特許 7487403 超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法

(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】2024-05-10

(45)【発行日】2024-05-20

(54)【発明の名称】超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/12 20060101AFI20240513BHJP

【ＦＩ】

A61B8/12

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2023504959

(86)(22)【出願日】2021-03-10

(86)【国際出願番号】 JP2021009508

(87)【国際公開番号】W WO2022190254

(87)【国際公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-06-23

(73)【特許権者】

【識別番号】304050923

【氏名又は名称】オリンパスメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 暁

【審査官】井海田 隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１７１１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－１５３３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２６８６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１５５８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１４７３５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００ ー ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体に対して超音波を送受信する圧電素子と、
前記圧電素子に積層されており、前記圧電素子を切削するブレードにより切削された切削面を有し、前記ブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整層と、
を有する超音波振動子を備える超音波探触子。

【請求項2】

前記超音波振動子は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向に積層されており、前記圧電素子と音響インピーダンスが異なる音響整合層を有する請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項3】

前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向に積層されている請求項２に記載の超音波探触子。

【請求項4】

前記調整層は、前記音響整合層に接触して積層されている請求項３に記載の超音波探触子。

【請求項5】

前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を照射する方向に積層されており、前記圧電素子と音響インピーダンスが異なる音響整合層である請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項6】

前記超音波振動子は、前記圧電素子と電気的に接続されているフレキシブル基板を有する基板層を有する請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項7】

前記超音波振動子は、前記圧電素子が発生させた超音波を吸収または減衰するバッキング材により形成されているバッキング層を有する請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項8】

前記超音波振動子は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記圧電素子よりも高い音響インピーダンスを備えたデマッチング層を有する請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項9】

前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されている請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項10】

前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記基板層に接触して積層されている請求項６に記載の超音波探触子。

【請求項11】

前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記バッキング層に接触して積層されている請求項７に記載の超音波探触子。

【請求項12】

前記調整層は、前記圧電素子が発生させた超音波を吸収または減衰するバッキング材により形成されているバッキング層である請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項13】

前記圧電素子は、単結晶からなる圧電体を含む請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項14】

前記調整材は、前記ブレードにドレス又はプリカットの少なくとも一方を施す材料である請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項15】

前記調整材は、前記ブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒である請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項16】

前記調整材は、前記ブレードに用いられている接着剤より硬性な材料からなる請求項１に記載の超音波探触子。

【請求項17】

請求項１に記載の超音波探触子と、
前記超音波探触子が先端に設けられており、前記被検体に挿入される挿入部と、
前記挿入部の基端側に設けられている操作部と、
を備える超音波内視鏡。

【請求項18】

圧電材料からなる圧電層と、
前記圧電層に積層されており、前記圧電層を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整材層と、
を有する積層体。

【請求項19】

圧電材料からなる圧電層と、前記圧電層に積層されており、前記圧電層を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整材層と、を有する積層体を準備し、
前記圧電層と、前記調整材層の少なくとも一部とをブレードにより切削する超音波探触子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、圧電素子をブレードにより切削することによって形成された複数の超音波振動子を備える超音波探触子が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、ブレードにより切削する工程において、ブレードの砥粒が異物に覆われて目詰まりが発生することや、ブレードの砥粒が削れてブレードの表面が平滑な状態となる目つぶれが発生すること等によって、ブレードが劣化する場合がある。ブレードが劣化すると、加工対象であるワークに過度な負荷がかかり、ワークが破損することがある。

【0004】

そこで、ワークの破損を避けるため、ブレードにドレスやプリカット等の処理を施すことにより、劣化したブレードの切削能力を改善させる技術が用いられている。ドレスでは、ブレードの外周を削ることにより新しい切削面を露出させることにより、ブレードの切削能力を改善させる。プリカットでは、砥粒を保持する接着剤に埋まっている砥粒を露出させて目立てをすることにより、ブレードの切削能力を改善させる。これらの技術により、劣化したブレードの切削能力を改善させると、ワークを加工して製造される超音波探触子の歩留まりがよくなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－４６３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、ブレードにドレスを施すためには、ワークをドレスボードに入れ替える必要があり、加工時間が長くなる。また、ブレードにプリカットを施すためには、ワークをプリカットボードに入れ替える必要があり、加工時間が長くなる。また、ワークとドレスボードとをブレードを移動させる切削方向に沿って並べて加工する方式も知られているが、ワークとドレスボードとの双方を切削する必要があり、ブレードを切削方向に移動させる距離が長くなるため、加工時間が長くなる。加工時間が長くなると超音波探触子の生産効率が悪くなる。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、歩留まりがよく、生産効率がよい超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波探触子は、被検体に対して超音波を送受信する圧電素子と、前記圧電素子に積層されており、前記圧電素子を切削するブレードにより切削された切削面を有し、前記ブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整層と、を有する超音波振動子を備える。

【0009】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記超音波振動子は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向に積層されており、前記圧電素子と音響インピーダンスが異なる音響整合層を有する。

【0010】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向に積層されている。

【0011】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記音響整合層に接触して積層されている。

【0012】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を照射する方向に積層されており、前記圧電素子と音響インピーダンスが異なる音響整合層である。

【0013】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記超音波振動子は、前記圧電素子と電気的に接続されているフレキシブル基板を有する基板層を有する。

【0014】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記超音波振動子は、前記圧電素子が発生させた超音波を吸収または減衰するバッキング材により形成されているバッキング層を有する。

【0015】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記超音波振動子は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記圧電素子よりも高い音響インピーダンスを備えたデマッチング層を有する。

【0016】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されている。

【0017】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記基板層に接触して積層されている。

【0018】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子に対して、前記圧電素子が超音波を送受信する方向と反対の方向に積層されており、前記バッキング層に接触して積層されている。

【0019】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整層は、前記圧電素子が発生させた超音波を吸収または減衰するバッキング材により形成されているバッキング層である。

【0020】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記圧電素子は、単結晶からなる圧電体を含む。

【0021】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整材は、前記ブレードにドレス又はプリカットの少なくとも一方を施す材料である。

【0022】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整材は、前記ブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒である。

【0023】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子は、前記調整材は、前記ブレードに用いられている接着剤より硬性な材料からなる。

【0024】

また、本発明の一態様に係る超音波内視鏡は、超音波探触子と、前記超音波探触子が先端に設けられており、前記被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端側に設けられている操作部と、を備える。

【0025】

また、本発明の一態様に係る積層体は、圧電材料からなる圧電層と、前記圧電層に積層されており、前記圧電層を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整材層と、を有する。

【0026】

また、本発明の一態様に係る超音波探触子の製造方法は、圧電材料からなる圧電層と、前記圧電層に積層されており、前記圧電層を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整材層と、を有する積層体を準備し、前記圧電層と、前記調整材層の少なくとも一部とをブレードにより切削する。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、歩留まりがよく、生産効率がよい超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、実施の形態１に係る超音波探触子を備える内視鏡システムを示す模式図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る超音波探触子の斜視図である。

【図3】図３は、図２のＡ矢視図である。

【図4】図４は、図２のＢ矢視図である。

【図5】図５は、積層体をブレードにより切削する様子を表す図である。

【図6】図６は、積層体をブレードにより切削する様子を表す図である。

【図7】図７は、実施の形態２に係る超音波探触子の側面図である。

【図8】図８は、実施の形態２に係る超音波探触子の側面図である。

【図9】図９は、実施の形態３に係る超音波探触子の側面図である。

【図10】図１０は、実施の形態３に係る超音波探触子の側面図である。

【図11】図１１は、実施の形態４に係る超音波探触子の側面図である。

【図12】図１２は、実施の形態４に係る超音波探触子の側面図である。

【図13】図１３は、変形例１に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図14】図１４は、変形例１に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図15】図１５は、変形例１に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図16】図１６は、変形例２に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図17】図１７は、変形例３に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図18】図１８は、変形例３に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図19】図１９は、変形例４に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【図20】図２０は、変形例４に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下に、図面を参照して本発明に係る超音波探触子、超音波内視鏡、積層体、及び超音波探触子の製造方法の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施の形態においては、音響整合層、デマッチング層、バッキング層等を有する超音波探触子、超音波内視鏡、及び超音波探触子の製造方法を例示して説明するが、本発明は、圧電素子を有する超音波探触子、超音波内視鏡、及び超音波探触子の製造方法一般に適用することができる。同様に、本発明は、圧電層を有する積層体一般に適用することができる。

【0030】

また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0031】

（実施の形態１）
〔内視鏡システムの概略構成〕
図１は、実施の形態１に係る超音波探触子を備える内視鏡システムを示す模式図である。内視鏡システム１は、超音波内視鏡を用いて人等の被検体内の超音波診断及び処置を行うシステムである。この内視鏡システム１は、図１に示すように、超音波内視鏡２と、超音波観測装置３と、内視鏡観察装置４と、表示装置５と、を備える。

【0032】

超音波内視鏡２は、一部を被検体内に挿入可能とし、被検体内の体壁に向けて超音波パルス（音響パルス）を送信するとともに被検体にて反射された超音波エコーを受信してエコー信号を出力する機能、及び被検体内を撮像して画像信号を出力する機能を有する。なお、超音波内視鏡２の詳細な構成については、後述する。

【0033】

超音波観測装置３は、超音波ケーブル３１を介して超音波内視鏡２に電気的に接続し、超音波ケーブル３１を介して超音波内視鏡２にパルス信号を出力するとともに超音波内視鏡２からエコー信号を入力する。そして、超音波観測装置３では、当該エコー信号に所定の処理を施して超音波画像を生成する。

【0034】

内視鏡観察装置４には、超音波内視鏡２の後述する内視鏡用コネクタ９が着脱自在に接続される。この内視鏡観察装置４は、ビデオプロセッサ４１と、光源装置４２と、を備える。

【0035】

ビデオプロセッサ４１は、内視鏡用コネクタ９を介して超音波内視鏡２からの画像信号を入力する。そして、ビデオプロセッサ４１は、当該画像信号に所定の処理を施して内視鏡画像を生成する。

【0036】

光源装置４２は、内視鏡用コネクタ９を介して被検体内を照明する照明光を超音波内視鏡２に供給する。

【0037】

表示装置５は、液晶、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、又は、プロジェクタを用いて構成され、超音波観測装置３にて生成された超音波画像や、内視鏡観察装置４にて生成された内視鏡画像等を表示する。

【0038】

〔超音波内視鏡の構成〕
次に、超音波内視鏡２の構成について説明する。超音波内視鏡２は、挿入部６と、操作部７と、ユニバーサルコード８と、内視鏡用コネクタ９と、を備える。

【0039】

挿入部６は、被検体内に挿入される部分である。この挿入部６は、先端側に設けられている超音波探触子１０と、超音波探触子１０の基端側に連結された硬性部材６１と、硬性部材６１の基端側に連結され湾曲可能とする湾曲部６２と、湾曲部６２の基端側に連結され可撓性を有する可撓管６３と、を備える。

【0040】

操作部７は、挿入部６の基端側に連結され、医師等から各種操作を受け付ける部分である。この操作部７は、湾曲部６２を湾曲操作するための湾曲ノブ７１と、各種操作を行うための複数の操作部材７２とを備える。また、操作部７には、処置具を挿通するための処置具挿入口７３が設けられている。

【0041】

ユニバーサルコード８は、操作部７から延在し、ライトガイド、振動子ケーブル、信号ケーブル、及び管路の一部を構成するチューブが配設されたコードである。

【0042】

内視鏡用コネクタ９は、ユニバーサルコード８の端部に設けられている。そして、内視鏡用コネクタ９は、超音波ケーブル３１が接続されるとともに、内視鏡観察装置４に挿し込まれることでビデオプロセッサ４１及び光源装置４２に接続する。

【0043】

〔超音波探触子の構成〕
次に、超音波探触子１０の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る超音波探触子の斜視図である。図３は、図２のＡ矢視図である。図４は、図２のＢ矢視図である。

【0044】

超音波探触子１０は、図４に示すように、複数の短冊状の超音波振動子１００を備える。超音波振動子１００は、圧電素子１０１と、第１音響整合層１０２と、第２音響整合層１０３と、デマッチング層１０４と、基板層としてのＦＰＣ層１０５と、調整層１０６と、バッキング層１０７と、を有する。なお、超音波探触子１０は、圧電素子１０１を含む超音波振動子であればよく、コンベックス型、リニア型、又はラジアル型のいずれの構成であってもよい。

【0045】

圧電素子１０１は、被検体に対して超音波を送受信する。圧電素子１０１は、単結晶からなる圧電体を含んでいてもよい。具体的には、圧電素子１０１は、ＰＭＮ－ＰＴ単結晶、ＰＭＮ－ＰＺＴ単結晶、ＰＺＮ－ＰＴ単結晶、ＰＩＮ－ＰＺＮ－ＰＴ単結晶又はリラクサー系材料等の圧電材料を用いて形成される。なお、ＰＭＮ－ＰＴ単結晶は、マグネシウム・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＭＮ－ＰＺＴ単結晶は、マグネシウム・ニオブ酸鉛及びチタン酸ジルコン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＺＮ－ＰＴ単結晶は、亜鉛・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。ＰＩＮ－ＰＺＮ－ＰＴ単結晶は、インジウム・ニオブ酸鉛、亜鉛・ニオブ酸鉛及びチタン酸鉛の固溶体の略称である。リラクサー系材料は、圧電定数や誘電率を増加させる目的でリラクサー材料である鉛系複合ペロブスカイトをチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）に添加した三成分系圧電材料の総称である。鉛系複合ペロブスカイトは、Ｐｂ（Ｂ１、Ｂ２）Ｏ_３で表され、Ｂ１はマグネシウム、亜鉛、インジウム又はスカンジウムのいずれかであり、Ｂ２はニオブ、タンタル又はタングステンのいずれかである。これらの圧電材料は、優れた圧電効果を有している。このため、小型化しても電気的なインピーダンスの値を低くすることができ、電極との間のインピーダンスマッチングの観点から好ましい。

【0046】

第１音響整合層１０２及び第２音響整合層１０３は、圧電素子１０１と観測対象との間で音（超音波）を効率よく透過させるために、圧電素子１０１と観測対象との音響インピーダンスをマッチングさせる。第１音響整合層１０２及び第２音響整合層１０３は、互いに異なる材料からなる。なお、本実施の形態１では、二つの音響整合層（第１音響整合層１０２及び第２音響整合層１０３）を有するものとして説明するが、圧電素子１０１と観測対象との特性により一層としてもよいし、三層以上としてもよい。また、超音波探触子１０は、音響整合層を有しない構成であってもよい。

【0047】

デマッチング層１０４は、圧電素子１０１に対して、圧電素子１０１が超音波を送受信する方向と反対の方向（図３及び図４の下方）に積層されており、圧電素子１０１よりも音響インピーダンスが高い材料からなり、圧電素子１０１が発生した超音波を反射する。なお、デマッチング層１０４を圧電素子１０１とＦＰＣ層１０５との間に配置する場合、導電性を有する材料を用いることが好ましいが、デマッチング層１０４が導電性の低い材料からなる場合、表面にメッキ加工等を施すことにより、圧電素子１０１とＦＰＣ層１０５とを電気的に接続してもよい。

【0048】

ＦＰＣ層１０５は、圧電素子１０１に電気的に接続されている配線を有するフレキシブル基板である。

【0049】

調整層１０６は、圧電素子１０１に対して、圧電素子１０１が超音波を送受信する方向と反対の方向（図３及び図４の下方）に積層されている。調整層１０６は、圧電素子１０１を切削するブレードにより切削された切削面１０６ａを有する。切削面１０６ａは、ブレードによって切削されることにより形成される面であり、例えば溝であるが平面であってもよく、形状は特に限定されない。

【0050】

また、調整層１０６は、圧電素子１０１を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む。具体的には、調整材は、ブレードにドレス又はプリカットの少なくとも一方を施す材料である。また、調整層１０６は、ＦＰＣ層１０５及びバッキング層１０７に接触して積層されている。

【0051】

調整材がブレードにドレスを施す材料である場合、調整材は、ブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒であることが好ましい。調整材がブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒であると、ブレードの外周を削ることにより新しい切削面を露出させることができる。具体的には、調整層１０６は、ブレードの砥粒より一番手上の砥粒を調整材として含む。砥粒は、例えばダイヤモンド砥粒であるが、ダイヤモンド砥粒に限られず、どのような砥粒であってもよい。

【0052】

調整材がブレードにプリカットを施す材料である場合、調整材は、ブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒であり、かつブレードに用いられている接着剤より硬性な材料からなることが好ましい。調整材がブレードに用いられている砥粒より細かい砥粒であり、かつブレードに用いられている接着剤より硬性な材料からなると、砥粒を保持する接着剤に埋まっている砥粒を露出させて目立てをすることができる。具体的には、接着剤がニッケルの場合、調整材は、ニッケルより硬く砥粒より柔らかい材料であればよい。調整材は、加工対象に応じて適宜選択することが好ましく、例えば加工対象が圧電素子１０１である場合、圧電素子１０１と同じ材料であってよい。また、調整材は、加工対象に応じて、圧電材料、シリコンウェハ、圧電セラミックス、マシナブルセラミックス、タングステンカーバイド等から選択してもよい。

【0053】

また、調整材は、ブレードに用いられている接着剤より柔らかい材料であってもよい。具体的には、接着剤がニッケルの場合、調整材は、ニッケルより柔らかい材料であってもよい。調整材は、例えばチタン酸鉛の粉、アルミナの粉、又はガラスの粒等、バッキング層１０７や調整層１０６に用いられる樹脂や超音波振動子１００を構成する部材を接着する際に用いる接着剤よりも硬い材料であればよい。この場合、調整材により、ブレードに付着した樹脂や展性の高い金属を落とすことができる。

【0054】

バッキング層１０７は、圧電素子１０１の動作によって生じる不要な超音波が素子に戻さないように、不要な超音波を吸収、減衰するバッキング材により形成されている。具体的には、バッキング層１０７は、減衰率の大きい材料、例えば、アルミナやジルコニア等のフィラーを分散させたエポキシ樹脂や、上述したフィラーを分散したゴムを用いて形成される。

【0055】

〔超音波探触子の製造方法〕
次に、超音波探触子１０の製造方法を説明する。図５、図６は、積層体をブレードにより切削する様子を表す図である。図５は、図２と同じ方向から超音波探触子１０を見た斜視図であり、図６は、図４と同じ方向から超音波探触子１０を見た側面図である。

【0056】

まず、圧電素子１０１～バッキング層１０７が積層された積層体をテーブルＴＡ上に載置する。この積層体は、圧電材料からなる圧電層と、圧電層に積層されており、圧電層を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む調整材層と、を有する。そして、切削方向（図５の左から右に向かう方向）に沿ってブレードＢＬを移動させ、積層体の圧電素子１０１から調整層１０６の一部までを切削し、複数の超音波振動子１００を形成する。このとき、ブレードＢＬが調整層１０６の少なくとも一部を切削することにより、ブレードＢＬにドレス又はプリカットが施される。そして、調整層１０６には、溝である切削面１０６ａが形成される。

【0057】

以上説明した実施の形態１によれば、調整層１０６に含まれる調整材がブレードＢＬにドレス又はプリカットを施す材料であるため、調整層１０６の少なくとも一部がブレードＢＬに切削されて切削面１０６ａが形成される際に、ブレードＢＬにドレス又はプリカットが施される。その結果、ブレードＢＬの切削能力が改善され、製造される超音波探触子１０の歩留まりがよい。さらに、加工対象であるワークをドレスボードやプリカットボードに入れ替える必要もなく、ブレードＢＬを切削方向に移動させる距離が長くなることもないため、加工時間が長くなることを抑制することができ、生産効率がよい。

【0058】

特に、圧電素子１０１が単結晶からなる圧電体である場合、圧電素子１０１がもろいことにより、切削中に超音波探触子１０が破損しやすいが、超音波探触子１０によれば、調整層１０６に含まれる調整材がブレードＢＬにドレス又はプリカットを施すため、ブレードＢＬの劣化による超音波探触子１０の破損を防止することができる。

【0059】

また、実施の形態１によれば、調整層１０６は、ＦＰＣ層１０５及びバッキング層１０７に接触して積層されているため、ブレードＢＬを目詰まりさせやすい樹脂や展性の高い配線の金属を切削した直後に調整層１０６に含まれる調整材がブレードＢＬにドレス又はプリカットを施すため、ブレードＢＬの切削能力を改善する効果が高い。

【0060】

（実施の形態２）
図７、図８は、実施の形態２に係る超音波探触子の側面図である。図７は、図３と同じ方向から超音波探触子１０Ａを見た図であり、図８は、図４と同じ方向から超音波探触子１０Ａを見た図である。バッキング層１０７Ａは、圧電素子１０１が発生させた超音波を吸収、減衰するバッキング材により形成されているバッキング層であるとともに、圧電素子１０１を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む。換言すると、実施の形態２において、調整層は、圧電素子１０１が発生させた超音波を吸収、減衰するバッキング材により形成されているバッキング層である。また、バッキング層１０７Ａは、圧電素子１０１を切削するブレードにより切削された切削面１０７Ａａを有する。

【0061】

実施の形態２によれば、バッキング層１０７Ａに含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施す材料であるため、バッキング層１０７Ａの少なくとも一部がブレードに切削されて切削面１０７Ａａが形成される際に、ブレードにドレス又はプリカットが施される。その結果、ブレードの切削能力が改善され、製造される超音波探触子１０Ａの歩留まりがよい。さらに、加工対象であるワークをドレスボードやプリカットボードに入れ替える必要もなく、ブレードを切削方向に移動させる距離が長くなることもないため、加工時間が長くなることを抑制することができ、生産効率がよい。

【0062】

また、実施の形態２によれば、調整層が樹脂からなるバッキング層１０７Ａであるため、ブレードを目詰まりさせやすい樹脂を切削したと同時にバッキング層１０７Ａに含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施すため、ブレードの切削能力を改善する効果が高い。さらに、調整層がＦＰＣ層１０５に接触して積層されているため、ブレードを目詰まりさせやすい樹脂や展性の高い配線の金属を切削した直後にバッキング層１０７Ａに含まれる調整材がブレードＢＬにドレス又はプリカットを施すため、ブレードの切削能力を改善する効果が高い。

【0063】

また、実施の形態２によれば、バッキング層１０７Ａが調整層の機能を兼ね備えるため、積層させる層数を実施の形態１よりも低減させることができるため、積層や接着の工程が減るとともに、製造時の厚みのばらつきを低減させることができる。

【0064】

（実施の形態３）
図９、図１０は、実施の形態３に係る超音波探触子の側面図である。図９は、図３と同じ方向から超音波探触子１０Ｂを見た図であり、図１０は、図４と同じ方向から超音波探触子１０Ｂを見た図である。第１音響整合層１０２Ｂは、圧電素子１０１と観測対象との間で音（超音波）を効率よく透過させるために、圧電素子１０１と観測対象との音響インピーダンスをマッチングさせるとともに、圧電素子１０１を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む。換言すると、実施の形態３において、調整層は、圧電素子１０１と観測対象との間で音（超音波）を効率よく透過させるために、圧電素子１０１と観測対象との音響インピーダンスをマッチングさせる第１音響整合層１０２Ｂである。また、調整層である第１音響整合層１０２Ｂは、圧電素子１０１が超音波を送受信する方向（図９及び図１０の上方）に積層されている。また、第１音響整合層１０２Ｂは、圧電素子１０１を切削するブレードにより切削された切削面１０２Ｂａを有する。切削面１０２Ｂａは、ブレードによって切削されることにより形成される面であり、圧電素子１０１の側面に沿った平面である。

【0065】

実施の形態３によれば、第１音響整合層１０２Ｂに含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施す材料であるため、第１音響整合層１０２Ｂがブレードに切削されて切削面１０２Ｂａが形成される際に、ブレードにドレス又はプリカットが施される。その結果、ブレードの切削能力が改善され、製造される超音波探触子１０Ｂの歩留まりがよい。さらに、ワークをドレスボードやプリカットボードに入れ替える必要もなく、ブレードを切削方向に移動させる距離が長くなることもないため、加工時間が長くなることを抑制することができ、生産効率がよい。

【0066】

また、実施の形態３によれば、調整層が樹脂からなる第１音響整合層１０２Ｂであるため、ブレードを目詰まりさせやすい樹脂を切削したと同時に第１音響整合層１０２Ｂに含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施すため、ブレードの切削能力を改善する効果が高い。さらに、調整層が樹脂からなる第２音響整合層１０３に接触して積層されているため、ブレードを目詰まりさせやすい樹脂を切削した直後に第１音響整合層１０２Ｂに含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施すため、ブレードの切削能力を改善する効果が高い。

【0067】

また、実施の形態３によれば、第１音響整合層１０２Ｂが調整層の機能を兼ね備えるため、積層させる層数を実施の形態１よりも低減させることができるため、積層や接着の工程が減るとともに、厚みのばらつきを低減させることができる。

【0068】

（実施の形態４）
図１１、図１２は、実施の形態４に係る超音波探触子の側面図である。図１１は、図３と同じ方向から超音波探触子１０Ｃを見た図であり、図１２は、図４と同じ方向から超音波探触子１０Ｃを見た図である。超音波探触子１０Ｃにおいて、調整層１０６は、圧電素子１０１とＦＰＣ層１０５との間に配置されている。調整層１０６は、圧電素子１０１を切削するブレードにより切削された切削面１０６ａを有する。切削面１０６ａは、ブレードによって切削されることにより形成される面であり、溝である。

【0069】

実施の形態４によれば、調整層１０６に含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施す材料であるため、調整層１０６の少なくとも一部がブレードに切削されて切削面１０６ａが形成される際に、ブレードにドレス又はプリカットが施される。その結果、ブレードの切削能力が改善され、製造される超音波探触子１０Ｃの歩留まりがよい。さらに、加工対象であるワークをドレスボードやプリカットボードに入れ替える必要もなく、ブレードを切削方向に移動させる距離が長くなることもないため、加工時間が長くなることを抑制することができ、生産効率がよい。

【0070】

また、実施の形態４によれば、調整層１０６は、ＦＰＣ層１０５に接触して積層されているため、ブレードを目詰まりさせやすい樹脂や展性の高い配線の金属を切削した直後に調整層１０６に含まれる調整材がブレードにドレス又はプリカットを施すため、ブレードの切削能力を改善する効果が高い。

【0071】

（変形例１）
図１３～図１５は、変形例１に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。図１３～図１５には、超音波探触子の部分的な側面図を示す。デマッチング層１０４は、図１３に示すように、溝１０４ａが形成されていてもよい。圧電素子１０１とデマッチング層１０４とを接着するための接着剤１０８を塗布し、圧電素子１０１とデマッチング層１０４とを接着すると、図１４に示すように、接着剤１０８が溝１０４ａに入り込むため、接着剤１０８の厚さが極めて薄くなり、圧電素子１０１とデマッチング層１０４とが密着する。また、図１５に示すように、接着剤１０８が入り込んだ溝１０４ａは、ブレードＢＬにより切削される。このように、デマッチング層１０４に溝１０４ａを形成することにより、圧電素子１０１とデマッチング層１０４とを密着させる構成としてもよい。また、接着剤１０８に調整材を含ませることにより、接着剤１０８を調整層として用いてもよい。

【0072】

（変形例２）
図１６は、変形例２に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。図１６に示すように、溝１０４ａの幅はブレードＢＬの幅よりわずかに大きくてもよい。この場合、ブレードＢＬによる切削を行った後にも図１６に示すように、溝１０４ａに入り込んだ接着剤１０８の一部が残るため、圧電素子１０１とデマッチング層１０４とをより強固に接着することができる。

【0073】

（変形例３）
図１７、図１８は、変形例３に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。図１７に示すように、一回目の切削では、第２音響整合層１０３及び第１音響整合層１０２を切削する。第２音響整合層１０３及び第１音響整合層１０２は、柔らかい層であるため、砥粒が大きいブレードＢＬにより切削する。続いて、図１８に示すように、圧電素子１０１及びデマッチング層１０４を切削する。圧電素子１０１及びデマッチング層１０４は、硬い層であるため、砥粒が小さいブレードＢＬにより切削する。このように、ブレードＢＬの砥粒の大きさを変更して複数回に分けて切削することにより、加工中にワークである超音波探触子１０が破損することを防止することができる。このような加工を施すと、第２音響整合層１０３及び第１音響整合層１０２の切削により形成された切削面の表面粗さは、圧電素子１０１及びデマッチング層１０４の切削により形成された切削面の表面粗さがよりも粗い。

【0074】

（変形例４）
図１９、図２０は、変形例４に係る超音波探触子を製造する様子を表す図である。図１９、図２０に示すように、超音波探触子１０Ｄは、調整層１０６Ｄａ及び調整層１０６Ｄｂの２つの調整層を有する。調整層１０６Ｄａ及び調整層１０６Ｄｂは、圧電素子１０１を切削するブレードの切削能力を改善する調整材を含む。

【0075】

図１９に示すように、一回目の切削では、第２音響整合層１０３、第１音響整合層１０２、及び調整層１０６Ｄａを切削する。第２音響整合層１０３及び第１音響整合層１０２は、柔らかい層であるため、砥粒が大きいブレードＢＬにより切削する。そして、調整層１０６Ｄａには、平面である切削面１０６Ｄａａが形成される。

【0076】

続いて、図２０に示すように、圧電素子１０１、デマッチング層１０４、及び調整層１０６Ｄｂを切削する。圧電素子１０１及びデマッチング層１０４は、硬い層であるため、砥粒が小さいブレードＢＬにより切削する。そして、調整層１０６Ｄｂには、圧電素子１０１の側面に沿った平面である切削面１０６Ｄｂａが形成される。

【0077】

このように、ブレードＢＬの砥粒の大きさを変更して複数回に分けて切削することにより、加工中にワークである超音波探触子１０Ｄが破損することを防止することができる。さらに、切削によりブレードＢＬの種類が異なるため、ブレードＢＬの種類に応じた調整材を含む調整層１０６Ｄａ、調整層１０６Ｄｂを形成することにより、ブレードＢＬの切削能力を改善する効果を高めることができる。このような加工を施すと、第２音響整合層１０３～調整層１０６Ｄａの切削により形成された切削面の表面粗さは、圧電素子１０１～調整層１０６Ｄｂの切削により形成された切削面は表面粗さよりも粗い。

【0078】

なお、上述した実施の形態では、音響整合層、バッキング層等を調整層とする例を説明したが、これに限られない。圧電素子１０１以外の層であれば、調整材を含ませることにより、どの層を調整層としてもよい。ただし、ブレードＢＬにより切削する際に、調整層の少なくとも一部をブレードＢＬにより切削し、切削面を形成する必要がある。

【0079】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表し、かつ記述した特定の詳細及び代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0080】

１ 内視鏡システム
２ 超音波内視鏡
３ 超音波観測装置
４ 内視鏡観察装置
５ 表示装置
６ 挿入部
７ 操作部
８ ユニバーサルコード
９ 内視鏡用コネクタ
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 超音波探触子
３１ 超音波ケーブル
４１ ビデオプロセッサ
４２ 光源装置
６１ 硬性部材
６２ 湾曲部
６３ 可撓管
７１ 湾曲ノブ
７２ 操作部材
７３ 処置具挿入口
１００ 超音波振動子
１０１ 圧電素子
１０２、１０２Ｂ 第１音響整合層
１０３ 第２音響整合層
１０４ デマッチング層
１０４ａ 溝
１０５ ＦＰＣ層
１０６、１０６Ｄａ、１０６Ｄｂ 調整層
１０７、１０７Ａ バッキング層
１０８ 接着剤
１０２Ｂａ、１０６ａ、１０６Ｄａａ、１０６Ｄｂａ、１０７Ａａ 切削面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】