(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する超音波振動子を、異なる周波数特性を付与して複数個設け、
これら複数の超音波振動子を、超音波ビームの出射方向が異なる方向に向くように該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記複数の圧電素子を一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを成形型により、同時に成形したことを特徴とする超音波プローブ装置の製造方法。
【請求項２】
超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する第１の超音波振動子と、該第１の超音波振動子とは異なる周波数特性が付与された圧電素子及び音響レンズからなる第２の超音波振動子とを有しており、これら第１の超音波振動子と第２の超音波振動子における超音波ビームの出射方向が逆方向に向くように、該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記２つの圧電素子を互いに背反させて一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを、成形面を対向させた２つの成形型により同時に形成したことを特徴とする超音波プローブ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、体腔内に挿入される挿入部の先端側に超音波振動子を回転自在に配置した超音波プローブ装置を用いて超音波診断を行う超音波診断装置が広く用いられるようになった。
【０００３】
例えば特開平５−２９３０９９号公報では、１つの超音波振動子を形成する場合、音響レンズをレンズ研磨部材で研磨して行うものを開示しており、圧電素子に音響レンズを取付け、この音響レンズをレンズ研磨部材で研磨して圧電素子の中心軸と音響レンズの中心軸とを一致させるようにしている。
【０００４】
しかし、１つの超音波振動子では得られる超音波断層画像が制約されるため、最近では異なる周波数で使用される複数の超音波振動子を設けた超音波プローブ装置を用いて超音波診断を行う超音波診断装置が望まれる状況にある。
このように複数の超音波振動子を一体化する場合には、特開平５−２９３０９９号公報の方法で製造すると、精密な軸合わせが困難でその手間と時間がかかる欠点がある。
【０００５】
また、近年、音響レンズはレンズ厚み加工精度の向上と工程の時間短縮のため、研磨ではなく型による成形で加工を行う状況にある。
従来例における音響レンズ型成形装置の概略を図７に示す。
【０００６】
図７において、音響レンズ型成形装置８６は振動子台８７とこの振動子８７に取り付けられたアーム８８と、振動子台８７に対して垂直方向でアーム８８に対してスライド自在に動くレンズ型８９と、このレンズ型８９と一体に設けられ、やはり振動子台８７に対して垂直方向でアーム８８に対してスライド自在に動くガイド９０と、振動子台８７の上に設けられた振動子位置決めブロック９１とで構成されている。
【０００７】
振動子位置決めブロック９１はＶ字形または半円形の切り欠きが設けてあり、振動子９２をこの切り欠きに突き合わせた時、振動子９２の中心軸とレンズ型８９の中心軸とが略同一直線上にくるように設定されている。
この音響レンズ型成形装置８６に振動子９２をセットし、音響レンズ材を乗せてからレンズ型８９を当てる。
この時振動子９２に対して音響レンズが適切な厚みになるようにガイド９０の高さは予め決められている。
【０００８】
このような成形方法であるので、振動子９２が動いたり、振動子自体の大きさに誤差があると振動子と音響レンズの中心がずれることが多くなってしまう。  そして、このようにして組み立てられた振動子を複数個組み合わせて一体化させる時、極力振動子の中心軸を合わせるようにして組み立られる。
【０００９】
例えば、図８（Ａ）に示すように、２つの異なる周波数特性を持つ圧電素子９３，９４をそれぞれ有する振動子９５，９６で、音響レンズ９７，９８のついていない面同士を貼り合わせて、図８（Ｂ）に示すような振動子群として用いられることがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の型成形で音響レンズ９７，９８を形成した振動子９５，９６は前述の通り振動子の中心軸Ａ，Ｂと音響レンズの中心軸Ａ′，Ｂ′がずれていることが多い。
これらを貼り合わせる場合、振動子の音響レンズのついていない側で段差を設けて嵌合させて振動子９５，９６の中心軸Ａと中心軸Ｂとを一致させる。
【００１１】
しかし、振動子９５の中心軸Ａと音響レンズ９７の中心軸Ａ′のズレの方向と、振動子９６の中心軸Ｂと音響レンズ９８の中心軸Ｂ′のズレの方向は、必ずしも同じ方向になるとは限らない。
すると、音響レンズ９７，９８の中心軸Ａ′とＢ′は図８（Ｂ）に示すように最大αだけずれてしまうことになる。
【００１２】
この振動子群を超音波プローブ装置の先端に組み込み、音響レンズの中心軸と垂直となる軸を中心に回転走査した場合、振動子９５で超音波の送受信を行った後、振動子９６で超音波送受信を行うと、得られる断層像は異なる断面のものとなってしまう。
【００１３】
このため所望の断面を得るために、挿入部を微調整させる必要がある。
しかし微調整させると三次元的に振動子の位置が動いてしまうので、切替える前と同じ断層像は得られず、診断に時間がかかるという不具合があった。
【００１４】
一方、特開平５−４２１５５に開示されているように、振動子自体を貼り合わせるのではなく、回転体に対して２つの振動子を組み込むことも考えられる。
【００１５】
この場合は、回転体の振動子装着穴の軸精度が良ければ中心軸はほぼ一致する。
このため特開平５−２９３０９９で製作した振動子をこの回転体に組み込めば、複数個の振動子の音響レンズ中心はほぼ一致する。
しかしこの方法では、音響レンズを研磨しなければならず、音響レンズの厚みの制御が難しいことと、加工時間がかかるため、コストが高くなってしまうという問題があった。
【００１６】
一方、音響レンズを型成形した振動子を回転体に組み込んだ場合、振動子の中心軸と音響レンズの中心軸はずれたままとなる場合がある。
つまり、個々の振動子の圧電素子に音響レンズを設けたものを回転体に組み込むため、個々の振動子における圧電素子と音響レンズの軸合わせの影響を受け、組み込んだものは音響レンズの中心軸がずれ易い。
【００１７】
このような振動子群によって、一方の振動子で超音波の送受信を行った後もう一方の振動子で超音波送受信を行うと、得られる断層像は異なる面のものとなってしまうことが多い。
従って所望の断面を得るために挿入部を微調整させる必要がある。
【００１８】
しかしこの微調整の際に振動子の位置は三次元的に動いてしまうので、切替える前と同じ断層像は得られず、診断に時間がかかるという不具合があった。
このように従来例では各音響レンズの中心軸の軸合わせを精密に行おうとすると、手間や時間がかってしまう欠点があった。
【００１９】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、手間や時間をかけることなく、同一の走査方向に超音波の送受を行うことができる複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置を製造できる超音波プローブ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する超音波振動子を、異なる周波数特性を付与して複数個設け、
これら複数の超音波振動子を、超音波ビームの出射方向が異なる方向に向くように該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記複数の圧電素子を一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを成形型により、同時に成形することにより、個々に音響レンズを成形した場合よりも手間と時間をかけないで、走査方向のズレの少ない複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置を製造できるようにした。
【００２１】
また、超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する第１の超音波振動子と、該第１の超音波振動子とは異なる周波数特性が付与された圧電素子及び音響レンズからなる第２の超音波振動子とを有しており、これら第１の超音波振動子と第２の超音波振動子における超音波ビームの出射方向が逆方向に向くように、該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記２つの圧電素子を互いに背反させて一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを、成形面を対向させた２つの成形型により同時に形成したことにより、個々に音響レンズを成形した場合よりも手間と時間をかけないで、走査方向のズレの少ない複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置を製造できるようにした。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態に使用される音響レンズ型成形装置と、この音響レンズ型成形装置に振動子群を装着した状態でのＡ−Ａ線の拡大断面図とを示し、図２は製造された振動子群の構造を示し、図３は超音波プローブ装置としての超音波内視鏡の全体構成を示し、図４は超音波内視鏡の先端側の構成を示す。
【００２３】
本実施の形態の目的は、複数の超音波振動子を一体化した振動子群を、或る超音波振動子から別の超音波振動子に切替えて超音波の送受信をしても、切替前後で常に同じ方向の断層像が得られるものを簡単かつ低コストで製造できるような超音波プローブ装置の製造方法を提供することである。
本実施の形態では図１（Ａ）に示すような音響レンズ型成形装置１を用いて超音波プローブ装置に組み込まれる複数の超音波振動子を有する振動子群を製造する。
【００２４】
図１（Ａ）に示す音響レンズ型成形装置１は平板形状の超音波振動子台（単に振動子台と略記）２と、この振動子台２の板面に垂直に立設するように取り付けられ、かつその上部に振動子台２と対向し、振動子台２の板面と平行となるように延出された延出部３Ａを設けたアーム３と、振動子台２に対して垂直方向でアーム３の延出部３Ａに設けた孔に嵌合してスライド自在に動く第１のレンズ型４と、この第１のレンズ型４と対向する部分の振動子台２の穴部５（図１（Ｂ）参照）に配置した第２のレンズ型６とを備えている。
【００２５】
また、振動子台２とアーム３の延出部３Ａとの各孔を貫通し、振動子台２の板面に対して垂直方向でアーム３等に対してスライド自在に動くガイド７が設けられ、このガイド７は上部で第１のレンズ型４と連結されている。
【００２６】
また、振動子台２上には、この振動子台２の上面に沿って（つまり、第１のレンズ型４の軸方向と直交する面）上で、それぞれ移動自在に設けられた第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂとが設けてあり、それぞれ止めネジ９ａ，９ｂで振動子台２に対して固定できるようにしている。
【００２７】
第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂとは、対向する端面の中央に共に半円形の切り欠きが設けてある。これら振動子位置決めブロック８ａ，８ｂは同じ構造である。
図１（Ｂ）に示すように第１のレンズ型４の中心軸Ｏと第２のレンズ型６の中心軸とは予め一致するように調整されている。
【００２８】
つまり、スライド自在の第１のレンズ型４をスライドした場合、その中心軸０が第２のレンズ型６の中心軸上を移動する。第１のレンズ型４の下側端面形状はその中心軸Ｏの回りで回転対称な下側に凸となる球面形状であり、また第２のレンズ型６の上側端面形状も、その中心軸の回りで回転対称な上側に凸となる球面形状である。
【００２９】
また、第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂは振動子台２上で中心軸Ｏと直交する平面における２つの半円形の切り欠きで形成される略円形状の中心を中心軸Ｏの位置に保持した状態で、互いに離間する方向に移動できるようにしている。
【００３０】
例えば、各移動方向に沿って対照的な目盛りを設け、同じ目盛りの位置に設定することにより、両ブロック８ａ，８ｂを移動した状態でも上記の条件を満たすようにできる。また、移動が中心軸の位置を通る直線上を移動するように両ブロック８ａ，８ｂの底面と振動子台２との間にガイド部材（一方にガイド溝、他方にガイド溝に嵌合して移動する凸部等）を設けるようにすれば良い。
また、両ブロック８ａ，８ｂを移動する場合、連動して互いに逆方向に同じ距離づつ移動するような構造にしても良い。
振動子台２における穴部５の入口付近は斜めに切り欠いたようなテーパ面１０が設けられている。
【００３１】
また、第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂの半円形の切り欠きの端面（側面）は振動子台２の上面に対し垂直となる垂直面に設定されており、図１（Ｂ）に示すように音響レンズが形成される前の振動子群１１′のハウジング側面をこれらの端面で挟むように面接触させることにより、振動子群１１′が傾くことなく、音響レンズ成形用の装着位置に設定できるようにしている。
【００３２】
図１（Ａ）に示す音響レンズ型成形装置１で音響レンズを成形する前の振動子群１１′の構成を図２の振動子群１１を参照して説明する。音響レンズを成形する前の振動子群１１′は図２の振動子群１１において、音響レンズ２８、３８が設けられてないものである。
【００３３】
図２に示すように（それぞれ音響レンズが設けてない）２つの（超音波）振動子を一体化した振動子群１１′は低い周波数特性を持つ第１の振動子２１と高い周波数特性を持つ第２の振動子３１とで構成されている。
【００３４】
ここで、第１の振動子２１の周波数は７．５ＭＨｚ付近が望ましく、第２の振動子３１の周波数は１２ＭＨｚ付近、１５ＭＨｚ付近、２０ＭＨｚ付近などが望ましい。
【００３５】
第１の振動子２１と第２の振動子３１は、それぞれ円筒形状にしてそれぞれ一端に嵌合して接続する接続部を設けた中空の円環形状の金属製のハウジング２２，３２とその円環内側に嵌入させるようにして中空で円環形状にした樹脂製の絶縁層２３，３３が設けられている。
【００３６】
各絶縁層２３，３３には、上記接続部と反対側の他端にその中心がハウジングと絶縁層の中心軸と一致するように両面に電極（図示せず）を設けた円板形状の圧電素子２４，３４が嵌入して設けられている。圧電素子２４は例えば周波数が７．５ＭＨｚ付近のパルス状の駆動信号で共振する特性のものが採用され、圧電素子３４はこの周波数とはかなり異なる例えば１２ＭＨｚ付近、或いは１５ＭＨｚ付近、或いは２０ＭＨｚ付近の駆動信号で共振する特性のものが採用されている。
また、絶縁層２３，３３の内側には圧電素子２４，３４とマッチングをとるためのマッチングコイル２５，３５が設けてある。
【００３７】
一方、ハウジング２２，３２と絶縁層２３，３３における接続部付近の一部は切り欠かれ、この切り欠きには図示しない超音波観測装置からの駆動信号を伝送すると共に、受信したエコー信号を超音波観測装置側に伝送するための同軸ケーブル２６，３６の一端側の一部が挿入するように設けている。
【００３８】
同軸ケーブル２６，３６は絶縁層２３，３３内で芯線２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂとグランド線２６ｃ，２６ｄ，３６ｃ，３６ｄにそれぞれ分けられている。
そして、芯線２６ａ，３６ａは、それぞれ圧電素子２４，３４の内側となる一方の電極（図示せず）に電気的に接続されている。
【００３９】
また、芯線２６ｂ，３６ｂは、それぞれマッチングコイル２５，３５の一端に電気的に接続されている。
また、グランド線２６ｃ，３６ｃは、それぞれ圧電素子２４，３４における外側に臨む他方の電極（図示せず）に電気的に接続されている。
【００４０】
また、グランド線２６ｄ，３６ｄは、それぞれマッチングコイル２５，３５の芯線２６ｂ，３６ｂに接続してある方とは別の一端にそれぞれ接続されている。さらに、絶縁層２４，３４の内側には、配線されたマッチングコイル２５，３５などを覆うように超音波を吸収して減衰させる特性を持つバッキング材２７，３７が充填されている。
【００４１】
これら第１の振動子２１と第２の振動子３１は、接着剤３９によって音響レンズ２８，３８が形成される側とは反対側の段差状にした接続部側同士を嵌合させることにより、圧電素子２４，３４の中心軸が同一直線上になるように貼り合わされている。
【００４２】
そして、音響レンズを成形する前のこの振動子群１１′は図１（Ａ）の音響レンズ型成形装置１に装着されて、圧電素子２４，３４の各外側の面に音響レンズ２８，３８が成形される。この音響レンズ２８，３８を成形で設ける工程を以下に説明する。
図１（Ｂ）に示すように音響レンズ２８，３８が成形される前の状態の振動子群１１′は音響レンズ型成形装置１に装着される。
振動子台２には、第１のレンズ型４と同軸上に振動子群１１′のハウジング２２，３２の外径より小さい穴部５に、その内径と同じ外径で同じ中心軸を持つ第２のレンズ型６が埋め込まれており、その入口付近には振動子群１１′のハウジング２２，３２の外径より大きくなるようなテーパ面１０が設けられている。
【００４３】
そして、音響レンズ成形前の振動子群１１′は、このテーパ面１０上に圧電素子３４と振動子台２が平行になるように置かれ、第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂによって挟み込まれるように固定される。
【００４４】
この場合、第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂは中心軸に対して対称的な位置に設定され、これら両ブロック８ａ，８ｂの半円形の端面に当接するような状態にすることにより、音響レンズ成形前の振動子群１１′を音響レンズ成形位置に設定できる。
【００４５】
振動子台２に音響レンズ成形前の振動子群１１′を置く前に、エポキシ系樹脂などの高分子樹脂の接着剤をその硬化前の状態のものを第２の音響レンズ材３８ａとして第２のレンズ型６の上に注入する。
次に、テーパ面１０の上にハウジング３２の下端面がくるように、音響レンズ成形前の振動子群１１′を振動子台２に載せる。
【００４６】
このテーパ面１０の中心軸は第１のレンズ型４と第２のレンズ型６と同軸であるため、音響レンズ成形前の振動子群１１′をテーパ面１０上に乗せ、圧電素子３４と振動子台２の面を平行にすると、第１のレンズ型４と第２レンズ型６と音響レンズ成形前の振動子群１１′とは同軸上に並ぶことになる。
【００４７】
圧電素子３４と振動子台２の面を略平行にして、第１の振動子位置決めブロック８ａと第２の振動子位置決めブロック８ｂを挟み込み固定すると、両ブロック８ａ，８ｂの端面は振動子台２の面と垂直であり、かつ両ブロック８ａ，８ｂを中心軸に対して対称的な位置に設定することにより、音響レンズ成形前の振動子群１１′の中心軸は第１のレンズ型４と第２レンズ型６の中心軸上に動かないように位置決め固定される。
【００４８】
そして、圧電素子２４の上にやはりエポキシ樹脂などでできた硬化前の第１の音響レンズ材２８ａを注入し、第１のレンズ型４を上から降ろす。
この状態を保持して第１の音響レンズ材２８ａと第２の音響レンズ材３８ａを硬化させる。
【００４９】
硬化後に、第１のレンズ型４を上に上げると、圧電素子２４、３４上に成形されて接着固定された音響レンズ２８、３８が設けられた図２に示すような振動子群１１が得られる。
【００５０】
この製造方法によれば、予め第１のレンズ型４と第２のレンズ型６との中心軸の位置合わせをしておけば、図２に示すような音響レンズ２８、３８の中心軸Ｏが高精度で一致した振動子群１１を簡単に製造することができる。
【００５１】
また、一たび、第１のレンズ型４と第２のレンズ型６との中心軸の位置合わせをしておけば、音響レンズ２８、３８の中心軸Ｏが高精度で一致し、そのバラツキが少ない品質の良い振動子群１１を多数製造することもできる。
【００５２】
本実施の形態は以下の効果を有する。
２つの異なる周波数特性を持つ音響レンズ成形前の振動子を一体に組み立てた後に、２つのレンズ型に対してハウジングを位置決めブロック８ａ，８ｂで位置決めすることにより、両圧電素子２４、３４が同軸上になるように位置決めできるので、その位置決め状態で各々の音響レンズ２８、３８を型成形で同時に製造することで、両圧電素子２４、３４の中心軸上に各音響レンズ２８、３８の焦点位置が来る（乗る）ように簡単に製造でき、低コストで振動子群１１を製造できるという効果がある。
【００５３】
図３は超音波プローブ装置の一例として超音波ビデオ内視鏡を示す。
超音波ビデオ内視鏡４０は、術者が把持する把持部を有する操作部４１と、この操作部４１の後端に形成され、図示しないモータ、スリップリング、エンコーダ、アンプなどを内蔵した副操作部４２と、操作部４１の前端に設けられた細長の挿入部４３と、操作部４１の側部から延出された柔軟性を有するスコープコード４４と、副操作部４２の側部から延出されたやはり柔軟性を有する超音波コード４５と、スコープコード４４の末端に設けられたスコープコネクタ４６と、超音波コード４５の末端に設けられた超音波コネクタ４７とで構成されている。
【００５４】
挿入部４３の先端には先端構成部４８が設けられ、その先には先端キャップ４９が設けられている。
なお、スコープコネクタ４６は図示しない光源装置やビデオプロセッサに接続され、超音波コネクタ４７は図示しない超音波観測装置へと接続される。
また、挿入部４３の先端側の内部構成を図４に示す。
【００５５】
図４に示すように先端構成部４８を構成する先端構成部本体５０には挿入軸と平行な孔が設けてあり、軸受けで回転自在に支持された振動子ホルダ５１が配置され、この振動子ホルダ５１の先端側には、その回転軸に対して圧電素子２４，３４の中心軸Ｏが垂直になるように振動子群１１が取り付けられて、この振動子群１１は本体５０の前端にその基端が取り付けられた先端キャップ４９内に収納されている。
【００５６】
また、振動子ホルダ５１の手元側には、挿入部４３内に挿通される中空のフレキシブルシャフト５２が取り付けられている。
このフレキシブルシャフト５２の手元側は操作部４１を通って副操作部４２内の図示しないモータに接続されており、モータの回転により、その回転がフレキシブルシャフト５２を介して振動子ホルダ５１に伝達され、この振動子ホルダ５１と共に振動子群１１も回転される。
【００５７】
振動子群１１に先端を接続した同軸ケーブル２６，３６は、このフレキシブルシャフト５２の内部を通って副操作部４２内のやはり図示しないスリップリングのロータ側接点に接続されている。
このスリップリングによりロータ側接点はステータ側接点と電気的導通状態が維持され、このステータ側接点に接続された図示しない同軸ケーブルを経て振動子群１１の各振動子１１、２１を駆動するパルス状駆動信号（送信信号）を発生すると共に、受信したエコー信号に対する信号処理を行い、標準的な映像信号に変換する信号処理手段を内蔵した超音波観測装置と電気的に接続される。
【００５８】
また、先端構成部４８には光学的な観察手段として固体撮像素子と結像用レンズを用いた撮像ユニット５３が設けられ、ここから延びるケーブル５４は挿入部４３、操作部４１、スコープコード４４を通ってスコープコネクタ４６へ接続されている。
また、撮像ユニット５３に隣接して図示しない照明光学系が配置され、この照明光学系を形成するライトガイドの後端ははスコープコネクタ４６に至る。
【００５９】
なお、図３の超音波ビデオ内視鏡４０と、図示しない超音波観測装置（及びモニタ装置）とで、超音波断層像を表示して超音波診断が可能な超音波診断装置が形成される。
【００６０】
本実施の形態に係る超音波ビデオ内視鏡４０の作用は以下の通りである。
図４において、ここでは図示しない超音波観測装置から出されるパルス状駆動信号は、超音波コネクタ４７、超音波コード４５、副操作部４２内のアンプ、スリップリングを経てフレキシブルシャフト５２内の同軸ケーブル２６または３６へと選択的に送られる。
そして図２に示す振動子群１１の圧電素子２４または３４で超音波ビームに変換されて、音響レンズ２８または３８で収束されて出射される。
【００６１】
圧電素子２４または３４上にある目標物からの反射信号は、圧電素子２４または３４で再び電気信号に変換されてエコー信号となり、同軸ケーブル２６または３６から副操作部４２内のスリップリングからアンプへと送られる。
ここからさらに、超音波コード４５、超音波コネクタ４７を経て図示しない超音波観測装置へと送られる。
ここで電気的に処理されて画像信号に変換され、図示しないモニタ上に描出される。
【００６２】
一方、超音波観測装置から超音波コネクタ４７経由で供給される電力により、副操作部４２内のモータを回転駆動する。
この駆動力はフレキシブルシャフト５２と振動子ホルダ５１を経て振動子群１１を回転させる。
【００６３】
振動子群１１の１回転中に前記の超音波信号の送受信を複数回、例えば５１２回行うことで、圧電素子２４または３４の中心軸を含み、振動子群１１の回転軸に垂直な平面上の断層像が得られる。
【００６４】
ここで、振動子群１１の超音波送受信する圧電素子を例えば２４から３４へ切替えた時、圧電素子２４と３４の中心軸は同一軸であり、音響レンズ２８と３８の焦点位置は同一軸上にある。
従って、挿入部４３を動かすことなく同一の断層像が得られる。
【００６５】
なお、本実施の形態では振動子群１１はニつの振動子２１、３１で構成されているが、音響レンズの焦点位置が圧電素子の中心軸上にあり、それぞれの圧電素子の中心軸が回転軸に対して垂直な平面上にあれば、振動子は二つ以上あっても良い。
【００６６】
また、撮像ユニット５３のレンズから入射された光学情報は、撮像ユニット５３内の固体撮像素子によって電気信号に変換されてケーブル５４を経て図示しないビデオプロセッサヘと送られる。
更にこのビデオプロセッサで画像信号に変換されて、やはり図示しないモニタ上に光学像を映し出す。
【００６７】
なお、本実施の形態では超音波ビデオ内視鏡をモデルに説明したが、本実施の形態は撮像ユニット５３の代わりに対物レンズとイメージガイドファイバを用いた超音波ファイバ内視鏡でも良い。
また、これら観察光学系のない超音波プローブ装置でも良い。このため、本実施の形態の超音波プローブ装置は光学系な観察手段（撮像手段）を有するものも有しないものも含む。
【００６８】
本実施の形態により製造される超音波プローブ装置は以下の効果を持つ。
回転しながら回転軸に対して垂直方向に超音波信号を送受信する複数の超音波振動子の、各音響レンズの焦点位置は超音波を送受する走査面上に位置し、超音波の送受信を行う振動子を切替えても、挿入部を動かすこと無しに常に同じ断層像が得られるので、同じ断層像を得るための操作を不必要にできるので診断時間を短くできるという効果がある。
なお、本実施の形態ではブロック８ａ，８ｂの切り欠きを半円形としたが、Ｖ字形のものでも良い。
【００６９】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図５を参照して説明する。本実施の形態の目的は第１実施の形態と同じ。これに加えてよりコストの低い超音波プローブ装置を提供することである。
【００７０】
本実施の形態では図５に示す振動子群６０を製造するものである。本実施の形態の製造方法は、音響レンズ成形前の振動子群（説明を分かり易くするため６０′とする）の製造方法が第１の実施の形態と異なり、この音響レンズ成形前の振動子群６０′を製造後は第１の実施の形態と同様の音響レンズ型成形装置１を採用して音響レンズ２８、３８を同時に成形して図５に示す振動子群６０を製造するものである。
【００７１】
本実施の形態で製造される振動子群６０はハウジング６１と絶縁層６２、バッキング材６３を一体化したものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００７２】
図５は図２で示した振動子群１１のハウジング２２，３２と絶縁層２３，３３、およびバッキング材２７，３７を一体化し、ハウジング６１、絶縁層６２、バッキング材６３としたものである。
２つの圧電素子２４、３４は互いに背反させて一体に組み立てられた後に、各々の音響レンズ２８、３８が、成形面を対向させた２つの成形型により同時に形成して製造するようにしている。
【００７３】
図２におけるハウジング２２，３２および絶縁層２３，３３の切り欠きから突出させた同軸ケーブル２６，３６が共通のハウジング６１および絶縁層６２に設けた穴から突出すること、および図２の振動子群１１における第１の振動子２１と第２の振動子３１を接合する接着剤３９が不用になるほかは、図２に示す構成と同じである。
本実施の形態で製造された振動子群６０或いは超音波プローブ装置の作用は第１実施の形態と同じとなる。
【００７４】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べ、ハウジングと絶縁層を一体化したことで、組立の際に２つの圧電素子の中心軸を同一直線上に設けやすくなっている。
【００７５】
本実施の形態の効果は第１の実施の形態と同じである。
これに加えて組立時に２つの圧電素子２４、３４の中心軸を同一直線上に設けやすくしたことで、コストが低減できるという効果もある。
【００７６】
次に第２の実施の形態の変形例で製造された超音波プローブ装置を図６を参照して説明する。
本変形例の目的は、常に安定した超音波断層像が得られる超音波プローブ装置を提供することである。
【００７７】
図６は変形例で製造された超音波プローブ装置の先端側の構成を示し、この超音波プローブ装置の全体構成は図３と同じであり、先端キャップ４９内の構成が図４と一部異なるのみである。
【００７８】
図６に示すように先端キャップ４９の先端に押圧ネジ７１を設け、この押圧ネジ７１の先端には円錐形の突起７２が設けてある。
一方、振動子群６０のハウジングにおける回転中心位置の部分にはごくわずかな円錐形の窪み７３が設けてある。
【００７９】
この窪み７３に押圧ネジ７１の突起７２がはまり込むようにしている。
本変形例の作用は第１の実施の形態とほぼ同じである。
これに加えて先端側から押圧ネジ７１の突起７２によって振動子群６０はフレキシブルシャフト５２と振動子ホルダ５１による片持ち支持から両持ち支持に変わり、回転ブレが規制される。
【００８０】
本変形例の効果は以下の通り。
超音波プローブ装置の振動子回転を手元側から行い、先端側から回転支持することで、振動子回転が安定し、ブレることがないので、常に安定した超音波断層像を得ることができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する超音波振動子を、異なる周波数特性を付与して複数個設け、
これら複数の超音波振動子を、超音波ビームの出射方向が異なる方向に向くように該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記複数の圧電素子を一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを成形型により、同時に成形することにより、個々に音響レンズを成形した場合よりも手間と時間をかけないで、走査方向のズレの少ない複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置を製造できる。
【００８２】
また、超音波ビームを出射する圧電素子と該圧電素子の一方の面に配置される高分子樹脂からなる音響レンズとを有する第１の超音波振動子と、該第１の超音波振動子とは異なる周波数特性が付与された圧電素子及び音響レンズからなる第２の超音波振動子とを有しており、これら第１の超音波振動子と第２の超音波振動子における超音波ビームの出射方向が逆方向に向くように、該出射方向に対して略垂直な軸を中心に回転可能に配置した超音波プローブ装置の製造方法において、
上記２つの圧電素子を互いに背反させて一体に組み立てた後に、各々の音響レンズを、成形面を対向させた２つの成形型により同時に形成したことにより、個々に音響レンズを成形した場合よりも手間と時間をかけないで、走査方向のズレの少ない複数の超音波振動子を有する超音波プローブ装置を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に使用される音響レンズ型成形装置及び振動子群を装着した状態とを示す図。
【図２】製造された振動子群の構造を示す断面図。
【図３】超音波プローブ装置としての超音波ビデオ内視鏡の全体構成を示す図。
【図４】図３の超音波ビデオ内視鏡の先端側の構成を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態で製造された振動子群の構造を示す断面図。
【図６】変形例で製造された超音波ビデオ内視鏡の先端側の構成を示す断面図。
【図７】従来の音響レンズ型成形装置を示す斜視図。
【図８】従来例で製造される振動子群の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１…音響レンズ型成形装置
２…振動子台
３…アーム
４…第１のレンズ型
５…穴部
６…第２のレンズ型
７…ガイド
８ａ，８ｂ…振動子位置決めブロック
９ａ，９ｂ…止めネジ
１０…テーパ面
１１…振動子群
１１′…音響レンズ成形前の振動子群
２１，３１…振動子
２２，３２…ハウジング
２３，３３…絶縁層
２４，３４…圧電素子
２５，３５…マッチングコイル
２６，３６…同軸ケーブル
２７，３７…バッキング材
２８，３８…音響レンズ
３９…接着剤
２８ａ，３８ａ…音響レンズ材
４０…超音波ビデオ内視鏡
４８…先端構成部
４９…先端キャップ
５１…振動子ホルダ
５２…フレキシブルシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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