JPH11146492A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH11146492A JPH11146492A JP9308925A JP30892597A JPH11146492A JP H11146492 A JPH11146492 A JP H11146492A JP 9308925 A JP9308925 A JP 9308925A JP 30892597 A JP30892597 A JP 30892597A JP H11146492 A JPH11146492 A JP H11146492A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weighting
- groove
- ultrasonic probe
- grooves
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波探触子において、製造工程の大幅な追
加を要することなく簡単に重み付けを行う。 【解決手段】 圧電体１４の前面側には整合材１６が設
けられる。この整合材１６には電子走査方向であるＸ方
向に沿った複数の溝１８が形成されている。Ｙ方向につ
いてみた場合、中央から端部にかけて徐々に溝１８の量
が多くなるように設定されている。したがって中央部か
ら端部にかけて音圧に対する重み付けを実現できる。圧
電体１４に対して溝を形成する場合に比べて、製造が簡
単であり、また配線時の困難性も生じない。
加を要することなく簡単に重み付けを行う。 【解決手段】 圧電体１４の前面側には整合材１６が設
けられる。この整合材１６には電子走査方向であるＸ方
向に沿った複数の溝１８が形成されている。Ｙ方向につ
いてみた場合、中央から端部にかけて徐々に溝１８の量
が多くなるように設定されている。したがって中央部か
ら端部にかけて音圧に対する重み付けを実現できる。圧
電体１４に対して溝を形成する場合に比べて、製造が簡
単であり、また配線時の困難性も生じない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波の送受波を行
う超音波探触子に関し、特に超音波の送受波に当たって
の重み付けに関する。
う超音波探触子に関し、特に超音波の送受波に当たって
の重み付けに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】超音波探触子としては、体
表に当接して用いられるものや体腔内に挿入して用いら
れるものなどが知られている。電子走査型の超音波探触
子は、複数の振動素子からなるアレイ振動子を有する。
アレイ振動子を構成する全部又は一部の振動素子のそれ
ぞれに対して所定の遅延時間をもたせつつ送信信号を供
給すればいわゆる送信フォーカスを行うことができ、こ
れと同様に、各振動素子からの受信信号に所定の遅延時
間を与えて合成加算すれば受信フォーカスを行うことが
できる。
表に当接して用いられるものや体腔内に挿入して用いら
れるものなどが知られている。電子走査型の超音波探触
子は、複数の振動素子からなるアレイ振動子を有する。
アレイ振動子を構成する全部又は一部の振動素子のそれ
ぞれに対して所定の遅延時間をもたせつつ送信信号を供
給すればいわゆる送信フォーカスを行うことができ、こ
れと同様に、各振動素子からの受信信号に所定の遅延時
間を与えて合成加算すれば受信フォーカスを行うことが
できる。
【０００３】従来の超音波探触子において、振動素子配
列方向と直交する方向（スライス方向）の分解能を向上
させるために、音響レンズが使用される。しかし、この
音響レンズによるビーム収束作用には限界があり（特
に、フォーカス点の手前や遠方において収束性が低
下）、このため、そのスライス方向について超音波の音
圧に重み付けを与えることが行われている。
列方向と直交する方向（スライス方向）の分解能を向上
させるために、音響レンズが使用される。しかし、この
音響レンズによるビーム収束作用には限界があり（特
に、フォーカス点の手前や遠方において収束性が低
下）、このため、そのスライス方向について超音波の音
圧に重み付けを与えることが行われている。
【０００４】従来の重み付け方法として、アレイ振動子
に対してスライス方向に直交する複数の溝を形成する手
法があげられる。しかし、この方法では振動子の振動特
性に影響を与えることが危惧され、またセラミックなど
の硬質部材に対する溝形成は一般に難しいという問題が
ある。更に、電極の取り出しに工夫を要するという問題
もある。
に対してスライス方向に直交する複数の溝を形成する手
法があげられる。しかし、この方法では振動子の振動特
性に影響を与えることが危惧され、またセラミックなど
の硬質部材に対する溝形成は一般に難しいという問題が
ある。更に、電極の取り出しに工夫を要するという問題
もある。
【０００５】また、従来、アレイ振動子の上下に接合さ
れる電極をすだれ状にする手法も提案されている。しか
し、電極形状が複雑となって製造コストが増大するとい
う問題がある。
れる電極をすだれ状にする手法も提案されている。しか
し、電極形状が複雑となって製造コストが増大するとい
う問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、製造工程の大幅な追加を要す
ることなく、超音波の音圧（感度）に対して重み付けを
行うことにある。
ものであり、その目的は、製造工程の大幅な追加を要す
ることなく、超音波の音圧（感度）に対して重み付けを
行うことにある。
【０００７】本発明の他の目的は、近距離から遠距離ま
で良好な分解能を得られる超音波探触子を提供すること
にある。
で良好な分解能を得られる超音波探触子を提供すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波を行う圧電素子と、前記
圧電素子上に設けられた音響整合材と、を含む超音波探
触子において、前記音響整合材には重み付けを行う方向
に直交する少なくとも１つの溝が形成され、前記音響整
合材に形成された溝によって超音波を減衰させることを
特徴とする。
に、本発明は、超音波の送受波を行う圧電素子と、前記
圧電素子上に設けられた音響整合材と、を含む超音波探
触子において、前記音響整合材には重み付けを行う方向
に直交する少なくとも１つの溝が形成され、前記音響整
合材に形成された溝によって超音波を減衰させることを
特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、音響整合材に形成され
た溝によって、送受波される超音波に対して減衰を与え
ることができ、その結果、音響的な重み付けを実現でき
る。本発明によれば、圧電素子（圧電体）に対する重み
付けのための加工に比べて、簡単に重み付けのための加
工を行える。また、圧電素子における振動特性に悪影響
を与えることなく重み付けを行える。更に配線時におけ
る困難性も生じない。本発明の望ましい態様では、前記
音響整合材には複数の溝が形成され、前記重み付け方向
における単位長さ当たりの溝の量によって重み付けが調
整される。
た溝によって、送受波される超音波に対して減衰を与え
ることができ、その結果、音響的な重み付けを実現でき
る。本発明によれば、圧電素子（圧電体）に対する重み
付けのための加工に比べて、簡単に重み付けのための加
工を行える。また、圧電素子における振動特性に悪影響
を与えることなく重み付けを行える。更に配線時におけ
る困難性も生じない。本発明の望ましい態様では、前記
音響整合材には複数の溝が形成され、前記重み付け方向
における単位長さ当たりの溝の量によって重み付けが調
整される。
【００１０】本発明の望ましい態様では、前記溝には少
なくとも前記整合材よりも超音波減衰度合いが大きい吸
音材料が充填される。溝に何も充填させずにエアギャッ
プとしてもよいが、溝に吸音材料を充填すれば確実に吸
音を行え、かつ構造的にも強化される。
なくとも前記整合材よりも超音波減衰度合いが大きい吸
音材料が充填される。溝に何も充填させずにエアギャッ
プとしてもよいが、溝に吸音材料を充填すれば確実に吸
音を行え、かつ構造的にも強化される。
【００１１】なお、本発明はアレイ振動子の他に、単振
動子であっても重み付けが必要なものに適用可能であ
る。
動子であっても重み付けが必要なものに適用可能であ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１３】図１には、本発明に係る超音波探触子の好
適な実施形態が示されており、図１はその要部構成を示
す斜視図である。
適な実施形態が示されており、図１はその要部構成を示
す斜視図である。
【００１４】組立体１０は、超音波の送受波を行う圧電
体１４と、その後側に設けられたバッキング材１２と、
圧電体１４の前面側に設けられた整合材１６と、で構成
される。圧電体１４は、図においてＸ方向（電子走査方
向、振動素子配列方向）に沿って複数の振動素子１４ａ
に分割されている。すなわち圧電体１４はアレイ振動子
を構成している。バッキング材１２は圧電体１４から背
面側に放射される不要な超音波を吸収する部材である。
体１４と、その後側に設けられたバッキング材１２と、
圧電体１４の前面側に設けられた整合材１６と、で構成
される。圧電体１４は、図においてＸ方向（電子走査方
向、振動素子配列方向）に沿って複数の振動素子１４ａ
に分割されている。すなわち圧電体１４はアレイ振動子
を構成している。バッキング材１２は圧電体１４から背
面側に放射される不要な超音波を吸収する部材である。
【００１５】整合材１６は、圧電体１４と生体あるいは
音響レンズといった部材との間の音響的なインピーダン
ス整合を図るために設けられている部材である。本実施
形態においては、整合材１６において、Ｙ方向（重み付
け方向）における重み付けを行うために、整合材１６に
は複数の溝１８が形成されている。各溝１８はＸ方向に
平行に形成されており、Ｙ方向に沿ってみた場合、中央
からその端部にかけて単位長さ当たりの溝１８の量が徐
々に大きく設定されている。すなわちＹ方向について中
央部から端部にかけて重み付けを行うために溝１８がパ
ターニングされている。溝１８は空隙としてもよいが、
その溝１８内部に例えば超音波減衰の大きいエポキシ材
あるいはフォトレジスト材などを充填してもよい。すな
わち、そのような部材は吸音材料として機能し、これに
よって積極的に重み付けを行うものである。
音響レンズといった部材との間の音響的なインピーダン
ス整合を図るために設けられている部材である。本実施
形態においては、整合材１６において、Ｙ方向（重み付
け方向）における重み付けを行うために、整合材１６に
は複数の溝１８が形成されている。各溝１８はＸ方向に
平行に形成されており、Ｙ方向に沿ってみた場合、中央
からその端部にかけて単位長さ当たりの溝１８の量が徐
々に大きく設定されている。すなわちＹ方向について中
央部から端部にかけて重み付けを行うために溝１８がパ
ターニングされている。溝１８は空隙としてもよいが、
その溝１８内部に例えば超音波減衰の大きいエポキシ材
あるいはフォトレジスト材などを充填してもよい。すな
わち、そのような部材は吸音材料として機能し、これに
よって積極的に重み付けを行うものである。
【００１６】ちなみに、中心周波数が３．５ＭＨｚの振
動子の場合、圧電体１４の厚みは約３５０μｍであり、
整合材１６の厚みは約１５０μｍである。
動子の場合、圧電体１４の厚みは約３５０μｍであり、
整合材１６の厚みは約１５０μｍである。
【００１７】圧電体１４に対して特別の加工を施す場合
に比べ、整合材１６は柔らかいためにその加工は容易で
ある。また、圧電体１４に対して特別の電極パターン形
状等を形成すると、配線が難しくなるが、整合材１６に
対する加工によれば、そのような問題は生じない。
に比べ、整合材１６は柔らかいためにその加工は容易で
ある。また、圧電体１４に対して特別の電極パターン形
状等を形成すると、配線が難しくなるが、整合材１６に
対する加工によれば、そのような問題は生じない。
【００１８】本実施形態に係る組立体１０を形成する場
合、圧電体１４の背面側にバッキング材１２を接着材な
どによって接着させ、その後、圧電体１４に対して各振
動素子１４ａを分離するためにダイシングカッタ等を利
用してカッティングを行う。もちろん、圧電体１４の前
面側に整合体１６を装着した後に上方からダイシングカ
ッタ等を利用してカッティングを行ってもよい。この場
合、そのカッティングにより形成される溝内には上述し
た吸音材と同様の部材を充填してもよい。
合、圧電体１４の背面側にバッキング材１２を接着材な
どによって接着させ、その後、圧電体１４に対して各振
動素子１４ａを分離するためにダイシングカッタ等を利
用してカッティングを行う。もちろん、圧電体１４の前
面側に整合体１６を装着した後に上方からダイシングカ
ッタ等を利用してカッティングを行ってもよい。この場
合、そのカッティングにより形成される溝内には上述し
た吸音材と同様の部材を充填してもよい。
【００１９】圧電体１４に対して整合材１６が接着され
た段階で、整合材１６に対して圧電体１４の上面に形成
される電極を傷つけないように所定の深さをもって溝１
８が形成される。この場合、整合材１６を各要素１６ａ
〜１６ｇに完全に分割するように溝１８の深さを設定し
てもよいが、整合材１６の厚みよりもやや浅く溝１８を
形成してもよい。上述したように、溝１８の粗密や溝１
８のＹ方向の幅を適宜調整することによって所望の音響
的な重み付けを実現できる。
た段階で、整合材１６に対して圧電体１４の上面に形成
される電極を傷つけないように所定の深さをもって溝１
８が形成される。この場合、整合材１６を各要素１６ａ
〜１６ｇに完全に分割するように溝１８の深さを設定し
てもよいが、整合材１６の厚みよりもやや浅く溝１８を
形成してもよい。上述したように、溝１８の粗密や溝１
８のＹ方向の幅を適宜調整することによって所望の音響
的な重み付けを実現できる。
【００２０】次に他の実施形態について説明する。図２
には、２層の整合材１６Ａ，１６Ｂが形成された組立体
が示されている。圧電体１４の背面側にはバッキング材
１２が設けられ、その前面側には整合材１６Ａ，１６Ｂ
が順番に設けられている。各整合材１６Ａ，１６Ｂには
溝１８Ａ，１８Ｂが上記実施形態と同様に形成されてい
る。但し、この図２に示す例では、Ｙ方向について見た
場合、溝１８Ａ，１８Ｂが互い違いに設けられている。
これによってよりなだらかな重み付け勾配を形成でき
る。
には、２層の整合材１６Ａ，１６Ｂが形成された組立体
が示されている。圧電体１４の背面側にはバッキング材
１２が設けられ、その前面側には整合材１６Ａ，１６Ｂ
が順番に設けられている。各整合材１６Ａ，１６Ｂには
溝１８Ａ，１８Ｂが上記実施形態と同様に形成されてい
る。但し、この図２に示す例では、Ｙ方向について見た
場合、溝１８Ａ，１８Ｂが互い違いに設けられている。
これによってよりなだらかな重み付け勾配を形成でき
る。
【００２１】図３には、さらに他の実施形態が示されて
いる。この実施形態においては、単振動子の前面側に整
合材１００が設けられている。単振動子は円形の振動子
であり、整合材１００もその形状に合致してその円形で
形成されている。整合材１００にはその中央部から端部
にかけて複数の溝１０２が形成されている。この溝によ
って上述した各実施形態と同様に重み付けを行うことが
できる。もちろん、中央からその半径方向に行くにした
がって単位長さ当たりの溝の量が増加するように溝１０
２のパターンが設定されている。
いる。この実施形態においては、単振動子の前面側に整
合材１００が設けられている。単振動子は円形の振動子
であり、整合材１００もその形状に合致してその円形で
形成されている。整合材１００にはその中央部から端部
にかけて複数の溝１０２が形成されている。この溝によ
って上述した各実施形態と同様に重み付けを行うことが
できる。もちろん、中央からその半径方向に行くにした
がって単位長さ当たりの溝の量が増加するように溝１０
２のパターンが設定されている。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造工程の大幅な増加を要することなく超音波の音圧
（感度）に対して重み付けを行うことができる。また、
本発明によれば近距離から遠距離まで良好な分解能を得
られる超音波探触子を形成できる。
製造工程の大幅な増加を要することなく超音波の音圧
（感度）に対して重み付けを行うことができる。また、
本発明によれば近距離から遠距離まで良好な分解能を得
られる超音波探触子を形成できる。
【図１】 本発明に係る超音波探触子の要部構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 他の実施形態に係る超音波探触子の要部構成
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】 さらに他の実施形態に係る超音波探触子の要
部構成を示す上面図である。
部構成を示す上面図である。
１０ 組立体、１２ バッキング材、１４ 圧電体、１
６ 整合材、１８ 溝。
６ 整合材、１８ 溝。
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波の送受波を行う圧電素子と、 前記圧電素子上に設けられた音響整合材と、 を含む超音波探触子において、 前記音響整合材には重み付けを行う方向に直交する少な
くとも１つの溝が形成され、 前記音響整合材に形成された溝によって超音波を減衰さ
せることを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において、 前記音響整合材には複数の溝が形成され、前記重み付け
方向における単位長さ当たりの溝の量によって重み付け
が調整されたことを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の超音波探触子にお
いて、 前記溝には少なくとも前記整合材よりも超音波減衰度合
いが大きい吸音材料が充填され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 |
|---|---|---|---|
| JP9308925A JPH11146492A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9308925A JPH11146492A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146492A true JPH11146492A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17986936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9308925A Pending JPH11146492A (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11146492A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288977A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及びその製造方法 |
| US7348712B2 (en) | 2004-04-16 | 2008-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2021502762A (ja) * | 2017-11-10 | 2021-01-28 | ガイディド・ウルトラソニックス・リミテッド | 超音波トランスデューサ |
-
1997
- 1997-11-11 JP JP9308925A patent/JPH11146492A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7348712B2 (en) | 2004-04-16 | 2008-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2006288977A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 超音波プローブ及びその製造方法 |
| JP2021502762A (ja) * | 2017-11-10 | 2021-01-28 | ガイディド・ウルトラソニックス・リミテッド | 超音波トランスデューサ |
| US11642697B2 (en) | 2017-11-10 | 2023-05-09 | Guided Ultrasonics Ltd | Ultrasonic transducer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040621 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |