JPS6042651A - 超音波断層撮影装置 - Google Patents
超音波断層撮影装置Info
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- JPS6042651A JPS6042651A JP15013483A JP15013483A JPS6042651A JP S6042651 A JPS6042651 A JP S6042651A JP 15013483 A JP15013483 A JP 15013483A JP 15013483 A JP15013483 A JP 15013483A JP S6042651 A JPS6042651 A JP S6042651A
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- probe
- element probe
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- ultrasonic
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- 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
- G01S7/52003—Techniques for enhancing spatial resolution of targets
-
- 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8934—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration
- G01S15/8938—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions
- G01S15/894—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a dynamic transducer configuration using transducers mounted for mechanical movement in two dimensions by rotation about a single axis
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電気信号を加えることにより超音波を送受信す
る振動子から成る超音波探触子を用いて、検査対象物体
の断層像を構成する超音波断層撮影装置に関するもので
ある。
る振動子から成る超音波探触子を用いて、検査対象物体
の断層像を構成する超音波断層撮影装置に関するもので
ある。
従来、超音波断層撮影装置に用いられている超音波探触
子（以下、単に「探触子」という）としては、機械走査
方式のものと電子走査方式のものとが知られている。第
１図は機械走査方式の、単１の凹面振動子を用いた探触
子の一例を示す斜視図である。図において、１０１はバ
ッキング材、１０２はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
、５−タン酸鉛等から構成される振動子、１０３は整合
層を示している。
子（以下、単に「探触子」という）としては、機械走査
方式のものと電子走査方式のものとが知られている。第
１図は機械走査方式の、単１の凹面振動子を用いた探触
子の一例を示す斜視図である。図において、１０１はバ
ッキング材、１０２はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
、５−タン酸鉛等から構成される振動子、１０３は整合
層を示している。
上述の如く構成された探触子においては、一般に、超音
波ビーＡの収束が不充分で、分解能の良い両縁を得るこ
とが困離であるという問題があった。第２図にその例を
示す。
波ビーＡの収束が不充分で、分解能の良い両縁を得るこ
とが困離であるという問題があった。第２図にその例を
示す。
第２図は直径４關９曲率半径２０■の凹面振動子により
構成された第１図に示した如き構成の探触子の特性を示
すもので、（４）はビーム幅を、（ロ）はビームの相対
強度を示している。なお、発信周波数はＩＯＭＨ！であ
る。両図からも明らかな如く、焦点位置（距離１５ ｍ
）付近においては、ビーム幅が０．８〜１．３ ｔｘ
ｍ 、ビーム強度が−２０〜−２３ｄ、３３であるのに
対し、焦点位置からやや離れた位置、例えば、距離４０
ｗｍの位置においては、ビーム幅が２．３ ｗｓ 、ビ
ーム強度が一３０ｄＢとなっている。
構成された第１図に示した如き構成の探触子の特性を示
すもので、（４）はビーム幅を、（ロ）はビームの相対
強度を示している。なお、発信周波数はＩＯＭＨ！であ
る。両図からも明らかな如く、焦点位置（距離１５ ｍ
）付近においては、ビーム幅が０．８〜１．３ ｔｘ
ｍ 、ビーム強度が−２０〜−２３ｄ、３３であるのに
対し、焦点位置からやや離れた位置、例えば、距離４０
ｗｍの位置においては、ビーム幅が２．３ ｗｓ 、ビ
ーム強度が一３０ｄＢとなっている。
このため、焦点位置付近（以下「焦域」という）におい
ては、Ｓ／Ｎ比も大きく、分解能も良いが、焦域を外れ
ると、Ｓ／Ｎ比が低下し、分解能も急激に悪化すること
になる。
ては、Ｓ／Ｎ比も大きく、分解能も良いが、焦域を外れ
ると、Ｓ／Ｎ比が低下し、分解能も急激に悪化すること
になる。
また、第３図は複数の振動子を有する電子走査方式のり
ニア探触子の一例を示す斜視図である。
ニア探触子の一例を示す斜視図である。
図において、２０１はバッキング材、２０２は振動子、
２０３は整合層、２０４，２０５はそれぞれ音響レンズ
、切断溝を示している。この探触子においては、長袖（
図のＸ方向）では可変開口によりビームを何段にも絞る
ことが可能であるが、短軸（図のＹ方向）ではレンズで
絞っているだけなので、第２図に示したと同様に、焦域
を外れると、分解能が急激に悪化するという問題がある
。
２０３は整合層、２０４，２０５はそれぞれ音響レンズ
、切断溝を示している。この探触子においては、長袖（
図のＸ方向）では可変開口によりビームを何段にも絞る
ことが可能であるが、短軸（図のＹ方向）ではレンズで
絞っているだけなので、第２図に示したと同様に、焦域
を外れると、分解能が急激に悪化するという問題がある
。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来の超音波断層撮影装置における上述
の如き問題を解消し、簡単な構造で、広範囲の分解能を
向上させることが可能な超音波断層撮影装置を提供する
ことにある。
するところは、従来の超音波断層撮影装置における上述
の如き問題を解消し、簡単な構造で、広範囲の分解能を
向上させることが可能な超音波断層撮影装置を提供する
ことにある。
本発明の上記目的は、電気信号を加えることにより超音
波を送受信する振動子から成る探触子を用いて検査対象
物体の断層像を構成する超音波断層撮影装置において、
焦点距離の異なる探触子を多数配列した多素子探触子を
設け、該多素子探触子を機械走査して得た各探触子から
のエコー信号を合成して断層像を構成することを特徴と
する超音波断層撮影装置によって達成される。
波を送受信する振動子から成る探触子を用いて検査対象
物体の断層像を構成する超音波断層撮影装置において、
焦点距離の異なる探触子を多数配列した多素子探触子を
設け、該多素子探触子を機械走査して得た各探触子から
のエコー信号を合成して断層像を構成することを特徴と
する超音波断層撮影装置によって達成される。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第４図は本発明の一実施例を示す超音波断層撮影装置の
要部でるる多素子探触子の斜視図である。
要部でるる多素子探触子の斜視図である。
本実施例の多素子探触子は焦域が互いに異なる４つの探
触子５０１〜５０４を組合わせて、バッキング材５０５
の周囲に配列したもので、該バッキング材５０５は軸５
０６を中心に回転可能に構成されている。
触子５０１〜５０４を組合わせて、バッキング材５０５
の周囲に配列したもので、該バッキング材５０５は軸５
０６を中心に回転可能に構成されている。
第５図は上述の多素子探触子を用いて断層像を合成する
ための超音波断層撮影装置の全体構成を示すブロック図
である。図において、１００１は制御回路、１００２は
多素子探触子の回転駆動部、１００３は送信回路、１０
０４〜１００７は多素子探触子の４つの探触子からの信
号を受信するための受信回路、１００８〜１０１１はゲ
ート回路、１０１２〜１０１５はＸ−Ｙ信号発生回路、
ｌＯ】６は表示部を示している。
ための超音波断層撮影装置の全体構成を示すブロック図
である。図において、１００１は制御回路、１００２は
多素子探触子の回転駆動部、１００３は送信回路、１０
０４〜１００７は多素子探触子の４つの探触子からの信
号を受信するための受信回路、１００８〜１０１１はゲ
ート回路、１０１２〜１０１５はＸ−Ｙ信号発生回路、
ｌＯ】６は表示部を示している。
本実施例の動作は、次の通りである。制御回路１００１
は回転駆動部１００２を介して多素子探触子に信号を送
って多素子探触子を回転させ、これと同期して、送信回
路１００３から多素子探触子の各探触子５０１〜５０４
に電気パルスを印加する。
は回転駆動部１００２を介して多素子探触子に信号を送
って多素子探触子を回転させ、これと同期して、送信回
路１００３から多素子探触子の各探触子５０１〜５０４
に電気パルスを印加する。
これによって各探触子５０１〜５０４は超音波を送受信
し、得られたエコー信号をそれぞれ前記受信回路１００
４〜１００７に送る。
し、得られたエコー信号をそれぞれ前記受信回路１００
４〜１００７に送る。
制御回路１００１は受信回路１００４〜１００７に受信
された信号からゲート回路１００８〜１０１１により焦
域に応じた受信信号を取出す。Ｘ−Ｙ信号発生回路１０
１２〜１０１５はそれぞれの探触子の位置に応じたＸ、
Ｙ信号を発生し、上記ゲート回路１００８〜１０１１を
通った受信信号を表示部１０１６に表示する。
された信号からゲート回路１００８〜１０１１により焦
域に応じた受信信号を取出す。Ｘ−Ｙ信号発生回路１０
１２〜１０１５はそれぞれの探触子の位置に応じたＸ、
Ｙ信号を発生し、上記ゲート回路１００８〜１０１１を
通った受信信号を表示部１０１６に表示する。
第６図は上記４つの探触子５０１〜５０４の特性の相異
とその組合わせ状況を示すものである。
とその組合わせ状況を示すものである。
４つの探触子の口径１曲率半径はそれぞれ、１■。
５ｍ ７２ｍｍ、 １０ａｗｌ ４ｗｍ＊ ２０ｔｘｒ
ａＨ８ｗ＋ｔ ４０園となっている。上記ゲート回路１
００８〜１０１１の機能は、第６図（４）および０に示
した各探触子のビーム幅およびビーム強度のうち、実線
で示されている部分のみを切出すことにある。
ａＨ８ｗ＋ｔ ４０園となっている。上記ゲート回路１
００８〜１０１１の機能は、第６図（４）および０に示
した各探触子のビーム幅およびビーム強度のうち、実線
で示されている部分のみを切出すことにある。
第７図は上記表示部１０１６における表示の態様を示す
もので、破線で示した同心円は各探触子の焦域に応じて
表示される領域の境界を示している。
もので、破線で示した同心円は各探触子の焦域に応じて
表示される領域の境界を示している。
最初は、第７図（４）に示される１１０１〜１１０４が
表示され、多素子探触子が４５度まで回転した時点では
、１１０５〜１１０８で示される斜線を施した部分が表
示されることになる。更に多素子探触子が１８０度まで
回転すれば、第７図（ロ）に示される１１０９〜１１１
２が表示されるようになり、３６０度まで回転すれば、
全領域の画像が得られることになる。
表示され、多素子探触子が４５度まで回転した時点では
、１１０５〜１１０８で示される斜線を施した部分が表
示されることになる。更に多素子探触子が１８０度まで
回転すれば、第７図（ロ）に示される１１０９〜１１１
２が表示されるようになり、３６０度まで回転すれば、
全領域の画像が得られることになる。
本実施例によれば、第６図に示される如く、深さ５０Ｉ
ＩＩｌｌまでの領域にわたり、ビーム幅０．５〜１、４
ｍという非常に細いビームを得ることができるととも
にビーム強度も焦域外であまり低下しないので、Ｓ／Ｎ
比９分解能とも著しく改善されるという効果を奏するも
のである。
ＩＩｌｌまでの領域にわたり、ビーム幅０．５〜１、４
ｍという非常に細いビームを得ることができるととも
にビーム強度も焦域外であまり低下しないので、Ｓ／Ｎ
比９分解能とも著しく改善されるという効果を奏するも
のである。
第８図は多素子探触子の他の実施例を示すものである。
本実施例においては、焦域が互いに異なる４つの探触子
６０１〜６０４を直線状に配列しており、矢印６０６方
向に走査するものである。
６０１〜６０４を直線状に配列しており、矢印６０６方
向に走査するものである。
第９図は第８図に示した多素子探触子を更に改良したも
ので、焦域が互いに異なる４つの探触子６１１〜６１４
，６１５〜６１８．・・・・・・を複数組配列したもの
である。これにより、走査距離が少なくなるという効果
を生ずるものである。
ので、焦域が互いに異なる４つの探触子６１１〜６１４
，６１５〜６１８．・・・・・・を複数組配列したもの
である。これにより、走査距離が少なくなるという効果
を生ずるものである。
第１０図〜第１２図は、探触子を２次元的に配列した多
素子探触子の実施例を示すものである。
素子探触子の実施例を示すものである。
本実施例に示した２次元配列の多素子探触子を用いるこ
とにより、走査方向をＸ、Ｙの２次元方向とすることが
可能である。この場合、両走査方向内で各探触子の焦域
を異ならせる必要があるが、第１２図に示す如く、焦域
の異なる４つの探触子を用いる場合、４×４のブロック
内で隣り合う探触子が互いに異なる焦域を有するものと
なるように配列すれば良い。第１２図の○印肉のａ −
ｄは、互いに焦域の異なる探触子を示すものである。
とにより、走査方向をＸ、Ｙの２次元方向とすることが
可能である。この場合、両走査方向内で各探触子の焦域
を異ならせる必要があるが、第１２図に示す如く、焦域
の異なる４つの探触子を用いる場合、４×４のブロック
内で隣り合う探触子が互いに異なる焦域を有するものと
なるように配列すれば良い。第１２図の○印肉のａ −
ｄは、互いに焦域の異なる探触子を示すものである。
以上述べた如く、本発明によれば、電気信号を加えるこ
とにより超音波を送受信する振動子から成る超音波探触
子を用いて検査対象物体の断層像を構成する超音波断層
撮影装置において、焦点距離の異なる探触子を多数配列
した多素子探触子を設け、該多素子探触子を機械走査し
て得た各探触子からのエコー信号を合成して断層像を構
成するようにしたので、簡単な構造で、広範囲の分解能
を向上させることが可能な超音波断層撮影装置を実現す
ることができるという顕著な効果を奏するものである。
とにより超音波を送受信する振動子から成る超音波探触
子を用いて検査対象物体の断層像を構成する超音波断層
撮影装置において、焦点距離の異なる探触子を多数配列
した多素子探触子を設け、該多素子探触子を機械走査し
て得た各探触子からのエコー信号を合成して断層像を構
成するようにしたので、簡単な構造で、広範囲の分解能
を向上させることが可能な超音波断層撮影装置を実現す
ることができるという顕著な効果を奏するものである。
第１図は従来の探触子の構造を示す斜視図、第２図はそ
の特性を示す図、第３図は他の従来の探触子の構造を示
す斜視図、第、４図は本発明の一実施例の要部である探
触子を示す斜視図、第５図は本発明の実施例である超音
波断層撮影装置のブロック図、第６図は第４図に示した
探触子の特性を示す図、第７図は表示画像を示す図、第
８図〜第１１図は探触子の実施例を示す斜視図、第１２
図は同平面図である。 （Ｑ） ５０１〜５０４，６０１〜６０４，６１１〜６２４゜７
０１〜７０４，８０１〜８０４・・・探触子、９０１〜
９０３・・・ブロック、１００１・・・制御回路、１０
０２・・・回転駆動部、１００３・・・送信回路、１０
０４〜１００７・・・受信回路、１００８〜１０１１川
ゲート回路、１０１２（１０） 夏１図 ′ｆＪ２ 図 （Ａ） ？ ￥Ｊ ３ 図 策 ４ 図 第５図 ／ｌ）／ｂ 凋２図 （Ａ） （β） 百 ７ 図 （Ａ） （Ｂ） 第３図 Ｔ ｑ 図 夏 ／ρ 図 第１頁の続き ＠発明者 遅蒔 真−国峙市競う 央研究所内 ２８４−
の特性を示す図、第３図は他の従来の探触子の構造を示
す斜視図、第、４図は本発明の一実施例の要部である探
触子を示す斜視図、第５図は本発明の実施例である超音
波断層撮影装置のブロック図、第６図は第４図に示した
探触子の特性を示す図、第７図は表示画像を示す図、第
８図〜第１１図は探触子の実施例を示す斜視図、第１２
図は同平面図である。 （Ｑ） ５０１〜５０４，６０１〜６０４，６１１〜６２４゜７
０１〜７０４，８０１〜８０４・・・探触子、９０１〜
９０３・・・ブロック、１００１・・・制御回路、１０
０２・・・回転駆動部、１００３・・・送信回路、１０
０４〜１００７・・・受信回路、１００８〜１０１１川
ゲート回路、１０１２（１０） 夏１図 ′ｆＪ２ 図 （Ａ） ？ ￥Ｊ ３ 図 策 ４ 図 第５図 ／ｌ）／ｂ 凋２図 （Ａ） （β） 百 ７ 図 （Ａ） （Ｂ） 第３図 Ｔ ｑ 図 夏 ／ρ 図 第１頁の続き ＠発明者 遅蒔 真−国峙市競う 央研究所内 ２８４−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気信号を加えることにより超音波を送受信する振
動子から成る超音波探触子を用いて検査対象物体の断層
像を構成する超音波断層撮影装置において、焦点距離の
異なる探触子を多数配列した多素子探触子を設け、該多
素子探触子を機械走査して得た各探触子からのエコー信
号を合成して断層像を構成することを特徴とする超音波
断層撮影装置。 ２、前記多素子探触子を構成する各探触子が２次元的に
配列されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超音波断層撮影装置。 ３、前記２次元的に配列されている探触子が、その最少
配列単位内において、縦横両方向とも、焦点距離が異な
る如く組合わされて配列されていることを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の超音波断層撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013483A JPS6042651A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 超音波断層撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013483A JPS6042651A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 超音波断層撮影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042651A true JPS6042651A (ja) | 1985-03-06 |
Family
ID=15490225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15013483A Pending JPS6042651A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 超音波断層撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042651A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268546A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波診断装置 |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15013483A patent/JPS6042651A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01268546A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波診断装置 |
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