JPH07274294A - 配列型の超音波探触子 - Google Patents

配列型の超音波探触子

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Publication number
JPH07274294A
JPH07274294A JP6087556A JP8755694A JPH07274294A JP H07274294 A JPH07274294 A JP H07274294A JP 6087556 A JP6087556 A JP 6087556A JP 8755694 A JP8755694 A JP 8755694A JP H07274294 A JPH07274294 A JP H07274294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis direction
protective film
acoustic
matching layer
minor axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP6087556A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Umeda
和冶 梅田
Takashi Nakamura
孝 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Dempa Kogyo Co Ltd filed Critical Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority to JP6087556A priority Critical patent/JPH07274294A/ja
Publication of JPH07274294A publication Critical patent/JPH07274294A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

(57)【要約】 【目的】 音響レンズを使用することなく、短軸方向
での分解能を高め、周波数スペクトラム特性を良好とす
る。 【構成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
素子を長さ方向に凹面状に湾曲させ、該凹面状の湾曲面
に音響整合層を設け、さらに音響整合層上に保護膜を設
けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、特に音響レン
ズを不要とする配列型探触子に関する。
【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。この
ようなものの中には、例えば短冊状とした微小幅の圧電
素子をその幅方向(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、一般には、圧電素子の長さ方向(短軸方向)
に、音響レンズを被せて圧電素子の長さ方向(短軸方
向)でも超音波を収束させ、同方向での分解能を向上す
るようにしている。
【0003】
【従来技術】第5図はこの種の従来例を説明する配列型
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。配列型探触子は、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なる。圧電素子2の両主面に
は電極3(ab)を有し、各溝間には充填材4が埋設す
る。する。そして、圧電素子2の前面には、生体との音
響インピーダンスの整合を計り、超音波の伝搬効率を良
好にする音響整合層5を設ける。さらに、被検出体(生
体等)よりも音速が遅い場合には凸状の又早い場合には
凹状の音響レンズ6を短軸方向に取着して形成される。
但し、各圧電素子2からは後面の電極3bに個々に接続
する、図示しないリード線及び前面の電極3aを共通接
続したリード線が導出する。
【0004】このようなものでは、第6図に示したよう
に、各圧電素子2には、診断装置側から、各遅延回路を
通しての高圧パルスPが印加される。そして、遅延回路
の遅延時間θ(15)を順次に制御することにより、超音
波を長軸方向に対して扇状に送出する。すなわち、超音
波の波面を時間とともにA−AからB−Bにまで変化さ
せ、超音波を波面と直交方向に進行させて長軸方向にセ
クタ駆動する。そして、短軸方向では、音響整合層6に
より、超音波を収束させることにより、同方向での分解
能を高めることができる。
【0005】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のもので
は、音響レンズ6として例えば凸状のシリコンレンズ使
用するため、超音波の伝搬時に減衰を生じて、特に周波
数に対する感度特性(周波数スペクトラム特性)を低下
させる問題があった。また、音響レンズ6を接合するこ
とにより、超音波周波数の高域側ほど減衰が大きく、そ
の中心周波数が低下するという問題もあった。
【0006】
【発明の目的】本発明は、短軸方向での分解能を高め、
周波数スペクトラム特性を良好にする配列型探触子を提
供することを目的とする。
【0007】
【解決手段】本発明は、圧電素子を短軸方向に凹面状に
湾曲させて音響整合層を設け、その前面に保護膜を設け
たことを解決手段とする。以下、本発明の一実施例をそ
の作用とともに説明する。
【0008】第1図は本発明の一実施例を説明する配列
型探触子の図で、第同図(a)は正断面図図、同図
(b)は短軸方向の側断面図である。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。
配列型探触子は、前述のようにPZTからなる短冊状の
圧電素子2をその幅方向に並べる。そして、この実施例
では、短軸方向に凹面状に湾曲してなる。但し、後面に
はバッキング材1及び前面には音響整合層6を有し、さ
らにその前面にシリコン等の保護膜7を設けてなる。な
お、保護膜7は、被検出体(生体)と同程度の音響イン
ピーダンス値とする。具体的には、短軸方向に湾曲した
圧電板を、主面が同様に湾曲したバッキング材1上に固
着する。そして、ダイシングソウ等によりバッキング材
1に達する切れ目を設けて、図示しない電極導出用のフ
レキシブル基板とともに圧電板を複数の圧電素子2に分
割する。そして、分割溝に樹脂4を充填した後、音響整
合層6をエポキシ樹脂の貼着等により形成する。最後
に、音響整合層6の前面に保護膜7を接着して形成され
る。
【0009】第2図及び第3図はこのような構成によ
る、圧電板素子2の1素子を駆動したときの、従来例と
比較した受信時における周波数スペクトラム特性図であ
る。なお、横軸は周波数、縦軸はスペクトラムアナライ
ザの基準電圧を0dBとした受信レベルである。この図
から明かなように、本実施例のものでは、受信レベルの
ピーク値は9.6MHz時の−16.7dBとなる。そ
して、これから6dB減衰域(fL1=5.97MHz、
H1=11.19MHz)での、中心周波数fc1=(f
L1+fH1)/2に対する比帯域幅fB1=(fL1+fH1
/fc1は60.8%になる。なお、中心周波数fc1は約
8.5MHとなる。これに対し、従来例のものでは、受
信レベルのピーク値は5.4MHz時の−39.6dB
となる。そして、これから6dB減衰域(fL2=4.2
6MHz、fH2=7.59MHz)での中心周波数fc2
に対する比帯域幅fB2=(fL2+fH2)/fc2は56.
2%になる。なお、中心周波数fc2は約5.8MHとな
【0010】このようなことから、本実施例では、従来
例に比較し、ピーク感度が22.9dB高く、さらに比
帯域幅が4.6%向上する。そして、中心周波数が2.
6MHz高い。すなわち、本実施例のものでは、音響レ
ンズによる伝搬損失を抑えることから、感度及び比帯域
幅を向上できる。そして、超音波周波数の高域側の減衰
による中心周波数の低下を防止できる。
【0011】
【他の事項】上記実施例では、長軸方向には平坦とした
が、例えば同方向に対してコンベックス状「第4図
(a)」あるいはコーンケープ状「同図(b)」として
もよい。また、保護膜はシリコン材としたが、これに限
らず例えばウレタンのように他の材料であってもい。さ
らにはセクタ駆動として説明したが、これに限らず、圧
電素子を長軸方向に並べた配列型探触子であれは適用で
きる。
【0012】本発明は、圧電素子を短軸方向に凹面状に
湾曲させて音響整合層を設け、その前面に保護膜を設け
たので、音響レンズを用いることなく分解能を高めるこ
とができてしかも特に感度を向上する配列型探触子を提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【第1図】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)は正断面図、同図(b)は側断面図で
ある。
【第2図】本発明の作用を説明するスペクトラム特性図
である。
【第3図】本発明と比較した従来例のスペクトラム特性
図である。
【第4図】本発明の他の実施例を説明する超音波探触子
の図で、同図(a)はコンベックス状とした場合の正断
面図、同図(b)同側断面図、同図(c)はコーンケー
プ状とした場合の正断面図、同図(d)は同側断面図で
ある。
【第5図】従来例を説明する超音波探触子の図で、同図
(a)は正面図、同図(b)は側面図である。
【第6図】超音波探触子のセクタ駆動を説明する図であ
る。
【符号の説明】
1 バッキング材、2 圧電板素子、3 電極、4 充
填材、5 音響整合層、6 音響レンズ、7 保護膜.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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
    電素子を長さ方向に凹面状に湾曲させ、該凹面状の湾曲
    面に音響整合層を設け、さらに音響整合層上に保護膜を
    設けたことを特徴とする超音波探触子。
JP6087556A 1994-03-31 1994-03-31 配列型の超音波探触子 Pending JPH07274294A (ja)

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JP6087556A JPH07274294A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 配列型の超音波探触子

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JP6087556A JPH07274294A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 配列型の超音波探触子

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JPH07274294A true JPH07274294A (ja) 1995-10-20

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ID=13918269

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JP6087556A Pending JPH07274294A (ja) 1994-03-31 1994-03-31 配列型の超音波探触子

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JP (1) JPH07274294A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010197314A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波探傷装置および超音波探傷方法
JP2012256972A (ja) * 2011-06-07 2012-12-27 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 超音波センサ及びその製造方法
JP2020089605A (ja) * 2018-12-06 2020-06-11 国立大学法人東北大学 血管径センサおよび血管径測定装置

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