JPH11243594A - プローブ組立体 - Google Patents
プローブ組立体Info
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- JPH11243594A JPH11243594A JP10317114A JP31711498A JPH11243594A JP H11243594 A JPH11243594 A JP H11243594A JP 10317114 A JP10317114 A JP 10317114A JP 31711498 A JP31711498 A JP 31711498A JP H11243594 A JPH11243594 A JP H11243594A
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
- H01B7/041—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to mobile objects, e.g. portable tools, elevators, mining equipment, hoisting cables
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- H01B11/00—Communication cables or conductors
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- H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
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- H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
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- H01B7/08—Flat or ribbon cables
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- H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
- H01R2201/12—Connectors or connections adapted for particular applications for medicine and surgery
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号伝送に個別の同軸ケーブルを使用するこ
となく、操作性（可撓性）、組立作業性、小型化且つク
ロストークが低減可能なプローブ組立体を提供するこ
と。 【構成】 プローブ組立体１ａは、エッジを相互にオフ
セットした回路２に圧電素子等のセンサ３を接続すると
共に中心導体８の周囲にヘリカル状に旋回した絶縁導体
４の外周をシールド７で包囲する高可撓性のケーブルに
接続して構成する。
となく、操作性（可撓性）、組立作業性、小型化且つク
ロストークが低減可能なプローブ組立体を提供するこ
と。 【構成】 プローブ組立体１ａは、エッジを相互にオフ
セットした回路２に圧電素子等のセンサ３を接続すると
共に中心導体８の周囲にヘリカル状に旋回した絶縁導体
４の外周をシールド７で包囲する高可撓性のケーブルに
接続して構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプローブ組立体、特
に超音波診断構造等のイメージ伝送用プローブに好適な
プローブ組立体に関する。
に超音波診断構造等のイメージ伝送用プローブに好適な
プローブ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、米国特許第５，４８２，０４７
号に開示する特許されたプローブにあっては、超音波イ
メージ用プローブ組立体の圧電素子が回路を介して電気
ケーブルの個々のワイヤに接続されている。各ワイヤは
同軸ケーブルであり、プローブのプローブ組立体部と医
用電子機器間でパルスや反射信号を伝送する。また、米
国特許第５，５９３，３８８号によると、超音波イメー
ジ用プローブ組立体の圧電素子は、可撓性プリント基板
（ＦＰＣ）上の回路により個別に接続される。主な目的
は、ある有限の大きさの超音波イメージ用プローブ組立
体のイメージ用トランスデューサ（変換器）組立体の大
量の信号を作り、信号の密度を増加し、よってイメージ
の解像度を増加することである。
号に開示する特許されたプローブにあっては、超音波イ
メージ用プローブ組立体の圧電素子が回路を介して電気
ケーブルの個々のワイヤに接続されている。各ワイヤは
同軸ケーブルであり、プローブのプローブ組立体部と医
用電子機器間でパルスや反射信号を伝送する。また、米
国特許第５，５９３，３８８号によると、超音波イメー
ジ用プローブ組立体の圧電素子は、可撓性プリント基板
（ＦＰＣ）上の回路により個別に接続される。主な目的
は、ある有限の大きさの超音波イメージ用プローブ組立
体のイメージ用トランスデューサ（変換器）組立体の大
量の信号を作り、信号の密度を増加し、よってイメージ
の解像度を増加することである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、信号伝送導体間
のクロストーク（漏話）が許容レベルを超すのを阻止す
る為には、同軸ケーブルが必要であった。各信号伝送導
体は、導電性シールドにより同軸状に包囲することによ
り同軸ケーブルを構成した。同軸ケーブル製造コストの
主要部分は各同軸ケーブルにシールドを施す時間と材料
で占められている。
のクロストーク（漏話）が許容レベルを超すのを阻止す
る為には、同軸ケーブルが必要であった。各信号伝送導
体は、導電性シールドにより同軸状に包囲することによ
り同軸ケーブルを構成した。同軸ケーブル製造コストの
主要部分は各同軸ケーブルにシールドを施す時間と材料
で占められている。
【０００４】従って、本発明が解決しようとする問題
は、プローブの伝号伝送導体間のクロストークを導体の
周囲を個別にシールドすることなく、低減することが可
能なプローブ組立体を提供することである。
は、プローブの伝号伝送導体間のクロストークを導体の
周囲を個別にシールドすることなく、低減することが可
能なプローブ組立体を提供することである。
【０００５】超音波イメージ用プローブ組立体のイメー
ジ変換器組立体にあっては、各導体を個別シールドで包
囲することなくクロストークが低減でき、プローブ組立
体を大幅に小型化することが可能なプローブ組立体を提
供することが好ましい。また、極めて可撓性に富み、人
体の医療／診断のモニタ用ハンドヘルド（手操作）プロ
ーブ組立体の提供が好ましい。
ジ変換器組立体にあっては、各導体を個別シールドで包
囲することなくクロストークが低減でき、プローブ組立
体を大幅に小型化することが可能なプローブ組立体を提
供することが好ましい。また、極めて可撓性に富み、人
体の医療／診断のモニタ用ハンドヘルド（手操作）プロ
ーブ組立体の提供が好ましい。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のプローブ組立体
は、アレイ状に配置された圧電素子等の複数のセンサ
と、その電気信号を伝送する複数の導体とを有し、この
導体として中心導体の周囲に同軸状且つヘリカル状に配
置旋回された絶縁導体及びこれを包囲するシールドより
成る可撓性ケーブルであることを特徴とする。
は、アレイ状に配置された圧電素子等の複数のセンサ
と、その電気信号を伝送する複数の導体とを有し、この
導体として中心導体の周囲に同軸状且つヘリカル状に配
置旋回された絶縁導体及びこれを包囲するシールドより
成る可撓性ケーブルであることを特徴とする。
【０００７】また、この可撓性ケーブルは、中心導体の
周囲に複数列状に配置し、各列の絶縁導体の外周を包囲
するシールドを有する多層構造とするのが好ましい。
周囲に複数列状に配置し、各列の絶縁導体の外周を包囲
するシールドを有する多層構造とするのが好ましい。
【０００８】センサと導体との接続は、相互にオフセッ
トした複数の回路板上に平坦に並べた可撓性ケーブルの
絶縁導体に接続するのが好ましい。
トした複数の回路板上に平坦に並べた可撓性ケーブルの
絶縁導体に接続するのが好ましい。
【０００９】また、センサは超音波信号を発信/受信す
る圧電素子とする超音波診断装置用プローブに好適であ
る。
る圧電素子とする超音波診断装置用プローブに好適であ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明のプローブ組立体の
好適実施形態の構成及び動作を添付図を参照して詳細に
説明する。
好適実施形態の構成及び動作を添付図を参照して詳細に
説明する。
【００１１】先ず図１は、超音波プローブ組立体１ａの
イメージ用トランスデューサ組立体１を示す。このトラ
ンスデューサ組立体１は、回路２を有し、圧電素子３の
列を信号伝送用絶縁導体４に電気的に接続する。プロー
ブ組立体１ａは、オペレータが手で持ち操作され、イメ
ージ用トランスデューサ組立体１を患者（又は被診断人
体）の所望位置に移動される。パルス状の超音波信号が
トランスデューサ組立体１に沿って医用機器に伝送され
る。この機器は、信号を走査して、プローピングされる
患者の人体の一部分のイメージを電気的に発生させる。
主なる目的は、ある制限された大きさのトランスデュー
サ組立体１内に多数のシーケンシャル又は位相ずれさせ
たアレイ状信号を生じさせてイメージの解像度を上げる
ことである。
イメージ用トランスデューサ組立体１を示す。このトラ
ンスデューサ組立体１は、回路２を有し、圧電素子３の
列を信号伝送用絶縁導体４に電気的に接続する。プロー
ブ組立体１ａは、オペレータが手で持ち操作され、イメ
ージ用トランスデューサ組立体１を患者（又は被診断人
体）の所望位置に移動される。パルス状の超音波信号が
トランスデューサ組立体１に沿って医用機器に伝送され
る。この機器は、信号を走査して、プローピングされる
患者の人体の一部分のイメージを電気的に発生させる。
主なる目的は、ある制限された大きさのトランスデュー
サ組立体１内に多数のシーケンシャル又は位相ずれさせ
たアレイ状信号を生じさせてイメージの解像度を上げる
ことである。
【００１２】アレイ状圧電素子３は、典型的には２．５
乃至１０MHzの範囲の超音波周波数を有する位相差（フ
ェーズド）を有する又はシーケンスされた電圧パルスを
生じる。また、２MHz以下あるいは３０MHz以上の周波数
のパルスもまれではない。アレイ状圧電素子３は、例え
ば５０×５０個の合計２，５００個の圧電素子が、例え
ば、１／２音波長である約０．１mm乃至０．３mmピッチ
でマトリクス状に配置されたものであってもよい。
乃至１０MHzの範囲の超音波周波数を有する位相差（フ
ェーズド）を有する又はシーケンスされた電圧パルスを
生じる。また、２MHz以下あるいは３０MHz以上の周波数
のパルスもまれではない。アレイ状圧電素子３は、例え
ば５０×５０個の合計２，５００個の圧電素子が、例え
ば、１／２音波長である約０．１mm乃至０．３mmピッチ
でマトリクス状に配置されたものであってもよい。
【００１３】圧電素子３は、各種のフィラーを含む種々
の接着性エポキシ材料として開発された裏打ち（バッキ
ング）層９に取付けられる。これにより、圧電素子３間
のクロストークを排除する。
の接着性エポキシ材料として開発された裏打ち（バッキ
ング）層９に取付けられる。これにより、圧電素子３間
のクロストークを排除する。
【００１４】尚、このアレイ状圧電素子３の更なる詳細
については、１９９６年１１月３日テキサス州サンアン
トニオでのＩＥＥＥ超音波シンポジウム「２．５MHz
２−Ｄ Array with Z-AXIS Backing」のM．グリーンス
タイン、P．ラム、H．ヨシダ及びM．S．セイドボロフォ
ロシュによる技術論文に説明されているので、同論文を
参照されたい。また、この裏打ち材料９の好適特性につ
いては、例えば、フレデリックＷ．クレムカウ著 １９
３３年フィラデルフィア州 Ｗ．Ｂ．サンダーズカンパ
ニー発行の「超音波診断（Diagnostic Ultrasound）」
に解説されているので参照されたい。
については、１９９６年１１月３日テキサス州サンアン
トニオでのＩＥＥＥ超音波シンポジウム「２．５MHz
２−Ｄ Array with Z-AXIS Backing」のM．グリーンス
タイン、P．ラム、H．ヨシダ及びM．S．セイドボロフォ
ロシュによる技術論文に説明されているので、同論文を
参照されたい。また、この裏打ち材料９の好適特性につ
いては、例えば、フレデリックＷ．クレムカウ著 １９
３３年フィラデルフィア州 Ｗ．Ｂ．サンダーズカンパ
ニー発行の「超音波診断（Diagnostic Ultrasound）」
に解説されているので参照されたい。
【００１５】この圧電素子３は、典型的には高純度PZT
多結晶圧電材料のウェハから作られる。電気的接続を行
い、各素子に電気的刺激を加えることにより機械的パル
スを発生させ、この機械的刺激による反射エコーとして
電気的信号が得られる。
多結晶圧電材料のウェハから作られる。電気的接続を行
い、各素子に電気的刺激を加えることにより機械的パル
スを発生させ、この機械的刺激による反射エコーとして
電気的信号が得られる。
【００１６】次に、図１を参照すると、裏打ち層９は、
裏側１０にモールドするか、１段（ステップ）以上の機
械加工により得ることができる。これらステップは、圧
電素子３の側部間のスペースに対応するライザ（持ち上
げ部）１１を有する。回路２は、上述したステップ高さ
を超えないように十分薄く形成され、典型的な超音波診
断装置では、回路トレースのフレキシブル基板（FPC）
上の中心線間隔は４ミル（約０．１mm）である。例え
ば、これらステップは相互に高さ４ミル単位となし得
る。表面に回路２を有するプリント基板は、絶縁サブス
トレートをエッチングし、４ミルピッチの間隔で回路ト
レース２７を形成することにより製造される。裏打ち層
９は、圧電素子３に取付けられた固体層であり、個別信
号チャンネルに電気的信号路を提供する。裏打ち層９
は、信号チャンネルに対する音響的減衰を行う。この裏
打ち層９の特定ゴールは、所定音響特性の材料に最大密
度で圧電素子３を配置可能にすることである。
裏側１０にモールドするか、１段（ステップ）以上の機
械加工により得ることができる。これらステップは、圧
電素子３の側部間のスペースに対応するライザ（持ち上
げ部）１１を有する。回路２は、上述したステップ高さ
を超えないように十分薄く形成され、典型的な超音波診
断装置では、回路トレースのフレキシブル基板（FPC）
上の中心線間隔は４ミル（約０．１mm）である。例え
ば、これらステップは相互に高さ４ミル単位となし得
る。表面に回路２を有するプリント基板は、絶縁サブス
トレートをエッチングし、４ミルピッチの間隔で回路ト
レース２７を形成することにより製造される。裏打ち層
９は、圧電素子３に取付けられた固体層であり、個別信
号チャンネルに電気的信号路を提供する。裏打ち層９
は、信号チャンネルに対する音響的減衰を行う。この裏
打ち層９の特定ゴールは、所定音響特性の材料に最大密
度で圧電素子３を配置可能にすることである。
【００１７】裏打ち層９の別のゴールは、圧電素子３か
ら裏打ち層９を介して個別信号チャンネルを確立する為
の高密度電気的相互接続を行い、信号導体４に電気的に
接続される音響的且つ電気的に分離した信号チャンネル
のアレイ（行列）を得ることである。一例によると、裏
打ち層９に埋め込まれた導体１４aは、絶縁導体４を介
して外部電子スキャナ等の装置に接続され、これにより
スキャン（走査）された信号を患者のプローブされた場
所のイメージ（映像）に変換する。
ら裏打ち層９を介して個別信号チャンネルを確立する為
の高密度電気的相互接続を行い、信号導体４に電気的に
接続される音響的且つ電気的に分離した信号チャンネル
のアレイ（行列）を得ることである。一例によると、裏
打ち層９に埋め込まれた導体１４aは、絶縁導体４を介
して外部電子スキャナ等の装置に接続され、これにより
スキャン（走査）された信号を患者のプローブされた場
所のイメージ（映像）に変換する。
【００１８】回路２は、例えば４ミルのピッチ間隔で回
路トレース２７をエッチングすることにより製造可能で
ある。例えば一面に銅張りされた４ミル厚のポリイミド
フィルムの銅層をフォトエッチングにより選択的に除去
し、回路２のエッジ２８に対してトランスバース（直
交）方向に延びる列状の回路トレースを形成する。この
回路トレース２７は、離間する導電パッド２９の列に延
び、ここに絶縁された導体４の金属製中心導体５に接続
される。細長いグランド（接地）バス３０が列状の導電
パッド２９に平行に形成されている。
路トレース２７をエッチングすることにより製造可能で
ある。例えば一面に銅張りされた４ミル厚のポリイミド
フィルムの銅層をフォトエッチングにより選択的に除去
し、回路２のエッジ２８に対してトランスバース（直
交）方向に延びる列状の回路トレースを形成する。この
回路トレース２７は、離間する導電パッド２９の列に延
び、ここに絶縁された導体４の金属製中心導体５に接続
される。細長いグランド（接地）バス３０が列状の導電
パッド２９に平行に形成されている。
【００１９】本発明の好適実施形態を図１を参照して説
明すると、裏打ち層９は、１以上のステップでモールド
又は機械加工により裏側に形成される。これらステップ
は相互に圧電素子３に対応する高さのインクレメント
（ステップ）でライザ１１により分離されている。
明すると、裏打ち層９は、１以上のステップでモールド
又は機械加工により裏側に形成される。これらステップ
は相互に圧電素子３に対応する高さのインクレメント
（ステップ）でライザ１１により分離されている。
【００２０】図１を参照すると、列状圧電素子３の一部
分を複数列又はアレイパターンで示し、このパターンは
必ずしも圧電素子３の列と一致させる必要はない。圧電
素子３は、一定又は不規則的スペースであってもよい。
図示の都合上、図１ではアレイ状の圧電素子３の列全体
の一部分のみを示す。裏側の裏打ち層９は、多数のライ
ザ１１で段状であり、夫々圧電素子３の列により離間し
ている。各ライザ１１は、ステップに内側にオフセット
され、前のライザ１１から内側にオフセットすることに
より少なくとも１列又は１つのステップ状スペース分の
埋め込まれた導体１４aを順次ライザ１１間のステップ
に沿って露出させる。図１では、各ステップに沿って３
列又は３つのステップ状スペース付き埋込み導体１４ａ
が露出している。
分を複数列又はアレイパターンで示し、このパターンは
必ずしも圧電素子３の列と一致させる必要はない。圧電
素子３は、一定又は不規則的スペースであってもよい。
図示の都合上、図１ではアレイ状の圧電素子３の列全体
の一部分のみを示す。裏側の裏打ち層９は、多数のライ
ザ１１で段状であり、夫々圧電素子３の列により離間し
ている。各ライザ１１は、ステップに内側にオフセット
され、前のライザ１１から内側にオフセットすることに
より少なくとも１列又は１つのステップ状スペース分の
埋め込まれた導体１４aを順次ライザ１１間のステップ
に沿って露出させる。図１では、各ステップに沿って３
列又は３つのステップ状スペース付き埋込み導体１４ａ
が露出している。
【００２１】図１において、各露出導体１４aの列の埋
込み導体は、ライザ１１に延び、各ライザ１１は前のラ
イザ１１から内方へオフセットされて他の埋込み導体１
４aのアレイを形成する多数のアレイを露出させる。プ
リント基板２上の回路トレース２７の１列のアレイ又は
ステップ状スペースアレイは、埋込まれた導体１４aの
対応するアレイと位置合わせされ、例えば、半田付けに
より対応する導体１４aと電気的接続される。隣接する
ライザ１１は、プリント基板２のエッジ２８のストッパ
として作用する。更に、隣接のライザ１１はプリント基
板２を他のプリント基板２の対応する列又はアレイ状回
路トレース２７に接続されるよう露出導体１４aから分
離している。組立体１は、各信号伝送導体４を包囲する
同軸状シールドを除去することにより、寸法の小型化が
可能である。
込み導体は、ライザ１１に延び、各ライザ１１は前のラ
イザ１１から内方へオフセットされて他の埋込み導体１
４aのアレイを形成する多数のアレイを露出させる。プ
リント基板２上の回路トレース２７の１列のアレイ又は
ステップ状スペースアレイは、埋込まれた導体１４aの
対応するアレイと位置合わせされ、例えば、半田付けに
より対応する導体１４aと電気的接続される。隣接する
ライザ１１は、プリント基板２のエッジ２８のストッパ
として作用する。更に、隣接のライザ１１はプリント基
板２を他のプリント基板２の対応する列又はアレイ状回
路トレース２７に接続されるよう露出導体１４aから分
離している。組立体１は、各信号伝送導体４を包囲する
同軸状シールドを除去することにより、寸法の小型化が
可能である。
【００２２】従来、各同軸ケーブルは、３６−６０AWG
（アメリカンワイヤゲージ）の導体寸法まで小型化で
き、更に直径０．３８mm乃至０．４５ｍｍのポリテトラ
フルオレチレンの誘電体で同軸状に包囲し、その上を４
４AWGの編組線で約８０％包囲して導電性シールドを行
っている。各同軸ケーブルのシールドは、信号伝送導体
のクロストーク（漏話）を低減できるが、寸法が増加す
ると共にプローブ組立体１ａの価格を上昇させ、且つ各
々接地又はアース電位に接続する必要があった。しか
し、本発明のプローブ組立体１のイメージ用変換器組立
体１にあっては、信号伝送導体の高密度化且つ絶縁導体
４の個別シールドをなくしてクロストークを低減できる
ので、小型化を改善する。
（アメリカンワイヤゲージ）の導体寸法まで小型化で
き、更に直径０．３８mm乃至０．４５ｍｍのポリテトラ
フルオレチレンの誘電体で同軸状に包囲し、その上を４
４AWGの編組線で約８０％包囲して導電性シールドを行
っている。各同軸ケーブルのシールドは、信号伝送導体
のクロストーク（漏話）を低減できるが、寸法が増加す
ると共にプローブ組立体１ａの価格を上昇させ、且つ各
々接地又はアース電位に接続する必要があった。しか
し、本発明のプローブ組立体１のイメージ用変換器組立
体１にあっては、信号伝送導体の高密度化且つ絶縁導体
４の個別シールドをなくしてクロストークを低減できる
ので、小型化を改善する。
【００２３】図３及び図４に示す如く、各絶縁導体４
は、中心導体５と、その周囲を包囲する誘電体１４によ
り構成される。これら絶縁導体４は、少なくとも１つの
同心列状に配列され、各絶縁導体の列は導電性シールド
７と接触し且つこれに包囲される。最初、即ち内側絶縁
導体４の列は、中心軸６に沿って延びる被絶縁導体８で
ある内部導体を同軸状に包囲する。図４に示す如く、絶
縁導体４の順次外側の同軸列は、絶縁導体４の前の列と
同軸状であると共にこれを包囲する。
は、中心導体５と、その周囲を包囲する誘電体１４によ
り構成される。これら絶縁導体４は、少なくとも１つの
同心列状に配列され、各絶縁導体の列は導電性シールド
７と接触し且つこれに包囲される。最初、即ち内側絶縁
導体４の列は、中心軸６に沿って延びる被絶縁導体８で
ある内部導体を同軸状に包囲する。図４に示す如く、絶
縁導体４の順次外側の同軸列は、絶縁導体４の前の列と
同軸状であると共にこれを包囲する。
【００２４】同じ列内の絶縁導体４は、包囲シールド７
及び同じ列の絶縁導体４で包囲される包囲内部導体８又
は７と接触し容量性結合する。同じ列の絶縁導体４は中
心軸６に沿って同じ列内で横一列にヘリカル状に延び包
囲シールド７及び包囲される内部導体８又は７と接触し
容量結合する。このことは、変換器組立体１の操作によ
り種々の方向に撓めて患者の所望位置に移動しても、絶
縁導体４は上述の関係を維持することを意味する。図４
に示す如く、可撓性に富む外部ジャケットは、導体４の
最も外側列と接触するシールド７を包囲する。
及び同じ列の絶縁導体４で包囲される包囲内部導体８又
は７と接触し容量性結合する。同じ列の絶縁導体４は中
心軸６に沿って同じ列内で横一列にヘリカル状に延び包
囲シールド７及び包囲される内部導体８又は７と接触し
容量結合する。このことは、変換器組立体１の操作によ
り種々の方向に撓めて患者の所望位置に移動しても、絶
縁導体４は上述の関係を維持することを意味する。図４
に示す如く、可撓性に富む外部ジャケットは、導体４の
最も外側列と接触するシールド７を包囲する。
【００２５】上述の操作を容易に行う為の可撓性を得る
為に、導体４はヘリカル（螺旋）状に延び且つ同じ列内
では相互に圧縮されず、包囲シールド７に対しても圧縮
せず、しかも被包囲導体８又は７に対しても圧縮はしな
い。
為に、導体４はヘリカル（螺旋）状に延び且つ同じ列内
では相互に圧縮されず、包囲シールド７に対しても圧縮
せず、しかも被包囲導体８又は７に対しても圧縮はしな
い。
【００２６】図４は、多数同軸列の導体４を有する変換
器（トランスデューサ）組立体１のケーブルを示す。各
導体列は内部導体８又は７を包囲する。また、各列の導
体４は、導電性シールド７により包囲される。
器（トランスデューサ）組立体１のケーブルを示す。各
導体列は内部導体８又は７を包囲する。また、各列の導
体４は、導電性シールド７により包囲される。
【００２７】中心導体８は、耐張力部材であり、これに
より各絶縁導体４が高張力を有する必要性を排除する。
耐張力性金属合金は、低張力性金属合金より高価であ
る。従って、絶縁導体４は安価な低張力金属合金性ある
ことを可とする。
より各絶縁導体４が高張力を有する必要性を排除する。
耐張力性金属合金は、低張力性金属合金より高価であ
る。従って、絶縁導体４は安価な低張力金属合金性ある
ことを可とする。
【００２８】従って、各実施形態例は、少なくとも１列
の導体４を有し、各列の導体４は導電性シールド７で包
囲される。各列の導体４は、対応する包囲シールド７と
同軸状であり、且つ各列は、中心導体８又はシールド７
の１つより成る対応する内部導体８，７を同軸状に包囲
する。
の導体４を有し、各列の導体４は導電性シールド７で包
囲される。各列の導体４は、対応する包囲シールド７と
同軸状であり、且つ各列は、中心導体８又はシールド７
の１つより成る対応する内部導体８，７を同軸状に包囲
する。
【００２９】各実施形態例において、少なくとも１本の
非絶縁導体１５が同じ対応する絶縁導体４の列内にあっ
てもよい。更に、同じ列内の絶縁導体４及び各非絶縁導
体１５は、包囲導電性シールド７内に包囲されている。
非絶縁導体１５が同じ対応する絶縁導体４の列内にあっ
てもよい。更に、同じ列内の絶縁導体４及び各非絶縁導
体１５は、包囲導電性シールド７内に包囲されている。
【００３０】同じ列内の導体４はすべて、相互に圧縮さ
れず、ケーブルを種々の方向に撓めた際に個々に撓み可
能又は撓み促進するようにする。これら包囲する導体４
の各列間にはギャップ（間隙）が設けられる。例えば、
導体４が対応する導体列と横並びで係合（接触）する
と、斯る列内にギャップが形成される。このギャップ
は、各導体４の直径未満の幅を有し、これら導体４のい
ずれかが対応する列内から外れて移動するのを阻止す
る。
れず、ケーブルを種々の方向に撓めた際に個々に撓み可
能又は撓み促進するようにする。これら包囲する導体４
の各列間にはギャップ（間隙）が設けられる。例えば、
導体４が対応する導体列と横並びで係合（接触）する
と、斯る列内にギャップが形成される。このギャップ
は、各導体４の直径未満の幅を有し、これら導体４のい
ずれかが対応する列内から外れて移動するのを阻止す
る。
【００３１】同様に、同じ列の各導体４は、対応するシ
ールド７の内面に接触してヘリカル状に延び、変換器組
立体１を撓めた際に、シールド７が種々の方向に撓んで
も、シールド７と接触した状態を維持する。
ールド７の内面に接触してヘリカル状に延び、変換器組
立体１を撓めた際に、シールド７が種々の方向に撓んで
も、シールド７と接触した状態を維持する。
【００３２】包囲シールド７は、ヘリカル状の包囲列内
で所定位置から外れるのを阻止するよう各ヘリカル状導
体４の移動に抗する。しかし、シールド７の内面は導体
４と接触し、導体４に対しラジアル方向に圧縮されない
ので、導体４が個々に撓められるとき、導体４がシール
ド７に対して且つ被包囲導電部材８に対して移動できる
ようにする。シールド７は、内周を形成し、その内側に
おいて、対応する導体４の列の移動が制限され、これら
導体４は変換器組立体１の撓み中に個々に撓み可能であ
る。シールド７は、導電部材８と導電シールド７の双方
に密着して導体４の移動を制限する。
で所定位置から外れるのを阻止するよう各ヘリカル状導
体４の移動に抗する。しかし、シールド７の内面は導体
４と接触し、導体４に対しラジアル方向に圧縮されない
ので、導体４が個々に撓められるとき、導体４がシール
ド７に対して且つ被包囲導電部材８に対して移動できる
ようにする。シールド７は、内周を形成し、その内側に
おいて、対応する導体４の列の移動が制限され、これら
導体４は変換器組立体１の撓み中に個々に撓み可能であ
る。シールド７は、導電部材８と導電シールド７の双方
に密着して導体４の移動を制限する。
【００３３】導体４は個別に自由に移動し且つ撓み、対
応する導電部材８，７及び対応するシールド７との双方
に対して自由に滑る。従って、この撓み性により、変換
器組立体１の操作の自由度が保証される。更に、導体４
は導電部材８，７と物理的接触したままであり且つあら
ゆる方向への撓み時にシールド７と接触状態にとどま
る。クロストークの低減は、各絶縁導体４を個別にシー
ルドすることなく信号伝送絶縁導体４間で達成させる。
斯るシールドの排除により、変換器組立体１を小型化す
ることができる。更に、信号伝送導体４は、高度に可撓
性を有し、あらゆる方向への撓みにより容易にハンドヘ
ルド機器（プローブ等）への応用及び操作に適用でき
る。
応する導電部材８，７及び対応するシールド７との双方
に対して自由に滑る。従って、この撓み性により、変換
器組立体１の操作の自由度が保証される。更に、導体４
は導電部材８，７と物理的接触したままであり且つあら
ゆる方向への撓み時にシールド７と接触状態にとどま
る。クロストークの低減は、各絶縁導体４を個別にシー
ルドすることなく信号伝送絶縁導体４間で達成させる。
斯るシールドの排除により、変換器組立体１を小型化す
ることができる。更に、信号伝送導体４は、高度に可撓
性を有し、あらゆる方向への撓みにより容易にハンドヘ
ルド機器（プローブ等）への応用及び操作に適用でき
る。
【００３４】次に、図２及び図４を参照すると、導体４
は規則正しく横並び並列されている。これは相互に離間
する列方向と同じであり、図２の回路トレースに接続す
るよう平坦（フラット）形状に配列される。
は規則正しく横並び並列されている。これは相互に離間
する列方向と同じであり、図２の回路トレースに接続す
るよう平坦（フラット）形状に配列される。
【００３５】各絶縁導体４は、被包囲導体８，７に容量
結合され、且つ包囲シールド７に容量結合される。絶縁
導体４は実質的に被包囲導体８，７及び包囲シールド７
に実質的に等しい容量結合を有する。
結合され、且つ包囲シールド７に容量結合される。絶縁
導体４は実質的に被包囲導体８，７及び包囲シールド７
に実質的に等しい容量結合を有する。
【００３６】変換器組立体１の絶縁導体４への張力によ
る内部歪は、ワイヤ状の導体（又は耐張力部材）８によ
り負担され、絶縁導体４は過度の歪から解放される。よ
って、絶縁導体４は、従来の同軸ケーブル構造に比し直
径を小さくし、且つ低張力となし得る。例えば、ソリッ
ドゲージの銀めっき銅（ＳＰＣ）ワイヤが使用でき、高
張力の銅合金を使用する導体よりも安価となし得る。こ
のソリッドゲージ単一撚り線の絶縁導体４は、多数の撚
り線によるものに比して小径となし得る。
る内部歪は、ワイヤ状の導体（又は耐張力部材）８によ
り負担され、絶縁導体４は過度の歪から解放される。よ
って、絶縁導体４は、従来の同軸ケーブル構造に比し直
径を小さくし、且つ低張力となし得る。例えば、ソリッ
ドゲージの銀めっき銅（ＳＰＣ）ワイヤが使用でき、高
張力の銅合金を使用する導体よりも安価となし得る。こ
のソリッドゲージ単一撚り線の絶縁導体４は、多数の撚
り線によるものに比して小径となし得る。
【００３７】導体８の直径は、夫々接触する絶縁導体４
の直径と略等しく、等しい直径の最大６本の導体４が導
体８と接触し且つこれを包囲する。
の直径と略等しく、等しい直径の最大６本の導体４が導
体８と接触し且つこれを包囲する。
【００３８】１列内の導体４の総数を決定するか、導体
４の列内のギャップを増加するには、導体８の直径を増
加する。即ち、略等しい直径の導体４が導体８と接触し
て包囲するようにし、同じ列内の導体４は、相互に圧縮
しない程度に横並びに配列する。導体４が相互に接触す
るには、導体４の列内のギャップは、同じ列内の導体４
の１個の直径未満とする。
４の列内のギャップを増加するには、導体８の直径を増
加する。即ち、略等しい直径の導体４が導体８と接触し
て包囲するようにし、同じ列内の導体４は、相互に圧縮
しない程度に横並びに配列する。導体４が相互に接触す
るには、導体４の列内のギャップは、同じ列内の導体４
の１個の直径未満とする。
【００３９】各シールド７は、例えば、４４AWGのワイ
ヤで８０％の包囲度の可撓性中空編組シールドとする。
或いは、シールド７は可撓性ポリエステルテープの反対
面に固着させた導電性アルミフォイル（箔）の積層体で
ある。シールド７の導電性フォイルの１つは、内側列の
導体４と接触する。このシールド７の導電性フォイルの
他のものは外側列の導体４と接触する。シールド７は、
同一列の絶縁導体４上に配置される。フォイル１０を有
するテープ９は、重ね合わせた継ぎ目を有する筒状体で
も良い。或いは、フォイル１０を有するテープ９は、オ
ーバーラップしたヘリカル状であり、隣接する導体４の
列を包囲し、オーバーラップした継ぎ目１２が相互に隣
接ヘリカル体と重なってもよい。或いは、テープ９とフ
ォイル１０の組立体は、オープンヘリカル状のヘリカル
状旋回したリボンであってもよい。シールド７のヘリカ
ル状体は、導体４の隣接する列のヘリカル状体と反対ピ
ッチであってもよい。導体４の順次の列は、交互に反対
ピッチのヘリカル状体でも、同じピッチのヘリカル状体
であってもよい。
ヤで８０％の包囲度の可撓性中空編組シールドとする。
或いは、シールド７は可撓性ポリエステルテープの反対
面に固着させた導電性アルミフォイル（箔）の積層体で
ある。シールド７の導電性フォイルの１つは、内側列の
導体４と接触する。このシールド７の導電性フォイルの
他のものは外側列の導体４と接触する。シールド７は、
同一列の絶縁導体４上に配置される。フォイル１０を有
するテープ９は、重ね合わせた継ぎ目を有する筒状体で
も良い。或いは、フォイル１０を有するテープ９は、オ
ーバーラップしたヘリカル状であり、隣接する導体４の
列を包囲し、オーバーラップした継ぎ目１２が相互に隣
接ヘリカル体と重なってもよい。或いは、テープ９とフ
ォイル１０の組立体は、オープンヘリカル状のヘリカル
状旋回したリボンであってもよい。シールド７のヘリカ
ル状体は、導体４の隣接する列のヘリカル状体と反対ピ
ッチであってもよい。導体４の順次の列は、交互に反対
ピッチのヘリカル状体でも、同じピッチのヘリカル状体
であってもよい。
【００４０】絶縁導体４に沿って電気信号の伝送中に、
例えば、容量結合等の電気的結合の影響は、ヘリカル状
に旋回された絶縁導体４と、これにより包囲接触する導
体８，７及び導電性シールド７間で維持される。
例えば、容量結合等の電気的結合の影響は、ヘリカル状
に旋回された絶縁導体４と、これにより包囲接触する導
体８，７及び導電性シールド７間で維持される。
【００４１】図２を参照すると、対応する導体４の列を
包囲する各導電性シールド７は、長手方向の開放継ぎ目
に沿って開き、対応するグランドバス３０に対して平坦
状に展開され、開放されたシールド７から露出する導体
４は、回路２のパッド２９に沿って延びる。このシール
ド７は、例えば、半田付けによりグランドバス３０に電
気的に接続される。導体４は、例えば半田付けによりパ
ッド２９に電気的接続される。中心導体８は、対応する
回路２を超えて延びて、グランド又は接地基準に共通接
続される変換器組立体１の耐張力シャーシ（図示せず）
に接続される。
包囲する各導電性シールド７は、長手方向の開放継ぎ目
に沿って開き、対応するグランドバス３０に対して平坦
状に展開され、開放されたシールド７から露出する導体
４は、回路２のパッド２９に沿って延びる。このシール
ド７は、例えば、半田付けによりグランドバス３０に電
気的に接続される。導体４は、例えば半田付けによりパ
ッド２９に電気的接続される。中心導体８は、対応する
回路２を超えて延びて、グランド又は接地基準に共通接
続される変換器組立体１の耐張力シャーシ（図示せず）
に接続される。
【００４２】各グランドバス３０はグランド又は接地基
準電位に電気的接続される。各列の導体４のシールド７
は、グランド又は接地基準電位に電気的接続され、各導
体４が被包囲導体８，７及び包囲シールド７に略等しい
容量結合し、導体４に個別シールドを施すことなく絶縁
導体４間でのクロストークを低減する。回路２は、ポリ
イミドフィルムの別の部分に設けてよく、回路２の別の
ポリイミドフィルム部分は導体４の各列毎に設けられ
る。導体４の各列は、回路２の別の重複ポリイミドフィ
ルム部に接続してもよい。図２に示す如く、第１列の６
個の導体４は、回路２の６個の回路トレース２７に接続
して示す。図２の回路２は、図４に示す対応する列の導
体４に電気的接続するよう重複してもよい。よって、回
路２は、図４の第３列の導体４の数と同数、即ち２１個
の回路トレース２７を有し第３列の導体４の全てをそこ
に接続するようにする。中間列の１２個の導体４は、図
２に示す回路２の２１個の回路トレース２７のうちの１
２個に接続できる。
準電位に電気的接続される。各列の導体４のシールド７
は、グランド又は接地基準電位に電気的接続され、各導
体４が被包囲導体８，７及び包囲シールド７に略等しい
容量結合し、導体４に個別シールドを施すことなく絶縁
導体４間でのクロストークを低減する。回路２は、ポリ
イミドフィルムの別の部分に設けてよく、回路２の別の
ポリイミドフィルム部分は導体４の各列毎に設けられ
る。導体４の各列は、回路２の別の重複ポリイミドフィ
ルム部に接続してもよい。図２に示す如く、第１列の６
個の導体４は、回路２の６個の回路トレース２７に接続
して示す。図２の回路２は、図４に示す対応する列の導
体４に電気的接続するよう重複してもよい。よって、回
路２は、図４の第３列の導体４の数と同数、即ち２１個
の回路トレース２７を有し第３列の導体４の全てをそこ
に接続するようにする。中間列の１２個の導体４は、図
２に示す回路２の２１個の回路トレース２７のうちの１
２個に接続できる。
【００４３】以上、本発明のプローブ組立体、特に超音
波診断装置用プローブ組立体の実施形態例を説明した。
しかし、本発明は斯る特定例のみに限定されず、必要に
応じて種々の変形変更が可能であること勿論である。
波診断装置用プローブ組立体の実施形態例を説明した。
しかし、本発明は斯る特定例のみに限定されず、必要に
応じて種々の変形変更が可能であること勿論である。
【００４４】
【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
のプローブ組立体によると、中心導体の周囲に配置しヘ
リカル状に旋回する複数の絶縁導体とその外周のシール
ドとを有する可撓性ケーブルを使用してセンサとの電気
信号の接続を行うので、小型且つ可撓性を有すると共に
操作性、作業性が優れ、且つクロストークが低減された
プローブ組立体が得られる。
のプローブ組立体によると、中心導体の周囲に配置しヘ
リカル状に旋回する複数の絶縁導体とその外周のシール
ドとを有する可撓性ケーブルを使用してセンサとの電気
信号の接続を行うので、小型且つ可撓性を有すると共に
操作性、作業性が優れ、且つクロストークが低減された
プローブ組立体が得られる。
【００４５】また、可撓性ケーブルは、多層構造とする
ことにより、極めて多数の導体を有するコンパクトなケ
ーブルとなし得る。
ことにより、極めて多数の導体を有するコンパクトなケ
ーブルとなし得る。
【００４６】更に、相互にオフセットした回路を複数重
ねることにより小型高密度且つ組立作業性の良好なプロ
ーブ組立体が得られ、特にセンサとして圧電素子を使用
する超音波診断装置のイメージング用プローブ組立体と
して好適である。
ねることにより小型高密度且つ組立作業性の良好なプロ
ーブ組立体が得られ、特にセンサとして圧電素子を使用
する超音波診断装置のイメージング用プローブ組立体と
して好適である。
【図１】 本発明のプローブ組立体の好適実施形態例の
側断面図である。
側断面図である。
【図２】 図１のプローブ組立体のケーブル組立体の上
面図である。
面図である。
【図３】 図１に示すプローブ組立体の部分断面図であ
る。
る。
【図４】 図１のプローブ組立体に使用されるケーブル
の好適例の横断面図である。
の好適例の横断面図である。
１ａ プローブ組立体 ２ 回路 ３ センサ（圧電素子） ４ 絶縁導体 ７ シールド ８ 中心導体
Claims (4)
- 【請求項１】 マトリクス状に配置された複数のセンサ
と、該センサの電気信号を伝送する複数の導体とを有す
るプローブ組立体において、 前記複数の導体は、中心導体の周囲に同軸状且つヘリカ
ル状に配置旋回された絶縁導体及び該絶縁導体を包囲す
るシールドより成る可撓性ケーブルであることを特徴と
するプローブ組立体。 - 【請求項２】 前記可撓性ケーブルは、前記中心導体の
外周に配列された複数列の絶縁導体及び前記各列の絶縁
導体の外周を包囲するシールドを含む多層構造であるこ
とを特徴とする請求項１のプローブ組立体。 - 【請求項３】 前記センサは、相互にオフセットさせ前
記絶縁導体を複数本並列に並べて接続した平板状回路を
複数重ね且つオフセットさせて接続することを特徴とす
る請求項１又は２のプローブ組立体。 - 【請求項４】 前記センサは圧電素子であり、超音波を
発信／受信することを特徴とする請求項１，２又は３の
プローブ組立体。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6652397P | 1997-11-25 | 1997-11-25 | |
| US60/066523 | 1998-04-30 | ||
| US09/070,045 US6117083A (en) | 1996-02-21 | 1998-04-30 | Ultrasound imaging probe assembly |
| US09/070045 | 1998-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243594A true JPH11243594A (ja) | 1999-09-07 |
| JP4293321B2 JP4293321B2 (ja) | 2009-07-08 |
Family
ID=26746837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31711498A Expired - Lifetime JP4293321B2 (ja) | 1997-11-25 | 1998-11-09 | プローブ組立体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6117083A (ja) |
| JP (1) | JP4293321B2 (ja) |
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