(57)【要約】【課題】振動子と、これにグランド電位を供給するグランドラインとの電気的接続部における抵抗が低減された超音波探触子を提供する。【解決手段】超音波信号を送受信する振動子１０３と、前記振動子１０３へ、または前記振動子１０３から電気信号を伝送する信号ライン１０９ａと、前記振動子１０３にグランド電位を供給するグランドライン１０９ｂとを備え、前記振動子１０３には、センサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５が電気的に接続されており、前記両基板１０４および１０５は、ケーブル基板１０８を介して、それぞれ、前記信号ライン１０９ａおよび前記グランドライン１０９ｂと電気的に接続されており、前記センサグランド基板１０５と前記ケーブル基板１０８とが、直接接続されるか、または、中継グランド基板１１２を介して接続されている。【選択図】  図１
2004290273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を送受信する振動子と、前記振動子へ、または前記振動子から電気信号を伝送する信号ラインと、前記振動子にグランド電位を供給するグランドラインとを備えた超音波探触子であって、
前記振動子には、センサ信号基板およびセンサグランド基板が電気的に接続されており、前記センサ信号基板および前記センサグランド基板は、ケーブル基板を介して、それぞれ、前記信号ラインおよび前記グランドラインと電気的に接続されており、
前記センサグランド基板と前記ケーブル基板とが、直接接続されているか、または、中継グランド基板を介して接続されていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記センサ信号基板の少なくとも一部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われている請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記ケーブル基板の少なくとも一部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われている請求項１または２に記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記センサ信号基板と前記ケーブル基板との接続部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われている請求項１〜３のいずれかに記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記振動子が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われている請求項１〜４のいずれかに記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記センサグランド基板が、前記振動子の超音波送受信面を被覆しており、音響整合板として機能する請求項１〜５のいずれかに記載の超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を被検者の体内に放射し、各体内組織の境界で反射する超音波から体内の断層像を作成し表示する超音波診断装置に用いられる超音波探触子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は、生体に対して超音波の送受信を行なうことにより、生体内の２次元情報を得るものであり、各種医療分野で活用されている。この超音波診断装置は、超音波を被検者の体内に送波し、その体内組織からの反射波を受波するための探触子を備えている。
【０００３】
図５は、従来の超音波診断装置を構成する探触子の一例を示す模式的な断面図である。この超音波探触子は、センサ部２００と、ケーブル部２０１と、超音波診断装置本体（図示せず。）に接続されるコネクタ部２０２とを備えている。
【０００４】
センサ部２００は、超音波の送受信を行なう振動子２０３と、この振動子２０３と電気的に接続されたセンサ信号基板２０４およびセンサグランド基板２０５と、振動子２０３の超音波送受面に配置された音響整合板２２０および音響レンズ２０７と、振動子２０３の背面（超音波送受信面とは反対の面）に配置されたバッキング層２０６とを備えている。更に、センサ部２００は、センサコネクタ２１７を備えており、このセンサコネクタ２１７はセンサ信号基板２０４およびセンサグランド基板２０５と接続されている。
【０００５】
ケーブル部２０１は、信号ライン２０９ａおよびグランドライン２０９ｂを含む複数の信号線２０９と、信号線２０９と接続されたケーブル基板２０８と、ケーブル基板２０８に接続されたケーブルコネクタ２１８とを備えている。また、ケーブル部２０１においては、信号線２０９の外周が、ケーブルシールド２１０により被覆されており、更にシース２１１により保護されている。シールド板２１９は、絶縁層２１９ｂ表面に導電層２１９ａが形成されたフィルムであり、ケーブル基板２０８やケーブルコネクタ２１８を囲み、センサ部２００の外周の一部を囲うように配置され、ケーブルシールド２１０と接続されている。
【０００６】
コネクタ部２０２は、本体接続コネクタ２１５と、信号ライン２０９ａおよびグランドライン２０９ｂが個別に接続されたピン２１６とを備え、コネクタ筐体２１４で収容されている。コネクタ筐体２１４は、その内壁面に導電層２１３を備えている。ケーブルシールド２１０は、この導体層２１３と接続され、超音波診断装置本体と接続した時、超音波診断装置本体のフレームグランドあるいは信号グランドと接続される。
【０００７】
【特許文献１】
特許第１７４６６６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例において、振動子２０３のグランド電極は、センサグランド基板２０５と、センサコネクタ２１７およびケーブルコネクタ２１８を介して、ケーブル基板２０８を経て、グランドライン２０９ｂと接続されている。そのため、コネクタ極数の制約などにより、グランド用に十分な極数が確保することが困難であるという問題があった。グランド用に十分な極数が確保できないと、センサグランド基板とケーブル基板間の抵抗が高くなり、電磁波環境に曝されてノイズ電流がグランドに流れた場合、グランド電位の変動が生じ、画像ノイズが発生する可能性があった。
【０００９】
本発明の超音波探触子は、上記従来の問題点を解決するものであり、センサ部とケーブル部との接続部におけるグランド抵抗を低減し、ノイズの少ない超音波探触子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の超音波探触子は、超音波信号を送受信する振動子と、前記振動子へ、または前記振動子から電気信号を伝送する信号ラインと、前記振動子にグランド電位を供給するグランドラインとを備えた超音波探触子であって、
前記振動子には、センサグランド基板およびセンサ信号基板が電気的に接続されており、前記センサ信号基板および前記センサグランド基板は、ケーブル基板を介して、それぞれ、前記信号ラインおよび前記グランドラインと電気的に接続されており、
前記センサグランド基板と前記ケーブル基板とが、直接接続されているか、または、中継グランド基板を介して接続されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記超音波探触子においては、振動子とグランドラインとを電気的に接続するために、振動子に接続されたセンサグランド基板と、グランドラインと接続されたケーブル基板とが、直接、または、中継グランド基板を介して接続されている。そのため、この両者をコネクタを介して接続する場合とは異なり、コネクタ極数の制約に伴う抵抗上昇を回避することができ、このセンサグランド基板とケーブル基板との間のグランド抵抗を低減することができる。そして、このグランド抵抗の低減により、外来電磁によるノイズ電流に起因したグランド電位変化を抑制でき、このグランド電位変化による受信信号への悪影響を低減し、画像ノイズの発生を防止することができる。
【００１２】
上記超音波探触子においては、前記センサ信号基板の少なくとも一部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われていることが好ましい。
【００１３】
また、上記超音波探触子においては、前記ケーブル基板の少なくとも一部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われていることが好ましい。
【００１４】
また、上記超音波探触子においては、前記センサ信号基板と前記ケーブル基板との接続部が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われていることが好ましい。
【００１５】
これらの好ましい例によれば、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板をシールドとして機能させて、前記センサ信号基板、前記ケーブル基板およびその接続部のうちの少なくとも一部分をシールドすることができ、外部からの電磁波に起因したノイズ発生を抑制でき、超音波探触子の電磁波耐久性を高めることができる。
【００１６】
また、上記超音波探触子においては、前記振動子が、前記センサグランド基板または前記中継グランド基板によって、覆われていることが好ましい。この好ましい例によれば、超音波探触子の電磁波耐久性を高めることができる。
【００１７】
また、上記超音波探触子においては、前記センサグランド基板が、前記振動子の超音波送受信面を被覆しており、音響整合板として機能することが好ましい。この好ましい例によれば、音響整合板を別途設ける必要がないため、作業性が向上する。
【００１８】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る超音波探触子の一例を示す図である。この超音波探触子は、電気信号を超音波に変換して生体に送信し、生体からの反射波を受信して電気信号に変換するためのセンサ部１００と、センサ部１００に対して電気信号を送受信するためのケーブル部１０１と、探触子を超音波診断装置本体に接続するためのコネクタ部１０２とを備えている。
【００２０】
センサ部１００は、振動子１０３と、振動子１０３と電気的に接続されたセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５とを備えている。また、振動子１０３の超音波送受信面には、超音波を効率良く送受信するための音響整合板（図示せず。）と、超音波を収束し、関心生体内領域の分解能を高めるための音響レンズ１０７とが設けられている。また、振動子１０３の背面（超音波放射面とは反対の面）には、超音波を吸収するためのバッキング層１０６が配置されている。
【００２１】
振動子１０３としては、圧電特性を有する材料が用いられ、例えばチタン酸バリウムなどの圧電セラミックが用いられる。この振動子１０３の表面には、金属などの導電材料からなる信号電極およびグランド電極が形成されており、これらの電極とセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５の導電部とが、それぞれ電気的に接続されている。両基板の配置については、特に限定するものではないが、例えば、図１に示すように、センサ信号基板１０４を振動子１０３の背面の全面を被覆するように配置し、センサグランド基板１０５を振動子１０３の超音波送受信面の全面を被覆するように配置することができる。
【００２２】
センサ信号基板１０４としては、絶縁基板表面に導電層が形成されたものが用いられる。絶縁基板としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイトなどの高分子材料が用いられる。また、導電層としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉなどの金属が用いられる。導電層の厚さについては、特に限定するものではないが、例えば３０μｍ以下である。この導電層は、所定の形状にパターニングされており、振動子の信号電極と電気的に接続されている。この接続は、例えば、半田および導電性接着剤などを介して、または、機械的な接触により実現される。
【００２３】
センサグランド基板１０５としては、センサ信号基板と同様に、絶縁基板１０５ａ表面に導電層１０５ｂが形成されたものを使用することができる。特に、センサグランド基板１０５を振動子１０３の超音波送受信面の全面を被覆するように接続する場合、導電層の厚さは、超音波の送受信を阻害しないような値に設定する必要がある。このような導電層の厚さは、例えば３０μｍ以下である。また、センサグランド基板１０５として、金属などの導電性材料からなる基板を使用してもよい。
【００２４】
また、図１の例のように、センサグランド基板１０５を振動子１０３の超音波送受信面の全面を被覆するように接続する場合、センサグランド基板１０５として、音響整合機能を有する材料を使用すれば、このセンサグランド基板１０５を音響整合板として機能させることができる。この場合、圧電板から音響レンズ（図示せず。）の間に積層する材料を少なくすることができ、あるいは、別途、音響整合板を設ける必要はないため、センサグランド基板と音響整合板の間の接着剤などによる音響的不整合を抑制でき、かつ、超音波探触子の製作が容易になる。このような音響整合機能を有する材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイトなどの高分子材料に、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｔｉなどの金属材料が圧電板の面に例えば３０μｍ以下で形成されたものや、あるいは、材料自体に導電性能がある、導電性プラスチックやグラファイトからなる材料などが挙げられる。
【００２５】
センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂ（導電性基板を用いる場合は、その基板）は、振動子１０３のグランド電極と電気的に接続されている。この接続は、センサ信号基板１０４の導電層と同様に、例えば、半田および導電性接着剤などを介して、または、機械的な接触により実現される。
【００２６】
図１に示すように、センサグランド基板１０５は、センサ信号基板１０４の少なくとも一部を覆うように配置されることが好ましい。このような配置とすることにより、センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂがシールド板として機能して、センサ信号基板１０４の少なくとも一部をシールドするため、電磁波耐久性が向上する。この配置は、例えば、図１に示すように、センサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５を、振動子１０３から同じ取り出し方向（図１の例においては、振動子の左側）に引き出すことにより、実現することができる。
【００２７】
なお、図１の例では、振動子１０３とセンサグランド基板１０５の導電部１０５ａとが直接接続されているが、この両者の間に、導電性材料、例えばグラファイト板などを設けてもよい。また、振動子１０３の超音波送受信面の全面にセンサグランド基板１０５が接続されているが、これに限定されるものではなく、センサグランド基板１０５は振動子１０３の端部にのみ接続されていてもよい。振動子１０３とセンサ信号基板１０４との接続部についても、同様に、両者が直接接続されていても、導電性材料を介して接続されていてもよい。
【００２８】
ケーブル部１０１は、複数の信号線１０９と、これを保護するシース１１１と、信号線１０９をセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５と接続するためのケーブル基板１０８とを備えている。
【００２９】
信号線１０９は、各種超音波信号処理を行なう超音波診断装置本体（図示せず。）から送信された電気信号をセンサ部へ伝送、または、生体情報を含む超音波を電気信号に変換した電気信号を超音波診断装置本体へ伝送する信号ライン１０９ａと、センサ部の振動子１０３にグランド電位を供給するためのグランドライン１０９ｂとを含む。この信号線１０９は、中心銅線を金属編組線などの内部シールド部材で包囲した、同軸構造を有する信号線であることが好ましい。この複数の信号線１０９は束ねられ、シース１１１で保護されている。シース１１１としては、例えば、塩化ビニルおよびシリコーンなどの絶縁性材料を使用することができる。また、信号線１０９とシース１１１との間には、外来電磁波からのシールドおよび電磁波の輻射を目的とした、例えば、金属編組線、金属箔などのケーブルシールド１１０が配置されていることが好ましい。
【００３０】
前記信号線１０９は、ケーブル基板１０８に接続されている。ケーブル基板１０８としては、センサ信号基板１０４と同様に、絶縁基板表面に導電層が形成されたものを使用することができる。また、ケーブル基板１０８には電子回路が搭載されてもよい。ケーブル基板１０８の導電層は、所定の形状にパターニングされており、これにより信号パターンとグランドパターンとが形成されている。このケーブル基板１０８の信号パターンは前記信号線の信号ラインと、グランドパターンはグランドラインと、それぞれ、電気的に接続されている。
【００３１】
更に、ケーブル基板１０８の信号パターンは、センサ信号基板１０４の導電層と電気的に接続される。このケーブル基板１０８とセンサ信号基板１０４との接続は、例えば、ワイヤボンディング、基板同士の熱圧着、または、カードエッジコネクタやその他のコネクタを介在させて実現させることができる。
【００３２】
また、ケーブル基板１０８のグランドパターンは、センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂと電気的に接続される。本実施形態においては、このケーブル基板１０８のグランドパターンとセンサグランド基板１０５の導電層１０５ｂとの接続は、中継グランド基板１１２を介して実現されている。中継グランド基板１１２としては、例えば、銅線、銅箔フィルムなどの、導電性基板を用いることができる。また、中継グランド基板１１２の寸法については、特に限定するものではないが、グランド抵抗を更に低減するため、ケーブル基板１０８のグランドパターンとセンサグランド基板１０５の導電層１０５ｂとの間において、断面積が大きく、距離が短いことが好ましい。また、複数のケーブル基板１０８が存在する場合は、各々のケーブル基板１０８と接続された中継グランド基板１１２を、センサグランド基板１０５に接続すればよい。
【００３３】
中継グランド基板１１２は、前記センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂと接続される。このとき、センサグランド基板１０５の引出し端部（中継グランド基板１１２との接続部となる部分である。）を折り曲げることが好ましく、特にこの端部を９０°以上、更には約１８０°折り曲げることが好ましい。センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂを外側に露出させることができ、この導電層１０５ｂと中継グランド基板１１２との接続が容易となるからである。また、中継グランド基板１１２とセンサグランド基板１０５の導電層１０５ｂとの接続面積は、できるだけ大きいことが、グランド抵抗が低減されるため好ましい。
【００３４】
また、中継グランド基板１１２は、ケーブル基板１０８のグランドパターンと接続される。このとき、図１に示すように、中継グランド基板１１２が、センサ信号基板１０４とケーブル基板１０８との接続部を覆う状態となるよう接続することが好ましい。このような配置とすることにより、中継グランド基板１１２がシールド板として機能して、センサ信号基板１０４とケーブル基板１０８との接続部をシールドするため、電磁波耐久性が向上する。その結果、シールド板が不要となり、超音波探触子の製作が容易になり、且つ、筐体の小型化も実現できる。また、中継グランド基板１１２とケーブル基板１０８のグランドパターンとの接続面積は、できるだけ大きいことが、グランド抵抗が低減されるため好ましい。
【００３５】
コネクタ部１０２は、本体接続コネクタ１１５と、信号ライン１０９ａおよびグランドライン１０９ｂが個別に接続されたピン１１６とを備え、これらがコネクタ筐体１１３に収容されている。コネクタ筐体１１３は、例えば、金属、樹脂などで構成することができ、その内壁面には金属などの導電層１１４を備えている。ケーブルシールド１１０は、前記ピンと絶縁された本体接続用コネクタの外周部の金属部分、または、コネクタ筐体１１３内面の導体層１１４と接続され、超音波診断装置本体と接続した時、超音波診断装置本体のフレームグランドあるいは信号グランドと接続される。
【００３６】
次に、上記超音波探触子により達成される効果について説明する。
【００３７】
上記超音波探触子においては、前述したように、センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂとケーブル基板１０８のグランドパターンとが、中継グランド基板１１２を介して接続されている。そのため、この両者をコネクタを介して接続する場合とは異なり、コネクタ極数の制約に伴う抵抗上昇を回避することができるため、センサグランド基板１０５とケーブル基板１０８との間のグランド抵抗を低減することが可能となる。更に、このグランド抵抗の低減により、外来電磁によるノイズ電流に起因したグランド電位変化を抑制できるため、このグランド電位変化に伴う受信信号への悪影響を低減することができ、画像ノイズの発生を防止し、良質な超音波画像を提供することができる。
【００３８】
また、ケーブル部１０１とセンサ部１００との接続が、ケーブル基板１０８とセンサ信号基板１０４との接続部と、ケーブル基板１０８とセンサグランド基板１０５との接続部の、少なくともこの２箇所で実現されている。よって、ケーブル部１０１とセンサ部１００との接続強度が向上するという効果も得られる。特に中継グランド基板１１２を用いているため、ケーブル基板１０８とセンサ信号基板１０４との間に引張り応力が加わっても、中継グランド基板１１２の張力により、センサ信号基板１０４とケーブル基板１０８の接続部の剥れなどによる断線を防止することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、センサグランド基板の導電層とケーブル基板のグランドパターンとが、中継ブランド基板を介して接続された例を挙げた。しかしながら、本発明においては、この両者を、中継グランド基板を介することなく、直接接続してもよい。このような実施の形態について、以下に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の第２の実施の形態にかかる超音波探触子の一例を示す模式的な断面図である。この超音波探触子は、第１の実施の形態と同様に、センサ部１００、ケーブル部１０１およびコネクタ部１０２を有している。
【００４１】
センサ部１００は、第１の実施の形態と同様に、振動子１０３と、これに接続されたセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５とを備えている。図２の例においては、センサ信号基板１０４は、振動子１０３の背面の全面を被覆するように配置され、且つ、振動子１０３の両側面側から引き出されている。また、センサグランド基板１０５は、振動子１０３の超音波送受信面の全面を被覆するように配置され、且つ、振動子１０３の両側面側から引き出されている。これにより、センサグランド基板１０５を、振動子１０３の超音波送受信面および両側面を覆うように配置することができる。このような配置により、センサグランド基板１０５の導電層１０５ｂがシールド板として機能して、振動子１０３をシールドすることができるため、電磁波耐久性が向上する。
【００４２】
なお、センサ部１００を構成する各部材の材料および構造などについては、第１の実施の形態と実質的に同様である。特に、本実施形態で示した例においては、センサグランド基板１０５が振動子１０３の両側面から引き出されることにより、その超音波送受信面全体を確実に被覆することが可能であるため、センサグランド基板１０５として音響整合機能を有する材料を用いることにより得られる効果が大きい。
【００４３】
ケーブル部１０１は、第１の実施形態と同様に、信号ライン１０９ａおよびグランドライン１０９ｂを含む複数の信号線１０９と、シース１１１と、信号パターンおよびグランドパターンを含むケーブル基板１０８とを備えている。図２の例においては、２枚のケーブル基板１０８が用いられており、その各々が、振動子１０３の両側面側に引き出されたセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５の両引出部に接続されている。
【００４４】
ケーブル基板１０８の信号パターンは、信号線の信号ライン１０９ａおよび前記センサ部のセンサ信号基板１０４と電気的に接続されている。これらの接続については、第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
また、ケーブル基板１０８のグランドパターンは、信号線のグランドライン１０９ｂおよび前記センサグランド基板１０５と電気的に接続されている。本実施形態において、ケーブル基板１０８のグランドパターンとセンサグランド基板１０５の導電層１０５ｂとは、例えば半田などにより、直接接続されている。このとき、図２に示すように、センサグランド基板１０５が、センサ信号基板１０４とケーブル基板１０８との接続部の少なくとも一部を覆う状態となるように、ケーブル基板１０８とセンサグランド基板１０５とを接続することが好ましい。このような配置とすることにより、センサグランド基板１０５がシールド板として機能して、センサ信号基板１０４とケーブル基板１０８との接続部をシールドするため、電磁波耐久性が向上する。また、センサグランド基板１０５とケーブル基板１０８のグランドパターンとの接続面積は、グランド抵抗を更に低減できることから、できるだけ大きいことが好ましい。
【００４６】
なお、ケーブル部１０１を構成する各部材の材料および構造などについては、第１の実施の形態と実質的に同様である。
【００４７】
また、コネクタ部１０２の構造については、第１の実施の形態と実質的に同様であるため、その説明を省略する。
【００４８】
なお、上記説明においては、センサ信号基板およびセンサグランド基板を、振動子の両側面側から引き出した場合を例に挙げたが、第１の実施の形態と同様に、この両基板を振動子の一方の側面側からのみ引き出した構造としてもよい。
【００４９】
しかしながら、これらの基板を振動子の両側面側から引き出す構造とすることにより、前述したように、センサグランド基板によって振動子の両側面を覆うことができ、電磁波耐久性が向上するため、好ましい。また、両側面側から引き出した構造とすれば、図２に示すように、ケーブル基板１０８とセンサ信号基板１０４との接続部全体を、センサグランド基板１０５で覆うことができるため、センサグランド基板１０５でこの接続部をシールドすることができ、電磁波耐久性が向上する。その結果、シールド板が不要となり、超音波探触子の製作が容易になり、かつ、筐体の小型化も実現できるため、好ましい。
【００５０】
上記超音波探触子によれば、センサグランド基板１０５とケーブル基板１０８とを直接接続する。よって、第１の実施の形態と同様に、両者をコネクタを介して接続する場合とは異なり、コネクタ極数の制約に伴う抵抗上昇を回避することができるため、センサグランド基板とケーブル基板との間のグランド抵抗を低減し、外来電磁によるノイズ電流に起因したグランド電位変化を抑制して、良質な超音波画像を提供することができる。
【００５１】
特に、本実施の形態では、センサグランド基板１０５とケーブル基板１０８とを直接接続するため、中継グランド基板を用いる第１の実施の形態に比べて、半田などによる接続個所が少なくできるので、作製の作業性がよく、ケーブル部やセンサ部への半田などによる熱ダメージを抑制できる。
【００５２】
また、ケーブル部とセンサ部との接続が、ケーブル基板とセンサ信号基板との接続部と、ケーブル基板とセンサグランド基板との接続部の、少なくともこの２箇所で実現されている。よって、ケーブル部とセンサ部との接続強度が向上するという効果も得られる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
第１および第２の実施の形態においても説明したように、センサグランド基板はシールドとして機能させることが可能である。
【００５４】
超音波探触子の小型化、軽量化による操作性の向上のためは、センサ部を収容する筐体を小さくする必要があるが、シールド板を別途設ける場合、その形状や厚みを考慮した筐体内の空間確保が必要であるため、小型化や軽量化が困難である。また、シールド板で、ケーブルコネクタ部を囲うことで、封止材が十分に充填されず、内部構造体の固定が十分にできないおそれがある。また、シールド板では、振動子の超音波送受信面を覆うことができないため、振動子への電磁波の侵入を十分に防止することが困難である。
【００５５】
しかしながら、本発明の一実施形態によれば、前述のように、センサグランド基板はシールドとして機能させることにより、別途シールド板を設ける必要がなくなるため、上記のような問題を解決することも可能となる。
【００５６】
本実施の形態においては、このセンサグランド基板によるシールド効果が特に高くなるような形態について説明する。
【００５７】
図３は、本発明の第３の実施の形態にかかる超音波探触子の一例を示す模式的な斜視図である。この超音波探触子は、センサグランド基板１０５の形状が異なること以外は、第２の実施の形態と実質的に同様な構造を有する。よって、ここでは、センサグランド基板１０５の形状について詳説する。
【００５８】
センサ部は、第２の実施の形態と同様に、振動子１０３と、これに接続されたセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５とを備えており、センサ信号基板１０４は、振動子１０３の背面の全面を被覆するように配置され、且つ、振動子１０３の両側面側から引き出されている。
【００５９】
センサグランド基板１０５は、振動子１０３の超音波送受信面の全面を被覆するように配置されており、センサ信号基板１０４と同様に、振動子１０３の両側面側から引き出されている。更に、図３に示すように、センサグランド基板１０５は、センサ信号基板１０４が引き出されている側以外の側面、すなわちセンサ信号基板１０４が引き出されている側の側面に隣接する側面をも覆うような形状を有している。これにより、センサグランド基板１０５による、振動子１０３に対するシールド効果を更に増大させることができる。
【００６０】
ケーブル部は、第２の実施形態と同様に、信号ラインおよびグランドラインを含む複数の信号線１０９と、シース１１１と、信号パターンおよびグランドパターンを含むケーブル基板１０８とを備えている。図３に示すように、２枚のケーブル基板１０８が用いられており、その各々が、振動子１０３の両側面側に引き出されたセンサ信号基板１０４およびセンサグランド基板１０５の両引出部に接続されている。
【００６１】
ケーブル基板１０８のグランドパターンは、信号線１０９のグランドラインおよび前記センサグランド基板１０５と電気的に接続されている。このとき、図３に示すように、センサグランド基板１０５がセンサ信号基板１０４とケーブル基板１０８との接続部の全体を覆う状態となるように、ケーブル基板１０８とセンサグランド基板１０５とが接続される。更に、図３に示すように、センサグランド基板１０５は、ケーブル基板１０８のグランドパターンが形成された面だけでなく、その面に対して垂直な面（すなわち、側面）をも覆っている。これにより、センサグランド基板１０５による、ケーブル基板１０８に対するシールド効果を更に増大させることができる。
【００６２】
図４は、上記センサグランド基板１０５の展開図である。図４に示すように、上記センサグランド基板１０５は、振動子の超音波送受信面を被覆する面を底面部分とし、この底面部分の四辺にそれぞれ側面部分が連なる形状を有している。なお、図４における斜線部分は、ケーブル基板との接続部分を示す。
【００６３】
また、センサグランド基板の底面部分には、複数の溝１０５ｃが形成されていることが好ましい。この溝は、振動子を電気的、機械的に多数に分割するために形成されるものであり、この溝により隣接する振動子との機械的結合を弱め、あるいは振動子の機会振動の独立性を高めることで、クロストークの向上や、指向角を広げることができる。溝内には、通常、エポキシやシリコーンなどの絶縁性材料が充填されており、柔らかいほうが振動子の機会独立性を高める効果が高い。
【００６４】
センサグランド基板１０５の上記側面部分が、振動子１０３、センサ信号基板１０４およびケーブル基板１０８の周囲（四方）を囲むように配置される。このとき、センサグランド基板１０５の側面部分のうち、振動子１０３のセンサ信号基板１０４が引き出されている側以外の側面（ケーブル基板１０８の側面）に引き出された部分は、ケーブル基板１０８、または、センサグランド基板１０５の別の側面部分と半田などにより接続されることが好ましい。センサグランド基板１０５の形状を保持することができるからである。
【００６５】
このように、本実施の形態においては、センサグランド基板１０５が、振動子１０３、センサ信号基板１０４およびケーブル基板１０８の周囲を取り囲むように配置されるため、センサグランド基板１０５による、振動子１０３、センサ信号基板１０４およびケーブル基板１０８と、それらの接続部とに対するシールド効果が高くなるため、電磁波耐久性を向上させ、電磁波の侵入などによるノイズ電流を低減することができる。その結果、シールド板を別途設ける必要がなくなるため、超音波探触子の製作が容易になり、かつ、筐体の小型化も実現できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波探触子によれば、センサグランド基板とーブル基板とが、中継グランド基板を介して、または直接接続されているため、この両者をコネクタを介して接続する場合とは異なり、コネクタ極数の制約に伴う抵抗上昇を回避することができるため、センサグランド基板とケーブル基板との間のグランド抵抗を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる超音波探触子の一例を示す断面図である。
【図２】第２の実施の形態にかかる超音波探触子の一例を示す断面図である。
【図３】第３の実施の形態にかかる超音波探触子の一例を示す断面図である。
【図４】第３の実施の形態にかかる超音波探触子におけるセンサグランド基板の展開図である。
【図５】従来の超音波探触子を示す断面図である。
【符号の説明】
１００、２００  センサ部
１０１、２０１  ケーブル部
１０２、２０２  コネクタ部
１０３、２０３  振動子
１０４、２０４  センサ信号基板
１０５、２０５  センサグランド基板
１０６、２０６  バッキング層
１０７、２０７  音響レンズ
１０８、２０８  ケーブル基板
１０９、２０９  信号線
１１０、２１０  ケーブルシールド
１１１、２１１  シース
１１２          中継グランド基板
１１３、２１３  導電層
１１４、２１４  コネクタ筐体
１１５、２１５  本体接続用コネクタ
１１６、２１６  ピン
２１７  センサコネクタ
２１８  ケーブルコネクタ
２１９  シールド板
２２０  音響整合板
【図１】
2004290273.tif 000003
【図２】
2004290273.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004290273.tif 000006
【図５】
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