JP2560751B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JP2560751B2 JP2560751B2 JP62284740A JP28474087A JP2560751B2 JP 2560751 B2 JP2560751 B2 JP 2560751B2 JP 62284740 A JP62284740 A JP 62284740A JP 28474087 A JP28474087 A JP 28474087A JP 2560751 B2 JP2560751 B2 JP 2560751B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic lens
- array
- ultrasonic
- focus
- ultrasonic beam
- 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 - Lifetime
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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ｙ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。
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ｙ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f1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f2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ｙ方向）におけるそれぞれの焦点
f1、f2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。
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f2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ｙ方向）におけるそれぞれの焦点
f1、f2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、列各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問題があり、未だ実用化されて
いない。
に２次元配列し、行、列各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問題があり、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。
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、上記の目的を解決するために、次の構成を
採る。
採る。
すなわち、本発明の超音波探触子は、アレー配列され
て超音波ビームを送受波するとともに、送受波する超音
波ビームをダイナミックフォーカス法によってアレー配
列方向に集束させる振動子群と、複数配列されて、前記
超音波ビームを前記振動子群による超音波ビームの集束
方向と直交する方向に集束させる音響レンズと、前記音
響レンズのうちの少なくとも一つを他の音響レンズに対
して近接離間する方向に移動させて、超音波ビームの焦
点位置を調整する駆動機構と、前記振動子群による超音
波ビームの焦点位置と前記音響レンズによる超音波ビー
ムの焦点位置とが任意の深度位置において一致するよう
に前記駆動機構を介して前記音響レンズの位置を制御す
る位置制御回路とを備えた構成としている。
て超音波ビームを送受波するとともに、送受波する超音
波ビームをダイナミックフォーカス法によってアレー配
列方向に集束させる振動子群と、複数配列されて、前記
超音波ビームを前記振動子群による超音波ビームの集束
方向と直交する方向に集束させる音響レンズと、前記音
響レンズのうちの少なくとも一つを他の音響レンズに対
して近接離間する方向に移動させて、超音波ビームの焦
点位置を調整する駆動機構と、前記振動子群による超音
波ビームの焦点位置と前記音響レンズによる超音波ビー
ムの焦点位置とが任意の深度位置において一致するよう
に前記駆動機構を介して前記音響レンズの位置を制御す
る位置制御回路とを備えた構成としている。
（ニ）作用 位置制御回路からの制御信号により駆動機構が起動さ
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
る方向においても任意に設定することが可能となる。
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
る方向においても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。
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１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10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
12a、12bが取り付けられている。そして、一方の支持具
12aは前記フレーム10に形成されたガイド溝16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。
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10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
12a、12bが取り付けられている。そして、一方の支持具
12aは前記フレーム10に形成されたガイド溝16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が所定量だけ回転され、これ
によりねじ軸14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。
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が所定量だけ回転され、これ
によりねじ軸14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が可能とな
り、超音波ビームの集束度が向上する。
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が可能とな
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。
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。
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。
（ヘ）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。
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。
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。 １……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。
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。 １……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 (1)
- 【請求項１】アレー配列されて超音波ビームを送受波す
るとともに、送受波する超音波ビームをダイナミックフ
ォーカス法によってアレー配列方向に集束させる振動子
群と、 複数配列されて、前記超音波ビームを前記振動子群によ
る超音波ビームの集束方向と直交する方向に集束させる
音響レンズと、 前記音響レンズのうちの少なくとも一つを他の音響レン
ズに対して近接離間する方向に移動させて、超音波ビー
ムの焦点位置を調整する駆動機構と、 前記振動子群による超音波ビームの焦点位置と前記音響
レンズによる超音波ビームの焦点位置とが任意の深度位
置において一致するように前記駆動機構を介して前記音
響レンズの位置を制御する位置制御回路とを備えること
を特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284740A JP2560751B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62284740A JP2560751B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126542A JPH01126542A (ja) | 1989-05-18 |
| JP2560751B2 true JP2560751B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17682377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62284740A Expired - Lifetime JP2560751B2 (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560751B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19956921A1 (de) * | 1999-11-26 | 2001-07-12 | Messer Griesheim Gmbh | Einrichtung zum Transport und zur Lagerung elektronischer Bauelemente und Vorrichtung zur Verpackung elektronischer Bauelemente in eine derartige Einrichtung |
| JP2011247676A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Toshiba Corp | 超音波探傷装置 |
| CN103180755B (zh) * | 2010-12-10 | 2014-10-08 | 三菱电机株式会社 | 空中超声波传感器 |
| JP2013029416A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Port & Airport Research Institute | 映像取得装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS3932474Y1 (ja) * | 1964-04-02 | 1964-11-02 | ||
| JPS5938908U (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-12 | 横河電機株式会社 | 超音波探触子 |
| JPS62155815U (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-03 | ||
| FR2596269A1 (fr) * | 1986-03-28 | 1987-10-02 | Labo Electronique Physique | Echographe ultrasonore apodise a barrette lineaire de transducteurs piezoelectriques et procede de realisation d'une telle barrette |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP62284740A patent/JP2560751B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01126542A (ja) | 1989-05-18 |
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