JP2000342583A - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device

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JP2000342583A
JP2000342583A JP11162907A JP16290799A JP2000342583A JP 2000342583 A JP2000342583 A JP 2000342583A JP 11162907 A JP11162907 A JP 11162907A JP 16290799 A JP16290799 A JP 16290799A JP 2000342583 A JP2000342583 A JP 2000342583A
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Japan
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ultrasonic
signal
probe
signal electrode
ultrasonic probe
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JP11162907A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Fukuda
宏 福田
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic device suitable for obtaining an ultrasonic image suppressing a side lobe in a wide range by transmission/reception by single pulse driving. SOLUTION: In this diagnostic device, an ultrasonic probe 11 is obtained by providing a ground electrode on the ultrasonic radiating surface of a piezoelectric oscillator 2 which is nearly in the shape of a rotationally symmetric disk with a smaller thickness at its center part and a larger thickness at is peripheral part and providing a signal electrode part 4 at its center part and electrode patterns 5a to 5d obtained by equally dividing a signal electrode part at its peripheral part in a peripheral direction on the rear surface of the oscillator 2. The obtained probe 11 is connected to an ultrasonic observing device 22. A high-frequency driving pulse and a low-frequency driving pulse are respectively and simultaneously applied to the part 4 and the patterns 5a to 5d at the peripheral part, and an ultrasonic image of a satisfactory image quality which is high in resolution by high-frequency components in a short distance area and is satisfactory in transmitting properties by low-frequency components in a long distance area is constructed through an amplifier 28, or the like, with respect to echo signals obtained by respectively receiving ultrasonic waves reflected by the side of a living body and converting them.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波を送受して超
音波画像を得るための超音波探触子及び超音波診断装置
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting and receiving ultrasonic waves to obtain an ultrasonic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波探触子は、中心軸上に幾何
学的焦点をもつように振動子の放射面の凹面の球面とし
たものや振動子の中心軸上に幾何学的焦点をもつ集束型
音響レンズを設けたものであった。
2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic probe has a concave spherical surface of a radiation surface of a vibrator so as to have a geometrical focus on a central axis, or a geometrical focus on a central axis of a vibrator. And a focusing acoustic lens having

【0003】しかし、このような超音波探触子におい
て、超音波ビームの焦点近傍ではビーム幅が細く絞られ
ているが、焦点からはずれた位置では超音波ビームは広
がるため、広範囲にわたって分解能の高い画像を得るこ
とができなかった。
However, in such an ultrasonic probe, the beam width is narrowed in the vicinity of the focal point of the ultrasonic beam, but the ultrasonic beam spreads out of the focal point, so that the resolution is high over a wide range. No image could be obtained.

【0004】この問題点を解決する方法の1つとして、
特開昭51−60491号公報におて、「超音波探触子
の前方又は後方にそれぞれ実効的、仮想的円環状音源を
形成する」超音波探触子が開示されている。この仮想円
環状音源を形成する超音波探触子のサイドローブを抑え
るため、振動振幅に対して重み付けを行った超音波探触
子を特開平10−322798号公報において開示し
た。
One of the methods to solve this problem is as follows.
Japanese Patent Laying-Open No. 51-60491 discloses an ultrasonic probe that “forms an effective and virtual annular sound source in front of or behind an ultrasonic probe, respectively”. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-322798 discloses an ultrasonic probe in which the vibration amplitude is weighted in order to suppress the side lobe of the ultrasonic probe forming the virtual annular sound source.

【0005】また、近場のビーム特性を改善するため
に、特公平4−14014号公報において中央領域と環
状領域に別れ各領域を選択的に駆動できるようにした複
式開口超音波変換器(探触子)が開示されている。
In order to improve the near-field beam characteristics, Japanese Patent Publication No. 4-14014 discloses a dual aperture ultrasonic transducer (see FIG. 1) which is divided into a central area and an annular area so that each area can be selectively driven. Tentacles) are disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】仮想円環状音源を形成
する超音波探触子もしくは円錐面形状の超音波放射面を
もつ探触子では、振動子の中心軸に近い部位の超音波放
射面は近場を向いていて、この部位から放射される超音
波の音軸は近場で振動子の中心軸上を交差した後遠場に
いくに従い中心軸上からどんどん離れていく。一方、振
動子の中心軸にから遠い位置の超音波放射面領域から放
射される超音波の音軸は、遠場で振動子の中心軸上と交
差している。
SUMMARY OF THE INVENTION In the case of an ultrasonic probe forming a virtual annular sound source or a probe having a conical surface-shaped ultrasonic radiation surface, the ultrasonic radiation surface at a position near the central axis of the transducer is preferred. Is directed to the near field, and the sound axis of the ultrasonic wave radiated from this part crosses the center axis of the vibrator in the near field, and then moves away from the center axis as it goes far. On the other hand, the sound axis of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic wave radiating surface region located far from the central axis of the vibrator intersects with the central axis of the vibrator in a far field.

【0007】特開平51−60491号公報に開示され
ている全面から同じ周波数成分をもった超音波パルスが
放射される従来の「超音波探触子の前方又は後方にそれ
ぞれ実効的、仮想的円環状音源を形成する」超音波探触
子では、広範囲にわたって細いメインビームを提供する
ものであったが、近場では振動子の中心軸から遠い位置
の音響放射面からの影響で音場が乱れ、遠場ではサイド
ローブの影響が大きく、超音波画像を劣化させる原因と
なっていた。
[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-60491 discloses a conventional "effective and virtual circle in front of or behind an ultrasonic probe, respectively, in which ultrasonic pulses having the same frequency component are radiated from the entire surface. The ultrasonic probe that forms an annular sound source provided a narrow main beam over a wide area, but in the near field, the sound field was disturbed by the effect of the acoustic radiation surface far from the center axis of the transducer. In the far field, the influence of the side lobe is large, which causes deterioration of the ultrasonic image.

【0008】そこで、遠場におけるサイドローブを低減
する為に、特開平10−322798号公報において
「超音波探触子の前方又は後方にそれぞれ実効的、仮想
的円環状音源を形成する」超音波探触子において振動子
の径方向に振動振幅に対して重み付けを行った。しか
し、振動振幅に対して重み付けを行いサイドローブを抑
えた仮想円環状音源を形成する超音波探触子では、広範
囲にわたってビーム幅の細いビームを形成し、かつサイ
ドローブを抑えることが可能となったが、遠方での中心
軸上音圧が小さくなり、深達度を向上させることが困難
であった。
Therefore, in order to reduce side lobes in the far field, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-322798 discloses an ultrasonic wave that “forms an effective and virtual toroidal sound source in front of or behind an ultrasonic probe, respectively”. In the probe, the vibration amplitude was weighted in the radial direction of the transducer. However, an ultrasonic probe that weights the vibration amplitude to form a virtual annular sound source with suppressed side lobes can form a beam with a narrow beam width over a wide range and suppress the side lobes. However, the sound pressure on the central axis at a distant place becomes small, and it is difficult to improve the depth.

【0009】近場の音場の乱れの影響を小さくする為
に、特開平4−14014号公報において、超音波有効
放射面が軸に対して対称な円弧面を有する探触子におい
て振動子を中央領域と環状領域にわけて選択的に駆動で
きるようにした探触子が開示されているが、この方法で
は、近場と遠場で駆動する領域を中央領域か環状領域か
を選択的しなければならないので、一度のパルス駆動に
よる送受信で近場から遠場まで画質の良い超音波画像を
得ることができない。
In order to reduce the influence of the near-field sound field disturbance, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-14014 discloses a method in which a vibrator is used in a probe having an ultrasonic effective radiation surface having an arc surface symmetric with respect to an axis. A probe is disclosed which can be selectively driven into a central region and an annular region.In this method, a region to be driven in near field and far field is selectively determined as a central region or an annular region. Therefore, it is not possible to obtain an ultrasonic image with good image quality from near field to far field by transmission / reception by one pulse drive.

【0010】(発明の目的)本発明では、上述した問題
点に鑑みてなされたものであり、一度のパルス駆動によ
り、広範囲にわたって細いビームを形成し、かつ遠方で
の音圧を下げることなくサイドローブを抑えることがで
きる超音波探触子を提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and forms a narrow beam over a wide range by a single pulse drive, and reduces the side pressure without lowering the sound pressure in a distant place. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe capable of suppressing a lobe.

【0011】また、上記超音波探触子を採用することに
より、一度のパルス駆動による送受信で、広範囲にわた
って画質の良い超音波画像を得ることができる超音波診
断装置を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining an ultrasonic image with high image quality over a wide range by transmitting and receiving by one pulse drive by employing the ultrasonic probe. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】円形の第1の超音波振動
部と、前記第1の超音波振動部に設けられた第1の信号
電極部と、前記第1の超音波振動部の外側の同心円状に
設けられた、前記第1の超音波振動部の厚さより厚い構
造の第2の超音波振動部と、前記第2の超音波振動部に
設けられた第2の信号電極部と、よりなり、前記第2の
超音波振動部の音響放射面、又は前記第1の超音波振動
部及び第2の超音波振動部が仮想円環もしくは略円錐面
形状の超音波放射面を有する超音波探触子を形成するこ
とにより、第1の信号電極部に高い周波数の駆動パルス
を、第2の信号電極部に低い周波数の駆動パルスを一度
に印加することにより、広範囲にわたって細いビームを
形成し、かつ遠方での音圧も上げてサイドローブを抑制
した超音波を送波可能にした。
Means for Solving the Problems A first circular ultrasonic vibrating section, a first signal electrode section provided on the first ultrasonic vibrating section, and an outer side of the first ultrasonic vibrating section. A second ultrasonic vibrating part having a structure thicker than the thickness of the first ultrasonic vibrating part, and a second signal electrode part provided on the second ultrasonic vibrating part, , The acoustic radiation surface of the second ultrasonic vibrating portion, or the first ultrasonic vibrating portion and the second ultrasonic vibrating portion have an ultrasonic radiation surface of a virtual annular or substantially conical surface shape. By forming an ultrasonic probe, a high-frequency drive pulse is applied to the first signal electrode portion and a low-frequency drive pulse is applied to the second signal electrode portion at a time, thereby forming a narrow beam over a wide range. Transmits ultrasonic waves that form and increase the sound pressure at distant places and suppress sidelobes It was to function.

【0013】円形の第1の超音波振動部と、前記第1の
超音波振動部に設けられた第1の信号電極部と、前記第
1の超音波振動部の外側の同心円状に設けられた、前記
第1の超音波振動部の厚さより厚い構造の第2の超音波
振動部と、前記第2の超音波振動部に設けられた第2の
信号電極部と、を有し、前記第2の超音波振動部の音響
放射面、又は前記第1の超音波振動部及び第2の超音波
振動部が仮想円環もしくは略円錐面形状の超音波放射面
を有する超音波探触子と、前記超音波探触子からのエコ
ー信号を周波数成分によって分離するフィルタ手段を有
し、前記超音波探触子から遠い観察対象の画像を得るた
めに前記フィルタ手段によって得られる低い周波数成分
を用い、前記超音波探触子から近い観察対象の画像は前
記フィルタ手段によって得られる高い周波数成分を用い
る超音波診断装置により、近い観察対象に対しては高い
周波数成分による高い分解能の超音波画像を、遠い観察
対象に対しては透過性の良い低い周波数成分によるS/
Nの良い超音波画像をそれぞれ得て、広範囲の領域に対
して総合的に画質の良い超音波画像を得られるようにし
ている。
A first ultrasonic vibrating portion having a circular shape, a first signal electrode portion provided on the first ultrasonic vibrating portion, and a concentric circular shape provided outside the first ultrasonic vibrating portion. A second ultrasonic vibration part having a structure thicker than the thickness of the first ultrasonic vibration part, and a second signal electrode part provided in the second ultrasonic vibration part, An ultrasonic probe having an acoustic radiation surface of a second ultrasonic vibrating portion, or an ultrasonic probe in which the first ultrasonic vibrating portion and the second ultrasonic vibrating portion have an ultrasonic radiation surface of a virtual annular or substantially conical surface shape. And a filter means for separating an echo signal from the ultrasonic probe by a frequency component, and a low frequency component obtained by the filter means to obtain an image of an observation target far from the ultrasonic probe. Used, the image of the observation target close to the ultrasonic probe is applied to the filter means. The ultrasonic diagnostic apparatus using the high frequency component obtained by the above-described method can provide a high-resolution ultrasonic image with a high frequency component for a near observation target, and an S image with a low-frequency component with good transparency for a distant observation target. /
Ultrasonic images with good N are obtained, so that an ultrasonic image with good image quality can be obtained comprehensively over a wide area.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図5は本発明の第1の
実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態の
超音波探触子の特徴等の概略を示し、図2は本発明の第
1の実施の形態の超音波探触子を示し、図3は本発明の
第1の実施の形態を用いて構成した超音波診断装置の全
体構成を示し、図4(A)及び(B)は本実施の形態で
用いた増幅器及びダイナミックフィルタの特性をそれぞ
れ示し、図5は変形例の超音波探触子の構成を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 5 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an outline of features and the like of an ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus configured by using the first embodiment of the present invention. FIGS. 4A and 4B show characteristics of the amplifier and the dynamic filter used in the present embodiment, respectively, and FIG. 5 shows a configuration of a modified ultrasonic probe.

【0015】本発明の第1の実施の形態を具体的に説明
するに先立ち、まず図1により本発明の第1の実施の形
態の超音波探触子の概略の特性及び信号処理手段での主
要な作用等を説明する。本発明の超音波探触子を構成す
る圧電振動子は、中心部が薄く径方向にいくに従い厚く
成形されている。本発明で用いられる圧電振動子は、圧
電セラミックス製でもよいが、微小圧電素子が樹脂中に
埋め込まれた複合圧電体であることがより望ましい。前
記圧電振動子は、中心部からは高周波成分を多く含んだ
超音波を放射し、外周にいくに従い低周波成分を多く含
んだ超音波を放射する。
Prior to concrete description of the first embodiment of the present invention, first, referring to FIG. 1, the general characteristics of the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention and the signal processing means will be described. Main functions and the like will be described. The piezoelectric vibrator constituting the ultrasonic probe according to the present invention is formed such that the center portion is thinner and thicker in the radial direction. Although the piezoelectric vibrator used in the present invention may be made of piezoelectric ceramics, it is more preferable that the piezoelectric vibrator is a composite piezoelectric body in which micro piezoelectric elements are embedded in resin. The piezoelectric vibrator emits an ultrasonic wave containing a large amount of high frequency components from a center portion, and emits an ultrasonic wave containing a large amount of low frequency components toward an outer periphery.

【0016】近場(近い観測対象)の超音波画像は、図
1(A)に示すように、主に斜線部で示した圧電振動子
の中心部で送受信される超音波の高周波成分を用いて構
築するため、近場での音場の乱れに起因する画像の劣化
もなく高周波超音波の特徴である高分解能な画像を構築
することができるようにする。
As shown in FIG. 1A, a near-field (close observation object) ultrasonic image mainly uses high-frequency components of ultrasonic waves transmitted and received at the center of a piezoelectric vibrator indicated by hatched portions. Therefore, it is possible to construct a high-resolution image which is a feature of high-frequency ultrasonic waves without deterioration of an image due to disturbance of a sound field in a near field.

【0017】遠場(遠い観測対象)の超音波画像を構築
する超音波成分は、生体中での減衰が小さい低周波成分
を用いるため、遠場からのエコー信号を十分な大きさで
受信可能で深いところまで画像構築できる。また、低周
波成分の超音波を放射する主要な放射面は仮想円環状音
源を形成する円環状放射面もしくは円錐面形状の円環状
放射面を形成している為、図1(B)に示すように、広
範囲にわたって細いメインローブのビームを形成するこ
とができる。参考として従来の単焦点探触子のビーム特
性を点線で示しておいた。
Since an ultrasonic component for constructing an ultrasonic image of a distant field (a distant observation target) uses a low-frequency component having a small attenuation in a living body, an echo signal from a distant field can be received with a sufficient magnitude. Image can be constructed to a deep place. In addition, the main radiation surface that emits the ultrasonic wave of the low-frequency component forms an annular radiation surface that forms a virtual annular sound source or an annular radiation surface having a conical surface shape. Thus, a narrow main lobe beam can be formed over a wide range. For reference, the beam characteristics of the conventional single focus probe are indicated by dotted lines.

【0018】更に前記圧電振動子の中心軸の回転方向に
対称に複数の受波部A,Bを配置し、前記細いメインロ
ーブからのエコー信号は各受波部A,Bで同時に受波さ
れるがサイドローブからのエコー信号は各受波部に音路
差が生じ時間に遅れが生じて受波されることを利用し
て、(観測装置側で)同時に受波されるエコー信号のみ
を取り出し画像処理することにより、遠場における超音
波画像のサイドローブの影響を抑制する。
Further, a plurality of wave receiving portions A and B are arranged symmetrically in the direction of rotation of the central axis of the piezoelectric vibrator, and echo signals from the narrow main lobe are simultaneously received by the wave receiving portions A and B. However, the echo signals from the side lobes are received only at the same time (at the observation device side), taking advantage of the fact that sound path differences occur in each of the receiving sections and the time is delayed and received. By performing the extraction image processing, the influence of the side lobe of the ultrasonic image in the far field is suppressed.

【0019】図1(B)に示すように受波部A,Bを配
置した時のメインローブ上の反射体a及びサイドローブ
上の反射体bからのエコーの各受波部A,Bにおける受
波信号と各受波部A,Bで同時に受波されるエコー信号
のみを取り出す手段の一つとして各受波部A,Bによる
受信信号を乗算した波形を図1(C)、(D)に示す。
各受波部A,Bによる各受信信号を乗算する際には、パ
ルス波形同士を乗算することにより点線で示した包洛線
信号を乗算するほうが調整等が容易で好ましい。
As shown in FIG. 1B, when the receiving units A and B are arranged, the echoes from the reflector a on the main lobe and the reflector b on the side lobes are received at the receiving units A and B. FIGS. 1C and 1D show waveforms obtained by multiplying a received signal and a received signal from each of the receiving units A and B as one of means for extracting only an echo signal received simultaneously by each of the receiving units A and B. ).
When multiplying each reception signal by each of the wave receiving units A and B, it is preferable to multiply the pulse waveforms by each other to multiply the envelope signal indicated by a dotted line because adjustment and the like are easy.

【0020】本発明では、遠場のビームを形成する低周
波成分の超音波を放射する主要な放射面を仮想円環状音
源を形成する円環状放射面もしくは円錐面形状の円環状
放射面としているため、図1(E)に示すように、メイ
ンローブとサイドローブの分離が従来の単焦点探触子に
比べて良いため、メインローブからエコー信号とサイド
ローブからのエコー信号の分離も従来の単焦点探触子に
比べ良好となる。
In the present invention, the main radiating surface for radiating ultrasonic waves of low frequency components forming a far-field beam is a circular radiating surface forming a virtual circular sound source or a circular radiating surface having a conical surface shape. Therefore, as shown in FIG. 1E, since the separation of the main lobe and the side lobe is better than that of the conventional single focus probe, the separation of the echo signal from the main lobe and the echo signal from the side lobe are also conventional. It is better than a single focus probe.

【0021】前記受波部A,Bは、振動子の中心軸から
の距離が大きいほど好ましく、各受波部A,Bは等間隔
に3個以上設けることが好ましい。また、前記受波部
A,Bは超音波の送波部と共通であっても良いし、受波
専用に設けたものであっても良い。
It is preferable that the distance between the wave receiving portions A and B from the central axis of the vibrator is larger, and it is preferable that three or more wave receiving portions A and B are provided at equal intervals. Further, the wave receiving units A and B may be common to the ultrasonic wave transmitting unit, or may be provided exclusively for wave receiving.

【0022】以下、本発明の第1の実施の形態の超音波
探触子1等の詳細な構成を説明する。図2(A)は本発
明の第1の実施の形態の超音波探触子1を示す。この超
音波探触子1は回転対称の略円板形状、より具体的には
一方が平らな平面で、他方の面が略円錐状に研磨されて
中央部が最も薄い圧電振動子2を有し、この圧電振動子
2の超音波放射面(前面とも言う)となる略円錐状曲面
の全面にグラウンド電極3が設けられ、他方の平面(後
面、或いは背面とも言う)側には同心円状に分割された
2つの信号電極部4,5が設けられている。
Hereinafter, a detailed configuration of the ultrasonic probe 1 and the like according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2A shows an ultrasonic probe 1 according to the first embodiment of the present invention. The ultrasonic probe 1 has a piezoelectric vibrator 2 having a rotationally symmetrical substantially disk shape, more specifically, one surface is a flat flat surface, and the other surface is polished to a substantially conical shape, and the center portion is the thinnest. The ground electrode 3 is provided on the entire surface of the substantially conical curved surface serving as the ultrasonic wave emitting surface (also referred to as the front surface) of the piezoelectric vibrator 2, and concentrically on the other flat surface (also referred to as the rear surface or the back surface). Two divided signal electrode units 4 and 5 are provided.

【0023】圧電振動子2の略円錐状曲面の頂点部は加
工を容易にするために略球面となっている。図2(B)
に示すように圧電振動子2の信号電極部5は圧電振動子
2の中心軸の回転方向に対称に例えば4分割された信号
電極パターン5a,5b,5c,5dで構成されてい
る。
The apex of the substantially conical curved surface of the piezoelectric vibrator 2 has a substantially spherical shape for easy processing. FIG. 2 (B)
As shown in (1), the signal electrode portion 5 of the piezoelectric vibrator 2 is composed of signal electrode patterns 5a, 5b, 5c, and 5d divided symmetrically in the rotation direction of the central axis of the piezoelectric vibrator 2, for example.

【0024】このように信号電極部4,5が設けられた
圧電振動子2は金属ケース6の内面にリング状に接着さ
れた絶縁部材7の前部内面にリング状に設けた切り欠き
部8に、この圧電振動子2の信号電極部4,5が形成さ
れている後面を内側にして挿入固定され、圧電振動子2
の前面のグラウンド電極3と金属ケース6にグラウンド
接続線9が半田付けされる。
The piezoelectric vibrator 2 provided with the signal electrodes 4 and 5 as described above has a notch 8 provided in a ring shape on the front inner surface of an insulating member 7 bonded in a ring shape to the inner surface of a metal case 6. The piezoelectric vibrator 2 is inserted and fixed with its rear surface on which the signal electrodes 4 and 5 are formed facing inward.
The ground connection line 9 is soldered to the ground electrode 3 and the metal case 6 on the front surface of the first embodiment.

【0025】圧電振動子2のグラウンド電極3の前面
(上面)に、接着剤(例えばエポキシ樹脂)を用いて、
各部位の圧電振動子2の厚みに依存して超音波放射に用
いる超音波周波数の波長をλとして、λ/4の厚みとな
るように図示しない型を用いて音響整合層10が形成さ
れている。本実施の形態では音響整合層10を1層のみ
設けているが、2層以上設けて送受波効率を上げること
も可能である。
On the front surface (upper surface) of the ground electrode 3 of the piezoelectric vibrator 2, using an adhesive (for example, epoxy resin),
The acoustic matching layer 10 is formed using a mold (not shown) so that the thickness of the ultrasonic frequency used for ultrasonic radiation is λ depending on the thickness of the piezoelectric vibrator 2 at each portion, and the thickness is λ / 4. I have. In the present embodiment, only one acoustic matching layer 10 is provided, but two or more acoustic matching layers 10 can be provided to increase the transmission / reception efficiency.

【0026】金属ケース6の背面から、圧電振動子2の
信号電極4と信号電極パターン5a,5b,5c,5d
にそれぞれ信号線11,12a,12b,12c,12
dを半田付けし、音を吸収して減衰させる機能が高い部
材(例えばフェライトゴム)を混入した接着剤としての
例えばエポキシ樹脂を流し込み、硬化させることにより
バッキング層13が形成されている。
From the back of the metal case 6, the signal electrode 4 of the piezoelectric vibrator 2 and the signal electrode patterns 5a, 5b, 5c, 5d
Respectively, signal lines 11, 12a, 12b, 12c, 12
The backing layer 13 is formed by soldering d, pouring in, for example, an epoxy resin as an adhesive mixed with a member having a high function of absorbing and attenuating sound (for example, ferrite rubber), and curing.

【0027】また、金属ケース6にグラウンド線14が
半田付けされ、このグランド線14と圧電振動子2のグ
ラウンド電極3を金属ケース6及びグラウンド接続線9
を介して電気的に接続される。信号線11,12a,1
2b,12c,12dとグラウンド線14は、図3に示
すように観測装置22に接続される。
A ground wire 14 is soldered to the metal case 6, and the ground wire 14 and the ground electrode 3 of the piezoelectric vibrator 2 are connected to the metal case 6 and the ground connection wire 9.
Are electrically connected via Signal lines 11, 12a, 1
The 2b, 12c, 12d and the ground line 14 are connected to the observation device 22 as shown in FIG.

【0028】金属ケース6は図示しない回転駆動機構に
接続されており、超音波探触子1の少なくとも音響整合
層10前面には、耐薬品性、耐水性を持つパリレン(ポ
リパラキシレン)のコーティング膜(図示せず)を形成
して、その内側を保護している。
The metal case 6 is connected to a rotation drive mechanism (not shown). At least the front surface of the acoustic matching layer 10 of the ultrasonic probe 1 is coated with a chemical-resistant and water-resistant parylene (polyparaxylene). A film (not shown) is formed to protect the inside.

【0029】以下に説明するように、このような構成の
超音波探触子1に対し、中心部の信号電極部4には高周
波の駆動パルスを、その周辺部の信号電極部5には低周
波の駆動パルスを一度に印加して観察対象側に超音波を
送波することにより、図1(E)の音圧分布等を有する
特性の良い超音波ビームを送出でき、また、観察対象側
から反射された反射超音波を受波して生成されたエコー
信号に対し、超音波観測装置22でのフィルタ手段によ
り高周波成分と低周波成分を分離すると共に、特に低周
波成分に対しては同位相成分を強調して抽出する乗算手
段により、遠い領域では深達度が良い超音波画像を得ら
れるようにすると共に、近い領域では高い周波数成分に
よる分解能が良い超音波画像を得られるようにしてい
る。
As will be described below, with respect to the ultrasonic probe 1 having such a configuration, a high-frequency driving pulse is applied to the central signal electrode portion 4 and a low-frequency driving pulse is applied to the peripheral signal electrode portion 5. By applying a driving pulse of a frequency at a time and transmitting ultrasonic waves to the observation target side, an ultrasonic beam having good characteristics having the sound pressure distribution and the like shown in FIG. The high frequency component and the low frequency component are separated from the echo signal generated by receiving the reflected ultrasonic wave reflected by the By multiplying means for emphasizing and extracting the phase component, it is possible to obtain an ultrasonic image with a good depth in a distant region, and to obtain an ultrasonic image with a good resolution by a high frequency component in a near region. I have.

【0030】図3は第1の実施の形態の超音波探触子1
を用いた超音波診断装置21の構成を示す。この超音波
診断装置21は、超音波探触子1と、この超音波探触子
1が接続され、該超音波探触子1に駆動パルス(送信パ
ルス)を印加して超音波を観測対象物としての生体側に
送波させると共に、生体側で反射された反射超音波を受
信して電気信号に変換されたエコー信号に対する信号処
理を行う観測装置22と、この観測装置22から出力さ
れる映像信号が入力されることにより、対応する超音波
画像を表示するモニタ23とから構成される。なお、図
3では超音波探触子1は圧電振動子2とその信号電極5
付近の構成のみを示す。
FIG. 3 shows an ultrasonic probe 1 according to the first embodiment.
1 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus 21 using a. In the ultrasonic diagnostic apparatus 21, the ultrasonic probe 1 is connected to the ultrasonic probe 1, and a driving pulse (transmission pulse) is applied to the ultrasonic probe 1 so that an ultrasonic wave is observed. An observation device 22 that transmits a wave to the living body as an object, receives reflected ultrasonic waves reflected by the living body, and performs signal processing on an echo signal converted into an electric signal, and an output from the observation device 22 A monitor 23 displays a corresponding ultrasonic image when a video signal is input. In FIG. 3, the ultrasonic probe 1 includes a piezoelectric vibrator 2 and its signal electrode 5.
Only the configuration in the vicinity is shown.

【0031】上記観測装置22は、信号電極4,5それ
ぞれに最も適した周波数、つまり高周波及び低周波の駆
動パルスを発生する高周波用パルサ24,低周波用パル
サ25を有し、それぞれ独立したパルス/エコー切換器
26,27a,27b,27c,27d及び前記パルス
/エコー切換器26,27a,27b,27c,27d
に接続された前記信号線11,12a,12b,12
c,12dを介してそれぞれ信号電極4と信号電極パタ
ーン5a,5b,5c,5dにパルス信号が供給され
る。
The observation device 22 has a high-frequency pulser 24 and a low-frequency pulser 25 that generate driving pulses of the most suitable frequency for the signal electrodes 4 and 5, that is, high-frequency and low-frequency driving pulses. / Echo switches 26, 27a, 27b, 27c, 27d and the pulse / echo switches 26, 27a, 27b, 27c, 27d
Signal lines 11, 12a, 12b, 12 connected to
Pulse signals are supplied to the signal electrode 4 and the signal electrode patterns 5a, 5b, 5c, 5d via c and 12d, respectively.

【0032】なお、パルス/エコー切換器26,27
a,27b,27c,27dは図示しないコントローラ
による切換信号により、パルス信号側とエコー信号側と
に切換得られる。つまり、低周波用パルサ24,高周波
用パルサ25から駆動パルスが一度に出力される時には
各駆動パルスが信号線11,12a,12b,12c,
12dを経て超音波探触子1側に伝送される。
The pulse / echo switches 26 and 27
a, 27b, 27c, and 27d can be switched between a pulse signal side and an echo signal side by a switching signal from a controller (not shown). That is, when driving pulses are output from the low-frequency pulsar 24 and the high-frequency pulsar 25 at one time, each driving pulse is output from the signal lines 11, 12a, 12b, 12c,
The signal is transmitted to the ultrasonic probe 1 via 12d.

【0033】観測対象物としての生体内部の音響インピ
ーダンスの変化部分で反射してくる反射超音波はこの超
音波探触子1で電気信号、つまりエコー信号に変換さ
れ、このエコー信号は前記信号線11,12a,12
b,12c,12dを介して前記パルス/エコー切換器
26,27a,27b,27c,27dに入力される。
パルス/エコー切換器26,27a,27b,27c,
27dは、エコー信号が入力される時には図示しないコ
ントローラによる切換信号により切り換えられ、従って
信号線11,12a,12b,12c,12dを介して
伝送されたエコー信号はそれぞれ増幅器28,29a,
29b,29c,29d及びダイナミックフィルタ3
0,31a,31b,31c,31dに順次入力され
る。
A reflected ultrasonic wave reflected at a portion where the acoustic impedance inside the living body as an object to be observed changes is converted into an electric signal, that is, an echo signal by the ultrasonic probe 1, and the echo signal is converted to the signal line. 11, 12a, 12
The pulses / echo switches 26, 27a, 27b, 27c, 27d are input to the pulse / echo switches 26, 12c, 12d.
Pulse / echo switches 26, 27a, 27b, 27c,
27d is switched by a switching signal from a controller (not shown) when an echo signal is input, so that the echo signals transmitted via the signal lines 11, 12a, 12b, 12c, 12d are amplified by amplifiers 28, 29a, respectively.
29b, 29c, 29d and dynamic filter 3
0, 31a, 31b, 31c, and 31d are sequentially input.

【0034】図4(A)及び(B)は本実施の形態で用
いた増幅器28,29a,29b,29c,29d及び
ダイナミックフィルタ30,31a,31b,31c,
31dの特性をそれぞれ示す。
FIGS. 4A and 4B show the amplifiers 28, 29a, 29b, 29c and 29d and the dynamic filters 30, 31a, 31b and 31c used in the present embodiment.
31d shows the respective characteristics.

【0035】増幅器28は近場(超音波探触子1からの
距離が小さい、近距離の領域)のエコー信号のみを増幅
する特性C28に設定されている。つまり、パルス印加
後の時間の経過における小さい領域からのエコー信号に
対しては大きなゲインを有し、その近距離の領域に相当
する時間の後は小さなゲインとなるようにその特性C2
8が設定されている。この増幅器28で増幅されたエコ
ー信号は動的にフィルタ特性を変更できるダイナミック
フィルタ30に入力される。
The amplifier 28 is set to have a characteristic C28 for amplifying only a near-field (a short-distance region where the distance from the ultrasonic probe 1 is small) region. In other words, the characteristic C2 has a large gain with respect to an echo signal from a small area in the lapse of time after the pulse application, and has a small gain after a time corresponding to a short distance area.
8 is set. The echo signal amplified by the amplifier 28 is input to a dynamic filter 30 capable of dynamically changing the filter characteristics.

【0036】このダイナミックフィルタ30は、図4
(B)に示すようにその特性C30がエコー信号の高周
波成分だけを透過するフィルタ特性を有し、このダイナ
ミックフィルタ30を通したエコー信号の高周波成分は
A/D変換器32aに入力される。
The dynamic filter 30 has the configuration shown in FIG.
As shown in (B), the characteristic C30 has a filter characteristic of transmitting only the high frequency component of the echo signal, and the high frequency component of the echo signal passed through the dynamic filter 30 is input to the A / D converter 32a.

【0037】これに反して増幅器29a,29b,29
c,29dは遠場のエコー信号のみを増幅する特性C2
9に設定されている。つまり、パルス印加後の時間の経
過における近距離の領域或いは近場からのエコー信号に
対しては小さなゲインで、その近場領域より後の遠場
(遠距離の領域)からのエコー信号に対しては大きなゲ
インとなる特性C29に設定されている。そして、増幅
器29a,29b,29c,29dで増幅されたエコー
信号は動的にフィルタ特性を変更できるダイナミックフ
ィルタ31a,31b,31c,31dにそれぞれ入力
される。
On the other hand, amplifiers 29a, 29b, 29
c and 29d are characteristics C2 for amplifying only the far-field echo signal.
9 is set. In other words, a small gain is applied to an echo signal from a near field or a near field in the elapse of time after pulse application, and an echo signal from a far field (far field) after the near field is obtained. In this case, the characteristic C29 is set to a large gain. The echo signals amplified by the amplifiers 29a, 29b, 29c, and 29d are input to dynamic filters 31a, 31b, 31c, and 31d that can dynamically change the filter characteristics.

【0038】ダイナミックフィルタ31a,31b,3
1c,31dは図4(B)に示すようにその特性C31
がエコー信号が帰ってくる時間に従い、実線で示すもの
から点線で示すものと順次シフトさせる。つまり、エコ
ー信号が帰ってくる時間に従い、フィルタのバンドパス
幅を低域側に順次シフトさせて遠場のエコー信号程、低
周波成分の信号を通過させるように設定されている。な
お、比較的近場から戻るエコー信号に対しても、その透
過特性はダイナミックフィルタ30の場合に比べて低い
周波数に設定されている。
Dynamic filters 31a, 31b, 3
1c and 31d have their characteristics C31 as shown in FIG.
Are sequentially shifted from those shown by solid lines to those shown by dotted lines according to the time at which the echo signal returns. That is, according to the time when the echo signal returns, the band pass width of the filter is sequentially shifted to the low frequency side so that the farther the echo signal, the lower the frequency component signal passes. The transmission characteristic of the echo signal that returns from a relatively near field is set to a lower frequency than that of the dynamic filter 30.

【0039】そして、ダイナミックフィルタ31a,3
1b,31c,31dを通したエコー信号は図3に示す
4入力の乗算器33に入力され、乗算により同位相の信
号を増幅してA/D変換器32bに送る。この乗算器3
3で処理された信号は、図1(C)、(D)に示すよう
に、同位相で入力された信号は増幅されるが、位相がず
れて入力された信号は減幅されて、同位相で入力された
信号を強調してすることができる(図1では受波部A,
Bで示しているが、第1の実施の形態ではこの受波部
A,Bは信号電極パターン5a,5d或いは5b,5c
の部分に相当する)。
The dynamic filters 31a, 31
The echo signals passed through 1b, 31c and 31d are input to a four-input multiplier 33 shown in FIG. 3, where the signals having the same phase are amplified by multiplication and sent to an A / D converter 32b. This multiplier 3
As shown in FIGS. 1 (C) and 1 (D), in the signal processed in step 3, signals input in the same phase are amplified, but signals input out of phase are reduced in width. The signal input in phase can be emphasized (in FIG. 1, the receiving units A,
B, in the first embodiment, the wave receiving portions A and B correspond to the signal electrode patterns 5a and 5d or 5b and 5c.
)).

【0040】上記各A/D変換器32a,32bでデジ
タル化された各信号は(両画像の合成手段としての)加
算器34に入力されて加算され、加算された信号は画像
処理回路35に入力され、映像信号に変換する画像処理
が行われた後、モニタ23に出力され、このモニタ23
の表示面に超音波観測画像を表示する。
Each signal digitized by each of the A / D converters 32a and 32b is input to an adder 34 (as means for synthesizing both images) and added, and the added signal is sent to an image processing circuit 35. After being input and subjected to image processing for converting it into a video signal, it is output to the monitor 23,
The ultrasonic observation image is displayed on the display surface of.

【0041】本実施の形態では、A/D変換器32a,
32bでデジタル化された各信号は加算器34で加算処
理しているが、アナログ信号を加算器34で加算処理し
た後デジタル化しても良いし、増幅器28,29a,2
9b,29c,29dでは単純にエコー信号を増幅し、
A/D変換器32a,32bでデジタル化された信号を
加算器34で加算処理する際に、A/D変換器32a,
32bからのデジタル信号に重み付けを変化させて加算
処理した信号を用いて画像を構築するようにしても良
い。
In this embodiment, the A / D converter 32a,
Each signal digitized at 32b is subjected to addition processing at the adder 34, but the analog signal may be digitized after being added at the adder 34, or the amplifiers 28, 29a, 2
9b, 29c and 29d simply amplify the echo signal,
When the adder 34 adds the signals digitized by the A / D converters 32a and 32b, the A / D converters 32a and 32b
An image may be constructed by using a signal obtained by performing an addition process while changing the weight of the digital signal from 32b.

【0042】また、本実施の形態では、エコー信号を増
幅しバンドパスフィルタを通して所望の帯域の信号にし
たものを乗算器33で処理しているが、乗算器33に入
力する前に図4の点線等で示すような包洛線信号に変換
した後、乗算器33で処理してもよい。
In this embodiment, the echo signal is amplified and converted into a signal of a desired band through a band-pass filter and processed by the multiplier 33. Before the signal is input to the multiplier 33, as shown in FIG. After conversion into an envelope signal as shown by a dotted line or the like, the signal may be processed by the multiplier 33.

【0043】本実施の形態では、信号電極部5で電極パ
ターン5a,5b,5c,5dに分割してそれぞれの電
極パターン5a,5b,5c,5dのある振動子部で受
波されるエコー信号を用いて遠場でのサイドローブの低
減を図る信号処理を行っているが、図5に示す超音波探
触子1′のようにしても良い。図5(A)は変形例の超
音波探触子1′の構造を断面図で示し、図5(B)は超
音波探触子1′を正面から見た図を示す。
In the present embodiment, the signal electrode section 5 divides the electrode pattern into electrode patterns 5a, 5b, 5c, and 5d, and the echo signal received by the vibrator section having each of the electrode patterns 5a, 5b, 5c, and 5d. Is used to perform signal processing for reducing side lobes in the far field, but an ultrasonic probe 1 'shown in FIG. 5 may be used. FIG. 5A is a sectional view showing the structure of an ultrasonic probe 1 ′ according to a modification, and FIG. 5B is a view of the ultrasonic probe 1 ′ as viewed from the front.

【0044】図5の超音波探触子1′では、受波専用の
高分子圧電素子製の受波器37a,37b,37c,3
7dを送波及び受波する圧電振動子2の中心軸の回り
に、中心軸に関して対称な位置に配置して、それぞれ信
号線12a′,12b′,12c′,12d′と接続さ
れ、これらの受波器37a,37b,37c,37dに
より遠場から反射してくるエコー信号を受波し、図3の
増幅器29a、29b、29c、29dにそれぞれ入力
し、それぞれの受波信号はその後段側で乗算することに
より、遠場でのサイドローブからのエコー信号の影響を
小さくすることも可能である。
In the ultrasonic probe 1 'shown in FIG. 5, the receivers 37a, 37b, 37c, 3 made of a polymer piezoelectric element exclusively for receiving waves are used.
7d is arranged at a position symmetrical with respect to the center axis of the piezoelectric vibrator 2 for transmitting and receiving the piezoelectric vibrator 2 and connected to the signal lines 12a ', 12b', 12c ', and 12d', respectively. The echo signals reflected from the far field are received by the receivers 37a, 37b, 37c, and 37d and input to the amplifiers 29a, 29b, 29c, and 29d in FIG. 3, respectively. , It is also possible to reduce the effect of the echo signal from the side lobe in the far field.

【0045】なお、圧電素子2の裏面側の信号電極部5
の電極パターン5a,5b,5c,5dは信号線12
a,12b,12c,12dにより低周波用パルサ25
と接続され、低周波の超音波を送波する。また、中心側
の信号電極部4は第1の実施の形態と同様に高周波用パ
ルサ24から高周波の超音波を送波すると共に、生体側
からの反射超音波を受波する。
The signal electrode 5 on the back side of the piezoelectric element 2
Electrode patterns 5a, 5b, 5c, 5d
a, 12b, 12c, 12d, a low-frequency pulsar 25
And transmits low frequency ultrasonic waves. The signal electrode unit 4 on the center side transmits high-frequency ultrasonic waves from the high-frequency pulsar 24 and receives reflected ultrasonic waves from the living body side in the same manner as in the first embodiment.

【0046】本実施の形態(及びその変形例)によれ
ば、主に圧電振動子2の中心部で送受波される超音波の
高周波成分を用いて近場での分解能が高い超音波画像を
構築し、遠場の超音波画像は、主に生体中での減衰が小
さい仮想円環状音源を形成する円環状放射面もしくは円
錐面形状の円環状放射面から放射される低周波数成分の
超音波を用い、更に振動子の中心軸の回転方向に対称な
位置に配置した電極パターン5a,5b,5c,5dに
よって形成された送受波部もしくは受波器37a,37
b,37c,37dで受信した信号を積算することによ
り、前記放射面から放射される広範囲にわたって細いメ
インローブからのエコー信号をサイドローブからのエコ
ー信号と区別して画像処理できる為、S/Nの良い超音
波画像を構築でき、従って近場から遠場まで総合的に画
質の良い超音波画像を得ることができる。なお、図2で
は圧電振動子2は中心部から周辺部へと連続的に厚みを
厚くして形成しているが、段階的に厚くするようにして
も良い。
According to the present embodiment (and its modified example), an ultrasonic image having a high resolution in the near field is mainly formed by using the high frequency components of the ultrasonic waves transmitted and received at the center of the piezoelectric vibrator 2. The ultrasound image of the far-field is mainly composed of low-frequency ultrasonic waves radiated from an annular radiating surface or a conical annular radiating surface forming a virtual annular sound source with small attenuation in a living body. And transmitting / receiving sections or receivers 37a, 37 formed by electrode patterns 5a, 5b, 5c, 5d arranged at positions symmetrical with respect to the rotational direction of the central axis of the vibrator.
By integrating the signals received at b, 37c and 37d, the echo signal from the narrow main lobe radiated from the radiation surface can be image-processed while being distinguished from the echo signal from the side lobe over a wide range. A good ultrasonic image can be constructed, and therefore an ultrasonic image with good image quality can be obtained comprehensively from near field to far field. Although the thickness of the piezoelectric vibrator 2 is continuously increased from the center to the periphery in FIG. 2, the thickness may be increased stepwise.

【0047】(第2の実施の形態)図6は本発明の第2
の実施の形態の超音波探触子41を示す。図6(A)は
超音波探触子41の断面構造を示し、図6(B)は複合
圧電振動子の背面の電極を示し、図6(C)は背面から
見た超音波探触子41を示す。本実施の形態の超音波探
触子41は図6(A)に示すようにエポキシ樹脂中に複
数の微小圧電素子を埋め込んだ(図6(A)では白色部
分がエポキシ樹脂を、斜線部分が微小圧電素子をそれぞ
れ示す)複合圧電振動子42を用いている。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows an ultrasonic probe 41 according to the embodiment. FIG. 6A shows a cross-sectional structure of the ultrasonic probe 41, FIG. 6B shows an electrode on the back surface of the composite piezoelectric vibrator, and FIG. 6C shows the ultrasonic probe viewed from the back surface. 41 is shown. The ultrasonic probe 41 of the present embodiment has a plurality of micro piezoelectric elements embedded in an epoxy resin as shown in FIG. 6 (A) (in FIG. 6 (A), the white portion represents the epoxy resin, and the hatched portion represents the epoxy resin). A composite piezoelectric vibrator 42 (each showing a micro piezoelectric element) is used.

【0048】この複合圧電振動子42は、中心部が薄く
周辺部が厚く研磨され、超音波放射面側に凹となる円錐
面形状ないしは凹球面形状にされ、その超音波放射面と
なる前面には全面にわたってグラウンド電極43が、他
方の面には図6(B)に示すように同心円状に分割され
た2つの信号電極部44,45と複合圧電振動子42の
中心軸に対して等距離の位置に3個の受波部が等間隔に
位置するように受波専用電極部46a,46b,46
b,46cが設けられている。
The composite piezoelectric vibrator 42 has a thin central portion and a thick peripheral portion, and is formed into a conical surface or a concave spherical shape concave toward the ultrasonic wave emitting surface side. 6B, the ground electrode 43 is provided over the entire surface, and the other surface is equidistant with respect to the central axis of the composite piezoelectric vibrator 42 and the two signal electrode portions 44 and 45 divided concentrically as shown in FIG. , The receiving-only electrodes 46a, 46b, 46 so that the three receiving parts are positioned at equal intervals.
b, 46c are provided.

【0049】フェライトゴム製バッキング材48は、凹
球面の内円部49と、振動子の中心軸上にない中心をも
つ円弧を振動子の中心軸を対称に回転させた軌跡面をも
つ仮想円環音源を形成する曲面の外円部50を持つ前面
51を有し、この前面51に複合圧電振動子42の背面
側が嵌まる形状となっている。
The ferrite rubber backing material 48 is an imaginary circle having an inner circular portion 49 of a concave spherical surface and a locus surface obtained by rotating a circular arc having a center not on the central axis of the vibrator symmetrically about the central axis of the vibrator. It has a front surface 51 having a curved outer circular portion 50 forming a ring sound source, and has a shape in which the rear surface side of the composite piezoelectric vibrator 42 fits into the front surface 51.

【0050】また、この前面51にはグラウンド線1
4,信号電極部44,45用の信号線11,12および
受波専用電極部46a,46b,46c用の受信線52
a,52b,52cをこのフェライトゴム製バッキング
材48の背面に導く為の貫通孔53a,53b,53
c,53d,53e,53fが図6(C)に示すように
設けられている。
The ground line 1 is provided on the front surface 51.
4, the signal lines 11 and 12 for the signal electrode units 44 and 45 and the reception line 52 for the wave receiving electrode units 46a, 46b and 46c.
through holes 53a, 53b, 53 for guiding a, 52b, 52c to the back of the ferrite rubber backing material 48.
c, 53d, 53e and 53f are provided as shown in FIG. 6 (C).

【0051】また、前記フェライトゴム製バッキング材
48をステンレス製ケース6の内面に接着し、前記複合
圧電振動子42の信号電極部44,45と受波専用電極
部46a,46b,46cにそれぞれ信号線11,12
および受信線52a,52b,52cを導電性接着剤で
接続した後、前記フェライトゴム製バッキング材48の
貫通孔53a,53b,57c,57d,53eに前記
信号線11,12および受信線52a,52b,52c
を通して、前記複合圧電振動子42をフェライトゴム製
バッキング材48の前面にエポキシ接着剤をもちいて接
着する。
The ferrite rubber backing material 48 is adhered to the inner surface of the stainless steel case 6, and the signal electrodes 44, 45 and the signal receiving electrodes 46a, 46b, 46c of the composite piezoelectric vibrator 42 are respectively supplied with signals. Lines 11, 12
After connecting the receiving lines 52a, 52b, 52c with a conductive adhesive, the signal lines 11, 12 and the receiving lines 52a, 52b are inserted into the through holes 53a, 53b, 57c, 57d, 53e of the ferrite rubber backing material 48. , 52c
Then, the composite piezoelectric vibrator 42 is adhered to the front surface of the ferrite rubber backing material 48 using an epoxy adhesive.

【0052】その後、前記フェライトゴム製バッキング
材48の背面から貫通孔53fを通してグラウンド線1
4を複合圧電振動子42の前面に導き導電性接着剤で接
着固定する。
Thereafter, the ground wire 1 is passed through the through hole 53f from the back of the ferrite rubber backing material 48.
4 is guided to the front surface of the composite piezoelectric vibrator 42 and is adhered and fixed with a conductive adhesive.

【0053】また、複合圧電振動子42の前面42aに
固定される音響整合層54は、あらかじめ片面が前記フ
ェライトゴム製バッキング材48に接着された後の複合
圧電振動子42の前面42の形状をもち、厚みは前記複
合圧電振動子42の全面にわたって、その直下の複合圧
電振動子42の微小領域で送受信される超音波の中心周
波数の波長をλとしてλ/4の厚みとなるように成型さ
れていて、前記複合圧電振動子42の前面42aにエポ
キシ樹脂による接着剤を用いて接着する。
The acoustic matching layer 54 fixed to the front surface 42a of the composite piezoelectric vibrator 42 has the same shape as the front surface 42 of the composite piezoelectric vibrator 42 after one surface is bonded to the ferrite rubber backing material 48 in advance. The thickness is formed over the entire surface of the composite piezoelectric vibrator 42 so as to have a thickness of λ / 4, where λ is the wavelength of the center frequency of the ultrasonic wave transmitted and received in the minute area of the composite piezoelectric vibrator 42 immediately below. Then, the composite piezoelectric vibrator 42 is bonded to the front surface 42a using an adhesive made of epoxy resin.

【0054】前記フェライトゴム製バッキング材48の
貫通孔53a,53b,53c,53d,53e,53
fにフェライトゴムを混入したエポキシ樹脂を流し込
み、硬化させた後、金属ケース6の背面を金属蓋(図示
せず)を接着することにより塞ぎ、超音波探触子41の
全面に、前述したパリレンのコーチィング(図示せず)
を施した後、回転駆動機構(図示せず)に取り付けられ
る。
The through holes 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53 of the ferrite rubber backing material 48
After the epoxy resin mixed with ferrite rubber is poured into the f and cured, the back surface of the metal case 6 is closed by bonding a metal cover (not shown), and the entire surface of the ultrasonic probe 41 is covered with the above-described parylene. Coaching (not shown)
And then attached to a rotary drive mechanism (not shown).

【0055】グラウンド線14,信号線11,12およ
び受信線52a,52b,52cは、図示しない観測装
置に接続され、第1の実施の形態で示したものと同様な
信号処理が施され超音波画像を得る。
The ground line 14, the signal lines 11, 12 and the receiving lines 52a, 52b, 52c are connected to an observation device (not shown), subjected to signal processing similar to that shown in the first embodiment, and subjected to ultrasonic waves. Get an image.

【0056】本実施の形態では、複合圧電振動子42の
信号電極側の電極を2つの信号電極部44,45と3個
の受波専用電極部46a,46b,46cで構成した
が、信号電極部は3以上の数で構成しても良いし、受波
専用電極部を設けずに、図2で示したように一部の信号
電極部5を振動子の中心軸の周囲で周方向に対称な位置
に分割して遠場の超音波画像を得るための電極パターン
5a,5b,5c,5dによる低周波用送受波部を構成
しても良い。
In the present embodiment, the electrode on the signal electrode side of the composite piezoelectric vibrator 42 is constituted by the two signal electrode portions 44 and 45 and the three receiving-only electrode portions 46a, 46b and 46c. The number of the portions may be three or more. Alternatively, as shown in FIG. 2, some of the signal electrode portions 5 may be circumferentially arranged around the central axis of the vibrator without providing the receiving-only electrode portion. A low-frequency wave transmitting / receiving unit may be configured by the electrode patterns 5a, 5b, 5c, and 5d for dividing into symmetrical positions and obtaining a far-field ultrasonic image.

【0057】本実施の形態の超音波探触子41によれ
ば、複合圧電振動子42の中心部から超音波の高周波成
分が送受波され、周方向にいくに従い超音波の低い周波
数成分が送受波される。近場の超音波画像は超音波の高
周波成分を用いて構築するため、送受波する振動子の有
効径が小さい為、送受波する振動子の有効径が大き過ぎ
ることに由来する近場音場の乱れが生じず、近場の超音
波画像の画質を向上させることができる。
According to the ultrasonic probe 41 of the present embodiment, the high frequency component of the ultrasonic wave is transmitted and received from the center of the composite piezoelectric vibrator 42, and the low frequency component of the ultrasonic wave is transmitted and received in the circumferential direction. Waved. Since the near-field ultrasonic image is constructed using the high-frequency components of the ultrasonic waves, the effective diameter of the transmitting and receiving transducer is small, so the near-field sound field is derived from the fact that the effective diameter of the transmitting and receiving transducer is too large. The image quality of a near-field ultrasonic image can be improved without causing disturbance of the image.

【0058】また、遠場の超音波画像は、主に生体中で
の減衰が小さい仮想円環状音源を形成する円環状放射面
もしくは円錐面形状の円環状放射面から放射される低周
波成分の超音波を用い、振動子に中心軸の回転方向に対
称な位置に配置した受波専用電極部46a,46b,4
6cによって形成された受波部もしくは電極パターン5
a,5b,5c,5dによって形成された送受波部で受
信した信号を積算することにより、前記放射面から放射
される広範囲にわたって細いメインローブからのエコー
信号をサイドローブからのエコー信号と区別して画像処
理できる為、近場から遠場まで高分解能な画像を得るこ
とができる。
The far-field ultrasonic image is mainly composed of low-frequency components radiated from an annular radiating surface or a conical annular radiating surface forming a virtual annular sound source with small attenuation in a living body. Dedicated receiving electrodes 46a, 46b, 4 arranged at positions symmetrical to the vibrator in the direction of rotation of the central axis using ultrasonic waves.
Wave receiving portion or electrode pattern 5 formed by 6c
a, 5b, 5c, and 5d integrate the signals received by the transmission / reception unit to distinguish the echo signals from the narrow main lobe and the echo signals from the side lobes over a wide range radiated from the radiation surface. Since image processing can be performed, high-resolution images can be obtained from near field to far field.

【0059】本実施の形態によれば、複合圧電振動子4
2を用いたので振動子の各部位において所望する中心周
波数の広帯域パルスを効率よく送波および受波すること
が可能なため、圧電セラミック振動子を用いた時に比べ
感度が向上するとともに、各信号電極間でのクロストー
クを低減できるため画質も向上する。
According to the present embodiment, the composite piezoelectric vibrator 4
2 enables efficient transmission and reception of a broadband pulse having a desired center frequency at each part of the vibrator, so that the sensitivity is improved as compared with the case of using a piezoelectric ceramic vibrator, and each signal is improved. Since the crosstalk between the electrodes can be reduced, the image quality is also improved.

【0060】[付記] 1.円形の第1の超音波振動部と、前記第1の超音波振
動部に設けられた第1の信号電極部と、前記第1の超音
波振動部の外側の同心円状に設けられた、前記第1の超
音波振動部の厚さより厚い構造の第2の超音波振動部
と、前記第2の超音波振動部に設けられた第2の信号電
極部と、よりなり、前記第2の超音波振動部の音響放射
面、又は前記第1の超音波振動部及び第2の超音波振動
部が仮想円環型もしくは略円錐面形状の超音波放射面を
有することを特徴とする超音波探触子。
[Supplementary Notes] A circular first ultrasonic vibrating section, a first signal electrode section provided on the first ultrasonic vibrating section, and a concentric circular outer side of the first ultrasonic vibrating section. A second ultrasonic vibrating part having a structure thicker than a thickness of the first ultrasonic vibrating part; and a second signal electrode part provided in the second ultrasonic vibrating part. An ultrasonic wave radiating surface of the ultrasonic wave vibrating portion, or the first ultrasonic vibrating portion and the second ultrasonic vibrating portion each have a virtual annular or substantially conical ultrasonic wave radiating surface. Tentacles.

【0061】2.前記第1および第2の超音波振動部
は、中心より連続的または段階的に厚くした構造の超音
波振動子または超音波振動子群と、前記超音波振動子ま
たは超音波振動子群の中心部に設けられた円形の第1の
信号電極部と、前記第1の信号電極部の外側の同心円状
に設けられた第2の信号電極部と、よりなることを特徴
とする付記1記載の超音波探触子。
[0061] 2. The first and second ultrasonic vibrators are configured such that an ultrasonic vibrator or a group of ultrasonic vibrators having a structure continuously or stepwise thicker than a center and a center of the ultrasonic vibrator or the ultrasonic vibrator group 2. A circular first signal electrode portion provided in the portion, and a second signal electrode portion provided concentrically outside the first signal electrode portion. Ultrasonic probe.

【0062】3.円形の第1の超音波振動部と、前記第
1の超音波振動部に設けられた第1の信号電極部と、前
記第1の超音波振動部の外側の同心円状に設けられた、
前記第1の超音波振動部の厚さより厚い構造の第2の超
音波振動部と、前記第2の超音波振動部に設けられた第
2の信号電極部と、よりなり、前記第2の超音波振動部
の音響放射面、又は前記第1の超音波振動部及び第2の
超音波振動部が仮想円環型もしくは略円錐面形状の超音
波放射面を有する超音波探触子と、前記超音波探触子か
らのエコー信号を周波数成分によって分離するフィルタ
手段とを有し、前記超音波探触子から遠い観察対象の画
像を得るために前記フィルタ手段によって得られる低い
周波数成分を用い、前記超音波探触子から近い観察対象
の画像は前記フィルタ手段によって得られる高い周波数
成分を用いることを特徴とする超音波診断装置。
3. A circular first ultrasonic vibrating section, a first signal electrode section provided on the first ultrasonic vibrating section, and a concentric circular outer side of the first ultrasonic vibrating section.
A second ultrasonic vibrating part having a structure thicker than the first ultrasonic vibrating part, and a second signal electrode part provided in the second ultrasonic vibrating part; An acoustic radiation surface of an ultrasonic vibrating section, or an ultrasonic probe in which the first ultrasonic vibrating section and the second ultrasonic vibrating section have a virtual annular or substantially conical ultrasonic emitting surface, Filter means for separating the echo signal from the ultrasonic probe by a frequency component, using a low frequency component obtained by the filter means to obtain an image of an observation target far from the ultrasonic probe. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein an image of an observation target close to the ultrasonic probe uses a high frequency component obtained by the filter means.

【0063】4.前記第1および第2の超音波振動部の
振動子の表面に設けられたグランド電極と、前記グラン
ド電極の表面に設けられた、前記振動子の厚みに依存す
る周波数の波長の1/4の厚みの音響整合層と、を設け
たことを特徴とする付記1又は付記2記載の超音波探触
子。
4. A ground electrode provided on the surface of the vibrator of the first and second ultrasonic vibrating portions; and a quarter of a wavelength of a frequency dependent on the thickness of the vibrator provided on the surface of the ground electrode. 3. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein an acoustic matching layer having a thickness is provided.

【0064】5.前記超音波振動子の中心軸から等しい
円周上に等間隔で設けられた、2つ以上の、超音波受信
部または超音波送受波部または超音波送受波部を有する
ことを特徴とする付記1又は2又は4記載の超音波探触
子。
5. An additional feature, comprising: two or more ultrasonic receiving units, ultrasonic transmitting / receiving units, or ultrasonic transmitting / receiving units provided at equal intervals on the same circumference from the center axis of the ultrasonic transducer. 5. The ultrasonic probe according to 1, 2, or 4.

【0065】6.仮想円環状音源を形成する超音波探触
子(仮想円環型探触子)もしくは円錐面形状の超音波放
射面をもつ超音波探触子において、超音波振動子の厚み
を超音波振動子の中心から遠ざかるに従い厚くするとと
も、信号電極部を超音波振動子の中心軸に対して同心円
状に2つ以上に分割したことを特徴とする超音波探触
子。 7.超音波探触子から遠い部位の画像は超音波探触子に
近い部位の画像に比べエコー信号の低い周波数成分をも
ちいて構築したことを特徴とする付記6記載の超音波探
触子を用いた超音波診断装置。
6. In the case of an ultrasonic probe that forms a virtual annular sound source (virtual annular probe) or an ultrasonic probe that has a conical ultrasonic emission surface, the thickness of the ultrasonic transducer is set to An ultrasonic probe characterized in that the signal electrode portion is divided into two or more concentrically with respect to the center axis of the ultrasonic transducer, the thickness being increased as the distance from the center increases. 7. The image of the part far from the ultrasonic probe is constructed using the lower frequency component of the echo signal as compared with the image of the part near the ultrasonic probe. Ultrasonic diagnostic equipment.

【0066】8.仮想円環状音源を形成する超音波探触
子(仮想円環型探触子)もしくは円錐面形状の超音波放
射面をもつ超音波探触子において、振動子の厚みを振動
子の中心から遠ざかるに従い厚くするとともに、信号電
極部を振動子の中心軸に対して同心円状に2つ以上に分
割し、振動子の軸の回転方向に対して対称となるように
少なくとも2ヶ以上の超音波送受波部もしくは超音波受
波部を設けたことを特徴とする超音波探触子。 (付記8の作用効果)超音波送受波部もしくは超音波受
波部が同時に受波する信号を用いて画像構築することに
より遠場でのサイドローブの影響を抑える。
8. In an ultrasonic probe that forms a virtual toroidal sound source (virtual toroidal probe) or an ultrasonic probe that has a conical ultrasonic emission surface, move the thickness of the transducer away from the center of the transducer. And the signal electrode portion is divided into two or more concentrically with respect to the central axis of the vibrator, and at least two ultrasonic transmission / receptions are symmetrical with respect to the rotational direction of the vibrator axis. An ultrasonic probe comprising a wave portion or an ultrasonic wave receiving portion. (Function and Effect of Supplementary Note 8) By constructing an image using signals transmitted and received by the ultrasonic wave transmitting / receiving unit or the ultrasonic wave receiving unit at the same time, the influence of side lobes in the far field is suppressed.

【0067】9.前記超音波探触子から遠い部位の画像
は前記超音波探触子に近い部位の画像に比べエコー信号
の低い周波数成分をもちいて構築するとともに、前記超
音波探触子から遠い部位からのエコー信号は振動子の軸
の回転方向に対して対称となるように設けた少なくとも
2ヶ以上の超音波送受波部もしくは超音波受波部で同時
に受波されるものだけを用いて画像処理することを特徴
とする付記8記載の超音波探触子を用いた超音波診断装
置。
9. The image of the part far from the ultrasonic probe is constructed using a low frequency component of an echo signal as compared with the image of the part close to the ultrasonic probe, and the echo from the part far from the ultrasonic probe. Image processing is performed using only signals that are received simultaneously by at least two or more ultrasonic transmitting / receiving units or ultrasonic receiving units provided so as to be symmetrical with respect to the rotation direction of the axis of the transducer. An ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic probe according to supplementary note 8, characterized in that:

【0068】10.仮想円環状音源を形成する超音波探
触子(仮想円環型探触子)もしくは円錐面形状の超音波
放射面をもつ超音波探触子を用いて超音波画像を生成す
る超音波診断装置において、超音波探触子を構成する超
音波振動子の厚みを超音波振動子の中心から遠ざかるに
従い厚くするととも、超音波振動子の中心軸に対して同
心円状に2つ以上に分割してそれぞれ設けた第1及び第
2の信号電極部と、前記第1及び第2の信号電極部にそ
れぞれ高周波及び低周波の駆動信号を同時に駆動する駆
動手段を有する超音波診断装置。 11.前記第1及び第2の信号電極部から出力されるエ
コー信号に対し、短い時間後の近距離領域のものに対し
ては高周波成分を抽出する第1の分離手段と、長い時間
後の遠距離領域のものに対しては低周波成分を抽出する
第2の分離手段と、前記第1及び第2の分離手段の出力
信号を合成(加算)する合成手段とを有する付記10記
載の超音波診断装置。 (付記11の作用効果)超音波振動子の中心軸に近い第
1の信号電極部で送受波される周波数の高い超音波成分
を用いて近距離領域では分解能が高い超音波画像と、超
音波振動子の中心軸から離れた第2の信号電極部による
遠距離領域まで深達度が良い(音圧が高い)超音波画像
とが合成されて近距離領域での音場乱れが抑制され、し
かも遠方までS/Nのより広範囲にわたって画質が良い
超音波画像が得られれる。
10. An ultrasonic diagnostic apparatus that generates an ultrasonic image using an ultrasonic probe (virtual annular probe) that forms a virtual annular sound source or an ultrasonic probe that has a conical ultrasonic emission surface In, the thickness of the ultrasonic transducer constituting the ultrasonic probe is increased as the distance from the center of the ultrasonic transducer increases, and the ultrasonic transducer is divided into two or more concentrically with respect to the center axis of the ultrasonic transducer. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: first and second signal electrode portions provided respectively; and driving means for simultaneously driving high-frequency and low-frequency drive signals to the first and second signal electrode portions, respectively. 11. First separating means for extracting a high-frequency component for a short-range area after a short time from the echo signals output from the first and second signal electrode units; The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 10, further comprising: a second separating unit that extracts a low-frequency component for a region, and a combining unit that combines (adds) output signals of the first and second separating units. apparatus. (Function and Effect of Supplementary Note 11) An ultrasonic image having a high resolution in a short distance region using an ultrasonic component having a high frequency transmitted and received by a first signal electrode portion close to the center axis of the ultrasonic transducer, and an ultrasonic image An ultrasonic image having a good depth of penetration (high sound pressure) up to a long distance region by the second signal electrode unit away from the central axis of the transducer is synthesized, and sound field disturbance in a short distance region is suppressed, In addition, an ultrasonic image with good image quality can be obtained over a wide range of S / N far away.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
形の第1の超音波振動部と、前記第1の超音波振動部に
設けられた第1の信号電極部と、前記第1の超音波振動
部の外側の同心円状に設けられた、前記第1の超音波振
動部の厚さより厚い構造の第2の超音波振動部と、前記
第2の超音波振動部に設けられた第2の信号電極部と、
よりなり、前記第2の超音波振動部の音響放射面、又は
前記第1の超音波振動部及び第2の超音波振動部が仮想
円環もしくは略円錐面形状の超音波放射面を有する超音
波探触子を形成することにより、第1の信号電極部に高
い周波数の駆動パルスを、第2の信号電極部に低い周波
数の駆動パルスを一度に印加することにより、広範囲に
わたって細いビームを形成し、かつ遠方での音圧も上げ
てサイドローブを抑制した超音波を送波可能にした。
As described above, according to the present invention, the first ultrasonic vibrating portion having a circular shape, the first signal electrode portion provided on the first ultrasonic vibrating portion, the first ultrasonic vibrating portion, A second ultrasonic vibrating section having a structure thicker than the thickness of the first ultrasonic vibrating section and provided on the second ultrasonic vibrating section, which are provided concentrically outside the ultrasonic vibrating section. A second signal electrode unit;
An acoustic radiation surface of the second ultrasonic vibration part, or an ultrasonic radiation surface in which the first ultrasonic vibration part and the second ultrasonic vibration part have an ultrasonic radiation surface of a virtual circular or substantially conical surface shape. By forming a sound probe, a high-frequency drive pulse is applied to the first signal electrode portion and a low-frequency drive pulse is applied to the second signal electrode portion at a time to form a narrow beam over a wide range. In addition, the sound pressure at the distant place has been increased and the ultrasonic wave with suppressed side lobe can be transmitted.

【0070】円形の第1の超音波振動部と、前記第1の
超音波振動部に設けられた第1の信号電極部と、前記第
1の超音波振動部の外側の同心円状に設けられた、前記
第1の超音波振動部の厚さより厚い構造の第2の超音波
振動部と、前記第2の超音波振動部に設けられた第2の
信号電極部と、を有し、前記第2の超音波振動部の音響
放射面、又は前記第1の超音波振動部及び第2の超音波
振動部が仮想円環もしくは略円錐面形状の超音波放射面
を有する超音波探触子と、前記超音波探触子からのエコ
ー信号を周波数成分によって分離するフィルタ手段を有
し、前記超音波探触子から遠い観察対象の画像を得るた
めに前記フィルタ手段によって得られる低い周波数成分
を用い、前記超音波探触子から近い観察対象の画像は前
記フィルタ手段によって得られる高い周波数成分を用い
る超音波診断装置により、近い観察対象に対しては高い
周波数成分による高い分解能の超音波画像を、遠い観察
対象に対しては透過性の良い低い周波数成分によるS/
Nの良い超音波画像をそれぞれ得て、広範囲の領域に対
して総合的に画質の良い超音波画像を得られる。
A circular first ultrasonic vibrating section, a first signal electrode section provided on the first ultrasonic vibrating section, and a concentric circular outer side of the first ultrasonic vibrating section. A second ultrasonic vibration part having a structure thicker than the thickness of the first ultrasonic vibration part, and a second signal electrode part provided in the second ultrasonic vibration part, An ultrasonic probe having an acoustic radiation surface of a second ultrasonic vibrating portion, or an ultrasonic probe in which the first ultrasonic vibrating portion and the second ultrasonic vibrating portion have an ultrasonic radiation surface of a virtual annular or substantially conical surface shape. And a filter means for separating an echo signal from the ultrasonic probe by a frequency component, and a low frequency component obtained by the filter means to obtain an image of an observation target far from the ultrasonic probe. Used, the image of the observation target close to the ultrasonic probe is applied to the filter means. The ultrasonic diagnostic apparatus using the high-frequency component obtained by the above-described method allows the high-resolution ultrasonic image with the high-frequency component to be obtained for a close observation target and the S by the low-frequency component with good transparency to the distant observation target. /
Ultrasonic images with good N are obtained, and an ultrasonic image with good image quality can be obtained comprehensively over a wide area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超音波探触子の特徴等の概略を示す説
明図。
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing features and the like of an ultrasonic probe according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の超音波探触子の構
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態を用いて構成した超
音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus configured using the first embodiment of the present invention.

【図4】本実施の形態で用いた増幅器及びダイナミック
フィルタの特性をそれぞれ示す図。
FIG. 4 is a diagram showing characteristics of an amplifier and a dynamic filter used in the embodiment;

【図5】変形例の超音波探触子の構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to a modified example.

【図6】本発明の第2の実施の形態の超音波探触子の構
成を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波探触子 2…圧電振動子 3…グラウンド電極 4、5…信号電極部 5a,5b,5c,5d…信号電極パターン 6…金属ケース 7…絶縁部材 8…切り欠き部 9…グラウンド接続線 10…音響整合層 11…信号線 12a,12b,12c,12d…信号線 13…バッキング層 14…グラウンド線 21…超音波診断装置 22…観測装置 23…モニタ 24…高周波用パルサ 25…低周波用パルサ 26、27a,27b,27c,27d…パルス/エコ
ー切換器 28、29a,29b,29c,29d…増幅器 30、31a,31b,31c,31d…ダイナミック
フィルタ 33…乗算器 34…加算器 35…画像処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe 2 ... Piezoelectric vibrator 3 ... Ground electrode 4, 5 ... Signal electrode part 5a, 5b, 5c, 5d ... Signal electrode pattern 6 ... Metal case 7 ... Insulating member 8 ... Notch part 9 ... Ground Connection line 10 Acoustic matching layer 11 Signal line 12 a, 12 b, 12 c, 12 d Signal line 13 Backing layer 14 Ground line 21 Ultrasonic diagnostic device 22 Observation device 23 Monitor 24 High frequency pulsar 25 Low Frequency pulsar 26, 27a, 27b, 27c, 27d ... Pulse / echo switch 28, 29a, 29b, 29c, 29d ... Amplifier 30, 31a, 31b, 31c, 31d ... Dynamic filter 33 ... Multiplier 34 ... Adder 35 … Image processing circuit

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年6月28日(1999.6.2
8)
[Submission Date] June 28, 1999 (1999.6.2
8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0051[Correction target item name] 0051

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0051】また、前記フェライトゴム製バッキング材
48をステンレス製ケース6の内面に接着し、前記複合
圧電振動子42の信号電極部44,45と受波専用電極
部46a,46b,46cにそれぞれ信号線11,12
および受信線52a,52b,52cを導電性接着剤で
接続した後、前記フェライトゴム製バッキング材48の
貫通孔53a,53b,57c,57d,53eに前記
信号線11,12および受信線52a,52b,52c
を通して、前記複合圧電振動子42をフェライトゴム製
バッキング材48の前面にエポキシ接着剤をいて接着
する。
The ferrite rubber backing material 48 is adhered to the inner surface of the stainless steel case 6, and the signal electrodes 44, 45 and the signal receiving electrodes 46a, 46b, 46c of the composite piezoelectric vibrator 42 are respectively supplied with signals. Lines 11, 12
After connecting the receiving lines 52a, 52b, 52c with a conductive adhesive, the signal lines 11, 12 and the receiving lines 52a, 52b are inserted into the through holes 53a, 53b, 57c, 57d, 53e of the ferrite rubber backing material 48. , 52c
Through, the composite piezoelectric transducer 42 is bonded have use an epoxy adhesive to the front surface of the ferrite rubber backing material 48.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0054[Correction target item name] 0054

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0054】前記フェライトゴム製バッキング材48の
貫通孔53a,53b,53c,53d,53e,53
fにフェライトゴムを混入したエポキシ樹脂を流し込
み、硬化させた後、金属ケース6の背面を金属蓋(図示
せず)を接着することにより塞ぎ、超音波探触子41の
全面に、前述したパリレンのコーティング(図示せず)
を施した後、回転駆動機構(図示せず)に取り付けられ
る。
The through holes 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53 of the ferrite rubber backing material 48
After the epoxy resin mixed with ferrite rubber is poured into the f and cured, the back surface of the metal case 6 is closed by bonding a metal cover (not shown), and the entire surface of the ultrasonic probe 41 is covered with the above-described parylene. Coating (not shown)
And then attached to a rotary drive mechanism (not shown).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円形の第1の超音波振動部と、 前記第1の超音波振動部に設けられた第1の信号電極部
と、 前記第1の超音波振動部の外側の同心円状に設けられ
た、前記第1の超音波振動部の厚さより厚い構造の第2
の超音波振動部と、 前記第2の超音波振動部に設けられた第2の信号電極部
と、 よりなり、 前記第2の超音波振動部の音響放射面、又は前記第1の
超音波振動部及び第2の超音波振動部が仮想円環もしく
は略円錐面形状の超音波放射面を有することを特徴とす
る超音波探触子。
A first ultrasonic vibrating portion having a circular shape; a first signal electrode portion provided in the first ultrasonic vibrating portion; and a concentric outer shape of the first ultrasonic vibrating portion. A second structure having a thickness greater than a thickness of the first ultrasonic vibrating portion provided;
And a second signal electrode unit provided in the second ultrasonic vibration unit. An acoustic emission surface of the second ultrasonic vibration unit, or the first ultrasonic wave An ultrasonic probe, wherein the vibrating part and the second ultrasonic vibrating part have a virtual circular or substantially conical ultrasonic radiation surface.
【請求項2】 前記第1及び第2の超音波振動部は、 中心より連続的又は段階的に厚くした構造の超音波振動
子又は超音波振動子群と、 前記超音波振動子又は超音波振動子群の中心部に設けら
れた円形の第1の信号電極部と、 前記第1の信号電極部の外側の同心円状に設けられた第
2の信号電極部と、 よりなることを特徴とする請求項1記載の超音波探触
子。
2. The ultrasonic vibrator or ultrasonic vibrator group having a structure in which the first and second ultrasonic vibrators are continuously or stepwise thicker from the center, and the ultrasonic vibrator or ultrasonic wave A circular first signal electrode portion provided at the center of the vibrator group, and a second signal electrode portion provided concentrically outside the first signal electrode portion. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein
【請求項3】 円形の第1の超音波振動部と、 前記第1の超音波振動部に設けられた第1の信号電極部
と、 前記第1の超音波振動部の外側の同心円状に設けられ
た、前記第1の超音波振動部の厚さより厚い構造の第2
の超音波振動部と、 前記第2の超音波振動部に設けられた第2の信号電極部
と、 を有し、前記第2の超音波振動部の音響放射面、又は前
記第1の超音波振動部及び第2の超音波振動部が仮想円
環もしくは略円錐面形状の超音波放射面を有する超音波
探触子と、 前記超音波探触子からのエコー信号を周波数成分によっ
て分離するフィルタ手段を有し、 前記超音波探触子から遠い観察対象の画像を得るために
前記フィルタ手段によって得られる低い周波数成分を用
い、前記超音波探触子から近い観察対象の画像は前記フ
ィルタ手段によって得られる高い周波数成分を用いるこ
とを特徴とする超音波診断装置。
3. A first ultrasonic vibrating portion having a circular shape, a first signal electrode portion provided on the first ultrasonic vibrating portion, and a concentric outer shape of the first ultrasonic vibrating portion. A second structure having a thickness greater than a thickness of the first ultrasonic vibrating portion provided;
And a second signal electrode unit provided on the second ultrasonic vibrating unit, wherein the acoustic radiation surface of the second ultrasonic vibrating unit or the first ultrasonic wave An ultrasonic probe in which an ultrasonic vibrating unit and a second ultrasonic vibrating unit each have an ultrasonic radiation surface having a virtual annular or substantially conical surface shape; and an echo signal from the ultrasonic probe is separated by a frequency component. Having a filter means, using a low frequency component obtained by the filter means to obtain an image of the observation object far from the ultrasonic probe, the image of the observation object close to the ultrasonic probe is the filter means An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by using a high frequency component obtained by:
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