JP2005211096A - 電子走査式超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子からの配線数を少なくして、超音波トランスデューサをコンパクト化でき、しかもケーブルの細径化を可能にする。
【解決手段】 最初の超音波振動子から１６番目の超音波振動子までを第１の単位ユニットとし、また１７番目の超音波振動子から３２番目の超音波振動子までを第２の単位ユニットとなし、それぞれ第１と第１７，第２と第１８，第３と第１９の超音波振動子というように、順次第１の単位ユニットを構成する超音波振動子と、第２の単位ユニットを構成する同順位の超音波振動子との個別電極からの配線を短絡させて１本化して、個別電極に接続される配線の数を超音波振動子の数の半分にし、共通電極は、第１，第２の単位ユニットにつき、先頭の２個の超音波振動子は前群共通電極とし、残りを後群共通電極とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被験者の体内組織の状態等を検査するための超音波検査装置に関するものであり、特に多数の超音波振動子を配列して、相隣接する複数の超音波振動子を同時に若しくは所定の時間遅れをもって駆動するようにした電子走査式超音波検査装置に関するものである。

被験者の体内組織の検査及び診断を行なうために超音波検査装置が用いられる。超音波検査装置は、超音波振動子から体内に向けて超音波パルスを送信して、その反射エコーを受信して、所定の信号処理を行なうことによって、体内組織の状態を超音波断層像として取得するものである。超音波断層像は所定の範囲にわたるものであり、このために超音波走査を行なう。この超音波走査を行なう方式としては、機械走査式と電子走査式とが知られている。

電子走査式の超音波検査装置は、その超音波トランスデューサとして、所定の方向（ライン状，円弧状，円筒面形状，平面マトリックス状等）に配列した多数の超音波振動子から構成され、これら各超音波振動子を順次駆動することによって、所定の範囲にわたって超音波走査が行なわれる。また、体内に向けて送信される超音波パルスに所定のビーム径を持たせ、また所定の位置に焦点を合わせるため等といった目的で、相隣接する超音波振動子から同時に若しくは所定の時間遅れを持たせて超音波パルスを送信するように駆動することができるようになっている。

ところで、前述したように、超音波トランスデューサを多数の超音波振動子で構成すると、その分だけ配線の数も多くなり、このために構成が複雑になるだけでなく、配線を束ねたケーブルが太径化することになる。しかも、超音波検査を体表皮から行なう場合はともかく、挿入部の先端に超音波トランスデューサを設けて、この挿入部を被験者の体腔内に挿入して超音波検査を行なうように構成した超音波検査装置にあっては、ケーブルが太径化することは、被験者の体内への挿入操作性が悪くなるだけでなく、検査を受ける被験者にとって極めて大きな苦痛が強いられるおそれがある。

ところで、多数配列した超音波振動子のうち、同時に若しくは所定の時間遅れをもって駆動されるように関連付けられている超音波振動子（以下、同時作動の超音波振動子という）以外の超音波振動子を組として、これらの組に共通の配線を接続することによって、配線本数を少なくする構成としたものが特許文献１において提案されている。即ち、この特許文献１では、多数配列した超音波振動子に配線を接続するに当って、それぞれスイッチング素子を介して配線と接続すると共に、複数個おきの、具体的には８個おき、１６個おきの超音波振動子の信号ラインを短絡させるように構成している。
特開２００３−３１９９３８号公報

ところで、前述した公知技術によると、配線の数は少なくなるものの、個別にスイッチング素子を接続しなければならないことから、その分だけ超音波トランスデューサの構成が複雑になり、かつ大型化することになる。前述したように、体腔内に挿入されるタイプの超音波検査装置にあっては、超音波トランスデューサが大型化することは、挿入部の先端部分が大きく膨出することになる結果、やはり被験者への挿入操作性が悪くなるという問題点を回避することはできない。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子からの配線数を少なくして、超音波トランスデューサをコンパクト化でき、しかもケーブルの細径化を可能にすることにある。

従って、本発明の主要な特徴としては、所定の方向に配列した超音波振動子からなる超音波トランスデューサを有し、この超音波トランスデューサを構成する相隣接する複数の超音波振動子を同時または所定の時間遅れをもって駆動するようにした電子走査式超音波検査装置であって、前記超音波トランスデューサを、その超音波振動子の配列方向に向けて並んだ複数の超音波振動子により複数の単位ユニットに分けるようになし、前記各超音波振動子には、超音波の送受信を行なう信号線が接続される個別電極と、または複数の超音波振動子につき共通となる共通電極とが設けられており、前記各個別電極に接続した信号線は、異なる単位ユニットを構成する超音波振動子からの信号線を複数短絡させて、同一のケーブルに接続される構成としたことをその特徴とするものである。

以上のように構成した結果、単位ユニットを2組とすれば、超音波トランスデューサを構成する個別電極数の半分のケーブルを設ければ良く、また３組，４組の単位ユニットとすれば１／３，１／４の本数のケーブルとすることができる。即ち、１つの単位ユニットにおける共通電極をＯＮ状態とし、他の単位ユニットを構成する共通電極をＯＦＦ状態とすることによって、同時に若しくは所定の時間遅れをもって駆動される、つまり同時作動の複数の超音波振動子だけを駆動することができ、それらと短絡している他の単位ユニットを構成する超音波振動子は駆動されない。ただし、前後の単位ユニット間の移行部に配置されている複数の振動子を同時作動させる場合には、同時に２つの共通電極をＯＮ状態としなければならないことから、目的とする超音波振動子以外も同時に駆動されてしまうことになる。従って、単位ユニット間の移行部跨ぐ超音波振動子の同時作動は行なわずに、次の単位ユニットに移行させ、この間の超音波信号については、信号処理によって前後の信号に基づいて補間処理を行なうようにすることができる。同時若しくは所定の時間遅れをもって駆動される超音波振動子の数が２であれば、１本の信号ラインのみを補間すれば良いことから、ほぼ正確な補間を行なえる。

ただし、同時若しくは所定の時間遅れをもって駆動される超音波振動子の数が多い場合や、より正確な超音波画像を取得し、かつ信号処理を容易にするためには、単位ユニット間の移行部についても、飛びなく駆動できるようにする。このためには、各単位ユニットを構成する超音波振動子に接続した共通電極のうち、１または複数の超音波振動子に接続される共通電極をそれぞれ前群、後群共通電極に分けて、各単位ユニットの各前群及び後群共通電極からの配線に各々独立のスイッチング手段を接続するように構成する。従って、単位ユニット間の移行部となる複数の超音波振動子を駆動する際には、前段の単位ユニットを構成する後群共通電極と、後段の単位ユニットにおける前群共通電極とを作動状態とすれば良い。

そして、本発明のより具体的な構成としては、所定の方向に配列した超音波振動子からなる超音波トランスデューサを有し、この超音波トランスデューサを構成する相隣接する複数の超音波振動子を同時または所定の時間遅れをもって駆動するようにした電子走査式超音波検査装置であって、前記超音波トランスデューサを、その超音波振動子の配列方向に向けて並んだ複数の超音波振動子により複数の単位ユニットに分けるようになし、前記各超音波振動子には、超音波の送受信を行なう信号線が接続される個別電極と、１または複数の超音波振動子につき共通となる共通電極とを形成し、前記個別電極に接続した信号線は、各単位ユニットを構成する超音波振動子の配列における同順位の個別電極に接続した信号線が短絡されて、同一のケーブルに接続されており、前記共通電極は、前記単位ユニット毎に分割したものからなり、かつ各単位ユニットを構成する超音波振動子のうち、先頭側における前記同時または所定の時間遅れをもって送受信される超音波振動子の数より１個少ない数以上の超音波振動子に共通の前群共通電極を形成し、この前群共通電極以外の共通電極を後群共通電極となし、これら各単位ユニットにおける前群及び後群に接続した配線には各々独立のスイッチング手段によりＯＮ，ＯＦＦさせるように構成する。

例えば３２個の超音波振動子を一列に配列した場合で、同時作動の超音波振動子の数を３とした場合について説明する。この場合、最初の超音波振動子から１６番目の超音波振動子までを第１の単位ユニットとし、また１７番目の超音波振動子から３２番目の超音波振動子までを第２の単位ユニットとなし、それぞれ第１と第１７，第２と第１８，第３と第１９の超音波振動子というように、順次第１の単位ユニットを構成する超音波振動子と、第２の単位ユニットを構成する同順位の超音波振動子との個別電極からの配線を短絡させて１本化することによって、個別電極に接続される配線の数を超音波振動子の数の半分にすることができる。一方、共通電極については、第１，第２の単位ユニットについて、先頭の２個の超音波振動子を独立したものとして前群共通電極とする。また、残りの超音波振動子を後群共通電極とする。そして、これら前群，後群共通電極からの配線はスイッチング素子によりＯＮ，ＯＦＦ可能な構成とする。ここで、スイッチング素子は超音波振動子の近傍に配置する必要はなく、制御装置側に設けることができる。そして、第１の単位ユニットを構成している超音波振動子を駆動する際に、第１の単位ユニットの前群及び後群共通電極をＯＮ状態とし、他のスイッチング素子、つまり第２の単位ユニットを構成する前群，後群共通電極はＯＦＦの状態とする。次に、第１の単位ユニットにおける最後の超音波振動子と第２の単位ユニットを構成する最初の超音波振動子とを同時作動させる場合には、第１の単位ユニットにおける前群共通電極はＯＦＦ，第１の単位ユニットにおける後群共通電極と第２の単位ユニットを構成する後群共通電極をＯＮ状態とし、かつ後群共通電極をＯＦＦとする。さらに、第２の単位ユニットにおける超音波振動子を作動させる際には、この第２の単位ユニットにおける前群及び後群共通電極をＯＮ状態とし、第１の単位ユニットにおける前群及び後群共通電極をＯＦＦの状態にする。

ここで、１本のケーブルに短絡状態にして接続される個別電極は、異なる単位ユニットにおいて、必ずしも同順位のものとしなければならないものではなく、要は同時に作動する可能性のない超音波振動子を短絡させる。また、単位ユニットの数は２以上であれば、３ユニット、４ユニット構成とすることもできる。さらに、同時作動される超音波振動子の数は、同時作動する超音波振動子の数に依存し、同時作動する超音波振動子の数より２以上少ない数を群とした共通電極とすることはできない。ただし、それ以上の数であれば、例えば前群と後群とを等分の数の超音波振動子の共通電極とすることもできる。ここで、２個の超音波振動子を同時に作動させるように構成した場合には、各々の単位ユニットにおける前群共通電極はそれぞれ１個の超音波振動子に接続され、残りは後群共通電極となる。そして、１個の超音波振動子に接続された前群共通電極は、厳密に言えば共通電極ではない。しかしながら、その機能としては、後群共通電極と同じ機能を発揮するものであり、従って機能上から見て１個の超音波振動子の電極であっても共通電極である。

本発明は、以上のように構成することによって、格別超音波トランスデューサを大型化することなく、それに接続される配線の数を著しく少なくすることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。まず、図１に本発明による超音波検査装置を超音波内視鏡に組み込んだ状態で、この超音波内視鏡の挿入部の先端部分を示す。なお、本発明の超音波検査装置は、この超音波内視鏡に組み込まれるものに限定されるのではなく、体腔内に挿入され、また体表皮から体内の組織状態を検査乃至診断するための装置として一般的に適用できるものである。

図１において、１は体腔内への挿入部であり、この挿入部１における先端部１ａには、先端側に超音波トランスデューサ２が装着され、またこの超音波トランスデューサ２の配設位置より基端側に形成して斜面部に照明窓３及び観察窓４からなる内視鏡観察機構が設置されている。さらに、超音波トランスデューサ２からなる超音波観測機構と内視鏡観察機構との間の位置には、穿刺処置具を含む各種の処置具を導出させるための処置具導出口５が開口している。

超音波トランスデューサ２は先端部１ａにおいて、基端側から先端側に向けて多数の超音波振動子Ｔを配列したものから構成される。そして、図示したものにあっては、この超音波トランスデューサ２は先端部１ａにおいて、凸湾曲形状に配列されており、従ってコンベックス超音波電子走査を行なうのに適した構造となっている。なお、超音波トランスデューサを構成する各超音波振動子の配列方向は、これだけでなく、例えば直線状、円筒状に形成することもでき、また平面若しくは曲面形状で、Ｘ，Ｙ方向にマトリックス状に超音波振動子を配列したものであっても良い。

前述したように、超音波トランスデューサ２は超音波振動子Ｔを多数配列したものから構成されているが、例えば図２に示したように、超音波振動子Ｔを３２個配列したものとする。一般に、超音波振動子Ｔには、その一面側に電極Ｓが、他面側には電極Ｄが設けられている。そして、電極Ｓに所定の電圧を印加すると共に、他方の電極Ｄをアース電位に保つことによって、超音波パルスが送信され、体内組織の断層部からの反射エコーが受信される。従って、多数並べた超音波振動子Ｔは、その電極Ｓには個別的に配線し、他方の電極Ｄは共通の電極として、１本の配線を接続すれば良い。そして、ある範囲を超音波検査して、モニタ画面に鮮明で解像度の高い超音波画像を取得するためには、超音波振動子Ｔの数をできるだけ多くする必要がある。

しかしながら、超音波振動子Ｔからの配線は挿入部１の内部を通って超音波観測装置にまで延在されるものであることから、また特に超音波内視鏡として構成した場合には、内視鏡観察機構として固体撮像素子が組み込まれ、この固体撮像素子からの配線も挿入部１の内部に位置させることから、微弱電波である超音波受信信号を伝送する際に、ノイズの影響を最小限に抑制するために、配線を完全にシールドしなければならない。個別電極Ｓは、通常、同軸ケーブルから構成され、またこれらのケーブルはシールドされなければならないことから、挿入部１の内部における超音波トランスデューサ２からの配線ケーブルの占有率が高くなる。

そこで、本発明では、挿入部１の細径化を図ると共に、超音波トランスデューサ２を構成する超音波振動子Ｔの数をできるだけ多くするように構成している。

図２に例示した超音波トランスデューサ２においては、３２個からなる超音波振動子Ｔを有する構成としているが、これら超音波振動子Ｔには、それぞれＴ１〜Ｔ３２の符号が与えられ、また各超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３２に接続した個別電極ＳにもそれぞれＳ１〜Ｓ３２が与えられている。これに対して、共通電極Ｄは、第１の単位ユニットを構成する超音波振動子Ｔ１，Ｔ２に接続した第１の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ１とし、超音波振動子Ｔ３〜Ｔ１６までの共通電極を第１の単位ユニットにおける後群共通電極Ｄ２とする。また、第２の単位ユニットである超音波振動子Ｔ１７，Ｔ１８は第２の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ３、超音波振動子Ｔ１９〜Ｔ３２を第２の単位ユニットにおける後群共通電極Ｄ４とする。

ここで、図３に超音波トランスデューサ２の構成を示す。超音波トランスデューサ２は、超音波振動子Ｔを有するが、超音波振動子Ｔは３２個配列されているが、この３２個からなる超音波振動子Ｔの配列方向は、図３の紙面と直交する方向となっている。また、超音波振動子Ｔの一側面には音響整合層Ｍ及び音響レンズＬが積層されており、反対面側にはバッキング材Ｂが積層された多重積層構造となっている。超音波振動子Ｔは３２個に分割されているが、音響整合層Ｍ，音響レンズＬ及びバッキング材Ｂは全ての超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３２に共通のものとなっている。

また、図４に超音波トランスデューサ２に装着されるフレキシブル基板６の一つの構成例を示す。この図から明らかなように、フレキシブル基板６には各個別電極Ｓに接続される配線パターンが示されている。そして、この配線パターンには接点Ｃ１〜Ｃ１６が設けられ、個別電極Ｓ１とＳ１７，Ｓ２とＳ１８，Ｓ３とＳ１９，Ｓ４とＳ２０というように、個別電極用配線７のパターンが形成されている。これによって、接点Ｃ１〜Ｃ１６には、個別電極Ｓ１〜Ｓ１６と個別電極Ｓ１７〜Ｓ３２とからの配線が順次短絡状態にして接続されている。フレキシブル基板６は中間部が接点形成部６ａで、その両端部の所定の幅分が超音波トランスデューサ２への接続部６ｂ，６ｃとなっている。そして、このフレキシブル基板６は、図３に示したように折り曲げて、超音波トランスデューサ２のバッキング材Ｂを囲繞するように装着されており、接続部６ｂは各超音波振動子Ｔ１〜Ｔ１６の各個別電極Ｓ１〜Ｓ１６に電気的に接続され、また接続部６ｃも各超音波振動子Ｔ１７〜Ｔ３２の個別電極Ｓ１７〜Ｓ３２に電気的に接続されるようにして貼り付けられる。また、接点形成部６ａはバッキング材Ｂの側面から裏面側に回り込んでおり、接点Ｃ１〜Ｃ１６はバッキング材Ｂと反対側に露出している。従って、図３から明らかなように、超音波トランスデューサ２の裏面側において、これら各接点Ｃ１〜Ｃ１６のそれぞれに個別電極用ケーブル８の芯線８ａが接続されている。

フレキシブル基板６の配線パターンを前述した構成となし、もって個別電極用ケーブル８を導電線７の本数に対して半分の本数、つまり１６本としている。従って、２本の導電線７が１本の個別電極用ケーブル８に接続されており、これら配線７と個別電極用ケーブル８とのペアリングは、個別電極Ｓ１とＴ１７，Ｔ２とＴ１８，Ｔ３とＴ１９の順となっており、これによって超音波振動子Ｔ１〜Ｔ１６を第１の単位ユニットとし、また超音波振動子Ｔ１７〜Ｔ３２を第２の単位ユニットとして、これら第１，第２の単位ユニットを構成する同順位の超音波振動子における個別電極がペアリングされることになる。

一方、共通電極Ｄ１〜Ｄ４については、フレキシブル基板６に接続するか、またはフレキシブル基板６とは独立の共通電極用配線９に接続するように構成する。そして、挿入部１内においては、これらの共通電極用配線９をそれぞれ独立したケーブルとして延在させることができる。ただし、図５に示したように、個別電極用ケーブル８を同軸ケーブルで構成されている場合には、その芯線８ａがそれぞれ２本の配線７と接続されているが、絶縁層８ｂを介して、被覆部８ｃとの間に設けられる編組線８ｄを共通電極Ｄ１〜Ｄ４の伝送路として利用することができる。この場合には、各個別電極用ケーブル８のうち、４本の同軸ケーブルの編組線８ｄに共通電極Ｄ１〜Ｄ４からの共通電極用配線９を接続するように構成することもできる。そして、この場合、残りの２８本の個別電極用ケーブル８は４組に分けて、それぞれの編組線８ｄ同士を導通させるように構成することができる。具体的には、図２において、上部側における１番目と２番目との２本の個別電極用ケーブル８のいずれかの編組線８ｄを共通電極Ｄ１と接続すると共に、両個別電極用ケーブル８の編組線８ｄ間を導通させ、また３番目から８番目のいずれかの個別電極用ケーブル８の編組線８ｄを共通電極Ｄ２に接続すると共に、これら各個別電極用ケーブル８の編組線８ｄ同士を導通させる。また、９番目と１０番目の個別電極用ケーブル８のいずれかの編組線８ｄを共通電極Ｄ３に接続し、かつそれらの編組線８ｄ同士を導通させ、さらに１１番目から１６番目の個別電極用ケーブル８のいずれかの編組線８ｄを共通電極Ｄ４に接続すると共に、各編組線８ｄ同士を導通させるように構成する。

さらに、前述した１６本の個別電極用ケーブル８を（共通電極用配線９を独立に設けている場合は、それら４本の共通電極用配線９と共に）は、挿入部１の内部から、この挿入部１に接続した図示しないコードに延在され、超音波観測装置１０に着脱可能に接続されるコネクタ１ｂに接続されている。

図２に示されているように、超音波観測装置１０は送受信回路１１を備えており、この送受信回路１１には送信側と受信側とに切り換える切換器１２を備えており、また送信側には遅延回路１３が接続されている。この遅延回路１３に駆動パルスが供給されると、３個の超音波振動子が同時作動により駆動されるようになっており、これら３個の超音波振動子に供給される駆動パルスは、例えば図６に示したように、連続的に時間遅れを持たせることによって、超音波パルスの指向性を変えたり、またビームパターンを制御したりすることができるようになっている。なお、同時作動する３個の超音波振動子を同時に駆動しても、また中間の超音波振動子に対してその前後の超音波振動子の送信タイミングをずらせるように構成することもできる。

一方、共通電極Ｄ１〜Ｄ４からの配線９は、それぞれスイッチング素子１４が接続されており、スイッチング素子１４がＯＮ状態であり、かつ個別電極用ケーブル８を介して超音波振動子に駆動パルスが送信されたときに、当該超音波振動子から超音波が送信される。一方、超音波振動子に駆動パルスが送信されても、スイッチング素子１４がＯＦＦの状態であれば、その超音波振動子から超音波が送信されない。

以上のように構成される超音波トランスデューサ２を用いることによって、以下に示すような電子超音波走査を行なうことができるようになる。そして、超音波走査を行なうに当って、連続する３個の超音波振動子を同時に若しくは少なくとも１つの超音波振動子を遅延させるようにして作動させるようにする。

まず、３２個からなる超音波振動子のうち、最初に超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３を作動させる。このために、第１の単位ユニットを構成する前群共通電極Ｄ１と、後群共通電極Ｄ２とのそれぞれに接続されている共通電極用配線９に設けたスイッチング素子１４をＯＮの状態とし、第２の単位ユニットを構成する前群共通電極Ｄ３及び後群共通電極Ｄ４への配線９はＯＦＦの状態とする。そして、個別電極Ｓ１〜Ｓ３から駆動信号を超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３に印加する。これによって、超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３から超音波が送信される。ただし、これら超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３の個別電極Ｓ１〜Ｓ３に接続した個別電極用ケーブル８は、個別電極Ｓ１７〜Ｓ１９にも接続されているが、前群共通電極Ｄ３及び後群共通電極Ｄ４はＯＦＦの状態となっているので、第２の単位ユニットを構成する超音波振動子Ｔ１７〜Ｔ１９から超音波が送信されることはない。

超音波振動子Ｔ１〜Ｔ３の送受信が終了すると、超音波振動子Ｔ２〜Ｔ４、超音波振動子Ｔ３〜Ｔ５の順に送受信が行なわれる。そして、超音波振動子Ｔ１４〜Ｔ１６の送受信が終了すると、第１の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ１からの共通電極用配線９のスイッチング素子１４をＯＦＦの状態に、また後群共通電極Ｄ２からの共通電極用配線９のスイッチング素子１４をＯＮの状態に保ち、かつ第２の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ３をＯＮの状態とし、後群共通電極Ｄ４はＯＦＦの状態に保つ。この状態で、個別電極Ｓ１５〜Ｓ１７に駆動信号を伝送することにより、超音波振動子Ｔ１５〜Ｔ１７が駆動される。つまり、第１の単位ユニットから第２の単位ユニットへの移行時には、第１の単位ユニットにおける後群共通電極Ｄ２と第２の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ３とをＯＮの状態とする。従って、個別電極Ｓ１５は個別電極Ｓ３１と、個別電極Ｓ１６は個別電極Ｓ３２と、また個別電極Ｓ１７は個別電極Ｓ１と短絡しているが、超音波振動子Ｔ１，Ｔ３１及びＴ３２における共通電極Ｄ１，Ｄ４はＯＦＦの状態になっているので、これらの超音波振動子からは超音波が送信されることはない。そして、超音波振動子Ｔ１６〜Ｔ１８を駆動する場合も同様である。その後、第２の単位ユニットを構成する超音波振動子Ｔ１６〜Ｔ１８を駆動する際は、第２の単位ユニットを構成する前群共通電極Ｄ３及び後群共通電極Ｄ４からの共通電極用配線９におけるスイッチング素子１４をＯＮの状態に、また第１の単位ユニットにおける前群共通電極Ｄ１及び後群共通電極Ｄ２をＯＦＦの状態とすることによって、超音波振動子Ｔ１６〜Ｔ１８以外の超音波振動子が駆動されることはない。

以上のように、超音波トランスデューサ２として、３２個の超音波振動子から構成されているにも拘わらず、挿入部１の内部に挿通される個別電極用ケーブル８の数をその半分の１６本で構成することができることから、挿入部１の細径化を図ることができるようになる。また、共通電極Ｄを４つに分割した結果、これらの共通電極Ｄに接続される共通電極用配線９の本数は従来技術のものより３本増えることになるが、それでも挿入部１の内部に挿通されるケーブルの総数を著しく少なくすることができる。また、共通電極Ｄ側の配線として個別電極用ケーブル８の編組線８ｄを利用する構成とすれば、１６本のケーブルを設けるだけとなる。そして、これら１６本のケーブルを纏めて一本化したコードとすることにより嵩張らないようにし、このコードをシールドして挿入部１内に挿入される。

なお、前述した構成において、連続する３個の超音波振動子を同時に作動させるようにしたが、例えば２個の超音波振動子を同時に作動させる場合にも適用でき、またこの場合には第１，第２の単位ユニットを構成する前群共通電極は１個の超音波振動子に装着されるものとすることもできる。このように、各単位ユニットを構成する複数の超音波振動子における前群及び後群の各共通電極は、同時に作動する超音波振動子の数より１少ない数以上の超音波振動子、例えば５個の超音波振動子を同時に作動させる構成とした場合には、４個以上の超音波振動子の共通電極とする必要があるが、この条件を満たしている限り、任意の個数の各共通電極とすることができる。従って、図７に示したように、第１，第２の単位ユニットを構成する各々１６個の超音波振動子のうち、前群及び後群の各共通電極は８個の超音波振動子の共通電極とする構成とすれば、単一の超音波振動子を順次駆動する場合から、所望の数の超音波振動子を同時に作動させる場合までに対処することができる。さらに、超音波振動子の単位ユニットの数は３以上としても良い。そして、この場合には、個別電極用ケーブル８には単位ユニットの数に相当する個別電極を接続するように構成する。

本発明の実施の形態としての超音波内視鏡を構成する挿入部の先端に装着される超音波検査装置の構成説明図である。 超音波トランスデューサのブロック構成図である。 フレキシブル基板を装着した超音波トランスデューサの側面図である。 フレキシブル基板の構成説明図である。 個別電極と個別電極用ケーブルの接続構造を示す説明図である。 遅延回路による遅延の一例を示すタイミングチャート図である。 本発明における他の実施の形態を示す超音波トランスデューサのブロック構成図である。

符号の説明

１ 挿入部
２，２１，２２ 超音波トランスデューサ
７ 個別電極用配線
８ 個別電極用ケーブル
９ 共通電極用配線
２０ 超音波内視鏡
Ｔ，Ｔ１〜Ｔ３２ 超音波振動子
Ｓ，Ｓ１〜Ｓ３２ 個別電極
Ｄ 共通電極
Ｄ１，Ｄ３ 前群共通電極
Ｄ２，Ｄ４ 後群共通電極

Claims (3)

1. 所定の方向に配列した超音波振動子からなる超音波トランスデューサを有し、この超音波トランスデューサを構成する相隣接する複数の超音波振動子を同時または所定の時間遅れをもって駆動するようにした電子走査式超音波検査装置において、
   前記超音波トランスデューサを、その超音波振動子の配列方向に向けて並んだ複数の超音波振動子により複数の単位ユニットに分けるようになし、
   前記各超音波振動子には、超音波の送受信を行なう信号線が接続される個別電極と、１または複数の超音波振動子につき共通となる共通電極とが設けられており、
   前記各個別電極に接続した信号線は、異なる単位ユニットを構成する超音波振動子からの信号線を複数短絡させて、同一のケーブルに接続される
   構成としたことを特徴とする電子走査式超音波検査装置。
2. 前記各単位ユニットを構成する超音波振動子に接続した共通電極のうち、１または複数の超音波振動子に接続される共通電極をそれぞれ前群及び後群の各共通電極に分けて、各単位ユニットの前群及び後群の共通電極からの配線に各々独立のスイッチング手段を接続する構成としたことを特徴とする請求項１記載の電子走査式超音波検査装置。
3. 所定の方向に配列した超音波振動子からなる超音波トランスデューサを有し、この超音波トランスデューサを構成する相隣接する複数の超音波振動子を同時または所定の時間遅れをもって駆動するようにした電子走査式超音波検査装置において、
   前記超音波トランスデューサを、その超音波振動子の配列方向に向けて並んだ複数の超音波振動子により複数の単位ユニットに分けるようになし、
   前記各超音波振動子には、超音波の送受信を行なう信号線が接続される個別電極と、１または複数の超音波振動子につき共通となる共通電極とを形成し、
   前記個別電極に接続した信号線は、各単位ユニットを構成する超音波振動子の配列における同順位の個別電極に接続した信号線が短絡されて、同一のケーブルに接続されており、
   前記共通電極は、前記単位ユニット毎に分割したものからなり、かつ各単位ユニットを構成する超音波振動子のうち、先頭側における前記同時または所定の時間遅れをもって送受信される超音波振動子の数より１少ない数以上の超音波振動子に共通の前群及び後群の各共通電極となし、
   これら各単位ユニットにおける前群及び後群の共通電極に接続した配線には各々独立のスイッチング手段を設ける
   構成としたことを特徴とする電子走査式超音波検査装置。

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