JPH1056690A

JPH1056690A - 超音波トランスデューサ

Info

Publication number: JPH1056690A
Application number: JP21014796A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takeuchi; 俊武内; Satoshi Yamazaki; 聡山崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】複合圧電体の音響インピーダンス及び電気イ
ンピーダンスを小さくする超音波トランスデューサを提
供する。【解決手段】音響インピーダンスの異なる複数の素材
からなる複合圧電体１３と、複合圧電体の上面及び下面
に設けられる電極２１ａ，２１ｂとを備え、この電極を
介して複合圧電体に入力された電気信号を機械的振動に
変換すると共に機械的振動を電気信号に変換する超音波
トランスデューサであって、前記複合圧電体は、電極の
一部分に対応して分極され前記機械的振動を行う振動部
１４と、この振動部の電気インピーダンスを含めて電極
全体に対応する圧電体部分の電気インピーダンスを調整
する電気的有効部１８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
接続された超音波トランスデューサに関し、特に、音響
インピーダンスが低い被検査対象物に対して用いられる
医療用超音波トランスデューサ、水中探査用超音波トラ
ンスデューサ等に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置では、超音波プローブに
より超音波を被検体に送受信することによって被検体の
軟部組織の断層像を得ている。

【０００３】この種の超音波プローブは、圧電セラミッ
クスや高分子圧電体の圧電効果を利用して、加えられた
電気信号に対応した超音波を被検体に送波し、また、被
検体からの超音波に対応する電気信号を発生する。

【０００４】この種の超音波プローブの側面図を図１２
に示す。超音波プローブは、バッキング材１１、圧電体
１２、２層の音響整合層１０１ａ，１０１ｂ、音響レン
ズ１７を備えて構成される。

【０００５】バッキング材１１は、短い超音波パルスを
発生するさせるために不要振動を吸収する。圧電体１２
は、圧電セラミックスなどからなる圧電振動子であり、
バッキング材１１の上面に積層され、電気信号を機械的
振動（超音波）に変換すると共に機械的振動（超音波）
を電気信号に変換する。

【０００６】２層の音響整合層１０１ａ，１０１ｂは、
被検体の音響インピーダンスと圧電体１２の音響インピ
ータンスダンスとの整合を行なう。音響整合層１０１ａ
は圧電体１２の上面に積層され、音響整合層１０１ｂは
音響整合層１０１ａの上面に積層される。音響レンズ１
７は、シリコンゴムなどからなり、音響整合層１０１ｂ
に積層され、音場をよくする。

【０００７】なお、前記圧電体１２の下部には電極１９
ａ，１９ｂが設けられ、この電極１９ａ，１９ｂに電圧
が印加され、圧電体１２が機械的振動する。圧電体１２
は、所定間隔で切断され、図示しないが、複数の振動子
片が形成されている。

【０００８】また、超音波プローブには、図示しないパ
ルサーや、レシーバー回路が接続される。

【０００９】このような超音波プローブは電極１９ａ，
１９ｂに印加された電圧により超音波を発生すると共
に、反射した超音波を受信して電気信号に変換して、超
音波診断装置本体（図示せず）に供給する。そして、超
音波診断装置本体では、超音波プローブから供給された
電気信号に基づいて断層像を得る。

【００１０】このような超音波プローブ内には前記圧電
体１２からなる超音波トランスデューサが設けられる。
この種の超音波トランスデューサとしては、例えば、医
療用及び水中探査用超音波トランスデューサがあり、被
検査対象物は、被検体（例えば、生体）や水中の物質な
どであり、音響インピーダンスが低い。

【００１１】一方、超音波トランスデューサを構成する
圧電体は、電気音響変換効率が高いＰＺＴ（チタンジル
コン酸鉛）などにより構成されるが、その音響インピー
ダンスは高い。このため、圧電体部分と被検査対象物と
の音響的整合が悪かった。

【００１２】この問題を解決するために、超音波トラン
スデューサを圧電体と樹脂とで複合化した複合圧電体に
より構成し、音響インピーダンスを低くすることにより
音響整合をより良くさせるコンポジットトランスデュー
サが考えられている。

【００１３】この超音波トランスデューサとしては、例
えば、図１３に示すように、垂直方向に切断溝部２７を
形成し（例えば、振動子配列方向（アレイ方向）と振動
子配列方向に直交する方向（スライス方向））、切断溝
部２７に樹脂を充填する１−３型のコンポジットトラン
スデューサが代表的である。

【００１４】図１４にスライス方向から見たコンポジッ
トトランスデューサを示す。図１４に示すように、コン
ポジットトランスデューサは、圧電体１３ａと樹脂１３
ｂとの複合圧電体と、この複合圧電体の上面及び下面に
設けられた電極２１ａ，２１ｂとから構成される。

【００１５】このコンポジットトランスデューサにおい
ては、前記パルサーにより機械的振動を行なう有効な振
動部と、前記パルサーやレシーバ回路に接続され、電気
インピーダンスに寄与する電気的有効部とが一致してい
る。

【００１６】また、前記樹脂１３ｂなどの充填材として
は、シリコンなどの音響インピーダンスの低い部材が好
ましい。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、音響イ
ンピーダンスの低い部材は、比誘電率も低く、圧電体１
３ａと複合化した際における超音波トランスデューサの
電気インピーダンスが高くなる。

【００１８】すなわち、音響インピーダンスの低い部材
の体積分率を大きくして、圧電体の体積分率を小さくす
れば、比誘電率は下がり、電気インピーダンスは、比誘
電率の逆数に比例するので、超音波トランスデューサの
電気インピーダンスが高くなる。

【００１９】例えば、ＰＺＴの比誘電率は２０００程度
であるが、シリコンの比誘電率は２程度であり、圧電体
の体積分率が５０％では、比誘電率は約１０００、３０
％では約６００と小さくなる。

【００２０】ここで、受信信号の伝達効率は、超音波ト
ランスデューサの電気インピーダンスと受信系の電気イ
ンピーダンスとの分圧により決定されるため、超音波ト
ランスデューサの電気インピーダンスが小さくなるほ
ど、感度が高くなる。

【００２１】このため、圧電体の体積分率を小さくする
ことにより、圧電体と被検体との整合をとると、圧電体
と受信回路系との電気的整合が悪化し、受信感度が低下
してしまう問題があった。

【００２２】本発明の目的は、複合圧電体の音響インピ
ーダンスを小さくすると共に、電気インピーダンスも小
さくすることのできる超音波トランスデューサを提供す
ることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の手段を採用した。請求項１の発明
は、音響インピーダンスの異なる複数の素材からなる複
合圧電体と、この複合圧電体の上面及び下面に設けられ
る電極とを備え、この電極を介して前記複合圧電体に入
力された電気信号を機械的振動に変換すると共に機械的
振動を電気信号に変換する超音波トランスデューサであ
って、前記複合圧電体は、前記電極の一部分に対応して
分極され前記機械的振動を行う振動部と、この振動部の
電気インピーダンスを含めて前記電極全体に対応する圧
電体部分の電気インピーダンスを調整するインピーダン
ス調整部とを有することを要旨とする。

【００２４】この発明によれば、振動部は、前記電極の
一部分に対応して分極され前記機械的振動を行い、イン
ピーダンス調整部は、振動部の電気インピーダンスを含
めて前記電極全体に対応する圧電体部分の電気インピー
ダンスを調整するので、電気インピーダンスを小さくす
ることができる。また、音響インピーダンスに対して
は、振動部のみが寄与するので、従来のように、音響イ
ンピーダンスは複合圧電体の体積分率により小さくする
ことができる。

【００２５】請求項２の発明において、前記インピーダ
ンス調整部は前記電極の一部分以外の前記機械的振動を
行なわない非振動部の電気インピーダンスと前記振動部
の電気インピーダンスとにより電気インピーダンスを調
整することを要旨とする。

【００２６】この発明によれば、インピーダンス調整部
は前記電極の一部分以外の前記機械的振動を行なわない
非振動部の電気インピーダンスと前記振動部の電気イン
ピーダンスとにより電気インピーダンスを調整するの
で、電気インピーダンスを小さくすることができる。

【００２７】例えば、振動部と非振動部とを電極に対し
て並列接続すれば、電気インピーダンスは振動部の比誘
電率と非振動部の比誘電率との総和の逆数となるので、
このときの電気インピーダンスは振動部のみで構成され
る電気インピーダンスよりも小さくなる。

【００２８】請求項３の発明は、前記振動部を電源から
の電圧により分極し、分極された振動部と前記非振動部
との夫々を複数に切断して複数の振動子と複数の非振動
子とを形成し、切断溝部に前記素材を充填することを要
旨とする。

【００２９】この発明によれば、振動部を電源からの電
圧により分極し、分極された振動部と前記非振動部との
夫々を複数に切断して複数の振動子と複数の非振動子と
を形成し、切断溝部に前記素材を充填することで、前記
複合圧電体を形成することができる。

【００３０】請求項４の発明において、各非振動子の一
方向のサイズは各振動子の一方向のサイズよりも大き
く、各非振動子は、前記一方向に直交する方向に沿って
複数併設されることを要旨とする。

【００３１】この発明によれば、各非振動子の一方向の
サイズを各振動子の一方向のサイズよりも大きく、各非
振動子を、前記一方向に直交する方向に沿って複数併設
することで、各非振動子により電気インピーダンスが低
下する。

【００３２】請求項５の発明において、各非振動子の一
方向のサイズが各振動子の一方向のサイズの複数倍であ
ることを要旨とする。

【００３３】この発明によれば、各非振動子の一方向の
サイズを各振動子の一方向のサイズの複数倍とすれば、
非振動子の体積分率が大きくなるから、さらに、電気イ
ンピーダンスを低下させることができる。

【００３４】請求項６の発明は、複数の柱状圧電体から
なる前記振動部と各柱状圧電体間の溝部とを囲んで前記
非振動部を配置し、前記溝部に前記素材を充填し、電源
からの電圧により前記振動部を分極することを要旨とす
る。

【００３５】この発明によれば、複数の柱状圧電体から
なる前記振動部と各柱状圧電体間の溝部とを囲んで前記
非振動部を配置し、前記溝部に前記素材を充填し、電源
からの電圧により前記振動部を分極することで、前記複
合圧電体が形成されると共に、非振動部の体積分率が大
きくなるから、さらに、電気インピーダンスを低下させ
ることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の超音
波トランスデューサを図面を参照して説明する。

【００３７】＜実施の形態１＞図１に本発明の実施の形
態１の複合圧電体の外観図を示す。図２に実施の形態１
の超音波プローブをスライス方向から見た図を示す。図
３に超音波トランスデューサをスライス方向より見た図
を示す。

【００３８】図２に示す超音波プローブは、基材として
のバッキング材１１、複合圧電体１３、２層の音響整合
層１５ａ，１５ｂ、音響レンズ１７を備えて構成され
る。

【００３９】バッキング材１１は、短い超音波パルスを
発生するさせるために不要振動を吸収する。複合圧電体
１３は、バッキング材１１の上面に積層され、電気信号
を機械的振動（超音波）に変換すると共に機械的振動
（超音波）を電気信号に変換するもので、圧電セラミッ
クスなどからなる圧電振動子を含む。

【００４０】２層の音響整合層１５ａ，１５ｂは、被検
体の音響インピーダンスと複合圧電体１３の音響インピ
ータンスダンスとの整合を行なう。音響整合層１５ａ
は、複合圧電体１３の上面に積層され、音響整合層１５
ｂは、音響整合層１５ａの上面に積層される。音響レン
ズ１７は、音響整合層１５ｂに積層され、音場をよくす
るためにシリコンゴムなどからなる。

【００４１】図３に示す超音波トランスデューサは、図
１に示す複合圧電体１３と、この複合圧電体１３の上面
及び下面に設けられる電極２１ａ，２１ｂとからなる。

【００４２】複合圧電体１３の中央部付近には、圧電体
１３ａと樹脂１３ｂとを交互に配置した振動部１４が設
けられ、かつ、複合圧電体１３の両端部付近には、非振
動部１３ｃが設けられる。樹脂１３ｂは、例えばシリコ
ン樹脂などからなる。

【００４３】すなわち、電気的一素子のスライス方向の
中央部付近に１−３型構造の有効な振動部１４を配置
し、電気的一素子のスライス方向の外側に２−２型構造
の非振動部１３ｃを配置したものである。

【００４４】ここで、１−３型構造とは、振動部１４を
アレイ方向及びスライス方向に分割したものである。２
−２型構造とは、アレイ方向のみに非振動部１３ｃを分
割したものである。

【００４５】前記振動部１４は、上面及び下面の電極２
１ａ，２１ｂに接触して設けられ、分極されており、前
記機械的振動を行う部分である。前記非振動部１３ｃ
は、上面及び下面の電極２１ａ，２１ｂに接触して設け
られ、未分極であり、前記機械的振動を行なわない部分
である。

【００４６】前記振動部１４及び前記非振動部１３ｃか
らなる電気的有効部１８は、電極２１ａ，２１ｂを含む
電気的有効部分の電気インピーダンスを調整するインピ
ーダンス調整部を構成する。

【００４７】また、電極２１ａ，２１ｂには電気信号を
複合圧電体１３に供給するためのパルサー２３が電気的
に接続されており、また、電極２１ａ，２１ｂには複合
圧電体１３からの電気信号を増幅するための受信系の信
号増幅器２５が電気的に接続されている。

【００４８】次に、実施の形態１の超音波トランスデュ
ーサの製造方法を図４を参照して説明する。

【００４９】まず、図４（ａ）に示すように、ＰＺＴな
どの圧電体の内の有効な振動部１４に電源２２から電圧
を印加し、その振動部１４のみを分極する。

【００５０】次に、図４（ｂ）に示すように、スライス
方向に沿って、ｄｉｃｅ−ｆｉｌｌ法によって、図示し
ない切断機を用いて有効な振動部１４のみを複数に切断
する。また、アレイ方向に沿って、ｄｉｃｅ−ｆｉｌｌ
法によって、図示しない切断機を用いて有効な振動部１
４及び非振動部１３ｃを複数に切断することにより、複
数の振動子（圧電体１３ａ）と複数の非振動子とが形成
される。

【００５１】そして、図４（ｂ）に示す切断溝部２７に
樹脂１３ｂを充填すると、図１に示すように、１−３型
のコンポジットの有効な振動部１４と、２−２型のコン
ポジットの非振動部１３ｃとが形成される。

【００５２】この場合、各非振動子のスライス方向のサ
イズは、各振動子のスライス方向のサイズの約３倍程度
であり、各非振動子は、アレイ方向に沿って複数併設さ
れている。

【００５３】その後、図４（ｂ）に示すように、信号用
の電極２１ａ，２１ｂを振動部１４及び非振動部１３ｃ
の全面に付加する。

【００５４】以上のように構成された実施の形態１の超
音波トランスデューサにおいて、複合圧電体１３は、電
極２１ａ，２１ｂを介してパルサー２３及び信号増幅器
２５に接続される。

【００５５】振動部１４と非振動部１３ｃとは、上面及
び下面の電極２１ａ，２１ｂに接触して設けられている
ので、電気的有効部１８は、振動部１４と非振動部１３
ｃとの並列から構成されるから、電気的有効部１８の電
気インピーダンスは振動部１４の比誘電率と非振動部１
３ｃの比誘電率との総和の逆数となる。

【００５６】すなわち、このときの電気インピーダンス
は、振動部１４のみで構成される電気インピーダンスよ
りも小さくなる。

【００５７】また、音響インピーダンスに対しては、分
極されており機械的振動を行う振動部１４のみが寄与す
るので、従来のように、音響インピーダンスは複合圧電
体の体積分率により小さくすることができる。

【００５８】例えば、圧電体１３ａがＰＺＴで比誘電率
εを２０００とし、充填材である樹脂１３ｂがシリコン
樹脂で比誘電率εを２とし、圧電体の体積分率を３０％
として考える。従来では、比誘電率は、約６００とな
り、電気インピーダンスが高くなる。

【００５９】本発明の実施の形態１においては、有効な
振動部１４を１０ｍｍとし、非振動部１３ｃを４ｍｍと
すると、比誘電率が約１０００となる。このため、電気
インピーダンスが小さくなるから、電気インピーダンス
を約７０％改善することができる。

【００６０】＜実施の形態２＞次に、本発明の超音波ト
ランスデューサの実施の形態２を説明する。図５に本発
明の実施の形態２の複合圧電体の外観図を示す。図６に
実施の形態２の超音波トランスデューサをアレイ方向よ
り見た図を示す。

【００６１】図６に示す超音波トランスデューサは、ア
レイ方向より見たものであり、図３に示す実施の形態１
の超音波トランスデューサをスライス方向から見たもの
と構成が全く同じであるので、その詳細は省略する。

【００６２】すなわち、電気的一素子のアレイ方向の中
央部付近に１−３型構造の有効な振動部１４を配置し、
電気的一素子のアレイ方向の外側に２−２型構造の非振
動部１３ｃを配置したものである。

【００６３】次に、実施の形態２の超音波トランスデュ
ーサの製造方法を図７を参照して説明する。

【００６４】まず、ＰＺＴなどの圧電体の内の有効な振
動部１４に電源２２から電圧を印加し、その振動部１４
のみを分極する。

【００６５】次に、図７に示すように、アレイ方向に沿
って、ｄｉｃｅ−ｆｉｌｌ法によって、図示しない切断
機を用いて有効な振動部１４のみを複数に切断する。ま
た、スライス方向に沿って、ｄｉｃｅ−ｆｉｌｌ法によ
って、図示しない切断機を用いて有効な振動部１４及び
非振動部１３ｃを複数に切断することにより、複数の振
動子と複数の非振動子とが形成される。

【００６６】そして、図７に示す切断溝部２７に樹脂１
３ｂを充填すると、図５に示すように、１−３型のコン
ポジットの有効な振動部１４と、２−２型のコンポジッ
トの非振動部１３ｃとが形成される。

【００６７】この場合、各非振動子のアレイ方向のサイ
ズは各振動子のアレイ方向のサイズの複数倍であり、各
非振動子は、スライス方向に沿って複数併設される。

【００６８】その後、図７に示すように、信号用の電極
２１ａ，２１ｂを振動部１４及び非振動部１３ｃの全面
に付加する。

【００６９】以上のように構成された実施の形態２の超
音波トランスデューサにおいても、実施の形態１の超音
波トランスデューサと同様に、電気インピーダンス及び
音響インピーダンスは小さくなる。

【００７０】＜実施の形態３＞次に、本発明の超音波ト
ランスデューサの実施の形態３を説明する。図８に本発
明の実施の形態３の複合圧電体の外観図を示す。図９に
実施の形態３の超音波トランスデューサの製造方法を説
明する図を示す。

【００７１】図９に示す超音波トランスデューサは、電
気的一素子の中央部付近には１−３型構造の有効な振動
部１４を配置し、外側へ２−２型構造の非振動部１３
ｃ，１３ｄを配置したものである。

【００７２】非振動部１３ｃはアレイ方向に沿って複数
併設されると共に、スライス方向に沿って複数併設され
る。また、非振動部１３ｄは、超音波トランスデューサ
の端部に設けられ、非振動部１３ｄのアレイ方向及びス
ライス方向のサイズは、非振動部１３ｃの長手方向のサ
イズと同一サイズである。

【００７３】次に、実施の形態３の超音波トランスデュ
ーサの製造方法を図９を参照して説明する。

【００７４】まず、ＰＺＴなどの圧電体の内の有効な振
動部１４に電源２２から電圧を印加し、その振動部１４
のみを分極する。

【００７５】次に、図９に示すように、スライス方向の
両端の非振動部を残して、スライス方向に沿って、ｄｉ
ｃｅ−ｆｉｌｌ法によって、図示しない切断機を用いて
振動部１４及び非振動部１３ｃを複数に切断する。

【００７６】また、アレイ方向の両端の非振動部を残し
て、アレイ方向に沿って、ｄｉｃｅ−ｆｉｌｌ法によっ
て、図示しない切断機を用いて有効な振動部１４及び非
振動部１３ｃを複数に切断することにより、複数の振動
子と複数の非振動子とが形成される。

【００７７】そして、図９に示す切断溝部２７に樹脂１
３ｂを充填すると、図８に示すように、１−３型のコン
ポジットの有効な振動部１４と２−２型のコンポジット
の非振動部１３ｃ，１３ｄとが形成される。

【００７８】その後、図９に示すように、信号用の電極
２１ａ，２１ｂを振動部１４及び非振動部１３ｃ，１３
ｄの全面に付加する。

【００７９】以上のように構成された実施の形態３の超
音波トランスデューサにおいても、実施の形態１の超音
波トランスデューサと同様に、電気インピーダンス及び
音響インピーダンスは小さくなる。この場合、非振動部
１３ｃ，１３ｄの体積分率が大きくなるので、さらに、
電気インピーダンスを小さくすることができる。

【００８０】＜実施の形態４＞次に、本発明の超音波ト
ランスデューサの実施の形態４を説明する。図１０に本
発明の実施の形態４の複合圧電体の外観図を示す。図１
１に実施の形態４の超音波トランスデューサの製造方法
を説明する図を示す。

【００８１】図１１に示す超音波トランスデューサは、
実施の形態３と同様に、電気的一素子の中央部付近には
１−３型構造の有効な振動部１４を配置し、外側へ２−
２型構造の非振動部１３ｅを配置したものである。

【００８２】なお、非振動部１３ｅは、振動部１４を囲
んで配置され、分割されておらず、板状の圧電体材料で
ある。

【００８３】次に、実施の形態４の超音波トランスデュ
ーサの製造方法を図１１を参照して説明する。

【００８４】まず、射出方法により、有効な振動部１４
のみを柱状圧電体ロッドとし、溝部２７を隔てて、非振
動部１３ｅを形成する。その後に、溝部２７に樹脂１３
ｂを充填し、有効な振動部１４のみを分極する。その
後、信号用の電極２１ａ，２１ｂを振動部１４及び非振
動部１３ｅの全面に付加する。

【００８５】以上のように構成された実施の形態４の超
音波トランスデューサにおいても、実施の形態３の超音
波トランスデューサと同様に、電気インピーダンス及び
音響インピーダンスは小さくなる。この場合、非振動部
１３ｅの体積分率が実施の形態３の体積分率よりも大き
くなるので、さらに、電気インピーダンスを小さくする
ことができる。

【００８６】

【発明の効果】本発明によれば、振動部は、電極の一部
分に対応して分極され機械的振動を行い、インピーダン
ス調整部は、振動部の電気インピーダンスを含めて電極
全体に対応する圧電体部分の電気インピーダンスを調整
するので、電気インピーダンスを小さくすることができ
る。また、音響インピーダンスに対しては、振動部のみ
が寄与するので、従来のように、音響インピーダンスは
複合圧電体の体積分率により小さくすることができる。

【００８７】また、インピーダンス調整部は電極の一部
分以外の前記機械的振動を行なわない非振動部の電気イ
ンピーダンスと前記振動部の電気インピーダンスとによ
り電気インピーダンスを調整するので、電気インピーダ
ンスを小さくすることができる。

【００８８】例えば、振動部と非振動部とを電極に対し
て並列接続すれば、電気インピーダンスは振動部の比誘
電率と非振動部の比誘電率との総和の逆数となるので、
このときの電気インピーダンスは振動部のみで構成され
る電気インピーダンスよりも小さくなる。

【００８９】また、振動部を電源からの電圧により分極
し、分極された振動部と非振動部との夫々を複数に切断
して複数の振動子と複数の非振動子とを形成し、切断溝
部に素材を充填することで、複合圧電体を形成すること
ができる。

【００９０】また、各非振動子の一方向のサイズを各振
動子の一方向のサイズよりも大きく、各非振動子を、一
方向に直交する方向に沿って複数併設することで、各非
振動子により電気インピーダンスが低下する。

【００９１】また、各非振動子の一方向のサイズを各振
動子の一方向のサイズの複数倍とすれば、非振動子の体
積分率が大きくなるから、さらに、電気インピーダンス
を低下させることができる。

【００９２】また、複数の柱状圧電体からなる前記振動
部と各柱状圧電体間の溝部とを囲んで非振動部を配置
し、溝部に素材を充填し、電源からの電圧により振動部
を分極することで、複合圧電体が形成されると共に、非
振動部の体積分率が大きくなるから、さらに、電気イン
ピーダンスを低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の複合圧電体の外観図で
ある。

【図２】実施の形態１の超音波プローブをスライス方向
から見た図である。

【図３】実施の形態１の超音波トランスデューサをスラ
イス方向より見た図である。

【図４】実施の形態１の超音波トランスデューサの製造
方法を説明する図である。

【図５】本発明の実施の形態２の複合圧電体の外観図で
ある。

【図６】実施の形態２の超音波トランスデューサをアレ
イ方向より見た図である。

【図７】実施の形態２の超音波トランスデューサの製造
方法を説明する図である。

【図８】本発明の実施の形態３の複合圧電体の外観図で
ある。

【図９】実施の形態３の超音波トランスデューサの製造
方法を説明する図である。

【図１０】本発明の実施の形態４の複合圧電体の外観図
である。

【図１１】実施の形態４の超音波トランスデューサの製
造方法を説明する図である。

【図１２】従来の超音波プローブをスライス方向から見
た図である。

【図１３】従来の１−３型超音波トランスデューサの外
観図である。

【図１４】図１３に示す超音波トランスデューサのスラ
イス方向から見た図である。

【符号の説明】１１バッキング材１３複合圧電体１２，１３ａ圧電体１３ｂ樹脂１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ非振動部１４振動部１５ａ〜１５ｄ音響整合層１７音響レンズ１８電気的有効部１９ａ，１９ｂ電極２１ａ，２１ｂ電極２２電源２３パルサー２５信号増幅器２７切断溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音響インピーダンスの異なる複数の素材
からなる複合圧電体と、この複合圧電体の上面及び下面
に設けられる電極とを備え、この電極を介して前記複合
圧電体に入力された電気信号を機械的振動に変換すると
共に機械的振動を電気信号に変換する超音波トランスデ
ューサであって、前記複合圧電体は、前記電極の一部分に対応して分極さ
れ前記機械的振動を行う振動部と、この振動部の電気インピーダンスを含めて前記電極全体
に対応する圧電体部分の電気インピーダンスを調整する
インピーダンス調整部とを有することを特徴とする超音
波トランスデューサ。
【請求項２】前記インピーダンス調整部は、前記電極
の一部分以外の前記機械的振動を行なわない非振動部の
電気インピーダンスと前記振動部の電気インピーダンス
とにより電気インピーダンスを調整することを特徴とす
る請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】前記振動部を電源からの電圧により分極
し、分極された振動部と前記非振動部との夫々を複数に
切断して複数の振動子と複数の非振動子とを形成し、切
断溝部に前記素材を充填することを特徴とする請求項２
記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】各非振動子の一方向のサイズは各振動子
の一方向のサイズより大きく、各非振動子は、前記一方
向に直交する方向に沿って複数併設されることを特徴と
する請求項３記載の超音波トランスデューサ。
【請求項５】前記各非振動子の一方向のサイズが各振
動子の一方向のサイズの複数倍であることを特徴とする
請求項４記載の超音波トランスデューサ。
【請求項６】複数の柱状圧電体からなる前記振動部と
各柱状圧電体間の溝部とを囲んで前記非振動部を配置
し、前記溝部に前記素材を充填し、電源からの電圧によ
り前記振動部を分極することを特徴とする請求項２記載
の超音波トランスデューサ。