(57)【要約】【課題】  大掛かりな付帯設備を必要としなくとも安定した振動素子特性を備えて、且つコストを抑えた小型な超音波振動子と、この超音波振動子を用いた超音波医療装置の提供。【解決手段】  複数の圧電単結晶層４４ａ〜４４ｄが結晶方位を同一方向として表裏の板面が交互に積層され、複数の電極層４５ａ〜４５ｅが積層順に電源からの配線が交互に接続され、複数の電極層４５ａ〜４５ｅへの電圧印加により隣接する圧電単結晶層４４ａ〜４４ｄに生じるせん断歪の方向を互い違いとして積層振動子４１を振動させて、波形整流部４２が複数の圧電単結晶層４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直に振動を整流して励振する超音波振動デバイス２と、この超音波振動デバイス２を備える超音波医療装置１。【選択図】図３
2013119074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶方位を選択してカットされた板体である複数の圧電単結晶層と、
前記複数の圧電単結晶層の板面に配設され、前記複数の圧電単結晶層間に介装された複数の電極層と、
を有する積層振動子と、
前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直方向の前記積層振動子の両端部と接合された硬質な波形整流部材と、
を具備し、
前記複数の圧電単結晶層が前記結晶方位を同一方向として表裏の板面が交互に積層され、前記複数の電極層が積層順に電源からの配線が交互に接続され、前記複数の電極層への電圧印加により隣接する前記圧電単結晶層に生じるせん断歪の方向を互い違いとして前記積層振動子を振動させて、前記波形整流部が前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直に前記振動を整流して励振することを特徴とする超音波振動デバイス。
【請求項２】
前記複数の圧電単結晶層の数が偶数であることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動デバイス。
【請求項３】
前記波形整流部材を金属製とし、
前記積層振動子と前記波形整流部材との間に絶縁体を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波振動デバイス。
【請求項４】
前記波形整流部材は、前記積層振動子の両端部に接合された面と反対側の面が平面形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波振動デバイス。
【請求項５】
前記波形整流部材は、中実のブロック体であることを特徴とする請求項４に記載の超音波振動デバイス。
【請求項６】
前記波形整流部材は、前記積層振動子を収容する収容部を備えたケース体であることを特徴とする請求項４に記載の超音波振動デバイス。
【請求項７】
前記ケース体は、前記積層振動子を収容する収容部を有して、互いに接合される一対のケースであることを特徴とする請求項６に記載の超音波振動デバイス。
【請求項８】
前記ケース体は、一部に前記積層振動子を収容する収容部を有する棒状部材であることを特徴とする請求項６に記載の超音波振動デバイス。
【請求項９】
前記収容部に収容された前記積層振動子を固着する硬質な充填剤を有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の超音波デバイス。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の前記超音波デバイスを備えたことを特徴とする超音波医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動デバイスの構造および超音波振動子を備えた超音波医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波振動子を備えた超音波医療装置が知られている。なお、超音波振動子には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）を用いた圧電型振動子の他、ランジュバン型振動子などがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、振動子を一定の温度に制御することにより、高い温度における液体の物性の測定などを行うことができる超音波振動子が開示されている。この従来の超音波振動子は、ボルト締めランジュバン型振動子において、その裏打板、振動素子および前面板の内部に恒温液または恒温ガスを循環させる超音波振動子および振動子の周囲に筐体を設け、該筐体内部に恒温ガスを循環させる技術により、振動素子の温度を一定に保つことにより、振動素子特性の安定化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６１８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の超音波振動子は、振動子の温度が上昇しても、振動子の特性の安定を図りながら、超音波振動を励振することができるが、恒温液または恒温ガスを供給して振動子を冷却する必要があるため、恒温液または恒温ガスを振動子内へ供給するための配管が必要である。さらに、この構成を実現するためには、ポンプ、タンクなどの付帯設備が必要となる。
【０００６】
ところで、超音波医療装置は、生体内で使用されることから小型化が求められており、超音波振動子内へ配管を設けると大型化してしまうという問題がある。また、超音波医療装置は、超音波振動子の振動素子特性の安定化のためにポンプ、タンクなどの付帯設備が必要となると、これら付帯設備を院内に設置する場所が必要となるばかりか、非常にコスト高になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、大掛かりな付帯設備を必要としなくとも安定した振動素子特性を備えて、且つコストを抑えた小型な超音波振動子と、この超音波振動デバイスを用いた超音波医療装置を提供できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における一態様の超音波振動デバイスは、結晶方位を選択してカットされた板体が複数積層された複数の圧電単結晶層と、前記複数の圧電単結晶層の板面に配設され、前記複数の圧電単結晶層間に介装された複数の電極層と、を有する積層振動子と、前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直方向の前記積層振動子の両端部と接合された硬質な波形整流部材と、を具備し、前記複数の圧電単結晶層が前記結晶方位を同一方向として表裏の板面が交互に積層され、前記複数の電極層が積層順に電源からの配線が交互に接続され、前記複数の電極層への電圧印加により隣接する前記圧電単結晶層に生じるせん断歪の方向を互い違いとして前記積層振動子を振動させて、前記波形整流部が前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直に前記振動を整流して励振する。
【０００９】
また、本発明における一態様の超音波医療装置は、結晶方位を選択してカットされた板体が複数積層された複数の圧電単結晶層と、前記複数の圧電単結晶層の板面に配設され、前記複数の圧電単結晶層間に介装された複数の電極層と、を有する積層振動子と、前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直方向の前記積層振動子の両端部と接合された硬質な波形整流部材と、を具備し、前記複数の圧電単結晶層が前記結晶方位を同一方向として表裏の板面が交互に積層され、前記複数の電極層が積層順に電源からの配線が交互に接続され、前記複数の電極層への電圧印加により隣接する前記圧電単結晶層に生じるせん断歪の方向を互い違いとして前記積層振動子を振動させて、前記波形整流部が前記複数の圧電単結晶層の積層方向に対して垂直に前記振動を整流して励振する超音波振動デバイスを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大掛かりな付帯設備を必要としなくとも安定した振動素子特性を備えて、且つコストを抑えた小型な超音波振動デバイスと、この超音波振動デバイスを用いた超音波医療装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一態様の超音波医療装置の全体構成示す断面図
【図２】同、振動子ユニットの全体の概略構成を示す図
【図３】同、振動子ユニットの構成を示す斜視図
【図４】同、超音波振動子の配線図
【図５】同、超音波振動子を駆動するための電圧波形例を示すグラフ
【図６】同、図５の電圧＋Ｖ（プラスピーク）の時間ｔ１のときの積層振動子単体の形状変化を示す断面図
【図７】同、図５の電圧−Ｖ（マイナスピーク）の時間ｔ２のときの積層振動子単体の形状変化を示す断面図
【図８】同、積層振動子の両端部に波形整流部材を接合した超音波振動子に印加する電圧が０（ゼロ）のときの形状変化を示す断面図
【図９】同、積層振動子の両端部に波形整流部材を接合した超音波振動子に印加する電圧が＋Ｖのときの形状変化を示す断面図
【図１０】変形例１の振動子ユニットの構成を示す分解斜視図
【図１１】同、振動子ユニットの構成を示す斜視図
【図１２】同、振動子ユニットの構成を示す部分断面図
【図１３】同、他の形態の振動子ユニットの構成を示す分解斜視図
【図１４】同、図１３の振動子ユニットの構成を示す部分断面図
【図１５】変形例２の振動子ユニットの構成を示す分解斜視図
【図１６】同、振動子ユニットの構成を示す斜視図
【図１７】同、振動子ユニットの構成を示す断面図
【図１８】同、他の形態の振動子ユニットの構成を示す部分断面図
【図１９】同、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を用いて本発明について説明する。  
なお、以下の説明において、各実施の形態に基づく図面は、模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、夫々の部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１３】
（超音波医療装置）
図１は、本実施の形態の超音波医療装置の全体構成示す断面図である。  
図１に示す、超音波医療装置１は、主に超音波振動を発生させる超音波デバイスとしての超音波振動子２を有する振動子ユニット３と、その超音波振動を用いて患部の治療を行うハンドルユニット４とが設けられている。
【００１４】
ハンドルユニット４は、操作部５と、長尺な外套管７からなる挿入シース部８と、先端処置部３０とを備える。挿入シース部８の基端部は、操作部５に軸回り方向に回転可能に取り付けられている。先端処置部３０は、挿入シース部８の先端に設けられている。ハンドルユニット４の操作部５は、操作部本体９と、固定ハンドル１０と、可動ハンドル１１と、回転ノブ１２とを有する。操作部本体９は、固定ハンドル１０と一体に形成されている。
【００１５】
操作部本体９と固定ハンドル１０との連結部には、背面側に可動ハンドル１１を挿通するスリット１３が形成されている。可動ハンドル１１の上部は、スリット１３を通して操作部本体９の内部に延出されている。スリット１３の下側の端部には、ハンドルストッパ１４が固定されている。可動ハンドル１１は、ハンドル支軸１５を介して操作部本体９に回動可能に取り付けられている。そして、ハンドル支軸１５を中心として可動ハンドル１１が回動する動作に伴い、可動ハンドル１１が固定ハンドル１０に対して開閉操作されるようになっている。
【００１６】
可動ハンドル１１の上端部には、略Ｕ字状の連結アーム１６が設けられている。また、挿入シース部８は、外套管７と、この外套管７内に軸方向に移動可能に挿通された操作パイプ１７とを有する。外套管７の基端部には、先端側部分よりも大径な大径部１８が形成されている。この大径部１８の周囲に回転ノブ１２が装着されるようになっている。
【００１７】
操作パイプ１９の外周面には、リング状のスライダ２０が軸方向に沿って移動可能に設けられている。スライダ２０の後方には、コイルばね（弾性部材）２１を介して固定リング２２が配設されている。
【００１８】
さらに、操作パイプ１９の先端部には、把持部２３の基端部が作用ピンを介して回動可能に連結されている。この把持部２３は、プローブ６の先端部３１と共に超音波医療装置１の処置部を構成している。そして、操作パイプ１９が軸方向に移動する動作時に、把持部２３は、作用ピンを介して前後方向に押し引き操作される。このとき、操作パイプ１９が手元側に移動操作される動作時には作用ピンを介して把持部２３が支点ピンを中心に回動される。これにより、把持部２３がプローブ６の先端部３１に接近する方向（閉方向）に回動する。このとき、片開き型の把持部２３と、プローブ６の先端部３１との間で生体組織を把持することができる。
【００１９】
このように生体組織を把持した状態で、超音波電源から電力を超音波振動子２に供給し、超音波振動子２を振動させる。この超音波振動は、プローブ６の先端部３１まで伝達される。そして、この超音波振動を用いて把持部２３とプローブ６の先端部３１との間で把持されている生体組織の治療を行う。
【００２０】
ここで、振動子ユニット３について説明する。なお、図２は、振動子ユニットの全体の概略構成を示す図である。
【００２１】
振動子ユニット３は、図２に示すように、超音波振動子２と、この超音波振動子２で発生した超音波振動を伝達する棒状の振動伝達部材であるプローブ６とを一体的に組み付けたものである。
【００２２】
超音波振動子２は、振幅を増幅するホーン３２が連設されている。ホーン３２は、ジュラルミン、あるいは例えば６４Ｔｉなどのチタン合金によって形成されている。ホーン３２は、先端側に向かうに従って外径が細くなる円錐形状に形成されており、基端外周部に外向フランジ３３が形成されている。
【００２３】
プローブ６は、例えば６４Ｔｉなどのチタン合金によって形成されたプローブ本体３４を有する。このプローブ本体３４の基端部側には、上述のホーン３２に連設された超音波振動子２が配設されている。このようにして、プローブ６と超音波振動子２とを一体化した振動子ユニット３が形成されている。
【００２４】
そして、超音波振動子２で発生した超音波振動は、前記ホーン３２で増幅されたのち、プローブ６の先端部３１側に伝達するようになっている。プローブ６の先端部３１には、生体組織を処置する後述する処置部が形成されている。
【００２５】
また、プローブ本体３４の外周面には、軸方向の途中にある振動の節位置の数箇所に弾性部材でリング状に形成された間隔をあけて２つのゴムライニング３５が取り付けられている。そして、これらのゴムライニング３５によって、プローブ本体３４の外周面と後述する操作パイプ１９との接触を防止するようになっている。つまり、挿入シース部８の組み立て時に、振動子一体型プローブとしてのプローブ６は、操作パイプ１９の内部に挿入される。このとき、ゴムライニング３５によってプローブ本体３４の外周面と操作パイプ１９との接触を防止している。
【００２６】
なお、超音波振動子２は、超音波振動を発生させるための電流を供給する図示しない電源装置本体に電気ケーブル３６を介して電気的に接続される。この電気ケーブル３６内の配線を通じて電源装置本体から電力を超音波振動子２に供給することによって、超音波振動子２が駆動される。
【００２７】
（超音波振動子）
ここで、振動子ユニット３の超音波振動子２について以下に説明する。  
図３は、振動子ユニットの構成を示す斜視図、図４は超音波振動子の配線図、図５は超音波振動子を駆動するための電圧波形例を示すグラフ、図６は図５の電圧＋Ｖ（プラスピーク）の時間ｔ１のときの積層振動子単体の形状変化を示す断面図、図７は図５の電圧−Ｖ（マイナスピーク）の時間ｔ２のときの積層振動子単体の形状変化を示す断面図、図８は積層振動子の両端部に波形整流部材を接合した超音波振動子に印加する電圧が０（ゼロ）のときの形状変化を示す断面図、図９は積層振動子の両端部に波形整流部材を接合した超音波振動子に印加する電圧が＋Ｖのときの形状変化を示す断面図である。
【００２８】
振動子ユニット３の超音波デバイスとしての超音波振動子２は、図３に示すように、積層振動子４１と、この積層振動子４１の両端部に接合された波形整流部材４２と、これら積層振動子４１および波形整流部材４２の間に介装された２つの絶縁板４３と、を有して構成されている。
【００２９】
積層振動子４１は、例えば、ニオブ酸リチウムのＸカット材、１６３°Ｙカット材、タンタル酸リチウムのＸカット材などの圧電単結晶の、ここでは４枚の圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄと、これら圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄが並設された間に介装する電極層となる銅などの高導電性から形成された、ここでは５枚の金属板４５ａ〜４５ｅと、を有して構成されている。
【００３０】
圧電単結晶層となる圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、すべり振動が励振されるように結晶方位を選択してカットされており、電圧が印加されたときに、金属板４５ａ〜４５ｅを介して接合された隣接する表裏の板面が結晶方位を同一として互い違いに並設されて、せん断方向の歪みが逆となるように積層されている。つまり、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、隣接板間で、積層方向の分極成分が交互に反転するように積層されている。なお、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、上述の材質に限定されることはなく、好ましくはすべり振動の圧電定数が大きい材質であれば良い。
【００３１】
また、各圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄと各金属板４５ａ〜４５ｅの接合には、接着剤が用いられている。なお、金属板４５ａ，４５ｅは、いずれかにより側部方向における両端に位置する２枚の圧電単結晶板４４ａ，４４ｄの表面を覆うよう固着されている。
【００３２】
このようにして、ここでは、４枚の圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄおよび５枚の金属板４５ａ〜４５ｅにより、積層振動子４１が形成されている。なお、電極層としての金属板４５ａ〜４５ｅは、高い導電性が得られれば、その構成に限定されることなく、例えば、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｅの積層面に蒸着して金属箔を形成しても良いし、導電性セラミックスを用いても良い。
【００３３】
この積層振動子４１は、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直方向の両端面に、絶縁板４３が接着剤により固着されて、これら絶縁板４３を介して真鍮、ＳＵＳ、ジュラルミン、チタン合金などの金属製または硬質樹脂製のブロック体の波形整流部材４２が接合される。なお、ここでの波形整流部材４２は、積層振動子４１の両端部に接合される面と反対側の面が平面形成された中実のブロック体である。こうして、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直に振動（縦振動）を励振する超音波振動デバイスとしての超音波振動子２が構成される。
【００３４】
ここで、超音波振動子２が振動を励振する方法／原理について、簡単に説明する。  
先ず、図４に示すように、積層振動子４１は、各金属板４５ａ〜４５ｅが配線により高周波電源と接続されている。具体的には、各金属板４５ａ〜４５ｅへの配線が並設する順に交互（互い違い）となるよう接続されており、ここでは３枚の金属板４５ａ，４５ｃ，４５ｅと２枚の金属板４５ｂ，４５ｄとが異なる高周波電源からの配線に並列接続されている。なお、超音波振動子２を駆動するために、高周波電源による電圧周波数は、超音波振動子２の構造全体としての共振周波数とする必要がある。
【００３５】
積層振動子４１は、これら金属板４５ａ〜４５ｅを介して隣接する圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄのせん断方向の歪みが逆となるように積層されているため、高周波電圧が金属板４５ａ〜４５ｅに印加されると、各圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向の両面部分、つまり金属板４５ａ〜４５ｅとの２つ接合面部分が逆方向にずれる。
【００３６】
具体的には、図５に示す高周波電源から印加された電圧＋Ｖ（プラスピーク）の時間ｔ１のときにおいて、積層振動子４１の圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、図６に示すように、金属板４５ａ，４５ｃ，４５ｅのいずれかと接合された面部分と２枚の金属板４５ｂ，４５ｄのいずれかと接合された面部分が互いに逆方向に形状変化する（図６のａｂ方向）。
【００３７】
そして、図５に示す高周波電源から印加された電圧−Ｖ（マイナスピーク）の時間ｔ２のときにおいても、積層振動子４１の圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、図７に示すように、金属板４５ａ，４５ｃ，４５ｅのいずれかと接合された面部分と２枚の金属板４５ｂ，４５ｄのいずれかと接合された各面部分が互いに逆方向に形状変化する（図７のａｂ方向）。
【００３８】
しかし、積層振動子４１は、それ単体では、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直な両端部がうねるような形で振動が発生するが、この状態では縦振動は励振されていない。そのため、積層振動子４１に絶縁板４３を介して硬質な波形整流部材４２を設けることで振動を励振させることができる。
【００３９】
具体的には、超音波振動子２は、図８に示す、電圧印加前の駆動前の状態から、図９に示す電圧印加されて駆動すると、積層振動子４１と波形整流部材４２の境界面がうねるような形状変化して振動が発生する。このとき、積層振動子４１と波形整流部材４２の境界面で発生した振動は、波形整流部材４２内を伝播する間に、波面が整流されて、超音波振動子２全体として、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に垂直な縦振動を励振するようになる。また、波形整流部材４２の端面付近では、この端面に平行なフラットに振動波面に整流される。
【００４０】
このように本実施の形態の超音波振動子２は、誘電損失が小さく、かつ共振周波数の温度特性が良好、つまり温度が変化しても、共振周波数が変化しにくい圧電単結晶を用いた構成として、圧電定数が大きいせん断方向の振動を利用して縦振動を励振するようにしている。これにより、超音波振動子２は、追加設備（冷却機構など）なしに、温度上昇を抑え、かつ温度による共振周波数の変化が少ない構成とすることができる。
【００４１】
以上の説明から、大掛かりな付帯設備を必要としなくとも安定した振動素子特性を備えて、且つコストを抑えた小型な超音波振動子２となり、この超音波振動子２を用いることで、超音波医療装置１も小型化できる。
【００４２】
なお、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄは、偶数枚となるようにして積層されているが奇数
枚となるようにして積層されていてもよい。ただし、圧電単結晶板４４ａ〜を奇数枚で積層するより、偶数枚で積層したほうが、安定した振動が得られるようになる。また、本実施の形態では、圧電単結晶板が４枚積層されているが、この枚数に限定されることはなく、２枚以上積層されていればよい。
【００４３】
（波形整流部材の変形例１）
次に、波形整流部材の構成の変形例１について、以下に説明する。  
なお、積層振動子４１の構造および超音波振動子２が振動を励振する原理については、上述と同様とする。
【００４４】
図１０は、振動子ユニットの構成を示す分解斜視図、図１１は振動子ユニットの構成を示す斜視図、図１２は振動子ユニットの構成を示す部分断面図、図１３は他の形態の振動子ユニットの構成を示す分解斜視図、図１４は図１３の振動子ユニットの構成を示す部分断面図である。
【００４５】
図１０から図１２に示すように、ここでの波形整流部材５０は、金属製または硬質樹脂製のケース体であって、ここでは一対の外形円柱状のケース５１，５２内に積層振動子４１が絶縁板４３を介して収められる。そして、ケース５１，５２の接合部が溶接で接合される。なお、ケース５１，５２には、積層振動子４１を収容する収容部としての凹部５１ａ，５２ａが形成されている。
【００４６】
このとき、積層振動子４１の両端に設けられている絶縁板４３は、ケース５１，５２の凹部５１ａ，５２ａの底面と隙間がないように面接触される。これにより、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直に振動を励振できるようになる。また、積層振動子４１は、ケース５１，５２の凹部５１ａ，５２ａの内周面との間に、ケース５１，５２との絶縁のため隙間５３を有して収容される。
【００４７】
なお、絶縁板４３の代わりに絶縁性を有する接着剤などを用いても良く、ケース５１，５２との絶縁性が取れていれば良い。また、一対のケース５１，５２の構造は、非対称でも良く、組み合わせたときに積層振動子４１が収まれば良い。
【００４８】
さらに、ケースの接合部については、溶接だけでなく、図１３および図１４に示すように、接合部を雄ねじ５４と雌ねじ５５として螺着により接合させる構成としても良い。また、積層振動子４１がケース５１，５２の凹部５１ａ，５２ａに収容された状態で内部に形成された隙間５３には、硬質な絶縁性の充填剤を充填しても良い。
【００４９】
以上のように構成された波形整流部材５０とすることで、積層振動子４１をケース５１，５２内に収めることができ、超音波振動子２としての機械的強度が増加する。また、積層振動子４１をケース５１，５２内に収容されることで、取り扱いが容易となる。
【００５０】
（波形整流部材の変形例２）
次に、波形整流部材の構成の変形例２について、以下に説明する。  
なお、ここでも積層振動子４１の構造、および超音波振動子２が振動を励振する原理については、上述と同様とする。
【００５１】
図１５は、振動子ユニットの構成を示す分解斜視図、図１６は振動子ユニットの構成を示す斜視図、図１７は振動子ユニットの構成を示す断面図、図１８は他の形態の振動子ユニットの構成を示す部分断面図、図１９は図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【００５２】
ここでの波形整流部材６０は、図１５から図１７に示すように、金属製または硬質樹脂製から形成された円柱などの棒状をしており、積層振動子４１と同様の寸法の収容部としての凹部６１が側周部で開口するように形成されているケース体である。積層振動子４１は、凹部６１内に収められ、隙間がないように絶縁性を有する高硬度の例えば、シリコーンレジンなどの充填剤６２により固着させている。この充填剤６２は、凹部６１を埋めるように充填されても良い。
【００５３】
なお、ここでも、積層振動子４１の両端に設けられている絶縁板４３は、波形整流部材６０の凹部６１を形成する長手軸方向に直交して対向する２つの面と隙間がないように面接触される。また、絶縁板４３は、絶縁性を有する接着剤などでも良く、波形整流部材６０との絶縁性が取れていれば良い。
【００５４】
これにより、圧電単結晶板４４ａ〜４４ｄの積層方向に対して垂直に縦振動を励振できるようになる。また、絶縁板４３を設けなくとも、シリコーンレジンなどの絶縁性を有する充填剤６２のみで、積層振動子４１を波形整流部材６０の凹部６１に固着しても良い。
【００５５】
上記では、積層振動子４１と同様の寸法の凹部６１を形成し、そこに積層振動子４１を収める構成を例示したが、その凹部６１は、図１８および図１９に示すように貫通孔６３でもよく、積層振動子が縦振動励振方向に対して、隙間がないように絶縁性で硬質な充填剤６４により固着して収められれば良い。
【００５６】
以上のように構成された波形整流部材６０とすることで、積層振動子４１を凹部６１または貫通孔６３に簡単に収めることができ、超音波振動子２としての機械的強度が増加すると共に、積層振動子４１を後から波形整流部材６０に収容して固着する組付けが単純な超音波振動子２とすることができる。
【００５７】
なお、以上に説明した各波形整流部材４２，５０，６０は、絶縁性を有する硬質樹脂で形成するとこで、積層振動子４１に絶縁板４３を設ける必要がない。
【００５８】
上述の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態および変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得るものである。
【００５９】
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、述べられている課題が解決でき、述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【００６０】
１…超音波医療装置
２…超音波振動子
３…振動子ユニット
４…ハンドルユニット
５…操作部
６…プローブ
７…外套管
８…挿入シース部
９…操作部本体
１０…固定ハンドル
１１…可動ハンドル
１２…回転ノブ
１３…スリット
１４…ハンドルストッパ
１５…ハンドル支軸
１６…連結アーム
１７…操作パイプ
１８…大径部
１９…操作パイプ
２０…スライダ
２２…固定リング
２３…把持部
３０…先端処置部
３１…先端部
３２…ホーン
３３…外向フランジ
３４…プローブ本体
３５…ゴムライニング
３６…電気ケーブル
４１…積層振動子
４２，５０，６０…波形整流部材
４３…絶縁板
４４ａ-４４ｄ…圧電単結晶板
４５ａ-４５ｅ…金属板
５１，５２…ケース
５１ａ，５２ａ…凹部
５３…隙間
６１…凹部
６２，６４…充填剤
６３…貫通孔
ｔ１，ｔ２…時間
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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