JP2000214144A - ２次元配列型超音波探触子 - Google Patents
２次元配列型超音波探触子Info
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- JP2000214144A JP2000214144A JP11019363A JP1936399A JP2000214144A JP 2000214144 A JP2000214144 A JP 2000214144A JP 11019363 A JP11019363 A JP 11019363A JP 1936399 A JP1936399 A JP 1936399A JP 2000214144 A JP2000214144 A JP 2000214144A
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】２次元マトリックス状（碁盤目状）に配列した
超音波振動子に対し、信号線をを有するＦＰＣ（フレキ
シブル・パターン・サーキット）を配し、その信号線を
各振動子の電極に接続した方式のものは、信号特性が良
くないという問題と、振動子の数が多くなると信号配線
の引き回しが困難という問題があった。また、音響吸音
材に太い針金の信号線を突き刺して２次元的に配列し
て、上記振動子電極と接続する方式のものは小型化が困
難という問題があった。 【解決手段】２次元マトリックス状に配列された振動子
１を有する超音波探触子において、前記振動子の各素子
へ接続して信号を送受信する電気回路を、ベースフィル
ム２１上に前記振動子の素子に対応する間隔を持って１
次元状に配列された信号線２２ａ，２２ｂ，２２ｃによ
って構成すると共に、前記信号線の振動子素子への接続
端のベースフィルム部分を、音響吸音材３によりサンド
イッチ状に挟んで接着して２次元配列型超音波探触子を
構成する。
超音波振動子に対し、信号線をを有するＦＰＣ（フレキ
シブル・パターン・サーキット）を配し、その信号線を
各振動子の電極に接続した方式のものは、信号特性が良
くないという問題と、振動子の数が多くなると信号配線
の引き回しが困難という問題があった。また、音響吸音
材に太い針金の信号線を突き刺して２次元的に配列し
て、上記振動子電極と接続する方式のものは小型化が困
難という問題があった。 【解決手段】２次元マトリックス状に配列された振動子
１を有する超音波探触子において、前記振動子の各素子
へ接続して信号を送受信する電気回路を、ベースフィル
ム２１上に前記振動子の素子に対応する間隔を持って１
次元状に配列された信号線２２ａ，２２ｂ，２２ｃによ
って構成すると共に、前記信号線の振動子素子への接続
端のベースフィルム部分を、音響吸音材３によりサンド
イッチ状に挟んで接着して２次元配列型超音波探触子を
構成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、超音波探触子に係
わり、特に振動子素子が２次元マトリックス状（碁盤目
状）に配列された超音波探触子において、製作時の信号
線の配列パターンの選択を容易にし、製造コストが低
く、かつ検出信号特性のよい超音波探触子に関するもの
である。
わり、特に振動子素子が２次元マトリックス状（碁盤目
状）に配列された超音波探触子において、製作時の信号
線の配列パターンの選択を容易にし、製造コストが低
く、かつ検出信号特性のよい超音波探触子に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の２次元マトリックス配列の超音波
探触子として次のものがある。 １）被検体に対して超音波を発信し、被検体からの反射
波を受信する超音波探触子を２次元マトリックス状に配
列し、この配列された各振動素子に対し、信号線が配線
されたＦＰＣ（Flexible Pattern Circuit）を準備
し、ＦＰＣ内の各信号線の一端を対応する振動子の裏面
電極に接続し、各信号線の他端をケーブル等に接続して
信号の送受信を行う構成のもの。
探触子として次のものがある。 １）被検体に対して超音波を発信し、被検体からの反射
波を受信する超音波探触子を２次元マトリックス状に配
列し、この配列された各振動素子に対し、信号線が配線
されたＦＰＣ（Flexible Pattern Circuit）を準備
し、ＦＰＣ内の各信号線の一端を対応する振動子の裏面
電極に接続し、各信号線の他端をケーブル等に接続して
信号の送受信を行う構成のもの。
【０００３】２）前記２次元マトリックス状超音波振動
素子に対応して、音響吸音材内に針状の信号線を２次元
的に配列して、各信号線の先端に対応する振動子の電極
を接続し、各信号線の先端に対応する振動子電極を接続
し、他方の先端にＦＰＣまたはケーブルを接続して信号
を取り出す構成のもの。
素子に対応して、音響吸音材内に針状の信号線を２次元
的に配列して、各信号線の先端に対応する振動子の電極
を接続し、各信号線の先端に対応する振動子電極を接続
し、他方の先端にＦＰＣまたはケーブルを接続して信号
を取り出す構成のもの。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】記従来技術の１）にお
いては、振動子の下にあるＦＰＣの層が音響特性を劣化
させる問題があった。また、振動子の数が多い探触子に
おいては、接続される配線の数が多いため配線の引き回
しが困難という問題があった。引き回しの多さを積層パ
ターン構造で回避するなどの方法があるが音響特性を劣
化させるという問題があった。また、従来技術の２）に
おいては、信号線を音響吸音材に突き刺すときに、曲が
らないように太い線を使用するため、小型化が困難であ
るという問題点があった。
いては、振動子の下にあるＦＰＣの層が音響特性を劣化
させる問題があった。また、振動子の数が多い探触子に
おいては、接続される配線の数が多いため配線の引き回
しが困難という問題があった。引き回しの多さを積層パ
ターン構造で回避するなどの方法があるが音響特性を劣
化させるという問題があった。また、従来技術の２）に
おいては、信号線を音響吸音材に突き刺すときに、曲が
らないように太い線を使用するため、小型化が困難であ
るという問題点があった。
【０００５】本発明は、上記問題を解決し、音響特性を
劣化させず、配線を容易にすることを目的とする。
劣化させず、配線を容易にすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の発明は以下の通りである。 （１）２次元マトリックス状に配列された振動子素子を
有する超音波探触子において、前記振動子素子へ接続し
て信号を送受信する電気回路を、ベースフィルム状に前
記振動子素子に対応する間隔を持って１次元状に配列さ
れた信号線によって構成すると共に、前記信号線の振動
子素子への接続端のベースフィルム部分に、音響吸音材
をサンドイッチ状に接着配置したことを特徴とする２次
元配列型超音波探触子。 （２）上記（１）記載の超音波探触子において、ベース
フィルム上に１次元状に配列された信号線の一部が間引
きして構成されていることを特徴とする２次元配列型超
音波探触子。
の本願の発明は以下の通りである。 （１）２次元マトリックス状に配列された振動子素子を
有する超音波探触子において、前記振動子素子へ接続し
て信号を送受信する電気回路を、ベースフィルム状に前
記振動子素子に対応する間隔を持って１次元状に配列さ
れた信号線によって構成すると共に、前記信号線の振動
子素子への接続端のベースフィルム部分に、音響吸音材
をサンドイッチ状に接着配置したことを特徴とする２次
元配列型超音波探触子。 （２）上記（１）記載の超音波探触子において、ベース
フィルム上に１次元状に配列された信号線の一部が間引
きして構成されていることを特徴とする２次元配列型超
音波探触子。
【０００７】
【発明の実施の形態】図２において、１は２次元マトリ
ックス状（碁盤目状）に配置された超音波振動子素子１
１より成る振動子であり、超音波信号を個々の素子から
送受信することにより３次元的な情報を得ることができ
る。
ックス状（碁盤目状）に配置された超音波振動子素子１
１より成る振動子であり、超音波信号を個々の素子から
送受信することにより３次元的な情報を得ることができ
る。
【０００８】図３において、２はポリイミドなどの材料
から成るベースフィルム（または単にフィルム）２１に
信号線２２ａ，２２ｂ，２２ｃを等間隔で平行に取り付
けたＦＰＣである。ここで、ベースフィルム２１の厚さ
は１２．５μｍ程度であり、信号線２２ａ、２２ｂ、２
２ｃの厚さは１０μｍ程度である。
から成るベースフィルム（または単にフィルム）２１に
信号線２２ａ，２２ｂ，２２ｃを等間隔で平行に取り付
けたＦＰＣである。ここで、ベースフィルム２１の厚さ
は１２．５μｍ程度であり、信号線２２ａ、２２ｂ、２
２ｃの厚さは１０μｍ程度である。
【０００９】図４は、音響吸音材３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄの間にＦＰＣ２ａ，２ｂ，２ｃを挟んで、接着剤でそ
れらを互いに接着する状況を示す。接着されたＦＰＣと
音響吸音材の振動子を接続する面は、接着時のズレなど
により起伏ができている場合は、研磨により表面を平ら
にすることにより、振動子接続時の振動子の破壊等が低
減される。露出している信号線には、振動子をハンダ付
けや導電性接着剤で接続する。この際、露出している信
号線にメタルパッドを形成すると、接続の信頼性が向上
する。
ｄの間にＦＰＣ２ａ，２ｂ，２ｃを挟んで、接着剤でそ
れらを互いに接着する状況を示す。接着されたＦＰＣと
音響吸音材の振動子を接続する面は、接着時のズレなど
により起伏ができている場合は、研磨により表面を平ら
にすることにより、振動子接続時の振動子の破壊等が低
減される。露出している信号線には、振動子をハンダ付
けや導電性接着剤で接続する。この際、露出している信
号線にメタルパッドを形成すると、接続の信頼性が向上
する。
【００１０】図５は、図４の要領でＦＰＣと音響吸音材
を接着したものの上面図であり、信号線２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの接続部の並びが振動子の配列パターンと同
一ピッチになっている。また、ＦＰＣと交互に備え付け
られた音響吸音材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが、振動子の
下面全域にわたり備えられているので、生体（被検体）
と逆方向に放射される超音波を減衰させることができる
と同時に、振動子の振動を止める効果があることによ
り、超音波ビーム（信号）の波形の尾引きを低減するた
め、特性の良い超音波ビームを放射することができる。
を接着したものの上面図であり、信号線２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの接続部の並びが振動子の配列パターンと同
一ピッチになっている。また、ＦＰＣと交互に備え付け
られた音響吸音材３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが、振動子の
下面全域にわたり備えられているので、生体（被検体）
と逆方向に放射される超音波を減衰させることができる
と同時に、振動子の振動を止める効果があることによ
り、超音波ビーム（信号）の波形の尾引きを低減するた
め、特性の良い超音波ビームを放射することができる。
【００１１】２次元配列型探触子の振動素子は１６×１
６ヶの場合は２５６チャンネル、３２×３２ヶの場合は
１０２４チャンネルとなり、膨大な数のチャンネルとな
ることから、チャンネルの間引きを行う。間引きを行う
場合、本発明においては異なる信号線配置パターンを有
するＦＰＣを組み合わせることにより行う。以下これを
説明する。
６ヶの場合は２５６チャンネル、３２×３２ヶの場合は
１０２４チャンネルとなり、膨大な数のチャンネルとな
ることから、チャンネルの間引きを行う。間引きを行う
場合、本発明においては異なる信号線配置パターンを有
するＦＰＣを組み合わせることにより行う。以下これを
説明する。
【００１２】図６は信号線を間引きしたＦＰＣを示す。
図６−（ａ）は、図３に示したＦＰＣにおける中央の信
号線２２ｂを間引きしたＦＰＣ（２ｄ）であり、図６−
（ｂ）は、図２に示したＦＰＣにおける左右両側の信号
線２２ａ，２２ｃを間引きし、中央の２２ｂのみを残し
た形式のＦＰＣ（２ｅ）を示す。
図６−（ａ）は、図３に示したＦＰＣにおける中央の信
号線２２ｂを間引きしたＦＰＣ（２ｄ）であり、図６−
（ｂ）は、図２に示したＦＰＣにおける左右両側の信号
線２２ａ，２２ｃを間引きし、中央の２２ｂのみを残し
た形式のＦＰＣ（２ｅ）を示す。
【００１３】図７は、図６に示した間引きＦＰＣである
２ｄを２枚、２ｅを１枚使って音響吸音材３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄの間に挟んで接着することにより、間引き信
号線パターンを有するＦＰＣと音響吸音材の結合体を作
る要領を示す。この場合の作業工程は、図４に示した信
号線間引きのない場合と同じであり、振動子素子の配列
パターンの変更による作業工程の変更がないため、さま
ざまな素子構成の製作が容易にできる。ＦＰＣの信号線
を間引いたパターンを組み合わせることにより、例えば
フレネルリング状の２次元配列振動子パターンを形成す
ることもできる。
２ｄを２枚、２ｅを１枚使って音響吸音材３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄの間に挟んで接着することにより、間引き信
号線パターンを有するＦＰＣと音響吸音材の結合体を作
る要領を示す。この場合の作業工程は、図４に示した信
号線間引きのない場合と同じであり、振動子素子の配列
パターンの変更による作業工程の変更がないため、さま
ざまな素子構成の製作が容易にできる。ＦＰＣの信号線
を間引いたパターンを組み合わせることにより、例えば
フレネルリング状の２次元配列振動子パターンを形成す
ることもできる。
【００１４】図８は、図７に示した音響吸音材とＦＰＣ
とを接着したものの、振動子電極との接続面とを示す図
である。図１は、以上述べた本発明に係わる製作工程を
経て造られた２次元配列型超音波探触子の構成を示す。
音響レンズ５は、超音波ビームを収束させるためには、
上面が丸みを帯びているものを用い、収束させずに用い
るときは、図のように上面が平らなものを用いる。音響
レンズは無くてもよい。音響整合層４は、振動子からの
超音波を生体（被検体）に効率よく伝える働きを持つ。
グランド線８は、個々の振動子のグランド電極に接続さ
れ、それらはケーブルのグランド線に接続される。
とを接着したものの、振動子電極との接続面とを示す図
である。図１は、以上述べた本発明に係わる製作工程を
経て造られた２次元配列型超音波探触子の構成を示す。
音響レンズ５は、超音波ビームを収束させるためには、
上面が丸みを帯びているものを用い、収束させずに用い
るときは、図のように上面が平らなものを用いる。音響
レンズは無くてもよい。音響整合層４は、振動子からの
超音波を生体（被検体）に効率よく伝える働きを持つ。
グランド線８は、個々の振動子のグランド電極に接続さ
れ、それらはケーブルのグランド線に接続される。
【００１５】図９は、ＦＰＣ２とケーブル７との接続例
を示す。これはＦＰＣ端部の信号線２２がむき出しにな
っており、そこにちょうど噛み合うコネクタ６をケーブ
ル７の先端に設け、そのコネクタを噛み合わせることで
ケーブルと接続する。また、ＦＰＣの端部に信号線を接
続したコネクタを設け、超音波診断装置本体に接続され
ているケーブルのコネクタと接続する手段でも良い。
を示す。これはＦＰＣ端部の信号線２２がむき出しにな
っており、そこにちょうど噛み合うコネクタ６をケーブ
ル７の先端に設け、そのコネクタを噛み合わせることで
ケーブルと接続する。また、ＦＰＣの端部に信号線を接
続したコネクタを設け、超音波診断装置本体に接続され
ているケーブルのコネクタと接続する手段でも良い。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、２次元配列型超音波探
触子の信号線パターンの配線を容易にし、低コスト化が
はかれると共に、良好な検出特性を得ることができる。
また、２次元配列型探触子では振動子の素子数が膨大な
ため、素子の間引きが行われるが、本発明によればＦＰ
Ｃの信号線パターンの組合せにより素子を間引くことが
可能で、製作工程の変更がなく行うことができるので、
実現を容易にし工数低減が可能である。
触子の信号線パターンの配線を容易にし、低コスト化が
はかれると共に、良好な検出特性を得ることができる。
また、２次元配列型探触子では振動子の素子数が膨大な
ため、素子の間引きが行われるが、本発明によればＦＰ
Ｃの信号線パターンの組合せにより素子を間引くことが
可能で、製作工程の変更がなく行うことができるので、
実現を容易にし工数低減が可能である。
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】２次元マトリックス状に配列された振動子を示
す図である。
す図である。
【図３】ＦＰＣの概観図と断面図である。
【図４】ＦＰＣを音響吸音材で挟んで接着する作業説明
図である。
図である。
【図５】図４の接着作業後の上面図である。
【図６】信号線を間引きしたＦＰＣを示す図である。
【図７】間引き信号線ＦＰＣを音響吸音材で挟んで接着
する作業説明図である。
する作業説明図である。
【図８】図７の作業後の接着物の上面図である。
【図９】ＦＰＣとケーブルとの接続方法を示す図であ
る。
る。
１ 振動子 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ フレキシブル・
パターン・サーキット ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 音響吸音材 ４ 音響整合層 ５ 音響レンズ ６ コネクタ ７，７ａ，７ｂ，７ｃ ケーブル １１ 振動子素子 ２１ ベースフィルム ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 信号線
パターン・サーキット ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 音響吸音材 ４ 音響整合層 ５ 音響レンズ ６ コネクタ ７，７ａ，７ｂ，７ｃ ケーブル １１ 振動子素子 ２１ ベースフィルム ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 信号線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月７日（１９９９．６．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】追加
【補正内容】
【発明の名称】 ２次元配列型超音波探触子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 昌作 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 中村 真人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 泉 美喜雄 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 2G047 EA16 GB02 GB16 GB21 GB22 GB30 4C301 EE13 EE16 EE17 GB09 GB19 GB20 GB22 GB27 5D019 AA26 BB19 FF04 GG12 HH03
Claims (1)
- 【請求項１】 ２次元マトリックス状に配列された振動
子素子を有する超音波探触子において、前記振動子素子
へ接続して信号を送受信する電気回路を、ベースフィル
ム上に前記振動子素子に対応する間隔を持って１次元状
に配列された信号線によって構成すると共に、前記信号
線の振動子素子へ接続端のベースフィルム部分に、音響
吸音材をサンドイッチ状に接着配置したことを特徴とす
る２次元配列型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019363A JP2000214144A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ２次元配列型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11019363A JP2000214144A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ２次元配列型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214144A true JP2000214144A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11997288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11019363A Pending JP2000214144A (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | ２次元配列型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000214144A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005349104A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
| JP2006235517A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Pioneer Electronic Corp | 表示パネル駆動装置および接続ケーブル |
| US8961422B2 (en) | 2007-02-21 | 2015-02-24 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic probe |
| CN115540506A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-12-30 | 杭州日能科技有限公司 | 一种基于超声波的纺织品脱水装置及其脱水方法 |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP11019363A patent/JP2000214144A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005349104A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
| JP2006235517A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Pioneer Electronic Corp | 表示パネル駆動装置および接続ケーブル |
| US8961422B2 (en) | 2007-02-21 | 2015-02-24 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic probe |
| CN115540506A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-12-30 | 杭州日能科技有限公司 | 一种基于超声波的纺织品脱水装置及其脱水方法 |
| CN115540506B (zh) * | 2021-04-29 | 2024-02-27 | 杭州日能科技有限公司 | 一种基于超声波的纺织品脱水装置及其脱水方法 |
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