JPH0937377A - 配列型超音波探触子 - Google Patents
配列型超音波探触子Info
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- JPH0937377A JPH0937377A JP7203788A JP20378895A JPH0937377A JP H0937377 A JPH0937377 A JP H0937377A JP 7203788 A JP7203788 A JP 7203788A JP 20378895 A JP20378895 A JP 20378895A JP H0937377 A JPH0937377 A JP H0937377A
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Abstract
設けた超音波探触子において、前記音響レンズの両端側
から放射される不要超音波を排除する。 【解決手段】音響レンズの両端側に曲率部が圧電素子の
長さと同等になる切欠部を設けた構成とする。
Description
配列型の超音波探触子(以下配列型探触子とする)を技
術分野とし、特に音響レンズの外周からの不要な超音波
を抑制して、ビーム幅を狭くした配列型探触子に関す
る。
断装置に、超音波の送受波部として有用されている。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、同方向にリニアあるいはセクタ駆動す
る。このようなものでは、一般に圧電素子の長さ方向
(短軸方向)に音響レンズを設け、同方向での分解能を
高めるようにしている。
探触子の図で、同図(a)は概略の正断面図、同図
(b)は側断面図、同図(c)は音響レンズの図であ
る。配列型探触子は、バッキング材1上にPZT(ジル
コン酸チタン酸鉛)等からなる短冊状の圧電素子2を長
軸方向に並べてなる。両主面には電極を有し、各溝間に
は充填材が埋設する(未図示)。そして、圧電素子2の
前面には、被検出体(生体等)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二層の音
響整合層3(ab)を設ける。さらに、音響整合層3上
には、音響レンズ4を設ける。なお、圧電素子群には、
各圧電素子2の電極と接続するフレキシブル基板等が設
けられ(未図示)、その外周にはモールド材5が施され
る。図中の符号6は基台、同7はケースである。
りも音速が遅いシリコン材を主成分とする。そして、圧
電素子2の長さ方向に凸状とした曲率を有する。基本的
には、第9図に示したように、圧電素子2と等しい長さ
として、音響整合層3上に設ければよい。しかし、現実
には、その位置合わせ等が困難で、製造が困難である。
そして、位置づれ等があった場合には、圧電素子2の端
部(露出部)から直接に超音波が放射される。すなわ
ち、音響レンズ4による収束方向とは異なる方向にも放
射され、音場特性を乱して雑音成分を多くする。
2より音響レンズ4の長さを大きくする。そして、音響
レンズ4(曲率部4a)の両端側から例えば脚部4bを
延出して、圧電素子群上に被せるようにしている「前第
8図(bc)」。このようにすれば、位置づれがあった
としても、圧電素子2からの超音波は確実に音響レンズ
内を通過するので、一定方向に収束する。したがって、
音場特性を良好にすることができる。なお、音響レンズ
4は、被検出体よりも音速が遅い場合は凸状とし、速い
場合には凹状とする。また、脚部4bは音響レンズ4の
圧電素子郡からの離脱を防止する。
装置等の高精度化に伴い、音響レンズ4の両端側から放
射される超音波が、ビーム幅を広げ、解像度等に悪影響
を及ぼしていることが判明した。すなわち、上記構成の
ものでは、音響レンズ4は、上述したように、圧電素子
2の長さより大きく設定される。したがって、圧電素子
2からの超音波が、音響レンズ4内あるいはモールド材
5を伝搬して、音響レンズ4の外周から漏洩するため、
ビーム幅が広がりをもってしまうことが判明した。
ズの両端側からの不要な超音波を排除し、ビーム幅を小
さくして良好な画像を得る超音波探触子を提供すること
を目的とする。
面としたことを基本的な解決手段とする。以下、本発明
の実施例を実験結果等を参照して説明する。
音波探触子の側断面図である。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、前述同様、バッキング材1上に圧電素子2を長
軸方向に並べて、二層の音響整合層3(ab)を設け、
外周にモールド材5を施した後に、曲率部4aの両端側
から脚部4bの延出した音響レンズ4を短軸方向に設け
てなる。
4aの両端側に、切欠部8を有する。切欠部8は曲率部
4aの両端側をL字状に切除して、段差を形成する。す
なわち、曲率部4aの両端側に、超音波の送受波方向
(圧電素子2に垂直方向)にほぼ一致する端面を設けて
なる。なお、切除前の音響レンズ4(全長)は15m
m、曲率部(切除後)4aは圧電素子2の中心が一致し
て両者ともに11mmである。
超音波探触子の従来例と比較した音場特性図で、同図
(a)は本実施例、同図(b)は従来例である。但し、
音場特性は超音波探触子の前方40mmにおける受信レ
ベル特性図で、縦軸は超音波探触子の中心部を0dBし
た受信レベル(dB)、横軸は超音波探触子の中心を0
をとした中心からの距離(mm)である。
は、超音波探触子の中心から3、6、12、24dBの
各減衰域での距離幅(即ちビーム幅)は、約2、4、
8、19mmとなる。これに対し、従来例では、各減衰
域でのビーム幅は約4、7、10、30mmとなる。こ
のように、本実施例のものでは従来例に比較し、いずれ
の減衰域でも狭いビーム幅となる。そして、全体的にみ
ても先鋭な特性となる。
における曲率部4aの両端側に切欠部8を設けて端面と
したので、外周部からの不要な超音波を排除し、ビーム
幅を狭くして先鋭な超音波を得ることができた。すなわ
ち、曲率部4aの両端部を端面としたので、超音波の伝
搬が遮断されたものと推察される。
超音波探触子の図である。なお、前実施例図と同一部分
には同番号を付与してその説明は省略する。この実施例
では、音響レンズ4の切欠部8はV字状溝とする。この
ようなものでの、前述同様の音場特性は第4図となっ
た。すなわち、3、6、12、24dBの各減衰域での
各ビーム幅は、約2、4、8、15mmとなる。このよ
うに、切欠部8をV字状溝として曲率部4aの両端側に
端面を設けたた場合でも、各減衰域でのビーム幅は小さ
くなり、先鋭な特性を得ることができた。
はV字状溝とした切欠部8により端面を形成したが、こ
れに限らず単なる切込みであってもよい。。また、圧電
素子2の長さに対して、音響レンズの曲率部4a(残存
部)を同一として説明したが、圧電素子2に対して±1
mm程度の誤差があったとしても同様の効果を得ること
ができる。また、第5図に示したように、曲率部4aの
両端側に設けた切欠部8の深さtを小さくするように、
設計してもよい。この場合、上記実施例に比較し、厚み
が小さくなる分伝搬損失を防止する。また、音響レンズ
4は曲率部4aから脚部4bを延出したが、単に曲率部
のみであってもよい(第6図)。また、第1実施例にお
いて、切欠部8にケース7の先端部を嵌装するようにし
てもよい。このように、本発明は種々の変更が可能であ
り、要は音響レンズ4の曲率部4aの両端側が切欠部8
等により端面を有し、超音波の伝搬が遮断されるように
してあればよい。
両端側を端面としたので、音響レンズの両端側からの不
要な超音波を排除し、ビーム幅を小さくして良好な画像
を得る超音波探触子を提供できる。
は超音波探触子の側断面図、同図(b)は音響レンズの
図である。
(a)は一実施例の、同図(b)は従来例の音場特性図
である。
断面図である。
図である。
ズの断面図である。
ズの図である。
触子の断面図である。
触子の正断面図、同図(b)は側断面図、同図(c)は
音響レンズの図である。
る。
音響レンズ、4a 曲率部、4b 脚部、5 モール
ド材、6 基台、7 ケース、8 切欠部.
Claims (1)
- 【請求項1】複数個の圧電素子を幅方向に並べて圧電素
子群とし、前記圧電素子の長さ方向に曲率部を有する音
響レンズを、前記圧電素子群上に設けてなる配列型超音
波探触子において、前記音響レンズの両端側に端面を有
することを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20378895A JP3772313B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 配列型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20378895A JP3772313B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 配列型超音波探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0937377A true JPH0937377A (ja) | 1997-02-07 |
JP3772313B2 JP3772313B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=16479772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20378895A Expired - Fee Related JP3772313B2 (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 配列型超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3772313B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007222244A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 短軸遥動型超音波探触子 |
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CN107174280A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 精工爱普生株式会社 | 超声波器件、超声波模块以及超声波测量装置 |
US11707257B2 (en) | 2018-02-15 | 2023-07-25 | Canon Medical Systems Corporation | Ultrasonic probe and probe head for ultrasonic probe |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP20378895A patent/JP3772313B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
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JP3772313B2 (ja) | 2006-05-10 |
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