專(zhuān)利名稱：具有多個(gè)壓電元件的壓電傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電傳感器，一種包括該壓電傳感器并用于超聲波掃描的超聲波傳感器，一種包括該超聲波傳感器的超聲波探頭，和一種包括該超聲波探頭的超聲波成像裝置。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種制造多個(gè)壓電傳感器的方法。
背景技術(shù)：
超聲波成像裝置眾所周知用于醫(yī)療目的，作為超聲波診斷裝置。超聲波診斷裝置通過(guò)從超聲波傳感器發(fā)射超聲波脈沖掃描患者的身體，并根據(jù)由于患者體內(nèi)聲阻抗失配(acoustic impedance mismatching)產(chǎn)生的回聲信號(hào)制備患者體內(nèi)的超聲波圖象。
超聲波傳感器典型地包括多個(gè)傳感器元件，它們沿著上述掃描的掃描方向布置。傳感器元件振動(dòng)并產(chǎn)生發(fā)射到患者身體的超聲波脈沖。傳感器元件還接收來(lái)自該軀體的回聲信號(hào)。傳感器元件沿著與掃描方向垂直的方向具有平坦強(qiáng)度(flat strength)。該垂直于掃描方向的方向下文稱作切片方向(slice direction)，而不論掃描是在固定位置上進(jìn)行還是在沿著切片方向的各個(gè)位置上進(jìn)行。傳感器元件還在患者體內(nèi)的特定深度處形成焦點(diǎn)，從而通過(guò)超聲波傳感器內(nèi)安裝的聲透鏡(acoustic lens)向所產(chǎn)生的超聲波脈沖提供延遲差(delay difference)。
然而，通過(guò)聲透鏡提高超聲波脈沖波束的會(huì)聚行為具有限制。因此，超聲波聲壓被沿著切片方向加權(quán)從而提高會(huì)聚行為。
例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.PH11-146492公開(kāi)了一種超聲波傳感器，其中附著在壓電傳感器上的聲匹配材料上沿著掃描方向設(shè)置有多個(gè)溝槽從而沿著切片方向提供加權(quán)。
另例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.PH05-23331公開(kāi)了一種超聲波傳感器，其中壓電傳感器和一個(gè)電極板被沿著切片方向分割成多個(gè)部分。待施加到電極板上的電壓在電極板所分割的多個(gè)部分上被不同地加權(quán)。
在上述第一個(gè)例子中，存在的問(wèn)題是壓電傳感器的某些部分不能發(fā)射超聲波脈沖和接收回聲信號(hào)，這導(dǎo)致高旁瓣。此外，超聲波傳感器和超聲波探頭在結(jié)構(gòu)上變得復(fù)雜。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致制造處理增多，從而使成本增大。
在上述第二個(gè)例子中，存在的問(wèn)題是電路規(guī)模變大，因?yàn)樾枰蚋鱾€(gè)電極部分施加不同的電壓。結(jié)果，超聲波傳感器的制造成本增加。此外，出于上述原因，超聲波傳感器的制造處理增多。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)排成陣列的壓電元件。該多個(gè)壓電元件在切片方向上具有不同成分的部分，從而超聲波波束沿著切片方向聚焦。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。該多個(gè)壓電元件由預(yù)定的成分(composition)制成從而具有預(yù)定的電機(jī)耦合因子(electromechanical coupling factors)。該多個(gè)壓電元件按一定的次序布置，從而預(yù)定的電機(jī)耦合因子從陣列的中間向陣列的兩端逐漸減小。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。該多個(gè)壓電元件由預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)。該多個(gè)壓電元件按一定的次序布置，從而預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)從陣列的中間向陣列的兩端逐漸增加。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。位于多個(gè)壓電元件中間的第一壓電元件用第一成分制成，從而具有第一電機(jī)耦合因子。位于多個(gè)壓電元件一端的第二壓電元件用第二成分制成從而具有第二電機(jī)耦合因子。第二電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子。位于多個(gè)壓電元件另一端的第三壓電元件用第三成分制成從而具有第三電機(jī)耦合因子。第三電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子。多個(gè)壓電元件中位于第一和第二壓電元件之間的第四壓電元件用第四成分制成從而具有第四電機(jī)耦合因子。第四電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子但高于第二電機(jī)耦合因子。多個(gè)壓電元件中位于第一和第三壓電元件之間的第五壓電元件用第五成分制成從而具有第五電機(jī)耦合因子。第五電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子但高于第三電機(jī)耦合因子。多個(gè)壓電元件中位于第一和第四壓電元件之間的第六壓電元件用第六成分制成從而具有第六電機(jī)耦合因子。第六電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子但與第四電機(jī)耦合因子基本上相同或者更高。多個(gè)壓電元件中位于第一和第五壓電元件之間的第七壓電元件用第七成分制成從而具有第七電機(jī)耦合因子。第七電機(jī)耦合因子低于第一電機(jī)耦合因子但高于第五電機(jī)耦合因子。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。位于多個(gè)壓電元件中間的第一壓電元件用第一成分制成，從而具有第一相對(duì)介電常數(shù)。位于多個(gè)壓電元件一端的第二壓電元件用第二成分制成從而具有第二相對(duì)介電常數(shù)。第二相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)。位于多個(gè)壓電元件另一端的第三壓電元件用第三成分制成從而具有第三相對(duì)介電常數(shù)。第三相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)。多個(gè)壓電元件中位于第一和第二壓電元件之間的第四壓電元件用第四成分制成從而具有第四相對(duì)介電常數(shù)。第四相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)但低于第二相對(duì)介電常數(shù)。多個(gè)壓電元件中位于第一和第三壓電元件之間的第五壓電元件用第五成分制成從而具有第五相對(duì)介電常數(shù)。第五相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)但低于第三相對(duì)介電常數(shù)。多個(gè)壓電元件中位于第一和第四壓電元件之間的第六壓電元件用第六成分制成從而具有第六相對(duì)介電常數(shù)。第六相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)但與第四相對(duì)介電常數(shù)基本上相同或者更低。多個(gè)壓電元件中位于第一和第五壓電元件之間的第七壓電元件用第七成分制成從而具有第七相對(duì)介電常數(shù)。第七相對(duì)介電常數(shù)高于第一相對(duì)介電常數(shù)但低于第五相對(duì)介電常數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種用于超聲波掃描的超聲波傳感器。該傳感器包括一個(gè)壓電傳感器、一對(duì)電極和一個(gè)聲透鏡。壓電傳感器設(shè)定為產(chǎn)生超聲波。該壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。電極對(duì)設(shè)定為當(dāng)預(yù)定的電壓施加到電極上時(shí)激發(fā)壓電傳感器。電極安裝在與陣列和掃描平面垂直的壓電傳感器的一側(cè)及相對(duì)側(cè)上。聲透鏡安裝在一個(gè)電極的一個(gè)側(cè)面上，與電極面向壓電傳感器的側(cè)面相對(duì)。所產(chǎn)生的超聲波通過(guò)聲透鏡發(fā)射。多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的電機(jī)耦合因子。該多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的電機(jī)耦合因子從陣列的中間向陣列兩端逐漸降低。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種用于超聲波掃描的超聲波傳感器。該傳感器包括壓電傳感器、一對(duì)電極和聲透鏡。壓電傳感器設(shè)定為產(chǎn)生超聲波。該壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。電極對(duì)設(shè)定為當(dāng)預(yù)定的電壓施加到電極上時(shí)激發(fā)壓電傳感器。電極安裝在與陣列和掃描平面垂直的壓電傳感器的一側(cè)及相對(duì)側(cè)上。聲透鏡安裝在一個(gè)電極的一個(gè)側(cè)面上，與該電極面對(duì)壓電傳感器的側(cè)面相對(duì)。所產(chǎn)生的超聲波通過(guò)聲透鏡發(fā)射。多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)。多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的電機(jī)耦合因子從陣列的中間向陣列的兩端之間逐漸增加。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種能夠連接到超聲波成像裝置主單元上的超聲波探頭。該探頭包括超聲波傳感器。該超聲波傳感器設(shè)定為執(zhí)行超聲波掃描。超聲波傳感器包括壓電傳感器，面對(duì)壓電傳感器一個(gè)側(cè)面的第一電極和面對(duì)壓電傳感器相對(duì)側(cè)面的第二電極。壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。該多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的電機(jī)耦合因子。該多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的電機(jī)耦合因子從陣列的中間向陣列的兩端逐漸降低。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供了一種能夠連接到超聲波成像裝置主單元上的超聲波探頭。該探頭包括超聲波傳感器。該超聲波傳感器設(shè)定為執(zhí)行超聲波掃描。超聲波傳感器包括壓電傳感器，面對(duì)壓電傳感器一個(gè)側(cè)面的第一電極和面對(duì)壓電傳感器相對(duì)側(cè)面的第二電極。壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。該多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)。該多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)從陣列的中間向陣列的兩端逐漸增加。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面，提供了一種超聲波成像裝置。該裝置包括超聲波探頭和主單元。超聲波探頭包括壓電傳感器并設(shè)定為執(zhí)行超聲波掃描。主單元耦聯(lián)于超聲波探頭并具有處理器。處理器設(shè)定為處理從超聲波掃描獲得的數(shù)據(jù)。壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的電機(jī)耦合因子。該多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的電機(jī)耦合因子從陣列的中間向陣列的兩端逐漸降低。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，提供了一種超聲波成像裝置。該裝置包括超聲波探頭和主單元。超聲波探頭包括壓電傳感器并設(shè)定為執(zhí)行超聲波掃描。主單元耦聯(lián)于超聲波探頭并具有處理器。處理器設(shè)定為處理從超聲波掃描獲得的數(shù)據(jù)。壓電傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。多個(gè)壓電元件用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)。該多個(gè)壓電元件按一定次序布置，使預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)從陣列的中間向陣列的兩端逐漸增加。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，提供了一種用于制造多個(gè)壓電傳感器的方法。該方法從制備多個(gè)壓電薄片開(kāi)始。多個(gè)壓電薄片用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的電機(jī)耦合因子。該方法接著按一定次序分層堆積多個(gè)壓電薄片，從而使預(yù)定的電機(jī)耦合因子從層的中間向?qū)觾啥酥饾u降低。該方法進(jìn)一步燒結(jié)層積的壓電薄片從而獲得分層的壓電塊，接著沿著垂直于層的方向?qū)⒎謱拥膲弘妷K切割成多個(gè)壓電傳感器。每個(gè)壓電傳感器都具有由多個(gè)壓電元件構(gòu)成的陣列。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，提供了一種用于制造多個(gè)壓電傳感器的方法。該方法從制備多個(gè)壓電薄片開(kāi)始。多個(gè)壓電薄片用預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)。該方法接著按一定次序分層堆積多個(gè)壓電薄片，從而使預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)從層的中間向?qū)拥膬啥酥饾u增加。該方法進(jìn)一步燒結(jié)層積的壓電薄片從而獲得分層的壓電塊，接著沿著垂直于層的方向?qū)⒎謱拥膲弘妷K切割成多個(gè)壓電傳感器。每個(gè)壓電傳感器都具有由多個(gè)壓電元件構(gòu)成的陣列。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)沿著與超聲波掃描的掃描平面垂直的方向接觸布置的壓電元件。多個(gè)壓電元件由預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的特性。該多個(gè)壓電元件基于預(yù)定的特性根據(jù)預(yù)先設(shè)定的加權(quán)值加以布置。


通過(guò)參考聯(lián)系附圖的詳細(xì)說(shuō)明將容易獲得對(duì)本發(fā)明實(shí)施例及其許多附加優(yōu)點(diǎn)的更完全的理解，其中圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的超聲波傳感器示例構(gòu)型的圖解；圖2是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的壓電傳感器示例構(gòu)型的圖解；圖3是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的加權(quán)實(shí)例的圖表；
圖4是顯示鋯濃度與電機(jī)耦合因子之間典型關(guān)系的圖表；圖5A-5C是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的壓電傳感器示例制造過(guò)程的圖解；圖6A和6B是顯示在沒(méi)有加權(quán)的先前技術(shù)超聲波傳感器的接收中聲壓分布的圖表；圖7是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的超聲波傳感器的接收中聲壓分布的圖表；圖8是顯示根據(jù)第二實(shí)施例加權(quán)實(shí)例的圖表；圖9是顯示鋯濃度和相對(duì)介電常數(shù)之間典型關(guān)系的圖表；圖10A和10B是顯示根據(jù)第二實(shí)施例的超聲波傳感器的接收中聲壓分布的圖表；圖11是顯示具有圖1超聲波傳感器的超聲波成像裝置示例構(gòu)型的框圖。
具體實(shí)施例方式
超聲波診斷裝置的實(shí)施例將參考附圖加以說(shuō)明。圖1-7涉及第一實(shí)施例。圖8-10涉及第二實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的超聲波傳感器示例構(gòu)型的圖解。超聲波傳感器能夠用于超聲波掃描并安裝在超聲波探頭的頭上，超聲波探頭能夠是超聲波成像裝置，諸如例如用于探測(cè)焊接金屬內(nèi)部產(chǎn)生的裂紋的超聲波裂紋探測(cè)器(或者超聲波反射測(cè)試儀)的一部分，或者出于醫(yī)療診斷目的的超聲波診斷裝置的一部分。第一實(shí)施例在超聲波傳感器用于超聲波診斷裝置的情況下加以說(shuō)明。
如圖1所示，超聲波傳感器1包括背面(back surface)材料2、壓電傳感器3、第一聲匹配層4a、第二聲匹配層4b、聲透鏡5、電極6和7以及柔性印刷線路板8。壓電傳感器3由(或者包括)多個(gè)傳感器元件300形成。傳感器元件300沿著由傳感器元件300產(chǎn)生的超聲波的掃描方向布置成陣列形式。沿著壓電傳感器3的切片方向，壓電傳感器3由多個(gè)層制成。每個(gè)層都是一個(gè)預(yù)定的壓電元件30。壓電傳感器3將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
當(dāng)壓電傳感器3向患者身體發(fā)射超聲波或者接收來(lái)自患者身體的回聲信號(hào)時(shí)，壓電傳感器3振蕩并產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。背面材料2削弱和吸收超聲波振動(dòng)中不需要用于超聲波診斷裝置中圖象提取的分量。
電極6安裝在壓電傳感器3的一個(gè)側(cè)面上。例如，如圖1所示，電極6安裝在靠近背面材料2的位置并形成多個(gè)單獨(dú)的電極元件。每個(gè)單獨(dú)的電極元件都相應(yīng)于一個(gè)傳感器元件300加以安裝。類(lèi)似地，電極7安裝在壓電傳感器3的相對(duì)側(cè)面上。例如，電極7安裝在靠近第二聲匹配層4b的位置并形成多個(gè)單獨(dú)的電極元件。每個(gè)單獨(dú)的電極元件都相應(yīng)于一個(gè)傳感器元件300加以安裝。相應(yīng)于同一個(gè)傳感器元件300的電極6的一個(gè)電極元件和電極7的一個(gè)電極元件能夠成為一對(duì)。選擇地，兩個(gè)或多個(gè)相鄰的傳感器元件300可以安裝電極6的一個(gè)電極元件和電極7的一個(gè)電極元件。這樣的電極6的一個(gè)電極元件和電極7的一個(gè)電極元件能夠成對(duì)。在可選擇實(shí)施例中，兩個(gè)或多個(gè)相鄰傳感器元件300共同安裝由電極6的一個(gè)電極元件和電極7的一個(gè)電極元件構(gòu)成的對(duì)，工作時(shí)好象它們構(gòu)成一個(gè)傳感器元件。
電極6可以連接于柔性印刷線路板8。電極7也可以連接于柔性印刷線路板8。電極6通過(guò)柔性印刷線路板8連接信號(hào)線(圖1中未顯示)。信號(hào)線相應(yīng)于電極元件。電極7通過(guò)柔性印刷線路板8接地。選擇地，電極7可以連接于接地板(earth board)而電極6連接于柔性印刷線路板8。接地板可以連接柔性印刷線路板8。
通過(guò)柔性印刷線路板8在電極6和7之間施加高壓。精確地講，這種電壓沿著掃描方向以逐個(gè)元件的方式施加到預(yù)定的電極元件上。壓電傳感器3響應(yīng)施加在電極6和7之間的電壓而振蕩。
第一和第二聲匹配層4a和4b安裝在超聲波傳感器1的超聲波接收表面?zhèn)?。盡管在圖1中第一和第二聲匹配層4a和4b作為雙層構(gòu)型加以提供，但是聲匹配層構(gòu)型可以使用單層或者多于兩個(gè)層。第一和第二聲匹配層4a和4b安裝在壓電傳感器3(或者電極7)的上面。第一和第二聲匹配層4a和4b被聲透鏡5覆蓋。第一和第二聲匹配層4a和4b以及聲透鏡5限制了由于患者體表的聲阻抗差異而產(chǎn)生的信號(hào)損失。
在發(fā)射超聲波脈沖和接收最終回聲信號(hào)時(shí)，聲透鏡5附著于患者的體表面。所發(fā)射的超聲波脈沖聲學(xué)地沿著切片方向聚焦在患者體內(nèi)預(yù)定的深度處。在掃描方向上，所發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)控制改變陣列傳感器元件300的發(fā)射/接收時(shí)限而聲學(xué)地聚焦。
根據(jù)上述構(gòu)型，當(dāng)向電極6和7施加預(yù)定的電壓時(shí)，壓電傳感器3通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波。所產(chǎn)生的超聲波脈沖發(fā)射到待檢測(cè)目標(biāo)，例如腫瘤或患病部位。所發(fā)射的超聲波脈沖從分別具有不同聲阻抗的組織內(nèi)表面返回成為回聲信號(hào)?；芈曅盘?hào)通過(guò)壓電傳感器3被接收和轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。根據(jù)該電信號(hào)，目標(biāo)的內(nèi)部狀況被提取出來(lái)成為一個(gè)或多個(gè)超聲波圖象。
下面將詳細(xì)說(shuō)明壓電傳感器3。圖2是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的壓電傳感器3示例構(gòu)型的圖解。
如圖2所示，壓電傳感器3由(或者包括)多個(gè)壓電元件30形成，它們沿著切片方向布置。每個(gè)壓電元件30都可以用例如陶瓷材料成分制成，例如鋯鈦酸鉛(lead zirconate titanate)(Pb(Zr.Ti)O3)、鈮酸鋰(LiNbO3)、鈦酸鋇(BaTiO3)和鈦酸鉛(PbTiO3)。一個(gè)壓電元件30的成分可以與另一個(gè)壓電元件30的成分相同，從而兩個(gè)壓電元件30具有基本上相同的電機(jī)耦合因子。另外，一個(gè)壓電元件30的成分可以與另一個(gè)壓電元件30的成分不同，從而兩個(gè)壓電元件30彼此具有不同的電機(jī)耦合因子。當(dāng)一個(gè)壓電元件30的成分(第一成分)與另一個(gè)壓電元件30的成分(第二成分)不同時(shí)，第一成分可以用與第二成分相同的陶瓷材料制成，但是與第一成分的成分比例不同。選擇地，當(dāng)?shù)谝怀煞峙c第二成分不同時(shí)，第一成分可以用與第二成分不同的陶瓷材料制成。電機(jī)耦合因子是顯示電能和機(jī)械能之間轉(zhuǎn)換能力的系數(shù)。電機(jī)耦合因子可以用所產(chǎn)生的機(jī)械能與所施加的電能之間，或者所產(chǎn)生的電能與所施加的機(jī)械能之間比值的平方根表示。
每個(gè)壓電元件30所具有的具體電機(jī)耦合因子可以根據(jù)例如預(yù)定的數(shù)學(xué)函數(shù)曲線加以預(yù)定，例如正弦曲線和高斯曲線。根據(jù)該曲線，壓電元件30的電機(jī)耦合因子被分別加權(quán)。也就是說(shuō)，每個(gè)壓電元件30均給予從每個(gè)壓電元件30的成分得出的預(yù)定的電機(jī)耦合因子。因此，每個(gè)壓電元件30的成分可以根據(jù)被確定的(或被加權(quán)的)電機(jī)耦合因子加以確定。
圖3是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的加權(quán)實(shí)例的圖表。圖3的橫軸表示壓電元件30沿切片方向的排列位置。換言之，橫軸表示切片方向上從壓電傳感器3的一個(gè)末端(或者壓電元件30的一個(gè)陣列末端)到另一個(gè)末端的距離。圖3的縱軸表示加權(quán)效果。在第一實(shí)施例中，最大加權(quán)是，例如，1(1.0)，并提供給壓電元件30中的壓電元件31，如圖2所示。壓電元件31位于壓電元件30陣列的中間。最小加權(quán)是，例如，大約零點(diǎn)四(0.4)并提供給壓電元件30中的壓電元件32和33，如圖2所示。壓電元件32位于壓電元件30陣列的一個(gè)末端。壓電元件33位于陣列的另一個(gè)末端。壓電元件31和32之間的壓電元件30的加權(quán)優(yōu)選地基本上與壓電元件31和33之間的壓電元件30的加權(quán)相同。
圖3的加權(quán)曲線遵循具體數(shù)學(xué)函數(shù)的曲線。曲線的每個(gè)階(step)都表示一個(gè)壓電元件30的加權(quán)值。每個(gè)階的寬度可以根據(jù)曲線加以確定。這意味著每個(gè)壓電元件30沿切片方向的寬度可以根據(jù)相應(yīng)階的寬度加以確定。結(jié)果沿著曲線，一個(gè)階可能恰好相應(yīng)于兩個(gè)或者多個(gè)壓電元件30。換言之，一個(gè)壓電元件30可能與陣列中的下一個(gè)壓電元件30具有基本上相同的電機(jī)耦合因子。
每個(gè)壓電元件30的電機(jī)耦合因子根據(jù)加權(quán)加以確定。在上面的實(shí)例中，壓電元件32和33的電機(jī)耦合因子是壓電元件31的電機(jī)耦合因子的0.4倍。在第一實(shí)施例中，壓電元件31具有最高的電機(jī)耦合因子。壓電元件32和33的全部或者任何一個(gè)具有最低的電機(jī)耦合因子。位于壓電元件31和32之間的壓電元件30的電機(jī)耦合因子向著壓電元件32逐漸降低，這從圖3所示的曲線可以理解。類(lèi)似地，位于壓電元件31和33之間的壓電元件30的電機(jī)耦合因子向著壓電元件33逐漸降低，這從圖3所示的曲線可以理解。這里，當(dāng)電機(jī)耦合因子逐漸降低時(shí)，在降低過(guò)程中，一個(gè)壓電元件30的電機(jī)耦合因子可以與下一個(gè)壓電元件30的電機(jī)耦合因子基本上相同。
如上所述，電機(jī)耦合因子能夠通過(guò)控制陶瓷材料成分的比率加以改變。例如，當(dāng)壓電元件30的成分中含有鋯鈦酸鉛(Pb(Zr，Ti)O3)時(shí)，電機(jī)耦合因子能夠通過(guò)控制Pb(Zr，Ti)O3中鋯(Zr)的濃度加以改變。
圖4是顯示Zr濃度與電機(jī)耦合因子之間典型關(guān)系的圖表。如圖4所示，當(dāng)濃度大約為52(原子％)時(shí)，電機(jī)耦合因子大約為0.7。另外當(dāng)濃度為48(原子％)時(shí)，電機(jī)耦合因子大約為0.4。如上所述，因?yàn)橛锌赡芡ㄟ^(guò)改變陶瓷材料(例如Pb(Zr，Ti)O3)的成分(或者改變Zr和/或鈦(Ti)的濃度)而改變電機(jī)耦合因子，所以通過(guò)向壓電元件30施加各種Zr和Ti成分的陶瓷材料(Pb(Zr，Ti)O3)能夠向壓電元件30提供不同的加權(quán)。
盡管說(shuō)明了具有不同成分的相同陶瓷材料(本實(shí)施例中是Pb(Zr，Ti)O3)用于加權(quán)，但是不同的陶瓷材料也可以分別用于壓電元件30。例如Pb(Zr，Ti)O3可以用于壓電元件31，而LiNbO3可以用于壓電元件32和33，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的加權(quán)。
進(jìn)一步，在第一實(shí)施例中，壓電元件30的頻率常數(shù)范圍在壓電元件30中是例如正負(fù)百分之十(±10％)。當(dāng)基本頻率常數(shù)為例如2000米赫茲(2000[m·Hz])時(shí)，壓電元件30可以制備的頻率常數(shù)的范圍是1800米赫茲(1800[m·Hz])-2200米赫茲(2200[m·Hz])。使用這種頻率常數(shù)范圍使得有可能從每個(gè)壓電元件30獲得基本上相同頻率的超聲波脈沖。
壓電傳感器3的制造(或制備)技術(shù)將參考圖5A-5C加以說(shuō)明。圖5A-5C是顯示根據(jù)第一實(shí)施例的壓電傳感器3示例制造過(guò)程的圖解。
如圖5A所示，安裝了綠色薄片(green sheet)50。一個(gè)綠色薄片50的一部分相應(yīng)于一個(gè)壓電元件30。首先，將一種或多種預(yù)定的陶瓷材料研磨成粉從而獲得預(yù)定的電機(jī)耦合因子。陶瓷材料及其待用的數(shù)量按照?qǐng)D2和3描述的方式確定。磨碎的陶瓷材料與樹(shù)脂混合從而制備具有預(yù)定電機(jī)耦合因子的綠色薄片50。綠色薄片50的厚度根據(jù)加權(quán)數(shù)學(xué)函數(shù)曲線中相應(yīng)階的寬度加以確定，如圖3所示。
制備和分層堆積多個(gè)這種綠色薄片50，從而制成圖5B所示的陶瓷塊51。在圖5B所示的實(shí)例中，分層陶瓷塊51由(或者包括)25個(gè)綠色薄片50形成。沿著層堆疊的方向，分層陶瓷塊51的中間是綠色薄片52。該層堆疊方向與圖1的切片方向相同。沿著層堆疊的方向，分層陶瓷塊51的兩端是綠色薄片53和54。進(jìn)一步，電機(jī)耦合因子的加權(quán)在綠色薄片52-53和綠色薄片52-54之間可以是對(duì)稱的。當(dāng)兩個(gè)彼此接連布置的綠色薄片50之間，包括52、53和54，沒(méi)有相同的電機(jī)耦合因子時(shí)，分層陶瓷塊51需要13種綠色薄片50。13種綠色薄片50的每一個(gè)都具有不同的成分，從而具有所需的電機(jī)耦合因子。
當(dāng)制備了25個(gè)綠色薄片50時(shí)，包括52、53和54，這些綠色薄片50按照它們的電機(jī)耦合因子加以層積，從而制備分層陶瓷塊51。電機(jī)耦合因子從綠色薄片52向綠色薄片53和54逐漸降低。然后燒結(jié)分層陶瓷塊51。結(jié)果，獲得了分層的壓電塊。
作為制備分層陶瓷塊的改良技術(shù)，可以沿著層堆疊方向堆疊兩個(gè)或多個(gè)這種由25個(gè)綠色薄片構(gòu)成的塊。更詳細(xì)地說(shuō)，首先制備兩個(gè)或多個(gè)分層陶瓷塊51。在一個(gè)分層陶瓷塊51的綠色薄片53的頂部放置另一個(gè)分層陶瓷塊51。在一個(gè)分層陶瓷塊51的綠色薄片53與另一個(gè)分層陶瓷塊51的綠色薄片54之間可以插入樹(shù)脂薄片。進(jìn)一步，可以沿著層堆疊方向堆疊更多的分層陶瓷塊51。所堆疊的塊作為一個(gè)整體加以燒結(jié)。樹(shù)脂薄片的厚度可以確定為適合于沿著樹(shù)脂薄片切割堆疊塊從而獲得兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的分層壓電塊所需的寬度，其中兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的分層壓電塊的每一個(gè)都相應(yīng)于分層陶瓷塊51。
當(dāng)以上述方式獲得分層壓電塊時(shí)，沿著層堆疊方向(或者沿著垂直于綠色薄片層51的方向)將分層壓電塊切成片。每個(gè)片能夠用作圖5C所示的壓電傳感器3。壓電元件31用綠色薄片52的一部分制成。因此，壓電元件31在壓電傳感器3中具有最高的電機(jī)耦合因子。壓電元件32和33分別用綠色薄片53和54制成。因此，壓電元件32和33在壓電傳感器3中具有最低的電機(jī)耦合因子。
進(jìn)一步，壓電傳感器3可以沿著厚度方向被拋光，從而從壓電傳感器3產(chǎn)生具有期望頻率的超聲波脈沖。換言之，壓電傳感器3可以被拋光，從而頻率常數(shù)能夠落在，例如，基本頻率常數(shù)正負(fù)百分之十的允許值內(nèi)，盡管頻率常數(shù)還取決于陶瓷材料的選擇或者成分。拋光之后，在壓電傳感器3的相對(duì)表面上安裝電極6和7(圖5C中未顯示)，其分別面對(duì)背表面材料2和通過(guò)金(Au)的濺射技術(shù)形成的第二聲匹配層4b。使電極6和7極化。從而，可以不需要大量制造處理地制備壓電傳感器3。這能夠限制制造成本的上升。
盡管在圖5A-5C所示的實(shí)例中使用了25個(gè)綠色薄片獲得壓電傳感器3，但是綠色薄片的數(shù)量并不限于上述例子。使用的綠色薄片越多，加權(quán)越精細(xì)。制備的綠色薄片51越多，由相應(yīng)于壓電元件30的階形成的曲線越平滑，如圖3所示。例如，可以層疊和燒結(jié)100個(gè)綠色薄片，其每一個(gè)的厚度都大約為100微米(100[μm])。在這種實(shí)例中，有可能獲得沿著切片方向具有10毫米(10[mm])寬度的壓電傳感器。
只要將最高的加權(quán)授予壓電傳感器3的中間，且加權(quán)沿著切片方向向壓電傳感器3的兩端逐漸降低，就能夠向加權(quán)施加任何的數(shù)學(xué)函數(shù)。
在沿著超聲波發(fā)射方向向壓電傳感器3施加電信號(hào)時(shí)，待發(fā)射的超聲波脈沖的聲壓的加權(quán)與給予壓電元件30的電機(jī)耦合因子成比例。類(lèi)似地，接收超聲波脈沖(回聲信號(hào))的聲壓的加權(quán)也與給予壓電元件30的電機(jī)耦合因子成比例。圖6A和6B是顯示在沒(méi)有施加加權(quán)的先前技術(shù)超聲波傳感器的接收中聲壓分布的圖表。圖7是顯示在根據(jù)第一實(shí)施例的超聲波傳感器1的接收中聲壓分布的圖表。
圖6A顯示了沿著超聲波發(fā)射方向距離聲透鏡10毫米(10[mm])、20毫米(20[mm])和30毫米(30[mm])的深度的分布。圖6B顯示了沿著超聲波發(fā)射方向距離聲透鏡40毫米(40[mm])到100毫米(100[mm])之間每10毫米(10[mm])深度的分布。在圖6A和6B中，橫軸表示沿切片方向距離壓電傳感器中間的距離?？v軸表示在先前技術(shù)超聲波傳感器的接收中的聲壓。圖7顯示了沿著超聲波發(fā)射方向距離聲透鏡5為10毫米(10[mm])到100毫米(100[mm])之間每10毫米(10[mm])深度的分布。在圖7中，橫軸表示距離排成陣列的(arrayed)壓電元件30中間的距離?？v軸表示在超聲波傳感器1的接收中的聲壓。
如圖6A所示，每個(gè)深度的超聲波波束相對(duì)于圖6B的超聲波波束并不集中，而是在壓電傳感器中間附近(也就是，在0毫米的距離附近)分散。另一方面，如圖6B所示，與圖6A的超聲波波束相比，每個(gè)深度的超聲波波束具有更高的旁瓣。另一方面，如圖7所示，每個(gè)深度的超聲波波束都集中，在陣列壓電元件30的中間(或者在壓電傳感器3的中間)具有更窄的主波瓣。同時(shí)，每個(gè)深度超聲波波束的旁瓣都保持較低。
因此，與沒(méi)有加權(quán)的先前技術(shù)超聲波傳感器相比，有可能提高超聲波傳感器1的靈敏度。因?yàn)榧訖?quán)本身通過(guò)壓電元件30的特性實(shí)現(xiàn)，所以超聲波傳感器1可以不需要任何的附加部件或者物理處理或電處理。從而在實(shí)現(xiàn)加權(quán)的同時(shí)防止了超聲波傳感器1的尺寸變大。同樣，掃描片的厚度(也就是掃描平面沿著掃描方向的厚度)沿著超聲波發(fā)射的方向(沿著患者身體的深度方向)可以更加均勻。因此，能夠改善根據(jù)超聲波掃描獲得的超聲波圖象的圖象品質(zhì)。進(jìn)一步，超聲波傳感器1能夠應(yīng)用于任何類(lèi)型的超聲波探頭。
(第二實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，壓電元件30用給出預(yù)定電機(jī)耦合因子的成分制成，以便提供相應(yīng)于特定函數(shù)的合適加權(quán)。然而第二實(shí)施例的壓電元件用給出預(yù)定相對(duì)介電常數(shù)的成分制成，以便提供合適的加權(quán)。根據(jù)第二實(shí)施例的超聲波傳感器的構(gòu)型可以與圖1和2所示的相似。因此，根據(jù)第二實(shí)施例的超聲波傳感器將參考圖1和2加以說(shuō)明。這里省略了圖1和2中也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施例的解釋。
圖8是顯示根據(jù)第二實(shí)施例的加權(quán)實(shí)例的圖表。如圖8所示，分階曲線與圖3所示曲線的形式相反。也就是說(shuō)，圖8的曲線所遵循的數(shù)學(xué)函數(shù)曲線能夠是第一實(shí)施例中所應(yīng)用函數(shù)的反函數(shù)。圖8的橫軸表示壓電元件30沿著切片方向的排列位置。換言之，橫軸表示沿著切片方向從壓電傳感器3的一個(gè)末端(或者壓電元件30的一個(gè)陣列末端)到另一個(gè)末端的距離。圖8的縱軸表示加權(quán)。在第二實(shí)施例中，最大加權(quán)是，例如，大約零點(diǎn)四(0.4)，并給予壓電元件31。壓電元件31和32之間的壓電元件30的加權(quán)優(yōu)選地與壓電元件31和32之間的壓電元件30基本上相同。
圖8中的加權(quán)曲線遵循具體數(shù)學(xué)函數(shù)曲線。與圖3類(lèi)似，曲線的每個(gè)階表示一個(gè)壓電元件30的加權(quán)。每個(gè)階的寬度可以根據(jù)曲線加以確定。這意味著每個(gè)壓電元件30沿著切片方向的寬度可以根據(jù)相應(yīng)階的寬度加以確定。遵循該曲線的結(jié)果，一個(gè)階可以恰好相應(yīng)于兩個(gè)或多個(gè)壓電元件30。換言之，一個(gè)壓電元件30可以與陣列中的下一個(gè)壓電元件30具有基本上相同的相對(duì)介電常數(shù)。
每個(gè)壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)根據(jù)加權(quán)加以確定。在上面的實(shí)例中，壓電元件31的相對(duì)介電常數(shù)是壓電元件32和33的相對(duì)介電常數(shù)的0.4倍。在第二實(shí)施例中，壓電元件31具有最低的相對(duì)介電常數(shù)。壓電元件32和33的全部或者任何一個(gè)具有最高的相對(duì)介電常數(shù)。位于壓電元件31和32之間的壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)向著壓電元件32逐漸增高，這從圖8所示的曲線可以理解。類(lèi)似地，位于壓電元件31和33之間的壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)向著壓電元件33逐漸增高，這從圖8所示的曲線可以理解。這里，當(dāng)相對(duì)介電常數(shù)逐漸增高時(shí)，在增高過(guò)程中，一個(gè)壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)可以與下一個(gè)壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)基本上相同。
與第一實(shí)施例類(lèi)似，相對(duì)介電常數(shù)能夠通過(guò)控制陶瓷材料成分的比率加以改變。例如，當(dāng)壓電元件30的成分中含有鋯鈦酸鉛(Pb(Zr，Ti)O3)時(shí)，相對(duì)介電常數(shù)能夠通過(guò)控制Pb(Zr，Ti)O3中鋯(Zr)的濃度加以改變。
圖9是顯示Zr濃度與相對(duì)介電常數(shù)之間典型關(guān)系的圖表。如圖9所示，因?yàn)橛锌赡芡ㄟ^(guò)改變陶瓷材料(例如Pb(Zr，Ti)O3)的成分(或者改變Zr和/或鈦(Ti)的濃度)改變相對(duì)介電常數(shù)，所以通過(guò)向壓電元件30施加各種Zr和Ti成分的陶瓷材料(Pb(Zr，Ti)O3)能夠向壓電元件30提供不同的加權(quán)。類(lèi)似于第一實(shí)施例，不同的陶瓷材料可以分別用于壓電元件30。
同樣在第二實(shí)施例中，壓電元件30的頻率常數(shù)范圍在壓電元件30之間是例如正負(fù)百分之十(±10％)的允許值。使用這種頻率常數(shù)范圍使得有可能從每個(gè)壓電元件30獲得幾乎相同頻率的超聲波脈沖。
在沿著超聲波發(fā)射方向向壓電傳感器3施加電信號(hào)時(shí)，待發(fā)射的超聲波脈沖的聲壓的加權(quán)與給予壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)成比例。相反，接收超聲波脈沖(回聲信號(hào))的聲壓的加權(quán)與給予壓電元件30的相對(duì)介電常數(shù)成反比。在超聲波發(fā)射中，可以獲得如下的聲壓分布，其中聲壓在壓電傳感器3的中間附近(也就是在0毫米距離附近)低，在壓電傳感器3的兩末端高。也就是說(shuō)，所獲得的分布可以具有更高的旁瓣和變窄的主波瓣。在超聲波接收中，可以獲得如下的聲壓分布，其中旁瓣保持較低，而主波瓣顯著變窄。
圖10A和10B是顯示在根據(jù)第二實(shí)施例的超聲波傳感器1的接收中聲壓分布的圖表。圖10A顯示了沿著超聲波發(fā)射方向距離聲透鏡5為10毫米(10[mm])、20毫米(20[mm])和30毫米(30[mm])深度的分布。圖10B顯示了沿著超聲波發(fā)射方向距離聲透鏡5為40毫米(40[mm])到100毫米(100[mm])之間每10毫米(10[mm])深度的分布。橫軸表示沿切片方向距離壓電傳感器中間的距離?？v軸表示超聲波傳感器1的接收中的聲壓。與先前沒(méi)有加權(quán)的先前技術(shù)超聲波傳感器相比，圖10B中的主波瓣顯著變窄。
通常，當(dāng)超聲波脈沖以基本頻率發(fā)射時(shí)，可能隨著超聲波脈沖通過(guò)患者身體產(chǎn)生頻率為基本頻率整數(shù)倍的諧波分量。當(dāng)具有THI(組織諧波成像)特征的超聲波診斷裝置使用包括根據(jù)第二實(shí)施例的超聲波傳感器的超聲波探頭時(shí)，超聲波傳感器1以基本頻率發(fā)射超聲波脈沖并且可以接收包括在患者體內(nèi)產(chǎn)生的諧波分量的回聲信號(hào)。在該實(shí)例中，超聲波傳感器1的接收中聲壓的分布顯示低旁瓣和顯著變窄的主波瓣。THI特征已知作為僅僅提取諧波分量并成像所提取諧波分量的技術(shù)。因?yàn)橹C波分量似乎在高聲壓中出現(xiàn)得更加頻繁，所以優(yōu)點(diǎn)是超聲波傳感器1提高了主波瓣，減小了旁瓣。結(jié)果，圖10A所示的10毫米([10mm])、20毫米([20mm])和30毫米([30mm])深度的分布具有更低的旁瓣和更窄的主波瓣。
圖11是顯示具有圖1超聲波傳感器的超聲波成像裝置示例構(gòu)型的框圖。下面以超聲波診斷裝置作為超聲波成像裝置的一個(gè)實(shí)例加以說(shuō)明。
如圖11所示，超聲波診斷裝置60包括超聲波探頭61、發(fā)射和接收單元62、發(fā)射和接收控制單元63、轉(zhuǎn)換單元64、顯示控制單元65、顯示監(jiān)視器66和控制單元67。上述第一和第二實(shí)施例所述的超聲波傳感器1合并在超聲波探頭61中。上述元件，除超聲波探頭61以外，可以安裝在超聲波診斷裝置60的主單元中。超聲波探頭61可以通過(guò)電纜連接于主單元。超聲波傳感器1被發(fā)射和接收單元62激活產(chǎn)生超聲波脈沖。
發(fā)射和接收單元62為超聲波探頭61提供電信號(hào)，從而超聲波傳感器1產(chǎn)生超聲波脈沖。發(fā)射和接收單元62還接收由超聲波傳感器1接收的回聲信號(hào)。如第一實(shí)施例所述，電信號(hào)施加到加入到超聲波探頭61內(nèi)的超聲波傳感器1上。
超聲波脈沖從超聲波傳感器1產(chǎn)生，并且發(fā)射到患者體內(nèi)。所發(fā)射的超聲波脈沖產(chǎn)生回聲信號(hào)。由超聲波脈沖產(chǎn)生的回聲信號(hào)來(lái)自患者體內(nèi)，并且通過(guò)整合在超聲波探頭61內(nèi)的超聲波傳感器1加以接收?；芈曅盘?hào)由患者體內(nèi)的聲匹配失配產(chǎn)生。
發(fā)射和接收控制單元63控制發(fā)射和接收單元62的發(fā)射和接收。轉(zhuǎn)換單元64處理通過(guò)發(fā)射和接收單元62接收的回聲信號(hào)，從而將回聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成患者的超聲波圖象數(shù)據(jù)。顯示控制單元65控制顯示器66根據(jù)超聲波圖象數(shù)據(jù)顯示超聲波圖象。顯示器66顯示超聲波圖象。控制單元67控制超聲波診斷裝置60。例如，控制單元67可以連接于發(fā)射和接收控制單元63、轉(zhuǎn)換單元64和顯示控制單元65，并控制這些單元。
根據(jù)本超聲波診斷裝置，與先前技術(shù)裝置相比，有可能獲得改良的超聲波圖象，因?yàn)樵诼晧悍植贾信园瓯３州^低，主波瓣變窄，這產(chǎn)生幾乎平滑的聲場(chǎng)，而不論距離超聲波傳感器1的位置近還是遠(yuǎn)(或者深還是淺)。
上述的實(shí)施例只是為了容易理解本發(fā)明而說(shuō)明的實(shí)例，且并不限制本發(fā)明。因此，本發(fā)明實(shí)施例中公開(kāi)的每個(gè)組件和元件可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)重新設(shè)計(jì)或者修改為等價(jià)物。而且，這些組件和元件的任何組合都包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，只要它能夠獲得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上述公開(kāi)獲得的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明根據(jù)上述技術(shù)可能有多種修改和變型。因此應(yīng)當(dāng)理解，在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)踐可以與本文的具體說(shuō)明不同。
權(quán)利要求
1.一種用于超聲波掃描的壓電傳感器，包括多個(gè)排成陣列的壓電元件，其中，多個(gè)壓電元件沿著切片方向具有不同成分的部分，從而超聲波波束沿著切片方向聚焦，其中多個(gè)壓電元件由預(yù)定的成分制成從而具有預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)，并且按一定次序布置使得預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)從陣列的中間向陣列的一端和另一端逐漸增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)相對(duì)于陣列中間向陣列的一端和另一端具有對(duì)稱的數(shù)值系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其中預(yù)定的相對(duì)介電常數(shù)基于預(yù)定的數(shù)學(xué)函數(shù)的曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的傳感器，其中多個(gè)壓電元件中的每一個(gè)沿著該方向的寬度根據(jù)該曲線加以確定。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于超聲波掃描的壓電傳感器。該傳感器包括多個(gè)排成陣列的壓電元件。該多個(gè)壓電元件沿著切片方向具有不同成分的部分從而使超聲波波束沿著切片方向聚焦。
文檔編號(hào)H04R17/00GK1931099SQ20061014235
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者武內(nèi)俊, 今村智久, 小川隆士 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社