JP2017093825A - 超音波プローブおよび超音波画像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に衝撃が加わるときにも超音波素子アレイ基板に加わる衝撃を低減でき、操作性の良い小型の超音波プローブを提供する。【解決手段】超音波プローブは超音波を送信し反射波を受信する超音波検出部と、超音波検出部が固定された固定台５と、超音波検出部を露出させて固定台５を内蔵する筐体１１と、固定台５と筐体１１とを接続し弾性を有する第１接続部１５と、を備え、第１接続部１５は、第１方向２３に延びる第１腕部２６と第１方向２３と交差する第２方向２４に延びる第２腕部２９とを備え、第１接続部１５の一端が固定台５と接触し、第１接続部１５の他端が筐体１１と接触し、第１方向２３及び第２方向２４は固定台５と筐体１１とが対向する面が延在する方向と同じ方向である。【選択図】図５

Description

本発明は、超音波プローブおよび超音波画像装置に関するものである。

超音波画像装置は構造物や人体等の被検体に超音波を入射する。そして、超音波画像装置は被検体の組織や硬さの異なる部分からの反射波を検出し、反射波に基づき被検体の断面画像を表示する。被検体における組織の深さや大きさに応じて反射波の位相が変化する。反射波の信号波形を観測することにより、被検体内部の組織や傷等の状態を検査することができる。超音波の送信は、被検体に接触させた超音波プローブに内包された圧電素子に高電圧のパルスを印加することにより行われる。超音波の周波数は数百ｋＨｚ〜数十ＭＨｚ程度であり、被検体の寸法や必要とする検査分解能に応じて、検査者が適用する超音波プローブを選択して設定する。超音波プローブ内の圧電素子で反射波による振動が電圧に変換され、圧電素子に接続された増幅回路で圧電素子の電圧が増幅される。

超音波プローブには圧電素子が多数設置されたシリコン基板が用いられている。そして、フォトリソグラフィ法を用いて基板上に圧電素子が形成されている。シリコン基板は脆性材料であり衝撃が加わると割れてしまう。その対策として超音波プローブを落下したとき筐体が受ける衝撃を減衰させる構造が必要である。

また、超音波プローブは人体や動物の内臓を検査するときに用いられる。人体や動物には肋骨等の骨により内臓が守られている。従って、内臓を検査するときには超音波プローブを骨と内臓との間に押し込んで検査する場合がある。このとき、超音波プローブが大きいと骨と内臓との間に押し込めないので検査したい場所に超音波プローブを配置できない。従って、超音波プローブは小さい方が操作性良く検査したい場所に超音波プローブを配置できる。

超音波プローブを備えた超音波画像装置が特許文献１に開示されている。それによると、超音波プローブは超音波を送信及び受信する超音波素子が設置された超音波素子アレイ基板を備えている。超音波素子アレイ基板はシリコン基板を用いて形成され、厚みがおよそ１５０μｍ〜２００μｍである。そのため、超音波素子アレイ基板は割れ易い部品になっている。超音波素子アレイ基板は支持部材に設置されている。そして、支持部材が外装のヘッド部分に固定されていた。

特開２０１４−１４６８８３号公報

特許文献１に記載の超音波プローブでは支持部材が外装とねじ固定されている。このため、超音波プローブを落下して筐体に衝撃がくわわるとき、衝撃は超音波素子アレイ基板に伝わり易い構造になっていた。

また、超音波プローブにおけるヘッド部分の大きさは超音波素子アレイ基板の大きさ及びねじ固定の領域の大きさに筐体の厚みを加えた大きさになっている。このとき、超音波プローブは操作し難い大きさになっていた。そこで、筐体に衝撃が加わるときにも超音波素子アレイ基板に加わる衝撃を低減でき、操作性の良い小型の超音波プローブが望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる超音波プローブであって、超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波素子を備える超音波検出部と、前記超音波検出部が固定された固定台と、前記超音波検出部を露出させて前記固定台を内蔵する筐体と、前記固定台と前記筐体とを接続し弾性を有する第１接続部と、を備え、前記第１接続部は、第１方向に延びる第１腕部と前記第１方向と交差する第２方向に延びる第２腕部とを備え、前記第１接続部の一端が前記固定台と接触し、前記第１接続部の他端が前記筐体と接触し、前記第１方向及び前記第２方向は前記固定台と前記筐体とが対向する面が延在する方向と同じ方向であることを特徴とする。

本適用例によれば、超音波プローブは超音波検出部、固定台、筐体及び第１接続部を備えている。超音波検出部は超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波素子を備える。超音波検出部は固定台に固定されている。超音波検出部は筐体から露出し、固定台は筐体に内蔵する。第１接続部は弾性を有し固定台と筐体とを接続する。

第１接続部は、第１方向に延びる第１腕部と第１方向と交差する第２方向に延びる第２腕部とを備えている。そして、第１腕部及び第２腕部は弾性を有するのでばねとして機能する。第１腕部と第２腕部とは交差するので３次元のいずれの方向から加わる力に対しても弾性を有している。第１接続部の一端が固定台と接触し、第１接続部の他端が筐体と接触する。従って、第１接続部は筐体に衝撃が加わったとき、変形することにより筐体から超音波検出部に加わる衝撃を低減することができる。

第１腕部及び第２腕部は固定台と筐体との間に位置しており、第１方向及び第２方向は固定台と筐体とが対向する面が延在する方向と同じ方向である。従って、固定台と筐体との間隔を小さくできるので、超音波プローブを小さくすることができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる超音波プローブにおいて、前記固定台は第３方向に長く、前記第１接続部は前記第３方向における前記固定台の両側で前記筐体と接続し、前記第３方向と交差する第４方向において前記固定台と前記筐体とを接続し、弾性を有する第２接続部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、固定台は第３方向に長い形状になっている。そして、第１接続部は第３方向における固定台の両側で筐体と接続している。これにより、第１接続部は第３方向の衝撃を良く低減することができる。そして、超音波プローブは第２接続部を備え、第２接続部は第３方向と交差する第４方向において固定台と筐体とを接続し、弾性を有している。これにより、第２接続部は第４方向の衝撃を良く低減することができる。その結果、超音波プローブは第３方向及び第４方向の２方向の衝撃を低減することができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる超音波プローブにおいて、前記固定台と前記筐体との間には振動を減衰する制振部材が設けられていることを特徴とする。

本適用例によれば、固定台と筐体との間には制振部材が設けられ、制振部材は振動を減衰する。従って、超音波プローブは衝撃を受けたとき衝撃により発生する振動の影響を低減することができる。

［適用例４］
上記適用例にかかる超音波プローブにおいて、前記第１接続部は３カ所以上設けられていることを特徴とする。

本適用例によれば、第１接続部は３カ所以上設けられている。第１接続部により固定台は筐体に３カ所以上で保持されているので、衝撃で固定台が揺動することを低減することができる。

［適用例５］
上記適用例にかかる超音波プローブにおいて、前記超音波検出部は前記筐体から露出し、前記超音波検出部が押されたときの力を前記第１接続部が受けることを特徴とする。

本適用例によれば、超音波検出部は筐体から露出している。そして、超音波検出部は被検体に押圧される。超音波検出部が押されたときの力を第１接続部が受ける。従って、超音波検出部は被検体に押圧されたときに超音波検出部が筐体内に移動することを抑制することができる。

［適用例６］
上記適用例にかかる超音波プローブにおいて、前記第１接続部は導電性を有し、前記超音波検出部のアース配線を中継することを特徴とする。

本適用例によれば、第１接続部は導電性を有している。そして、超音波検出部のアース配線を中継する。従って、超音波検出部に電気的雑音が加わるときにも電気的雑音に第１接続部を通過させて除去することができる。

［適用例７］
本適用例にかかる超音波画像装置であって、超音波プローブと、前記超音波プローブが出力する反射波信号を用いて被検体の断面画像データを演算する画像データ演算部と、前記画像データ演算部が演算した結果に基づいて前記被検体の断面画像を表示する画像表示部と、を備え、前記超音波プローブは、上記のいずれか一項に記載の超音波プローブであることを特徴とする。

本適用例によれば、超音波画像装置は超音波プローブ、画像データ演算部及び画像表示部を備えている。超音波プローブは超音波を被検体に送信する。そして、超音波プローブは被検体の内部にて反射する超音波の反射波を受信して画像データ演算部に反射波信号を出力する。画像データ演算部は、反射波信号を用いて被検体の断面画像データを演算して断面画像を画像表示部に出力する。画像表示部は被検体の断面画像を表示する。

超音波プローブには前記に記載の超音波プローブが用いられている。前記に記載の超音波プローブは耐衝撃性があり小さく操作性のよい超音波プローブである。従って、超音波画像装置は耐衝撃性があり小さく操作性のよい超音波プローブを備えた装置とすることができる。

第１の実施形態にかかわる超音波プローブの構造を示す模式側断面図。 超音波プローブの構造を示す模式底面図。 ヘッド部の構造を示す模式平断面図。 第１接続部の構造を示す要部模式図。 第１接続部の構造を示す要部模式図。 第２梁部の第２固定部の構造を説明するための要部模式図。 第３梁部の構造を説明するための要部模式図。 第１梁部の第１固定部の構造を説明するための要部模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第１接続部の動作を説明するための模式図。 第２接続部の動作を説明するための模式図。 第２接続部の動作を説明するための模式図。 第２の実施形態にかかわる超音波画像装置の構造を示す概略斜視図。 変形例にかかわる第１接続部の配置を説明するための模式平断面図。 変形例にかかわる超音波プローブの構造を説明するための模式側断面図。

本実施形態では、超音波プローブの特徴的な例について、図１〜図１９に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態にかかわる超音波プローブについて図１〜図１６に従って説明する。図１は超音波プローブの構造を示す模式側断面図であり、図２は超音波プローブの構造を示す模式底面図である。図１は図２のＡＡ線に沿う面側から見た図である。図１及び図２に示すように、超音波プローブ１はヘッド部２及び把持部３を備えている。操作者は把持部３を持って超音波プローブ１を操作する。

ヘッド部２は超音波検出部４及び超音波検出部４を固定する固定台５を備えている。超音波検出部４と固定台５とは粘着テープ６により接着されている。超音波検出部４は長方形の板状であり、超音波検出部４の厚み方向をＺ方向とする。超音波検出部４の長手方向をＸ方向とし、超音波検出部４の平面方向のうちＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。固定台５も超音波検出部４と同様にＸ方向に長い形状である。固定台５の長手方向を第３方向５ｂとする。第３方向５ｂはＸ方向と同じ方向である。

超音波検出部４はバックプレート７、超音波素子アレイ基板８、音響整合層９及び音響レンズ１０がこの順に重なった構造になっている。超音波素子アレイ基板８はシリコン基板上に超音波素子８ａがアレイ状に配置された基板である。超音波素子８ａの配列は特に限定されないが本実施形態では、例えば、Ｙ方向に８行Ｘ方向に１２列のマトリックス状に配置されている。超音波素子８ａは超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う素子である。超音波素子８ａは１つの素子が超音波の送信及び受信を行っても良い。また、超音波素子８ａは超音波の送信のみを行う素子と受信のみを行う素子から構成されていても良い。他にも、超音波素子８ａは超音波の送信のみを行う素子、受信のみを行う素子及び超音波の送信及び受信を行う素子から構成されていても良い。超音波素子アレイ基板８の厚みは約１５０μｍ〜２００μｍである。

バックプレート７は超音波素子アレイ基板８の余分な振動を抑える役目を果たす。バックプレート７は厚みが約５００μｍ〜６００μｍのシリコン基板が用いられている。このバックプレート７はシリコン基板の他に金属板を用いてもよい。

超音波素子アレイ基板８と音響レンズ１０の間には音響整合層９が設置されている。音響整合層９にはシリコーン系の接着剤が用いられ、接着剤が硬化することで超音波素子アレイ基板８と音響レンズ１０とを接着させ、硬化した接着剤が音響整合層として機能する。このように、超音波素子アレイ基板８と音響レンズ１０の間には硬化した接着剤が隙間なく充填された状態となっている。

音響レンズ１０はシリコーン樹脂等の樹脂で形成されている。このシリコーン樹脂にはシリカ等を添加して比重を変えることで音響インピーダンスを調整することができる。そして、音響レンズ１０は超音波素子アレイ基板８よりも曲げ剛性が小さく形成されている。

音響レンズ１０は、超音波素子アレイ基板８の超音波素子から送信される超音波を効率よく被検体に導き、また、被検体から反射して戻ってくるエコー波を効率よく超音波素子に導く役割を果たす。音響レンズ１０は−Ｚ方向の面が所定の曲率で突出している。超音波素子が出力する超音波は音響レンズ１０により、検査する場所に集められる。音響整合層９は超音波素子と音響レンズ１０の間の音響インピーダンスの不整合を緩和する役割を果たす。つまり、音響整合層９は、音響インピーダンスが超音波素子アレイ基板８と音響レンズ１０との中間となるように調整されている。

固定台５は金属またはアクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂等の樹脂で形成されている。固定台５は超音波素子アレイ基板８より面積が広く曲げ剛性が大きく形成されている。音響レンズ１０は超音波素子アレイ基板８より曲げ剛性が小さく形成されている。このように、超音波検出部４は超音波素子アレイ基板８より曲げ剛性の大きい固定台５と固着した構造を有するため、超音波素子アレイ基板８が補強されて外部の力による破損の恐れを低減することができる。さらに、超音波素子アレイ基板８と音響レンズ１０との間には音響整合層９が設けられているため、曲げ剛性の小さい音響レンズ１０とこの音響整合層９とで外部からの力を吸収し超音波素子アレイ基板８に加わる外力を緩和する効果を有する。

ヘッド部２は筐体１１を備え、固定台５は筐体１１に内蔵されている。そして、固定台５と筐体１１とは接続部１２により接続されている。さらに、固定台５と筐体１１との間には制振部材１３が充填されている。接続部１２は弾力性を有する材料からなり筐体１１に衝撃が加わるときに衝撃を吸収する。そして、固定台５に衝撃の応力が加わり難くしている。制振部材１３は接続部１２より弾性係数が小さい部材である。そして、筐体１１に対して固定台５が振動するとき、固定台５の振動を減衰させる機能を有する。

接続部１２の材料はばね性を有する材料であれば良く特に限定されない。ばね鋼、ステンレス鋼、銅合金、ニッケル合金、チタン合金等を用いることができる。本実施形態では、例えば、接続部１２の材料にステンレス鋼を用いている。接続部１２の表面にめっきを施して耐食性を向上させても良い。また、接続部１２は板状の材料をプレス装置を用いて形成した。制振部材１３の材料は振動を減衰させる機能があれば良く特に限定されない。天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴム、ゲル状の部材等を用いることができる。本実施形態では、例えば、制振部材１３の材料にシリコーンゴムを用いている。

筐体１１は−Ｚ方向側の面に開口部１１ａを備えている。そして、開口部１１ａから超音波検出部４が露出している。このため、超音波検出部４は筐体１１の外に向けて超音波を出力し易くなっている。筐体１１の＋Ｚ方向側では筐体１１に把持部３が固定されている。操作者は把持部３を把持して超音波検出部４の向きを容易に変更することができる。把持部３の＋Ｚ方向側には配線１４が設置されている。超音波プローブ１は配線１４を通して超音波検出部４が検出した反射波のデータ信号を外部機器に出力する。

図３はヘッド部の構造を示す模式平断面図であり、図１のＢＢ線に沿う面側から見た図である。図３に示すように、固定台５と筐体１１との間には接続部１２が設置されている。接続部１２は上側接続部１２ａ及び下側接続部１２ｂの２つの部位で構成されている。上側接続部１２ａは固定台５の＋Ｙ方向側に位置し、下側接続部１２ｂは固定台５の−Ｙ方向側に位置している。

上側接続部１２ａ及び下側接続部１２ｂはそれぞれ第１接続部１５及び第２接続部１６を備えている。接続部１２には第１接続部１５が４か所設置されている。第１接続部１５は固定台５の−Ｘ方向側に２カ所、固定台５の＋Ｘ方向側に２カ所設置されている。これにより、固定台５と筐体１１との間に力が作用するときにも、固定台５と筐体１１とが相対的に揺動することが低減される。換言すれば、第１接続部１５は第３方向５ｂにおける固定台５の両側で筐体１１と接続している。さらに、第２接続部１６が２カ所設置されている。第２接続部１６は固定台５の−Ｙ方向側に１カ所、固定台５の＋Ｙ方向側に１カ所設置されている。従って、固定台５と筐体１１とは６カ所で接続されている。第２接続部１６は接続部１２のうち固定台５における−Ｘ方向の角から＋Ｘ方向の角までの部分を示す。第２接続部１６は筐体１１におけるＸ方向の中央と接触している。

第１接続部１５は固定台５と筐体１１とに接触して、固定台５と筐体１１との相対位置が変動しないように作用する。第２接続部１６は筐体１１と接触する。そして、上側接続部１２ａの第２接続部１６は筐体１１を＋Ｙ方向側に付勢し、下側接続部１２ｂの第２接続部１６は筐体１１を−Ｙ方向側に付勢する。第２接続部１６が付勢する方向を第４方向１７とするとき、接続部１２は筐体１１に付勢して第４方向１７の固定台５の位置を規定している。

固定台５の＋Ｙ方向側の面にはフレキシブル配線１８が設置されている。フレキシブル配線１８は固定台５と上側接続部１２ａとの間に位置し、上側接続部１２ａとは離れている。さらに、固定台５の−Ｙ方向側の面にもフレキシブル配線１８が設置されている。フレキシブル配線１８は固定台５と下側接続部１２ｂとの間に位置し、下側接続部１２ｂとは離れている。フレキシブル配線１８は超音波素子アレイ基板８及び配線１４と接続され、超音波素子アレイ基板８が出力する反射波のデータ信号を中継する。

図４は第１接続部の構造を示す要部模式図であり、第１接続部１５を＋Ｚ方向側から見た図である。４つの第１接続部１５は同じ形状であり同じ作用を奏するので−Ｘ方向側且つ−Ｙ方向側の第１接続部１５について説明し、他の第１接続部１５の説明を省略する。図４に示すように、第１接続部１５は第１梁部２１及び第２梁部２２を備えている。第１梁部２１は−Ｘ方向側に延びて端が筐体１１に固定されている。この場所を第１固定部２１ａとする。第２梁部２２は＋Ｘ方向側に延びて端が固定台５に固定されている。この場所を第２固定部２２ａとする。

図５は第１接続部の構造を示す要部模式図であり、図４に示す第１接続部１５を−Ｘ方向側から見た図である。図５に示す。図中Ｚ方向を第１方向２３としＹ方向を第２方向２４とする。第１梁部２１及び第２梁部２２は第１方向２３に延びている。さらに、第１接続部１５は第１方向２３に延びる第３梁部２５を備えている。第１梁部２１、第２梁部２２及び第３梁部２５が第１方向２３に延びる第１腕部２６を構成している。第１腕部２６はＸ方向とＹ方向に撓む部分である。

第１梁部２１及び第３梁部２５の−Ｚ方向側には第４梁部２７が設置され、第４梁部２７は第１梁部２１と第３梁部２５とを接続している。第２梁部２２及び第３梁部２５の＋Ｚ方向側には第５梁部２８が設置され、第５梁部２８は第２梁部２２と第３梁部２５とを接続している。第４梁部２７及び第５梁部２８が第２方向２４に延びる第２腕部２９を構成している。第２腕部２９はＸ方向とＺ方向に撓む部分である。第１方向２３は第１腕部２６が延びる方向であり、第２方向２４は第２腕部２９が延びる方向である。第１方向２３と第２方向２４とは直交しているが、斜めに交差しても良い。

第１接続部１５は第１方向２３に延びる第１腕部２６と第２方向２４に延びる第２腕部２９とを備えている。これにより、第１接続部１５は第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの相対位置を３次元の各方向に変位させることができる。

第２固定部２２ａと固定台５との間にフレキシブル配線１８が設置されている。第１接続部１５は導電性の材質から形成されている。そして、フレキシブル配線１８に設置されたアース配線１８ａと第２固定部２２ａとが電気的に接続されている。第２梁部２２の＋Ｚ方向側には第２梁部２２と接続して＋Ｚ方向に延びる第６梁部３０が設置されている。そして、第６梁部３０は配線１４に含まれるアース配線１４ａと電気的に接続されている。第１接続部１５は超音波検出部４のアース配線１４ａを中継する。従って、超音波検出部４に電気的雑音が加わるときにも電気的雑音に第１接続部１５を通過させて除去することができる。第５梁部２８の＋Ｙ方向側には第７梁部３１が接続され、第７梁部３１は第２接続部１６まで続いている。第１接続部１５は導電性があり断面積が配線より広いので低抵抗であり、電気的雑音の影響を小さくすることができる。

図６は第２梁部の第２固定部の構造を説明するための要部模式図である。図６に示すように、固定台５に孔５ａが設置され、孔５ａに第２固定部２２ａが挿入されている。孔５ａに挿入された第２固定部２２ａ以外では第２梁部２２と固定台５との間に隙間が存在し、第２梁部２２は撓むことができる。つまり、第２固定部２２ａが固定台５と接触し接続部１２の動きが規制されている。

図７は第３梁部の構造を説明するための要部模式図である。図７に示すように、第３梁部２５は固定台５との間に隙間が存在し、筐体１１との間にも隙間が存在する。そして、第３梁部２５は撓むことができる。

図８は第１梁部の第１固定部の構造を説明するための要部模式図である。図８に示すように、筐体１１に孔１１ｂが設置され、孔１１ｂに第１固定部２１ａが挿入されている。孔１１ｂに挿入された第１固定部２１ａ以外では第１梁部２１と筐体１１との間に隙間が存在し、第１梁部２１は撓むことができる。つまり、第１固定部２１ａが筐体１１と接触し接続部１２の動きが規制されている。

次に、第１接続部１５の動作を説明する。図９〜図１４は第１接続部の動作を説明するための模式図である。図９に示すように、筐体１１に対して固定台５が−Ｚ方向に変位するように外力が加わるとき、第２腕部２９が変形してＺ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が離れる。このとき、第２腕部２９はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。同様に、図１０に示すように、筐体１１に対して固定台５が＋Ｚ方向に変位するように外力が加わるとき、第２腕部２９が変形してＺ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が接近する。このときにも、第２腕部２９はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。

超音波検出部４は筐体１１から露出している。そして、超音波検出部４は被検体に押圧される。超音波検出部４が押されたとき、力が固定台５に伝達される。そして、筐体１１に対して固定台５が＋Ｚ方向に変位するように外力が加わる。このとき、第１接続部１５が力を受ける。従って、超音波検出部４は被検体に押圧されたときに超音波検出部４が筐体１１内に移動することを抑制できる。

図１１に示すように、筐体１１に対して固定台５が＋Ｘ方向に変位するように外力が加わるとき、第１腕部２６及び第２腕部２９が変形してＸ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が離れる。このとき、第１腕部２６及び第２腕部２９はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。同様に、図１２に示すように、筐体１１に対して固定台５が−Ｘ方向に変位するように外力が加わるとき、第１腕部２６及び第２腕部２９が変形してＸ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が接近する。このときにも、第１腕部２６及び第２腕部２９はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。

図１３に示すように、筐体１１に対して固定台５が＋Ｙ方向に変位するように外力が加わるとき、第１腕部２６が変形してＹ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が離れる。このとき、第１腕部２６はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。同様に、図１４に示すように、筐体１１に対して固定台５が−Ｙ方向に変位するように外力が加わるとき、第１腕部２６が変形してＹ方向の第１固定部２１ａと第２固定部２２ａとの距離が接近する。このときにも、第１腕部２６はばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。

次に、第２接続部１６の動作を説明する。図１５〜図１６は第２接続部の動作を説明するための模式図である。図１５に示すように、筐体１１に対して固定台５が＋Ｙ方向に変位するように外力が加わるとき、上側接続部１２ａが変形して第２接続部１６が筐体１１を押圧する。このとき、上側接続部１２ａはばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。同様に、図１６に示すように、筐体１１に対して固定台５が−Ｙ方向に変位するように外力が加わるとき、下側接続部１２ｂが変形して第２接続部１６が筐体１１を押圧する。このとき、下側接続部１２ｂはばね性を有するので、外力を吸収して変位を小さくする。

固定台５と筐体１１との間には振動を減衰する制振部材１３が設けられている。制振部材１３は振動を減衰する。従って、超音波プローブ１は衝撃を受けたとき衝撃により発生する振動の影響を低減することができる。制振部材１３は固定台５のＸ方向及びＹ方向の面に設置されている。そして、Ｚ方向に衝撃が加わるときのせん断力による振動も減衰することができる。従って、いずれの方向の振動も減衰させることができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、超音波プローブ１は超音波検出部４、固定台５、筐体１１及び第１接続部１５を備えている。超音波検出部４は超音波を送信し反射波を受信する。超音波検出部４は固定台５に固定されている。超音波検出部４は筐体１１から露出し、固定台５は筐体１１に内蔵する。第１接続部１５は弾性を有し固定台５と筐体１１とを接続する。

第１接続部１５は、第１方向２３に延びる第１腕部２６と第１方向２３と直交する第２方向２４に延びる第２腕部２９とを備えている。そして、第１腕部２６及び第２腕部２９は弾性を有するのでばねとして機能する。第１腕部２６の一端である第２固定部２２ａが固定台５と接触し、第２腕部２９の一端である第１固定部２１ａが筐体１１と接触する。従って、第１接続部１５は筐体１１に衝撃が加わったとき、変形することにより筐体１１から超音波検出部４に加わる衝撃を低減することができる。

第１腕部２６及び第２腕部２９は固定台５と筐体１１との間に位置しており、第１方向２３及び第２方向２４は固定台５と筐体１１とが対向する面が延在する方向と同じ方向である。従って、固定台５と筐体１１との間隔を小さくできるので、超音波プローブ１を小さくすることができる。

（２）本実施形態によれば、固定台５は第３方向５ｂに長い形状になっている。そして、第１接続部１５は第３方向５ｂにおける固定台５の両側で筐体１１と接続している。これにより、第１接続部１５は第３方向５ｂの衝撃を良く低減することができる。そして、超音波プローブ１は第２接続部１６を備え、第２接続部１６は第３方向５ｂと直交する第４方向１７において固定台５と筐体１１とを接続し、弾性を有している。これにより、第２接続部１６は第４方向１７の衝撃を良く低減することができる。その結果、超音波プローブ１は第３方向５ｂ及び第４方向１７の２方向の衝撃を低減することができる。

（３）本実施形態によれば、固定台５と筐体１１との間には制振部材１３が設けられ、制振部材１３は振動を減衰する。従って、超音波プローブ１は衝撃を受けたとき衝撃により発生する振動の影響を低減することができる。

（４）本実施形態によれば、第１接続部１５は４か所に設けられている。第１接続部１５により固定台５は筐体１１に４か所で保持されているので、衝撃で固定台５が揺動することを低減することができる。

（５）本実施形態によれば、超音波検出部４は筐体１１から露出している。そして、超音波検出部４は被検体に押圧される。超音波検出部４が押されたときの力を第１接続部１５が受ける。従って、超音波プローブ１は被検体に押圧されたときに超音波検出部４が筐体１１内に移動することを抑制することができる。

（６）本実施形態によれば、第１接続部１５は導電性を有している。そして、超音波検出部４のアース配線１８ａとアース配線１４ａとを中継する。従って、超音波検出部４に電気的雑音が加わるときにも電気的雑音に第１接続部１５を通過させて除去することができる。

（第２の実施形態）
次に、超音波プローブ１を用いた超音波画像装置の一実施形態について図１７の超音波画像装置の構造を示す概略斜視図を用いて説明する。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１７に示すように、超音波画像装置３４は超音波プローブ１、画像データ演算部３５及び画像表示部３６を備えている。超音波プローブ１は超音波を被検体３７に送信する。そして、超音波プローブ１は被検体３７の内部にて反射する超音波の反射波を受信して画像データ演算部３５に反射波信号を出力する。画像データ演算部３５は反射波信号を用いて被検体３７の断面画像データを演算する。そして、画像データ演算部３５は断面画像を画像表示部３６に出力する。画像表示部３６は被検体３７の断面画像を表示する。

超音波プローブ１には第１の実施形態に記載の超音波プローブ１が用いられている。超音波プローブ１は耐衝撃性があり小さく操作性のよい超音波プローブである。従って、超音波画像装置３４は耐衝撃性があり小さく操作性のよい超音波プローブ１を備えた装置とすることができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、接続部１２に第１接続部１５が４つ設置された。図１８は第１接続部の配置を説明するための模式平断面図である。図１８に示すように、超音波プローブ４０が備えるヘッド部４１では固定台５と筐体１１とのあいだに接続部４２が設置されている。

接続部４２は−Ｘ方向側の２カ所に第１接続部１５が設置され、＋Ｘ方向側の１カ所に第１接続部１５が設置されている。このように、第１接続部１５が３カ所に設置された第１接続部１５でも良い。このときにも、超音波プローブ４０が衝撃を受けたときに筐体１１に対して固定台５が揺動することを低減することができる。また、第１接続部１５の個数が５つ以上のときにはさらに筐体１１に対して固定台５が揺動することを低減することができる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、超音波プローブ１のヘッド部２に把持部３が設置されていた。図１９は超音波プローブの構造を説明するための模式側断面図である。図１９に示すように、把持部３のないヘッド部２を超音波プローブ４５としても良い。このとき、粘着テープ４６を用いてヘッド部２を被検体３７に固定する。そして、被検体３７の内部の変化を時間と経過にしたがって変化する様子を観測することができうる。

超音波プローブ４５においても、超音波プローブ４５を落下する等により衝撃が加わることがある。このとき、筐体１１に加わる衝撃を接続部１２が低減することがでる。従って、超音波プローブ４５は耐衝撃性があり小さく操作性のよい超音波プローブとすることができる。

（変形例３）
前記第１の実施形態では、接続部１２は板状の材料を用いて形成した。他にもワイヤーフォーミング装置を用いて線状の材料を形成してもよい。製造する個数が少ないときには板材から線材にすることによりブランキングする金型の費用を低減することができる。

（変形例４）
前記第１の実施形態では、第１腕部２６は第１方向２３に延びる第１梁部２１、第２梁部２２及び第３梁部２５の３つの部分から構成されていた。第１腕部２６は１つまたは２つの梁部により構成されても良く、４つ以上の梁部により構成されても良い。また、第２腕部２９は第２方向２４に延びる第４梁部２７及び第５梁部２８により構成されていた。第２腕部２９は１つの梁部により構成されても良く、３つ以上の梁部により構成されても良い。設計し易い構成にしても良い。また、第１腕部２６及び第２腕部２９は曲線を含む形状にしても良く。異なる２つの方向に延びる部分が含まれていればよい。

（変形例５）
前記第１の実施形態では、図６に示すように固定台５に第２固定部２２ａを固定した。固定台５にＹ方向に延びる溝を設置して、溝に第２固定部２２ａを接触させても良い。そして、−Ｚ方向に加わる固定台５の力を第２固定部２２ａが受けるようにしてもよい。図８に示すように、筐体１１に第１固定部２１ａを固定した。さらに、筐体１１にＹ方向に延びる溝を設置して、溝に第１固定部２１ａを接触させても良い。そして、＋Ｚ方向に加わる第１梁部２１の力を筐体１１が受けるようにしてもよい。この構造にすることにより、固定台５、接続部１２及び筐体１１を組み立て易くすることができる。

この構造のときにも、接続部１２のばねを用いてＸ方向およびＹ方向は＋側と−側の両方向に衝撃を吸収することができる。Ｚ方向は固定台５に加わる−Ｚ方向の衝撃と使用時の荷重を低減することができる。Ｚ方向は固定台５に加わる＋Ｚ方向の衝撃は低減できないので、弾性部材を固定台５と筐体１１との間に設置するのが好ましい。従って、この変形例においても第１接続部１５は筐体１１に衝撃が加わったとき、変形することにより筐体１１から超音波検出部４に加わる衝撃を低減することができる。

第２梁部２２は第２固定部２２ａが固定台５と接触し、第５梁部２８側は固定台５と離れているのが好ましい。これにより、第２梁部２２はばね性を有する梁として挙動することができる。同様に、第１梁部２１は第１固定部２１ａが筐体１１と接触し、第４梁部２７側は筐体１１と離れているのが好ましい。これにより、第１梁部２１はばね性を有する梁として挙動することができる。

１，４０，４５…超音波プローブ、４…超音波検出部、５…固定台、５ｂ…第３方向、１１…筐体、１５…第１接続部、１６…第２接続部、１７…第４方向、１８ａ…アース配線、２３…第１方向、２４…第２方向、２６…第１腕部、２９…第２腕部、３４…超音波画像装置、３５…画像データ演算部、３６…画像表示部。

Claims (7)

1. 超音波の送信または受信の少なくとも一方を行う超音波素子を備える超音波検出部と、
   前記超音波検出部が固定された固定台と、
   前記超音波検出部を露出させて前記固定台を内蔵する筐体と、
   前記固定台と前記筐体とを接続し弾性を有する第１接続部と、を備え、
   前記第１接続部は、第１方向に延びる第１腕部と前記第１方向と交差する第２方向に延びる第２腕部とを備え、前記第１接続部の一端が前記固定台と接触し、前記第１接続部の他端が前記筐体と接触し、前記第１方向及び前記第２方向は前記固定台と前記筐体とが対向する面が延在する方向と同じ方向であることを特徴とする超音波プローブ。
2. 請求項１に記載の超音波プローブであって、
   前記固定台は第３方向に長く、
   前記第１接続部は前記第３方向における前記固定台の両側で前記筐体と接続し、
   前記第３方向と交差する第４方向において前記固定台と前記筐体とを接続し、弾性を有する第２接続部を備えることを特徴とする超音波プローブ。
3. 請求項１または２に記載の超音波プローブであって、
   前記固定台と前記筐体との間には振動を減衰する制振部材が設けられていることを特徴とする超音波プローブ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、
   前記第１接続部は３カ所以上設けられていることを特徴とする超音波プローブ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、
   前記超音波検出部は前記筐体から露出し、前記超音波検出部が押されたときの力を前記第１接続部が受けることを特徴とする超音波プローブ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波プローブであって、
   前記第１接続部は導電性を有し、前記超音波検出部のアース配線を中継することを特徴とする超音波プローブ。
7. 超音波プローブと、
   前記超音波プローブが出力する反射波信号を用いて被検体の断面画像データを演算する画像データ演算部と、
   前記画像データ演算部が演算した結果に基づいて前記被検体の断面画像を表示する画像表示部と、を備え、
   前記超音波プローブは、請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波プローブであることを特徴とする超音波画像装置。

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