JPS5842433B2 - 超音波振動子駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 超音波主ビームを偏向するために、ＰｈａｓｅｄＡｒｒ
ａｙ形振動子に適当な遅延時間を与える方法がある。

また同じ原理で超音波主ビームを収束させることも可能
である。

本発明はこのようなことを簡易な構成で行うための手段
に関するものである。

第１図は超音波主ビームを偏向する様子を示したもので
ある。

−直線状に配列された振動子＃ｌ〜＃ｎを同時に励振す
れば、超音波の主ビームは配列方向と直角にある（第１
図ａ）、又、＃ｌ〜＃ｎの振動子をｄｉ−ｄｎの距離に
相当する所で各振動子の音波の波面が同位相になるよう
に各振動子に遅延時間τ１〜τｎ（τｎ ＝ ｄ ｎ
／Ｖ 、 Ｖは被測媒体内での音速）を与えて励振すれ
ば超音波の主ビームはθ（θ＝ｓｉｆｆ−’ Ｖτｎ
／ １１ ）だけ偏向される。

（第１図ｂ）、次に第２図は超音波主ビームを収束する
様子を示したものである。

収束点をＡ、Ａ点から中心の振動子までの距離をｌとす
れば、ｄｆｌ〜ｄｆｎの距離に相当する所で各振動子の
音波の波面が同位相になるように各振動子に遅延時間τ
ｆ１〜τｆｎを与えて励振すれば、超音波主ビームはＡ
点の所に収束することができる。

上述したことよす、各エレメントに（τ１＋τｆｔ）〜
（τｎ＋τｆｎ）の遅延時間を持たせることにより超音
波主ビームを収束しながら偏向する効果は、若干の制限
内において可能である。

さてこのような遅延時間を作成するには、例えば第３図
に示す構成が考えられる。

まず、シフトレジスタ１に偏向角に対応したデータをプ
リセットし、シフトレジスタ１の各出力をアンドゲート
２に接続し、シフトレジスタをシフトするクロックとア
ンドゲートのクロックを同一のＣＰＩとする。

各アンドゲートの出力はカウンタ３のパルスとする。

カウンタ３の各ホロウは、パルス遅延線４に接続され、
各パルス遅延線には前記τｆ１〜τｆｎの遅延量を持た
せる。

このような構成により、あらかじめカウンタ３に偏向角
に相当する遅延データを入れ、超音波振動子の励振時に
、各カウンタに一齋に減算パルスを加えることにより、
所望の遅延時間を得ることができる。

このような構成については例えば本発明者が先に出願し
た特願昭５０−８２７３４・「超音波振動子駆動装置」
や特願昭５０−１３５０８２号・「超音波振動子制御方
法及びその装置」に詳しい。

上述した構成では、収束のためにパルス遅延線４が必要
となり、特にエレメント数の多い時にはコストならびに
スペースの面で問題があった。

本発明はこの問題を大巾に軽減する手段を提供するもの
でありその一実施例を第４図に示す。

収束に必要な各データτｆｌ〜τｆｎを量子化し２進符
号を発生するデータ発生器５の出力をプリセット可能な
カウンタ６のプリセット入力に接続する。

このＬＰにより、データ発生器５の出力はプリセット可
能なカウンタ６に並列に入力される。

−例としてデータ発生器５の最大データは以下である。

エレメント条件としてピッチ０．５ｍｍ個数３２ケ、収
束点を７５ｍｍと選択すれば第２図のｄｆｌ又はｄｆｎ
は０．４３ｍｍとなり音速を１５００ｍ／Ｓｅｃにとれ
ば、２９０ｎＳの遅延時間である。

これを５０ｎＳで量子化すれば、カウンタにプリセット
する最大遅延データは６であり、０１１０の２進データ
である。

この２進データは両サイドのエレメントに対応したカウ
ンタに入力されるが、その他のカウンタについてもフォ
ーカスに必要な遅延時間を５０ｎＳで量子化して与えれ
ばよい。

こののちは従来の手順通りで良い。本発明における構成
手段を用いることにより、従来のパルス遅延線などの特
別のハードウェアを必要としなくなる。

つまり、遅延媒体としては、偏向用に用いるカウンタで
兼用できる利点があり収束のために新たに遅延媒体を付
加する必要がない。

また収束点を変更する時はデータ発生器のデータ値を変
更すれば良い。

さらに収束を必要としない時はロードパルスＬＰを印加
しなければ良い。

またデータ発生器５は収束点に応じ各々複数個のデータ
を持ち、収束点に応じてこれら複数個のデータより選択
しカウンタ６に供給することにより、収束点を電子的に
切り換えることができる。

これらの複数個のデータは先と同様に収束点に対応した
遅延時間を量子化した値として求められる。

第５図は収束点ａ、ｂ、ｃの３つについてのデータ発生
器の構成を示したものである。

今Ａの線に信号がカロえられると＃１〜＃ｎのデータ発
生器は各々ａの内容を各々の出力に供給する装置である
。

このデータ発生器５としてはＲＯＭなどのメモリを用い
ればよい。

又、収束点ａ、ｂ、ｃとしては例えば５０ｍｍ２７５ｍ
ｍ、１００ｍｍを選択すればよい。

このように本発明による構成を用いることにより、装置
の構成が簡単になることに加え、収束点の変更も容易と
なり、大きなメリットがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波主ビームの偏向の様子を示すための説明
図、第２図は超音波主ビームの収束を説明するための図
、第３図は本発明を説明するための説明図、第４図、第
５図は本発明による一実施例を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アレー形超音波振動子の各エレメントに適当な遅延
   時間を与えて振動子を励振し、超音波主ビームを走査す
   る方式において、超音波主ビームを収束するため、当該
   収束に必要な上記遅延時間に相当するデータを、プリセ
   ット可能な複数個のカウンタにあらかじめプリセットし
   、こののち、上記超音波主ビームを走査するための遅延
   時間を前記カウンタに力日算する手段を有し、励振時に
   前記複数個のカウンタに加算パルス（又は減算パルス）
   をカロえ、カウンタからのキャリイ（又はホロウ）のタ
   イミングを利用し、前記アレー形超音波振動子の各エレ
   メントを励振することを特徴とする超音波振動子駆動装
   置。