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公開番号2024064983
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2023116713
出願日2023-07-18
発明の名称超音波発生装置
出願人日本特殊陶業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H04R 1/34 20060101AFI20240507BHJP(電気通信技術)
要約【課題】超音波の出力を向上できる超音波発生装置を提供する。
【解決手段】、超音波発生装置10は、超音波を発生する超音波発生源11と、超音波発生源11から発生した超音波を集束する超音波集束部12と、超音波集束部12によって集束された超音波を伝送する導波路13と、を備え、超音波集束部12は、超音波発生源11と対向して配置された第一反射面16と、第一反射面16と対向して配置された第二反射面17とを有し、第一反射面16は、超音波発生源11から発生した超音波を第二反射面17に向かって反射させ、第二反射面17は、第一反射面16にて反射された超音波を導波路13に向かって反射して導波路13の内部に導入し、導波路13は、第一反射面16から第二反射面17とは反対側に突出し、第一反射面16から導波路13の外周面13Bに沿って第二反射面17側に凹んだ凹部40が形成されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
超音波を発生する超音波発生源と、
前記超音波発生源から発生した超音波を集束する超音波集束部と、
前記超音波集束部によって集束された超音波を伝送する導波路と、を備え、
前記超音波集束部は、前記超音波発生源と対向して配置された第一反射面と、前記第一反射面と対向して配置された第二反射面とを有し、
前記第一反射面は、前記超音波発生源から発生した超音波を前記第二反射面に向かって反射させ、前記第二反射面は、前記第一反射面にて反射された超音波を前記導波路に向かって反射して前記導波路の内部に導入し、
前記導波路は、前記第一反射面から前記第二反射面とは反対側に突出し、前記第一反射面から前記導波路の外周面に沿って前記第二反射面側に凹んだ凹部が形成されている、超音波発生装置。
続きを表示（約 500 文字）【請求項２】
前記凹部は、空隙である、請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記凹部は、充填剤によって満たされており、
前記充填剤の音響インピーダンスは、前記超音波集束部の音響インピーダンス、及び前記導波路の音響インピーダンスのいずれとも異なっている、請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
前記導波路と前記超音波集束部とは同一材料により一体に形成されている、請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項５】
前記導波路と前記超音波集束部とは別体に形成されて接合されており、
前記凹部は、接合された前記導波路と前記超音波集束部との間に形成されている、請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項６】
前記超音波発生源は、前記超音波発生源と前記第一反射面との対向方向に直交する径方向における前記第二反射面の周囲を囲う形状であり、
前記凹部は、前記超音波発生源の内周縁を、前記対向方向に延長した第一領域よりも内周側の領域に配置されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超音波発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発生装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、診断や治療などの様々な用途で用いられる超音波発生装置が知られている。例えば下記特許文献１には、超音波を発生する超音波発生源と、超音波発生源で発生した超音波を集束する超音波集束部と、超音波集束部によって集束された超音波を伝送する導波路と、を備えた超音波発生装置が記載されている。超音波発生源で発生した超音波は、導波路の先端まで伝送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００６／０２８２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような超音波発生装置は、超音波の出力を向上させたいという要望がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、超音波の出力を向上できる超音波発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波発生装置は、超音波を発生する超音波発生源と、前記超音波発生源から発生した超音波を集束する超音波集束部と、前記超音波集束部によって集束された超音波を伝送する導波路と、を備え、前記超音波集束部は、前記超音波発生源と対向して配置された第一反射面と、前記第一反射面と対向して配置された第二反射面とを有し、前記第一反射面は、前記超音波発生源から発生した超音波を前記第二反射面に向かって反射させ、前記第二反射面は、前記第一反射面にて反射された超音波を前記導波路に向かって反射して前記導波路の内部に導入し、前記導波路は、前記第一反射面から前記第二反射面とは反対側に突出し、前記第一反射面から前記導波路の外周面に沿って前記第二反射面側に凹んだ凹部が形成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、超音波出力を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
超音波発生装置の基本構成を説明する図であって、超音波発生源から発生した超音波が第一反射面に向かって直進するイメージを示す図
超音波発生装置の基本構成を説明する図であって、第一反射面にて反射された超音波が焦点に向かって集束するイメージを示す図
実施例１における超音波発生装置を示す概略断面図
実施例２における超音波発生装置を示す概略断面図
実施例３における超音波発生装置を示す概略断面図
実施例４における超音波発生装置を示す概略断面図
実施例５における超音波発生装置を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の好ましい形態を以下に示す。
[１]本発明の超音波発生装置は、超音波を発生する超音波発生源と、前記超音波発生源から発生した超音波を集束する超音波集束部と、前記超音波集束部によって集束された超音波を伝送する導波路と、を備え、前記超音波集束部は、前記超音波発生源と対向して配置された第一反射面と、前記第一反射面と対向して配置された第二反射面とを有し、前記第一反射面は、前記超音波発生源から発生した超音波を前記第二反射面に向かって反射させ、前記第二反射面は、前記第一反射面にて反射された超音波を前記導波路に向かって反射して前記導波路の内部に導入し、前記導波路は、前記第一反射面から前記第二反射面とは反対側に突出し、前記第一反射面から前記導波路の外周面に沿って前記第二反射面側に凹んだ凹部が形成されている。このような構成によれば、超音波出力を向上できる。
[２]上記[１]に記載された超音波発生装置において、前記凹部は、空隙であるものとしてもよい。空気の音響インピーダンスは、超音波集束部及び導波路の音響インピーダンスと大きく異なる。したがって、導波路に伝搬する超音波への悪影響を効果的に抑制できる。
[３]上記[１] に記載された超音波発生装置において、前記凹部は、充填剤によって満たされており、前記充填剤の音響インピーダンスは、前記超音波集束部の音響インピーダンス、及び前記導波路の音響インピーダンスのいずれとも異なっているものとしてもよい。このような構成によれば、導波路に伝搬する超音波への悪影響を効果的に抑制できる。
[４]上記[１]から[３]のいずれかに記載された超音波発生装置において、前記導波路と前記超音波集束部とは同一材料により一体に形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、別体の導波路と超音波集束部とを接合した場合と比較して、導波路に導入される超音波の損失を低減できるから、超音波出力を向上できる。
[５]上記[１]から[３]のいずれかに記載された超音波発生装置において、前記導波路と前記超音波集束部とは別体に形成されて接合されており、前記凹部は、接合された前記導波路と前記超音波集束部との間に形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、導波路は、超音波集束部と別の部材であるから、超音波発生源及び超音波集束部を共通化しつつ、用途に応じて導波路を変えることができる。したがって、用途に応じて最適な導波路を用いやすくできる。また、凹部によって、導波路に伝搬する超音波への悪影響を抑制できるから、超音波出力を向上できる。
[６]上記[１]から[５]のいずれかに記載された超音波発生装置において、前記超音波発生源は、前記超音波発生源と前記第一反射面との対向方向に直交する径方向における前記第二反射面の周囲を囲う形状であり、前記凹部は、前記超音波発生源の内周縁を、前記対向方向に延長した第一領域よりも内周側の領域に配置されているものとしてもよい。このような構成によれば、凹部は、第一領域よりも内周側の領域に配置されているから、超音波発生源から発生して第一反射面へ向かう超音波の伝播領域に重ならない。したがって、凹部は、超音波発生源から発生する超音波の伝播を妨げないから、超音波出力を向上できる。
【００１０】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１について、図１～図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施例における超音波発生装置１０は、超音波診断装置、超音波治療装置、キャビテーション発生装置、などに用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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