JPS6148947B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6148947B2 JPS6148947B2 JP51110017A JP11001776A JPS6148947B2 JP S6148947 B2 JPS6148947 B2 JP S6148947B2 JP 51110017 A JP51110017 A JP 51110017A JP 11001776 A JP11001776 A JP 11001776A JP S6148947 B2 JPS6148947 B2 JP S6148947B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- time delay
- focus
- ultrasound
- array
- Prior art date
- 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.)
- Expired
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 19
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
- G10K11/346—Circuits therefor using phase variation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/32—Sound-focusing or directing, e.g. scanning characterised by the shape of the source
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は物体の超音波エコースコピー技術に関
し特に超音波エコースコピーの既知の技術を拡張
し被試験対象物に関する有用な情報を提供するこ
とに関する。本発明は、特に、超音波エコースコ
ピー技術を用いた医学上の診断における有益なデ
ータ収集に関するが、それのみに関するものでは
ない。
し特に超音波エコースコピーの既知の技術を拡張
し被試験対象物に関する有用な情報を提供するこ
とに関する。本発明は、特に、超音波エコースコ
ピー技術を用いた医学上の診断における有益なデ
ータ収集に関するが、それのみに関するものでは
ない。
超音波エコースコピーは超音波エコーグラムの
形で表示しうる被試験対象物に関する情報を提供
するものである。この様なエコーグラムは対象物
の音響インピーダンス不連続又は反射表面の表示
からなり、通常１〜30MHzの周波数範囲の超音波
エネルギーの短いパルスを被試験対象物に向け、
対象物内に音響インピーダンス不連続があるとこ
れが上記エネルギーの幾分かをエコーの形で反射
して戻すことによつて与えられる。このエコーを
受信し、電気的信号に変換し、ブラウン管、フイ
ルム、チヤートその他の上にエコーグラムとして
表示する。
形で表示しうる被試験対象物に関する情報を提供
するものである。この様なエコーグラムは対象物
の音響インピーダンス不連続又は反射表面の表示
からなり、通常１〜30MHzの周波数範囲の超音波
エネルギーの短いパルスを被試験対象物に向け、
対象物内に音響インピーダンス不連続があるとこ
れが上記エネルギーの幾分かをエコーの形で反射
して戻すことによつて与えられる。このエコーを
受信し、電気的信号に変換し、ブラウン管、フイ
ルム、チヤートその他の上にエコーグラムとして
表示する。
エコーグラムは一次元又は二次元表示を構成
し、何れの場合も情報は表示されたエコーの位置
および大きさに含まれている。一次元表示では基
線に沿つての位置が反射表面への距離を表示する
のに用いられ、エコーの大きさは例えば基線の偏
向又は強度変化として表示される。二次元表示で
は基線に沿つての位置は一次元表示と同様反射表
面への距離を表示するのに用いられ基線の方向が
音響エネルギーの伝播方向を表示するのに用いら
れる。二次元表示は音響エネルギーの伝播方向を
変化させ、基線の方にも同様の（必ずしも必要で
はないが同一の）運動を設定することによつて得
られる。
し、何れの場合も情報は表示されたエコーの位置
および大きさに含まれている。一次元表示では基
線に沿つての位置が反射表面への距離を表示する
のに用いられ、エコーの大きさは例えば基線の偏
向又は強度変化として表示される。二次元表示で
は基線に沿つての位置は一次元表示と同様反射表
面への距離を表示するのに用いられ基線の方向が
音響エネルギーの伝播方向を表示するのに用いら
れる。二次元表示は音響エネルギーの伝播方向を
変化させ、基線の方にも同様の（必ずしも必要で
はないが同一の）運動を設定することによつて得
られる。
エコーの大きさは一次元表示に対しては基線の
偏向ないし強度変化として表示される。
偏向ないし強度変化として表示される。
超音波エコースコピー技術は医学的診断におい
て患者の解剖に関する情報を得る為に用いられ
る。この技術の適用は今日広く研究され、例え
ば、D.E.Robinson：Proceedings of the
Institution of Radio and Electronics
Engineering，Australia，Vo1，31，No.11，385―
392頁．1970年，11月で「医学上の診断における
超音波の応用」として記述されている。この論文
で指摘されている様に超音波エコースコピーは解
剖学的な断面図に類似の表示を生成するのに用い
られ、これは所望の情報が物理的な寸法、器官や
構造等の形に関する場合、臨床的に有用であるこ
とが立証されている。超音波エコースコピーは腹
部、妊娠中の子宮、眼、胸、脳、肺、腎臓、肝
臓、心臓等軟組織を有し骨および空気が少ない領
域における診断上の補助として特に価値あるもの
であることが立証されている。一般的に、この技
術は患者の状態のより完全な像を与えるため他の
技術を補充するものと考えられているが、特に妊
娠においてはＸ線が十分な情報を与えないか又は
危険であることがあり、これに代るものとして有
用である。医学上の使用において、超音波エネル
ギーのパルスは既知方向で患者へ伝送され身体中
の反射面からのエコーを受信する。伝送パルスと
受信エコーは伝送体から反射表面への距離に依存
し、得られた距離の情報は先述の一次元範囲の読
み又は二次元断面として解釈出来る様適当な方法
で臨床上の使用の為に表示される。
て患者の解剖に関する情報を得る為に用いられ
る。この技術の適用は今日広く研究され、例え
ば、D.E.Robinson：Proceedings of the
Institution of Radio and Electronics
Engineering，Australia，Vo1，31，No.11，385―
392頁．1970年，11月で「医学上の診断における
超音波の応用」として記述されている。この論文
で指摘されている様に超音波エコースコピーは解
剖学的な断面図に類似の表示を生成するのに用い
られ、これは所望の情報が物理的な寸法、器官や
構造等の形に関する場合、臨床的に有用であるこ
とが立証されている。超音波エコースコピーは腹
部、妊娠中の子宮、眼、胸、脳、肺、腎臓、肝
臓、心臓等軟組織を有し骨および空気が少ない領
域における診断上の補助として特に価値あるもの
であることが立証されている。一般的に、この技
術は患者の状態のより完全な像を与えるため他の
技術を補充するものと考えられているが、特に妊
娠においてはＸ線が十分な情報を与えないか又は
危険であることがあり、これに代るものとして有
用である。医学上の使用において、超音波エネル
ギーのパルスは既知方向で患者へ伝送され身体中
の反射面からのエコーを受信する。伝送パルスと
受信エコーは伝送体から反射表面への距離に依存
し、得られた距離の情報は先述の一次元範囲の読
み又は二次元断面として解釈出来る様適当な方法
で臨床上の使用の為に表示される。
この既知の系はトランスデユーサビームがビー
ム軸と直角方向に大きさがある為の欠点をもつ。
ビーム幅は軸に沿う超音波パルスの長さと比較し
て大きく、超音波可視表示装置の分解能に制限を
与えるビーム幅はトランスデユーサの表面を物理
的に曲げる事によつてトランスデユーサを幾何学
的に焦点合せすることによつて減少することが出
来る。或は、トランスデユーサおよび被試験対象
物間に音響的レンズを配置することも出来る。焦
点合せの度合はトランスデユーサの寸法を変化さ
せることによつて変えることが出来、大きいトラ
ンスデユーサと短かい焦点距離を有する焦点整合
系の焦点距離は一層鋭い焦点整合系をもたらす。
焦点合せによる分解能の改良の方法はいわゆる回
析効果によつて制限され「回析により制限された
分解能」で抑えられる。焦点合せを強くするとビ
ーム幅の狭い距離が制限される。従つて、パルス
エコーの視覚化において強く又は中程度に焦点合
せされたトランスデユーサを用いビーム幅分解
能、使用可能範囲又は場の深さの間に最良の妥協
点を見出すのが通例であつた。これらについての
理論的な議論はG.Kossoff，Ｊ，Acoust.Soc.
Amer.V.36，n.6，905―902頁1963年６月に与え
られている。
ム軸と直角方向に大きさがある為の欠点をもつ。
ビーム幅は軸に沿う超音波パルスの長さと比較し
て大きく、超音波可視表示装置の分解能に制限を
与えるビーム幅はトランスデユーサの表面を物理
的に曲げる事によつてトランスデユーサを幾何学
的に焦点合せすることによつて減少することが出
来る。或は、トランスデユーサおよび被試験対象
物間に音響的レンズを配置することも出来る。焦
点合せの度合はトランスデユーサの寸法を変化さ
せることによつて変えることが出来、大きいトラ
ンスデユーサと短かい焦点距離を有する焦点整合
系の焦点距離は一層鋭い焦点整合系をもたらす。
焦点合せによる分解能の改良の方法はいわゆる回
析効果によつて制限され「回析により制限された
分解能」で抑えられる。焦点合せを強くするとビ
ーム幅の狭い距離が制限される。従つて、パルス
エコーの視覚化において強く又は中程度に焦点合
せされたトランスデユーサを用いビーム幅分解
能、使用可能範囲又は場の深さの間に最良の妥協
点を見出すのが通例であつた。これらについての
理論的な議論はG.Kossoff，Ｊ，Acoust.Soc.
Amer.V.36，n.6，905―902頁1963年６月に与え
られている。
焦点合せ作用を達成するもう一つの方法は各素
子を別々の回路に接続した複数個の素子列からな
る平面状トランスデユーサ面を用いることであ
る。特に素子列は多数の同心状の環から構成する
ことが出来る。焦点合せ作用は適切な素子からの
信号を連続的に遅延することによつて達成され
る。従つて、もし外側の環が最初励起され、内部
の環が引き続いて適切な遅延時間をもつて配置さ
れると、凹面状の波面が生成され、これが試験中
の対象物内の点に収束される。これにより、連続
的な送信パルスを異なる範囲に焦点合せすること
が出来、全作用範囲に亘り良好な焦点合せ作用を
達成できる。受信においては、受信機内部の電子
的遅延装置が、素子列の軸に、与えられた距離に
おける一点からの波を一列にそろえて結合し有効
な焦点を形成させる。この場合、内部の環ないし
円板に最大の遅延を与え、外側の環には最小の遅
延を与える様連続的な遅延を与える。受信期間中
の遅延を可変にすることにより焦点の位置を動か
し、試験中の対象物内の各深部からの信号をピツ
クアツプする時常に焦点を結ばせる様にすること
が可能である。この系は技術的に既知でO.H.
Schuck 米国特許第3090030，1963年５月14日
「可変焦点トランスデユーサ」に記述されてい
る。中央円板の寸法およびこれを取巻く環状の素
子は物理的な要求によつて固定されるが、軸上の
あらゆる点から各素子表面の各部分への距離が音
波の半波長内にある事が必要である。この条件は
トランスデユーサ附近の点に対しては満足させる
のが最も困難で、従つて、中央環の半径はエコー
が要求される最も近い点から円板の周囲までの距
離を円板中央から場の点までの距離よりも正確に
半波長、大きい様に設定される。同様に、第１の
環は、環の外端への距離が環の内端からの距離よ
りも半波長だけ長くなる様に設定される。この条
件により比較的大きい中心円板とそれに続く薄い
環状素子が作られる。トランスデユーサ寸法即
ち、最終的に回析によつて制限された分解能が増
加するに従がい、必要なトランスデユーサ環状素
子の数と与えられた一点に収束するに要する電子
的遅延量は急速に増加する。これにより、トラン
スデユーサおよびそれに付属する電子回路の価格
は、環の数の増加に伴つて巨額となる。
子を別々の回路に接続した複数個の素子列からな
る平面状トランスデユーサ面を用いることであ
る。特に素子列は多数の同心状の環から構成する
ことが出来る。焦点合せ作用は適切な素子からの
信号を連続的に遅延することによつて達成され
る。従つて、もし外側の環が最初励起され、内部
の環が引き続いて適切な遅延時間をもつて配置さ
れると、凹面状の波面が生成され、これが試験中
の対象物内の点に収束される。これにより、連続
的な送信パルスを異なる範囲に焦点合せすること
が出来、全作用範囲に亘り良好な焦点合せ作用を
達成できる。受信においては、受信機内部の電子
的遅延装置が、素子列の軸に、与えられた距離に
おける一点からの波を一列にそろえて結合し有効
な焦点を形成させる。この場合、内部の環ないし
円板に最大の遅延を与え、外側の環には最小の遅
延を与える様連続的な遅延を与える。受信期間中
の遅延を可変にすることにより焦点の位置を動か
し、試験中の対象物内の各深部からの信号をピツ
クアツプする時常に焦点を結ばせる様にすること
が可能である。この系は技術的に既知でO.H.
Schuck 米国特許第3090030，1963年５月14日
「可変焦点トランスデユーサ」に記述されてい
る。中央円板の寸法およびこれを取巻く環状の素
子は物理的な要求によつて固定されるが、軸上の
あらゆる点から各素子表面の各部分への距離が音
波の半波長内にある事が必要である。この条件は
トランスデユーサ附近の点に対しては満足させる
のが最も困難で、従つて、中央環の半径はエコー
が要求される最も近い点から円板の周囲までの距
離を円板中央から場の点までの距離よりも正確に
半波長、大きい様に設定される。同様に、第１の
環は、環の外端への距離が環の内端からの距離よ
りも半波長だけ長くなる様に設定される。この条
件により比較的大きい中心円板とそれに続く薄い
環状素子が作られる。トランスデユーサ寸法即
ち、最終的に回析によつて制限された分解能が増
加するに従がい、必要なトランスデユーサ環状素
子の数と与えられた一点に収束するに要する電子
的遅延量は急速に増加する。これにより、トラン
スデユーサおよびそれに付属する電子回路の価格
は、環の数の増加に伴つて巨額となる。
本発明の主目的は環の数、価格、および付属の
電子回路の複雑性を減らして平面状の電子的に焦
点合せされるトランスデユーサ列と同一の動作を
提供することにある。
電子回路の複雑性を減らして平面状の電子的に焦
点合せされるトランスデユーサ列と同一の動作を
提供することにある。
本発明によれば、超音波エコースコピー装置に
おいて使用するための可変焦点音響トランスデユ
ーサ装置が提供され、上記可変焦点装置は、中心
の円形トランスデユーサ素子及び上記中心トラン
スデユーサ素子と同心に位置する複数の環状トラ
ンスデユーサ素子からなるものにおいて、 (a) 上記トランスデユーサ素子は機械的に予め焦
点合せしたトランスデユーサ配列を形成するた
めに曲面をもつトランスデユーサ支持装置上に
取り付けられ、上記トランスデユーサ配列は、
上記円形トランスデユーサの中心をこれと本質
的に直角に通過する線上に焦点をもち、 (b) クロツクと複数の送信器のそれぞれ１個との
間に時間遅延装置がそれぞれ設けられ、上記各
送信器は上記トランスデユーサ素子のそれぞれ
１個と接続され、これにより上記時間遅延装置
が作動すると上記トランスデユーサ配列の焦点
が変化し、また (c) 上記トランスデユーサ素子による超音波エネ
ルギーの送信の間上記時間遅延装置により与え
られる遅延を変化させる装置を含むことを特徴
としている。
おいて使用するための可変焦点音響トランスデユ
ーサ装置が提供され、上記可変焦点装置は、中心
の円形トランスデユーサ素子及び上記中心トラン
スデユーサ素子と同心に位置する複数の環状トラ
ンスデユーサ素子からなるものにおいて、 (a) 上記トランスデユーサ素子は機械的に予め焦
点合せしたトランスデユーサ配列を形成するた
めに曲面をもつトランスデユーサ支持装置上に
取り付けられ、上記トランスデユーサ配列は、
上記円形トランスデユーサの中心をこれと本質
的に直角に通過する線上に焦点をもち、 (b) クロツクと複数の送信器のそれぞれ１個との
間に時間遅延装置がそれぞれ設けられ、上記各
送信器は上記トランスデユーサ素子のそれぞれ
１個と接続され、これにより上記時間遅延装置
が作動すると上記トランスデユーサ配列の焦点
が変化し、また (c) 上記トランスデユーサ素子による超音波エネ
ルギーの送信の間上記時間遅延装置により与え
られる遅延を変化させる装置を含むことを特徴
としている。
一般的に述べると、本発明は、トランスデユー
サ配列を物理的に曲面につくることにより環状配
列を機械的に予め焦点合せをし、次にこの環状配
列のトランスデユーサ素子への時間遅延を用いて
超音波エネルギーのビームの実際の焦点を変える
ことから成り立つている。予め焦点合せをするた
めに用いられるこの曲面はトランスデユーサ配列
により発生される超音波エネルギーのビームのた
めの固定焦点を作る。この固定焦点は、ある点で
は、このトランスデユーサ配列を使用する超音波
エコースコピー機器によつて要求される深さの範
囲内にある。環状素子はそこでより幅広くするこ
とができる。従つて、ある与えられたトランスデ
ユーサ開口に対して要求される環状トランスデユ
ーサ素子の数はより少なく、そしてトランスデユ
ーサ及び付属電子部品の複雑性および価格が著し
く減少する。
サ配列を物理的に曲面につくることにより環状配
列を機械的に予め焦点合せをし、次にこの環状配
列のトランスデユーサ素子への時間遅延を用いて
超音波エネルギーのビームの実際の焦点を変える
ことから成り立つている。予め焦点合せをするた
めに用いられるこの曲面はトランスデユーサ配列
により発生される超音波エネルギーのビームのた
めの固定焦点を作る。この固定焦点は、ある点で
は、このトランスデユーサ配列を使用する超音波
エコースコピー機器によつて要求される深さの範
囲内にある。環状素子はそこでより幅広くするこ
とができる。従つて、ある与えられたトランスデ
ユーサ開口に対して要求される環状トランスデユ
ーサ素子の数はより少なく、そしてトランスデユ
ーサ及び付属電子部品の複雑性および価格が著し
く減少する。
本発明は、本発明に従つて作られる可変焦点装
置の図面に示されている。
置の図面に示されている。
図面において、トランスデユーサ配列支持装置
１は球面状であり、その焦点は点５にある。この
支持装置１は中心の、円形トランスデユーサ素子
２及び二つの輪３及び４で示された環状トランス
デユーサ素子の同心の複数の組を支持している。
電子的動作の１サイクルは時間遅延素子７，８及
び９に印加されるクロツク６からのパルスによつ
て開始される。
１は球面状であり、その焦点は点５にある。この
支持装置１は中心の、円形トランスデユーサ素子
２及び二つの輪３及び４で示された環状トランス
デユーサ素子の同心の複数の組を支持している。
電子的動作の１サイクルは時間遅延素子７，８及
び９に印加されるクロツク６からのパルスによつ
て開始される。
トランスデユーサ配列の幾何学的な焦点よりも
近い距離に超音波エネルギーのビームの焦点を得
るためには、時間遅延素子７は零遅延を与え、時
間遅延素子８は小さな遅延を与え、そして時間遅
延素子９はより長い遅延を与える。遅延されたそ
れぞれのパルスは送信器回路１０，１１及び１２
に印加され、送信器１０，１１及び１２の起動及
びトランスデユーサ素子４，３及び２による超音
波エネルギーの発生はそれぞれ対応する時間遅延
となつている。生じた波面は、トランスデユーサ
支持面よりも鋭い曲面を有し、そして幾何学的焦
点５よりもトランスデユーサに近い点１４に焦点
が合う。もし相対的な時間遅延７，８及び９を逆
にすると、生じる波面１５はトランスデユーサ支
持装置１の面よりも大きな曲率半径をもち、従つ
てトランスデユーサから送信される超音波エネル
ギーは点１６に焦点を結ぶ。
近い距離に超音波エネルギーのビームの焦点を得
るためには、時間遅延素子７は零遅延を与え、時
間遅延素子８は小さな遅延を与え、そして時間遅
延素子９はより長い遅延を与える。遅延されたそ
れぞれのパルスは送信器回路１０，１１及び１２
に印加され、送信器１０，１１及び１２の起動及
びトランスデユーサ素子４，３及び２による超音
波エネルギーの発生はそれぞれ対応する時間遅延
となつている。生じた波面は、トランスデユーサ
支持面よりも鋭い曲面を有し、そして幾何学的焦
点５よりもトランスデユーサに近い点１４に焦点
が合う。もし相対的な時間遅延７，８及び９を逆
にすると、生じる波面１５はトランスデユーサ支
持装置１の面よりも大きな曲率半径をもち、従つ
てトランスデユーサから送信される超音波エネル
ギーは点１６に焦点を結ぶ。
この様に送信波はトランスデユーサからのいか
なる所望の距離にでも焦点合せすることが出来、
その距離は引き続くパルスに対して変化させるこ
とが出来る。受信の場合も同様の動作が逆におこ
る。近い点１４からのエコーは鋭い曲面をもつ波
面１３を生じ、遠い点１６からのエコーはゆるや
かな曲面をもつ波面１５を生じる。エコーが帰つ
てくる時間中、電子的に可変の時間遅延素子１
７，１８，１９を用いることにより、ある距離か
らのエコーが受信される時、各距離に有効に焦点
合せさせることが出来る。この事は、エコーが近
距離エコー点１４から到着する時の受信期間の開
始の時点で時間的遅延素子１７，１８，１９は
夫々大、小、零遅延を有し、波面１３からのエコ
ーは全て同時に加算器２０に入る。より遠い距離
の点からのエコーが受信される時は、相対的な時
間遅れを逆転し、遠距離点１６において生じる例
えば波面１５の様なより平坦状の波面に対して焦
点合せしなければ、ならない。クロツク６、パル
ス時間的遅延素子７，８，９、送信器１０，１
１，１２、アナログ時間遅延素子１７，１８，１
９、加算器２０の機能を果す電子的回路は当技術
で周知であり、これらに関する詳細な記述は本願
明細書において必要とは考えられない。
なる所望の距離にでも焦点合せすることが出来、
その距離は引き続くパルスに対して変化させるこ
とが出来る。受信の場合も同様の動作が逆におこ
る。近い点１４からのエコーは鋭い曲面をもつ波
面１３を生じ、遠い点１６からのエコーはゆるや
かな曲面をもつ波面１５を生じる。エコーが帰つ
てくる時間中、電子的に可変の時間遅延素子１
７，１８，１９を用いることにより、ある距離か
らのエコーが受信される時、各距離に有効に焦点
合せさせることが出来る。この事は、エコーが近
距離エコー点１４から到着する時の受信期間の開
始の時点で時間的遅延素子１７，１８，１９は
夫々大、小、零遅延を有し、波面１３からのエコ
ーは全て同時に加算器２０に入る。より遠い距離
の点からのエコーが受信される時は、相対的な時
間遅れを逆転し、遠距離点１６において生じる例
えば波面１５の様なより平坦状の波面に対して焦
点合せしなければ、ならない。クロツク６、パル
ス時間的遅延素子７，８，９、送信器１０，１
１，１２、アナログ時間遅延素子１７，１８，１
９、加算器２０の機能を果す電子的回路は当技術
で周知であり、これらに関する詳細な記述は本願
明細書において必要とは考えられない。
ここに示した模式的な図は単に例として含めた
もので、本発明を何ら制限するものではない。本
発明の精神から逸脱することなく実施例に対する
多くの変化や変形が可能でこれらは全て本発明の
範囲に包含される。
もので、本発明を何ら制限するものではない。本
発明の精神から逸脱することなく実施例に対する
多くの変化や変形が可能でこれらは全て本発明の
範囲に包含される。
添付図面は本発明の実施例を示す概略図であ
る。 １……トランスデユーサ、２……中央素子、
３，４……素子、６……クロツク、５，１４，１
６……焦点、７，８，９；１７，１８，１９……
時間的遅延素子、１０，１１，１２……送信器、
２０……加算器。
る。 １……トランスデユーサ、２……中央素子、
３，４……素子、６……クロツク、５，１４，１
６……焦点、７，８，９；１７，１８，１９……
時間的遅延素子、１０，１１，１２……送信器、
２０……加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波エコースコピー装置において使用する
ための可変焦点音響トランスデユーサ装置であつ
て、上記可変焦点装置は、中心の円形トランスデ
ユーサ素子２及び上記中心トランスデユーサ素子
２と同心に位置する複数の環状トランスデユーサ
素子３，４からなるものにおいて、 (a) 上記トランスデユーサ２，３，４は、機械的
に予め焦点合せしたトランスデユーサ配列を形
成するために曲面をもつトランスデユーサ支持
装置１上に取り付けられ、上記トランスデユー
サ配列は、上記円形トランスデユーサ２の中心
をこれと本質的に直角に通過する線上に焦点を
もち、 (b) クロツク６と複数の送信器１０，１１，１２
のそれぞれ１個との間に時間遅延装置７，８，
９がそれぞれ設けられ、上記各送信器は上記ト
ランスデユーサ素子２，３，４のそれぞれ１個
と接続され、これにより上記時間遅延装置が作
動すると上記トランスデユーサ配列の焦点が変
化し、また (c) 上記トランスデユーサ素子２，３，４による
超音波エネルギーの送信の間上記時間遅延装置
７，８，９により与られる遅延を変化させる装
置を含むことを特徴とする超音波エコースコピ
ー装置において使用される可変焦点音響トラン
スデユーサ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の装置であつて、上記
曲面をもつトランスデユーサ支持装置は、球面又
は放物面をもつことを特徴とする超音波エコース
コピー装置において使用される可変焦点音響トラ
ンスデユーサ装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPC315175 | 1975-09-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5256781A JPS5256781A (en) | 1977-05-10 |
| JPS6148947B2 true JPS6148947B2 (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=3766362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51110017A Granted JPS5256781A (en) | 1975-09-15 | 1976-09-16 | Ultrasonic testing device |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5256781A (ja) |
| AT (1) | AT378115B (ja) |
| CA (1) | CA1201197A (ja) |
| DE (1) | DE2641265A1 (ja) |
| FR (1) | FR2324004A1 (ja) |
| GB (1) | GB1514050A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1554349A (en) * | 1976-11-01 | 1979-10-17 | Stanford Res Inst Int | Variable focus ultrasonic transducer means |
| JPS58333B2 (ja) * | 1977-08-22 | 1983-01-06 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JPS595298B2 (ja) * | 1977-09-02 | 1984-02-03 | 株式会社日立メディコ | 超音波撮像装置 |
| GB2036317B (en) * | 1977-12-12 | 1982-07-21 | Rca Corp | Acoustic variable focal length lens assembly |
| US4155258A (en) * | 1978-05-24 | 1979-05-22 | General Electric Company | Ultrasonic imaging system |
| US4155259A (en) * | 1978-05-24 | 1979-05-22 | General Electric Company | Ultrasonic imaging system |
| US4241610A (en) * | 1979-02-05 | 1980-12-30 | Varian Associates, Inc. | Ultrasonic imaging system utilizing dynamic and pseudo-dynamic focusing |
| JPS5672857A (en) * | 1979-11-16 | 1981-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of scanning ultrasonic diagnosing device |
| JPS58133240A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-08 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| US4442713A (en) * | 1982-03-09 | 1984-04-17 | Sri International | Frequency varied ultrasonic imaging array |
| FR2592720B1 (fr) * | 1986-01-03 | 1988-08-05 | Peugeot & Renault | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore |
| JPH01153145A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-15 | Toshiba Corp | アニュラアレイ超音波探触子 |
| JPH02159266A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
| FR2773459B1 (fr) * | 1998-01-12 | 2000-04-14 | Centre Nat Rech Scient | Procede d'exploration et de visualisation de tissus d'origine humaine ou animale a partir d'une sonde ultrasonore a haute frequence |
| CN104359980B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-01-04 | 清华大学 | 一种锯齿形柱状超声相控阵换能器 |
| JP7145799B2 (ja) | 2019-03-19 | 2022-10-03 | 株式会社東芝 | 超音波検査装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR876822A (fr) * | 1940-11-18 | 1942-11-18 | Atlas Werke Ag | Dispositif pour la production de champs sonores convergents |
| GB941573A (en) * | 1959-11-06 | 1963-11-13 | Kelvin & Hughes Ltd | Improvements in flaw detection and like systems using pulsed sonic or ultrasonic waves |
| DE2202989A1 (de) * | 1972-01-21 | 1973-07-26 | Siemens Ag | Fokussierter ultraschallwandler |
| AU483477B2 (en) * | 1972-06-08 | 1977-05-18 | Commonwealth Of Australia, The | Wide aperture ultrasonic array |
| DE2345155B2 (de) * | 1973-09-07 | 1975-09-25 | Krautkraemer Gmbh, 5000 Koeln | Gruppenweise umgetastete, aus zellenförmig und/oder hierzu senkrechten, streifenförmig angeordneten einzelnen Schwingerelementen bestehendes Ultraschall-Prüfkopfsystem zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung |
-
1976
- 1976-09-07 CA CA000260604A patent/CA1201197A/en not_active Expired
- 1976-09-13 GB GB37754/76A patent/GB1514050A/en not_active Expired
- 1976-09-14 AT AT0679076A patent/AT378115B/de not_active IP Right Cessation
- 1976-09-14 DE DE19762641265 patent/DE2641265A1/de not_active Withdrawn
- 1976-09-15 FR FR7627680A patent/FR2324004A1/fr active Granted
- 1976-09-16 JP JP51110017A patent/JPS5256781A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2324004B1 (ja) | 1982-01-08 |
| ATA679076A (de) | 1984-11-15 |
| AT378115B (de) | 1985-06-25 |
| FR2324004A1 (fr) | 1977-04-08 |
| CA1201197A (en) | 1986-02-25 |
| DE2641265A1 (de) | 1977-03-17 |
| GB1514050A (en) | 1978-06-14 |
| JPS5256781A (en) | 1977-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thomas et al. | Ultrasonic beam focusing through tissue inhomogeneities with a time reversal mirror: application to transskull therapy | |
| US7927280B2 (en) | Curved 2-D array ultrasound transducer and method for volumetric imaging | |
| US5305756A (en) | Volumetric ultrasonic imaging with diverging elevational ultrasound beams | |
| US4455872A (en) | Rotating ultrasonic scanner | |
| EP2187813B1 (en) | System and method for spatial compounding using phased arrays | |
| JP2807113B2 (ja) | 音響走査方法及び装置 | |
| JPS6148947B2 (ja) | ||
| US5027659A (en) | Ultrasonic imaging device in which electroacoustic transducers are disposed on a convex probe | |
| US4016751A (en) | Ultrasonic beam forming technique | |
| WO2006134686A1 (ja) | 超音波撮像装置 | |
| JP2005508667A (ja) | 超音波トランスデューサ | |
| JP4643591B2 (ja) | 超音波撮像装置 | |
| JP2007513672A (ja) | ２次元アレイトランスデューサを用いる立体的超音波画像化システム | |
| Goldstein et al. | Medical ultrasonic diagnostics | |
| JP2003501195A (ja) | 粗アレイによる改良型ボリューム超音波撮像 | |
| CN103948399B (zh) | 扇形扫描方式下基于非衍射波的三维超声成像方法 | |
| Kossoff et al. | Ultrasonic two‐dimensional visualization for medical diagnosis | |
| US7300403B2 (en) | Wide aperture array design with constrained outer probe dimension | |
| CN112998745A (zh) | 一种用于超声成像的发射波束形成方法、系统及诊断设备 | |
| Yen et al. | Real-time rectilinear volumetric imaging using a periodic array | |
| Bera et al. | Three-dimensional beamforming combining micro-beamformed RF datasets | |
| JP2003220059A (ja) | 超音波撮像システムでの合成開口集束方法 | |
| JPH08289891A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS6340974Y2 (ja) | ||
| Von Ramm et al. | Thaumascan: design considerations and performance characteristics |