專利名稱：短軸搖動型超聲波探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使壓電元件群沿短軸方向轉(zhuǎn)動/搖動而得到被檢測物體 立體影像的短軸搖動型超聲波探頭(下面稱為"短軸搖動探頭")，特 別涉及吸收沿壓電元件排列方向的長軸方向傳播的無用超聲波的短軸 搖動探頭。
背景技術(shù)：
已知的短軸搖動探頭有，將壓電元件群沿其長軸方向進(jìn)行電子掃 描，而且沿其短軸方向進(jìn)行機(jī)械掃描(搖動)，從而得到被檢測物體的 立體影像。這樣的探頭，與例如將壓電元件沿縱橫方向排列的二維方 向進(jìn)行電子掃描的矩陣型超聲波探頭等相比較，由于例如配線(布線) 和掃描電路簡單等原因而實(shí)用化。
(現(xiàn)有技術(shù))圖3是說明短軸搖動探頭一個(gè)現(xiàn)有例子的圖，圖3A 是探頭長軸方向的剖面圖，圖3B是其短軸方向的剖面圖。
如圖3A中所示，短軸搖動探頭U'，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)保持臺101上的 壓電元件群102收容在密閉容器103內(nèi)。旋轉(zhuǎn)保持臺101在水平部分 的兩端具有支腳101a、 101b，剖面呈〕字狀，在水平部分上設(shè)有壓電 元件群102，而且在一個(gè)支腳101b的內(nèi)側(cè)面固定有第一傘形齒輪104a。
壓電元件群102是沿長軸方向排列多個(gè)壓電元件102a，這里，設(shè) 置在旋轉(zhuǎn)保持臺101的水平部分上，被固定在上面呈曲面狀的基臺105 上的由橡膠等構(gòu)成的填充材料105a的上面。這樣，將超聲波探頭制成 所謂凸面型。在壓電元件群102的表面，通常設(shè)有聲阻接近于生物體 (人體)從而提高傳播效率的聲音整合層106c，還在聲音整合層106c 的上面設(shè)置聲音透鏡106。
聲音透鏡106沿長軸方向的厚度是一定的，如在圖3A、圖3B、 圖4A和圖4B中所示，沿短軸方向具有中間厚度為最大的曲率。而且， 從聲音透鏡的曲率部分106a的整個(gè)周邊突出腳部106b，被接合為覆蓋
在填充材料105a和基臺105的側(cè)面外周。這樣，在聲音透鏡106形成 短軸方向的焦點(diǎn)，能夠有效地處理由壓電元件群102發(fā)生的超聲波能 量。而且，壓電元件群102的長軸方向受電子控制。
還有，如在圖3A和圖3B中所示，密閉容器103是由剖面都是呈 凹狀的容器本體103a和蓋子103b通過嵌合結(jié)構(gòu)而構(gòu)成能夠自由裝卸 的結(jié)構(gòu)。在容器本體103a相對向的側(cè)壁上，固定有使壓電元件群102 與旋轉(zhuǎn)保持臺101 —起沿短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的一對旋轉(zhuǎn)中心軸107， 與旋轉(zhuǎn)保持臺101兩端支腳101a、 101b的軸承滑動配合。在容器本體 103a的底壁上，貫通有與電機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相連接的旋轉(zhuǎn)軸108，在旋 轉(zhuǎn)軸108設(shè)有第二傘形齒輪104b，與第一傘形齒輪104a嚙合。
并且，電機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)lll，被里面蓋子114覆蓋的同時(shí)，被固定 在框架113中，從里面蓋子114導(dǎo)出與診斷裝置相連接的電纜112。這 樣，通過第二傘形齒輪104b的旋轉(zhuǎn)使第一傘形齒輪104a沿壓電元件 群102的短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動，這與一體化的旋轉(zhuǎn)保持臺101及壓電元 件群102沿短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動。
而且，為了防止從壓電元件群102接受送出的超聲波衰減，在密 閉容器103內(nèi)，在與壓電元件群102的表面之間，通常要放入作為超 聲波介質(zhì)L的液體，例如油。另外，在蓋子103b的內(nèi)周側(cè)面涂布由硅 樹脂等構(gòu)成的超聲波吸收材料110 (大約2 3mm)，用來吸收在壓電 元件群102的超聲波接受送出面的表面與蓋子103b表面的內(nèi)周面之間 沿長軸方向傳播的無用超聲波。這樣，減少噪音，使形成的被檢測物 體的診斷影像更加鮮明。
并且，在蓋子103b的內(nèi)周面與壓電元件群102的表面之間存在有 空氣的情況下，超聲波的衰減增大使傳播效率惡化，無法實(shí)現(xiàn)超聲波 的良好接受送出。與此相對，油對超聲波的傳播是良好的，而且由于 其聲阻是1.43Mrayl (kg* cmVsec)，與生物體(人體)的聲阻1.5Mrayl 很接近，提高了超聲波的傳播效率。這里，向長軸方向的無用超聲波， 特別會發(fā)生在蓋子內(nèi)周表面和壓電元件群凸起的曲率不同的情況下。
(參照日本國特公平7-38851號公報(bào)、特開2003-175033號公報(bào)、 特愿2005-175700 (未公開))。 (現(xiàn)有技術(shù)的問題)
但是，在上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有短軸搖動探頭中，如在圖3A所示，由于
在蓋子103b的內(nèi)周側(cè)整個(gè)面涂布了 2~3mm厚、作為超聲波吸收材料 IIO的硅樹脂，會有操作工序耗費(fèi)工時(shí)的問題。另外，在硅樹脂涂布量 (面積)大的情況下，會流出附著在例如蓋子103b的開口端面，使與 容器本體103a的嵌合產(chǎn)生很大的間隙，使密閉不完全。另一方面，在 涂布面積少的情況下，會有不能完全吸收無用超聲波的問題。還有， 由于在密閉容器103中填充了作為超聲波介質(zhì)L的油，短軸搖動探頭 U'的重量增大，會有降低了醫(yī)生等對探頭的操作性能的問題。 (本發(fā)明的目的)
本發(fā)明的目的是提供一種制造工序少，確保密閉程度及對無用超 聲波的吸收，特別是重量輕，操作性能良好的短軸搖動探頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的短軸搖動型超聲波探頭，在旋轉(zhuǎn)保持臺設(shè)有，沿長軸方 向并列且在超聲波接受送出面具有聲音透鏡的壓電元件群，使上述旋 轉(zhuǎn)保持臺沿上述壓電元件群的短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動，并被收容在密閉容 器內(nèi)，對從上述壓電元件群的超聲波接受送出面接受送出的超聲波沿 上述短軸方向進(jìn)行機(jī)械掃描的同時(shí)，在上述密閉容器內(nèi)填充作為聲音 介質(zhì)的液體，短軸搖動型超聲波探頭具有吸收組件，吸收上述超聲波 接受送出面與上述密閉容器的內(nèi)周表面之間沿長軸方向傳播的無用超 聲波；該短軸搖動型超聲波探頭結(jié)構(gòu)為，作為吸收上述無用超聲波的 吸收組件，在位于上述長軸方向的上述聲音透鏡的兩端設(shè)有突出部分。
這樣的結(jié)構(gòu)，沿壓電元件群的長軸方向傳播的無用超聲波，被設(shè) 置在聲音透鏡兩端的、作為超聲波吸收手段的突出部分吸收。從而， 能夠使減少噪音，使被檢測物體的診斷影像更加鮮明。另外，在現(xiàn)有 例子中所示的在蓋子內(nèi)周側(cè)面涂布超聲波吸收材料例如硅樹脂的工序 也可以排除，減少操作工序。而且，由于具有超聲波吸收組件功能的 突出部分，在向著壓電元件群短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的同時(shí)還移動，所以 能夠可靠地吸收無用超聲波。
另外在本發(fā)明中，上述旋轉(zhuǎn)保持臺在水平部分的兩端具有支腳的， 剖面呈〕字的形狀，上述密閉容器是由都呈凹狀的容器本體和蓋子構(gòu)
成，在上述容器本體的側(cè)壁具有沿長軸方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心軸，與設(shè) 置在上述旋轉(zhuǎn)保持臺支腳上的旋轉(zhuǎn)軸承滑動配合。還有，在上述旋轉(zhuǎn) 保持臺的一個(gè)支腳上，設(shè)有沿壓電元件群的短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的第一 傘形齒輪，在上述密閉容器的底壁密封狀地貫通有旋轉(zhuǎn)軸，在旋轉(zhuǎn)軸 具有與上述第一傘形齒輪嚙合的第二傘形齒輪。這樣，壓電元件群可 以在短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動。
而且，由于作為超聲波吸收組件的突出部分與聲音透鏡一體化地 設(shè)置，就不會像現(xiàn)有技術(shù)那樣由于在容器本體或蓋子的內(nèi)周側(cè)面涂布 超聲波吸收材料而損害密閉容器的密閉程度。
再有，在本發(fā)明中，位于上述旋轉(zhuǎn)保持臺下方的上述密閉容器內(nèi) 附設(shè)有比上述液體比重更小的輕物體，浸沒在上述液體中。這樣，與 在密閉容器內(nèi)的整個(gè)空間中都填充作為超聲波介質(zhì)液體的情況相比 較，能夠減輕探頭的整體重量。這樣使醫(yī)生等對探頭操作性能更好。
還有，在本發(fā)明中，作為超聲波吸收材料的上述輕物體，將其內(nèi) 部制成中空狀。這樣可使輕物體的比重比作為超聲波介質(zhì)液體的比重 更小。


圖1是說明本發(fā)明短軸搖動探頭一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖1A是沿壓 電元件群長軸方向的剖面圖，圖1B是沿壓電元件群短軸方向的剖面 圖。
圖2是說明本發(fā)明聲音透鏡一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖2A是沿長軸方 向的正面圖，圖2B是沿短軸方向的側(cè)面圖。
圖3是說明現(xiàn)有例子的短軸搖動探頭一個(gè)實(shí)施方式的圖，圖3A是 長軸方向的剖面圖，圖3B是短軸方向的剖面圖。
圖4是現(xiàn)有例子中的聲音透鏡的圖，圖4A是長軸方向的正面圖， 圖4B是短軸方向的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A、圖1B和圖2A、圖2B是說明本發(fā)明超聲波探頭一個(gè)實(shí)施 方式的圖。這里，圖1A是長軸方向的剖面圖，圖1B是短軸方向的剖面圖，圖2A是聲音透鏡在長軸方向的正面圖，圖2B是在短軸方向的
側(cè)面圖。
本發(fā)明的短軸搖動探頭U，如在圖1A中所示，在剖面呈-字狀的 旋轉(zhuǎn)保持臺1的水平部分上設(shè)置有沿長軸方向并列且具有聲音透鏡6 的壓電元件群2，并且被收容在由都呈凹狀的容器本體3a和蓋子3b構(gòu) 成的密閉容器3內(nèi)。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)保持臺1兩端的支腳la、 lb具有被油 封密封的軸承8a，與在容器本體3a的側(cè)壁沿長軸方向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)中心 軸7滑動配合。
另外，如在圖1B中所示，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)保持臺1的一個(gè)支腳lb并 沿短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的第一傘形齒輪4a，與固定在貫通于密閉容器3 的底壁并被電機(jī)11驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸8的第二傘形齒輪4b嚙合。這樣， 使旋轉(zhuǎn)保持臺1和壓電元件群2沿短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動，使從壓電元件 群2的超聲波接受送出面送出的超聲波沿短軸方向進(jìn)行機(jī)械掃描。在 密閉容器3內(nèi)填充作為超聲波介質(zhì)L的液體，例如油。這里，可以用 塑料材料代替金屬制造第一傘形齒輪4a和第二傘形齒輪4b中的任何 一個(gè)用來消除噪音。
而且，電機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11被里面蓋子14覆蓋的同時(shí)被固定于框 架13，從里面蓋子14中導(dǎo)出電纜12連接于診斷裝置。
這里，特別如在圖2A和圖2B中所示，聲音透鏡6具有從其曲率 部分外周延伸出的腳部6a，還在長軸方向兩端設(shè)有作為在超聲波接受 送出面?zhèn)鹊某暡ㄎ战M件的突出部分6b。突出部分6b，其前端制成 與蓋子3b的內(nèi)周形狀相仿的圓弧狀。而且，在容器本體3a的底壁， 通過接合劑等固定具有中空部分10a的輕物體10，浸沒在收容于旋轉(zhuǎn) 保持臺1下面的超聲波介質(zhì)L的油中。
這樣的結(jié)構(gòu)，由于在聲音透鏡6的兩端分別設(shè)置作為超聲波吸收 組件的突出部分6b，由該突出部分6b吸收沿壓電元件群2長軸方向傳 播的無用超聲波。從而，減少噪音，使形成的被檢測物體的診斷影像 更加鮮明。
因此，在現(xiàn)有例子中所示的在蓋子內(nèi)周側(cè)面上涂布硅樹脂等的工 序可以排除，能夠減少制造探頭所需的操作工序。再有，由于沒有在 涂布工序中流出的硅樹脂，可以確保容器本體3a和蓋子3b可靠地結(jié)
合，保證了容器內(nèi)的密閉程度。
另外，由于作為超聲波吸收組件的突出部分6b，與壓電元件群2 制成一個(gè)整體，向其短軸方向一起旋轉(zhuǎn)/搖動。從而，能夠可靠地吸收
無用超聲波。再有，由于突出部分6b的前端被制成與蓋子3a的內(nèi)周
形狀相仿的圓弧狀，所以能夠以更高的效率吸收無用超聲波。
再有，如在圖1A中所示，在位于旋轉(zhuǎn)保持臺1下面的容器本體 3a內(nèi)設(shè)置了比作為超聲波介質(zhì)L的油比重更小且具有中空部分的輕物 體10。從而，與現(xiàn)有例子中在密閉容器3內(nèi)的全部空間都填充油的情 況相比，可以使短軸搖動型探頭的重量減輕，所以醫(yī)生等對探頭的操 作性能更加良好。
如在圖2A中所示，在如上所述本發(fā)明實(shí)施方式中，聲音透鏡6具 有從曲率部分的底面全周伸出的腳部6a，但如果沒有腳部6a只有曲率 部分也是可以的。當(dāng)然，輕物體10只要比重小于超聲波介質(zhì)即可，其 形狀并不限于中空體。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明的短軸搖動探頭可廣泛地用于形成生物體等被檢測物體的 立體影像。
權(quán)利要求
1、一種短軸搖動型超聲波探頭，其中在旋轉(zhuǎn)保持臺上設(shè)有沿長軸方向并列且在超聲波接受送出面上具有聲音透鏡的壓電元件群，沿上述壓電元件群的短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的上述旋轉(zhuǎn)保持臺被收容在密閉容器內(nèi)，使從上述壓電元件群的超聲波接受送出面接受送出的超聲波沿上述短軸方向進(jìn)行機(jī)械掃描的同時(shí)，在上述密閉容器內(nèi)填充作為聲音介質(zhì)的液體，其特征在于，在具有吸收上述超聲波接受送出面與上述密閉容器的內(nèi)周表面之間沿長軸方向傳播的無用超聲波的吸收組件的短軸搖動型超聲波探頭中，作為吸收上述無用超聲波的吸收組件，在位于沿上述長軸方向的上述聲音透鏡的兩端分別設(shè)有突出部分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的短軸搖動型超聲波探頭，其特征在于， 上述旋轉(zhuǎn)保持臺在水平部分兩端具有支腳的剖面呈〕字的形狀，上述 密閉容器由剖面都呈凹狀的容器本體和蓋子構(gòu)成，在上述容器本體的 兩側(cè)壁具有，與設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)保持臺支腳的旋轉(zhuǎn)軸承滑動配合，且 沿長軸方向配置的旋轉(zhuǎn)中心軸，在上述旋轉(zhuǎn)保持臺的一個(gè)支腳，設(shè)有 沿短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動的第一傘形齒輪，在密封狀地貫通于上述密閉容 器底壁的旋轉(zhuǎn)軸固定有與上述第一傘形齒輪嚙合的第二傘形齒輪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的短軸搖動型超聲波探頭，其特征在于， 在位于上述旋轉(zhuǎn)保持臺下方的上述密閉容器內(nèi)的上述液體中，浸沒比 重小于上述液體的輕物體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的短軸搖動型超聲波探頭，其特征在于， 上述輕物體的內(nèi)部被制成中空狀。
全文摘要
提供一種短軸搖動型超聲波探頭，其中，旋轉(zhuǎn)保持臺(1)設(shè)有壓電元件群(2)，沿長軸方向并列，且在超聲波接受送出面上具有聲音透鏡(6)，使上述旋轉(zhuǎn)保持臺(1)沿上述壓電元件群(2)的短軸方向旋轉(zhuǎn)/搖動，并被收容在密閉容器(3)內(nèi)，對從上述壓電元件群(2)的超聲波接受送出面接受送出的超聲波沿上述短軸方向進(jìn)行機(jī)械掃描的同時(shí)，在上述密閉容器(3)內(nèi)填充作為聲音介質(zhì)的液體(L)，短軸搖動型超聲波探頭(U)具有吸收組件，吸收上述超聲波接受送出面與上述密閉容器(3)的內(nèi)周表面之間沿長軸方向傳播的無用超聲波；在該短軸搖動型超聲波探頭(U)中，作為吸收上述無用超聲波的吸收組件，在沿上述長軸方向?qū)?yīng)的上述聲音透鏡(6)的兩端分別設(shè)有突出部分(6b)。這樣，在減少探頭制造操作工序的同時(shí)，更加確保密閉容器的密閉度和對無用超聲波的吸收，而且減輕了探頭的重量，使得在診斷時(shí)的操作性能更好。
文檔編號A61B8/00GK101360458SQ200780001740
公開日2009年2月4日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者長谷川恭伸 申請人:日本電波工業(yè)株式會社