CN116801814A - 超声波探头、超声波内窥镜、层叠体以及超声波探头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
超声波探头具备超声波振子，该超声波振子包括：压电元件，其相对于被检体收发超声波；以及调整层，其层叠于所述压电元件，具有被切削所述压电元件的刀切削而成的切削面，该调整层包含用于改善所述刀的切削能力的调整材料。优选的是，所述超声波振子具有声阻匹配层，该声阻匹配层相对于所述压电元件而言在所述压电元件收发超声波的方向上层叠，该声阻匹配层与所述压电元件声阻抗不同。由此，提供一种成品率较佳且生产效率较佳的超声波探头。
Description
技术领域
本发明涉及超声波探头、超声波内窥镜、层叠体以及超声波探头的制造方法。
背景技术
以往，已知有一种超声波探头，其具备通过利用刀切削压电元件而形成的多个超声波振子(例如参照专利文献1)。
此外，在利用刀切削的工序中，由于刀的磨粒被异物覆盖而发生堵塞、刀的磨粒被磨削而发生刀的表面成为平滑的状态的切削表面变钝等状况，刀有时会劣化。若刀劣化，则对作为加工对象的工件施加过度的负载，工件有时会破损。
因此，为了避免工件的破损，使用通过对刀实施修整、预切割等处理来改善劣化的刀的切削能力的技术。在修整中，通过磨削刀的外周而使新的切削面暴露，从而改善刀的切削能力。在预切割中，通过使掩埋在保持磨粒的粘接剂中的磨粒暴露而使其变锋利，从而改善刀的切削能力。若利用这些技术改善劣化的刀的切削能力，则对工件进行加工而制造的超声波探头的成品率变佳。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－46368号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，为了对刀实施修整，需要将工件更换为修整板，加工时间变长。此外，为了对刀实施预切割，需要将工件更换为预切割板，加工时间变长。此外，也已知有一种将工件和修整板沿着使刀移动的切削方向排列进行加工的方式，但需要切削工件和修整板这两者，使刀向切削方向移动的距离变长，因此加工时间变长。若加工时间变长，则超声波探头的生产效率变差。
本发明即是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供成品率较佳且生产效率较佳的超声波探头、超声波内窥镜、层叠体以及超声波探头的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题而达到目的，本发明的一个技术方案的超声波探头具备超声波振子，该超声波振子包括：压电元件，其相对于被检体收发超声波；以及调整层，其层叠于所述压电元件，具有被切削所述压电元件的刀切削而成的切削面，该调整层包含用于改善所述刀的切削能力的调整材料。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述超声波振子具有声阻匹配层，该声阻匹配层相对于所述压电元件而言在所述压电元件收发超声波的方向上层叠，该声阻匹配层与所述压电元件声阻抗不同。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层相对于所述压电元件而言在所述压电元件收发超声波的方向上层叠。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层与所述声阻匹配层接触而层叠。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层是声阻匹配层，其相对于所述压电元件而言在所述压电元件照射超声波的方向上层叠，该声阻匹配层与所述压电元件声阻抗不同。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述超声波振子具有基板层，该基板层具有与所述压电元件电连接的柔性基板。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述超声波振子具有背衬层，该背衬层由将所述压电元件所产生的超声波吸收或使所述压电元件所产生的超声波衰减的背衬材料形成。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述超声波振子具有去匹配层，该去匹配层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，该去匹配层具有比所述压电元件高的声阻抗。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，所述调整层与所述基板层接触而层叠。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，所述调整层与所述背衬层接触而层叠。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整层是背衬层，其由将所述压电元件所产生的超声波吸收或使所述压电元件所产生的超声波衰减的背衬材料形成。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述压电元件包含由单晶形成的压电体。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整材料是对所述刀实施修整和预切割中的至少一者的材料。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整材料是比所述刀所使用的磨粒细的磨粒。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头中，所述调整材料由比所述刀所使用的粘接剂硬性的材料形成。
此外，本发明的一个技术方案的超声波内窥镜包括：超声波探头；插入部，其在前端设有所述超声波探头，该插入部向所述被检体插入；以及操作部，其设于所述插入部的基端侧。
此外，本发明的一个技术方案的层叠体具有：压电层，其由压电材料形成；以及调整材料层，其层叠于所述压电层，包含调整材料，该调整材料用于改善切削所述压电层的刀的切削能力。
此外，在本发明的一个技术方案的超声波探头的制造方法中，准备层叠体，该层叠体具有由压电材料形成的压电层和层叠于所述压电层且包含调整材料的调整材料层，该调整材料用于改善切削所述压电层的刀的切削能力，利用刀切削所述调整材料层的至少一部分和所述压电层。
发明的效果
根据本发明，能够实现成品率较佳且生产效率较佳的超声波探头、超声波内窥镜、层叠体以及超声波探头的制造方法。
附图说明
图1是表示具备实施方式1的超声波探头的内窥镜系统的示意图。
图2是实施方式1的超声波探头的立体图。
图3是图2的A向视图。
图4是图2的B向视图。
图5是表示利用刀切削层叠体的情形的图。
图6是表示利用刀切削层叠体的情形的图。
图7是实施方式2的超声波探头的侧视图。
图8是实施方式2的超声波探头的侧视图。
图9是实施方式3的超声波探头的侧视图。
图10是实施方式3的超声波探头的侧视图。
图11是实施方式4的超声波探头的侧视图。
图12是实施方式4的超声波探头的侧视图。
图13是表示制造变形例1的超声波探头的情形的图。
图14是表示制造变形例1的超声波探头的情形的图。
图15是表示制造变形例1的超声波探头的情形的图。
图16是表示制造变形例2的超声波探头的情形的图。
图17是表示制造变形例3的超声波探头的情形的图。
图18是表示制造变形例3的超声波探头的情形的图。
图19是表示制造变形例4的超声波探头的情形的图。
图20是表示制造变形例4的超声波探头的情形的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的超声波探头、超声波内窥镜、层叠体以及超声波探头的制造方法的实施方式。另外，本发明并不被这些实施方式所限定。在以下的实施方式中，例示出具有声阻匹配层、去匹配层、背衬层等的超声波探头、超声波内窥镜以及超声波探头的制造方法进行说明，但本发明通常可以应用于具有压电元件的超声波探头、超声波内窥镜以及超声波探头的制造方法。同样，本发明通常可以应用于具有压电层的层叠体。
此外，在以下的附图的记载中，对相同或者对应的要素适当标注相同的附图标记。此外，附图是示意性的，应留意各要素的尺寸的关系、各要素的比例等有时与现实是不同的。在附图相互之间有时也包含相互的尺寸的关系、比例不同的部分。
(实施方式1)
〔内窥镜系统的概略结构〕
图1是表示具备实施方式1的超声波探头的内窥镜系统的示意图。内窥镜系统1是使用超声波内窥镜进行人等被检体内的超声波诊断和处置的系统。如图1所示，该内窥镜系统1包括超声波内窥镜2、超声波观测装置3、内窥镜观察装置4以及显示装置5。
超声波内窥镜2能够将一部分插入到被检体内，具有朝向被检体内的体壁发送超声波脉冲(声脉冲)并且接收由被检体反射来的超声波回波而输出回波信号的功能和对被检体内进行拍摄而输出图像信号的功能。另外，超声波内窥镜2的详细的结构见后述。
超声波观测装置3借助超声波线缆31与超声波内窥镜2电连接，经由超声波线缆31向超声波内窥镜2输出脉冲信号并且从超声波内窥镜2输入回波信号。而且，在超声波观测装置3中，对该回波信号实施预定的处理而生成超声波图像。
超声波内窥镜2的后述的内窥镜用连接器9以装卸自如的方式连接于内窥镜观察装置4。该内窥镜观察装置4包括视频处理器41和光源装置42。
视频处理器41经由内窥镜用连接器9输入来自超声波内窥镜2的图像信号。而且，视频处理器41对该图像信号实施预定的处理而生成内窥镜图像。
光源装置42经由内窥镜用连接器9向超声波内窥镜2供给照亮被检体内的照明光。
显示装置5使用液晶、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)、CRT(CathodeRay Tube：阴极射线管)、或投影仪而构成，用于显示由超声波观测装置3生成的超声波图像、由内窥镜观察装置4生成的内窥镜图像等。
〔超声波内窥镜的结构〕
接着，说明超声波内窥镜2的结构。超声波内窥镜2包括插入部6、操作部7、通用线缆8以及内窥镜用连接器9。
插入部6是向被检体内插入的部分。该插入部6包括设于前端侧的超声波探头10、与超声波探头10的基端侧连结的硬性构件61、与硬性构件61的基端侧连结且能够弯曲的弯曲部62、以及与弯曲部62的基端侧连结且具有挠性的挠性管63。
操作部7与插入部6的基端侧连结，是自医生等接受各种操作的部分。该操作部7包括用于弯曲操作弯曲部62的弯曲旋钮71和用于进行各种操作的多个操作构件72。此外，在操作部7设有供处置器具贯穿的处置器具插入口73。
通用线缆8从操作部7延伸，是配设有光导件、振子线缆、信号线缆以及构成管路的一部分的管等的线缆。
内窥镜用连接器9设于通用线缆8的端部。而且，内窥镜用连接器9与超声波线缆31连接并且通过向内窥镜观察装置4插入而连接于视频处理器41和光源装置42。
〔超声波探头的结构〕
接着，说明超声波探头10的结构。图2是实施方式1的超声波探头的立体图。图3是图2的A向视图。图4是图2的B向视图。
如图4所示，超声波探头10具备多个细长方形状的超声波振子100。超声波振子100具有压电元件101、第1声阻匹配层102、第2声阻匹配层103、去匹配层104、作为基板层的FPC层105、调整层106以及背衬层107。另外，超声波探头10只要是包含压电元件101的超声波振子即可，可以是凸面型、线型和径向型中的任一种结构。
压电元件101相对于被检体收发超声波。压电元件101也可以包含由单晶构成的压电体。具体而言，压电元件101使用PMN－PT单晶、PMN－PZT单晶、PZN－PT单晶、PIN－PZN－PT单晶或弛豫型材料等压电材料形成。另外，PMN－PT单晶是铌镁酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。PMN－PZT单晶是铌镁酸铅和锆钛酸铅的固溶体的简称。PZN－PT单晶是铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。PIN－PZN－PT单晶是铌铟酸铅、铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。弛豫型材料是出于使压电常数、介电常数增加的目的而向锆钛酸铅(PZT)中添加作为弛豫材料的铅系复合钙钛矿而得到的三成分系压电材料的总称。铅系复合钙钛矿用Pb(B1、B2)O3表示，B1是镁、锌、铟和钪中的任一者，B2是铌、钽和钨中的任一者。这些压电材料具有优异的压电效应。因此，即使小型化也能够降低电阻抗的值，从与电极之间的阻抗匹配的观点出发是优选的。
第1声阻匹配层102和第2声阻匹配层103使压电元件101与观测对象之间的声阻抗匹配，以使声音(超声波)在压电元件101和观测对象之间高效地透过。第1声阻匹配层102和第2声阻匹配层103由互不相同的材料形成。另外，在本实施方式1中，作为具有两个声阻匹配层(第1声阻匹配层102和第2声阻匹配层103)的方式进行说明，但根据压电元件101和观测对象的特性，既可以设为一层，也可以设为三层以上。此外，超声波探头10也可以是不具有声阻匹配层的结构。
去匹配层104相对于压电元件101而言在与压电元件101收发超声波的方向相反的方向(图3和图4的下方)上层叠，由与压电元件101相比声阻抗较高的材料形成，将压电元件101所产生的超声波反射。另外，在将去匹配层104配置在压电元件101和FPC层105之间的情况下，优选使用具有导电性的材料，但在去匹配层104由导电性较低的材料形成的情况下，也可以通过对表面实施镀敷加工等而将压电元件101和FPC层105电连接。
FPC层105是具有与压电元件101电连接的布线的柔性基板。
调整层106相对于压电元件101而言在与压电元件101收发超声波的方向相反的方向(图3和图4的下方)上层叠。调整层106具备被切削压电元件101的刀切削而成的切削面106a。切削面106a是通过被刀切削而形成的面，例如是槽，但也可以是平面，形状没有特别的限定。
此外，调整层106包含调整材料，该调整材料用于改善切削压电元件101的刀的切削能力。具体而言，调整材料是对刀实施修整和预切割中的至少一者的材料。此外，调整层106与FPC层105和背衬层107接触而层叠。
在调整材料是对刀实施修整的材料的情况下，调整材料优选为比刀所使用的磨粒细的磨粒。若调整材料是比刀所使用的磨粒细的磨粒，则能够通过磨削刀的外周而使新的切削面暴露。具体而言，调整层106作为调整材料而包含比刀的磨粒高一粒度号的磨粒。磨粒例如是金刚石磨粒，但并不限于金刚石磨粒，可以是任一种磨粒。
在调整材料是对刀实施预切割的材料的情况下，调整材料优选为比刀所使用的磨粒细的磨粒，且由比刀所使用的粘接剂硬性的材料形成。若调整材料是比刀所使用的磨粒细的磨粒，且由比刀所使用的粘接剂硬性的材料形成，则能够使掩埋在保持磨粒的粘接剂中的磨粒暴露而使其变锋利。具体而言，在粘接剂是镍的情况下，调整材料只要是比镍硬且比磨粒软的材料即可。调整材料优选与加工对象相应地适当选择，例如在加工对象是压电元件101的情况下，可以是与压电元件101相同的材料。此外，调整材料也可以与加工对象相应地从压电材料、硅晶圆、压电陶瓷、可切削陶瓷、碳化钨等中选择。
此外，调整材料也可以是比刀所使用的粘接剂软的材料。具体而言，在粘接剂是镍的情况下，调整材料也可以是比镍软的材料。调整材料只要是例如钛酸铅的粉末、氧化铝的粉末或者玻璃的颗粒等、比背衬层107、调整层106所使用的树脂、粘接构成超声波振子100的构件时使用的粘接剂硬的材料即可。在该情况下，利用调整材料能够去除附着于刀的树脂、延展性较高的金属。
背衬层107由将不想要的超声波吸收、使不想要的超声波衰减的背衬材料形成，以使由于压电元件101的动作而产生的不想要的超声波不返回到元件。具体而言，背衬层107使用衰减率较大的材料、例如散布有氧化铝、氧化锆等填料的环氧树脂、散布有上述的填料的橡胶形成。
〔超声波探头的制造方法〕
接着，说明超声波探头10的制造方法。图5、图6是表示利用刀切削层叠体的情形的图。图5是从与图2相同的方向观察超声波探头10的立体图，图6是从与图4相同的方向观察超声波探头10的侧视图。
首先，将压电元件101～背衬层107层叠而成的层叠体载置在台子TA上。该层叠体具有由压电材料形成的压电层和层叠于压电层且包含调整材料的调整材料层，该调整材料用于改善切削压电层的刀的切削能力。然后，使刀BL沿着切削方向(从图5的左朝向右的方向)移动，切削从层叠体的压电元件101到调整层106的一部分的范围，形成多个超声波振子100。此时，通过刀BL切削调整层106的至少一部分，从而对刀BL实施修整或预切割。而且，在调整层106形成有作为槽的切削面106a。
根据以上说明的实施方式1，由于调整层106所包含的调整材料是对刀BL实施修整或预切割的材料，因此在调整层106的至少一部分被刀BL切削而形成切削面106a时对刀BL实施修整或预切割。其结果，刀BL的切削能力得到改善，制造的超声波探头10的成品率较佳。并且，也无需将作为加工对象的工件更换为修整板、预切割板，使刀BL向切削方向移动的距离也不会变长，因此能够抑制加工时间变长，生产效率较佳。
特别是在压电元件101是由单晶形成的压电体的情况下，由于压电元件101易碎，在切削过程中超声波探头10易于破损，但采用超声波探头10，由于调整层106所包含的调整材料对刀BL实施修整或预切割，因此能够防止由刀BL的劣化引起的超声波探头10的破损。
此外，根据实施方式1，由于调整层106与FPC层105和背衬层107接触而层叠，在切削了易于使刀BL堵塞的树脂、延展性较高的布线的金属之后调整层106所包含的调整材料立即对刀BL实施修整或预切割，因此改善刀BL的切削能力的效果较高。
(实施方式2)
图7、图8是实施方式2的超声波探头的侧视图。图7是从与图3相同的方向观察超声波探头10A的图，图8是从与图4相同的方向观察超声波探头10A的图。背衬层107A是由将压电元件101所产生的超声波吸收、使压电元件101所产生的超声波衰减的背衬材料形成的背衬层，并且包含调整材料，该调整材料用于改善切削压电元件101的刀的切削能力。换言之，在实施方式2中，调整层是由将压电元件101所产生的超声波吸收、使压电元件101所产生的超声波衰减的背衬材料形成的背衬层。此外，背衬层107A具有被切削压电元件101的刀切削而成的切削面107Aa。
根据实施方式2，由于背衬层107A所包含的调整材料是对刀实施修整或预切割的材料，因此在背衬层107A的至少一部分被刀切削而形成切削面107Aa时对刀实施修整或预切割。其结果，刀的切削能力得到改善，制造的超声波探头10A的成品率较佳。并且，也无需将作为加工对象的工件更换为修整板、预切割板，使刀向切削方向移动的距离也不会变长，因此能够抑制加工时间变长，生产效率较佳。
此外，根据实施方式2，由于调整层是由树脂形成的背衬层107A，在切削易于使刀堵塞的树脂的同时背衬层107A所包含的调整材料对刀实施修整或预切割，因此改善刀的切削能力的效果较高。并且，由于调整层与FPC层105接触而层叠，在切削了易于使刀堵塞的树脂、延展性较高的布线的金属之后背衬层107A所包含的调整材料立即对刀BL实施修整或预切割，因此改善刀的切削能力的效果较高。
此外，根据实施方式2，由于背衬层107A兼具调整层的功能，与实施方式1相比能够减少层叠的层数，因此层叠、粘接的工序减少，并且能够减小制造时的厚度的偏差。
(实施方式3)
图9、图10是实施方式3的超声波探头的侧视图。图9是从与图3相同的方向观察超声波探头10B的图，图10是从与图4相同的方向观察超声波探头10B的图。第1声阻匹配层102B使压电元件101与观测对象之间的声阻抗匹配，以使声音(超声波)在压电元件101和观测对象之间高效地透过，并且包含调整材料，该调整材料用于改善切削压电元件101的刀的切削能力。换言之，在实施方式3中，调整层是使压电元件101与观测对象之间的声阻抗匹配以使声音(超声波)在压电元件101和观测对象之间高效地透过的第1声阻匹配层102B。此外，作为调整层的第1声阻匹配层102B在压电元件101收发超声波的方向(图9和图10的上方)上层叠。此外，第1声阻匹配层102B具有被切削压电元件101的刀切削而成的切削面102Ba。切削面102Ba是通过被刀切削而形成的面，且是沿着压电元件101的侧面的平面。
根据实施方式3，由于第1声阻匹配层102B所包含的调整材料是对刀实施修整或预切割的材料，因此在第1声阻匹配层102B被刀切削而形成切削面102Ba时对刀实施修整或预切割。其结果，刀的切削能力得到改善，制造的超声波探头10B的成品率较佳。并且，也无需将工件更换为修整板、预切割板，使刀向切削方向移动的距离也不会变长，因此能够抑制加工时间变长，生产效率较佳。
此外，根据实施方式3，由于调整层是由树脂形成的第1声阻匹配层102B，并且在切削易于使刀堵塞的树脂的同时第1声阻匹配层102B所包含的调整材料对刀实施修整或预切割，因此改善刀的切削能力的效果较高。并且，由于调整层与由树脂形成的第2声阻匹配层103接触而层叠，并且在切削了易于使刀堵塞的树脂之后第1声阻匹配层102B所包含的调整材料立即对刀实施修整或预切割，因此改善刀的切削能力的效果较高。
此外，根据实施方式2，由于第1声阻匹配层102B兼具调整层的功能，与实施方式1相比能够减少层叠的层数，因此层叠、粘接的工序减少，并且能够减小厚度的偏差。
(实施方式4)
图11、图12是实施方式4的超声波探头的侧视图。图11是从与图3相同的方向观察超声波探头10C的图，图12是从与图4相同的方向观察超声波探头10C的图。在超声波探头10C中，调整层106配置在压电元件101和FPC层105之间。调整层106具有被切削压电元件101的刀切削而成的切削面106a。切削面106a是通过被刀切削而形成的面，且是槽。
根据实施方式4，调整层106所包含的调整材料是对刀实施修整或预切割的材料，因此在调整层106的至少一部分被刀切削而形成切削面106a时对刀实施修整或预切割。其结果，刀的切削能力得到改善，制造的超声波探头10C的成品率较佳。并且，也无需将作为加工对象的工件更换为修整板、预切割板，使刀向切削方向移动的距离也不会变长，因此能够抑制加工时间变长，生产效率较佳。
此外，根据实施方式4，由于调整层106与FPC层105接触而层叠，并且在切削了易于使刀堵塞的树脂、延展性较高的布线的金属之后调整层106所包含的调整材料立即对刀实施修整或预切割，因此改善刀的切削能力的效果较高。
(变形例1)
图13～图15是表示制造变形例1的超声波探头的情形的图。在图13～图15中示出超声波探头的局部的侧视图。去匹配层104也可以如图13所示形成有槽104a。在涂敷用于粘接压电元件101和去匹配层104的粘接剂108而粘接压电元件101和去匹配层104时，如图14所示，粘接剂108如图13所示进入到槽104a，因此粘接剂108的厚度变得极薄，压电元件101和去匹配层104密合。此外，如图15所示，粘接剂108进入的槽104a被刀BL切削。也可以这样设为通过在去匹配层104形成槽104a而使压电元件101和去匹配层104密合的结构。此外，也可以通过使粘接剂108包含调整材料而使用粘接剂108作为调整层。
(变形例2)
图16是表示制造变形例2的超声波探头的情形的图。也可以如图16所示，如图13所示，槽104a的宽度比刀BL的宽度稍大。在该情况下，在利用刀BL进行了切削之后也如图13所示，进入到槽104a的粘接剂108的一部分残留，因此能够更牢固地粘接压电元件101和去匹配层104。
(变形例3)
图17、图18是表示制造变形例3的超声波探头的情形的图。如图17所示，在第一次的切削中切削第2声阻匹配层103和第1声阻匹配层102。由于第2声阻匹配层103和第1声阻匹配层102是柔软的层，因此利用磨粒较大的刀BL切削。接着，如图18所示，切削压电元件101和去匹配层104。由于压电元件101和去匹配层104是较硬的层，因此利用磨粒较小的刀BL切削。通过这样变更刀BL的磨粒的大小而分为多次切削，从而能够防止在加工过程中作为工件的超声波探头10破损。若实施这样的加工，则通过对第2声阻匹配层103和第1声阻匹配层102的切削而形成的切削面的表面粗糙度比通过对压电元件101和去匹配层104的切削而形成的切削面的表面粗糙度大。
(变形例4)
图19、图20是表示制造变形例4的超声波探头的情形的图。如图19、图20所示，超声波探头10D具有调整层106Da和调整层106Db这两个调整层。调整层106Da和调整层106Db包含调整材料，该调整材料用于改善切削压电元件101的刀的切削能力。
如图19所示，在第一次的切削中切削第2声阻匹配层103、第1声阻匹配层102及调整层106Da。由于第2声阻匹配层103和第1声阻匹配层102是柔软的层，因此利用磨粒较大的刀BL切削。而且，在调整层106Da形成有作为平面的切削面106Daa。
接着，如图20所示，切削压电元件101、去匹配层104及调整层106Db。由于压电元件101和去匹配层104是较硬的层，因此利用磨粒较小的刀BL切削。而且，在调整层106Db形成有作为沿着压电元件101的侧面的平面的切削面106Dba。
通过这样变更刀BL的磨粒的大小而分为多次切削，从而能够防止在加工过程中作为工件的超声波探头10破损。并且，由于根据切削而刀BL的种类不同，因此通过形成包含与刀BL的种类相应的调整材料的调整层106Da、调整层106Db，从而能够提高改善刀BL的切削能力的效果。若实施这样的加工，则通过对第2声阻匹配层103～调整层106Da的切削而形成的切削面的表面粗糙度比通过对压电元件101～调整层106Db的切削而形成的切削面的表面粗糙度大。
另外，在上述的实施方式中，说明了将声阻匹配层、背衬层等作为调整层的例子，但并不限于此。若是除压电元件101以外的层，则也可以通过包含调整材料而将任一个层作为调整层。不过，在利用刀BL切削时需要利用刀BL切削调整层的至少一部分，形成切削面。
进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易地导出。因而，本发明的更广泛的形态并不限定于像以上述那样表示且记述的特定的详细内容和代表性的实施方式。因而，能够在不脱离由附加的权利要求书及其等同物定义的总体的发明概念的精神或者范围的前提下进行各种各样的变更。
附图标记说明
1、内窥镜系统；2、超声波内窥镜；3、超声波观测装置；4、内窥镜观察装置；5、显示装置；6、插入部；7、操作部；8、通用线缆；9、内窥镜用连接器；10、10A、10B、10C、10D、超声波探头；31、超声波线缆；41、视频处理器；42、光源装置；61、硬性构件；62、弯曲部；63、挠性管；71、弯曲旋钮；72、操作构件；73、处置器具插入口；100、超声波振子；101、压电元件；102、102B、第1声阻匹配层；103、第2声阻匹配层；104、去匹配层；104a、槽；105、FPC层；106、106Da、106Db、调整层；107、107A、背衬层；108、粘接剂；102Ba、106a、106Daa、106Dba、107Aa、切削面。
Claims (19)
1.一种超声波探头，其中，
该超声波探头具备超声波振子，该超声波振子包括：
压电元件，其相对于被检体收发超声波；以及
调整层，其层叠于所述压电元件，具有被切削所述压电元件的刀切削而成的切削面，该调整层包含用于改善所述刀的切削能力的调整材料。
2.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述超声波振子具有声阻匹配层，该声阻匹配层相对于所述压电元件而言在所述压电元件收发超声波的方向上层叠，该声阻匹配层与所述压电元件声阻抗不同。
3.根据权利要求2所述的超声波探头，其中，
所述调整层相对于所述压电元件而言在所述压电元件收发超声波的方向上层叠。
4.根据权利要求3所述的超声波探头，其中，
所述调整层与所述声阻匹配层接触而层叠。
5.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述调整层是声阻匹配层，其相对于所述压电元件而言在所述压电元件照射超声波的方向上层叠，该声阻匹配层与所述压电元件声阻抗不同。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的超声波探头，其中，
所述超声波振子具有基板层，该基板层具有与所述压电元件电连接的柔性基板。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的超声波探头，其中，
所述超声波振子具有背衬层，该背衬层由将所述压电元件所产生的超声波吸收或使所述压电元件所产生的超声波衰减的背衬材料形成。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的超声波探头，其中，
所述超声波振子具有去匹配层，该去匹配层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，该去匹配层具有比所述压电元件高的声阻抗。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的超声波探头，其中，
所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠。
10.根据权利要求6所述的超声波探头，其中，
所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，所述调整层与所述基板层接触而层叠。
11.根据权利要求7所述的超声波探头，其中，
所述调整层相对于所述压电元件而言在与所述压电元件收发超声波的方向相反的方向上层叠，所述调整层与所述背衬层接触而层叠。
12.根据权利要求1所述的超声波探头，其中，
所述调整层是背衬层，其由将所述压电元件所产生的超声波吸收或使所述压电元件所产生的超声波衰减的背衬材料形成。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的超声波探头，其中，
所述压电元件包含由单晶形成的压电体。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的超声波探头，其中，
所述调整材料是对所述刀实施修整和预切割中的至少一者的材料。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的超声波探头，其中，
所述调整材料是比所述刀所使用的磨粒细的磨粒。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的超声波探头，其中，
所述调整材料由比所述刀所使用的粘接剂硬性的材料形成。
17.一种超声波内窥镜，其中，
该超声波内窥镜包括：
权利要求1～16中任一项所述的超声波探头；
插入部，其在前端设有所述超声波探头，该插入部向所述被检体插入；以及
操作部，其设于所述插入部的基端侧。
18.一种层叠体，其中，
该层叠体具有：
压电层，其由压电材料形成；以及
调整材料层，其层叠于所述压电层，包含调整材料，该调整材料用于改善切削所述压电层的刀的切削能力。
19.一种超声波探头的制造方法，其中，
准备层叠体，该层叠体具有由压电材料形成的压电层和层叠于所述压电层且包含调整材料的调整材料层，该调整材料用于改善切削所述压电层的刀的切削能力，
利用刀切削所述调整材料层的至少一部分和所述压电层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |