JP6347180B2 - 超音波トランスデューサーデバイス及び超音波測定装置。 - Google Patents
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Description
まず本実施形態の手法について説明する。上述したように、超音波センサー(超音波トランスデューサー素子)を用いて種々の生体情報を取得する手法が知られている。超音波トランスデューサー素子を含む超音波トランスデューサーデバイスとしては、例えばプローブが考えられる。
本実施形態に係る超音波トランスデューサーデバイス100の構成例は図3に示した通りであり、超音波トランスデューサー素子アレイ110と、識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120を含む。
次に、超音波トランスデューサーデバイス100に含まれる各素子の構成例、各素子アレイの配置例、識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120の実現例、及び識別用超音波トランスデューサー素子121を受信不能状態とする手法の具体例についてそれぞれ説明する。
図8(A)〜図8(C)に、超音波トランスデューサー素子アレイ110を構成する複数の超音波トランスデューサー素子111の各素子、及び識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120を構成する複数の識別用超音波トランスデューサー素子121の各素子の構成例を示す。なお、以下では超音波トランスデューサー素子111の構成例を示すが、識別用超音波トランスデューサー素子121も同様の構成により実現可能である。
本実施形態での超音波トランスデューサー素子アレイ110と、識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120の基板での配置例は種々考えられる。例えば、超音波トランスデューサー素子アレイ110は、前記基板の厚み方向からの平面視において、基板130の第1領域に配置され、識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120は、前記平面視で基板130の第2領域に配置されてもよい。
図7等からもわかるように、本実施形態に係る超音波トランスデューサーデバイス100は、超音波トランスデューサー素子アレイ110用の第1の信号線(例えば図7のB1の接続を電気的に実現する配線)と、識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120用の信号線であって、第1の信号線とは異なる第2の信号線(例えば図7のB2の接続を電気的に実現する配線)を含む。
図8(A)〜図8(C)を用いて上述したように、本実施形態に係る識別用超音波トランスデューサー素子121は、開口40や振動膜50により実現されるダイアフラムが、圧力を圧電体層30に伝達することで超音波を受信する。つまり、このダイアフラムが構成されない、或いは十分に機能しない状態となれば、超音波が入射された場合にも電気信号が出力されることはなく、受信不能状態を実現することが可能である。
次に本実施形態における超音波測定装置300の処理部310での処理の詳細を、図12のフローチャートを用いて説明する。なお、図12のフローチャートは、図7に示したようにエラーチェック用のアレイである第2の識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120−2を有する構成を前提とするが、当該構成は上述したように省略可能である。第2の識別用超音波トランスデューサー素子アレイ120−2を省略した場合、処理部310においてもエラーチェックに関する処理が省略されることになる。また、図12のフローチャートはS102等、各素子アレイの動作ステップ等も記載しており、全てのステップが処理部310で行われるものではない。
30 圧電体層、40 開口、45 開口部、50 振動膜、60 振動抑制材料、
100 超音波トランスデューサーデバイス、
110 超音波トランスデューサー素子アレイ、
111 超音波トランスデューサー素子、
120 識別用超音波トランスデューサー素子アレイ、
121 識別用超音波トランスデューサー素子、130 基板、200 情報処理装置、
300 超音波測定装置、310 処理部、320 通信部、330 二値化処理部、
340 記憶部、350 パルサー
Claims (12)
- 基板と、
前記基板に設けられ、複数の超音波トランスデューサー素子が配置される超音波トランスデューサー素子アレイと、
前記基板に設けられ、複数の識別用超音波トランスデューサー素子が配置される識別用超音波トランスデューサー素子アレイと、
を含み、
前記複数の識別用超音波トランスデューサー素子の一部は受信可能状態に設定され、前記複数の識別用超音波トランスデューサー素子の他の部分は受信不能状態に設定されることで、超音波トランスデューサーデバイスの識別情報が設定されることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1において、
前記識別用超音波トランスデューサー素子アレイは、前記基板に形成された振動膜と、前記振動膜に形成された圧電素子とを含み、
前記一部の各識別用超音波トランスデューサー素子は、
対応する開口が前記基板に形成されることで前記受信可能状態に設定され、
前記他の部分の各識別用超音波トランスデューサー素子は、
対応する開口が前記基板に非形成であることで前記受信不能状態に設定されることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1において、
前記他の部分の各識別用超音波トランスデューサー素子は、
振動抑制材料により前記受信不能状態に設定されることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記複数の超音波トランスデューサー素子は、
前記基板の厚み方向からの平面視において、前記基板の第1領域に配置され、
前記複数の識別用超音波トランスデューサー素子は、
前記平面視で前記基板の第2領域に配置されることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記複数の識別用超音波トランスデューサー素子は、
前記複数の超音波トランスデューサー素子の間に配置されることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記超音波トランスデューサー素子アレイ用の第1の信号線と、
前記識別用超音波トランスデューサー素子アレイ用の信号線であって、前記第1の信号線とは異なる第2の信号線を含むことを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載の超音波トランスデューサーデバイスを含むことを特徴とする超音波測定装置。
- 請求項7において、
前記識別用超音波トランスデューサー素子アレイからの受信信号に基づいて、前記超音波トランスデューサーデバイスの識別情報を取得する処理部をさらに含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項8において、
前記処理部は、
前記複数の識別用超音波トランスデューサー素子の各識別用超音波トランスデューサー素子からの前記受信信号の有無により前記識別情報を取得することを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項8又は9において、
前記識別用超音波トランスデューサー素子アレイは、
前記超音波トランスデューサー素子アレイによる超音波のエコー信号を前記受信信号として受信し、
前記処理部は、
前記識別用超音波トランスデューサー素子アレイが受信した前記受信信号に基づいて、前記識別情報を取得することを特徴とする超音波測定装置。 - 請求項8乃至10のいずれかにおいて、
前記処理部が取得した前記識別情報をヘッダーとして、前記超音波トランスデューサー素子アレイにより得られた受信信号を送信する通信部をさらに含むことを特徴とする超音波測定装置。 - 複数の超音波トランスデューサー素子が配置される超音波トランスデューサー素子アレイを含み、
前記複数の超音波トランスデューサー素子の一部は、受信可能状態に設定されて、第1の信号線と接続され、
前記複数の超音波トランスデューサー素子の他の一部は、受信不可能状態に設定されて、第2の信号線と接続され、
前記第2の信号線に接続される信号端子は、前記第1の信号線とは電気的に独立の信号端子であることを特徴とする超音波トランスデューサーデバイス。
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