JPS5832557B2 - 超音波送受波プロ−ブとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は超音波送受波プローブとその製造方法の改良
に関する。

生体の各種診断等に用いられる従来の一般的な電子走査
用の超音波送受波グローブは第１図に示すような構造を
している。

すなわち図の１は圧電振動素子にして、２はこの素子の
上下面にとりつげられた電極、３は電極に配設されたリ
ード、４は前記振動素子１と超音波被放射体との音響イ
ンピーダンスをマツチングさせるための音響整合層にし
て、一般にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ
、普通これに適量の充填材が混合されている。

さらに５は超音波吸収材からなる振動素子の保持体にし
て、６は前記各振動素子１の絶縁層であって、これによ
って振動素子を分離し、かつ振動素子の補強と前記整合
層を能率よく形成するために整合層形成用の樹脂を充填
するか、または各振動素子間の機械的結合をできるだけ
少なくするために剛性率の小さなシリコーン等が充填さ
れている。

さらにこの上に機械的の補強をはかり、保護のため保護
被膜７が形成されている。

このようにして形成された超音波送受波プローブにおい
ては、すべての振動素子１がその上面において一連の音
響整合層４によって連結されており、かつ各振動素子１
間に音響整合層４と同質の材料あるいは剛性率の小さい
シリコーン等が充填されている。

したがって振動素子１の電極２に電圧が印加されて動作
させるとき、振動素子１が電極２方向と同時に横方向に
も振動し互に分離して配設されている各振動素子間に電
気的および超音波による機械的の結合が生ずるというこ
とになって、その結果各板動素子１は所定通りの動作が
できにくくなり、送受波の波形が極端に悪くなって分解
能を低下させてしまい、超音波送受波プローブとしての
役目を的確に果たせなくなるという不具合があった。

この発明はこの点にかんがみなされたものであって、前
記したような不具合をなくすように、各振動素子が完全
にそれぞれ独立した機能を果たすと共に、それぞれがそ
の効果をあられすように十分な機械的強度を保持した超
音波送受波プローブおよびその製造方法を提供するもの
である。

すなわち超音波吸収体上に離間して併設した複数個の圧
電振動素子に音響整合層を各振動素子ごとに分離独立さ
せて形成し、各圧電振動素子の端部な樹脂部材で連結し
てさらに音響整合層上に全面にわたって樹脂薄膜を形成
するものであって、この樹脂薄膜を形成するには、所定
の厚さに樹脂を塗布したシートを用い音響整合層面上に
転写して薄膜を形成することを特徴とするものである。

図面を参照して以下この発明について説明する。

第２図に示すように、超音波吸収体１１に電極１２とリ
ード線１３の取りつげられた圧電振動板１４を貼着し、
さらにこの上に充填材が混入されｈ波長の厚さを有する
エポキシ樹脂からなる音響整合層１５を配設する。

次いで音響整合層１５がその上面に形成された前記圧電
振動板１４を砥石で切れ目を入れ分割しく図に点線で示
す）、それぞれ互に独立した複数個の圧電振動素子１６
を形成する。

次に第３図に示すように剛性を有するエポキシ樹脂１７
を用い互に分離して設けられた複数個の圧電振動素子の
一方の側の端部同士および他方の側の端部同士それぞれ
全面ににわたって連結固着する。

このような圧電振動素子群にさらに樹脂薄膜を形成する
ものであるが、その方法を第４図に示す。

テフロンやポリエチレンなどの離型性のよＬ・シート２
１上に所定のたとえば１０〜２０μの厚さに樹脂２２を
コーティングし、この上に振動素子１６をその表面にと
りつげられた音響整合層１６Ａをシート２１に向けて載
置する。

次いで樹脂が硬化してのち、シート２１をはがすと、樹
脂薄膜２２が音響整合層１６Ａ上に転写して形成される
ものである。

このときそれぞれの振動素子１６間には空間２０が形成
されている。

次に前記樹脂薄膜２２の−Ｌにシリコーン樹脂からなる
保護被膜２３を形成して第５図のように超音波送受波フ
爾−ブを形成する。

このように形成された超音波送受波プローブでは、従来
とは異なり各ＥＥ電板振動素子その上に形成された音響
整合層とともにそれぞれ離間独立した素子として超音波
吸収体上に保持されることになり、互に隣接した振動素
子との間には空間が保たれ、かつほとんど振動していな
い両端面は剛性体で全振動素子にわたって連結固定され
、さらに樹脂薄膜が音響整合層−Ｌ全面にわたって前記
したようなきわめて効率のよい方法で形成されている。

したがって各振動素子はその上に形成された音響整合層
とともにそれぞれ隣接のものとは空間を保ち、かつ十分
な補強がされて配設されているので、従来のような電気
的ならびに機械的の結合を各振動素子はおこすことなく
、それぞれの振動素子が独立した機能を果たし、プロー
ブとして動作させたときに送受波の波形が悪化すること
なく、分解能がよく、所定通り的確な動作をすることが
できるものである。

動作時の波形を第６図と第７図とに示す。

第６図は従来のもので、第７図がこの発明によるもので
あって、この図からもこの発明のものがすぐれているこ
とがよく分る。

すなわち同一条件で得た受信波形であって、最大受信電
圧はほとんど変わらないが、振動の減衰性においてこの
発明によるものがきわめて良好な結果を示し、振動素子
と音響整合層とをそれぞれ隣接のものと独立させた効果
がよくあられれている。

なお整合層にに形成する薄膜２２は前述したようにエポ
キシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いるほか、これらの樹
脂に石英、ガラス、金属酸化物等の粉末の中の１種また
は複数種からなるインピーダンス調節部材を混合したも
のを用いてインピーダンスを調節すればさらによい効果
を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波送受波プローブのＡは断面図、Ｂ
は側断面図、第２図Ａ、Ｂ、Ｃはこの発明の超音波送受
波プローブを形成する工程の一部を示す断面図、第３図
は同じく途中の工程における側断面図、第４図Ａ、Ｂは
この発明の樹脂薄膜を音響整合層りに形成する工程を示
す断面図、第５図はこの発明の一実施例を示す断面図、
第６図と第７図は超音波送受波グローブによる受信波形
を示す図にして、第６図は従来のものによる波形図、第
７図はこの発明のものによる波形図である。 １１・・・・・・超音波吸収体、１２・・・・・・電極
、１３・・・・・・リード線、１４・・・・・・圧電振
動板、１５・・・・・□音響整合層、１６・・・・・・
圧電振動素子、１６Ａ・・・・・・圧電振動素子上の音
響整合層、１７・・・・・・振動素子側面端部を固着す
るエポキシ樹脂、２１・・・・・・シート、２２・・・
・・・樹脂薄膜、２３・・・・・・保護被膜、２０・・
・・・・音響整合層のとりつげられた圧電振動素子間の
空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波吸収体上に互に離間独立して併設された複数
   個の圧電振動素子と、これら圧電振動素子ごとにその上
   にそれぞれ設けられた音響整合層と、これら音響整合層
   上全面にわたって一体形成された樹脂薄膜と、この薄膜
   上に形成された保護被膜と、前記複数個の圧電振動素子
   の一方の側の端部同士および他方の側の端部同士をそれ
   ぞれ連結固着した樹脂部材とを具備し、前記音響整合層
   のとりつげられたそれぞれの前記圧電振動素子間に空間
   が形成されたことを特徴とする超音波送受波プロー７゜ ２ 音響整合層上に一体形成された樹脂薄膜はこれのイ
   ンピーダンスを調節する調節部材が混合された熱硬化性
   樹脂からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の超音波送受波プローブ。 ３ 音響整合層をそれぞれもった複数個の圧電振動素子
   を超音波の吸収体上に互に分離して設ける工程と、前記
   超音波吸収体上に互に分離して設けられた複数個の圧電
   振動素子の一方の側の端部同士および他方の側の端部同
   士をそれぞれ樹脂部材で連結固着する工程と、所定の厚
   さに樹脂が塗布された離型性のよいシート上に前記振動
   素子を前記音響整合層が前記樹脂を介して前記シートに
   対向するように載置する工程と、前記樹脂が硬化したの
   ち前記シートを硬化した前記樹脂からはがして前記音響
   整合層上に樹脂薄膜を転写して形成する工程とを具備す
   る超音波送受波グローブの製造方法。