JP2984457B2 - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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JP2984457B2
JP2984457B2 JP4079312A JP7931292A JP2984457B2 JP 2984457 B2 JP2984457 B2 JP 2984457B2 JP 4079312 A JP4079312 A JP 4079312A JP 7931292 A JP7931292 A JP 7931292A JP 2984457 B2 JP2984457 B2 JP 2984457B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配列型の超音波探触子
(配列型探触子とする)を利用分野とし、特に微小圧電
片の電極をフレキシブルプリント基板(フレキシブル基
板とする)により導出した配列型探触子に関する。
【0002】
【発明の背景】配列型探触子は、複数個の微小圧電片を
並べて電子走査され、例えば医用の超音波診断装置に超
音波の送受波部として有用される。このようなものの一
つに、微小圧電片を曲面上に並べて送受波領域を広げた
所謂コンベックス型(コンベックス探触子とする)があ
る。また、近年では、微小圧電片の細分化や小型化等に
より、微小圧電片の駆動電極をフレキシブル基板により
導出している。そして、フレキシブル基板は、生産性の
向上等から汎用性のあるものが望まれている。
【0003】
【従来技術】第7図はこの種の従来例を説明するコンベ
ックス探触子の図で、同図(a)は正面図、同図(b)
は電極導出を示す平面図である。。コンベックス探触子
は、矩形状とした複数の微小圧電片1を、曲面状のバッ
キング材2上に幅方向に並べて形成される。バッキング
材2はゴム状の可撓性材からなり、曲面状とした基台3
上に固着される。微小圧電片1は例えばチタン酸ジルコ
ン酸鉛(通称PZT)からなり、超音波の送受波源とな
る。そして、両主面に形成された励振電極(未図示)
を、複数のフレキシブル基板4(abdcdef)によ
り、微小圧電片1の配列方向の両側から、グループ毎に
交互に導出する。具体的には、平板状の圧電板(未図
示)とバッキング材2との間にフレキシブル基板4を介
在させて一体化する。フレキシブル基板4は、第8図に
示したように中空部5の両辺に形成された共通導体部6
(ab)から直交方向に導出し(以下導出部7とす
る)、中央のものはほぼ直線状に延出し、両側のものは
外方向に延出する(以下延長部8とする)。次に、圧電
板の上面から、所定の間隔(導電路9間)でバッキング
材2に達する切れ目を設け、個々の微小圧電片1に分割
するとともに、各微小圧電片1の下面の励振電極をフレ
キシブル基板4の導電路9により導出する。その後、バ
ッキング材2を、微小圧電片1の配列方向に湾曲させ、
基台の曲面に固着する。このとき、各フレキシブル基板
4の延長部8を基台3の両側面の略中央にして両側面に
平行に垂下することになる。なお、上面の励振電極は圧
電板の分割後に導線により共通接続されて、フレキシブ
ル基板4の導電路9に接続される(未図示)。そして、
第9図に示したように、前面に音響整合層(未図示)が
形成され、さらに音響レンズ10が被着される。また、
基台3の両側面には、押え板11が固着され、半円状と
した探触子本体12の底辺からフレキシブル基板4が延
出した外観となる。
【0003】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記構成のコンベ
ックス探触子では、フレキシブル基板4の板面が探触子
本体の両側面に平行して導出される。そして、この例で
は、探触子本体からの超音波の送受波方向の中心(以下
視野中心軸とする)A−A’とフレキシブル基板4の導
出方向B−B’とが一致する「第10図(a)」。した
がって、第10図(b)に示したように、例えば視野中
心軸A−A’に対して、フレキシブル基板4の導出方向
B−B’を変化させる場合は、新たなフレキシブル基板
4を設計しなければならない。すなわち、従来のもので
は、フレキシブル基板4の視野中心軸A−A’に対する
偏向角θを自由に制御できず、その汎用性に欠けて生産
性を阻害する問題があった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、探触子本体の視野中心軸に対
するフレキシブル基板の偏向角を自由に制御できて、生
産性を向上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、フレキシブル基板のそれぞれ
が、その平面形状を、微小圧電片の配列方向に対して直
交方向に延出した直交部と、該直交部の先端に接続して
直角方向に延出し、前記微小圧電片の配列方向に一致し
た平行延長部とからなる略L字状とし、前記直交部を折
り曲げることにより、前記平行延長部のそれぞれをバッ
キング材の下面に位置させ、かつ、前記平行延長部の幅
方向が前記微小圧電片の長さ方向と一致するようにして
構成する。または、フレキシブル基板のそれぞれが、そ
の平面形状を、上記微小圧電片の配列方向に対して直交
方向に延出した直交部と、該直交部の先端部側端に接続
して前記微小圧電片の配列方向に対して直交方向に延出
した垂直延長部とからなるクランク状とし、前記直交部
を折り曲げることにより、前記垂直延長部のそれぞれを
上記バッキング材の下面に位置させ、かつ、前記垂直延
長部の幅方向が前記微小圧電片の長さ方向と一致するよ
うにして構成する。あるいは、これら二つのフレキシブ
ル基板を併用して構成することを解決手段とする。
【0007】
【実施例】第1図及び第2図は本発明の一実施例を説明
する図で、第1図はコンベックス探触子の外観図、第2
図はフレキシブル基板の平面図である。なお、前従来例
図と同一部分には同番号を付与しその説明は簡略する。
コンベックス探触子は、前述同様に、矩形状とした複数
の微小圧電片1を、曲面状のバッキング材2上に幅方向
に並べて形成される。そして、微小圧電片の励振電極
を、複数のフレキシブル基板4により、微小圧電片1の
配列方向の両側から、グループ毎に交互に導出する「前
第7図(b)参照」。そして、本発明では、探触子本体
20からのフレキシブル基板21の導出方向を、フレキ
シブル基板21の幅方向と微小圧電片1の長さ方向(探
触子本体の幅方向)とを一致させて構成する(第1
図)。この実施例では、各フレキシブル基板21(ab
cdef)は、その平面形状を直交部22と平行延長部
23とからなる略L字状とする。直交部22は、中空部
5の共通導体部6(ab)から垂直に延出し、両側にお
いて、順次その長さを大きくする。平行延長部23は、
直交部22の先端に接続してそれぞれ同方向の直角方向
に延出する。換言すると、直交部22は微小圧電片1の
配列方向に直交し、平行延長部23は同配列方向に一致
する(第2図)。そして、フレキシブル基板21を圧電
板とバッキング材2との間に介在させて分割し、さらに
バッキング材2を曲面とした基台3上に固着した後、次
のように折曲される。すなわち、各フレキシブル基板2
1の直交部22と平行延長部23との境界部分を直角に
折り曲げる。そして、平行延長部23を基台3の下面に
位置させてその幅方向を微小圧電片1の長さ方向に一致
させ、各フレキシブル基板21を一端側にて束ねる「第
3図(ab)」。このようなものでは、フレキシブル基
板21の幅方向が微小圧電片1の長さ方向に一致して、
フレキシブル基板21の厚み方向が微小圧電片1の配列
方向に一致する。したがって、探触子本体20を微小圧
電片1の配列方向に容易に屈曲できる。このようなこと
から、第4図に示したように探触子本体20の視野中心
軸A−A’をフレキシブル基板21の導出方向B−B’
に対し、かなりの自由度をもって制御できる。このよう
なことから、偏向角θに応じてその度毎にフレキシブル
基板21を設計製作する必要がないので、汎用性に富
み、コンベックス探触子の生産性を向上できる。
【0008】
【他の実施例】第5図は本発明の他の実施例を説明する
図で、同図(a)はフレキシブル基板の平面図、同図
(b)は超音波探触子の一部図である。なお、前実施例
図と同一部分には同番号を付与してその説明は省略す
る。この実施例での各フレキシブル基板24(abcd
ef)は、その平面形状を直交部25と垂直延長部26
とからなる略クランク状とする。直交部25は、前実施
例と同様に中空部5の共通導体部6(ab)から垂直に
延出する。垂直延長部26は、直交部22の先端部側端
に接続して同方向に延出する。すなわち、直交部25と
垂直延長部26は、微小圧電片1の配列方向にいずれも
直交する。そして、フレキシブル基板24を圧電板とバ
ッキング材2との間に介在させて分割し、さらにバッキ
ング材2を曲面とした基台3上に固着した後、次のよう
に折曲される。すなわち、各フレキシブル基板24の直
交部25と平行延長部26との境界部分を直角に折り曲
げる。そして、垂直延長部26を基台3の下面に位置さ
せてその幅方向を微小圧電片1の長さ方向に一致させ、
前述同様に各フレキシブル基板24を一端側にて束ね
る。したがって、このようなものでも、前実施例同様
に、探触子本体20の視野中心軸A−A’をフレキシブ
ル基板21の導出方向B−B’に対し、かなりの自由度
をもって制御し得ることから(前第4図参照)、汎用性
に富み、コンベックス探触子の生産性を向上できる。
【0009】
【他の事項】上記第1実施例と第2実施例とではそれぞ
れ異なるフレキシブル基板21、24を用いて構成する
例を示したが、第1実施例と第2実施例とのフレキシブ
ル基板21、24を併用して構成してもよいことは勿論
である。また、上記第1実施例では、各フレキシブル基
板21の垂直部22の長さを異ならせたが、それぞれ同
じ長さとしてもよい。但し、各フレキシブル基板21の
平行延長部23が重畳するので、その製作を困難にす
る。また、第2実施例では垂直部25の長さを同じにし
たが、第1実施例同様にその長さを異ならせてもよい。
また、超音波探触子はコンベックス探触子として説明し
たが、例えば平面状に並べた通常の配列型探触子等にも
適用できる。また、押え板、音響整合層、あるいは音響
レンズはその説明から明かなように必ずしも本発明の必
須の要件ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で適宜
変更可能である。
【0010】
【発明の効果】本発明は、フレキシブル基板のそれぞれ
が、その平面形状を、微小圧電片の配列方向に対して直
交方向に延出した直交部と、該直交部の先端に接続して
直角方向に延出し、前記微小圧電片の配列方向に一致し
た平行延長部とからなる略L字状とし、前記直交部を折
り曲げることにより、前記平行延長部のそれぞれをバッ
キング材の下面に位置させ、かつ、前記平行延長部の幅
方向が前記微小圧電片の長さ方向と一致するようにして
構成する。または、フレキシブル基板のそれぞれが、そ
の平面形状を、上記微小圧電片の配列方向に対して直交
方向に延出した直交部と、該直交部の先端部側端に接続
して前記微小圧電片の配列方向に対して直交方向に延出
した垂直延長部とからなるクランク状とし、前記直交部
を折り曲げることにより、前記垂直延長部のそれぞれを
上記バッキング材の下面に位置させ、かつ、前記垂直延
長部の幅方向が前記微小圧電片の長さ方向と一致するよ
うにして構成する。あるいは、これら二つのフレキシブ
ル基板を併用して構成するので、探触子本体の視野中心
軸に対するフレキシブル基板の偏向角を自由に制御でき
て、生産性を向上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
外観図である。
【第2図】本発明の一実施例を説明するフレキシブル基
板の平面図である。
【第3図】同図(a)は本発明の一実施例を説明する超
音波探触子の正面図、同図(b)は同一部図である。
【第4図】本発明の一実施例の作用を説明する超音波探
触子の正面図である。
【第5図】本発明の他の実施例を説明するフレキシブル
基板の平面図である。
【第6図】本発明の他の実施例を説明する超音波探触子
の一部図である。
【第7図】従来例を説明する超音波探触子の正面図であ
る。
【第8図】従来例を説明するフレキシブル基板の平面図
である。
【第9図】従来例を説明する超音波探触子の外観図であ
る。
【第10図】同図(ab)ともに従来例の超音波探触子
の作用を説明する正面図である。
【符号の説明】
1 微小圧電片、2 バッキング材、3 基台、4、2
1 フレキシブル基板、5 中空部、6 共通導体部、
7 導出部、8 延長部、9 導電路、10 音響レン
ズ、11 押え板、12、20 探触子本体、22、2
5 直交部、23 平行延長部、26 垂直延長部 .

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形状とした複数の微小圧電片をその幅
    方向にバッキング材上に並べ、前記バッキング材側に対
    面する各微小圧電片の励振電極を、該微小圧電片の配列
    方向の両側から、複数のフレキシブルプリント基板によ
    り交互に導出した超音波探触子において、 上記フレキシブルプリント基板のそれぞれは、その平面
    形状を、上記微小圧電片の配列方向に対して直交方向に
    延出した直交部と、該直交部の先端に接続して直角方向
    に延出し、前記微小圧電片の配列方向に一致した平行延
    長部とからなる略L字状とし、 前記直交部を折り曲げることにより、前記平行延長部の
    それぞれを上記バッキング材の下面に位置させ、かつ、
    前記平行延長部の幅方向が前記微小圧電片の長さ方向と
    一致するようにして構成したことを特徴とする超音波探
    触子。
  2. 【請求項2】 矩形状とした複数の微小圧電片をその幅
    方向にバッキング材上に並べ、前記バッキング材側に対
    面する各微小圧電片の励振電極を、該微小圧電片の配列
    方向の両側から、複数のフレキシブルプリント基板によ
    り交互に導出した超音波探触子において、 上記フレキシブルプリント基板のそれぞれは、その平面
    形状を、上記微小圧電片の配列方向に対して直交方向に
    延出した直交部と、該直交部の先端部側端に接続して前
    記微小圧電片の配列方向に対して直交方向に延出した垂
    直延長部とからなるクランク状とし、 前記直交部を折り曲げることにより、前記垂直延長部の
    それぞれを上記バッキング材の下面に位置させ、かつ、
    前記垂直延長部の幅方向が前記微小圧電片の長さ方向と
    一致するようにして構成したことを特徴とする超音波探
    触子。
  3. 【請求項3】 請求項1のフレキシブルプリント基板と
    請求項2のフレキシブルプリント基板とを用いて構成し
    たことを特徴とする超音波探触子。
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