JPS5839943A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS5839943A JPS5839943A JP56138254A JP13825481A JPS5839943A JP S5839943 A JPS5839943 A JP S5839943A JP 56138254 A JP56138254 A JP 56138254A JP 13825481 A JP13825481 A JP 13825481A JP S5839943 A JPS5839943 A JP S5839943A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic lens
- housing
- scanning
- vibrator array
- vibrator
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波を被検体に投射しその反射波を受信し
、その信号に基づいて被検体の断層像を得るようにした
超音波撮儂装置において使用する超音波探触子に関する
ものである。
、その信号に基づいて被検体の断層像を得るようにした
超音波撮儂装置において使用する超音波探触子に関する
ものである。
従来よシ、複数個の短冊状振動子を直線状に配列して振
動子アレイを形成し、その中のｎ個の振動子を１組とし
て１個ずつずらせながら順次に走査するいわゆるリニア
走査を行なって音波ビームを走査する方式の超音波探触
子がある。こ゛のようなりニア走査量の探触子では走査
線間隔は隣接する振動子の中心間隔に等しいから、走査
線を密にしようとすれば振動子を細くしなければならな
い。
動子アレイを形成し、その中のｎ個の振動子を１組とし
て１個ずつずらせながら順次に走査するいわゆるリニア
走査を行なって音波ビームを走査する方式の超音波探触
子がある。こ゛のようなりニア走査量の探触子では走査
線間隔は隣接する振動子の中心間隔に等しいから、走査
線を密にしようとすれば振動子を細くしなければならな
い。
しかし、振動子を細くするとビームが広がるから、鋭い
指向性をもたせるためにはある１１度の幅を持たせる必
要がある。従って、走査線間隔はある限度以上には密に
できないという欠点があった。
指向性をもたせるためにはある１１度の幅を持たせる必
要がある。従って、走査線間隔はある限度以上には密に
できないという欠点があった。
一方、ｎ個の振動子を位相駆動し、この位相を順次に変
えることによりビームを扇状に振らせるいわゆるセクタ
走査によれｄ、振動子の中心間隔に関係表く走査線間隔
を密にすることはできるが、このようなセクタ走査の走
査線はリニア走査の場合のように平行状とはならず扇状
に広がるため深さが増すにつれて走査線間隔が広がると
いう問題があった。また、微小な振れ角のセクタ走査と
りニア走査とを組合せた走査によって走査線間隔を密に
する試みもなされているが、走査線の粗密ができると共
に探触子の駆動回路等の複雑化を招くという問題がある
＠ 本発明の目的は、このような欠点を除き、振動子の中心
間隔に関係なく、簡単な構成により平行状に発生せられ
る走査線を極めて密に発生させることのできる超音波探
触子を提供することにある。
えることによりビームを扇状に振らせるいわゆるセクタ
走査によれｄ、振動子の中心間隔に関係表く走査線間隔
を密にすることはできるが、このようなセクタ走査の走
査線はリニア走査の場合のように平行状とはならず扇状
に広がるため深さが増すにつれて走査線間隔が広がると
いう問題があった。また、微小な振れ角のセクタ走査と
りニア走査とを組合せた走査によって走査線間隔を密に
する試みもなされているが、走査線の粗密ができると共
に探触子の駆動回路等の複雑化を招くという問題がある
＠ 本発明の目的は、このような欠点を除き、振動子の中心
間隔に関係なく、簡単な構成により平行状に発生せられ
る走査線を極めて密に発生させることのできる超音波探
触子を提供することにある。
以下本発明を実施例につ亀図面を用いて詳しく説明する
。第１図線本発明に係る超音波探触子の一実施例を示す
ｌＩ部構成図であゐ。ｆ１１図において、１社短冊状の
振動子を複数個千両状に配列してなる振動子プレイ、２
は振動子プレイの裏面に接着されたパッキング材、３は
超音波を伝播する伝播媒質４を収納する筐体、５は例え
ばアクリルなどの材料より構成畜れる音響レンズである
。筐体Ｓは、その上端に振動子アレイ１が取シ付けられ
、下端に＠るに従って末広かシに（扇状Ｋ）形成されて
いる。この筐体３の下端部は、音響レンズ５０曲面５１
に密着するように形成されているＯ例えば、伝播媒質４
が水である場合社下端部をゴム等の薄膜で構成すればよ
い。筐体３及び音響レンズＳの奥行（厚さ）方向は、第
１図の←）Ｋ示すようにほぼ一様に偏平に形成されてい
るＯ第３図は振動子アレイ１の駆動回路を示す図であり
、各振動子１□、 １２．、、、、ｉｎには図のように
遅延回路３１１．３１２゜、、、、３１ｎがそれぞれ接
続されている。これらの遅延回路には共通に送信回路３
２及び受信回路。３３が接続され、振動子励振信号及び
振動子からのエコー信号の送受が行なわれるようになっ
ている。これらの遅ＷＬＩｉｌ路は信号を定められた時
間だけ遅延するものであるが、その遅延時間は図示しな
いコントローラによって適宜に決定することができるよ
うになっている。適切な遅延時間の設定により、音波ビ
ームを焦点の前費の、広範囲にわたって細くする（いわ
ゆる電子集束する）と共に、わずかずつビーム方向を偏
向させるいわゆるセクタ走査を行なわせるこ、とがで自
る。この場合、ビームの焦点線音響レンズ５Ｏ１１１面
５１上又はその近傍に位置するようになっているＯ音響
レンズ５０−面５１は、第２１１１に示す工うなｘ−ｙ
軸に対して次式を満す惰円曲１１に形成されていゐ。
。第１図線本発明に係る超音波探触子の一実施例を示す
ｌＩ部構成図であゐ。ｆ１１図において、１社短冊状の
振動子を複数個千両状に配列してなる振動子プレイ、２
は振動子プレイの裏面に接着されたパッキング材、３は
超音波を伝播する伝播媒質４を収納する筐体、５は例え
ばアクリルなどの材料より構成畜れる音響レンズである
。筐体Ｓは、その上端に振動子アレイ１が取シ付けられ
、下端に＠るに従って末広かシに（扇状Ｋ）形成されて
いる。この筐体３の下端部は、音響レンズ５０曲面５１
に密着するように形成されているＯ例えば、伝播媒質４
が水である場合社下端部をゴム等の薄膜で構成すればよ
い。筐体３及び音響レンズＳの奥行（厚さ）方向は、第
１図の←）Ｋ示すようにほぼ一様に偏平に形成されてい
るＯ第３図は振動子アレイ１の駆動回路を示す図であり
、各振動子１□、 １２．、、、、ｉｎには図のように
遅延回路３１１．３１２゜、、、、３１ｎがそれぞれ接
続されている。これらの遅延回路には共通に送信回路３
２及び受信回路。３３が接続され、振動子励振信号及び
振動子からのエコー信号の送受が行なわれるようになっ
ている。これらの遅ＷＬＩｉｌ路は信号を定められた時
間だけ遅延するものであるが、その遅延時間は図示しな
いコントローラによって適宜に決定することができるよ
うになっている。適切な遅延時間の設定により、音波ビ
ームを焦点の前費の、広範囲にわたって細くする（いわ
ゆる電子集束する）と共に、わずかずつビーム方向を偏
向させるいわゆるセクタ走査を行なわせるこ、とがで自
る。この場合、ビームの焦点線音響レンズ５Ｏ１１１面
５１上又はその近傍に位置するようになっているＯ音響
レンズ５０−面５１は、第２１１１に示す工うなｘ−ｙ
軸に対して次式を満す惰円曲１１に形成されていゐ。
但し、ｔはこの１ｌｌＩＩＩに係る無点距離ｖ１杜伝播
媒質中の音速 ｖ２は音響レンズ中の音速、で、マ２くマ、である０ なお、惰円曲纏に代えて円弧−１ｓチしても実質上十分
な効果が得られるＯζＯような−ＩＩＩＷｃよシ音譬レ
ンズ５の下端面からは、実質上その面と直角な方向にビ
ームが投射されることとなる。このような構成に工れば
、振動子アレイ１を位相駆動してセクタ走査したとき探
触子先端から投射されゐ音波ビームはりョプ走査となる
Ｏなお、反射波も投射波と同じ波路を過−って振動子に
達するＯこのようにして被検体中に投射される各音波ビ
ームの間隔すなわち走査線の間隔、は伝播媒質４中での
ビームの偏れ角θに、依存し、この偏れ角θは遅ｇ回路
３１１＠ ３１２ｅ畠＊ ３１ｎの遅延時間によって決
定される。・ｇｌ′−）で、遅延時間を適宜に制御する
ことによりすニブに走査される走査線間隔を任意に制御
するととができ、容易にその間隔を密にすることができ
る。
媒質中の音速 ｖ２は音響レンズ中の音速、で、マ２くマ、である０ なお、惰円曲纏に代えて円弧−１ｓチしても実質上十分
な効果が得られるＯζＯような−ＩＩＩＷｃよシ音譬レ
ンズ５の下端面からは、実質上その面と直角な方向にビ
ームが投射されることとなる。このような構成に工れば
、振動子アレイ１を位相駆動してセクタ走査したとき探
触子先端から投射されゐ音波ビームはりョプ走査となる
Ｏなお、反射波も投射波と同じ波路を過−って振動子に
達するＯこのようにして被検体中に投射される各音波ビ
ームの間隔すなわち走査線の間隔、は伝播媒質４中での
ビームの偏れ角θに、依存し、この偏れ角θは遅ｇ回路
３１１＠ ３１２ｅ畠＊ ３１ｎの遅延時間によって決
定される。・ｇｌ′−）で、遅延時間を適宜に制御する
ことによりすニブに走査される走査線間隔を任意に制御
するととができ、容易にその間隔を密にすることができ
る。
第４５Ａは、本発明の他の集施例図で、第１ｒ！Ａのも
のと異なるところは、凹１ｍ状′の音響レンズ５ｔＣ代
えて凸型状の音響レンズ５１を使用した点である。
のと異なるところは、凹１ｍ状′の音響レンズ５ｔＣ代
えて凸型状の音響レンズ５１を使用した点である。
この場合の音響レンズ５Ｉは、そのレンズ中での音速マ
電が伝播媒質中Ｏ音速Ｖよりも大きいよう愈１ 物質で形成され、その凸状曲面５１°゛が第５図に示す
ようなｘ−ｙ軸に対して次式を満足する双曲線に形成さ
れたものである。
電が伝播媒質中Ｏ音速Ｖよりも大きいよう愈１ 物質で形成され、その凸状曲面５１°゛が第５図に示す
ようなｘ−ｙ軸に対して次式を満足する双曲線に形成さ
れたものである。
なお、この場合も、双曲線に代えて次式で表わされる曲
率半径Ｒの円弧曲線で近似した曲面に形成してもよい。
率半径Ｒの円弧曲線で近似した曲面に形成してもよい。
このような音響レンズによっても第１図の探触子と同じ
目的を達成することができる。
目的を達成することができる。
なお、電子集束によれば走査方向におけるビーム幅を細
く絞ることはできるが、厚み方向におけるビーム幅は絞
れない＠そこで厚み方向でビームを絞ることができるよ
うに、第６図に示すような形状に音響レンズを形成して
もよい。すなわち、第６図０（ｅＯは曲面５１を厚み方
向に凹成にしたもの、第６図の（ロ）はレンズ５の下端
面を凹型状にしたもの、第６図の（イ）は曲Ｗ５１１を
凸状にしたもの、第６−図のｆ今はレンズ５′の下端面
を凸状にしたものである。あるいは、レンズ形状は変え
ないで、振動子アレイ１を厚み方向に湾曲させビームを
絞るように形成してもよい。また、振動子アレイ部と筐
体３とを着脱自在の構成とし、セクタ走査専用の探触子
に容易に装着可能なようにしてもよい。
く絞ることはできるが、厚み方向におけるビーム幅は絞
れない＠そこで厚み方向でビームを絞ることができるよ
うに、第６図に示すような形状に音響レンズを形成して
もよい。すなわち、第６図０（ｅＯは曲面５１を厚み方
向に凹成にしたもの、第６図の（ロ）はレンズ５の下端
面を凹型状にしたもの、第６図の（イ）は曲Ｗ５１１を
凸状にしたもの、第６−図のｆ今はレンズ５′の下端面
を凸状にしたものである。あるいは、レンズ形状は変え
ないで、振動子アレイ１を厚み方向に湾曲させビームを
絞るように形成してもよい。また、振動子アレイ部と筐
体３とを着脱自在の構成とし、セクタ走査専用の探触子
に容易に装着可能なようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、振動子プレイか
ら発射される音波ビームを伝播媒質を介して後セクタ・
リニア変換の可能な音響レンズを通すように構成したた
め、位相駆動する振動子プレイの位相差を制御すること
により振動子の配列間隔を変えることなく走査線間隔を
容易に密にすることのできる超音波探触子を実現するこ
とができる。
ら発射される音波ビームを伝播媒質を介して後セクタ・
リニア変換の可能な音響レンズを通すように構成したた
め、位相駆動する振動子プレイの位相差を制御すること
により振動子の配列間隔を変えることなく走査線間隔を
容易に密にすることのできる超音波探触子を実現するこ
とができる。
第１図は本発明に係る超音波探触子の一実施例を示す構
成図、第２図は音響レンズ５の曲面を説明するための図
、第３図は振動子プレイの駆動回路の要部構成図、第４
図は本発明の他の実施例図、第Ｓ図は音響レンズ５′の
曲直を説明するための図、第６図は音響レンズの他の実
施例図である。 １・・・振動子プレイ、３・・・筐体、４・・・伝播媒
質、５．５１ ・・・音響レンズ、５１．５１１・・・
曲面、６・・・被検体Ｏ 塔 ！ （イフ ′！１４ 哨 リニ・ア、ｔｉ
成図、第２図は音響レンズ５の曲面を説明するための図
、第３図は振動子プレイの駆動回路の要部構成図、第４
図は本発明の他の実施例図、第Ｓ図は音響レンズ５′の
曲直を説明するための図、第６図は音響レンズの他の実
施例図である。 １・・・振動子プレイ、３・・・筐体、４・・・伝播媒
質、５．５１ ・・・音響レンズ、５１．５１１・・・
曲面、６・・・被検体Ｏ 塔 ！ （イフ ′！１４ 哨 リニ・ア、ｔｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）複数情の振動子を直線状に配列して表る振動子ア
レイと、超音波を伝播する伝播媒質を収納し一端が前記
振動子プレイの表′＠に接着され他端に到るに従って末
広がりに形成された筐体と、この筐体の他端に接着され
音波ビームをセクタ・リニヤ変換することのできる音響
レンズを具備し、振動子プレイの各振動子を適宜に位相
駆動することによりリニア走査状の音波ビームを送受波
することができるようにしたことを特徴とする超音波探
触子〇 （２） 前記音響レンズの形状をビーム走査の方向に
においで凹型状又は凸型状としたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超音波探触子０（３） 前記
凹型状の音響レンズの一面を楕円―線又は円弧曲線とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の超音波
探触子。 （４） 前記凸型状の音響レンズ、の曲面を双曲線又
は円弧曲線としたことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56138254A JPS5839943A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56138254A JPS5839943A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839943A true JPS5839943A (ja) | 1983-03-08 |
| JPH0113532B2 JPH0113532B2 (ja) | 1989-03-07 |
Family
ID=15217650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56138254A Granted JPS5839943A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839943A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315159A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 焦点探触子 |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP56138254A patent/JPS5839943A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6315159A (ja) * | 1986-07-07 | 1988-01-22 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 焦点探触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0113532B2 (ja) | 1989-03-07 |
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