JP6516468B2 - 静電容量型トランスデューサ、プローブ、及び被検体情報取得装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図1−1において、101は送受信用エレメント、102はインピーダンス整合用エレメント、110はインピーダンス整合手段である。本実施形態では、セルを備えたチップ100上に、送受信を行うための送受信用エレメント101と、送受信に寄与しないインピーダンス整合用エレメント102の2種類のエレメントを備えていることを特徴とする。送受信用エレメント101とインピーダンス整合用エレメント102は、同じ構造で同じ寸法のセルにより構成されている。
第2の実施形態は、インピーダンス整合手段110に関する。それ以外は、第1の実施形態と同じである。図2は、第2の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図2において、111は直流電圧印加手段である。
第3の実施形態は、インピーダンス整合手段110に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図3は、第3の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図3−1において、112は駆動検出回路(送受信回路)である。本実施形態では、送受信用エレメント101とインピーダンス整合用エレメント102の面積が、ほぼ同じであるとして説明を行う。
第4の実施形態は、インピーダンス整合手段110に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図4は、第4の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図4−1において、114はインピーダンス回路である。本実施形態では、送受信用エレメント101とインピーダンス整合用エレメント102の面積が、ほぼ同じであるとして説明を行う。
第5の実施形態は、インピーダンス整合用エレメント102の配置に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図5は、第5の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する模式図である。
第6の実施形態は、インピーダンス整合手段110に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図6は、第6の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する模式図である。
第7の実施形態は、インピーダンス整合用エレメント102の配置に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図7は、第7の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図7−1において、103が第1のインピーダンス整合用エレメント、104が第2のインピーダンス整合用エレメントである。
第8の実施形態は、送受信用エレメント101の構成に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図8は、第8の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図8において、210は貫通配線である。
第9の実施形態は、送受信用エレメント101の構成に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図9は、第9の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する模式図である。
第10の実施形態は、送受信用エレメント101の構成に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。図10は、第10の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する模式図である。
第11の実施形態では、送受信用エレメント101に接続した回路に関する。それ以外は、第1の実施形態などと同じである。本発明は、超音波の受信のみを行う静電容量型トランスデューサにも、同様に用いることができる。本実施形態では、送受信用エレメント101が超音波の受信のみを行う。図12は、第11の実施形態に係る超音波トランスデューサを説明する図である。図12−1と図12−2で、311は受信信号、403は検出回路である。本実施形態では、送受信用エレメント101には、駆動検出回路402の代わりに、検出回路403が接続されている。
第1から第10の実施形態で説明した静電容量型トランスデューサは、超音波を送受信する超音波プローブに用いることができる。
第12の実施形態で説明した超音波プローブは、音響波を用いた被検体情報取得装置に適用することができる。
第12の実施形態で説明した超音波プローブは、超音波を用いた被検体情報取得装置に適用することができる。図15は、音響波の反射を利用した超音波エコー診断装置等の被検体情報取得装置を示した模式図である。
Claims (19)
- 一方の電極と、前記一方の電極と間隙を隔てて形成された他方の電極を含む振動膜と、を備えたセルを夫々有する複数のエレメントを備え、複数のエレメントは、共通の送受信回路に接続されたセルを含み構成された第1エレメントと、インピーダンス整合手段に接続されたセルを含み構成された第2エレメントと、を含み、前記第1エレメントと前記第2エレメントは、前記送受信回路が有する共通の検出回路に接続されていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。
- 前記第1エレメントと前記第2エレメントは、同一のチップ上に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記第1エレメントと前記第2エレメントは、同一のチップ上の同一面に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記第1エレメントは、前記第2エレメントにより、周囲を囲まれていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記インピーダンス整合手段が有するインピーダンスは、前記第1エレメントの1つの面積と前記第2エレメントの1つの面積との比を基に設定されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 複数の前記第2エレメントが、前記第1エレメントの中心部に対して、点対称になる位置に配置されていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記セルを備えたチップ上に、単一の前記第1エレメントを備えていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記セルを備えたチップ上に、複数の前記第1エレメントを2次元アレイ状に配置していることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記セルを備えたチップ上に、短冊状の複数の前記第1エレメントを備えていることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記セルを備えたチップが、貫通配線を有し、
前記第1エレメントと前記送受信回路を接続する配線が、前記貫通配線を含み、前記チップ上で前記第2エレメントと交差していないことを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサ。 - 一方の電極と、前記一方の電極と間隙を隔てて形成された他方の電極を含む振動膜と、を備えたセルを夫々有する複数のエレメントを備え、複数のエレメントは、共通の送受信回路に接続されたセルを含み構成された第1エレメントと、インピーダンス整合手段に接続されたセルを含み構成された第2エレメントと、を含み、前記インピーダンス整合手段が有するインピーダンスは、前記第1エレメントの1つの面積と前記第2エレメントの1つの面積との比を基に設定されていることを特徴とする静電容量型トランスデューサ。
- 前記インピーダンス整合手段は、直流電圧印加手段であることを特徴とする請求項11に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 前記インピーダンス整合手段は、抵抗と容量とコイルの何れか1つ以上を含むインピーダンス回路であることを特徴とする請求項11に記載の静電容量型トランスデューサ。
- 請求項1から13の何れか1項に記載の静電容量型トランスデューサを備えていることを特徴とする音響波プローブ。
- 請求項14に記載の音響波プローブと、前記音響波プローブで検出された信号を被検体の情報を表す信号に変換するための信号処理部と、を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
- 被検体に光を照射する光源を有し、
前記音響波プローブは、前記光照射により励起された被検体からの光音響波を検出することを特徴とする請求項15に記載の被検体情報取得装置。 - 前記音響波プローブは、被検体からの音響波の受信を行うことを特徴とする請求項15又は16に記載の被検体情報取得装置。
- 前記音響波プローブは、被検体に向けて音響波の送信を行うことを特徴とする請求項15から17の何れか1項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記信号処理部は、前記音響波プローブで検出された信号を被検体の画像信号に変換することを特徴とする請求項15から18の何れか1項に記載の被検体情報取得装置。
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