JP2011120794A - 電気機械変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波などの弾性波の送受信を行う電気機械変換装置102は、弾性波を送受信する弾性波送受信手段201と、弾性波送受信手段に加わる圧力を検出する圧力検出手段203と、補正手段202、204と、を有する。補正手段は、圧力検出手段により検出された圧力情報を基に、弾性波送受信手段に係る弾性波送受信信号の補正と弾性波送受信手段の送受信特性の補正との少なくとも一方の補正を行う。
【選択図】図1
Description
(第1の実施形態)
第1の実施形態の電気機械変換装置を示す図1(a)に示す様に、本実施形態は、弾性波送受信手段201に加わる圧力305を検出する圧力検出手段203による圧力情報を基に、送受信手段201の送受信特性の補償を行う。図1(a)において、101は生体などの測定対象、102は電気機械変換装置、103は画像化手段、202は、送受信手段201に係る送信信号303と受信信号304の処理を行う駆動・検出信号処理手段である。また、204は、送受信手段201の送受信特性の補償を行うための補正手段、301、302は夫々送信及び受信超音波、306は、圧力検出手段203からの圧力検出信号である。更に、307は、送受信信号を補正するための補正信号、308は、駆動・検出信号処理手段202から画像化手段103へ出力される画像化用情報信号、309は、画像化用情報信号308を基に画像化手段103で作成された画像信号である。
次に、第2の実施形態を、図2(a)を用いて説明する。第2の実施形態は、弾性波送受信手段201の構成と、送受信手段の送受信特性の変動に対する対処方式が第1の実施形態と異なる。それ以外は、第1の実施形態と同じである。本実施形態は、弾性波送受信手段201に静電容量型トランスデューサであるCMUTを用いており、CMUTの電極間の静電引力を変化させて送受信手段201の送受信特性を直接的に補正していることを特徴とする。
第3の実施形態を、図2(b)を用いて説明する。第3の実施形態は、圧力検出手段203が上記実施形態と異なる。それ以外は、第1又は第2の実施形態と同じである。本実施形態は、圧力検出手段203が、弾性波送受信手段201の持つ周波数特性と異なる周波数特性を持っていることを特徴とする。
次に、第4の実施形態を、図3(a)を用いて説明する。第4の実施形態は、圧力検出手段203が他の実施形態と異なる。それ以外は、第1から第3の何れかの実施形態と同じである。本実施形態は、圧力検出手段203にCMUTを用いており、圧力検出手段203が、特定の周波数の交流信号を用いて外部からの圧力を検出することを特徴とする。
次に、第5の実施形態を、図3(b)を用いて説明する。第5の実施形態は、圧力検出手段203の機構が他の実施形態と異なる。それ以外は、第1から第4の何れかの実施形態と同じである。本実施形態の電気機械変換装置は、複数の圧力検出手段203を有しており、アレイ状に配置された弾性波送受信手段201での各圧力を推測し、各送受信手段201の送受信特性の補正ないし補償を行うことを特徴とする。
次に、第6の実施形態を、図4を用いて説明する。第6の実施形態は、第1から第5の実施形態の何れかの電気機械変換装置を用いた超音波測定装置である。本実施形態は、弾性波送受信手段201の送受信特性の補正ないし補償を行うだけでなく、画像化を行う際にも、圧力検出情報306を基にして信号の補正を行うことを特徴とする。
Claims (8)
- 弾性波の送信又は受信のうち少なくとも一方を行う電気機械変換装置であって、
弾性波を送受信する弾性波送受信手段と、
前記弾性波送受信手段に加わる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力情報を基に、前記弾性波送受信手段に係る弾性波送受信信号の補正と前記弾性波送受信手段の送受信特性の補正との少なくとも一方の補正を行う補正手段と、
を有することを特徴とする電気機械変換装置。 - 前記弾性波送受信手段が、空隙を挟んで対向して設けられた複数の電極を含む静電容量型トランスデューサを含み、
前記補正手段が、前記電極間の静電引力を変化させることにより、前記弾性波送受信手段の送受信特性の補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の電気機械変換装置。 - 前記補正手段が、前記弾性波送受信手段への弾性波送信信号と前記弾性波送受信手段からの弾性波受信信号との少なくとも一方の補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の電気機械変換装置。
- 前記圧力検出手段が、前記弾性波送受信手段が持つ周波数特性における周波数範囲より低い周波数の圧力に対して応答する周波数特性を有することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の電気機械変換装置。
- 前記圧力検出手段が、空隙を挟んで対向して設けられた複数の電極を含む静電容量型トランスデューサを含むことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電気機械変換装置。
- 前記圧力検出手段が、空隙を挟んで対向して設けられた複数の電極を含む静電容量型トランスデューサと、前記静電容量型トランスデューサが有する前記電極間の容量を所定の周波数の信号で変調する変調手段と、前記所定の周波数の信号が重畳した前記静電容量型トランスデューサからの電流信号を、前記所定の周波数の信号を用いて復調する復調手段と、を含み、
前記所定の周波数は、前記圧力検出手段の周波数特性における周波数範囲より高く、且つ前記弾性波送受信手段が持つ周波数特性における周波数範囲の外にあることを特徴とする請求項4に記載の電気機械変換装置。 - 複数の前記弾性波送受信手段と、複数の前記圧力検出手段と、を有し、
前記補正手段は、前記複数の圧力検出手段により夫々検出された圧力情報を基に、前記複数の弾性波送受信手段の夫々について前記補正を行うことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の電気機械変換装置。 - 請求項1から7の何れか1項に記載の電気機械変換装置を用いた測定装置であって、
前記電気機械変換装置からの圧力情報を基に作成した画像補正信号で、前記電気機械変換装置からの弾性波受信信号を基に作成した画像化用情報信号を補正することによって測定対象の画像化を行う画像化手段を有することを特徴とする測定装置。
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