JPH05161652A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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Publication number
JPH05161652A
JPH05161652A JP35266991A JP35266991A JPH05161652A JP H05161652 A JPH05161652 A JP H05161652A JP 35266991 A JP35266991 A JP 35266991A JP 35266991 A JP35266991 A JP 35266991A JP H05161652 A JPH05161652 A JP H05161652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
ultrasonic
housing
load material
back load
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP35266991A
Other languages
English (en)
Inventor
Takenao Fujimura
毅直 藤村
Yukihiko Sawada
之彦 沢田
Yoshihisa Taniguchi
芳久 谷口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP35266991A priority Critical patent/JPH05161652A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で品質の安定化が図れる超音波探触子を
得る。 【構成】 圧電素子1の音波放射面9側には音響整合層
10が接着されている。音響整合層10の反対側には背
面負荷材2が張り付けられ超音波振動子11が形成され
ている。超音波振動子11はハウジング6の載置部13
に接着固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医用超音波探触子に関
し、特に体腔内に挿入して使用される超音波探触子に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、体腔壁を観察する側視用超音波探
触子としては、図15および図16に示す以下の様な側
視用超音波探触子が知られている。ハウジング6には超
音波振動子11を積載する凹形状の載置部13が形成さ
れるとともに、ハウジング6の載置部13下側には超音
波振動子11に電気的な接続を行う配線3が埋め込まれ
ている。超音波振動子11は、圧電素子1と音響整合層
10と背面負荷材2とより構成され、ハウジング6の載
置部13に接着剤31により固定されている。前記配線
3は導電性樹脂23により圧電素子1の電極4と接続さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術には以下の様な欠点がある。すなわち、体腔内に挿入
される超音波探触子が、超音波を発生させると音響整合
層を通って超音波が外部へ放出される。同時に背面負荷
材側にも超音波は放出される。この背面負荷材側へ放出
された超音波は背面負荷材により減衰吸収されるが、体
腔内に挿入して使用される超音波振動子は、その機能上
小型化が要求され、このため背面負荷材を十分に大きく
設置できない。従って、超音波が背面負荷材を通してハ
ウジング壁面まで到達し、壁面で反射した超音波を圧電
素子が拾い不要振動として出力されていたため、減衰性
が落ちるという欠点があった。また、配線用のスペース
Bが必要となり、この為背面負荷材の厚みAが制限さ
れ、よって、超音波振動子の波形の減衰性が落ちるとい
う問題があった。
【0004】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、小型で品質の安定化が図
れる超音波探触子の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電素子と、
圧電素子の両面に設けられた電極と、圧電素子の音波放
射面側に設けられた音響整合層と、圧電素子の音波放射
面と反対側に設けられた超音波を減衰させる背面負荷材
とよりなる超音波振動子と、超音波振動子を載置するハ
ウジングとより成る超音波探触子において、前記背面負
荷材における圧電素子と接続されている面に対向する側
の面が音響的に開放されているものである。また、圧電
素子と、圧電素子の両面に設けられた電極と、圧電素子
の音波放射面側に設けられた音響整合層と、圧電素子の
音波放射面と反対側に設けられた超音波を減衰させる背
面負荷材とよりなる超音波振動子と、超音波振動子を載
置するハウジングとより成る超音波探触子において、前
記圧電素子における電気的に接続されていない圧電素子
側面の少なくとも1面がハウジングに固定されているも
のである。
【0006】
【作用】本発明では、図示しない高周波電源により圧電
素子にパルス電圧が与えられると、音波放射面より超音
波が放射されると同時に背面負荷材側からも不要音波が
放射される。この不要音波のうち背面負荷材で減衰し切
れない音波を裏側へ逃がす。このため、切れの良い波を
作る事ができる。また、超音波探触子の側面を固定する
ことにより、圧電素子の音波放射面と平行方向の振動を
規制することができるため、より性能の良い超音波探触
子となる。
【0007】
【実施例1】図1および図2は本実施例を示し、図1は
斜視図、図2は平面図である。圧電素子1の音波放射面
9側には音響整合層10が接着されており、音響整合層
10の反対側には背面負荷材2が張付けられ超音波振動
子11が形成されている。超音波振動子11の音波放射
面9の直角な面がハウジング6の載置部13に接着固定
されている。ハウジング6は、ステンレス、銅、アルミ
等の金属で形成され、メッキや蒸着等によりニッケルま
たはクロム等の表面処理が施されている。
【0008】導線3の一方は、ハウジング6に半田や導
電性接着剤等により電気的に固定されており、他の導線
は圧電素子1の電極15に電気的に接続されている。圧
電素子1の他の電極14はハウジング先端部16と半田
や導電性接着剤により電気的に接続されている。圧電素
子1の電極露出部分と半田や導電性接着剤は最後に保護
樹脂30により覆われる。
【0009】以上の構成から成る超音波探触子は、図示
しない高周波電源により、圧電素子1にパルス電圧が与
えられると、音波放射面9より超音波が放射されると同
時に背面負荷材2側からも不要音波が放射される。この
不要音波のうち背面負荷材2で減衰し切れない音波を裏
側へ逃がす。
【0010】本実施例によれば、背面負荷材2で減衰し
切れない音波を裏側へ逃がすことにより、超音波振動子
11自体の減衰性が高まり超音波探触子の性能が上が
る。
【0011】
【実施例2】図3〜図6は本実施例を示し、図3はハウ
ジングの断面図、図4は図3に超音波振動子を載置し配
線を行った状態の断面図、図5は図4の斜視図、図6は
図4にフレキシブルシャフトと保護樹脂を付けた状態の
横断面図である。ステンレス製のフレキシブルシャフト
17の内径に嵌合する外径を持つステンレスパイプ18
と、このステンレスパイプ18の外径と嵌合し、超音波
振動子11を載置するための切欠き19が放電加工によ
り設けられたステンレスパイプ20とがレーザー溶接法
により接続され、ハウジング6が形成されている。
【0012】ハウジング6の載置部13には、絶縁性ポ
リイミドフィルム21が張り付けられている。ステンレ
スパイプ18の内部には同軸ケーブル22が通されてお
り、この同軸ケーブル22の外線はステンレスパイプ1
8の内側で導電性樹脂23により固定,接続されてい
る。超音波振動子11がハウジング6の載置部13に接
着固定され、超音波振動子11のタングステン粒とエポ
キシ樹脂により作製された背面負荷材2の絶縁部分24
には圧電素子1の側面まで回り込んだ上面電極25と同
軸ケーブル22の芯線26が導電性樹脂23により接続
されている。圧電素子1の背面側電極27は導電性接着
剤23によりハウジング先端部16と電気的に接続され
ている。ハウジング6の内部で超音波振動子11の超音
波射面9以外の部分は、エポキシ樹脂等の保護樹脂30
により覆われ絶縁固定されている。
【0013】以上の構成から成る超音波探触子は、図示
しない高周波パルス発生装置より同軸ケーブル22を通
して圧電素子1にパルスが与えられると、超音波振動子
11が厚み縦振動を行い音波放射面9より超音波が放射
される。
【0014】本実施例によれば、超音波振動子11の背
面を音響的に開放することにより不要振動を背面負荷材
2を通して音波放射面の反対側に逃すことができる。ま
た、上記構造を取ったため背面負荷材2の厚みが大きく
取れるとともに、ハウジング6自体が電気的に良導体で
あるため、圧電素子1の先端側の電気的な接続と超音波
振動子11の載置部13とが兼用でき、配線を先端まで
這い回す必要が無いため、構造が簡単になる。さらに、
ステンレスパイプを追加工してハウジングを作製できる
ため、ハウジング外径が精度よく出来、かつ、機械加工
でハウジングを作製する場合に比べて作製方法が簡単で
あり、安価なハウジングになる。また、直径1mm以下
の微小超音波センサーを作成する場合、ハウジングの載
置部の厚みTを0.2mm以下にする必要があるが、放
電加工でステンレスパイプを除去加工しても、ステンレ
スパイプ自身が鍛造加工であるため強度が大きい。
【0015】
【実施例3】図7は本実施例を示す側面図である。本実
施例においては、前記各実施例と異なる部分のみを図示
し、同一構成部分は同一番号を持って示し、図示は省略
する。
【0016】端面が研削等により中心軸29に対して直
角に仕上げられたステンレス製のフレキシブルシャフト
17と、このフレキシブルシャフト17と等しい外径を
持つ、端面が直角に仕上げられたステンレスパイプ20
と突き合わされ、突き合わせをレーザーにより溶接固定
されている。ステンレスパイプ20には、超音波振動子
11を載置するための切欠き19が設けられている。他
の構成は前記実施例1と同様である。
【0017】以上の構成から成る超音波探触子は、図示
しない高周波パルス発生装置より同軸ケーブル22を通
して圧電素子1にパルスが与えられると超音波探触子1
1が厚み縦振動を行い音波放射面9より超音波が放射さ
れる。
【0018】本実施例によれば、ハウジングの構造がよ
り簡素化されるため安価な超音波センサーとなる。ま
た、フレキシブルシャフトとの接続がレーザー溶接にて
行われるため、強度が向上し信頼性が増す。
【0019】
【実施例4】図8〜図10は本実施例を示し、図8はハ
ウジングの斜視図、図9および図10は図8のA−A′
線断面図である。本実施例においては、前記各実施例と
異なる部分のみを図示し、同一構成部分は同一番号を持
って示し、説明を省略する。
【0020】略円筒形状のハウジング6の中間部には平
行な間隔で超音波振動子11が隙間無く入る寸法Hに空
間が形成され、その両側には超音波振動子11の載置部
13が設けられている。この空間に、超音波振動子11
が両側面を挟み込むように接着固定されている。他の構
成は前記実施例1と同様である。
【0021】以上の構成から成る超音波探触子は、図示
しない高周波パルス発生装置より同軸ケーブル22を通
して圧電素子1にパルスが与えられると超音波振動子1
1が厚み縦振動を行い音波放射面9より超音波が放射さ
れる。
【0022】本実施例によれば、超音波探触子の両側面
をハウジングの載置部により規制しているため、不要振
動をより押さえることができ、かつ全体とて強度が増
す。
【0023】
【実施例5】図11〜図14は本実施例を示し、図11
は斜視図、図12〜図14は図11のB−B′線断面図
である。図12は背面負荷材2の後側に音響整合層34
が張り付けられており、この材質は背面負荷材と雰囲気
媒体の中間のインピーダンスをもつ材質で、適当な材質
を選べば良い。また、図13は凹レンズ33が接着固定
された例である。図14は凸レンズ32が付けられた例
を示す。
【0024】以上の構成から成る超音波探触子は、図示
しない高周波電源により、圧電素子にパルス電圧が与え
られると、音波放射面より超音波が放射されると同時に
背面負荷材側からも不要音波が放射される。この不要音
波のうち背面負荷材で減衰しきれない音波を裏側へ逃が
す。レンズの作用により音波を拡散する。このレンズの
材質は、雰囲気媒体より音響インピーダンスが大きい場
合は、凸レンズとなり、逆の場合は、凹レンズとなる。
【0025】本実施例によれば、背面負荷材の裏側に音
響整合層を用いることにより、不要音波をより効果的に
逃がすことができる。また、レンズで音波を拡散するこ
とにより、背面側から逃がした音波の影響を圧電素子が
受けることを防ぐことができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波探触子によれば、超音波振動子の背面を音響的に開放
することにより不要振動を背面負荷材を通して、音波放
射面の反対側に逃がすことができる。また、振動子をハ
ウジング載置部に対して、横置きにしたため、背面負荷
材の厚み方向のスペースがハウジング外形ぎりぎりまで
取れる。従って、超音波探触子に有効な制振効果を与え
ることが出来る。さらに、圧電素子の側面を規制するた
め不用な振動が規制され、きれいな波形を発生させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1を示す斜視図である。
【図2】実施例1を示す平面図である。
【図3】実施例2を示す断面図である。
【図4】実施例2を示す断面図である。
【図5】実施例2を示す斜視図である。
【図6】実施例2を示す横断面図である。
【図7】実施例3を示す側面図である。
【図8】実施例4を示す斜視図である。
【図9】図8のA−A′線断面図である。
【図10】図8のA−A′線断面図である。
【図11】実施例5を示す斜視図である。
【図12】図11のB−B′線断面図である。
【図13】図11のB−B′線断面図である。
【図14】図11のB−B′線断面図である。
【図15】従来例を示す断面図である。
【図16】図15のC−C′線断面図である。
【符号の説明】
1 圧電素子 2 背面負荷材 3 導線 6 ハウジング 9 音波放射面 10 音響整合層 11 超音波振動子 13 載置部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電素子と、圧電素子の両面に設けられ
    た電極と、圧電素子の音波放射面側に設けられた音響整
    合層と、圧電素子の音波放射面と反対側に設けられた超
    音波を減衰させる背面負荷材とよりなる超音波振動子
    と、超音波振動子を載置するハウジングとより成る超音
    波探触子において、前記背面負荷材における圧電素子と
    接続されている面に対向する側の面が音響的に開放され
    ていることを特徴とする超音波探触子。
  2. 【請求項2】 圧電素子と、圧電素子の両面に設けられ
    た電極と、圧電素子の音波放射面側に設けられた音響整
    合層と、圧電素子の音波放射面と反対側に設けられた超
    音波を減衰させる背面負荷材とよりなる超音波振動子
    と、超音波振動子を載置するハウジングとより成る超音
    波探触子において、前記圧電素子における電気的に接続
    されていない圧電素子側面の少なくとも1面がハウジン
    グに固定されていることを特徴とする超音波探触子。
JP35266991A 1991-12-16 1991-12-16 超音波探触子 Withdrawn JPH05161652A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35266991A JPH05161652A (ja) 1991-12-16 1991-12-16 超音波探触子

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35266991A JPH05161652A (ja) 1991-12-16 1991-12-16 超音波探触子

Publications (1)

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JPH05161652A true JPH05161652A (ja) 1993-06-29

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ID=18425631

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35266991A Withdrawn JPH05161652A (ja) 1991-12-16 1991-12-16 超音波探触子

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JP (1) JPH05161652A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10509343A (ja) * 1994-10-13 1998-09-14 カーディオヴァスキュラー イメイジング システムズ インコーポレイテッド 内部照明超音波像形成カテーテル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10509343A (ja) * 1994-10-13 1998-09-14 カーディオヴァスキュラー イメイジング システムズ インコーポレイテッド 内部照明超音波像形成カテーテル

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 19990311