JPS63177700A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS63177700A JPS63177700A JP62008208A JP820887A JPS63177700A JP S63177700 A JPS63177700 A JP S63177700A JP 62008208 A JP62008208 A JP 62008208A JP 820887 A JP820887 A JP 820887A JP S63177700 A JPS63177700 A JP S63177700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic
- acoustic lens
- ultrasonic
- lens
- lens layer
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4272—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
- A61B8/4281—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue characterised by sound-transmitting media or devices for coupling the transducer to the tissue
-
- 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
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
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- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (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、ｌｌｌｌｌ音波裂断装置に用いられる超音波
探触子に関する。
探触子に関する。
（従来の技術）
超音波診断装置などに用いられる超音波探触子の１つと
して、従来の矩形状の圧電体を直線状に配置したリニア
電子走査型の超音波探触子が知られている。
して、従来の矩形状の圧電体を直線状に配置したリニア
電子走査型の超音波探触子が知られている。
この超音波探触子は、第４図に示すように複数の圧電振
動子１が直線状にＷｌ置された振動部２と、この振動部
２の裏面側に設けられるき雷吸収体３と、前記Ｓ！ｂ部
２０表面側に設けられる音響整合層４と、この音響整合
層４の上面に設けられる音響レンズ５とを備えており、
この音響レンズ５によって振動部２が発生したＦＩＡａ
波や、生体から反射された超音波を矢印式方向（スライ
ス方向）に収束させる。
動子１が直線状にＷｌ置された振動部２と、この振動部
２の裏面側に設けられるき雷吸収体３と、前記Ｓ！ｂ部
２０表面側に設けられる音響整合層４と、この音響整合
層４の上面に設けられる音響レンズ５とを備えており、
この音響レンズ５によって振動部２が発生したＦＩＡａ
波や、生体から反射された超音波を矢印式方向（スライ
ス方向）に収束させる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、このような音響レンズ５の材料としては、従
来、音速が水よりも５００ ｍ 、／ Ｓ程度遅いシリ
コンゴムを使用している。
来、音速が水よりも５００ ｍ 、／ Ｓ程度遅いシリ
コンゴムを使用している。
ただしこの場合、このようなシリコンゴムの音響インピ
ーダンスは、生体のそれよりも０．５（Ｘ１０６に、ａ
／ｍｓ）程度小’６ イ（Ｆ） １’、通常、無機微粉
末を混入することによってシリコンゴムのＢ Ｗインピ
ーダンスを敗者している。
ーダンスは、生体のそれよりも０．５（Ｘ１０６に、ａ
／ｍｓ）程度小’６ イ（Ｆ） １’、通常、無機微粉
末を混入することによってシリコンゴムのＢ Ｗインピ
ーダンスを敗者している。
しかしながらこのようにすると、次に述べる問題が生じ
る。
る。
（Ａ）＠ルンズ５を通過する超音波の減衰が大きい。特
に、高周波数の超８波ではこの影響が大きい。
に、高周波数の超８波ではこの影響が大きい。
（Ｂ）音響レンズ５の形状は、曲率を持った凸形状にな
っているので、中心部に近い程、透過超音波の減衰率が
大きくなり、音響ビームの収束効率が低下する。
っているので、中心部に近い程、透過超音波の減衰率が
大きくなり、音響ビームの収束効率が低下する。
本発明は上記の事情に鑑み、各点における超音波探触子
を小さく押さえながらこれら各点における減衰率を同じ
くすることができ、これによって音響ビームの焦点形成
を可能にし、鮮明な超音波両像を得ることができる超音
波探触子を捏供することを目的としている。
を小さく押さえながらこれら各点における減衰率を同じ
くすることができ、これによって音響ビームの焦点形成
を可能にし、鮮明な超音波両像を得ることができる超音
波探触子を捏供することを目的としている。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決するため本発明による超音波探触子は
、超音波を発生したり、受けたりする振動子を備えた超
音波探触子において、前記振動子の出射・入射面上に設
けられる第１音響レンズ層と、前記第１音響レンズ層と
異なる減疲定数を有し、前記第１音響レンズ層上に設け
られる第２音響レンズ層とを備えたことを特徴としてい
る。
、超音波を発生したり、受けたりする振動子を備えた超
音波探触子において、前記振動子の出射・入射面上に設
けられる第１音響レンズ層と、前記第１音響レンズ層と
異なる減疲定数を有し、前記第１音響レンズ層上に設け
られる第２音響レンズ層とを備えたことを特徴としてい
る。
（実施例）
第１図は本発明による超音波探触子の一実施例を示す一
部裁断斜視図である。
部裁断斜視図である。
この図に示す超音波探触子は、振動部１２と、音響吸収
体１３と、富ヲ！整合層１４と、音響レンズ１５とを備
えている。
体１３と、富ヲ！整合層１４と、音響レンズ１５とを備
えている。
振動部１２は、直線状に配置された複数の圧電振動子１
１を備えており、超音波診断ｖ７置の送信部（図示略）
から各圧電振動子１１に高周波数信号が順次供給された
とぎ、これらの各圧電振動子１１が順次、超音波を発生
する。また、各圧電振動子１１に超音波が入ｑ・１シた
とさ、これらの各圧電振動子１１がこれに対応した電気
信号を発生して、これを超音波診断装置の受信部（図示
略）に供給する。
１を備えており、超音波診断ｖ７置の送信部（図示略）
から各圧電振動子１１に高周波数信号が順次供給された
とぎ、これらの各圧電振動子１１が順次、超音波を発生
する。また、各圧電振動子１１に超音波が入ｑ・１シた
とさ、これらの各圧電振動子１１がこれに対応した電気
信号を発生して、これを超音波診断装置の受信部（図示
略）に供給する。
また音響吸収体１３は、前記振動部１２の下面（この第
１図において、下面）に配置される背面負荷材である。
１図において、下面）に配置される背面負荷材である。
また音響整合層１４は、前記振動部１２の上面に接着（
または、コーティング）される層であり、前記振動部１
２の音響インピーダンスと、生体のインピーダンスとを
整合させる。
または、コーティング）される層であり、前記振動部１
２の音響インピーダンスと、生体のインピーダンスとを
整合させる。
また音響レンズ１５は、第２図に示す如く前記音響整合
Ｆ１１４Ｊ：に接着される第１音響レンズ層１６と、こ
の第１音響レンズ層１６上に接谷される第２音響レンズ
１ｆｆ１１７とを備えており、前記振動部１２から出力
される超音波を焦点上に収束させたり、帰ってきた超音
波を振動部１２上に収束させたりする。
Ｆ１１４Ｊ：に接着される第１音響レンズ層１６と、こ
の第１音響レンズ層１６上に接谷される第２音響レンズ
１ｆｆ１１７とを備えており、前記振動部１２から出力
される超音波を焦点上に収束させたり、帰ってきた超音
波を振動部１２上に収束させたりする。
この場合、第１音響レンズ層１６はフィラーが充填され
ていないシリコンゴム、例えば音響インピーダンスが１
１５ｘ１０６ＭＫＳ程度で、音速が１０００ ｍ ／
Ｓ １ｆ１．度のシリコンゴムから構成されている。
ていないシリコンゴム、例えば音響インピーダンスが１
１５ｘ１０６ＭＫＳ程度で、音速が１０００ ｍ ／
Ｓ １ｆ１．度のシリコンゴムから構成されている。
また第２音響レンズ層１７は、酸化アルミニウム等のフ
ィラーが充填されてその超音波減資係数が大きくされた
シリコンゴムから構成されている。
ィラーが充填されてその超音波減資係数が大きくされた
シリコンゴムから構成されている。
そして、この第２音響レンズ層１７の曲率半径Ｒと、各
音響レンズｌ！Ｊ１６．１７の接合面上の座標 （Ｘ、Ｖ）との間に、 α・Ｒ＝α・ｙ＋β（ＬＤ＝−了：７）・・・（１）但
し、α：第１音響レンズ層１６の減 衰定数 β：第２古響レンズ層１７の減 衰定数 なる式で示される関係がなりたつように、つまり座標（
０，０）を通る超音波の減衰量と、座標（Ｘ、Ｖ）を通
る超音波の減衰量とが等しくなるように、これらの各ｍ
Ｗリレン層１６．１７の形状が設定されており、これに
よってこの音響レンズ１５の各点における超音波透過部
が一定になっている。
音響レンズｌ！Ｊ１６．１７の接合面上の座標 （Ｘ、Ｖ）との間に、 α・Ｒ＝α・ｙ＋β（ＬＤ＝−了：７）・・・（１）但
し、α：第１音響レンズ層１６の減 衰定数 β：第２古響レンズ層１７の減 衰定数 なる式で示される関係がなりたつように、つまり座標（
０，０）を通る超音波の減衰量と、座標（Ｘ、Ｖ）を通
る超音波の減衰量とが等しくなるように、これらの各ｍ
Ｗリレン層１６．１７の形状が設定されており、これに
よってこの音響レンズ１５の各点における超音波透過部
が一定になっている。
このようにこの実施例においては、超音波の減衰係数が
異なる２種類のシリコンゴムを用い、中心に近づくに従
って超音波の減衰係数が小さい方の厚さを増加させるよ
うにしたので、ｇ響しンズ１５の各点における超音波透
過ｍを一定にすることができ、これによって音響ビーム
の焦点形成を可能にし、鮮明な超音波画像を得ることが
できる。
異なる２種類のシリコンゴムを用い、中心に近づくに従
って超音波の減衰係数が小さい方の厚さを増加させるよ
うにしたので、ｇ響しンズ１５の各点における超音波透
過ｍを一定にすることができ、これによって音響ビーム
の焦点形成を可能にし、鮮明な超音波画像を得ることが
できる。
第３図は、本発明による超音波探触子の他の実施例を断
面図ある。
面図ある。
この図に示す超音波探触子が第１図に示すものと異なる
点は、音響整合層１４上に第２音響レンズ層１７ａを配
置するとともに、この第２８賢レンズ層１７ａ上に第１
音響レンズ層１６ａを配置したことである。
点は、音響整合層１４上に第２音響レンズ層１７ａを配
置するとともに、この第２８賢レンズ層１７ａ上に第１
音響レンズ層１６ａを配置したことである。
このようにしても、これら各ｉｔリレン層１６ａ、１７
ａが上述した（１）式を満たするようこれら各音響レン
ズ層１６８．１７ａの厚みを設定しているので、上）ホ
した実施例と同様な効果を得ることができる。
ａが上述した（１）式を満たするようこれら各音響レン
ズ層１６８．１７ａの厚みを設定しているので、上）ホ
した実施例と同様な効果を得ることができる。
また上述した各実施例において、リニア電子走査方式の
超音波探触子を例にとってこの発明を説明したが、フェ
ーズド・アレイ方式、あるいは円板形、アンニラ−・ア
レイ方式の超音波探触子にもこの発明を適用することが
できる。
超音波探触子を例にとってこの発明を説明したが、フェ
ーズド・アレイ方式、あるいは円板形、アンニラ−・ア
レイ方式の超音波探触子にもこの発明を適用することが
できる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、超音波の減衰率を
小さく押さえながら音響レンズの各点における減衰率を
同じくすることができ、これによってａ ’ｍビームの
焦点形成を可能にし、鮮明な超音波画像を得ることがで
きる。
小さく押さえながら音響レンズの各点における減衰率を
同じくすることができ、これによってａ ’ｍビームの
焦点形成を可能にし、鮮明な超音波画像を得ることがで
きる。
第１図は本発明による超音波探触子の一実施例を示す一
部裁断斜視図、第２図は第１図に示す超音波探触子の断
面図、第３図は本発明による超音波探触子の他の実施例
を示す断面図、第４図は従来の超音波探触子を示す一部
裁断斜視図である。 １１・・・撮動子（圧電振動子）、１６・・・第１音響
レンズ層、１７・・・第２音響レンズ層。 代理人 弁理士 岩倉哲二（Ｉｔ！！ １名）第
２図 窮３ 図
部裁断斜視図、第２図は第１図に示す超音波探触子の断
面図、第３図は本発明による超音波探触子の他の実施例
を示す断面図、第４図は従来の超音波探触子を示す一部
裁断斜視図である。 １１・・・撮動子（圧電振動子）、１６・・・第１音響
レンズ層、１７・・・第２音響レンズ層。 代理人 弁理士 岩倉哲二（Ｉｔ！！ １名）第
２図 窮３ 図
Claims (1)
- 超音波を発生したり、受けたりする振動子を備えた超
音波探触子において、前記振動子の出射・入射面側に設
けられる第１音響レンズ層と、前記第１音響レンズ層と
異なる減衰定数を有し、前記第１音響レンズ層上に設け
られる第２音響レンズ層とを備えたことを特徴とする超
音波探触子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008208A JPH07121158B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 超音波探触子 |
| US07/144,004 US4880012A (en) | 1987-01-19 | 1988-01-15 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008208A JPH07121158B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177700A true JPS63177700A (ja) | 1988-07-21 |
| JPH07121158B2 JPH07121158B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=11686827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62008208A Expired - Lifetime JPH07121158B2 (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 超音波探触子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4880012A (ja) |
| JP (1) | JPH07121158B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2019160118A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ、及び、超音波プローブ用のプローブヘッド |
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- 1988-01-15 US US07/144,004 patent/US4880012A/en not_active Expired - Fee Related
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