(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の背面側に配設されたバッキング材層と、を備える積層体と、
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複数の信号線を備え、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、
前記シールドケーブルの前記シールド部材と電気的に接続された、熱伝導性を持つグランド部と、
前記超音波振動子アレイ及び前記バッキング材層を備える積層体の側面に配設され、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して、前記グランド部に熱的に接続される第１の熱伝導部材と、を有することを特徴とする超音波内視鏡。
【請求項２】
前記第１の熱伝導部材は、前記積層体の側面側に折り返されて前記グランド部と接続される請求項１に記載の超音波内視鏡。
【請求項３】
前記第１の熱伝導部材は、導電性部材であり、
前記配線基板は、前記第１の熱伝導部材に対して前記積層体側に配設され、
前記第１の熱伝導部材が前記配線基板の少なくとも前記配線部の前記複数の接続部を覆う領域においては、前記第１の熱伝導部材と前記複数の接続部との間に絶縁層を有する請求項１又は２に記載の超音波内視鏡。
【請求項４】
前記絶縁層は、前記第１の熱伝導部材が少なくとも前記グランド部に接続される部分において除去されている請求項３に記載の超音波内視鏡。
【請求項５】
前記第１の熱伝導部材は、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おいて、少なくとも前記配線基板の側面の一部を包む形状を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項６】
前記第１の熱伝導部材は、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おいて、前記配線部、及び前記グランド部を囲うように折り曲げられ、かつ前記グランド部に接続されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項７】
前記第１の熱伝導部材は、導電性部材であり、
前記第１の熱伝導部材と前記グランド部とは、半田又は銀ペーストを用いて接続される請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項８】
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の、前記バッキング材層を越える部分において、複数の前記配線基板が配設される請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項９】
前記複数のシールドケーブルの前記シールド部材は、金属製であり、
前記グランド部は、前記複数のシールドケーブルの前記シールド部材が電気的に接続された集合グランド部、前記配線部に設けられ、前記シールド部材が電気的に接続されたグランドバー、又は前記配線基板に設けられ、前記グランドバーと電気的に接続されたグランドパッドである請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項１０】
前記第１の熱伝導部材と、前記集合グランド部、前記グランドバー、又は前記グランドパッドとの接続に使用される半田は、前記集合グランド部、前記グランドバー、又は前記グランドパッドと、前記複数の同軸ケーブルの前記シールド部材との接続に使用される半田よりも低融点である請求項９に記載の超音波内視鏡。
【請求項１１】
前記グランドバー、又は前記グランドパッドは、前記第１の熱伝導部材側の面である前記配線基板の表面、前記表面の裏側面である前記配線基板の裏面、及び前記配線基板の前記表面及び前記裏面の両端面の少なくともいずれか１面に設けられ、
前記第１の熱伝導部材は、前記グランドバー、又は前記グランドパッドと接続される請求項９又は１０に記載の超音波内視鏡。
【請求項１２】
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の、前記バッキング材層を越える部分において、複数の前記配線基板が配設され、
複数の前記配線基板のうち、互いに隣接して配設される前記配線基板の前記グランドバー、又は前記グランドパッドは、前記第１の熱伝導部材とは独立した第２の熱伝導部材を用いて熱的に接続される請求項９〜１１のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項１３】
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の、前記バッキング材層を越える部分において、複数の前記配線基板が配設され、
前記中心側の配線基板は、中心側又は前記配線基板の端面側で、前記第１の熱伝導部材と、前記グランドバー、又は前記グランドパッドとを接続し、
前記外側の配線基板は、外側又は前記配線基板の端面側で、前記第１の熱伝導部材と、前記グランドバー、又は前記グランドパッドとを接続する請求項９〜１１のいずれか一項に記載の超音波内視鏡。
【請求項１４】
複数の前記配線基板のうち、互いに隣接して配設される前記配線基板の前記グランドバー、又は前記グランドパッドは、前記第１の熱伝導部材とは独立した第２の熱伝導部材を用いて熱的に接続される請求項１３に記載の超音波内視鏡。
【請求項１５】
前記第１の熱伝導部材は、前記積層体の両側面に配設され、第３の熱伝導部材を用いて互いに接続されている請求項１〜１４のいずれか一項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おり、近年では、熱の発生源である超音波内視鏡の先端部を冷却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、超音波内視鏡の各部を覆う外装部材と、複数の超音波振動子の背面に配設されたバッキング材層と、複数の超音波振動子に電気的に接続されたシールド線群及びバッキング材層に密着する高熱伝導性の充填剤を含む信号線収納部と、信号線収納部及び外装部材に接して配設される高熱伝導層とを有する超音波内視鏡が開示されている。この構成によれば、超音波振動子において発生した熱がバッキング材層の背面又はシールド線群を介して充填剤に拡散し、更に、充填剤の熱を、高熱伝導層を介して外装部材の表面に拡散する。
【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】特許第５３９９６６０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。また、特許文献２に開示の技術では、超音波振動子において発生した熱を、バッキング材層及び充填剤に接した高熱伝導層を介して外装部材に放熱するパスのみが考慮されている。このように、特許文献１及び２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及び２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１又は２に開示の超音波内視鏡において、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。【００１０】
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】
【００１１】
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の背面側に配設されたバッキング材層と、を備える積層体と、超音波振動子アレイの複数の超音波振動子とそれぞれ接続された複数の電極パッドを備える配線基板と、複数の超音波振動子にそれぞれ電気的に接続される複数の信号線を備え、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、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、熱伝導性を持つグランド部と、超音波振動子アレイ及びバッキング材層を備える積層体の側面に配設され、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して、グランド部に熱的に接続される第１の熱伝導部材と、を有することを特徴とする。【００１２】
更に、第１の熱伝導部材は、積層体の側面側に折り返されてグランド部と接続されることが好ましい。【００１３】
また、第１の熱伝導部材は、導電性部材であり、配線基板は、第１の熱伝導部材に対して積層体側に配設され、第１の熱伝導部材が配線基板の少なくとも配線部の複数の接続部を覆う領域においては、第１の熱伝導部材と複数の接続部との間に絶縁層を有することが好ましい。【００１４】
更に、絶縁層は、第１の熱伝導部材が少なくともグランド部に接続される部分において除去されていることが好ましい。【００１５】
また、第１の熱伝導部材は、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おいて、少なくとも配線基板の側面の一部を包む形状を有することが好ましい。【００１６】
また、第１の熱伝導部材は、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おいて、配線部、及びグランド部を囲うように折り曲げられ、かつグランド部に接続されていることが好ましい。【００１７】
また、第１の熱伝導部材は、導電性部材であり、第１の熱伝導部材とグランド部とは、半田又は銀ペーストを用いて接続されることが好ましい。【００１８】
また、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側の、バッキング材層を越える部分において、複数の配線基板が配設されることが好ましい。【００１９】
更に、複数のシールドケーブルのシールド部材は、金属製であり、グランド部は、複数のシールドケーブルのシールド部材が電気的に接続された集合グランド部、配線部に設けられ、シールド部材が電気的に接続されたグランドバー、又は配線基板に設けられ、グランドバーと電気的に接続されたグランドパッドであることが好ましい。【００２０】
更に、第１の熱伝導部材と、集合グランド部、グランドバー、又はグランドパッドとの接続に使用される半田は、集合グランド部、グランドバー、又はグランドパッドと、複数の同軸ケーブルのシールド部材との接続に使用される半田よりも低融点であることが好ましい。【００２１】
また、グランドバー、又はグランドパッドは、第１の熱伝導部材側の面である配線基板の表面、表面の裏側面である配線基板の裏面、及び配線基板の表面及び裏面の両端面の少なくともいずれか１面に設けられ、第１の熱伝導部材は、グランドバー、又はグランドパッドと接続されることが好ましい。【００２２】
また、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側の、バッキング材層を越える部分において、複数の配線基板が配設され、複数の配線基板のうち、互いに隣接して配設される配線基板のグランドバー、又はグランドパッドは、第１の熱伝導部材とは独立した第２の熱伝導部材を用いて熱的に接続されることが好ましい。【００２３】
もしくは、バッキング材層に対して超音波振動子アレイとは逆側の、バッキング材層を越える部分において、複数の配線基板が配設され、中心側の配線基板は、中心側又は配線基板の端面側で、第１の熱伝導部材と、グランドバー、又はグランドパッドとを接続し、外側の配線基板は、外側又は配線基板の端面側で、第１の熱伝導部材と、グランドバー、又はグランドパッドとを接続することが好ましい。【００２４】
更に、複数の配線基板のうち、互いに隣接して配設される配線基板のグランドバー、又はグランドパッドは、第１の熱伝導部材とは独立した第２の熱伝導部材を用いて熱的に接続されることが好ましい。【００２５】
また、第１の熱伝導部材は、積層体の両側面に配設され、第３の熱伝導部材を用いて互いに接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
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】
【００２７】
【図１】本発明の超音波振動子ユニットが適用される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１〜図４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ユニットの他の一例を示す模式な斜視図である。
【図７】図１〜図４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ユニットの他の一例の横断面図である。
【図８】図１〜図４に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の他の超音波振動子ユニットの一例の縦断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る超音波内視鏡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１０】図９に示す超音波観察部の超音波振動子ユニットを模式に示す斜視図である。
【図１１】図９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ユニットの他の一例の横断面図である。
【図１２】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１３】図１２に示すXIII−XIII線矢視図であり、図１２に示す超音波内視鏡の先端部の部分縦断面図である。
【図１４】図１３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１５】図１３及び図１４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】
【００２８】
（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、患者等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、及び大腸等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。
【００２９】
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、洗浄水等を貯留する送水タンク２１ａと、体腔内の吸引物（供給された洗浄水等も含む）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、又は外部の空気等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等を備えていても良い。
【００３０】
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。
【００３１】
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等の洗浄等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等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等の気体、及び洗浄水等の水を挿入部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。
【００３２】
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（供給された洗浄水等も含む）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の吸引力によって挿入部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、高周波メス等の処置具を挿通するためのものである。
【００３３】
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等が接続される。
【００３４】
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を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより、先端部４０を所望の方向に向けることができる。
【００３５】
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、オイル等）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。
【００３６】
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、図７及び図８参照）の超音波振動子アレイ（５０：図２〜図４、図７及び図８参照）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）によって受信して取得し、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。
【００３７】
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からの照明光によって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）等のプロセッサによって構成されるものであっても良い。
【００３８】
光源装置１８は、超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８によっ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）等の３原色光からなる白色光や特定波長光等の照明光を、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）等によって伝搬し、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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においては、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）を省略している。
【００４１】
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、硬質樹脂等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。
【００４２】
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とから構成されるものである。
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に埋め込まれて配設され、電極部５２と電気的に接続される配線基板６０と、バッキング材層５４の幅方向の側面に沿って配設された絶縁層７０と、バッキング材層５４の幅方向の側面側であって、絶縁層７０に対してバッキング材層５４とは逆側に沿って配設された銅箔（第１の熱伝導部材）７２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７８と、を有する。
また、図４に示す一例において、配線基板６０は、一端側がバッキング材層５４中に埋められて配設され、配線基板６０のバッキング材層５４に埋められた部分と、複数の超音波振動子４８と導通する電極部５２とが電気的に接続される。更に、図４に図示しないが、配線基板６０の、バッキング材層５４に対して複数の超音波振動子４８とは逆側（バッキング材層５４の下側）部分は、複数の同軸ケーブル５６が電気的に接続される。
【００４３】
一端が配線基板６０に電気的に接続され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５７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、配線基板６０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、後述する配線基板６０の配線部６４の複数の接続部６６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、配線基板６０において、後述するグランドバー６８よりもバッキング材層５４側に信号線５６ａと電気的に接続する配線部６４が設けら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、配線基板６０の配線部６４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。
【００４４】
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後述する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。
【００４５】
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７４と、音響整合層７４上に積層された音響レンズ７６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７６、音響整合層７４、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７４は、人体等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７４上に取り付けられている音響レンズ７６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７６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）等）、ブタジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等からなる。音響整合層７４によっ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７６には、必要に応じて酸化チタンやアルミナ、シリカ等の粉末が混合される。
【００４６】
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。これによって、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。
【００４７】
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）等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、エポキシ樹脂等の充填剤が充填されている。
【００４８】
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をマルチプレクサ等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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
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から配線によって接続された別の電極によって構成しても良い。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から配線によって接続された電極が含まれていても良い。
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。
【００５１】
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、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト、セラミックス等）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、配線基板６０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。
【００５２】
超音波振動子ユニット４６の充填剤層７８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、配線基板６０、同軸ケーブル５６の信号線５６ａ、銅箔７２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７８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７８は、放熱性を有することが好ましい。充填剤層７８が放熱性を有する場合には、バッキング材層５４、配線基板６０、銅箔７２及び同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃ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。
【００５３】
超音波振動子ユニット４６の配線基板６０は、熱伝導部材である銅箔７２に対して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側に配設される。図３及び図４に示す一例において、配線基板６０は、超音波振動子アレイ５０側がバッキング材層５４の内部に埋め込まれて配設され、かつ、バッキング材層５４中において、電極部５２の複数の個別電極５２ａと配線される。配線基板６０は、電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続するための複数の電極パッド６２と、配線基板６０のバッキング材層５４の下側部分に設けられ、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端子である複数の接続部６６から構成される配線部６４と、配線基板６０のバッキング材層５４の下側の端部に設けられ、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃ（図４及び図５参照）と電気的に接続されるグランドバー６８と、を有する。また、複数の電極パッド６２と配線部６４の複数の接続部６６とは、配線基板６０に設けられた配線（図示せず）などを介して互いに導通する。また、グランドバー６８が接地され、電極部５２の振動子グランド５２ｂをグランドバー６８と電気的に接続するなどの場合には、複数の電極パッド６２に振動子グランド５２ｂと配線される電極を設けても良いし、積層体４７の側面を通る導線などを用いて、振動子グランド５２ｂとグランドバー６８とを導通させて良い。もちろん、振動子グランド５２ｂとグランドバー６８とを導通させる方法として、上記の他の周知の方法を適宜用いて良い。
【００５４】
なお、配線基板６０の複数の電極パッド６２と複数の個別電極５２ａとの電気的な接続手段は、信号線を半田付けした後でバッキング材を充填固化するなどの周知の接続手段を用いて良い。このように、バッキング材層５４の中に配線基板６０の電極パッド６２を有する構成では、複数の個別電極５２ａと複数の電極パッド６２との配線部分がバッキング材層５４で保護されるため、該当する部分における断線の可能性が低くなる。また、配線基板６０は、電極部５２と信号線５６ａとを電気的に接続させるものであれば、バッキング材層５４に埋め込まれている必要はない。例えば、電極部５２が超音波振動子アレイ５０の幅方向の端面まで延長して設けられている場合には、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（積層体４７の側面）に沿って、すなわち、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４と銅箔７２との間に配設されても良い。この場合には、バッキング材層５４が固化した後に、電極部５２と配線基板６０との配線を行うことができるため、配線時の作業性が向上する。また、複数の超音波振動子４８の数（超音波振動子アレイ５０のチャンネル数）が多く、配線基板６０に、複数の同軸ケーブル５６との配線スペースが確保し難いなどの場合には、配線基板６０の配設数を適宜増加させてもよい。
【００５５】
超音波振動子ユニット４６の絶縁層７０は、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面に沿うように貼り付けられ、かつバッキング材層５４に対して超音波振動子アレイ５０の逆側に、バッキング材層５４を越えて（バッキング材層５４の下側に）延在するように形成される。銅箔７２と超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４との間、特に、銅箔７２と配線基板６０の接続部６６との間に絶縁層７０が形成されない場合、銅箔７２と接続部６６とが干渉し、観測した超音波エコー信号（電圧信号）に、銅箔７２が外部から受信したノイズが含まれる要因となる。したがって、絶縁層７０は、銅箔７２が配線基板６０の配線部６４の接続部６６に接触しないように、接続部６６を覆って形成されることが好ましい。そのため、図３及び図４に示す一例のように、絶縁層７０は、配線部６４のグランドバー６８と銅箔７２とが接続される部分において除去されて良い。また、絶縁層７０は、銅箔７２と超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４との間に形成されるものであるため、一定の薄さを有しているか、熱伝導性を有するシリコンシートなどの熱伝導性を有する絶縁材料であることが好ましい。
【００５６】
超音波振動子ユニット４６の銅箔７２は、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面側であって、絶縁層７０に対してバッキング材層５４の逆側に貼り付けて配設される。更に、銅箔７２は、バッキング材層５４に対して超音波振動子アレイ５０の逆側に、バッキング材層５４を越えて延在するように配設されて、配線部６４のグランドバー６８に接続される。銅箔７２は、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、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面及び絶縁層７０を介して受取り、グランドバー６８を経由して放熱するものである。そのため、例えば、アルミニウム箔及び熱伝導性のシリコンシートなどの熱伝導率の高い材料であれば、銅箔７２の代わりに用いて良い。また、銅箔７２とグランドバー６８との接続手段としては、複数の超音波振動子４８に対して熱による損傷が生じないように、電気的及び熱的に接続できるものであれば良く、一定の温度よりも低温で用いることができる接続手段が好ましい。そのため、銅箔７２とグランドバー６８との接続手段として、一定以上の熱を要しない半田又は銀ペーストなどの周知の方法を用いることができる。
【００５７】
なお、図３及び図４に示す一例のように銅箔７２を配線部６４のグランドバー６８に接続しても良いが、図７に示す本実施形態の他の一例のように、超音波振動子ユニット６９の超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面側に折り返されてグランドバー６８と接続されても良い。すなわち、絶縁層７０に対して、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４とは逆側を向いた銅箔７２の面がグランドバー６８に接続するように、絶縁層７０と共に銅箔７２が折り返されて配設される。このように、絶縁層７０及び銅箔７２を設けることで、図３及び図４に示す一例のように、絶縁層７０を途中で除去する必要がなくなるため、超音波内視鏡１２を製造する際の作業工程を削減することができ、配線の際の作業性を向上することができる。ここで、図７においては、図４の記載と同様に、説明のために図を簡略化しており、同軸ケーブル５６の信号線５６ａを省略している。
【００５８】
ここで、放熱効率を向上させるために、銅箔７２を超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の両側面（積層体４７の両側面）に配設することもできる。図４に示すように、配線基板６０が１つのみ設けられている場合には、配線基板６０の配線部６４が設けられている面の逆側においては、銅箔７２のみを、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面に貼り付けて良い。また、例えば、複数の超音波振動子４８と導通する電極部５２が超音波振動子アレイ５０の幅方向の両側面側に配設されている場合、又は、配線基板６０が２枚以上配設されている場合などには、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の両側面側に、それぞれ絶縁層７０と銅箔７２とを設けて良い。以上のように、積層体の両側面側にそれぞれ銅箔７２が配設されている場合には、放熱効率を向上させるために、図６に示す本実施形態の他の一例に示されるように、それぞれの銅箔７２を銅箔７３などの熱伝導部材で接続することが好ましい。図６に示される一例では、熱伝導部材である銅箔７３が、配線基板６０の幅方向の側面側を通って積層体４７の両側面側に配設された銅箔７２同士を半田又は銀ペーストなどを用いて熱的に接続している。そのため、特に、一対の銅箔７２、７２が熱的に接続された配線基板６０、６０に導通する電極部５２の複数の個別電極５２ａの数（超音波振動子アレイ５０のチャンネル数）に差がある場合には、両方の銅箔７２、７２に伝導した熱を、それぞれの配線基板６０のグランドバー６８を経由して、均等に、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃ（図３及び図５参照）に放熱することができる。また、配設される配線基板６０が１枚である場合にも、積層体４７の片側の側面にのみ銅箔７２が配設された場合に比べて、複数の超音波振動子４８からの熱の伝導パスを増加させることができるので、放熱効率が向上する。また、積層体の両側面側に配設された銅箔７２同士を熱的に接続する熱伝導部材は、熱伝導率が高いものであれば良く、銅箔７３の他、アルミニウム及び熱伝導性のシリコンシートなどの周知の熱伝導部材を用いることができる。更に、熱伝導部材の形状は、図６に示される箔に限定されるものではなく、板状であっても良いし、線状であっても良い。
なお、図６は、積層体の両側面側に配設された銅箔７２同士を、熱伝導部材を用いて熱的に接続することを説明するための模式図であり、積層体としてバッキング材層５４のみを記載し、更に、配線基板６０、絶縁層７０及び同軸ケーブル５６などの各部の配線は省略している。
【００５９】
図３及び図４に示すように、配線基板６０の配線部６４は、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端子である複数の接続部６６から構成されるものであり、配線基板６０のバッキング材層５４の下側部分に設けられる。また、配線部６４の複数の接続部６６は、配線基板６０に設けられた配線などを介して配線基板６０の複数の電極パッド６２とそれぞれ導通する。そのため、配線部６４は、少なくとも電極パッド６２と電気的に接続される複数の超音波振動子４８の数（超音波振動子アレイ５０のチャンネル数）以上の複数の接続部６６を有していることが好ましい。また、複数の超音波振動子４８の数が多い場合などには、配線部６４は、多列に配列された複数の接続部６６から構成されていて良い。また、図３及び図４に示す一例においては、配線部６４は、積層体４７の幅方向の側面に配設された銅箔７２と干渉しないように、銅箔７２側の面を、銅箔７２に形成された絶縁層７０及び７１に覆われる。なお、同軸ケーブル５６の信号線５６ａを接続部６６と、かつ、同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃをグランドバー６８と電気的に接続する場合には、図４及び図５に示す一例のように、配線部６４は、配線基板６０の、グランドバー６８と同じ面に設けられることが好ましい。もちろん、配線部６４は、配線をする際の作業性を損なわないものであれば、配線基板６０上の任意の場所に設けて良い。
【００６０】
図３に示すように、配線基板６０のグランドバー６８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、かつ、積層体４７の側面に沿って配設された銅箔７２と熱的に接続される導電性の部材である。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱を、銅箔７２及びグランドバー６８を経由して、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。また、グランドバー６８と銅箔７２とを熱的に接続する際には、グランドバー６８の他の部材と銅箔７２とが熱的に接続する部分の、熱による損傷を防ぐために、低温半田又は銀ペーストなどの低い温度において用いることができる熱的な接続手段が用いられることが好ましい。例えば、銅箔７２が熱的に接続するグランドバー６８と複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとの接続部分よりも、低い温度において用いることができる熱的な接続手段が用いられることが好ましい。グランドバー６８と複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとが半田を用いて熱的に接続される場合には、グランドバー６８と銅箔７２とを、グランドバー６８と複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとの接続に用いられた半田よりも低融点の半田を用いて良い。
【００６１】
また、グランドバー６８は、導電性の部材であるため、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には、グランドバー６８に電気的に接続された複数のシールド層５６ｃのそれぞれの接地電位を同一の電位にすることができ、更にグランドバー６８に接続される銅箔７２を接地することができる。その場合には、銅箔７２は、低い電位を有するため、銅箔７２が外部からの電磁波などのノイズ（電圧信号）を受信した場合においても、複数の超音波振動子４８とは電磁的な干渉をしないので、複数の超音波振動子４８の超音波エコー信号（電圧信号）に対して銅箔７２からのノイズを含まないようにすることができる。
【００６２】
図３、図４及び図７に示す一例においては、複数の超音波振動子４８において発生して、銅箔７２に伝導した熱を、グランドバー６８を経由して複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱した。本発明の放熱構造は、複数の超音波振動子４８において発生した熱を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れば良く、必ずしもグランドバー６８を経由して放熱しなくとも良い。図８に示す本実施形態の他の一例において、超音波振動子ユニット７５の配線基板６１が図３、図４及び図７に示すグランドバー６８を有さない代わりに、超音波観察部３７は、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃが電気的に接続された集合グランド部５８を有する。
【００６３】
集合グランド部５８は、上記のように、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃ、及び、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の側面に沿って配設される銅箔７７（第１の熱伝導部材）が電気的に接続された導電性の部材であり、複数の同軸ケーブル５６において、配線基板６１よりも超音波内視鏡１３の基端側に配設される。図８に示す一例において、集合グランド部５８は、複数の同軸ケーブル５６の、配線基板６１と外皮５７との間に配設される。複数の同軸ケーブル５６は、集合グランド部５８と電気的に接続される部分において、外側の外皮５６ｄが除去される。そのため、配線基板６１と集合グランド部５８との間において、同軸ケーブル５６は、少なくとも信号線５６ａと内側の外皮５６ｂを有していることが好ましい。また、銅箔７７は、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４から、配線基板６１を越えて、集合グランド部５８まで延長されて、集合グランド部５８と熱的に接続される。したがって、複数の超音波振動子４８において発生した熱は、銅箔７７及び集合グランド部５８を経由して複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱される。なお、配線基板６１が複数枚配設されている場合においても、上記において説明した方法を用いることができる。その場合には、複数枚の配線基板６１に接続される全ての同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに、複数の超音波振動子４８において発生した熱を、不足無く放熱することができる。
【００６４】
また、集合グランド部５８と銅箔７７との熱的な接続手段は、図３、図４及び図７に示した配線基板６０のグランドバー６８と同様に、低融点の半田又は銀ペーストを用いるものなど、低い温度を用いるものであることが好ましい。例えば、集合グランド部５８と複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとが半田を用いて熱的に接続される場合には、集合グランド部５８と複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃとの接続に用いた半田よりも低融点の半田を用いて、集合グランド部５８と銅箔７７とを接続して良い。
【００６５】
また、集合グランド部５８は、導電性の部材であるため、図３、図４及び図７に示した配線基板６０のグランドバー６８と同様に、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には、複数のシールド層５６ｃの接地電位を同一の電位にすることができる。その場合には、集合グランド部５８に接続する銅箔７７の電位を接地電位にすることができるため、複数の超音波振動子４８の超音波エコー信号（電圧信号）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。
【００６６】
以上に示した超音波内視鏡１２及び１３の超音波観察部３６及び３７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、熱伝導部材である銅箔７２又は７７に伝え、更に、グランドバー６８又は集合グランド部５８を経由して、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。また、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと接続される配線部６４の接続部６６は、絶縁層７０又は７１に覆われているため、接続部６６と銅箔７２又は７７とが干渉せず、外部から受信したノイズを超音波エコー信号（電圧信号）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及び１３の先端部４０において、大きく空間を占有しない。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及び１３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】
図２及び図３に示すように、内視鏡観察部３８は、観察窓８０、対物レンズ８２、固体撮像素子８４、照明窓８６、洗浄ノズル８８、及び同軸ケーブルなどからなる配線ケーブル８９などから構成される。
観察窓８０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８０から入射した観察対象部位の反射光は、対物レンズ８２で固体撮像素子８４の撮像面に結像される。固体撮像素子８４は、観察窓８０、及び対物レンズ８２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８４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）等を挙げることができる。固体撮像素子８４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８９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８６は、観察窓８０を挟んで両側に設けられている。照明窓８６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８６から被観察部位に照射される。
また、洗浄ノズル８８は、観察窓８０、及び照明窓８６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８０、及び照明窓８６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によって起立台の起立角度が変化し、これによって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によっ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内に備えられた同軸ケーブル５６の信号線５６ａ、配線基板６０、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７６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をマルチプレクサ等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）
以上の図１〜図８において示した第１の実施形態では、主に配線基板６０が１つの場合について、具体的な放熱構造を説明した。上記のように、配線基板６０は１つである必要はなく、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、又は配線基板６０における配線スペースが不足する場合には、配設する配線基板６０の数を適宜増加させることができる。以下では、超音波振動子ユニットに複数の配線基板が配設されている場合について説明する。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４に示す第１の実施形態の超音波振動子ユニット４６と比較して、積層体４７の両側面側に配設された、複数の超音波振動子４８と熱的に接続する銅箔（第１の熱伝導部材）２７２の形状、及び、複数の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）２９０ａ及び２９０ｂ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、超音波振動子アレイ５０の外側面に設けられる電極部２５２と、一端側において電極部２５２と電気的に接続される、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ＦＰＣ２９０ａ、２９０ａと、一対のＦＰＣ２９０ａ、２９０ａの間に配設され、一端側において電極部２５２と電気的に接続されるＦＰＣ（内側のＦＰＣ）２９０ｂ、２９０ｂと、超音波振動子アレイ５０及びバッキング材層５４の幅方向の両側面（積層体４７の側面）側に沿って配設された銅箔２７２、２７２と、を有する。
なお、図９に示す超音波振動子ユニット２４６に配設されるＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの枚数は、図示例の枚数に限定されるものではなく、複数の超音波振動子４８の数などに応じて適宜増減して良い。また、図９は、説明のために図を簡略化しており、絶縁層（図示せず）及び複数の同軸ケーブル（図示せず）を省略している。もちろん、図９に示す本実施形態の超音波振動子ユニット２４６において、図３、図４及び図７に示す第１の実施形態のように、銅箔２７２のバッキング材層５４側の面（内側面）に絶縁層を形成して、銅箔２７２と後述するＦＰＣ２９０ａの配線部２６４とが干渉しないようにして良い。
【００７３】
超音波振動子ユニット２４６の電極部２５２は、図９に示すように、複数の超音波振動子４８の配列による円弧状面に対して、すなわち超音波振動子４８の棒状体の形状の長手方向に対して垂直となる超音波振動子アレイ５０（各超音波振動子４８）の両端面側（超音波振動子アレイ５０の幅方向の両端面側）に円弧状に設けられるもので、複数の超音波振動子４８にそれぞれ導通する複数の個別電極２５２ａからなる。なお、本実施形態においては、複数の個別電極２５２ａは、超音波振動子アレイ５０の両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、片側のみに設けられていても良い。なお、電極部２５２の配設される場所は、上記の第１の実施形態と同様に、超音波振動子アレイ５０の幅方向の側面側に制限されるものではなく、超音波振動子アレイ５０の幅方向の中心側であっても良い。
【００７４】
超音波振動子ユニット２４６の外側のＦＰＣ２９０ａは、一端において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の個別電極５２ａと電気的に接続し、積層体４７の側面に沿って配設された内側のＦＰＣ２９０ｂに沿って、バッキング材層５４の下側に延在して配設される。図９に示す一例において、外側のＦＰＣ２９０ａは、電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続するための複数の電極パッド（図示せず）と、バッキング材層５４の下側に延在する部分において、ＦＰＣ２９０ａの超音波振動子ユニット２４６の中心側とは逆側の面（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２６６からなる配線部２６４と、ＦＰＣ２９０ａの、配線部２６４と同じ面に設けられ、複数の同軸ケーブルのシールド層（図示せず）と電気的に、かつ銅箔２７２と熱的に接続されるグランドバー２６８と、を有する。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱は、銅箔２７２及びＦＰＣ２９０ａのグランドバー２６８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。
なお、図示例においては、電極部５２と電気的に接続される基板としてＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂを用いているが、電極部５２と電気的に接続でき、バッキング材層５４の下側に延在できるものであれば、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに特に限定されるものではない。例えば、硬質な部材からなる配線基板を用いても良く、図４及び図７に示す第１の実施形態の配線基板６０のように、一部がバッキング材層５４に埋められても良く、バッキング材層５４の下側のみに配設されるものでも良い。
【００７５】
超音波振動子ユニット２４６の内側のＦＰＣ２９０ｂは、外側のＦＰＣ２９０ａと同様に、一端において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の個別電極５２ａと電気的に接続し、積層体４７の側面に沿って、バッキング材層５４の下側に延在して配設される。図９に示す一例において、内側のＦＰＣ２９０ｂは、電極部５２の複数の個別電極５２ａと電気的に接続するための複数の電極パッドと、バッキング材層５４の下側に延在する部分において、ＦＰＣ２９０ｂの外側面に設けられ、複数の同軸ケーブルの信号線と電気的に接続される複数の接続部２６６からなる配線部２６４と、ＦＰＣ２９０ｂの、配線部２６４と同じ面に設けられ、複数の同軸ケーブルのシールド層と電気的に接続されるグランドバー２６８と、ＦＰＣ２９０ｂの超音波振動子ユニット２４６の中心側の面（内側面）に設けられ、グランドバー２６８とＦＰＣ２９０ｂの内部に設けられた配線を介して導通するグランドパッド２９２と、を有する。更に、グランドパッド２９２は、銅箔２７２と熱的に接続される。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱は、銅箔２７２、グランドパッド２９２、ＦＰＣ２９０ｂ内部の配線及びグランドバー２６８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。なお、内側のＦＰＣ２９０ｂの数は、複数の超音波振動子４８の数などに応じて増減しても良く、図９に示す一例の配設数に限定されるものではない。
【００７６】
超音波振動子ユニット２４６の銅箔２７２は、図３、図４及び図６〜図８に示す第１の実施形態の銅箔７２及び７７と同様に、積層体４７の側面に沿って配設されて、複数の超音波振動子４８において発生した熱を伝導するための部材である。銅箔２７２は、上記のように、積層体４７の側面に沿って配設され、バッキング材層５４の下側に延在するように設けられるが、更に、少なくともＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの側面の一部を包む形状を有する。図１０に示す一例において、銅箔２７２は、バッキング材層５４を上にした場合の、逆向きの丁字形を有しており、バッキング材層５４の下側において、超音波振動子アレイ５０の端部方向に伸びる部分を同じ方向に複数回折り曲げられる。このようにして、図９に示す一例において、銅箔２７２のバッキング材層５４の下側に延在する部分をＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの配線部２６４、グランドバー２６８及びグランドパッド２９２を囲うように折り曲げて、銅箔２７２をグランドバー２６８又はグランドパッド２９２と熱的に接続することができる。そのため、図示例においては、銅箔２７２を用いて、外側のＦＰＣ２９０ａのグランドバー２６８と内側のＦＰＣ２９０ｂのグランドパッド２９２とを熱的に接続することができるので、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに接続されている全ての同軸ケーブルのシールド層に不足無く、複数の超音波振動子４８の熱を放熱することができる。
なお、図１０は、銅箔２７２が折り曲げて配設される構成を説明するための模式図であり、超音波振動子ユニット２４６を構成する積層体のうち、バッキング材層５４のみを記載し、更に、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂ、及び同軸ケーブルなどの各部の配線は省略している。
【００７７】
また、図６に示す第１の実施形態の一例のように、図９に示す一例においても、積層体４７の両側面に配設される一対の銅箔２７２同士を銅箔及び導線などの熱伝導部材（第３の熱伝導部材。図示せず）を用いて互いに熱的に接続することができる。その場合には、例えば、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの総数が奇数枚であり、２枚の銅箔２７２が囲うＦＰＣ２９０ｂの数に偏りが生じていたとしても、２枚の銅箔２７２、２７２に伝導した複数の超音波振動子４８の熱を、全てのＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに接続されている同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）に伝導することができる。そのため、複数の同軸ケーブルのシールド層において伝導する熱の偏りが解消されるため、効率良く複数の超音波振動子４８の熱を放熱することができる。
【００７８】
なお、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８及びグランドパッド２９２と銅箔２７２との熱的な接続手段は、低融点の半田及び銀ペーストなどの低い温度を用いる接続手段であることが好ましい。更に、グランドバー２６８及びグランドパッド２９２を除く他の部材と銅箔２７２との熱的な接続部分に用いられた接続手段よりも、低い温度を用いる熱的な接続手段を用いて、グランドバー２６８及びグランドパッド２９２と銅箔２７２とを熱的に接続することが好ましい。例えば、グランドバー２６８と複数の同軸ケーブルとが半田を用いて接続されている場合には、グランドバー２６８及びグランドパッド２９２と銅箔２７２とは、グランドバー２６８と複数の同軸ケーブルとの接続に用いられた半田よりも低融点の半田を用いて熱的に接続して良い。
【００７９】
なお、図９及び図１０に示す本実施形態の銅箔２７２は、図３、図４及び図６〜図８に示す第１の実施形態の銅箔７２及び７７と同様に、複数の超音波振動子４８において発生した熱を十分に伝導できるものであればよい。そのため、アルミニウム箔及び熱伝導性のシリコンシートなどの熱伝導率の高い部材を用いて、銅箔２７２を代替して良い。また、図示しないが、放熱効率を向上させるために、銅箔２７２は、例えば、同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）、又は複数の同軸ケーブルのシールド層が電気的に接続された集合グランド部（図示せず）と熱的に接続していることが好ましい。また、銅箔２７２は、複数のＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂを囲うことができるものならば、図９及び図１０に示した形状に限定されず、適宜任意の形状を用いることができる。
【００８０】
ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの配線部２６４は、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端子である複数の接続部２６６から構成されるものであり、図９に示す一例においては、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの外側面に設けられる。配線部２６４を構成する複数の接続部２６６は、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに設けられた配線（図示せず）を介して電極部５２の複数の個別電極５２ａと配線されるＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの複数の電極パッド（図示せず）と導通する。また、配線部２６４を構成する複数の接続部２６６の総数は、少なくとも複数の接続部２６６と導通する複数の電極パッド以上であることが好ましい。
【００８１】
ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８は、複数の同軸ケーブルのシールド層と電気的に接続される金属製の部材であって、図９に示す一例において、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの外側面に設けられる。複数の同軸ケーブルは、上記のように、信号線と配線部２６４とが接続され、かつシールド層とグランドバー２６８とが接続されるため、図９に示す一例のように、グランドバー２６８は、配線部２６４が設けられるＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの面上に設けられることが好ましいが、配線形態に応じて適宜配置を変更しても良い。また、配線部２６４及びグランドバー２６８は、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの内側面に設けられても良い。また、グランドバー２６８は、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの幅方向の端面側（超音波振動子アレイ５０の端部側）に設けることもできる。この場合には、超音波振動子アレイ５０の端部側において、銅箔２７２と熱的に接続することができる。
【００８２】
内側のＦＰＣ２９０ｂのグランドパッド２９２は、ＦＰＣ２９０ｂに設けられた配線を経由してＦＰＣ２９０ｂの外側面に設けられたグランドバー２６８と導通する、導電性の部材であり、図９に示す一例において、ＦＰＣ２９０ｂの内側面に設けられる。図示例においては、グランドパッド２９２は、ＦＰＣ２９０ｂの内側面側において、銅箔２７２の折り曲げられた部分と熱的に接続される。なお、図示例においては、内側のＦＰＣ２９０ｂにのみグランドパッド２９２が設けられているが、外側のＦＰＣ２９０ａに設けられても良く、上記のグランドバー２６８と同様に、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂの超音波振動子アレイ５０の端部側に設けられても良い。
【００８３】
図９及び図１０においては、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂを囲むように折り曲げて配設された銅箔２７２とＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８及びグランドパッド２９２とを熱的に接続して、複数の超音波振動子４８の熱を複数の同軸ケーブルのシールド層に放熱できることを説明した。複数の２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８同士を熱的に接続する手段は、上記のものに限定されるものではない。図１１に示す本実施形態の他の一例において、超音波振動子ユニット２９４の銅箔２９５は、外側のＦＰＣ２９０ａのグランドバー２６８と熱的に接続されるのみだが、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８及びグランドパッド２９２は、それぞれ銅板２９６ａ及び２９６ｂを用いて接続される。
なお、図１１は、図９と同様に、説明のために図を簡略化しており、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに電気的に接続される複数の同軸ケーブル及び銅箔２９５の内側面に形成される絶縁層（図示せず）を省略している。
【００８４】
図１１に示す一例において、銅板（第２の熱伝導部材）２９６ａは、隣接する内側のＦＰＣ２９０ｂの内側面に設けられるグランドパッド２９２同士を熱的に接続するものである。また、銅板２９６ｂは、外側のＦＰＣ２９０ａの内側面に設けられたグランドパッド２９２と内側のＦＰＣ２９０ｂの外側面に設けられたグランドバー２６８とを熱的に接続する。そのため、複数の超音波振動子４８において発生した熱は、積層体４７の側面に配設された銅箔２９５、外側のＦＰＣ２９０ａのグランドバー２６８、外側のＦＰＣ２９０ａに設けられた配線（図示せず）、外側のＦＰＣ２９０ａのグランドパッド２９２、銅板２９６ｂ及び内側のＦＰＣ２９０ｂのグランドバー２６８に伝導する。更に、隣接する各ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８が、ＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂ、グランドパッド２９２、及び、銅板２９６ａ及び２９６ｂを経由して熱的に接続される。そのため、積層体４７の両側面側の銅箔２９５に伝導した複数の超音波振動子４８の熱を、複数のＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂに接続される全ての同軸ケーブル（図示せず）のシールド層（図示せず）に不足無く放熱することができ、放熱効率を向上させることができる。
なお、銅板２９６ａ及び２９６ｂは、銅箔２９５とは独立した、隣接するＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８及びグランドパッド２９２を熱的に接続できるものであれば、他の部材を用いても良い。例えば、銅板２９６ａ又は２９６ｂの代わりに、半田線、同軸ケーブルの信号線よりも太い導線及びメッシュ状の導電性部材などを用いることができる。銅板２９６ａ及び銅板２９６ｂの代わりに用いる部材として、アルミニウム、金及び銀などの熱伝導率の高い金属、熱伝導性のセラミックス及び熱伝導性のシリコンなどを用いることができる。
【００８５】
以上の本発明の第２の実施形態において、超音波振動子ユニット２４６及び２９４の複数のＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂのグランドバー２６８を互いに熱的に接続して、複数のＦＰＣ２９０ａ及び２９０ｂ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、複数の超音波振動子４８の熱を放熱することができる。また、図１〜図８に示す第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。
【００８６】
（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１２及び１３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５７と同一の部材を用いており、図１２及び図１３において、同軸ケーブル５６及び外皮５７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１２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１３は、図１２に示すXIII−XIII線矢視図であり、図１２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。
【００８７】
図１２及び図１３に示すように、本実施形態の超音波内視鏡３１２は、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１２及び図１３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及び１３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（８０）、対物レンズ（８２）、固体撮像素子（８４）、照明窓（８６）、洗浄ノズル（８８）及び配線ケーブル（８９）などを有していることはもちろんである。
【００８８】
図１２及び図１３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、基端側が外皮５７に一束に纏められた複数の同軸ケーブル５６と、から構成されるものである。
図１３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（超音波振動子３４８の内側の面）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３７４と、音響整合層３７４に対して超音波振動子アレイ３５０の逆側（音響整合層３７４の外側）に積層された音響レンズ３７６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３７６、音響整合層３７４、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３７４、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７４、音響レンズ７６、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。
【００８９】
また、超音波振動子ユニット３４６は、超音波内視鏡３１２の基端側の側面が、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３０６の位置を固定するための環状板３０２と、環状板３０２のバッキング材層３５４とは逆側の面に接合し、環状板３０２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３０４と、バッキング材層３５４に対して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３０４と接合し、積層体３４７を支持するための円筒部材３０６と、円筒部材３０６のバッキング材層３５４よりも超音波内視鏡３１２の基端側の外周部分に配設され、複数の同軸ケーブル５６及び電極部３５２と電気的に接続される配線基板３６０と、複数の超音波振動子４８及びバッキング材層３５４の、超音波内視鏡３１２の基端側の側面に沿って配設され、配線基板３６０に設けられた後述するグランドバー３６８と熱的に接続する銅箔３７２と、銅箔３７２の、バッキング材層３５４側の面（銅箔３７２の内側面）に形成される絶縁層３７０と、を有する。また、電極部３５２と配線基板３６０とは、配線ケーブル３０８などを用いて電気的に接続される。
【００９０】
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１３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、超音波振動子３４８の基端側の端部に配設され、配線基板３６０の後述する複数の電極パッド３６２と電気的に接続される。また、振動子グランド３５２ｂは、図示しないが、導線などを用いて、超音波内視鏡３１２内に設けられた接地部位と電気的に接続される。後述するように、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａと電気的に接続される複数の電極パッド３６２は、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａと導通するため、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａは、同軸ケーブル５６の信号線５６ａと導通する。
【００９１】
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、必ずしも配線基板３６０の電極パッド３６２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とグランドバー３６８とを配線基板３６０の他に設けた導線などを用いて電気的に接続する、又は、導線などを用いて振動子グランド３５２ｂと超音波内視鏡３１２内に設けられた接地部位とを電気的に接続するなどができる。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、信号線５６ａ及び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。
【００９２】
図１３に示すように、超音波振動子ユニット３４６の配線基板３６０は、円筒部材３０６の、バッキング材層３５４の基端側の外周部分に配設され、電極部３５２と電気的に接続される。配線基板３６０は、その超音波内視鏡３１２の先端側（配線基板３６０の先端側）に設けられる複数の電極パッド３６２と、複数の電極パッド３６２よりも配線基板３６０の基端側に設けられる配線部３６４と、配線基板３６０の最も基端側に設けられるグランドバー３６８と、を有する。複数の電極パッド３６２は、電極部３５２の複数の個別電極３５２ａと電気的に接続されるための部材である。また、配線部３６４は、配線基板３６０に設けられた配線（図示せず）を介して複数の電極パッド３６２と導通すると共に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端子である複数の接続部３６６から構成される。また、グランドバー３６８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。
なお、配線基板３６０は、電極部３５２の複数の個別電極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ものであれば良く、ＦＰＣを用いても良く、円筒部材３０６を囲うような円筒形状に形成されたものであっても良い。また、複数の超音波振動子３４８の数（超音波振動子アレイ３５０のチャンネル数）が多い場合などには、複数の配線基板３６０を配設して良く、円筒部材３０６を囲うように配線基板３６０を並列させても良い。
【００９３】
超音波振動子ユニット３４６の銅箔３７２は、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を伝導するものであり、複数の超音波振動子３４８及びバッキング材層３５４の基端側の側面に沿って配設されて、配線基板３６０のグランドバー３６８と熱的に接続される。配線基板３６０のグランドバー３６８は、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃと電気的に、すなわち、熱的に接続されるため、複数の超音波振動子４８の熱を、銅箔３７２を経由して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、銅箔３７２は、図３、図４及び図６〜図１１に示す銅箔７２、７７及び２７２と同様に、アルミニウム、金及び銀などの熱伝導率の高い金属及び熱伝導性のシリコンなどの、熱伝導性の部材を代替して用いることができ、更に、箔形状の他に、メッシュ形状及びシート形状などの可撓性を有する周知の構造を用いることができる。
【００９４】
図１３に示すように、超音波振動子ユニット３４６の絶縁層３７０は、図４に示す第１の実施形態の絶縁層７０と同様に、銅箔３７２のバッキング材層３５４側の面（バッキング材層３５４の内側面）に形成されるものである。絶縁層３７０は、複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａが電気的に接続される複数の接続部３６６と銅箔３７２との干渉を防ぐために、少なくとも銅箔３７２が配線基板３６０のグランドバー３６８と接続される部分において除去される。そのため、銅箔３７２と複数の同軸ケーブル５６の信号線５６ａ及び電極部３５２の複数の個別電極３５２ａとが干渉せず、銅箔３７２が外部から受信したノイズ（電圧信号）を複数の超音波振動子３４８の送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。
【００９５】
なお、超音波振動子ユニット３４６の銅箔３７２及び絶縁層３７０の、配線基板３６０のグランドバー３６８への熱的な接続方法は、図１３に示す一例に限定されるものではない。図１４に示す本実施形態の他の一例において、絶縁層３７１は、銅箔３７２の内側面の全面に形成される。更に、銅箔３７２は、積層体３４７と熱的に接続する一端とは逆側の端部（銅箔３７２の先端部分）において、銅箔３７２の外側面が超音波振動子ユニット３６９の中心側に向くように折り返されて配設される。そうして、銅箔３７２の先端部分は、配線基板３６０のグランドバー３６８と当接し、かつ、グランドバー３６８と熱的に接続される。その際には、図１４に示す一例のように、配線基板３６０の配線部３６４は、絶縁層３７１に覆われて、銅箔３７２と干渉しない。
【００９６】
図１３及び図１４に示す一例においては、複数の超音波振動子３４８において発生した熱を、銅箔３７２及び配線基板３６０のグランドバー３６８を経由して、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃに放熱し、更に、銅箔３７２に絶縁層３７０及び３７１を形成して、銅箔３７２と配線基板３６０の配線部３６４との干渉を防ぐことができる。このように、上記において説明した本実施形態の放熱構造には、グランドバー３６８を用いているが、複数の超音波振動子３４８の熱を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ものであれば、グランドバー３６８の他の部材を用いても良い。図１５に示す本実施形態の他の一例において、超音波振動子ユニット３７５は、図１３及び図１４のグランドバー３６８を有さず、配線基板３６０よりも基端側に、複数の同軸ケーブル５６のシールド層５６ｃがそれぞれ電気的に接続された導電性の集合グランド部３５８を有する。更に、複数の超音波振動子３４８及びバッキング材層３５４の基端側の側面に沿って配設される銅箔３７７は、集合グランド部３５８まで延長されて、集合グランド部３５８に熱的に接続される。そのため、図１５に示す一例の構成によれば、複数の超音波振動子３４８の熱を、銅箔３７７及び集合グランド部３５８を経由して、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。
【００９７】
図１３に示すように、超音波振動子ユニット３４６の支持板３０４は、環状板３０２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３０２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３０４は、環状板３０２及び円筒部材３０６の位置を固定するためのものである。そのため、支持板３０４は、円筒部材３０６の配設される位置を固定するために、円筒部材３０６と接合されていることが好ましく、円筒部材３０６と一体の部材であっても良い。更に、支持板３０４は、円筒部材３０６と接合されている場合には、円筒部材３０６の位置を固定するために、環状板３０２とも接合されていることが好ましい。なお、支持板３０４は、環状板３０２及び円筒部材３０６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。
【００９８】
超音波振動子ユニット３４６の円筒部材３０６は、バッキング材層３５４の内側の面、環状板３０２の内側の面及び支持板３０４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３０６の、超音波振動子ユニット３４６の中心側（円筒部材３０６の内側）の空間は、外皮５７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３０６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３０６の外周側に導出するための複数のスリット３０９が設けられている。なお、円筒部材３０６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。
【００９９】
図１３に示すように、配線基板３６０の複数の電極パッド３６２は、配線基板３６０の先端側に設けられて、配線ケーブル３０８などを用いて電極部３５２の複数の個別電極３５２ａと電気的に接続されるものである。また、複数の電極パッド３６２は、配線基板３６０に設けられた配線（図示せず）を経由して、配線部３６４を構成する複数の接続部３６６とそれぞれ導通する。また、超音波振動子ユニット３４６において、複数の配線基板３６０が配設された場合であっても、超音波振動子アレイ３５０のチャンネル数が多いなど、多数の電極パッド３６２を配置する場合などには、電極パッド３６２を多列に配置して良い。なお、複数の電極パッド３６２と複数の個別電極３５２ａとの配線は、複数の電極パッド３６２と複数の個別電極３５２ａとを電気的に接続できるものであれば、図示例の配線ケーブル３０８に限定されるものではなく、導線又はＦＰＣなどの周知の配線手段を用いて良い。
【０１００】
配線基板３６０の配線部３６４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３６６から構成されるものであり、図１３に示す一例において、配線基板３６０の、複数の電極パッド３６２とグランドバー３６８との間に配設される。配線部３６４を構成する複数の接続部３６６の総数は、少なくとも配線基板３６０の複数の電極パッド３６２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い場合などには、複数の電極パッド３６２と同様に、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５６ａと配線部３６４を構成する複数の接続部３６６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。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１０  超音波検査システム
１２、１３、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、３７、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、７５、２４６、２９４、３４６、３６９、３７５  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、２５２、３５２  電極部
５２ａ、２５２ａ、３５２ａ  個別電極
５２ｂ、３５２ｂ  振動子グランド
５３  導線
５４、３５４  バッキング材層
５６  同軸ケーブル
５６ａ  信号線
５６ｂ、５６ｄ、５７  外皮
５６ｃ  シールド層
５８、３５８  集合グランド部
６０、６１、２６０、３６０  配線基板
６２、３６２  電極パッド
６４、２６４、３６４  配線部
６６、２６６、３６６  接続部
６８、２６８、３６８  グランドバー
７０、７１、２７０、３７０  絶縁層
７２、７３、７７、２７２、２９５、３７２、３７７  銅箔
７４、３７４  音響整合層
７６、３７６  音響レンズ
７８  充填剤層
８０  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
８９、３０８  配線ケーブル
２９０ａ、２９０ｂ  フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）
２９２  グランドパッド
２９６ａ、２９６ｂ  銅板
３０２  環状板
３０４  支持板
３０６  円筒部材
３０９  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】
0006596159.tif 000002
【図２】
0006596159.tif 000003
【図３】
0006596159.tif 000004
【図４】
0006596159.tif 000005
【図５】
0006596159.tif 000006
【図６】
0006596159.tif 000007
【図７】
0006596159.tif 000008
【図８】
0006596159.tif 000009
【図９】
0006596159.tif 000010
【図１０】
0006596159.tif 000011
【図１１】
0006596159.tif 000012
【図１２】
0006596159.tif 000013
【図１３】
0006596159.tif 000014
【図１４】
0006596159.tif 000015
【図１５】
0006596159.tif 000016