JPS58133240A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPS58133240A JPS58133240A JP1328982A JP1328982A JPS58133240A JP S58133240 A JPS58133240 A JP S58133240A JP 1328982 A JP1328982 A JP 1328982A JP 1328982 A JP1328982 A JP 1328982A JP S58133240 A JPS58133240 A JP S58133240A
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- ultrasonic transducer
- transducer
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- transducers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、診断のための医療機器の技術分野に楕し、
詳しくは、被検体に発射した超音波のエコーを受信して
被検体の断層像を再構成し、こ扛を表示する超音波診断
装置の技術分野に属する。
詳しくは、被検体に発射した超音波のエコーを受信して
被検体の断層像を再構成し、こ扛を表示する超音波診断
装置の技術分野に属する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来、超音波診
断装置においては、方位分解能の向上を図るため、超音
波プローブから発射する超音波ビームを集束させる。超
音波ビームの集束方法として、超音波振動子を凹面に形
成し、凹面の曲率中心付近に超音波ビームを集束させる
ものがある。しかし、この集束方法では、超音波ビーム
の集束位置（以下焦点あるいは焦点位置ともい９０）は
可変にすることができない。超音波ビームの他の集束方
法として、多数の超音波振動子を配列し、各超音波振動
子に適当な位相差あるいは遅延時間をもって電圧を印加
することにより超音波ビームを集束させる電子集束法が
ある。
断装置においては、方位分解能の向上を図るため、超音
波プローブから発射する超音波ビームを集束させる。超
音波ビームの集束方法として、超音波振動子を凹面に形
成し、凹面の曲率中心付近に超音波ビームを集束させる
ものがある。しかし、この集束方法では、超音波ビーム
の集束位置（以下焦点あるいは焦点位置ともい９０）は
可変にすることができない。超音波ビームの他の集束方
法として、多数の超音波振動子を配列し、各超音波振動
子に適当な位相差あるいは遅延時間をもって電圧を印加
することにより超音波ビームを集束させる電子集束法が
ある。
電子集束法の一例をさらに述べると、第１図に示すよう
に、たとえば平面環状の４個の超音波振動子Ｔ＋ −Ｔ
２＃Ｔｓ 、Ｔ４を配列すると共に、超音波振動子Ｔ＋
＊ Ｔ２ ｒ Ｔ３ ＃ Ｔ４ Ｋ遅延回路Ｄｔ −
Ｄ２ 、Ｄｓ 、 Ｄ４を接続し、超音波振動子ＴＩ−
Ｔ２− Ｔ３− Ｔ４のうち、中心に位置する超音波振
動子はど大きな遅延時間となるように、各超音波振動子
Ｔ＋ 、 Ｔ２− Ｔｓ −Ｔ４ に電圧を印加するこ
とにより、焦点Ｆｏに超音波ビームを集束させるもので
ある。
に、たとえば平面環状の４個の超音波振動子Ｔ＋ −Ｔ
２＃Ｔｓ 、Ｔ４を配列すると共に、超音波振動子Ｔ＋
＊ Ｔ２ ｒ Ｔ３ ＃ Ｔ４ Ｋ遅延回路Ｄｔ −
Ｄ２ 、Ｄｓ 、 Ｄ４を接続し、超音波振動子ＴＩ−
Ｔ２− Ｔ３− Ｔ４のうち、中心に位置する超音波振
動子はど大きな遅延時間となるように、各超音波振動子
Ｔ＋ 、 Ｔ２− Ｔｓ −Ｔ４ に電圧を印加するこ
とにより、焦点Ｆｏに超音波ビームを集束させるもので
ある。
しかしながら、各超音波振動子Ｔ＋ ＋ Ｔ２ ＃ Ｔ
３＃ Ｔ４はそれぞ扛一定の幅を有しているので、超音
波の波面は、第１図に示すように、階段状となシ、超音
波音場にサイドローブが生じ、超音波診断装置により得
られる映ｆ象の画質が低下する。サイドローブの発生を
極力小さく抑えるためには、量子化遅延時間を超音波の
周期（周波数の逆数）の１／１６以下にしなければなら
ず、そのためには各超音波振動子の＠を極力小さくしな
ければならない。そうすると、同じ超音波発射面積を有
する場合、超音波振動子数の増加に伴ない振動子の製造
方法や接続される回路が複雑になるばかりか、各振染子
間隙によるロスも増加し、さらに各超音波振動子のイン
ピーダンスが高くなってシヘ比の良好なエコーを得るこ
とができなくなる。
３＃ Ｔ４はそれぞ扛一定の幅を有しているので、超音
波の波面は、第１図に示すように、階段状となシ、超音
波音場にサイドローブが生じ、超音波診断装置により得
られる映ｆ象の画質が低下する。サイドローブの発生を
極力小さく抑えるためには、量子化遅延時間を超音波の
周期（周波数の逆数）の１／１６以下にしなければなら
ず、そのためには各超音波振動子の＠を極力小さくしな
ければならない。そうすると、同じ超音波発射面積を有
する場合、超音波振動子数の増加に伴ない振動子の製造
方法や接続される回路が複雑になるばかりか、各振染子
間隙によるロスも増加し、さらに各超音波振動子のイン
ピーダンスが高くなってシヘ比の良好なエコーを得るこ
とができなくなる。
この発明は、従来におけるのと同じ超音波発射面積でで
ある場合、超音波振動子数を増加させることなくサイド
ローブ発生を抑制し、良好な映像を得ることのできる超
音波診断装置を提供することを目的とするものである。
ある場合、超音波振動子数を増加させることなくサイド
ローブ発生を抑制し、良好な映像を得ることのできる超
音波診断装置を提供することを目的とするものである。
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、超音波振
動子に装着する電極に電圧を印加して超音波振動子から
超音波を発射し、受信するエコーを基に映鐵を表示する
超音波診断装置において、超音波発射面全体を、電圧の
同時印加により超を波が集束する形状に形成し、位相制
御又は遅延時間制御により発射する超音波の集束位置を
可変にしたことを特徴とするものである。
動子に装着する電極に電圧を印加して超音波振動子から
超音波を発射し、受信するエコーを基に映鐵を表示する
超音波診断装置において、超音波発射面全体を、電圧の
同時印加により超を波が集束する形状に形成し、位相制
御又は遅延時間制御により発射する超音波の集束位置を
可変にしたことを特徴とするものである。
第２図（５）はこの発明の第１の実施例を示す平面図、
第２図の）はこの発明の第１の実施例における断面で示
す超音波振動子を駆動するための回路説明図、第６図は
必要な遅延時間を求めるための説明図である。
第２図の）はこの発明の第１の実施例における断面で示
す超音波振動子を駆動するための回路説明図、第６図は
必要な遅延時間を求めるための説明図である。
第２図（Ａ）２の）Ｋ示すように、この発明の第１の実
施例に係る超音波診断装置は、超音波発射面が全体とし
て湾曲凹面をなすように多数の超音波振動子を同心円状
に配列してなる超音波振動子群１１と、超音波振動子群
１１中の各超音波振動子を所定の遅延時間をもって駆動
するパルサ１３および可変遅延回路１２を少なくとも具
備する。超音波振動子群１１は、球面の一部をなすと共
に凹面鏡状である第１の超音波振動子Ｔ、／と、第１の
超音波振動子Ｔ、／の差し渡し直径よりも若干大きい内
径を有すると共Ｖ（球面の一部をなす湾曲面を有する環
状の第２のＩｆｉ廿彼振動子Ｔ２′と、第２の超音波振
動子Ｔ、ｌの差し渡し外径よりも若干大きい内径を有す
ると共に球面の一部をなす湾曲面を有する環状の第６の
超音波振動子Ｔ３′と、第３の超音波振動子Ｔ７の差し
渡し外径よりも若干大きい内径を有すると共に球面の一
部をなす湾曲面を有する環状の第４の超音波振動子Ｔ４
′とを具備し、第１〜４の超音波振動子ＴＩ’ｐ Ｔ２
’＃ Ｔ３ ＃ Ｔ４を同心円状に配置して、超音波発
射面が全体として曲率中心もの球面の一部をなすように
構成さｎている。第１〜４の超音波振動子ＴＩ’ ｐ
Ｔ、／ ａ Ｔ３／ ＃ Ｔ４’は、共通端子１４にト
リガパルスを入力すると可変遅延回路１２ ＣＤＩ’、
烏’ｅｌ）３’＋０４）によりそ扛ぞ扛指定さｎた遅延
時間τ、／、τ２′。
施例に係る超音波診断装置は、超音波発射面が全体とし
て湾曲凹面をなすように多数の超音波振動子を同心円状
に配列してなる超音波振動子群１１と、超音波振動子群
１１中の各超音波振動子を所定の遅延時間をもって駆動
するパルサ１３および可変遅延回路１２を少なくとも具
備する。超音波振動子群１１は、球面の一部をなすと共
に凹面鏡状である第１の超音波振動子Ｔ、／と、第１の
超音波振動子Ｔ、／の差し渡し直径よりも若干大きい内
径を有すると共Ｖ（球面の一部をなす湾曲面を有する環
状の第２のＩｆｉ廿彼振動子Ｔ２′と、第２の超音波振
動子Ｔ、ｌの差し渡し外径よりも若干大きい内径を有す
ると共に球面の一部をなす湾曲面を有する環状の第６の
超音波振動子Ｔ３′と、第３の超音波振動子Ｔ７の差し
渡し外径よりも若干大きい内径を有すると共に球面の一
部をなす湾曲面を有する環状の第４の超音波振動子Ｔ４
′とを具備し、第１〜４の超音波振動子ＴＩ’ｐ Ｔ２
’＃ Ｔ３ ＃ Ｔ４を同心円状に配置して、超音波発
射面が全体として曲率中心もの球面の一部をなすように
構成さｎている。第１〜４の超音波振動子ＴＩ’ ｐ
Ｔ、／ ａ Ｔ３／ ＃ Ｔ４’は、共通端子１４にト
リガパルスを入力すると可変遅延回路１２ ＣＤＩ’、
烏’ｅｌ）３’＋０４）によりそ扛ぞ扛指定さｎた遅延
時間τ、／、τ２′。
τ３′、τ４′をもってパルサ１３ （Ｐｌ−Ｐ２−
Ｐｌ−Ｐ４）が駆動さ扛、前記可変遅延時間τｌ′、τ
２′、τ３′、τ４′ をもって超音波パルスが発射さ
れるようになっている。
Ｐｌ−Ｐ４）が駆動さ扛、前記可変遅延時間τｌ′、τ
２′、τ３′、τ４′ をもって超音波パルスが発射さ
れるようになっている。
なお、パルサ１３および可変遅延回路１２は、たとえば
特開昭５２−１３１６７９号公報に記載されたものを好
適に使用することができる。
特開昭５２−１３１６７９号公報に記載されたものを好
適に使用することができる。
なお、超音波診断装置の前記以外の各部、各装置は従来
の超音波診断装置と同様である。
の超音波診断装置と同様である。
以上のように超音波診断装置を構成しておくと、平面環
状の超音波振動子を同心円状に配列してなる超音波振動
子群と比較して、同じ遅延時間の場合、第１の超音波振
動子Ｔ１′の直径および第２以下の超音波振動子ＴＩ’
ｐ Ｔ２′ｅ Ｔ３′ａ Ｔ４′のリング幅を大きく
することができ、したがって超音波振動子数が少なくて
すむので超音波振動子の製造を容易にすることができ、
！ｆ、た、回路も簡略化することができる。さらに、最
太檜子化遅延時間誤差の生じる部分を減少させることが
でき、サイドローブの発生を低下させることができる。
状の超音波振動子を同心円状に配列してなる超音波振動
子群と比較して、同じ遅延時間の場合、第１の超音波振
動子Ｔ１′の直径および第２以下の超音波振動子ＴＩ’
ｐ Ｔ２′ｅ Ｔ３′ａ Ｔ４′のリング幅を大きく
することができ、したがって超音波振動子数が少なくて
すむので超音波振動子の製造を容易にすることができ、
！ｆ、た、回路も簡略化することができる。さらに、最
太檜子化遅延時間誤差の生じる部分を減少させることが
でき、サイドローブの発生を低下させることができる。
前記第１の実施例におけるこのような効果は、次に示す
ように理論的に裏付けることができる。
ように理論的に裏付けることができる。
すなわち、いま、超音波振動子が平面環状である場合と
、この発明におけるように球面の一部をなす凹面環状で
ある場合とを比較する。第６図に示すように、球面の一
部をなす凹面を有する環状の超音波振動子１５（以下、
凹面環状振動子ともいう）の曲率中心ｋ Ｒｏとし、集
束する焦点位置ヲＦ０とし、平面環状の超音波振動子１
６（以下、千面埠状奈動子ともいう）の外半径を配列の
内側がらそれぞ扛αｌ、α２・・・、αＬ ｚ”” ”
とし、凹面環状振動子１６の外半径は曲率中心ＲＯと平
面環状振動子１５の外半径とを結ぶ線上にあるものとす
る。
、この発明におけるように球面の一部をなす凹面環状で
ある場合とを比較する。第６図に示すように、球面の一
部をなす凹面を有する環状の超音波振動子１５（以下、
凹面環状振動子ともいう）の曲率中心ｋ Ｒｏとし、集
束する焦点位置ヲＦ０とし、平面環状の超音波振動子１
６（以下、千面埠状奈動子ともいう）の外半径を配列の
内側がらそれぞ扛αｌ、α２・・・、αＬ ｚ”” ”
とし、凹面環状振動子１６の外半径は曲率中心ＲＯと平
面環状振動子１５の外半径とを結ぶ線上にあるものとす
る。
同心円状に配列する平面環状振動子１５のうち、中心に
位置する平面環状振動子（内径をＯとする）から２番目
の平面環状振動子Ｔｉに必要とさ扛る遅延時間τｔは、
次の（Ｉ）式で表わされる。
位置する平面環状振動子（内径をＯとする）から２番目
の平面環状振動子Ｔｉに必要とさ扛る遅延時間τｔは、
次の（Ｉ）式で表わされる。
この遅延時間τｔを与えたときの、平面環状振動子ＴＬ
における内径縁と外径縁とでの量子化遅延時間誤差Δτ
ｔは、次の（ＩＩ）式で表わさ扛る。
における内径縁と外径縁とでの量子化遅延時間誤差Δτ
ｔは、次の（ＩＩ）式で表わさ扛る。
ＦＯＣ
サイドロープの発生を小さく抑えるためには、Δｔ？を
超音波周期の１／１６より小さくしなければ波周波数）
とし、また、λを超音波波長とすると、（ｎ）式より平
面環状振動子心の外径α、と、中心に位置する平面環状
振動子（実際は平面円盤状の超音波振動子） Ｔ＋の外
径α１とは（ｍ）およびＧＶ）式で表わされる。
超音波周期の１／１６より小さくしなければ波周波数）
とし、また、λを超音波波長とすると、（ｎ）式より平
面環状振動子心の外径α、と、中心に位置する平面環状
振動子（実際は平面円盤状の超音波振動子） Ｔ＋の外
径α１とは（ｍ）およびＧＶ）式で表わされる。
αｉ＝小−・α１ ・・・・・・ （ＩＩＩ）一方
、凹面環状振動子気Ｉについて、遅延時間τｔ′および
量子化遅延時間ΔτＬ′はそｎ、ぞｎ （Ｖ）および（
Ｖｌ）式で表わされる。
、凹面環状振動子気Ｉについて、遅延時間τｔ′および
量子化遅延時間ΔτＬ′はそｎ、ぞｎ （Ｖ）および（
Ｖｌ）式で表わされる。
サイドロープの発生を小さく抑えるためには、Δτ幕′
を超音波周期の１／１６より小さくしなければならない
ので、凹面環状振動子ｎ′の外径α２′と中心に位置す
る凹面環状振動子（内径０としているので、実際は凹面
振動子）Ｔ１′の外径α１′とは（■）および（ＶｊＩ
）式で表わさｎる。
を超音波周期の１／１６より小さくしなければならない
ので、凹面環状振動子ｎ′の外径α２′と中心に位置す
る凹面環状振動子（内径０としているので、実際は凹面
振動子）Ｔ１′の外径α１′とは（■）および（ＶｊＩ
）式で表わさｎる。
Ｑｌ ’ −Ｊ”；−ａ１’ ・・・・・
・・・・ （■）そこで、Ｆｏ＝５０＋ｗ、Ｒ（１＝
１００ ｍ、λ＝［］、５．。
・・・・ （■）そこで、Ｆｏ＝５０＋ｗ、Ｒ（１＝
１００ ｍ、λ＝［］、５．。
（水中では超音波周波数は６Ｍ ｉ（Ｚ−Ｃあるから）
、Ａ＝ｉとすると、Ｑ、＝２．５−１（Ｌ１’＝ ５
ｍ トなり、平面環状振動子ＴＬの外径α、は＆ｘ
２．５ ｔｍ、凹面環状振動子Ｔｔ′の外径αＬ′は５
Ｘ ５ ｍ となる。したがって、前記第１の実施例
における第１の超音波振動子Ｔｌ′の直径および第２以
下の超音波振動子Ｔ２ ｓ Ｔ３′ｐ Ｔ４’のリング
幅を平面環状の超音波振動子のそ扛よりも大きくするこ
とができることがわかるＯ また、平面環状振動子を凹面環状振動子にすることによ
り、どの程度に量子化遅延時間誤差を軽減することがで
きたかを示す軽減比ρは（開で表わされる。
、Ａ＝ｉとすると、Ｑ、＝２．５−１（Ｌ１’＝ ５
ｍ トなり、平面環状振動子ＴＬの外径α、は＆ｘ
２．５ ｔｍ、凹面環状振動子Ｔｔ′の外径αＬ′は５
Ｘ ５ ｍ となる。したがって、前記第１の実施例
における第１の超音波振動子Ｔｌ′の直径および第２以
下の超音波振動子Ｔ２ ｓ Ｔ３′ｐ Ｔ４’のリング
幅を平面環状の超音波振動子のそ扛よりも大きくするこ
とができることがわかるＯ また、平面環状振動子を凹面環状振動子にすることによ
り、どの程度に量子化遅延時間誤差を軽減することがで
きたかを示す軽減比ρは（開で表わされる。
焦点Ｆｏを凹面環状振動子の曲率中心Ｒ６の１／２にす
る場合、■式よりρ−１／４となり量子化遅延時間を大
きく低下させることができることがわかる０さらに、前
記第１の実施例において、第１〜第４の超音波振動子Ｔ
、ｌ 、 Ｔ２／、 Ｔｓ／、 Ｔ４／そｎぞ扛の面積
が相等しいときは、各超音波振動子共に量子化遅延時間
誤差を小さく、かつ等しくすることができ、しかも各超
音波振動子が負担する音響パワーが等しいので、設計を
好適に行なうことができる０次に、この発明の第２の実
施例を示す。
る場合、■式よりρ−１／４となり量子化遅延時間を大
きく低下させることができることがわかる０さらに、前
記第１の実施例において、第１〜第４の超音波振動子Ｔ
、ｌ 、 Ｔ２／、 Ｔｓ／、 Ｔ４／そｎぞ扛の面積
が相等しいときは、各超音波振動子共に量子化遅延時間
誤差を小さく、かつ等しくすることができ、しかも各超
音波振動子が負担する音響パワーが等しいので、設計を
好適に行なうことができる０次に、この発明の第２の実
施例を示す。
第４図はこの発明の第２の実施例を示す断面図である。
第４図に示すように、第２の実施例が第１の実施例と相
違するところは、超音波振動子群１１Ａである０すなわ
ち、超ｆｔｌ１振動子群１１Ａは、超音波発射面が円錐
形をなす第１の超音波振動子Ｔｒと、第１の超音波振動
子ＴＩ′における円錐頂点を中心として同心円状に配列
された多数の環状をなす第２の超音波振動子Ｔ２′、
Ｔ、ｆ・・・・・・ａ′とを具備し、配列された超音波
振動子ＴＩ’＃Ｔ２’ｙ・・・・・・Ｔｎ′全体の超音
波発射面が円錐形をなすように構成されている。
違するところは、超音波振動子群１１Ａである０すなわ
ち、超ｆｔｌ１振動子群１１Ａは、超音波発射面が円錐
形をなす第１の超音波振動子Ｔｒと、第１の超音波振動
子ＴＩ′における円錐頂点を中心として同心円状に配列
された多数の環状をなす第２の超音波振動子Ｔ２′、
Ｔ、ｆ・・・・・・ａ′とを具備し、配列された超音波
振動子ＴＩ’＃Ｔ２’ｙ・・・・・・Ｔｎ′全体の超音
波発射面が円錐形をなすように構成されている。
なお、超音波振動子Ｔｌ′、Ｔｌ・・・・・・Ｔｎ’全
体の超音波発射面により形成さ扛る円錐形において、第
４図に示すθは、焦点ＦＮに対して超音波振動子Ｔ １
１１の頂点（中心）からと最外ｇ１１１に位置する超音
波振動子Ｔｎ＃の外径縁からとの距離が等しくなるよう
に設定し、また、各超音波振動子ＴＩ’ ｅ Ｔｉ“・
・・・・・ＴｎＮの谷幅Ｗ １ａ Ｗ２ ＃・・・・・
・Ｗルはすべて相等しくなるように設定しておく（換言
すると、形成される円錐形の頂点から各超音波振動子Ｔ
Ｉ’ 、Ｔｉ’・・・・・・ＴｒＬＩの外径縁までの長
さαｌ、α鵞・・・・・・αユは、α、’ ” ｔ （
Ｌ １ の関係にある。）０ 以上のように、超音波振動子Ｔｌ＃ 、 Ｔ、＃・・・
・・・ＴｎＩ全体の超音波発射面を円錐形にすると、サ
イドロープの発生を抑制することができ、また、各超音
波振動子の量子化遅延時間誤差を大きく相違させ々いで
、可変口径および可変焦点を同時に行なうことができる
。しかも、可変焦点の場合、方位分解能を一定にするこ
とができる。
体の超音波発射面により形成さ扛る円錐形において、第
４図に示すθは、焦点ＦＮに対して超音波振動子Ｔ １
１１の頂点（中心）からと最外ｇ１１１に位置する超音
波振動子Ｔｎ＃の外径縁からとの距離が等しくなるよう
に設定し、また、各超音波振動子ＴＩ’ ｅ Ｔｉ“・
・・・・・ＴｎＮの谷幅Ｗ １ａ Ｗ２ ＃・・・・・
・Ｗルはすべて相等しくなるように設定しておく（換言
すると、形成される円錐形の頂点から各超音波振動子Ｔ
Ｉ’ 、Ｔｉ’・・・・・・ＴｒＬＩの外径縁までの長
さαｌ、α鵞・・・・・・αユは、α、’ ” ｔ （
Ｌ １ の関係にある。）０ 以上のように、超音波振動子Ｔｌ＃ 、 Ｔ、＃・・・
・・・ＴｎＩ全体の超音波発射面を円錐形にすると、サ
イドロープの発生を抑制することができ、また、各超音
波振動子の量子化遅延時間誤差を大きく相違させ々いで
、可変口径および可変焦点を同時に行なうことができる
。しかも、可変焦点の場合、方位分解能を一定にするこ
とができる。
このことは、次に示すように理論的に裏付けることがで
きる。すなわち、超音波振動子ＴＬＩの遅延時間Ｈおよ
び量子化遅延時間誤差Δｔｉは、それぞｎ （Ｘ）式お
よび（Ｘ］）式で表わされる。
きる。すなわち、超音波振動子ＴＬＩの遅延時間Ｈおよ
び量子化遅延時間誤差Δｔｉは、それぞｎ （Ｘ）式お
よび（Ｘ］）式で表わされる。
そこで、Δｔｉの最大はルーｔ すなわち最外側に位置
する超音波振動子ＴｒＬ′の場合であり、その値はαニ
ールαｌ”２ＦＮ、ｒｉｎθなる関係式を（Ｘｌｌ）式
に代入すると、（ＸＩＩＩ）式が得られ、ＩＬが十分大
きなときはΔｔｎはほとんどルの値に無関係となる。
する超音波振動子ＴｒＬ′の場合であり、その値はαニ
ールαｌ”２ＦＮ、ｒｉｎθなる関係式を（Ｘｌｌ）式
に代入すると、（ＸＩＩＩ）式が得られ、ＩＬが十分大
きなときはΔｔｎはほとんどルの値に無関係となる。
したがって、ルが十分大きな場合に、各超音波振動子Ｔ
ｌ“＊ Ｔ、＃ ｅ・・・・・・ＴｎＮに電圧を印加す
る際の遅延時間を可変することにより超音波の焦点ＦＮ
を小さくすると、量子化遅延時間誤差Δｔｉを変えるこ
となり、ａｎヲ小さくしているのと同じこととなり、す
なわち可変口径を行なっていることＫなる。また、焦点
ＦＮを小さくしていく場合の方位分解能Δｙは（Ｘ［Ｖ
）式で表わされ、 への大小にかかわらず方位分解能Δｙを一定にすること
ができることがわかる〇 以上、この発明の実施例について詳述したが、この発明
は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の要
旨の範囲内で様々に変形して実施することかできるのは
いうまでもない。
ｌ“＊ Ｔ、＃ ｅ・・・・・・ＴｎＮに電圧を印加す
る際の遅延時間を可変することにより超音波の焦点ＦＮ
を小さくすると、量子化遅延時間誤差Δｔｉを変えるこ
となり、ａｎヲ小さくしているのと同じこととなり、す
なわち可変口径を行なっていることＫなる。また、焦点
ＦＮを小さくしていく場合の方位分解能Δｙは（Ｘ［Ｖ
）式で表わされ、 への大小にかかわらず方位分解能Δｙを一定にすること
ができることがわかる〇 以上、この発明の実施例について詳述したが、この発明
は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の要
旨の範囲内で様々に変形して実施することかできるのは
いうまでもない。
たとえば、第５図に示すように前記第２の実施例におけ
る超音波振動子Ｔ１′を前記第１の実施例における第１
の超音波振動子Ｔｌ′で代替してもよい代替することに
より、第２の実施例における全体としてほぼ円錐形をな
す超音波振動子群１１Ａの製造が容易となる。
る超音波振動子Ｔ１′を前記第１の実施例における第１
の超音波振動子Ｔｌ′で代替してもよい代替することに
より、第２の実施例における全体としてほぼ円錐形をな
す超音波振動子群１１Ａの製造が容易となる。
また、前記第１の実施例および第２の実施例における超
音波振動子群それぞれを、球面の一部をなすように湾曲
した１個の超音波振動子あるいは円錐形をなすように形
成した１個の超音波振動子で代替し、遅延時間を有して
電圧を印加する電極は第１の実施例および第２の実施例
ｒ（おけるように分離しているものであってもよい。
音波振動子群それぞれを、球面の一部をなすように湾曲
した１個の超音波振動子あるいは円錐形をなすように形
成した１個の超音波振動子で代替し、遅延時間を有して
電圧を印加する電極は第１の実施例および第２の実施例
ｒ（おけるように分離しているものであってもよい。
さらに、前記第１の実施例および第２の実施例における
環状の超音波振動子を複数個に分割してもよい。
環状の超音波振動子を複数個に分割してもよい。
以上において超音波振動子の駆動は、遅延時間制御によ
るものであったが、電圧の位相制御であってもよい。
るものであったが、電圧の位相制御であってもよい。
このように各振動子を凹面環状にして遅延時間制御を次
のような効果を生じる。
のような効果を生じる。
（１） 円環振動子および駆動（６）Ｊ路を減少させ
てもサイドロープが、発生しにくい。
てもサイドロープが、発生しにくい。
（２＋ ｉ子化遅延時間誤差の減少によるサイドロー
プが低減さｆＬる。
プが低減さｆＬる。
（３）振動子間の間隙の減少により超音波の送受波の効
率が効上する。
率が効上する。
さらに、各円環振動子の面積が一定になるように構成す
扛ば量子化遅延時間誤差は各振動子間で同じになりより
サイドロープの低減を図ることができるとともに、各振
動子が送受波する＠響パワーを等しくすることができる
。したがって、超音波診断装置の信頼性の向上、小型軽
量化、コストの減少を図ることができる。この発明を、
超音波振動子全体を高速で機械的に回転あるいは往復回
転運動をさせるかまたはミラーを回転させる高速機械走
査方式の超′Ｍ−波診断装置に適用すると、分解能が全
視野にわたって向上しかつ信頼性向上、小型軽量化、コ
スト減少の効果が著しい。
扛ば量子化遅延時間誤差は各振動子間で同じになりより
サイドロープの低減を図ることができるとともに、各振
動子が送受波する＠響パワーを等しくすることができる
。したがって、超音波診断装置の信頼性の向上、小型軽
量化、コストの減少を図ることができる。この発明を、
超音波振動子全体を高速で機械的に回転あるいは往復回
転運動をさせるかまたはミラーを回転させる高速機械走
査方式の超′Ｍ−波診断装置に適用すると、分解能が全
視野にわたって向上しかつ信頼性向上、小型軽量化、コ
スト減少の効果が著しい。
第１図は従来の同心円状に配列した平面環状の各超音波
撮動子の断面および各超音波振動子の駆動を示す説明図
、第２図（Ａ）はこの発明の第１の実施例を示す平面図
、第２図の）はこの発明の第１の実施例における断面で
示す超音波振動子を駆動するための回路説明図、第６図
は必要な遅延時間を求めるための説明図、第４図はこの
発明の第２の実施例を示す断面図および第５図はこの発
明の第６の実施例を示す説明図である。 １１ 、１１Ａ・・・超音波振動子群、 １２・・・可
変遅・延回路、 １３・・・パルサ、 １５・・・
凹面環状振動子、 １６・・・平面環状碌勤子〇 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）弔 ２
凶 （Ａ） １
撮動子の断面および各超音波振動子の駆動を示す説明図
、第２図（Ａ）はこの発明の第１の実施例を示す平面図
、第２図の）はこの発明の第１の実施例における断面で
示す超音波振動子を駆動するための回路説明図、第６図
は必要な遅延時間を求めるための説明図、第４図はこの
発明の第２の実施例を示す断面図および第５図はこの発
明の第６の実施例を示す説明図である。 １１ 、１１Ａ・・・超音波振動子群、 １２・・・可
変遅・延回路、 １３・・・パルサ、 １５・・・
凹面環状振動子、 １６・・・平面環状碌勤子〇 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）弔 ２
凶 （Ａ） １
Claims (9)
- （１）超音波振動子に装着する電極に電圧を印加して超
音波振動子から超音波を発射し、受信するエコーを基に
映１象を表示する超音波診断装置ｆｔ、において、超音
波発射面全体を、電圧の同時印加により超音波が集束す
る形状に形成し、位相制御又は遅延時間制御により発射
する超音波の集束位置を可変にしたことを特徴とする超
音波診断装置。 - （２）超音波発射面全体が、−個の超音波振動子で球面
に形成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の超音波診断装置。 - （３）超音波発射面全体が、−個の超音波振動子で円錐
面に形成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の超音波診断装置。 - （４）超音波発射面全体が、球面の一部をなすと共に凹
面鏡状である第１の超音波振動子と、第１の超音波振動
子の超音波発射面積とほぼ等しい超音波発射面積を有す
ると共に第１の超音波振動子の凹面中心に対して同心円
環状をなす第２の超音波振動子多数とを第１の超音波振
動子の凹面中心に対する同心円状に配置して球面に形成
してなることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
の超音波診断装置。 - （５）第２の超音波振動子を複数に分割したことを特徴
とする特許請求の範囲第４項に記載の超音波診断装置。 - （６）超音波発射面全体が、超音波発射面を円錐形状と
する第１の超音波振動子と、第１の超音波振動子の円錐
頂点に対して同心円環状をなす第２の超音波振動子多数
とを第１の超音波振動子の円錐頂点に対する同心円状に
配置して円錐形に形成してなることを特徴とする特許請
求の範囲第６項に記載の超音波診断装置。 - （７） 第２の超音波振動子それぞれのリング幅がほ
ぼ等しいこと全特徴とする特許請求の範囲第６項に記載
の超音波診断装置。 - （８）第１の超音波振動子を、球面の一部をな丁と共に
凹面鏡状である超音波振動子で代替したことを特徴とす
る特許請求の範囲第６項又はＷ、７項に記載の超音波診
断装置。 - （９）第２の超音波振動子を複数に分割したことを特徴
とする特許請求の範囲第６項乃至第８項いずれか記載の
超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328982A JPS58133240A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328982A JPS58133240A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58133240A true JPS58133240A (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=11829034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1328982A Pending JPS58133240A (ja) | 1982-02-01 | 1982-02-01 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58133240A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937941A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-03-01 | テクニケア・コ−ポレイシヨン | 診断像映用焦点選定式超音波変換器 |
| JPH01313043A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-18 | Olympus Optical Co Ltd | 電子ラジアル型超音波内視鏡 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5256781A (en) * | 1975-09-15 | 1977-05-10 | Commw Of Australia | Ultrasonic testing device |
| JPS54164385A (en) * | 1977-07-11 | 1979-12-27 | Mediscan Inc | Ultrasoniccwave beam scanning technique and its device |
| JPS555688A (en) * | 1978-05-24 | 1980-01-16 | Gen Electric | Ultrasoniccwave image formation device that use circular transducer |
| JPS5526975A (en) * | 1978-08-18 | 1980-02-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic wave reflection device |
| JPS55143143A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Foster Francis S | Ultrasoniccwave reflection device |
-
1982
- 1982-02-01 JP JP1328982A patent/JPS58133240A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5256781A (en) * | 1975-09-15 | 1977-05-10 | Commw Of Australia | Ultrasonic testing device |
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| JPS5526975A (en) * | 1978-08-18 | 1980-02-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic wave reflection device |
| JPS55143143A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Foster Francis S | Ultrasoniccwave reflection device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937941A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-03-01 | テクニケア・コ−ポレイシヨン | 診断像映用焦点選定式超音波変換器 |
| JPH0414014B2 (ja) * | 1982-07-21 | 1992-03-11 | Technicare Corp | |
| JPH01313043A (ja) * | 1988-06-14 | 1989-12-18 | Olympus Optical Co Ltd | 電子ラジアル型超音波内視鏡 |
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