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JPH0591594A - Ultrasonic transducer - Google Patents

Ultrasonic transducer

Info

Publication number
JPH0591594A
JPH0591594A JP3843592A JP3843592A JPH0591594A JP H0591594 A JPH0591594 A JP H0591594A JP 3843592 A JP3843592 A JP 3843592A JP 3843592 A JP3843592 A JP 3843592A JP H0591594 A JPH0591594 A JP H0591594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
surface side
side electrode
vibrator
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3843592A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3057669B2 (en
Inventor
Yukio Sato
幸夫 佐藤
Yasuhiro Sakamoto
安弘 坂本
Yuzo Kimoto
雄三 木本
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.)
Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical Toshiba Ceramics Co Ltd
Priority to JP4038435A priority Critical patent/JP3057669B2/en
Publication of JPH0591594A publication Critical patent/JPH0591594A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3057669B2 publication Critical patent/JP3057669B2/en
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  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the good and compact ultrasonic transducer. CONSTITUTION:In a ultrasonic transducer 2, a vibrator 11 with an electrode 12 on the emission side and an electrode 13 on the rear side is provided on a case 10, an acoustic matching layer 14 is provided on the emission front side of the vibrator 11, an acoustic absorption layer 15 is provided at the rear of the vibrator 11, thus transmitting an electric signal from the electrodes 12 and 13 to a cable 16. A conduction member 20 is provided in the case 10, and the electric signal from the electrode 12 on the emission front side can be transferred through the conduction member 20 to the cable 16. At least one part of the case 10 is made of the conductive metal, and the electric signal from the electrode 12 on the emission front side is transferred through the case 10 to the cable 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、放射面側電極と背面
側電極を有する振動子をケースに設け、前記振動子の放
射面側に音響整合層(マッチング層ともいう)を設け、
前記振動子の背面側に音響吸収層(バッキング層ともい
う)を設け、前記放射面側電極及び前記背面側電極から
の電気信号をケーブルに伝達する構成の超音波トランス
デューサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a case with a vibrator having a radiation side electrode and a back side electrode, and an acoustic matching layer (also referred to as a matching layer) on the radiation side of the vibrator.
The present invention relates to an ultrasonic transducer having a structure in which an acoustic absorption layer (also referred to as a backing layer) is provided on the back side of the vibrator and electric signals from the radiation surface side electrode and the back surface side electrode are transmitted to a cable.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波トランスデューサは、医療用診断
装置や非破壊検査用金属探傷装置等の探触子として用い
られ、超音波プローブ、超音波プローブヘッド、超音波
探触子などと呼ばれることもある。
2. Description of the Related Art Ultrasonic transducers are used as probes for medical diagnostic equipment, metal flaw detectors for nondestructive inspection, etc., and are also called ultrasonic probes, ultrasonic probe heads, ultrasonic probes, etc. is there.

【0003】超音波トランスデューサを形態的に分類す
るとシングルプローブ、アレイプローブに分けることが
でき、アレイプローブはさらにリニアアレイ、アニュラ
アレイ、2次元アレイ等に細分できる。また、主に医用
分野に使われる特殊なものとして、シングルプローブを
機械的に走査させるメカニカルプローブ(通常メカセク
プローブと呼ばれる)や内視鏡等に組込んで体腔内に挿
入されるカテーテル用プローブがあるが、これらは現在
製品化されつつある段階にある。
The ultrasonic transducers can be morphologically classified into a single probe and an array probe, and the array probe can be further subdivided into a linear array, an annular array, a two-dimensional array and the like. In addition, as a special one mainly used in the medical field, a mechanical probe that mechanically scans a single probe (usually called a mechsec probe) or a probe for a catheter that is inserted into a body cavity by being incorporated in an endoscope or the like. However, these are in the stage of being commercialized now.

【0004】超音波トランスデューサの動作を簡単に述
べると、装置本体から送られてくる電気パルスを超音波
パルスに変換して被検体に向けて放射し、被検体から反
射してくる超音波パルスを検出して電気信号に変換する
のである。
The operation of the ultrasonic transducer will be briefly described. An electric pulse sent from the apparatus main body is converted into an ultrasonic pulse, which is radiated toward a subject and an ultrasonic pulse reflected from the subject is converted into an ultrasonic pulse. It is detected and converted into an electrical signal.

【0005】超音波トランスデューサの基本構成を説明
する。超音波トランスデューサはケースを有し、ケース
に振動子、バッキング層、マッチング層、ケーブル(通
常シールドケーブルが用いられるため、ここでは信号線
とグランド線とで構成された物をケーブルと呼ぶ)が設
けられている。振動子は電気信号と超音波を変換する素
子であり、通常は送受信兼用で用いられる。振動子の両
面には電極が形成され、電極はリード線やケーブルを経
由して装置本体と電気的に接続される。振動子の背面に
はバッキング層(背面制動層)が形成され、反対側の放
射面にはマッチング層(整合層)が形成される。マッチ
ング層には超音波を集束させるために音響レンズが取付
けられる場合もある。振動子材料としては一般にセラミ
ック圧電材料(体)が用いられるが、PVDFのような
高分子圧電材料(体)あるいは両者を結合させた複合圧
電材料(体)も用いられている。
The basic configuration of the ultrasonic transducer will be described. The ultrasonic transducer has a case, and a transducer, a backing layer, a matching layer, and a cable (in general, a shielded cable is used, so a thing composed of a signal line and a ground line is called a cable) is provided in the case. Has been. A vibrator is an element that converts electric signals and ultrasonic waves, and is usually used for both transmission and reception. Electrodes are formed on both sides of the vibrator, and the electrodes are electrically connected to the main body of the device via lead wires and cables. A backing layer (backside damping layer) is formed on the back surface of the vibrator, and a matching layer (matching layer) is formed on the opposite radiation surface. An acoustic lens may be attached to the matching layer to focus the ultrasonic waves. A ceramic piezoelectric material (body) is generally used as the oscillator material, but a polymer piezoelectric material (body) such as PVDF or a composite piezoelectric material (body) obtained by combining the two is also used.

【0006】さて、振動子両側の電極はそれぞれ信号
線、グランド線(両者を総称してリード線と呼ぶ)に接
続される。背面側電極は一方のリード線に対向し同者に
近接しているので最短経路をリード線で接続可能であ
る。しかし、反対側の放射面側の電極と他方のリード線
の間には振動子が位置しており、リード線で直接的に接
続することができない。このため従来は、放射面側電極
にまわし込み電極を接続し、まわし込み電極を背面側ま
で引き出してそこにリード線を接続していた。
The electrodes on both sides of the vibrator are connected to a signal line and a ground line (both are collectively referred to as a lead line). Since the back side electrode faces one lead wire and is close to the same person, the shortest path can be connected by the lead wire. However, since the vibrator is located between the electrode on the opposite radiation surface side and the other lead wire, the lead wire cannot be directly connected. For this reason, conventionally, a wrap-around electrode is connected to the radiation surface side electrode, the wrap-around electrode is pulled out to the back side, and a lead wire is connected thereto.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、まわし込み電
極の形成にはかなりの手間がかかり、製造コストが高く
なってしまう。また、品質の面でも背面側から2本のリ
ード線(信号線およびグランド線)をとり出す都合上、
超音波トランスデューサの小型化及び諸特性(指向性、
感度等)の向上に限界があり、また高周波用のトランス
デューサを作製し難いという問題がある。また、耐電圧
性及び信頼性向上の点から、まわし込み電極による絶縁
距離の短さが障害になっている。さらに、まわし込み電
極を用いることによって背面側電極の有効面積が減少し
てしまう等の不都合も生じている。
However, it takes a lot of time and effort to form the rolled-in electrode, resulting in a high manufacturing cost. Also in terms of quality, because of taking out the two lead wires (signal wire and ground wire) from the back side,
Ultrasonic transducer miniaturization and various characteristics (directivity,
There is a limit to improvement in sensitivity and the like, and it is difficult to manufacture a transducer for high frequency. Further, from the viewpoint of improving withstand voltage and reliability, the short insulation distance due to the spirally wound electrode is an obstacle. In addition, the use of the swirl electrode causes a problem that the effective area of the back electrode is reduced.

【0008】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消して、小径、小型化可能でありかつ高品質の超音波
トランスデューサを提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art and to provide a high-quality ultrasonic transducer which can be reduced in diameter and size.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本件第1発明は、放射面
側電極と背面側電極を有する振動子をケースに設け、前
記振動子の放射面側に音響整合層を設け、前記振動子の
背面側に音響吸収層を設け、前記放射面側電極及び前記
背面側電極からの電気信号をケーブルに伝達する構成の
超音波トランスデューサにおいて、前記ケース10の内
部に伝導部材20を設け、前記放射面側電極12からの
電気信号を前記伝導部材20を経由してリード線18に
伝達することを特徴とする超音波トランスデューサを要
旨としている。
According to a first aspect of the present invention, a vibrator having a radiation surface side electrode and a back surface side electrode is provided in a case, and an acoustic matching layer is provided on the radiation surface side of the transducer. In an ultrasonic transducer having a structure in which an acoustic absorption layer is provided on the back side and electric signals from the radiation surface side electrode and the back surface side electrode are transmitted to a cable, a conductive member 20 is provided inside the case 10, and the radiation surface is provided. The gist of the ultrasonic transducer is that an electric signal from the side electrode 12 is transmitted to the lead wire 18 via the conductive member 20.

【0010】本件第2発明は、放射面側電極と背面側電
極を有する振動子をケースに設け、前記振動子の放射面
側に音響整合層を設け、前記振動子の背面側に音響吸収
層を設け、前記放射面側電極及び前記背面側電極からの
電気信号をケーブルに伝達する構成の超音波トランスデ
ューサにおいて、前記ケース(110)の少なくとも一
部を導電性の金属で形成し、前記放射面側電極(11
2)からの電気信号を前記ケース(110)を経由して
ケーブル(116)に伝達することを特徴とする超音波
トランスデューサを要旨としている。
According to the second aspect of the present invention, a vibrator having an emission surface side electrode and a back surface side electrode is provided in a case, an acoustic matching layer is provided on the emission surface side of the vibrator, and an acoustic absorption layer is provided on the back surface side of the oscillator. In the ultrasonic transducer configured to transmit electric signals from the radiation surface side electrode and the back surface side electrode to a cable, at least a part of the case (110) is made of a conductive metal, and the radiation surface is formed. Side electrode (11
The gist of the ultrasonic transducer is that an electric signal from 2) is transmitted to a cable (116) via the case (110).

【0011】[0011]

【作用】本件第1発明では、伝導部材をケースの内部に
設け、放射面側電極からの電気信号を伝導部材を介して
ケーブルに伝達するので消スペース化が計れ、小型化可
能になる。また、伝導部材を経由するので絶縁距離が長
くなり耐電圧性、信頼性が向上する。また、背面側電極
の有効面積を大きくすることが可能になり感度を向上で
きる。さらに、ケーブルと放射面側電極との接続作業が
容易になるので製造コストを下げることができる。
In the first aspect of the present invention, since the conductive member is provided inside the case and the electric signal from the radiation surface side electrode is transmitted to the cable through the conductive member, the space can be saved and the size can be reduced. In addition, since it passes through the conductive member, the insulation distance becomes long and the withstand voltage property and reliability are improved. In addition, it is possible to increase the effective area of the back side electrode and improve the sensitivity. Further, since the work of connecting the cable and the radiation surface side electrode becomes easy, the manufacturing cost can be reduced.

【0012】本件第2発明では、ケースの少なくとも一
部を導電性の金属で形成し、放射面側電極からの電気信
号をケースを経由してケーブルに伝達する構成になって
いるので、その作用は第1発明の作用とほぼ同じであ
る。
In the second aspect of the present invention, at least a part of the case is made of a conductive metal, and the electric signal from the radiation surface side electrode is transmitted to the cable through the case. Is almost the same as the operation of the first invention.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を説明する。図1は本発明による超音波トランスデュー
サ2を装着したメカニカルセクタスキャナ1を示す斜視
図である。図2は本発明による超音波トランスデューサ
2を概念的に示した断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a mechanical sector scanner 1 equipped with an ultrasonic transducer 2 according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view conceptually showing the ultrasonic transducer 2 according to the present invention.

【0014】メカニカルセクタスキャナ1は、先端部に
トランスデューサ2と駆動部を設けトランスデューサを
メカ的にスウィングさせる方式であり、トランスデュー
サ2が先端部にそのまま装着されるのではなく、先端部
(概念的には外ケース)に駆動部とともに収納されて用
いる。
The mechanical sector scanner 1 is a system in which a transducer 2 and a drive unit are provided at the tip portion to mechanically swing the transducer, and the transducer 2 is not directly attached to the tip portion, but rather the tip portion (conceptually Is used together with the drive unit in the outer case).

【0015】ケース10の頂部には振動子11が固定さ
れている。振動子11は圧電材料、例えば比誘電率ε/
εo が2000、結合係数Kt が50%のPZT系圧電
材料で形成する。またこの振動子11は5MHz用であ
り、寸法形状は外径20mm、厚さ0.4mmである。
A vibrator 11 is fixed to the top of the case 10. The oscillator 11 is a piezoelectric material, for example, a relative dielectric constant ε /
It is made of a PZT-based piezoelectric material having ε o of 2000 and a coupling coefficient K t of 50%. The vibrator 11 is for 5 MHz and has a dimension and shape of 20 mm in outer diameter and 0.4 mm in thickness.

【0016】振動子11の音波放射面側及び背面側には
それぞれ電極12,13が形成されている。電極12,
13は振動子11の両面に銀ペーストを塗布して焼付け
たもので、厚さは例えば10μmに設定してある。ま
た、放射面側電極の外径は20mm、背面側電極の外径
は17mmに設定してある。
Electrodes 12 and 13 are formed on the sound wave emitting surface side and the back surface side of the vibrator 11, respectively. Electrode 12,
Reference numeral 13 is a vibrator 11 coated with silver paste on both sides and baked, and its thickness is set to, for example, 10 μm. The outer diameter of the radiation side electrode is set to 20 mm, and the outer diameter of the back side electrode is set to 17 mm.

【0017】振動子11の放射面側には音響整合層14
(マッチング層)が設けてある。音響整合層14は例え
ばフィラー材入りエポキシ樹脂で構成し、外径は22m
m、厚さは0.2mmに設定してある。
An acoustic matching layer 14 is provided on the radiation surface side of the vibrator 11.
(Matching layer) is provided. The acoustic matching layer 14 is made of, for example, an epoxy resin containing a filler material and has an outer diameter of 22 m.
m and the thickness is set to 0.2 mm.

【0018】振動子の背面側には音響吸収層15(バッ
キング層)が設けてある。音響吸収層15の材料は例え
ばフィラー材入り軟質エポキシ樹脂とする。
An acoustic absorption layer 15 (backing layer) is provided on the back side of the vibrator. The material of the acoustic absorption layer 15 is, for example, a soft epoxy resin containing a filler material.

【0019】図3に示すようにケース10は全体的に円
筒形状をしていて、外径は22mm、内径は19mmに
設定してある。ケース10の頂部には振動子保持用の凹
所21が設けてある。凹所21の径は20mm、深さは
0.3mmである。ケース10の側壁内には伝導部材と
しての直径0.5mmのワイヤ20が埋め込まれてい
る。ワイヤ20はケース10の中心軸から10.5mm
の位置に配置されている。ケース10の底部にはリード
線設置用の溝22が設けてある。溝22は、ケース10
の内径部から外周に向って伸びていてほぼ断面矩形状で
あり、半径方向長さが2.3mm、高さが1mm、円周
方向幅が0.5mmに設定してある。ワイヤ20の頂部
側の端部はケース10の頂部側の端面と面いちにあっ
て、底背部側の端部は溝22の頂部面と面いちにある。
As shown in FIG. 3, the case 10 has a cylindrical shape as a whole, and has an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 19 mm. A recess 21 for holding the vibrator is provided on the top of the case 10. The recess 21 has a diameter of 20 mm and a depth of 0.3 mm. A wire 20 having a diameter of 0.5 mm as a conductive member is embedded in the side wall of the case 10. The wire 20 is 10.5 mm from the central axis of the case 10.
It is located in the position. A groove 22 for installing a lead wire is provided on the bottom of the case 10. The groove 22 is the case 10
It has a substantially rectangular cross-section extending from the inner diameter portion toward the outer circumference, and has a radial length of 2.3 mm, a height of 1 mm, and a circumferential width of 0.5 mm. The top end of the wire 20 is flush with the top end face of the case 10, and the bottom back end is flush with the top face of the groove 22.

【0020】再び図2を参照すると、ケース10の背部
にはケーブル16が設置してあり、ケーブル16の先端
部は音響吸収層15内に位置している。ケーブル16は
シールド機能を有するものを用い、信号側のリード線1
7は背面側電極に接続されている。一方、グランド側の
リード線は溝22を通ってワイヤ20の背部側の端部に
接続されている。ワイヤ20の頂部側の端部と放射面側
電極は導電性接着剤、例えば銀粒子入り接着剤によって
接続されている。また、ワイヤ20の底背部側の端部と
リード線18も同様に導電性接着剤を用いて接続されて
いる。
Referring again to FIG. 2, a cable 16 is installed on the back of the case 10, and the tip of the cable 16 is located inside the acoustic absorption layer 15. The cable 16 has a shield function, and the lead wire 1 on the signal side is used.
7 is connected to the back side electrode. On the other hand, the ground-side lead wire passes through the groove 22 and is connected to the end of the wire 20 on the back side. The top end of the wire 20 and the radiation surface side electrode are connected by a conductive adhesive, for example, an adhesive containing silver particles. Further, the bottom back side end of the wire 20 and the lead wire 18 are similarly connected using a conductive adhesive.

【0021】次に図5,6を参照して本発明の他の実施
例を説明する。図5は、本発明による超音波トランスデ
ューサを概念的に示した断面図である。超音波トランス
デューサは、振動子保持用の金属製ケース110(例え
ば黄銅製)を有している。ケース110は、全体的に円
筒形状をしているが、多角柱形状に形成することもでき
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a sectional view conceptually showing an ultrasonic transducer according to the present invention. The ultrasonic transducer has a metal case 110 (for example, made of brass) for holding a vibrator. The case 110 has a cylindrical shape as a whole, but may be formed in a polygonal prism shape.

【0022】ケース110の頂部には、振動子111が
固定されている。振動子111は、圧電材料、例えば比
誘電率ε/εo =2000、結合係数Kt =50%のP
ZT系圧電材料を用いる。またこの振動子111は5M
Hz用であり、寸法形状は外径10mm、厚さ0.4m
mである。振動子111の超音波放射面側及び背面側に
はそれぞれ電極112,113が形成されている。電極
112,113は振動子111の両面に銀ペーストを塗
布して焼き付けたもので、厚さは例えば10μmに設定
してある。また放射面側電極112の直径は10mm、
背面側電極113の直径は8mmに設定してある。ま
た、振動子111は、超音波放射面がグランド側になる
ように分極処理してある。
A vibrator 111 is fixed to the top of the case 110. The vibrator 111 is a piezoelectric material, for example, P having a relative permittivity ε / ε o = 2000 and a coupling coefficient K t = 50%.
A ZT-based piezoelectric material is used. This oscillator 111 is 5M
For Hz, dimensions and shape are 10 mm outer diameter and 0.4 m thickness
m. Electrodes 112 and 113 are formed on the ultrasonic wave emitting surface side and the back surface side of the vibrator 111, respectively. The electrodes 112 and 113 are formed by applying a silver paste on both sides of the vibrator 111 and baking it, and the thickness thereof is set to, for example, 10 μm. The diameter of the radiation surface side electrode 112 is 10 mm,
The diameter of the back electrode 113 is set to 8 mm. Further, the vibrator 111 is polarized so that the ultrasonic wave emitting surface is on the ground side.

【0023】振動子111の放射面側には、マッチング
層114が設けてある。マッチング層114は、例えば
フィラー材入りエポキシ樹脂で構成し、外径は12m
m、厚さは0.2mmに設定してある。振動子111の
背面側には、バッキング層115が設けてある。バッキ
ング層115の材料は、例えばフィラー材入り軟質エポ
キシ樹脂とする。
A matching layer 114 is provided on the radiation surface side of the vibrator 111. The matching layer 114 is made of, for example, an epoxy resin containing a filler material and has an outer diameter of 12 m.
m and the thickness is set to 0.2 mm. A backing layer 115 is provided on the back side of the vibrator 111. The material of the backing layer 115 is, for example, a soft epoxy resin containing a filler material.

【0024】図5に示すように、ケース110は円筒形
状をしていて、その寸法は例えば外径12mm、内径9
mm、長さ10mmに設定できる。ケース110の頂部
には、振動子保持用凹所121が設けてある。凹所12
1の直径は10mm、深さは0.2mmである。放射面
側電極112は、例えば銀粒子入り導電性接着剤によっ
てケース110と電気的に接続してある。また、グラン
ド側リード線118も同様に導電性接着剤によってケー
ス110と電気的に接続してある。つまり、超音波放射
面側電極112と、グランド側リード線118とがケー
ス1を電気的導通経路として接続されている。
As shown in FIG. 5, the case 110 has a cylindrical shape, and its dimensions are, for example, an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 9 mm.
mm and length can be set to 10 mm. A resonator holding recess 121 is provided on the top of the case 110. Recess 12
1 has a diameter of 10 mm and a depth of 0.2 mm. The radiation surface side electrode 112 is electrically connected to the case 110 by, for example, a conductive adhesive containing silver particles. Similarly, the ground side lead wire 118 is also electrically connected to the case 110 by a conductive adhesive. That is, the ultrasonic wave emitting surface side electrode 112 and the ground side lead wire 118 are connected with the case 1 as an electrically conducting path.

【0025】ケース110の背部にはケーブル116が
設置してありケーブル116の先端部はバッキング層1
15内に位置している。ケーブル116はシールド機能
を有するものを用い、信号側のリード線117は、背面
側電極113に例えば銀粒子入り導電性接着剤によって
接続されている。このとき、バッキング層115のフィ
ラー材として導電性の材料(例えばタングステン粉)を
用いると、リード線間の絶縁抵抗の低下をもたらすた
め、ここでは、フィラー材として絶縁材料(例えばジル
コニア粉、アルミナ粉)を用いている。
A cable 116 is installed on the back of the case 110, and the tip of the cable 116 has a backing layer 1.
Located within 15. A cable having a shield function is used as the cable 116, and the lead wire 117 on the signal side is connected to the back electrode 113 by a conductive adhesive containing silver particles, for example. At this time, if a conductive material (for example, tungsten powder) is used as the filler material of the backing layer 115, the insulation resistance between the lead wires is lowered. Therefore, here, the insulating material (for example, zirconia powder, alumina powder) is used as the filler material. ) Is used.

【0026】図6は本発明のさらに他の実施例に用いる
ケースを示す斜視図である。このケース210において
は、放射面側電極とケース210、グランド側リード線
とケース210各々の電気的接点部分221,222以
外の表面部分は、10μmの厚みでアルマイト処理が施
されている。電気的接点部分221は、例えば凹所22
0の外周部分から外側に向かって0.3mm、幅1mm
にわたって形成されている。電気的接合部分222は、
ケース内側面に、図中において下から2mmの位置から
1mm、幅1mmの形状で形成されている。また、背面
側電極径は10mmである。その他の超音波プローブの
構造、構成は図5に示した実施例に準ずる。
FIG. 6 is a perspective view showing a case used in still another embodiment of the present invention. In this case 210, the surface portion other than the electrical contact portions 221 and 222 of the radiation surface side electrode and the case 210, and the ground side lead wire and the case 210 are anodized with a thickness of 10 μm. The electrical contact portion 221 may be, for example, the recess 22.
0.3 mm outward from the outer periphery of 0, width 1 mm
It is formed over. The electrical joint portion 222 is
It is formed on the inner surface of the case with a shape of 1 mm from a position 2 mm from the bottom and a width of 1 mm in the figure. Further, the diameter of the back electrode is 10 mm. Other structures and configurations of the ultrasonic probe are in accordance with the embodiment shown in FIG.

【0027】図5,6に示した実施例において、それぞ
れ40mmの距離が最大感度点となるように、マッチン
グ層に音響レンズを取り付けて水中での感度を測定し
た。その結果、図5の実施例では最大感度点での感度が
−41.3dB、図6の実施例では−39.2dBであ
った。比較のために回込み電極方式の従来例においても
同様の実験を行ったところ−42.5dBの値が得られ
た。
In the examples shown in FIGS. 5 and 6, an acoustic lens was attached to the matching layer so that the distance of 40 mm was the maximum sensitivity point, and the sensitivity in water was measured. As a result, the sensitivity at the maximum sensitivity point was -41.3 dB in the example of FIG. 5 and -39.2 dB in the example of FIG. For comparison, a similar experiment was performed in the conventional example of the shunt electrode system, and a value of -42.5 dB was obtained.

【0028】図6に示したケースを用いることによっ
て、超音波トランスデューサ自身が外部と完全に絶縁さ
れた状態になり、ノイズの低減、安全性の向上等の効果
が得られる。さらに、背面側電極を振動子の外形と同じ
直径で形成できるようになるため、背面側電極の有効面
積を最大にすることができ、さらに感度特性の向上が可
能となる。
By using the case shown in FIG. 6, the ultrasonic transducer itself is completely insulated from the outside, and effects such as noise reduction and safety improvement can be obtained. Furthermore, since the back-side electrode can be formed with the same diameter as the outer shape of the vibrator, the effective area of the back-side electrode can be maximized and the sensitivity characteristics can be further improved.

【0029】[0029]

【発明の効果】第1発明は、放射面側電極と背面側電極
を有する振動子をケースに設け、前記振動子の放射面側
に音響整合層を設け、前記振動子の背面側に音響吸収層
を設け、前記放射面側電極及び前記背面側電極からの電
気信号をケーブルに伝達する構成の超音波トランスデュ
ーサにおいて、前記ケース10の内部に伝導部材20を
設け、前記放射面側電極12からの電気信号を前記伝導
部材20を経由して前記ケーブル16に伝達することを
特徴とする超音波トランスデューサ2を要旨としている
ので、放射側電極とケーブルを接続するためにまわし込
み電極を形成する必要がない。従って、振動子の背面側
から1本のリード線のみを取出すだけなので小径、高周
波用の超音波トランスデューサの製作が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, a vibrator having a radiation surface side electrode and a back surface side electrode is provided in a case, an acoustic matching layer is provided on the radiation surface side of the transducer, and acoustic absorption is provided on the back surface side of the transducer. An ultrasonic transducer having a layer for transmitting electric signals from the radiation surface side electrode and the back surface side electrode to a cable, a conductive member 20 is provided inside the case 10, and the radiation member from the radiation surface side electrode 12 is provided. Since the ultrasonic transducer 2 is characterized in that an electric signal is transmitted to the cable 16 via the conductive member 20, it is necessary to form a twisted electrode to connect the radiation side electrode and the cable. Absent. Therefore, since only one lead wire is taken out from the back side of the vibrator, it is possible to manufacture a small diameter, high frequency ultrasonic transducer.

【0030】また、同形状のものにおいてまわし込み電
極を形成した場合よりも絶縁距離が長くなり耐電圧性、
信頼性を向上できる。
Further, in the case of the same shape, the insulation distance becomes longer than that in the case where the spirally wound electrode is formed, and the withstand voltage property,
The reliability can be improved.

【0031】さらに、同形状のものにおいてまわし込み
電極を形成した場合よりも背面側の電極径(有効面積)
を大きくすることが可能になり、感度特性を向上でき
る。
Further, in the same shape, the electrode diameter (effective area) on the back side as compared with the case where the spirally wound electrode is formed.
Can be increased and the sensitivity characteristics can be improved.

【0032】また、まわし込み電極を形成する手間を省
けるのでコストダウンを計れる。
Further, since the labor for forming the twisted electrodes can be omitted, the cost can be reduced.

【0033】本件第2発明は、ケースの少なくとも一部
を導電性の金属で形成し、放射面側電極からの信号をケ
ースを経由してケーブルに伝達するため、第1発明とほ
ぼ同じ効果を得ることができる。さらに、第2発明では
振動子外形に相似した電極を形成できるので、感度特性
とともに指向特性の向上も期待できる。
In the second aspect of the present invention, at least a part of the case is made of a conductive metal, and the signal from the radiation surface side electrode is transmitted to the cable through the case. Obtainable. Further, in the second invention, since an electrode similar to the outer shape of the vibrator can be formed, it is expected that the directional characteristic as well as the sensitivity characteristic can be improved.

【0034】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば伝導部材はワイヤでなく、平板状のものを用
いてもよい。また、ケースの材質としてはSUS等を用
いてもよい。さらに、ケースの絶縁処理として絶縁材料
を焼き付けたりコーティングを行ってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the conductive member may be a flat member instead of the wire. Further, SUS or the like may be used as the material of the case. Furthermore, an insulating material may be baked or coated as an insulating treatment of the case.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による超音波トランスデューサを装着し
たメカニカルスキャナを示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a mechanical scanner equipped with an ultrasonic transducer according to the present invention.

【図2】本発明による超音波トランスデューサを概念的
に示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view conceptually showing an ultrasonic transducer according to the present invention.

【図3】本発明の超音波トランスデューサにおけるケー
スを示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a case in the ultrasonic transducer of the present invention.

【図4】図3のA−A線に沿った断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図5】本発明の他の実施例を概念的に示す断面図。FIG. 5 is a sectional view conceptually showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のさらに他の実施例のケースを示す断面
図。
FIG. 6 is a sectional view showing a case of still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メカニカルスキャナ 2、102 超音波トランスデューサ
部 10、110、210 ケース 11、111 振動子 12、112 放射側電極 13、113 背面側電極 14、114 音響整合層 15、115 音響吸収層 16、116 ケーブル 17,18、117、118 リード線 19、119 導電性接着剤 20 ワイヤ 21、220 凹所 22 溝 ◆
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mechanical scanner 2,102 Ultrasonic transducer part 10,110,210 Case 11,111 Transducer 12,112 Radiation side electrode 13,113 Back side electrode 14,114 Acoustic matching layer 15,115 Acoustic absorption layer 16,116 Cable 17 , 18, 117, 118 Lead wire 19, 119 Conductive adhesive 20 Wire 21, 220 Recess 22 Groove ◆

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 放射面側電極と背面側電極を有する振動
子をケースに設け、前記振動子の放射面側に音響整合層
を設け、前記振動子の背面側に音響吸収層を設け、前記
放射面側電極及び前記背面側電極からの電気信号をケー
ブルに伝達する構成の超音波トランスデューサにおい
て、前記ケース(10)の内部に伝導部材(20)を設
け、前記放射面側電極(12)からの電気信号を前記伝
導部材(20)を経由して前記ケーブル(16)に伝達
することを特徴とする超音波トランスデューサ。
1. A vibrator having a radiation surface side electrode and a back surface side electrode is provided in a case, an acoustic matching layer is provided on the radiation surface side of the transducer, and an acoustic absorption layer is provided on the back surface side of the transducer. In an ultrasonic transducer configured to transmit an electric signal from a radiation surface side electrode and the back surface side electrode to a cable, a conductive member (20) is provided inside the case (10), and the radiation surface side electrode (12) is The ultrasonic transducer for transmitting the electric signal of 1) to the cable (16) via the conductive member (20).
【請求項2】 放射面側電極と背面側電極を有する振動
子をケースに設け、前記振動子の放射面側に音響整合層
を設け、前記振動子の背面側に音響吸収層を設け、前記
放射面側電極及び前記背面側電極からの電気信号をケー
ブルに伝達する構成の超音波トランスデューサにおい
て、前記ケース(110)の少なくとも一部を導電性の
金属で形成し、前記放射面側電極(112)からの電気
信号を前記ケース(110)を経由してケーブル(11
6)に伝達することを特徴とする超音波トランスデュー
サ。
2. A vibrator having a radiation surface side electrode and a back surface side electrode is provided in a case, an acoustic matching layer is provided on the radiation surface side of the transducer, and an acoustic absorption layer is provided on the back surface side of the transducer. In an ultrasonic transducer configured to transmit electric signals from a radiation surface side electrode and the back surface side electrode to a cable, at least a part of the case (110) is made of a conductive metal, and the radiation surface side electrode (112) is formed. ) From the cable (11) via the case (110).
6) An ultrasonic transducer characterized by transmitting to (6).
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