JPH0955997A - 超音波プローブ - Google Patents

超音波プローブ

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Publication number
JPH0955997A
JPH0955997A JP20553095A JP20553095A JPH0955997A JP H0955997 A JPH0955997 A JP H0955997A JP 20553095 A JP20553095 A JP 20553095A JP 20553095 A JP20553095 A JP 20553095A JP H0955997 A JPH0955997 A JP H0955997A
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JP
Japan
Prior art keywords
base
piezoelectric film
outer peripheral
peripheral surface
pedestal
Prior art date
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Pending
Application number
JP20553095A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Hamada
章 浜田
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.)
Nohmi Bosai Ltd
Original Assignee
Nohmi Bosai Ltd
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Publication date
Application filed by Nohmi Bosai Ltd filed Critical Nohmi Bosai Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外気や防水のため保護する保護膜として樹脂
を塗布すると、均一の厚さに作成することは手間がかか
るとともに、個体差ができ、必要以上に厚く形成される
と超音波の受振に影響がでる。 【解決手段】 基台8と、基台8上面に配置された圧電
膜4と、圧電膜4を覆い基台8外周面8aに回り込む保
護膜5と、保護膜5の基台8外周面8aに回り込んだ部
分を押さえるリング7と、を有することによって、圧電
膜4に均一に保護層を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電膜を利用して
超音波を検出する超音波プローブに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】近年、超音波を検出す
る素子の利用が進み、検査対象の内部の状態が非破壊的
に検出できるようになっている。医療の分野において
は、人体内部の状態や腫瘍の大きさ等を検出することが
できる。
【0003】従来の超音波プローブは、超音波を検出す
る素子である圧電膜を先端部分に配置するため、例えば
図3に示すように構成されている。この超音波プローブ
は、後述する圧電膜が内部に配置されているケースのヘ
ッド11と、そのヘッド11を先端にする握部21とか
ら形成されている。この握部21として図面上ヘッド1
1への接続状態を示しているが、実際には棒状あるいは
球形の把手部分が形成されるものである。
【0004】ヘッド11の当接面には、最外周にエポキ
シ樹脂等の塗布による保護膜51と、その内部に表電極
を兼ねる押さえリング91と、その押さえリング91に
押さえられた高分子圧電材料としてのPVDF(ポリフ
ッ化ビニリデン)を主材とした上下面に図示されない金
等による電極層が形成された圧電膜41とが配置され、
圧電膜41は裏電極を兼ねた銅等の金属板である裏電極
兼反射板61に当接されている。この押さえリング91
と裏電極兼反射板61とには、裏電極が+、表電極が−
となるように信号線が電気的に接続されている。裏電極
兼反射板61の背面には、フェノール樹脂等によるバッ
キング材としての円筒状の基台81が設けられている。
これらの各部材が基台81に順次接着等により積層され
て超音波素子として構成される。なお、圧電膜41にP
ZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等のセラミック材料を使
用するときには超音波を受ける機能としての反射板は不
要である。 上記のように超音波素子として構成された
基台81は、円筒状に形成されたヘッド11の中央開口
11aに螺合され、さらにその中央開口11aに握部2
1の接合部21aを螺合することにより、超音波プロー
ブが形成される。
【0005】上記の超音波プローブでは、ヘッド11の
当接面において中央開口11a内を外気や防水のため保
護する保護膜として樹脂を塗布することになる。この樹
脂の塗布は、圧電膜41の全面に均一の厚さに作成する
ことは手間がかかるとともに、個体差ができ、必要以上
に厚く形成されると超音波の受振に影響がでる。そし
て、押さえリング91による表電極では、圧電膜41と
の接する面積が大きいと超音波の受振の妨げとなり、小
さすぎると局所的に高電圧が印加されてパンクすること
があり、その設定が難しい。また、樹脂の塗布による保
護膜であると、プローブの形成後に行う必要があり、剥
離や弛みが生じたときには、使用不可能になる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、基台と、基台
上面に配置された圧電膜と、圧電膜を覆い基台外周面に
回り込む保護膜と、保護膜の基台外周面に回り込んだ部
分を押さえるリングと、を有することを特徴とするもの
であり、さらに圧電膜と基台上面との間に配置された裏
電極と、保護膜の圧電膜側の面に積層された電極層と、
リングに押さえられる電極層が当接する基台外周面に積
層された表電極層とからなるものである。また、圧電膜
と基台上面との間に配置された裏電極と、保護膜の圧電
膜側の面に積層された電極層と、を有し、リングが電極
層の裏返し部を押さえ表電極となるものである。
【0007】また、基台と、基台上面に配置された圧電
膜と、圧電膜を覆い前記基台外周面に回り込む保護膜
と、基台が挿入される開口部が形成されたヘッドと、を
有し、基台外周面が傾斜状に形成されているとともに、
開口部内面が保護膜を介して基台の外周面に当接する傾
斜状に形成されていることを特徴とするものであり、基
台は、開口部に挿入されるときに、その後方から接続さ
れる握部によって押圧されているものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
1を用いて説明する。
【0009】本発明の超音波プローブは、外形がポリカ
ーボネートを材質として形成され、圧電膜4が内部に配
置されているヘッド1と、そのヘッド1を先端にする握
部2とから形成されている。この握部2として図面上ヘ
ッド1への接続状態を示しているが、実際には棒状ある
いは球形の把手部分が形成されるものである。
【0010】ヘッド1の当接面には、最外周にPET
(ポリエチレンテレフタラート)等による保護膜5とそ
の内部に高分子圧電材料としてのPVDF(ポリフッ化
ビニリデン)を主材として上下面に図示されない金等に
よる電極層が形成された圧電膜4が配置され、圧電膜4
は裏電極を兼ねた銅等の金属板である裏電極兼反射板6
に当接されている。裏電極兼反射板6は、フェノール樹
脂等によるバッキング材として外周面8aが傾斜状に形
成された断面台形状の円錐形状の基台8上に設けられて
いる。これらの各部材が基台8に順次接着等で積層され
て超音波素子として構成される。なお、圧電膜4にPZ
T(チタン酸ジルコン酸鉛)等のセラミック材料を使用
するときには反射板は不要である。
【0011】保護膜5は、圧電膜4側の背面には表電極
となる図示されない電極層が形成されていて、基台8上
面において圧電膜4を覆い、かつ、基台8外周面8aに
おいてその外周縁をバンド状のリング7に押さえられて
いる。基台8外周面8aには、この保護膜5がリング7
によって接する部分にニッケルの無電解めっき等により
電極端子として利用される表電極層8bが形成されてい
て、この表電極層8bは裏電極兼反射板6とともに裏電
極が+、表電極が−となるように図示されない信号線が
電気的に接続されている。
【0012】上記のように超音波素子として構成された
基台8は、内面1bが傾斜状に形成されたヘッド1の中
央開口1aに嵌装され、その基台8を固定するようにヘ
ッド1の中央開口1aへ握部2の接合部2aを螺合する
ことにより、超音波プローブが形成される。このとき
に、円錐状の開口1aに断面台形状の基台8を挿入する
ことによって基台8外周面8aまで回り込んだ保護膜5
には握部2によって一様に自然のテンションがかかり、
たるみを防止できる。そして、図示のように中央開口1
aによって保護膜5を表電極層8bに当接させれば、リ
ング7を省くことができる。ただ、基台8を円筒状とす
るときには、自然のテンションが期待できないので、リ
ング7によって均一なテンションを保護膜5にかけるこ
とが好ましい。
【0013】また、本発明の他の実施形態について、図
2を用いて説明する。
【0014】本発明の超音波プローブは、図1と同様
に、外形がポリカーボネートを材質として形成され、圧
電膜4が内部に配置されているヘッド1と、そのヘッド
1を先端にする握部2とから形成されている。この握部
2として図面上ヘッド1への接続状態を示しているが、
実際には棒状あるいは球形の把手部分が形成されるもの
である。
【0015】ヘッド1の当接面には、図1と同様、最外
周に保護膜5とその内部に圧電膜4が配置され、圧電膜
4は裏電極兼反射板6に当接されている。保護膜5の背
面には表電極となる図示されない金属層が形成されてい
て、裏電極が+、表電極が−となるように信号線が電気
的に接続されている。裏電極兼反射板6は、バッキング
材として外周面8aが傾斜状に形成された断面台形状の
基台8上に設けられている。これらの各部材が基台8に
順次接着等で積層されて超音波素子として構成される。
なお、圧電膜4にセラミック材料を使用するときには反
射板は不要である。
【0016】保護膜5は、図1と同様、その背面には表
電極となる図示されない電極層が形成されていて、基台
8上面において圧電膜4を覆い、かつ、外周縁に形成さ
れた裏返し部5aがバンド状のリング7によって基台8
外周面8aに押さえられている。このリング7は裏電極
兼反射板6とともに裏電極が+、表電極が−となるよう
に図示されない信号線が電気的に接続されている。
【0017】上記のように超音波素子として構成された
基台8は、図1と同様、内面1bが傾斜状に形成された
ヘッド1の中央開口1aに嵌装され、その基台8を固定
するようにヘッド1の中央開口1aへ握部2の接合部2
aを螺合することにより、超音波プローブが形成され
る。このときに、逆円錐状の開口1aに台形状の基台8
を挿入することによって基台8外周面8aまで回り込ん
だ保護膜5に自然のテンションがかかり、たるみを防止
できる。
【0018】しかし、図2の実施形態では、信号線がリ
ング7に接続されるので、リング7を省略することはで
きない。また、基台8は、図1と同様、円筒状であって
もよい。
【0019】上記各実施形態において、基台8と、基台
8上面に配置された圧電膜4と、圧電膜4を覆い基台8
外周面8aに回り込む保護膜5と、保護膜5の基台8外
周面8aに回り込んだ部分を押さえるリング7と、を有
することによって、圧電膜4に均一に保護層を形成する
ことができ、その製造工程も面倒ではない。
【0020】さらに圧電膜4と基台8上面との間に配置
された裏電極6と、保護膜5の圧電膜4側の面に積層さ
れた図示されない電極層と、リング7に押さえられるそ
の電極層が当接する基台8外周面8aに積層された表電
極層8bとからなり、また、圧電膜4と基台8上面との
間に配置された裏電極6と、保護膜5の圧電膜4側の面
に積層された図示されない電極層と、を有し、リング7
が電極層の裏返し部5aを押さえ表電極となるものであ
り、圧電膜4の表側全面に電極層を当接することができ
る。
【0021】また、基台8と、基台8上面に配置された
圧電膜4と、圧電膜4を覆い基台8外周面8aに回り込
む保護膜5と、基台8が挿入される開口1aが形成され
たヘッド1と、を有し、基台8外周面8aが傾斜状に形
成されているとともに、開口部1a内面が保護膜5を介
して基台8の外周面8aに当接する傾斜状に形成されて
いるものであり、逆円錐状の開口1aに台形状の基台8
を挿入することによって基台8外周面8aまで回り込ん
だ保護膜5に自然のテンションがかかり、たるみを防止
できる。そして、基台8は、開口1aに挿入されるとき
に、その後方から接続される握部2によって押圧されて
いるものであるが、それに限定することなく、基台8の
固定時に開口1aが拡がるように押圧しておけばよい。
【0022】
【発明の効果】以上のように、基台と、基台上面に配置
された圧電膜と、圧電膜を覆い基台外周面に回り込む保
護膜と、保護膜の基台外周面に回り込んだ部分を押さえ
るリングと、を有することによって、圧電膜に均一に保
護層を形成することができ、その製造工程も簡略化でき
るという効果がある。
【0023】さらに圧電膜と基台上面との間に配置され
た裏電極と、保護膜の圧電膜側の面に積層された電極層
と、リングに押さえられるその電極層が当接する基台外
周面に積層された表電極層とからなり、また、圧電膜と
基台上面との間に配置された裏電極と、保護膜の圧電膜
側の面に積層された電極層と、を有し、リングが電極層
の裏返し部を押さえ表電極となるものであり、圧電膜の
表側全面に電極層を当接して安定した信号を得られると
いう効果がある。
【0024】また、基台と、基台上面に配置された圧電
膜と、圧電膜を覆い前記基台外周面に回り込む保護膜
と、基台が挿入される開口部が形成されたヘッドと、を
有し、基台外周面が傾斜状に形成されているとともに、
開口部内面が保護膜を介して基台の外周面に当接する傾
斜状に形成されているものであり、逆円錐状の開口部に
台形状の基台を挿入することによって基台外周面まで回
り込んだ保護膜に自然のテンションがかかり、たるみを
防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図2】本発明の他の実施形態を示す断面図。
【図3】従来の形態を示す正面図。
【符号の説明】
1 ヘッド 2 握部 4 圧電膜 5 保護膜 7 リング 8 基台

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台と、 該基台上面に配置された圧電膜と、 該圧電膜を覆い前記基台外周面に回り込む保護膜と、 該保護膜の前記基台外周面に回り込んだ部分を押さえる
    リングと、 を有することを特徴とする超音波プローブ。
  2. 【請求項2】 前記圧電膜と前記基台上面との間に配置
    された裏電極と、 前記保護膜の前記圧電膜側の面に積層された電極層と、 前記リングに押さえられる該電極層が当接する前記基台
    外周面に積層された表電極層と、 を有する請求項1の超音波プローブ。
  3. 【請求項3】 前記圧電膜と前記基台上面との間に配置
    された裏電極と、 前記保護膜の前記圧電膜側の面に積層された電極層と、 を有し、 前記リングが該電極層の裏返し部を押さえ表電極となる
    請求項1の超音波プローブ。
  4. 【請求項4】 基台と、 該基台上面に配置された圧電膜と、 該圧電膜を覆い前記基台外周面に回り込む保護膜と、 前記基台が挿入される開口部が形成されたヘッドと、 を有し、 前記基台外周面が傾斜状に形成されているとともに、前
    記開口部内面が前記保護膜を介して前記基台の外周面に
    当接する傾斜状に形成されていることを特徴とする超音
    波プローブ。
  5. 【請求項5】 前記基台は、前記開口部に挿入されると
    きに、その後方から接続される握部によって押圧されて
    いる請求項4の超音波プローブ。
JP20553095A 1995-08-11 1995-08-11 超音波プローブ Pending JPH0955997A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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