JP2002045357A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
- B06B1/064—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface with multiple active layers
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、超音波診断装置に関し、平凹面構
造の振動子を用いずに、配列振動子の中心部において高
周波の応答を得るとともに、辺縁部においては低周波の
応答を得ることができ、さらに、短軸方向の開口寸法を
周波数に逆比例して変化させて、近距離から遠距離まで
細いビーム径が得られ、高い分解能を実現することがで
きる超音波診断装置を提供すること。 【解決手段】 複合圧電層１を、圧電層１１、１２およ
び中間層１４、１５で構成し、圧電層１１、１２は平凸
面構造とし、それぞれの凸面部に設けられた平坦部２０
で互いに接する。圧電層１１、１２の間には中間層１
４、１５を設け、中間層１４、１５は、短軸方向に関
し、中心部から辺縁部に向かってその厚みを増大させ
る。
造の振動子を用いずに、配列振動子の中心部において高
周波の応答を得るとともに、辺縁部においては低周波の
応答を得ることができ、さらに、短軸方向の開口寸法を
周波数に逆比例して変化させて、近距離から遠距離まで
細いビーム径が得られ、高い分解能を実現することがで
きる超音波診断装置を提供すること。 【解決手段】 複合圧電層１を、圧電層１１、１２およ
び中間層１４、１５で構成し、圧電層１１、１２は平凸
面構造とし、それぞれの凸面部に設けられた平坦部２０
で互いに接する。圧電層１１、１２の間には中間層１
４、１５を設け、中間層１４、１５は、短軸方向に関
し、中心部から辺縁部に向かってその厚みを増大させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、短軸方向に開口制
御が可能である振動子を有し、被検体に超音波を送受信
する探触子を備えた超音波診断装置に関するものであ
る。
御が可能である振動子を有し、被検体に超音波を送受信
する探触子を備えた超音波診断装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、短軸方向に開口制御が可能である
振動子を用いた超音波診断装置としては、例えば特開平
７−１０７５９５号公報に記載されたものが知られてい
る。
振動子を用いた超音波診断装置としては、例えば特開平
７−１０７５９５号公報に記載されたものが知られてい
る。
【０００３】図１０に示すように、従来の超音波診断装
置は、図中矢印で示す短軸方向に平凹面を有する圧電層
９１に整合層９２が設けられ、圧電層９１と整合層９２
で構成される振動子は図中矢印で示す方位方向に多数配
列され、背面負荷９３により支持されている。圧電層９
１の厚みは短軸方向に関し、中心部で薄く、周辺部で厚
い。このような構造とすることにより、配列振動子の中
心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては
低周波の応答が得られるため、広帯域の周波数特性が得
られる。さらに、短軸方向の開口寸法が周波数に逆比例
して変化するため、近距離から遠距離まで細いビーム径
が得られ、高い分解能を実現することが出来る。
置は、図中矢印で示す短軸方向に平凹面を有する圧電層
９１に整合層９２が設けられ、圧電層９１と整合層９２
で構成される振動子は図中矢印で示す方位方向に多数配
列され、背面負荷９３により支持されている。圧電層９
１の厚みは短軸方向に関し、中心部で薄く、周辺部で厚
い。このような構造とすることにより、配列振動子の中
心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては
低周波の応答が得られるため、広帯域の周波数特性が得
られる。さらに、短軸方向の開口寸法が周波数に逆比例
して変化するため、近距離から遠距離まで細いビーム径
が得られ、高い分解能を実現することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置では、圧電層を平凹面に加工した
り、また、凹面の圧電層を互いに接着し、積層構造とす
るためには、高精度の加工、接着技術が必要になるとい
う問題があった。
来の超音波診断装置では、圧電層を平凹面に加工した
り、また、凹面の圧電層を互いに接着し、積層構造とす
るためには、高精度の加工、接着技術が必要になるとい
う問題があった。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、平凹面構造の振動子を用いずに、配列
振動子の中心部において高周波の応答を得るとともに、
辺縁部においては低周波の応答を得ることができ、さら
に、短軸方向の開口寸法を周波数に逆比例して変化させ
て、近距離から遠距離まで細いビーム径が得られ、高い
分解能を実現することができる超音波診断装置を提供す
るものである。
なされたもので、平凹面構造の振動子を用いずに、配列
振動子の中心部において高周波の応答を得るとともに、
辺縁部においては低周波の応答を得ることができ、さら
に、短軸方向の開口寸法を周波数に逆比例して変化させ
て、近距離から遠距離まで細いビーム径が得られ、高い
分解能を実現することができる超音波診断装置を提供す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
の発明は、超音波の発生および検出を行う複合圧電層を
有する振動子を備える超音波診断装置において、前記複
合圧電層は、音波発射方向に関して多層化された圧電層
と、圧電層の間に設けられた中間層より構成されるもの
である。この構成により、複合圧電層の周波数定数が、
短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で小さいこととな
る。
の発明は、超音波の発生および検出を行う複合圧電層を
有する振動子を備える超音波診断装置において、前記複
合圧電層は、音波発射方向に関して多層化された圧電層
と、圧電層の間に設けられた中間層より構成されるもの
である。この構成により、複合圧電層の周波数定数が、
短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で小さいこととな
る。
【０００７】上記課題を解決する第２の発明は、上記第
１の発明の構成に加え、前記複合圧電層を構成する各圧
電層の厚みの和が、短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁
部で同一かまたは小さく、中間層の厚みが、辺縁部に向
かって増大するものである。この構成により、振動子の
中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部において
は低周波の応答が得られることとなる。
１の発明の構成に加え、前記複合圧電層を構成する各圧
電層の厚みの和が、短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁
部で同一かまたは小さく、中間層の厚みが、辺縁部に向
かって増大するものである。この構成により、振動子の
中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部において
は低周波の応答が得られることとなる。
【０００８】上記課題を解決する第３の発明は、上記第
２の発明の構成に加え、前記圧電層が、短軸方向に関し
平凸面構造を有し、凸面部が他の圧電層と接するもので
ある。この構成により、複合圧電層を平板、あるいは平
凸面の圧電層で容易に構成することができる。
２の発明の構成に加え、前記圧電層が、短軸方向に関し
平凸面構造を有し、凸面部が他の圧電層と接するもので
ある。この構成により、複合圧電層を平板、あるいは平
凸面の圧電層で容易に構成することができる。
【０００９】上記課題を解決する第４の発明は、上記第
３の発明の構成に加え、前記圧電層の凸面部が、短軸方
向に関し中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介し
て前記他の圧電層と接するものである。この構成によ
り、複合圧電層を、平凸面の圧電層で容易に構成するこ
とができる。
３の発明の構成に加え、前記圧電層の凸面部が、短軸方
向に関し中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介し
て前記他の圧電層と接するものである。この構成によ
り、複合圧電層を、平凸面の圧電層で容易に構成するこ
とができる。
【００１０】上記課題を解決する第５の発明は、上記第
３の発明の構成に加え、２つの前記圧電層が、短軸方向
に関し平凸面構造を有し、互いの凸面部が接触するもの
である。この構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層
で容易に構成することができる。
３の発明の構成に加え、２つの前記圧電層が、短軸方向
に関し平凸面構造を有し、互いの凸面部が接触するもの
である。この構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層
で容易に構成することができる。
【００１１】上記課題を解決する第６の発明は、上記第
１から第５のいずれかの発明の構成に加え、前記圧電層
が圧電セラミックスで構成され、前記中間層の音響イン
ピーダンスが２〜８Mrayl（メガレール）であるもので
ある。
１から第５のいずれかの発明の構成に加え、前記圧電層
が圧電セラミックスで構成され、前記中間層の音響イン
ピーダンスが２〜８Mrayl（メガレール）であるもので
ある。
【００１２】上記課題を解決する第７の発明は、上記第
３から第６のいずれかの発明の構成に加え、前記中間層
を介して前記圧電層の凸面部に信号線が接続され、凸面
部と反対側の平面部が電気的に接地されるものである。
この構成により、複合圧電層から信号線を容易に引き出
すことができる。
３から第６のいずれかの発明の構成に加え、前記中間層
を介して前記圧電層の凸面部に信号線が接続され、凸面
部と反対側の平面部が電気的に接地されるものである。
この構成により、複合圧電層から信号線を容易に引き出
すことができる。
【００１３】上記課題を解決する第８の発明は、上記第
１の発明の構成に加え、さらに、前記中間層が複合構造
を有し、前記中間層の音響インピーダンスが、短軸方向
に関して中心部に比べ辺縁部で小さいものである。この
構成により、振動子の中心部において高周波の応答が得
られ、辺縁部においては低周波の応答が得られることと
なる。
１の発明の構成に加え、さらに、前記中間層が複合構造
を有し、前記中間層の音響インピーダンスが、短軸方向
に関して中心部に比べ辺縁部で小さいものである。この
構成により、振動子の中心部において高周波の応答が得
られ、辺縁部においては低周波の応答が得られることと
なる。
【００１４】上記課題を解決する第９の発明は、上記第
８の発明の構成に加え、前記圧電層が圧電セラミックス
で構成され、短軸方向に関し、前記中間層の中心部が音
響インピーダンス１５Mrayl（メガレール）以上の媒体
で構成され、前記中間層の辺縁部が音響インピーダンス
５Mrayl以下の媒体で構成されるものである。
８の発明の構成に加え、前記圧電層が圧電セラミックス
で構成され、短軸方向に関し、前記中間層の中心部が音
響インピーダンス１５Mrayl（メガレール）以上の媒体
で構成され、前記中間層の辺縁部が音響インピーダンス
５Mrayl以下の媒体で構成されるものである。
【００１５】上記課題を解決する第１０の発明は、上記
第１の発明の構成に加え、前記複合圧電層を構成する前
記圧電層が、短軸方向と直交する方向に分割され、分割
の間隔が中心部に比べ辺縁部で狭いものである。この構
成により、振動子の中心部において高周波かつ広帯域の
応答が得られることとなる。
第１の発明の構成に加え、前記複合圧電層を構成する前
記圧電層が、短軸方向と直交する方向に分割され、分割
の間隔が中心部に比べ辺縁部で狭いものである。この構
成により、振動子の中心部において高周波かつ広帯域の
応答が得られることとなる。
【００１６】上記課題を解決する第１１の発明は、上記
第８から第１０のいずれかの発明の構成に加え、前記圧
電層と前記中間層が平板構造を有するものである。この
構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層で容易に構成
することができる。
第８から第１０のいずれかの発明の構成に加え、前記圧
電層と前記中間層が平板構造を有するものである。この
構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層で容易に構成
することができる。
【００１７】上記課題を解決する第１２の発明は、上記
第１から第１１のいずれかの発明の構成に加え、前記複
合圧電層に、厚みが短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁
部で大きい音響整合層を設けるものである。この構成に
より、振動子の中心部において高周波の応答が得られ、
辺縁部においては低周波の応答が得られることとなる。
第１から第１１のいずれかの発明の構成に加え、前記複
合圧電層に、厚みが短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁
部で大きい音響整合層を設けるものである。この構成に
より、振動子の中心部において高周波の応答が得られ、
辺縁部においては低周波の応答が得られることとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１〜図６は本発明に係
る超音波診断装置の第１実施形態を示す図である。
て、図面を参照して説明する。図１〜図６は本発明に係
る超音波診断装置の第１実施形態を示す図である。
【００１９】図１に示すように、本実施形態の超音波診
断装置は、超音波の発生、検出を行う複合圧電層１に音
響整合層２が設けられており、複合圧電層１と音響整合
層２により振動子が構成される。
断装置は、超音波の発生、検出を行う複合圧電層１に音
響整合層２が設けられており、複合圧電層１と音響整合
層２により振動子が構成される。
【００２０】振動子は方位方向に複数配列され、背面負
荷４により機械的に支持される。使用状態における被検
体５０の側には、音響レンズ３が設けられる。配列され
たそれぞれの振動子には信号線６が接続され、振動子、
音響レンズ３、背面負荷４により超音波探触子５が構成
される。
荷４により機械的に支持される。使用状態における被検
体５０の側には、音響レンズ３が設けられる。配列され
たそれぞれの振動子には信号線６が接続され、振動子、
音響レンズ３、背面負荷４により超音波探触子５が構成
される。
【００２１】送信回路７は送信パルスを発生し、信号線
６を介して振動子を駆動するものである。受信回路８
は、信号線６を介して振動子が検出した受信信号を受信
し、信号処理を行うものである。表示部９は、受信回路
８の出力を表示するものである。
６を介して振動子を駆動するものである。受信回路８
は、信号線６を介して振動子が検出した受信信号を受信
し、信号処理を行うものである。表示部９は、受信回路
８の出力を表示するものである。
【００２２】図２は超音波探触子５の、方位方向に直交
する方向の断面図である。図２において、複合圧電層１
は、圧電層１１、１２および中間層１４、１５で構成さ
れ、圧電層１１、１２は平凸面構造を有し、それぞれの
凸面部に設けられた平坦部２０で互いに接している。圧
電層１１、１２の間には中間層１４、１５が設けられ、
中間層１４、１５は、短軸方向に関し、中心部から辺縁
部に向かってその厚みＴｇが増大するようになってい
る。
する方向の断面図である。図２において、複合圧電層１
は、圧電層１１、１２および中間層１４、１５で構成さ
れ、圧電層１１、１２は平凸面構造を有し、それぞれの
凸面部に設けられた平坦部２０で互いに接している。圧
電層１１、１２の間には中間層１４、１５が設けられ、
中間層１４、１５は、短軸方向に関し、中心部から辺縁
部に向かってその厚みＴｇが増大するようになってい
る。
【００２３】背面負荷４は、圧電層１１の被検体５０と
は反対側の平面部を支持し、圧電層１２の被検体５０側
の平面部には音響整合層２が設けられる。圧電層１１の
凸面部には中間層１４を経由して信号線１８が接続さ
れ、圧電層１１と１２の平面部には信号線１９が接続さ
れる。音響整合層２には音響レンズ３が設けられ、複合
圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、背面負荷４等
により超音波探触子５が構成される。
は反対側の平面部を支持し、圧電層１２の被検体５０側
の平面部には音響整合層２が設けられる。圧電層１１の
凸面部には中間層１４を経由して信号線１８が接続さ
れ、圧電層１１と１２の平面部には信号線１９が接続さ
れる。音響整合層２には音響レンズ３が設けられ、複合
圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、背面負荷４等
により超音波探触子５が構成される。
【００２４】図３は複合圧電層１の、短軸方向に直交す
る断面図である。圧電層１１と１２は幅Ｗを有する。中
間層１４は、この断面においては厚みＴｇを有する。複
合圧電層１は厚みＴを有する。
る断面図である。圧電層１１と１２は幅Ｗを有する。中
間層１４は、この断面においては厚みＴｇを有する。複
合圧電層１は厚みＴを有する。
【００２５】このような構成の超音波診断装置におい
て、送信回路７は、広帯域の駆動パルスを発生し、その
発生した駆動パルスは、複合圧電層１に印加される。こ
の駆動パルスの波形としては、インパルス、あるいはチ
ャープパルスなどが好ましい。
て、送信回路７は、広帯域の駆動パルスを発生し、その
発生した駆動パルスは、複合圧電層１に印加される。こ
の駆動パルスの波形としては、インパルス、あるいはチ
ャープパルスなどが好ましい。
【００２６】複合圧電層１は、図２に示すように、２枚
の圧電層１１、１２が平凸面を有し、中心部において凸
面部同士が接している。この凸面部の中心において短軸
長ＬＳの１０〜２０％程度の部分が平坦部２０であり、
互いに接触している。一方、辺縁部には中間層１４、１
５が生じる。中間層１４、１５の音波放射方向の厚み、
Ｔｇ、は中心部から辺縁部に向かって増大している。中
間層１４、１５は音響伝搬媒体で構成されており、音響
伝搬媒体としては、圧電セラミックスより音響インピー
ダンスの小さな（２〜８Ｍｒａｙｌ（メガレール）程度
の）例えば樹脂のような材料を用いると、複合圧電層１
は、音波放射方向に関し、中心部では圧電セラミックス
の音速であるが、辺縁部では音速が実質的に小さくな
り、共振周波数が低くなる。すなわち、複合圧電層１の
中心周波数は、中心部で高く、辺縁部で低くなり、広帯
域の電気音響変換特性を有することになる。音響整合層
２は、中心周波数に対する１／４波長板としての役割を
果たすものであるため、その厚みは、高い中心周波数に
対しては薄く、低い周波数に対しては厚くされる。従っ
て、音響整合層２の厚みは、中心部で薄く、辺縁部では
厚くなる。
の圧電層１１、１２が平凸面を有し、中心部において凸
面部同士が接している。この凸面部の中心において短軸
長ＬＳの１０〜２０％程度の部分が平坦部２０であり、
互いに接触している。一方、辺縁部には中間層１４、１
５が生じる。中間層１４、１５の音波放射方向の厚み、
Ｔｇ、は中心部から辺縁部に向かって増大している。中
間層１４、１５は音響伝搬媒体で構成されており、音響
伝搬媒体としては、圧電セラミックスより音響インピー
ダンスの小さな（２〜８Ｍｒａｙｌ（メガレール）程度
の）例えば樹脂のような材料を用いると、複合圧電層１
は、音波放射方向に関し、中心部では圧電セラミックス
の音速であるが、辺縁部では音速が実質的に小さくな
り、共振周波数が低くなる。すなわち、複合圧電層１の
中心周波数は、中心部で高く、辺縁部で低くなり、広帯
域の電気音響変換特性を有することになる。音響整合層
２は、中心周波数に対する１／４波長板としての役割を
果たすものであるため、その厚みは、高い中心周波数に
対しては薄く、低い周波数に対しては厚くされる。従っ
て、音響整合層２の厚みは、中心部で薄く、辺縁部では
厚くなる。
【００２７】音響レンズ３は、複合圧電層１で発生し、
音響整合層２を伝搬してきた超音波パルスを被検体５０
において収束させる。複合圧電層１で発生し、音響レン
ズ３を通過した直後の超音波パルスは、その高周波成分
が、短軸方向に関し、振動子の中心部に局在するため、
近距離においては短軸方向に関し、高周波成分のビーム
径は細い。一方、低周波成分は、振動子の中心部から辺
縁部にわたり存在するため、近距離においてはビーム径
が太いが、比較的遠距離において、短軸方向に関し、音
響レンズの収束効果によりビーム径が細くなる。このよ
うにして、被検体５０に注入された超音波パルスは、被
検体５０において散乱され、エコーとして超音波探触子
５で受信される。複合圧電層１においてエコーは受信信
号に変換され、受信回路８で処理される。受信回路８に
はダイナミックフィルタが設けられ、受信信号に対し、
通過帯の周波数を、高域から低域に変化させることによ
り、短軸方向分解能を改善することが出来る。すなわ
ち、駆動パルス発生直後、近距離からのエコーを受信す
る時間帯においては、バンドパスフィルタの中心周波数
を高くし、高周波成分の細いビームにより得られたエコ
ーからの受信信号のみを通過させる。また、比較的遠距
離からのエコーを受信する時間帯においては、バンドパ
スフィルタの中心周波数を低くし、音響レンズ３により
細く収束された低周波成分により生じたエコーからの受
信信号のみを通過させる。このようにして、近距離から
遠距離まで短軸方向の分解能を高めることが出来る。
音響整合層２を伝搬してきた超音波パルスを被検体５０
において収束させる。複合圧電層１で発生し、音響レン
ズ３を通過した直後の超音波パルスは、その高周波成分
が、短軸方向に関し、振動子の中心部に局在するため、
近距離においては短軸方向に関し、高周波成分のビーム
径は細い。一方、低周波成分は、振動子の中心部から辺
縁部にわたり存在するため、近距離においてはビーム径
が太いが、比較的遠距離において、短軸方向に関し、音
響レンズの収束効果によりビーム径が細くなる。このよ
うにして、被検体５０に注入された超音波パルスは、被
検体５０において散乱され、エコーとして超音波探触子
５で受信される。複合圧電層１においてエコーは受信信
号に変換され、受信回路８で処理される。受信回路８に
はダイナミックフィルタが設けられ、受信信号に対し、
通過帯の周波数を、高域から低域に変化させることによ
り、短軸方向分解能を改善することが出来る。すなわ
ち、駆動パルス発生直後、近距離からのエコーを受信す
る時間帯においては、バンドパスフィルタの中心周波数
を高くし、高周波成分の細いビームにより得られたエコ
ーからの受信信号のみを通過させる。また、比較的遠距
離からのエコーを受信する時間帯においては、バンドパ
スフィルタの中心周波数を低くし、音響レンズ３により
細く収束された低周波成分により生じたエコーからの受
信信号のみを通過させる。このようにして、近距離から
遠距離まで短軸方向の分解能を高めることが出来る。
【００２８】図４は、図３に示す複合圧電層１の、電気
インピーダンスZの絶対値abs(Z)の周波数依存の例を示
す図である。なお、図３において、複合圧電層１は厚み
Ｔを有し、中間層１４は厚みＴｇを有し、圧電層１１、
１２および中間層１４は幅Ｗを有している。
インピーダンスZの絶対値abs(Z)の周波数依存の例を示
す図である。なお、図３において、複合圧電層１は厚み
Ｔを有し、中間層１４は厚みＴｇを有し、圧電層１１、
１２および中間層１４は幅Ｗを有している。
【００２９】図４においては、圧電層１１、１２とし
て、ＰＺＴ系の圧電セラミックスを、中間層１４として
音響インピーダンスが７Ｍｒａｙｌの樹脂を用い、複合
圧電層１の厚みＴ＝４００ミクロン、複合圧電層１の幅
Ｗ＝２００ミクロンとし、中間層１４の厚みＴｇ＝ゼロ
（中心部）の場合を実線で、中間層の厚みＴｇ＝２０ミ
クロン（辺縁部）の場合を破線で示す。
て、ＰＺＴ系の圧電セラミックスを、中間層１４として
音響インピーダンスが７Ｍｒａｙｌの樹脂を用い、複合
圧電層１の厚みＴ＝４００ミクロン、複合圧電層１の幅
Ｗ＝２００ミクロンとし、中間層１４の厚みＴｇ＝ゼロ
（中心部）の場合を実線で、中間層の厚みＴｇ＝２０ミ
クロン（辺縁部）の場合を破線で示す。
【００３０】図４から明らかなように、複合圧電層１の
中心部における共振周波数fr(c)＝３．５ＭＨｚは、辺
縁部における共振周波数fr(e)＝２．４ＭＨｚよりも高
い。すなわち、中心部における周波数定数は辺縁部にお
ける周波数定数に比べ大きい。なお、中心部における反
共振周波数fa(c) ＝４．７ＭＨｚと共振周波数fr(c)か
ら求めた電気機械結合係数ｋ＝７０％に比べ、辺縁部に
おける反共振周波数fa(c) ＝３．９ＭＨｚと共振周波数
fr(c)から求めた電気機械結合係数ｋ＝５０％は小さ
い。このため、複合圧電層１の辺縁部において放射され
る超音波パルスは、中心部から放射されるパルスに比べ
帯域幅が狭く、振幅が小さくなり、辺縁部における低周
波の応答が、不必要に増大することを避けられる。辺縁
部における応答の抑圧は、開口の重み付けに相当し、分
解能の向上を図ることが出来る。
中心部における共振周波数fr(c)＝３．５ＭＨｚは、辺
縁部における共振周波数fr(e)＝２．４ＭＨｚよりも高
い。すなわち、中心部における周波数定数は辺縁部にお
ける周波数定数に比べ大きい。なお、中心部における反
共振周波数fa(c) ＝４．７ＭＨｚと共振周波数fr(c)か
ら求めた電気機械結合係数ｋ＝７０％に比べ、辺縁部に
おける反共振周波数fa(c) ＝３．９ＭＨｚと共振周波数
fr(c)から求めた電気機械結合係数ｋ＝５０％は小さ
い。このため、複合圧電層１の辺縁部において放射され
る超音波パルスは、中心部から放射されるパルスに比べ
帯域幅が狭く、振幅が小さくなり、辺縁部における低周
波の応答が、不必要に増大することを避けられる。辺縁
部における応答の抑圧は、開口の重み付けに相当し、分
解能の向上を図ることが出来る。
【００３１】図５は、図４に示す複合圧電層１から被検
体５０に放射される超音波パルスの音圧の、周波数特性
を示す図であり、複合圧電層１の中心部から放射される
超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が高く、帯域
幅も広い。一方、複合圧電層１の辺縁部から放射される
超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が低く、帯域
幅も狭い。このため、高い周波数fHにおいては、中心部
より音波が放射され、中間の周波数fMにおいては、辺縁
部からも音が放射されるようになり、低い周波数fLにお
いては、中心部および辺縁部から音が放射されるように
なる。
体５０に放射される超音波パルスの音圧の、周波数特性
を示す図であり、複合圧電層１の中心部から放射される
超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が高く、帯域
幅も広い。一方、複合圧電層１の辺縁部から放射される
超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が低く、帯域
幅も狭い。このため、高い周波数fHにおいては、中心部
より音波が放射され、中間の周波数fMにおいては、辺縁
部からも音が放射されるようになり、低い周波数fLにお
いては、中心部および辺縁部から音が放射されるように
なる。
【００３２】図６（ａ）は、図５に示す複合圧電層１か
ら放射される超音波パルスが、被検体５０において生じ
る音場を示す。超音波パルスの周波数ｆＨ成分は、近距
離の焦点Ｆnearに収束、周波数ｆＭ成分は、中距離の焦
点Ｆmidに収束、周波数ｆL成分は、遠距離の焦点Ｆfar
に収束している。この例では音響レンズの焦点はＦgeo
の１点に設定されている。音響レンズを多焦点構造、す
なわち中心部の焦点を近距離に、辺縁部の焦点を遠距離
に設定しても良い。図６（ｂ）の実線は、図６（ａ）の
特性を有する超音波探触子５により送受信されて得られ
たエコーの感度の分布を示し、受信回路８のダイナミッ
クフィルタにより、近距離では、周波数ｆＨ成分、中距
離では、周波数ｆＭ成分、遠距離では、周波数ｆＬ成分
が選択されるので、点線で示す従来の音響レンズのみに
よるビーム径に比べ、近距離から遠距離までビーム径が
細くなり、短軸方向の分解能が改善される。
ら放射される超音波パルスが、被検体５０において生じ
る音場を示す。超音波パルスの周波数ｆＨ成分は、近距
離の焦点Ｆnearに収束、周波数ｆＭ成分は、中距離の焦
点Ｆmidに収束、周波数ｆL成分は、遠距離の焦点Ｆfar
に収束している。この例では音響レンズの焦点はＦgeo
の１点に設定されている。音響レンズを多焦点構造、す
なわち中心部の焦点を近距離に、辺縁部の焦点を遠距離
に設定しても良い。図６（ｂ）の実線は、図６（ａ）の
特性を有する超音波探触子５により送受信されて得られ
たエコーの感度の分布を示し、受信回路８のダイナミッ
クフィルタにより、近距離では、周波数ｆＨ成分、中距
離では、周波数ｆＭ成分、遠距離では、周波数ｆＬ成分
が選択されるので、点線で示す従来の音響レンズのみに
よるビーム径に比べ、近距離から遠距離までビーム径が
細くなり、短軸方向の分解能が改善される。
【００３３】以上のように本実施形態によれば、短軸方
向に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数
を、辺縁部における周波数定数より大きくすることによ
り、周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠
距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い
分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易な超音
波探触子を有する超音波診断装置を得ることができる。
向に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数
を、辺縁部における周波数定数より大きくすることによ
り、周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠
距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い
分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易な超音
波探触子を有する超音波診断装置を得ることができる。
【００３４】また、音響整合層２の厚みを、短軸方向に
関して中心部で小さく、辺縁部で大きくすることによ
り、配列振動子の中心部における高周波の応答と、辺縁
部にける低周波の応答の感度を高めることができる。
関して中心部で小さく、辺縁部で大きくすることによ
り、配列振動子の中心部における高周波の応答と、辺縁
部にける低周波の応答の感度を高めることができる。
【００３５】また、複合圧電層１を構成する圧電層の、
音波放射方向に関する合計の厚みが、短軸方向に関し
て、中心部に比べ辺縁部で同一かあるいは小さくするこ
とにより、配列振動子の中心部において高周波の応答が
得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られるた
め、広帯域の周波数特性が得られ、さらに、近距離から
遠距離まで高い短軸方向分解能を得ることができる。
音波放射方向に関する合計の厚みが、短軸方向に関し
て、中心部に比べ辺縁部で同一かあるいは小さくするこ
とにより、配列振動子の中心部において高周波の応答が
得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られるた
め、広帯域の周波数特性が得られ、さらに、近距離から
遠距離まで高い短軸方向分解能を得ることができる。
【００３６】また、複合圧電層１を、圧電層を音波放射
方向に関して多層化し、短軸方向に関し、中心部におけ
る各圧電層の合計の厚みを、辺縁部における各圧電層の
合計の厚みと同一かまたは大きくし、辺縁部において圧
電層間に間隙部を有すようにしたものであり、圧電層を
平板、あるいは平凸面で構成することが出来、平凹面を
用いる場合に比べ加工が容易である。
方向に関して多層化し、短軸方向に関し、中心部におけ
る各圧電層の合計の厚みを、辺縁部における各圧電層の
合計の厚みと同一かまたは大きくし、辺縁部において圧
電層間に間隙部を有すようにしたものであり、圧電層を
平板、あるいは平凸面で構成することが出来、平凹面を
用いる場合に比べ加工が容易である。
【００３７】また、圧電層を、短軸方向に関し平凸面構
造とし、凸面部が他の圧電層と接するようにしたもので
あり、圧電層を平凸面で構成することができ、平凹面を
用いる場合に比べ加工が容易である。
造とし、凸面部が他の圧電層と接するようにしたもので
あり、圧電層を平凸面で構成することができ、平凹面を
用いる場合に比べ加工が容易である。
【００３８】また、圧電層の凸面部が、短軸方向に関し
て中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して他の
圧電層と接するようにしたものであり、圧電層を平凸面
で構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工
が容易である。
て中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して他の
圧電層と接するようにしたものであり、圧電層を平凸面
で構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工
が容易である。
【００３９】また、２つの圧電層が、平凸面構造を有
し、互いの凸面部が接触し、二つの凸面部の間にある間
隙部を樹脂層で構成したものであり、圧電層を平凸面で
構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工が
容易である。
し、互いの凸面部が接触し、二つの凸面部の間にある間
隙部を樹脂層で構成したものであり、圧電層を平凸面で
構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工が
容易である。
【００４０】また、間隙部を介して圧電層の凸面部に信
号線が接続され、反対側の平面部が接地されるとしたも
のであり、積層構造でありながら信号線を引き出し易く
することが出来る。
号線が接続され、反対側の平面部が接地されるとしたも
のであり、積層構造でありながら信号線を引き出し易く
することが出来る。
【００４１】次に、図７〜図９は本発明に係る超音波診
断装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形
態は上述実施形態と略同等に構成されているので同様な
構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
断装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形
態は上述実施形態と略同等に構成されているので同様な
構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００４２】図７は、本実施形態の超音波探触子５の方
位方向に直交する断面図である。図７において、圧電層
２１と圧電層２２はそれぞれ厚みが一定の平板である。
圧電層２１、２２の間には、中間層２３が設けられてい
る。圧電層２１、２２と、中間層２３で複合圧電層１を
構成する。複合圧電層１と音響整合層２で振動子を構成
する。複合圧電層１の被検体５０側には音響レンズ３が
設けられ、振動子は背面負荷４により機械的に支持され
る。圧電層２１が中間層２３と接する面には接地用の信
号線１８が接続されており、圧電層２１、２２の、中間
層２３と接する面の反対側には、信号線１９が接続され
ている。複合圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、
背面負荷４で超音波探触子５を構成する。
位方向に直交する断面図である。図７において、圧電層
２１と圧電層２２はそれぞれ厚みが一定の平板である。
圧電層２１、２２の間には、中間層２３が設けられてい
る。圧電層２１、２２と、中間層２３で複合圧電層１を
構成する。複合圧電層１と音響整合層２で振動子を構成
する。複合圧電層１の被検体５０側には音響レンズ３が
設けられ、振動子は背面負荷４により機械的に支持され
る。圧電層２１が中間層２３と接する面には接地用の信
号線１８が接続されており、圧電層２１、２２の、中間
層２３と接する面の反対側には、信号線１９が接続され
ている。複合圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、
背面負荷４で超音波探触子５を構成する。
【００４３】このような構成の超音波探触子５におい
て、複合圧電層１の厚みを４００ミクロン、中間層２３
の厚みを１０ミクロンとし、圧電層２１、２２が圧電セ
ラミックスで構成され、中間層の媒質として音響インピ
ーダンスが小さい材料、例えばエポキシ樹脂を用いる
と、図４の破線に示したような共振特性が得られる。ま
た、中間層の媒質として、音響インピーダンスが圧電セ
ラミックスに近い材料を用いると、実線に近い共振特性
が得られる。
て、複合圧電層１の厚みを４００ミクロン、中間層２３
の厚みを１０ミクロンとし、圧電層２１、２２が圧電セ
ラミックスで構成され、中間層の媒質として音響インピ
ーダンスが小さい材料、例えばエポキシ樹脂を用いる
と、図４の破線に示したような共振特性が得られる。ま
た、中間層の媒質として、音響インピーダンスが圧電セ
ラミックスに近い材料を用いると、実線に近い共振特性
が得られる。
【００４４】図８は、中間層２３の、方位方向に直交す
る断面図であり、中間層２３の、中心部の格子で示され
た領域は、圧電層２１、２２を構成する材料の音響イン
ピーダンスに近い（１５Ｍｒａｙｌ（メガレール）程
度）材料の媒質３０ａで構成され、辺縁部は音響インピ
ーダンスが小さい（５Ｍｒａｙｌ（メガレール）以下）
材料の媒質３０ｃで構成され、斜線で示された領域は、
媒質３０ａと媒質３０ｃの中間の音響インピーダンスを
有する材料の媒質３０ｂで構成されている。
る断面図であり、中間層２３の、中心部の格子で示され
た領域は、圧電層２１、２２を構成する材料の音響イン
ピーダンスに近い（１５Ｍｒａｙｌ（メガレール）程
度）材料の媒質３０ａで構成され、辺縁部は音響インピ
ーダンスが小さい（５Ｍｒａｙｌ（メガレール）以下）
材料の媒質３０ｃで構成され、斜線で示された領域は、
媒質３０ａと媒質３０ｃの中間の音響インピーダンスを
有する材料の媒質３０ｂで構成されている。
【００４５】図８（ａ）の中間層２３においては、中心
部は圧電層２１、２２を構成する材料の音響インピーダ
ンスに近い材料の媒質３０ａで構成されているので、図
４の実線で示すように共振周波数が高くなり、辺縁部は
音響インピーダンスが小さい材料の媒質３０ｃで構成さ
れているので、図４の波線で示すように共振周波数が低
くなる。
部は圧電層２１、２２を構成する材料の音響インピーダ
ンスに近い材料の媒質３０ａで構成されているので、図
４の実線で示すように共振周波数が高くなり、辺縁部は
音響インピーダンスが小さい材料の媒質３０ｃで構成さ
れているので、図４の波線で示すように共振周波数が低
くなる。
【００４６】図８（ｂ）においては、音波放射方向に関
し、中心部と辺縁部の間では媒質３０ｂと媒質３０ｃを
重ねている。これは、媒質３０ａを比較的厚めの平板で
構成し、媒質３０ｂを比較的薄い平板で構成し、そこ
に、媒質３０ｃとなる樹脂を流入させた後硬化させたも
のである。媒質３０ｂと媒質３０ｃを重ねることにより
媒質３０ｂと媒質３０ｃの中間に相当する音響インピー
ダンス特性を実現できる。
し、中心部と辺縁部の間では媒質３０ｂと媒質３０ｃを
重ねている。これは、媒質３０ａを比較的厚めの平板で
構成し、媒質３０ｂを比較的薄い平板で構成し、そこ
に、媒質３０ｃとなる樹脂を流入させた後硬化させたも
のである。媒質３０ｂと媒質３０ｃを重ねることにより
媒質３０ｂと媒質３０ｃの中間に相当する音響インピー
ダンス特性を実現できる。
【００４７】図８（ｃ）は媒質３０ａと媒質３０ｂの境
界において、媒質３０ａと媒質３０ｂを交互に形成して
いる。このような構造により、媒質３０ａと媒質３０ｂ
の境界における音響インピーダンスの変化を緩やかにす
ることが出来る。すなわち媒質３０ａと媒質３０ｂの境
界における複合圧電層１の共振周波数の変化を緩やかに
することが出来る。
界において、媒質３０ａと媒質３０ｂを交互に形成して
いる。このような構造により、媒質３０ａと媒質３０ｂ
の境界における音響インピーダンスの変化を緩やかにす
ることが出来る。すなわち媒質３０ａと媒質３０ｂの境
界における複合圧電層１の共振周波数の変化を緩やかに
することが出来る。
【００４８】図８（ｄ）においては、媒質３０ｂと媒質
３０ｃの境界を斜めに重ねている。このような構造によ
り媒質３０ｂと媒質３０ｃの境界における音響インピー
ダンスの変化を緩やかにすることができる。すなわち媒
質３０ｂと媒質３０ｃの境界における複合圧電層１の共
振周波数の変化を緩やかにすることが出来る。
３０ｃの境界を斜めに重ねている。このような構造によ
り媒質３０ｂと媒質３０ｃの境界における音響インピー
ダンスの変化を緩やかにすることができる。すなわち媒
質３０ｂと媒質３０ｃの境界における複合圧電層１の共
振周波数の変化を緩やかにすることが出来る。
【００４９】以上のように、本実施形態においては、図
８に示す中間層２３を用いることにより、複合圧電層１
の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波数を低
くすることができる。
８に示す中間層２３を用いることにより、複合圧電層１
の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波数を低
くすることができる。
【００５０】本実施形態の他の態様としては、図９に示
すように、圧電層２１、２２を辺縁部で分割している。
このように分割することにより、方向の実質的な弾性定
数が低下し、共振周波数が低下する。この分割の間隔を
狭くすると、更に共振周波数が低下する。従って複合圧
電層１の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波
数を低くすることができる。
すように、圧電層２１、２２を辺縁部で分割している。
このように分割することにより、方向の実質的な弾性定
数が低下し、共振周波数が低下する。この分割の間隔を
狭くすると、更に共振周波数が低下する。従って複合圧
電層１の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波
数を低くすることができる。
【００５１】このようにして、複合圧電層１の周波数定
数を中心部で大きく、辺縁部で小さくすることができ
る。このような複合圧電層１を有する超音波探触子によ
れば、広帯域であると同時に、近距離おいては開口が狭
く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離ま
で高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易
な超音波診断装置を得ることができる。
数を中心部で大きく、辺縁部で小さくすることができ
る。このような複合圧電層１を有する超音波探触子によ
れば、広帯域であると同時に、近距離おいては開口が狭
く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離ま
で高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易
な超音波診断装置を得ることができる。
【００５２】なお、以上の説明では、振動子が方位方向
に配列された場合について説明したが、単一の振動子、
例えば円形開口の振動子について、複合圧電層を用い、
その周波数定数を中心部で大とし、辺遠部で小とするこ
とにより、広帯域であると同時に、近距離おいては開口
が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距
離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造
容易な超音波探触子を得ることができる。
に配列された場合について説明したが、単一の振動子、
例えば円形開口の振動子について、複合圧電層を用い、
その周波数定数を中心部で大とし、辺遠部で小とするこ
とにより、広帯域であると同時に、近距離おいては開口
が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距
離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造
容易な超音波探触子を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は短軸方向
に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数を、
辺縁部における周波数定数より大きくすることにより、
周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠距離
においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解
能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易というすぐ
れた効果を有する超音波診断装置を提供することができ
るものである。
に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数を、
辺縁部における周波数定数より大きくすることにより、
周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠距離
においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解
能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易というすぐ
れた効果を有する超音波診断装置を提供することができ
るものである。
【図１】本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態を
示す概略ブロック図である。
示す概略ブロック図である。
【図２】その超音波探触子の方位方向に直交する方向の
断面図である。
断面図である。
【図３】その複合圧電層の短軸方向に直交する断面図で
ある。
ある。
【図４】その複合圧電層の共振特性図である。
【図５】その超音波パルスの周波数特性図である。
【図６】その超音波探触子の周波数特性を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態を
示す超音波探触子の方位方向に直交する方向の断面図で
ある。
示す超音波探触子の方位方向に直交する方向の断面図で
ある。
【図８】その中間層の方位方向に直交する断面図であ
る。
る。
【図９】その他の態様を示す複合圧電層の方位方向に直
交する断面図である。
交する断面図である。
【図１０】従来の超音波診断装置の概略ブロック図であ
る。
る。
１ 複合圧電層 ２ 音響整合層 ３ 音響レンズ ４ 背面負荷 ５ 超音波探触子 ６ 信号線 ７ 送信回路 ８ 受信回路 ９ 表示部 １１、１２ 圧電層 １４、１５ 中間層 １８ 信号線 １９ 信号線 ２０ 平坦部 ２１、２２ 圧電層 ２３ 中間層 ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 媒質 ５０ 被検体 ９１ 圧電層 ９２ 整合層 ９３ 背面負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ０６Ｂ 1/06 Ｂ０６Ｂ 1/06 Ｚ
Claims (12)
- 【請求項１】 超音波の発生および検出を行う複合圧電
層を有する振動子を備える超音波診断装置において、 前記複合圧電層は、音波発射方向に関して多層化された
圧電層と、圧電層の間に設けられた中間層より構成され
ることを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記複合圧電層を構成する各圧電層の厚
みの和が、短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で同一
かまたは小さく、中間層の厚みが、辺縁部に向かって増
大することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装
置。 - 【請求項３】 前記圧電層が、短軸方向に関し平凸面構
造を有し、凸面部が他の圧電層と接することを特徴とす
る請求項２記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記圧電層の凸面部が、短軸方向に関し
中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して前記他
の圧電層と接することを特徴とする請求項３記載の超音
波診断装置。 - 【請求項５】 ２つの前記圧電層が、短軸方向に関し平
凸面構造を有し、互いの凸面部が接触することを特徴と
する請求項３記載の超音波診断装置。 - 【請求項６】 前記圧電層が圧電セラミックスで構成さ
れ、前記中間層の音響インピーダンスが２〜８Mrayl
（メガレール）であることを特徴とする請求項１から５
のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 【請求項７】 前記中間層を介して前記圧電層の凸面部
に信号線が接続され、凸面部と反対側の平面部が電気的
に接地されることを特徴とする請求項３から６のいずれ
かに記載の超音波診断装置。 - 【請求項８】 前記中間層が複合構造を有し、前記中間
層の音響インピーダンスが、短軸方向に関して中心部に
比べ辺縁部で小さいことを特徴とする請求項１記載の超
音波診断装置。 - 【請求項９】 前記圧電層が圧電セラミックスで構成さ
れ、短軸方向に関し、前記中間層の中心部が音響インピ
ーダンス１５Mrayl（メガレール）以上の媒体で構成さ
れ、前記中間層の辺縁部が音響インピーダンス５Mrayl
以下の媒体で構成されることを特徴とする請求項８記載
の超音波診断装置。 - 【請求項１０】 前記複合圧電層を構成する前記圧電層
が、短軸方向と直交する方向に分割され、分割の間隔が
中心部に比べ辺縁部で狭いことを特徴とする請求項１記
載の超音波診断装置。 - 【請求項１１】 前記圧電層と前記中間層が平板構造を
有することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに
記載の超音波診断装置。 - 【請求項１２】 前記複合圧電層に、厚みが短軸方向に
関し、中心部に比べ辺縁部で大きい音響整合層を設ける
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の
超音波診断装置。
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