(57)【要約】  超音波振動子ユニットは、複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含み、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部、又は前記凸部を支持する支持部のいずれか一方を有する振動子部と、前記振動子部を収容するハウジングであって、前記凸部、又は前記支持部の他方を有するハウジングと、を備える。これにより、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニットを提供する。
2017094528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含み、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部、又は前記凸部を支持する支持部のいずれか一方を有する振動子部と、
前記振動子部を収容するハウジングであって、前記凸部、又は前記支持部の他方を有するハウジングと、
を備えることを特徴とする超音波振動子ユニット。
【請求項２】
前記凸部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項３】
前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項４】
前記複数の圧電素子は円弧状に配列されており、
前記凸部及び前記支持部は、円弧状に配列された前記圧電素子の曲率中心に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の超音波振動子ユニット。
【請求項５】
前記凸部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項６】
前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の超音波振動子ユニットを備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】
複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含む振動子部と、前記振動子部を収容するハウジングとのいずれか一方に形成され、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部を、前記振動子部と前記ハウジングとの他方に形成され、前記凸部を支持する支持部に、回転可能に支持させる支持ステップと、
前記ハウジングに対して前記振動子部を回転させて位置決めする位置決めステップと、
前記振動子部と前記ハウジングとを位置決めした状態で固定する固定ステップと、
を含むことを特徴とする超音波振動子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動子ユニット、超音波プローブ、及び超音波振動子ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の体内に挿入する挿入部の先端に超音波振動子が配置されている超音波振動子ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような超音波振動子ユニットでは、超音波振動子や基板、信号ケーブル等を含む振動子部がハウジングに収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９９４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、超音波振動子ユニットを組み立てる工程では、ハウジングに対して振動子部を高精度に位置決めする必要がある。この工程は熟練を要するため、不慣れな作業者が組み立てた場合、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされていない場合があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニット、超音波プローブ、及び超音波振動子ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含み、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部、又は前記凸部を支持する支持部のいずれか一方を有する振動子部と、前記振動子部を収容するハウジングであって、前記凸部、又は前記支持部の他方を有するハウジングと、を備えることを特徴とする。【０００７】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、前記凸部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする。【０００８】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記支持部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、前記複数の圧電素子は円弧状に配列されており、前記凸部及び前記支持部は、円弧状に配列された前記圧電素子の曲率中心に配置されていることを特徴とする。【００１０】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、前記凸部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットは、前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記支持部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る超音波プローブは、上記の超音波振動子ユニットを備えることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の一態様に係る超音波振動子ユニットの製造方法は、複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含む振動子部と、前記振動子部を収容するハウジングとのいずれか一方に形成され、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部を、前記振動子部と前記ハウジングとの他方に形成され、前記凸部を支持する支持部に、回転可能に支持させる支持ステップと、前記ハウジングに対して前記振動子部を回転させて位置決めする位置決めステップと、前記振動子部と前記ハウジングとを位置決めした状態で固定する固定ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニット、超音波プローブ、及び超音波振動子ユニットの製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムを模式的に示す図である。
【図２】図２は、超音波振動子ユニットの斜視図である。
【図３】図３は、図２の振動子部から音響レンズを取り外した状態を表す図である。
【図４】図４は、図３を上方から見た側面図である。
【図５】図５は、図２のハウジングの拡大斜視図である。
【図６】図６は、振動子部のハウジングに対する位置決めの様子を説明するための図である。
【図７】図７は、変形例１−１に係る超音波振動子ユニットの振動子部の斜視図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る超音波振動子ユニットの振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。
【図９】図９は、変形例２−１に係る超音波振動子ユニットの振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係る超音波振動子ユニットの断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。
【図１２】図１２は、図１０のハウジングの拡大斜視図である。
【図１３】図１３は、変形例３−１に係る超音波振動子ユニットの断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１３のハウジングの拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して本発明に係る超音波振動子ユニット、超音波プローブ、及び超音波振動子ユニットの製造方法の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、超音波振動子を含む振動子部と、振動子部を収容するハウジングと、を備える超音波振動子ユニット一般に適用することができる。
【００１７】
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
（実施の形態１）
〔内視鏡システムの概略構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムを模式的に示す図である。内視鏡システム１は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波診断を行うシステムである。この内視鏡システム１は、図１に示すように、内視鏡２と、超音波観測装置３と、内視鏡観察装置４と、表示装置５と、光源装置６と、を備える。内視鏡２は、一部を被検体内に挿入可能とし、被検体内の体壁に向けて超音波パルスを送信すると共に被検体にて反射された超音波エコーを受信してエコー信号を出力する機能、及び被検体内を撮像して画像信号を出力する機能を有する超音波内視鏡である。なお、内視鏡２の詳細な構成については、後述する。
【００１９】
超音波観測装置３は、超音波ケーブル３１を介して内視鏡２に電気的に接続し、超音波ケーブル３１を介して内視鏡２にパルス信号を出力すると共に内視鏡２からエコー信号を入力する。そして、超音波観測装置３は、当該エコー信号に所定の処理を施して超音波画像を生成する。
【００２０】
内視鏡観察装置４は、ビデオケーブル４１を介して内視鏡２に電気的に接続し、ビデオケーブル４１を介して内視鏡２からの画像信号を入力する。そして、内視鏡観察装置４は、当該画像信号に所定の処理を施して内視鏡画像を生成する。
【００２１】
表示装置５は、液晶又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を用いて構成され、超音波観測装置３にて生成された超音波画像や、内視鏡観察装置４にて生成された内視鏡画像等を表示する。
【００２２】
光源装置６は、光ファイバケーブル６１を介して内視鏡２に接続し、光ファイバケーブル６１を介して被検体内を照明する照明光を内視鏡２に供給する。
【００２３】
〔内視鏡の構成〕
内視鏡２は、図１に示すように、挿入部２１と、操作部２２と、ユニバーサルケーブル２３と、コネクタ２４とを備える。なお、以下に記載する「先端」は、挿入部２１の先端側に位置する端部を意味する。また、以下に記載する「基端」は、挿入部２１の先端から離間する側（操作部２２側）に位置する端部を意味する。
【００２４】
挿入部２１は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部２１は、図１に示すように、先端側に設けられる超音波振動子ユニット２１１と、超音波振動子ユニット２１１の基端側に連結される硬性部材２１２と、硬性部材２１２の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部２１３と、湾曲部２１３の基端側に連結され可撓性を有する可撓管部２１４と、を備える。
【００２５】
ここで、挿入部２１内部には、光源装置６から供給された照明光を伝送するライトガイド（図示略）、被検体内の光学像を導く後述するイメージガイド（図示略）、各種信号を伝送する複数の信号ケーブル（例えば、ユニバーサルケーブル２３を介して超音波ケーブル３１に電気的に接続する後述する信号ケーブル２１１２（図２参照）等）、及び各種処置具（図示略）が挿通されるチューブ（図示略）が引き回されている。なお、超音波振動子ユニット２１１の先端側の詳細な構成については、後述する。
【００２６】
湾曲部２１３は、円筒形状を有し、医師等による湾曲ノブ２２１の操作に応じて、湾曲する部分である。
【００２７】
硬性部材２１２は、本発明に係る先端部材としての機能を有し、樹脂材料から構成された硬質部材であり、略円柱形状を有する。
【００２８】
操作部２２は、挿入部２１の基端側に連結され、医師等からの各種操作を受け付ける部分である。この操作部２２は、図１に示すように、湾曲部２１３を湾曲操作するための湾曲ノブ２２１と、各種操作を行うための複数の操作部材２２２と、を備える。また、操作部２２には、挿入部２１内に配設されたチューブ（図示略）に連通し、チューブに各種処置具を挿通するための処置具挿入口２２３が形成されている。さらに、操作部２２内部には、被検体内の光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子（図示略）と、イメージガイドにて導かれた光学像を当該撮像素子に結像する光学系（図示略）とが配設されている。
【００２９】
ユニバーサルケーブル２３は、一端が操作部２２に接続し、各種信号を伝送する複数の信号ケーブル、及び光源装置６から供給された照明光を伝送する光ファイバ等が配設されたケーブルである。
【００３０】
コネクタ２４は、ユニバーサルケーブル２３の他端に設けられている。そして、コネクタ２４は、超音波ケーブル３１、ビデオケーブル４１、及び光ファイバケーブル６１がそれぞれ接続される第１〜第３コネクタ部２４１〜２４３を備える。
【００３１】
〔超音波振動子ユニットの構成〕
図２は、超音波振動子ユニットの斜視図である。超音波振動子ユニット２１１は、図２に示すように、コンベックス型の超音波探触子である振動子部２１１０と、振動子部２１１０を収容するハウジング２１１１と、を備える。
【００３２】
まず、振動子部２１１０の構成を説明する。振動子部２１１０は、超音波観測装置３からのパルス信号を伝送すると共に振動子部２１１０からのエコー信号を超音波観測装置３に伝送する信号ケーブル２１１２と、振動子部２１１０の外表面に設けられた音響レンズ２１１３と、を有する。
【００３３】
図３は、図２の振動子部から音響レンズを取り外した状態を表す図である。図３に示すように、振動子部２１１０は、基板２１１４と、基板２１１４を支持する基板支持部２１１５と、複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子２１１６と、超音波振動子２１１６の両側面に配置されているサイドボード２１１７と、を有する。
【００３４】
信号ケーブル２１１２の先端は、複数のケーブルからなり、各ケーブルが基板２１１４に半田付け等により電気的に接続され、超音波振動子２１１６の各圧電素子に信号を送受信する。
【００３５】
音響レンズ２１１３は、シリコーン、ポリメチルペンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルイミドなどを用いて形成され、一方の面が凸状又は凹状をなし、超音波振動子２１１６からの超音波を外部に出射する際に超音波を拡散すると共に、外部からの超音波エコーを超音波振動子２１１６に取り込む際に超音波を絞る機能を有する。なお、音響レンズ２１１３と超音波振動子２１１６との間に圧電素子と観測対象との音響インピーダンスをマッチングさせる１層又は複数層の音響整合層が配置されていてもよい。
【００３６】
基板２１１４は、圧電素子の両端側の側面のうち一方の側面に形成されており、信号ケーブル２１１２の複数のケーブルと超音波振動子２１１６の各圧電素子とを電気的に接続する。基板２１１４には、後述する基板支持部２１１５の凸部２１１５ａが挿通される孔２１１４ａが形成されている。
【００３７】
基板支持部２１１５は、平板状をなしており、その主面で基板２１１４を支持する。基板支持部２１１５には、主面と直交する方向に突起している円柱状の凸部２１１５ａが形成されている。
【００３８】
図４は、図３を上方から見た側面図である。図４に示すように、超音波振動子２１１６は、複数の圧電素子が配列方向Ｄに沿って円弧状に配列されており、各圧電素子が被検体内の体壁に向けて超音波パルスを送信すると共に被検体にて反射された超音波エコーを受信してエコー信号を出力する。ここで、凸部２１１５ａは、円弧状に配列された圧電素子の曲率中心に配置されており、かつ圧電素子の配列方向Ｄと直交する方向に突起している。
【００３９】
サイドボード２１１７には、サイドボード２１１７と基板支持部２１１５の凸部２１１５ａとが干渉しないよう切欠部２１１７ａが形成されている。
【００４０】
図５は、図２のハウジングの拡大斜視図である。図５に示すように、ハウジング２１１１には、振動子部２１１０を収容する開口部２１１１ａが形成されている。開口部２１１１ａの内壁面２１１１ａａは、凸部２１１５ａと直交し、かつ凸部２１１５ａと対向しており、さらに、圧電素子の配列方向Ｄに沿って延在している。また、内壁面２１１１ａａには、基板支持部２１１５の凸部２１１５ａを支持する支持部２１１１ａｂが形成されている。
【００４１】
この超音波振動子ユニット２１１では、基板支持部２１１５の凸部２１１５ａがハウジング２１１１の支持部２１１１ａｂに回転可能に支持され、ハウジング２１１１に対する振動子部２１１０の位置決めを行った後に、振動子部２１１０とハウジング２１１１とを位置決めした状態で固定する。図６は、振動子部のハウジングに対する位置決めの様子を説明するための図である。図６は、基板支持部２１１５の凸部２１１５ａがハウジング２１１１の支持部２１１１ａｂに回転可能に支持された状態の断面図を表している。図６に示すように、振動子部２１１０とハウジング２１１１との間には、隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２ができる。そして、振動子部２１１０を凸部２１１５ａが回転中心となるように回転させることにより、隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２を厚さが保証された厚さゲージ等を用いて等しい厚さに調整する。これにより、振動子部２１１０のハウジング２１１１に対する位置決めを正確に行うことができる。位置決めを行った後、隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２の厚さがずれないように接着剤等で振動子部２１１０とハウジング２１１１とを固定する。
【００４２】
以上説明したように、超音波振動子ユニット２１１は、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニットである。
【００４３】
なお、隙間Ｓ１と隙間Ｓ２とを異なる厚さに調整することで振動子部２１１０のハウジング２１１１に対する位置決めが行われる構成であってもよい。
【００４４】
（変形例１−１）
図７は、変形例１−１に係る超音波振動子ユニットの振動子部の斜視図である。変形例１−１に係る超音波振動子ユニットの振動子部２１１０Ａは、振動子部２１１０Ａの圧電素子の両端側の側面に形成された基板支持部２１１５Ａが設けられている。そして、各基板支持部２１１５Ａには、外側に向かって突起している円柱状の凸部２１１５Ａａ（図７の裏面側の凸部２１１５Ａａは不図示）が形成されている。同様に、不図示のハウジングの開口部の各凸部２１１５Ａａと直交し、かつ各凸部２１１５Ａａと対向している内壁面には、各凸部２１１５Ａａをそれぞれ支持する支持部が形成されている。
【００４５】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係る超音波振動子ユニットの振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。図８に示すように、超音波振動子ユニット２１１Ｂは、振動子部２１１０Ｂと、ハウジング２１１１Ｂと、を備える。振動子部２１１０Ｂの音響レンズ２１１３Ｂの圧電素子の両端側の側面には、円柱状の凸部２１１３Ｂａ（図８の裏面側の凸部２１１３Ｂａは不図示）が形成されている。ハウジング２１１１Ｂに形成され、振動子部２１１０Ｂを収容する開口部２１１１Ｂａの各凸部２１１３Ｂａと直交し、かつ各凸部２１１３Ｂａと対向している内壁面２１１１Ｂａａには、音響レンズ２１１３Ｂの各凸部２１１３Ｂａとそれぞれ嵌合して支持する支持部２１１１Ｂａｂ（図８の手前側の支持部２１１１Ｂａｂは不図示）が形成されている。なお、音響レンズ２１１３Ｂは、シリコーン等の弾性部材からなるため、振動子部２１１０Ｂをハウジング２１１１Ｂに嵌合する際には、凸部２１１３Ｂａが弾性変形する。そして、凸部２１１３Ｂａと支持部２１１１Ｂａｂとの位置が合うと、凸部２１１３Ｂａが支持部２１１１Ｂａｂに嵌まる。また、凸部２１１３Ｂａと支持部２１１１Ｂａｂとは、圧電素子の両端側の側面のいずれか一方の側面のみに形成されていてもよい。
【００４６】
（変形例２−１）
図９は、変形例２−１に係る超音波振動子ユニットの振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。図９に示すように、超音波振動子ユニット２１１Ｃは、振動子部２１１０Ｃと、ハウジング２１１１Ｃと、を備える。ハウジング２１１１Ｃに形成され、振動子部２１１０Ｃを収容する開口部２１１１Ｃａには、圧電素子の配列方向に沿って延在する一対の内壁面２１１１Ｃａａに円柱状の凸部２１１１Ｃａｂ（図９の手前側の凸部２１１１Ｃａｂは不図示）が形成されている。振動子部２１１０Ｃの超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズ２１１３Ｃの圧電素子の両端側の側面には、ハウジング２１１１Ｃの各凸部２１１１Ｃａｂとそれぞれ嵌合して支持する支持部２１１３Ｃａｂ（図９の裏面側の支持部２１１３Ｃａｂは不図示）が形成されている。なお、音響レンズ２１１３Ｃは、シリコーン等の弾性部材からなるため、振動子部２１１０Ｃをハウジング２１１１Ｃに嵌合する際には、凸部２１１１Ｃａｂに押圧された音響レンズ２１１３Ｃが弾性変形する。そして、凸部２１１１Ｃａｂと支持部２１１３Ｃａｂとの位置が合うと、凸部２１１１Ｃａｂが支持部２１１３Ｃａｂに嵌まる。また、凸部２１１１Ｃａｂと支持部２１１３Ｃａｂとは、圧電素子の両端側の側面のいずれか一方の側面のみに形成されていてもよい。
【００４７】
（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係る超音波振動子ユニットの断面図である。図１１は、図１０の振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。図１２は、図１０のハウジングの拡大斜視図である。図１０〜図１２に示すように、超音波振動子ユニット２１１Ｄは、振動子部２１１０Ｄと、ハウジング２１１１Ｄと、を備える。振動子部２１１０Ｄは、アレイ状に配列された超音波振動子２１１６と反対側に突起している円筒形状の突起部２１１５Ｄａが形成されている基板支持体２１１５Ｄを有する。基板支持体２１１５Ｄは、突起部２１１５Ｄａと、突起部２１１５Ｄａを支持する支持板２１１５Ｄｂと、支持板２１１５Ｄｂの両端に接続され、平板状をなしており、その主面で基板２１１４を支持する基板支持部２１１５Ｄｃと、を有する。ハウジング２１１１Ｄに形成され、振動子部２１１０Ｄを収容する開口部２１１１Ｄａには、突起部２１１５Ｄａと嵌合する凹部２１１１Ｄａａが形成されている。この超音波振動子ユニット２１１Ｄでは、突起部２１１５Ｄａと凹部２１１１Ｄａａとが嵌合することにより、振動子部２１１０Ｄとハウジング２１１１Ｄとの位置決めがなされる。従って、超音波振動子ユニット２１１Ｄは、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニットである。
【００４８】
（変形例３−１）
図１３は、変形例３−１に係る超音波振動子ユニットの断面図である。図１４は、図１３の振動子部をハウジングから取り外した状態を表す斜視図である。図１５は、図１３のハウジングの拡大斜視図である。図１３〜図１５に示すように、超音波振動子ユニット２１１Ｅは、振動子部２１１０Ｅと、ハウジング２１１１Ｅと、を備える。ハウジング２１１１Ｅに形成され、振動子部２１１０Ｅを収容する開口部２１１１Ｅａには、アレイ状に配列された超音波振動子２１１６の方向に向かって突起している円筒形状の突起部２１１１Ｅａａが形成されている。振動子部２１１０Ｅは、突起部２１１１Ｅａａと嵌合する凹部２１１５Ｅａが形成されている基板支持体２１１５Ｅを有する。基板支持体２１１５Ｅは、凹部２１１５Ｅａと、凹部２１１５Ｅａを支持する支持板２１１５Ｅｂと、支持板２１１５Ｅｂの両端に接続され、平板状をなしており、その主面で基板２１１４を支持する基板支持部２１１５Ｅｃと、を有する。この超音波振動子ユニット２１１Ｅでは、突起部２１１１Ｅａａと凹部２１１５Ｅａとが嵌合することにより、振動子部２１１０Ｅとハウジング２１１１Ｅとの位置決めがなされる。従って、超音波振動子ユニット２１１Ｅは、ハウジングに対して振動子部が正確に位置決めされている超音波振動子ユニットである。
【００４９】
なお、上述した実施の形態１では、被検体の体内に挿入する挿入部に超音波振動子ユニットが配置されている内視鏡について説明したがこれに限られない。上述した構成を超音波プローブ一般に適用することができる。例えば、上述した構成を、被検体内の体表から体内に向けて超音波パルスを送信すると共に被検体の体内で反射された超音波エコーを受信してエコー信号を出力する機能を有する体外型の超音波プローブに対して適用してもよい。
【００５０】
また、上述した実施の形態１では、直線状の圧電素子が円形状に配列されたコンベックス型の超音波振動子を有する超音波振動子ユニットについて説明したがこれに限られない。振動子部とハウジングとの位置決めを必要とする構成であれば、リニア型やラジアル型の超音波振動子に対して上述した構成を適用してもよい。
【００５１】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  内視鏡システム
２  内視鏡
３  超音波観測装置
４  内視鏡観察装置
５  表示装置
６  光源装置
２１  挿入部
２２  操作部
２３  ユニバーサルケーブル
２４  コネクタ
３１  超音波ケーブル
４１  ビデオケーブル
６１  光ファイバケーブル
２１１、２１１Ｂ、２１１Ｃ、２１１Ｄ、２１１Ｅ  超音波振動子ユニット
２１２  硬性部材
２１３  湾曲部
２１４  可撓管部
２２１  湾曲ノブ
２２２  操作部材
２２３  処置具挿入口
２４１  第１コネクタ部
２４２  第２コネクタ部
２４３  第３コネクタ部
２１１０、２１１０Ａ、２１１０Ｂ、２１１０Ｃ、２１１０Ｄ、２１１０Ｅ  振動子部
２１１１、２１１１Ｂ、２１１１Ｃ、２１１１Ｄ、２１１１Ｅ  ハウジング
２１１１ａ、２１１１Ｂａ、２１１１Ｃａ、２１１１Ｄａ、２１１１Ｅａ  開口部
２１１１ａａ、２１１１Ｂａａ、２１１１Ｃａａ  内壁面
２１１１ａｂ、２１１１Ｂａｂ、２１１３Ｃａｂ  支持部
２１１１Ｄａａ、２１１５Ｅａ  凹部
２１１１Ｅａａ、２１１５Ｄａ  突起部
２１１２  信号ケーブル
２１１３、２１１３Ｂ、２１１３Ｃ  音響レンズ
２１１４  基板
２１１４ａ  孔
２１１５、２１１５Ａ、２１１５Ｄｃ、２１１５Ｅｃ  基板支持部
２１１５ａ、２１１５Ａａ、２１１３Ｂａ、２１１１Ｃａｂ  凸部
２１１５Ｄ、２１１５Ｅ  基板支持体
２１１５Ｄｂ、２１１５Ｅｂ  支持板
２１１６  超音波振動子
２１１７  サイドボード
２１１７ａ  切欠部
Ｄ  配列方向
Ｓ１、Ｓ２  隙間
【図１】
2017094528.tif 000003
【図２】
2017094528.tif 000004
【図３】
2017094528.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017094528.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017094528.tif 000009
【図８】
2017094528.tif 000010
【図９】
2017094528.tif 000011
【図１０】
2017094528.tif 000012
【図１１】
2017094528.tif 000013
【図１２】
2017094528.tif 000014
【図１３】
2017094528.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月25日(2018.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を有する振動子部と、
前記振動子部を前記圧電素子の配列方向に沿って回転可能に収容するハウジングと、
を備えることを特徴とする超音波振動子ユニット。
【請求項２】
前記振動子部は、前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部を有し、
前記ハウジングは、前記凸部を支持する支持部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項３】
前記振動子部は、前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、前記配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部を支持する支持部を有し、
前記ハウジングは、前記凸部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項４】
前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項５】
前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項６】
前記複数の圧電素子は円弧状に配列されており、
前記凸部及び前記支持部は、円弧状に配列された前記圧電素子の曲率中心に配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項７】
前記凸部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項８】
前記凸部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記圧電素子の前記配列方向に沿って延在する一対の内壁面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記超音波振動子の外表面に設けられた音響レンズの前記圧電素子の両端側の側面のうち、前記凸部と対向する面に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の超音波振動子ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載の超音波振動子ユニットを備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１０】
複数の圧電素子がアレイ状に配列されている超音波振動子を含む振動子部と、前記振動子部を収容するハウジングとのいずれか一方に形成され、前記圧電素子の配列方向と直交する方向に突起している円柱状の凸部を、前記振動子部と前記ハウジングとの他方に形成され、前記凸部を支持する支持部に、回転可能に支持させる支持ステップと、
前記ハウジングに対して前記振動子部を回転させて位置決めする位置決めステップと、
前記振動子部と前記ハウジングとを位置決めした状態で固定する固定ステップと、
を含むことを特徴とする超音波振動子ユニットの製造方法。
【請求項１１】
前記凸部は、前記振動子部の前記圧電素子の両端側の側面の少なくともいずれか一方の面に形成されており、
前記支持部は、前記ハウジングに形成され、前記振動子部を収容する開口部の内壁面のうち、前記凸部と直交し、かつ前記凸部と対向する内壁面に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の超音波振動子ユニットの製造方法。
【国際調査報告】
2017094528.tif 000018
2017094528.tif 000019