專利名稱：2維陣列超聲波探頭以及超聲波診斷系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及向人體發(fā)送超聲波并接收反射波，并處理波形在圖像上 進行斷層顯示，以供診斷的超聲波診斷裝置。更詳細地說，本發(fā)明涉及 被連接在能夠實時觀察3維圖像的超聲波診斷裝置上的2維陣列超聲波 探頭以及超聲波診斷系統(tǒng)。
背景技術：
在超聲波探頭中，有將元件排列成2維格子形的2維陣列振子。以 往的2維陣列振子2在襯板構件4上以2維格子形排列多個超聲波振子6 來構成，而且，在該振子6的音響發(fā)射面一側以及襯板一側上多個電極 分別緊靠地被形成，并與未圖示的發(fā)送接收電路連接。而且，進一步在 音響發(fā)射面一側上配置有音響匹配層、音響透鏡或者生物體接觸構件等 的音響構件。圖l是表示以往的超聲波診斷裝置的系統(tǒng)結構的方框圖的例子。 上述超聲波診斷裝置的系統(tǒng)由超聲波探頭10a和超聲波診斷裝置20 構成。在上述系統(tǒng)的超聲波探頭10a內具有2維陣列振子2;發(fā)送接收 分離電路12;發(fā)送電路14;接收電路16;連接器18。另一方面，超聲 波診斷裝置20—側具有控制電路22、信號處理電路24、顯示裝置26。而且，在來自各振子2的信號線上在超聲波探頭10a內或者超聲波 診斷裝置20內，分別連接有發(fā)送電路(脈沖發(fā)生器)14、接收電路(接 收器)16 (在圖1所示的例子中是超聲波探頭10a —側)。在診斷裝置 20內，用信號處理電路24對用接收器16接收到的信號進行A/D變換，例如，在包絡線檢波后可以將斷層像顯示在CRT監(jiān)視器等的顯示裝置 26上。進而，在2維陣列振子中因為能夠3維地在任意方向上發(fā)送接收 超聲波，所以能夠變換為任意的剖面的斷層像顯示，還能夠進行3維繪 制處理實時地顯示3維圖像。在以往的l維陣列振子中，因為1維地排列長方形的振子，所以其 元件個數(shù)約是100個。與此相對，在2維陣列振子中，元件個數(shù)甚至達 數(shù)千。因而，當是2維陣列振子的情況下，在探頭電纜上連通全部元件 的信號線將使電纜直徑增加，操作性惡化。因此，大多在超聲波探頭內 設置發(fā)送接收電路。在2維陣列振子的各元件上電極緊靠在音響發(fā)射面一側以及背面一 側。在一般的結構中，音響發(fā)射面一側的電極設為全部元件共同連接， 而將背面一側的電極設為獨立，經由發(fā)送、接收的分離電路，與發(fā)送電 路、接收電路連接。這種情況下，發(fā)送脈沖的電壓一般大于等于100V， 在用一般的低電壓用工藝制造的IC中產生耐電壓上的問題。因而，用以高耐壓用的特殊的工藝制造的IC來制it^送、接收分離 電路。因而，價格昂貴，同時因為安裝面積和功耗增大，所以存在因探 頭外形的大型化引起的操作性惡化；為了將溫度上升抑制在一定值以下 從而確保安全性，而不得不降低發(fā)送電壓致使靈敏度下降這樣的畫質上 的問題。因而，如圖2所示，在振子2的發(fā)射面一側的電極2a和背面一側的 電極2b上分別連接發(fā)送電路14、接收電路16。而后，例如在特開 2004-41730號公報上公開了通過發(fā)送時將接收電路16設置成短路狀態(tài)， 在接收時將發(fā)送電路14交流地設置成短路狀態(tài)，從而將發(fā)送電路14和 接收電路16分離的超聲波探頭10b的技術。如果采用該技術，因為能夠 用振子自身進行發(fā)送、接收電路的分離，所以能夠在接收電路中使用采 用低耐壓的工藝制造的便宜的IC，此外，因為不需要發(fā)送、接收分離電 路，所以能夠抑制安裝空間、功耗。但是，即使使用在上述特開2004-41730號公報中記載的技術，也需 要元件個數(shù)大小的發(fā)送電路以及接收電路，為了避免探頭內的電路規(guī)模的增大需要將總元件個數(shù)限制在一定值以下。一般，為了得到高分辨率，需要提高頻率，或者增大口徑。可是， 即使想以在一定數(shù)量以下的元件個數(shù)采取其中一種策略，其結果頻率和 元件間距的積增大，因為作為向有意向的方向以外進行發(fā)送接收的柵瓣(grating lobe)增大，所以為了得到高分辨率，存在不能高頻化和大口 徑化的問題。作為限制發(fā)送接收電路的個數(shù)而得到大口徑的方法，還有用間隔剔 除只將一定的通道數(shù)和發(fā)送接收電路連接的技術(稀疏陣列)。但是， 因為相對開口面積發(fā)送接收的有效面積減少，所以靈敏度下降，因和不 是固定方向的柵以同樣原理發(fā)生的向多方向的旁瓣原因，具有分辨率下 降這一問題。發(fā)明內容因而，本發(fā)明的目的在于提供一種在盡可能抑制發(fā)送接收電路的規(guī) 模的同時，不受到柵瓣的影響地高靈敏度的大口徑的2維陣列超聲波探 頭以及超聲波診斷系統(tǒng)。即，本發(fā)明的超聲波探頭其特征在于備有在音響發(fā)射面一側上具有第1電極，在背面一側上具有第2電 極的多個超聲波振子來構成，具有發(fā)送電路以及接收電路，在上述第1電極以及第2電極一方上 連接上述發(fā)送電路，在另一方上連接上述接收電路，上述第1以及第2電極中的至少一方與多個超聲波振子對應地短路 連接，相對上述第1以及第2電極的短路圖形相互不同。此外，本發(fā)明的超聲波診斷系統(tǒng)具有為了得到被檢體內的組織信息 而對該被檢體進行超聲波發(fā)送接收用的超聲波探頭，其特征在于上述超聲波探頭由在音響發(fā)射面一側上具有第1電極，在背面一側 上具有第2電極的多個超聲波振子來構成，上述第1以及第2電極中的至少一方與多個超聲波振子對應地短路連接，在上述多個第1電極以及第2電極的一方上連接發(fā)送電路，在另 一方上連接接收電路，并且對相互不同的超聲波振子短路連接上迷第1 電極以及第2電極。


組成并合并為說明書一部分的

了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并 與上述給出的描述以及下面優(yōu)選實施例的詳細描述一起用于解釋本發(fā)明 的原理。圖1是包含以往的2維陣列探頭的超聲波診斷裝置系統(tǒng)的方框圖。 圖2是包含以往的2維陣列探頭的超聲波診斷裝置系統(tǒng)的另一結構 中的方框圖。圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列超聲波探頭的振子部 的結構的立體圖。圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式中的超聲波振子的電極圖形的例 子的立體圖。圖5是表示包含本發(fā)明的第1實施方式的超聲波探頭的超聲波診斷 裝置的系統(tǒng)結構的圖。圖6是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列超聲波探頭的振子部 的其他結構例子的立體圖。圖7A以及7B是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列探頭的電極 圖形的平面圖，圖7A是M射面一側看音響發(fā)射面一側(發(fā)送一側)的 電極圖形的圖，圖7B是M射面一側看背面一側(接收一側)的電極圖 形的圖。圖8A至8C是表示一般的2維陣列探頭的聲場的例子的圖。圖9A至9C是在Y方向上并列連接2個元件的發(fā)送電路，在X方向上并列連接2個元件的接收電路情況下的聲場的例子的圖。圖IOA至圖IOC是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列探頭的聲場的例子的圖。圖11A以及11B是表示本發(fā)明的第2實施方式的2維陣列超聲波探頭的電極圖形的一部分的平面圖，分別圖11A是表示音響發(fā)射面一側的 電極圖形，圖IIB是表示背面一側的電極圖形的圖。圖12A至圖12C是表示本發(fā)明的第3實施方式的2維陣列超聲波探 頭的振子部的結構的圖，圖12A是表示該振子部的結構的立體圖，圖12B 是表示超聲波振子的電極圖形的例子的立體圖，圖12C是表示超聲波振 子的電極圖形的例子的平面圖。圖13是表示本發(fā)明的第4實施方式的1維陣列超聲波探頭的振子部 的結構的立體圖。圖14是表示本發(fā)明的第4實施方式的1維陣列探頭的聲場的例子的圖。
具體實施方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。 (第1實施方式)圖3是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列超聲波探頭的振子部 的結構的立體圖。在圖3中，2維陣列超聲波探頭的振子部30以在村板構件32上按照 2維格子形排列多個超聲波振子34而被構成。而且，在該超聲波振子34 的音響發(fā)射面一側以及襯板構件32 —側上多個電極分別緊靠地被形成， 且與未圖示的發(fā)送接收電路連接。而且，進一步在音響發(fā)射面一側上配 置未圖示的音響匹配層、音響透鏡或者生物體接觸構件等的音響構件。圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式中的上述超聲波振子34的電極圖 形的例子的立體圖。該圖4代表性地只將用壓電體構成的超聲波振動元 件(以下，稱為壓電體)34;音響發(fā)射面一側電極36;背面一側電極38 分離來表示。在本實施方式中，壓電體34的相互鄰接，并且在音響發(fā)射 面一側和背面一側上相互正交的方向的2個元件用音響發(fā)射面一側電極 36以及背面一側電極38分別短路連接。而且，例如，用在圖4中未圖示的作為印刷線路板的撓性印刷板 (FPC )等的信號引出單元分別在音響發(fā)射面一側電極36上連接發(fā)送電路，在背面一側電極38上連接接收電路。其結果，作為電路結構，成為 如圖5所示那樣。圖5是表示了包含本發(fā)明的第1實施方式的超聲波探頭的超聲波診 斷診斷裝置的系統(tǒng)結構的圖。在圖5中，對于用壓電體34a 34d、音響發(fā)射面一側電極36a 36d、 背面一側電極38a 38d構成的超聲波振子44a 44d的4個元件，分別用 FPC襯底45、 56連接發(fā)送電路部48內的發(fā)送電路48^ 482這2個系統(tǒng)， 接收電路部50內的接收電路5(h、 502這2個系統(tǒng)。而且，作為印刷線路 板的FPC襯底54、 56是以聚酰亞胺薄膜為基礎，用銅箔形成導體圖形 而被構成。而且，連接有1個發(fā)送電路的超聲波振子的組和連接有1個 接收電路的超聲波振子的組相互不同。例如，分別用FPC襯底54、 54在超聲波振子44a以及44c的音響 發(fā)射面一側電極36a以及36c上連接發(fā)送電路48u在超聲波振子44b以 及44d的音響發(fā)射面一側電極36b以及36d上連接發(fā)送電路482。而后， 分別用FPC襯底56、56在超聲波振子44a以及44b的背面一側電極38a 以及38b上連接發(fā)送電路50"在超聲波振子44c以及44d的背面一側電 極38c以及38d上連接接收電路502。進而，上iiiC送電路部48以及接收電路部50分別經由超聲波探頭 40內的連接器52，連接在超聲波診斷裝置60內的控制電路62、信號處 理電路64以及顯示裝置66上。超聲波診斷裝置60內的控制電路62是控制該超聲波探頭40的動作 的電路。此外，在信號處理電路64中，對從超聲波振子44經由接收電 路50、連接器52接收到的信號進行A/D變換。而后，例如將包絡線檢 波后的斷層像顯示在CRT監(jiān)視器等的顯示裝置66上。在發(fā)送時，因為接收電路5(h、 502變成短路狀態(tài)，所以來自2個發(fā) 送電路48,、 482的發(fā)送脈沖的返回電流經由對應的2個接收電路5(h、 502 流動。但是，因為在接收電路5(h、 502的兩端上幾乎不產生電位差，所 以背面一側電極38等于接地(GND)電平。另一方面，在接收時，因為 將發(fā)送電路48i、 482保持在一定的電壓電平，所以交流地處于和GND電位等價的狀態(tài)。在直流上，因超聲波振子的絕緣性，處于分離的狀態(tài)。在本實施方式中，在接收時發(fā)送電路48p 482有可能不是GND電位，但 該狀態(tài)即使在各發(fā)送電路48" 482發(fā)生了各自的電位情況下也不會受任 何影響。圖6是表示本發(fā)明的第1實施方式的2維陣列超聲波探頭的振子部 的另一結構的立體圖。在圖6中，2維陣列超聲波探頭的振子部30a是在襯板構件32上將 多個超聲波振子34以及音響匹配層70排列成2維的格子形而被構成。 而后，在該超聲波振子34的音響發(fā)射面一側以及襯板構件32 —側上多 個電極分別緊靠地被形成，并且連接在未圖示的發(fā)送接收電路上。而且， 音響匹配層70也可以配置有音響透鏡，或者生物體接觸構件等的音響構 件。對于其他的結構，因為和圖3所示的2維陣列超聲波探頭的振子部 30的結構相同，所以在相同的部分上標注相同的參照號碼并省略說明。以下，說明本實施方式中的振子部的原理和效果。圖7A以及7B是各自從發(fā)射面一側觀看圖3所示的振子部30的音 響發(fā)射面一側(發(fā)送一側)以及背面一側(接收一側)的各電極圖形的 圖。這些電極圖形相當于發(fā)送時、接收時的元件排列。如圖4以及圖7A、 7B所示，音響發(fā)射面一側電極36在X方向的間距和壓電體34相同，在 Y方向的間距變成壓電體34的2倍。此外，背面一側電極38在X方向 的間距變成壓電體34的2倍，在Y方向的間距變成和壓電體34相同。 如果采用這些電極圖形，則發(fā)送時的Y方向的元件間距和接收時的X方 向的元件間距分別變成上述以往例子的2倍。圖8A至圖8C是表示一般的2維陣列探頭的2維的指向特性、即聲 場的例子的圖。但是，在此，為了便于說明，讓X方向以及Y方向具有 一定的偏向角(例如，40度)，對X-Y平面的全方位進行表示。在各超聲波振動元件中，和發(fā)送、接收都鄰接的元件獨立地連接有 發(fā)送電路、接收電路，設定與各元件的位置相應的適宜的延遲時間。因此，如果發(fā)送電路、接收電路的特性、開口寬度相同，則圖8A所示的發(fā) 送聲場、圖8B所示的接收聲場相一致。此外，圖8C表示作為圖8A的 發(fā)送聲場和圖8B的接收聲場的復數(shù)之積的發(fā)送接收聲場。如圖8A至圖 8C所示，柵瓣在X方向、Y方向，進而在構造上的周期出現(xiàn)的斜方向上 產生。圖9A至9C如圖7A、 7B所示，表示在Y方向上并聯(lián)連接2個元件 的發(fā)送電路,在X方向上并聯(lián)連接2個元件的接收電路時的聲場的例子， 圖9A表示發(fā)送聲場，圖9B表示接收聲場，圖9C表示作為圖9A的發(fā) 送聲場和圖9B的接收聲場的復數(shù)之積的發(fā)送接收聲場的圖。在圖9A中，因為發(fā)送元件的Y方向的間距變成2倍，所以在出現(xiàn) 強的向Y方向的柵瓣的同時，和圖8A不同的向接近X方向的傾斜方向 也出現(xiàn)強的柵瓣。另一方面，在圖9B中，因為接收元件的X方向的間 距變成2倍，所以在出現(xiàn)強的向X方向的柵瓣的同時，和圖8B不同的 向著接近Y方向的傾斜方向也出現(xiàn)強的柵瓣。但是，因為圖9A的發(fā)送聲場和圖9B的接收聲場強的柵瓣出現(xiàn)的方 向相互不同，所以分別抵消。因而，在圖9C所示的發(fā)送接收聲場中，結 果不出現(xiàn)強的柵瓣。在此，如果比較圖8C和圖9C,則知道圖9C所示的聲場出現(xiàn)稍強 的柵瓣。但是，必將想起通過在發(fā)送一側、接收一側分別短路連接鄰接 元件的電極，發(fā)送電路和接收電路的個數(shù)分別變成以往例子的1/2倍。因而，將本實施方式的2維陣列振子的X方向、Y方向的排列個數(shù) 分別設置成Nx、 Ny,將元件間距分別設置為Px、 Py，考慮Nx，-1.4Nx、 Ny，=1.4Ny、 Px，=Px/1.4、 Py，=Py/1.4這一排列數(shù)以及元件間距的2維陣 列振子。而且如上所述，在發(fā)送時在Y方向上將2個元件短路，在接收 時在X方向上將2個元件短路。這種情況下，本實施方式的2維陣列探 頭具有和以往例子相同的開口寬度，發(fā)送電路、接收電路的總數(shù)大致成 為相等。圖IOA至圖IOC是表示了本實施方式中的聲場的例子的圖。因為元 件間距變得細，所以用在圖IOA、 10B中表示發(fā)送、接收聲場表現(xiàn)的柵瓣的級別變低。進而，可知在圖9C中表現(xiàn)的發(fā)送接收聲場的柵瓣如圖 IOC所示，在本實施方式中完全看不到。即，用相同規(guī)模的發(fā)送接收電路，如果是和以往同樣的口徑則可以 抑制柵瓣的發(fā)生。相反，如果容許相同級別的柵瓣，則能夠得到更大口 徑的2維陣列。因而，能夠改善靈敏度和分辨等。在本實施方式中的另一個效果是，如果是相同口徑通過元件間距變 成約0.7倍，能夠改善壓電元件的形狀比。在2維陣列中， 一般與1維陣列相比，因為X、 Y方向的排列數(shù)減 少，所以各元件的寬度增大，容易受到不需要振動的橫方向的振動模式 的影響，而為了應對該現(xiàn)象， 一般使用將1個元件分割成縱橫的 sub-dicing(步,:/y一只)技術。但是，如果進行2分割，則相反壓電元 件的寬度過小，有產生強度不保這種問題的現(xiàn)象。對此，在本實施方式中，元件間距為以往例子的約70%，能夠4吏抑 制不需要振動的形狀比和保持強度的元件寬度相容。 (第2實施方式)以下，說明本發(fā)明的第2實施方式。圖11A以及11B是表示本發(fā)明的第2實施方式的2維陣列超聲波探 頭的電極圖形的一部分的平面圖，分別圖IIA是表示音響發(fā)射面一側的 電極圖形，圖IIB是表示背面一側的電極圖形的圖。在該第2實施方式中，音響發(fā)射面一側電極36分別在X方向上短路 連接2個元件的壓電體，在Y方向上短路連接3個元件的壓電體，而在 背面一側電極38上相反地分別在X方向短路連接3個元件的壓電體，在 Y方向上短路連接2個元件的壓電體各6個元件的壓電體34構成振子部。 該振子部的結構根據(jù)壓電元件的形狀比，在需要以比上述的第1實施方 式更細的間距排列元件的情況下有效。此外，在上述的第l實施方式中，在發(fā)送、接收時的X方向、Y方 向的元件間距產生大的差，在各元件的指向性(要素)上有可能產生不 平衡，而在該第2實施方式中，因為縱橫間距比較接近，所以難以產生 指向性的不平衡。這一點雖然在發(fā)送接收中柵瓣產生的方向靠近，但因作為該陣列的指向性的靈敏度的作用，毫無問題地對在發(fā)送接收上的柵 瓣抑制有效。在上述說明的實施方式中，說明了 1x2以及2x3的元件結構，但除 此以外，也可以進行各種圖形的短路連接。即，在本申請發(fā)明中的特征 在于，通過將音響發(fā)射面一側和背面一側的電極圖形設置成相互不同， ^J^送和接收中發(fā)生的柵瓣的方向不同，具有這種短路連接圖形和電路 結構的情況在本發(fā)明的范圍內。 (第3實施方式)以下，說明本發(fā)明的第3實施方式。在上述的第1、第2實施方式中，以在音響發(fā)射面電極和背面一側電 極相互正交的方向上排列成格子形的例子進行說明，但并不限于此，也 可以構成為交錯形或如第3實施方式那樣蜂窩狀。圖12A至圖12C是表示本發(fā)明的第3實施方式的2維陣列超聲波探 頭的振子部的結構的圖，圖12A是表示該振子部的結構的立體圖，圖12B 是表示超聲波振子的電極圖形的例子的立體圖，圖12C是表示超聲波振 子的電極圖形的例子的平面圖。在圖12A中，2維陣列超聲波探頭的振子部80是在村板構件82上 將多個六角柱形的超聲波振子(壓電體)84排列成蜂窩狀被構成。而且， 在該超聲波振子(壓電體)84的音響發(fā)射面一側以及襯板構件82 —側上 多個電極分別緊靠地被形成，并與未圖示的發(fā)送接收電路連接。而且，進一步在音響發(fā)射面一側上配置有未圖示的音響匹配層、音響透鏡或者 生物體接觸構件等的音響構件。圖12B以及12C是表示圖12A所示的超聲波振子84的電極圖形的 例子，圖12B是立體圖，圖12C是平面圖。其中，圖12B以及圖12C 都表示只將音響發(fā)射面一側電極86、背面一側電極88分離。在本實施方 式中，壓電體84的相互鄰接，并且在音響發(fā)射面一側和背面一側上不同 的方向的2個元件用音響發(fā)射面一側電極86以及背面一側電極88分別 短路連接。而后，例如，用未圖示的撓性印刷線路板(FPC)等的信號引出單元分別在音響發(fā)射面一側電極86上連接發(fā)送電路，在背面一側電極88 上連接接收電路。其結果，作為電路，變成和圖5所示的結構相同。這樣，通過將2維的陣列超聲波探頭的振子部設置以六角柱形配置 成蜂窩形的結構，在能夠得到和上述第1、第2實施方式一樣的效果方面，能夠提高面積效率。而且，在本第3實施方式中，雖然將振子部設置為六角柱形進行說 明，但也能夠考慮CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)那樣的薄膜形振子的應用。這種情況下，變成在平板上排 列圓形的振子部的形狀。因而，即使^吏用以CMUT為代表例子的薄膜形的振子，也能夠得到 同樣的效果。(第4實施方式)以下，說明本發(fā)明的第4實施方式。上述的第1至第3實施方式雖然說明了 2維陣列超聲波探頭，但本 發(fā)明還可以適用到1維陣列超聲波探頭。圖13是表示本發(fā)明的第4實施方式的1維陣列超聲波探頭的振子部 的結構的立體圖。在圖13中，1維陣列超聲波探頭的振子部卯是在襯板構件92上將 多個方形的超聲波振子(壓電體)94沿一個方向上排列而4皮構成的。而 且，在該超聲波振子(壓電體)94的音響發(fā)射面一側上與鄰接的壓電體 94緊靠地形成多個電極96，在襯板構件92 —側上多個電極緊靠地被形 成，并且分別與未圖示的發(fā)送接收電路連接。而且，進一步在音響發(fā)射 面一側上配置有未圖示的音響匹配層、音響透鏡或者生物體構件等的音 響構件。圖14是表示本發(fā)明的第4實施方式的1維陣列探頭的聲場的例子的圖。在該第4實施方式中，未圖示的背面一側電極分別按照1個1個元 件地來短路連接壓電體94，音響發(fā)射面一側電極96分別短路連接2個元 件的壓電體34來構成振子部。而后，如果將這種情況下的主波束在圖14中^:定成i00，則發(fā)送時的柵瓣表示為102，接收時的柵瓣表示為104。但是，因為在發(fā)送時和接收時表示的柵瓣的指向方向不同，所以實際上對圖傳/沒有影響。這樣，即使用第4實施方式也能夠得到和上述的第1至第3實施方 式同樣的效果，此外，能夠將發(fā)送電路或者接收電路的結構設置成以往 的一半。而且，上述的說明雖然敘述了在音響發(fā)射面一側上連接發(fā)送電路， 在背面一側上連接接收電路的情況，但是當然即使在背面一側上連接發(fā) 送電路，在音響發(fā)射面一側上連接接收電路，也能夠得到完全同樣的效 果。此外，在上述的實施方式中，超聲波振子(壓電體)作為用音響發(fā) 射面一側的電極、背面一側電極來短路的結構進行說明，但并不限于此， 例如也可以構成為用發(fā)送電路、接收電路一側的電路村底來進行短路連 接。進而，在上述的實施方式中，雖然用在探頭頭內包含發(fā)送接收電路 的結構進行了說明，但即使在連接器部，或者診斷裝置主體內部包含發(fā) 送接收電路的情況下，也能夠得到完全相同的效果。以上，雖然說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明在上述的實施方式 以外，也可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中進行各種變形實施。進而，在上述的實施方式中包含各種階段的發(fā)明，通過公開的多個 構成要件的適當組合能夠抽取出各種發(fā)明。例如，即使從實施方式所示 的全部構成要素中刪除幾個構成要件，也能夠解決本發(fā)明要解決的課題 欄中說明的課題，當?shù)玫搅嗽诒景l(fā)明效果欄中說明的效果的情況下，刪 除了該構成要件的結構也能夠作為發(fā)明抽取出。如果采用本發(fā)明，則在盡可能抑制發(fā)送接收電路的,的同時，不 受柵瓣的影響，能夠提供高靈敏度的大口徑的2維陣列超聲波探頭以及 超聲波診斷系統(tǒng)。此外，因為能夠容易選擇用于得到所希望的形狀比的壓電振子的元 件間距，所以能夠抑制各元件的超聲波發(fā)送接收特性的惡化。在本領域的技術人員內很容易產生額外的優(yōu)點和修改。因而，本發(fā)例。因此，在不背離本發(fā)明所附加的權利要求及其等價的內容的情況下 可以進行各種修改。
權利要求
1.一種超聲波探頭，其特征在于備有在音響發(fā)射面一側上具有第1電極，在背面一側上具有第2電極的多個超聲波振子來構成，具有發(fā)送電路以及接收電路，在上述第1電極以及第2電極一方上連接上述發(fā)送電路，在另一方上連接上述接收電路，上述第1以及第2電極中的至少一方與多個超聲波振子對應地短路連接，相對上述第1以及第2電極的短路圖形相互不同。
2. 根據(jù)權利要求l所述的超聲波探頭，其特征在于上述多個超聲波振子是排列在和上述音響發(fā)射面的方向正交的方向 上的l維陣列振子。
3. 根據(jù)權利要求2所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路圖形是一方不被短路而另一方短路多個元件的圖形。
4. 根據(jù)權利要求2所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路圖形是使相互不同個數(shù)的多個元件進行短路的圖形。
5. 根據(jù)權利要求2至4的任意一項所迷的超聲波探頭，其特征在于針對上述第1以及第2電極的短路圖形是使相互鄰接的多個元件進 行短路的圖形。
6. 根據(jù)權利要求2所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路圖形對一方的電極進行短路的元件的個數(shù)是相對于另對另一方的電極進行短路的元件的個數(shù)的2倍。
7. 根據(jù)權利要求2所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路圖形對一方的電極進行短路的元件的個數(shù)是相對于對另一方的電極進行短路的元件的個數(shù)的1. 5倍。
8. 根據(jù)權利要求3所迷的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1或者第2電極的短路圖形是使鄰接的2個元件短路的圖形。
9. 根據(jù)權利要求l所述的超聲波探頭，其特征在于 上述多個超聲波振子是被排列在與音響發(fā)射方向正交的平面上的2維陣列振子。
10. 根據(jù)權利要求l所迷的超聲波探頭，其特征在于 上述多個超聲波振子是在與音響發(fā)射方向正交的平面上被排列成蜂窩形的2維陣列振子。
11. 根據(jù)權利要求l所述的超聲波探頭，其特征在于 上述多個超聲波振子是與音響發(fā)射方向正交、并且在相互正交的2個方向上被排列成格子形的2維陣列振子。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路連接使分別鄰接的多個超聲波振子進行短路，且針對上述第1電極的短路連接的長方向和針對上述第2 電極的短路連接的長方向相互正交。
13. 根據(jù)權利要求ll所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路連接使分別鄰接的2個超聲波振子進行短路，且針對上述第1電極的短路方向和針對上述第2電極的短 路方向相互正交。
14. 根據(jù)權利要求ll所述的超聲波探頭，其特征在于: 針對上述第1電極的短路連接在笫1個方向上使鄰接的2個超聲波振子短路，在與該第1個方向正交的第2個方向上使鄰接的3個超聲波 振子短路，針對上述第2電極的短路連接在第1方向上使鄰接的3個超 聲波振子短路，在上述第2方向上使鄰接的2個超聲波振子短路。
15. 根據(jù)權利要求l所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路連接是用直接或者經由匹配層構件與超聲波振子導電接合的印刷線i^板的導體圖形來執(zhí)行的。
16. 根據(jù)權利要求15所述的超聲波探頭，其特征在于上述印刷線路板以聚酰亞胺薄膜為基礎、用銅箔形成導體圖形的撓 性印刷線路板。
17. 根據(jù)權利要求l所述的超聲波探頭，其特征在于 針對上述第1以及第2電極的短路連接是利用與超聲波振子連接的發(fā)送接收電路襯底來執(zhí)行的。
18. 根據(jù)權利要求l、 2、 9、 10以及15中的任意一項所述的超聲波 探頭，其特征在于具備與上述多個超聲波振子的第1或者第2電極連接的發(fā)送電路； 與上述多個超聲波振子的另 一方電極連接的接收電路。
19. 一種超聲波診斷系統(tǒng)，具有為了得到,皮檢體內的組織信息而對 該被檢體進行超聲波發(fā)送接收用的超聲波探頭，其特征在于上述超聲波探頭由在音響發(fā)射面一側上具有第1電極，在背面一側 上具有第2電極的多個超聲波振子來構成，上述第1以及第2電極中的至少一方與多個超聲波振子對應地短路 連接，在上述多個第1電極以及第2電極的一方上連接發(fā)送電路，在另 一方上連接接收電路，并且對相互不同的超聲波振子短路連接上述第1 電極以及第2電極。
20. 根據(jù)權利要求19所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于 上述多個超聲波振子是被排列在與音響發(fā)射方向正交的方向上的1維陣列振子。
21. 根據(jù)權利要求19所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于 上述多個超聲波振子是在與音響發(fā)射方向正交的平面上排列成蜂窩形的2維陣列振子。
22. 根據(jù)權利要求19所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于 上述多個超聲波振子是與音響發(fā)射方向正交、并且在相互正交的2個方向上排列成格子形的2維陣列振子。
全文摘要
2維陣列超聲波探頭的超聲波振子(44)在相互正交的第1以及第2方向上排列成格子形，在振動元件(34a～34d)的音響發(fā)射面一側上設置音響發(fā)射面一側電極(36a～36d)，在背面一側上設置背面一側電極(38a～38d)。在上述音響發(fā)射面一側電極(36a～36d)以及背面一側電極(38a～38d)的各自上分別獨立連接發(fā)送電路部(48)以及接收電路部(50)。而且，短路連接音響發(fā)射面一側電極(36a，36c)、(36b，36d)并與發(fā)送電路(48₁，48₂)連接，并且短路連接背面一側電極(38a，38b)、(38c，38d)并與接收電路(50₁，50₂)連接。
文檔編號A61B8/14GK101229070SQ20081000853
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權日2007年1月23日
發(fā)明者四方浩之 申請人:株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社