(57)【要約】【課題】超音波プローブにおいて媒体室内の空きスペースを活用する。【解決手段】媒体室２０内において振動子部２２が機械的に走査される。振動子部２２の両側（機械走査方向の一方側及び他方側）に一対のダイヤフラム５２が設けられている。各ダイヤフラム５４、５６は中空膜５８及び台座６０を有する。中空膜５８は、回転中心軸に平行な長手方向に広がった一対の長手側面を有する。隔壁３６には取り付け孔６４が形成されており、そこに対して、台座６０に設けられた突起部６２が差し込まれている。【選択図】図４
2019058265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に設けられた隔壁と、
前記ケースと前記隔壁の内面との間に形成される媒体室の内部において、超音波を送受波する振動子部を機械的に走査する走査機構と、
前記媒体室の内部における前記振動子部の機械走査方向両側に設けられ、前記隔壁の内面から生体側へ突出した形態を有し、前記媒体室の内部の圧力を調整する一対のダイヤフラムと、
を含むことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記ケースと前記隔壁の外面との間に大気圧室が形成され、
前記各ダイヤフラムの内部が前記大気圧室と連通している、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記走査機構は、プローブ中心軸に直交する回転中心軸回りにおいて前記振動子部を揺動運動させ、
前記各ダイヤフラムは、前記回転中心軸と並行な長手方向に広がった一対の長手側面と、前記２つの長手側面の間に設けられた一対の短手側面と、を有する中空部材である、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３記載の超音波プローブにおいて、
前記各ダイヤフラムにおける生体側端部は、前記長手方向から見て、丸みをもったドーム状の形態を有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記一対のダイヤフラムは、前記機械的に走査される振動子部が最も近接した状態においても当該振動子部に接触しない条件が満たされるように、前記振動子部の機械走査方向両側に設けられている、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記各ダイヤフラムは、
前記隔壁に取り付けられた台座と、
前記台座に取り付けられ、弾性変形する中空膜と、
を含み、
前記ダイヤフラムごとに当該ダイヤフラムの内部及び前記隔壁の外側の空間とを連通する通気路が形成されている、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項７】
請求項６記載の超音波プローブにおいて、
前記ダイヤフラムごとに当該ダイヤフラムと前記隔壁とに跨って取り付け構造が設けられ、
前記各取り付け構造は、
前記台座及び前記隔壁の一方に形成された突起部と、
前記台座及び前記隔壁の他方に形成され、前記突起部が入り込む孔部と、
を有し、
前記各取り付け構造を貫通するように前記通気路が形成されている、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】
請求項７記載の超音波プローブにおいて、
前記突起部は前記台座に形成され、
前記突起部の中心軸に沿って貫通孔が形成され、
前記孔部は前記隔壁に形成され前記突起部が嵌め込まれる取り付け孔である、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項９】
請求項６記載の超音波プローブにおいて、
前記各ダイヤフラムにおいて、前記中空膜は前記台座の側周面を覆う取り付け端部を有し、
前記各ダイヤフラムは、前記取り付け端部の外側から前記台座の側周面へ当該取り付け端部を抑え込むバンドを有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波プローブに関し、特に、機械走査型超音波プローブの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波送受波器としての超音波プローブを有する。多様な超音波プローブが実用化されており、その一種として、機械走査型（メカニカルスキャン型）超音波プローブが知られている。機械走査型超音波プローブは、可動体としての振動子部と、それを機械的に走査する走査機構と、を備える。振動子部は、単振動子又は振動素子アレイを備える。例えば、一次元振動素子アレイを備える振動子部を機械的に運動させることにより、三次元エコーデータ取込空間が形成される。そのような超音波プローブは機械走査型３Ｄプローブとも言われている。なお、機械走査型超音波プローブとして、体表に当接されるもの、及び、体腔内に挿入されるもの、が知られている。
【０００３】
機械走査型超音波プローブは、振動子部の運動空間をなす媒体室を有する。媒体室内には、液体としての音響伝搬媒体が充填されている。このような構成により、振動子部と膜体（媒体室を画定するキャップ）との間の超音波伝搬経路から空気層が排除され、良好な音響伝搬が確保される。音響伝搬媒体の体積はその温度変化等を原因として変化する。その変化を吸収して、媒体室内の圧力を大気圧と均衡させるために、機械走査型超音波プローブにはダイヤフラム（圧力調整器）が設けられる。
【０００４】
特許文献１に開示された超音波プローブは、媒体室の外側に設けられたダイヤフラムを有する。ダイヤフラムの内部が媒体室の内部と連通しており、ダイヤフラム内には音響伝搬媒体が収容されている。
【０００５】
特許文献２に開示された超音波プローブは、２つの変形部からなるダイヤフラムを有している。２つの変形部は、媒体室の外側に突出した変形部と、媒体室の内側に突出した変形部と、からなる。２つの変形部の中央を２つのワイヤが貫通しており、２つのワイヤの運動に伴って２つの変形部が互いに反対方向に追従変形し、これによって媒体を収容している空間の体積が維持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６７８１７号公報
【特許文献２】特開２０１５−０３６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機械走査型超音波プローブにおいては、ケース内に媒体室が設けられ、その媒体室の内部において振動子部が運動する。典型的には、プローブ中心軸に直交する回転中心軸回りにおいて振動子部が回転運動（揺動運動）する。そのような構成では、振動子部の両側（機械走査方向の一方側及び他方側）であって隔壁に近いところに無駄な空間（デットスペース）が生じ易い。媒体室内に充填される音響伝搬媒体の量を少なくするためには、そのような無駄な空間を削減することが望まれる。
【０００８】
なお、媒体室の外側にダイヤフラムを設ける場合、そのためのスペースの確保が必要となり、場合によっては、プローブが大型化しあるいはその形態に制約が生じるという問題が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、機械走査型超音波プローブにおいて、媒体室内の音響伝搬媒体の量を削減することにある。あるいは、媒体室内におけるデットスペースを活用することにある。あるいは、媒体室の外側にダイヤフラムを設置するスペースを確保しなくてもダイヤフラムを設置することが可能な構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態に係る超音波プローブは、ケースと、前記ケース内に設けられた隔壁と、前記ケースと前記隔壁の内面との間に形成される媒体室の内部において、超音波を送受波する振動子部を機械的に走査する走査機構と、前記媒体室の内部における前記振動子部の機械走査方向両側に設けられ、前記隔壁の内面から生体側へ突出した形態を有し、前記媒体室の内部の圧力を調整する一対のダイヤフラムと、を含む。
【００１１】
媒体室の内部において振動子部の両側（機械走査方向の一方側及び他方側）には空きスペースが生じ易い。上記構成によれば、そのような空きスペースを有効活用してそこに一対のダイヤフラムが配置される。一対のダイヤフラムの体積分、媒体室の容積が小さくなるので、媒体室へ充填する音響伝搬媒体の量が少なくなる。これにより超音波プローブが軽量化される。媒体室の外側にダイヤフラムを設ける場合、プローブの大型化又は形態面での制約といった問題が生じ得るが、上記構成によれば、そのような問題も生じない。振動子部の一方側及び他方側にそれぞれダイヤフラムが設けられているので、重量バランスも良好となる。
【００１２】
実施形態において、前記ケースと前記隔壁の外面との間に大気圧室が形成され、前記各ダイヤフラムの内部が前記大気圧室と連通している。この構成によれば、媒体室の内部の圧力を自然に大気圧に均衡させることが可能となる。
【００１３】
実施形態において、前記走査機構は、プローブ中心軸に直交する回転中心軸回りにおいて前記振動子部を揺動運動させ、前記各ダイヤフラムは、前記回転中心軸と並行な長手方向に広がった一対の長手側面と、前記２つの長手側面の間に設けられた一対の短手側面と、を有する中空部材である。
【００１４】
隔壁をおよそ平板状に形成することを前提とした場合において、振動子部が回転中心軸回りにおいて揺動運動するならば、振動子部の機械走査方向の一方側及び他方側であって隔壁に近いところに、回転中心軸と並行な方向に伸長した形態を有する比較的に大きな空きスペースが生じ易い。上記構成は、そのような空きスペースを有効活用して、回転中心軸に並行な方向に伸長した形態を有する一対のダイヤフラムを設置するものである。上記構成によると、ダイヤフラムの変形に際しては、各長手側面の変形が支配的になるので、各ダイヤフラムの高さ（長さ）の増大を抑制できる。これにより、各ダイヤフラムの初期突出量が比較的に大きくても、各ダイヤフラムと振動子部との接触が回避される。
【００１５】
実施形態において、前記各ダイヤフラムにおける生体側端部は、前記長手方向から見て、丸みをもったドーム状の形態を有する。このような構成によれば、個々のダイヤフラムに起因して生じる乱流を低減できる。ケーブル等が媒体室内に配設される場合においてケーブルがダイヤフラムに引っ掛かり難くなる。
【００１６】
実施形態において、前記一対のダイヤフラムは、前記機械的に走査される振動子部が最も近接した状態においても当該振動子部に接触しない条件が満たされるように、前記振動子部の機械走査方向両側に設けられている。
【００１７】
実施形態において、前記各ダイヤフラムは、前記隔壁に取り付けられた台座と、前記台座に取り付けられ、弾性変形する中空膜と、を含み、前記ダイヤフラムごとに当該ダイヤフラムの内部と前記隔壁の外側の空間とを連通する通気路が形成されている。この構成によれば、隔壁へのダイヤフラムの取り付け及び通気路の形成が容易となる。
【００１８】
実施形態において、前記ダイヤフラムごとに当該ダイヤフラムと前記隔壁とに跨って取り付け構造が設けられ、前記各取り付け構造は、前記台座及び前記隔壁の一方に形成された突起部と、前記台座及び前記隔壁の他方に形成され、前記突起部が入り込む孔部と、を有し、前記各取り付け構造を貫通するように前記通気路が形成されている。この構成によれば、各ダイヤフラムの設置に際し、位置決めが容易となり、また通気路を確実に確保できる。
【００１９】
実施形態において、前記突起部は前記台座に形成され、前記突起部の中心軸に沿って貫通孔が形成され、前記孔部は前記隔壁に形成され前記突起部が嵌め込まれる取り付け孔である。実施形態においては、前記各ダイヤフラムにおいて、前記中空膜は前記台座の側周面を覆う取り付け端部を有し、前記各ダイヤフラムは、前記取り付け端部の外側から前記台座の側周面へ当該取り付け端部を抑え込むバンドを有する。台座とバンドとで取り付け端部を挟み込めば、圧力の増減が繰り返されても、シール状態を確実に維持できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、機械走査型超音波プローブにおいて、媒体室内の音響伝搬媒体の量を削減できる。あるいは、媒体室内におけるデットスペースを活用できる。あるいは、媒体室の外側にダイヤフラムを設置するスペースを確保しなくてもダイヤフラムを設置することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る超音波プローブの正面図である。
【図２】図１に示した超音波プローブのｘｚ断面を示す断面図である。
【図３】図１に示した超音波プローブのｙｚ断面を示す断面図である。
【図４】先端部の拡大断面図である
【図５】一方のダイヤフラムを示す斜視図である。
【図６】他方のダイヤフラムを示す透視図である。
【図７】ダイヤフラムの分解斜視図である。
【図８】ダイヤフラムの他の分解斜視図である。
【図９】ダイヤフラムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１には、実施形態に係る超音波プローブが示されている。超音波プローブ１０は、生体の超音波診断において用いられるものであり、例えば、腹部の検査において用いられるものである。超音波プローブ１０は機械走査型３Ｄプローブである。超音波プローブ１０は、図示されていない超音波診断装置本体に対して接続される。
【００２４】
超音波プローブ１０は、グリップ部１２及び先端部１４を有する。グリップ部１２は非生体側の部分であり、先端部１４は生体側の部分である。図示の構成例において、先端部１４はグリップ部１２よりも肥大している。通常、グリップ部が使用者によって保持される。もちろん、先端部１４が使用者によって保持されてもよい。
【００２５】
超音波プローブ１０は、樹脂等からなる中空のケース１８を有する。ケース１８は、グリップ部１２内の上ケース１８Ａと、先端部１４内の下ケース１８Ｂと、に大別される。上ケース１８Ａの上端からプローブケーブル１６が引き出されている。超音波プローブ１０をワイヤレスプローブとして構成することも可能である。以下に説明する圧力調整技術を体腔内挿入型超音波プローブに適用してもよい。
【００２６】
ケース１８内には、後に図示する隔壁が設けられている。隔壁は、プローブ中心軸２７に直交する方向に広がる概ね平板状の構造物である。ケース１８の内部において、隔壁の生体側に媒体室２０が画定される。媒体室２０は、絶縁オイル等の音響伝搬媒体が充填される密閉空間である。媒体室２０内において振動子部２２が機械的に走査される。軸部材２４がプローブ中心軸に直交する方向に並行に設けられている。軸部材２４の中心軸が回転中心軸である。回転中心軸周りにおいて、振動子部２２が回転運動（揺動運動）する。図１において、ｚ方向はプローブ中心軸に並行な方向であり、ｘ方向は、ｚ方向に直交する方向であって、回転中心軸に並行な方向である。ｘ方向及びｚ方向に直交する方向がｙ方向である。
【００２７】
実施形態に係る超音波プローブにおいては、媒体室２０内に埋設型圧力調整器２６が設けられている。具体的には、埋設型圧力調整器２６として、振動子部２２の両側（機械走査方向（ｙ方向）の一方側及び他方側）に、一対のダイヤフラムが設けられている。各ダイヤフラムはそれぞれ独立して圧力調整機能を発揮する。すなわち、自己変形（縮小変形又は拡張変形）により、媒体室２０内の圧力と大気圧との間に平衡状態を形成するものである。これにより、媒体室２０におけるシール性が維持される。つまり、大気圧変動、音響伝搬媒体の温度変化による体積変動等に起因してリークが生じてしまうことが防止される。しかも、媒体室２０内に一対のダイヤフラムを設ければ、その分だけ音響伝搬媒体の充填量を少なくできるから、軽量化、メンテナンス容易等の利点が得られる。例えば、圧力調整器を上ケース１８Ａ内に配置する場合、上ケース１８Ａを大型化しなければならない、上ケース１８Ａの形態に制約が生じる、等の問題（特に操作性低下に繋がる問題）が生じ得る。これに対し、実施形態に係る構成によれば、そのような問題も生じない。
【００２８】
図２には、超音波プローブのｘｚ断面（特に先端部１４のｘｚ断面）が示されている。図２には図１に示した埋設型圧力調整器が現れていない。なお、本願における各断面図においては概略的なハッチングが施されている。
【００２９】
下ケース１８Ｂは、図示の構成例において、環状のホルダ３２と、環状のホルダによって保持される中空の膜体３４と、を有する。膜体３４はキャップ状の形態を有し、それは生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する樹脂等によって構成される。膜体３４の外面（図２において下面）が生体表面に当接される。
【００３０】
下ケース１８Ｂ内には、プローブ中心軸に直交する方向に広がった、概略的に見て平板状の隔壁３６が設けられている。隔壁３６は、下ケース１８Ｂの内部を上下に仕切るものである。隔壁３６はハウジング又はベースとして機能し、それはアルミニウム等の金属によって構成される。超音波プローブの軽量化の観点から、隔壁３６における幾つかの箇所が薄肉部３７とされている。
【００３１】
隔壁３６の生体側には媒体室２０が形成されており、その内部には振動子部２２が運動可能に設けられている。振動子部２２は、円弧状に並んだ複数の振動素子からなる一次元の振動素子アレイを有している。その振動素子アレイによって超音波ビームが形成され、その超音波ビームが電子的に走査される。本実施形態においては、電子リニア走査方式の一種としての電子コンベックス走査方式が採用されている。他の電子走査方式が採用されてもよい。実施形態において、超音波ビームは扇状に走査される。そのような電子走査の繰り返しと同時進行で、振動子部２２が機械的に往復走査される。これによって三次元エコーデータ取込空間が繰り返し形成される。
【００３２】
振動子部２２において、振動素子アレイの生体側には整合層が設けられており、整合層の生体側には音響レンズが設けられている。音響レンズの表面が膜体３４の内面に若干の隙間を介して対向している。振動素子アレイの非生体側には超音波を吸収し又は減衰させるバッキングが設けられ、そのバッキングは硬質の可動ベースに取り付けられている。
【００３３】
上ケース１８Ａ内には、図示の構成例において、駆動源としてのモータ３８が配置されている。モータ３８の駆動軸がカップリング４０を介して走査機構４２に連結されている。走査機構４２は、振動子部２２を回転中心軸回りにおいて揺動運動させるものである。走査機構４２は、シャフト、駆動側傘車、従動側傘車、軸部材２４等を有する。軸部材２４の中心軸が回転中心軸である。回転中心軸はｘ方向に平行である。フレーム４４は、駆動側傘車、従動側傘車等を収容しつつ、軸部材２４を回転自在に保持している。フレーム４４は隔壁３６に固定されている。フレーム４４は、生体側に開いた二股状の部分を有し、その部分が軸部材２４上の２箇所を回転自在に保持している。フレーム４４と振動子部２２とを連結するために金属ブロックからなる連結部材４６が設けられている。連結部材４６は軸部材２４に固定されている。
【００３４】
振動子部２２は可動体であり、そこから複数のケーブル（例えば複数のＦＰＣシート）が引き出されている。それらのケーブルが媒体室２０からモータ３８を収容した空間へ引き出されている（符号４７Ａ，４７Ｂ参照）。なお、モータ３８の先端部分が保持部材によって保持されており、保持部材は隔壁３６に固定されている。モータ３８は片持ち方式で固定されている。
【００３５】
走査機構４２の一部を収容するフレーム４４は、媒体室２０におけるｘ方向の中央部且つｙ方向の中央部に設けられている。媒体室２０内におけるｘ方向の右側及び左側の空間を利用して複数のケーブルが引き出されている。その結果、媒体室２０においては、フレーム４４のｙ方向両側（振動子部２２の機械走査方向両側であって隔壁３６に近いところ）に空きスペースが生じる。そのような空きスペースが一対のダイヤフラムの配置スペースとして利用されている。
【００３６】
図３には、超音波プローブのｙｚ断面が示されている。ケース１８の内部が隔壁３６によって仕切られ、隔壁３６の生体側に媒体室２０が画定され、隔壁３６の非生体側にモータ収容室５０が画定されている。モータ収容室５０は大気圧室とも言える。モータ収容室５０内にはモータ３８が配置されている。媒体室２０内には、振動子部２２及び走査機構４２が設けられている。符号２４Ａは軸部材の端を示している。円弧状の機械走査方向がθによって表現されている。それは円弧状の電子走査方向に直交する。
【００３７】
媒体室２０内には、埋設型圧力調整器２６として、一対のダイヤフラム５４，５６が設けられている。具体的には、振動子部２２のθ方向両側であって隔壁３６の近傍に、一対のダイヤフラム５２が設けられている。具体的には、各ダイヤフラム５４，５６は、隔壁３６に固定されており、その内面から生体側へ突出した形態を有している。振動子部２２の揺動運動時において、各ダイヤフラム５４，５６が振動子部２２に接触しない条件を満たすように、各ダイヤフラム５４，５６の形態、設置位置等が定められている。各ダイヤフラム５４，５６の内部空間とモータ収容室５０は連通関係にある。つまり、各ダイヤフラム５４，５６の内部空間の圧力は大気圧に維持される。
【００３８】
図４には、先端部１４の拡大断面が示されている。隔壁３６は内面３６Ａ及び外面３６Ｂを有する。内面３６Ａと膜体３４とで囲まれる空間が媒体室２０である。外面３６Ｂ側にはモータ収容室５０が形成されている。膜体３４は、外面３４Ａと内面３４Ｂとを有する。外面３４Ａが生体の表面に当接される。振動子部２２は、音響レンズの表面としての送受波面２２Ａを有し、その送受波面２２Ａが内面３４Ｂに隙間を介して対向している。振動子部２２が揺動運動を行っても、送受波面２２Ａと内面３４Ｂの非接触状態が維持される。
【００３９】
一対のダイヤフラム５２はダイヤフラム５４及びダイヤフラム５６からなる。それらは、媒体室２０の内部であって、振動子部２２の両側且つ隔壁３６に近い一対の部分空間２０Ａ，２０Ｂに配置されている。既に説明したように、それらの部分空間２０Ａ，２０Ｂは一対のダイヤフラム５４，５６を設けない場合、空きスペース（デットスペース）となるものである。そのような部分空間を活用して一対のダイヤフラム５４，５６が配置されている。実施形態においては、各ダイヤフラム５４，５６が互いに同じ構成を有している。そこで、以下においては、ダイヤフラム５４を代表させ、その具体的な構成を説明する。もっとも、設置状況等に応じて、ダイヤフラム５４，５６間において形態等を異ならせてもよい。
【００４０】
ダイヤフラム５４は中空膜５８及び台座６０を有する。台座６０は、ｘ方向（回転中心軸と並行な方向）に伸長した細長い形態を有し、それは例えばアルミニウム等の金属により構成される。台座６０は非生体側へ突出した円筒状の突起部６２を有する。突起部６２の中心軸に沿って通気路を構成する貫通孔が形成されている。一方、隔壁３６には、ダイヤフラム５４に対応して、円形の取り付け孔６４が形成されている。隔壁３６には、ダイヤフラム５６に対応するもう１つの取り付け孔も形成されている。取り付け孔６４内に突起部６２が差し込まれたあるいは嵌め込まれた状態において、台座６０が隔壁３６に対して接着材によって固定される。その際、ネジ止め等の手段が用いられてもよい。
【００４１】
取り付け孔６４と突起部６２は取り付け構造を構成する。台座６０側に取り付け孔を形成し、隔壁３６側に下向きで突起部を形成するようにしてもよい。ダイヤフラム５４に複数の突起部を形成し、隔壁３６にそれらの突起部に対応する複数の取り付け孔を形成するようにしてもよい。取り付け構造によれば、位置決め容易、組み立て容易といった利点を得られる。取り付け構造は、ダイヤフラム５４，５６の位置及び姿勢を適正化してダイヤフラム５４，５６と振動子部２２との接触を防止する機能を発揮する。
【００４２】
中空膜５８は、弾性変形可能なゴム材によって構成されている。その厚みは例えば０．５ｍｍである。中空膜５８は、ｘ方向に伸長した形態を有する。中空膜５８においては、ｘ方向が長手方向であり、ｙ方向が短手方向である。ｚ方向は突出方向（高さ方向）である。後に示すように、中空膜５８が有する４つの側面は、２つの長手側面と２つの短手側面とからなる。中空膜５８の取り付け端部（図４において上端部）が台座６０の側周面を覆いつつ両者間が接着されている。更に、その取り付け端部をバンド６６が覆いつつ両者間が接着されている。バンド６６は弾性部材で構成されており、台座６０の側周面側へ取り付け端部を押し付ける保持力を発揮するものである。中空膜５８の先端部（図４において下端部）は、ｘ方向（つまり長手方向）から見て丸みをもったドーム状の形態を有している。ダイヤフラム５４の内部空間６８はモータ収容室５０と連通している。ダイヤフラム５４の内部空間６８と媒体室２０との間は完全にシールされている。すなわち、ダイヤフラム５４を通じて、音響伝搬媒体が外部へ漏れ出すことはないし、また、空気が媒体室２０内へ入り込むこともない。
【００４３】
図５は先端部の斜視図である。下ケースは図面上、消去されている。振動子部２２は走査機構４２の作用により傾斜姿勢にある。図５においては、走査機構４２が有する駆動側の傘車７０が現れている。それは正方向及び負方向に往復回転するものである。フレーム４４の一部としてアーム部４４Ａが構成されており、それが隔壁に固定されている。それらの部材に衝突しない位置関係をもってダイヤフラム５６が設けられている。反対側にあるもう１つのダイヤフラムは図５には現れていない。図示されるように、ダイヤフラム５６は、回転中心軸に並行な方向に沿って伸長した形態を有している。換言すれば、ダイヤフラム５６においては、長手方向に広がった２つの長手側面が構成されている。それらはそれぞれ変形面として機能する。
【００４４】
図６は先端部の透視図である。膜体３４が透明部材として表現されている。その中には、起立姿勢にある振動子部２２がある。振動子部２２の一方側にはダイヤフラム５４が設けられている。他方側のダイヤフラムと同様、ダイヤフラム５４は、回転中心軸と並行な方向に伸長した形態を有し、換言すれば、ダイヤフラム５４においては、その方向に広がった２つの長手側面が構成されている。それらは上記同様にそれぞれ変形面として機能する。
【００４５】
図７はダイヤフラム５４の分解斜視図である。ダイヤフラム５４は、既に説明したように、中空膜５８と台座６０とを有する。台座６０は台座本体７４と突起部６２とからなるものである。突起部６２は台座本体７４から非生体側へ突出し、それは円筒状の形態を有する。台座本体７４は、長手方向（回転中心軸に並行な方向）に伸長した形態を有し、具体的には、生体側から見て、丸みをもった４つの角部分を有する矩形形態、あるいは、長楕円に近い形態を有する。突起部６２は、隔壁に設けられた他の構造物を避けるため、台座本体７４において長手方向の一方側に偏倚した位置に設けられている。そのような回避の必要性がなければ、長手方向の中央位置に突起部６２を設けてもよい。台座本体７４は底壁及び周囲壁からなり、その内部空間８０は溝状である。
【００４６】
中空膜５８は、既に説明したように、長手方向と短手方向とを有し、具体的には、２つの長手側面７２ａ、７２ｂ及び２つの短手側面７２ｃ、７２ｄを有する。２つの長手側面７２ａ、７２ｂは平行関係を有する。２つの長手側面７２ａ、７２ｂと２つの短手側面７２ｃ、７２ｄは概ね直交関係を有する。但し、中空膜５８の突出方向（ｚ方向）から見て、２つの短手側面７２ｃ、７２ｄは外側に膨らんでおり、つまり丸みをもった形態を有している。２つの短手側面７２ｃ，７２ｄは、２つの長手側面７２ａ、７２ｂに滑らかに連なっている。２つの長手側面７２ａ、７２ｂ及び２つの短手側面７２ｃ，７２ｄは以下に説明する先端面７２ｅに連なっている。なお、中空膜５８は薄い膜である。その厚さを事実上無視した場合、個々の面は個々の壁又は膜部分に相当する。ダイヤフラム５４の長手方向の幅は、例えば、ダイヤフラム５４の短手方向の幅の２倍以上であり、望ましくは、２．５倍以上である。
【００４７】
中空膜５８における生体側の先端部（先端面７２ｅに相当する部分）７２Ａは、長手方向から見て、丸みをもったドーム状の形態を有する。短手方向から見て、先端部７２Ａの両端は丸みをもっている。中空膜５８における非生体側の取り付け端部５８Ｂが、台座本体７４の側周面７４Ｂを覆いつつ、そこに取り付けられる。その取り付けに際しては、接着材が利用される。側周面７４Ｂと取り付け端部５８Ｂとの接着性あるいは結合度を良好にするために、側周面７４Ｂには、２つの環状溝７８Ａ，７８Ｂが形成されている。それらの環状溝７８Ａ，７８Ｂは、接着材を溜める空間として機能し、また、側周面７４Ｂに凹凸を生じさせて取り付け端部５８Ｂとの結合度を高めるものとして機能する。１つの環状溝あるいは３つ以上の環状溝を設けるようにしてもよい。接着性を高める他の構造を採用してもよい。図７においてはバンドが図示省略されている。
【００４８】
図８はダイヤフラム５４の別の分解斜視図である。台座６０に設けられた突起部６２には通気孔として機能する貫通孔８２が形成されている。
【００４９】
図９にはダイヤフラム５４のｙｚ断面が示されている。中空膜５８の取り付け端部５８Ｂが台座６０における台座本体７４の側周面を覆っており、更に、取り付け端部５８Ｂの外側がバンド６６によって覆われている。接着材によって複数の部材が相互に強固に接着されている。バンド６６を設けない場合でも、取り付け端部の剥離を防止できるが、バンド６６を利用すれば、剥離をより確実に防止できる。
【００５０】
台座６０における突起部６２が隔壁３６に形成された取り付け孔６４内に差し込まれ、その差し込み状態において、台座６０が隔壁３６に接着材によって固定されている。このような取り付け構造の利用により、組立時において位置決め容易という利点を得られる。すなわち、ダイヤフラム５４を正しい位置に及び正しい姿勢で配置して、ダイヤフラム５４と振動子部との接触を確実に防止できる。
【００５１】
ダイヤフラム５４の内部空間６８の圧力をＰ１とし、媒体室内の圧力をＰ２とした場合、Ｐ１よりもＰ２の方が高くなれば、中空膜５８が縮小変形する。つまり、媒体室内の体積を増大させる方向に変形する。逆に、Ｐ１よりもＰ２の方が低くなれば、中空膜５８ｇが拡張変形する。つまり、媒体室内の体積を縮小させる方向に変形する。中空膜５８の変形時においては、もっぱら、相対的に見て大きな面積を有する平坦な２つの長手側面７２ａ、７２ｂが変形する。換言すれば、２つの短手側面及び先端面は、いずれも相対的に見て小さな面積を有し、しかも丸みをもっているので、２つの長手側面７２に比べて、それらはあまり変形しない。実施形態の構成によれば、２つの長手側面７２ａ、７２ｂの縮小変形及び拡張変形のいずれにおいても、基本的には、ダイヤフラム５４の突出量の増大を抑制でき、一般的には、その突出量は寧ろ減少するもの考えられる。変形時に、中空膜５８の突出量が生体側へ大きく増大すると、振動子部２２への接触という問題が生じ得るが、２つの長手側面７２ａ、７２ｂが支配的に変形すれば、そのような問題を回避できる。もちろん、超音波プローブの内部構造に応じて、中空膜５８あるいはダイヤフラム５４の形態として、他の形態を採用することも可能である。
【００５２】
中空膜５８は、ゴム材料によって構成されており、中空膜５８による超音波吸収作用を期待できる。通常、超音波プローブの内部においては超音波の多重反射が生じ、それが画質低下の原因となる。そのような不要超音波が中空膜５８に到達すればそこで超音波が吸収される（符号８６、８８参照）。実施形態においては、振動子部の両側に２つの中空膜が存在しているので、しかもそれぞれの中空膜が振動子部側を向いた平坦で大きな長手側面を有するので、それらによって不要超音波が効果的に抑制される。
【００５３】
中空膜５８の先端部５８Ａは長手方向から見てドーム状の形態を有しているので、音響伝搬媒体が中空膜５８に衝突する際に生じ得る乱流の緩和を期待できる。また、そのようなドーム上の形態により、先端部５８Ａにケーブルが接触した場合においてケーブルの引っ掛かり等を防止できる。
【００５４】
以上のように、媒体室内に空きスペースがある場合、そこにダイヤフラムを設ければ、音響伝搬媒体の充填量を削減でき、その分だけ超音波プローブを軽量化できる。上記実施形態では、２つのダイヤフラムが設けられていたが、３つ以上のダイヤフラムを設けることも可能である。１つのダイヤフラムを設ける場合においても音響伝搬媒体量の削減等の利点を得られるが、媒体室内の中央から見て対称に２つのダイヤフラムを設ければ重量バランスを良好にできる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  超音波プローブ、１２  グリップ部、１４  先端部、１８  ケース、２０  媒体室、２２  振動子部、２４  軸部材、２６  埋設型圧力調整器、５２  一対のダイヤフラム、５４，５６  ダイヤフラム、５８  中空膜、６０  台座、６２  突起部、６４  取り付け孔。
【図１】
2019058265.tif 000003
【図２】
2019058265.tif 000004
【図３】
2019058265.tif 000005
【図４】
2019058265.tif 000006
【図５】
2019058265.tif 000007
【図６】
2019058265.tif 000008
【図７】
2019058265.tif 000009
【図８】
2019058265.tif 000010
【図９】
2019058265.tif 000011