JPH04135543A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH04135543A JPH04135543A JP2259675A JP25967590A JPH04135543A JP H04135543 A JPH04135543 A JP H04135543A JP 2259675 A JP2259675 A JP 2259675A JP 25967590 A JP25967590 A JP 25967590A JP H04135543 A JPH04135543 A JP H04135543A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- transducer array
- acoustic lens
- subject
- ultrasonic transducer
- Prior art date
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- Pending
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of 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、特に、複数個の超音波振動子を一列に並設し
た超音波振動子アレイの超音波放射面側に音響レンズを
設けたタイプの超音波診断装置用の超音波探触子に関す
る。
た超音波振動子アレイの超音波放射面側に音響レンズを
設けたタイプの超音波診断装置用の超音波探触子に関す
る。
従来の技術
従来、電子走査型の超音波診断装置用の超音波探触子と
して、複数個の超音波振動子を一列に並設した超音波振
動子アレイの超音波放射面側に音響レンズを設けたタイ
プの超音波探触子が知られている。以下、上記従来の超
音波探触子について図面を参照しながら説明する。
して、複数個の超音波振動子を一列に並設した超音波振
動子アレイの超音波放射面側に音響レンズを設けたタイ
プの超音波探触子が知られている。以下、上記従来の超
音波探触子について図面を参照しながら説明する。
第２図（ａ）、（ｂ）は従来例における超音波探触子を
示し、第２図（ａ）は超音波振動子アレイの配列方向か
ら見た要部の正面図、第２図（ｂ）は超音波振動子アレ
イの配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図である
。第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、保持体１１の上
に複数個の超音波振動子］２−１．１２−２、・１２−
Ｎが等間隔で一列に並設されて超音波振動子アレイ１２
が形成されている。
示し、第２図（ａ）は超音波振動子アレイの配列方向か
ら見た要部の正面図、第２図（ｂ）は超音波振動子アレ
イの配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図である
。第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、保持体１１の上
に複数個の超音波振動子］２−１．１２−２、・１２−
Ｎが等間隔で一列に並設されて超音波振動子アレイ１２
が形成されている。
超音波振動子アレイ１２の上に超音波を被検体（生体）
Ｍに効率良く放射するために音響整合層１３が設けられ
、音響整合層１３の被検体Ｍ側に音響レンズ１４が設け
られている。この音響レンズ１４は被検体Ｍ中よりも超
音波伝搬速度の遅い物質、例えば、シリコーンゴム等で
形成され、超音波振動子アレイ１２の配列方向と直交す
る断面で凸面状に形成されている。
Ｍに効率良く放射するために音響整合層１３が設けられ
、音響整合層１３の被検体Ｍ側に音響レンズ１４が設け
られている。この音響レンズ１４は被検体Ｍ中よりも超
音波伝搬速度の遅い物質、例えば、シリコーンゴム等で
形成され、超音波振動子アレイ１２の配列方向と直交す
る断面で凸面状に形成されている。
以上の構成において、以下、その動作について説明する
。
。
音響レンズ１４の凸面側の表面を被検体Ｍに接触させ、
複数個の超音波振動子１２−１．１２〜２．１２−Ｎの
うち、連続するに個の超音波振動子に電気信号を印加す
る。これに伴い、超音波振動子の超音波放射面から放射
される超音波は、音響整合層１３、音響レンズ１４を伝
搬して被検体Ｍ内に進行する。被検体Ｍ内からの反射信
号は上記とは逆の径路をたどり、同じ超音波振動子によ
り受信され、電気信号に変換され、超音波診断装置（図
示省略）へ送られ、ここで画像処理され、超音波診断像
が表示される。この動作を超音波振動子１２−１から１
２−Ｎ−ｆで順次切り替えて行うことにより、数置面の
超音波診断像を実時間で表示することができる。そして
、超音波が音響レンズ１４を伝搬するとき、上記のよう
に音響レンズ１４は超音波振動子アレイ１４の配列方向
と直交する断面において中央部から縁辺部に至るに従っ
て厚みが薄くなるため、被検体Ｍと音響レンズ１４の超
音波伝搬速度の相違により超音波は集束される。
複数個の超音波振動子１２−１．１２〜２．１２−Ｎの
うち、連続するに個の超音波振動子に電気信号を印加す
る。これに伴い、超音波振動子の超音波放射面から放射
される超音波は、音響整合層１３、音響レンズ１４を伝
搬して被検体Ｍ内に進行する。被検体Ｍ内からの反射信
号は上記とは逆の径路をたどり、同じ超音波振動子によ
り受信され、電気信号に変換され、超音波診断装置（図
示省略）へ送られ、ここで画像処理され、超音波診断像
が表示される。この動作を超音波振動子１２−１から１
２−Ｎ−ｆで順次切り替えて行うことにより、数置面の
超音波診断像を実時間で表示することができる。そして
、超音波が音響レンズ１４を伝搬するとき、上記のよう
に音響レンズ１４は超音波振動子アレイ１４の配列方向
と直交する断面において中央部から縁辺部に至るに従っ
て厚みが薄くなるため、被検体Ｍと音響レンズ１４の超
音波伝搬速度の相違により超音波は集束される。
この時の焦点距離ｆは、５ｎｅｌｌの法則から次式で求
められる。
められる。
Ｓ
ここで、ｒは音響レンズ１４の曲率半径、■ｅは被検体
Ｍ中の音速、Ｖｓは音響レンズ１４の音速である。
Ｍ中の音速、Ｖｓは音響レンズ１４の音速である。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のような従来例の構成では、５ＭＨ
ｚ以上の高周波超音波探触子の場合、音響レンズ１４の
超音波減衰特性の影響が大きく、良好な周波数帯域特性
が得られないという問題がある。
ｚ以上の高周波超音波探触子の場合、音響レンズ１４の
超音波減衰特性の影響が大きく、良好な周波数帯域特性
が得られないという問題がある。
第３図は５ＭＨ２超音波探触子の周波数帯域特性を示し
たものであり、音響レンズ１４の減衰特性により超音波
探触子の高周波成分が著しく劣化していることが明らか
である。
たものであり、音響レンズ１４の減衰特性により超音波
探触子の高周波成分が著しく劣化していることが明らか
である。
本発明は、上記のような従来の問題を解決するものであ
り、超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向に焦
点を結ぶようにすることができ、また、集束音場を乱す
ことなく、被検体との接触性を高めることができ、更に
、高周波領域の劣化を防止することができ、したがって
、周波数帯域特性の良好な超音波探触子を提供すること
を目的とするものである。
り、超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向に焦
点を結ぶようにすることができ、また、集束音場を乱す
ことなく、被検体との接触性を高めることができ、更に
、高周波領域の劣化を防止することができ、したがって
、周波数帯域特性の良好な超音波探触子を提供すること
を目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
上記目的を達成するための本発明の技術的解決手段は、
複数個の超音波振動子が一列に並設された超音波振動子
アレイと、この超音波振動子アレイの超音波放射面側に
設けられ、超音波の減衰の少ない材料からなシ、上記超
音波振動子アレイの配列方向と直交する断面で凹面状に
形成された音響レンズと、この音響レンズにおける被検
体側の凹面を充填するように設けられ、被検体とほぼ同
一の音速を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質
とを備えたものである。
複数個の超音波振動子が一列に並設された超音波振動子
アレイと、この超音波振動子アレイの超音波放射面側に
設けられ、超音波の減衰の少ない材料からなシ、上記超
音波振動子アレイの配列方向と直交する断面で凹面状に
形成された音響レンズと、この音響レンズにおける被検
体側の凹面を充填するように設けられ、被検体とほぼ同
一の音速を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質
とを備えたものである。
作 用
したがって、本発明によれば、超音波振動子アレイの超
音波放射面側に設けた音響レンズを音速が被検体中にお
ける超音波の伝搬速度よシも大きく、超音波の減衰の少
ない材料により形成し、しかも、超音波振動子アンイの
配列方向と直交する断面で凹面状に形成しているので、
超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向の超音波
を集束させることができ、また、音響レンズにおける被
検体側の凹面を充填するように被検体とほぼ同一の音速
を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質を設けて
いるので、集束音場を乱すことなく、被検体との接触性
を高めることができ、更に、音響レンズおよび超音波伝
搬物質に超音波の減衰の少ない材料を用いることにより
高周波領域の劣化を防止することができる。
音波放射面側に設けた音響レンズを音速が被検体中にお
ける超音波の伝搬速度よシも大きく、超音波の減衰の少
ない材料により形成し、しかも、超音波振動子アンイの
配列方向と直交する断面で凹面状に形成しているので、
超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向の超音波
を集束させることができ、また、音響レンズにおける被
検体側の凹面を充填するように被検体とほぼ同一の音速
を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質を設けて
いるので、集束音場を乱すことなく、被検体との接触性
を高めることができ、更に、音響レンズおよび超音波伝
搬物質に超音波の減衰の少ない材料を用いることにより
高周波領域の劣化を防止することができる。
実施例
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例における超音
波探触子を示し、第１図（ａ）は超音波振動子アレイの
配列方向から見た要部の正面図、第１図（ｂ）は超音波
振動子アレイの配列方向と直交する方向に沿う要部の断
面図である。
波探触子を示し、第１図（ａ）は超音波振動子アレイの
配列方向から見た要部の正面図、第１図（ｂ）は超音波
振動子アレイの配列方向と直交する方向に沿う要部の断
面図である。
第１図（ａ）、（ｂ）に示すように、保持体１の上に電
気音響変換を司る複数個の超音波振動子２−１．２−２
、・・・２−Ｎが等間隔で一列に並設されて超音波振動
子アレイ２が形成されている。超音波振動子アレイ２の
超音波放射面側には音響レンズ４が設けられている。本
実施例においては、超音波振動子アレイ２の超音波放射
面の上に超音波を被検体（生体）Ｍに効率良く放射する
ために音響整合層３が設けられ、音響整合層３の被検体
Ｍの側に音響レンズ４が設けられている。この音響レン
ズ４は超音波の減衰が少なく、被検体Ｍよりも音速が速
い材料からなり、超音波振動子２−１．２−２．２−Ｎ
の配列方向と直交する断面で凹面状に形成されている。
気音響変換を司る複数個の超音波振動子２−１．２−２
、・・・２−Ｎが等間隔で一列に並設されて超音波振動
子アレイ２が形成されている。超音波振動子アレイ２の
超音波放射面側には音響レンズ４が設けられている。本
実施例においては、超音波振動子アレイ２の超音波放射
面の上に超音波を被検体（生体）Ｍに効率良く放射する
ために音響整合層３が設けられ、音響整合層３の被検体
Ｍの側に音響レンズ４が設けられている。この音響レン
ズ４は超音波の減衰が少なく、被検体Ｍよりも音速が速
い材料からなり、超音波振動子２−１．２−２．２−Ｎ
の配列方向と直交する断面で凹面状に形成されている。
音響レンズ４における被検体Ｍ側の凹面を充填するよう
に被検体Ｍとほぼ同一の音速を有し、超音波の減衰の少
ない超音波伝搬物質５が設けられている。
に被検体Ｍとほぼ同一の音速を有し、超音波の減衰の少
ない超音波伝搬物質５が設けられている。
以上の構成において、以下、その動作について説明する
。
。
音響レンズ４における超音波振動子アレイ２の配列方向
の縁辺部と、その凹面に充填するように設けた超音波伝
搬物質５とを被検体Ｍに接触させ、複数個の超音波振動
子２−１．２−２、・・２−Ｎのうち、連続するに個の
超音波振動子に電気信号を印加する。これに伴い、超音
波振動子の超音波放射面から放射される超音波は、音響
整合層３、音響レンズ４を伝搬して被検体Ｍ内に進行す
る。被検体Ｍ内からの反射信号は上記とは逆の経路をた
どり、同じ超音波振動子により受信され、電気信号に変
換され、超音波診断装置（図示省略）へ送られ、ここで
画像処理され、超音波診断像が表示される。
の縁辺部と、その凹面に充填するように設けた超音波伝
搬物質５とを被検体Ｍに接触させ、複数個の超音波振動
子２−１．２−２、・・２−Ｎのうち、連続するに個の
超音波振動子に電気信号を印加する。これに伴い、超音
波振動子の超音波放射面から放射される超音波は、音響
整合層３、音響レンズ４を伝搬して被検体Ｍ内に進行す
る。被検体Ｍ内からの反射信号は上記とは逆の経路をた
どり、同じ超音波振動子により受信され、電気信号に変
換され、超音波診断装置（図示省略）へ送られ、ここで
画像処理され、超音波診断像が表示される。
この動作を超音波振動子２−１から２−Ｎ まで順次切
り替えて行うことにより、数置面の超音波診断像を実時
間で表示することができる。そして、超音波が音響レン
ズ４を伝搬するとき、上記のように音響レンズ４の形状
が超音波振動子アレイ２の配列方向と直交する断面で凹
面状に形成され、しかも、この音響レンズ４の音速が超
音波伝搬物質５および被検体Ｍの音速よりも速い材料に
より形成されている。これに伴い、超音波の伝搬速度は
、超音波振動子２−１．２−２、・・・２−Ｎの配列方
向と直交する方向において、中心部が最も遅く、縁辺部
になるに従って速くなり、超音波振動子２−１．２−２
、−２−Ｎの配列方向と直交する方向に焦点を結ぶこと
になる。また、音響レンズ４における凹面を充填するよ
うに初検体Ｍとほぼ同一の音速を有し、超音波の減衰の
少ない超音波伝搬物質５を設けているので、集束音場を
乱すことなく被検体との接触性を高めることができる。
り替えて行うことにより、数置面の超音波診断像を実時
間で表示することができる。そして、超音波が音響レン
ズ４を伝搬するとき、上記のように音響レンズ４の形状
が超音波振動子アレイ２の配列方向と直交する断面で凹
面状に形成され、しかも、この音響レンズ４の音速が超
音波伝搬物質５および被検体Ｍの音速よりも速い材料に
より形成されている。これに伴い、超音波の伝搬速度は
、超音波振動子２−１．２−２、・・・２−Ｎの配列方
向と直交する方向において、中心部が最も遅く、縁辺部
になるに従って速くなり、超音波振動子２−１．２−２
、−２−Ｎの配列方向と直交する方向に焦点を結ぶこと
になる。また、音響レンズ４における凹面を充填するよ
うに初検体Ｍとほぼ同一の音速を有し、超音波の減衰の
少ない超音波伝搬物質５を設けているので、集束音場を
乱すことなく被検体との接触性を高めることができる。
更に、音響レンズ４および超音波伝搬物質５に超音波の
減衰の少ない物質を用いているので、高周波領域の劣化
を少なくすることができる。したがって、周波数帯域特
性の良好な超音波探触子を実現することができる。
減衰の少ない物質を用いているので、高周波領域の劣化
を少なくすることができる。したがって、周波数帯域特
性の良好な超音波探触子を実現することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施し得
るものである。
本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施し得
るものである。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、超音波振動子アレイ
の超音波放射面側に設けた音響レンズを音速が被検体中
における超音波の伝搬速度よりも大きく、超音波の減衰
の少ない材料に形成し、しかも、超音波振動子アレイの
配列方向と直交する断面で凹面状に形成しているので、
超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向の超音波
を集束させることができ、また、音響レンズにおける被
検体側の凹面を充填するように被検体とほぼ同一の音速
を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質を設けて
いるので、集束音場を乱すことなく、被検体との接触性
を高めることができ、更に、音響レンズおよび超音波伝
搬物質に超音波の減衰の少ない材料を用いることにより
高周波領域の劣化を防止することができる。したがって
、周波数帯域特性が良好となる。
の超音波放射面側に設けた音響レンズを音速が被検体中
における超音波の伝搬速度よりも大きく、超音波の減衰
の少ない材料に形成し、しかも、超音波振動子アレイの
配列方向と直交する断面で凹面状に形成しているので、
超音波振動子アレイの配列方向と直交する方向の超音波
を集束させることができ、また、音響レンズにおける被
検体側の凹面を充填するように被検体とほぼ同一の音速
を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質を設けて
いるので、集束音場を乱すことなく、被検体との接触性
を高めることができ、更に、音響レンズおよび超音波伝
搬物質に超音波の減衰の少ない材料を用いることにより
高周波領域の劣化を防止することができる。したがって
、周波数帯域特性が良好となる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例における超音
波探触子を示し、同図（ａ）は超音波振動子アレイの配
列方向から見た要部の正面図、同図（ｂ）は超音波振動
子アレイの配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図
、第２図（ａ）、（ｂ）は従来例における超音波探触子
を示し、同図（ａ）は超音波振動子アレイの配列方向か
ら見た要部の正面図、同図（ｂ）は超音波振動子アレイ
の配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図、第３図
は従来の５ＭＨｚの超音波探触子における音響レンズの
減衰による周波数帯域特性の劣化の状況を示す図である
。 １ ・保持体、２−１．２−２、・・・２−Ｎ・・・超
音波振動子、２・・・超音波振動子アレイ、３・音響整
合層、４・・・音響レンズ、５・・超音波伝搬物質、Ｍ
・・・被検体Ｏ 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか２名利得
１．Ｇ （ｄＢ） 径 蒔 け 「
波探触子を示し、同図（ａ）は超音波振動子アレイの配
列方向から見た要部の正面図、同図（ｂ）は超音波振動
子アレイの配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図
、第２図（ａ）、（ｂ）は従来例における超音波探触子
を示し、同図（ａ）は超音波振動子アレイの配列方向か
ら見た要部の正面図、同図（ｂ）は超音波振動子アレイ
の配列方向と直交する方向に沿う要部の断面図、第３図
は従来の５ＭＨｚの超音波探触子における音響レンズの
減衰による周波数帯域特性の劣化の状況を示す図である
。 １ ・保持体、２−１．２−２、・・・２−Ｎ・・・超
音波振動子、２・・・超音波振動子アレイ、３・音響整
合層、４・・・音響レンズ、５・・超音波伝搬物質、Ｍ
・・・被検体Ｏ 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか２名利得
１．Ｇ （ｄＢ） 径 蒔 け 「
Claims (1)
- 複数個の超音波振動子が一列に並設された超音波振動子
アレイと、この超音波振動子アレイの超音波放射面側に
設けられ、超音波の減衰の少ない材料からなり、上記超
音波振動子アレイの配列方向と直交する断面で凹面状に
形成された音響レンズと、この音響レンズにおける被検
体側の凹面を充填するように設けられ、被検体とほぼ同
一の音速を有し、超音波の減衰の少ない超音波伝搬物質
とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP2259675A JPH04135543A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2259675A JPH04135543A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135543A true JPH04135543A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17337344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2259675A Pending JPH04135543A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04135543A (ja) |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2259675A patent/JPH04135543A/ja active Pending
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