JPS594662B2 - 超音波プロ−グ位置検出方法および装置 - Google Patents
超音波プロ−グ位置検出方法および装置Info
- Publication number
- JPS594662B2 JPS594662B2 JP51084838A JP8483876A JPS594662B2 JP S594662 B2 JPS594662 B2 JP S594662B2 JP 51084838 A JP51084838 A JP 51084838A JP 8483876 A JP8483876 A JP 8483876A JP S594662 B2 JPS594662 B2 JP S594662B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic probe
- probe
- position detection
- light
- light source
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 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】
本発明は超音波イメージング装置に使用する超５ 音波
プローブ位置検出装置に関するものである。
プローブ位置検出装置に関するものである。
ここで超音波イメージング装置とは、超音波プローブ、
信号処理部、ディスプレイ部及び走査機構部等をそなえ
、例えば体内、金属ブロック内等の情報を超音波を利用
して得ようとするもので、医１０用、非破壊検査等に使
用されている。第１図は従来より用いられていた超音波
イメージング゛装置の１例を示すものであり、図におい
て１はクロック信号源、２は超音波プローブ送信信号発
生回路、３は超音波プローブ、４は受信信号１５処理回
路、５はモニターＴＶ） ６はプローブの位置信号伝達
系、Ｔはプローブの位置演算回路、８はモニターＴＶ用
偏向波形発生回路、９は被検物体、１０は被検物体中を
進行する超音波、１１は被検物体中の目的物体である。
２０クロック信号源１からのクロック信号を超音波プロ
ーブ駆動回路２のトリガ−とし、大振幅の尖鋭パルスを
作り、超音波プローブ３に印加する。
信号処理部、ディスプレイ部及び走査機構部等をそなえ
、例えば体内、金属ブロック内等の情報を超音波を利用
して得ようとするもので、医１０用、非破壊検査等に使
用されている。第１図は従来より用いられていた超音波
イメージング゛装置の１例を示すものであり、図におい
て１はクロック信号源、２は超音波プローブ送信信号発
生回路、３は超音波プローブ、４は受信信号１５処理回
路、５はモニターＴＶ） ６はプローブの位置信号伝達
系、Ｔはプローブの位置演算回路、８はモニターＴＶ用
偏向波形発生回路、９は被検物体、１０は被検物体中を
進行する超音波、１１は被検物体中の目的物体である。
２０クロック信号源１からのクロック信号を超音波プロ
ーブ駆動回路２のトリガ−とし、大振幅の尖鋭パルスを
作り、超音波プローブ３に印加する。
その結果プローブ３より超音波１０が発生し、被検物体
９中を進行する。その超音波１０の進行経２５路の途中
に目的物体１１があれば、これにより超音波１０が反射
され、超音波プローブ３にもどつてくる。この反射信号
は超音波プローブ３で電気信号に変換され信号処理回路
４に入る。反射信号はこの信号処理回路４にて、増幅等
の処理がなさ３０れ、その後モニターＴＶ５の輝度変調
入力端子に加えられる。一方プローブ３の位置と角度を
検出し、モニターＴＶ５の位置信号としなければならな
い。そのため例えば第２図の様な構成の機構をプローブ
３にとりつけプローブ位置を検出してい３５る。位置演
算回路Ｔはその為のものであり、モニターＴＶ用偏向波
形発生回路８でモニターＴＶ５にマッチした偏向信号と
するのである。その結果モニターＴＶ５のデイスプレイ
面には被検物体の超音波像が観察されうる。第２図には
その走査用機構を示す。
９中を進行する。その超音波１０の進行経２５路の途中
に目的物体１１があれば、これにより超音波１０が反射
され、超音波プローブ３にもどつてくる。この反射信号
は超音波プローブ３で電気信号に変換され信号処理回路
４に入る。反射信号はこの信号処理回路４にて、増幅等
の処理がなさ３０れ、その後モニターＴＶ５の輝度変調
入力端子に加えられる。一方プローブ３の位置と角度を
検出し、モニターＴＶ５の位置信号としなければならな
い。そのため例えば第２図の様な構成の機構をプローブ
３にとりつけプローブ位置を検出してい３５る。位置演
算回路Ｔはその為のものであり、モニターＴＶ用偏向波
形発生回路８でモニターＴＶ５にマッチした偏向信号と
するのである。その結果モニターＴＶ５のデイスプレイ
面には被検物体の超音波像が観察されうる。第２図には
その走査用機構を示す。
第１アーム１２と第２アーム１３によりプローブ３の座
標Ｐ（Ｘ，Ｙ）の各成分はＸ＝Ｌｌｓｉｎθ１＋Ｌ２Ｓ
ｉｎθ２ Ｙ＝ＬｌｃＯｓθ，＋Ｌ２ＣＯＳθ２ となる。
標Ｐ（Ｘ，Ｙ）の各成分はＸ＝Ｌｌｓｉｎθ１＋Ｌ２Ｓ
ｉｎθ２ Ｙ＝ＬｌｃＯｓθ，＋Ｌ２ＣＯＳθ２ となる。
Ｌｌ，Ｌ２，θ１，θ２は第２図に示す通りである。ま
たモニターＴＶ５の時間軸方向にはプローブ３の角度φ
を考慮してデイスプレイする必要がある。以上の様な演
算によりプローブ３の位置と角度が検出され超音波像は
デイスクプレイされるわけであるが、そのために第２図
に示すアームが必要とされていた。
たモニターＴＶ５の時間軸方向にはプローブ３の角度φ
を考慮してデイスプレイする必要がある。以上の様な演
算によりプローブ３の位置と角度が検出され超音波像は
デイスクプレイされるわけであるが、そのために第２図
に示すアームが必要とされていた。
装置使用上このアームの操作は非常に困難であつた。本
発明は従来使われてきた超音波イメージ装置の改良しよ
うとするもので具体的にはアームのない超音波イメージ
ング装置を提供するものである。
発明は従来使われてきた超音波イメージ装置の改良しよ
うとするもので具体的にはアームのない超音波イメージ
ング装置を提供するものである。
本発明の特徴は従来より使用されてきたプローブ支持用
および位置検出用のアームをとり除きプローブの位置お
よび方向を光学的に検出しようとするものである。以下
図面とともに本発明を詳細に説明する。第３図に本発明
の一実施例を示す。
および位置検出用のアームをとり除きプローブの位置お
よび方向を光学的に検出しようとするものである。以下
図面とともに本発明を詳細に説明する。第３図に本発明
の一実施例を示す。
プローブによる超音波の発生、受信およびその受信信号
処理系は第１図に示した従来例と同一であるため図示を
省略し、プローブの位置および方向の検出系のみを示し
た。第３図において、１５は超音波プローブで、ロツド
１６により支持されている。
処理系は第１図に示した従来例と同一であるため図示を
省略し、プローブの位置および方向の検出系のみを示し
た。第３図において、１５は超音波プローブで、ロツド
１６により支持されている。
ロツド１６にはある波長領域の光を発する２つ以上の光
源１７，１８がある間隔を保つて固定されている。１９
はプローブ１５からの信号とり出しおよびプローブ１５
への信号供給用のケーブル、２０はプローブ１５を手動
操作する手、２１は被検物体である。
源１７，１８がある間隔を保つて固定されている。１９
はプローブ１５からの信号とり出しおよびプローブ１５
への信号供給用のケーブル、２０はプローブ１５を手動
操作する手、２１は被検物体である。
被検物体２１の真上と側方にはテレビカメラ２２，２３
が配置される。各テレビカメラ２２，２３の前面には光
源１７，１８からの光線を通過させる光学フイルタ２４
，２５が配されている。光学フイルタ２４，２５の通過
領域は光源１７，１８の発する光線の光波長領域とほぼ
一致するものであればよい。つぎに動作を説明する。
が配置される。各テレビカメラ２２，２３の前面には光
源１７，１８からの光線を通過させる光学フイルタ２４
，２５が配されている。光学フイルタ２４，２５の通過
領域は光源１７，１８の発する光線の光波長領域とほぼ
一致するものであればよい。つぎに動作を説明する。
プローブ１５はケーブル１９を通して加えられるスパイ
ク状の電気信号により超音波３０を発生する。この超音
波３０は被検体２１内を進行し目的物３１に当り、その
反射波はプローブ１５により検出され、ケーブル１９よ
り電気信号としてとり出される。プローブ１５は目的物
３１を探知し所望の位置から観察するべく手２０により
移動させるが、このときのプローブ１５の位置は次のよ
うにして検出する。
ク状の電気信号により超音波３０を発生する。この超音
波３０は被検体２１内を進行し目的物３１に当り、その
反射波はプローブ１５により検出され、ケーブル１９よ
り電気信号としてとり出される。プローブ１５は目的物
３１を探知し所望の位置から観察するべく手２０により
移動させるが、このときのプローブ１５の位置は次のよ
うにして検出する。
プローブ１５は被検物体２１の表面上を走査するが、こ
のときテレビカメラ２３はプローブ１５にとりつけられ
た光源１７，１８の像を撮像する。
のときテレビカメラ２３はプローブ１５にとりつけられ
た光源１７，１８の像を撮像する。
走査時のある１時点にテレビカメラ２３により光源１７
，１８が撮像されてテレビ受像機のような表示装置に第
４図に示すような像が映されたとする。図中４１は光源
１７の像、４２は光源１８の像である。図における点４
１の位置は第２図の点Ｐに相当し、角φが第２図の角ψ
に相当するので第４図の像４１，４２によりテレビカメ
ラ２３の光軸に垂直な面内すなわち垂直面内でのプロー
ブの位置と方向がわかる。このときのテレビカメラ２３
からの信号は第５図のようになる。
，１８が撮像されてテレビ受像機のような表示装置に第
４図に示すような像が映されたとする。図中４１は光源
１７の像、４２は光源１８の像である。図における点４
１の位置は第２図の点Ｐに相当し、角φが第２図の角ψ
に相当するので第４図の像４１，４２によりテレビカメ
ラ２３の光軸に垂直な面内すなわち垂直面内でのプロー
ブの位置と方向がわかる。このときのテレビカメラ２３
からの信号は第５図のようになる。
図中４０は水平同期信号、４１は光源１７からの光信号
、４２は光源１８からの光信号である。光源からの信号
４１，４２から次の水平同期信号までの時間Ｔａ，ｔｂ
により光源の横座標がきまり、光源１７からの信号４１
から光源１８までの時間ｔｌにより各光源間の縦の相対
座標がきまる。第４図にこの様子を示す。なおＴ８は検
知開始時より光源１７の像４１を検知するまでの時間で
ある。光源１７，１８の像を第４図のように像表示装置
に表示せず、時間Ｔａ，ｔｂ，ｔ２，ｔ，を測定し、こ
れをもとに所定の演算を行つて像４１，４２の位置を演
算処理により求め、これによりその面内でのプローブの
位置および方向を検出することもできる。
、４２は光源１８からの光信号である。光源からの信号
４１，４２から次の水平同期信号までの時間Ｔａ，ｔｂ
により光源の横座標がきまり、光源１７からの信号４１
から光源１８までの時間ｔｌにより各光源間の縦の相対
座標がきまる。第４図にこの様子を示す。なおＴ８は検
知開始時より光源１７の像４１を検知するまでの時間で
ある。光源１７，１８の像を第４図のように像表示装置
に表示せず、時間Ｔａ，ｔｂ，ｔ２，ｔ，を測定し、こ
れをもとに所定の演算を行つて像４１，４２の位置を演
算処理により求め、これによりその面内でのプローブの
位置および方向を検出することもできる。
一方テレビカメラ２２でも光源１７，１８の像が撮像さ
れ、上述と全く同様にしてテレビカメラ２２の光軸に垂
直な面内、すなわち水平面内でのプローブの位置と方向
が検出される。
れ、上述と全く同様にしてテレビカメラ２２の光軸に垂
直な面内、すなわち水平面内でのプローブの位置と方向
が検出される。
したがつて、テレビカメラ２２および２３により互に直
角をなす２つの面内でのプローブの位置および方向がわ
かるので、この２つの情報により走査中のプローブのあ
る１時点での位置と方向が検出される。
角をなす２つの面内でのプローブの位置および方向がわ
かるので、この２つの情報により走査中のプローブのあ
る１時点での位置と方向が検出される。
上述の実施例では２つのテレビカメラを使用した場合に
ついて説明した。
ついて説明した。
テレビカメラは高速の走査手段を具備しているので、光
源の検知手段としてすぐれているが、他の光学的検知手
段を利用してもよい。たとえば、２つの光源の位置を分
離できる程度に受光範囲のせまい光電変換素子を２つ使
用し、これを空間内で走査させて光源１７，１８からの
光信号を検出するようにしてもよい。なお、テレビカメ
ラ等の光学的検知手段は、プローブ１５が走査する範囲
、すなわち被検体２１の直上と側方に配するのが望まし
いが、必らずしもこれに限定されるものではなく、被検
体に対し異なる少なくとも２方向に配すればよい。以上
のように本発明は超音波プローブに複数個の光源をとり
つけ、この光源から発する光線をテレビカメラや光電変
換素子のような光学的検知手段により検知してプローブ
の空間的位置およびその方向を検出する超音波プローブ
位置検出装置であり、プローブ支持用および位置検出用
のアームを使用せず簡単な構造および操作で超音波プロ
ーブの位置および方向を検出することができて、超音波
イメージング装置に利用して好適である。
源の検知手段としてすぐれているが、他の光学的検知手
段を利用してもよい。たとえば、２つの光源の位置を分
離できる程度に受光範囲のせまい光電変換素子を２つ使
用し、これを空間内で走査させて光源１７，１８からの
光信号を検出するようにしてもよい。なお、テレビカメ
ラ等の光学的検知手段は、プローブ１５が走査する範囲
、すなわち被検体２１の直上と側方に配するのが望まし
いが、必らずしもこれに限定されるものではなく、被検
体に対し異なる少なくとも２方向に配すればよい。以上
のように本発明は超音波プローブに複数個の光源をとり
つけ、この光源から発する光線をテレビカメラや光電変
換素子のような光学的検知手段により検知してプローブ
の空間的位置およびその方向を検出する超音波プローブ
位置検出装置であり、プローブ支持用および位置検出用
のアームを使用せず簡単な構造および操作で超音波プロ
ーブの位置および方向を検出することができて、超音波
イメージング装置に利用して好適である。
第１図は超音波イメージング装置の超音波信号処理系の
構成を示すプロツク図、第２図は従来の超音波プローブ
位置検出装置の概略図、第３図は本発明による超音波プ
ローブ位置検出装置の実施例を示す概略構成図、第４図
および第５図は第３図に示した本発明の実施例の動作説
明図である。 １・・・・・・クロツク信号源、２・・・・・・超音波
プローブ送信信号発生回路、３，１５・・・・・・超音
波プローブ、４・・・・・・受信信号処理回路、５・・
・・・・モニターテレビ、７・・・・・・プローブ位置
演算回路、８・・・・・・偏向波形発生回路、９，２１
・・・・・・被検物体、１１，３１・・・・・・目的物
体、１２，１３・・・・・・アーム、１６・・・・・田
ツド、１７，１８・・・・・・光源、２２，２３・・・
・・・テレビカメラ、２４，２５・・・・・・光学フイ
ルタ一。
構成を示すプロツク図、第２図は従来の超音波プローブ
位置検出装置の概略図、第３図は本発明による超音波プ
ローブ位置検出装置の実施例を示す概略構成図、第４図
および第５図は第３図に示した本発明の実施例の動作説
明図である。 １・・・・・・クロツク信号源、２・・・・・・超音波
プローブ送信信号発生回路、３，１５・・・・・・超音
波プローブ、４・・・・・・受信信号処理回路、５・・
・・・・モニターテレビ、７・・・・・・プローブ位置
演算回路、８・・・・・・偏向波形発生回路、９，２１
・・・・・・被検物体、１１，３１・・・・・・目的物
体、１２，１３・・・・・・アーム、１６・・・・・田
ツド、１７，１８・・・・・・光源、２２，２３・・・
・・・テレビカメラ、２４，２５・・・・・・光学フイ
ルタ一。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波プローブに複数個の光源をとり付け、少なく
とも２方向より前記光源から発せられる光線を検知し、
これを表示装置に表示しまたは光線の検知に関連した時
間をもとに光源の位置を演算処理することを特徴とする
超音波プローブ位置検出方法。 ２ ２方向が超音波プローブの走査範囲の真上および側
方である特許請求の範囲第１項記載の超音波プローブ位
置検出方法。 ３ 複数個の光源を有する超音波プローブと、この光源
に対して異なる方向に配され、前記光源から発せられる
光線を検知する少なくとも２つの光学的検知手段と、こ
の光学的検知手段の出力を表示する表示装置または前記
出力をもとに前記光源の位置を演算回路とを具備したこ
とを特徴とする超音波プローブ位置検出装置。 ４ 異なる方向が超音波プローブの走査範囲の直上およ
び側方である特許請求の範囲第３項記載の超音波プロー
ブ位置検出装置。 ５ 光学的検知手段がテレビカメラである特許請求の範
囲第３項記載の超音波プローブ位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51084838A JPS594662B2 (ja) | 1976-07-15 | 1976-07-15 | 超音波プロ−グ位置検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51084838A JPS594662B2 (ja) | 1976-07-15 | 1976-07-15 | 超音波プロ−グ位置検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5310486A JPS5310486A (en) | 1978-01-30 |
| JPS594662B2 true JPS594662B2 (ja) | 1984-01-31 |
Family
ID=13841921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51084838A Expired JPS594662B2 (ja) | 1976-07-15 | 1976-07-15 | 超音波プロ−グ位置検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594662B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690553A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-22 | Nec Corp | Preventive circuit for electrostatic breakdown |
| JPS609543A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 肉厚増加加工における冷却法 |
| JPH07396B2 (ja) * | 1985-04-25 | 1995-01-11 | 沖電気工業株式会社 | インクリボン |
-
1976
- 1976-07-15 JP JP51084838A patent/JPS594662B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5310486A (en) | 1978-01-30 |
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