JPS61170199A - 超音波変換器および超音波変換器システム - Google Patents

超音波変換器および超音波変換器システム

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JPS61170199A
JPS61170199A JP61009820A JP982086A JPS61170199A JP S61170199 A JPS61170199 A JP S61170199A JP 61009820 A JP61009820 A JP 61009820A JP 982086 A JP982086 A JP 982086A JP S61170199 A JPS61170199 A JP S61170199A
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    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、比較的高い比誘電率および高い音響インピー
ダンスを有する材料から成る圧電振動子がその上に配置
されている保持体と、この圧電振動子に少なくとも間接
的に隣接する第１の整合層と、第１の整合層の圧電振動
子と反対側の平面に少なくとも間接的に隣接する第２の
整合層とを有する超音波変換器および複数の超音波変換
器で構成した超音波変換器システムに関する。
〔従来の技術〕
医学超音波診断および非破壊材料検査には公知のように
超音波広帯域変換器が使用される。特に、できるかきり
わずかな損失で組織と超音波変換器との間の結合が行わ
れなければならない医学上の使用においては、されらの
変換器システムの電気−機械的および音響的特性の改良
が必要とされる。
たとえば２９ＸＩＯ’Ｐａ−５／ｍの音響インピーダン
スＺｏを有する圧電超音波変換器を広帯域で負荷、たと
えば約１．５Ｘ１０’　Ｐａ　−ｓ／ｍの音響インピー
ダンスｚＬを有する水に結合するためには、１つまたは
複数の整合層を圧電振動子と負荷との間に配置すること
ができる。文献（米国電気電子学会論文集音波および超
音波［（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　５
ｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ）　、第
Ｓ　ｕ　−２６巻、第６号、１９７９年１１月、第３８
５〜３９３頁）には、広州域かつ低損失の超音波変換器
の構成のためにいわゆるλ／４整合層の使用が推奨され
ている。理論から中間層の音響インピーダンスの決定式
が得られている。単一のλ／４整合層のめを使用する場
合にば、その音響インピーダンスの最適値は式Ｚ２＝（
Ｚｏ−ＺＬ）１″により与えられる。圧電振動子がセラ
ミックスまたはニオブ酸リチウムＬｉＮ１）０３から成
っており、また負荷がたとえば水である場合には、λ／
４整合層の音響インピーダンスは約６．６Ｘ１０６Ｐａ
−ｓ／ｍである。２つのλ／４整合層を超音波変換器と
負荷との間に配置する場合には、第１のλ／４整合層の
音響インピーダンスの最適値は式ＺＩ−（２０３，ｚＬ
）ｌ／４により、また第２のλ／４整合層の音響・イン
ピーダンスの最適値は式Ｚ２−（Ｚ（、−ＺＬ３）ｌ／
４により近似される。Ｚ。
−２９Ｘ］０６Ｐａ−ｓ／ｍを有するセラミックスまた
は二オフ酸すチうムＬｉＮｂ○３から成る圧電振動子お
よびＺＬ＝１．５Ｘ１０’Ｐａ−５／ｍを有する負荷で
は、第１のλ／４整合層の音響インピーダンスＺ１は約
１３．８Ｘ１０’Ｐａ−５／ｍ、また第２のλ／４整合
層の音響インピーダンスＺ２ば約３．ＩＸｌ　０６Ｐａ
−ｓ／ｍである。
この理論的な値は単一の周波数に対してのみ有効である
。従って、層厚みおよび音響インピーダンスが理論値か
られずかに偏差する整合層を有する広帯域超音波変換器
が良好な伝達特性を有し得ることが可能である。こうし
て第１のλ／４整合層に対してはたとえば石英ガラス（
Ｚ＝１３．１ｘ１０６Ｐａ−ｓ／ｍ）を、また第２のλ
／４整合層に対してはたとえばポリメタクリル酸メチル
エステルＰＭＭＡ　（Ｚ＝３．２　Ｘ　］　Ｏ’　Ｐ　
ａ−ｓ　７ｍ）を使用することができる。
セラミックス変換器が２つのλ／４整合層により１つの
負荷媒体、たとえば組織または水に整合される超音波変
換器は公知である。この変換器システムは約３Ｘ１０６
Ｐａ　−ｓ７ｍの音響インピーダンスを有するエポキシ
樹脂から成る１つのハソキングと１つのセラ・ミックス
変換器と約１０×１０６Ｐａ−ｓ／ｍの音響インピーダ
ンスを有するガラスから成る１つの第１のλ／４整合層
と約３Ｘ１０６Ｐａ−ｓ／ｍの音響インピーダンスを有
するポリアクリルまたはエポキシ樹脂から成る１つの第
２のλ／４整合層とを含んでいる。第１のλ／４整合層
としてのガラス板は粘性が非常に低い接着材により取イ
」けられている。接着層の厚みは約２μｍの範囲内にあ
る。第２のλ／４整合層としてのエポキシ樹脂は直接に
第１のλ／４整合層の上に注いでモールドされている（
超音波広帯域変換器の構成のための実験的研究、生物医
学技術（Ｂｉｏｍｅｄｉｚｉｎｉｓｃｈｅ　Ｔｅｃｈｎ
ｉｋ）　、第２７巻、第７〜８号、１９８２年、第１８
２〜１８５頁）。
この二重λ／４整合層によりセラミックス送信層の帯域
幅を改善することができる。この超音波変換器の帯域幅
は中心周波数の約６０〜７０％である。
さらに、比較的商い仕誘電率および高い音響インピータ
ンスを有する材料から成る１つの送信層と２つのλ／４
整合層とを含んでいる超音波変換器も公知である。送信
層の側の第１のλ／４整合層は約１４ｘｌＯ’Ｐａ・ｓ
／ｍの音響インピーダンスを有し、またたとえば磁器、
特にガラス状物質（ＭａＣＯｒ）、好ましくは石英ガラ
スから成っている。負荷の側の第２のλ／４整合層は約
４ｘ１０６Ｐａ−ｓ／ｍの音響インピーダンスを有し、
またたとえばポリ塩化ビニルＰｖＣ１特にポリフッ化ビ
ニリデンＰＶＤＦから成っており、また同時に受信層と
して設けられている。さらに、第１のλ／４整合層は同
時に受信層に対するハソキングとして設けられている。
この形態により、低反射かつ広帯域で１つの負荷に整合
される１つの送信層と１つの高感度かつ広帯域の受信層
とを有する超音波変換器が得られる（ヨーロッパ特許出
願公開第０１１８８３７号明細書、特開昭５９−１６１
８００号公報）。
この超音波変換器では帯域幅ＣＪ、理論から得られる音
響インピーダ、ンスの値を有するλ／・１斬合層により
改善された。文献から公知の値により整合層として使用
可能な材料の数は制限されており、またたとえば機械的
加工性のような他の材料特性が無視されている。しかし
、後者は特に直線状またはマトリックス状の超音波変換
器システムを構成する際には重要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従って、本発明の目的は、圧電振動子が広帯域で組織ま
たは水に音響的に整合され、かつ第１の整合層が一層簡
単な仕方で所定の形状に加工され得る超音波変換器を提
供することである。
本発明は、２つの整合層の使用の際に第１の整合層の音
響インピーダンスは、超音波変換器の帯域幅および感度
の著しい減少なしに、理論的な値を大幅に、たとえば５
０％以−１二超過し得るという認識に基づいている。
〔問題点を解決するだめの手段〕
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第１項に
記載の特徴により達成される。超音波変換器は圧電振動
子と負荷媒体との間に２つの整合層を有し、それらのう
ち圧電振動子の側の整合層ｔＪシリコンから成っている
。第１の整合層としてシリコンを選択することにより超
音波変換器は広帯域で組織またし才水に整合され、また
音響的に減結合された複数個の超音波変換器の直線状ま
たば７トリソクス状の配置の製造が相応に簡単化される
。
１つの共通の保持体−Ｌに超音波変換器を直線状または
７トリソクス状に配置する場合、両整合層はそれぞれ１
つの共通の層を形成する。第１の整合層はシリコンから
成っており、またたとえば直線状の溝を設けられている
。溝開口は第２の整合層と反対側の平面に向りられてお
り、こうしてこの平面を直線状またはマトリックス状の
配置の部分平面に分割している。これらの部分平面ば接
着材により超音波変換器の圧電振動子の共通の保持体と
反り・ｊ側の端面と結合される。溝は工・ッチング技術
により多数の幾何学的形状に製造され得る。
溝により機械的な過結合が減ぜられる。
第１の整合層のなかに好ましくは超音波変換器の送信お
よび受信制御のための電子部品が集積され得る。ごれは
コンパクトな直線状または７１−リソクス状の超音波変
換器システムの構成を容易にする。
〔実施例〕
第６図には、負荷媒体としての水（ＺＬ−１，５ｘｌ　
Ｑｌｉ　Ｐａ　−ｓ／ｍ）への種々の整合層を有するＰ
ＺＴ超音波変換器（Ｚｏ＝２９Ｘ１０６Ｐａ・ｓ／ｍ）
の送信および受信伝達係数の積Ｍが音波周波数ｆに関係
して示されている。１段の理想的なλ／４整合層（Ｚ＋
＝６．６Ｘ１０６Ｐａ−ｓ／ｍ）を有する超音波変換器
に対する曲線は参照符号Ａを付されている。曲１１およ
びＣはそれぞれ２段のλ／４整合層を有する場合の積Ｍ
を示す。
曲線Ｂに属する超音波変換器の第１のλ／４整合層の音
響インピーダンスは１３．８Ｘ１０’Ｐａ・ｓ／ｍであ
り、理論的な理想値に相当する。曲線Ｃば、第１のλ／
４整合層が理想値から著しく偏差する音響インピーダン
スＺ＋＝２０Ｘ１０’Ｐａ　−ｓ　／　ｍを有する超音
波変換器に属する。その帯域幅は中心周波数のほぼ６０
％であり、１段の理想的λ／４整合層のみを有する曲線
Ａの超音波変換器の帯域幅よりも明白に大きい。両方の
場合に第２のλ／４整合層はＰＶＤＦの音響インピーダ
ンス（Ｚ２−４Ｘ１０’　Ｐａ　−ｓ／ｍ）を有する。
こうして、この認識に基づいて、整合層として適する材
料に対して音響インピーダンス以外の選択規範を前面に
押し出すことか可能である。その際に主要な選択規範と
して特に直線状またはマトリックス状の超音波変換器配
置の構成のためには材料の構造的な形成可能性が考１．
ｔの対象になる。
ここで好ましりＣＪ材料として、既に広範囲な加工技術
が存在しているシリコンが考慮に値する。シリコンの音
響インピーダンスの値は］　９．５　Ｘ　］　０６Ｐａ
・ｓ　／　丁ｎであり、従って理論的な理想値１３．８
Ｘ］０’Ｐａ−５／ｍから著しく異なっている。（ｊＬ
っでシリコンは専門文献に２段整合層の第１の整合層と
して考慮に入れられなかった。
第７図には、第１の整合層か２０　ｘ　１０６Ｐ　ａ・
ｓ／ｍの合口インピーダンスを有し、第２の整合層が４
Ｘ１０６Ｐａ−ｓ／ｍの音響インピーダンスを有する超
音波変換器の伝達特性が示されている。第２の整合層の
厚みはλ／４である。第１の整合層の厚めがそれぞれ１
・λ／４．０．８・λ／４．１．２′・λ／４および０
．２・λ／４である超音波変換器に対して、相応の曲線
が参照符号ＣまたはＤまたはＥまた番よＦを付されてい
る。こうして送信および受信伝達係数の積の州域幅も最
大値も理論から必要とされる理想的なλ／４厚みの前後
の広い範囲でごくわずかしか整合層の厚みに関係しない
。０．２・λ／４の厚めの場合にも超音波変換器の帯域
幅は曲線へによる理想的な１段のλ／４整合層の場合よ
りも約４０％だけ良好である。
この認識に基づいて第１の整合層の厚みの選択の際に拡
張された可能性が生ずる。このことは、超音波変換器の
７トワツクス状または直線状配置において場合によって
は生ずる過結合の減少を顧慮して特に有利である。
第１図による実施例では超音波変換器２は保持体４、圧
電振動子６、第１の整合Ｎ８および第２の整合層１０を
含んでいる。第１の整合層８はＺ＝１９．５Ｘ１０６Ｐ
ａ−ｓ／ｍの高い音響インピーダンスを有するシリコン
から成っている。圧電振動子６は保持体４と接着材によ
り面結合されている。圧電振動子６には少なくとも間接
的に第１の整合層８が隣接している。第２の整合層ＩＯ
は図面には示されていない負荷、たとえば生物組織と第
１の整合層８との間に位置している。圧電振動子６は第
１の整合層８と、また第１の整合層８は第２の整合層１
０と好ましくは粘性の低い接着材にまり面結合されてい
る。圧電振動子（送信層）６としては比較的高い比誘電
率および高い音響インピーダンスを有する材料、たとえ
ば圧電セラミックス材料、好ましくはジルコン酸チタン
酸鉛ＰＺＴまたはメタニオブ酸鉛Ｐｂ（ＮｂＯ２）が用
いられる。第２の整合層１０の材料としては、たとえば
ポリ塩化ビニルＰＶＣ１特にポリフッ化ビニリデンＰＶ
ＤＦが用いられる。
第２の整合層１０は好ましくは同時に受信層として用い
られていてよい。この場合、ポリフッ化ビニリデンＰＶ
ＤＦ層は分極させられており、また図面には示されてい
ない電気端子を設けられている。
超音波変換器２の特別な実施例では、第１の整合層８の
なかに、超音波信号の送信および場合によっては受信の
ための図面には示されていない電子部品が簗積されてい
てよい。保持体４は好ましくは同しく少なくとも部分的
にシリコンから成っていてよい。この実施例では保持体
４も超音波信号の送信および場合によっては受信のため
の電子部品を含んでいてよい。
第２図による好ましい実施例では、１つの共通の保持体
１４の上に７トリソクスとして行１２０および列１２２
に配置されている複数個の超音波変換器１２が１つの超
音波変換器システムを形成している。超音波変換器１２
の第１の整合層１８として１つの共通の大面積のシリコ
ン層が設ｉ−１られており、その上面に１つの大面積の
ＰＶＤＦ箔が第２の整合層１１０として設ｉＪられてい
る。第１の整合層１８は、圧電振動子１６の側の平面２
０から第１の整合層１８のなかへ延びている直線状の溝
を設番１られている。たとえば７字形の横断面を有する
溝１１８が設けられていてよい。溝１１８の開口は第１
の整合Ｎ１８の圧電振動子１６の側の平面２０を部分平
面２２のマトリックスに分割する。柱状の圧電振動子１
６は、空気または高い機械的減衰を有する材料を含んで
いてよい隔離間隙１１６により互いに機械的に隔てられ
ている。
７字形の溝１１８は好ましくは異方性のエツチング処理
により製造される。高１１８の配置がホトリ１−グラフ
ィ法により被覆されている平面２０がシリコンの（１０
０）面により形成され、またＶ字形の溝１１８の側壁は
それぞれシリコンの（１１１）面から成っている。エツ
チング過程はこうして自ずから停止する。超音波変換器
システムのこの形成により高い分解能を有するこのマト
リックス配置をほぼ任意の大きさで実現することができ
る。さらに、第１の整合層１８のこの形成により機械的
な過結合が減ぜられる。なぜならば、整合層１８の厚み
ｄの一部分しか通しのシリコン層として存在していない
からである。７字形の溝１１８の深さｂはその開口の幅
により制限されている。圧電振動子１６の部分面２２と
、保持体１４と反対側の端面２４とは、圧電振動子１６
を第１の整合Ｎ１８にできるかぎり低損失で結合し得る
ように、好ましくは少なくともほぼ等大に選ばれる。し
かし、圧電振動子１６の上下間隔は、できるかぎり大き
な部分か圧電的に能動的な変換器面に到達するように、
好ましくはわずかな値に選ばれる。たとえば７０μｍの
隔離間隙１１６の幅では溝１１８の最大深さｂは約５０
μｍとなる。
整合層１８のλ／４厚めは約４　Ｍ　ｌｌｚの超音波周
波数では約５００μｍであり、従ってこの場合には溝に
より中断されないシリコン層の部分ａはなおも約４５０
μｍの厚みを有する。この部分ａば、機械的な漏話をで
きるかぎりわずかに保つため、好ましくはわずかな値に
制限される。整合層１８の厚みｄはこの目的でλ／４の
値の一部分、たとえば１００．ｏｍに減ぜられ得る。そ
の際、第６図および第７図かられかるように、第７図中
の曲線Ｆによるこの超音波変換器の帯域幅は第６図中の
曲線Ａによる理想的な１段のλ／４整合層を有する超音
波変換器の帯域幅よりも常に大きい。
１つの直線状または７トリソクス状超音波変換器システ
ムの縦断面を示す第３図による他の１つの実施例では、
第１の結合Ｊｉｉｆ１８は台形の溝２１８を設けられて
いる。これらの台形の溝は好ましくは同じくリトグラフ
ィ法および異方性エツチング処理により製造され、その
際にエツチング過程は所望の溝深ざの到達後に中断され
る。
第４図および第５図による他の２つの有利な実施例では
、第１の整合層１８はそれぞれほぼＵ字形の溝３１８ま
たは４１８を設けられている。平面２０から出発する溝
３１８または４１８の側壁３０は平面２０に対して垂直
である。これらの溝形状は、平面２０がシリコンの（１
１０）面により形成されるならば、同じくりＩ−グラフ
ィ法および異方性エツチング処理により製造される。台
形に終端する第４図による１３１８は、エツチング過程
が中断されるときに生ずる。７字形の先端を有する深い
溝４１８は、エツチング過程が自ずから停止するまでエ
ツチング過程が実行されるときに生ずる。この特に有利
な実施例では、溝により中断されない部分の厚みａはλ
／４厚みのシリコン層８において約ＩＯμｍないし２０
μｍの非常にわずかな値に選定されていてよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による超音波変換器の構成の概要を示す
断面図、第２図は超音波変換器システムのマトリックス
配置の有利な実施例を示す断面図、第３図ないし第５図
は直線状またはマトリックス状の超音波変換器システム
の他の有利な実施例の概要を示す断面図、第６図および
第７図はそれぞれ負荷媒体への相異なる整合層を有する
超音波変換器の送信および受信伝達係数の積Ｍと超音波
周波数ｆとの関係を示すグラフである。 ２・・・超音波変換器、４・・・保持体、６・・・圧電
振動子、８・・・第１の整合層、１０・・・第２の整合
層、１２・・・超音波変換器、１４・・・保持体、１６
・・・圧電振動子、１８・・・第１の整合層、２０・・
・平面、２２・・・部分面、２４・・・端面、１１６・
・・隔離間隙、１１８・・・溝、１２０・・・行、１２
２・・・列、２１８．３１８．４１８・・・溝。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）比較的高い比誘電率および高い音響インピーダンス
    を有する材料から成る圧電振動子（６）がその上に配置
    されている保持体（４）と、この圧電振動子（６）に少
    なくとも間接的に隣接する第１の整合層（８）と、第１
    の整合層（８）の圧電振動子（６）と反対側の平面に少
    なくとも間接的に隣接する第２の整合層（１０）とを有
    する超音波変換器（２）において、第１の整合層（８）
    がシリコンから成っていることを特徴とする超音波変換
    器。 ２）第１の整合層（８）がλ／４整合層であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波変換器。 ３）第２の整合層（１０）がλ／４整合層であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波変換器。 ４）圧電振動子が送信器であり、また第２の整合層（１
    ０）がポリフッ化ビニリデンＰＶＤＦから成る受信器で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
    波変換器。 ５）保持体（４）が少なくとも部分的にシリコンから成
    っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    超音波変換器。 ６）第１の整合層（８）のなかに超音波信号の送信およ
    び受信のための電子部品が集積されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第１頃ないし第５項のいずれか１項
    に記載の超音波変換器。 ７）保持体（４）のなかに超音波信号の送信および受信
    のための電子部品が集積されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第５項記載の超音波変換器。 ８）超音波変換器（１２）が１つの共通の保持体（１４
    ）上に直線状に配置され、超音波変換器は比較的高い比
    誘電率および高い音響インピーダンスを有する材料から
    成る圧電振動子がその上に配置されている保持体と、こ
    の圧電振動子に少なくとも間接的に隣接しシリコンから
    成る第１の整合層と、第１の整合層の圧電振動子と反対
    側の平面に少なくとも間接的に隣接する第２の整合層と
    を有することを特徴とする超音波変換器システム。 ９）超音波変換器（１２）が１つの共通の保持体（１４
    ）の上に行列の形態で行（１２０）および列（１２２）
    に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項記載の超音波変換器システム。 １０）超音波変換器（１２）の第１の整合層（１８）と
    して１つの共通のシリコン層を有することを特徴とする
    特許請求の範囲第８項または第９項記載の超音波変換器
    システム。 １１）超音波変換器（１２）の第２の整合層（１１０）
    として１つの共通のＰＶＤＦ箔を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１０項記載の超音波変換器システム
    。 １２）第１の整合層（１８）がその圧電振動子（６）の
    側の平面に、隔離間隙（１１６）が第１の整合層（１８
    ）内に延びるように溝（１１８、２１８、３１８および
    ４１８）を設けられていることを特徴とする特許請求の
    範囲第１０項記載の超音波変換器システム。 １３）Ｖ字形の横断面を有する溝（１１８）が設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の
    超音波変換器システム。 １４）台形の横断面を有する溝（２１８）が設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の超
    音波変換器システム。 １５）側壁が先ず互いに平行に延びており、次いで互い
    に傾けられており、続いて台形が生ずるように平坦にさ
    れている溝（３１８）が設けられていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１２項記載の超音波変換器システム
    。 １６）側壁が先ず互いに平行に延びており、次いでＶ字
    形が生ずるように互いに傾けられている溝（４１８）が
    設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１２
    項記載の超音波変換器システム。 １７）第１の整合層（１８）のなかに超音波信号の送信
    および受信のための電子部品が集積されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第８項ないし第１６項のいずれ
    か１項に記載の超音波変換器システム。 １８）保持体（１４）のなかに超音波信号の送信および
    受信のための電子部品が集積されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第８項または第９項記載の超音波変換
    器システム。
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DE (1) DE3501808A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007126069A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Panasonic Corporation 超音波探触子

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4976150A (en) * 1986-12-30 1990-12-11 Bethlehem Steel Corporation Ultrasonic transducers
US5065068A (en) * 1989-06-07 1991-11-12 Oakley Clyde G Ferroelectric ceramic transducer
US5038067A (en) * 1990-05-18 1991-08-06 Federal Industries Industrial Group Inc. Acoustic transducer
US5175709A (en) * 1990-05-22 1992-12-29 Acoustic Imaging Technologies Corporation Ultrasonic transducer with reduced acoustic cross coupling
US5160870A (en) * 1990-06-25 1992-11-03 Carson Paul L Ultrasonic image sensing array and method
US5220538A (en) * 1991-08-08 1993-06-15 Raytheon Company Electro-acoustic transducer insulation structure
WO1994005004A1 (de) * 1992-08-13 1994-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Ultraschallwandler
US5287331A (en) * 1992-10-26 1994-02-15 Queen's University Air coupled ultrasonic transducer
US5321332A (en) * 1992-11-12 1994-06-14 The Whitaker Corporation Wideband ultrasonic transducer
US5370120A (en) * 1992-12-08 1994-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Ultrasound imaging apparatus
US5373268A (en) * 1993-02-01 1994-12-13 Motorola, Inc. Thin film resonator having stacked acoustic reflecting impedance matching layers and method
US5553035A (en) * 1993-06-15 1996-09-03 Hewlett-Packard Company Method of forming integral transducer and impedance matching layers
US5434827A (en) * 1993-06-15 1995-07-18 Hewlett-Packard Company Matching layer for front acoustic impedance matching of clinical ultrasonic tranducers
US5460181A (en) * 1994-10-06 1995-10-24 Hewlett Packard Co. Ultrasonic transducer for three dimensional imaging
US5371717A (en) * 1993-06-15 1994-12-06 Hewlett-Packard Company Microgrooves for apodization and focussing of wideband clinical ultrasonic transducers
US5392259A (en) * 1993-06-15 1995-02-21 Bolorforosh; Mir S. S. Micro-grooves for the design of wideband clinical ultrasonic transducers
DE4325028B4 (de) * 1993-07-26 2005-05-19 Siemens Ag Ultraschall-Wandlereinrichtung mit einem ein- oder zweidimensionalen Array von Wandlerelementen
US5423319A (en) * 1994-06-15 1995-06-13 Hewlett-Packard Company Integrated impedance matching layer to acoustic boundary problems for clinical ultrasonic transducers
US5696423A (en) * 1995-06-29 1997-12-09 Motorola, Inc. Temperature compenated resonator and method
US5617065A (en) * 1995-06-29 1997-04-01 Motorola, Inc. Filter using enhanced quality factor resonator and method
US5596239A (en) * 1995-06-29 1997-01-21 Motorola, Inc. Enhanced quality factor resonator
US5724315A (en) * 1996-05-29 1998-03-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Omnidirectional ultrasonic microprobe hydrophone
US6011855A (en) * 1997-03-17 2000-01-04 American Technology Corporation Piezoelectric film sonic emitter
US7376236B1 (en) 1997-03-17 2008-05-20 American Technology Corporation Piezoelectric film sonic emitter
US5920146A (en) * 1997-06-05 1999-07-06 Motorola Inc. Electrode edge wave patterns for piezoelectric resonator
US5903087A (en) * 1997-06-05 1999-05-11 Motorola Inc. Electrode edge wave patterns for piezoelectric resonator
US6049159A (en) * 1997-10-06 2000-04-11 Albatros Technologies, Inc. Wideband acoustic transducer
US6050943A (en) 1997-10-14 2000-04-18 Guided Therapy Systems, Inc. Imaging, therapy, and temperature monitoring ultrasonic system
JP3926448B2 (ja) * 1997-12-01 2007-06-06 株式会社日立メディコ 超音波探触子及びこれを用いた超音波診断装置
US6359375B1 (en) * 1998-05-06 2002-03-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Method to build a high bandwidth, low crosstalk, low EM noise transducer
US6113546A (en) 1998-07-31 2000-09-05 Scimed Life Systems, Inc. Off-aperture electrical connection for ultrasonic transducer
US20050100181A1 (en) * 1998-09-24 2005-05-12 Particle Measuring Systems, Inc. Parametric transducer having an emitter film
US6850623B1 (en) * 1999-10-29 2005-02-01 American Technology Corporation Parametric loudspeaker with improved phase characteristics
US6406433B1 (en) * 1999-07-21 2002-06-18 Scimed Life Systems, Inc. Off-aperture electrical connect transducer and methods of making
US6307302B1 (en) 1999-07-23 2001-10-23 Measurement Specialities, Inc. Ultrasonic transducer having impedance matching layer
US20050195985A1 (en) * 1999-10-29 2005-09-08 American Technology Corporation Focused parametric array
US7914453B2 (en) 2000-12-28 2011-03-29 Ardent Sound, Inc. Visual imaging system for ultrasonic probe
JP2005503685A (ja) * 2001-01-22 2005-02-03 アメリカン・テクノロジー・コーポレーション 改良非平衡平面型磁気スピーカー
US6934402B2 (en) * 2001-01-26 2005-08-23 American Technology Corporation Planar-magnetic speakers with secondary magnetic structure
EP2000106B1 (en) * 2001-02-08 2010-06-09 Tyco Healthcare Group Lp Ultrasonic surgical instrument
US6758094B2 (en) * 2001-07-31 2004-07-06 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Ultrasonic transducer wafer having variable acoustic impedance
US6954406B2 (en) * 2003-03-04 2005-10-11 Jones Joie Pierce Acoustical source and transducer having, and method for, optimally matched acoustical impedance
CN100460871C (zh) * 2003-03-04 2009-02-11 茹瓦·皮尔斯·琼斯 制造换能器的方法和声能传输装置以及使声能匹配的制品
US20060280315A1 (en) * 2003-06-09 2006-12-14 American Technology Corporation System and method for delivering audio-visual content along a customer waiting line
US7564981B2 (en) * 2003-10-23 2009-07-21 American Technology Corporation Method of adjusting linear parameters of a parametric ultrasonic signal to reduce non-linearities in decoupled audio output waves and system including same
DE102004022838A1 (de) * 2004-05-08 2005-12-01 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Ultraschallwandler sowie Verfahren zur Herstellung desselben
ITBO20040449A1 (it) * 2004-07-19 2004-10-19 Dario Albarello Misuratore di rumore sismico portatile ad alte prestazioni per applicazioni ingegneristiche e geologiche
US7824348B2 (en) 2004-09-16 2010-11-02 Guided Therapy Systems, L.L.C. System and method for variable depth ultrasound treatment
US7393325B2 (en) 2004-09-16 2008-07-01 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for ultrasound treatment with a multi-directional transducer
US9011336B2 (en) * 2004-09-16 2015-04-21 Guided Therapy Systems, Llc Method and system for combined energy therapy profile
US7530958B2 (en) * 2004-09-24 2009-05-12 Guided Therapy Systems, Inc. Method and system for combined ultrasound treatment
US8444562B2 (en) 2004-10-06 2013-05-21 Guided Therapy Systems, Llc System and method for treating muscle, tendon, ligament and cartilage tissue
US10864385B2 (en) 2004-09-24 2020-12-15 Guided Therapy Systems, Llc Rejuvenating skin by heating tissue for cosmetic treatment of the face and body
US8535228B2 (en) 2004-10-06 2013-09-17 Guided Therapy Systems, Llc Method and system for noninvasive face lifts and deep tissue tightening
US9827449B2 (en) 2004-10-06 2017-11-28 Guided Therapy Systems, L.L.C. Systems for treating skin laxity
KR20170117205A (ko) 2004-10-06 2017-10-20 가이디드 테라피 시스템스, 엘.엘.씨. 초음파 치료 시스템
US8690778B2 (en) 2004-10-06 2014-04-08 Guided Therapy Systems, Llc Energy-based tissue tightening
US11235179B2 (en) 2004-10-06 2022-02-01 Guided Therapy Systems, Llc Energy based skin gland treatment
WO2006042163A2 (en) 2004-10-06 2006-04-20 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for cosmetic enhancement
US20060111744A1 (en) 2004-10-13 2006-05-25 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for treatment of sweat glands
US9694212B2 (en) 2004-10-06 2017-07-04 Guided Therapy Systems, Llc Method and system for ultrasound treatment of skin
US8133180B2 (en) 2004-10-06 2012-03-13 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for treating cellulite
US7758524B2 (en) 2004-10-06 2010-07-20 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for ultra-high frequency ultrasound treatment
US7530356B2 (en) * 2004-10-06 2009-05-12 Guided Therapy Systems, Inc. Method and system for noninvasive mastopexy
US11883688B2 (en) 2004-10-06 2024-01-30 Guided Therapy Systems, Llc Energy based fat reduction
US11724133B2 (en) 2004-10-07 2023-08-15 Guided Therapy Systems, Llc Ultrasound probe for treatment of skin
US11207548B2 (en) 2004-10-07 2021-12-28 Guided Therapy Systems, L.L.C. Ultrasound probe for treating skin laxity
EP1875327A2 (en) 2005-04-25 2008-01-09 Guided Therapy Systems, L.L.C. Method and system for enhancing computer peripheral saftey
US9049520B2 (en) 2006-01-20 2015-06-02 Akrion Systems Llc Composite transducer apparatus and system for processing a substrate and method of constructing the same
US9987666B2 (en) 2006-01-20 2018-06-05 Naura Akrion Inc. Composite transducer apparatus and system for processing a substrate and method of constructing the same
US9566454B2 (en) * 2006-09-18 2017-02-14 Guided Therapy Systems, Llc Method and sysem for non-ablative acne treatment and prevention
US7775110B2 (en) * 2006-09-22 2010-08-17 Denso Corporation Ultrasonic sensor
US8275137B1 (en) 2007-03-22 2012-09-25 Parametric Sound Corporation Audio distortion correction for a parametric reproduction system
TWI526233B (zh) 2007-05-07 2016-03-21 指導治療系統股份有限公司 利用聲波能量調製藥劑輸送及效能之系統
US20150174388A1 (en) 2007-05-07 2015-06-25 Guided Therapy Systems, Llc Methods and Systems for Ultrasound Assisted Delivery of a Medicant to Tissue
KR101226071B1 (ko) * 2007-11-06 2013-01-24 아크리온 테크놀로지즈 인코포레이티드 음향 에너지를 발생시키기 위한 장치, 및 그것을 만드는 방법
KR20110020293A (ko) 2008-06-06 2011-03-02 얼테라, 인크 코스메틱 치료 및 이미징 시스템 및 방법
US8531089B2 (en) * 2008-10-17 2013-09-10 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Array-type ultrasonic vibrator
CA2748362A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-01 Michael H. Slayton Methods and systems for fat reduction and/or cellulite treatment
US8264126B2 (en) 2009-09-01 2012-09-11 Measurement Specialties, Inc. Multilayer acoustic impedance converter for ultrasonic transducers
US8715186B2 (en) 2009-11-24 2014-05-06 Guided Therapy Systems, Llc Methods and systems for generating thermal bubbles for improved ultrasound imaging and therapy
CA2802862A1 (en) 2010-06-14 2011-12-22 Elwood G. Norris Improved parametric signal processing and emitter systems and related methods
US9149658B2 (en) 2010-08-02 2015-10-06 Guided Therapy Systems, Llc Systems and methods for ultrasound treatment
US9504446B2 (en) 2010-08-02 2016-11-29 Guided Therapy Systems, Llc Systems and methods for coupling an ultrasound source to tissue
US8857438B2 (en) 2010-11-08 2014-10-14 Ulthera, Inc. Devices and methods for acoustic shielding
EP2662154B1 (en) * 2011-02-15 2017-03-15 Halliburton Energy Services, Inc. Acoustic transducer with impedance matching layer
WO2013009785A2 (en) 2011-07-10 2013-01-17 Guided Therapy Systems, Llc. Systems and methods for improving an outside appearance of skin using ultrasound as an energy source
WO2013012641A1 (en) 2011-07-11 2013-01-24 Guided Therapy Systems, Llc Systems and methods for coupling an ultrasound source to tissue
WO2013106596A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Parametric Sound Corporation Amplification systems, carrier tracking systems and related methods for use in parametric sound systems
JP5972581B2 (ja) * 2012-01-23 2016-08-17 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置
US9263663B2 (en) 2012-04-13 2016-02-16 Ardent Sound, Inc. Method of making thick film transducer arrays
US8958580B2 (en) 2012-04-18 2015-02-17 Turtle Beach Corporation Parametric transducers and related methods
US8934650B1 (en) 2012-07-03 2015-01-13 Turtle Beach Corporation Low profile parametric transducers and related methods
US9510802B2 (en) 2012-09-21 2016-12-06 Guided Therapy Systems, Llc Reflective ultrasound technology for dermatological treatments
US9823104B2 (en) * 2013-02-21 2017-11-21 Rowe Technologies, Inc. Acquatic velocity scanning apparatus and methods
CN113648551A (zh) 2013-03-08 2021-11-16 奥赛拉公司 用于多焦点超声治疗的装置和方法
US10561862B2 (en) 2013-03-15 2020-02-18 Guided Therapy Systems, Llc Ultrasound treatment device and methods of use
US8903104B2 (en) 2013-04-16 2014-12-02 Turtle Beach Corporation Video gaming system with ultrasonic speakers
US8988911B2 (en) 2013-06-13 2015-03-24 Turtle Beach Corporation Self-bias emitter circuit
US9332344B2 (en) 2013-06-13 2016-05-03 Turtle Beach Corporation Self-bias emitter circuit
SG11201608691YA (en) 2014-04-18 2016-11-29 Ulthera Inc Band transducer ultrasound therapy
DE102015202396A1 (de) * 2015-02-11 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Ultraschallarray
KR102072353B1 (ko) 2015-05-11 2020-01-31 메저먼트 스페셜티스, 인크. 금속성 보호 구조를 갖는 초음파 트랜스듀서들을 위한 임피던스 매칭층
MX2018007094A (es) 2016-01-18 2018-11-09 Ulthera Inc Dispositivo de ultrasonido compacto que tiene un arreglo de ultrasonido anular perifericamente conectado electricamente a una placa de circuito impreso flexible y un metodo de montaje del mismo.
FI3981466T3 (fi) 2016-08-16 2023-10-03 Ulthera Inc Järjestelmiä ja menetelmiä ihon kosmeettista ultraäänihoitoa varten
GB2557345B (en) 2016-12-08 2021-10-13 Bae Systems Plc MIMO communication system and data link
WO2019164836A1 (en) 2018-02-20 2019-08-29 Ulthera, Inc. Systems and methods for combined cosmetic treatment of cellulite with ultrasound
DE102018206937A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Impedanzanpassungsvorrichtung, Wandlervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Impedanzanpassungsvorrichtiung
US11333016B2 (en) 2020-01-22 2022-05-17 Halliburton Energy Services, Inc. Ultrasonic transducer for measuring wellbore characteristics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848213U (ja) * 1981-09-29 1983-04-01 株式会社島津製作所 超音波探触子
JPS5848221U (ja) * 1981-09-30 1983-04-01 株式会社島津製作所 超音波診断装置の探触子
JPS58101616U (ja) * 1982-09-02 1983-07-11 松下電器産業株式会社 超音波プロ−ブ
JPS592311U (ja) * 1982-06-30 1984-01-09 株式会社島津製作所 超音波探触子
JPS59117964U (ja) * 1983-01-31 1984-08-09 日本電波工業株式会社 配列型探触子
JPS605133A (ja) * 1983-05-26 1985-01-11 アドバンスト・テクノロジ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド 振動モ−ドを改良した超音波変換器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS592311B2 (ja) * 1976-06-03 1984-01-18 大日本塗料株式会社 キレ−ト結合性エポキシ粉体塗料用樹脂組成物
JPS5353393A (en) * 1976-10-25 1978-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic probe
JPS5848221B2 (ja) * 1978-11-24 1983-10-27 ユニチカ株式会社 破裂防止散布孔を有する肥料・農薬散布ホ−スの製造法
JPS5848213B2 (ja) * 1980-05-07 1983-10-27 工業技術院長 流動層の整流器
US4366406A (en) * 1981-03-30 1982-12-28 General Electric Company Ultrasonic transducer for single frequency applications
US4427912A (en) * 1982-05-13 1984-01-24 Ausonics Pty. Ltd. Ultrasound transducer for enhancing signal reception in ultrasound equipment
DE3309236A1 (de) * 1983-03-15 1984-09-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Ultraschallwandler

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5848213U (ja) * 1981-09-29 1983-04-01 株式会社島津製作所 超音波探触子
JPS5848221U (ja) * 1981-09-30 1983-04-01 株式会社島津製作所 超音波診断装置の探触子
JPS592311U (ja) * 1982-06-30 1984-01-09 株式会社島津製作所 超音波探触子
JPS58101616U (ja) * 1982-09-02 1983-07-11 松下電器産業株式会社 超音波プロ−ブ
JPS59117964U (ja) * 1983-01-31 1984-08-09 日本電波工業株式会社 配列型探触子
JPS605133A (ja) * 1983-05-26 1985-01-11 アドバンスト・テクノロジ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド 振動モ−ドを改良した超音波変換器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007126069A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Panasonic Corporation 超音波探触子
KR101012558B1 (ko) 2006-04-28 2011-02-07 파나소닉 주식회사 초음파 탐촉자
JP4990272B2 (ja) * 2006-04-28 2012-08-01 パナソニック株式会社 超音波探触子
US8562534B2 (en) 2006-04-28 2013-10-22 Panasonic Corporation Ultrasonic probe

Also Published As

Publication number Publication date
DE3501808C2 (ja) 1989-04-27
US4672591A (en) 1987-06-09
JPH0553360B2 (ja) 1993-08-09
DE3501808A1 (de) 1986-07-24

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