JP3056624B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JP3056624B2 JP3056624B2 JP5324622A JP32462293A JP3056624B2 JP 3056624 B2 JP3056624 B2 JP 3056624B2 JP 5324622 A JP5324622 A JP 5324622A JP 32462293 A JP32462293 A JP 32462293A JP 3056624 B2 JP3056624 B2 JP 3056624B2
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- ultrasonic probe
- cover
- housing
- acoustic
- transducer
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に用い
られる超音波探触子に関するものである。
られる超音波探触子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、医療分野において、超音波診断装
置を用いた診断が盛んに行われている。超音波探触子
は、超音波の送受信部として、この超音波診断装置に用
いられる。従来、超音波診断装置において使用される超
音波探触子は、特開昭６３−２３４９４９号公報に示す
ような構成が一般的であった。以下、その構成について
図５で示す断面図を参照しながら説明する。
置を用いた診断が盛んに行われている。超音波探触子
は、超音波の送受信部として、この超音波診断装置に用
いられる。従来、超音波診断装置において使用される超
音波探触子は、特開昭６３−２３４９４９号公報に示す
ような構成が一般的であった。以下、その構成について
図５で示す断面図を参照しながら説明する。
【０００３】図５に示すように、バッキング材５１の一
面に、超音波を送受信する圧電体５２が設けられてい
る。圧電体５２は、両面に電極５３、５４を有してい
る。特に、被検体（図示せず）を生体とする場合、生体
の音響インピーダンスが圧電体５２の音響インピーダン
スと極端に異なるので、この圧電体５２の超音波放射面
に、音響的整合をとる第１の音響整合層５５と第２の音
響整合層５６が順次設けられている。このように構成さ
れたトランスデューサ５７の前面に、シリコーンゴム等
の音響レンズ５８が凸面状に形成されている。トランス
デューサ５７の側面には筐体５９が設けられ、トランス
デューサ５７と筐体５９の間隙６０にシリコーンゴム等
の接着剤６１が充填されている。
面に、超音波を送受信する圧電体５２が設けられてい
る。圧電体５２は、両面に電極５３、５４を有してい
る。特に、被検体（図示せず）を生体とする場合、生体
の音響インピーダンスが圧電体５２の音響インピーダン
スと極端に異なるので、この圧電体５２の超音波放射面
に、音響的整合をとる第１の音響整合層５５と第２の音
響整合層５６が順次設けられている。このように構成さ
れたトランスデューサ５７の前面に、シリコーンゴム等
の音響レンズ５８が凸面状に形成されている。トランス
デューサ５７の側面には筐体５９が設けられ、トランス
デューサ５７と筐体５９の間隙６０にシリコーンゴム等
の接着剤６１が充填されている。
【０００４】以上の構成において、音響レンズ５８の凸
面側の表面を被検体に接触させ、圧電体５２の超音波放
射面から超音波を放射させることにより、放射された超
音波は、音響整合層５５、５６を伝搬し、音響レンズ５
８で集束されて効率よく被検体に進行する。また、被検
体から反射された超音波は、上記とは逆の経路をたど
り、圧電体５２で受信される。
面側の表面を被検体に接触させ、圧電体５２の超音波放
射面から超音波を放射させることにより、放射された超
音波は、音響整合層５５、５６を伝搬し、音響レンズ５
８で集束されて効率よく被検体に進行する。また、被検
体から反射された超音波は、上記とは逆の経路をたど
り、圧電体５２で受信される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された超音波探触子では、シリコーンゴム等
で形成された音響レンズ５８、またはトランスデューサ
５７と筐体５９の間隙６０に充填された接着剤６１のガ
ス、液体等の透過率が高いため、消毒用ガス、または液
体が浸透し、それらはやがてトランスデューサ５７部に
到達する。これらのガス、または液体は、トランスデュ
ーサ５７に悪影響を及ぼすことがあり、特性劣化の原因
となることがある。また、音響レンズ５８、または間隙
６０に充填された接着剤６１が剥がれる場合もあり、そ
の結果、漏れ電流が大きくなり、被検体、特に、生体に
悪影響を及ぼすことも、しばしば発生する。また、シリ
コーンゴム等で形成された音響レンズ５８の厚みは、減
衰を小さくして効率を向上させるため、極めて薄く形成
している。したがって、超音波探触子の機械的強度は低
く、故障しやすいため、信頼性が低いなどの問題点を有
していた。
ように構成された超音波探触子では、シリコーンゴム等
で形成された音響レンズ５８、またはトランスデューサ
５７と筐体５９の間隙６０に充填された接着剤６１のガ
ス、液体等の透過率が高いため、消毒用ガス、または液
体が浸透し、それらはやがてトランスデューサ５７部に
到達する。これらのガス、または液体は、トランスデュ
ーサ５７に悪影響を及ぼすことがあり、特性劣化の原因
となることがある。また、音響レンズ５８、または間隙
６０に充填された接着剤６１が剥がれる場合もあり、そ
の結果、漏れ電流が大きくなり、被検体、特に、生体に
悪影響を及ぼすことも、しばしば発生する。また、シリ
コーンゴム等で形成された音響レンズ５８の厚みは、減
衰を小さくして効率を向上させるため、極めて薄く形成
している。したがって、超音波探触子の機械的強度は低
く、故障しやすいため、信頼性が低いなどの問題点を有
していた。
【０００６】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、消毒用のガスや液体がトランスデュー
サに浸透するのを防止して特性劣化を防止することがで
き、また、漏れ電流を小さくして被検体への悪影響を防
止することができ、更に、機械的強度を向上させて信頼
性を向上させることができるようにした超音波探触子を
提供することを目的とするものである。
するものであり、消毒用のガスや液体がトランスデュー
サに浸透するのを防止して特性劣化を防止することがで
き、また、漏れ電流を小さくして被検体への悪影響を防
止することができ、更に、機械的強度を向上させて信頼
性を向上させることができるようにした超音波探触子を
提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、バッキング材及びこのバッキ
ング材の一面に設けた圧電体及びこの圧電体の音波放射
面に少なくとも一層以上設けられた音響整合層を有する
トランスデューサと、音響インピーダンスが被検体の音
響インピーダンスとほぼ等しい材料で前記トランスデュ
ーサの周囲を包む筐体と、この筐体に同一材料で一体化
または溶着されて設けられ、前記音響整合層の前面を被
覆する被覆体とを備え、前記筐体および前記被覆体がポ
リメチルペンテン、ポリエチレンのいずれかの材料で形
成されたものである。
の本発明の技術的手段は、バッキング材及びこのバッキ
ング材の一面に設けた圧電体及びこの圧電体の音波放射
面に少なくとも一層以上設けられた音響整合層を有する
トランスデューサと、音響インピーダンスが被検体の音
響インピーダンスとほぼ等しい材料で前記トランスデュ
ーサの周囲を包む筐体と、この筐体に同一材料で一体化
または溶着されて設けられ、前記音響整合層の前面を被
覆する被覆体とを備え、前記筐体および前記被覆体がポ
リメチルペンテン、ポリエチレンのいずれかの材料で形
成されたものである。
【０００８】上記目的を達成するための本発明の他の技
術的手段は、上記技術的手段において、筐体および被覆
体がポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、変形
ポリフェニレンオキサイドのいずれかの材料で形成さ
れ、被覆体の厚みが４分の１波長以下であるものであ
る。
術的手段は、上記技術的手段において、筐体および被覆
体がポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリイミド、
ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、変形
ポリフェニレンオキサイドのいずれかの材料で形成さ
れ、被覆体の厚みが４分の１波長以下であるものであ
る。
【０００９】そして、上記筐体および被覆体を構成して
いる材料の音響インピーダンスが被検体の音響インピー
ダンスとほぼ等しくなるように設定し、音響整合層と被
覆体との間に音響レンズを備えたものあるいは被覆体の
被検体に接する側に音響レンズを備えたものであり、さ
らに、筐体および被覆体が、ポリメチルペンテン、ポリ
エチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、変形ポリフェニレンオキサイドのい
ずれかの材料で形成されたものである。
いる材料の音響インピーダンスが被検体の音響インピー
ダンスとほぼ等しくなるように設定し、音響整合層と被
覆体との間に音響レンズを備えたものあるいは被覆体の
被検体に接する側に音響レンズを備えたものであり、さ
らに、筐体および被覆体が、ポリメチルペンテン、ポリ
エチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、変形ポリフェニレンオキサイドのい
ずれかの材料で形成されたものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【作用】本発明は、上記構成により、トランスデューサ
の前面を、トランスデューサの周囲を包む筐体に同一材
料により一体的に設けた被覆体で被覆しているので、消
毒用のガスや液体がトランスデューサに浸透するを防止
することができ、また、漏れ電流を小さくすることがで
き、更に、機械的強度を向上させることができる。
の前面を、トランスデューサの周囲を包む筐体に同一材
料により一体的に設けた被覆体で被覆しているので、消
毒用のガスや液体がトランスデューサに浸透するを防止
することができ、また、漏れ電流を小さくすることがで
き、更に、機械的強度を向上させることができる。
【００１４】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１５】図１は本発明の第１の実施例における超音
波探触子を示す断面図である。図１に示すように、バッ
キング材１の一面に圧電体２が設けられている。圧電体
２は両面に電極３、４を有している。圧電体２の超音波
放射面には第１の音響整合層５と第２の音響整合層６が
順次設けられている。このように構成されたトランスデ
ューサ７の側面には筐体８が設けられて包まれ、トラン
スデューサ７と筐体８との間隙９には接着剤１０が充填
され、第２の音響整合層６および間隙９、すなわち、接
着剤１０の前面が筐体８の前面に一体化されて設けら
れ、筐体８と同一の材料からなる被覆体１１で被覆され
ている。
波探触子を示す断面図である。図１に示すように、バッ
キング材１の一面に圧電体２が設けられている。圧電体
２は両面に電極３、４を有している。圧電体２の超音波
放射面には第１の音響整合層５と第２の音響整合層６が
順次設けられている。このように構成されたトランスデ
ューサ７の側面には筐体８が設けられて包まれ、トラン
スデューサ７と筐体８との間隙９には接着剤１０が充填
され、第２の音響整合層６および間隙９、すなわち、接
着剤１０の前面が筐体８の前面に一体化されて設けら
れ、筐体８と同一の材料からなる被覆体１１で被覆され
ている。
【００１６】上記第１の音響整合層５の音響インピーダ
ンスは、圧電体２のそれより小さく、被覆体１１の音響
インピーダンスは、第２の音響整合層６のそれよりも小
さく、かつ被検体（図示せず）のそれとほぼ等しいもの
とする。よって、圧電体２から放射された超音波を効率
よく被検体に伝達するとともに、被検体からの反射エコ
ーを効率よく受信することができる。
ンスは、圧電体２のそれより小さく、被覆体１１の音響
インピーダンスは、第２の音響整合層６のそれよりも小
さく、かつ被検体（図示せず）のそれとほぼ等しいもの
とする。よって、圧電体２から放射された超音波を効率
よく被検体に伝達するとともに、被検体からの反射エコ
ーを効率よく受信することができる。
【００１７】ここで、筐体８および被覆体１１として、
結晶性ポリオレフィンの一種であるポリメチルペンテ
ン、あるいはポリエチレンを用いる。ポリメチルペンテ
ンの音響インピーダンスは１．７ＭＲａｙｌであり、ポ
リエチレン（ＰＥ）の音響インピーダンスは１．７６〜
２．３３ＭＲａｙｌである。被検体を生体とした場合、
ポリメチルペンテン、またはポリエチレンの音響インピ
ーダンスは、生体の音響インピーダンス（１．５ＭＲａ
ｙｌ）にほぼ等しい。これらの材料から成る被覆体１１
は、従来の音響レンズ、または間隙に充填されたシリコ
ーンゴム等に比べて、ガス、液体等に対する透過率は極
めて小さいものである。
結晶性ポリオレフィンの一種であるポリメチルペンテ
ン、あるいはポリエチレンを用いる。ポリメチルペンテ
ンの音響インピーダンスは１．７ＭＲａｙｌであり、ポ
リエチレン（ＰＥ）の音響インピーダンスは１．７６〜
２．３３ＭＲａｙｌである。被検体を生体とした場合、
ポリメチルペンテン、またはポリエチレンの音響インピ
ーダンスは、生体の音響インピーダンス（１．５ＭＲａ
ｙｌ）にほぼ等しい。これらの材料から成る被覆体１１
は、従来の音響レンズ、または間隙に充填されたシリコ
ーンゴム等に比べて、ガス、液体等に対する透過率は極
めて小さいものである。
【００１８】トランスデューサ７を包む筐体８および被
覆体１１は同一材料であるので、一体に成形してもよ
く、または筐体８と被覆体１１を別々に成形し、最終的
に筐体８と被覆体１１を熱溶着、若しくは超音波溶着し
てもよい。筐体８と被覆体１１に同一材料を用いること
によって、完全に密閉することができ、トランスデュー
サ７への消毒ガスや消毒液などによる化学的な浸食を防
止することができるとともに、電気的な漏れ電流を極め
て小さくすることができる。
覆体１１は同一材料であるので、一体に成形してもよ
く、または筐体８と被覆体１１を別々に成形し、最終的
に筐体８と被覆体１１を熱溶着、若しくは超音波溶着し
てもよい。筐体８と被覆体１１に同一材料を用いること
によって、完全に密閉することができ、トランスデュー
サ７への消毒ガスや消毒液などによる化学的な浸食を防
止することができるとともに、電気的な漏れ電流を極め
て小さくすることができる。
【００１９】また、トランスデューサ７と筐体８との間
隙９に用いる接着剤１０は、消毒ガスや消毒液などによ
る化学的な浸食に対して弱いものを使用しても、被覆体
１１によって防止できるため、全く問題がなくなり、接
着剤１０の選択も自由に行うことができる。
隙９に用いる接着剤１０は、消毒ガスや消毒液などによ
る化学的な浸食に対して弱いものを使用しても、被覆体
１１によって防止できるため、全く問題がなくなり、接
着剤１０の選択も自由に行うことができる。
【００２０】また、筐体８および被覆体１１を被検体
（生体）の音響インピーダンスとほぼ等しい値のものを
用いているため、トランスデューサ７から超音波が放射
され、被覆体１１を伝搬し、被検体に伝達するとき、被
覆体１１は一種の超音波伝搬媒質となり、何ら特性に影
響を与えることがない。すなわち、超音波探触子、特に
トランスデューサ７部の機械的強度を高くし、信頼性を
向上させるために、被覆体１１の厚みを大きくした場合
においても、特性に何ら影響を与えることがない。した
がって、被覆体１１の厚みは、機械的強度等も考慮して
自由に選択することができる。
（生体）の音響インピーダンスとほぼ等しい値のものを
用いているため、トランスデューサ７から超音波が放射
され、被覆体１１を伝搬し、被検体に伝達するとき、被
覆体１１は一種の超音波伝搬媒質となり、何ら特性に影
響を与えることがない。すなわち、超音波探触子、特に
トランスデューサ７部の機械的強度を高くし、信頼性を
向上させるために、被覆体１１の厚みを大きくした場合
においても、特性に何ら影響を与えることがない。した
がって、被覆体１１の厚みは、機械的強度等も考慮して
自由に選択することができる。
【００２１】このように上記第１の実施例によれば、被
覆体１１を筐体８と同一で特性的に影響を及ぼさない材
料を用いることにより、従来の特性を確保しつつ、消毒
用ガス、消毒液などによる化学的な浸食を防止すること
ができ、また、電気的な漏れ電流を極めて小さくするこ
とができ、更に、機械的強度を向上させることができ
る。その結果、超音波探触子の特性劣化を防止すること
ができ、また、被検体への悪影響を防止することがで
き、更に、信頼性を向上させることができる。
覆体１１を筐体８と同一で特性的に影響を及ぼさない材
料を用いることにより、従来の特性を確保しつつ、消毒
用ガス、消毒液などによる化学的な浸食を防止すること
ができ、また、電気的な漏れ電流を極めて小さくするこ
とができ、更に、機械的強度を向上させることができ
る。その結果、超音波探触子の特性劣化を防止すること
ができ、また、被検体への悪影響を防止することがで
き、更に、信頼性を向上させることができる。
【００２２】なお、上記第１の実施例では、筐体８およ
び被覆体１１としてポリメチルペンテン、あるいはポリ
エチレンを用いているが、特にこれに限定されるもので
はなく、生体の音響インピーダンスにほぼ等しい音響イ
ンピーダンスを持つ材質であればよい。
び被覆体１１としてポリメチルペンテン、あるいはポリ
エチレンを用いているが、特にこれに限定されるもので
はなく、生体の音響インピーダンスにほぼ等しい音響イ
ンピーダンスを持つ材質であればよい。
【００２３】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００２４】図２は本発明の第２の実施例における超音
波探触子を示す断面図である。図２に示すように、バッ
キング材２１の一面に圧電体２２が設けられている。圧
電体２２は両面に電極２３、２４を有している。圧電体
２２の超音波放射面には第１の音響整合層２５と第２の
音響整合層２６が順次設けられている。このように構成
されたトランスデューサ２７の側面には筐体２８が設け
られて包まれ、トランスデューサ２７と筐体２８との間
隙２９には接着剤３０が充填され、第２の音響整合層２
６および間隙２９、すなわち、接着剤３０の前面が筐体
２８の前面に一体化されて設けられ、筐体２８と同一の
プラスチックからなる被覆体３１で被覆されている。そ
して、被覆体３１の厚みが４分の１波長以下に設定され
ている。
波探触子を示す断面図である。図２に示すように、バッ
キング材２１の一面に圧電体２２が設けられている。圧
電体２２は両面に電極２３、２４を有している。圧電体
２２の超音波放射面には第１の音響整合層２５と第２の
音響整合層２６が順次設けられている。このように構成
されたトランスデューサ２７の側面には筐体２８が設け
られて包まれ、トランスデューサ２７と筐体２８との間
隙２９には接着剤３０が充填され、第２の音響整合層２
６および間隙２９、すなわち、接着剤３０の前面が筐体
２８の前面に一体化されて設けられ、筐体２８と同一の
プラスチックからなる被覆体３１で被覆されている。そ
して、被覆体３１の厚みが４分の１波長以下に設定され
ている。
【００２５】なお、筐体２８および被覆体３１として、
ポリメチルペンテン、あるいはポリエチレンは当然のこ
とながら、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、変形ポリフェニレンオキサイドが挙
げられる。上記各プラスチック材料の音響材料定数を下
表に示す。
ポリメチルペンテン、あるいはポリエチレンは当然のこ
とながら、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレ
ンテレフタレート、変形ポリフェニレンオキサイドが挙
げられる。上記各プラスチック材料の音響材料定数を下
表に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】図３（ａ）は従来の超音波探触子のパルス
応答波形をシミュレーションした結果を示したものであ
る。
応答波形をシミュレーションした結果を示したものであ
る。
【００２８】図３（ａ）〜（ｂ）は本実施例において、
プラスチック材料の中で、最も音響インピーダンスが大
きいポリイミド、例えば、東レ・デュポンのカプトン
（商品名）を被覆体３１として用い、被覆体３１の厚み
がそれぞれ１０分の１波長、４分の１波長、２分の１波
長における超音波探触子のパルス応答波形をシミュレー
ションした結果を示したものである。なお、このシミュ
レーションは５ＭＨｚのトランスデューサで、被検体は
生体（音響インピーダンス：１．５ＭＲａｙｌ）を対象
としたときの結果である。
プラスチック材料の中で、最も音響インピーダンスが大
きいポリイミド、例えば、東レ・デュポンのカプトン
（商品名）を被覆体３１として用い、被覆体３１の厚み
がそれぞれ１０分の１波長、４分の１波長、２分の１波
長における超音波探触子のパルス応答波形をシミュレー
ションした結果を示したものである。なお、このシミュ
レーションは５ＭＨｚのトランスデューサで、被検体は
生体（音響インピーダンス：１．５ＭＲａｙｌ）を対象
としたときの結果である。
【００２９】図３において、（ａ）から（ｄ）へ、すな
わち、被覆体３１の厚みが薄いものから厚いものになる
に従って、パルス応答波形の尾引き特性が劣化していく
傾向になるのが分かる。これは、第２の音響整合層２６
と被検体との間に介在する被覆体３１の音響インピーダ
ンスが第２の音響整合層２６と被検体のそれと異なる値
であるため、厚みが薄いときにはほとんど特性に影響を
及ぼさないが、厚みが増すに従い、被覆体３１を無視す
ることができなくなり、音響インピーダンスのミスマッ
チにより影響が出ていることによるものである。
わち、被覆体３１の厚みが薄いものから厚いものになる
に従って、パルス応答波形の尾引き特性が劣化していく
傾向になるのが分かる。これは、第２の音響整合層２６
と被検体との間に介在する被覆体３１の音響インピーダ
ンスが第２の音響整合層２６と被検体のそれと異なる値
であるため、厚みが薄いときにはほとんど特性に影響を
及ぼさないが、厚みが増すに従い、被覆体３１を無視す
ることができなくなり、音響インピーダンスのミスマッ
チにより影響が出ていることによるものである。
【００３０】図４は本実施例において、図３に示したパ
ルス特性から−４０ｄＢでの時間幅を示すリングダウン
特性と被覆体３１の厚みとの関係についてシミュレーシ
ョンを行った結果を示すものである。リングダウン特性
とは、ここでは応答波形のピークから４０ｄＢ下がった
ところまでの時間幅を表わし、その時間は短い程、応答
波形の尾引きが短く、距離方向分解能が良くなることを
意味している。
ルス特性から−４０ｄＢでの時間幅を示すリングダウン
特性と被覆体３１の厚みとの関係についてシミュレーシ
ョンを行った結果を示すものである。リングダウン特性
とは、ここでは応答波形のピークから４０ｄＢ下がった
ところまでの時間幅を表わし、その時間は短い程、応答
波形の尾引きが短く、距離方向分解能が良くなることを
意味している。
【００３１】図４の結果から、被覆体３１の厚みが４分
の１波長より大きくなると、急激にリングダウン特性の
曲線が持ち上がり、劣化していく傾向となっている。し
たがって、被覆体３１の厚みが４分の１波長以下になる
ように形成すれば、従来とほぼ同等な距離方向分解能の
ままで、圧電体２２により超音波を送受信することがで
きる。
の１波長より大きくなると、急激にリングダウン特性の
曲線が持ち上がり、劣化していく傾向となっている。し
たがって、被覆体３１の厚みが４分の１波長以下になる
ように形成すれば、従来とほぼ同等な距離方向分解能の
ままで、圧電体２２により超音波を送受信することがで
きる。
【００３２】例えば、５ＭＨｚのトランスデューサを用
い、被覆体３１として東レ・デュポン社のポリイミドで
あるカプトン（商品名）を用いた場合、被覆体３１を４
分の１波長にすると、厚みｔは被覆体３１の音速／４×
周波数であるので、０．１１２ｍｍとなる。したがっ
て、上記カプトンを被覆体３１として用いた場合には、
４分の１波長以下、すなわち、０．１１２ｍｍ以下の厚
みにすれば、特性的に何ら影響を与えないことになる。
また、図３および図４は本実施例で挙げた被覆体３１の
構成材料の中で最も音響インピーダンスの値が大きいポ
リイミドの場合のシミュレーション結果である。すなわ
ち、上記被覆体３１の構成材料の中で最もトランスデュ
ーサ２７の特性、特に、パルス応答特性に与える影響が
大きいものであり、他の被覆体材料はポリイミドより影
響が小さくなる。したがって、被覆体３１の厚みは４分
の１波長以下にしても全く問題がない。
い、被覆体３１として東レ・デュポン社のポリイミドで
あるカプトン（商品名）を用いた場合、被覆体３１を４
分の１波長にすると、厚みｔは被覆体３１の音速／４×
周波数であるので、０．１１２ｍｍとなる。したがっ
て、上記カプトンを被覆体３１として用いた場合には、
４分の１波長以下、すなわち、０．１１２ｍｍ以下の厚
みにすれば、特性的に何ら影響を与えないことになる。
また、図３および図４は本実施例で挙げた被覆体３１の
構成材料の中で最も音響インピーダンスの値が大きいポ
リイミドの場合のシミュレーション結果である。すなわ
ち、上記被覆体３１の構成材料の中で最もトランスデュ
ーサ２７の特性、特に、パルス応答特性に与える影響が
大きいものであり、他の被覆体材料はポリイミドより影
響が小さくなる。したがって、被覆体３１の厚みは４分
の１波長以下にしても全く問題がない。
【００３３】一方、被覆体３１がこのような厚みになる
と、筐体２８と一体で成形できなくなるが、上記第１の
実施例で説明したように被覆体３１と筐体２８とを接
着、熱溶着、超音波溶着などにより強固に接合すればよ
い。
と、筐体２８と一体で成形できなくなるが、上記第１の
実施例で説明したように被覆体３１と筐体２８とを接
着、熱溶着、超音波溶着などにより強固に接合すればよ
い。
【００３４】以上のような構成にすることにより、消毒
用ガス、消毒用液体などによる化学的な浸食がほとんど
なくなり、超音波探触子の特性劣化を防止することがで
きる。また、被覆体３１による特性への影響を極めて小
さくした構成としているため、トランスデューサ本来の
特性を確保することができる。また、電気的な漏れ電流
を極めて小さくすることができ、被検体への悪影響を防
止することができる。更に、機械的強度を向上させ、信
頼性を向上させることができる。
用ガス、消毒用液体などによる化学的な浸食がほとんど
なくなり、超音波探触子の特性劣化を防止することがで
きる。また、被覆体３１による特性への影響を極めて小
さくした構成としているため、トランスデューサ本来の
特性を確保することができる。また、電気的な漏れ電流
を極めて小さくすることができ、被検体への悪影響を防
止することができる。更に、機械的強度を向上させ、信
頼性を向上させることができる。
【００３５】なお、上記第１、第２の実施例において
は、音響レンズを設けていない例を示したが、音響整合
層６、２６と被覆体１１、３１との間、若しくは被覆体
１１、３１の前面に音響レンズを設ける場合にも適用す
ることができる。
は、音響レンズを設けていない例を示したが、音響整合
層６、２６と被覆体１１、３１との間、若しくは被覆体
１１、３１の前面に音響レンズを設ける場合にも適用す
ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ランスデューサの前面を、トランスデューサの周囲を包
む筐体に同一材料により一体的に設けた被覆体で被覆し
ているので、消毒用のガスや液体がトランスデューサに
浸透するのを防止し、従来と同等な感度を有したまま特
性劣化を防止することができる。また、漏れ電流を小さ
くして被検体への悪影響を防止することができる。更
に、機械的強度を向上させて信頼性を向上させることが
できる。
ランスデューサの前面を、トランスデューサの周囲を包
む筐体に同一材料により一体的に設けた被覆体で被覆し
ているので、消毒用のガスや液体がトランスデューサに
浸透するのを防止し、従来と同等な感度を有したまま特
性劣化を防止することができる。また、漏れ電流を小さ
くして被検体への悪影響を防止することができる。更
に、機械的強度を向上させて信頼性を向上させることが
できる。
【図１】本発明の第１の実施例における超音波探触子を
示す断面図
示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例における超音波探触子を
示す断面図
示す断面図
【図３】（ａ）は従来の超音波探触子のパルス応答波形
図 （ｂ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施例における超音波
探触子のパルス応答波形図
図 （ｂ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施例における超音波
探触子のパルス応答波形図
【図４】本発明の第２の実施例における超音波探触子の
リングダウン特性図
リングダウン特性図
【図５】従来の超音波探触子を示す断面図
１ バッキング材 ２ 圧電体 ５ 第１の音響整合層 ６ 第２の音響整合層 ７ トランスデューサ ８ 筐体 １１ 被覆体 ２１ バッキング材 ２２ 圧電体 ２５ 第１の音響整合層 ２６ 第２の音響整合層 ２７ トランスデューサ ２８ 筐体 ３１ 被覆体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 順 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 孝悦 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−113433（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275044（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−176927（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−52396（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 バッキング材及びこのバッキング材の一
面に設けた圧電体及びこの圧電体の音波放射面に少なく
とも一層設けられた音響整合層を有するトランスデュー
サと、前記トランスデューサの周囲を包む筐体と、この
筐体に同一材料で一体化または溶着されて設けられ、前
記音響整合層の被検体に接する側の面を被覆する被覆体
とを備え、前記筐体および前記被覆体がポリメチルペン
テン、ポリエチレンのいずれかの材料で形成された超音
波探触子。 - 【請求項２】 前記筐体および前記被覆体がポリメチル
ペンテン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、変形ポリフェニレン
オキサイドのいずれかの材料で形成され、前記被覆体の
厚みが４分の１波長以下である請求項１記載の超音波探
触子。 - 【請求項３】 被覆体の音響インピーダンスが被検体の
音響インピーダンスとほぼ等しい請求項１または２記載
の超音波探触子。 - 【請求項４】 音響整合層と被覆体との間に音響レンズ
を備えた請求項１、２または３記載の超音波探触子。 - 【請求項５】 被覆体の被検体側に音響レンズを備えた
請求項１、２または３記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324622A JP3056624B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324622A JP3056624B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178083A JPH07178083A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3056624B2 true JP3056624B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=18167877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324622A Expired - Lifetime JP3056624B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056624B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4983282B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2012-07-25 | パナソニック株式会社 | 音響整合部材 |
| JP6980051B2 (ja) * | 2020-04-28 | 2021-12-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 超音波プローブ及び超音波装置 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324622A patent/JP3056624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07178083A (ja) | 1995-07-18 |
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