[发明专利]超声波振子以及超声波探头

说明书

本发明所涉及的超声波振子具备：多个压电元件，该多个压电元件与电信号的输入相应地射出超声波并且将从外部入射来的超声波转换为电信号；以及掩膜部，其设置于多个压电元件与该超声波振子中的超声波的放射面之间，该掩膜部能够掩蔽在同与超声波的扫描方向平行的平面正交的正视方向上分割为多个区域所得到的分割区域中的任意的分割区域，在已掩蔽的分割区域中，使超声波向与该超声波的传播方向不同的方向反射，在除了已掩蔽的分割区域以外的分割区域中，使超声波在传播方向上通过。

技术领域

本发明涉及一种向观测对象射出超声波并且接收由观测对象反射回的超声波回波并将该超声波回波转换为回波信号后将其输出的超声波振子以及超声波探头。

背景技术

为了观测作为观测对象的生物体组织或材料的特性，有时应用超声波。具体地说，超声波振子向观测对象发送超声波，接收由该观测对象反射回的超声波回波，超声波观测装置能够通过对接收到的超声波回波实施规定的信号处理来获取关于观测对象的特性的信息。

超声波振子具备多个压电元件，该多个压电元件将电脉冲信号转换为超声波脉冲(声脉冲)并向观测对象照射并且将由观测对象反射回的超声波回波转换为以电压变化表现的电回波信号后将其输出。例如，将多个压电元件沿着规定的方向排列，通过以电子的方式对与发送和接收有关的元件进行切换或者对各超声波振子的压电体的发送和接收施加延迟，由此来从观测对象获取超声波回波。将这样沿着规定的一个方向发送超声波来获取由观测对象反射回的超声波回波的超声波振子称为1D阵列的超声波振子。

关于超声波振子，除了上述的1D阵列的超声波振子以外，还已知一种将多个压电元件以矩阵状配置并将彼此交叉的两个方向设为扫描方向的2D阵列的超声波振子(例如，参照专利文献1)。2D阵列的超声波振子例如能够获取与1D阵列的超声波振子的扫描方向正交的正视方向的超声波回波。2D阵列的超声波振子能够沿着正视方向获得多个超声波图像(剖面像)。因此，例如在内窥镜的前端部设置超声波振子来观察观测对象内，并且在确认从该内窥镜的前端部突出来的穿刺针的位置时，即使使穿刺针的突出方向相对于扫描方向倾斜，也能够从多个超声波图像中确认穿刺针的倾斜方向。

专利文献1：日本特开2008-245705号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，2D阵列的超声波振子能够沿着正视方向获得多个剖面像，另一方面，需要多个压电元件以矩阵状设置并将线缆连接于各个压电元件，因此存在与1D阵列的超声波振子相比线缆个数增加且超声波振子的构造变得复杂化这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够利用简单的结构获得沿着正视方向的多个超声波图像的超声波振子和超声波探头。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题并达成目的，本发明所涉及的超声波振子的特征在于，具备：多个压电元件，该多个压电元件与电信号的输入相应地射出超声波并且将从外部入射来的超声波转换为电信号；以及掩膜部，其设置于所述多个压电元件与该超声波振子中的所述超声波的放射面之间，该掩膜部能够掩蔽在同与所述超声波的扫描方向平行的平面正交的正视方向上分割为多个区域所得到的分割区域中的任意的分割区域，在已掩蔽的分割区域中，使所述超声波向与该超声波的传播方向不同的方向反射，在除了所述已掩蔽的分割区域以外的分割区域中，使所述超声波在所述传播方向上通过。

另外，本发明所涉及的超声波振子的特征在于，在上述发明中，所述多个压电元件一维地排列。

另外，本发明所涉及的超声波振子的特征在于，在上述发明中，所述掩膜部具有：多个驻极体部，该多个驻极体部沿着所述正视方向排列且保持电极化来形成电场；多个中空部，该多个中空部形成与所述驻极体部的配置相应的带状的中空空间；以及多个对电极，该多个对电极与所述驻极体部相向地设置且呈带状。