JPH0638298A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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Publication number
JPH0638298A
JPH0638298A JP4186854A JP18685492A JPH0638298A JP H0638298 A JPH0638298 A JP H0638298A JP 4186854 A JP4186854 A JP 4186854A JP 18685492 A JP18685492 A JP 18685492A JP H0638298 A JPH0638298 A JP H0638298A
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JP
Japan
Prior art keywords
lands
probe
divided
divided electrodes
land
Prior art date
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Pending
Application number
JP4186854A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Hirano
亨 平野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4186854A priority Critical patent/JPH0638298A/ja
Publication of JPH0638298A publication Critical patent/JPH0638298A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、接続工程における加工精度を
緩和することが可能であり、超音波を均一に発振させる
ことができるアニュラーアレイ型の超音波探触子を提供
することにある。 【構成】本発明に係る超音波探触子は、直径および幅が
異なる12個のリング状の分割電極E1 〜E12を圧電材
表面に同心状に配設し、各分割電極E1 〜E12の周上の
1箇所に、信号線を接続するためのランドL1 〜L12
形成したアニュラーアレイ型超音波探触子1aにおい
て、探触子1aの中心から半径方向に配設された偶数番
目の各分割電極E2 〜E12に形成されるランドL2 〜L
12を1つの半径方向R1 に沿って互いに近接させて配置
する一方、奇数番目の各分割電極E3〜E11に形成され
るランドL3 〜L11を他の半径方向R2 に沿って互いに
近接させて配置して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波探触子に係り、
特に直径等が異なる複数のリング状の分割電極を圧電材
表面に同心状に配設した、いわゆるアニュラーアレイ型
の超音波探触子の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波診断装置は、その超音波探触子
(プローブ)から生体内のある断面内へ超音波を連続的
に発射し、その生体内からの反射信号を、同じ超音波探
触子にて検出することによって生体の断層像を得て医療
用診断情報を提供するものである。
【0003】従来探触子としては、多数の圧電素子を直
線状に配列したリニアアレイ型探触子が一般に使用され
ているが、よりサイドローブレベルを低減でき、スライ
ス方向(断層面と直交する方向)に関しても焦点深度を
自在に変えることが可能なアニュラーアレイ型の超音波
探触子も広く利用されている。
【0004】このアニュラーアレイ型の超音波探触子1
は、例えば図4に分解して示すように、使用する超音波
の波長(λ)の約1/4の厚さを有する高分子圧電膜2
の表面に、同じく約λ/4の厚さを有する銅箔等で形成
され、外径が異なる複数のリング状の分割電極E1 〜E
n を同心状に貼設する一方、圧電膜2の裏面に、同じく
銅箔等で形成されたアース3を貼設して形成される。各
分割電極E1 〜En の周上の1ヶ所にはそれぞれ信号線
4を接続するためのランドL1 〜Ln が形成されてい
る。
【0005】そして出力端子(PWB)から導出された
各信号線4は、バッキング材としての樹脂体5を貫通し
て、その先端が各ランドLに半田付け等によって接合さ
れている。一方、アース3の外表面には、保護膜6が一
体に設けられている。実際の探触子においては、図4に
示す各構成要素は上下方向に密着した形態を有する。
【0006】そして各リング状分割電極E1 〜En と、
アース3との間に電圧を印加することにより、当該分割
電極に当接した高分子圧電膜2が振動し超音波を発振す
る。そして各分割電極E1 〜En における発振タイミン
グを遅延線等によって電気的に制御することにより、発
振した超音波ビームを特定の深度位置において集束せし
め、いわゆる電子フォーカスをかけることが可能とな
る。
【0007】ここで上記信号線4とランドLとの接続
を、例えば半田付け法で行なう場合には、溶融した半田
が、隣接する分割電極Eに流れ込んで短絡を引き起こす
ことを防止する点、および各ランドLに対向して樹脂体
5に穿設される信号線引出し用穴と各ランドLとの位置
合せを容易にする点などを考慮して、各ランドはある一
定の面積を有することが要求されている。
【0008】ここで6個の分割電極E1 〜E6 を備えた
従来の探触子の各ランドL1 〜L6の配置例を図5に示
す。すなわち従来のアニュラーアレイ型の探触子1aの
各圧電素子を駆動するための分割電極E1 〜E6 と信号
線4とを接続するためのランドL1 〜L6 は、隣接する
ランド同士が接近し過ぎないように中心位置から順に螺
旋状に振り分けた位置に形成する方法が一般に採用され
ている。例えば、図5に示す探触子1aにおいては、中
央の分割電極E1 のランドL1 は探触子1aの中心部に
配置する一方、各分割電極E2 〜E6 のランドL2 〜L
6 は、0°の基準位置から順次周方向に60°,120
°,180°…と振り分けた方位にそれぞれ形成され
る。
【0009】図5に示す探触子1aのように、電極の分
割数が少なく、各分割電極E1 〜E6 の幅が比較的に広
い場合には、各分割電極E1 〜E6 に設けられるランド
1 〜L6 が隣接する分割電極E1 〜E6 に及ぼす影響
も少ない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
超音波診断の精度向上を図るべく、長い被写深度に亘っ
て高精度の診断画像が得られるような超音波探触子が求
められている。そのために使用する超音波の高周波数化
や電極の分割数を増大しフォーカルレンジの拡大を図る
ことが実施されている。すなわち超音波の周波数を増大
させることにより被検体の浅い部分における鮮明な画像
を得ることが可能となり、また電極の分割数を増し、各
分割電極の内周縁および外周縁からそれぞれフォーカス
位置に至るまでの距離差を低減することによりサイドロ
ーブの発生が防止でき高品質の超音波画像を得ることが
できる。
【0011】しかしながら、上記のように電極の分割数
を増すことに比例して、超音波探触子の外周部分に位置
する圧電素子を駆動するための各分割電極の幅が極めて
狭くなる。
【0012】この場合各分割電極の幅に等しい直径を有
するランドを各分割電極の周上に形成すると、探触子の
外周縁に位置するランドの面積が微小化してしまい、信
号線と分割電極との接続位置の調整が困難となり、位置
調整を容易とするためには、電極等の機械的加工精度を
大幅に高める必要がある。またランド面積の微小化に伴
い、分割電極と信号線との接続が不確実になってしまう
問題点があった。
【0013】一方、図6に示すように、加工精度を緩和
し、各信号線と分割電極E1 〜E12との接合強度を高め
るために、一定の大きさ(面積)を有するランドL1
12を、各分割電極E1 〜E12にそれぞれ確保すべく配
置すると、例えば図6の斜線部で示すようにランドL8
〜L11を有する分割電極E8 〜E11は、そのリング状の
周上において2ヶ所で切断されてしまう。すなわち隣接
した分割電極E7 〜E12およびランドL7 〜L12が相互
に干渉し、さらには隣接する分割電極E8 〜E11の一部
を2ヶ所以上に亘って切断してしまう結果、分割電極E
8 〜E11の全周のうちランドL8 〜L11に接続した斜線
部のみにしか駆動電圧を印加することができず、結果と
して斜線部以外の部分からは超音波が発振されないこと
になる。そのため、超音波の集束精度が低下して鮮明で
高精度の画像が得られないという問題点がある。
【0014】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、所定の大きさ(面積)を有するラン
ドを、幅が小さい各分割電極に形成した場合において
も、各分割電極が2ヶ所以上に亘って切断されることが
なく、超音波を均一に発振することが可能であり、ま
た、各分割電極と信号線との接続工程における加工精度
を緩和できる超音波探触子を提供することを目的とす
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る超音波探触子は、直径および幅が異なる複
数のリング状の分割電極を圧電膜表面に同心状に配設
し、各分割電極の周上の1箇所に、信号線を接続するた
めのランドを形成したアニュラーアレイ型超音波探触子
において、探触子の中心から半径方向に配設された偶数
番目の各分割電極に形成されるランドを1つの半径方向
に沿って互いに近接させて配置する一方、奇数番目の各
分割電極に形成されるランドを他の半径方向に沿って互
いに近接させて配置したことを特徴とする。
【0016】
【作用】上記構成に係る超音波探触子によれば、探触子
の中心から半径方向に配設された偶数番目の各分割電極
に形成されるランドと、奇数番目の各分割電極に形成さ
れるランドとに2つのグループに分け、各グループに属
するランドを別の半径方向に沿って互いに近接して配置
しているため、あるランドを形成した分割電極のの両側
が、隣接する他の分割電極のランドによって切断させる
おそれがない。すなわち信号線と分割電極とを接続する
ためのランドによって隣接するリング状の分割電極の切
断箇所が1ヶ所のみとなるようにランドが配置されるた
め、リング状の各分割電極の全周に対応する圧電膜から
超音波を均一に発振させることができる。
【0017】またこのような配置によれば、各分割電極
の連続性を確保するためにランド自体の大きさ(面積)
を小さくする必要がない。したがって、分割電極と信号
線との接合の信頼性が低下することなく、この接合工程
における加工精度を緩和することができ、探触子の製造
工程が簡素化される。
【0018】
【実施例】次に本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。本発明に係る超音波探触子は、細かく
分割された分割電極とそのランドとの位置関係に特徴を
有し、他の構成要素については図4に示す従来の探触子
と同様である。図1は本発明に係る超音波探触子の第1
実施例を示す平面図であり、12個の分割電極とそのラ
ンドとの位置関係を示している。
【0019】すなわち本実施例に係る超音波探触子は、
直径および幅が異なる12個のリング状の分割電極E1
〜E12を圧電膜表面に同心状に配設し、各分割電極E1
〜E12の周上の1箇所に、信号線を接続するためのラン
ドL1 〜L12を形成したアニュラーアレイ型超音波探触
子1bにおいて、探触子1bの中心から半径方向に配設
された偶数番目の各分割電極E2 〜E12に形成されるラ
ンドL2 〜L12を1つの半径方向R1 に沿って互いに近
接させて配置する一方、奇数番目の各分割電極E3 〜E
11に形成されるランドL3 〜L11を他の半径方向R2
沿って互いに近接させて配置して構成される。
【0020】また中心部の分割電極E1 にはその中心に
ランドL1 が形成されている。隣接する分割電極間には
所定間隔のギャップ7がそれぞれ形成され、両者間の絶
縁状態を保持している。また偶数番目および奇数番目に
グループ分けされたランド群L2 〜L12およびランド群
3 〜L11は、それぞれ、互いに向きが180度異なる
半径方向R1 ,R2 に相当する半径線の両側に交互に配
設されている。各ランドL1 〜L12には図示しない信号
線がそれぞれ半田付け等によって接合される。上記実施
例に係る超音波探触子1bによれば、探触子の中心から
半径方向に配設された偶数番目の各分割電極E2 〜E12
に形成されるランドL2 〜L12と、奇数番目の各分割電
極E3 〜E11に形成されるランドL3 〜L11との2つの
グループに分け、各グループに属する各ランドを別の半
径方向R1 ,R2 に沿って互いに近接して配置している
ため、図6に示す従来例の場合と異なり、あるランドを
形成した分割電極のの両側が、隣接する他の分割電極の
ランドによって切断させるおそれがない。すなわち信号
線と分割電極E1 〜E12とを接続するためのランドL1
〜L12によって隣接するリング状の分割電極の切断箇所
が1ヶ所のみか、あるいはゼロとなるようにランドL1
〜L12が配置されるため、リング状の各分割電極E1
12の全周に対応する圧電膜から超音波を均一に発振さ
せることができる。
【0021】またこのような配置によれば、各分割電極
1 〜E12の連続性を確保するためにランドL自体の大
きさ(面積)を小さくする必要がない。したがって電極
の分割数が増加し、各分割電極Eの幅が狭くなった場合
においても、各ランドから容易に信号線を引き出すこと
が可能であり、また分割電極Eと信号線との接合の信頼
性が低下することなく、この接合工程における加工工作
精度を緩和することができ、探触子の製造工程が簡素化
される。
【0022】次に本発明の第2実施例について図2を参
照して説明する。すなわち本実施例における超音波探触
子1cは、その中央付近に位置するところの幅が広い分
割電極E2 〜E5 については、図6に示すように順次配
設角度を変えるようにランドL2 〜L5 を螺旋状に配置
する一方、幅が狭くなる外周近くの分割電極E6 〜E12
のランドL6 〜L12については、偶数番目のランド
6 ,E8 ,E10,E12と奇数番目のランドE7
9 ,E11とにグループ分けしてそれぞれ異なる半径方
向に沿って近接するように配置している。
【0023】本実施例においても、各分割電極はE1
12は、最大1ヶ所で切断されるのみであるため、超音
波が発振されない領域は極めて少なく、第1実施例の場
合と同等の効果が得られる。
【0024】また各ランドの配列方法は図1に示すよう
に、各半径方向R1 ,R2 に対応する半径線の両側に交
互に配置する必要はなく、図3に示すように配置するこ
ともできる。すなわち図3に示す第3実施例に係る超音
波探触子1dにおいては、偶数番目に位置する分割電極
2 〜E12に設けたランドL2 〜L12および奇数番目に
位置する各分割電極E3 〜E11に設けたランドL3 〜L
11を、それぞれグループ別に、隣接するランドが接触し
ないように、ある半径方向から周方向に順次配置して構
成される。
【0025】本実施例においてもリング状の各分割電極
1 〜E12が隣接するランドによって切断される箇所は
最大1ヶ所だけであり、超音波の発振に関与しない領域
の形成を効果的に防止することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に係る超音波探
触子によれば、探触子の中心から半径方向に配設された
偶数番目の各分割電極に形成されるランドと、奇数番目
の各分割電極に形成されるランドとを2つのグループに
分け、各グループに属するランドを別の半径方向に沿っ
て互いに近接して配置しているため、あるランドを形成
した分割電極のの両側が、隣接する他の分割電極のラン
ドによって切断させるおそれがない。すなわち信号線と
分割電極とを接続するためのランドによって隣接するリ
ング状の分割電極の切断箇所が1ヶ所のみ、またはゼロ
となるようにランドが配置されるため、リング状の各分
割電極の全周に対応する圧電膜から超音波を均一に発振
させることができる。
【0027】またこのような配置によれば、各分割電極
の連続性を確保するためにランド自体の大きさ(面積)
を小さくする必要がない。したがって、分割電極と信号
線との接合の信頼性が低下することなく、この接合工程
における加工精度を緩和することができ、探触子の製造
工程が大幅に簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波探触子の第1実施例であ
り、分割電極とランドとの位置関係を示す平面図。
【図2】本発明の第2実施例における分割電極とランド
との位置関係を示す平面図。
【図3】本発明の第3実施例における分割電極とランド
との位置関係を示す平面図。
【図4】アニュラーアレイ型超音波探触子の構造を分解
して示す断面図。
【図5】従来の探触子における分割電極およびランドの
位置関係を示す平面図。
【図6】従来の他の探触子における分割電極およびラン
ドの位置関係を示す平面図。
【符号の説明】
1,1a,1b,1c,1d アニュラーアレイ型超音
波探触子 2 高分子圧電膜 3 アース 4 信号線 5 樹脂体 6 保護膜 7 ギャップ E,E1 〜En 分割電極 L,L1 〜Ln ランド R1 ,R2 半径方向

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直径および幅が異なる複数のリング状の
    分割電極を圧電材表面に同心状に配設し、各分割電極の
    周上の1箇所に、信号線を接続するためのランドを形成
    したアニュラーアレイ型超音波探触子において、探触子
    の中心から半径方向に配設された偶数番目の各分割電極
    に形成されるランドを1つの半径方向に沿って互いに近
    接させて配置する一方、奇数番目の各分割電極に形成さ
    れるランドを他の半径方向に沿って互いに近接させて配
    置したことを特徴とする超音波探触子。
JP4186854A 1992-07-14 1992-07-14 超音波探触子 Pending JPH0638298A (ja)

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JP4186854A JPH0638298A (ja) 1992-07-14 1992-07-14 超音波探触子

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ID=16195817

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127798A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 S C:Kk 超音波振動の発生方法
JP2009105762A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Aloka Co Ltd アニュラーアレイ振動子
WO2016129829A1 (ko) * 2015-02-10 2016-08-18 경북대학교 산학협력단 초음파 트랜스듀서, 이를 포함하는 초음파 장치 및 이의 제조 방법
WO2019008833A1 (ja) 2017-07-03 2019-01-10 株式会社Ihi検査計測 フェーズドアレイ探傷装置と方法

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