JPH0329411B2 - - Google Patents
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- JPH0329411B2 JPH0329411B2 JP57055200A JP5520082A JPH0329411B2 JP H0329411 B2 JPH0329411 B2 JP H0329411B2 JP 57055200 A JP57055200 A JP 57055200A JP 5520082 A JP5520082 A JP 5520082A JP H0329411 B2 JPH0329411 B2 JP H0329411B2
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- JP
- Japan
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- ultrasonic wave
- piezoelectric element
- ultrasonic
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- wave
- Prior art date
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 101000821100 Homo sapiens Synapsin-1 Proteins 0.000 description 2
- 101000821096 Homo sapiens Synapsin-2 Proteins 0.000 description 2
- 102100021905 Synapsin-1 Human genes 0.000 description 2
- 102100021994 Synapsin-2 Human genes 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波診断装置等に好適して実施さ
れる超音波探触子に係り、詳しくは超音波のビー
ムのセクタ状に振らせる超音波探触子の改良に関
する。
れる超音波探触子に係り、詳しくは超音波のビー
ムのセクタ状に振らせる超音波探触子の改良に関
する。
従来技術のセクタ形超音波診断装置では、超音
波ビームをセクタ状に振らせるために、フエーズ
ドアレ（phasedarray）型の超音波探触子を利用
している。ところが、この型の超音波探触子を利
用して超音波ビームをセクタ状に振らせるのに従
来技術では遅延時間の大きい多数の遅延素子を使
用している。このため、回路構成や配線の複雑化
をきたしているのみならず、使用部品点数の増大
による部品コストや組立コストの上昇をきたすと
ともに、量産面でも非常に不利な構造となつてい
る。また、使用部品点数の増大等により、全体の
構成が大型化するという欠点もある。
波ビームをセクタ状に振らせるために、フエーズ
ドアレ（phasedarray）型の超音波探触子を利用
している。ところが、この型の超音波探触子を利
用して超音波ビームをセクタ状に振らせるのに従
来技術では遅延時間の大きい多数の遅延素子を使
用している。このため、回路構成や配線の複雑化
をきたしているのみならず、使用部品点数の増大
による部品コストや組立コストの上昇をきたすと
ともに、量産面でも非常に不利な構造となつてい
る。また、使用部品点数の増大等により、全体の
構成が大型化するという欠点もある。
本発明の目的は、上述に鑑み、遅延素子を使用
することなく、したがつて簡易な構成で、安価に
製造できるとともに小型化に適する超音波探触子
を提供することである。
することなく、したがつて簡易な構成で、安価に
製造できるとともに小型化に適する超音波探触子
を提供することである。
本発明は、上記目的を達成するために、次のよ
うな構成をとる。
うな構成をとる。
本発明の超音波探触子は、被検体に接触させら
れる媒体と、前記被検体に向けて第１超音波を発
射するよう前記媒体に取り付けられる第１圧電素
子と、前記第１超音波の周波数よりも高い周波数
の第２超音波を、前記第１超音波と交差させる方
向へ発射するよう前記媒体に取り付けられる第２
圧電素子とを備え、 かつ、前記第１圧電素子から発射した第１超音
波に向けて、前記第２圧電素子から第２超音波を
発射させることにより該第１超音波を偏向させ、
前記被検体に対する前記第１超音波の入射角を可
変させるものであることに特徴を有する。
れる媒体と、前記被検体に向けて第１超音波を発
射するよう前記媒体に取り付けられる第１圧電素
子と、前記第１超音波の周波数よりも高い周波数
の第２超音波を、前記第１超音波と交差させる方
向へ発射するよう前記媒体に取り付けられる第２
圧電素子とを備え、 かつ、前記第１圧電素子から発射した第１超音
波に向けて、前記第２圧電素子から第２超音波を
発射させることにより該第１超音波を偏向させ、
前記被検体に対する前記第１超音波の入射角を可
変させるものであることに特徴を有する。
この構成によれば、第１圧電素子から被検体へ
発射する第１超音波を、第２圧電素子から発射す
る第２超音波でもつてセクタ状に振らせることが
可能となる。
発射する第１超音波を、第２圧電素子から発射す
る第２超音波でもつてセクタ状に振らせることが
可能となる。
本発明の構成を、実施例により具体的に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例の構成図であり、
第１図１はその正面図、第１図２はその平面図、
第１図３はその側面図である。第１圧電素子TD
１は、その超音波発射面が被検体BDに平行に面
するように、直方体をなす媒質MMの第１面Ｓ１
上に設けられる。第２圧電素子TD２は、その超
音波発射面が第１圧電素子TD１の超音波発射面
に直角方向に面するように、媒質MMの第２面Ｓ
２上に設けられる。第１圧電素子TD１は、第１
パルサーPG１により第２図１に示すような駆動
波形で駆動されることにより、その駆動波形に対
応した周波数を有する第１超音波UW１を被検体
BDに向けて発射する。一方、第２圧電素子TD
２は、第２パルサーPG２により第２図２に示す
ような駆動波形で駆動されることにより前記周波
数よりもはるかに高い周波数を有する第２超音波
UW２を第１超音波UW１の進行方向に直交する
方向に発射する。即ち、第２図の駆動波形から明
らかなように、第１圧電素子TD１から発射され
る第１超音波UW１の周波数に比較して第２圧電
素子TD２から発射される第２超音波UW２のそ
れは、非常に高くなる。したがつて、第２超音波
UW２が存在しないときは、第１超音波UW１は
第１図上、Ｘ方向に直進するが、第２超音波UW
２が存在すると、第１超音波UW１は、第２超音
波UW２にベクトル合成されて、Ｘ方向から或る
角度（θ）（−θ）だけ偏向され、この結果第１
超音波は第１図上、UW1′方向またはUW1″方向
に進行する。なお、第１超音波UW１が第１図
上、両方向（θ）（−θ）に偏向するのは、第２
圧電素子TD２のダンピングのため、音波として
正負のパルスが出力されるためである。また、第
１超音波UW１の偏向角度（θ）（−θ）は、第
２超音波UW２のピーク値により定まる。したが
つて、第２図２において駆動波形のピークが第１
期間（T1）から第３期間（T3）へ行くに伴なつ
て小さくなり、このため第２超音波UW２のピー
ク値も段階的に小さくなると、これに伴ない第１
超音波UW１の偏向角度（θ）（−θ）も段階的
に小さくなる。したがつて、第２圧電素子TD２
の駆動波形のピーク値を制御すれば、第１超音波
を任意方向に振らせることができることになる。
第１図１はその正面図、第１図２はその平面図、
第１図３はその側面図である。第１圧電素子TD
１は、その超音波発射面が被検体BDに平行に面
するように、直方体をなす媒質MMの第１面Ｓ１
上に設けられる。第２圧電素子TD２は、その超
音波発射面が第１圧電素子TD１の超音波発射面
に直角方向に面するように、媒質MMの第２面Ｓ
２上に設けられる。第１圧電素子TD１は、第１
パルサーPG１により第２図１に示すような駆動
波形で駆動されることにより、その駆動波形に対
応した周波数を有する第１超音波UW１を被検体
BDに向けて発射する。一方、第２圧電素子TD
２は、第２パルサーPG２により第２図２に示す
ような駆動波形で駆動されることにより前記周波
数よりもはるかに高い周波数を有する第２超音波
UW２を第１超音波UW１の進行方向に直交する
方向に発射する。即ち、第２図の駆動波形から明
らかなように、第１圧電素子TD１から発射され
る第１超音波UW１の周波数に比較して第２圧電
素子TD２から発射される第２超音波UW２のそ
れは、非常に高くなる。したがつて、第２超音波
UW２が存在しないときは、第１超音波UW１は
第１図上、Ｘ方向に直進するが、第２超音波UW
２が存在すると、第１超音波UW１は、第２超音
波UW２にベクトル合成されて、Ｘ方向から或る
角度（θ）（−θ）だけ偏向され、この結果第１
超音波は第１図上、UW1′方向またはUW1″方向
に進行する。なお、第１超音波UW１が第１図
上、両方向（θ）（−θ）に偏向するのは、第２
圧電素子TD２のダンピングのため、音波として
正負のパルスが出力されるためである。また、第
１超音波UW１の偏向角度（θ）（−θ）は、第
２超音波UW２のピーク値により定まる。したが
つて、第２図２において駆動波形のピークが第１
期間（T1）から第３期間（T3）へ行くに伴なつ
て小さくなり、このため第２超音波UW２のピー
ク値も段階的に小さくなると、これに伴ない第１
超音波UW１の偏向角度（θ）（−θ）も段階的
に小さくなる。したがつて、第２圧電素子TD２
の駆動波形のピーク値を制御すれば、第１超音波
を任意方向に振らせることができることになる。
第３図は、本実施例の超音波探触子により送波
された第１超音波を受波して所定の被検体内部診
断情報出力を得るためのブロツク回路図である。
第１圧電素子TD１から送波された後、被検体内
部の診断部位で反射された第１超音波UW１は、
再び第１圧電素子TD１で受波される。第１圧電
素子TD１で受波された第１超音波UW１は、こ
こで電気信号に変換される。電気信号に変換され
た第１超音波UW１は入力端子INを介して増幅
器AMPで増幅される。ところで、第１超音波
UW１は、第２超音波UW２パルスの正負極性変
化タイミングによりUW1′とUW1″の２方向に偏
向されるので、入力端子INに入力される第１超
音波UW１には、第２パルサーPG２の駆動タイ
ミングに同期した正極性超音波UW１′と負極性
超音波UW１″とが含まれることになる。したが
つて、第２パルサーPG２により第１、第２同期
整流器SYN１，SYN２の動作タイミングを制御
すると、第１同期整流器SYN１では、正極性超
音波UW１′のみが同期整流される一方、第２同
期整流器SYN２では、負極性超音波UW１″のみ
が同期整流されることになる。このため、第１出
力端子OUT１からは、第１超音波UW１がＸ方
向に対して第１の角度（θ）だけ偏向されたとき
の正極性超音波UW１′による診断部位での反射
波に基づく診断情報信号が出力されるのに対し第
２出力端子OUT２からは第１超音波UW１がＸ
方向に対して第２の角度（−θ）だけ偏向された
ときの負極性超音波UW１″による診断部位での
反射波に基づく診断情報信号が出力されることに
なる。
された第１超音波を受波して所定の被検体内部診
断情報出力を得るためのブロツク回路図である。
第１圧電素子TD１から送波された後、被検体内
部の診断部位で反射された第１超音波UW１は、
再び第１圧電素子TD１で受波される。第１圧電
素子TD１で受波された第１超音波UW１は、こ
こで電気信号に変換される。電気信号に変換され
た第１超音波UW１は入力端子INを介して増幅
器AMPで増幅される。ところで、第１超音波
UW１は、第２超音波UW２パルスの正負極性変
化タイミングによりUW1′とUW1″の２方向に偏
向されるので、入力端子INに入力される第１超
音波UW１には、第２パルサーPG２の駆動タイ
ミングに同期した正極性超音波UW１′と負極性
超音波UW１″とが含まれることになる。したが
つて、第２パルサーPG２により第１、第２同期
整流器SYN１，SYN２の動作タイミングを制御
すると、第１同期整流器SYN１では、正極性超
音波UW１′のみが同期整流される一方、第２同
期整流器SYN２では、負極性超音波UW１″のみ
が同期整流されることになる。このため、第１出
力端子OUT１からは、第１超音波UW１がＸ方
向に対して第１の角度（θ）だけ偏向されたとき
の正極性超音波UW１′による診断部位での反射
波に基づく診断情報信号が出力されるのに対し第
２出力端子OUT２からは第１超音波UW１がＸ
方向に対して第２の角度（−θ）だけ偏向された
ときの負極性超音波UW１″による診断部位での
反射波に基づく診断情報信号が出力されることに
なる。
なお、本発明者は、被検体（人体）深さを20セ
ンチメートル、音速を1500メートル／秒とし、第
２図１の第１パルサーPG１による第１超音波
UW１の発射周期を約270マイクロ秒、第１圧電
素子TD１の駆動パルス幅を約１マイクロ秒、第
２圧電素子TD２の駆動パルス幅を約４ナノ秒以
下に設定して、第１超音波UW１を所望角度分偏
向させセクタ状に振らせる。
ンチメートル、音速を1500メートル／秒とし、第
２図１の第１パルサーPG１による第１超音波
UW１の発射周期を約270マイクロ秒、第１圧電
素子TD１の駆動パルス幅を約１マイクロ秒、第
２圧電素子TD２の駆動パルス幅を約４ナノ秒以
下に設定して、第１超音波UW１を所望角度分偏
向させセクタ状に振らせる。
なお、上述の実施例において、媒質MMの第３
面Ｓ３に音の反射を防止するバツキング材BKを
装着してもよく、また、バツキング材BKの代わ
りに第２圧電素子と同様の目的の第３圧電素子を
装着してもよい。
面Ｓ３に音の反射を防止するバツキング材BKを
装着してもよく、また、バツキング材BKの代わ
りに第２圧電素子と同様の目的の第３圧電素子を
装着してもよい。
なお、上述の実施例において、媒質MMと被検
体BDとの間に、音の損失を最少にするための整
合層を挿入してもよい。
体BDとの間に、音の損失を最少にするための整
合層を挿入してもよい。
なお、上述の実施例において、第１圧電素子か
ら第１超音波を所望方向に偏向させるためには、
第１、第２圧電素子を必ずしも互いに直交する方
向に配置しなくてもよい。
ら第１超音波を所望方向に偏向させるためには、
第１、第２圧電素子を必ずしも互いに直交する方
向に配置しなくてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、上述の
構成を有するので、複雑かつ高価な構造になる遅
延素子を使用することなく、したがつて、簡易か
つ安価に製造できるとともに、小型化にも適した
構造にて、超音波を所望通りにセクタ状に振らせ
ることができる、等の効果を発揮することができ
る。また、本発明によれば、超音波出力を強くす
ることができるので、深部まで望ましい診断情報
を得ることができるという効果をも発揮すること
ができる。
構成を有するので、複雑かつ高価な構造になる遅
延素子を使用することなく、したがつて、簡易か
つ安価に製造できるとともに、小型化にも適した
構造にて、超音波を所望通りにセクタ状に振らせ
ることができる、等の効果を発揮することができ
る。また、本発明によれば、超音波出力を強くす
ることができるので、深部まで望ましい診断情報
を得ることができるという効果をも発揮すること
ができる。
第１図は、本発明の一実施例の構成図であり、
第１図１はその正面図、第１図２はその平面図、
第１図３はその側面図である。第２図１，２はそ
れぞれ、第１、第２圧電素子の駆動波形図、第３
図は本実施例による超音波出力を得るためのブロ
ツク回路図である。 TD１……第１圧電素子、TD２……第２圧電
素子、PG１……第１パルサー、PG２……第２パ
ルサー、MM……媒質、BD……被検体。
第１図１はその正面図、第１図２はその平面図、
第１図３はその側面図である。第２図１，２はそ
れぞれ、第１、第２圧電素子の駆動波形図、第３
図は本実施例による超音波出力を得るためのブロ
ツク回路図である。 TD１……第１圧電素子、TD２……第２圧電
素子、PG１……第１パルサー、PG２……第２パ
ルサー、MM……媒質、BD……被検体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体に接触させられる媒体と、 前記被検体に向けて第１超音波を発射するよう
前記媒体に取り付けられる第１圧電素子と、 前記第１超音波の周波数よりも高い周波数の第
２超音波を、前記第１超音波と交差させる方向へ
発射するよう前記媒体に取り付けられる第２圧電
素子とを備え、 かつ、前記第１圧電素子から発射した第１超音
波に向けて、前記第２圧電素子から第２超音波を
発射させることにより該第１超音波を偏向させ、
前記被検体に対する前記第１超音波の入射角を可
変させるものであ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 |
|---|---|---|---|
| JP57055200A JPS58173537A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57055200A JPS58173537A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58173537A JPS58173537A (ja) | 1983-10-12 |
| JPH0329411B2 true JPH0329411B2 (ja) | 1991-04-24 |
Family
ID=12992031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57055200A Granted JPS58173537A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58173537A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221062B2 (ja) * | 1972-04-24 | 1977-06-08 | ||
| JPS5556578A (en) * | 1979-08-03 | 1980-04-25 | Sumitomo Light Metal Ind | Method of manufacturing iceemaking patter |
| JPS5854937A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-01 | 株式会社東芝 | 超音波トランスジユ−サ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221062U (ja) * | 1975-08-01 | 1977-02-15 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57055200A patent/JPS58173537A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221062B2 (ja) * | 1972-04-24 | 1977-06-08 | ||
| JPS5556578A (en) * | 1979-08-03 | 1980-04-25 | Sumitomo Light Metal Ind | Method of manufacturing iceemaking patter |
| JPS5854937A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-01 | 株式会社東芝 | 超音波トランスジユ−サ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58173537A (ja) | 1983-10-12 |
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