JPH02228949A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、複数の微小振動子が並設された振動子の各微
小振動子から超音波を被検体に対して送受波する超音波
プローブに関する。

（従来の技術） 超音波診断装置で用いられる超音波プローブは、被検体
に対し超音波振動子から超音波を送波し、これにより得
られる超音波を同一振動子で受波し超音波診断情報に供
するものである。前記超音波プローブは、複数の微小振
動子が並設されたアレイ振動子を備えており、この微小
振動子は相互に電気的に分離されている。

第５図は従来のこの種の超音波プローブの概略構成を示
す図である。第５図において、振動子ｌは、複数の微小
振動子１ａ、　ｌｂ・・・が並設され各微小振動子ｌａ
、　ｌｂ・・・が相互に電気的に分離され且つ各微小振
動子１ａ、　ｌｂ・・・から超音波を被検体に対して送
波し、この被検体から散乱される超音波を同一微小振動
子１ａ、　ｌｂ・・・で受波するものである。音響レン
ズ２は、前記各微小振動子１ａ、　ｌｂ・・・の並設方
向Ａに対し直角方向Ｂに凸形形状をなして設けられ且つ
この方向Ｂに対して感度が分布するものであり、例えば
圧電セラミックスである。整合層３は、前記音響レンズ
２と前記振動子ｌとの間に設けられ前記音響レンズ２の
インピーダンスと前記振動子ｌのインピーダンスとを整
合させるものである。また音響レンズ２の音響インピー
ダンスとこの音響レンズ２に接する図示しない生体のイ
ンピーダンスを整合させることにより超音波の伝達特性
を良好にしている。

また前記振動子１の各微小振動子１ａ、　ｌｂ・・・を
図示しない送信遅延手段により異なる時間で遅延させる
ことにより、各微小振動子１ａ、　ｌｂ・・・からの超
音波がフォーカスＦに集束して生体に送波されるものと
なっている。

このような構成によれば、送信超音波は、方向Ａに並設
された各微小振動子１ａ、　ｌｂ・・・から異なる遅延
時間で整合層３を介し、且つ方向Ｂの音響レンズ２の感
度分布によりフォーカスＦで図示しない生体内に送波さ
れる。生体から散乱された超音波は前記音響レンズ２．
整合層３を介して各微小振動子！に受波され、各受波信
号は加算されて良好な超音波像に供される。

ところで、前記微小振動子１ａ・・・の並設方向Ａに対
する音場を改善するために、ウェイティングという手法
がある。このウェイティングは重み係数で超音波プロー
ブの受信口径内の感度分布を変化させることにより、音
場を改善している。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、従来の超音波プローブにおいては、音響レン
ズ２の感度分布方向Ｂのウェイティングは行なわれてい
ない。このため、各微小振動子１ａ・・・から超音波が
送波されると、音響レンズ２の方向Ｂに対して中心に位
置するメインローブに対しこのメインローブの側面に位
置するサイドローブが高いものとなってしまう。また音
響レンズ２は凸レンズ形状をなしているので、前記音響
レンズ中央部の方が音響レンズ端部よりも大きく減衰し
、音響レンズ端部の感度が高いものとなっていた。

このため音響レンズのサイドローブは高いものになりし
まい、良好な超音波像が得られないという問題があった
。

そこで本発明の目的は、音響レンズの感度分布方向の感
度を改善してサイドローブを極力低減させ、良好な超音
波像を得る超音波プローブを提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決する為に次のような手段を講じ
た。本発明は、複数の微小振動子が並設され各微小振動
子から超音波を被検体に対して送受波する振動子と、前
記各微小振動子の並設方向に対し直角方向に凸形形状を
なして設けられ且つこの直角方向に対して感度が分布す
る音響レンズと、この音響レンズと前記振動子との間に
設けられ前記音響レンズのインピーダンスと前記振動子
のインピーダンスとを整合させる整合層と、からなる超
音波プローブにおいて、前記整合層と前記音響レンズと
の間に前記音響レンズの感度分布に対し音響レンズの中
央部近傍から両端部に行くに従い前記感度を減衰させる
減衰層を設けたものである。

（作　用） このような手段を講じたことにより次のような作用を呈
する。凸形形状をなす音響レンズの感度分布が音響レン
ズの両端部で高い場合であっても、減衰層が設けられて
いることから、音響レンズの両端部に行くに従って、感
度が徐々に減少するようになる。したがって、音響レン
ズの感度分布方向の感度改善によりサイドローブが低減
されるので、良好な超音波像が得られる。

（実施例） 第１図は本発明に係る超音波プローブの一実施例の概略
構成を示す図である。なお第５図に示す部分と同一部分
については、同一符号を付して説明しその詳細な説明は
省略する。本実施例が特徴とするところは、前記整合層
３と前記音響レンズ２との間に前記音響レンズ２の感度
分布方向に対し音響レンズ２の中央部近傍から両端部に
行くに従い前記感度を減衰させる減衰層４を設けた点に
ある。

第２図は音響レンズ２の感度分布方向Ｂに対する前記減
衰層４の減衰特性を示す図である。減衰特性は、′ＭＳ
２図に示すように音響レンズ中央部に対して下に凸の放
物線状をなし、音響レンズ２のもともと有する感度分布
を、音響レンズ２の中央部近傍から両端部に行くに従い
前記感度を大きく減衰させるように変更するものとなっ
ている。

第３図は減衰層４を用いた超音波プローブの感度分布を
示す図である。同図に示す如く前記減衰層４を用いるこ
とにより超音波プローブの感度分布が音響レンズ２の中
央部近傍に対して両端部に行くに従い感度が徐々に減少
できる。

したがって、音響レンズ２の感度分布方向Ｂに対するパ
ルス音場の特性は、第４図に示すようにウェイティング
なしＣに対してウェイティングありＤの方が大幅にサイ
ドローブが低減できる。これにより良好な超音波像を得
ることができる。

このように本実施例によれば、音響レンズ２の感度分布
が音響レンズ２の両端部で高い場合であっても、減衰層
４が設けられていることから、音響レンズ２の両端部に
行くに従って、感度が徐々に減少するようになる。した
がって、音響レンズ２の感度分布方向Ｂの感度改善によ
りサイドローブが低減され、良好な超音波像が得られる
。

なお本発明は、上述した実施４例に限定されるものでは
ない。上述した実施例においては、減衰層４として減衰
量の大きいシリコンゴムを用いたが、第２図に示すよう
に減衰特性が得られるようなものであれば、その他の減
衰層であっても良い。このほか本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、複数の微小振動子が並設され各微小振
動子から超音波を被検体に対して送受波する振動子と、
前記各微小振動子の並設方向に対し直角方向に凸形形状
をなして設けられ且つこの直角方向に対して感度が分布
する音響レンズと、この音響レンズと前記振動子との間
に設けられ前記音響レンズのインピーダンスと前記振動
子のインピーダンスとを整合させる整合層と、からなる
超音波プローブにおいて、前記整合層と前記音響レンズ
との間に前記音響レンズの感度分布に対し音響レンズの
中央部近傍から両端部に行くに従い前記感度を減衰させ
る減衰層を設けたので、減衰層により音響レンズの両端
部に行くに従って、感度が徐々に減少するようになる。

したがって、音響レンズの感度分布方向のサイドローブ
が低減され、感度改善により良好な超音波像を得る超音
波プローブを１５共できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波プローブの一実施例の概略
構成を示す図、第２図は音響レンズの感度分布方向に対
する減衰層の減衰特性を示す図、第３図は減衰層を用い
た超音波プローブの感度分布を示す図、第４図は音響レ
ンズの感度分布方向に対するパルス波音場特性を示す図
、第５図は従来の超音波プローブの概略構成を示す図で
ある。 Ｉ・・・振動子、ｌａ、　ｌｂ・・・微小振動子、２・
・・音響レンズ、３・・・整合層、４・・・減衰層、Ａ
・・・微小振動子の並設方向、Ｂ・・・音響レンズの感
度分布方向、Ｃ・・・ウェイティングなし、Ｄ・・・、
ウェイティングあり。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 因 徘２図 ８３図 第 図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の微小振動子が並設され各微小振動子から超音波を
   被検体に対して送受波する振動子と、前記各微小振動子
   の並設方向に対し直角方向に凸形形状をなして設けられ
   且つこの直角方向に対して感度が分布する音響レンズと
   、この音響レンズと前記振動子との間に設けられ前記音
   響レンズのインピーダンスと前記振動子のインピーダン
   スとを整合させる整合層と、からなる超音波プローブに
   おいて、前記整合層と前記音響レンズとの間に前記音響
   レンズの感度分布に対し音響レンズの中央部近傍から両
   端部に行くに従い前記感度を減衰させる減衰層を設けた
   ことを特徴とする超音波プローブ。