WO2017187756A1 - 超音波振動子ユニット - Google Patents

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WO2017187756A1
WO2017187756A1 PCT/JP2017/007414 JP2017007414W WO2017187756A1 WO 2017187756 A1 WO2017187756 A1 WO 2017187756A1 JP 2017007414 W JP2017007414 W JP 2017007414W WO 2017187756 A1 WO2017187756 A1 WO 2017187756A1
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WO
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ultrasonic
backing material
material layer
ultrasonic transducer
connectors
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PCT/JP2017/007414
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English (en)
French (fr)
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山本　勝也
森本　康彦
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
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    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/76—Medical, dental

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic transducer unit, and in particular, an ultrasonic vibration having an ultrasonic transducer wiring structure for realizing an ultra-small ultrasonic transducer used in an ultrasonic endoscope inserted into a body cavity.
  • an ultrasonic transducer unit and in particular, an ultrasonic vibration having an ultrasonic transducer wiring structure for realizing an ultra-small ultrasonic transducer used in an ultrasonic endoscope inserted into a body cavity.
  • child units Regarding child units.
  • the ultrasonic endoscope is provided with an ultrasonic observation section at the distal end of the endoscope for the main purpose of observing the gallbladder or pancreas by the trans-gastrointestinal tract.
  • the tip of the ultrasonic endoscope is the same as a normal endoscope that does not have an ultrasonic observation section in addition to the ultrasonic observation section.
  • an optical sensor, an illumination unit, an air / water supply port, and a suction port are provided.
  • the outer diameter of the distal end portion of the ultrasonic endoscope becomes thick, which causes a decrease in operability of the ultrasonic endoscope and an increase in the burden on the patient into which the distal end portion of the ultrasonic endoscope is inserted. ing.
  • Patent Document 1 is an ultrasonic transducer array having an acoustic matching layer, a piezoelectric element, and a back surface braking layer, and is electrically connected in the vicinity of the center in the width direction of each piezoelectric element and the ultrasonic transducer array.
  • Ultrasound including a hard board, a signal cable bundle composed of a plurality of signal core wires, and a flexible printed circuit board (FPC: Flexible Printed Circuit) that is interposed between the hard board and the signal cable bundle and electrically connects the two.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • Patent Document 2 discloses an ultrasonic transmission / reception unit that transmits / receives ultrasonic waves, a wiring board that is electrically connected to the back side of the ultrasonic transmission / reception unit, a plurality of drive wirings that are electrically connected to the wiring board, and wiring
  • An ultrasonic endoscope having a housing that accommodates a substrate and holds an ultrasonic transmission / reception unit is disclosed.
  • the wiring board has a plurality of ultrasonic vibrators, a rigid circuit board that is electrically connected in the vicinity of the center in the width direction, and a covering part that wraps and bundles the driving wiring. It is inserted into the housing in a wrapped state.
  • Patent Document 3 discloses a plurality of ultrasonic transducers (ultrasonic transducers) arranged in a multi-row array on a convex curved surface of a backing material in a convex ultrasonic probe of an ultrasonic endoscope.
  • Ultrasonic endoscopy which is connected to the shield wire (cable) with an FPC arranged on the side of the backing material, and made of, for example, stainless steel (SUS304), etc. It discloses that the exterior member (case) at the tip of the insertion portion of the mirror is connected by a heat conducting member made of, for example, aluminum nitride (AlN).
  • a large number of ultrasonic transducers are arranged in an array in the ultrasonic observation unit provided at the distal end, and each ultrasonic transducer is provided in each ultrasonic transducer.
  • the cable is routed.
  • the number of channels is as large as 48 to 192, for example, the ultrasonic observation unit has a small outer diameter, and an extremely fine and expensive cable is used for the cable.
  • a large number of wirings are manually performed in a small tip.
  • Patent Document 1 has a problem that the cable bundle and the FPC wiring structure are complicated because the FPC of the ultrasonic transducer unit is folded. Further, although the ultrasonic transducer array, the cable bundle, and the FPC are connected by thermocompression bonding, there is still a problem in wiring workability. In particular, Patent Document 1 has a problem in that, when an ultrasonic transducer unit is manufactured, a load, for example, a load is applied to the cable when the FPC is folded a plurality of times, and the loaded cable wiring is disconnected.
  • the workability of the wiring work is reduced by using a simple configuration.
  • the ultrasonic endoscope is not used.
  • the quality of the ultrasonic transducer used in the mirror can be inspected. For this reason, since there is a certain yield, when there is a problem with the quality of the ultrasonic transducer, the ultrasonic transducer and the wiring of the ultrasonic transducer such as a number of fine and expensive cables that are wired Since all the used parts and materials cannot be used and are wasted, there is a problem that the loss is large, and as a result, the manufacturing cost of the ultrasonic endoscope increases.
  • the output upper limit of the ultrasonic transducer is defined by the temperature rise value of the acoustic lens surface.
  • the backing material and the case are connected by a heat conducting member, By improving the heat dissipation performance of the vibrator, higher output can be obtained.
  • the technique disclosed in Patent Document 3 only considers a heat dissipation path that dissipates heat generated by the ultrasonic vibrator to the case via the backing material and the heat conduction member, and therefore further improvement of the heat dissipation effect cannot be expected. There was a problem.
  • the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, can be miniaturized, has good workability when wiring each electrode of the ultrasonic transducer array and a large number of cables, and the difficulty of the work process is low. It has a wiring structure that is hard to be loaded on the cable and has a low risk of disconnection, and it can be expected to further improve the heat dissipation effect from the ultrasonic transducer array that generates heat.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic transducer unit suitable for the above. Further, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and in addition to the above object, the ultrasonic transducer array can be inspected before wiring, and the manufacturing stability is high and the cost is not increased. Another object is to provide an ultrasonic transducer unit suitable for use in an ultrasonic endoscope.
  • an ultrasonic transducer unit is an ultrasonic transducer in which a plurality of ultrasonic transducers each having a rod-like shape are arranged in an arc shape with the longitudinal direction of the rod-like shape aligned.
  • An ultrasonic transducer array an electrode portion provided on at least one end surface perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of ultrasonic transducers, and having a plurality of electrodes respectively connected to the plurality of ultrasonic transducers, and ultrasonic vibration
  • An arc-shaped backing material layer disposed on the back surface of the child array, the arc-shaped center side, three or more electrode wiring boards electrically connected to the plurality of electrodes of the electrode section, and a plurality of Three or more connectors to which the cables are connected, respectively, and the three or more electrode wiring boards are respectively attached to the three or more connectors to connect the plurality of electrodes of the electrode section and the plurality of cables.
  • Electrical connection, 3 or more connectors Data the ultrasonic transducer array on the back side of the backing material layer to be the opposite side, characterized in that it is arranged in the width direction of the backing material layer along the longitudinal direction.
  • the apparatus further includes three or more cable wiring boards each having a cable wiring section to which a plurality of cables are connected, and each cable wiring section of the three or more cable wiring boards and three or more electrode wirings. It is preferable to connect the electrode wiring of the substrate by three or more connectors.
  • the backing material layer has an outer surface with an arc-shaped cross section on the back surface of the ultrasonic transducer array, a recess on the opposite side of the outer surface, and at least a part of the three or more connectors is placed in the recess of the backing layer. It is preferable to arrange in.
  • the backing material layer has a semi-cylindrical shape, a shape obtained by cutting the cylinder by a plane parallel to the center line of the cylinder, a semi-cylindrical shape, or an arc shape, and the bottom surface of the backing material layer is continuously located on the same plane. It is preferable that the two planes are separated from each other or one plane located on the same plane. Moreover, it is preferable that the recessed part of a backing material layer is provided toward the center side of the width direction from the outer side surface of the width direction of a backing material layer.
  • the concave portion of the backing material layer has a through-hole penetrating from one outer surface to the other outer surface of the two outer surfaces on both sides in the width direction of the backing material layer, or at least one outer surface in the width direction of the backing material layer. It is preferably one of the spot facings recessed from the side surface toward the center in the width direction.
  • the through hole has a shape in which the cross section is cut into a rectangle, a polygon, or a circle, and the spot facing is directed from at least one outer surface in the width direction of the backing material layer toward the center in the width direction.
  • the counterbore is preferably a rectangular counterbore, a polygonal counterbore, an arcuate counterbore, a semicircular counterbore, a pyramid counterbore, or a conical counterbore.
  • the recessed part of a backing material layer is a through-hole of the shape penetrated in the rectangle.
  • two of the three or more connectors are respectively disposed on the two outer surface sides on both sides in the width direction of the backing material layer in the recess of the backing material layer, The remaining one or more connectors are preferably disposed between the two connectors in the recess of the backing material layer.
  • at least one connector of three or more connectors housed in the recess of the backing material layer, three or more electrode wiring boards, and a gap in the recess between the plurality of cables and the backing material layer are filled. It is preferable to have a filler layer made of a heat conductive member. In addition, it is preferable to have a filler layer made of a heat conductive member that covers at least a part of three or more electrode wiring boards, at least a part of each of the three or more connectors, and the plurality of cables.
  • the filler layer is expressed by the following equation (1) when the acoustic impedance of the filler layer is Zp and the acoustic impedance of the backing material layer is Zb:
  • the acoustic impedance reflectance Q with the backing material layer is preferably 50% or less.
  • Q 100 ⁇
  • the unit of the acoustic impedances Zp and Zb is kg / (m 2 ⁇ s).
  • the filler layer preferably has a thermal conductivity of 1.0 W / (m ⁇ K) or more.
  • the electrode wiring board is preferably a flexible printed wiring board or a rigid printed wiring circuit board. Moreover, it is preferable that the electrode wiring board is electrically connected to the electrode portion through the heat-sealing connection and disposed on the outer side surface in the width direction of the ultrasonic transducer array along the longitudinal direction.
  • the ultrasonic transducer array can be inspected before cable wiring, the manufacturing stability is high, and the cost is not increased, and the ultrasonic transducer array is used.
  • An ultrasonic transducer unit suitable for the above can be provided.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partial vertical cross-sectional view of the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view of an ultrasonic observation unit at a distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
  • FIG. 3 shows an example of an ultrasonic observation unit at the distal end of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 3.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the configuration of an ultrasonic inspection system using an ultrasonic endoscope using the ultrasonic transducer unit of the present invention.
  • An ultrasonic examination system 10 shown in FIG. 1 is an esophagus, stomach, duodenum, small intestine, large intestine, and the like, which are body cavities of a subject, for observation of gallbladder or pancreas, which is difficult by ultrasonic examination from the body surface of the subject such as a patient.
  • An ultrasonic observation unit for acquiring an ultrasonic tomographic image (hereinafter referred to as an ultrasonic image), and an endoscope optical image (hereinafter referred to as an ultrasonic image).
  • An ultrasonic endoscope of the present invention having an endoscope observation unit for acquiring an endoscopic image) is inserted into the body cavity of the subject, and while observing the endoscopic image of the subject, An ultrasound image of the observation target region is acquired.
  • an ultrasonic inspection system 10 includes an ultrasonic endoscope 12 that uses the ultrasonic transducer unit (46: see FIGS. 2 to 5) of the present invention, and an ultrasonic wave that generates an ultrasonic image.
  • Processor device 14 an endoscope processor device 16 for generating an endoscopic image, a light source device 18 for supplying illumination light for illuminating the inside of a body cavity to the ultrasonic endoscope 12, an ultrasonic image and / or And a monitor 20 for displaying an endoscopic image.
  • the ultrasonic inspection system 10 further includes a water supply tank 21a for storing cleaning water and the like, and a suction pump 21b for sucking inhaled matter (including supplied cleaning water) in the body cavity.
  • the ultrasonic inspection system 10 further supplies a cleaning water in the water supply tank 21 a or a gas such as external air to a pipe line (not shown) in the ultrasonic endoscope 12.
  • a pump or the like may be provided.
  • the ultrasonic endoscope 12 shown in FIG. 1 includes an ultrasonic observation unit 36 and an endoscope observation unit 38 configured by the ultrasonic transducer unit (46: see FIGS. 2 to 5) of the present invention. It is provided at the tip, and images the inside of the body cavity of the subject to acquire an ultrasound image (echo signal) and an endoscope image (image signal), respectively.
  • the ultrasonic endoscope 12 includes an ultrasonic observation unit 36 and an endoscope observation unit 38 at the distal end, and is connected to an insertion unit 22 for insertion into a body cavity of a subject and a proximal end portion of the insertion unit 22.
  • the operation unit 24 is configured to be operated by an operator such as a doctor or a technician, and a universal cord 26 having one end connected to the operation unit 24.
  • the operation unit 24 includes an air / water supply button 28a for opening / closing an air / water supply pipe line (not shown) from the water supply tank 21a and a suction button 28b for opening / closing a suction pipe line (not shown) from the suction pump 21b.
  • a pair of angle knobs 29 and 29 and a treatment instrument insertion port (also referred to as a forceps port) 30 are provided in parallel.
  • the water supply tank 21a stores cleaning water and the like supplied to the air / water supply conduit in the ultrasonic endoscope 12 for cleaning the endoscope observation unit 38 and the like of the ultrasonic endoscope 12. Is for.
  • the air / water supply button 28a ejects gas such as air supplied from the water supply tank 21a via the air / water supply conduit and water such as cleaning water from the endoscope observation section 38 on the distal end side of the insertion section 22. Used to make
  • the suction pump 21b sucks a suction pipe (not shown) in order to suck a suction substance (including supplied cleaning water) from the distal end side of the ultrasonic endoscope 12. is there.
  • the suction button 28b is used to suck a suction substance in the body cavity from the distal end side of the insertion portion 22 by the suction force of the suction pump 21b.
  • the forceps port 30 is for inserting a treatment tool such as a forceps, a puncture needle, or a high-frequency knife.
  • the other end of the universal cord 26 is connected to the ultrasonic connector 32 a connected to the ultrasonic processor device 14, the endoscope connector 32 b connected to the endoscope processor device 16, and the light source device 18.
  • a light source connector 32c to be connected is provided.
  • the ultrasonic endoscope 12 is detachably connected to the ultrasonic processor device 14, the endoscope processor device 16, and the light source device 18 through the connectors 32a, 32b, and 32c, respectively.
  • the light source connector 32c is connected to an air / water supply tube 34a for connecting the water supply tank 21a, a suction tube 34b for connecting the suction pump 21b, and the like.
  • the insertion portion 22 is formed of a hard member in order from the distal end side, and is connected to a distal end portion (hard distal end portion) 40 having an ultrasonic observation portion 36 and an endoscope observation portion 38, and a proximal end side of the distal end portion 40.
  • a plurality of bending pieces are connected to each other, and the bending portion 42 that can be bent, and the base end side of the bending portion 42 and the distal end side of the operation portion 24 are connected to each other.
  • a soft part 43 having The bending portion 42 is remotely bent by turning a pair of angle knobs 29, 29 provided in the operation portion 24. Thereby, the front-end
  • a balloon in which an ultrasonic transmission medium (for example, water, oil, etc.) covering the ultrasonic observation unit 36 is injected may be detachably attached to the distal end portion 40. Since the ultrasonic wave and the echo signal are significantly attenuated in the air, an ultrasonic transmission medium (ultrasonic wave) of the ultrasonic observation unit 36 is obtained by injecting an ultrasonic transmission medium into the balloon and expanding the balloon and bringing it into contact with the observation target site. It is possible to eliminate air from between the ultrasonic transducer array (50: see FIGS. 2 to 5) and the site to be observed, and to prevent attenuation of ultrasonic waves and echo signals.
  • an ultrasonic transmission medium for example, water, oil, etc.
  • the ultrasonic processor device 14 includes an ultrasonic transducer array (50: FIG. 2) of the ultrasonic transducer unit (46) of the ultrasonic observation unit 36 at the distal end 40 of the insertion unit 22 of the ultrasonic endoscope 12. (See FIG. 5) to generate and supply an ultrasonic signal (data) for generating an ultrasonic wave.
  • the ultrasonic processor device 14 receives and acquires an echo signal (data) reflected from the observation target site from which the ultrasonic wave is radiated by the ultrasonic transducer array (50).
  • various signal (data) processes are performed to generate an ultrasonic image displayed on the monitor 20.
  • the endoscope processor device 16 is an image obtained from an observation target portion illuminated by illumination light from the light source device 18 in the endoscope observation unit 38 at the distal end portion 40 of the insertion unit 22 of the ultrasonic endoscope 12. Receives and acquires image signals (data), and performs various signal (data) processing and image processing on the acquired image signals to generate an endoscopic image to be displayed on the monitor 20 It is.
  • the ultrasonic processor device 14 and the endoscope processor device 16 may be constituted by a processor such as a PC (personal computer).
  • the light source device 18 picks up red light (R), green light (G), and blue light in order to obtain an image signal by imaging an observation target part in the body cavity by the endoscope observation unit 38 of the ultrasonic endoscope 12.
  • Illumination light such as white light or specific wavelength light such as light (B) is generated and supplied to the ultrasonic endoscope 12, and a light guide (not shown) in the ultrasonic endoscope 12 is shown. Or the like, and is emitted from the endoscope observation section 38 at the distal end portion 40 of the insertion section 22 of the ultrasonic endoscope 12 to illuminate the observation target site in the body cavity.
  • the monitor 20 receives each video signal generated by the ultrasonic processor device 14 and the endoscope processor device 16 and displays an ultrasonic image or an endoscopic image. These ultrasonic images and endoscopic images can be displayed by appropriately switching only one of the images and displaying them on the monitor 20 or by simultaneously displaying both images. It should be noted that a monitor for displaying an ultrasonic image and a monitor for representing an endoscopic image may be provided separately, and the ultrasonic image and the endoscopic image may be displayed in other arbitrary forms. You may make it do.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 1 and the vicinity thereof.
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 2, and is a longitudinal sectional view obtained by cutting the distal end portion of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 2 along a center line along its longitudinal direction.
  • FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the ultrasonic observation unit at the distal end of the ultrasonic endoscope shown in FIG. 3, and is a diagram showing the configuration of the ultrasonic transducer unit of the ultrasonic observation unit.
  • FIG. 5 is a view taken along the line VV in FIG. 3 and is cut along the center line of the arc structure of the ultrasonic transducer array of the ultrasonic observation section at the distal end of the ultrasonic endoscope shown in FIG. It is a cross-sectional view.
  • the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12 has an ultrasonic observation unit 36 for acquiring an ultrasonic image on the distal end side, and an endoscopic image on the proximal end side.
  • an endoscope observation part 38 and a treatment instrument outlet 44 between them both of which are a hard resin or the like that becomes a distal end body of the distal end part 40 of the ultrasonic endoscope 12 Attached to and held by an exterior member 41 made of a hard member.
  • an exterior member 41 made of a hard member.
  • the treatment instrument outlet 44 is provided between the ultrasonic observation unit 36 and the endoscope observation unit 38, but the present invention is not particularly limited to the illustrated example, and the endoscope It may be provided in the observation unit 38 or may be provided on the base end side (curving unit 42 side) from the endoscope observation unit 38.
  • the ultrasonic observation unit 36 includes the ultrasonic transducer unit 46 of the present invention and an exterior member 41 that attaches and holds the ultrasonic transducer unit 46.
  • the ultrasonic transducer unit 46 includes an ultrasonic transducer array 50 including a plurality of ultrasonic transducers (transducers) 48, an electrode unit 52 provided on the end face of the ultrasonic transducer array 50, and the ultrasonic transducer array 50.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the upper or upper side means, for example, the ultrasonic transducer array 50 side in the ultrasonic observation unit 36 shown in FIGS. 3 to 5, more precisely, an acoustic lens 66 described later.
  • the lower side or the lower side refers to the side of the exterior member 41.
  • the FPC 56 and the cable wiring board 62 are electrically connected by the connector 60 by individually attaching the other end sides of the three FPCs 56 to the mounting portions 60a of the three connectors 60, respectively.
  • a plurality of individual electrodes 52 a of the electrode portion 52 provided on the outer surface of the transducer array 50 and a plurality of cables 58 are electrically connected to each other.
  • the ultrasonic transducer unit 46 may include a ground bar to which a plurality of common electrodes (for example, a ground (GND) 52b) are electrically connected.
  • the cable wiring board 62 is integrally attached to the connector 60, and the plurality of connecting cores of the mounting portion 60a of the connector 60 are a plurality of cables connected to the cable wiring part 62a of the cable wiring board 62, respectively. It is assumed that it is electrically connected to 58.
  • the present invention is not limited to this, and the connector 60 is attached with the end portion (wiring connection terminal) of the FPC 56 and the end portion of the cable wiring board 62 (connection terminal of the cable wiring portion 62a) separately. It may be configured.
  • the ultrasonic transducer unit 46 further includes an acoustic matching layer 64 stacked on the ultrasonic transducer array 50 and an acoustic lens 66 stacked on the acoustic matching layer 64. That is, the ultrasonic transducer unit 46 is composed of a laminate of the acoustic lens 66, the acoustic matching layer 64, the ultrasonic transducer array 50, and the backing material layer 54.
  • the acoustic matching layer 64 is for achieving acoustic impedance matching between a subject such as a human body and the ultrasonic transducer 48.
  • the acoustic lens 66 attached on the acoustic matching layer 64 is for converging the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer array 50 toward the observation target site.
  • the acoustic lens 66 is made of, for example, silicon resin (millable silicon rubber (HTV rubber), liquid silicon rubber (RTV rubber), etc.), butadiene resin, polyurethane resin, or the like.
  • the acoustic lens 66 is made of titanium oxide, alumina, silica, or the like as necessary. The powder is mixed.
  • the ultrasonic transducer array 50 has 48 to 192 channels including a plurality of, for example, 48 to 192 rod-shaped ultrasonic transducers (transducers) 48 arranged in a convex arc shape toward the outside. (CH) array. That is, in the ultrasonic transducer array 50, a plurality of ultrasonic transducers 48 are arranged in a circular arc shape with the longitudinal direction of the rod-shaped body aligned, as an example, at a predetermined pitch in a one-dimensional array shape as illustrated. It is arranged.
  • the ultrasonic transducers 48 constituting the ultrasonic transducer array 50 are arranged at regular intervals in a convex curve along the axial direction of the distal end portion 40 (longitudinal axis direction of the insertion portion 22). These are sequentially driven based on a drive signal inputted from the ultrasonic processor unit 14. Thereby, convex electronic scanning is performed with the range in which the ultrasonic transducers 48 shown in FIG. 2 are arranged as the scanning range.
  • the ultrasonic transducer array 50 the width direction of the ultrasonic transducer array 50 perpendicular to the AZ direction, that is, the ultrasonic transducer 48, rather than the direction (AZ (azimuth) direction) parallel to the bottom surface 54 d of the backing material layer 54.
  • the length in the longitudinal direction (EL (elevation) direction) is shorter, and the rear end side is inclined so that it protrudes.
  • the ultrasonic transducer 48 has a configuration in which electrodes are formed on both sides of a piezoelectric thick film such as PZT (lead zirconate titanate) or PVDF (polyvinylidene fluoride).
  • One electrode is an individual electrode 52 a that is individually independent for each ultrasonic transducer 48, and the other electrode is a common electrode (for example, a ground (ground) electrode) 52 b that is common to all the ultrasonic transducers 48.
  • the plurality of individual electrodes 52a extend from the lower surfaces of the end portions of the plurality of ultrasonic transducers 48 to the outer surface (upper surface) 54b of the backing material layer 54 serving as the arrangement surface.
  • the ultrasonic transducer 48 is provided on the upper surface of the end portion.
  • the plurality of individual electrodes 52 a and the common electrode 52 b constitute an electrode part 52.
  • a gap between two adjacent ultrasonic transducers 48 is filled with a filler such as an epoxy resin.
  • the ultrasonic transducer unit 46 of the ultrasonic observation unit 36 when each ultrasonic transducer 48 of the ultrasonic transducer array 50 is driven and voltage is applied to both electrodes of the ultrasonic transducer 48, the piezoelectric body is The ultrasonic waves are sequentially generated by vibration, and the ultrasonic waves are irradiated toward the observation target portion of the subject. Then, by sequentially driving a plurality of ultrasonic transducers 48 with an electronic switch such as a multiplexer, the scanning range along the curved surface on which the ultrasonic transducer array 50 is arranged, for example, about several tens mm from the curvature center of the curved surface. In range, ultrasound is scanned.
  • the piezoelectric body vibrates to generate a voltage, and an electrical signal (ultrasonic detection signal) corresponding to the received ultrasound echo.
  • an ultrasonic image is displayed on the monitor 20 as an ultrasonic image.
  • the electrode unit 52 is formed on the arcuate surface of the array of a plurality of (48 to 192) ultrasonic transducers 48, that is, in the shape of a rod-shaped body of the ultrasonic transducers 48.
  • An ultrasonic transducer array 50 (each ultrasonic transducer 48) that is perpendicular to the longitudinal direction is provided in an arc shape on the end face side, and is electrically connected to a plurality (48 to 192) of ultrasonic transducers 48.
  • a plurality of (48 to 192) electrodes 52a may include a common electrode of the plurality of ultrasonic transducers 48.
  • the vertical is not limited to 90 degrees, but is vertical or substantially vertical, and includes, for example, 90 degrees ⁇ 5 degrees, that is, an angle ranging from 85 degrees to 95 degrees. 3 and 4, the plurality of electrodes 52a arranged in an arc shape and the electrode portion 52 made of these electrodes are hidden behind the backing material layer 54, but are shown as broken lines for easy understanding. Yes.
  • the electrode section 52 is at least one of the ultrasonic transducer 48 in the width direction of the ultrasonic transducer array 50 which is perpendicular to the arrangement surface of the ultrasonic transducers 48, that is, the longitudinal direction of the rod-shaped body.
  • the outer surface on one side may be used. Since it is preferable that the number of the ultrasonic transducers 48 is large, it is preferable that the plurality of electrodes 52 a be provided on both outer side surfaces of the ultrasonic transducer array 50. The plurality of electrodes 52a may be provided not on the outer surface of the ultrasonic transducer array 50 but on the center side.
  • the plurality of electrodes 52a can be provided on the center side of the ultrasonic transducer array 50 even when the ultrasonic transducers 48 are arranged in multiple rows such as two rows in the width direction. In this manner, by adding the plurality of electrodes 52a to the outer side surfaces of the ultrasonic transducer array 50 and providing them on the center side, the number of ultrasonic transducers 48, that is, the number of channels can be increased. In the example shown in FIG.
  • the plurality of electrodes 52 a are configured by individual electrodes provided on the end face side in the longitudinal direction of each ultrasonic transducer 48, but the present invention is not limited to this, and ultrasonic waves Even if the transducer array 50 is provided on any one of the outer side surface, the outer side surface, and the center side, as long as it is electrically connected to the individual electrode 52a of the ultrasonic transducer 48, the individual electrode is connected by wiring. You may comprise by another electrode connected.
  • the electrode part 52 includes the common electrode directly, the electrode part 52 may include an electrode connected by wiring from the common electrode 52b.
  • the plurality of electrodes 52a and 52b of the electrode part 52 are preferably provided as electrode pads.
  • the backing material layer 54 is inside with respect to the arrangement surface of the plurality of ultrasonic transducers 48, that is, the circle of the ultrasonic transducer array 50. It is a layer of a member made of a backing material disposed on a back surface (lower surface in the drawing) which is an arcuate center side.
  • the backing material layer 54 has an upper surface (upper side surface in the figure) 54b formed in a convex arc shape in cross section, and an inner side surface (lower side surface in the figure) 54c formed in a rectangular shape in cross section, and thus an upper surface in the cross section arc shape.
  • the bottom surface (inner surface) 54d of the backing material layer 54 is composed of two separated flat surfaces located on the same plane as in the illustrated example.
  • the backing material layer 54 has a semi-cylindrical shape having a concave portion 54 a penetrating inside in a prismatic shape, but the present invention is not limited to this.
  • the connector In the space between the bottom surface of the backing material layer and the exterior member 41, or in the space in the recess of the backing material layer, and in the space between the bottom surface of the backing material layer in the backing material layer and the exterior member 41, any shape may be used.
  • any shape may be used.
  • any shape may be used. For example, like the backing material layer 68 shown in FIG.
  • 70 and 71 may be a semi-columnar shape including a prismatic concave portion 70a that does not penetrate and a semicylindrical concave portion 71a that does not penetrate, or a concave portion like the backing material layer 72 shown in FIG.
  • a semi-cylindrical shape that does not include At this time, the bottom surface 68d of the backing material layer 68 shown in FIG.
  • FIG. 7 is preferably composed of two separated planes located on the same plane, and the bottom surfaces 70c, 71c of the backing material layers 70, 71, and 72, and It is preferable that 72b consists of one continuous plane located on the same plane.
  • 72b consists of one continuous plane located on the same plane.
  • the backing material layer used in the present invention may have a semi-cylindrical shape, a shape obtained by cutting the cylinder along a plane parallel to the center line thereof, a semi-cylindrical shape, or a cylinder having the center line thereof.
  • a cross-section such as a polygonal shape, a semi-elliptical shape, or an irregular shape that is opened from the bottom surface side to a backing material layer having a shape cut by a plane parallel to the outer surface and penetrates from one outer surface to the other outer surface of the backing material layer It may be provided with a penetrating recess having a semi-cylindrical shape, or may have a bow shape (a partial cylindrical shape having an arc smaller than a semicircle).
  • the connector 60 often has a rectangular shape.
  • the inner side of the connector 60 is cut into a prismatic shape like the backing material layer 54 shown in FIGS. 3 and 6.
  • a semi-cylindrical backing material layer having a recess 54a is used.
  • the backing material layer 54 in the illustrated example preferably has a recess 54 a that can include at least a part of the connector 60.
  • the recess 54a is a prismatic recess (first recess) penetrating from one outer surface 54e of the backing material layer 54 to the other outer surface 54e, but the present invention is not limited to this, and the connector Any recess may be used as long as at least a part of 60 can be accommodated.
  • the recess of the backing material layer used in the present invention is preferably provided toward the center side from the outer surface of the backing material layer.
  • the recess is recessed from one outer surface of the backing material layer to the other outer surface (which is the first recess of the present invention) or recessed from at least one outer surface of the backing material layer toward the center side. More preferably, it is a concave portion (the second concave portion of the present invention).
  • the first concave portion not only the prismatic concave portion 54a of the backing material layer 54 shown in FIG. 6, but also a backing that is pierced circularly from the bottom side of the backing material layer 68 as shown in FIG.
  • the material layer 68 may be a recess (first recess) 68a penetrating from one outer surface 68e to the other outer surface 68e, or may be the above-described penetrating recess such as a polygonal shape, a semi-elliptical shape, or an irregular shape. May be.
  • the backing material layer 68 shown in FIG. 7 has a semi-cylindrical shape having an upper surface 68b and a lower side surface 68c having an arcuate cross section.
  • a spot facing formed by spot facing toward the center from at least one outer surface of the backing material layer for example, a semi-cylindrical backing shown in FIGS. 8 and 9
  • It may be a prismatic (rectangular) counterbore (recess) 70a and a semi-cylindrical counterbore (recess) 71a formed on one of the outer surfaces 70b and 71b of the material layers 70 and 71, respectively.
  • it may be a cone-shaped counterbore formed on one outer surface of the semi-cylindrical backing material layer.
  • an arc-shaped counterbore, a polygonal counterbore, or a pyramid is not shown.
  • the recess may be a recess formed in the backing material layer in advance as long as it is provided toward the center side from the outer surface of the backing material layer, instead of the counterbore described above.
  • Such a recess may be formed so as to expand in a direction away from the ultrasonic transducer array 50, for example, a conical spot facing, as long as at least a part of the connector 60 can be accommodated. good.
  • the recessed part used for this invention is not penetrating like the spot facing (recessed part) 70a and 71a, it may be provided in both the outer surfaces, ie, the side surface of both sides, of a backing material layer. preferable.
  • the backing material constituting the backing material layer 54 functions as a cushion material that flexibly supports each ultrasonic transducer 48 and the like of the ultrasonic transducer array 50.
  • the backing material is made of a material having rigidity such as hard rubber, and an ultrasonic attenuating material (ferrite, ceramics, etc.) is added as necessary.
  • the ultrasonic transducer array 50 includes a plurality of rectangular parallelepiped ultrasonic transducers 48 on the arcuate upper surface 54b, which is the upper surface of the backing material layer 54 formed in a convex arc shape in cross section.
  • the ultrasonic transducers 48 are arranged at equal intervals so that the longitudinal directions thereof are parallel, that is, a plurality of ultrasonic transducers 48 are arranged in an arc shape and outward.
  • the FPC 56 is an electrode wiring board used by being attached to the connector 60, and a plurality of FPCs 56 are electrically connected to the plurality of electrodes 52 a of the electrode portion 52. It has the wiring of.
  • three FPCs 56 are used by being attached to three connectors 60.
  • the electrode section 52 has a plurality of, for example, 48 to 192 electrodes 52a, in the illustrated example, each of the three FPCs 56 has 1/3 the number of electrodes of the plurality of electrodes 52a.
  • a predetermined number of connection terminals (not shown) 16 to 64.
  • One end of the FPC 56 having the predetermined number of connection terminals (not shown) is attached to the attachment portion 60a of one connector 60 and can be firmly fixed.
  • a plurality of, for example, 16 to 64 cables 58 for example, a predetermined number of cables 58 are connected and fixed to the cable wiring board 62 attached to one connector 60, and a predetermined number of cables 58 are connected to the mounting portion 60a of the connector 60.
  • a plurality of, for example, 16 to 64, connecting cores (not shown) electrically connected to the cable 58 and a GND section (not shown) are provided. In this way, in the example shown in FIG.
  • one connector 60 has a plurality of cores having a predetermined number of connecting cores in the mounting portion 60a.
  • a connector having a predetermined number of cores of 16 to 64 cores is preferable.
  • the connector 60 used in the present invention is not particularly limited as long as the FPC 56 and the cable wiring board 62 can be connected. Any connector may be used.
  • an end electrode of the FPC is connected.
  • An FPC connector or a board-to-FPC connector made up of a socket and a header can be used.
  • the FPC connector include a 0.2 mm pitch FVX connector (manufactured by Japan Crimp Terminal Manufacturing Co., Ltd.).
  • As the board-to-FPC connector for example, a narrow pitch connector F35S (manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.) having a pitch of 0.35 mm can be used.
  • an FPC connector when an FPC connector is used as the connector 60, an FPC 56 having an electrode at the end is used, the FPC connector is mounted on the cable wiring board 62, and the end electrode of the FPC 56 is attached.
  • the FPC connector (mounting portion) mounted on the cable wiring board 62 is connected.
  • a socket is mounted on the FPC 56, the end is connected to the socket, a header is mounted on the cable wiring board 62, and mounted on the FPC 56.
  • the header mounted on the cable wiring board 62 is connected to the socket (mounting portion) thus formed.
  • a header may be mounted on the FPC 56 and a socket may be mounted on the cable wiring board 62 to connect them.
  • the end portion of one FPC 56 for example, its end electrode, socket, or header is integrated by mounting it on the mounting portion 60a of one connector 60, for example, its fitting portion, header, or socket.
  • a predetermined number of connection terminals (not shown) of the FPC 56 are in contact with and electrically connected to a predetermined number of connection cores (not shown) of the mounting portion 60a of the connector 60, respectively.
  • a predetermined number of electrodes 52a and a predetermined number of cables 58 on the cable wiring board 62 on which the connector 60 is mounted are electrically connected in a one-to-one correspondence.
  • two of the three connectors 60 are connected to the two outer side surfaces 54 e on both sides in the width direction of the backing material layer 54 in the recess 54 a of the backing material layer 54.
  • the three FPCs 56 are attached to both end surfaces of the plurality of ultrasonic transducers 48 by fixing the plurality of electrodes 52a of the electrode unit 52 and the wiring pads 56a of the FPC 56 in contact with each other.
  • two FPCs 56 extend along one outer surface 54e of the backing material layer 54, and the remaining one FPC 56 extends along the other outer surface 54e, both of which are recessed portions 54a. When it reaches, it is bent and extended to the center side of the backing material layer 54 along the lower side surface 54c.
  • One of the two FPCs 56 extending from the outer side surface 54e along the lower side surface 54c is bent again when the connector 60 located outside the recess 54a of the backing material layer 54 is located.
  • the connector 60 is attached to the attachment portion 60a.
  • the other one of the two FPCs 56 extends along the lower side surface 54c to the center side in the recess 54a of the backing material layer 54, and once again reaches the arrangement position of the connector 60 arranged on the center side. It is bent and attached to the attachment portion 60 a of the connector 60.
  • One of the two FPCs 56 extending from the other outer surface 54e along the lower side surface 54c is bent again when the connector 60 on the outer side in the recess 54a of the backing material layer 54 is reached.
  • the connector 60 is attached to the attachment portion 60a.
  • the FPC 56 is a flexible wiring board that is used by being bent in accordance with the shape of the backing material layer 54, in particular, the shape of the concave portion 54a.
  • the present invention is not limited to this, and a plurality of the electrode portions 52 are provided. Any wiring board can be used as long as it can be electrically connected to the electrode 52a and can be attached to the connector 60 disposed in the width direction of the backing material layer 54 on the lower side of the backing material layer 54 or in the recess 54a. There may be.
  • a rigid wiring board such as a printed wiring circuit board (hereinafter referred to as PCB (Printed Circuit Board)) or a printed wiring board (hereinafter referred to as PWB (Printed Wired Board)) having a bent shape as shown in FIG.
  • PCB printed wiring circuit Board
  • PWB printed Wired Board
  • a multilayer board in which a flexible wiring board whose bending portion is a flexible wiring board such as the FPC 56 and a zid wiring board are integrated may be used.
  • the plurality of wiring pads 56a of the FPC 56 and the plurality of electrodes 52a (electrode pads) of the electrode portion 52 of the ultrasonic transducer array 50 are mutually connected. It is preferable that the ultrasonic transducer array 50 and the FPC 56 are bonded so as to be in contact with each other and the plurality of wiring pads 56a and the plurality of electrodes 52a (electrode pads) are electrically connected to each other.
  • the electrical connection between the plurality of wiring pads 56a of the FPC 56 and the plurality of electrodes 52a (electrode pads) of the electrode section 52 of the ultrasonic transducer array 50 is preferably performed by soldering.
  • the wiring electrode may be sandwiched between the ultrasonic transducers 48 and a conductive adhesive may be used.
  • the electrical connection between the wiring pad 56a and the electrode 52a is not limited to these connection methods, and any method is possible as long as the workability of the work process does not increase without impeding the workability of the wiring.
  • a known method such as a method of bonding using an anisotropic conductive sheet or an anisotropic conductive paste, a method such as wire bonding, or a method performed by thermal fusion may be used. .
  • the number of electrodes 52a of the electrode unit 52 of the ultrasonic transducer array 50 that is, the number of channels, and the size of the ultrasonic transducer array 50 of the ultrasonic observation unit 36 of the ultrasonic endoscope 12 are used.
  • FIG. 5 shows that the number of channels is divided into three or more groups according to the number of connection cores of the connector 60 of the applicable size, and three or more wiring pads 56a each having the number of channels in each group.
  • three FPCs 56 and three or more connectors each having connection cores equal to or more than the number of channels in each group, and three connectors 60 in the example shown in FIG. 5 are used.
  • a plurality of cables 58 are divided into a predetermined number of three or more groups equal to or more than the number of channels in each group, and a predetermined number of cables 58 in each group are previously wired to the cable wiring portion 62a of the cable wiring board 62.
  • a cable wiring board 62 to which a predetermined number of cables 58 are wired and connected is attached to each connector 60, and the predetermined number of cables 58 and a predetermined number of connecting cores of the mounting portion 60a are electrically connected.
  • Three or more connectors 60 to which a predetermined number of cables 58 are electrically connected are prepared.
  • neither the method of wiring connecting the plurality of cables 58 to the cable wiring portion 62a of the cable wiring board 62 nor the method of electrically connecting the cable wiring portion 62a and the connecting core of the mounting portion 60a is particularly limited. Similar to the electrical connection method between the wiring pad 56a of the FPC 56 and the electrode 52a of the electrode portion 52, a method by soldering, a method using an anisotropic conductive sheet or anisotropic conductive paste, wire bonding, etc. A known method such as this method or a method performed by thermal fusion can be used.
  • the cable wiring board 62 used in the present invention is not particularly limited, and may be a rigid wiring board such as PCB or PWB, or may be a flexible wiring board such as FPC, It may be a multilayer substrate in which a flexible wiring board and a zid wiring board are integrated.
  • the plurality of electrodes 52a of the electrode section 52 of the ultrasonic transducer array 50 are divided into three or more groups having a predetermined number of channels equal to or more than the number of channels in each group, and the electrodes 52a having a predetermined number of channels in each group.
  • the end portions of the three or more FPCs 56 that are electrically connected to the predetermined number of electrodes 52a of the electrode unit 52 of the ultrasonic transducer array 50 in advance have a one-to-one correspondence with each other.
  • the plurality of electrodes 52a of the electrode portion 52 and the plurality of cables 58 can be easily connected. Can be electrically connected.
  • two FPCs 56 are arranged on both outer sides of the ultrasonic transducer array 50, so that in addition to the heat radiation path through the filler layers 74 and 76 from the exterior member (case) 41, there are 3 in the center. By disposing the first FPC 56, it is possible to expect a heat radiation effect from the central portion of the backing material layer 54.
  • the ultrasonic transducer wiring work can be simplified, improved in efficiency, improved in workability, miniaturized, and each electrode of the ultrasonic transducer array. From the ultrasonic transducer array that has good workability when wiring a large number of cables, the work process is difficult, the cable is hard to be loaded, and there is little risk of disconnection. Further improvement of the heat dissipation effect can be expected, and an ultrasonic transducer unit suitable for use in an ultrasonic endoscope can be provided. Furthermore, in the present invention, an ultrasonic transducer array can be inspected before cable wiring, and has high manufacturing stability, does not cause an increase in cost, and is suitable for use in an ultrasonic endoscope. A vibrator unit can be provided.
  • the connector can electrically connect a predetermined number of cables 58 to a predetermined number of electrodes 52a of the electrode portion 52 when the end of the FPC 56 is mounted on the mounting portion 60a. Any one may be used as long as it has the size and the number of connection cores (number of channels) required for the ultrasonic transducer unit 46 of the 12 ultrasonic observation units 36, and is not particularly limited. It is necessary to use at least three or more connectors 60. Therefore, the connector 60 is preferably a connector that is as small as possible and has a large number of connection cores. However, in order to make the ultrasonic transducer unit 46 highly sensitive, a high voltage is applied to the ultrasonic transducer 48 to increase the number of connection cores.
  • the size of the connecting core and the wiring must be more than a certain level. That's fine.
  • Examples of the connector used in the present invention include a connector having a connector length of 9.4 mm and a 40 core, a connector length of 9.0 mm and a 35 core.
  • three or more wiring boards such as FPC, PCB, or PWB can be disposed in the ultrasonic endoscope 12.
  • the heat dissipation path from the ultrasonic transducer array 50 of the ultrasonic transducer unit 46 has two or less FPCs and a filling. This is because it is limited to the heat radiation path to the exterior member (case) 41 through the agent layers 74 and 76, and a sufficient heat radiation path cannot be secured, making it difficult to achieve high sensitivity.
  • the connector 60 is provided on the lower side of the backing material layer 54, that is, on the back side of the backing material layer 54 opposite to the ultrasonic transducer array 50, and thus the bottom surface 54 d of the backing material layer 54 and the exterior.
  • the connector 60 is included in the recess 54 a of the backing material layer 54. That is, the recess 54 a is preferably a space that can accommodate at least a part of the connector 60.
  • the ultrasonic transducer unit 46 of the present invention as shown in FIGS. 3, 4, and 5, most of the three connectors 60 are accommodated in a semi-cylindrical recess 54a. .
  • the space in the part 36 can be used effectively.
  • the ultrasonic transducer unit 46 can be downsized, and thus the ultrasonic endoscope 12 can be downsized.
  • the three connectors 60 and the three cable wiring boards 62 housed in the backing material layer 54 semi-cylindrical recess 54a. And the gaps of the recesses 54a between the plurality of cables 58 and the backing material layer 54, that is, the three connectors 60, the three cable wiring boards 62, and the plurality of cables in the recess 54a of the backing material layer 54. It is preferable that the space not occupied by a part of 58 is filled with a filler to form a filler layer 74.
  • the ultrasonic transducer unit 46 of the present invention When the ultrasonic transducer unit 46 of the present invention is attached to the exterior member 41 of the distal end portion 40 of the ultrasonic endoscope 12, the ultrasonic transducer unit 46, that is, the acoustic lens 66, the FPC 56, and the filler layer. 74, the three connectors 60, the three cable wiring boards 62, and the remaining portions of the plurality of cables 58 and the gap (space) between the exterior member 41 are filled with a filler with good heat dissipation. Thus, the filler layer 76 is preferably used. Such filler layers 74 and 76 are provided to fill a gap in the recess 54 a of the backing material layer 54 and a gap between the ultrasonic transducer unit 46 and the exterior member 41.
  • the connector 60, the three cable wiring boards 62, and a part of the plurality of cables 58 can be fixed to prevent disconnection of the cable 58 and the like.
  • the filler layers 74 and / or 76 are formed.
  • the portions of the plurality of cables 58 can be protected when the assembly of the ultrasonic transducer unit 46 and the ultrasonic observation unit 36 of the present invention is routed.
  • the filler layer 74 is oscillated from the ultrasonic transducer array 50 so that the ultrasonic wave propagated downward from the ultrasonic transducer array 50 is not reflected at the boundary with the backing material layer 54.
  • the acoustic impedance with the backing material layer 54 is sufficient so that the ultrasonic waves reflected on the observation target or its peripheral part can sufficiently attenuate the ultrasonic waves propagated to the lower side of the ultrasonic transducer array 50. Preferably they are aligned.
  • the acoustic impedance of the filler layer 74 is Zp and the acoustic impedance of the backing material layer 54 is Zb
  • the acoustic impedance of the filler layer 74 and the backing material layer 54 represented by the following formula (1)
  • the reflectance Q is preferably 50% or less.
  • Q 100 ⁇
  • the unit of the acoustic impedances Zp and Zb is kg / (m 2 ⁇ s). Note that kg represents kilogram, m represents meter, and s represents second.
  • the acoustic impedance reflectance Q is an index representing the ease of reflection of the ultrasonic wave (acoustic beam) at the boundary surface between the filler layer 74 and the backing material layer 54, that is, as the value is closer to 0%, It shows that the acoustic impedance of the filler layer 74 and the acoustic impedance of the backing material layer 54 are matched. If the acoustic impedance reflectance is about 50% or less, the noise caused by the ultrasonic wave propagated to the lower side of the ultrasonic transducer array 50 is an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer array 50.
  • the filler layer 76 it is preferable to keep the acoustic impedance matching with the backing material layer 54, similarly to the filler layer 74.
  • the filler layer 76 preferably has a heat dissipation property. Therefore, the thermal conductivity of the filler layer 76 is preferably 1.0 W / (m ⁇ K) or more.
  • W represents watts
  • m represents meters
  • K represents Kelvin.
  • the heat generated in the ultrasonic transducer array 50 is transferred to the filler via the two FPCs 56, the two connectors 60, and the two cable wiring boards 62 on both outer sides in the width direction of the backing material layer 54.
  • heat can be radiated from the two cable wiring boards 62 to the plurality of cables 58, as well as the central region in the width direction of the backing material layer 54, Heat is radiated to the exterior member 41 through the filler layers 74 and 76 via one FPC 56, one connector 60, and one cable wiring board 62, and from one cable wiring board 62 to a plurality of cables 58. It can dissipate heat.
  • the heat radiation paths through the backing material layer 54 on the center side in the width direction of the backing material layer 54 can be increased. Therefore, heat dissipation of the ultrasonic transducers 48 of the ultrasonic transducer array 50 can be promoted, and temperature rises on the surfaces of the ultrasonic transducers 48 and the acoustic lenses 66 can be suppressed. As a result, the upper limit of the output of the ultrasonic transducer 48 defined by the temperature rise value of the surface of the acoustic lens 66 can be raised, the output of the ultrasonic transducer unit 46 can be improved, and the output can be increased. .
  • the ultrasonic transducer in which at least the portion of the wiring pad 56 a of the FPC 56 is disposed on the upper surface of the backing material layer 54 that is the arrangement surface of the ultrasonic transducer 48.
  • the electrodes 50a of the electrode section 52 of the array 50 are extended and bonded together, and both are bonded using an anisotropic conductive sheet, an anisotropic conductive paste, or by heat fusion, and both are electrically connected.
  • this invention is not limited to this. For example, as shown in FIG.
  • the electrode 52a of the electrode section 52 of the ultrasonic transducer array 50 is extended from the upper surface 54b of the backing material layer 54 (the arrangement surface of the ultrasonic transducer 48) to the outer surface 54e, and the FPC 56
  • the thickness of at least the wiring pad 56a is reduced by that much, and the extension portion of the electrode 52a extending to the outer surface 54e of the backing material layer 54 and the wiring pad 56a portion of the FPC 56 having a reduced thickness are attached. They may be joined together and electrically connected by solder or the like.
  • the electrical connection between the FPC 56 (wiring pad 56 a) and the electrode 52 a of the electrode portion 52 of the ultrasonic transducer array 50 is performed by connecting the wiring pad 56 a on the side surface of the tip portion of the FPC 56 and the ultrasonic wave.
  • the electrode 52a of the electrode portion 52 on the outer surface of the transducer array 50 (the end surface of the ultrasonic transducer 48) is bonded and bonded in the same manner as in the above example, and the FPC 56 (wiring pad 56a) and the ultrasonic transducer are bonded. You may make it electrically connect both with the electrode 52a of the electrode part 52 of the array 50.
  • the backing material layer 54 having the prismatic recess 54a shown in FIG. 6 is used as in the example shown in FIG. 5, but the present invention is not limited to this.
  • a semi-cylindrical backing material layer 68 having a penetrating semi-cylindrical recess 68a shown in FIG. 7 may be used, or a non-penetrating prismatic spot facing as shown in FIGS.
  • (Recess) 70a and backing material layers 70 and 71 each having a semi-cylindrical counterbore (recess) 71a not penetrating may be used, or there is no spot facing (recess) as shown in FIG.
  • the backing material layer 72 may be used, or a backing material layer having another shape and structure may be used.
  • the endoscope observation unit 38 includes an observation window 78, an objective lens 80, a solid-state imaging device 82, an illumination window 84, a cleaning nozzle 86, a wiring cable 88, and the like.
  • the observation window 78 is attached so as to face obliquely above the distal end portion 40.
  • the reflected light of the observation target site incident from the observation window 78 is imaged on the imaging surface of the solid-state imaging device 82 by the objective lens 80.
  • the solid-state image sensor 82 photoelectrically converts the reflected light of the site to be observed that has passed through the observation window 78 and the objective lens 80 and is imaged on the imaging surface, and outputs an imaging signal.
  • Examples of the solid-state imaging device 82 include a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • the captured image signal output from the solid-state image sensor 82 is transmitted to the endoscope processor device 16 by the universal code 26 via the wiring cable 88 extending from the insertion unit 22 to the operation unit 24.
  • the endoscopic processor device 16 performs various signal processing and image processing on the transmitted imaging signal, and displays it on the monitor 20 as an endoscopic optical image.
  • the illumination windows 84 are provided on both sides of the observation window 78.
  • An emission end of a light guide (not shown) is connected to the illumination window 84.
  • the light guide extends from the insertion portion 22 to the operation portion 24, and an incident end thereof is connected to the light source device 18 connected via the universal cord 26.
  • Illumination light emitted from the light source device 18 travels through the light guide and is irradiated from the illumination window 84 to the site to be observed.
  • the cleaning nozzle 86 uses the observation window 78 and the illumination window 84 to clean the surface of the observation window 78 and the illumination window 84 from the water supply tank 21a through the air / water supply pipe line in the ultrasonic endoscope 12 to the observation window. 78 and spray toward the illumination window 84.
  • the distal end portion 40 is provided with a treatment instrument outlet 44.
  • the treatment instrument outlet 44 is connected to a treatment instrument channel 45 inserted into the insertion portion 22, and the treatment instrument inserted into the forceps opening 30 serving as a treatment instrument insertion opening is connected via the treatment instrument channel 45. It is introduced into the body cavity from the treatment instrument outlet 44.
  • the treatment instrument outlet 44 is located between the ultrasonic observation unit 36 and the endoscope observation unit 38, the movement of the treatment instrument introduced into the body cavity from the treatment instrument outlet 44 is detected by ultrasonic waves. In the case of a configuration for confirming with an image, it is preferable to dispose it close to the ultrasonic observation unit 36.
  • an upright for changing the direction in which the treatment tool introduced from the treatment tool outlet 44 into the body cavity may be provided inside the treatment tool outlet 44.
  • a wire (not shown) is attached to the stand, and the standing angle of the stand is changed by a push-pull operation by the operation of the stand lever (not shown) of the operation unit 24, whereby the treatment tool can be set in a desired manner. Will be derived in the direction.
  • the insertion unit 22 When observing the inside of a body cavity with the ultrasonic endoscope 12, first, the insertion unit 22 is inserted into the body cavity, and an endoscope optical image acquired by the endoscope observation unit 38 is observed on the monitor 20. Search for the site to be observed. Next, when the distal end portion 40 reaches the observation target site and an instruction to acquire an ultrasonic tomographic image is given, the cable 58 in the ultrasonic endoscope 12 and three or more cable wirings are sent from the ultrasonic processor unit 14. A drive control signal is input to the ultrasonic transducer 48 via the substrate 62, three or more connectors, three or more FPCs 56, and the electrode unit 52.
  • the drive control signal When the drive control signal is input, a prescribed voltage is applied to both electrodes of the ultrasonic transducer 48. Then, the piezoelectric body of the ultrasonic vibrator 48 is excited, and ultrasonic waves are emitted to the observation target portion via the acoustic lens 66. After the ultrasonic irradiation, an echo signal from the observation target part is received by the ultrasonic transducer 48. This ultrasonic irradiation and echo signal reception are repeatedly performed while the driving ultrasonic transducer 48 is shifted by an electronic switch such as a multiplexer. Thereby, an ultrasonic wave is scanned to an observation object site
  • the connector 60 is used.
  • the connector 60 has a size that does not fit in the space between the backing material layer 72 and the case (exterior member 41).
  • the backing material layers 54, 68, 70, and 71 shown in FIGS. 6-9 are used to connect the connector 60 to the recesses 54a, 68a, 70a, 71 in the backing material layers 54, 68, 70, and 71.
  • 71a are also preferable.
  • the connector is disposed under the backing material of the ultrasonic transducer at the end, there may be a concern about the influence on the ultrasonic transducer characteristics.
  • the connector size in the azimuth (AZ) direction can be reduced by reducing the number of connecting cores per connector, that is, the number of wires per one cable wiring board, and the backing material.
  • the connector length can be shortened by reducing the number of channels per connector, and can be arranged in the backing material layer.
  • the number of cable wiring per one cable wiring board such as PCB is increased, and the wiring structure around the cable solder portion is complicated.
  • the space of the wiring portion is defined as PCB or the like.
  • ultrasonic observation part 38 ... endoscope observation part, 40 ... tip part 41 ... Exterior member, 42 curved portion, 43 ... soft portion, 44 ... treatment instrument insertion port, 46 ... ultrasonic transducer unit, 48 ... ultrasonic transducer, 50 ... ultrasonic transducer array, 52 ... electrode portion, 5 a ... individual electrode, 52b ... common electrode, 54, 68, 70, 71, 72 ... backing material layer, 54a, 68a, 70a, 71a ... recess, 54b, 68b ... outer surface (upper surface), 54c, 68c ... lower Side surface, 54d, 68d, 70c, 71c, 72b ...

Abstract

小型化ができ、かつ超音波振動子アレイの各電極、及び多数のケーブルを配線する際に作業性の良く、作業工程の難易度が低く、ケーブルへの負荷がかかりにくく断線の危険性が少ない配線構造を有し、放熱効果が高く、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供する。超音波振動子ユニットは、複数の超音波振動子が配列された超音波振動子アレイと、複数の超音波振動子とそれぞれ導通する複数の電極を持つ電極部と、超音波振動子アレイの背面に配設された円弧状バッキング材層と、電極部の複数の電極と電気的に接続される３枚以上の配線基板と、複数のケーブルがそれぞれ接続された３つ以上のコネクタと、を有し、３枚以上の配線基板は、それぞれ３つ以上のコネクタに装着されて、電極部の複数の電極と複数のケーブルとを電気的に接続し、３つ以上のコネクタは、バッキング材層の背面側に、バッキング材層の幅方向に配列される。

Description

超音波振動子ユニット
　本発明は、超音波振動子ユニットに係り、特に、体腔内に挿入される超音波内視鏡に用いられる超小型超音波振動子を実現するための超音波振動子配線構造を有する超音波振動子ユニットに関する。
　超音波内視鏡は、経消化管による胆嚢、又は膵臓の観察を主な目的として、内視鏡の先端部に超音波観察部を設けたものである。超音波内視鏡を安全に消化管へ挿入するために、超音波内視鏡の先端部には、超音波観察部の他に、超音波観察部を設けていない通常の内視鏡と同様に、光学センサ、照明部、送気送水口、及び吸引口が設けられている。そのため、超音波内視鏡の先端部の外径は太くなり、超音波内視鏡の操作性の低下、及び超音波内視鏡の先端部が挿入される患者の負担の増加の要因となっている。
　そこで、超音波内視鏡の操作性の向上及び患者の負担の軽減のために、超音波観察部の小型化が求められており、近年では、配線作業における作業性を改善するとともに、超音波内視鏡の超音波観察部を小型化する様々な提案がなされている（特許文献１～３参照）。
　特許文献１は、音響整合層と圧電素子と背面制動層とを各々有する超音波振動子アレイと、その各圧電素子と超音波振動子アレイの幅方向の中央部付近において電気的に接続され、硬質基板と、複数の信号芯線からなる信号ケーブル束と、硬質基板及び信号ケーブル束との間に介在し両者を電気的に接続するフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）とを有する超音波振動子ユニットを開示している。更に、超音波振動子アレイと、ケーブル束及びＦＰＣは別体構造であり、両者は熱圧着を手段として用いて接続されて、その後、ＦＰＣは複数回折り畳まれた形態となるように構成される。
　特許文献２は、超音波を送受信する超音波送受信部と、超音波送受信部の背面側に電気的に接続された配線基板と、配線基板に電気的に接続された複数の駆動配線と、配線基板を収容して超音波送受信部を保持するハウジングと、を有する超音波内視鏡を開示している。配線基板は、複数の超音波振動子とその幅方向の中央部付近において電気的に接続されるリジッドな回路基板と、駆動配線を包み束ねる包被部を有し、駆動配線が包被部に包み束ねられた状態でハウジングに挿入される。
　特許文献３は、超音波内視鏡のコンベックス型の超音波探触子において、バッキング材の凸曲面上に多列アレイとして配列された複数個の超音波トランスデューサ（超音波振動子）と複数のシールド線（ケーブル）とを、バッキング材の側面に配置されたＦＰＣで接続し、ゴム等のエラストマーから構成されるバッキング材の裏面と、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）等から構成される、超音波内視鏡の挿入部の先端の外装部材（ケース）との間を、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等から構成される熱伝導部材によって接続することを開示している。
特許第４４４５７６４号公報 特許第５３９９５９４号公報 特許第５３２９０６５号公報
　ところで、特許文献１～３に開示の超音波内視鏡では、先端部に設けられる超音波観察部に多数の超音波振動子がアレイ状に配設されており、それぞれの超音波振動子には、ケーブルが配線される。例えばチャンネル数が、例えば４８～１９２と多いのに対し、超音波観察部はその外径が小さく、ケーブルには極めて微細な高価なケーブルが用いられるため、超音波観察部内の配線は複雑な作業となり、小さい先端部内で多数の配線を手作業で行われているのが現状である。このため、外径の小さい超音波観察部内でのケーブルの取り回しが複雑かつ高充填となるため、即ち、ケーブルの取り扱いが複雑であることに加えて、超音波観察部内においてケーブルを高密度に配線する必要があるため、作業性が悪く、超音波内視鏡の製造コストが高くなる要因となっている。
　操作性の向上、及び患者負担の改善のために、超音波観察部の小型化が求められているにもかかわらず、上述のように、超音波観察部の製造安定性及びその製造コストの観点から、超音波観察部の小型化は、非常に難しいという問題があった。
　また、特許文献１に開示の技術では、超音波振動子ユニットのＦＰＣが折り畳まれる構造を有しているために、ケーブル束及びＦＰＣの配線構造が複雑であるという問題があった。また、超音波振動子アレイと、ケーブル束及びＦＰＣを熱圧着で接続しているが、配線の作業性には未だに問題があった。特に、特許文献１では、超音波振動子ユニットの製造時に、ＦＰＣを複数回折り畳む際にケーブルに負担、例えば負荷がかかり、負荷のかかったケーブル配線が断線するという問題があった。
　また、特許文献２に開示の技術では、簡単な構成を用いることで配線作業の作業性を軽減しているが、超音波振動子とケーブルとの配線が完了した後で初めて、超音波内視鏡に使用した超音波振動子の品質の検査が可能となる。このため、一定の得率があるため、超音波振動子の品質に問題があった場合には、超音波振動子及び配線された多数の微細で高価なケーブル等の超音波振動子の配線に使用した部品や材料が、全て使用できず、無駄となるため、損失が大きく、その結果、超音波内視鏡の製造コストが高くなるという問題があった。
　また、超音波振動子の出力上限は音響レンズ表面の温度上昇値で規定されており、特許文献３に開示の技術では、バッキング材とケースとの間を熱伝導部材で接続して、超音波振動子の放熱性能を向上させることにより、より高い出力を出すことが可能である。しかしながら、特許文献３に開示の技術では、超音波振動子の発熱をバッキング材、及び熱伝導部材を介してケースに放熱する放熱パスしか考慮されていないため、さらなる放熱効果の向上が望めないという問題があった。
　また、特許文献１～３に開示の技術では、いずれも超音波振動子アレイの幅方向の中央部付近において、超音波振動子アレイの電極とＦＰＣ、プリント回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）、又はプリント回路基板（ＰＷＢ：Printed Wiring Board）等の配線基板とを電気的に接続している。この構造は、製造が非常に困難であり、製造の成功率が高くないという問題があった。
　また、特許文献１～３に開示の従来構造では、配線基板は、バッキング材の側面の一方、又は両方に配置されるため、上述のようにチャンネル数が多くなると、配線基板１枚当たりのケーブル配線数が増え、ケーブルを接続するケーブル半田部周辺の配線構造が複雑となってしまうという問題があった。
　また、特許文献１及び２に開示の技術のように、２つの配線基板をバッキング材の両側面にそれぞれ１枚ずつ配置し、バッキング材とケーとの間に充填剤を充填する従来構造においては、超音波振動子の発熱をバッキング材、及び充填剤を介してケースに放熱する放熱パスしかないため、さらなる放熱効果の向上が望めないという問題があった。
　本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、小型化ができ、かつ超音波振動子アレイの各電極、及び多数のケーブルを配線する際に作業性の良く、作業工程の難易度が低く、ケーブルへの負荷がかかりにくく断線の危険性が少ない配線構造を有し、発熱する超音波振動子アレイからの放熱効果の更なる向上を期待することができ、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することを目的とする。
　また、本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、上記目的に加え、ケーブル配線前に超音波振動子アレイの検査が可能であり、製造安定性が高く、コストアップを招くことがなく、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することを他の目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の超音波振動子ユニットは、それぞれ棒状体の形状を有する複数の超音波振動子が、棒状体の形状の長手方向を揃えて円弧状に配列された超音波振動子アレイと、複数の超音波振動子の、長手方向に垂直となる少なくとも一方の端面に設けられ、複数の超音波振動子とそれぞれ導通する複数の電極を持つ電極部と、超音波振動子アレイの、円弧状の中心側となる背面に配設された円弧状のバッキング材層と、電極部の複数の電極と電気的に接続される３枚以上の電極用配線基板と、複数のケーブルがそれぞれ接続された３つ以上のコネクタと、を有し、３枚以上の電極用配線基板は、それぞれ３つ以上のコネクタに装着されて、電極部の複数の電極と複数のケーブルとを電気的に接続し、３つ以上のコネクタは、超音波振動子アレイとは逆側となるバッキング材層の背面側に、長手方向に沿ったバッキング材層の幅方向に配列されることを特徴とする。
　ここで、更に、複数のケーブルが接続されたケーブル配線部をそれぞれ備える３枚以上のケーブル配線基板を有し、３枚以上のケーブル配線基板の各ケーブル配線部と、３枚以上の電極用配線基板の電極用配線とをそれぞれ３つ以上のコネクタによって接続することが好ましい。
　また、バッキング材層は、超音波振動子アレイの背面に断面円弧状の外表面を持ち、外表面と逆側に凹部を有し、３つ以上のコネクタの少なくとも一部をバッキング層の凹部内に配置することが好ましい。
　また、バッキング材層は、半円柱状、円柱を円柱の中心線に平行な平面で切断した形状、半円筒状、又は弓形状であり、バッキング材層の底面は、同一平面上に位置する連続する１つの平面、又は同一平面上に位置する分離された２つの平面であることが好ましい。
　また、バッキング材層の凹部は、バッキング材層の幅方向の外側面より幅方向の中心側に向って設けられていることが好ましい。
　また、バッキング材層の凹部は、バッキング材層の幅方向の両側の２つの外側面の一方の外側面から他方の外側面に貫通する貫通穴、又はバッキング材層の幅方向の少なくとも一方の外側面から幅方向の中心側に向って凹んだ座グリのいずれかであることが好ましい。
　また、貫通穴は、その断面が矩形、多角形、又は円形に刳り貫かれた形状であり、座グリは、バッキング材層の幅方向の少なくとも一方の外側面から幅方向の中心側に向って形成されており、座グリは、矩形状のザグリ、多角形状のザグリ、弓形状の座グリ、半円状のザグリ、角錐状の座グリ、又は円錐状のザグリであることが好ましい。
　また、バッキング材層の凹部は、矩形に刳り貫かれた形状の貫通穴であることが好ましい。
　また、３つ以上のコネクタの内の２つのコネクタは、バッキング材層の凹部内において、バッキング材層の幅方向の両側の２つの外側面の側にそれぞれ配置され、３つ以上のコネクタの内の残りの１以上のコネクタは、バッキング材層の凹部内において、２つのコネクタの間に配置されることが好ましい。
　また、更に、バッキング材層の凹部に収納された３つ以上のコネクタの少なくとも１つのコネクタ、３枚以上の電極用配線基板、及び複数のケーブルとバッキング材層との間の凹部の隙間を埋める、熱伝導部材からなる充填剤の層を有することが好ましい。
　また、３枚以上の電極用配線基板のすくなくとも一部、３枚以上のコネクタ、及び複数のケーブルのそれぞれの少なくとも一部を覆う、熱伝導部材からなる充填剤の層を有することが好ましい。
　また、充填剤の層は、充填剤の層の音響インピーダンスをＺｐとし、かつバッキング材層の音響インピーダンスをＺｂとしたときに、下記式（１）を用いて表される、充填剤の層とバッキング材層との音響インピーダンス反射率Ｑが５０％以下であることが好ましい。
　　　　  Ｑ＝１００×｜Ｚｐ－Ｚｂ｜／（Ｚｐ＋Ｚｂ）　　…（１）
ただし、音響インピーダンスＺｐ及びＺｂの単位は、ｋｇ／（ｍ２・ｓ）である。
　また、充填剤の層は、熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。
　また、電極用配線基板は、フレキシブルプリント配線基板、又はリジットなプリント配線回路基板であることが好ましい。
　また、電極用配線基板は、熱融着接続を介して電極部と電気的に接続され、長手方向に沿った超音波振動子アレイの幅方向の外側面に配置されていることが好ましい。
　本発明によれば、小型化ができ、かつ超音波振動子アレイの各電極、及び多数のケーブルを配線する際に作業性の良く、作業工程の難易度が低く、ケーブルへの負荷がかかりにくく断線の危険性が少ない配線構造を有し、発熱する超音波振動子アレイからの放熱効果の更なる向上を期待することができ、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することができる。
　本発明によれば、上記効果に加え、更に、ケーブル配線前に超音波振動子アレイの検査が可能であり、製造安定性が高く、コストアップを招くことがなく、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することができる。
本発明の超音波振動子ユニットが適用される超音波内視鏡を用いる超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。 図１に示す超音波内視鏡の先端部を示す部分拡大平面図である。 図２に示すIII－III線矢視図であり、図２に示す超音波内視鏡の先端部の部分縦断面図である。 図２に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の部分拡大断面図である。 図３に示すV－V線矢視図であり、図３に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の一例の横断面図である。 図４に示す超音波観察部の超音波振動子ユニットのバッキング材層の構造の一例を示す斜視図である。 本発明の超音波振動子ユニットのバッキング材層の構造の他の一例を示す斜視図である。 本発明の超音波振動子ユニットのバッキング材層の構造の他の一例を示す斜視図である。 本発明の超音波振動子ユニットのバッキング材層の構造の他の一例を示す斜視図である。 本発明の超音波振動子ユニットのバッキング材層の構造の他の一例を示す斜視図である。 本発明の超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の他の一例の横断面図である。 本発明の超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の他の一例の横断面図である。
　本発明に係る超音波振動子ユニットを添付図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
　図１は、本発明の超音波振動子ユニットを用いる超音波内視鏡を使用する超音波検査システムの構成の一例を示す概略構成図である。
　図１に示す超音波検査システム１０は、患者等の被検体の体表からの超音波検査では困難な胆嚢又は膵臓の観察を被検体の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸等の消化管を経由して可能にし、本発明の超音波振動子ユニットを備え、超音波断層画像(以下、超音波画像という）を取得する超音波観察部と、内視鏡光学画像（以下、内視鏡画像という）を取得する内視鏡観察部とを有する本発明の超音波内視鏡を被検体の体腔内に挿入して、被検体の内視鏡画像を観察しながら被検体の観察対象部位の超音波画像を取得するものである。
　図１に示すように、超音波検査システム１０は、本発明の超音波振動子ユニット（４６：図２～図５参照）を用いる超音波内視鏡１２と、超音波画像を生成する超音波用プロセッサ装置１４と、内視鏡画像を生成する内視鏡用プロセッサ装置１６と、体腔内を照明する照明光を超音波内視鏡１２に供給する光源装置１８と、超音波画像及び／又は内視鏡画像を表示するモニタ２０と、を備えて構成されている。
　また、超音波検査システム１０は、更に、洗浄水等を貯留する送水タンク２１ａと、体腔内の吸引物（供給された洗浄水等も含む）を吸引する吸引ポンプ２１ｂとを備えている。なお、超音波検査システム１０は、図示しないが、更に、送水タンク２１ａ内の洗浄水、又は外部の空気等の気体を超音波内視鏡１２内の管路（図示せず）に供給する供給ポンプ等を備えていても良い。
　まず、図１に示す超音波内視鏡１２は、本発明の超音波振動子ユニット（４６：図２～図５参照）によって構成される超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを先端に有し、被検体の体腔内を撮影して、それぞれ超音波画像（エコー信号）及び内視鏡画像（画像信号）を取得するものである。
　超音波内視鏡１２は、先端に超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを備え、被検体の体腔内に挿入するための挿入部２２と、挿入部２２の基端部に連設され、医師や技師などの術者が操作を行うための操作部２４と、操作部２４に一端が接続されたユニバーサルコード２６とから構成されている。
　操作部２４には、送水タンク２１ａから送気送水管路（図示せず）を開閉する送気送水ボタン２８ａ、及び吸引ポンプ２１ｂからの吸引管路（図示せず）を開閉する吸引ボタン２８ｂが並設されるとともに、一対のアングルノブ２９、２９、及び処置具挿入口（鉗子口ともいう）３０が設けられている。
　ここで、送水タンク２１ａは、超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８等の洗浄等のために超音波内視鏡１２内の送気送水管路に供給する洗浄水等を貯留するためのものである。なお、送気送水ボタン２８ａは、送水タンク２１ａから送気送水管路を経て供給された空気等の気体、及び洗浄水等の水を挿入部２２の先端側の内視鏡観察部３８から噴出させるために用いられる。
　また、吸引ポンプ２１ｂは、超音波内視鏡１２の先端側から体腔内の吸引物（供給された洗浄水等も含む）を吸引するために吸引管路（図示せず）を吸引するものである。吸引ボタン２８ｂは、吸引ポンプ２１ｂの吸引力によって挿入部２２の先端側から体腔内の吸引物を吸引するために用いられる。
　また、鉗子口３０は、鉗子や穿刺針、高周波メス等の処置具を挿通するためのものである。
　ユニバーサルコード２６の他端部には、超音波用プロセッサ装置１４に接続される超音波用コネクタ３２ａと、内視鏡用プロセッサ装置１６に接続される内視鏡用コネクタ３２ｂと、光源装置１８に接続される光源用コネクタ３２ｃとが設けられている。超音波内視鏡１２は、これらの各コネクタ３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃを介してそれぞれ超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６、及び光源装置１８に着脱自在に接続される。また、光源用コネクタ３２ｃには、送水タンク２１ａを接続する送気送水用チューブ３４ａ、及び吸引ポンプ２１ｂを接続する吸引用チューブ３４ｂ等が接続される。
　挿入部２２は、先端側から順に、硬質部材で形成され、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８とを有する先端部（先端硬質部）４０と、先端部４０の基端側に連設され、複数の湾曲駒を連結してなり、湾曲自在の湾曲部４２と、湾曲部４２の基端側と操作部２４の先端側との間を連結し、細長かつ長尺の可撓性を有する軟性部４３とから構成されている。
　湾曲部４２は、操作部２４に設けられた一対のアングルノブ２９、２９を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。これにより、先端部４０を所望の方向に向けることができる。
　また、先端部４０には、内部に、超音波観察部３６を覆う超音波伝達媒体（例えば、水、オイル等）を注入したバルーンが着脱自在に装着されていても良い。超音波及びエコー信号は空気中で著しく減衰するため、このバルーンに超音波伝達媒体を注入して膨張させ、観察対象部位に当接させることにより、超音波観察部３６の超音波振動子(超音波トランスデューサ）アレイ（５０：図２～図５参照）と観察対象部位の間から空気を排除し、超音波及びエコー信号の減衰を防止することができる。
　なお、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の超音波観察部３６の超音波振動子ユニット（４６）の超音波振動子アレイ（５０：図２～図５参照）に超音波を発生させるための超音波信号（データ）を生成して供給するものである。また、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波が放射された観察対象部位から反射されたエコー信号（データ）を超音波振動子アレイ（５０）によって受信して取得し、取得したエコー信号に対して各種の信号（データ）処理を施してモニタ２０に表示される超音波画像を生成するためのものである。
　内視鏡用プロセッサ装置１６は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の内視鏡観察部３８において光源装置１８からの照明光によって照明された観察対象部位から取得された撮像画像信号（データ）を受信して取得し、取得した画像信号に対して各種の信号（データ）処理、及び画像処理を施して、モニタ２０に表示される内視鏡画像を生成するためのものである。
　なお、これらの超音波用プロセッサ装置１４、及び内視鏡用プロセッサ装置１６は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のプロセッサによって構成されるものであっても良い。
　光源装置１８は、超音波内視鏡１２の内視鏡観察部３８によって体腔内の観察対象部位を撮像して画像信号を取得するために、赤光（Ｒ）、緑光（Ｇ）、及び青光（Ｂ）等の３原色光からなる白色光や特定波長光等の照明光を、発生させて、超音波内視鏡１２に供給し、超音波内視鏡１２内のライトガイド（図示せず）等によって伝搬し、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０の内視鏡観察部３８から出射して、体腔内の観察対象部位を照明するためのものである。
　モニタ２０は、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６により生成された各映像信号を受けて超音波画像や内視鏡画像を表示する。これらの超音波画像や内視鏡画像の表示は、いずれか一方のみの画像を適宜切り替えてモニタ２０に表示することや両方の画像を同時に表示すること等が可能である。なお、超音波画像を表示するためのモニタと内視鏡画像を表するためのモニタを別個に設けてよいし、他の任意に形態で、これらの超音波画像と内視鏡画像とを表示するようにしてもよい。
　次に、超音波内視鏡の挿入部の先端部の構成を図２～図４を参照して詳細に説明する。
　図２は、図１に示す超音波内視鏡の先端部及びその近傍を示す部分拡大平面図である。図３は、図２に示すIII－III線矢視図であり、図２に示す超音波内視鏡の先端部をその長手方向に沿った中心線で切断した縦断面図である。図４は、図３に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の部分拡大縦断面図であり、超音波観察部の超音波振動子ユニットの構成を示す図である。図５は、図３に示すV－V線矢視図であり、図３に示す超音波内視鏡の先端部の超音波観察部の超音波振動子アレイの円弧構造の中心線で切断した横断面図である。
　図２、及び図３に示すように、超音波内視鏡１２の先端部４０には、先端側に超音波画像を取得するための超音波観察部３６と、基端側に内視鏡画像を取得するための内視鏡観察部３８と、これらの間に処置具導出口４４とが設けられており、共に超音波内視鏡１２の先端部４０の先端部本体となる、硬質樹脂等の硬質部材からなる外装部材４１に取り付けられて保持されている。
　図２に示す例では、処置具導出口４４は、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８との間に設けられているが、本発明は特に図示例に限定されず、内視鏡観察部３８内に設けられていても良いし、内視鏡観察部３８よりも基端側（湾曲部４２側）に設けられていても良い。
　図２～図５に示すように、超音波観察部３６は、本発明の超音波振動子ユニット４６と、超音波振動子ユニット４６を取り付けて保持する外装部材４１とから構成されるものである。
　超音波振動子ユニット４６は、複数の超音波振動子（トランスデューサ）４８からなる超音波振動子アレイ５０と、超音波振動子アレイ５０の端面に設けられる電極部５２と、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８を図中下面側から支持するバッキング材層５４と、電極部５２と一端側で電気的に接続される３枚以上の複数枚、図示例では、３枚のフレキシブルプリント配線基板（以下、単にＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）という）５６と、ＦＰＣ５６の他端が装着される装着部６０ａを有する３つ以上の複数、図示例では３つのコネクタ６０と、複数本のケーブル５８が配線接続されたケーブル配線部６２ａをそれぞれ備え、それぞれコネクタ６０に取り付けられる３枚以上の複数、図示例では３枚のケーブル配線基板６２と、を有する。
　なお、本明細書においては、外、又は外側とは、超音波内視鏡１２の先端部４０の外部、又は外部に向うことを言い、内、又は内側とは、超音波内視鏡１２の先端部４０の内部、又は内部に向うことを言う。また、本明細書においては、上、又は上側とは、例えば、図３～図５に示す超音波観察部３６において、超音波振動子アレイ５０の側、より正確には、後述する音響レンズ６６の側を言い、下、又は下側とは、外装部材４１の側を言う。
　図示例では、３枚のＦＰＣ５６の他端側を３枚のコネクタ６０の装着部６０ａにそれぞれ個々に装着することにより、ＦＰＣ５６とケーブル配線基板６２とはコネクタ６０によって電気的に接続され、超音波振動子アレイ５０の外側面に設けられる電極部５２の複数の個別電極５２ａと、複数本のケーブル５８とをそれぞれ電気的に接続する。なお、超音波振動子ユニット４６は、図示しないが、電極部５２の複数の共通電極（例えば、グランド（ＧＮＤ）５２ｂが電気的に接続されるグランドバーを有していても良い。
　以下では、ケーブル配線基板６２は、コネクタ６０に一体的に取り付けられ、コネクタ６０の装着部６０ａの複数の接続芯は、それぞれケーブル配線基板６２のケーブル配線部６２ａに配線接続された複数本のケーブル５８と電気的に接続されているものとして説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されず、コネクタ６０に、ＦＰＣ５６の端部（配線の接続端子）、及びケーブル配線基板６２の端部（ケーブル配線部６２ａの接続端子）を別々に装着するように構成しても良い。
　また、超音波振動子ユニット４６は、更に、超音波振動子アレイ５０の上に積層された音響整合層６４と、音響整合層６４上に積層された音響レンズ６６とを有する。即ち、超音波振動子ユニット４６は、音響レンズ６６、音響整合層６４、超音波振動子アレイ５０、及びバッキング材層５４の積層体からなる。
　音響整合層６４は、人体等の被検体と超音波振動子４８との間の音響インピーダンス整合をとるためのものである。
　音響整合層６４上に取り付けられている音響レンズ６６は、超音波振動子アレイ５０から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させるためのものである。音響レンズ６６は、例えば、シリコン系樹脂（ミラブル型シリコンゴム（ＨＴＶゴム）、液状シリコンゴム（ＲＴＶゴム）等）、ブタジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂等からなる。音響整合層６４によって被検体と超音波振動子４８との間の音響インピーダンス整合をとり、超音波の透過率を高めるため、音響レンズ６６には、必要に応じて酸化チタンやアルミナ、シリカ等の粉末が混合される。
　超音波振動子アレイ５０は、外側に向けて凸円弧状に配列された複数、例えば４８～１９２個の直方体形状等の棒状体の形状の超音波振動子（トランスデューサ）４８からなる４８～１９２チャンネル（ＣＨ）のアレイである。
　即ち、超音波振動子アレイ５０は、複数の超音波振動子４８が、棒状体の形状の長手方向を揃えて円弧状に、一例として、図示例のように一次元アレイ状に所定のピッチで配列されてなるものである。このように、超音波振動子アレイ５０を構成する各超音波振動子４８は、先端部４０の軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されており、超音波用プロセッサ装置１４から入力される駆動信号に基づいて順次駆動されるようになっている。これによって、図２に示す超音波振動子４８が配列された範囲を走査範囲としてコンベックス電子走査が行われる。
　超音波振動子アレイ５０は、バッキング材層５４の底面５４ｄと平行な方向（ＡＺ（アジマス）方向）よりも、ＡＺ方向と直交する超音波振動子アレイ５０の幅方向、即ち超音波振動子４８の長手方向（ＥＬ（エレベーション）方向）の長さのほうが短く、後端側が張り出すように傾斜して配置される。図５に示すように、超音波振動子４８は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の圧電体厚膜の両面に電極を形成した構成を有する。一方の電極は、超音波振動子４８毎に個々に独立した個別電極５２ａ、他方の電極は、超音波振動子４８の全てに共通の共通電極（例えば、グランド（接地）電極）５２ｂとなっている。図示例では、複数の個別電極５２ａは、複数の超音波振動子４８の端部の下面からその配列面となるバッキング材層５４の外表面（上表面）５４ｂまで延びており、共通電極５２ｂは、超音波振動子４８の端部の上面に設けられている。これらの複数の個別電極５２ａ、及び共通電極５２ｂは、電極部５２を構成している。
　なお、隣接する２つの超音波振動子４８同士の隙間には、エポキシ樹脂等の充填剤が充填されている。
　超音波観察部３６の超音波振動子ユニット４６において、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８が駆動され、超音波振動子４８の両電極に電圧が印加されると、圧電体が振動して超音波を順次発生し、被検体の観察対象部位に向けて超音波が照射される。そして、複数の超音波振動子４８をマルチプレクサ等の電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ５０が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十ｍｍ程度の範囲で、超音波が走査される。
　また、観察対象部位から反射されたエコー信号（超音波エコー）を受信すると、圧電体が振動して電圧を発生し、この電圧を受信した超音波エコーに応じた電気信号（超音波検出信号）として超音波用プロセッサ装置１４に出力する。そして、超音波用プロセッサ装置１４において各種の信号処理が施されてから、超音波画像としてモニタ２０に表示される。
　電極部５２は、図３、及び図４に示すように、複数（４８～１９２）の超音波振動子４８の配列による円弧状面に対して、即ち超音波振動子４８の棒状体の形状の長手方向に対して、垂直となる超音波振動子アレイ５０（各超音波振動子４８）の端面側に円弧状に設けられるもので、複数（４８～１９２）の超音波振動子４８にそれぞれ導通する複数（４８～１９２）の電極５２ａからなる。なお、電極部５２には、複数の超音波振動子４８の共通電極が含まれていても良い。本発明において、垂直とは、９０度に限定されるわけではなく、垂直または略垂直であり、例えば、９０度±５度、即ち、８５度～９５度までの範囲の角度を含むものである。
　なお、図３、及び図４においては、円弧状に配列された複数の電極５２ａ及びこれらからなる電極部５２は、バッキング材層５４に隠れて見えないが、分かり易くするために破線表示している。
　電極部５２は、超音波振動子４８の配列面、即ち棒状体の形状の長手方向に対して垂直となる超音波振動子アレイ５０の幅方向の外側面、即ち超音波振動子４８の少なくとも一方の端面に設けられるが、超音波振動子４８の数が少ない場合には、片側の外側面でも良い。超音波振動子４８の数は多い方が好ましいので、複数の電極５２ａは、超音波振動子アレイ５０の両外側面に設けられることが好ましい。なお、複数の電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の外側面ではなく、中心側に設けても良い。こうすることにより、超音波振動子４８の幅方向に２列などの多列にした場合にも、複数の電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の中心側に設けることができる。このように、複数の電極５２ａを超音波振動子アレイ５０の両外側面に加え、中心側に設けることにより、超音波振動子４８の数、即ちチャンネル数をより多くすることができる。
　なお、図５に示す例では複数の電極５２ａを、各超音波振動子４８の長手方向の端面側に設けられた個別電極で構成しているが、本発明はこれに限定されず、超音波振動子アレイ５０の片外側面、両外側面、及び中心側のいずれに設けられている場合であっても、超音波振動子４８の個別電極５２ａに導通していれば、個別電極から配線によって接続された別の電極によって構成しても良い。また、電極部５２には、直接共通電極が含まれているが、共通電極５２ｂから配線によって接続された電極が含まれていても良い。
　電極部５２の複数の電極５２ａ及び５２ｂは、電極パッドとして設けられていることが好ましい。
　次に、バッキング材層５４は、図３、図４、及び図６に示すように、複数の超音波振動子４８の配列面に対して内側となる、即ち超音波振動子アレイ５０の、円弧状の中心側となる背面（図中下面）に配設されるバッキング材からなる部材の層である。バッキング材層５４は、上表面（図中上側面）５４ｂが断面凸円弧状に形成され、その内側面（図中下側面）５４ｃが断面矩形状に形成され、したがって、断面円弧状の上表面５４ｂを持ち、上表面５４ｂと逆の内側に凹部５４ａ、好ましくは、図示例ではバッキング材層５４の幅方向両側の２つの外側面５４ｅの一方の外側面５４ｅから他方の外側面５４ｅに貫通する角柱（直方体）形状の凹部５４ａを備える、即ち下面側に断面矩形状凹部５４ａを有する半円柱形状のバッキング材からなる。したがって、図示例では、バッキング材層５４の底面（内側表面）５４ｄは、図示例のように、同一平面上に位置する分離された２つの平面からなる。
　ここで、バッキング材層５４は、図３、図４、及び図６に示す例では、内側が角柱形状に刳り貫かれた凹部５４ａを有する半円柱形状であるが、本発明はこれに限定されず、バッキング材層の底面と外装部材４１との間の空間内、又はバッキング材層の凹部の空間、及びバッキング材層のバッキング材層の底面と外装部材４１との間の空間内に、コネクタ６０及びコネクタ６０に接続された複数のケーブル５８を収納できれば、いかなる形状であっても良い。
　例えば、図７に示すバッキング材層６８のように、半円柱状（断面円弧状）の貫通する凹部６８ａを備える半円筒形状であっても良いし、図８、及び図９に示すバッキング材層７０、及び７１のように、貫通しない角柱形状の凹部７０ａ、及び貫通しない半円筒形状の凹部７１ａを備える半円柱形状であっても良いし、図１０に示すバッキング材層７２のように、凹部を備えていない半円柱形状であっても良い。この時、図７に示すバッキング材層６８の底面６８ｄは、同一平面上に位置する分離された２つの平面からなることが好ましく、バッキング材層７０、７１、及び７２の底面７０ｃ、７１ｃ、及び７２ｂは、いずれも同一平面上に位置する、連続する１つの平面からなることが好ましい。
　なお、図６～図１０においては、説明のため、本発明の超音波振動子ユニットの構成要素の内、超音波振動子アレイ、及びバッキング材層以外の構成要素は省略されている。
　更に、本発明に用いられるバッキング材層は、半円柱形状であっても、円柱をその中心線に平行な平面で切断した形状であっても良いし、半円柱形状、又は円柱をその中心線に平行な平面で切断した形状のバッキング材層にその底面側から開けられ、バッキング材層の一方の外側面から他方の外側面に貫通する多角形状、半楕円形状、又は異形状等の断面を持つ貫通凹部を備えるものであって良いし、半円筒状であっても良いし、弓形状（半円より小さい円弧を持つ部分円筒形状）であっても良い。
　なお、本発明においては、コネクタ６０は、矩形形状であることが多いので、その場合には、図３、及び図６に示すバッキング材層５４のように、内側が角柱形状に刳り貫かれた凹部５４ａを有する半円柱形状のバッキング材層を用いることが最も好ましい。
　また、図示例のバッキング材層５４においては、コネクタ６０の少なくとも一部を含むことができる凹部５４ａを有することが好ましい。図示例では、凹部５４ａは、バッキング材層５４の一方の外側面５４ｅから他方の外側面５４ｅに貫通する角柱形状の凹部（第１凹部）であるが、本発明はこれに限定されず、コネクタ６０の少なくとも一部を収納することができれば、どのような凹部であっても良い。
　例えば、本発明に用いられるバッキング材層の凹部は、バッキング材層の外側面より中心側に向って設けられていることが好ましい。したがって、凹部は、バッキング材層の一方の外側面から他方の外側面に貫通する凹部（本発明の第１凹部である）、又はバッキング材層の少なくとも一方の外側面から中心側に向って凹んだ凹部（本発明の第２凹部である）であることがより好ましい。
　ここで、第１凹部としては、図６に示すバッキング材層５４の角柱形状の凹部５４ａのみならず、図７に示すように、バッキング材層６８の底面側から円形に刳り貫かれた、バッキング材層６８の一方の外側面６８ｅから他方の外側面６８ｅに貫通する凹部（第１凹部）６８ａであっても良いし、上述した多角形状、半楕円形状、又は異形状等の貫通凹部であっても良い。図７に示すバッキング材層６８は、断面円弧状の上表面６８ｂ及び下側面６８ｃを有する半円筒形状を有する。
　一方、第２凹部としては、バッキング材層の少なくとも一方の外側面から中心側に向って座グリをすることによって形成された座グリ、例えば、図８、及び図９に示す半円柱形状のバッキング材層７０、及び７１の一方の外側面７０ｂ、及び７１ｂにそれぞれ形成された角柱形状（四角形）の座グリ（凹部）７０ａ、及び半円筒形状の座グリ（凹部）７１ａであっても良いし、図示しないが、半円柱形状のバッキング材層の一方の外側面に形成される円錐状の座グリであっても良いし、図示しないが、弓形状の座グリ、多角形の座グリ、角錐状の座グリ等であっても良い。また、凹部は、上述した座グリでなくても、バッキング材層の外側面より中心側に向って設けられていれば、予め、バッキング材層に形成されていた凹部であっても良い。
　このような凹部は、コネクタ６０の少なくとも一部を収納することができれば、例えば円錐状の座グリのように、超音波振動子アレイ５０から遠ざかる方向に向かって拡大するように形成されていても良い。
　更に、本発明に用いられる凹部は、座グリ（凹部）７０ａ、及び７１ａのように貫通していない場合には、バッキング材層の両方の外側面、即ち両側の側面に設けられていることが好ましい。
　バッキング材層５４を構成するバッキング材は、超音波振動子アレイ５０の各超音波振動子４８等を柔軟に支持するクッション材として機能する。このため、バッキング材は、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト、セラミックス等）が必要に応じて添加されている。
　したがって、超音波振動子アレイ５０は、バッキング材層５４の断面凸円弧状に形成された上面となる円弧状の上表面５４ｂ上に、図示例では、複数の直方体状の超音波振動子４８をその長手方向が平行となるように、好ましくは等間隔に配列したもの、即ち、複数の超音波振動子４８が円弧状かつ外側に向けて配列されたものであることが好ましい。
　ＦＰＣ５６は、本発明において、図３及び図４に示すように、コネクタ６０に装着して用いられる電極用配線基板であり、電極部５２の複数の電極５２ａとそれぞれ電気的に接続するための複数の配線を有するものである。図５に示す例においては、３枚のＦＰＣ５６が、３つのコネクタ６０に装着して用いられている。
　ここで、電極部５２が、複数、例えば４８～１９２個の電極５２ａを有しているとすると、図示例では、３枚のＦＰＣ５６には、それぞれ、複数の電極５２ａの電極数の１／３、例えば１６～６４個の所定数の電極５２ａとそれぞれ電気的に接続するための複数、例えば１６～６４本の所定数の配線を有するものであることが好ましい。即ち、図示例では、１枚のＦＰＣ５６は、一端側に設けられ、電極部５２の所定数の電極５２ａ（電極パッド）とそれぞれ電気的に接続するための複数、例えば１６～６４個の所定数の配線パッド５６ａと、所定数の配線パッド５６ａと電気的に接続された所定数の配線（図示せず）と、他端側に設けられ、所定数の配線と電気的に接続された複数、例えば１６～６４個の所定数の接続端子（図示せず）とを有するものであることが好ましい。
　１枚のＦＰＣ５６のこれらの所定数の接続端子（図示せず）を備える他端側の端部は、１つのコネクタ６０の装着部６０ａに装着されるものであり、堅固に固定されることが好ましい。ここで、１つのコネクタ６０に取り付けられたケーブル配線基板６２には、複数、例えば１６～６４本の所定本数のケーブル５８が接続固定されており、コネクタ６０の装着部６０ａには、所定本数のケーブル５８とそれぞれ電気的に接続された複数、例えば１６～６４個の所定数の接続芯（図示せず）、及びＧＮＤ部（図示せず）を備えている。
　このように、図５に示す例では、３枚のＦＰＣ５６が、３つのコネクタ６０に装着して用いられるので、１つのコネクタ６０は、その装着部６０ａに、所定数の接続芯を持つ複数芯、例えば１６～６４芯の所定芯数のコネクタであることが好ましい。
　ここで、本発明に用いられるコネクタ６０としては、ＦＰＣ５６とケーブル配線基板６２とを接続できるものであれば、特に制限はなく、どのようなコネクタでも良いが、例えば、ＦＰＣの端部電極を接続するＦＰＣ用コネクタ、又はソケットとヘッダとからなる基板対ＦＰＣ接続用コネクタ等を用いることができる。ＦＰＣ用コネクタとしては、例えば、０．２ｍｍピッチのＦＶＸコネクタ（日本圧着端子製造社製）等を挙げることができる。また、基板対ＦＰＣ接続用コネクタとしては、例えば、０．３５ｍｍピッチの狭ピッチコネクタＦ３５Ｓ（パナソニック電工社製）等を用いることができる。
　本発明において、コネクタ６０として、ＦＰＣ用コネクタを用いる場合には、端部に電極が付いているＦＰＣ５６を用い、ケーブル配線基板６２上にＦＰＣ用コネクタを実装して置き、ＦＰＣ５６の端部電極をケーブル配線基板６２上に実装されたＦＰＣ用コネクタ（装着部）に接続する。
　一方、コネクタ６０として、基板対ＦＰＣ接続用コネクタを用いる場合には、ＦＰＣ５６上にソケットを実装して端部をソケットに接続し、ケーブル配線基板６２上にヘッダを実装して置き、ＦＰＣ５６に実装されたソケット（装着部）にケーブル配線基板６２上に実装されたヘッダを接続する。なお、この場合には、逆に、ＦＰＣ５６上にヘッダを実装し、ケーブル配線基板６２上にソケットを実装して置き、両者を接続するようにしても良い。
　こうして、１枚のＦＰＣ５６の端部、例えばその端部電極、ソケット、又はヘッダを、１つのコネクタ６０の装着部６０ａ、例えばその嵌合部、ヘッダ、又はソケットに装着することにより、一体化され、ＦＰＣ５６の所定数の接続端子（図示せず）が、それぞれコネクタ６０の装着部６０ａの所定数の接続芯（図示せず）に接触して電気的に接続されることにより、電極部５２の所定数の電極５２ａと、コネクタ６０が実装されたケーブル配線基板６２の所定本のケーブル５８とが、それぞれ、１対１対応で、電気的に接続される。
　なお、図５に示す例のように、３つコネクタ６０の内の２つのコネクタ６０は、バッキング材層５４の凹部５４ａ内において、バッキング材層５４の幅方向両側の２つの外側面５４ｅの側にそれぞれ超音波振動子４８の長手方向に沿って配置され、残りの１つのコネクタ６０は、外側の２つのコネクタ６０の間の幅方向の中心側に超音波振動子４８の長手方向に沿って配置されていることが好ましい。
　図示例においては、３枚のＦＰＣ５６は、それぞれ、電極部５２の複数の電極５２ａとＦＰＣ５６の配線パッド５６ａとを接触させて固定することにより、複数の超音波振動子４８の両端面において取り付けられ、３枚のＦＰＣ５６の内の２枚のＦＰＣ５６は、バッキング材層５４の一方の外側面５４ｅに沿って延び、残りの１枚のＦＰＣ５６は、他方の外側面５４ｅに沿って延び、共に凹部５４ａに至ると、下側面５４ｃに沿ってバッキング材層５４の中心側に折り曲げられて延びる。
　一方の外側面５４ｅから下側面５４ｃに沿って延びた２枚のＦＰＣ５６の内の１枚は、バッキング材層５４の凹部５４ａ内の外側にあるコネクタ６０の配置位置に至ると、再度折り曲げられて、コネクタ６０の装着部６０ａに装着される。２枚のＦＰＣ５６の内の他の１枚は、バッキング材層５４の凹部５４ａ内の中心側まで下側面５４ｃに沿って延び、中心側に配置されているコネクタ６０の配置位置に至ると、再度折り曲げられて、コネクタ６０の装着部６０ａに装着される。他方の外側面５４ｅから下側面５４ｃに沿って延びた２枚のＦＰＣ５６の内の１枚は、バッキング材層５４の凹部５４ａ内の外側にあるコネクタ６０の配置位置に至ると、再度折り曲げられて、コネクタ６０の装着部６０ａに装着される。
　このように、ＦＰＣ５６は、バッキング材層５４の形状、特に、凹部５４ａの形状に応じて折り曲げて用いられるフレキシブルな配線基板であるが、本発明はこれに限定されず、電極部５２の複数の電極５２ａと電気的に接続することができ、バッキング材層５４の下側、又はその凹部５４ａ内に、バッキング材層５４の幅方向に配置されるコネクタ６０に装着できれば、どのような配線基板であっても良い。例えば、図５に示すような折り曲げ形状を持つ、例えばプリント配線回路基板（以下、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）という）、又はプリント配線基板（以下、ＰＷＢ（Printed Wired Board）等のリリジッドな配線基板であっても良いし、例えば折り曲げ部分がＦＰＣ５６等のフレキシブルな配線基板であるフレキシブルな配線基板とジッドな配線基板とが一体化された多層基板を用いても良い。
　ところで、ＦＰＣ５６を超音波振動子アレイ５０の電極部５２に取り付ける際には、ＦＰＣ５６の複数の配線パッド５６ａと超音波振動子アレイ５０の電極部５２の複数の電極５２ａ（電極パッド）とが互いに接触するように超音波振動子アレイ５０とＦＰＣ５６とを貼り合わせて複数の配線パッド５６ａと複数の電極５２ａ（電極パッド）とを互いに電気的に接続することが好ましい。
　ここで、ＦＰＣ５６の複数の配線パッド５６ａと超音波振動子アレイ５０の電極部５２の複数の電極５２ａ（電極パッド）との電気的な接続は、半田付けによって行うことが好ましいが、ＦＰＣ５６の端部の配線電極を超音波振動子４８の下部に挟み、導電性接着剤を用いることによって行っても良い。なお、配線パッド５６ａと電極５２ａとの電気的な接続は、これらの接続方法に制限される訳ではなく、配線の作業性を阻害せず、作業工程の難易度が高くならなければ、いかなる方法を用いても良く、異方性導電性シート、又は異方性導電性ペーストを用いて貼り合わせる方法、ワイヤーボンディング等の方法、又は熱融着によって行う方法などの公知の方法を用いても良い。
　本発明においては、超音波振動子アレイ５０の電極部５２の複数の電極５２ａの電極数、即ちチャンネル数と、超音波内視鏡１２の超音波観察部３６の超音波振動子アレイ５０のサイズに対して適用可能なサイズのコネクタ６０の接続芯数に応じて、チャンネル数を３つ以上のグループに分け、各グループのチャンネル数以上の配線パッド５６ａをそれぞれ持つ３枚以上、図５に示す例では３枚のＦＰＣ５６と、各グループのチャンネル数以上の接続芯をそれぞれ持つ３個以上、図５に示す例では３個のコネクタ６０とを用いている。
　即ち、コネクタとして、複数のケーブル５８を各グループのチャンネル数以上の所定本数の３つ以上のグループに分けて、各グループの所定数のケーブル５８を予めケーブル配線基板６２のケーブル配線部６２ａに配線接続して置き、所定数のケーブル５８が配線接続されたケーブル配線基板６２を各コネクタ６０に取り付けて、所定数のケーブル５８と装着部６０ａの所定数の接続芯とを電気的に接続して、所定数のケーブル５８がそれぞれ電気的に接続された３個以上のコネクタ６０を準備しておく。
　なお、複数のケーブル５８をケーブル配線基板６２のケーブル配線部６２ａに配線接続する方法も、ケーブル配線部６２ａと装着部６０ａの接続芯との電気的に接続する方法も、特に制限的ではなく、ＦＰＣ５６の配線パッド５６ａと電極部５２の電極５２ａとの電気的な接続方法と同様に、半田付けによって行う方法、異方性導電性シート、又は異方性導電性ペーストを用いる方法、ワイヤーボンディング等の方法、又は熱融着によって行う方法などの公知の方法を用いることができる。
　また、本発明に用いるケーブル配線基板６２としては、特に制限的ではなく、ＰＣＢ、又はＰＷＢ等のリリジッドな配線基板であっても良いし、ＦＰＣ等のフレキシブルな配線基板であっても良いし、フレキシブルな配線基板とジッドな配線基板とが一体化された多層基板であっても良い。
　一方、ＦＰＣとして、超音波振動子アレイ５０の電極部５２の複数の電極５２ａを各グループのチャンネル数以上の所定チャンネル数の３つ以上のグループに分けて、各グループの所定チャンネル数の電極５２ａを予め各ＦＰＣ５６に接続して、所定チャンネル数の電極５２ａがそれぞれ電気的に接続された３個以上のＦＰＣ５６を準備しておく。
　こうして、予め超音波振動子アレイ５０の電極部５２の所定数の電極５２ａにそれぞれ電気的に接続された３枚以上のＦＰＣ５６のそれぞれの端部を、それぞれ１対１対応で、予め所定数のケーブル５８がケーブル配線基板６２を介してそれぞれ電気的に接続された３個以上のコネクタ６０の装着部６０ａに装着することにより、電極部５２の複数の電極５２ａと、複数のケーブル５８とを容易に電気的に接続することができる。
　また、後述するが、２つのＦＰＣ５６を超音波振動子アレイ５０の両外側に配置することで外装部材（ケース）４１からの充填剤層７４、及び７６を通した放熱パスに加え、中央に３つ目のＦＰＣ５６を配することでバッキング材層５４の中央部からの放熱効果を期待することができる。
　以上のようにすることにより、本発明においては、超音波振動子配線作業の簡素化、効率化、作業性の向上を図ることができ、小型化ができ、かつ超音波振動子アレイの各電極、及び多数のケーブルを配線する際に作業性の良く、作業工程の難易度が低く、ケーブルへの負荷がかかりにくく断線の危険性が少ない配線構造を有し、発熱する超音波振動子アレイからの放熱効果の更なる向上を期待することができ、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することができる。
　本発明においては、更に、ケーブル配線前に超音波振動子アレイの検査が可能であり、製造安定性が高く、コストアップを招くことがなく、超音波内視鏡に用いるのに適した超音波振動子ユニットを提供することができる。
　なお、本発明においては、コネクタは、ＦＰＣ５６の端部を装着部６０ａに装着した時に、所定数のケーブル５８を電極部５２の所定数の電極５２ａに電気的に接続でき、超音波内視鏡１２の超音波観察部３６の超音波振動子ユニット４６に必要とされるサイズ、及び接続芯数（チャンネル数）を有するものであれば、どのようなものでも良く、特に制限的ではないが、少なくとも３個以上のコネクタ６０を用いる必要がある。したがって、コネクタ６０は、できるだけ小サイズで、接続芯数が多いコネクタが好ましいが、超音波振動子ユニット４６を高感度とするためには、超音波振動子４８に高電圧を印加して多くの電流を流す必要があるため、接続芯及び配線のサイズも一定以上必要であることから、超音波振動子ユニット４６のサイズ、及び接続芯数、並びに接続芯及び配線のサイズ等に応じて選択すればよい。本発明に用いられるコネクタとしては、例えば、コネクタ長９．４ｍｍ４０芯のコネクタ、コネクタ長９．０ｍｍ３５芯のコネクタ等を挙げることができる。
　このように、本発明においては、短いコネクタ長のコネクタを使用することにより、３枚以上のＦＰＣ、ＰＣＢ、又はＰＷＢ等の配線基板を超音波内視鏡１２内に配置することができる。
　本発明においては、３つ以上のコネクタと、３枚以上のＦＰＣとを用いる必要があるが、その理由は、２つ以下のコネクタ、及び２枚以下のＦＰＣでは、上述したように、必要なチャンネル数と、必要な感度を得ることが困難であるからであり、また、後述するが、超音波振動子ユニット４６の超音波振動子アレイ５０からの放熱パスが、２枚以下のＦＰＣ、充填剤層７４及び７６を介しての外装部材（ケース）４１への放熱パスに限定され、十分な放熱パスが確保できず、高感度にすることが難しくなるためである。
　本発明においては、コネクタ６０は、バッキング材層５４の下側、即ち、超音波振動子アレイ５０とは逆側となるバッキング材層５４の背面側、したがって、バッキング材層５４の底面５４ｄと外装部材４１との間に収納されている必要があるが、コネクタ６０の少なくとも一部が、バッキング材層５４の凹部５４ａに含まれていることが好ましい。即ち、凹部５４ａは、コネクタ６０の少なくとも一部を収納できる空間であることが好ましい。なお、本発明の超音波振動子ユニット４６においては、図３、図４、及び図５に示すように、３つのコネクタ６０のそれぞれの大部分が、半円柱状の凹部５４ａに収納されている。
　このように、所定数のケーブル５８がそれぞれ配線接続された３枚のコネクタ６０の各一部をバッキング材層５４の凹部５４ａに収納させることにより、バッキング材層５４の凹部５４ａと外装部材４１との間に、３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８を確実に配置することができ、本発明では、超音波内視鏡１２の先端部４０の超音波観察部３６内の空間を有効に使用することができる。その結果、超音波振動子ユニット４６の小型化、ひいては、超音波内視鏡１２の小型化を図ることができる。
　ここで、本発明の超音波振動子ユニット４６においては、図５に示すように、バッキング材層５４半円柱状の凹部５４ａ内に収納された３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８と、バッキング材層５４との間の凹部５４ａの隙間、即ち、バッキング材層５４の凹部５４ａ内の３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８の一部によって占められていない空間は、充填剤によって埋めて、充填剤層７４としておくことが好ましい。
　なお、本発明の超音波振動子ユニット４６を超音波内視鏡１２の先端部４０の外装部材４１に取り付ける際には、超音波振動子ユニット４６、即ち、音響レンズ６６、ＦＰＣ５６、充填剤層７４、並びに３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８の残りの一部と、外装部材４１との間の隙間（空間）は、放熱性の良い充填剤で埋めて、充填剤層７６としておくことが好ましい。
　このような充填剤層７４及び７６は、バッキング材層５４の凹部５４ａ内の隙間、及び超音波振動子ユニット４６と外装部材４１との間の隙間を埋めるために設けられるものであって、３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８の一部とを固定して、ケーブル５８等の断線を防止することができるものである。このように、３枚のコネクタ６０、３枚のケーブル配線基板６２、及び複数のケーブル５８の少なくとも一部を、充填剤にて覆い、充填剤層７４及び／又は７６を形成しておくことで、本発明の超音波振動子ユニット４６、及び超音波観察部３６のアセンブリの取り回し時の複数のケーブル５８の部分の保護を行うことができる。
　更に、充填剤層７４は、超音波振動子アレイ５０から発振されて、その下側に伝播した超音波がバッキング材層５４との境界で反射しないように、かつ超音波振動子アレイ５０から発振された超音波が観察対象又はその周辺部において反射して、超音波振動子アレイ５０の下側に伝播した超音波を十分に減衰させることができるように、バッキング材層５４との音響インピーダンスが整合していることが好ましい。そのため、充填剤層７４の音響インピーダンスをＺｐとし、かつバッキング材層５４の音響インピーダンスをＺｂとしたときに、下記式（１）で表される充填剤層７４とバッキング材層５４との音響インピーダンス反射率Ｑが、５０％以下であることが好ましい。
　　　　  Ｑ＝１００×｜Ｚｐ－Ｚｂ｜／（Ｚｐ＋Ｚｂ）　　…（１）
ただし、音響インピーダンスＺｐ及びＺｂの単位は、ｋｇ／（ｍ２・ｓ）である。なお、ｋｇはキログラムを表し、ｍはメートルを表し、ｓは秒を表す。
　この音響インピーダンス反射率Ｑは、充填剤層７４とバッキング材層５４との境界面における超音波（音響ビーム）の反射のし易さを表す指標であり、すなわち、値が０％に近いほど、充填剤層７４の音響インピーダンスとバッキング材層５４の音響インピーダンスとが整合していることを示す。上記の音響インピーダンス反射率が５０％以下程度であれば、超音波振動子アレイ５０の下側に伝播した超音波が原因となる雑音は、超音波振動子アレイ５０において受信される超音波信号を用いて、超音波用プロセッサ装置１４において超音波画像を生成することにおいて、問題とはならないように処理をすることができる。
　なお、充填剤層７６においても、充填剤層７４と同様に、バッキング材層５４との音響インピーダンスの整合を取っておく方が好ましい。
　また、超音波振動子ユニット４６の超音波振動子アレイ５０から超音波を発振する際に、超音波用プロセッサ装置１４から超音波振動子アレイ５０に伝送される駆動信号が熱エネルギーとなり、超音波振動子アレイ５０が発熱するため、充填剤層７６は放熱性を有することが好ましい。そのため、充填剤層７６の熱伝導率は、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましい。ここで、Ｗはワットを表し、ｍはメートルを表し、Ｋはケルビンを表す。
　なお、充填剤層７４においても、充填剤層７６と同様に、放熱性の良い充填剤を用いておく方が好ましい。
　こうすることにより、超音波振動子アレイ５０において発生した熱をバッキング材層５４の幅方向の両外側の２枚のＦＰＣ５６、２つのコネクタ６０、及び２枚のケーブル配線基板６２を介して充填剤層７４及び７６を経て外装部材４１に放熱するとともに、２枚のケーブル配線基板６２から複数のケーブル５８に放熱することができるのみならず、バッキング材層５４の幅方向の中心領域、中心側の１枚のＦＰＣ５６、１つのコネクタ６０、及び１枚のケーブル配線基板６２を介して充填剤層７４及び７６を経て外装部材４１に放熱するとともに、１枚のケーブル配線基板６２から複数のケーブル５８に放熱することができる。
　このように、本発明においては、バッキング材層５４の幅方向の両外側の放熱パスに加え、バッキング材層５４の幅方向の中央側のバッキング材層５４を介した放熱パスを増やすことができるので、超音波振動子アレイ５０の超音波振動子４８の放熱を促進することができ、超音波振動子４８及び音響レンズ６６の表面の温度上昇を抑えることができる。その結果、音響レンズ６６の表面の温度上昇値で規定されている超音波振動子４８の出力上限を挙げることができ、超音波振動子ユニット４６の出力を向上させ、高出力とすることができる。
　ここで、図５に示す超音波振動子ユニット４６では、ＦＰＣ５６の少なくとも配線パッド５６ａの部分を超音波振動子４８の配列面であるバッキング材層５４の上表面に配置されている超音波振動子アレイ５０の電極部５２の電極５２ａ上に延長して貼り合わせ、両者を異方性導電性シート、又は異方性導電性ペーストを用いて、もしくは熱融着によって接合し、両者を電気的に接続することが好ましいが、本発明はこれに限定されないのは勿論である。
　例えば、図１１に示すように、超音波振動子アレイ５０の電極部５２の電極５２ａをバッキング材層５４の上表面５４ｂ（超音波振動子４８の配列面）から外側面５４ｅまで延ばして、ＦＰＣ５６の少なくとも配線パッド５６ａの部分の厚みをその分だけ薄くして、バッキング材層５４の外側面５４ｅに延びた電極５２ａの延長部分と、厚みが薄くなったＦＰＣ５６の配線パッド５６ａの部分とを貼り合わせて接合し、両者を半田等で電気的に接続するようにしても良い。
　また、図１２に示す例では、ＦＰＣ５６（配線パッド５６ａ）と、超音波振動子アレイ５０の電極部５２の電極５２ａの電気的な接続は、ＦＰＣ５６の先端部分の側面の配線パッド５６ａと超音波振動子アレイ５０の外側面（超音波振動子４８の端面）の電極部５２の電極５２ａとを上述した例と同様にして貼り合わせて接合し、ＦＰＣ５６（配線パッド５６ａ）と、超音波振動子アレイ５０の電極部５２の電極５２ａとの両者を電気的に接続するようにしても良い。
　なお、図１２に示す例では、４枚のＦＰＣ５６と、４枚のケーブル配線基板６２と、４つのコネクタ６０とを用いているが、本発明はこれに限定されず、３枚以上のＦＰＣ５６と、３枚以上のケーブル配線基板６２と、３つ以上のコネクタ６０とを用いていれば、幾つ用いるものであっても良い。
　また、図１１、及び図１２に示す例では、図５に示す例と同様に、図６に示す角柱状の凹部５４ａを持つバッキング材層５４を用いているが、本発明はこれに限定されず、図７に示す貫通する半円柱状の凹部６８ａを持つ半円筒状のバッキング材層６８を用いても良いし、図８、及び図９に示すような貫通していない角柱状の座グリ（凹部）７０ａ、及び貫通していない半円柱状の座グリ（凹部）７１ａをそれぞれ持つバッキング材層７０、及び７１を用いても良いし、図１０に示すような座グリ（凹部）のないバッキング材層７２を用いても良いし、その他の形状及び構造のバッキング材層を用いても良い。
　内視鏡観察部３８は、観察窓７８、対物レンズ８０、固体撮像素子８２、照明窓８４、洗浄ノズル８６、及び配線ケーブル８８等から構成される。
　観察窓７８は、先端部４０の斜め上方に向けて取り付けられている。観察窓７８から入射した観察対象部位の反射光は、対物レンズ８０で固体撮像素子８２の撮像面に結像される。固体撮像素子８２は、観察窓７８、及び対物レンズ８０を透過して撮像面に結像された観察対象部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子８２としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）、及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補形金属酸化膜半導体）等を挙げることができる。固体撮像素子８２で出力された撮像画像信号は、挿入部２２から操作部２４まで延設された配線ケーブル８８を経由して、ユニバーサルコード２６により内視鏡用プロセッサ装置１６に伝送される。内視鏡用プロセッサ装置１６は、伝送された撮像信号に対して、各種信号処理、および画像処理を施し、内視鏡光学画像としてモニタ２０に表示する。
　照明窓８４は、観察窓７８を挟んで両側に設けられている。照明窓８４には、ライトガイド（図示せず）の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部２２から操作部２４まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード２６を介して接続された光源装置１８に接続されている。光源装置１８で発せられた照明光は、ライトガイドを伝って照明窓８４から被観察部位に照射される。
　また、洗浄ノズル８６は、観察窓７８、及び照明窓８４の表面を洗浄するために、送水タンク２１ａから超音波内視鏡１２内の送気送水管路を経て空気、又は洗浄水を観察窓７８、及び照明窓８４に向けて噴出する。
　また、先端部４０には、処置具導出口４４が設けられている。処置具導出口４４は、挿入部２２の内部に挿通される処置具チャンネル４５に接続されており、処置具挿入口となる鉗子口３０に挿入された処置具は、処置具チャンネル４５を介して処置具導出口４４から体腔内に導入される。なお、処置具導出口４４は、超音波観察部３６と内視鏡観察部３８との間に位置しているが、処置具導出口４４から体腔内に導入された処置具の動きを超音波画像で確認する構成する場合には、超音波観察部３６に近づけて配設することが好ましい。
　処置具導出口４４の内部には、図示しないが、処置具導出口４４から体腔内に導入される処置具の導出方向を可変する起立台が設けられていても良い。起立台にはワイヤ（図示せず）が取り付けられており、操作部２４の起立レバー（図示せず）の操作による押し引き操作によって起立台の起立角度が変化し、これによって処置具が所望の方向に導出されるようになる。
　超音波内視鏡１２によって体腔内を観察する際には、まず、挿入部２２を体腔内に挿入し、内視鏡観察部３８において取得された内視鏡光学画像をモニタ２０で観察しながら、観察対象部位を探索する。
　次いで、観察対象部位に先端部４０が到達し、超音波断層画像を取得する指示がなされると、超音波用プロセッサ装置１４から超音波内視鏡１２内のケーブル５８、３枚以上のケーブル配線基板６２、３つ以上のコネクタ、３枚以上のＦＰＣ５６、及び電極部５２を介して駆動制御信号が超音波振動子４８に入力される。駆動制御信号が入力されると、超音波振動子４８の両電極に規定の電圧が印加される。そして、超音波振動子４８の圧電体が励振され、音響レンズ６６を介して、観察対象部位に超音波が発せられる。
　超音波の照射後、観察対象部位からのエコー信号が超音波振動子４８で受信される。この超音波の照射、およびエコー信号の受信は、駆動する超音波振動子４８をマルチプレクサ等の電子スイッチによりずらしながら繰り返し行われる。これにより、観察対象部位に超音波が走査される。超音波用プロセッサ装置１４では、エコー信号を受信して超音波振動子４８から出力された検出信号を元に、超音波断層画像が生成される。生成された超音波断層画像は、モニタ２０に表示される。
　本発明においては、コネクタ６０を使用するが、図１０に示すようなバッキング材層７２を用いる時、バッキング材層７２とケース（外装部材４１）との間のスペースにコネクタ６０が収まらないサイズの場合には、図６～図９に示すバッキング材層５４、６８、７０、及び７１を用いて、コネクタ６０を、バッキング材層５４、６８、７０、及び７１内の凹部５４ａ、６８ａ、７０ａ、及び７１ａも含めて配置することが好ましい。
　しかしながら、この場合には、端部にある超音波振動子のバッキング材の下にコネクタが配置されると、超音波振動子特性への影響が懸念されることがある。
　このため、コネクタの１つ当たり接続芯数、即ちケーブル配線基板の１枚当たりの配線数を減らすことで、アジマス（ＡＺ）方向（図３参照）のコネクタサイズを小さくすることができ、バッキング材内、例えばバッキング材層内の凹部に素子を配置した際の端部素子への特性の影響を低減することが可能となる。
　このように、コネクタ１個当たりのチャンネル数を減らすことでコネクタ長を短くし、バッキング材層内に配置できるようにすることができる。
　なお、従来構造では、例えばＰＣＢ等のケーブル配線基板１枚当たりのケーブル配線数が増え、ケーブル半田部周辺の配線構造が複雑となっていたが、本発明においては、配線部の空間をＰＣＢ等のケーブル配線基板によって分割することで、超音波内視鏡の先端部のケーブル同士の干渉を回避できる。
　本発明の超音波振動子ユニットは、基本的に、以上のように構成される。
　以上、本発明に係る超音波振動子ユニットについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
　１０…超音波検査システム、１２…超音波内視鏡、１４…超音波用プロセッサ装置、１６…内視鏡用プロセッサ装置、１８…光源装置、２０…モニタ、２１ａ…送水タンク、２１ｂ…吸引ポンプ、２２…挿入部、２４…操作部、２４…ユニバーサルコード、２８ａ…送気送水ボタン、２８ｂ…吸引ボタン、２９…アングルノブ、２９、３０…処置具挿入口（鉗子口）、３２ａ…超音波用コネクタ、３２ｂ…内視鏡用コネクタ、３２ｃ…光源用コネクタ、３４ａ…送気送水用チューブ、３４ｂ…吸引用チューブ、３６…超音波観察部、３８…内視鏡観察部、４０…先端部、４１…外装部材、４２湾曲部、４３…軟性部、４４…処置具挿入口、４６…超音波振動子ユニット、４８…超音波振動子、５０…超音波振動子アレイ、５２…電極部、５２ａ…個別電極、５２ｂ…共通電極、５４、６８、７０、７１、７２…バッキング材層、５４ａ、６８ａ、７０ａ、７１ａ…凹部、５４ｂ、６８ｂ…外表面（上表面）、５４ｃ、６８ｃ…下側面、５４ｄ、６８ｄ、７０ｃ、７１ｃ、７２ｂ…底面（内側表面）、５４ｅ、６８ｅ、７０ｂ、７１ｂ、７２ａ…外側面、５６…フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、５６ａ、５６ｂ…配線パッド、５８…ケーブル、６０…コネクタ、６０ａ…装着部、６２…ケーブル配線基板、６２ａ…ケーブル配線部、６４…音響整合層、６６…音響レンズ、７４、７６…充填材層、７８…観察部、８０…対物レンズ、８２…固体撮像素子、８４…照明窓、８６…洗浄ノズル、８８…配線ケーブル、ＥＬ…長手方向（エレベーション方向）、ＡＺ…平行な方向（アジマス方向）

Claims (14)

  1. 　それぞれ棒状体の形状を有する複数の超音波振動子が、前記棒状体の形状の長手方向を揃えて円弧状に配列された超音波振動子アレイと、
    　前記複数の超音波振動子の、前記長手方向に垂直となる少なくとも一方の端面に設けられ、前記複数の超音波振動子とそれぞれ導通する複数の電極を持つ電極部と、
    　前記超音波振動子アレイの、前記円弧状の中心側となる背面に配設された円弧状のバッキング材層と、
    　前記電極部の複数の電極と電気的に接続される３枚以上の電極用配線基板と、
    　複数のケーブルがそれぞれ接続された３つ以上のコネクタと、を有し、
    　前記３枚以上の電極用配線基板は、それぞれ前記３つ以上のコネクタに装着されて、前記電極部の複数の電極と前記複数のケーブルとを電気的に接続し、
    　前記３つ以上のコネクタは、前記超音波振動子アレイとは逆側となる前記バッキング材層の背面側に、前記長手方向に沿った前記バッキング材層の幅方向に配列されることを特徴とする超音波振動子ユニット。
  2. 　更に、前記複数のケーブルが接続されたケーブル配線部をそれぞれ備える前記３枚以上のケーブル配線基板を有し、該３枚以上のケーブル配線基板の各ケーブル配線部と、前記３枚以上の電極用配線基板とをそれぞれ前記３つ以上のコネクタによって接続する請求項１に記載の超音波振動子ユニット。
  3. 　前記バッキング材層は、前記超音波振動子アレイの背面に断面円弧状の外表面を持ち、該外表面と逆側に凹部を有し、
    　前記３つ以上のコネクタの少なくとも一部を前記バッキング層の前記凹部内に配置する請求項１又は２記載の超音波振動子ユニット。
  4. 　前記バッキング材層は、半円柱状、円柱を該円柱の中心線に平行な平面で切断した形状、半円筒状、又は弓形状であり、
    　前記バッキング材層の底面は、同一平面上に位置する連続する１つの平面、又は同一平面上に位置する分離された２つの平面である請求項３に記載の超音波振動子ユニット。
  5. 　前記バッキング材層の前記凹部は、前記バッキング材層の幅方向の外側面より前記幅方向の中心側に向って設けられている請求項３又は４に記載の超音波振動子ユニット。
  6. 　前記バッキング材層の前記凹部は、前記バッキング材層の幅方向の両側の２つの外側面の一方の外側面から他方の外側面に貫通する貫通穴、又は前記バッキング材層の幅方向の少なくとも一方の外側面から前記幅方向の中心側に向って凹んだ座グリのいずれかである請求項３～５のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  7. 　前記貫通穴は、その断面が矩形、多角形、又は円形に刳り貫かれた形状であり、
    　前記座グリは、前記バッキング材層の幅方向の少なくとも一方の外側面から前記幅方向の中心側に向って形成されており、
    　前記座グリは、矩形状のザグリ、多角形状のザグリ、弓形状の座グリ、半円状のザグリ、角錐状の座グリ、又は円錐状のザグリである請求項６に記載の超音波振動子ユニット。
  8. 　前記３つ以上のコネクタの内の２つのコネクタは、前記バッキング材層の前記凹部内において、前記バッキング材層の幅方向の両側の２つの外側面の側にそれぞれ配置され、
    　前記３つ以上のコネクタの内の残りの１以上のコネクタは、前記バッキング材層の前記凹部内において、前記２つのコネクタの間に配置される請求項３～７のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  9. 　更に、前記バッキング材層の前記凹部に収納された前記３つ以上のコネクタの少なくとも１つのコネクタ、前記３枚以上の電極用配線基板、及び前記複数のケーブルと前記バッキング材層との間の前記凹部の隙間を埋める、熱伝導部材からなる充填剤の層を有する請求項３～８のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  10. 　更に、前記３枚以上の電極用配線基板、前記３枚以上のコネクタ、及び前記複数のケーブルのそれぞれの少なくとも一部を覆う、熱伝導部材からなる充填剤の層を有する請求項３～９のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  11. 　前記充填剤の層は、前記充填剤の層の音響インピーダンスをＺｐとし、かつ前記バッキング材層の音響インピーダンスをＺｂとしたときに、下記式（１）を用いて表される、前記充填剤の層と前記バッキング材層との音響インピーダンス反射率Ｑが５０％以下である請求項９又は１０に記載の超音波振動子ユニット。
    　　　　  Ｑ＝１００×｜Ｚｐ－Ｚｂ｜／（Ｚｐ＋Ｚｂ）　…（１）
    ただし、音響インピーダンスＺｐ及びＺｂの単位は、ｋｇ／（ｍ２・ｓ）である。
  12. 　前記充填剤の層は、熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である請求項９～１１のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  13. 　前記電極用配線基板は、フレキシブルプリント配線基板、又はリジットなプリント配線回路基板である請求項１～１２のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
  14. 　前記電極用配線基板は、熱融着接続を介して前記電極部と電気的に接続され、前記長手方向に沿った前記超音波振動子アレイの幅方向の外側面に配置されている請求項１～１３のいずれか１項に記載の超音波振動子ユニット。
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