JPH0143520B2 - - Google Patents
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- JPH0143520B2 JPH0143520B2 JP57073300A JP7330082A JPH0143520B2 JP H0143520 B2 JPH0143520 B2 JP H0143520B2 JP 57073300 A JP57073300 A JP 57073300A JP 7330082 A JP7330082 A JP 7330082A JP H0143520 B2 JPH0143520 B2 JP H0143520B2
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- Japan
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- ultrasonic transducer
- segment
- transducer according
- piezoelectric
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
- B06B1/0625—Annular array
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波撮像装置に関する。一層詳細に
は、本発明は超音波撮像装置における電子集束走
査用の超音波トランスデユーサに関する。さらに
一層詳細には、本発明は、中心軸線のまわりに配
置されており音響的相互結合を断つ目的で溝によ
り互いに間隔をおかれている多数の圧電素子を含
むトランスデユーサに関する。
は、本発明は超音波撮像装置における電子集束走
査用の超音波トランスデユーサに関する。さらに
一層詳細には、本発明は、中心軸線のまわりに配
置されており音響的相互結合を断つ目的で溝によ
り互いに間隔をおかれている多数の圧電素子を含
むトランスデユーサに関する。
電子集束走査用のトランスデユーサとして、圧
電素子の環状アレイを含むものは公知である（た
とえばH.E.Melton、JrおよびF.L.Thurstoneの
論文“超音波撮像のための環状アレイ・デザイン
および対数プロセツシング“Ultrasound Med.
Biol.、第４巻、第１〜12頁参照）。圧電リングの
各々は、放射モードでそれに電圧を与えまた受波
モードでそれから電圧を取出すため電極を設けら
れている。従来の環状アレイは、個々のリングの
間に間隔をおいて隣接領域間の音響的結合を断つ
作用をするいくつかの溝を設けられている。
電素子の環状アレイを含むものは公知である（た
とえばH.E.Melton、JrおよびF.L.Thurstoneの
論文“超音波撮像のための環状アレイ・デザイン
および対数プロセツシング“Ultrasound Med.
Biol.、第４巻、第１〜12頁参照）。圧電リングの
各々は、放射モードでそれに電圧を与えまた受波
モードでそれから電圧を取出すため電極を設けら
れている。従来の環状アレイは、個々のリングの
間に間隔をおいて隣接領域間の音響的結合を断つ
作用をするいくつかの溝を設けられている。
たとえば、Ｂモード撮像装置におけるダイナミ
ツク集束のため、このような環状トランスデユー
サが用いられ得る。個々のリングが次々とスイツ
チオンされ、またトランスデユーサが撮像スペー
スに沿う種々の位置で集束される。
ツク集束のため、このような環状トランスデユー
サが用いられ得る。個々のリングが次々とスイツ
チオンされ、またトランスデユーサが撮像スペー
スに沿う種々の位置で集束される。
公知の集束走査装置に付随する問題の１つは、
環状アレイ特に環状溝の製作が困難であるという
事実に帰する。通常、コアドリルのような特殊な
のこ引き工具が各個の溝に対して必要とされる。
従つて、種々の工具がこのような装置の製作に必
要とされる。なんらかの設計変更が行なわれれ
ば、再び特殊な工具が必要とされる。さらに、
個々の溝が比較的広い。このことは感度の欠落に
通じ、また放射モードでも受波モードでもグレー
テイング・ローブを生じ、そのため撮像特性能に
制約が課せられる。加えて、溝が広いことは、放
射および（または）受波のために用いられ得る有
効面積の浪費を意味する。最後に、環状素子を有
する公知の設計では、厚みが非常に薄い素子を製
作することは困難である。公知の製作過程では工
具が圧電セラミツクスの表面に押付けられ、その
脆い板に圧力を加える。それにより破損の危険が
生ずる。薄い素子は高振動数用に必要とされる。
環状アレイ特に環状溝の製作が困難であるという
事実に帰する。通常、コアドリルのような特殊な
のこ引き工具が各個の溝に対して必要とされる。
従つて、種々の工具がこのような装置の製作に必
要とされる。なんらかの設計変更が行なわれれ
ば、再び特殊な工具が必要とされる。さらに、
個々の溝が比較的広い。このことは感度の欠落に
通じ、また放射モードでも受波モードでもグレー
テイング・ローブを生じ、そのため撮像特性能に
制約が課せられる。加えて、溝が広いことは、放
射および（または）受波のために用いられ得る有
効面積の浪費を意味する。最後に、環状素子を有
する公知の設計では、厚みが非常に薄い素子を製
作することは困難である。公知の製作過程では工
具が圧電セラミツクスの表面に押付けられ、その
脆い板に圧力を加える。それにより破損の危険が
生ずる。薄い素子は高振動数用に必要とされる。
本発明の目的は、超音波撮像装置における電子
集束走査用のトランスデユーサとして、容易に製
作可能なものを提供することである。
集束走査用のトランスデユーサとして、容易に製
作可能なものを提供することである。
本発明の他の目的は、このようなトランスデユ
ーサとして、種々の寸法の環状素子の製作が１種
類の工具で可能なものを提供することである。
ーサとして、種々の寸法の環状素子の製作が１種
類の工具で可能なものを提供することである。
本発明の他の目的は、比較的狭い溝を有する超
音波トランスデユーサを提供することである。
音波トランスデユーサを提供することである。
本発明の他の目的は、狭い環状素子が製作され
得るように超音波トランスデユーサを設計するこ
とである。
得るように超音波トランスデユーサを設計するこ
とである。
本発明の他の目的は、比較的高い振動数に応動
可能な比較的薄い環状素子を有する超音波トラン
スデユーサを提供することである。
可能な比較的薄い環状素子を有する超音波トラン
スデユーサを提供することである。
本発明によれば、超音波撮像装置における電子
集束走査用のトランスデユーサにおいて、多数の
圧電素子が中心軸線のまわりに同心に配置されて
いる。圧電素子相互間の音響的結合は溝により断
たれている。トランスデユーサは複数個の圧電セ
グメントから成つている。各セグメントは互いに
平行に配置された多数の直線溝を含んでいる。溝
と溝との間の表面領域が前記素子の部分をなして
いる。
集束走査用のトランスデユーサにおいて、多数の
圧電素子が中心軸線のまわりに同心に配置されて
いる。圧電素子相互間の音響的結合は溝により断
たれている。トランスデユーサは複数個の圧電セ
グメントから成つている。各セグメントは互いに
平行に配置された多数の直線溝を含んでいる。溝
と溝との間の表面領域が前記素子の部分をなして
いる。
個々のセグメントは、その表面領域が圧電素子
をなしかつ個々の溝が全体として環状溝を近似す
る多角形溝をなすように互いに並べて配置されて
いる。
をなしかつ個々の溝が全体として環状溝を近似す
る多角形溝をなすように互いに並べて配置されて
いる。
こうして、公知の環状アレイが好ましくは“パ
イ（pie）状”の圧電材料のセクシヨンまたはセ
グメントにより近似される。個々のセクシヨンま
たはセグメントはダイシングのこを用いて非常に
正確にダイスされ得る。このことは“リング”の
製作を容易にする。種々の直径の“リングを製作
するのに、１種類の工具すなわち１種類のダイシ
ングのこしか必要としない。最小のスペースを挾
んだ薄い素子すなわち薄い“リング”の製作が可
能である。
イ（pie）状”の圧電材料のセクシヨンまたはセ
グメントにより近似される。個々のセクシヨンま
たはセグメントはダイシングのこを用いて非常に
正確にダイスされ得る。このことは“リング”の
製作を容易にする。種々の直径の“リングを製作
するのに、１種類の工具すなわち１種類のダイシ
ングのこしか必要としない。最小のスペースを挾
んだ薄い素子すなわち薄い“リング”の製作が可
能である。
場合によつては、６セグメントを用いれば十分
である。環状アレーへの一層密な近似が望まれる
場合には、一層多数の“パイ構造”またはセグメ
ントが設けられ得る。
である。環状アレーへの一層密な近似が望まれる
場合には、一層多数の“パイ構造”またはセグメ
ントが設けられ得る。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点
は以下にその好ましい実施例を図面により一層詳
細に説明するなかで明らかになろう。
は以下にその好ましい実施例を図面により一層詳
細に説明するなかで明らかになろう。
第１図によれば、電子走査用の超音波トランス
デユーサ２は中心軸線６のまわりに同心に配置さ
れた同一形状の６つの三角形セクシヨンまたはセ
グメント４を含んでいる。各セグメント４の直線
側辺は互いに60゜の角度をなしている。セグメン
ト４の各々は、互いに平行に配置された直線溝１
０により互いに隔てられた４つの細長い領域また
はピース８を含んでいる。直線溝１０はピース８
相互間の音響的結合を断つ作用をする。溝１０は
ダイシングのこにより容易に製作され得る。すべ
ての個々のセグメント４の対応するピース８は多
角形または“リング”すなわち環を近似する多角
形の素子を形成する。個々の溝１０は３つの環状
溝を近似する３つの多角形溝を形成する。“環状”
溝は隣接素子間の音響的結合を断つために設けら
れている。隣接素子８はコネクタまたはジヤンパ
１２により互いに電気的に接続されている。図面
を見やすくするため、第１図にはこれらのジヤン
パ１２のうち２つしか示されていない。すべての
セグメント４は同一の厚みを有する。こうして、
図示のトランスデユーサ２はある特定の超音波振
動数の放射および受波用に定められている。
デユーサ２は中心軸線６のまわりに同心に配置さ
れた同一形状の６つの三角形セクシヨンまたはセ
グメント４を含んでいる。各セグメント４の直線
側辺は互いに60゜の角度をなしている。セグメン
ト４の各々は、互いに平行に配置された直線溝１
０により互いに隔てられた４つの細長い領域また
はピース８を含んでいる。直線溝１０はピース８
相互間の音響的結合を断つ作用をする。溝１０は
ダイシングのこにより容易に製作され得る。すべ
ての個々のセグメント４の対応するピース８は多
角形または“リング”すなわち環を近似する多角
形の素子を形成する。個々の溝１０は３つの環状
溝を近似する３つの多角形溝を形成する。“環状”
溝は隣接素子間の音響的結合を断つために設けら
れている。隣接素子８はコネクタまたはジヤンパ
１２により互いに電気的に接続されている。図面
を見やすくするため、第１図にはこれらのジヤン
パ１２のうち２つしか示されていない。すべての
セグメント４は同一の厚みを有する。こうして、
図示のトランスデユーサ２はある特定の超音波振
動数の放射および受波用に定められている。
セグメント４のいずれもたとえば0.5ミル（１
ミル＝0.001インチ＝0.0254mm）以内の精度でた
とえば1.5ミルの“リング”間すなわちピース８
の間の狭い切れ目の溝１０を得るようにダイスさ
れ得る。各“リング”の幅は、超音波撮像装置の
必要条件に関係して、たとえば１mmであつてよ
い。
ミル＝0.001インチ＝0.0254mm）以内の精度でた
とえば1.5ミルの“リング”間すなわちピース８
の間の狭い切れ目の溝１０を得るようにダイスさ
れ得る。各“リング”の幅は、超音波撮像装置の
必要条件に関係して、たとえば１mmであつてよ
い。
第２図には、円形トランスデユーサ・アレイへ
の一層密な近似が示されている。この実施例で
は、８つの三角形セグメント４が用いられてい
る。これらのセグメント４の各々は、すべて同一
の幅を有し互いに平行に配置された４つの直線溝
１０を含んでいる。こうして、５つの近似された
“リング”が形成され、これらのリングは放射モ
ードで次々とスイツチオンまたは駆動される。こ
の実施例でも、対称な配置が選ばれている。セグ
メント４の各々は、セグメント４を互いに密接さ
せるため、２つの直線側辺を有する。
の一層密な近似が示されている。この実施例で
は、８つの三角形セグメント４が用いられてい
る。これらのセグメント４の各々は、すべて同一
の幅を有し互いに平行に配置された４つの直線溝
１０を含んでいる。こうして、５つの近似された
“リング”が形成され、これらのリングは放射モ
ードで次々とスイツチオンまたは駆動される。こ
の実施例でも、対称な配置が選ばれている。セグ
メント４の各々は、セグメント４を互いに密接さ
せるため、２つの直線側辺を有する。
基本的には、製作および配置が容易でさえあれ
ば、セグメント４の個数は任意に選定され得る。
しかし、セグメント４の個数を偶数とするのが有
利であることが多い。
ば、セグメント４の個数は任意に選定され得る。
しかし、セグメント４の個数を偶数とするのが有
利であることが多い。
表面領域８の個数は４ないし10であることが好
ましいが、他の個数も選定され得る。
ましいが、他の個数も選定され得る。
第３図には“パイ形”セグメント４の１つが斜
視図で示されている。図示のセグメント４は基本
的に圧電材料特に圧電セラミツクスの三角形また
は“パイ形”の板１４を含んでいる。この板１４
の厚みはλ／２（ここにλは所与の振動数におけ
るこの特定材料中の超音波の波長）に選定される
ことが好ましい。第３図からわかるように、電極
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが板１
４の上面に設けられている。これらの電極１６ａ
〜１６ｅは金属の薄い層から成つている。また、
共通電極１８が板１４の下面に設けられている。
この共通電極１８はセグメント４のすべての個別
素子に対して共通であり、それに電気的に接続さ
れている。
視図で示されている。図示のセグメント４は基本
的に圧電材料特に圧電セラミツクスの三角形また
は“パイ形”の板１４を含んでいる。この板１４
の厚みはλ／２（ここにλは所与の振動数におけ
るこの特定材料中の超音波の波長）に選定される
ことが好ましい。第３図からわかるように、電極
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅが板１
４の上面に設けられている。これらの電極１６ａ
〜１６ｅは金属の薄い層から成つている。また、
共通電極１８が板１４の下面に設けられている。
この共通電極１８はセグメント４のすべての個別
素子に対して共通であり、それに電気的に接続さ
れている。
第３図では、４つの直線溝１０により互いに隔
てられた５つのピースまたは領域８が設けられて
いる。これらの溝１０は被覆されたセラミツクス
板１４を直線ダイシングのこでダイスすることに
より形成される。従つて、個別圧電ピース８およ
び個別電極１６ａ〜１６ｅが非常に容易に製作さ
れ得る。溝１０の深さは、音響的結合を断つ効果
を十分に得るため、圧電セラミツクス板１４の厚
みの少なくとも3/4に達している。基本的には、
これらの溝１０の深さはセラミツクス材料の全厚
に達し得る。しかし、このような場合には、共通
電極１８が損なわれる。
てられた５つのピースまたは領域８が設けられて
いる。これらの溝１０は被覆されたセラミツクス
板１４を直線ダイシングのこでダイスすることに
より形成される。従つて、個別圧電ピース８およ
び個別電極１６ａ〜１６ｅが非常に容易に製作さ
れ得る。溝１０の深さは、音響的結合を断つ効果
を十分に得るため、圧電セラミツクス板１４の厚
みの少なくとも3/4に達している。基本的には、
これらの溝１０の深さはセラミツクス材料の全厚
に達し得る。しかし、このような場合には、共通
電極１８が損なわれる。
第３図に示されているように、セグメント４の
下端に２つのマツチング層２０および２２が設け
られている。これらのマツチング層２０および２
２は圧電セラミツクス板１４から患者の身体（図
示せず）への音響的結合を良好にする作用をす
る。これらのマツチング層２０および２２の各々
の厚みはλ／４（ここにλはそれぞれのマツチン
グ層材料中の超音波の波長）であることが好まし
い。下側のマツチング層２２は被験患者に接触し
得る。
下端に２つのマツチング層２０および２２が設け
られている。これらのマツチング層２０および２
２は圧電セラミツクス板１４から患者の身体（図
示せず）への音響的結合を良好にする作用をす
る。これらのマツチング層２０および２２の各々
の厚みはλ／４（ここにλはそれぞれのマツチン
グ層材料中の超音波の波長）であることが好まし
い。下側のマツチング層２２は被験患者に接触し
得る。
第３図に示されている超音波トランスデユーサ
の各セグメント４はパイ構造と呼ばれ得る三角形
の形状を有する。複数個たとえば６個またはそれ
以上のパイ構造が第１図によるトランスデユーサ
を形成するように組立てられ、それにより個々の
“リング”がそれぞれ隣接圧電ピース８により形
成され得る。
の各セグメント４はパイ構造と呼ばれ得る三角形
の形状を有する。複数個たとえば６個またはそれ
以上のパイ構造が第１図によるトランスデユーサ
を形成するように組立てられ、それにより個々の
“リング”がそれぞれ隣接圧電ピース８により形
成され得る。
第４図には、互いに異なる放射または受波振動
数f1、f2、f3で作動する個々の“リング”を有す
る超音波トランスデユーサ２が示されている。こ
れらの周波数f1、f2、f3に応じて個々の圧電“リ
ング”はそれぞれ厚みλ1／２、λ2／２およびλ3／
２（ここにλ1、λ2、λ3はそれぞれ所与の振動数f1、
f2、f3における圧電材料中の超音波の波長）を有
する。換言すれば、厚みの異なる“リング”が設
けられている。
数f1、f2、f3で作動する個々の“リング”を有す
る超音波トランスデユーサ２が示されている。こ
れらの周波数f1、f2、f3に応じて個々の圧電“リ
ング”はそれぞれ厚みλ1／２、λ2／２およびλ3／
２（ここにλ1、λ2、λ3はそれぞれ所与の振動数f1、
f2、f3における圧電材料中の超音波の波長）を有
する。換言すれば、厚みの異なる“リング”が設
けられている。
第５図のように、各セグメント４の領域A1、
A2、A3、…Aoがすべて同一の面積（A1＝A2＝…
Ao）を有することは有利である。この場合、
個々の“リング”はすべて同一の感度を有する。
この場合、中心軸線６から第ｎ番目の素子の距離
dnは dn＝√d1 （ここにd1は中心軸線６から第１番目の素子の外
辺の距離） に従つて定められる。換言すれば、ダイシングの
距離をこの式に従つて定めることにより、台形セ
クシヨンの面積A2、A3…が三角形セクシヨンの
面積と等しくなる。
A2、A3、…Aoがすべて同一の面積（A1＝A2＝…
Ao）を有することは有利である。この場合、
個々の“リング”はすべて同一の感度を有する。
この場合、中心軸線６から第ｎ番目の素子の距離
dnは dn＝√d1 （ここにd1は中心軸線６から第１番目の素子の外
辺の距離） に従つて定められる。換言すれば、ダイシングの
距離をこの式に従つて定めることにより、台形セ
クシヨンの面積A2、A3…が三角形セクシヨンの
面積と等しくなる。
第６図には、長方形のセラミツクス板３０から
“環状”トランスデユーサ２を製作する過程が示
されている。長方形セラミツクス板３０は最初に
その長手方向に３つの溝３２，３４，３６を形成
するようにダイスされる。換言すれば、第１の溝
３２がセラミツクス板３０の下縁から距離d1のと
ころに加工される。続いて、第２の溝３４が下縁
から距離d2のところに加工される。
“環状”トランスデユーサ２を製作する過程が示
されている。長方形セラミツクス板３０は最初に
その長手方向に３つの溝３２，３４，３６を形成
するようにダイスされる。換言すれば、第１の溝
３２がセラミツクス板３０の下縁から距離d1のと
ころに加工される。続いて、第２の溝３４が下縁
から距離d2のところに加工される。
すべての長手方向の溝がダイスされた後、４つ
の個別セグメント４０，４２，４４，４６が切離
される。この目的で、４つのスライシング・カツ
ト５０，５２，５４および５６が次々と直線のこ
によりダイスされ、板３０をも通じてスライスし
て三角形セグメント４０，４２，４４，４６，の
各々の一方の側辺を形成する。続いて、別の４つ
のスライシング・カツト６０，６２，６４および
６６がたとえば60゜の角度でダイスされ、三角形
セグメント４０，４２，４４，４６の他方の側辺
を形成する。この最終過程が完了した後、４つの
セグメント４０，４２，４４および４６が環状ト
ランスデユーサに組立のため取除かれる。他の三
角形セグメントまたはピースは廃棄される。しか
し、もし溝３２，３４および３６が等間隔であれ
ば、４つの下方に広がつた三角形セグメント７
０，７２，７４，７６も同様に使用され得る。
の個別セグメント４０，４２，４４，４６が切離
される。この目的で、４つのスライシング・カツ
ト５０，５２，５４および５６が次々と直線のこ
によりダイスされ、板３０をも通じてスライスし
て三角形セグメント４０，４２，４４，４６，の
各々の一方の側辺を形成する。続いて、別の４つ
のスライシング・カツト６０，６２，６４および
６６がたとえば60゜の角度でダイスされ、三角形
セグメント４０，４２，４４，４６の他方の側辺
を形成する。この最終過程が完了した後、４つの
セグメント４０，４２，４４および４６が環状ト
ランスデユーサに組立のため取除かれる。他の三
角形セグメントまたはピースは廃棄される。しか
し、もし溝３２，３４および３６が等間隔であれ
ば、４つの下方に広がつた三角形セグメント７
０，７２，７４，７６も同様に使用され得る。
第７図には、個々の領域８がもつと狭い幅を有
するセグメント４の平面図が示されている。図示
されているように、三角形セグメント４の全表面
は多数の小さな細長い領域８に分割されている。
これらの領域８の各々の個別電極２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ…はリード線に接続されている。第８
図に示されているように、領域８の自由に選択さ
れた群がオーバーラツプして制御され得る。ある
時点t1では、電極２６ａ〜２６ｇが受波モードに
あり、電子集束のため遅延線Ｄ１に接続されてい
る。次の時点t2では、電極２６ｅ〜２６ｊが第２
の遅延線Ｄ２に接続されている。こうして素子２
６ｅ〜２６ｇは時点t1でも時点t2でも遅延線Ｄ１
またはＤ２に接続されている。次の時点t3では、
素子２６ｈ〜２６ｌが第３の遅延線Ｄ３に接続さ
れている。この際も３つの素子２６ｈ〜２６ｊは
時点t2でも時点t3でもアクテイブである。このオ
ーバーラツプした制御は、最終の小電極２６に到
達するまで続けられる。
するセグメント４の平面図が示されている。図示
されているように、三角形セグメント４の全表面
は多数の小さな細長い領域８に分割されている。
これらの領域８の各々の個別電極２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ…はリード線に接続されている。第８
図に示されているように、領域８の自由に選択さ
れた群がオーバーラツプして制御され得る。ある
時点t1では、電極２６ａ〜２６ｇが受波モードに
あり、電子集束のため遅延線Ｄ１に接続されてい
る。次の時点t2では、電極２６ｅ〜２６ｊが第２
の遅延線Ｄ２に接続されている。こうして素子２
６ｅ〜２６ｇは時点t1でも時点t2でも遅延線Ｄ１
またはＤ２に接続されている。次の時点t3では、
素子２６ｈ〜２６ｌが第３の遅延線Ｄ３に接続さ
れている。この際も３つの素子２６ｈ〜２６ｊは
時点t2でも時点t3でもアクテイブである。このオ
ーバーラツプした制御は、最終の小電極２６に到
達するまで続けられる。
超音波撮像装置における電子集束走査用の本発
明によるトランスデユーサの好ましい実施例を説
明してきたが、本発明がそれによつて限定される
ことなく本発明の範囲内で種々の変更が行なわれ
得ることは理解されよう。
明によるトランスデユーサの好ましい実施例を説
明してきたが、本発明がそれによつて限定される
ことなく本発明の範囲内で種々の変更が行なわれ
得ることは理解されよう。
第１図は全体として近似的なリングを形成する
ようにダイスされた細長い圧電ピースから成るセ
グメントを組立てた超音波トランスデユーサの平
面図、第２図は同じくセグメントを組立てた超音
波トランスデユーサの他の実施例の平面図、第３
図は本発明によるトランスデユーサの１つのセグ
メントの斜視図、第４図はそれぞれ異なる振動数
で作動する個別素子を含む本発明によるトランス
デユーサの平面図、第５図はすべての個別圧電ピ
ースが同一の面積を有するトランスデユーサ・セ
グメントの平面図、第６図はトランスデユーサ板
の種々のダイシング・ラインを示す平面図、第７
図は細かくダイスされ個別圧電ピースがオーバー
ラツプして電気的に制御されるセグメントの平面
図、第８図は第７図の構造におけるオーバーラツ
プした制御の仕方を説明するための図である。 ２……超音波トランスデユーサ、４……セグメ
ント、６……中心軸線、８……領域、１０……
溝、１２……ジヤンパ、１４……圧電材料（セラ
ミツクス）板、１６ａ〜１６ｅ……個別電極、１
８……共通電極、２０，２２……マツチング層、
２６ａ〜２６ｊ……個別電極、３０……セラミツ
クス板、３２〜３６……溝、４０〜４６……セグ
メント、５０〜６６……スライシング・カツト、
７０〜７６……セグメント、Ｄ１〜Ｄ３……遅延
線。
ようにダイスされた細長い圧電ピースから成るセ
グメントを組立てた超音波トランスデユーサの平
面図、第２図は同じくセグメントを組立てた超音
波トランスデユーサの他の実施例の平面図、第３
図は本発明によるトランスデユーサの１つのセグ
メントの斜視図、第４図はそれぞれ異なる振動数
で作動する個別素子を含む本発明によるトランス
デユーサの平面図、第５図はすべての個別圧電ピ
ースが同一の面積を有するトランスデユーサ・セ
グメントの平面図、第６図はトランスデユーサ板
の種々のダイシング・ラインを示す平面図、第７
図は細かくダイスされ個別圧電ピースがオーバー
ラツプして電気的に制御されるセグメントの平面
図、第８図は第７図の構造におけるオーバーラツ
プした制御の仕方を説明するための図である。 ２……超音波トランスデユーサ、４……セグメ
ント、６……中心軸線、８……領域、１０……
溝、１２……ジヤンパ、１４……圧電材料（セラ
ミツクス）板、１６ａ〜１６ｅ……個別電極、１
８……共通電極、２０，２２……マツチング層、
２６ａ〜２６ｊ……個別電極、３０……セラミツ
クス板、３２〜３６……溝、４０〜４６……セグ
メント、５０〜６６……スライシング・カツト、
７０〜７６……セグメント、Ｄ１〜Ｄ３……遅延
線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 同心に配置された複数個の隣接する圧電
セグメントを含んでおり、 (b) 前記セグメントの各々は複数個の直線平行溝
を含んでおり、前記溝により間隔をおいて表面
領域が郭定されており、前記表面領域の各々は
それぞれ１つの圧電素子を含んでおり、それに
より前記溝は全体としてほぼ環状をなしかつ前
記圧電素子相互間の音響的結合を断つ作用をし
ていることを特徴とする電子集束走査用の超音
波トランスデユーサ。 ２ 前記セグメントの各々が前記セグメントを互
いに密接させるための２つの直線側辺を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
波トランスデユーサ。 ３ 前記セグメントが中心軸線のまわりに対称に
配置された三角形セグメントであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の超音波トランス
デユーサ。 ４ 偶数個のセグメントが設けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の超音波ト
ランスデユーサ。 ５ ６個のセグメントが設けられており、各セグ
メントは互いに60゜の角度をなす２つの直線側辺
を有することを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の超音波トランスデユーサ。 ６ ４ないし10個の表面領域が各セグメントに郭
定されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超音波トランスデユーサ。 ７ 前記圧電素子が前記溝により互いに等しい間
隔をおいていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波トランスデユーサ。 ８ 前記溝の深さが前記セグメントの厚みの約3/
４であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超音波トランスデユーサ。 ９ 前記セグメントがすべて同様に構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
超音波トランスデユーサ。 １０ 前記セグメントの各々が第１の表面とそれ
に対して平行な第２の表面とを有し、前記溝は前
記第１の表面に設けられており、前記第２の表面
は共通電極を設けられており、この共通電極は他
のすべてのセグメントの対応する共通電極と電気
的に接続されており、また前記第１の表面の前記
表面領域が隣接セグメントの対応する表面領域と
電気的に接続されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超音波トランスデユーサ。 １１ 前記共通電極が少なくとも１つの音響的マ
ツチング層を設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超音波トランスデユー
サ。 １２ 前記圧電素子の少なくとも２つがそれぞれ
異なる超音波振動数で作動することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の超音波トランスデユ
ーサ。 １３ 各セグメントの前記表面領域が同一の面積
を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超音波トランスデユーサ。 １４ 前記中心軸線から第ｎ番目の表面領域の距
離dnが dn＝√d1 ここにd1は前記中心軸線からの最も内側の表面
領域の外辺の距離 に従つて定められていることを特徴とする特許請
求の範囲第１３項記載の超音波トランスデユー
サ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/258,883 US4398116A (en) | 1981-04-30 | 1981-04-30 | Transducer for electronic focal scanning in an ultrasound imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57186166A JPS57186166A (en) | 1982-11-16 |
| JPH0143520B2 true JPH0143520B2 (ja) | 1989-09-21 |
Family
ID=22982543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57073300A Granted JPS57186166A (en) | 1981-04-30 | 1982-04-30 | Ultrasonic transducer for electron focussing scanning |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4398116A (ja) |
| JP (1) | JPS57186166A (ja) |
| DE (1) | DE3214789A1 (ja) |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0068961A3 (fr) * | 1981-06-26 | 1983-02-02 | Thomson-Csf | Dispositif d'échauffement localisé de tissus biologiques |
| US4446396A (en) * | 1982-09-02 | 1984-05-01 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Ultrasonic transducer with Gaussian radial pressure distribution |
| US4523471A (en) * | 1982-09-28 | 1985-06-18 | Biosound, Inc. | Composite transducer structure |
| DE3635364A1 (de) * | 1986-10-17 | 1988-04-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Gruppenstrahler |
| JPH02234600A (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-17 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 圧電変換素子 |
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| US5460181A (en) * | 1994-10-06 | 1995-10-24 | Hewlett Packard Co. | Ultrasonic transducer for three dimensional imaging |
| JPH08280185A (ja) * | 1995-04-07 | 1996-10-22 | Nikon Corp | 超音波アクチュエータ |
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| US6551251B2 (en) | 2000-02-14 | 2003-04-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Passive fetal heart monitoring system |
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| CN102506610B (zh) | 2002-06-07 | 2015-09-02 | 克里斯系统股份公司 | 反冲力控制装置 |
| US9038524B2 (en) * | 2002-06-07 | 2015-05-26 | Kriss Systems Sa | Firearm with enhanced recoil and control characters |
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| US9454954B2 (en) | 2012-05-01 | 2016-09-27 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ultra wide bandwidth transducer with dual electrode |
| US9660170B2 (en) | 2012-10-26 | 2017-05-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Micromachined ultrasonic transducer arrays with multiple harmonic modes |
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| WO2014105725A1 (en) | 2012-12-28 | 2014-07-03 | Volcano Corporation | Intravascular ultrasound imaging apparatus, interface architecture, and method of manufacturing |
| WO2016054447A1 (en) | 2014-10-02 | 2016-04-07 | Chirp Microsystems | Micromachined ultrasonic transducers with a slotted membrane structure |
| CN108140723B (zh) | 2015-12-02 | 2021-08-06 | 株式会社村田制作所 | 压电元件、压电传声器、压电谐振子以及压电元件的制造方法 |
| JP7009375B2 (ja) | 2016-02-18 | 2022-01-25 | ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド | 標的エリアを視覚化するためのシステム |
| US11090688B2 (en) * | 2016-08-10 | 2021-08-17 | The Ultran Group, Inc. | Gas matrix piezoelectric ultrasound array transducer |
Family Cites Families (9)
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| US3470394A (en) * | 1967-11-09 | 1969-09-30 | Us Navy | Double serrated crystal transducer |
| US3718898A (en) * | 1971-12-13 | 1973-02-27 | Us Navy | Transducer |
| DE2202989A1 (de) * | 1972-01-21 | 1973-07-26 | Siemens Ag | Fokussierter ultraschallwandler |
| US3924259A (en) * | 1974-05-15 | 1975-12-02 | Raytheon Co | Array of multicellular transducers |
| US4051455A (en) * | 1975-11-20 | 1977-09-27 | Westinghouse Electric Corporation | Double flexure disc electro-acoustic transducer |
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| DE2829570C2 (de) * | 1978-07-05 | 1979-12-20 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Ultraschallkopf |
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-
1981
- 1981-04-30 US US06/258,883 patent/US4398116A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-04-21 DE DE19823214789 patent/DE3214789A1/de active Granted
- 1982-04-30 JP JP57073300A patent/JPS57186166A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4398116A (en) | 1983-08-09 |
| JPS57186166A (en) | 1982-11-16 |
| DE3214789C2 (ja) | 1987-10-15 |
| DE3214789A1 (de) | 1982-12-23 |
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