JPH0520079Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0520079Y2 JPH0520079Y2 JP1987196191U JP19619187U JPH0520079Y2 JP H0520079 Y2 JPH0520079 Y2 JP H0520079Y2 JP 1987196191 U JP1987196191 U JP 1987196191U JP 19619187 U JP19619187 U JP 19619187U JP H0520079 Y2 JPH0520079 Y2 JP H0520079Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- electrode
- piezoelectric film
- organic piezoelectric
- wire
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は電子セクタースキヤン超音波エコー断
層装置等に使用される位相配列振動子の改良に関
するものである。
層装置等に使用される位相配列振動子の改良に関
するものである。
従来の位相配列超音波振動子は、第１図に示す
ように構成各素子が短冊形をしたｎ個のPZT等
の圧電素子１を並設してなり、これらの各圧電素
子１をそれぞれ遅延素子２を介し適当な位相で駆
動することにより、放射超音波の合成波面Ａが任
意角度θ方向に進行するようになつている。この
場合、進行方向への超音波の合成強度はθの函数
となる。図中、３，４は駆動電極である。
ように構成各素子が短冊形をしたｎ個のPZT等
の圧電素子１を並設してなり、これらの各圧電素
子１をそれぞれ遅延素子２を介し適当な位相で駆
動することにより、放射超音波の合成波面Ａが任
意角度θ方向に進行するようになつている。この
場合、進行方向への超音波の合成強度はθの函数
となる。図中、３，４は駆動電極である。
ところで、一般に各圧電素子は指向性があり、
すなわち第２図に示すようにθ方向に超音波強度
分布をもつている。従つて、偏向角度θの大きな
方向へは合成された超音波ビームの出力、入力が
不十分となる欠点があつた。
すなわち第２図に示すようにθ方向に超音波強度
分布をもつている。従つて、偏向角度θの大きな
方向へは合成された超音波ビームの出力、入力が
不十分となる欠点があつた。
このため、電子セクタースキヤン超音波エコー
断層装置等では、偏向角度θの増大と共に駆動電
力を増大したり、受信エコー信号の増幅度を増大
することが行われている。
断層装置等では、偏向角度θの増大と共に駆動電
力を増大したり、受信エコー信号の増幅度を増大
することが行われている。
しかし電圧の増大には限度があり、かつ人体等
の媒質内の超音波減衰が大きいときは増幅度の増
大は雑音も増幅することになり不都合である。
の媒質内の超音波減衰が大きいときは増幅度の増
大は雑音も増幅することになり不都合である。
本考案はこれらの問題を解決するためのもの
で、放射超音波強度の偏向角度依存性を任意に設
定できる位相配列振動子を提供することを目的と
している。
で、放射超音波強度の偏向角度依存性を任意に設
定できる位相配列振動子を提供することを目的と
している。
本考案の構成は次の通りである。即ち、超音波
送信受信用の有機性圧電膜からなる圧電素子に複
数の電極をもたせて、これら電極にそれぞれ位相
差をもたせて送信受信することにより、有機性圧
電膜によつて形成される合成超音波ビームを偏向
させる位相配列振動子において、前記電極が円柱
形状を有する金属材料から成つており、かつ、少
なくとも放射面が円弧状の有機圧電膜か前記電極
に接して形成されてなることを特徴とする位相配
列振動子である。
送信受信用の有機性圧電膜からなる圧電素子に複
数の電極をもたせて、これら電極にそれぞれ位相
差をもたせて送信受信することにより、有機性圧
電膜によつて形成される合成超音波ビームを偏向
させる位相配列振動子において、前記電極が円柱
形状を有する金属材料から成つており、かつ、少
なくとも放射面が円弧状の有機圧電膜か前記電極
に接して形成されてなることを特徴とする位相配
列振動子である。
次に第３図乃至第８図に関連して本考案の実施
例を説明する。
例を説明する。
本考案は、圧電素子の送信、受信側表面を平面
でなく曲率をもたせることによりその放射超音波
強度の偏向角度依存性を任意に設定できるように
したもので、以下数種の実施例について詳細に説
明する。
でなく曲率をもたせることによりその放射超音波
強度の偏向角度依存性を任意に設定できるように
したもので、以下数種の実施例について詳細に説
明する。
第３図に第１の実施例を示す。
本例の場合は、バツキング部材１１上に適宜直
径の金属線等の円形断面の複数個の駆動電極１２
を配設し、その上を、外面にアルミニウム蒸着等
により導電膜（外部電極）１３を形成した有機性
圧電膜１４で覆い接着等により固定して振動子本
体を構成している。有機性圧電膜１４は、ポリ弗
化ビニリデン（PVDF）等で形成する。この場
合、各駆動電極１２とそれに対向する外部電極で
ある導電膜１３（一般に接地される）とが素子を
構成し、素子の送信、受信側表面は適当な曲率を
もつて湾曲しているため、各素子の送信、受信側
表面におけるそれぞれの指向性は無指向性に近く
なつてθ方向の超音波強度分布が一様化し、駆動
電極１２と直交する方向に図中矢印線で示すよう
に超音波セクタースキヤンを行う場合に、放射超
音波強度の偏向角度依存性を改善できる。この偏
向角度依存性は駆動電極１２の直径を適宜選定す
ることにより任意に設定することが可能である。
径の金属線等の円形断面の複数個の駆動電極１２
を配設し、その上を、外面にアルミニウム蒸着等
により導電膜（外部電極）１３を形成した有機性
圧電膜１４で覆い接着等により固定して振動子本
体を構成している。有機性圧電膜１４は、ポリ弗
化ビニリデン（PVDF）等で形成する。この場
合、各駆動電極１２とそれに対向する外部電極で
ある導電膜１３（一般に接地される）とが素子を
構成し、素子の送信、受信側表面は適当な曲率を
もつて湾曲しているため、各素子の送信、受信側
表面におけるそれぞれの指向性は無指向性に近く
なつてθ方向の超音波強度分布が一様化し、駆動
電極１２と直交する方向に図中矢印線で示すよう
に超音波セクタースキヤンを行う場合に、放射超
音波強度の偏向角度依存性を改善できる。この偏
向角度依存性は駆動電極１２の直径を適宜選定す
ることにより任意に設定することが可能である。
なお、導電膜１３の外部に任意の整合層保護
層、超音波レンズ、プリズム等を付加してもよ
く、またバツキング部材１１として超音波吸収特
性の良いものを使用してもよい。
層、超音波レンズ、プリズム等を付加してもよ
く、またバツキング部材１１として超音波吸収特
性の良いものを使用してもよい。
ただしこの場合の超音波レンズは、駆動電極１
２の方向において超音波を集束するものを意味し
ており、このようなものは周知である。
２の方向において超音波を集束するものを意味し
ており、このようなものは周知である。
第４図に第２の実施例を示す。
本例の場合は、適宜直径の金属線等の円形断面
の駆動電極２１の周囲に同心円筒状にPVDF等の
有機性圧電膜２２を設け、その外側に金属メツ
キ、真空蒸着、導電塗料塗装等により導電膜（外
部電極）２３を形成したものを基本とし、この電
線状構造体２４をバツキング部材２５上に配設し
て振動子を構成している。この場合、各駆動電極
２１と圧電膜２２とこれを包囲する導電膜２３と
が素子を構成し、前例と同様の効果を奏すること
が可能である。なお、導電膜２３の外部に整合層
保護層、超音波レンズ、プリズム等を付加しても
よく、またバツキング部材２５として超音波吸収
特性の良いものを使用してもよい。
の駆動電極２１の周囲に同心円筒状にPVDF等の
有機性圧電膜２２を設け、その外側に金属メツ
キ、真空蒸着、導電塗料塗装等により導電膜（外
部電極）２３を形成したものを基本とし、この電
線状構造体２４をバツキング部材２５上に配設し
て振動子を構成している。この場合、各駆動電極
２１と圧電膜２２とこれを包囲する導電膜２３と
が素子を構成し、前例と同様の効果を奏すること
が可能である。なお、導電膜２３の外部に整合層
保護層、超音波レンズ、プリズム等を付加しても
よく、またバツキング部材２５として超音波吸収
特性の良いものを使用してもよい。
電線状構造体の素材（導電膜を形成しないも
の）は通常の電線と同様の製法で容易に作製でき
るが、この場合、駆動電極素材を伸線しながら
PVDF被覆を形成する際にその温度を制約し引張
りを与えることで分子配列をそろえたり、PVDF
被覆形成用の外部ダイスと駆動電極素材間に電圧
を印加しつつ適当な温度でPVDF層を形成成極さ
せたりすることが可能である。
の）は通常の電線と同様の製法で容易に作製でき
るが、この場合、駆動電極素材を伸線しながら
PVDF被覆を形成する際にその温度を制約し引張
りを与えることで分子配列をそろえたり、PVDF
被覆形成用の外部ダイスと駆動電極素材間に電圧
を印加しつつ適当な温度でPVDF層を形成成極さ
せたりすることが可能である。
また、電線状構造体の素材は第５図に示す手順
により作製することができる。すなわち、PVDF
板２６上の端部に駆動電極となる導電性樹脂２７
をセツトし、これを導電性樹脂２７側から巻き込
んで作製することができる。
により作製することができる。すなわち、PVDF
板２６上の端部に駆動電極となる導電性樹脂２７
をセツトし、これを導電性樹脂２７側から巻き込
んで作製することができる。
以上のようにして作製された素材の表面に導電
膜を形成してなる電線状構造体を用い、第６図ま
たは第７図に示す手順により第４図に示す形式の
位相配列振動子を得ることができる。
膜を形成してなる電線状構造体を用い、第６図ま
たは第７図に示す手順により第４図に示す形式の
位相配列振動子を得ることができる。
第６図の場合は、第６図ａに示すように四角柱
状のバツキング部材の素材２８に電線状構造体２
４を複数回巻回した後、これを鎖線の位置で切断
して切り出すことによつて、第６図ｂに示す形状
の振動子本体２９を得ることができる。
状のバツキング部材の素材２８に電線状構造体２
４を複数回巻回した後、これを鎖線の位置で切断
して切り出すことによつて、第６図ｂに示す形状
の振動子本体２９を得ることができる。
第７図の場合は、第７図ａに示すように離型芯
３０（これは後で不要となる）に電線状構造体２
４を複数回巻回してその外周にバツキング部材の
素材３１の皮膜を形成し、離型芯３０を取外した
後これを鎖線の位置で切断することによつて、第
７図ｂに示す形状の振動子本体２９′を得ること
ができる。この場合は、電線状構造体２４が第８
図に示すようにその並設方向と直角方向で凹状に
湾曲しているため、上述の効果の他に、送信され
る超音波ビーム３１が図示のように電線状構造体
２４の湾曲形状の焦点Ｏの付近で絞られるという
効果を奏することができる。
３０（これは後で不要となる）に電線状構造体２
４を複数回巻回してその外周にバツキング部材の
素材３１の皮膜を形成し、離型芯３０を取外した
後これを鎖線の位置で切断することによつて、第
７図ｂに示す形状の振動子本体２９′を得ること
ができる。この場合は、電線状構造体２４が第８
図に示すようにその並設方向と直角方向で凹状に
湾曲しているため、上述の効果の他に、送信され
る超音波ビーム３１が図示のように電線状構造体
２４の湾曲形状の焦点Ｏの付近で絞られるという
効果を奏することができる。
以上述べたように、本考案によれば、放射超音
波強度の偏向角度依存性を任意に設定することが
可能である。
波強度の偏向角度依存性を任意に設定することが
可能である。
第１図は従来の位相配列振動子の概要図、第２
図は同素子の放射超音波強度分布を示す説明図、
第３図は本考案に係る位相配列振動子の第１の実
施例を示す要部正面図、第４図は同第２の実施例
を示す要部正面図、第５図は第４図に示す電線状
構造体の形成要領図、第６図および第７図はそれ
ぞれ第４図に示す振動子本体の作製要領図、第８
図は第７図の手順により作製された振動子による
超音波ビーム絞り作用説明図で、図中、２は遅延
素子、１１，２５はバツキング部材、１２，２１
は駆動電極、１３，２３は導電膜、１４，２２は
圧電膜、２４は電線状構造体、２９，２９′は振
動子本体である。
図は同素子の放射超音波強度分布を示す説明図、
第３図は本考案に係る位相配列振動子の第１の実
施例を示す要部正面図、第４図は同第２の実施例
を示す要部正面図、第５図は第４図に示す電線状
構造体の形成要領図、第６図および第７図はそれ
ぞれ第４図に示す振動子本体の作製要領図、第８
図は第７図の手順により作製された振動子による
超音波ビーム絞り作用説明図で、図中、２は遅延
素子、１１，２５はバツキング部材、１２，２１
は駆動電極、１３，２３は導電膜、１４，２２は
圧電膜、２４は電線状構造体、２９，２９′は振
動子本体である。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 超音波送信受信用の有機性圧電膜からなる圧電
素子に複数の電極をもたせて、これら電極にそれ
ぞれ位相差をもたせて送信受信することにより、
有機性圧電膜によつて形成される合成超音波ビー
ムを偏向させる位相配列振動子において、 前記電極が円柱形状を有する金属材料から成つ
ており、かつ、少なくとも放射面が円弧状の有機
圧電膜か前記電極に接して形成されてなることを
特徴とする位相配列振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987196191U JPH0520079Y2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987196191U JPH0520079Y2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63108299U JPS63108299U (ja) | 1988-07-12 |
| JPH0520079Y2 true JPH0520079Y2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=31154787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987196191U Expired - Lifetime JPH0520079Y2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0520079Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7538929B2 (en) * | 2007-04-06 | 2009-05-26 | Harris Corporation | RF phase modulation technique for performing acousto-optic intensity modulation of an optical wavefront |
| JP5530994B2 (ja) * | 2011-09-27 | 2014-06-25 | 富士フイルム株式会社 | 超音波探触子およびその製造方法 |
| US9056333B2 (en) | 2011-09-27 | 2015-06-16 | Fujifilm Corporation | Ultrasound probe and method of producing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529990A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Ultrasonic probe |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP1987196191U patent/JPH0520079Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63108299U (ja) | 1988-07-12 |
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