(57)【要約】ある波長を有する超音波を集束させるレンズは中心点の周囲に配置された複数の実質的に同心のリングを備えている。リングの少なくとも１つは第１切面、第２切面、および第３切面によって画成される実質的に三角形の断面を有している。第１切面は中心点から半径方向に離れた近位端から遠位端に向かって延在し、第２切面は第１切面の遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、第３切面は第１切面の近位端から第２切面のピーク点に向かって滑らかに傾斜している。第１切面、第２切面、および第３切面は、それぞれ、（ｉ）超音波のそれぞれの位相がレンズと直交しかつ中心点を通る軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件と、を満たすような超音波に依存する長さを有している。
2004530315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心点の周囲に配置された複数の実質的に同心のリングを備え、ある波長を有する超音波を集束させるレンズにおいて、
前記リングの少なくとも１つは第１切面、第２切面、および第３切面によって画成される実質的に三角形の断面を有し、
前記第１切面は前記中心点から半径方向に離れた近位端から遠位端に向かって延在し、
前記第２切面は前記第１切面の前記遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、前記第３切面は前記第１切面の前記近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって滑らかに傾斜し、
前記第１切面、第２切面、および第３切面は、それぞれ、
（ｉ）前記超音波のそれぞれの位相が前記レンズと直交しかつ前記中心点を通る軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、
（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件と、
を満たすような前記超音波に依存する長さを有している、
ことを特徴とするレンズ。
【請求項２】
前記レンズは実質的にポリスチレンから形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記レンズは実質的に結晶性ポリスチレンから形成されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項４】
前記第３切面は前記第１切面の前記近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって実質的に直線状の経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項５】
前記実質的に同心のリングが前記中心点から半径方向において遠ざかるにつれて、前記リングの前記第３切面の長さは短くなることを特徴とする請求項４に記載のレンズ。
【請求項６】
前記実質的に同心のリングが前記中心点から半径方向において遠ざかるにつれて、前記第３切面の傾斜が大きくなることを特徴とする請求項５に記載のレンズ。
【請求項７】
前記実質的に同心のリングが前記中心点から半径方向において遠ざかるにつれて、前記実質的に同心のリングの前記第１切面の長さは短くなることを特徴とする請求項６に記載のレンズ。
【請求項８】
互いに隣接する前記実質的に同心のリングの前記第１切面は、
内側のリングの前記第１切面の遠位端が外側のリングの前記第１切面の近位端で終端する条件と、
前記中心点から前記実質的に同心のリングの各々の前記第１切面の前記遠位端に延在する半径ｒiが
【数１】
2004530315.tif 000004
（ただし、ｉ＝１、２、３、・・・であり、Ｆは前記実質的に同心のリングの前記ピーク点によって定まる面から前記面と直交する軸線に沿って測定された焦点までの距離であり、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長である）
で表される条件と、
を満たすように、前記中心点から半径方向に延在する、
ことを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
【請求項９】
実質的に同心のリングの各々の前記第１切面の長さは前記超音波の約５波長分よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項１０】
前記第３切面は前記第１切面の前記近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって湾曲経路に沿って傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項１１】
前記互いに隣接する実質的に同心のリングの前記第１切面は、
内側のリングの前記第１切面の遠位端が外側のリングの前記第１切面の近位端で終端する条件と、
前記実質的に同心のリングの各々の前記第３切面は以下のｒの関数、
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2− Ｆ）・（１/λf− １/λlens）-1
（ただし、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長であり、Ｆは前記実質的に同心のリングの前記ピーク点によって定まる面から前記面と直交する軸線に沿って測定された焦点までの距離である）
によって得られるそれぞれの線分からなる経路と実質的に一致する経路に沿って湾曲する条件と、
を満たすように前記中心点から半径ｒに沿って延在する
ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ。
【請求項１２】
前記同心リングの各々の前記第２切面は実質的に同じ長さを有していることを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項１３】
前記第２切面の各々の長さは、
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2− Ｆ）・（１/λf- １/λlens）-1
（ただし、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長であり、
λlensは前記レンズ内の前記超音波の波長であり、ｒは前記中心点から前記実質的に同心のリングの１つの前記第１切面の前記遠位端までの距離である）
によって得られる値に比例することを特徴とする請求項１２に記載のレンズ。
【請求項１４】
前記レンズは互いに離間された第１面および第２面を有する基部を備え、
前記基部の前記第１面および第２面間の厚みは実質的に均一であり、
前記実質的に同心のリングは前記基部の前記第１面に配置され、
前記実質的に同心のリングの前記第２切面は前記基部の前記第２面から遠ざかるように前記第１面から延在している
ことを特徴とする請求項１３に記載のレンズ。
【請求項１５】
超音波を集束させるレンズにおいて、
互いに離間した第１面と第２面および前記第１面と第２面間に延在する中心軸線を有する基部が設けられ、
前記基部の前記第１面と第２面のそれぞれの凹凸を画成する複数の実質的に同心のリングが前記中心軸線の周囲に設けられ、
前記実質的に同心のリングは、断面から見て、複数の同心の半径方向延在区域が前記中心軸線から前記基部の周辺に向かって画成されるような形状と寸法を有し、
前記リングの少なくともいくつかは前記第１面と前記第２面間の前記基部の厚みが少なくとも所定の前記区域内の一部において前記中心軸線からの径方向の距離が大きくなるにつれて実質的に滑らかに大きくなるような実質的に三角形の断面を有し、
前記実質的に同心のリングは、
（ｉ）前記超音波のそれぞれの位相が前記レンズと直交する前記中心軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、
（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件、
を満たすような寸法と形状を有している、
ことを特徴とするレンズ。
【請求項１６】
実質的に三角形の断面を有する前記リングは第１切面、第２切面、および第３切面によって画成され、
前記第１切面は前記中心軸線から半径方向に離れた近位端から遠位端まで延在し、前記第２切面は前記第１切面の前記遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、前記第３切面は前記第１切面の実質的に近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって傾斜する
ことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ。
【請求項１７】
前記半径方向延在区域は、各々、前記基部の前記第１面および第２面の各々の部分からなる多くても１つのリングを備えていることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ。
【請求項１８】
前記半径方向延在区域は、各々、前記基部の前記第１面および第２面の片方の部分からなる１つのリングを備えていることを特徴とする請求項１７に記載のレンズ。
【請求項１９】
隣接する前記半径方向延在区域は前記基部の前記第１面および第２面のそれぞれの部分からなる複数のリングを備えていることを特徴とする請求項１８に記載のレンズ。
【請求項２０】
前記半径方向延在区域は、各々、前記基部の前記第１面および第２面の両方の部分からなる１つのリングを備えていることを特徴とする請求項１７に記載のレンズ。
【請求項２１】
前記半径方向延在区域の各々における前記第１面および第２面側の凹凸部が互いに鏡面関係にあることを特徴とする請求項２０に記載のレンズ。
【請求項２２】
前記第３切面は前記第１切面の近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって実質的に直線状の経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ。
【請求項２３】
前記実質的に同心のリングが前記中心軸から半径方向に遠ざかるにつれて、前記リングの前記第３切面の長さが短くなることを特徴とする請求項１７に記載のレンズ。
【請求項２４】
前記実質的に同心のリングが前記中心軸から半径方向に遠ざかるにつれて、前記リングの前記第３切面の傾斜が大きくなることを特徴とする請求項２３に記載のレンズ。
【請求項２５】
前記実質的に同心のリングが前記中心軸から半径方向に遠ざかるにつれて、前記リングの前記第１切面の長さが短くなることを特徴とする請求項２４に記載のレンズ。
【請求項２６】
互いに隣接する前記実質的に同心のリングの前記第１切面は、
内側のリングの前記第１切面の遠位端が外側のリングの前記第１切面の近位端で終端する条件と、
前記中心点から前記実質的に同心のリングの各々の前記第１切面の前記遠位端に延在する半径ｒiが
【数２】
2004530315.tif 000005
（ただし、ｉ＝１、２、３、・・・であり、Ｆは前記実質的に同心のリングの前記ピーク点によって定まる面から前記面と直交する軸線に沿って測定された焦点までの距離であり、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長である）
で表される条件と、
を満たすように、前記中心点から半径方向に延在する、
ことを特徴とする請求項２５に記載のレンズ。
【請求項２７】
実質的に同心のリングの各々の前記第１切面の長さは前記超音波の約５波長分よりも小さいことを特徴とする請求項１６に記載のレンズ。
【請求項２８】
前記第３切面は前記第１切面の前記近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって湾曲経路に沿って傾斜していることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ。
【請求項２９】
前記互いに隣接する実質的に同心のリングの前記第１切面は、
内側のリングの前記第１切面の遠位端が外側のリングの前記第１切面の近位端で終端する条件と、
前記実質的に同心のリングの各々の前記第３切面は以下のｒの関数、
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2− Ｆ）・（１/λf− １/λlens）-1
（ただし、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長であり、Ｆは前記実質的に同心のリングの前記ピーク点によって定まる面から前記面と直交する軸線に沿って測定された焦点までの距離である）
によって得られるそれぞれの線分からなる経路と実質的に一致する経路に沿って湾曲する条件と、
を満たすように前記中心点から半径ｒに沿って延在する
ことを特徴とする請求項２８に記載のレンズ。
【請求項３０】
前記同心リングの各々の前記第２切面は実質的に同じ長さを有していることを特徴とする請求項１６に記載のレンズ。
【請求項３１】
前記第２切面の各々の長さは
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2− Ｆ）・（１/λf- １/λlens）-1
（ただし、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長であり、
λlensは前記レンズ内の前記超音波の波長であり、ｒは前記中心点から前記実質的に同心のリングの１つの前記第１切面の前記遠位端までの距離である）
によって得られる値に比例することを特徴とする請求項３０に記載のレンズ。
【請求項３２】
前記レンズは実質的にポリスチレンから形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のレンズ。
【請求項３３】
前記レンズは実質的に結晶性ポリスチレンから形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のレンズ。
【請求項３４】
超音波ユニットにおいて、
互いに離間した前面および後面間に配置された圧電変換器からなる配列構造（アレイ）を備え、前記前面から実質的に直交する方向に伝播する超音波を生成する平坦な超音波平面部材と、
前記超音波平面部材の前記前面と音響的に連通し、超音波を集束させる平坦なレンズと、
によって構成されることを特徴とする超音波ユニット。
【請求項３５】
前記レンズは基部の第１面上の中心点の周囲に配置された複数の実質的に同心のリングを備え、
前記リングの各々は第１切面、第２切面、および第３切面によって画成される実質的に三角形の断面を有し、前記第１切面は前記中心点から半径方向に離れた近位端から遠位端に延在し、前記第２切面は前記第２切面の前記遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、前記第３切面は前記第１切面の前記近位端から前記第２切面の前記ピーク点に向かって傾斜し、
前記リングの各々の前記第１切面、第２切面、および第３切面は、それぞれ、超音波が前記第１切面と直交する方向に伝播するとき、超音波のそれぞれの位相が前記レンズと直交しかつ前記中心点を通る軸線上において前記レンズから離れた焦点に実質的に重畳するような長さを有している
ことを特徴とする請求項３４に記載の超音波ユニット。
【請求項３６】
互いに隣接する前記実質的に同心のリングの前記第１切面は、
内側のリングの前記第１切面の遠位端が外側のリングの前記第１切面の近位端で終端する条件と、
前記中心点から前記実質的に同心のリングの各々の前記第１切面の前記遠位端に延在する半径ｒiが
【数３】
2004530315.tif 000006
（ただし、ｉ＝１、２、３、・・・であり、Ｆは前記実質的に同心のリングの前記ピーク点によって定まる面から前記面と直交する軸線に沿って測定された焦点までの距離であり、λfは前記レンズの外側の媒体内の前記超音波の波長である）
で表される条件と
を満たすように、前記中心点から半径方向に延在する、
ことを特徴とする請求項３５に記載の超音波ユニット。
【請求項３７】
前記同心リングの各々の前記第２切面は実質的に等しい長さを有していることを特徴とする請求項３６に記載の超音波ユニット。
【請求項３８】
前記第２切面の各々の長さは
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2− Ｆ）・（１/λf- １/λlens）-1
（ただし、λlensは前記レンズ内の前記超音波の波長であり、ｒは前記中心点から前記実質的に同心のリングの１つの前記第１切面の前記遠位端までの距離である）
によって得られる値に比例することを特徴とする請求項３７に記載の超音波ユニット。
【請求項３９】
前記第３切面は、各々、前記第１切面の近位端から前記第２切面の前記ピーク点への実質的に直線状の経路に沿って延在していることを特徴とする請求項３８に記載の超音波ユニット。
【請求項４０】
前記レンズと音波的に連通し、人体組織の音響インピーダンスと実質的に等しい音響インピーダンスを有する流体を含む内容積を画成する可撓製バッグをさらに備えていることを特徴とする請求項３５に記載の超音波ユニット。
【請求項４１】
前記圧電変換器はセラミック材料から形成されていることを特徴とする請求項３４に記載の超音波ユニット。
【請求項４２】
前記圧電変換器はポリビニリデン２フッ化物から形成されていることを特徴とする請求項３４に記載の超音波ユニット。
【請求項４３】
前記圧電変換器は
圧電材料層上に前記圧電材料の各領域を覆うように配置された信号電極からなる配列構造（アレイ）と、
前記信号電極の各々から配線方向に沿って前記圧電材料の周辺に延長する各信号線を備え、
前記信号電極のサブセットは、それぞれ、前記サブセットにおける前記信号電極の前記信号線の配線方向に対応する方向に配置される
ことを特徴とする請求項３４に記載の超音波ユニット。
【請求項４４】
所定のサブセットの各信号電極は被覆領域およびアスペクト比を定める長さと幅を備え、前記サブセットにおける互いに隣接する信号電極のアスペクト比は配線方向に沿った位置に応じて変化することを特徴とする請求項４３に記載の超音波ユニット。
【請求項４５】
前記サブセットにおける前記信号電極のそれぞれの長さが配線方向に向けられ、前記アスペクト比が前記信号電極の幅に対する長さの比であるとき、前記サブセットにおける隣接する前記信号電極のそれぞれのアスペクト比は配線方向に沿って大きくなることを特徴とする請求項４４に記載の超音波ユニット。
【請求項４６】
前記サブセットにおいて、圧電材料の周辺に向かう配線方向に沿って隣接する前記信号電極の幅が前記配線方向に沿って小さくなり、前記信号電極の前記信号線が前記配線方向に沿って配線されることを特徴とする請求項４５に記載の超音波ユニット。
【請求項４７】
前記サブセットにおける信号電極の列は配線方向に延在する第１側と第２側を有し、少なくとも１つの信号線が前記第１側および第２側の各々に沿って配線されていることを特徴とする請求項４６に記載の超音波ユニット。
【請求項４８】
互いに隣接する前記信号電極の前記信号線は前記第１側および第２側に交互に沿って配線されることを特徴とする請求項４７に記載の超音波ユニット。
【請求項４９】
互いに隣接する前記信号電極の少なくとも２つの信号線が前記第１側および第２側の同一の側に沿って配線されていることを特徴とする請求項４７に記載の超音波ユニット。
【請求項５０】
サブセットにおける前記信号電極の列は配線方向に沿った第１および第２側を有し、前記信号線の全ては前記第１および第２側の同じ側に沿って配線されていることを特徴とする請求項４６に記載の超音波ユニット。
【請求項５１】
交換可能な超音波ユニットにおいて、
互いに離間した前面および後面間に配置された圧電変換器の配列構造体（アレイ）を備える超音波平面部材であって、前記前面と実質的に直交する方向に伝播する超音波を生成するように作動可能であるような超音波平面部材と、
前記圧電変換器にそれぞれ電気的に接続される複数の端子と、
前記超音波平面部材の前記後面と熱的に連通し、冷却流体が流入／流出する少なくとも１つの流入／流出口を備える流体ボックスと、
によって構成されることを特徴とする超音波ユニット。
【請求項５２】
前記複数の端子は後方を向いて配置され、前記超音波平面部材の周辺に沿って配置されることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５３】
前記少なくとも１つの流入／流出口は前記超音波平面部材の前記後面の後方側に前記後面と実質的に直交して配置されていることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５４】
前記超音波平面部材は実質的に４つの側周縁を備え、前記複数の後方に向けられた端子の少なくともいくつかは前記４つの側周縁の各々に配置されることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５５】
前記圧電変換器のアレイは少なくとも多層の圧電ポリマー変換器および圧電セラミック変換器から形成されることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５６】
前記圧電変換器のアレイの特性に関する情報を含む少なくとも１つのメモリ装置をさらに備え、前記少なくとも１つのメモリ装置は前記後方に向けられた端子の少なくとも１つを介して機械解読可能であることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５７】
前記超音波平面部材の前記前面に音響的に連通し、少なくとも脱ガスされた水を含む内部容積を画成する可撓性バッグをさらに備えていることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５８】
前記流体ボックス内に配置される冷却流体をさらに備え、前記冷却流体は少なくとも液体か気体のいずれかであることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項５９】
前記冷却流体は少なくとも部分的に水であることを特徴とする請求項５８に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６０】
前記冷却流体は少なくとも部分的に空気であることを特徴とする請求項５９に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６１】
前記流体ボックスは実質的に前記超音波平面部材の前記後面を覆うような寸法と形状を有していることを特徴とする請求項５１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６２】
前記超音波平面部材は前記平面部材の前記後面の少なくとも一部をなす裏当て層を備え、前記流体ボックスは前記裏当て層に対して蓋状に配置され、前記冷却流体が充填される容積部を形成することを特徴とする請求項６１に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６３】
前記裏当て層は実質的にアルミナおよび炭化珪素の１つによって形成されることを特徴とする請求項６２に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６４】
前記流体ボックスは前記容積部と連通する互いに離間した第１および第２の流入／流出口を備えていることを特徴とする請求項６２に記載のレンズ。
【請求項６５】
前記蓋は、前記裏当て層から離間して配置される実質的に平面状の内面と、前記内面から前記裏当て層に延在して前記裏当て層の上方に冷却流体の通路を形成する少なくとも１つの横断フィンを備えていることを特徴とする請求項６４に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６６】
前記蓋は前記内面から延長する複数の横断フィンを備え、
流体が
（ｉ）前記第１の流入／流出口から流入し、
（ｉｉ）前記第２の流入／流出口から離れる方向に流れ、
（ｉｉｉ）前記第２の流入／流出口を超えて、前記裏当て層の真上に向かい、
（ｉｖ）前記第２の流入／流出口に向かい、前記第２の流入／流出口から流出するように、前記フィンのいくつかは前記裏当て層に達するまで延在し、他のフィンは前記裏当て層から実質的に離れた点で終端する、
ことを特徴とする請求項６５に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６７】
前記冷却流体は吸引によって前記第１および第２流入／流出口から流入および流出されることを特徴とする請求項６４に記載の交換可能な超音波ユニット。
【請求項６８】
音響速度ｖ1を有する材料からなる本体を備え、超音波を集束させるレンズにおいて、
前記本体は軸心と、前記軸心と交差する前面および後面と、前記軸心と直交する半径方向を有し、
前記本体は、前記前面および後面の少なくとも１つに複数の前記軸心と同心のリングを形成するように、前記半径方向に沿って厚みが変化し、
前記リングの各々は、前記軸心と実質的に平行に延在する外壁と、前記レンズの厚みが各リング内において半径方向に沿って漸進的に変化するように半径方向および軸方向に延在する滑らかに傾斜する作用壁とを有し、
前記リングの各々において漸進的に変化する前記レンズの厚みおよび前記作用面の形状は、
（ｉ）前記レンズが前記音響速度ｖ1と異なる音響速度ｖmを有する媒体内に配置され、前記媒体内における波長λmおよび前記軸心と直交する面において均一な位相を有する超音波が前記レンズの前記前面および後面の１つに入射するとき、前記リングの前記作用面を通過する超音波の部分は前記軸心上の焦点において互いに実質的に同一の位相である条件と、
（ｉｉ）前記超音波はスネルの屈折の法則を前記作用面に適用させることによって定まる焦点には集束しない条件と
を満足するように選択される
ことを特徴とするレンズ。
【請求項６９】
音響速度ｖ1を有する材料から形成される本体を備え、超音波を集束させるレンズにおいて、
前記本体は軸心と、前記軸心と交差する前面および後面を有し、
前記本体は、前記前面および後面の少なくとも１つに複数の隆起部を形成するように、その厚みが変化し、
前記隆起部の各々は作用壁を有し、
前記作用壁は、前記レンズの厚みが前記隆起部内の各々において前記軸心と交差する少なくとも１つの方向において漸進的に変化するように、前記軸心と交差するように延在しかつ前記軸心と平行となる軸方向において滑らかに傾斜し、
前記隆起部内における前記の厚みは、
前記レンズが前記音響速度ｖ1と異なる音響速度ｖmを有する媒体内に配置され、前記媒体内における波長λｍおよび前記軸心と直交する面において均一な位相を有する超音波が前記レンズの前記前面および後面の１つに入射したとき、
（ｉ）前記レンズが前記音響速度ｖ1と異なる音響速度ｖmを有する媒体内に配置され、前記媒体内における波長λｍおよび前記軸心と直交する面において均一な位相を有する超音波が前記レンズの前記前面および後面の１つに入射したとき、前記隆起部の前記作用面を通過する超音波は前記軸心上の少なくとも１つの焦点においてそれらの位相が実質的に同一である条件と、
（ｉｉ）前記超音波は前記作用面にスネルの屈折の法則を適用することによって定まる焦点には集束しない条件と
を満足するように選択される
ことを特徴とするレンズ。
【請求項７０】
音響速度ｖmを有する媒体内において周波数ｆと波長λｍを有する超音波を集束させるレンズにおいて、
前記レンズは前記音響速度ｖmと異なる音響速度ｖ1を有する材料から形成される本体を備え、
前記本体は、軸心と、前記軸心と交差する前面および後面と、前記軸心と直交する半径方向ｒｉを有し、
前記本体は、前記前面および後面の少なくとも１つに複数の前記軸心と同心のリングを形成するように、半径方向に厚みが変化し、
前記リングの各々は前記軸心と実質的に平行に延在する外壁と滑らかに傾斜する作用壁を有し、
前記リングの各々において、前記レンズの厚みが実質的に、
（ｆ／Ｖm）・（（ｒ1＋Ｆ2）1/2  ―Ｆ）・（ｆ／Ｖm  −ｆ／Ｖ1）-1
（ただし、Ｆは前記軸心から前記軸心に沿って前記レンズから離れて位置する焦点までの距離である）
の式に準じて漸進的に変化するように、前記外壁は半径方向および軸方向において延在する
ことを特徴とするレンズ。
【請求項７１】
前記作用壁の全てが前記レンズの前記後面に配置されていることを特徴とする請求項７０に記載のレンズ。
【請求項７２】
前記本体は実質的に平面形状を有し、前記軸心と直交する面内に延在することを特徴とする請求項７０に記載のレンズ。
【請求項７３】
前記作用面は実質的に円錐状であり、前記レンズの厚みは、前記式の線形近似に準じて、半径の変化に伴って変化することを特徴とする請求項７０に記載のレンズ。
【請求項７４】
前記線形近似は、前記作用面の各々の最内端および最外端における前記レンズの厚みが前記式によって得られる厚みと等しくなるように、行われることを特徴とする請求項７３に記載のレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波集束レンズ、使い捨て式超音波アセンブリ、および超音波集束レンズを用いる使い捨て式超音波アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
被治療体としてのヒトまたは他の哺乳類にエネルギーを付加して、被治療体の体内を治療する種々の方法が知られている。例えば、温熱療法を用いる場合、超音波または高周波を患者の体外から付加することによって、所定の体内組織を加熱する。付加されたエネルギーは体内の小スポットに集束し、所定の１つ以上の組織を望ましい治療効果が得られるのに十分な温度に加熱する。この技術は体内の望ましくない組織を選択的に破壊するのに用いられる。例えば、腫瘍または他の望ましくない組織を隣接する正常な組織を壊死させない程度の温度（通常、６０℃から８０℃）にまで加熱することによって破壊することができる。このようなプロセスは一般的に「熱融除」と呼ばれている。他の温熱療法として、組織を選択的に加熱することによって、患者の体内の選択された部分において、薬剤を選択的に活性化し、または、生理的変化を促進する方法が知られている。温熱療法に用いられる技術のさらに詳細な内容は、例えば、本出願の譲渡人に譲渡された同時係属中のＰＣＴ国際出願第ＷＯ９８／５２４６５号に開示されている。このＰＣＴ出願の内容は全て引用文献としてここに含まれるものとする。体内の異物、具体的には、異物としての付着物を破壊するのにエネルギーを用いる他の療法、例えば、超音波砕石術が知られている。
【０００３】
超音波治療の対象となる疾患組織を検出するために、磁気共鳴イメージング装置を超音波治療と共に用いることもある。このような用途に適した磁気共鳴と超音波機器との組合せは、本出願の譲渡人に譲渡された同時係属中のＰＣＴ国際出願第ＷＯ９８／５２４６５号に詳細に記載されている。
【０００４】
既存の超音波エネルギー放射装置は超音波を生成するための圧電共鳴ユニットを備えている。この場合、一般的に、複数の離間された超音波放射部はアレイ状に配列される。超音波放射部のアレイを約２０ｃｍの焦点長さが得られるように比較的湾曲した形状に配置する技術が提案されている。例えば、湾曲構造体を準備し、その湾曲構造体上に個々の超音波放射部を配置することによって、集束ビームを放射することができるユニットを製造することができる。しかし、この技術は、個々の超音波放射部を湾曲構造体上に配置することによってユニットを製造するのに多くの工程が必要であり、比較的高価である。
【０００５】
ところで、超音波による手術においては、超音波エネルギーを生成するのに用いる機器（すなわち、圧電変換器）によって占有される空間を可能な限り小さくすることが望まれている。この観点から、集束超音波エネルギーを得るための上記の湾曲式圧電変換器は深さ方向に大きな空間を占有するため、比較的平面的な圧電変換器を好ましくは実質的に平面的な集束レンズと組合せる技術が提案されている。このような集束レンズの一例として、各々が実質的に長方形の断面を有する複数の同心リングを用いるレンズが挙げられる。このレンズの詳細は以下の文献（ｉ）および（ｉｉ）に記載されている。（ｉ）トッド・フィールド、クリスチーナ・シルコックス、およびクッレルボ・ハイネン、「超音波手術用薄型レンズ」、ＩＥＥＥ超音波電磁気および周波数制御シンポジウム、仙台、１９９８年１０月、および（ｉｉ）トッド・フィールド、クリスチーナ・シルコックス、およびクッレルボ・ハイネン、「超音波手術用薄型レンズ」、フィジックス・メディカルバイオロジー、１８０３−１８１３ページ（１９９９年）。これらの文献の開示内容は全て引例としてここに含むものとする。屈折理論（すなわち、スネルの法則）を用いる場合と異なり、これらの文献に開示されているレンズは、超音波がレンズを通過するとき、超音波のそれぞれの位相をレンズから離れて位置する焦点に重畳させるように変位させる、ように構成されている。このようなレンズはそれぞれのリングが階段状の断面を有する多段構造を備えている。超音波はこのレンズ内を伝播し、リングの１つ以上の直交面、例えば、リングの階段形状の頂点から出射する。
【０００６】
しかし、さらに容易かつ低コストで製造でき、深さ方向において大きな空間を占有せず、基部となる機器内に容易に嵌入できる実質的に平面状の集束レンズが望まれている。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、ある波長を有する超音波を集束させるレンズは中心点の周囲に配置された複数の実質的に同心のリングを備えている。リングの少なくとも１つは第１切面、第２切面、および第３切面によって画成される実質的に三角形の断面を有している。第１切面は中心点から半径方向に離れた近位端から遠位端に向かって延在し、第２切面は第１切面の遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、第３切面は第１切面の近位端から第２切面のピーク点に向かって滑らかに傾斜している。第１切面、第２切面、および第３切面は、それぞれ、（ｉ）超音波のそれぞれの位相がレンズと直交しかつ中心点を通る軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件と、を満たすような超音波に依存する長さを有している。
【０００８】
本発明の１つ以上の態様によれば、使い捨て式超音波ユニットは、互いに離間した前面および後面間に配置された圧電変換器からなる配列構造（アレイ）を備え、前面から実質的に直交する方向に伝播する超音波を生成する超音波平面部材と、超音波平面部材の前面と音響的に連通し、超音波を集束させるレンズを備えている。レンズは互いに離間した第１面および超音波平面部材の前面と対向している第２面を有する実質的に平面状の基部と、基部の第１面上の中心点の周囲に配置された複数の実質的に同心のリングを備えている。リングの各々は第１切面、第２切面、および第３切面によって画成される実質的に三角形の断面を有している。第１切面は中心点から半径方向に離れた近位端から遠位端に延在し、第２切面は第２切面の遠位端から実質的に直交する方向に延在してピーク点で終端し、第３切面は第１切面の近位端から第２切面のピーク点に向かって傾斜している。リングの各々の第１切面、第２切面、および第３切面は、それぞれ、（ｉ）超音波のそれぞれの位相がレンズと直交しかつ中心点を通る軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件と、を満たすような長さを有している。
【０００９】
本発明のさらに他の態様によれば、超音波を集束させるレンズは互いに離間した第１面と第２面および第１面と第２面間に延在する中心軸線を有する基部を備えている。基部の第１面と第２面のそれぞれの凹凸を画成する複数の実質的に同心のリングが中心軸線の周囲に設けられている。実質的に同心のリングは、断面から見て、複数の同心の半径方向延在区域が中心軸線から基部の周辺に向かって画成されるような形状と寸法を有している。リングの少なくともいくつかは第１面と第２面間の基部の厚みが少なくとも所定の区域内において中心軸線からの径方向の距離が大きくなるにつれて実質的に滑らかに大きくなるような実質的に三角形の断面を有している。実質的に同心のリングは、（ｉ）超音波のそれぞれの位相がレンズと直交する中心軸線上に位置する焦点に実質的に重畳する条件と、（ｉｉ）集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる条件と、を満たすような寸法と形状を有している。
【００１０】
本発明の他の目的、特徴、および利点は添付の図面に基づく以下の説明によって当業者にとっては明らかになるであろう。
【００１１】
本発明を例示する好適な実施例を図面に示すが、本発明はそれらの具体的な配置構造および／または手段に制限されるものではないと理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。なお、図面において同一または類似の参照番号は同一または類似の構成要素を示すものとする。図１Ａは本発明の１つ以上の態様による超音波を集束させるレンズ１００を示している。レンズ１００は基部１０２を備えている。基部１０２は、好ましくは、略平面状の形状を備え、互いに離間している第１面および第２面を有している（第１面１０１は図１Ａに示される面であり、第２面１０３は図１Ｂに示されている）。レンズ１００は好ましくは中心点Ｃの周囲に配置された複数の実質的に同心のリング１０４を備えている。複数の実質的に同心のリング１０４は第１面１０１上に配置されている。好ましくは、実質的に同心のリング１０４は半径ｒに沿って環状に配置され、長方形状の基部１０２の周縁１０６、１０８、１１０、および１１２で終端している。
【００１３】
レンズ１００は実質的にポリスチレン、好ましくは、結晶性ポリスチレンから形成されるとよい。本発明に好適に用いられる結晶性ポリスチレンは、多くの生産業者、例えば、グッドフェロー社（英国）から入手することができる。
【００１４】
図１Ｂは図１Ａの線１Ｂ−１Ｂに沿ったレンズ１００の断面図である。説明の都合上、尺度は著しく拡大している。図１Ｂから明らかなように、レンズ１００の基部１０２は互いに離間された第１面１０１および第２面１０３を備え、複数の実質的に同心のリング１０４が基部１０２の第１面１０１上に配置されている。なお、基部１０２は、構造的支持体として好ましいが、本発明の実施において必ずしも必要ではない。例えば、複数の実質的に同心のリング１０４は超音波アセンブリの他の部材、好ましくは平面部材上に直接配置されてもよい。そのような超音波アセンブリの一例については後述する。
【００１５】
複数の実質的に同心のリング１０４は、好ましくは、（図１Ｂにおいて矢印で示す）入射超音波のそれぞれの位相が実質的に焦点Ｆにおいて重畳するような寸法と形状を有しているとよい。ここで、焦点Ｆは基部１０２と直交する軸線、好ましくは、中心点Ｃを通過するように基部１０２と直交する軸線に沿って基部１０２から離間した位置である。驚くべきことに、実質的に同心のリング１０４が本発明によって規定された寸法と形状を有する場合、集束する各超音波エネルギーの集合部の位置はスネルの屈折の法則によって予測される焦点とは異なる。
【００１６】
図１Ｂに示すように、実質的に同心のリング１０４の少なくとも１つ、好ましくは、全てが第１切面Ｉ、第２切面ＩＩ、および第３切面ＩＩＩによって定まる略三角形の断面を有している。好ましくは、実質的に三角形の断面を有する同心リング１０４の各々における第１切面Ｉは基部１０２の第１面１０１に沿って中心点Ｃから半径方向に離れた近位点から遠位点に延在している。好ましくは、第２切面ＩＩは第１切面Ｉの遠位点から実質的に直交する方向に延在し、ピーク点Ｐで終端する。好ましくは、第３切面ＩＩＩは第１切面Ｉの近位点から第２切面ＩＩのピーク点Ｐに向かって滑らかに傾斜している。
【００１７】
中心点Ｃから半径方向ｒiに沿って遠ざかるにつれて、実質的に同心のリング１０４の各々の第１切面Ｉおよび第３切面ＩＩＩの片方または両方はその長さが短くなり、好ましくは、第３切面ＩＩＩの傾斜が大きくなる。その理由は、実質的に同心リング１０４の各第２切面ＩＩの長さは好ましくは実質的に等しく、各第１切面Ｉは好ましくは半径ｒiが大きくなるにつれて短くなるからである。
【００１８】
図１Ｂから明らかなように、互いに隣接する実質的に同心のリング１０４のそれぞれの第１切面Ｉは、内側のリング１０４の第１切面Ｉ（例えば、Ｉ5）の遠位端が外側のリング１０４の第１切面Ｉ（例えば、Ｉ6）の近位端で終端するように、中心点Ｃから半径方向に延在している。ピタゴラスの関係から、各リング１０４のピーク点Ｐから焦点Ｆまでの距離Ｄiは、Ｄi＝（ｒi2＋Ｆ2）1/2の式で表される。ただし、ｒiは中心点Ｃから実質的に同心のリング１０４の各々の第１切面Ｉiの遠位端までの半径であり、Ｆはレンズ１００から基部１０２に対して鉛直方向に延在しかつ中心点Ｃを通る軸線に沿って測定される焦点までの距離である。半径ｒiが大きくなるにつれて距離Ｄiはレンズ１００の外側の超音波の１波長λf分だけ大きくなるように設定するのが望ましい。従って、Ｄi＝Ｆ＋λf・ｉの式が得られる。ただし、ｉは０、１、２、・・・である。Ｄiに関する上記の２つの式から、半径ｒi（従って、各第１切面Ｉの長さ）に関する式、
【数１】
2004530315.tif 000003
が得られる。ただし、ｉは０、１、２、・・・である。距離Ｆは実質的に同心のリング１０４のピーク点Ｐによって定まる面１０５を基準として測定されるとよい。しかし、距離Ｆは基部１０２の上方またはレンズ１００の上方の任意の面を基準として測定されてもよい。
【００１９】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、もし、第２切面ＩＩの寸法（すなわち、レンズの厚み）が適切に設定されていれば、リング１０４の（第１切面Ｉに対応する）半径ｒiを適切に選択することによって、超音波のそれぞれの位相は焦点Ｆにおいて重畳する。ここで、最も好ましくは、第２切面ＩＩの長さ(高さ)は、
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2−  Ｆ）・（１／λf−  １／λlens）-1
（ただし、λfはレンズの外側の媒体内における超音波の波長であり、λlensはレンズ内における超音波の波長であり、ｒ1は中心点から第１リング１０４までの半径である）
の式によって得られる値に比例するように設定されるとよい。この式は、レンズ１００の厚みが各第３切面ＩＩＩの近位端から遠位端まで大きくなるにつれて、超音波の位相がゼロから２πに変化する条件を反映している。すなわち、距離Ｄiが波長λfの倍数分だけ大きくなると、超音波のそれぞれの位相が焦点Ｆに重畳する条件を反映している。各リングの第２切面ＩＩの長さに関する上記の式は以下のようにして得られる。図１Ｂに示すように、超音波がレンズ１００の第１面１０１から任意の面１０５まで所定のリング１０４内を距離Ｄplaneだけ進むとき、その超音波はレンズ媒体（例えばプラスチック）内を距離ｄ1（厚み）だけ進み、レンズ１００の外側の媒体（例えば、水）内を距離ｄ2（厚み）だけ進むことになる。ここで、第１面１０１から面１０５までレンズ１００の外側の媒体内を進む場合、超音波の位相変位φ0は
φ0  ＝  ２π. Ｄplane/λf
の式によって表される。
【００２０】
第１面１０１から面１０５までレンズ媒体とレンズ１００の外側の媒体中を進む場合、超音波の位相変位φLは
φL  ＝  ２π. （ｄ1／λlens＋  ｄ2／λf）
（ただし、ｄ1は第１面１０１からレンズの面までの距離であり、ｄ2はレンズの面から面１０５までの距離である）
の式によって表される。なお、ｄ1＋  ｄ2  ＝  Ｄplaneである。従って、位相変位φ0を基準値して用いることにより、第１面１０１から面１０５まで進む超音波の位相変化分φΔは
φΔ＝  φ0− φL
＝  ２π・（Ｄplane/λf−  ｄ1／λlens−  ｄ2／λf）
＝ ２π・（ｄ1／λf＋ ｄ2／λf−  ｄ1／λlens  −  ｄ2／λf）
＝  ２π・（ｄ1／λf−  ｄ1／λlens）
の式によって表される。この式から、レンズ１００の上方の面１０５の高さ（すなわち、ｄ2）は重要でないことがわかる。ここで、面１０５が所定の焦点から距離Ｆだけ離れて位置していると仮定すれば、その所定の焦点に超音波を集束させるのに必要な位相変位はピタゴラスの関係を用いて以下のように表される。
φΔ＝  ２π／λf・（（ｒ12＋ Ｆ2）1/2− Ｆ）
上記のφΔに関する２つの式を等しいとすることによって、以下の式が得られる。
２π／λf・（（ｒ12＋ Ｆ2）1/2− Ｆ）
＝  ２π・ｄ1・（１／λf−  １／λlens）
この式から、以下のｄ1、すなわち、第２切面ＩＩの長さに関する式が得られる。
ｄ1＝（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2−Ｆ）・（１／λf−１／λlens）-1
【００２１】
レンズ１００は有限厚み（すなわち、第１面および第２面間の厚み）を有する基部１０２を備えているとよい。好ましくは、この厚みは第２切面ＩＩの厚みと比較して小さい方がよい。基部１０２は好ましくは第１面１０１と第２面１０３間の厚みが実質的に均一であり、実質的に同心のリングの各々の第２切面ＩＩは基部１０２の第１面１０１から延在しているので、レンズ１００は実質的に平面状の輪郭を有している。
【００２２】
実質的に同心のリング１０４の各々の第１切面Ｉと第２切面ＩＩＩの長さを定める上記の式において、第１切面Ｉの長さは好ましくはレンズ１００内を伝播する超音波の波長の約５倍未満に設定するとよい。本発明は使用に関しては特に制限されないが、超音波がレンズ１００内を伝播するとき、第３切面ＩＩＩにおいて超音波はさほど大きく屈折しないという利点がある。実際、本発明の一態様によれば、超音波のそれぞれの位相は実質的に焦点Ｆに重畳し、殆どの超音波エネルギーが焦点Ｆに集束し、レンズ１００に近接する他の点におけるエネルギーレベルは少なくとも１００倍小さい。
【００２３】
製造を容易にするために、好ましくは、第３切面ＩＩＩは第１切面Ｉの近位端から第２切面ＩＩのピーク点Ｐに向かって実質的に直線状の経路に沿って傾斜しているとよい（すなわち、第１切面Ｉの近位端から第２切面ＩＩのピーク点Ｐまで実質的に直線状の面で近似するとよい）。理想的には、第３切面ＩＩＩは第１切面Ｉの近位端から第２切面ＩＩのピーク点Ｐまで湾曲した経路に沿って傾斜しているとよい。この場合、実質的に同心のリング１０４の各々の第３切面ＩＩＩは、
（１／λf）・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2−Ｆ）・（１／λf−１／λlens）-1
の式を半径ｒの関数として得られるそれぞれの線分と実質的に一致するように湾曲しているとよい。すなわち、（１／λf−１／λlens）-1をモジュロとする多くの半径ｒ1においてレンズ１００の厚みに関する上記の式から得られる線分と実質的に一致するように湾曲しているとよい。
【００２４】
図１Ｃは本発明のさらに他の１つ以上の態様によるレンズ１００Ａの断面図である。説明を明確にするために、図１Ｃはレンズ１００Ａの一部のみを示している。複数の実質的に同心のリング１０４はレンズ１００Ａの第１面１０１ａおよび第２面１０１ｂに配置され、レンズ１００Ａの第１面１０１ａおよび第２面１０１ｂの凹凸を画成し、その結果、複数の同心の半径方向延在区域がレンズ１００Ａの断面の中心軸から周辺に向かって形成される。さらにリング１０４は、好ましくは、レンズ１００Ａの第１面１０１ａと第２面１０３ａの間の厚みＴが所定の区域の少なくとも一部内において中心軸から径方向の距離が大きくなるにつれて実質的に滑らかに大きくなるような、実質的に三角形の断面を有している。図１Ｃのレンズ１００Ａにおいて、半径方向延在区域の各々はレンズ１００Ａの第１面１０１ａおよび第２面１０３ａの部分から形成される１つのリングを備えている。さらに、各半径方向延在区域内におけるリング１０４の上下部分が互いに鏡面関係にある。
【００２５】
図１Ｄは本発明のさらに他の１つ以上の態様によるレンズ１００Ｂの断面図である。半径方向延在区域の各々はレンズ１００Ｂの第１面１０１ａおよび第２面１０３ａの各々によって形成されたリング１０４を備えている。図１Ｃと１Ｄは実質的に同心のリング１０４の配置に関する２つの例を示しているが、ここに開示した内容に基づいて多くの変更例を本発明の範囲を逸脱することなく考案することができることは、当業者にとっては明らかである。例えば、図１Ｂに示すレンズ１００のピーク点を下方に向けて（すなわち、矢印によって示す超音波と対向させて）突出させるように構成してもよい。
【００２６】
図２は好適なレンズ１００Ｃを寸法（単位：ｍｍ）と共に示す断面図である。この好適なレンズ１００Ｃは、超音波が第２面１０３に入射してレンズ１００Ｃ内を伝播するとき、面１０５から約１５ｃｍはなれた焦点Ｆを有している。レンズ１００Ｃは約１．４ＭＨｚの超音波を良好に集束させることができる。
【００２７】
本発明によるレンズ１００、１００Ａ、１００Ｂ、および１００Ｃはスネルの屈折の法則に準じていない。実際、ここに記載された寸法と形状を有するリング１０４において、超音波はスネルの法則による焦点Ｆに集束しない。さらに、図２のレンズ１００Ｃは１．４ＭＨｚの超音波を１５ｃｍの焦点に集束させるのに約３ｍｍの厚みで十分であるが、スネルの法則に準じるレンズはさらに大きい約１ｃｍ以上の厚みが必要である。
【００２８】
図３は本発明のさらに１つ以上の態様による超音波ユニット２００の分解透視図である。超音波ユニット２００は使い捨て式（または取換え式）であるのが好ましく、以後、使い捨て式超音波ユニットと呼ぶ。使い捨て式超音波ユニット２００は離間された前面１５２および後面１５４間に配置された圧電変換器（図示せず）のアレイを有する超音波平面部材１５０を備えている。超音波平面部材１５０は好ましくは前面１５２から実質的にその前面から直交する方向に伝播する超音波を生成するように作動されるとよい。
【００２９】
使い捨て式超音波ユニット２００は好ましくは超音波平面部材１５０の前面１５２と音響的に連通して超音波平面部材１５０から放射される超音波を集束させるレンズ１００を備えている。最も好ましくは、レンズ１００は図１Ａおよび１Ｂに基づいて前述したレンズ１００と実質的に同一であるとよい。超音波平面部材１５０とレンズ１００は好ましくは所定の音響的連通が得られる寸法と形状を有するフレーム１８０に連結されている。特に、フレーム１８０は音響的に連通する中心開口１９０を画成する周辺部材１８２、１８４、１８６、および１８８を備えているとよい。最も好ましくは、平面部材１５０は平坦で、レンズ１００も平坦であるとよい。
【００３０】
レンズ１００が基部１０２を備えていない場合、レンズ１００のリング１０４を超音波平面部材１５０、例えば、その前面１５２に配置してもよい。
【００３１】
使い捨て式超音波ユニット２００は、好ましくはアルミナまたは炭化珪素からなる裏当て層１７０を備えている。好ましくは、裏当て層１７０は超音波平面部材１５０の殆どの部分を覆って、それらの界面においては音響的に不整合であり、超音波平面部材１５０から放射する超音波を実質的に前面１５２から伝播させる、ように構成されるとよい。
【００３２】
図４Ａは本発明のさらに他の１つ以上の態様による超音波ユニット２０２の分解図である。好ましくは、超音波ユニット２０２は使い捨て式であり、以後、使い捨て式超音波ユニットと呼ぶ。使い捨て式超音波ユニット２０２は分解図で示す超音波平面部材１５０を備えている。特に、超音波平面部材１５０は複数の層１５６Ａ、１５６Ｂ、１５６Ｃ、１５６Ｄ、１５６Ｅを備えているとよい。好ましくは、層１５６Ａおよび１５６Ｂはそれぞれ離間された前面および後面を有する圧電ポリマー材料から形成されるとよい。適切な圧電ポリマー材料として、ポリビニリデン２フッ化物（ＰＶＤＦ）やＰＶＤＦの共重合体（例えば、ＰＶＤＦとトリフルオロエチレン（ＴｒＦＥ）の共重合体）などが挙げられる。ＰＶＤＦ（特に、ＰＶＤＦ−ＴｒＦＥ、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ））の使用が最も好ましい。
【００３３】
図４Ａおよび４Ｂに示すように、複数（好ましくは、１６０個）の信号電極１５８を層１５６Ａの後面に配置するとよい。信号電極１５８は層１５６Ａのポリマー材料上に、例えば、その後面に導電性インクを塗布するかあるいはスパッタリングまたはメッキによって配置するとよい。好ましくは、各信号電極１５８を励起源（図示せず）に対して個別に電気的接続するとよい。そのために、複数の信号線１６０をそれぞれの信号電極１５８からポリマー材料層１５６Ａの１つ以上の周縁に延在させるとよい。好ましくは、層１５６Ａは実質的に長方形の形状を有し、周縁１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、および１６２Ｄを備えているとよい。信号線１６０の遠位端は好ましくは端子１６４において終端するとよい。好ましくは、端子１６４は後面側を向いて励起源（図示せず）の対応する電極と位置合わせして配置されるとよい。後述するように、使い捨て式超音波ユニット２０２のフレーム１８０が相手側装置と係合するとき、信号電圧がそれぞれの信号電極１５８に送給されるように、励起源の電源は層１５６Ａの端子１６４と電気的に連通している。
【００３４】
本発明のさらに他の１つ以上の態様によれば、図４Ｂにおいて特に詳細に示すように、未使用領域に対する信号電極領域の著しく高い比（充填係数）が達成される。最も好ましくは、アレイの中心部における充填係数はアレイの周辺における充填係数よりも高く設定されるとよい。また、好ましくは、アレイにおけるすべての信号電極は実質的に同じ面積を占有するように設定されるとよい。好ましくは、それぞれの信号電極１５８から周縁１６２Ａ−１６２Ｄに向かって配線される信号線１６０に必要な配線空間を維持しながら、上記の充填係数に関する本発明の特徴が達成されるとよい。この本発明の特徴はアレイにおける信号電極１５８をサブセットに分割し、各サブセットに含まれる信号電極１５８を対応する信号線１６０の配線方向に沿って配置することによって得られる。例えば、図４Ｂにおいて、信号電極１５８Ａ−１５８Ｄは矢印ＳＲで示す信号線方向に沿って配置される信号電極からなる１つのサブセットを構成する。なお、図において、信号線方向ＳＲは信号電極１５８Ａ−１５８Ｄから信号線１６０の遠位端（すなわち、このサブセットの端子１６４）に実質的に向かう方向であるが、信号線方向は逆の方向、すなわち、端子１６４から信号電極１５８Ａ−１５８Ｄに向かう方向であってもよい。いずれの場合も、信号電極１５８Ａ−１５８Ｄの各々は信号線方向における長さＬおよび信号線方向を横切る方向における幅Ｗによって定められる。所定の信号電極１５８の面積は長さＬと幅Ｗの積に比例し、その所定の信号電極１５８のアスペクト比はＬ（長さ）／Ｗ（幅）によって定義される。なお、アスペクト比はＷ（幅）／Ｌ（長さ）によって定義してもよい。
【００３５】
信号線方向と信号電極１５８Ａ−１５８Ｄのアスペクト比がどのように定められるにせよ、信号線方向に沿って配置された信号電極１５８のアスペクト比を順次変化させるとよい。例えば、信号線方向ＳＲが図４Ｂに示す方向として設定され、所定の信号電極１５８のアスペクト比がＬ（長さ）／Ｗ（幅）によって定義されると仮定した場合、好ましくは、信号線方向ＳＲに沿って配置される信号電極１５８のアスペクト比はその方向に沿って順次大きくなるように設定されるとよい。さらに具体的には、図４Ｂに示すように、信号電極１５８Ａのアスペクト比は１（Ｌ／Ｗ＝１）未満に設定され、信号電極１５８Ｂ、１５８Ｃ、および１５８Ｄのアスペクト比は順次大きくなり、信号電極１５８Ｄのアスペクト比は実質的に１（Ｌ／Ｗ＝１）以上になるように設定されるとよい。なお、サブセットの端子１６４から最も遠い位置の所定の信号電極のアスペクト比が必ずしも１（Ｌ／Ｗ＝１）未満のアスペクト比を有しているように設定される必要はない。実際、アレイの信号電極１５８の他のサブセット、すなわち、信号電極１５８Ｅ−１５８Ｉからなるサブセットを構成する信号電極１５８Ｅ−１５８Ｉのアスペクト比は、最初の信号電極Ｅ（端子から最も遠い信号電極）のアスペクト比は略１（Ｌ／Ｗ＝１）であり、最後の信号電極Ｉ（端子に最も近い信号電極）のアスペクト比は実質的に１よりも大きく設定されている。なお、アスペクト比がＷ（幅）／Ｌ（長さ）によって定義される場合、信号線方向ＳＲ（端子１６４に向かう方向）に沿って配置される信号電極１５８からなるサブセットを構成する各信号電極１５８のアスペクト比はその方向に沿って順次小さくなる
【００３６】
サブセット内の信号電極１５８のアスペクト比を前述のように信号線方向ＳＲに沿って連続的に変化させることによって、信号線１６０が各信号電極１５８から層１５６Ａの周縁における端子１６４に配線するのに必要な空間を確保できるという利点が得られる。さらに、信号線１６０の接続にバイア（接続穴）を用いる必要がないので、製造コストを低減することができるという他の利点も得られる。上記の信号線の配置空間を利用することによって、図４Ｂに示すように、信号電極１５８からなる１つのサブセットに着目した場合、１つの信号電極（例えば、信号電極１５８Ａ）の信号線１６０をそのサブセットの片側に沿って配線させ、隣接する信号電極（例えば、信号電極１５８Ｂ）の信号線１６０をそのサブセットの他の側に沿って配線させることができる。同様に、上記のサブセット内の他の信号電極１５８の信号線を交互にそのサブセットの片側と他の側に沿って配線させることができる。信号線方向ＳＲにおいて互いに隣接する信号電極１５８が１８０o位相の異なる超音波を放射するような極端な超音波伝播条件においても、信号線１６０の前述の配線によって、互いに隣接する信号線１６０に実質的に段階的に励起信号を送給することができる。また、上記のように配線された信号線１６０は超音波エネルギーの放射に貢献し、アレイの有効放射領域を拡大する利点がある。
【００３７】
図４Ｃおよび４Ｄに基づいて、信号線１６０を配線するための空間を利用する他の方法について説明する。例えば、図４Ｃに示すように、サブセットの信号電極１５８は複数の隣接するグループ、例えば、複数の対に区分されている。サブセット内の信号電極の各対はサブセットの同一の側に沿って配線される。具体的には、信号電極１５８Ｊおよび１５８Ｋの信号線１６０はサブセットの第１側に沿って配線され、信号電極１５８Ｌおよび１５８Ｍからなる他の対の信号線１６０はサブセットの第２側に沿って配線される。図４Ｄに示すように、信号電極１５８Ｎ−１５８Ｑの全ての信号線１６０がサブセットの同一の側に沿って配線されてもよい。
【００３８】
超音波平面部材１５０は好ましくは圧電ポリマー材料からなる層１５６Ｂを備えているとよい。好ましくは、層１５６Ｂは互いに離間された前面および後面を有し、後面は複数の信号電極１５８を実質的に覆う接地層１６１を備えているとよい。層１５８Ｂは、好ましくは、後方側における端子１６４との接続のための切欠１６３Ａ、１６３Ｂ、および１６３Ｃを各周縁に有しているとよい（なお、層１５６Ｂにおいて層１５６Ａの周縁１６２Ｄに対応する切欠をさらに設けてもよい。ただし、この切欠は図４Ａにおいては見ることができない）。
【００３９】
超音波平面部材１５０は好ましくは層１５６Ｃを備えているとよい。好ましくは、層１５６Ｃは前面および後面（後面が図示されている）を有し、後面は信号電極１５８を実質的に覆う接地層（図示せず）を備えているとよい。層１５６Ｃ、１５６Ｄ、および１５６Ｅの各々は好ましくはマイラー樹脂またはポリエチレンからなるとよい。超音波平面部材１５０のこれらの層は、好ましくは、０．０１インチの厚みを有し、図３に基づいて述べた互いに離間された前面１５２および１５４を有するユニットを形成するように積層されるとよい。
【００４０】
超音波平面部材２０２は好ましくは図３の裏当て層１７０と実質的に同一の裏当て層１７０を備えているとよい。裏当て層１７０は、好ましくは、層１５６Ａの周縁１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、および１６２Ｄにおける端子１６４の接続用の切欠１６３Ａ、１６３Ｂおよび１６３Ｃと干渉せずに、信号電極１５８の全てを実質的に覆うとよい。最も好ましくは、裏当て層１７０を超音波平面部材１５０と熱的に連通させ、超音波平面部材１５０からの熱を裏当て層１７０に吸収させるとよい。
【００４１】
使い捨て式超音波ユニット２０２は好ましくは流体ボックス３００を備えているとよい。流体ボックス３００は超音波平面部材１５０の後面１５４と（裏当て層１７０が設けられている場合は、その裏当て層１７０を介して）熱的に連通しているとよい。流体ボックス３００は少なくとも１つの冷却流体の入口および／または出口、好ましくは、第１および第２流入／流出口３０２および３０４を有しているとよい。最も好ましくは、第１および第２流入／流出口３０２および３０４は超音波平面部材１５０の後面１５４の後方においてその後面１５４と実質的に直交するように設けられるとよい。冷却流体は水のような液体または空気のような気体であるとよい。好ましくは、流体ボックス３００は層１５６Ｂの切欠１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、および１６３Ｄまたは層１５６Ａの周縁１６２Ａ、１６２Ｂ、１６２Ｃ、および１６２Ｄにおける端子１６４と干渉せずに超音波平面部材１５０の後面１５４を実質的に覆うような寸法と形状を有しているとよい。
【００４２】
流体ボックス３００は好ましくは冷却流体を受容するのに必要な体積を有し、かつ裏当て層１７０と連通する蓋体であるとよい。
【００４３】
図５（および断面図である図５Ａおよび５Ｂ）に詳細に示すように、流体ボックス３００の第１および第２流入／流出口３０２および３０４は内部容積部３０６と連通している。蓋状の流体ボックス３００は好ましくは超音波平面部材１５０の後面１５４（裏当て層１７０が設けられている場合は、その裏当て層１７０）から離間された実質的に平面状の内面３０８を備えている。流体ボックス３００は好ましくは内面３０８から少なくとも後面１５４（または裏当て層１７０）に延在して、冷却流体の通路を形成する少なくとも１つの横断フィン３１０を備えている。最も好ましくは、流体ボックス３００は内面３０８から延在する複数の横断フィン３１０を備え、いくつかの横断フィン（例えば、３１０Ａ）は、裏当て層１７０が設けられている場合は、その裏当て層１７０にまで実質的に達しているとよい。好ましくは、他のフィン３１０は、裏当て層１７０が設けられている場合は、その裏当て層１７０に実質的に達する手前で終端しているとよい。この構成によって、冷却流体はフィン３１０の下側を流れ、裏当て層１７０と実質的に熱的に連通することができる。例えば、フィン３１０Ｂは好ましくは裏当て層１７０に実質的に達していない箇所で終端しているとよい。
【００４４】
第１流入／流出口３０２が流出口である場合、好ましくは、（１）冷却流体が第１流入／流出口３０２から内部容積部３０６に入り、（２）矢印Ａの方向、すなわち、第２流入／流出口３０４から離れる方向に流れ、（３）矢印Ｂの方向、すなわち、第２流入／流出口３０４を超えて裏当て層１７０の上方を流れ、（４）矢印Ｃの方向、すなわち、第２流入／流出口３０４に向かって流れ、その第２流入／流出口３０４から流出するように、横断フィン３１０が配置されるとよい。
【００４５】
最も好ましくは、吸引（負圧）を付与することによって、冷却流体を強制的に第１流入／流出口３０２から流入させ、第２の流入／流出口３０２から流出させ、システム内に漏れの箇所があっても、冷却流体（例えば、水）が使い捨て式超音波ユニット２０２の構成要素と接触しないように構成するとよい。
【００４６】
超音波平面部材１５０の好適な構成を図６に基づいてさらに説明する。層１５６Ｃは後面に配置された接地層１６３を備え、接地層１６３はそのコーナ部に接続端子１６３Ａ、１６３Ｂ、１６３Ｃ、および１６３Ｄを有している。同様に、層１５６Ｂの接地層１６１はそのコーナ部に接続端子１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、および１６１Ｄを備えている。層１５６Ｃの接地層１６３を後方側に電気的配線するために、接続端子１６３Ａ−１６３Ｄは後面側に配置され、層１５６Ｃの接続端子１６３Ａ−１６３Ｄを後方側に電気的配線するために、層１５６Ａに開口１６７が配置されている。これらの開口１６７は層１５６Ｃの接続端子１６３Ａ−１６３Ｄと位置合わせされている。また、層１５６Ｂにも開口１６９が配置されている。これらの開口１６９は、層１５６Ｃの接続端子１６３Ａ−１６３Ｄを後方側に電気的配線するために、層１５６Ａの開口１６７と位置合わせされている。
【００４７】
図７は超音波平面部材１５０、フレーム１８０、および流体ボックス３００を組み立てた状態の使い捨て式超音波ユニット２０２の上面図である。図に示すように、層１５６Ａの端子１６４、層１５６Ｃの接続端子１６３Ａ−１６３Ｄ、および層１５６Ｂの接続端子１６１Ａ−１６１Ｄが後方側に電気的配線可能な状態にある。なお、第１および第２流入／流出口３０２および３０４も後方側に流体連通可能な状態にある。
【００４８】
図８は本発明の他の態様を示している。使い捨て式超音波ユニット２０２は好ましくはより大きい装置（図示せず）の一部である制御ヘッド４００内に離脱可能に配置されるとよい。制御ヘッド４００はフレーム１８０の周辺部材１８２および１８６と滑動可能に係合するような寸法と形状を有する横方向溝４０２を備えている。使用時において、使い捨て式超音波ユニット２０２は制御ヘッド４００内に十分に挿入され、レバー４０４を回転することによって、使い捨て式超音波ユニット２０２を制御ヘッド４００に電気的に連通させ、かつ機械的に係合させる。
【００４９】
図９に詳細に示すように、制御ヘッド４００は使い捨て式超音波ユニット２０２と連通する多数の要素を備えている。特に、制御ヘッド４００は好ましくは従来式のポゴピン（スプリング内蔵型コネクター）からなる複数のコネクター要素４１０を備えている。なお、図示のポゴピンは下側に向けられている。好ましくは、コネクター要素４１０は使い捨て式超音波ユニット２０２の後方側に向けられた端子１６４、後方側に向けられた接続端子１６１Ａ−１６１Ｄ、および後方側に向けられた接続端子１６３Ａ−１６３Ｄと位置合わせされている（図７を参照）。
【００５０】
制御ヘッド４００は少なくとも１つ、好ましくは、第１および第２冷却流体ニップル（継手）４１２および４１４を備えている。これらのニップル４１２および４１４は下方に向けられ、好ましくは、使い捨て式超音波ユニット２０２の第１および第２流入／流出口３０２および３０４と位置合わせされている。最も好ましくは、コネクター要素４１０および流体ニップル４１２および４１４は、公知の技術、例えば、機械的なシャフト、カム、プレートなどを用いた回転レバー４０４によって使い捨て式超音波ユニット２０２に対して実質的に同時に接近または引離されるように移動可能であるとよい。従って、使い捨て式超音波ユニット２０２が制御ヘッド４００に挿入され、回転レバー４０４が作動すると、制御要素４１０とニップル４１２および４１４は使い捨て式超音波ユニット２０２の端子１６４、接続端子１６１Ａ−１６１Ｄ，接続端子１６３Ａ−１６３Ｄ、および流入／流出口３０２および３０４のそれぞれと実質的に同時に係合する。
【００５１】
図１０は使い式超音波ユニット２０２の部分分配透視図である。好ましくは、使い捨て式超音波ユニット２０２は図１Ａおよび１Ｂに基づいて前述したレンズ１００と実質的に同様のレンズ１００（図１０には示されていない）を備えているとよい。使い捨て式超音波ユニット２０２は好ましくは（レンズを介して）超音波平面部材１５０の前面と音響的に連通する実質的に可撓性のあるバッグ５００をさらに備えているとよい。好ましくは、可撓性バッグ５００は脱ガスされた水を含む内部容積部を有しているとよい。可撓性バッグ５００はさらにビタミンＣのような侵食抑制剤を含んでいるとよい。脱ガスされた水（および浸食抑制剤）は入口１０９を介して可撓性バッグ５００に挿入され、次いで、入口１０９は密閉されるとよい。可撓性バッグ５００は好ましくはフレーム５０４およびガスケット５０２を介してフレーム１０８に連結されるとよい。
【００５２】
図１１は本発明の少なくとも１つの他の態様による集束レンズ１００Ｄの上面図である。レンズ１００Ｄは中心軸Ｃと平行に配列された複数の細長フィン２０４を備えている。フィン２０４は、各々、図１Ｂに示す断面と同様の断面を有している。ただし、図１Ｂにおけるｒ1はリング１０４の半径を示していたのに対して、図１１におけるｒ1はフィン２０４の幅を示している。すなわち、同心リング１０４が中心点Ｃの周囲に環状に延在していたのに対して、フィン２０４は中心軸Ｃと平行に直線状に延在している。フィン２０４の厚み（高さ）は好ましくは
１／λf・（（ｒ12＋Ｆ2）1/2−Ｆ）・（１／λf−１／λlens）-1
の式によって表される。すなわち、図１Ｂのレンズ１００の厚みに関する式と同じ式において、（１／λf−１／λlens）-1をモジュロとする多数の距離ｒiにおける厚みを計算することができる。レンズ１００Ｄは平面超音波を中心軸Ｃと平行に延在する線に沿ってレンズ１００Ｄから距離Ｆだけ離間された点に集束させる。
【００５３】
使い捨て式超音波ユニット２０２は好ましくは超音波平面部材１５０の圧電変換器の特性を定めるデータを記憶する少なくとも１つのメモリ装置６００をさらに備えているとよい。メモリ装置６００はＲＯＭ、ＰＲＯＭ、またはＥＥＰＲＯＭのような不揮発性デジタルメモリまたは記憶されるパラメータを表す情報を符号化する抵抗値または他のパラメータ値を有するレジスタ（抵抗器）または他の構成要素のアレイであるとよい。制御ヘッド４００が適切な読み取り装置を内蔵している場合、機械解読ラベル、磁気帯、ＲＦ−解読タグ、または光学装置をメモリ装置６００として用いてもよい。メモリ装置６００が電気装置の場合、そのメモリ装置６００をコネクター要素４１０を介して制御ヘッド４００に電気的に接続するとよい。
【００５４】
使い捨て式超音波ユニット２０２が制御ヘッド４００に係合されると、メモリ装置６００からのデータは制御ヘッド４００と関連している制御コンピュータ（図示せず）に転送される。データ転送の後、メモリ装置６００を破棄または消去してもよい。この場合、使い捨て式超音波ユニット２０２を再使用することができない。あるいは、メモリ装置６００に記憶されているデータを変更してもよい。例えば、使い捨て式超音波ユニット２０２を用いたことを示す情報をメモリ装置６００に書き込んでもよいし、またはメモリ装置６００内に記憶されている使用回数を増加させてもよい。メモリ装置６００は使い捨て式超音波ユニット６００を操作中に制御コンピュータに使用される情報を記憶してもよい。このような情報として、使い捨て式超音波ユニット２０２の識別、例えば、モデル番号および／または製造番号、および超音波平面ユニット１５０の個々の圧電変換器またはユニット１５０の全体への最大駆動信号電力または最大駆動信号電圧などが挙げられる。
【００５５】
メモリ装置６００に含まれるデータは、好ましくは、１つ以上の温度における各圧電変換器ごとの出力の振幅および／または位相および付加駆動信号の振幅および／または位相間の関係に影響を及ぼす１つ以上のパラメータを含んでいるとよい。例えば、振幅の関係に影響を及ぼすパラメータとして、変換器の変換効率、電気的駆動信号振幅（または電力）に対する音響的出力振幅（または電力）の比率、または振幅補正係数が挙げられる。位相関係に影響を及ぼすパラメータとして、駆動信号に対する相対的な位相ずれ、および変換器間の位相ずれ、すなわち、変換器の全てが同一の位相の駆動信号で駆動されたとき、変換器からの出力信号間の位相差が挙げられる。このデータは特定のアレイにおける個々の変換器ごとのパラメータとして、特定のアレイにおける多数の変換器からなる各グループを代表するパラメータとして、または特定のアレイにおける全ての変換器の特性を代表する共通パラメータとして、与えられるとよい。または、各パラメータは予想操作温度範囲の全体にわたる各変換器、変換器の各グループ、またはアレイの性能を代表する信号値として、または、温度、駆動信号、周波数、および瞬時の駆動電力のような１つ以上の変数を関数とする各変換器、変換器の各グループ、またはアレイのパラメータの変動を代表するデータとして与えられるとよい。データは各使い捨て式ユニットに属する個別化された、例えば、特定のアレイに含まれる個々の変換器の性能の異なる温度における実測値から得られるデータであるとよい。あるいは、データはアレイに含まれる１つの型式の変換器から導かれる包括的なデータであってもよい。個別化されたデータと包括的なデータを組合せて用いてもよい。例えば、メモリ装置６００は、アレイ内の１つの温度、例えば、予定操作温度における圧電変換器の実試験すなわち実測値から得られる個別化されたデータを含み、この個別化されたデータは包括的なデータ、例えば、同一型式の全ての変換器における温度に対する振幅応答の変化を示すデータと組合せてもよい。特定の使い捨て式超音波ユニット２０２に属する個別化されたデータを用いることにより、個々のユニット間の差および１つのユニットの個々の変換器間の差を制御コンピュータによって補正することができる。その結果、種々の変換器における特性を同一にするため使い捨て式超音波ユニット２０２を精密に製造する必要性を低減することができる。個別化されたデータは実際の音響放射テストから得るのが望ましいが、使い捨て式超音波ユニット２０２の製造中に、例えば、圧電フィルムの厚みまたは特定変換器の参照温度におけるフィルム特性のような異なる音響放射特性に関連する個々の変換器またはアレイの特性を測定することによって得ることもできる。このデータは同様の他のユニットの試験における測定値とそれらの試験によって蓄積されたパラメータ間の関係に基づく上記のパラメータに変換することもできる。
【００５６】
メモリ装置６００の使用、校正、および試験に関する詳細は本出願の譲渡人に譲渡された「音響変換器アレイおよび方法」と題する２０００年６月１９日に出願された同時係属中の米国特許出願番号０９／５９６、６７８に記載されている。この特許出願の開示内容の全ては引例としてここに含まれるものとする。
【００５７】
本発明を具体的な実施例に基づいて説明したが、これらの実施例は本発明の原理と用途を単に例示するにすぎず、ここに記載した実施例に対する種々の修正をなすことが可能であり、また、それ以外の変更例を請求の範囲に規定された本発明の精神と範囲を逸脱することなく考案することも可能であると見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明の１態様による集束レンズの上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの線１Ｂ−１Ｂに沿った側断面図である（尺度は拡大している）。
【図１Ｃ】本発明の他の態様によるレンズの部分断面図である。
【図１Ｄ】本発明のさらに他の態様によるレンズの部分断面図である。
【図２】図１Ａの一部を好ましい測定値と共に示す側断面図である。
【図３】本発明の１つ以上の態様による使い捨て式超音波ユニットの分解透視図である。
【図４Ａ】本発明の１つ以上の態様による超音波ユニットの分解透視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの超音波ユニットに用いられた信号電極の上面図である。
【図４Ｃ】図４Ｂのアレイに適した信号電極の配置構成の変更例を示す部分上面図である。
【図４Ｄ】図４Ｂのアレイに適した信号電極の配置構成の変更例を示す部分上面図である。
【図５】本発明の１つ以上の態様による好ましい流体ボックスの上面図である。
【図５Ａ】本発明の１つ以上の態様による好ましい流体ボックスの図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図５Ｂ】本発明の１つ以上の態様による好ましい流体ボックスの図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の１つ以上の態様による好ましい超音波平面ユニットの分解透視図である。
【図７】本発明の１つ以上の態様による使い捨て式超音波ユニットの上面図である。
【図８】本発明の１つ以上の態様による使い捨て式超音波ユニットが嵌入する装置の透視図である。
【図９】図８のさらに詳細な透視図である。
【図１０】本発明のさらに他の態様による使い捨て式超音波ユニットの分解透視図である。
【図１１】本発明の少なくとも他の１つの態様による集束レンズの上面図である。
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004530315.tif 000063
【国際調査報告】
2004530315.tif 000064
2004530315.tif 000065