JPH0641708U - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPH0641708U JPH0641708U JP1760992U JP1760992U JPH0641708U JP H0641708 U JPH0641708 U JP H0641708U JP 1760992 U JP1760992 U JP 1760992U JP 1760992 U JP1760992 U JP 1760992U JP H0641708 U JPH0641708 U JP H0641708U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動子のアレイピッチおよびアレイギャップ
が狭い場合において、隣接する導体片間の短絡を防止
し、プリント基板への接続を容易にする。 【構成】 奇数番目の導体片51a、52a、…と、偶
数番目の導体片51b、52b、…とは互いに異なるプ
リント基板71、72に接続される。このため隣り合う
導体片51a、51b、52a、52b、…間での短絡
が防止される。また、振動子11、12、…、1n間の
静電容量が小さくなり、電気的クロストークが減少す
る。さらにプリント基板71、72の同じ側の表面に導
体81a、81b、82a、82b、…を形成している
ため、全て同じ方向から半田付け等の作業を行うことが
でき、配線作業が極めて容易となる。
が狭い場合において、隣接する導体片間の短絡を防止
し、プリント基板への接続を容易にする。 【構成】 奇数番目の導体片51a、52a、…と、偶
数番目の導体片51b、52b、…とは互いに異なるプ
リント基板71、72に接続される。このため隣り合う
導体片51a、51b、52a、52b、…間での短絡
が防止される。また、振動子11、12、…、1n間の
静電容量が小さくなり、電気的クロストークが減少す
る。さらにプリント基板71、72の同じ側の表面に導
体81a、81b、82a、82b、…を形成している
ため、全て同じ方向から半田付け等の作業を行うことが
でき、配線作業が極めて容易となる。
Description
【0001】
本考案は超音波診断装置用の超音波探触子に関する。
【0002】
生体等の被検体に超音波を放射して、被検体内部を計測し、あるいは画像化す る電子走査型の超音波診断装置においては、振動子をアレイ状に配列してなる超 音波探触子が用いられている。
【0003】 従来、この超音波探触子は図9および図10に示す方法により作製されている 。まず、図9に示すように、平板状の圧電体1の両主面に電極2、3を形成する 。次に、これら電極2、3にそれぞれ、圧電体1の長手方向(長軸方向y)に、 金属等により形成された導体片4、5を接続し、次いで圧電体1の超音波送受方 向zの面(電極2側)と反対面に背面材6を固着する。続いて、図10に示すよ うに圧電体1の長軸方向にほぼ直交する方向(短軸方向x)に圧電体1と導体片 4、5をそれぞれ切断して、アレイ状に配列された多数の振動子11、12、… 、1nを形成する。
【0004】 分割された導体片41、42、…、4nはそれぞれ共通にGND端子(接地端 子)に接続される。一方、分割された導体片51、52、…、5nは各々信号伝 送用であり、半田付けやコネクタ等の接続手段を用いて、図示しないプリント基 板上に形成された導体に接続される。
【0005】 ところで、超音波診断装置の高画質化のために、多数の振動子11、12、… 、1nを高密度に配列した超音波探触子の開発が望まれている。そのため配列さ れる振動子11、12、…、1n間のアレイピッチPおよびアレイギャップG( 図10)は極めて狭くなる。また、振動子11、12、…、1nの周波数が高い 程アレイピッチPは狭くなる。たとえば3.5MHzでは、アレイピッチPは0 .6〜1.5mm程度であるのに対し、10MHzでは、アレイピッチPは0. 2〜0.6mm程度となる。また、アレイギャップGおよび導体片51、52、 …、5nの切断ギャップは狭い方が望ましい。
【0006】
しかしながら、上述の従来構造の超音波探触子では、振動子11、12、…、 1nのアレイピッチPおよびアレイギャップGが狭くなると、導体片51、52 、…、5nとプリント基板とを接続する際に、隣接する導体片51、52、…、 5n間で短絡が発生し易くなり、製造が極めて困難になるという問題があった。
【0007】 また、特開昭55−42661号公報には、アレイ状に配列された振動子に接 続された導体片を偶数番目と奇数番目に分けてプリント基板の表面と裏面に形成 された導体にそれぞれ接続した構造の超音波探触子が開示されているが、この構 造では、導体片と導体との接続のためにプリント基板の表裏両面から半田付け等 の作業をする必要があり、この作業が極めて困難であった。
【0008】 また、図11に表すような振動子11、12、…、1nを曲面状に配列した、 いわゆるコンベックス型の探触子は、図9、図10に示した探触子に比べて操作 性が良く、診断視野が広がるという利点があるが、背面材6の側面側でプリント 基板と接続されるため、導体片51、52、…、5nの先端のピッチP1 は振動 子11、12、…、1nのアレイピッチPより狭くなる(P>P1 )。そのため 隣接する導体片51、52、…、5n間が短絡し易くなる。さらに配列の曲率が 小さくなり、アレイピッチPが狭くなると、各導体片51、52、…、5nが重 なり合うことになる。そのため、従来では、図12に示すように、振動子11、 12、…、1nを幾つかの振動子郡に分けて、それぞれ異なるプリント基板71 、72に接続していた。
【0009】 しかしながら、このコンベックス型探触子においては、各プリント基板71、 72を振動子11、12、…、1nの電極51、52、…5nに接続する際に位 置合わせが必要となり、アレイピッチPやアレイギャップGが狭くなると、この 位置合わせが極めて困難となる。また、コンベックス型探触子においては、振動 子11、12、…、1nの曲率が小さくなる程、同一のプリント基板に接続され る振動子の数を少なくしなければならないので、プリント基板71、72間の位 置合わせはより困難となる。さらに、アレイピッチPが狭くなる程、また導体片 51、52、…、5nの長さが長い程、隣り合う振動子間での配線間の浮遊容量 が増し、電気的クロストークが増加するが、従来構造の超音波探触子ではこれを 防ぐことは困難であった。
【0010】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、振動子のアレイ ピッチやアレイギャップが狭い場合や、コンベックス型探触子においても、振動 子間での短絡が発生することがなく、電気的クロストークが小さく、しかもプリ ント基板への配線が容易となる構造を有する超音波探触子を提供することにある 。
【0011】
本考案は、平板状の圧電体の両主面にそれぞれ電極を形成した多数の振動子を アレイ状に配列してなる超音波探触子において、前記振動子の一方の電極の各々 に導体片を接続し、かつ少なくとも隣接する導体片を異なるプリント基板の一面 に形成された導体にそれぞれ接続し、これらプリント基板を積層して構成したも のである。
【0012】 この超音波探触子では、隣接する導体片がそれぞれ異なるプリント基板の導体 に接続されるので、振動子のアレイピッチやアレイギャップが狭くなっても、ま たコンベックス型探触子においても、振動子間での短絡が発生することがなく、 しかも配線作業が容易になる。複数のプリント基板は、各々一面に導体が形成さ れており、同じ方向から半田付け等の配線作業を行うことができるため、配線作 業がより容易である。
【0013】
次に、本考案の実施例について図面を参照して説明する。
【0014】 図3は本考案の第1の実施例に係る超音波探触子とプリント基板との接続時の 状態を表すものである。なお、この超音波探触子は折り返し電極構造を有するも ので、図9ないし図12と同一構成部分については同一符号を付して説明をする 。
【0015】 この超音波探触子では、アレイ状に配列された多数の振動子11、12、…、 1nの両主面に、それぞれ分割された電極21、22、…、2n、および電極3 1、32、…、3nが設けられている。電極21、22、…、2nの各々には、 分割された導体片41、42、…、4nが接続されている。一方、電極31、3 2、…、3nには各々分割された導体片51a、51b、52a、52b、…が 接続されている。
【0016】 これら導体片51a、51b、52a、52b、…のうち、配列の一端から奇 数番目の導体片51a、52a、…は、それぞれプリント基板71の表面に形成 された導体81a、82a、…に接続される。これら導体81a、82a、…間 のピッチP2 は、振動子11、12、…、1n間のアレイピッチPの2倍、すな わち奇数番目の導体片51a、52a、…間のピッチと同じとなっている。一方 、偶数番目の導体片51b、52b、…は、それぞれ他のプリント基板72に形 成された導体81b、82b、…に接続される。これら導体81b、82b、… 間のピッチも同様に導体片51a、51b、52a、52b、…間のピッチPの 2倍、すなわち偶数番目の導体片51b、52b、…間のピッチと同じとなって いる。
【0017】 図4は導体片51a、51b、52a、52b、…と、導体81a、82a、 …、および導体81b、82b、…との接続状態を断面して表すものである。
【0018】 このように本実施例の超音波探触子では、奇数番目の導体片51a、52a、 …と、偶数番目の導体片51b、52b、…とは互いに異なるプリント基板71 、72に接続される。したがって隣り合う導体片51a、51b、52a、52 b、…間での短絡が防止される。また、振動子11、12、…、1n間の静電容 量が小さくなり、電気的クロストークが減少する。さらに、プリント基板71、 72の同じ側の表面に導体81a、81b、82a、82b、…を形成している ため、全て同じ方向から半田付け等の作業を行うことができ、配線作業が極めて 容易となる。
【0019】 次に、図1ないし図3を参照して上記超音波探触子の製造方法について説明す る。
【0020】 まず、図1に示すように、平板状の圧電体1の両主面に、蒸着、スクリーン印 刷などの方法により電極2、3を形成する。次に、これら電極2、3の一辺付近 に厚さ数10〜数100μmの銅、ニッケル、金等の金属箔、または導電性を付 加した樹脂性の導体片4、5を半田、導電性接着剤などで接続する。次に、圧電 体1の超音波送受面(電極2側)と反対面に背面材6を固着する。背面材6は樹 脂、ゴムなど超音波の減衰が高く、かつ振動子を機械的に保持できる材料からな る。
【0021】 続いて、図2に示すように、圧電体1の短軸方向に圧電体1と導体片4、5を それぞれ切断してアレイ状に配列された多数の振動子11、12、…、1nを形 成する。
【0022】 次に、図3に示したように、導体片51a、51b、52a、52b、…のう ち、奇数番目の導体片51a、52a、…を、半田付けによりプリント基板71 側の導体81a、82a、…に接続する。続いて偶数番目の導体片51b、52 b、…をそれぞれプリント基板72側の導体81b、82b、…に接続する。な お、このとき電極21、22、…、2nに各々接続された導体片41、42、… 、4nは互いに共通となるように接続される。
【0023】 図5は本考案の第2の実施例に係る超音波探触子の構成を表すものである。
【0024】 本実施例においては、振動子11、12、…、1nに接続される導体片を、配 列の一端から順に、導体片51a、51b、51c、52a、52b、52c、 …、とし、これら導体片51a…を、導体片51a、52a、…、導体片51b 、52b、…および導体片51c、52c、…のように3組に組分けする。また 、3枚のプリント基板71、72、73を用意し、それぞれの表面に振動子11 、12、…、1n間のアレイピッチPの3倍となるように、導体81a、82a 、…、導体81b、82b、…、および導体81c、82c、…、を形成する。
【0025】 すなわち、導体片51a、52a、…をプリント基板71の導体81a、82 a、…に接続し、続いて導体片51b、52b、…をプリント基板72の導体8 1b、82b、…に接続し、さらに導体片51c、52c、…をプリント基板7 3の導体81c、82c、…に接続するものである。
【0026】 本実施例によれば、プリント基板71〜73上の導体間隔は、振動子11、1 2、…、1n間のアレイピッチPの3倍であるため、隣り合う導体片51a、5 1b、52a、52b、…間での短絡を確実に防止できる。また、振動子11、 12、…、1n間の静電容量はより小さく、電気的クロストークもより少なくな る。また、この実施例においても、プリント基板71〜73の各導体81a、8 1b、81c、…は同じ側の面に形成されているため、同じ方向から半田付け等 の作業を行うことができ、配線作業が極めて容易となる。
【0027】 図6は本考案の第3の実施例を表すものである。
【0028】 本実施例では、第1の実施例の導体片51a、51b、52a、52b、…を 、配列の一端からi番目までを順次短く切断することにより、導体片51a、5 1b、51c、…とし、k番目の導体片の長さlk を、
【0029】
【数1】 lk =lm 、k=j×i+m(但し、j≧0、1≦m≦i、i≧2)
【0030】 とする。一方、プリント基板71側に導体81a、82a、83a、…を振動子 11、12、…、1n間のアレイピッチPのi倍となるように形成し、これら導 体81a、82a、83a、…に、長さの等しい導体片51a、52a、53a 、…を各々半田付けして接続する。次に、導体片51b、52b、53b、…、 をそれぞれ、プリント基板71と同一ピッチの導体が形成された他のプリント基 板(図示せず)に接続する。以下、同様にして、長さの異なる導体片ごとに、i 枚のプリント基板上の導体に接続する。
【0031】 本実施例では、導体片51a、51b、51c、…が、振動子11、12、… 1n間のアレイピッチPに比べてi倍のピッチで、i枚のプリント基板に接続さ れるため、上記実施例よりも、振動子11、12、…、1n間での静電容量が小 さくなり、電気的クロストークが減少する。さらに、本実施例では、隣り合う導 体片51a、51b、51c、…の長さが異なり、そのためプリント基板との接 続位置が相互にずれるため、接続作業がさらに容易になる。しかも、プリント基 板を積層しても、導体片との接続部位が重ならず厚くならないため、探触子を小 型化することができる。
【0032】 図7は本考案の第4の実施例を表すものである。
【0033】 本実施例は、コンベックス型の探触子において、導体片51a、51b、52 a、52b、…のうち、奇数番目の導体片51a、52a、…を、半田付けによ りプリント基板71側の導体81a、82a、…に接続する。続いて偶数番目の 導体片51b、52b、…をプリント基板72側の導体(図示せず)に接続する ものである。
【0034】 本実施例においても、導体片51a、51b、52a、52b、…同士の重な り合いがなく、短絡の発生を防止できるとともに、配線作業が容易になる。
【0035】 また、本実施例においても、さらに3枚以上のプリント基板に導体片51a、 51b、52a、52b、…を接続する構成とすることにより、曲率が小さく、 導体片51a、51b、52a、52b、…の重なり合いが大きい場合において 、隣り合う導体片51a、51b、52a、52b、…間の短絡を確実に防止す ることができる。
【0036】 図8は本考案の第5の実施例を表すものである。
【0037】 本実施例では、コンベックス型の探触子において、奇数番目の導体片51a、 52a、…を長く、偶数番目の導体片51b、52b、…を短く形成し、奇数番 目の導体片51a、52a、…を、プリント基板71上に振動子11、12、… 、1n間のアレイピッチPの2倍のピッチで形成された導体81a、82a、… にそれぞれ接続し、一方、偶数番目の導体片51b、52b、…を、プリント基 板72上に同じくアレイピッチPの2倍のピッチで形成された導体81b、82 b、…にそれぞれ接続するものである。
【0038】 本実施例では、導体片51a、51b、52a、…とプリント基板71、72 上の導体81a、81b、82a、82b、…との接続位置が各々異なるため、 配線作業が容易であり、またプリント基板71、72の積層により探触子が短軸 方向に厚くなることはなく、小型化を図ることができる。
【0039】 なお、上記実施例においては、折り返し電極を用いた超音波探触子について説 明したが、本考案は図9、10で説明したような両面電極を用いた超音波探触子 にも適用できることは勿論である。また、プリント基板71〜73に形成される 導体81a、81b、…は、導体片51a、51b、…と接続される部分以外は プリント基板71〜73の内部にあってもよい。また、プリント基板が可撓性を 有する材料により形成される場合には、さらに探触子の形状に対応するように基 板を屈曲、変形させることができる。また、プリント基板71〜73の間に、金 属箔等のシールド材を挿入することにより、さらに振動子11、12、…、1n 間の電気的クロストークを減少させることができる。
【0040】
以上説明したように本考案の超音波探触子によれば、隣り合う振動子に接続さ れた導体片を互いに異なるプリント基板に接続し、これらプリント基板を積層し て構成するようにしたので、振動子間のアレイピッチおよびアレイギャップが狭 い場合においても、隣接する導体片間の短絡を防止できるとともに、振動子間の 電気的クロストークを減少させることができ、さらにプリント基板との間の接続 作業が容易になる。よって超音波探触子の製造効率が向上するとともに、超音波 診断装置の高画質化を図ることができるという効果がある。
【図1】本考案の第1の実施例に係る超音波探触子の振
動子を分割する前の状態を表す斜視図である。
動子を分割する前の状態を表す斜視図である。
【図2】図1の振動子を分割した後の状態を表す斜視図
である。
である。
【図3】分割された振動子の導体片とプリント基板の導
体との接続状態を表す斜視図である。
体との接続状態を表す斜視図である。
【図4】図3の導体片と導体との接続状態を表す断面図
である。
である。
【図5】本考案の第2の実施例に係る超音波探触子の構
成を表す斜視図である。
成を表す斜視図である。
【図6】本考案の第3の実施例に係る超音波探触子の構
成を表す斜視図である。
成を表す斜視図である。
【図7】本考案の第4の実施例に係る超音波探触子の構
成を表す斜視図である。
成を表す斜視図である。
【図8】本考案の第5の実施例に係る超音波探触子の構
成を表す斜視図である。
成を表す斜視図である。
【図9】従来の超音波探触子の振動子を分割する前の状
態を表す斜視図である。
態を表す斜視図である。
【図10】図9の振動子の分割後の状態を示す斜視図で
ある。
ある。
【図11】従来のコンベックス型探触子の構成を表す正
面図である。
面図である。
【図12】従来の他のコンベックス型探触子の構成を表
す正面図である。
す正面図である。
1、11、12、…、1n 振動子 2、21、22、…、2n、3、31、32、…、3n
電極 4、41、…、4n 導体片(共通接地用) 5、51、…、5n、51a、51b、51c、52
a、52b、52c、…導体片(信号伝送用) 6 背面材 71、72 プリント基板 81a、81b、81c、82a、82b、82c、…
導体
電極 4、41、…、4n 導体片(共通接地用) 5、51、…、5n、51a、51b、51c、52
a、52b、52c、…導体片(信号伝送用) 6 背面材 71、72 プリント基板 81a、81b、81c、82a、82b、82c、…
導体
Claims (1)
- 【請求項1】 平板状の圧電体の両主面にそれぞれ電極
を形成した多数の振動子をアレイ状に配列してなる超音
波探触子において、 前記振動子の一方の電極の各々に導体片を接続し、かつ
少なくとも隣接する導体片を異なるプリント基板に形成
された導体にそれぞれ接続し、これらプリント基板を積
層して構成したことを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1760992U JPH0641708U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1760992U JPH0641708U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超音波探触子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0641708U true JPH0641708U (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=11948632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1760992U Pending JPH0641708U (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0641708U (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006040962A1 (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Olympus Medical Systems Corp. | 超音波振動子およびその製造方法 |
JP2009268070A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-11-12 | Hella Kgaa Hueck & Co | 圧電素子を有する超音波トランスデューサ |
WO2016080119A1 (ja) * | 2014-11-21 | 2016-05-26 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子、超音波内視鏡 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP1760992U patent/JPH0641708U/ja active Pending
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JP6010259B1 (ja) * | 2014-11-21 | 2016-10-19 | オリンパス株式会社 | 超音波振動子、超音波内視鏡 |
US9919343B2 (en) | 2014-11-21 | 2018-03-20 | Olympus Corporation | Ultrasound transducer and ultrasound endoscope |
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