特許 7265977 超音波発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-19

(45)【発行日】2023-04-27

(54)【発明の名称】超音波発生装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/34 20060101AFI20230420BHJP

   A61B 8/00 20060101ALN20230420BHJP

【ＦＩ】

H04R1/34 330B

A61B8/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019220988

(22)【出願日】2019-12-06

(65)【公開番号】P2021090181

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-07-11

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３０年１２月１０日の超音波研究会において発表 平成３０年１２月１０日の超音波研究会で頒布された電気情報通信学会技術研究報告に発表

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 剛

(72)【発明者】

【氏名】陳 康

(72)【発明者】

【氏名】飯島 高志

(72)【発明者】

【氏名】入江 喬介

【審査官】大石 剛

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００６／０２８２４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／１８３３０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５１４３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／３４

Ａ６１Ｂ ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を発生させる超音波発生源と、
前記超音波発生源で発生した前記超音波を集束させる集束部と、
を有する超音波発生装置であって、
前記集束部は、
放物面とされた第１反射面を備え、前記超音波発生源で発生した前記超音波を前記第１反射面で反射させる第１反射部と、
前記第１反射面に対向して配置されるとともに放物面とされた第２反射面を備え、前記第１反射面で反射した前記超音波を前記第２反射面で反射させる第２反射部と、
前記第２反射面で反射した前記超音波が導入部を介して自身の内部に導入されるように配置され、前記超音波の伝送経路となる導波路と、
を有し、
前記第２反射面で反射した前記超音波が平面波として反射されるように、前記第２反射面の焦点と前記第１反射面の焦点とが配置されてなる
超音波発生装置。

【請求項2】

前記超音波発生源は、前記第１反射面に対向しつつ前記第２反射面の周りに環状に配置されており、
前記第１反射面は、前記導波路の前記導入部の周りに環状に配置されている
請求項１に記載の超音波発生装置。

【請求項3】

前記第１反射面の放物面および前記第２反射面の放物面は、回転放物面である
請求項１又は請求項２に記載の超音波発生装置。

【請求項4】

前記超音波発生源は、３０ｋＨｚ以上の周波数で前記超音波を発生させる
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波発生装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、診断や治療などの様々な用途で超音波が用いられており、特許文献１には、超音波を利用する技術の一例である超音波プローブや超音波診断装置が開示されている。特許文献１で開示される超音波プローブは、超音波を発生する超音波発生源と、超音波発生源で発生した超音波を伝達する超音波伝達部材と、超音波伝達部材によって伝達された超音波ビームの方向を変換する方向変換手段と、を含む構成をなす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２００６／０２８２４９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、超音波発生装置の利用が求められる状況としては、超音波導波管などの導波路を用いて超音波を伝送することが望ましい場合がある。本願の発明者は、このような要求に対応し得る構成の一つとして、導波路外に配置された超音波発生源で発生した超音波を導波路外に配置された集束器によって集束させて導波路内に導くような構成を想定した。しかし、単に超音波を集束させて導波路内に導くだけでは、導波路内において超音波の減衰が大きくなってしまうため、導波路においてより遠方までより強い超音波を伝送することが難しい。一方で、本願の発明者は、別の構成として、導波路内の所望の位置に超音波発生源を配置する構成も想定した。この構成によれば、超音波発生源を導波路内において超音波を伝送すべき対象の位置に近づけて配置することができるため、上述の減衰を抑えることができる。しかし、超音波発生源を導波路内に配置する場合、超音波発生源や周辺部品のサイズや構造などが導波路によって制約を受けてしまう。

【0005】

本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、導波路を用いて超音波を伝送し得る超音波発生装置において、導波路内での超音波の減衰を抑えることができる構成を、超音波発生源のサイズや構成が導波路によって制限されにくい構成で実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つである超音波発生装置は、
超音波を発生させる超音波発生源と、前記超音波発生源で発生した前記超音波を集束させる集束部と、を有する超音波発生装置であって、
前記集束部は、
放物面とされた第１反射面を備え、前記超音波発生源で発生した前記超音波を前記第１反射面で反射させる第１反射部と、
前記第１反射面に対向して配置されるとともに放物面とされた第２反射面を備え、前記第１反射面で反射した前記超音波を前記第２反射面で反射させる第２反射部と、
前記第２反射面で反射した前記超音波が導入部を介して自身の内部に導入されるように配置され、前記超音波の伝送経路となる導波路と、
を有し、
前記第２反射面で反射した前記超音波が平面波として反射されるように、前記第２反射面の焦点と前記第１反射面の焦点とが配置されてなる。

【0007】

上記の超音波発生装置は、導波路の外側に超音波発生源を配置することができ、この超音波発生源からの超音波を集束部によって集束させた上で導波路内に導くことができる。よって、上記の超音波発生装置は、導波路内に超音波発生源を配置する構成と比較して、超音波発生源のサイズや構成が導波路によって制限されにくくなる。しかも、上記の超音波発生装置は、超音波を平面波として導波路内に導くことができるため、導波路内での超音波の減衰を抑えることができる。本明細書において、平面波とは、波の伝搬方向が同じ方向に揃っている波のことを意味する。

【0008】

上記の超音波発生装置において、超音波発生源は、第１反射面に対向しつつ第２反射面の周りに環状に配置されていてもよい。そして、第１反射面は、導波路の導入部の周りに環状に配置されていてもよい。

【0009】

上記の超音波発生装置は、より大きな超音波発生源で発生した超音波を平面波に変換して狭い導波路内に導入し得る構成を、装置全体の大型化を抑えた効率的な配置によって実現することができる。

【0010】

上記の超音波発生装置において、第１反射面の放物面および第２反射面の放物面は、回転放物面であってもよい。

【0011】

上記の超音波発生装置は、超音波発生源からの超音波を集束させた上で平面波として導波路内に導き得る構成を、互いに対向して配置され且つ回転放物面とされた第１反射面および第２反射面を用いてコンパクトに実現することができる。

【0012】

上記の超音波発生装置において、超音波発生源は、３０ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発生させるように動作してもよい。

【0013】

上記の超音波発生装置は、３０ｋＨｚ以上の周波数が適した用途に利用することができる。また、超音波発生源から発生する周波数が３０ｋＨｚ以上であれば、３０ｋＨｚ未満である場合よりもエネルギー密度をより高くすることができ、超音波によってより強い作用を与えやすくなる。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る超音波発生装置は、導波路内での超音波の減衰を抑えることができる構成を、超音波発生源のサイズや構成が導波路によって制限されにくい構成で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、第１実施形態に係る超音波発生装置を例示する断面概略図である。

【図2】図２は、図１の超音波発生装置における超音波発生源及び第２反射部を軸Ａ１の方向に見た平面図である。

【図3】図３は、軸Ａ１と直交する投影面に第１反射面、第２反射面、導入部、対向面を投影した場合のそれぞれの外縁の関係を説明する説明図である。

【図4】図４は、図１の超音波発生装置を備えた超音波発生システムを例示する説明図である。

【図5】図５は、シミュレーションで比較対象となる比較例１に関する第１構成を例示する説明図である。

【図6】図６は、シミュレーションで比較対象となる比較例２に関する第２構成を例示する説明図である。

【図7】図７は、シミュレーションで比較対象となる比較例３に関する第３構成を例示する説明図である。

【図8】図８は、第１実施形態の一態様である第４構成を例示する説明図である。

【図9】図９は、第１のシミュレーションの結果を示すグラフであり、位相差とｒ／ａとの関係を示すグラフである。

【図10】図１０は、第２のシミュレーションの結果を示すグラフであり、エネルギーと時間との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

１．第１実施形態
１－１．超音波発生装置の構成
図１で示される超音波発生装置１は、超音波を発生させる装置であり、超音波診断装置、超音波治療装置、キャビテーション発生装置、などに用いられる装置である。

【0017】

超音波発生装置１は、超音波を発生させる超音波発生源４と、超音波発生源４で発生した超音波を集束させる集束部６と、を有する装置である。

【0018】

超音波発生源４は、例えば、トランスデューサなどの超音波発生素子によって構成されている。但し、超音波を発生し得る手段であれば、素子以外の公知の超音波発生装置によって超音波発生源４が構成されていてもよい。超音波発生源４は、軸Ａ１の方向に沿うように第１反射面１２に向かう平面波として超音波を発生させる。超音波発生源４は、例えば、３０ｋＨｚ以上の周波数で超音波を発生させる。

【0019】

集束部６は、超音波発生源４で発生した超音波を集束させて伝送する器具である。集束部６は、第１反射部１０、第２反射部２０、導波路８を備える。

【0020】

第１反射部１０は、超音波発生源４で発生した超音波を第１反射面１２で反射させる反射器である。第１反射面１２は、第１反射部１０における超音波発生源４側の面であり、導波路８側に向かって膨らむ構成をなす凸な放物面である。第１反射面１２は、軸Ａ１を通る所定の仮想平面において軸Ａ１を中心とするように描かれる放物線を、軸Ａ１を中心として回転させた回転放物面とされている。第１反射部１０は、３０ｋＨｚ以上の周波数帯で損失が小さい材料によって構成されることが望ましい。図１で示される代表例では、第１反射部１０は、金属（例えばジェラルミン）によって構成され、第１反射面１２は、金属の表面として構成されている。

【0021】

第１反射面１２は、後述される導波路８における導入部８Ａの周りに環状に配置されている。図１のように、導波路８において第１反射面１２に隣接して設けられた端部が導入部８Ａとされており、導入部８Ａから軸Ａ１を中心とする径方向外側に張り出すように第１反射面１２が配置されている。

【0022】

第２反射部２０は、第１反射面１２に対向して配置される反射器である。第２反射部２０は、第２反射面２２を備え、第１反射面１２で反射した超音波を第２反射面２２で反射させる。第２反射面２２は、第２反射部２０における第１反射面１２側の面であり、軸Ａ１の方向において導波路８とは反対側に凹む放物面である。第２反射面２２は、軸Ａ１を通る所定の仮想平面において軸Ａ１を中心とするように定められる放物線を、軸Ａ１を中心として回転させた回転放物面とされている。第２反射部２０は、３０ｋＨｚ以上の周波数帯で損失が小さい材料によって構成されることが望ましい。図１で示される代表例では、第２反射部２０は、金属（例えばジェラルミン）によって構成され、第２反射面２２は、金属の表面として構成されている。

【0023】

導波路８は、超音波の伝送経路となる部位である。導波路８は、中実の柱状に構成されている。導波路８は、第２反射面２２で反射した超音波が導入部８Ａを介して自身の内部に導入されるように配置される。導入部８Ａは、導波路８の端部であり、第１反射面１２に隣接する露出面を有する。導波路８は、この露出面を導入面として超音波を自身の内部に導入する。導入部８Ａの表面である露出面は、例えば外縁が円形状をなす。更に、導入部８Ａの露出面は、平坦面として構成されている。導波路８は、導入部８Ａから軸Ａ１の方向に沿って延びる軸部８Ｂを有する。軸部８Ｂは、自身の外周面が軸Ａ１を中心とする円筒面である中実の軸部であり、軸部８Ｂの軸の中心が軸Ａ１となっている。導波路８は、導入部８Ａを介して導入される平面波である超音波が軸部８Ｂ内を通るように配置され、導入部８Ａから導入された超音波は軸部８Ｂに沿った経路で移る。導波路８が超音波を誘導する誘導先は特に限定されず、生体内であってもよく、その他の領域であってもよい。

【0024】

図１のように、超音波発生装置１は、超音波発生源４が第１反射面１２に対向して配置されている。具体的には、超音波発生源４における一方側の面である対向面４Ａが第１反射面１２と向かい合っている。

【0025】

図２のように、超音波発生源４は、第１反射面１２に対向しつつ第２反射面２２の周りに環状に配置されている。従って、超音波発生源４は、第２反射面２２の周囲から軸Ａ１に沿った方向に超音波を発することができるようになっている。超音波発生源４は、所定の厚さで板状に構成されている。

【0026】

図３には、第１反射面１２（図１）、第２反射面２２（図１）、導入部８Ａ（図１）、対向面４Ａ（図１）が投影面Ｐ１（図１）に投影されたときの投影面Ｐ１での外縁の関係が示されている。投影面Ｐ１は、第２反射面２２の軸Ａ１と直交する仮想的な平面であり、図１では一点鎖線で示されている。投影面Ｐ１に第１反射面１２を平行投影によって投影した投影図形が第１投影図形であり、図３では、第１投影図形の外縁が符号Ｓ１で示される。また、投影面Ｐ１に第２反射面２２を平行投影によって投影した投影図形が第２投影図形であり、図３では、第２投影図形の外縁が符号Ｓ２で示される。更に、投影面Ｐ１に導入部８Ａを平行投影によって投影した投影図形が第３投影図形であり、図３では、第３投影図形の外縁が符号Ｓ３で示される。更に、投影面Ｐ１に超音波発生源４の対向面４Ａを投影した投影図形が第４投影図形であり、図３では、第４投影図形の外縁が符号Ｓ４で示される。また、図３では、投影面Ｐ１と中心軸Ａ１とが交差する位置が符号Ｃで示される。図１、図３では、第１投影図形の外縁の径がＢ１であり、第２投影図形の外縁の径がＢ２であり、第３投影図形の外縁の径がＢ３であり、第４投影図形の外縁の径がＢ４である。図１、図３で例示される超音波発生装置１は、Ｂ１＞Ｂ２であり、Ｂ１＞Ｂ３であり、Ｂ４＞Ｂ２であり、Ｂ４＞Ｂ３である。より具体的には、超音波発生装置１は、Ｂ１＞Ｂ４＞Ｂ２＞Ｂ３である。図３の例では、第１投影図形、第２投影図形、第３投影図形、第４投影図形の各外縁がいずれも円形をなし、各図形の外縁の直径が上記関係となっている。

【0027】

１－２．超音波発生システムの動作
図４は、超音波発生装置１を備えた超音波発生システム１００の例である。超音波発生システム１００は、超音波診断装置として構成され、超音波発生装置１に加え、信号送受信回路４０や信号表示装置４２を含む。超音波発生システム１００は、超音波発生装置１で生じた超音波を対象物に照射し、超音波が対象物で反射して生じる超音波を画像信号に変換して画像表示を行うシステムである。

【0028】

信号送受信回路４０は、超音波発生源４を通じて超音波の送受信を行う装置である。信号送受信回路４０は、超音波発生源４に超音波を発生させるための電気信号（送信信号）を出力する機能と、超音波発生源４が超音波を受けることで生じる電気信号（受信信号）を受信する機能とを有する。送信信号は、例えば、トランスデューサとして構成された超音波発生源４を駆動するための駆動信号であり、受信信号は、トランスデューサとして構成された超音波発生源４が超音波を受信したときに生じる電気信号である。

【0029】

超音波発生システム１００は、以下のように動作する。まず、信号送受信回路４０から超音波発生源４へと送信信号が与えられた場合に送信信号に応じて超音波発生源４が超音波を発する。超音波発生源４で発生する超音波は、軸Ａ１の方向に向かう平面波である。超音波発生源４で発生した超音波は、集束部６において第１反射面１２で反射し、第１反射面１２の焦点（点Ｆｓ）に向かって集束し、点Ｆｓ付近を通過した後に第２反射面２２で反射する。

【0030】

集束部６は、第２反射面２２で反射した超音波が平面波として反射されるように、第２反射面２２の焦点と第１反射面１２の焦点とが配置されてなる。具体的には、第２反射面２２の焦点と第１反射面１２の焦点とが点Ｆｓで一致している。つまり、点Ｆｓは、第２反射面２２の焦点でもあり、第１反射面１２の焦点でもある。このように構成されているため、第１反射面１２で反射して点Ｆｓに向かって集束するように集められた超音波は、第２反射面２２で反射して平面波となる。このように第２反射面２２で反射して平面波となった超音波は、導入部８Ａを通過して導波路８に導入される。導波路８内に入り込んだ超音波は、導波路８で伝送されて対象物に照射される。そして、対象物に照射された超音波は、対象物で反射し、対象物の画像情報を乗せた超音波として導波路８内を戻り、超音波発生源４によって受けられる。超音波発生源４によって超音波が受けられると、超音波発生源４が受けた超音波に応じた電気信号が信号送受信回路４０によって受信され、受信された信号に含まれる画像情報が信号表示装置４２によって表示される。なお、超音波発生源４が受信した超音波（画像情報を含む超音波）に基づいて画像表示を行う技術は、超音波診断装置などに用いられる公知技術を採用し得る。

【0031】

１－３．シミュレーション
以下の説明は、超音波発生装置１及び比較例のシミュレーション結果に関する。
シミュレーションでは、図５～図８の構成が用いられた。

【0032】

図５の構成は、超音波発生源４を構成する素子４Ｙを、導波路１０８Ａの端部を覆うようにそのまま導波路１０８Ａに取り付けた構成である。図５の構成では、導波路１０８Ａは、中実の柱状に構成され、自身の端部が超音波導入部として機能する。図５では、素子４Ｙのうち、導波路１０８Ａの端部から外れる領域は省略されている。以下の説明では、図５の構成が第１構成である。

【0033】

図６は、第１反射部１０と同様の湾曲状態の反射部１１０Ｂを備えた超音波発生装置である。図６の超音波発生装置は、第１反射面１２（図１）と同様の回転放物面である反射面１１２Ｂによって超音波発生源４で発生する超音波を反射させ、導波路１０８Ｂ内に導く構成である。導波路１０８Ｂは、中実の柱状に構成され、自身の端部が超音波導入部として機能し、当該端部が反射面１１２Ｂの焦点Ｆｃ付近に位置する。更に、導波路１０８Ｂは、反射面１１２Ｂの軸Ａ２と平行に続いている。導波路１０８Ｂの中心は、軸Ａ２と一致している。図６の構成において、超音波発生源４を構成する素子４Ｚの厚さは、図５の素子４Ｙと同一である。図６～図８の構成で用いられる素子４Ｚは同一の構成である。素子４Ｚは、図１の超音波発生源４と同様の構成であり、外径Ｄ２及び内径Ｄ１が図１の超音波発生源４と異なる。素子４Ｚは、外径Ｄ２が４０ｍｍであり、内径Ｄ１が１６ｍｍであり、環状且つ円板状をなす。図６の構成では、素子４Ｚで発生した超音波は、軸Ａ２に沿って移動する平面波として反射面１１２Ｂに入射し、反射面１１２Ｂで１回反射して焦点Ｆｃに向かって集束し、導波路１０８Ｂ内に入り込む。なお、図５～図８における超音波発生源４の周波数は、１．４５ＭＨｚである。以下の説明では、図６の構成が第２構成である。

【0034】

図７の構成は、図６の構成と比較して反射面１２２Ｃが設けられている点のみが図６と異なる。具体的には、図７の構成で用いられる導波路１０８Ｃは、反射面１２２Ｃが設けられている点のみが図６の構成で用いられる導波路１０８Ｂと異なる。反射面１２２Ｃは、反射面１１２Ｂで反射した超音波を平面波に変換して導波路１０８Ｃの奥へと導く反射面（回転放物面）である。図７の構成も、第１反射面１２（図１）と同様の回転放物面である反射面１１２Ｂによって超音波発生源４（具体的には素子４Ｚ）で発生する超音波を反射させ、導波路１０８Ｃ内に導く構成である。但し、反射面１１２Ｂで反射した超音波のうち、一部の超音波は反射面１２２Ｃによって平面波に変換される。以下の説明では、図７の構成が第３構成である。

【0035】

図８の構成は、図１に示される超音波発生装置１と同様の構成である。以下の説明では、図８の構成が第４構成である。図８の構成において、超音波発生源４は、図６、図７の構成に用いられる素子４Ｚであり、導波路８の形状及び径は、図５～図７で用いられる導波路１０８Ａ，１０８Ｂ及び導波路１０８Ｃにおける反射面１２２Ｃよりも奥側の部分と同一である。

【0036】

第１のシミュレーションでは、図５～図８の４種類の超音波発生装置において導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，８の端部から一定距離Ｌ１だけ離れた仮想面Ｊ（図５～図８参照）での位相差が算出された。第１のシミュレーションでは、Ｌ１が１ｍｍとされている。具体的には、第１～第４構成の各々において、Ｌ１＝１ｍｍの位置の仮想面Ｊにおける導波路の軸の中心を原点としたときの中心からの径方向の距離がｒとされ、導波路の径がａとされている。第１～第４構成の各々において、ａは１ｍｍである。第１のシミュレーションでは、ｒ／ａを０～１まで変化させて、仮想面Ｊにおける径方向の各位置（各ｒ／ａ）での位相差が求められた。ｒ／ａは、径方向の位置を特定する値であり、ｒ／ａが０に近づくほど導波路の軸の中心に近い位置であり、ｒ／ａが１に近づくほど導波路の外周面に近い位置である。径方向の各位置（各ｒ／ａ）での位相差は、ｒ／ａ＝０の位置（径方向中心）の超音波の位相と各位置（各ｒ／ａ）の超音波の位相との差である。図９は、第１のシミュレーションの結果を示すグラフである。図９のグラフにおいて、縦軸は位相差（°）であり、横軸は径方向の座標を示す位置（ｒ／ａ）である。図９のように、第１実施形態に相当する第４構成（図８）は、図６で示される第２構成や図７で示される第３構成と比較して、ｒ／ａが大きくなっても位相差が大きくならない。つまり、第４構成では、導波路の外周面に近い位置を通る超音波と導波路の中心を通る超音波とで位相差が小さいため、導波路を進行する過程で減衰がより生じにくい。

【0037】

第２のシミュレーションでは、第１～第４構成のそれぞれについて、導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ，８の端部から一定距離Ｌ１だけ離れた仮想面Ｊ（図５～図８参照）でのエネルギーが算出された。第２のシミュレーションでの距離Ｌ１は、５ｍｍである。図１０は、第２のシミュレーションの結果を示すグラフである。図１０には、第１～第４構成のそれぞれにおける仮想面Ｊ（図５～図８参照）でのエネルギーと時間との関係が示される。図１０のグラフにおいて、縦軸は、第１～第４構成における仮想面Ｊ（図５～図８参照）でのエネルギーであり、横軸は、第１～第４構成における超音波発生源の駆動開始からの経過時間である。図１０のシミュレーションでは、第１～第４構成の各々において導波路の端部から仮想面Ｊまでの距離Ｌ１は５ｍｍである。図１０のように、第１実施形態に相当する第４構成（図８）では、第１～第３構成と比較して、導波路の端部からある程度奥まった仮想面Ｊでも高いエネルギーが得られることが確認された。

【0038】

１－４．超音波発生装置の作用及び効果の例
超音波発生装置１は、導波路８の外側に超音波発生源４を配置することができ、この超音波発生源４からの超音波を集束部６によって集束させた上で導波路８内に導くことができる。よって、超音波発生装置は１、導波路８内に超音波発生源を配置する構成と比較して、超音波発生源４のサイズや構成が導波路８によって制限されにくくなる。具体的には、超音波発生装置１は、超音波発生源４を大型化させやすく、より強い超音波を導波路８内に導きやすくなる。しかも、超音波発生装置１は、超音波を平面波として導波路８内に導くことができるため、導波路８内での超音波の減衰を抑えることができる。

【0039】

超音波発生装置１では、超音波発生源４は、第１反射面１２に対向しつつ第２反射面２２の周りに環状に配置されている。そして、第１反射面１２は、導波路８の導入部８Ａの周りに環状に配置されている。よって、超音波発生装置１は、より大きな超音波発生源４で発生した超音波を平面波に変換して狭い導波路８内に導入し得る構成を、装置全体の大型化を抑えた効率的な配置によって実現することができる。

【0040】

超音波発生装置１は、３０ｋＨｚ以上の周波数が適した用途に利用することができる。また、超音波発生源４で発生する周波数が３０ｋＨｚ以上であれば、３０ｋＨｚ未満である場合よりもエネルギー密度をより高くすることができ、超音波によってより強い作用を与えやすくなる。

【0041】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態の特徴は、次のように変更されてもよい。

【0042】

上記実施形態では、図４のように超音波発生システム１００が超音波診断装置として構成された例を示したが、超音波発生システム１００は超音波治療装置であってもよい。或いは、超音波発生システム１００は対象物（例えば、液体）に超音波を照射して気泡などのキャビテーションを発生させるキャビテーション発生装置であってもよい。

【0043】

第１実施形態では、図３のように、投影面Ｐ１において第１投影図形の外縁Ｓ１の内側に第４投影図形の外縁Ｓ４が収まるように構成されていたが、投影面Ｐ１において第４投影図形の外縁Ｓ４が第１投影図形の外縁Ｓ１の外側となるように構成されていてもよい。

【0044】

第１実施形態では、図３のように、投影面Ｐ１において第３投影図形の外縁Ｓ３の内側に第２投影図形の外縁Ｓ２が収まるように構成されていたが、投影面Ｐ１において第３投影図形の外縁Ｓ３が第２投影図形の外縁Ｓ２の外側となるように構成されていてもよい。

【0045】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0046】

１…超音波発生装置
４…超音波発生源
４Ａ…対向面
６…集束部
８…導波路
８Ａ…導入部
１０…第１反射部
１２…第１反射面
２０…第２反射部
２２…第２反射面
Ａ１…軸（第１反射面の軸、第２反射面の軸）
Ｐ１ 投影面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】