JPH0933497A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ面に適した音場を発生し測定精度を向上
させることができる超音波探触子を提供する。 【解決手段】電極２，４からの電圧で振動する圧電膜３
から発振された超音波は、音響レンズ７下面に形成され
たレンズ面７ａで集束され媒体１０を介して被検体８に
照射される。照射された超音波は、被検体８の表面若し
くは被検体８内部の音響インピーダンスの異なる部分で
反射され、この反射波が、媒体１０、レンズ面７ａ及び
音響レンズ７本体を介して圧電膜５で受信される。そし
てこれに応じた出力電圧が電極４及び電極６を介して受
信器で増幅され、被検体８の情報が得られる。このよう
な反射波出力の測定を、超音波探触子１００か被検体８
を回転させつつ数回行い、ある角度で出力値が変動した
ときは、その角度方向において他の角度方向とは異なる
何らかの特異な機械的性質が存在している（＝異方性）
ことがわかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探触子に係
わり、特に、試料の材料物性を測定する超音波探触子に
関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電膜や電極といった圧電素子からなる
トランスデューサを、発振側圧電素子と受信側圧電素子
とに分けて複数箇所設けた超音波探触子に関する公知技
術としては、例えば以下のものがある。 ○特開昭６３−３０８５５７号公報 この公知技術による超音波探触子の概略構造を表す上面
図を図１２（ａ）に、超音波経路図を図１２（ｂ）に示
す。図１２（ａ）（ｂ）において、超音波ビーム発振用
トランスデューサ１０１ａ，ｂ及び受信用トランスデュ
ーサ１０２ａ，ｂが音響レンズ１０３上端部上に扇状に
分割配置されており、発振用トランスデューサ１０１
ａ，ｂから放射された超音波ビームは、音響レンズ１０
３を通過した後、音響レンズ１０３の下面に形成された
球面状のレンズ面１０３ａで集束されて被検体１０４に
放射される。そしてこの被検体１０４から反射された超
音波ビームは、再びレンズ面１０３ａ及び音響レンズ１
０３を介して受信用トランスデューサ１０２ａ，ｂで受
信し、被検体の状態を検出する。このような構成によ
り、被検体１０２ａ，ｂから反射されて来た超音波ビー
ムのうちの、互いに直交する超音波ビームを独立して検
出できるようにするものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術には以下の問題点が存在する。すなわち、超音波
ビームが音響レンズ１０３内を伝搬するとき、発振用ト
ランスデューサ１０１ａ，ｂがそれぞれ１／４円形状で
あることから、放射された超音波ビームが形成する音場
の水平断面形状も、それぞれ１／４円形状となり、主と
してこのような形状を保ちつつレンズ面１０３ａへ到達
することになる。しかしながら、レンズ面１０３ａは球
面状であって水平断面形状は円形であるので、音場の水
平断面形状と一致しない。また、鉛直断面でみた場合、
発振用トランスデューサ１０１ａ，ｂの発振中心軸１１
１ａ，ｂと、レンズ面１０３ａの軸１１３とが一致して
いないことから、例えば図１２（ｂ）に示すように、発
振用トランスデューサ１０１ａからの超音波ビーム波形
のうち最も強いビーム波形の山のなす面１１４と、この
超音波ビームが通過するレンズ面１０３ａ内の通過位置
１０３ａ_oとが平行にならない。以上のように、上記公
知技術においては、発振用トランスデューサ１０１ａ，
ｂの形状及び配置に関し、レンズ面１０３ａに適する音
場を発生させるように配慮されていない。よって、発せ
られた超音波ビームは互いに干渉・減衰するものが多く
なって測定精度向上の妨げとなる。

【０００４】本発明の目的は、レンズ面に適した音場を
発生し測定精度を向上させることができる超音波探触子
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、音響レンズと；この音響レンズの
上端部に設けられ、超音波を発振する第１の圧電素子
と；前記音響レンズの下面に形成され、前記第１の圧電
素子から発振された超音波を集束して被検体に照射する
レンズ面と；前記音響レンズの上端部に設けられ、前記
被検体に照射された超音波のうち該被検体で反射された
反射波を受信する第２の圧電素子とを有する超音波探触
子において、前記第１の圧電素子の発振中心軸は前記レ
ンズ面の軸と略一致するとともに、該第１の圧電素子の
うち実質的に機能する部分の実質形状は、前記レンズ面
の水平断面形状と略相似形であり、前記第２の圧電素子
のうち実質的に機能する部分の実質形状は、前記被検体
から得ようとする情報の種類に応じた形状となってお
り、前記第１の圧電素子と層状構造をなすように該第１
の圧電素子の上部に載置されていることを特徴とする超
音波探触子が提供される。すなわち、第１の圧電素子か
ら発振された超音波は、音響レンズ下面に形成されたレ
ンズ面で集束されて被検体に照射される。照射された超
音波のうち被検体からの反射波は、レンズ面及び音響レ
ンズ本体を介し、第１の圧電素子の上部に層状構造をな
すように載置された第２の圧電素子で受信される。この
とき、第２の圧電素子の実質形状（＝圧電膜及び上・下
電極のうち最も小さいものの形状）は、例えば被検体の
材料物性等、被検体から得ようとする情報に応じた形状
となっており、必要とする反射波を取り出すことができ
るようになっている。すなわち例えば、円盤から対向す
る２つの弦部分を取り去った形状とした場合には、探触
子か被検体を回転させつつ反射波の出力の測定を行い、
ある角度で出力値が変動したとき、その角度方向におい
て他の角度方向とは異なる何らかの特異な機械的性質が
存在している（＝異方性）ことがわかる。以上の構成に
おいて、第１の圧電素子の発振中心軸がレンズ面の軸と
略一致していることにより、第１の圧電素子から発振さ
れ音響レンズ内を伝搬する超音波ビーム波形のうち最も
強いビーム波形の山のなす面と、この超音波ビームが通
過するレンズ面の通過位置とが略平行となり、最も強い
超音波ビームがレンズ面をほぼ垂直に通過できるように
なっている。また、第１の圧電素子の実質形状がレンズ
面の水平断面形状と略相似形であり、第１の圧電素子か
らの最も強いビームは互いの干渉が少ないまま円滑にレ
ンズ面に入射するようになっている。このように、第１
の圧電素子から発生する超音波ビームによる音場がレン
ズ面に適したものとなり、発せられた超音波ビームの干
渉・減衰を低減して測定精度を向上させることができ
る。

【０００６】好ましくは、前記超音波探触子において、
前記レンズ面の形状は略球面形状であり、前記第１の圧
電素子の実質形状は略円盤形状であり、前記第２の圧電
素子の実質形状は円盤から対向する２つの弦部分を取り
去った形状であることを特徴とする超音波探触子が提供
される。

【０００７】また好ましくは、前記超音波探触子におい
て、前記レンズ面の形状は略球面形状であり、前記第１
の圧電素子の実質形状は略円盤形状であり、前記第２の
圧電素子の実質形状は円盤を周方向に複数個に分割した
形状であることを特徴とする超音波探触子が提供され
る。これにより、被検体の材料物性の円盤周方向におけ
る分布を、探触子や被検体を回転させることなく検出す
ることができる。

【０００８】また好ましくは、前記超音波探触子におい
て、前記レンズ面の形状は略円筒面形状であり、前記第
１の圧電素子の実質形状は略長方形平板形状であり、前
記第２の圧電素子の実質形状は長方形平板を複数個の短
冊状部分に分割した形状であることを特徴とする超音波
探触子が提供される。これにより、短冊と直角方向にお
ける被検体材料物性の分布を、探触子や被検体を回転さ
せることなく検出することができる。

【０００９】また好ましくは、前記超音波探触子におい
て、前記第１の圧電素子は、前記被検体で反射された超
音波を受信可能に構成されており、かつ、前記第１及び
第２の圧電素子は、前記被検体で反射された反射波を該
第１及び第２の圧電素子のいずれか一方で受信するよう
に受信経路を選択的に切り換える切換手段に接続されて
いることを特徴とする超音波探触子が提供される。これ
により、１つの超音波探触子で、材料物性の検出と画像
評価の両方を行うことができる。すなわち例えば、レン
ズ面の形状が略球面形状、第１の圧電素子の実質形状が
円盤形状、第２の圧電素子の実質形状が円盤を周方向に
複数個に分割した形状である場合には、第２の圧電素子
で反射波を受信するように切換手段が切り換えられる
と、円盤形状の第１の圧電素子から発信された超音波が
略球面形状のレンズ面で集束されて被検体へ照射され、
その反射波は円盤分割形状の第２の圧電素子で受信され
る。これにより、角度別の出力の大小によって被検体の
材料物性の周方向における分布を検出することができ
る。そして探触子や被検体を回転させて周方向分布をさ
らに細かく検出し、異方性を検出できる。一方第１の圧
電素子で反射波を受信するように切換手段が切り換えら
れると、円盤形状の第１の圧電素子から発信された超音
波が略球面形状のレンズ面で集束されて被検体へ照射さ
れ、その反射波が再び略円盤形状の第１の圧電素子で受
信される。これにより、受信出力の大小による画像評価
を行うことができる。

【００１０】また好ましくは、前記超音波探触子におい
て、前記第１及び第２の圧電素子のそれぞれは、圧電膜
と、この圧電膜の上下に配置された電極とを備えている
ことを特徴とする超音波探触子が提供される。

【００１１】さらに好ましくは、前記超音波探触子にお
いて、前記第１の圧電素子の実質形状は、該第１の圧電
素子に備えられた圧電膜及び電極のうち最小面積である
ものの形状であることを特徴とする超音波探触子が提供
される。

【００１２】また好ましくは、前記超音波探触子におい
て、前記第２の圧電素子の実質形状は、該第２の圧電素
子に備えられた圧電膜及び電極のうち最小面積であるも
のの形状であることを特徴とする超音波探触子が提供さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。本発明の第１の実施形態を図１〜
図３により説明する。本実施形態は、超音波顕微鏡用の
超音波探触子の実施形態である。本実施形態による超音
波探触子の構成を表す縦断面図を図１に、上面図を図２
（ａ）に、下面図を図２（ｂ）に、使用時の態様を表す
側面図を図３に示す。図１〜図３において、本実施形態
による超音波探触子１００は、音響レンズ７と；この音
響レンズ７の上端部に設けられ、超音波を発振するため
の圧電膜３及び圧電膜３の上・下に設けられた電極２，
４と；音響レンズ７の下面に形成され圧電膜３から発振
された超音波を集束して被検体８に照射するレンズ面７
ａと；このレンズ面７ａに設けられた整合層１と；音響
レンズ７の上端部に設けられ、被検体８に照射された超
音波のうち被検体８で反射された反射波を受信するため
の圧電膜５及び圧電膜５の上に設けられた電極６とを備
えている。

【００１４】電極２及び電極４はそれぞれ、パルス波状
又はバースト波状の電圧を発生させる発振器に接続され
ており（図３参照）、これらの電極２，４の間に挟まれ
た圧電膜３に電圧を印加して振動させ超音波を発生させ
るようになっている。このとき、電極２・圧電膜３・電
極４の発振中心軸線９はレンズ面７ａの軸と略一致して
おり（図１参照）、電極４・圧電膜３・電極２の形状は
いずれも円盤状である。また、これら電極４・圧電膜３
・電極２のうち面積が最小である電極４の形状は、レン
ズ面７ａの水平断面形状と相似形状（あるいはほぼ一致
した形状）となっている。電極４はまた、電極６ととも
に受信器に接続されており（図３参照）、これらの電極
４，６の間に挟まれた圧電膜５で検出した反射波（後
述）を出力電圧として受信器に送るようになっている。
このとき電極４・圧電膜５・電極６のうちで面積が最小
である圧電膜５及び電極６の形状は、被検体８の異方性
を検出する目的に対応し、円盤から対向する２つの弦部
分を取り去った形状となっている（図２参照）。これら
電極２・圧電膜３・電極４・圧電膜５・電極６は、音響
レンズ７上端部にこの順番で下から上に積層され、層状
構造をなしている。

【００１５】なお、電極２・圧電膜３・電極４が超音波
を発振する第１の圧電素子を構成し、これらのうち最小
面積である電極４の大きさが第１の圧電素子の実質的に
機能する部分の大きさを規定するので、電極４の形状が
第１の圧電素子の実質形状となる。また電極４・圧電膜
５・電極６が反射波を受信する第２の圧電素子を構成
し、これらのうち最小面積である圧電膜５及び電極６の
大きさが第２の圧電素子の実質的に機能する部分の大き
さを規定するので、圧電膜５及び電極６の形状が第２の
圧電素子の実質形状となる。

【００１６】上記構成において、電極２，４からの電圧
で振動する圧電膜３から発振された超音波は、音響レン
ズ７下面に形成されたレンズ面７ａで集束され媒体１０
を介して被検体８に照射される。照射された超音波は、
被検体８の表面若しくは被検体８内部の音響インピーダ
ンスの異なる部分で反射され、この反射波が、媒体１
０、レンズ面７ａ及び音響レンズ７本体を介して圧電膜
５で受信される。そしてこれに応じた出力電圧が電極４
及び電極６を介して受信器で増幅され、被検体８の情報
が得られる。このような反射波出力の測定を、超音波探
触子１００か被検体８を回転させつつ数回行い、ある角
度で出力値が変動したときは、その角度方向において他
の角度方向とは異なる何らかの特異な機械的性質が存在
している（＝異方性）ことがわかる。この測定におい
て、圧電膜３の発振中心軸線９がレンズ面７ａの軸と略
一致していることにより、圧電膜３から発振され音響レ
ンズ７内を伝搬する超音波ビーム波形のうち最も強いビ
ーム波形の山のなす面と、この超音波ビームが通過する
レンズ面７ａの通過位置とが略平行となり、最も強い超
音波ビームがレンズ面７ａをほぼ垂直に通過できる。ま
た、第１の圧電素子の実質形状をなす電極４の形状が円
盤状であり、レンズ面７ａの水平断面形状と相似形であ
ることにより、圧電膜３からの最も強いビームは互いの
干渉が少ないまま円滑にレンズ面７ａに入射できる。こ
のように、圧電膜３から発生する超音波ビームによる音
場が、レンズ面７ａに適したものとなるので、発せられ
た超音波ビームの干渉・減衰を低減し、測定精度を向上
させることができる。

【００１７】なお、上記実施形態においては、第１の圧
電素子の実質形状を電極４の形状で規定したが、これに
限られず、圧電膜３や電極２が最小面積である場合に
は、それらの形状が実質形状を規定することになる。ま
た上記実施形態においては、第２の圧電素子の実質形状
を圧電膜５及び電極６の形状で規定したが、これに限ら
れず、電極４が最小面積である場合には、その形状が実
質形状を規定することになる。

【００１８】本発明の第２の実施形態を図４及び図５に
より説明する。本実施形態は、受信用の圧電膜及び電極
の形状が異なる実施形態である。第１の実施形態と同等
の部材には同一の符号を付す。本実施形態による超音波
探触子の構成を表す縦断面図を図４に、上面図を図５
（ａ）に、下面図を図５（ｂ）に示す。これらはそれぞ
れ、第１の実施形態における図１、図２（ａ）、図２
（ｂ）に対応する図である。図４及び図５（ａ）（ｂ）
において、本実施形態による超音波探触子２００が第１
の実施形態の超音波探触子１００と異なる主要な点は、
円盤状の電極４の上に、電極４と同一形状の圧電膜５が
配置されていることと、この圧電膜５の上に、円盤形状
をほぼ８分割した形状の電極２０６が設けられているこ
とである。すなわち、電極２０６は、円盤形状の周方向
に配置される８個の電極要素２０６ａ〜２０６ｈに分割
されており、これらは受信器の独立した８個の入力端子
に接続されている（あるいは、８個の信号を順次切り換
えて入力可能な入力切換手段を介し、１個の入力端子に
接続されていてもよい）。なおこの受信器には、電極４
も接続されていることは言うまでもない。

【００１９】その他の構造は、第１の実施形態の超音波
探触子１００とほぼ同様であるので説明を省略する。

【００２０】本実施形態によっても、第１の実施形態と
同様の効果を得る。またこれに加え、電極２０６が８個
に分割されていることから、１回の測定でこれら８箇所
の反射波出力を得ることができる。よって、超音波探触
子２００や被検体８を回転させることなく、被検体８材
料物性の周方向における分布を検出することができると
いう効果がある。なお、超音波探触子２００や被検体８
を回転させれば周方向分布をさらに細かく検出して異方
性を検出することができることはいうまでもない。

【００２１】本発明の第３の実施形態を図６及び図７に
より説明する。本実施形態は、レンズ面としていわゆる
シリンドリカルレンズを用いた場合の実施形態である。
第１の実施形態の超音波探触子１００の各部材に対応す
る部材には、符号に３００を加えて示している。

【００２２】本実施形態による超音波探触子の構成を表
す縦断面図を図６に、上面図を図７（ａ）に、下面図を
図７（ｂ）に示す。図６及び図７（ａ）（ｂ）におい
て、音響レンズ３００下面に形成されたレンズ面３０７
ａはいわゆるシリンドリカルレンズを構成しており、略
円筒形状となっている。電極３０２・圧電膜３０３・電
極３０４の発振中心軸面３０９は、レンズ面３０７ａの
軸面と略一致している。また、電極３０２・圧電膜３０
３・電極３０４の形状はすべて略長方形平板形状であ
り、これらのうち面積が最小である電極３０４の形状
は、レンズ面３０７ａの水平断面形状と相似形状（ある
いはほぼ一致した形状）となっている。電極３０６は、
長方形平板を複数個に分割した形状となっている。すな
わち電極３０４・圧電膜３０５・電極３０６のうち面積
が最小である電極３０６は、発振中心軸面３０９に直角
な方向に配置される短冊状の電極要素３０６ａ〜ｆに分
割されており、これらは１つの受信器の独立した６個の
入力端子（若しくは６個の独立した受信器でもよい）に
それぞれ接続されている。また電極３０４も、これら電
極要素３０６ａ〜ｆとともに６個の入力端子にそれぞれ
接続されており（あるいは、６個の信号を順次切り換え
て入力可能な入力切換手段を介し、１個の入力端子に接
続されており）、電極３０４，３０６の間に挟まれた圧
電膜３０５で検出された反射波を出力電圧として送るよ
うになっている。

【００２３】なお、電極３０２・圧電膜３０３・電極３
０４が第１の圧電素子を構成し、これらのうち最小面積
である電極３０４の大きさが第１の圧電素子の実質的に
機能する部分の大きさを規定するので、電極３０４の形
状が第１の圧電素子の実質形状となる。また電極３０４
・圧電膜３０５・電極３０６が第２の圧電素子を構成
し、これらのうち最小面積である電極３０６の大きさが
第２の圧電素子の実質的に機能する部分の大きさを規定
するので、電極３０６の形状が第２の圧電素子の実質形
状となる。

【００２４】本実施形態によっても、第１の実施形態と
同様の効果を得る。またこれに加え、電極３０６が発振
中心軸面３０９と直角な方向に６個に分割されているこ
とから、１回の測定でこれら６箇所の反射波出力を得る
ことができる。よって、超音波探触子３００や被検体を
回転させることなく、被検体の材料物性の発振中心軸面
３０９方向における分布を検出することができるという
効果がある。

【００２５】本発明の第４の実施形態を図８〜図１０に
より説明する。本実施形態は、材料物性検出・画像評価
の両方を行える実施形態である。第１及び第２の実施形
態と同等の部材には同一の符号を付す。本実施形態によ
る超音波探触子の構成を表す縦断面図を図８に、上面図
を図９に、使用時の態様を表す側面図を図１０に示す。
これらはそれぞれ、第１の実施形態における図１、図２
（ａ）、図３に対応する図である。図８〜図１０におい
て、本実施形態による超音波探触子４００が第１の実施
形態の超音波探触子１００と異なる主要な点は、円盤状
の電極４の上に、円盤形状をほぼ４分割した形状の圧電
膜４０５が配置されていることと、この圧電膜４０５の
上に、圧電膜４０５と同一形状の電極４０６が設けられ
ていることと、これら電極４０６・電極２・電極４が反
射波の受信経路を切り換える切換器を介して選択的に受
信器に接続されることである。すなわち、圧電膜４０５
は、円盤形状の周方向に配置される４個の圧電膜要素４
０５ａ〜ｄに分割されており、電極４０６も、円盤形状
の周方向に配置される４個の電極要素４０６ａ〜ｄに分
割されている。また、発振用圧電素子として、電極２・
圧電膜３・電極４で構成される第１の圧電素子のみを使
用するが、受信用圧電素子としては、電極４・圧電膜４
０５・電極４０６で構成される第２の圧電素子及び第１
の圧電素子のうちいずれか一方を、切換器で切り換える
ことにより使用する。

【００２６】その他の構成は、第１の実施形態の超音波
探触子１００とほぼ同様であるので説明を省略する。

【００２７】以上のように構成した本実施形態の超音波
探触子４００においては、１つの超音波探触子４００
で、材料物性の検出と画像評価の両方を行うことができ
る。すなわち、電極４０６と電極４とが受信器に接続さ
れるように切換器が切り換えられると、電極４・圧電膜
４０５・電極４０６で構成される第２の圧電素子が受信
用圧電素子として機能する。したがって、電極２，４か
らの電圧で振動する圧電膜３から発信された超音波が略
球面形状のレンズ面７ａで集束されて被検体８へ照射さ
れ、その反射波は略円盤分割形状の圧電膜４０５で受信
され、これに応じた出力電圧が電極４及び電極４０６を
介して受信器の独立した４つの入力端子（あるいは、４
個の信号を順次切り換えて入力可能な入力切換手段を介
し、１個の入力端子に接続されていてもよい）に送られ
る。これにより、４つの出力の大小によって被検体８の
材料物性の周方向における分布を検出することができ
る。そして、超音波探触子４００や被検体８を回転させ
れば、周方向分布をさらに細かく検出し異方性を検出す
ることができる。一方、電極２と電極４とが受信器に接
続されるように切換器が切り換えられると、電極２・圧
電膜３・電極４で構成される第１の圧電素子が受信用圧
電素子として機能する。したがって、被検体８からの反
射波は略円盤形状の圧電膜３で受信され、これに応じた
出力電圧が電極２及び電極４を介して受信器の独立した
４つの入力端子（あるいは、４個の信号を順次切り換え
て入力可能な入力切換手段を介し、１個の入力端子に接
続されていてもよい）に送られる。これにより、受信出
力の大小による画像評価を行うことができる。よって、
探触子を交換することなく、全く同じ発信波で、材料物
性の検出と画像評価との両方を行うことができ、また材
料物性を検出しているときにその検出位置を画像評価し
て特定することができるので、測定時間を短縮すること
ができる。

【００２８】なお、上記実施形態においては、圧電膜４
０５及び電極４０６の形状を円盤形状をほぼ４分割した
形状としたが、これに限られない。すなわち例えば、上
面図を図１１に示すように、圧電膜４０５及び電極４０
６をさらに細かく、８つの圧電膜要素４５５ａ〜ｈ及び
電極要素４５６ａ〜ｈに分割した形状としてもよい。こ
の場合も、同様の効果を得る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、第１の圧電素子の発振
中心軸がレンズ面の軸と略一致しており、また第１の圧
電素子の実質形状がレンズ面の水平断面形状と略相似形
であるので、第１の圧電素子から発生する超音波ビーム
による音場がレンズ面に適したものとなり、発せられた
超音波ビームの干渉・減衰を低減して測定精度を向上さ
せることができる。また、第１及び第２の圧電素子が、
被検体で反射された反射波を第１及び第２の圧電素子の
いずれか一方で受信するように受信経路を選択的に切り
換える切換手段に接続されているので、探触子を交換す
ることなく、全く同じ発信波で、材料物性の検出と画像
評価との両方を行うことができる。したがって、材料物
性を検出しているときにその検出位置を画像評価して特
定することができるので、測定時間を短縮することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による超音波探触子の
構成を表す縦断面図である。

【図２】図１に示した超音波探触子の上面図及び下面図
である。

【図３】図１に示した超音波探触子の使用時の態様を表
す側面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態による超音波探触子の
構成を表す縦断面図である。

【図５】図４に示した超音波探触子の上面図及び下面図
である。

【図６】本発明の第３の実施形態による超音波探触子の
構成を表す縦断面図である。

【図７】図６に示した超音波探触子の上面図及び下面図
である。

【図８】本発明の第４の実施形態による超音波探触子の
構成を表す縦断面図である。

【図９】図８に示した超音波探触子の上面図である。

【図１０】図８に示した超音波探触子の使用時の態様を
表す側面図である。

【図１１】図８に示した超音波探触子の圧電膜及び電極
の変形例を表す上面図である。

【図１２】従来技術による超音波探触子の概略構造を表
す上面図及び超音波経路図である。

【符号の説明】

２ 電極（第１の圧電素子） ３ 圧電膜（第１の圧電素子） ４ 電極（第１の圧電素子、第２の圧電
素子） ５ 圧電膜（第２の圧電素子） ６ 電極（第２の圧電素子） ７ 音響レンズ ７ａ レンズ面 ９ 発振中心軸線 １００ 超音波探触子 ２００ 超音波探触子 ２０６ａ〜ｈ 電極（第２の圧電素子） ３００ 超音波探触子 ３０２ 電極（第１の圧電素子） ３０３ 圧電膜（第１の圧電素子） ３０４ 電極（第１の圧電素子、第２の圧電
素子） ３０５ 圧電膜（第２の圧電素子） ３０６ａ〜ｆ 電極（第２の圧電素子） ３０７ 音響レンズ ３０７ａ レンズ面 ３０９ 発振中心軸面 ４００ 超音波探触子 ４０５ａ〜ｄ 圧電膜（第２の圧電素子） ４０６ａ〜ｄ 電極（第２の圧電素子） ４５５ａ〜ｈ 圧電膜（第２の圧電素子） ４５６ａ〜ｈ 電極（第２の圧電素子）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響レンズと；この音響レンズの上端部
   に設けられ、超音波を発振する第１の圧電素子と；前記
   音響レンズの下面に形成され、前記第１の圧電素子から
   発振された超音波を集束して被検体に照射するレンズ面
   と；前記音響レンズの上端部に設けられ、前記被検体に
   照射された超音波のうち該被検体で反射された反射波を
   受信する第２の圧電素子とを有する超音波探触子におい
   て、 前記第１の圧電素子の発振中心軸は前記レンズ面の軸と
   略一致するとともに、該第１の圧電素子のうち実質的に
   機能する部分の実質形状は、前記レンズ面の水平断面形
   状と略相似形であり、 前記第２の圧電素子のうち実質的に機能する部分の実質
   形状は、前記被検体から得ようとする情報の種類に応じ
   た形状となっており、前記第１の圧電素子と層状構造を
   なすように該第１の圧電素子の上部に載置されているこ
   とを特徴とする超音波探触子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記レンズ面の形状は略球面形状であり、前記第１の圧
   電素子の実質形状は略円盤形状であり、前記第２の圧電
   素子の実質形状は円盤から対向する２つの弦部分を取り
   去った形状であることを特徴とする超音波探触子。
3. 【請求項３】 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記レンズ面の形状は略球面形状であり、前記第１の圧
   電素子の実質形状は略円盤形状であり、前記第２の圧電
   素子の実質形状は円盤を周方向に複数個に分割した形状
   であることを特徴とする超音波探触子。
4. 【請求項４】 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記レンズ面の形状は略円筒面形状であり、前記第１の
   圧電素子の実質形状は略長方形平板形状であり、前記第
   ２の圧電素子の実質形状は長方形平板を複数個の短冊状
   部分に分割した形状であることを特徴とする超音波探触
   子。
5. 【請求項５】 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記第１の圧電素子は、前記被検体で反射された超音波
   を受信可能に構成されており、かつ、前記第１及び第２
   の圧電素子は、前記被検体で反射された反射波を該第１
   及び第２の圧電素子のいずれか一方で受信するように受
   信経路を選択的に切り換える切換手段に接続されている
   ことを特徴とする超音波探触子。
6. 【請求項６】 請求項１記載の超音波探触子において、
   前記第１及び第２の圧電素子のそれぞれは、圧電膜と、
   この圧電膜の上下に配置された電極とを備えていること
   を特徴とする超音波探触子。
7. 【請求項７】 請求項６記載の超音波探触子において、
   前記第１の圧電素子の実質形状は、該第１の圧電素子に
   備えられた圧電膜及び電極のうち最小面積であるものの
   形状であることを特徴とする超音波探触子。
8. 【請求項８】 請求項６記載の超音波探触子において、
   前記第２の圧電素子の実質形状は、該第２の圧電素子に
   備えられた圧電膜及び電極のうち最小面積であるものの
   形状であることを特徴とする超音波探触子。