JPH0326047B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は超音波信号の送受信によつて被検体内
の検査を行う超音波検査装置に用いられる超音波
探触子に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の超音波探触子で、特に口腔内に使用でき
るものは少い。口腔内用として本出願人らは、第
１図に示す超音波探触子を提案している。第１図
において、超音波振動子１は音波伝搬媒質２で満
たされた超音波セル３内の一端に設置され、駆動
器４に結合された運動伝達軸５に接続されてい
る。筒部１５は運動伝達軸５を保護する。超音波
振動子１の超音波放射面に対向しない側面に柔軟
なメインブレインで構成された音響窓６を形成
し、音響窓６を被検体７に密着して超音波信号８
を被検体７内に送受信するようにする。超音波振
動子１で送信された超音波信号は、超音波振動子
１に対向した面に傾斜して設置された超音波反射
鏡９によつて反射された後、音響窓６を介して被
検体７内に伝えられる。一方、超音波振動子１は
固定軸１０によつて超音波セル３の上部端に設置
されているが、図における上下方向（Ｚ軸方向）
及び水平方向（Ｘ軸方向）の揺動走査は可能にさ
れている。このように設置された超音波振動子１
の超音波を放射する側とは反対の側は、駆動器４
に連結された運動伝達軸５の伸縮運動を超音波振
動子１のＺ軸方向に運動に、Ｘ軸方向の揺動運動
はそのままＸ軸方向の運動に変換する自在軸１１
に連結されている。以上のような超音波振動子１
を使用すると超音波振動子１の固定軸１０を中心
としたＺ軸方向の走査とＸ軸方向の走査は超音波
振動子１から放射され、超音波反射鏡９で反射さ
れた超音波信号をＹ軸方向の走査と、Ｘ軸方向の
扇形走査に変換して、３次元的な複合走査を行う
ことができる。超音波振動子１は更に、図示して
いないが送受信器に接続されており、超音波セル
３の前面の音響窓６より被検体７内に超音波信号
８を送信し、被検体７内からの反射信号を再び超
音波振動子１で受信し、受信部で信号処理した
後、超音波断層像を表示し、被検体７を検査する
ものである。このような超音波探触子において
は、例えば口腔内の歯槽膿漏の診断を行うため、
一本の歯の歯根面と歯ぐきを走査する場合、歯根
面が円筒状かつ音響的鏡面に近いため、超音波が
歯根面に偶然に垂直入射する場所の近傍の情報し
か得られず、歯根面全体の正確な検査が困難であ
つた。

発明の目的 本発明の上記欠点に鑑み、口腔内の歯槽骨診断
などに適用できる小型で、しかも歯根面に対して
超音波信号の垂直入射条件に満足させるアーク走
査が可能な超音波探触子を提供することを目的と
する。

発明の構成 本発明は上記目的を達成するもので、音波伝搬
媒質を満たした超音波セル内に、楕円筒の一部か
ら構成された凹面形状の超音波反射鏡を有し、前
記超音波反射鏡の一焦線に回動中心があり前記超
音波セルに内包された超音波を送受波する超音波
振動子と、前記超音波振動子の扇形走査方向が焦
線方向と焦線方向と直交する二方向に前記超音波
振動子を回動する手段を設け、前記超音波反射鏡
の反射鏡で反射された超音波信号を透過させる音
響窓を備え、他方の焦線を前記音響窓に関して超
音波セルと反対側に位置させたことを特徴とする
超音波探触子を提供するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第２図は本発明の一実施例にお
ける超音波探触子の要部断面図である。超音波振
動子１は副回転軸１３を介して支持機構１２によ
り支持されている。支持機構１２は主回転軸１４
を介して筺体１６に取付けられている。超音波振
動子１に設けられたリンク１７は、ピン１８によ
りＸ軸方向に駆動され、副回転軸１３を中心とし
た回転運動を発生する。柔軟な隔壁３０は超音波
振動子１と内壁３１を連結し密閉構造とする。超
音波セル３は、超音波振動子１に対向した面に傾
斜して設置された超音波反射鏡９、超音波振動子
１の超音波放射面に対向しない面に柔軟なメイン
ブレインで構成された音響窓６、隔壁３０等によ
り構成され、音波伝搬媒質２が満たされている。
超音波反射鏡９は楕円筒の一部からなる凹面反射
鏡である。その２組の焦線は図中Ｚ軸に平行に位
置している。副回転軸１３は、超音波反射鏡９の
一方の焦線上に設置されているので、円筒状の被
検体７の中心軸２９を、超音波反射鏡９の他方の
焦線の位置に一致させれば、超音波振動子１から
任意方向に送信された超音波信号は、超音波反射
鏡９によつて反射された後、音響窓６を通過し
て、中心軸２９へ向うことになる。従つて超音波
信号は常に被検体７の表面に垂直入射することに
なり、被検体７の表面が鏡面状の場合にも正確な
反射信号を得ることが可能となる。すなわち超音
波振動子１のＸ軸方向の扇形走査は、超音波反射
鏡９により変換されて、Ｙ軸方向のアーク走査と
なる。超音波反射鏡９は楕円筒状凹面であるの
で、XY面に収束効果を有し、Ｚ軸方向には収束
効果を持たない。従つて超音波振動子１から送信
された超音波信号を被検体７の表面で均一に収束
させるために、超音波振動子１に非点収束構造を
持たせ、Ｚ軸方向により強い収束効果を与えて補
償することが考えられる。このような非点収束の
手段としては、超音波振動子１の前面に回転楕円
面を有する音響レンズを設けるか、または回転楕
円面状の圧電振動子、その中でも時に高分子圧電
フイルム振動子の利用等が考えられる。回転楕円
面による収束の代わりに、シリンドリカルな面に
よる１次元的な収束手段を用いても良い。

第３図は、第２図に示した超音波探触子の実施
例の側面断面図である。

超音波セル３内には音波伝搬媒質２が満たされ
ており、隔壁３０は超音波セル３の内壁と超音波
振動子１とを連結し密閉構造としている。

支持機構１２に設けられたリンク２１は、主伝
達軸２３に設けられたピン２２によりＹ軸方向に
駆動され回転運動を行い、超音波振動子１はＺ軸
方向の走査を行う。リンク１７を駆動するピン１
８は副伝達軸２０により軸１９を中心として駆動
される。主伝達軸２３と副伝達軸２０とは駆動器
４により駆動される。

以上のような超音波探触子を使用すると超音波
振動子１のＸ軸方向の走査とＺ軸方向の走査は、
超音波振動子１から放射され、超音波反射鏡９で
反射された超音波信号に対して、Ｙ軸方向のアー
ク走査と、Ｚ軸方向の扇形走査に変換されて、３
次元的な複合走査を行わせることができる。

以上のように本実施例によれば、超音波振動子
１は支持機構１２によつて楕円筒面を有する超音
波反射鏡９の一方の焦線上に設置されているた
め、超音波振動子１の２方向の扇形走査の一方は
アーク走査に変換され、扇形走査とアーク走査を
組合わせた３次元的な複合走査を容易に行うこと
ができる。また超音波振動子１が非点収束構造を
有すれば、超音波反射鏡９の特定方向の収束効果
が補償され、被検体表面に均一に収束された超音
波信号を送信することが可能である。

なお、以上の実施例では超音波振動子を２方向
回動自在としているが、焦線方向へ回動走査は、
直線走査でも構わない。

発明の効果 以上要するに本発明は音波伝搬媒質を満たした
超音波セル内に、超音波を送受波する超音波振動
子と、前記超音波振動子から放射された超音波信
号を反射させる超音波反射鏡と、前記超音波反射
鏡で反射された超音波信号を透過させる音響窓と
を備え、前記超音波反射鏡が楕円筒の一部から構
成された凹面形状を有し、前記超音波振動子の回
動の中心を前記楕円筒の一方の焦線上に位置さ
せ、前記超音波反射鏡の焦線方向に扇形走査させ
る回動手段と、前記焦線方向に対して直交する走
査面に扇形走査させる回動手段を有し、他方の焦
線を前記音響窓に関して超音波セルと反対側に位
置させたことを特徴とする超音波探触子を提供す
るもので、楕円筒面を有する超音波反射鏡により
アーク走査を可能にしているので、口腔内の狭い
領域で、歯根部のような円筒形の被検体表面の広
い範囲にわたり超音波信号を垂直に入射させるこ
とが可能であり、正確な反射超音波信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波探触子を示す側面断面
図、第２図は本発明の一実施例による超音波探触
子の要部断面図、第３図は同側面断面図である。 １……超音波振動子、２……音波伝搬媒質、３
……超音波セル、４……駆動器、６……音響窓、
９……超音波反射鏡、１２……支持持構、１３，
１４……回転軸、２０，２３……伝達軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音波伝搬媒体を満たした超音波セルと、前記
   超音波セル内に内包された楕円筒の一部から構成
   された凹面形状の超音波反射鏡と、前記超音波反
   射鏡の一焦線に回動中心がある、前記超音波セル
   に内包された超音波を送受波する超音波振動子
   と、前記超音波反射鏡で反射された超音波信号を
   透過させる音響窓と、前記超音波振動子の回動中
   心である前記超音波反射鏡の焦線方向に扇形走査
   させる第一の回動手段と、前記焦線方向に対して
   直交する走査面に扇形走査させる第二の回動手段
   とを有し、前記超音波反射鏡の他焦線を前記音響
   窓に関して超音波セルと反対側に位置させたこと
   を特徴とする超音波探触子。