超声波探测器以及使用该超声波探测器的超声波检査装置制造方法及图纸

技术编号:8368332 阅读:180 留言:0更新日期:2013-02-28 09:42
目的在于提供一种能够在构造上提高分辨率的超声波探测器。该超声波探测器具备向被检体(11)发送超声波的超声波探测器(12)、以及利用光来检测由被检体(11)内部的组织反射的超声波的光探测器(13),所述超声波探测器(12)的开口大于所述光探测器(13)的开口。由此,通过大开口来检测来自被检体(11)的反射波(超声波),因此能够得到比发送的超声波的宽度高的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波探测器以及使用该超声波探测器的超声波检査装置技术区域本专利技术涉及超声波探测器以及使用该超声波探测器的超声波检查装置,尤其涉及接收或收发超声波而得到超声波图像的超声波探测器以及使用该超声波探测器的超声波检查装置。
技术介绍
超声波检查装置是将超声波向被检体内发送、并基于在被检体内反射的反射波对被检体内部的信息进行图像化的装置。这种超声波检查装置具有实时性、简便性、非侵袭性等特征,因此也被用于观察心脏的跳动或胎儿的情况等将生物体作为被检体的用途。另外,超声波检查装置在近年来还逐渐被用于乳腺癌检查等,要求更高的空间分辨率。超声波检查装置的空间分辨率分为深度方向的距离分辨率和方位方向的方位分 辨率。距离分辨率依赖于发送波束的脉冲长度,脉冲波中包含的的波数越少,另外超声波的频率越高,则能够得到越好的分辨率。该距离分辨率甚至能够实现与CT类似的分辨率。另一方面,方位分辨率依赖于收发的超声波波束的方位方向的宽度(以下称为波束宽度),因此,以往难以从近距离到远距离在大范围内实现高分辨率。因此,作为在大范围内需要高空间分辨率的超声波检查装置,构成为能够控制超声波波束的焦点位置的阵列型的超声波探测器逐渐得以使用。该阵列型的超声波探测器构成为将多个振子以一维或二维排列,通过控制对各振子施加电压的定时,来控制发送波束或者接收波束的焦点位置。作为使用这种超声波探测器的情况下提高空间分辨率的方法的例子,存在使用所谓多段焦点法(例如专利文献I)的方法,该多段焦点法为一边在深度方向上改变焦点位置一边多次发送发送波束,对来自各发送波束的焦点位置附近的反射波的信号进行合成。另外,一边在深度方向上使接收波束的焦点位置偏移一边进行信号的接收的所谓动态焦点法(例如专利文献2)也得到了实用化。另外,使用数字波束形成(例如专利文献3)的方法也由于半导体技术的提高而能够实现,该数字波束形成为使数字存储器暂时对接收到的信号进行存储,按照希望求取的焦点位置调出接收信号并进行定相相加。但是,对于这种阵列型的超声波探测器之中的特别是二维的阵列探测器,构成振子的压电元件的微细加工和向多个压电元件的布线在技术上是困难的。与此相对,作为不需要向多个压电元件的电布线的方法,提出了将超声波信号变换为光信号来检测的方式的传感器,报告了使用光纤布拉格光栅的方法、使用法布里-珀罗(Fabry-PeiOt)共振器构造的方法。另外,还提出了使用具有二维检测面的光检测方式的超声波传感器的方法(例如专利文献4)。先行技术文献专利文献专利文献I日本特开2002-058671号公报专利文献2日本特开2004-313485号公报专利文献3日本特开2001-276058号公报专利文献4日本特开2004-000482号公报
技术实现思路
专利技术要解決的问题但是,在所述现有技术中,如下所述,在超声波检查装置的方位分辨率提高方面并不充分,进而还各自存在问题。例如,在专利文献I所公开的结构中,需要改变焦点深度对相同方向多次收 发超声波,因此如果要在大范围内得到高分辨率,则摄像时间增加成为问题。与此相对,专利文献2以及专利文献3所记载的结构由于能够针对一次发送设定多个接收波束的焦点位置来提高分辨率,因此能够不增加摄像时间地提高大范围的分辨率。但是,专利文献I 3所公开地方式都是在信号的检测方法以及检测到的信号的处理中提高分辨率的方法,而不是在构造上提高分辨率的方法。然而能够推断,如果将这些方式与在构造上实现高分辨率的结构组合,则能够实现更高的分辨率。另外,专利文献4所公开的结构通过将接收到的信号变换为光信号来检测,从而不需要压电元件的微细加工和电布线,能够实现二维的阵列探测器。但是,接收装置的信号检测方法仅特别对提高S/N(信噪比)进行了探讨,而完全没有进行与分辨率相关的检讨。本专利技术鉴于上述情况而做出,其目的在于,提供一种能够在构造上提高分辨率的超声波探测器以及使用该超声波探测器的超声波检查装置。 用于解决问题的手段为了达到上述以往的目的,本专利技术所涉及的一个方式的超声波探测器具备超声波发送部,向被检体发送超声波;以及超声波检测部,利用光来检测由所述被检体内部的组织反射的超声波;所述超声波检测部的用于检测由所述被检体内部的组织反射的超声波的区域的面积,大于所述超声波发送部的用于向所述被检体发送超声波的区域的面积。根据本结构,能够以大开口检测来自被检体的反射波(超声波),因此与发送的超声波的宽度相比能够得到高分辨率。另外,由于能够增大发送的超声波的宽度,并且增大扫描间距,因此能够减少进行扫描时的超声波的收发次数,能够实现摄像时间的缩短。另外,通过利用光来检测超声波回波,超声波检测部不需要布线,能够实现容易地二维排列多个接收点的结构。由此,能够实现可在构造上提高分辨率的超声波探测器。在此,也可以是,所述超声波检测部具备光源;光学系统,将所述光源所射出的光向所述被检体上照射;以及受光元件,接收来自所述被检体上的反射光,检测与该反射光相应的信号;所述超声波检测部根据由所述受光元件检测的信号的变化,检测传播到所述被检体的表面的超声波所引起的所述被检体的表面的振动,由此检测由所述被检体内部的组织反射的超声波。根据该结构,能够实现利用光来检测超声波,因此不需要布线,易于多点化以及大面积化。另外,也可以是,所述超声波检测部还具有反射体,该反射体在被检体上与所述被检体密接配置,按照由所述被检体内部的组织反射的超声波所引起的所述被检体的表面的振动,反射向所述被检体上照射的光;所述超声波检测部通过受光元件接收由所述反射体反射的光作为所述反射光,来检测由所述被检体内部的组织反射的超声波。根据该结构,来自光源的光照射到反射体,来自光源的光不直接照射到被检体,因此能够确保被检体的安全。另外,来自光源的光被反射体反射,因此能够抑制所照射的光的衰减,能够确保充分的光量。另外,也可以是,所述超声波检测部具备光分支元件,该光分支元件将所述光源所射出的光分支为检查用的第I光和参照用的第2光;所述光学系统将由所述光分支元件分支的所述第I光向所述被检体上照射,并且以将所述被检体上反射的所述第I光与由所述光分支元件分支的所述第2光合波而成的光作为所述反射光使所述受光元件接收,所述合波而成的反射光具有与所述反射的第I光与所述第2光的光频率之差相应的差频,被按照传播到所述被检体的表面的超声波所引起的所述被检体的表面的振动进行频率调制,所述超声波检测部根据由所述受光元件检测的所述合波而成的反射光的频率调制所引起的信号的变化,来检测传播到所述被检体的表面的超声波所引起的所述被检体的表面的振动,由此检测由所述被检体内部的组织反射的超声波。 根据该结构,能够由外差干涉光学系统来构成光学系统,通过检测干涉光,能够检测由被检体内部的组织反射的超声波。在此,也可以是,所述光分支元件由半透射元件构成,该半透射元件透射所述光源所射出的光的一部分作为所述第I光,反射其他部分作为所述第2光。根据该结构,能够在被检体的附近分离参照光和检测光,因此具有能够减少振动(体动)噪声的效果。另外,也可以是,所述反射体具有多个区域,具备超声波收敛部,与所述被检体密接形成,按所述多个检测区域中的每个检测区域使表示所述被检体的表面的振动的超声波收敛;第I反射元件,形成在所述超声波本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:永田贵之门胁慎一古屋博之
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:
国别省市:

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