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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022085042
(43)【公開日】2022-06-08
(54)【発明の名称】超音波探触子
(51)【国際特許分類】
A61B 8/00 20060101AFI20220601BHJP
G01N 29/24 20060101ALI20220601BHJP
H04R 17/00 20060101ALI20220601BHJP
【ＦＩ】
A61B8/00
G01N29/24
H04R17/00 330J
H04R17/00 332
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020196519
(22)【出願日】2020-11-27
(71)【出願人】
【識別番号】000232483
【氏名又は名称】日本電波工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】那珂 洋二
(72)【発明者】
【氏名】和田 哲哉
(72)【発明者】
【氏名】込山 和彦
【テーマコード（参考）】
2G047
4C601
5D019
【Ｆターム（参考）】
2G047AA12
2G047AC13
2G047BC13
2G047CA01
2G047EA12
2G047EA15
2G047GB02
2G047GB25
2G047GE05
2G047GF19
4C601BB21
4C601BB22
4C601EE10
4C601GB04
4C601GB32
4C601GB34
4C601GB35
4C601GB36
4C601GC02
5D019AA01
5D019BB17
5D019FF04
5D019GG03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】音響レンズを移動させて超音波の焦点位置を調整できる実用的な構造を持つ新規な超音波探触子を提供する。
【解決手段】超音波探触子１０は、被診断物Ｗ側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ１１、可動型の第２音響レンズ１３及び超音波振動子モジュール１５と、前記第２音響レンズを前記直線に平行に移動するための音響レンズ移動機構１７と、を備えている。そして、前記第１音響レンズは、超音波の入射面ｒ１ｉの曲率が出射面の曲率ｒ１ｏより急な両面曲面の音響レンズであり、前記第２音響レンズは、超音波の入射面ｒ２ｉの曲率が出射面ｒ２ｏの曲率より緩い音響レンズである。
【選択図】図１
【解決手段】超音波探触子１０は、被診断物Ｗ側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ１１、可動型の第２音響レンズ１３及び超音波振動子モジュール１５と、前記第２音響レンズを前記直線に平行に移動するための音響レンズ移動機構１７と、を備えている。そして、前記第１音響レンズは、超音波の入射面ｒ１ｉの曲率が出射面の曲率ｒ１ｏより急な両面曲面の音響レンズであり、前記第２音響レンズは、超音波の入射面ｒ２ｉの曲率が出射面ｒ２ｏの曲率より緩い音響レンズである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被診断物側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ、可動型の第２音響レンズ及び超音波振動子モジュールと、前記第２音響レンズを前記直線に平行に駆動するための音響レンズ移動機構と、を備える超音波探触子であって、
前記第１音響レンズは、超音波を拡散する音響レンズであり、前記第２音響レンズは前記超音波を収束する音響レンズであることを特徴とする超音波探触子。
前記第１音響レンズは、超音波を拡散する音響レンズであり、前記第２音響レンズは前記超音波を収束する音響レンズであることを特徴とする超音波探触子。
【請求項2】
前記第１音響レンズは、超音波の入射面の曲率が出射面の曲率より急な両面曲面の音響レンズであり、前記第２音響レンズは、超音波の入射面の曲率が出射面の曲率より緩い音響レンズであることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項3】
前記第２音響レンズは、前記入射面が平面で、前記出射面が凹面となっている凹レンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波探触子。
【請求項4】
前記超音波振動子モジュールと前記第２音響レンズとの間、及び、前記第２音響レンズと前記第１音響レンズとの間は、音速が第１音速Ｃ１となる超音波伝搬媒質で満たされており、
前記第２音響レンズは、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、
前記第１音響レンズは、第３音速Ｃ３となる材質で構成してあり、
前記被診断物の音速を第４音速Ｃ４としたとき、
前記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の超音波探触子。
前記第２音響レンズは、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、
前記第１音響レンズは、第３音速Ｃ３となる材質で構成してあり、
前記被診断物の音速を第４音速Ｃ４としたとき、
前記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超音波の焦点位置を可変できる超音波探触子に関する。
【背景技術】
【0002】
超音波の焦点位置を可変できる超音波探触子は、そうで無い場合に比べ、汎用性が高まるので好ましい。このような超音波探触子であれば、体内の深部を探触する場合や、皮膚の表層部を探触する場合等のいずれにも対応できるからである。
【0003】
この種の超音波探触子の従来例として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この超音波探触子は、音速の異なる液体の界面状態を変化させて、超音波の焦点位置を変えるものであった。
【0004】
また、他の従来例として、例えば特許文献２に開示の超音波探触子があった。これは、図６に示したように、振動子アレイ５１と、そこから発せられる超音波ビームを収束する複数の音響レンズ５３，５５，５７と、これら音響レンズの少なくとも１つの位置を変えるレンズ移動機構５９と、レンズ移動機構の制御回路６１と、を備えた超音波探触子６３であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１２－５０４０１１号公報
【特許文献2】特開平１－１２６５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献１に開示されたものは、超音波探触子の姿勢によって重力の影響具合が変化した場合や超音波探触子の操作速度によって、液体界面の形状が変化するため、液体の界面の形状を正確に変化させることが難しく、従って、超音波の焦点位置を正確に制御できないという問題点があった。
【0007】
また、特許文献２に開示されたものは、音響レンズを直接移動する構造であるため、特許文献１の場合に比べ、重力、操作速度の影響は受けにくいので、超音波の焦点調整構造としては、比較的確実な構造と言えた。しかし、特許文献２には、音響レンズを３つ備えた例が簡単に記載されているにすぎず、音響レンズを移動させて超音波の焦点位置を調整する実用的な構造は開示されていない。
【0008】
この出願は、上記の点に鑑みなされたものであり、従って、本出願の目的は、音響レンズを移動させて超音波の焦点位置を調整する実用的な構造を持つ新規な超音波探触子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的の達成を図るため、この発明の超音波探触子によれば、被診断物側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ、可動型の第２音響レンズ及び超音波振動子モジュールと、前記第２音響レンズを前記直線に平行に駆動するための音響レンズ移動機構と、を備える超音波探触子であって、
前記第１音響レンズは、超音波を拡散する音響レンズであり、前記第２音響レンズは前記超音波を収束する音響レンズであることを特徴とする。
前記第１音響レンズは、超音波を拡散する音響レンズであり、前記第２音響レンズは前記超音波を収束する音響レンズであることを特徴とする。
【0010】
この発明を実施するに当たり、前記第１音響レンズは、超音波の入射面の曲率ｒ１ｉが出射面の曲率ｒ１ｏ（図１参照。以下、同様）より急な両面曲面の音響レンズであり、前記第２音響レンズは、超音波の入射面の曲率ｒ２ｉが出射面の曲率ｒ２ｏより緩い音響レンズであることが好ましい。
また、さらに好ましくは、前記第２音響レンズは、前記入射面ｒ２ｉが平面で、前記出射面ｒ２ｏが凹面となっている凹レンズであることが好ましい。
なお、上記の第１音響レンズおよび第２音響レンズ各々は、典型的には、図２（Ａ）、図２（Ｂ）それぞれに示すように、超音波振動子モジュールの長手方向、すなわちアレイ状の振動子群の並ぶ方向に沿って長尺な形状を持ち、かつ、前記長手方向に直交する方向が上記の曲率を持つ曲面となっている音響レンズである。
また、さらに好ましくは、前記第２音響レンズは、前記入射面ｒ２ｉが平面で、前記出射面ｒ２ｏが凹面となっている凹レンズであることが好ましい。
なお、上記の第１音響レンズおよび第２音響レンズ各々は、典型的には、図２（Ａ）、図２（Ｂ）それぞれに示すように、超音波振動子モジュールの長手方向、すなわちアレイ状の振動子群の並ぶ方向に沿って長尺な形状を持ち、かつ、前記長手方向に直交する方向が上記の曲率を持つ曲面となっている音響レンズである。
【0011】
この発明を実施するに当たり、前記超音波振動子モジュールと前記第２音響レンズとの間、及び、前記第２音響レンズと前記第１音響レンズとの間は、音速が第１音速Ｃ１となる超音波伝搬媒質で満たされており、
前記第２音響レンズは、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、
前記第１音響レンズは、第３音速Ｃ３となる材質で構成してあり、
前記被診断物の音速を第４音速Ｃ４としたとき、
前記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすことが好ましい。
前記第２音響レンズは、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、
前記第１音響レンズは、第３音速Ｃ３となる材質で構成してあり、
前記被診断物の音速を第４音速Ｃ４としたとき、
前記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
この発明の超音波探触子によれば、詳細は図３を用いて後述するが、超音波モジュールから出力される超音波は、第２音響レンズによって収束されて第１音響レンズに入力し、そして第１音響レンズによって拡散される。ただし、第２音響レンズが可動型であるため、第２音響レンズが第１音響レンズから遠い位置にある場合と、近い位置にある場合とで、超音波の第１音響レンズへの入射位置が変わる（図３（Ｄ）中のＨａ、Ｈｃ参照）。従って、超音波の焦点位置を可変でき、かつ、実用的な構造を持つ新規な超音波探触子を実現できる。しかも、２つの音響レンズによって実現できるから、焦点位置を変えることができる小型な超音波探触子を実現できる。また、第１音響レンズは固定型であるため、被診断物への影響も無い。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図3】図３（Ａ）～（Ｃ）各々は、第２音響レンズ１３の位置の違いによって超音波の焦点位置が変わる様子を示したイメージ図、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）の各状態での焦点位置が変わる原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。なお、説明に用いる各図はこれら発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。また、以下の実施形態中で述べる形状、材質等はこの発明の範囲内の好適例に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【0015】
１． 実施形態の超音波探触子１０の構造
先ず、図１を参照して、実施形態の超音波探触子１０の構造について説明する。
この超音波探触子１０は、いわゆるリニア型の超音波探触子に本発明を適用した例を示している。この超音波探触子１０は、被診断物Ｗ側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ１１、可動型の第２音響レンズ１３及び超音波振動子モジュール１５を備えている。さらに、超音波探触子１０は、第２音響レンズ１３を直線Ｌに平行に移動するための音響レンズ移動機構１７を備えている。さらに、超音波探触子１０は、自身を画像診断装置などに接続するためのケーブル１９を備えている。また、超音波探触子１０は、必要に応じて、超音波の送受信回路等を含む回路モジュール２１を備えていても良い。これら構成成分１１，１３，１５，１７、１９、２１は、筐体１０ａ内に配置してある。以下、各構成成分の具体的構成例について、説明する。
先ず、図１を参照して、実施形態の超音波探触子１０の構造について説明する。
この超音波探触子１０は、いわゆるリニア型の超音波探触子に本発明を適用した例を示している。この超音波探触子１０は、被診断物Ｗ側から順に直線状に配置した、固定型の第１音響レンズ１１、可動型の第２音響レンズ１３及び超音波振動子モジュール１５を備えている。さらに、超音波探触子１０は、第２音響レンズ１３を直線Ｌに平行に移動するための音響レンズ移動機構１７を備えている。さらに、超音波探触子１０は、自身を画像診断装置などに接続するためのケーブル１９を備えている。また、超音波探触子１０は、必要に応じて、超音波の送受信回路等を含む回路モジュール２１を備えていても良い。これら構成成分１１，１３，１５，１７、１９、２１は、筐体１０ａ内に配置してある。以下、各構成成分の具体的構成例について、説明する。
【0016】
第１音響レンズ１１及び第２音響レンズ１３各々は、超音波探触子の製造で用いられている従来公知の材料で構成することができる。これに限られないが、例えば金属、又は、例えばポリメチルペンテン等のプラスチック等で構成できる。
ただし、第１音響レンズ１１は、超音波を拡散する音響レンズであり、第２音響レンズ１３は超音波を収束する音響レンズである。第２音響レンズ１３と第１音響レンズ１１は、第２音響レンズ１３で収束される超音波を、第１音響レンズ１１で拡散し、然も、拡散したままではなく、第１音響レンズ１１を通過した後に焦点を結ぶようなレンズ条件に設定してある。具体的には、第１音響レンズ１１は、超音波の入射面の曲率ｒ１ｉが出射面の曲率ｒ１ｏより急な両面曲面の音響レンズで構成してあり、第２音響レンズ１３は、超音波の入射面の曲率ｒ２ｉが出射面の曲率ｒ２ｏより緩い音響レンズで構成してある。
上記の各曲率ｒ１ｉ、ｒ１ｏ、ｒ２ｉ及びｒ２ｏは、各音響レンズでの音速、音速比、目的とするフォーカス範囲、筐体１０ａの大きさ等を考慮し、選択する。
ただし、第１音響レンズ１１は、超音波を拡散する音響レンズであり、第２音響レンズ１３は超音波を収束する音響レンズである。第２音響レンズ１３と第１音響レンズ１１は、第２音響レンズ１３で収束される超音波を、第１音響レンズ１１で拡散し、然も、拡散したままではなく、第１音響レンズ１１を通過した後に焦点を結ぶようなレンズ条件に設定してある。具体的には、第１音響レンズ１１は、超音波の入射面の曲率ｒ１ｉが出射面の曲率ｒ１ｏより急な両面曲面の音響レンズで構成してあり、第２音響レンズ１３は、超音波の入射面の曲率ｒ２ｉが出射面の曲率ｒ２ｏより緩い音響レンズで構成してある。
上記の各曲率ｒ１ｉ、ｒ１ｏ、ｒ２ｉ及びｒ２ｏは、各音響レンズでの音速、音速比、目的とするフォーカス範囲、筐体１０ａの大きさ等を考慮し、選択する。
【0017】
また、超音波振動子モジュール１５は、任意好適な構成とできる。例えば、超音波振動子モジュール１５を、第２音響レンズ側から、音響整合層、振動子アレイ部、バッキング材（いずれも図示を省略）を備えた構成のものとすることができる。振動子アレイ部は、ＰＺＴ等の任意好適な圧電振動子群によって構成できる。
【0018】
また、超音波振動子モジュール１５と第２音響レンズ１３との間、及び、第２音響レンズ１３と第１音響レンズ１１との間は、音速が第１音速Ｃ１となる超音波伝搬媒質によって満たしてある。具体的には、筐体１０ａの内部に水密構造を構成してあり、第１音速Ｃ１となる超音波媒質、例えば好適なオイルで満たしてある。
また、第２音響レンズ１３は、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、第１音響レンズ１１は、第３音速Ｃ３となる材質で構成してある。ただし、Ｃ２＝Ｃ３の場合でも、Ｃ２≠Ｃ３の場合であっても良い。これら音響レンズ１１，１３の材質は、例えば、上記したように妥当な金属又は樹脂等である。
また、被診断物Ｗの音速を第４音速Ｃ４と定義したとき、上記の各音速Ｃ１～Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすよう、設定してある。このような、音速条件であると、上記の音響レンズの条件と相俟って、超音波の焦点位置を可変できる。
なお、当該探触子１０の使用時は、当該探触子１０と被診断物Ｗとの間に、超音波診断で通常用いられる任意好適なゲルを介在させても勿論良い。
また、第２音響レンズ１３は、第２音速Ｃ２となる材質で構成してあり、第１音響レンズ１１は、第３音速Ｃ３となる材質で構成してある。ただし、Ｃ２＝Ｃ３の場合でも、Ｃ２≠Ｃ３の場合であっても良い。これら音響レンズ１１，１３の材質は、例えば、上記したように妥当な金属又は樹脂等である。
また、被診断物Ｗの音速を第４音速Ｃ４と定義したとき、上記の各音速Ｃ１～Ｃ４は、Ｃ１＜Ｃ２、Ｃ１＜Ｃ３、Ｃ４＜Ｃ３を満たすよう、設定してある。このような、音速条件であると、上記の音響レンズの条件と相俟って、超音波の焦点位置を可変できる。
なお、当該探触子１０の使用時は、当該探触子１０と被診断物Ｗとの間に、超音波診断で通常用いられる任意好適なゲルを介在させても勿論良い。
【0019】
また、音響レンズ移動機構１７は、第２音響レンズ１３を、第１音響レンズ１１及び第２音響レンズ１３の配列方向すなわち直線Ｌに平行に移動するものであり、例えば、図２に示す構造のもので構成できる。
すなわち、第２音響レンズ１３に接続され、ギヤｇ１を有し、直線移動可能な直動部材１７ａ、ギヤｇ１に対応するギヤｇ２を有し、回転可能な歯車１７ｂ、歯車を左右回転させるモータ１７ｃ、直動部材１７ａの原点検出センサ１７ｄ、及び、モータ１７ｃを制御する制御回路１７ｅを備えた、音響レンズ移動機構１７である。モータ１７ｃは、ステッピングモータ、ＤＣモータ等、任意のもので良い。ＤＣモータを用いる場合は相対位置検出用のエンコーダと組み合わせて用いるのが良い。もちろん、音響レンズ移動機構１７の上記構成は一例に過ぎない。例えば、超音波探触子を把持する部分近傍に操作部材を設け、操作部材の機械的な動きを可動レンズの動きに連動させるような機械式移動機構、送りネジによる機械式移動機構等、他の任意好適な移動機構でも良い。また、原点検出センサを用いず、可動レンズが停止部材にぶつかる位置を原点位置と認識するような方式でも良い。
すなわち、第２音響レンズ１３に接続され、ギヤｇ１を有し、直線移動可能な直動部材１７ａ、ギヤｇ１に対応するギヤｇ２を有し、回転可能な歯車１７ｂ、歯車を左右回転させるモータ１７ｃ、直動部材１７ａの原点検出センサ１７ｄ、及び、モータ１７ｃを制御する制御回路１７ｅを備えた、音響レンズ移動機構１７である。モータ１７ｃは、ステッピングモータ、ＤＣモータ等、任意のもので良い。ＤＣモータを用いる場合は相対位置検出用のエンコーダと組み合わせて用いるのが良い。もちろん、音響レンズ移動機構１７の上記構成は一例に過ぎない。例えば、超音波探触子を把持する部分近傍に操作部材を設け、操作部材の機械的な動きを可動レンズの動きに連動させるような機械式移動機構、送りネジによる機械式移動機構等、他の任意好適な移動機構でも良い。また、原点検出センサを用いず、可動レンズが停止部材にぶつかる位置を原点位置と認識するような方式でも良い。
【0020】
また、ケーブル１９は、回路モジュール２１を設ける場合は回路モジュール２１の所定の入出力端子に接続してあり、回路モジュール２１を設けない場合は、超音波振動子モジュール１５の振動子アレイ部に接続してある。
【0021】
また、回路モジュール２１は、超音波の送受信回路等を含むものであり、超音波探触子１０を、専用の画像診断装置ではなく、タブレット、スマートフォン、パソコンなど携帯端末に接続して、画像診断装置を構成する場合に設ける。携帯端末側には専用のアプリケーションソフトを内蔵しておき、回路モジュール２１と協働して画像診断装置を構成できる。
【0022】
筐体１０ａは、この例の場合、長尺な形状をしていて、かつ、中央部が人によって持ち易いように凹状１０ｂにしてある。また、筐体１０ａ内には、超音波伝搬媒質を満たせる水密構造を有している。筐体１０ａは、樹脂、金属等、任意好適な材料で構成できるが、好ましくは樹脂で構成するのが良い。
【0023】
２． 超音波の焦点調整
次に、本発明の理解を深めるために、超音波探触子１０での超音波の焦点位置の調整原理について、図３を参照して説明する。ここで、図３（Ａ）～（Ｃ）各々は、超音波探触子１０の第２音響レンズ１３を移動して第１音響レンズ１１との距離を３つの状態に変化させた場合の超音波の焦点位置の違いを概略的に示した図である。また、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）の状態各々での、第１音響レンズ１１付近の超音波の挙動を示したイメージ図である。
次に、本発明の理解を深めるために、超音波探触子１０での超音波の焦点位置の調整原理について、図３を参照して説明する。ここで、図３（Ａ）～（Ｃ）各々は、超音波探触子１０の第２音響レンズ１３を移動して第１音響レンズ１１との距離を３つの状態に変化させた場合の超音波の焦点位置の違いを概略的に示した図である。また、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）及び図３（Ｃ）の状態各々での、第１音響レンズ１１付近の超音波の挙動を示したイメージ図である。
【0024】
図３（Ａ）の場合、第２音響レンズ１３は、超音波振動子モジュール１５に近い位置、従って第１音響レンズ１１から遠い位置にある。そのため、超音波振動子モジュール１５から出た超音波は、直ぐに第２音響レンズ１３で収束され、その後に第１音響レンズ１１までの長い距離を進んで第１音響レンズ１１に入る。その状態を拡大した図が、図３（Ｄ）中の超音波Ｕａｉである。すなわち、超音波Ｕａｉは、第１音響レンズ１１に対し、レンズ中心Ｐからレンズの外周方向の高さＨａの位置で、第１音響レンズ１１に入る。そして、この超音波Ｕａｉは、第１音響レンズ１１の界面において、第１音響レンズ１１の両面の曲率の関係およびスネルの法則によって屈曲して、焦点位置ｆａ（図３（Ａ）参照）に焦点を結ぶ。すなわち、図３（Ａ）の場合は、第１音響レンズ１１を通過した超音波Ｕａｏは、第１音響レンズ１１から比較的近い位置である焦点位置ｆａに焦点を結ぶ。なお、図３（Ｄ）に示したＮａは、超音波Ｕａｉの第１音響レンズ１１に入射した位置での、第１音響レンズ１１に対する法線である。
【0025】
一方、図３（Ｃ）の場合、第２音響レンズ１３は、超音波振動子モジュール１５から離れた位置、従って第１音響レンズ１１に近い位置にある。そのため、超音波振動子モジュール１５から出た超音波は、音速Ｃ１である超音波伝搬媒質中を直進した後、第２音響レンズ１３で収束され直ぐに第１音響レンズ１１に入る。その状態を拡大した図が、図３（Ｄ）中の超音波Ｕｃｉである。すなわち、超音波Ｕｃｉは、第１音響レンズ１１に対し、レンズ中心Ｐからレンズの外周方向の高さＨｃ、すなわち高さＨａよりも高い位置で、第１音響レンズ１１に入る。この超音波Ｕｃｉは、第１音響レンズ１１において、スネルの法則に従い屈曲して、焦点位置ｆｃ（図３（Ｃ）参照）に焦点を結ぶ。すなわち、図３（Ｃ）の場合は、第１音響レンズ１１を通過した超音波Ｕｃｏは、第１音響レンズ１１から遠い位置である焦点位置ｆｃに焦点を結ぶ。なお、図３（Ｄ）に示したＮｃは、超音波Ｕｃｉの第１音響レンズ１１に入射した位置での、第１音響レンズ１１に対する法線である。
【0026】
また、図３（Ｂ）の場合は、第２音響レンズ１３は、超音波振動モジュール１５と第１音響レンズ１１との間の中間位置にあるので、第１音響レンズ１１を通過した超音波Ｕｂｏは、図３（Ａ）の場合と図３（Ｃ）の場合の中間の位置である焦点位置ｆｂに焦点を結ぶ。
この発明の超音波探触子１０は、上記したような原理によって、超音波の焦点位置を可変できる。
この発明の超音波探触子１０は、上記したような原理によって、超音波の焦点位置を可変できる。
【0027】
３． 本発明の超音波探触子の使用例
次に、本発明の理解を深めるために、図４、図５を参照して、本発明の超音波探触子１０の使用例について説明する。
先ず、図４に示した例は、超音波探触子１０を、タブレット等の携帯端末３１に接続して、超音波画像診断装置を構成した例である。タブレット等の携帯端末３１内に超音波探触子を制御するアプリケーションソフトを格納してある。超音波探触子１０とタブレット等の携帯端末３１との接続は、互いのＵＳＢコネクタ２１ａ、３１ａを介して行っている例を示してある。
また、図５（Ａ）に示した例は、超音波探触子１０を、病院等に設置されている専用の超音波画像診断装置４０に接続した例である。この図５（Ａ）に示した例の場合は、回路モジュール２１は設けずに、超音波画像診断装置４０に設けた専用のかつ高機能な回路モジュールにより超音波探触子１０ｘを制御することが好ましい。
また、図５（Ｂ）に示した例は、いわゆるコンベックス型の超音波探触子１０ｘに本発明を適応した例を示している。詳細は省略するが、超音波振動モジュール１５ｘが、コンベックス型に対応する形状になっている。なお、コンベックス型の場合は、可動レンズを移動させるとコンベックスの曲率Ｒとレンズのそれとが同心とならなくなってしまうが、可動レンズの移動範囲の概略中央位置に置いて同心Ｒとなるように設計をすることで、上記影響を最小限にできる。また、いわゆるシングル型の超音波探触子に対しても本発明は適用できる。
次に、本発明の理解を深めるために、図４、図５を参照して、本発明の超音波探触子１０の使用例について説明する。
先ず、図４に示した例は、超音波探触子１０を、タブレット等の携帯端末３１に接続して、超音波画像診断装置を構成した例である。タブレット等の携帯端末３１内に超音波探触子を制御するアプリケーションソフトを格納してある。超音波探触子１０とタブレット等の携帯端末３１との接続は、互いのＵＳＢコネクタ２１ａ、３１ａを介して行っている例を示してある。
また、図５（Ａ）に示した例は、超音波探触子１０を、病院等に設置されている専用の超音波画像診断装置４０に接続した例である。この図５（Ａ）に示した例の場合は、回路モジュール２１は設けずに、超音波画像診断装置４０に設けた専用のかつ高機能な回路モジュールにより超音波探触子１０ｘを制御することが好ましい。
また、図５（Ｂ）に示した例は、いわゆるコンベックス型の超音波探触子１０ｘに本発明を適応した例を示している。詳細は省略するが、超音波振動モジュール１５ｘが、コンベックス型に対応する形状になっている。なお、コンベックス型の場合は、可動レンズを移動させるとコンベックスの曲率Ｒとレンズのそれとが同心とならなくなってしまうが、可動レンズの移動範囲の概略中央位置に置いて同心Ｒとなるように設計をすることで、上記影響を最小限にできる。また、いわゆるシングル型の超音波探触子に対しても本発明は適用できる。
【符号の説明】
【0028】
１０：実施形態の超音波探触子 １０ａ：筐体
１１：第１音響レンズ １３：第２音響レンズ
１５：超音波振動子モジュール １７：音響レンズ移動機構
１９：ケーブル Ｗ：被診断物
ｒ１ｉ：第１音響レンズの入射面の曲率
ｒ１ｏ：第１音響レンズの出射面の曲率
ｒ２ｉ：第２音響レンズの入射面の曲率
ｒ２ｏ：第２音響レンズの出射面の曲率
１１：第１音響レンズ １３：第２音響レンズ
１５：超音波振動子モジュール １７：音響レンズ移動機構
１９：ケーブル Ｗ：被診断物
ｒ１ｉ：第１音響レンズの入射面の曲率
ｒ１ｏ：第１音響レンズの出射面の曲率
ｒ２ｉ：第２音響レンズの入射面の曲率
ｒ２ｏ：第２音響レンズの出射面の曲率
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】