JPS60192500A - マトリツクス・アレ−型超音波探触子及びその製造方法 - Google Patents
マトリツクス・アレ−型超音波探触子及びその製造方法Info
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- JPS60192500A JPS60192500A JP59048495A JP4849584A JPS60192500A JP S60192500 A JPS60192500 A JP S60192500A JP 59048495 A JP59048495 A JP 59048495A JP 4849584 A JP4849584 A JP 4849584A JP S60192500 A JPS60192500 A JP S60192500A
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- vibrator element
- type ultrasonic
- ultrasonic probe
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For 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、超音波ビームを音響媒質中で三次元的に走査
するためのマトリックスｅアレー型超音岐探触子とその
製造方法に関する。
するためのマトリックスｅアレー型超音岐探触子とその
製造方法に関する。
（従来技術）
アレー型超音波探触子とは、超音波ビームを走査するた
めに、０．２ｍ＋ｎから数１０ｍｍの振動子エレメント
を数個から数百側配列し、各々の振動子エレメントを順
番に励振できるようにしたものであり、その配列は直線
的に配列したリニア・アレー型超音波探触子が一般的で
あり、その構造としては、第１図（ａ）及び（ｂ）に示
すように、バッキング材２上に、電極１ ａ 、 １
ｂをイ］する短冊形の振動子エレメント１を横方向に配
列し、該振動子エレメント１−１−に音響整合層３を形
成している。
めに、０．２ｍ＋ｎから数１０ｍｍの振動子エレメント
を数個から数百側配列し、各々の振動子エレメントを順
番に励振できるようにしたものであり、その配列は直線
的に配列したリニア・アレー型超音波探触子が一般的で
あり、その構造としては、第１図（ａ）及び（ｂ）に示
すように、バッキング材２上に、電極１ ａ 、 １
ｂをイ］する短冊形の振動子エレメント１を横方向に配
列し、該振動子エレメント１−１−に音響整合層３を形
成している。
そしてこのリニア・アレー型超音波探触子１オ、その配
列方向（同図（ａ）に示すＸ軸方向）に対しては、超音
波ビームの走査、偏向及びフォーカスなどの機能を持た
せることができるが、その配列に直角の方向（同図（ａ
）に示すＹ軸方向）には音響レンズを使った固定フォー
カス機能しか持たせることが出来なかった。
列方向（同図（ａ）に示すＸ軸方向）に対しては、超音
波ビームの走査、偏向及びフォーカスなどの機能を持た
せることができるが、その配列に直角の方向（同図（ａ
）に示すＹ軸方向）には音響レンズを使った固定フォー
カス機能しか持たせることが出来なかった。
したがって、そのリニア・アレー型超音波探触子を傾け
ない限り、そのｉ１′ｒ下の断層画像しか検出できなか
った。
ない限り、そのｉ１′ｒ下の断層画像しか検出できなか
った。
第２図（ａ）、（ｂ）は、これを改善するための従来の
マＩ・リックス・アレー型超音波探触子で、同図（ａ）
はバッキング材上に配列された振動子エレメント１を示
す図で、同図（ｂ）は、該振動子エレメント１−１−に
音響整合層３を設けたマＩ・リックス・アレー４＋１超
音波探触子の断側面図である。振動子エレメント１は同
図（ａ）に示すようにＸ輛とＹ軸方向に二次元的に配列
されている。
マＩ・リックス・アレー型超音波探触子で、同図（ａ）
はバッキング材上に配列された振動子エレメント１を示
す図で、同図（ｂ）は、該振動子エレメント１−１−に
音響整合層３を設けたマＩ・リックス・アレー４＋１超
音波探触子の断側面図である。振動子エレメント１は同
図（ａ）に示すようにＸ輛とＹ軸方向に二次元的に配列
されている。
なお、ｌａ、ｌｂか電極、２がバッキング材、３が音響
整合層であることは第１図のリニア・アレー型超音波探
触子の場合と同様である。
整合層であることは第１図のリニア・アレー型超音波探
触子の場合と同様である。
このマトリックス・アレー型超音波探触子では、例えば
、マトリックス状に配列された数個乃至数百例の振動子
エレメント１の内、第２図（ａ）の斜線をほどこした一
つの群を一振動子グループにとし、この−振動子グルー
プＫによって一つの超音波ビームを作ることができる。
、マトリックス状に配列された数個乃至数百例の振動子
エレメント１の内、第２図（ａ）の斜線をほどこした一
つの群を一振動子グループにとし、この−振動子グルー
プＫによって一つの超音波ビームを作ることができる。
そして、その振動子エレメント１の振動子グループに毎
の駆動及び受信は、Ｘ、Ｙ軸方向に例えば、リニア・ア
レー型超音波探触子を駆動及び受信するときと同じよう
に遅延をかけ、位相制御を行う。このようにすれば、こ
のマトリックス・アレー型超音波探触子は各振動子グル
ープＫが作るビームによって、奴賀中で二次元的に自由
に走査、偏向及びフォーカスの機能を生じる。
の駆動及び受信は、Ｘ、Ｙ軸方向に例えば、リニア・ア
レー型超音波探触子を駆動及び受信するときと同じよう
に遅延をかけ、位相制御を行う。このようにすれば、こ
のマトリックス・アレー型超音波探触子は各振動子グル
ープＫが作るビームによって、奴賀中で二次元的に自由
に走査、偏向及びフォーカスの機能を生じる。
（従来技術の問題点）
しかしながら、このマトリックス番アレー型超音波探触
子において、例えば、同波数３．５ＭＨ２のものを作る
ことを考え、名振動子エレメント１の外形寸法をＨ″＝
１ 、５ｍｍ、Ｗ”＝ １ 、５ｍｍ位の大きさにした
とする。
子において、例えば、同波数３．５ＭＨ２のものを作る
ことを考え、名振動子エレメント１の外形寸法をＨ″＝
１ 、５ｍｍ、Ｗ”＝ １ 、５ｍｍ位の大きさにした
とする。
このとき、渚振動子ニレメンｌ−１を構成する圧電材料
として用重セラミンクスを使用すると仮定すると、３．
５ＭＨ２の周波数を発生するためには、各振動子エレメ
ントの厚みｔ ”を０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ位にする必
要がある。
として用重セラミンクスを使用すると仮定すると、３．
５ＭＨ２の周波数を発生するためには、各振動子エレメ
ントの厚みｔ ”を０．３ｍｍ〜０．９ｍｍ位にする必
要がある。
しかしここで、問題になってくるのは、厚み対外形の寸
法が近づくにつれて（特に各振動子エレメント１の外形
寸法が該振動子エレメント１の厚さに対して４〜０６８
倍位の範囲）、不要な結合振動モードが現われてくるこ
とである。
法が近づくにつれて（特に各振動子エレメント１の外形
寸法が該振動子エレメント１の厚さに対して４〜０６８
倍位の範囲）、不要な結合振動モードが現われてくるこ
とである。
第３図は第２図に示す従来のマトリックス・アレー型超
音波探触子に用いる振動子エレメント１の周波数−アド
ミッタンス１．￥性の実験値を示す図である。この実験
においては、周波数を３．５ＭＨ２とし、振動子エレメ
ントｌの長さＨ″２幅Ｗ″を、Ｈ＝Ｗ″＝ １ 、５ｍ
ｍ、厚みｔ ” ＝ ０ 、５ｍｍにし、該振動子エレ
メント１を構成する圧電材料としてＰＺＴを使用した場
合の値を示している。即ち、この実験値から第２図に示
す各々の振動子エレメント１の幅Ｗ″又は長さＨ”が、
その圧電振動子の厚みｔ ”に対してほぼ０．８〜４倍
の範囲では、圧電振動子エレメントの振動が単純なモー
ドでなくなることがわかる。
音波探触子に用いる振動子エレメント１の周波数−アド
ミッタンス１．￥性の実験値を示す図である。この実験
においては、周波数を３．５ＭＨ２とし、振動子エレメ
ントｌの長さＨ″２幅Ｗ″を、Ｈ＝Ｗ″＝ １ 、５ｍ
ｍ、厚みｔ ” ＝ ０ 、５ｍｍにし、該振動子エレ
メント１を構成する圧電材料としてＰＺＴを使用した場
合の値を示している。即ち、この実験値から第２図に示
す各々の振動子エレメント１の幅Ｗ″又は長さＨ”が、
その圧電振動子の厚みｔ ”に対してほぼ０．８〜４倍
の範囲では、圧電振動子エレメントの振動が単純なモー
ドでなくなることがわかる。
（発明の目的）
本発明の目的は、マトリックス・アレー型超音波探触子
の各振動子エレメントの厚み対外形の寸法が近すいても
、不要な結合振動モードが現われないマトリックス・ア
レー型超音波探触子を提供することにある。
の各振動子エレメントの厚み対外形の寸法が近すいても
、不要な結合振動モードが現われないマトリックス・ア
レー型超音波探触子を提供することにある。
また本発明の他の目的は、このようなマトリックス・ア
レー型超音波探触子の製造方法を提供することにある。
レー型超音波探触子の製造方法を提供することにある。
（発明の概要）
本発明は、バッキング材１２Ｊ：、に振動子エレメント
１１を二次元的に配列し該振動子エレメント１１の超音
波放ｎ４而側に音響整合層１３を設けたマトリックス・
アレー型超音波探触子において、各振動子エレメント１
１の超音波放射面側の面上にその振動子エレメントｌｌ
の厚みｔの１／２以トの深さの溝１７を形成し、該溝１
７中と各振動子エレメント間の隙間とに充１１ｑ材１６
を充填するとともに、音響整合層１３と振動子ニレメン
Ｉ・１１間にアース電極１４を設けたことを特徴とする
マトリックス・アレー型超音波探触子と、該７トす・ン
クス・アレー型超音波探触子の製造方法を提供するもの
である。
１１を二次元的に配列し該振動子エレメント１１の超音
波放ｎ４而側に音響整合層１３を設けたマトリックス・
アレー型超音波探触子において、各振動子エレメント１
１の超音波放射面側の面上にその振動子エレメントｌｌ
の厚みｔの１／２以トの深さの溝１７を形成し、該溝１
７中と各振動子エレメント間の隙間とに充１１ｑ材１６
を充填するとともに、音響整合層１３と振動子ニレメン
Ｉ・１１間にアース電極１４を設けたことを特徴とする
マトリックス・アレー型超音波探触子と、該７トす・ン
クス・アレー型超音波探触子の製造方法を提供するもの
である。
（実施例）
以下、本発明を一実施例に基づき詳細に説明する。
第４図は、本発明に係るマＩ・リックス・アレー型超音
波探触子の振動子エレメント１１の一つを拡大した斜視
図である。同図において、１７は溝であり、該溝１７は
、振動子エレメント１１の長さＨ方向に、その振動子の
厚みｔのｌ／２以−にの深さｄ１幅Ｇで複数個形成され
ている。
波探触子の振動子エレメント１１の一つを拡大した斜視
図である。同図において、１７は溝であり、該溝１７は
、振動子エレメント１１の長さＨ方向に、その振動子の
厚みｔのｌ／２以−にの深さｄ１幅Ｇで複数個形成され
ている。
第５図（ａ）は、本発明に係る振動子ニレメン）１１を
適用したマトリックス・アレー型超音波探触子から音響
整合層１３を除去した状態で該マトリックス・アレー型
超音波探触子の超音波ビーム放射面側から該マトリック
ス・アレー型超音波探触子を見た図であり、又、同図（
ｂ）は、該マトリックス・アレー型超音波探触子の一部
断側面図である。同図中１１ａはマトリックス・アレー
型超音波探触子の超音波ビーム放射面側（即ち溝１７の
ある側）に設けられた電極、ｌｌｂはマトリックス・ア
レー型超音波探触子の超音波ビーム放射面の反対側に設
けられた電極、１２は例えばエポキシ樹脂中に鉄粉を混
入した材料からなるバッキング材、１３は例えばエポキ
シ樹脂からなる音響整合層、１４は所要の範囲の振動子
ニレメン１−１１４二の電極１１ａをアースするアース
電極、１５は各振動子エレメント１１の各々の電極１１
ｂから引き出された＋側のリード線、１６は振動子ニレ
メン）１１に設けられた溝１７や各振動子エレメント１
１間の隙間を充填する例えばエポキシ樹脂からなる充填
材であり、該充填材１６には、振動子ニレメンＩ・１１
の音響インピーダンスより小さな音響インピーダンスの
ものを用いる。
適用したマトリックス・アレー型超音波探触子から音響
整合層１３を除去した状態で該マトリックス・アレー型
超音波探触子の超音波ビーム放射面側から該マトリック
ス・アレー型超音波探触子を見た図であり、又、同図（
ｂ）は、該マトリックス・アレー型超音波探触子の一部
断側面図である。同図中１１ａはマトリックス・アレー
型超音波探触子の超音波ビーム放射面側（即ち溝１７の
ある側）に設けられた電極、ｌｌｂはマトリックス・ア
レー型超音波探触子の超音波ビーム放射面の反対側に設
けられた電極、１２は例えばエポキシ樹脂中に鉄粉を混
入した材料からなるバッキング材、１３は例えばエポキ
シ樹脂からなる音響整合層、１４は所要の範囲の振動子
ニレメン１−１１４二の電極１１ａをアースするアース
電極、１５は各振動子エレメント１１の各々の電極１１
ｂから引き出された＋側のリード線、１６は振動子ニレ
メン）１１に設けられた溝１７や各振動子エレメント１
１間の隙間を充填する例えばエポキシ樹脂からなる充填
材であり、該充填材１６には、振動子ニレメンＩ・１１
の音響インピーダンスより小さな音響インピーダンスの
ものを用いる。
なお、本発明に係るマトリックス・アレー型超音ν皮探
触子において、所望の振動子エレメント群毎に別の探触
を行なうような場合には、各々の振動子エレメント群毎
の相互干渉をなくすため、アース電極１４は各振動子ニ
レメン］・群４Ｔｆに分割されていることが好ましい。
触子において、所望の振動子エレメント群毎に別の探触
を行なうような場合には、各々の振動子エレメント群毎
の相互干渉をなくすため、アース電極１４は各振動子ニ
レメン］・群４Ｔｆに分割されていることが好ましい。
次に以−にの本発明に係るマトリックス・アレー型超音
波探触子を製造する方法を説明する。
波探触子を製造する方法を説明する。
まず、圧電材料からなる板の両面に金属薄膜を形成する
。そして、この両金属薄膜間に高電圧を印加し、圧電材
料からなる板を分極する。しかる後この板をバッキング
材１２七に固定接着する。
。そして、この両金属薄膜間に高電圧を印加し、圧電材
料からなる板を分極する。しかる後この板をバッキング
材１２七に固定接着する。
そして、この板を各振動子ニレメンＩ・１１に分割する
ため鎖板を鎖板の上面からバッキング材１２に至るまで
機械加工により切断する。そしてさらに、この分割され
た振動子ニレメン）１１の上面から、該振動子ニレメン
）１１の厚みｔの１／２以上の深さｄまで機械加工によ
り切断し、溝１７を形成すれば振動子エレメント１１上
に電極１１ａ、ｌｌｂが形成されることとなる。そして
、振動子ニレメン） １１ Ｊ二に形成された溝１７と
各振動子エレメント１１間の隙間を充填材１６で充填し
、この充填材１６の上面と振動子エレメントｌｌ上の電
極１１ａ面との上にアース電極１４をその所要範囲に亘
って形成し、さらに、該アース電極１４上に音響整合層
１３を接着すれば、本発明に係るマトリックス・アレー
型超音波探触子の製造が完了するのである。
ため鎖板を鎖板の上面からバッキング材１２に至るまで
機械加工により切断する。そしてさらに、この分割され
た振動子ニレメン）１１の上面から、該振動子ニレメン
）１１の厚みｔの１／２以上の深さｄまで機械加工によ
り切断し、溝１７を形成すれば振動子エレメント１１上
に電極１１ａ、ｌｌｂが形成されることとなる。そして
、振動子ニレメン） １１ Ｊ二に形成された溝１７と
各振動子エレメント１１間の隙間を充填材１６で充填し
、この充填材１６の上面と振動子エレメントｌｌ上の電
極１１ａ面との上にアース電極１４をその所要範囲に亘
って形成し、さらに、該アース電極１４上に音響整合層
１３を接着すれば、本発明に係るマトリックス・アレー
型超音波探触子の製造が完了するのである。
さらに、アース電極１４を所望の振動子エレメ振動子エ
レメント群毎に機械加工切断し、その後に音響整合層１
３を接着すればよい。
レメント群毎に機械加工切断し、その後に音響整合層１
３を接着すればよい。
なお、本発明に係る振動子エレメントを用いたマトリッ
クス・アレー型超音波探触子は、溝１７で区切られた振
動子ニレメン）１１上の電極１１ａから各々−木のリー
ド線を出すならば非常に大変であるにもかかわらず、第
５図に示す構造としたので、上述の本発明の製造方法に
示すように、溝１７中及び各振動子エレメントｌ１間の
隙間を圧電振動子の音響インピーダンスより小さな音響
インピーダンスの充填材１６で充填した後に、溝１７側
の電極１１ａが共通電極になるように該電極１１ａとは
別に、アース電極１４を作ることができ、電極リード線
の数を極めて少数にすることが出来、製作する上で極め
て有効である。
クス・アレー型超音波探触子は、溝１７で区切られた振
動子ニレメン）１１上の電極１１ａから各々−木のリー
ド線を出すならば非常に大変であるにもかかわらず、第
５図に示す構造としたので、上述の本発明の製造方法に
示すように、溝１７中及び各振動子エレメントｌ１間の
隙間を圧電振動子の音響インピーダンスより小さな音響
インピーダンスの充填材１６で充填した後に、溝１７側
の電極１１ａが共通電極になるように該電極１１ａとは
別に、アース電極１４を作ることができ、電極リード線
の数を極めて少数にすることが出来、製作する上で極め
て有効である。
第６図は、第４図に示す振動子エレメント１１が、Ｗ＝
１ 、５ｍｍ、 Ｈ＝ １ 、５ｍｍ、溝１７間のピ
ッチが０．３７５＋ｎｍ、ｄ／ｌ ＝約６０％の寸法を
有するときの一振動子エレメントの実測の周波数−アド
ミッタンス特性を示す図である。同図に示すように、不
要振動モードは完全には消失しないが、所要の振動モー
ドの電気機械結合係数が５０〜６０％とれるのに対して
、不要モードのそれは１０％から、せいぜい３０％以下
におさえることができる。よって、該不要モードは、実
用」二、問題なくなることがわかる。
１ 、５ｍｍ、 Ｈ＝ １ 、５ｍｍ、溝１７間のピ
ッチが０．３７５＋ｎｍ、ｄ／ｌ ＝約６０％の寸法を
有するときの一振動子エレメントの実測の周波数−アド
ミッタンス特性を示す図である。同図に示すように、不
要振動モードは完全には消失しないが、所要の振動モー
ドの電気機械結合係数が５０〜６０％とれるのに対して
、不要モードのそれは１０％から、せいぜい３０％以下
におさえることができる。よって、該不要モードは、実
用」二、問題なくなることがわかる。
なお、−１：記実施例においては、振動子エレメント１
１上の≠与溝１７を長さＨ方向に形成したが、この≠キ
溝１７は幅Ｗ方向に形成してもよい。
１上の≠与溝１７を長さＨ方向に形成したが、この≠キ
溝１７は幅Ｗ方向に形成してもよい。
第７図は、本発明の他の実施例を示す図で、振動子エレ
メント２１の幅Ｗと長さＨの両方向に対して溝２７を設
けたものを示す図である。ここでこの振動子ニレメン）
２１の寸法としては、振動子エレメントの溝の幅Ｗ方向
のピッチＷ１、溝の長さＨ方向のピッチｈ１．溝の深さ
ｄ及び厚みｔとが １ １ １ の関係を満すことが好ましい。この実施例によっても上
記第４図、第５図に示すマトリックス・アレー型超音波
探触子と同様に、周波数−アドミッタンス特性を向上さ
せることができる。
メント２１の幅Ｗと長さＨの両方向に対して溝２７を設
けたものを示す図である。ここでこの振動子ニレメン）
２１の寸法としては、振動子エレメントの溝の幅Ｗ方向
のピッチＷ１、溝の長さＨ方向のピッチｈ１．溝の深さ
ｄ及び厚みｔとが １ １ １ の関係を満すことが好ましい。この実施例によっても上
記第４図、第５図に示すマトリックス・アレー型超音波
探触子と同様に、周波数−アドミッタンス特性を向上さ
せることができる。
（発明の効果）
以」−詳細に説明したように、本発明によれば、マトリ
ックス・アレー型超音波探触子の使用時に生じる不要モ
ードを実用」二問題とならないまでに改善することが出
来る。
ックス・アレー型超音波探触子の使用時に生じる不要モ
ードを実用」二問題とならないまでに改善することが出
来る。
また、本発明によれば、このマトリックス・アレー型超
音波探触子を容易に製造することができる。
音波探触子を容易に製造することができる。
第１図（ａ）及び（ｂ）は従来のリニア・アレー型超音
波探触子を示す図、第２図は従来のマトリックス・アレ
ー型超音波探触子を説明する図で、同図（ａ）はバッキ
ング材」：に配列された振動子ニレメンｌ−１を示す図
、同図（ｂ）は該振動子エレメント１上に音響整合層３
を設けたマトリックスΦアレー型超音波探触子の断側面
図、第３図は第２図に示す従来のマトリックス・アレー
型超音波探触子の振動子エレメントによる振動状態を示
す周波数−アドミッタンス特性の実験値を示す図、第４
図は、本発明に係るマトリックス・アレー型超音波探触
子の振動子エレメントｌｌの一つを拡大した斜視図、第
５図（ａ）は、本発明に係る振動子ニレメン）１１を適
用したマトリックス・アレー型超音波探触子から音響整
合層１３を除去した状態・で該マトリックス・アレー型
超音波探触子の超音波ビーム放射面側から該マトリック
ス・アレー型超音波探触子を見た図、第５図（ｂ）は、
該マトリックス・アレー型超音波探触子の一部断側面図
、第６図は、本発明に係る振動子エレメントの実測の周
波数−アドミッタンス特性を示す図、第７図は、本発明
の他のマトリックス串アレー型超音波探触子の振動子エ
レメントｌｌの一つを拡大した斜視図である。 １１・・振動子エレメント ｌｌａ、ｌｌｂ・・電極
１２・串バッキング材 １３・・音響整合層 １４・・
アース電極 １５−・リード線 １６・・充填材 １７
・・溝特許出願人 日本電波工業株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 （外１名） ５ 察！習 に） 第２図（α） 竿５図（α） 第５図（Ｊ） ／３ ７ ″ ／／ ７ べ＼ 第６回 第７図
波探触子を示す図、第２図は従来のマトリックス・アレ
ー型超音波探触子を説明する図で、同図（ａ）はバッキ
ング材」：に配列された振動子ニレメンｌ−１を示す図
、同図（ｂ）は該振動子エレメント１上に音響整合層３
を設けたマトリックスΦアレー型超音波探触子の断側面
図、第３図は第２図に示す従来のマトリックス・アレー
型超音波探触子の振動子エレメントによる振動状態を示
す周波数−アドミッタンス特性の実験値を示す図、第４
図は、本発明に係るマトリックス・アレー型超音波探触
子の振動子エレメントｌｌの一つを拡大した斜視図、第
５図（ａ）は、本発明に係る振動子ニレメン）１１を適
用したマトリックス・アレー型超音波探触子から音響整
合層１３を除去した状態・で該マトリックス・アレー型
超音波探触子の超音波ビーム放射面側から該マトリック
ス・アレー型超音波探触子を見た図、第５図（ｂ）は、
該マトリックス・アレー型超音波探触子の一部断側面図
、第６図は、本発明に係る振動子エレメントの実測の周
波数−アドミッタンス特性を示す図、第７図は、本発明
の他のマトリックス串アレー型超音波探触子の振動子エ
レメントｌｌの一つを拡大した斜視図である。 １１・・振動子エレメント ｌｌａ、ｌｌｂ・・電極
１２・串バッキング材 １３・・音響整合層 １４・・
アース電極 １５−・リード線 １６・・充填材 １７
・・溝特許出願人 日本電波工業株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實 （外１名） ５ 察！習 に） 第２図（α） 竿５図（α） 第５図（Ｊ） ／３ ７ ″ ／／ ７ べ＼ 第６回 第７図
Claims (4)
- （１）バッキング材上に振動子エレメントを二次元的に
配列し該振動子エレメントの超音波放射面側に音響整合
層を設けたマトリックスΦアレー型超音波探触子におい
て、各振動子エレメントの超音波放射面側の面上にその
振動子エレメントの厚みのｌ／２以上の深さの溝を形成
し、該溝中と各振動子エレメント間の隙間とに充填材を
充填するとともに、音響整合層と振動子エレメント間に
アース電極を設けたことを特徴とするマトリックス・ア
レー型超音波探触子。 - （２）各振動子エレメントの幅方向及び長さ方向に溝を
設け、該溝の幅方向のピッチＷ１と長さ方向のピッチｈ
１と溝の深さｄと振動子エレメントの厚みｔとが、 ｗｌ ｈｌ ｄ ｌ １ １ の関係を満すことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載のマトリックス・アレー型超音波探触子。 - （３）音響整合層と振動子ニレメンＩ・間に設けたアー
ス電極は、所望の振動子エレメント群毎に分割されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のマ
トリックス・アレー型超音波探触子。 - （４）バッキング材上に振動子エレメントを二次元的に
配列し該振動子エレメントの超音波放射面側に音響整合
層を設けたマトリックス・アレー型超音波探触子の製造
方法において、バッキング材上に両面に金属薄膜を有す
る板を固定接着する第一の工程と、該板の上面からバッ
キング材に至るまで各振動子エレメントの大きさに切断
する第二の工程と、該振動子エレメント−にに該振動子
エレメントの厚みの１７２以上の深さまで溝を形成する
第五の工程と、該溝中と各振動子エレメント間の隙間と
を充填材にて充填する第四の工程と、該充填材の」二面
及び振動子エレメントの」−面にアーヌ電極を形成する
第五の工程と、該アース電極上に音響整合層を形成する
第六の工程とからなることを特徴とするマトリックス・
アレー型超音波探触子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048495A JPS60192500A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マトリツクス・アレ−型超音波探触子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048495A JPS60192500A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マトリツクス・アレ−型超音波探触子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60192500A true JPS60192500A (ja) | 1985-09-30 |
Family
ID=12804957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59048495A Pending JPS60192500A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マトリツクス・アレ−型超音波探触子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60192500A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6436196A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic wave probe |
| JPS6436198A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic wave probe |
| JPS6436197A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic wave probe |
| US6508133B1 (en) | 1995-12-13 | 2003-01-21 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Ultrasonic flowmeter and ultrasonic generator/detector |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50156892A (ja) * | 1974-06-06 | 1975-12-18 | ||
| JPS5532420B2 (ja) * | 1976-07-01 | 1980-08-25 | ||
| JPS56103598A (en) * | 1979-12-17 | 1981-08-18 | Philips Corp | Method of manufacturing bent ultrasonic wave transducer array |
| JPS5787299A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of ultrasonic probe |
-
1984
- 1984-03-14 JP JP59048495A patent/JPS60192500A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| JPS6436196A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic wave probe |
| JPS6436198A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-07 | Yokogawa Medical Syst | Ultrasonic wave probe |
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