JPS61201598A - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 多数の電気音響変換極性を並べて配置した超音波探触子
において、電気音響変換素子を２群に分けると共に各群
の出力がそれぞれ反転するようにし、外来雑音成分の除
去を可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、超音波探触子に係り、特に超音波診断装置等
に用いられる多数の電気音響変換素子を並べた超音波探
触子において、探触子のリード線等から混入する外来雑
音成分の除去を可能とした超音波探触子に関するもので
ある。

超音波は、Ｘ線に比べて人体に対して悪影響を与えるこ
とが格段に少ないといわれており、このところ超音波を
利用した診断装置は副作用のない診断装置として重用さ
れている。

診断装置は人体を対象とした測定装置であり、できるだ
け正確でなければならず、特に外部からの雑音によって
その特性が左右されてはならない。

そのため外部雑音に影響されない超音波探触子が望まれ
ている。

〔従来の技術〕

従来の超音波探触子は、第４図に示すように、矢印方向
に分極された多数の電気音響変換素子１．１−を−列に
並べて構成される。電気音響変換素子１．１−・はＰＺ
Ｔのような圧電体より成り、その分極方向は図面に示す
ように全部同一方向とされる。各電気音響変換素子の表
面にはそれぞれ電極５．６が設けられ、リード線４が引
出されている。２は音響レンズ、３はλ／４整合層であ
る。

このような超音波探触子により超音波の送受信を行なう
。

（発明が解決しようとする問題点〕 このような超音波探触子によって、超音波の送受信を行
うと、例えば外部の雑音８がリード線４にとび込んでく
ると、これは電気音響変換素子１からの信号に重ねられ
てしまい、測定誤差の原因となる。特に、信号が微弱な
場合には、雑音成分によって測定が不可となってしまう
ことがあるが、従来の超音波探触子では信号と外来雑音
がすべて同相で入り、雑音を除去することができなかっ
た。

本発明は、このような点にかんがみてなされたものであ
り、簡単な構成で、外来雑音成分を除去ないし抑制でき
る超音波探触子を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の超音波探触子の原理図である。

第１図において、１１’はＰＺＴ等の圧電体より作られ
る電気音響変換素子であり、ここでは２個の電気音響変
換素子が示されているが、実際にはもっと多数の素子が
用いられる。電気音響変換素子１．１′は矢印に示すよ
うな方向に分極されており、図面から明らかなように夫
々逆方向に分極されている。１１．１１’は遅延回路で
あり、超音波の送信方向をかえるためやフォーカスさせ
るために用いられている。１２は位相反転器であり、電
気音響変換素子１′の出力を極性反転して加算器１０に
加える。

〔作用〕

超音波を受信する場合、電気音響変換素子１．１′の夫
々の起電力は、逆相となるが、加算される前に、位相反
転器１２で１方の変換素子の信号が反転されるので、同
相となり次段に送られる。

一方、リード線４部分で信号に重ねられた外来の雑音成
分Ｎは、位相反転器１２でその位相が逆転サレるので、
加算器１２の入力部分では、それぞれ逆相の雑音成分と
なり加算器１２のところで雑音成分は相殺されることに
なる。

本発明では、このようにして２つの電気音響変換素子の
信号成分はそのまま、雑音成分のみそれぞれ逆極性とし
て加算器に入力するので、雑音成分を除去ないし抑制で
きることとなる。

〔実施例〕

第２、図は本発明の一実施例である。第４図とともに説
明した従来例と同じ部材については同じ番号が付与され
ている。第２図（ａ）は第２図伽）の円内を拡大した図
面である。

第２図（ａｌにおいて、多数の並列にならべられた電気
音響変換素子１．１′は、それぞれ矢印Ａ、Ｂで示す方
向に分極されている。即ち、電気音響変換素子１は、矢
印Ａ方向に、電気音響変換素子１′は、矢印Ｂ方向に分
極されている。第２図（′ｂ）にみられるように、電気
音響変換素子ｍｌ’はそれぞれ同数となるようにグルー
ピングされている。図示の場合は、超音波探触子の左右
で半分づつグルービングされているが、これにかぎらず
、隣接する素子１個毎に交互に分極方向を変えても良く
、また数個づつ組にして分極方向を変えても良い。

電気音響変換素子１．１′にはその両面に電極５．６が
設けられており、その前面にはλ／４整合層３、音響レ
ンズ２を有し、後方にはバッキング材９が設けられてい
る。これらはいずれも従来より公知のものと同じ部材で
あって良い。

これら電気音響変換素子１．１′からの信号は第１図で
説明したように遅延回路１１．１１′を通過し、次に分
極方向がＢ方向の電気音響変換素子１′からの信号は位
相反転器１２を介して、それぞれ加算器１０に加えられ
る。

電気音響変換素子１．１′はそれぞれ分極方向が逆なの
で超音波を受信した場合には、それぞれ逆相の信号（起
電力）を生ずることになるが、これは加算器１０に入る
前の位相反転器１２により同相の起電力（信号）となり
、従来同様の超音波探触子としての動作が可能となる。

一方、電気音響変換素子１．１′のリード線部分に飛込
んでくる雑音成分Ｎについては、一方の電気音響変換器
１′が位相反転器１２を介して加算器１０に接続されて
いるところから、加算器１２の部分で、他方の電気音響
変換器１の側からの雑音成分と逆位相となり、打消され
ることとなる。

なお、遅延回路１１．１１′が挿入されているところか
ら、隣接する電気音響素子間では、わずかに位相がずら
されることとなるが、この場合でも雑音成分が低減され
る効果があることにはかわりがない。

第３図は、この発明の第２の実施例を示す図面である。

この実施例の場合には、電気音響変換素子は全部同じ方
向に分極されているが、ａ、ｂで示す２つのグループに
分けられている。そしてこの場合グループａに属する電
気音響変換素子の数とグループｂに属する電気音響変換
素子の数とを等しくする。第３図の場合グループｂをさ
らに２つに分はグループａの両端に配置しているが、こ
れに限らず中央から２つに分ける等種々の変形例があっ
て良い。

本発明に従って、グループａに属する電気音響変換素子
群を、グループｂに属する電気音響変換素子群より物理
的に前に位置させる。前進させる量は、使用する超音波
の波長の２分の１とする。

これにより電気音響変換素子の分極方向を逆にすること
なく、グループａ、グループｂの電気音響変換素子の受
信する超音波の位相を逆転することができる。

なお、この超音波探触子を用いて超音波を受信する時に
限らず、超音波を送信する時には、電気音響変換素子の
分極方向に合せて、印加する超音波を逆相にしたり、又
、配置された電気音響変換素子に合せて、印加する超音
波を逆相にすることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば極めて簡単な構
成によって、超音波探触子の外来雑音成分を逆相にして
これを除去ないし抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図は従来例
を示す図である。 ｌ、１　’−電気音響変換素子 ２−音響レンズ　　　　３−・λ／４整合層４−リード
線　　　　　５．６−・−電極８・−・雑音　　　　　
　　９−バッキング材１〇−加算器 １１．１１′・−遅延回路 １２・−位相反転器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の電気音響変換素子（１）を並列にならべた超
   音波探触子において、電気音響変換素子を２つのグルー
   プに分け、各グループの電気音響変換極性がそれぞれ逆
   極性となるようにしたことを特徴とする超音波探触子。 ２、電気音響変換素子の２つのグループの分極方向をそ
   れぞれ逆とすることにより電気音響変換極性を逆極性と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
   波探触子。 ３、電気音響変換素子の２つのグループのうちの１つの
   グループを使用する超音波の波長の２分の１だけ後方に
   位置させることにより電気音響変換極性を逆極性とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波探
   触子。