JPH04282138A - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

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Publication number
JPH04282138A
JPH04282138A JP6772791A JP6772791A JPH04282138A JP H04282138 A JPH04282138 A JP H04282138A JP 6772791 A JP6772791 A JP 6772791A JP 6772791 A JP6772791 A JP 6772791A JP H04282138 A JPH04282138 A JP H04282138A
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic transducer
acoustic impedance
backing material
transducer
Prior art date
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Pending
Application number
JP6772791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Fujii
正 藤井
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Filing date
Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To offer the ultrasonic probe which can form alternately and independently two resonance states, can execute a wide-band conversion by a simple constitution, and also, whose difficulty for manufacture is comparatively small and whose practical use is facilitated, and also, whose satisfactory characteristic is obtained. CONSTITUTION:A back board 13 being a first back material is provided on the back of an ultrasonic vibrator 11. This back board 13 becomes a state fixed acoustically to the ultrasonic vibrator 11 in a first position A. The acoustic impedance of the back board 13 is higher than the acoustic impedance of the ultrasonic vibrator 11. The back board 13 turns by 90 deg. clockwise centering around a turning shaft 15 in the figure from a first position A by operating an operating control 17, and can move to a second position B being in a horizontal state. Furthermore, the inside of a housing 10 is filled with a liquid-like back medium 18 being a second back material. The acoustic impedance of this back medium is lower than the acoustic impedance of the ultrasonic vibrator 11.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は超音波診断装置等に用い
られる超音波深触子に係り、特に広帯域の周波数の超音
波を送受信するための超音波深触子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic deep transducer used in ultrasonic diagnostic equipment and the like, and more particularly to an ultrasonic deep transducer for transmitting and receiving ultrasonic waves in a wide band of frequencies.

【0002】0002

【従来の技術】現在、超音波深触子を用いた超音波診断
は、簡便性、安全性および経済性の高い画像診断法とし
て広く普及しており、検査の対象もほぼ全身に渡ってき
ている。しかしながら、特に生体の検査では、検査の対
象により周波数が異なるため、検査の対象別に超音波深
触子が多品種必要である。たとえば生体の浅い部分の検
査には高い周波数(5〜10MHz)の深触子を選択し
、深い部分の検査には低い周波数(3.5〜5MHz)
の深触子を選択するというように、超音波深触子を検査
の対象によって使い分ける不便さが伴っている。したが
って、1本の超音波深触子で低い周波数から高い周波数
まで送受信できる広帯域のものが強く望まれている状況
にある。
[Prior Art] Currently, ultrasonic diagnosis using a deep ultrasonic probe is widely used as a simple, safe, and economical imaging method, and the target area of the examination is almost the whole body. There is. However, especially in the examination of living organisms, since the frequency varies depending on the object to be examined, a wide variety of ultrasonic depth probes are required for each object to be examined. For example, select a deep probe with a high frequency (5 to 10 MHz) to examine shallow parts of the living body, and select a deep probe with a low frequency (3.5 to 5 MHz) to examine deep parts.
There is the inconvenience of using different ultrasonic depth probes depending on the object to be examined, such as selecting a deep probe. Therefore, there is a strong demand for a wide-band ultrasonic transducer that can transmit and receive from low to high frequencies with a single ultrasonic deep probe.

【0003】現在までにも複数の周波数を送受信できる
超音波深触子がいくつか提案されている。それらには、
たとえば共振周波数の異なる圧電振動子を積層するタイ
プ(特開昭58−73861号公報、特開昭63−17
2600号公報、特開昭63−173954号公報、特
開昭63−175761号公報等)や音響整合層を工夫
しているタイプ(特開昭63−255044号公報)、
あるいは共振周波数の異なる圧電振動子を交互に配列す
るタイプ(特開昭62−68000号公報)等がある。
Up to now, several ultrasonic probes capable of transmitting and receiving multiple frequencies have been proposed. They include:
For example, a type in which piezoelectric vibrators with different resonance frequencies are stacked (Japanese Patent Laid-Open No. 58-73861, Japanese Patent Laid-Open No. 63-17)
2600, JP 63-173954, JP 63-175761, etc.), types with improved acoustic matching layers (JP 63-255044),
Alternatively, there is a type (Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-68000) in which piezoelectric vibrators having different resonance frequencies are arranged alternately.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の方式も、周波数の応答する帯域に歪みが生じ、超音波
音場特性が劣化したり、あるいは構造が複雑で製造が困
難であったりという問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, both methods have problems such as distortion in the frequency response band, deterioration of ultrasonic sound field characteristics, or difficulty in manufacturing due to complicated structure. there were.

【0005】たとえば積層タイプの超音波深触子は、周
波数の異なる数だけ圧電振動子を積層する必要があり、
製造上複雑であり、また経済性も悪い。さらに特性につ
いても共振周波数の異なる圧電振動子が超音波の送受信
方向に積層されているので、互いに圧電振動子が送受信
の際に超音波伝播に対して妨害を与えるように作用して
良好な結果は得ることができない。
For example, in a laminated type ultrasonic deep probe, it is necessary to laminate a number of piezoelectric vibrators with different frequencies.
It is complicated to manufacture and is also uneconomical. Furthermore, regarding the characteristics, since piezoelectric vibrators with different resonance frequencies are stacked in the direction of transmitting and receiving ultrasonic waves, the piezoelectric vibrators act on each other to interfere with the propagation of ultrasonic waves when transmitting and receiving, resulting in good results. cannot be obtained.

【0006】共振周波数の異なる圧電振動子を交互に配
列するタイプは、アレイ型の超音波深触子として使用で
きるが、1つの周波数の振動子の配列密度が低くなる。 そのため、アレイ型深触子として最も重要な配列密度を
高くし、できる限りグレイティングローブを抑圧した指
向性の高い送受信の超音波音場を形成するという原理、
原則に矛盾し、特性の劣化をもたらすものとなる。
A type in which piezoelectric vibrators having different resonance frequencies are arranged alternately can be used as an array type ultrasonic probe, but the arrangement density of the vibrators of one frequency is low. Therefore, the principle of increasing the arrangement density, which is the most important aspect of an array type deep probe, and forming a highly directional transmitting and receiving ultrasonic sound field that suppresses grating lobes as much as possible.
This contradicts the principle and causes deterioration of the characteristics.

【0007】そこで、上記の方式とは別の方式として、
圧電振動子の厚さを走査方向に対して直角方向に連続的
に変化させて、共振周波数がこの方向に連続的に可変と
なるアレイ型の深触子も提案されている(特開昭58−
22040号公報)。しかし、この方式も、良好な周波
数特性が得られず、感度的にも問題があった。また、こ
のような圧電振動子の製造が困難であり、実用化が難し
いという問題があった。
[0007] Therefore, as a method different from the above method,
An array-type deep probe has also been proposed in which the thickness of the piezoelectric vibrator is continuously changed in the direction perpendicular to the scanning direction, so that the resonant frequency can be continuously varied in this direction (Japanese Patent Laid-Open No. 58 −
22040). However, this method also did not provide good frequency characteristics and had problems in terms of sensitivity. Further, there is a problem in that it is difficult to manufacture such a piezoelectric vibrator, and it is difficult to put it into practical use.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、2つの共振状態を交互に独立して形
成でき、簡単な構成で広帯域化を図ることができるとと
もに、製造上の困難さも比較的少なく実用化が容易であ
り、しかも特性が良好であり、あらゆる方式に適用でき
る超音波深触子を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to be able to form two resonant states alternately and independently, to achieve a wide band with a simple configuration, and to reduce manufacturing costs. The object of the present invention is to provide an ultrasonic deep probe that is easy to put into practical use with relatively little difficulty, has good characteristics, and can be applied to all types of systems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波深触
子は、超音波振動子と、この超音波振動子よりも高い音
響インピーダンスを有するとともに、前記超音波振動子
の背面に対して音響的に結合される第1の背面材と、前
記超音波振動子よりも低い音響インピーダンスを有する
とともに、前記超音波振動子の背面に対して音響的に結
合される第2の背面材と、前記超音波振動子に対する音
響的結合を前記第1の背面材または第2の背面材のいず
れか一方に切り替える結合切替手段とを備えている。
[Means for Solving the Problems] An ultrasonic deep probe according to the present invention has an ultrasonic transducer and an acoustic impedance higher than that of the ultrasonic transducer, and has a a first backing material that is acoustically coupled; a second backing material that has a lower acoustic impedance than the ultrasonic transducer and is acoustically coupled to the back surface of the ultrasonic transducer; and coupling switching means for switching acoustic coupling to the ultrasonic transducer to either the first backing material or the second backing material.

【0010】第1の背面材としては、少なくとも前記超
音波振動子に対応する大きさを有する背面板が、また第
2の背面材としては前記超音波振動子の背面側に充填さ
れた液体状の背面媒質が用いられる。
[0010] The first backing material is a backing plate having a size corresponding to at least the ultrasonic transducer, and the second backing material is a liquid-like material filled on the back side of the ultrasonic transducer. A backing medium of

【0011】結合切替手段は、前記背面板を、前記超音
波振動子に対して音響的に結合される第1の位置と、前
記超音波振動子から離間した第2の位置との間で移動さ
せる背面板移動手段であり、前記背面板が第2の位置に
移動したときには、前記背面媒質が前記超音波振動子に
音響的に結合される。
[0011] The coupling switching means moves the back plate between a first position where the back plate is acoustically coupled to the ultrasonic transducer and a second position which is spaced apart from the ultrasonic transducer. and when the back plate moves to a second position, the back medium is acoustically coupled to the ultrasonic transducer.

【0012】背面板移動手段しては、前記背面板を支持
板に取り付けるとともに、この支持板を操作つまみを有
する回動軸に取り付け、前記操作つまみの操作により前
記背面板を第1の位置と第2の位置との間で回動移動さ
せる回動機構とすることが好ましい。
The back plate moving means attaches the back plate to a support plate, and attaches this support plate to a rotating shaft having an operating knob, and moves the back plate to the first position by operating the operating knob. Preferably, the rotation mechanism is configured to rotate between the second position and the second position.

【0013】前記超音波振動子は、単一の振動子でもよ
く、あるいは分割された複数の振動子を用いてリニアア
レイ型としてもよい。
The ultrasonic transducer may be a single transducer, or may be of a linear array type using a plurality of divided transducers.

【0014】このような構成により本発明の超音波深触
子では、超音波振動子の音響インピーダンスより高い音
響インピーダンスを有する第1の背面材と、超音波振動
子の音響インピーダンスより低い音響インピーダンスを
有する第2の背面材とのいずれか一方を、超音波振動子
の背面材として独立的に作用させることができる。した
がって、λ/4共振とλ/2共振の状態を独立に交互に
形成でき、2つの独立した周波数の超音波を効率よく送
受信できる。
With such a configuration, the ultrasonic deep probe of the present invention has a first backing material having an acoustic impedance higher than the acoustic impedance of the ultrasonic transducer, and a first backing material having an acoustic impedance lower than the acoustic impedance of the ultrasonic transducer. Either one of the second backing material and the second backing material can be made to function independently as a backing material of the ultrasonic transducer. Therefore, states of λ/4 resonance and λ/2 resonance can be formed independently and alternately, and ultrasonic waves of two independent frequencies can be efficiently transmitted and received.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

【0016】図1および図2は本発明の一実施例に係る
超音波深触子1の構成を表すもので、図1はλ/4共振
の状態、図2はλ/2共振の状態をそれぞれ表している
。また、図3はこの超音波深触子1の前面、すなわち超
音波の送受信方向の構成を表すものである。この超音波
深触子1は、筐体10の前面(図において左側)に板状
の超音波振動子11を有している。この超音波振動子1
1は音響整合層を兼ねた前面保護板12に音響的に固着
されている。超音波振動子11の前面には、図示しない
が負電極が、また背面には正電極が形成されており、そ
れぞれ外部の送信・受信回路とリード線で電気的に接続
されている。
FIGS. 1 and 2 show the configuration of an ultrasonic deep probe 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the state of λ/4 resonance, and FIG. 2 shows the state of λ/2 resonance. each represents. Further, FIG. 3 shows the configuration of the front surface of the ultrasonic deep probe 1, that is, the configuration in the ultrasonic transmission and reception direction. This ultrasonic probe 1 has a plate-shaped ultrasonic transducer 11 on the front side of a housing 10 (on the left side in the figure). This ultrasonic transducer 1
1 is acoustically fixed to a front protection plate 12 which also serves as an acoustic matching layer. Although not shown, a negative electrode (not shown) is formed on the front surface of the ultrasonic transducer 11, and a positive electrode is formed on the back surface, and each is electrically connected to an external transmitting/receiving circuit by a lead wire.

【0017】超音波振動子11の背面には第1の背面材
としての背面板13が配設されている。この背面板13
は図1に示した第1の位置Aにおいては超音波振動子1
1と音響的に固着された状態となっている。背面板13
の音響インピーダンスは、超音波振動子11の音響イン
ピーダンスよりも高くなっている。
A back plate 13 serving as a first back material is disposed on the back of the ultrasonic transducer 11. This back plate 13
is the ultrasonic transducer 1 at the first position A shown in FIG.
1 and is acoustically fixed. Back plate 13
The acoustic impedance of the ultrasonic transducer 11 is higher than that of the ultrasonic transducer 11.

【0018】この背面板13は支持板14の上に固定さ
れており、この支持板14は回動軸15に連結されてい
る。回動軸15は一端部が軸受け部16により回動自在
支持されるとともに、他端部には操作つまみ17が設け
られている。この操作つまみ17の操作により、背面板
13が、第1の位置Aから図において回動軸15を中心
として時計廻りに90°回動し、水平状態の第2の位置
Bへ移動可能となっている。
This back plate 13 is fixed on a support plate 14, and this support plate 14 is connected to a rotation shaft 15. The rotation shaft 15 is rotatably supported at one end by a bearing portion 16, and has an operating knob 17 provided at the other end. By operating this operating knob 17, the back plate 13 can be rotated 90 degrees clockwise from the first position A around the rotation axis 15 in the figure, and can be moved to the second position B in the horizontal state. ing.

【0019】筐体10の内部には、さらに第2の背面材
としての液体状の背面媒質18が充填されている。この
背面媒質19の音響インピーダンスは、超音波振動子1
1の音響インピーダンスよりも低くなっている。筐体1
0の内部の後面側には、超音波振動子11に対向して乱
反射体19が配設されている。この乱反射体19は、超
音波振動子11の背面に送信され背面媒質18を透過し
た超音波を乱反射させるものであり、たとえばゴム、エ
ポキシ樹脂が用いられる。
The inside of the casing 10 is further filled with a liquid backing medium 18 as a second backing material. The acoustic impedance of this back surface medium 19 is
The acoustic impedance is lower than that of 1. Housing 1
A diffused reflector 19 is disposed on the rear surface side of the inside of the ultrasonic transducer 11, facing the ultrasonic transducer 11. The diffuse reflector 19 diffusely reflects the ultrasonic waves transmitted to the back surface of the ultrasonic transducer 11 and transmitted through the back surface medium 18, and is made of, for example, rubber or epoxy resin.

【0020】なお、超音波振動子11としては、たとえ
ばチタン酸シルコン酸塩(PZT)等のセラミック系圧
電材、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)等の高分子系
圧電材が用いられる。また、背面板13としては銅(C
u)、鉄(Fe)、タングステン(W)等の金属板が用
いられ、一方背面媒質18としてはたとえばシリコーン
オイル等が用いられる。チタン酸シルコン酸塩(PZT
)の音響インピーダンスは30×106 kg/m2 
・s程度であり、この場合背面板13としては音響イン
ピーダンスが100×106 kg/m2 ・sのタン
グステン、また背面媒質18としては音響インピーダン
スが1×106 kg/m2 ・sのシリコーンオイル
を用いることが好ましい。また、ポリフッ化ビニルデン
(PVDF)の音響インピーダンスは3×106 kg
/m2 ・s程度であり、この場合背面板13としては
音響インピーダンスが45×106 kg/m2 ・s
の銅、また背面媒質18としては同じくシリコーンオイ
ルを用いることが好ましい。
As the ultrasonic vibrator 11, a ceramic piezoelectric material such as silconate titanate (PZT) or a polymer piezoelectric material such as polyvinyldene fluoride (PVDF) is used. Further, as the back plate 13, copper (C
A metal plate made of iron (Fe), tungsten (W), etc. is used, and as the back medium 18, for example, silicone oil or the like is used. Silconate titanate (PZT)
) has an acoustic impedance of 30×106 kg/m2
In this case, the back plate 13 should be made of tungsten with an acoustic impedance of 100×106 kg/m2・s, and the back medium 18 should be made of silicone oil with an acoustic impedance of 1×106 kg/m2・s. is preferred. Also, the acoustic impedance of polyvinylidene fluoride (PVDF) is 3 x 106 kg
/m2 ・s, and in this case, the acoustic impedance of the back plate 13 is 45×106 kg/m2 ・s
It is also preferable to use silicone oil as the backing medium 18.

【0021】このような構成により本実施例の超音波深
触子1においては、図1の状態では背面板13は第1の
位置Aにあるため、超音波振動子11に対して音響的に
結合されており、第1の周波数の超音波の送受信を行う
。この状態から、操作つまみ17を図1において時計廻
り方向に回動させ図2に示すように第2の位置Bへ移動
させると、超音波振動子11の背面には背面媒質18が
移動して両者が音響的に結合される。したがって、この
状態では、第2の周波数の超音波により送受信を行うこ
とができる。
With such a configuration, in the ultrasonic deep transducer 1 of this embodiment, since the back plate 13 is in the first position A in the state shown in FIG. and transmit and receive ultrasonic waves of a first frequency. From this state, when the operating knob 17 is rotated clockwise in FIG. 1 and moved to the second position B as shown in FIG. Both are acoustically coupled. Therefore, in this state, transmission and reception can be performed using ultrasonic waves of the second frequency.

【0022】このように本実施例の超音波深触子1では
、操作つまみ17の操作だけで図1と図2の状態を交互
に設定することができる。なお、背面媒質18は液体状
であるので、背面板13の第1の位置Aと第2の位置B
との間の移動は円滑に行われる。
As described above, in the ultrasonic probe 1 of this embodiment, the states shown in FIGS. 1 and 2 can be alternately set simply by operating the operating knob 17. Note that since the back medium 18 is in a liquid state, the first position A and the second position B of the back plate 13 are
Movement between the two is smooth.

【0023】次に、本実施例の超音波深触子1における
超音波振動子11の音響的特性、すなわち送受信時の共
振周波数の違いについて、詳しく説明する。
Next, the acoustic characteristics of the ultrasonic transducer 11 in the ultrasonic deep probe 1 of this embodiment, that is, the difference in resonance frequency during transmission and reception, will be explained in detail.

【0024】まず、図1の状態では、超音波振動子11
の背面には背面板13が第1の位置Aの状態で保持され
押し付けられており、超音波振動子11と背面板13と
は背面媒質18による極めて薄い層の媒介によって音響
的に結合されている。ただし、この層は極めて薄いので
、実質的には背面板13が超音波振動子11の背面材と
して有効に作用する。
First, in the state shown in FIG.
A back plate 13 is held and pressed at the first position A, and the ultrasonic transducer 11 and the back plate 13 are acoustically coupled through an extremely thin layer of the back medium 18. There is. However, since this layer is extremely thin, the back plate 13 effectively acts as a back material for the ultrasonic transducer 11 .

【0025】このように超音波振動子11の音響インピ
ーダンスより高い音響インピーダンスを有する背面板1
3が音響的に背面材として作用した場合には、超音波振
動子11はいわゆるλ/4共振の状態となることが良く
知られている。このとき、超音波振動子11の背面に送
信された超音波は背面板13によってそのほとんどが反
射され、前面に送信される。わずかに背面板13および
支持板14を透過した超音波は背面媒質18によって吸
収減衰されるので、前面に送信された超音波には悪影響
を及ぼすことはない。
As described above, the back plate 1 has an acoustic impedance higher than that of the ultrasonic transducer 11.
It is well known that when the ultrasonic transducer 11 acoustically acts as a backing material, the ultrasonic transducer 11 enters a state of so-called λ/4 resonance. At this time, most of the ultrasonic waves transmitted to the back surface of the ultrasonic transducer 11 are reflected by the back plate 13 and transmitted to the front surface. The ultrasonic waves slightly transmitted through the back plate 13 and the support plate 14 are absorbed and attenuated by the back medium 18, so that the ultrasonic waves transmitted to the front surface are not adversely affected.

【0026】次に、図2の状態では、超音波振動子11
の背面には音響インピーダンスが超音波振動子11のそ
れより低い背面媒質18が形成されており、この場合、
超音波振動子11はいわゆるλ/2共振の状態となるこ
とが良く知られている。超音波振動子11の背面に送信
された超音波は、背面媒質18によって吸収減衰を受け
る。わずかにこの背面媒質18を透過した超音波は、乱
反射体19によって乱反射を受け再び超音波振動子11
に到達して、多重反射を起こすので、前面に送信された
超音波に悪影響を及ぼすことは無い。
Next, in the state shown in FIG.
A back surface medium 18 whose acoustic impedance is lower than that of the ultrasonic transducer 11 is formed on the back surface of the ultrasonic transducer 11, and in this case,
It is well known that the ultrasonic transducer 11 is in a state of so-called λ/2 resonance. The ultrasonic waves transmitted to the back surface of the ultrasonic transducer 11 are absorbed and attenuated by the back surface medium 18 . The ultrasonic waves that have slightly transmitted through this back medium 18 are diffusely reflected by the diffuse reflector 19 and are reflected again by the ultrasonic transducer 11.
Since the ultrasonic waves reach the front surface and cause multiple reflections, there is no adverse effect on the ultrasonic waves transmitted to the front surface.

【0027】以上のように、本実施例の超音波深触子1
は、超音波振動子11が図1の状態ではλ/4共振とな
り、図2の状態ではλ/2共振の状態と交互に変化する
ことになる。ここで、λ/2共振は、λ/4共振の2倍
の周波数で共振するので、図2の状態では図1の状態に
比べて2倍の周波数の超音波を送受信できる。具体的に
は、超音波振動子11が図1の状態で3.5MHzの共
振周波数を有するよう設定されていれば、図2の状態で
は7MHzの共振周波数を有するようになる。よってこ
の超音波深触子1は、操作つまみ17を操作させるだけ
で、周波数fと周波数2fの超音波を独立して効率良く
送受信することができる。
As described above, the ultrasonic deep probe 1 of this embodiment
When the ultrasonic transducer 11 is in the state shown in FIG. 1, it becomes λ/4 resonance, and in the state shown in FIG. 2, it alternates with the λ/2 resonance state. Here, since λ/2 resonance resonates at twice the frequency of λ/4 resonance, in the state of FIG. 2, ultrasonic waves with twice the frequency as in the state of FIG. 1 can be transmitted and received. Specifically, if the ultrasonic transducer 11 is set to have a resonant frequency of 3.5 MHz in the state shown in FIG. 1, it will have a resonant frequency of 7 MHz in the state shown in FIG. Therefore, this ultrasonic deep probe 1 can independently and efficiently transmit and receive ultrasonic waves of frequencies f and 2f simply by operating the operating knob 17.

【0028】図4は本発明の他の実施例に係る超音波深
触子2の構成を表すものである。本実施例は、超音波振
動子11を複数の振動子20に分割し、線形に配列した
もので、いわゆるリニアアレイ型の超音波深触子である
。これら分割された振動子20は上記実施例と同様に、
整合層を兼ねた前面保護板12に音響的に固着されてい
る。その他の構造は、図1の実施例と同様であるので、
その説明は省略する。本実施例の超音波深触子2も、操
作つまみ17を操作させるだけで、周波数fと2fの2
つの周波数を選択できるものである。
FIG. 4 shows the configuration of an ultrasonic probe 2 according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, an ultrasonic transducer 11 is divided into a plurality of transducers 20 and arranged linearly, and is a so-called linear array type ultrasonic probe. These divided vibrators 20 are similar to the above embodiment,
It is acoustically fixed to a front protection plate 12 which also serves as a matching layer. The rest of the structure is the same as the embodiment shown in FIG.
The explanation will be omitted. The ultrasonic deep probe 2 of this embodiment also has two frequencies, f and 2f, by simply operating the operating knob 17.
One frequency can be selected.

【0029】以上実施例を挙げて本発明を説明したが、
本発明は上記実施例に限定するものではなく、その要旨
を変更しない範囲で種々変形可能である。たとえば、上
記実施例においては、背面板13を操作つまみ17の回
動軸15に固定された支持板14に取り付ける構成とし
たが、この背面板13を直接に支持軸15に連結させる
構成としてもよい。また、上記実施例では、背面板13
の第2の位置として図1に示したBの位置、すなわち筐
体10の底面に沿った水平位置としたが、この第2の位
置としては、操作つまみ17を筐体の上側に設け、背面
板13を水平に回動させる構成とすることにより、筐体
10の側面に沿った位置とするようにしてもよい。さら
に、超音波振動子11に対する背面板13または背面媒
質18の音響的結合の切替手段としては、上記回動機構
に限るものではなく、要は超音波振動子11の背面に、
背面板13と背面媒質18とを音響的に交互に独立して
結合させる構造であればよい。
The present invention has been explained above with reference to examples.
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without changing the gist thereof. For example, in the above embodiment, the back plate 13 is attached to the support plate 14 fixed to the rotation shaft 15 of the operation knob 17, but the back plate 13 may be directly connected to the support shaft 15. good. Further, in the above embodiment, the back plate 13
The second position is the position B shown in FIG. 1, that is, the horizontal position along the bottom surface of the housing 10. By configuring the face plate 13 to rotate horizontally, it may be positioned along the side surface of the housing 10. Furthermore, the means for switching the acoustic coupling between the back plate 13 or the back medium 18 with respect to the ultrasonic transducer 11 is not limited to the above-mentioned rotating mechanism;
Any structure may be used as long as the back plate 13 and the back medium 18 are acoustically coupled alternately and independently.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし5記
載の超音波深触子によれば、超音波振動子の音響インピ
ーダンスより高い音響インピーダンスを有する第1の背
面材と、超音波振動子の音響インピーダンスより低い音
響インピーダンスを有する第2の背面材とを独立的に交
互に超音波振動子の背面材として実質的に作用させるよ
うにしたので、簡単な構成で、2つの独立した周波数の
超音波を効率よく送受信でき、広帯域化を実現できる。 また、簡単な構成であり、製造上の困難さも比較的少な
く実用化が容易であり、しかも良好な特性が得られると
ともに、リニアアレイ型等あらゆる方式の超音波深触子
に適用できるという効果がある。
As explained above, according to the ultrasonic deep probe according to claims 1 to 5, the first backing material having an acoustic impedance higher than the acoustic impedance of the ultrasonic transducer; The second backing material having an acoustic impedance lower than the acoustic impedance of Ultrasonic waves can be transmitted and received efficiently and broadband can be achieved. In addition, it has a simple configuration, has relatively few manufacturing difficulties, is easy to put into practical use, and has good characteristics, and can be applied to all types of ultrasonic probes such as linear array type. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例に係る超音波深触子の構成を
表すもので、λ/4共振の状態を表す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of an ultrasonic deep probe according to an embodiment of the present invention, and showing a state of λ/4 resonance.

【図2】図1の超音波深触子において、λ/2共振の状
態を表す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a state of λ/2 resonance in the ultrasonic deep probe of FIG. 1;

【図3】図1の超音波深触子の正面図である。FIG. 3 is a front view of the ultrasonic probe of FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施例に係る超音波深触子の構成
を表す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing the configuration of an ultrasonic probe according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2  超音波深触子 10  筐体 11  超音波振動子 12  前面保護板 13  背面板 17  操作つまみ 18  背面媒質 19  乱反射体 20  振動子 1, 2 Ultrasonic depth probe 10 Housing 11 Ultrasonic transducer 12 Front protection plate 13 Back plate 17 Operation knob 18 Back medium 19 Diffuse reflector 20 Oscillator

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  超音波振動子と、この超音波振動子よ
りも高い音響インピーダンスを有するとともに、前記超
音波振動子の背面に対して音響的に結合される第1の背
面材と、前記超音波振動子よりも低い音響インピーダン
スを有するとともに、前記超音波振動子の背面に対して
音響的に結合される第2の背面材と、前記超音波振動子
に対する音響的結合を前記第1の背面材または第2の背
面材のいずれか一方に切り替える結合切替手段とを備え
たことを特徴とする超音波深触子。
1. An ultrasonic transducer; a first backing material having a higher acoustic impedance than the ultrasonic transducer and acoustically coupled to a back surface of the ultrasonic transducer; a second backing material that has a lower acoustic impedance than the ultrasound transducer and is acoustically coupled to the back surface of the ultrasound transducer; and a second backing material that acoustically couples to the ultrasound transducer; 1. An ultrasonic deep probe comprising: coupling switching means for switching to either one of the backing material and the second backing material.
【請求項2】  前記第1の背面材は少なくとも前記超
音波振動子に対応する大きさを有する背面板であり、第
2の背面材は前記超音波振動子の背面側に充填された液
体状の背面媒質である請求項1記載の超音波深触子。
2. The first backing material is a backing plate having a size corresponding to at least the ultrasonic transducer, and the second backing material is a backing plate having a size corresponding to at least the ultrasonic transducer, and the second backing material is a liquid-like material filled on the back side of the ultrasonic transducer. The ultrasonic deep probe according to claim 1, which is a backing medium of.
【請求項3】  前記結合切替手段は、前記背面板を、
前記超音波振動子に対して音響的に結合される第1の位
置と、前記超音波振動子から離間した第2の位置との間
で移動させる背面板移動手段であり、前記背面板が第2
の位置に移動したときには、前記背面媒質が前記超音波
振動子に音響的に結合されるよう構成してなる請求項2
記載の超音波深触子。
3. The coupling switching means connects the back plate to
a back plate moving means for moving between a first position acoustically coupled to the ultrasonic transducer and a second position spaced apart from the ultrasonic transducer; 2
2. The ultrasonic transducer according to claim 2, wherein the back surface medium is acoustically coupled to the ultrasonic transducer when the ultrasonic transducer is moved to the position.
Ultrasonic deep probe as described.
【請求項4】  前記背面板移動手段は、前記背面板を
支持板に取り付けるとともに、この支持板を操作つまみ
を有する回動軸に取り付け、前記操作つまみの操作によ
り前記背面板を第1の位置と第2の位置との間で回動移
動させる回動機構である請求項3記載の超音波深触子。
4. The back plate moving means attaches the back plate to a support plate, and attaches the support plate to a rotation shaft having an operating knob, and moves the back plate to a first position by operating the operating knob. 4. The ultrasonic deep probe according to claim 3, wherein the ultrasonic deep probe is a rotating mechanism for rotationally moving between the first position and the second position.
【請求項5】  前記超音波振動子は分割された複数の
振動子により構成されてなる請求項1ないし4のいずれ
か1つに記載の超音波深触子。
5. The ultrasonic deep probe according to claim 1, wherein the ultrasonic transducer is composed of a plurality of divided transducers.
JP6772791A 1991-03-08 1991-03-08 Ultrasonic probe Pending JPH04282138A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08140973A (en) * 1994-11-25 1996-06-04 Toshiba Ceramics Co Ltd Ultrasonic wave generator

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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