JP2005318040A - 超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法 - Google Patents
超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 スイッチング回路と圧電板10の圧電素子とを、圧電素子上の高さの異なるカーボンナノチューブからなる構造体11〜13を介して、多層配置される複数の部分プリント板30により接続することとしているので、部分プリント板30を、圧電素子のピッチと同程度の配線密度で、2次元アレイをなす圧電板10のすべての圧電素子とスイッチング回路40の端子とを接続することを実現させる。
【選択図】 図5
Description
日本電子機械工業会編、「医用超音波機器ハンドブック」コロナ社、昭和60年4月20日、p185―187
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、圧電素子がより高密度に配列可能となる超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法を提供することを目的とする。
また、第3の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記複数の圧電素子と個別に電気接続される複数の導体パターンを備えることを特徴とする。
また、第4の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記構造体が、前記圧電板が2次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記2次元的な拡がりの1つの方向に沿って、前記反対側の面からの高さが異なることを特徴とする。
また、第5の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記異なる高さの構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする。
また、第6の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記構造体が、前記圧電板が1次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記1次元的な拡がりの方向に沿って、前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なることを特徴とする。
また、第7の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記交互に異なる構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする。
また、第8の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体と超音波の送受信を行う超音波探触子と、前記超音波探触子と電気信号の送受信を行う送受信部と、前記送受信部の受信超音波エコーから画像情報を生成する画像処理部と、前記画像情報を表示する表示手段と、を備える超音波撮像装置であって、前記超音波探触子は、前記超音波の送受信を行う圧電素子からなる圧電板、前記電気信号を伝送するプリント板、並びに、前記圧電素子および前記プリント板を電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部を有し、前記接続部は、前記圧電板が1次元あるいは2次元的に配列されるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブからなる柱状の構造体を備えることを特徴とする。
(実施の形態1)
まず、本実施の形態1にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図1は、本実施の形態1にかかる超音波撮像装置の全体構成を表すブロック(block)図である。この超音波撮像装置は、探触子101、送受信部102、画像処理部103、シネメモリ(cine memory)部104、画像表示制御部105、表示部106、入力部107、コントローラ(controller)部108を備えている。
画像表示制御部105は、画像処理部103で生成されたBモード画像情報および流れの情報の表示フレームレート(frame rate)変換、並びに画像表示の形状や位置制御を行うための部分である。
(実施の形態2)
ところで、上記実施の形態1では、2次元的にアレイをなす圧電素子に、高さの異なる構造体11〜13を設け、アレイの密度と同じ程度の配線密度を有する部分プリント板30を高さ方向に多層配置させたが、一次元的なアレイをなす圧電素子に交互に圧電素子上の位置が異なる構造体を設け、プリント板の配線密度をアレイ密度の半分とすることもできる。そこで、本実施の形態2では、圧電素子上の構造体を異なる位置に設け、プリント板の配線密度と比較して高密度に圧電素子を配列する場合を示すことにする。
上述してきたように、本実施の形態2では、スイッチング回路40と圧電板60の1次元的に配列される圧電素子とを、各圧電素子上の厚み方向位置が交互に異なる構造体61および圧電素子の繰り返しピッチの2倍のピッチの導体パターンを有する2枚の部分プリント板80を用いて、圧電板60を挟んで厚み方向に配設されるこの2枚の各部分プリント板80の導体パターンは、1つ置きの圧電素子の構造体と電気的に接続することとしているので、低い配線密度の部分プリント板80により、高密度の1次元的な圧電素子アレイをスイッチング回路40と電気接続することができる。
10、60 圧電板
11〜13、61 構造体
20、70 接続部
30、80 プリント板
40 スイッチング回路
50 ケーブル
101、111 探触子
102 送受信回路
102 送受信部
103 画像処理部
104 シネメモリ部
105 画像表示制御部
106 表示部
107 入力部
108 コントローラ部
Claims (11)
- 超音波を送受信する圧電素子からなる圧電板と、
前記超音波を送信する前記圧電素子の駆動信号および前記超音波の受信により前記圧電素子に誘起される誘起信号の少なくとも1つを伝送する導体パターンを含むプリント板と、
前記圧電素子および前記導体パターンを電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。 - 前記接続部は、前記圧電板が1次元的あるいは2次元的に拡がるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブを含む柱状の構造体を備えることを特徴とする請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記プリント板は、前記複数の圧電素子と個別に電気接続される複数の導体パターンを備えることを特徴とする請求項2に記載の超音波探触子。
- 前記構造体は、前記圧電板が2次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記2次元的な拡がりの1つの方向に沿って、前記反対側の面からの高さが異なることを特徴とする請求項2あるいは3のいずれか1つに記載の超音波探触子。
- 前記プリント板は、前記異なる高さの構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする請求項4に記載の超音波探触子。
- 前記構造体は、前記圧電板が1次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記1次元的な拡がりの方向に沿って、前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なることを特徴とする請求項2あるいは3のいずれか1つに記載の超音波探触子。
- 前記プリント板は、前記交互に異なる構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする請求項6に記載の超音波探触子。
- 被検体と超音波の送受信を行う超音波探触子と、
前記超音波探触子と電気信号の送受信を行う送受信部と、
前記送受信部の受信超音波エコーから画像情報を生成する画像処理部と、
前記画像情報を表示する表示手段と、
を備える超音波撮像装置であって、
前記超音波探触子は、前記超音波の送受信を行う圧電素子からなる圧電板、前記電気信号を伝送するプリント板、並びに、前記圧電素子および前記プリント板を電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部を有し、
前記接続部は、前記圧電板が1次元あるいは2次元的に配列されるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブからなる柱状の構造体を備えることを特徴とする超音波撮像装置。 - 超音波を送受信する圧電素子をアレイ状に配列し、
プリント板のアレイ状の導体パターンを、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面で前記配列と重なる様に位置させ、
前記圧電素子および前記導体パターンを、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部を用いて電気的に接続することを特徴とする超音波探触子製造方法。 - 前記接続は、前記配列が2次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記2次元的な拡がりの1つの方向に沿って前記反対側の面からの高さが異なる構造体を前記接続部に有し、前記異なる高さの構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行われることを特徴とする請求項9に記載の超音波探触子製造方法。
- 前記接続は、前記配列が1次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記1次元的な拡がりの方向に沿って前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なる構造体を前記接続部に有し、前記交互に異なる構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行われることを特徴とする請求項9に記載の超音波探触子製造方法。
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