JPH0620452B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH0620452B2 JPH0620452B2 JP62163229A JP16322987A JPH0620452B2 JP H0620452 B2 JPH0620452 B2 JP H0620452B2 JP 62163229 A JP62163229 A JP 62163229A JP 16322987 A JP16322987 A JP 16322987A JP H0620452 B2 JPH0620452 B2 JP H0620452B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic probe
- opening
- acoustic lens
- ultrasonic
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2次元的に可変される開口を備えた超音波探
触子に関し、特にスライス方向での分解能を向上する超
音波探触子に関する。
触子に関し、特にスライス方向での分解能を向上する超
音波探触子に関する。
(従来の技術) 従来から、スライス方向の分解能の向上する超音波探触
子の提案が種々なされている。例えば、特開昭62−2
799号にその一例が開示されている。上記開示によれ
ば、超音波探触子は第6図に示す構成となっている。第
6図において、超音波振動子1は、X方向が所定のピッ
チで分割され、Y方向が3分割されている(3分割によ
り、X方向に列l1,l2及びl3が構成される)。図
では省略されているが、超音波振動子1の上面には共通
電極、下面には信号電極がそれぞれ固着される。又、共
通電極側に音響整合層を接合して半円柱状音響レンズが
設置され、信号電極側にはバッキング材が接合される。
子の提案が種々なされている。例えば、特開昭62−2
799号にその一例が開示されている。上記開示によれ
ば、超音波探触子は第6図に示す構成となっている。第
6図において、超音波振動子1は、X方向が所定のピッ
チで分割され、Y方向が3分割されている(3分割によ
り、X方向に列l1,l2及びl3が構成される)。図
では省略されているが、超音波振動子1の上面には共通
電極、下面には信号電極がそれぞれ固着される。又、共
通電極側に音響整合層を接合して半円柱状音響レンズが
設置され、信号電極側にはバッキング材が接合される。
この様な構成において、対象部位が深いとき、Y方向で
の開口を最大にして(列l1,l2及びl3を使用し
て)X方向の走査が行われる。これは公知のリニアアレ
イ型超音波探触子における走査と同じで、所望の断層像
が得られる。この走査において、超音波ビームのY方向
幅(スライス方向幅)は、音響レンズで集束される。一
方、対象部位が浅いとき、中央エレメント(列l2)の
みでX方向の走査が行われる(Y方向開口が深部のとき
よりも狭くなる)。この開口に対応して超音波ビームの
Y方向幅は小さくなる。従って、Y方向の開口を可変す
る超音波探触子では、浅い部位から深い部位にかけての
Y方向の分解能が改善される。
の開口を最大にして(列l1,l2及びl3を使用し
て)X方向の走査が行われる。これは公知のリニアアレ
イ型超音波探触子における走査と同じで、所望の断層像
が得られる。この走査において、超音波ビームのY方向
幅(スライス方向幅)は、音響レンズで集束される。一
方、対象部位が浅いとき、中央エレメント(列l2)の
みでX方向の走査が行われる(Y方向開口が深部のとき
よりも狭くなる)。この開口に対応して超音波ビームの
Y方向幅は小さくなる。従って、Y方向の開口を可変す
る超音波探触子では、浅い部位から深い部位にかけての
Y方向の分解能が改善される。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、従来の超音波探触子にあっては、通常、音響レ
ンズの焦点が深部に設定されているため、音響レンズか
ら近い所(より浅い部位)でのY方向幅の集束が充分に
行われないと言う問題がある。即ち、浅部から深部の広
い範囲にわたってY方向で均一な分解能を得ることが難
しいと言う問題がある。
ンズの焦点が深部に設定されているため、音響レンズか
ら近い所(より浅い部位)でのY方向幅の集束が充分に
行われないと言う問題がある。即ち、浅部から深部の広
い範囲にわたってY方向で均一な分解能を得ることが難
しいと言う問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、浅部から深部までの広範囲にわたって、Y方向
で均一な分解能が得られる超音波探触子を実現するにあ
る。
目的は、浅部から深部までの広範囲にわたって、Y方向
で均一な分解能が得られる超音波探触子を実現するにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成する本発明の超音波探触子は、X方向に
所定のピッチで分割される第1電極及びY方向に1:
2:1の面積比で3分割される第2電極で駆動される超
音波振動子と、第2電極の中央列によるY方向開口に対
応する焦点及び第2電極の全列によるY方向開口に対応
する焦点を構成する2段曲率形状で、かつ、略半円柱状
の音響レンズとを備えるようになっている。
所定のピッチで分割される第1電極及びY方向に1:
2:1の面積比で3分割される第2電極で駆動される超
音波振動子と、第2電極の中央列によるY方向開口に対
応する焦点及び第2電極の全列によるY方向開口に対応
する焦点を構成する2段曲率形状で、かつ、略半円柱状
の音響レンズとを備えるようになっている。
(実施例) 以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第1図及び第2図は本発明の一実施例による超音波探触
子を示す構成図であり、第1図は斜視図、第2図はY−
Z断面図である。図において、超音波振動子11は、長
軸、短軸及び厚みがそれぞれX,Y及びZの各方向にあ
る直方体状圧電体を、X方向及びY方向それぞれに分割
して構成される。即ち、X方向は所定のピッチのリニア
アレイ状を示し、Y方向は1:2:1の面積比で3分割
される。この3分割により、X方向に中央エレメントの
列laと、両端の側部エレメントの列lb1及びlb2
が構成される。エレメントの上面には、Y方向で各エレ
メントを電気的に接続する共通電極(第1電極)12が
固着され、その一端は回路の基準電位点に接続される。
エレメントの下面には各エレメント毎に信号電極(第2
電極)13a、13b1及び13b2がそれぞれ固着さ
れる。同じY−Z面上に位置する信号電極、例えば第2
図に示す信号電極13b1及び13b2は、超音波探触
子内で接続され、外部の送受波部(図示せず)に接続さ
れる。中央の信号電極13aは別の送受波部(図示せ
ず)に接続される。他のY−Z面における各信号電極も
上記と同様な構成で、各送受波部にそれぞれ接続され
る。上記接続により、信号電極13aに係わる送受波面
積と信号電極13b1及び13b2に係わる送受波面積
が等しくなる。従って、それぞれの信号電極に接続され
る送受波部の駆動回路のマッチングが取りやすくなる。
音響レンズ14はゴム部材からなり、曲率半径Raのレ
ンズ部14aと、曲率半径Rb(>Ra)のレンズ部1
4bを有し、2段曲率形状で、かつ、略半円柱状の構成
をなす。レンズ部14aは信号電極13a(中央エレメ
ント列la)によるY方向開口に対応する焦点を構成
し、レンズ部14bは信号電極13a、13b1及び1
3b2(全エレメント)によるY方向開口に対応する焦
点を構成する。超音波振動子11と音響レンズ14は音
響整合層(図示せず)を介して一体化される。
子を示す構成図であり、第1図は斜視図、第2図はY−
Z断面図である。図において、超音波振動子11は、長
軸、短軸及び厚みがそれぞれX,Y及びZの各方向にあ
る直方体状圧電体を、X方向及びY方向それぞれに分割
して構成される。即ち、X方向は所定のピッチのリニア
アレイ状を示し、Y方向は1:2:1の面積比で3分割
される。この3分割により、X方向に中央エレメントの
列laと、両端の側部エレメントの列lb1及びlb2
が構成される。エレメントの上面には、Y方向で各エレ
メントを電気的に接続する共通電極(第1電極)12が
固着され、その一端は回路の基準電位点に接続される。
エレメントの下面には各エレメント毎に信号電極(第2
電極)13a、13b1及び13b2がそれぞれ固着さ
れる。同じY−Z面上に位置する信号電極、例えば第2
図に示す信号電極13b1及び13b2は、超音波探触
子内で接続され、外部の送受波部(図示せず)に接続さ
れる。中央の信号電極13aは別の送受波部(図示せ
ず)に接続される。他のY−Z面における各信号電極も
上記と同様な構成で、各送受波部にそれぞれ接続され
る。上記接続により、信号電極13aに係わる送受波面
積と信号電極13b1及び13b2に係わる送受波面積
が等しくなる。従って、それぞれの信号電極に接続され
る送受波部の駆動回路のマッチングが取りやすくなる。
音響レンズ14はゴム部材からなり、曲率半径Raのレ
ンズ部14aと、曲率半径Rb(>Ra)のレンズ部1
4bを有し、2段曲率形状で、かつ、略半円柱状の構成
をなす。レンズ部14aは信号電極13a(中央エレメ
ント列la)によるY方向開口に対応する焦点を構成
し、レンズ部14bは信号電極13a、13b1及び1
3b2(全エレメント)によるY方向開口に対応する焦
点を構成する。超音波振動子11と音響レンズ14は音
響整合層(図示せず)を介して一体化される。
以上の構成において、X方向での走査は公知の超音波探
触子と同じ方法で行われ、Y方向では対象部位の深さに
応じて開口が変えられる。浅い部位に対し、信号電極1
1aの列(中央エレメント列la)のみでX方向の走査
が行われる。このとき、超音波ビームのY方向の幅は、
狭い開口(信号電極の中央列)の規制を受けて小さいう
えに、焦点距離Faが短い(曲率半径Raの小さい)レ
ンズ部14aが集束されるので、浅い部位近傍でのY方
向幅は一層小さくなる。従って、浅い部位での超音波の
送受波は第3図(a)に示すビーム形状で行われる。
触子と同じ方法で行われ、Y方向では対象部位の深さに
応じて開口が変えられる。浅い部位に対し、信号電極1
1aの列(中央エレメント列la)のみでX方向の走査
が行われる。このとき、超音波ビームのY方向の幅は、
狭い開口(信号電極の中央列)の規制を受けて小さいう
えに、焦点距離Faが短い(曲率半径Raの小さい)レ
ンズ部14aが集束されるので、浅い部位近傍でのY方
向幅は一層小さくなる。従って、浅い部位での超音波の
送受波は第3図(a)に示すビーム形状で行われる。
次に、部位が深いとき、信号電極13a、13b1及び
13b2(全エレメント)でX方向の走査が行われる。
このとき、超音波ビームのY方向は焦点距離Fb(曲率
半径Rb)のレンズ部14bで集束される。従って、深
い部位での超音波の送受波は第3図(b)に示すビーム
形状で行われる。
13b2(全エレメント)でX方向の走査が行われる。
このとき、超音波ビームのY方向は焦点距離Fb(曲率
半径Rb)のレンズ部14bで集束される。従って、深
い部位での超音波の送受波は第3図(b)に示すビーム
形状で行われる。
第4図は実際の超音波探触子におけるY方向分解能特性
を示す。第4図の縦軸は超音波ビームの幅(mm)を示
し、横軸は深さ(mm)を示す。使用したゴム部材かなる
音響レンズの各データは下記の通りである。
を示す。第4図の縦軸は超音波ビームの幅(mm)を示
し、横軸は深さ(mm)を示す。使用したゴム部材かなる
音響レンズの各データは下記の通りである。
開口2ya=7.5mm、焦点距離Fa=50mm 開口2yb=15mm、焦点距離Fb=100mm グラフAは中央列エレメント11aによる特性、グラフ
Bは全列エレメントによる特性を示す。グラフC1及び
C2(グラフC2はグラフBとほとんど同じ特性)は、
それぞれ従来の中央列エレメントのみによる特性及び全
列エレメントによる特性を示す。従来例で使用された音
響レンズは焦点が100mmの単一レンズである。又、Y方
向開口は浅部に対して7.5mm、深部に対して15mmとな
っている。
Bは全列エレメントによる特性を示す。グラフC1及び
C2(グラフC2はグラフBとほとんど同じ特性)は、
それぞれ従来の中央列エレメントのみによる特性及び全
列エレメントによる特性を示す。従来例で使用された音
響レンズは焦点が100mmの単一レンズである。又、Y方
向開口は浅部に対して7.5mm、深部に対して15mmとな
っている。
第4図から明らかなように、グラフA及びBからなる特
性は(開口の切換えがグラフAとBの交点に対応する深
さを境にして行われる)、グラフC1及びC2からなる
特性(開口の切換えがグラフC1とC2の交点に対応す
る深さを境にして行われる)に比べてy方向分解能が浅
い領域で改善されていることが分る。
性は(開口の切換えがグラフAとBの交点に対応する深
さを境にして行われる)、グラフC1及びC2からなる
特性(開口の切換えがグラフC1とC2の交点に対応す
る深さを境にして行われる)に比べてy方向分解能が浅
い領域で改善されていることが分る。
従って、上記実施例によれば広い範囲にわたってY方向
分解能を均一にすることができる。
分解能を均一にすることができる。
尚、上記実施例において、音響レンズ14はゴム部材か
らなる凸状の構成となっているが、本発明は音響レンズ
の部材を限定するものではない。従って、音響レンズ部
材内の音速が被検体中の音速に比べて早い場合には、上
記実施例と異なる形状(凹状)となる。又、音響レンズ
の2段曲率形状を第5図に示すように音速の異なる部
材、即ち、音響レンズ15を音速C0のゴム部材からな
るレンズ部15aと、音速C1(≠C0)のゴム部材か
らなるレンズ部15bで構成するようにしてもよい。こ
の場合、音響レンズ15の厚みに段差が生じないように
できる。
らなる凸状の構成となっているが、本発明は音響レンズ
の部材を限定するものではない。従って、音響レンズ部
材内の音速が被検体中の音速に比べて早い場合には、上
記実施例と異なる形状(凹状)となる。又、音響レンズ
の2段曲率形状を第5図に示すように音速の異なる部
材、即ち、音響レンズ15を音速C0のゴム部材からな
るレンズ部15aと、音速C1(≠C0)のゴム部材か
らなるレンズ部15bで構成するようにしてもよい。こ
の場合、音響レンズ15の厚みに段差が生じないように
できる。
(発明の効果) 以上説明の通り、本発明の超音波探触子は、Y方向に
1:2:1の面積比で3分割された超音波振動子と、Y
方向で可変される開口に応じた焦点を有する音響レンズ
とで構成されるため、浅部から深部までの広範囲にわた
ってY方向で均一な分解能を実現することができる。加
えて、Y方向に所定の面積比で3分割した信号電極の両
端同士を並列的に接続して、中央の信号電極が係わる送
受波面積と、両端の信号電極が係わる送受波面積を等し
くしているため、中央と両端のそれぞれの信号電極を電
気的に同等に扱うことができる。従って、送受波部の駆
動回路のマッチングを容易に行うことができる。又、送
受波部の駆動回路ユニットの共通化、マルチプレクサ等
による素子選択の自由度の拡大等ができるので、送受波
系全体の構成を簡単にすることができる。
1:2:1の面積比で3分割された超音波振動子と、Y
方向で可変される開口に応じた焦点を有する音響レンズ
とで構成されるため、浅部から深部までの広範囲にわた
ってY方向で均一な分解能を実現することができる。加
えて、Y方向に所定の面積比で3分割した信号電極の両
端同士を並列的に接続して、中央の信号電極が係わる送
受波面積と、両端の信号電極が係わる送受波面積を等し
くしているため、中央と両端のそれぞれの信号電極を電
気的に同等に扱うことができる。従って、送受波部の駆
動回路のマッチングを容易に行うことができる。又、送
受波部の駆動回路ユニットの共通化、マルチプレクサ等
による素子選択の自由度の拡大等ができるので、送受波
系全体の構成を簡単にすることができる。
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す構成図、第
3図(a)及び(b)並びに第4図は本発明の一実施例におけ
る特性説明図、第5図は本発明の他の実施例を示す構成
図、第6図は従来例を示す構成図である。 11……超音波振動子、11a……中央エレメント、1
1b1及び11b2……側部エレメント、12……共通
電極(第1電極)、13……信号電極(第2電極)、1
3a……信号電極の中央列、13b……信号電極の側部
列、14……音響レンズ、14a……信号電極の中央列
による開口に応じた焦点を構成するレンズ部、14b…
…信号電極の全列による開口に応じた焦点を構成するレ
ンズ部。
3図(a)及び(b)並びに第4図は本発明の一実施例におけ
る特性説明図、第5図は本発明の他の実施例を示す構成
図、第6図は従来例を示す構成図である。 11……超音波振動子、11a……中央エレメント、1
1b1及び11b2……側部エレメント、12……共通
電極(第1電極)、13……信号電極(第2電極)、1
3a……信号電極の中央列、13b……信号電極の側部
列、14……音響レンズ、14a……信号電極の中央列
による開口に応じた焦点を構成するレンズ部、14b…
…信号電極の全列による開口に応じた焦点を構成するレ
ンズ部。
Claims (1)
- 【請求項1】X−Y面で2次元的に可変される開口を備
え、X方向及びY方向をそれぞれ走査方向及びスライス
方向としてZ方向で送受波をする超音波探触子におい
て、 X方向に所定のピッチで分割される第1電極及び中央列
が最大面積をなしてY方向に1:2:1の面積比で3分
割され、かつ、両端同士が並列的に接続される第2電極
で駆動される超音波振動子と、前記第2電極の中央列に
よるY方向開口に対応する焦点及び第2電極の全列によ
るY方向開口に対応する焦点を構成する2段曲率形状
で、かつ、略半円柱状の音響レンズとを備えることを特
徴とする超音波探触子。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62163229A JPH0620452B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 超音波探触子 |
PCT/JP1988/000660 WO1989000026A1 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
EP88906058A EP0370107B1 (en) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
DE3851892T DE3851892T2 (de) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Ultraschalldiagnosegerät. |
KR1019890700270A KR910000233B1 (ko) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | 초음파 진단장치 |
US07/455,340 US5083568A (en) | 1987-06-30 | 1988-06-30 | Ultrasound diagnosing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62163229A JPH0620452B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 超音波探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS646859A JPS646859A (en) | 1989-01-11 |
JPH0620452B2 true JPH0620452B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15769781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62163229A Expired - Fee Related JPH0620452B2 (ja) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620452B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0763817B2 (ja) * | 1989-04-24 | 1995-07-12 | 住友金属工業株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
JPH04127948A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼の連続鋳造方法 |
TWI662540B (zh) * | 2014-03-12 | 2019-06-11 | 美商富士膠片索諾聲公司 | 具有超音波透鏡與整合中央匹配層的高頻超音波轉換器 |
JP6365121B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2018-08-01 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5621057A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-27 | Aloka Co Ltd | Electron scanning type supersonic wave probe |
JPS5920157A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-01 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
JPS59174150A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-02 | 横河メディカルシステム株式会社 | 多焦点超音波診断装置 |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62163229A patent/JPH0620452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS646859A (en) | 1989-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4692654A (en) | Ultrasonic transducer of monolithic array type | |
EP0370107B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
US4801835A (en) | Ultrasonic probe using piezoelectric composite material | |
US4640291A (en) | Bi-plane phased array for ultrasound medical imaging | |
US4254661A (en) | Ultrasonic transducer array | |
US5115810A (en) | Ultrasonic transducer array | |
US5167231A (en) | Ultrasonic probe | |
US4831601A (en) | Apparatus for transmitting and receiving ultrasonic signals | |
US5706820A (en) | Ultrasonic transducer with reduced elevation sidelobes and method for the manufacture thereof | |
US20080009741A1 (en) | Ultrasonic transducer array, ultrasonic probe, ultrasonic endoscope and ultrasonic diagnostic apparatus | |
JPS6346693B2 (ja) | ||
JPH0744929B2 (ja) | 超音波結像装置 | |
US4644214A (en) | Probe for electronic scanning type ultrasonic diagnostic apparatus | |
JPH0620452B2 (ja) | 超音波探触子 | |
JP4413568B2 (ja) | 超音波探触子 | |
JPH03270282A (ja) | 複合圧電体 | |
JP3468678B2 (ja) | 超音波探触子 | |
EP0480045A1 (en) | Ultrasonic probe | |
JP3659780B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
JP2841781B2 (ja) | 超音波探触子と超音波診断装置 | |
JPH0215446Y2 (ja) | ||
JP3181949B2 (ja) | 超音波振動子および超音波振動子の製造方法 | |
JPS63166400A (ja) | 超音波探触子 | |
JPS592737A (ja) | 超音波診断装置 | |
JP3263158B2 (ja) | 超音波探触子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |