JPH0247928Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は面アレイ超音波トランスデユーサ、特
に超音波放射面積（開口）を任意に制御可能とす
る面アレイ超音波トランスデユーサに関する。

［従来の技術］ 超音波を用いて生体内を画像表示する超音波診
断装置が周知であり、直線状あるいは曲線状に配
列された振動子を電子制御することにより超音波
ビームを発生させ生体内にこの超音波ビームを送
受信して行われていたが、近年、振動子を面状に
複数個配列し、超音波ビームを三次元空間的に送
受波することが提案されている。

すなわち、一度に励振する振動子の組み合わせ
を直線的に選択するのではなく面的に選択し、超
音波放射面積（開口）を任意に制御し、また振動
子の励振を二次元的に制御することにより、三次
元空間に超音波ビームを発生させ生体内の立体的
な画像を形成することを可能とするものである。

第４図には、従来の面アレイ超音波トランスデ
ユーサが示され、圧電体をマトリクス状に分割し
てそれぞれ１個の振動子１０とし、各振動子１０
には、それぞれ振動子電極１２が貼着されてい
る。そして、超音波放射面側には共通電極１４が
整合層１６によつてサンドイツチ状に挾むように
形成されている。なお、１個の振動子１０は例え
ば0.15〜0.3×10mmの面積で、0.5〜0.3mmの厚さの
ものから成る。

そして、各振動子電極１２にはパルサー１８の
出力を供給するリード線が接続されており、超音
波ビーム形成のため選択された複数の振動子１０
を励振駆動する。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 しかしながら、面アレイ超音波トランスデユー
サでは振動子の数が極めて多く、これらの各振動
子に１本ずつリード線がそれぞれ配線されること
となるとリード線の数が極めて多くなり取り扱い
が煩雑となる。このことから、探触子として形成
する場合にも組立加工が困難となるばかりでな
く、探触子を生体表面上に操作する場合にもフレ
キシビリテイがなく取り扱いが困難となるという
問題があつた。

また、従来装置のように各振動子を電子制御す
る場合には、電子切換えのためのスイツチとその
駆動回路が必要となり、これらの回路においても
極めて複雑な構成となり、装置の軽量化を図れな
いという問題がある。

考案の目的 本考案は前記従来の問題点解決のためになされ
たものであり、その目的は、簡単なスイツチング
制御を可能とし、取扱いが容易でかつ軽量化を可
能とする面アレイ超音波トランスデユーサを提供
することにある。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 前記問題点を解決するために、本考案は、複数
の振動子が面状に配列されており、振動子毎に独
立した振動子電極を有する面アレイ超音波トラン
スデユーサにおいて、前記振動子電極面に貼着さ
れた絶縁性配線基板と、この絶縁性配線基板の非
貼着面上に形成された各振動子電極への配線パタ
ーンと、前記絶縁性基板に形成され配線パターン
から各振動子電極に達するテーパ状の孔と、この
孔に光導電膜を貼着して形成された光スイツチ部
と、を有し、光照射された光スイツチ部において
前記配線パターンと振動子電極を電気的に結合す
ることを特徴とする。

上記構成によれば、光スイツチ部の光導電膜に
対して振動子制御のための光が直接均一に照射さ
れ、光を受けた光導電膜はその電気抵抗が低下し
て電気的導通状態となる。この光導電膜は膜全体
に満遍なく光を照射することが必要であり、一定
の光量にて一定の抵抗値を低下させることができ
る。従つて、光照射によりパルサーから発振され
る所定周波数の電圧が振動子に印加され、所望の
放射面積を有する超音波ビームを成形させること
ができる。

［実施例］ 以下図面に基づいて本考案の好適な実施例を説
明する。なお、従来装置と同一の部材には同一符
号を付して説明を省略する。

第１図には面アレイ超音波トランスデユーサが
示され、振動子１０の放射面側には共通電極１４
が貼着され、分割された側では振動子電極１２が
個々の振動子１０に貼着されている。

本考案において特徴的なことは、面状で複数に
分割された振動子電極１２に供給する電圧の制御
を光照射により効率よく行うことであり、各振動
子電極１２への配線としての金属パターン２２を
絶縁板に形成して配線基板２０が振動子電極１２
面上に貼着されている。そして、この振動子電極
１２と金属パターン２２との接合部において配線
基板２０には、第２図に示れるように、振動子電
極１２に向つてテーパ状の孔２４が形成され、こ
の孔２４に光スイツチ部２６が孔２４底部にて振
動子電極１２と結合するように形成されている。

この光スイツチ部２６は、例えばCdS，CdSe，
PbSあるいはPbSe等の光導電膜からなり、蒸着
又はスパツタ法によつて形成される。この場合、
光スイツチ部２６は配線基板２０に形成されてい
る金属パターン２２と各振動子電極１２との両者
を結合しており、光照射を受けないときは電気的
に非導通状態となつている。

また、この光スイツチ部２６は配線基板２０に
形成された孔２４のテーパ状の斜面に対して、第
３図に示されるように、光導電膜をスパイラル状
に形成して貼着することもできる。なお、前記孔
２４は円形に限らず四角形等の他の形状とするこ
ともできる。

以上のような構成からなる面アレイ超音波トラ
ンスデユーサには、パルサー１８から所定周波数
の電圧が配線基板２０の金属パターン２２の一端
から印加されており、図に示されていない振動子
励振制御のための光が光スイツチ部２６に照射さ
れると、光スイツチ部２６の電気抵抗が低下する
ので、金属パターン２２の一端に印加された所定
電圧が振動子１０に通電することとなる。従つ
て、励振すべき振動子１０に対応する複数の光ス
イツチ部２６を選択して光を照射すれば、所望の
放射面積を有する超音波ビームを出射することが
でき、また、生体内の深さ方向の断層像を表示す
るＢモードとある深さにおける縦横の面像である
Ｃモードとの切換えを行うこともでき、生体内の
所望の断層像を任意に形成させ効率のよい診断を
行うことが可能となる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、配線基
板に設けられた孔に光導電膜を貼着することによ
り、表裏面の配線パターンと振動子電極を電気的
に結合する光スイツチ部を設けたので、上記光ス
イツチ部に光が直線照射され、光制御信号により
振動子のスイツチング制御が簡単にでき、また複
雑なリード線をなくしたので、取扱いが容易でか
つ軽量化された装置を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る面アレイ超音波トランス
デユーサの好適な実施例を示す説明図、第２図は
光スイツチ部の断層面を示す説明図、第３図は光
スイツチ部の他の実施例を示す説明図、第４図は
従来の面アレイ超音波トランスデユーサを示す説
明図である。 １０……振動子、１２……振動子電極、１４…
…共通電極、１８……パルサー、２０……配線基
板、２２……配線としての金属パターン、２４…
…孔、２６……光スイツチ部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 複数の振動子が面状に配列されており、振動
   子毎に独立した振動子電極を有する面アレイ超
   音波トランスデユーサにおいて、 前記振動子電極面に貼着された絶縁性配線基
   板と、 この絶縁性配線基板の非貼着面上に形成され
   た各振動子電極への配線パターンと、 前記絶縁性基板に形成され配線パターンから
   各振動子電極に達するテーパ状の孔と、 この孔に光導電膜を貼着して形成された光ス
   イツチ部と、を有し、 光照射された光スイツチ部において前記配線
   パターンと振動子電極を電気的に結合すること
   を特徴とする面アレイ超音波トランスデユー
   サ。 (2) 実用新案登録請求の範囲(1)記載の装置におい
   て、前記光スイツチ部は配線基板上の配線端か
   ら振動子電極に向けて光導電膜をスパイラル状
   に形成したことを特徴とする面アレイ超音波ト
   ランスデユーサ。