JP2004321496A

JP2004321496A - Multi-conductor cable and ultrasonic probe using this

Info

Publication number: JP2004321496A
Application number: JP2003120568A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康雄清水
Original assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nihon Dempa Kogyo Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-conductor cable which accelerates a combined function by reducing the weight and diameter of the multi-conductor cable, and to provide an ultrasonic probe excellent in operability and functionality using this cable. <P>SOLUTION: A flexible substrate with a signal wire is arranged as coiled spirally in a flexible jacket. The jacket has shielding effect. In addition, excitation electrodes in each group of piezoelectric elements constituting a probe main body and having a plurality of piezoelectric elements are arranged, and the signal wire are connected electrically to constitute the ultrasonic probe. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気的分野に使用される多芯ケーブル及びこれを用いた超音波探触子を産業上の技術分野とし、特に可撓性を維持した多芯ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
（発明の背景）超音波探触子は超音波の送受波部として例えば医用の超音波診断装置に用いられる。基本的には、複数の圧電素子群を並べた探触子本体、及び診断装置本体と電気的に接続する多芯ケーブルを備えてなる。近年では、医療及び操作上の点等から小径及び軽量のものが求められている。
【０００３】
（従来技術の一例）第３図及び第４図は一従来例を説明する図で、第３図は超音波探触子の断面図、第４図（ａ）は探触子本体の正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は裏面図である。
【０００４】
超音波探触子は探触子本体１と多芯ケーブル２とを備える。探触子本体１はケース３内に収容される。そして、バッキング材４上に並べられた圧電素子群５をケース３の開口部から露出する。通常では、図示しない音響整合層及び音響レンズを圧電素子群５上に設ける。圧電素子群５はそれぞれ両主面に励振電極（未図示）を有し、例えばフレキシブル基板６によってバッキング材４の裏面に導出される。
【０００５】
フレキシブル基板６は第４図に示したように樹脂フィルム６Ａに複数の信号線７を有する。そして、圧電素子群５の各励振電極と信号線７とを半田等によって電気的に接続する。なお、圧電素子群５の下面側（バッキング材４側）の励振電極とフレキシブル基板６の各信号線７が接続する。そして、圧電素子群５の上面側（送受波面側）は例えば導線（未図示）によって共通接続されてアース面となり、フレキシブル基板６のアース線に接続する。
【０００６】
多芯ケーブル２は第５図に示すように複数の同軸線９を外皮１０内に束ねてなる。同軸線９は中心導体９ａ、第１絶縁体９ｂ、シールド網線９ｃ及び第２絶縁体９ｄを同心円状に積層した４層構造とする。そして、各同軸線９の中心導体９ａをフレキシブル基板６の各信号線７に接続する。また、シールド網線９ｃをフレキシブル基板６のアース用の信号線７に接続する。外皮１０は樹脂等からなり、可撓性を有する。通常では外皮１０の内表面にはシールド材１１を設けて、複数の同軸線９を一括シールドする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
（従来技術の問題点）しかしながら、上記構成の超音波探触子では４層構造の同軸線を使用するので、径を小さくできない。また、フレキシブル基板６における各信号線７のターミナル端子８は、基本的には同軸線９の径より狭い間隔で配置できないので、小型化の障害となる。したがって、圧電素子数が多くなるほど即ちチャンネル数が多くなるほど、多芯ケーブル２の径は大きくなるとともに小型化を阻害する問題があった。
【０００８】
特に、超音波探触子を体腔内に挿入するものでは多芯ケーブル２の径を大きくできない。このため、チャンネル数を増やして例えば解像度を向上することが困難とする。そして、例えばカテーテルと超音波探触子を一体化することをも困難とし、複合化機能を促進できない問題があった。また、同軸ケーブルを束ねた構造なので重量が大きく、操作性を悪化する問題もあった。
【０００９】
（発明の目的）本発明は多芯ケーブルの重量及び径を小さくして、複合化機能を促進する多芯ケーブル及びこれを用いた超音波探触子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では冒頭の特許請求の範囲に示した構成によって上記解決課題を解決する。すなわち、特許請求の範囲の請求項１の発明では、信号線を有するフレキシブル基板を、可撓性を有する外皮内にらせん状に巻回して配置して多芯ケーブルを構成する。
【００１１】
これにより、同軸線に代えてフレキシブル基板を使用し、これを外皮内にらせん状に配置するので、重量及び径を小さくできる。そして、らせん状に配置することによって、多芯ケーブル２の中央領域に中空部を設けることができる。したがって、中空部に例えばカテーテルを挿入できて複合化機能を促進する。
【００１２】
同請求項２の発明では、前記外皮はシールド作用を有する。これにより、外来雑音を遮蔽して特に電気器具用のケーブルとして有効となる。
【００１３】
同請求項３の発明では、探触子本体を構成する複数個が並べられた各圧電素子群の励振電極と前記フレキシブル基板６の信号線とを電気的に接続して超音波探触子を構成する。これにより、前述した多芯ケーブルの効果が生かされて操作性及び機能性に優れた超音波探触子が得られる。
【００１４】
【実施例】
第１図は本発明の一実施例を説明する特に多芯ケーブルを用いた超音波探触子の図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００１５】
超音波探触子は、前述したように、ケース３に収容されて裏面にターミナル端子８を有する探触子本体１（前第４図参照）と本発明による多芯ケーブル１２とからなる。多芯ケーブル１２は外皮１０の内周面に伝送用フレキシブル基板１３をらせん状に巻回して配置する。伝送用フレキシブル基板１３は前述同様に樹脂フィルムに図示しない信号線及び一端側に縦横に並べられたターミナル端子を有する。そして、伝送用フレキシブル基板１３と探触子本体１とのターミナル端子８は半田等によって電気的に接続する。なお、図では多芯ケ−ブルの内周面にシ−ルド材を設けていないが、無論あったとしてもよい。
【００１６】
このような構成であれば、伝送用フレキシブル基板１３を外皮１０内に配置（収容）する。したがって、前述の同軸線９を束ねた場合に比較してチャンネル数が多くなるほど、多芯ケーブル１２の径及び重量を小さくできる。
【００１７】
そして、伝送用フレキシブル基板１３をらせん状に巻回するので、多芯ケーブル１２内には中空部を生ずる。したがって、例えば第２図に示したように、中空部に例えばカテーテル１４を挿入して、探触子本体のケース表面にかん子挿入口１５を露出することができる。これにより、超音波診断しながら、例えば臓器の一部を取り出すことができ、複合化機能を促進できる。
【００１８】
【他の事項】
上記実施例では探触子本体１の裏面にフレキシブル基板６を延出してターミナル端子８を設けたが、例えばコネクタによってハード基板を接続した後に伝送用フレキシブル基板１３に接続してもよく、探触子本体１と伝送用フレキシブル基板１３との接続は任意に構成できる。
【００１９】
また、伝送用フレキシブル基板１３は樹脂フィルムに信号線を設けるとしたが、基本的には、可撓性を有して多数の信号線を有する例えばフラットケーブルであってもよく、要はらせん状に巻回できる平板状の伝送体であればよい。そして、多芯ケーブル１２は超音波探触子用として説明したが、これに限らず、電子部品や電子機器の接続にも適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、基本的に信号線を有するフレキシブル基板を、可撓性を有する外皮内にらせん状に巻回して配置するので、重量及び径を小さくして複合化機能を促進する多芯ケーブル及びこれを用いた超音波探触子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を説明する超音波探触子の断面図である。
【図２】本発明の適用例を説明する超音波探触子の断面図である。
【図３】従来例を説明する超音波探触子の断面図である。
【図４】従来例を説明する探触子本体の図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は裏面図である。
【図５】従来例を説明する多芯ケ−ブルの断面図である。
【符号の説明】
１探触子本体、２、１２多芯ケーブル、３ケース、４バッキング材、５圧電素子群、６フレキシブル基板、７信号線、８ターミナル端子、９同軸線、１０外皮、１１シールド材、１３伝送用フレキシブル基板、１４カテーテル．[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multi-core cable used in the electrical field and an ultrasonic probe using the same in an industrial technical field, and particularly to a multi-core cable maintaining flexibility.
[0002]
[Prior art]
(Background of the Invention) An ultrasonic probe is used as a transmitting / receiving part of an ultrasonic wave, for example, in a medical ultrasonic diagnostic apparatus. Basically, it includes a probe main body in which a plurality of piezoelectric element groups are arranged, and a multi-core cable electrically connected to the diagnostic apparatus main body. In recent years, small-diameter and lightweight ones have been demanded for medical and operational reasons.
[0003]
(Example of Prior Art) FIGS. 3 and 4 are views for explaining a conventional example, wherein FIG. 3 is a sectional view of an ultrasonic probe, and FIG. 4 (a) is a front view of a probe main body. (B) is a side view, and (c) is a back view.
[0004]
The ultrasonic probe includes a probe main body 1 and a multi-core cable 2. The probe main body 1 is housed in the case 3. Then, the piezoelectric element group 5 arranged on the backing material 4 is exposed from the opening of the case 3. Normally, an acoustic matching layer and an acoustic lens (not shown) are provided on the piezoelectric element group 5. Each of the piezoelectric element groups 5 has excitation electrodes (not shown) on both main surfaces, and is led out to the back surface of the backing material 4 by, for example, a flexible substrate 6.
[0005]
The flexible substrate 6 has a plurality of signal lines 7 on the resin film 6A as shown in FIG. Then, each excitation electrode of the piezoelectric element group 5 and the signal line 7 are electrically connected by soldering or the like. The excitation electrode on the lower surface side (backing material 4 side) of the piezoelectric element group 5 is connected to each signal line 7 of the flexible substrate 6. The upper surface side (wave transmitting / receiving surface side) of the piezoelectric element group 5 is commonly connected by, for example, a conductive wire (not shown) to serve as a ground surface, and is connected to the ground line of the flexible substrate 6.
[0006]
As shown in FIG. 5, the multi-core cable 2 is formed by bundling a plurality of coaxial wires 9 in an outer cover 10. The coaxial cable 9 has a four-layer structure in which a central conductor 9a, a first insulator 9b, a shield mesh wire 9c, and a second insulator 9d are concentrically stacked. Then, the center conductor 9 a of each coaxial line 9 is connected to each signal line 7 of the flexible substrate 6. Further, the shield mesh wire 9c is connected to the ground signal wire 7 of the flexible board 6. The outer skin 10 is made of resin or the like, and has flexibility. Usually, a shield material 11 is provided on the inner surface of the outer cover 10 to collectively shield the plurality of coaxial wires 9.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
(Problems of the prior art) However, in the ultrasonic probe having the above configuration, the diameter cannot be reduced because the coaxial line having the four-layer structure is used. In addition, since the terminal terminals 8 of each signal line 7 on the flexible substrate 6 cannot be basically arranged at an interval smaller than the diameter of the coaxial line 9, it becomes an obstacle to miniaturization. Therefore, as the number of piezoelectric elements increases, that is, as the number of channels increases, the diameter of the multi-core cable 2 increases, and there is a problem that miniaturization is hindered.
[0008]
In particular, when the ultrasonic probe is inserted into a body cavity, the diameter of the multi-core cable 2 cannot be increased. For this reason, it is difficult to increase the number of channels to improve the resolution, for example. Then, for example, it is also difficult to integrate the catheter and the ultrasonic probe, and there is a problem that the composite function cannot be promoted. In addition, since the coaxial cables are bundled, the weight is large, and there is a problem that operability is deteriorated.
[0009]
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a multi-core cable which reduces the weight and the diameter of the multi-core cable to promote the compounding function and an ultrasonic probe using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problem by the structure described in the appended claims. That is, according to the first aspect of the present invention, a multi-core cable is formed by spirally winding and arranging a flexible substrate having a signal line in a flexible outer cover.
[0011]
Thus, a flexible substrate is used in place of the coaxial line, and the flexible substrate is spirally arranged in the outer cover, so that the weight and the diameter can be reduced. And by arranging in a spiral shape, a hollow portion can be provided in the central region of the multi-core cable 2. Therefore, for example, a catheter can be inserted into the hollow portion to promote the compounding function.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the outer skin has a shielding function. As a result, external noise is shielded, which is particularly effective as a cable for electric appliances.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the ultrasonic probe is electrically connected to the excitation electrode of each piezoelectric element group in which a plurality of elements constituting the probe main body are arranged and the signal line of the flexible substrate 6. Constitute. This makes it possible to obtain an ultrasonic probe having excellent operability and functionality by utilizing the effects of the multi-core cable described above.
[0014]
【Example】
FIG. 1 is a view illustrating an ultrasonic probe using a multi-core cable, particularly illustrating an embodiment of the present invention. The same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified or omitted.
[0015]
As described above, the ultrasonic probe includes the probe body 1 (see FIG. 4) housed in the case 3 and having the terminal terminals 8 on the back surface, and the multi-core cable 12 according to the present invention. The multi-core cable 12 is formed by spirally winding a transmission flexible substrate 13 on the inner peripheral surface of the outer cover 10. The transmission flexible substrate 13 has signal lines (not shown) and terminal terminals arranged vertically and horizontally on one end side of the resin film as described above. The terminal terminals 8 of the transmission flexible substrate 13 and the probe main body 1 are electrically connected by soldering or the like. In the figure, no shield material is provided on the inner peripheral surface of the multi-core cable, but it is needless to say that the shield material may be provided.
[0016]
With such a configuration, the transmission flexible substrate 13 is disposed (accommodated) in the outer cover 10. Therefore, the diameter and weight of the multi-core cable 12 can be reduced as the number of channels increases as compared with the case where the coaxial cables 9 are bundled.
[0017]
Since the transmission flexible substrate 13 is spirally wound, a hollow portion is formed in the multi-core cable 12. Accordingly, as shown in FIG. 2, for example, the catheter 14 can be inserted into the hollow portion, and the probe insertion port 15 can be exposed on the surface of the case of the probe main body. Thereby, for example, a part of an organ can be taken out while performing ultrasonic diagnosis, and the composite function can be promoted.
[0018]
[Other matters]
In the above embodiment, the flexible substrate 6 is extended to the rear surface of the probe main body 1 and the terminal terminals 8 are provided. However, the terminal may be connected to the transmission flexible substrate 13 after connecting the hard substrate by a connector, for example. The connection between the slave main body 1 and the transmission flexible substrate 13 can be arbitrarily configured.
[0019]
Although the transmission flexible substrate 13 is provided with signal lines on the resin film, basically, it may be a flat cable having flexibility and a large number of signal lines, for example. Any transmission member may be used as long as it is a flat transmission member that can be wound around. Although the multi-core cable 12 has been described for use with an ultrasonic probe, the present invention is not limited to this, and can be applied to connection of electronic components and electronic devices.
[0020]
【The invention's effect】
Since the present invention basically arranges a flexible substrate having a signal line in a spiral manner in a flexible outer cover, the weight and diameter are reduced, and a multi-core cable which promotes a composite function is provided. An ultrasonic probe using this can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an ultrasonic probe explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an ultrasonic probe explaining an application example of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of an ultrasonic probe illustrating a conventional example.
4 (a) is a front view, FIG. 4 (b) is a side view, and FIG. 4 (c) is a back view.
FIG. 5 is a sectional view of a multi-core cable for explaining a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe body, 2, 12 multi-core cable, 3 case, 4 backing material, 5 piezoelectric element group, 6 flexible board, 7 signal line, 8 terminal terminal, 9 coaxial line, 10 outer sheath, 11 shield material, 13 transmission Flexible substrate, 14 catheter.

Claims

信号線を有するフレキシブル基板を、可撓性を有する外皮内にらせん状に巻回して配置したことを特徴とする多芯ケーブル。A multi-core cable, wherein a flexible substrate having a signal line is spirally wound inside a flexible outer cover.

前記外皮はシールド作用を有する請求項１の多芯ケーブル。2. The multi-core cable according to claim 1, wherein the outer sheath has a shielding function.

探触子本体を構成する複数個が並べられた各圧電素子群の励振電極と請求項１の前記信号線とが電気的に接続してなる超音波探触子。An ultrasonic probe in which excitation electrodes of each of a plurality of piezoelectric element groups constituting a probe main body are electrically connected to the signal lines of claim 1.