JPH034933Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は超音波映像装置に使用する超音波探触
子であつて高速の機械式セクタ走査を行なうのに
好適な超音波探触子に関するものである。

従来より、超音波探触子を回転させその音線を
扇状に走査するいわゆる機械式セクタ走査方式の
超音波映像装置はよく知られている。このような
セクタ走査方式においては、エコーを受信中も探
触子が回転してゆくためエコーの到来までに探触
子の音線がずれてしまう。探触子の回転が高速に
なればなるほどそのずれは大きくなる。方位角の
ずれはエコー源から探触子までの距離に比例する
が、目的空間内でのずれの実距離は前記距離の２
乗に比例する。このことがこの方式における音場
内のインタレースの困難さを加速する。

また、探査深度を増すにつれて見掛上の感度低
下と、結果として得られるエコグラムのθ方向
（探触子の回転方向）への不斉回転歪を来して歪
んだ画像を呈することとなる。

これを解決する手段として、ステツピングモー
タあるいはガルバノメータの如き機構を用いて探
触子を間欠的に回転させる方式も考えられるが、
装置が大掛りとなるばかりでなく、数ＫHzの繰返
し周波数での間欠駆動では耳障りな不快音を発生
して実用的とは言えない。

本考案の目的は、このような点に鑑み、セクタ
走査のための連続回転中に送受波しても直線の音
線を実現することができるような構造の超音波探
触子を実現しようとするものである。

図は本考案に係る超音波探触子の一実施例を示
す断面構成図である。すなわち、アニユラー・ア
レイに形成されてなる超音波変換素子（以下圧電
体と略す）１₁，１₂，１₃を外輪に移るにつれて
その中心軸が漸次増加する関係の角度で傾くよう
に配設する。送波は中央の圧電体（円板）１₁の
みで行う。受波は、至近距離では中央の圧電体
で、そして中距離からのエコーは圧電体１₂で、
より遠い距離からのエコーは最外輪の圧電体１₃
でそれぞれ行う。これはまた結果として可変開口
を実施したことにもなつている。

なお、圧電体の傾斜角Δθはセクタ走査の回転
角速度に関連して決められる。すなわち、同一の
音線において送受波が行われるように各圧電体の
傾斜角度Δθが定められる。

例えば、最外輪の圧電体１₃が10〜20cmの深さ
を担当するものとすれば、大体15cmの所で所望さ
れるΔθを設けておけばよい。走査角90゜を90本の
音線でカバーしようとした場合、インタレースす
ることなく１区間のエコー受信が終ると直ちに次
回の送波を行うようにすれば、圧電体１₃のΔθと
して丁度走査線の角度単位1゜とする。最遠端部
（20cm深さ）ではΔθとしては1゜×15／20＝0.75゜と
なるが、実質上では問題を生じない。また、圧電
体１₂が深さ15/2cmの所を分担するものとすれば、
1/2゜だけ傾けておけばよい。

なお、圧電体の前面には、シリコンゴムによる
凸レンズあるいはプラスチツクの凹レンズなどの
集束用の音響レンズを接合してもよく、また圧電
体を全体として凹面が形成されるように構成して
もよい。

更に、各圧電体環の中間に中央の円板（圧電体
１₁）と同一平面上の位置に送波用の圧電体環を
配設して、送波指向性を改良するようにしてもよ
い。

あるいは、このように形成された探触子を回転
させる代りに、音波ビーム往復路の途中に音波反
射用のミラーを配設し、このミラーを回転させる
ことによりセクタ走査を実施させるように構成し
てもよい。

また、圧電体としては３個に限定するものでは
ない。

以上説明したように、本考案によれば、セクタ
走査のためにアニユラー・アレイを回転し、その
回転中に送受波しても直線音線上のエコーを受波
することができ、またインターレース走査も容易
に可能とすることができ、実用に供してその効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る超音波探触子の一実施例を示
す構成図である。 １₁，１₂，１₃……圧電体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 連続に回転する機械式セクタ走査用のアニユラ
   ー・アレイであつて、 超音波の送波は中央の圧電体で行い、受波はよ
   り遠い距離からのエコーほどより外輪の圧電体で
   受波するように形成すると共に、 中央の送波用の圧電体の中心軸に対し、受波用
   の各円環状圧電体の中心軸の傾き角が外輪に移る
   ほど所定の角度だけ大きくなるように各圧電体を
   配置し、 各圧電体相互の間で開口および音線方位角が相
   違するように構成したことを特徴とする機械式セ
   クタ走査用の超音波探触子。