JP7361795B2

JP7361795B2 - 超音波放射器具及び超音波装置

Info

Publication number: JP7361795B2
Application number: JP2021567243A
Authority: JP
Inventors: 出佐藤; 真都甲
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2023-10-16
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: US20230023517A1; CN114786591A; EP4059436B1; EP4059436A1; EP4059436A4; WO2021131798A1; JPWO2021131798A1

Description

本開示は、人体等の対象物へ向けて超音波を放射する超音波放射器具及び当該超音波放射器具を有する超音波装置に関する。

人体等の対象物へ向けて超音波を放射する超音波装置が知られている（例えば特許文献１及び２）。このような超音波装置は、例えば、患部等に超音波を照射して治療を行うための超音波治療装置、又は患部等の断面２次画像を取得するための超音波診断装置として利用されている。超音波治療装置としては、例えば、ＨＩＦＵ（High Intensity Focused Ultrasound）治療に利用される装置が知られている。このような超音波装置においては、所定の位置に超音波を集束させるように、超音波を放射する面を凹状に構成することがある。特許文献１及び２では、超音波を生成する振動を生じる振動素子を凹面に沿って配置する技術を開示している。

特開平６－２６１９０８号公報特表２０１５－５１６２３３号公報

本開示の一態様に係る超音波放射器具は、複数の板状素子と、支持体と、第１接着剤とを有している。前記複数の板状素子それぞれは、超音波を放射する放射面を表裏の一方の面に有している。前記支持体は、複数の前記放射面が互いに異なる方向から同一の位置に向けられる配置で前記複数の板状素子を保持している。前記第１接着剤は、前記複数の板状素子と前記支持体とを接着している。前記複数の板状素子それぞれは、前記放射面内の複数の位置に、超音波を生成する振動を生じる複数の振動素子を有している。前記第１接着剤は、前記複数の板状素子それぞれの側面に接着されている。
一例において、前記複数の板状素子それぞれは、素子基板と、キャビティ部材とを有している。前記素子基板は、前記放射面に沿って広がっており、前記複数の振動素子を含んでいる。前記キャビティ部材は、前記放射面に沿って広がっており、前記複数の振動素子に個別に重なる複数の開口を有している。前記素子基板は、前記放射面に沿う方向の応力を生じる圧電体層を含んでいる。前記放射面が面する方向において、前記支持体、前記キャビティ部材及び前記素子基板の順でこれらの部材が重なっている。前記第１接着剤は、前記キャビティ部材の、前記放射面を挟んだ両側の側面に接着されている。
他の例において、前記超音波放射具は、前記板状素子に対して前記放射面とは反対側に空間を介して重なっているフレキシブル基板を更に有している。前記第１接着剤は、前記板状素子の側面から前記フレキシブル基板に到達して前記フレキシブル基板にも接着されていることによって前記空間の外周部の少なくとも一部を塞いでいる。

本開示の一態様に係る超音波装置は、上記超音波放射器具と、超音波の周波数帯内の周波数を有する交流電力を前記板状素子に供給する駆動制御部と、を有している。

第１実施形態に係る超音波装置の概略構成を示す模式図である。図１の超音波装置の超音波発生部の概略構成を示す斜視図である。図２の超音波発生部の板状素子の平面図である。図３のIV－IV線における断面図である。図２の超音波発生部の支持体の外面の一部を示す斜視図である。図３の板状素子の固定構造を示す断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は超音波の集束態様の一例及び他の例を示す模式図である。第２実施形態に係る板状素子の固定構造を示す断面図である。第３実施形態に係る板状素子の固定構造を示す断面図である。第４実施形態に係る板状素子の固定構造を示す断面図である。第５実施形態に係る板状素子の固定構造を示す断面図である。第６実施形態に係る板状素子の固定構造を示す断面図である。

以下、図面を参照して本開示に係る実施形態について説明する。以下の図面は、模式的なものである。従って、細部は省略されることがある。また、寸法比率は現実のものと必ずしも一致しない。複数の図面相互の寸法比率も必ずしも一致しない。特定の寸法が実際よりも大きく示され、特定の形状が誇張されることもある。

第２実施形態以降の説明においては、基本的に、先に説明された実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及がない事項については、先に説明された実施形態と同様とされたり、類推されたりしてよい。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る超音波装置１の概略構成を示す模式図である。

超音波装置１は、例えば、ＨＩＦＵ治療に利用されるものである。例えば、超音波装置１は、患者１０１の患部１０３（又は結石等の異物。以下、同様。）へ超音波を集束させる。これにより生じる熱等によって、患部１０３が変性する。超音波装置１は、人体のいずれの部位を治療対象として構成されてもよいし、また、いずれの疾患を治療対象として構成されてもよい。換言すれば、超音波装置１が放射する超音波の周波数及び強度、並びに超音波装置１の各部の寸法等は適宜に設定されてよい。なお、超音波は、一般に、２０ｋＨｚ以上の音波とされている。超音波の周波数について、一般的な上限は特にないが、例えば、５ＧＨｚとされてよい。

超音波装置１は、患者１０１に隣接して配置され、超音波の放射を直接的に担う超音波放射器具３（以下、単に「放射器具３」ということがある。）と、放射器具３への電力供給等を行う装置本体５とを有している。

（超音波放射器具）
放射器具３は、超音波を発生させる発生部７と、発生部７と患者１０１との間に介在する袋９とを有している。発生部７は、例えば、患者１０１側に面する凹面７ａから超音波を放射する。凹面７ａの形状は、例えば、概略、球面（その内面）の一部を切り取った形状である。従って、凹面７ａから放射された超音波は、球の中心付近（別の観点では患部１０３）に集束する。袋９は、少なくとも超音波装置１の使用時において、液体ＬＱが封入されている。液体ＬＱは、例えば、凹面７ａと患者１０１の体表との間における音響インピーダンスの急激な変化を緩和することに寄与している。

液体ＬＱは、例えば、水である。また、例えば、液体ＬＱは、水と、適宜な添加剤とを含むものであってもよい。添加剤は、例えば、音響インピーダンスを調整するためのものであってよい。液体ＬＱの音響インピーダンスは、例えば、１×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）以上２×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）以下、又は１．３×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）以上１．７×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）以下とされてよい。参考に、種々の物質の音響インピーダンスを例示すると、水：約１．５×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）、空気：約０、脂肪：約１．４×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）、筋肉：約１．７×１０^６ｋｇ／（ｍ^２・ｓ）である。

（発生部）
図２は、発生部７の要部構成を説明するための模式図である。図２における上方は患者１０１側である。すなわち、図２は、凹面７ａ側から発生部７を見た斜視図である。

発生部７は、例えば、それぞれ超音波を放射する複数の板状素子１１と、複数の板状素子１１を保持している支持体１３とを有している。支持体１３は、例えば、フレーム状（枠状、骨組構造状）であり、複数の板状素子１１を患者１０１側に露出させるように複数の板状素子１１の外縁を保持している。発生部７は、この他、例えば、図示されている構成を患者１０１とは反対側から覆う適宜な形状の筐体等を有していてもよい。

（板状素子の配置）
板状素子１１は、例えば、概略、平板状に構成されている。その板形状の表裏（最も広い１対の面）の一方の面は、患者１０１に向けて超音波を放射する放射面１１ａとなっている。複数の板状素子１１は、放射面１１ａが共通の集束領域（患部１０３）に面するように互いに並列に互いに傾斜して（互いに異なる向きで）配置されており、既述の凹面７ａを構成している。従って、凹面７ａは、曲面によって構成されているのではなく、複数の平面（放射面１１ａ）の組み合わせによって構成されている。

複数の板状素子１１の配置パターンは、適宜に設定されてよい。図示の例では、複数の板状素子１１は、凹面７ａの周方向（凹面７ａの外周に沿った方向）に配列されて環状の素子列８（矢印で示す）を構成している。素子列８は、凹面７ａの平面視で多重（２重以上）の環状に（例えば同心状に）複数列で設けられてもよいし（図示の例）、１列のみで設けられてもよい。隣り合う板状素子１１の中心（例えば平面視における幾何中心）同士の距離を中心間間隔としたとき、各素子列８内における複数の中心間間隔は、一定であってもよいし（図示の例）、一定でなくてもよい。各素子列８内に含まれる板状素子１１の数は適宜に設定されてよい。また、この数は、複数の素子列８同士において、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

図示の例では、凹面７ａの最も奥の領域（後述する中央部６５）は板状素子１１の非配置領域とされている。このような領域には、適宜な電子部品等が配置されてもよい。例えば、患部１０３の位置を検出するための超音波センサ、患部１０３の位置を示すために患者１０１の体表に付されたマーカの位置を検出する視覚センサ、及び／又は複数の板状素子１１から放射した超音波の反射波を受信する受信部が設けられてよい。また、凹面７ａの最も奥の領域は、開口を有していてもよい。当該開口は、例えば、上記の視覚センサによって検出される可視光及び／又は超音波センサによって検出される超音波を通過させるためのものであってもよい。また、凹面７ａの最も奥の領域は、板状素子１１の配置領域とされていてもよい。

（板状素子の平面形状）
図３は、板状素子１１の平面図である。

板状素子１１の平面形状及び当該平面形状の寸法は適宜に設定されてよい。例えば、複数の板状素子１１は、互いに同一の形状及び大きさとされてもよいし、形状及び／又は大きさが互いに異なる２種以上の板状素子１１を含んでいてもよい。また、板状素子１１の平面形状は、隣り合う板状素子１１同士の間の隙間が比較的小さくなる形状（球面を分割したような形状）であってもよいし（図２及び図３の例）、そのような形状でなくてもよい。後者としては、例えば、円形を挙げることができる。

図２及び図３の例では、板状素子１１の平面形状は、板状素子１１同士の隙間が比較的小さくなる形状の一例である台形状とされている。なお、台形以外の多角形によっても、板状素子１１同士の隙間を小さくするように凹面７ａを構成できることは、例えば、正多面体（プラトンの立体）、半正多面体（アルキメデスの立体）及びプラトンの立体、並びに種々の技術分野において実現されているドーム形状から明らかである。

より詳細には、板状素子１１の台形は、図３に符号を付すように、例えば、凹面７ａの内側に上底１１ｄを有し、凹面７ａの外側に下底１１ｅを有し、互いに等しい長さの１対の脚１１ｆを有している等脚台形である。上底１１ｄの長さ及び下底１１ｅの長さ、並びに台形の高さ（上底１１ｄと下底１１ｅとの距離）は適宜に設定されてよく、いずれの長さが他の長さに対して長くてもよい。

既述のように、複数の板状素子１１は、凹面７ａの周方向に配列されて環状の素子列８を構成している。各素子列８において、隣り合う板状素子１１同士で台形の脚１１ｆ同士が隣り合っている。隣り合う脚１１ｆ同士は、互いに平行であってもよいし、互いに平行でなくてもよい。後者の場合、凹面７ａの内側及び外側のいずれにおいて脚１１ｆ同士の間隔が相対的に広くなっていてもよい。また、隣り合う素子列８同士においては、一方の素子列８の板状素子１１の台形の上底１１ｄと他方の素子列８の板状素子１１の台形の下底１１ｅとが隣り合っている。

なお、以下の説明では、後述する板状素子１１の４つの側面１１ｓ（又は当該側面１１ｓを構成する側面１９ｓ若しくは２１ｓ）を上底１１ｄ、下底１１ｅ及び１対の脚１１ｆの語で指すことがある。

（板状素子の構造）
図３に示すように、１つの板状素子１１は、複数の振動素子１５（具体的には圧電素子）を有している。振動素子１５は、超音波を発生させる振動を生じる部分である。振動素子１５の数、位置、平面形状及び大きさ等は適宜に設定されてよい。

図示の例では、複数の振動素子１５は、板状素子１１の平面方向（平面に沿う方向。以下、同様。）に沿って概ね一様な密度で分布して配置されている。より詳細には、隣り合う振動素子１５の中心（例えば平面視における幾何中心）同士の距離を中心間間隔としたとき、複数の振動素子１５は、一定の中心間間隔で縦横に配列されている。ただし、複数の振動素子１５は、互いに隣り合う列同士で中心同士が中心間間隔の半分程度ずれていてもよいし、複数の同心円に沿って配列されていてもよいし、放射状に配列されていてもよいし、一様でない密度で配置されていてもよい。複数の振動素子１５の配列方向と、板状素子１１の外縁の各部が延びる方向との相対関係も適宜に設定されてよい。

複数の振動素子１５の配置領域（例えば複数の振動素子１５が収まる最小の凸多角形）の面積は、例えば、板状素子１１の面積（又は患者１０１側から見て支持体１３から露出している面積）の１／５以上、１／２以上又は２／３以上又は４／５以上とされてよい。４／５以上は、複数の振動素子１５が板状素子１１の全面に配置された状態と捉えられてよい。複数の振動素子１５が板状素子１１の全面に亘って配置されていない場合において、複数の振動素子１５の配置領域は、板状素子１１内の中央側又は外縁側等の適宜な範囲に位置してよい。配置領域の形状も任意である。

また、図示の例では、振動素子１５の平面形状は、円形とされている。別の観点では、当該平面形状は、線対称又は回転対称の形状である。ただし、当該平面形状は、楕円又は多角形等の他の形状とされてよく、また、非対称の形状であってもよい。振動素子１５の平面形状が円形でない場合において、当該平面形状と板状素子１１の平面形状との相対的な向きも適宜に設定されてよい。

（板状素子の積層構造）
図４は、図３のIV－IV線における断面図である。図４における下方は患者１０１側である。図４では、１枚の板状素子１１に加えて、支持体１３の一部も図示されている。

板状素子１１は、例えば、その平面方向に沿って（放射面１１ａに沿って）広がる２以上の層状（板状を含む。以下、同様。）の部材を含んで構成されている。具体的には、例えば、板状素子１１は、振動素子１５を有している素子基板１９と、素子基板１９に重ねられているキャビティ部材２１とを有している。板状素子１１は、例えば、キャビティ部材２１側を患者１０１側（別の観点では支持体１３側）に向けている。素子基板１９は、振動素子１５となっている領域が撓み変形することによって振動する。この振動が素子基板１９の患者１０１側に位置する流体に伝えられて超音波が生成される。キャビティ部材２１は、素子基板１９のうち複数の振動素子１５に個別に重なる複数のキャビティ２１ｃ（開口、孔）を有している。キャビティ部材２１は、例えば、キャビティ２１ｃの縁部によって振動素子１５の固定端を規定することに寄与し、ひいては、振動素子１５の固有振動数（共振周波数）を調整することに寄与する。

複数のキャビティ２１ｃ及び後述する第２電極３３（個別電極）が設けられていることなどにより、板状素子１１の主面（板の最も広い面。表裏）は、凹凸を有しており、平坦な面ではない。このことから理解されるように、板状素子１１が板状又は平板状であるという場合、厳密に板又は平板である必要は無い。例えば、板状素子１１は、主要な構成要素として厚さが一定で平面を成す層（例えば後述する２３、２５及び２７）を有することをもって平板状と捉えられてよい。また、例えば、板状素子１１は、両主面のそれぞれにおいて、複数の凸部の頂部（又は凹部の最深部）が同一平面に収まるときに平板状と捉えられてよい。また、例えば、板状素子１１は、板状素子１１の面積から求めた円相当径に対して各主面の凹凸の算術平均粗さＲａが５％以下、２％以下又は１％以下のときに平板状と捉えられてよい。

（素子基板）
素子基板１９は、例えば、その平面方向に沿って（放射面１１ａに沿って）広がる２以上の層状部材を含んで構成されている。具体的には、例えば、素子基板１９は、患者１０１側（別の観点ではキャビティ部材２１側）から順に、振動層２３、第１導体層２５、圧電体層２７及び第２導体層２９を含んでいる。第１導体層２５は、例えば、第１電極３１を含んでいる。第２導体層２９は、例えば、複数の第２電極３３を含んでいる。第１電極３１及び第２電極３３は、圧電体層２７を挟んでいる。これらの１対の電極に交流電圧が印加されることによって、素子基板１９の振動素子１５となっている領域は撓み変形を伴う振動を生じる。なお、素子基板１９は、図示の層の他、例えば、第２導体層２９を覆う絶縁層等の適宜な層を含んでいてよい。

素子基板１９において、振動素子１５と捉えられる領域は、適宜に定義されてよい。本実施形態の説明では、便宜的に、素子基板１９のうちキャビティ２１ｃと重なっている領域（より厳密にはキャビティ２１ｃの素子基板１９側の開口面と重なっている領域）を振動素子１５として定義する。なお、この他、第２電極３３（個別電極）と重なる領域を振動素子１５として定義することも可能である。

各振動素子１５は、キャビティ２１ｃ側（患者１０１側）に面している第１面１５ａと、キャビティ２１ｃとは反対側に面している第２面１５ｂとを有している。第１面１５ａは、例えば、振動層２３のキャビティ部材２１側の面によって構成されている。第２面１５ｂは、例えば、第２導体層２９のキャビティ部材２１とは反対側の面、及び圧電体層２７のキャビティ部材２１とは反対側の面のうち第２導体層２９から露出している領域によって構成されている。なお、例えば、図示の例とは異なり、第２導体層２９を覆う絶縁層が設けられている場合は、当該絶縁層によって第２面１５ｂが構成されてよい。第１面１５ａは、振動素子１５の振動によって、患者１０１側へ向かう超音波を生じる面であり、板状素子１１の放射面１１ａの一部を構成している。

（振動層）
振動層２３は、例えば、複数の振動素子１５に亘る広さで（例えば素子基板１９の概ね全体に亘る広さで）、基本的に隙間無く広がっている。振動層２３の厚さは、例えば、概ね一定である。振動層２３は、例えば、後述するように、圧電体層２７の平面方向の変形を規制して、面外振動を生じさせることに寄与する。

振動層２３は、例えば、絶縁材料又は半導体材料によって形成されている。振動層２３の材料は、無機材料でも有機材料でもよい。より具体的には、例えば、振動層２３の材料は、圧電体層２７の材料（後述）と同一又は異なる圧電体とされてよい。また、例えば、振動層２３の材料は、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ）又はサファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）とされてもよい。振動層２３は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。

（第１導体層及び第１電極）
第１導体層２５は、図示の例では、第１電極３１のみを含んでいる。第１電極３１は、例えば、共通電極として構成されている。共通電極は、例えば、複数の振動素子１５に亘る広さ（素子基板１９の概ね全体に亘る広さ）で、基本的に隙間無く広がっている。第１電極３１の厚さは、例えば、概ね一定である。第１電極３１は、例えば、圧電体層２７を貫通する不図示の貫通導体を介して、板状素子１１の袋９とは反対側に配置された不図示の配線（例えば後述するＦＰＣ（Flexible printed circuits）３５）と電気的に接続されている。

第１導体層２５の材料は、例えば、適宜な金属とされてよい。例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）若しくはクロム（Ｃｒ）又はこれらを含む合金が用いられてよい。第１導体層２５は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。また、第１導体層２５の材料は、前記のような金属を含む導電ペーストを焼成して得られるものであってもよい。すなわち、第１導体層２５の材料は、ガラス粉末及び／又はセラミック粉末等の添加剤（別の観点では無機絶縁物）を含むものであってもよい。

（圧電体層）
圧電体層２７は、例えば、複数の振動素子１５に亘る広さで（例えば素子基板１９の概ね全体に亘る広さで）、基本的に隙間無く広がっている。圧電体層２７の厚さは、例えば、概ね一定である。ただし、圧電体層２７は、図示の例とは異なり、複数の振動素子１５に対して個別に設けられた、互いに分離された複数の部位を有する構成であってもよい。

圧電体層２７の材料は、単結晶であってもよいし、多結晶であってもよいし、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、強誘電体であってもなくてもよいし、焦電体であってもなくてもよい。無機材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛系材料及び非鉛系無機圧電材料が挙げられる。非鉛系無機圧電材料としては、例えば、ペロブスカイト型化合物材料が挙げられる。有機材料としては、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が挙げられる。

また、圧電体層２７の材料は、例えば、圧電磁器板（別の観点では焼結体）とされてもよいし、圧電薄膜とされてもよい。圧電磁器板は、圧電性を有する複数の結晶粒子（及び結晶粒界）により構成される板状の無機多結晶体であり、圧電セラミックス板ともいう。圧電磁器板を構成する結晶粒子は、通常アスペクト比が小さく、等方的に分布している。圧電薄膜とは、圧電性を有する薄膜状の無機単結晶体、無機多結晶体、または有機材料（ポリマー）である。多結晶体の圧電薄膜は、通常、厚さ方向にのびる柱状晶により構成されている。圧電薄膜は通常、高い配向性を有しており、それにより高い圧電特性を有する。

圧電体層２７は、例えば、少なくとも振動素子１５を構成している領域において、分極軸（単結晶では電気軸又はＸ軸ともいう。）が、圧電体層２７の厚み方向（第１電極３１と第２電極３３との対向方向）に概ね平行になっている。なお、圧電体層２７のうち、振動素子１５を構成している領域以外の領域は、分極されていてもよいし、分極されていなくてもよい。また、分極されている場合において、振動素子１５を構成している領域と同様の方向に分極されていてもよいし、異なる方向に分極されていてもよい。

（第２導体層及び第２電極）
第２導体層２９は、例えば、既述の複数の第２電極３３の他、複数の第２電極３３に接続されている不図示の配線を有していてもよい。複数の第２電極３３は、例えば、第２導体層２９が含む不図示の引出電極（又は配線）を介して、板状素子１１の袋９とは反対側に配置された不図示の配線（例えば後述するＦＰＣ３５）と電気的に接続されている。

複数の第２電極３３は、例えば、振動素子１５毎に設けられた個別電極とされている。ここでいう個別電極は、複数の電極が互いに分離した形状とされていることを意味し、互いに別個の電位を付与可能にされている必要は無い。例えば、２以上の第２電極３３（例えば１つの板状素子１１内の全ての第２電極３３）は互いに電気的に接続されていてよい。接続は、例えば、第２導体層２９が有する不図示の配線によってなされていてもよいし、他の手段（例えば後述するＦＰＣ３５）によってなされていてもよい。なお、複数の第２電極３３は、個別に、又は２以上の第２電極３３を含むグループ毎に互いに異なる電位が付与可能とされていてもよい。

第２電極３３の平面形状及び大きさは、適宜な形状とされてよい。例えば、第２電極３３の平面形状は、振動素子１５の平面形状（キャビティ２１ｃの開口形状）と相似形又は類似する形状であってもよいし、異なる形状であってもよいし、円形若しくは楕円形であってもよいし、多角形であってもよい。また、例えば、平面視において、第２電極３３の外縁は、キャビティ２１ｃの開口縁部に対して、その全体が内側に位置していてもよいし、その全体が概ね一致していてもよいし、その全体が外側に位置していてもよいし、一部のみが一致又は内側に位置していてもよい。本実施形態では、第２電極３３は、円形のキャビティ２１ｃの開口縁部よりも内側に位置する円形である。

第２導体層２９の材料は、第１導体層２５の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、いずれの場合についても、既述の第１導体層２５の材料の説明は、第２導体層２９の材料の説明に援用されてよい。

（振動素子の動作）
第１電極３１及び第２電極３３によって、これらに挟まれている圧電体層２７に分極の向きと同じ向きで電界が印加されると、圧電体層２７は、平面方向において収縮する。この収縮は、振動層２３によって規制されるから、振動素子１５は、バイメタルのように振動層２３側へ撓む（変位する）。逆に、分極の向きと逆の向きで電界が印加されると、振動素子１５は、圧電体層２７側へ撓む。

上記のような振動素子１５の変位によって、振動素子１５の周囲の媒質（例えば流体）においては圧力波が形成される。そして、所定の波形で電圧が変化する電気信号（駆動信号）が第１電極３１及び第２電極３３に入力されることによって、その電気信号の波形（別の観点では周波数及び振幅）を反映した超音波が生成される。

上記の撓み変形の振動は、換言すれば、振動素子１５において、平面視の中央が振動の腹となり、外縁（例えばキャビティ２１ｃの縁部付近）が振動の節となる１次モードの面外振動（屈曲振動）である。この振動に関して、振動素子１５は、例えば、共振周波数が超音波の周波数帯に位置するように構成されている。共振周波数の設定は、例えば、振動素子１５を構成する層の材料の選択（別の観点ではヤング率及び密度の選択）、並びに振動素子１５の径及び各層の厚さの設定（別の観点では質量及び曲げ剛性の設定）等によってなされる。振動素子１５の周囲の流体の影響、及び振動素子１５を支持する部分（例えばキャビティ部材２１）の剛性等の影響が考慮されてもよい。

電気信号は、例えば、振動素子１５を振動層２３側へ変位させる電圧印加と、振動素子１５を圧電体層２７側へ変位させる電圧印加とが繰り返されるものであってよい。すなわち、電気信号は、極性（正負）が反転する（電圧（電界）の向きが圧電体層２７の分極軸の方向において交互に入れ替わる）ものであってよい。また、例えば、電気信号は、振動素子１５を振動層２３側へ変位させる電圧印加のみ、又は振動素子１５を圧電体層２７側へ変位させる電圧印加のみが繰り返されるものであってもよい。この場合、撓みと、復元力による撓みの解消との繰り返しによって、超音波が生成される。

（キャビティ部材）
キャビティ部材２１は、例えば、キャビティ２１ｃを無視して考えたときに、複数の振動素子１５に亘る広さを有する、厚さが一定の部材である。キャビティ部材２１の広さは、素子基板１９の広さに対して、同等であってもよいし（図４の例）、異なっていてもよい。後述する図６等においては、キャビティ部材２１が素子基板１９よりも若干広い例を図示するが、図示とは逆に、素子基板１９がキャビティ部材２１よりも広くてもよい。

キャビティ部材２１の材料は任意であり、例えば、絶縁材料であってもよいし、半導体材料であってもよいし、導電材料であってもよいし、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、圧電体であってもよいし、素子基板１９内のいずれかの層の材料と同一であってもよい。具体的には、キャビティ部材２１の材料としては、金属、樹脂、セラミックスを挙げることができる。また、キャビティ部材２１は、複数の材料又は複数の層から構成されていてもよい。例えば、キャビティ部材２１は、素子基板１９に重なる金属層（金属板含む）に絶縁層が成膜されて構成されていてもよいし、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂によって構成されていてもよい。

キャビティ２１ｃの形状は適宜に設定されてよい。例えば、キャビティ２１ｃの形状は、横断面（素子基板１９に平行な断面）の形状がキャビティ２１ｃの貫通方向の位置によらずに一定の形状であってもよいし（図示の例）、素子基板１９側ほど拡径する、又は縮径するテーパ面を有する形状であってもよい。本実施形態の説明では、素子基板１９のうちキャビティ２１ｃと重なる領域を振動素子１５としているから、既述の振動素子１５の平面形状についての説明は、キャビティ２１ｃの横断面の形状の説明に援用されてよい。

キャビティ２１ｃの深さ（貫通方向の長さ。別の観点ではキャビティ部材２１の厚さ）は、適宜に設定されてよい。例えば、キャビティ２１ｃの深さは、キャビティ２１ｃの径（円形でない場合は例えば円相当径）に対して、１／２０以上、１／１０以上、１／２以上又は１倍以上とされてよく、１０倍以下、５倍以下、１倍以下、１／２以下又は１／１０以下とされてよく、前記の下限と上限とは、矛盾しない限り、適宜に組み合わされてよい。

（支持体）
図２に戻って、支持体１３は、例えば、複数の板状素子１１の外縁を保持する形状とされている。より詳細には、支持体１３は、例えば、隣り合う板状素子１１の隙間（別の観点では境界）の形状と同様の形状を有している。換言すれば、支持体１３は、複数の板状素子１１に対して個別に重なる複数の開口１３ｈを有している。そして、図４に示すように、板状素子１１は、その外縁側部分が支持体１３の患者１０１とは反対側の背面１３ｂに対して重ねられ、開口１３ｈを介して患者１０１側へ放射面１１ａを露出させている。

支持体１３は、例えば、凹面７ａの平面視において概略同心状に構成された３つの部位によって構成されている。１つは、複数の開口１３ｈが形成されることによって格子状に構成され、かつ複数の板状素子１１が配列されている領域に亘って帯状かつ環状に広がっている格子部６１である。他の１つは、格子部６１の外縁から外側に広がっている鍔状の縁部６３である。残りの１つは、格子部６１の内縁につながっている板状の中央部６５である。複数の板状素子１１は、これらの部位によって外縁が保持されている。

特に図示しないが、中央部６５に開口が形成されたり、縁部６３の内縁から外縁までの径が小さくされたりすることによって、支持体１３は、格子部６１のみによって構成されているといえる形状とされてもよい。また、中央部６５が設けられている領域が板状素子１１の配置領域とされてよいこと（換言すれば格子部６１が中央に広がってよいこと）は、既に述べたとおりである。

開口１３ｈの形状及び面積は適宜に設定されてよい。例えば、開口１３ｈの形状は、板状素子１１の外縁の形状と相似形又は類似する形状であってもよいし（図示の例）、異なる形状であってもよい。また、例えば、開口１３ｈは、患者１０１側の前面１３ａから反対側の背面１３ｂへ向かって縮径又は拡径する形状であってもよいし、そのような縮径又は拡径がなされない形状であってもよい。また、例えば、開口１３ｈの面積（縮径又は拡径する場合は例えば最小面積）は、板状素子１１の面積の６割以上又は８割以上とされてよい。

支持体１３の材料は適宜なものとされてよい。例えば、支持体１３の材料は、金属、セラミックス若しくは樹脂又はこれらの組み合わせとされてよい。金属は、例えば、ステンレス鋼とされてよい。

（支持体の形状の細部）
図５は、支持体１３の背面１３ｂ（患部１０３とは反対側の面）の一例の一部を示す斜視図である。図５では、支持体１３は、板状素子１１の取り付け前の状態とされている。

支持体１３の板状素子１１が配置される面（ここでは背面１３ｂ）には、板状素子１１が収容される凹部１３ｒが形成されていてもよい。別の観点では、支持体１３は、板状素子１１（より詳細には本実施形態ではその外縁部）に対して当該板状素子１１の厚さ方向に重なる重複部１３ｅと、重複部１３ｅから板状素子１１側に突出する仕切部１３ｆとを有している。もちろん、支持体１３は、このような凹部１３ｒ（仕切部１３ｆ）を有さない形状であってもよい。

仕切部１３ｆは、互いに隣り合う板状素子１１同士の間に位置している。より詳細には、図示の例では、支持体１３は、支持体１３の周方向において互いに隣り合う板状素子１１同士の間に位置する仕切部１３ｆａと、支持体１３の径方向において互いに隣り合う板状素子１１同士の間に位置する仕切部１３ｆｂとを有している。仕切部１３ｆａは、例えば、支持体１３の径方向に延びている。仕切部１３ｆｂは、例えば、支持体１３の周方向に延びている。

凹部１３ｒは、例えば、板状素子１１が嵌合する形状及び大きさとされ、板状素子１１の位置決めに寄与してよい。ここでいう「嵌合」は、例えば、板状素子１１の側面と凹部１３ｒの壁面との間に、板状素子１１のその平面方向への移動を許容する隙間（遊び）が存在するものを含む。この隙間は、例えば、後述する第１接着剤３７の配置に寄与してよい。隙間の大きさは、例えば、板状素子１１をその平面方向において凹部１３ｒ内のいずれの位置に移動させても板状素子１１の外縁の全体が開口１３ｈの外側に位置する大きさである。ただし、凹部１３ｒは、そのような板状素子１１の位置決めに寄与する大きさよりも大きくてもよい。

凹部１３ｒをその深さ方向に見た形状は、例えば、板状素子１１の平面形状及び／又は開口１３ｈをその開口方向に見た形状と相似形とされてよい。従って、板状素子１１の平面形状についての既述の説明は、凹部１３ｒの形状に援用されてよい。また、凹部１３ｒの形状は、その壁面が、板状素子１１の側面に当接して板状素子１１を位置決めする部位と、板状素子１１の側面から離れて後述する第１接着剤３７を配置する隙間を形成する部位とを有する形状であってもよい。凹部１３ｒの壁面は、鉛直壁であってもよいし、凹部１３ｒを縮径又は拡径させる傾斜壁であってもよい。凹部１３ｒの深さは、板状素子１１の厚さよりも小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。

仕切部１３ｆは、一定の幅及び／又は一定の高さで延びる形状であってもよいし、幅及び／又は高さを変化させつつ延びる形状であってもよいし、直線状に延びていてもよいし、適宜に屈曲していてもよい。また、複数の仕切部１３ｆａは、互いに同一の形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。複数の仕切部１３ｆｂも同様である。

（板状素子と支持体との固定構造）
図６は、板状素子１１と支持体１３との固定構造を示す断面図である。図６は、図４と同様の断面において、素子基板１９の細部の図示を省略するとともに、図４よりも若干広い範囲を示す図となっている。図６に示される板状素子１１の１対の側面１１ｓは、図３のIV－IV線に照らせば、１対の脚１１ｆであるが、いずれの２つの側面の組み合わせと捉えられてもよい。

図６に示すように、板状素子１１と支持体１３とは、板状素子１１の側面１１ｓに接着された第１接着剤３７によって互いに接着されている。より詳細には、図示の例では、板状素子１１の側面１１ｓは、キャビティ部材２１の側面２１ｓと、素子基板１９の側面１９ｓとを含んでいる。そして、第１接着剤３７は、側面２１ｓ及び側面１９ｓのうち側面２１ｓのみに接着されている。なお、第１接着剤３７は、キャビティ部材２１に対して、側面２１ｓ以外の面（例えば支持体１３とは反対側の面）に接着されていてもよいし（図示の例）、接着されていなくてもよい。

なお、確認的に記載すると、側面は、板形状の表裏（最も広い１対の面）をつなぐ面、又は板形状の厚さ方向に沿う面である。本実施形態で例に取っている台形状の板状素子１１は、４つの側面１１ｓを有している。なお、板状素子１１が円形である場合においては、側面１１ｓの数は１つであると捉えられてもよいし、放射面１１ａの両側に２つの側面１１ｓが存在するというように適宜に分割して概念されてもよい。

第１接着剤３７は、板状素子１１の厚さ方向において、キャビティ部材２１の側面２１ｓの全体に接着されていてもよいし（図示の例）、側面２１ｓの一部にのみ接着されていてもよい。後者の場合、側面２１ｓの、接着される領域の広さは任意であり、例えば、接着される領域は、板状素子１１の厚さ方向において、側面２１ｓの半分以上に亘っていてもよいし、半分未満に収まっていてもよい。また、第１接着剤３７が側面２１ｓの一部にのみ接着される場合において、当該一部は、例えば、側面２１ｓのうちの素子基板１９とは反対側の一部であってもよいし、素子基板１９側の一部であってもよい。例えば、図示のように重複部１３ｅ、キャビティ部材２１及び素子基板１９がこの順で重なる構成においては、第１接着剤３７の量が少なくされて、第１接着剤３７が側面２１ｓの重複部１３ｅ側の一部にのみ接着されてよい。また、例えば、第１接着剤３７の重複部１３ｅ側に空気が入り込むことなどによって、第１接着剤３７が側面２１ｓのうちの素子基板１９側にのみ接着されてもよい。

また、第１接着剤３７は、板状素子１１の外縁の全周に亘って（換言すれば上底１１ｄ、下底１１ｅ及び１対の脚１１ｆに亘って）側面１１ｓ（本実施形態では側面２１ｓ）に接着されていてもよいし、板状素子１１の外縁の一部にのみ接着されていてもよい。後者の場合、例えば、側面２１ｓと凹部１３ｒの壁面との隙間が板状素子１１の外縁の全周に存在しつつも、第１接着剤３７が外縁の一部にのみ供給されることによって実現されてよい。また、例えば、凹部１３ｒの壁面の一部が側面２１ｓに直接に当接していることによって、外縁の一部のみが接着されていてもよい。

第１接着剤３７は、放射面１１ａ（より詳細には例えば少なくとも１つの振動素子１５）を挟んだ両側の側面１１ｓに接着されてよい。放射面１１ａを挟んだ両側の側面１１ｓは、台形状の板状素子１１を例に取ると、典型的には、上底１１ｄと下底１１ｅとの組み合わせ、又は１対の脚１１ｆの組み合わせである。ただし、上底１１ｄと１つの脚１１ｆとの組み合わせ、又は下底１１ｅと１つの脚１１ｆとの組み合わせも、放射面１１ａを挟んだ両側の側面１１ｓと捉えられて構わない。また、例えば、放射面１１ａが三角形の場合は、両側の側面は、任意の２辺の組み合わせとされてよい。また、例えば、放射面１１ａが円形の場合においては、両側の側面は、円周を２分割した２つの弧の組み合わせとされてよい。

第１接着剤３７は、支持体１３の適宜な部位に接着されてよい。板状素子１１の外縁に沿う方向（周方向）において、第１接着剤３７の板状素子１１の側面１１ｓ（本実施形態では側面２１ｓ）に対する接着範囲と、第１接着剤３７の支持体１３に対する接着範囲とは、例えば、基本的に同様とされてよい。従って、例えば、側面１１ｓに対する接着に関して、板状素子１１の全周又はその一部に対して接着がなされてよいこと、及び放射面１１ａを挟んだ両側において接着がなされてよいことを述べたが、当該説明は、支持体１３に対する接着範囲、及び／又は当該接着範囲と側面１１ｓに対する接着範囲とが互いに重複する範囲に援用されてよい。

断面視において、図示の例では、第１接着剤３７は、重複部１３ｅのうちの板状素子１１が重なる側の面（凹部１３ｒの底面）のうちの、板状素子１１から露出する領域にのみ接着されている。この領域に対して第１接着剤３７が接着される広さは適宜に設定されてよい。例えば、第１接着剤３７は、上記領域の全体に接着されていてもよいし、図示の例のように板状素子１１側（開口１３ｈ側）の一部にのみ接着されていてもよいし、第１接着剤３７の重複部１３ｅ側に空気が入り込むことなどによって板状素子１１とは反対側の一部にのみ接着されていてもよい。

また、特に図示しないが、第１接着剤３７は、凹部１３ｒの底面に加えて、又は代えて、凹部１３ｒの壁面に接着されていてもよいし、凹部１３ｒが開口している面（仕切部１３ｆの頂面等）に接着されていてもよい。第１接着剤３７が凹部１３ｒの壁面に接着されている場合において、第１接着剤３７は、壁面の高さ方向において、壁面の全体に接着されていてもよいし、壁面の一部にのみ接着されていてもよい。後者の場合、接着される領域は、壁面の高さ方向において、壁面の半分以上に亘っていてもよいし、半分未満に収まっていてもよい。また、第１接着剤３７が壁面の一部にのみ接着される場合において、当該一部は、例えば、壁面のうちの凹部１３ｒの底面側の一部であってもよいし、凹部１３ｒの底面とは反対側の一部であってもよい。

第１接着剤３７の材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよく、また、絶縁材料であってもよいし、導電材料であってもよい。例えば、第１接着剤３７は、樹脂又は金属とされてよい。第１接着剤３７の材料の弾性率は適宜に設定されてよい。例えば、第１接着剤３７の材料の弾性率は、支持体１３の材料の弾性率よりも小さくてもよいし、大きくてもよい。なお、弾性率は、例えば、例えば縦弾性率（ヤング率、縦弾性係数）であり、また、例えば、発生部７の使用に関して想定されている温度範囲の中央の温度における値を基準としてよい（以下、同様。）。

また、例えば、第１接着剤３７は、硬化後に弾性体となるもの（例えば弾性接着剤）とされてもよい。具体的には、例えば、第１接着剤３７は、シリコーン系又はウレタン系のものとされてよい。これらは、１液性のものであってもよいし、２液性のものであってもよい。また、例えば、弾性体としての第１接着剤３７は、硬化後の引張試験において引き裂かれた時の伸び率が３５％以上となるものとされてよい。

（フレキシブル基板）
図６では、板状素子１１（より詳細には素子基板１９）に電気的に接続されるＦＰＣ３５（フレキシブル基板）が示されている。ＦＰＣ３５は、例えば、板状素子１１と装置本体５との間の信号伝達に寄与している。

ＦＰＣ３５は、例えば、特に図示しないが、絶縁性のフィルムと、当該フィルムに重なる導体層とを有しており、全体として可撓性を有している。ＦＰＣ３５の具体的な構造、材料及び寸法等は適宜に設定されてよい。ＦＰＣ３５には、電子部品（例えばＩＣ：Integrated Circuit）が実装されていてもよいし、実装されていなくてもよい。

ＦＰＣ３５は、例えば、素子基板１９に対してキャビティ部材２１とは反対側に対向している。ＦＰＣ３５の広さは、例えば、１つの板状素子１１が有する全ての振動素子１５に亘る広さとされてよい。ＦＰＣ３５は、１つの板状素子１１にのみ重なる広さを有していてもよいし（図示の例）、複数（発生部７が有する全て又は一部）の板状素子１１に重なる広さを有していてもよい。また、前者の場合において、ＦＰＣ３５の広さは、板状素子１１の広さよりも広くてもよいし、同等でもよいし、狭くてもよい。また、ＦＰＣ３５の平面形状は、板状素子１１の平面形状と相似又は類似する形状とされてもよいし、異なる形状であってもよい。

素子基板１９の第２導体層２９（図４）は、例えば、キャビティ２１ｃに重なる複数の第２電極３３からキャビティ２１ｃに重ならない領域（図６の例ではキャビティ２１ｃに対して紙面貫通方向にずれた領域）へ延び出る複数の引出電極（不図示）を有している。一方、特に図示しないが、ＦＰＣ３５は、例えば、複数の引出電極と対向する複数のパッドを有している。複数の引出電極と複数のパッドとは、例えば、複数の導電性のバンプ３９によって接着されている。これにより、複数の第２電極３３とＦＰＣ３５とが電気的に接続されている。特に図示しないが、素子基板１９の第１電極３１は、例えば、圧電体層２７を貫通する貫通導体を介して、素子基板１９のＦＰＣ３５側に露出している端子に接続されてよい。そして、この端子は、バンプ３９によってＦＰＣ３５のパッドに接続されてよい。

バンプ３９は、例えば、はんだ又は導電性接着剤によって構成されている。はんだは、鉛フリーはんだを含む。導電性接着剤は、例えば、導電性の粒子を含有する樹脂によって構成されている。引出電極、パッド及びバンプ３９の具体的な形状及び寸法は適宜に設定されてよい。

素子基板１９とＦＰＣ３５との間には、バンプ３９の厚み（及びバンプ３９に接着されるパッド等の厚み）に起因して空間７１が構成されている。空間７１の厚さ（別の観点ではバンプ３９等の厚さ）は適宜に設定されてよい。例えば、空間７１の厚さは、振動素子１５のＦＰＣ３５側への撓み量として想定されている最大の撓み量が生じた場合であっても、素子基板１９とＦＰＣ３５とが接触しない厚さとされてよい。また、例えば、空間７１の厚さは、ＦＰＣ３５の厚さよりも厚くてもよいし、同等以下であってもよい。なお、ＦＰＣ３５の撓みによって空間７１の厚さが一定でない場合においては、例えば、最小の厚さ、平均の厚さ又は最大の厚さを基準として、上記の厚さの一例が適用されてよい。

（寸法等の一例）
既に述べたように、放射器具３において、超音波の周波数及び放射器具３の各部の寸法等は適宜に設定されてよい。以下に、一例を挙げる。放射器具３が生じる超音波の周波数は０．５ＭＨｚ以上２ＭＨｚ以下とされてよい。発生部７の直径（凹面７ａの外縁を含む平面における直径）は、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下とされてよい。板状素子１１の円相当径又は台形の１辺の長さは、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされてよい。振動素子１５の円相当径は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下とされてよい。素子基板１９の厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下とされてよい。振動層２３の厚さ及び圧電体層２７の厚さのそれぞれの厚さは、前記の素子基板１９の厚さと矛盾しない範囲で、２０μｍ以上１００μｍ以下とされてよい。第１導体層２５（第１電極３１）及び第２導体層２９（第２電極３３）それぞれの厚さは、０．０５μｍ以上５μｍ以下とされてよい。支持体１３の厚さは、素子基板１９の厚さ以上とされてよい。

（袋）
図１に戻って、袋９の形状、大きさ及び材料は適宜に設定されてよい。例えば、袋９の形状は、球形等の全体として外側に膨らむ形状とされてよい。また、例えば、放射器具３が人体の特定の部位を対象としたものである場合においては、当該特定の部位の凹部及び／又は凸部に合わせて凸部及び／又は凹部を有する形状であってもよい。

袋９の材料は、少なくとも、液体ＬＱを通さない性質（いわゆる遮水性）及び可撓性を有している。また、袋９の材料は、弾性体であってもよい。例えば、袋９の材料として、熱硬化性エラストマー（いわゆるゴム）、熱可塑性エラストマー（狭義のエラストマー）及びこれらのエラストマーを含まない樹脂（狭義の樹脂。ただし、可撓性を有するもの）が用いられてよい。熱硬化性エラストマーとしては、加硫ゴム（狭義のゴム）及び熱硬化性樹脂系エラストマーを挙げることができる。

袋９は、既述のように、少なくとも、超音波装置１の使用時において液体ＬＱが封入されている。袋９（放射器具３）は、例えば、流通段階で液体ＬＱが封入されているものであってもよいし、使用時に液体ＬＱが封入されるものであってもよい。また、袋９（放射器具３）は、例えば、液体ＬＱを袋９内に供給（及び／又は排出）するための開閉可能なポートを有さないものであってもよいし、有しているものであってもよい。ポートの開閉構造には、公知の種々のものが利用されてよい。

袋９は、発生部７側に開口９ａを有している。そして、発生部７のうち、凹面７ａを含む一部は、開口９ａを介して袋９内の液体ＬＱに接している。一方、発生部７の凹面７ａとは反対側の面を含む一部は、袋９の液体ＬＱに接しておらず、放射器具３の周囲の気体（例えば空気）に接している。従って、振動素子１５においては、患者１０１側の第１面１５ａが液体ＬＱに接しており、その反対側の第２面１５ｂが気体（例えば空気）に接している。開口９ａの縁部と、発生部７との間からの液体ＬＱの漏れを低減するための構造は適宜なものとされてよい。

（装置本体）
装置本体５は、例えば、放射器具３の駆動及びその制御を行う駆動制御部４１と、放射器具３を移動させる移動部４３と、ユーザの入力操作を受け付ける入力部４５と、ユーザに情報を提示する出力部４７とを有している。

駆動制御部４１は、例えば、ケーブル４９を介して発生部７の電気回路に接続されている。当該電気回路は、例えば、ＦＰＣ３５を含んで構成されている。駆動制御部４１は、超音波の発生に係る信号を発生部７に入力する駆動部５１と、駆動部５１を制御する制御部５３とを有している。

超音波を発生させるために第１電極３１及び第２電極３３に駆動信号を入力する動作に関して、駆動部５１と発生部７の電気回路との役割分担は適宜に設定されてよい。ここでは、説明を簡単にするために、発生部７の電気回路は、駆動部５１からの信号を第１電極３１及び第２電極３３に伝達するだけの役割を有するものとして説明する。ただし、以下に説明する駆動部５１の機能の少なくとも一部は、発生部７に設けられてもよい。

駆動部５１は、例えば、商用電源等からの電力を制御部５３によって指定された波形（例えば周波数及び電圧（振幅））を有する交流電力に変換して第１電極３１及び第２電極３３に入力する。駆動信号は、放射を意図している超音波の周波数と概ね同等の周波数を有するとともに、意図している超音波の振幅に対応する電圧を有している交流電力である。駆動信号は、矩形波（パルス）、正弦波、三角波又は鋸波のように適宜な形状とされてよい。

制御部５３は、特に図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び外部記憶装置等を含むコンピュータを含んで構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、各種の制御を行う機能部が構築される。制御部５３は、例えば、入力部４５からの信号に基づいて、駆動部５１が出力する駆動信号の波形（例えば周波数及び電圧（振幅））を設定し、また、駆動部５１からの駆動信号の出力の開始及び停止を制御する。

移動部４３は、例えば、特に図示しないが、放射器具３を保持する保持機構と、当該保持機構に放射器具３を移動させるための動力を付与する駆動源（例えばモータ）とを含んで構成されている。このような移動部４３は、例えば、多関節ロボット、スカラロボット又は直交ロボットと同様の構成とされてよい。移動部４３は、制御部５３からの制御指令に基づいて放射器具３を患者１０１に対して相対移動させる。この相対移動は、例えば、放射器具３を患者１０１に近づける移動、及び／又は超音波の焦点を患部１０３に位置させるための位置決めのための移動を含んでよい。制御部５３は、入力部４５からの信号に基づいて、及び／又は患部１０３の位置等を特定する不図示のセンサからの信号に基づいて移動部４３を制御する。なお、移動部４３が設けられず、又は移動部４３のうちの駆動源が設けられず、人力によって放射器具３が運搬及び位置決めされても構わない。

入力部４５は、例えば、キーボード、マウス、機械式スイッチ及び／又はタッチパネルを含んで構成されている。入力部４５は、例えば、放射器具３から放射する超音波の周波数及び振幅を設定するための操作、並びに超音波の放射の開始及び停止を指示するための操作を受け付ける。出力部４７は、例えば、表示装置及び／又はスピーカを含んで構成されている。出力部４７は、例えば、現時点で設定されている超音波の周波数及び振幅の情報等を提示する。

以上のとおり、本実施形態では、超音波放射器具３は、複数の板状素子１１と、支持体１３と、第１接着剤３７とを有している。複数の板状素子１１それぞれは、超音波を放射する放射面１１ａを表裏の一方の面に有している。支持体１３は、複数の放射面１１ａが互いに異なる方向から同一の位置（患部１０３）に向けられる配置で複数の板状素子１１を保持している。第１接着剤３７は、複数の板状素子１１と支持体１３とを接着している。複数の板状素子１１それぞれは、放射面１１ａ内の複数の位置に、超音波を生成する振動を生じる複数の振動素子１５を有している。第１接着剤３７は、複数の板状素子１１それぞれの側面１１ｓに接着されている。

従って、例えば、超音波を放射する凹面７ａは、一体的に形成されるのではなく、複数の板状素子１１によって構成される。その結果、例えば、発生部７の製造方法を容易化することができる。例えば、板状素子１１が平板状である場合においては、通常の回路基板等を作製する方法と同様の方法によって板状素子１１を作製することができる。

また、例えば、各板状素子１１が複数の振動素子１５を有していることから、板状素子１１の設計の自由度が向上する。具体的には、例えば、以下のとおりである。板状素子１１全体が振動する態様の場合、板状素子１１の面積が大きくなるほど、板状素子１１の共振周波数は低くなる。従って、板状素子１１の所定の振動モードの共振周波数と超音波の所望の駆動周波数とを近づける観点において、板状素子１１の大きさは制限される。一方、本実施形態では、振動素子１５の共振周波数を超音波の駆動周波数に近づければよいから、板状素子１１の面積を大きくすることができる。

また、例えば、第１接着剤３７が複数の板状素子１１それぞれの側面１１ｓに接着されていることから、効率的に患部１０３に超音波を集束させることが容易である。具体的には、例えば、以下のとおりである。まず、本実施形態とは異なり、第１接着剤３７が設けられず、支持体１３の重複部１３ｅと板状素子１１との互いに重なっている領域においてのみ支持体１３と板状素子１１とが接着されている態様について考える（後述する図９の第２接着剤７３を参照）。この態様では、板状素子１１は、重複部１３ｅ側においては平面方向の変形が規制され、重複部１３ｅとは反対側においては平面方向の変形が規制されていない。一方、板状素子１１内のいずれかの層（例えば素子基板１９）は、超音波を生成する振動に伴って、又は温度変化によって、平面方向に伸縮する。従って、例えば、板状素子１１全体が撓み変形を生じやすい。その結果、例えば、超音波を生成する振動に伴って撓み変形が生じている場合においては、超音波を発生させるためのエネルギーが発散することになる。また、例えば、いずれの要因にしろ、撓み変形が生じた場合においては、各板状素子１１において複数の振動素子１５の向きが、意図されている向きから変化してしまう。ひいては、超音波が集束される領域が、意図された大きさよりも広がってしまう。一方、本実施形態のように板状素子１１の側面１１ｓに第１接着剤３７が接着されている場合においては、上記の態様に比較して、板状素子１１の平面方向の変形が規制される領域は、板状素子１１の厚み方向に拡大される。その結果、撓み変形が低減されやすい。ひいては、例えば、エネルギーの損失が低減されやすく、また、集束領域の拡大が低減されやすい。

また、本実施形態では、複数の板状素子１１それぞれは、素子基板１９と、キャビティ部材２１とを有している。素子基板１９は、放射面１１ａに沿って広がっており、複数の振動素子１５を有している。キャビティ部材２１は、放射面１１ａに沿って広がっており、複数の振動素子１５に個別に重なる複数の開口（キャビティ２１ｃ）を有している。素子基板１９は、放射面１１ａに沿う方向の応力を生じる圧電体層２７を含んでいる。第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の側面２１ｓ及び素子基板１９の側面１９ｓの少なくとも一方に接着されている。

この場合、例えば、素子基板１９は、放射面１１ａに沿う方向に応力を生じる圧電体層２７を含んでいるから、超音波を生成するための振動に伴って全体として平面方向に伸縮する蓋然性が高い。ひいては、上述したエネルギーの発散等の課題が生じやすい。従って、上述した効果が有効に奏されることになる。

また、本実施形態では、放射面１１ａが面する方向において、支持体１３、キャビティ部材２１及び素子基板１９の順でこれらの部材が重なっている。第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の、放射面１１ａを挟んだ両側の側面２１ｓに接着されている。

この場合、例えば、板状素子１１が有する部材のうち支持体１３に相対的に近いキャビティ部材２１を支持体１３に接着することから、接着が容易である。また、例えば、キャビティ部材２１は、厚さ方向の一方の面のみから素子基板１９の平面方向の応力を受けるから、撓み変形を生じやすい。このようなキャビティ部材２１の側面２１ｓに第１接着剤３７を接着させることによって、上述した撓み変形を低減する作用を効果的に得ることができる。特に、放射面１１ａを挟んだ両側の側面２１ｓの変位が第１接着剤３７によって規制されることによって、キャビティ部材２１の平面方向の変形（伸縮）を効果的に低減することができる。

また、本実施形態では、板状素子１１は、平板状である。

この場合、例えば、既述のように、通常の回路基板の製造方法を板状素子１１の製造方法に適用することができるなど、発生部７の製造方法が容易化される。また、例えば、超音波を比較的広い集束領域へ照射することができる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、上記の広い集束領域への超音波の照射の効果を説明するための模式図である。具体的には、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本実施形態及び他の例における超音波の集束の様子を模式的に示している。

まず、他の例として、図７（ｂ）に示すように、曲面状の放射面１５１ａを有する素子１５１を考える。放射面１５１ａは、例えば、一枚の板状のレンズ部材によって構成されており、レンズ部材の背後に複数の振動素子１５（厳密には振動素子１５に相当するもの。ここでは不図示。）が配列されている。そして、レンズ部材は、複数の振動素子１５が生じた超音波を焦点Ｐ１に集束させる。焦点Ｐ１は、理論上は点であり、比較的狭い範囲に超音波が集束される。

一方、図７（ａ）に示すように、板状素子１１から照射された超音波は、理想的には、板状素子１１から放射されたそのままの幅（ビームの幅）で集束領域Ｒ１へ照射される。そして、複数の板状素子１１の超音波が集束される。従って、集束領域Ｒ１は、理論上は、板状素子１１から放射された超音波の幅と同程度の幅を有する領域となる。そして、この集束領域Ｒ１の幅内では、超音波の強度は概ね同等である。患部１０３の大きさ及び疾患の種類等によっては、このような集束領域Ｒ１の形成が効率的及び／又は安全である。

ここで、既に述べたように、本実施形態では、各板状素子１１が複数の振動素子１５を有していることから、板状素子１１の面積は、超音波の周波数（別の観点では振動素子１５の共振周波数）とは別個に設定可能である。その結果、例えば、所望の超音波の周波数と所望のビーム幅（板状素子１１の面積）との組み合わせを得ることが容易である。また、上述したように板状素子１１全体の撓み変形が抑制されることから、板状素子１１から放射される超音波の幅を一定に維持しやすい。

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係る発生部２０７の構成を示す、図６と同様の断面図である。

本実施形態は、第１接着剤３７がキャビティ部材２１の側面２１ｓだけでなく、素子基板１９の側面１９ｓにも接着されている点が第１実施形態と相違する。なお、第１接着剤３７は、素子基板１９に対して、側面１９ｓ以外の面（例えば支持体１３とは反対側の面）に接着されていてもよいし（図示の例）、接着されていなくてもよい。板状素子１１の外縁に沿う方向における、及び断面視における、第１接着剤３７の支持体１３に対する接着範囲については、第１実施形態の説明が援用されてよい。

第１接着剤３７は、板状素子１１の厚さ方向において、素子基板１９の側面１９ｓの全体に接着されていてもよいし（図示の例）、側面１９ｓの一部にのみ接着されていてもよい。後者の場合、側面１９ｓの、接着される領域の広さは任意である。側面１９ｓが接着される領域は、板状素子１１の厚さ方向において、側面１９ｓの半分以上に亘っていてもよいし、半分未満に収まっていてもよい。また、側面１９ｓが接着される領域の位置（キャビティ部材２１側か、又はその反対側か等）も任意である。

図示の例では、第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の側面２１ｓと素子基板１９の側面１９ｓとの双方に接着されており、かつ各面の全体に接着されている。ただし、図示の例とは異なり、第１接着剤３７は、側面１９ｓ（その全部又は一部）にのみ接着されたり、側面１９ｓ（その全部又は一部）と側面２１ｓの一部とに接着されたりしてもよい。例えば、第１接着剤３７の重複部１３ｅ側に空気が入り込むことなどによって、第１接着剤３７が側面１９ｓにのみ接着したり、側面２１ｓの一部と側面１９ｓ（その全部又は一部）とに接着したりしてもよい。

第１実施形態で述べた板状素子１１の外縁に沿う方向における第１接着剤３７の側面１１ｓ（側面２１ｓ）に対する接着範囲の説明は、第１接着剤３７の側面１９ｓに対する接着範囲に援用されてよい。例えば、第１接着剤３７は、板状素子１１の外縁の全周に亘って側面１９ｓに接着されていてもよいし、板状素子１１の外縁の一部においてのみ側面１９ｓに接着されていてもよい。また、例えば、第１接着剤３７は、放射面１１ａ（より詳細には例えば少なくとも１つの振動素子１５）を挟んだ両側の側面１９ｓに接着されてよい。

以上のとおり、本実施形態においても、第１接着剤３７は、複数の板状素子１１それぞれの側面１１ｓに接着されている。従って、例えば、第１実施形態と同様の効果が奏される。具体的には、例えば、板状素子１１のその全体に亘る撓み変形を低減し、ひいては、エネルギーの損失を低減したり、集束領域Ｒ１が、意図された大きさよりも大きくなる蓋然性を低減したりすることができる。

また、本実施形態では、第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の側面２１ｓに加えて、素子基板１９の、放射面１１ａを挟んだ両側の側面１９ｓにも接着されている。

従って、例えば、上記の効果が向上する。その理由としては、例えば、まず、第１実施形態に比較して接着面積が増加することが挙げられる。また、例えば、板状素子１１の全体の撓み変形の要因となり得る素子基板１９（圧電体層２７）全体の伸縮自体を低減できることが挙げられる。

＜第３実施形態＞
図９は、第３実施形態に係る発生部３０７の構成を示す、図６と同様の断面図である。

本実施形態は、第１接着剤３７だけでなく、放射面１１ａが面する方向において、板状素子１１と支持体１３とを接着する第２接着剤７３が設けられている点が第１及び第２実施形態と相違する。なお、図９では、第１接着剤３７が接着される領域は、第２実施形態のものが例示されているが、第１接着剤３７が接着される領域は、第１実施形態のものであってもよい。

より具体的には、既述のように、板状素子１１は、キャビティ部材２１側を支持体１３の重複部１３ｅに向けており、キャビティ部材２１の外縁部と、支持体１３の重複部１３ｅとが放射面１１ａが面する方向において互いに重なっている。第２接着剤７３は、その間に介在して両者を接着している。

第２接着剤７３の配置領域は適宜に設定されてよい。例えば、第２接着剤７３は、板状素子１１の中央側から外縁側への方向において、板状素子１１（より詳細にはキャビティ部材２１）と支持体１３の重複部１３ｅとが互いに重なる領域の全体に亘っていてもよいし、当該領域の一部にのみ亘っていてもよい。後者の場合において、第２接着剤７３は、例えば、上記の互いに重なる領域のうちの内縁側（開口１３ｈ側）にのみ位置していてもよいし、外縁側にのみ位置していてもよいし、内縁及び外縁の双方から離れた範囲にのみ位置していてもよい。また、例えば、第２接着剤７３は、板状素子１１の外縁よりも外側に広がっていてもよい。この場合、第２接着剤７３は、第１接着剤３７と重複部１３ｅとが重なる領域の少なくとも一部において両者の間に介在していてもよい。

板状素子１１の外縁に沿う方向において、第１実施形態で述べた第１接着剤３７の板状素子１１及び支持体１３に対する接着範囲の説明は、第２接着剤７３の板状素子１１及び支持体１３の重複部１３ｅに対する接着範囲に援用されてよい。例えば、第２接着剤７３の接着範囲は、板状素子１１の全周に亘っていてもよいし、一部にのみ亘っていてもよい。また、例えば、第１接着剤３７は、放射面１１ａ（より詳細には例えば少なくとも１つの振動素子１５）を挟んだ両側において、板状素子１１と重複部１３ｅとに接着されていてもよい。

第２接着剤７３の厚さも適宜に設定されてよい。例えば、第２接着剤７３の厚さは、板状素子１１の厚さの半分以上であってもよいし、半分未満であってもよい。

第２接着剤７３の材料は、第１接着剤３７の材料と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、いずれの場合についても、既述の第１接着剤３７の材料の説明は、第２接着剤７３の材料の説明に援用されてよい。

第１接着剤３７の材料と第２接着剤７３の材料とが異なる場合において、第１接着剤３７の材料の弾性率は、例えば、第２接着剤７３の材料の弾性率よりも大きくされてよい。また、逆に、第１接着剤３７の材料の弾性率は、第２接着剤７３の材料の弾性率よりも小さくされてもよい。弾性率が相対的に大きい材料と、弾性率が相対的に小さい材料との組み合わせは、種々可能であるが、例えば、前者が一般的な樹脂系接着剤とされる一方で、後者が既述の弾性接着剤とされてもよい。また、両者の弾性率の相違の程度も適宜に設定されてよく、例えば、前者の弾性率は、後者の弾性率の２倍以上、５倍以上又は１０倍以上とされてよい。

以上のとおり、本実施形態においても、第１接着剤３７は、複数の板状素子１１それぞれの側面１１ｓに接着されている。従って、例えば、第１実施形態と同様の効果が奏される。

また、本実施形態では、支持体１３と、複数の板状素子１１のそれぞれの外縁部とは、放射面１１ａが面する方向において、第２接着剤７３を介して重なっている。

従って、例えば、板状素子１１が支持体１３に対して接着される面積が増加する。その結果、例えば、振動によって生じる応力が第１接着剤３７に集中する蓋然性が低減され、振動に対する耐久性が向上する。

また、本実施形態では、第１接着剤３７の弾性率は、第２接着剤７３の弾性率よりも大きくされてよい。

この場合、例えば、第１接着剤３７が相対的に硬いことによって、第１実施形態で説明した効果を維持しやすい。その一方で、第２接着剤７３が相対的に柔らかいことによって、例えば、板状素子１１と支持体１３の重複部１３ｅとの互いに重なる面の相対的な変位をある程度許容することができる。その結果、例えば、第２接着剤７３が板状素子１１又は重複部１３ｅから剥離する蓋然性を低減し、気密性及び接合強度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記とは逆に、第１接着剤３７の弾性率は、第２接着剤７３の弾性率よりも小さくされてもよい。

この場合、例えば、板状素子１１は、第１接着剤３７が接着される側面１１ｓよりも板状素子１１の中央側の位置が固定端として機能しやすくなる。その結果、例えば、固定端間の距離が短くなり、板状素子１１の種々の振動モードの共振周波数が高くなる。従って、例えば、板状素子１１のいずれかの振動モードの共振周波数が超音波の周波数の近傍かつ高周波数側に位置する場合に、第２接着剤７３を硬くすることによって、上記の共振周波数を超音波の周波数から高周波数側に離すことができる。その結果、不要な振動が超音波に及ぼす影響を低減することができる。

＜第４実施形態＞
図１０は、第４実施形態に係る発生部４０７の構成を示す、図６と同様の断面図である。ただし、ここでは、互いに隣り合う２つの板状素子１１に亘る範囲が示されている。図１０では、２つの板状素子１１の角度の相違は図示が省略されている。

図示の互いに隣り合う板状素子１１の並び方向（図における左右方向）は、凹面７ａ（局所的には放射面１１ａ）に沿う方向のうち、凹面７ａの径方向及び周方向のいずれの方向であってもよく、また、板状素子１１の平面形状及び配列態様等によっては、他の方向であってもよい。また、いずれか１つの方向について図示の構成が成立してもよいし、全ての方向（例えば径方向及び周方向の双方）について、図示の構成が成立してもよい。また、図示の構成は、図における左右方向に相当する方向に並ぶ全ての板状素子１１について成立してもよいし、一部の板状素子１１についてのみ成立してもよい。

本実施形態では、互いに隣り合う板状素子１１の、互いに隣り合う側面１１ｓ同士が、第１接着剤３７によって接着されている。なお、ここでは、互いに隣り合う側面１１ｓ同士を接着する第１接着剤３７を一つの接着剤として概念しているが、一方の側面１１ｓに接着されている第１接着剤３７と、他方の側面１１ｓに接着されている第１接着剤３７とが互いに接着されていると捉えられてもよい。

本実施形態では、支持体１３が互いに隣り合う側面１１ｓの間に仕切部１３ｆを有していることから、第１接着剤３７は、仕切部１３ｆの壁面及び頂面にも接着されている。特に図示しないが、支持体１３が仕切部１３ｆを有していない態様においては、第１接着剤３７は、仕切部１３ｆに接着されずに、互いに隣り合う側面１１ｓ同士の間に介在して両者に接着される。

図示の例では、第１接着剤３７は、仕切部１３ｆの壁面の高さ方向において、当該壁面の全体に接着されつつ、互いに隣り合う側面１１ｓに接着されている。ただし、第１実施形態の説明から理解されるように、第１接着剤３７は、壁面の一部（例えば頂部側）にのみ接着されつつ、互いに隣り合う側面１１ｓに接着されていてもよい。互いに隣り合う側面１１ｓの間における第１接着剤３７の厚さ（本実施形態では仕切部１３ｆの高さも含む厚さ）は、適宜に設定されてよい。例えば、第１接着剤３７の厚さは、板状素子１１の厚さ以上であってもよいし（図示の例）、板状素子１１の厚さ未満であってもよい。

また、仕切部１３ｆの高さは、板状素子１１を構成する素子基板１９の上面（ＦＰＣ３５側の面）よりも高く、かつＦＰＣ３５の下面（素子基板１９側の面）よりも低くてもよい。仕切部１３ｆの高さがこのようであると、隣り合う板状素子１１において素子基板１９同士の振動が干渉するのを低減しつつ、仕切り部１３ｆによってその上に位置するＦＰＣ３５が折り曲げられてＦＰＣ３５に負荷がかかるのを低減することができる。また、ＦＰＣ３５を素子基板１９に接合する時のＦＰＣ３５の扱いやすさの点でも好ましい。

図示の例では、第３実施形態と同様に、第２接着剤７３が設けられている。また、第２実施形態と同様に、第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の側面２１ｓ及び素子基板１９の側面１９ｓの双方に接着されている。ただし、互いに隣り合う側面１１ｓを接着する第１接着剤３７（仕切部１３ｆが設けられている態様及び設けられていない態様）は、第２接着剤７３が設けられていない態様に適用されてもよいし、第１接着剤３７が側面１９ｓ及び側面２１ｓの一方のみに接着されている態様に適用されてもよいし、上記２つの態様の組み合わせに適用されてもよい。

以上のとおり、本実施形態においても、第１接着剤３７は、複数の板状素子１１それぞれの側面１１ｓに接着されている。従って、例えば、第１実施形態と同様の効果が奏される。具体的には、例えば、板状素子１１全体の撓み変形を低減し、ひいては、エネルギーの損失を低減したり、集束領域Ｒ１が、意図された大きさよりも大きくなる蓋然性を低減したりすることができる。

また、本実施形態では、互いに隣り合う板状素子１１の、互いに隣り合う側面１１ｓ同士が、第１接着剤３７によって接着されている。

この場合、例えば、上述の撓み変形を低減する効果が向上する。具体的には、以下のとおりである。例えば、通常、隣り合う板状素子１１は、互いに同じタイミングで収縮又は伸長する。従って、互いに隣り合う側面１１ｓ同士が接着されていると、側面１１ｓ同士は、板状素子１１が収縮するときには第１接着剤３７を介して互いに引っ張り合い、板状素子１１が伸長するときには第１接着剤３７を介して互いに押し合う。ひいては、側面１１ｓの変位が低減され、既述の効果が向上する。

また、本実施形態では、支持体１３は、互いに隣り合う板状素子１１の、互いに隣り合う側面１１ｓ同士の間に位置するとともに第１接着剤３７が接着されている仕切部１３ｆを有している。支持体１３の弾性率は、例えば、第１接着剤３７の弾性率よりも大きくされてよい。

この場合、例えば、上記のように互いに隣り合う側面１１ｓ同士が引っ張り合う、又は押し合うときに、その間に第１接着剤３７よりも弾性率が高い仕切部１３ｆが介在することになる。その結果、例えば、互いに隣り合う側面１１ｓの近接及び離反が更に低減されることになる。ひいては、上述の効果が向上する。

＜第５実施形態＞
図１１は、第５実施形態に係る発生部５０７の構成を示す、図６と同様の断面図である。

本実施形態は、第１接着剤３７がＦＰＣ３５に到達している点が他の実施形態と相違する。より詳細には、第１接着剤３７は、板状素子１１の側面１１ｓからＦＰＣ３５に到達してＦＰＣ３５に接着されていることによって、板状素子１１とＦＰＣ３５との間の空間７１の外周部の少なくとも一部を塞いでいる。例えば、第１接着剤３７は、空間７１の全周に亘って空間７１の外周部を塞いでおり、空間７１は密閉されている。

このように空間７１の外周部が塞がれている態様において、第１接着剤３７は、ＦＰＣ３５の板状素子１１側の面に到達しているだけであってもよいし、ＦＰＣ３５の側面を覆っていてもよいし、さらには、ＦＰＣ３５の板状素子１１とは反対側の面を覆っていてもよい（図示の例）。また、第１接着剤３７がＦＰＣ３５の板状素子１１とは反対側の面を覆っている場合において、第１接着剤３７は、ＦＰＣ３５の板状素子１１とは反対側の面の全体を覆っていてもよいし（図示の例）、一部（例えば外周部）のみを覆っていてもよい。

ＦＰＣ３５が第１接着剤３７によって覆われている場合、ＦＰＣ３５とケーブル４９との接続は適宜になされてよい。例えば、ＦＰＣ３５は、その一部が第１接着剤３７の外部に延び出て直接又は間接にケーブル４９と接続されてよい。なお、本開示において、ＦＰＣ３５の全体が第１接着剤３７によって覆われている等という場合、このようなＦＰＣ３５の一部が延び出ている態様を含んでよい。また、例えば、ＦＰＣ３５に接続されているとともに第１接着剤３７から延び出る配線が直接又は間接にケーブル４９と接続されてもよい。また、例えば、ＦＰＣ３５の板状素子１１とは反対側の面の一部領域（例えばＦＰＣ３５の中央側の領域）が第１接着剤３７から露出し、当該一部領域に設けられたパッドが直接又は間接にケーブル４９と接続されてよい。

第１実施形態の説明で述べたように、図示の例とは異なり、ＦＰＣ３５は、２以上の板状素子１１に亘って広がっていてもよい。この場合においても、例えば、第１接着剤３７が各板状素子１１の周囲においてＦＰＣ３５の板状素子１１側の面に接着することによって、空間７１を密閉することなどができる。及び／又は、例えば、第１接着剤３７が２以上の板状素子１１に重なるＦＰＣ３５の外縁（例えばＦＰＣ３５の側面）に接着されることによって、空間７１を密閉することなどができる。

また、本実施形態では、別の観点では、少なくとも複数の振動素子１５を含む範囲において、第１接着剤３７がＦＰＣ３５に対して板状素子１１とは反対側に重なっている。図示の例では、第１接着剤３７は、ＦＰＣ３５の全体に重なっている。また、第１接着剤３７は、ＦＰＣ３５の上から板状素子１１の全体を覆っている。このような観点において、空間７１は、密閉されていてもよいし、密閉されていなくてもよい。

第１接着剤３７のＦＰＣ３５上における厚さは適宜に設定されてよい。例えば、当該厚さは、板状素子１１の厚さ以上であってもよいし、板状素子１１の厚さ未満であってもよい。また、第１接着剤３７の上面（ＦＰＣ３５とは反対側の面）は、図示の例のように曲面であってもよいし、平面であってもよい。

なお、図示の例においても、仕切部１３ｆの高さは、板状素子１１を構成する素子基板１９の上面（ＦＰＣ３５側の面）よりも高く、かつＦＰＣ３５の下面（素子基板１９側の面）よりも低くてもよい。仕切部１３ｆの高さがこのようであると、隣り合う板状素子１１において素子基板１９同士の振動が干渉するのを低減しつつ、仕切り部１３ｆによってその上に位置するＦＰＣ３５が折り曲げられてＦＰＣ３５に負荷がかかるのを低減することができる。また、ＦＰＣ３５を素子基板１９に接合する時のＦＰＣ３５の扱いやすさの点でも好ましい。

図示の例では、第３実施形態と同様に、第２接着剤７３が設けられている。また、第２実施形態と同様に、第１接着剤３７は、キャビティ部材２１の側面２１ｓ及び素子基板１９の側面１９ｓの双方に接着されている。また、第１接着剤３７は、第１～第３実施形態と同様に、隣り合う板状素子１１の側面１１ｓ同士を接着していない。ただし、ＦＰＣ３５にも接着されている第１接着剤３７は、第２接着剤７３が設けられていない態様に適用されてもよいし、第１接着剤３７が側面１９ｓ及び側面２１ｓの一方のみに接着されている態様に適用されてもよいし、第１接着剤３７が互いに隣り合う側面１１ｓ同士に接着されている態様に適用されてもよいし、上記３つの態様の２以上の組み合わせに適用されてもよい。

また、本実施形態では、第１接着剤３７は、板状素子１１の側面１１ｓからＦＰＣ３５に到達してＦＰＣ３５に接着されていることによって、板状素子１１とＦＰＣ３５との間の空間７１の外周部の少なくとも一部を塞いでいる。

この場合、例えば、空間７１の外周部の少なくとも一部が塞がれていることによって、空間７１への気体（例えば空気）の流入及び空間７１からの気体の流出が抑制される。ここで、振動素子１５は、放射面１１ａ側においては液体ＬＱに接している。一方、放射面１１ａとは反対側においては空間７１の気体に接している。すなわち、振動素子１５は、表裏に接する物質が異なっている。その結果、例えば、振動素子１５においては、超音波を発生させるための撓み振動の対称性が崩れ、変位量が低下し、ひいては、超音波の音圧が低下する。しかし、空間７１における気体の流入出が抑制されることによって、例えば、振動素子１５が空間７１の気体から受ける抵抗が増加する。その結果、振動素子１５が液体ＬＱから受ける抵抗と振動素子１５が空間７１の気体から受ける抵抗との差が低減される。ひいては、撓み振動の非対称性を低減することができる。

また、本実施形態では、第１接着剤３７は、例えば、ＦＰＣ３５の上から板状素子１１の全体を覆っており、かつ空間７１を密閉している。

この場合、上記の非対称性を低減する効果が向上する。その理由としては、例えば、空間７１が密閉されることが挙げられる。また、例えば、第１接着剤３７がＦＰＣ３５に重なってＦＰＣ３５の可撓性が低減されることが挙げられる。

＜第６実施形態＞
図１２は、第６実施形態に係る発生部６０７の構成を示す、図６と同様の断面図である。

本実施形態は、ＦＰＣ３５に対して板状素子１１とは反対側から対向している補強部材７５が設けられている点が第５実施形態と相違する。補強部材７５は、ＦＰＣ３５とは異なり、可撓性を有していない材料によって構成されている。これにより、例えば、ＦＰＣ３５の撓み変形を抑制して、振動素子１５が空間７１の気体から受ける抵抗を増加させ、上述した非対称性の低減の効果を得ることができる。

補強部材７５の形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、補強部材７５は、一定の厚さの平板状とされてよい。補強部材７５の広さは、例えば、１つの素子基板１９が有する全ての振動素子１５に亘る広さとされてよい。補強部材７５の広さは、ＦＰＣ３５の広さよりも狭くてもよいし、同等でもよいし、広くてもよい。補強部材７５の平面形状は、例えば、ＦＰＣ３５又は板状素子１１の平面形状と相似又は類似する形状とされてもよいし、異なる形状であってもよい。補強部材７５の厚さは、ＦＰＣ３５の厚さに対して、厚くてもよいし（図示の例）、同等以下であってもよい。

補強部材７５の材料は任意である。例えば、補強部材７５の材料は、弾性率が第１接着剤３７の材料の弾性率よりも大きいものとされてよい。具体的には、例えば、第１接着剤３７が樹脂系接着剤とされる一方で、補強部材７５は金属（例えばステンレス鋼）とされてよい。補強部材７５の材料は、支持体１３の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

補強部材７５は、例えば、ＦＰＣ３５に対して第１接着剤３７を介して重なっていてもよいし（図示の例）、ＦＰＣ３５に対して直接的に重なっていてもよい。図示の例では、補強部材７５は、ＦＰＣ３５とは反対側の面の全体が第１接着剤３７によって覆われている。また、別の観点では、補強部材７５は、その表裏及び側面が第１接着剤３７に覆われており、第１接着剤３７に埋設されている。ただし、図示の例とは異なり、例えば、第１接着剤３７は、補強部材７５の外縁部にのみ接着され、補強部材７５のＦＰＣ３５との反対側の面の全部又は大部分がＦＰＣ３５とは反対側に露出していてもよい。

また、本実施形態では、発生部６０７は、補強部材７５を有している。補強部材７５は、ＦＰＣ３５に対して板状素子１１とは反対側から、第１接着剤３７を介して間接に、又は直接に重なっており、また、第１接着剤３７が接着されている。補強部材７５の弾性率は、第１接着剤３７の弾性率よりも大きい。

この場合、例えば、第１接着剤３７のみによってＦＰＣ３５を覆っている態様よりもＦＰＣ３５の撓み変形を低減することが容易である。その結果、例えば、第５実施形態で述べた効果が向上する。具体的には、ＦＰＣ３５の撓み変形の低減によって、振動素子１５が空間７１の気体から受ける抵抗を増加させ、振動素子１５の撓み振動の非対称性を低減することができる。

本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

複数の板状素子は、凹面を構成するように配置されていなくてもよい。例えば、複数の板状素子は、ブラインドの複数のスラットのように同一平面上に配置され、かつ同一の位置を向くように前記平面に対する角度を互いに異ならせて配置されてよい。また、板状素子は、平板状でなく、曲面状であってもよい。この場合において、超音波発生器具は、図７（ｂ）のように焦点に超音波を集束させることが意図されているものであってもよい。

振動素子（板状素子）は、圧電体自体が撓み変形する態様のものに限定されない。例えば、振動素子は、放射面を構成する振動板と、その背後で放射面に交差する方向に伸縮して振動板を撓み変形させる圧電体とを有する構成であってもよい。また、圧電体自体が撓み変形する振動素子は、実施形態に示したユニモルフ型のものに限定されず、例えば、互いに分極方向が異なる圧電体が積層されたバイモルフ型のものであってもよい。また、板状素子は、キャビティ部材を有さないものであってもよい。

実施形態では、支持体は、１つの板状素子の複数の振動素子を露出させる１つの開口１３ｈを有した。このような開口１３ｈに代えて、複数の振動素子に個別に重なる複数の開口が支持体に設けられてもよい。この場合、第２接着剤７３は、その複数の開口それぞれの周囲において支持体と板状素子とを接着してもよい。この態様であっても、板状素子の側面に第１接着剤が接着されることによって、例えば、板状素子の支持体に重なる面とは反対側の面を伝搬する振動などの不要な振動を低減しやすいという効果が奏される。また、支持体が振動素子毎に開口を有している場合においては、キャビティ部材を省略しても、キャビティ部材が設けられている態様と同様に、支持体の開口によって振動素子の周波数を規定することができる。

実施形態では、板状素子１１は、支持体１３に対して背面１３ｂ（患者１０１とは反対側の面）に重ねられたが、逆に、支持体１３に対して前面１３ａ（患者１０１側の面）に重ねられてもよいし、そのような重なりを有さなくてもよい。また、板状素子１１は、支持体１３に対して、及び／又は患者１０１側に対して、キャビティ部材２１側及び素子基板１９側のいずれを向けてもよい。

１…超音波装置、３…超音波放射器具、１１…板状素子、１１ａ…放射面、１１ｓ…（板状素子の）側面、１３…支持体、１５…振動素子、３７…第１接着剤、Ｒ１…集束領域。

Claims

超音波を放射する放射面を表裏の一方の面にそれぞれ有している複数の板状素子と、
複数の前記放射面が互いに異なる方向から同一の位置に向けられる配置で前記複数の板状素子を保持している支持体と、
前記複数の板状素子と前記支持体とを接着している第１接着剤と、
を有しており、
前記複数の板状素子それぞれは、
前記放射面に沿って広がっている素子基板であって、前記放射面内の複数の位置に、超音波を生成する振動を生じる複数の振動素子を含んでいる素子基板と、
前記放射面に沿って広がっており、前記複数の振動素子に個別に重なる複数の開口を有しているキャビティ部材と、
を有しており、
前記素子基板は、前記放射面に沿う方向の応力を生じる圧電体層を含み、
前記放射面が面する方向において、前記支持体、前記キャビティ部材及び前記素子基板の順でこれらの部材が重なっており、
前記第１接着剤は、前記複数の板状素子それぞれの前記キャビティ部材の、前記放射面を挟んだ両側の側面に接着されている
超音波放射器具。
前記第１接着剤は、前記素子基板の、前記放射面を挟んだ両側の側面にも接着されている
請求項１に記載の超音波放射器具。
前記支持体と、前記複数の板状素子のそれぞれの外縁部とは、前記放射面が面する方向において、第２接着剤を介して重なっている
請求項１または２に記載の超音波放射器具。
前記第１接着剤の弾性率は、前記第２接着剤の弾性率よりも大きい
請求項３に記載の超音波放射器具。
前記第１接着剤の弾性率は、前記第２接着剤の弾性率よりも小さい
請求項３に記載の超音波放射器具。
互いに隣り合う前記板状素子の、互いに隣り合う側面同士が、前記第１接着剤によって接着されている
請求項１～５のいずれか１項に記載の超音波放射器具。
前記支持体は、互いに隣り合う前記板状素子の、互いに隣り合う側面同士の間に位置するとともに前記第１接着剤が接着されている仕切部を有しており、
前記支持体の弾性率は、前記第１接着剤の弾性率よりも大きい
請求項１～６のいずれか１項に記載の超音波放射器具。
超音波を放射する放射面を表裏の一方の面にそれぞれ有している複数の板状素子と、
複数の前記放射面が互いに異なる方向から同一の位置に向けられる配置で前記複数の板状素子を保持している支持体と、
前記複数の板状素子と前記支持体とを接着している第１接着剤と、
前記板状素子に対して前記放射面とは反対側に空間を介して重なっているフレキシブル基板と、
を有しており、
前記複数の板状素子それぞれは、前記放射面内の複数の位置に、超音波を生成する振動を生じる複数の振動素子を有しており、
前記第１接着剤は、前記複数の板状素子それぞれの側面に接着されているとともに、前記板状素子の側面から前記フレキシブル基板に到達して前記フレキシブル基板にも接着されていることによって前記空間の外周部の少なくとも一部を塞いでいる
超音波放射器具。
前記支持体は、互いに隣り合う前記板状素子における互いに隣り合う側面同士の間に位置するとともに前記第１接着剤が接着されている仕切部を有しており、
前記仕切部の高さは、前記板状素子の上面よりも高く、前記フレキシブル基板の下面よりも低い
請求項８に記載の超音波放射器具。
前記第１接着剤は、前記フレキシブル基板の上から前記板状素子の全体を覆っており、かつ前記空間を密閉している
請求項８または９に記載の超音波放射器具。
前記フレキシブル基板に対して前記板状素子とは反対側から重なっており、前記第１接着剤が接着されている補強部材を更に有しており、
前記補強部材の弾性率は、前記第１接着剤の弾性率よりも大きい
請求項８～１０のいずれか１項に記載の超音波放射器具。
前記板状素子は、平板状である
請求項１～１１のいずれか１項に記載の超音波放射器具。
請求項１～１２のいずれか１項に記載の超音波放射器具と、
超音波の周波数帯内の周波数を有する交流電力を前記板状素子に供給する駆動制御部と、
を有している超音波装置。