JPH07274292A - 配列型の超音波探触子 - Google Patents
配列型の超音波探触子Info
- Publication number
- JPH07274292A JPH07274292A JP6079982A JP7998294A JPH07274292A JP H07274292 A JPH07274292 A JP H07274292A JP 6079982 A JP6079982 A JP 6079982A JP 7998294 A JP7998294 A JP 7998294A JP H07274292 A JPH07274292 A JP H07274292A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- resistors
- array type
- ultrasonic probe
- axis direction
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】作業性を良好として重み付けのなされた配列型
探触子を提供する。 【構成】短冊状とした圧電素子をその幅方向に複数個並
べてなる配列型の超音波探触子において、前記圧電素子
をその長さ方向に電気的に分割された複数のエレメント
から形成し、中央部から両端部のエレメントにいくに従
い抵抗値の大きくなる抵抗を接続して共通接続し、中央
部での振動強度を高める重み付けを行ったことを特徴と
する超音波探触子。
探触子を提供する。 【構成】短冊状とした圧電素子をその幅方向に複数個並
べてなる配列型の超音波探触子において、前記圧電素子
をその長さ方向に電気的に分割された複数のエレメント
から形成し、中央部から両端部のエレメントにいくに従
い抵抗値の大きくなる抵抗を接続して共通接続し、中央
部での振動強度を高める重み付けを行ったことを特徴と
する超音波探触子。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配列型の超音波探触子
（配列型探触子とする）を利用分野とし、特に短軸方向
における超音波の重み付けに関する。
（配列型探触子とする）を利用分野とし、特に短軸方向
における超音波の重み付けに関する。
【０００２】
【発明の背景】配列型探触子、例えば医用の超音波診断
装置に、超音波の送受波部として有用されている。一般
には、短冊状とした微小幅の圧電振動子をその幅方向
（長軸方向）に並べ、長軸方向をリニアあるいはセクタ
駆動する電子走査方式のものがある。そして、近年で
は、短軸方向の重み付けを行い、同方向での超音波のビ
ーム幅を狭くするものが提案されている（特開平２−４
１１４４号公報）。
装置に、超音波の送受波部として有用されている。一般
には、短冊状とした微小幅の圧電振動子をその幅方向
（長軸方向）に並べ、長軸方向をリニアあるいはセクタ
駆動する電子走査方式のものがある。そして、近年で
は、短軸方向の重み付けを行い、同方向での超音波のビ
ーム幅を狭くするものが提案されている（特開平２−４
１１４４号公報）。
【０００３】
【従来技術】第３図はこの種の従来例を説明する超音波
探触子の図で、同図（ａ）は正断面図、同図（ｂ）は側
断面図である。超音波探触子は、バッキング材１上にＰ
ＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）からなる短冊上の圧電素
子２をその幅方向に並べて固着する。圧電素子２の両主
面には電極３（ａｂ）を有する。このようなものでは、
例えば各圧電素子２に遅延回路４を接続して超音波発生
用の高圧パルスＰを印加し、さらに遅延回路４の遅延時
間θ(1〜5)を順次に制御することにより、セクタ駆動が
行われる「第４図（ａｂ）」。すなわち、超音波探触子
の長軸方向に超音波Ｕを扇状に駆動して送信するととも
に生体からの反射波を受信する。
探触子の図で、同図（ａ）は正断面図、同図（ｂ）は側
断面図である。超音波探触子は、バッキング材１上にＰ
ＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）からなる短冊上の圧電素
子２をその幅方向に並べて固着する。圧電素子２の両主
面には電極３（ａｂ）を有する。このようなものでは、
例えば各圧電素子２に遅延回路４を接続して超音波発生
用の高圧パルスＰを印加し、さらに遅延回路４の遅延時
間θ(1〜5)を順次に制御することにより、セクタ駆動が
行われる「第４図（ａｂ）」。すなわち、超音波探触子
の長軸方向に超音波Ｕを扇状に駆動して送信するととも
に生体からの反射波を受信する。
【０００４】そして、上記提案では、圧電素子２の長さ
方向（短軸方向）において、その中央部から両端部にい
くに従い、分極強度を小さくする「第５図（ａ）」。あ
るいは、中央部から両端部にいく従い厚みの大きくなる
誘電体あるいは抵抗体５を形成する「同図（ｂ）」。そ
して、このような構成であれば重み付けがなされ、中央
部での振動強度が大きくなる「同図（ｃ）」。したがっ
て、サイドロブの発生を防止し、ビーム幅を狭くできる
としている。
方向（短軸方向）において、その中央部から両端部にい
くに従い、分極強度を小さくする「第５図（ａ）」。あ
るいは、中央部から両端部にいく従い厚みの大きくなる
誘電体あるいは抵抗体５を形成する「同図（ｂ）」。そ
して、このような構成であれば重み付けがなされ、中央
部での振動強度が大きくなる「同図（ｃ）」。したがっ
て、サイドロブの発生を防止し、ビーム幅を狭くできる
としている。
【０００５】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のもので
は、振動強度の重み付けは熱処理による分極強度の制
御、あるいは誘電体あるいは抵抗体５の厚みの制御によ
り行われる。したがって、分極強度及び厚みの制御のい
ずれの場合でも、その作業を繁雑とする問題があった。
は、振動強度の重み付けは熱処理による分極強度の制
御、あるいは誘電体あるいは抵抗体５の厚みの制御によ
り行われる。したがって、分極強度及び厚みの制御のい
ずれの場合でも、その作業を繁雑とする問題があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、作業性を良好として重み付け
のなされた配列型探触子を提供することを目的とする。
のなされた配列型探触子を提供することを目的とする。
【０００７】
【解決手段】本発明は、圧電素子をその長さ方向（短軸
方向）に電気的に分割された複数のエレメントから形成
し、中央部から両端部のエレメントにいくに従い抵抗値
の大きくなる抵抗を接続して共通接続したことを解決手
段とする。以下、本発明の一実施例を説明する。
方向）に電気的に分割された複数のエレメントから形成
し、中央部から両端部のエレメントにいくに従い抵抗値
の大きくなる抵抗を接続して共通接続したことを解決手
段とする。以下、本発明の一実施例を説明する。
【０００８】
【実施例】第１図は本発明の一実施例を説明する超音波
探触子の図で、同図（ａ）は短軸方向の断面図、同図
（ｂ）は振動強度の分布図である。なお、前従来例図と
同一部分には同番号を付与し、その説明は簡略する。超
音波探触子は、前述したようにバッキング材１上に圧電
素子２をその幅方向に並べてなる（前第３図参照）。そ
して、この実施例では、各圧電素子２は短軸方向に分割
された複数個のエレメントからなる。例えば５個のエレ
メント２（ａｂｃｄｅ）に分割される。そして、各エレ
メント２（ａｂｃｄｅ）には、リード線６を介在してそ
れぞれに抵抗７（ａｂｃｄｅ）が接続し、さらに各圧電
素子２毎に共通接続される。各抵抗７の抵抗値は中央の
７ｃを最小として両端側にいくに従い大きくなる（但し
７ｂ＝７ｄ、７ａ＝７ｅ）。要するに、中央を最小とし
て、対称に配置される。この例では、中央の抵抗７ａは
その値を０（リード線のみ）とする。具体的には、例え
ば、両主面に電極の形成された圧電板の前面に予め音響
整合層を形成する（未図示）。次に、各圧電素子２のエ
レメント２（ａｂｃｄｅ）に対応する部分にリード線６
び抵抗７（ａｂｃｄｅ）を接続する。各リード線６は圧
電素子２毎に共通接続されている。そして、圧電板の後
面に減衰の大きな混合接着液を流入して固化させ、バッ
キング材１を形成する。次に、音響整合層３上から長軸
方向に沿って分割して複数の圧電素子２を形成し、さら
に短軸方向に沿って分割して各エレメント２（ａｂｃｄ
ｅ）を形成する。
探触子の図で、同図（ａ）は短軸方向の断面図、同図
（ｂ）は振動強度の分布図である。なお、前従来例図と
同一部分には同番号を付与し、その説明は簡略する。超
音波探触子は、前述したようにバッキング材１上に圧電
素子２をその幅方向に並べてなる（前第３図参照）。そ
して、この実施例では、各圧電素子２は短軸方向に分割
された複数個のエレメントからなる。例えば５個のエレ
メント２（ａｂｃｄｅ）に分割される。そして、各エレ
メント２（ａｂｃｄｅ）には、リード線６を介在してそ
れぞれに抵抗７（ａｂｃｄｅ）が接続し、さらに各圧電
素子２毎に共通接続される。各抵抗７の抵抗値は中央の
７ｃを最小として両端側にいくに従い大きくなる（但し
７ｂ＝７ｄ、７ａ＝７ｅ）。要するに、中央を最小とし
て、対称に配置される。この例では、中央の抵抗７ａは
その値を０（リード線のみ）とする。具体的には、例え
ば、両主面に電極の形成された圧電板の前面に予め音響
整合層を形成する（未図示）。次に、各圧電素子２のエ
レメント２（ａｂｃｄｅ）に対応する部分にリード線６
び抵抗７（ａｂｃｄｅ）を接続する。各リード線６は圧
電素子２毎に共通接続されている。そして、圧電板の後
面に減衰の大きな混合接着液を流入して固化させ、バッ
キング材１を形成する。次に、音響整合層３上から長軸
方向に沿って分割して複数の圧電素子２を形成し、さら
に短軸方向に沿って分割して各エレメント２（ａｂｃｄ
ｅ）を形成する。
【０００９】このようなものでは、前述したように、遅
延回路を通して各圧電素子２に高圧パルスＰが順次に印
加され、長軸方向にセクタ駆動が行われる。そして、同
時に短軸方向では、各圧電素子２毎に抵抗値の異なる抵
抗７（ａｂｃｄｅ）を通して高圧パルスＰが印加され
る。すなわち、各圧電素子２の中央エレメント２ｃを最
大として、順次低下する電圧が両端側の各エレメント２
（ａｂｄｅ）に印加される。したがって、圧電素子２は
その中央において最大に励振され、外側に向かって順次
低下するので、サイドロブを抑圧して短軸方向のビーム
幅を狭くできる。
延回路を通して各圧電素子２に高圧パルスＰが順次に印
加され、長軸方向にセクタ駆動が行われる。そして、同
時に短軸方向では、各圧電素子２毎に抵抗値の異なる抵
抗７（ａｂｃｄｅ）を通して高圧パルスＰが印加され
る。すなわち、各圧電素子２の中央エレメント２ｃを最
大として、順次低下する電圧が両端側の各エレメント２
（ａｂｄｅ）に印加される。したがって、圧電素子２は
その中央において最大に励振され、外側に向かって順次
低下するので、サイドロブを抑圧して短軸方向のビーム
幅を狭くできる。
【００１０】したがって、このような超音波探触子にお
いては、単に、圧電素子２を分割した各エレメント２
（ａｂｃｄｅ）に抵抗値の異なる抵抗７（ａｂｃｄｅ）
を接続して共通接続するのみで、中央部を最大とする重
み付けを行え、その構造と簡単として作業性をも良好に
できる。
いては、単に、圧電素子２を分割した各エレメント２
（ａｂｃｄｅ）に抵抗値の異なる抵抗７（ａｂｃｄｅ）
を接続して共通接続するのみで、中央部を最大とする重
み付けを行え、その構造と簡単として作業性をも良好に
できる。
【００１１】
【他の事項】上記実施例では、圧電素子２を各エレメン
ト２（ａｂｃｄｅ）に分割して説明したが、例えば第２
図に示したように、圧電素子２の前面を共通電極３ａと
し、後面に分割電極８（ａｂｃｄｅ）を設けても同様な
効果を期待できる。すなわち、この場合は、両主面にお
ける共通電極３ａと分割電極８（ａｂｃｄｅ）６の対向
部分が、基本的に前述のエレメント２（ａｂｃｄｅ）に
対応して動作する。また、抵抗７はバッキング材内に埋
設したが、いずれにあってもよい。また、駆動方式はセ
クタとして説明したが、リニアとしてもよく、要は、圧
電素子２を分割して複数のエレメントから形成し、各エ
レメントの中央部から両端部に向かって順次抵抗値の大
きくなる抵抗を接続して重み付けをしてあればよく、こ
のような趣旨に基づく超音波探触子は、圧電素子が１個
の場合であっても本発明の技術範囲に属する。
ト２（ａｂｃｄｅ）に分割して説明したが、例えば第２
図に示したように、圧電素子２の前面を共通電極３ａと
し、後面に分割電極８（ａｂｃｄｅ）を設けても同様な
効果を期待できる。すなわち、この場合は、両主面にお
ける共通電極３ａと分割電極８（ａｂｃｄｅ）６の対向
部分が、基本的に前述のエレメント２（ａｂｃｄｅ）に
対応して動作する。また、抵抗７はバッキング材内に埋
設したが、いずれにあってもよい。また、駆動方式はセ
クタとして説明したが、リニアとしてもよく、要は、圧
電素子２を分割して複数のエレメントから形成し、各エ
レメントの中央部から両端部に向かって順次抵抗値の大
きくなる抵抗を接続して重み付けをしてあればよく、こ
のような趣旨に基づく超音波探触子は、圧電素子が１個
の場合であっても本発明の技術範囲に属する。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、圧電素子をその長さ方向（短
軸方向）に電気的に分割された複数のエレメントから形
成し、中央部から両端部のエレメントにいくに従い抵抗
値の大きくなる抵抗を接続して共通接続したので、作業
性を良好として重み付けのなされた配列型探触子を提供
できる。
軸方向）に電気的に分割された複数のエレメントから形
成し、中央部から両端部のエレメントにいくに従い抵抗
値の大きくなる抵抗を接続して共通接続したので、作業
性を良好として重み付けのなされた配列型探触子を提供
できる。
【第１図】本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ）は超音波探触子の断面図、同図（ｂ）は振動強度
の分布図である。
（ａ）は超音波探触子の断面図、同図（ｂ）は振動強度
の分布図である。
【第２図】本発明の他の実施例を説明する超音波探触子
の断面図である。
の断面図である。
【第３図】従来例を説明する図で、同図（ａ）は超音波
探触子の正断面図、同図（ｂ）は側断面図である。
探触子の正断面図、同図（ｂ）は側断面図である。
【第４図】従来例を説明する図で、超音波探触子におけ
るセクタ駆動を説明する図である。
るセクタ駆動を説明する図である。
【第５図】従来例を説明する図で、同図（ａ）（ｂ）圧
電素子の断面図、同図（ｃ）は振動強度の分布図であ
る。
電素子の断面図、同図（ｃ）は振動強度の分布図であ
る。
１ バッキング材、２ 圧電素子、３ 電極、４ 遅延
回路、５ 誘電体あるいは抵抗体、６ リード線、７
抵抗、８ 分割電極．
回路、５ 誘電体あるいは抵抗体、６ リード線、７
抵抗、８ 分割電極．
Claims (1)
- 【請求項１】 短冊状とした圧電素子をその幅方向に複
数個並べてなる配列型の超音波探触子において、前記圧
電素子をその長さ方向に電気的に分割された複数のエレ
メントから形成し、中央部から両端部のエレメントにい
くに従い抵抗値の大きくなる抵抗を接続して共通接続
し、中央部での振動強度を高める重み付けを行ったこと
を特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6079982A JPH07274292A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 配列型の超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6079982A JPH07274292A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 配列型の超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07274292A true JPH07274292A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13705534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6079982A Pending JPH07274292A (ja) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | 配列型の超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07274292A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894426B2 (en) | 2002-03-29 | 2005-05-17 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Ultrasonic probe |
| WO2018116595A1 (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | ソニー株式会社 | アレイ型超音波振動子、超音波プローブ、超音波カテーテル、手持ち手術器具及び医療機器 |
-
1994
- 1994-03-25 JP JP6079982A patent/JPH07274292A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6894426B2 (en) | 2002-03-29 | 2005-05-17 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Ultrasonic probe |
| WO2018116595A1 (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | ソニー株式会社 | アレイ型超音波振動子、超音波プローブ、超音波カテーテル、手持ち手術器具及び医療機器 |
| JPWO2018116595A1 (ja) * | 2016-12-20 | 2019-10-24 | ソニー株式会社 | アレイ型超音波振動子、超音波プローブ、超音波カテーテル、手持ち手術器具及び医療機器 |
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