JPS58131558A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS58131558A JPS58131558A JP1257282A JP1257282A JPS58131558A JP S58131558 A JPS58131558 A JP S58131558A JP 1257282 A JP1257282 A JP 1257282A JP 1257282 A JP1257282 A JP 1257282A JP S58131558 A JPS58131558 A JP S58131558A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducers
- frequency
- thickness
- ultrasonic
- ultrasonic pulse
- 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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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波探触子、特に必要に応じて音場媒？＋中
に向は送受波する超ｇ（反パルスビームの周波数を制菌
することの可能な超音波探触子に関する。、 超音波パルスを金属溶接部あるいは被検体１の音場媒質
中に向は送受波し、金属溶接部の損＋ｓ ４ｒｒ；出あ
るいは被検体の診断等を行う超音波探触子が知られてい
る。
に向は送受波する超ｇ（反パルスビームの周波数を制菌
することの可能な超音波探触子に関する。、 超音波パルスを金属溶接部あるいは被検体１の音場媒質
中に向は送受波し、金属溶接部の損＋ｓ ４ｒｒ；出あ
るいは被検体の診断等を行う超音波探触子が知られてい
る。
このような探触子を被検体内部を診１０１する超音波診
断装置に用いた場合、探触子から送波さＪ＋だ超音波パ
ルスビームは生体組織内部において日響インピーダンス
の異なる組織境界面で反射さね、この反射エコーが探触
子により再ひ受波さ！ｌる。、そして、受波された反射
エコーはその強度にｊ心じた信号に変換され、超音波診
断装置のブラウン着雪に診断像として表示される。
断装置に用いた場合、探触子から送波さＪ＋だ超音波パ
ルスビームは生体組織内部において日響インピーダンス
の異なる組織境界面で反射さね、この反射エコーが探触
子により再ひ受波さ！ｌる。、そして、受波された反射
エコーはその強度にｊ心じた信号に変換され、超音波診
断装置のブラウン着雪に診断像として表示される。
ここにおいて、前述した超音波パルスビームの送受波は
、超音波探触子に設けられた電気音響変換素子を介して
行われる。すなわち、励振信号を電気音響変換素子に印
加すると、超音波パ・Ｌスヒームが送波きれ、まだ反射
エコーがこの電気音響変換素子に印加きれると、変侯索
７からはその反射エコーの強さに応じた電気１丙号が出
力され、画法信号としてブラウン管等の表示装置に供給
さｉ＋る、ｌ ところで、超音波パルスビームの送受波にょシ得られる
診断像の分解能を高めるためには、超音波パルスビーム
の周波数を高くすることが好適である。しかし、筒周波
の超音波パルスビームは音場媒質、例えは、生体中での
減衰率が大きくなシ、深い被検部位での感度が低下する
という問題があり、深い被検部位の診断には適さない。
、超音波探触子に設けられた電気音響変換素子を介して
行われる。すなわち、励振信号を電気音響変換素子に印
加すると、超音波パ・Ｌスヒームが送波きれ、まだ反射
エコーがこの電気音響変換素子に印加きれると、変侯索
７からはその反射エコーの強さに応じた電気１丙号が出
力され、画法信号としてブラウン管等の表示装置に供給
さｉ＋る、ｌ ところで、超音波パルスビームの送受波にょシ得られる
診断像の分解能を高めるためには、超音波パルスビーム
の周波数を高くすることが好適である。しかし、筒周波
の超音波パルスビームは音場媒質、例えは、生体中での
減衰率が大きくなシ、深い被検部位での感度が低下する
という問題があり、深い被検部位の診断には適さない。
他方、周波数の低い超音波パルスビームは分解能は低い
が、音場媒質中での減衰率は小さいので、深い被検部位
の診断に適する。
が、音場媒質中での減衰率は小さいので、深い被検部位
の診断に適する。
従って、超音波パルスビームの送受波により得られる診
断像の画質を高めるためには、浅い被検部位の診断に周
波数の胃い超音波パルスビームを用い、深い被検部位の
診断に周波数の低い超音波パルスビームを用いる必要が
ある。
断像の画質を高めるためには、浅い被検部位の診断に周
波数の胃い超音波パルスビームを用い、深い被検部位の
診断に周波数の低い超音波パルスビームを用いる必要が
ある。
しかし１従来の超音波探触子は超音波パルスビームの周
波数を可変調整できないだめ、例えば、異なる深度の被
検部位から良好な診断像を得ようとする場合は、深度に
石じた周波数を有する複数本の超音波探触子を揃え、こ
れをその都度使い分けねばならないという欠点があった
。
波数を可変調整できないだめ、例えば、異なる深度の被
検部位から良好な診断像を得ようとする場合は、深度に
石じた周波数を有する複数本の超音波探触子を揃え、こ
れをその都度使い分けねばならないという欠点があった
。
本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたもので、
その目的は送受波する超音波パルスの周波数調整ができ
、被検体の被検部位の深さにかがわシなく優れた診断像
を得ることができる超音波探触子を提供することにある
。
その目的は送受波する超音波パルスの周波数調整ができ
、被検体の被検部位の深さにかがわシなく優れた診断像
を得ることができる超音波探触子を提供することにある
。
この目的を達成するだめに、本発明は励振制御されるこ
とにより音場媒質に向は超音波パルスビームを送波する
積層配置された複数の電気音響変換素子と、励振制御さ
れる電気音響変換素子の数を任意に選択し実質的な変換
素子環を制御する切替回路と、を備え、切替回路により
励振制御される電気音響変換素子の実質的な変換素子環
を制御して電気音響変換素子の共振周波数を制御するこ
とを特徴とする。
とにより音場媒質に向は超音波パルスビームを送波する
積層配置された複数の電気音響変換素子と、励振制御さ
れる電気音響変換素子の数を任意に選択し実質的な変換
素子環を制御する切替回路と、を備え、切替回路により
励振制御される電気音響変換素子の実質的な変換素子環
を制御して電気音響変換素子の共振周波数を制御するこ
とを特徴とする。
次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。
圧電材料で形成された電気音響変換素子の共振周波数は
変換素子環と一定の関係を有し、変換素子１７を制御す
ることにより、この素子から送波される超音波パルスビ
ームの周波数を制御できる。
変換素子環と一定の関係を有し、変換素子１７を制御す
ることにより、この素子から送波される超音波パルスビ
ームの周波数を制御できる。
ここにおいて、この素子から送受波される超音波パルス
ビームの周波数１と変換素子厚ｌとの間には ｆ ＝ Ｃ／２１ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・ （１）（Ｃは圧電材料中の音速）の関係
がある。本発明は超祿波パルスビームを送受波する電気
音響変換素子の実質的な変換素子環ｌを電気的に制御し
、単一の超音波探触子から送受波される超音波パルスビ
ームの周波数を高周波域から低周波域まで幅広く制御す
るこ表を特徴とする。
ビームの周波数１と変換素子厚ｌとの間には ｆ ＝ Ｃ／２１ ・・・・・・・・・・・・
・・・・・ （１）（Ｃは圧電材料中の音速）の関係
がある。本発明は超祿波パルスビームを送受波する電気
音響変換素子の実質的な変換素子環ｌを電気的に制御し
、単一の超音波探触子から送受波される超音波パルスビ
ームの周波数を高周波域から低周波域まで幅広く制御す
るこ表を特徴とする。
図には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施例が示
されており、バッキング層１０上に圧電材料で形成され
た複数個の電気音響変換素子１２，１４゜１６が順次積
層して接着され、最上層の変換素子１６の表面にはコー
ティング層１８が設けられている。
されており、バッキング層１０上に圧電材料で形成され
た複数個の電気音響変換素子１２，１４゜１６が順次積
層して接着され、最上層の変換素子１６の表面にはコー
ティング層１８が設けられている。
２０は励振制御する変換素子１２ 、１４ 、１６を任
意に選択する切替回路であり、各変換素子１２．１４．
１６にそれぞれ設けられた電極とリード線１０ａ ｌ
１２３１１４ａ ｌ １６ａを介して接続されている
。そして、この切替回路２０はリード線１０ａ ＋
１２ａ ＋ １４３． １６Ｘ１のいずれかの間に励
振電圧を印加し、励振させる変換素子１２，１４．１６
の数を選択することにより、超音波パルスビームを送受
波する変換素子の実質的な変換素子環を電気的に制御す
ることができる。
意に選択する切替回路であり、各変換素子１２．１４．
１６にそれぞれ設けられた電極とリード線１０ａ ｌ
１２３１１４ａ ｌ １６ａを介して接続されている
。そして、この切替回路２０はリード線１０ａ ＋
１２ａ ＋ １４３． １６Ｘ１のいずれかの間に励
振電圧を印加し、励振させる変換素子１２，１４．１６
の数を選択することにより、超音波パルスビームを送受
波する変換素子の実質的な変換素子環を電気的に制御す
ることができる。
従って、本発明の超音波探触子を用いて音場媒質に向は
超音波パルスビームを送受波する場合、超音波パルスビ
ームの周波数は次のようにして電気的に制御される。
超音波パルスビームを送受波する場合、超音波パルスビ
ームの周波数は次のようにして電気的に制御される。
まず高い周波数を有する超音波パルスビームを送受波す
る場合には、リード線１６ａ 、 １４．；１間に励
振電圧を印加する。この場合、変換素子１６の厚さをｌ
、とすれば、得られる周波数ｆ１は次式１式％（２） で与えられる値となる。
る場合には、リード線１６ａ 、 １４．；１間に励
振電圧を印加する。この場合、変換素子１６の厚さをｌ
、とすれば、得られる周波数ｆ１は次式１式％（２） で与えられる値となる。
また中程の周波数を有する超音波パルスビーノ、を送受
波する場合には、リード線１６ａ、１２ａ間に励振電圧
を印加する。この場合、変換素子１４の厚さをｌ、とす
れば、励振制御される変換素子の実質的変換素子厚は（
Ｊｌ ＋／？２ ）となり、得られる周波数ｆ、２は次
式 ％式％（３ で与えられる値となる。
波する場合には、リード線１６ａ、１２ａ間に励振電圧
を印加する。この場合、変換素子１４の厚さをｌ、とす
れば、励振制御される変換素子の実質的変換素子厚は（
Ｊｌ ＋／？２ ）となり、得られる周波数ｆ、２は次
式 ％式％（３ で与えられる値となる。
最後に、低い周波数を有する超音波パルスビームを送受
波する場合には、リード線１６ａ ｌ １０２間に励
振電圧を印加する。この場合、変換素子１２の厚さをｌ
、とすれば、励振制御される変換素子の実質的な変換素
子厚は（Ｊｌ ＋１２ ＋１３） となシ、得られる
周波数１８は次式 ％式％（ で与えられる値となる。
波する場合には、リード線１６ａ ｌ １０２間に励
振電圧を印加する。この場合、変換素子１２の厚さをｌ
、とすれば、励振制御される変換素子の実質的な変換素
子厚は（Ｊｌ ＋１２ ＋１３） となシ、得られる
周波数１８は次式 ％式％（ で与えられる値となる。
従って、本発明の超音波探触子を用いて被検体の診断を
行う場合には、被検体の被検部位の深さに応じて超音波
パルスビームの周波数を最適な値に制御することができ
、ブラウン管等の表示装置上に分解能および感度に優れ
た診断像を表示することができる。
行う場合には、被検体の被検部位の深さに応じて超音波
パルスビームの周波数を最適な値に制御することができ
、ブラウン管等の表示装置上に分解能および感度に優れ
た診断像を表示することができる。
本発明の超音波探触子を他の用途に使用する場合にも、
用途に応じて周波数を任意に制御することも可能となり
、また時間的に周波数をずらしてブラウン管上に画像表
示することも可能である。
用途に応じて周波数を任意に制御することも可能となり
、また時間的に周波数をずらしてブラウン管上に画像表
示することも可能である。
なお本実施例においては、３枚の電気音響変換素子１２
，１４．１６を積層したものを示したが、この電気音響
変換素子の積層枚数を多くすれは、史に細かい周波数制
御が可能となる。
，１４．１６を積層したものを示したが、この電気音響
変換素子の積層枚数を多くすれは、史に細かい周波数制
御が可能となる。
また本発明の超音波探触子は各種′電子走査型の探触子
として用いることも可能である。例えば、本発明の超音
波探触子をリニア電子走査型の探触子として形成する場
合には、図示の積層接着された電気音響変換素子の組を
複数組設け、これら各組をリニア電子走査型に配列すれ
ばよい。
として用いることも可能である。例えば、本発明の超音
波探触子をリニア電子走査型の探触子として形成する場
合には、図示の積層接着された電気音響変換素子の組を
複数組設け、これら各組をリニア電子走査型に配列すれ
ばよい。
前述のように、本発明によれば、音場媒質に向は超音波
パルスビームを送受波する電気音響変換素子の実質的変
換素子厚を制御して電気音響変換素子の共振周波数を制
御することができるため、単一の超音波探触子から送受
波される超廿波パルスビームの周波数を広帯域にわたり
制御することが可能となる。その結果、超音波探触子の
用途および被検部位に応じた最適な周波数で超音波パ）
（スビームを送受波でき、例えばブラウン管等の表示装
置に分解能および感度の優れた画像を表示するこ七がで
きる。
パルスビームを送受波する電気音響変換素子の実質的変
換素子厚を制御して電気音響変換素子の共振周波数を制
御することができるため、単一の超音波探触子から送受
波される超廿波パルスビームの周波数を広帯域にわたり
制御することが可能となる。その結果、超音波探触子の
用途および被検部位に応じた最適な周波数で超音波パ）
（スビームを送受波でき、例えばブラウン管等の表示装
置に分解能および感度の優れた画像を表示するこ七がで
きる。
図は本発明の超音波探触子の好適な実施例を示す説明図
である。 ＋２．１４．１６・・・電気音響変換素子２（）・・切
替回路。 出願人 アロカ株式会社 ３
である。 ＋２．１４．１６・・・電気音響変換素子２（）・・切
替回路。 出願人 アロカ株式会社 ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｍ Ｉｔｃｈ振ｉｌｌ Ｈされることにより音場媒質に
向は超音波パルスビームを送波する積層配置された複数
の電気音響変換素子と、励振制御される電気音響変換素
子の数を任意に選択し実質的な変換素子厚を！１ｉｌｌ
Ｊ＋する切替回路と、を備え、切替回路に↓り励振！
ｌｒ制御される電気音響変換素子の実質的な変換素ｒ−
厚を制御して７に気汗響変換素子の共振周波数を制御す
ることを特徴とする超音波探触子。 （２、特許請求の範囲（１）記載のＭｉ音彼探触子にお
いて、積層接当された複数の電気音響変換素子の組を複
数組設け、これら各組をリニア電子走査型に配列したこ
とを特徴とする超音波探触子、。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257282A JPS58131558A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1257282A JPS58131558A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131558A true JPS58131558A (ja) | 1983-08-05 |
Family
ID=11809067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1257282A Pending JPS58131558A (ja) | 1982-01-30 | 1982-01-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550900B2 (en) * | 2003-12-12 | 2009-06-23 | Stmicroelectronics Sa | Acoustic resonator device |
| JP2016010715A (ja) * | 2015-09-07 | 2016-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー制御装置、電子機器、及び超音波センサー制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728500A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
-
1982
- 1982-01-30 JP JP1257282A patent/JPS58131558A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728500A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550900B2 (en) * | 2003-12-12 | 2009-06-23 | Stmicroelectronics Sa | Acoustic resonator device |
| JP2016010715A (ja) * | 2015-09-07 | 2016-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー制御装置、電子機器、及び超音波センサー制御方法 |
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