JPS59114994A - 超音波トランスデユ−サ− - Google Patents
超音波トランスデユ−サ−Info
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- JPS59114994A JPS59114994A JP57224658A JP22465882A JPS59114994A JP S59114994 A JPS59114994 A JP S59114994A JP 57224658 A JP57224658 A JP 57224658A JP 22465882 A JP22465882 A JP 22465882A JP S59114994 A JPS59114994 A JP S59114994A
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- ultrasonic transducer
- metal plate
- temperature
- flexible
- heating element
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4272—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
- A61B8/4281—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue characterised by sound-transmitting media or devices for coupling the transducer to the tissue
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/32—Sound-focusing or directing, e.g. scanning characterised by the shape of the source
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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】
本発明は超音波断層像を得る超音波診断装置等に用いら
れる可変焦点型の超音波トランスデ−一般に、機械的走
査方式の超音波診断装置に用いられている超音波トラン
スデユーサ−として第１図に示すものがある。
れる可変焦点型の超音波トランスデ−一般に、機械的走
査方式の超音波診断装置に用いられている超音波トラン
スデユーサ−として第１図に示すものがある。
第１図において、１は電圧が印加されることによって機
械的な励振を開始し超音波を発生させる圧電振動子、２
ａ ＋ ２ ｂはこの圧電振動子１に電界を与える電
極、３は上記超音波を集束させる音響レンズ機能を有す
るとともに上記圧電振動子１と超音波伝達媒質（不図示
）との音響的な整合をとるために設けられたレンズ型音
響整合層、４は上記圧電振動子１の励振停止の際に生ず
る不要な尾引きを速やかに停止させるダンピング層をそ
れぞれ示し、これらにて主要要素を構成している。そし
て、この主要要素はハウジング５内に収容され、外部か
ら挿入された同軸ケーブル６の芯線６ａと電極２ｂ、ま
た被覆線６ｂとハウジング５の内壁、電極２ａと ゝ
ハウジング５の内壁とがそれぞれリード線７ａ。
械的な励振を開始し超音波を発生させる圧電振動子、２
ａ ＋ ２ ｂはこの圧電振動子１に電界を与える電
極、３は上記超音波を集束させる音響レンズ機能を有す
るとともに上記圧電振動子１と超音波伝達媒質（不図示
）との音響的な整合をとるために設けられたレンズ型音
響整合層、４は上記圧電振動子１の励振停止の際に生ず
る不要な尾引きを速やかに停止させるダンピング層をそ
れぞれ示し、これらにて主要要素を構成している。そし
て、この主要要素はハウジング５内に収容され、外部か
ら挿入された同軸ケーブル６の芯線６ａと電極２ｂ、ま
た被覆線６ｂとハウジング５の内壁、電極２ａと ゝ
ハウジング５の内壁とがそれぞれリード線７ａ。
７ｂ＋７ｅにて電気的に接続されてしる。また、上記ハ
ウジング内には、上記リード線７ａ〜７ｃのハンダ付部
の保護及び外部からの湿気、ガス等の侵入防止のためシ
ールド層８が形成されている。
ウジング内には、上記リード線７ａ〜７ｃのハンダ付部
の保護及び外部からの湿気、ガス等の侵入防止のためシ
ールド層８が形成されている。
この様に構成された超音波トランスデユーサ−において
、同軸ケーブル７より人力された電気信号はリード線７
ａを介して電極２ｂに加えられ、圧電振動子１を励振し
て超音波を発生させる。この超音波はレンズ型音響整合
層３にて集束され、第１図のＡの方向に放射される。
、同軸ケーブル７より人力された電気信号はリード線７
ａを介して電極２ｂに加えられ、圧電振動子１を励振し
て超音波を発生させる。この超音波はレンズ型音響整合
層３にて集束され、第１図のＡの方向に放射される。
この時、放射される超音波がつくる音場が、レンズ型音
響整合層３の超音波放射面３ａの曲率半径Ｒによってど
のように変化するかを第２図（−） （ｂ） （ｃ）に
示す。
響整合層３の超音波放射面３ａの曲率半径Ｒによってど
のように変化するかを第２図（−） （ｂ） （ｃ）に
示す。
即ち第２図（ａ） （ｂ） （ｃ）は直径２ｒ、曲率半
径Ｒのレンズ型音響整合層３の超音波放射面３ａから放
射された超音波の音場をその音圧ごとに等高線で結んだ
ものであ多、横軸（Ｚ／Ｒ）は超音波放射面３ａの中心
からの距離ｚ６その曲率半径Ｒで除して規格化した値で
ある。さらに同図（、）は上記曲率半径Ｒが最も大きい
場合を示す図、同図（ｃ）は同じく最も小さい場合を示
す図、同図（ｂ）は同図（、）及び（ｃ）の中間の曲率
半径Ｒの場合を示す図である。
径Ｒのレンズ型音響整合層３の超音波放射面３ａから放
射された超音波の音場をその音圧ごとに等高線で結んだ
ものであ多、横軸（Ｚ／Ｒ）は超音波放射面３ａの中心
からの距離ｚ６その曲率半径Ｒで除して規格化した値で
ある。さらに同図（、）は上記曲率半径Ｒが最も大きい
場合を示す図、同図（ｃ）は同じく最も小さい場合を示
す図、同図（ｂ）は同図（、）及び（ｃ）の中間の曲率
半径Ｒの場合を示す図である。
第２図から明らかなように、超音波放射面３ａの曲率半
径Ｒが大きい程、深さ方向（横軸方向）に対する感度は
よシ深部まで向上する。しかしながら、超音波ビームの
幅はそれに伴なって太くなり、ビームの幅方向（縦軸方
向）、の分解能は低下する。一方、上記曲率半径Ｒを小
さくするのに伴なって焦点は近づき、焦点近傍のビーム
幅は小さくなる。従って、ビームの幅方向の分解能は向
上するが、よシ深部にある組織を描出する感度は非常に
悪くなる。
径Ｒが大きい程、深さ方向（横軸方向）に対する感度は
よシ深部まで向上する。しかしながら、超音波ビームの
幅はそれに伴なって太くなり、ビームの幅方向（縦軸方
向）、の分解能は低下する。一方、上記曲率半径Ｒを小
さくするのに伴なって焦点は近づき、焦点近傍のビーム
幅は小さくなる。従って、ビームの幅方向の分解能は向
上するが、よシ深部にある組織を描出する感度は非常に
悪くなる。
従って、遠近両距離を１つの超音波トランスデユーサ−
で高感度、高分解能にて検出することは不可能であシ、
遠距離の感度を向上させたシ、近距離の分解能を高めた
シするためには、その度ごとに超音波トランスデユーサ
を付は換えなければならなりという問題があった。従っ
て、特に超音波内視鏡の様に体内にトランスデユーサ−
を侵入させて診断する装置の様な場合、診断箇所ごとに
体外に取り出してトランスデユーサ−を付は換えるとい
うことは好ましくなく、その改善が望まれていた。
で高感度、高分解能にて検出することは不可能であシ、
遠距離の感度を向上させたシ、近距離の分解能を高めた
シするためには、その度ごとに超音波トランスデユーサ
を付は換えなければならなりという問題があった。従っ
て、特に超音波内視鏡の様に体内にトランスデユーサ−
を侵入させて診断する装置の様な場合、診断箇所ごとに
体外に取り出してトランスデユーサ−を付は換えるとい
うことは好ましくなく、その改善が望まれていた。
本発明は上記問題点に基づきなされたものであシ、その
目的とするところは、外部からの電気的入力によってそ
の超音波放射面の曲率半径を可変し得、その結果、遠近
側距離の診断を超音波トランスデユーサーの付は換えと
いう煩わしい方法を用いずに行ない得る超音波トランス
デユーサ−を提供することにある。
目的とするところは、外部からの電気的入力によってそ
の超音波放射面の曲率半径を可変し得、その結果、遠近
側距離の診断を超音波トランスデユーサーの付は換えと
いう煩わしい方法を用いずに行ない得る超音波トランス
デユーサ−を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するため、周囲温度の変化に伴
なって自らの曲率半径を変化させる凹面状の形状記憶合
金にてなる金属板と、この金属板の凹面部上に形成され
上記曲率半径と同等の曲率半径を有する可撓性圧電体膜
と、上記金属板の温度を制御して金属板の曲率半径を可
変させる温度制御部とを具備し、外部からの電気的入力
又は冷却媒体によって上記温度制御部が上記金属板の制
御を行ない、この金属板の曲率半径の変化に伴なって上
記可撓性圧電体膜の曲率半径を可変可能としたことを特
徴としている。
なって自らの曲率半径を変化させる凹面状の形状記憶合
金にてなる金属板と、この金属板の凹面部上に形成され
上記曲率半径と同等の曲率半径を有する可撓性圧電体膜
と、上記金属板の温度を制御して金属板の曲率半径を可
変させる温度制御部とを具備し、外部からの電気的入力
又は冷却媒体によって上記温度制御部が上記金属板の制
御を行ない、この金属板の曲率半径の変化に伴なって上
記可撓性圧電体膜の曲率半径を可変可能としたことを特
徴としている。
以下、図面に基づき本発明の第一〜第三の実施例につい
て説明する。なお第３図〜第５図を通し同一部分には同
一符号を付し、詳しい説明は省くことにする。
て説明する。なお第３図〜第５図を通し同一部分には同
一符号を付し、詳しい説明は省くことにする。
第３図は本発明の第一の実施例である超音波トランスデ
ユーサ−の主要部分を示す断面図である。なお、本図に
おいて第１図に示したハウジング５および同軸ケーブル
６等は図示していないが、上記主要部分は第１図と同様
なハウジング部内に収まるものとする。
ユーサ−の主要部分を示す断面図である。なお、本図に
おいて第１図に示したハウジング５および同軸ケーブル
６等は図示していないが、上記主要部分は第１図と同様
なハウジング部内に収まるものとする。
第３図において９は形状記憶合金からなる金属板、１０
はこの金属板９を加熱する可撓性面状発熱体（以下、単
に発熱体と略記する）、１１ａ、１１ｂはこの発熱体に
電力を供給するリード線、１２は上記金属板の凹面上に
形成された可撓性圧電体膜、１３はこの圧電体膜上に蒸
着等の方法によシ形成されたＡｕ ＃ Ａｇ ｇ＃の金
属膜、１４ ａ ＋ １４ ｂは上記圧電体膜を励振さ
せるための電力を供給するリード線である。
はこの金属板９を加熱する可撓性面状発熱体（以下、単
に発熱体と略記する）、１１ａ、１１ｂはこの発熱体に
電力を供給するリード線、１２は上記金属板の凹面上に
形成された可撓性圧電体膜、１３はこの圧電体膜上に蒸
着等の方法によシ形成されたＡｕ ＃ Ａｇ ｇ＃の金
属膜、１４ ａ ＋ １４ ｂは上記圧電体膜を励振さ
せるための電力を供給するリード線である。
上記可撓性圧電体Ｍ１２は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニ
リデン系）をはじめとする高分子圧電材料又は粉末状圧
電体を高分子化合物に分散して得る複合材料等からなる
もので、近年ＰＺＴ （ジルコン・チタン酸系磁器）に
替シ注目されているものである。これら高分子系の圧電
材料は従来一般的に使用されていたＰＺＴに比べ、■誘
電率が小さく■高周波において電気的整合が取り易い■
ｇ一定数（応力を電圧に変換する定数）が大きい■音響
インピーダンスが生体に近く、ＰＺＴを使用する場合に
必要な音響整合層が不要となるという利点に加え、フレ
キシブルであるという大きな特徴がある。
リデン系）をはじめとする高分子圧電材料又は粉末状圧
電体を高分子化合物に分散して得る複合材料等からなる
もので、近年ＰＺＴ （ジルコン・チタン酸系磁器）に
替シ注目されているものである。これら高分子系の圧電
材料は従来一般的に使用されていたＰＺＴに比べ、■誘
電率が小さく■高周波において電気的整合が取り易い■
ｇ一定数（応力を電圧に変換する定数）が大きい■音響
インピーダンスが生体に近く、ＰＺＴを使用する場合に
必要な音響整合層が不要となるという利点に加え、フレ
キシブルであるという大きな特徴がある。
この可撓性圧電体膜１２は前記金属板９の凹面上にｌ／
４波長の厚さにて形成され、金属板９と両方で汐波長の
共振をする様に設定される。
４波長の厚さにて形成され、金属板９と両方で汐波長の
共振をする様に設定される。
また前記金属板９に用いる形状記憶合金は熱弾性型マル
テンサイト変態を起こし得るとともに規則格子を形成す
る合金で、Ｎｉ−Ｔｉ合金またはＣｕ−Ａｔ−Ｎｉ 、
Ｎｉ−Ａ１合金等が挙げられる。これら畢 − の合金マルテンサイト変態開始温度Ｍ８は組成、粒径、
熱処理温度等によって変化するが、例えばＮｉ−Ｔｌ合
金であればＭ８は一５０〜１ｏｏ℃、Ｃｕ−Ａｔ−Ｎｉ
では一１４０〜１００℃で、Ｎｉ−Ａｔテは一１８０〜
１００’Ｃと広い温度範囲をとシうる。このマルテンサ
イト変態開始温度Ｍ１１に対し、逆変態開始温度Ａ、は
Ｎｉ−Ｔｉで１０℃、Ｃｕ−Ａｔ−Ｎｉで３５℃、Ｎｉ
−Ｔｉで１０℃それぞれ高いというように、これら合金
は比較的少ない温度変化にてマルテンサイト変態と逆変
態とを可逆的に移し得ると贋うのが大きな特徴となって
いる。従って本実施例の超音波トランスデユーサ−を体
内組織の観察に用いる時、マルテンサイト変態開始温度
Ｍ８が人間の体温よシ高く、しかも逆変態開始温度Ａ８
が体温の最高値以上でかつ人体が耐えられる温度以下で
あるような上記形状記憶合金（例えば逆変態開始温度Ａ
８が４５〜５０℃にあるＮｉ−Ｔ１合金）を用いれば良
い。このような合金にてなる金属板９は成形直後の母相
のみのＮｉ−Ｔｉ合金板（曲率半径Ｒ２，）を体温近く
の温度Ｔｓ（＜ＭＢ）の中で曲率半径Ｒ１（Ｒ１＜Ｒ２
）となるように凹面状に湾曲させることによって作られ
る。この曲率半径Ｒ，は周囲温度ｔ−’ｒｚ （＞Ａ
ｓ）に変化させない限シ変動しないが、なんらかの方法
でＴ２（＞Ａ８）に加熱されると元の母相状態°へ逆変
Ｍを起こし曲率半径Ｒ２に戻る。そこで、本実施例では
１上記金属板９ｔ−加熱する加熱部に可撓性面状発熱体
１０ｆ用いて、この発熱体１０にリード腺１１ｈ、１ｌ
ｂｆ介して任意に電流を流し、上記金属板９上に形成さ
れた可撓性圧電体膜１２の曲率半径をＲ１またはＲ２に
任意に選択できるようにしている。
テンサイト変態を起こし得るとともに規則格子を形成す
る合金で、Ｎｉ−Ｔｉ合金またはＣｕ−Ａｔ−Ｎｉ 、
Ｎｉ−Ａ１合金等が挙げられる。これら畢 − の合金マルテンサイト変態開始温度Ｍ８は組成、粒径、
熱処理温度等によって変化するが、例えばＮｉ−Ｔｌ合
金であればＭ８は一５０〜１ｏｏ℃、Ｃｕ−Ａｔ−Ｎｉ
では一１４０〜１００℃で、Ｎｉ−Ａｔテは一１８０〜
１００’Ｃと広い温度範囲をとシうる。このマルテンサ
イト変態開始温度Ｍ１１に対し、逆変態開始温度Ａ、は
Ｎｉ−Ｔｉで１０℃、Ｃｕ−Ａｔ−Ｎｉで３５℃、Ｎｉ
−Ｔｉで１０℃それぞれ高いというように、これら合金
は比較的少ない温度変化にてマルテンサイト変態と逆変
態とを可逆的に移し得ると贋うのが大きな特徴となって
いる。従って本実施例の超音波トランスデユーサ−を体
内組織の観察に用いる時、マルテンサイト変態開始温度
Ｍ８が人間の体温よシ高く、しかも逆変態開始温度Ａ８
が体温の最高値以上でかつ人体が耐えられる温度以下で
あるような上記形状記憶合金（例えば逆変態開始温度Ａ
８が４５〜５０℃にあるＮｉ−Ｔ１合金）を用いれば良
い。このような合金にてなる金属板９は成形直後の母相
のみのＮｉ−Ｔｉ合金板（曲率半径Ｒ２，）を体温近く
の温度Ｔｓ（＜ＭＢ）の中で曲率半径Ｒ１（Ｒ１＜Ｒ２
）となるように凹面状に湾曲させることによって作られ
る。この曲率半径Ｒ，は周囲温度ｔ−’ｒｚ （＞Ａ
ｓ）に変化させない限シ変動しないが、なんらかの方法
でＴ２（＞Ａ８）に加熱されると元の母相状態°へ逆変
Ｍを起こし曲率半径Ｒ２に戻る。そこで、本実施例では
１上記金属板９ｔ−加熱する加熱部に可撓性面状発熱体
１０ｆ用いて、この発熱体１０にリード腺１１ｈ、１ｌ
ｂｆ介して任意に電流を流し、上記金属板９上に形成さ
れた可撓性圧電体膜１２の曲率半径をＲ１またはＲ２に
任意に選択できるようにしている。
上記発熱体１０はシリコーン等の柔軟な樹脂にカーボン
やＡｔ粉の様な導電性微粒子を分散させたもので、ある
特定温度を超えると微粒子間の接触抵抗が急増し、この
特定温度を超えて発熱することのない定温加熱形光熱体
を用いて安以上の如く構成の主要部分を有する超音波ト
ランスデユーサ−を、例えば内視鏡の先端等に取シ付け
て人体内に挿入した場合、金属板９の温度は体温付近に
保たれるので、可撓性圧電体膜１２の曲率半径はＲ１で
あり、近距離の分解能を高めた超音波断層像を得ること
ができる・一方、遠距離の感度を高めたい場合には、人
体外部に引き出されたリード線１１ｍ、１１ｂに電流を
流すことによって発熱体１０を発熱させる。この時、金
属板９の温度は体温よフも上昇し、さらに逆変態開始温
度Ａｓを超えた後、上記可撓性圧電体膜の曲率半径ｋ
Ｒ２に変化させる。
やＡｔ粉の様な導電性微粒子を分散させたもので、ある
特定温度を超えると微粒子間の接触抵抗が急増し、この
特定温度を超えて発熱することのない定温加熱形光熱体
を用いて安以上の如く構成の主要部分を有する超音波ト
ランスデユーサ−を、例えば内視鏡の先端等に取シ付け
て人体内に挿入した場合、金属板９の温度は体温付近に
保たれるので、可撓性圧電体膜１２の曲率半径はＲ１で
あり、近距離の分解能を高めた超音波断層像を得ること
ができる・一方、遠距離の感度を高めたい場合には、人
体外部に引き出されたリード線１１ｍ、１１ｂに電流を
流すことによって発熱体１０を発熱させる。この時、金
属板９の温度は体温よフも上昇し、さらに逆変態開始温
度Ａｓを超えた後、上記可撓性圧電体膜の曲率半径ｋ
Ｒ２に変化させる。
この結果、遠距離の感度を高めた超音波断層像を得るこ
とができる。
とができる。
上記したような第１の実施例によれば、圧電体膜１２、
発熱体１０および金属膜′１３が全て可撓性であること
に加え、形状記憶合金である金属板９は、外部からの電
気的入力によって発熱する発熱体１０の温度に基づき二
種類の曲率半径をと９得るので、結果的には上記圧電体
膜１２が外部からの電気信号によって二種類の曲率半径
を選択的に形成させることができる。このため、遠近両
距離の診断を超音波トランスデユーサ−の付は換えをす
ることなしに行ない得る。また、加熱部に定温加熱形光
熱体を用いるので安全性を損うこともない。
発熱体１０および金属膜′１３が全て可撓性であること
に加え、形状記憶合金である金属板９は、外部からの電
気的入力によって発熱する発熱体１０の温度に基づき二
種類の曲率半径をと９得るので、結果的には上記圧電体
膜１２が外部からの電気信号によって二種類の曲率半径
を選択的に形成させることができる。このため、遠近両
距離の診断を超音波トランスデユーサ−の付は換えをす
ることなしに行ない得る。また、加熱部に定温加熱形光
熱体を用いるので安全性を損うこともない。
第４図は本発明の第二実施例である超音波トランスデユ
ーサ−の主要部分を示す断面図である。
ーサ−の主要部分を示す断面図である。
同図において第３図と異なる部分は加熱部である。本実
施例において、この加熱部は、セラミック発熱体１５と
、このセラミック発熱体１５からの熱を金属板９に伝達
する可撓性の熱伝導体１６とで構成されている。
施例において、この加熱部は、セラミック発熱体１５と
、このセラミック発熱体１５からの熱を金属板９に伝達
する可撓性の熱伝導体１６とで構成されている。
上記セラミック発熱体１５は正特性サーミスタであ多、
前記第一の実施例と同様、電流を流し過ぎてもある温度
以上にはならないという定温加熱形光熱体である。
前記第一の実施例と同様、電流を流し過ぎてもある温度
以上にはならないという定温加熱形光熱体である。
また、上記熱伝導体１５は導電性が良く柔軟性に富むシ
リコーンゴムで層状に形成されている。
リコーンゴムで層状に形成されている。
このような第二の実施例である超音波トランスデユーサ
−は、熱伝導体１６が可撓性であるため、金属板９の変
形を吸収し、セラミック発熱体１５の破壊を防止できる
。
−は、熱伝導体１６が可撓性であるため、金属板９の変
形を吸収し、セラミック発熱体１５の破壊を防止できる
。
上記第二の実施例によれば、よフ安全性の高い超音波ト
ランスデユーサ−にて、上述した第一の実施例の作用お
よび効果を呈することが可能である。
ランスデユーサ−にて、上述した第一の実施例の作用お
よび効果を呈することが可能である。
第５図は本発明の第三の実施例であシ、第４図に示した
主要部分を機械式走査型超音波内視鏡のヌキャナ部に設
置し、温度制御部として加熱部と冷却部とを備えたもの
である。なお、第５図ではリード線の図示は省略した。
主要部分を機械式走査型超音波内視鏡のヌキャナ部に設
置し、温度制御部として加熱部と冷却部とを備えたもの
である。なお、第５図ではリード線の図示は省略した。
第５図において、１７は超音波トランスデユーサ−から
放射する超音波を反射するスキャナミラー、１８はこの
スキャナミラーに回転駆動力を伝えるシャフト、１９は
冷却媒質である水（又は油であっても良い）、２ｏはこ
の水全体外から供給する導水管、２・１は水を停留させ
る冷却槽、２２は水を排出する排出孔、２３はシールド
層、２４はこれらを内包するハウジングである。
放射する超音波を反射するスキャナミラー、１８はこの
スキャナミラーに回転駆動力を伝えるシャフト、１９は
冷却媒質である水（又は油であっても良い）、２ｏはこ
の水全体外から供給する導水管、２・１は水を停留させ
る冷却槽、２２は水を排出する排出孔、２３はシールド
層、２４はこれらを内包するハウジングである。
上記の構成において、導水管２０を通って冷却槽２１に
停留した水は排水孔２２から排出され、再び回収される
。このため、発熱体１ｏの凸面側には水流が発生するた
め、金属板９は冷却される。曲率を可変する時は発熱体
を発熱させれば良く、この作用は第一および第二の実施
例と同様である。
停留した水は排水孔２２から排出され、再び回収される
。このため、発熱体１ｏの凸面側には水流が発生するた
め、金属板９は冷却される。曲率を可変する時は発熱体
を発熱させれば良く、この作用は第一および第二の実施
例と同様である。
上記の第三の実施例によれば、加熱時に比して冷却に時
間がかかるという欠点を補い、圧電体膜の曲率半径の迅
速な可変が可能である。
間がかかるという欠点を補い、圧電体膜の曲率半径の迅
速な可変が可能である。
以上説明したように、本発明によれば、可撓性の圧電体
膜と、形状記憶合金にてなる金属板の特徴をそれぞれ活
かし、温度を可変することによって上記圧電体膜の曲率
半径ヲ変えるようにしたので、外部からの電気的入力に
よってその曲率半径を可変し得、従来性な“っていた超
音波トランスデユーサ−の付は換えという煩わしい方法
を用いることなく、遠近側距離の診断を行ない得る超音
波トランスデユーサ−を提供できる。
膜と、形状記憶合金にてなる金属板の特徴をそれぞれ活
かし、温度を可変することによって上記圧電体膜の曲率
半径ヲ変えるようにしたので、外部からの電気的入力に
よってその曲率半径を可変し得、従来性な“っていた超
音波トランスデユーサ−の付は換えという煩わしい方法
を用いることなく、遠近側距離の診断を行ない得る超音
波トランスデユーサ−を提供できる。
第１図は従来の超音波トランスデユーサ−の構成を示す
断面図、第２図（、） （ｂ） （ｃ）は曲率半径のそ
れぞれ異なる超音波放射面から放射された超音波の音場
を示す図で、同図（、）は上記曲率半径が大きい時の音
場上示す図、同図（ｂ）は同中間の時の音場を示す図、
同図（ｃ）は同小さい時の音場を示す図、第３図は本発
明の第一の実施例である超音波トランスデユーサ−の主
要部分を示す断面図、第４図は本発明の第二の実施例で
ある超音波トランスデユーサ−の主要部分を示す断面図
、第５図は本発明の第三の実施例を示す図であシ、第４
図に示した主要部分を機械式走査型超音波内視鏡のスキ
ャナ部に設置した場合の構成を示す断面図である。 １・・・圧電振動子、Ｊ ａ ＋ ２ｂ・・・電極、３
・・・レンズ型音響整合層、４・・・ダンピング層、５
゜２４・・・ハウジング、６・・・同軸ケーブル、８゜
２３・・・シールド層、９・・・金属板、１０・・・可
撓性面状発熱体、１２・・・可撓性圧電体膜、ノ３・・
・金属膜、１５・・・セラミック発熱体、１６・・・熱
伝導体、１７・・・スキャナミラー、１８・・・シャフ
ト、１９・・・水、２０・・・導水管、２１・・・冷却
槽、２２・・・排出孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 第２図 第５図 ８
断面図、第２図（、） （ｂ） （ｃ）は曲率半径のそ
れぞれ異なる超音波放射面から放射された超音波の音場
を示す図で、同図（、）は上記曲率半径が大きい時の音
場上示す図、同図（ｂ）は同中間の時の音場を示す図、
同図（ｃ）は同小さい時の音場を示す図、第３図は本発
明の第一の実施例である超音波トランスデユーサ−の主
要部分を示す断面図、第４図は本発明の第二の実施例で
ある超音波トランスデユーサ−の主要部分を示す断面図
、第５図は本発明の第三の実施例を示す図であシ、第４
図に示した主要部分を機械式走査型超音波内視鏡のスキ
ャナ部に設置した場合の構成を示す断面図である。 １・・・圧電振動子、Ｊ ａ ＋ ２ｂ・・・電極、３
・・・レンズ型音響整合層、４・・・ダンピング層、５
゜２４・・・ハウジング、６・・・同軸ケーブル、８゜
２３・・・シールド層、９・・・金属板、１０・・・可
撓性面状発熱体、１２・・・可撓性圧電体膜、ノ３・・
・金属膜、１５・・・セラミック発熱体、１６・・・熱
伝導体、１７・・・スキャナミラー、１８・・・シャフ
ト、１９・・・水、２０・・・導水管、２１・・・冷却
槽、２２・・・排出孔。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第３図 第２図 第５図 ８
Claims (9)
- （１）凹面状に成形され周囲温度の変化に伴なって自ら
の曲率半径を変化させる形状記憶合金からなる金属板と
、この金属板の片面上に形成され上記曲率半径と同等の
曲率半径を有する可撓性圧電体膜と、前記金属板の温度
を制御する温度制御部とを具備したことを特徴とする超
音波トランスデユーサ−０ - （２）前記可撓性圧電体膜はポリフッ化ビニリデン系等
の高分子圧電材料にて形成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項記載の超音波トランステユーサー
。 - （３）前記可撓性圧電体膜は粉末状圧電体を高分子化合
物に分散して得る複合材料にて形成されたことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の超音波トランスデ
ユーサ−０ - （４）前記温度制御部は前記金属板を加熱する加熱部に
て形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の超音波トランスデユーサ−〇 - （５）前記温度制御部は前記金属板を加熱する加熱部と
、前記金属板を冷却する冷却部とからなることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載の超音波トランスデ
ユーサ−０ - （６）前記加熱部は前記金属板に密着する如く併設され
電気的入力によって発熱する可撓性面状発熱体にてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項ないし第（
５）項いずれか一項に記載の超音波トランスデユーサ−
０ - （７）前記加熱部は前記金属板に密着する如く併設され
た可撓性の熱伝導体と、この熱伝導体と密着しこの熱伝
導体を介して前記金属板と併設され電気的入力によって
発熱するセラミック発熱体とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第（４）項ないし第（５）項いずれか一
項に記載の超音波トランスデユーサ−０ - （８）前記可撓性面状発熱体は金属粉末粒子をシリコン
等の可撓性樹脂に分散して得、入力電力に係わらず特定
温度に達するとその後の温度は上昇しない複合材料から
なることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項記載の
超音波トランスデユーサ−０ - （９）前記セラミック発熱体は特定温度建て抵抗急変点
を有し入力電力に係わらず特定温度に達するとその後の
温度は上昇しない正特性サーミスタであることを特徴と
する特許請求の範囲第（７）項記載の超音波トランスデ
ユーサ−０００前記冷却部は、水または油等の冷却媒質
と、この冷却媒質を導く管と、この管から供給された上
記冷却媒質を停留し前記加熱部が配置される開口部およ
び上記冷却媒質を排出する排出孔を有する冷却槽とから
なることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の
超音波トランスデユーサ−０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224658A JPS59114994A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 超音波トランスデユ−サ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224658A JPS59114994A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 超音波トランスデユ−サ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114994A true JPS59114994A (ja) | 1984-07-03 |
Family
ID=16817171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57224658A Pending JPS59114994A (ja) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | 超音波トランスデユ−サ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114994A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118562U (ja) * | 1987-01-26 | 1988-08-01 | ||
| US4911170A (en) * | 1988-08-22 | 1990-03-27 | General Electric Company | High frequency focused ultrasonic transducer for invasive tissue characterization |
| WO2000045706A1 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Transurgical, Inc. | Intrabody hifu applicator |
| US8354616B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-01-15 | Corning Incorporated | Heater apparatus, system, and method for stabilizing a sheet material |
| WO2017001962A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Koninklijke Philips N.V. | Methods, apparatuses, and systems for coupling a flexible transducer to a surface |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739699A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
-
1982
- 1982-12-21 JP JP57224658A patent/JPS59114994A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739699A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118562U (ja) * | 1987-01-26 | 1988-08-01 | ||
| US4911170A (en) * | 1988-08-22 | 1990-03-27 | General Electric Company | High frequency focused ultrasonic transducer for invasive tissue characterization |
| WO2000045706A1 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Transurgical, Inc. | Intrabody hifu applicator |
| US8354616B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-01-15 | Corning Incorporated | Heater apparatus, system, and method for stabilizing a sheet material |
| WO2017001962A1 (en) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | Koninklijke Philips N.V. | Methods, apparatuses, and systems for coupling a flexible transducer to a surface |
| US11090027B2 (en) | 2015-06-30 | 2021-08-17 | Koninklijke Philips N.V. | Methods, apparatuses, and systems for coupling a flexible transducer to a surface |
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