JP2009112379A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009112379A JP2009112379A JP2007286043A JP2007286043A JP2009112379A JP 2009112379 A JP2009112379 A JP 2009112379A JP 2007286043 A JP2007286043 A JP 2007286043A JP 2007286043 A JP2007286043 A JP 2007286043A JP 2009112379 A JP2009112379 A JP 2009112379A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic
- ultrasonic
- lens
- ultrasonic probe
- acoustic lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
【解決手段】この超音波探触子は、被検体に超音波を送信し、及び/又は、被検体によって反射される超音波を受信するための複数の振動子を含む振動子アレイと、振動子アレイの超音波送受信面上に、振動子アレイと反対側に凹面を有するように配置された少なくとも1層の音響媒体と、少なくとも1層の音響媒体上に、少なくとも1層の音響媒体側に凸面を有するように配置され、隣接する音響媒体の音速値よりも小さい音速値を有する音響レンズとを具備する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超音波探触子を模式的に示す一部断面斜視図であり、図2は、本発明の第1の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す平面図である。
BW(%)=100×(fH−fL)/fC ・・・(1)
ここで、周波数fL及びfHは、音圧がピーク値から6dB減衰する2つの周波数であり(fL<fH)、周波数fCは、次式(2)によって表されるように、周波数fLと周波数fHとの中心周波数である。
fC=(fL+fH)/2 ・・・(2)
バッキング材の音響インピーダンス: 6.0MRayl
圧電体の音響インピーダンス: 30MRayl
圧電体の電気機械結合係数k33': 0.69
超音波の中心周波数: 8.0MHz
第1の音響整合層の音響インピーダンス: 8.38MRayl
第2の音響整合層の音響インピーダンス: 2.34MRayl
音響レンズの音響インピーダンス: 1.5MRayl
被検体の音響インピーダンス: 1.5MRayl
図8は、本発明の第2の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す側面図である。本実施形態においては、複数の振動子2を含む振動子アレイと、音響レンズ4との間に、3層の音響整合層6a〜6cが配置されている。ここで、第1の音響整合層6a及び第2の音響整合層6bは均一な厚さを有しており、音響レンズ4に隣接する第3の音響整合層6cは、振動子アレイと反対側に凹面をしている。音響レンズ4の凸面は、音響整合層6cの凹面に密着している。これにより、超音波の反射が低減される。さらに、音響レンズ4の音速値を、音響整合層6cの音速値よりも小さくすることにより、複数の振動子2から送信される超音波が一軸上に集束される。その他の点に関しては、図1及び図2に示す第1の実施形態と同様である。本実施形態によれば、3層の音響整合層6a〜6cを配置することにより、振動子2と音響レンズ4との間における音響インピーダンスの変化をなだらかにすることができるので、超音波の伝播効率や受信感度をさらに向上させることができる。なお、4層以上の音響整合層を設けるようにしても良い。
図9は、本発明の第3の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す側面図である。本実施形態においては、複数の振動子2を含む振動子アレイと、音響レンズ4との間に、2層の音響整合層7a及び7bが配置されている。ここで、第1の音響整合層7aは、振動子アレイと反対側に凹面をしており、第2の音響整合層7bは、振動子アレイ側に凸面を有すると共に、振動子アレイと反対側に凹面を有している。第1の音響整合層7aの凹面と第2の音響整合層7bの凸面とは密着し、音響整合層7bの凹面と音響レンズ4の凸面とは密着している。これにより、超音波の反射が低減される。さらに、音響レンズ4の音速値を、音響整合層7bの音速値よりも小さくすることにより、複数の振動子2から送信される超音波が一軸上に集束される。その他の点に関しては、図1及び図2に示す第1の実施形態と同様である。本実施形態によれば、複数の音響整合層間の境界面を様々な形状とすることにより、設計の自由度を向上させることができる。なお、3層以上の音響整合層を設けるようにしても良い。
図10は、本発明の第4の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す側面図である。本実施形態においては、音響レンズ4上に、被検体との密着性を向上させるために弾性を有する第2の音響媒体8が配置されている。この音響媒体8は、シリコーンゲルのように、人体の音響インピーダンス(1.5MRayl)に近い音響インピーダンスを有することが望ましく、弾性があるので人体との密着性を向上させ、超音波の伝播効率を向上させることができる。その他の点に関しては、第1〜第3の実施形態と同様である。
図11は、本発明の第5の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す側面図である。本実施形態においては、第1の音響レンズ4aが、音響整合層3b側のみならず、音響整合層3bと反対側にも凸面を有しており、両凸シリンドリカルレンズの形状を有している。また、第1の音響レンズ4a上に、第2の音響レンズ4bが配置されていて、組合せレンズが構成されている。第2の音響レンズ4bは、第1の音響レンズ4a側に凹面を有すると共に、音響レンズ4aと反対側に平面を有しており、平凹シリンドリカルレンズの形状を有している。
図12は、本発明の第6の実施形態に係る超音波探触子の内部構造を示す側面図である。本実施形態においては、図1及び図2に示す複数の振動子(圧電振動子)2を含む振動子アレイの替わりに、複数の微細超音波トランスデューサ(MUT:micro ultrasonic transducers)9を含む振動子アレイが用いられる。微細超音波トランスデューサ9としては、静電型微細超音波トランスデューサ(cMUT:capacitance MUT)と、圧電型微細超音波トランスデューサ(pMUT:piezoelectric MUT)と、電磁型微細超音波トランスデューサ(eMUT:electromagnetic MUT)が該当する。
2 振動子
2a 個別電極
2b 圧電体
2c 共通電極
3、10 音響媒体
3a、3b、6a〜6c、7a、7b 音響整合層
4 音響レンズ
5 充填材
8 第2の音響媒体
9 微細超音波トランスデューサ
9a 個別電極
9b 振動体
9c 共通電極
10 音響媒体
11 静電型微細超音波トランスデューサ(cMUT)
11a 個別電極
11b 空隙
11c 共通電極
12 圧電型微細超音波トランスデューサ(pMUT)
12a 空隙
12b 個別電極
12c 圧電体
12d 共通電極
13 電磁型微細超音波トランスデューサ(eMUT)
13a 電磁コイル
13b 空隙
13c 磁性体(振動体)
Claims (9)
- 被検体に超音波を送信し、及び/又は、被検体によって反射される超音波を受信するための複数の振動子を含む振動子アレイと、
前記振動子アレイの超音波送受信面上に、前記振動子アレイと反対側に凹面を有するように配置された少なくとも1層の音響媒体と、
前記少なくとも1層の音響媒体上に、前記少なくとも1層の音響媒体側に凸面を有するように配置され、隣接する音響媒体の音速値よりも小さい音速値を有する音響レンズと、
を具備する超音波探触子。 - 前記少なくとも1層の音響媒体の凹面と前記音響レンズの凸面とが密着している、請求項1記載の超音波探触子。
- 前記音響レンズが、前記少なくとも1層の音響媒体と反対側に平面を有する、請求項1又は2記載の超音波探触子。
- 前記音響レンズ上に配置され、被検体との密着性を向上させるために弾性を有する第2の音響媒体をさらに具備する、請求項3記載の超音波探触子。
- 前記音響レンズが、前記少なくとも1層の音響媒体と反対側に凸面を有し、
前記音響レンズ側に凹面を有すると共に、前記音響レンズと反対側に平面を有する第2の音響レンズをさらに具備する、請求項1又は2記載の超音波探触子。 - 前記複数の振動子の各々が、圧電振動子と、静電型振動子と、電磁気型振動子と、圧電たわみ型振動子との内の1つを含む、請求項1〜5のいずれか1項記載の超音波探触子。
- 前記少なくとも1層の音響媒体が、複数の音響整合層を含み、前記複数の音響整合層の内で前記音響レンズに隣接する音響整合層が、前記音響レンズと反対側に凸面を有する、請求項1〜5のいずれか1項記載の超音波探触子。
- 前記少なくとも1層の音響媒体が、複数の音響整合層を含み、前記音響レンズの中心部から送信される超音波の帯域と前記音響レンズの周辺部から送信される超音波の帯域とが略同一となるように、前記複数の音響整合層が構成されている、請求項1〜7のいずれか1項記載の超音波探触子。
- 前記振動子アレイの超音波送受信面に対向する面上に配置されたバッキング材をさらに具備し、前記音響レンズの中心部から送信される超音波の帯域と前記音響レンズの周辺部から送信される超音波の帯域とが略同一となるように、前記バッキング材が構成されている、請求項1〜8のいずれか1項記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007286043A JP5179836B2 (ja) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007286043A JP5179836B2 (ja) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 超音波探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009112379A true JP2009112379A (ja) | 2009-05-28 |
JP5179836B2 JP5179836B2 (ja) | 2013-04-10 |
Family
ID=40780222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007286043A Expired - Fee Related JP5179836B2 (ja) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5179836B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009247416A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子用の音響レンズ及びこれを用いた超音波探触子 |
WO2011105269A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社 日立メディコ | 超音波探触子とそれを用いた超音波撮像装置 |
JP2011255024A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波探触子および超音波診断装置 |
JP2012060634A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Samsung Medison Co Ltd | 超音波診断装置用プローブ |
JP2014183589A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Sonosite Inc | 微細加工超音波トランスデューサのための音響レンズ |
JP5789618B2 (ja) * | 2011-01-06 | 2015-10-07 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5723599U (ja) * | 1980-07-10 | 1982-02-06 | ||
JPS59225044A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 超音波トランスジユ−サ |
JPS62249640A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-30 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ |
JPS63220847A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
JPH05236597A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
JPH06254100A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-13 | Toshiba Corp | 音響レンズおよび超音波プローブ |
JPH07178082A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
JPH11285496A (ja) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波探触子 |
-
2007
- 2007-11-02 JP JP2007286043A patent/JP5179836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5723599U (ja) * | 1980-07-10 | 1982-02-06 | ||
JPS59225044A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 超音波トランスジユ−サ |
JPS62249640A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-30 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ |
JPS63220847A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-14 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
JPH05236597A (ja) * | 1991-11-26 | 1993-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
JPH06254100A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-13 | Toshiba Corp | 音響レンズおよび超音波プローブ |
JPH07178082A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
JPH11285496A (ja) * | 1998-04-01 | 1999-10-19 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波探触子 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009247416A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子用の音響レンズ及びこれを用いた超音波探触子 |
WO2011105269A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 株式会社 日立メディコ | 超音波探触子とそれを用いた超音波撮像装置 |
JPWO2011105269A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-06-20 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子とそれを用いた超音波撮像装置 |
US9138203B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-09-22 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus using the same |
JP2011255024A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 超音波探触子および超音波診断装置 |
JP2012060634A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Samsung Medison Co Ltd | 超音波診断装置用プローブ |
JP5789618B2 (ja) * | 2011-01-06 | 2015-10-07 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子 |
JP2015221214A (ja) * | 2011-01-06 | 2015-12-10 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子 |
JP2014183589A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Sonosite Inc | 微細加工超音波トランスデューサのための音響レンズ |
US10013969B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-07-03 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Acoustic lens for micromachined ultrasound transducers |
US10770058B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-09-08 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Acoustic lens for micromachined ultrasound transducers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5179836B2 (ja) | 2013-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7679270B2 (en) | Ultrasonic probe | |
US10770058B2 (en) | Acoustic lens for micromachined ultrasound transducers | |
JP4625145B2 (ja) | 音響振動子及び画像生成装置 | |
CN104646260B (zh) | 超声波探头 | |
US20080045838A1 (en) | Ultrasonic transducer array, ultrasonic probe, ultrasonic endoscope and ultrasonic diagnostic apparatus | |
JP5179836B2 (ja) | 超音波探触子 | |
US20230204492A1 (en) | Transparent ultrasonic sensor-based ultrasonic optical composite imaging system | |
JP5208126B2 (ja) | 超音波探触子、超音波撮影装置 | |
US9839411B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus probe having laminated piezoelectric layers oriented at different angles | |
JP2009273838A (ja) | 超音波探触子、超音波診断装置及び超音波内視鏡装置 | |
JP2008048276A (ja) | 超音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサアレイ | |
JP2012129662A (ja) | 超音波探触子 | |
KR20130088675A (ko) | 초음파 프로브의 흡음 소자, 초음파 프로브의 흡음층 및 그 제작 방법 | |
JP5468564B2 (ja) | 超音波探触子および超音波診断装置 | |
KR20130123347A (ko) | 초음파 트랜스듀서, 초음파 프로브, 및 초음파 진단장치 | |
JP2005277988A (ja) | 超音波トランスデューサアレイ | |
EP2549273B1 (en) | Ultrasonic probe using rear-side acoustic matching layer | |
JP2011155611A (ja) | 超音波探触子および超音波診断装置 | |
JP2009072349A (ja) | 超音波トランスデューサ及びその製造方法、並びに、超音波探触子 | |
JP2013070734A (ja) | 超音波診断装置および超音波画像生成方法 | |
JP2011067485A (ja) | 超音波トランスデューサ及び超音波プローブ | |
JP2007288396A (ja) | 超音波用探触子 | |
JP2011077572A (ja) | 超音波トランスデューサ及びその製造方法、並びに超音波プローブ | |
JP5682762B2 (ja) | 圧電デバイスおよび超音波探触子 | |
JP2011152356A (ja) | 超音波探触子および超音波診断装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130110 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5179836 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |