聲匹配體、超聲波探測(cè)器以及超聲波測(cè)定裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及聲匹配體、超聲波探測(cè)器以及超聲波測(cè)定裝置。其中，聲匹配體的特征在于，具備：由相互平行延伸的母線形成的凸形的彎曲面、以及沿著和上述母線交叉的平面與上述彎曲面的交線在上述彎曲面形成的槽。
【專利說明】聲匹配體、超聲波探測(cè)器以及超聲波測(cè)定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聲匹配體、超聲波探測(cè)器以及超聲波測(cè)定裝置等。

【背景技術(shù)】
[0002]作為超聲波測(cè)定裝置的一個(gè)具體示例，通常已知有超聲波診斷裝置。超聲波診斷裝置用于例如形成體內(nèi)組織的圖像。當(dāng)形成圖像時(shí)，超聲波探測(cè)器被按壓在體表。此時(shí)，在超聲波探測(cè)器和體表之間，取代空氣而充滿水這種聲耦合材料。聲耦合材料起使超聲波探測(cè)器的聲阻抗和人體的聲阻抗匹配的作用。這樣，超聲波可以根據(jù)聲耦合材料的作用，在超聲波探測(cè)器和體表之間有效地傳送。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中，超聲波探測(cè)器的前端面，即、超聲波的發(fā)射面形成有微少的凹凸。在發(fā)射面的中間配置有供水噴嘴的供水口。當(dāng)進(jìn)行超聲波診斷時(shí)由供水口供水。水充滿發(fā)射面和體表之間。
[0004]在專利文獻(xiàn)I的記載中，根據(jù)基于微少的凹凸的毛細(xì)現(xiàn)象，嘗試了進(jìn)行水的擴(kuò)散。根據(jù)毛細(xì)現(xiàn)象，水保持在發(fā)射面。然而，當(dāng)發(fā)射面被按壓在體表時(shí)，有微少的凹凸由于適應(yīng)于體表而被體表堵住之憂。如果發(fā)射面相對(duì)于體表移動(dòng)，則在發(fā)射面和體表之間，水不能得到充分補(bǔ)充。而且，當(dāng)發(fā)射面不是以供水口為中心的圓形時(shí)，導(dǎo)致水從供水口附近的輪廓逃逸，從而水不能擴(kuò)散至遠(yuǎn)離供水口的范圍。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平9-262237號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)方式，可以提供一種能夠在外表面和柔軟的對(duì)象物之間充分地?cái)U(kuò)散聲耦合I材料的聲匹配體。
[0009](1)本發(fā)明的一個(gè)方式涉及一種聲匹配體，具有:由相互平行延伸的母線形成的凸形的彎曲面、以及沿著和上述母線交叉的平面與上述彎曲面的交線在上述彎曲面形成的槽。
[0010]槽作為水這種聲耦合材料(介質(zhì))的通道起作用。即使彎曲面被按壓在例如體表這樣的柔軟對(duì)象物上，聲耦合材料也能夠通過整個(gè)通道擴(kuò)散。聲耦合材料從通道被供給彎曲面。通過這種方式,聲耦合材料可以沿著彎曲面擴(kuò)散。
[0011](2)上述槽可以沿著上述交線的全長，從上述交線的一端形成至另一端。通過這種方式，聲耦合材料可以在槽內(nèi)從彎曲面的一端擴(kuò)散至另一端。
[0012](3)上述槽可以沿著垂直于上述母線的平面與上述彎曲面的交線形成。槽可以以最短距離橫穿過彎曲面。這樣，聲耦合材料可以沿著槽的全長在槽內(nèi)擴(kuò)散。
[0013](4)在垂直于上述母線方向的截面上，上述彎曲面可以具有第一曲率半徑，上述槽的底面可以具有比上述第一曲率半徑小的第二曲率半徑。形成固定深度的槽。
[0014]( 5 )上述槽可以等間隔地配置在上述母線的方向上。這樣，聲耦合材料可以均勻地分布在母線的方向上。
[0015](6)聲匹配體還可以具有形成于上述彎曲面，且平行于上述母線的直線槽。這樣，聲率禹合材料可以沿著母線擴(kuò)散。
[0016](7)聲匹配體還可以具有貫通孔，所述貫通孔的一端在使位于上述交線的一端的母線與位于上述交線的另一端的母線相互連接的平面上開口，所述貫通孔的另一端在上述彎曲面上與上述槽連接并開口。聲匹配體和超聲波器件連接時(shí)，可以從貫通孔向槽提供聲耦合材料。
[0017](8)聲匹配體可以具有在位于上述彎曲面的上述交線的一端的母線和位于上述交線的另一端的母線的各自的外側(cè)的框架，上述框架可以具有一端連接到上述槽的連通路。聲匹配體和超聲波器件連接時(shí)，可以從連通路向槽提供聲耦合材料。
[0018](9)聲匹配體可以安裝在超聲波探測(cè)器中使用。此時(shí)，超聲波探測(cè)器具備聲匹配體即可。
[0019](10)在超聲波探測(cè)器中，在對(duì)應(yīng)于上述槽的位置可以配置聲耦合材料的吐出單元?？梢詮耐鲁鰡卧峁┞曬詈喜牧?。
[0020](11)聲匹配體可以安裝在超聲波測(cè)定裝置中使用。這時(shí)，超聲波測(cè)定裝置具備聲匹配體即可。
[0021](12)在超聲波測(cè)定裝置中，在對(duì)應(yīng)于上述槽的位置可以配置聲耦合材料的吐出單元?？梢詮耐鲁鰡卧峁┞曬詈喜牧?。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是簡(jiǎn)要地示出一個(gè)實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備的一個(gè)具體例子，即超聲波診斷裝置的外觀圖。
[0023]圖2是第一實(shí)施方式涉及的超聲波探測(cè)器的放大主視圖。
[0024]圖3是超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0025]圖4是超聲波器件的放大俯視圖。
[0026]圖5相當(dāng)于沿圖4的A-A線的截面圖，是超聲波換能器元件單元的截面圖。
[0027]圖6是槽的放大截面圖。
[0028]圖7是對(duì)應(yīng)于圖5的、按壓在體表上的超聲波換能器元件單元的截面圖。
[0029]圖8是對(duì)應(yīng)于圖3的、簡(jiǎn)要地示出聲耦合材料的擴(kuò)散的超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0030]圖9是對(duì)應(yīng)于圖5的、包括其他實(shí)施方式涉及的聲透鏡部件的超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0031]圖10是對(duì)應(yīng)于圖3的、包括變形例涉及的聲透鏡部件的超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0032]圖11是對(duì)應(yīng)于圖3的、包括其他變形例涉及的聲透鏡部件的超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0033]圖12是對(duì)應(yīng)于圖3的、包括另外的變形例涉及的聲透鏡部件的超聲波換能器元件單元的放大立體圖。
[0034]圖13是第二實(shí)施方式涉及的超聲波探測(cè)器的放大部分垂直截面圖。
[0035]圖14是第二實(shí)施方式的一個(gè)變形例涉及的超聲波探測(cè)器的放大部分垂直截面圖。
[0036]圖15是第二實(shí)施方式的其他變形例涉及的超聲波探測(cè)器的放大部分垂直截面圖。
[0037]圖16是第二實(shí)施方式的另外的變形例涉及的超聲波探測(cè)器的放大部分垂直截面圖。
[0038]符號(hào)說明
[0039]11電子設(shè)備和作為超聲波圖像裝置的超聲波診斷裝置、
[0040]13超聲波探測(cè)器、22聲匹配體(聲透鏡部件)、
[0041]22a聲匹配體(聲透鏡部件)、22b聲匹配體(聲透鏡部件)、
[0042]27彎曲面、28槽、58交線、59貫通孔、64框架、
[0043]65貫通孔、66直線槽、72聲匹配體(聲透鏡部件)、
[0044]76聲匹配體(聲透鏡部件)、77框架

【具體實(shí)施方式】
[0045]以下一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，以下說明的本實(shí)施方式并非不合理地限制權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，在本實(shí)施方式中說明的所有結(jié)構(gòu)并非是作為本發(fā)明的解決手段都必須的。
[0046]( I)超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)
[0047]圖1簡(jiǎn)要地示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的電子設(shè)備的一個(gè)具體例子，即超聲波診斷裝置11的結(jié)構(gòu)。超聲波診斷裝置11具備裝置終端12和超聲波探測(cè)器(探測(cè)器)13。裝置終端12和超聲波探測(cè)器13通過電纜14相互連接。裝置終端12和超聲波探測(cè)器13通過電纜14交換電信號(hào)。裝置終端12中組裝有顯示面板15。顯示面板15的畫面在裝置終端12的表面露出。如后所述，在裝置終端12中，根據(jù)由超聲波探測(cè)器13檢測(cè)到的超聲波生成圖像。圖像化的檢測(cè)結(jié)果顯示在顯示面板15的畫面上。
[0048]如圖2所示，第一實(shí)施方式涉及的超聲波探測(cè)器13具有殼體16。殼體16中容納有超聲波換能器元件單元(以下稱“元件單元”)17。元件單元17的表面可以在殼體16的表面露出。元件單元17從表面輸出超聲波并接收超聲波的反射波。此外，超聲波探測(cè)器13可以具有與探測(cè)器主體13a裝卸自由地連接的探頭13b。這種情況下，元件單元17可以組裝在探頭13b的殼體16中。
[0049]圖3簡(jiǎn)要地示出元件單元17的結(jié)構(gòu)。元件單元17具有超聲波器件18和聲匹配部
19。如后所述，超聲波器件18具有在例如基板這種基體上陣列狀配置的多個(gè)超聲波換能器元件。聲匹配部19與超聲波器件18的表面、即超聲波的發(fā)射面連接。聲匹配部19具有聲匹配層21和聲透鏡部件(聲匹配體)22。聲匹配層21形成在超聲波器件18的表面上。聲匹配層21在整個(gè)區(qū)域上緊貼超聲波器件18的表面。聲透鏡部件22配置在聲匹配層21的表面。聲透鏡部件22也可以和聲匹配層21 —體化。聲匹配層21在生物體這種被檢測(cè)對(duì)象物與超聲波器件18之間實(shí)現(xiàn)聲阻抗匹配。聲透鏡部件22起將從各個(gè)超聲波換能器元件同時(shí)發(fā)射的超聲波匯聚在一個(gè)焦點(diǎn)的作用。其中，聲匹配層21和聲透鏡部件(聲匹配體)22分別由例如有機(jī)硅樹脂形成。并且，超聲波器件18上分別連接有第一柔性印刷配線板(以下稱“第一配線板”)23及第二柔性印刷配線板(以下稱“第二配線板”)24。超聲波器件18襯有背襯材料25。
[0050]聲透鏡部件22具有由與第一方向Dl相互平行延伸的母線形成的凸形的彎曲面27。即、彎曲面27具有在垂直于母線的截面上向遠(yuǎn)離與聲匹配層21連接的面的方向突出的形狀的表面。彎曲面27上形成有多個(gè)槽28。槽28沿著和彎曲面27的母線交叉的平面與彎曲面27的交線，在第二方向D2上延伸。第一方向Dl和第二方向D2被規(guī)定在例如包括超聲波器件18的表面的平面內(nèi)，并相互垂直。在此，交線由彎曲面27與和彎曲面27的母線垂直的平面規(guī)定。槽28等間隔地配置在第一方向(母線的方向)Dl上。
[0051]圖4簡(jiǎn)要地示出超聲波器件18的俯視圖。超聲波器件18具有基體31?；w31上形成有元件陣列32。元件陣列32由超聲波換能器元件(以下稱“元件”)33的陣列構(gòu)成。陣列由多行多列的矩陣形成。此外，陣列也可以設(shè)立為交錯(cuò)配置。交錯(cuò)配置中，偶數(shù)列的元件33組相對(duì)于奇數(shù)列的元件33組錯(cuò)開行間距的二分之一即可。奇數(shù)列和偶數(shù)列中的一方的元件數(shù)目也可以比另一方的元件數(shù)目少一個(gè)。
[0052]每個(gè)元件33具有振動(dòng)膜34。圖4中，在和振動(dòng)膜34的膜面正交的方向的俯視觀察(基板厚度方向的俯視觀察)中，振動(dòng)膜34的輪廓用虛線繪制。輪廓的內(nèi)側(cè)相當(dāng)于振動(dòng)膜34的內(nèi)側(cè)區(qū)域。輪廓的外側(cè)相當(dāng)于振動(dòng)膜34的外側(cè)區(qū)域。振動(dòng)膜34上形成有壓電元件35。壓電元件35由上電極36、下電極37和壓電體膜38構(gòu)成。每個(gè)元件33的上電極36和下電極37之間均夾有壓電體膜38。這些按照下電極37、壓電體膜38和上電極36的順序重疊。超聲波器件18構(gòu)成為一片超聲波換能器元件芯片。
[0053]基體31的表面形成有多根第一導(dǎo)電體39。第一導(dǎo)電體39與排列的行方向相互平行地延伸。每一行兀件3 3分配有一根第一導(dǎo)電體39。一根第一導(dǎo)電體39與在排列的行方向上排列的元件33的壓電體膜38公共地連接。第一導(dǎo)電體39在每個(gè)元件33形成上電極36。第一導(dǎo)電體39的兩端分別與一對(duì)引出配線41連接。引出配線41與排列的列方向相互平行地延伸。因此，所有第一導(dǎo)電體39具有相同的長度。這樣，上電極36與整個(gè)矩陣的元件33公共地連接。第一導(dǎo)電體39可以由例如銥(Ir)形成。但第一導(dǎo)電體39也可以利用其他導(dǎo)電材料。
[0054]基體31的表面上形成有多根第二導(dǎo)電體42。第二導(dǎo)電體42與排列的列方向相互平行地延伸。每一列兀件33分配有一根第二導(dǎo)電體42。在排列的列方向排列的兀件33的壓電體膜38公共地配置有一根第二導(dǎo)電體42。第二導(dǎo)電體42在每個(gè)元件33形成下電極37。第二導(dǎo)電體42可以使用例如鈦(Ti)、銥(Ir)、鉬(Pt)以及鈦(Ti)的層壓膜。但第二導(dǎo)電體42也可以利用其他導(dǎo)電材料。
[0055]每列元件33的通電可以進(jìn)行切換。相應(yīng)于這樣通電的切換，實(shí)現(xiàn)線性掃描和扇形掃描。由于一列兀件33同時(shí)輸出超聲波，因此,可以根據(jù)超聲波的輸出電平?jīng)Q定一列的個(gè)數(shù)，即排列的行數(shù)。行數(shù)可以設(shè)定為例如10行~15行。圖中作了省略，只繪出5行。排列的列數(shù)取決于掃描范圍的擴(kuò)大。列數(shù)可以設(shè)定為例如128列或256列。圖中作了省略，只繪出8列。上電極36和下電極37作用可以互換。即、可以是下電極與整個(gè)陣列的元件33公共地連接,而上電極與排列的每一列上的元件33公共地連接。
[0056]基體31的輪廓具有被相互平行的一對(duì)直線隔開而相對(duì)的第一邊31a和第二邊31b。第一邊31a和元件陣列32的輪廓之間配置有一排第一端子陣列43a。第二邊31b和元件陣列32的輪廓之間配置有一排第二端子陣列43b。第一端子陣列43a可以與第一邊31a平行地形成一排，第二端子陣列43b可以與第二邊31b平行地形成一排。第一端子陣列43a由一對(duì)上電極端子44和多個(gè)下電極端子45構(gòu)成。同樣地，第二端子陣列43b由一對(duì)上電極端子46和多個(gè)下電極端子47構(gòu)成。在一根引出配線41的兩端分別連接有上電極端子44、46。引出配線41和上電極端子44、46可以關(guān)于將元件陣列32 二等分的垂直面形成面對(duì)稱。一根第二導(dǎo)電體42的兩端分別連接有下電極端子45、47。第二導(dǎo)電體42和下電極端子45、47可以關(guān)于將元件陣列32 二等分的垂直面形成面對(duì)稱。在此，基體31的輪廓形成為矩形?；w31的輪廓可以是正方形，也可以是梯形。
[0057]第一配線板23覆蓋在第一端子陣列43a上。在第一配線板23的一端，分別對(duì)應(yīng)上電極端子44和下電極端子45而形成導(dǎo)線，即第一信號(hào)線48。第一信號(hào)線48分別與上電極端子44和下電極端子45相對(duì)并分別接合。同樣地，第二配線板24覆蓋在第二端子陣列43b上。在第二配線板24的一端，分別對(duì)應(yīng)上電極端子46和下電極端子47而形成導(dǎo)電線，即第二信號(hào)線49。第二信號(hào)線49分別與上電極端子46和下電極端子47相對(duì)并分別接合。
[0058]如圖5所示，基體31具有基板52和柔性膜53。柔性膜53形成在基板52的整個(gè)表面上。針對(duì)每個(gè)元件33在基板52上形成開口 54。開口 54相對(duì)于基板52配置成陣列狀。配置有開口 54的區(qū)域的輪廓相當(dāng)于元件陣列32的輪廓。鄰接的兩個(gè)開口 54之間由間隔壁55劃分開。鄰接的開口 54被間隔壁55隔開。間隔壁55的壁厚相當(dāng)于開口 54的間隔。間隔壁55在相互平行地延伸的平面內(nèi)規(guī)定兩個(gè)壁面。壁厚相當(dāng)于兩個(gè)壁面的距離。即、壁厚可以由與壁面垂直且夾在壁面之間的垂線的長度規(guī)定?；?2可以由例如硅基板形成。
[0059]柔性膜53由層壓在基板52的表面的氧化娃(S12)層56、以及層壓在氧化娃層56的表面的氧化鋯(ZrO2)層57構(gòu)成。柔性膜53與開口 54接觸。這樣，柔性膜53的一部分與開口 54的輪廓相對(duì)應(yīng)而形成振動(dòng)膜34。振動(dòng)膜34是柔性膜53中因面對(duì)開口 54而可以在基板52的厚度方向上進(jìn)行膜振動(dòng)的部分。氧化硅層56的膜厚可以根據(jù)諧振頻率來確定。
[0060]下電極37、壓電體膜38和上電極36按順序?qū)訅涸谡駝?dòng)膜34的表面上。壓電體膜38可以由例如鋯鈦酸鉛(PZT)形成。壓電體膜38也可以使用其他壓電材料。在此，在第一導(dǎo)電體39的下方,壓電體膜38完全覆蓋第二導(dǎo)電體42。由于壓電體膜38的作用，可以避免第一導(dǎo)電體39和第二導(dǎo)電體42之間短路。
[0061]基體31的背面固定有背襯材料25?；w31的背面重疊在背襯材料25的表面。背襯材料25在超聲波器件18的背面蓋住開口 54。背襯材料25可以具有硬質(zhì)基材。在此，間隔壁55與背襯材料25連接。背襯材料25通過至少一處接合區(qū)域與各個(gè)隔板55接合。接合時(shí)可以使用粘合劑。
[0062]聲匹配層21層壓在基體31的表面上。聲匹配層21覆蓋例如基體31的整個(gè)表面。其結(jié)果，元件陣列32和第一及第二端子陣列43a、43b、第一及第二配線板23、24被聲匹配層219覆蓋。聲匹配層21保護(hù)元件陣列32的構(gòu)造、第一端子陣列43a和第一配線板23的接合、以及第二端子陣列43b和第二配線板24的接合。
[0063]彎曲面27形成為例如圓柱的部分圓筒面。彎曲面27具有圍繞圓柱的中心軸的第一曲率半徑Rl。垂直于彎曲面27的平面與彎曲面27之間的交線58畫出第一曲率半徑Rl的圓弧。第一曲率半徑Rl可以根據(jù)超聲波的頻率和被檢測(cè)部位的深度決定。此時(shí)，槽28的底面畫出比第一曲率半徑Rl小的第二曲率半徑R2的圓弧。即、形成固定深度的槽28。但是，槽28的深度可以不固定，例如也可以朝向槽28的兩端深度加深。
[0064]聲透鏡部件22形成有在垂直于超聲波器件18的基體31的表面的方向延伸的貫通孔59。每個(gè)槽28上分配有例如一對(duì)貫通孔59。貫通孔59的一端開口于使位于垂直于彎曲面27的平面和彎曲面27的交線58的一端的母線以及位于該交線58的另一端的母線相互連接的平面61。貫通孔59的另一端在彎曲面27上與槽28連接。在此，貫通孔59配置于在俯視觀察中規(guī)定的元件陣列32的輪廓的外側(cè)。槽28可以沿著交線58的全長從交線58的一端延伸至另一端。但是，只要不損害聲透鏡部件22的功能，槽28可以在貫通孔59的外側(cè)到達(dá)交線58的一端和另一端之前中斷。
[0065]聲匹配層21的表面形成有在例如基體31的第一邊31a和第二邊31b上開口的槽62。槽62從聲匹配層21的表面凹進(jìn)。因此，當(dāng)聲匹配層21的表面形成聲透鏡部件22時(shí)，槽28在聲匹配部19中形成管道。槽62的另一端連接到貫通孔59。以這種方式，由一側(cè)的槽62、一側(cè)的貫通孔59、槽28、另一側(cè)的貫通孔59以及另一側(cè)的槽62形成從基體31的第一邊31a延伸至第二邊31b的連續(xù)通道。通道上連接有例如聲耦合材料的供給源(未圖示)。聲耦合材料例如在規(guī)定的壓力下被供給至通道。
[0066]如圖6所示，槽28的寬度W設(shè)定在大約0.5mm~2.0mm的范圍內(nèi)。如果槽28的寬度W低于大約0.5mm,則水和凝膠這種流體的聲耦合材料難以進(jìn)入槽28。雖然隨著槽28的寬度W增大流體容易流動(dòng)，但如果槽28的寬度W超過大約2.0mm，則導(dǎo)致當(dāng)彎曲面27被按壓在體表這種柔軟的對(duì)象物上時(shí)槽28被對(duì)象物堵住。而且，槽28的深度(=R1_R2)至少設(shè)定為0.2mm。如果深度低于0.2mm,則導(dǎo)致槽28作為流道的功能受到損害。但是，如果深度過深，則有流體無法充分地流到槽28的底面，槽28中殘存氣泡，對(duì)聲波傳播特性造成不良影響之憂。因此，深度優(yōu)選為大約1.0mm以下。在此，由圖6所示可知，在彎曲面27和槽28的邊界、即棱線上形成有倒角r。倒角r的曲率半徑設(shè)定為0.2mm~0.3mm左右。如果倒角r低于0.2mm，則棱線有棱角，導(dǎo)致被檢測(cè)者感到體表不舒服。而另一方面，如果倒角r超過0.3_，則導(dǎo)致超聲波的折射增大而聲學(xué)特性發(fā)生偏差。倒角r的曲率半徑可以由平行于母線且垂直于槽28的長度方向的平面規(guī)定。槽28的寬度W無需固定，寬度W也可以例如朝向兩端變窄。
[0067](2)超聲波診斷裝置的動(dòng)作
[0068]下面，簡(jiǎn)單地對(duì)超聲波診斷裝置11的動(dòng)作進(jìn)行說明。當(dāng)發(fā)送超聲波時(shí)，脈沖信號(hào)被供給壓電元件35。通過下電極端子45、47和上電極端子44、46，按照每列元件33供給脈沖信號(hào)。在各個(gè)兀件33中，在下電極37和上電極36之間，電場(chǎng)作用于壓電體膜38。壓電體膜38基于超聲波而振動(dòng)。壓電體膜38的振動(dòng)被傳遞到振動(dòng)膜34。這樣，振動(dòng)膜34基于超聲波而振動(dòng)。其結(jié)果，向?qū)ο笪?例如人體內(nèi)部)發(fā)送所需的超聲波束。
[0069]超聲波的反射波使振動(dòng)膜34振動(dòng)。在所需的頻率下，振動(dòng)膜34的超聲波振動(dòng)使壓電體膜38產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。根據(jù)壓電元件35的壓電效應(yīng)從壓電元件35中輸出電流。在每個(gè)元件33上，在上電極36和下電極37之間產(chǎn)生電位。電流作為電信號(hào)從下電極端子45,47和上電極端子44、46輸出。通過這種方式檢測(cè)超聲波。
[0070]重復(fù)進(jìn)行超聲波的發(fā)送和接收。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)線性掃描和扇形掃描。掃描結(jié)束后，根據(jù)輸出信號(hào)的數(shù)字信號(hào)形成圖像。形成的圖像顯示在顯示面板15的畫面上。
[0071]如圖7所示，超聲波診斷時(shí)，當(dāng)超聲波探測(cè)器13被按壓在體表BD上，聲透鏡部件22的彎曲面27緊貼體表BD。槽28在體表BD和聲透鏡部件22之間形成管道。這樣，形成將基體31的第一邊31a和第二邊31b相互連接的管道。當(dāng)從槽62供給水這種聲耦合材料(介質(zhì))時(shí)，槽28被水充滿。槽28起水的通道的作用。即使彎曲面27被按壓在柔軟的體表BD上，水也能夠沿著槽28的全長擴(kuò)散。然后，如圖8所示，水從槽28溢出至彎曲面27。這樣，水可以沿著彎曲面27擴(kuò)散。在每個(gè)槽28中，水至少在貫通孔59之間充滿槽28即可。這樣，在聲透鏡部件22的有效范圍內(nèi)，水被充分地供給彎曲面27、即外表面。水能夠在彎曲面27的有效范圍和體表BD之間充分地?cái)U(kuò)散。
[0072]如上所述，槽28沿著垂直于彎曲面27的母線的平面與彎曲面27的交線延伸。槽28以最短距離橫穿過彎曲面27。這樣，水可以沿著槽28的全長在槽28內(nèi)有效地?cái)U(kuò)散。而且，由于槽28等間距地配置在母線的方向上，因此，水可以均勻地分布在母線的方向上。
[0073](3)第一實(shí)施方式的變形例涉及的聲透鏡部件
[0074]圖9簡(jiǎn)要地示出第一實(shí)施方式的變形例涉及的聲透鏡部件22a。聲透鏡部件22a在彎曲面27即透鏡部的周圍具有框架64。和上述同樣地，彎曲面27形成為圓柱的部分圓筒面。和上述同樣地，在彎曲面27上形成槽28。框架64從位于垂直于彎曲面27的平面與彎曲面27的交線58的一端的母線、以及位于該交線58的另一端的母線分別向彎曲面27的外側(cè)擴(kuò)展。
[0075]在聲透鏡部件22a中，框架64上形成有貫通孔65。貫通孔65和上述貫通孔59同樣，在垂直于超聲波器件18的基體31的表面的方向延伸。貫通孔65貫通框架64。貫通孔65的上端在彎曲面27上分別連接到槽28的兩端。貫通孔65的下端連接到聲匹配層21的槽62。在此，貫通孔65配置于在俯視觀察中規(guī)定的元件陣列32的輪廓的外側(cè)。槽28可以沿著交線58的全長從交線58的一端延伸至另一端。此外，聲透鏡部件22a以外的元件單元17的構(gòu)造和前述內(nèi)容相同。
[0076]圖10簡(jiǎn)要地示出其他變形例涉及的聲透鏡部件22b。在聲透鏡部件22b中，在彎曲面27上還形成有與彎曲面27的母線平行延伸的直線槽66。直線槽66的兩端也可以單獨(dú)連接聲匹配層21的槽62。槽66的寬度W和深度可以和前述的槽28同樣地設(shè)定。其他構(gòu)造和上述的聲透鏡部件22相同。聲透鏡部件22b中，水這種聲耦合材料可以沿著母線在彎曲面27上擴(kuò)散。此外，例如如圖11所示，槽28也可以沿著以規(guī)定的傾斜角Θ和彎曲面27的母線交叉的平面與彎曲面27的交線形成。并且，例如如圖12所示，槽28并非一定沿著交線58的全長形成,也可以在交線58的一部分上形成。
[0077](4)第二實(shí)施方式涉及的超聲波探測(cè)器
[0078]圖13簡(jiǎn)要地示出第二實(shí)施方式涉及的超聲波探測(cè)器13x的一部分。超聲波探測(cè)器13x具有支承超聲波器件18和背襯材料25的固定臺(tái)67。固定臺(tái)67例如可以組裝在探測(cè)器頭13b中，也可以和殼體16 —體化。固定臺(tái)67上形成有凹部68。凹部68可以容納超聲波器件18和背襯材料25。超聲波器件18的表面與固定臺(tái)67的表面連接成一個(gè)平面。固定臺(tái)67的表面從超聲波器件18的輪廓向外側(cè)擴(kuò)展。
[0079]超聲波器件18的表面和固定臺(tái)67的表面與聲匹配部19a連接。聲匹配部19a具有聲匹配層71和聲透鏡部件72。聲匹配層71從超聲波器件18的表面擴(kuò)展到固定臺(tái)67的表面。聲透鏡部件72的彎曲面27形成在聲匹配層71的整個(gè)區(qū)域上。和上述相同，彎曲面27上形成有槽28。彎曲面27和槽28的構(gòu)造和上述相同。
[0080]在俯視觀察中，在超聲波器件18的周圍，即、超聲波器件18的輪廓的外側(cè)，固定臺(tái)67上形成有貫通孔73。每個(gè)貫通孔73在垂直于包括超聲波器件18的表面的假想平面的方向上延伸。對(duì)應(yīng)于固定臺(tái)67的貫通孔73，形成有貫通聲匹配層71和聲透鏡部件72的貫通孔74。貫通孔74連接到貫通孔73。貫通孔74的前端在對(duì)應(yīng)的槽28上開口。固定臺(tái)67的貫通孔73上連接有聲耦合材料的供給源75。貫通孔74作為聲耦合材料的吐出單元起作用。其他構(gòu)造和上述第一實(shí)施方式相同。
[0081]這種情況下也可以，例如如圖14所示，聲透鏡部件76中，在彎曲面27的周圍形成有框架77?？蚣?7重疊在固定臺(tái)67的表面上。貫通孔74形成于框架77。框架77的貫通孔74連接到固定臺(tái)67的貫通孔73。彎曲面27對(duì)應(yīng)于超聲波器件18的范圍而形成。此外，例如如圖15所示，固定臺(tái)67的表面也可以露出于彎曲面27的周圍。而且，例如如圖16所示，聲透鏡部件76的框架77上也可以覆蓋剛性的殼體框架78。貫通孔74貫通殼體框架78即可。
[0082]此外，如上所述，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地理解，只要實(shí)質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新事項(xiàng)及效果，本發(fā)明可以進(jìn)行多種變形。因此，這樣的變形例全部包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在說明書或附圖中，至少一次與更廣義或同義的不同術(shù)語一起記述的術(shù)語，在說明書或附圖的任何位置，均可以置換為其不同術(shù)語。另外，超聲波診斷裝置11和超聲波探測(cè)器13、元件單元17、元件33、聲透鏡部件22、22a、72、76等的結(jié)構(gòu)和操作，也不受本實(shí)施方式中說明的內(nèi)容的限制，可以進(jìn)行各種變形。
【權(quán)利要求】
1.一種聲匹配體，其特征在于， 具備: 凸形的彎曲面，由相互平行延伸的母線形成；以及 槽，沿著和所述母線交叉的平面與所述彎曲面的交線在所述彎曲面形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲匹配體，其特征在于， 所述槽沿著所述交線的全長，從所述交線的一端形成至另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲匹配體，其特征在于， 所述槽沿著垂直于所述母線的平面與所述彎曲面的交線形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲匹配體，其特征在于， 在垂直于所述母線的方向的截面上，所述彎曲面具有第一曲率半徑，所述槽的底面具有比所述第一曲率半徑小的第二曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4 中任一項(xiàng)所述的聲匹配體，其特征在于， 所述槽等間隔地配置在所述母線的方向上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的聲匹配體，其特征在于， 還具有直線槽，所述直線槽形成于所述彎曲面且平行于所述母線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的聲匹配體，其特征在于， 還具有貫通孔，所述貫通孔的一端在使位于所述交線的一端的母線與位于所述交線的另一端的母線相互連接的平面上開口，所述貫通孔的另一端在所述彎曲面上與所述槽連接并開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的聲匹配體，其特征在于， 具有框架，所述框架在位于所述彎曲面的所述交線的一端的母線和位于所述交線的另一端的母線的各自的外側(cè)， 所述框架具有連通路，所述連通路的一端與所述槽連接。
9.一種超聲波探測(cè)器，其特征在于， 具有權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的聲匹配體，
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲波探測(cè)器，其特征在于， 在對(duì)應(yīng)于所述槽的位置配置有聲耦合材料的吐出單元。
11.一種超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 具有權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的聲匹配體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波測(cè)定裝置，其特征在于， 在對(duì)應(yīng)于所述槽的位置配置有聲耦合材料的吐出單元。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK104068892SQ201410103600
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】中村友亮 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社