(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、
前記複数の超音波振動子を支持するバッキング材層と、
前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイとは逆側に延在し、前記超音波振動子アレイの前記複数の超音波振動子とそれぞれ電気的に接続された複数の電極パッドを備えるフレキシブルプリント配線基板と、
前記複数の超音波振動子にそれぞれ電気的に接続される信号線を備え、前記複数の信号線に対するシールド部材を備える複数のシールドケーブルと、
前記複数のシールドケーブルの複数の信号線がそれぞれ前記フレキシブルプリント配線基板の前記複数の電極パッドと電気的に接続されている複数の接続部を備える配線部と、
前記フレキシブルプリント配線基板上に設けられ、前記シールドケーブルのシールド部材と電気的に接続されたグランド部と、
前記フレキシブルプリント配線基板の少なくとも一方の面に設けられ、前記グランド部と接続され、前記複数の超音波振動子の発熱を前記グランド部に放熱する熱伝導層と、を有することを特徴とする超音波内視鏡。
【請求項２】
前記熱伝導層は、前記フレキシブルプリント配線基板の、前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイとは逆側に、前記バッキング材層を越えて延在する部分に少なくとも設けられる請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント配線基板の、前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイとは逆側に、前記バッキング材層を超えて延在する部分は、平面部分である請求項２に記載の超音波内視鏡。
【請求項４】
前記熱伝導層は、前記フレキシブルプリント配線基板の少なくとも１面に、前記超音波振動子アレイの前記複数の超音波振動子に熱的に接続され、前記超音波振動子アレイから、前記バッキング材層に沿って、前記バッキング材層を越えて、前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイとは逆側に延在して設けられ、前記グランド部と接続される請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項５】
前記熱伝導層は、前記フレキシブルプリント配線基板の少なくとも１面に、前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイとは逆側に、前記バッキング材層を越えて延在する部分に設けられ、
更に、前記超音波振動子アレイの前記複数の超音波振動子と、前記熱伝導層とを熱的に接続する第１の熱伝導部材を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項６】
前記熱伝導層は、前記フレキシブルプリント配線基板の前記バッキング材層を越えて延在する部分の、前記バッキング材層とは逆側の片面のみに設けられ、
前記第１の熱伝導部材は、前記フレキシブルプリント配線基板の前記バッキング材層とは逆側の片面において前記複数の超音波振動子と、前記熱伝導層とを熱的に接続する請求項５に記載の超音波内視鏡。
【請求項７】
前記熱伝導層は、前記フレキシブルプリント配線基板の両面に設けられ、
前記第１の熱伝導部材は、前記フレキシブルプリント配線基板の前記バッキング材層とは逆側の片面において、前記複数の超音波振動子と、同じ側の片面に設けられた前記熱伝導層とを熱的に接続し、
前記フレキシブルプリント配線基板の両面に設けられた２つの前記熱伝導層は互いに熱的に接続されている請求項５に記載の超音波内視鏡。
【請求項８】
前記フレキシブルプリント配線基板の前記配線部と同じ側の面に設けられた前記熱伝導層は、前記配線部の前記複数の接続部を除いて、前記複数の接続部を囲うように配設される請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項９】
前記バッキング材層に対して前記超音波振動子アレイの逆側において、複数の前記フレキシブルプリント配線基板が配設される請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項１０】
更に、前記複数のフレキシブルプリント配線基板にそれぞれ設けられた複数の前記熱伝導層を互いに接続する第２の熱伝導部材を有する請求項９に記載の超音波内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波内視鏡に係り、特に、体腔内に挿入される超音波内視鏡に用いられる超小型超音波振動子において発生した熱を放熱するための構造を先端部に有する超音波内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波内視鏡は、経消化管による胆嚢、又は膵臓の観察を主な目的として、内視鏡の先端部に超音波観察部を設けたものである。超音波内視鏡の先端部においては、超音波振動子及び内視鏡の光源などの発熱要因があるが、超音波内視鏡の先端部は、人体などの生体の内部に直接接触するものであるため、低温火傷を防止するなどの安全上の理由から、挿入部の表面温度が一定の温度以下であることが要請されている。【０００３】
更に、超音波内視鏡の先端部には、超音波観察部の他に、超音波観察部を設けていない通常の内視鏡と同様に、照明部及び吸引口などが設けられている。そのため、超音波内視鏡の先端部の外径は太くなり、超音波内視鏡の操作性の低下及び超音波内視鏡の先端部が挿入される患者の負担が増加する要因となっている。【０００４】
そこで、先端部を小型に維持しつつ、先端部の表面温度を低下させるための手段を有する超音波内視鏡が求められている。そのため、近年では、超音波振動子において発生した熱を放熱するための様々な提案がなされている（特許文献１及び２参照）。【０００５】
特許文献１は、屈曲部を有する挿入部を備え、その挿入部において、複数の超音波振動子が配置された前面を有するバッキング材層と、挿入部の先端において複数の超音波振動子を収容する外装部材と、外装部材内に配設されて、バッキング材層の裏面及び外装部材の内面に接する熱伝導部材を有する超音波内視鏡を開示している。この構成によれば、超音波振動子において生じてバッキング材層に伝導した熱、及びバッキング材層で生じた熱は、バッキング材層を介して熱伝導部材に伝導し、更に、熱伝導部材を介して外装部材に伝導して、外装部材から超音波内視鏡の外部へ放熱される。【０００６】
特許文献２は、超音波を発振する圧電素子と、圧電素子と電気的に接続され、圧電素子の背面に設けられた信号用電極と、圧電素子を機械的に支えるためのバッキング材層と、信号用電極とバッキング材層との間に配設された熱伝導部材と、熱伝導部材と当接するようにバッキング材層の周辺に設けられた放熱材と、を有する超音波探触子を開示している。この構成によれば、圧電素子で発生した熱は、熱伝導部材を経由して放熱材に放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５３２９０６５号公報
【特許文献２】特開２０００−１８４４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示の技術では、超音波振動子及びバッキング材層において発生した熱を、熱伝導部材を介して外装部材に放熱する放熱パスのみが考慮されている。このように、特許文献１に開示の技術では、いずれも外装部材への放熱パスしか考慮されていないため、更なる放熱効果の向上が望めないという問題があった。更に特許文献１に開示の技術では、外装部材への放熱パスのみであるために、超音波内視鏡の先端部付近の体腔内に放熱することとなり、超音波振動子の駆動電圧を上昇させていった場合に、超音波内視鏡の先端部の周囲の温度を上昇させてしまうという問題があった。【０００９】
また、特許文献２に開示の技術では、生体に接触させて超音波観察をする超音波診断装置の超音波探触子を主としているため、熱伝導部材及び放熱板などのサイズが大きい。そのため、圧電素子と熱伝導部材との接触する面積が大きく、放熱性を確保することができるが、先端部内の空間が狭い超音波内視鏡においては、十分な放熱性を確保することが困難であるという問題があった。【００１０】
また、特許文献１又は２に開示の超音波内視鏡又は超音波探触子において、超音波診断の診断精度を向上させるには、例えば、超音波振動子を積層化して超音波の送信出力を増加させる、超音波振動子の配設数を増加して超音波エコーに対する受信感度を高める、及び、複数の超音波振動子の駆動電圧を増大させるなどの手段を用いる必要がある。そのような手段を用いた場合には、複数の超音波振動子からの放熱量が増大するため、患者の体腔内壁と接する超音波内視鏡の挿入部、特に複数の超音波振動子が配設される超音波内視鏡の先端部表面の温度が上昇する要因となる。
操作性の向上及び患者負担の改善に加えて、超音波診断における精度の向上が求められているにも関わらず、超音波振動子の挿入部を小径に、かつ先端部を小型に維持しつつ、超音波内視鏡の先端部において発生した熱を効率よく放熱することは、非常に難しいという問題があった。【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、挿入部を小径に、かつ先端部を小型に維持しつつ、超音波振動子において発生した熱を効率的に放熱することができる放熱構造を有し、その結果、超音波診断における診断精度を向上させることができる超音波内視鏡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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の超音波内視鏡は、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、複数の超音波振動子を支持するバッキング材層と、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側に延在し、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子とそれぞれ電気的に接続された複数の電極パッドを備えるフレキシブルプリント配線基板と、複数の超音波振動子にそれぞれ電気的に接続される信号線を備え、複数の信号線に対するシールド部材を備える複数のシールドケーブルと、複数のシールドケーブルの複数の信号線がそれぞれフレキシブルプリント配線基板の複数の電極パッドと電気的に接続されている複数の接続部を備える配線部と、フレキシブルプリント配線基板上に設けられ、シールドケーブルのシールド部材と電気的に接続されたグランド部と、フレキシブルプリント配線基板の少なくとも一方の面に設けられ、グランド部と接続され、複数の超音波振動子の発熱をグランド部に放熱する熱伝導層と、を有することを特徴とする。【００１３】
更に、熱伝導層は、フレキシブルプリント配線基板の、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側に、バッキング材層を越えて延在する部分に少なくとも設けられることが好ましい。【００１４】
更に、フレキシブルプリント配線基板の、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側に、バッキング材層を超えて延在する部分は、平面部分であることが好ましい。【００１５】
また、熱伝導層は、フレキシブルプリント配線基板の少なくとも１面に、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子に熱的に接続され、超音波振動子アレイから、バッキング材層に沿って、バッキング材層を越えて、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側に延在して設けられ、グランド部と接続されることが好ましい。【００１６】
もしくは、熱伝導層は、フレキシブルプリント配線基板の少なくとも１面に、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側に、バッキング材層を越えて延在する部分に設けられ、更に、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子と、熱伝導層とを熱的に接続する熱伝導部材を有することが好ましい。【００１７】
更に、熱伝導層は、フレキシブルプリント配線基板のバッキング材層を越えて延在する部分の、バッキング材層とは逆側の片面のみに設けられ、熱伝導部材は、フレキシブルプリント配線基板のバッキング材層とは逆側の片面において複数の超音波振動子と、熱伝導層とを熱的に接続することが好ましい。【００１８】
更に、熱伝導層は、フレキシブルプリント配線基板の両面に設けられ、熱伝導部材は、フレキシブルプリント配線基板のバッキング材層とは逆側の片面において、複数の超音波振動子と、同じ側の片面に設けられた熱伝導層とを熱的に接続し、フレキシブルプリント配線基板の両面に設けられた２つの熱伝導層は互いに熱的に接続されていることが好ましい。【００１９】
また、フレキシブルプリント配線基板の配線部と同じ側の面に設けられた熱伝導層は、配線部の複数の接続部を除いて、複数の接続部を囲うように配設されることが好ましい。【００２０】
また、バッキング材層に対して超音波振動子アレイの逆側において、複数のフレキシブルプリント配線基板が配設されることが好ましい。【００２１】
更に、本発明の超音波内視鏡は、複数のフレキシブルプリント配線基板にそれぞれ設けられた複数の熱伝導層を互いに接続する第２の熱伝導部材を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、超音波内視鏡の先端部分に放熱構造を設けることで、超音波振動子の駆動により発生する熱を効率的に放熱することができ、超音波内視鏡の被検体である患者の負担を増加させることなく、超音波振動子の出力を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の超音波内視鏡を用いる超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部を示す部分拡大平面図である。
【図３】図２に示すIII−III線矢視図であり、図２に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の部分縦断面図である。
【図４】図３に示すＩV−ＩV線矢視図であり、図３に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の超音波観察部の超音波振動子ユニットの一例の横断面図である。
【図５】図３に示す同軸ケーブルの模式な横断面図である。
【図６】図３及び図４に示す超音波振動子ユニットの他の一例の部分横断面図である。
【図７】図３及び図４に示す超音波振動子ユニットの他の一例の部分横断面図である。
【図８】図３〜図７に示す超音波振動子ユニットの熱伝導層、及びフレキシブルプリント配線基板の配線部並びにグランド部の構成を示す他の一例の模式な部分拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態における超音波観察部の超音波振動子ユニットの一例の部分横断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の超音波内視鏡の先端部の部分拡大平面図である。
【図１１】図１０に示すXI−XI線矢視図であり、図１０に示す超音波内視鏡の先端部の部分縦断面図である。
【図１２】図１１に示す超音波振動子ユニットの他の一例の部分縦断面図である。
【図１３】図１１及び図１２に示す超音波振動子ユニットの他の一例の部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
本発明に係る超音波内視鏡を添付図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
図１は、本発明の超音波内視鏡を使用する超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。
図１に示す超音波検査システム１０は、患者などの被検体の体表からの超音波検査では困難な胆嚢又は膵臓の観察を、被検体の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸などの消化管を経由して可能にし、超音波断層画像（以下、超音波画像という）を取得する超音波観察部３６と、内視鏡光学画像（以下、内視鏡画像という）を取得する内視鏡観察部３８とを有する本発明の超音波内視鏡１２を被検体の体腔内に挿入して、被検体の内視鏡画像を観察しながら被検体の観察対象部位の超音波画像を取得するものである。
【００２５】
図１に示すように、超音波検査システム１０は、本発明の特徴である放熱構造を有する超音波内視鏡１２と、超音波画像を生成する超音波用プロセッサ装置１４と、内視鏡画像を生成する内視鏡用プロセッサ装置１６と、体腔内を照明する照明光を超音波内視鏡１２に供給する光源装置１８と、超音波画像及び／又は内視鏡画像を表示するモニタ２０と、を備えて構成されている。
また、超音波検査システム１０は、更に、洗浄水などを貯留する送水タンク２１ａと、体腔内の吸引物（供給された洗浄水なども含む）を吸引する吸引ポンプ２１ｂとを備えている。なお、超音波検査システム１０は、図示しないが、更に、送水タンク２１ａ内の洗浄水、又は外部の空気などの気体を超音波内視鏡１２内の管路（図示せず）に供給する供給ポンプなどを備えていても良い。
【００２６】
まず、図１に示す超音波内視鏡１２は、本発明の特徴である放熱構造を有する超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを先端に有し、被検体の体腔内を撮影して、それぞれ超音波画像（エコー信号）及び内視鏡画像（画像信号）を取得するものである。
超音波内視鏡１２は、先端に超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを備え、被検体の体腔内に挿入される挿入部２２と、挿入部２２の基端部に連設され、医師や技師などの術者が操作を行うための操作部２４と、操作部２４に一端が接続されたユニバーサルコード２６とから構成されている。
【００２７】
操作部２４には、送水タンク２１ａから送気送水管路（図示せず）を開閉する送気送水ボタン２８ａ、及び吸引ポンプ２１ｂからの吸引管路（図示せず）を開閉する吸引ボタン２８ｂが並設されると共に、一対のアングルノブ２９、２９、及び処置具挿入口（鉗子口）３０が設けられている。
ここで、送水タンク２１ａは、超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８などの洗浄などのために超音波内視鏡１２内の送気送水管路に供給する洗浄水などを貯留するためのものである。なお、送気送水ボタン２８ａは、送水タンク２１ａから送気送水管路を経て供給された空気などの気体、及び洗浄水などの水を挿入部２２の先端側の内視鏡観察部３８から噴出させるために用いられる。
【００２８】
また、吸引ポンプ２１ｂは、超音波内視鏡１２の先端側から体腔内の吸引物（供給された洗浄水なども含む）を吸引するために吸引管路（図示せず）を吸引するものである。吸引ボタン２８ｂは、吸引ポンプ２１ｂの吸引力を用いて挿入部２２の先端側から体腔内の吸引物を吸引するために用いられる。
また、処置具挿入口３０は、鉗子や穿刺針、高周波メスなどの処置具を挿通するためのものである。
【００２９】
ユニバーサルコード２６の他端部には、超音波用プロセッサ装置１４に接続される超音波用コネクタ３２ａと、内視鏡用プロセッサ装置１６に接続される内視鏡用コネクタ３２ｂと、光源装置１８に接続される光源用コネクタ３２ｃとが設けられている。超音波内視鏡１２は、これらの各コネクタ３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃを介してそれぞれ超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６、及び光源装置１８に着脱自在に接続される。また、光源用コネクタ３２ｃには、送水タンク２１ａを接続する送気送水用チューブ３４ａ、及び吸引ポンプ２１ｂを接続する吸引用チューブ３４ｂなどが接続される。
【００３０】
挿入部２２は、先端側から順に、硬質部材で形成され、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを有する先端部（先端硬質部）４０と、先端部４０の基端側に連設され、複数の湾曲駒を連結してなり、湾曲自在の湾曲部４２と、湾曲部４２の基端側と操作部２４の先端側との間を連結し、細長かつ長尺の可撓性を有する軟性部４３とから構成されている。
湾曲部４２は、操作部２４に設けられた一対のアングルノブ２９、２９を回動されて遠隔的に湾曲操作される。そのため、先端部４０を所望の方向に向けることができる。
【００３１】
また、先端部４０には、内部に、超音波観察部３６を覆う超音波伝達媒体（例えば、水、オイルなど）を注入したバルーンが着脱自在に装着されていても良い。超音波及びエコー信号は空気中で著しく減衰するため、このバルーンに超音波伝達媒体を注入して膨張させ、観察対象部位に当接させることにより、超音波観察部３６の超音波振動子（超音波トランスデューサ）アレイ（５０：図２〜図４、図６及び図７参照）と観察対象部位の間から空気を排除し、超音波及びエコー信号の減衰を防止することができる。
【００３２】
なお、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の超音波観察部３６の超音波振動子ユニット（４６：図２〜図４参照、６９：図６参照、７２：図７参照）の超音波振動子アレイ（５０：図２〜図４、図６及び図７参照）に超音波を発生させるための超音波信号（データ）を生成して供給するものである。また、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波が放射された観察対象部位から反射されたエコー信号（データ）を超音波振動子アレイ（５０）において受信して取得し、取得したエコー信号に対して各種の信号（データ）処理を施してモニタ２０に表示される超音波画像を生成するためのものである。
【００３３】
内視鏡用プロセッサ装置１６は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の内視鏡観察部３８において光源装置１８からの照明光に照明された観察対象部位から取得された撮像画像信号（データ）を受信して取得し、取得した画像信号に対して各種の信号（データ）処理、及び画像処理を施して、モニタ２０に表示される内視鏡画像を生成するためのものである。
なお、これらのプロセッサ装置１４、及び１６は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのプロセッサを用いて構成されるものであっても良い。
【００３４】
光源装置１８は、超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８を用いて体腔内の観察対象部位を撮像して画像信号を取得するために、赤光（Ｒ）、緑光（Ｇ）、及び青光（Ｂ）などの３原色光からなる白色光や特定波長光などの照明光を、発生させて、超音波内視鏡１２に供給し、超音波内視鏡１２内のライトガイド（図示せず）などを伝搬し、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の内視鏡観察部３８から出射して、体腔内の観察対象部位を照明するためのものである。
【００３５】
モニタ２０は、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６により生成された各映像信号を受けて超音波画像や内視鏡画像を表示する。これらの超音波画像や内視鏡画像の表示は、いずれか一方のみの画像を適宜切り替えてモニタ２０に表示することや両方の画像を同時に表示することなどが可能である。なお、超音波画像を表示するためのモニタと内視鏡画像を表するためのモニタを別個に設けてよいし、他の任意の形態において、これらの超音波画像と内視鏡画像とを表示するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本実施形態の超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の構成を図２〜図４を参照して詳細に説明する。
図２は、図１に示す超音波内視鏡の先端部及びその近傍を示す部分拡大平面図である。図３は、図２に示すIII−III線矢視図であり、図２に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿った中心線で切断した縦断面図である。図４は、図３に示すＩV−ＩV線矢視図であり、図３に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の超音波振動子アレイの円弧構造の中心線で切断した横断面図である。ここで、図４は、説明のために図を簡略化しており、同軸ケーブル（５６：図３参照）及び配線部（６２：図３参照）の接続部（６４：図３参照）を省略している。
【００３７】
図２、及び図３に示すように、超音波内視鏡１２の先端部４０には、先端側に超音波画像を取得するための超音波観察部３６と、基端側に内視鏡画像を取得するための内視鏡観察部３８と、これらの間に処置具導出口４４とが設けられており、共に超音波内視鏡１２の先端部４０の先端部本体となる、硬質樹脂などの硬質部材からなる外装部材４１に取り付けられて保持されている。
図２に示す例では、処置具導出口４４は、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８との間に設けられているが、本発明は特に図示例に限定されず、内視鏡観察部３８内に設けられていても良いし、内視鏡観察部３８よりも基端側（湾曲部４２側）に設けられていても良い。
【００３８】
図２〜図４に示すように、超音波観察部３６は、超音波振動子ユニット４６と、超音波振動子ユニット４６を取り付けて保持する外装部材４１と、超音波振動子ユニット４６に配線される複数の同軸ケーブル５６と、から構成されるものである。
図４に示す一例において、超音波振動子ユニット４６は、複数の超音波振動子（トランスデューサ）４８からなる超音波振動子アレイ５０と、超音波振動子アレイ５０の幅方向の端部側に設けられる電極部５２と、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８を下面側から支持するバッキング材層５４と、バッキング材層５４の幅方向の側面に沿って配設され、電極部５２と電気的に接続されるフレキシブルプリント配線基板（以下、単にＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）という）６０と、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４と対向する面に設けられた熱伝導層６８と、外装部材４１とバッキング材層５４との間を埋める充填剤層８０と、を有する。また、ＦＰＣ６０は、一端が超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続する複数の同軸ケーブル５６の他端が配線される。
【００３９】
また、ＦＰＣ６０の配線部６２に接続する複数の同軸ケーブル５６は、図３に示すように、挿入部２２の先端部４０の基端側（ユニバーサルコード２６側）において、外皮５８を用いて一束に纏められており、配線の際には、各同軸ケーブル５６が引き出されて、ＦＰＣ６０に電気的に接続される。図５に示すように、複数の同軸ケーブル５６は、ＦＰＣ６０の配線部６２の複数の接続部６４と電気的に接続する信号線５６ａを中心側に備え、信号線５６ａの外側の層に設けられた絶縁性の外皮５６ｂと、その外皮５６ｂの外側の層に設けられ、超音波内視鏡１２の基端側（ユニバーサルコード２６側）において接地可能な導電性のシールド層５６ｃと、最も外側の層に設けられた絶縁性の外皮５６ｄと、を有するものである。そのため、図３に示す一例のように、ＦＰＣ６０において、グランド部６６よりもバッキング材層５４側に配線部６２が配設されている場合において、複数の同軸ケーブル５６を屈曲させないように、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａを、配線部６２と配線することができる。
ここで、本発明における接地とは、導電性の部材の電位をゼロにすることに限らず、例えば、電気容量の大きい部材に接続するなどして、導電性の部材を一定の低い電圧に維持する場合も含む。
【００４０】
なお、図３に示す一例では、同軸ケーブル５６を用いたが、複数の超音波振動子４８に電気的に接続して電圧信号を送受信するための信号線及び複数の超音波振動子４８の振動子グランド５２ｂに電気的に接続する、接地可能なシールド部材を有するケーブル（シールドケーブル）であれば、上記の同軸ケーブル５６とは異なる構成を有するケーブルを用いて良い。例えば、図示しないが、シールドケーブルとしては、絶縁性の外皮に被覆された複数の信号線と、接地可能な複数の導線と、を中心側に備え、複数の信号線及び導線を被覆する外皮を有するケーブルユニットなどの周知の構造を有するケーブルを用いることができる。なお、ケーブルユニットの信号線及び導線の配置は、上記のものに限定されず、複数の信号線及び導線は、それらを被覆する外側の外皮内においてランダムに配置されても良い。
【００４１】
また、超音波振動子ユニット４６は、更に、超音波振動子アレイ５０の上に積層された音響整合層７６と、音響整合層７６上に積層された音響レンズ７８とを有する。すなわち、超音波振動子ユニット４６は、音響レンズ７８、音響整合層７６、超音波振動子アレイ５０、及びバッキング材層５４の積層体４７からなる。
音響整合層７６は、人体などの被検体と超音波振動子４８との間の音響インピーダンス整合をとるためのものである。
音響整合層７６上に取り付けられている音響レンズ７８は、超音波振動子アレイ５０から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させるためのものである。音響レンズ７８は、例えば、シリコン系樹脂（ミラブル型シリコンゴム（ＨＴＶゴム）、液状シリコンゴム（ＲＴＶゴム）など）、ブタジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などからなる。音響整合層７６において被検体と超音波振動子４８との間の音響インピーダンス整合をとり、超音波の透過率を高めるため、音響レンズ７８には、必要に応じて酸化チタンやアルミナ、シリカなどの粉末が混合される。
【００４２】
超音波振動子ユニット４６の超音波振動子アレイ５０は、外側に向けて凸円弧状に配列された複数、例えば４８〜１９２個の直方体形状の超音波振動子（トランスデューサ）４８からなる４８〜１９２チャンネル（ＣＨ）のアレイである。
すなわち、超音波振動子アレイ５０は、複数の超音波振動子４８が、一例として、図示例のように一次元アレイ状に予め定められたピッチで配列されてなるものである。このように、超音波振動子アレイ５０を構成する各超音波振動子４８は、先端部４０の軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されており、超音波用プロセッサ装置１４から入力される駆動信号に基づいて順次駆動されるようになっている。そのため、図２に示す超音波振動子４８が配列された範囲を走査範囲としてコンベックス電子走査が行われる。
【００４３】
更に、超音波振動子アレイ５０は、バッキング材層５４の底面と平行な方向（ＡＺ（アジマス）方向）よりも、ＡＺ方向と直交する超音波振動子アレイ５０の幅方向、すなわち超音波振動子４８の長手方向（ＥＬ（エレベーション）方向）の長さのほうが短く、後端側が張り出すように傾斜して配置される。図４に示すように、超音波振動子４８は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などの圧電体厚膜の両面に電極を形成した構成を有する。一方の電極は、超音波振動子４８毎に個々に独立した個別電極５２ａ、他方の電極は、超音波振動子４８の全てに共通の共通電極である振動子グランド（振動子接地電極）５２ｂとなっている。図示例では、複数の個別電極５２ａは、複数の超音波振動子４８の端部の下面に配設されており、振動子グランド５２ｂは、超音波振動子４８の端部の上面に設けられている。これらの複数の個別電極５２ａ、及び振動子グランド５２ｂは、電極部５２を構成している。
なお、隣接する２つの超音波振動子４８同士の隙間には、エポキシ樹脂などの充填剤が充填されている。
【００４４】
超音波観察部３６の超音波振動子ユニット４６において、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８が駆動され、超音波振動子４８の両電極に電圧が印加されると、圧電体が振動して超音波を順次発生し、被検体の観察対象部位に向けて超音波が照射される。そして、複数の超音波振動子４８をマルチプレクサなどの電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ５０が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十ｍｍ程度の範囲で、超音波が走査される。
また、観察対象部位から反射されたエコー信号（超音波エコー）を受信すると、圧電体が振動して電圧を発生し、この電圧を受信した超音波エコーに応じた電気信号（超音波検出信号）として超音波用プロセッサ装置１４に出力する。そして、超音波用プロセッサ装置１４において各種の信号処理が施されてから、超音波画像としてモニタ２０に表示される。
以上のように、複数の超音波振動子４８へ駆動電圧が印加されて、複数の超音波振動子４８をそれぞれ構成する圧電体が振動して、対象物に向けて送信する超音波を発生する際、及び、複数の超音波振動子４８から送信された超音波が対象物で反射された超音波エコーを複数の超音波振動子４８が受信して圧電体が振動し、超音波エコー信号（電圧信号）を発生する際に、複数の超音波振動子４８を構成するそれぞれの圧電体において熱が発生する。超音波画像を高精細化する、すなわち超音波診断の精度を向上させるための手段の１つとして、複数の超音波振動子４８の駆動信号（電圧信号）の出力を増加させる手段があるが、駆動電圧が増加するほど、圧電体において発生する熱が増大する。そのため、超音波内視鏡１２の先端部４０に本発明の特徴である放熱構造を設けることで、圧電体において発生する熱を効率的に放熱することができ、超音波診断の精度を向上させることができる。
【００４５】
超音波振動子ユニット４６の電極部５２は、図３、及び図４に示すように、複数（４８〜１９２）の超音波振動子４８の配列による円弧状面に対して垂直となる超音波振動子アレイ５０の（各超音波振動子４８の）端面側に円弧状に設けられるもので、複数（４８〜１９２）の超音波振動子４８にそれぞれ導通する複数（４８〜１９２）の個別電極５２ａからなる。なお、電極部５２には、複数の超音波振動子４８の振動子グランド５２ｂが含まれる。ここで、本発明において、垂直とは、９０度に限定されるわけではなく、略垂直、例えば、９０度±５度、すなわち、８５度〜９５度までの範囲の角度を含むものである。
【００４６】
更に、電極部５２は、超音波振動子４８の配列面に対して垂直となる超音波振動子アレイ５０の端面側に設けられるが、超音波振動子４８の数が少ない場合には、片側の端面側でも良い。超音波振動子４８の数は多い方が好ましいので、複数の個別電極５２ａは、超音波振動子アレイ５０の両外側面に設けられることが好ましい。なお、複数の個別電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の端面側ではなく、中心側に設けても良い。例えば、超音波振動子４８を幅方向に２列設けるなど、多列に超音波振動子４８を設けた場合には、複数の個別電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の中心側に設けることにより、チャンネル数が多くても効率良く配線をすることができる。このように、複数の個別電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の両外側面に加え、中心側に設けることにより、超音波振動子４８の数、すなわちチャンネル数をより多くすることができる。
【００４７】
なお、図４に示す一例では複数の個別電極５２ａを、各超音波振動子４８の長手方向の端面側に設けられた個別電極５２ａで構成しているが、本発明はこれに限定されず、超音波振動子アレイ５０の片外側面、両外側面、及び中心側のいずれに設けられている場合であっても、超音波振動子４８の個別電極５２ａに導通していれば、個別電極５２ａと配線されて接続された別の電極を用いて構成しても良い。また、電極部５２には、直接、振動子グランド５２ｂが含まれているが、振動子グランド５２ｂと配線されて接続された電極が含まれていても良い。また、電極部５２の複数の個別電極５２ａ及び振動子グランド５２ｂは、電極パッドとして設けられていることが好ましい。
【００４８】
次に、超音波振動子ユニット４６のバッキング材層５４は、図３及び図４に示すように、複数の超音波振動子４８の配列面に対して内側となる、すなわち超音波振動子アレイ５０の背面（下面）に配設されるバッキング材からなる部材の層である。したがって、バッキング材層５４は、超音波振動子アレイ５０を機械的に、かつ柔軟に支持すると共に、複数の超音波振動子４８から発振され、もしくは観察対象から反射して伝播した超音波信号のうち、バッキング材層５４側に伝播した超音波を減衰させる役割を有する。このため、バッキング材は、硬質ゴムなどの剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト、セラミックスなど）が必要に応じて添加されている。
したがって、超音波振動子アレイ５０は、バッキング材層５４の断面凸円弧状に形成された上面となる円弧状の上表面上に、図示例では、複数の直方体状の超音波振動子４８をその長手方向が平行となるように、好ましくは等間隔に配列したもの、すなわち、複数の超音波振動子４８が円弧状かつ外側に向けて配列されたものであることが好ましい。
なお、バッキング材層５４の形状は、上記の役割を損なわないものであれば良く、図３及び図４に示すような略半円筒形状を有していても良く、ＦＰＣ６０及び熱伝導層６８の一部を収納できるように凹部が設けられていても良い。
【００４９】
図３及び図４に示す超音波振動子ユニット４６の充填剤層８０は、外装部材４１とバッキング材層５４との間を埋めるものであって、ＦＰＣ６０、同軸ケーブル５６及び各種の配線部分を固定する役割も負う。また、充填剤層８０は、バッキング材層５４との境界面において、超音波振動子アレイ５０からバッキング材層５４側に伝播した超音波信号を反射しないように、バッキング材層５４との音響インピーダンスが一定以上の精度で整合していることが好ましい。更に、複数の超音波振動子４８において発生した熱を放熱する効率を高めるために、充填剤層８０は、放熱性を有する部材で構成されていることが好ましい。充填剤層８０が放熱性を有する場合には、バッキング材層５４、ＦＰＣ６０及び同軸ケーブル５６などから熱を受け取るため、放熱効率を向上することができる。
【００５０】
超音波振動子ユニット４６のＦＰＣ６０は、一端において複数の超音波振動子４８の複数の個別電極５２ａと電気的に接続される複数の電極パッド（図示せず）を有し、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４などから構成される積層体４７の幅方向の側面に沿って屈曲して配設される。また、ＦＰＣ６０は、バッキング材層５４に対して超音波振動子アレイ５０とは逆側に、バッキング材層５４を越えて延在するように配設される。また、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４に対して超音波振動子アレイ５０とは逆側に、バッキング材層５４を越えて延在する部分（バッキング材層５４の下側）は、屈曲の無い平坦な平面部分である。更に、ＦＰＣ６０は、バッキング材層５４の下側において、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと配線される複数の接続部６４を備える配線部６２と、超音波振動子４８の振動子グランド５２ｂと電気的に接続され、接地された導電性のグランド部６６と、を有する。このように、バッキング材層５４の下側にＦＰＣ６０が延在するように、ＦＰＣ６０を屈曲して配設することで、挿入部２２の先端部４０内の空間を大きく占有しないため、先端部４０のサイズを小型に維持しつつ、先端部４０内の空間を有効に使用して、各種の配線を行うことができる。
なお、電極部５２の個別電極５２ａとＦＰＣ６０の電極パッドとの接続手段は、電気的な接続ができるものであれば、半田線、導電性ペーストなどを用いる接続手段、又はワイヤボンディングなどの周知の電気的な接続手段を用いて良い。
【００５１】
また、ＦＰＣ６０は、積層体４７の幅方向の片側の側面に沿って１枚だけ配設されているが、超音波振動子アレイ５０のチャンネル数（超音波振動子４８の数）が多いなどの場合には、適宜配設するＦＰＣ６０の数を増加させても良い。また、ＦＰＣ６０は、電極部５２と複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａとを電気的に接続させるものであれば、積層体４７の幅方向の側面に沿って配設される必要はない。例えば、電極部５２が積層体４７の幅方向の中心側に設けられている場合などには、１以上のＦＰＣ６０をバッキング材層５４に埋め込んで配設しても良いし、ＦＰＣ６０の複数の電極パッド（図示せず）をバッキング材層５４の下側面に対向するように配設してもよい。
【００５２】
超音波振動子ユニット４６の熱伝導層６８は、複数の超音波振動子４８において発生した熱を、ＦＰＣ６０のグランド部６６に伝導するための部材である。図４に示す一例において、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の片側の面に一体的に形成され、ＦＰＣ６０と共に、超音波振動子アレイ５０からバッキング材層５４に沿って、バッキング材層５４の下側に延在する。また、熱伝導層６８は、超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８に熱的に接続される。したがって、挿入部２２の先端部４０内の空間を大きく占有せずに、放熱パスを設けることができる。また、熱伝導層６８は、複数の超音波振動子４８で発生した熱を効率良く伝導するために、銅、アルミニウム又は銀などの熱伝導率の高い金属素材、高熱伝導性のセラミックス、又は熱伝導性のシリコンシートなどを用いることが好ましい。特に、熱伝導層６８が金属素材で構成されている場合には、図４に示す一例のように、熱伝導層６８と複数の個別電極５２ａとが干渉しないように、電極部５２の複数の個別電極５２ａとＦＰＣ６０とが接続される部分において熱伝導層６８が除去されていることが好ましい。更に、熱伝導層６８は、複数の超音波振動子４８において発生した熱を効率良く伝導するために、複数の超音波振動子４８と当接していることが好ましい。なお、複数の個別電極５２ａと熱伝導層６８とが互いに干渉しないものであれば、適宜その他の構成を用いて熱伝導層６８を形成して良い。
【００５３】
また、図４に示す一例において、熱伝導層６８は、超音波振動子アレイ５０とは逆側（バッキング材層５４の下側）のＦＰＣ６０の端部まで延長して形成されており、バッキング材層５４の下側の端部において、熱伝導層６８とは逆側のＦＰＣ６０の面に配設されたグランド部６６と熱的に接続される。図示例においては、熱伝導層６８とグランド部６６とは、ＦＰＣ６０内に設けられた配線（図示せず）を用いて熱的に接続されているが、十分に伝熱できるものであれば、半田線又は導線などの周知の部材を用いて熱的に接続しても良い。また、熱伝導層６８とグランド部６６とを熱的に接続する手段は、十分に伝熱できるもの、かつ複数の超音波振動子４８及びその接続部分に対して、熱による損傷などの影響を与えるものでなければ特に制限されるものではない。例えば、半田付け又は銀ペーストを用いた接続手段などを用いることが好ましく、半田付けの場合には、低融点の半田を用いることが好ましい。また、熱伝導層６８は、熱伝導層６８が形成されている面から、ＦＰＣ６０の内部を通って、グランド部６６に導通するように、ＦＰＣ６０に形成されても良い。このように、熱伝導層６８がＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の面に形成されている場合には、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４とは逆側の面に配設されている配線部６２の複数の接続部６４が熱伝導層６８と干渉し難くなる。すなわち、複数の接続部６４と複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａとの配線構造が単純になり、配線の作業性が向上する。
【００５４】
なお、図４に示す一例において、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０の層の１つとして設けられるが、塗布などの手段を用いて形成されるものであっても良い。ＦＰＣ６０の面に塗布されて熱伝導層６８が形成される場合には、例えば、Creative Materials社製エポキシ接着剤122-07や信越シリコーン社製放熱用グリース X-23-8033-1などを、熱伝導層６８として用いることができる。また、図４に示す一例においては、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の面に形成されているが、複数の超音波振動子４８において発生した熱を伝導できれば、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４とは逆側の面に設けられていてもよく、熱伝導の効率を向上させるために、両面に設けられていても良い。また、熱伝導層６８がＦＰＣ６０のバッキング材層５４の逆側に形成されている場合には、複数の接続部６４よりもバッキング材層５４側のみに熱伝導層６８を形成するなど、複数の接続部６４と熱伝導層６８との干渉を防ぐように熱伝導層６８を形成することが好ましい。
【００５５】
また、図４に示す一例においては、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の片側の面にのみ形成されているが、複数の超音波振動子４８において発生した熱をグランド部６６に伝導できるものであれば、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４とは逆側の面に配設されても良いし、両面に配設されても良い。すなわち、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０の少なくとも１面に、かつバッキング材層５４の下側に延在するように配置されて良い。
【００５６】
以上に説明した構成によれば、熱伝導層６８は、ＦＰＣ６０の少なくとも片側の面に一体的に形成され、複数の超音波振動子４８及びバッキング材層５４の幅方向の側面に沿って、バッキング材層５４の下側に延在する。そのため、挿入部２２の先端部４０を小型に維持しつつ、複数の超音波振動子４８で発生した熱をＦＰＣ６０のグランド部６６を経由して、超音波内視鏡１２内の接地部位に放熱することができる。更に、熱伝導層６８はＦＰＣ６０に対して隙間なく形成されるため、外装部材４１とバッキング材層５４との間を埋めるように充填剤層８０を形成する際の、充填剤の充填不良を防止することができる。
【００５７】
ところで、上記で説明したように、ＦＰＣ６０の少なくとも片側の面において熱伝導層６８が形成されている部分は、熱伝導層６８が形成されていないＦＰＣ６０と比較して厚みを有し、かつ熱伝導層６８の剛性が加わるために、屈曲し難い。そのため、挿入部２２の先端部４０の構成に起因して、例えば、熱伝導層６８と共にＦＰＣ６０を屈曲して配設することが困難である場合がある。したがって、例えば、ＦＰＣ６０が屈曲している部分を除く部分にのみ熱伝導層６８を形成することにより、ＦＰＣ６０を容易に配設することができる。図６に示す一例においては、ＦＰＣ６０は、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面に当接するように沿って、屈曲して配設される。また、熱伝導層７０は、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４とは逆側の面であって、バッキング材層５４の下側に延在する部分のみに設けられる。更に、超音波振動子ユニット６９は、一端において超音波振動子アレイ５０の複数の超音波振動子４８と熱的に接続し、他端において熱伝導層７０と熱的に接続される熱伝導部材７１を有する。熱伝導部材７１は、ＦＰＣ６０の屈曲性を妨げないために、ＦＰＣ６０が屈曲している部分においては、ＦＰＣ６０と接続していないことが好ましい。すなわち、熱伝導部材７１は、複数の超音波振動子４８と熱伝導層７０とにそれぞれ一端で接続するのみであって、他の接続点を有さないことが好ましい。なお、図６に示す一例においては、熱伝導部材７１とＦＰＣ６０の屈曲部分とは離れた位置にあるが、上記のように、熱伝導部材７１とＦＰＣ６０の屈曲部分とが接続点を有さなければよく、接触していても良い。
【００５８】
なお、熱伝導部材７１は、複数の超音波振動子４８から発生した熱を熱伝導層７０に十分に伝導することができればよく、銅、アルミニウム、金又は銀などの熱伝導率が大きい金属部材、及び熱伝導性のシリコンシートなどを用いることができる。また、熱伝導部材７１の形状は、熱伝導効率に加えて、容易に配設できるものであれば良く、箔形状、線形状又はネット形状などの周知の形状を用いることができる。更に、配設の容易性から、熱伝導部材７１は、ＦＰＣ６０よりも複数の超音波振動子４８から熱伝導層７０までの長さが長いことが好ましい。
【００５９】
また、熱伝導部材７１の一端と複数の超音波振動子４８との熱的な接続においては、特に熱伝導部材７１が金属を用いて構成される場合には、超音波エコー信号（電圧信号）にノイズが含まれないように、熱伝導部材７１と電極部５２の個別電極５２ａとが電気的に干渉しないように接続されることが好ましい。すなわち、熱伝導部材７１は、複数の個別電極５２ａを除く部分において、複数の超音波振動子４８と当接していることが好ましい。なお、電極部５２の振動子グランド５２ｂがグランド部６６又は同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに電気的に接続されているなど接地されている場合には、熱伝導部材７１と振動子グランド５２ｂとは、干渉していても構わない。また、熱伝導部材７１と複数の超音波振動子４８及び熱伝導層７０との熱的な接続手段は、超音波振動子４８からの熱を熱伝導層７０に十分に伝熱できるものであって、複数の超音波振動子４８の損傷などの、超音波振動子４８に対する熱的な影響を防ぐものであれば特に制限されるものではない。このような接続手段として、低融点の半田又は銀ペーストを用いた接続手段などの、高い温度を要しない周知の接続手段を用いることができる。
また、図６に示す一例においては、バッキング材層５４の下側に延在する部分において、ＦＰＣ６０の片側面にのみ熱伝導層７０を配設する態様について説明したが、熱伝導の効率を向上させるなどのために、熱伝導層７０をＦＰＣ６０の両面に形成しても良い。
【００６０】
以上において説明したように、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４の下側に延在する平面部分にのみ熱伝導層７０を形成して、ＦＰＣ６０がバッキング材層５４に沿って屈曲する部分においては、複数の超音波振動子４８と熱伝導層７０とを熱的に接続する熱伝導部材７１を、ＦＰＣ６０の屈曲部分と離すように配設することで、ＦＰＣ６０及び熱伝導層７０を超音波振動子ユニット６９に容易に配設することができる。また、バッキング材層５４の下側において、ＦＰＣ６０の層として熱伝導層７０を形成して、超音波振動子ユニット６９の有する隙間構造を減らすことができるため、充填剤層８０を形成する際の、充填剤の充填不良を防止することができる。
【００６１】
図６に示す一例においては、熱伝導層７０は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４とは逆側の面に形成されていたが、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の面にも配設することができる。図７に、本実施形態の超音波振動子ユニットの他の一例を示す。図７に示す一例においては、超音波振動子ユニット７２は、ＦＰＣ６０がバッキング材層５４の下側に延在する部分であって、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４側とは逆側の一部分に配設された熱伝導層７３ａと、バッキング材層５４側の面に配設された熱伝導層７３ｂと、を有する。ＦＰＣ６０の両面に配設された熱伝導層７３ａ及び７３ｂはそれぞれ、ＦＰＣ６０の内部に設けられた配線（図示せず）を通じて熱的に接続する。そのため、熱伝導部材７１が、複数の超音波振動子４８から熱伝導層７３ａに伝導した熱は、ＦＰＣ６０の内部の配線を通じて伝導する。また、図７に示す一例において、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の熱伝導層７３ｂとグランド部６６とは、ＦＰＣ６０を通じて熱的に接続されているが、熱伝導層７３ｂとグランド部６６とが十分に熱的に接続されるものであれば、熱的な接続手段は特に制限されるものではない。例えば、導線、半田線又は銅箔などの熱伝導率の高い金属部材、又は熱伝導性のシリコンシートなどを、半田付け又は銀ペーストなどの周知の接続手段を用いて熱的に接続して良い。
なお、図６及び図７においても、図４と同様に、説明のために図を簡略化しており、同軸ケーブル５６（図３及び図５参照）、配線部６２（図３参照）及び接続部６４（図３参照）を省略している。
【００６２】
以上の構成によれば、ＦＰＣ６０の、バッキング材層５４の下側に延在する部分にのみ熱伝導層７３ａ及び７３ｂをＦＰＣ６０の両面のそれぞれに配設して、かつ熱伝導層７３ａ及び７３ｂは、ＦＰＣ６０を介して熱的に接続される。そのため、超音波振動子ユニット７２へのＦＰＣ６０及び熱伝導層７３ａ及び７３ｂの配設が容易となることに加え、配線部６２の複数の接続部６４と同軸ケーブル５６の信号線５６ａとの配線が容易になり、配線の際の作業性が向上する。
【００６３】
ＦＰＣ６０の配線部６２の複数の接続部６４は、ＦＰＣ６０の内部に設けられた配線（図示せず）を介して複数の超音波振動子４８と導通する電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続する端子であり、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと配線される。図４に示す一例において、複数の接続部６４は、ＦＰＣ６０の、グランド部６６と同じ面であって、グランド部６６よりもバッキング材層５４側に配設される。もちろん、複数の接続部６４の配設される場所は、特に制限されるものではなく、配線における作業性を向上させるなどのために、適宜任意の場所に配設して良い。また、複数の接続部６４の総数は、少なくとも超音波振動子アレイ５０のチャンネル数と同数であることが好ましい。そのため、複数の接続部６４は、必要に応じて、ＦＰＣ６０上に多列に配置されて良い。
【００６４】
図３及び図４に示す一例において、ＦＰＣ６０のグランド部６６は、ＦＰＣ６０内の配線（図示せず）を介して電極部５２の振動子グランド５２ｂと電気的に接続される導電性の電極であって、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと電気的に接続される。そのため、グランド部６６に電気的に接続した複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃは、それぞれ、接地電位を同一の電位にすることができる。更に、グランド部６６は、ＦＰＣ６０のいずれか一方の面に配設される熱伝導層６８と熱的に接続される。このように、熱伝導層６８とグランド部６６とを熱的に接続することにより、複数の超音波振動子４８で発生した熱を、単純な構造を用いて放熱することができる。また、図３、図４、図６及び図７に示す例において、グランド部６６は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４の下側の端部であって、ＦＰＣ６０におけるバッキング材層５４とは逆側の面に配設されるが、挿入部２２の先端部４０の構成又は配線の構成などに応じて、適宜配設する位置を変更しても良い。例えば、グランド部６６は、ＦＰＣ６０のバッキング材層５４側の面及びバッキング材層５４の下側に延在する部分であってバッキング材層５４側に配設されても良い。
なお、グランド部６６と接続される複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃが接地されていないなど、グランド部６６が接地されていない場合であっても、グランド部６６が複数の超音波振動子４８からの熱を、熱伝導層６８及びグランド部６６よりも熱容量の大きい部材に伝導することになるため、放熱効果を有する。グランド部６６が接地されている場合には、特に、更に熱伝導層６８が金属で構成されている場合には、熱伝導層６８が複数の超音波振動子４８の超音波エコー信号（電圧信号）に干渉しなくなるため、超音波エコー信号に外部からのノイズを含まないようにすることができる。
【００６５】
ところで、例えば、図４に示す一例において、ＦＰＣ６０の配線部６２と同じ側の面に熱伝導層６８が形成された場合には、それぞれの信号線５６ａが複数の接続部６４と配線された複数の同軸ケーブル５６と、熱伝導層６８とグランド部６６との配線とが同じ面にあるため、配線が複雑になる。そのため、複数の接続部６４と熱伝導層６８及びグランド部６６とが干渉しないように、ＦＰＣ６０の表面に熱伝導層６８を配設して、配線構造を単純化することができる。図８に示す一例において、ＦＰＣ６０のグランド部６６は、ＦＰＣ６０の一端側に配設され、複数の接続部６４は、グランド部６６に隣接して配設される。また、ＦＰＣ６０の、配線部６２と同じ面に配設された熱伝導層７４は、複数の接続部６４を除いて、複数の接続部６４を囲うように、かつグランド部６６と熱的に接続するように形成される。このように、熱伝導層７４を、複数の接続部６４と干渉しないように、かつグランド部６６と接続するように形成するため、熱伝導層７４とグランド部６６とを、半田付け又は銀ペーストを用いた接続手段を用いて接続する必要が無く、配線部６２における複数の配線が複雑にならない。そのため、配線部６２における配線作業の際の作業性を向上させることができ、更に、配線部６２における断線の可能性を低くすることができる。
なお、図８は、熱伝導層７４の構成を説明するために簡略化した模式図であり、熱伝導層７４がＦＰＣ６０の、配線部６２と同じ面にのみ形成される場合には、複数の接続部６４を除いた部分であって、少なくともバッキング材層５４の下側に延在する部分の片側全面に熱伝導層７４が形成されて良い。
【００６６】
以上に示した本実施形態の超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の構成によれば、超音波振動子アレイ５０を構成する複数の超音波振動子４８から発生した熱を、熱伝導層６８、７０、７３ａ、７３ｂ又は７４に伝え、更に、グランド部６６を介して同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃなどの超音波内視鏡１２内の接地部位に放熱することができる。また、熱伝導層６８、７０、７３ａ、７３ｂ又は７４は、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと接続される配線部６２の複数の接続部６４と干渉しないように形成されるため、外部から受信するノイズを超音波エコーに含ませないようにすることができる。更に、以上で説明した放熱構造は、いずれも単純な構造であり、超音波内視鏡１２の先端部４０において、大きな空間を占有しない。したがって、挿入部２２の先端部４０のサイズを小型に維持したまま、効率よく放熱を行うことができる。また、本実施形態では、コンベックス型の超音波内視鏡１２の放熱構造について説明したが、以上の放熱構造は、超音波内視鏡の形状に依るものではなく、ラジアル型などの他の形状を有する超音波内視鏡にも適用できることはもちろんである。
【００６７】
内視鏡観察部３８は、観察窓８２、対物レンズ８４、固体撮像素子８６、照明窓８８、洗浄ノズル９０、及び複数の同軸ケーブル（図示せず）などからなる配線ケーブル９２などから構成される。
観察窓８２は、先端部４０の斜め上方に向けて取り付けられている。観察窓８２から入射した観察対象部位の反射光は、対物レンズ８４で固体撮像素子８６の撮像面に結像される。固体撮像素子８６は、観察窓８２、及び対物レンズ８４を透過して撮像面に結像された観察対象部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子８６としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）、及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補形金属酸化膜半導体）などを挙げることができる。固体撮像素子８６で出力された撮像画像信号は、挿入部２２から操作部２４まで延設された配線ケーブル９２を経由して、ユニバーサルコード２６により内視鏡用プロセッサ装置１６に伝送される。内視鏡用プロセッサ装置１６は、伝送された撮像信号に対して、各種信号処理、及び画像処理を施し、内視鏡光学画像としてモニタ２０に表示する。
【００６８】
照明窓８８は、観察窓８２を挟んで両側に設けられている。照明窓８８には、ライトガイド（図示せず）の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部２２から操作部２４まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード２６を介して接続された光源装置１８に接続されている。光源装置１８で発せられた照明光は、ライトガイドを伝って照明窓８８から被観察部位に照射される。
また、洗浄ノズル９０は、観察窓８２、及び照明窓８８の表面を洗浄するために、送水タンク２１ａから超音波内視鏡１２内の送気送水管路を経て空気、又は洗浄水を観察窓８２、及び照明窓８８に向けて噴出する。
【００６９】
また、先端部４０には、処置具導出口４４が設けられている。処置具導出口４４は、挿入部２２の内部に挿通される処置具チャンネル４５に接続されており、処置具挿入口３０に挿入された処置具は、処置具チャンネル４５を介して処置具導出口４４から体腔内に導入される。なお、処置具導出口４４は、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８との間に位置しているが、処置具導出口４４から体腔内に導入された処置具の動きを超音波画像で確認する構成する場合には、超音波観察部３６に近づけて配設することが好ましい。
処置具導出口４４の内部には、図示しないが、処置具導出口４４から体腔内に導入される処置具の導出方向を可変する起立台が設けられていても良い。起立台にはワイヤ（図示せず）が取り付けられており、操作部２４の起立レバー（図示せず）の操作による押し引き操作を手段として用いることにより起立台の起立角度が変化し、処置具が所望の方向に導出されるようになる。
【００７０】
超音波内視鏡１２を用いて体腔内を観察する際には、まず、挿入部２２を体腔内に挿入し、内視鏡観察部３８において取得された内視鏡光学画像をモニタ２０で観察しながら、観察対象部位を探索する。
次いで、観察対象部位に先端部４０が到達し、超音波断層画像を取得する指示がなされると、超音波用プロセッサ装置１４から超音波内視鏡１２内に備えられた複数の同軸ケーブル５６、ＦＰＣ６０、及び電極部５２を介して駆動制御信号が超音波振動子４８に入力される。駆動制御信号が入力されると、超音波振動子４８の両電極に規定の電圧が印加される。そして、超音波振動子４８の圧電体が励振され、音響レンズ７８を介して、観察対象部位に超音波が発せられる。
超音波の照射後、観察対象部位からのエコー信号が超音波振動子４８で受信される。この超音波の照射、及びエコー信号の受信は、駆動する超音波振動子４８をマルチプレクサなどの電子スイッチによりずらしながら繰り返し行われる。これにより、観察対象部位に超音波が走査される。超音波用プロセッサ装置１４では、エコー信号を受信して超音波振動子４８から出力された検出信号を元に、超音波断層画像が生成される。生成された超音波断層画像は、モニタ２０に表示される。
【００７１】
（第２の実施形態）
図１〜図８に示す第１の実施形態においては、主に、超音波振動子ユニットに１枚のＦＰＣを配設した場合について説明したが、超音波振動子アレイのチャンネル数に応じて、複数のＦＰＣを配設しても良い。図９には、本発明の第２の実施形態における超音波観察部の超音波振動子ユニットの部分横断面図を示す。なお、図９は、第１の実施形態の図４、図６及び図７と同様に、説明のために簡略化したものであり、配線部６２の複数の接続部（図示せず）及び複数の接続部に配線される複数の同軸ケーブル（図示せず）省略している。また、図９に示す第２の実施形態の超音波振動子ユニット２４６は、図６に示す第１の実施形態の超音波振動子ユニット６９と比較して、積層体４７の両側面側に、複数の超音波振動子４８と熱的に接続された熱伝導部材７１と更に熱的に接続する熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂを備えたＦＰＣ２６０ａと、一対のＦＰＣ２６０ａ、２６０ａの間に熱伝導層２７３ｂを備えたＦＰＣ２６０ｂと、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂの熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂを熱的に接続する第２の熱伝導部材２９４と、を有する点において異なる以外は、同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】
図９に示す一例において、超音波振動子ユニット２４６は、バッキング材層５４の中心側に対して最も外側に配設される一対のＦＰＣ（外側のＦＰＣ）２６０ａ、２６０ａと、一対のＦＰＣ２６０ａ、２６０ａの間に配設されるＦＰＣ（内側のＦＰＣ）２６０ｂ、２６０ｂと、４枚のＦＰＣ２６０ａ、２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｂを互いに熱的に接続する第２の熱伝導部材２９４を有する。一対の外側のＦＰＣ２６０ａ、２６０ａにおいては、第１の実施形態の図６に示す一例と同様に、ＦＰＣ２６０ａのバッキング材層５４と逆側の面（外側面）に熱伝導層２７３ａが形成され、熱伝導層２７３ａと複数の超音波振動子４８とは、熱伝導部材（第１の熱伝導部材）７１を介して熱的に接続される。また、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂのバッキング材層５４側の面（内側面）に熱伝導層２７３ｂが形成されて、それぞれ隣り合うＦＰＣ２６０ａと２６０ｂ、及び２６０ｂと２６０ｂとの熱伝導層２７３ｂとグランド部６６とが、第２の熱伝導部材２９４を介して熱的に接続される。
なお、図９は説明のために簡略化した図であり、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂに配設される配線部（図示せず）、複数の接続部（図示せず）及び配線部とグランド部６６に接続される同軸ケーブル（図示せず）は省略している。
【００７３】
超音波振動子ユニット２４６の複数の外側のＦＰＣ２６０ａは、一端においてそれぞれ超音波振動子アレイ５０の幅方向の端面側に配設された電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続し、複数の超音波振動子４８及びバッキング材層５４の側面に沿って屈曲して、バッキング材層５４の下側に延在するように配設される。また、図示例において、外側のＦＰＣ２６０ａは、バッキング材層５４の下側に延在する、平坦な平面部分において、外側面に形成された熱伝導層２７３ａと、ＦＰＣ２６０ａの平面部分におけるバッキング材層５４とは逆側の端部（下端部）の外側面に設けられ、複数の同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）と電気的に接続されるグランド部６６と、ＦＰＣ２６０ａの外側面に設けられ、複数の同軸ケーブルの信号線（図示せず）と電気的に接続される複数の接続部（図示せず）から構成される配線部（図示せず）と、ＦＰＣ２６０ａ内に設けられた配線（図示せず）を経由してグランド部６６と熱的に接続される内側のＦＰＣ２６０ｂと、を有する。また、熱伝導層２７３ａは、熱伝導部材７１を介して、複数の超音波振動子４８と熱的に接続されるため、複数の超音波振動子４８において発生した熱は、熱伝導層２７３ａに接続されるグランド部６６を経由して複数の同軸ケーブルのシールド層に放熱される。
【００７４】
なお、図示例においては、積層体４７の幅方向の両側面に一対のＦＰＣ２６０ａが配設されているが、超音波振動子アレイ５０のチャンネル数に応じて、積層体４７の幅方向の両側面側のうち一方のみにＦＰＣ２６０ａを配設して良い。また、図示例においては、ＦＰＣ２６０ａの外側面に、複数の超音波振動子４８と熱的に接続される熱伝導層２７３ａが形成されているが、ＦＰＣ２６０ａの内側面に、複数の超音波振動子４８と熱的に接続される熱伝導層２７３ｂが形成されていても良い。更に、ＦＰＣ２６０ａの両面において、複数の超音波振動子４８と熱的に接続される熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂが形成されていてもよい。また、ＦＰＣ２６０ａは、電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続するものであれば、積層体４７の幅方向の側面に沿って配設されている必要はない。例えば、バッキング材層５４の幅方向の中心側に複数の個別電極５２ａを配設した際には、バッキング材層５４中を通って下側まで延長された、複数の個別電極５２ａと導通する配線をそれぞれのＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂと電気的に接続するなどして、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂをバッキング材層５４の下側又は一部がバッキング材層５４に埋まるように配設しても良い。
【００７５】
超音波振動子ユニット２４６の内側のＦＰＣ２６０ｂは、外側のＦＰＣ２６０ａと同様に、一端においてそれぞれ超音波振動子アレイ５０の幅方向の端面側に配設された電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続し、複数の超音波振動子４８及びバッキング材層５４の側面に沿って屈曲して、バッキング材層５４の下側に延在するように配設される。図９に示す一例においては、内側のＦＰＣ２６０ｂは、外側面に熱伝導層２７３ａが形成されていないことを除いて外側のＦＰＣ２６０ａと同一の構成を有しており、ＦＰＣ２６０ａの平面部分における下端部の外側面に設けられ、複数の同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）と電気的に接続されるグランド部６６と、ＦＰＣ２６０ｂの外側面に設けられ、複数の同軸ケーブルの信号線（図示せず）と電気的に接続される複数の接続部（図示せず）から構成される配線部（図示せず）と、ＦＰＣ２６０ｂ内に設けられた配線（図示せず）を経由してグランド部６６と熱的に接続される内側のＦＰＣ２６０ｂと、を有する。また、内側のＦＰＣ２６０ｂのグランド部６６は、第２の熱伝導部材２９４を介して、隣接した外側のＦＰＣ２６０ａの内側面に形成された熱伝導層２７３ｂと熱的に接続する。更に、内側のＦＰＣ２６０ｂの熱伝導層２７３ｂは、第２の熱伝導部材２９４を介して、隣接する内側のＦＰＣ２６０ｂの熱伝導層２７３ｂと熱的に接続される。
【００７６】
なお、図示例においては、外側のＦＰＣ２６０ａと同様に、積層体４７の幅方向の両側面に一対のＦＰＣ２６０ｂが配設されているが、超音波振動子アレイ５０のチャンネル数に応じて、積層体４７の幅方向の側面の一方のみにＦＰＣ２６０ａを配設して良いし、内側のＦＰＣ２６０ｂの配設数を増加させても良い。また、図示例においては、ＦＰＣ２６０ｂには、複数の超音波振動子４８と熱的に接続される熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂが形成されていないが、ＦＰＣ２６０ｂの外側面、内側面又は両面に、複数の超音波振動子４８と熱的に接続される熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂが形成されていても良い。その場合には、内側のＦＰＣ２６０ｂのグランド部６６及び第２の熱伝導部材２９４を経由して、複数の同軸ケーブルのシールド層に、複数の超音波振動子４８の熱を放熱することができるため、必ずしも外側のＦＰＣ２６０ａに、複数の超音波振動子４８と熱的に接続する熱伝導層２７３ａ又は２７３ｂが形成されている必要はない。また、内側のＦＰＣ２６０ｂは、上記の外側のＦＰＣ２６０ａと同様に、電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続するものであれば、積層体４７の幅方向の側面に沿って配設されている必要はない。
【００７７】
図９に示す一例において、超音波振動子ユニット２４６の熱伝導層２７３ａは、外側のＦＰＣ２６０ａの外側面であって、バッキング材層５４の下側に延在する部分に形成されて、バッキング材層５４側の一端において熱伝導部材７１と、他端においてＦＰＣ６０のグランド部６６と熱的に接続されるものである。また、超音波振動子ユニット２４６の熱伝導層２７３ｂは、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂの内側面の少なくとも一部であって、バッキング材層５４の内周側に延在する部分に形成される。図９に示す一例において、一対の外側のＦＰＣ２６０ａ、２６０ａの熱伝導層２７３ｂ、２７３ｂは、外側のＦＰＣ２６０ａ内に設けられた配線（図示せず）を介して逆側の面に配設されたグランド部６６と熱的に接続する。また、内側のＦＰＣ２６０ｂの内側面に設けられた熱伝導層２７３ｂは、内側のＦＰＣ２６０ｂ内の配線を介して、ＦＰＣ２６０ｂの、熱伝導層２７３ｂとは逆側の面に配設されたグランド部６６と熱的に接続される。
【００７８】
なお、複数の超音波振動子４８において発生した熱をグランド部６６に伝導できるものであれば、熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂが形成される場所は、図９に示す一例に制限されない。例えば、図７に示す第１の実施形態のように、ＦＰＣ２６０ａ及びＦＰＣ２６０ｂの内側面に形成される熱伝導層２７３ｂを、片側の全面に形成し、ＦＰＣ２６０ａ及びＦＰＣ２６０ｂの外側面に配設される熱伝導層２７３ａを、熱伝導部材７１との熱的な接続のために、外側面の一部に形成して良い。更に、第１の実施形態の図４に示すように、熱伝導部材７１を設けずに、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂの片側又は両側の全面に熱伝導層２７３ａ又は２７３ｂを形成しても良い。
【００７９】
超音波振動子ユニット２４６の第２の熱伝導部材２９４は、複数のＦＰＣ２６０ａ又は２６０ｂにそれぞれ形成された複数の熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂを互いに熱的に接続するためのものである。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱を、それぞれのグランド部６６を経由して、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂに接続される全ての同軸ケーブルのシールド層に不足無く放熱することができる。また、第２の熱伝導部材２９４は、熱伝導率の高いものであることが好ましく、銅、真鍮、アルミニウム、金及び銀などの金属、熱伝導性のシリコン又は高熱伝導性のセラミックスなどを用いることができる。また、第２の熱伝導部材２９４の形状は、熱の伝導に支障がなければ特に制限されず、線形状、箔形状、ネット形状又はピンのようにＦＰＣ２６０ａ又は２６０ｂのグランド部６６及び熱伝導層２７３ｂへの接続が容易な形状を適宜用いることができる。
また、第２の熱伝導部材２９４は、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂのグランド部６６を、それぞれ熱的に接続できれば良いため、熱伝導層２７３ｂを経由せずに、複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂのグランド部６６同士を熱的に接続することもできる。
【００８０】
図９に示すＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂのグランド部６６は、図３、図４及び図６〜図８に示す第１の実施形態のグランド部６６と同様に、複数の同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）と電気的に接続する導電性の部材である。そのため、複数の超音波振動子４８と熱的に接続された熱伝導部材７１、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂに形成された熱伝導層２７３ａ又は２７３ｂ、及び第２の熱伝導部材２９４を経由して伝導した熱を、複数の同軸ケーブルのシールド層に放熱することができる。また、グランド部６６は、図示例においては、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂの外側面に設けられているが、熱伝導層２７３ａ又は２７３ｂ、及び複数の同軸ケーブルのシールド層と熱的に接続され、かつ、複数のシールド層との配線の際の作業性を損なわないものであれば、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂの内側面に設けられていても良い。更に、グランド部６６の配置は、ＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂに設けられるのであれば、図９に示した箇所に、特に限定されるものではない。
【００８１】
以上で説明したように、図９に示す第２の実施形態によれば、超音波振動子ユニット２４６に複数のＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂが配設された場合に、隣接するＦＰＣ２６０ａ及び２６０ｂのグランド部６６と熱伝導層２７３ｂ、及び、隣接するＦＰＣ２６０ｂ同士の熱伝導層２７３ｂをそれぞれ熱的に接続することができる。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱を、熱伝導部材７１、熱伝導層２７３ａ及び２７３ｂ、第２の熱伝導部材２９４、及びグランド部６６を経由して、複数の同軸ケーブルのシールド部材に不足無く放熱することができる。
また、第１の実施形態と同様に、本実施形態においても、コンベックス型の超音波内視鏡の放熱構造について説明したが、以上の放熱構造は、超音波内視鏡の形状に依るものではなく、ラジアル型などの他の形状を有する超音波内視鏡にも適用できることはもちろんである。
【００８２】
（第３の実施形態）
以上においては、本発明の放熱構造が主にコンベックス型の超音波内視鏡に適用される場合について説明したが、ラジアル型などのコンベックス型以外の超音波観察部を有する超音波内視鏡にも、本発明の放熱構造を適用することができる。本実施形態においては、ラジアル型の超音波観察部の有する放熱構造について説明する。なお、図１０及び図１１に示す本実施形態の超音波内視鏡３１２は、図１〜図３に示す第１の実施形態の超音波内視鏡１２と、コンベックス型の超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８を備える先端部４０を備える代わりに、ラジアル型の超音波観察部３３６及び内視鏡観察部３３８を備える先端部３４０を有している点において異なる以外は、同様の構成を有する。ラジアル型の超音波観察部３３６においては、特に、図３及び図５に示す第１の実施形態の同軸ケーブル５６及び外皮５８と同一の部材を用いており、図１０及び図１１において、同軸ケーブル５６及び外皮５８については、図３及び図５と同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１０は、本実施形態の超音波内視鏡の挿入部の先端部を示す部分拡大平面図である。また、図１１は、図１０に示すXI−XI線矢視図であり、図１０に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の部分縦断面図である。また、図１２は、図１０及び図１１に示す超音波内視鏡の挿入部の先端部の模式な部分縦断面図である。
【００８３】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態の超音波内視鏡３１２の先端部３４０の超音波観察部３３６において、複数の超音波振動子３４８が円筒状に配列された超音波振動子アレイ３５０を備える超音波振動子ユニット３４６を有する、ラジアル型の超音波内視鏡である。図１０及び図１１に示す一例においては、超音波観察部３３６は、内視鏡観察部３３８よりも超音波内視鏡３１２の先端側に配設される。
なお、本発明の超音波内視鏡３１２は、図１〜図３に示す第１の実施形態の超音波内視鏡１２と同様、鉗子、穿刺針及び高周波メスなどの処置具を導出する機構を備えていて良い。また、それらの処置具が導出する処置具導出口（図示せず）は、複数の超音波振動子３４８よりも超音波内視鏡３１２の先端側にあっても良いし、基端側にあっても良い。
また、本実施形態の超音波内視鏡３１２の内視鏡観察部３３８は、図２及び図３に示す第１の実施形態の超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８と同様の構成を有するものであり、観察窓（８２）、対物レンズ（８４）、固体撮像素子（８６）、照明窓（８８）、洗浄ノズル（９０）及び配線ケーブル（９２）などを有していることはもちろんである。
【００８４】
図１０及び図１１に示すように、本実施形態の超音波観察部３３６は、超音波振動子ユニット３４６と、超音波振動子ユニット３４６を取り付けて保持する外装部材３４１と、超音波振動子ユニット３４６に配線される複数の同軸ケーブル５６と、から構成されるものである。
図１１に示す一例において、超音波振動子ユニット３４６は、複数の超音波振動子３４８が円筒状に配列された超音波振動子アレイ３５０と、超音波振動子アレイ３５０と導通する電極部３５２と、超音波振動子アレイ３５０の各超音波振動子３４８を超音波振動子ユニット３４６の中心側の面（超音波振動子３４８の内側の面）側から支持するバッキング材層３５４と、超音波振動子アレイ３５０に対してバッキング材層３５４の逆側（超音波振動子アレイ３５０の外側）に積層された音響整合層３７６と、音響整合層３７６に対して超音波振動子アレイ３５０の逆側（音響整合層３７６の外側）に積層された音響レンズ３７８と、を有する。以上のように、超音波振動子ユニット３４６は、音響レンズ３７８、音響整合層３７６、超音波振動子アレイ３５０及びバッキング材層３５４からなる積層体３４７を有する。
なお、本実施形態の超音波振動子３４８、超音波振動子アレイ３５０、電極部３５２、バッキング材層３５４、音響整合層３７６、音響レンズ３７８、及び積層体３４７は、図２〜図４に示す第１の実施形態の超音波振動子４８、超音波振動子アレイ５０、電極部５２、バッキング材層５４、音響整合層７６、音響レンズ７８、及び積層体４７と、形状は異なるが、その構成及び機能は同様であるので、その説明を省略する。
【００８５】
また、超音波振動子ユニット３４６は、音響整合層３７６の音響レンズ３７８とは逆側の面、超音波振動子アレイ３５０の幅方向の側面及びバッキング材層３５４に当接するように配設され、電極部３５２と電気的に接続されるＦＰＣ３６０と、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４側の面に設けられた熱伝導層３６８と、超音波内視鏡３１２の先端側とは逆側（超音波内視鏡３１２の基端側）の幅方向の側面が、超音波内視鏡３１２の先端側の、バッキング材層３５４の幅方向の側面に当接するように配設される環状の板材であって、後述する円筒部材３０４の位置を固定するための環状板３００と、環状板３００のバッキング材層３５４とは逆側の面に接合し、環状板３００の内径よりも大きい外径を持つ円盤状の板材である支持板３０２と、バッキング材層３５４の超音波振動子アレイ３５０の逆側（バッキング材層３５４の内側）の面に当接し、超音波内視鏡３１２の先端側の端面において支持板３０２と当接して接合し、積層体３４７を支持するための円筒部材３０４と、を有する。
【００８６】
超音波振動子ユニット３４６の電極部３５２は、複数の超音波振動子３４８のそれぞれに駆動信号及び超音波エコー信号などの電圧信号を送受信するための個別電極３５２ａと、複数の超音波振動子３４８の接地電極である振動子グランド３５２ｂと、を有する。図１１に示す一例において、個別電極３５２ａは、超音波振動子３４８の内側であって超音波内視鏡３１２の基端側の端部に配設され、ＦＰＣ３６０の複数の電極パッド（図示せず）と電気的に接続される。また、振動子グランド３５２ｂは、超音波振動子３４８の外側であって超音波内視鏡３１２の基端側の端部に配設され、個別電極３５２ａと電気的に接続されたＦＰＣ３６０の電極パッドとは別の電極パッドと電気的に接続される。後述するように、複数の個別電極３５２ａと電気的に接続される複数の電極パッドは複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと導通し、振動子グランド３５２ｂと電気的に接続される電極パッドは同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと導通する。そのため、個別電極３５２ａは同軸ケーブル５６の信号線５６ａと、振動子グランド３５２ｂは同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとそれぞれ導通する。
【００８７】
なお、振動子グランド３５２ｂは、複数の超音波振動子３４８に対する接地電極であるため、その接地電位はそれぞれ同一の電位であることが好ましく、そのため、複数の超音波振動子３４８の共通電極であることが好ましい。更に、振動子グランド３５２ｂは、接地された部位と電気的に接続できれば良く、必ずしもＦＰＣ３６０の電極パッド（図示せず）を経由する必要はなく、また、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに導通している必要はない。例えば、振動子グランド３５２ｂとグランド部３６６とをＦＰＣ３６０の他に設けた導線などを用いて電気的に接続することなどができる。また、複数の個別電極３５２ａ及び振動子グランド３５２ｂの配設される位置は、同軸ケーブル５６の信号線５６ａ及び超音波内視鏡３１２内に設けられた接地部位と接続できるものであれば図１１に示した位置に限定されるものではない。すなわち、超音波振動子３４８の、超音波内視鏡３１２の先端側に配設されていても良く、超音波振動子３４８の内側の面又は外側の面のそれぞれ全面に渡るように配設されていても良く、超音波観察部３３６の構成に応じて適宜変更しても良い。
【００８８】
超音波振動子ユニット３４６のＦＰＣ３６０は、超音波振動子アレイ３５０、バッキング材層３５４及びバッキング材層３５４よりも超音波内視鏡３１２の基端側（以下、単にバッキング材層３５４の基端側ともいう）の円筒部材３０４に沿って、バッキング材層３５４を越えて配設され、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａ及び振動子グランド３５２ｂと複数の同軸ケーブル５６とを電気的に接続するものである。また、ＦＰＣ３６０は、一端側に配設された、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａ及び振動子グランド３５２ｂと電気的に接続される複数の電極パッド（図示せず）と、バッキング材層３５４の基端側に配設された、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと電気的に接続される複数の端子である複数の接続部３６４から構成される配線部３６２と、他端側に配設された、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと電気的に接続される導電性の部材であるグランド部３６６と、を有する。このように、電極部３５２から円筒部材３０４上まで、超音波振動子ユニット３４６の基端側の形状に沿ってＦＰＣ３６０を配設するため、配線の際の作業スペースが広くなり、超音波内視鏡３１２の先端部３４０内の空間を有効に使用することができる。更に、例えば、電極部３５２との配線にＦＰＣ３６０を用いるため、配線の際の作業性を向上させるために電極部３５２と電気的に接続される中継点を設けなくても良く、配線の際の作業効率を向上させると共に、配線構造をより単純な構成とすることができる。
なお、ＦＰＣ３６０を経由して、環状に配列した電極部３５２の全ての個別電極３５２ａと複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａとを電気的に接続するために、ＦＰＣ３６０を複数枚設けても良い。また、複数のＦＰＣ３６０が配設されている場合などには、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４の基端側の部分は、平坦な平面形状を有していても良い。また、図１１に示す一例においては、ＦＰＣ３６０は、一定の厚みを有しているが、説明のための模式的なものにすぎず、実際の寸法比率ではないのはもちろんである。
【００８９】
超音波振動子ユニットの熱伝導層３６８は、図４に示す第１の実施形態と同様に、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４側の面に形成されて、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を、ＦＰＣ３６０のグランド部３６６に伝導するものである。熱伝導層３６８は、図１１に示すように、例えば、熱伝導層３６８を電極部３５２よりも超音波振動子ユニット３４６の中心側に形成するなど、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａと干渉しないように配設されていることが好ましい。また、熱伝導層３６８は、ＦＰＣ３６０内に設けられた配線（図示せず）を経由してグランド部３６６に熱を伝導する。このように、図１１に示す本実施形態の超音波振動子ユニット３４６は、図４に示す第１の実施形態の一例と同様に、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を、グランド部３６６を経由して、グランド部３６６と電気的に接続する複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱することができる。なお、図１１に示す一例においては、熱伝導層３６８は、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４側の面に配設されているが、複数の超音波振動子３４８から発生した熱を伝導できるものであれば、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４の逆側の面に形成されても良く、両面に形成されても良い。
【００９０】
ところで、図１１に示した本実施形態の一例においては、ＦＰＣ３６０が超音波振動子３４８、バッキング材層３５４及びバッキング材層３５４の基端側の円筒部材３０４に沿って屈曲する部分に熱伝導層３６８が形成されている。そのため、ＦＰＣ３６０及び熱伝導層３６８を合わせた厚みが増加し、かつ熱伝導層３６８の剛性がＦＰＣ３６０に加わるため、ＦＰＣ３６０及び熱伝導層３６８を超音波振動子ユニット３４６に配設する際の作業性が低下する要因となる。図１２に示す本実施形態の他の一例においては、図６に示す第１の実施形態の一例と同様に、ＦＰＣ３６０が屈曲していない、すなわち、バッキング材層３５４を越えて延在する部分においてのみ熱伝導層３７０が形成されている。図１２に示すように、超音波振動子ユニット３６９は、一端において熱伝導層３７０と熱的に接続され他端において複数の超音波振動子３４８に熱的に接続される熱伝導部材（第１の熱伝導部材）３７１を有する。そのため、ＦＰＣ３６０が屈曲する部分においては、熱伝導部材３７１が熱を伝導して、その熱を熱伝導層３７０に伝導する。熱伝導部材３７１は、図６に示した第１の実施形態の熱伝導部材７１と同様に、銅、アルミニウム、金又は銀などの熱伝導率の高い金属部材又は熱伝導性のシリコンなどを用いて構成することができ、更に、配設の際の作業性を向上させるためなどから、導線形状、箔形状、又はメッシュ形状などの可撓性を有する形状を用いることができる。そのため、図６に示す第１の実施形態と同様に、配設する際の作業性を向上しつつ、単純な構成を用いて、複数の超音波振動子３４８において発生した熱をグランド部３６６及び複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱することができる。
なお、図１２は、説明のために図を簡略化しており、ＦＰＣ３６０のグランド部３６６と同じ面に設けられる配線部３６２及び配線部３６２の複数の接続部３６４と電気的に接続される同軸ケーブル５６の信号線５６ａを省略している。図１２に示す一例のように、熱伝導層３７０がＦＰＣ３６０の、配線部３６２と同じ面に形成される場合には、例えば、図８に示す第１の実施形態の一例のように、熱伝導層３７０を、配線部３６２を囲うように配設するなどして、熱伝導層３７０と配線部３６２とを絶縁することが好ましい。
【００９１】
また、図１２に示す本実施形態の一例においては、熱伝導層３７０は、ＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４とは逆側の面に形成されるが、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を伝導できるものであれば、超音波振動子ユニット３６９が熱伝導部材３７１を有している場合にも、熱伝導部材３７１をＦＰＣ３６０のバッキング材層３５４側に配設して良い。図１３において、図７に示す第１の実施形態と同様に、超音波振動子ユニット３７２のＦＰＣ３６０がバッキング材層３５４を越えて延在する平面部分において、ＦＰＣ３６０の両面に熱伝導層３７３ａ及び３７３ｂが形成される。すなわち、ＦＰＣ３６０の平面部分であって、バッキング材層３５４とは逆側の面、かつ熱伝導層３７０側の端部に熱伝導層３７３ａが形成され、バッキング材層３５４側の面の全面に熱伝導層３７３ｂが形成される。熱伝導層３７３ａと３７３ｂとは、ＦＰＣ３６０の内部に設けられた配線（図示せず）を経由して互いに熱的に接続されている。また、熱伝導層３７３ｂとＦＰＣ３６０のグランド部３６６とは、図１２に示した本実施形態の超音波振動子ユニット３６９の他の一例と同様に、ＦＰＣ３６０を経由して熱的に接続される。そのため、複数の超音波振動子ユニット３４６において発生した熱を熱伝導部材３７１、熱伝導層３７３ａ、３７３ｂ及びＦＰＣ３６０を経由してグランド部３６６及び複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱することができる。
なお、図１３に示す本実施形態の一例においては、熱伝導層３７３ａは、熱伝導部材３７１側の端部にのみ配設されるが、グランド部３６６まで延長して形成することができる。この場合には、グランド部３６６への放熱パスを広くすることができるため、熱伝導層３７３ａ及び３７３ｂにおける合計の熱の伝導効率を向上させることができ、すなわち、放熱効率を向上させることができる。また、図１３は、図１２と同様に、説明のために図を簡略化しており、ＦＰＣ３６０のグランド部３６６と同じ面に設けられる配線部３６２及び配線部３６２の複数の接続部３６４と電気的に接続される同軸ケーブル５６の信号線５６ａを省略している。
【００９２】
ここでは、図１１に戻って説明する。図１１に示すように、超音波振動子ユニット３４６の支持板３０２は、環状板３００のバッキング材層３５４とは逆側の面に当接して配設され、環状板３００の内径よりも大きい外径を有する円盤状の板材である。また、支持板３０２は、環状板３００及び円筒部材３０４の位置を固定するためのものである。そのため、支持板３０２は、円筒部材３０４の配設される位置を固定するために、円筒部材３０４と接合されていることが好ましい。したがって、支持板３０２は、円筒部材３０４と一体の部材であっても良い。更に、支持板３０２は、円筒部材３０４と接合されている場合には、円筒部材３０４の位置を固定するために、環状板３００とも接合されていることが好ましい。なお、支持板３０２は、環状板３００及び円筒部材３０４の位置を固定できるものであれば、円盤状であることに限定されるものではなく、多角形状などの任意の形状であって良い。
【００９３】
超音波振動子ユニット３４６の円筒部材３０４は、バッキング材層３５４の内側の面、環状板３００の内側の面及び支持板３０２の超音波内視鏡の先端側とは逆側の面に当接して配設されて、積層体３４７を固定するものである。また、円筒部材３０４の、超音波振動子ユニット３４６の中心側（円筒部材３０４の内側）の空間は、外皮５８に覆われた複数の同軸ケーブル５６が配設される。更に、円筒部材３０４の、バッキング材層３５４の基端側部分には、複数の同軸ケーブル５６を円筒部材３０４の外周側に導出するための複数のスリット３０６が設けられている。なお、円筒部材３０４は、積層体３４７を支持できるものであれば良く、金属又は樹脂などの任意の部材を用いて構成されて良い。
【００９４】
ＦＰＣ３６０の超音波振動子アレイ３５０側の端部には、複数の電極パッド（図示せず）が設けられる。ＦＰＣ３６０の複数の電極パッドは、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａ及び振動子グランド３５２ｂと電気的に接続する複数の電極である。これら複数の電極パッドのうち、複数の個別電極３５２ａと電気的に接続されるものは、ＦＰＣ３６０に設けられた配線（図示せず）を経由して配線部３６２の複数の接続部３６４と導通し、振動子グランド３５２ｂと電気的に接続するものは、ＦＰＣ３６０に設けられた他の配線（図示せず）を経由してグランド部３６６と導通する。そのため、ＦＰＣ３６０の複数の電極パッドの総数は、少なくとも複数の超音波振動子３４８の総数（超音波振動子アレイ３５０のチャンネル数）以上であることが好ましい。
【００９５】
ＦＰＣ３６０の配線部３６２は、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａとそれぞれ配線される端子である複数の接続部３６４から構成されるものであり、図１１に示す一例において、グランド部３６６よりも超音波振動子ユニット３４６の先端側に配設される。配線部３６２を構成する複数の接続部３６４の総数は、少なくともＦＰＣ３６０の複数の電極パッド（図示せず）の総数と同数以上であることが好ましい。また、超音波振動子アレイ３５０のチャンネル数が多く、配線の際に作業性が低下する要因となる場合などには、多列に配列されて良い。なお、図示しないが、複数の同軸ケーブル５６の信号線と複数の接続部３６４との配線部分は、配線部分における断線を防ぐために、絶縁性の樹脂などの充填剤（図示せず）に覆われていることが好ましい。
【００９６】
ＦＰＣ３６０のグランド部３６６は、電極部３５２の振動子グランド３５２ｂと導通するＦＰＣ３６０の複数の電極パッドと導通し、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと電気的に接続される導電性の部材である。そのため、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃが接地されている場合であって、熱伝導層３６８（図１１参照）、３７０（図１２参照）、３７３ａ（図１３参照）、３７３ｂ（図１３参照）及び熱伝導部材３７１（図１２）が導電性の部材から構成されている場合には、グランド部３６６に導通する熱伝導層３６８、３７０、３７３ａ、３７３ｂ、熱伝導部材３７１、及び電極部３５２の振動子グランド３５２ｂを接地することができる。したがって、振動子グランド３５２ｂを接地することに加え、外部からのノイズを複数の超音波振動子３４８が受信する超音波エコー信号（電圧信号）に含まないようにすることができる。
【００９７】
以上、図１０〜図１３を用いて説明した第３の実施形態のラジアル型の超音波内視鏡３１２に設けられた放熱構造によれば、いずれも単純な構成を用いて、複数の超音波振動子３４８において発生した熱をＦＰＣ３６０に配設されたグランド部３６６に伝導することができる。更に、グランド部３６６は、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと電気的に接続されるため、グランド部３６６に伝導した熱は、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱される。そのため、単純な構成を用いて、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を効率的に放熱することができる。また、ＦＰＣ３６０の平面部分にのみ熱伝導層３７０（図１２参照）、３７３ａ（図１３参照）及び３７３ｂ（図１３参照）を形成し、熱伝導層３７０、３７３ａ及び３７３ｂと複数の超音波振動子３４８とを熱伝導部材３７１を用いて熱的に接続して、放熱構造の配設を容易にすることができる。
【００９８】
以上、本発明に係る放熱構造を有する超音波内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。また、以上で示した実施形態及び複数の例は、もちろん、適宜組み合わせて用いることができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  超音波検査システム
１２、３１２  超音波内視鏡
１４  超音波用プロセッサ装置
１６  内視鏡用プロセッサ装置
１８  光源装置
２０  モニタ
２１ａ  送水タンク
２１ｂ  吸引ポンプ
２２  挿入部
２４  操作部
２６  ユニバーサルコード
２８ａ  送気送水ボタン
２８ｂ  吸引ボタン
２９  アングルノブ
３０  処置具挿入口（鉗子口）
３２ａ  超音波用コネクタ
３２ｂ  内視鏡用コネクタ
３２ｃ  光源用コネクタ
３４ａ  送気送水用チューブ
３４ｂ  吸引用チューブ
３６、３３６  超音波観察部
３８、３３８  内視鏡観察部
４０、３４０  先端部
４１、３４１  外装部材
４２  湾曲部
４３  軟性部
４４  処置具導出口
４５  処置具チャンネル
４６、６９、７２、２４６、３４６、３６９、３７２  超音波振動子ユニット
４７、３４７  積層体
４８、３４８  超音波振動子
５０、３５０  超音波振動子アレイ
５２、３５２  電極部
５２ａ、３５２ａ  個別電極
５２ｂ、３５２ｂ  振動子グランド
５４、３５４  バッキング材層
５６  同軸ケーブル
５６ａ  信号線
５６ｂ、５６ｄ、５８  外皮
５６ｃ  シールド部材
６０、２６０ａ、２６０ｂ、３６０  フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）
６２、３６２  配線部
６４、３６４  接続部
６６、３６６  グランド部
６８、７０、７３ａ、７３ｂ、７４、２７３ａ、２７３ｂ、３６８、３７０、３７３ａ、３７３ｂ  熱伝導層
７１、３７１  熱伝導部材（第１の熱伝導部材）
７６、３７６  音響整合層
７８、３７８  音響レンズ
８０  充填剤層
８２  観察窓
８４  対物レンズ
８６  固体撮像素子
８８  照明窓
９０  洗浄ノズル
９２  配線ケーブル
２９４  第２の熱伝導部材
３００  環状板
３０２  支持板
３０４  円筒部材
３０６  スリット
ＥＬ  長手方向（エレベーション方向）
ＡＺ  平行な方向（アジマス方向）
【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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