JP3408812B2 - 超音波ホログラフィ像形成方法及び装置 - Google Patents

超音波ホログラフィ像形成方法及び装置

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JP3408812B2 JP50957093A JP50957093A JP3408812B2 JP 3408812 B2 JP3408812 B2 JP 3408812B2 JP 50957093 A JP50957093 A JP 50957093A JP 50957093 A JP50957093 A JP 50957093A JP 3408812 B2 JP3408812 B2 JP 3408812B2
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    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0654—Imaging
    • G01N29/0663—Imaging by acoustic holography
    • 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
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H3/00—Holographic processes or apparatus using ultrasonic, sonic or infrasonic waves for obtaining holograms; Processes or apparatus for obtaining an optical image from them

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、超音波ホログラフィ像形成方法及び装置、
特に、一つの物品の選択された焦点面内に内部構造体の
像を形成し、その選択された焦点面から離間された物品
の構造体、即ち「焦点外」構造体に起因する像の歪みを
最小にする方法及び装置に関する。
背景技術 長年、科学及び工業分野において、多くの人によって
超音波ホログラフィの商業的応用が活発に研究されてい
るが、超音波ホログラフィは、一時、非常に有望である
と考えられていたにも拘わらず、それ程の成果は、上が
っていない。この超音波ホログラフィは、材料の非破壊
検査、及び超音波に対して相対的に透過性又は半透過性
である柔軟な組織の医療診断の分野に特に適用可能であ
ると考えられていた。直面しているが、有効に解決され
ていない一つの主な問題点は、均一で極めて高品質の像
を得る困難性である。検査中の対象物の選択された焦点
構造体の歪みのない、高品質の像を得るための解決策
は、その対象物中のその他の焦点外構造体の干渉又は遮
蔽に起因して、特に開発されるに至っていない。ある対
象物の中の選択された面を検査する典型的な従来の超音
波ホログラフィ像形成装置は、図１に示してある。
かかる典型的な「リアルタイム」のホログラフィ像形
成システムは、図１に符号10で示してある。このシステ
ム10は、ある対象物12の内部を検査することを目的とす
る。このシステム10は、全体として、ホログラフィ発生
副システム13と、ホログラフィ観察副システム（光学式
副システム）32とを備えている。主たる構成要素は、対
象物12を識別（insonify）する超音波平面波16を発生さ
せる、対物変換器14と、偏心ビームを発生させる基準変
換器22とから成る超音波変換器である。
対象物12を通じて伝達された超音波エネルギは、一般
に、液体−気体の境界、又は水面のような液体面の領域
であるホログラム検出面18に液体媒体を介して導入され
る。一般に、このホログラム検出面18は、振動に起因す
る歪みを最小にすべく検出器20内で物理的に隔離されて
いる。超音波基準変換器22は、偏心超音波ビームを発生
させ、そのビームは、ホログラム検出面18に導入され
て、立波ホログラムを形成する。検出面18の動的歪みを
最小にすべく、変換器14、22を所望の間隔で発振させる
ことが望ましいことが非常に多い。
一般に、超音波レンズ組立体26は、対象物12内の所望
の面27に焦点決めしたホログラムを提供するのに利用さ
れる。図示した実施例において、該レンズ組立体26は、
ホログラム検出面18の面と一致する焦点距離を有する固
定レンズ28を備えている。対象物12の選択された対象物
面27に焦点決めし、選択された対象物面27内の内部構造
体P0を検査すべく、動かし得るようにした可動の相補的
なレンズ30が設けられる。
光学副システム32は、コヒーレントな光ビームを発生
させる、レーザ34であることが望ましいコヒーレント光
の光源を備えている。このレーザ光は、レーザレンズ36
を通じて方向決めされ、コリメートレンズ38の焦点付近
に配置された点光源を形成し、次に、ホログラム検出面
に向けられて、ホログラムを投影する。ホログラフィ情
報を含む、回折されたコヒーレントな光は、光学レンズ
38を通じて後方に向けられ、分離されて、コリメートレ
ンズ38の焦点面内で正確に設定された回折順序となる。
フィルタ42を使用して、第一順序のパターン44を除く、
全てのパターンを遮断して、人間の眼46、又はビデオカ
メラのような光学式記録装置により「リアルタイム」の
観察が為し得るようにする。
図２及び図３には、焦点決めされた対象物面27から離
間された対象物構造体P1に起因する歪み又は像の劣化に
よって生ずる問題点がグラフで示してある。かかる離間
した対象物構造体は、「焦点外」構造体と称し、全体と
して符号P1で示してある。この焦点外構造体P1は、識別
（insonify）されたとき、球状波及び光学系26により伝
達された影を再度、図２に示すような検出面の方向に向
けてホログラフィパターンP1に送り直す。図３には、焦
点外構造体P1が面27内でP10として識別された影を形成
する現象がより詳細に示してある。該影P10は、実質的
に、ホログラム18の検出面上に像が形成される。
本発明の主たる目的の一つは、P1のような対象物の焦
点外構造体を最小にし且つ中立化し、対象物の選択され
た焦点面27内により均一で高品質の像構造体を提供する
ことである。別の目的は、相当に低廉な技術及び装置を
利用して、かかる焦点外構造体に起因する歪みを最小に
することである。
本発明の上記及びその他の目的並びに利点は、本発明
の好適な実施例及びその他の実施例の以下の詳細な説明
を読むことにより明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 本発明の好適な実施例は、添付図面に関して以下に説
明する。これらの添付図面において 図１は、検出面の上で選択された像形成面内で物品の
構造体の像を形成すると共に、その物品構造体の視覚像
を発生させる従来技術の超音波ホログラフィ像形成シス
テムの概略図、 図２は、選択された像形成面から離間された、干渉す
る焦点外構造体が介在する状態を示す、図１と同様の概
略図、 図３は、焦点外の物品構造体が選択された像形成面内
に介在する状態を更に詳細に示す、図２に示した従来技
術のシステムの一部の詳細な部分概略図、 図４は、対物変換器が傾斜しており且つシステムの軸
線に関して偏心されたシステムの軸線の対する多数の鋭
角な角度で物品を識別（insonify）する状態を実線及び
点線で示す、本発明の好適な実施例の一部の詳細な部分
概略図、 図５は、対象物を多数の鋭角な角度で識別（insonif
y）するとき、検出面上の離間した位置にて焦点外構造
体の像を形成する状態を示す、図４と同様の詳細な部分
概略図、図６は、対物変換器が傾斜しているが、システ
ムの軸線に対して中心決めされた別の実施例の一部を実
線及び点線の双方で示す、図４と同様の部分概略図、 図７は、図４及び図５に示した対物変換器を回転させ
る駆動装置の分離した側面図、 図８は、図６に示した対物変換器を回転させる駆動装
置の分離した側面図、 図９は、対物ビームをシステムの軸線に対し鋭角な入
射角度で再導入し得るように取り付けられた複屈折また
は二重屈折（double refractory）ディスクを有する、
対物変換器を回転させる駆動装置の分離した側面図、 図10は、複数の鋭角な入射角度で対物ビームを発生さ
せ得るように対物変換器を複数の位置に動かす、別の対
物変換器の駆動機構の独立的な背面図、 図11は、図10に示した別の機構の分離した側面図、 図12は、一方を実線で示し、その他方を点線で示した
二つの位置にて対物変換器をシステムを中心として傾動
させる状態を示す、図11と同様の独立的な側面図、 図13は、対物変換器が傾斜され且つ一方を実線で示し
その他方を点線で示した二つの位置にてシステムの軸線
の半径方向外方に動かされる状態を示す、図12と同様の
独立的な側面図、 図14は、複数の鋭角な入射角度にて対象物を識別（in
sonify）し得るように方向決めされた一列の対物変換器
を使用する別の実施例の簡略化した概略図、 図15は、一連のホログラフィ像内で焦点外構造体を平
均化し且つ中立化すべく好適な実施例の光学式再構成シ
ステムの組み合わせた概略図的な電気ブロック配線図で
ある。
発明を実施するための最良の形態 図４、図５、図７及び図15には、本発明の超音波ホロ
グラフィ像形成装置の好適な実施例が示してある。具体
的には、図４には、変換器50からの対物ビームが鋭角な
入射角度で対象物に向けられるように、変換器52の中心
軸線が角度θで中心軸線51に直交する（図５）、システ
ムの軸線51に傾斜角度で取り付けられた対物変換器50が
示してある。この入射角度は、10゜以下であることが望
ましい。この入射角度は５゜乃至10゜の範囲であること
が最適である。対物変換器50は、システムの軸線51を中
心として互いに角度を成して離間された異なる傾斜位置
まで動かされ、対物ビームを対象物を通じて複数の鋭角
な入射角度で導入する。より具体的には、図４におい
て、実線で示した対物変換器50は、その対象物を通じて
平面波16を向け、焦点外構造体P1が、仮想又は影構造体
P1aとして焦点面27内に付与されるようにする。次に、
対物変換器50を軸線51を中心として複数のその他の位置
まで順次動かし、複数の鋭角な入射角度θで対象物を識
別（insonify）する。該対物変換器の異なる位置の一つ
は、図４に点線で示してあり、その対象物を異なる鋭角
な入射角度θで識別し、構造体P1の影を仮想構造体P1b
として焦点面27内に投影する。従って、対物変換器50
は、軸線51を中心として傾斜角度θにて回転され、対物
変換器を複数の角度を成して離間した位置に順次、位置
決めし、対象物を通じて時間的に離間された対物ビーム
を各種の鋭角な入射角度θにて導入し、焦点面27内に影
又は仮想構造体P1を発生させる。このシステムは、図５
に更に詳細に示してある。
図５には、選択された焦点面27をホログラム検出面18
上に像を形成する状態が示してある。ここで、構造体P0
は、検出面内の投影像IP0abを有し、構造体P0は、シス
テムの中心線51を中心とする対物変換器50の角度位置と
関係なく、検出面で一定の位置に留まることを示す。し
かし、対物変換器50が実線で示した位置にあるとき、焦
点外構造体P1は、符号IP1aとして示した検出面に像を形
成する。点線で示した位置にて変換器50により観察した
とき、焦点外構造体P1の像は、符号IP1bとして識別した
離間した位置にある。従って、変換器の各角度位置の場
合、焦点面27内の構造体要素は、検出面18内の同一の位
置に留まるが、焦点外構造体P1は、対物変換器50の各々
の異なる位置にて別の位置に変化する。このため、対物
変換器の各々の異なる位置は、検出面18の上に離間した
異なる位置にて焦点外構造体の像P1を形成する。
図６には、中心軸線51上に中心決めされ、図４及び図
５の対物変換器50のように横方向にずれていない対物変
換器54が示してある。図６において、変換器54は、軸線
51を中心とする複数の異なる角度位置まで回転されてお
り、対象物を順次識別（insonify）し、選択された焦点
面27内に仮想線P1a、P1bを形成する時間的に順序化され
た複数の対物ビームを提供する。面27内の構造体P0の各
々は、検出面18上で静止しているように見える一方、構
造体P1は、動き且つ回転された変換器54の各複数の位置
にて位置を変えると考えられる。対物変換器50は、中心
軸線、即ちシステムの軸線51の通常の面に関して角度θ
て傾斜させてある。
対物変換器50、54は、約25Hz乃至180Hzの範囲の振動
数で発振させることが望ましい。検出面上の焦点外構造
体IP1a、IP1bの像の各々の間の距離が対物ビームの波長
の1/4以上の距離であるが、波長の10倍の長さ以下の距
離だけ離間されるように、各パルスの間で変換器を動か
すことが更に望ましい。検出面内で焦点外構造体の順次
得られた像の間の間隔が波長の約３乃至４倍の長さであ
るようにすることが望ましい。
図７には、全体として、符号60で示した超音波変換器
手段の一部が示してある。該超音波変換器手段60は、対
物変換器50を傾斜角度θにて支持すると共に、システム
の軸線51から横方向にずらして配置された変換器支持手
段62を備えている。該超音波変換器手段60は、全体とし
て、符号64で示した回転手段を備え、該回転手段は、そ
の上に変換器50が取り付けられた支持板66を備えてい
る。該支持板は、モータ68により回転されるシャフト70
に取り付けられる。作動又はパルス信号付与手段72が該
シャフトを介して変換器に接続され、該変換器54が複数
の角度を成して離間した位置を通じてシステムの軸線を
中心として回転されるとき、該変換器を所望のパルス数
で発振させ、その対象物を傾斜した複数の入射角度で識
別（insonify）し、検出面の上の対応する異なる位置に
焦点外構造体の像を形成する。
図８は、図７と同様であるが、支持板66及び対物変換
器54は、角度を成して離間した複数の位置を通じて軸線
51を中心として順次、回転し得るように、傾斜角度θに
てシステムの軸線51の中心に取り付けられ、対象物を異
なる入射角度で識別（insonify）する点が異なる。
図９は、支持板66及び対物変換器76がシステムの軸線
51に対し直角な面内に取り付けられた別の実施例を示
す。かかるシステムは、互いに固着され且つ変換器76の
正面に配置されて、シャフト70が回転するとき、対象物
に対し異なる鋭角な傾斜角度で対物ビームを発生させ
る、二つの楔状ディスクを有する複楔状（二重楔状）デ
ィスク78を備えている。
図10乃至図13には、対物変換器84が支持板86に取り付
けられ、該支持板86がアクチュエータ88により可動に支
持された別の実施例が示してある。これらアクチュエー
タ88は、好適な形態において、システムの軸線51に関す
る所望の位置まで変換器を動かし得るように個々に作動
される液圧又は空気ピストンである。これらのアクチュ
エータは、全体として、符号90で示した位置制御回路に
より個々に制御され、対物変換器84を各種の位置まで漸
進的に順次動かし、対物ビームを多数の異なる角度位置
にて対象物を通じて照射する。例えば、図12において、
アクチュエータ88は、順次作動されて、対物変換器84を
システムの軸線51を中心として順次傾動させ、変換器87
は、中心軸線51に関して中心決めされる。従って、対物
変換器84を回転させず、システムは、アクチュエータ88
により多数の位置まで傾動される。図13には、アクチュ
エータの異なる作用が示してあり、この場合、変換器84
は、中心軸線51から横方向に動かし、又はずれるように
配置され、更に傾動されて、望ましい離間した対物ビー
ムを発生させ、システムの軸線51を中心として角度を成
して離間した多数の位置にて対象物を識別（insonify）
する。
図14には、システムの軸線51を中心として角度を成し
て離間した位置にて静止状態に取り付けられた一列100
の変換器を利用する更に別の実施例が示してある。図14
にて、三つの変換器100a、100b、100cが示してある。列
100は、24Hz乃至180Hzの範囲の所定の振動数のパルスを
発生させるパルス回路102を備える電子回路により制御
される。このパルス回路は、発生パルスを増幅する増幅
回路104に接続される。切り換え回路106は、変換器の列
100を順次作動させ、所望の角度で離間した鋭角な入射
角度で時間的に離間させた対物ビームを発生させる。
要するに、図４乃至図７は、回転技術を示す一方、図
10乃至図12は、単一の変換器を多数の所望の角度位置に
動かす傾動技術を示す。図14には、時間的に離間させた
対物ビームを発生させ得るように順次作動される各種の
位置における一列の静止変換器が示してある。図９に
は、対物ビームの鋭角な入射角度を形成し得るよう、複
（二重）楔状ディスクを利用する回転技術の一つの変換
例が示してある。
図15には、ホログラム検出面112、望ましくは、超音
波ホログラム114を形成する液体面と共に利用される、
光学式ホログラム再構成システム110が示してある。こ
のホログラム検出面112は、図１及び図２に示したミニ
タンク20と同様のミニタンク116内に隔離することが望
ましい。
レーザのようなコヒーレントな光源118は、コヒーレ
ントな光ビーム119を発生させ、この光ビームは、集束
レンズ120を通じてミラー122に向けられ且つコリメート
レンズ124を通じて可視コヒーレント光によりホログラ
ム検出面112を照射する。このホログラム114を照射する
コヒーレントな光は、多数の回折順序ビーム126内で回
折される。これらのビームは、空間フィルタ128に向け
られ、該フィルタ128は、第一の順序（正又は負、或は
その両方）の回折ビームを除く全てのビームをろ光し、
この第一の順序の回折ビームは、再度、ミラー122から
ビデオカメラ130に回折される。
光学式ホログラム再構成システム110は、カメラ130か
らの画素信号をデジタル化し得るようにビデオカメラ13
0に接続されたデジタル回路134を備えることが望まし
い。各像のデジタル信号は、フレーム像記憶装置136に
記憶される。該像記憶装置136は、多数の像フレームを
構成する十分なデジタル信号を含むことが望ましい。電
子像平均化回路手段138は、記憶装置136から像情報を受
け取り、その信号を多数のフレームに亙って平均化す
る。像に現れる焦点外構造体の要素の値を中立化し、又
は最小にし得るよう、三以上のフレームを平均化するこ
とが望ましい。
焦点外構造体の機能部分は、異なる像内で異なる位置
に配置されているため、この平均化により、焦点外構造
体が有効に中立化され、像の背景となる。次に、この平
均化により得られた像は、CRT管、又はテレビジョン装
置のような視覚的ディスプレイ装置149に表示される。
デジタル化像信号を電子的に平均化する結果、再構成シ
ステム110は、対物変換器のパルス量の影響を受けな
い。ビデオカメラからの像フレームの平均化は、オペレ
ータの希望に従い、任意の一定の時間に亙り平均化する
ことが出来る。
眼の溶像速度は、約24Hzであるため、この平均化シス
テムとして人間の眼を利用することも可能である。従っ
て、24Hz以上の速度で像が眼に呈示される場合、眼は、
自然にその像を平均化し、その像に呈示された焦点外対
象物を中立化する。例えば、40Hzで呈示された二つの像
は、眼には、単一の像に一体化された像として認識され
る。従って、その像の焦点外部分は、背景の一部として
現れ、又はファージィ像として現れる一方、その選択さ
れた対象物の面27内の構造体要素は、明確に且つ鮮明に
現れる。
順次発生されるホログラムの像を平均化する第三の技
術は、その像を表示するのに使用されるビデオ装置のフ
レーム速度に関する。この速度は、一般に、30Hzである
ため、30Hz以上のパルス速度の場合、ビデオ装置は、二
又はそれ以上の像を自動的に平均化する。対物変換器の
パルス速度、又は像発生速度は、24Hz乃至180Hzの範囲
であることが望ましい。システムが180Hz以上の速度で
作動される場合、これは、パルス間の検出機の面112の
液体面の回復速度のため、均一で高品質のホログラムを
発生させる上で有害でなる。
従って、対象物を複数の鋭角な入射角度から順次識別
（insonify）する、より簡単な技術を利用することによ
り、選択された焦点面27から離間された焦点外構造体P1
を除去して、表示される最終的像の歪みを無くし、又は
その歪みを最小にすることが出来る。
本発明は、方法の特徴に関して、多少、具体的に説明
した。しかし、本明細書に開示された手段は、本発明を
実施する好適な形態を成すものであるから、本発明の範
囲は、記載した特定の特徴にのみ限定されるものではな
いことを理解すべきである。故に、本発明の請求の範囲
は、均等物の範囲内で適正に解釈され、請求の範囲の適
正な範囲に含まれる全ての形態又は変形例を対象とする
ものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−110367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−139484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−208572（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−457（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−9297（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭51−13001（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭50−15367（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28 A61B 8/00 - 8/14 G01S 15/00 - 15/96 G01B 17/00 - 17/04

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】焦点外構造体を形成する選択された対象物
    面から離間された対象物構造体に干渉することに起因す
    るホログラフィ像の歪みを最小にしつつ、超音波経路内
    に位置する対象物の選択された面内に対象物構造体のホ
    ログラフィ像を発生させる、超音波ホログラフィ像形成
    装置にして、 a.光軸線と整合された超音波ホログラフィ検出面と、 b.（１）光軸線に沿い且つ前記対象物を通って対象物の
    コヒーレントな超音波ビームを超音波ホログラフィ検出
    面に向けると共に、（２）コヒーレントな超音波基準ビ
    ームをホログラフィ検出面に向け、対物ビームと干渉さ
    せて、検出面に超音波ホログラムを形成する超音波変換
    器手段と、 c.対象物とホログラフィ検出面との間で光軸線に沿って
    整合され且つ該光軸線に沿って伸長し、超音波を選択さ
    れた対象物面からホログラフィ検出面に焦点決めする超
    音波像形成レンズ系とを備え、 d.前記超音波変換器手段が、超音波対物ビームを光軸線
    に関して複数の鋭角な入射角度で対象物を通じて向け、
    前記鋭角な入射角度に対応する選択した位置にて焦点外
    構造体の像を前記検出面に投影するようにしたことを特
    徴とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記複数の鋭角な入射角度が前
    記光軸線を中心として角度を成して離間され、該光軸線
    を中心とする角度を成して離間した対応する位置にて、
    焦点外構造体の像を前記検出面の上に位置決めすること
    を特徴とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記鋭角な入射角度が各々10゜
    以下であることを特徴とする超音波ホログラフィ像形成
    装置。
  4. 【請求項４】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が、対物
    ビームを複数の鋭角な入射角度で対象物を通じて順次、
    導入し、焦点外構造体を離間された位置で検出面に順次
    投影することを特徴とする超音波ホログラフィ像形成装
    置。
  5. 【請求項５】請求の範囲第４項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が、
    （１）平面波対物変換器と、（２）前記対物変換器を光
    軸線に対して順次動かし、焦点外構造体を含む対象物を
    複数の鋭角な入射角度で順次識別する対物変換器の駆動
    手段と、を備えることを特徴とする超音波ホログラフィ
    形成装置。
  6. 【請求項６】請求の範囲第５項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記対物変換器が、前記光軸線
    に関して傾斜した角度で取り付けられ、前記対物変換器
    駆動手段が傾斜した対物変換器を複数の鋭角な入射角度
    で前記光軸線を中心として順次回転させることを特徴と
    する超音波ホログラフィ像形成装置。
  7. 【請求項７】請求の範囲第６項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記対物変換器が前記光軸線上
    に中心決めされることを特徴とする超音波ホログラフィ
    像形成装置。
  8. 【請求項８】請求の範囲第６項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記対物変換器が前記光軸線か
    ら離間して中心決めされることを特徴とする超音波ホロ
    グラフィ像形成装置。
  9. 【請求項９】請求の範囲第５項に記載の超音波ホログラ
    フィ像形成装置にして、前記対物変換器が光軸線に関し
    て選択的に傾動可能に取り付けられ、前記対物変換器駆
    動手段が前記対物変換器を複数の鋭角な角度に順次傾動
    させることを特徴とする超音波ホログラフィ像形成装
    置。
  10. 【請求項１０】請求の範囲第９項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記対物変換器が前記光軸線
    上に中心決めされることを特徴とする超音波ホログラフ
    ィ像形成装置。
  11. 【請求項１１】請求の範囲第９項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記対物変換器駆動手段が、
    前記対物変換器を前記光軸線から半径方向外方に順次動
    かし且つ該対物変換器を複数の鋭角な角度に傾動させる
    ことを特徴とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  12. 【請求項１２】請求の範囲第４項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が、
    （１）対物ビームを発生させ得るよう、前記光軸線に中
    心決めされた平面波対物変換器と、（２）前記対物変換
    器と前記対象物との中間に設けられ、対物ビームを受け
    取ると共に、該対象物を一つの鋭角な角度で前記光軸線
    に向け直す複屈折要素と、（３）該屈折要素を前記光軸
    線を中心として複数の鋭角な角度に回転させる回転手段
    と、備えることを特徴とする超音波ホログラフィ像形成
    装置。
  13. 【請求項１３】請求の範囲第12項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、楔状の前記複屈折要素が前記
    対物変換器に取り付けられ、前記回転手段が前記対物変
    換器及び屈折要素を共に回転させることを特徴とする超
    音波ホログラフィ像形成装置。
  14. 【請求項１４】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が、対
    象物を複数の鋭角な入射角度にて識別する一列の対物変
    換器を備えることを特徴とする超音波ホログラフィ像形
    成装置。
  15. 【請求項１５】請求の範囲第14項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が前記
    対物変換器を順次作動させ、対物ビームを該対象物を通
    じて複数の鋭角な入射角度で順次導入し、焦点外構造体
    を離間した位置にて検出面に順次投影する作動手段を備
    えることを特徴とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  16. 【請求項１６】請求の範囲第４項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記超音波変換器手段が180H
    z以下のパルス速度で対物ビームを発振させることを特
    徴とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  17. 【請求項１７】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、複数の鋭角な入射角度が光軸
    線から十分に離間され、検出面上における像を形成した
    焦点外構造体の位置を対物ビームの波長の1/4乃至10倍
    の範囲の距離に離間させることを特徴とする超音波ホロ
    グラフィ像形成装置。
  18. 【請求項１８】請求の範囲第17項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記離間した位置が対物ビー
    ムの波長の約３乃至４倍の距離に分離されることを特徴
    とする超音波ホログラフィ像形成装置。
  19. 【請求項１９】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、前記鋭角な入射角度が５乃至
    10゜の範囲であることを特徴とする超音波ホログラフィ
    像形成装置。
  20. 【請求項２０】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、（１）焦点外構造体が像内の
    異なる位置に配置された、選択された対象物の一連の光
    学像を発生させるべく、検出面に焦点決めされた光学ホ
    ログラム再構成手段と、（２）前記光学像を一連のデジ
    タル化した電子像に変換する光学／電子変換器手段と、
    （３）該一連のデジタル化した電子像の電気信号を平均
    化して、焦点外構造体に対応するこれらの信号を中立化
    する電子信号平均化手段と、を更に備えること特徴とす
    る超音波ホログラフィ像形成装置。
  21. 【請求項２１】請求の範囲第１項に記載の超音波ホログ
    ラフィ像形成装置にして、（１）焦点外構造体が像内の
    異なる位置に配置された、選択された対象物の一連の光
    学像を発生させるべく、検出面に焦点決めされた光学ホ
    ログラム再構成手段と、（２）該一連の像を平均化し
    て、焦点外構造体を選択された面内の構造体に関して中
    立化する平均化手段と、を更に備えることを特徴とする
    超音波ホログラフィ像形成装置。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796003A (en) * 1996-01-30 1998-08-18 Sandhu; Jaswinder S. Acoustic imaging systems
US6385474B1 (en) 1999-03-19 2002-05-07 Barbara Ann Karmanos Cancer Institute Method and apparatus for high-resolution detection and characterization of medical pathologies
US6552841B1 (en) 2000-01-07 2003-04-22 Imperium Advanced Ultrasonic Imaging Ultrasonic imager
US6432053B1 (en) 2000-02-18 2002-08-13 Advanced Diagnostics, Inc. Process for non-invasively determining the dimensions of a lesion
US6831874B2 (en) * 2000-06-08 2004-12-14 Advanced Imaging Technologies, Inc. Ultrasonic holography detector
US6517490B1 (en) * 2000-06-08 2003-02-11 Advanced Diagnostics Systems, Inc. Apparatus and process for enhancing imaging of subtle structures
US6702747B2 (en) 2000-06-08 2004-03-09 Advanced Imaging Technologies, Ii Llc Acoustically generated images having selected components
US6590830B1 (en) * 2000-06-08 2003-07-08 Advanced Imaging Technologies, Inc. Apparatus and process modifications in ultrasonic holography to improve image quality
US6353576B1 (en) 2000-06-08 2002-03-05 Advanced Diagnostics Systems, Inc. Detector in ultrasonic holography
US6860855B2 (en) 2001-11-19 2005-03-01 Advanced Imaging Technologies, Inc. System and method for tissue biopsy using ultrasonic imaging
US6544186B1 (en) * 2001-11-19 2003-04-08 Advanced Imaging Technologies, Inc. System and method for diagnostic imaging
US6878115B2 (en) 2002-03-28 2005-04-12 Ultrasound Detection Systems, Llc Three-dimensional ultrasound computed tomography imaging system
US6984210B2 (en) * 2002-12-18 2006-01-10 Barbara Ann Karmanos Cancer Institute Diagnostic analysis of ultrasound data
US8376946B2 (en) * 2002-05-16 2013-02-19 Barbara Ann Karamanos Cancer Institute Method and apparatus for combined diagnostic and therapeutic ultrasound system incorporating noninvasive thermometry, ablation control and automation
JP4013725B2 (ja) * 2002-10-17 2007-11-28 日産自動車株式会社 トルクコンバータの制御装置
US6926672B2 (en) * 2002-12-18 2005-08-09 Barbara Ann Karmanos Cancer Institute Electret acoustic transducer array for computerized ultrasound risk evaluation system
US6837854B2 (en) * 2002-12-18 2005-01-04 Barbara Ann Karmanos Cancer Institute Methods and systems for using reference images in acoustic image processing
US8870771B2 (en) * 2007-05-04 2014-10-28 Barbara Ann Karmanos Cancer Institute Method and apparatus for categorizing breast density and assessing cancer risk utilizing acoustic parameters
US10201324B2 (en) 2007-05-04 2019-02-12 Delphinus Medical Technologies, Inc. Patient interface system
US9234841B2 (en) 2010-01-25 2016-01-12 Washington University Optical time reversal by ultrasonic encoding in biological tissue
US9335605B2 (en) * 2010-01-25 2016-05-10 Washington University Iteration of optical time reversal by ultrasonic encoding in biological tissue
WO2011100691A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 Delphinus Medical Technologies, Inc. Method of characterizing the pathological response of tissue to a treatmant plan
CN102869301B (zh) 2010-02-12 2016-06-29 戴尔菲纳斯医疗科技公司 表征病人的组织的方法
US8997572B2 (en) 2011-02-11 2015-04-07 Washington University Multi-focus optical-resolution photoacoustic microscopy with ultrasonic array detection
JPWO2013157228A1 (ja) * 2012-04-19 2015-12-21 パナソニック株式会社 光音響撮像装置
US9763641B2 (en) 2012-08-30 2017-09-19 Delphinus Medical Technologies, Inc. Method and system for imaging a volume of tissue with tissue boundary detection
US11020006B2 (en) 2012-10-18 2021-06-01 California Institute Of Technology Transcranial photoacoustic/thermoacoustic tomography brain imaging informed by adjunct image data
US10123770B2 (en) 2013-03-13 2018-11-13 Delphinus Medical Technologies, Inc. Patient support system
US11137375B2 (en) 2013-11-19 2021-10-05 California Institute Of Technology Systems and methods of grueneisen-relaxation photoacoustic microscopy and photoacoustic wavefront shaping
US10143443B2 (en) 2014-05-05 2018-12-04 Delphinus Medical Technologies, Inc. Method for representing tissue stiffness
US10743837B2 (en) 2014-08-04 2020-08-18 Delphinus Medical Technologies, Inc. Ultrasound waveform tomography method and system
US10285667B2 (en) 2014-08-05 2019-05-14 Delphinus Medical Technologies, Inc. Method for generating an enhanced image of a volume of tissue
WO2018209046A1 (en) 2017-05-10 2018-11-15 Washington University Snapshot photoacoustic photography using an ergodic relay
WO2020037082A1 (en) 2018-08-14 2020-02-20 California Institute Of Technology Multifocal photoacoustic microscopy through an ergodic relay
EP3847453A4 (en) 2018-09-04 2022-06-22 California Institute of Technology PHOTOACOUSTIC INFRARED MICROSCOPY AND SPECTROSCOPY WITH INCREASED RESOLUTION
US11369280B2 (en) 2019-03-01 2022-06-28 California Institute Of Technology Velocity-matched ultrasonic tagging in photoacoustic flowgraphy

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3585847A (en) * 1968-05-20 1971-06-22 Holotron Corp Ultrasonic imaging techniques and mammograph equipment
US3832888A (en) * 1973-01-17 1974-09-03 Holosonics Inc Acoustical imaging equipment capable of inspecting an object without submerging the object in a liquid
US4028934A (en) * 1975-11-04 1977-06-14 Yeda Research & Development Co. Ltd. Ultrasonic stereoscopic imaging device
DE2923687C2 (de) * 1979-06-12 1982-09-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Verfahren zur holographischen Fehlerabbildung
US4393712A (en) * 1981-09-08 1983-07-19 Raj Technology Partnership Portable liquid crystal testing device
FR2545238B1 (fr) * 1983-04-29 1985-07-05 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif d'holographie acoustique utilisant un faisceau ultrasonore limite dans l'espace

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