JP5517642B2 - 音響波探触子 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に開示された音響波探触子は、音響波変換素子を保護する保護手段を備え、保護手段内部には液体、ゾルまたはゲルが充填されている。さらに、保護手段の一部をフィルムのような薄い部材で構成することが開示されている。保護手段を薄い部材で構成することにより音響波を透過しやすくなる。
好適に用いることができる。具体的には、音響波探触子は、被検体内部に光を照射して、被検体内部で発生する音響波(典型的には超音波)を受信し、被検体内部の組織画像を表示する光音響トモグラフィーによる診断装置に用いることができる。音響波探触子は、また、被検体内部に超音波を送受信して被検体内部の組織画像を表示する超音波エコーによる診断装置等に用いることができる。より具体的な例としては医療分野におけるハンドヘルド式の音響波探触子が挙げられる。
音響波探触子をハンドヘルド式の音響波探触子として用いる場合、音響波変換素子を保護手段で梱包し、変換素子が破損することを防いでいる。
音響波探触子は、音響波を電気信号に変換する音響波変換素子1、音響波変換素子を保護する保護手段2、測定時に装置を支持するためのグリップ部3、および音響波変換素子から得られた電気信号を伝達するケーブル部4からなる。
静電容量方式の音響波変換素子は、基板101、下部電極102、支持部103、空隙部104、振動部105、上部電極106からなる。下部電極および支持部は基板の主面に配置され、上部電極を有する振動部は支持部によって基板および下部電極との間に空隙部を介して振動可能に支持されている。ここで主面とは、音響波探触子の面のうち、被測定物体に対向する側の表面を指す。被測定物体から放射された音響波が振動部105に入射すると、振動部105が音響波に応じて振動する。このとき、下部電極102と上部電極106との間に直流電圧源を用いてバイアス電圧を印加しておくと、振動部の振動に応じた電流信号が発生するので、この電流信号を計測することにより音響波信号の波形を得ることができる。
保護手段内の間隙202は、液体、ゾル、ゲル等で充填されることが好ましい。これにより、保護手段および間隙の音響インピーダンスの違いによる音の反射を抑制することができ、効率的に音響波を受信することができる。
図3は実施例1の音響波探触子の断面図である。本実施例の音響波探触子は、音響波を電気信号に変換する音響波変換素子1、音響波変換素子を格納し保護する保護手段2、測
定時に装置を支持するためのグリップ部3、音響波変換素子から得られた電気信号を伝達するケーブル部4を備える。音響波探触子はさらに、保護手段に設置され保護手段の変形の程度を表わす撓み量を検出する撓み検出手段5(検出手段)、撓み量をユーザーに知らせる撓み量ゲージ9(通知手段)を備える。保護手段の一部分は薄い部材からなり、音響波透過部201を構成している。保護手段2は音響波変換素子1を格納し、好ましくは内部の間隙に液体、ゾル、ゲル等を含んで液密に封止されている。
本実施例のような音響波探触子を用いることにより、保護手段の一部がフィルムのような薄い部材で構成されていても、撓み量が所定の範囲内にあるかどうかを検出してユーザーに調整を促すことができる。これにより、音響波の反射を低下させて透過性を良くしつつ、音響波変換素子の撓みを防止し変換特性を変化しにくくした信頼性の高い測定を行うことができる。
図4は実施例2の音響波探触子の断面図である。音響波探触子は、音響波を電気信号に変換する音響波変換素子1、音響波変換素子を保護する保護手段2、測定時に装置を支持するためのグリップ部3、および音響波変換素子から得られた電気信号を伝達するケーブル部4を備える。保護手段の一部分は薄い部材からなり、音響波透過部201を構成している。本実施例の音響波探触子はさらに、保護手段2に接続しており弾性変形材料で構成されたリザーブタンク6、リザーブタンクの弾性変形量(撓み量)を検出する撓み検出手段7、撓み量をユーザーに知らせる撓み量ゲージ9を備える。
図5は実施例3の音響波探触子の断面図である。音響波探触子は、音響波を電気信号に変換する音響波変換素子1、音響波変換素子を保護する保護手段2、測定時に装置を支持するためのグリップ部3、および音響波変換素子から得られた電気信号を伝達するケーブル部4を備える。保護手段の一部分は薄い部材からなり、音響波透過部201を構成している。音響波探触子はまた、保護手段2に接続しており弾性変形材料で構成されたリザーブタンク6、保護手段内の圧力を検出する圧力検出手段7、測定した撓みの量に応じて保
護手段内の圧力を調整する圧力調整手段8を備える。
この際、保護手段2内の圧力は、音響波変換素子1の中で、圧力により上部電極と、下部電極が接触しない範囲に設定する必要がある。上部電極と下部電極が接触してしまうと、計測が不可能になるためである。
このような機構を備えることにより、音響波の反射を低下させて透過性を良くしつつ、音響波変換素子の撓みを防止し変換特性を変化しにくくした信頼性の高い測定を行うことができる。
Claims (4)
- 音響波を受信して電気信号に変換する音響波変換素子と、
前記音響波変換素子を格納し、液密に封止された保護手段であって、当該保護手段の一部分は他の部分よりも音響波の透過性が高い音響波透過部である保護手段と、
前記保護手段の変形の程度を表わす撓み量を、前記保護手段内の圧力の変化から検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した撓み量が、前記保護手段内の圧力により前記音響波変換素子が所定の範囲よりも大きく変形することを示すものである場合に、前記保護手段内の圧力を高める圧力調整手段と
を備える音響波探触子。 - 前記音響波変換素子は上部電極および下部電極を含み、
前記所定の範囲とは、前記保護手段内の圧力により前記上部電極と前記下部電極が接触することを示す値である
ことを特徴とする請求項1に記載の音響波探触子。 - 前記検出手段は、前記保護手段に接続され、前記保護手段内の圧力に応じて変形するベローズである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の音響波探触子。 - 前記圧力調整手段は、前記保護手段に接続されたシリンダとピストンであり、シリンダ内のピストンの位置を調整することにより圧力を調整する
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の音響波探触子。
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