JPH0342097B2

JPH0342097B2 -

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Publication number: JPH0342097B2
Application number: JP59269082A
Authority: JP
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1991-06-26
Also published as: JPS61145454A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、超音波診断装置、特に超音波を送信
し、その反射波を受信する振動子を複数個並列に
設けた電子走査型の超音波診断装置に用いる超音
波プローブ測定走査装置に関するものである。

従来の技術電子走行型の超音波診断装置は、短時間で被検
体の生体断層像を得ることができるので、診断医
学上、きわめて有用である。このような走行型の
超音波診断装置においては、走査位置間の特性の
バラツキ（感度、距離分解能、方位分解能等）が
生じる。この走査位置間のバラツキの原因は、超
音波診断装置本体による場合と、超音波の送受波
センサーである超音波プローブによる場合が考え
られるが、一般には超音波プローブによるバラツ
キ要因が殆んどである。近時、超音波プローブ内
に、走査方向に配列された振動子を選択する電子
スイツチを内蔵した超音波診断装置が提案されて
いるが、この装置においては配列された振動子間
のバラツキのみでなく、電子スイツチ間のバラツ
キも無視出来なくなり、超音波プローブ全体とし
てのバラツキ要因が問題視されている。

このため、超音波プローブの特性のバラツキを
測定検査することが必要となる。従来のこの種、
測定検査装置を理解し易いように便宜的に第２図
によつて説明すると、測定検査の対象である電子
リニア走査型の超音波プローブ１には信号供給用
のケーブルが接続され、超音波プローブ１におけ
る走査方向に配列された複数個の振動子３の面と
所定距離を存してガラスブロツク等よりなる反射
体４が水槽（図示省略）内に設けられている。而
して各振動子３より走査ピツチ毎に超音波を放射
させ、反射体４からの反射信号の振幅、或は反射
波形を観測し、感度、或は分離分解能等の特性を
評価するようになつている。ところで、この測定
検査装置においては、走査方向に配列された複数
個の振動子３の面と反射体４を走査方向Ｘにも短
軸方向Ｙにも正確な平行状態に設置するところが
正確な測定走査を行う上で重要となる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら従来においては振動子３の面と反
射体４を正確な平行状態に設置するには、振動子
３面、即ち超音波プローブの相対位置または角度
をオシロスコープを見ながら、或は、診断装置等
の映像装置上に写し出された波形及び画像を見な
がら、手動により行なつていた。従つてこの測定
検査作業が面倒で、時間を要し、また測定精度も
劣る等の問題があつた。

そこで、本発明は、超音波プローブの相対位置
または角度を容易に、且つ迅速に、自動制御する
ことができ、また測定精度を向上させることがで
きるようにした超音波プローブ測定検査装置を提
供しようとするものである。

問題点を解決するための手段そして上記問題点を解決するための本発明の技
術的な手段は、超音波プローブの複数個並列され
た振動子に対向して配置された反射体と、上記超
音波プローブの振動子面が反射体に対し平行とな
るように超音波プローブの姿勢を制御する姿勢制
御装置と、上記超音波プローブの振動子より超音
波を反射体に送信させる送信部及び反射体からの
反射波を超音波プローブを経て受信する受信部
と、上記振動子の配列方向に対して少なくとも２
点以上の任意の配列位置における送受波信号間の
時間及び受波信号の振幅を計測する計測手段と、
この計測手段の計測により上記振動子面の反射体
に対する姿勢を制御すべく上記姿勢制御値を作動
させ自動制御手段を有している。

作用本発明は上記の構成により超音波プローブの振
動子の少なくとも２点以上の任意の配列位置にお
ける送受波信号間の時間及び受波信号の振幅を計
測手段により計測し、このデータに基いて自動制
御手段により制御信号を作成し、この制御信号に
より姿勢制御装置を作動させ、超音波プローブの
振動子の反射体に対する走査方向と短軸方向の傾
斜位置を自動制御することができる。

実施例以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図において１は電子リニア
走査型の超音波プローブで、信号供給用ケーブル
２が接続されている。超音波プローブ１における
走査方向に配列された複数個の振動子３の面と所
定距離を存してガラスブロツク等よりなる反射体
４が水槽５内に設置されている。

ここで振動子３の走査領域における両端の２点
の受信波信号の測定検査について説明する。第２
図における振動子３の左端からの振動子駆動パル
スD₁と、このパルスD₁による反射物体４からの
反射信号E₁の波形を第３図ａに示す。同様に振
動子３の右端からの振動子駆動パルスD₂と、こ
のパルスD₂による反射物４からの反射信号E₂の
波形を第３図ｂに示す。ところで、第２図におけ
る振動子３の面と反射体４とが正確な平行条件に
あり、且つ配列された各振動子３の面が揃つてい
れば左端の振動子駆動パルスD₁と反射信号E₁間
の時間T_S1と、右端の振動子駆動パルスD₂と反射
信号E₂間の時間T_S2とは等し筈である。振動子３
の面と反射体４の平行条件が完全に満されていな
ければ図示のようにT_S1とT_S2に差が生じる。つ
まりこの時間差を少なくするように超音波プロー
ブ１における配列された振動子３の面の走行方向
Ｘ傾斜を時間差計測により制御すればよいことに
なる。また走行方向Ｘと直交する短軸方向Ｙの制
御は具体的には、反射信号E₁，E₂の振幅V_M1，
V_M2に依存するので、振幅V_M1，V_M2の最大値を
求めればよいことになる。そこで、超音波プロー
ブ１の反射体４に対する姿勢制御装置と、走行方
向に配列された振動子３い少なくとも２点以上の
送受波信号の計測、即ち、走行位置個々の振動子
駆動パルスと、反射信号間の時間差計測及び振幅
計測を行なう計測手段及びこの計測手段により計
測されたデータを基にして振動子３の面の走行方
向Ｘ及び短軸方向Ｙの傾斜の姿勢制御を行うべ
く、上記姿勢制御装置を自動的に制御するための
姿勢制御手段が設けられている。

超音波プローブ１の姿勢制御装置６の一例につ
いて説明すると、揺動枠７の一対の脚部８に固定
用ねじ９が螺合され、この固定用ネジ９により超
音波プローブ１が固定されている。この揺動枠７
の上面中間部に実設された支持部１０がピン１１
により揺動枠１２の中間部に揺動可能に支持され
ている。これら揺動枠７と１２の一側部間に圧縮
ばね１３が介在されている。ピン１１に対し圧縮
ばね１３の反射側において機枠（図示省略）にパ
ルスモータ１４が取付けられ、このパルスモータ
１４はその回転力を直線運動に変換する手段（図
示省略）を介して押圧部材１５連繋され、この押
圧部材１５が揺動枠７の上面に接されている。揺
動枠１２における上部の一対の支持部１６の間で
揺動枠１２と直交方向（紙面と直角方向）に可動
枠１７が配置され、この可動枠１７に揺動枠１２
の支持部材１６がピン１８により揺動可能に支持
されている。これらの揺動枠１２と可動枠１７の
一側部間には揺動枠７，１２間と同様に圧縮ばね
１９が介在されている。ピン１８に対し圧縮ばね
１９の反対側において機枠にパルスモータ２０が
取付けられ、このパルスモータ２０はその回転力
を直線運動に変換する手段（図示省略）を介して
押圧部材２１に連繋され、この押圧部材２１が揺
動枠１２の上面に当接されている。可動枠１７は
機枠に走査方向Ｘで水平方向に取付けられた軸２
２に摺動のみ可能に支持されている。従つて可動
枠１７を軸２２に沿つて摺動させることにより超
音波プローブ１の振動子３を反射体４に対応させ
ることができる。またパルスモータ１４を駆動
し、押圧部材１５を前進させることにより揺動枠
７及び超音波プローブ１を圧縮ばね１３の弾性に
抗しピン１１を中心として回動させ、これとは逆
に押圧部材１５を後退させることにより揺動枠７
及び超音波プローブ１を圧縮ばね１３の弾性によ
り上記とは逆方向に回動させることができる。即
ち、超音波プローブ１の振動子５をＸ軸である走
査方向の傾斜位置を調整することができる。また
パルスモータ２０を駆動し、押圧部材２１いを前
進させることにより揺動枠１２，７及び超音波プ
ローブ１を圧縮ばね１９の弾性に抗しピン１８を
中心いとして回動させ、これとは逆に押圧部材２
１を後退させることにより揺動枠１２，７及び超
音波プローブ１を圧縮ばね１９の弾性により上記
とは逆方向に回動させることができる。即ち、超
音波プローブ１の振動子５をＹ軸である短軸方向
の傾斜位置を調整することができる。

上記超音波プローブ１にはケーブル２を介して
送信部２３と受信部２４が接続され、受信部２４
が計測回路２５に接続されている。計測回路２５
にはタイミング発生回路２６が接続され、計測回
路２５は計測データ記憶回路２７、演算処理回路
２８を経て姿勢制御回路２９に接続され、この姿
勢制御回路２９は上記姿勢制御装置６のパルスモ
ータ１４，２０に接続されている。また受信部２
４は測定データ処理回路３０に接続され、この測
定データ処理回路３０はレコーダ３１に接続され
ている。

次に上記実施例の動作について説明する。

送信部２３により振動子駆動パルス及び走査タ
イミング信号を超音波プローブ１へ加え、この振
動子駆動パルスにより振動子３より超音波パルス
を反射体４に放射する。この反射体４から反射信
号を超音波プローブ１により受信し、この受信し
た反射信号は受信部２４に入力される。受信部２
４を通過した信号は、振動子駆動パルスと反射体
４からの反射信号間の時間計測及び反射信号の振
幅を計測する計測回路２５に入力される。タイミ
ング発生回路２６は、計測する走査位置を決定す
るための制御信号を発生させるためのもので、少
なくとも２点以上の走行位置を選択するタイミン
グを作成する。計測回路２５で得たデータは、計
測データ記憶回路２７で記憶され、演算処理回路
２８で、各走行位置での送受波信号の時間差及び
反射信号の最大幅の演算処理を行ない、姿勢制御
回路２９へ入力する。姿勢制御回路２９は上記姿
勢制御装置６のパレヌモータ１４，２０を制御す
る信号を作成する。この制御信号により上記姿勢
制御装置６のパルスモータ１４，２０をそれぞれ
駆動させ、これにより揺動枠７と共に超音波プロ
ーブ１をピン１１を中心として回動させ、超音波
プローブ１の振動子３の反射体４に対する走査方
向Ｘの傾斜位置を制御し、また揺動枠１２及び揺
動枠７と共に超音波プローブ１をピン１８を中心
として回動させ、超音波プローブ１の振動子３の
反射体４に対する短軸方向Ｙの傾斜位置を制御
し、振動子３を完全に反射体４と平行にすること
ができる。超音波プローブ１と反射体４との平行
条件が満されることにより、受信部２４からの反
射信号は測定データ処理回路３０を通じ、配列さ
れた各振動子３間の感度及び距離分解能のバラツ
キ特性がレコーダ３１へ記録される。

発明の効果以上の説明により明らかなように本発明によれ
ば、超音波プローブの複数個並列された振動子に
対向して反射体を配設し、超音波プローブ振動子
面が反射体に対し平行となるように姿勢制御装置
により制御するようにし、超音波プローブより反
射体に送信部により送信させ、反射波を受信部に
より受波するようにし、振動子の配列方向に対し
て少なくとも２点以上の任意の配列位置における
送受波信号間の時間及び反射信号の振幅を計測手
段により計測し、このデータに基いて自動制御手
段により上記姿勢制御装置を作動させて超音波プ
ローブの振動子の反射体との平行条件を満すよう
にしている。従つて測定検査を容易に、且つ迅速
に行うことができ、また測定精度の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波プローブ測定検査装置
の一実施例を示す説明図、第２図は超音波プロー
ブ測定検査説明用の原理図、第３図ａ及びｂはそ
れぞれ振動子駆動パルスと反射体から反射信号の
タイミングを表わした図である。１……超音波プローブ、２……ケーブル、３…
…振動子、４……反射体、５……水槽、６……姿
勢制御装置、７……揺動枠、９……固定ねじ、１
２……揺動枠、１４……パルスモータ、１７……
可動枠、２０……パルスモータ、２３……送信
部、２４……受信部、２５……計測回路、２６…
…タイミング発生回路、２７……計測データ記憶
回路、２８……演算処理回路、２９……姿勢制御
回路、３０……測定データ処理回路、３１……レ
コーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

１超音波プローブの複数個並列された振動子に
対向して配設された反射体と、上記超音波プロー
ブの振動子面が反射体に対し平行となるように超
音波プローブの姿勢を制御する姿勢制御装置と、
上記超音波プローブの振動子より超音波を反射体
に送信させる送信部及び反射体からの反射波を超
音波プローブを経て受信する受信部と、上記振動
子の配列方向に対して少なくとも２点以上の任意
の配列位置における送受波信号間の時間及び受波
信号の振幅を計測する計測手段と、この計測手段
の計測により上記振動子面の反射体に対する姿勢
を制御すべく上記姿勢制御装置を作動させる自動
制御手段を有することを特徴とする超音波プロー
ブ測定検査装置。