(57)【要約】【課題】外表面と柔軟な対象物との間に音響結合材を十分に行き渡らせることができる音響整合体を提供する。【解決手段】音響整合体としての音響レンズ部材２２は相互に平行に第１方向Ｄ１に延びる母線で形成される凸形状の湾曲面２７を有する。湾曲面２７には溝２８が形成される。溝２８は、湾曲面２７の母線に交差する平面と湾曲面２７との交線を辿るように形成される。溝２８は水といった音響結合材（媒体）の通路として機能する。湾曲面２７が例えば体表といった柔軟な対象物に押し当てられても、水といった音響結合材は通路の全長にわたって広がることができる。【選択図】図３
2014198083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に平行に延びる母線で形成される凸形状の湾曲面と、
前記母線に交差する平面と前記湾曲面との交線に沿って前記湾曲面に形成されている溝と、
を備えることを特徴とする音響整合体。
【請求項２】
請求項１に記載の音響整合体において、前記溝は前記交線の一端から他端まで前記交線の全長にわたって形成されていることを特徴とする音響整合体。
【請求項３】
請求項２に記載の音響整合体において、前記溝は前記母線に直交する平面と前記湾曲面との交線に沿って形成されていることを特徴とする音響整合体。
【請求項４】
請求項３に記載の音響整合体において、前記母線方向に垂直な断面において前記湾曲面は第１曲率半径を有し、前記溝の底面は前記第１曲率半径よりも小さい第２曲率半径を有することを特徴とする音響整合体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の音響整合体において、前記溝は前記母線の方向に等間隔に配置されることを特徴とする音響整合体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の音響整合体において、前記湾曲面に形成されて、前記母線に平行な直線溝をさらに備えることを特徴とする音響整合体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の音響整合体において、
前記交線の一端に位置する母線と前記交線の他端に位置する母線とを相互に接続する平面に一端が開口し、他端が前記湾曲面で前記溝に接続して開口する貫通孔をさらに備える
ことを特徴とする音響整合体。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の音響整合体において、
前記湾曲面における前記交線の一端に位置する母線と前記交線の他端に位置する母線のそれぞれの外側に位置する枠体を有し、
前記枠体は、一端が前記溝に接続する連通路を備える
ことを特徴とする音響整合体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の音響整合体を備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１０】
請求項９に記載の超音波プローブにおいて、前記溝に対応する位置に音響結合材の吐出手段が配置されていることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の音響整合体を備えることを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の超音波測定装置において、前記溝に対応する位置に音響結合材の吐出手段が配置されていることを特徴とする超音波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響整合体並びに超音波プローブおよび超音波測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波測定装置の一具体例である超音波診断装置は一般に知られる。超音波診断装置は例えば体内組織の画像の形成にあたって用いられる。画像の形成にあたって超音波プローブは体表に押し当てられる。このとき、超音波プローブと体表との間は空気に代わって水といった音響結合材で満たされる。音響結合材は超音波プローブの音響インピーダンスと人体の音響インピーダンスとを整合させる役割を果たす。こうして音響結合材の働きに応じて超音波プローブと体表との間で超音波は効率的に伝達されることができる。
【０００３】
特許文献１では超音波プローブの先端面すなわち超音波の出射面に微少な凹凸が形成される。出射面の中央には給水ノズルの給水口が配置される。超音波診断にあたって給水口から水が供給される。水は出射面と体表との間を満たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２６２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のものでは微少な凹凸に基づく毛細現象に応じて水の拡散が試みられる。水は毛細現象に応じて出射面に保持される。しかしながら、出射面が体表に押し当てられると、微少な凹凸は体表になじんでしまい体表で塞がってしまうことが懸念される。体表に対して出射面が移動すると、出射面と体表との間に水が十分に補給されることができない。しかも、出射面が給水口を中心とした円形でない場合には、給水口に近い輪郭から水が逃げてしまい、給水口から遠い範囲に水が広がることができない。
【０００６】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、外表面と柔軟な対象物との間に音響結合材を十分に行き渡らせることができる音響整合体は提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、相互に平行に延びる母線で形成される凸形状の湾曲面と、前記母線に交差する平面と前記湾曲面との交線に沿って前記湾曲面に形成されている溝とを備える音響整合体に関する。
【０００８】
溝は水といった音響結合材（媒体）の通路として機能する。湾曲面が例えば体表といった柔軟な対象物に押し当てられても、音響結合材は通路の全長にわたって広がることができる。音響結合材は通路から湾曲面に供給される。こうして音響結合材は湾曲面に沿って広がることができる。
【０００９】
（２）前記溝は前記交線の一端から他端まで前記交線の全長にわたって形成されることができる。こうして音響結合材は湾曲面の一端から他端まで溝内を広がることができる。
【００１０】
（３）前記溝は前記母線に直交する平面と前記湾曲面との交線に沿って形成されることができる。溝は湾曲面を最短距離で横切ることができる。こうして音響結合材は溝の全長にわたって溝内に行き渡ることができる。
【００１１】
（４）前記母線方向に垂直な断面において前記湾曲面は第１曲率半径を有し、前記溝の底面は前記第１曲率半径よりも小さい第２曲率半径を有することができる。一定の深さの溝は形成される。
【００１２】
（５）前記溝は前記母線の方向に等間隔に配置されることができる。こうして音響結合材は母線の方向に満遍なく分配されることができる。
【００１３】
（６）音響整合体は、前記湾曲面に形成されて、前記母線に平行な直線溝をさらに備えることができる。こうして音響結合材は母線に沿って広がることができる。
【００１４】
（７）音響整合体は、前記交線の一端に位置する母線と前記交線の他端に位置する母線とを相互に接続する平面に一端が開口し、他端が前記湾曲面で前記溝に接続して開口する貫通孔をさらに備えることができる。音響整合体が超音波デバイスに結合される際に音響結合材は貫通孔から溝に供給されることができる。
【００１５】
（８）音響整合体は、前記湾曲面における前記交線の一端に位置する母線と前記交線の他端に位置する母線のそれぞれの外側に位置する枠体を有し、前記枠体は、一端が前記溝に接続する連通路を備えることができる。音響整合体が超音波デバイスに結合される際に音響結合材は貫通孔から溝に供給されることができる。
【００１６】
（９）音響整合体は超音波プローブに組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波プローブは音響整合体を備えればよい。
【００１７】
（１０）超音波プローブでは、前記溝に対応する位置に音響結合材の吐出手段が配置されることができる。吐出手段から音響結合材は供給されることができる。
【００１８】
（１１）音響整合体は超音波測定装置に組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波測定装置は音響整合体を備えればよい。
【００１９】
（１２）超音波測定装置では、前記溝に対応する位置に音響結合材の吐出手段が配置されることができる。吐出手段から音響結合材は供給されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置を概略的に示す外観図である。
【図２】第１実施形態に係る超音波プローブの拡大正面図である。
【図３】超音波トランスデューサー素子ユニットの拡大斜視図である。
【図４】超音波デバイスの拡大平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿った断面図に相当し超音波トランスデューサー素子ユニットの断面図である。
【図６】溝の拡大断面図である。
【図７】図５に対応し、体表に押し当てられる超音波トランスデューサー素子ユニットの断面図である。
【図８】図３に対応し、音響結合材の拡散を概略的に示す超音波トランスデューサー素子ユニットの拡大斜視図である。
【図９】図５に対応し、他の実施形態に係る音響レンズ部材を含む超音波トランスデューサー素子ユニットの断面図である。
【図１０】図３に対応し、変形例に係る音響レンズ部材を含む超音波トランスデューサー素子ユニットの拡大斜視図である。
【図１１】図３に対応し、他の変形例に係る音響レンズ部材を含む超音波トランスデューサー素子ユニットの拡大斜視図である。
【図１２】図３に対応し、さらに他の変形例に係る音響レンズ部材を含む超音波トランスデューサー素子ユニットの拡大斜視図である。
【図１３】第２実施形態に係る超音波プローブの拡大部分垂直断面図である。
【図１４】第２実施形態の一変形例に係る超音波プローブの拡大部分垂直断面図である。
【図１５】第２実施形態の他の変形例に係る超音波プローブの拡大部分垂直断面図である。
【図１６】第２実施形態のさらに他の変形例に係る超音波プローブの拡大部分垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２２】
（１）超音波診断装置の全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置端末１２と超音波プローブ（プローブ）１３とを備える。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１２にはディスプレイパネル１５が組み込まれる。ディスプレイパネル１５の画面は装置端末１２の表面で露出する。装置端末１２では、後述されるように、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル１５の画面に表示される。
【００２３】
図２に示されるように、第１実施形態に係る超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６内には超音波トランスデューサー素子ユニット（以下「素子ユニット」という）１７が収容される。素子ユニット１７の表面は筐体１６の表面で露出することができる。素子ユニット１７は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。その他、超音波プローブ１３は、プローブ本体１３ａに着脱自在に連結されるプローブヘッド１３ｂを備えることができる。このとき、素子ユニット１７はプローブヘッド１３ｂの筐体１６内に組み込まれることができる。
【００２４】
図３は素子ユニット１７を構成を概略的に示す。素子ユニット１７は超音波デバイス１８および音響整合部１９を備える。超音波デバイス１８は、後述されるように，例えば基板といった基体上にアレイ状に配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。音響整合部１９は超音波デバイス１８の表面すなわち超音波の出射面に結合される。音響整合部１９は音響整合層２１および音響レンズ部材（音響整合体）２２を有する。音響整合層２１は超音波デバイス１８の表面に形成される。音響整合層２１は全域で超音波デバイス１８の表面に密着する。音響レンズ部材２２は音響整合層２１の表面に配置される。音響レンズ部材２２は音響整合層２１に一体化されてもよい。音響整合層２１は、生体といった被検対象物と超音波デバイス１８との間で音響インピーダンスの整合を実現する。音響レンズ部材２２は、個々の超音波トランスデューサー素子から同時に出射される超音波を１焦点に集める役割を果たす。ここでは、音響整合層２１および音響レンズ部材（音響整合体）２２はそれぞれ例えばシリコーン樹脂から形成される。併せて、超音波デバイス１８には第１フレキシブルプリント配線板（以下「第１配線板」という）２３および第２フレキシブルプリント配線板（以下「第２配線板」という）２４が個別に連結される。超音波デバイス１８はバッキング材２５で裏打ちされる。
【００２５】
音響レンズ部材２２は、第１方向Ｄ１に相互に平行に延びる母線で形成される凸形状の湾曲面２７を有する。すなわち、母線に垂直な断面において音響整合層２１に接続する面から離れる方向に突出する形状の表面を湾曲面２７は有している。湾曲面２７には複数の溝２８が形成される。溝２８は、湾曲面２７の母線に交差する平面と湾曲面２７との交線を辿って第２方向Ｄ２に延びる。第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２は例えば超音波デバイス１８の表面を含む平面内に規定されて相互に直交する。ここでは、交線は、湾曲面２７と、湾曲面２７の母線に直交する平面とで規定される。溝２８は、第１方向（母線の方向）Ｄ１に等間隔で配置される。
【００２６】
図４は超音波デバイス１８の平面図を概略的に示す。超音波デバイス１８は基体３１を備える。基体３１には素子アレイ３２が形成される。素子アレイ３２は超音波トランスデューサー素子（以下「素子」という）３３の配列で構成される。配列は複数行複数列のマトリクスで形成される。その他、配列では千鳥配置が確立されてもよい。千鳥配置では偶数列の素子３３群は奇数列の素子３３群に対して行ピッチの２分の１でずらされればよい。奇数列および偶数列の一方の素子数は他方の素子数に比べて１つ少なくてもよい。
【００２７】
個々の素子３３は振動膜３４を備える。図４では振動膜３４の膜面に直交する方向の平面視（基板の厚み方向の平面視）で振動膜３４の輪郭が点線で描かれる。輪郭の内側は振動膜３４の内側領域に相当する。輪郭の外側は振動膜３４の外側領域に相当する。振動膜３４上には圧電素子３５が形成される。圧電素子３５は上電極３６、下電極３７および圧電体膜３８で構成される。個々の素子３３ごとに上電極３６および下電極３７の間に圧電体膜３８が挟まれる。これらは下電極３７、圧電体膜３８および上電極３６の順番で重ねられる。超音波デバイス１８は１枚の超音波トランスデューサー素子チップとして構成される。
【００２８】
基体３１の表面には複数本の第１導電体３９が形成される。第１導電体３９は配列の行方向に相互に平行に延びる。１行の素子３３ごとに１本の第１導電体３９が割り当てられる。１本の第１導電体３９は配列の行方向に並ぶ素子３３の圧電体膜３８に共通に接続される。第１導電体３９は個々の素子３３ごとに上電極３６を形成する。第１導電体３９の両端は１対の引き出し配線４１にそれぞれ接続される。引き出し配線４１は配列の列方向に相互に平行に延びる。したがって、全ての第１導電体３９は同一長さを有する。こうしてマトリクス全体の素子３３に共通に上電極３６は接続される。第１導電体３９は例えばイリジウム（Ｉｒ）で形成されることができる。ただし、第１導電体３９にはその他の導電材が利用されてもよい。
【００２９】
基体３１の表面には複数本の第２導電体４２が形成される。第２導電体４２は配列の列方向に相互に平行に延びる。１列の素子３３ごとに１本の第２導電体４２が割り当てられる。１本の第２導電体４２は配列の列方向に並ぶ素子３３の圧電体膜３８に共通に配置される。第２導電体４２は個々の素子３３ごとに下電極３７を形成する。第２導電体４２には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、第２導電体４２にはその他の導電材が利用されてもよい。
【００３０】
列ごとに素子３３の通電は切り替えられる。こうした通電の切り替えに応じてラインスキャンやセクタースキャンは実現される。１列の素子３３は同時に超音波を出力することから、１列の個数すなわち配列の行数は超音波の出力レベルに応じて決定されることができる。行数は例えば１０〜１５行程度に設定されればよい。図中では省略されて５行が描かれる。配列の列数はスキャンの範囲の広がりに応じて決定されることができる。列数は例えば１２８列や２５６列に設定されればよい。図中では省略されて８列が描かれる。上電極３６および下電極３７の役割は入れ替えられてもよい。すなわち、マトリクス全体の素子３３に共通に下電極が接続される一方で、配列の列ごとに共通に素子３３に上電極が接続されてもよい。
【００３１】
基体３１の輪郭は、相互に平行な１対の直線で仕切られて対向する第１辺３１ａおよび第２辺３１ｂを有する。第１辺３１ａと素子アレイ３２の輪郭との間に１ラインの第１端子アレイ４３ａが配置される。第２辺３１ｂと素子アレイ３２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ４３ｂが配置される。第１端子アレイ４３ａは第１辺３１ａに平行に１ラインを形成することができる。第２端子アレイ４３ｂは第２辺３１ｂに平行に１ラインを形成することができる。第１端子アレイ４３ａは１対の上電極端子４４および複数の下電極端子４５で構成される。同様に、第２端子アレイ４３ｂは１対の上電極端子４６および複数の下電極端子４７で構成される。１本の引き出し配線４１の両端にそれぞれ上電極端子４４、４６は接続される。引き出し配線４１および上電極端子４４、４６は素子アレイ３２を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。１本の第２導電体４２の両端にそれぞれ下電極端子４５、４７は接続される。第２導電体４２および下電極端子４５、４７は素子アレイ３２を二等分する垂直面で面対称に形成されればよい。ここでは、基体３１の輪郭は矩形に形成される。基体３１の輪郭は正方形であってもよく台形であってもよい。
【００３２】
第１配線板２３は第１端子アレイ４３ａに覆い被さる。第１配線板２３の一端には上電極端子４４および下電極端子４５に個別に対応して導電線すなわち第１信号線４８が形成される。第１信号線４８は上電極端子４４および下電極端子４５に個別に向き合わせられ個別に接合される。同様に、第２配線板２４は第２端子アレイ４３ｂに覆い被さる。第２配線板２４の一端には上電極端子４６および下電極端子４７に個別に対応して導電線すなわち第２信号線４９が形成される。第２信号線４９は上電極端子４６および下電極端子４７に個別に向き合わせられ個別に接合される。
【００３３】
図５に示されるように、基体３１は基板５２および可撓膜５３を備える。基板５２の表面に可撓膜５３が一面に形成される。基板５２には個々の素子３３ごとに開口５４が形成される。開口５４は基板５２に対してアレイ状に配置される。開口５４が配置される領域の輪郭は素子アレイ３２の輪郭に相当する。隣接する２つの開口５４の間には仕切り壁５５が区画される。隣接する開口５４は仕切り壁５５で仕切られる。仕切り壁５５の壁厚みは開口５４の間隔に相当する。仕切り壁５５は相互に平行に広がる平面内に２つの壁面を規定する。壁厚みは２つの壁面の距離に相当する。すなわち、壁厚みは壁面に直交して壁面の間に挟まれる垂線の長さで規定されることができる。基板５２は例えばシリコン基板で形成されればよい。
【００３４】
可撓膜５３は、基板５２の表面に積層される酸化シリコン（ＳｉＯ２）層５６と、酸化シリコン層５６の表面に積層される酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）層５７とで構成される。可撓膜５３は開口５４に接する。こうして開口５４の輪郭に対応して可撓膜５３の一部が振動膜３４を形成する。振動膜３４は、可撓膜５３のうち、開口５４に臨むことから基板５２の厚み方向に膜振動することができる部分である。酸化シリコン層５６の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。
【００３５】
振動膜３４の表面に下電極３７、圧電体膜３８および上電極３６が順番に積層される。圧電体膜３８は例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されることができる。圧電体膜３８にはその他の圧電材料が用いられてもよい。ここでは、第１導電体３９の下で圧電体膜３８は完全に第２導電体４２を覆う。圧電体膜３８の働きで第１導電体３９と第２導電体４２との間で短絡は回避されることができる。
【００３６】
基体３１の裏面にはバッキング材２５が固定される。バッキング材２５の表面に基体３１の裏面が重ねられる。バッキング材２５は超音波デバイス１８の裏面で開口５４を閉じる。バッキング材２５はリジッドな基材を備えることができる。ここでは、仕切り壁５５はバッキング材２５に結合される。バッキング材２５は個々の仕切り壁５５に少なくとも１カ所の接合域で接合される。接合にあたって接着剤は用いられることができる。
【００３７】
基体３１の表面に音響整合層２１が積層される。音響整合層２１は例えば全面にわたって基体３１の表面に覆い被さる。その結果、素子アレイ３２や第１および第２端子アレイ４３ａ、４３ｂ、第１および第２配線板２３、２４は音響整合層２１で覆われる。音響整合層２１は、素子アレイ３２の構造や、第１端子アレイ４３ａおよび第１配線板２３の接合、第２端子アレイ４３ｂおよび第２配線板２４の接合を保護する。
【００３８】
湾曲面２７は例えば円柱の部分円筒面として形成される。湾曲面２７は円柱の中心軸回りで第１曲率半径Ｒ１を有する。湾曲面２７に直交する平面と湾曲面２７との交線５８は第１曲率半径Ｒ１の円弧を描く。第１曲率半径Ｒ１は超音波の周波数と被検部位の深度とに基づき決定されればよい。このとき、溝２８の底面は第１曲率半径Ｒ１よりも小さい第２曲率半径Ｒ２の円弧を描く。すなわち、一定の深さの溝２８が形成される。ただし、溝２８の深さは一定でなくてもよく例えば溝２８の両端に向かって深くなってもよい。
【００３９】
音響レンズ部材２２には超音波デバイス１８の基体３１の表面に直交する方向に延びる貫通孔５９が形成される。個々の溝２８ごとに例えば１対の貫通孔５９が割り当てられる。貫通孔５９の一端は、湾曲面２７に直交する平面と湾曲面２７との交線５８の一端に位置する母線と、当該交線５８の他端に位置する母線とを相互に接続する平面６１に開口する。貫通孔５９の他端は湾曲面２７で溝２８に接続される。ここでは、貫通孔５９は平面視で規定される素子アレイ３２の輪郭の外側に配置される。溝２８は交線５８の一端から他端まで交線５８の全長にわたって延びることができる。ただし、音響レンズ部材２２の機能が損なわれない限り、溝２８は貫通孔５９の外側で交線５８の一端および他端に行き着く以前に途切れてもよい。
【００４０】
音響整合層２１の表面には例えば基体３１の第１辺３１ａおよび第２辺３１ｂで開口する溝６２が形成される。溝６２は音響整合層２１の表面から窪む。したがって、音響整合層２１の表面に音響レンズ部材２２が形成されると、溝６２は音響整合部１９内に管路を形成する。溝６２の他端は貫通孔５９に接続される。こうして一方の溝６２、一方の貫通孔５９、溝２８、他方の貫通孔５９および他方の溝６２で基体３１の第１辺３１ａから第２辺３１ｂまで延びる一連の通路は形成される。通路には例えば音響結合材の供給源（図示されず）が接続される。通路には例えば所定の圧力下で音響結合材が供給される。
【００４１】
図６に示されるように、溝２８の幅Ｗは０．５ｍｍ程度〜２．０ｍｍ程度の範囲で設定される。溝２８の幅Ｗが０．５ｍｍ程度を下回ると、水やジェルといった流動体の音響結合材が溝２８に入りにくい。溝２８の幅Ｗが広がるにつれて流動体は流通しやすくなるものの、溝２８の幅Ｗが２．０ｍｍ程度を超えると、湾曲面２７が体表といった柔軟な対象物に押し当てられる際に対象物で溝２８が塞がれてしまう。また、溝２８の深さ（＝Ｒ１−Ｒ２）は少なくとも０．２ｍｍに設定される。深さが０．２ｍｍを下回ると、溝２８の流路としての機能は損なわれてしまう。ただし、深さが深すぎると、溝２８の底面まで十分に流動体が行き渡らず、溝２８内に気泡が残存し、音波伝播特性に悪影響をもたらすおそれがある。したがって、深さは１．０ｍｍ程度以下であることが望まれる。ここでは、図６から明らかなように、湾曲面２７と溝２８との境界すなわち稜線に面取りｒが形成される。面取りｒの曲率半径は０．２〜０．３ｍｍ程度に設定される。面取りｒが０．２ｍｍｎを下回ると、稜線が角張ってしまい、被験者は体表で不快感を感じてしまう。その一方で、面取りｒが０．３ｍｍを上回ると、超音波の屈折が増大し音響特性にずれが生じてしまう。面取りｒの曲率半径は母線に平行であって溝２８の長手方向に直交する平面で規定されればよい。溝２８の幅Ｗは一定ある必要はなく例えば両端に向かって幅Ｗが狭まってもよい。
【００４２】
（２）超音波診断装置の動作
次に超音波診断装置１１の動作を簡単に説明する。超音波の送信にあたって圧電素子３５にはパルス信号が供給される。パルス信号は下電極端子４５、４７および上電極端子４４、４６を通じて列ごとに素子３３に供給される。個々の素子３３では下電極３７および上電極３６の間で圧電体膜３８に電界が作用する。圧電体膜３８は超音波で振動する。圧電体膜３８の振動は振動膜３４に伝わる。こうして振動膜３４は超音波で振動する。その結果、対象物（例えば人体の内部）に向けて所望の超音波ビームは発せられる。
【００４３】
超音波の反射波は振動膜３４を振動させる。振動膜３４の超音波振動は所望の周波数で圧電体膜３８を超音波振動させる。圧電素子３５の圧電効果に応じて圧電素子３５から電流が出力される。個々の素子３３では上電極３６と下電極３７との間で電位が生成される。電流は下電極端子４５、４７および上電極端子４４、４６から電気信号として出力される。こうして超音波は検出される。
【００４４】
超音波の送信および受信は繰り返される。その結果、ラインスキャンやセクタースキャンは実現される。スキャンが完了すると、出力信号のデジタル信号に基づき画像が形成される。形成された画像はディスプレイパネル１５の画面に表示される。
【００４５】
図７に示されるように、超音波診断にあたって超音波プローブ１３が体表ＢＤに押し当てられると、音響レンズ部材２２の湾曲面２７は体表ＢＤに密着する。溝２８は体表ＢＤと音響レンズ部材２２との間に管路を形成する。こうして基体３１の第１辺３１ａおよび第２辺３１ｂを相互に接続する管路が形成される。溝６２から水といった音響結合材（媒体）が供給されると、溝２８は水で満たされる。溝２８は水の通路として機能する。湾曲面２７が柔軟な体表ＢＤに押し当てられても、水は溝２８の全長にわたって広がることができる。その後、図８に示されるように、水は溝２８から湾曲面２７に溢れ出す。こうして水は湾曲面２７に沿って広がることができる。水は、個々の溝２８ごとに少なくとも貫通孔５９の間で溝２８を満たせばよい。こうして音響レンズ部材２２の有効範囲で十分に湾曲面２７すなわち外表面に水は供給される。湾曲面２７の有効範囲と体表ＢＤとの間に水は十分に行き渡ることができる。
【００４６】
前述のように、溝２８は、湾曲面２７の母線に直交する平面と湾曲面２７との交線を辿って延びる。溝２８は湾曲面２７を最短距離で横切る。こうして水は溝２８の全長にわたって溝２８内に効率的に行き渡ることができる。しかも、溝２８は母線の方向に等間隔に配置されることから、水は母線の方向に満遍なく分配されることができる。
【００４７】
（３）第１実施形態の変形例に係る音響レンズ部材
図９は第１実施形態の変形例に係る音響レンズ部材２２ａを概略的に示す。音響レンズ部材２２ａは湾曲面２７すなわちレンズ部の周囲に枠体６４を有する。湾曲面２７は前述と同様に円柱の部分円筒面として形成される。湾曲面２７に前述と同様に溝２８が形成される。枠体６４は、湾曲面２７に直交する平面と湾曲面２７との交線５８の一端に位置する母線と、当該交線５８の他端に位置する母線とからそれぞれ湾曲面２７の外側に向かって広がる。
【００４８】
音響レンズ部材２２ａでは枠体６４に貫通孔６５が形成される。貫通孔６５は、前述の貫通孔５９と同様に、超音波デバイス１８の基体３１の表面に直交する方向に延びる。貫通孔６５は枠体６４を貫通する。貫通孔６５の上端は湾曲面２７で溝２８の両端にそれぞれ接続される。貫通孔６５の下端は音響整合層２１の溝６２に接続される。ここでは、貫通孔６５は平面視で規定される素子アレイ３２の輪郭の外側に配置される。溝２８は交線５８の一端から他端まで交線５８の全長にわたって延びることができる。その他、音響レンズ部材２２ａ以外の素子ユニット１７の構造は前述のものと同様である。
【００４９】
図１０はさらに他の変形例に係る音響レンズ部材２２ｂを概略的に示す。音響レンズ部材２２ｂでは、湾曲面２７の母線に平行に延びる直線溝６６がさらに湾曲面２７に形成される。直線溝６６の両端には個別に音響整合層２１の溝６２が接続されてもよい。溝６６の幅Ｗや深さは前述の溝２８と同様に設定されればよい。その他の構造は前述の音響レンズ部材２２と同様である。音響レンズ部材２２ｂでは水といった音響結合材は母線に沿って湾曲面２７を広がることができる。その他、例えば図１１に示されるように、溝２８は、湾曲面２７の母線に所定の傾斜角θで交差する平面と湾曲面２７との交線を辿るように形成されてもよい。さらには、例えば図１２に示されるように、溝２８は、必ずしも交線５８の全長にわたって形成される必要はなく、交線５８に部分的に形成されてもよい。
【００５０】
（４）第２実施形態に係る超音波プローブ
図１３は第２実施形態に係る超音波プローブ１３ｘの一部を概略的に示す。超音波プローブ１３ｘは超音波デバイス１８およびバッキング材２５を受け止める固定台６７を備える。固定台６７は例えばプローブヘッド１３ｂに組み込まれてもよく筐体１６に一体化されてもよい。固定台６７には窪み６８が形成される。窪み６８に超音波デバイス１８およびバッキング材２５は受け入れられる。超音波デバイス１８の表面と固定台６７の表面とは面一に連続する。固定台６７の表面は超音波デバイス１８の輪郭から外側に広がる。
【００５１】
超音波デバイス１８の表面および固定台６７の表面に音響整合部１９ａが結合される。音響整合部１９ａは音響整合層７１および音響レンズ部材７２を有する。音響整合層７１は超音波デバイス１８の表面から固定台６７の表面まで広がる。音響レンズ部材７２の湾曲面２７は音響整合層７１の全域にわたって形成される。湾曲面２７には、前述と同様に、溝２８が形成される。湾曲面２７および溝２８の構造は前述のものと同様である。
【００５２】
平面視で超音波デバイス１８の周囲には、すなわち、超音波デバイス１８の輪郭の外側で固定台６７には貫通孔７３が形成される。個々の貫通孔７３は超音波デバイス１８の表面を含む仮想平面に直交する方向に延びる。固定台６７の貫通孔７３に対応して音響整合層７１および音響レンズ部材７２を貫通する貫通孔７４が形成される。貫通孔７４は貫通孔７３に連続する。貫通孔７４の先端は対応の溝２８で開口する。固定台６７の貫通孔７３には音響結合材の供給源７５が接続される。貫通孔７４は音響結合材の吐出手段として機能する。その他の構造は前述の第１実施形態と同様である。
【００５３】
この場合でも、例えば図１４に示されるように、音響レンズ部材７６では湾曲面２７の周囲に枠体７７が形成されてもよい。枠体７７は固定台６７の表面に重ねられる。貫通孔７４は枠体７７に形成される。枠体７７の貫通孔７４は固定台６７の貫通孔７３に接続される。湾曲面２７は超音波デバイス１８の広がりに対応して形成される。その他、例えば図１５に示されるように、固定台６７の表面は湾曲面２７の周囲で露出してもよい。さらには、例えば図１６に示されるように、音響レンズ部材７６の枠体７７上には剛体な筐体枠体７８が被さってもよい。貫通孔７４は筐体枠体７８を貫通すればよい。
【００５４】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波診断装置１１や超音波プローブ１３、素子ユニット１７、素子３３、音響レンズ部材２２、２２ａ、７２、７６等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１１  電子機器および超音波測定装置としての超音波診断装置、１３  超音波プローブ、２２  音響整合体（音響レンズ部材）、２２ａ  音響整合体（音響レンズ部材）、２７  湾曲面、２８  溝、５８  交線、５９  貫通孔、６４  枠体、６５  貫通孔、６６  直線溝、７２  音響整合体（音響レンズ部材）、７６  音響整合体（音響レンズ部材）、７７  枠体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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