(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周がほぼ多角形のコア超音波振動子の周囲を囲むように、１または複数の枠状超音波振動子を平面的に配列することにより全体が概略多角形となった超音波振動子ユニットを有し、この超音波振動子ユニットの各枠状超音波振動子を、その多角形の各辺を構成する断面が四角形の振動子片で形成して、同一の枠状超音波振動子を構成する各振動子片を電気的に接続すると共に、それと前後に位置する枠状超音波振動子との間は電気絶縁層を介在させる構成としたことを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
前記コア超音波振動子及び各枠状超音波振動子の裏面側電極を共通電極とした電極シート上に配置し、かつこれらコア超音波振動子及び各枠状超音波振動子には前記各振動子片に表面側電極を積層させて、各枠状超音波振動子を構成する全ての振動子片の表面側電極間を導電部材を介して電気的に導通させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
前記各枠状超音波振動子を構成するそれぞれの振動子片は、その表面側に電極を積層すると共に、前後の枠状超音波振動子と対面する側の側面には絶縁コート層を設け、前後の枠状超音波振動子は、それらを構成する各振動子片の絶縁コート層同士を接合する状態に配置する構成としたことを特徴とする請求項２記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
前記各枠状超音波振動子には、そのいずれかの角隅部に配線接続用の挿通孔を形成するための切り欠き部を形成し、これら各枠状超音波振動子の表面側電極に接続した配線をこの挿通孔を介して裏面側に引き出す構成としたことを特徴とする請求項２記載の超音波トランスデューサ。
【請求項５】
前記コア超音波振動子及び各枠状超音波振動子を四角形または六角形としたことを特徴とする請求項１記載の超音波トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子フォーカス機能を有する超音波トランスデューサスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
患者の体内組織等に関する情報を取得するための超音波検査装置は、圧電素子からなる超音波振動子を備えた超音波トランスデューサを設けて、この超音波トランスデューサにより超音波の送受信を行うように構成したものである。ここで、超音波振動子は電気信号を超音波に変換し、また振動を電気信号に変換する機能を有する素子である。超音波振動子から被検体内に向けて超音波ビームをパルス送信すると、音響インピーダンスの異なる部位から反射エコーが生じることになり、この反射エコー信号を超音波振動子で受けて電気信号に変換する。この信号は超音波信号処理回路に取り込まれて、この超音波信号処理回路で所定の信号処理を行うことによりモニタ画面に超音波画像が表示される。ここで、生体内では超音波は水中とほぼ同じ速度で伝達されるので、超音波画像は、反射エコーの受信時間を距離に変換して、モニタ画面に設定される音響ライン上に濃淡情報等として表示するようにしたものである。
【０００３】
超音波画像の画質を向上させるためには、反射エコーの強度を高める必要があり、また超音波ビームの被検体への深達度を深くするためにも、超音波ビームの出力パワーはできるだけ大きい方が好ましい。超音波ビームのパワーは超音波トランスデューサを構成する超音波振動子の送受信面の面積等に依存する。従って、高出力の超音波ビームを得るには、送受信面ができるだけ広い超音波振動子を用いる必要がある。一般に、超音波トランスデューサから超音波ビームを送信した時に、そのビームは広がる傾向にあり、特に広い送受信面を持たせた場合には、超音波ビーム径は極めて大きく広がるために方位分解能が低下する。また、音響インピーダンスの異なる部位で生じた反射エコーを超音波振動子で受信させる際に、その中心部分での受信時間より周辺部での受信時間の方が遅れることになり、超音波トランスデューサの位置に応じて受信時相がずれる。この受信時相のずれ分だけ受信パルスの幅が広がってしまい、反射エコー受信信号に基づいて超音波画像を生成した時に、その画質が低下して不鮮明なものとなる。
【０００４】
以上の点から、超音波トランスデューサに音響的なフォーカス機能を持たせるように構成したものは、従来から知られている。その代表的なものとしては、超音波トランスデューサの送受信面に音響レンズを設ける構成としたものであるが、音響レンズは焦点位置が固定的であるために、所望の深さ位置でフォーカスをかけることができず、また深さ方向の所定の範囲にわたってフォーカスさせる、所謂ダイナミックフォーカスを行わせることができない。
【０００５】
超音波走査方式としては、機械式走査式と電子走査式とがあり、電子走査式の超音波トランスデューサは多数の超音波振動子を所定の配列とすることにより構成され、これら各超音波振動子をある一定の時間間隔毎に順次駆動することにより所定の範囲を走査させるようにしたものである。この電子走査式の超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子を所定のタイミングで駆動すると、送信された超音波ビームを絞ることができる。これが電子フォーカスである。また、反射エコーの受信にも同様の電子フォーカスが可能になる。即ち、超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子をそれぞれの位置に応じた遅延時間を持った遅延回路に接続して、この遅延時間をフォーカス位置からの距離の差に基づいて適正な時間に設定すると、受信時間のずれを補正して、受信時相を揃えることができる。
【０００６】
前述した電子フォーカスを最大限に発揮させて、送信時における超音波ビームの絞り径を最小の円形状となし、また受信時における時相を正確に一致させるには、超音波トランスデューサを構成する複数の超音波振動子を円環状に配列して、これらの円環状に形成した各超音波振動子の受信位置がそれぞれ異なるようにして同心円状に配置した、アニュラアレイ状に設けるのが最も好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、超音波振動子を構成する圧電材料としては、一般的には、ジルコン酸チタン酸塩や、チタン酸バリウム等のセラミック半導体が用いられる。しかしながら、このようなセラミック半導体からなる超音波振動子は、所望の形状に加工するのが困難であるという欠点がある。特に、アニュラアレイを構成するためには、超音波振動子を円環状に加工する必要があるが、セラミック半導体材料を曲面形状に加工するのは著しく困難であり、加工中における割れ欠け等が生じる可能性が高く歩留が悪い等の難点があり、極めて高価なものとなってしまう。ここで、近年においては、圧電材料として前述したセラミック半導体に加えて、高分子圧電材料が開発され、かつ実用化されている。この高分子圧電材としては、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）や、ＶＦ（フッ化ビニル）とＴｒＦＥ（トリフルオロエチレン）またはＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）との共重合体、ＶＤＣＮ（シアン化ビニリデン）とＶＡｃ（酢酸ビニル）との交互共重合体Ｐ（ＶＤＣＮ／ＶＡｃ）等がある。高分子圧電材料を用いれば、圧電素子自体は円環状に加工しなくても電極を円環状に配置することで、実質的に円環状としたと同様の構成とすることができる。ただし、高分子圧電材料からなる超音波振動子は、セラミック半導体圧電材料と比較して、送信効率が悪く、また機械的強度も劣る等の欠点がある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、送信効率が良好な圧電材料を用いて、極めて容易な加工でアニュラアレイに近い形状の超音波トランスデューサを形成できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、外周がほぼ多角形のコア超音波振動子の周囲を囲むように、１または複数の枠状超音波振動子を平面的に配列することにより全体が概略多角形となった超音波振動子ユニットを有し、この超音波振動子ユニットの各枠状超音波振動子を、その多角形の各辺を構成する断面が四角形の振動子片で形成して、同一の枠状超音波振動子を構成する各振動子片を電気的に接続すると共に、それと前後に位置する枠状超音波振動子との間に電気絶縁層を介して接合する構成としたことをその特徴とするものである。
【００１０】
超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子は同心円に配列されてはいないものの、枠状超音波振動子はコア超音波振動子の周囲を囲む閉鎖的なループを形成しているから、アニュラアレイに近くなる。特に、四角形，六角形，八角形というように、角数を多くすると円に近くなる。ただし、角数を多くすると、枠状超音波振動子を構成する各振動子片の製造及び組み付けが面倒になる。従って、四角形または六角形程度がアニュラアレイに近い形状となり、しかも加工及び組み付けも容易である等の点で最も好ましい。而して、枠状超音波振動子を構成する各振動子片は四角柱状のものであって、曲面を含まないことから、その加工が容易である。
【００１１】
コア超音波振動子及び各枠状超音波振動子にはそれぞれ表面側及び裏面側に電極を設ける必要があるが、裏面側電極は共通電極とすることができる。従って、この裏面側の電極をシート状にして、その上に各枠状超音波振動子を構成する振動子片を並べるように配置することができる。一方、表面側電極はコア超音波振動子及び各枠状超音波振動子を構成する各振動子片の表面に積層すれば良い。そして、各枠状超音波振動子を構成する全ての振動子片の表面側電極は電気的に接続する必要があるから、表面側電極間を導電部材を介して電気的に導通させる構成とする。また、前後の枠状超音波振動子相互間を電気的に絶縁する必要がある。このために、前後に位置する振動子片間に空気間隙を設けたり、シート状の電気絶縁部材等を介在させても良いが、各振動子片の前後の枠状超音波振動子と対面する側の側面に絶縁コート層を設け、前後の枠状超音波振動子は、それらを構成する各振動子片の絶縁コート層同士を接合する状態に配置する構成とするのが組み付け性等の観点から好ましい。コア超音波振動子や、最外側以外の枠状超音波振動子の配線の引き回しを行うためには、各枠状超音波振動子には、そのいずれかの角隅部に配線接続用の挿通孔を形成するために切り欠き部を形成し、これら各枠状超音波振動子の表面側電極に接続した配線をこの挿通孔を介して裏面側に引き出すように構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１に超音波検査装置の概略構成を示す。図中において、１は超音波プローブを示し、この超音波プローブ１は生体腔内等に挿入される挿入部２の基端部に操作部３を連結して設け、さらにこの操作部３には超音波観測装置４（図２参照）に着脱可能に接続されるコネクタ５ａを設けたコード５が接続されている。
【００１３】
挿入部２の先端に連設したキャップ２ａ内は、体腔内における被検体の組織状態の検査を実行する超音波トランスデューサ６が回転可能に設けられており、この超音波トランスデューサ６を回転駆動することによりラジアル超音波走査を行うことができるようになっている。なお、超音波トランスデューサ６による走査方向はこれ以外にも、例えばリニア超音波走査やコンベックス超音波走査等が可能である。超音波トランスデューサ６にはフレキシブルシャフト７の先端が連結されている。このフレキシブルシャフト７は、例えば密着コイル等から構成されるものであり、内部に信号ケーブルが挿通されている。フレキシブルシャフト７は操作部３内に延在されており、その基端部には回転軸８が連結されている。そして、操作部３内には回転駆動用のモータ９及びエンコーダ１０が設けられており、モータ９の出力軸には駆動ギア１１が取り付けられ、また回転軸８には従動ギア１２が取り付けられ、これら駆動ギア１１と従動ギア１２とが噛合している。さらに、フレキシブルシャフト７内に挿通させた配線は、回転軸８に設けたスリップリング等の回転型コネクタ１３を介してコード５に接続される。
【００１４】
モータ９を作動させると、回転軸８が回転駆動されて、フレキシブルシャフト７が軸回りに回転することになる結果、超音波トランスデューサ６が回転する。この超音波トランスデューサ６の回転角はエンコーダ１０により検出される。従って、エンコーダ１０からの信号に基づいて、超音波トランスデューサ６の所定角度毎に超音波パルスが被検体に向けて送信されて、被検体からの反射エコーが超音波トランスデューサ６により受信される。そして、この超音波トランスデューサ６により受信されて電気信号に変換された反射エコー信号は、超音波観測装置４に伝送されて、超音波画像を生成するのに必要な所定の信号処理が行われることになる。
【００１５】
超音波観測装置４は、図２に示したように、モータ９の駆動を制御するモータ制御部２０と、送受信制御部２１と、信号処理部２２と、スキャンコンバータ２３及び超音波画像出力部２４とから構成される。モータ制御部２０は超音波トランスデューサ６の駆動を制御するものであり、操作部３に設けたスイッチ（図示せず）等によってモータ９の駆動及び駆動停止等の制御が行われる。また、送受信制御部２１は、エンコーダ１０からの超音波トランスデューサ６の角度位置検出信号を取り込んで、所定の角度毎に超音波トランスデューサ６に駆動信号を入力して超音波パルスを送信させる送信モードによる作動と、被検体からの反射エコーを超音波トランスデューサ６により受信させる受信モードによる作動とに切り換え制御される。さらに、信号処理部２２は超音波トランスデューサ６からの反射エコー信号を取り込んで、増幅，検波等といった所要の信号処理を行うためのものであり、スキャンコンバータ２３は信号処理部２２からの信号と、エンコーダ１０からの超音波トランスデューサ６の角度信号とを取り込んで超音波画像の生成に必要な処理が行われる。そして、超音波画像出力部２４はスキャンコンバータ２３を構成する画像メモリから超音波画像信号を読み出してモニタ２５に出力するためのものである。
【００１６】
以上の構成を有する超音波検査装置において、超音波プローブ１の挿入部２の先端に設けた超音波トランスデューサ６は電子フォーカス機能を備えたものであり、例えば図３に模式的に示したように、全体を正方形となし、この中央部にコア超音波振動子ＣＵが設けられ、このコア超音波振動子ＣＵを囲繞するように、概略正方形の枠状に形成した枠状超音波振動子ＦＵ，ＦＵ，・・・が配列される。枠状超音波振動子ＦＵは電子フォーカス機能を発揮させるためのものであり、その枠数が多くなればなるほど電子フォーカス機能が向上する。これら各枠状超音波振動子はそれぞれ４個の超音波振動子片から構成されるが、その圧電材料としては、送信特性が優れている等の特徴を有するセラミック半導体とする。また、全ての超音波振動子片は実質的に同じ表面積を有するものである。従って、内側の枠状超音波振動子ＦＵを構成する超音波振動子片が最も幅が広く、かつ全長は最も短い。そして、外側に向かうに応じて、超音波振動子片の幅が狭くなり、かつ全長が長くなるように設定されている。
【００１７】
そこで、図４及び図５に超音波トランスデューサ６の概略構成を示す。超音波トランスデューサ６は複数の超音波振動子からなる超音波振動子ユニット３０から構成されるが、この超音波振動子ユニット３０は所定の厚みを有するバッキング材３１と、送受信面側に積層した音響整合層３２との間に配置される。また、音響整合層３２上には、必要に応じて音響レンズが積層される。超音波振動子ユニット３０は、その中央には四角形のコア超音波振動子３３が配置されており、このコア超音波振動子３３を囲むように第１の枠状超音波振動子３４が配置されている。また、第１の枠状超音波振動子３４を囲繞するように第２の枠状超音波振動子３５が配置されている。なお、これらの図においては、簡略化のために、枠状超音波振動子は２列設ける構成としたが、電子フォーカス機能を向上させるために、第２の枠状超音波振動子３５の外側に第３，第４・・・の枠状超音波振動子を順次配列する構成とするのが望ましい。
【００１８】
ここで、枠状超音波振動子３４と枠状超音波振動子３５とでは、それを構成する振動子片はそれぞれ長さと幅とは異なっているが、枠状超音波振動子３４の３個の振動子片３４ａと、枠状超音波振動子３５の３個の振動子片３５ａは同一の寸法形状であり、またもう１個の振動子片３４ｂ，３５ｂには、それら一つの角隅部に面取り形状の切り欠き部が形成されている。このように、枠状超音波振動子３４，３５は、全て四角柱形状の振動子片で形成され、異なる点は幅寸法と長さ寸法とである。
【００１９】
図６及び図７に、コア超音波振動子３３と、第１の枠状超音波振動子３４を構成する１個の振動子片３４ａと他の振動子片３４ｂとを示す。なお、最外周の枠状超音波振動子３５の振動子片３５ａ及び３５ｂは、振動子片３４ａ及び振動子片３４ｂとは、寸法が異なるだけで同一の構成となっているから、これらについては図示を省略する。コア超音波振動子３３は平面状態では略正方形をした所定の厚みを有するものであり、その１つの角隅部に上下方向に向けて切り欠き部Ｃが形成されている。そして、このコア超音波振動子３３は、図７に示したように、その表面には薄膜状の電極３６１が積層され、またその四周の側面部分には絶縁コート層Ｒが形成されている。ただし、裏面側は圧電材料が露出したままの状態となっている。振動子片３４ａ，３４ｂ、及び第２の枠状超音波振動子３５を構成する振動子片３５ａ及び３５ｂの断面構造も同様の構成となっている。即ち、振動子片３４ａ，３４ｂの表面側に薄膜状の電極３６２が設けられ、四周の側面部分には絶縁コート層Ｒが形成されており、裏面側は圧電材料が露出した状態となっている。また、第２の枠状超音波振動子３４を構成する各振動子片３５ａ及び３５ｂも同様の構成であり、その電極には３６３の符号を付す。
【００２０】
以上のように、コア超音波振動子３３及び枠状超音波振動子３４，３５は表面側にそれぞれ表面側電極３６１，３６２，３６３が形成されるが、裏面側の電極は共通電極となっている。このために、図６に示されているように、バッキング材３１の表面にはシート状の裏面側電極３６０が積層されている。また、図４に示されているように、このバッキング材３１及びその表面の電極３６０を貫通するスルーホール３７が所要箇所（本実施の形態においては３７ａ，３７ｂの２箇所）穿設されており、少なくとも最外側に位置する第２の枠状超音波振動子３５を除くコア超音波振動子３３及び枠状超音波振動子３４のそれぞれの表面側電極３６１，３６２からの配線を挿通させるために利用される。
【００２１】
超音波振動子ユニット３０は、コア超音波振動子３３と枠状超音波振動子３４，３５とから構成されるが、これらは次のようにしてアセンブルできる。バッキング材３１には裏面側電極３６０が積層されているから、この裏面側電極３６０の表面に導電性の接着剤を塗布しておく。そして、このコア超音波振動子３３を裏面側電極３６０の中央の所定の位置に接着する。そして、このコア超音波振動子３３の表面側電極３６１に配線３８を接続して、この配線３８を角隅部に形成した切り欠き部Ｃに沿って下方に延在させ、バッキング材３１に設けた一つのスルーホール３７ａを介して下方に導出させる。
【００２２】
次いで、第１の枠状超音波振動子３４を構成する３個の振動子片３４ａと１個の振動子片３４ｂの各振動子片をコア超音波振動子３３を囲繞するように配置する。ここで、コア超音波振動子３３の側面及び振動子片３４ａ，３４ｂの側面は絶縁コート層Ｒが設けられているから、コア超音波振動子３３と振動子片３４ａ，３４ｂとを当接させるように配置できる。そして、相接合している振動子片間とコア超音波振動子３３との接合面を接着剤を用いて固着する。ただし、この時に用いる接着剤は電気的絶縁性を有するものとする。振動子片３４ｂに設けた切り欠き部Ｃを介してその表面側電極３６２に接続した配線３９を下方に延在させて、当該位置に対応する位置に設けたスルーホール３７ｂを介してバッキング材３１の裏面側に延在させる。ここで、振動子片３４ａ，３４ｂの表面側電極３６２は相互に電気的に接続されてはいない。そこで、表面側電極３６２間を導電性部材４０で掛け渡すようにして電気的に接続する。
【００２３】
第２の枠状超音波振動子３４，３５も同様の手法で組み付けられ、表面側電極３６３に配線４１を接続する。最外周の枠状超音波振動子３５の配線４１は、振動子片３５ｂの角隅部に設けた切り欠き部Ｃに沿って下方に延在されるが、さらにバッキング材３１の角隅部にも同様の切り欠き部Ｃを形成して、配線４１はこの切り欠き部Ｃに沿って下方に延在させる。
【００２４】
ここで、枠状超音波振動子を構成する振動子片同士の導電性部材４０による電気的な接続は、銀等の導電性を有するはんだやペースト等を被着させるか、銅箔等の薄膜導電部材を止着する等により行うことができる。そして、同一の枠状超音波振動子を構成する振動子片相互間は確実に電気的に接続され、前後の枠状超音波振動子やコア超音波振動子との間は電気的に絶縁されていなければならない。従って、はんだ等の手段により導電性部材４０を形成する場合には、振動子片の周囲に設けられる絶縁コート層Ｒは表面側電極の位置まで形成するようになし、振動子片相互間を電気的に接続される部位のみをマスクして、このマスクした部位に導電性部材４０を供給するか、あるいは表面電極の上面に導電性部材４０を塗布する等の手法によることができる。ただし、導電部材４０が大きく突出していると、音響整合層３２を積層するのが困難になるので、導電性部材４０は薄く塗布するのが好ましい。また、振動子片の接合部分において、必ずしもその接合長の全長にわたって導電性部材４０を形成する必要はなく、両端側に余長を残すのが好ましい。
【００２５】
超音波振動子ユニット３０は以上のように構成されるものであり、これによって円環状にはなっていないが、超音波トランスデューサ６がほぼアニュラアレイ形状となる。この超音波トランスデューサ６を用いれば、送受信の少なくともいずれか一方で電子フォーカスをかけることができる。そこで、この超音波トランスデューサ６を用いて電子フォーカスを行うための機構について、図８に基づいて説明する。
【００２６】
同図に示したように、送受信制御部２１には、送信及び受信を切り換えるためのスイッチ５０を設けて、このスイッチ５０により送受信制御部２１を送信側に接続して、超音波トランスデューサ６を駆動した後に、受信側に切り換えることにより反射エコー信号が取り込まれる。ここで、超音波トランスデューサ６はコア超音波振動子３３と、２つの枠状超音波振動子３４，３５とが独立に駆動されるようになっており、スイッチ５０からの送信側配線５１及び受信側配線５２は、それぞれの超音波振動子３３〜３５に接続されるが、送信側及び受信側にはそれぞれ遅延回路５３，５４が介在している。
【００２７】
送信側の遅延回路５３は最外側の枠状超音波振動子３５には遅延時間を与えず、第１の枠状超音波振動子３４，コア超音波振動子３３の順に長い遅延時間をかけるようにする。これによって、超音波トランスデューサ６から送信された超音波ビームは、遅延回路５３の遅延特性に応じて所定の位置にフォーカスさせることができる。従って、遅延回路を、図８に示したように、それぞれ所定の遅延特性を持った複数の遅延回路５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，・・・を接続して、これらを切換手段５５により切り換えるようにすれば、所望の位置にフォーカスでき、超音波ビームを送信している間に順次切り換えるようにするとダイナミックフォーカスが可能になる。
【００２８】
また、受信側の遅延回路５４も同様に、最外側の第２の枠状超音波振動子３５には遅延時間を与えず、第１の枠状超音波振動子３４，コア超音波振動子３３の順に長い遅延時間をかけるようにする。これによって、中央のコア超音波振動子３３に対してその外周側に順次設けた枠状超音波振動子３４，３５の位置の違いに基づく受信時間のずれを補正して、受信信号の時相を揃えることができることになる。また、それぞれ異なる遅延特性を持った複数の遅延回路５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，・・・を切換手段５６を介して接続して、受信間に順次遅延回路の切り換えを行うことによって、フォーカス位置を順次移動させる、ダイナミックフォーカスをかけることができる。
【００２９】
而して、ほぼアニュラアレイ型の超音波トランスデューサを構成するに当って、コア超音波振動子３３及び各枠状超音波振動子３４，３５を構成する振動子片は実質的に四角柱形状のものであり、いずれの面にも曲面が存在していないので、セラミック半導体のように無機物の圧電材料でも、所要の形状となるようにする加工が極めて簡単になる。従って、送信特性等に優れたセラミック半導体からなる圧電材料を用いて超音波振動子ユニットを形成するに当り、大判の圧電材料を切り出すだけの簡単な加工で形成でき、この加工中に割れや欠け等が発生するおそれがなくなることから、歩留が向上する等のメリットがある。
【００３０】
また、超音波トランスデューサを構成する超音波振動子ユニットは前述したように四角形のものだけでなく、全体が多角形の形状をしておれば良く、例えば図９に示したように、送受信面が六角形の超音波振動子ユニット６０を用いることもできる。この場合には、コア超音波振動子６１は六角形であり、またこのコア超音波振動子６１を２重，３重に囲むように配置される枠状超音波振動子６２，６３，６４等も六角形状にし、かつその表面積をほぼ同一にする。このように構成すれば、四角形のものよりさらに円環状の形状に近づくようになるので、アニュラアレイとしてのフォーカス機能がより向上することになる。ただし、枠状超音波振動子を６つの振動子片で形成しなければならず、組み立てが多少面倒になると共に、枠状超音波振動子６２，６３等の各辺を構成する振動子片は、その両端を斜めにカットする必要があることから、加工工数も多少増えることになる。しかしながら、斜めにカットするにしても、曲面が存在しないので、加工そのものの容易性は確保できる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、コア超音波振動子の周囲に枠状超音波振動子を配置するようになし、この枠状超音波振動子は、その多角形の各辺を構成する断面が四角形の振動子片で形成しているので、実質的にアニュラアレイを構成する超音波振動子ユニットを形成するに当って、それを構成する超音波振動子の全ての面に曲面が形成されないことはもとより、実質的に四角柱の振動子片を組み合わせるだけの簡単な形状となり、超音波振動子ユニットの加工性に優れたものとなり、セラミック半導体のように無機物の圧電材料でも容易に実質的なアニュラアレイを形成できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波検査装置の概略構成図である。
【図２】超音波観測装置の構成説明図である。
【図３】超音波トランスデューサの概略構成図である。
【図４】本発明の実施の一形態を示す超音波トランスデューサの分解斜視図である。
【図５】図４の超音波トランスデューサを構成する超音波振動子ユニットとバッキング材とを組み合わせた状態の外観図である。
【図６】コア超音波振動子の断面図である。
【図７】図５のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】超音波トランスデューサにより電子フォーカス機能を発揮させるための回路構成図である。
【図９】超音波振動子ユニットの他の構成例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
１  超音波プローブ
４  超音波観測装置
６  超音波トランスデューサ
２１  送受信制御部
２２  信号処理部
３０，６０  超音波振動子ユニット
３１  バッキング材
３２  音響整合層
３３，６１  コア超音波振動子
３４，３５，６２，６３  枠状超音波振動子
３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ  振動子片
３６０，３６１，３６２，３６３  電極
３７ａ，３７ｂ  スルーホール
４０  導電性部材
５０  スイッチ
５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ  遅延回路
５５，５６  切換手段
Ｃ  切り欠き部
Ｒ  絶縁コート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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