JPS6145456B2 - - Google Patents
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- JPS6145456B2 JPS6145456B2 JP56119688A JP11968881A JPS6145456B2 JP S6145456 B2 JPS6145456 B2 JP S6145456B2 JP 56119688 A JP56119688 A JP 56119688A JP 11968881 A JP11968881 A JP 11968881A JP S6145456 B2 JPS6145456 B2 JP S6145456B2
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- linear
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- sector conversion
- conversion lens
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波診断装置で使用する超音波探触
子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus.
従来より、超音波診断装置で被検体の断層像を
得る場合に行なわれる探触子の走査方式は、主と
してリニア走査方式とセクタ走査方式に大別でき
る。タクタ走査方式は胸部撮像などに好適ではあ
るが、リニア走査方式と対比して次のような短所
がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, probe scanning methods used when obtaining a tomographic image of a subject with an ultrasonic diagnostic apparatus can be broadly classified into a linear scanning method and a sector scanning method. Although the tactor scanning method is suitable for chest imaging, it has the following disadvantages compared to the linear scanning method.
(1) 電子式セクタ走査方式の場合
(イ) 電子回路が膨大・複雑であるため装置全体
としての価格が高い。(1) In the case of electronic sector scanning method (a) The electronic circuit is huge and complicated, so the cost of the entire device is high.
(ロ) 大きい振れ角までセクタ走査しようとした
場合、大きい角度の音波に対しては感度不足
となるため良質の画像を得にくい。 (b) When attempting to scan sectors up to a large deflection angle, it is difficult to obtain a good quality image because the sensitivity is insufficient for sound waves at large angles.
(2) 機械式セクタ走査方式の場合
(イ) 超音波振動子をモータ等で動かすため、探
触子が全体として大きい形状となる。(2) In the case of mechanical sector scanning method (a) Since the ultrasonic transducer is moved by a motor etc., the overall shape of the probe becomes large.
(ロ) 任意の順番で走査できない。 (b) Cannot be scanned in any order.
(ハ) 走査速度が遅い。 (c) Scanning speed is slow.
このような点を解決するものとして、第１図に
示すようなリニア・セクタ変換の可能な超音波探
触子（本願と同一の出願人による出願である特願
昭56−3498及び特願昭56−77296）がある。第１
図のイにおいて、１０はアレイ振動子１１とバツ
キング材１２より構成されたリニア電子走査用探
触子で、平面状に配列されたアレイ振動子の裏面
にバツキング材が接着されている。２０はリニ
ア・セクタ変換レンズ、３０は伝播媒質である。
アレイ振動子１１の中で複数個の振動子を同時励
振して超音波を発生させると、この音波はレンズ
２０を直進するが、レンズ２０の湾曲面２１、レ
ンズ２０の音波V1、伝播媒質３０の音速V2を適
宜に選定することにより、レンズ２０を通過した
後、伝播媒質３０の下端面中央部に音波ビームを
集束させることができる。第１図イに示す凹レン
ズ状のリニア・セクタ変換レンズの場合には、
V1＞V2で、しかも、レンズ２０の曲面２１は第
２図イに示すようなｘ−ｙ軸に対して次式を満す
惰円曲線に形成されている。 To solve this problem, an ultrasonic probe capable of linear sector conversion as shown in Fig. 1 (Japanese Patent Application No. 56-3498 and Japanese Patent Application No. 56-77296). 1st
In A of the figure, 10 is a linear electronic scanning probe composed of an array vibrator 11 and a backing material 12, and the backing material is bonded to the back surface of the array vibrator arranged in a plane. 20 is a linear sector conversion lens, and 30 is a propagation medium.
When a plurality of transducers are simultaneously excited in the array transducer 11 to generate an ultrasonic wave, this acoustic wave travels straight through the lens 20, but the curved surface 21 of the lens 20, the acoustic wave V 1 of the lens 20, and the propagation medium By appropriately selecting the sound velocity V 2 of 30, the sound wave beam can be focused at the center of the lower end surface of the propagation medium 30 after passing through the lens 20. In the case of the concave linear sector conversion lens shown in Figure 1A,
V 1 >V 2 , and the curved surface 21 of the lens 20 is formed into an inertial curve with respect to the x-y axes as shown in FIG. 2A that satisfies the following equation.
なお、惰円曲線に代えて円弧曲線としても実質
上十分である。このような曲面により音波ビーム
は焦点Rfに集束するように直進する。アレイ振
動子１１をリニア走査したとき、音波ビームＢ
a，Ｂbは図示のように被検体４０に対してはセク
タ走査となる。 In addition, it is substantially sufficient to use a circular arc curve in place of the inertia circular curve. Due to such a curved surface, the sound wave beam travels straight so as to be focused on the focal point Rf. When the array transducer 11 is linearly scanned, the acoustic beam B
a and B b are sector scans for the subject 40 as shown.
また、第１図のロに示す凸レンズ状のリニア・
セクタ変換レンズの場合には、V1＜V2、及びレ
ンズ２０１の曲面２１１の形状が第２図ロに示す
ようなｘ−ｙ軸に対して次式を満す双曲線に形成
されている。 In addition, a convex lens-shaped linear lens shown in FIG.
In the case of a sector conversion lens, V 1 <V 2 and the shape of the curved surface 21 1 of the lens 20 1 is formed into a hyperbola satisfying the following formula with respect to the x-y axis as shown in FIG. There is.
なお、この場合も、双曲線に代えて次式で表わ
される曲率半径Ｒの円弧曲線で近似することもで
きる。 In this case as well, instead of the hyperbola, it can be approximated by a circular arc curve with a radius of curvature R expressed by the following equation.
Ｒ＝ｆ（Ｖ２／Ｖ１−１）
そして、アレイ振動子１１をリニア走査したと
き、第１図のロに示すように発生する音波ビーム
Ｂa，Ｂbは第１図のイの場合と同様に被検体に対
してセクタ走査となる。 R=f(V 2 /V 1 -1) Then, when the array transducer 11 is linearly scanned, the sound wave beams B a and B b generated as shown in B of FIG. 1 are as shown in A of FIG. 1. Similarly, sector scanning is performed on the subject.
このように、リニア・セクタ変換レンズ及び伝
播媒質をリニア走査型の探触子に組合せることに
より、振動子はリニア走査でありながら、実際に
探触子から出る音波ビームはセクタ走査となつて
いるという実用上極めて効果のある超音波探触子
である。 In this way, by combining a linear-sector conversion lens and a propagation medium with a linear scanning probe, even though the transducer is linear scanning, the acoustic beam actually emitted from the probe is sector scanning. This ultrasonic probe is extremely effective in practice.
しかしながら、リニア・セクタ変換レンズ２
０，２０１は第３図に示すように厚み方向（Ｚ方
向）に対しては何らレンズの役割を果しておら
ず、厚み方向のビームは絞られていなかつた。こ
のため、音波ビーム幅は広くなり、厚み方向の分
解能のよい超音波画像が得られないという問題点
があつた。 However, the linear sector conversion lens 2
0,201 did not play any role as a lens in the thickness direction (Z direction) as shown in FIG. 3, and the beam in the thickness direction was not focused. For this reason, the sound wave beam width becomes wide, and there is a problem that an ultrasound image with good resolution in the thickness direction cannot be obtained.
本発明の目的は、このような点に鑑み、厚み方
向にもレンズ効果のあるリニア・セクタ変換レン
ズを用いて厚み方向の分解能を向上し得るリニ
ア・セクタ変換の可能な超音波探触子を提供する
ことにある。 In view of these points, an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe capable of linear-sector conversion that can improve resolution in the thickness direction by using a linear-sector conversion lens that also has a lens effect in the thickness direction. It is about providing.
以下図面に基づき本発明を説明する。第４図は
本発明に係る超音波探触子の特にリニア・セクタ
変換レンズの厚み方向の断面形状のみを示す図で
ある。本発明は第４図に示すような曲面を有する
リニア・セクタ変換レンズを用いた点を除いては
第１図に示す探触子に同じである。第４図のイは
V1〜V2の場合のレンズ形状、第４図のロはV1〜
V2の場合のレンズ形状を示す。第４図のイに示
すレンズ２０の曲面の方程式は、
ただし、ｆは焦点距離
で与えられる双曲線となる。なお、開口が小さい
場合は円弧で近似でき、その半径Ｒは、
Ｒ＝ｆ（Ｖ２／Ｖ１−１）
で与えられる。また、第４図のロに示すレンズ２
０１の曲面の方程式は、
で与えられる惰円となる。なお、開口が小さい場
合には円で近似でき、その半径Ｒは、
Ｒ＝ｆ（１−Ｖ２／Ｖ１）
で与えられる。なお、焦点距離ｆは測定深度に応
じて適宜選定される。 The present invention will be explained below based on the drawings. FIG. 4 is a diagram showing only the cross-sectional shape in the thickness direction, particularly of the linear sector conversion lens of the ultrasonic probe according to the present invention. The present invention is the same as the probe shown in FIG. 1 except that a linear sector conversion lens having a curved surface as shown in FIG. 4 is used. A in Figure 4 is
Lens shape in the case of V 1 ~ V 2 , B in Fig. 4 is V 1 ~
The lens shape for V 2 is shown. The equation of the curved surface of the lens 20 shown in Fig. 4A is: However, f is a hyperbola given by the focal length. Note that when the opening is small, it can be approximated by a circular arc, and the radius R is given by R=f(V 2 /V 1 -1). In addition, the lens 2 shown in FIG.
The equation of the 0 1 surface is The inertia circle is given by . Note that when the aperture is small, it can be approximated by a circle, and the radius R is given by R=f(1-V 2 /V 1 ). Note that the focal length f is appropriately selected depending on the measurement depth.
第５図及び第６図は本発明のリニア・セクタ変
換レンズの他の形状を示す実施例図で、第５図イ
及びロは第４図イと同様にV1＜V2の場合のレン
ズ形状、第６図イ及びロは第４図ロと同様にV1
＞V2の場合のレンズ形状を示す。 FIGS. 5 and 6 are embodiment diagrams showing other shapes of the linear sector conversion lens of the present invention. FIGS . Shape, Figure 6 A and B are V 1 as in Figure 4 B.
>V 2 shows the lens shape.
なお、アレイ振動子１１及び伝播媒質３０のレ
ンズ２０，２０１との接着面は、レンズの面に合
つた平面又は曲面に形成されている。 Note that the adhesive surfaces of the array vibrator 11 and the propagation medium 30 with the lenses 20 and 201 are formed into flat or curved surfaces that match the surfaces of the lenses.
以上説明したように、本発明によれば、リニ
ア・セクタ変換レンズに振動子の配列方向（ｙ方
向又は方位方向）のみならず、レンズの厚み方向
（Ｚ方向）に関してもレンズ機能を持たせ、厚み
方向のビームも集束するようにしたので、方位方
向に加えて厚み方向でも分解能のよい超音波画像
を得ることができ、実用に供してその効果は大き
い。 As explained above, according to the present invention, the linear sector conversion lens has a lens function not only in the arrangement direction of the vibrators (y direction or azimuth direction) but also in the lens thickness direction (Z direction), Since the beam in the thickness direction is also focused, ultrasonic images with good resolution can be obtained not only in the azimuth direction but also in the thickness direction, which is highly effective in practical use.
第１図は従来のリニア・セクタ変換の可能な超
音波探触子の要部構成図、第２図及び第３図はリ
ニア・セクタ変換レンズの形状を説明するための
図、第４図は本発明に係るリニア・セクタ変換レ
ンズの形状を示す図、第５図及び第６図は本発明
に係るリニア・セクタ変換レンズの他の実施例を
示す図である。
１０……リニア電子走査用探触子、１１……ア
レイ振動子、２０，２０１……リニア・セクタ変
換レンズ、３０……伝播媒質。
Figure 1 is a block diagram of the main parts of a conventional ultrasonic probe capable of linear sector conversion, Figures 2 and 3 are diagrams for explaining the shape of the linear sector conversion lens, and Figure 4 is a diagram for explaining the shape of the linear sector conversion lens. FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the shape of the linear sector conversion lens according to the present invention, and are diagrams showing other embodiments of the linear sector conversion lens according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Linear electronic scanning probe, 11... Array transducer, 20, 20 1 ... Linear sector conversion lens, 30... Propagation medium.
Claims (1)
ビームを振動子の配列方向に絞ることのできるリ
ニア・セクタ変換レンズを接着し、更にこのリニ
ア・セクタ変換レンズの前面に伝播媒質を接着し
てなるリニア・セクタ走査変換の可能な超音波探
触子において、前記リニア・セクタ変換レンズが
その厚み方向においてもレンズ機能を持ち音波ビ
ームを集束し得るように構成したことを特徴とす
る超音波探触子。1 A linear sector conversion lens that can narrow the sound beam in the direction of the array of transducers is attached to the array transducers arranged in a straight line, and a propagation medium is bonded to the front surface of this linear sector conversion lens. An ultrasonic probe capable of linear sector scanning conversion, characterized in that the linear sector conversion lens has a lens function also in its thickness direction and is configured to be able to focus a sound beam. probe.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119688A JPS5822043A (en) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | Ultrasonic probe |
| GB8200699A GB2091520A (en) | 1981-01-13 | 1982-01-11 | Ultrasonic Probe |
| DE19823200762 DE3200762A1 (en) | 1981-01-13 | 1982-01-13 | ULTRASONIC PROBE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119688A JPS5822043A (en) | 1981-07-30 | 1981-07-30 | Ultrasonic probe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822043A JPS5822043A (en) | 1983-02-09 |
| JPS6145456B2 true JPS6145456B2 (en) | 1986-10-08 |
Family
ID=14767586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119688A Granted JPS5822043A (en) | 1981-01-13 | 1981-07-30 | Ultrasonic probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822043A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848213U (en) * | 1981-09-29 | 1983-04-01 | 株式会社島津製作所 | ultrasonic probe |
| JPH04127221U (en) * | 1991-05-09 | 1992-11-19 | 株式会社アライヘルメツト | helmet |
| JP5540361B2 (en) * | 2011-06-07 | 2014-07-02 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Ultrasonic sensor and manufacturing method thereof |
-
1981
- 1981-07-30 JP JP56119688A patent/JPS5822043A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5822043A (en) | 1983-02-09 |
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