JP2009239976A - Ultrasonic endoscope - Google Patents

Ultrasonic endoscope Download PDF

Info

Publication number
JP2009239976A
JP2009239976A JP2009170581A JP2009170581A JP2009239976A JP 2009239976 A JP2009239976 A JP 2009239976A JP 2009170581 A JP2009170581 A JP 2009170581A JP 2009170581 A JP2009170581 A JP 2009170581A JP 2009239976 A JP2009239976 A JP 2009239976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
mut
cell
ultrasonic transducer
endoscope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009170581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4657357B2 (en
Inventor
Hideo Adachi
日出夫 安達
Yukihiko Sawada
之彦 沢田
Takuya Imahashi
拓也 今橋
Akiko Mizunuma
明子 水沼
Tomonao Kawashima
知直 川島
Kazuhiro Misono
和裕 御園
Naomi Shimoda
直水 下田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2009170581A priority Critical patent/JP4657357B2/en
Publication of JP2009239976A publication Critical patent/JP2009239976A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4657357B2 publication Critical patent/JP4657357B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic endoscope having a high electrostatic capacity in the capacitor portion of a c-MUT cell and a high transmit-receive sensitivity. <P>SOLUTION: The ultrasonic endoscope inserted into celom to obtain body tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves by an ultrasonic transducer is equipped with: an electrostatic type ultrasonic transducer formed on a semiconductor substrate by a micromachine technique; a lower curved electrode provided on the substrate constituting the electrostatic type ultrasonic transducer by forming a prescribed concavo-convex curved surface on the surface of the substrate; and an upper curved electrode disposed oppositely to the lower curved surface and having a surface shape approximately equal to the above concavo-convex curved surface. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波内視鏡、詳しくは、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡に関する。   The present invention relates to an ultrasonic endoscope, and more particularly to an ultrasonic endoscope that obtains biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer.

近年、体腔内に超音波を照射し、そのエコー信号から体内の状態を画像化して診断する超音波診断法が広く普及している。   2. Description of the Related Art In recent years, an ultrasonic diagnostic method that irradiates ultrasonic waves into a body cavity and images and diagnoses the state of the body from the echo signals has become widespread.

図30(a)ないし図30(c)に示すように体腔内の超音波断層画像を得る超音波内視鏡装置としては、挿入部201を構成する先端部202に照明光学部203及び観察光学部204とともに超音波観察部205を設けた超音波内視鏡200がある。なお、符号206は図示しないバルーンが配置されるバルーン配置用溝である。   As shown in FIG. 30A to FIG. 30C, as an ultrasonic endoscope apparatus for obtaining an ultrasonic tomographic image in a body cavity, an illumination optical unit 203 and an observation optical unit are provided at a distal end portion 202 constituting an insertion unit 201. There is an ultrasonic endoscope 200 provided with an ultrasonic observation unit 205 together with a unit 204. Reference numeral 206 denotes a balloon placement groove in which a balloon (not shown) is placed.

前記超音波内視鏡200では超音波を送受する超音波トランスデューサ207、208が先端部205に設けられている。図30(b)に示す超音波トランスデューサ207は電子走査式であり、この超音波トランスデューサ207は複数の超音波トランスデューサ素子207a,…,207aを配列して構成されている。これら超音波トランスデューサ素子207a,…,207aを図示しない超音波観測装置を介してリニア又はセクタ走査することによって、超音波が超音波内視鏡200の軸方向に対して垂直方向に出射されて、リニア或いはセクタ超音波断層画像が表示装置(不図示)に表示されるようになっている。   In the ultrasonic endoscope 200, ultrasonic transducers 207 and 208 that transmit and receive ultrasonic waves are provided at the distal end portion 205. The ultrasonic transducer 207 shown in FIG. 30B is an electronic scanning type, and this ultrasonic transducer 207 is configured by arranging a plurality of ultrasonic transducer elements 207a,. These ultrasonic transducer elements 207a,..., 207a are linearly or sector-scanned via an ultrasonic observation device (not shown), so that ultrasonic waves are emitted in a direction perpendicular to the axial direction of the ultrasonic endoscope 200, A linear or sector ultrasonic tomographic image is displayed on a display device (not shown).

一方、図30(c)に示す超音波トランスデューサ208は機械走査式であり、この超音波トランスデューサ208はハウジング209を有している。そして、このハウジング209を図示しない駆動モータの駆動力によって機械的に回転させることによって、このハウジング209の回転とともに超音波が超音波内視鏡200の軸に対して直交する方向に出射されて、ラジアル超音波断層画像が表示されるようになっている。   On the other hand, the ultrasonic transducer 208 shown in FIG. 30C is a mechanical scanning type, and the ultrasonic transducer 208 has a housing 209. Then, by mechanically rotating the housing 209 by a driving force of a drive motor (not shown), an ultrasonic wave is emitted in a direction orthogonal to the axis of the ultrasonic endoscope 200 along with the rotation of the housing 209. A radial ultrasonic tomographic image is displayed.

図31に示すように前記超音波トランスデューサ208は、例えば円板状の複合圧電体211を使用したものである。この複合圧電体211は、ジルコン酸チタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 等のPZT系圧電セラミックス等で形成されている複数の圧電体(不図示)の隙間及び周囲にポリウレタン、エポキシ等の樹脂部材(不図示)を充填して構成したものであり、この複合圧電体211は金属製のケース体212内に配設されている。   As shown in FIG. 31, the ultrasonic transducer 208 uses, for example, a disk-shaped composite piezoelectric body 211. This composite piezoelectric body 211 is made of a resin such as polyurethane and epoxy around and around a plurality of piezoelectric bodies (not shown) made of PZT piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate Pb (Zr, Ti) O3. The composite piezoelectric body 211 is configured by filling a member (not shown). The composite piezoelectric body 211 is disposed in a metal case body 212.

前記複合圧電体211には上面側表面に設けた第1電極211aと、下面側表面に設けた第2電極211bとが設けられている。前記第2電極211bと前記第1電極211aとは電気的に別体であり、第1電極211aを設けた上面側が超音波放射面になっている。前記第2電極211bには信号用導体213が接続され、前記第1電極211aにはグランド線214が接続されている。   The composite piezoelectric body 211 is provided with a first electrode 211a provided on the upper surface and a second electrode 211b provided on the lower surface. The second electrode 211b and the first electrode 211a are electrically separate from each other, and the upper surface side on which the first electrode 211a is provided is an ultrasonic radiation surface. A signal conductor 213 is connected to the second electrode 211b, and a ground line 214 is connected to the first electrode 211a.

前記ケース体212内に配設されている複合圧電体211の下面側には超音波吸収体215が配設され、曲面を形成した上面側にはケース体212の先端面までを覆う音響整合層の振幅条件を満たす音響整合層を兼ねる音響レンズ216が設けてある。また、前記超音波吸収体215及び複合圧電体211の外周側には第1電極211aと第2電極211bとの電気的な接触を防止する樹脂製の絶縁部材217が設けてある。さらに、前記超音波トランスデューサ208の表面を、耐水性、耐薬品性に優れたパリレン(ポリパラキシリレン)等で形成された保護膜(不図示)で覆っている。   An ultrasonic absorber 215 is disposed on the lower surface side of the composite piezoelectric body 211 disposed in the case body 212, and an acoustic matching layer that covers the top surface of the case body 212 on the upper surface side where the curved surface is formed. An acoustic lens 216 that also serves as an acoustic matching layer that satisfies the amplitude condition of is provided. A resin insulating member 217 for preventing electrical contact between the first electrode 211a and the second electrode 211b is provided on the outer peripheral side of the ultrasonic absorber 215 and the composite piezoelectric body 211. Further, the surface of the ultrasonic transducer 208 is covered with a protective film (not shown) formed of parylene (polyparaxylylene) having excellent water resistance and chemical resistance.

一方、図32に示すように複数の超音波トランスデューサ素子207a,…,207aを配列した超音波トランスデューサ207は、ジルコン酸チタン酸鉛Pb(Zr,Ti)O3 等のPZT系圧電セラミックス等で形成された圧電素子221とこの圧電素子221の背面側に配設されるバッキング材222とで構成されている。前記圧電素子221の両面には電極221a,221bが設けられている。そして、前記電極221bにはフレキシブルプリント基板223のパターン223aが図示しない半田で電気的に接続されている。   On the other hand, as shown in FIG. 32, an ultrasonic transducer 207 in which a plurality of ultrasonic transducer elements 207a,..., 207a are arranged is formed of PZT piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate Pb (Zr, Ti) O3. The piezoelectric element 221 and a backing material 222 disposed on the back side of the piezoelectric element 221 are configured. Electrodes 221 a and 221 b are provided on both surfaces of the piezoelectric element 221. A pattern 223a of the flexible printed circuit board 223 is electrically connected to the electrode 221b with solder (not shown).

前記圧電素子221は、厚み方向に対してバッキング材222まで届く深さ寸法のダイシング溝224によって長手方向に短冊状に等間隔で分離されて長手方向に複数のトランスデューサ素子207aを配列している。このダイシング溝224によって、半田による接続部をそれぞれ隣接する接続部と分離することにより、各パターン223aは1つのトランスデューサ素子207をそれぞれ形成する2つのサブエレメント素子207bに接続されている。前面側の電極221aの上には図示しない音響整合層が設けられ、前面側の電極221aを図示しないGND配線材により隣接する電極221aと互いに接続されてグランド電位に設定されている。   The piezoelectric elements 221 are separated at equal intervals in a strip shape in the longitudinal direction by dicing grooves 224 having a depth dimension reaching the backing material 222 in the thickness direction, and a plurality of transducer elements 207a are arranged in the longitudinal direction. The dicing grooves 224 separate the connection portions by solder from the adjacent connection portions, so that each pattern 223a is connected to two sub-element elements 207b that form one transducer element 207, respectively. An acoustic matching layer (not shown) is provided on the front-side electrode 221a, and the front-side electrode 221a is connected to the adjacent electrode 221a by a GND wiring material (not shown) and set to the ground potential.

しかしながら、前記超音波内視鏡では、電子走査式、機械走査式に関わらず、超音波トランスデューサを構成する圧電体に鉛が含まれている。このため、近年の環境問題を踏まえて、体腔内に挿入されて使用される超音波内視鏡に設けられる超音波トランスデューサの鉛フリー化が望まれている。   However, in the ultrasonic endoscope, regardless of the electronic scanning type or the mechanical scanning type, lead is included in the piezoelectric body constituting the ultrasonic transducer. For this reason, in view of recent environmental problems, there is a demand for lead-free ultrasonic transducers provided in an ultrasonic endoscope that is inserted into a body cavity and used.

また、機械走査式で用いられる超音波トランスデューサでは、複数の圧電体の隙間及び周囲に樹脂部材を、常時均一に充填することが難しく、作成者、或いは製造日等によって性能にバラツキが生じていた。一方、電子走査式の超音波トランスデューサではダイシング溝を形成する作業に熟練をようし、作成者、或いは製造日等によって性能にバラツキが生じていた。   In addition, in the ultrasonic transducer used in the mechanical scanning method, it is difficult to always uniformly fill the resin member in the gaps and the surroundings of the plurality of piezoelectric bodies, and the performance varies depending on the creator or the date of manufacture. . On the other hand, the electronic scanning ultrasonic transducer has a skill in forming a dicing groove, and the performance varies depending on the creator or the date of manufacture.

また、従来、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡においては、図23(a)に示すようにc−MUTセル250では真空中で空隙部40が形成されているため、c−MUT形成後に、大気中に放置されると、メンブレン38に設けられた上部電極37uが屈曲変形するという問題があった。   Conventionally, in an ultrasonic endoscope that obtains biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer, the c-MUT cell 250 has a void 40 in a vacuum as shown in FIG. Therefore, there is a problem that the upper electrode 37u provided on the membrane 38 bends and deforms when left in the air after the c-MUT is formed.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡において、c−MUTセルのコンデンサ部の静電容量が大きく送受信感度が高い超音波内視鏡を提供することを目的にしている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an ultrasonic endoscope that obtains biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer, the capacitance of the capacitor portion of the c-MUT cell is large. An object of the present invention is to provide an ultrasonic endoscope with high transmission / reception sensitivity.

本発明の超音波内視鏡は、体腔内に挿入され、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡において、半導体基板においてマイクロマシン技術を使って形成された静電型超音波トランスデューサと、前記静電型超音波トランスデューサを構成する基板の表面に所定の凹凸曲面を形成することにより設けられた曲面下部電極と、前記曲面下部電極に対向した位置に配置された、前記凹凸曲面と略一致する形状を呈する曲面上部電極と、を具備したことを特徴とする。   The ultrasonic endoscope of the present invention is an ultrasonic endoscope that is inserted into a body cavity and receives biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer, and is formed on a semiconductor substrate using micromachine technology. An electrostatic ultrasonic transducer, a curved lower electrode provided by forming a predetermined concave and convex curved surface on the surface of a substrate constituting the electrostatic ultrasonic transducer, and a position facing the curved lower electrode And a curved upper electrode having a shape substantially coinciding with the irregular curved surface.

以上説明したように本発明によれば、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡において、c−MUTセルのコンデンサ部の静電容量が大きく送受信感度が高い超音波内視鏡を提供することを目的にしている。   As described above, according to the present invention, in an ultrasonic endoscope that obtains biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer, the capacitance of the capacitor part of the c-MUT cell is large and transmission / reception sensitivity is high. It aims to provide a high ultrasound endoscope.

本発明の第1実施形態である超音波内視鏡装置を説明する図The figure explaining the ultrasonic endoscope apparatus which is 1st Embodiment of this invention. 超音波内視鏡の先端部の構成を説明する図The figure explaining the structure of the front-end | tip part of an ultrasonic endoscope 超音波トランスデューサを説明する図The figure explaining an ultrasonic transducer 図3の矢印Aで示す部分の拡大図及びc−MUTセルを説明する図FIG. 3 is an enlarged view of a portion indicated by arrow A and a diagram for explaining a c-MUT cell. c−MUTセルの断面の構成例を説明する図The figure explaining the structural example of the cross section of c-MUT cell. 超音波観測装置及び超音波トランスデューサの構成を説明するブロック図Block diagram for explaining configurations of an ultrasonic observation apparatus and an ultrasonic transducer c−MUTの他の構成例を説明する図The figure explaining the other structural example of c-MUT c−MUTセルの配列及びセル形状を説明する図The figure explaining the arrangement | sequence and cell shape of c-MUT cell 超音波送受波方向を前方にしたc−MUTを説明する図The figure explaining c-MUT which made the ultrasonic wave transmission / reception direction the front 超音波走査面の開口形状を多角形形状にした前方を超音波送受波方向としたc−MUTを示す図The figure which shows c-MUT which made the front shape which made the opening shape of the ultrasonic scanning surface polygonal the ultrasonic wave transmission / reception direction. 超音波走査面の開口形状を円形形状にした前方を送受波方向としたc−MUTを示す図The figure which shows c-MUT which made the opening shape of the ultrasonic scanning surface the circular shape and made the front and back the transmission / reception direction. 貫通孔を形成した前方を送受波方向としたc−MUTを示す図The figure which shows c-MUT which made the front which formed the through-hole the transmission / reception direction. 機械走査式の超音波内視鏡のc−MUTを説明する図The figure explaining c-MUT of a mechanical scanning type ultrasonic endoscope 図14ないし図23は複数のc−MUTセルを配列して構成されるc−MUTの変形例を説明する図であり、図14は超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの他の配列構成を説明する図FIG. 14 to FIG. 23 are diagrams for explaining modifications of the c-MUT configured by arranging a plurality of c-MUT cells, and FIG. 14 shows another arrangement configuration of the c-MUT cells constituting the ultrasonic transducer. Figure explaining 超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの他の配置構成を説明する図The figure explaining other arrangement composition of c-MUT cell which constitutes an ultrasonic transducer 超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの別の配置構成を説明する図The figure explaining another arrangement configuration of c-MUT cell which constitutes an ultrasonic transducer 2方向の走査を行えるようにc−MUTを設けた超音波内視鏡を説明する図The figure explaining the ultrasonic endoscope which provided c-MUT so that it could scan in two directions 図17(a)に設けたc−MUTの構成を説明する図The figure explaining the structure of c-MUT provided in Fig.17 (a) 曲面部にc−MUTを設けた超音波内視鏡を示す図The figure which shows the ultrasonic endoscope which provided c-MUT in the curved surface part c−MUTチップを実装した基板を説明する図The figure explaining the board | substrate which mounted c-MUT chip | tip. c−MUTセルの他の構成例を説明する図The figure explaining the other structural example of a c-MUT cell ポーラス処理を施したc−MUTセルの構成及びポーラス処理時間と音響インピーダンスとの関係を説明する図The figure explaining the structure of the c-MUT cell which performed the porous process, and the relationship between a porous process time and acoustic impedance c−MUTセルの別の構成例を説明する図The figure explaining another structural example of a c-MUT cell c−MUTセルのまた他の構成例を示す図The figure which shows the other structural example of a c-MUT cell. 図25ないし図29は本実施形態の第2実施形態にかかり、図25はc−MUTに加えて、シリコン基板上にシリコン発光素子及びシリコン受光素子を設けた多機能超音波トランスデューサを配置した超音波内視鏡を説明する図25 to 29 are related to a second embodiment of the present embodiment, and FIG. 25 is a diagram showing an ultrasonic transducer in which a multifunctional ultrasonic transducer having a silicon light emitting element and a silicon light receiving element provided on a silicon substrate in addition to the c-MUT. Diagram explaining sonic endoscope 多機能超音波トランスデューサの断面の構成例を説明する図The figure explaining the structural example of the cross section of a multifunctional ultrasonic transducer シリコン発光素子及びシリコン受光素子を配設した多機能超音波トランスデューサの他の構成例を説明する図The figure explaining the other structural example of the multifunctional ultrasonic transducer which arrange | positioned the silicon light emitting element and the silicon light receiving element. さらにマイクロジャイロセンサを配設した多機能超音波トランスデューサの構成を説明する図Furthermore, a diagram for explaining the configuration of a multifunction ultrasonic transducer provided with a micro gyro sensor シリコン基板上に静電容量測定用セルを設けた多機能超音波トランスデューサの構成を説明する図The figure explaining the structure of the multifunctional ultrasonic transducer which provided the cell for capacitance measurement on the silicon substrate 従来の超音波内視鏡を説明する図The figure explaining the conventional ultrasonic endoscope 機械走査式の超音波トランスデューサの構成例を示す図The figure which shows the structural example of a mechanical scanning type ultrasonic transducer 超音波走査式の超音波トランスデューサの構成例を示す図The figure which shows the structural example of an ultrasonic scanning type ultrasonic transducer

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態である超音波内視鏡装置を説明する図、図2は超音波内視鏡の先端部の構成を説明する図、図3は超音波トランスデューサを説明する図、図4は図3の矢印Aで示す部分の拡大図及びc−MUTセルを説明する図、図5はc−MUTセルの断面の構成例を説明する図、図6は超音波観測装置及び超音波トランスデューサの構成を説明するブロック図、図7はc−MUTの他の構成例を説明する図、図8はc−MUTセルの配列及びセル形状を説明する図、図9は超音波送受波方向を前方にしたc−MUTを説明する図、図10は超音波走査面の開口形状を多角形形状にした前方を超音波送受波方向としたc−MUTを示す図、図11は超音波走査面の開口形状を円形形状にした前方を送受波方向としたc−MUTを示す図、図12は貫通孔を形成した前方を送受波方向としたc−MUTを示す図、図13は機械走査式の超音波内視鏡のc−MUTを説明する図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an ultrasonic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a distal end portion of the ultrasonic endoscope, and FIG. 3 is a diagram illustrating an ultrasonic transducer. 4 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow A in FIG. 3 and a diagram for explaining a c-MUT cell, FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of a cross section of the c-MUT cell, and FIG. 6 is an ultrasonic observation apparatus FIG. 7 is a diagram for explaining another configuration example of the c-MUT, FIG. 8 is a diagram for explaining the arrangement and cell shape of the c-MUT cell, and FIG. 9 is an ultrasound diagram. FIG. 10 is a diagram for explaining a c-MUT in which the transmission / reception direction is forward, FIG. 10 is a diagram showing a c-MUT in which the front of the ultrasonic scanning surface is a polygonal shape, and the ultrasonic transmission / reception direction is the front, and FIG. C-MUT in which the front side of the ultrasonic scanning surface having a circular shape is a transmission / reception direction Shows, 12 shows a c-MUT was a transducing direction forward of forming the through hole, FIG. 13 is a diagram illustrating a c-MUT the mechanical scanning ultrasonic endoscope.

なお、図8(a)はc−MUTセルを格子状に配列したときの図、図8(b)はc−MUTセルの他のセル形状を示す図、図8(c)はc−MUTセルの別のセル形状を示す図、図13(a)は機械走査式のc−MUTを説明する図、図13(b)はc−MUTを配置した機械走査式の超音波内視鏡を示す図である。   8A is a diagram when c-MUT cells are arranged in a grid, FIG. 8B is a diagram showing another cell shape of the c-MUT cell, and FIG. 8C is a diagram showing c-MUT. FIG. 13A is a diagram illustrating another cell shape of a cell, FIG. 13A is a diagram illustrating a mechanical scanning c-MUT, and FIG. 13B is a mechanical scanning ultrasonic endoscope in which the c-MUT is arranged. FIG.

図1に示すように本実施形態の超音波内視鏡装置1は、後述する静電型超音波トランスデューサを備える超音波内視鏡(以下、内視鏡と略記する)2と、照明光を供給する光源部(不図示)及び図示しない撮像素子の駆動及びこの撮像素子から伝送される電気信号の各種信号処理を行って内視鏡観察画像用の映像信号を生成する信号処理部を具備する内視鏡観察装置3と、前記静電型超音波トランスデューサの駆動及びこの静電型超音波トランスデューサから伝送される電気信号の各種信号処理を行って超音波断層画像用の映像信号を生成する信号処理部を具備する超音波観測装置4と、この超音波観測装置4及び前記内視鏡観察装置3で生成された映像信号を基に観察用画像を表示するモニタ5とを備えて主に構成されている。   As shown in FIG. 1, an ultrasonic endoscope apparatus 1 according to this embodiment includes an ultrasonic endoscope (hereinafter abbreviated as an endoscope) 2 including an electrostatic ultrasonic transducer described later, and illumination light. A light source unit (not shown) to be supplied and a signal processing unit that drives an image pickup device (not shown) and performs various signal processing of electric signals transmitted from the image pickup device to generate a video signal for an endoscopic observation image are provided. Endoscope observation device 3 and a signal for generating an image signal for an ultrasonic tomographic image by driving the electrostatic ultrasonic transducer and performing various signal processing of electrical signals transmitted from the electrostatic ultrasonic transducer An ultrasonic observation apparatus 4 including a processing unit and a monitor 5 that displays an image for observation based on video signals generated by the ultrasonic observation apparatus 4 and the endoscope observation apparatus 3 are mainly configured. Has been.

前記内視鏡2は、体腔内に挿入される細長の挿入部11と、この挿入部11の基端側に位置する操作部12と、この操作部12の側部から延出するユニバーサルコード13とで主に構成されている。   The endoscope 2 includes an elongated insertion portion 11 that is inserted into a body cavity, an operation portion 12 that is located on the proximal end side of the insertion portion 11, and a universal cord 13 that extends from a side portion of the operation portion 12. And is mainly composed.

前記ユニバーサルコード13の基端部には前記内視鏡観察装置3に接続される内視鏡コネクタ14が設けられている。この内視鏡コネクタ14の先端部には前記内視鏡観察装置3の光源部に接続される照明用コネクタ14aが設けられ、側部には前記信号処理部に電気接続される図示しない電気コードが着脱自在に接続される電気コネクタ14bが設けられている。また、この内視鏡コネクタ14の基端部からは前記超音波観測装置4に電気的に接続される超音波コネクタ15aを有する超音波ケーブル15が延出している。   An endoscope connector 14 connected to the endoscope observation apparatus 3 is provided at the base end portion of the universal cord 13. An illumination connector 14a connected to the light source portion of the endoscope observation apparatus 3 is provided at the distal end portion of the endoscope connector 14, and an electric cord (not shown) electrically connected to the signal processing portion is provided on the side portion. An electrical connector 14b is provided to be detachably connected. Further, an ultrasonic cable 15 having an ultrasonic connector 15 a electrically connected to the ultrasonic observation device 4 extends from the proximal end portion of the endoscope connector 14.

前記挿入部11は、先端側から順に硬質部材で形成した先端硬性部6と、この先端硬性部6の基端側に連設する湾曲自在な湾曲部7と、この湾曲部7の基端側に連設して前記操作部12の先端側に至る細径かつ長尺で、可撓性を有する可撓管部8とで構成されている。   The insertion portion 11 includes a distal end rigid portion 6 formed of a hard member in order from the distal end side, a bendable bending portion 7 continuously provided on the proximal end side of the distal end rigid portion 6, and a proximal end side of the bending portion 7. And a flexible tube portion 8 having a small diameter and a long length that reaches the distal end side of the operation portion 12 and has flexibility.

前記先端硬性部6には、直視による内視鏡観察を行う観察光学部及び照明光学部を配置した内視鏡観察部20及び超音波を送受する複数の超音波トランスデューサ素子を配列して超音波走査面を形成した超音波観察ユニット30とが設けられている。   The distal end rigid portion 6 is arranged by arranging an observation optical unit that performs endoscopic observation by direct viewing and an endoscope observation unit 20 provided with an illumination optical unit and a plurality of ultrasonic transducer elements that transmit and receive ultrasonic waves. An ultrasonic observation unit 30 having a scanning surface is provided.

前記操作部12には前記湾曲部7を湾曲制御するアングルノブ16、送気及び送水操作を行うための送気・送水ボタン17a、吸引操作を行うための吸引ボタン17b、体腔内に導入する処置具の入り口となる処置具挿入口18等が設けられている。前記モニタ5に表示させる表示画像を切り換えたり、フリーズ、レリーズ等の指示を行う各種操作スイッチ19が設けられている。なお、符号9は患者の口腔に配置されるマウスピースである。   The operation section 12 includes an angle knob 16 for controlling the bending of the bending section 7, an air / water supply button 17a for performing air supply and water supply operations, a suction button 17b for performing suction operations, and a treatment introduced into the body cavity. A treatment instrument insertion port 18 or the like serving as an instrument entrance is provided. Various operation switches 19 are provided for switching a display image to be displayed on the monitor 5 and giving instructions such as freeze and release. Reference numeral 9 denotes a mouthpiece placed in the oral cavity of the patient.

図2に示すように前記先端硬性部6の先端側には超音波観察を行うための超音波観察ユニット30が配置されている。また、前記先端硬性部6には斜面部21が形成されており、この斜面部21には観察部位に照明光を照射する照明光学部を構成する照明レンズカバー22、観察部位の光学像をとらえる観察光学部を構成する観察用レンズカバー23、前記処置具挿入口18から導入された処置具が突出する開口である鉗子出口24が設けてある。   As shown in FIG. 2, an ultrasonic observation unit 30 for performing ultrasonic observation is disposed on the distal end side of the distal rigid portion 6. In addition, an inclined surface portion 21 is formed on the distal end rigid portion 6, and the inclined surface portion 21 captures an illumination lens cover 22 that constitutes an illumination optical unit that irradiates the observation region with illumination light, and an optical image of the observation region. An observation lens cover 23 constituting an observation optical unit and a forceps outlet 24 which is an opening through which a treatment tool introduced from the treatment tool insertion port 18 protrudes are provided.

前記先端硬性部6には超音波透過性を有するラテックスやテフロン(登録商標)(R)ゴム等で膨縮自在に形成された図示しないバルーンを必要に応じて取り付けるための周状のバルーン溝25が形成されている。また、このバルーン溝25近傍にはバルーン内へ超音波伝達媒体である水等の給排水を行うための図示しない管路開口が設けられている。   A circumferential balloon groove 25 for attaching a balloon (not shown) formed to be inflatable / shrinkable with latex having ultrasonic permeability, Teflon (registered trademark) (R) rubber or the like, if necessary, on the distal end rigid portion 6. Is formed. In addition, a balloon opening (not shown) is provided in the vicinity of the balloon groove 25 to supply and drain water such as water as an ultrasonic transmission medium into the balloon.

なお、前記照明レンズカバー22には前記内視鏡観察装置3に設けられている光源部からの照明光を伝送するライトガイドファイバ(不図示)が臨まれており、前記観察用レンズカバー23の結像位置には図示しない信号ケーブルを延出する固体撮像素子(不図示)が配置されている。   The illumination lens cover 22 faces a light guide fiber (not shown) that transmits illumination light from a light source unit provided in the endoscope observation apparatus 3. A solid-state imaging device (not shown) that extends a signal cable (not shown) is disposed at the imaging position.

前記超音波観察ユニット30は、超音波の送受信を行う超音波トランスデューサ31と、この超音波トランスデューサ31を収納し、前記先端硬性部6に取付け固定されるハウジング部32とで主に構成されている。   The ultrasonic observation unit 30 mainly includes an ultrasonic transducer 31 that transmits and receives ultrasonic waves and a housing portion 32 that houses the ultrasonic transducer 31 and is fixed to the distal end rigid portion 6. .

図2及び図3に示す前記超音波トランスデューサ31は、シリコン半導体基板をシリコンマイクロマシーニング技術を用いて加工した、静電型超音波トランスデューサ(以下、c−MUT(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer )31とも記載する)であり、手作業によらず、シリコンプロセスで、完全にクリーンな環境で操作シーケンスにしたがって忠実に自動で製造される。   The ultrasonic transducer 31 shown in FIG. 2 and FIG. 3 is also described as an electrostatic ultrasonic transducer (hereinafter referred to as c-MUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer) 31) obtained by processing a silicon semiconductor substrate using a silicon micromachining technology. It is automatically manufactured faithfully and automatically in accordance with the operation sequence in a completely clean environment by a silicon process, without manual operation.

前記c−MUT31は、複数のc−MUTセル31aを配列して、例えば方形セクタタイプとして形成されている。このc−MUT31の各c−MUTセル31a,…,31aと信号線33,…,33とはケーブル接続部34を介して電気的に接続される構成になっている。このケーブル接続部34から延出する信号線33,…,33はひとまとめにされて、挿入部11内を挿通する図示しない例えばチューブ内に挿通された状態で操作部12方向に延出して、前記超音波観測装置4に電気的に接続されるようになっている。   The c-MUT 31 is formed, for example, as a rectangular sector type by arranging a plurality of c-MUT cells 31a. The c-MUT cells 31a, ..., 31a of the c-MUT 31 and the signal lines 33, ..., 33 are configured to be electrically connected via a cable connection 34. The signal lines 33,..., 33 extending from the cable connection portion 34 are gathered together and extend in the direction of the operation portion 12 in a state of being inserted into, for example, a tube (not shown) that passes through the insertion portion 11. It is electrically connected to the ultrasonic observation apparatus 4.

なお、前記ハウジング部32の先端部には図示しないバルーンを必要に応じて取り付けるための周状のバルーン溝32aを有する凸部32bが設けられている。また、前記c−MUT31の表面及び前記ハウジング部32の一部は、耐水性、耐薬品性に優れたパリレン(ポリパラキシリレン)等で形成された保護膜(図4の符号39参照)で被覆されている。   A convex portion 32b having a circumferential balloon groove 32a for attaching a balloon (not shown) as needed is provided at the distal end portion of the housing portion 32. Further, the surface of the c-MUT 31 and a part of the housing portion 32 are a protective film (see reference numeral 39 in FIG. 4) formed of parylene (polyparaxylylene) having excellent water resistance and chemical resistance. It is covered.

図4及び図7に示すように前記c−MUT31を構成する各c−MUTセル31aのセル形状は例えば六角形形状で形成されている。そして、複数のc−MUTセル31a,…,31aを微小所定ピッチで複数列、複数行にハニカム構造で整列配置させて、超音波走査面の開口形状を例えば四角形形状にしている。   As shown in FIG.4 and FIG.7, the cell shape of each c-MUT cell 31a which comprises the said c-MUT31 is formed in hexagonal shape, for example. Then, a plurality of c-MUT cells 31a,..., 31a are arranged in a plurality of rows and rows at a minute predetermined pitch in a honeycomb structure so that the opening shape of the ultrasonic scanning surface is, for example, a rectangular shape.

前記c−MUTセル31aは、シリコン基板35上に形成された、下部電極37d、電極間距離を設定する絶縁性支柱36、シリコン又はシリコン化合物から形成されたシリコンメンブレン38、及び上部電極37uで主に構成されている。前記下部電極37dは前記シリコン基板35の上面に設けられ、前記上部電極37uはシリコンメンブレン38の上面に設けられている。符号40は真空空隙部(以下、空隙部と略記する)であり、本形態においてはシリコンメンブレン38の制動層になっている。   The c-MUT cell 31a is mainly composed of a lower electrode 37d, an insulating support 36 for setting an inter-electrode distance, a silicon membrane 38 formed of silicon or a silicon compound, and an upper electrode 37u formed on the silicon substrate 35. It is configured. The lower electrode 37d is provided on the upper surface of the silicon substrate 35, and the upper electrode 37u is provided on the upper surface of the silicon membrane 38. Reference numeral 40 denotes a vacuum gap (hereinafter abbreviated as a gap), which is a braking layer of the silicon membrane 38 in this embodiment.

複数のc−MUTセル31aが配列されるシリコン基板35にはc−MOS集積回路で構成されたアクセス回路を設けたアクセス回路形成部43や、配線電極44が設けられている。前記シリコンメンブレン38に設けられた上部電極37uは接地電極であり、前記下部電極37dは信号入出力用電極である。そして、前記上部電極37uの上面には前記保護膜39が被覆されている。   On the silicon substrate 35 on which a plurality of c-MUT cells 31a are arranged, an access circuit forming unit 43 provided with an access circuit constituted by a c-MOS integrated circuit and a wiring electrode 44 are provided. The upper electrode 37u provided on the silicon membrane 38 is a ground electrode, and the lower electrode 37d is a signal input / output electrode. The upper surface of the upper electrode 37u is covered with the protective film 39.

図2に示すように超音波観察ユニット30を構成する図3に示すc−MUT31には複数のc−MUTセル31aが配列されている。これらc−MUTセル31aは、超音波観測装置4に設けられているCPU51から出力される動作指示信号に基づいて駆動制御されるようになっている。   As shown in FIG. 2, a plurality of c-MUT cells 31 a are arranged in the c-MUT 31 shown in FIG. 3 constituting the ultrasonic observation unit 30. These c-MUT cells 31a are driven and controlled based on operation instruction signals output from the CPU 51 provided in the ultrasound observation apparatus 4.

前記超音波観測装置4には図6に示すように前記CPU51、トリガー信号発生回路52、セレクタ53、エコー信号処理回路54、ドップラー信号処理回路55、高調波信号処理回路56、超音波画像処理部57や送信遅延回路61、バイアス信号印加回路62、駆動信号発生回路63、送受信切換回路64、c−MUTセル31aにプリアンプ65、ビームフォーマ66が備えられている。   As shown in FIG. 6, the ultrasonic observation apparatus 4 includes the CPU 51, trigger signal generation circuit 52, selector 53, echo signal processing circuit 54, Doppler signal processing circuit 55, harmonic signal processing circuit 56, ultrasonic image processing unit. 57, a transmission delay circuit 61, a bias signal application circuit 62, a drive signal generation circuit 63, a transmission / reception switching circuit 64, and a c-MUT cell 31a are provided with a preamplifier 65 and a beam former 66.

前記CPU51はこの超音波観測装置4に設けられている各種回路及び処理部に動作指示信号を出力したり、各種回路及び処理部からのフィードバック信号を受信して、各種制御を行う。   The CPU 51 performs various controls by outputting operation instruction signals to various circuits and processing units provided in the ultrasonic observation apparatus 4 and receiving feedback signals from the various circuits and processing units.

前記トリガー信号発生回路52は、各c−MUTセル31aを駆動させて送波及び受波のタイミング信号である繰り返しのパルス信号を出力する。
前記セレクタ53は前記CPU51の動作指示信号に基づいて指示された所定のc−MUTセル31aに対してパルス信号を伝送する。
The trigger signal generation circuit 52 drives each c-MUT cell 31a and outputs a repetitive pulse signal that is a timing signal for transmission and reception.
The selector 53 transmits a pulse signal to a predetermined c-MUT cell 31a instructed based on the operation instruction signal of the CPU 51.

前記エコー信号処理回路54は、各c−MUTセル31aから出力される超音波から生体内の臓器及びその境界などで反射し、前記c−MUTセル31aに戻ってきて受信された後述する受信ビーム信号を基に可視像の画像データを生成する。   The echo signal processing circuit 54 reflects an ultrasonic wave output from each c-MUT cell 31a at an organ in the living body and its boundary, and returns to the c-MUT cell 31a to be received later. Visible image data is generated based on the signal.

前記ドップラー信号処理回路55は、前記c−MUTセル31aから出力される受信ビーム信号からドップラー効果を利用して組織の移動成分、すなわち血流成分を抽出し、超音波断層像内における血流の位置を着色するためのカラーデータを生成する。   The Doppler signal processing circuit 55 extracts a moving component of the tissue, that is, a blood flow component from the received beam signal output from the c-MUT cell 31a using the Doppler effect, and the blood flow in the ultrasonic tomogram is extracted. Color data for coloring the position is generated.

前記高調波信号処理回路56は、各c−MUTセル31aから出力される受信ビーム信号から第2高調波周波数又は第3高調波周波数を中心周波数とするフィルタでその周波数成分の信号を抽出、増幅してハーモニックイメージング診断用の画像データを生成する。   The harmonic signal processing circuit 56 extracts and amplifies the signal of the frequency component from the received beam signal output from each c-MUT cell 31a with a filter having the second harmonic frequency or the third harmonic frequency as the center frequency. Then, image data for harmonic imaging diagnosis is generated.

前記超音波画像処理部57は前記エコー信号処理回路54、前記ドップラー信号処理回路55、前記高調波信号処理回路56等で生成された画像データを基に、それぞれBモード画像、ドップラー画像、ハーモニックイメージング像等を構築する。また、同時に、CPU51を介して文字等のキャラクタのオーバーレイを行う。そして、この超音波画像処理部57で構築した映像信号をモニタ5に出力して、モニタ5の画面上に観察画像の1つである超音波断層画像を表示させる。   The ultrasonic image processing unit 57 is based on the image data generated by the echo signal processing circuit 54, the Doppler signal processing circuit 55, the harmonic signal processing circuit 56, and the like, respectively, for a B-mode image, a Doppler image, and a harmonic imaging. Build an image. At the same time, characters such as characters are overlaid via the CPU 51. Then, the video signal constructed by the ultrasonic image processing unit 57 is output to the monitor 5, and an ultrasonic tomographic image that is one of the observation images is displayed on the screen of the monitor 5.

前記送信遅延回路61は各c−MUTセル31aに駆動電圧を印加するタイミングを決定して、所定のセクタ走査等を行うように設定する。
前記バイアス信号印加回路62は前記駆動信号発生回路63に所定のバイアス信号を印加する。このバイアス信号としては、送受信時に同じ直流電圧を使用するもの、送信時に高い電圧に設定して受信時には低い電圧に変化させるもの、例えば相関を取るために直流成分に交流成分を重畳させたものなどがある。
The transmission delay circuit 61 determines the timing for applying the drive voltage to each c-MUT cell 31a and sets it to perform a predetermined sector scan or the like.
The bias signal applying circuit 62 applies a predetermined bias signal to the drive signal generating circuit 63. This bias signal uses the same DC voltage at the time of transmission / reception, is set to a high voltage at the time of transmission and is changed to a low voltage at the time of reception, for example, a signal in which an AC component is superimposed on a DC component for correlation There is.

DCバイアス電圧は、送信時においては送信電圧波形と同じ波形の超音波送信波形を得るために必要である。前記DCバイアス電圧が重畳しないと、送信超音波信号の周波数は駆動電圧信号の2倍となり、その振幅は二分の一となる。   The DC bias voltage is necessary for obtaining an ultrasonic transmission waveform having the same waveform as the transmission voltage waveform during transmission. If the DC bias voltage is not superimposed, the frequency of the transmitted ultrasonic signal is twice that of the drive voltage signal and its amplitude is halved.

一方、受信時はバイアス電圧印加は必是である。このバイアス電圧は直流電圧であれば受信超音波と同一の波形になる。また、DC電圧とともに更に交流電圧信号を重畳させ、後段の信号処理によって、その交流電圧信号の中心周波数のバンドパスフィルタで濾波し、SNを改善することも可能である。さらに、他のバイアス電圧印加の利用方法としてc−MUTセル選択が可能となる。これは、バイアス電圧がないと原理的に受信信号が得られないことを利用するものであり、セル選択を行わないセルに対してDC電圧を与えないようにすることで、セル選択が可能になる。直流信号成分が重畳した受信信号は、コンデンサ等の直流信号阻止手段でrf信号に変換され、受信信号とされ、信号処理部に伝送される。   On the other hand, it is necessary to apply a bias voltage during reception. If this bias voltage is a DC voltage, it has the same waveform as the received ultrasonic wave. It is also possible to improve the SN by further superimposing the AC voltage signal together with the DC voltage, and filtering it with a bandpass filter of the center frequency of the AC voltage signal by subsequent signal processing. Furthermore, c-MUT cell selection becomes possible as another method of using bias voltage application. This utilizes the fact that a received signal cannot be obtained in principle without a bias voltage, and cell selection is possible by not applying a DC voltage to cells that are not selected. Become. The reception signal on which the DC signal component is superimposed is converted into an rf signal by a DC signal blocking means such as a capacitor, is converted into a reception signal, and is transmitted to the signal processing unit.

前記駆動信号発生回路63は前記送信遅延回路61からの出力信号に基づいて、所望する超音波波形に対応する駆動電圧信号であるバースト波を発生する。
前記送受信切換回路64は1つのc−MUTセル31aを送波状態と受波状態とに切り換えるものである。送波状態のときには前記駆動電圧信号をc−MUTセル31aに印加し、受波状態では前記エコー情報を受信することによってc−MUTセル31aの電極37u、37d間に発生した電荷信号をプリアンプに出力する。
The drive signal generation circuit 63 generates a burst wave that is a drive voltage signal corresponding to a desired ultrasonic waveform based on the output signal from the transmission delay circuit 61.
The transmission / reception switching circuit 64 switches one c-MUT cell 31a between a transmission state and a reception state. The drive voltage signal is applied to the c-MUT cell 31a in the transmission state, and the charge signal generated between the electrodes 37u and 37d of the c-MUT cell 31a is received by the preamplifier in the reception state by receiving the echo information. Output.

前記プリアンプ65は前記送受信切換回路64から出力された電荷信号を電圧信号に変化するとともに増幅する。
前記ビームフォーマ66は前記プリアンプ65から出力された各超音波エコー信号を前記送信遅延回路61での遅延と同様又は異なる遅延時間で合成した受信ビーム信号を出力する。
The preamplifier 65 changes the charge signal output from the transmission / reception switching circuit 64 into a voltage signal and amplifies it.
The beam former 66 outputs a reception beam signal obtained by synthesizing the ultrasonic echo signals output from the preamplifier 65 with a delay time similar to or different from the delay in the transmission delay circuit 61.

そして、CPU51の動作指示信号に基づいて、所定の位相差を与えて、それぞれのc−MUTセル31aを駆動して、超音波観察ユニット30の超音波走査面から所定の焦点距離に設定した超音波を送波して、前記ビームフォーマ66で前記送信遅延回路61での遅延と同様な遅延をかけて合成して受信ビーム信号として出力することによって、前記焦点距離に設定した超音波による超音波観測を行える。   Then, based on the operation instruction signal of the CPU 51, a predetermined phase difference is given, each c-MUT cell 31a is driven, and an ultrasonic wave set at a predetermined focal length from the ultrasonic scanning plane of the ultrasonic observation unit 30 is obtained. Ultrasonic waves generated by ultrasonic waves set at the focal length by transmitting sound waves, synthesizing them with a delay similar to the delay in the transmission delay circuit 61 by the beam former 66 and outputting them as reception beam signals. Can observe.

なお、前記ビームフォーマ66で前記送信遅延回路61での遅延と異なる所望の遅延時間で合成して出力することによって、このビームフォーマ66の遅延時間に対応した受信ビーム信号を得て、超音波観測装置4を経て所望の超音波断層画像を得られる。   The beamformer 66 synthesizes and outputs a desired delay time different from the delay in the transmission delay circuit 61, thereby obtaining a received beam signal corresponding to the delay time of the beamformer 66 and ultrasonic observation. A desired ultrasonic tomographic image can be obtained via the device 4.

また、本実施形態においては複数のc−MUTセル31aの制御回路及び配線電極等をシリコン基板35の第1中間誘電体層41及び第2中間誘電体層42に形成した層状配置のc−MUT31としているが、c−MUT31の構成は層状配置に限定されるものではなく、図7に示すようにc−MUT31の一面側に複数のc−MUTセル31aを配列させたc−MUTセル形成部31bと、前記制御回路、配線電極等を形成した回路形成部31cとを設けた、面内配置の超音波トランスデューサ31Aを構成するようにしてもよい。   In the present embodiment, the c-MUT 31 having a layered arrangement in which the control circuits and wiring electrodes of the plurality of c-MUT cells 31 a are formed on the first intermediate dielectric layer 41 and the second intermediate dielectric layer 42 of the silicon substrate 35. However, the configuration of the c-MUT 31 is not limited to the layered arrangement, and a c-MUT cell forming unit in which a plurality of c-MUT cells 31a are arranged on one side of the c-MUT 31 as shown in FIG. You may make it comprise the ultrasonic transducer 31A of the in-plane arrangement | positioning which provided 31b and the circuit formation part 31c which formed the said control circuit, a wiring electrode, etc.

さらに、本実施形態においてはc−MUTセル31aのセル形状を六角形形状に形成し、それらをハニカム構造で整列配置させた構成としているが、c−MUTセル31aの形状及び配列はこれに限定されるものではなく、図8(a)に示すように複数のc−MUTセル31aを格子状に整列配置させる構成であったり、図8(b)に示すような円形形状や楕円形状(不図示)でc−MUTセル31dを形成したり、図8(c)に示すような八角形形状等の多角形形状でc−MUTセル31eを形成するようにしてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the cell shape of the c-MUT cell 31a is formed in a hexagonal shape and arranged in a honeycomb structure, but the shape and arrangement of the c-MUT cell 31a are limited to this. However, a plurality of c-MUT cells 31a are arranged in a grid pattern as shown in FIG. 8A, or a circular shape or an elliptical shape (not shown) as shown in FIG. The c-MUT cell 31d may be formed as shown in FIG. 8, or the c-MUT cell 31e may be formed in a polygonal shape such as an octagonal shape as shown in FIG.

又、本実施形態においては複数のc−MUTセル31aを配列させて構成したc−MUT31の超音波走査面から出射される超音波を超音波内視鏡2の長手軸方向に対して略直交する側方に出射させる構成としているが、図9(a)に示すようにc−MUT31から延出する信号線33を超音波走査面の背面側から延出させてc−MUT31Bを構成にすることによって、図9(b)に示すようにこのc−MUT31Bを前方視タイプの内視鏡観察部20Aを有する挿入部先端面11aに配置することによって、超音波走査面から出射される超音波を挿入部11の挿入方向前方に設定した前方視の方形セクタ電子スキャンタイプの超音波内視鏡2Aを構成することができる。   In this embodiment, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic scanning surface of the c-MUT 31 configured by arranging a plurality of c-MUT cells 31 a is substantially orthogonal to the longitudinal axis direction of the ultrasonic endoscope 2. However, as shown in FIG. 9A, the signal line 33 extending from the c-MUT 31 is extended from the back side of the ultrasonic scanning surface to form the c-MUT 31B. Accordingly, as shown in FIG. 9B, this c-MUT 31B is arranged on the distal end surface 11a of the insertion part having the endoscope observation part 20A of the forward-viewing type, so that the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic scanning surface is obtained. Can be configured as a forward-looking square sector electronic scan type ultrasonic endoscope 2A.

また、本実施形態では複数のc−MUTセル31aを整列配置させて、超音波走査面の開口形状を四角形形状としているが、c−MUTセル31aを整列配置して形成する超音波走査面の開口形状及び開口の大きさ等は図に示したものに限定されるものではなく、図10(a)に示すような八角形形状等の多角形形状のc−MUT31Cを形成したり、図11(a)に示すような円形形状や図示しない楕円形状等のc−MUT31Dを形成するようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, a plurality of c-MUT cells 31a are aligned and the opening shape of the ultrasonic scanning surface is a square shape. However, the ultrasonic scanning surface formed by aligning and arranging the c-MUT cells 31a is used. The opening shape, the size of the opening, and the like are not limited to those shown in the drawing, and a c-MUT 31C having a polygonal shape such as an octagonal shape as shown in FIG. You may make it form c-MUT31D, such as circular shape as shown to (a), and the ellipse shape which is not shown in figure.

そして、これらc−MUT31C、31Dを図10(b)及び図11(b)に示すよう挿入部先端面11aに配置して前方視の多角形セクタ電子スキャンタイプの超音波内視鏡2Bを構成したり、前方視の円形セクタ電子スキャンタイプの超音波内視鏡2Cを構成するようにしてもよい。なお、このとき、ケーブル接続部34の形状をc−MUTの形状にあわせて変化させている。   Then, these c-MUTs 31C and 31D are arranged on the distal end surface 11a of the insertion portion as shown in FIGS. 10B and 11B to constitute a polygonal sector electronic scan type ultrasonic endoscope 2B in front view. Alternatively, the forward-viewing circular sector electronic scan type ultrasonic endoscope 2C may be configured. At this time, the shape of the cable connecting portion 34 is changed in accordance with the shape of the c-MUT.

上述のように構成したc−MUTを超音波観察ユニットに設けた超音波内視鏡の作用を説明する。
超音波内視鏡装置1のモニタ5の画面上に表示される内視鏡画像を観察しながら挿入部11を体腔内に挿入していく。そして、この挿入部11の先端硬性部6が観察部位近傍に配置されたなら、例えば図示しないバルーンを膨張させるとともに、超音波観測装置4を操作してc−MUT31を駆動状態にする。
The operation of the ultrasonic endoscope provided with the c-MUT configured as described above in the ultrasonic observation unit will be described.
The insertion unit 11 is inserted into the body cavity while observing an endoscope image displayed on the screen of the monitor 5 of the ultrasonic endoscope apparatus 1. If the distal end rigid portion 6 of the insertion portion 11 is disposed in the vicinity of the observation site, for example, a balloon (not shown) is inflated and the ultrasonic observation device 4 is operated to bring the c-MUT 31 into a driving state.

すると、この超音波観測装置4のCPU51から観察者の操作指示に対応した動作指示信号が出力され、トリガー信号発生回路52でパルス信号に変換されて、セレクタ53を介してc−MUT31を構成する所定のc−MUTセル31aに向けて出力されていく。   Then, an operation instruction signal corresponding to the operation instruction of the observer is output from the CPU 51 of the ultrasonic observation apparatus 4, converted into a pulse signal by the trigger signal generation circuit 52, and the c-MUT 31 is configured via the selector 53. The data is output toward a predetermined c-MUT cell 31a.

このパルス信号は、送信遅延回路61に入力され、所定の遅延をかけた駆動電圧信号を駆動信号発生回路63及びバイアス信号印加回路62を介して出力し、送受信切換回路64によって送波状態に切り換えられたとき、この駆動電圧信号がc−MUTセル31aに印加されて超音波が出射される。   This pulse signal is input to the transmission delay circuit 61, a drive voltage signal with a predetermined delay is output via the drive signal generation circuit 63 and the bias signal application circuit 62, and the transmission / reception switching circuit 64 switches to the transmission state. When this is done, this drive voltage signal is applied to the c-MUT cell 31a to emit ultrasonic waves.

そして、前記CPU51では配列されたそれぞれのc−MUTセル31aに対して動作指示信号を出力して、例えば、中央のc−MUTセル31aに対して駆動電圧信号に大きな遅延をかけ、配列の中央から離れていくc−MUTセル31aに対して駆動電圧信号に小さな遅延をかける等して1つの超音波波形を形成して、c−MUT31の超音波走査面から出力されていく。   Then, the CPU 51 outputs an operation instruction signal to each c-MUT cell 31a arranged, for example, a large delay is applied to the drive voltage signal for the central c-MUT cell 31a, and the center of the array is arranged. One ultrasonic waveform is formed, for example, by applying a small delay to the drive voltage signal for the c-MUT cell 31 a that is away from the c-MUT cell 31 a, and is output from the ultrasonic scanning surface of the c-MUT 31.

つまり、CPU51の制御に基づいて各c−MUTセル31aから超音波を出射させて、軸方向に対するセクタ走査や、軸方向に対して直交した方向に対するセクタ走査を行える。   That is, based on the control of the CPU 51, ultrasonic waves are emitted from each c-MUT cell 31a, and sector scanning in the axial direction and sector scanning in the direction orthogonal to the axial direction can be performed.

一方、これらc−MUTセル31aでは、前記送受信切換回路64によって送波状態と受波状態とが切換制御されている。このため、送受信切換回路64が受波状態であるときには、c−MUTセル31aでエコー情報を受信したことによって電極37u、37d間に発生した電荷信号がプリアンプ65に出力される。   On the other hand, in the c-MUT cell 31a, the transmission / reception switching circuit 64 performs switching control between a transmission state and a reception state. For this reason, when the transmission / reception switching circuit 64 is in a receiving state, a charge signal generated between the electrodes 37 u and 37 d due to reception of echo information by the c-MUT cell 31 a is output to the preamplifier 65.

このプリアンプ65に出力された電荷信号は、電圧信号に変換するとともに増幅され、ビームフォーマ66で適当な遅延をかけた受信ビーム信号として超音波観測装置4に出力される。   The charge signal output to the preamplifier 65 is converted into a voltage signal, amplified, and output to the ultrasound observation apparatus 4 as a reception beam signal with an appropriate delay applied by the beam former 66.

そして、各c−MUTセル31aから順次出力される受信ビーム信号をエコー信号処理回路54、ドップラー信号処理回路55、高調波信号処理回路56等を経て所定の処理を行い、その後、超音波画像処理部57で標準的な映像信号に変換すると同時に、CPU51を介してオーバーレイを行ってモニタ5に出力する。このことによって、モニタ5の画面上には前記内視鏡画像とともに超音波断層画像が表示される、或いは、前記内視鏡画像に換えて超音波断層画像が表示される。
このことによって、対象観察部位の超音波観察を行える。
The received beam signals sequentially output from each c-MUT cell 31a are subjected to predetermined processing via an echo signal processing circuit 54, a Doppler signal processing circuit 55, a harmonic signal processing circuit 56, etc., and then subjected to ultrasonic image processing. At the same time as being converted into a standard video signal by the unit 57, overlay is performed via the CPU 51 and output to the monitor 5. Thus, an ultrasonic tomographic image is displayed on the screen of the monitor 5 together with the endoscopic image, or an ultrasonic tomographic image is displayed instead of the endoscopic image.
Thus, ultrasonic observation of the target observation site can be performed.

このように、超音波内視鏡の先端部に設けられた超音波観察ユニットに配置される超音波トランスデューサを、シリコン半導体基板をシリコンマイクロマシーニング技術を用いて複数のc−MUTセルを配列させた、静電型超音波トランスデューサで構成したことによって、鉛フリーの超音波トランスデューサを実現することができる。   As described above, an ultrasonic transducer disposed in an ultrasonic observation unit provided at the distal end portion of the ultrasonic endoscope is arranged by arranging a plurality of c-MUT cells on a silicon semiconductor substrate using silicon micromachining technology. In addition, a lead-free ultrasonic transducer can be realized by using an electrostatic ultrasonic transducer.

また、シリコンマイクロマシーニング技術を用いることによって、静電型超音波トランスデューサを、クリーンな環境で、自動作成することができる。このことによって、精細なc−MUTセルの配列を、ダイシング歪みやバラツキを発生させることなく行えるので、信頼性の高い超音波観察ユニットを安価に提供することが可能になる。   Further, by using silicon micromachining technology, an electrostatic ultrasonic transducer can be automatically created in a clean environment. As a result, it is possible to arrange the fine c-MUT cells without causing dicing distortion and variations, and thus it is possible to provide a highly reliable ultrasonic observation unit at low cost.

さらに、c−MUTセルのセル形状や、超音波走査面の開口形状を所望の形状及び大きさに設定して、超音波観察ユニットの小型化及び高精度化を図ることができる。   Furthermore, the cell shape of the c-MUT cell and the opening shape of the ultrasonic scanning surface can be set to a desired shape and size, and the ultrasonic observation unit can be reduced in size and accuracy.

なお、図12(a)に示すようにリング形状のc−MUT31Eを形成して、このc−MUT31Eの略中央部に貫通孔24aを形成するようにしてもよい。本実施形態においては前記貫通孔24aを形成するため信号線33をケーブル接続部34の縁部側から延出させている。   In addition, as shown to Fig.12 (a), ring-shaped c-MUT31E may be formed and the through-hole 24a may be formed in the approximate center part of this c-MUT31E. In the present embodiment, the signal line 33 is extended from the edge side of the cable connecting portion 34 in order to form the through hole 24a.

そして、前記貫通孔24aを有するc−MUT31Eを図12(b)に示すように例えば挿入部先端面11aに配設することによって、前記貫通孔24aを前記処置具チャンネルの鉗子出口24にした超音波内視鏡2Dを構成することができる。   Then, the c-MUT 31E having the through hole 24a is disposed on, for example, the distal end surface 11a of the insertion portion as shown in FIG. 12B, so that the through hole 24a becomes a forceps outlet 24 of the treatment instrument channel. The sonic endoscope 2D can be configured.

また、上述した実施形態においては電子走査式の超音波トランスデューサを備えた超音波内視鏡について説明したが、機械走査式の超音波内視鏡においても超音波トランスデューサをc−MUTで構成するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the ultrasonic endoscope provided with the electronic scanning ultrasonic transducer has been described. However, in the mechanical scanning ultrasonic endoscope, the ultrasonic transducer is configured with a c-MUT. It may be.

具体的には、図13(a)に示すようにc−MUTセル31aを配列して超音波走査面を円板状に形成してc−MUT31Fを形成する。このとき、これらc−MUTセル31aを構成する上部電極37u同士及び下部電極37d同士を電気的に連結状態にし、ハウジング部71内に駆動部材72によって回動自在に軸支されているハウジング73に配設して、超音波内視鏡70を構成する。なお、前記c−MUT31Fから延出する図示しない信号線は前記駆動部材72内を挿通して超音波観測装置4に電気的に接続されている。   Specifically, as shown in FIG. 13A, c-MUT cells 31a are arranged to form an ultrasonic scanning surface in a disk shape to form c-MUT 31F. At this time, the upper electrodes 37u and the lower electrodes 37d constituting the c-MUT cell 31a are electrically connected to each other, and the housing 73 is pivotally supported by a drive member 72 in a housing 73. It arrange | positions and the ultrasonic endoscope 70 is comprised. A signal line (not shown) extending from the c-MUT 31F is inserted through the drive member 72 and electrically connected to the ultrasonic observation apparatus 4.

前記超音波内視鏡70の挿入部11を体腔内に挿通させた状態で、図示しない駆動モータの駆動力で前記ハウジング73を回転させるとともに、超音波駆動信号を超音波観測装置4からc−MUT31Fに向けて出力する。このことによって、c−MUT31Fでは超音波を送受波しながらラジアル走査して、断層面のエコー情報を電気信号に変換して、受信ビーム信号として前記超音波観測装置4に出力する。また、前記ハウジング73の回転角度は、前記駆動部材72の回転を検出するロータリエンコーダ74によって検出されるようになっている。つまり、前記c−MUT31Fの回転角度は、逐次、回転角度信号として前記受信ビーム信号とともに超音波観測装置4に出力される。   While the insertion portion 11 of the ultrasonic endoscope 70 is inserted into the body cavity, the housing 73 is rotated by a driving force of a driving motor (not shown) and an ultrasonic driving signal is transmitted from the ultrasonic observation device 4 to the c- Output to MUT31F. As a result, the c-MUT 31F performs radial scanning while transmitting and receiving ultrasonic waves, converts echo information on the tomographic plane into electrical signals, and outputs the signals to the ultrasonic observation apparatus 4 as received beam signals. The rotation angle of the housing 73 is detected by a rotary encoder 74 that detects the rotation of the drive member 72. That is, the rotation angle of the c-MUT 31F is sequentially output to the ultrasound observation apparatus 4 together with the received beam signal as a rotation angle signal.

したがって、前記超音波観測装置4では、得られた受信ビーム信号に対して、包絡線検波、対数増幅、A/D変換等、公知の各種処理を施すとともに、さらに回転角度信号を基に極座標系のデジタルエコーデータをモニタ5に出力できるような直交座標系に変換する処理を施し、超音波断層画像を構築する映像信号を生成してモニタ5に出力する。このことによって、モニタ5の画面上に超音波断層画像が表示させて、対象観察部位の超音波観察を行うことができる。   Therefore, the ultrasonic observation apparatus 4 performs various known processes such as envelope detection, logarithmic amplification, A / D conversion, and the like on the received beam signal, and further polar system based on the rotation angle signal. The digital echo data is converted into an orthogonal coordinate system that can be output to the monitor 5, and a video signal for constructing an ultrasonic tomographic image is generated and output to the monitor 5. Thus, an ultrasonic tomographic image can be displayed on the screen of the monitor 5 and ultrasonic observation of the target observation site can be performed.

ここで、図14ないし図23を参照して複数のc−MUTセル31aを配列して構成されるc−MUTの変形例を説明する。   Here, a modified example of the c-MUT configured by arranging a plurality of c-MUT cells 31a will be described with reference to FIGS.

図14を参照して超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの他の配列構成を説明する。
なお、図14(a)は開口寸法を所定の規則で変化させたc−MUTセルを配列させて構成した超音波トランスデューサを示す図、図14(b)はc−MUTセルのA1−A2方向配列を規制する開口分布曲線を示す図、図14(c)はc−MUTセルのB1−B2方向配列を規制する開口分布曲線を示す図である。
With reference to FIG. 14, another arrangement configuration of the c-MUT cells constituting the ultrasonic transducer will be described.
14A is a diagram showing an ultrasonic transducer configured by arranging c-MUT cells whose opening dimensions are changed according to a predetermined rule, and FIG. 14B is an A1-A2 direction of the c-MUT cell. FIG. 14C is a diagram showing an aperture distribution curve that regulates the arrangement, and FIG. 14C is a diagram showing an aperture distribution curve that regulates the B1-B2 direction arrangement of c-MUT cells.

図14(a)に示すように本実施形態のc−MUT31Gにおいては、このc−MUT31Gを構成する各c−MUTセル31の開口寸法を配列方向によって、規則的に変化させている。即ち、上述した実施形態のようにc−MUTセル31aの開口寸法を全て一定に形成するのではなく、配列方向にしたがって、例えば図14(b)及び図14(c)に示すR値分布曲線に基づいて設定している。   As shown in FIG. 14A, in the c-MUT 31G of this embodiment, the opening dimensions of the c-MUT cells 31 constituting the c-MUT 31G are regularly changed according to the arrangement direction. In other words, the c-MUT cell 31a is not formed to have all the same opening dimensions as in the above-described embodiment, but according to the arrangement direction, for example, the R value distribution curves shown in FIGS. 14B and 14C. Set based on.

前記図14(b)及び図14(c)に示したR値分布曲線は、c-MUTセルにおいて電極面積は静電容量に比例し、その結果、送受信音圧に比例することを応用して作成したものであり、電極面積を例えばガウス分布関数に設定している。つまり、本実施形態のc−MUT31Gにおいては中央に位置するc−MUTセル31aの開口寸法が最大になって、この中央から前記c−MUT31Gの周辺に向かうにしたがって前記曲線と同様に開口寸法が小さくなっている。   The R value distribution curves shown in FIGS. 14 (b) and 14 (c) apply that the electrode area in the c-MUT cell is proportional to the capacitance, and as a result, is proportional to the transmitted / received sound pressure. The electrode area is set to a Gaussian distribution function, for example. That is, in the c-MUT 31G of the present embodiment, the opening size of the c-MUT cell 31a located at the center is maximized, and the opening size is the same as that of the curve from the center toward the periphery of the c-MUT 31G. It is getting smaller.

このことによって、c−MUTセルの示す指向特性(=このエレメントの開口の回折パターン)に、前記c−MUTセルをアレイ状に配列させたときに相互の干渉効果によって発生する干渉パターンが乗じられておこる指向特性の強弱であるグレーティングローブが改善されて、擬情報であるアーティファクトの発生を抑圧することができる。
したがって、良好な超音波断層画像を得られる。
As a result, the directivity characteristic (= the diffraction pattern of the aperture of this element) indicated by the c-MUT cell is multiplied by the interference pattern generated by the mutual interference effect when the c-MUT cells are arranged in an array. Thus, the grating lobe, which is the strength of the directivity, is improved, and artifacts that are pseudo information can be suppressed.
Therefore, a good ultrasonic tomographic image can be obtained.

図15を参照して超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの他の配置構成を説明する。
なお、図15(a)は配列されるc−MUTセルを送信用セルと受信用セルと不使用セルとに分割した一構成例を示す図、図15(b)は配列されるc−MUTセルを送信用セルと受信用セルと不使用セルとに分割した他の構成例を示す図である。
With reference to FIG. 15, another arrangement configuration of the c-MUT cell constituting the ultrasonic transducer will be described.
FIG. 15A is a diagram showing a configuration example in which the arranged c-MUT cells are divided into a transmitting cell, a receiving cell, and an unused cell, and FIG. 15B is an arranged c-MUT. It is a figure which shows the other structural example which divided | segmented the cell into the cell for transmission, the cell for reception, and the unused cell.

上述した実施形態では前記送受信切換回路64を設けて送波状態と受波状態とを切り換えることによって、1つのc−MUTセル31aで送受信を行う構成としていたが、本実施形態においては複数のc−MUTセルを送波専用の送信用セル31fと、受波専用の受信用セル31g、と送波及び受波のどちらの機能も有していない不使用セル31hとしている。   In the above-described embodiment, the transmission / reception switching circuit 64 is provided to switch between the transmission state and the reception state, so that transmission / reception is performed by one c-MUT cell 31a. The MUT cell is a transmission cell 31f dedicated to transmission, a reception cell 31g dedicated to reception, and a non-use cell 31h that has neither transmission nor reception functions.

そして、図15(a)に示すように一対の送信用セル31fと受信用セル31gとで構成した送受信セル群31k及び不使用セル31hを帯状の群である不使用セル群31mとして形成し、この不使用セル群31mと送受信セル群31kとを例えば列方向に交互に配列させてc−MUT31Hを構成している。   Then, as shown in FIG. 15 (a), a transmitting / receiving cell group 31k and an unused cell 31h constituted by a pair of transmitting cell 31f and receiving cell 31g are formed as an unused cell group 31m which is a band-shaped group, The unused cell group 31m and the transmission / reception cell group 31k are alternately arranged in the column direction, for example, to constitute the c-MUT 31H.

このことによって、列方向に配列された送信セル群31fの間又は受信セル群31gの間に、送信時は受信セル群31gと不使用セル群31hが、受信時は送信セル群31fと不使用セル群31hが物理的な所定間隔を設けることによりクロストークの軽減を図ることができる。したがって、画質の良好な超音波断層画像を得られる。   As a result, between the transmission cell groups 31f arranged in the column direction or between the reception cell groups 31g, the reception cell group 31g and the unused cell group 31h are not used during transmission, and the transmission cell group 31f is not used during reception. By providing the cell group 31h with a predetermined physical interval, crosstalk can be reduced. Therefore, an ultrasonic tomographic image with good image quality can be obtained.

なお、送受信セル群31kを一対の送信用セル31fと受信用セル31gとで構成する代わりに、図15(b)に示すように2つの送信用セル31fと1つの受信用セル31gとで送受信セル群31nを構成して、例えば行方向に配列された送受信セル群31nの間に略帯状の不使用セル群31mを配列させて、隣り合う送受信セル群31n同士の間に物理的な所定間隔を設ける構成にしてc−MUT31Jを構成するようにしてもよい。   Instead of configuring the transmission / reception cell group 31k by a pair of transmission cell 31f and reception cell 31g, transmission / reception is performed by two transmission cells 31f and one reception cell 31g as shown in FIG. 15 (b). A cell group 31n is configured, for example, a substantially band-shaped unused cell group 31m is arranged between transmission / reception cell groups 31n arranged in the row direction, and a predetermined physical interval is provided between adjacent transmission / reception cell groups 31n. The c-MUT 31J may be configured in a configuration in which the above is provided.

また、本実施形態においてはc−MUTを構成するc−MUTセルを受信用セル31g、送信用セル31f、不使用セル31hとした構成例を示しているが、複数の受信用セル31gのそれぞれ電極を一体で電気的に連結してひとまとめにした受信セル群、複数の送信用セル31fのそれぞれの電極を一体で電気的に連結してひとまとめにした送信セル群及び前記不使用セル群として構成し、それぞれのセル群を前記図15(a)や前記図15(b)に示すように配列させてc−MUTを構成するようにしてもよい。   In this embodiment, the c-MUT cells constituting the c-MUT are shown as an example of a configuration in which the receiving cell 31g, the transmitting cell 31f, and the unused cell 31h are used. A reception cell group in which electrodes are integrally and electrically connected together, and a transmission cell group in which the electrodes of each of the plurality of transmission cells 31f are electrically connected together to form a group of unused cells. Then, each cell group may be arranged as shown in FIG. 15A and FIG. 15B to constitute a c-MUT.

図16を参照して超音波トランスデューサを構成するc−MUTセルの別の配置構成を説明する。
図16(a)はc−MUTセルを送信用群と受信用群とに分割した構成を示す図、図16(b)は図16(a)の矢印Bで示す送信用群の送信用セル群と不使用セル群との配列を説明する拡大図、図16(c)は図16(a)の矢印Cで示す受信用群の受信用セル群と不使用セル群との配列を説明する拡大図である。
With reference to FIG. 16, another arrangement configuration of the c-MUT cell constituting the ultrasonic transducer will be described.
16A is a diagram showing a configuration in which the c-MUT cell is divided into a transmission group and a reception group, and FIG. 16B is a transmission cell of the transmission group indicated by an arrow B in FIG. FIG. 16C illustrates the arrangement of the reception cell group and the unused cell group of the reception group indicated by the arrow C in FIG. 16A. It is an enlarged view.

図16(a)に示すように本実施形態のc−MUT31Kには複数のc−MUTセル31aを配列して形成したリング状セル群が2つ設けられている。2つのリング状セル群のうち、例えば外側に配置されたリング状セル群は送信用群31pとして構成されており、内側に配置されたリング状セル群は受信用群31sとして構成している。   As shown in FIG. 16A, the c-MUT 31K of this embodiment is provided with two ring-shaped cell groups formed by arranging a plurality of c-MUT cells 31a. Of the two ring-shaped cell groups, for example, the ring-shaped cell group disposed outside is configured as a transmission group 31p, and the ring-shaped cell group disposed inside is configured as a reception group 31s.

そして、図16(b)に示すように前記送信用群31pでは、配列されるc−MUTセル31aの中から一連の送信用セル31fのそれぞれの電極を互いに電気的に連結して図中の着色部で示すような形状の送信用セル群(以下、活性群とも記載する)31qとして形成し、複数の不使用セル31hを図中の白抜き部で示すように前記送信用セル群31q同士の間に物理的な間隔を持たせる不使用セル群31rとして形成している。そして、この不使用セル群31rと送信用セル群31qとを交互に配列して送信用群31pを構成している。   As shown in FIG. 16 (b), in the transmission group 31p, the electrodes of the series of transmission cells 31f are electrically connected to each other from the arranged c-MUT cells 31a. A transmission cell group (hereinafter also referred to as an active group) 31q having a shape as shown by a colored portion is formed, and a plurality of unused cells 31h are shown in FIG. The unused cell group 31r is provided with a physical interval between them. The unused cell group 31r and the transmission cell group 31q are alternately arranged to constitute the transmission group 31p.

一方、図16(c)に示すように前記受信用群31sでは、配列されるc−MUTセル31aの中から一連の受信用セル31gのそれぞれの電極を互いに電気的に連結して図中の着色部で示すような形状の受信用セル群31t(以下、活性群とも記載する)として形成し、複数の不使用セル31hを図中の白抜き部で示すように前記受信用セル群31t同士の間に物理的な間隔を持たせる不使用セル群(以下、不活性群とも記載する)31rとして形成している。そして、この不使用セル群31rと受信用セル群31tとを交互に配列して受信用群31sを構成している。   On the other hand, as shown in FIG. 16C, in the receiving group 31s, the electrodes of the series of receiving cells 31g are electrically connected to each other from the arranged c-MUT cells 31a. The receiving cell group 31t is formed as a receiving cell group 31t (hereinafter also referred to as an active group) as shown by the colored portion, and a plurality of unused cells 31h are shown in FIG. An unused cell group (hereinafter also referred to as an inactive group) 31r having a physical interval between them is formed. The unused cell group 31r and the receiving cell group 31t are alternately arranged to form the receiving group 31s.

このことによって、c−MUT31K内に、超音波送信する送信用群31pと超音波を受信する受信用群31sとを分離した状態で設けることができる。
また、送信用群31p及び受信用群31sを、活性群と不活性群とを交互に配置して構成したことによって、隣り合う活性群同士の間に物理的な所定間隔を設けてクロストークの軽減を図ることができる。
したがって、画質の良好な超音波断層画像を得られる。
Thus, the transmission group 31p for ultrasonic transmission and the reception group 31s for receiving ultrasonic waves can be provided separately in the c-MUT 31K.
In addition, the transmission group 31p and the reception group 31s are configured by alternately arranging active groups and inactive groups, thereby providing a predetermined physical interval between adjacent active groups to prevent crosstalk. Mitigation can be achieved.
Therefore, an ultrasonic tomographic image with good image quality can be obtained.

図17及び図18を参照して超音波内視鏡に設けられ超音波観察ユニットの他の構成を説明する。
なお、図17(a)は超音波観察ユニットに2方向の走査を行えるc−MUTを設けた超音波内視鏡の構成を説明する図、図17(b)は超音波観察ユニットに走査方向の異なるc−MUTを設けた超音波内視鏡の他の構成を説明する図、図18(a)は図17(a)で示したc−MUTの構成を説明する図、図18(b)は図18(a)のc−MUTの矢印Dで示す部分の配列を説明する拡大図、図18(c)は図18(a)のc−MUTの矢印Eで示す部分の配列を説明する図である。
With reference to FIGS. 17 and 18, another configuration of the ultrasonic observation unit provided in the ultrasonic endoscope will be described.
17A illustrates a configuration of an ultrasonic endoscope provided with a c-MUT capable of scanning in two directions in the ultrasonic observation unit, and FIG. 17B illustrates a scanning direction in the ultrasonic observation unit. FIG. 18A is a diagram for explaining another configuration of an ultrasonic endoscope provided with different c-MUTs, FIG. 18A is a diagram for explaining the configuration of the c-MUT shown in FIG. 17A, and FIG. ) Is an enlarged view for explaining the arrangement of the part indicated by the arrow D of the c-MUT in FIG. 18 (a), and FIG. 18 (c) shows the arrangement of the part indicated by the arrow E of the c-MUT in FIG. 18 (a). It is a figure to do.

図17(a)に示すように本実施形態の超音波内視鏡2Eではハウジング部32に、軸方向に対するセクタ走査を行える第1超音波走査面81及び軸方向に対して直交した方向に対するセクタ走査を行える第2超音波走査面82を超音波走査面として一体に設けたバイプレーンタイプのc−MUT31Lが設けてある。   As shown in FIG. 17A, in the ultrasonic endoscope 2E of the present embodiment, the housing portion 32 has a first ultrasonic scanning surface 81 that can perform sector scanning in the axial direction and a sector in a direction orthogonal to the axial direction. A biplane type c-MUT 31L provided integrally with the second ultrasonic scanning surface 82 capable of scanning as an ultrasonic scanning surface is provided.

図18(a)及び図18(b)に示すように第2超音波走査面82は、超音波送受信用の複数のc−MUTセル31aのそれぞれ電極を電気的に連結して帯状に形成した送受信用セル群83と、超音波の送受信機能を有していない不使用セル31hを帯状に形成して、隣り合う送受信用セル群83同士の間に物理的な所定間隔を設けてクロストークの軽減を図る、不使用セル群84とで構成されている。これら送受信用セル群83と不使用セル群84とは矢印F方向に交互に配列されている。   As shown in FIGS. 18A and 18B, the second ultrasonic scanning plane 82 is formed in a band shape by electrically connecting the electrodes of the plurality of c-MUT cells 31a for ultrasonic transmission / reception. A cell group for transmission / reception 83 and an unused cell 31h that does not have an ultrasonic transmission / reception function are formed in a band shape, and a predetermined physical interval is provided between adjacent transmission / reception cell groups 83 to thereby prevent crosstalk. It is composed of an unused cell group 84 that is intended to be reduced. These transmitting / receiving cell groups 83 and unused cell groups 84 are alternately arranged in the direction of arrow F.

一方、図18(a)及び図18(c)に示すように第1超音波走査面81は、超音波送受信用の複数のc−MUTセル31aのそれぞれ電極を電気的に連結して帯状に形成した送受信用セル群83と、超音波の送受信機能を有していない不使用セル31hを帯状に形成して、隣り合う送受信用セル群83同士の間に物理的な所定間隔を設けてクロストークの軽減を図る、不使用セル群84とで構成されている。これら送受信用セル群83と不使用セル群84とは矢印G方向に交互に配列されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 18 (a) and 18 (c), the first ultrasonic scanning surface 81 is formed in a band shape by electrically connecting the electrodes of the plurality of c-MUT cells 31a for ultrasonic transmission / reception. The formed transmission / reception cell group 83 and the unused cell 31h that does not have an ultrasonic transmission / reception function are formed in a band shape, and a physical predetermined interval is provided between adjacent transmission / reception cell groups 83 to cross each other. It is composed of an unused cell group 84 for reducing talk. These transmission / reception cell groups 83 and unused cell groups 84 are alternately arranged in the direction of arrow G.

このことによって、1つの超音波内視鏡を使用して複数方向に走査した超音波断層画像を得ることができる。
なお、図17(b)に示すように超音波観察ユニット30を構成するハウジング部32の先端面部及び側面部に例えば走査方向が軸方向であるc−MUT31Mと、走査方向が軸方向に対して直交するc−MUT31Nとを配設して超音波内視鏡2Fを構成するようにしてもよい。このことによって、1つの超音波内視鏡を使用して複数方向に走査した超音波断層画像を得ることができる。また、前記ハウジング32の先端面部及び側面部に配設するc−MUTの走査方向を、軸方向のもの、或いは、軸方向に対して直交したもの、或いは図18(a)に示したバイプレーンタイプのものを適宜選択して設けることによって、所望の超音波断層画像を得て対象部位の超音波観察を行える。
Thus, an ultrasonic tomographic image scanned in a plurality of directions using a single ultrasonic endoscope can be obtained.
As shown in FIG. 17B, for example, c-MUT 31M in which the scanning direction is the axial direction and c-MUT 31M in which the scanning direction is the axial direction on the distal end surface portion and the side surface portion of the housing portion 32 constituting the ultrasonic observation unit 30. The ultrasound endoscope 2F may be configured by arranging the orthogonal c-MUT 31N. Thus, an ultrasonic tomographic image scanned in a plurality of directions using a single ultrasonic endoscope can be obtained. Further, the scanning direction of the c-MUT disposed on the front end surface portion and the side surface portion of the housing 32 is axial, or orthogonal to the axial direction, or the biplane shown in FIG. By appropriately selecting and providing the type, a desired ultrasonic tomographic image can be obtained and ultrasonic observation of the target site can be performed.

図19の曲面部にc−MUTを設けた超音波内視鏡を示す図及び図20のc−MUTチップを実装した基板を説明する図を参照して超音波内視鏡に設けられる超音波観察ユニットの別の構成を説明する。
なお、図19(a)はコンベックス走査型の超音波内視鏡を示す図、図19(b)はラジアル走査型の超音波内視鏡を示す図、図20(a)はc−MUTチップ実装基板の一構成例を示す図、図20(b)は図20(a)で示すc−MUTチップ実装基板の作用を説明する図、図20(c)はc−MUTチップ実装基板の他の構成例を示す図である。
The ultrasonic wave provided in the ultrasonic endoscope with reference to the diagram showing the ultrasonic endoscope provided with the c-MUT on the curved surface portion in FIG. 19 and the diagram illustrating the substrate on which the c-MUT chip is mounted in FIG. Another configuration of the observation unit will be described.
19A is a view showing a convex scanning type ultrasonic endoscope, FIG. 19B is a view showing a radial scanning type ultrasonic endoscope, and FIG. 20A is a c-MUT chip. FIG. 20B is a diagram illustrating an example of the configuration of the mounting substrate, FIG. 20B is a diagram illustrating the operation of the c-MUT chip mounting substrate illustrated in FIG. 20A, and FIG. It is a figure which shows the example of a structure.

図19(a)に示すように本実施形態の超音波内視鏡2Gは、コンベックス走査が可能なように超音波観察ユニット30を構成するハウジング部32の先端部に曲面形状c−MUT91を配置して構成されている。一方、図19(b)に示すように本実施形態の超音波内視鏡2Hは、内視鏡挿入方向に対して直交する方向のラジアル走査が可能なように挿入部先端部の周方向に帯状c−MUT92を配置して構成されている。   As shown in FIG. 19A, in the ultrasonic endoscope 2G of the present embodiment, the curved surface shape c-MUT 91 is arranged at the distal end portion of the housing portion 32 constituting the ultrasonic observation unit 30 so that convex scanning is possible. Configured. On the other hand, as shown in FIG. 19B, the ultrasonic endoscope 2H of the present embodiment is arranged in the circumferential direction of the distal end portion of the insertion portion so that radial scanning in a direction orthogonal to the insertion direction of the endoscope is possible. A belt-shaped c-MUT 92 is arranged.

前記帯状c−MUT92は、図20(a)に示すように柔軟性を有する平面基板93に、複数のc−MUTセルを配列させてチップ状に構成したc−MUTチップ94を所定間隔で複数、実装配置して構成したものである。この帯状c−MUT92は、複数のc−MUTチップ94を所定間隔で実装配置させたことによって、図20(b)に示すように所定形状に変形する。したがって、この帯状c−MUT92を挿入部先端部に周方向に配置させることによって、
ラジアル走査による超音波断層画像を得られる超音波内視鏡2Hが構成される。
As shown in FIG. 20A, the band-shaped c-MUT 92 includes a plurality of c-MUT chips 94 arranged in a chip shape by arranging a plurality of c-MUT cells on a flexible flat substrate 93. , Which is implemented and arranged. The strip-shaped c-MUT 92 is deformed into a predetermined shape as shown in FIG. 20B by mounting and arranging a plurality of c-MUT chips 94 at predetermined intervals. Therefore, by arranging the strip-shaped c-MUT 92 in the circumferential direction at the distal end portion of the insertion portion,
An ultrasonic endoscope 2H capable of obtaining an ultrasonic tomographic image by radial scanning is configured.

一方、図20(c)に示すように曲面形状c−MUT91は、所定の曲面形状に形成した曲面基板95に、複数のc−MUTチップ94を所定間隔で実装配置して構成したものであり、この曲面形状c−MUT91を超音波観察ユニット30の先端部に配置することによって、コンベックス走査による超音波断層画像を得られる超音波内視鏡2Gが構成される。   On the other hand, as shown in FIG. 20C, the curved surface shape c-MUT 91 is configured by mounting and arranging a plurality of c-MUT chips 94 at predetermined intervals on a curved substrate 95 formed in a predetermined curved surface shape. By arranging the curved surface shape c-MUT 91 at the distal end portion of the ultrasonic observation unit 30, an ultrasonic endoscope 2G capable of obtaining an ultrasonic tomographic image by convex scanning is configured.

なお、超音波観察ユニット30の先端部に所定形状の曲面部を予め形成して、この曲面部に所定形状に変形するように構成した帯状c−MUT92を配置させてコンベックス走査による超音波断層画像を得られる超音波内視鏡2Gを構成するようにしてもよい。   It should be noted that a curved surface portion having a predetermined shape is formed in advance at the distal end portion of the ultrasonic observation unit 30, and a strip-shaped c-MUT 92 configured to be deformed into the predetermined shape is disposed on the curved surface portion, and an ultrasonic tomographic image obtained by convex scanning. You may make it comprise the ultrasonic endoscope 2G which can be obtained.

また、前記超音波内視鏡2Gの超音波観察ユニット30の基端部側に破線に示すように帯状c−MUT92を配置してバイプレーンタイプの超音波内視鏡を構成するようにしてもよい。   Further, a biplane type ultrasonic endoscope may be configured by disposing a band-shaped c-MUT 92 on the proximal end side of the ultrasonic observation unit 30 of the ultrasonic endoscope 2G as shown by a broken line. Good.

図21を参照してc−MUTセルの他の構成例を説明する。
図に示すように本実施形態のc−MUTセル100においてはコンデンサ部を構成する上部電極37uと下部電極37dとの間に形成されている空隙部40内に、高誘電率を有する所定厚みの誘電体膜101を設けている。
このことによって、コンデンサ部の静電容量を大きくして送受信感度を高めることができる。
Another configuration example of the c-MUT cell will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, in the c-MUT cell 100 of this embodiment, a predetermined thickness having a high dielectric constant is formed in the gap 40 formed between the upper electrode 37u and the lower electrode 37d constituting the capacitor unit. A dielectric film 101 is provided.
As a result, it is possible to increase the capacitance of the capacitor unit and increase the transmission / reception sensitivity.

なお、図22のc−MUTセルのポーラス処理を説明する、図22(a)に示すようにメンブレン38にポーラス処理を施して音響インピーダンスを樹脂材料並みに小さなポーラス音響整合層117を設けてc−MUTセル103を構成するようにしてもよい。図22(b)に示すようにポーラス処理の化成処理工程においては、処理時間によって音響インピーダンスが大きく変化する。つまり、音響インピーダンスは、化成処理時間に強く依存するので、この化成処理時間を制御してポーラス音響整合層117を設けることによって、送受信感度を高めることができる。   The porous treatment of the c-MUT cell of FIG. 22 will be described. As shown in FIG. 22A, the porous treatment is performed on the membrane 38 to provide a porous acoustic matching layer 117 whose acoustic impedance is as small as that of the resin material. -The MUT cell 103 may be configured. As shown in FIG. 22B, in the chemical conversion treatment process of the porous treatment, the acoustic impedance greatly changes depending on the treatment time. That is, since the acoustic impedance strongly depends on the chemical conversion processing time, the transmission / reception sensitivity can be increased by controlling the chemical conversion processing time and providing the porous acoustic matching layer 117.

図23を参照してc−MUTセルの別の構成例を説明する。
なお、図23(a)は従来のc−MUTセルの構成を示す図、図23(b)は基板上面に特徴のあるc−MUTセルの構成を示す図である。
With reference to FIG. 23, another configuration example of the c-MUT cell will be described.
FIG. 23A is a diagram showing a configuration of a conventional c-MUT cell, and FIG. 23B is a diagram showing a configuration of a c-MUT cell having a characteristic on the upper surface of the substrate.

図23(a)に示すように従来のc−MUTセル250では真空中で空隙部40が形成されているため、c−MUT形成後に、大気中に放置されると、メンブレン38に設けられた上部電極37uが屈曲変形していた。本実施形態においては図23(b)に示すようにシリコン基板35の上面に予め、前記屈曲変形を踏まえた所定の凹面110設けて、c−MUTセル101に空隙部112を形成する構成にしている。   As shown in FIG. 23 (a), in the conventional c-MUT cell 250, the gap 40 is formed in a vacuum, and therefore, when the c-MUT is formed and left in the atmosphere, it is provided on the membrane 38. The upper electrode 37u was bent and deformed. In this embodiment, as shown in FIG. 23B, a predetermined concave surface 110 is provided in advance on the upper surface of the silicon substrate 35 in consideration of the bending deformation, and the gap 112 is formed in the c-MUT cell 101. Yes.

このことによって、上部電極37uと下部電極37dとの間隔を均一かつ幅狭に形成して、コンデンサ部の静電容量を大きくして送受信感度を高めることができる。   As a result, the distance between the upper electrode 37u and the lower electrode 37d can be formed to be uniform and narrow, the capacitance of the capacitor portion can be increased, and transmission / reception sensitivity can be increased.

なお、図24のc−MUTセルのまた他の構成例を示す図のようにシリコン基板35の表面に所定凹凸形状の凹凸曲面113を形成して曲面下部電極114を設ける一方、このシリコン基板35に対向して配置されるメンブレン38に設けられる上部電極を前記凹凸曲面113に略一致する曲面上部電極115として構成することによって、曲面上部電極115及び曲面下部電極114の面積を大きくして、c−MUTセル102のコンデンサ部の静電容量を大きくして送受信感度を高めることができる。なお、符号116は曲面空隙部である。   Note that, as shown in FIG. 24 showing another configuration example of the c-MUT cell, a concave and convex curved surface 113 having a predetermined concave and convex shape is formed on the surface of the silicon substrate 35 and the curved lower electrode 114 is provided. The area of the curved upper electrode 115 and the curved lower electrode 114 is increased by configuring the upper electrode provided on the membrane 38 disposed opposite to the curved surface upper electrode 115 substantially matching the concave and convex curved surface 113 as shown in FIG. The transmission / reception sensitivity can be increased by increasing the capacitance of the capacitor portion of the MUT cell 102. Reference numeral 116 denotes a curved space.

(第2実施形態)
図25ないし図29は本実施形態の第2実施形態にかかり、図25はc−MUTに加えて、シリコン基板上にシリコン発光素子及びシリコン受光素子を設けた多機能超音波トランスデューサを配置した超音波内視鏡を説明する図、図26は多機能超音波トランスデューサの断面の構成例を説明する図、図27はシリコン発光素子及びシリコン受光素子を配設した多機能超音波トランスデューサの他の構成例を説明する図、図28はさらにマイクロジャイロセンサを配設した多機能超音波トランスデューサの構成を説明する図、図29はシリコン基板上に静電容量測定用セルを設けた多機能超音波トランスデューサの構成を説明する図である。
(Second Embodiment)
25 to 29 are related to a second embodiment of the present embodiment, and FIG. 25 is a diagram showing an ultrasonic transducer in which a multifunctional ultrasonic transducer having a silicon light emitting element and a silicon light receiving element provided on a silicon substrate in addition to the c-MUT. FIG. 26 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration example of a multifunction ultrasonic transducer, FIG. 27 is another configuration of the multifunction ultrasonic transducer in which a silicon light emitting element and a silicon light receiving element are disposed. FIG. 28 is a view for explaining an example, FIG. 28 is a view for explaining the configuration of a multifunction ultrasonic transducer in which a micro gyro sensor is further provided, and FIG. 29 is a multifunction ultrasonic transducer in which a capacitance measuring cell is provided on a silicon substrate. FIG.

なお、図27(a)は外形形状の異なる多機能超音波トランスデューサの構成を説明する図、図27(b)はシリコン発光素子及びシリコン受光素子を中央部に配置するときの他の配置例を示す図、図27(c)はシリコン発光素子及びシリコン受光素子を外側に配置するときの他の配置例を示す図、図29(a)は静電容量測定用のダミーc−MUTセルを設けた多機能超音波トランスデューサを示す図、図29(b)はダミーc−MUTセルの作用及び機能を説明するフローチャート。   FIG. 27A is a diagram for explaining the configuration of a multifunctional ultrasonic transducer having a different outer shape, and FIG. 27B is another arrangement example when the silicon light emitting element and the silicon light receiving element are arranged in the central portion. FIG. 27 (c) is a diagram showing another arrangement example when the silicon light emitting element and the silicon light receiving element are arranged outside, and FIG. 29 (a) is provided with a dummy c-MUT cell for capacitance measurement. FIG. 29B is a flowchart illustrating the operation and function of the dummy c-MUT cell.

図25に示すように本実施形態の超音波内視鏡120においては、挿入部121の先端面121aには多機能超音波トランスデューサ122が配設されている。この多機能超音波トランスデューサ122にはシリコンマイクロマシーニング技術を用いて形成した超音波走査面の開口形状をリング状に形成したc−MUT131と、このリング状のc−MUT131の略中央部に位置する同一面にシリコン発光素子で構成した発光部123及びシリコン受光素子で構成した受光部124とが併設されている。   As shown in FIG. 25, in the ultrasonic endoscope 120 of the present embodiment, a multifunction ultrasonic transducer 122 is disposed on the distal end surface 121 a of the insertion portion 121. The multi-function ultrasonic transducer 122 includes a c-MUT 131 in which an opening shape of an ultrasonic scanning surface formed by using silicon micromachining technology is formed in a ring shape, and is positioned at a substantially central portion of the ring-shaped c-MUT 131. On the same surface, a light emitting unit 123 composed of a silicon light emitting element and a light receiving unit 124 composed of a silicon light receiving element are provided.

図26に示すように本実施形態のc−MUT131においては複数のc−MUTセル131aが配列されるシリコン基板35には、例えば第1中間誘電体層41及び第2中間誘電体層42で形成され、これら誘電体層41、42に前記アクセス回路形成部に加えて、前記所定の制御を行うc−MOS集積回路で構成した前記発光部123及び受光部124の制御を行う各種制御回路43a、43b、43c、…や、配線電極44a、44b、44c、44d、…が設けてある。   As shown in FIG. 26, in the c-MUT 131 of this embodiment, a silicon substrate 35 on which a plurality of c-MUT cells 131a are arranged is formed of, for example, a first intermediate dielectric layer 41 and a second intermediate dielectric layer 42. In addition to the access circuit forming unit, the dielectric layers 41 and 42 include various control circuits 43a that control the light emitting unit 123 and the light receiving unit 124 that are configured by a c-MOS integrated circuit that performs the predetermined control. 43b, 43c,... And wiring electrodes 44a, 44b, 44c, 44d,.

そして、下部電極37dと配線電極44a、配線電極44aと配線電極44b、配線電極44bと配線電極44c、配線電極44cと制御回路43c、配線電極44dと制御回路43b、配線電極44dと制御回路43c等とをそれぞれビアホール45によって電気的に接続している。   The lower electrode 37d and the wiring electrode 44a, the wiring electrode 44a and the wiring electrode 44b, the wiring electrode 44b and the wiring electrode 44c, the wiring electrode 44c and the control circuit 43c, the wiring electrode 44d and the control circuit 43b, the wiring electrode 44d and the control circuit 43c, etc. Are electrically connected to each other by a via hole 45.

前記発光部123及び前記受光部124からは図示しない電気ケーブルが延出しており、前記内視鏡観察装置3と電気的に接続されている。したがって、本実施形態の超音波内視鏡装置1においては内視鏡観察装置に光源部として照明光を発するランプが不要であるとともに、超音波内視鏡120に照明光を伝送するライトガイドファイバが不要になっている。   An electric cable (not shown) extends from the light emitting unit 123 and the light receiving unit 124 and is electrically connected to the endoscope observation apparatus 3. Therefore, in the ultrasonic endoscope apparatus 1 according to the present embodiment, a lamp that emits illumination light as a light source unit is not required for the endoscope observation apparatus, and a light guide fiber that transmits the illumination light to the ultrasonic endoscope 120 is used. Is no longer needed.

なお、図中の破線に示すように多機能超音波トランスデューサ122の所定位置に鉗子出口用の貫通孔125を形成するようにしてもよい。また、前記発光部123は例えば発光ダイオード、レーザーダイオードであり、前記受光部124は例えばC−MOS、CCD等のいずれかである。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。符号126は緩衝領域である。   Note that a forceps outlet through-hole 125 may be formed at a predetermined position of the multi-function ultrasonic transducer 122 as indicated by a broken line in the figure. The light emitting unit 123 is, for example, a light emitting diode or a laser diode, and the light receiving unit 124 is, for example, any one of a C-MOS, a CCD, and the like. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Reference numeral 126 denotes a buffer area.

本実施形態においては多機能超音波トランスデューサ122のc−MUT131をリング状に形成し、この中央部に配設される発光部123及び受光部124を円形に形成した構成を示しているが、この多機能超音波トランスデューサのc−MUT形状及び照明部及び受光部の形状及び配置位置等はこれらに限定されるものではなく、例えば、図27(a)に示すように角形の受光部124をc−MUT131の中央部に設け、角形の発光部123をc−MUT131の四隅に設けて角形の多機能超音波トランスデューサ127を形成するようにしてもよい。   In the present embodiment, the c-MUT 131 of the multi-function ultrasonic transducer 122 is formed in a ring shape, and the light emitting unit 123 and the light receiving unit 124 disposed in the center are shown in a circular shape. The c-MUT shape of the multi-function ultrasonic transducer and the shapes and arrangement positions of the illumination unit and the light receiving unit are not limited to these. For example, as shown in FIG. The rectangular multi-functional ultrasonic transducer 127 may be formed by providing the central light emitting portion 123 at the four corners of the c-MUT 131.

また、図27(b)に示すようにリング状のc−MUT131の中央部に多角形状の受光部124を設け、この多角形の受光部124の周囲に多角形の発光部123を複数、設けて多機能超音波トランスデューサ128を形成するようにしてもよい。   In addition, as shown in FIG. 27B, a polygonal light receiving part 124 is provided at the center of the ring-shaped c-MUT 131, and a plurality of polygonal light emitting parts 123 are provided around the polygonal light receiving part 124. Thus, the multi-function ultrasonic transducer 128 may be formed.

さらに、図27(c)に示すように円形のc−MUT31を形成して、このc−MUT31の周囲に例えば多角形の発光部123及び受光部124を規則的に併設して多機能超音波トランスデューサ129を形成するようにしてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 27C, a circular c-MUT 31 is formed, and for example, a polygonal light emitting unit 123 and a light receiving unit 124 are regularly provided around the c-MUT 31, and multifunctional ultrasonic waves are provided. The transducer 129 may be formed.


上述のように構成した超音波内視鏡120の作用を説明する。
まず、超音波内視鏡120の挿入部121の先端面に配置されている多機能超音波トランスデューサ122に設けられている発光部123によって観察部位を照らし、この発光部123によって照明された観察部位の内視鏡画像を受光部124で撮像する。このことによって、モニタ5の画面上に内視鏡画像が表示される。このことによって、術者はこの内視鏡画像を観察しながら挿入部121を体腔内に挿入していく。

The operation of the ultrasonic endoscope 120 configured as described above will be described.
First, the observation region is illuminated by the light emitting unit 123 provided in the multifunction ultrasonic transducer 122 disposed on the distal end surface of the insertion unit 121 of the ultrasonic endoscope 120, and the observation region illuminated by the light emitting unit 123 is illuminated. Are received by the light receiving unit 124. As a result, an endoscopic image is displayed on the screen of the monitor 5. Thus, the surgeon inserts the insertion portion 121 into the body cavity while observing the endoscopic image.

そして、この挿入部121の先端部が対象観察部位近傍に配置されたなら、例えば、超音波伝達媒体である水で先端部を水没状態にするとともに、超音波観測装置4を操作して多機能超音波トランスデューサ122のc−MUT131を駆動状態にする。   And if the front-end | tip part of this insertion part 121 is arrange | positioned in the object observation site | part vicinity, while making a front-end | tip part submerged with the water which is an ultrasonic transmission medium, for example, the ultrasonic observation apparatus 4 will be operated and it will be multifunctional. The c-MUT 131 of the ultrasonic transducer 122 is set in a driving state.

すると、前記第1実施形態で説明したようにこの超音波観測装置4のCPU51から観察者の操作指示に対応した動作指示信号がc−MUT131に向けて出力される。そして、c−MUTセル131aを送波状態/受波状態に切り換えて超音波を出射する一方、反射超音波を受信してモニタ5の画面上に超音波断層画像を表示させる。このことによって、対象観察部位の超音波観察を行える。   Then, as described in the first embodiment, the operation instruction signal corresponding to the operation instruction of the observer is output from the CPU 51 of the ultrasonic observation apparatus 4 to the c-MUT 131. Then, the c-MUT cell 131a is switched between a transmission state and a reception state to emit ultrasonic waves, while receiving reflected ultrasonic waves and displaying an ultrasonic tomographic image on the screen of the monitor 5. Thus, ultrasonic observation of the target observation site can be performed.

このように、c−MUTに加えて照明部及び受光部をシリコンマイクロマシーニング技術を用いて形成した多機能超音波トランスデューサを挿入部先端面に配設して超音波内視鏡を構成することによって、超音波内視鏡に観察光学部及び照明光学部を設けることなく超音波内視鏡を構成することができる。   In this way, an ultrasonic endoscope is configured by arranging a multi-function ultrasonic transducer in which an illumination unit and a light receiving unit are formed using silicon micromachining technology in addition to c-MUT on the distal end surface of the insertion unit. Thus, the ultrasonic endoscope can be configured without providing the observation optical unit and the illumination optical unit in the ultrasonic endoscope.

このことによって、超音波内視鏡の細径化及び小型化が実現される。   As a result, the diameter and size of the ultrasonic endoscope can be reduced.

また、c−MUTセルの配列を適宜設定することによって超音波トランスデューサの開口形状を所望の形状及び大きさに設定することができるとともに、照明部及び受光部の形状及び大きさ、数量を適宜設定して多機能超音波トランスデューサを作成することによって小型化や高精度化を図る等、超音波内視鏡の設計の自由度が増大する。
その他の作用及び効果は前記第1実施形態と同様である。
In addition, by appropriately setting the arrangement of the c-MUT cells, the aperture shape of the ultrasonic transducer can be set to a desired shape and size, and the shape, size, and quantity of the illumination unit and the light receiving unit can be set as appropriate. Thus, by creating a multi-function ultrasonic transducer, the degree of freedom in designing an ultrasonic endoscope increases, such as miniaturization and high accuracy.
Other operations and effects are the same as those in the first embodiment.

ここで、図28及び図29を参照して多機能超音波トランスデューサの変形例を説明する。
図28に示す多機能超音波トランスデューサ132では、c−MUT131、発光部123及び受光部124にさらに加えて、超音波内視鏡の先端部の動きを検知して位置検知を行う、X方向及びY方向に対応するように配置された静電型マイクロジャイロセンサ133、134が併設している。
Here, a modified example of the multifunction ultrasonic transducer will be described with reference to FIGS.
In the multi-function ultrasonic transducer 132 shown in FIG. 28, in addition to the c-MUT 131, the light emitting unit 123, and the light receiving unit 124, the movement of the distal end portion of the ultrasonic endoscope is detected and position detection is performed. Electrostatic micro gyro sensors 133 and 134 arranged to correspond to the Y direction are also provided.

このことによって、静電型マイクロジャイロセンサ133、134から出力される位置検知信号を図示しない演算部で演算処理することによって、超音波内視鏡の先端部の位置を常時、定量的に把握することができる。   As a result, the position detection signals output from the electrostatic micro gyro sensors 133 and 134 are processed by a calculation unit (not shown), thereby constantly and quantitatively grasping the position of the distal end portion of the ultrasonic endoscope. be able to.

図29(a)に示す多機能超音波トランスデューサ135ではc−MUT131を構成する任意の位置の複数のc−MUTセルを静電容量測定用セル136として使用している。そして、この静電容量測定用セル136から出力される電気信号を基に、超音波駆動信号を補正して出力する構成にしている。   In the multi-function ultrasonic transducer 135 shown in FIG. 29A, a plurality of c-MUT cells at arbitrary positions constituting the c-MUT 131 are used as the capacitance measuring cell 136. Based on the electrical signal output from the capacitance measuring cell 136, the ultrasonic drive signal is corrected and output.

つまり、超音波観測装置4で静電容量を測定するための指示を出力すると、図29(b)のステップS1に示すようにそれぞれの静電容量測定用セルから逐次、動作時のデータが静電容量測定補正部に入力される。すると、この静電容量測定補正部では、ステップS2に示すように入力されたデータの平均値を算出した後、ステップS3に移行してこの算出値と予め設定されている基準値との比較を行ってその差異を評価し、ステップS4に移行する。このステップS4ではステップS3での評価結果を基にc−MUT駆動信号を補正する。このことによって、c−MUTセルには補正された超音波駆動信号が出力される。   That is, when an instruction for measuring the capacitance is output by the ultrasonic observation device 4, the data during operation is sequentially transferred from each capacitance measurement cell as shown in step S1 of FIG. Input to the capacitance measurement correction unit. Then, the capacitance measurement correction unit calculates the average value of the input data as shown in step S2, and then proceeds to step S3 to compare the calculated value with a preset reference value. Go to evaluate the difference and move to step S4. In step S4, the c-MUT drive signal is corrected based on the evaluation result in step S3. As a result, a corrected ultrasonic drive signal is output to the c-MUT cell.

このように、c−MUTを構成するc−MUTセルの一部を静電容量測定用セルとして設けることによって、c−MUTセルを構成するc−MUTセルに常時、最適に補正した超音波駆動信号を出力して、超音波診断画像を得ることができる。   In this way, by providing a part of the c-MUT cell constituting the c-MUT as a capacitance measuring cell, the ultrasonic drive that is always optimally corrected in the c-MUT cell constituting the c-MUT cell. An ultrasonic diagnostic image can be obtained by outputting a signal.

尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

[付記]
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described above in detail, the following configuration can be obtained.

(1)体腔内に挿入された超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡と、この超音波内視鏡から伝送される生体組織情報に関する電気信号の信号処理及び前記超音波トランスデューサの駆動制御を行う超音波観測装置とを具備する超音波内視鏡装置において、
前記超音波内視鏡に搭載される超音波トランスデューサを、シリコン半導体基板で形成した超音波内視鏡装置。
(1) An ultrasonic endoscope that obtains biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer inserted into a body cavity, and a signal of an electrical signal related to biological tissue information transmitted from the ultrasonic endoscope In an ultrasonic endoscope apparatus comprising an ultrasonic observation apparatus that performs processing and drive control of the ultrasonic transducer,
An ultrasonic endoscope apparatus in which an ultrasonic transducer mounted on the ultrasonic endoscope is formed of a silicon semiconductor substrate.

(2)前記超音波トランスデューサは、シリコンマイクロマシーニング技術を用いて加工した、静電型超音波トランスデューサである付記1に記載の超音波内視鏡装置。 (2) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the ultrasonic transducer is an electrostatic ultrasonic transducer processed using a silicon micromachining technique.

(3)前記静電型超音波トランスデューサは、多数の超音波トランスデューサ素子を直線状に配列して構成したアレイ構造である付記2に記載の超音波内視鏡装置。図15
(4)前記静電型超音波トランスデューサは、多数の超音波トランスデューサ素子を2次元に配列したアレイ構造である付記2に記載超音波内視鏡装置。
(3) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 2, wherein the electrostatic ultrasonic transducer has an array structure in which a large number of ultrasonic transducer elements are linearly arranged. FIG.
(4) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 2, wherein the electrostatic ultrasonic transducer has an array structure in which a large number of ultrasonic transducer elements are two-dimensionally arranged.

(5)前記静電型超音波トランスデューサは、多数の超音波トランスデューサ素子をリング状に配列したアレイ構造である付記2に記載の超音波内視鏡装置。 (5) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 2, wherein the electrostatic ultrasonic transducer has an array structure in which a large number of ultrasonic transducer elements are arranged in a ring shape.

(6)前記超音波トランスデューサ素子を、所定の規則に基づいて分布させて所定開口形状を形成した付記3ないし付記5のいずれかに記載の超音波内視鏡装置。 (6) The ultrasonic endoscope apparatus according to any one of supplementary notes 3 to 5, wherein the ultrasonic transducer elements are distributed based on a predetermined rule to form a predetermined opening shape.

(7)前記超音波トランスデューサ素子を、異なる機能を有する、少なくとも2つの群で構成した付記3ないし付記5のいずれかに記載の超音波内視鏡装置
(8)前記群を分離して配置した付記7に記載の超音波内視鏡装置。
(7) The ultrasonic endoscope device according to any one of appendix 3 to appendix 5, wherein the ultrasonic transducer element has different functions and is configured by at least two groups. The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 7.

(9)前記群を、さらに細分化した細分化群を形成し、これら細分化群同士を交互に配置した付記7に記載の超音波内視鏡装置。 (9) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 7, wherein the group is further divided into subdivided groups, and the subdivided groups are alternately arranged.

(10)前記群は、それぞれの群を構成する各超音波トランスデューサ素子をひとつおきに交互に配置して構成される付記7に記載の超音波内視鏡装置。 (10) The ultrasound endoscope apparatus according to appendix 7, wherein the group is configured by alternately arranging every other ultrasonic transducer element constituting each group.

(11)前記群のうち、少なくとも一つの群は、超音波を送信する機能を有し、他の少なくとも一つの群は超音波を受信する機能を有する付記7に記載の超音波内視鏡装置。 (11) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 7, wherein at least one of the groups has a function of transmitting an ultrasonic wave, and at least one of the other groups has a function of receiving an ultrasonic wave. .

(12)前記リング状に配列したアレイ状超音波トランスデューサに貫通孔を形成した付記5に記載の超音波内視鏡装置。 (12) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 5, wherein a through hole is formed in the arrayed ultrasonic transducer arranged in a ring shape.

(13)前記貫通孔を処置具チャンネルに連通する鉗子出口として構成する付記12に記載の超音波内視鏡装置。 (13) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 12, wherein the through hole is configured as a forceps outlet communicating with a treatment instrument channel.

(14)前記静電型超音波トランスデューサを構成する上部電極と下部電極とでコンデンサ部を構成する空隙部内に、高誘電率を持つ誘電体膜を形成した付記2に記載の超音波内視鏡装置。 (14) The ultrasonic endoscope according to appendix 2, wherein a dielectric film having a high dielectric constant is formed in a gap portion that constitutes a capacitor portion by an upper electrode and a lower electrode constituting the electrostatic ultrasonic transducer. apparatus.

(15)前記静電型超音波トランスデューサを構成する基板の表面に凹凸面を形成した付記2に記載の超音波内視鏡装置。 (15) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 2, wherein an uneven surface is formed on a surface of a substrate constituting the electrostatic ultrasonic transducer.

(16)前記2次元アレイ超音波トランスデューサを超音波内視鏡の曲面部に配置した付記4に記載の超音波内視鏡装置。 (16) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 4, wherein the two-dimensional array ultrasonic transducer is arranged on a curved surface portion of an ultrasonic endoscope.

(17)前記2次元アレイ超音波トランスデューサを超音波内視鏡挿入部に周方向に配置した付記16に記載の超音波内視鏡装置。 (17) The ultrasonic endoscope apparatus according to supplementary note 16, wherein the two-dimensional array ultrasonic transducer is arranged in a circumferential direction in an ultrasonic endoscope insertion portion.

(18)前記超音波トランスデューサをチップ状超音波トランスデューサとして構成し、このチップ状超音波トランスデューサを基板に実装した付記2に記載の超音波内視鏡装置。 (18) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 2, wherein the ultrasonic transducer is configured as a chip-shaped ultrasonic transducer, and the chip-shaped ultrasonic transducer is mounted on a substrate.

(19)前記基板は柔軟性を有する平面基板である付記18に記載の超音波内視鏡装置。 (19) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 18, wherein the substrate is a flexible planar substrate.

(20)前記基板は所定曲面形状に形成した曲面基板である付記18に記載の超音波内視鏡装置。 (20) The ultrasonic endoscope apparatus according to appendix 18, wherein the substrate is a curved substrate formed in a predetermined curved shape.

2…超音波内視鏡
30…超音波観察ユニット
31…静電型超音波トランスデューサ(c−MUT)
31a…c−MUTセル
35…シリコン基板
37d…下部電極
37u…上部電極
38…シリコンメンブレン
40…真空空隙部
44…配線電極
2 ... Ultrasound endoscope 30 ... Ultrasound observation unit
31 ... Electrostatic ultrasonic transducer (c-MUT)
31a ... c-MUT cell 35 ... Silicon substrate 37d ... Lower electrode 37u ... Upper electrode 38 ... Silicon membrane 40 ... Vacuum gap 44 ... Wiring electrode

Claims (1)

体腔内に挿入され、超音波トランスデューサで超音波を送受波して生体組織情報を得る超音波内視鏡において、
半導体基板においてマイクロマシン技術を使って形成された静電型超音波トランスデューサと、
前記静電型超音波トランスデューサを構成する基板の表面に所定の凹凸曲面を形成することにより設けられた曲面下部電極と、
前記曲面下部電極に対向した位置に配置された、前記凹凸曲面と略一致する形状を呈する曲面上部電極と、
を具備したことを特徴とする超音波内視鏡。
In an ultrasonic endoscope that is inserted into a body cavity and receives biological tissue information by transmitting and receiving ultrasonic waves with an ultrasonic transducer,
An electrostatic ultrasonic transducer formed on a semiconductor substrate using micromachine technology;
A curved lower electrode provided by forming a predetermined concave and convex curved surface on the surface of the substrate constituting the electrostatic ultrasonic transducer;
A curved upper electrode disposed at a position facing the curved lower electrode, and having a shape substantially matching the concave and convex curved surface;
An ultrasonic endoscope characterized by comprising:
JP2009170581A 2009-07-21 2009-07-21 Ultrasound endoscope Expired - Fee Related JP4657357B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009170581A JP4657357B2 (en) 2009-07-21 2009-07-21 Ultrasound endoscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009170581A JP4657357B2 (en) 2009-07-21 2009-07-21 Ultrasound endoscope

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003148303A Division JP4370120B2 (en) 2003-05-26 2003-05-26 Ultrasound endoscope and ultrasound endoscope apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009239976A true JP2009239976A (en) 2009-10-15
JP4657357B2 JP4657357B2 (en) 2011-03-23

Family

ID=41253271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009170581A Expired - Fee Related JP4657357B2 (en) 2009-07-21 2009-07-21 Ultrasound endoscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4657357B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120068571A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Industrial Technology Research Institute Capacitive micromachined ultrasonic transducer
WO2012090611A1 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasound observation apparatus
WO2013115005A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonograph
JP2013206617A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Olympus Corp Cable connection structure, ultrasonic probe, and ultrasonic endoscope system
JP2015142140A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 キヤノン株式会社 Capacitive transducer
JP2016523573A (en) * 2013-03-15 2016-08-12 バタフライ ネットワーク,インコーポレイテッド Monolithic ultrasonic imaging device, system, and method
WO2017187755A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 富士フイルム株式会社 Ultrasonic vibrator unit

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10310294B2 (en) * 2012-07-24 2019-06-04 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Thinned and flexible semiconductor elements on three dimensional surfaces

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5857897A (en) * 1981-09-30 1983-04-06 Toshiba Corp Electret device
JP2002325298A (en) * 2001-04-25 2002-11-08 Audio Technica Corp Diaphragm of capacitor microphone and its manufacturing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5857897A (en) * 1981-09-30 1983-04-06 Toshiba Corp Electret device
JP2002325298A (en) * 2001-04-25 2002-11-08 Audio Technica Corp Diaphragm of capacitor microphone and its manufacturing method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120068571A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Industrial Technology Research Institute Capacitive micromachined ultrasonic transducer
US8562533B2 (en) 2010-12-28 2013-10-22 Olympus Medical Systems Corp. Ultrasound observation apparatus
JP5087722B2 (en) * 2010-12-28 2012-12-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic observation equipment
CN102883664A (en) * 2010-12-28 2013-01-16 奥林巴斯医疗株式会社 Ultrasound observation apparatus
WO2012090611A1 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasound observation apparatus
WO2013115005A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonograph
JP5347087B1 (en) * 2012-02-01 2013-11-20 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
US8864673B2 (en) 2012-02-01 2014-10-21 Olympus Medical Systems Corp. Ultrasound diagnostic apparatus with electrical impedance matching
JP2013206617A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Olympus Corp Cable connection structure, ultrasonic probe, and ultrasonic endoscope system
US10158188B2 (en) 2012-03-27 2018-12-18 Olympus Corporation Cable connection structure, ultrasonic probe, and ultrasonic endoscope system
JP2016523573A (en) * 2013-03-15 2016-08-12 バタフライ ネットワーク,インコーポレイテッド Monolithic ultrasonic imaging device, system, and method
JP2015142140A (en) * 2014-01-27 2015-08-03 キヤノン株式会社 Capacitive transducer
WO2017187755A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 富士フイルム株式会社 Ultrasonic vibrator unit
US10661310B2 (en) 2016-04-28 2020-05-26 Fujifilm Corporation Ultrasonic oscillator unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP4657357B2 (en) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4370120B2 (en) Ultrasound endoscope and ultrasound endoscope apparatus
JP4294376B2 (en) Ultrasonic diagnostic probe device
JP4657357B2 (en) Ultrasound endoscope
JP4575372B2 (en) Capacitive ultrasonic probe device
JP4897370B2 (en) Ultrasonic transducer array, ultrasonic probe, ultrasonic endoscope, ultrasonic diagnostic equipment
JP7190590B2 (en) Ultrasound imaging device with programmable anatomy and flow imaging
JP6908325B2 (en) Medical devices including high frequency ultrasonic transducer arrays
JP4516451B2 (en) Ultrasonic probe and method for producing ultrasonic probe
JP6157795B2 (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic probe
US20080009741A1 (en) Ultrasonic transducer array, ultrasonic probe, ultrasonic endoscope and ultrasonic diagnostic apparatus
CN110997165B (en) Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (CMUT) apparatus and control method
EP1627603B1 (en) Ultrasonic endoscope and ultrasonic endoscopic apparatus
WO2018054969A1 (en) Ultrasound transducer tile registration
JP4562555B2 (en) Ultrasonic probe and method for producing ultrasonic probe
JP2022105543A (en) Capacitive micromachined ultrasonic transducers with increased patient safety
US11457897B2 (en) Ultrasound transducer tile registration
JP2004350701A (en) Ultrasonic endoscope apparatus
JPWO2016009689A1 (en) Ultrasound endoscope
JP2004350705A (en) Capsule ultrasonic endoscopic device
JP2004350703A (en) Ultrasonic diagnosis probe apparatus
JP2004350704A (en) Capsule ultrasonic endoscopic device
JP2001238885A (en) Probe using ultrasound
CN210903098U (en) Ultrasonic endoscope probe and ultrasonic endoscope system
US20160317125A1 (en) Ultrasonic device unit, probe, electronic apparatus, and ultrasonic diagnostic apparatus
JP2017225621A (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic endoscope

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101221

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4657357

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees