JP2935551B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JP2935551B2 JP2935551B2 JP2232065A JP23206590A JP2935551B2 JP 2935551 B2 JP2935551 B2 JP 2935551B2 JP 2232065 A JP2232065 A JP 2232065A JP 23206590 A JP23206590 A JP 23206590A JP 2935551 B2 JP2935551 B2 JP 2935551B2
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- piezoelectric plate
- ultrasonic probe
- concentric
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超音波探触子を利用分野とし、特に超音波を
同心円状に感動するアニュラ型の長音波探触子（以下、
アニュラ型探触子）に関する。
同心円状に感動するアニュラ型の長音波探触子（以下、
アニュラ型探触子）に関する。
（発明の背景） 超音波探触子は、例えば医用関係の超音波診断装置に
超音波の送受波部として有用される。近年では圧電板を
同心円状に配置して構成されるアニュラ型探触子が注目
を浴びている。
超音波の送受波部として有用される。近年では圧電板を
同心円状に配置して構成されるアニュラ型探触子が注目
を浴びている。
（従来技術） 第６図、第７図はこの種のアニュラ型探触子を説明す
る第１、第２の従来例図で、同図（ａ）は上面図、同図
（ｂ）は断面図である。
る第１、第２の従来例図で、同図（ａ）は上面図、同図
（ｂ）は断面図である。
アニュラ型探触子は、超音波発生用としての両主面に
電極１（ab）の形成された円状及び環状の圧電板２（ab
c）（PZT等）を同心円上に配置する。そして、一主面の
電極1aを線路３により接続して共通電極とし、各電極か
らリード線４を導出する（第１従来例）。あるいは、一
枚の圧電板５の一主面に中央を円状としてその外周に環
状とした複数の同心円状電極６（abc）を形成する。他
主面にはその前面に共通電極７を形成し、各電極６、７
からリード線４を導出する（第２従来例）。通常では、
いずれも一主面側の共通電極側1a、７を０電位として被
検査体（生体）側とし、他主面の後別の電極1b、６に信
号を印加する。例えば遅延信号を印加し、機械的にセク
タ駆動して生体を診断する。また、圧電板２、５を凹面
状に形成したりあるいは音響レンズを付加して、中心側
から順次に駆動して放射面積を代え、焦点距離を可変す
るようにする。
電極１（ab）の形成された円状及び環状の圧電板２（ab
c）（PZT等）を同心円上に配置する。そして、一主面の
電極1aを線路３により接続して共通電極とし、各電極か
らリード線４を導出する（第１従来例）。あるいは、一
枚の圧電板５の一主面に中央を円状としてその外周に環
状とした複数の同心円状電極６（abc）を形成する。他
主面にはその前面に共通電極７を形成し、各電極６、７
からリード線４を導出する（第２従来例）。通常では、
いずれも一主面側の共通電極側1a、７を０電位として被
検査体（生体）側とし、他主面の後別の電極1b、６に信
号を印加する。例えば遅延信号を印加し、機械的にセク
タ駆動して生体を診断する。また、圧電板２、５を凹面
状に形成したりあるいは音響レンズを付加して、中心側
から順次に駆動して放射面積を代え、焦点距離を可変す
るようにする。
（従来技術の問題点） しかしながら、第１従来例では、圧電板２が個々に独
立しているので、同心円上の位置合わせ等が困難にな
る。そして、一方の主面側を共通電極とするために各電
極を接続しなければならず、作業性に欠ける問題があっ
た。また、第２の従来例では、同心円状電極６を形成し
てその部分を振動部とするので、各振動部間にて音響的
結合による漏れ（クロストーク）を生じて音響的特性を
劣化させる問題があった。
立しているので、同心円上の位置合わせ等が困難にな
る。そして、一方の主面側を共通電極とするために各電
極を接続しなければならず、作業性に欠ける問題があっ
た。また、第２の従来例では、同心円状電極６を形成し
てその部分を振動部とするので、各振動部間にて音響的
結合による漏れ（クロストーク）を生じて音響的特性を
劣化させる問題があった。
（発明の目的） 本発明は作業性及び音響的特性ともに良好とした超音
波探触子を提供することを目的とする。
波探触子を提供することを目的とする。
（解決手段） 本発明は、超音波発生用の圧電板における一主面側の
外周に突出部を形成し、他主面側から厚み方向へ前記突
出部に到達する溝を一方向に設け、前記圧電板の中央部
を切断して構成したこと基本的な解決手段とする。以
下、本発明の一実施例を説明する。
外周に突出部を形成し、他主面側から厚み方向へ前記突
出部に到達する溝を一方向に設け、前記圧電板の中央部
を切断して構成したこと基本的な解決手段とする。以
下、本発明の一実施例を説明する。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を説明する超音波探触子の
図である。なお、説明の便宜上、製造工程を示しながら
説明する。
図である。なお、説明の便宜上、製造工程を示しながら
説明する。
この実施例では、先ず、円板状の圧電板10は一方の主
面を凹面、他方の主面を凸面として曲率を有する湾曲板
とする。一主面（凹面）には、その前面にい共通電極11
が形成されている。他主面（凸面）には、前述したよう
な、中央を円状としてその外側に環状とした複数の同心
円状電極12（abc）が形成されている「第１図」。次
に、他主面（凸面）側から一主面側（凹面）に向かっ
て、外周部を残して切断し、複数の分割溝13を並設す
る。分割溝13は最外側の同心円状電極12cに達するよう
にする「第２図」。次に、例えば、分割溝13に図示しな
い有機物例えばエポキシ樹脂を充填して、切断された同
心円状電極12（abc）を銅箔等により再接続する（未図
示）。そして、各同心円状電極12（abc）及び共通電極1
1からリード線を導出し、一主面側に音響整合層等を付
与して超音波探触子を構成する（未図示）。
面を凹面、他方の主面を凸面として曲率を有する湾曲板
とする。一主面（凹面）には、その前面にい共通電極11
が形成されている。他主面（凸面）には、前述したよう
な、中央を円状としてその外側に環状とした複数の同心
円状電極12（abc）が形成されている「第１図」。次
に、他主面（凸面）側から一主面側（凹面）に向かっ
て、外周部を残して切断し、複数の分割溝13を並設す
る。分割溝13は最外側の同心円状電極12cに達するよう
にする「第２図」。次に、例えば、分割溝13に図示しな
い有機物例えばエポキシ樹脂を充填して、切断された同
心円状電極12（abc）を銅箔等により再接続する（未図
示）。そして、各同心円状電極12（abc）及び共通電極1
1からリード線を導出し、一主面側に音響整合層等を付
与して超音波探触子を構成する（未図示）。
このような構成であれば、１つの圧電板10に同心円状
電極12（abc）を形成するので、位置合わせを容易とす
る。また、一主面側の共通電極11（abc）は分割溝13を
設けてもその外周は切断しないので、電気的に接続され
ており再接続する必要がない。さらに、同心円状電極12
（abc）の形成された振動部は分割溝13により、各振動
部間の対向面積は小さくなるので、音響的結合による漏
れを少なくする。ちなみに、周波数5MHzとし、第１と第
２の同心円状電極12（ab）の半径をそれぞれ3.45mm、5.
03mm、分割溝13を0.25mmとして、分割溝13のない従来例
のものとを比較実験したところ、次の結果を得た。すな
わち、従来例ではそのクロストーク値を−20dBとした
が、本実施例のものでは−30dBとし、約10dBの改善をな
し得ることができた。なお、クロストーク値は第１同心
円状電極12aに電圧を印加したとき、第２同心円状電極1
2bに発生する電圧をもって測定した。なお、分割溝13に
よる送受波効率の影響が懸念されたが、実際には圧電板
10の音響インピーダンスを低下する結果、効率の良い超
音波の送受波を行うことができた。このようなことか
ら、本実施例のものでは作業性及び超音波特性ともに良
好とすることができた。
電極12（abc）を形成するので、位置合わせを容易とす
る。また、一主面側の共通電極11（abc）は分割溝13を
設けてもその外周は切断しないので、電気的に接続され
ており再接続する必要がない。さらに、同心円状電極12
（abc）の形成された振動部は分割溝13により、各振動
部間の対向面積は小さくなるので、音響的結合による漏
れを少なくする。ちなみに、周波数5MHzとし、第１と第
２の同心円状電極12（ab）の半径をそれぞれ3.45mm、5.
03mm、分割溝13を0.25mmとして、分割溝13のない従来例
のものとを比較実験したところ、次の結果を得た。すな
わち、従来例ではそのクロストーク値を−20dBとした
が、本実施例のものでは−30dBとし、約10dBの改善をな
し得ることができた。なお、クロストーク値は第１同心
円状電極12aに電圧を印加したとき、第２同心円状電極1
2bに発生する電圧をもって測定した。なお、分割溝13に
よる送受波効率の影響が懸念されたが、実際には圧電板
10の音響インピーダンスを低下する結果、効率の良い超
音波の送受波を行うことができた。このようなことか
ら、本実施例のものでは作業性及び超音波特性ともに良
好とすることができた。
（他の実施例） なお、上記実施例では、圧電板10は一主面を曲率をも
った凹面、他主面を同凸面とした湾曲板として構成した
が、要外周は残して中央部分を切断できる構成であれば
よいので、例えば次のようにしてもよい。すなわち、一
主面のみを曲率をもった凹面とし（第３図）、他主面か
ら前述同様に切断する。この場合厚みが中央から外周に
向かって順次大きくなるので、広帯域化を可能にする。
また、単に一主面の両端側に突起部14をもった凹字状と
し（第４図）他主面から突起部14に到達する分割溝を設
ける。この場合、他主面に形成する同心円状電極12cの
最外側の部分を切断できるので、クロストークを更に良
好にできる。このことは前実施例において、最外側の同
心円状電極12cを圧電板の外周より内側にして同電極12c
を切断しても同様のことが言える。また、突起部14によ
り分割後の機械的強度を高めることができる。また、突
起部14は必ずしも圧電板と同一体でなくともよく例えば
保持具としての他の部材を付加してもよいものである
（未図示）。
った凹面、他主面を同凸面とした湾曲板として構成した
が、要外周は残して中央部分を切断できる構成であれば
よいので、例えば次のようにしてもよい。すなわち、一
主面のみを曲率をもった凹面とし（第３図）、他主面か
ら前述同様に切断する。この場合厚みが中央から外周に
向かって順次大きくなるので、広帯域化を可能にする。
また、単に一主面の両端側に突起部14をもった凹字状と
し（第４図）他主面から突起部14に到達する分割溝を設
ける。この場合、他主面に形成する同心円状電極12cの
最外側の部分を切断できるので、クロストークを更に良
好にできる。このことは前実施例において、最外側の同
心円状電極12cを圧電板の外周より内側にして同電極12c
を切断しても同様のことが言える。また、突起部14によ
り分割後の機械的強度を高めることができる。また、突
起部14は必ずしも圧電板と同一体でなくともよく例えば
保持具としての他の部材を付加してもよいものである
（未図示）。
また、探触子はアニュラ型としたが、例えば第５図に
示したように所謂配列型の場合にも適用できる。すなわ
ち、一主面の両端側に突起部15を設けて両主面を全面電
極とし、他主面側から一主面側に向かって突起部15に達
する分割溝16を設けて構成する。このようにれば、配列
型のものであっても一主面側の電極は電気的接続を維持
するので、共通電極としての機能を維持し、作業性を向
上できるとともにクロストークを良好にする。
示したように所謂配列型の場合にも適用できる。すなわ
ち、一主面の両端側に突起部15を設けて両主面を全面電
極とし、他主面側から一主面側に向かって突起部15に達
する分割溝16を設けて構成する。このようにれば、配列
型のものであっても一主面側の電極は電気的接続を維持
するので、共通電極としての機能を維持し、作業性を向
上できるとともにクロストークを良好にする。
以上のように、本発明は上記に拘らず種々の探触子へ
の適用を可能にするもので、そのようなものは上記趣旨
を逸脱しない範囲で本発明の技術的範囲に含まれるもの
である。なお、特許請求の範囲の範囲の突出部とは、上
記の曲率をもった凹面あるいは突起部をもった凹字状と
したものも含み要は一主面の外周側が中央に比し突出し
ているものを総称している。
の適用を可能にするもので、そのようなものは上記趣旨
を逸脱しない範囲で本発明の技術的範囲に含まれるもの
である。なお、特許請求の範囲の範囲の突出部とは、上
記の曲率をもった凹面あるいは突起部をもった凹字状と
したものも含み要は一主面の外周側が中央に比し突出し
ているものを総称している。
（発明の効果） 本発明は、超音波発生用の圧電板における一主面側の
外周に突出部を形成し、他主面側から厚み方向へ前記突
出部に到達する溝を一方向に設け、前記圧電板の中央部
を切断して構成したので、作業性及び特性ともに良好と
した超音波探触子を提供できる。
外周に突出部を形成し、他主面側から厚み方向へ前記突
出部に到達する溝を一方向に設け、前記圧電板の中央部
を切断して構成したので、作業性及び特性ともに良好と
した超音波探触子を提供できる。
第１図、第２図は本発明の一実施例を説明する図で、第
１図（ａ）は切断前における圧電板の上面図、同図
（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は破断面図、第２図は切
断後における圧電板の上面図、同図（ｂ）は同底面図、
同図（ｃ）は断面図である。 第３図、第４図は本発明の他の実施例を説明する切断前
における圧電板の断面図である。第５図は本発明のさら
に他の実施例を説明する切断後における圧電板の図であ
る。 第６図は第１従来例を説明する図で同図（ａ）は上面
図、同図（ｂ）は断面図、第７図は第２従来例を説明す
る図で同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は断面図であ
る。
１図（ａ）は切断前における圧電板の上面図、同図
（ｂ）は同底面図、同図（ｃ）は破断面図、第２図は切
断後における圧電板の上面図、同図（ｂ）は同底面図、
同図（ｃ）は断面図である。 第３図、第４図は本発明の他の実施例を説明する切断前
における圧電板の断面図である。第５図は本発明のさら
に他の実施例を説明する切断後における圧電板の図であ
る。 第６図は第１従来例を説明する図で同図（ａ）は上面
図、同図（ｂ）は断面図、第７図は第２従来例を説明す
る図で同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は断面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04R 17/00 G01N 29/24 502 A61B 8/00 G01S 7/52
Claims (1)
- 【請求項１】超音波発生用の圧電板における一主面側の
外周に突出部を形成して、他主面側から一主面側に向か
って前記突出部に到達する分割溝を並設し、前記圧電板
の中央部を切断して構成したことを特徴とする超音波探
触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232065A JP2935551B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2232065A JP2935551B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04111599A JPH04111599A (ja) | 1992-04-13 |
| JP2935551B2 true JP2935551B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16933435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2232065A Expired - Fee Related JP2935551B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935551B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008067099A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Toin Gakuen | アレイ型超音波プローブ及びその製造方法 |
| US9252711B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-02-02 | Nec Corporation | Oscillator and electronic device |
| JP7320849B2 (ja) * | 2020-03-06 | 2023-08-04 | 本多電子株式会社 | ソナー |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP2232065A patent/JP2935551B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04111599A (ja) | 1992-04-13 |
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Legal Events
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