(57)【要約】【課題】超音波の出射面と体表面との距離が安定して保持され測定ごとに比較的に優れた再現性を実現することができる超音波プローブを提供する。【解決手段】支持部１９ｂは筐体本体１８に固定され枠体部１９ａを支持する。センサー面２７および枠体部１９ａの間で音響カプラーは固定される。音響カプラーは、流動体で満たされた弾性袋体３２で形成される。弾性袋体３２は、センサー面に接触する第１領域３４と、開口２９から外側に膨らむ第２領域３７と、枠体部１９ａおよびセンサー面の間の位置に配置される第３領域３９とを有する。第２領域３７のばね定数は第３領域３９のばね定数より大きく、支持部１９ｂと第３領域３９との間には空間４２が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波センサー部が備えられるセンサー面を区画する筐体本体と、
前記センサー面に向き合う開口を区画する枠体部と、前記筐体本体に固定され前記枠体部を支持する支持部とを含むカプラー保持部と、
前記センサー面および前記枠体部の間で固定され、流動体で満たされた弾性袋体で形成される音響カプラーと、を備え、
前記弾性袋体は、前記センサー面に接触する第１領域と、前記開口から外側に膨らむ第２領域と、前記枠体部および前記センサー面の間の位置に配置される第３領域とを有し、
前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、
前記カプラー保持部の前記支持部と前記弾性袋体の前記第３領域との間には空間が形成されている
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波プローブにおいて、前記筐体本体は、前記超音波センサー部の超音波出射面に連続して前記超音波出射面の輪郭から外側に配置される筐体センサー面を有し、前記弾性袋体の前記第１領域は、少なくとも前記超音波出射面の一部を含む第１範囲で前記筐体センサー面に固定され、前記第１範囲の面積は前記開口の面積よりも小さいことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波プローブにおいて、前記支持部は、前記筐体本体の前記筐体センサー面の外周から前記枠体部に連続する壁体部を備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波プローブにおいて、
前記弾性袋体は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域以外に形成される第４領域を有し、
前記弾性袋体の前記第４領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、かつ、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数より小さく、
前記カプラー保持部の前記支持部と前記弾性袋体の前記第４領域との間には空間が形成されている
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波プローブを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の超音波プローブを備えることを特徴とする超音波画像装置。
【請求項７】
第１開口を形成する第１枠体部と、
前記第１開口に向き合う第２開口を形成する第２枠体部と、
前記第１枠体部と前記第２枠体部との間に配置され、前記第１枠体部と前記第２枠体部とを固定する支持部と、
前記第１枠体部および前記第２枠体部に固定され、流動体で満たされた弾性袋体と、を備え、
前記弾性袋体は、前記第１開口から外方に膨らむ第１領域と、前記第２開口から外方に膨らむ第２領域と、前記第１枠体部と前記第２枠体部との間に配置される第３領域とを有し、
前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、
前記支持部と前記弾性袋体の前記第３領域との間には空間が形成されている
ことを特徴とする音響カプラーアタッチメント。
【請求項８】
請求項７に記載の音響カプラーアタッチメントにおいて、前記第１開口の面積は前記第２開口の面積よりも小さく、前記第１枠体部は前記第１開口の輪郭から外側に配置されプローブに接続可能なプローブ対向面を有することを特徴とする音響カプラーアタッチメント。
【請求項９】
請求項８に記載の音響カプラーアタッチメントにおいて、前記支持部は、前記第１枠体部の外周から前記第２枠体部の外周に連続する壁体部を備えることを特徴とする音響カプラーアタッチメント。
【請求項１０】
請求項９に記載の音響カプラーアタッチメントにおいて、
前記弾性袋体は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域以外に形成される第４領域をさらに有し、
前記弾性袋体の前記第４領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、かつ、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数より小さく、
前記支持部と前記弾性袋体の前記第４領域との間には空間が形成されている
ことを特徴とする音響カプラーアタッチメント。
【請求項１１】
筐体と、前記筐体に装着される請求項７〜１０のいずれか１項に記載の音響カプラーアタッチメントとを備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１２】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の音響カプラーアタッチメントを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の音響カプラーアタッチメントを備えることを特徴とする超音波画像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブおよび音響カプラーアタッチメント、並びに、それらを利用した電子機器および超音波画像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブに装着される音響カプラーは一般に知られる。例えば特許文献１には音響カプラーの一例として水袋装置が開示される。水袋装置は枠体を備える。枠体には窓が形成される。枠体内に水で満たされた収納袋が収容される。収納袋は窓から外方に膨らむ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８４７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の水袋装置では、収納袋が体表面といった対象物に押し当てられる際に、収納袋は窓から膨らんだまま維持される。窓の外側では収納袋は形状を維持することができず、押し当てる力の加減や押し当ての方向に応じて超音波の出射面と体表面との距離は変化してしまう。測定のたびに超音波の出射面と体表面との距離が変化してしまうと、測定の再現性に影響してしまう。
【０００５】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、超音波の出射面と体表面との距離が安定して保持され測定ごとに優れた再現性を実現することができる超音波プローブは提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、超音波センサー部が備えられるセンサー面を区画する筐体本体と、前記センサー面に向き合う開口を区画する枠体部と、前記筐体本体に固定され前記枠体部を支持する支持部とを含むカプラー保持部と、前記センサー面および前記枠体部の間で固定され、流動体で満たされた弾性袋体で形成される音響カプラーとを備え、前記弾性袋体は、前記センサー面に接触する第１領域と、前記開口から外側に膨らむ第２領域と、前記枠体部および前記センサー面の間の位置に配置される第３領域とを有し、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、前記カプラー保持部の前記支持部と前記弾性袋体の前記第３領域との間には空間が形成されている超音波プローブに関する。
【０００７】
枠体部は生体といった対象物に押し当てられる。開口内の弾性袋体の第２領域に対象物が密着する。このとき、対象物で弾性袋体が開口内に押し込まれると、第２領域に比べて第３領域は伸びやすいので、弾性袋体の第３領域が空間に向かって伸びる。空間は第３領域の伸びを許容する。張力は流動体に作用してセンサー面および対象物と弾性袋体との密着を維持する役割を果たす。その結果、流動体を含んだ第２領域が枠体部と対象物との間に介在することでセンサー面と対象物との距離決め機能が働かないことは防止される。ここでは、支持部が筐体本体に対して枠体部を固定することから、センサー面と枠体部との距離は保持される。その結果、センサー面と対象物との距離は特定値に維持されることができる。
【０００８】
（２）前記筐体本体は、前記超音波センサー部の超音波出射面に連続して前記超音波出射面の輪郭から外側に配置される筐体センサー面を有することができ、前記弾性袋体の前記第１領域は、少なくとも前記超音波出射面の一部を含む第１範囲で前記筐体センサー面に固定されることができる。このとき、前記第１範囲の面積は前記開口の面積よりも小さい。第１範囲の輪郭の外側には筐体センサー面上に空間が形成されることができる。この空間には弾性袋体の第３領域が進入することができる。筐体本体は外部の物体から弾性袋体を保護する役割を果たすことができる。
【０００９】
（３）前記支持部は、前記筐体本体の前記筐体センサー面の外周から前記枠体部に連続する壁体部を備えることができる。こうして筐体センサー面および枠体部は壁体部の働きで一体化されることができる。筐体本体、枠体部および壁体部で弾性袋体の収納体は形成されることができる。弾性袋体は収納体の内部に収容されることができる。こうして弾性袋体は収納体の外側の物体から保護されることができる。
【００１０】
（４）前記弾性袋体は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域以外に形成される第４領域を有することができる。このとき、前記弾性袋体の前記第４領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、かつ、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数より小さく、前記カプラー保持部の前記支持部と前記弾性袋体の前記第４領域との間には空間が形成されることができる。第３領域が伸びて対応の空間を満たすと、第３領域の伸びは停止する。その後、さらに対象物が第２領域に押し当てられると、第３領域に代わって第４領域が対応の空間に向かって伸びる。こうして第４領域の観察に応じてセンサー面と対象物との距離は推定されることができる。
【００１１】
（５）前述のような超音波プローブは電子機器に組み込まれて利用されることができる。このとき、電子機器は超音波プローブを備えればよい。
【００１２】
（６）前述のような超音波プローブは超音波画像装置に組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波画像装置は超音波プローブを備えればよい。
【００１３】
（７）本発明の他の態様は、第１開口を形成する第１枠体部と、前記第１開口に向き合う第２開口を形成する第２枠体部と、前記第１枠体部と前記第２枠体部との間に配置され、前記第１枠体部と前記第２枠体部とを固定する支持部と、前記第１枠体部および前記第２枠体部に固定され、流動体で満たされた弾性袋体とを備え、前記弾性袋体は、前記第１開口から外方に膨らむ第１領域と、前記第２開口から外方に膨らむ第２領域と、前記第１枠体部と前記第２枠体部との間に配置される第３領域とを有し、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、前記支持部と前記弾性袋体の前記第３領域との間には空間が形成されている音響カプラーアタッチメントに関する。
【００１４】
第１枠体部はプローブに対して固定される。プローブは弾性袋体の第１領域に押し当てられる。プローブの先端は弾性袋体に密着する。この状態で第２枠体部は生体といった対象物に押し当てられる。第２開口内の弾性袋体の第２領域に対象物が密着する。このとき、プローブの先端で弾性袋体が第１開口内に押し込まれたり、対象物で弾性袋体が第２開口内に押し込まれたりすると、第２領域に比べて第３領域は伸びやすいので、弾性袋体の第３領域が空間に向かって伸びる。空間は第３領域の伸びを許容する。張力は流動体に作用してセンサー面および対象物と弾性袋体との密着を維持する役割を果たす。その結果、流動体を含んだ第２領域が第２枠体部と対象物との間に介在することでセンサー面と対象物との距離決め機能が働かないことは防止される。ここでは、支持部が筐体本体に対して第２枠体部を固定することから、センサー面と第２枠体部との距離は保持される。その結果、センサー面と対象物との距離は特定値に維持されることができる。
【００１５】
（８）音響カプラーアタッチメントでは、前記第１開口の面積は前記第２開口の面積よりも小さくてもよく、前記第１枠体部は前記第１開口の輪郭から外側に配置されプローブに接続可能なプローブ対向面を有することができる。プローブ対向面上には空間が形成されることができる。この空間には弾性袋体の第３領域が進入することができる。第２枠体部は外部の物体から弾性袋体を保護する役割を果たすことができる。
【００１６】
（９）前記支持部は、前記第１枠体部の外周から前記第２枠体部の外周に連続する壁体部を備えることができる。こうして第１枠体部および第２枠体部は壁体部の働きで一体化されることができる。第１枠体部、第２枠体部および壁体部で筐体は形成されることができる。弾性袋体は筐体の内部に収容されることができる。こうして弾性袋体は筐体の外側の物体から保護されることができる。
【００１７】
（１０）  前記弾性袋体は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域以外に形成される第４領域をさらに有することができる。このとき、前記弾性袋体の前記第４領域のばね定数は前記弾性袋体の前記第３領域のばね定数より大きく、かつ、前記弾性袋体の前記第２領域のばね定数より小さく、前記支持部と前記弾性袋体の前記第４領域との間には空間が形成されることができる。第３領域が伸びて対応の空間を満たすと、第３領域の伸びは停止する。その後、さらに対象物が第２領域に押し当てられると、第３領域に代わって第４領域が対応の空間に向かって伸びる。こうして第４領域の観察に応じてセンサー面と対象物との距離は推定されることができる。
【００１８】
（１１）前述のような音響カプラーアタッチメントは筐体に装着されて超音波プローブを形成することができる。このとき、超音波プローブは、筐体と、前記筐体に装着される前述の音響カプラーアタッチメントとを備えればよい。
【００１９】
（１２）前述のような音響カプラーアタッチメントは電子機器に組み込まれて利用されることができる。このとき、電子機器は音響カプラーアタッチメントを備えればよい。
【００２０】
（１３）前述のような音響カプラーアタッチメントは超音波画像装置に組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波画像装置は音響カプラーアタッチメントを備えればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置を概略的に示す外観図である。
【図２】超音波プローブの拡大正面図である。
【図３】第１実施形態に係る超音波プローブの内部構造を概略的に示す構成図である。
【図４】音響カプラーを概略的に示す斜視図である。
【図５】使用時の超音波プローブを概略的に示す部分拡大正面図である。
【図６】第２実施形態に係る超音波プローブの音響カプラーを概略的に示す拡大斜視図である。
【図７】使用時の超音波プローブを概略的に示す部分拡大正面図である。
【図８】第３実施形態に係る超音波プローブの拡大正面図である。
【図９】超音波プローブの分解拡大正面図である。
【図１０】第４実施形態に係る超音波プローブの音響カプラーを概略的に示す拡大斜視図である。
【図１１】使用時の超音波プローブを概略的に示す部分拡大正面図である。
【図１２】他の具体例に従って音響カプラーアタッチメントの取り付け方を概略的に示す超音波プローブの拡大正面図である。
【図１３】さらに他の具体例に従って音響カプラーアタッチメントの取り付け方を概略的に示す超音波プローブの拡大正面図である。
【図１４】さらに他の具体例に従って音響カプラーアタッチメントの取り付け方を概略的に示す超音波プローブの拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２３】
（１）超音波診断装置の全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置端末１２と超音波プローブ１３とを備える。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１２にはディスプレイパネル１５が組み込まれる。ディスプレイパネル１５の画面は装置端末１２の表面で露出する。装置端末１２では、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル１５の画面に表示される。
【００２４】
図２に示されるように、第１実施形態に係る超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６の先端には接触面１６ａが形成される。接触面１６ａは１仮想平面内で広がる。筐体１６には音響カプラー１７が装着される。音響カプラー１７は筐体１６の先端で接触面１６ａから露出することができる。その他、超音波プローブ１３は、プローブ本体１３ａに着脱自在に連結されるプローブヘッド１３ｂを備えることができる。
【００２５】
図３に示されるように、筐体１６は筐体本体１８および枠体部１９ａを備える。枠体部１９ａは、筐体本体１８に固定される支持部１９ｂで筐体本体１８に支持される。筐体本体１８内には超音波トランスデューサーユニット２１が収容される。超音波トランスデューサーユニット２１は超音波デバイス２２を備える。超音波デバイス２２は例えば基板といった基体上にアレイ状に配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。超音波トランスデューサー素子は、例えば振動膜の超音波振動に応じて超音波を発信することができ受信することができる。超音波の発信にあたって圧電体は振動膜の超音波振動を引き起こす。その他、超音波トランスデューサー素子は圧電体そのものの超音波振動に応じて超音波を発信したり受信したりしてもよい。超音波デバイス２２はバッキング材２３で裏打ちされる。バッキング材２３は逆方向の超音波の漏れやそういった超音波の反射を防止する。
【００２６】
超音波トランスデューサーユニット２１は整合層２４および音響レンズ２５を備える。整合層２４は超音波デバイス２２の表面に形成される。音響レンズ２５は整合層２４上に形成される。整合層２４は生体といった被検対象物と超音波デバイス２２との間で音響インピーダンスの整合にあたって用いられる。音響レンズ２５は超音波ビームの狭角化にあたって用いられる。音響レンズ２５は列ごとに超音波トランスデューサー素子から発信される超音波を１つの焦点に集める。
【００２７】
超音波トランスデューサーユニット２１には中継回路２６が接続される。中継回路２６は筐体本体１８内に収容される。中継回路２６にはケーブル１４が接続される。中継回路２６は装置端末１２との間で通信を司る。
【００２８】
音響レンズ２５は筐体本体１８の表面に面一に超音波ビームの出射面（超音波出射面）２７を区画する。超音波デバイス２２で生成される超音波ビームは出射面２７から出射される。筐体本体１８は、出射面２７に連続して広がる表面を有する。ここでは、出射面の輪郭から外側に向かって特定の範囲で広がる表面を「固定面（筐体センサー面）２８」と称す。
【００２９】
枠体部１９ａは筐体本体１８に相対変位不能に固定される。枠体部１９ａは出射面２７に向き合う開口２９を形成する。支持部１９ｂは、筐体本体１８の固定面２８の外周から枠体部１９ａに連続する壁体部を備える。壁体部は枠体部１９ａに沿って途切れなく固定面２８上の空間を囲めばよい。枠体部１９ａおよび壁体部は筐体本体１８に一体化されることができる。枠体部１９ａ、壁体部および筐体本体１８は樹脂材料から一体成型されればよい。
【００３０】
出射面２７および枠体部１９ａの間に音響カプラー１７は固定される。音響カプラー１７は弾性袋体３２で形成される。弾性袋体３２は例えばシリコーンゴムといった弾性材料から形成されればよい。弾性袋体３２は表面積の増大に応じて張力を発揮する。弾性袋体３２の内部は液体やジェルといった流動体３３で満たされる。流動体３３は超音波の周波数に応じて選択されればよい。流動体３３は被検対象物と音響レンズ２５との間で効率的に超音波を伝達する。例えば液体には水が挙げられる。
【００３１】
弾性袋体３２は第１領域３４で出射面２７に接触する。第１領域３４はセンサー面（＝出射面２７＋固定面２８）の第１範囲３５に固定される。第１範囲３５は少なくとも出射面２７の一部を含む。ここでは、出射面２７の全域が第１範囲３５に含まれる。弾性袋体３２の第１領域３４は全域で出射面２７および固定面２８に密着する。第１範囲３５の面積は開口２９の開口面積よりも小さい。筐体本体１８の固定面２８は第１範囲３５の輪郭線から外側に向かって広がる。第１領域３４はその輪郭線３６で筐体本体１８の固定面２８に固定される。
【００３２】
弾性袋体３２の第２領域３７は枠体部１９ａの開口２９内に配置される。第２領域３７はその輪郭線３８で開口２９の縁に固定される。第２領域３７は開口２９（開口２９を含む平面）から外側に膨らむ。
【００３３】
弾性袋体３２は第３領域３９を備える。第３領域３９は第１領域３４および第２領域３７以外で弾性袋体３２に形成される。ここでは、第３領域３９は第１領域３４と第２領域３７との間に区画される。第３領域３９は一端で第１領域３４に接続され他端で第２領域３７に接続される。第２領域３７のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きい。こうしたばね定数の設定にあたって第３領域３９は第２領域３７とは相違する素材で形成されることができる。その他、こうしたばね定数の設定にあたって第３領域３９の膜厚は第２領域３７の膜厚よりも大きければよい。ここで、弾性袋体３２のばね定数は引っ張り力に対するものであって、弾性袋体３２が伸びると表面積の増大で伸びに応じた張力が生じる。
【００３４】
第２領域３７の輪郭線３８は弾性袋体３２の左右対称面４１から遠ざかる方向に第１領域３４の輪郭線３６よりも変位することから、固定面２８上には第３領域３９と支持部１９ｂの壁体部と固定面２８とで空間４２が区画される。図４に示されるように、第１領域３４および第２領域３７の間で第３領域３９以外の領域４３（ハッチング部分）は支持部１９ｂの壁体部に密着すればよい。
【００３５】
（２）第１実施形態に係る超音波プローブの動作
図５に示されるように、超音波診断にあたって例えば被検対象物としての腕４４に超音波プローブ１３の先端が当てられる。枠体部１９ａは全周で腕４４に押し当てられる。弾性袋体３２の第２領域３７は全域で腕４４の表面に密着する。このとき、腕４４の表面は凸形状を有することから、弾性袋体３２の第２領域３７は開口２９の内方に押し込まれる。第２領域３７に比べて第３領域３９が伸びやすいので、弾性袋体３２の第３領域３９が空間４２に向かって伸びる。空間４２は第３領域３９の伸びを許容する。第３領域３９では表面積の増大に応じて張力が発生する。張力は流動体３３に作用して弾性袋体３２の第２領域３７と腕４４との密着を維持する役割を果たす。その結果、流動体３３を含んだ第２領域３７が枠体部１９ａと腕４４との間に介在することで超音波トランスデューサーユニット２１と腕４４との距離決め機能が働かないことは防止される。
【００３６】
超音波デバイス２２から超音波ビームが発信されると、音響レンズ２５から超音波ビームは出射される。出射された超音波ビームは音響カプラー１７内の流動体３３を効率的に伝搬する。超音波ビームは腕４４内に進入していく。
【００３７】
反射した超音波ビームは再び音響カプラー１７内の流動体３３を効率的に伝わって超音波デバイス２２で受信される。超音波デバイス２２では超音波が電気信号に変換される。電気信号は装置端末１２に供給されて画像処理が実施される。このとき、支持部１９ｂは筐体本体１８に対して枠体部１９ａを固定することから、出射面２７および固定面２８と枠体部１９ａとの距離は保持される。その結果、出射面２７と腕４４との距離は特定値に維持されることができる。測定の再現性は確保されることができる。
【００３８】
第１範囲３５の輪郭の外側には筐体本体１８の固定面２８上に空間４２が形成される。この空間４２には、表面積の増大時に膨らむ弾性袋体３２の第３領域３９が進入することができる。その結果、弾性袋体３２は筐体本体１８の固定面２８上に収まりつつ確実に第３領域３９を膨らませる。こうして弾性袋体３２の第２領域３７は開口２９内に確実に押し込まれることから、枠体部１９ａは確実に腕４４に密着することができる。加えて、第３領域３９の張力の働きでび弾性袋体３２の第２領域３７は確実に腕４４に密着することができる。筐体本体１８および壁体３１は外部の物体から弾性袋体３２を保護する役割を果たすことができる。
【００３９】
（３）第２実施形態に係る超音波プローブ
図６は第２実施形態に係る超音波プローブ１３ｘの構成を概略的に示す。超音波プローブ１３ｘでは弾性袋体３２は第１領域３４、第２領域３７および第３領域３９以外に形成される第４領域４６を備える。第４領域４６は例えば第１領域３４、第２領域３７および第３領域３９から外れた領域４３（ハッチング部分）に形成される。第４領域４６のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きい。こうしたばね定数の設定にあたって第４領域４６は第３領域３９とは相違する素材で形成されることができる。その他、こうしたばね定数の設定にあたって第４領域４６の膜厚は第３領域３９の膜厚よりも大きければよい。その他の構造は前述の第１実施形態と同様である。超音波診断装置１１では超音波プローブ１３に超音波プローブ１３ｘが置き換えられればよい。
【００４０】
図７に示されるように、弾性袋体３２の第４領域４６に対応して、支持部１９ｂの壁体部と第４領域４６との間には空間４７が形成される。空間４７は第４領域４６の伸びを許容する。第４領域４６のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きいことから、弾性袋体３２の第２領域３７が開口２９の内方に向かって押し込まれると、第４領域４６の伸びに先立って第３領域３９が伸びて膨張する。第３領域３９が空間４２全体に広がると、第３領域３９の膨張は停止する。その後、さらに腕４４が第２領域３７に押し当てられると、第３領域３９に代わって第４領域４６が伸びる。第４領域４６で弾性袋体３２の表面積が増大する。第４領域４６は伸びて空間４７に進入していく。腕４４の表面と出射面２７との距離が減少するにつれて第４領域４６のはみ出し具合は増大することから、第４領域４６のはみ出し具合に応じて腕４４の表面と出射面２７との距離は推定されることができる。こうした観察を通じて超音波プローブ１３ｘの操作者は腕４４の表面と出射面２７との距離を調整することができる。
【００４１】
（４）第３実施形態に係る超音波プローブ
図８は第３実施形態に係る超音波プローブ１３ｙの構成を概略的に示す。超音波プローブ１３ｙの先端で筐体１６の接触面１６ａに出射面２７が面一に形成される。超音波プローブ１３ｙには音響カプラーアタッチメント５１が装着される。音響カプラーアタッチメント５１は筐体５２を備える。筐体５２内には音響カプラー１７ｂが収容される。音響カプラーアタッチメント５１の装着にあたって超音波プローブ１３ｙには留め具５３が取り付けられる。留め具５３は筐体１６の胴回りに取り付けられる。留め具５３は筐体１６の胴回りに突片を形成する。音響カプラーアタッチメント５１が筐体１６の接触面１６ａに重ねられると、音響カプラーアタッチメント５１のフック５４が留め具５３に係り合う。こうして音響カプラーアタッチメント５１は着脱自在に筐体１６に取り付けられる。図９に示されるように、留め具５３は筐体１６の外壁面に直交する向きでねじ込まれる取り付けねじ５５を有することができる。取り付けねじ５５がねじ込まれると、取り付けねじ５５の先端が筐体１６の外壁面に当たって取り付けねじ５５から反対側で留め具５３の接触圧力は高められる。こうして音響カプラーアタッチメント５１は既製の超音波プローブに後付けされることができる。
【００４２】
図９に示されるように、筐体５２は第１枠体部５６および第２枠体部５７を備える。第１枠体部５６は第１開口５８を形成する。第２枠体部５７は第２開口５９を形成する。第２開口５９は第１開口５８に向き合わせられる。第１開口５８の開口面積は第２開口５９の開口面積よりも小さい。
【００４３】
第２枠体部５７は第１枠体部５６に相対変位不能に固定される。第１枠体部５６と第２枠体部５７との間には支持部６１が配置される。支持部６１は第１枠体部５６と第２枠体部５７とを相互に固定する。支持部６１は、第１枠体部５６の外周から第２枠体部５７の外周に連続する壁体部を備える。壁体部は第１枠体部５６および第２枠体部５７の外周に沿って途切れなく第１枠体部５６上の空間を囲めばよい。第１枠体部５６および第２枠体部５７は壁体部で相互に一体化されることができる。第１枠体部５６、第２枠体部５７および壁体部は樹脂材料から一体成型されればよい。
【００４４】
第１枠体部５６および第２枠体部５７の間に音響カプラー１７ｂは固定される。音響カプラー１７ｂは前述と同様に弾性袋体３２で形成される。弾性袋体３２の第１領域３４は第１枠体部５６の第１開口５８内に配置される。第１領域３４はその輪郭線３６で第１開口５８の縁に固定される。ここでは、第１領域３４は第１開口５８（第１開口５８を含む平面）から外方に向かって膨らむ。第１枠体部５６は第１開口５８の輪郭線から外側に向かって所定の範囲で広がる。
【００４５】
弾性袋体３２の第２領域３７は第２枠体部５７の第２開口５９内に配置される。第２領域３７はその輪郭線３８で第２開口５９の縁に固定される。第２領域３７は第２開口５９（第２開口５９を含む平面）から外方に向かって膨らむ。
【００４６】
弾性袋体３２は第３領域３９を備える。第３領域３９は第１領域３４および第２領域３７以外で弾性袋体３２に形成される。ここでは、第３領域３９は第１領域３４と第２領域３７との間に区画される。第３領域３９は一端で第１領域３４に接続され他端で第２領域３７に接続される。第２領域３７のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きい。ここで、弾性袋体３２のばね定数は引っ張り力に対するものであって、弾性袋体３２が伸びると表面積の増大で伸びに応じた張力が生じる。
【００４７】
第２領域３７の輪郭線３８は弾性袋体３２の左右対称面４１から遠ざかる方向に第１領域３４の輪郭線３６よりも変位することから、第１枠体部５６上には第３領域３９と支持部６１と第１枠体部５６とで空間６２が区画される。前述と同様に、第１領域３４および第２領域３７の間で第３領域３９以外の領域は支持部６１の壁体部に密着すればよい。
【００４８】
音響カプラーアタッチメント５１の第１枠体部５６は筐体１６に対して固定される。筐体１６の接触面１６ａは弾性袋体３２の第１領域３４に押し当てられる。筐体１６の接触面１６ａは弾性袋体３２に密着する。音響カプラーアタッチメント５１が筐体１６に結合されて超音波プローブ１３ｙが形成される。この状態で第２枠体部５７は腕４４といった対象物に押し当てられる。第２開口５９内の弾性袋体３２の第２領域３７に対象物が密着する。このとき、超音波プローブ１３ｙの先端で弾性袋体３２が第１開口５８内に押し込まれたり、対象物で弾性袋体３２が第２開口５９内に押し込まれたりすると、第２領域３７に比べて第３領域３９が伸びやすいので、弾性袋体３２の第３領域３９が空間６２に向かって伸びる。空間６２は第３領域３９の伸びを許容する。第３領域３９では表面積の増大に応じて張力が発生する。張力は流動体３３に作用して弾性袋体３２の第２領域３７と対象物との密着を維持する役割を果たす。その結果、流動体３３を含んだ第２領域３７が第２枠体部５７と対象物との間に介在することで超音波トランスデューサーユニット２１と対象物との距離決め機能が働かないことは防止される。
【００４９】
第１枠体部５６の外周と第１開口５８との間には第１枠体部５６上に空間６２が形成される。この空間６２には、表面積の増大時に膨らむ弾性袋体３２の第３領域３９が進入することができる。その結果、弾性袋体３２は第１枠体部５６の輪郭の内側に収まりつつ確実に第３領域３９を膨らませる。第２枠体部５７および弾性袋体３２の第２領域３７は確実に対象物に密着することができる。加えて、筐体５２は外部の物体から弾性袋体３２を保護する役割を果たすことができる。
【００５０】
（５）第４実施形態に係る超音波プローブ
図１０は第４実施形態に係る超音波プローブ１３ｚの構成を概略的に示す。超音波プローブ１３ｚでは弾性袋体３２は第１領域３４、第２領域３７および第３領域３９以外に形成される第４領域４６を備える。第４領域４６は例えば第１領域３４、第２領域３７および第３領域３９から外れた領域４３（ハッチング部分）に形成される。第４領域４６のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きい。こうしたばね定数の設定にあたって第４領域４６は第３領域３９とは相違する素材で形成されることができる。その他、こうしたばね定数の設定にあたって第４領域４６の膜厚は第３領域３９の膜厚よりも大きければよい。その他の構造は前述の第１実施形態と同様である。超音波診断装置１１では超音波プローブ１３に超音波プローブ１３ｚが置き換えられればよい。
【００５１】
図１１に示されるように、弾性袋体３２の第４領域４６に対応して、支持部６１の壁体部と第４領域４６との間には空間６３が形成される。空間６３は第４領域４６の伸びを許容する。第４領域４６のばね定数は第３領域３９のばね定数よりも大きいことから、弾性袋体３２の第２領域３７が第２開口５９の内方に向かって押し込まれると、第４領域４６の伸びに先立って第３領域３９が伸びて膨張する。第３領域３９が空間６２全体に広がると、第３領域３９の膨張は停止する。その後、さらに対象物が第２領域３７に押し当てられると、第３領域３９に代わって第４領域４６が伸びる。第４領域４６で弾性袋体３２の表面積が増大する。第４領域４６は伸びて空間６３に進入していく。対象物の表面と出射面２７との距離が減少するにつれて第４領域４６のはみ出し具合は増大することから、第４領域４６のはみ出し具合に応じて対象物の表面と出射面２７との距離は推定されることができる。こうした観察を通じて超音波プローブ１３ｚの操作者は対象物の表面と出射面２７との距離を調整することができる。
【００５２】
なお、図１２に示されるように、音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの取り付けにあたってゴム製のポケット６４が用いられることができる。ポケットは例えば２つの開口を備える。一方の開口は音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの第２枠体部５７に固着される。ポケット６４は例えば第２開口５９の縁で弾性袋体３２の第２領域３７の輪郭線３８とともに固定されることができる。もう１つの開口には超音波プローブ１３ｙ、１３ｚの筐体１６が進入する。開口の縁はポケット６４の弾性力に応じて筐体１６の胴回りに密着する。こうして音響カプラーアタッチメント５１、５１ａは筐体１６に取り付けられて超音波プローブ１３ｙ、１３ｚを形成することができる。
【００５３】
その他、図１３に示されるように、音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの取り付けにあたって音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの第１枠体部５６は留め具５３にねじ６５でねじ留めされてもよい。さらに、図１４に示されるように、音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの取り付けにあたって磁力が利用されてもよい。ここでは、音響カプラーアタッチメント５１、５１ａの第１枠体部５６および留め具５３は軟磁性体材料で形成されればよい。磁力は留め具５３に固定される磁石６６から第１枠体部５６に作用すればよい。
【００５４】
さらに、いわゆるリニア型の超音波プローブ１３、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚに基づき本発明は説明されてきたものの、本発明はその他の形態の超音波プローブにも適用されることができる。そういった超音波プローブにはコンベックス型超音波プローブやセクター型超音波プローブ、シングル型超音波プローブが含まれる。
【００５５】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波プローブ１３、１３ｘ、１３ｙ、１３ｚ、音響カプラー１７、１７ａ、１７ｂ、超音波トランスデューサーユニット２１、音響カプラーアタッチメント５１、５１ａ等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１１  電子機器および超音波画像装置としての超音波診断装置、１３  超音波プローブ、１３ｘ  超音波プローブ、１３ｙ  超音波プローブ、１３ｚ  超音波プローブ、１６  筐体、１７  音響カプラー、１７ａ  音響カプラー、１７ｂ  音響カプラー、１８  筐体本体、１９ａ  枠体部、１９ｂ  支持部、２１  超音波センサー部（超音波トランスデューサーユニット）、２７  超音波出射面（出射面）、２８  筐体センサー面（固定面）、２９  開口、３２  弾性袋体、３３  流動体、３４  第１領域、３５  第１範囲、３７  第２領域、３９  第３領域、４２  空間、４６  第４領域、４７  空間、５１  音響カプラーアタッチメント、５１ａ  音響カプラーアタッチメント、５６  第１枠体部、５７  第２枠体部、５８  第１開口、５９  第２開口、６１  支持部、６２  空間、６３  空間。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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