JPS5934176A - フェイズドアレイ振動子駆動装置 - Google Patents
フェイズドアレイ振動子駆動装置Info
- Publication number
- JPS5934176A JPS5934176A JP57144057A JP14405782A JPS5934176A JP S5934176 A JPS5934176 A JP S5934176A JP 57144057 A JP57144057 A JP 57144057A JP 14405782 A JP14405782 A JP 14405782A JP S5934176 A JPS5934176 A JP S5934176A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- pitch
- ultrasonic
- thetax
- time
- 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.)
- Granted
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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】
本発明は、位相合成によって所望の方向に対して超音波
を送波又は受波することのできるフェイズドアレイ振動
子において、グレーティングサイドローブを低減し得る
フェイズドアレイ振動子駆動方式に関するものである。
を送波又は受波することのできるフェイズドアレイ振動
子において、グレーティングサイドローブを低減し得る
フェイズドアレイ振動子駆動方式に関するものである。
従来より、複数個の超音波変換素子を一定間隔で直線状
に配列したＩＪ ニアアレイ振動子によって超音波を送
波又は受波する際に、アレイ振動子の位置と方向は変え
ることなく、対象とする複数個の超音波変換素子を位相
１駆動（時間遅延をもって駆動）することによって超音
波を所望の方向に傾けて送波又は受波することができる
ことは、良く知られている。
に配列したＩＪ ニアアレイ振動子によって超音波を送
波又は受波する際に、アレイ振動子の位置と方向は変え
ることなく、対象とする複数個の超音波変換素子を位相
１駆動（時間遅延をもって駆動）することによって超音
波を所望の方向に傾けて送波又は受波することができる
ことは、良く知られている。
しかしながら、そのような位相駆動によってその超音波
の主ビームは所望の方向に向けられるが、その方向とは
別な方向において大きな強度を有する波面いわゆるグレ
ーティングサイドロープが生ずることがある。大きなグ
レーティングサイドローブは診断画像−Ｆに擬像を生む
こととなり、誤診を招来する結果ともなりかねない。ε
に１図は主ローブとグレーティングサイドロープの関係
を説明する図である。すなわち、今、例えば４個の超を
波変換素子ＴＤ□〜ＴＤ４を位相駆動（ＴＤ４．ＴＤ３
．ＴＤ２゜ＴＤ□の順によ、シ遅く駆動）すると、主ロ
ーブは左下方向に、またザイドローブは右下方向に向き
、その各々の合成波は図示のように主ビームＭＲＢとグ
レーティングサイドローブＧＳＲＢとになる。この場合
の各素子のＧＳＲＢは互いに波面が１波長ずつずれて重
なる方向に出現する。このようなグレーティングサイド
ロープがある場合の感度の指向性を図示すれば第２図の
ようになる。この場合、主ビームが直下方向（０＝０の
方向）であるとすると。
の主ビームは所望の方向に向けられるが、その方向とは
別な方向において大きな強度を有する波面いわゆるグレ
ーティングサイドロープが生ずることがある。大きなグ
レーティングサイドローブは診断画像−Ｆに擬像を生む
こととなり、誤診を招来する結果ともなりかねない。ε
に１図は主ローブとグレーティングサイドロープの関係
を説明する図である。すなわち、今、例えば４個の超を
波変換素子ＴＤ□〜ＴＤ４を位相駆動（ＴＤ４．ＴＤ３
．ＴＤ２゜ＴＤ□の順によ、シ遅く駆動）すると、主ロ
ーブは左下方向に、またザイドローブは右下方向に向き
、その各々の合成波は図示のように主ビームＭＲＢとグ
レーティングサイドローブＧＳＲＢとになる。この場合
の各素子のＧＳＲＢは互いに波面が１波長ずつずれて重
なる方向に出現する。このようなグレーティングサイド
ロープがある場合の感度の指向性を図示すれば第２図の
ようになる。この場合、主ビームが直下方向（０＝０の
方向）であるとすると。
０−０に主ピークが現われる。グレーティングサイドロ
ープの発生するθｘ、−Ｏｘ方向に第２の大きな山Ｐ１
．Ｐ２が出現する。この山は主ピークに比較してかなり
大きく、無視することができない。主ビームに基づく単
峰の指向性こそが望ましい姿であり、それに近づけるた
めにグレーティ、ングサイドロープを低減するための種
々の方法が考えられている。例えば、■ 送波パルスを
短くする、■素子のピッチを短くする、■素子より発生
する波長を長くする（低周波化する）、などがある。し
かし、上記■は素子のダンピング制御が困難であり、■
は開口（素子数Ｘピッチ）に制限を加えるため超音波ビ
ームを電子フォー力ッシングにより集束させる場合十分
に細くならず分解能が低下し、まだ、■の場合にも分解
能の低下を招くため、いずれの方法も得策ではない。
ープの発生するθｘ、−Ｏｘ方向に第２の大きな山Ｐ１
．Ｐ２が出現する。この山は主ピークに比較してかなり
大きく、無視することができない。主ビームに基づく単
峰の指向性こそが望ましい姿であり、それに近づけるた
めにグレーティ、ングサイドロープを低減するための種
々の方法が考えられている。例えば、■ 送波パルスを
短くする、■素子のピッチを短くする、■素子より発生
する波長を長くする（低周波化する）、などがある。し
かし、上記■は素子のダンピング制御が困難であり、■
は開口（素子数Ｘピッチ）に制限を加えるため超音波ビ
ームを電子フォー力ッシングにより集束させる場合十分
に細くならず分解能が低下し、まだ、■の場合にも分解
能の低下を招くため、いずれの方法も得策ではない。
本発明は、このよう々点に鑑みなされたもので、その目
的とするところは、超音波変換素子を付勢する送受信回
路数を削減しつつグレーティングサイドロープを抑える
ことのできるフェイズドアレイ振動子駆動方式を提供す
ることにある。
的とするところは、超音波変換素子を付勢する送受信回
路数を削減しつつグレーティングサイドロープを抑える
ことのできるフェイズドアレイ振動子駆動方式を提供す
ることにある。
本発明は、送信時と受信時とで７エイズドアレイの超音
波変換素子の配列ピッチが一方の２倍となるような関係
で超音波変換素子を付勢するようにしたことを特徴とす
るものである。
波変換素子の配列ピッチが一方の２倍となるような関係
で超音波変換素子を付勢するようにしたことを特徴とす
るものである。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第３図は本
発明の詳細な説明するための図である。
発明の詳細な説明するための図である。
すなわち、第３図の（イ）に示すように超音波変換素子
ＴＤ１〜ＴＤｎ（この場合ｎ＝１２）がピッチｄ（たい
るものとする。受波時は第３図のｅつに示すように１２
個の素子の中の１個置きの６個の素子（ＴＤｌ。
ＴＤ１〜ＴＤｎ（この場合ｎ＝１２）がピッチｄ（たい
るものとする。受波時は第３図のｅつに示すように１２
個の素子の中の１個置きの６個の素子（ＴＤｌ。
ＴＤ３．ＴＤ５．ＴＤ７．ＴＤ９．ＴＤｌｌで、ピッチ
は２ｄ）で受信する。この場合、グレーティングサイド
ロープは主ロープに対してθＸ及び−（ｌｘ（図示省略
）方向に出現し、その方向においては隣り合う素子間で
丁度１波長分の位相差が出来ている。仁の場合の感度の
指向性は＠４図の（ロ）に示すようになる。一方、送波
時は第５図の（ロ）に示すように中央の６個の素子（Ｔ
Ｄ −ＴＤ９． ピッチはｄ）を付勢して音波を射
出させる。この場合のθＸ及び−θＸ方向においては隣
り合う素子間で半波長の位相差となるので、互いに打消
し合って最小強度となり、送波時の指向性は第４図の０
）に示すようになる。ところで、総合的には送受信の各
指向性を合成した指向性となるから第４図の（ハ）に示
すような単峰性の指向性となり、グレーティングサイド
ロープを抑えたととになっている。
は２ｄ）で受信する。この場合、グレーティングサイド
ロープは主ロープに対してθＸ及び−（ｌｘ（図示省略
）方向に出現し、その方向においては隣り合う素子間で
丁度１波長分の位相差が出来ている。仁の場合の感度の
指向性は＠４図の（ロ）に示すようになる。一方、送波
時は第５図の（ロ）に示すように中央の６個の素子（Ｔ
Ｄ −ＴＤ９． ピッチはｄ）を付勢して音波を射
出させる。この場合のθＸ及び−θＸ方向においては隣
り合う素子間で半波長の位相差となるので、互いに打消
し合って最小強度となり、送波時の指向性は第４図の０
）に示すようになる。ところで、総合的には送受信の各
指向性を合成した指向性となるから第４図の（ハ）に示
すような単峰性の指向性となり、グレーティングサイド
ロープを抑えたととになっている。
ここで、主ビームの細さＫついて検討するに、ビーム幅
は開口（素子の分布している長さ）に逆比例して細くな
るため、第６図に示す実施例では、送波時の主ビームの
幅は広く、受波時の主ビームは細くなる。送受波の総合
では、その中間値すなわちおよそ全開口の７５ｚ程度に
対応するビーム幅となる。
は開口（素子の分布している長さ）に逆比例して細くな
るため、第６図に示す実施例では、送波時の主ビームの
幅は広く、受波時の主ビームは細くなる。送受波の総合
では、その中間値すなわちおよそ全開口の７５ｚ程度に
対応するビーム幅となる。
なお、送波と受波を第６図の場合の逆すなわち第３図の
ｅ）に示す２ｄピツチの素子で送波し、第５図の←）に
示すｄピッチの素子で受波するようにしてもよく、総合
的な指向性及びビーム幅は同じとなる。
ｅ）に示す２ｄピツチの素子で送波し、第５図の←）に
示すｄピッチの素子で受波するようにしてもよく、総合
的な指向性及びビーム幅は同じとなる。
第５図は本発明に係る駆動回路の一実施例を示す構成図
である。すなわち、１２個の超音波変換素子ＴＤ□〜Ｔ
ｎ１２の中より第３図の（ロ）、クラに示すように送波
時には中央の６個の素子を、受波時にはＴＤ□から１つ
置きに位置した６個の素子をスイッチ回路ＳＫよって選
択し、６個の送受信回路５１〜５６に接続する。送受信
回路５□〜５６は各々同一の構成となっていて、超音波
変換素子を励振するための駆動パルスを発生し、その後
変換素子より得られるエコー信号を受信して信号処理回
路（図示せず）に送るようになっている。なお、送受信
回路には変換素子を位相駆動するための遅延回路も含ま
れている。
である。すなわち、１２個の超音波変換素子ＴＤ□〜Ｔ
ｎ１２の中より第３図の（ロ）、クラに示すように送波
時には中央の６個の素子を、受波時にはＴＤ□から１つ
置きに位置した６個の素子をスイッチ回路ＳＫよって選
択し、６個の送受信回路５１〜５６に接続する。送受信
回路５□〜５６は各々同一の構成となっていて、超音波
変換素子を励振するための駆動パルスを発生し、その後
変換素子より得られるエコー信号を受信して信号処理回
路（図示せず）に送るようになっている。なお、送受信
回路には変換素子を位相駆動するための遅延回路も含ま
れている。
第６図は駆動回路の他の実施例図である。この実施例の
場合には送信と受信とは別々の回路で行なうようにして
いる。送信回路６□〜６６によって中央の６個の変換素
子ＴＤ４〜ＴＤ９を付勢し、受信回路７□〜７６によっ
て２ｄピツチの変換素子のエコー信号を受信する。この
場合、受信回路には送信回路の出力が直接回り込まない
ように工夫されている。
場合には送信と受信とは別々の回路で行なうようにして
いる。送信回路６□〜６６によって中央の６個の変換素
子ＴＤ４〜ＴＤ９を付勢し、受信回路７□〜７６によっ
て２ｄピツチの変換素子のエコー信号を受信する。この
場合、受信回路には送信回路の出力が直接回り込まない
ように工夫されている。
なお、第５図及び第６図からも明らかなように１２個の
素子の中、総てが使用されるのではなく、２番目、１０
番目及び１２番目の素子（黒丸）は全く使用されておら
ず省略しても何ら差し支えない。
素子の中、総てが使用されるのではなく、２番目、１０
番目及び１２番目の素子（黒丸）は全く使用されておら
ず省略しても何ら差し支えない。
寸だ、素子の数は１２個に限定するものではない。
以上説明したように、本発明によれば、超音波変換素子
をｄ（ただし、λ／２くｄくλｔｆ ）のピッチで直線
状に配列し、送波時と受波時とで付勢する変換素子のピ
ッチをｄと２ｄとに変えることによりてグレーティング
サイドロープを抑えることができ、しかも付随的に送受
信回路数を削減することができる。
をｄ（ただし、λ／２くｄくλｔｆ ）のピッチで直線
状に配列し、送波時と受波時とで付勢する変換素子のピ
ッチをｄと２ｄとに変えることによりてグレーティング
サイドロープを抑えることができ、しかも付随的に送受
信回路数を削減することができる。
第１図はグレーティングサイドローブ発生原理を説明す
るだめの図、第２図は４３１図における感度の指向特性
図、第３図は本発明の詳細な説明するための図、第４図
は本発明における感度の指向性を示す図、第５図は本発
明に係る駆動回路の一実施例を示す構成図、第６図は駆
動回路の他の実施例構成図である。 ＴＤ□〜π□２・・・超音波変換素子、Ｓ・・・スイッ
チ回路、５□〜５６・・・送受信回路、６□〜６６・・
・送信回路、７□〜７６・・・受信回路。
るだめの図、第２図は４３１図における感度の指向特性
図、第３図は本発明の詳細な説明するための図、第４図
は本発明における感度の指向性を示す図、第５図は本発
明に係る駆動回路の一実施例を示す構成図、第６図は駆
動回路の他の実施例構成図である。 ＴＤ□〜π□２・・・超音波変換素子、Ｓ・・・スイッ
チ回路、５□〜５６・・・送受信回路、６□〜６６・・
・送信回路、７□〜７６・・・受信回路。
Claims (1)
- 複数個の超音波変換素子を超音波変換素子より射出され
る超音波の波長の１４より大きくかっ１／２より小さい
ピッチｄで直線状に配列し、送波時と受波時とで超音波
変換素子のピッチをｄと２ｄとに変えかつそれぞれの開
口の中心がほぼ一致するようにして位相駆動するように
したことを特徴とするフェイズドアレイ振動子、駆動方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144057A JPS5934176A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | フェイズドアレイ振動子駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57144057A JPS5934176A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | フェイズドアレイ振動子駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934176A true JPS5934176A (ja) | 1984-02-24 |
| JPH0113547B2 JPH0113547B2 (ja) | 1989-03-07 |
Family
ID=15353303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57144057A Granted JPS5934176A (ja) | 1982-08-20 | 1982-08-20 | フェイズドアレイ振動子駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934176A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153562A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
| JP2001238882A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
| FR2810742A1 (fr) * | 2000-05-01 | 2001-12-28 | Yazaki Corp | Appareil ultrasonore et procede de detection d'objets a balayage electronique |
| FR2810741A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-12-28 | Yazaki Corp | Appareil et procede de detection ultrasonore de position d'objets |
| JP2014160014A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toshiba Corp | 超音波形状計測装置及び計測方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5190850A (ja) * | 1975-02-06 | 1976-08-09 | ||
| JPS5327058A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-13 | Furuno Electric Co | Directional transmitting*receiving device |
| JPS56164975A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-18 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Tomographic video display system |
-
1982
- 1982-08-20 JP JP57144057A patent/JPS5934176A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5190850A (ja) * | 1975-02-06 | 1976-08-09 | ||
| JPS5327058A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-13 | Furuno Electric Co | Directional transmitting*receiving device |
| JPS56164975A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-18 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Tomographic video display system |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6153562A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
| JP2001238882A (ja) * | 2000-02-28 | 2001-09-04 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
| FR2810741A1 (fr) * | 2000-04-26 | 2001-12-28 | Yazaki Corp | Appareil et procede de detection ultrasonore de position d'objets |
| DE10120508B4 (de) * | 2000-04-26 | 2006-03-23 | Yazaki Corp. | Elektronisches Ultraschallabtast-Objektdetektionsgerät und betreffendes Verfahren |
| FR2810742A1 (fr) * | 2000-05-01 | 2001-12-28 | Yazaki Corp | Appareil ultrasonore et procede de detection d'objets a balayage electronique |
| DE10120509B4 (de) * | 2000-05-01 | 2006-04-13 | Yazaki Corp. | Elektronisches Ultraschallabtast-Objektdetektionsgerät und betreffendes Verfahren |
| JP2014160014A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toshiba Corp | 超音波形状計測装置及び計測方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0113547B2 (ja) | 1989-03-07 |
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