JP2557913Y2 - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

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JP2557913Y2
JP2557913Y2 JP3313491U JP3313491U JP2557913Y2 JP 2557913 Y2 JP2557913 Y2 JP 2557913Y2 JP 3313491 U JP3313491 U JP 3313491U JP 3313491 U JP3313491 U JP 3313491U JP 2557913 Y2 JP2557913 Y2 JP 2557913Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、医療分野、魚群探知分
野等で使用される超音波探触子に関し、特ににその振動
子構造の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe used in a medical field, a fish finder field, and the like, and more particularly, to an improvement in a vibrator structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、医療機器や魚群探知機等にお
いて超音波探触子が用いられている。医療分野において
は、超音波を生体内に送波し癌細胞等からの反射波を受
波して治療等に必要な情報を獲得するため、また、魚群
探知器においては、水中に超音波を送波し、魚群等から
の反射波を受信して魚群の規模、距離等の情報を抽出す
るため、超音波探触子が必須である。
2. Description of the Related Art Conventionally, ultrasonic probes have been used in medical equipment, fish finder and the like. In the medical field, to transmit ultrasonic waves into a living body and receive reflected waves from cancer cells, etc. to obtain information necessary for treatment, etc. An ultrasonic probe is indispensable in order to transmit a wave, receive a reflected wave from a school of fish, and extract information such as the size and distance of the school of fish.

【0003】このような用途に用いられる超音波探触子
においては、所定の距離に超音波の焦点を結ばせる必要
がある。このため、例えば音響レンズを備えた超音波探
触子が従来から知られている。
In an ultrasonic probe used for such an application, it is necessary to focus an ultrasonic wave at a predetermined distance. For this reason, for example, an ultrasonic probe including an acoustic lens has been conventionally known.

【0004】図3には、一従来例に係る超音波探触子の
構成が示されている。この図に示される超音波探触子は
音響レンズを備えた超音波探触子である。すなわち、表
面に例えば銀からなる電極10及び12が被着形成され
PZT等の圧電材料から形成された振動子14が用いら
れ、この超音波振動子14から見て電極12側には背面
負荷16を、電極10側には音響レンズ18を、それぞ
れ設けた構成である。この音響レンズ18は、例えば樹
脂、ガラス等から形成された部材であり、電極10と1
2の間に電圧を印加することにより超音波振動子14に
おいて発生する超音波を所定の焦点100に結ばせる構
成である。このため、音響レンズ18は凸レンズ形状を
有している。
FIG. 3 shows a configuration of an ultrasonic probe according to a conventional example. The ultrasonic probe shown in this figure is an ultrasonic probe provided with an acoustic lens. That is, a vibrator 14 formed of a piezoelectric material such as PZT on which electrodes 10 and 12 made of, for example, silver are adhered on the surface is used, and a back load 16 is provided on the electrode 12 side as viewed from the ultrasonic vibrator 14. And an acoustic lens 18 provided on the electrode 10 side. The acoustic lens 18 is a member formed of, for example, resin, glass, or the like.
The ultrasonic wave generated in the ultrasonic transducer 14 is applied to a predetermined focal point 100 by applying a voltage between the two. For this reason, the acoustic lens 18 has a convex lens shape.

【0005】このように音響レンズ18の作用によって
焦点100が形成されることにより、診断等を行うこと
ができる。生体内には、超音波の伝搬媒体である血液と
音響インピーダンスが異なった部分、例えば骨、癌細胞
等が存在しており、この骨、癌細胞等により反射された
超音波が音響レンズ18を介して振動子14により受波
されることにより、骨、癌細胞等に係る情報が得られる
こととなる。すなわち、反射体の大きさ、位置がわか
る。
[0005] The formation of the focal point 100 by the action of the acoustic lens 18 enables diagnosis and the like to be performed. In the living body, there is a portion having a different acoustic impedance from blood, which is a propagation medium of ultrasonic waves, for example, bones, cancer cells, and the like. Ultrasonic waves reflected by the bones, cancer cells, and the like cause the acoustic lens 18 to pass through. As a result, information on bones, cancer cells, and the like is obtained. That is, the size and position of the reflector can be known.

【0006】このような構成を有する超音波探触子で
は、焦点100の位置が音響レンズ18の表面の形状に
依存している。従って、焦点100の位置を変化させる
ことが困難である。このため、位置が可変な焦点100
を形成することが可能な超音波探触子が従来から検討さ
れ実用化されている。図4及び図5には、このような超
音波探触子の一例構成が示されている。
In the ultrasonic probe having such a configuration, the position of the focal point 100 depends on the shape of the surface of the acoustic lens 18. Therefore, it is difficult to change the position of the focal point 100. For this reason, the focus 100 whose position is variable
Ultrasound probes capable of forming a laser beam have been studied and put to practical use. 4 and 5 show an example configuration of such an ultrasonic probe.

【0007】この従来例においては、超音波振動子14
としてリング形状のものが複数個用いられる。図5に示
されるように、超音波振動子14は背面負荷16上に同
心円状に配置される。このように配置された超音波振動
子14は、いずれも送受信機20によって駆動される
が、この駆動にあたっては、それぞれ遅延量の異なる複
数の遅延回路22を介して電圧が供給される。
In this conventional example, the ultrasonic vibrator 14
Ring-shaped ones are used. As shown in FIG. 5, the ultrasonic transducer 14 is arranged concentrically on the back load 16. The ultrasonic transducers 14 arranged as described above are all driven by the transceiver 20, and in this driving, a voltage is supplied through a plurality of delay circuits 22 having different delay amounts.

【0008】すなわち、この従来例における振動子14
は、それぞれ印加時刻の異なる信号により駆動される。
すなわち、図においてli で示される距離に相当する時
間τi =li /v(v:音速)だけ、各振動子14に印
加される信号が遅延される。距離li は、周辺部の振動
子14よりも中央部の振動子14の方が長く設定されて
おり、この距離li の設定により所定の位置に焦点10
0が結ばれる。従って、遅延回路22の遅延時間を適宜
設定してやれば、焦点100の位置を変化させることが
できる。
That is, the vibrator 14 in this conventional example
Are driven by signals having different application times.
That is, the time corresponding to the distance indicated by l i in FIG τ i = l i / v ( v: sound velocity) only, signals applied to the vibrators 14 is delayed. The distance l i is towards the transducer 14 in the middle than the transducer 14 in the peripheral portion is set longer, the focus 10 in place by setting the distance l i
0 is tied. Therefore, if the delay time of the delay circuit 22 is appropriately set, the position of the focal point 100 can be changed.

【0009】[0009]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに焦点距離を変化させることが可能な超音波探触子に
おいては、加工の困難性、精度良い組立の困難性、送信
感度が低い等の問題点がある。すなわち、振動子を形成
する材料としては従来からPZT等の圧電セラミクス材
料が知られているが、セラミクスから形成される振動子
の形をリング状に整えるのは非常に困難である。例え
ば、比較的柔らかいグリーンシートの状態で超音波加工
等の手段によりリング状に加工するとしても、焼成後の
形状が整うとは限らず、従って、加工の困難性、精度良
い組立の困難性等が生ずる。あるいは、板状のセラミク
スに溝を設ける手法もあるが、これも加工が困難であ
る。
However, the ultrasonic probe capable of changing the focal length in this manner has problems such as difficulty in processing, difficulty in accurate assembly, and low transmission sensitivity. There is a point. That is, a piezoelectric ceramic material such as PZT is conventionally known as a material forming the vibrator, but it is very difficult to arrange the vibrator formed from the ceramic into a ring shape. For example, even if a relatively soft green sheet is processed into a ring shape by means of ultrasonic processing or the like, the shape after firing is not necessarily uniform, so that it is difficult to process and difficult to assemble with high accuracy. Occurs. Alternatively, there is a method of providing a groove in a plate-shaped ceramic, but this is also difficult to process.

【0010】また、このような困難性を回避する手段と
して、PZT等の圧電セラミクスではなくPVDF等の
有機圧電材料や複合圧電材料から形成された振動子を用
いることも考えられる。ここに、複合圧電材料とは、エ
ポキシ、クロロプレン、ウレタン等のゴムに圧電セラミ
クス粉体を混入し生成した材料である。このような材料
においては、1N当りに発生する電荷量を表すg定数が
大きいため、受信感度が高く、さらに音響インピーダン
スZが低いため海水、血液等の超音波伝搬媒体との整合
性が高いという利点を得ることができる。しかし、この
ような材料を用いた場合には、例えばPZTから形成さ
れる振動子と同じ電力を注入した場合でも、送信パルス
が小さくなってしまい、この結果、送信感度が低くなっ
てしまう。 本考案は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、加工・組立の容易
性を実現しつつ、送信感度が確保される超音波探触子を
実現することを目的とする。
As means for avoiding such difficulties, it is conceivable to use a vibrator made of an organic piezoelectric material such as PVDF or a composite piezoelectric material instead of piezoelectric ceramics such as PZT. Here, the composite piezoelectric material is a material formed by mixing piezoelectric ceramic powder into rubber such as epoxy, chloroprene, or urethane. In such a material, since the g constant representing the amount of electric charge generated per 1N is large, the receiving sensitivity is high, and further, the acoustic impedance Z is low, so that the matching with an ultrasonic wave propagation medium such as seawater or blood is high. Benefits can be obtained. However, when such a material is used, for example, even when the same power as that of a vibrator formed of PZT is injected, the transmission pulse becomes small, and as a result, the transmission sensitivity is lowered. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and has as its object to realize an ultrasonic probe that ensures transmission sensitivity while realizing ease of processing and assembly. And

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本考案の超音波探触子は、板状に形成される
第1の圧電振動子と、リング状に形成され第1の圧電振
動子上に同心円状に配置される複数の第2の圧電振動子
と、を備える超音波探触子において、第2の圧電振動子
が、有機圧電材料から形成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an ultrasonic probe according to the present invention comprises a first piezoelectric vibrator formed in a plate shape and a first piezoelectric vibrator formed in a ring shape. And a plurality of second piezoelectric vibrators concentrically arranged on the piezoelectric vibrator, wherein the second piezoelectric vibrator is formed of an organic piezoelectric material. I do.

【0012】また、本考案の請求項2は、第2の圧電振
動子が、圧電セラミクス粉体とゴムとにより混合生成さ
れる複合圧電材料から形成されることを特徴とする。
A second aspect of the present invention is characterized in that the second piezoelectric vibrator is formed of a composite piezoelectric material mixed and produced by a piezoelectric ceramic powder and rubber.

【0013】さらに、請求項3は第1の圧電振動子に電
圧を供給して超音波を送波させる手段と、第2の圧電振
動子により受波される超音波に係る信号を遅延させて焦
点を形成する手段と、を備えることを特徴とする。
Further, a third aspect of the present invention provides a means for supplying a voltage to the first piezoelectric vibrator and transmitting an ultrasonic wave, and delaying a signal relating to the ultrasonic wave received by the second piezoelectric vibrator. Means for forming a focal point.

【0014】請求項4は、第1の圧電振動子がPb(Z
r,Ti)O3 :ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、B
aTiO3 :チタン酸バリウム又はPbTiO3 :チタ
ン酸鉛のいずれかから形成されることを特徴とする。
According to a fourth aspect, the first piezoelectric vibrator is composed of Pb (Z
r, Ti) O 3 : Lead zirconate titanate (PZT), B
aTiO 3 : formed from either barium titanate or PbTiO 3 : lead titanate.

【0015】請求項5は、第2の圧電振動子が、PVD
F:ポリフッ化ビニリデン、PVDF共重合体、P(V
DCN/VAc):シアン化ビニリデンと酢酸ビニルの
共重合体又はP(VDF/TrFE:フッ化ビニリデ
ンと3フッ化エチレンの共重合体のいずれかから形成さ
れることを特徴とする。
In a preferred embodiment, the second piezoelectric vibrator is a PVD.
F: polyvinylidene fluoride, PVDF copolymer, P (V
DCN / VAc): a copolymer of vinylidene cyanide and vinyl acetate or P (VDF / TrFE ) : a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride.

【0016】そして、請求項6は、第2の圧電振動子を
形成する材料のうちゴムが、NBR:ブタジエンとアク
リロントリルの共重合体、SBR:ブタジエンとスチレ
ンのラジカル共重合体又はウレタンゴムのいずれかであ
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the material forming the second piezoelectric vibrator, the rubber is NBR: a copolymer of butadiene and acrylontrile, SBR: a radical copolymer of butadiene and styrene, or urethane rubber. Or any one of the following.

【0017】[0017]

【作用】本考案の請求項1においては、第2の圧電振動
子が有機圧電材料から形成される。有機圧電材料は、P
ZT等の圧電セラミクス材料に比べ、加工が容易であ
り、例えばフィルム等の形態にすることが可能である。
この結果、より加工・組立が容易な超音波探触子が得ら
れる。
According to the first aspect of the present invention, the second piezoelectric vibrator is formed of an organic piezoelectric material. Organic piezoelectric material is P
It is easier to process than a piezoelectric ceramic material such as ZT, and can be formed into a film, for example.
As a result, an ultrasonic probe that is easier to process and assemble can be obtained.

【0018】請求項2においては、第2の振動子がいわ
ゆる複合圧電材料から形成される。この複合圧電材料
も、ゴムを基材として形成されるため、請求項1におけ
る有機圧電材料と同様、加工・組立の容易化の作用を奏
する。
In the second aspect, the second vibrator is formed of a so-called composite piezoelectric material. Since this composite piezoelectric material is also formed using rubber as a base material, it has the effect of facilitating processing and assembly as in the case of the organic piezoelectric material according to the first aspect.

【0019】請求項3においては、第1の圧電振動子が
超音波の送波用に、第2の圧電振動子が超音波の受波用
に、それぞれ用いられる。受波により得られた信号は、
焦点を形成するよう遅延される。このように、受波側で
信号の遅延による焦点形成が行われるため、遅延量の設
定による焦点設定が可能となる。
In the present invention, the first piezoelectric vibrator is used for transmitting ultrasonic waves, and the second piezoelectric vibrator is used for receiving ultrasonic waves. The signal obtained by receiving the wave is
Delayed to form focus. As described above, since the focus is formed by the signal delay on the receiving side, the focus can be set by setting the delay amount.

【0020】請求項4においては、第1の圧電振動子が
PZT等の圧電セラミクス材料から形成される。PZT
等の圧電セラミクス材料は送信感度が良い材料であり、
この結果、請求項1または2において得られる加工・組
立の容易性と共に、送信感度の良好性をも確保できる。
According to a fourth aspect, the first piezoelectric vibrator is formed from a piezoelectric ceramic material such as PZT. PZT
Is a material with good transmission sensitivity.
As a result, it is possible to secure good transmission sensitivity as well as the easiness of processing and assembly obtained in the first or second aspect.

【0021】請求項5においては、第2の圧電振動子
が、PVDF等の有機圧電材料から形成される。有機圧
電材料は、音響インピーダンスがPZT等の圧電セラミ
クス材料に比べ血液、海水等の超音波伝搬媒体に近く、
さらにg定数が大きいという性質を有する。従って、超
音波伝搬媒体の整合性が高くかつ受信感度が高い超音波
探触子が得られる。
According to a fifth aspect, the second piezoelectric vibrator is formed of an organic piezoelectric material such as PVDF. Organic piezoelectric materials have an acoustic impedance closer to ultrasonic propagation media such as blood and seawater than piezoelectric ceramic materials such as PZT,
Further, it has a property that the g constant is large. Therefore, an ultrasonic probe having high matching of the ultrasonic wave propagation medium and high reception sensitivity can be obtained.

【0022】請求項6においては、第2の圧電振動子
が、圧電セラミクス粉体とNBR等の混合材料から形成
される。この材料は、PVDF等と同様に音響インピー
ダンスの超音波伝搬媒質に近くかつg定数が大きい素材
であり、従って請求項5と同様の作用が得られる。
In a sixth aspect, the second piezoelectric vibrator is formed of a mixed material such as piezoelectric ceramic powder and NBR. This material is similar to an ultrasonic wave propagation medium having an acoustic impedance and has a large g constant, like PVDF and the like. Therefore, the same effect as that of the fifth aspect can be obtained.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本考案の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図3乃至図5に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0024】図1には、本考案の一実施例に係る超音波
探触子の回路構成が示されている。また、図2には、こ
の実施例の焦点形成原理が示されている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the focus formation principle of this embodiment.

【0025】これらの図に示される実施例は、図5に示
される従来例と同様に、リング状の振動子を用いた構成
である。すなわち、振動子14−2はリング状の形状を
有しており、同心円上に配置されている。しかし、これ
らの振動子14−2が配置されるのは背面負荷16上で
はなく、例えば400〜500μm程度の厚みを有する
超音波振動子14−1上である。
The embodiment shown in these figures has a configuration using a ring-shaped vibrator, similarly to the conventional example shown in FIG. That is, the vibrator 14-2 has a ring-like shape and is arranged concentrically. However, these transducers 14-2 are not disposed on the back load 16 but on the ultrasonic transducer 14-1 having a thickness of, for example, about 400 to 500 μm.

【0026】超音波振動子14−1は、この実施例にお
いてはPZTから形成されている。板状の超音波振動子
14−1の下面には銀等の電極12−1が、上面には電
極10−1が、それぞれ設けられている。電極14−1
の下方には図示しないが背面負荷が配置され、電極10
−1上には、超音波振動子14−2が導電性接着剤24
により接着されている。超音波振動子14−2は、超音
波振動子14−1上に同心円上に配置されている。超音
波振動子14−2の下面には電極12−2が、上面には
電極10−2が、それぞれ設けられている。
The ultrasonic transducer 14-1 is formed of PZT in this embodiment. An electrode 12-1 of silver or the like is provided on the lower surface of the plate-shaped ultrasonic transducer 14-1, and an electrode 10-1 is provided on the upper surface. Electrode 14-1
Although not shown, a back load is arranged below the
-1, the ultrasonic vibrator 14-2 has the conductive adhesive 24
It is adhered by. The ultrasonic transducer 14-2 is arranged concentrically on the ultrasonic transducer 14-1. The electrode 12-2 is provided on the lower surface of the ultrasonic transducer 14-2, and the electrode 10-2 is provided on the upper surface.

【0027】この実施例において、超音波振動子14−
2は、3〜5MHzで振動する場合、例えば、300μ
m程度の厚みを有するPVDFから形成された振動子で
ある。従って、PZTから形成される場合に比べ加工性
に優れている。例えば、フィルム状のPVDF材料を打
抜き加工することにより、簡易にリング状の超音波振動
子14−2を得ることができる。このようにして得られ
た振動子14−2は、エポキシ樹脂等から構成される導
電性接着剤24によって超音波振動子14−1上に接着
することが可能である。なお、振動子14−2の幅は
0.5〜1mm程度であり、振動子14−2相互の間隔
は0.1〜0.3mm程度である。
In this embodiment, the ultrasonic vibrator 14-
2 is, for example, 300 μm when vibrating at 3 to 5 MHz.
This is a vibrator made of PVDF having a thickness of about m. Therefore, it is excellent in workability as compared with the case where it is formed from PZT. For example, a ring-shaped ultrasonic transducer 14-2 can be easily obtained by punching a film-shaped PVDF material. The vibrator 14-2 thus obtained can be bonded onto the ultrasonic vibrator 14-1 with the conductive adhesive 24 made of epoxy resin or the like. The width of the vibrator 14-2 is about 0.5 to 1 mm, and the interval between the vibrators 14-2 is about 0.1 to 0.3 mm.

【0028】このように、振動子14−1と14−2が
接着剤24で接着される結果、電極10−1と12−2
は導通状態となる。従って、この電極10−1及び12
−2を共通電極として取扱うことができる。この実施例
においては、この共通電極と電極12−1との間に送信
機26から電圧を印加し、共通電極と電極10−2との
間に現れる信号を遅延回路22及び信号合成回路28を
介して受信機30に取り込むようにしている。
As described above, as a result of the vibrators 14-1 and 14-2 being bonded by the adhesive 24, the electrodes 10-1 and 12-2
Becomes conductive. Accordingly, the electrodes 10-1 and 12
-2 can be treated as a common electrode. In this embodiment, a voltage is applied from the transmitter 26 between the common electrode and the electrode 12-1, and a signal appearing between the common electrode and the electrode 10-2 is transmitted to the delay circuit 22 and the signal synthesis circuit 28. The data is taken into the receiver 30 via the receiver.

【0029】すなわち、この実施例においては、PZT
から形成される超音波振動子14−1が専ら送信用に用
いられる。この結果、送信感度の低下が防止される。す
なわち、PZTは送信感度が高い素材であり機械的歪に
強く注入電力を大きくとることができる。この結果、超
音波探触子の送信感度が確保され送信が可能となる。一
方、この実施例においては、PVDFから形成される超
音波振動子14−2が専ら受信用に用いられる。PVD
Fの音響インピーダンスは、例えば3〜5×106 kg
/m2 s程度であり、血液、海水の音響インピーダンス
1.5×106kg/m2 sに近い。これは、PZTの
音響インピーダンス35×106 kg/m2 sに比べ、
はるかに血液等に近い。
That is, in this embodiment, PZT
Is used exclusively for transmission. As a result, a decrease in transmission sensitivity is prevented. That is, PZT is a material having high transmission sensitivity, is resistant to mechanical distortion, and can increase the injected power. As a result, the transmission sensitivity of the ultrasonic probe is secured and transmission is possible. On the other hand, in this embodiment, the ultrasonic transducer 14-2 formed from PVDF is exclusively used for reception. PVD
The acoustic impedance of F is, for example, 3 to 5 × 10 6 kg.
/ M 2 s, which is close to the acoustic impedance of blood and seawater of 1.5 × 10 6 kg / m 2 s. This is compared to the acoustic impedance of PZT of 35 × 10 6 kg / m 2 s.
It is much closer to blood, etc.

【0030】従って、この実施例においては、送信感度
が確保されると共に、超音波伝搬媒体との音響的整合性
が向上する。さらに、PVDFはPZTに比べg定数が
大きく、従って、受信感度が高くなる。
Therefore, in this embodiment, the transmission sensitivity is ensured and the acoustic matching with the ultrasonic wave propagation medium is improved. Furthermore, PVDF has a larger g-constant than PZT, and therefore has higher receiving sensitivity.

【0031】遅延回路22は、従来例と同様、振動子1
4−2に係る信号を図2に示される距離li に相当する
時間τi だけ遅延させる回路である。しかし、この実施
例においては、従来例とは異なり受信側において遅延が
施されている。従って、図2において矢印において示さ
れるように送波の場合には超音波が前面に放射され、受
波側で焦点100が形成されることとなる。信号合成回
路28は、複数の遅延回路22から得られる信号を合成
し、受信機30に供給する回路である。
The delay circuit 22 is provided with the vibrator 1 as in the prior art.
This is a circuit for delaying the signal according to 4-2 by a time τ i corresponding to the distance l i shown in FIG. However, in this embodiment, unlike the conventional example, a delay is applied on the receiving side. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 2, in the case of transmitting a wave, an ultrasonic wave is emitted to the front surface, and a focal point 100 is formed on the receiving side. The signal combining circuit 28 is a circuit that combines the signals obtained from the plurality of delay circuits 22 and supplies the combined signal to the receiver 30.

【0032】従って、この実施例においては、従来例に
おける焦点可変の作用も確保できる。これにより、使用
性の高い超音波探触子を実現できる。
Therefore, in this embodiment, the function of changing the focus in the conventional example can be ensured. Thereby, a highly usable ultrasonic probe can be realized.

【0033】なお、以上の説明においては、振動子14
−1の材料としてPZTを、振動子10−2の材料とし
てPVDFを、それぞれ仮定しているが、本考案はこれ
らの材料に限定されるものではない。例えば振動子14
−1を形成する材料として、BaTiO3 、PbTiO
3 等の圧電セラミクス材料を用いてもよく、第2の圧電
振動子14−2を形成する材料として、PVDF共重合
体、P(VDCN/VAc)、P(VDF/TrFE)
等の有機圧電材料や、NBR、SBR、ウレタンゴム等
に圧電セラミクス粉体を混入した複合圧電材料を用いて
も良い。
In the above description, the vibrator 14
Although it is assumed that PZT is used as the material of -1 and PVDF is used as the material of the vibrator 10-2, the present invention is not limited to these materials. For example, the vibrator 14
-1 are formed of BaTiO 3 , PbTiO
A piezoelectric ceramic material such as 3 may be used. As a material for forming the second piezoelectric vibrator 14-2, a PVDF copolymer, P (VDCN / VAc), P (VDF / TrFE)
Or a composite piezoelectric material in which piezoelectric ceramic powder is mixed into NBR, SBR, urethane rubber, or the like.

【0034】[0034]

【考案の効果】以上説明したように、本考案の請求項1
によれば、第2の圧電振動子を有機圧電材料で形成する
ようにしたため、加工・組立が容易な超音波探触子を得
ることができる。
[Effect of the Invention] As described above, claim 1 of the present invention
According to the method, the second piezoelectric vibrator is formed of an organic piezoelectric material, so that an ultrasonic probe that can be easily processed and assembled can be obtained.

【0035】また、請求項2においては、第2の圧電振
動子をいわゆる複合圧電材料から形成するようにしたた
め、請求項1と同様、加工・組立が容易な超音波探触子
を得ることができる。
In the second aspect, since the second piezoelectric vibrator is formed of a so-called composite piezoelectric material, an ultrasonic probe which is easy to process and assemble can be obtained as in the first aspect. it can.

【0036】請求項3においては、さらに、受波側にお
いて信号を遅延させ焦点を形成するようにしたため、遅
延量の設定による焦点の設定が可能となる。
In the third aspect, the focus is formed by delaying the signal on the receiving side, so that the focus can be set by setting the amount of delay.

【0037】請求項4においては、第1の圧電振動子を
PZT等の圧電セラミクス材料から形成するようにした
ため、送信感度が高い超音波探触子が得られる。
In the fourth aspect, since the first piezoelectric vibrator is formed from a piezoelectric ceramic material such as PZT, an ultrasonic probe having high transmission sensitivity can be obtained.

【0038】請求項5においては、第2の圧電振動子を
PVDF等の有機圧電材料から形成するようにしたた
め、受信感度が高く音響的整合性の高い超音波探触子が
得られる。
According to the fifth aspect, since the second piezoelectric vibrator is formed from an organic piezoelectric material such as PVDF, an ultrasonic probe having high reception sensitivity and high acoustic matching can be obtained.

【0039】請求項6においては、第2の圧電振動子を
圧電セラミクス本体とNBRの混合材料から形成するよ
うにしたため、請求項5と同様の効果を得ることができ
る。
According to the sixth aspect, since the second piezoelectric vibrator is formed from a mixed material of the piezoelectric ceramic body and the NBR, the same effect as the fifth aspect can be obtained.

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

【図1】本考案の一実施例に係る超音波探触子の回路構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.

【図2】この実施例における焦点形成原理を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of forming a focus in this embodiment.

【図3】第1従来例に係る超音波探触子を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an ultrasonic probe according to a first conventional example.

【図4】第2従来例に係る超音波探触子の構成を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to a second conventional example.

【図5】この従来例に係る超音波探触子の構成を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an ultrasonic probe according to this conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10−1,10−2,12−1,12−2 電極 14−1,14−2 超音波振動子 22 遅延回路 26 送信機 30 受信機 100 焦点 10-1, 10-2, 12-1, 12-2 Electrodes 14-1, 14-2 Ultrasonic transducer 22 Delay circuit 26 Transmitter 30 Receiver 100 Focus

Claims (6)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】板状に形成される第1の圧電振動子と、リ
ング状に形成され第1の圧電振動子上に同心円状に配置
される複数の第2の圧電振動子と、を備える超音波探触
子において、第2の圧電振動子が、有機圧電材料から形
成されることを特徴とする超音波探触子。
A first piezoelectric vibrator formed in a plate shape; and a plurality of second piezoelectric vibrators formed in a ring shape and arranged concentrically on the first piezoelectric vibrator. An ultrasonic probe, wherein the second piezoelectric vibrator is formed from an organic piezoelectric material.
【請求項2】板状に形成される第1の圧電振動子と、リ
ング状に形成され第1の圧電振動子上に配置される第2
の圧電振動子と、を備える超音波探触子において、第2
の圧電振動子が、圧電セラミクス粉体とゴムとにより混
合生成される複合圧電材料から形成されることを特徴と
する超音波探触子。
2. A first piezoelectric vibrator formed in a plate shape and a second piezoelectric vibrator formed in a ring shape and disposed on the first piezoelectric vibrator.
A piezoelectric vibrator comprising:
Wherein the piezoelectric vibrator is formed of a composite piezoelectric material mixed and produced by a piezoelectric ceramic powder and rubber.
【請求項3】請求項1又は2記載の超音波探触子におい
て、第1の圧電振動子に電圧を供給して超音波を送波さ
せる手段と、第2の圧電振動子により受波される超音波
に係る信号を遅延させて焦点を形成する手段と、を備え
ることを特徴とする超音波探触子。
3. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein a means for supplying a voltage to the first piezoelectric vibrator to transmit an ultrasonic wave, and receiving the voltage by the second piezoelectric vibrator. Means for forming a focal point by delaying a signal related to the ultrasonic wave.
【請求項4】請求項1又は2記載の超音波探触子におい
て、第1の圧電振動子が、Pb(Zr,Ti)O3 、B
aTiO3 又はPbTiO3 のいずれかから形成される
ことを特徴とする超音波探触子。
4. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the first piezoelectric vibrator is made of Pb (Zr, Ti) O 3 , B
An ultrasonic probe formed of either aTiO 3 or PbTiO 3 .
【請求項5】請求項1記載の超音波探触子において、第
2の圧電振動子が、PVDF、PVDF共重合体、P
(VDCN/VAc)又はP(VDF/TrFE)のい
ずれかから形成されることを特徴とする超音波探触子。
5. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the second piezoelectric vibrator is made of PVDF, PVDF copolymer, or PDF.
An ultrasonic probe formed from any one of (VDCN / VAc) and P (VDF / TrFE).
【請求項6】請求項2記載の超音波探触子において、第
2の圧電振動子が、圧電セラミクス粉体をNBR、SB
R又はウレタンゴムのいずれかに混入生成した材料から
生成されることを特徴とする超音波探触子。
6. The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the second piezoelectric vibrator is configured to convert the piezoelectric ceramic powder into NBR and SB.
An ultrasonic probe produced from a material mixed with either R or urethane rubber.
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