JPS5826257A - 超音波探触子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波探触子、特に複数の振動子が実質的に配
列された超音波探触子の改良に関する。

超音波ビームを被検体内に送受波して所望の断層画像を
表示できる超音波診断装置が周知であり、特に複数の振
動子が配列され所望の励振信号によってリニアあるいは
セクタ電子走査を行うことができる超音波探触子がこの
種の超音波診断装置に広く利用され、実時間で生体組織
の断層像を表示可能であるため、広範囲の診断、特に動
きのある臓器などに対して極めて有益な診断情報を提供
できる利点を有する。

従来、前述した超音波探触子には、圧電セラミックが振
動子として用いられていたが、この圧電セラミック振動
子では、互いに隣接した振動子間で干渉が生じやすく、
また配列された複数の振動子相互間に機械的あるいは電
気的に切り離すだめのカット溝を形成することが比較的
困難であり。

カット溝の幅をあまり小さくできないことがら、走査線
密度に制約が与えられるという欠点があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもので。

その目的は加工が容易で電気的特性に優れ、かつ隣接す
る振動子間の干渉が少ないため良好な送受波特性を得る
ことのできる改良された超音波探触子を提供することに
ある。

上記目的を達成するため、本発明は複数の振動子を配列
した超音波探触子において、振動子を一軸延伸成形され
た高分子圧電フィルムで形成し、前記高分子圧電フィル
ムの延伸方向と直角方向に振動子の配列方向を設定した
ことを特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例釡説明する。

本発明は振動子として高分子圧電フィルムを用い、その
機械的な加工容易性および安定した電気的特性を利用し
て隣接する振動子間ピッチを任意に選定可能であり、特
にピンチを従来の圧電セラミックと比較して著しく小さ
くできるという効果を奏することができ、まだ本発明に
おいては、前記高分子圧電フィルムを一軸延伸したフィ
ルムで形成し、この高分子圧電フィルムの電気音響結合
係数の特性を有効に利用したものである。

第１図には１本発明の第１実施例が示され、ポリ弗化ビ
ニリデンなどの高分子圧電フィルムから成る振動子１０
の表面に複数の細幅矩形状に配列された分割電極１２が
蒸着あるいはメッキなどによって付着形成されている。

従って、第１図における振動子ＩＯはそれ自体１枚の連
続したフィルムであるが、振動子としては分割電極１２
によって実質的に分割され、複数の配列されたアレー型
振動子を形成することとなる。

前述した分割電極１２のみによって振動子１０が配列方
向に実質的に分割されることは、本発明において、振動
子１０が一軸延伸成形された高分子圧電フィルムから成
ることに起因する。すなわち、本発明における振動子１
０は高分子圧電フィルムの切り出１７方向が配列方向に
対して正しく選択されており、第１図において、振動子
１ｏの配列方向は「２」方向で示され、この配列方向「
２」は高分子、圧電フィルムの一軸延伸された延伸方向
「１」および厚み方向「３」方向の両者に対し７て直角
方向に設定されている。この正しく設定された方向によ
シ、本発明でＩ／ｉ、前述した振動子１ｏがその配列方
向に対して電気音響結合係数が著しく小さくなることか
ら、単なる分割電極１２のみによる配列方向の分割でも
良好な振動子間分離を行うことが可能となる。

前述した高分子圧電フィルムの各方向における電気音響
結合係数は、それぞれ第１図の各方向に対して「１」方
向で０．１６、「２」方向で０．０３そして「３」方向
で０．２なる値となり、このことがら、振動子１０の配
列方向では、他の延伸方向および厚み方向に対して兄程
度の小さい電気音響結合係数となり、配列方向に対する
振動子相互間の結合が極めてわずかであることが理解さ
れる。

以上説明したように、第１実施例では、１枚の高分子圧
電フィルムで振動子１０を形成し、単に分割電極１２の
みで、あたかも複数の配列された振動子群を用いている
かのごとき特性を得ることができ、このような１枚の振
動子でも従来の圧電セラミックと比較して極めて良好な
振動子間分離を行い、配列方向の干渉が少ない、かつ配
列ピッチを小さくして走査線密度を上昇可能な探触子を
得ることができるという利点を有する。

もちろん、本発明で用いられる高分子圧電フィルムから
成る振動子は、その音響インピーダンスが従来の圧電セ
ラミックなどと比較して生体に近いので、このことから
、超音波励振のための周波数帯域を広くすることが可能
であり、またパルス幅を短くすることができる。

第２図には１本発明の他の実施例が示され、第１図と同
様であるが、第２実施例では、振動子１〇５− 自体が電極１２と同様に機械的に分割されている構造か
ら成り、この分割型振動子によれば、配列方向の静電結
合を小さくし、また振動子の厚み振動が互いに隣接する
振動子間で横波として伝わることを防止し、探触子の分
解能を更に改善することが可能となる。そして、本発明
においては、振動　　　・子として高分子圧電フィルム
が用いられているので、第２図の各素子間の切断あるい
はカット溝形成も極めて容易に、かつ正確に行うことが
可能である。

第３図には、本発明を用いて集束ビーム型探触子を形成
した状態が示され、振動子１０は音響バッキング材１４
上に固定され、更に振動子１０の送受波面側には音響マ
ツチング層１６および音響レンズ１８が積層配置され、
超音波ビームを所望深度で集束制御することが可能であ
る。

更に第４図には、第３図と類似する本発明に係る超音波
探触子の他の実施例が示され、この実施例では、高分子
圧電フィルムの可撓性を利用して振動子１０を湾曲させ
、第３図の音響レンズ１８を用６− いなくとも所望深度での集束作用を可能とした探触子が
示されている。

前述した実施例において、高分子圧電フィルムはポリ弗
化ビニリデンから形成されているが、高分子圧電フィル
ム材料としては、ポリ弗化ビニル、あるいは、これらを
主成分とする共重合体および高分子圧電フィルムにセラ
ミックなどの無機粉末を混合した材料から形成すること
も可能である。

以上説明したように１本発明によれば、高分子圧電フィ
ルムの各種特性を利用し、更に高分子圧電フィルムとし
て一軸延伸されたフィルムをその切り出し方向と配列方
向とを特定の方向に設定することによって振動子間の干
渉が少ない、かつ良好な特性の超音波探触子を得ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波探触子の第１実施例を示す
要部斜視図、 第２図は本発明の第２実施例を示す要部斜視図、第３図
および第４図はそれぞれ第１図に示した探触子の若干変
形された実施例を示す斜視図である。 １０・・・振動子 １２・・・分割電極。 出願人　アロカ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数の振動子を配列した超音波探触子におい
   て、振動子を一軸延伸成形された高分子圧電フィルムで
   形成し、前記高分子圧電フィルムの延伸方向と直角方向
   に振動子の配列方向を設定したことを特徴とする超音波
   探触子。