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公開番号2025110509
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004384
出願日2024-01-16
発明の名称超音波プローブ
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類A61B 8/00 20060101AFI20250722BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】超音波プローブにおいて、グラウンド配線を容易且つ確実に行えるようにする。
【解決手段】振動子アレイ16は、有効部分16Aに隣接する2つのダミー振動子22を有する。各ダミー振動子22は、ダミー圧電層及びダミー反射層からなる導電部分を有する。配線シート26におけるグラウンドラインが2つの導電部分を介してグラウンドフィルムに電気的に接続される。2つのダミー振動子22と有効部分16Aの間には、2つの第2スリット24が設けられている。配線シート26は、下側配線パターン、上側配線パターン及びビア群を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の実圧電層を有する複数の実振動子と、ダミー圧電層を有するダミー振動子と、を有する振動子アレイと、
前記複数の実圧電層及び前記ダミー圧電層の上側に設けられ、前記複数の実圧電層の複数のグラウンド電極及び前記ダミー圧電層の上面電極に電気的に接続されたグラウンドフィルムと、
前記振動子アレイの下側に設けられた配線シートであって、前記複数の実圧電層の複数のシグナル電極に電気的に接続された複数のシグナルラインと、前記グラウンドフィルムに電気的に接続されたグラウンドラインと、を有する配線シートと、
を含み、
前記ダミー振動子は、前記グラウンドフィルムと前記配線シートとの間に設けられた導電部分であって前記ダミー圧電層を含む導電部分を有し、
前記グラウンドフィルムと前記グラウンドラインが前記導電部分を介して電気的に接続された、
ことを特徴とする超音波プローブ。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記ダミー圧電層は、前記上面電極と、下面電極と、前記上面電極及び前記下面電極に連なる側面電極と、を有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記複数の実振動子は、前記複数の実圧電層の下側に設けられた導電性を有する複数の実反射層を有し、
前記導電部分は、前記ダミー振動子の下側に設けられた導電性を有するダミー反射層を有する、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記振動子アレイは長手方向を有し、
前記ダミー振動子の前記長手方向の幅は、前記各実振動子の前記長手方向の幅よりも大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記振動子アレイは、
前記複数の実振動子と、前記各実振動子を他の実振動子から分離するための複数の第１スリットと、により構成された有効部分と、
前記有効部分と前記ダミー振動子との間に設けられた第２スリットと、
を含み、
前記振動子アレイは長手方向を有し、
前記第２スリットの前記長手方向の幅は、前記各第１スリットの前記長手方向の幅よりも大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記グラウンドフィルムは、
前記複数のグラウンド電極及び前記上面電極に電気的に接合された複数のストリップを有するフィルム本体と、
前記複数のストリップに連結された一対のフィルム端部と、
を含む、ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項７】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記振動子アレイは、長手方向及び当該長手方向に交差する短手方向を有し、
前記配線シートは、
前記複数の実振動子の複数のシグナル電極に電気的に接続され前記長手方向に並ぶ複数の上側シグナルラインと、前記ダミー振動子の下面電極に電気的に接続された上側グラウンドラインと、を有する上側配線パターンと、
前記短手方向に並ぶ複数の下側シグナルラインと、下側グラウンドラインと、を有する下側配線パターンと、
前記複数の上側シグナルラインと前記複数の下側シグナルラインとを接続する複数のシグナルビアと、前記上側グラウンドラインと前記下側グラウンドラインとを電気的に接続するグラウンドビアと、を有するビア群と、
を含む、ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】
請求項７記載の超音波プローブにおいて、
前記配線シートは、
前記振動子アレイの下側に設けられ、前記長手方向に離れた一方端及び他方端を有するシート本体と、
前記シート本体の前記一方端から引き出された第１延伸部と、
前記シート本体の前記他方端から引き出された第２延伸部と、
を含み、
前記複数の実振動子は、前記長手方向に番号順で並ぶ１番の実振動子からｎ番の実振動子までのｎ個の実振動子であり、
前記複数の下側シグナルラインは、
前記ｎ個の実振動子の内で奇数番の実振動子に電気的に接続され、前記シート本体及び前記第１延伸部にわたって設けられた第１の下側シグナルライン群と、
前記ｎ個の実振動子の内で偶数番の実振動子に電気的に接続され、前記シート本体及び前記第２延伸部にわたって設けられた第２の下側シグナルライン群と、
を含む、ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項９】
請求項８記載の超音波プローブにおいて、
前記複数のシグナルビアは、
前記第１の下側シグナルライン群に接続された第１のシグナルビア列と、
前記第２の下側シグナルライン群に接続された第２のシグナルビア列と、
を有し、
前記第１のシグナルビア列は、前記シート本体の対角方向に沿って整列しており、
前記第２のシグナルビア列は、前記第１のシグナルビア列からシフトしつつ前記対角方向に沿って整列している、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１０】
請求項１記載の超音波プローブにおいて、
前記振動子アレイ、前記グラウンドフィルム及び前記配線シートからなる第１組立体と、
前記第１組立体の下側に設けられ、長手方向に離れた第１端部及び第２端部を有するバッキングと、
前記第１組立体及び前記バッキングからなる第２組立体を収容するケースと、
を含み、
前記配線シートは、
前記振動子アレイの下側に設けられ、前記長手方向に離れた一方端及び他方端を有するシート本体と、
前記シート本体の前記一方端から引き出された第１延伸部と、
前記シート本体の前記他方側から引き出された第２延伸部と、
を含み、
前記ケース内において前記バッキングの下側に下側空間が形成され、
前記第１延伸部は、前記第１端部に隣接する空間を通じて前記下側空間へ入り込んだ上で、前記下側空間内においてＵ字状にターンしており、
前記第２延伸部は、前記第２端部に隣接する空間を通じて前記下側空間へ入り込んでおり、
前記第１延伸部の端部と前記第２延伸部の端部が前記下側空間内において重なり合っている、
ことを特徴とする超音波プローブ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は超音波プローブに関し、特に、超音波プローブの構造に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
超音波検査においては超音波プローブが使用される。被検者の体表に当接される超音波プローブ、被検者の中に挿入される超音波プローブ、内視鏡に組み込まれる超音波プローブ等が知られている。内視鏡に組み込まれる超音波プローブは、超音波センサとも言い得る。
【０００３】
超音波プローブは、ケース内に配置された組立体を有する。組立体は、例えば、バッキング、配線シート、振動子アレイ、グラウンドフィルム、音響レンズ等を有する。振動子アレイは、長手方向に並ぶ複数の振動子で構成される。長手方向は、振動子配列方向であり、それは長軸方向とも呼ばれる。長手方向に直交する方向は、短手方向又は短軸方向と呼ばれる。配線シートは、一般に、フレキシブル印刷回路（ＦＰＣ）基板により構成される。グラウンドフィルムは、銅箔等により構成される。
【０００４】
振動子アレイを構成する複数の振動子（transducers）はそれぞれ圧電層を有する。各圧電層は、機械電気変換材料である圧電材料により構成され、シグナル電極及びグラウンド電極を有する。複数の圧電層の複数のシグナル電極が配線シート内の複数のシグナルラインに接続される。複数の圧電層の複数のグラウンド電極がグラウンドフィルムを介して配線シート内の１又は複数のグラウンドラインに接続される。
【０００５】
特許文献１の図２には、振動子アレイ及び配線シートを有する超音波プローブが開示されている。配線シートは、振動子アレイの下側に設けられた第１部分と、第１部分の長手方向両側から引き出された一対の第２部分と、を有する。特許文献１の図９には、圧電層に対してシグナルライン及びグラウンドラインを接続するための構造が示されている。
【０００６】
特許文献２の図３及び図７にも、振動子アレイ及び配線シートが開示されている。特許文献１及び特許文献２には、グラウンド配線のためのダミー振動子は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１３－１５０６８１号公報
国際公開２０２０／０７９８５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
超音波プローブ内に配置される組立体において、グラウンドフィルムの両端部を配線シートのグラウンドラインに対して半田付けにより接続すると、作業負担が増大する、配線シート上に半田付けのための領域を確保しなければならなくなる、圧電層アレイに対して熱的ダメージが及ぶ、等の問題が生じる。
【０００９】
本開示の目的は、超音波プローブにおいて、グラウンド配線を容易且つ確実に行えるようにすることにある。あるいは、本開示の目的は、良好な電気的特性及び良好な物理的特性を有する振動子アレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示に係る超音波プローブは、複数の実圧電層を有する複数の実振動子とダミー圧電層を有するダミー振動子とを有する振動子アレイと、前記複数の実圧電層及び前記ダミー圧電層の上側に設けられ、前記複数の実圧電層の複数のグラウンド電極及び前記ダミー圧電層の上面電極に電気的に接続されたグラウンドフィルムと、前記振動子アレイの下側に設けられた配線シートであって、前記複数の実圧電層の複数のシグナル電極に電気的に接続された複数のシグナルラインと前記グラウンドフィルムに電気的に接続されたグラウンドラインとを有する配線シートと、を含み、前記ダミー振動子は、前記グラウンドフィルムと前記配線シートとの間に設けられた導電部分であって前記ダミー圧電層を含む導電部分を有し、前記グラウンドフィルムと前記グラウンドラインが前記導電部分を介して電気的に接続された、ことを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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