JP3429696B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、超音波診断装置用
の超音波探触子に関し、特に、液体中で走査する単一素
子で構成されたメカニカル走査型超音波探触子の構造に
関する。
の超音波探触子に関し、特に、液体中で走査する単一素
子で構成されたメカニカル走査型超音波探触子の構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のメカニカルセクタ走査型超音波探
触子は、単一エレメントの圧電振動子を、ウインドウで
封じ込められた液中で回転走査するものである。図４に
示すように、超音波を送受波する圧電振動子11が、回転
するローター18に取り付けられている。超音波を効率よ
く伝えるための音響整合層12と、超音波を収束するため
の音響レンズ15と、残響振動を押さえるために圧電振動
子11の背面に設けられた吸音体14から構成されている。
収納ケース17に納められた伝搬媒体16をローター15が回
転する構成になっている。伝搬媒体16及び収納ケース17
の音響インピーダンスは、一般的には生体の音響インピ
ーダンスに近い特性のものが用いられている。
触子は、単一エレメントの圧電振動子を、ウインドウで
封じ込められた液中で回転走査するものである。図４に
示すように、超音波を送受波する圧電振動子11が、回転
するローター18に取り付けられている。超音波を効率よ
く伝えるための音響整合層12と、超音波を収束するため
の音響レンズ15と、残響振動を押さえるために圧電振動
子11の背面に設けられた吸音体14から構成されている。
収納ケース17に納められた伝搬媒体16をローター15が回
転する構成になっている。伝搬媒体16及び収納ケース17
の音響インピーダンスは、一般的には生体の音響インピ
ーダンスに近い特性のものが用いられている。
【０００３】一般的な音響レンズの形状は凸面状であ
り、伝搬媒体（生体）よりも音速が遅い材料、例えばシ
リコーンゴムなどが用いられている。ところで、音響レ
ンズの厚みは圧電振動子の中央部で最も厚く、圧電振動
子の端に行くに従い薄くなっている。したがって、音響
レンズから放射される超音波の強度が、音響レンズの厚
みに応じ超音波の減衰を受け、中央部の音圧が一番低
く、圧電振動子端部に行くに従い大きくなるという音響
レンズ形状とは逆の凹面音圧分布となる。これは、超音
波ビーム指向性特性上好ましくなく、特に、サイドロー
ブの悪化を招くものである。これを改善するために、特
開平6-90950号公報に開示されているように、圧電振動
子の背面に設けられているバッキング材料の構造を工夫
し、中央部に行くに従いバッキング材料の音響レンズが
中央部では音響インピーダンスは小さく、振動子端部に
行くに従い音響インピーダンスを大きくして、音響レン
ズによる凹面上音圧分布をバッキングにより補正改善さ
せたものがある。
り、伝搬媒体（生体）よりも音速が遅い材料、例えばシ
リコーンゴムなどが用いられている。ところで、音響レ
ンズの厚みは圧電振動子の中央部で最も厚く、圧電振動
子の端に行くに従い薄くなっている。したがって、音響
レンズから放射される超音波の強度が、音響レンズの厚
みに応じ超音波の減衰を受け、中央部の音圧が一番低
く、圧電振動子端部に行くに従い大きくなるという音響
レンズ形状とは逆の凹面音圧分布となる。これは、超音
波ビーム指向性特性上好ましくなく、特に、サイドロー
ブの悪化を招くものである。これを改善するために、特
開平6-90950号公報に開示されているように、圧電振動
子の背面に設けられているバッキング材料の構造を工夫
し、中央部に行くに従いバッキング材料の音響レンズが
中央部では音響インピーダンスは小さく、振動子端部に
行くに従い音響インピーダンスを大きくして、音響レン
ズによる凹面上音圧分布をバッキングにより補正改善さ
せたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、バッキングの構造が複雑になり、且つ、音響レ
ンズの焦点距離が異なれば、当然音響レンズの厚みが異
なってくるため、それに応じたバッキングの材料構成を
変化させなければならないという複雑さが発生する。ま
た、凹面状の音響レンズを用いることで、凸面状の音響
レンズによる音圧分布は凸面状となるが、その音圧分布
は、音響レンズの焦点距離による形状により決定されて
しまい、適切な凸面状の音圧分布を構成することが困難
である。
術では、バッキングの構造が複雑になり、且つ、音響レ
ンズの焦点距離が異なれば、当然音響レンズの厚みが異
なってくるため、それに応じたバッキングの材料構成を
変化させなければならないという複雑さが発生する。ま
た、凹面状の音響レンズを用いることで、凸面状の音響
レンズによる音圧分布は凸面状となるが、その音圧分布
は、音響レンズの焦点距離による形状により決定されて
しまい、適切な凸面状の音圧分布を構成することが困難
である。
【０００５】例えば、凸面状の音圧分布で音響レンズ中
央部より音響レンズ端の音圧が非常に小さい場合、サイ
ドローブは抑えられるものの、逆に超音波ビームの収束
が鈍くなり、分解能の劣化を招くことになる。一般的に
はガウス分布型等の音圧が適切である。更に、音響レン
ズが凸面状であり、凹面状あり音響レンズでの超音波減
衰により超音波の感度低下をもたらすことになる。
央部より音響レンズ端の音圧が非常に小さい場合、サイ
ドローブは抑えられるものの、逆に超音波ビームの収束
が鈍くなり、分解能の劣化を招くことになる。一般的に
はガウス分布型等の音圧が適切である。更に、音響レン
ズが凸面状であり、凹面状あり音響レンズでの超音波減
衰により超音波の感度低下をもたらすことになる。
【０００６】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、特にウインドウ内の液中で探触子を走査させる場合
の超音波探触子において、超音波ビーム指向性特性を改
善でき、任意の音圧分布を形成させることができる超音
波探触子を提供することを目的とするものである。
で、特にウインドウ内の液中で探触子を走査させる場合
の超音波探触子において、超音波ビーム指向性特性を改
善でき、任意の音圧分布を形成させることができる超音
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】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、超音波探触子を、超音波を送受波す
る凹面状で円形の圧電振動子と、圧電振動子の凹面上に
設けられた均一厚みを持つ一層以上の音響整合層と、音
響整合層の凹面上に設けられ、圧電振動子の凹面の曲率
半径より小さい曲率半径の凹面を有し、生体に近い音響
インピーダンスを有する音響レンズとを具備する構成と
した。このように構成したことにより、目的とする収束
距離を変えることなく、凸状の音圧分布を任意に設定す
ることができ、超音波ビームの指向性特性が改善でき
る。
めに、本発明では、超音波探触子を、超音波を送受波す
る凹面状で円形の圧電振動子と、圧電振動子の凹面上に
設けられた均一厚みを持つ一層以上の音響整合層と、音
響整合層の凹面上に設けられ、圧電振動子の凹面の曲率
半径より小さい曲率半径の凹面を有し、生体に近い音響
インピーダンスを有する音響レンズとを具備する構成と
した。このように構成したことにより、目的とする収束
距離を変えることなく、凸状の音圧分布を任意に設定す
ることができ、超音波ビームの指向性特性が改善でき
る。
【０００８】また、超音波を送受波する凹面状で円形の
圧電振動子と、音響整合層の凹面上に設けられ、圧電振
動子の凹面の曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有
し、生体に近い音響インピーダンスを有する音響レンズ
とを具備する構成とした。このように構成したことによ
り、凹面形状を有する圧電振動子と音響レンズの２つで
集束距離を決定して、音響レンズ厚を薄くすることがで
き、音響レンズによる超音波減衰を小さくすることが可
能となり、感度の改善が図れる。
圧電振動子と、音響整合層の凹面上に設けられ、圧電振
動子の凹面の曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有
し、生体に近い音響インピーダンスを有する音響レンズ
とを具備する構成とした。このように構成したことによ
り、凹面形状を有する圧電振動子と音響レンズの２つで
集束距離を決定して、音響レンズ厚を薄くすることがで
き、音響レンズによる超音波減衰を小さくすることが可
能となり、感度の改善が図れる。
【０００９】また、音響レンズは、中央部が円形状に除
かれた形状とした。このように構成したことにより、音
響レンズを薄くすることができ、超音波減衰が小さくな
り、感度が改善される。
かれた形状とした。このように構成したことにより、音
響レンズを薄くすることができ、超音波減衰が小さくな
り、感度が改善される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、超音波を送受波する凹面状で円形の圧電振動子と、
前記圧電振動子の凹面上に設けられた均一な厚みを持つ
一層以上の音響整合層と、前記音響整合層の凹面上に設
けられ、音響インピーダンスが生体に近い材料で厚さが
前記圧電振動子の端部に行くに従い厚くなる音響レンズ
とを具備する超音波探触子であり、圧電振動子の凹面の
曲率半径の大きさを、音響レンズの凹面の曲率半径より
大きくして、音響焦点距離を設定するとともに、放射さ
れる音圧分布を凸状に設定するという作用を有する。
は、超音波を送受波する凹面状で円形の圧電振動子と、
前記圧電振動子の凹面上に設けられた均一な厚みを持つ
一層以上の音響整合層と、前記音響整合層の凹面上に設
けられ、音響インピーダンスが生体に近い材料で厚さが
前記圧電振動子の端部に行くに従い厚くなる音響レンズ
とを具備する超音波探触子であり、圧電振動子の凹面の
曲率半径の大きさを、音響レンズの凹面の曲率半径より
大きくして、音響焦点距離を設定するとともに、放射さ
れる音圧分布を凸状に設定するという作用を有する。
【００１１】本発明の請求項２に記載の発明は、超音波
を送受波する凹面状で円形の圧電振動子と、前記圧電振
動子の凹面上に設けられ、音響インピーダンスが生体に
近い材料で厚さが前記圧電振動子の端部に行くに従い厚
くなる音響レンズとを具備する超音波探触子であり、圧
電振動子の凹面の曲率半径の大きさを、音響レンズの凹
面の曲率半径より大きくして、音響焦点距離を設定する
とともに、放射される音圧分布を凸状に設定するという
作用を有する。
を送受波する凹面状で円形の圧電振動子と、前記圧電振
動子の凹面上に設けられ、音響インピーダンスが生体に
近い材料で厚さが前記圧電振動子の端部に行くに従い厚
くなる音響レンズとを具備する超音波探触子であり、圧
電振動子の凹面の曲率半径の大きさを、音響レンズの凹
面の曲率半径より大きくして、音響焦点距離を設定する
とともに、放射される音圧分布を凸状に設定するという
作用を有する。
【００１２】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１及び請求項２記載の超音波探触子のにおいて、前記音
響レンズは、中央部が円形状に除かれた形状で、端部に
行くに従い厚くなる形状を有する音響レンズであり、音
響レンズ全体を薄くして感度を上げるという作用を有す
る。
１及び請求項２記載の超音波探触子のにおいて、前記音
響レンズは、中央部が円形状に除かれた形状で、端部に
行くに従い厚くなる形状を有する音響レンズであり、音
響レンズ全体を薄くして感度を上げるという作用を有す
る。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を参照しながら詳細に説明する。
から図３を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、凹面状の圧電振動子と、圧電振動子の凹面の
曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有し、生体に近い
音響インピーダンスを有する音響レンズを具備する超音
波探触子である。
の形態は、凹面状の圧電振動子と、圧電振動子の凹面の
曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有し、生体に近い
音響インピーダンスを有する音響レンズを具備する超音
波探触子である。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施の形態の超音
波探触子を示した図である。図１において、圧電振動子
１は、超音波を送受波する凹面状の圧電振動子である。
音響整合層２、３は、λ／４厚の音響整合層である。吸
音体４は、超音波を減衰、吸収させるための吸音体であ
る。音響レンズ５、超音波を収束する音響レンズであ
る。
波探触子を示した図である。図１において、圧電振動子
１は、超音波を送受波する凹面状の圧電振動子である。
音響整合層２、３は、λ／４厚の音響整合層である。吸
音体４は、超音波を減衰、吸収させるための吸音体であ
る。音響レンズ５、超音波を収束する音響レンズであ
る。
【００１６】図１の超音波探触子では、超音波を送受波
する凹面状の圧電振動子１の凹面上に、超音波を効率よ
く送受信するための、第１の音響整合層２と第２の音響
整合層３が、均一厚でそれぞれ積層されている。第１音
響整合層２および第２音響整合層３の厚みは、一般的に
はλ／４厚である。また、圧電振動子１の背面には、超
音波を減衰、吸収させるための吸音体４が取り付けられ
ている。音響整合層３の凹面には、音響レンズ５が設け
られている。音響整合層側が凸状で、反対側の超音波送
受波面が凹面の形状をしている。音響レンズ５は、生体
の音響インピーダンスに近い特性を有する伝搬媒体（図
示せず）に接触している。音響レンズ５の材料として
は、音響インピーダンスが生体の音響インピーダンスに
近い材料を用いる。音速が生体よりも速いものとして、
例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルペン
テン（ＴＰＸ）などのプラスチックを用いる。音速が生
体よりも遅い材料としては、シリコーンゴムなどがあげ
られる。
する凹面状の圧電振動子１の凹面上に、超音波を効率よ
く送受信するための、第１の音響整合層２と第２の音響
整合層３が、均一厚でそれぞれ積層されている。第１音
響整合層２および第２音響整合層３の厚みは、一般的に
はλ／４厚である。また、圧電振動子１の背面には、超
音波を減衰、吸収させるための吸音体４が取り付けられ
ている。音響整合層３の凹面には、音響レンズ５が設け
られている。音響整合層側が凸状で、反対側の超音波送
受波面が凹面の形状をしている。音響レンズ５は、生体
の音響インピーダンスに近い特性を有する伝搬媒体（図
示せず）に接触している。音響レンズ５の材料として
は、音響インピーダンスが生体の音響インピーダンスに
近い材料を用いる。音速が生体よりも速いものとして、
例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルペン
テン（ＴＰＸ）などのプラスチックを用いる。音速が生
体よりも遅い材料としては、シリコーンゴムなどがあげ
られる。
【００１７】図２に示す超音波探触子は、音響レンズ５
が図１のものとは異なり、圧電振動子１の凹面上に直接
設けられたものである。音響レンズ５の形状は、圧電振
動子１側が凸状で、その反対側の超音波送受波面が凹面
状に構成されたものである。圧電振動子１は、ＰＶＤＦ
及び複合圧電材料等、音響インピーダンスがＺ＝10Ｍra
yl以下の材料で構成されたものである。
が図１のものとは異なり、圧電振動子１の凹面上に直接
設けられたものである。音響レンズ５の形状は、圧電振
動子１側が凸状で、その反対側の超音波送受波面が凹面
状に構成されたものである。圧電振動子１は、ＰＶＤＦ
及び複合圧電材料等、音響インピーダンスがＺ＝10Ｍra
yl以下の材料で構成されたものである。
【００１８】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態の超音波探触子の動作について説明する。図１
の構成において、超音波の収束距離は、凹面状の圧電振
動子１と、音響レンズ５の超音波送受面の曲率半径Ｒ２
によって決定される。音響レンズ５から伝搬媒体（図示
せず）への超音波経路は、音響レンズ５の材料音速（Ｖ
1）と、伝搬媒体の音速（Ｖ2）、及び音響レンズ５の曲
面への入射角（入射面の法線と超音波の角度）（θ1）
に関し、スネルの法則に従い、伝搬媒体への放射角（θ
2）を有し、放射され収束距離が決定される。したがっ
て、スネルの法則は、Ｖ1／sinθ1＝Ｖ2／sinθ2の関係
となる。
施の形態の超音波探触子の動作について説明する。図１
の構成において、超音波の収束距離は、凹面状の圧電振
動子１と、音響レンズ５の超音波送受面の曲率半径Ｒ２
によって決定される。音響レンズ５から伝搬媒体（図示
せず）への超音波経路は、音響レンズ５の材料音速（Ｖ
1）と、伝搬媒体の音速（Ｖ2）、及び音響レンズ５の曲
面への入射角（入射面の法線と超音波の角度）（θ1）
に関し、スネルの法則に従い、伝搬媒体への放射角（θ
2）を有し、放射され収束距離が決定される。したがっ
て、スネルの法則は、Ｖ1／sinθ1＝Ｖ2／sinθ2の関係
となる。
【００１９】次に、音響レンズ５から放射される音圧に
ついて説明する。音響レンズ５は、第２整合層側が凸状
で反対面が凹面状である。ここで、圧電振動子１の凹面
の曲率半径の大きさを、音響レンズ５の凹面の曲率半径
より大きくすることにより、厚みは、圧電振動子１の端
部に行くに従い厚くなる形状になる。したがって、超音
波の減衰は、音響レンズ５の厚さに応じて大きくなるた
め、音響レンズ５から放射される音圧は、中心部から端
に行くに従い、音響レンズ５の超音波減衰が大きくな
り、凸状にすることができ、超音波ビーム指向性の特性
向上を図ることができる。
ついて説明する。音響レンズ５は、第２整合層側が凸状
で反対面が凹面状である。ここで、圧電振動子１の凹面
の曲率半径の大きさを、音響レンズ５の凹面の曲率半径
より大きくすることにより、厚みは、圧電振動子１の端
部に行くに従い厚くなる形状になる。したがって、超音
波の減衰は、音響レンズ５の厚さに応じて大きくなるた
め、音響レンズ５から放射される音圧は、中心部から端
に行くに従い、音響レンズ５の超音波減衰が大きくな
り、凸状にすることができ、超音波ビーム指向性の特性
向上を図ることができる。
【００２０】さらに、図１の構成によれば、音響レンズ
５から放射される音圧の凸状の大きさを、圧電振動子１
の凹面の曲率半径と、音響レンズ５の凹面の曲率半径の
組み合せにより、集束距離を任意に設定することができ
る。且つ、放射される音圧の凸状の大きさも、目的とす
る収束距離を変えることなく、任意に設定することが可
能である。この場合の音響レンズ５の厚みは、音響レン
ズ５の超音波減衰特性を考慮された上で、集束距離と音
響レンズ５の凹面側の曲率半径で決定されることは言う
までもない。また、図示されていないが、伝搬媒体を封
じる収納ケース（音響窓）が存在した場合の集束距離
は、スネルの法則に従い収納ケースから生体への超音波
経路を容易に導き出すことができる。
５から放射される音圧の凸状の大きさを、圧電振動子１
の凹面の曲率半径と、音響レンズ５の凹面の曲率半径の
組み合せにより、集束距離を任意に設定することができ
る。且つ、放射される音圧の凸状の大きさも、目的とす
る収束距離を変えることなく、任意に設定することが可
能である。この場合の音響レンズ５の厚みは、音響レン
ズ５の超音波減衰特性を考慮された上で、集束距離と音
響レンズ５の凹面側の曲率半径で決定されることは言う
までもない。また、図示されていないが、伝搬媒体を封
じる収納ケース（音響窓）が存在した場合の集束距離
は、スネルの法則に従い収納ケースから生体への超音波
経路を容易に導き出すことができる。
【００２１】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、超音波探触子を、凹面状の圧電振動子と、圧電振
動子の凹面の曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有
し、生体に近い音響インピーダンスを有する音響レンズ
を具備構成としたので、超音波ビームの指向性の特性向
上を図ることができる。
では、超音波探触子を、凹面状の圧電振動子と、圧電振
動子の凹面の曲率半径より小さい曲率半径の凹面を有
し、生体に近い音響インピーダンスを有する音響レンズ
を具備構成としたので、超音波ビームの指向性の特性向
上を図ることができる。
【００２２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、中央部が円形状に除かれた形状の音響レンズ
で構成された超音波探触子である。
の形態は、中央部が円形状に除かれた形状の音響レンズ
で構成された超音波探触子である。
【００２３】図３は、本発明の第２の実施の形態の超音
波探触子の断面図である。第２の実施の形態の超音波探
触子は、音響レンズ５の形状が、中央部で円形状に除か
れたものである。圧電振動子１の中央部は、音響レンズ
５の厚みによる超音波減衰を受けず、音響レンズの中央
部近くから端部に行くに従い、音響レンズ５の凹面の曲
率半径に応じた音響レンズ５厚により、超音波減衰を受
けるようにしたものである。これにより、中央部放射圧
を大きくすることができ、目的とする凸状音圧および感
度向上を図ることができる。
波探触子の断面図である。第２の実施の形態の超音波探
触子は、音響レンズ５の形状が、中央部で円形状に除か
れたものである。圧電振動子１の中央部は、音響レンズ
５の厚みによる超音波減衰を受けず、音響レンズの中央
部近くから端部に行くに従い、音響レンズ５の凹面の曲
率半径に応じた音響レンズ５厚により、超音波減衰を受
けるようにしたものである。これにより、中央部放射圧
を大きくすることができ、目的とする凸状音圧および感
度向上を図ることができる。
【００２４】なお、図３の実施の形態は、第一音響整合
層２、第二音響整合層３が設けられた構成で図示されて
いるが、図２のように圧電振動子１へ直接、図３に記載
の音響レンズ５が設けられた構成でも良い。
層２、第二音響整合層３が設けられた構成で図示されて
いるが、図２のように圧電振動子１へ直接、図３に記載
の音響レンズ５が設けられた構成でも良い。
【００２５】また、図１、２、３の音響レンズ５の凹面
形状はビーム指向性向上の観点で高次の関数、例えばガ
ウス関数、ハミング関数などで表わせる曲面を設けても
良い。
形状はビーム指向性向上の観点で高次の関数、例えばガ
ウス関数、ハミング関数などで表わせる曲面を設けても
良い。
【００２６】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、超音波探触子を、中央部が円形状に除かれた形状
の音響レンズで構成したので、中央部放射圧を大きくす
ることができ、目的とする凸状音圧および感度向上を図
ることができる。
では、超音波探触子を、中央部が円形状に除かれた形状
の音響レンズで構成したので、中央部放射圧を大きくす
ることができ、目的とする凸状音圧および感度向上を図
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、超音波探触子を、超音波を送受波する凹面状で円
形の圧電振動子と、この凹面上に設けられた均一厚みを
持つ一層以上の音響整合層と、音響整合層面に設けられ
た音響インピーダンスが生体に近く、形状が前記音響整
合層側が凸面状で、その反対面が凹面状の音響レンズか
ら構成され、圧電振動子の凹面の曲率半径の大きさが、
音響レンズの凹面の曲率半径より大きくした構成とした
ので、圧電振動子の凹面の曲率半径の大きさを、音響レ
ンズの凹面の曲率半径より大きくする関係において、目
的とする収束距離を変えることなく、凸状の音圧分布を
任意に設定することができ、超音波ビームの指向性特性
の改善が図られ超音波画像の画質向上を実現できるとい
う効果が得れる。
では、超音波探触子を、超音波を送受波する凹面状で円
形の圧電振動子と、この凹面上に設けられた均一厚みを
持つ一層以上の音響整合層と、音響整合層面に設けられ
た音響インピーダンスが生体に近く、形状が前記音響整
合層側が凸面状で、その反対面が凹面状の音響レンズか
ら構成され、圧電振動子の凹面の曲率半径の大きさが、
音響レンズの凹面の曲率半径より大きくした構成とした
ので、圧電振動子の凹面の曲率半径の大きさを、音響レ
ンズの凹面の曲率半径より大きくする関係において、目
的とする収束距離を変えることなく、凸状の音圧分布を
任意に設定することができ、超音波ビームの指向性特性
の改善が図られ超音波画像の画質向上を実現できるとい
う効果が得れる。
【００２８】また、超音波を送受波する凹面状で円形の
圧電振動子と、この凹面上に設けられた音響インピーダ
ンスが生体に近く、形状が圧電振動子側が凸面状で、そ
の反対面が凹面状の音響レンズから構成され、圧電振動
子の凹面の曲率半径の大きさが、音響レンズの凹面の曲
率半径より大きくしたので、凹面形状を有する圧電振動
子と、音響レンズの２つで集束距離を決定させることに
より、従来の音響レンズのみより収束距離を決定してい
たものより音響レンズ厚を薄くすることができ、したが
って音響レンズによる超音波減衰を小さくすることが可
能となり感度の改善が図れるという効果が得れる。
圧電振動子と、この凹面上に設けられた音響インピーダ
ンスが生体に近く、形状が圧電振動子側が凸面状で、そ
の反対面が凹面状の音響レンズから構成され、圧電振動
子の凹面の曲率半径の大きさが、音響レンズの凹面の曲
率半径より大きくしたので、凹面形状を有する圧電振動
子と、音響レンズの２つで集束距離を決定させることに
より、従来の音響レンズのみより収束距離を決定してい
たものより音響レンズ厚を薄くすることができ、したが
って音響レンズによる超音波減衰を小さくすることが可
能となり感度の改善が図れるという効果が得れる。
【００２９】また、中央部が円形状に除かれた形状の音
響レンズで構成したので、音響レンズ厚を薄くすること
ができ、音響レンズによる超音波減衰を小さくすること
が可能となり感度の改善が図れるという効果が得られ
る。
響レンズで構成したので、音響レンズ厚を薄くすること
ができ、音響レンズによる超音波減衰を小さくすること
が可能となり感度の改善が図れるという効果が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態における超音波探触
子の素子構成断面図、
子の素子構成断面図、
【図２】本発明の第２の実施の形態における超音波探触
子の素子構成断面図、
子の素子構成断面図、
【図３】本発明の第３の実施の形態における超音波探触
子の素子構成断面図、
子の素子構成断面図、
【図４】従来の超音波探触子の素子構成断面図である。
１ 超音波振動子
２ 第１音響整合層
３ 第２音響整合層
４ 吸音体
５ 音響レンズ
11 圧電振動子
12 音響整合層
14 吸音体
15 音響レンズ
16 伝搬媒体
17 収納ケース
18 ローター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−305848（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−227595（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−59769（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 8/00 - 8/15
H04R 17/00
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波を送受波する凹面状で円形の圧電
振動子と、前記圧電振動子の凹面上に設けられた均一な
厚みを持つ一層以上の音響整合層と、前記音響整合層の
凹面上に設けられ、音響インピーダンスが生体に近い材
料で厚さが前記圧電振動子の端部に行くに従い厚くなる
音響レンズとを具備することを特徴とする超音波探触
子。 - 【請求項２】 超音波を送受波する凹面状で円形の圧電
振動子と、前記圧電振動子の凹面上に設けられ、音響イ
ンピーダンスが生体に近い材料で厚さが前記圧電振動子
の端部に行くに従い厚くなる音響レンズとを具備するこ
とを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項３】 前記音響レンズは、中央部が円形状に除
かれた形状で、端部に行くに従い厚くなる形状を有する
音響レンズであることを特徴とする請求項１または２記
載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37351398A JP3429696B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37351398A JP3429696B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000189417A JP2000189417A (ja) | 2000-07-11 |
| JP3429696B2 true JP3429696B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=18502291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37351398A Expired - Fee Related JP3429696B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3429696B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105708499A (zh) * | 2011-12-13 | 2016-06-29 | 三星电子株式会社 | 超声诊断装置的探测器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010005374A (ja) * | 2008-05-28 | 2010-01-14 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 短軸運動型の超音波探触子 |
| CN106456111B (zh) * | 2014-03-12 | 2020-02-11 | 富士胶片索诺声公司 | 具有具有集成中心匹配层的超声透镜的高频超声换能器 |
| KR20170005526A (ko) * | 2015-06-23 | 2017-01-16 | 서강대학교산학협력단 | 빔 집속을 위한 초음파 변환자 조립체 및 그의 제조 방법 |
| CN111112037A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-08 | 重庆医科大学 | 透镜式多频聚焦超声换能器、换能系统及其声焦域轴向长度的确定方法 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37351398A patent/JP3429696B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105708499A (zh) * | 2011-12-13 | 2016-06-29 | 三星电子株式会社 | 超声诊断装置的探测器 |
| US10335117B2 (en) | 2011-12-13 | 2019-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Probe for ultrasonic diagnostic apparatus |
| US11484289B2 (en) | 2011-12-13 | 2022-11-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Probe for ultrasonic diagnostic apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000189417A (ja) | 2000-07-11 |
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