JP2001161688A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短軸方向(レンズ方向)に開口制御可能な軽量
で扱いやすい探触子を有する優れた超音波診断装置を提
供する。 【解決手段】 音響整合層３は開口中央部で薄く、厚み
が1／4波長相当のTcであり、開口辺縁部ではTcの1.3倍
以上ある。このため、高域周波数成分は開口中央部で感
度が高く、低域周波数成分の感度は開口辺縁部で低くな
る。このため、背面負荷B1〜B5の音響インピーダンスを
開口辺縁部で大きくすることで、低域周波数成分は開口
中央部と辺縁部で感度が同一レベルになる。さらに受信
信号は近距離では高域周波数成分の受信感度が高く、遠
距離では低域成分の受信感度が高いダイナミックフィル
タ７により処理することで、近距離では開口が狭く細い
ビームが得られ、遠距離では開口が広く指向性の高いビ
ームが得られ、音響レンズ４による強い収束が可能にな
る。
で扱いやすい探触子を有する優れた超音波診断装置を提
供する。 【解決手段】 音響整合層３は開口中央部で薄く、厚み
が1／4波長相当のTcであり、開口辺縁部ではTcの1.3倍
以上ある。このため、高域周波数成分は開口中央部で感
度が高く、低域周波数成分の感度は開口辺縁部で低くな
る。このため、背面負荷B1〜B5の音響インピーダンスを
開口辺縁部で大きくすることで、低域周波数成分は開口
中央部と辺縁部で感度が同一レベルになる。さらに受信
信号は近距離では高域周波数成分の受信感度が高く、遠
距離では低域成分の受信感度が高いダイナミックフィル
タ７により処理することで、近距離では開口が狭く細い
ビームが得られ、遠距離では開口が広く指向性の高いビ
ームが得られ、音響レンズ４による強い収束が可能にな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
係わり、特に、被検体に超音波を送受信する探触子が、
レンズ方向、あるいは短軸方向に開口制御が可能な超音
波診断装置に関する。
係わり、特に、被検体に超音波を送受信する探触子が、
レンズ方向、あるいは短軸方向に開口制御が可能な超音
波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、短軸方向に開口制御が可能である
振動子を用いた超音波診断装置は特開平9―526号公報に
記載されたものが知られている。図５は従来のこの種の
超音波診断装置の構成を示しており、振動子Pi,jが短軸
方向にＭ行、長軸方向にＮ列（１≦ｉ≦Ｍ、この場合に
はＭ＝６、１≦ｊ≦Ｎ、この場合にはＮ＝１０）に配列
されている。第ｊ列の振動子には短軸開口制御回路210-
jが接続されている。各列の短軸開口制御回路210-jの構
成は同一である。第10列の振動子に対応する短軸開口制
御回路210-10はプリアンプ200-ｋ（ｉ≦３の場合ｋ＝
ｉ、ｉ≧４の場合ｋ＝７−ｉ）と、スイッチ201-ｋと、
ダイオード202-ｋと、保護回路203により構成される。
短軸開口制御回路210-10には、送信器204-10と、受信器
205-10が接続される。受信器205-1〜205-10の出力には
受信整相回路206が接続される。スイッチ201-ｋは受信
の開口を制御するためのものであり、近距離からのエコ
ーに対してはスイッチ201-3がオンとなり、ｉ=3,4の振
動子からの受信信号が受信器205-10に送られる。このた
め、受信の短軸開口は狭く、短軸方向の分解能が高い。
一方、遠距離からのエコーに対してはすべてのスイッチ
202-kがオンとなり、第10列のすべての振動子Pi,10から
の受信信号が受信器205-10に送られる。このため、受信
の開口は広がり、音響レンズ220によりビームが強く収
束され分解能が高い。他の列についても同様にして開口
が変化する。このようにして、近距離から遠距離まで高
い分解能の受信信号を得ることができる。
振動子を用いた超音波診断装置は特開平9―526号公報に
記載されたものが知られている。図５は従来のこの種の
超音波診断装置の構成を示しており、振動子Pi,jが短軸
方向にＭ行、長軸方向にＮ列（１≦ｉ≦Ｍ、この場合に
はＭ＝６、１≦ｊ≦Ｎ、この場合にはＮ＝１０）に配列
されている。第ｊ列の振動子には短軸開口制御回路210-
jが接続されている。各列の短軸開口制御回路210-jの構
成は同一である。第10列の振動子に対応する短軸開口制
御回路210-10はプリアンプ200-ｋ（ｉ≦３の場合ｋ＝
ｉ、ｉ≧４の場合ｋ＝７−ｉ）と、スイッチ201-ｋと、
ダイオード202-ｋと、保護回路203により構成される。
短軸開口制御回路210-10には、送信器204-10と、受信器
205-10が接続される。受信器205-1〜205-10の出力には
受信整相回路206が接続される。スイッチ201-ｋは受信
の開口を制御するためのものであり、近距離からのエコ
ーに対してはスイッチ201-3がオンとなり、ｉ=3,4の振
動子からの受信信号が受信器205-10に送られる。このた
め、受信の短軸開口は狭く、短軸方向の分解能が高い。
一方、遠距離からのエコーに対してはすべてのスイッチ
202-kがオンとなり、第10列のすべての振動子Pi,10から
の受信信号が受信器205-10に送られる。このため、受信
の開口は広がり、音響レンズ220によりビームが強く収
束され分解能が高い。他の列についても同様にして開口
が変化する。このようにして、近距離から遠距離まで高
い分解能の受信信号を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波診断装置においては、多数のプリアンプ200-
kと、スイッチ201-kを配列振動子の近くに配置する必要
が有り、このため探触子が大きく、重くなるという問題
を有していた。
来の超音波診断装置においては、多数のプリアンプ200-
kと、スイッチ201-kを配列振動子の近くに配置する必要
が有り、このため探触子が大きく、重くなるという問題
を有していた。
【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、多数のプリアンプと、スイッチを用いることなく、
短軸方向(レンズ方向)に開口制御可能な軽量で扱いやす
い探触子を有する優れた超音波診断装置を提供するもの
である。
で、多数のプリアンプと、スイッチを用いることなく、
短軸方向(レンズ方向)に開口制御可能な軽量で扱いやす
い探触子を有する優れた超音波診断装置を提供するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の超音波診断装置は、探触子が、圧電振動子
と音響整合層と背面負荷とを有し、前記音響整合層の厚
みが、開口中央部で1／4波長相当のTcであり、開口辺縁
部における音響整合層の厚みが、Tcの1.1倍以上あり、
被検体から受信したエコー信号を帯域制限するダイナミ
ックフィルタの周波数特性が、近距離では高域周波数成
分の受信感度が高く、遠距離では低域周波数成分の受信
感度が高いことを特徴とするものである。これにより、
近距離の走査に用いられる高周波成分に対しては、開口
が狭く細いビームで送受信し、遠距離の走査に用いられ
る低周波成分に対しては、開口が広く音響レンズ等によ
り強く収束されたビームで送受信するので、近距離から
遠距離まで高い分解能が得られることとなる。
に、本発明の超音波診断装置は、探触子が、圧電振動子
と音響整合層と背面負荷とを有し、前記音響整合層の厚
みが、開口中央部で1／4波長相当のTcであり、開口辺縁
部における音響整合層の厚みが、Tcの1.1倍以上あり、
被検体から受信したエコー信号を帯域制限するダイナミ
ックフィルタの周波数特性が、近距離では高域周波数成
分の受信感度が高く、遠距離では低域周波数成分の受信
感度が高いことを特徴とするものである。これにより、
近距離の走査に用いられる高周波成分に対しては、開口
が狭く細いビームで送受信し、遠距離の走査に用いられ
る低周波成分に対しては、開口が広く音響レンズ等によ
り強く収束されたビームで送受信するので、近距離から
遠距離まで高い分解能が得られることとなる。
【０００６】また、本発明の超音波診断装置は、前記背
面負荷の音響インピーダンスが開口辺縁部で大であるこ
とを特徴とするものであり、開口辺縁部に対応する背面
負荷の音響インピーダンスを大きくすることにより、開
口辺縁部の感度を下げることが可能であり、探触子の開
口中央部と開口辺縁部の感度を、低域周波数において同
一レベルにすることで、遠距離の走査に用いられる低域
周波成分に対しては開口が広く、凹面振動子により強く
収束されたビームが得られることとなる。
面負荷の音響インピーダンスが開口辺縁部で大であるこ
とを特徴とするものであり、開口辺縁部に対応する背面
負荷の音響インピーダンスを大きくすることにより、開
口辺縁部の感度を下げることが可能であり、探触子の開
口中央部と開口辺縁部の感度を、低域周波数において同
一レベルにすることで、遠距離の走査に用いられる低域
周波成分に対しては開口が広く、凹面振動子により強く
収束されたビームが得られることとなる。
【０００７】また、本発明の超音波診断装置は、前記圧
電振動子が長軸方向に配列され、前記音響整合層の厚み
が短軸方向の開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚く、前
記背面負荷の音響インピーダンスが短軸方向の開口辺縁
部で大であることを特徴とするものであり、近距離の走
査に用いられる高域周波成分に対しては、開口が狭く細
いビームで送受信し、遠距離の走査に用いられる低域周
波成分に対しては、開口が広く音響レンズ等により強く
収束されたビームで送受信するので、近距離から遠距離
まで高い分解能が得られることとなる。
電振動子が長軸方向に配列され、前記音響整合層の厚み
が短軸方向の開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚く、前
記背面負荷の音響インピーダンスが短軸方向の開口辺縁
部で大であることを特徴とするものであり、近距離の走
査に用いられる高域周波成分に対しては、開口が狭く細
いビームで送受信し、遠距離の走査に用いられる低域周
波成分に対しては、開口が広く音響レンズ等により強く
収束されたビームで送受信するので、近距離から遠距離
まで高い分解能が得られることとなる。
【０００８】また、本発明の超音波診断装置は、前記短
軸方向に関し、前記音響整合層の音波放射面側が凹面で
あり、長軸方向に関して厚みが一定あることを特徴する
ものであり、波長が短い高域周波数の振動は、短軸開口
中央部から効率よく伝搬し、短軸開口中央部の感度を高
めることができることとなる。
軸方向に関し、前記音響整合層の音波放射面側が凹面で
あり、長軸方向に関して厚みが一定あることを特徴する
ものであり、波長が短い高域周波数の振動は、短軸開口
中央部から効率よく伝搬し、短軸開口中央部の感度を高
めることができることとなる。
【０００９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
超音波診断装置の概略ブロック図を示している。図１に
おいて、探触子１は、超音波の送受信を行うもので、圧
電振動子２、音響整合層３、音響レンズ４、背面負荷B1
〜B5により構成されている。送信回路５は、駆動パルス
を発生し探触子１を駆動する。受信回路６は、探触子１
からの受信信号を増幅する。ダイナミックフィルタ７
は、エコーの到達深度に応じて中心周波数が自動的に変
化するバンドパスフィルタである。表示部８は、ダイナ
ミックフィルタ７からの出力を画像として表示する。
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
超音波診断装置の概略ブロック図を示している。図１に
おいて、探触子１は、超音波の送受信を行うもので、圧
電振動子２、音響整合層３、音響レンズ４、背面負荷B1
〜B5により構成されている。送信回路５は、駆動パルス
を発生し探触子１を駆動する。受信回路６は、探触子１
からの受信信号を増幅する。ダイナミックフィルタ７
は、エコーの到達深度に応じて中心周波数が自動的に変
化するバンドパスフィルタである。表示部８は、ダイナ
ミックフィルタ７からの出力を画像として表示する。
【００１０】図２は音響整合層３の厚みを変えたことに
よる、開口中央部と辺縁部における、感度の周波数依存
の計算例である。図３は探触子１とダイナミックフィル
タ７の周波数特性を図示的に表したものであり、図３
(a)は、振動子１の開口中央部と辺縁部の感度の周波数
特性であり、背面負荷による感度補正前のものである。
図３(b)は、振動子１の開口中央部と辺縁部の感度の周
波数特性であり、背面負荷による感度補正後のものであ
る。図３(c)は、ダイナミックフィルタ７の利得の周波
数特性である。
よる、開口中央部と辺縁部における、感度の周波数依存
の計算例である。図３は探触子１とダイナミックフィル
タ７の周波数特性を図示的に表したものであり、図３
(a)は、振動子１の開口中央部と辺縁部の感度の周波数
特性であり、背面負荷による感度補正前のものである。
図３(b)は、振動子１の開口中央部と辺縁部の感度の周
波数特性であり、背面負荷による感度補正後のものであ
る。図３(c)は、ダイナミックフィルタ７の利得の周波
数特性である。
【００１１】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図１を用いてその動作を説明する。まず、送信
回路５は駆動パルスを発生する。駆動パルスは圧電振動
子２を駆動し、その振動は、音響整合層３を通過する。
音響整合層３は開口中央部で薄く、厚みがTcであり、開
口辺縁部で厚い。音響整合層３は1／4波長板としての作
用を有するので、波長が短い高域周波数の振動は開口中
央部から効率よく音響レンズ４に伝搬する。一方、波長
が長い低域周波数の振動は開口辺縁部から効率よく音響
レンズ４に伝搬する。
ついて、図１を用いてその動作を説明する。まず、送信
回路５は駆動パルスを発生する。駆動パルスは圧電振動
子２を駆動し、その振動は、音響整合層３を通過する。
音響整合層３は開口中央部で薄く、厚みがTcであり、開
口辺縁部で厚い。音響整合層３は1／4波長板としての作
用を有するので、波長が短い高域周波数の振動は開口中
央部から効率よく音響レンズ４に伝搬する。一方、波長
が長い低域周波数の振動は開口辺縁部から効率よく音響
レンズ４に伝搬する。
【００１２】図２において、横軸は圧電振動子の反共振
周波数farで正規化した周波数、縦軸は相対的な感度を
表す。曲線Ａは開口中央部における探触子１の感度、曲
線Ｂは辺縁部における探触子１の感度の計算例であり、
開口中央部における音響整合層の厚みは、圧電振動子の
共振周波数における1／4波長相当であり、辺縁部におけ
る音響整合層の厚みは開口中央部の1.5倍とした例であ
る。図２に示すように、高域周波数では開口中央部の感
度が高く、低域周波数では開口辺縁部の感度がやや高
い。なお、辺縁部の音響整合層３の厚みとしては、開口
中央部の1.1倍から1.4倍程度にすると、高域周波数にお
ける感度差が顕著になる。
周波数farで正規化した周波数、縦軸は相対的な感度を
表す。曲線Ａは開口中央部における探触子１の感度、曲
線Ｂは辺縁部における探触子１の感度の計算例であり、
開口中央部における音響整合層の厚みは、圧電振動子の
共振周波数における1／4波長相当であり、辺縁部におけ
る音響整合層の厚みは開口中央部の1.5倍とした例であ
る。図２に示すように、高域周波数では開口中央部の感
度が高く、低域周波数では開口辺縁部の感度がやや高
い。なお、辺縁部の音響整合層３の厚みとしては、開口
中央部の1.1倍から1.4倍程度にすると、高域周波数にお
ける感度差が顕著になる。
【００１３】図３(a)に示すように、開口中央部の振動
子をP2、開口辺縁部の振動子をP1、P3とすると、開口中
央部の振動子P2から音響整合層３を通って放射されるパ
ルスは、低域周波数で感度が低く、高域周波数で感度が
高い。また、開口辺縁部の振動子P1、P3から音響整合層
３を通って放射されるパルスは低域周波数で感度が高
く、高域周波数において感度が低い。低域周波数の感度
を開口中央部と開口辺縁部で同一レベルとするため、図
１に示すように、背面負荷B1〜B5が用いられる。開口辺
縁部に対応する背面負荷B1、B5の音響インピーダンスを
大きくすることにより、開口辺縁部の感度を下げること
が可能であり、図３(b)に示すように、探触子１の開口
中央部と開口辺縁部の感度を、低域周波数において同一
レベルにすることが可能である。このようにして発生し
た超音波パルスは音響レンズ４を通過し、被検体９に照
射される。被検体９により反射されたエコーは探触子１
により受信される。探触子１の出力は受信回路６で増幅
され、ダイナミックフィルタ７により処理される。
子をP2、開口辺縁部の振動子をP1、P3とすると、開口中
央部の振動子P2から音響整合層３を通って放射されるパ
ルスは、低域周波数で感度が低く、高域周波数で感度が
高い。また、開口辺縁部の振動子P1、P3から音響整合層
３を通って放射されるパルスは低域周波数で感度が高
く、高域周波数において感度が低い。低域周波数の感度
を開口中央部と開口辺縁部で同一レベルとするため、図
１に示すように、背面負荷B1〜B5が用いられる。開口辺
縁部に対応する背面負荷B1、B5の音響インピーダンスを
大きくすることにより、開口辺縁部の感度を下げること
が可能であり、図３(b)に示すように、探触子１の開口
中央部と開口辺縁部の感度を、低域周波数において同一
レベルにすることが可能である。このようにして発生し
た超音波パルスは音響レンズ４を通過し、被検体９に照
射される。被検体９により反射されたエコーは探触子１
により受信される。探触子１の出力は受信回路６で増幅
され、ダイナミックフィルタ７により処理される。
【００１４】図３(c)はダイナミックフィルタ７の周波
数特性の反射体までの距離依存を表す。図３(c)に示す
ように、ダイナミックフィルタ７は、近距離からのエコ
ーに対しては高域周波数成分を通過し、遠距離からのエ
コーに対しては低域周波数成分を通過する。従って、近
距離においては、探触子１の開口中央部により受信され
る高域周波数成分に対し感度が高い。また、遠距離にお
いては、探触子１の開口全体で受信される低域周波数成
分に対し感度が高い。このようにして、近距離に対して
は開口が狭く細いビームが得られ、遠距離に対しては開
口が広く、指向性の高いビーム、或いは音響レンズ４に
よる強い収束が可能となり、近距離から遠距離まで細い
ビームが得られることとなる。
数特性の反射体までの距離依存を表す。図３(c)に示す
ように、ダイナミックフィルタ７は、近距離からのエコ
ーに対しては高域周波数成分を通過し、遠距離からのエ
コーに対しては低域周波数成分を通過する。従って、近
距離においては、探触子１の開口中央部により受信され
る高域周波数成分に対し感度が高い。また、遠距離にお
いては、探触子１の開口全体で受信される低域周波数成
分に対し感度が高い。このようにして、近距離に対して
は開口が狭く細いビームが得られ、遠距離に対しては開
口が広く、指向性の高いビーム、或いは音響レンズ４に
よる強い収束が可能となり、近距離から遠距離まで細い
ビームが得られることとなる。
【００１５】以上のように、本実施の形態１によれば、
探触子１の音響整合層３の厚みを、開口中央部で1／4波
長相当のTcとし、開口辺縁部でTcより1.3倍以上厚く
し、背面負荷B1〜B5の音響インピーダンスを開口辺縁部
で大きくしたので、高域周波数成分は開口中央部で感度
が高く、低域周波数成分は開口中央部と辺縁部で感度が
同一レベルとなり、さらに探触子１の出力を帯域制限す
るダイナミックフィルタ７の周波数特性を、近距離では
高域成分の受信感度が高く、遠距離では低域成分の受信
感度が高くなるように設定したので、近距離おいては開
口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠
距離まで高い分解能を有する軽量で扱いやすい開口制御
可能な探触子を有する超音波診断装置を得ることができ
る。
探触子１の音響整合層３の厚みを、開口中央部で1／4波
長相当のTcとし、開口辺縁部でTcより1.3倍以上厚く
し、背面負荷B1〜B5の音響インピーダンスを開口辺縁部
で大きくしたので、高域周波数成分は開口中央部で感度
が高く、低域周波数成分は開口中央部と辺縁部で感度が
同一レベルとなり、さらに探触子１の出力を帯域制限す
るダイナミックフィルタ７の周波数特性を、近距離では
高域成分の受信感度が高く、遠距離では低域成分の受信
感度が高くなるように設定したので、近距離おいては開
口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠
距離まで高い分解能を有する軽量で扱いやすい開口制御
可能な探触子を有する超音波診断装置を得ることができ
る。
【００１６】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における超音波診断装置の概略ブロックを示してい
る。探触子21は、超音波の送受信を行うもので、長軸方
向に配列された圧電振動子21(P1〜P12)、音響整合層2
3、音響レンズ24、背面負荷B21〜B25により構成され
る。送信整相回路25は探触子21を駆動し、探触子21の受
信信号は受信整相回路26で受信され、ダイナミックフィ
ルタ27を経由して、表示部28に表示される。
態２における超音波診断装置の概略ブロックを示してい
る。探触子21は、超音波の送受信を行うもので、長軸方
向に配列された圧電振動子21(P1〜P12)、音響整合層2
3、音響レンズ24、背面負荷B21〜B25により構成され
る。送信整相回路25は探触子21を駆動し、探触子21の受
信信号は受信整相回路26で受信され、ダイナミックフィ
ルタ27を経由して、表示部28に表示される。
【００１７】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図４を用いてその動作を説明する。まず、送信
整相回路25が発生する駆動パルスは、圧電振動子22を駆
動し、その振動は、音響整合層23を通過する。音響整合
層23の厚みは、短軸開口の中央部で、圧電振動子22の1
／4波長相当のTcとし、開口辺縁部でTcより1.1倍から10
4倍程度厚い。音響整合層23は、音波放射面側が凹面で
あり、長軸方向に関して厚みが一定である。音響整合層
23の作用により、波長が短い高域周波数の振動は、短軸
開口の中央部から効率よく音響レンズ24に伝搬し、短軸
開口の中央部の感度が高い。低域周波数の感度に関して
は、短軸開口の中央部の感度が低く、辺縁部で高いが、
短軸開口辺縁部に対応する背面負荷B21、B25の音響イン
ピーダンスを大きして短軸開口辺縁部の感度を下げるこ
とにより、探触子2１の短軸開口中央部と短軸開口辺縁
部の感度を、低域周波数において同一レベルにすること
ができる。
ついて、図４を用いてその動作を説明する。まず、送信
整相回路25が発生する駆動パルスは、圧電振動子22を駆
動し、その振動は、音響整合層23を通過する。音響整合
層23の厚みは、短軸開口の中央部で、圧電振動子22の1
／4波長相当のTcとし、開口辺縁部でTcより1.1倍から10
4倍程度厚い。音響整合層23は、音波放射面側が凹面で
あり、長軸方向に関して厚みが一定である。音響整合層
23の作用により、波長が短い高域周波数の振動は、短軸
開口の中央部から効率よく音響レンズ24に伝搬し、短軸
開口の中央部の感度が高い。低域周波数の感度に関して
は、短軸開口の中央部の感度が低く、辺縁部で高いが、
短軸開口辺縁部に対応する背面負荷B21、B25の音響イン
ピーダンスを大きして短軸開口辺縁部の感度を下げるこ
とにより、探触子2１の短軸開口中央部と短軸開口辺縁
部の感度を、低域周波数において同一レベルにすること
ができる。
【００１８】被検体により反射されたエコーは、探触子
21により受信される。探触子21の圧電振動子22の出力
は、受信整相回路26で長軸方向に関して遅延合成され、
ダイナミックフィルタ27により処理される。ダイナミッ
クフィルタ27は、近距離からのエコーに対しては高域成
分を通過し、遠距離からのエコーに対しては低域成分を
通過する。従って、近距離においては、探触子21の短軸
開口の中央部により受信される高域周波数成分に対し感
度が高い。また、遠距離においては、探触子21の短軸開
口の全体で受信される低域周波数成分に対し感度が高
い。このようにして、近距離に対しては開口が狭く細い
ビームが得られ、遠距離に対しては開口が広く、指向性
の高いビーム、或いは音響レンズ24による強い収束が可
能となり、近距離から遠距離まで短軸方向に関して細
い、スライス厚が薄いビームが得られることとなる。
21により受信される。探触子21の圧電振動子22の出力
は、受信整相回路26で長軸方向に関して遅延合成され、
ダイナミックフィルタ27により処理される。ダイナミッ
クフィルタ27は、近距離からのエコーに対しては高域成
分を通過し、遠距離からのエコーに対しては低域成分を
通過する。従って、近距離においては、探触子21の短軸
開口の中央部により受信される高域周波数成分に対し感
度が高い。また、遠距離においては、探触子21の短軸開
口の全体で受信される低域周波数成分に対し感度が高
い。このようにして、近距離に対しては開口が狭く細い
ビームが得られ、遠距離に対しては開口が広く、指向性
の高いビーム、或いは音響レンズ24による強い収束が可
能となり、近距離から遠距離まで短軸方向に関して細
い、スライス厚が薄いビームが得られることとなる。
【００１９】以上のように、本実施の形態２によれば、
圧電振動子22が長軸方向に配列され、音響整合層23の厚
みが短軸方向の開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚く、
背面負荷B21〜B25の音響インピーダンスを短軸方向の開
口辺縁部で大としたので、近距離に対しては開口が狭く
細いビームが得られ、遠距離に対しては開口が広く、指
向性の高いビーム、或いは音響レンズによる強い収束が
可能となり、近距離から遠距離まで細いビームが得られ
る。
圧電振動子22が長軸方向に配列され、音響整合層23の厚
みが短軸方向の開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚く、
背面負荷B21〜B25の音響インピーダンスを短軸方向の開
口辺縁部で大としたので、近距離に対しては開口が狭く
細いビームが得られ、遠距離に対しては開口が広く、指
向性の高いビーム、或いは音響レンズによる強い収束が
可能となり、近距離から遠距離まで細いビームが得られ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧電振
動子と音響整合層と背面負荷とを有する探触子の音響整
合層の厚みを開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚くする
とともに、背面負荷の音響インピーダンスを開口辺縁部
で大としたので、高域周波数成分の感度は開口中央部で
高く、低域周波数成分の感度は開口中央部と辺縁部で同
一レベルとなり、さらに探触子の出力を帯域制限するダ
イナミックフィルタの周波数特性を、近距離では高域周
波数成分の受信感度が高く、遠距離では低域成分の受信
感度が高くしたので、近距離エコーに対しては開口が狭
く、遠距離エコーに対しては開口が広い、軽量で扱いや
すい開口制御可能な探触子を有する優れた超音波診断装
置を得ることができる。
動子と音響整合層と背面負荷とを有する探触子の音響整
合層の厚みを開口中央部で薄く、開口辺縁部で厚くする
とともに、背面負荷の音響インピーダンスを開口辺縁部
で大としたので、高域周波数成分の感度は開口中央部で
高く、低域周波数成分の感度は開口中央部と辺縁部で同
一レベルとなり、さらに探触子の出力を帯域制限するダ
イナミックフィルタの周波数特性を、近距離では高域周
波数成分の受信感度が高く、遠距離では低域成分の受信
感度が高くしたので、近距離エコーに対しては開口が狭
く、遠距離エコーに対しては開口が広い、軽量で扱いや
すい開口制御可能な探触子を有する優れた超音波診断装
置を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態１における超音波診断装置
の概略ブロック図
の概略ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における探触子の感度の
周波数特性図
周波数特性図
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１における探触子
の感度の周波数特性図 （ｂ）は本発明の実施の形態１における探触子の感度の
周波数特性図 （ｃ）は本発明の実施の形態１におけるダイナミックフ
ィルタの周波数特性図
の感度の周波数特性図 （ｂ）は本発明の実施の形態１における探触子の感度の
周波数特性図 （ｃ）は本発明の実施の形態１におけるダイナミックフ
ィルタの周波数特性図
【図４】本発明の実施の形態２における超音波診断装置
の概略ブロック図
の概略ブロック図
【図５】従来の超音波診断装置の概略ブロック図
１、２１ 探触子 ２、２２ 圧電振動子 ３、２３ 音響整合層 ４、２４ 音響レンズ ５ 送信回路 ６ 受信回路 ７、２７ ダイナミックフィルタ ８、２８ 表示部 ２５ 送信整相回路 ２６ 受信整相回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 CA01 EA01 GB02 GB23 GB29 4C301 EE01 GB20 GB21 5D019 AA07 AA21 AA25 FF04 GG01 GG03 GG06
Claims (4)
- 【請求項１】 探触子が、圧電振動子と音響整合層と背
面負荷とを有し、前記音響整合層の厚みが、開口中央部
で1／4波長相当のTcであり、開口辺縁部における音響整
合層の厚みが、Tcの1.1倍以上あり、被検体から受信し
たエコー信号を帯域制限するダイナミックフィルタの周
波数特性が、近距離では高域周波数成分の受信感度が高
く、遠距離では低域周波数成分の受信感度が高いことを
特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記背面負荷の音響インピーダンスが開
口辺縁部で大であることを特徴とする請求項１記載の超
音波診断装置。 - 【請求項３】 前記圧電振動子が長軸方向に配列され、
前記音響整合層の厚みが、短軸方向の開口中央部で薄
く、開口辺縁部で厚く、前記背面負荷の音響インピーダ
ンスが、短軸方向の開口辺縁部で大であることを特徴と
する請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記短軸方向に関し、前記音響整合層の
音波放射面側が凹面をなし、長軸方向に関して厚みが一
定であることを特徴とする請求項３記載の超音波診断装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35236899A JP2001161688A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35236899A JP2001161688A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001161688A true JP2001161688A (ja) | 2001-06-19 |
Family
ID=18423594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35236899A Pending JP2001161688A (ja) | 1999-12-10 | 1999-12-10 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001161688A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015105914A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波探触子及び超音波探傷システム |
| JP2017063956A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35236899A patent/JP2001161688A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015105914A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 超音波探触子及び超音波探傷システム |
| JP2017063956A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
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