JPH01126542A

JPH01126542A - 超音波探触子

Info

Publication number: JPH01126542A
Application number: JP62284740A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shimizu; 豊清水
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-05-18
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JP2560751B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、超音波ビームの集束度を向上することができ
る超音波探触子に関する。

（ロ）従来技術とその問題点超音波ビームの指向性を高めて分解能を向上させるには
、超音波ビームを被検体内の所定の深度位置に３次元的
に集束させる必要がある。超音波ビームを集束するには
、音響レンズを使用したり、アレー配列された個々の振
動子に対して所定の遅延時間を与えて励振駆動すること
により波面を合成するダイナミックフォーカス法の適用
が考えられる。従来技術では、第２図に示すように、両
者を組み合わせて、振動子ａのアレー配列方向（符号Ｘ
方向）に対してはダイナミックフォーカス法を適用する
一方、これに直交する幅方向（符号Ｘ方向）に対しては
音響レンズｂを設けて超音波ビームをそれぞれ集束する
ようにしている。

ところが、従来、音響レンズｂは、その焦点ｆ、が固定
されているため、一定の深度位置にしか超音波ビームを
集束させることができない。一方、ダイナミックフォー
カス法を適用すれば、各振動子ａに与える遅延時間を調
整することで任意に焦点ｒ、を変化させることができる
ものの、アレー配列方向（Ｘ方向）しか超音波ビームを
集束させることができない。したがって、互いに直交す
る方向（Ｘ方向およびＸ方向）におけるそれぞれの焦点
ｆいｆ、を被検体内の任意の深度位置において一致する
ように調整することができなかった。

このため、超音波ビームの集束度が不十分で、未だ十分
な解像度をもつ画像が得られなかった。

その対策として、従来より、振動子をマトリックス状に
２次元配列し、行、列番方向にそれぞれ遅延時間を設定
して超音波ビームを３次元的に集束するようにした２次
元アレー形超音波探触子が検討されているが、各振動子
の電極に接続するリード線の配線方法や遅延時間の制御
の仕方等において種々間層があり、未だ実用化されてい
ない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、超音波ビームの焦点を互いに直交する２方向におい
てそれぞれ調整できるようにして、解像度を高めた診断
画像が得られるようにすることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明は、上記の目的を達成するために、次の構成を採
る。

すなわち、本発明の超音波探触子は、アレー配列された
多数の振動子と、これらの振動子の配列方向と直交する
方向において超音波ビームを集束する複数の音響レンズ
とを有し、前記音響レンズの内の少なくとも一つには、
該音響レンズを他の音響レンズに対して近接離間する駆
動機構が連結される一方、この駆動機構には音響レンズ
の位置を制御する位置制御回路が接続された構成として
いる。

（ニ）作用位置制御回路からの制御信号により駆動機溝が起動され
ると、複数の音響レンズの内の少なくとも一つが他の音
響レンズに対して近接あるいは離間し、これに伴って焦
点位置が変化する。したがって、超音波ビームの焦点は
、振動子のアレー配列方向のみならず、これに直交する
方向においてら任意に設定することが可能となる。

そして、ダイナミックフォーカスされた焦点に対して音
響レンズで調整された焦点が一致するように調整すれば
、超音波ビームの集束度が一層向上する。

（ホ）実施例第１図は本発明の超音波探触子の縦断面図である。

この実施例の超音波探触子ｌは、アレー配列された多数
の振動子２の配列方向と直交する方向において超音波ビ
ームを集束するための複数（本例では３つ）の音響レン
ズ４．６．８を有する。これらの音響レンズ４．６．８
の内、上下の音響レンズ４．８は凸面レンズであって、
共にフレームＩＯに固定されている。また、中間の音響
レンズ６は凹面レンズであって、その両側部に支持具１
２ａ、＋２ｂが取り付けられている。そして、−方の支
持具１２ａは前記フレームｌＯに形成されたガイド溝１
６に摺動可能に嵌入される一方、他方の支持具１２ｂは
ねじ軸１４に螺合され、このねじ軸１４はパルスモータ
１６に連結されている。

そして、上記のねじ軸１４とパルスモータ１６とで、中
間の音響レンズ６を上下の音響レンズ４．８に対して近
接離間する駆動機構２４が構成される。さらに、パルス
モータ１６には、中間の音響レンズ６の位置を制御する
位置制御回路１８が接続されている。なお、２０は振動
子２と上部の音響レンズ４との間に配置された音響整合
層、２２は音響レンズ４．６．８の間に充填されたゲル
状の超音波伝音媒体である。

したがって、上記の構成において、位置制御回路１８に
対して焦点位置を設定すると、位置制御回路１８から設
定した焦点位置に対応する制御信号が出力され、この制
御信号によりパルスモータ１６が所定型だけ回転され、
これによりねじ軸Ｉ４が回転し、これに伴って、中間の
音響レンズ６が他の音響レンズ４．８に対して近接ある
いは離間し、その結果、焦点位置が変化する。本例では
、中間の音響レンズ６が上部の音響レンズ４に近付くと
焦点距離が長くなり、逆に中間の音響レンズ６が下部の
音響レンズ８側に近付くと焦点距離が短くなる。

一方、振動子のアレー配列方向の焦点は、従来と同様に
ダイナミックフォーカス法が適用されるので、位置制御
回路１８がダイナミックフォーカスにより設定される焦
点の情報に基づいて、音響レンズ４〜８の焦点距離を制
御するようにすれば、直交方向それぞれの焦点を被検体
内の任意の深度位置において一致させることか可能とな
り、超音波ビームの集束度が向上する。

なお、この実施例では、３つの音響レンズ４．６．８を
組み合わせているが、これに限定されるものではなく、
２つの音響レンズの組み合わせでもよく、あるいは、さ
らに多数の音響レンズを組み合わせた構成にすることも
可能である。

さらに、この実施例の外に、焦点位置を時分割で変化さ
せる多段フォーカス法の適用に対して、焦点変動に合わ
せて音響レンズ６を連動させることにより多段フォーカ
ス時の解像度を向上させることもできる。

（へ）効果本発明によれば、超音波ビームの焦点を、振動子のアレ
ー配列方向のみならず、これに直交する方向においても
任意に設定できるようになる。したがって、ダイナミッ
クフォーカスされた焦点と、音響レンズで調整された焦
点とを一致させることにより、超音波ビームの集束度を
向上させることができ、その結果、従来ようも解像度の
高い診断画像が得られるようになる等の優れた効果が発
揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る超音波探触子の縦断面図
、第２図は従来の焦点位置の制御方法を示す説明図であ
る。− ■・・超音波探触子、２・・・振動子、４．６．８・・
音響レンズ、１８・・位置制御回路、２４・・・駆動機
、構。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アレー配列された多数の振動子と、これらの振動
子の配列方向と直交する方向において超音波ビームを集
束する複数の音響レンズとを有し、前記音響レンズの内
の少なくとも一つには、該音響レンズを他の音響レンズ
に対して近接離間する駆動機構が連結される一方、前記
駆動機構には音響レンズの位置を制御する位置制御回路
が接続されていることを特徴とする超音波探触子。