JPS634142B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS634142B2 JPS634142B2 JP55004623A JP462380A JPS634142B2 JP S634142 B2 JPS634142 B2 JP S634142B2 JP 55004623 A JP55004623 A JP 55004623A JP 462380 A JP462380 A JP 462380A JP S634142 B2 JPS634142 B2 JP S634142B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- probe system
- reflected
- sound wave
- probe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波エネルギーを用いた撮像装
置、特に超音波顕微鏡に関する。
置、特に超音波顕微鏡に関する。
近年、1GHzに及ぶ音波の発生が可能となつた
ので、水中で約1μｍの音波長が実現できること
となり、その結果、高い分解能の音波撮像装置が
得られることとなつた。即ち、凹面レンズを用い
て集束音波ビームを作り、1μｍに及ぶ高い分解
能を実現するのである。
ので、水中で約1μｍの音波長が実現できること
となり、その結果、高い分解能の音波撮像装置が
得られることとなつた。即ち、凹面レンズを用い
て集束音波ビームを作り、1μｍに及ぶ高い分解
能を実現するのである。
そして、上記ビーム中に試料をそう入し、試料
による反射音波を検出して試料の弾性的性質を反
映した情報を得、あるいは試料を機械的に走査し
て像を作成するのである。
による反射音波を検出して試料の弾性的性質を反
映した情報を得、あるいは試料を機械的に走査し
て像を作成するのである。
このようにして超音波像を得る場合の問題点に
ついて第１図及び第２図を用いて説明する。
ついて第１図及び第２図を用いて説明する。
第１図は、試料から反射信号を得るための探触
子系の概略構成を示す図である。図において、音
波伝搬媒体（例えばサフアイア、石英ガラス等の
円柱状の結晶）２０は一端面は光学研摩された平
面であり、他端面は凹面状の球面穴３０が形成さ
れている。圧電薄膜１０に印加されたRFパルス
電気信号により結晶２０内に平面波のRFパルス
音波が放射する。この平面音波は上記球面穴３０
と媒質（一般に水）４０の界面で形成された正の
レンズ（したがつて、球面穴がレンズの口径とな
る）により所定焦点におかれた試料５０上に集束
される。試料５０により反射された音波は同じレ
ンズにより集音され平面波に変換されて結晶内２
０を伝播し、最終的に圧電薄膜１０により電気信
号に変換される。この様子をビデオ領域でみる
と、第２図の如くなる。ここで横軸は時間軸をた
て軸は信号強度を表わす。Ａは打ち出しエコー
（echo）を、Ｂはレンズ界面３０からのエコー
（echo）を、又、Ｃは試料からの反射エコー
（echo）である。反射エコーＣは試料の音響性質
や試料の走査によつて変化するが、Ａ，Ｂのエコ
ーは探触子系固有で一定である。反射エコーＣを
検出するのにエコーＡ及びＢの存在は、次のよう
な欠点を生じさせる。即ち、 時間弁別を行う際の障害となること 受信増幅器の飽和が生じ、それに伴なう増幅
器の回復時間の発生原因となること である。このように、試料からの反射エコーＣ以
外のエコーＡ及びＢは、超音波像を得る場合の不
要な信号となるのである。
子系の概略構成を示す図である。図において、音
波伝搬媒体（例えばサフアイア、石英ガラス等の
円柱状の結晶）２０は一端面は光学研摩された平
面であり、他端面は凹面状の球面穴３０が形成さ
れている。圧電薄膜１０に印加されたRFパルス
電気信号により結晶２０内に平面波のRFパルス
音波が放射する。この平面音波は上記球面穴３０
と媒質（一般に水）４０の界面で形成された正の
レンズ（したがつて、球面穴がレンズの口径とな
る）により所定焦点におかれた試料５０上に集束
される。試料５０により反射された音波は同じレ
ンズにより集音され平面波に変換されて結晶内２
０を伝播し、最終的に圧電薄膜１０により電気信
号に変換される。この様子をビデオ領域でみる
と、第２図の如くなる。ここで横軸は時間軸をた
て軸は信号強度を表わす。Ａは打ち出しエコー
（echo）を、Ｂはレンズ界面３０からのエコー
（echo）を、又、Ｃは試料からの反射エコー
（echo）である。反射エコーＣは試料の音響性質
や試料の走査によつて変化するが、Ａ，Ｂのエコ
ーは探触子系固有で一定である。反射エコーＣを
検出するのにエコーＡ及びＢの存在は、次のよう
な欠点を生じさせる。即ち、 時間弁別を行う際の障害となること 受信増幅器の飽和が生じ、それに伴なう増幅
器の回復時間の発生原因となること である。このように、試料からの反射エコーＣ以
外のエコーＡ及びＢは、超音波像を得る場合の不
要な信号となるのである。
従来は、それ等不要信号を除去するのに時間弁
別を用いている。しかしながら、上記レンズの口
径が小さくなると、エコーＢとＣが接近して、弁
別するのが極めて困難となる。
別を用いている。しかしながら、上記レンズの口
径が小さくなると、エコーＢとＣが接近して、弁
別するのが極めて困難となる。
即ち、撮像系の分解能をあげるには、周波数を
あげる必要があるが、これは伝播流体での大きな
減衰を惹起するからである。
あげる必要があるが、これは伝播流体での大きな
減衰を惹起するからである。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであ
り、試料からの反射エコーを検出するのに不要か
つ障害となるエコーを除去した超音波撮像装置を
提供することを目的とする。
り、試料からの反射エコーを検出するのに不要か
つ障害となるエコーを除去した超音波撮像装置を
提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は不要信
号に相当する信号を発生し、この信号と受波信号
との差をとることを特徴とする。
号に相当する信号を発生し、この信号と受波信号
との差をとることを特徴とする。
以下本発明を図面により説明する。
第３図は、本発明の一実施例の構成を示す図
で、特にRFの周波数領域で不要信号を除去する
場合に適している。図において、２００はRF周
波数のパルスを発生するパルサー、２１０はブリ
ツジ回路でΣ端子、Δ端子、サイド端子，を
有する。ここでブリツジ２１０は、Σ端子に加え
られたRF電力を同相で等分にサイド端子，
に分配すると同時に、サイド端子，に加えら
れた電力の差をΔ端子より取り出す事を可能にす
る。通常「ハイブリツド」と称して市販されてい
るものである。２２０は、試料５０の超音波像を
得るための第１図に示した探触子系と同じ探触子
系を示す。２３０は、不要信号を発生するための
ダミーの探触子系を示し、上記試料の代りに音波
の吸収板（例えばゴム材）２５０を具えている点
を除いて、第１図と同じ構成である。２４０は、
受信器である。
で、特にRFの周波数領域で不要信号を除去する
場合に適している。図において、２００はRF周
波数のパルスを発生するパルサー、２１０はブリ
ツジ回路でΣ端子、Δ端子、サイド端子，を
有する。ここでブリツジ２１０は、Σ端子に加え
られたRF電力を同相で等分にサイド端子，
に分配すると同時に、サイド端子，に加えら
れた電力の差をΔ端子より取り出す事を可能にす
る。通常「ハイブリツド」と称して市販されてい
るものである。２２０は、試料５０の超音波像を
得るための第１図に示した探触子系と同じ探触子
系を示す。２３０は、不要信号を発生するための
ダミーの探触子系を示し、上記試料の代りに音波
の吸収板（例えばゴム材）２５０を具えている点
を除いて、第１図と同じ構成である。２４０は、
受信器である。
かかる構成において、ブリツジ回路２１０のΣ
端子にRFパルサー２００よりRFパルスを印加
し、サイド端子に探触子系２２０を、サイド端
子にダミーの探触子系２３０を接続し、Δ端子
を受信器２４０に接続する。ブリツジ２１０の動
作より、Σ端に印加されたRFパルスは等分に探
触子系２２０と２３０に印加される。これ等から
の反射波は第４図ａ，ｂとなる。第４図ａに示す
如くダミーの探触子系２３０では試料からの反射
エコーはないが、打ち出しエコーＡ及びレンズ界
面からのエコーＢは存在する。而して、第４図ｂ
に示す如く探触子系２２０からはエコーA′，
B′及びC′が存在する。したがつてブリツジ２１０
のΔ端子からは、２つのサイド端子とからの
反射信号の差が取り出されることとなるから、両
者に共通な打ち出しエコーＡとA′、レンズ界面
からのエコーＢとB′はブリツジ回路２１０の方
向性（通常40dB）で決まる割合まで相殺され、
第４図ｃに示す如く試料５０からの反射信号C′と
それ等不要信号A′及びB′との振巾比は大巾に改
善され、エコーA″，B″及びC″として得られる事
になるのである。なお、ブリツジのサイド端，
と探触子系２２０と２３０の間には、場合によ
つてはスタブチユーナー等のインピーダンス整合
回路をつけてもよい。
端子にRFパルサー２００よりRFパルスを印加
し、サイド端子に探触子系２２０を、サイド端
子にダミーの探触子系２３０を接続し、Δ端子
を受信器２４０に接続する。ブリツジ２１０の動
作より、Σ端に印加されたRFパルスは等分に探
触子系２２０と２３０に印加される。これ等から
の反射波は第４図ａ，ｂとなる。第４図ａに示す
如くダミーの探触子系２３０では試料からの反射
エコーはないが、打ち出しエコーＡ及びレンズ界
面からのエコーＢは存在する。而して、第４図ｂ
に示す如く探触子系２２０からはエコーA′，
B′及びC′が存在する。したがつてブリツジ２１０
のΔ端子からは、２つのサイド端子とからの
反射信号の差が取り出されることとなるから、両
者に共通な打ち出しエコーＡとA′、レンズ界面
からのエコーＢとB′はブリツジ回路２１０の方
向性（通常40dB）で決まる割合まで相殺され、
第４図ｃに示す如く試料５０からの反射信号C′と
それ等不要信号A′及びB′との振巾比は大巾に改
善され、エコーA″，B″及びC″として得られる事
になるのである。なお、ブリツジのサイド端，
と探触子系２２０と２３０の間には、場合によ
つてはスタブチユーナー等のインピーダンス整合
回路をつけてもよい。
また以上の説明では、ダミーの探触子系を構成
する場合、音波が吸収されるという音波の特性を
利用して吸収板を用いて不要信号のみを発生する
ダミーの探触子系について述べたが、本発明はこ
れに限らずダミー探触子系として試料５０と同じ
性質の材料を用いて構成する場合にも適用できる
ものである。この場合には、ダミー探触子系２３
０と探触子系２２０からは第４図ｃに示す如く同
じエコーA′，B′及びC′が発生することとなるが、
探触子系２２０の試料５０は機械的に走査されて
移動するが、ダミー探触子系の材料は静止してい
るので、結局エコーC′については、受信器２４０
にエコーC′の変化分だけが得られることとなり、
音波の反射特性を利用しＳ／Ｎの高い反射像が得
られることとなる。
する場合、音波が吸収されるという音波の特性を
利用して吸収板を用いて不要信号のみを発生する
ダミーの探触子系について述べたが、本発明はこ
れに限らずダミー探触子系として試料５０と同じ
性質の材料を用いて構成する場合にも適用できる
ものである。この場合には、ダミー探触子系２３
０と探触子系２２０からは第４図ｃに示す如く同
じエコーA′，B′及びC′が発生することとなるが、
探触子系２２０の試料５０は機械的に走査されて
移動するが、ダミー探触子系の材料は静止してい
るので、結局エコーC′については、受信器２４０
にエコーC′の変化分だけが得られることとなり、
音波の反射特性を利用しＳ／Ｎの高い反射像が得
られることとなる。
以上述べた如く、本発明によれば試料からの反
射エコーを検出するに不要かつ障害となるエコー
を大巾に減らす事が可能であり、音波顕微鏡等に
おいてＳ／Ｎ改善やダイナミツクレンジの拡大に
大きく寄与し、画像の改善により装置の性能を大
巾に向上させることができるのである。
射エコーを検出するに不要かつ障害となるエコー
を大巾に減らす事が可能であり、音波顕微鏡等に
おいてＳ／Ｎ改善やダイナミツクレンジの拡大に
大きく寄与し、画像の改善により装置の性能を大
巾に向上させることができるのである。
第１図は、従来の探触子系の構成を示す図、第
２図は、その動作を説明するためのエコー波形を
示す図、第３図は、本発明の一実施例の構成を示
す図、第４図ａ〜ｃは、その動作を説明するため
のエコー波形を示す図である。
２図は、その動作を説明するためのエコー波形を
示す図、第３図は、本発明の一実施例の構成を示
す図、第４図ａ〜ｃは、その動作を説明するため
のエコー波形を示す図である。
Claims (1)
- １ 一端に球面穴を設けた音波伝搬媒体の他端に
圧電体を形成して成る第１、第２の音波探触子系
を有し、前記第１の音波探触子系は機械的に走査
される試料に集束超音波を発してその反射波を検
出するように液体媒質を介して該試料に対向さ
せ、前記第２の音波探触子は無反射試料に対向さ
せるとともに、前記第１、第２の音波探触子系か
らの受信信号同志の差をとる手段を有し、音波探
触子系に固有の不要信号を除去した反射信号を得
ることを特徴とする超音波撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP462380A JPS56103365A (en) | 1980-01-21 | 1980-01-21 | Ultrasonic image pickup apparatus |
| EP81100281A EP0032732B1 (en) | 1980-01-21 | 1981-01-15 | Ultrasonic imaging equipment |
| DE8181100281T DE3160729D1 (en) | 1980-01-21 | 1981-01-15 | Ultrasonic imaging equipment |
| US06/226,820 US4386530A (en) | 1980-01-21 | 1981-01-21 | Ultrasonic imaging equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP462380A JPS56103365A (en) | 1980-01-21 | 1980-01-21 | Ultrasonic image pickup apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56103365A JPS56103365A (en) | 1981-08-18 |
| JPS634142B2 true JPS634142B2 (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=11589170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP462380A Granted JPS56103365A (en) | 1980-01-21 | 1980-01-21 | Ultrasonic image pickup apparatus |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4386530A (ja) |
| EP (1) | EP0032732B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56103365A (ja) |
| DE (1) | DE3160729D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58218646A (ja) * | 1982-06-15 | 1983-12-19 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波顕微鏡 |
| JPS59196459A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-07 | Hitachi Ltd | 超音波顕微鏡 |
| DE3409930A1 (de) * | 1984-03-17 | 1985-10-10 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Schaltungsanordnung zur trennung von hochfrequenzimpulsen an einer akustischen reflektionslinsenanordnung |
| US5065761A (en) * | 1989-07-12 | 1991-11-19 | Diasonics, Inc. | Lithotripsy system |
| JP2524946B2 (ja) * | 1992-10-30 | 1996-08-14 | 憲賢 中鉢 | 超音波顕微鏡装置 |
| US7360417B2 (en) * | 2005-01-10 | 2008-04-22 | Gems Sensors, Inc. | Fluid level detector |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3090224A (en) * | 1959-04-21 | 1963-05-21 | Rankin Alexander Bryce Calder | Ultra-sonic flaw detection |
| US3147613A (en) * | 1960-12-27 | 1964-09-08 | Rolls Royce | Apparatus for ultrasonic flaw detection |
| US3857052A (en) * | 1972-04-28 | 1974-12-24 | Rockwell International Corp | Inspection and analysis system |
| JPS5746024B2 (ja) * | 1974-04-17 | 1982-09-30 | ||
| JPS5439152B2 (ja) * | 1974-12-05 | 1979-11-26 | ||
| GB1592601A (en) * | 1977-02-19 | 1981-07-08 | Rolls Royce | Apparatus for ultrasonic examination |
| US4198866A (en) * | 1978-09-07 | 1980-04-22 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Po Razrabotke Nerazrushajuschikh Metodov I Sredstv Knotrolya Kachestva Materialov"VNIINK" | Method and device for ultrasonic inspection of materials |
| US4267732A (en) * | 1978-11-29 | 1981-05-19 | Stanford University Board Of Trustees | Acoustic microscope and method |
-
1980
- 1980-01-21 JP JP462380A patent/JPS56103365A/ja active Granted
-
1981
- 1981-01-15 EP EP81100281A patent/EP0032732B1/en not_active Expired
- 1981-01-15 DE DE8181100281T patent/DE3160729D1/de not_active Expired
- 1981-01-21 US US06/226,820 patent/US4386530A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4386530A (en) | 1983-06-07 |
| EP0032732B1 (en) | 1983-08-10 |
| EP0032732A1 (en) | 1981-07-29 |
| JPS56103365A (en) | 1981-08-18 |
| DE3160729D1 (en) | 1983-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001245889A (ja) | 超音波プローブおよび超音波診断装置 | |
| JPS6217195B2 (ja) | ||
| CN106236145A (zh) | 一种基于全反射的超声探测和光声成像装置及其方法 | |
| US5077695A (en) | Near field scanning acoustic microscope and method | |
| JPS634142B2 (ja) | ||
| US4325258A (en) | Conical transducer ultrasonic scanning | |
| JPH0140309B2 (ja) | ||
| JPH0437379B2 (ja) | ||
| US3890829A (en) | Method and apparatus for acoustical imaging | |
| JPH0427501B2 (ja) | ||
| JPH0376419B2 (ja) | ||
| EP0033751B1 (en) | Ultrasonic transducer using ultra high frequency | |
| JPS5950937B2 (ja) | 超音波顕微鏡 | |
| JPS61120962A (ja) | 超音波顕微鏡用音響レンズ | |
| JP3027495B2 (ja) | 超音波プローブ | |
| Titov et al. | The velocity and attenuation of outgoing surface acoustic waves measured using an ultrasonic microscope with two focusing transducers | |
| JPH0232579B2 (ja) | ||
| JPS6130211Y2 (ja) | ||
| JPH0158458B2 (ja) | ||
| SU1518784A1 (ru) | Способ формировани акустических изображений | |
| WO1986003588A1 (en) | Low frequency acoustic microscope | |
| JPH0235936B2 (ja) | ||
| JPH0546218B2 (ja) | ||
| JPS6098353A (ja) | 超音波顕微鏡 | |
| JPS6295460A (ja) | 音波探触子 |