(57)【要約】      （修正有）【課題】伝播損失を抑制して感度を高めた短軸運動型の超音波探触子を提供する。【解決手段】複数の圧電素子を前記圧電素子の幅方向となる長軸方向に並べた圧電素子群１と、前記圧電素子群１の超音波送受波面側に設けられて前記圧電素子の長さ方向となる短軸方向に曲率を有する音響レンズ２と、前記音響レンズ２が設けられた圧電素子群１を収容して超音波媒質としての液体９が充填された密閉容器３内とを備え、前記圧電素子群１を前記短軸方向に運動して超音波を生体に送受波してなる短軸運動型超音波探触子において、前記音響レンズ２はシリコーン樹脂よりも伝搬損失の少なく生体よりも音速が大きい凹レンズ２ａとして、前記凹レンズ２ａの音速ｃ1、前記液体９の音速ｃ2及び前記生体の音速ｃ3はｃ1＞ｃ3＞ｃ2である構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧電素子を前記圧電素
子の幅方向となる長軸方向に並べた圧電素子群と、前記圧電素子群の超音波送受波面側に設けられて前記圧電素子の長さ方向となる短軸方向に曲率を有する音響レンズと、前記音響レンズが設けられた圧電素子群を収容して超音波媒質としての液体が充填された密閉容器とを備え、前記圧電素子群を前記短軸方向に運動して超音波を生体に送受波してなる短軸運動型超音波探触子において、前記音響レンズはシリコーン樹脂よりも伝搬損失の少なく生体よりも音速が大きい凹レンズとして、前記凹レンズの音速ｃ1、前記液体の音速ｃ2及び前記生体の音速ｃ3はｃ1＞ｃ3＞ｃ2であることを特徴とする短軸運動型の超音波探触子。
【請求項２】
請求項１において、前記凹レンズの焦点距離ｆに対する曲率半径ｒは、ｒ＝｛（ｃ1−ｃ2）／（ｃ1・ｃ2）｝・ｃ3・ｆで決定される短軸運動型の超音波探触子。
【請求項３】
請求項１において、前記音響レンズはメチルペンテル樹脂からなり、前記液体はポリプロピレングリコールである短軸運動型の超音波探触子。
【請求項４】
請求項１において、前記圧電素子群は短軸方向に円弧状に回転揺動する、又は直線上に往復移動する短軸運動型の超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電素子群の短軸方向に回転揺動又は直線上往復移動する短軸運動型の超音波探触子を技術分野とし、特に圧電素子群の前面である超音波送受波面に設けられた音響レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
短軸運動型の超音波探触子は超音波発生源としての圧電素子群を短軸方向に機械的に走査して長軸方向には電子的に走査する。したがって、例えば短軸及び長軸のいずれをも電子走査するマトリクス型に比較し、電気的な配線を容易にして三次元画像が得られることから注目を浴びている。
【０００３】
（従来技術の一例、特許文献１）
第５図は一従来例を説明する回転揺動とした短軸運動型の超音波探触子の図で、同図（ａ）は長軸方向の、同図（ｂ）は短軸方向の断面図である。
【０００４】
超音波探触子は圧電素子群１と音響レンズ２と密閉容器３とを少なくとも備える。圧電素子群１は複数の圧電素子１ａを幅方向となる長軸方向に並べられ、ここではバッキング材４上に固着される。バッキング材４は円弧状の基台５に固着されて、圧電素子群１は長軸方向にコンベックス状とする。圧電素子群１上には生体との音響インピーダンスの整合を計る図示しない音響整合層が設けられる。
【０００５】
音響レンズ２は圧電素子群１の超音波送受波面側となる音響整合層上に設けられ、圧電素子の長さ方向となる短軸方向に曲率を有する凸レンズとする。なお、音響レンズ２は脚部２ｘを有して、圧電素子群１等の外側面にわたって覆われる。音響レンズ２は生体よりも小さい音速のシリコーン樹脂からなる。ここでは、音響レンズ２の凸面とは反対面の外周部に脚部を有し、圧電素子群１等を覆って設けられる。
【０００６】
この場合、第６図に示したように、音響レンズ２の厚みの最も大きい中央部での超音波Ｐ1よりも外周部での超音波Ｐ2の伝播（進行）が速まるので、超音波の波面は中心部が最も遅い曲線Ｗで示す湾曲面となる。したがって、超音波Ｐは太線で示すように音響レンズ２の中心線Ａに向かって進行し、音響レンズ２の曲率に従った×印の焦点距離ｆにて収束する。したがって、生体６の被検出部（疾患部）に対する超音波の伝播効率を高められる。
【０００７】
密閉容器３はいずれも凹状とした容器本体（内ケース）３ａとこれを覆うカバー３ｂとからなる。容器本体３ａにはモータＭやカサ歯車機構７等によって、短軸方向に回転揺動する固定台８が取り付けられる。固定台８上には圧電素子群１等が固着された基台５が予め固着される。そして、圧電素子群１の超音波送受波面側に設けられた音響レンズ２がカバー３ｂと対面し、カバー３ｂから超音波が生体に送受波する。
【０００８】
密閉容器３の内部空間には圧電素子群１からの超音波の減衰を防止する超音波媒質としての液体９例えばポリプロピレングリコールが図示しない注入孔から充填される。なお、密閉容器３に液体９が充填されず、カバー３ｂの内周面と圧電素子群１の表面との間が空気の場合は、超音波の減衰が大きくて伝播効率が悪化し、超音波の送受波が望めない。図中の符号１０はカサ歯車のシャフト、同１１は固定台８を回転自在とする軸受機構のピンである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２６７８１７号公報
【特許文献２】特開２００８−８００９３号公報
【特許文献３】実開昭５７−２３５９９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】基礎物理学  上巻  編者：金原寿郎  発行者：安孫子貞次  昭和４６年２月１日発行  ｐ221（薄レンズの公式）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の超音波探触子では、音響レンズ２（凸レンズ）はシリコーン樹脂（ゴム）とするので、超音波の伝播損失が大きい。この場合、診断部が生体６の表面に近く超音波の焦点距離ｆが短いほど、音響レンズ２の曲率半径は小さくなる。したがって、音響レンズ２の中心部での厚みが大きくなることから、伝播損失がさらに大きくなる。そして、超音波探触子の感度が低下する問題があった。
【００１２】
ちなみに、超音波媒質としての生体６の音速をｃ3（1500ｍ／ｓ）とし、シリコーン樹脂からなる音響レンズ２の音速をｃ1（1000ｍ／ｓ）として、焦点距離をｆとすると、音響レンズ２の曲率半径ｒは次式（Ａ）になる。但し、ｎは生体６を基準とした音響レンズ２の屈折率で、ｎ＝ｃ1／ｃ3である。なお、式（Ａ）によってｒが負であれば凸レンズであり、正であれば凹レンズとなる。
ｒ＝ｆ｛１−（ｃ3／ｃ1）｝
＝ｆ｛（ｎ−１）／ｎ｝    ・・・（Ａ）
【００１３】
この式（Ａ）から明らかなように焦点距離ｆが短いほど曲率半径ｒも小さくなる。通常では、生体６の表面から深部を診断する場合（焦点距離ｆが長い場合）は低周波帯例えば3.5ＭＨｚが、体表面近傍を診断する場合（焦点距離ｆが短い場合）は高周波数帯例えば10ＭＨｚ帯が適用される。なお、超音波媒質としての液体９の音速ｃ2（1370ｍ／ｓ）も影響するが、通常では生体の音速ｃ3と同等として処理される。
【００１４】
（発明の目的）
本発明は伝播損失を抑制して感度を高めた短軸運動型の超音波探触子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（着目点）
本発明は、第１に、音響レンズは音速が生体よりも大きくなるものの、シリコーン樹脂よりも伝搬損失の小さい樹脂とし、これを凹レンズとして適用する点に着目した。第２に、密閉容器内に充填される超音波媒質としての液体が生体の音速よりも小さければ、凹レンズと生体との音速差よりも、凹レンズと液体との音速差が大きくなって、段落００１５（００３１、００３２）に記載するように凹レンズの厚みを小さくできる点に着目した。
【００１６】
（解決手段）
本発明は、特許請求の範囲（請求項１）に示したように、複数の圧電素子を前記圧電素子の幅方向となる長軸方向に並べた圧電素子群と、前記圧電素子群の超音波送受波面側に設けられて前記圧電素子の長さ方向となる短軸方向に曲率を有する音響レンズと、前記音響レンズが設けられた圧電素子群を収容して超音波媒質としての液体が充填された密閉容器とを備え、前記圧電素子群を前記短軸方向に運動して超音波を生体に送受波してなる短軸運動型超音波探触子において、前記音響レンズはシリコーン樹脂よりも伝搬損失の少なく生体よりも音速が大きい凹レンズとして、前記凹レンズの音速ｃ1、前記液体の音速ｃ2及び前記生体の音速ｃ3はｃ1＞ｃ3＞ｃ2である構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような構成であれば、凹レンズ、液体、生体の音速ｃ1、ｃ2、ｃ3をｃ1＞ｃ3＞ｃ2とするので、凹レンズと生体との音速差（ｃ1−c3）よりも、凹レンズと液体との音速差（ｃ1−ｃ2）が大きくなる。この場合、凹レンズの曲率半径ｒを同一とすると、音速差が大きいほど焦点距離は短くなる。逆に言えば、焦点距離ｆを同一距離とすると、音速差が大きいほど凹レンズの曲率半径が大きくなる。したがって、生体よりも音速の小さい液体を考慮しない凹レンズのみの厚みよりも、液体を考慮した凹レンズの厚みを小さくできる。
【００１８】
また、音響レンズとしての凹レンズは、シリコーン樹脂よりも伝搬損失の少ない樹脂とする。したがって、仮に、シリコーン樹脂からなる凸レンズよりも、ｃ1＞ｃ3＞ｃ2とした凹レンズの厚みが大きくなっても、超音波の伝播損失を抑制して感度を向上できる。
【００１９】
（実施態様項）
本発明の請求項２では、請求項１において、前記凹レンズの焦点距離ｆに対する曲率半径ｒは、ｒ＝｛（ｃ1−ｃ2）／ｃ1・ｃ2｝・ｃ3・ｆで決定される。これにより、焦点距離ｆに応じた凹レンズの曲率半径を容易に決定できる。なお、第１実施形態で後述するように、上式は非特許文献１の（３）式に基づいて導出される。
【００２０】
同請求項３では、請求項１において、前記音響レンズはメチルペンテル樹脂からなり、前記液体はポリプロピレングリコールとする。これにより、音響レンズのメチルペンテル樹脂は音速ｃ1を2050ｍ／ｓとして生体の音速ｃ3（1500ｍ／ｓ）よりも大きく、凹レンズとすることによって音響レンズに適用できる。そして、後述するように（段落００４５）、メチルペンテル樹脂は単位長さ当たりの減衰量を約0.448ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚとし、シリコーン樹脂の約1.0ｄＢ／ｍｍ／ＭＨzよりも小さくする。
【００２１】
また、液体のポリプロピレングリコールは、音速ｃ2を1370ｍ／ｓとして生体の音速ｃ3よりも小さくする。したがって、凹レンズ（音速ｃ1）と液体との音速差（ｃ1−ｃ2）は、凹レンズと生体との音速差（ｃ1−ｃ3）よりも大きくできて、請求項１のｃ1＞ｃ3＞ｃ2とした構成を実現できる。
【００２２】
同請求項４では、請求項１において、前記圧電素子群は短軸方向に円弧状に回転揺動する、又は直線上に往復移動する。これにより、短軸運動型とした超音波探触子の機能が明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を説明する超音波探触子の短軸方向の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の作用を説明する超音波探触子の短軸方向の模式的な一部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に至った薄レンズの作用を説明する概念図である。
【図４】本発明の他の実施形態を説明する図で、同図（ａ）は超音波探触子の短軸方向の断面図、同図（ｂ）は音響レンズの図である。
【図５】従来例を説明する回転揺動とした短軸運動型の超音波探触子の図で、同図（ａ）は長軸方向の、同図（ｂ）は短軸方向の断面図である。
【図６】従来例の音響レンズの作用を説明する超音波探触子の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
第１図は本発明の一実施形態を説明する超音波探触子の短軸方向の断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
【００２５】
超音波探触子は、前述したように、短軸方向に曲率を有する音響レンズ２が超音波送受波面側に設けられて長軸方向に並べられた圧電素子群１を密閉容器３内に収容する。密閉容器３は超音波媒質としての液体９が充填され、圧電素子群１は容器本体３ａの回転揺動する固定台８上に固定されて、短軸方向に回転揺動する。そして、カバー３ｂ側から超音波が生体６に送受波される。
【００２６】
そして、この実施形態では、音響レンズ２は脚部２ｘを有する凹レンズ２ａとして凹面を生体側（カバー側）とする。凹レンズ２ａはメチルペンテル樹脂（通称ではＴＰＸ樹脂）からなり、音速ｃ1を2050ｍ／ｓとして、生体の音速ｃ3（1500ｍ／ｓ）よりも大きい。そして、密閉容器３に充填される超音波媒質としての液体９はポリプロピレングリコールからなり、音速ｃ2を1370ｍ／ｓとして、生体の音速ｃ3よりも小さくする。
【００２７】
要するに、音響レンズ２（凹レンズ２ａ）、液体９及び生体６の音速ｃ1、ｃ2、ｃ3の関係をｃ1＞ｃ3＞ｃ2とする。これにより、凹レンズ２ａの音速ｃ1は液体９及び生体６の音速ｃ2、ｃ3よりも大きいので、凹レンズ２ａの厚みの大きい両端部を通過して生体６に到達するまでの超音波の進行が、厚みの小さい中央部を通過する超音波よりも速くなる。したがって、凸レンズと同様に、凹レンズ２ａの曲率に応じた焦点距離ｆを有して、超音波が中心線上の生体内で収束する。
【００２８】
この場合、例えば第２図に模式的に示したように、凹レンズ２ａの凹面内に充填された液体９は凸レンズ２ｂを形成し、凹レンズ２ａと凸レンズ２ｂによる両主面間で平行平面とした積層レンズを形成する。そして、凹レンズ２ａの内周曲率半径ｒと凸レンズ２ｂの外周曲率半径ｒとは同一となり、ここでは便宜的に凸レンズの中心が点的に露出した平行平面とする。
【００２９】
したがって、先ず、密閉容器３内の圧電素子群１から送波される超音波Ｐは、凹レンズ２ａ（音速ｃ1）とこれより遅い音速ｃ2の液体９によって、両端部での超音波Ｐ2の進行が速く（超音波Ｐ２）、中央部での超音波Ｐ1は遅くなる。これにより、液体９の充填された凹レンズ２ａの開口端面（水平面）までは、両端部の超音波Ｐ1は中央部よりも速く進行する。
【００３０】
次に、凹レンズ２ａの開口端面を過ぎると、両端部と中央部の超音波Ｐ1、Ｐ2はいずれも液体９中の音速ｃ2となって、進行距離差を維持したまま、同一速度で進行する。最後に、カバー３ｂの表面から、進行距離差を維持したまま、音速ｃ3とした同一速度で生体６の内部を進行する。そして、凹レンズ２ａの曲率ｒに基づいて決定される焦点距離ｆで、超音波は生体内で収束する。
【００３１】
（第１実施形態による効果）
このような構成であれば、音響レンズ２（凹レンズ２ａ）は、シリコーン樹脂よりも超音波の減衰が小さい樹脂とする。したがって、凹レンズ２ａの厚みが従来のシリコーン樹脂を用いた凸レンズよりも大きくなっても、基本的に減衰量を小さくできる。
【００３２】
そして、前述したように、液体９の充填された凹レンズ２ａ即ち積層レンズの中心部では、凹レンズ２ａよりも音速の小さい液体９からなる凸レンズ２ｂの最大厚み部となって、超音波の進行が遅くなる。そして、積層レンズの外周部では、液体９（凸レンズ）よりも音速の大きい凹レンズ２ａの最大厚み部となって、超音波の進行が速くなる。
【００３３】
したがって、液体９からなる凸レンズ２ｂを考慮した積層レンズとすると、中央部と両端部との間での超音波Ｐ1、Ｐ2との進行距離差が大きくなる。これにより、液体９を考慮しない凹レンズ２ａのみとした場合よりも、液体９を考慮して平行平面とした積層レンズの厚みを小さく、即ち、凹面内に液体９が充填される凹レンズ２ａの厚みを小さくできる。
【００３４】
要するに、発明の効果の欄（段落００１６）でも記載するように、凹レンズ２ａ、液体９、及び生体の音速ｃ1、ｃ2、ｃ3をｃ1＞ｃ3＞ｃ2とするので、凹レンズ２ａと生体６との音速差（ｃ1−c3）よりも、凹レンズ２ａと液体９との音速差（ｃ1−ｃ2）が大きくなる。この場合、凹レンズ２ａの曲率半径ｒを同一とすると、音速差が大きいほど焦点距離は短くなる。
【００３５】
逆に言えば、焦点距離ｆを同一距離とすると、音速差が大きいほど凹レンズ２ａの曲率半径は大きくなる。したがって、液体９を考慮しない凹レンズ２ａよりも、液体９を加味した凹レンズ２ａの厚みを小さくできる。これにより、音響レンズ２（凹レンズ２ａ）を通過する超音波の伝播損失（減衰量）をさらに抑制して、超音波探触子の感度を向上できる。
【００３６】
（音響レンズ２の曲率ｒ及び根拠）
ちなみに、凹レンズ２ａの曲率ｒ1は、予め設定される焦点距離ｆに基づき、凹レンズ２ａ、凸レンズ２ｂしての液体９、及び生体の音速ｃ1、ｃ2、ｃ3から、以下の式（Ｂ）で決定される。なお、従来では液体９の音速ｃ2は生体とほぼ同一等として考慮されていなかった。
ｒ＝｛（ｃ1−ｃ2）／（ｃ1・ｃ2）｝・ｃ3・ｆ    ・・（Ｂ）
【００３７】
上式（Ｂ）は例えば非特許文献１で示される薄レンズの結像公式（１）（２）から以下にして導出される。すなわち、特許文献１では、第３図（非特許文献１の１１．４−１１図と同一）に示したように、屈折率ｎ1、ｎ2、ｎ3とした媒質が、曲率半径をｒ1、ｒ2とした曲面１及び２で順次接した場合、各曲面１、２の結像公式は、次式（１）（２）になる。
ｎ2/ｓ1′−ｎ1/ｓ1＝(ｎ2−ｎ1)/ｒ1・・・（１）
ｎ3/ｓ2′−ｎ2/ｓ2＝(ｎ3−ｎ2)/ｒ2・・・（２）
【００３８】
但し、座標軸ｘで示す主軸と各曲面との交点をＳ1、Ｓ2とし、Ｓ1Ｓ2間の距離は十分に小さいとする。そして、ｓ1、ｓ1′は交点Ｓ1からの、ｓ2、ｓ2′は交点Ｓ2からの距離である。また、図中のＣ1は曲率半径ｒ１とした曲面１の、Ｃ2は同ｒ2とした曲面２の中心であり、例えばｒ1＜ｒ2の例を示している。なお、式（１）（２）でのｓ1′、ｓ2′が各曲面１、２による入斜光（実線）の焦点距離ｆになる。
【００３９】
ここで、ｓ2＝ｓ1′−Ｓ1Ｓ2となるが、薄レンズの仮定により、距離Ｓ1Ｓ2は無視できるので、ｓ2＝ｓ1′となる。したがって、式（１）（２）よりｓ2を消去すると、次式（３）になるとしている。
(ｎ3/ｓ2′)−(ｎ1/ｓ1)＝
(ｎ2−１)（１/ｒ1−１/ｒ2）＋{(ｎ3−１)/ｒ2−(ｎ1−１)/ｒ1}・・・（３）
【００４０】
以上が特許文献１での開示事項であるが、ここで、本発明は、曲面２（曲率半径ｒ2）を平坦面即ち曲率半径を無限大（∞）とした場合を想定した。この場合は、曲率半径ｒが∞なので、式（３）は次式（４）になる。そして、ｓ1を−∞とすると、換言すると、入射波が無限に離れた点源からの波（即ち平行波）とすると、次式（５）になる。
(ｎ3/ｓ2′)−(ｎ1/ｓ1)＝（ｎ2−ｎ1）/ｒ1・・・（４）
(ｎ3/ｓ2′)＝（ｎ2−ｎ1）/ｒ1・・・（５）
【００４１】
したがって、式（５）から、曲面２を平坦面（曲率半径ｒが∞）として入射光を平行波としたときの、焦点距離ｆ即ちｓ2′、媒質ｎ1、ｎ2、ｎ3及び曲面１の曲率半径ｒ1の関係が導出される。例えば（５）式を変形して曲面１の曲率半径ｒ1を求めると次式（６）になる。
ｒ1＝｛（ｎ2−ｎ1）/ｎ3｝ｓ2′・・・（６）
【００４２】
ここで、屈折率ｎ1、ｎ2、ｎ3とした媒質を、本実施形態での凹レンズ２ａ、液体９からなる凸レンズ２ｂ、生体６とする。この場合、生体６の音速ｃ3（1500m/s）を基準とすると、凹レンズ２ａ（音速ｃ1）、凸レンズ２ｂ（音速ｃ2）及び生体６の屈折率ｎ1、ｎ2、ｎ3はｃ3／ｃ1、ｃ3／ｃ2、ｃ3／ｃ3（＝１）となる。
【００４３】
したがって、式（６）は次式（７）になる「前述の式（Ｂ）と同一」。但し、ｓ2′＝ｆである。これにより、生体６での焦点距離ｆ（＝ｓ2′）及び凹レンズ２ａ、凸レンズ２ｂの音速から、凸レンズ２ｂ（凹レンズ２ａ）の曲率半径ｒ1を求められる。
ｒ1＝｛（ｃ3/ｃ2）−（ｃ3/ｃ1）｝ｓ2′
＝｛（ｃ1−ｃ2）／（ｃ1・ｃ2）｝・ｃ3・ｆ・・・（７）「＝（Ｂ）」
【００４４】
（各音響レンズの厚み）
例えば超音波周波数を7.5ＭＨｚとして圧電素子１の短軸方向での長さＬを6ｍｍ、焦点距離ｆを20ｍｍとすると、従来例のシリコーン樹脂からなる凸レンズとして液体９を考慮しない場合は、前述した式（Ａ）から曲率半径ｒが9.98ｍｍとして導出され、凸レンズの中央部での最大厚み部は0.462ｍｍとなる。
【００４５】
そして、超音波周波数及び短軸方向での長さを同一条件とし、メチルペンテル樹脂からなる凹レンズ２ａとして液体９を考慮しない場合の音響レンズ２の場合は、同様に式（Ａ）から曲率半径ｒが5.36ｍｍとして導出され、凹レンズ２ａの両端部での最大厚み部は0.92ｍｍとなる。なお、これらの最大厚み部の値は、（Ａ）式から曲率半径ｒが求められるので、短軸方向での長さLが与えられれば、凸レンズの最大厚み部を算出できる。
【００４６】
さらに、条件を同一として、メチルペンテル樹脂からなる凹レンズ２ａとして、本願発明での液体９を考慮した音響レンズ２（積層レンズ）の場合は、本発明による（Ｂ）式に基づいて曲率半径を7.26ｍｍとして、長さLから凹レンズ２ａの両端部での最大厚み部は0.66ｍｍとなる。
【００４７】
これらから、メチルペンテル樹脂からなる凹レンズ２ａは液体９を考慮してもしなくても、従来例の凸レンズよりも大きくなるものの、液体９を考慮した凹レンズ２ａ（積層レンズ）は、液体９を考慮しない凹レンズ２ａよりも３割程度の厚みを小さくできる。
【００４８】
（各音響レンズの減衰量）
ここで、音響レンズ２を通過する超音波の減衰量Ａ（ｄＢ）は、超音波周波数ｆ（ＭＨｚ）に比例してＡ＝α・ｔ・ｆ（ｄＢ）となる。但し、αは単位長さ（１ｍｍ）当たりの減衰量、ｔは前述した最大厚み部の長さである。そして、従来の凸レンズとするシリコーン樹脂の単位長さ当たりの減衰量は約1.0ｄＢ／ｍｍ／ＭＨz、本発明での凹レンズ２ａとするメチルペンテル樹脂は約0.448ｄＢ／ｍｍ／ＭＨｚとなる。
【００４９】
これらから、超音波周波数ｆを前述した7.5ＭＨｚとすると、シリコーン樹脂を用いた凸レンズによる減衰量Ａ1は3.465ｄＢ（1×0.462×7.5）となる。そして、メチルペンテル樹脂を用いて液体９を考慮しない凹レンズ２ａの減衰量Ａ2は3.091ｄＢ（0.448×0.92×7.5）となり、液体９を考慮した本発明での凹レンズ２ａの減衰量Ａ3は2.21ｄＢ（0.448×0.66×7.5）となる。
【００５０】
したがって、メチルペンテル樹脂を用いた凹レンズ２ａの厚みはシリコーン樹脂を用いた凸レンズよりも大きいものの、単位長さ当たりの減衰量αを考慮すると、凹面内の液体９の有無に拘わらず、メチルペンテル樹脂を用いた凹レンズ２ａの減衰量Ａ2、Ａ3の方がシリコーン樹脂を用いた凸レンズの減衰量Ａ1よりも小さくなる。
【００５１】
さらに、本発明による凹面内の液体９を考慮した凹レンズ２ａ（積層レンズ）の減衰量Ａ3（2.21ｄＢ）は、凹面内の液体９を考慮しない凹レンズ２ａの減衰量Ａ2（3.091）よりも、約３割程度小さくなる。そして、従来のシリコーン樹脂を用いた凸レンズの減衰量Ａ1(3.465ｄＢ)に対しては約４割程度小さくなる。これらから、本実施形態では、音響レンズ２（凹レンズ２ａ）の伝播損失（減衰量）を抑制して、高感度の超音波探触子を得られる。
【００５２】
（他の事項）
上記実施形態では凹レンズ２ａの凹面を生体側としたが、例えば第４図に示したように、凹レンズ２ａの凹面を圧電素子群１側としても同様である。この場合、音響レンズ２の例えば長軸方向の両端側を開放して音響レンズ２内に液体９を充填させる。
【００５３】
また、圧電素子群１を短軸方向に回転揺動するとしたが、例えば特許文献２で示されるように、圧電素子群１を短軸方向に直線上に往復移動させる場合でもよく、要は圧電素子群１が液体９中に収容されて超音波を生体に対して送受波する超音波探触子であれば適用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  圧電素子群、２  音響レンズ、３  密閉容器、４  バッキング材、５  基台、６  生体、７  カサ歯車機構、８  固定台、９  液体、１０  シャフト、１１  ピン。
【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１】
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【図４】
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【図５】
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