JPS5941730B2 - 超音波走査による生体検査装置 - Google Patents
超音波走査による生体検査装置Info
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- JPS5941730B2 JPS5941730B2 JP53089889A JP8988978A JPS5941730B2 JP S5941730 B2 JPS5941730 B2 JP S5941730B2 JP 53089889 A JP53089889 A JP 53089889A JP 8988978 A JP8988978 A JP 8988978A JP S5941730 B2 JPS5941730 B2 JP S5941730B2
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- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、少くとも一列に配列された超音波変換器エレ
メントからなる超音波アプリケーメと、超音波変換器エ
レメントの個別またはグループ制御を行うための制御装
置を備え、該制御装置は、偶数および奇数個の変換器エ
レメントにより、同時に付勢される変換器エレメントの
配置の対称軸があるときには２つの隣り合う変換器エレ
メント間の間隙にくるような、また他のときには変換器
エレメントの中心にくるような対称的な配置に構成され
、しかも一走査サイクル中にアプリケーノの全長にわた
つて対称軸によつて２つの変換器エレメント間の間隙も
しくは変換器エレメントの中心部におけるあらゆる位置
が、場合によつてはアプリケ一汐の最初の変換器エレメ
ントグループの前半分の変換器エレメントと最後の変換
器エレメントグループの後半分の変換器エレメントを除
いて、少なくとも一度はとられるように制御が行われる
超音波走査による生体検査装置に関する。
メントからなる超音波アプリケーメと、超音波変換器エ
レメントの個別またはグループ制御を行うための制御装
置を備え、該制御装置は、偶数および奇数個の変換器エ
レメントにより、同時に付勢される変換器エレメントの
配置の対称軸があるときには２つの隣り合う変換器エレ
メント間の間隙にくるような、また他のときには変換器
エレメントの中心にくるような対称的な配置に構成され
、しかも一走査サイクル中にアプリケーノの全長にわた
つて対称軸によつて２つの変換器エレメント間の間隙も
しくは変換器エレメントの中心部におけるあらゆる位置
が、場合によつてはアプリケ一汐の最初の変換器エレメ
ントグループの前半分の変換器エレメントと最後の変換
器エレメントグループの後半分の変換器エレメントを除
いて、少なくとも一度はとられるように制御が行われる
超音波走査による生体検査装置に関する。
この種の装置は特開昭５３−１９８１号公報に既に記載
されている。前記公報による装置の場合には超音波アレ
イ（同公報の例えば第２図によるもの）の変換器エレメ
ントの制御動作が予め設定可能な走査形式にて数の多い
変換器エレメントのグループと数の少い変換器エレメン
トのグループにて行われ、しかも各接続されたグループ
は変化されない編成にて送信器でもあるし、このグルー
プから放射された自己の超音波パルスの反響信号のため
の受信器でもある。
されている。前記公報による装置の場合には超音波アレ
イ（同公報の例えば第２図によるもの）の変換器エレメ
ントの制御動作が予め設定可能な走査形式にて数の多い
変換器エレメントのグループと数の少い変換器エレメン
トのグループにて行われ、しかも各接続されたグループ
は変化されない編成にて送信器でもあるし、このグルー
プから放射された自己の超音波パルスの反響信号のため
の受信器でもある。
そのダクトで多数と少数の変換器エレメントグループ間
の送信／受信サイクルガ切換えられるので、送信／受信
サイクルの汐クトで検査すべき対象における音場経過が
変化し、そして超音波走査線毎に異なる反響強度が得ら
れる。この効果により、同質の境界層の反響パルスが反
響によつて輝度変調される陰極線質の画面上に異なる輝
度を有する構造として表示される。本発明の目的は、か
かる装置をできるだけ技術的にむだの少いやり方で陰極
線の画面に同質の反響構造が変わらない輝度で表示され
るように構成することにある。
の送信／受信サイクルガ切換えられるので、送信／受信
サイクルの汐クトで検査すべき対象における音場経過が
変化し、そして超音波走査線毎に異なる反響強度が得ら
れる。この効果により、同質の境界層の反響パルスが反
響によつて輝度変調される陰極線質の画面上に異なる輝
度を有する構造として表示される。本発明の目的は、か
かる装置をできるだけ技術的にむだの少いやり方で陰極
線の画面に同質の反響構造が変わらない輝度で表示され
るように構成することにある。
この目的は本発明によれば制御装置によつて、編成され
た送信／受信ダクトにて偶数個の変換器エレメントから
なるグループと寄数個の変換器エレメントからなるグル
ープとが時間的に編成されて次のように接続されること
、すなわち各接続された偶数または奇数個のグループが
先行して接続されたグループに対して最初のノクトでま
ずその先行グループの送信パルスの反射信号のための受
信器となり、そしてそれに続くダクトで送信器に切換え
られるように接続されることにより達成される。
た送信／受信ダクトにて偶数個の変換器エレメントから
なるグループと寄数個の変換器エレメントからなるグル
ープとが時間的に編成されて次のように接続されること
、すなわち各接続された偶数または奇数個のグループが
先行して接続されたグループに対して最初のノクトでま
ずその先行グループの送信パルスの反射信号のための受
信器となり、そしてそれに続くダクトで送信器に切換え
られるように接続されることにより達成される。
本発明による装置の場合でも前記従来の装置と同様に任
意の個数のグループ間で切換えられる。
意の個数のグループ間で切換えられる。
しかしながらこの切換は、所定数の変換器エレメントか
らなるグループにより送信されるが、次にはそれとは異
なる数の変換器エレメントからなる別のグループにより
受信されるように行われる。この別のグループは、それ
から同時にすぐ次のサイクルのための送信グループとな
る。しかもこの別のグループの送信パルスに関連した受
信のために新たに異なる数の変換器エレメントからなる
グループに、例えばはじめに投入されたグループと同数
の変換器エレメントからなるグループに切換えられる。
活動中の振動子はそれぞれアンテナとして動作し、しか
も交換法則により送信および受信アンテナは交換するこ
とができるので各送信／受信サイクルに対してほぼ等し
い送信／受信特性が得られる。それ故、すべての超音波
ラインの反響パルスに対してほぼ同レベルの強さが生じ
る。つまり、陰極線管の画面における反響映像は同質の
境界層については変わらない輝度の点からなる。本発明
による装置の有利な実施態様では、制御装置は偶数の変
換器エレメントからなるグループと寄数の変換器エレメ
ントからなるグループとを交互に時間的て編成して接続
するようになつて（・て、しかも各接続された偶数また
は奇数のグループは先行して接続された奇数もしくは偶
数のグループに対してまず受信器となり、それから再び
送信器となるようにしてある。以下、図面を参照しなが
ら本発明の実施例について詳細に説明する。
らなるグループにより送信されるが、次にはそれとは異
なる数の変換器エレメントからなる別のグループにより
受信されるように行われる。この別のグループは、それ
から同時にすぐ次のサイクルのための送信グループとな
る。しかもこの別のグループの送信パルスに関連した受
信のために新たに異なる数の変換器エレメントからなる
グループに、例えばはじめに投入されたグループと同数
の変換器エレメントからなるグループに切換えられる。
活動中の振動子はそれぞれアンテナとして動作し、しか
も交換法則により送信および受信アンテナは交換するこ
とができるので各送信／受信サイクルに対してほぼ等し
い送信／受信特性が得られる。それ故、すべての超音波
ラインの反響パルスに対してほぼ同レベルの強さが生じ
る。つまり、陰極線管の画面における反響映像は同質の
境界層については変わらない輝度の点からなる。本発明
による装置の有利な実施態様では、制御装置は偶数の変
換器エレメントからなるグループと寄数の変換器エレメ
ントからなるグループとを交互に時間的て編成して接続
するようになつて（・て、しかも各接続された偶数また
は奇数のグループは先行して接続された奇数もしくは偶
数のグループに対してまず受信器となり、それから再び
送信器となるようにしてある。以下、図面を参照しなが
ら本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図は前述の特開昭５３−１９８１号公報記載の装置
を示すもので、その超音波アプリケーメ１′は例えば個
数ｎ′二１０８の個別の変換器エレメントｗ１′−Ｗｎ
′からなり、これらは一つの列Ｚｖｃ並べられて支持体
ざに保持されている。
を示すもので、その超音波アプリケーメ１′は例えば個
数ｎ′二１０８の個別の変換器エレメントｗ１′−Ｗｎ
′からなり、これらは一つの列Ｚｖｃ並べられて支持体
ざに保持されている。
支持体３′は超音波を良く吸収する材料、例えばエポキ
シ樹脂からなる。したがつて、運転状態では超音波の放
射はアプリケ一汐ｖの探触面５′に対して垂直な矢印４
′の方向にのみ行われる。この超音波アプリケ一汐１′
の変換器エレメントＷ１（Ｗｎ２はとくに圧電結晶板で
あり、これらは例えば約４ＭＨｚの範囲の運転周波数に
対して厚さｄ＝０．５ｍｍ．幅ｂ＝０．９ｍｍ、長さｌ
＝８ｍｍを有している。個々のエレメント間の間隙ｓは
ｓ＝０．１ｍｍである。したがつて中心点間距離はｒ二
１ｍｍとなる。それ故変換器エレメントの総数がｎ′＝
１０８の場合にはアプリケーメ１′の全長はＬ二１０８
ｍｍとなる。変換器エレメントを例えば４つのグループ
にて制御し、かつ各ダクトＫてその都度一つの変換器エ
レメントだけ順次付勢するならば、超音波像当りほぼ１
０５列のライン数が得られる（変換器列の最初の２つの
エレメントＷ１′，Ｗ２′および最後の２つのエレメン
ト蒲−１５，Ｗｎ′についてのラインは抑制される。と
いうのはとくに完全な４つのグループのみがライン構成
のために寄与すべきであるからである。）。第２図も前
述の公報に記載した装置を示すもので、その超音波アプ
リケーメ１の場合にも変換器エレメントｗ１〜Ｗｎとし
て同じように支持体３ｖｃ．列２に並べられて配置され
た圧電結晶板が用いられる。支持体３は第１図のものと
同じように構成されているので、アプリケ一３ｔ１の探
触面５に対して垂直の放射方向４が与えられる。変換器
列２の結晶板ｗ１〜Ｗｎは、第１図のアプリケータ１′
の変換器列７の結晶板Ｗ１辷Ｗｎ′と同じように、厚さ
ｄ−０．５關および長さｌ＝８ｍｍを有する。しかしな
がら、結晶板Ｗ１〜Ｗｎ７とは相異して結晶板Ｗ１〜Ｗ
ｎの幅は２倍の大きさ、すなわち２ｂ＝１．８ｍｍであ
る。間隙も相応して拡大されており、すなわちそれは例
えば２ｓ＝０．２ｍｍである。結晶板の中心点間距離も
同様に２倍にされ、すなわち２ｒ二２ｍｍｖｃされてい
る。アプリケ一汐１の全長がほぼＬ＝１０８詣であるな
らば、所要変換器エレメントの総数はｎ＝５４となる。
しかしながら、半減されたエレメント数にもかかわらず
、第２図てよるアプリケ一汐１により第１図によるアプ
リケーノの場合におけるとほぼ同じライン数が得られる
。すなわち第３図を参照しながら次に詳しく説明するよ
うに、４つまたは５つのグループのシフトリズムを前提
とした場合において完全な超音像当り丁度１０１のライ
ンが得られる。第３図においては前述の公報の第３図に
記載した装置を本発明により改良した装置を示すもので
超音波アプリケーメ１は第２図のものと同様に構成され
ている。
シ樹脂からなる。したがつて、運転状態では超音波の放
射はアプリケ一汐ｖの探触面５′に対して垂直な矢印４
′の方向にのみ行われる。この超音波アプリケ一汐１′
の変換器エレメントＷ１（Ｗｎ２はとくに圧電結晶板で
あり、これらは例えば約４ＭＨｚの範囲の運転周波数に
対して厚さｄ＝０．５ｍｍ．幅ｂ＝０．９ｍｍ、長さｌ
＝８ｍｍを有している。個々のエレメント間の間隙ｓは
ｓ＝０．１ｍｍである。したがつて中心点間距離はｒ二
１ｍｍとなる。それ故変換器エレメントの総数がｎ′＝
１０８の場合にはアプリケーメ１′の全長はＬ二１０８
ｍｍとなる。変換器エレメントを例えば４つのグループ
にて制御し、かつ各ダクトＫてその都度一つの変換器エ
レメントだけ順次付勢するならば、超音波像当りほぼ１
０５列のライン数が得られる（変換器列の最初の２つの
エレメントＷ１′，Ｗ２′および最後の２つのエレメン
ト蒲−１５，Ｗｎ′についてのラインは抑制される。と
いうのはとくに完全な４つのグループのみがライン構成
のために寄与すべきであるからである。）。第２図も前
述の公報に記載した装置を示すもので、その超音波アプ
リケーメ１の場合にも変換器エレメントｗ１〜Ｗｎとし
て同じように支持体３ｖｃ．列２に並べられて配置され
た圧電結晶板が用いられる。支持体３は第１図のものと
同じように構成されているので、アプリケ一３ｔ１の探
触面５に対して垂直の放射方向４が与えられる。変換器
列２の結晶板ｗ１〜Ｗｎは、第１図のアプリケータ１′
の変換器列７の結晶板Ｗ１辷Ｗｎ′と同じように、厚さ
ｄ−０．５關および長さｌ＝８ｍｍを有する。しかしな
がら、結晶板Ｗ１〜Ｗｎ７とは相異して結晶板Ｗ１〜Ｗ
ｎの幅は２倍の大きさ、すなわち２ｂ＝１．８ｍｍであ
る。間隙も相応して拡大されており、すなわちそれは例
えば２ｓ＝０．２ｍｍである。結晶板の中心点間距離も
同様に２倍にされ、すなわち２ｒ二２ｍｍｖｃされてい
る。アプリケ一汐１の全長がほぼＬ＝１０８詣であるな
らば、所要変換器エレメントの総数はｎ＝５４となる。
しかしながら、半減されたエレメント数にもかかわらず
、第２図てよるアプリケ一汐１により第１図によるアプ
リケーノの場合におけるとほぼ同じライン数が得られる
。すなわち第３図を参照しながら次に詳しく説明するよ
うに、４つまたは５つのグループのシフトリズムを前提
とした場合において完全な超音像当り丁度１０１のライ
ンが得られる。第３図においては前述の公報の第３図に
記載した装置を本発明により改良した装置を示すもので
超音波アプリケーメ１は第２図のものと同様に構成され
ている。
すなわち超音波アプリケ一汐１は全部でとくに５４個の
変換器エレメントを備えた変換器列２からなつている。
しかしながら、最初の７番目までの変換器エレメントＷ
１〜Ｗ７およびｎ番目（すなわち５４番目）の変換器エ
レメントＷｎだけが図示されている。変換器列２の個々
の変換器エレメントｗ１〜Ｗｎの制御のために、スイツ
チバンク６の変換器エレメント数に応じた個数の制御ス
イツチｓ１〜Ｓｎが用いられる。その場合に各スイツチ
ｓ１〜Ｓｎは閉成状態において付属の変換器エレメント
Ｗ１〜Ｗｎを送信運転では高周波パルス送信器７１ｔＣ
、また受信運転では反響信号受信器８に接続する。反響
信号を反響断面図として目で見えるようにするために表
示装置９、例えば電子ビーム管が用いられ、これは検査
対象からライン状に生じる反響信号を相応してライン状
に輝度変調により輝点としてスクリーン上に映し出す。
第３図による装置の場合には、前述の特開昭５３一１９
８１号公報によれば例えば交互に４つと５つの変換器エ
レメントのグループで変換器エレメントの順次付勢が行
われる。それ故、それぞれ一つの付属のグループプログ
ラム発生器１２もしくは１３を備えた全部で２つのシフ
トレジスノ１０および１１を有する。その場合にグルー
ププログラム発信器１２は、これが各走査開始時にシフ
トレジスタ１０（Ｔｃその都度４つのグループのセツト
パルスを導き、それからこれらのセツトパルスがシフト
レジスタ１０において中央のクロツク制御発信器１４の
シフトクロツクにてその都度一つのレジスタ位置だけシ
フトされるように設定されている。クロツク制御発信器
１４のシフトクロツクパルスをシフトレジス汐１０（Ｔ
ｃ供給するためにシフトクロツク導線１５が用いられる
。これと対応したやり方でグループプログラム発生器１
３がその都度シフトレジスタ１１のための５つのグル一
プの単位パルスを発生し、これらの単位パルスはシフト
クロツク導線１６を介してシフトレジスタ１１ｖｃ導か
れるクロツク制御発信器１４のシフトクロツクパルスに
同期してシフトレジスタ１１内においてその都度一つの
位置だけシフトされる。グルーブプログラム発生器１２
もしくは１３は容易にプログラム変更でき、したがつて
４つのグループの組み合せおよび５つのグループの組み
合せの代わりに任意の別の数のグループの組み合せ、例
えば２つのグループおよび３つのグループなどを予め選
択することができる。スイツチバンク６の個々のスイツ
チｓ１〜Ｓｎの制御はシフトレジスタ１０もしくは１１
の出力信号に応じて論理ゲート１７を介して行われる。
この論理ゲート１７は、開閉入力端子１８もしくは１９
を介してクロツク制御発信器１４の投入パルスを導かれ
たときに、それぞれのシフトレジスタ１０または１１の
出力端子Ａ１〜Ａｎをスイツチｓ１〜Ｓｎの制御入力端
子に接続する。この場合に論理ゲート１７は、開閉入力
端子１８に投入パルスが現われることによりシフトレジ
スタ１０の出力側をスイツチｓ１〜Ｓｎの制御入力端子
に接続し、これに対して開閉入力端子１９ｖｃ投入パル
スが現われることによりシフトレジスタ１１の信号出力
端子をスイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に接続するよ
うに設計されている。論理ゲート１７のためのそれぞれ
の投入パルスは、既に述べたように、クロツク制御発信
器１４から供給される。これに対応してクロツク制御発
信器１４は、復帰命令信号線２２もしくは２３を介して
それぞれのシフトレジスノ１０，１１によるパルスグル
ープの順次シフト動作の終了が検知されるや否や、りセ
ツト信号線２０もしくは２１を介してシフトレジス汐１
０もしくは１１のためのりセツトパルスも発生する。こ
れに対して制御導線２４，２５を介してパルス送信器７
および表示装置９は送信・受信サイクルもしくは反響像
形成のためにクロツク制御発信器１４の制御信号を供給
される。５．ｖＣ説明したように、変換器エレメントｗ
１〜Ｗｎの順次投入がステツプ状に交互ＶＣ４つのグル
ープおよび５つのグルーブで行われる。
変換器エレメントを備えた変換器列２からなつている。
しかしながら、最初の７番目までの変換器エレメントＷ
１〜Ｗ７およびｎ番目（すなわち５４番目）の変換器エ
レメントＷｎだけが図示されている。変換器列２の個々
の変換器エレメントｗ１〜Ｗｎの制御のために、スイツ
チバンク６の変換器エレメント数に応じた個数の制御ス
イツチｓ１〜Ｓｎが用いられる。その場合に各スイツチ
ｓ１〜Ｓｎは閉成状態において付属の変換器エレメント
Ｗ１〜Ｗｎを送信運転では高周波パルス送信器７１ｔＣ
、また受信運転では反響信号受信器８に接続する。反響
信号を反響断面図として目で見えるようにするために表
示装置９、例えば電子ビーム管が用いられ、これは検査
対象からライン状に生じる反響信号を相応してライン状
に輝度変調により輝点としてスクリーン上に映し出す。
第３図による装置の場合には、前述の特開昭５３一１９
８１号公報によれば例えば交互に４つと５つの変換器エ
レメントのグループで変換器エレメントの順次付勢が行
われる。それ故、それぞれ一つの付属のグループプログ
ラム発生器１２もしくは１３を備えた全部で２つのシフ
トレジスノ１０および１１を有する。その場合にグルー
ププログラム発信器１２は、これが各走査開始時にシフ
トレジスタ１０（Ｔｃその都度４つのグループのセツト
パルスを導き、それからこれらのセツトパルスがシフト
レジスタ１０において中央のクロツク制御発信器１４の
シフトクロツクにてその都度一つのレジスタ位置だけシ
フトされるように設定されている。クロツク制御発信器
１４のシフトクロツクパルスをシフトレジス汐１０（Ｔ
ｃ供給するためにシフトクロツク導線１５が用いられる
。これと対応したやり方でグループプログラム発生器１
３がその都度シフトレジスタ１１のための５つのグル一
プの単位パルスを発生し、これらの単位パルスはシフト
クロツク導線１６を介してシフトレジスタ１１ｖｃ導か
れるクロツク制御発信器１４のシフトクロツクパルスに
同期してシフトレジスタ１１内においてその都度一つの
位置だけシフトされる。グルーブプログラム発生器１２
もしくは１３は容易にプログラム変更でき、したがつて
４つのグループの組み合せおよび５つのグループの組み
合せの代わりに任意の別の数のグループの組み合せ、例
えば２つのグループおよび３つのグループなどを予め選
択することができる。スイツチバンク６の個々のスイツ
チｓ１〜Ｓｎの制御はシフトレジスタ１０もしくは１１
の出力信号に応じて論理ゲート１７を介して行われる。
この論理ゲート１７は、開閉入力端子１８もしくは１９
を介してクロツク制御発信器１４の投入パルスを導かれ
たときに、それぞれのシフトレジスタ１０または１１の
出力端子Ａ１〜Ａｎをスイツチｓ１〜Ｓｎの制御入力端
子に接続する。この場合に論理ゲート１７は、開閉入力
端子１８に投入パルスが現われることによりシフトレジ
スタ１０の出力側をスイツチｓ１〜Ｓｎの制御入力端子
に接続し、これに対して開閉入力端子１９ｖｃ投入パル
スが現われることによりシフトレジスタ１１の信号出力
端子をスイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に接続するよ
うに設計されている。論理ゲート１７のためのそれぞれ
の投入パルスは、既に述べたように、クロツク制御発信
器１４から供給される。これに対応してクロツク制御発
信器１４は、復帰命令信号線２２もしくは２３を介して
それぞれのシフトレジスノ１０，１１によるパルスグル
ープの順次シフト動作の終了が検知されるや否や、りセ
ツト信号線２０もしくは２１を介してシフトレジス汐１
０もしくは１１のためのりセツトパルスも発生する。こ
れに対して制御導線２４，２５を介してパルス送信器７
および表示装置９は送信・受信サイクルもしくは反響像
形成のためにクロツク制御発信器１４の制御信号を供給
される。５．ｖＣ説明したように、変換器エレメントｗ
１〜Ｗｎの順次投入がステツプ状に交互ＶＣ４つのグル
ープおよび５つのグルーブで行われる。
したがつて各走査の開始はクロツク制御発信器１４を介
して制御パルスがグループプログラム発生器１２に与え
られ、それによりグループプログラム発生器１２が４つ
の単位パルスの組み合せをシフトレジスタ１０′Ｋ読み
込ませることにより確立される。この読み込み過程が終
了するや否やクロツク制御発信器１４により論理ゲート
１７の入力端子１８ＶＣ投入パルスが与えられる。この
投入パルスはシフトレジスタ１０の出力端子Ａ１〜Ａｎ
をスイツチＳ１・〜Ｓｎのための制御入力端子に接続す
る。シフトレジスタ１０では最初の４番目までの出力端
子Ａ１〜Ａ４だけがセツトされているので、それにした
がつて４つのスイツチＳ１〜Ｓ４だけが閉成される。制
御導線２４を介してパルス送信器７は高周波パルスを発
生すべく付勢される。この高周波パルスは閉成されたス
イツチＳ１〜Ｓ４を介して変換器エレメントＷ１〜Ｗ４
に伝達される。これらの変換器エレメントＷ１〜Ｗ４は
同相で付勢され、図示されていない検査対象を矢印Ｚｌ
ＶＣ対応した走査線で走査する超音波パルスが発信され
る。以上の動作は前述の特開昭５３−１９８１号公報の
第３図のものと同様である。しかして本発明によれば、
送・受信グループスイツチ２７が、付加的に設けられ、
このスイツチ２７が最初の送信パルスが発信された直後
に制御導線２８を介して中央のクロツク制御発信器１４
を、論理ゲート１７を介してスイツチＳ１〜Ｓ４が再び
開かれるのと同時にグループプログラム発生器１３が作
動状態に入れられて５つの単位パルスのグループをシフ
トレジスノ１１に読み込ませるように切換える。この読
み込み過程が終了するや否や論理ゲート１７の入力端子
１９に別の投入パルスが与えられ、この投入パルスによ
り、今度はシフトレジス汐１１の出力端子Ａ１〜Ａｎが
スイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に接続される。シフ
トレジスタ１１の全部の出力端子Ａ１〜Ａｎのうち出力
端子Ａ１〜Ａ５だけしかセツトされていないので、今度
はスイツチＳ１〜Ｓ５のみが閉成される。先のグルーブ
（４つの変換器エレメント）の送信パルスの反響信号は
、ここで変換器エレメントＷ１〜Ｗ５により相応する電
気信号に変換された後スイツチＳ１〜Ｓ５を介して反響
信号受信器８ｖｃ与えられ、そこから表示装置９に相応
する反響信号線として導かれる。次の変換素子グループ
に切換える前に制御導線２４を介してパルス送信器が別
の高周波パルスを発生すべく付勢される。この高周波パ
ルスにより変換器エレメントＷ１〜Ｗ５が同時に同相で
作動させられる。今や、検査対象をライン方向Ｚ２ＶＣ
て走査する超音波パルスが生じる。その場合にこの矢印
Ｚ２の方向は変換器エレメントＷ３の中心を通る。この
２番目の送信パルスの終端で送・受信グループスイツチ
２７を介して制御されて開閉入力端子１９ｖｃおける投
入パルスが再び消える。これにともなつてスイツチＳ１
〜Ｓ５が開かれる。同時にクロック制御発信器１４から
シフトレジスタ１０のシフトクロツク入力端子１５にク
ロツクパルスが導かれる。それによりシフトレジスタ１
０にあるパルスグループは一つのレジスタ位置だけシフ
トされる。このクロツク過程の終りに開閉入力端子１８
を介して論理ゲート１７へ投入パルスが改めて与えられ
る。それにより、シフトレジスタ１０の出力端子Ａ１〜
ＡｎがスイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に改めて接続
される。しかしながら、今度はシフトレジスタ１０の出
力端子Ａ２〜Ａ５しかセツトされていないために、これ
に応じてスイツチもＳ２〜Ｓ５のみが閉成される。ライ
ンＺ２からこの新たな変換器エレメントグループＷ２〜
Ｗ５により受信された反響信号は新たに反響受信器８を
介して表示装置９に画像表示のために与えられる。この
受信サイクル後に、作動させられたパルス送信器７を介
して変換器エレメントＷ２〜Ｗ５が付勢されて矢印Ｚ３
の方向のライン走査が行われる。この３番目の受信／送
信過程の終了によりシフトレジスタ１１における５つの
単位パルスのグループが同様に一つのレジスタ位置だけ
シフトされる。入力端子１９を介する論理ゲート１７の
新たな導通はスイツチＳ２〜Ｓ６を閉成し、その結果変
換器エレメントＷ２〜Ｗ６の付勢が行われ、それにより
矢印Ｚ４の方向のライン走査が行われる。上述のサイク
ル、すなわちシフトレジスタ１０ｖｃおけるパルスグル
ープもしくはシフトレジスノ１１ｖｃおけるパルスグル
ープの交互のシフト動作と、後に続く相応する論理ゲー
ト１７の接続動作がシフトレジスタ１０の場合には４つ
のパルスのグループが、シフトレジスタ１１の場合には
５つのパルスのグループがシフトレジス汐１０もしくは
１１の終端にそれぞれ達するまでの間繰り返される。゛
この場合走査過程はアプリケ一汐１の変換器列２の最後
の４つもしくは５つの変換器エレメントの付勢により終
了し、シフトレジスタ１０もしくは１１はりセツトされ
、シフトレジス汐１０もしくは１１へパルスを新たに読
み込ませてサイクリツクなシフト動作を行わせることに
より走査過程が再び初めから行われる。第３図に示され
ているように、この周期的に進行する走査の結果が変換
器エレメントＷ１〜Ｗｎの中心点間距離の半分に相当す
る間隔を有する走査線からなる走査線フイールド２６で
ある。変換器エレメントの個数がｎ二５４である場合に
、全部で２（ｎ−４）＋１二１０１本のラインからなる
各超音波像のためのライン走査パ汐−ンが生じる。した
がつて従来の超音波アプリケータに比べて半分の個数の
変換器エレメントでもほぼ同じライン数が得られる。こ
のようにして得られる新たな走査形式は同質の構成のた
めに陰極線管の画面における反響ラインの一様な輝度を
保証するが、これは第４図に示されている。その場合に
文字ｎおよびｎ＋１は変換器エレメントｗ１〜Ｗｎの偶
数および奇数のグループ間の切換リズムを示す。第４図
において右側に配置された符号ＳＥｌ〜ＳＥ６を有する
括弧は、時間的に相前後する投入変換器エレメントグル
ープの送信／受信サイクルを示す。第４図の下側に示さ
れた垂直線はオシログラフ管の画面における一様な輝度
の反響像ラインのための超音波走査フイールドのライン
ｚ１〜Ｚｎのラインフイールドである。第５図は、送信
パルスＳｎと各送信パルスＳｎの反響信号Ｅｎのための
ｎ＋１の変換器エレメントによる受信グループとによる
送信／受信サイクル、もしくは送信パルスＳｎ＋１と各
送信パルスＳｎ＋１の反響信号Ｅｎ＋１のためのｎの変
換器エレメントによる受信グループとによる送信／受信
サイクルを示している。
して制御パルスがグループプログラム発生器１２に与え
られ、それによりグループプログラム発生器１２が４つ
の単位パルスの組み合せをシフトレジスタ１０′Ｋ読み
込ませることにより確立される。この読み込み過程が終
了するや否やクロツク制御発信器１４により論理ゲート
１７の入力端子１８ＶＣ投入パルスが与えられる。この
投入パルスはシフトレジスタ１０の出力端子Ａ１〜Ａｎ
をスイツチＳ１・〜Ｓｎのための制御入力端子に接続す
る。シフトレジスタ１０では最初の４番目までの出力端
子Ａ１〜Ａ４だけがセツトされているので、それにした
がつて４つのスイツチＳ１〜Ｓ４だけが閉成される。制
御導線２４を介してパルス送信器７は高周波パルスを発
生すべく付勢される。この高周波パルスは閉成されたス
イツチＳ１〜Ｓ４を介して変換器エレメントＷ１〜Ｗ４
に伝達される。これらの変換器エレメントＷ１〜Ｗ４は
同相で付勢され、図示されていない検査対象を矢印Ｚｌ
ＶＣ対応した走査線で走査する超音波パルスが発信され
る。以上の動作は前述の特開昭５３−１９８１号公報の
第３図のものと同様である。しかして本発明によれば、
送・受信グループスイツチ２７が、付加的に設けられ、
このスイツチ２７が最初の送信パルスが発信された直後
に制御導線２８を介して中央のクロツク制御発信器１４
を、論理ゲート１７を介してスイツチＳ１〜Ｓ４が再び
開かれるのと同時にグループプログラム発生器１３が作
動状態に入れられて５つの単位パルスのグループをシフ
トレジスノ１１に読み込ませるように切換える。この読
み込み過程が終了するや否や論理ゲート１７の入力端子
１９に別の投入パルスが与えられ、この投入パルスによ
り、今度はシフトレジス汐１１の出力端子Ａ１〜Ａｎが
スイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に接続される。シフ
トレジスタ１１の全部の出力端子Ａ１〜Ａｎのうち出力
端子Ａ１〜Ａ５だけしかセツトされていないので、今度
はスイツチＳ１〜Ｓ５のみが閉成される。先のグルーブ
（４つの変換器エレメント）の送信パルスの反響信号は
、ここで変換器エレメントＷ１〜Ｗ５により相応する電
気信号に変換された後スイツチＳ１〜Ｓ５を介して反響
信号受信器８ｖｃ与えられ、そこから表示装置９に相応
する反響信号線として導かれる。次の変換素子グループ
に切換える前に制御導線２４を介してパルス送信器が別
の高周波パルスを発生すべく付勢される。この高周波パ
ルスにより変換器エレメントＷ１〜Ｗ５が同時に同相で
作動させられる。今や、検査対象をライン方向Ｚ２ＶＣ
て走査する超音波パルスが生じる。その場合にこの矢印
Ｚ２の方向は変換器エレメントＷ３の中心を通る。この
２番目の送信パルスの終端で送・受信グループスイツチ
２７を介して制御されて開閉入力端子１９ｖｃおける投
入パルスが再び消える。これにともなつてスイツチＳ１
〜Ｓ５が開かれる。同時にクロック制御発信器１４から
シフトレジスタ１０のシフトクロツク入力端子１５にク
ロツクパルスが導かれる。それによりシフトレジスタ１
０にあるパルスグループは一つのレジスタ位置だけシフ
トされる。このクロツク過程の終りに開閉入力端子１８
を介して論理ゲート１７へ投入パルスが改めて与えられ
る。それにより、シフトレジスタ１０の出力端子Ａ１〜
ＡｎがスイツチＳ１〜Ｓｎの制御入力端子に改めて接続
される。しかしながら、今度はシフトレジスタ１０の出
力端子Ａ２〜Ａ５しかセツトされていないために、これ
に応じてスイツチもＳ２〜Ｓ５のみが閉成される。ライ
ンＺ２からこの新たな変換器エレメントグループＷ２〜
Ｗ５により受信された反響信号は新たに反響受信器８を
介して表示装置９に画像表示のために与えられる。この
受信サイクル後に、作動させられたパルス送信器７を介
して変換器エレメントＷ２〜Ｗ５が付勢されて矢印Ｚ３
の方向のライン走査が行われる。この３番目の受信／送
信過程の終了によりシフトレジスタ１１における５つの
単位パルスのグループが同様に一つのレジスタ位置だけ
シフトされる。入力端子１９を介する論理ゲート１７の
新たな導通はスイツチＳ２〜Ｓ６を閉成し、その結果変
換器エレメントＷ２〜Ｗ６の付勢が行われ、それにより
矢印Ｚ４の方向のライン走査が行われる。上述のサイク
ル、すなわちシフトレジスタ１０ｖｃおけるパルスグル
ープもしくはシフトレジスノ１１ｖｃおけるパルスグル
ープの交互のシフト動作と、後に続く相応する論理ゲー
ト１７の接続動作がシフトレジスタ１０の場合には４つ
のパルスのグループが、シフトレジスタ１１の場合には
５つのパルスのグループがシフトレジス汐１０もしくは
１１の終端にそれぞれ達するまでの間繰り返される。゛
この場合走査過程はアプリケ一汐１の変換器列２の最後
の４つもしくは５つの変換器エレメントの付勢により終
了し、シフトレジスタ１０もしくは１１はりセツトされ
、シフトレジス汐１０もしくは１１へパルスを新たに読
み込ませてサイクリツクなシフト動作を行わせることに
より走査過程が再び初めから行われる。第３図に示され
ているように、この周期的に進行する走査の結果が変換
器エレメントＷ１〜Ｗｎの中心点間距離の半分に相当す
る間隔を有する走査線からなる走査線フイールド２６で
ある。変換器エレメントの個数がｎ二５４である場合に
、全部で２（ｎ−４）＋１二１０１本のラインからなる
各超音波像のためのライン走査パ汐−ンが生じる。した
がつて従来の超音波アプリケータに比べて半分の個数の
変換器エレメントでもほぼ同じライン数が得られる。こ
のようにして得られる新たな走査形式は同質の構成のた
めに陰極線管の画面における反響ラインの一様な輝度を
保証するが、これは第４図に示されている。その場合に
文字ｎおよびｎ＋１は変換器エレメントｗ１〜Ｗｎの偶
数および奇数のグループ間の切換リズムを示す。第４図
において右側に配置された符号ＳＥｌ〜ＳＥ６を有する
括弧は、時間的に相前後する投入変換器エレメントグル
ープの送信／受信サイクルを示す。第４図の下側に示さ
れた垂直線はオシログラフ管の画面における一様な輝度
の反響像ラインのための超音波走査フイールドのライン
ｚ１〜Ｚｎのラインフイールドである。第５図は、送信
パルスＳｎと各送信パルスＳｎの反響信号Ｅｎのための
ｎ＋１の変換器エレメントによる受信グループとによる
送信／受信サイクル、もしくは送信パルスＳｎ＋１と各
送信パルスＳｎ＋１の反響信号Ｅｎ＋１のためのｎの変
換器エレメントによる受信グループとによる送信／受信
サイクルを示している。
第１図および第２図は従来の制御装置を備えた超音波ア
プリケーメの異なる例の斜視図、第３図は本発明の一実
施例のプロツク接続図、第４図は第３図による制御装置
の制御動作の説明図、第５図は第４図による制御動作の
場合における送信／受信ダイアグラムを示す。 １・・・超音波アプリケ一汐、２・・・変換器列、Ｗ１
〜Ｗｎ・・・変換器エレメント、６・・・スイツチバン
ク、ｓ１〜Ｓｎ・・・スイツチ、７・・・高周波パルス
送信器、８・・・反響信号受信器、９・・・反響像表示
装置、１０，１１・・・シフトレジスタ、１２，１３・
・・グループプログラム発生器、１４・・・クロツク制
御発信器、１５，１６・・・シフトクロツク導線、１７
・・・論理ゲート、１８，１９・・・開閉入力端子、２
０，２１・・・りセツト信号線、２２，２３・・・復帰
命令信号線、２４，２５，２８・・・Ｆｈｌ鵬導線、２
Ｔ・・・送信／受信グループスイツチ。
プリケーメの異なる例の斜視図、第３図は本発明の一実
施例のプロツク接続図、第４図は第３図による制御装置
の制御動作の説明図、第５図は第４図による制御動作の
場合における送信／受信ダイアグラムを示す。 １・・・超音波アプリケ一汐、２・・・変換器列、Ｗ１
〜Ｗｎ・・・変換器エレメント、６・・・スイツチバン
ク、ｓ１〜Ｓｎ・・・スイツチ、７・・・高周波パルス
送信器、８・・・反響信号受信器、９・・・反響像表示
装置、１０，１１・・・シフトレジスタ、１２，１３・
・・グループプログラム発生器、１４・・・クロツク制
御発信器、１５，１６・・・シフトクロツク導線、１７
・・・論理ゲート、１８，１９・・・開閉入力端子、２
０，２１・・・りセツト信号線、２２，２３・・・復帰
命令信号線、２４，２５，２８・・・Ｆｈｌ鵬導線、２
Ｔ・・・送信／受信グループスイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一列に配列された超音波変換器エレメン
トからなる超音波アプリケータと、超音波変換器エレメ
ントの個別またはグループ制御を行うための制御装置と
を備え、該制御装置は、偶数および奇数個の変換器エレ
メントにより、同時に付勢される変換器エレメントの配
置の対称軸があるときには２つの隣り合う変換器エレメ
ント間の間隙にきたり、また他のときには変換器エレメ
ントの中心にきたりするような対称的な配置に構成され
、しかも一走査サイクル中にアプリケータの全長にわた
つて対称軸によつて２つの変換器エレメント間の間隙も
しくは変換器エレメント中心部におけるあらゆる位置が
、場合によつてはアプリケータの最初の変換器エレメン
トグループの前半分の変換器エレメントと最後の変換器
エレメントグループの後半分の変換器エレメントを除い
て、少なくとも一度はとられるように制御が行われるも
のにおいて、制御装置６、１０〜２５、２７、２８によ
り、各送信・受信タクトにおいて、変換器エレメントＷ
＿１〜Ｗ＿ｎのうち、偶数個の変換器エレメントを有す
るグループと奇数個の変換器エレメントを有するグルー
プとを、同じグループ（例えばＷ＿１〜Ｗ＿５）が第１
のタクトＳＥ＿１において先ず先行のグループ（例えば
Ｗ＿１〜Ｗ＿４）の送信パルスの反響信号に対する受信
器となり、次の第２のタクトＳＥ＿２において送信器と
なるように接続することを特徴とする超音波走査による
生体検査装置。 ２ 制御装置は偶数個の変換器エレメントからなるグル
ープと奇数個の変換器エレメントからなるグループとを
交互に時間的に編成して接続し、しかも各接続された偶
数または奇数個のグループは先行して接続された奇数も
しくは偶数個のグループに対してまず受信器となり、そ
れから改めて送信器となることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の装置。 ３ ｎ個の変換器エレメントからなる偶数個のグループ
およびｎ＋ａ個の変換器エレメントからなる奇数個のグ
ループの場合に制御装置によつてｎ個の変換器エレメン
トからなるグループからの送信時にはその送信パルス送
出直後にｎ＋ａ個の変換器エレメントからなるグループ
が前記ｎグループの送信パルスの反響信号のための受信
動作を行わされるか、もしくはｎ＋ａグループによる送
信パルスの送出時には逆にｎグループが受信動作を行わ
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項記載の装置。 ４ ｎグループの送信から受信への切換えの際にはｎ送
信グループに対して別のａ個の変換器エレメントを追加
接続してｎ＋ａグループへ変え、ｎ＋ａグループの送信
から受信への切換えの際にはａ個のエレメントを切り離
すことによつてｎグループに変えるようにし、しかもそ
の都度におけるｎ＋ａグループもしくはｎグループは受
信グループもしくは次の送信グループを形成することを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 偶数グループの変換器エレメントの個数ｎが任意の
所定数である場合において奇数グループの変換器エレメ
ントは個数ｎよりも常に１個の変換器エレメントａ＝１
だけ増されることを特徴とする特許請求の範囲第３項ま
たは第４項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19772733920 DE2733920C2 (de) | 1976-06-25 | 1977-07-27 | Gerät zur Untersuchung von Körpern durch Abtastung mittels Ultraschall |
| DE00P2733920.4 | 1977-07-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5426089A JPS5426089A (en) | 1979-02-27 |
| JPS5941730B2 true JPS5941730B2 (ja) | 1984-10-09 |
Family
ID=6014971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53089889A Expired JPS5941730B2 (ja) | 1977-07-27 | 1978-07-21 | 超音波走査による生体検査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4161122A (ja) |
| JP (1) | JPS5941730B2 (ja) |
| NL (1) | NL7806362A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332987A (en) * | 1976-09-08 | 1978-03-28 | Hitachi Medical Corp | Method of controlling ultrasonic vibrator |
| US4241608A (en) * | 1978-01-24 | 1980-12-30 | Unirad Corporation | Ultrasonic scanner |
| JPS586132B2 (ja) * | 1978-04-25 | 1983-02-03 | 株式会社東芝 | 超音波探触子 |
| JPS5611047A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosing device |
| US4305296B2 (en) * | 1980-02-08 | 1989-05-09 | Ultrasonic imaging method and apparatus with electronic beam focusing and scanning | |
| JPS56121541A (en) * | 1980-02-28 | 1981-09-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic imaging apparatus |
| US4319489A (en) * | 1980-03-28 | 1982-03-16 | Yokogawa Electric Works, Ltd. | Ultrasonic diagnostic method and apparatus |
| DE3020872A1 (de) * | 1980-06-02 | 1981-12-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur ultraschall-abtastung |
| CA1252553A (en) * | 1984-09-25 | 1989-04-11 | John G. Abbott | Ultrasonic compound scan with a rotating transducer |
| DE3727213A1 (de) * | 1986-08-14 | 1988-02-18 | Olympus Optical Co | Ultraschall-diagnosevorrichtung |
| GB2268806B (en) * | 1992-07-14 | 1997-02-26 | Intravascular Res Ltd | Methods and apparatus for the examination and treatment of internal organs |
| GB2293240B (en) * | 1994-09-15 | 1998-05-20 | Intravascular Res Ltd | Ultrasonic visualisation method and apparatus |
| US6254542B1 (en) | 1995-07-17 | 2001-07-03 | Intravascular Research Limited | Ultrasonic visualization method and apparatus |
| US11747456B2 (en) * | 2017-03-10 | 2023-09-05 | Koninklijke Philips N.V. | Location device and system for locating an ultrasound acoustic sensor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5268775A (en) * | 1975-12-05 | 1977-06-07 | Nippon Musen Irigaku Kenkiyuus | Ultrasonic diagnostic device |
| US4064741A (en) * | 1976-11-22 | 1977-12-27 | Smithkline Instruments, Inc. | Real-time ultrasonic imaging system |
-
1978
- 1978-06-12 NL NL7806362A patent/NL7806362A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-06-28 US US05/919,826 patent/US4161122A/en not_active Expired - Lifetime
- 1978-07-21 JP JP53089889A patent/JPS5941730B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL7806362A (nl) | 1979-01-30 |
| JPS5426089A (en) | 1979-02-27 |
| US4161122A (en) | 1979-07-17 |
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