JP2001309497A - 超音波プローブおよびこれを用いた超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各圧電振動子から引き出す信号リード線間の
クロストークを低減し鮮明な超音波画像の表示可能な、
また、アースリード線の取り付け行程を省略することが
できる超音波プローブおよび超音波診断装置を提供する
ことを目的する。 【解決手段】 超音波信号を送受信しないダミー素子１
６および超音波信号を送受信する有効素子１３に共通の
共通アース電極１２と、ダミー素子１６接続されたアー
ス電極２１を電気的に接続し、アース電極２１に接続さ
れたアースリード線２０と、有効素子１３に接続された
信号リード線１８を同じ基板１９上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波信号を送受
信する素子である圧電振動子が複数配列された超音波プ
ローブおよびこれを用いた超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波診断装置に使用する超音波
プローブは一般的に略短冊状（細長い直方体状）の圧電
振動子を１次元的に配列した１次元アレイ超音波プロー
ブが使用されている。これは電子走査法と呼ばれる超音
波の走査、フォーカスを行う方式が一般的に使用されて
いるためである。電子走査法とはアレイ状の圧電振動子
それぞれに遅延時間を与え、超音波ビームを走査した
り、超音波ビームにフォーカスをかけるもので、超音波
ビームの高速な走査や高速なフォーカス点変更が可能
で、現在超音波走査方式の主流となっている。

【０００３】しかし、従来の１次元アレイ超音波プロー
ブの電子走査方式では、圧電振動子の配列方向には、電
子フォーカスによりフォーカス点を変更することが可能
であるが、圧電振動子の配列と直交する方向には、音響
レンズによるフォーカスしかかからず、ダイナミックに
フォーカス点を変更することは出来ない。また、超音波
ビームの走査においても従来の超音波プローブを用いた
場合、圧電振動子の配列が１次元配列となっているため
超音波ビームの走査は、圧電振動子の配列方向と圧電振
動子の振動方向の２次元的に行うことが一般的である。

【０００４】近年、圧電振動子を２次元的に配列し、電
子フォーカスにより超音波ビームを全方位的にダイナミ
ックフォーカスしたり、超音波ビームの走査を３次元的
に行い３次元で超音波画像収集、表示を行うシステムの
検討が進んできている。このシステムの実現には、２次
元的に圧電振動子を配列した２次元アレイ超音波プロー
ブが必要となる。超音波ビームを３次元的に走査するだ
けなら従来の１次元アレイ超音波プローブとメカニカル
な走査機構を組み合わせて行うことも可能であるが、超
音波の全方位的なダイナミックフォーカシングと高速な
３次元走査を実現するためには２次元アレイ超音波プロ
ーブは必須の構成要素となる。２次元アレイ超音波プロ
ーブの実現手段は多数提案されており、例えば特開平７
−２３５００等に示されている。従来の２次元アレイ超
音波プローブの実現手段には、２次元的に配列された圧
電振動子の各信号電極から信号リード線をどの様に引き
出すかが、主に提案されている。例えば特開平７−２３
５００では信号リード線を圧電振動子の直下に配置し、
信号リード線を含む基板を配して導電性樹脂等で引き出
す方法や、信号リード線と樹脂を積層し異方性導電層と
バッキング材を兼ねた取り出し層を設ける方法等が提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
２次元アレイ超音波プローブでは、圧電振動子の信号電
極と対向する側の共通接続された共通アース電極は、信
号リード線とは別に超音波プローブの側面からアースリ
ード線で取り出されているため、アースリード線は、信
号リード線と離れた位置にあり、また信号リード線同士
は、それぞれ近い位置に存在するため、信号リード線間
のクロストークが発生し易い構成となってしまい、ノイ
ズの多い超音波画像となる。この傾向は２次元アレイ超
音波プローブのように、圧電振動子の数が多くなればな
るほど、また、信号リード線間の距離が短くなればなる
ほど、顕著に現れる問題となる。また、信号リード線と
アースリード線は別々に設けてあるため、信号リード線
とアースリード線の取り付けは、別々の製造工程で行う
必要があった。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決し、各圧
電振動子から引き出す信号リード線間のクロストークを
低減し鮮明な超音波画像の表示可能な、また、アースリ
ード線の取り付け行程を省略することができる２次元ア
レイ超音波プローブおよび超音波診断装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、２次元に配列された圧電
振動子のうち超音波の送信動作および受信動作のうち少
なくともいずれか１つの動作を行う第１の圧電振動子
と、前記第１の圧電振動子と共に配列され超音波の送信
動作および受信動作のいずれも行わない第２の圧電振動
子と、前記第１の圧電振動子および前記第２の圧電振動
子の一方の面全体に設けられた第１の電極と、前記第１
の圧電振動子の前記第１の電極が設けられた面と反対の
面にそれぞれ設けられた第２の電極と、前記第２の圧電
振動子のうち少なくとも１つの圧電振動子の前記第１の
電極が設けられた面と反対の面にそれぞれ設けられた第
３の電極と、前記第１の電極と前記第３の電極とを電気
的に接続する接続手段と、前記それぞれの第２の電極お
よび前記それぞれの第３の電極に接続された配線と、を
具備することを特徴とする。本発明は上記構成により、
前記第２の電極に接続されている配線と、前記第３の電
極に接続されている配線を、近接して配置することがで
き、前記第２の電極に接続されている配線間に発生する
ロストークを低減することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第１の実施の
形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１
（ａ）は、第１の実施の形態における超音波プローブの
斜視図である。本実施の形態における超音波プローブ
は、一方の面にアース電極面と、これと反対の位置に信
号電極面を有する略短冊状の複数の圧電振動子が、信号
電極面およびアース電極面に略平行な方向に、例えば５
０×５０個の２次元マトリクス状に配列されている。な
お、図１（ａ）には、配列方向のうち、行方向をＸ、列
方向をＹとし、圧電振動子１１は８×８個のものを示し
ている。圧電振動子１１のアース電極面側には、音響整
合層１４が設けられており、圧電振動子１１と音響整合
層１４の間に、すべての圧電振動子１１のアース電極面
と接する略薄膜状の共通アース電極１２が設けられてい
る。２次元マトリクス状に配列された圧電振動子１１に
は、実際に超音波信号を送受信する素子である有効素子
１３と、超音波信号を送受信しないダミー素子１６が存
在する。ここで、図１（ｂ）に、有効素子１３とダミー
素子１６の配置を表す配置パターン図を示す。Ｓで示さ
れた圧電振動子は有効素子１３であり、Ｇで示された圧
電振動子はダミー素子１６である。

【０００９】ここで、有効素子１３の信号電極面には、
それぞれ信号電極１５が設けられており、また、ダミー
素子１６の信号電極面には、それぞれアース電極２１が
設けられている。ダミー素子１６は、図１（ｂ）に示さ
れるように、２次元マトリクス状配列の内側に配置され
た複数の有効素子１３の周囲を囲むように、外枠に位置
するＸ方向両端およびＹ方向両端の各１行および各１列
に、配置されている。なお、ダミー素子１６は、外枠に
位置する各１列より多い複数列および各１行より多い複
数行上に配置されるのが一般的であるが、本実施の形態
では模式的に各１行および各１列とした。また、ダミー
素子１６の２次元マトリクス状配列の外側に位置する側
面には、共通アース電極１２とアース電極２１とを電気
的に接続する回し込み電極１７が形成されている。な
お、回し込み電極１７の形成状態は、超音波プローブの
透視側面図として図２に、また、ダミー素子の拡大斜視
図として図３（ａ）に示されている。また、ダミー素子
１６のうち、２次元マトリクス状配列の角に位置するダ
ミー素子（図１（ａ）では４つのダミー素子）には、外
側に位置する２つ側面に回し込み電極１７が形成されて
いる。これは、拡大斜視図として図３（ｂ）に示されて
いる。ただし、２つの側面に回し込み電極１７を形成す
るか否かは、製造上の理由や、コストなどを考慮して決
定すればよい。

【００１０】なお、回し込み電極１７は、取り付けなど
製造上の簡易性から、特に２次元マトリクス状配列の外
側に位置する側面に形成すると良いと考えられるが、ダ
ミー素子１６のアース電極面と信号電極面とを電気的に
接続できれば、ダミー素子１６のどの側面に設けても良
い。また、回し込み電極１７は、全てのダミー素子に設
けても良いし、適当に選択した一部のダミー素子にのみ
設けても良い。例えば、２次元マトリクス上配列のＹ方
向の両端に位置するダミー素子にのみ、回し込み電極１
７を設けても良い。これは超音波プローブの斜視図とし
て、図１０に示されている。なお、図１０ではさらに回
し込み電極１７をＹ方向の外側の面にのみ取り付けてお
り、これにより、回し込み電極１７の形成をより容易に
行うことができる。また、なお、図１０の有効素子およ
びダミー素子の配列は、図１（ｂ）と同じである。有効
素子１３の信号電極１５には、それぞれ、信号を取り出
すための信号リード線１８が設けられており、また、ダ
ミー素子のアース電極２１には、アースリード線２０が
設けられている。ここで、各リード線１８、２０は、２
次元マトリクス上配列における各行ごとに１枚の基板１
９に取り付けられている。

【００１１】従って、基板１９には１行×複数列の各リ
ード線１８、２０が設けられ、また基板１９は、各リー
ド線１８、２０が行方向Ｘおよび列方向Ｙと略垂直方向
になるように、設けられている。信号リード線１８と信
号電極１５、アースリード線２０とアース電極２１の接
続方法は、例えば半田付け、異方性導電フイルム（ＡＣ
Ｆ）による接続、導電性ペーストなど、圧電振動子のサ
イズ等により種々の接続法が考えられる。また、図１
（ａ）に示された基板１９は、各電極１５、２１と各リ
ード線１８、２０の接続を明確にするため、２行に取り
付けられた２枚の基板のみを示しているが、通常、全て
の行に設けられている。ただし、基板１９の内、特に、
信号リード線１８を有しない、すなわち、全てのリード
線がアースリード線２０であるような基板に関しては、
受信信号を取り出す必要がないため、取り付けを省略す
ることもできる。図１（ａ）においては、行方向Ｘの両
端に配置される各１行の２枚の基板がこれに該当する。
本実施の形態では音響バッキング材については言及して
いないが、圧電振動子背面に、例えば基板１９同士の間
に、音響バッキング材を設けることも当然あり得る構成
である。

【００１２】また、図１（ａ）においては、有効素子１
３に取り付けられる信号リード線１８の太さと、ダミー
素子１６に取り付けられるアースリード線２０の太さ
を、異ならせて記載しているが、同じ太さのリード線で
あっても良い。次に、上述した本実施の形態における超
音波プローブの受信動作について説明する。送信動作に
ついては受信と略逆順序の動作となるため、ここでは省
略する。

【００１３】超音波の送信を行った後、超音波反射波
は、音響整合層１４において、被検体との音響整合を行
い、有効素子１３で超音波信号を電気信号に変換する。
また、ダミー素子１６は、有効素子１３の素子特性を周
辺部分まで均一に保つために設けられているものであ
り、従来例では、電気信号を扱うことはないものである
が、本実施の形態では、上述のようにダミー素子１６の
側面に回し込み電極１７を設けることにより、ダミー素
子１６のアース電極２１と、共通アース電極１２を同電
位にすることにより、有効素子１３の共通アース電極１
２と、ダミー素子１６のアース電極２１を同電位にし、
基板１９上に略平行に設けられた信号リード線１８とア
ースリード線２０により、有効素子１３で変換された電
気信号を取り出している。

【００１４】ここで、従来例の超音波プローブの斜視図
を図１２（ａ）、有効素子とダミー素子の配置を表す配
置パターン図を図１２（ｂ）に示し、本実施の形態と比
較する。従来例では、ダミー素子９６は、上述のよう
に、圧電振動子特性の均一保持以外には使用されておら
ず、本実施の形態のようにアース電極面と信号電極面が
導通されていないため、信号電極９５からの信号リード
線９８の引き出しとは別に、共通アース電極９２からの
アースリード線９１を引き出す必要があり、信号リード
線９８とアースリード線９１の引き出し工程を、別々に
行わなければいけないという問題があった。また、基板
９９にアースリード線９１が備えられていないため、信
号リード線９８とアースリード線９１の距離が離れ、信
号リード線９８間のクロストークが増大するという問題
があった。本実施の形態では、回し込み電極１７をダミ
ー素子１６の側面に設けることにより、同じ基板１９上
に、アースリード線２０と信号リード線１８を配置する
ことができるため、１つの引き出し行程で、アースリー
ド線２０と信号リード線１８を引き出すことができ、ま
た、各リード線１８と２０の距離が短いため、信号リー
ド線１８間のクロストークの低減を図ることができる。

【００１５】なお、回し込み電極１７をより多くのダミ
ー素子１６に設け、アースリード線２０と信号リード線
１８の距離を狭めることがクロストークの低減に効果的
である。以下、本発明に係る第１の実施の形態の変形例
について説明する。図４は、第１の実施の形態における
図１（ａ）の基板１９に取り付けられたアースリード線
２０の配線を変形した基板配線図である。また、図８
（ａ）は本変形例における基板１９の側面断面図であ
る。本変形例では、図４および図８（ａ）に示すよう
に、第１の実施の形態と同様、基板１９の両端間に信号
リード線１８が略並行に設けられている。また、基板１
９の信号リード線１８が設けられている面と反対の面に
は、基板１９と互いに広い面が接するように略薄膜状の
導体であるアース板２２が設けられている。従って、信
号リード線１８とアース板２２の間に、基板１９を有す
る構成となっている。また、アース板２２には、アース
リード線２０が設けられている。アースリード線２０
は、アース電極２１と接続された本線と、これと反対の
端である先端部からなり、本線は信号リード線１８と同
一面に、信号リード線１８と略並行に設けられている。

【００１６】一方、先端部は、信号リード線１８が設け
られている面から基板１９の内部を通り、信号リード線
１８が設けられている面と反対の面に設けられているア
ース板２２と電気的に接続されている。なお、アースリ
ード線２０とアース板２２は一体のものであっても良
い。その他の構成については、第１の実施の形態と同様
であるため省略する。本変形例では、第１の実施の形態
の効果に加え、基板１９にアース板２２を設けたことに
より、信号リード線１８同士のクロストークを、より軽
減することが可能である。

【００１７】次に、本発明に係る第２の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、第１の実施の形態
と同一構成のものは同一番号を付して詳しい説明は省略
する。図５（ａ）は、第２の実施の形態における超音波
プローブの斜視図である。一般的に、２次元アレイ超音
波プローブでは、取り出す信号の数を増大していくと、
それを使用する３次元超音波診断装置のシステム規模も
増大していくため、システム規模の増大を抑えるため、
有効素子を減らす手法が考案されている。具体的な例と
しては、有効素子をまばらに配置する方法（以下スパー
スアレイ法と呼ぶ）が考案されている。スパースアレイ
法を用いた場合、２次元マトリックス状に配置した圧電
振動子の中に使用しない素子であるダミー素子が多数存
在することになる。

【００１８】本実施の形態におけるダミー素子５６は、
第１の実施の形態に記載の有効素子の素子特性を周辺部
分まで均一に保つため外枠に配置されたダミー素子１６
と異なり、２次元マトリクス状配列の外枠以外の部分に
も配置されていることが特徴である。外枠以外に配置さ
れたダミー素子５６では、製造上の理由などから、一般
的に、第１の実施の形態で用いた回し込み電極を用いる
ことが困難な場合がある。そこで、本実施の形態では、
ダミー素子５６の共通アース電極１２とアース電極２１
を接続する手段として、圧電振動子内を共通アース電極
１２からアース電極２１まで貫通する導電体であるスル
ーホールを用いる構造を使用する。スルーホールの詳し
い構造を説明するため、超音波プローブの透視側面図を
図６に、また、ダミー素子５６の拡大斜視図を図７に示
す。図６および図７（ｃ）に示されるスルーホール６１
は、共通アース電極１２からアース電極２１まで、圧電
振動子１１の略中央部を貫通する構造になっている。ま
た、ダミー素子５６が２つ以上隣接して配置されている
場合には、図７（ｂ）のように互いに隣接する側に、２
つのダミー素子で共通の１つのスルーホール６２を設け
ても良い。また、４つのダミー素子５６が隣接して配置
される場合には、図７（ｃ）のように互いに隣接する側
に、４つのダミー素子で共通の１つのスルーホール６３
を設けても良い。

【００１９】スルーホールは、共通アース電極１２から
アース電極２１まで、少なくとも圧電振動子内の一部
を、導通する導電体であれば、図７の（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に示す以外にも多種考えられる。従って、本実施
の形態では、基板１９に設けられた信号リード線１８と
アースリード線２０が混在する構造となる。なお、その
他構成は前記実施の形態と同様なので省略する。本実施
の形態では、スパースアレイ法により未使用素子とされ
たダミー素子を、有効素子のアース引出しに使用すると
ことで、信号リード線とアースリード線とを更に隣接す
ることが可能となり、信号リード線間のクロストークを
大幅に低減することができる。

【００２０】以下、本発明に係る第２の実施の形態の変
形例について説明する。図９は、第２の実施の形態にお
ける図５（ａ）の基板１９に取り付けられた各リード線
の配線を変形した基板配線図である。また、図８（ｂ）
は本変形例における基板１９の側面断面図である。本変
形例では、図８（ｂ）および図９に示すように、第２の
実施の形態と同様、基板１９にリード線８５が略並行に
設けられている。ここで、リード線８５は、信号電極１
５またはアース電極２１のいずれかに取り付けられるも
のとする。

【００２１】また、基板１９のリード線８５が設けられ
ている面と反対の面には、基板１９と互いに広い面が接
するように略薄膜状の導体であるアース板８４が設けら
れている。従って、リード線８５とアース板８４の間
に、基板１９を有する構成となっている。また、アース
板８４には、アース接続線８９が設けられている。アー
ス接続線８９は、アース板８４と接続された本線と、こ
れと反対の端である先端部からなり、本線はアース板８
４と同一面に、リード線８５と略並行に設けられてい
る。一方、先端部は、アース接続線８９が設けられてい
る面から基板１９の内部を通りリード線８５が設けられ
ている面に導通しており、先端に略円形状の接続部８８
が設けられている。また、リード線８５にも、接続部８
８と近接する位置に、略円形状の接続部８６が設けられ
ている。アース電極２１に取り付けられるリード線の接
続部８６は、接続部材８７を介して、接続部８８と電気
的に接続されている。なお、接続部材８７は、例えば金
属の半田や金属薄膜など特に限定するものではない。な
お、その他の構成については、第２の実施の形態と同様
であるため、省略する。本変形例では、信号電極１５お
よびアース電極２１のうち信号電極１５に接続されるリ
ード線には、接続部材８７を設けず、基板１９を介すこ
とによりアース板２２と絶縁状態が保持されている。

【００２２】また、信号電極１５およびアース電極２１
のうちアース電極２１に接続されるリード線にのみ接続
部材８７を設けることにより、アース電極２１は接続部
材８７を介して、アース接続線８９と同電位となり、さ
らにアース板８４と同電位となる。本変形例では、第２
の実施の形態の効果に加え、基板１９にアース板８４を
設けたことにより、リード線８５同士のクロストーク
を、より軽減することが可能であり、またリード線８５
における接続部８６と同一面にアース接続線８９におけ
る接続部８８を設けることにより、接続部材８７を設け
るだけで、任意のリード線から簡単にアースを引き出す
ことが可能であり、基板の共通化を図ることができる。
なお、第２の実施の形態における変形例では、接続部材
８７を設けることにより、リード線とアース板を電気的
に接続しているが、逆に、全てのリード線がアース板に
電気的に接続された状態から、必要なリード線の接続の
みをはずしても良い。また、第１または第２の実施の形
態におけるそれぞれの変形例では、基板にリード線とア
ース板を異なる層に形成した多層構造としているが、リ
ード線とアース板を必要に応じて、電気的に接続・非接
続を選択できるものであれば、同層で形成しても良い。

【００２３】また、上述した第１または第２の実施の形
態、あるいはこれらの変形例では、２次元アレイ超音波
プローブの圧電振動子の形状及び圧電振動子の配列形状
を矩形で示しているが、特に矩形に限定するものではな
い。例えば圧電振動子の形状を円形や８角形等の多角形
で構成しても同様に適用することが可能である。また、
圧電振動子の配列形状も有効素子配列を円形や６角形、
８角形等の多角形状に配列することも可能であり、当然
その周囲のダミー素子の配列形状も有効素子に合わせて
矩形以外の形状にしてもかまわない。

【００２４】以下、本発明に係る第３の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態
は、上述の実施の形態および変形例における超音波プロ
ーブを用いた超音波診断装置に関する。図１１は、本実
施の形態による超音波診断装置のブロック図を示してい
る。図１１は、装置本体７３に、上述の実施の形態およ
び変形例のうち、いずれか１つの実施の形態または変形
例における超音波プローブ７１およびモニタ７７が接続
された構成になっている。また、装置本体７３は、全体
の制御を行うホストＣＰＵ７８、超音波ビームの送信、
受信方向を決定する送信、受信ビームフォーマー７９、
７４、Ｔ／Ｒスイッチ７０、プリアンプユニット７２、
超音波画像を構成する画像プロセッサ７５、および画像
信号に変換を行う表示ユニット７６を有している。

【００２５】送信ビームフォーマー７９は、超音波プロ
ーブ７１に設けられた圧電振動子１１のうち、有効素子
１３または５３を駆動し超音波をビーム状に形成するた
めの駆動信号を形成する。前記駆動信号は、送信ビーム
フォーマー７９の出力として、送受信信号を切換えるＴ
／Ｒスイッチ７０を介して、超音波プローブ７１に設け
られた圧電振動子１１に印加される。この際、前記駆動
信号は、有効素子１３または５３のリード線と、ダミー
素子１６または５６のリード線間に電圧信号として印加
されることにより、有効素子１３または５３は振動し
て、超音波を発生する。超音波プローブ７１から発生し
た超音波は、被検体内に送信され、被検体内組織の音響
インピーダンスの境界で反射された超音波信号はエコー
として超音波プローブ７１で受信される。なお、受信信
号も前記駆動信号と同様、有効素子１３または５３のリ
ード線と、ダミー素子１６または５６のリード線間の電
圧信号として検出される。超音波プローブ７１で受信さ
れた信号は、再びＴ／Ｒスイッチ７０を介し、プリアン
プユニット７２で増幅され、受信ビームフォーマー７４
を通り、画像プロセッサ７５に送られる。受信ビームフ
ォーマー７４は、受信の際のビームフォーミングを行い
受信ビームの方向・集束・形状を制御するためのもので
ある。

【００２６】画像プロセッサ７５では、受信ビームフォ
ーマー７４の出力信号から組織の形態情報を求めるＢモ
ード処理、血流又は組織の移動速度情報を求めるＣＦＭ
処理等を行い表示画像を構成する。画像プロセッサ７５
で処理された信号は、表示ユニット７６によりＴＶ信号
にスキャンコンバートされ、モニタ７７に画像として表
示される。これらの信号処理は、ホストＣＰＵ７８で統
括制御されている。従来の超音波診断装置では、超音波
プローブで発生したクロストークによるノイズが、受信
ビームフォーマー、画像プロセッサ、および表示ユニッ
トを含む受信信号処理系を通り、モニタに表示されてい
たため、モニタに表示される超音波画像にノイズが表わ
れていたが、本実施の形態では、超音波プローブ７１に
おけるクロストークを低減することにより、モニタ７７
にノイズの少ない超音波画像を表示することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、複数の圧電振動子のうち、実際に超音波信号を送
受信しないダミー素子の信号電極面およびこれに対向す
る位置にあるアース電極面を電気的に接続し、前記アー
ス電極面にアースリード線を設けることにより、信号リ
ード線間のクロストークが低減した超音波プローブおよ
びこれを用いた超音波診断装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明に係る第１の実施の形態における
超音波プローブの斜視図である。 （ｂ）本発明に係る第１の実施の形態における超音波プ
ローブの圧電振動子の配置を表す配置パターン図であ
る。

【図２】本発明に係る第１の実施の形態における超音波
プローブの透視側面図である。

【図３】本発明に係る第１の実施の形態におけるダミー
素子の拡大斜視図である。

【図４】本発明に係る第１の実施の形態における変形例
の基板配線図である。

【図５】（ａ）本発明に係る第２の実施の形態における
超音波プローブの斜視図である。 （ｂ）本発明に係る第２の実施の形態における超音波プ
ローブの圧電振動子の配置を表す配置パターン図であ
る。

【図６】本発明に係る第２の実施の形態における超音波
プローブの透視側面図である。

【図７】本発明に係る第２の実施の形態におけるダミー
素子の拡大斜視図である。

【図８】（ａ）本発明に係る第１の実施の形態における
変形例の基板側面断面図である。 （ｂ）本発明に係る第２の実施の形態における変形例の
基板側面断面図である。

【図９】本発明に係る第２の実施の形態における第２の
変形例の基板配線図である。

【図１０】本発明に係る第１の実施の形態における超音
波プローブの斜視図である。

【図１１】本発明に係る第３の実施の形態における超音
波診断装置のブロック図である。

【図１２】（ａ）従来例における超音波プローブの斜視
図である。 （ｂ）従来例における超音波プローブの圧電振動子の配
置を表す配置パターン図である。

【符号の説明】 １１ 圧電振動子 １２ 共通アース電極 １３ 有効素子 １４ 音響整合層 １５ 信号電極 １６ ダミー素子 １７ 回し込み電極 １８ 信号リード線 １９ 基板 ２０ アースリード線 ２１ アース電極 ２２ アース板 ５３ 有効素子 ５６ ダミー素子 ６１ スルーホール ６２ スルーホール ６３ スルーホール ７０ Ｔ／Ｒスイッチ ７１ プローブ ７２ プリアンプユニット ７３ 装置本体 ７４ 受信ビームフォーマー ７５ 画像プロセッサ ７６ 表示ユニット ７７ モニタ ７８ ホストＣＰＵ ７９ 送信ビームフォーマー ８４ アース板 ８５ リード線 ８６ 接続部 ８７ 接続部材 ８８ 接続部 ８９ アース接続線

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元に配列された圧電振動子のうち超
   音波の送信動作および受信動作のうち少なくともいずれ
   か１つの動作を行う第１の圧電振動子と、前記第１の圧
   電振動子と共に配列され超音波の送信動作および受信動
   作のいずれも行わない第２の圧電振動子と、前記第１の
   圧電振動子および前記第２の圧電振動子の一方の面全体
   に設けられた第１の電極と、前記第１の圧電振動子の前
   記第１の電極が設けられた面と反対の面にそれぞれ設け
   られた第２の電極と、前記第２の圧電振動子のうち少な
   くとも１つの圧電振動子の前記第１の電極が設けられた
   面と反対の面にそれぞれ設けられた第３の電極と、前記
   第１の電極と前記第３の電極とを電気的に接続する接続
   手段と、前記それぞれの第２の電極および前記それぞれ
   の第３の電極に接続された配線と、を具備することを特
   徴とする超音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記第２の圧電振動子は、少なくとも前
   記２次元に配列された圧電振動子全体の両端に配列され
   ていることを特徴とする請求項１記載の超音波プロー
   ブ。
3. 【請求項３】 前記第２の圧電振動子は、少なくとも前
   記２次元に配列された圧電振動子全体の外枠上に配列さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の超音波プロー
   ブ。
4. 【請求項４】 前記接続手段は、前記第３の電極が設け
   られた圧電振動子の有する面のうち前記２次元に配列さ
   れた圧電振動子に対して外側の面に設けられていること
   を特徴とする請求項２または３記載の超音波プローブ。
5. 【請求項５】 前記第１の圧電振動子と前記第２の圧電
   振動子は、共に少なくとも前記２次元に配列された圧電
   振動子全体の内側の領域に一定の割合で配列されている
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の超
   音波プローブ。
6. 【請求項６】 前記第１の圧電振動子と前記第２の圧電
   振動子は、少なくとも前記２次元に配列された圧電振動
   子の内側の領域で無作為に配置されていることを特徴と
   する請求項１乃至４いずれか１項記載の超音波プロー
   ブ。
7. 【請求項７】 前記接続手段は、前記第３の電極が設け
   られた圧電振動子の少なくとも前記第１の電極と前記第
   ３の電極の間の一部を導通して配置されたことを特徴と
   する請求項１乃至６いずれか１項記載の超音波プロー
   ブ。
8. 【請求項８】 前記第３の電極が設けられた圧電振動子
   の少なくとも１つの側面に前記第１の電極から前記第３
   の電極まで溝を設け、前記接続手段は、前記溝に配置さ
   れたことを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載
   の超音波プローブ。
9. 【請求項９】 前記接続手段は、前記第３の電極が設け
   られた圧電振動子の前記第１の電極と前記第３の電極の
   間の略中央部を貫通して配置されていることを特徴とす
   る請求項１乃至６いずれか１項記載の超音波プローブ。
10. 【請求項１０】 前記配線は、少なくとも１つの基板上
    に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９いず
    れか１項記載の超音波プローブ。
11. 【請求項１１】 前記配線は、前記２次元に配列された
    圧電振動子のそれぞれの列ごとに設けられた基板上に配
    置されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれか
    １項記載の超音波プローブ。
12. 【請求項１２】 前記基板は、前記配線が設けられた面
    と反対の面に導電体を有し、前記配線が設けられた面の
    前記それぞれの配線と隣接する位置に前記導電体と電気
    的に接続された接続部を備えたことを特徴とする請求項
    １０または１１記載の超音波プローブ。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至１２いずれか１項記載の
    超音波プローブと、前記超音波プローブから送信する送
    信信号を制御する送信信号制御手段と、前記超音波プロ
    ーブで受信された受信信号を制御、処理する受信信号処
    理手段と、前記受信信号処理手段の出力信号に基づいて
    超音波画像を生成、表示する手段と、を具備することを
    特徴とする超音波診断装置。