JPS6129343A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS6129343A JPS6129343A JP14840984A JP14840984A JPS6129343A JP S6129343 A JPS6129343 A JP S6129343A JP 14840984 A JP14840984 A JP 14840984A JP 14840984 A JP14840984 A JP 14840984A JP S6129343 A JPS6129343 A JP S6129343A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic probe
- piezoelectric vibrator
- ultrasonic
- aperture
- light beam
- 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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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被検体に超音波信号を送信し、該被検体から
の超音波信号を受信する超音波探触子に係り、特に該超
音波探触子の開口面、感度を光束により制御できる構造
を持つ超音波探触子に関す□ る。
の超音波信号を受信する超音波探触子に係り、特に該超
音波探触子の開口面、感度を光束により制御できる構造
を持つ超音波探触子に関す□ る。
近年、医療分野等において、超音波を利用して被検体等
の診断を行う超音波診断装置が広く用いられている。
の診断を行う超音波診断装置が広く用いられている。
この超音波診断装置は、被検体内の組織や臓器が、それ
ぞれ異なる音響的特性を有することを利用している。
ぞれ異なる音響的特性を有することを利用している。
即ち、超音波ビームを被検体内に送出すると、該超音波
ビームは被検体内を伝搬する途中、異なった組織の境界
で、その一部が反射される為、この反射信号を検出□し
□てブラウン管等に表示させれば、該被検体内組織の□
音″響的特性の分布を表示させることができる。
ビームは被検体内を伝搬する途中、異なった組織の境界
で、その一部が反射される為、この反射信号を検出□し
□てブラウン管等に表示させれば、該被検体内組織の□
音″響的特性の分布を表示させることができる。
この場合、該超音波□ビームを被検体の所定被検部位に
沿って走査すると、ブラウン管上には、該被検体の所定
断層面が表示されることになり、健全な組織と、潰瘍組
−等とは音響的特性が異なるので、ブラウン管上に表示
されたパターンから、被検体内の組織の異常の有無、及
びその位置を知ることができる。
沿って走査すると、ブラウン管上には、該被検体の所定
断層面が表示されることになり、健全な組織と、潰瘍組
−等とは音響的特性が異なるので、ブラウン管上に表示
されたパターンから、被検体内の組織の異常の有無、及
びその位置を知ることができる。
このような超音波診断装置において、超音波ビームの送
受信波により、良好な超音波断層像を表示しようとする
場合、サイドローブが小さく、ビーム径も小さい良質の
超音波ビームを送受信できる超音波探触子が必要となる
。
受信波により、良好な超音波断層像を表示しようとする
場合、サイドローブが小さく、ビーム径も小さい良質の
超音波ビームを送受信できる超音波探触子が必要となる
。
［従来の技術と問題点〕
従来からよく使用されている円形の単板振動子は、第５
図にその概略の構造を示したように、単に圧電振動子２
の両面に電極となる導電性層１，３”。
図にその概略の構造を示したように、単に圧電振動子２
の両面に電極となる導電性層１，３”。
及びその放射面に音響レンズ９を接合したものであり、
サイドローブの小さい超音波ビームを形成することがで
きるが、開口面２Ｄが固定される為、焦点が調節できず
、その焦点は振動子面に接合された音響レンズ９により
、一定の深さ位置に固定されていた。
サイドローブの小さい超音波ビームを形成することがで
きるが、開口面２Ｄが固定される為、焦点が調節できず
、その焦点は振動子面に接合された音響レンズ９により
、一定の深さ位置に固定されていた。
又、従来方式の他の方式として、複数個に分割、形成さ
れた圧電振動子を持つ振動子アレイの各素子を電気的に
選択することにより、開口面を観測領域の深さに対応し
て制御する方式（図示せず）があるが、該圧電振動子が
分割されている為、上記単板の振動子と比較して、サイ
ドローブが太きいと云う欠点がある。
れた圧電振動子を持つ振動子アレイの各素子を電気的に
選択することにより、開口面を観測領域の深さに対応し
て制御する方式（図示せず）があるが、該圧電振動子が
分割されている為、上記単板の振動子と比較して、サイ
ドローブが太きいと云う欠点がある。
更に、この方式では、アレイ状に分割された圧電振動子
の選択に使用する電子回路の量が膨大であり、この傾向
は近年、より高い解像度を得る為に、超音波ビームが高
周波に移行しつつある為、圧電振動子アレイの一素子の
幅が益々小さくなりつつあること、及び圧電振動子の分
割が、これ迄の１次元のものから２次元へ拡張されつつ
ある事を考慮すると、益々強まることになるであろう。
の選択に使用する電子回路の量が膨大であり、この傾向
は近年、より高い解像度を得る為に、超音波ビームが高
周波に移行しつつある為、圧電振動子アレイの一素子の
幅が益々小さくなりつつあること、及び圧電振動子の分
割が、これ迄の１次元のものから２次元へ拡張されつつ
ある事を考慮すると、益々強まることになるであろう。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、被検体に対して超音波
ビームを送受信する単板の振動子で、開口面の形状を制
御できるもの、或いは高価な電気回路でなく、光により
超音波ビー°ムを送受信する １圧電振
動子を選択できる超音波振動子アレイを提供することを
目的とするものである。
ビームを送受信する単板の振動子で、開口面の形状を制
御できるもの、或いは高価な電気回路でなく、光により
超音波ビー°ムを送受信する １圧電振
動子を選択できる超音波振動子アレイを提供することを
目的とするものである。
そしてこの目的は、
＋１） 圧電振動子の少なくとも一方の電極が透明電
極であり、且つ該透明電極と上記圧電振動子との間に光
導電膜を備え、該光導電膜に照射する光束゛の形状、又
は強度により、該超音波探触子の開口。
極であり、且つ該透明電極と上記圧電振動子との間に光
導電膜を備え、該光導電膜に照射する光束゛の形状、又
は強度により、該超音波探触子の開口。
又は感度を制御する手段を備える。
（２） 上記圧電振動子を、音響的に絶縁された複数
個の振動子に分割して形成する。
個の振動子に分割して形成する。
（３） 上記制御手段に、上記圧電振動子を励振した
後の経過時間に対応して、上記光束の形状９強度を変化
させるように制御する機能を備える。
後の経過時間に対応して、上記光束の形状９強度を変化
させるように制御する機能を備える。
本発明の超音波探触子によって達成される。
即ち、本発明によれば、光束を照射すると、導電率が変
化する光導電膜を間に挟んで圧電振動子を電極でサンド
インチ構造としたものであるので、比較的簡単に、開口
面、感度の可変な超音波探触子を得ることができる効果
がある。
化する光導電膜を間に挟んで圧電振動子を電極でサンド
インチ構造としたものであるので、比較的簡単に、開口
面、感度の可変な超音波探触子を得ることができる効果
がある。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
第１図は、本発明を通用した超音波探触子の一例を示し
たもので、１は電極、２は圧電振動子、３は光導電膜、
４は透明電極、 ５．５’はそれぞれ上記電極１．４の
取り出し線である。
たもので、１は電極、２は圧電振動子、３は光導電膜、
４は透明電極、 ５．５’はそれぞれ上記電極１．４の
取り出し線である。
本図から明らかなように、本発明の超音波探触子は、圧
電振動子２を電極１と、光導電膜３を間に介して透明電
極４とでサンドインチにした構造を持つものである。
電振動子２を電極１と、光導電膜３を間に介して透明電
極４とでサンドインチにした構造を持つものである。
ここで、図示していない光学系より光束６が当該超音波
探触子に照射されると、該光束６は透明電極４を透過し
て光導電膜３に当たる。この結果、光導ｒｉ膜３の内、
光束６の照射された部分７の導電率が増大する。” この状態において、電極取り出し線５，５″間に駆動パ
ルス電圧が印加されると、この電圧は圧電振動子２に於
いては、該導電率が増大した部分７に接する部分に印加
され、従来の開口径２Ｄより小さい口径２ｄを持つ超音
波探触子として機能するようになる。
探触子に照射されると、該光束６は透明電極４を透過し
て光導電膜３に当たる。この結果、光導ｒｉ膜３の内、
光束６の照射された部分７の導電率が増大する。” この状態において、電極取り出し線５，５″間に駆動パ
ルス電圧が印加されると、この電圧は圧電振動子２に於
いては、該導電率が増大した部分７に接する部分に印加
され、従来の開口径２Ｄより小さい口径２ｄを持つ超音
波探触子として機能するようになる。
従って、該照射する光束６の口径を光学系において制御
することにより、当該超音波探触子の開口径を変えるこ
とができる。
することにより、当該超音波探触子の開口径を変えるこ
とができる。
次に、”入力インピーダンスがＲ１の増幅器８で、上記
本発明の超音波探触子の受信信号を増幅する場合、上記
照射する光束６の強度を制御することにより、受信感度
を制御することが可能となる。
本発明の超音波探触子の受信信号を増幅する場合、上記
照射する光束６の強度を制御することにより、受信感度
を制御することが可能となる。
第２図は、この場合の等価回路を示したもので、信号源
（即ち、圧電振動子の受信信号）の電圧をＶｓ＋ 出力
抵抗をＲｓ、光導電膜の抵抗をＲ３とすると、この増幅
Ｂ８に対する入力電圧Ｖｌは、Ｖｌ ＝Ｖｓ ・ （
Ｒ１／Ｒｓ＋Ｒ３＋Ｒ１）で表される。
（即ち、圧電振動子の受信信号）の電圧をＶｓ＋ 出力
抵抗をＲｓ、光導電膜の抵抗をＲ３とすると、この増幅
Ｂ８に対する入力電圧Ｖｌは、Ｖｌ ＝Ｖｓ ・ （
Ｒ１／Ｒｓ＋Ｒ３＋Ｒ１）で表される。
第３図は、光導電膜３の抵抗値Ｒ３が光束６の照度によ
り変化する様子を示したもので、ｖｌは増幅器８に対す
る入力電圧、 Ｒ３は光導電膜３の抵抗値を示している
。
り変化する様子を示したもので、ｖｌは増幅器８に対す
る入力電圧、 Ｒ３は光導電膜３の抵抗値を示している
。
本図から明らかな如く、照度が増大すると上記抵抗値Ｒ
３が減少し、入力電圧ｖ１が増大する。又、逆に照度を
小さくすれば、抵抗値Ｒ３が増大し、入力電圧ｖ１が減
少することになる。
３が減少し、入力電圧ｖ１が増大する。又、逆に照度を
小さくすれば、抵抗値Ｒ３が増大し、入力電圧ｖ１が減
少することになる。
従って、上記信号源の電圧Ｖｓが変化する場合、照度を
制御して、光導電膜３の抵抗値Ｒ３を変えることにより
、増幅器８に対する入力電圧ｖ１を一定に保つことがで
きる。
制御して、光導電膜３の抵抗値Ｒ３を変えることにより
、増幅器８に対する入力電圧ｖ１を一定に保つことがで
きる。
上記信号源の電圧νＳを、本発明の超音波探触子の受信
信号とすると、該超音波探触子を励振した後の超音波受
信信号は、該励振後の時間経過と共に減衰するので、当
該受信信号Ｖｓの減衰に対応して、光束６の形状１強度
を変化させて、光導電膜３に対する照度を制御すること
により、該受信信号を増幅する増幅器８に対する入力電
圧ｖ１を一定に保つことができる。
信号とすると、該超音波探触子を励振した後の超音波受
信信号は、該励振後の時間経過と共に減衰するので、当
該受信信号Ｖｓの減衰に対応して、光束６の形状１強度
を変化させて、光導電膜３に対する照度を制御すること
により、該受信信号を増幅する増幅器８に対する入力電
圧ｖ１を一定に保つことができる。
第４図は、本発明の他の実施例を示したもので、１）〜
１８は圧電振動子アレイの断面構造を示し、１）ａ”１
８ａ、 １ｌｂ−１８ｂ、 ｌｌｃ〜１８ｃ等はその平
面構造を示している。
１８は圧電振動子アレイの断面構造を示し、１）ａ”１
８ａ、 １ｌｂ−１８ｂ、 ｌｌｃ〜１８ｃ等はその平
面構造を示している。
本実施例の第１図の例と異なる所は、上記のように圧電
振動子２が音響的に、互いに絶縁された複数個の振動子
に一分割されている点にある。
振動子２が音響的に、互いに絶縁された複数個の振動子
に一分割されている点にある。
第１図の振動子では、エツジ効果により、選択された面
より大きい部分に駆動電圧がかかったり、予想外の振動
モードが発生する問題があった。
より大きい部分に駆動電圧がかかったり、予想外の振動
モードが発生する問題があった。
上記、互いに音響的に絶縁された振動子アレイ構造を持
つ本超音波探触子においては、光束６を照射すると、該
照射された部分内の振動子素子のみが選択される。
つ本超音波探触子においては、光束６を照射すると、該
照射された部分内の振動子素子のみが選択される。
例えば、近距離の診断領域を観察する場合は、開口面を
小さくする必要があるので、本図の２４で示した部分（
２重斜線で示す）にのみ、上記光束６を照射し、遠距離
の診断領域を観察する場合には、より広い開口面が必要
となるので、本図の２５で示した部分（斜線で示す）に
のみ、上記光束６を照射するようにすることにより、開
口面の制御を行うことができる。
小さくする必要があるので、本図の２４で示した部分（
２重斜線で示す）にのみ、上記光束６を照射し、遠距離
の診断領域を観察する場合には、より広い開口面が必要
となるので、本図の２５で示した部分（斜線で示す）に
のみ、上記光束６を照射するようにすることにより、開
口面の制御を行うことができる。
又、当該超音波探触子アレイに対して、光束６を走査す
ることにより、被検体に対する超音波ビームを走査させ
ることもできる。
ることにより、被検体に対する超音波ビームを走査させ
ることもできる。
以上、詳細に説明したように、本発明の超音波探触子は
、光束を照射すると、導電率が変化する光導電膜を間に
挟んで圧電振動子を透明電極でサンドインチにした構造
を持つので、比較的簡単に、開口面、感度の可変な超音
波探触子を得ることができる効果がある＝ ・
、光束を照射すると、導電率が変化する光導電膜を間に
挟んで圧電振動子を透明電極でサンドインチにした構造
を持つので、比較的簡単に、開口面、感度の可変な超音
波探触子を得ることができる効果がある＝ ・
第１図は本発明の二束施例を示した図。
第２図は本発明の超音波探触子の受信信号を増幅する場
合、′照射光束？強度を制御することにより受信感度を
制御することができる場合の等価回路、 を示した図。 、第３図は光導電膜の抵抗値が照度により変化する様子
を示した図。 第４図は本発明の他の実施例を示した図。 来方式あ超音波探触子の構造を概略図 、で示した図、である。 図面において、 ” １．３゛は電極、 ２は圧電振動子。 ３は光導電膜、 ４は透明電極。 ５，５゛は電極取り出し線、６は光束。 ８は増幅器、 ９は音響レンズ。 １）ａ、 １）ｂ＋ ｌｌｃ等は圧電振動子アレイ、
”Ｖｓは超音波探触子による受信信号電圧
。 Ｒ３は光導電１！’３の抵抗値。 ｖｌは増幅器８の入力電圧。 をそれぞれ示す。 ’４ｆ、３聞 γ 本５叫
合、′照射光束？強度を制御することにより受信感度を
制御することができる場合の等価回路、 を示した図。 、第３図は光導電膜の抵抗値が照度により変化する様子
を示した図。 第４図は本発明の他の実施例を示した図。 来方式あ超音波探触子の構造を概略図 、で示した図、である。 図面において、 ” １．３゛は電極、 ２は圧電振動子。 ３は光導電膜、 ４は透明電極。 ５，５゛は電極取り出し線、６は光束。 ８は増幅器、 ９は音響レンズ。 １）ａ、 １）ｂ＋ ｌｌｃ等は圧電振動子アレイ、
”Ｖｓは超音波探触子による受信信号電圧
。 Ｒ３は光導電１！’３の抵抗値。 ｖｌは増幅器８の入力電圧。 をそれぞれ示す。 ’４ｆ、３聞 γ 本５叫
Claims (3)
- （１）被検体に対して超音波信号を送信し、該被検体か
らの超音波信号を受信する超音波探触子であって、該超
音波探触子の圧電振動子の少なくとも一方の電極が透明
電極であり、且つ該透明電極と上記圧電振動子との間に
光導電膜を備え、該光導電膜に照射する光束の形状、又
は強度により、該超音波探触子の開口、又は感度を制御
する手段を備えたことを特徴とする超音波探触子。 - （２）上記圧電振動子を、音響的に絶縁された複数個の
振動子に分割して形成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の超音波探触子。 - （３）上記制御手段に、上記圧電振動子を励振した後の
経過時間に対応して、上記光束の形状、強度を変化させ
るように制御する機能を備えたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項、又は第２項に記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14840984A JPS6129343A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14840984A JPS6129343A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129343A true JPS6129343A (ja) | 1986-02-10 |
Family
ID=15452141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14840984A Pending JPS6129343A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107809U (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-09 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14840984A patent/JPS6129343A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107809U (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-09 | ||
| JPH0247928Y2 (ja) * | 1985-12-26 | 1990-12-17 |
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