JPH10253604A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH10253604A JPH10253604A JP5368297A JP5368297A JPH10253604A JP H10253604 A JPH10253604 A JP H10253604A JP 5368297 A JP5368297 A JP 5368297A JP 5368297 A JP5368297 A JP 5368297A JP H10253604 A JPH10253604 A JP H10253604A
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- Japan
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- acoustic matching
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所定のギャップをもって配列された圧電素子
を有する超音波探触子において、圧電素子間のギャップ
内に音響整合層と音響レンズとを接着する接着剤が入り
込むことによるクロストークの発生を抑え、高感度、広
指向特性を実現することを目的とする。 【解決手段】 第２音響整合層１３と音響レンズ１５と
を粘着性を有するゲル状材料１７で接合する。ゲル状材
料１７は流動性がないので、素子間のギャップ１６内に
入り込むことがなくなり、クロストークの発生と感度の
低下を防止するとともに広指向特性が得られる。
を有する超音波探触子において、圧電素子間のギャップ
内に音響整合層と音響レンズとを接着する接着剤が入り
込むことによるクロストークの発生を抑え、高感度、広
指向特性を実現することを目的とする。 【解決手段】 第２音響整合層１３と音響レンズ１５と
を粘着性を有するゲル状材料１７で接合する。ゲル状材
料１７は流動性がないので、素子間のギャップ１６内に
入り込むことがなくなり、クロストークの発生と感度の
低下を防止するとともに広指向特性が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置等
に用いられる超音波探触子に関する。
に用いられる超音波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波探触子について図４を参照
して説明する。図４（ａ）において、１は所定の間隔を
もって配列した例えば圧電セラミックスからなる圧電素
子、２は超音波を効率よく伝搬させるための第１音響整
合層、３は同様な第２音響整合層、４は圧電素子１の背
面から出される超音波を吸収減衰させるための背面負荷
材、５は超音波を収束させるための音響レンズである。
して説明する。図４（ａ）において、１は所定の間隔を
もって配列した例えば圧電セラミックスからなる圧電素
子、２は超音波を効率よく伝搬させるための第１音響整
合層、３は同様な第２音響整合層、４は圧電素子１の背
面から出される超音波を吸収減衰させるための背面負荷
材、５は超音波を収束させるための音響レンズである。
【０００３】このような構成の超音波探触子は、まず背
面負荷材４の上に圧電素子１、第１音響整合層２、第２
音響整合層３を順次積層し、次にダイサ等の切断装置に
よって、第２音響整合層３、第１音響整合層２、圧電素
子１を所定の間隔で分割してギャップ６を形成し、その
後に第２音響整合層３の上に音響レンズ５を接着するこ
とにより製造される。
面負荷材４の上に圧電素子１、第１音響整合層２、第２
音響整合層３を順次積層し、次にダイサ等の切断装置に
よって、第２音響整合層３、第１音響整合層２、圧電素
子１を所定の間隔で分割してギャップ６を形成し、その
後に第２音響整合層３の上に音響レンズ５を接着するこ
とにより製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成では、図４（ｂ）に示すように、音響レンズ５
を接着する際に接着剤７が素子間のギャップ６に流出し
てしまい、流出した接着剤７によってギャップ６が充填
されてしまうため、隣接素子間のクロスト−クが発生し
てしまう。また、圧電振動エネルギ−がギャップ６内の
接着剤７に漏洩するために感度の低下を招くと同時に、
各素子の指向特性が狭くなり、例えばセクタ走査のよう
な広指向特性を必要とする探触子に適さなくなってしま
う課題を有していた。特に、接着剤７と第１音響整合層
２、第２音響整合層３は、音響インピーダンスが近い値
の材料を使用するために、第１音響整合層２、第２音響
整合層３からギャップ６間の接着剤７へエネルギーが伝
搬しやすく、感度低下の要因となっていた。
うな構成では、図４（ｂ）に示すように、音響レンズ５
を接着する際に接着剤７が素子間のギャップ６に流出し
てしまい、流出した接着剤７によってギャップ６が充填
されてしまうため、隣接素子間のクロスト−クが発生し
てしまう。また、圧電振動エネルギ−がギャップ６内の
接着剤７に漏洩するために感度の低下を招くと同時に、
各素子の指向特性が狭くなり、例えばセクタ走査のよう
な広指向特性を必要とする探触子に適さなくなってしま
う課題を有していた。特に、接着剤７と第１音響整合層
２、第２音響整合層３は、音響インピーダンスが近い値
の材料を使用するために、第１音響整合層２、第２音響
整合層３からギャップ６間の接着剤７へエネルギーが伝
搬しやすく、感度低下の要因となっていた。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、ク
ロスト−クの発生を抑え、高感度、広指向特性を有する
超音波探触子を提供することを目的とする。
ロスト−クの発生を抑え、高感度、広指向特性を有する
超音波探触子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の超音波探触子は、音響整合層と音響レンズ
との接合に粘着性を有するゲル状材料を使用したもので
あり、ゲル状材料は流動性がないため、素子間のギャッ
プに入り込むことがなく、したがってクロストークの発
生を抑えることができ、高感度、広指向特性を得ること
ができる。
に、本発明の超音波探触子は、音響整合層と音響レンズ
との接合に粘着性を有するゲル状材料を使用したもので
あり、ゲル状材料は流動性がないため、素子間のギャッ
プに入り込むことがなく、したがってクロストークの発
生を抑えることができ、高感度、広指向特性を得ること
ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数個配列された圧電素子と、前記圧電素子の音響
放射面側に配された音響整合層と、前記音響整合層の音
響放射面側に配された音響レンズとを有し、前記音響整
合層と前記音響レンズとを粘着性を有するゲル状材料で
接合したことを特徴とする超音波探触子であり、ゲル状
材料は非常に柔らかいうえに粘度が高く素子間のギャッ
プに流れ込むことがないため、クロスト−クの発生を抑
えることができるとともに、高い感度が得られるという
作用を有する。
は、複数個配列された圧電素子と、前記圧電素子の音響
放射面側に配された音響整合層と、前記音響整合層の音
響放射面側に配された音響レンズとを有し、前記音響整
合層と前記音響レンズとを粘着性を有するゲル状材料で
接合したことを特徴とする超音波探触子であり、ゲル状
材料は非常に柔らかいうえに粘度が高く素子間のギャッ
プに流れ込むことがないため、クロスト−クの発生を抑
えることができるとともに、高い感度が得られるという
作用を有する。
【０００８】本発明の請求項２または３に記載の発明
は、ゲル状材料としてゲル状シリコーンゴムまたはゲル
状エポキシ樹脂を使用したものであり、材料の入手およ
び取り扱いが容易であるという作用を有する。
は、ゲル状材料としてゲル状シリコーンゴムまたはゲル
状エポキシ樹脂を使用したものであり、材料の入手およ
び取り扱いが容易であるという作用を有する。
【０００９】本発明の請求項４に記載の発明は、複数個
配列された圧電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に
配された音響整合層を有し、各素子間のギャップ内に圧
電素子の厚み以下に充填剤を注入したことを特徴とする
超音波探触子であり、ギャップ内の充填剤を圧電素子の
厚み以下に抑えることによって、音響整合層とギャップ
内の充填材料が直接接触することがなくなるため、音響
整合層から充填材料へのエネルギ−伝搬をなくすことが
でき、強度を保ちながらクロスト−クの発生を抑えて高
い感度が得られるという作用を有する。
配列された圧電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に
配された音響整合層を有し、各素子間のギャップ内に圧
電素子の厚み以下に充填剤を注入したことを特徴とする
超音波探触子であり、ギャップ内の充填剤を圧電素子の
厚み以下に抑えることによって、音響整合層とギャップ
内の充填材料が直接接触することがなくなるため、音響
整合層から充填材料へのエネルギ−伝搬をなくすことが
でき、強度を保ちながらクロスト−クの発生を抑えて高
い感度が得られるという作用を有する。
【００１０】本発明の請求項５に記載の発明は、幅方向
に複数配列された短冊状の圧電素子を有し、前記圧電素
子の一方の端部が未分割であることを特徴とする超音波
探触子であり、素子全体が未分割部分で連結されている
ため、強度を保ちながらクロスト−クの発生を抑えて高
い感度が得られるという作用を有する。
に複数配列された短冊状の圧電素子を有し、前記圧電素
子の一方の端部が未分割であることを特徴とする超音波
探触子であり、素子全体が未分割部分で連結されている
ため、強度を保ちながらクロスト−クの発生を抑えて高
い感度が得られるという作用を有する。
【００１１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける超音波探触子の構成を示すものである。図１におい
て、１１はギャップ１６を介して所定の間隔で配列した
例えば圧電セラミックスからなる圧電素子、１２は超音
波を効率よく伝搬させるための例えばエポキシ樹脂から
なる第１音響整合層、１３は同様な第２音響整合層、１
４は圧電素子１１の背面から出される超音波を吸収減衰
させるための例えばゴム材に鉄粉を混入させたものから
なる背面負荷材、１５は超音波を収束させるための例え
ばシリコーンゴムからなる音響レンズである。１６は素
子間のギャップ、１７は音響レンズ１５を第２音響整合
層１３に接合するためのゲル状材料である。また、圧電
素子１１の上下には、図示しない例えば焼き付け銀から
なる電極が施されており、これら電極は図示しない配線
基板や図示しないケーブルを介して図示しない超音波診
断装置に電気的に接続されている。
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける超音波探触子の構成を示すものである。図１におい
て、１１はギャップ１６を介して所定の間隔で配列した
例えば圧電セラミックスからなる圧電素子、１２は超音
波を効率よく伝搬させるための例えばエポキシ樹脂から
なる第１音響整合層、１３は同様な第２音響整合層、１
４は圧電素子１１の背面から出される超音波を吸収減衰
させるための例えばゴム材に鉄粉を混入させたものから
なる背面負荷材、１５は超音波を収束させるための例え
ばシリコーンゴムからなる音響レンズである。１６は素
子間のギャップ、１７は音響レンズ１５を第２音響整合
層１３に接合するためのゲル状材料である。また、圧電
素子１１の上下には、図示しない例えば焼き付け銀から
なる電極が施されており、これら電極は図示しない配線
基板や図示しないケーブルを介して図示しない超音波診
断装置に電気的に接続されている。
【００１２】以上のように構成された超音波探触子につ
いて、以下その動作を説明する。例えば、この探触子を
用いてＢモード情報を得る場合、各圧電素子１１は所定
の遅延時間を与えられた図示しない超音波診断装置から
のパルスによって励振され、第１音響整合層１２、第２
音響整合層１３、音響レンズ１５を介して、所定の方向
と所定のフォーカスを有した超音波ビームが、図示しな
い被検体内に送波される。被検体内に送波された超音波
は、被検体内部組織の音響インピーダンスの差によって
反射され、その反射エコーは、音響レンズ１５、第２音
響整合層１３、第１音響整合層１２を介して、圧電素子
１１によって受波される。受波された反射エコーは電気
信号に変換され、図示しない超音波診断装置に送られ、
Ｂモード像に処理される。
いて、以下その動作を説明する。例えば、この探触子を
用いてＢモード情報を得る場合、各圧電素子１１は所定
の遅延時間を与えられた図示しない超音波診断装置から
のパルスによって励振され、第１音響整合層１２、第２
音響整合層１３、音響レンズ１５を介して、所定の方向
と所定のフォーカスを有した超音波ビームが、図示しな
い被検体内に送波される。被検体内に送波された超音波
は、被検体内部組織の音響インピーダンスの差によって
反射され、その反射エコーは、音響レンズ１５、第２音
響整合層１３、第１音響整合層１２を介して、圧電素子
１１によって受波される。受波された反射エコーは電気
信号に変換され、図示しない超音波診断装置に送られ、
Ｂモード像に処理される。
【００１３】この超音波探触子の製造方法の一例を説明
する。まず最初に背面負荷材１４の上に圧電素子１１と
第１音響整合層１２および第２音響整合層１３を各々接
着剤で接着しながら積層していく。次に積層した圧電素
子１１と第１音響整合層１２および第２音響整合層１３
を、例えばダイサなどの切断装置を用いて所定の間隔を
保ちながら切断し、切断された部分にギャップ１６を形
成する。次に予め音響レンズ１５の第２音響整合層１３
と接する面に粘着性を有する例えばゲル状シリコーンゴ
ムからなるゲル状材料１７を音響的に悪影響を及ぼさな
い程度の一定の厚みに制御しながら塗布しておき、第２
音響整合層１３の上から音響レンズ１５を密着固定させ
る。このとき、ゲル状材料１７は、粘性が非常に高くギ
ャップ１６に流出することがないため、ギャップ１６が
ゲル状材料１７によって充填されることはない。
する。まず最初に背面負荷材１４の上に圧電素子１１と
第１音響整合層１２および第２音響整合層１３を各々接
着剤で接着しながら積層していく。次に積層した圧電素
子１１と第１音響整合層１２および第２音響整合層１３
を、例えばダイサなどの切断装置を用いて所定の間隔を
保ちながら切断し、切断された部分にギャップ１６を形
成する。次に予め音響レンズ１５の第２音響整合層１３
と接する面に粘着性を有する例えばゲル状シリコーンゴ
ムからなるゲル状材料１７を音響的に悪影響を及ぼさな
い程度の一定の厚みに制御しながら塗布しておき、第２
音響整合層１３の上から音響レンズ１５を密着固定させ
る。このとき、ゲル状材料１７は、粘性が非常に高くギ
ャップ１６に流出することがないため、ギャップ１６が
ゲル状材料１７によって充填されることはない。
【００１４】このように、本実施の形態によれば、第２
音響整合層１３と音響レンズ１５との接合にゲル状材料
１７を使用したので、各素子はギャップ１６を介して完
全に分離された構成を保持することができ、隣接素子間
のクロストークの発生や感度の低下を押さえることがで
きるとともに広指向特性を得ることができる。
音響整合層１３と音響レンズ１５との接合にゲル状材料
１７を使用したので、各素子はギャップ１６を介して完
全に分離された構成を保持することができ、隣接素子間
のクロストークの発生や感度の低下を押さえることがで
きるとともに広指向特性を得ることができる。
【００１５】なお、ここでは音響整合層として２層の構
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
【００１６】また、ここでは素子が１次元に配列した構
造について説明したが、２次元のマトリクス配列やそれ
以外も含めて複数の素子が配列した構造であれば本発明
の効果は得られる。
造について説明したが、２次元のマトリクス配列やそれ
以外も含めて複数の素子が配列した構造であれば本発明
の効果は得られる。
【００１７】さらに、ここではゲル状材料をゲル状シリ
コーンゴムとしたが、ゲル状エポキシ樹脂を含め、その
他のゲル状材料であっても本発明の効果は得られる。
コーンゴムとしたが、ゲル状エポキシ樹脂を含め、その
他のゲル状材料であっても本発明の効果は得られる。
【００１８】（実施の形態２）図２は本発明の第２の実
施の形態を示す。図２において、２１はギャップ２６を
介して所定の間隔で配列した例えば圧電セラミックスか
らなる圧電素子、２２は超音波を効率よく伝搬させるた
めの例えばエポキシ樹脂からなる第１音響整合層、２３
は同様な第２音響整合層、２４は圧電素子２１の背面か
ら出される超音波を吸収減衰させるための例えばゴム材
に鉄粉を混入させたものからなる背面負荷材、２５は超
音波を収束させるための例えばシリコーンゴムからなる
音響レンズ、２６は素子間のギャップ、２７はギャップ
２６内を部分的に充填するための例えばシリコーンゴム
やエポキシ樹脂からなる充填剤である。また、圧電素子
２１の上下には例えば焼き付け銀からなるマイナス電極
２８およびプラス電極２９が設けられており、これら電
極２８、２９は図示しない配線基板や図示しないケーブ
ルを介して図示しない超音波診断装置に電気的に接続さ
れている。以上のように構成された超音波探触子の動作
については、実施の形態１と同様であり、ここでは省略
する。
施の形態を示す。図２において、２１はギャップ２６を
介して所定の間隔で配列した例えば圧電セラミックスか
らなる圧電素子、２２は超音波を効率よく伝搬させるた
めの例えばエポキシ樹脂からなる第１音響整合層、２３
は同様な第２音響整合層、２４は圧電素子２１の背面か
ら出される超音波を吸収減衰させるための例えばゴム材
に鉄粉を混入させたものからなる背面負荷材、２５は超
音波を収束させるための例えばシリコーンゴムからなる
音響レンズ、２６は素子間のギャップ、２７はギャップ
２６内を部分的に充填するための例えばシリコーンゴム
やエポキシ樹脂からなる充填剤である。また、圧電素子
２１の上下には例えば焼き付け銀からなるマイナス電極
２８およびプラス電極２９が設けられており、これら電
極２８、２９は図示しない配線基板や図示しないケーブ
ルを介して図示しない超音波診断装置に電気的に接続さ
れている。以上のように構成された超音波探触子の動作
については、実施の形態１と同様であり、ここでは省略
する。
【００１９】上記構成を有する超音波探触子の製造方法
の一例を説明する。まず最初に背面負荷材２４の上に圧
電素子２１と第１音響整合層２２および第２音響整合層
２３を各々接着剤で接着しながら積層していく。次に積
層した圧電素子２１と第１音響整合層２２および第２音
響整合層２３を、例えばダイサなどの切断装置を用いて
所定の間隔を保ちながら切断し、切断された部分にギャ
ップ２６を形成する。次にこのギャップ２６に、例えば
シリコーンゴムやエポキシ樹脂からなる充填剤２７を流
し込み、ギャップ２６の全体を充填する。次に充填され
たギャップ２６に対して、例えばダイサなどの切断装置
もしくは切削装置を用いて、第２音響整合層２３および
第１音響整合層２２の深さまで充填剤２７を除去して圧
電素子２１の厚み分のみの充填剤２７を残すようにす
る。その後、音響レンズ２５を例えばゲル状シリコーン
ゴムを用いてギャップ２６を保持した状態で第２音響整
合層２３に接合する。
の一例を説明する。まず最初に背面負荷材２４の上に圧
電素子２１と第１音響整合層２２および第２音響整合層
２３を各々接着剤で接着しながら積層していく。次に積
層した圧電素子２１と第１音響整合層２２および第２音
響整合層２３を、例えばダイサなどの切断装置を用いて
所定の間隔を保ちながら切断し、切断された部分にギャ
ップ２６を形成する。次にこのギャップ２６に、例えば
シリコーンゴムやエポキシ樹脂からなる充填剤２７を流
し込み、ギャップ２６の全体を充填する。次に充填され
たギャップ２６に対して、例えばダイサなどの切断装置
もしくは切削装置を用いて、第２音響整合層２３および
第１音響整合層２２の深さまで充填剤２７を除去して圧
電素子２１の厚み分のみの充填剤２７を残すようにす
る。その後、音響レンズ２５を例えばゲル状シリコーン
ゴムを用いてギャップ２６を保持した状態で第２音響整
合層２３に接合する。
【００２０】このように、本実施の形態によれば、第１
音響整合層２２および第２音響整合層２３に隣接する充
填剤２７を除去することによって、音響インピーダンス
の整合がとれやすい第１音響整合層２２と充填剤２７、
第２音響整合層２３と充填剤２７が直接接触することが
なくなるため、クロストークの抑制と感度低下を防止で
きるとともに、圧電素子２１の厚みまで充填された充填
剤２７によって強度を保持し、素子倒れ等を防ぐことが
できる。
音響整合層２２および第２音響整合層２３に隣接する充
填剤２７を除去することによって、音響インピーダンス
の整合がとれやすい第１音響整合層２２と充填剤２７、
第２音響整合層２３と充填剤２７が直接接触することが
なくなるため、クロストークの抑制と感度低下を防止で
きるとともに、圧電素子２１の厚みまで充填された充填
剤２７によって強度を保持し、素子倒れ等を防ぐことが
できる。
【００２１】なお、ここでは圧電素子の厚みと等しい厚
みになるように、注入した充填剤を除去する構造につい
て説明したが、初めから圧電素子の厚みになるように充
填剤を注入するようにしてもよい。また、充填剤の厚み
は、圧電素子の厚み以下であっても本発明の効果は得ら
れる。
みになるように、注入した充填剤を除去する構造につい
て説明したが、初めから圧電素子の厚みになるように充
填剤を注入するようにしてもよい。また、充填剤の厚み
は、圧電素子の厚み以下であっても本発明の効果は得ら
れる。
【００２２】また、ここでは素子が１次元に配列した構
造について説明したが、２次元のマトリクス配列やそれ
以外も含めて複数の素子が配列した構造であれば本発明
の効果は得られる。
造について説明したが、２次元のマトリクス配列やそれ
以外も含めて複数の素子が配列した構造であれば本発明
の効果は得られる。
【００２３】また、ここでは音響整合層として２層の構
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
【００２４】また、ここでは音響レンズがある構成につ
いて説明したが、音響レンズがなくても本発明の効果が
得られるのは言うまでもない。
いて説明したが、音響レンズがなくても本発明の効果が
得られるのは言うまでもない。
【００２５】（実施の形態３）図３は本発明の第３の実
施の形態を示す。図３において、３１は超音波の送波お
よび受波をするための例えば圧電セラミックスからなる
圧電素子、３２は超音波を効率よく伝搬させるための例
えばエポキシ樹脂からなる第１音響整合層、３３は同様
な第２音響整合層であり、圧電素子３１と第１音響整合
層３２と第２音響整合層３３は完全に分割されず、その
未分割部分３１ａ、３２ａ、３３ａでそれぞれ連結され
ている。３４は圧電素子３１の背面から出される超音波
を吸収減衰させるための例えばゴム材に鉄粉を混入させ
たものからなる背面負荷材、３５は超音波を収束させる
ための例えばシリコーンゴムからなる音響レンズ、３６
は素子間のギャップ、３７は駆動信号を供給すると同時
に受信信号を取り出すための例えば焼き付け銀からなる
マイナス電極、３８は同じくプラス電極である。圧電素
子３１の上面にあるマイナス電極３７は、未分割部分３
１ａを含む素子上面全面に施されており、下面にあるプ
ラス電極３８は、分割された部分にのみ施されている。
プラス電極３８およびマイナス電極３７は、それぞれ図
示しない配線基板やアース板、図示しないケーブルを介
して図示しない超音波診断装置に電気的に接続されてい
る。この構成を有する超音波探触子の動作については、
実施の形態１ないし２と同様であるため省略する。
施の形態を示す。図３において、３１は超音波の送波お
よび受波をするための例えば圧電セラミックスからなる
圧電素子、３２は超音波を効率よく伝搬させるための例
えばエポキシ樹脂からなる第１音響整合層、３３は同様
な第２音響整合層であり、圧電素子３１と第１音響整合
層３２と第２音響整合層３３は完全に分割されず、その
未分割部分３１ａ、３２ａ、３３ａでそれぞれ連結され
ている。３４は圧電素子３１の背面から出される超音波
を吸収減衰させるための例えばゴム材に鉄粉を混入させ
たものからなる背面負荷材、３５は超音波を収束させる
ための例えばシリコーンゴムからなる音響レンズ、３６
は素子間のギャップ、３７は駆動信号を供給すると同時
に受信信号を取り出すための例えば焼き付け銀からなる
マイナス電極、３８は同じくプラス電極である。圧電素
子３１の上面にあるマイナス電極３７は、未分割部分３
１ａを含む素子上面全面に施されており、下面にあるプ
ラス電極３８は、分割された部分にのみ施されている。
プラス電極３８およびマイナス電極３７は、それぞれ図
示しない配線基板やアース板、図示しないケーブルを介
して図示しない超音波診断装置に電気的に接続されてい
る。この構成を有する超音波探触子の動作については、
実施の形態１ないし２と同様であるため省略する。
【００２６】上記構成を有する超音波探触子の製造方法
の一例を説明する。まず最初に背面負荷材３４の上に圧
電素子３１と第１音響整合層３２および第２音響整合層
３３を各々接着剤で接着しながら積層していく。次に、
積層した圧電素子３１と第１音響整合層３２および第２
音響整合層３３を、例えばダイサなどの切断装置を用い
て所定の間隔を保ちながら、その側面から切り込みを入
れていく。このとき、少なくともプラス電極３８は分割
されるように切り込みを入れて、一定厚みの未分割部分
３１ａ、３２ａ、３３ａを設ける。その後、音響レンズ
３５を、例えばゲル状シリコーンゴムを用いてギャップ
３６が未充填の状態で第２音響整合層３３に接合する。
の一例を説明する。まず最初に背面負荷材３４の上に圧
電素子３１と第１音響整合層３２および第２音響整合層
３３を各々接着剤で接着しながら積層していく。次に、
積層した圧電素子３１と第１音響整合層３２および第２
音響整合層３３を、例えばダイサなどの切断装置を用い
て所定の間隔を保ちながら、その側面から切り込みを入
れていく。このとき、少なくともプラス電極３８は分割
されるように切り込みを入れて、一定厚みの未分割部分
３１ａ、３２ａ、３３ａを設ける。その後、音響レンズ
３５を、例えばゲル状シリコーンゴムを用いてギャップ
３６が未充填の状態で第２音響整合層３３に接合する。
【００２７】このように、本実施の形態によれば、各圧
電素子３１が完全に切断されていないために、特に素子
間ギャップに充填剤を注入しなくとも機械的強度を保持
することができ、素子倒れの発生を防止できるととも
に、クロストークや感度の低下を防止した超音波探触子
を提供することができる。この場合に圧電素子３１の未
分割部分は機械強度を保つのに必要最小限だけ残せばよ
い。
電素子３１が完全に切断されていないために、特に素子
間ギャップに充填剤を注入しなくとも機械的強度を保持
することができ、素子倒れの発生を防止できるととも
に、クロストークや感度の低下を防止した超音波探触子
を提供することができる。この場合に圧電素子３１の未
分割部分は機械強度を保つのに必要最小限だけ残せばよ
い。
【００２８】なお、ここではマイナス電極３７は素子全
面に施されているが、プラス電極３８と同様に分割され
た素子部分のみであっても本発明の効果は変わらない。
面に施されているが、プラス電極３８と同様に分割され
た素子部分のみであっても本発明の効果は変わらない。
【００２９】また、ここでは音響整合層として２層の構
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
造について説明したが、１層や３層以上であっても本発
明の効果は得られる。
【００３０】また、ここでは音響レンズのある構成につ
いて説明したが、音響レンズがなくても本発明の効果が
得られるのは言うまでもない。
いて説明したが、音響レンズがなくても本発明の効果が
得られるのは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数個配
列された圧電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に配
された音響整合層と、前記音響整合層の音響放射面側に
配された音響レンズとを有し、前記音響整合層と前記音
響レンズとを粘着性を有するゲル状材料で接合すること
によって、素子間のギャップが接着材によって充填され
ることがなくなり、クロストークの発生と感度の低下を
防止するとともに広指向特性が得られるという有利な効
果が得られる。
列された圧電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に配
された音響整合層と、前記音響整合層の音響放射面側に
配された音響レンズとを有し、前記音響整合層と前記音
響レンズとを粘着性を有するゲル状材料で接合すること
によって、素子間のギャップが接着材によって充填され
ることがなくなり、クロストークの発生と感度の低下を
防止するとともに広指向特性が得られるという有利な効
果が得られる。
【００３２】また本発明によれば、複数個配列された圧
電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に配された音響
整合層を有し、各素子間のギャップ内に圧電素子の厚み
以下に充填剤を注入することよって、音響整合層と充填
剤の間で起こる音響エネルギーの漏洩を防ぎ、クロスト
ークの発生と感度の低下を防止することができるととも
に機械的強度を保持することができるという有利な効果
が得られる。
電素子と、前記圧電素子の音響放射面側に配された音響
整合層を有し、各素子間のギャップ内に圧電素子の厚み
以下に充填剤を注入することよって、音響整合層と充填
剤の間で起こる音響エネルギーの漏洩を防ぎ、クロスト
ークの発生と感度の低下を防止することができるととも
に機械的強度を保持することができるという有利な効果
が得られる。
【００３３】さらに本発明によれば、幅方向に複数配列
された短冊状の圧電素子を有し、前記圧電素子の一方の
端部が未分割であることにより、素子間のギャップを埋
める充填剤がなくても機械的強度を保持できるととも
に、クロストークと感度低下を防止するという有利な効
果が得られる。
された短冊状の圧電素子を有し、前記圧電素子の一方の
端部が未分割であることにより、素子間のギャップを埋
める充填剤がなくても機械的強度を保持できるととも
に、クロストークと感度低下を防止するという有利な効
果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による超音波探触子
の概略斜視図（ａ）および部分拡大断面図（ｂ）
の概略斜視図（ａ）および部分拡大断面図（ｂ）
【図２】本発明の第２の実施の形態による超音波探触子
の概略斜視図
の概略斜視図
【図３】本発明の第３の実施の形態による超音波探触子
の概略斜視図
の概略斜視図
【図４】従来の超音波探触子の概略斜視図（ａ）および
部分拡大断面図（ｂ）
部分拡大断面図（ｂ）
１１、２１、３１ 圧電素子 １２、２２、３２ 第１音響整合層 １３、２３、３３ 第２音響整合層 １４、２４、３４ 背面負荷材 １５、２５、３５ 音響レンズ １６、２６、３６ ギャップ １７ ゲル状材料 ２７ 充填剤 ２８、３７ マイナス電極 ２９、３８ プラス電極 ３１ａ、３２ａ、３３ａ 未分割部分
フロントページの続き (72)発明者 山 口 恵 作 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 東 奈緒子 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 橋 本 雅 彦 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 複数個配列された圧電素子と、前記圧電
素子の音響放射面側に配された音響整合層と、前記音響
整合層の音響放射面側に配された音響レンズとを有し、
前記音響整合層と前記音響レンズとを粘着性を有するゲ
ル状材料で接合したことを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 ゲル状材料がゲル状シリコーンゴムであ
ることを特徴とする請求項１記載の超音波探触子。 - 【請求項３】 ゲル状材料がゲル状エポキシ樹脂である
ことを特徴とする請求項１記載の超音波探触子。 - 【請求項４】 複数個配列された圧電素子と、前記圧電
素子の音響放射面側に配された音響整合層を有し、各素
子間のギャップ内に圧電素子の厚み以下に充填剤を注入
したことを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項５】 幅方向に複数個配列された短冊状の圧電
素子を有し、前記圧電素子の一方の端部が未分割である
ことを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項６】 音響整合層の音響放射面側に配された音
響レンズを有し、音響整合層と音響レンズとを粘着性を
有するゲル状材料で接合したことを特徴とする請求項４
または５のいずれかに記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368297A JPH10253604A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368297A JPH10253604A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10253604A true JPH10253604A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12949599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5368297A Pending JPH10253604A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10253604A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002177271A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波プローブ製造方法、超音波プローブ、および超音波撮像装置 |
| WO2003064981A1 (fr) * | 2002-01-28 | 2003-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Couche d'adaptation acoustique, emetteur/recepteur ultrasonore, et debitmetre ultrasonore |
| JP2005218641A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波プローブ |
| JP2006061448A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP2008270868A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Aloka Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP2012142998A (ja) * | 2012-04-12 | 2012-07-26 | Hitachi Aloka Medical Ltd | 超音波探触子 |
| WO2016038926A1 (ja) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子アレイ |
| CN111698946A (zh) * | 2018-03-26 | 2020-09-22 | 富士胶片株式会社 | 声波探头用树脂材料、声透镜、声波探头、声波测定装置、超声波诊断装置、光声波测定装置及超声波内窥镜、以及声透镜的制造方法 |
| JPWO2022003916A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | ||
| WO2023190834A1 (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 国立大学法人東北大学 | 超音波ユニット、回折膨潤テープ、及び超音波集束装置 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP5368297A patent/JPH10253604A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002177271A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波プローブ製造方法、超音波プローブ、および超音波撮像装置 |
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| US6969943B2 (en) | 2002-01-28 | 2005-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acoustic matching layer and ultrasonic transducer |
| US6989625B2 (en) | 2002-01-28 | 2006-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acoustic matching layer, ultrasonic transducer and ultrasonic flowmeter |
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| JP4520247B2 (ja) * | 2004-08-27 | 2010-08-04 | パナソニック株式会社 | 超音波探触子 |
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| JPWO2016038926A1 (ja) * | 2014-09-09 | 2017-04-27 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子アレイ |
| CN111698946A (zh) * | 2018-03-26 | 2020-09-22 | 富士胶片株式会社 | 声波探头用树脂材料、声透镜、声波探头、声波测定装置、超声波诊断装置、光声波测定装置及超声波内窥镜、以及声透镜的制造方法 |
| CN111698946B (zh) * | 2018-03-26 | 2023-07-18 | 富士胶片株式会社 | 声透镜、声波探头、声波以及相关树脂材料、测定装置、诊断装置、内窥镜、以及制造方法 |
| JPWO2022003916A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | ||
| WO2023190834A1 (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 国立大学法人東北大学 | 超音波ユニット、回折膨潤テープ、及び超音波集束装置 |
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