JPS6134320B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6134320B2 JPS6134320B2 JP60228676A JP22867685A JPS6134320B2 JP S6134320 B2 JPS6134320 B2 JP S6134320B2 JP 60228676 A JP60228676 A JP 60228676A JP 22867685 A JP22867685 A JP 22867685A JP S6134320 B2 JPS6134320 B2 JP S6134320B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mounting base
- ultrasonic
- piezoelectric vibrator
- probe
- vibrator
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/002—Devices for damping, suppressing, obstructing or conducting sound in acoustic devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波を送波，受波する超音波探触
子に関する。
子に関する。
従来、超音波診断装置などで使用されている超
音波探触子をその製造方法と共に第１図に示す。
音波探触子をその製造方法と共に第１図に示す。
すなわち、第１図ａに示すように取付板１の上
にバツキング材と呼ばれる超音波吸収体２を接着
したものの上に、その両面に電極が形成された
PZTやPbTiO3のような圧電振動子３を接着す
る。次に、第１図ｂに示すように圧電振動子３を
所定の幅ｄに切断し、アレイ状に配列する。さら
に第１図ｃに示すように圧電振動子３の表面に整
合層４を所望の厚さに接着する。
にバツキング材と呼ばれる超音波吸収体２を接着
したものの上に、その両面に電極が形成された
PZTやPbTiO3のような圧電振動子３を接着す
る。次に、第１図ｂに示すように圧電振動子３を
所定の幅ｄに切断し、アレイ状に配列する。さら
に第１図ｃに示すように圧電振動子３の表面に整
合層４を所望の厚さに接着する。
このようにして、超音波探触子が構成される。
これを図では省略するが、取り扱いが容易なよう
ケースに納めて完成する。
これを図では省略するが、取り扱いが容易なよう
ケースに納めて完成する。
このような探触子の性能を調べてみると、各素
子間で送受波信号検出に時間的ばらつきが生ずる
場合がある。このばらつき精度ｘはシステム側か
らの要求では±６μsec以内である必要があり、
これを振動子３の配列精度に換算すると±５μｍ
以内におさめなければならない。この原因を調べ
てみると、吸収体２の面上に配列している振動子
３が一直線上になく、第２図ａに示すように素子
間で凹凸があつたり、第２図ｂに示すようにある
曲率をもつて配列している場合である。
子間で送受波信号検出に時間的ばらつきが生ずる
場合がある。このばらつき精度ｘはシステム側か
らの要求では±６μsec以内である必要があり、
これを振動子３の配列精度に換算すると±５μｍ
以内におさめなければならない。この原因を調べ
てみると、吸収体２の面上に配列している振動子
３が一直線上になく、第２図ａに示すように素子
間で凹凸があつたり、第２図ｂに示すようにある
曲率をもつて配列している場合である。
これは、取付板や吸収体の加工段階における仕
上り精度が影響していることがわかつた。すなわ
ち、取付板１に曲りがあるものを使用したり、あ
るいはケース内に探触子を取りつけるときのしめ
つけ具合いによつて取付板１に曲がりが生ずる場
合などには、第２図ｂのようになる。また、吸収
体２の表面に凹凸のある面上に振動子３を接着し
た場合には第２図ａのようになる。
上り精度が影響していることがわかつた。すなわ
ち、取付板１に曲りがあるものを使用したり、あ
るいはケース内に探触子を取りつけるときのしめ
つけ具合いによつて取付板１に曲がりが生ずる場
合などには、第２図ｂのようになる。また、吸収
体２の表面に凹凸のある面上に振動子３を接着し
た場合には第２図ａのようになる。
この問題を解決する方法として次に述べる探触
子製造方法がもちいられている。すなわち第３図
ａに示すように、枠状の取付台５を作成する。こ
の取付台５は超音波振動子３の接着面精度よくか
つ平坦に仕上げられている。
子製造方法がもちいられている。すなわち第３図
ａに示すように、枠状の取付台５を作成する。こ
の取付台５は超音波振動子３の接着面精度よくか
つ平坦に仕上げられている。
この取付台５に第３図ｂに示すように吸収体２
を流しこみ固化させると、取付台５と吸収体２と
は一体化された構造となる。
を流しこみ固化させると、取付台５と吸収体２と
は一体化された構造となる。
この取付台５に第３図ｃで示すように超音波振
動子３をのせて、接着すると超音波振動子３は、
取付台５上に平坦に固定できる。この状態で超音
波振動子３を所定の幅で切断すると、取付台５上
に素子をアレイ状に精度よく配列できる。
動子３をのせて、接着すると超音波振動子３は、
取付台５上に平坦に固定できる。この状態で超音
波振動子３を所定の幅で切断すると、取付台５上
に素子をアレイ状に精度よく配列できる。
この場合、超音波振動子３の両端は取付台５の
枠部で支えられてあるために、軟弱物質で構成さ
れた吸収体２の変形には影響されることなく、接
着時の精度を保つことができる。
枠部で支えられてあるために、軟弱物質で構成さ
れた吸収体２の変形には影響されることなく、接
着時の精度を保つことができる。
ここで、取付台５の構造を枠型にしたことは曲
げ応力に対して強い構造であるために、取付台５
が曲げられることはない。
げ応力に対して強い構造であるために、取付台５
が曲げられることはない。
しかしながら以上述べたような製造方法で作成
した探触子の性能を調べてみると、圧電振動子３
の前方に放射される超音波波形の直後に、圧電振
動子３後方から放射された超音波が取付台５の内
部を伝播し、その底部からの反射超音波が圧電振
動子３を通過して前方に放射される超音波波形の
存在することが判明した。この現象は圧電振動子
３を２回連続打ちしたのと同じ結果となり、分解
能の低下の大きな原因となる。
した探触子の性能を調べてみると、圧電振動子３
の前方に放射される超音波波形の直後に、圧電振
動子３後方から放射された超音波が取付台５の内
部を伝播し、その底部からの反射超音波が圧電振
動子３を通過して前方に放射される超音波波形の
存在することが判明した。この現象は圧電振動子
３を２回連続打ちしたのと同じ結果となり、分解
能の低下の大きな原因となる。
この現象を第４図にもとづいて詳しく説明す
る。第４図は超音波探触子の縦断面を示したもの
である。
る。第４図は超音波探触子の縦断面を示したもの
である。
圧電振動子３を励振させて超音波を発生させた
場合、超音波は発生した場所により図示のような
ふるまいをする。すなわち、圧電振動子３の中心
部で発生した超音波A.A′のうち、Ａは圧電振動
子３の前面方向にそのまま伝播する。また、圧電
振動子３の後面方向に放射された超音波A′波は
圧電振動子３の背面に取りつけられている超音波
吸収体内に吸収されて消滅する。
場合、超音波は発生した場所により図示のような
ふるまいをする。すなわち、圧電振動子３の中心
部で発生した超音波A.A′のうち、Ａは圧電振動
子３の前面方向にそのまま伝播する。また、圧電
振動子３の後面方向に放射された超音波A′波は
圧電振動子３の背面に取りつけられている超音波
吸収体内に吸収されて消滅する。
しかしながらここで問題となるのは圧電振動子
３の端部から発生した超音波のうちB′波のふるま
いである。B′波は圧電振動子３の背面から放射さ
れるものであるが、このB′波は取付台５に伝播
し、その底部で反射し、矢印で示した経路を通つ
てまた圧電振動子３にもどつてきて、圧電振動子
３を励振する。このため、圧電振動子３はあたか
も電気信号により励振したことと同一となり、圧
電振動子３からは、また超音波B″が放射され
る。
３の端部から発生した超音波のうちB′波のふるま
いである。B′波は圧電振動子３の背面から放射さ
れるものであるが、このB′波は取付台５に伝播
し、その底部で反射し、矢印で示した経路を通つ
てまた圧電振動子３にもどつてきて、圧電振動子
３を励振する。このため、圧電振動子３はあたか
も電気信号により励振したことと同一となり、圧
電振動子３からは、また超音波B″が放射され
る。
この様子を詳しく述べると、圧電振動子３を励
振させると同一時刻に圧電振動子３の前方に放射
されたＡ，Ｂ波の直後にB″波が放射されると云
う時間的関係となる。B″波が放射される時間的
遅れの度合は、取付台５の形状によつてきまるも
のである。
振させると同一時刻に圧電振動子３の前方に放射
されたＡ，Ｂ波の直後にB″波が放射されると云
う時間的関係となる。B″波が放射される時間的
遅れの度合は、取付台５の形状によつてきまるも
のである。
このような波形をもつ超音波探触子を例えば超
音波診断装置等に用いて、その反射触号で画像表
示しようとする場合、得られる像の分解能は著し
く低下してしまう。
音波診断装置等に用いて、その反射触号で画像表
示しようとする場合、得られる像の分解能は著し
く低下してしまう。
変発明はかかる点を鑑みてなされたもので、そ
の目的は取付台の反射による分解能の低下を防止
した超音波探触子を提供するにある。
の目的は取付台の反射による分解能の低下を防止
した超音波探触子を提供するにある。
本発明は圧電振動子を支持する取付台の接触部
分の面積を最小にするような構造とし、圧電振動
子背面に放射され超音波を極力取付台に伝播させ
ないような構造にしたことを特徴としたものであ
り、以下図を用いて、本発明を詳細に述べる。
分の面積を最小にするような構造とし、圧電振動
子背面に放射され超音波を極力取付台に伝播させ
ないような構造にしたことを特徴としたものであ
り、以下図を用いて、本発明を詳細に述べる。
第５図は本発明の実施例を断面図で示したもの
である。剛体の取付台５は第３図ａに示すと同様
なわく状の形をしている。ただし本実施例ではそ
の上面はテーパ状に形成され、もつてエツジ部分
が鋭角になるようにされている。この取付台のわ
くの中に音波吸収体２が充填され、両者が一体と
なつた支持台と形成している。支持台の上面は高
さが取付台のエツジの高さと同一となるように仕
上げられるので取付台のテーパ状の面の上にも音
波吸収体２が残される。この支持台の上面に圧電
振動子３が取付けられ、アレイ状に切断加工され
る。よつて圧電振動子３と取付台５とはエツジ部
分の稜線で線接触している。両面の接着は側面よ
り接着材により固定する。
である。剛体の取付台５は第３図ａに示すと同様
なわく状の形をしている。ただし本実施例ではそ
の上面はテーパ状に形成され、もつてエツジ部分
が鋭角になるようにされている。この取付台のわ
くの中に音波吸収体２が充填され、両者が一体と
なつた支持台と形成している。支持台の上面は高
さが取付台のエツジの高さと同一となるように仕
上げられるので取付台のテーパ状の面の上にも音
波吸収体２が残される。この支持台の上面に圧電
振動子３が取付けられ、アレイ状に切断加工され
る。よつて圧電振動子３と取付台５とはエツジ部
分の稜線で線接触している。両面の接着は側面よ
り接着材により固定する。
なお振動子３を取付台５に固定した後に吸収体
２を充填させても良い。
２を充填させても良い。
このような方法を彩用したことにより、第４図
で述べた如く、圧電振動子３の端部で発生した超
音波のうち、B′波は取付台に伝播する量は非常に
少なくなり、その効果には著しいものがある。
で述べた如く、圧電振動子３の端部で発生した超
音波のうち、B′波は取付台に伝播する量は非常に
少なくなり、その効果には著しいものがある。
第６図は本発明の他の実施例を示すであり、取
付台５の底部を凹凸することにより、圧電振動子
３の背面に放射された超音波（第４図における
B′波）が取付台の底部に到達して反射するときに
乱反射を生じせしめ、再び圧電振動子３の背面に
到達しないようにしたものである。
付台５の底部を凹凸することにより、圧電振動子
３の背面に放射された超音波（第４図における
B′波）が取付台の底部に到達して反射するときに
乱反射を生じせしめ、再び圧電振動子３の背面に
到達しないようにしたものである。
このような効果は第１図で示した従来探触子に
おいてその取付板１の表面を凹凸状にし、その上
に超音波吸収材２を接竹しても同様な効果が得ら
れる。
おいてその取付板１の表面を凹凸状にし、その上
に超音波吸収材２を接竹しても同様な効果が得ら
れる。
以上に述べたように本発明によれば、第４図で
述べた如く圧電振動子の背面に発生した超音波が
取付台に伝播して反射し、再び圧電振動子に到達
することを皆無にすることが可能となり、その効
果には著しいものがある。
述べた如く圧電振動子の背面に発生した超音波が
取付台に伝播して反射し、再び圧電振動子に到達
することを皆無にすることが可能となり、その効
果には著しいものがある。
第１図、第２図，第３図は従来超音波探触子の
構造を示す図、第４図は従来超音波探触子の問題
点を説明する図、第５図は本発明の一実施例を示
す図、第６図は本発明の他の実施例の構成を示す
図である。
構造を示す図、第４図は従来超音波探触子の問題
点を説明する図、第５図は本発明の一実施例を示
す図、第６図は本発明の他の実施例の構成を示す
図である。
Claims (1)
- １ 剛体のわく状の取付台と、該取付台のわくの
中に充填された音波吸収材とを有し、該取付台の
高さと同一の高さに整形された支持台と、該支持
台の上面に取付けられたアレイ状の圧電振動子を
有する超音波探触子において、前記わく状の取付
台の上面は鋭角のエツジを有するようテーパ状に
形成され、もつて前記圧電振動子と前記取付台と
の接合部分が線接触となつていることを特徴とす
る超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228676A JPS6192098A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60228676A JPS6192098A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6192098A JPS6192098A (ja) | 1986-05-10 |
| JPS6134320B2 true JPS6134320B2 (ja) | 1986-08-07 |
Family
ID=16880064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60228676A Granted JPS6192098A (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6192098A (ja) |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60228676A patent/JPS6192098A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6192098A (ja) | 1986-05-10 |
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