(57)【要約】  超音波プローブ（１０）は、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子（１１１）を有し、複数の圧電素子（１１１）が第１の方向Ａ１に沿って並列された超音波トランスデューサ（１１）と、複数の圧電素子（１１１）から出射された超音波を外部に放射する音響レンズ層（１３）と、超音波トランスデューサ（１１）を挟んで音響レンズ層（１３）に対向する背面層（１４）と、音響レンズ層（１３）と超音波トランスデューサ（１１）との間の第１の位置（Ｐ１）に一部が配設された配線部材（１２）と、を備える。配線部材（１２）は、電気絶縁性を有する樹脂層と、樹脂層上に設けられ、複数の圧電素子（１１１）とそれぞれ電気的に接続するとともに複数の圧電素子に超音波をそれぞれ出射させる電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える。
2020079855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、  前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、  前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する背面層と、  前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、  前記配線部材は、  電気絶縁性を有する樹脂層と、  前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える超音波プローブ。
【請求項２】
前記複数の信号配線は、  前記樹脂層の長手方向に沿う長さが互いに異なる請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記配線部材は、  前記導電層を挟んで前記樹脂層に対向する絶縁層をさらに有し、  前記複数の信号配線は、  前記絶縁層に設けられた複数のビアをそれぞれ経由することによって前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記導電層は、  前記信号配線と同一の材料、及び同一の厚みを有するダミー配線を備える請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記複数の信号配線は、  前記樹脂層上において、前記樹脂層における長手方向の一端から他端に向けて延在する第１の信号配線と、  前記樹脂層上において、前記他端から前記一端に向けて延在する第２の信号配線と、を備える請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記配線部材の少なくとも一部は、  前記第１の位置に配設されているとともに、前記複数の圧電素子と前記音響レンズ層との中間の音響インピーダンスを有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記背面層は、  前記複数の圧電素子と電気的に接続するとともに、前記複数の圧電素子よりも大きい音響インピーダンスを有し、かつ、導電性を有するデマッチング層によって構成され、グラウンドとなるグラウンド線が電気的に接続される請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記背面層は、  前記複数の圧電素子に対してそれぞれ複数、設けられているとともに、前記複数の圧電素子よりも大きい音響インピーダンスを有し、かつ、導電性を有する複数のデマッチング層によって構成され、  前記配線部材の少なくとも一部は、  前記第２の位置に配設され、  前記複数の信号配線は、  前記複数のデマッチング層を経由することによって、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
被検体内に挿入される挿入部を有する超音波内視鏡において、  前記挿入部の先端側には、  入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、  前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、  前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する背面層と、  前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、  前記配線部材は、  電気絶縁性を有する樹脂層と、  前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える超音波内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、超音波プローブ及び超音波内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を備えた超音波プローブが知られている（例えば、特許文献１参照）。  特許文献１に記載の超音波プローブ（超音波アレイ振動子）は、コンベックス型の超音波プローブによって構成されている。より具体的に、超音波プローブは、複数の圧電素子の他、音響整合層と、音響レンズ層と、バッキング材と、ケーブル配線基板とを備える。  ここで、圧電素子の外面のうち、外表面には、グラウンド電極が設けられている。また、圧電素子の外面のうち、当該外表面と表裏をなす背面側の内表面には、信号電極が設けられている。  また、ケーブル配線基板は、複数の圧電素子に設けられた各信号電極に対して当接した状態で立設されている。当該各信号電極には、当該ケーブル配線基板を経由することによって、電気信号が入力される。そして、複数の圧電素子は、当該入力した電気信号に応じて、超音波をそれぞれ出射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１に記載の超音波プローブでは、ケーブル配線基板を配置するために、複数の圧電素子の背面側に広い空間を必要とし、小型化を図ることが難しい、という問題がある。また、複数の圧電素子の背面側に直接、ケーブル配線基板を配置した場合には、当該ケーブル配線基板がバッキング材としての機能を有していないため、音響性能が低下してしまう虞がある、という問題がある。  そこで、音響性能の低下を回避しつつ、小型化を図ることができる技術が要望されている。【０００５】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、音響性能の低下を回避しつつ、小型化を図ることができる超音波プローブ及び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】
【０００６】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波プローブは、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する背面層と、前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、前記配線部材は、電気絶縁性を有する樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える。【０００７】  また、本発明に係る超音波内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部を有する超音波内視鏡において、前記挿入部の先端側には、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する背面層と、前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、前記配線部材は、電気絶縁性を有する樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】  本発明に係る超音波プローブによれば、音響性能の低下を回避しつつ、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムを示す図である。
【図２】図２は、挿入部の先端を示す斜視図である。
【図３】図３は、超音波プローブを示す断面図である。
【図４】図４は、超音波トランスデューサと配線部材との接続構造を示す図である。
【図５】図５は、超音波トランスデューサと配線部材との接続構造を示す図である。
【図６】図６は、背面層を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る超音波プローブを示す断面図である。
【図８】図８は、図７の一部を拡大した断面図である。
【図９】図９は、実施の形態１の変形例１を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１の変形例２を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１，２の変形例３を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１，２の変形例３を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１，２の変形例４を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１，２の変形例４を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１１】（実施の形態１）  〔内視鏡システムの概略構成〕  図１は、本実施の形態１に係る内視鏡システム１を示す図である。  内視鏡システム１は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波診断及び処置を行うシステムである。この内視鏡システム１は、図１に示すように、超音波内視鏡２と、超音波観測装置３と、内視鏡観察装置４と、表示装置５とを備える。  超音波内視鏡２は、一部を被検体内に挿入可能とし、被検体内の体壁に向けて超音波パルス（音響パルス）を送信するとともに被検体にて反射された超音波エコーを受信することによってエコー信号を出力する機能、及び被検体内を撮像することによって画像信号を出力する機能を有する。  なお、超音波内視鏡２の詳細な構成については、後述する。
【００１２】  超音波観測装置３は、超音波ケーブル３１（図１）を経由することによって超音波内視鏡２に電気的に接続し、超音波ケーブル３１を経由することによって超音波内視鏡２に対してパルス信号を出力するとともに超音波内視鏡２からエコー信号を出力する。そして、超音波観測装置３では、当該エコー信号に対して所定の処理を施すことによって超音波画像を生成する。
【００１３】  内視鏡観察装置４には、超音波内視鏡２の後述する内視鏡用コネクタ９（図１）が着脱自在に接続される。この内視鏡観察装置４は、図１に示すように、ビデオプロセッサ４１と、光源装置４２とを備える。  ビデオプロセッサ４１は、内視鏡用コネクタ９を経由することによって超音波内視鏡２からの画像信号を入力する。そして、ビデオプロセッサ４１は、当該画像信号に対して所定の処理を施すことによって内視鏡画像を生成する。  光源装置４２は、内視鏡用コネクタ９を経由することによって被検体内を照明する照明光を超音波内視鏡２に対して供給する。
【００１４】  表示装置５は、液晶、有機ＥＬ（Electro  Luminescence）、ＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）、または、プロジェクタを用いて構成され、超音波観測装置３によって生成された超音波画像や、内視鏡観察装置４によって生成された内視鏡画像等を表示する。
【００１５】  〔超音波内視鏡の構成〕  次に、超音波内視鏡２の構成について説明する。  超音波内視鏡２は、図１に示すように、挿入部６と、操作部７と、ユニバーサルコード８と、内視鏡用コネクタ９とを備える。  図２は、挿入部６の先端を示す斜視図である。
【００１６】  なお、以下では、挿入部６の構成を説明するにあたって、挿入部６の先端側（被検体内への挿入方向の先端側）を「先端側」とのみ記載し、挿入部６の基端側（挿入部６の先端から離間する側）を「基端側」とのみ記載する。  挿入部６は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部６は、図１または図２に示すように、先端側に設けられた超音波プローブ１０と、超音波プローブ１０の基端側に連結された硬性部材６１と、硬性部材６１の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部６２と、湾曲部６２の基端側に連結され可撓性を有する可撓管６３（図１）とを備える。
【００１７】  なお、挿入部６、操作部７、ユニバーサルコード８、及び内視鏡用コネクタ９の内部には、光源装置４２から供給された照明光を伝送するライトガイド（図示略）、上述したパルス信号やエコー信号を伝送する振動子ケーブルＣＢ（図３参照）、及び画像信号を伝送する信号ケーブル（図示略）が引き回されているとともに、流体を流通させるための管路（図示略）が設けられている。
【００１８】  ここで、硬性部材６１は、樹脂材料等から構成された硬質部材であり、挿入軸Ａｘ（図２）に沿って延在する略円柱形状を有する。なお、挿入軸Ａｘは、挿入部６の延在方向に沿う軸である。  この硬性部材６１において、先端側の外周面には、先端に向かうにしたがって当該硬性部材６１を先細形状とする傾斜面６１１が形成されている。
【００１９】  そして、硬性部材６１には、図２に示すように、基端から先端まで貫通した取付用孔（図示略）、基端から傾斜面６１１までそれぞれ貫通した照明用孔６１２、撮像用孔６１３、送気送水用孔６１４、及び処置具チャンネル６１５等が形成されている。  上述した取付用孔（図示略）は、超音波プローブ１０が取り付けられる孔である。そして、当該取付用孔の内部には、振動子ケーブルＣＢ（図３参照）が挿通されている。
【００２０】  照明用孔６１２の内部には、上述したライトガイド（図示略）の出射端側と、当該ライトガイドの出射端から出射された照明光を被検体内に向けて照射する照明レンズ６１６（図２）とが配設されている。  撮像用孔６１３の内部には、被検体内に向けて照射され、当該被検体内で反射された光（被写体像）を集光する対物光学系６１７（図２）、及び当該対物光学系６１７によって集光された被写体像を撮像する撮像素子（図示略）が配設されている。そして、当該撮像素子によって撮像された画像信号は、上述した信号ケーブル（図示略）を経由することによって内視鏡観察装置４（ビデオプロセッサ４１）に伝送される。
【００２１】  本実施の形態１では、上述したように照明用孔６１２及び撮像用孔６１３は、傾斜面６１１に形成されている。このため、本実施の形態１に係る超音波内視鏡２は、挿入軸Ａｘに対して鋭角で交差する方向を観察する斜視タイプの内視鏡として構成されている。
【００２２】  送気送水用孔６１４は、上述した管路（図示略）の一部を構成し、撮像用孔６１３に向けて送気または送水し、対物光学系６１７の外面を洗浄するための孔である。  処置具チャンネル６１５は、挿入部６の内部に挿通された穿刺針等の処置具（図示略）を外部に突出させる通路である。
【００２３】  操作部７は、挿入部６の基端側に連結され、医師等から各種操作を受け付ける部分である。この操作部７は、図１に示すように、湾曲部６２を湾曲操作するための湾曲ノブ７１と、各種操作を行うための複数の操作部材７２とを備える。  また、操作部７には、湾曲部６２及び可撓管６３の内部に設けられたチューブ（図示略）を経由することによって処置具チャンネル６１５に連通し、当該チューブに処置具（図示略）を挿通するための処置具挿入口７３（図１）が設けられている。
【００２４】  ユニバーサルコード８は、操作部７から延在し、上述したライトガイド（図示略）、振動子ケーブルＣＢ、上述した信号ケーブル（図示略）、及び上述した管路（図示略）の一部を構成するチューブ（図示略）が配設されたコードである。  内視鏡用コネクタ９は、ユニバーサルコード８の端部に設けられている。そして、内視鏡用コネクタ９は、超音波ケーブル３１が接続されるとともに、内視鏡観察装置４に挿し込まれることでビデオプロセッサ４１及び光源装置４２に接続する。
【００２５】  〔超音波プローブの構成〕  次に、超音波プローブ１０の構成について説明する。  図３は、超音波プローブ１０を示す断面図である。具体的に、図３は、挿入軸Ａｘを含み、走査面ＳＳに対して直交する平面にて超音波プローブ１０を切断した断面図である。  超音波プローブ１０は、コンベックス型の超音波プローブであり、外部（図３中、上方側）に向けて凸となる円筒面状の走査面ＳＳを有する。ここで、走査面ＳＳは、超音波プローブ１０の外表面の一部を構成する。  なお、以下では、超音波プローブ１０の構成を説明するにあたって、円筒面状の走査面ＳＳの周方向を第１の方向Ａ１（図３）と記載し、円筒面状の走査面ＳＳにおける円筒軸に沿う方向（図３中、紙面に直交する方向）を第２の方向Ａ２（図４）と記載する。さらに、図３中、上方側を外表面側Ａ３（図３）と記載し、図３中、下方側を背面側Ａ４（図３）と記載する。  そして、超音波プローブ１０は、走査面ＳＳの法線によって構成される断面視扇状の超音波送受領域Ａｒ（図３）内で第１の方向Ａ１に沿って超音波を走査（送受信）する。  この超音波プローブ１０は、図３に示すように、超音波トランスデューサ１１と、配線部材１２と、音響レンズ層１３と、背面層１４と、保持部材１５とを備える。
【００２６】  超音波トランスデューサ１１は、図３に示すように、複数の圧電素子１１１を備える。  複数の圧電素子１１１は、第２の方向Ａ２に沿って直線状に延在する長尺状の直方体によってそれぞれ構成され、図３に示すように、第１の方向Ａ１に沿って規則的に配列されている。また、圧電素子１１１の外面には、第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂ（図５，図６参照）が形成されている。そして、圧電素子１１１は、振動子ケーブルＣＢ、配線部材１２、背面層１４、及び第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂを経由することによって入力したパルス信号（本発明に係る電気信号に相当）を超音波パルスに変換し、被検体に向けて送信する。また、圧電素子１１１は、被検体によって反射された超音波エコーを電気的なエコー信号に変換し、第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂ、背面層１４、及び配線部材１２を経由することによって振動子ケーブルＣＢに出力する。
【００２７】  ここで、圧電素子１１１は、ＰＭＮ−ＰＴ単結晶、ＰＭＮ−ＰＺＴ単結晶、ＰＺＮ−ＰＴ単結晶、ＰＩＮ−ＰＺＮ−ＰＴ単結晶またはリラクサー系材料を用いて形成される。  なお、ＰＭＮ−ＰＴ単結晶は、マグネシウム・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＭＮ−ＰＺＴ単結晶は、マグネシウム・ニオブ酸鉛及びチタン酸ジルコン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＺＮ−ＰＴ単結晶は、亜鉛・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＩＮ−ＰＺＮ−ＰＴ単結晶は、インジウム・ニオブ酸鉛、亜鉛・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。リラクサー系材料は、圧電定数や誘電率を増加させる目的でリラクサー材料である鉛系複合ペロブスカイトをチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）に添加した三成分系圧電材料の総称である。鉛系複合ペロブスカイトは、Ｐｂ（Ｂ１、Ｂ２）Ｏ３によって表され、Ｂ１はマグネシウム、亜鉛、インジウムまたはスカンジウムのいずれかであり、Ｂ２はニオブ、タンタルまたはタングステンのいずれかである。これらの材料は、優れた圧電効果を有している。このため、小型化しても電気的なインピーダンスの値を低くすることができ、第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂとの間のインピーダンスマッチングの観点から好ましい。
【００２８】  第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂは、導電性を有する金属材料または樹脂材料によってそれぞれ構成され、圧電素子１１１における以下の外面にそれぞれ形成されている。  第１の電極１１１ａは、圧電素子１１１の外面において、外表面側Ａ３の外面全体に形成されている。そして、第１の電極１１１ａは、配線部材１２に設けられた複数の信号配線１２４（図４，図５参照）と電気的に接続し、圧電素子１１１への信号の入出力を行う信号電極として機能する。  第２の電極１１１ｂは、圧電素子１１１の外面において、背面側Ａ４の外面全体に形成されている。すなわち、第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂは、圧電素子１１１を挟んで、走査面ＳＳの法線方向に沿って互いに対向する。そして、第２の電極１１１ｂは、振動子ケーブルＣＢのグラウンド線ＧＲ（図３）と電気的に接続し、グラウンド電極として機能する。
【００２９】  図４及び図５は、超音波トランスデューサ１１と配線部材１２との接続構造を示す図である。具体的に、図４は、配線部材１２の一部（超音波トランスデューサ１１と音響レンズ層１３との間の第１の位置Ｐ１（図３）に配設された部分）を外表面側Ａ３から見た平面図である。なお、図４では、説明の便宜上、樹脂層１２１の図示を省略している。図５は、図３の一部を拡大した断面図である。なお、図５では、説明の便宜上、導電層１２２として、複数の信号配線１２４を一部材によって図示している。  配線部材１２は、振動子ケーブルＣＢの信号線（図示略）と複数の圧電素子１１１に設けられた各第１の電極１１１ａとを電気的に接続する部材である。本実施の形態１では、配線部材１２は、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）によって構成されている。この配線部材１２は、図３ないし図５に示すように、樹脂層１２１（図３，図５）と、導電層１２２と、絶縁層１２３とを備える。なお、図３では、説明の便宜上、導電層１２２及び絶縁層１２３の図示を省略している。
【００３０】  樹脂層１２１は、ポリイミド等の絶縁材料から構成された可撓性を有する長尺状のシート（基板）である。以下では、樹脂層１２１において、互いに表裏をなす一対のシート面を第１，第２の面１２１ａ，１２１ｂ（図３，図５）と記載する。この樹脂層１２１は、図３に示すように、第１の面１２１ａが外表面を構成する状態で折り返される。言い換えれば、樹脂層１２１は、第２の面１２１ｂが内側に位置する状態で折り返される。そして、超音波トランスデューサ１１及び背面層１４は、折り返された樹脂層１２１の内側に配置される。すなわち、配線部材１２の一部は、超音波トランスデューサ１１と音響レンズ層１３との間の第１の位置Ｐ１（図３）に配設される。
【００３１】  導電層１２２は、図４に示すように、複数の信号配線１２４と、複数のダミー配線１２５とを備える。  複数の信号配線１２４は、導電性を有する金属材料または樹脂材料によって構成され、振動子ケーブルＣＢの信号線（図示略）と複数の圧電素子１１１に設けられた各第１の電極１１１ａとの間で上述したパルス信号やエコー信号を伝送する信号配線である。これら複数の信号配線１２４は、図４に示すように、複数（図４の例では１４本）の第１の信号配線１２４ａと、複数（図４の例では１４本）の第２の信号配線１２４ｂとを備える。
【００３２】  複数の第１の信号配線１２４ａは、第２の面１２１ｂ上において、樹脂層１２１の長手方向の一端ＥＲ１（図３）から他端ＥＲ２（図３）に向けてそれぞれ延在するとともに、当該樹脂層１２１の幅方向（第２の方向Ａ２）に沿って並列された配線パターンとしてそれぞれ構成されている。これら複数の第１の信号配線１２４ａは、図４に示すように、樹脂層１２１の長手方向に沿う長さが互いに異なる。図４の例では、複数の第１の信号配線１２４ａは、図４中、最も上方側に位置する第１の信号配線１２４ａの当該長さが最も長く、図４中、下方側に配置されるにしたがって、当該長さが短くなる。
【００３３】  複数の第２の信号配線１２４ｂは、導電性を有する金属材料または樹脂材料によって構成され、第２の面１２１ｂ上において、樹脂層１２１の長手方向の他端ＥＲ２から一端ＥＲ１に向けてそれぞれ延在するとともに、当該樹脂層１２１の幅方向（第２の方向Ａ２）に沿って並列された配線パターンとしてそれぞれ構成されている。これら複数の第２の信号配線１２４ｂは、図４に示すように、樹脂層１２１の長手方向に沿う長さが互いに異なる。図４の例では、複数の第２の信号配線１２４ｂは、図４中、最も下方側に位置する第２の信号配線１２４ｂの当該長さが最も長く、図４中、上方側に配置されるにしたがって、当該長さが短くなる。
【００３４】  そして、第２の面１２１ｂ上において、複数の第１の信号配線１２４ａにおける他端ＥＲ２側の各端部ＥＳ１（図４）と複数の第２の信号配線１２４ｂにおける一端ＥＲ１側の各端部ＥＳ２（図４）との間には、平行四辺形型の領域Ａｒ１が形成される。
【００３５】  複数のダミー配線１２５は、導電性を有する金属材料または樹脂材料によって構成され、第２の面１２１ｂ上の領域Ａｒ１にそれぞれ形成されたダミーの配線パターン（いずれの部材とも電気的に接続しない配線パターン）である。本実施の形態１では、ダミー配線１２５は、第１，第２の信号配線１２４ａ，１２４ｂと同一の数だけ設けられているとともに、互いに対向する各端部ＥＳ１，ＥＳ２同士を結ぶ線上にそれぞれ設けられている。  本実施の形態１では、複数の信号配線１２４及びダミー配線１２５は、同一の材料によって構成されているとともに、同一の幅寸法及び厚み寸法を有する。
【００３６】  絶縁層１２３は、ポリイミド等の絶縁材料から構成されている。この絶縁層１２３は、導電層１２２を挟んで樹脂層１２１（第２の面１２１ｂ）に対向する位置に設けられ、導電層１２２の絶縁性を確保するとともに当該導電層１２２を保護する。この絶縁層１２３には、図５に示すように、各端部ＥＳ１，ＥＳ２に対向する各位置にビアＶＩがそれぞれ設けられている。そして、各ビアＶＩは、各端部ＥＳ１，ＥＳ２とそれぞれ電気的に接続するとともに、複数の圧電素子１１１に設けられた各第１の電極１１１ａとそれぞれ電気的に接続する。すなわち、複数の信号配線１２４は、各ビアＶＩを経由することによって、各第１の電極１１１ａ（複数の圧電素子１１１）とそれぞれ電気的に接続する。
【００３７】  なお、具体的な図示は省略したが、絶縁層１２３において、複数の第１の信号配線１２４ａにおける一端ＥＲ１側の各端部と複数の第２の信号配線１２４ｂにおける他端ＥＲ２側の各端部に対向する各位置にもビアがそれぞれ設けられている。そして、当該各ビアは、当該各端部とそれぞれ電気的に接続するとともに、振動子ケーブルＣＢの信号線とそれぞれ電気的に接続する。なお、配線部材１２と振動子ケーブルＣＢの信号線との接続位置は、図３に示すように、超音波トランスデューサ１１、音響レンズ層１３、及び背面層１４よりも基端側に位置する。
【００３８】  そして、配線部材１２の一部を第１の位置Ｐ１に配設した場合には、超音波トランスデューサ１１と被検体との間で音（超音波）を効率良く透過させるために、当該配線部材１２を、当該超音波トランスデューサ１１と被検体との間の音響インピーダンスをマッチングさせる音響整合層として機能させることが好ましい。  具体的に、配線部材１２は、超音波トランスデューサ１１と音響レンズ層１３との中間の音響インピーダンスを有していることが好ましい。例えば、樹脂層１２１及び絶縁層１２３の各音響インピーダンスは、２〜２０ＭＲａｙｌであることが好ましい。また、樹脂層１２１及び絶縁層１２３の音響インピーダンスは、超音波トランスデューサ１１側から音響レンズ層１３側に向けて順に小さくなることが好ましい（例えば、絶縁層１２３の音響インピーダンス：９ＭＲａｙｌ、樹脂層１２１の音響インピーダンス：２ＭＲａｙｌ）。さらに、樹脂層１２１及び絶縁層１２３の各厚みは、超音波トランスデューサ１１から送信され、当該樹脂層１２１及び絶縁層１２３を透過する超音波の中心周波数における波長λ（例えば、４００〜５００μｍ）の１／４以下であることが好ましい。また、導電層１２２の厚みは、当該波長λの１／２５以下であることが好ましい。
【００３９】  音響レンズ層１３は、図３に示すように、接着剤（図示略）による接着力やレンズ材そのものを注型した際の密着力によって、配線部材１２における第１の位置Ｐ１に配設された部分において、樹脂層１２１の第１の面１２１ａ上に固定される。すなわち、音響レンズ層１３において、外表面側Ａ３の面は、走査面ＳＳとなる。この走査面ＳＳは、第１の方向Ａ１に沿って延在した断面視円弧形状を有するとともに、第２の方向に沿って延在した断面視円弧形状を有する。すなわち、走査面ＳＳは、外表面側Ａ３に向けて突出した凸形状を有する。そして、音響レンズ層１３は、超音波トランスデューサ１１から送信され、配線部材１２における第１の位置Ｐ１に配設された部分を透過した超音波パルスを収束させる。また、音響レンズ層１３は、被検体により反射された超音波エコーを配線部材１２における第１の位置Ｐ１に配設された部分に伝達する。
【００４０】  図６は、背面層１４を示す図である。具体的に、図６は、図３の一部を拡大した断面図である。  背面層１４は、超音波トランスデューサ１１の背面側Ａ４（超音波トランスデューサ１１を挟んで音響レンズ層１３に対向する側）に設けられている。本実施の形態１では、背面層１４は、超音波トランスデューサ１１よりも大きい音響インピーダンスを有し、かつ、導電性を有する例えばタングステン等によって構成されたデマッチング層として機能する。すなわち、背面層１４は、超音波トランスデューサ１１から送信され、被検体とは逆方向（背面側Ａ４）に向かう超音波を被検体に向けて跳ね返し、被検体に入射する超音波を増やす機能を有する。そして、背面層１４は、複数の圧電素子１１１に設けられた各第２の電極１１１ｂと電気的に接続する。また、背面層１４には、図３または図６に示すように、振動子ケーブルＣＢのグラウンド線ＧＲが電気的に接続される。すなわち、複数の圧電素子１１１に設けられた各第２の電極１１１ｂは、背面層１４を経由することによって、グラウンド線ＧＲと電気的に接続する。
【００４１】  保持部材１５は、図３に示すように、保持部１５１と、取付部１５２とを備える。  保持部１５１は、超音波トランスデューサ１１、配線部材１２、音響レンズ層１３、及び背面層１４が一体化されたユニットを保持する部分である。この保持部１５１には、図３に示すように、当該ユニットを保持しつつ、音響レンズ層１３の走査面ＳＳを外部に露出させる凹部１５１ａが形成されている。そして、凹部１５１ａと当該ユニットとの隙間には、接着剤ＡＤ（図３）が充填される。
【００４２】  取付部１５２は、保持部１５１の基端に一体形成され、硬性部材６１における上述した取付用孔（図示略）に挿入され、当該硬性部材６１に対して取り付けられる部分である。この取付部１５２には、図３に示すように、基端から凹部１５１ａまで貫通し、振動子ケーブルＣＢが挿通される挿通孔１５２ａが形成されている。
【００４３】  以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。  本実施の形態１に係る超音波プローブ１０は、一部が第１の位置Ｐ１に配設された配線部材１２を備える。そして、配線部材１２は、振動子ケーブルＣＢの信号線（図示略）と複数の圧電素子１１１に設けられた各第１の電極１１１ａとを電気的に接続する。  このため、従来のように複数の圧電素子１１１の背面側Ａ４に配線基板を配置する必要がない。言い換えれば、複数の圧電素子１１１の背面側Ａ４に広い空間を必要としない。すなわち、超音波プローブ１０の小型化を図ることができる。  また、配線部材１２は、音響整合層として機能する。さらに、背面層１４は、複数の圧電素子１１１に設けられた各第２の電極１１１ｂと電気的に接続し、かつ、導電性を有するデマッチング層によって構成され、グラウンド線ＧＲが電気的に接続される。  このため、配線部材１２の一部を第１の位置Ｐ１に配設した場合であっても、超音波トランスデューサ１１と被検体との間で超音波を効率よく透過させることができ、音響性能が低下してしまうことがない。  したがって、本実施の形態１に係る超音波プローブ１０によれば、音響性能の低下を回避しつつ、小型化を図ることができる。
【００４４】  また、本実施の形態１に係る超音波プローブ１０では、複数の第１の信号配線１２４ａは、一端ＥＲ１から他端ＥＲ２に向けてそれぞれ延在するとともに、樹脂層１２１の長手方向に沿う長さが互いに異なる。また、複数の第２の信号配線１２４ｂは、他端ＥＲ２から一端ＥＲ１に向けてそれぞれ延在するとともに、樹脂層１２１の長手方向に沿う長さが互いに異なる。  このため、第２の面１２１ｂ上における複数の信号配線１２４の配線スペースが狭い場合であっても、当該複数の信号配線１２４を効率的に配線し、当該複数の信号配線１２４によって、振動子ケーブルＣＢの信号線（図示略）と各第１の電極１１１ａとを電気的に接続することができる。
【００４５】  また、本実施の形態１に係る超音波プローブ１０では、配線部材１２は、導電層１２２を樹脂層１２１及び絶縁層１２３によって挟持した構成を有する。そして、複数の信号配線１２４は、絶縁層１２３に設けられた複数のビアＶＩをそれぞれ経由することによって各第１の電極１１１ａとそれぞれ電気的に接続する。  このため、導電層１２２の絶縁性を十分に確保しつつ、配線部材１２によって、振動子ケーブルＣＢの信号線（図示略）と各第１の電極１１１ａとを電気的に接続することができる。
【００４６】  また、本実施の形態１に係る超音波プローブ１０では、導電層１２２は、信号配線１２４と同一の材料によって構成されるとともに、同一の幅寸法及び厚み寸法を有するダミー配線１２５を備える。  このため、超音波トランスデューサ１１から送信される超音波は、いずれの位置から送信された場合であっても、同一の体積の導電層１２２を透過することとなる。したがって、音響性能のバラつきを抑制することができる。
【００４７】（実施の形態２）  次に、本実施の形態２について説明する。  以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。  図７は、本実施の形態２に係る超音波プローブ１０Ａを示す断面図である。具体的に、図７は、図３に対応した断面図である。なお、図７では、説明の便宜上、導電層１２２及び絶縁層１２３の図示を省略している。図８は、図７の一部を拡大した断面図である。  本実施の形態２に係る超音波プローブ１０Ａでは、図８に示すように、上述した実施の形態１において説明した超音波プローブ１０に対して、背面層１４とは異なる形状の背面層１４Ａを採用している。また、超音波プローブ１０Ａでは、図７に示すように、上述した実施の形態１において説明したように配線部材１２の一部を第１の位置Ｐ１に配設することなく、当該配線部材１２の一部を背面層１４Ａの背面側Ａ４（背面層１４Ａを挟んで超音波トランスデューサ１１に対向する第２の位置Ｐ２）に配設している。さらに、超音波プローブ１０Ａでは、第１の位置Ｐ１に音響整合層１６を配設している。
【００４８】  具体的に、背面層１４Ａは、図８に示すように、超音波トランスデューサ１１の背面側において、複数の圧電素子１１１毎にそれぞれ設けられ、上述した実施の形態１において説明した背面層１４と同様に、デマッチング層としてそれぞれ機能する。  本実施の形態２に係る配線部材１２は、上述した実施の形態１において説明した配線部材１２とは逆に、第２の面１２１ｂが外表面を構成する状態で折り返される。言い換えれば、配線部材１２は、第１の面１２１ａが内側に位置する状態で折り返される。そして、各ビアＶＩは、各背面層１４Ａとそれぞれ電気的に接続する。本実施の形態２では、複数の信号配線１２４は、各ビアＶＩ及び各背面層１４Ａを経由することによって、各第２の電極１１１ｂ（複数の圧電素子１１１）とそれぞれ電気的に接続する。すなわち、第２の電極１１１ｂは、圧電素子１１１への信号の入出力を行う信号電極として機能する。
【００４９】  音響整合層１６は、超音波トランスデューサ１１と被検体との間で音（超音波）を効率良く透過させるために、超音波トランスデューサ１１と被検体との間の音響インピーダンスをマッチングさせる部材である。本実施の形態２では、音響整合層１６は、導電性を有する樹脂によって構成されている。すなわち、音響整合層１６は、複数の圧電素子１１１に設けられた各第１の電極１１１ａと電気的に接続する。そして、音響整合層１６には、図７に示すように、振動子ケーブルＣＢのグラウンド線ＧＲが電気的に接続される。すなわち、第１の電極１１１ａは、グラウンド電極として機能する。
【００５０】  以上説明した本実施の形態２に係る超音波プローブ１０Ａを採用した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を有する。
【００５１】（その他の実施形態）  ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１，２によってのみ限定されるべきものではない。  上述した実施の形態１，２では、超音波プローブ１０（１０Ａ）は、コンベックス型の超音波プローブによって構成されていたが、これに限らず、ラジアル型の超音波プローブによって構成しても構わない。  上述した実施の形態１，２では、内視鏡システム１は、超音波画像を生成する機能、及び内視鏡画像を生成する機能の双方を有していたが、これに限らず、超音波画像を生成する機能のみを有する構成としても構わない。
【００５２】  上述した実施の形態１，２において、内視鏡システム１は、医療分野に限らず、工業分野において、機械構造物等の被検体の内部を観察する内視鏡システムとしても構わない。  上述した実施の形態１，２において、超音波内視鏡２は、挿入軸Ａｘに対して鋭角で交差する方向を観察する斜視タイプの内視鏡によって構成されていたが、これに限らない。例えば、超音波内視鏡２を、挿入軸Ａｘに対して直角に交差する方向を観察する側視タイプの内視鏡や、挿入軸Ａｘに沿う方向を観察する直視タイプの内視鏡として構成しても構わない。
【００５３】  上述した実施の形態１，２において、圧電素子１１１に対して第１，第２の電極１１１ａ，１１１ｂを設ける位置は、上述した実施の形態１，２において説明した位置に限らず、その他の位置に設けても構わない。例えば、第１の電極１１１ａは、圧電素子１１１における外表面側Ａ３の外面の他、その他の外面にも設けられ、断面視Ｌ字形状を有していても構わない。同様に、第２の電極１１１ｂは、圧電素子１１１における背面側Ａ４の外面の他、その他の外面にも設けられ、断面視Ｌ字形状を有していても構わない。また、圧電素子１１１の外面において、当該圧電素子１１１を挟んで第１の方向Ａ１に沿って互いに対向する位置に第１，第２の電極１１１，１１１ｂをそれぞれ設けても構わない。  上述した実施の形態１において、電気安全性や第１，第２の信号配線１２４ａ，１２４ｂへのノイズの混入を回避することを目的として、配線部材１２の最外面（第１の面１２１ａ）に導電性を有する層をさらに設けても構わない。
【００５４】  図９は、本実施の形態１の変形例１を示す図である。具体的に、図９は、本変形例１に係る配線部材１２Ｂの一部（第１の位置Ｐ１に配設された部分）を外表面側Ａ３から見た斜視図である。なお、図９では、説明の便宜上、樹脂層１２１の図示を省略している。  本変形例１に係る配線部材１２Ｂでは、上述した実施の形態１において説明した配線部材１２に対して、導電層１２２とは異なる導電層１２２Ｂを採用している。  導電層１２２Ｂは、導電層１２２とは異なり、複数のダミー配線１２５を有していない。また、複数の第１の信号配線１２４ａ、及び複数の第２の信号配線１２４ｂは、図９に示すように、外表面側Ａ３から見た場合において、超音波トランスデューサ１１の中心に位置する領域ＡｒＯに重なり合わない領域にそれぞれ設けられている。  本変形例１に係る配線部材１２Ｂを採用した場合には、外表面側Ａ３から見た場合において、領域ＡｒＯには導電層１２２Ｂが設けられていないため、当該導電層１２２Ｂによる音響性能の低下を回避することができる。
【００５５】  図１０は、本実施の形態１の変形例２を示す図である。具体的に、図１０は、本変形例２に係る配線部材１２Ｃの一部（第１の位置Ｐ１に配設された部分）を外表面側Ａ３から見た平面図である。なお、図１０では、説明の便宜上、樹脂層１２１及び複数の第１の信号配線１２４ａの図示を省略している。  本変形例２に係る配線部材１２Ｃでは、上述した実施の形態１において説明した配線部材１２に対して、導電層１２２とは異なる導電層１２２Ｃを採用している。  導電層１２２Ｃは、導電層１２２とは異なり、複数のダミー配線１２５を有していない。また、複数の第２の信号配線１２４ｂは、図１０に示すように、外表面側Ａ３から見た場合において、複数の圧電素子１１１に対してなるべく重なり合わない状態で、一部が隣接する圧電素子１１１間に設けられている。なお、複数の第１の信号配線１２４ａも同様である。  本変形例２に係る配線部材１２Ｃを採用した場合であっても、上述した変形例１と同様の効果を奏する。
【００５６】  図１１及び図１２は、実施の形態１，２の変形例３を示す図である。具体的に、図１１は、本変形例３に係る配線部材１２Ｄを第１の面１２１ａ側から見た平面図である。図１２は、配線部材１２Ｄを第２の面１２１ｂ側から見た平面図である。なお、図１１及び図１２では、説明の便宜上、複数の第１の信号配線１２４ａの図示を省略している。また、図１２では、絶縁層１２３の図示を省略している。  上述した実施の形態１，２では、導電層１２２は、第２の面１２１ｂ上にのみ設けられていた。すなわち、導電層１２２は、一層によって構成されていた。  これに対して本変形例３に係る配線部材１２Ｄに設けられた導電層１２２Ｄは、二層によって構成されている。具体的に、複数の第２の信号配線１２４ｂは、図１１に示すように、第１の面１２１ａ上にそれぞれ設けられた一層と、第２の面１２１ｂ上にそれぞれ設けられた一層との二層によって構成されている。なお、複数の第１の信号配線１２４ａも同様である。  本変形例３のように構成した場合には、互いに隣接する第２の信号配線１２４ｂ間（互いに隣接する第１の信号配線１２４ａ間）の距離が長くなる。このため、互いに隣接する第２の信号配線１２４ｂ間（互いに隣接する第１の信号配線１２４ａ間）の信号の相互干渉が抑制（クロストークの発生が抑制）される。
【００５７】  図１３及び図１４は、実施の形態１，２の変形例４を示す図である。具体的に、図１３及び図１４は、内視鏡用コネクタ９内に設けられ、振動子ケーブルＣＢと超音波ケーブル３１とを電気的に接続する接続部材２００の構成を示す図である。また、図１３は、ＦＰＣ２１０の平面図である。図１４は、接続部材２００の側面図である。  上述した実施の形態１，２に係る内視鏡システム１において、図１３及び図１４に示した接続部材２００を採用しても構わない。  接続部材２００は、図１３または図１４に示すように、ＦＰＣ２１０と、コネクタ２２０（図１４）とを備える。
【００５８】  ＦＰＣ２１０は、図１３または図１４に示すように、回路基板２１１と、グラウンドパッド２１２と、複数（本変形例３では４つ）の信号パッド２１３と、カバー部材２１４とを備える。  回路基板２１１は、ポリイミド等の絶縁材料から構成された長尺状の基板内にグラウンド線（図示略）や複数の信号線（図示略）が設けられた回路基板である。
【００５９】  グラウンドパッド２１２は、回路基板２１１上において、振動子ケーブルＣＢ側（図１３，図１４中、左側）の端部に設けられ、当該回路基板２１１内部のグラウンド線（図示略）に導通する。そして、グラウンドパッド２１２には、図１４に示すように、振動子ケーブルＣＢのグラウンド線ＧＲが電気的に接続される。
【００６０】  複数の信号パッド２１３は、回路基板２１１上において、グラウンドパッド２１２に対して、図１３及び図１４中、右側に設けられている。これら複数の信号パッド２１３は、回路基板２１１の長手方向（図１３，図１４中、左右方向）に沿ってそれぞれ延在し、当該回路基板２１１の幅方向（図１３中、上下方向）に沿って並列されている。そして、複数の信号パッド２１３において、図１３及び図１４中、右側の各端部は、回路基板２１１内部の複数の信号線（図示略）にそれぞれ導通する。
【００６１】  カバー部材２１４は、カバーレイ等の絶縁材料から構成されている。そして、カバー部材２１４は、複数の信号パッド２１３を跨ぐ状態で設けられ、当該複数の信号パッド２１３を図１３及び図１４中、左側の領域ＡｒＬと右側の領域ＡｒＲとに区画する。
【００６２】  そして、複数の信号パッド２１３において、領域ＡｒＬには、図１４に示すように、振動子ケーブルＣＢの複数の信号線ＳＧがそれぞれ電気的に接続される。一方、複数の信号パッド２１３において、領域ＡｒＲは、複数の圧電素子１１１から当該複数の信号線ＳＧに至る各電気経路の検査用のパッドとして機能する。
【００６３】  なお、図１３及び図１４の例では、カバー部材２１４は、回路基板２１１上におけるグラウンドパッド２１２と複数の信号パッド２１３との間、及び複数の信号パッド２１３における図１３及び図１４中、右側の端部上にも設けられている。  コネクタ２２０は、回路基板２１１内部のグラウンド線（図示略）及び複数の信号線（図示略）と超音波ケーブル３１とを電気的に接続するコネクタである。
【符号の説明】
【００６４】  １  内視鏡システム  ２  超音波内視鏡  ３  超音波観測装置  ４  内視鏡観察装置  ５  表示装置  ６  挿入部  ７  操作部  ８  ユニバーサルコード  ９  内視鏡用コネクタ  １０，１０Ａ  超音波プローブ  １１  超音波トランスデューサ  １２，１２Ｂ〜１２Ｄ  配線部材  １３  音響レンズ層  １４，１４Ａ  背面層  １５  保持部材  １６  音響整合層  ３１  超音波ケーブル  ４１  ビデオプロセッサ  ４２  光源装置  ６１  硬性部材  ６２  湾曲部  ６３  可撓管  ７１  湾曲ノブ  ７２  操作部材  ７３  処置具挿入口  １１１  圧電素子  １１１ａ  第１の電極  １１１ｂ  第２の電極  １２１  樹脂層  １２１ａ  第１の面  １２１ｂ  第２の面  １２２，１２２Ｂ〜１２２Ｄ  導電層  １２３  絶縁層  １２４  信号配線  １２４ａ  第１の信号配線  １２４ｂ  第２の信号配線  １２５  ダミー配線  １５１  保持部  １５１ａ  凹部  １５２  取付部  １５２ａ  挿通孔  ２００  接続部材  ２１０  ＦＰＣ  ２１１  回路基板  ２１２  グラウンドパッド  ２１３  信号パッド  ２１４  カバー部材  ２２０  コネクタ  ６１１  傾斜面  ６１２  照明用孔  ６１３  撮像用孔  ６１４  送気送水用孔  ６１５  処置具チャンネル  ６１６  照明レンズ  ６１７  対物光学系  Ａ１  第１の方向  Ａ２  第２の方向  Ａ３  外表面側  Ａ４  背面側  ＡＤ  接着剤  Ａｒ  超音波送受領域  Ａｒ１，ＡｒＬ，ＡｒＯ，ＡｒＲ  領域  Ａｘ  挿入軸  ＣＢ  振動子ケーブル  ＥＲ１  一端  ＥＲ２  他端  ＥＳ１，ＥＳ２  端部  ＧＲ  グラウンド線  Ｐ１  第１の位置  Ｐ２  第２の位置  ＳＧ  信号線  ＳＳ  走査面  ＶＩ  ビア
【図１】
2020079855.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月29日(2021.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、
前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、
前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する導電性を有する背面層と、
前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、
前記配線部材は、
電気絶縁性を有する樹脂層と、
前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える超音波プローブ。
【請求項２】
前記複数の信号配線は、
前記樹脂層の長手方向に沿う長さが互いに異なる請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記配線部材は、
前記導電層を挟んで前記樹脂層に対向する絶縁層をさらに有し、
前記複数の信号配線は、
前記絶縁層に設けられた複数のビアをそれぞれ経由することによって前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記導電層は、
前記信号配線と同一の材料、及び同一の厚みを有するダミー配線を備える請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記複数の信号配線は、
前記樹脂層上において、前記樹脂層における長手方向の一端から他端に向けて延在する第１の信号配線と、
前記樹脂層上において、前記他端から前記一端に向けて延在する第２の信号配線と、を備える請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記背面層は、
前記超音波トランスデューサと電気的に接続する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記配線部材の少なくとも一部は、
前記第１の位置に配設されているとともに、前記複数の圧電素子と前記音響レンズ層との中間の音響インピーダンスを有する請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記背面層は、
前記複数の圧電素子と電気的に接続するとともに、前記複数の圧電素子よりも大きい音響インピーダンスを有するデマッチング層によって構成され、グラウンドとなるグラウンド線が電気的に接続される請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記背面層は、
前記複数の圧電素子に対してそれぞれ複数、設けられているとともに、前記複数の圧電素子よりも大きい音響インピーダンスを有する複数のデマッチング層によって構成され、
前記配線部材の少なくとも一部は、
前記第２の位置に配設され、
前記複数の信号配線は、
前記複数のデマッチング層を介して、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続する請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
被検体内に挿入される挿入部を有する超音波内視鏡において、
前記挿入部の先端側には、
入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、
前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、
前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する導電性を有する背面層と、
前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、
前記配線部材は、
電気絶縁性を有する樹脂層と、
前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える超音波内視鏡。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る超音波プローブは、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する導電性を有する背面層と、前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、前記配線部材は、電気絶縁性を有する樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明に係る超音波内視鏡は、被検体内に挿入される挿入部を有する超音波内視鏡において、前記挿入部の先端側には、入力した電気信号に応じて超音波をそれぞれ出射する複数の圧電素子を有し、前記複数の圧電素子が第１の方向に沿って並列された超音波トランスデューサと、前記複数の圧電素子から出射された前記超音波を外部に放射する音響レンズ層と、前記超音波トランスデューサを挟んで前記音響レンズ層に対向する導電性を有する背面層と、前記音響レンズ層と前記超音波トランスデューサとの間の第１の位置、または、前記背面層を挟んで前記超音波トランスデューサに対向する第２の位置に少なくとも一部が配設された配線部材と、を備え、前記配線部材は、電気絶縁性を有する樹脂層と、前記樹脂層上に設けられ、前記複数の圧電素子とそれぞれ電気的に接続するとともに前記複数の圧電素子に前記超音波をそれぞれ出射させる前記電気信号をそれぞれ供給する複数の信号配線を有する導電層と、を備える。
【国際調査報告】
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