JP2896819B2 - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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JP2896819B2 JP3246631A JP24663191A JP2896819B2 JP 2896819 B2 JP2896819 B2 JP 2896819B2 JP 3246631 A JP3246631 A JP 3246631A JP 24663191 A JP24663191 A JP 24663191A JP 2896819 B2 JP2896819 B2 JP 2896819B2
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明彦 小野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波探触子を利用分野
とし、特にフレキシブルプリント基板(以下、フレキシ
ブル基板)を利用したコンベックス型の超音波探触子に
関する。
【0002】
【発明の背景】超音波探触子は、医用等の超音波診断装
置に超音波の送受波部として有用されている。近年で
は、微小圧電片を曲面状例えば円孤上に配列したコンベ
ックス型のものがあり、例えばこれらをリニア走査する
ことにより、セクタ走査同様に送受波領域を拡大し、し
かも安価にできることで注目されている。そして、これ
らのものでは、電極導出にフレキシブル基板が使用さ
れ、小型化に加え、品質を一定とした良好なものが望ま
れている(参照:特開平1-109279号公報)。
【0003】
【従来技術】第3図はこの種の一従来例を説明する超音
波探触子の図で、同図(a)は模式的な正面図、同図
(b)は同平面図である。超音波探触子は、基台1の湾
曲した表面にバッキング材2を敷設し、その上に矩形状
とした複数の微小圧電片3がその幅方向を湾曲方向に一
致させて列設されている。バッキング材2は、曲率半径
を5〜100mmRとし、フェライトゴム等の弾性体か
らなる。各微小圧電片3は例えばチタンジルコン酸鉛
(PZT)からなり、両主面には駆動電極4が形成され
ている。そして、厚みtを約0.1〜0.5mm、幅w
を0.05〜0.4mm、長さを5〜15mmとする。
バッキング材2と微小圧電片3との間には、微小圧電片
3の所定数を1グループ(以下単位圧電片群5とする)
とする。なお、図では便宜的に微小圧電片3の2個を1
グループとして4グループを形成したが、実際には1グ
ループを例えば16個として6グループ程度形成され
る。そして、単位圧電片群5の両端側から交互に分割独
立して導電路6を有するフレキシブル基板(以下分割基
板とする)7が介在して延出する。このようなもので
は、予め、第4図に示したような中空部8を有してその
両側に露出した共通線路部9(ab)と単位分割基板7
の形成されたフレキシブル基板10を用意する。単位分
割基板6は共通線路部8(ab)から反対方向に交互に
延出し、所定数の微小圧電片3に対応する導電路6が形
成されている。そして、フレキシブル基板10の中空部
7に圧電板(未図示)を対応させて接続し、これらをバ
ッキング材2に固着した後、圧電板とフレキシブル基板
10とをその各導電路6間にて一体的に切断する。すな
わち、互いに独立した微小圧電片3を形成し、一主面の
駆動電極4と導電路6とをそれぞれ接続する。このと
き、単位分割基板7もそれぞれ独立分割される。そし
て、バッキング材2を基台1上に当接して押圧しながら
湾曲方向に折り曲げ、微小圧電片3を曲面上に配列して
形成される。なお、微小圧電片3の超音波送受波面(微
小圧電片3の他主面)には共通線路が接続されて音響整
合層等が施され、ケース内に収納される(未図示)。
【0004】
【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、バッキング材2を基台1上に折り曲げて微
小圧電片3を曲面上に配列する際、フレキシブル基板1
0に起因して次の問題があった。すなわち、フレキシブ
ル基板10の各単位分割基板7は、交互に反対方向に延
出し、その隣接するもの同士の境界部分をそれぞれ直線
上(A−A’)とする。したがって、バッキング材2の
折り曲げ時には、単位分割基板7の境界部分が直線的で
あるため、この直線上に応力が集中的に発生する。その
ため、境界部分では、応力により微小圧電片3の剥離や
破損等を生じ易い。また、微小圧電片3の間隔dが他の
部分に比較して広がって、これらの間隔dを不均一に
し、画像特性を劣化させる問題があった。特に、微小圧
電片3の幅wや曲率半径が小さい程、このような問題が
顕著であった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、折り曲げ時の応力を分散して
微小圧電片の間隔を一定にし、画像特性を良好に維持す
る超音波探触子を提供することを目的とする。
【0006】
【解決手段】本発明は、湾曲したバッキング材上に固着
された単位圧電片群の一端側から導出した単位分割基板
の幅方向と、この単位圧電片群に隣接した単位圧電片群
の他端側から導出した単位分割基板の幅方向とを、複数
の微小圧電片にまたがって重畳するようにしたことを解
決手段とする。以下、本発明の一実施例を説明する。
【0007】
【実施例】第1図は本発明の一実施例を説明する超音波
探触子の図で、同図(a)は模式的な正面図、同図
(b)は同平面図である。なお、前従来例図と同一部分
には同一番号を付与してその説明は簡略する。超音波探
触子は、前従来例と同様に、湾曲した基台1の表面に敷
設されたバッキング材2に、複数の微小圧電片3の幅方
向を湾曲方向に一致させて列設され、単位圧電片群5
(abcd)毎に、その両端側から交互に単位分割基板
7(abcd)が延出する。この実施例での各単位分割
基板7は、その幅方向を単位圧電片群5の幅より大きく
して形成される。例えば、分割基板7の幅方向の例えば
両側にて微小圧電片3の1個分以上例えば5個分程度大
きくする。すなわち、単位圧電片群(例えば5b)の一
端側から導出した単位分割基板7bの幅方向と、この単
位圧電片群5bに隣接した単位圧電片群5a、5cの他
端側から導出した単位分割基板7a7cの幅方向とを、
複数の微小圧電片3にまたがって重畳する構成とする。
なお、両サイドの単位圧電片群5a、5dの端部には疑
似振動子5’が設けられ、分割基板7’が単位圧電片群
5a、5dにまたがって形成される。すなわち、本実施
例でのフレキシブル基板11は、第2図に示したよう
に、中空部8の一方の共通線路部9aから導出した分割
基板7(abcd)の幅方向と、これらの単位分割基板
7に隣接して他方の共通線路部9bから延出した単位分
割基板7の幅方向とを、複数の導電路6にまたがって重
畳するようにする。なお、両サイドの分割基板7a、7
dは疑似振動子5’用の単位分割基板7’と重畳する。
そして、フレキシブル基板11に圧電板を接続してバッ
キング材2に固着した後、各導電路6間を一体的に切断
し、互いに独立した微小圧電片3及び疑似振動子5’と
単位分割基板7、7’とを形成する。そして、バッキン
グ材2を基台1上に押圧しながら折り曲げ、微小圧電片
3及び疑似振動子5’を曲面上に配列して形成する。な
お、前述同様、微小圧電片3及び疑似振動子5’の超音
波送受波面には共通線路、音響整合層等が施され、ケー
ス内に収納される。このような構成であれば、バッキン
グ材2を基台1上に折り曲げて微小圧電片3を曲面上に
配列する際、隣接する各単位分割基板7の境界部分は、
直線上となることはない。したがって、バッキング材2
の折り曲げ時に、単位分割基板7の境界部分に加わる折
曲力は、反対方向の単位分割基板6の重畳する部分によ
りに補強される。すなわち、単位分割基板7の互いに重
畳する部分を、一端側あるいは他端側の境界部分に対す
る補強板として作用する。そして、境界部分に生ずる応
力を分散してその集中を防止する。その結果、各境界部
分では、微小圧電片3の剥離や破損、及び微小圧電片3
の間隔バラツキを防止し、これらに付随する画像特性を
良好に維持する。
【0008】
【他の事項】上記実施例では、単位分割基板7の互いに
重畳する部分には導電路6を形成することなく説明した
が、この部分に導電路6を形成して微小圧電片3の両端
側から駆動電極を導出し、電気的接続の信頼性を高める
ようにしてもよい。また、単位分割基板7の重畳する部
分は、隣接する単位圧電片群7中の5個分程度とした
が、必要に応じて設定でき、少なくとも1個分以上重畳
すればよいものである。また、単位分割基板7の両側に
てその幅を広げたが、一端側のみを広げたとしてもよく
要は隣接する反対側の単位分割基板とは重畳すればよ
い。そして、単位圧電片群5、必ずしも同数の微小圧電
片3から形成される必要はなく、それぞれ異なってもよ
く、本発明はその主旨を逸脱しない範囲ないで適宜変更
できるものである。
【0009】
【発明の効果】本発明は、湾曲したバッキング材上に固
着された単位圧電片群の一端側から導出した単位分割基
板の幅方向と、この単位圧電片群に隣接した単位圧電片
群の他端側から導出した単位分割基板の幅方向とを、複
数の微小圧電片にまたがって重畳するようにしたので、
折り曲げ時の応力を分散して微小圧電片の間隔を一定に
し、画像特性を良好に維持する超音波探触子を提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の一実施例を説明する超音波探触子の
図で、同図(a)は模式的な正面図、同図(b)は同平
面図である。
【第2図】本発明の一実施例におけるフレキシブル基板
を説明する模式的な平面図である。
【第3図】従来例を説明する超音波探触子の図で、同図
(a)は模式的な正面図、同図(b)は同平面図であ
る。
【第4図】従来例ににおけるフレキシブル基板を説明す
る模式的な平面図である。
【符号の説明】
1 基台、2 バッキング材、3 微小圧電片、4 駆
動電極、5 単位圧電片群、6 導電路、7 単位分割
基板、8 中空部、9 共通線路部、11 フレキシブ
ル基板.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/521 H04R 17/00 332

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湾曲したバッキング材上に複数の微小圧
    電片の幅方向を湾曲方向に一致させて列設し、前記微小
    圧電片の複数個を一グループとして単位圧電片群とし、
    該単位圧電片群毎に独立した単位フレキシブルプリント
    基板を接続して各微小圧電片の電極を一方向に導出する
    とともに、該単位フレキシブルプリント基板を前記単位
    圧電片群の両側から交互に導出した超音波探触子におい
    て、 前記単位圧電片群の一端側から導出した単位フレキシブ
    ルプリント基板の幅方向と、前記単位圧電片群に隣接し
    た単位圧電片群の他端側から導出したフレキシブル基板
    の幅方向とを、複数の微小圧電片にまたがって重畳する
    ようにしたことを特徴とする超音波探触子。
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