(57)【要約】【課題】  圧電素子がより高密度に配列可能となる超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法を実現する。【解決手段】  スイッチング回路と圧電板１０の圧電素子とを、圧電素子上の高さの異なるカーボンナノチューブからなる構造体１１〜１３を介して、多層配置される複数の部分プリント板３０により接続することとしているので、部分プリント板３０を、圧電素子のピッチと同程度の配線密度で、２次元アレイをなす圧電板１０のすべての圧電素子とスイッチング回路４０の端子とを接続することを実現させる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する圧電素子からなる圧電板と、
前記超音波を送信する前記圧電素子の駆動信号および前記超音波の受信により前記圧電素子に誘起される誘起信号の少なくとも１つを伝送する導体パターンを含むプリント板と、
前記圧電素子および前記導体パターンを電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記接続部は、前記圧電板が１次元的あるいは２次元的に拡がるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブを含む柱状の構造体を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記プリント板は、前記複数の圧電素子と個別に電気接続される複数の導体パターンを備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記構造体は、前記圧電板が２次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記２次元的な拡がりの１つの方向に沿って、前記反対側の面からの高さが異なることを特徴とする請求項２あるいは３のいずれか１つに記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記プリント板は、前記異なる高さの構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする請求項４に記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記構造体は、前記圧電板が１次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記１次元的な拡がりの方向に沿って、前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なることを特徴とする請求項２あるいは３のいずれか１つに記載の超音波探触子。
【請求項７】
前記プリント板は、前記交互に異なる構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする請求項６に記載の超音波探触子。
【請求項８】
被検体と超音波の送受信を行う超音波探触子と、
前記超音波探触子と電気信号の送受信を行う送受信部と、
前記送受信部の受信超音波エコーから画像情報を生成する画像処理部と、
前記画像情報を表示する表示手段と、
を備える超音波撮像装置であって、
前記超音波探触子は、前記超音波の送受信を行う圧電素子からなる圧電板、前記電気信号を伝送するプリント板、並びに、前記圧電素子および前記プリント板を電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部を有し、
前記接続部は、前記圧電板が１次元あるいは２次元的に配列されるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブからなる柱状の構造体を備えることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項９】
超音波を送受信する圧電素子をアレイ状に配列し、
プリント板のアレイ状の導体パターンを、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面で前記配列と重なる様に位置させ、
前記圧電素子および前記導体パターンを、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部を用いて電気的に接続することを特徴とする超音波探触子製造方法。
【請求項１０】
前記接続は、前記配列が２次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記２次元的な拡がりの１つの方向に沿って前記反対側の面からの高さが異なる構造体を前記接続部に有し、前記異なる高さの構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行われることを特徴とする請求項９に記載の超音波探触子製造方法。
【請求項１１】
前記接続は、前記配列が１次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記１次元的な拡がりの方向に沿って前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なる構造体を前記接続部に有し、前記交互に異なる構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行われることを特徴とする請求項９に記載の超音波探触子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧電素子がアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列される超音波探触子およびこれを用いた超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波撮像装置の画質を改善するために、超音波探触子に用いられる圧電素子のさらなる高密度化および多チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）化が進んでいる。そして、超音波探触子の被検体との接触面で、電子的な走査方向に一次元的に配列されるアレイ状の圧電素子の幅および繰り返しピッチ（ｐｉｔｃｈ）がより小さなものとされ、超音波探触子から被検体に向かって照射される超音波ビーム（ｂｅａｍ）の分解能がより高いものとされる。
【０００３】
また、超音波探触子の被検体との接触面に２次元的に配列されるアレイ状の圧電素子も用いられる。ここでは、走査方向およびこの走査方向と直交する厚み方向に２次元的に圧電素子が配列され、厚み方向の超音波ビームの分解能がより高いものにされ画質の改善が図られる。また、同様に厚み方向の複数断面、さらにはより複雑な断面の画像情報が取得される。そして、一次元的に配列される圧電素子と同様に、厚み方向の幅および繰り返しピッチを小さくすることにより、より精細な画像情報が取得される。
【０００４】
ここで、超音波探触子は、アレイ状の圧電素子をセラミック（ｃｅｒａｍｉｃｓ）加工技術により微細加工する一方で、これら圧電素子を送受信回路と接続し、相互に電気信号の伝送を行うプリント（ｐｒｉｎｔ）板を有する（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】日本電子機械工業会編、「医用超音波機器ハンドブック」コロナ社、昭和６０年４月２０日、ｐ１８５―１８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記背景技術によれば、プリント板が、超音波探触子の圧電素子を高密度配列する際の障害となっている。すなわち、アレイ状の圧電素子の加工精度と比較して、プリント板の加工精度は劣るものであり、この加工精度のギャップから超音波探触子の圧電素子アレイの配列密度が制限される。
【０００６】
特に、被検体との接触面で圧電素子が２次元的に配列される超音波探触子では、加工精度と同時に、２次元配列の中心部分をなす個々の圧電素子とプリント板の配線との接続は複雑なものとなり、圧電素子の高密度化を一層困難なものとしている。
【０００７】
これらのことから、圧電素子の加工精度限界まで高密度配列を行える超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法をいかに実現するかが重要となる。
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、圧電素子がより高密度に配列可能となる超音波探触子、超音波撮像装置および超音波探触子製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子からなる圧電板と、前記超音波を送信する前記圧電素子の駆動信号および前記超音波の受信により前記圧電素子に誘起される誘起信号の少なくとも１つを伝送する導体パターンを含むプリント板と、前記圧電素子および前記導体パターンを電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この第１の観点による発明では、圧電素子からなる圧電板により、超音波を送受信し、導体パターンを含むプリント板により、超音波を送信する圧電素子の駆動信号および超音波の受信により圧電素子に誘起される誘起信号の少なくとも１つを伝送し、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部により、圧電素子および導体パターンを電気的に接続する。
【００１０】
また、第２の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記接続部が、前記圧電板が１次元的あるいは２次元的に拡がるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブを含む柱状の構造体を備えることを特徴とする。
【００１１】
この第２の観点の発明では、接続部は、カーボンナノチューブを含む柱状の構造体を、圧電素子の超音波を送受信する側と反対側の面に、圧電素子ごとに有する。
また、第３の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記複数の圧電素子と個別に電気接続される複数の導体パターンを備えることを特徴とする。
【００１２】
この第３の観点の発明では、プリント板は、複数の導体パターンにより、複数の圧電素子と個別に電気接続される。
また、第４の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記構造体が、前記圧電板が２次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記２次元的な拡がりの１つの方向に沿って、前記反対側の面からの高さが異なることを特徴とする。
【００１３】
この第４の観点の発明では、構造体は、２次元的な拡がりの１つの方向に沿って、圧電素子の面からの高さが異なる。
また、第５の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記異なる高さの構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする。
【００１４】
この第５の観点の発明では、プリント板は、複数の部分プリント板の多層配線により、異なる高さの構造体ごとの電気的な接続を行う。
また、第６の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記構造体が、前記圧電板が１次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記１次元的な拡がりの方向に沿って、前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なることを特徴とする。
【００１５】
この第６の観点の発明では、構造体は、１次元的な拡がりの方向に沿って、圧電素子ごとに交互に、この方向と直交する圧電素子上の位置が異なる。
また、第７の観点の発明にかかる超音波探触子は、前記プリント板が、前記交互に異なる構造体ごとに前記電気的な接続を行う複数の部分プリント板を備えることを特徴とする。
【００１６】
この第７の観点の発明では、プリント板は、部分プリント板により、交互に異なる構造体ごとに電気的な接続を行う。
また、第８の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体と超音波の送受信を行う超音波探触子と、前記超音波探触子と電気信号の送受信を行う送受信部と、前記送受信部の受信超音波エコーから画像情報を生成する画像処理部と、前記画像情報を表示する表示手段と、を備える超音波撮像装置であって、前記超音波探触子は、前記超音波の送受信を行う圧電素子からなる圧電板、前記電気信号を伝送するプリント板、並びに、前記圧電素子および前記プリント板を電気的に接続するカーボンナノチューブを構成素材とする接続部を有し、前記接続部は、前記圧電板が１次元あるいは２次元的に配列されるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面に、前記圧電素子ごとに前記カーボンナノチューブからなる柱状の構造体を備えることを特徴とする。
【００１７】
この第８の観点の発明では、超音波探触子は、圧電素子からなる圧電板により、超音波の送受信を行い、プリント板により、電気信号を伝送し、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部により、圧電素子およびプリント板を電気的に接続し、さらにこの接続部は、圧電板が１次元あるいは２次元的に配列されるアレイ状の複数の圧電素子からなる際に、カーボンナノチューブからなる柱状の構造体を、圧電素子の超音波を送受信する側と反対側の面に、圧電素子ごとに有する。
【００１８】
また、第９の観点の発明にかかる超音波探触子製造方法は、超音波を送受信する圧電素子をアレイ状に配列し、プリント板のアレイ状の導体パターンを、前記圧電素子の前記超音波を送受信する側と反対側の面で前記配列と重なる様に位置させ、前記圧電素子および前記導体パターンを、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部を用いて電気的に接続することを特徴とする。
【００１９】
また、第１０の観点の発明にかかる超音波探触子製造方法は、前記接続を、前記配列が２次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記２次元的な拡がりの１つの方向に沿って前記反対側の面からの高さが異なる構造体を前記接続部に有し、前記異なる高さの構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行うことを特徴とする。
【００２０】
また、第１１の観点の発明にかかる超音波探触子製造方法は、前記接続を、前記配列が１次元的に拡がるアレイ状の圧電素子からなる際に、前記１次元的な拡がりの方向に沿って前記方向と直交する圧電素子上の位置が前記圧電素子ごとに交互に異なる構造体を前記接続部に有し、前記交互に異なる構造体ごとに異なる複数の部分プリント板を用いて行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、圧電素子からなる圧電板により、超音波を送受信し、導体パターンを含むプリント板により、超音波を送信する圧電素子の駆動信号および超音波の受信により圧電素子に誘起される誘起信号の少なくとも１つを伝送し、カーボンナノチューブを構成素材とする接続部により、圧電素子および導体パターンを電気的に接続することとしているので、高い精度で加工される圧電素子上に、加工精度が高くしかも導電性および高強度を有するカーボンナノチューブの接続部を設け、加工精度の低い導体パターンとの電気接続を行うことができ、ひいては超音波探触子の圧電素子を１次元的あるいは２次元的に高密度配列することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波探触子およびこれを用いた超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置の全体構成を表すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。この超音波撮像装置は、探触子１０１、送受信部１０２、画像処理部１０３、シネメモリ（ｃｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ）部１０４、画像表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）部１０８を備えている。
【００２３】
探触子１０１は、超音波を送受信する。すなわち、被検体１の撮像断面の特定位置で超音波を照射し、生体内から反射された超音波エコー（ｅｃｈｏ）を時系列的な音線として受信する一方、超音波の照射位置を順次切り替えながら電子走査する。
【００２４】
送受信部１０２は、探触子１０１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続され、探触子１０１の圧電素子を駆動するための電気信号を発生する一方、受信した超音波エコー信号の初段増幅を行う部分である。
【００２５】
画像処理部１０３は、送受信部１０２で増幅された超音波エコー信号からＢモード（ｍｏｄｅ）画像のリアルタイム（ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）での生成あるいは位相変化情報を抽出し、リアルタイムで、速度、パワー値、分散といった撮像断面の各点に付随する流れの情報を算出する部分である。具体的な処理内容は、例えば受信した超音波エコー信号の遅延加算処理、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理、変換した後のデジタル情報をＢモード画像情報として後述のシネメモリ部１０４に書き込む処理等がある。
【００２６】
シネメモリ部１０４は、画像処理部１０３で生成されたＢモード画像情報および流れの情報を蓄積するための画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）である。
画像表示制御部１０５は、画像処理部１０３で生成されたＢモード画像情報および流れの情報の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ）変換、並びに画像表示の形状や位置制御を行うための部分である。
【００２７】
表示部１０６は、画像表示制御部１０５によって表示フレームレート変換、並びに画像表示の形状や位置制御された情報をオペレータに対して表示するためのＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなる部分である。
【００２８】
入力部１０７は、オペレータによる操作入力信号、例えばＢモードによる表示を行うか、さらにドップラ処理の結果を表示するかを選択するための操作入力信号をコントローラ部１０８に与える部分である。
【００２９】
コントローラ部１０８は、入力部１０７から与えられた操作入力信号、並びに予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて上述した超音波診断装置各部の動作を制御するための部分である。
【００３０】
図２は、探触子１０１の構成を示すブロック図である。探触子１０１は、圧電板１０、接続部２０、プリント板をなす複数の部分プリント板３０、スイッチング（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）回路４０およびケーブル５０を含む。圧電板１０は、圧電材料よりなる板状のセラミックスで、直方体形状の複数の圧電素子がアレイ（ａｒｒａｙ）状に配置され、全体として板状をなす。これら圧電素子は、接続部２０を介して複数の部分プリント板３０に電気接続される。部分プリント板３０は、例えばフレキシブルプリント（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔ）板等で構成され、圧電板１０を構成する圧電素子とスイッチング回路４０とを電気的に接続する。なお、接続部２０を中心とする圧電板１０および部分プリント板３０の構成は、後に詳述する。
【００３１】
スイッチング回路４０は、高耐電圧、高速のスイッチからなり、部分プリント板３０を介して接続される圧電素子の中から、超音波の送受信を行う圧電素子を選択し、この選択された圧電素子のみを送受信部１０２と電気的な接続状態にする。ケーブル５０は、送受信部１０２に含まれる送受信回路と同数の同軸ケーブルからなり、スイッチング回路４０と送受信部１０２とを電気接続し、圧電素子の駆動波形および受信波形の伝送を行う。また、ケーブル５０は、スイッチング回路４０の制御信号の送信も行う。
【００３２】
図３は、圧電板１０、接続部２０、および部分プリント板３０の個別の構成を示す図である。圧電板１０は、図３（Ｂ）に示す様に、取得される断層画像の断層面と一致する走査方向およびこの走査方向と直交する厚み方向に、２次元的に圧電素子が配列される。ここでは、一例として、圧電板１０は厚み方向に５つの圧電素子が配列され、また走査方向に１２８個程度の圧電素子が数１０μｍ〜１００μｍ程度の繰り返しピッチで配列される。
【００３３】
接続部２０は、図３（Ａ）に示す様に、圧電板１０を構成する圧電素子ごとに、被検体１と接触する面と反対側の面に柱状の構造体１１〜１３を有する。ここで、構造体１１〜１３は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ；Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｔｕｂｅ）で形成される。カーボンナノチューブは、グラファイトシート（ｇｒａｐｈｉｔｅ  ｓｈｅｅｔ）を円筒状に巻いた単層あるいは多層のチューブ状物質である。図４は、このカーボンナノチューブの構造の一例を図示したものである。ここで、グラファイトシートは、炭素原子で構成される六角形の炭素原子環が六角網目状に繋ぎ合わさったものである。なお、この円筒形状の直径は、概ね１ｎｍ（ナノメートル；１０-9ｍ）程度の大きさを有する。
【００３４】
カーボンナノチューブは、直径が０．１〜１ナノメートル程度のチューブで、高い導電性および高強度と言った特性を併せ持っている。ここで、構造体１１〜１３は、繊維状のカーボンナノチューブが多数組合わさって１つの構造体を形成する。これら構造体１１〜１３の形成は、例えばマイクロ（Ｍｉｃｒｏ）波ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により行われる。このマイクロ波ＣＶＤ法では、最小１０μｍ程度の繰り返しピッチで圧電板１０上に柱状の構造体１１〜１３を形成することができる。
【００３５】
部分プリント板３０は、接続部２０との接触部分が図３（Ｃ）に示す様な構造を持つフレキシブルプリント板である。部分プリント板３０は、ポリイミド等の膜の片面に形成された銅等からなる斜線で示す導体パターンが、走査方向の圧電素子ピッチと同一の繰り返しピッチで、厚み方向に平行して走査方向の圧電素子の数分形成される。なお、部分プリント板３０を構成する導体パターンの図示しないもう一方の端部は、スイッチング回路４０に接続される。この端部は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の基板を用いて、接続に容易なピッチおよび大きさとされる。また、導体パターンは、１００μｍ程度のピッチで形成することができる。
【００３６】
また、構造体１１〜１３は、図３（Ａ）に示す様に各々圧電板１０からの高さが異なる。ここで、厚み方向の中心に位置する圧電素子の構造体１１は最も高く、以下厚み方向の周辺に位置する圧電素子では、順次低い高さの構造体１２および１３となる。構造体１１の高さは、概ね部分プリント板３０の厚さの３倍程度、構造体１２の高さは概ね部分プリント板３０の厚さの２倍程度、構造体１３の高さは概ね部分プリント板３０の厚さの１倍程度である。なお、接続部２０は、圧電板１０の走査方向に構造体１１〜１３と全く同一の高さ構造体を圧電素子上に配列する。
【００３７】
図５は、接続部２０を中心とする圧電板１０および部分プリント板３０の全体構成を示す図である。部分プリント板３０は、図３（Ｃ）に示すものと全く同一構造を有する５枚のフレキシブルプリント板が用いられる。各部分プリント板３０は、導体パターン面が構造体１１〜１３方向を向き、走査方向の構造体１１〜１３の先端部に一様に接する図５に示す様な多層配置とされる。ここで、導体パターンおよび構造体１１〜１３の先端部は、例えば導電性接着剤等を用いて接続され、電気的な導通状態が確実なものとされる。なお、圧電素子の接地は、超音波が送受信される圧電素子の被検体１側の面に、図示しない圧電素子と接する薄い導体膜を配設することにより行われる。
【００３８】
つづいて、接続部２０を中心とする圧電板１０および部分プリント板３０の動作について概要を説明する。圧電素子の駆動波形は、送受信回路１０２で発生され、スイッチング回路４０を介して、駆動する圧電素子が接続される部分プリント板３０の導体パターンに入力される。この駆動波形は、導体パターンから、導電性を有する構造体１１〜１３を介して圧電素子に印加される。ここで、圧電素子は、超音波振動を励起し、被検体１方向に超音波を送信する。
【００３９】
また、被検体１からの反射超音波が圧電素子に入射する際には、圧電素子に誘起電圧が生じ、この誘起電圧が構造体１１〜１３を介して導体パターンに伝送され、導体パターンおよびスイッチング回路４０を介して、受信波形が送受信回路１０２に受信される。
【００４０】
上述してきたように、本実施の形態１では、スイッチング回路４０と圧電板１０の圧電素子とを、圧電素子上の高さの異なるカーボンナノチューブからなる構造体１１〜１３を介して、多層配置される複数の部分プリント板３０により接続することとしているので、部分プリント板３０を圧電素子のピッチと同程度の配線密度で、２次元アレイをなす圧電板１０のすべての圧電素子とスイッチング回路４０の端子とを接続することができる。
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１では、２次元的にアレイをなす圧電素子に、高さの異なる構造体１１〜１３を設け、アレイの密度と同じ程度の配線密度を有する部分プリント板３０を高さ方向に多層配置させたが、一次元的なアレイをなす圧電素子に交互に圧電素子上の位置が異なる構造体を設け、プリント板の配線密度をアレイ密度の半分とすることもできる。そこで、本実施の形態２では、圧電素子上の構造体を異なる位置に設け、プリント板の配線密度と比較して高密度に圧電素子を配列する場合を示すことにする。
【００４１】
図６は、本実施の形態２にかかる探触子１１１を示す図である。ここで、探触子１１１は、実施の形態１にかかる探触子１０１に対応するものであり、その他の構成および動作は実施の形態１と同様であるので詳細な説明を省略する。探触子１１１は、圧電板６０、接続部７０、部分プリント板８０、スイッチング回路４０およびケーブル５０を含む。圧電板６０は、圧電材料よりなる板状のセラミックスで、短冊状の複数の圧電素子が１次元的なアレイをなして配置され、全体として板状をなす。これら圧電素子は、接続部７０を介して部分プリント板８０に電気接続される。部分プリント板８０は、例えばフレキシブルプリント板等で構成され、圧電板６０を構成する圧電素子とスイッチング回路４０とを電気的に接続する。なお、スイッチング回路４０は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００４２】
図７は、圧電板６０、接続部７０、および部分プリント板８０の個別の構成を示す図である。圧電板６０は、図７（Ｂ）に示す様に、取得される断層画像の断層面と一致する走査方向に短冊状の圧電素子が１次元的に配列される。
【００４３】
接続部７０は、図７（Ａ）に示す様に、圧電板６０を構成する圧電素子ごとに、被検体１と接触する面と反対側の面に柱状の構造体６１を有する。ここで、構造体６１はカーボンナノチューブで形成され、図７（Ｂ）に示す様に、１つの圧電素子に１つずつ、厚み方向位置が走査方向に交互に異なる様に配設される。
【００４４】
部分プリント板８０は、接続部７０との接触部分が図７（Ｃ）に示す様な構造を持つフレキシブルプリント板である。部分プリント板８０は、ポリイミド等の膜の片面に形成された銅等からなる斜線で示す導体パターンが、走査方向の圧電素子ピッチの２倍の繰り返しピッチで、厚み方向に平行して形成される。なお、部分プリント板８０を構成する導体パターンの図示しないもう一方の端部は、スイッチング回路４０に接続される。この端部は、ガラスエポキシ樹脂等の基板を介して、接続に容易なピッチおよび大きさとされる。
【００４５】
図８は、接続部７０を中心とする圧電板６０および部分プリント板８０の全体構成を示す図である。部分プリント板８０は、図７（Ｃ）に示すものと全く同一構造を有する２枚のフレキシブルプリント板が用いられる。各部分プリント板８０は、導体パターン面が構造体６１方向を向き、圧電板６０を挟んで概ね対象位置に配置される。そして、導体パターン先端部と近接する構造体６１とが、例えば導電性接着剤等を用いて接続され、電気的な導通状態とされる。なお、圧電素子の接地は、超音波が送受信される圧電素子の被検体１側の面に、図示しない圧電素子と接する薄い導体膜を配設することにより行われる。
【００４６】
なお、接続部７０を中心とする圧電板６０および部分プリント板８０の動作については、実施の形態１と全く同様であるので説明を省略する。
上述してきたように、本実施の形態２では、スイッチング回路４０と圧電板６０の１次元的に配列される圧電素子とを、各圧電素子上の厚み方向位置が交互に異なる構造体６１および圧電素子の繰り返しピッチの２倍のピッチの導体パターンを有する２枚の部分プリント板８０を用いて、圧電板６０を挟んで厚み方向に配設されるこの２枚の各部分プリント板８０の導体パターンは、１つ置きの圧電素子の構造体と電気的に接続することとしているので、低い配線密度の部分プリント板８０により、高密度の１次元的な圧電素子アレイをスイッチング回路４０と電気接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】超音波探触子および超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の探触子の電気的な構成を示す図である。
【図３】実施の形態１の探触子各部の構成を示す図である。
【図４】カーボンナノチューブの構造を模式的に示す図である。
【図５】実施の形態１の探触子の接続部を中心とする全体的な構成を示す図である。
【図６】実施の形態２の探触子の電気的な構成を示す図である。
【図７】実施の形態２の探触子各部の構成を示す図である。
【図８】実施の形態２の探触子の接続部を中心とする全体的な構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  被検体
１０、６０  圧電板
１１〜１３、６１  構造体
２０、７０  接続部
３０、８０  プリント板
４０  スイッチング回路
５０  ケーブル
１０１、１１１  探触子
１０２  送受信回路
１０２  送受信部
１０３  画像処理部
１０４  シネメモリ部
１０５  画像表示制御部
１０６  表示部
１０７  入力部
１０８  コントローラ部
【図１】
2005318040.tif 000003
【図２】
2005318040.tif 000004
【図３】
2005318040.tif 000005
【図４】
2005318040.tif 000006
【図５】
2005318040.tif 000007
【図６】
2005318040.tif 000008
【図７】
2005318040.tif 000009
【図８】
2005318040.tif 000010