JPS6055932A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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Publication number
JPS6055932A
JPS6055932A JP16552183A JP16552183A JPS6055932A JP S6055932 A JPS6055932 A JP S6055932A JP 16552183 A JP16552183 A JP 16552183A JP 16552183 A JP16552183 A JP 16552183A JP S6055932 A JPS6055932 A JP S6055932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
slip ring
ultrasonic probe
electrode
transducers
Prior art date
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Pending
Application number
JP16552183A
Other languages
English (en)
Inventor
村松 文夫
川渕 正己
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6055932A publication Critical patent/JPS6055932A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、医療用超音波診断装置に接続して用いられる
機械式扉形走査型の超音波ビームに関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来より超音波ビームを機械的に扉形走査するには、超
音波振動子をある点を中心に往復回動させるか、あるい
は超音波振動子を適尚な回転支持体に設けてその回転支
持体、すなわち超音波振動子を回転することによって超
音波ビームを機械的に扉形走査する等の方法が知られて
いる。超音波振動子を回転することによって超音波ビー
ムを機械的に扉形走査する後者の方式の超音波探触子と
しては、第1図に示すものが知られている。
ここで第1図(A)は超音波振動子を設けた回転支持体
の概略側面図、第1図(B)はスリップリングの概略斜
視図、第1図(G)は同回路図を示すものであるO 第1図(A) 、 (B) 、 (C)において、11
2.3は超音波振動子、1a 、2a 、3a 、Ea
はリード線、4は超音波振動子1,2.3の回転支持体
、5は回転支持体4の回転軸、l;jニスリップリング
SL1〜SL4の互いの絶縁部材、7a〜7dは接触子
、88〜8cは送受信回路系である。
上記構成にお2−(、回転支持体4(l−iその外周面
に3個の超音波撮動子1.2.3を有し、回転軸5を中
心に、駆動機構1回転制御検出器(図示せず)によって
、矢印Aの方向に一定に回転する。
さてスリップリングSL1〜SL4及びリード線1a、
2a、3aは超音波振動子1.2.3の谷付勢電極と、
一方リード線Eaは超音波振動子1゜2.3の各接地電
極と接続されている。他方、スリップリングSL1〜S
Laと接触子7a〜7dは、回転支持体4と共に回転し
ている超音波振動子1 r 2 、3と電気信号の結合
を行う。この超音波探触子による超音波ビームの送受信
の動作は、例えば超音波振動子1の場合、超音波振動子
1が生体と所望の位置に対向したならば、送受信回路8
a(z動作せしめ、接触子7a 、7d及びスリップリ
ングSL1 、SL4を介して超音波振動子1に電気信
号が印加される。そして電気信号のF4J加により超音
波振動子1から発生した超音波ビームは、超音波伝搬媒
体液及び容器(図示せず)を経て、生体に向けて放射さ
れる。その後生体からの音響インピーダンスの差違によ
り生じた反射信号は、逆の経路を経て超音波撮動子1で
受信され、スリップリングSL1.SLa及び接触子7
a。
7dを介して送受信回路8aに導かれ、更に本体装置(
図示せず)によって、適当な信号処理を経て、−走査線
分としてその強弱をブラウン管に表示する。
以上のごとく回転支持体4と共に超音波振動子1を連続
的に回転せしめて、次々と超音波ビームを第1図(A)
に示すごとく所望の角度θ回動することにより扉形走査
をし、扉形状の生体の超音波断層像が得られる。そして
以下同様の原理にもとついて、超音波振動子1+213
を順番に用いて、所望の角度(通常は9o度)の扉形状
の超音波断層像が得られる。
しカルながらこのような超音波探触子では、各スリップ
リングSL1〜SL4及び接触子7a〜7dが回転軸5
の軸方向に連結されている為に、用いる超音波振動子の
数と対応する数だけスリップリング及び接触子が必要と
なる。特に分解能向上の為に超音波振動子を概略同心円
状に分割して放射する超音波ビームの口径を可変したり
電子集束を行う為には、より多数の超音波振動子との電
気結合を行う必要があり、一層多くのスリップリング、
接触子を必要とする。
一方、スリップリング、接触子の幅は、安定した接触・
動作を確保する為に、必要以上に狭くすることは困難で
あり、小形化できず、探触子を著しく大きくしてしまう
。さらにはスリップリング接触子の数が多くなれば、そ
れ六−は故障しやすく。
製造時の組立ても困難となり、高価格となってしまう。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、たとえば概略同心円状に分割
してなる多数の超音波振動子の駆動を可能にし、超音波
ビームの口径を可変したり、電子集束を行A、高品質の
扉形超音波断層像を得ることのできる超音波探触子を、
小形で、かつ安価に提供することを目的とするものであ
る。
発明の構成 本発明は少なくとも1個以上の超音波振動子を有すると
ともに、駆動手段により回動可能な支持体と、前記支持
体に応じて回動するスリップリングと、前記スリップリ
ングの少なくとも一平面の円周方向に、前記超音波撮動
子の数に応じて角度分割して設けられた電極と、前記ス
リップリングの回動に応じて前記電極と接触して、前記
超音波振動子と電気的結合を行なわせる接触子とにより
、上記目的を達するものである。
実施例の説明 以下、第2図及び第3図を参照しながら、本発明の一実
施例について説明する。
第2図(A) il′i本発明の一実施例における超音
波探触子の要部側面図、同図(B)は同超音波探触子の
要部斜視図、第3図(A)は同超音波探触子のスリップ
リングの概略電極パターン図、第3図(B)はスIJ 
ノフIJングと接触子の関係を示す概略断面図である。
第2図及び第3図において、10a及び10b。
20 a及び20b 、30a及び30bはそれぞれ2
分割して1組の超音波振動子、4oは各超音波振動子を
支持している回転支持体、50は回転支持体40の回転
軸、60,61.62は絶縁部拐、80.81,82.
90,91.92はスリップリングの付勢電極、100
はスリップリングの接地電極−70,71,72は接触
子、La、Lbは付勢リード線、Eは接地リード線をそ
れぞれ示すO すなわち上記各要素の構成をさらに詳細に説明すれば、
超音波振動子Hiは第2図(B)に示すごとく同心円状
に2分割に構成されており、各々イ固ff1J駆動がで
きる様に付勢リード線La、Lb及び接地リード線Eが
接続されている。−力筒2図(A)に示すごとく超音波
振動子の組である10aと10b。
20aと20b、30aとsobの名し合6イ固の超音
波振動子は、回転支持体40の外周面に等間隔に配置さ
れ、スリップリングの回転中ノ已1i11である回転軸
601中心に回動される。又、各超−音波」辰動子のリ
ード線、fljえは超音波振動子IQaの」島台その付
勢リード線Laは第3図(A)に示すスIJ 。
ブリングの付勢電極80と一方超音波振動子10bの付
勢リード線Lbは同図1ルフ”1ノングの伺゛勢電極9
oと接続される0 さらに超音波振動子10a、101)の接i范IJ −
ド線Eは、スリップリングの接地電極100に接続され
るO以下同様に、各超音波4辰勤子20a及び20b 
、30a及び30bの各1ノード線は、スリップリング
の付勢電極81.82,91.92及び接地電極100
にそれぞれ接続される。また接触子70,71.72と
スリップ”IJソング、第3図(B)に示すごとく配置
されている0他方、超音波振動子を設けた回転支持体4
0に、図示しない超音波伝搬媒体液を充した容器の中で
、駆動機構、回転位置制御検出器により回転軸50を中
心に。
矢印に示すととく所望の一定回転数により回転される。
以下、上記構成による超音波探触子の動作について説明
する。
例えば、超音波振動子10a、+□bが回転支持体40
の回転につれて生体と所望の位置に対向すると、接触子
70,71.72及びスリップリングの各電極80’、
90,100を介して、超音波振動子10a。10bを
動作ぜしめる電気信号が印加される。そして超音波振動
子1oa、1obから発生した超音波ビームは、超音波
伝搬媒体液及び容器(図示せず)を経て、生体に向けて
放射される。
その後、生体からの音響インピーダンスの差違により生
じた反射信号は、逆の経路を経て超音波振動子1Qa、
10b″′C受信され、更にスリップリング80,90
,100.及び接触子7′0゜71’、72i介して本
体装置(図示せず)に導力)れ、適当な信号処理が施さ
れ、一定食線分の1貴報がブラウン管に表示される。
以上のごとく回転支持体40と共に超音波振動子10a
 + 10 bt回転せしめて、超音波ビームを所望の
角度(通常は90度)の扉形走査を11うことにより、
扉形状の生体の超音波断j@イ象カニイ坪られる〇 以下同様の原理にもとついて、超音波探触子組干20a
と20b、30aと3−Ob kllFj番に1月い、
−所望の角度の扉形の超音波断層f牙を得るOその1県
、超音波振動子を同心円状に、すな1フち超音波振動子
1Qaと10b 、20aと20b、3Qaと30bの
ように各超音波探触子組を2公害11 していることに
より、超音波振動子1Qaのみをイ吏用して超音波ビー
ムの送受信を行うこと力(できる0又、二つの超音波振
動子10a、10bを用いて送受信をしたり、受信時に
超音波振動子1 Q aと10bとを切り換えて使用す
ること力≦できる。すなA9ちこの構成により、超音波
振動子の送受時における超音波ビームの口径を制御する
ことで、超音波ビーム径を狭くし、方位分解能の向上を
はかることができる。
なお本実施例の場合、第2図(A) 、 (B)より明
らかな様に・実際に駆動しなければならない超音波振動
子の数は6個である。従って、付勢電極を6極、接地電
極を1極、合計7極をスリップリングに設けた。すなわ
ち第3図(A)に示すごとく円板状絶縁部材60に同心
円状に三つの電極を適当な空隙をもって設け、更に外周
の二つの電極は円周方向に120度の角度分割をし、空
隙をつくり、超音波振動子の付勢電極80,90,81
,91,82゜92として、合計7極のスリップリング
を構成した。一方、第3図(B)において接触子70,
71゜72は接地電極用72を1個と、付勢電極用70
゜71を2個(超音波振動子分割数と同じ)の合計3個
より構成した。1だ接触子72は常にスリップリングの
接地電極100と接触し電気結合が保持される。一方、
接触子70.71はスリップリングの付勢電極80.9
0と接触し、電気結合が確保され、それは更に円周方向
に設けた空隙によって、スリップリングの回転につれて
付勢電極の81と91.82と92との接触が順番に切
り換わり電気結合される。
つ1す、スリップリングが1回転することによって、接
触子70.71と付勢電極8.0,90゜81.91.
82.92との接触は、順番に切り換えられ電気結合が
行なわれる。従って、6個の超音波振動子の電気結合は
、薄いスリップリ、フグ1個と、3個の接触子のみによ
って実現することができる。
以上の構成から明らかなように、さらに多くの超音波振
動子との電気結合を行なわせるには、スリップリングの
同心円状電極の数を増し、円周方向の分割を適当に増し
て付勢電極を構成だけでよい。さらに本実施例では、第
3図(B)に示すごとくスリップリングの各電極間に十
分な凹部Iを設けたり、また第4図(A)に示すごとく
電極間に絶縁部材Iaを設けたり、さらには第4図(B
)に示すごとく各電極の周辺部に凸部よりを設けること
によって、スリップリングの付勢電極と接触子とが機械
的に接触している為、時間と共に電極の摩耗粉が発生し
、それにより各電極間の短絡が生じるような事故を防止
することができる。
なお本実施例ではスリップリングの片面にしか付勢電極
を設けなかったが、第4図(C)に示すようにスリップ
リングの両面に付勢電極80a、80b。
90a、90b 、100a 、1 oobを設け、そ
の各付勢電極と接触する接触子70a、70b。
71a、71b、72a、72bを構成することにより
、第3図(b)K示したものよりも、はぼ1川じ大きさ
で2倍の超音波振動子数を有した超音波探触子が得られ
る。
発明の効果 以上のように本発明は円板状絶縁部材の同一平面内に同
心円状の付勢電極及び接地電極を設け、且つ前記付勢電
極を必要に応じて円周方向に角度分割して構成すること
により、小形で薄く、多数の電極を設けたスリップリン
グができ、従来不可能であった多数の同心円状に分割し
てなる超音波振動子との電気結合が可能となり、その様
な超音波振動子を用いて、回転、又は往復回動させて機
械的に超音波ビームの扉形走査を行なう際に、同心円状
超音波振動子によって超音波ビームの口径を可変したり
、電子集束を行なうことができ、そのため分解能をより
一層高める機械式扉形走査型の超音波探触子を小形で、
安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は従来の超音波探触子における回転支持体
の概略斜視図、第1図(B)は同超音波探触子における
スリップリングの斜視図、第1図(C1は同超音波探触
子の要部回路図、第2図(A)は本発明の一実施例にお
ける超音波探触子の回転支持体を示す側面図、第2図(
B)il−1:同超音波探触子における超音波振動子の
斜視図、第3図(A)は同超音波探触子におけるスリッ
プリングの平面図、第3図(B)は同断面図、第4図(
A)〜(C)ll″ll:本発明の他の実施例を示す超
音波探触子におけるスリップリングの断面図である。 10a 、10b、20a、20b、30a。 30b・・・・・・超音波振動子、40・・・・・・回
転支持体、50・・・・・・回転軸、60 * 61r
 62・・・・・・絶縁部材、70t 71+ 72 
+ 70a、71a、了2a。 70b 、71 b 、72b・・・・・・接触子、8
0.90゜81 +!:+1.82.92+80a+9
0at80b。 90 b−=−・付勢電極、100,100a 、1o
ob・・・・・・接地電極、La、Lb・・・・・付勢
リード線、E・・・・・・接地リード線、■・・・・・
空隙部、Ia・・・・・・絶縁部材、Ib ・・・・凸
部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名菓 
1 図 図 (A) (B) (ハ) (β) (C) ”l1tz ?/り

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも2個以上の超音波振動子を有するとと
    もに、駆動手段により回動可能な支持体と、前記支持体
    に応じて回動するスリップリングと。 前記スリップリングの少なくとも一平面の円周方向に、
    前記超音波振動子の数に応じて角度分割して設けられた
    電極と、前記スリップリングの回動に応じて前記電極と
    接触して、前記超音波振動子と電気的結合を行なわせる
    接触子とを具備する超音波探触子。
  2. (2)超音波振動子は概略同心円状に少なくとも2分割
    されており、かつ各々個別に駆動されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の超音波探触子。
  3. (3) スリップリングに設けられた電極間は、凹部と
    なっていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の超音波探触子。
  4. (4)スリップリングに設けられた電極間は、絶縁体よ
    りなる凸部となっていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の超音波探触子。
  5. (5)電極は接触子と接触する部分が凹部となっている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超音波探
    触子。
JP16552183A 1983-09-08 1983-09-08 超音波探触子 Pending JPS6055932A (ja)

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JP16552183A JPS6055932A (ja) 1983-09-08 1983-09-08 超音波探触子

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JP (1) JPS6055932A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016049150A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 京楽産業.株式会社 遊技機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016049150A (ja) * 2014-08-28 2016-04-11 京楽産業.株式会社 遊技機

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