[發(fā)明專(zhuān)利]單層壓電片式超聲波探頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480018927.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105075291B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山本勝也
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 富士膠片株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H04R17/00
• 分類(lèi)號(hào): H04R17/00;A61B8/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 方應(yīng)星;高培培

單層壓電片式超聲波探頭具有分別沿短軸方向延伸且沿長(zhǎng)軸方向以預(yù)定的排列間距排列的多個(gè)壓電元件區(qū)域，在各個(gè)所壓電元件區(qū)域中排列形成有多個(gè)微小的壓電元件部，多個(gè)微小的壓電元件部沿短軸方向改變壓電元件部的個(gè)數(shù)或者改變壓電元件部的尺寸地配置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單層壓電片式超聲波探頭，尤其是，涉及實(shí)現(xiàn)短軸方向的旁瓣的降低的探頭。

背景技術(shù)

以往，在醫(yī)療領(lǐng)域中，利用超聲波圖像的超聲波診斷裝置被實(shí)用化。通常，這種超聲波診斷裝置從超聲波探頭向被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波束，在超聲波探頭中接收來(lái)自被檢體的超聲波回波，對(duì)該接收信號(hào)進(jìn)行電處理，從而生成超聲波圖像。

公知的是，在從超聲波探頭發(fā)送超聲波束時(shí)，不僅在發(fā)送方向的中心軸上發(fā)射聲壓高的主瓣，還在從中心軸偏離的方向上發(fā)射聲壓低的旁瓣。由于來(lái)自位于該旁瓣上的反射體的超聲波回波與基于主瓣的超聲波回波一起被接收，存在超聲波圖像變得不清晰的問(wèn)題。

作為減少旁瓣的方法，通常使用旁瓣縮減法(apodization)這樣的方法。該方法為如下方法：針對(duì)沿長(zhǎng)軸方向排列的換能器陣列的各個(gè)換能器，代替如圖9(A)所示那樣施加均勻的電壓的方式，而如圖9(B)所示那樣針對(duì)越是位于陣列的端部的換能器則施加越低的電壓，從而抑制自陣列的端部的超聲波束的發(fā)射而集中超聲波束。能夠降低在從中心軸偏離的方向上發(fā)射的旁瓣。

其中，在換能器沿長(zhǎng)軸方向排列成一列的一維陣列中，雖然能夠在長(zhǎng)軸方向上使用旁瓣縮減法，但由于在短軸方向上只存在一個(gè)換能器，所以無(wú)法使用旁瓣縮減法來(lái)降低旁瓣。

因此，例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的超聲波探頭：將構(gòu)成各個(gè)換能器的壓電體整形為具有隨著朝向短軸方向的端部而寬度減小的所謂的菱形的平面形狀，并將這些壓電體沿長(zhǎng)軸方向排列。

通過(guò)使壓電體具有這樣的平面形狀，抑制從各個(gè)換能器的短軸方向的端部發(fā)射的超聲波束，能夠形成在短軸方向上集中的超聲波束。由此，在短軸方向上也能夠?qū)崿F(xiàn)旁瓣的降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平2-41144號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

但是，將以往的由無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的散裝壓電體整形為具有菱形的平面形狀并不容易，嘗試著使用切割機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但需要在相對(duì)于壓電體的排列方向傾斜的方向上實(shí)施特殊的切割，需要大量的勞力和時(shí)間以及成本。

本發(fā)明是為了解決這樣的以往的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種能夠在短軸方向上降低旁瓣并且能夠容易地制造的單層壓電片式超聲波探頭。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明的單層壓電片式超聲波探頭具有分別沿短軸方向延伸且沿長(zhǎng)軸方向以預(yù)定的排列間距排列的多個(gè)壓電元件區(qū)域，其中，在各個(gè)壓電元件區(qū)域中排列形成有多個(gè)微小的壓電元件部，多個(gè)微小的壓電元件部沿短軸方向改變壓電元件部的個(gè)數(shù)或者改變壓電元件部的尺寸地配置。

優(yōu)選的是，多個(gè)微小的壓電元件部配置為，短軸方向的兩端部的壓電元件部的個(gè)數(shù)比短軸方向的中心部的壓電元件部的個(gè)數(shù)少。此時(shí)，多個(gè)微小的壓電元件部能夠配置為，在對(duì)應(yīng)的壓電元件區(qū)域內(nèi)，鋪滿通過(guò)中心的對(duì)角線朝向短軸方向的六邊形或者具有沿著短軸方向以及長(zhǎng)軸方向的對(duì)角線的菱形的內(nèi)部。

此外，多個(gè)微小的壓電元件部能夠構(gòu)成為，沿短軸方向改變壓電元件部的尺寸地配置，從尺寸不同的壓電元件部發(fā)出頻率不同的超聲波。多個(gè)微小的壓電元件部還能夠配置為，短軸方向的兩端部的壓電元件部的尺寸比短軸方向的中心部的壓電元件部的尺寸小。此時(shí)，多個(gè)微小的壓電元件部能夠構(gòu)成為，包括具有第一直徑且在短軸方向的中心部排列的多個(gè)第一壓電元件部以及具有比第一直徑小的第二直徑且在短軸方向的兩端部排列的多個(gè)第二壓電元件部。