JPS59115028A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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Publication number
JPS59115028A
JPS59115028A JP22450782A JP22450782A JPS59115028A JP S59115028 A JPS59115028 A JP S59115028A JP 22450782 A JP22450782 A JP 22450782A JP 22450782 A JP22450782 A JP 22450782A JP S59115028 A JPS59115028 A JP S59115028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic probe
boundary
acoustic
ultrasonic
ultrasonic waves
Prior art date
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Pending
Application number
JP22450782A
Other languages
English (en)
Inventor
成隆 中尾
岩下 信志
安津夫 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP22450782A priority Critical patent/JPS59115028A/ja
Publication of JPS59115028A publication Critical patent/JPS59115028A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は複数の電気音響変換素子を用いて、それぞれの
電気音響変換素子から超音波を同時に放射させて所定の
診断箇所の走査を行う超音波探触子に関する。
(b)  従来技術と問題点 被測走体の周波数特性を調べるために同一場所よシ異な
る周波数の超音波を送信および受信する探触子が望まれ
ている。この場合同一の電気音響変換素子を用いると、
その周波数帯域に制限があるため、例えば従来第1図の
(a)ic示す探触子によりて行なわれていた。
(a) K示すように環状分割された電気音響変換素子
1−1と1−2とを用いて、周波数f1の超音波で内側
のA箇所に、周波数f2の超音波で外側のB箇所にそれ
ぞれ放射される。この場合は超音波fl+f2の放射位
置は同一箇所ではなく、更に、A箇所とB箇所とではビ
ーム形が異なるため正確な診断が行なわれない欠点があ
る。
また、臓器等の容積を診断する場合は被測走体の断層像
を得る時、直交した2つの断層像を同時に診断する必要
がある。
とのような場合は(b)(c)に示すように電気音響変
換素子を2方向に分割または配列した探触子が考えられ
る。(b)は実線と点線に示す超音波が送信捷たけ受信
される電気音響変換素子1−3を複数個組合せて形成し
たもので、それぞれ断面り、、D2が診断できるように
したものである。(e)はX軸方向とY軸方向とに超音
波がそれぞれ送信および受信される電気音響変換素子1
−5と1−4とを配設し、それぞれ実線と点線で示す断
面DllD2が診断できるように形成されている。
(b)は製造上困難であり末だ実現されていない。
また、(C)はY軸とY軸との交叉する中央部Cでは1
え−flli*X+ 1−4よ、−5よ。6□ヶ、。−
11リツクス状となり制御が複離となる問題を有してい
た。
(e)  発明の目的 本発明の目的は、2つの異なる場所に配設された電気音
響変換素子の異なる2つの周波数または同一周波数の超
音波を合成し、同一場所の同一断面または異なる2つの
断面を走査することにょシ前述の問題点を除去したもの
を提供するものである0 (d)  発明の構成 本発明の目的は、か\る超音波探触子において、音響イ
ンピーダンスが異なる音響媒体の境界および同等の音響
インピーダンスの音響媒体を分割するように形成され、
該音響媒体と異なった音響インピーダンスを有する境界
層によって超音波の反射と透過と行うようにして、2方
向からの該超音波の同時走査を該境界または該境界層を
介して同一方向の走査が行なえるように複数の電気音響
変換素子を配設したことを特徴とする超音波探触子によ
シ達成される。
(e)  発明の実施例 以下本発明を第2図〜第6図を参考に詳細に説明する。
第2図〜第6図は本発明による超音波探触子の一実施例
を示す第2図、第3図、第6図は説明図、第4図、第5
図は斜専図である。
第2図は2つの異なった周波数の送信及び受信する電気
音響変換素子11と12とがそれぞれ音響インピーダン
スの違った音響特性の異なった媒体13.14に内設さ
れて形成されたものである。
電気音響変換素子11から送信されたF、方向の超音波
は媒体13と14とによって形成された境界15で、ス
ネルの法則により入射角θで反射し、F方向に送信され
る。一方、電気音響変換素子12から送信され九F2方
向の超音波は入射角θ′に対し、スネルの法則にょシ媒
体13の音速kc+、になる関係になるθ′を設定すれ
ば前述のF1方向の超音波の反射方向Fと同一方向に屈
折される。
このように構成すると、2つの周波数帯域の異なる超音
波を同時に同一方向Fに送信することができる。また、
Fに示す方向の超音波の受信は送信と同一経路のF、、
F、で行なわれる。この場合、F方向の超音波の送信お
よび受信に際してはF。
に示す方向に不要な超音波が放射されるが斜線で示す吸
収体16を設けることで吸収すると良い。
第3図は前述の境界15に対して、所定の厚さf:4す
る境界層17によって形成したものである。
この場合は媒体23と24とは同一の音響インピーダン
スの材質を用いることができる。媒体23と24とを同
一材質にした場合は境界層17を′電気音響変換素子1
1よ多送信されるF11方向の超音波が通過する距離は
F I 2方向の超音波の波長の1741.F、、方向
の超音波の波長の1/2となる厚さに設定すれは、F、
2方向はほとんど反射され、Fl、方向はほとんど透過
する。
媒体23と24との音響インピーダンスが異なった材質
で、境界層17の音響インピーダンスが媒体23と24
との中間の時は前述の通過する距離はFI!の方向の超
音波の波長の1/2、Fl、方向の超音波の波長の1/
4となる厚さに設定すれば同様の透過および反射が得ら
れる。
そこで、境界層17を透過または反射して送信されたF
I4方向の超音波は音響ミラー18の矢印E方向の回動
によって実線および点線で示すF方向に走査することが
できる。また、媒体23.24の材質としては固体と液
体のどちらでも用いることが可能である。更に、前述と
同様に不要なF、3に示す超音波は吸収体16で吸収さ
iする。
第4図は音響インピーダンスの異なった媒体33と34
とKそれぞれ複数の素子31−1〜31−n、321〜
32−nに分割された電気音響変換素子31と32とを
内設し、媒体33と34とによって境界35を形成した
ものである。電気音響変換素子31と32とは図示され
ていない電気回路によって超音波を矢印F□とF22方
向に送信する。これによシ、矢印F2.は境界35を通
過し、矢印F t 2方向は境界35で反射されてそれ
ぞれF方向に送信される。このF方向は素子31−1〜
31−nの駆動によってX軸方向に、素子32−1〜3
2−nの駆動によってY軸方向の同時走査が行なえる。
第5図は分割された素子37−1〜37−n。
38−1〜38−nは円筒形に配列して電気音響変換素
子37と38とを形成したもので、他は第4図と同じ構
成である。そこで、電気音響変換素子37と38によっ
て送信されたF31方向の超音波は境界35を通過して
、F33方向の超音波は境界35によって反射してそれ
ぞれF方向に送信される。とのF方向の超音波は素子3
7−1〜37−nの駆動によってY′軸に、素子38−
1〜38−nの駆動によってY′軸の同時で、かつ、扇
形走査が行なえる。
このように、電気音響変換素子31と32″!iたけ3
7と38の分割方向を変えれは所定の交叉した2千面を
走査することができ、2千面を直交させた走査では診断
に際して、例えば臓器の容積割算等において、特に有利
となる。第4図および第5図では電子的に駆動すること
で説明したが、これ等の電気音響変換素子31. 32
. 38. 37を機械的に回転または揺動させても同
様の走査が可能である。
また、これ等の電気音響変換素子11と12゜31と3
2.37と38は周波数帯域が混信しない程度に離して
おけばそれぞれ同時に走査することができ、特に心臓等
の速い動きを観察する時には便利である。
尚、第2図で説明した媒体11と12および第4図、第
5図で説明した媒体33と34では媒体11.33の音
響インピーダンスをZl、媒体12゜34の音響インピ
ーダンスThZtとした時、Zl。
うに設定すれば電気音響変換素子11.12および31
,32,37.38のそれぞれから放射されるF方向の
超音波のエネルギーが同一となシ都合がよい。
更に、第6図に示すように媒体を3つ以上に分割し、か
つ、各媒体44,45.46にそれぞれ電気音響変換素
子41,42.43を内設して形成するようにしたもの
である。電気音響変換素子41よシ送信されたF 4+
の超音波は境界47.48を通過し、F44方向に送信
され、電気音響変換素子42より送信されたF42の超
音波は境界47で反射し、境界48を通過してF45方
向に送信され、電気音響変換素子43より送信されたF
4Ilの超音波は境界48で反射してF46方向に送信
される。
また、F4ff+ lF’、a方向の不要な超音波は吸
収体49゜50でそれぞれ吸収すれば良い。
このように構成しても、F44 + F+!、 F1a
に示すようにほぼ同一方向の超音波全送信できるので、
例えば電気音響変換素子41と42は直交2断面用とし
て、電気音響変換素子43をドツプラあるいはMモード
用として使用することができ、便利である。
(f)  発明の詳細 な説明したように本発明は媒体に内設された電気音響変
換素子を組合せ、媒体によって形成された境界または所
定の厚さが有するように形成された境界層によって一方
向の超音波は通過させ、他力向の超音波は反射させるこ
とで所定の箇所よりほぼ同一方向に超音波の送信および
受信が行なえるようにしたものである。
これにより、被測走体の同一箇所の交叉した2つの断面
像が得られ、臓器等の容積を容易に、かつ、正確に測定
でき実用効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の超音波探触子の(a)は説明図、(b)
(c)は斜視図、第2図〜第6図は本発明による超音波
探触子の一実施例を示す第2図、第3図、第6図は説明
図 第4図、第5図は斜視図を示す。 図中において、11. 12. 31. 32. 37
゜38.41,42,43は電気音響変換素子、13゜
14、 23. 24. 33. 34. 44. 4
5.46は媒体、15,35.47.48は境界、17
は境界層、16,36,49.50は吸収体、18は音
響ミラーを示す。 冨 1 園 (θ) υ2 (b)(の 茅2聞 革3区 /6 草4 図 竿5 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)境界を有する少なくとも2つの音響媒体と、送信
    または受信される超音波の一方は該境界で反射され、他
    方は該境界を通過するように、それぞれの該音響媒体の
    所定位置に内股された電気音響変換素子と、該超音波が
    外部に対して所定箇所より出力または入力される窓とが
    具備されたことを特徴とする超音波探触子0 (2)前記電気音響変換素子のそれぞれは異なった周波
    数帯域の超音波が送信または受信されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の超音波探触子。 (3)前記所定位置は被診断箇所の少なくとも2つの平
    面が走査され、又は、該2つの平面は互いに直交される
    ように位置されたことを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の超音波探触子0(4)前記境界は所定の平
    面と厚さを有するように形成された部材よシ成る境界層
    によって形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第
    (1)項記載の超音波探触子。 (5)前記境界層の音響インピーダンスは両側に位置さ
    れ、異なったもしくは同じ音響インピーダンスを有する
    前記音響媒体のいづれか一方の高い音響インピーダンス
    よシも大きく、または低い音響インピーダンスよりも小
    さくすると共に、該音響媒体の厚さは所定の周波数と入
    射角とに設定された超音波が通過する距離が前記反射に
    よって用いる波長の1/4で、かつ、該通過の波長の1
    /2になるように形成されたことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)、 (2)、 (3)および(4〕項記
    載の超音波探触子。 (6)前記境界層の音響インピーダンスは両側に位置さ
    れた前記音響媒体のそれぞれの音響インピーダンスの中
    間値にすると共に、該境界層の厚さは所定の周波数と入
    射角とに設定された超音波が通過する距離が前記反射に
    よって用、いる波長のl/2で、かつ、該通過の波長の
    174になるように形成されたことを特徴とする特許請
    求の範囲第(1)。 (2)、 (3)および(4)項記載の超音波探触子。
JP22450782A 1982-12-21 1982-12-21 超音波探触子 Pending JPS59115028A (ja)

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JP22450782A JPS59115028A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 超音波探触子

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JP22450782A JPS59115028A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 超音波探触子

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JPS59115028A true JPS59115028A (ja) 1984-07-03

Family

ID=16814879

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JP22450782A Pending JPS59115028A (ja) 1982-12-21 1982-12-21 超音波探触子

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JP (1) JPS59115028A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013088430A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 General Electric Co <Ge> 超音波トモグラフィシステム
JP2018023609A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 キャノンメディカルシステムズ株式会社 超音波プローブ及び超音波診断装置

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