JPS58206733A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS58206733A JPS58206733A JP57083882A JP8388282A JPS58206733A JP S58206733 A JPS58206733 A JP S58206733A JP 57083882 A JP57083882 A JP 57083882A JP 8388282 A JP8388282 A JP 8388282A JP S58206733 A JPS58206733 A JP S58206733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- ultrasonic probe
- vibrator
- array
- wave
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (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】
本発明は、胎児監視用の超音波探触子に関するものであ
る。
る。
超音波探触子の指向性は少なくともイメージング用に関
しては鋭ければ鋭い程良いとされているが、産科で用い
る胎児監視用の平型探触子に限ってはその逆で、ある程
度幅広い指向性が要求される。すなわち、胎動や胎児の
降下があっても目的とする胎児の心臓が南感角度内から
逃げ出さないようにするためには、この用途の探触子の
指向性ｅま感度を一桁犠牲にしても適度に広いことが望
ましい。例えば、体表面から直径約数歯、深さ十数αル
の円柱状の部分に一様に有感帯を有するような指向性が
望まれる。しかしながら有感帯部の形状は実用上は円柱
状に限らず円錐状等でもよく、またその断面も円形に限
らす楕円、ひし形、長方形に類似の形状などであっても
よい。
しては鋭ければ鋭い程良いとされているが、産科で用い
る胎児監視用の平型探触子に限ってはその逆で、ある程
度幅広い指向性が要求される。すなわち、胎動や胎児の
降下があっても目的とする胎児の心臓が南感角度内から
逃げ出さないようにするためには、この用途の探触子の
指向性ｅま感度を一桁犠牲にしても適度に広いことが望
ましい。例えば、体表面から直径約数歯、深さ十数αル
の円柱状の部分に一様に有感帯を有するような指向性が
望まれる。しかしながら有感帯部の形状は実用上は円柱
状に限らず円錐状等でもよく、またその断面も円形に限
らす楕円、ひし形、長方形に類似の形状などであっても
よい。
このような指向性を実現するための従来手法としては次
のものを挙げることができる。
のものを挙げることができる。
ｉｌｌ 表面が半円形の振動子を２組用い、直径約３
０〜４Ｑａｇの振動子を用いる。
０〜４Ｑａｇの振動子を用いる。
（２） 小形の蛋動子を沢山分布させたもの。特に、
中央部には送波面が凸面状に形成された送波用振動子を
配設し、その周辺に小形の平面状の受波用振動子を併設
したものを用いる。
中央部には送波面が凸面状に形成された送波用振動子を
配設し、その周辺に小形の平面状の受波用振動子を併設
したものを用いる。
（３） 表面が半円形の振動子を２組用い、直径約１
０ｍ１の探触子に拡散レンズを被層したものを用いる。
０ｍ１の探触子に拡散レンズを被層したものを用いる。
（４１ｉｉｉ （Ｍ ５ ａｍ程度の振動子面を有する
探触子を用いて、遠距離音場の拡散音場を利用するよう
にしたものを用いる。
探触子を用いて、遠距離音場の拡散音場を利用するよう
にしたものを用いる。
しかしながら、上記ｆ１１項については、大形の］ｈシ
動子となって高価となり、しかも本体装置と接続するた
めに使用される同軸ケーブルにとってはぞのインピーダ
ンスがあまりに低くなり過きるという欠点がある。また
、上記（２）項の手法は構造が複雑となり、一方上記（
３）項は適切なりロスセクションを得ることが軸しく、
また上記（４）項はそもそも感度が不十分であるといっ
た欠点があった。
動子となって高価となり、しかも本体装置と接続するた
めに使用される同軸ケーブルにとってはぞのインピーダ
ンスがあまりに低くなり過きるという欠点がある。また
、上記（２）項の手法は構造が複雑となり、一方上記（
３）項は適切なりロスセクションを得ることが軸しく、
また上記（４）項はそもそも感度が不十分であるといっ
た欠点があった。
上記（３）項の手法において、２組の振動子１ａ。
１ｂを第１図のように傾けてりロスセクション（斜線部
Ｃ８）を得る方法、再には第２図のように前面に音響学
的凸レンズ２を破着してビームを広げクロスセクション
Ｃ８を増大することも堝えられるが、振動子を績けて配
役する必要があるなどのため構造が榎雑となる難点があ
る。撮動子を平面上に並列的に配役すると、クロスセク
ションが出来ず、あるいは出来たとしても極めて微小な
領域であるため著しい感度低下をもたらす。これを解決
するものとして、第３図に示すように凸レンズ２枚３ａ
、３ｂを各々の振動子１１ａ、ｌｌｂに被着する手もあ
るが、振動子表面が第３図（イ）の如く半円形であるの
で、外周が円でないレンズ３ａ、３ｂを形成するのは容
易でなく、高価になるという問題があった。
Ｃ８）を得る方法、再には第２図のように前面に音響学
的凸レンズ２を破着してビームを広げクロスセクション
Ｃ８を増大することも堝えられるが、振動子を績けて配
役する必要があるなどのため構造が榎雑となる難点があ
る。撮動子を平面上に並列的に配役すると、クロスセク
ションが出来ず、あるいは出来たとしても極めて微小な
領域であるため著しい感度低下をもたらす。これを解決
するものとして、第３図に示すように凸レンズ２枚３ａ
、３ｂを各々の振動子１１ａ、ｌｌｂに被着する手もあ
るが、振動子表面が第３図（イ）の如く半円形であるの
で、外周が円でないレンズ３ａ、３ｂを形成するのは容
易でなく、高価になるという問題があった。
また、上記（４）項１ｌ−Ｌ第４図に示すように、振動
子の手前で細くなり過ぎ返って不便であり、また小形の
振動子のインピーダンスは商すぎて接続する同軸ケーブ
ルの容銅°に負けてしまうという欠点があった。
子の手前で細くなり過ぎ返って不便であり、また小形の
振動子のインピーダンスは商すぎて接続する同軸ケーブ
ルの容銅°に負けてしまうという欠点があった。
本発明ｔ；【、これらの欠点を一挙に解消するもので、
その目的とするところは、振動子板１枚を用いで奉賀的
にクロスセクションの発ヰのＴ４がなく、また音響レン
スを用いる場合にｔ、１同軸的に用いることができ、闇
棋な構造でありながら十分に広い領域ＶＣ有感帝を廟す
る超音波探触子を提供することにある。
その目的とするところは、振動子板１枚を用いで奉賀的
にクロスセクションの発ヰのＴ４がなく、また音響レン
スを用いる場合にｔ、１同軸的に用いることができ、闇
棋な構造でありながら十分に広い領域ＶＣ有感帝を廟す
る超音波探触子を提供することにある。
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。＋Ａ’４５
図は本発明に係る超音波探触子の構成図である。
図は本発明に係る超音波探触子の構成図である。
同図において、撮動子アレイ２０は表裏面に電極が接合
された短冊状の揚動子をｉＫ線状に配列（７てなるもの
で、各振動子’Ｉ”、１七の一方の而をまコモン電極２
１として共通に接続し、他力の面は一つおきに並列接続
して送波ＪＩＪと受波用にする。ここではＣＷないしＭ
ＣＷのシステムに適用する場ｔ、 （Ｉｌ”考えている
から、グレーディングローブにＶま注君を要する。しか
しながら、もともと幅広い指向１・ｔをねらったもので
あるから僅かなグレーティングローブがあることは実用
上差し支えない。しかし、大きなグレーティングローブ
は低減する必快があり、そのためにはアレイのピッチＰ
を５４２波長よりも小さくする必吠がある。例えば、振
動子アレ・ｆを３ ＭＨｚで励振させる場合、λ＝Ｑ、
５＃Ｉ＊故Ｐ ＜ １１．２５部となる。ＰＺＴ 板
の３ ＭＨｚ ′ｆ：ｆ とすべき１ｖさＬ１約Ｑ、
７ ｔ＋ｍでめるから、０．２１＃ｌより若干狭いピッ
チに形成することは現行技術で十分可能である。
された短冊状の揚動子をｉＫ線状に配列（７てなるもの
で、各振動子’Ｉ”、１七の一方の而をまコモン電極２
１として共通に接続し、他力の面は一つおきに並列接続
して送波ＪＩＪと受波用にする。ここではＣＷないしＭ
ＣＷのシステムに適用する場ｔ、 （Ｉｌ”考えている
から、グレーディングローブにＶま注君を要する。しか
しながら、もともと幅広い指向１・ｔをねらったもので
あるから僅かなグレーティングローブがあることは実用
上差し支えない。しかし、大きなグレーティングローブ
は低減する必快があり、そのためにはアレイのピッチＰ
を５４２波長よりも小さくする必吠がある。例えば、振
動子アレ・ｆを３ ＭＨｚで励振させる場合、λ＝Ｑ、
５＃Ｉ＊故Ｐ ＜ １１．２５部となる。ＰＺＴ 板
の３ ＭＨｚ ′ｆ：ｆ とすべき１ｖさＬ１約Ｑ、
７ ｔ＋ｍでめるから、０．２１＃ｌより若干狭いピッ
チに形成することは現行技術で十分可能である。
なお、振動子は１個単位で並列接続すべきものとは限ら
ず、複数個を共通接続し、それを１単位として同様に並
列接続としてもよい。
ず、複数個を共通接続し、それを１単位として同様に並
列接続としてもよい。
このように構成さ・れた振動子アレイ２０を第６図に示
すように筐体２２内に取付け、更に必要に応じて音響し
／ズ２３を筐体２２の表（ａｌに取付ければ、図示の斜
線部のような幅広い有感帝を有する超音波探触子を実現
することができる。
すように筐体２２内に取付け、更に必要に応じて音響し
／ズ２３を筐体２２の表（ａｌに取付ければ、図示の斜
線部のような幅広い有感帝を有する超音波探触子を実現
することができる。
第５図のような構成の振動子アレイは、実質的に送・受
が分離されているにもかかわらず音響学的には送・受と
も一枚の振動子とほとんど等価な指向特性を呈するので
、結果として単一振動子をブリッジ法ないしハイブリッ
ド・トンンスや方向性結合器を用いて送受分離して月１
いたときと同様にクロスセクションの存否の問題Ｑまな
くなる。つまり自身の指向性がすなわちドプラ成分に対
する感度分布となるからである。従って、第６図に示す
如く音響レンズを＄Ｉ噌して円柱状の有感領域を有する
如く仕立てることも♀〈支障なく実行し得る。
が分離されているにもかかわらず音響学的には送・受と
も一枚の振動子とほとんど等価な指向特性を呈するので
、結果として単一振動子をブリッジ法ないしハイブリッ
ド・トンンスや方向性結合器を用いて送受分離して月１
いたときと同様にクロスセクションの存否の問題Ｑまな
くなる。つまり自身の指向性がすなわちドプラ成分に対
する感度分布となるからである。従って、第６図に示す
如く音響レンズを＄Ｉ噌して円柱状の有感領域を有する
如く仕立てることも♀〈支障なく実行し得る。
また、低動子エレメントの分布を平面でなく凸面状に形
成すればレンズを省略することができる。
成すればレンズを省略することができる。
なお、本発明の探触子ｔ、ｔ ｃ ｗないし準ＣＷのシ
ステムの一端として使用されるものであるから、整合層
とかバッキング層とかは本質的にあまり厳密に考えなく
てよい。一般的にバッキング層及び整合層は不要である
。音響レンズを接合し振動子表面との間に筐体の底板な
どが介在するときけ、その底板によってｆ。の超音波が
阻止されることのないように％波長の偶数倍に近い厚み
を避け、はぼ奇数倍となるようＶこ選定するのがよい。
ステムの一端として使用されるものであるから、整合層
とかバッキング層とかは本質的にあまり厳密に考えなく
てよい。一般的にバッキング層及び整合層は不要である
。音響レンズを接合し振動子表面との間に筐体の底板な
どが介在するときけ、その底板によってｆ。の超音波が
阻止されることのないように％波長の偶数倍に近い厚み
を避け、はぼ奇数倍となるようＶこ選定するのがよい。
また、音響レンズの形状としては実施レリでは凸状を例
にとって示したが、音速が水の場合よりも小さい材料、
例えばシリコンゴムを用いる場合には、凹状に形成した
レンズとする。
にとって示したが、音速が水の場合よりも小さい材料、
例えばシリコンゴムを用いる場合には、凹状に形成した
レンズとする。
以上説明したように、本発明はアレイ振動子の電極を１
つおき又はＨ［定の個数おきに並列接続し１．１、 互いに入り組んだ送波用振動子アレイと受波用据動子ア
レイを形成したもので、このような構成により簡単な構
造でありながら十分に広い領域に廟感帯を有するような
超音波探触子を実現することができる。
つおき又はＨ［定の個数おきに並列接続し１．１、 互いに入り組んだ送波用振動子アレイと受波用据動子ア
レイを形成したもので、このような構成により簡単な構
造でありながら十分に広い領域に廟感帯を有するような
超音波探触子を実現することができる。
第１図ないし第４図は従来の超音波探触子の指向性を説
明するための図、第５図及び第６図は本発明に係る超音
波探触子の実施例構成図である。 ２０・・・撮動子アレイ、Ｔ、Ｒ・・・振動子、２１・
・コモン電極、２２・・・筐体、２３・・・音響レンズ
、Ｃ８・・クロスセクション。 オ ｊ 区 ／ａ ７２ 口 乙 （ロ） ７４ 図 オ ｆ 図 オ 乙 ｌ
明するための図、第５図及び第６図は本発明に係る超音
波探触子の実施例構成図である。 ２０・・・撮動子アレイ、Ｔ、Ｒ・・・振動子、２１・
・コモン電極、２２・・・筐体、２３・・・音響レンズ
、Ｃ８・・クロスセクション。 オ ｊ 区 ／ａ ７２ 口 乙 （ロ） ７４ 図 オ ｆ 図 オ 乙 ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）複数個の短冊状の振動子を配列してなるアレイ撮動
子の各振動子を１個おき又は所定数個おきに並列接続し
て２群となし、電気的に２端子対を形成し、これを送波
用振動子と受波用振動子とに別個に用いるようにしたこ
とを特徴とする超音波探触子。 （２） 前配送波及び受波用の振動子のピンチがＡ波
長以内であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083882A JPS58206733A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083882A JPS58206733A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206733A true JPS58206733A (ja) | 1983-12-02 |
Family
ID=13815023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57083882A Pending JPS58206733A (ja) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206733A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4911189A (ja) * | 1972-05-29 | 1974-01-31 |
-
1982
- 1982-05-18 JP JP57083882A patent/JPS58206733A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4911189A (ja) * | 1972-05-29 | 1974-01-31 |
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