JP6069848B2 - プローブヘッド、超音波プローブ、電子機器及び診断装置 - Google Patents
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Description
図1(A)、図1(B)に、本実施形態のヘッドユニットに含まれる超音波トランスデューサー素子(超音波素子)UEの基本的な構成例を示す。本実施形態の超音波トランスデューサー素子UEは、第1電極層EL1、圧電体層PE、第2電極層EL2、メンブレン(支持部材)MB、空洞領域(空洞部)CAVを含む。なお、本実施形態の超音波トランスデューサー素子UEは図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図2に、本実施形態のヘッドユニットに含まれる素子チップ200の第1の構成例を示す。第1の構成例の素子チップ200は、超音波素子アレイUARを含む。超音波素子アレイUARは、アレイ状に配置された複数の開口を有する基板と、複数の開口の各開口ごとに各超音波トランスデューサー素子が設けられる複数の超音波トランスデューサー素子UEとを有する。超音波素子アレイUARは、第1〜第n(nは2以上の整数)の信号線LX1〜LXn、第1〜第m(mは2以上の整数)のコモン電極線LY1〜LYmをさらに含む。また、素子チップ200は、第1〜第nの信号端子X1〜Xn及びコモン端子COMをさらに含む。図2では、例としてm=8、n=12の場合を示すが、これ以外の値であってもよい。なお、本実施形態の素子チップ200は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図4に、本実施形態のヘッドユニット220の第1の構成例を示す。第1の構成例のヘッドユニット220は、素子チップ200、接続部210、記憶部100及び支持部材SUPを含む。なお、本実施形態のヘッドユニット220は図4の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
図7(A)、図7(B)に、本実施形態の超音波プローブ300の構成例を示す。図7(A)はプローブヘッド310がプローブ本体320に装着された場合を示し、図7(B)はプローブヘッド310がプローブ本体320から分離された場合を示す。
図10に、本実施形態のヘッドユニット220を含む電子機器(診断装置)の基本的な構成例を示す。電子機器は、超音波プローブ300及び電子機器本体400を含む。電子機器本体400は、制御部410、処理部420、UI(ユーザーインターフェース)部430、表示部440を含む。
230 接触部材、240 プローブ筐体、300 超音波プローブ、
310 プローブヘッド、320 プローブ本体、330 処理装置、
410 制御部、420 処理部、430 UI部、440 表示部、
UE 超音波トランスデューサー素子、UAR 超音波素子アレイ、
LY1〜LY8 コモン電極線、
LX1〜LX12 信号線、X1〜X12 信号端子、COM コモン端子、
CN、CN1、CN2 コネクター、FP、FP1、FP2 フレキシブル基板、
SUP 支持部材、TX 送信部、AFE アナログフロントエンド部、
CTL 制御部、CB ケーブル
Claims (13)
- 超音波プローブのプローブ本体に接続されるプローブヘッドであって、
ヘッドユニットと、
被検体と接触する接触部材と、
前記ヘッドユニットを格納するプローブ筺体と、
を含み、
前記ヘッドユニットは、
前記超音波プローブの前記プローブ本体と当該ヘッドユニットとを電気的に接続する接続部と、
アレイ状に配置された複数の開口を有する基板と、前記開口に設けられる超音波トランスデューサー素子と、を有する超音波素子アレイを含み、前記接続部を介して前記プローブ本体が有する処理装置と電気的に接続される素子チップと、
前記素子チップを支持する支持部材と、
前記接続部を介して前記処理装置に出力される前記処理装置の動作設定情報を、記憶する記憶部と、を含み、
前記素子チップは、前記接触部材と前記支持部材との間に設けられ、
前記ヘッドユニットは、前記ヘッドユニットの交換時に前記プローブ筺体から取り外し可能となるように前記プローブ筺体に格納され、
前記支持部材の厚さは前記素子チップの素子厚よりも大きく、
前記記憶部は、前記支持部材の素子チップ配置面の裏面に配置されることを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項1において、
前記素子チップと前記接触部材との間には、前記素子チップを保護する保護部材が設けられていることを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項1又は2において、
前記処理装置は、
前記超音波素子アレイからの受信信号の受信処理を行うアナログフロントエンド部を有し、
前記記憶部は、
前記動作設定情報として、前記アナログフロントエンド部が有する低雑音増幅器及びプログラマブルゲインアンプの少なくとも一方のゲインを設定するゲイン設定情報を記憶することを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項3において、
前記記憶部は、
前記動作設定情報として、前記アナログフロントエンド部が有するローパスフィルターの周波数特性を設定する周波数特性設定情報を記憶することを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記記憶部は、
前記超音波プローブのプローブ対象に対応する前記動作設定情報を記憶することを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項5において、
前記超音波プローブの前記プローブ対象に対応する前記動作設定情報は、超音波診断画像処理に対応する動作設定情報、又は血圧測定処理に対応する動作設定情報であることを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記接続部は、前記プローブ本体に接続される複数の接続端子を有し、
前記支持部材の第1の面側に前記記憶部と前記複数の接続端子とが設けられ、
前記支持部材の前記第1の面の裏面となる前記素子チップ配置面である第2の面側に前記素子チップが支持されることを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記接続部は、
前記プローブ本体に接続される複数の接続端子を有し、前記支持部材の第1の面側に設けられる少なくとも1つのコネクターと、
前記コネクターと前記素子チップとを接続する配線が形成される少なくとも1つのフレキシブル基板と、を有し、
前記支持部材の前記第1の面の裏面である第2の面側に前記素子チップが支持され、
前記フレキシブル基板は、前記支持部材の前記第2の面から、前記支持部材の側面を辿って、前記支持部材の前記第1の面に沿うように設けられることを特徴とするプローブヘッド。 - 請求項8において、
前記フレキシブル基板に前記記憶部が設けられることを特徴とするプローブヘッド。 - 前記プローブ本体と、
前記プローブ本体に脱着可能な請求項1乃至9のいずれかに記載のプローブヘッドとを含むことを特徴とする超音波プローブ。 - 請求項10において、
前記プローブ本体は、
前記処理装置を有し、
前記処理装置は、
前記超音波素子アレイからの受信信号の受信処理を行う前記アナログフロントエンド部と、
前記超音波素子アレイに対して駆動信号を出力する送信部と、
前記アナログフロントエンド部及び前記送信部の制御を行う制御部とを有し、
前記制御部は、
前記ヘッドユニットの前記記憶部から読み出された前記動作設定情報に基づいて、前記アナログフロントエンド部及び前記送信部の動作を設定することを特徴とする超音波プローブ。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載のプローブヘッドを含むことを特徴とする電子機器。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載のプローブヘッドと、
表示用画像データを表示する表示部とを含むことを特徴とする診断装置。
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