JP2000217819A - Ultrasonic probe manufacture, ultrasonic probe, and ultrasonic imaging device - Google Patents
Ultrasonic probe manufacture, ultrasonic probe, and ultrasonic imaging deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波プローブ
(probe)製造方法、超音波プローブおよび超音波
撮像装置に関し、特に、超音波トランスデューサアレイ
を有する超音波プローブ本体とコネクタ(connec
tor)とを複数の信号線を有するケーブル(cabl
e)で接続する超音波プローブ製造方法、その方法で製
造された超音波プローブ、およびそのような超音波プロ
ーブを備えた超音波撮像装置装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe manufacturing method, an ultrasonic probe, and an ultrasonic imaging apparatus, and more particularly, to an ultrasonic probe body having an ultrasonic transducer array and a connector.
tor) and a cable (cabl) having a plurality of signal lines.
The present invention relates to an ultrasonic probe manufacturing method to be connected in e), an ultrasonic probe manufactured by the method, and an ultrasonic imaging apparatus provided with such an ultrasonic probe.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波撮像装置の超音波プローブは、超
音波トランスデューサ(transducer)のアレ
イ(array)を有する。超音波プローブは、また、
超音波撮像装置本体に接続するための接続ケーブルを備
え、接続ケーブル内の個々の信号線により、アレイ中の
個々の超音波トランスデューサに対応したチャンネル
(channel)を超音波撮像装置本体側の電気回路
に接続し、本体側の電気回路から超音波送波のための駆
動信号の供給を受け、また、本体側の電気回路にエコー
(echo)受波信号を入力するようになっている。2. Description of the Related Art An ultrasonic probe of an ultrasonic imaging apparatus has an array of ultrasonic transducers. Ultrasound probes also
A connection cable for connecting to the ultrasonic imaging apparatus main body, and a channel (channel) corresponding to each ultrasonic transducer in the array is provided by an individual signal line in the connection cable; And receives a drive signal for transmitting ultrasonic waves from an electric circuit on the main body side, and inputs an echo received signal to the electric circuit on the main body side.
【0003】このような超音波プローブにおいて、接続
ケーブルとしては個々の信号線が同軸ケーブルで構成さ
れたものを用い、そのシールド(shield)機能に
より外部との相互干渉および信号線間の相互干渉を防ぐ
ようにしている。接続ケーブル中の同軸ケーブルの本数
は、超音波トランスデューサアレイのチャンネル数に対
応したものとなり、例えば256チャンネルの超音波ト
ランスデューサでは少なくとも256本の同軸ケーブル
を持つ接続ケーブルが用いられる。In such an ultrasonic probe, a connection cable is used in which individual signal lines are formed of coaxial cables, and the shield function prevents mutual interference with the outside and mutual interference between signal lines. I try to prevent it. The number of coaxial cables in the connection cable corresponds to the number of channels of the ultrasonic transducer array. For example, a 256-channel ultrasonic transducer uses a connection cable having at least 256 coaxial cables.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような接続ケー
ブルでは、個々の同軸ケーブルとしては外径ができるだ
け細いものを用いるが、例えば特性インピーダンス等の
電気的特性や引っ張り強度等の機械的特性上の制約か
ら、個々の同軸ケーブルの細線化は中心導体の直径が
0.08mm、ケーブル外径にして0.7mm程度が限
度である。このため、例えば256チャンネル等の多チ
ャンネル用の接続ケーブルは、外径が12mmを越える
太さとなって曲がり易さが損なわれ、超音波プローブの
取扱が不便になるという問題があった。また、このため
超音波プローブのさらなる多チャンネル化は困難である
という問題があった。In the connection cables as described above, the individual coaxial cables used are as small as possible in outer diameter. However, for example, electrical cables such as characteristic impedance and mechanical properties such as tensile strength are used. Due to the restrictions described above, the diameter of each coaxial cable is limited to 0.08 mm for the center conductor and 0.7 mm for the outer diameter of the cable. For this reason, the connection cable for multi-channels such as, for example, 256 channels has a problem that the outer diameter exceeds 12 mm, the bendability is impaired, and the handling of the ultrasonic probe becomes inconvenient. In addition, there is a problem that it is difficult to increase the number of channels of the ultrasonic probe.
【0005】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、チャンネル数当たりの接続
ケーブルの外径が小さい超音波プローブ、そのような超
音波プローブを製造する方法、およびそのような超音波
プローブを備えた超音波撮像装置装置を実現することで
ある。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide an ultrasonic probe having a small outer diameter of a connecting cable per number of channels, a method of manufacturing such an ultrasonic probe, And an ultrasonic imaging apparatus having such an ultrasonic probe.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、超音波トランスデューサアレイを有
する超音波プローブ本体とコネクタとを複数の信号線を
有するケーブルで接続する超音波プローブ製造方法であ
って、前記ケーブルとして前記信号線がツイストペア電
線で構成されたものを用いることを特徴とする超音波プ
ローブ製造方法である。Means for Solving the Problems (1) According to a first aspect of the invention, there is provided an ultrasonic probe for connecting an ultrasonic probe main body having an ultrasonic transducer array and a connector with a cable having a plurality of signal lines. An ultrasonic probe manufacturing method, wherein the signal line is formed of a twisted pair electric wire as the cable.
【0007】(2)上記の課題を解決する第2の発明
は、超音波トランスデューサアレイを有する超音波プロ
ーブ本体と、コネクタと、前記超音波プローブ本体およ
び前記コネクタを接続する複数の信号線を有するケーブ
ルとを備えた超音波プローブであって、前記ケーブルは
前記信号線がツイストペア電線で構成されたことを特徴
とする超音波プローブである。(2) A second aspect of the present invention for solving the above problems includes an ultrasonic probe main body having an ultrasonic transducer array, a connector, and a plurality of signal lines connecting the ultrasonic probe main body and the connector. An ultrasonic probe comprising a cable, wherein the cable is configured such that the signal line is formed of a twisted pair electric wire.
【0008】(3)上記の課題を解決する第3の発明
は、超音波プローブにより超音波を送波してエコーを受
信し、エコー受信信号に基づいて画像を生成する超音波
撮像装置であって、前記超音波プローブとして、(2)
に記載の超音波プローブを具備することを特徴とする超
音波撮像装置である。(3) A third invention for solving the above problems is an ultrasonic imaging apparatus which transmits an ultrasonic wave by an ultrasonic probe, receives an echo, and generates an image based on the echo reception signal. (2)
An ultrasonic imaging apparatus comprising the ultrasonic probe described in (1).
【0009】(作用)本発明では、ケーブル中の信号線
が細線化容易なツイストペア電線なので、チャンネル数
当たりのケーブルの外径を細くすることができる。した
がって、チャンネル数が従来と同等の場合はケーブルが
細くなって曲がり易くなり、従来程度のケーブルの曲が
りにくさを許容する場合はチャンネル数を増やすことが
できる。(Operation) In the present invention, since the signal line in the cable is a twisted pair electric wire that can be easily thinned, the outer diameter of the cable per number of channels can be reduced. Therefore, when the number of channels is equal to the conventional one, the cable becomes thinner and easily bent, and when the conventional cable is hardly bent, the number of channels can be increased.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に超音波プローブの模
式的構成を示す。本プローブは本発明の超音波プローブ
の実施の形態の一例である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a schematic configuration of the ultrasonic probe. This probe is an example of an embodiment of the ultrasonic probe of the present invention.
【0011】図1に示すように、本プローブは、プロー
ブ本体20にケーブル22の一端を接続し、ケーブル2
2の他端にコネクタ24を接続したものとなっている。
ケーブル22は、複数のツイストペア(twist p
air)電線を被覆部材によりバンドル(bundl
e)したものである。コネクタ24は、本プローブの使
用時に、図示しない超音波撮像装置本体に設けられたコ
ネクタ受けに接続される。プローブ本体20は、本発明
における超音波プローブ本体の実施の形態の一例であ
る。ケーブル22は、本発明におけるケーブルの実施の
形態の一例である。コネクタ24は本発明におけるコネ
クタの実施の形態の一例である。As shown in FIG. 1, the present probe connects one end of a cable 22 to a probe body 20 and
A connector 24 is connected to the other end of 2.
The cable 22 has a plurality of twisted pairs (twist p).
air) wire bundled with a covering member (bundl)
e). The connector 24 is connected to a connector receiver provided on an ultrasonic imaging apparatus main body (not shown) when the probe is used. The probe main body 20 is an example of an embodiment of the ultrasonic probe main body in the present invention. The cable 22 is an example of an embodiment of the cable according to the present invention. The connector 24 is an example of an embodiment of the connector according to the present invention.
【0012】図2にプローブ本体20の主要部の模式的
構成を示す。同図に示すように、プローブ本体20は、
超音波トランスデューサアレイ300を有する。超音波
トランスデューサアレイ300は、本発明における超音
波トランスデューサアレイの実施の形態の一例である。
超音波トランスデューサアレイ300は、図におけるx
方向に配列した複数個(例えば256個)の超音波トラ
ンスデューサ302によって構成される。なお、超音波
トランスデューサへの符号付けは1箇所で代表する。超
音波トランスデューサ302は、例えばPZT(チタン
(Ti)酸ジルコン(Zr)酸鉛(Pb)セラミックス
(ceramics)等の圧電材料で構成される。FIG. 2 shows a schematic configuration of a main part of the probe main body 20. As shown in FIG.
It has an ultrasonic transducer array 300. The ultrasonic transducer array 300 is an example of an embodiment of the ultrasonic transducer array according to the present invention.
The ultrasonic transducer array 300 is represented by x in the figure.
It is constituted by a plurality of (for example, 256) ultrasonic transducers 302 arranged in the direction. It should be noted that the signing of the ultrasonic transducer is represented in one place. The ultrasonic transducer 302 is made of, for example, a piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate (Zr) (Zr) oxide (Pb) ceramics).
【0013】超音波トランスデューサ302は、直方体
状(いわゆる短冊形)に形成され、その3つのりょうは
図における互いに垂直な3の方向x,y,zにそれぞれ
一致している。りょうの長さは、y方向が相対的に最も
長く、z方向がそれに次ぎ、x方向が相対的に最も短く
なっている。圧電材料の分極の方向はz方向となってい
る。超音波トランスデューサ302は、z方向において
互いに対向する両端面が図示しない電極層でそれぞれ覆
われている。The ultrasonic transducer 302 is formed in a rectangular parallelepiped shape (so-called strip shape), and its three ridges respectively correspond to three directions x, y, and z perpendicular to each other in the figure. The length of the hinge is relatively longest in the y direction, second in the z direction, and relatively shortest in the x direction. The direction of polarization of the piezoelectric material is the z direction. The ultrasonic transducer 302 has both end faces facing each other in the z direction covered with electrode layers (not shown).
【0014】超音波トランスデューサアレイ300は、
例えばポリイミド(polyimide)等のプラスチ
ックポリマー(plastics polymer)か
らなるフィルム(film)502の上に構成されてい
る。なお、フィルム502は厚みを誇張して描いてあ
る。以下に述べる他のフィルムも同様である。The ultrasonic transducer array 300 includes:
For example, it is formed on a film 502 made of a plastics polymer such as polyimide. The thickness of the film 502 is exaggerated. The same applies to the other films described below.
【0015】フィルム502は、複数の超音波トランス
デューサ302に対応する複数の電気経路504を有す
る。なお、電気経路への符号付けは1箇所で代表する。
電気経路504は、プリント(print)回路等によ
り構成されている。電気経路504には、超音波トラン
スデューサ302の一方の電極(図における下側の電
極)が電気的に接続されている。この電極が、超音波ト
ランスデューサ302のアクティブ(active)電
極となる。電気的接続には例えば導電性接着剤等が用い
られる。[0015] The film 502 has a plurality of electrical paths 504 corresponding to the plurality of ultrasonic transducers 302. Note that the signing of the electric path is represented by one place.
The electric path 504 is configured by a print (print) circuit or the like. One electrode (the lower electrode in the figure) of the ultrasonic transducer 302 is electrically connected to the electric path 504. This electrode becomes the active electrode of the ultrasonic transducer 302. For the electrical connection, for example, a conductive adhesive or the like is used.
【0016】超音波トランスデューサ302の他方の電
極(図における上側の電極)は、例えばポリイミド等の
プラスチックからなるフィルム506で覆われている。
フィルム506の、超音波トランスデューサ302の電
極に接する側は金属層による導電面となっており、各電
極とは電気的に接続されている。電気的接続には例えば
導電性接着剤等が用いられる。フィルム506で覆われ
た電極は、超音波トランスデューサ302のコモン(c
ommon)電極となる。なお、フィルム506も、フ
ィルム502と同様な電気経路を持つ構成としても良い
のは勿論である。The other electrode (upper electrode in the figure) of the ultrasonic transducer 302 is covered with a film 506 made of plastic such as polyimide.
The side of the film 506 in contact with the electrode of the ultrasonic transducer 302 is a conductive surface made of a metal layer, and is electrically connected to each electrode. For the electrical connection, for example, a conductive adhesive or the like is used. The electrode covered with the film 506 is connected to the common (c) of the ultrasonic transducer 302.
ommon) electrodes. It is needless to say that the film 506 may have the same electric path as the film 502.
【0017】フィルム506の図における上側には音響
整合部材510が接着されている。音響整合部材510
は、超音波トランスデューサ302と撮像対象の間の音
響インピーダンス(impedance)を整合させる
もので、両者の中間の適宜の音響インピーダンスを持つ
プラスチック材やガラス(glass)材等が用いられ
る。An acoustic matching member 510 is adhered to the upper side of the film 506 in the figure. Acoustic matching member 510
Is to match acoustic impedance (impedance) between the ultrasonic transducer 302 and the object to be imaged, and a plastic material or glass material having an appropriate acoustic impedance between them is used.
【0018】音響整合部材510の図における上側には
音響レンズ(lens)512が接着されている。音響
レンズ512は例えばシリコンゴム(silicon
gum)等により、x方向を長手方向とするシリンドリ
カルレンズ(cylindrical lens)とし
て構成されている。An acoustic lens (lens) 512 is adhered to the upper side of the acoustic matching member 510 in the figure. The acoustic lens 512 is made of, for example, silicon rubber (silicon rubber).
gu) and the like, and is configured as a cylindrical lens having a longitudinal direction in the x direction.
【0019】フィルム502の、超音波トランスデュー
サアレイ300に接する側とは反対側にバッキング部材
702が接している。バッキング部材702は、例えば
金属粉末入りのゴム等の適宜の吸音材で構成される。バ
ッキング部材702とフィルム502は接着剤によって
接着される。A backing member 702 is in contact with the film 502 on the side opposite to the side in contact with the ultrasonic transducer array 300. The backing member 702 is made of an appropriate sound absorbing material such as rubber containing metal powder. The backing member 702 and the film 502 are bonded by an adhesive.
【0020】フィルム502はバッキング部材702の
一つの側面に沿って延在し、フィルム506は反対側の
側面に沿って延在している。なお、フィルム506が延
在する側には、フィルム506の導電面と超音波トラン
スデューサ302の側面との接触を防ぐ絶縁フィルム5
08が接着されている。フィルム502,506の電気
経路504および導電面には、後述するように電線が接
続される。[0020] Film 502 extends along one side of backing member 702, and film 506 extends along the opposite side. The insulating film 5 that prevents the conductive surface of the film 506 from contacting the side surface of the ultrasonic transducer 302 is provided on the side where the film 506 extends.
08 is adhered. Electric wires are connected to the electric paths 504 and the conductive surfaces of the films 502 and 506 as described later.
【0021】図3に、コネクタ24の主要部の模式的構
成を示す。同図に示すように、コネクタ24は接触体9
02を有する。接触体902は、コネクタ24を図示し
ないコネクタ受けに接続したときに相手側の接触部と接
触するものである。接触体902は、例えばプラスチッ
ク等の電気絶縁材料で板状に構成される。接触体902
の厚みの方向をy方向とすると、接触体902は概ねx
z面に平行な2つの接触面を有する。これら接触面に
は、コネクタ受けへの押入の便宜上、z方向の一端部の
厚みが次第薄くなるような傾斜がつけられている。FIG. 3 shows a schematic configuration of a main part of the connector 24. As shown in FIG.
02. The contact body 902 comes into contact with a contact portion on the other side when the connector 24 is connected to a connector receiver (not shown). The contact body 902 is formed in a plate shape from an electrically insulating material such as plastic. Contact body 902
Assuming that the thickness direction is the y-direction, the contact body 902 is approximately x
It has two contact surfaces parallel to the z-plane. These contact surfaces are inclined so that the thickness at one end in the z-direction is gradually reduced for convenience of pushing into the connector receiver.
【0022】接触体902の接触面には、z方向に延び
る電気経路904がx方向に複数個配列されている。な
お、電気経路904への符号付けは1箇所で代表する。
電気経路904は、例えば銅条等からなる複数の導電体
を接触体902にモールド(mold)すること等によ
り構成される。接触体902の図における底面にx方向
の全長にわたって電気経路906が設けられている。電
気経路906は複数の電気経路904のうちの所定のも
のと接続されている。電気経路904および電気経路9
06には、後述するように電線が接続される。On the contact surface of the contact body 902, a plurality of electric paths 904 extending in the z direction are arranged in the x direction. Note that the signing of the electric path 904 is represented by one place.
The electric path 904 is formed by molding (molding) a plurality of conductors made of, for example, copper strips on the contact body 902. An electric path 906 is provided on the bottom surface in the figure of the contact body 902 over the entire length in the x direction. The electric path 906 is connected to a predetermined one of the plurality of electric paths 904. Electrical path 904 and electrical path 9
An electric wire is connected to 06 as described later.
【0023】次に、本プローブの製造方法について説明
する。図4に、製造工程の一例のフロー(flow)図
を示す。この製造工程によって、本発明の方法について
の実施の形態の一例が示される。Next, a method for manufacturing the present probe will be described. FIG. 4 shows a flow chart of an example of the manufacturing process. This manufacturing process represents an example of an embodiment of the method of the present invention.
【0024】同図に示すように、工程402においてバ
ッキング部材、フィルムおよび圧電板のラミネート(l
aminate)を行う。すなわち、図5に示すよう
に、バッキング部材702の上にフィルム502を重ね
て接着し、その上に圧電板300’を重ねて接着する。
なお、フィルム502は、図示しない前工程で電気経路
504がすでに設けられているものである。また、圧電
板300’は図示しない前工程で両面に電極層が設けら
れているものである。As shown in FIG. 2, in step 402, a backing member, a film and a piezoelectric plate are laminated (l).
aminate). That is, as shown in FIG. 5, the film 502 is overlaid and adhered on the backing member 702, and the piezoelectric plate 300 'is overlaid and adhered thereon.
The film 502 has the electric path 504 already provided in a pre-process not shown. The piezoelectric plate 300 'has electrode layers provided on both surfaces in a pre-process not shown.
【0025】次に、工程406で圧電板300’のダイ
シング(dicing)を行う。この工程では、上記の
ようにラミネートした構造物をダイシングマシン(di
cing machine)にかけて、圧電板300’
を所定のピッチでダイシングし、図6に示すように、超
音波トランスデューサ302が個々に分離された超音波
トランスデューサアレイ300を形成する。Next, in step 406, dicing of the piezoelectric plate 300 'is performed. In this step, the structure laminated as described above is subjected to a dicing machine (di).
ing machine) and the piezoelectric plate 300 ′
Is diced at a predetermined pitch to form an ultrasonic transducer array 300 in which the ultrasonic transducers 302 are individually separated as shown in FIG.
【0026】次に、工程408において、フィルム、音
響整合部材および音響レンズのラミネートを行う。すな
わち、図2に示したように、超音波トランスデューサア
レイ300の上にフィルム506を重ねて接着し、その
上に音響整合部材510を重ねて接着し、さらにその上
に音響レンズを重ねて接着する。また、超音波トランス
デューサアレイ300およびバッキング部材702の側
面の、フィルム506が延在する箇所には、絶縁フィル
ム508を挟み込む。Next, in step 408, the film, the acoustic matching member, and the acoustic lens are laminated. That is, as shown in FIG. 2, the film 506 is superposed and adhered on the ultrasonic transducer array 300, the acoustic matching member 510 is superimposed and adhered thereon, and the acoustic lens is further superimposed and adhered thereon. . An insulating film 508 is sandwiched between the side of the ultrasonic transducer array 300 and the backing member 702 where the film 506 extends.
【0027】次に、工程412で電気配線を行う。この
工程での電線接続を図7および図8によって説明する。
なお、図8は図7のA−A断面図である。両図において
図2および図3に示したものと同じものには同一の符号
を付して説明を省略する。Next, electric wiring is performed in step 412. The electric wire connection in this step will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of FIG. In both figures, the same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0028】同図に示すように、電気配線は、ケーブル
22中の個々のツイストペア電線114により、プロー
ブ本体20側の電気経路とコネクタ24側の対応する電
気経路とを接続する作業である。ツイストペア電線への
符号付けは1箇所で代表する。ツイストペア電線114
は、本発明における信号線の実施の形態の一例である。As shown in the figure, the electric wiring is a work of connecting the electric path on the probe body 20 side and the corresponding electric path on the connector 24 side by the individual twisted pair electric wires 114 in the cable 22. The numbering of the twisted pair wires is represented in one place. Twisted pair wire 114
Is an example of an embodiment of a signal line in the present invention.
【0029】ツイストペア電線114は、相互に絶縁さ
れた2本の電線を撚り合わせたものである。ツイストペ
ア電線のうちの一方の電線は、その一端を電気経路50
4に接続し、他端を電気経路904に接続する。ツイス
トペア電線うちの他方の電線はその両端を、バッキング
部材702の端面まで回り込んでいるフィルム506の
導電面および接触体902の端面に設けられた電気経路
906にそれぞれ接続される。接続は例えばハンダ付け
またはその他の適宜の慣用の技法によって行われる。The twisted pair electric wire 114 is obtained by twisting two mutually insulated electric wires. One of the twisted pair wires has one end connected to the electrical path 50.
4 and the other end to the electrical path 904. The other wire of the twisted pair wire is connected at both ends to the conductive surface of the film 506 wrapping around to the end face of the backing member 702 and the electric path 906 provided on the end face of the contact body 902. The connection is made, for example, by soldering or any other suitable conventional technique.
【0030】ツイストペア電線の具体例につき、その横
断面を図9に示す。同図に示すように、例えばポリウレ
タン(polyurethane)線等からなる2本の
電線116,118を所定の間隔を保って撚り合わせて
絶縁被覆120内にモールドし、全体として円形の断面
を形成している。2本の電線116,118はポリウレ
タン被覆の色を異ならせること等により、個々に識別可
能になっている。絶縁被覆120は例えばポリマー等の
柔軟なプラスチック絶縁材料で構成される。FIG. 9 shows a cross section of a specific example of the twisted pair electric wire. As shown in the drawing, two electric wires 116 and 118 made of, for example, polyurethane (polyurethane) wire or the like are twisted at predetermined intervals and molded in an insulating coating 120 to form a circular cross section as a whole. I have. The two electric wires 116 and 118 can be distinguished from each other by making the color of the polyurethane coating different. The insulating coating 120 is made of a flexible plastic insulating material such as a polymer.
【0031】このようなツイストペア電線では、電線1
16,118の直径を前述の同軸ケーブルの中心導体と
同じ0.08mmとした場合、絶縁被覆120の外径は
0.3mmとなり、前記同軸ケーブルの外径0.7mm
の半分以下となる。このため、ツイストペア電線114
を256本バンドルしたケーブル22の外径は5mmと
なり十分に曲がり易く取扱が便利になる。In such a twisted pair electric wire, the electric wire 1
When the diameter of 16, 118 is 0.08 mm, which is the same as the center conductor of the above-mentioned coaxial cable, the outer diameter of the insulating coating 120 is 0.3 mm, and the outer diameter of the coaxial cable is 0.7 mm.
Less than half. Therefore, the twisted pair electric wire 114
The outer diameter of the cable 22 in which 256 bundles are bundled is 5 mm, and it is easy to bend sufficiently and handling becomes convenient.
【0032】すなわち、チャンネル数当たりのケーブル
外径が小さくなるので、チャンネル数を従来と同等にし
た場合は、より曲がり易いケーブルとすることができ、
曲がりにくさを従来程度まで許容する場合は、よりチャ
ンネル数の多いケーブルとすることができる。例えば、
ケーブル22の曲がりにくさを同軸ケーブルを256本
バンドルした外径12mmのケーブルと同等まで許容で
きる場合は、例えば512本あるいはそれ以上のツイス
トペア電線をバンドルしたケーブルとすることができ、
これによってプローブ本体20における超音波トランス
デューサアレイのさらなる多チャンネル化に対応でき
る。That is, since the outer diameter of the cable per number of channels is reduced, if the number of channels is made equal to the conventional one, the cable can be bent more easily.
When the difficulty in bending is allowed up to the conventional level, a cable having a larger number of channels can be used. For example,
When the bending resistance of the cable 22 can be tolerated to the same level as a cable having an outer diameter of 12 mm in which 256 coaxial cables are bundled, for example, a cable in which 512 or more twisted pair electric wires are bundled can be used.
Thereby, it is possible to cope with further multi-channeling of the ultrasonic transducer array in the probe body 20.
【0033】ツイストペア電線114は、電線116,
118を撚り合わせていることによりケーブル22の外
部に対する相互干渉は十分に小さい。また、ツイストペ
ア電線114同士の相互干渉、すなわち、チャンネル間
の相互干渉は同軸ケーブルの場合よりも大きいものの許
容可能な範囲内にある。The twisted pair electric wire 114 is composed of an electric wire 116,
Since the cables 118 are twisted, mutual interference with the outside of the cable 22 is sufficiently small. The mutual interference between the twisted pair wires 114, that is, the mutual interference between the channels is larger than that in the case of the coaxial cable, but is within an allowable range.
【0034】また、特性インピーダンスが、同軸ケーブ
ルの50〜100Ωに対して140〜200Ωと高いの
で、微素子化により一般に高い内部インピーダンスを持
つ超音波トランスデューサとのインピーダンスマッチン
グ(impedance matching)をとるの
に有利である。Also, since the characteristic impedance is as high as 140 to 200 ohms compared to 50 to 100 ohms of the coaxial cable, it is necessary to reduce the element size to achieve impedance matching with an ultrasonic transducer having a generally high internal impedance. It is advantageous.
【0035】電気配線済みの接続体について、工程41
4で両端部へのケース(case)取付加工を行い、図
1に示したような超音波プローブを構成する。ケースを
取り付けるに当たって、ケーブル22の両端部を適宜の
クランプ(clamp)手段によってそれぞれのケース
にクランプすることはいうまでもない。Step 41 is performed on the connected body after the electric wiring.
At 4, a case is attached to both ends to form an ultrasonic probe as shown in FIG. 1. In attaching the cases, it is needless to say that both ends of the cable 22 are clamped to the respective cases by appropriate clamp means.
【0036】図10に、上記のように構成された超音波
プローブを備えた超音波撮像装置のブロック(bloc
k)図を示す。本装置は、本発明の超音波撮像装置の実
施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明
の装置に関する実施の形態の一例が示される。FIG. 10 shows a block (block) of an ultrasonic imaging apparatus equipped with the ultrasonic probe constructed as described above.
k) Show the figure. This apparatus is an example of an embodiment of the ultrasonic imaging apparatus according to the present invention. The configuration of the present apparatus shows an example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention.
【0037】同図に示すように、本装置は、超音波プロ
ーブ2を有する。超音波プローブ2は、本発明における
超音波プローブの実施の形態の一例である。超音波プロ
ーブ2は、上記のようにして製造されたものである。超
音波プローブ2は、被検体4に当接されて超音波の送受
波に使用される。As shown in the figure, the present apparatus has an ultrasonic probe 2. The ultrasonic probe 2 is an example of an embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention. The ultrasonic probe 2 is manufactured as described above. The ultrasonic probe 2 is used for transmitting and receiving ultrasonic waves while being in contact with the subject 4.
【0038】超音波プローブ2は送受信部6に接続され
ている。送受信部6は、超音波プローブ2の超音波トラ
ンスデューサアレイ300を駆動して超音波ビーム(b
eam)を送信し、また、超音波トランスデューサアレ
イ300が受波したエコーを受信するものである。The ultrasonic probe 2 is connected to the transmission / reception unit 6. The transmission / reception unit 6 drives the ultrasonic transducer array 300 of the ultrasonic probe 2 to drive the ultrasonic beam (b
eam), and receives the echoes received by the ultrasonic transducer array 300.
【0039】送波超音波ビームの方位は、超音波トラン
スデューサアレイ300における送波アパーチャ(ap
erture)内の個々の超音波トランスデューサ30
2を駆動する時間差により設定することができ、この方
位を順次切り換えることにより音線順次の走査を行うこ
とができる。The azimuth of the transmitted ultrasonic beam is determined by the transmission aperture (ap) in the ultrasonic transducer array 300.
individual ultrasonic transducer 30 in the
2 can be set by the time difference for driving, and by sequentially switching the azimuth, the sound ray sequential scanning can be performed.
【0040】エコー受波の方位は、超音波トランスデュ
ーサアレイ300における受波アパーチャ内の個々の超
音波トランスデューサ302の受信信号を加算する時間
差で設定することができ、この方位を順次切り換えるこ
とにより音線順次の受波の走査を行うことができる。The direction of the echo reception can be set by the time difference for adding the reception signals of the individual ultrasonic transducers 302 in the reception aperture of the ultrasonic transducer array 300. Scanning of received waves can be performed sequentially.
【0041】これにより、送受信部6は、例えば図11
に示すような走査を行う。すなわち、放射点200から
z方向に延びる超音波ビーム(音線)202が扇状の2
次元領域206をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキ
ャン(sector scan)を行う。As a result, the transmission / reception unit 6 can operate, for example, as shown in FIG.
The scanning as shown in FIG. That is, the ultrasonic beam (sound ray) 202 extending from the radiation point 200 in the z-direction
The dimension area 206 is scanned in the θ direction, and a so-called sector scan is performed.
【0042】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイ300の一部を用いて形成するとき
は、このアパーチャをアレイに沿って順次移動させるこ
とにより、例えば図12に示すような走査を行うことが
できる。すなわち、放射点200からz方向に発する音
線202が直線204上を移動することにより、矩形状
の2次元領域206がx方向に走査され、いわゆるリニ
アスキャン(linear scan)が行われる。When apertures for transmitting and receiving waves are formed by using a part of the ultrasonic transducer array 300, the apertures are sequentially moved along the array to perform a scan as shown in FIG. 12, for example. be able to. That is, when the sound ray 202 emitted from the radiation point 200 in the z-direction moves on the straight line 204, the rectangular two-dimensional area 206 is scanned in the x-direction, and a so-called linear scan is performed.
【0043】なお、超音波トランスデューサアレイ30
0が、超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成さ
れたいわゆるコンベックスアレイ(convex ar
ray)である場合は、リニアスキャンと同様な信号操
作により、例えば図13に示すように、音線202の放
射点200が円弧204上を移動することにより、扇面
状の2次元領域206がθ方向に走査され、いわゆるコ
ンベクススキャンが行るのはいうまでもない。The ultrasonic transducer array 30
0 is a so-called convex array formed along an arc extending in the ultrasonic wave transmission direction.
In the case of (ray), the radiation point 200 of the sound ray 202 moves on the circular arc 204 by the signal operation similar to the linear scan, for example, as shown in FIG. Needless to say, the scanning is performed in the direction, so-called convex scanning is performed.
【0044】送受信部6はデータ(data)処理部8
に接続されている。データ処理部8には、送受信部6か
ら、エコー受信信号がディジタルデータ(digita
ldata)として入力される。データ処理部8は、入
力されたエコーデータを処理して画像生成等を行うよう
になっている。The transmission / reception unit 6 includes a data (data) processing unit 8
It is connected to the. In the data processing unit 8, the echo reception signal from the transmission / reception unit 6 is converted into digital data (digital
ldata). The data processing unit 8 processes input echo data to generate an image and the like.
【0045】データ処理部8は、図14に示すように、
データ処理プロセッサ(processor)80、エ
コーメモリ(echo memory)82、データメ
モリ84および画像メモリ86を備えている。これらは
バス(bus)88によって接続されている。送受信部
6から入力されたエコーデータは、エコーメモリ82に
記憶される。データ処理プロセッサ80は、エコーデー
タに基づいて例えばBモード(mode)画像等を生成
する。生成したBモード画像等は画像メモリ86に記憶
される。The data processing unit 8, as shown in FIG.
The system includes a data processor (processor) 80, an echo memory 82, a data memory 84, and an image memory 86. These are connected by a bus (bus) 88. The echo data input from the transmission / reception unit 6 is stored in the echo memory 82. The data processor 80 generates, for example, a B-mode image based on the echo data. The generated B-mode image and the like are stored in the image memory 86.
【0046】データ処理プロセッサ80は、また、デー
タ処理によりエコーのドップラシフト(Doppler
shift)を抽出し、それに基づき例えば血流速度
等の動態情報を求めることも行う。データメモリ84は
このデータ処理の過程で使用される。得られた動態情報
を表示するための画像等が画像メモリ86に記憶され
る。The data processor 80 also performs the Doppler shift of the echo (Doppler shift) by the data processing.
shift), and dynamic information such as a blood flow velocity is obtained based on the extracted information. The data memory 84 is used in the course of this data processing. An image or the like for displaying the obtained dynamic information is stored in the image memory 86.
【0047】データ処理部8には表示部10が接続され
ている。表示部10は、例えばグラフィックディスプレ
ー(graphic display)等を用いて構成
され、データ処理部8の画像メモリ86から入力された
画像データに基づいて可視像を表示するようになってい
る。The display section 10 is connected to the data processing section 8. The display unit 10 is configured using, for example, a graphic display or the like, and displays a visible image based on image data input from the image memory 86 of the data processing unit 8.
【0048】以上の送受信部6、データ処理部8および
表示部10は制御部12に接続されている。制御部12
は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御する
ものである。また、被制御の各部から制御部12に状態
報知信号や応答信号等が伝えられる。制御部12の制御
の下で超音波撮像が実行される。The transmitting / receiving unit 6, the data processing unit 8 and the display unit 10 are connected to the control unit 12. Control unit 12
Is to provide a control signal to each of these parts to control the operation. Further, a state notification signal, a response signal, and the like are transmitted from the controlled units to the control unit 12. Ultrasonic imaging is performed under the control of the control unit 12.
【0049】制御部12には操作部14が接続されてい
る。操作部14は操作者によって操作され、制御部12
に所望の指令や情報を入力するようになっている。操作
部14は、例えばキーボード(keyboard)やそ
の他の操作具を備えた操作パネル(panel)で構成
される。An operation unit 14 is connected to the control unit 12. The operation unit 14 is operated by an operator, and the control unit 12
A desired command or information is input to the device. The operation unit 14 includes, for example, an operation panel (panel) including a keyboard and other operation tools.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、チャンネル数当たりの接続ケーブルの外径が小さ
い超音波プローブ、そのような超音波プローブを製造す
る方法、およびそのような超音波プローブを備えた超音
波撮像装置装置を実現することができる。As described in detail above, according to the present invention, an ultrasonic probe having a small outer diameter of a connecting cable per number of channels, a method of manufacturing such an ultrasonic probe, and a method of manufacturing such an ultrasonic probe. It is possible to realize an ultrasonic imaging apparatus equipped with an ultrasonic probe.
【図1】本発明の実施の形態の一例の超音波プローブの
模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an ultrasonic probe according to an example of an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した超音波プローブのプローブ本体の
主要部の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of a probe main body of the ultrasonic probe shown in FIG.
【図3】図1に示した超音波プローブのコネクタの主要
部の模式図である。FIG. 3 is a schematic view of a main part of a connector of the ultrasonic probe shown in FIG.
【図4】図1に示した超音波プローブの製造工程の一例
を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing an example of a manufacturing process of the ultrasonic probe shown in FIG.
【図5】図2に示したプローブ本体の製造工程における
状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a state in a manufacturing process of the probe main body shown in FIG. 2;
【図6】図2に示したプローブ本体の製造工程における
状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in a manufacturing process of the probe main body shown in FIG. 2;
【図7】図2に示したプローブ本体の製造工程における
状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a state in a manufacturing process of the probe main body shown in FIG. 2;
【図8】図2に示したプローブ本体の製造工程における
状態を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a state in a manufacturing process of the probe main body shown in FIG. 2;
【図9】ツイストペア電線の横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a twisted pair electric wire.
【図10】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック
図である。FIG. 10 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図11】図10に示した装置による音線走査の概念図
である。11 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.
【図12】図10に示した装置による音線走査の概念図
である。12 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.
【図13】図10に示した装置による音線走査の概念図
である。13 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.
【図14】図10に示した装置におけるデータ処理部の
ブロック図である。14 is a block diagram of a data processing unit in the device shown in FIG.
20 プローブ本体 22 ケーブル 24 コネクタ 300 超音波トランスデューサアレイ 302 超音波トランスデューサ 502 フィルム 504 電気経路 506 フィルム 508 絶縁フィルム 510 音響整合部材 512 音響レンズ 114 ツイストペア電線 116,118 電線 120 絶縁被覆 2 超音波プローブ 4 被検体 6 送受信部 8 データ処理部 10 表示部 12 制御部 14 操作部 Reference Signs List 20 probe body 22 cable 24 connector 300 ultrasonic transducer array 302 ultrasonic transducer 502 film 504 electric path 506 film 508 insulating film 510 acoustic matching member 512 acoustic lens 114 twisted pair electric wire 116, 118 electric wire 120 insulating coating 2 ultrasonic probe 4 subject 6 transmitting / receiving unit 8 data processing unit 10 display unit 12 control unit 14 operation unit
Claims (3)
超音波プローブ本体とコネクタとを複数の信号線を有す
るケーブルで接続する超音波プローブ製造方法であっ
て、 前記ケーブルとして前記信号線がツイストペア電線で構
成されたものを用いる、ことを特徴とする超音波プロー
ブ製造方法。1. An ultrasonic probe manufacturing method for connecting an ultrasonic probe main body having an ultrasonic transducer array and a connector with a cable having a plurality of signal lines, wherein the signal line is formed of a twisted pair electric wire as the cable. A method for manufacturing an ultrasonic probe, comprising:
超音波プローブ本体と、 コネクタと、 前記超音波プローブ本体および前記コネクタを接続する
複数の信号線を有するケーブルとを備えた超音波プロー
ブであって、 前記ケーブルは前記信号線がツイストペア電線で構成さ
れた、ことを特徴とする超音波プローブ。2. An ultrasonic probe comprising: an ultrasonic probe main body having an ultrasonic transducer array; a connector; and a cable having a plurality of signal lines connecting the ultrasonic probe main body and the connector. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the signal line includes a twisted pair electric wire.
エコーを受信し、エコー受信信号に基づいて画像を生成
する超音波撮像装置であって、 前記超音波プローブとして、請求項2に記載の超音波プ
ローブを具備する、ことを特徴とする超音波撮像装置。3. An ultrasonic imaging apparatus for transmitting an ultrasonic wave by an ultrasonic probe, receiving an echo, and generating an image based on the echo reception signal, wherein the ultrasonic probe is used as the ultrasonic probe. An ultrasonic imaging apparatus, comprising: an ultrasonic probe according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11023720A JP2000217819A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Ultrasonic probe manufacture, ultrasonic probe, and ultrasonic imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11023720A JP2000217819A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Ultrasonic probe manufacture, ultrasonic probe, and ultrasonic imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000217819A true JP2000217819A (en) | 2000-08-08 |
Family
ID=12118178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11023720A Pending JP2000217819A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Ultrasonic probe manufacture, ultrasonic probe, and ultrasonic imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000217819A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002136515A (en) * | 2000-08-24 | 2002-05-14 | Seiko Instruments Inc | Ultrasonic sensor, manufacturing method for ultrasonic sensor, and ultrasonic diagnosing device using ultrasonic sensor |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP11023720A patent/JP2000217819A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002136515A (en) * | 2000-08-24 | 2002-05-14 | Seiko Instruments Inc | Ultrasonic sensor, manufacturing method for ultrasonic sensor, and ultrasonic diagnosing device using ultrasonic sensor |
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