JP2001245883A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波探触子の高性能化、高品質化を図るこ
と。 【解決手段】 圧電素子１と音響整合層８との間に導体
材料７を設けた高分子材料６を備え、前記高分子材料と
前記音響整合層がほぼ同じ音響インピーダンスの値を有
する構成である。この構成により、感度、周波数特性な
どの性能を劣化させないで、且つ操作性の良好なスリム
の形状にすることができ、更に機械的な衝撃などにより
圧電素子が割れたとしても電気的な断線がない構造であ
るため、品質の高い超音波探触子を得ることができ、更
にノイズをも低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、超音波診断装置な
どに用いる超音波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波探触子は、生体を対象とした超音
波診断装置などに用いられている。従来の超音波探触子
としては、特開平８−１２２３１０号公報に記載された
ものが知られている。図４に、従来の超音波探触子の構
成を示す。図４において、両面に電極を設けた圧電素子
１１ は、超音波を送受信するための素子である。導体
の音響整合層 １５は、被検体（生体）に超音波を効率
よく送受信するためのもので圧電素子１１の面上に設け
ている。蒸着などにより導体層を設けた高分子フィルム
１４の導体層を音響整合層15に接するように設け、前
記高分子フィルムの面上には超音波を収束させる音響レ
ンズ１６を設け、もう一方の圧電素子の面には導電パタ
ーンを形成したＦＰＣ１７を設け、更にＦＰＣ１７の面
には背面負荷材１８を設けた構成となっている。このよ
うな構成にすることにより、外部からの機械的な衝撃に
より圧電素子１１が割れたとしても、電気的には接続さ
れており、故障することが少なくなり品質が安定すると
いう特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す従来の超音波探触子において、高分子フィルム１４
は電気端子として取り出すために設けたものであり、音
響整合層という概念はない。これが超音波の送受信の効
率を低下させ、さらに周波数特性の劣化をさせることに
なるという問題がある。

【０００４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、音響整合層とほぼ同じ音響インピーダンスをもち、
感度、周波数特性などの性能を劣化させない、品質の高
い超音波探触子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記問題を
解決するために、圧電素子上に導体層を含む高分子材料
層とその上に音響整合層を設け、前記高分子材料層と音
響整合層の音響インピーダンスがほぼ同じ値にし且つ、
両方合わせて約４分の１波長の厚みにした構成とする。

【０００６】また第１の音響整合層上に導体層を含む高
分子材料層とその上に第２の音響整合層を設け、前記高
分子材料層と第２の音響整合層の音響インピーダンスが
ほぼ同じ値にし且つ、両方合わせて約４分の１波長の厚
みにした構成とする。

【０００７】また、圧電素子電極面と音響整合層の間に
前記圧電素子の電極面と電気的に接続される導体層を設
け、且つ音響整合層側にも導体層を設けた高分子材料層
を有し、前記高分子材料層の音響インピーダンスが前記
音響整合層とほぼ同じ値を有し且つ、両方合わせて約４
分の１波長の厚みにした構成とする。

【０００８】また、第１の音響整合層と、被検体側に位
置する第２の音響整合層との間に、前記第１と第２の音
響整合層の間の音響インピーダンス若しくは、前記第１
若しくは第２の音響整合層とほぼ同じ音響インピーダン
スを有する高分子材料層を設けた構成とする。

【０００９】このような構成したことにより、超音波の
送受信感度を向上、更に任意の周波数特性にすることが
できる。従って、超音波診断装置の画像の高分解能化、
高感度化ができる。また、外部からの機械的な衝撃によ
り圧電素子が割れたとしても、電気的には接続されるた
め、故障することが少なく品質が安定した超音波探触子
を得ることが出来る。

【００１０】本発明の請求項１記載の発明は、圧電素子
上に導体材料からなる導体層を含む高分子材料を基材と
する高分子材料層とその上に音響整合層を設け、前記高
分子材料層と音響整合層の音響インピーダンスがほぼ同
じ値にした構成の超音波探触子であり、超音波の送受信
感度を向上、更に任意の周波数特性にすることができ
る。従って、超音波診断装置の画像の高分解能化、高感
度化にすることができ、また、外部からの機械的な衝撃
により圧電素子が割れたとしても、電気的には接続され
るため、故障することが少なく品質が安定した超音波探
触子を得ることが出来るという作用を有する。

【００１１】本発明の請求項２の発明は、圧電素子上に
導体材料からなる導体層を含む高分子材料を基材とする
高分子材料層とその上に音響整合層を設け、前記高分子
材料層と音響整合層の音響インピーダンスがほぼ同じ値
にし且つ、両方合わせて約４分の１波長の厚みにした構
成の超音波探触子であり、超音波の送受信感度を向上、
更に任意の周波数特性にすることができる。従って、超
音波診断装置の画像の高分解能化、高感度化にすること
ができ、また、外部からの機械的な衝撃により圧電素子
が割れたとしても、電気的には接続されるため、故障す
ることが少なく品質が安定した超音波探触子を得ること
が出来るという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項３発明は、圧電素子上に導
体材料からなる導体層を含む高分子材料を基材とする高
分子材料層とその上に音響整合層を設け、前記高分子材
料がポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサ
ルフォン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリフェニレンサルファイドなどの材料であり、
前記高分子材料層と音響整合層の音響インピーダンスが
ほぼ同じ値にした構成の超音波探触子であり、超音波の
送受信感度を向上、更に任意の周波数特性にすることが
できる。従って、超音波診断装置の画像の高分解能化、
高感度化にすることができ、また、外部からの機械的な
衝撃により圧電素子が割れたとしても、電気的には接続
されるため、故障することが少なく品質が安定した超音
波探触子を得ることが出来るという作用を有する。

【００１３】また、請求項４記載の発明は、第１の音響
整合層上に導体材料からなる導体層を含む高分子材料を
基材とする高分子材料層とその上に第２の音響整合層を
設け、前記高分子材料と第２の音響整合層の音響インピ
ーダンスがほぼ同じ値にした構成の超音波探触子であ
り、超音波の送受信感度を向上、更に任意の周波数特性
にすることができる。従って、超音波診断装置の画像の
高分解能化、高感度化にすることができ、また、外部か
らの機械的な衝撃により圧電素子が割れたとしても、電
気的には接続されるため、故障することが少なく品質が
安定した超音波探触子を得ることが出来るという作用を
有する。

【００１４】本発明の請求項５記載の発明は、第１の音
響整合層上に導体材料からなる導体層を含む高分子材料
を基材とする高分子材料層とその上に第２の音響整合層
を設け、前記高分子材料と第２の音響整合層の音響イン
ピーダンスがほぼ同じ値にし且つ、両方合わせて約４分
の１波長の厚みにした構成の超音波探触子であり、超音
波の送受信感度を向上、更に任意の周波数特性にするこ
とができる。従って、超音波診断装置の画像の高分解能
化、高感度化にすることができ、また、外部からの機械
的な衝撃により圧電素子が割れたとしても、電気的には
接続されるため、故障することが少なく品質が安定した
超音波探触子を得ることが出来るという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項６記載の発明は、第１の音
響整合層上に導体材料からなる導体層を含む高分子材料
を基材とする高分子材料層とその上に第２の音響整合層
を設け、前記高分子材料がポリイミド、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポ
リエステル、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイ
ドなどの材料であり、前記高分子材料層と第２の音響整
合層の音響インピーダンスがほぼ同じ値にした構成の超
音波探触子であり、超音波の送受信感度を向上、更に任
意の周波数特性にすることができる。従って、超音波診
断装置の画像の高分解能化、高感度化にすることがで
き、また、外部からの機械的な衝撃により圧電素子が割
れたとしても、電気的には接続されるため、故障するこ
とが少なく品質が安定した超音波探触子を得ることが出
来るという作用を有する。

【００１６】本発明の請求項７記載の発明は、圧電素子
電極面と音響整合層の間に前記圧電素子の電極面と電気
的に接続される導体材料からなる第１の導体層を設け、
且つ音響整合層側にも導体材料からなる第２の導体層を
設けた高分子材料を基材とする高分子材料層を有し、前
記高分子材料層の音響インピーダンスが前記音響整合層
とほぼ同じ値を有した構成の超音波探触子であり、超音
波の送受信感度を向上、更に任意の周波数特性にするこ
とができる。従って、超音波診断装置の画像の高分解能
化、高感度化にすることができ、また、導体材料がシー
ルドとして機能するためにノイズを低減できるという作
用を有する。

【００１７】本発明の請求項８記載の発明は、圧電素子
電極面と音響整合層の間に前記圧電素子の電極面と電気
的に接続される導体材料からなる導体層を設け、且つ音
響整合層側にも導体材料からなる導体層を設けた高分子
材料を基材とする高分子材料層を有し、前記高分子材料
層の音響インピーダンスが前記音響整合層とほぼ同じ値
を有した構成の超音波探触子であり、超音波の送受信感
度を向上、更に任意の周波数特性にすることができる。
従って、超音波診断装置の画像の高分解能化、高感度化
にすることができ、また、導体材料がシールドとして機
能するためにノイズを低減できるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項９記載の発明は、２層の音
響整合層を設けた超音波探触子に置いて、圧電素子に近
い側に位置する第１の音響整合層と、被検体側に位置す
る第２の音響整合層との間に、前記第１と第２の音響整
合層の間の音響インピーダンス若しくは、前記第１又は
第２の音響整合層とほぼ同じ音響インピーダンスを有す
る高分子材料を基材とする高分子材料層を設けた構成の
超音波探触子であり、超音波の送受信感度を向上、更に
任意の周波数特性にすることができる。従って、超音波
診断装置の画像の高分解能化、高感度化にすることがで
き、また、外部からの機械的な衝撃により圧電素子が割
れたとしても、電気的には接続されるため、故障するこ
とが少なく品質が安定した超音波探触子を得ることが出
来るという作用を有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の第１の実施の形態の超音
波探触子の概略断面図である。

【００２１】本発明の第１の実施の形態は、圧電素子と
音響整合層の間に高分子材料層を設け、前記高分子材料
層の圧電素子側の面に導体を設けて信号線のＧＮＤ(接
地端子)として電気的に取り出しできるようにした超音
波探触子であり、圧電素子の電極から容易に電気端子を
取り出せるとともに、高分子材料も音響整合層の一部と
して機能するために超音波の送受信感度、周波数特性を
損なうことなく良好な特性を確保でき、また、圧電素子
が機械的な衝撃などにより割れたとしても断線による不
良が発生しない高品質の超音波探触子である。図１にお
いて、本発明の超音波探触子は、ＰＺＴ系などの圧電セ
ラミック、単結晶、及びＰＶＤＦ(ポロフッ化ビニリデ
ン)等の高分子等が用いられる超音波を送受信する圧電
素子１、金や銀を蒸着、スパッタリング、あるいは銀を
焼き付け等で圧電素子の一方の面に設けている接地電極
２、接地電極２と同じように金や銀を蒸着、スパッタリ
ング、あるいは銀を焼き付け等で、圧電素子のもう一方
の面に設けている信号用電極３、信号電極３から取り出
す信号用電気端子４、圧電素子を機械的に保持し、且つ
不要な超音波信号を減衰させる機能を有する背面負荷材
５、圧電素子１の接地電極２上に設けた高分子材料を基
材とする高分子材料層６、高分子材料層６に圧電素子１
の面側に設けた接地電極２と電気的に接続される、例え
ば、銅、ニッケル、銀、金などを蒸着、スパッタリング
若しくはめっきなどにより形成された導体材料からなる
導体層７、及び高分子材料層６の上に設けた音響整合層
８を有する。また、図示しないが音響整合層８上に被検
体と接触し超音波ビームを絞る音響レンズ等が設けられ
る場合もある。

【００２２】この超音波探触子は、超音波診断装置など
の本体から信号用電気端子４、導体層７つまりＧＮＤ
（接地端子）を介して電気信号を印加することにより、
圧電素子１が機械振動して超音波を発信及び受信するも
のである。生体を被検体とする超音波診断装置用超音波
探触子は、生体に直接接触して生体に超音波を送信し生
体から反射してきた反射波を再び超音波探触子で受信し
てその信号を本体で処理してモニター上に診断画像を表
示して診断するものに用いられるいわゆるセンサであ
る。

【００２３】圧電素子１に設けた接地電極２と高分子材
料層６に設けた導体層７は電気的に接続させるために導
電性接着剤で接着する方法やエポキシ樹脂などで極めて
薄く接着させるいわゆるオーミックコンタクトといわれ
る方法などにより行われる。

【００２４】導体層７を設けた高分子材料層６は、図１
では横に延長した形で示しているが、最終的に高分子材
料層６は、折り曲げて背面負荷材５の側面に沿わせてス
リムにして操作性のよい形状にする。そのために導体層
７を設けた高分子材料層６は厚くすると折り曲げて背面
負荷材５の側面に沿わせることができなくなる。実際に
高分子材料層６をポリイミドの材料を用いて実験した結
果、厚みが０．０５ｍｍが限度であり、これ以上厚くな
ると膨らみや接地電極２と導体層７の間の接着はがれな
どが発生してスリムに背面負荷材５の側面に沿わせるこ
とが困難であることがわかった。したがって高分子材料
層６の厚みは０．０５ｍｍ以下にすることが必要にな
る。 この高分子材料層６は超音波を送受信するときに
性能を低下させないようにすることが必要であり、本来
影響ないように厚みを薄くすることが最もよい方法であ
るが、本実施形態では、この高分子材料層６を音響整合
層８と同じ機能を果たすようにしたのが特徴である。す
なわち高分子材料層６と音響整合層８とほぼ同じ音響イ
ンピーダンスの値を有する材料にして、高分子材料層６
と音響整合層８の合計の厚みを設定周波数に対してほぼ
４分の１波長にすることにより、高分子材料層６を一種
の音響整合層という機能を果たし、超音波の送受信の性
能である感度若しくは周波数特性に全く影響つまり劣化
させることなくすることができるものである。

【００２５】高分子材料層６の材料としては、ポリイミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリフ
ェニレンサルファイドなどの材料が用いるのが好適であ
る。これらの材料の音響インピーダンスは３〜４ＭＲａ
ｙｌである。一方音響整合層８はこの高分子材料層６と
同じ材料を用いてもよいが、特に音響インピーダンスが
近い材料、例えば音響インピーダンスが２．５〜４ＭＲ
ａｙｌの値を有するエポキシ樹脂やポリウレタンなどの
材料を用いてもよい。例えば３．５ＭＨｚの周波数に設
定した超音波探触子の場合で、高分子材料層６としてポ
リイミド（音速は約２２００ｍ／ｓ）の材料で厚み０．
０５ｍｍ、音響整合層８としてエポキシ樹脂（音速は約
２５００ｍ／ｓ）を用いた場合には、３．５ＭＨｚの周
波数でのポリイミド０．０５ｍｍは１２．２５分の１波
長（０．０８波長）の相当するので、エポキシ樹脂の厚
みをあと５．８８分の１波長（０．１７波長）つまり厚
みを０．１２１ｍｍにして、ポリイミドの高分子材料層
６と音響整合層8のエポキシ樹脂の合計の厚みを4分の１
波長（０．２５波長）にすれば良い。

【００２６】一方、高分子材料層６に設けた導体層７の
厚みは数マイクロメータの厚みであるため、性能にはほ
とんど影響しないので全く問題無い。

【００２７】以上のように本発明の第１の実施の形態に
よる超音波探触子は、性能を劣化させないで且つ操作性
良好なスリムの形状にすることができる。さらに機械的
な衝撃などにより圧電素子が割れたとしても電気的な断
線がない構造であるため品質の高い超音波探触子を得る
ことができる。

【００２８】図２は、本発明の第２の実施の形態の超音
波探触子の概略断面図である。

【００２９】本発明の第２の実施の形態は、圧電素子の
一方の電極面に設けた導体の第１の音響整合層と第２の
音響整合層の間に前記第１の音響整合層と電気的に接続
される導体層を設けた高分子材料層を有し、前記高分子
材料層の音響インピーダンスが前記第２の音響整合層と
ほぼ同じ値を有した超音波探触子であり、圧電素子の電
極から容易に電気端子を取り出せるとともに、高分子材
料層も音響整合層の一部として機能するために超音波の
送受信感度、周波数特性を損なうことなく良好な特性を
確保でき、また、圧電素子が機械的な衝撃などにより割
れたとしても断線による不良が発生しない高品質の超音
波探触子である。図２において、図面の符号１から７は
第１の実施の形態の図１と同じである。つまり、本発明
の第２の実施の形態による超音波探触子は、圧電素子
１、接地電極２、信号用電極３、信号用電気端子４、背
面負荷材５、高分子材料層６、導体層７を有する。更
に、本発明の超音波探触子は、圧電素子１側に設ける第
1の音響整合層９、高分子材料層６上に設けた第２の音
響整合層１０を有する。第１、２の音響整合層９、１０
は、圧電素子１で超音波を送信受信する時に効率を上げ
るために設けられているものであるが、第２の実施の形
態では、この第１の音響整合層９が導体であり、圧電素
子１の接地電極２とオーミックコンタクトなどの接着法
により電気的に接続されている構成としている。第１の
音響整合層９としては、グラファイトなどの材料が用い
られるが、しかし他の方法として第１の音響整合層９材
料は絶縁物であっても前記絶縁物の第１の音響整合層９
の周辺に蒸着や、めっきなどの方法により導体を設けて
圧電素子１の接地電極２と電気的に接続した構成にして
もよい。次に、導体層７を設けた高分子材料層６を第１
の音響整合層９の面上に導体層７が接するように、やは
りオーミックコンタクトなどの接着法により接着して第
１の音響整合層９を通して圧電素子１の接地電極２と電
気的に接続させる。更に高分子材料層６の面上に第２の
音響整合層１０を接着若しくは流し込みなどにより設け
る。また、図示しないが第２の音響整合層９上に被検体
と接触し超音波ビームを絞る音響レンズ等が設ける場合
もある。

【００３０】第２の実施の形態では、第１の実施の形態
と同様に、高分子材料層６を第２の音響整合層と同じ機
能を果たすようにしてる。すなわち高分子材料層６と第
２の音響整合層１０とほぼ同じ音響インピーダンスの値
を有する材料にして、高分子材料層６と第２の音響整合
層１０の合計の厚みを設定周波数に対してほぼ４分の１
波長にすることにより、高分子材料層６は超音波の送受
信の性能である感度若しくは周波数特性に全く影響つま
り劣化させることなくすることができるものである。

【００３１】高分子材料層６の材料としては、ポリイミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリフ
ェニレンサルファイドなどの材料が用いるのが好適であ
る。これらの材料の音響インピーダンスは３〜４ＭＲａ
ｙｌである。一方、第２の音響整合層１０はこの高分子
材料と同じ材料を用いてもよいが、特に音響インピーダ
ンスが近い材料、例えば音響インピーダンスが２．５〜
４ＭＲａｙｌの値を有するエポキシ樹脂やポリウレタン
などの材料を用いてもよい。例えば３．５ＭＨｚの周波
数に設定した超音波探触子の場合で、高分子材料層６と
してポリイミド（音速は約２２００ｍ／ｓ）の材料で厚
み０．０５ｍｍ、第２の音響整合層１０としてエポキシ
樹脂（音速は約２５００ｍ／ｓ）を用いた場合には、
３．５ＭＨｚの周波数でのポリイミド０．０５ｍｍは１
２．２５分の１波長（０．０８波長）の相当するので、
エポキシ樹脂の厚みをあと５．８８分の１波長（０．１
７波長）つまり厚みを０．１２１ｍｍにして、ポリイミ
ドの高分子材料層６と第２の音響整合層１０のエポキシ
樹脂の合計の厚みを４分の１波長（０・２５波長）にす
れば良い。

【００３２】一方、高分子材料層６に設けた導体層７の
厚みは数マイクロメータの厚みであるため、性能にはほ
とんど影響しないので全く問題無い。

【００３３】なお、第２の実施の形態では、高分子材料
層６と第２の音響整合層１０の音響インピーダンスは、
ほぼ同じ材料を用いた場合について説明したが、このほ
か、高分子材料層６の音響インピーダンスが第１の音響
整合層９と第２の音響整合層１０との間を有する材料若
しくは第１の音響整合層９と近い音響インピーダンスの
材料を用いても同様の効果が得られる。

【００３４】なお、第２の実施の形態では、高分子材料
層６と第２の音響整合層１０の音響インピーダンスは、
ほぼ同じ材料を用いた場合について説明したが、このほ
か、高分子材料層６の音響インピーダンスが第１の音響
整合層９とほぼ同じ材料を用いて、第１の音響整合層９
と高分子材料層６の合計の厚みをほぼ４分の１波長にし
ても同様の効果が得られる。

【００３５】以上のように、第２の実施の形態による超
音波探触子は、感度、周波数特性などの性能を劣化させ
ないで且つ操作性良好なスリムの形状にすることができ
る。さらに機械的な衝撃などにより圧電素子が割れたと
しても電気的な断線がない構造であるため品質の高い超
音波探触子を得ることができる。

【００３６】図３は、本発明の第３の実施の形態による
超音波探触子の概略断面図である。

【００３７】本発明の第３の実施の形態による超音波探
触子は、圧電素子の電極から容易に電気端子を取り出せ
るとともに、高分子材料も音響整合層の一部として機能
するために超音波の送受信感度、周波数特性を損なうこ
となく良好な特性を確保でき、また、音響整合層側に位
置する高分子材料層の面に導体層を設けてシールドを強
化しているためノイズを低減できる超音波探触子であ
る。

【００３８】図３において、図面の符号１乃至７、９及
び１０は、第１、２の実施の形態の図２と同じである。
即ち、本発明の第３の実施の形態による超音波探触子
は、圧電素子１、接地電極２、信号用電極３、信号用電
気端子４、背面負荷材５、高分子材料層６、導体層７、
圧電素子１に近い方の側に設けられた第１の音響整合層
９、高分子材料層６上に設けた第２の音響整合層１０を
有する。

【００３９】これらの機能は第１、２の実施の形態で説
明しているのでここでは割愛する。第３の実施の形態で
は、更に、高分子材料層６と第２の音響整合層１０の間
に設けたシールド用の導体層１１を有することをが特徴
である。

【００４０】導体層１１は銅、ニッケル、銀、金などを
蒸着、スパッタリング若しくはめっきなどの方法で高分
子材料層６に直接設ける。また、第２の音響整合層１０
側に同じように設けてもよい。この導体層１１は圧電素
子１の接地電極２と電気的に接続されている導体層７と
は電気的な接続はなく、導体層１１は超音波探触子と本
体を接続するケーブルのシールド線と電気的に接続させ
るのが良い。また導体層１１は数マイクロメータの厚み
でシールド効果が発揮でき、この程度の厚みでは超音波
の送受信の感度、周波数特性にはほとんど影響がないの
で全く問題ない。

【００４１】なお、本発明の実施の形態では、２層の音
響整合層を用いた場合について説明したがこのほか１層
若しくは３層以上の音響整合層を用いた構成においても
同様の効果が得られる。

【００４２】以上のような構成の超音波探触子にするこ
とにより、超音波診断装置の画像の高分解能化、高感度
化にすることができ、また、導体層１１がシールドとし
て機能するためにノイズを低減できる超音波探触子を得
ることができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、圧電素子と音響整合層
の間に高分子材料を設け、前記高分子材料の圧電素子側
の面に導体を設けて信号線のＧＮＤとして電気的に取り
出しできる構成にしたことにより、また、圧電素子の一
方の電極面に設けた導体の第１の音響整合層と第２の音
響整合層の間に前記第１の音響整合層と電気的に接続さ
れる導体材料を設けた高分子の材料を有し、前記高分子
材料の音響インピーダンスが前記第２の音響整合層とほ
ぼ同じ値を有した構成にしたことにより、また、両面に
電極を設けた圧電素子と、前記圧電素子の一方の電極面
に設けた音響整合層と、前記圧電素子のもう一方の電極
面に設けた背面負荷材とを備え、前記圧電素子電極面と
音響整合層の間に前記圧電素子の電極面と電気的に接続
される導体材料を設け、且つ音響整合層側にも導体材料
を設けた高分子の材料を有し、前記高分子材料の音響イ
ンピーダンスが前記音響整合層とほぼ同じ値を有した構
成にしたことにより、感度、周波数特性などの性能を劣
化させないで且つ操作性良好なスリムの形状にすること
ができる。さらに機械的な衝撃などにより圧電素子が割
れたとしても電気的な断線がない構造であるため品質の
高い超音波探触子を得ることができる。

【００４４】更に、ノイズを低減できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における超音波探触
子の概略断面図

【図２】本発明の第２の実施の形態における超音波探触
子の概略断面図

【図３】本発明の第３の実施の形態における超音波探触
子の概略断面図

【図４】従来の超音波診断装置用探触子の断面図

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 接地電極 ３ 信号用電極 ４ 信号用電気端子 ５ 背面負荷材 ６ 高分子材料層 ７、１１ 導体層 ８ 音響整合層 ９ 第１の音響整合層 １０ 第２の音響整合層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 潤一 神奈川県横浜市港北区綱島東４丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 EA11 GB02 GB21 GB30 GB31 4C301 EE12 GB02 GB18 GB24 GB25 5D019 AA22 FF04 GG02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧
   電素子の一方の電極側に設けた音響整合層と、前記圧電
   素子の他方の電極側に設けた背面負荷材とを備えた超音
   波探触子において、 前記圧電素子の一方の電極面と前記音響整合層の間に前
   記電極面と電気的に接続された導体材料からなる導体層
   を設けた高分子材料を基材とする高分子材料層を有し、
   前記高分子材料層の音響インピーダンスが前記音響整合
   層とほぼ同じ値を有することを特徴とする超音波探触
   子。
2. 【請求項２】 前記高分子材料層と前記音響整合層の合
   計厚みが、ほぼ4分の１波長であることを特徴とする請
   求項１記載の超音波探触子。
3. 【請求項３】 前記高分子材料層がポリイミド、ポリエ
   チレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネ
   ート、ポリエステル、ポリスチレン、またはポリフェニ
   レンサルファイドの何れか一つの材料であることを特徴
   とする請求項１記載の超音波探触子。
4. 【請求項４】 両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧
   電素子の一方の電極側に設けた導体の第１の音響整合層
   と前記第１の音響整合層の上に設けた第２の音響整合層
   と、前記圧電素子の他方の電極側に設けた背面負荷材と
   を備えた超音波探触子において、 前記第１の音響整合層と前記第２の音響整合層の間に前
   記第１の音響整合層と電気的に接続された導体材料から
   なる導体層を設けた高分子材料を基材とする高分子材料
   層を有し、前記高分子材料層の音響インピーダンスが前
   記第２の音響整合層とほぼ同じ値を有することを特徴と
   する超音波探触子。
5. 【請求項５】 前記高分子材料層と前記第２の音響整合
   層の合計厚みが、ほぼ4分の１波長であることを特徴と
   する請求項４記載の超音波探触子。
6. 【請求項６】 前記高分子材料がポリイミド、ポリエチ
   レンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネー
   ト、ポリエステル、ポリスチレン、またはポリフェニレ
   ンサルファイドの何れか一つの材料であることを特徴と
   する請求項４記載の超音波探触子。
7. 【請求項７】 両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧
   電素子の一方の電極側に設けた音響整合層と、前記圧電
   素子の他方の電極面に設けた背面負荷材とを備えた超音
   波探触子において、 前記圧電素子の一方の電極面と前記音響整合層の間に前
   記電極面と電気的に接続された導体材料からなる第１の
   導体層を設け、且つ音響整合層側にも第２の導体層を設
   けた高分子材料を基材とする高分子材料層を有し、前記
   高分子材料層の音響インピーダンスが前記音響整合層と
   ほぼ同じ値を有することを特徴とする超音波探触子。
8. 【請求項８】 前記高分子材料層の音響整合層側に設け
   た前記第２の導体層がシールド電極として機能すること
   を特徴とする請求項７記載の超音波探触子。
9. 【請求項９】 圧電素子と、前記圧電素子の一方の面に
   設けた２層の音響整合層と、前記圧電素子の他方の面に
   設けた背面負荷材とを備えた超音波探触子において、 前記圧電素子と前記２層の音響整合層のうち、前記圧電
   素子側に位置する第１の音響整合層と、被検体側に位置
   する第２の音響整合層との間に、前記第１と第２の音響
   整合層の間の音響インピーダンス若しくは、前記第１又
   は第２の音響整合層とほぼ同じ音響インピーダンスを有
   し、かつ導体層を有する高分子材料を基材とする高分子
   材料層を設けたことを特徴とする超音波探触子。