CN112839591A - 超声波探头和超声波内窥镜 - Google Patents

超声波探头和超声波内窥镜 Download PDF

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Abstract

超声波探头(10)包括：超声波换能器(11)，其具有能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件(111)，多个压电元件(111)沿着第一方向A1排列；声透镜层(13)，其用于将从多个压电元件(111)出射的超声波向外部发射；背面层(14)，其隔着超声波换能器(11)与声透镜层(13)相对；和配线部件(12)，其一部分设置在声透镜层(13)与超声波换能器(11)之间的第一位置(P1)。配线部件(12)包括：具有电绝缘性的树脂层；和设置在树脂层上的具有多条信号配线的导电层，多条信号配线分别与多个压电元件(111)电连接、并且分别对多个压电元件供给使其分别出射超声波的电信号。

Description

超声波探头和超声波内窥镜
技术领域
本发明涉及超声波探头和超声波内窥镜。
背景技术
以往，人们已知包括能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件的超声波探头(例如，参照专利文献1)。
专利文献1中公开的超声波探头(超声波阵列振子)由凸起型的超声波探头构成。更具体而言，超声波探头除了多个压电元件以外，还包括声匹配层、声透镜层、背衬部件和线缆配线电路板。
在此，在压电元件的表面中的外表面，设置有接地电极。另外，在压电元件的表面中的与该外表面构成正反面的背面侧的内表面，设置有信号电极。
线缆配线电路板以与设置在多个压电元件上的各信号电极抵接的状态竖立设置。经由该线缆配线电路板，对该各信号电极输入电信号。然后，多个压电元件与该输入的电信号相应地分别出射超声波。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-224104号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在专利文献1公开的超声波探头中，为了配置线缆配线电路板，在多个压电元件的背面侧需要大的空间，存在难以实现小型化的问题。另外，在多个压电元件的背面侧直接配置线缆配线电路板的情况下，该线缆配线电路板不具有作为背衬部件的功能，因此存在声学性能有可能降低的问题。
因此，要求能够在避免声学性能降低的同时实现小型化的技术。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供能够在避免声学性能降低的同时实现小型化的超声波探头和超声波内窥镜。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明的超声波探头包括：超声波换能器，其具有能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件，所述多个压电元件沿着第一方向排列；声透镜层，其用于将从所述多个压电元件出射的所述超声波向外部发射；背面层，其隔着所述超声波换能器与所述声透镜层相对；和配线部件，其至少一部分设置在所述声透镜层与所述超声波换能器之间的第一位置、或者隔着所述背面层与所述超声波换能器相对的第二位置，所述配线部件包括：具有电绝缘性的树脂层；和设置在所述树脂层上的具有多条信号配线的导电层，所述多条信号配线分别与所述多个压电元件电连接、并且分别对所述多个压电元件供给使其分别出射所述超声波的所述电信号。
本发明的超声波内窥镜具有可被***到受检体内的***部，所述超声波内窥镜的特征在于，在所述***部的前端侧包括：超声波换能器，其具有能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件，所述多个压电元件沿着第一方向排列；声透镜层，其用于将从所述多个压电元件出射的所述超声波向外部发射；背面层，其隔着所述超声波换能器与所述声透镜层相对；和配线部件，其至少一部分设置在所述声透镜层与所述超声波换能器之间的第一位置、或者隔着所述背面层与所述超声波换能器相对的第二位置，所述配线部件包括：具有电绝缘性的树脂层；和设置在所述树脂层上的具有多条信号配线的导电层，所述多条信号配线分别与所述多个压电元件电连接、并且分别对所述多个压电元件供给使其分别出射所述超声波的所述电信号。
发明效果
采用本发明的超声波探头，能够在避免声学性能降低的同时实现小型化。
附图说明
图1是表示实施方式1的内窥镜***的图。
图2是表示***部的前端的立体图。
图3是表示超声波探头的截面图。
图4是表示超声波换能器与配线部件的连接结构的图。
图5是表示超声波换能器与配线部件的连接结构的图。
图6是表示背面层的图。
图7是表示实施方式2的超声波探头的截面图。
图8是将图7的一部分放大的截面图。
图9是表示实施方式1的变形例1的图。
图10是表示实施方式1的变形例2的图。
图11是表示实施方式1、2的变形例3的图。
图12是表示实施方式1、2的变形例3的图。
图13是表示实施方式1、2的变形例4的图。
图14是表示实施方式1、2的变形例4的图。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的方式(下面称为实施方式)进行说明。本发明并不受下面说明的实施方式限定。另外，在附图的记载中，对于相同的部分，标注了相同的附图标记。
(实施方式1)
[内窥镜***的概略结构]
图1是表示本实施方式1的内窥镜***1的图。
内窥镜***1是使用超声波内窥镜进行人等受检体内的超声波诊断和处置的***。如图1所示，该内窥镜***1包括超声波内窥镜2、超声波观测装置3、内窥镜观察装置4和显示装置5。
超声波内窥镜2的一部分能够***到受检体内，超声波内窥镜2具有：向受检体内的体壁发送超声波脉冲(声脉冲)并且接收由受检体反射的超声波回波从而输出回波信号的功能；和对受检体内进行摄像从而输出图像信号的功能。
关于超声波内窥镜2的详细结构，将在后面进行说明。
超声波观测装置3经由超声波线缆31(图1)与超声波内窥镜2电连接，经由超声波线缆31对超声波内窥镜2输出脉冲信号并且从超声波内窥镜2输出回波信号。然后，在超声波观测装置3中，对该回波信号实施规定的处理从而生成超声波图像。
超声波内窥镜2的后述的内窥镜用连接器9(图1)可拆装地与内窥镜观察装置4连接。如图1所示，该内窥镜观察装置4包括视频处理器41和光源装置42。
来自超声波内窥镜2的图像信号经由内窥镜用连接器9输入视频处理器41。然后，视频处理器41对该图像信号实施规定的处理从而生成内窥镜图像。
光源装置42经由内窥镜用连接器9对超声波内窥镜2供给用于对受检体内进行照明的照明光。
显示装置5由液晶显示装置、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示装置、CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)显示装置或投影仪构成，显示由超声波观测装置3生成的超声波图像、和由内窥镜观察装置4生成的内窥镜图像等。
[超声波内窥镜的结构]
下面，对超声波内窥镜2的结构进行说明。
如图1所示，超声波内窥镜2包括***部6、操作部7、通用线缆8和内窥镜用连接器9。
图2是表示***部6的前端的立体图。
下面，在对***部6的结构进行说明时，将***部6的前端侧(向受检体内***的***方向的前端侧)仅记载为“前端侧”，将***部6的根端侧(与***部6的前端相反的一侧)仅记载为“根端侧”。
***部6是可被***到受检体内的部分。如图1或图2所示，该***部6包括：设置在前端侧的超声波探头10；与超声波探头10的根端侧连结的硬性部件61；与硬性部件61的根端侧连结的可弯曲的弯曲部62；和与弯曲部62的根端侧连结的具有挠性的挠性管63(图1)。
在***部6、操作部7、通用线缆8和内窥镜用连接器9的内部，布设有用于传输从光源装置42供给的照明光的光导件(省略图示)、用于传输上述的脉冲信号和回波信号的振子线缆CB(参照图3)、和用于传输图像信号的信号线缆(省略图示)，并且设置有用于使流体流通的管路(省略图示)。
在此，硬性部件61是由树脂材料等构成的硬质部件，具有沿着***轴线Ax(图2)延伸的大致圆柱形状。其中，***轴线Ax是沿着***部6的延伸方向的轴线。
在该硬性部件61的前端侧的外周面形成有倾斜面611，该倾斜面611使得该硬性部件61成为随着向前端去而逐渐变细的形状。
而且，如图2所示，在硬性部件61上形成有从根端贯通至前端的安装用孔(省略图示)、分别从根端贯通至倾斜面611的照明用孔612、摄像用孔613、送气送水用孔614和处置器具通道615等。
上述的安装用孔(省略图示)是安装超声波探头10的孔。而且，振子线缆CB(参照图3)插通在该安装用孔的内部。
在照明用孔612的内部，设置有上述的光导件(省略图示)的出射端侧、和用于使从该光导件的出射端出射的照明光向受检体内照射的照明透镜616(图2)。
在摄像用孔613的内部，设置有用于使向受检体内照射并在该受检体内反射的光(被摄体像)会聚的物镜光学***617(图2)、和用于对由该物镜光学***617会聚得到的被摄体像进行摄像的摄像元件(省略图示)。由该摄像元件摄像得到的图像信号经由上述的信号线缆(省略图示)被传输至内窥镜观察装置4(视频处理器41)。
在本实施方式1中，如上所述，照明用孔612和摄像用孔613形成在倾斜面611上。因此，本实施方式1的超声波内窥镜2构成为在相对于***轴线Ax以锐角交叉的方向上进行观察的斜视型内窥镜。
送气送水用孔614构成上述的管路(省略图示)的一部分，是用于向摄像用孔613送气或送水、对物镜光学***617的表面进行清洗的孔。
处置器具通道615是用于使插通在***部6的内部的穿刺针等处置器具(省略图示)伸出至外部的通路。
操作部7是与***部6的根端侧连结，从医师等接受各种操作的部分。如图1所示，该操作部7包括：用于对弯曲部62进行弯曲操作的弯曲旋钮71；和用于进行各种操作的多个操作部件72。
另外，在操作部7上设置有处置器具***口73(图1)，该处置器具***口73经由设置在弯曲部62和挠性管63的内部的管(省略图示)与处置器具通道615连通，用于使处置器具(省略图示)插通在该管中。
通用线缆8从操作部7伸出，是设置上述的光导件(省略图示)、振子线缆CB、上述的信号线缆(省略图示)和构成上述的管路(省略图示)的一部分的管(省略图示)的线缆。
内窥镜用连接器9设置在通用线缆8的端部。内窥镜用连接器9与超声波线缆31连接，并且通过***到内窥镜观察装置4中而与视频处理器41和光源装置42连接。
[超声波探头的结构]
下面，对超声波探头10的结构进行说明。
图3是表示超声波探头10的截面图。具体而言，图3是用包含***轴线Ax且与扫描面SS正交的平面将超声波探头10截断而得到的截面图。
超声波探头10是凸起型的超声波探头，具有向外部(在图3中为上方侧)凸出的圆筒面状的扫描面SS。在此，扫描面SS构成超声波探头10的外表面的一部分。
下面，在对超声波探头10的结构进行说明时，将圆筒面状的扫描面SS的周向记载为第一方向A1(图3)，将圆筒面状的扫描面SS的沿着圆筒轴的方向(在图3中为与纸面正交的方向)记载为第二方向A2(图4)。另外，将图3中的上方侧记载为外表面侧A3(图3)，将图3中的下方侧记载为背面侧A4(图3)。
超声波探头10在由扫描面SS的法线构成的截面为扇形的超声波发送接收区域Ar(图3)内沿着第一方向A1扫描(发送接收)超声波。
如图3所示，该超声波探头10包括超声波换能器11、配线部件12、声透镜层13、背面层14和保持部件15。
如图3所示，超声波换能器11包括多个压电元件111。
多个压电元件111分别由沿着第二方向A2呈直线状延伸的长条形的长方体构成，如图3所示，沿着第一方向A1规则地排列。在压电元件111的外表面形成有第一、第二电极111a、111b(参照图5、图6)。压电元件111将经由振子线缆CB、配线部件12、背面层14和第一、第二电极111a、111b输入的脉冲信号(相当于本发明的电信号)转换为超声波脉冲，并向受检体发送。另外，压电元件111将由受检体反射的超声波回波转换为电回波信号，并经由第一、第二电极111a、111b、背面层14和配线部件12输出至振子线缆CB。
在此，压电元件111由PMN-PT单晶、PMN-PZT单晶、PZN-PT单晶、PIN-PZN-PT单晶或弛豫系材料形成。
其中，PMN-PT单晶是铌镁酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。PMN-PZT单晶是铌镁酸铅和钛锆酸铅的固溶体的简称。PZN-PT单晶是铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。PIN-PZN-PT单晶是铌铟酸铅、铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体的简称。弛豫系材料是为了使压电常数和介电常数增加的目的，在钛锆酸铅(PZT)中添加作为弛豫材料的铅系复合钙钛矿而得到的三元系压电材料的总称。铅系复合钙钛矿由Pb(B1,B2)O3表示，B1是镁、锌、铟和钪中的任一者，B2是铌、钽和钨中的任一者。这些材料具有优异的压电效应。因此，即使小型化也能够使电阻抗的值降低，从与第一、第二电极111a、111b之间的阻抗匹配的观点出发优选。
第一、第二电极111a、111b分别由具有导电性的金属材料或树脂材料构成，分别形成在压电元件111的下述的表面。
第一电极111a形成在压电元件111的表面中的外表面侧A3的整个表面上。而且，第一电极111a与设置在配线部件12中的多条信号配线124(参照图4、图5)电连接，作为进行压电元件111的信号的输入输出的信号电极发挥作用。
第二电极111b形成在压电元件111的表面中的背面侧A4的整个表面上。即，第一、第二电极111a、111b隔着压电元件111沿着扫描面SS的法线方向彼此相对。而且，第二电极111b与振子线缆CB的地线GR(图3)电连接，作为接地电极发挥作用。
图4和图5是表示超声波换能器11与配线部件12的连接结构的图。具体而言，图4是从外表面侧A3观察配线部件12的一部分(设置在超声波换能器11与声透镜层13之间的第一位置P1(图3)的部分)的平面图。在图4中，为了说明方便起见，省略了树脂层121的图示。图5是将图3的一部分放大的截面图。在图5中，为了说明方便起见，作为导电层122，用一个部件图示了多条信号配线124。
配线部件12是将振子线缆CB的信号线(省略图示)和设置在多个压电元件111上的各第一电极111a电连接的部件。在本实施方式1中，配线部件12由柔性电路板(FPC)构成。如图3至图5所示，该配线部件12包括树脂层121(图3、图5)、导电层122和绝缘层123。在图3中，为了说明方便起见，省略了导电层122和绝缘层123的图示。
树脂层121是由聚酰亚胺等绝缘材料构成的具有挠性的长条形的片材(基板)。下面，在树脂层121中，将彼此构成正反面的一对片材面记载为第一、第二面121a、121b(图3、图5)。如图3所示，该树脂层121以第一面121a构成外表面的状态折回。换言之，树脂层121以第二面121b位于内侧的状态折回。超声波换能器11和背面层14配置在折回的树脂层121的内侧。即，配线部件12的一部分设置在超声波换能器11与声透镜层13之间的第一位置P1(图3)。
如图4所示，导电层122包括多条信号配线124和多条虚设配线125。
多条信号配线124由具有导电性的金属材料或树脂材料构成，是在振子线缆CB的信号线(省略图示)与设置于多个压电元件111上的各第一电极111a之间传输上述的脉冲信号和回波信号的信号配线。如图4所示，该多条信号配线124包括多条(在图4的例子中是14条)第一信号配线124a和多条(在图4的例子中是14条)第二信号配线124b。
多条第一信号配线124a构成为在第二面121b上分别从树脂层121的长度方向的一端ER1(图3)向另一端ER2(图3)延伸，并且沿着该树脂层121的宽度方向(第二方向A2)排列的配线图案。如图4所示，该多条第一信号配线124a的沿着树脂层121的长度方向的长度彼此不同。在图4的例子中，多条第一信号配线124a中，位于图4中的最上方侧的第一信号配线124a的该长度最长，随着向图4中的下方侧去，该长度变短。
多条第二信号配线124b由具有导电性的金属材料或树脂材料构成，构成为在第二面121b上分别从树脂层121的长度方向的另一端ER2向一端ER1延伸，并且沿着该树脂层121的宽度方向(第二方向A2)排列的配线图案。如图4所示，该多条第二信号配线124b的沿着树脂层121的长度方向的长度彼此不同。在图4的例子中，多条第二信号配线124b中，位于图4中的最下方侧的第二信号配线124b的该长度最长，随着向图4中的上方侧去，该长度变短。
而且，在第二面121b上，在多条第一信号配线124a的另一端ER2侧的各端部ES1(图4)与多条第二信号配线124b的一端ER1侧的各端部ES2(图4)之间，形成平行四边形型的区域Ar1。
多条虚设配线125由具有导电性的金属材料或树脂材料构成，是分别形成在第二面121b上的区域Ar1的虚设(dummy)的配线图案(不与任何部件电连接的配线图案)。在本实施方式1中，虚设配线125设置有与第一、第二信号配线124a、124b相同的数量，并且分别设置在将彼此相对的各端部ES1、ES2彼此连结的线上。
在本实施方式1中，多条信号配线124和虚设配线125由相同的材料构成，并且具有相同的宽度尺寸和厚度尺寸。
绝缘层123由聚酰亚胺等绝缘材料构成。该绝缘层123设置在隔着导电层122与树脂层121(第二面121b)相对的位置，用于确保导电层122的绝缘性并且保护该导电层122。如图5所示，在该绝缘层123中，在与各端部ES1、ES2相对的各位置分别设置有通孔VI。各通孔VI分别与各端部ES1、ES2电连接，并且分别与设置在多个压电元件111上的各第一电极111a电连接。即，多条信号配线124分别经由各通孔VI与各第一电极111a(多个压电元件111)电连接。
此外，虽然省略了具体的图示，但是在绝缘层123中，在与多条第一信号配线124a的一端ER1侧的各端部和多条第二信号配线124b的另一端ER2侧的各端部相对的各位置也分别设置有通孔。该各通孔分别与该各端部电连接，并且分别与振子线缆CB的信号线电连接。配线部件12与振子线缆CB的信号线的连接位置，如图3所示，位于比超声波换能器11、声透镜层13和背面层14靠根端侧的位置。
在将配线部件12的一部分设置在第一位置P1的情况下，为了使声音(超声波)在超声波换能器11与受检体之间高效率地透过，优选使该配线部件12作为使该超声波换能器11与受检体之间的声阻抗匹配的声匹配层发挥作用。
具体而言，优选配线部件12具有超声波换能器11的声阻抗与声透镜层13的声阻抗中间的声阻抗。例如，优选树脂层121和绝缘层123的各声阻抗为2～20MRayl。另外，优选树脂层121和绝缘层123的声阻抗从超声波换能器11侧向声透镜层13侧去依次减小(例如，绝缘层123的声阻抗：9MRayl，树脂层121的声阻抗：2MRayl)。而且，优选树脂层121和绝缘层123的各厚度为从超声波换能器11发送并透过该树脂层121和绝缘层123的超声波的中心频率下的波长λ(例如400～500μm)的1/4以下。另外，优选导电层122的厚度为该波长λ的1/25以下。
如图3所示，声透镜层13利用粘合剂(省略图示)的粘合力或对透镜材料本身进行浇注时的密合力，在配线部件12的设置在第一位置P1的部分，被固定在树脂层121的第一面121a上。即，声透镜层13的外表面侧A3的面为扫描面SS。该扫描面SS具有沿着第一方向A1延伸的截面视图圆弧形状，并且具有沿着第二方向延伸的截面视图圆弧形状。即，扫描面SS具有向外表面侧A3突出的凸形状。声透镜层13使从超声波换能器11发送并透过配线部件12的设置在第一位置P1的部分的超声波脉冲会聚。另外，声透镜层13将由受检体反射的超声波回波传输至配线部件12的设置在第一位置P1的部分。
图6是表示背面层14的图。具体而言，图6是将图3的一部分放大的截面图。
背面层14设置在超声波换能器11的背面侧A4(隔着超声波换能器11与声透镜层13相对的一侧)。在本实施方式1中，背面层14作为具有比超声波换能器11的声阻抗大的声阻抗、并且具有导电性的例如由钨等构成的去匹配层发挥作用。即，背面层14具有使从超声波换能器11发送并向与受检体相反的方向(背面侧A4)去的超声波向受检体反射，使向受检体入射的超声波增加的功能。而且，背面层14与设置在多个压电元件111上的各第二电极111b电连接。另外，如图3或图6所示，振子线缆CB的地线GR与背面层14电连接。即，设置在多个压电元件111上的各第二电极111b经由背面层14与地线GR电连接。
如图3所示，保持部件15包括保持部151和安装部152。
保持部151是用于保持超声波换能器11、配线部件12、声透镜层13和背面层14一体化而形成的单元的部分。在该保持部151，如图3所示，形成有用于保持该单元、并且使声透镜层13的扫描面SS露出在外部的凹部151a。在凹部151a与该单元的间隙填充有粘合剂AD(图3)。
安装部152是一体地形成在保持部151的根端的、可被***到硬性部件61的上述安装用孔(省略图示)中从而安装在该硬性部件61上的部分。在该安装部152，如图3所示，形成有从根端贯通至凹部151a的、供振子线缆CB插通的插通孔152a。
采用上面说明的本实施方式1，能够得到下述的效果。
本实施方式1的超声波探头10包括一部分设置在第一位置P1的配线部件12。而且，配线部件12将振子线缆CB的信号线(省略图示)和设置在多个压电元件111上的各第一电极111a电连接。
因此，不需要像以往那样在多个压电元件111的背面侧A4配置配线电路板。换言之，在多个压电元件111的背面侧A4不需要大的空间。即，能够实现超声波探头10的小型化。
另外，配线部件12作为声匹配层发挥作用。而且，背面层14与设置在多个压电元件111上的各第二电极111b电连接，并且由具有导电性的去匹配层构成，且与地线GR电连接。
因此，即使在将配线部件12的一部分设置在第一位置P1的情况下，也能够使超声波在超声波换能器11与受检体之间高效率地透过，声学性能不会降低。
因此，采用本实施方式1的超声波探头10，能够在避免声学性能降低的同时实现小型化。
另外，在本实施方式1的超声波探头10中，多条第一信号配线124a分别从一端ER1向另一端ER2延伸，并且沿着树脂层121的长度方向的长度彼此不同。而且，多条第二信号配线124b分别从另一端ER2向一端ER1延伸，并且沿着树脂层121的长度方向的长度彼此不同。
因此，即使在第二面121b上的多条信号配线124的配线空间狭窄的情况下，也能够高效率地布设该多条信号配线124，利用该多条信号配线124将振子线缆CB的信号线(省略图示)与各第一电极111a电连接。
另外，在本实施方式1的超声波探头10中，配线部件12具有由树脂层121和绝缘层123夹持导电层122的结构。而且，多条信号配线124分别经由设置在绝缘层123中的多个通孔VI与各第一电极111a电连接。
因此，能够充分地确保导电层122的绝缘性，并且利用配线部件12将振子线缆CB的信号线(省略图示)与各第一电极111a电连接。
另外，在本实施方式1的超声波探头10中，导电层122包括与信号配线124由相同的材料构成、并且具有相同的宽度尺寸和厚度尺寸的虚设配线125。
因此，从超声波换能器11发送的超声波，在从任一位置发送的情况下，都透过相同体积的导电层122。因此，能够抑制声学性能的偏差。
(实施方式2)
接下来，对本实施方式2进行说明。
在下面的说明中，对于与上述的实施方式1同样的构成要素，标注相同的附图标记，省略或简化其详细说明。
图7是表示本实施方式2的超声波探头10A的截面图。具体而言，图7是与图3对应的截面图。在图7中，为了说明方便起见，省略了导电层122和绝缘层123的图示。图8是将图7的一部分放大的截面图。
在本实施方式2的超声波探头10A中，如图8所示，与在上述的实施方式1中说明的超声波探头10相比，采用了与背面层14不同形状的背面层14A。另外，在超声波探头10A中，如图7所示，不是像在上述的实施方式1中说明的那样将配线部件12的一部分设置在第一位置P1，而是将该配线部件12的一部分设置在背面层14A的背面侧A4(隔着背面层14A与超声波换能器11相对的第二位置P2)。而且，在超声波探头10A中，在第一位置P1设置有声匹配层16。
具体而言，如图8所示，在超声波换能器11的背面侧，对多个压电元件111中的每个压电元件111分别设置有背面层14A，背面层14A与在上述的实施方式1中说明的背面层14同样地分别作为去匹配层发挥作用。
本实施方式2的配线部件12，与在上述的实施方式1中说明的配线部件12相反地，以第二面121b构成外表面的状态折回。换言之，配线部件12以第一面121a位于内侧的状态折回。各通孔VI分别与各背面层14A电连接。在本实施方式2中，多条信号配线124分别经由各通孔VI和各背面层14A，与各第二电极111b(多个压电元件111)电连接。即，第二电极111b作为进行压电元件111的信号的输入输出的信号电极发挥作用。
声匹配层16是为了使声音(超声波)在超声波换能器11与受检体之间高效率地透过，而使超声波换能器11与受检体之间的声阻抗匹配的部件。在本实施方式2中，声匹配层16由具有导电性的树脂构成。即，声匹配层16与设置在多个压电元件111上的各第一电极111a电连接。而且，如图7所示，振子线缆CB的地线GR与声匹配层16电连接。即，第一电极111a作为接地电极发挥作用。
在采用上面说明的本实施方式2的超声波探头10A的情况下，也具有与上述的实施方式1同样的效果。
(其它实施方式)
上面对用于实施本发明的方式进行了说明，但是本发明不应仅限于上述的实施方式1、2。
在上述的实施方式1、2中，超声波探头10(10A)由凸起型的超声波探头构成，但是并不限于此，也可以是由径向型的超声波探头构成。
在上述的实施方式1、2中，内窥镜***1具有生成超声波图像的功能和生成内窥镜图像的功能这两种功能，但是并不限于此，也可以是仅具有生成超声波图像的功能。
在上述的实施方式1、2中，内窥镜***1并不限于医疗领域，也可以是在工业领域中，对机械结构物等受检体的内部进行观察的内窥镜***。
在上述的实施方式1、2中，超声波内窥镜2由在相对于***轴线Ax以锐角交叉的方向上进行观察的斜视型内窥镜构成，但是并不限于此。例如，也可以是超声波内窥镜2构成为在相对于***轴线Ax以直角交叉的方向上进行观察的侧视型内窥镜、或在沿着***轴线Ax的方向上进行观察的直视型内窥镜。
在上述的实施方式1、2中，压电元件111上的设置第一、第二电极111a、111b的位置并不限于在上述的实施方式1、2中说明的位置，也可以是设置在其它位置。例如，第一电极111a可以除了设置在压电元件111的外表面侧A3的表面以外，还设置在压电元件111的其它的表面，具有截面视图L字形状。同样地，第二电极111b可以除了设置在压电元件111的背面侧A4的表面以外，还设置在压电元件111的其它的表面，具有截面视图L字形状。另外，也可以是在压电元件111的表面，在隔着该压电元件111沿着第一方向A1彼此相对的位置分别设置第一、第二电极111a、111b。
在上述的实施方式1中，可以为了电安全性和避免噪声混入第一、第二信号配线124a、124b的目的，在配线部件12的最表面(第一面121a)进一步设置具有导电性的层。
图9是表示本实施方式1的变形例1的图。具体而言，图9是从外表面侧A3观察本变形例1的配线部件12B的一部分(设置在第一位置P1的部分)的立体图。在图9中，为了说明方便起见，省略了树脂层121的图示。
在本变形例1的配线部件12B中，与在上述的实施方式1中说明的配线部件12相比，采用了与导电层122不同的导电层122B。
导电层122B与导电层122不同，不具有多条虚设配线125。另外，如图9所示，在从外表面侧A3观察的情况下，多条第一信号配线124a和多条第二信号配线124b分别设置在与位于超声波换能器11的中心的区域ArO不重叠的区域。
在采用本变形例1的配线部件12B的情况下，在从外表面侧A3观察时，在区域ArO没有设置导电层122B，因此，能够避免由该导电层122B引起的声学性能降低。
图10是表示本实施方式1的变形例2的图。具体而言，图10是从外表面侧A3观察本变形例2的配线部件12C的一部分(设置在第一位置P1的部分)的平面图。在图10中，为了说明方便起见，省略了树脂层121和多条第一信号配线124a的图示。
在本变形例2的配线部件12C中，与在上述的实施方式1中说明的配线部件12相比，采用了与导电层122不同的导电层122C。
导电层122C与导电层122不同，不具有多条虚设配线125。另外，如图10所示，在从外表面侧A3观察的情况下，多条第二信号配线124b以尽可能不与多个压电元件111重叠的状态，一部分设置在相邻的压电元件111之间。多条第一信号配线124a也是同样。
在采用本变形例2的配线部件12C的情况下，也能够得到与上述的变形例1同样的效果。
图11和图12是表示实施方式1、2的变形例3的图。具体而言，图11是从第一面121a侧观察本变形例3的配线部件12D的平面图。
图12是从第二面121b侧观察配线部件12D的平面图。在图11和图12中，为了说明方便起见，省略了多条第一信号配线124a的图示。另外，在图12中，省略了绝缘层123的图示。
在上述的实施方式1、2中，导电层122仅设置在第二面121b上。即，导电层122仅由一层构成。
而本变形例3的配线部件12D中设置的导电层122D由两层构成。具体而言，如图11所示，多条第二信号配线124b由分别设置在第一面121a上的一层和分别设置在第二面121b上的一层这两层构成。多条第一信号配线124a也是同样。
在采用本变形例3那样的结构的情况下，彼此相邻的第二信号配线124b之间(彼此相邻的第一信号配线124a之间)的距离变长。因此，能够抑制彼此相邻的第二信号配线124b之间(彼此相邻的第一信号配线124a之间)的信号的相互干扰(抑制串扰的发生)。
图13和图14是表示实施方式1、2的变形例4的图。具体而言，图13和图14是表示设置在内窥镜用连接器9内的、用于将振子线缆CB与超声波线缆31电连接的连接部件200的结构的图。图13是FPC210的平面图。图14是连接部件200的侧面图。
在上述的实施方式1、2的内窥镜***1中，可以采用图13和图14所示的连接部件200。
如图13或图14所示，连接部件200包括FPC 210和连接器220(图14)。
如图13或图14所示，FPC 210包括：电路板211；接地焊盘212；多个(在本变形例3中是4个)信号焊盘213；和覆盖部件214。
电路板211是在由聚酰亚胺等绝缘材料构成的长条形的基板内设置有地线(省略图示)和多条信号线(省略图示)的电路板。
接地焊盘212在电路板211上设置在振子线缆CB侧(在图13、图14中是左侧)的端部，与该电路板211内部的地线(省略图示)导通。而且，如图14所示，振子线缆CB的地线GR与接地焊盘212电连接。
多个信号焊盘213在电路板211上相对于接地焊盘212设置在图13和图14中的右侧。该多个信号焊盘213分别沿着电路板211的长度方向(在图13、图14中是左右方向)延伸，并且沿着该电路板211的宽度方向(在图13中是上下方向)排列。而且，多个信号焊盘213的图13和图14中的右侧的各端部分别与电路板211内部的多条信号线(省略图示)导通。
覆盖部件214由覆盖膜等绝缘材料构成。而且，覆盖部件214以跨多个信号焊盘213的状态设置，将该多个信号焊盘213划分为图13和图14中的左侧的区域ArL和右侧的区域ArR。
如图14所示，振子线缆CB的多条信号线SG分别与多个信号焊盘213的区域ArL电连接。多个信号焊盘213的区域ArR作为从多个压电元件111到该多条信号线SG的各电通路的检查用焊盘发挥作用。
此外，在图13和图14的例子中，在电路板211上的接地焊盘212与多个信号焊盘213之间、以及多个信号焊盘213的图13和图14中的右侧的端部上也设置有覆盖部件214。
连接器220是将电路板211内部的地线(省略图示)及多条信号线(省略图示)与超声波线缆31电连接的连接器。
附图标记说明
1内窥镜***，2超声波内窥镜，3超声波观测装置，4内窥镜观察装置，5显示装置，6***部，7操作部，8通用线缆，9内窥镜用连接器，10、10A超声波探头，11超声波换能器，12、12B～12D配线部件，13声透镜层，14、14A背面层，15保持部件，16声匹配层，31超声波线缆，41视频处理器，42光源装置，61硬性部件，62弯曲部，63挠性管，71弯曲旋钮，72操作部件，73处置器具***口，111压电元件，111a第一电极，111b第二电极，121树脂层，121a第一面，121b第二面，122、122B～122D导电层，123绝缘层，124信号配线，124a第一信号配线，124b第二信号配线，125虚设配线，151保持部，151a凹部，152安装部，152a插通孔，200连接部件，210FPC，211电路板，212接地焊盘，213信号焊盘，214覆盖部件，220连接器，611倾斜面，612照明用孔，613摄像用孔，614送气送水用孔，615处置器具通道，616照明透镜，617物镜光学***，A1第一方向，A2第二方向，A3外表面侧，A4背面侧，AD粘合剂，Ar超声波发送接收区域，Ar1、ArL、ArO、ArR区域，Ax***轴线，CB振子线缆，ER1一端，ER2另一端，ES1、ES2端部，GR地线，P1第一位置，P2第二位置，SG信号线，SS扫描面，VI通孔。

Claims (9)

1.一种超声波探头，其特征在于，包括：
超声波换能器，其具有能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件，所述多个压电元件沿着第一方向排列；
声透镜层，其用于将从所述多个压电元件出射的所述超声波向外部发射；
背面层，其隔着所述超声波换能器与所述声透镜层相对；和
配线部件，其至少一部分设置在所述声透镜层与所述超声波换能器之间的第一位置、或者隔着所述背面层与所述超声波换能器相对的第二位置，
所述配线部件包括：
具有电绝缘性的树脂层；和
设置在所述树脂层上的具有多条信号配线的导电层，所述多条信号配线分别与所述多个压电元件电连接、并且分别对所述多个压电元件供给使其分别出射所述超声波的所述电信号。
2.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
所述多条信号配线的沿着所述树脂层的长度方向的长度彼此不同。
3.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
所述配线部件还包括隔着所述导电层与所述树脂层相对的绝缘层，
所述多条信号配线分别经由设置在所述绝缘层中的多个通孔分别与所述多个压电元件电连接。
4.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
所述导电层包括虚设配线，所述虚设配线具有与所述信号配线相同的材料和相同的厚度。
5.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
所述多条信号配线包括：
在所述树脂层上，从所述树脂层的长度方向的一端向另一端延伸的第一信号配线；和
在所述树脂层上，从所述树脂层的长度方向的所述另一端向所述一端延伸的第二信号配线。
6.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
所述配线部件的至少一部分设置在所述第一位置，并且具有所述多个压电元件的声阻抗与所述声透镜层的声阻抗中间的声阻抗。
7.如权利要求6所述的超声波探头，其特征在于：
所述背面层与所述多个压电元件电连接，并且由具有比所述多个压电元件的声阻抗大的声阻抗、且具有导电性的去匹配层构成，且与接地的地线电连接。
8.如权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：
对所述多个压电元件分别设置有多个所述背面层，并且所述背面层由具有比所述多个压电元件的声阻抗大的声阻抗、且具有导电性的多个去匹配层构成，
所述配线部件的至少一部分设置在所述第二位置，
所述多条信号配线分别经由所述多个去匹配层与所述多个压电元件电连接。
9.一种超声波内窥镜，其具有可被***到受检体内的***部，所述超声波内窥镜的特征在于：
在所述***部的前端侧包括：
超声波换能器，其具有能够与输入的电信号相应地分别出射超声波的多个压电元件，所述多个压电元件沿着第一方向排列；
声透镜层，其用于将从所述多个压电元件出射的所述超声波向外部发射；
背面层，其隔着所述超声波换能器与所述声透镜层相对；和
配线部件，其至少一部分设置在所述声透镜层与所述超声波换能器之间的第一位置、或者隔着所述背面层与所述超声波换能器相对的第二位置，
所述配线部件包括：
具有电绝缘性的树脂层；和
设置在所述树脂层上的具有多条信号配线的导电层，所述多条信号配线分别与所述多个压电元件电连接、并且分别对所述多个压电元件供给使其分别出射所述超声波的所述电信号。
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