(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波デバイスから適正な超音波を出力可能な超音波デバイスユニット、超音波探触子、及び超音波装置を提供する。【解決手段】超音波デバイスユニットは、第１から第ｎの振動子、及び振動子のそれぞれに対応して接続される第１から第ｎのデバイス側端子を含む超音波デバイスと、超音波デバイスに接続されるフレキシブルプリント基板と、を備える。フレキシブルプリント基板は、第１から第ｋの外部接続端子が設けられる第一コネクター部６２と、第ｋ＋１から第ｎの外部接続端子が設けられる第二コネクター部６３と、第一コネクター部及び第二コネクター部の間に配置されて第１から第ｎのデバイス側端子が接続されるデバイス接続部６１と、第ｉのデバイス側端子と第ｉの外部接続端子とを接続する配線６６１，６６２，６６３，６６４とを備える。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の振動子、及び前記振動子のそれぞれに対応して接続される第１から第ｎのデバイス側端子を含む超音波デバイスと、
前記超音波デバイスに接続されるフレキシブルプリント基板と、を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
第１から第ｋ（ｋは１≦ｋ＜ｎの整数）の外部接続端子が設けられる第一コネクター部と、
第ｋ＋１から第ｎの外部接続端子が設けられる第二コネクター部と、
前記第一コネクター部及び前記第二コネクター部の間に配置されて、前記第１から前記第ｎの前記デバイス側端子が接続されるデバイス接続部と、
前記第１から前記第ｎのデバイス側端子、及び前記第１から前記第ｎの外部接続端子のそれぞれに対応して設けられ、第ｉのデバイス側端子と第ｉの外部接続端子とを接続する配線と、
を備えることを特徴とする超音波デバイスユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波デバイスユニットにおいて、
前記振動子は、第一方向に配列された複数の超音波素子を含み、
複数の前記振動子は、前記第一方向に交差する第二方向に配置され、
前記デバイス側端子は、複数の前記振動子の前記第一方向の一端側に配置された第一デバイス側端子と、前記第一方向の他端側に配置された第二デバイス側端子と、を含み、
前記第ｉの第一デバイス側端子と前記第ｉの第二デバイス側端子とが、前記第ｉの外部接続端子に接続される
ことを特徴とする超音波デバイスユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波デバイスユニットにおいて、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第二方向に沿って、前記第一コネクター部、前記デバイス接続部、及び前記第二コネクター部が配置される
ことを特徴とする超音波デバイスユニット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットにおいて、
｜（ｎ−ｋ）−ｋ｜／ｎ≦０．２
を満たすことを特徴とする超音波デバイスユニット。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットにおいて、
ｋ＝ｎ／２
を満たすことを特徴とする超音波デバイスユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットと、
前記超音波デバイスユニットを格納する筐体と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超音波デバイスユニットと、
前記超音波デバイスユニットを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波デバイスユニット、超音波探触子、及び超音波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波の送受信を行う超音波素子が複数配置された超音波素子アレイを有する超音波デバイスユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の超音波デバイスユニットは、複数の超音波素子のそれぞれに対応する端子を有する超音波デバイスを備え、当該超音波デバイスがフレキシブルプリント基板（フレキ板）を介して、装置端末に接続される。
このフレキ板は、中心線に対して一端側に第一平板部が設けられ、この第一平板部に超音波デバイスが固定される。また、フレキ板は、中心線に対して他端側に第二平板部が設けられ、この第二平板部に超音波デバイスの各端子を接続されるコネクターが設けられる。そして、超音波デバイスの第二平板部側の端子は、第一平板部から第二平板部の裏面に形成される配線によってコネクターまで接続されている。一方、超音波デバイスの第二平板部とは反対側の端子は、第一平板部の裏面から表面に接続される第一の配線と、第一の配線に接続され、第一平板部の表面から第二平板部の表面まで延設される第二の配線と、第二の配線に接続され、第二平板部の表面から第二平板部の裏面に接続されてコネクターまで接続される第三の配線とにより、接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９２５９２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、特許文献１に記載の超音波デバイスユニットでは、超音波デバイスの第二平板部とは反対側に配置される端子からコネクターまでの配線の距離が、超音波デバイスの第二平板部側に配置される端子からコネクターまでの配線の距離よりも長い。一般に、超音波デバイスからコネクターまでの配線の距離が長い場合、電圧降下によって駆動信号の電圧値が低下し、超音波デバイスにおいて適正な超音波の送受信ができなくなる。
例えば、特許文献１に記載の超音波デバイスユニットでは、各端子に対して同じ電圧値の駆動信号を入力した場合、超音波デバイスの第二平板部側の端子に接続された超音波素子に対して、第二平板部とは反対側の端子に接続された超音波素子から出力される超音波の音圧が小さくなる。よって、超音波デバイスから出力される超音波の音圧が不均一となってしまう。
【０００５】
本発明は、超音波デバイスから適正な超音波を出力可能な超音波デバイスユニット、超音波探触子、及び超音波装置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】
本発明に係る一適用例の超音波デバイスユニットは、第１から第ｎ（ｎは２以上の整数）の振動子、及び前記振動子のそれぞれに対応して接続される第１から第ｎのデバイス側端子を含む超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されるフレキシブルプリント基板と、を備え、前記フレキシブルプリント基板は、第１から第ｋ（ｋは１≦ｋ＜ｎの整数）の外部接続端子が設けられる第一コネクター部と、第ｋ＋１から第ｎの外部接続端子が設けられる第二コネクター部と、前記第一コネクター部及び前記第二コネクター部の間に配置されて、前記第１から前記第ｎの前記デバイス側端子が接続されるデバイス接続部と、前記第１から前記第ｎのデバイス側端子、及び前記第１から前記第ｎの外部接続端子のそれぞれに対応して設けられ、第ｉのデバイス側端子と第ｉの外部接続端子とを接続する配線と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本適用例では、フレキシブルプリント基板は、デバイス接続部と、第一コネクター部と、第二コネクター部と、を備えている。そして、超音波デバイスの第１〜第ｋのｋ個のデバイス側端子は、デバイス接続部から第一コネクター部の外部接続端子まで配線により接続され、第ｋ＋１〜第ｎのｎ−ｋ個のデバイス側端子は、デバイス接続部から第二コネクター部の外部接続端子まで配線により接続されている。
このような構成では、例えば、第一コネクター部のみに外部接続端子が設けられる場合に比べて、各配線による電圧降下の影響を抑制できる。つまり、第一コネクター部のみに外部接続端子が設けられる場合、各配線が交差しないように配線を形成する必要がある。超音波デバイスを接続するデバイス接続部のうち、第一コネクター部側に位置するデバイス側端子は、第一コネクター部のうちデバイス接続部側に位置する外部接続端子に接続される。しかしながら、デバイス側端子の位置が第一コネクター部から離れるに従って、接続する外部接続端子の位置もデバイス接続部から離れ、それに応じて配線も長くなる。従って、超音波デバイスのうち、第一コネクター部に近い位置側では振動子による超音波の送受信効率が高く、離れるに従って送受信効率が低下する。
これに対して、本適用例では、第一コネクター部と第二コネクター部とを有する。この場合、第一コネクター部から離れた位置のデバイス側端子は、第二コネクター部の外部接続端子に接続することができる。よって、極端に配線長さが長くなる配線がなく、電圧降下による超音波の送受信効率に対する影響も抑制することができる。これにより、超音波デバイスにおいて、適正な超音波の送受信ができる。
【０００８】
本適用例の超音波デバイスユニットにおいて、前記振動子は、第一方向に配列された複数の超音波素子を含み、複数の前記振動子は、前記第一方向に交差する第二方向に配置され、前記デバイス側端子は、複数の前記振動子の前記第一方向の一端側に配置された第一デバイス側端子と、前記第一方向の他端側に配置された第二デバイス側端子と、を含み、前記第ｉの第一デバイス側端子と前記第ｉの第二デバイス側端子とが、前記第ｉの外部接続端子に接続されることが好ましい。
【０００９】
本適用例では、振動子は、第一方向に配列された複数の超音波素子を含む。このような構成では、第一方向の一方側から駆動信号を入力すると、電圧降下の影響によって、他方側に配置された超音波素子の駆動特性（超音波の送受信効率）が低下する。これに対して、本適用例では、第一方向の一端側に、第一デバイス側端子が設けられ、他端側に第二デバイス側端子が設けられ、かつ、第一デバイス側端子と、第二デバイス側端子との双方が、同じ外部接続端子に接続される。この場合、第一方向に配置される超音波素子の両端側から、同じ駆動信号が入力されることになり、電圧降下による影響を抑制することができる。
【００１０】
本適用例の超音波デバイスユニットにおいて、前記フレキシブルプリント基板は、前記第二方向に沿って、前記第一コネクター部、前記デバイス接続部、及び前記第二コネクター部が配置されることが好ましい。
本適用例では、デバイス接続部から第一コネクター部に向かう配線と、デバイス接続部から第二コネクター部に向かう配線とを、対称形状に形成することができる。この場合、配線の長さも対称となるので、電圧降下が生じた場合でも、超音波デバイスにおける第一コネクター部側から出力される超音波の送受信効率と、第二コネクター部側から出力される超音波の送受信効率が略同一となる。よって、超音波デバイスにおける一部で超音波の送受信効率が著しく低下することがなく、適正な超音波の送受信処理を実施することができる。
また、上記のように、第一デバイス側端子に接続される配線と、第二デバイス側端子に接続される配線とが設けられる構成では、例えば、第一コネクター部がデバイス接続部の第一方向に配置され、第二コネクター部がデバイス接続部の第二方向に配置されると、第一デバイス側端子に接続される配線と第二デバイス側端子に接続される配線とが異なる長さ寸法となる。
これに対して、本適用例では、第一デバイス側端子に接続される配線と第二デバイス側端子に接続される配線とを対称形状に配置することができる。よって、第一デバイス側端子に接続される配線と第二デバイス側端子に接続される配線とで、電圧降下の影響が同程度となり、振動子の第一デバイス側端子に入力される駆動信号と、第二デバイス側端子に入力される駆動信号の電圧値を略同一にできる。これにより、各振動子による超音波の送受信効率を均一にでき、適正な超音波の送受信処理を実施できる。
【００１１】
本適用例の超音波デバイスユニットにおいて、｜（ｎ−ｋ）−ｋ｜／ｎ≦０．２を満たすことが好ましい。
本適用例では、第一コネクター部の外部接続端子に接続されるデバイス側端子の数と、第二コネクター部の外部接続端子に接続されるデバイス側端子の数との差が、デバイス側端子の総数の２０％以下となる。第一コネクター部に接続されるデバイス側端子の数と、第二コネクター部に接続されるデバイス側端子の数と、が２０％を超えると、配線の長さ寸法が長くなることで電圧降下の影響を強く受ける振動子の数が増大する。例えば、第一コネクター部の外部接続端子に対して、１００個の振動子が接続され、第二コネクター部の外部接続端子に２００個の振動子が接続される場合、デバイス接続部から第二コネクター部に向かう配線数が増大し、デバイス接続部から第二コネクター部に向かう一部の配線の長さが長くなる。よって、配線長さが長い一部の振動子における電圧降下の影響が大きくなり、当該振動子における送受信効率が低下する。
これに対して、上記構成とすることで、電圧降下の影響を強く受ける振動子の数を減らすことができる。
【００１２】
本適用例の超音波デバイスユニットにおいて、ｋ＝ｎ／２を満たすことが好ましい。
本適用例では、第一コネクター部の外部接続端子に接続されるデバイス側端子の数と、第二コネクター部の外部接続端子に接続されるデバイス側端子の数とが同数である。このため、第一コネクター部に接続される振動子と、第二コネクター部に接続される振動子とにおいて、電圧降下の影響を同程度にでき、超音波デバイスにおける超音波の送受信効率を均一にできる。
【００１３】
本発明に係る一適用例の超音波探触子は、上述のような超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットを格納する筐体と、を備えることが好ましい。
本適用例の超音波探触子では、筐体内に上述したような超音波デバイスユニットが収納されており、当該超音波探触子を被検体に接触させることで、被検体に対する超音波測定を実施することができる。そして、上述したように、超音波デバイスユニットは、電圧降下の影響が抑制されて、適正な超音波の送受信処理を実施できるので、当該超音波デバイスニットを備えた超音波探触子においても、高精度な超音波測定を実施することができる。
【００１４】
本発明に係る一適用例に係る超音波装置は、上述のような超音波デバイスユニットと、前記超音波デバイスユニットを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本適用例では、上述のような超音波デバイスユニットを制御することで、超音波測定の測定結果に応じた各種超音波処理（例えば、被検体に対する超音波測定や、被検体に対する超音波治療等）を実施できる。そして、上述のように、超音波デバイスユニットでは、電圧降下の影響が抑制されて、適正な超音波の送受信処理を実施できるので、このような超音波デバイスユニットを備える超音波装置では、上記各種超音波処理を高精度に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波測定装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態の超音波プローブの外観を示す斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した超音波プローブの断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線で切断した超音波プローブの断面図。
【図５】本実施形態の超音波基板の概略構成を示す平面図。
【図６】図５のＣ−Ｃ線で切断した超音波基板の断面図。
【図７】本実施形態の配線基板の概略構成を示す平面図。
【図８】本実施形態のフレキ板の表面の概略構成を示す平面図。
【図９】本実施形態のフレキ板の配線構造を示す図。
【図１０】超音波デバイスの各送受信列に対して印加される駆動電圧の電圧値を示す図。
【図１１】本実施形態の第一補強板の平面図、正面図、及び側面図。
【図１２】本実施形態の第二補強板の平面図、正面図、及び側面図。
【図１３】本実施形態において、フレキ板をＸ方向に沿って湾曲させた際の斜視図。
【図１４】本実施形態の超音波デバイスユニットを第一屈折部側から見た側面図。
【図１５】本実施形態の超音波デバイスユニットを第二屈折部側から見た側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る一実施形態について説明する。
図１は、超音波測定装置１の概略構成を示す斜視図である。
超音波測定装置１は、超音波装置に相当し、図１に示すように、超音波プローブ２と、超音波プローブ２にケーブル３を介して電気的に接続された制御装置１０と、を備える。
この超音波測定装置１は、超音波プローブ２が生体（例えば人体）の表面に接触された状態で、超音波プローブ２から生体内に超音波を送出する。また、生体内の器官にて反射された超音波を超音波プローブ２にて受信し、その受信信号に基づいて、例えば生体内の内部断層画像を取得したり、生体内の器官の状態（例えば血流等）を測定したりする。
【００１７】
［１．制御装置の構成］
制御装置１０は、制御部に相当し、例えば、図１に示すように、ボタンやタッチパネル等を含む操作部１１と、表示部１２と、を備える。また、制御装置１０は、図示は省略するが、メモリー等により構成された記憶部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部と、を備える。制御装置１０は、記憶部に記憶された各種プログラムを、演算部に実行させることにより、超音波測定装置１を制御する。例えば、制御装置１０は、超音波プローブ２の駆動を制御するための指令を出力したり、超音波プローブ２から入力された受信信号に基づいて、生体の内部構造の画像を形成して表示部１２に表示させたり、血流等の生体情報を測定して表示部１２に表示させたりする。このような制御装置１０としては、例えば、タブレット端末やスマートフォン、パーソナルコンピューター等の端末装置を用いることができ、超音波プローブ２を操作するための専用端末装置を用いてもよい。
【００１８】
［２．超音波プローブの構成］
図２は、超音波プローブ２の外観を示す斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線（平面ＳＡ）で切断した超音波プローブ２の断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線（平面ＳＢ）で切断した超音波プローブ２の断面図である。
超音波プローブ２は、超音波探触子に相当し、図１から図４に示すように、筐体２１と、筐体２１の内部に格納される超音波デバイスユニット４と、を備える。また、超音波デバイスユニット４は、超音波デバイス５と、フレキシブルプリント基板（フレキ板６）と、第一補強板７１と、第二補強板７２と、を備えて構成される。
以下、各構成について詳細に説明する。
【００１９】
［２−１．超音波デバイス５の構成］
超音波デバイスユニット４を構成する超音波デバイス５は、図３及び図４に示すように、超音波基板５１と、封止板５２と、配線基板５３と、音響レンズ５４と、を含み、配線基板５３、封止板５２、超音波基板５１、及び音響レンズ５４の順に積層されることで構成されている。本実施形態では、超音波デバイス５は、配線基板５３、封止板５２、超音波基板５１、及び音響レンズ５４の積層方向（Ｚ方向）から見た平面視において、例えば矩形状に形成されている。
［２−１−１．超音波基板５１の構成］
図５は、本実施形態の超音波基板５１の概略構成を示す平面図である。
図５に示すように、超音波基板５１には、Ｘ方向（第二方向：スキャン方向）及びＹ方向（第一方向：スライス方向）に沿って、複数の超音波トランスデューサーＴｒが２次元アレイ状に配置されている。本実施形態では、Ｙ方向に配置された複数の超音波トランスデューサーＴｒ（超音波素子）により、１ＣＨ（チャネル）の送受信列Ｃｈ（振動子）が構成される。また、当該１ＣＨの送受信列ＣｈがＹ方向に沿って複数並んで配置されることで、１次元アレイ構造の超音波基板５１が構成される。ここで、超音波基板５１のうち、超音波トランスデューサーＴｒが配置される領域をアレイ領域Ａｒ１とする。
なお、図５は、説明の便宜上、超音波トランスデューサーＴｒの配置数を減らしているが、実際には、より多くの超音波トランスデューサーＴｒが配置されている。
【００２０】
図６は、超音波基板５１を図５のＣ−Ｃ線で切断した際の概略断面図である。
超音波基板５１は、図６に示すように、素子基板５１１と、素子基板５１１上に設けられる支持膜５１２と、支持膜５１２上に設けられる圧電素子５１３と、を備えて構成されている。
素子基板５１１は、例えばＳｉ等の半導体基板により構成されている。この素子基板５１１は、各々の超音波トランスデューサーＴｒに対応した基板開口部５１１Ａが設けられている。本実施形態では、各基板開口部５１１Ａは、素子基板５１１の基板厚み方向を貫通した貫通孔であり、当該貫通孔の一端側（封止板５２側）に支持膜５１２が設けられる。
また、基板開口部５１１Ａの支持膜５１２が設けられない側には、生体に近い音響インピーダンスを有する音響層５１５が充填されている。
さらに、素子基板５１１の支持膜５１２と反対側の面には、素子基板５１１及び音響層５１５に接する音響レンズ５４が設けられている。この音響レンズ５４は、超音波デバイスユニット４を筐体２１に格納した際に、筐体２１に設けられたセンサー窓２１１Ｂ（図１等参照）から露出される部分であり、超音波測定の実施時に被検体に接する部分となる。当該音響レンズ５４は、音響層５１５と同様、生体に近い音響インピーダンスを有する例えばシリコーン等により構成されており、Ｘ方向を軸としたシリンドリカル形状に形成されている。
【００２１】
支持膜５１２は、例えばＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、素子基板５１１の封止板５２側全体を覆って設けられている。すなわち、支持膜５１２は、基板開口部５１１Ａを構成する隔壁５１１Ｂにより支持され、基板開口部５１１Ａの封止板５２側を閉塞する。この支持膜５１２の厚み寸法は、素子基板５１１に対して十分小さい厚み寸法となる。
なお、本実施形態では、支持膜５１２は、Ｓｉにより構成される素子基板５１１の一面側を熱酸化処理してＳｉＯ２とし、さらにＺｒＯ２を積層することで形成されている。この場合、ＳｉＯ２を含む支持膜５１２をエッチングストッパーとして、素子基板５１１をエッチングすることで、容易に基板開口部５１１Ａ及び隔壁５１１Ｂを形成することが可能となる。
【００２２】
圧電素子５１３は、各基板開口部５１１Ａを閉塞する支持膜５１２上にそれぞれ設けられている。この圧電素子５１３は、例えば、支持膜５１２側から下部電極５１３Ａ、圧電膜５１３Ｂ、及び上部電極５１３Ｃを積層した積層体により構成されている。
ここで、支持膜５１２のうち、基板開口部５１１Ａを閉塞する部分は振動部５１２Ａを構成し、この振動部５１２Ａと、圧電素子５１３とにより、１つの超音波トランスデューサーＴｒが構成される。
このような超音波トランスデューサーＴｒでは、下部電極５１３Ａ及び上部電極５１３Ｃの間に所定周波数の矩形波電圧（駆動信号）が印加されることで、圧電膜５１３Ｂが撓んで振動部５１２Ａが振動して超音波が送出される。また、生体から反射された超音波（反射波）により振動部５１２Ａが振動されると、圧電膜５１３Ｂの上下で電位差が発生する。これにより、下部電極５１３Ａ及び上部電極５１３Ｃの間に発生する電位差を検出することで、受信した超音波を検出することが可能となる。
【００２３】
本実施形態では、図５に示すように、下部電極５１３Ａは、Ｙ方向に沿って直線状に形成されており、１ＣＨの送受信列Ｃｈを構成する複数の超音波トランスデューサーＴｒを接続する。この駆動端子５１３Ｄは、例えば封止板５２に設けられた貫通電極を介して配線基板５３に電気接続されている。
【００２４】
また、上部電極５１３Ｃは、Ｘ方向に沿って直線状に形成されており、Ｘ方向に並ぶ超音波トランスデューサーＴｒを接続する。そして、上部電極５１３Ｃの±Ｘ側端部は共通電極線５１４に接続される。この共通電極線５１４は、Ｙ方向に沿って複数配置された上部電極５１３Ｃ同士を結線し、その端部には、配線基板５３に電気接続される共通端子５１４Ａが設けられている。この共通端子５１４Ａは、例えば封止板５２に設けられた貫通電極により、配線基板５３に電気接続されている。
【００２５】
［２−１−２．封止板５２の構成］
封止板５２は、厚み方向から見た際の平面形状が例えば超音波基板５１と同形状に形成されている。また、封止板５２は、超音波基板５１の支持膜５１２側で、かつ基板厚み方向から見て隔壁５１１Ｂと重なる位置において、例えば樹脂等の固定部材により接合されて、超音波基板５１を補強する。
この封止板５２には、素子基板５１１の駆動端子５１３Ｄ及び共通端子５１４Ａに対向する位置には、図示略の開口が設けられ、当該開口に、駆動端子５１３Ｄ及び共通端子５１４Ａと配線基板５３とを接続する例えば貫通電極５２１（図７参照）が挿通される。
【００２６】
［２−１−３．配線基板５３の構成］
図７は、配線基板５３の概略構成を示す平面図である。
配線基板５３は、図７に示すように、各駆動端子５１３Ｄ及び各共通端子５１４Ａに対向する位置に、デバイス側端子（第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２）を備えている。これらのデバイス側端子は、それぞれ、封止板５２に設けられた貫通電極５２１を介して駆動端子５１３Ｄや各共通端子５１４Ａに接続されている。
本実施形態では、駆動端子５１３Ｄ及び共通端子５１４Ａは、Ｙ方向の両端部に設けられている。このため、配線基板５３においても、Ｙ方向の両端部にこれらの駆動端子５１３Ｄ及び共通端子５１４Ａに対応したデバイス側端子が設けられる。ここで、以降の説明にあたり、−Ｙ側に設けられるデバイス側端子を、第一デバイス側端子５３１と称し、Ｙ方向の他端側である＋Ｙ側に設けられるデバイス側端子を、第二デバイス側端子５３２と称する。
また、本実施形態では、第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２は、それぞれｎ（ｎは２以上の整数）個設けられている。ここで、−Ｘ側端部に配置される第一デバイス側端子を第１の第一デバイス側端子５３１、−Ｘ側端部に配置される第二デバイス側端子を第１の第二デバイス側端子５３２、＋Ｘ側端部に配置される第一デバイス側端子を第ｎの第一デバイス側端子５３１、＋Ｘ側端部に配置される第二デバイス側端子を第ｎの第二デバイス側端子５３２とする。−Ｘ側端部から数えて「ｉ」番目に配置される第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２は、第ｉの第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２となる。
これらの第一デバイス側端子５３１、及び第二デバイス側端子５３２には、それぞれフレキ板６が接続される。
【００２７】
［２−２．フレキシブルプリント基板（フレキ板６）の構成］
図８は、本実施形態のフレキ板６の表面の概略構成を示す平面図である。図９は、フレキ板の配線構造を示す図である。
フレキ板６は、図８に示すように、例えば平面視矩形状に形成されている。フレキ板６は、Ｘ方向に対して５つの領域に分けられる。
具体的には、フレキ板６は、Ｘ方向の中央領域に配置されるデバイス接続部６１と、デバイス接続部６１より−Ｘ側に位置する第一コネクター部６２と、デバイス接続部６１より＋Ｘ側に位置する第二コネクター部６３とを備える。また、デバイス接続部６１と第一コネクター部６２とは、第一屈折部６４を介して連結（接続）され、デバイス接続部６１と第二コネクター部６３とは、第二屈折部６５を介して連結（接続）されている。
【００２８】
［２−２−１．デバイス接続部６１の説明］
デバイス接続部６１は、超音波デバイス５が接続される部分であり、音響レンズ５４に対応した略矩形状の開口部６１１を有する。また、デバイス接続部６１は、開口部６１１の−Ｙ側に設けられる第一配線部６１２と、開口部６１１の＋Ｙ側に設けられる第二配線部６１３と、を含んで構成される。
【００２９】
第一配線部６１２は、第一デバイス側端子５３１に接続される配線が配置される部分であり、第一接続部６１４と、第一屈曲部６１５と、第一デバイス積層部６１６とを備える。
第一接続部６１４は、開口部６１１に臨むＸ方向に沿った接続辺６１４Ａに設けられ、当該接続辺６１４Ａに沿って、各第一デバイス側端子５３１に接続される接続端子を有する。
第一屈曲部６１５は、第一接続部６１４から−Ｙ側（第一延出方向）に延設される部分である。詳細は後述するが、この第一屈曲部６１５は、フレキ板６を折り曲げる際に、第一補強板７１に設けられる屈曲案内部７１５（図４等参照）に対向する。
また、第一接続部６１４及び第一屈曲部６１５の−Ｘ側の端縁（第一負側端縁６１２Ａ）は、後述する第一屈折部６４に設けられる第一スリット６４１の開口縁の一部を構成する。さらに、第一接続部６１４及び第一屈曲部６１５の＋Ｘ側の端縁（第一正側端縁６１２Ｂ）は、後述する第二屈折部６５に設けられる第二スリット６５１の開口縁の一部を構成する。
【００３０】
第一デバイス積層部６１６は、第一補強板７１に支持された超音波デバイス５にフレキ板６を接続し、第一補強板７１に沿ってフレキ板６を第一屈曲部６１５に沿って折り曲げた際に、第一補強板７１と重なり合う部分である。
本実施形態では、図９に示すように、第一デバイス側端子５３１のうち、第１から第ｋまでの第一デバイス側端子５３１に接続される配線（第一配線６６１）は、第一デバイス積層部６１６において第一コネクター部６２に向かって延設される。一方、第一デバイス側端子５３１のうち、第ｋ＋１から第ｎまでの第一デバイス側端子５３１に接続される配線（第三配線６６３）は、第一デバイス積層部６１６において第二コネクター部６３に向かって延設される。
【００３１】
第二配線部６１３は、第二デバイス側端子５３２に接続される配線が配置される部分であり、第一配線部６１２と同様の構成を有する。つまり、第二配線部６１３は、開口部６１１のＹ方向における中心点を通りＸ方向に平行となるＹ中心軸線ＬＹに対して、第一配線部６１２とは略線対称に構成される。
具体的には、第二配線部６１３は、第二接続部６１７と、第二屈曲部６１８と、第二デバイス積層部６１９とを備える。
第二接続部６１７は、開口部６１１に臨むＸ方向に沿った接続辺６１７Ａに沿って設けられ、当該接続辺６１７Ａに沿って、各第二デバイス側端子５３２に接続される接続端子を有する。
第二屈曲部６１８は、第二接続部６１７から＋Ｙ側（第二延出方向）に延設される部分であり、フレキ板６を折り曲げる際に、後述する第一補強板７１の屈曲案内部７１５に対向する。
【００３２】
第二接続部６１７及び第二屈曲部６１８の−Ｘ側の端縁（第二負側端縁６１３Ａ）は、後述する第一屈折部６４に設けられる第一スリット６４１の開口縁の一部を構成する。さらに、第二接続部６１７及び第二屈曲部６１８の＋Ｘ側の端縁（第二正側端縁６１３Ｂ）は、後述する第二屈折部６５に設けられる第二スリット６５１の開口縁の一部を構成する。
【００３３】
第二デバイス積層部６１９は、第一補強板７１に固定された超音波デバイス５にフレキ板６を接続し、第一補強板７１に沿ってフレキ板６の第二屈曲部６１８を折り曲げた際に、第一デバイス積層部６１６とともに第一補強板７１と重なり合う部分である。
第二デバイス積層部６１９に設けられる配線のうち、第１から第ｋまでの第二デバイス側端子５３２に接続される配線（第二配線６６２）は、第一コネクター部６２に向かって延設される。また、第ｋ＋１から第ｎまでの第二デバイス側端子５３２に接続される配線（第四配線６６４）は、第二コネクター部６３に向かって延設される。
【００３４】
［２−２−２．第一コネクター部６２及び第二コネクター部６３の説明］
第一コネクター部６２及び第二コネクター部６３は、複数の外部接続端子６２２，６３２（図９参照）が設けられる複数のコネクター６２１，６３１を備える。本実施形態では、図８及び図９に示すように、第一コネクター部６２及び第二コネクター部６３にそれぞれ３つのコネクター６２１，６３１が設けられている。また、各コネクター６２１，６３１には、配線６６１，６６２，６６３，６６４の何れかに接続される外部接続端子６２２，６３２が設けられている。
なお、本実施形態では、３つのコネクター６２１，６３１が設けられる例を示すが、これに限定されず、１つ又は２つのコネクター６２１，６３１であってもよく、４つ以上のコネクター６２１，６３１であってもよい。
【００３５】
ここで、第一コネクター部６２の３つのコネクター６２１のうち、＋Ｘ側に位置するコネクター６２１Ａには、第１の外部接続端子６２２から、第ｋ１（ｋ１＜ｋ）の外部接続端子６２２までが配置される。また、当該コネクター６２１Ａにおいて、＋Ｘ側端部に第１の外部接続端子６２２が配置され、−Ｘ側端部に第ｋ１の外部接続端子６２２が配置される。
第一コネクター部６２の３つのコネクター６２１のうち、Ｘ方向の中央部に位置するコネクター６２１Ｂには、第ｋ１＋１の外部接続端子６２２から、第ｋ２（ｋ１＜ｋ２＜ｋ）の外部接続端子６２２までが配置される。また、当該コネクター６２１Ｂにおいて、＋Ｘ側端部に第ｋ１＋１の外部接続端子６２２が配置され、−Ｘ側端部に第ｋ２の外部接続端子６２２が配置される。
第一コネクター部６２の３つのコネクター６２１のうち、−Ｘ側に位置するコネクター６２１Ｃには、第ｋ２＋１の外部接続端子６２２から、第ｋの外部接続端子６２２までが配置される。また、当該コネクター６２１Ｃにおいて、＋Ｘ側端部に第ｋ２＋１の外部接続端子６２２が配置され、−Ｘ側端部に第ｋの外部接続端子６２２が配置される。
つまり、第一コネクター部６２において、＋Ｘ側から数えて「ｉ（１≦ｉ≦ｋ）」番目の外部接続端子６２２が、第ｉの外部接続端子となる。
【００３６】
そして、第ｉの外部接続端子６２２には、第ｉの第一デバイス側端子５３１に接続された第一配線６６１及び、第ｉの第二デバイス側端子５３２に接続された第二配線６６２が接続される。
ここで、第一コネクター部６２において配置される第一配線６６１及び第二配線６６２は、デバイス接続部６１と同様、Ｙ中心軸線ＬＹに対して略線対称となる。つまり、第一配線６６１における第一デバイス側端子５３１から外部接続端子６２２までの配線長さと、第二配線６６２における第二デバイス側端子５３２から外部接続端子６２２までの配線長さとは、略同一長さとなる。
【００３７】
一方、第二コネクター部６３の３つのコネクター６３１のうち、＋Ｘ側に位置するコネクター６３１Ａには、第ｋ＋１の外部接続端子６３２から、第ｋ３（ｋ＋１≦ｋ３＜ｎ）の外部接続端子６３２までが配置される。また、当該コネクター６３１Ａにおいて、＋Ｘ側端部に第ｋ＋１の外部接続端子６３２が配置され、−Ｘ側端部に第ｋ３の外部接続端子６３２が配置される。
第二コネクター部６３の３つのコネクター６３１のうち、Ｘ方向の中央部に位置するコネクター６３１Ｂには、第ｋ３＋１の外部接続端子６３２から、第ｋ４（ｋ３＜ｋ４＜ｎ）の外部接続端子６３２までが配置される。また、当該コネクター６３１Ｂにおいて、＋Ｘ側端部に第ｋ３＋１の外部接続端子６３２が配置され、−Ｘ側端部に第ｋ４の外部接続端子６３２が配置される。
第二コネクター部６３の３つのコネクター６３１のうち、−Ｘ側に位置するコネクター６３１Ｃには、第ｋ４＋１の外部接続端子６３２から、第ｎの外部接続端子６３２までが配置される。また、当該コネクター６３１Ｃにおいて、＋Ｘ側端部に第ｋ４＋１の外部接続端子６３２が配置され、−Ｘ側端部に第ｎの外部接続端子６３２が配置される。
つまり、第二コネクター部６３において、＋Ｘ側から数えて「ｉ（ｋ＋１≦ｉ≦ｎ）」番目の外部接続端子６３２が、第ｉの外部接続端子６３２となる。
【００３８】
そして、第ｉの外部接続端子６３２には、第ｉの第一デバイス側端子５３１に接続された第三配線６６３及び、第ｉの第二デバイス側端子５３２に接続された第四配線６６４が接続される。
ここで、第二コネクター部６３において配置される第三配線６６３及び第四配線６６４は、デバイス接続部６１と同様、Ｙ中心軸線ＬＹに対して略線対称となる。つまり、第三配線６６３における第一デバイス側端子５３１から外部接続端子６３２までの配線長さと、第四配線６６４における第二デバイス側端子５３２から外部接続端子６２２までの配線長さとは、略同一長さとなる。
【００３９】
ここで、第一デバイス側端子５３１のうち、第一コネクター部６２の外部接続端子６２２に接続される第一デバイス側端子５３１の数（ｋ個）と、第一コネクター部６２の外部接続端子６２２に接続される第一デバイス側端子５３１の数（ｎ−ｋ個）とは、｜（ｎ−ｋ）−ｋ｜／ｎ≦０．２の関係を満たすことが好ましい。
【００４０】
すなわち、外部接続端子６２２に接続される第一デバイス側端子５３１の数（ｋ個）と、外部接続端子６３２に接続される第一デバイス側端子５３１の数（ｎ−ｋ個）との差が、第一デバイス側端子５３１の総数（ｎ個）の２０％以下となる配線構成とすることが好ましい。また、ｎは偶数であり、ｋ＝ｎ／２であることがより好ましい。
図１０は、各送受信列Ｃｈに対して印加される駆動電圧の電圧値を示す図である。図１０において、一点鎖線は、デバイス接続部に対して１つのコネクター部のみを有するフレキ板（従来例）を用いた場合の電圧値を示し、実線は本実施形態における電圧値を示す。
図１０に示すように、従来は、デバイス側端子のうちコネクター部に近い位置では、コネクター部のデバイス接続部側に位置する外部接続端子に接続され、デバイス側端子のうちコネクター部から離れるに従って、コネクター部のデバイス接続部から離れた位置の外部接続端子に接続される。したがって、デバイス側端子のうち、コネクター部から離れるに従って、配線の長さも長くなり、電圧降下の影響を受けて、デバイス側端子に接続される各送受信列Ｃｈに印加される駆動電圧の電圧値も降下する。
これに対して、本実施形態では、上記のように第一コネクター部６２及び第二コネクター部６３を有し、これらのコネクター部６２，６３に対して同数の配線６６１，６６２，６６３，６６４が配置される。さらに、本実施形態では、超音波デバイス５の中心を通りＹ方向に平行なＸ中心軸線ＬＸに対して、第一配線６６１と第三配線６６３とが略線対称となり、第二配線６６２と第四配線６６４とが略線対称となる。つまり、第ｉの第一デバイス側端子５３１に接続される第一配線６６１、第ｉの第二デバイス側端子５３２に接続される第二配線６６２、第（ｉ＋ｎ／２）の第一デバイス側端子５３１に接続される第三配線６６３、第（ｉ＋ｎ／２）の第二デバイス側端子５３２に接続される第四配線６６４は、略同じ長さとなり、図１０に示すように、電圧降下の影響が抑制される。
【００４１】
［２−２−３．第一屈折部６４及び第二屈折部６５の構成］
図８に示すように、第一屈折部６４は、デバイス接続部６１と第一コネクター部６２との間に設けられて、デバイス接続部６１に対して第一コネクター部６２を折り曲げ可能に連結する。同様に、第二屈折部６５は、デバイス接続部６１と第二コネクター部６３との間に設けられて、デバイス接続部６１に対して第二コネクター部６３を折り曲げ可能に連結する。
第一屈折部６４は、デバイス接続部６１に設けられる開口部６１１に連結された第一スリット６４１を有する。
この第一スリット６４１は、図８に示すように、Ｙ方向に沿って長手となる開口であり、＋Ｘ側の開口縁の一部に、第一接続部６１４及び第一屈曲部６１５の−Ｘ側の端縁である第一負側端縁６１２Ａ、第二接続部６１７及び第二屈曲部６１８の−Ｘ側の端縁である第二負側端縁６１３Ａを含む。本実施形態では、第一負側端縁６１２Ａ及び第二負側端縁６１３Ａは、Ｙ方向に沿う直線上に位置する。第一スリット６４１の第一負側端縁６１２Ａ及び第二負側端縁６１３Ａに対向する開口縁はＹ方向に沿った直線状の第一対向縁６４１Ａとなる。
【００４２】
また、第一スリット６４１の−Ｙ側の端縁（第一スリット端縁６４１Ｂ）は、第一対向縁６４１Ａ及び第一負側端縁６１２Ａの−Ｙ側端部間を連結し、第一スリット６４１の＋Ｙ側の端縁（第一スリット端縁６４１Ｃ）は、第一対向縁６４１Ａ及び第二負側端縁６１３Ａの＋Ｙ側端部間を連結する。第一スリット端縁６４１Ｂは、第一接続部６１４から−Ｙ側に寸法Ｄ１となる位置に設けられている。同様に、第一スリット端縁６４１Ｃは、第二接続部６１７から＋Ｙ側に寸法Ｄ１となる位置に設けられている。
ここで、寸法Ｄ１は、後述する第一補強板７１（図１１参照）に支持された超音波デバイス５に対してフレキ板６を接続した際に、配線基板５３から第一補強板７１の第一辺７１Ａ（図１１参照）までの距離よりも大きい寸法となる。
【００４３】
第二屈折部６５は、デバイス接続部６１に設けられる開口部６１１に連結された第二スリット６５１を有する。
この第二スリット６５１は、第一スリット６４１と略同様の構成を有し、−Ｘ側の開口縁の一部に、第一正側端縁６１２Ｂ及び第二正側端縁６１３Ｂを含んで、開口部６１１に連結される。第二スリット６５１の第一正側端縁６１２Ｂ及び第二正側端縁６１３Ｂに対向する開口縁はＹ方向に沿った直線状の第二対向縁６５１Ａとなる。
また、第二スリット６５１の−Ｙ側の端縁（第二スリット端縁６５１Ｂ）は、第二対向縁６５１Ａ及び第一正側端縁６１２Ｂの−Ｙ側端部間を連結し、第二スリット６５１の＋Ｙ側の端縁（第二スリット端縁６５１Ｃ）は、第二対向縁６５１Ａ及び第二正側端縁６１３Ｂの＋Ｙ側端部間を連結する。第二スリット端縁６５１Ｂは、第一接続部６１４から−Ｙ側に寸法Ｄ１となる位置に設けられ、第二スリット端縁６５１Ｃは、第二接続部６１７から＋Ｙ側に寸法Ｄ１となる位置に設けられている。
【００４４】
ここで、第一負側端縁６１２Ａから第一対向縁６４１Ａまでの寸法及び第二負側端縁６１３Ａから第一対向縁６４１Ａまでの寸法は同一寸法となり、当該寸法を第一スリット６４１におけるＸ方向の幅寸法Ｗ１とする。また、第一正側端縁６１２Ｂから第二対向縁６５１Ａまでの寸法及び第二正側端縁６１３Ｂから第二対向縁６５１Ａまでの寸法は、同一寸法となり、当該寸法を第二スリット６５１におけるＸ方向の幅寸法Ｗ２とする。本実施形態では、第一スリット６４１の幅寸法Ｗ１と、第二スリット６５１の幅寸法Ｗ２は、異なる寸法であり、Ｗ１＜Ｗ２となる。
【００４５】
［２−３．第一補強板７１及び第二補強板７２の構成］
［２−３−１．第一補強板７１の構成］
図１１は、第一補強板７１の平面図、正面図、及び側面図である。
第一補強板７１は、超音波デバイス５を支持し、筐体２１に対して固定される。また、第一補強板７１は、超音波デバイス５に接続されるフレキ板６と接触した際に、フレキ板６の配線のショートを抑制するために、樹脂部材により構成されている。
この第一補強板７１は、図１１に示すように、基板厚み方向から見た平面図において、例えば略矩形状を有し、Ｘ方向に沿った第一辺７１Ａ（−Ｙ側）及び第三辺７１Ｃ（＋Ｙ側）と、Ｙ方向に沿った第二辺７１Ｂ（−Ｘ側）及び第四辺７１Ｄ（＋Ｘ側）を備える。
【００４６】
第一補強板７１は、第二辺７１Ｂ及び第四辺７１Ｄに沿って位置決めブロック７１１を備える。つまり、第一辺７１Ａ及び第二辺７１Ｂの角部から、第二辺７１Ｂ及び第三辺７１Ｃの角部に亘って位置する位置決めブロック７１１と、第三辺７１Ｃ及び第四辺７１Ｄの角部から、第四辺７１Ｄ及び第一辺７１Ａとの角部に亘って位置する位置決めブロック７１１と、が設けられている。これらの位置決めブロック７１１は、基準角部に相当し、それぞれ、第一補強板７１を筐体２１に固定する際に位置決めとしても機能する。
【００４７】
各位置決めブロック７１１は、それぞれ、Ｘ方向に沿った第一基準面７１１Ａ、Ｙ方向に沿った第二基準面７１１Ｂ、第一基準面７１１Ａ及び第二基準面７１１Ｂに交差する第三基準面７１１Ｃ及び第四基準面７１１Ｄを備える。
具体的には、第一基準面７１１Ａは、位置決めブロック７１１の±Ｙ側端面であって、ＸＺ面と平行な平面となる。
【００４８】
第二基準面７１１Ｂは、第二辺７１Ｂ側の位置決めブロック７１１における−Ｘ側端面、及び第四辺７１Ｄ側の位置決めブロック７１１における＋Ｘ側端面であり、ＹＺ面と平行な平面となる。
【００４９】
第三基準面７１１Ｃは、各位置決めブロック７１１の＋Ｚ側の端面であり、筐体２１に接する。第三基準面７１１Ｃは、第一補強板７１の中央部の＋Ｚ側の面（固定面７１２）に対して、＋Ｚ側に位置する。これにより、第三基準面７１１Ｃと、固定面７１２との間には、段差７１３が設けられ、当該段差７１３により、超音波デバイス５の±Ｘ側端面が位置決めされる。ここで、段差７１３の高さ寸法（Ｚ方向の寸法）は、少なくともフレキ板６の厚み寸法以上とすることが好ましい。
【００５０】
第四基準面７１１Ｄは、第三基準面７１１Ｃとは裏面をなす面であり、超音波デバイスユニット４を筐体２１内に収納する際に、後述する第二補強板７２が載置される。
なお、本実施形態では、第四基準面７１１Ｄは、図１１に示すように、裏面７１４と同一平面に設けられている。
また、各位置決めブロック７１１のＸ方向に沿った幅寸法Ｗ４は、第一スリット６４１の幅寸法Ｗ１及び第二スリット６５１の幅寸法Ｗ２よりも小さい（図８参照）。
【００５１】
さらに、各位置決めブロック７１１のうち、第一辺７１Ａ及び第三辺７１Ｃに交差する面（第二基準面７１１Ｂとは反対側の面）は、ガイド面７１１Ｅを構成する。ガイド面７１１Ｅは、ＹＺ面と平行な面であり、フレキ板６の第一屈曲部６１５、第二屈曲部６１８を屈曲案内部７１５に沿って湾曲させる際に、端縁６１２Ａ，６１２Ｂ，６１３Ａ，６１３Ｂが当接される。
【００５２】
そして、第一補強板７１の固定面７１２の±Ｙ側には、第一辺７１Ａ及び第三辺７１Ｃに沿って、屈曲案内部７１５が設けられている。この屈曲案内部７１５は、ＹＺ断面が、固定面７１２から離れる方向に凸となる円弧形状となり、固定面７１２及び裏面７１４に連続する。
ここで、屈曲案内部７１５の突出先端は、第一基準面７１１Ａよりも固定面７１２側に位置する。つまり、第一辺７１Ａの両端側に位置する第一基準面７１１Ａは、第一辺７１Ａに沿った屈曲案内部７１５の−Ｙ側端部より、少なくともフレキ板６の厚み寸法以上、−Ｙ側に位置する。また、第三辺７１Ｃの両端側に位置する第一基準面７１１Ａは、第三辺７１Ｃに沿った屈曲案内部７１５の＋Ｙ側端部より、少なくともフレキ板６の厚み寸法以上、＋Ｙ側に位置する。
また、第一辺７１Ａを挟んで対向する一対のガイド面７１１Ｅの間のＸ方向に沿った距離は、フレキ板６の第一接続部６１４及び第一屈曲部６１５のＸ方向の幅寸法Ｗ３と略同一となる。
【００５３】
ところで、上述したように、第一補強板７１は、樹脂部材により構成されているため、例えば金属により構成されている場合に比べて、強度が小さい。このため、第一補強板７１は、基板強度を高めるために、裏面７１４に凹部７１４Ａが設けられており、当該凹部７１４Ａに金属板７１６が設けられている。この金属板７１６は、凹部７１４Ａの底面に設けられ、裏面７１４よりも外側 （−Ｚ側）に突出しない。これにより、フレキ板６を第一補強板７１の裏面７１４側に折り曲げた際でも、フレキ板６と金属板７１６が干渉しない。
【００５４】
［２−３−２．第二補強板７２の構成］
第二補強板７２は、図３及び図４に示すように、第二コネクター部６３を支持する。
図１２は、第二補強板７２の平面図、正面図、及び側面図である。
図１２に示すように、第二補強板７２は、第一補強板７１と同様に、板厚み方向から見た平面視において、第五辺７２Ａ、第六辺７２Ｂ，第七辺７２Ｃ、第八辺７２Ｄを有する略矩形状となる。
第二補強板７２は、第二コネクター部６３の中央部（コネクター６３１が配置される領域）が接するコネクター支持面７２１と、コネクター支持面７２１の反対側の裏面７２２とを備える。そして、第二補強板７２は、第一補強板７１と同様、Ｘ方向に沿う第五辺７２Ａ，第七辺７２Ｃに、円弧状に湾曲する第二屈曲案内部７２３が設けられている。
【００５５】
また、第二補強板７２は、第一補強板７１と同様に、±Ｘ側の第六辺７２Ｂ、第八辺７２Ｄに沿って、第二位置決めブロック７２４が設けられている。
第二位置決めブロック７２４は、コネクター支持面７２１とは反対側の面において、凹部７２４Ａを備えている。この凹部７２４Ａは、フレキ板６の第一屈折部６４及び第二屈折部６５の配置スペースとなる。すなわち、−Ｘ側に位置する第二位置決めブロック７２４の凹部７２４ＡのＹ方向の幅寸法Ｄ２は、第一屈折部６４の−Ｙ側端縁から第一スリット端縁６４１Ｂまでの寸法Ｄ３（図８参照）、及び第一屈折部６４の＋Ｙ側端縁から第一スリット端縁６４１Ｃまでの寸法Ｄ４（図８参照）以上であり、好ましくは、Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４である。
また、図示は省略するが、＋Ｘ側に位置する第二位置決めブロック７２４の凹部７２４ＡのＹ方向の幅寸法は、第二屈折部６５の−Ｙ側端縁から第二スリット端縁６５１Ｂまでの寸法Ｄ６（図８参照）、及び第二屈折部６５の＋Ｙ側端縁から第二スリット端縁６５１Ｃまでの寸法Ｄ７（図８参照）以上であり、好ましくは、寸法Ｄ６及びＤ７と同一寸法である。
【００５６】
また、第二位置決めブロック７２４のコネクター支持面７２１とは反対側の面には、凹部７２４Ａを挟む載置面７２４Ｂが設けられている。この載置面７２４Ｂは、第二補強板７２を筐体２１内に格納する際に、第四基準面７１１Ｄに載置される。
本実施形態では、載置面７２４Ｂは、裏面７２２よりも−Ｚ側（筐体２１内に格納する際には＋Ｚ側）に位置する。これにより、載置面７２４Ｂを第四基準面７１１Ｄに載置した際に、第一補強板７１の裏面７１４と、第二補強板７２の裏面７２２との間に、少なくとも、多重に折り曲げられたフレキ板６と第一コネクター部６２のコネクター６２１の配置スペース以上の空間が形成される。
【００５７】
第二位置決めブロック７２４の第五辺７２Ａ及び第七辺７２Ｃ側の面は、フレキ板６の第二スリット６５１の第二対向縁６５１Ａ、及びフレキ板６の−Ｘ側の外周縁を案内する第二ガイド面７２４Ｃとなる。
［２−４．筐体２１の構成］
筐体２１は、図２に示すように、格納部２１１と、蓋部２１２とを備える。
格納部２１１は、図３及び図４に示すように、超音波デバイスユニット４を格納する器状部材であり、底部２１１Ａに超音波デバイス５の音響レンズ５４が外部に露出するセンサー窓２１１Ｂを有する。
また、格納部２１１の底部２１１Ａには、センサー窓２１１Ｂを囲うように、デバイス設置部２１３が設けられている。このデバイス設置部２１３は、底部２１１Ａから立ち上がり、第一補強板７１の４角部を嵌合する枠状に形成されている。
［２−５．超音波デバイスユニット４の筐体２１への格納］
上述したような超音波プローブ２では、まず、超音波デバイス５を第一補強板７１の固定面７１２に固定する。
次に、フレキ板６の第一接続部６１４を、超音波デバイス５の配線基板５３の−Ｘ側に接続する。これにより、第一接続部６１４の各接続端子と第一デバイス側端子５３１とが導通する。また、第二接続部６１７を、超音波デバイス５の配線基板５３の＋Ｘ側に接続する。これにより、第二接続部６１７の各接続端子と第二デバイス側端子５３２とが導通する。
この際、フレキ板６の第一負側端縁６１２Ａを第一辺７１Ａの−Ｘ側に位置するガイド面７１１Ｅに当接（案内）させ、第一正側端縁６１２Ｂを第一辺７１Ａの＋Ｘ側に位置するガイド面７１１Ｅに当接（案内）させる。また、フレキ板６の第二負側端縁６１３Ａを第三辺７１Ｃの−Ｘ側に位置するガイド面７１１Ｅに当接（案内）させ、第二正側端縁６１３Ｂを第三辺７１Ｃの＋Ｘ側に位置するガイド面７１１Ｅに当接（案内）させる。
【００５８】
図１３は、本実施形態において、フレキ板６をＸ方向に沿って湾曲させた際の斜視図である。
この後、フレキ板６を、Ｘ方向に沿った第一屈曲部６１５を含む第一屈曲領域Ａｒ３（図８参照）で湾曲させ、フレキ板６の−Ｙ側の端縁を＋Ｙ側に折り返す。また、フレキ板６を、Ｘ方向に沿った第二屈曲部６１８を含む第二屈曲領域Ａｒ４（図８参照）で湾曲させ、フレキ板６の＋Ｙ側の端縁を−Ｙ側に折り返す。なお、第一屈曲領域Ａｒ３及び第二屈曲領域Ａｒ４のうち、いずれを先に折り返してもよい。
【００５９】
ここで、図１３に示すように、第一屈曲部６１５の±Ｘ側の端縁（第一負側端縁６１２Ａ及び第一正側端縁６１２Ｂ）及び第二屈曲部６１８の±Ｘ側の端縁（第二負側端縁６１３Ａ及び第二正側端縁６１３Ｂ）は、ガイド面７１１Ｅにガイドされ、屈曲案内部７１５の円弧に沿って湾曲される。
これにより、フレキ板６は、第一屈曲領域Ａｒ３を、第一補強板７１の第一辺７１Ａに沿って（Ｘ方向に平行に）折り曲げることができ、第一デバイス積層部６１６が、第一補強板７１の裏面７１４側に積層されて重ね合わされる。また、第二屈曲領域Ａｒ４を、第一補強板７１の第三辺７１Ｃに沿って（Ｘ方向に平行に）折り曲げることができ、第二デバイス積層部６１９が、第一補強板７１の裏面７１４側に積層されて重ね合わされる。
【００６０】
同様に、第一コネクター部６２、第一屈折部６４、第二屈折部６５のうち、第一屈曲領域Ａｒ３より−Ｙ側の領域が、第一屈曲領域Ａｒ３及び第二屈曲領域Ａｒ４の間の中央領域（コネクター６２１，６３１が配置される領域）に重ね合わされる。また、第一コネクター部６２、第一屈折部６４、第二屈折部６５のうち、第二屈曲領域Ａｒ４より＋Ｙ側の領域が、中央領域に重ね合わされる。
さらに、第二コネクター部６３の第一屈曲領域Ａｒ３及び第二屈曲領域Ａｒ４は、第二ガイド面７２４Ｃに案内されて、第二補強板７２の第二屈曲案内部７２３に沿って湾曲され、第二コネクター部６３の第一屈曲領域Ａｒ３より−Ｙ側の領域、及び第二屈曲領域Ａｒ４より＋Ｙ側の領域が、第二補強板７２の裏面に重ね合わされる。
【００６１】
上記のように、フレキ板６を湾曲させると、第一スリット６４１の第一スリット端縁６４１Ｂ，６４１Ｃ、第二スリット６５１の第二スリット端縁６５１Ｂ，６５１Ｃが、中央領域に重ね合わされる位置に移動する。したがって、フレキ板６を第一屈曲領域Ａｒ３及び第二屈曲領域Ａｒ４で折り返して、略筒状形状に変形させた場合でも、第一屈折部６４及び第二屈折部６５においては、第一補強板７１の裏面７１４側のみにフレキ板６が配置される形状となる。よって、第一屈折部６４及び第二屈折部６５は、第一補強板７１の裏面７１４側に、容易に折り曲げ可能となる。
【００６２】
また、本実施形態では、第一屈折部６４における第一スリット６４１のＸ方向の幅寸法Ｗ１が、第二屈折部６５における第二スリットのＸ方向の幅寸法Ｗ２よりも小さい。よって、第一屈折部６４及び第二屈折部６５の折り曲げでは、まず、第一屈折部６４を屈曲させ、第一コネクター部６２を第一補強板７１に重ね合わせる。ここで、第一コネクター部６２のＸ幅寸法は、第一補強板７１のＸ幅寸法よりも小さいため、第二屈折部６５側に突出せず、第二屈折部６５の折り曲げを阻害しない。
また、第一屈折部６４を第一補強板７１の裏面７１４側に折り曲げることで、第一コネクター部６２のコネクター６２１が、−Ｚ側に向かって突出する。
【００６３】
次に、第一補強板７１を筐体２１の格納部２１１に固定する。
具体的には、図３及び図４に示すように、第一補強板７１の位置決めブロック７１１の第一基準面７１１Ａ、及び第二基準面７１１Ｂを、筐体２１に設けられたデバイス設置部２１３に当接させて、嵌合する。これにより、第一補強板７１の第三基準面７１１Ｃが筐体２１の底部２１１Ａに当接し、センサー窓２１１Ｂから超音波デバイス５の音響レンズ５４が突出する。
また、この際、第一コネクター部６２の各コネクター６２１が、格納部２１１の底部２１１Ａとは反対側に露出する。そして、コネクター６２１に対してケーブル３の先端に設けられた端子を接続する。
【００６４】
図１４は、筐体２１に収納されている超音波デバイスユニット４を第一屈折部６４側から見た側面図であり、図１５は、第二屈折部６５側から見た側面図である。なお、図１４及び図１５において、第二補強板７２の図示は省略している。
この後、第二屈折部６５を折り曲げ、第二コネクター部６３が支持された第二補強板７２を第一補強板７１に重ね合わせる。これにより、第二補強板７２の第二位置決めブロック７２４の載置面７２４Ｂが、第一補強板７１の位置決めブロック７１１の第四基準面７１１Ｄに載置される。
この際、第二屈折部６５における第二スリット６５１の幅寸法Ｗ２は、Ｗ２＞Ｗ１となるため、図１４及び図１５に示すように、第二コネクター部６３が第一コネクター部６２に干渉せず、かつ、第一屈折部６４や第二屈折部６５が外側に突出することがないので、フレキ板６の小型化を促進できる。
【００６５】
また、第一補強板７１の第四基準面７１１Ｄに、第二補強板７２の載置面７２４Ｂを載置すると、第一補強板７１の裏面７１４と、第二補強板７２の裏面７２２との間に、フレキ板６及び第一コネクター部６２を配置する配置スペースＳが形成される。この配置スペースＳに、第一デバイス積層部６１６、第二デバイス積層部６１９、折り曲げられることで３重に重なった第一コネクター部６２、第二補強板７２の裏面７２２側に折り曲げられて２重に重なった第二コネクター部６３、第一コネクター部６２のコネクター、及びコネクターに接続されるケーブル３の端子が配置される（図２及び図３では、ケーブル３の端子の図示を省略）。
また、第二補強板７２に支持された第二コネクター部６３のコネクター６３１が−Ｚ側に露出するので、コネクター６３１に対してケーブル３の先端に設けられた端子を接続する。この後、格納部２１１に蓋部２１２を固定し、センサー窓２１１Ｂと音響レンズ５４との間を例えばシリコーン樹脂等の樹脂材によりシールすることで、超音波プローブ２が組み立てられる。
【００６６】
［３．第一実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波デバイスユニット４では、超音波デバイス５が、第１から第ｎの送受信列Ｃｈに対応した第１から第ｎのデバイス側端子（第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２）を有する。また、フレキ板６は、超音波デバイス５の各デバイス側端子に接続されるデバイス接続部６１と、第一コネクター部６２と、第二コネクター部６３と、を備える。そして、第１から第ｋまでのデバイス側端子が第一コネクター部６２の各コネクター６２１に設けられた外部接続端子６２２に接続され、第ｋ＋１から第ｎまでのデバイス側端子が第二コネクター部６３の各コネクター６３１に設けられた外部接続端子６３２に接続される。
【００６７】
このような構成では、第一コネクター部６２と第二コネクター部６３に、配線６６１，６６２，６６３、６６４を分配できるので、例えば、フレキ板に１つのコネクター部のみしか設けられない場合に比べて、各配線６６１，６６２，６６３、６６４の長さを短くでき、図１０に示すように、電圧降下の影響を抑制できる。これにより、超音波デバイス５における超音波の送受信効率に対する影響も抑制することができるので、超音波プローブ２にて精度の高い超音波測定を実施することができ、超音波測定装置１において、超音波測定結果に基づいた高精度な処理（内部断層像の形成等）を実施できる。
【００６８】
本実施形態の超音波デバイス５では、Ｙ方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサーＴｒにより１つの送受信列Ｃｈが構成され、当該送受信列ＣｈがＸ方向に複数配列されている。そして、各送受信列Ｃｈの−Ｙ側端部が第一デバイス側端子５３１に接続され、＋Ｙ側端部が第二デバイス側端子５３２に接続されている。そして、フレキ板６において、これらの第一デバイス側端子５３１及び第二デバイス側端子５３２は、同じ外部接続端子６２２（又は外部接続端子６３２）に接続されている。このため、送受信列Ｃｈの両端に同一の駆動信号を入力することができ、送受信列Ｃｈ内での電圧降下の影響を低減することができる。
また、第一デバイス側端子５３１と外部接続端子６２２，６３２とを接続する第一配線６６１及び第三配線６６３は、第二デバイス側端子５３２と外部接続端子６２２，６３２とを接続する第二配線６６２及び第四配線６６４と、略線対称となる。このため、各配線６６１，６６２，６６３，６６４において電圧降下が生じたとしても、超音波デバイス５から出力させる超音波の強度が不均一になる等の不都合を抑制できる。
【００６９】
本実施形態では、フレキ板６は、Ｘ方向に沿って、第一コネクター部６２、デバイス接続部６１、及び第二コネクター部６３の順で配置されている。
このような構成では、デバイス接続部６１から第一コネクター部６２に向かう第一配線６６１及び第二配線６６２と、デバイス接続部６１から第二コネクター部６３に向かう第三配線６６３及び第四配線６６４とを、略線対称に形成することができる。よって、電圧降下が生じた場合でも、超音波デバイス５における第一コネクター部６２側から出力される超音波の送受信効率と、第二コネクター部６３側から出力される超音波の送受信効率が略同一となる。よって、超音波デバイスにおける一部で超音波の送受信効率が著しく低下することがなく、適正な超音波の送受信処理を実施することができる。
【００７０】
本実施形態では、デバイス接続部６１から第一コネクター部６２に向かう第一配線６６１及び第二配線６６２の数と、第二コネクター部６３に向かう第三配線６６３及び第四配線６６４の数とが同一である。このため、第一コネクター部６２に接続される超音波トランスデューサーＴｒと、第二コネクター部６３に接続される超音波トランスデューサーＴｒとにおいて、電圧降下の影響を同程度にでき、超音波デバイス５における超音波の送受信効率を均一にできる。
【００７１】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【００７２】
上記実施形態において、超音波デバイス５が、第一デバイス側端子５３１と第二デバイス側端子５３２とを備える構成を例示したが、いずれか一方のみが設けられる構成でもよい。例えば、第二デバイス側端子５３２が設けられない場合、第一デバイス側端子５３１と第一コネクター部６２とを接続する第一配線６６１と、第一デバイス側端子５３１と第二コネクター部６３とを接続する第三配線６６３と、が設けられる構成となる。この場合でも、第一配線６６１と第三配線６６３とを例えば線対称に構成することで、電圧降下の影響を低減でき、超音波デバイス５における超音波の送受信効率を高めることができる。
【００７３】
上記実施形態では、デバイス接続部６１から第一コネクター部６２に接続される第一配線６６１（第二配線６６２）の数ｋがｋ＝ｎ／２とする例を示したが、上述したように、｜（ｎ−ｋ）−ｋ｜／ｎ≦０．２を満たしていればよい。
【００７４】
すなわち、第一コネクター部６２への配線数と、第二コネクター部６３への配線数との差が配線総数の２０％以下であれば、電圧降下による影響を十分に低減することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、Ｘ方向に沿って、第一コネクター部６２、デバイス接続部６１、及び第二コネクター部６３が配置される例を示したが、これに限定されない。
例えば、デバイス接続部６１に対して＋Ｘ側に第一コネクター部６２が配置され、デバイス接続部６１の＋Ｙ側に第二コネクター部６３が配置される構成としてもよい。この場合でも、第一コネクター部６２に向かう配線の長さと、第二コネクター部６３に向かう配線の長さとを同一にすることで、電圧降下の影響を抑制することができる。
【００７６】
上記実施形態において、第一配線６６１と第二配線６６２とが略線対称となり、第一配線６６１と第三配線６６３とが略線対称となる例を示したが、これに限定されない。各配線６６１，６６２，６６３，６６４は、それぞれ対称形状に構成されていなくてもよい。例えば、各配線の長さ寸法を略同一とすれば、対称構成となっていなくても電圧降下の影響を低減できる。
【００７７】
上記実施形態では、第１から第ｋの第一デバイス側端子５３１と、第１から第ｋの第二デバイス側端子５３２とを第一コネクター部６２に配線し、第ｋ＋１から第ｎの第一デバイス側端子５３１と、第ｋ＋１から第ｎの第二デバイス側端子５３２とを第二コネクター部６３に配線した。これに対して、第一デバイス側端子５３１と第二デバイス側端子５３２とで、異なるコネクター部に配線してもよい。例えば、フレキ板の−Ｙ側に第一コネクター部を設け、＋Ｙ側に第二コネクター部を設け、第一デバイス側端子５３１を−Ｙ側の第一コネクター部に配線し、第二デバイス側端子５３２を＋Ｙ側の第一コネクター部に配線する。このような構成では、第一デバイス側端子５３１と第二デバイス側端子５３２とで、異なる電圧の駆動信号を入力することもでき、これにより、超音波デバイス５から出力させる超音波の音圧を一方に偏らせることもできる。
【００７８】
上記実施形態では、フレキ板６が、第一コネクター部６２及び第二コネクター部６３を有する構成を例示したが、３つ以上のコネクター部が設けられる構成などとしてもよい。
例えば、デバイス接続部６１の−Ｘ側に設けられる第一コネクター部６２、＋Ｘ側に設けられる第二コネクター部６３に加え、デバイス接続部６１の−Ｙ側に第三コネクター部を設け、デバイス接続部６１の＋Ｙ側に第四コネクター部を設ける構成等としてもよい。
【００７９】
上記実施形態において、第一コネクター部６２に設けられるコネクター６２１や、第二コネクター部６３に設けられるコネクター６３１が、Ｘ方向に沿って長手となり、各外部接続端子６２２，６３２がＸ方向に並ぶ構成を例示したが、これに限定されない。コネクター６２１，６３１や、外部接続端子６２２，６３２は、例えばＹ方向に沿って並んで設けられてもよい。
【００８０】
上記実施形態において、超音波デバイス５は、配線基板５３を備え、当該配線基板５３に、超音波基板５１に設けられた各端子５１３Ｄ，５１４Ａに接続されるデバイス側端子を設ける例を示した。これに対して、配線基板５３が設けられず、フレキ板６の第一接続部６１４や第二接続部６１７が、超音波基板５１の各端子５１３Ｄ，５１４Ａに直接接続される構成などとしてもよい。
【００８１】
上記実施形態では、超音波デバイス５が、基板開口部５１１Ａ側から超音波を送信し、基板開口部５１１Ａに入射する超音波を受信する例を示した。これに対して、封止板５２が、基板開口部５１１Ａ側に設けられ、基板開口部５１１Ａとは反対側に超音波を出力する構成などとしてもよい。
また、超音波デバイス５に設けられる振動子として、超音波トランスデューサーＴｒを複数備えた送受信列Ｃｈを例示したが、これに限定されない。例えば、個々の超音波トランスデューサーＴｒのそれぞれが振動子として構成されてもよい。
また、超音波トランスデューサーＴｒとして、支持膜５１２を圧電素子５１３により振動させることで超音波を送信し、支持膜５１２の振動を圧電素子５１３にて電気信号に変換することで超音波を受信する例を示したが、これに限定されない。例えば、バルク型の圧電体を振動させることで超音波を送受信する構成としてもよく、また、一対の膜材に対向する電極を配置し、電極間に周期駆動電圧を印加することで、静電力によって膜材を振動させる構成などとしてもよい。
【００８２】
上記各実施形態では、超音波装置として、生体内の器官を測定対象とする超音波測定装置１を例示したが、これに限定されない。例えば、各種構造物を測定対象として、当該構造物の欠陥の検出や老朽化の検査を行う測定機に、上記実施形態及び各変形例の構成を適用できる。また、例えば、半導体パッケージやウェハ等を測定対象として、当該測定対象の欠陥を検出する測定機についても同様である。
【００８３】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１…超音波測定装置（超音波装置）、２…超音波プローブ（超音波探触子）、３…ケーブル、４…超音波デバイスユニット、５…超音波デバイス、６…フレキ板（フレキシブルプリント基板）、１０…制御装置（制御部）、２１…筐体、５１…超音波基板、５３…配線基板、６１…デバイス接続部、６２…第一コネクター部、６３…第二コネクター部、６４…第一屈折部、６５…第二屈折部、７１…第一補強板、７２…第二補強板、２１１…格納部、２１３…デバイス設置部、５１１…素子基板、５１１Ａ…基板開口部、５１２…支持膜、５１３…圧電素子、５１３Ｄ…駆動端子、５３１…第一デバイス側端子、５３２…第二デバイス側端子、６１１…開口部、６１２…第一配線部、６１２Ａ…第一負側端縁、６１２Ｂ…第一正側端縁、６１３…第二配線部、６１３Ａ…第二負側端縁、６１３Ｂ…第二正側端縁、６１４…第一接続部、６１４Ａ…接続辺、６１５…第一屈曲部、６１６…第一デバイス積層部、６１７…第二接続部、６１７Ａ…接続辺、６１８…第二屈曲部、６１９…第二デバイス積層部、６２１（６２１Ａ〜６２１Ｃ），６３１（６３１Ａ〜６３１Ｃ）…コネクター、６２２，６３２…外部接続端子、６４１…第一スリット、６４１Ａ…第一対向縁、６４１Ｂ…第一スリット端縁、６４１Ｃ…第一スリット端縁、６５１…第二スリット、６５１Ａ…第二対向縁、６５１Ｂ…第二スリット端縁、６５１Ｃ…第二スリット端縁、６６１…第一配線、６６２…第二配線、６６３…第三配線、６６４…第四配線、７１１…位置決めブロック、７１１Ａ…第一基準面、７１１Ｂ…第二基準面、７１１Ｃ…第三基準面、７１１Ｄ…第四基準面、７１１Ｅ…ガイド面、７１５…屈曲案内部、７１６…金属板、Ａｒ３…第一屈曲領域、Ａｒ４…第二屈曲領域、Ｃｈ…送受信列、Ｓ…配置スペース、Ｔｒ…超音波トランスデューサー。
【図１】
2018160719.tif 000003
【図２】
2018160719.tif 000004
【図３】
2018160719.tif 000005
【図４】
2018160719.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2018160719.tif 000009
【図８】
2018160719.tif 000010
【図９】
2018160719.tif 000011
【図１０】
2018160719.tif 000012
【図１１】
2018160719.tif 000013
【図１２】
2018160719.tif 000014
【図１３】
2018160719.tif 000015
【図１４】
2018160719.tif 000016
【図１５】
2018160719.tif 000017