JPS625174A - 超音波送受信素子 - Google Patents
超音波送受信素子Info
- Publication number
- JPS625174A JPS625174A JP60143649A JP14364985A JPS625174A JP S625174 A JPS625174 A JP S625174A JP 60143649 A JP60143649 A JP 60143649A JP 14364985 A JP14364985 A JP 14364985A JP S625174 A JPS625174 A JP S625174A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- rod
- shaped
- ultrasonic
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (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Ｗ肚分Ｉ一
本発明は、例えば超音波顕微鏡や超音波診断装置等に使
用される超音波送受信素子に関するものである。
用される超音波送受信素子に関するものである。
鴛」Ｕ１術−
従来、超音波顕微鏡等に使用される超音波トランスジュ
ーサは、超音波が集束されるように他端に凹面または球
面レンズ部を形成した超音波伝搬媒体の一方の端に超音
波送受信素子を設けられている。ここで、見たい試料ま
たは超音波伝搬媒体を縦横に走査すると、超音波送受信
素子から発生した超音波が超音波伝搬媒体の凹面または
球面レンズ部の焦点位置で面走査され、この超音波の試
料からの反射波を超音波送受信素子で受信することによ
り各ポイントでの音響特性を検出し、ＣＲＴ等の画面上
に表示している。
ーサは、超音波が集束されるように他端に凹面または球
面レンズ部を形成した超音波伝搬媒体の一方の端に超音
波送受信素子を設けられている。ここで、見たい試料ま
たは超音波伝搬媒体を縦横に走査すると、超音波送受信
素子から発生した超音波が超音波伝搬媒体の凹面または
球面レンズ部の焦点位置で面走査され、この超音波の試
料からの反射波を超音波送受信素子で受信することによ
り各ポイントでの音響特性を検出し、ＣＲＴ等の画面上
に表示している。
また超音波診断装置に使用される超音波トランスジュー
サは、細長い極薄（数１０ミクロン）の圧電素子を長さ
方向に対して直角方向に数１０ミクロンの幅でカッティ
ングして多数の素子を並べた構造であり、それぞれの電
極に遅延回路を接続し、複数の電極に接がる遅延時間を
選ぶことにより、電気的凹面トランスジューサを形成し
、超音波ビームを集束させ、送受信を行なっており、ま
たこの送受信の段階で素子の長さ方向に順次電気的走査
を行なうことによって、ＣＲＴ画面上に超音波断層像を
表示する。
サは、細長い極薄（数１０ミクロン）の圧電素子を長さ
方向に対して直角方向に数１０ミクロンの幅でカッティ
ングして多数の素子を並べた構造であり、それぞれの電
極に遅延回路を接続し、複数の電極に接がる遅延時間を
選ぶことにより、電気的凹面トランスジューサを形成し
、超音波ビームを集束させ、送受信を行なっており、ま
たこの送受信の段階で素子の長さ方向に順次電気的走査
を行なうことによって、ＣＲＴ画面上に超音波断層像を
表示する。
しかしながら、このように構成した従来の超音波顕微鏡
の超音波送受信素子では、超音波伝搬媒体またはを試料
を縦横に走査するための機械的走査装置が必要となり、
また超音波診断装置の超音波送受信素子では、電極に遅
延回路を接続しなければならず、構成が複雑になるとい
う欠点があった。
の超音波送受信素子では、超音波伝搬媒体またはを試料
を縦横に走査するための機械的走査装置が必要となり、
また超音波診断装置の超音波送受信素子では、電極に遅
延回路を接続しなければならず、構成が複雑になるとい
う欠点があった。
日が解゛ しようとする間 慮
従って、従来の超音波顕微鏡の超音波送受信素子では、
超音波伝搬媒体またはを試料を縦横に走査するための機
械的走査装置が必要となり、また超音波診断装置の超音
波送受信素子では、電極に遅延回路を接続しなければな
らないので、構成が複雑になるという欠点があった。
超音波伝搬媒体またはを試料を縦横に走査するための機
械的走査装置が必要となり、また超音波診断装置の超音
波送受信素子では、電極に遅延回路を接続しなければな
らないので、構成が複雑になるという欠点があった。
ｍへ４減。
本発明は、圧電基板の一面にほぼ平行に配列された複数
の端子の一端をそれぞれ共通に接続した櫛型電極と、上
記複数の端子をそれぞれ挟むように配列された複数の棒
状電極とからなり、それぞれ隣合った２つの棒状電極を
対にし、これら１対または複数対を順次電気的に駆動し
、該駆動された対の棒状電極から所定個敵前れた対の棒
状電極と櫛型電極で受信することを特徴とする。
の端子の一端をそれぞれ共通に接続した櫛型電極と、上
記複数の端子をそれぞれ挟むように配列された複数の棒
状電極とからなり、それぞれ隣合った２つの棒状電極を
対にし、これら１対または複数対を順次電気的に駆動し
、該駆動された対の棒状電極から所定個敵前れた対の棒
状電極と櫛型電極で受信することを特徴とする。
走朋
本発明は、１つの圧電基板上に形成された送信側電極部
に順次電気信号を与えると、圧電基板に対して所定の角
度で順次超音波が発生するので、この超音波を試料に照
射すると、所定の角度で順次反射される。従って、この
反射信号を同じ圧電基板上に配設された受信側電極で順
次検出することにより、試料または圧電基板を走査する
ことなく、各走査点の音響特性を検出することができ、
また遅延回路を接続しなくても、素子の長さ方向に順次
電気的走査を行なうことによりＣＲＴの画面上に超音波
断層像を表示することができる。
に順次電気信号を与えると、圧電基板に対して所定の角
度で順次超音波が発生するので、この超音波を試料に照
射すると、所定の角度で順次反射される。従って、この
反射信号を同じ圧電基板上に配設された受信側電極で順
次検出することにより、試料または圧電基板を走査する
ことなく、各走査点の音響特性を検出することができ、
また遅延回路を接続しなくても、素子の長さ方向に順次
電気的走査を行なうことによりＣＲＴの画面上に超音波
断層像を表示することができる。
失直銖よ
第１図は、本発明の実施例の超音波送受信素子の斜視図
を示したもので、圧電基板１上に平行に配設された多数
の棒状電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・が設けられ
、この棒状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・にそ
れぞれ端子３ａ、３ｂ、 ３ｃ、３ｄ、・・・が設けら
れている。また棒状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、２ｄ、・
・・のそれぞれの間に電極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・
・・が設けられ、この電極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・
・・は一端が共通電極５に接続されて櫛型電極を構成し
、またこの共通電極５はアースされている。
を示したもので、圧電基板１上に平行に配設された多数
の棒状電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・が設けられ
、この棒状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・にそ
れぞれ端子３ａ、３ｂ、 ３ｃ、３ｄ、・・・が設けら
れている。また棒状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、２ｄ、・
・・のそれぞれの間に電極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・
・・が設けられ、この電極４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・
・・は一端が共通電極５に接続されて櫛型電極を構成し
、またこの共通電極５はアースされている。
このように構成した本実施例の超音波送受信素子は、隣
合った２つの電極２ａと２ｂ、２Ｃと２ｄをそれぞれ対
にした組合せ電極部の端子３ａと３ｂ、３Ｃと３ｄ、・
・・をそれぞれ対に接続した入力端子Ｔａ、 Ｔｂ・・
・に電気信号を入力すると、第２図に示すように液体と
固体の境界に沿った表面から音波が発生する。
合った２つの電極２ａと２ｂ、２Ｃと２ｄをそれぞれ対
にした組合せ電極部の端子３ａと３ｂ、３Ｃと３ｄ、・
・・をそれぞれ対に接続した入力端子Ｔａ、 Ｔｂ・・
・に電気信号を入力すると、第２図に示すように液体と
固体の境界に沿った表面から音波が発生する。
この角度θは、
θ＝ ｓｉｎ’ Ｖｃ／ｄｆ ＝ ５ｉｎ１λ、／ｄで
与えられる。但し、ｄは櫛型電極４ａ、４ｂ、４Ｃ１４
ｄ、・・・の間隔、Ｖｃは液体中の音波の伝搬速度、λ
（は周波数ｆでの音波の波長である。
与えられる。但し、ｄは櫛型電極４ａ、４ｂ、４Ｃ１４
ｄ、・・・の間隔、Ｖｃは液体中の音波の伝搬速度、λ
（は周波数ｆでの音波の波長である。
従って、送信側となるある組合せ電極部で発生した音波
が試料に反射され、その反射波が送信側の組合せ電極部
から角度θによって決まる所定距離だけ離れた受信側と
なる組合せ電極部を駆動すれば、入力端子Ｔａ、 Ｔｂ
・・・に電気信号を順次入力するだけで、出力端子から
試料の状態に応じた信号を順次検出することができる。
が試料に反射され、その反射波が送信側の組合せ電極部
から角度θによって決まる所定距離だけ離れた受信側と
なる組合せ電極部を駆動すれば、入力端子Ｔａ、 Ｔｂ
・・・に電気信号を順次入力するだけで、出力端子から
試料の状態に応じた信号を順次検出することができる。
なお、第２図において、表面音波は１００ＭＨ以下では
「ラム波」の利用が有効であり、それ以上の高周波では
「レイリー波」の利用が有効である。このラム波の場合
は、第３図（ａ）に示したように基板ｌの両面に棒状電
極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、・・・、電極４ａ。
「ラム波」の利用が有効であり、それ以上の高周波では
「レイリー波」の利用が有効である。このラム波の場合
は、第３図（ａ）に示したように基板ｌの両面に棒状電
極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、・・・、電極４ａ。
４ｂ、・・・を接続した共通電極からなる櫛型電極を配
置し、液体６と接触する部分に誘電体保護膜７を設けた
構成によって発生することができる。またレイリー波の
場合は、第３図（ｂ）に示したように基板１の両面に棒
状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、・・・及び電極４ａ、４ｂ
、 ４ｃ、・・・を接続した共通電極からなる櫛型電極
をそれぞれ配置し、液体６と接触する部分に誘電体保護
膜７を設け、反対側にガラス基板８を設けた構成によっ
て発生することができる。なお、基板としては、Ｚ ｒ
ｉ Ｏ、または高分子圧電被膜が使用される。
置し、液体６と接触する部分に誘電体保護膜７を設けた
構成によって発生することができる。またレイリー波の
場合は、第３図（ｂ）に示したように基板１の両面に棒
状電極２ａ、 ２ｂ、２ｃ、・・・及び電極４ａ、４ｂ
、 ４ｃ、・・・を接続した共通電極からなる櫛型電極
をそれぞれ配置し、液体６と接触する部分に誘電体保護
膜７を設け、反対側にガラス基板８を設けた構成によっ
て発生することができる。なお、基板としては、Ｚ ｒ
ｉ Ｏ、または高分子圧電被膜が使用される。
失胤豊主
第４図は１本発明の第２の実施例の斜視図を示したもの
で、１は圧電基板、 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・
は多数の棒状電極、３ａ、 ３ｃ、・・・は端子、４ａ
、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・・・は電極、５は共通電極であ
り、これらの構成は前述の実施例と同じであるが、本実
施例では隣合った２つの電極２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ・
・・がそれぞれ基板１上で電極９ａ、９ｂ、・・・によ
り接続されてコ字型電極を構成している。
で、１は圧電基板、 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・
は多数の棒状電極、３ａ、 ３ｃ、・・・は端子、４ａ
、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・・・は電極、５は共通電極であ
り、これらの構成は前述の実施例と同じであるが、本実
施例では隣合った２つの電極２ａと２ｂ、２ｃと２ｄ・
・・がそれぞれ基板１上で電極９ａ、９ｂ、・・・によ
り接続されてコ字型電極を構成している。
このように構成された本実施例の超音波送受信素子にお
いても、上記と同様に動作し、同様の効果を得ることが
できる。
いても、上記と同様に動作し、同様の効果を得ることが
できる。
尖凰勇ユ
第５図は、本発明の第３の実施例の斜視図を示したもの
で、１は圧電基板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・は
多数の棒状電極、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・・・は電
極、５は共通電極であり、これらの構成は第１図及び第
４図の実施例と同じであるが、本実施例では、圧電基板
１が円筒の一部を構成するようにわん曲し、棒状電極２
ａ、２ｂ、２ｃ、 ２ｄ、・・・、電極４ａ、４ｂ、４
ｃ、 ４ｄ、・・・は円筒の軸に対して直交する状態で
基板１に装着されている。
で、１は圧電基板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・は
多数の棒状電極、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、・・・は電
極、５は共通電極であり、これらの構成は第１図及び第
４図の実施例と同じであるが、本実施例では、圧電基板
１が円筒の一部を構成するようにわん曲し、棒状電極２
ａ、２ｂ、２ｃ、 ２ｄ、・・・、電極４ａ、４ｂ、４
ｃ、 ４ｄ、・・・は円筒の軸に対して直交する状態で
基板１に装着されている。
このように構成された本実施例の超音波送受信素子では
、それぞれの電極部から発生した表面音波は点線１０．
１０″で示したように絞られたビームとなり、またこの
ビームは前述の原理で説明したようにそれぞれ同じ角度
θで放射される。
、それぞれの電極部から発生した表面音波は点線１０．
１０″で示したように絞られたビームとなり、またこの
ビームは前述の原理で説明したようにそれぞれ同じ角度
θで放射される。
なお、この実施例におい゛ても、棒状電極２ａ、 ２ｂ
、２ｃ、 ２ｄ、・・・を基板ｌの一方の面に設け、電
極４ａ、４ｂ、 ４ｃ、 ４ｄ、・・・及び共通電極を
他方の面に設けてもよい。
、２ｃ、 ２ｄ、・・・を基板ｌの一方の面に設け、電
極４ａ、４ｂ、 ４ｃ、 ４ｄ、・・・及び共通電極を
他方の面に設けてもよい。
完訓Ｒυ碩艮
以上の説明から明らかなように、本発明は、棒状電側極
またはコ字型電極及び電極と共通電極からなる櫛型電極
を圧電基板上に配設しただけの簡単な機構で音波を発生
することができるとともに、遅延回路を設けなくても送
信側電極部から発生した音波を順次受信側電極部で受信
することができるという利点がある。
またはコ字型電極及び電極と共通電極からなる櫛型電極
を圧電基板上に配設しただけの簡単な機構で音波を発生
することができるとともに、遅延回路を設けなくても送
信側電極部から発生した音波を順次受信側電極部で受信
することができるという利点がある。
第１図は本発明の第１実施例の超音波送受信素子の斜視
図、第２図は本発明の詳細な説明するための構成図、第
３図は本発明の実施例によりラム波及びレイリー波を発
生するための構成図、第４図は本発明の第２実施例の超
音波送受信素子の斜視図、第５図は本発明の第３実施例
の超音波送受信素子の斜視図である。 ■・・・圧電基板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・棒
状電極、３ａ、 ３ｂ、３ｃ、３ｄ、・・・端子、４ａ
、４ｂ、４ｃ、 ４ｄ、・・・電極、５・・・共通電極
、Ｒ１、Ｒ２・・・出力端子、７・・・送信側電極部、
８・・・受信側電極部。 特許出願人 本多電子株式会社 戸田耕司
図、第２図は本発明の詳細な説明するための構成図、第
３図は本発明の実施例によりラム波及びレイリー波を発
生するための構成図、第４図は本発明の第２実施例の超
音波送受信素子の斜視図、第５図は本発明の第３実施例
の超音波送受信素子の斜視図である。 ■・・・圧電基板、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、・・・棒
状電極、３ａ、 ３ｂ、３ｃ、３ｄ、・・・端子、４ａ
、４ｂ、４ｃ、 ４ｄ、・・・電極、５・・・共通電極
、Ｒ１、Ｒ２・・・出力端子、７・・・送信側電極部、
８・・・受信側電極部。 特許出願人 本多電子株式会社 戸田耕司
Claims (4)
- （１）圧電基板の一面にほぼ平行に配列された複数の電
極の一端をそれぞれ共通に接続した櫛型電極と、上記複
数の電極をそれぞれ挟むように配列された複数の棒状電
極とからなり、それぞれ隣合った２つの棒状電極を対に
し、これら１対または複数対を順次電気的に駆動し、該
駆動された対の棒状電極から所定個数離れた対の棒状電
極と櫛型電極で受信することを特徴とする超音波顕微鏡
用センサー。 - （２）上記櫛型電極を上記圧電基板の一方の面に、上記
棒状電極を上記圧電基板の他方の面に設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の超音波送受信素子。 - （３）上記棒状電極は隣合った対の電極がそれぞれ上記
圧電基板上で接続されてコ字型電極を構成していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項のいずれ
か１項記載の超音波送受信素子。 - （４）上記圧電基板は円筒の一部を構成するように湾曲
しており、上記櫛型電極及び棒状電極は上記円筒の軸に
直交するように上記圧電基板上に配置されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１
項記載の超音波送受信素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143649A JPS625174A (ja) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | 超音波送受信素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60143649A JPS625174A (ja) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | 超音波送受信素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625174A true JPS625174A (ja) | 1987-01-12 |
| JPH0521477B2 JPH0521477B2 (ja) | 1993-03-24 |
Family
ID=15343692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60143649A Granted JPS625174A (ja) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | 超音波送受信素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625174A (ja) |
-
1985
- 1985-06-30 JP JP60143649A patent/JPS625174A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0521477B2 (ja) | 1993-03-24 |
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