(57)【要約】【課題】送受信感度が向上しながらも構成が比較的簡易な超音波トランスデューサを簡単に製造する。【解決手段】ＵＴアレイ２１は、ガラス−エポキシ樹脂等の平板状の台座２５上に、バッキング材２６、下部電極２７、圧電体２８、第一〜第三音響整合層２９〜３１及び音響レンズ３２が順次積層された構造を有する。第一音響整合層２９は、金属ナノ粒子、及び接着性を有する樹脂からなる混合物であり、導電性を有する。第一音響整合層２９は、圧電体２８の上部電極を兼ねている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体と、
前記圧電体上に積層された複数の音響整合層とを備え、
前記複数の音響整合層のうち、前記圧電体に隣接する第一音響整合層は、金属ナノ粒子、及び接着性を有する樹脂からなる混合物であり、前記圧電体の電極を兼ねることを特徴とする超音波トランスデューサ。
【請求項２】
前記第一音響整合層は、銀ナノ粒子を含有していることを特徴とする請求項１に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項３】
前記音響整合層は、少なくとも三層以上であり、互いに音響インピーダンスが異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波トランスデューサ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の超音波トランスデューサを備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
前記請求項１〜３のいずれかに記載の超音波トランスデューサの製造方法であって、
前記圧電体上に前記第一音響整合層を積層する第一工程と、
前記第一音響整合層上に、前記第一音響整合層とは異なる第二音響整合層を積層する第二工程と、
前記第一音響整合層を加熱により硬化させる第三工程とを備え、
前記第一音響整合層が硬化することで、前記圧電体上に前記第一音響整合層が接着されるともに、前記第一音響整合層上に前記第二音響整合層が接着されることを特徴とする超音波トランスデューサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の音響整合層を有した超音波トランスデューサ及びその製造方法、並びに超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮影技術が開発されている。このうち、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像では、音響インピーダンスが異なる二領域の境界（例えば、人体組織構造物の境界）において超音波が反射される性質が利用される。
【０００３】
超音波撮像によれば、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、Ｘ線写真やＲＩ（radio isotope）シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。このため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い分野で利用されている。
【０００４】
通常、超音波撮像をする超音波診断装置（超音波撮像装置、超音波観察装置とも呼ばれる）には、被検体の外表面に接触させる体外式の超音波プローブや、被検体の体腔内に挿入する体内式の超音波プローブが備えられている。また、被検体内を光学的に観察する内視鏡に超音波プローブを組み合わせた超音波内視鏡がある。
【０００５】
超音波プローブは、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサ（以下、ＵＴと略す）が１次元又は２次元に配列された超音波トランスデューサアレイ（以下、ＵＴアレイと略す）を備えている。ＵＴは、圧電体の両端に電極を形成してなる。電極に電圧を印加すると、圧電体が伸縮して超音波が発生する。また、圧電体は、超音波の反射波を受信することによって伸縮し、電圧を発生する。この電圧は、反射波の受信信号として用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、図４に示すように、従来のＵＴアレイ１０１は、アジマス方向（ＡＺ方向）に配列された複数のＵＴ１０２を備えている。ＵＴ１０２は、圧電体１０３と、圧電体１０３に電圧を印加する電極１０４、１０５とからなり、電極１０４、１０５には、リード線（図示省略）が接続されている。ＵＴ１０２の超音波放射面と反対の背面側には、ＵＴ１０２からの不要な超音波を吸収するバッキング材１０６と台座１０７が配置されている。
【０００７】
ＵＴ１０２と被検体は、音響インピーダンスに大きな差がある。被検体である人体の音響インピーダンスは約１．５ＭＲａｙｌであるのに対し、ＵＴ１０２に用いられる圧電セラミックスの音響インピーダンスは約２５ＭＲａｙｌ〜約３５ＭＲａｙｌである。このように、音響インピーダンスに差があると、ＵＴ１０２と被検体の境界面において超音波が反射して伝播損失となる。そこで、ＵＴ１０２の超音波放射面側に第一、第二音響整合層１０８、１０９を積層し、ＵＴ１０２から被検体までの音響インピーダンスを段階的に変化させている。なお、符号１１０は、ＵＴ１０２が配列されたアジマス方向と直交するエレベーション方向（ＥＬ方向）に超音波を集束させるための音響レンズである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−１３９９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
多数の音響整合層を積層して音響インピーダンスの差を段階的に緩和することで、理論上は、ＵＴと被検体の境界面での超音波の反射は小さくなって、超音波の伝播損失が抑えられ、超音波の送受信感度が向上する。しかしながら、実際には、音響整合層同士の接着界面が多くなり、その界面に存在する接着剤によって超音波が反射してしまい、送受信感度が低下する。また、多数の音響整合層を積層するプロセスは、比較的薄層の音響整合層を接着しなければならず、歩留まり悪化と工程時間が長引くという問題がある。
【００１０】
さらに、音響整合層を多層化する場合、ＵＴの超音波放射面上に形成される一層目の音響整合層は、その音響インピーダンスが圧電セラミックスより小さく、かつ被検体側の音響整合層の材料として用いられる有機系材料よりはかなり大きいものとする必要があるが、この条件を満たす材料は種類が少なく、材料の選定に大きな制約を受ける。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、送受信感度が向上しながらも構成が比較的簡易で、簡単に製造可能な超音波トランスデューサ及びその製造方法、並びに超音波プローブを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の超音波トランスデューサは、圧電体と、前記圧電体上に積層された複数の音響整合層とを備え、前記複数の音響整合層のうち、前記圧電体に隣接する第一音響整合層は、金属ナノ粒子、及び接着性を有する樹脂からなる混合物であり、前記圧電体の電極を兼ねることを特徴とする。
【００１３】
前記第一音響整合層は、銀ナノ粒子を含有していることが好ましい。また、前記音響整合層は、少なくとも三層以上であり、互いに音響インピーダンスが異なることが好ましい。
【００１４】
本発明の超音波プローブは、上記の超音波トランスデューサを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の超音波トランスデューサの製造方法は、上記の超音波トランスデューサの製造方法であって、前記圧電体上に前記第一音響整合層を積層する第一工程と、前記第一音響整合層上に、前記第一音響整合層とは異なる第二音響整合層を積層する第二工程と、前記第一音響整合層を加熱により硬化させる第三工程とを備え、前記第一音響整合層が硬化することで、前記圧電体上に前記第一音響整合層が接着されるとともに、前記第一音響整合層上に前記第二音響整合層が接着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の超音波トランスデューサ及び超音波プローブによれば、構成が比較的簡易で製造も簡単にでき、かつ送受信感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】超音波診断装置の構成を示す概略図である。
【図２】超音波トランスデューサアレイを示す一部破断斜視図である。
【図３】超音波トランスデューサアレイの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】従来の超音波トランスデューサアレイを示す一部破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１において、超音波診断装置２は、携帯型超音波観測器１０と体外式の超音波プローブ１１とで構成される。携帯型超音波観測器１０は、装置本体１２とカバー１３とからなる。装置本体１２の上面には、携帯型超音波観測器１０に種々の操作指示を入力するための複数のボタンやトラックボールが設けられた操作部１４が配されている。カバー１３の内面には、超音波画像をはじめとして様々な操作画面を表示するモニタ１５が設けられている。
【００１９】
カバー１３は、ヒンジ１６を介して装置本体１２に取り付けられており、操作部１４とモニタ１５とを露呈させる図示する開き位置と、装置本体１２の上面とカバー１３の内面を対面させて、操作部１４とモニタ１５を互いに覆って保護する閉じ位置（図示せず）との間で回動自在である。装置本体１２の側面には、グリップ（図示せず）が取り付けられており、装置本体１２とカバー１３を閉じた状態で携帯型超音波観測器１０を持ち運ぶことができる。装置本体１２のもう一方の側面には、超音波プローブ１１が着脱自在に接続されるプローブ接続部１７が設けられている。
【００２０】
超音波プローブ１１は、術者が把持して被検体にあてがう走査ヘッド１８と、プローブ接続部１７に接続されるコネクタ１９と、これらを繋ぐケーブル２０とからなる。走査ヘッド１８の先端部には、超音波トランスデューサアレイ（以下、ＵＴアレイと略す）２１が内蔵されている。
【００２１】
図２において、ＵＴアレイ２１は、ガラス−エポキシ樹脂等の平板状の台座２５上に、バッキング材２６、下部電極２７、圧電体２８、第一音響整合層２９、第二音響整合層３０、第三音響整合層３１、及び音響レンズ３２が順次積層された構造を有する。
【００２２】
バッキング材２６は、超音波を放射する際の圧電体２８の自由振動を規制して、超音波の進行方向の分解能を向上させる。バッキング材２６には、振動を吸収できる様々な材料を用いることができ、無機材料、有機材料いずれも適用可能である。特に、エポキシ系樹脂などの樹脂材料や、塩素化ポリエチレンゴム、天然ゴム、ＳＢＲなどのゴム系材料は、音響インピーダンスが小さく、感度を落とさずに振動を吸収できるため、好ましい。
【００２３】
圧電体２８は、ＥＬ方向に長い短冊状をしており、ＥＬ方向と直交するアジマス方向（以下、ＡＺ方向と略す）に複数等間隔で配列されている。各圧電体２８の隙間およびその周囲には、充填剤３３が充填されている。
【００２４】
圧電体２８は、厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であり、第一音響整合層２９及び下部電極２７によって上下から挟み込まれている。第一音響整合層２９は導電性を有し、圧電体２８の上部電極を兼ねている。下部電極２７は、例えば金薄膜からなる。第一音響整合層２９及び下部電極２７には、リード線（図示省略）がそれぞれ接続されている。下部電極２７、圧電体２８、及び第一音響整合層２９は、これら一式で超音波トランスデューサを構成する。
【００２５】
第一音響整合層２９に接続されたリード線は接地されており、下部電極２７の方は、ケーブル２０等を介して携帯型超音波観測器１０（図１参照）に接続されている。携帯型超音波観測器１０にはパルス発生回路（図示省略）が内蔵されており、このパルス発生回路から圧電体２８にパルス電圧が印加されると、圧電体２８が振動して超音波を発生し、これにより被検体の被観察部位に超音波が照射される。また、被観察部位からの反射波を受信すると、圧電体２８が振動して電圧を発生し、この電圧が受信信号として出力される。
【００２６】
圧電体２８には、圧電性を示す様々な材料を用いることができる。有機材料では、ＰＶＤＦやＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）などのフッ化系材料が好ましい。これらは、受信定数ｇが大きく、超音波の受信感度が比較的高い。
【００２７】
また、無機材料では、ＰＺＴを主体とするＰｂ系の圧電材料が非常に好ましい。特に、近年巨大圧電定数を示す材料として用途が広がっているＰＭＮ−ＰＴやＰＺＮ−ＰＴなどのリラクサ系の圧電単結晶が好ましい。これらは、電気機械結合定数ｋが大きく、印加された電圧に対する超音波の出力の割合（変換効率）が比較的高い。
【００２８】
第一〜第三音響整合層２９〜３１は、圧電体２８と人体との音響インピーダンスの差を段階的に緩和し、超音波の送受信感度を向上させる。
【００２９】
第一音響整合層２９には、音響インピーダンスが圧電体２８よりも小さくかつ第二音響整合層３０より大きい様々な導電性材料を用いることができる。具体的には、第一音響整合層２９は、金属ナノ粒子（直径１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の金属粒子）と、接着性を有する樹脂とからなる混合物を焼成したものである。金属ナノ粒子は、好ましくは銀ナノ粒子を含み、さらに好ましくは、金属ナノ粒子の全てが銀ナノ粒子である。銀ナノ粒子は、金属ナノ粒子のうち比較的樹脂に対する高分散性を有しているため、好適である。金属ナノ粒子含有樹脂を焼成すると、樹脂内で粒子が結合して導電性パスを形成する。これにより、高い導電性を得ることができる。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
上記表１は、含有する金属ナノ粒子として銀ナノ粒子を用いた音響整合層の、焼成温度別の音速、密度、音響インピーダンスを示している。焼成温度［℃］が１００、１５０、２００と高くなるにつれて、音速［ｍ／ｓ］は、１５６０、１８２０、２０８０と高くなる。同様に、密度［ｋｇ／ｍ３］は、３９１０、５５６０、７２１０と高くなり、音響インピーダンス［Ｍｒａｙｌ］は、６．１、１０．１、１５．０と高くなる。
【００３２】
このことから、高温焼成では、音響整合層は緻密になって音響インピーダンスが大きくなっていることが分かる。このように、銀ナノ粒子を含有する音響整合層は、焼成温度を変えることによって音響インピーダンスを様々な値に設定することができ、多くの圧電体に適応することができる。このため、所望する音響インピーダンスの音響整合層を用意するために材料を選定する必要はなく、その労力が軽減される。
【００３３】
第二音響整合層３０には、音響インピーダンスが第一音響整合層２９より小さくかつ第三音響整合層３１より大きい様々な材料を用いることができる。具体的には、ジルコニア粒子とエポキシ系樹脂とからなる混合物が挙げられる。第三音響整合層３１には、音響インピーダンスが第二音響整合層３０より小さくかつ人体より大きい様々な材料を用いることができる。具体的には、エポキシ系樹脂が挙げられる。
【００３４】
音響レンズ３２は、圧電体２８から発せられる超音波を被観察部位に集束させる。音響レンズ３２は、例えばシリコーンゴムからなり、厚みは最大で１ｍｍ程度である。
【００３５】
ＵＴアレイ２１の各層を積層させる際に用いる接着剤には、様々な材料を適用することができる。特に、エポキシ系樹脂は、音響透過性と接合強度に優れ、また、コスト的にも安価であるため好ましい。
【００３６】
ＵＴアレイ２１の作製手順を、図３を用いて説明する。まず、バッキング材２６上に下部電極２７及び圧電体２８を積層し、ダイシングで短冊状にカットする（ステップ（以下、Ｓと略す）１０）。そして、各圧電体２８の隙間およびその周囲に充填剤３３を充填した後、圧電体２８の上面に、第一音響整合層２９として、金属ナノ粒子と接着性を有する樹脂とからなる混合物を塗布する（Ｓ１１）。この上に、第二音響整合層３０として、ジルコニア粒子とエポキシ系樹脂とからなる混合物を膜状に形成してから積層し（Ｓ１２）、加熱する（Ｓ１３）。加熱することにより、第一音響整合層２９が硬化し、圧電体２８上に第一、第二音響整合層２９、３０が接着される。さらに、第三音響整合層３１や音響レンズ３２を積層し（Ｓ１４）、ＵＴアレイ２１を完成させる。なお、下部電極２７及び圧電体２８をダイシングで短冊状にカットする工程は、第一〜第三音響整合層２９〜３１を積層した後に、第一〜第三音響整合層２９〜３１ごと行うようにしてもよい。この場合、Ｓ１０〜Ｓ１４の場合と同様、ダイシング後、隙間に充填剤を充填することになる。
【００３７】
このように、第一音響整合層２９を接着剤として機能させ、第一音響整合層２９に第二音響整合層３０を積層させたので、第一音響整合層の成膜後、接着剤を塗布して第二音響整合層を積層する従来の工程に比べて、複数の音響整合層を備えたＵＴアレイを、工程数の増加を抑えて容易に作製することができる。また、歩留まりの悪化が防止される。
【００３８】
なお、本例では、三層の音響整合層２９〜３１を備えた場合を説明したが、金属ナノ粒子、及び接着性を有する樹脂からなる混合物の音響整合層を備えていればよく、音響整合層は、全体として二層または四層以上であってもよい。音響整合層の積層数を多くすることで、各音響整合層間の音響インピーダンス差を小さくすることができる。これにより、各音響整合層間の境界面における超音波の反射が少なくなり、伝播損失を小さくすることができる。
【００３９】
［実施例１］
次に、ＵＴアレイ２１の各層を積層した実施例１を説明する。バッキング材２６には、１ｃｍ厚に切り出した塩素化ポリエチレンゴムを用いた。バッキング材２６上に、熱硬化型のエポキシ樹脂を用いてＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）を接着した。
【００４０】
圧電体２８には、ＰＺＴ系圧電セラミックスであるＣ９２Ｈ（株式会社富士セラミックス製）を用いた。圧電体２８の両面を研磨して、その厚さを２６０μｍにした。圧電体２８の片面にＴｉ、Ｐｔ、Ａｕを順次スパッタリングして金属膜を形成した。圧電体２８の金属膜側を、バッキング材２６上のＦＰＣに接着した。接着剤には、銀ナノ粒子を含有した樹脂を用い、熱硬化させた。圧電体２８の音響インピーダンスは、約３１Ｍｒａｙｌであった。なお、バッキング材２６上に接着されたＦＰＣと、圧電体２８に形成されたＴｉ、Ｐｔ、Ａｕの金属膜とは、下部電極２７を構成する。
【００４１】
圧電体２８上に、第一音響整合層２９として、銀ナノ粒子を含有した樹脂を厚さがλ／４（λ：超音波の波長）となるように塗布した。そして、音響インピーダンスが４Ｍｒａｙｌのジルコニア粒子分散エポキシ系樹脂を、その厚さがλ／４となるように研磨してから、第二音響整合層３０として第一音響整合層２９上に積層した。第二音響整合層３０の積層後、約１９０℃の大気中で１時間の加熱により硬化させた。第一音響整合層２９の音響インピーダンスは、約１４Ｍｒａｙｌであった。
【００４２】
さらに、音響インピーダンスが２Ｍｒａｙｌのエポキシ系樹脂を、その厚さがλ／４となるように研磨してから、第三音響整合層３１として第二音響整合層３０上に、熱硬化型のエポキシ系接着剤を用いて接着した。同様に、第三音響整合層３１上に音響レンズ３２を接着した。
【００４３】
なお、以下の例では、実施例１と同様の構成を省略して異なる部分を説明する。
【００４４】
［実施例２］
圧電体２８には、リラクサ系圧電単結晶であるＰＭＮ−ＰＴ（＝Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３系材料、ＪＦＥミネラル株式会社製）を用いた。圧電体２８の両面研磨により、その厚さを２４０μｍにした。圧電体２８の音響インピーダンスは、約２２Ｍｒａｙｌであった。
【００４５】
実施例１と同様に第一及び第二音響整合層２９、３０を積層してから、約１６０℃の大気中で１時間の加熱により硬化させた。第一音響整合層２９の音響インピーダンスは、約１１Ｍｒａｙｌであった。
【００４６】
［比較例１］
圧電体２８の両面にＴｉ、Ｐｔ、Ａｕを順次スパッタリングして金属膜を形成した。両面に金属膜が形成された圧電体２８を、バッキング材２６上のＦＰＣに接着した。接着剤には、銀ナノ粒子を含有した樹脂を用い、１００℃の大気中で１時間加熱して熱硬化を行った。圧電体２８の音響インピーダンスは、約３１Ｍｒａｙｌであった。
【００４７】
比較例１では、第一音響整合層２９を積層せず、その代わり、圧電体２８の上面に形成した金属膜を上部電極とした。そして、音響インピーダンスが８Ｍｒａｙｌのジルコニア粒子分散エポキシ系樹脂を、その厚さがλ／４となるように研磨してから、第二音響整合層３０として圧電体２８上に積層した。接着剤には、熱硬化型のエポキシ系のものを用い、加熱により硬化させた。
【００４８】
さらに、音響インピーダンスが３Ｍｒａｙｌのエポキシ系樹脂を、その厚さがλ／４となるように研磨してから、第三音響整合層３１として第二音響整合層３０上に、熱硬化型のエポキシ系接着剤を用いて接着した。
【００４９】
［比較例２］
圧電体２８の両面にＴｉ、Ｐｔ、Ａｕを順次スパッタリングして金属膜を形成した。両面に金属膜が形成された圧電体２８を、バッキング材２６上のＦＰＣに接着した。接着剤には、銀ナノ粒子を含有した樹脂を用い、１００℃の大気中で１時間加熱して熱硬化を行った。圧電体２８の音響インピーダンスは、約３１Ｍｒａｙｌであった。
【００５０】
比較例２では、第一音響整合層２９を積層せず、その代わりに、圧電体２８の上面に形成した金属膜を上部電極とし、さらに、硝子系の音響整合層を積層した。硝子系の音響整合層として、音響インピーダンスが１４Ｍｒａｙｌのものを、その厚さがλ／４となるように研磨してから圧電体２８上に積層した。接着剤には、熱硬化型のエポキシ系のものを用い、加熱により硬化させた。各音響整合層は、所望の形状を得るためにダイシング加工が施されるが、硝子系の音響整合層は、ダイシング加工時にブレードが滑るため加工精度が悪く、非常に加工が難しい。また、ダイシング加工と同様に、研磨加工も非常に難しく、歩留まりを悪化させた。
【００５１】
次に、音響インピーダンスが４Ｍｒａｙｌのジルコニア粒子分散エポキシ系樹脂を、その厚さがλ／４となるように研磨してから、第二音響整合層３０として硝子系の音響整合層上に積層した。接着剤には、熱硬化型のエポキシ系のものを用い、加熱により硬化させた。
【００５２】
【表２】
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【００５３】
上記表２は、すでに説明した、各実施例及び各比較例における各層の材料と音響インピーダンス［Ｍｒａｙｌ］との関係をまとめたものである。圧電体２８は、実施例２だけが２２Ｍｒａｙｌの音響インピーダンスを有したリラクサ系圧電単結晶を材料とするが、その他の例では、３１Ｍｒａｙｌの音響インピーダンスを有したＰＺＴ系圧電セラミックスを材料とする。
【００５４】
第一音響整合層２９は、実施例１、２では、銀ナノ粒子含有樹脂を材料とする。その音響インピーダンスは、実施例１では１４Ｍｒａｙｌであり、実施例２では１１Ｍｒａｙｌである。一方、比較例１では、第一音響整合層２９を備えていない。また、比較例２では、第一音響整合層２９の代わりに、１４Ｍｒａｙｌの音響インピーダンスを有した硝子系音響整合層を備えている。
【００５５】
第二音響整合層３０は、全ての例でジルコニア粒子分散エポキシ系樹脂を材料とする。その音響インピーダンスは、比較例１だけが８Ｍｒａｙｌであるが、その他の例では４Ｍｒａｙｌである。第三音響整合層３１は、全ての例でエポキシ系樹脂を材料とする。その音響インピーダンスは、比較例１だけが３Ｍｒａｙｌであるが、その他の例では２Ｍｒａｙｌである。
【００５６】
各実施例及び各比較例で作製したＵＴアレイ２１の感度［ｄＢ］と比帯域［％］とを測定した結果を次の表３に示す。感度は、入出力電圧比を示す値であり、０に近いほど良い。比帯域は、感度が−０．６ｄＢ（入出力電圧比が半分）となる帯域幅［Ｈｚ］を、中心周波数で除してから１００を乗じた値である。なお、中心周波数は、いずれの場合も５ＭＨｚ程度であった。
【００５７】
【表３】
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【００５８】
以上の測定結果から、実施例１は、上部電極を兼ねる第一音響整合層２９を音響整合層として数えない場合、音響整合層の積層数が２で同じ比較例１と比べ、比帯域がほぼ同等でありながら、感度が格段に良いことが分かる。したがって、実施例１によれば、比較例１と同等のプロセス数でありながら感度の良いものを作製することができる。
【００５９】
また、実施例１は、第一音響整合層２９を音響整合層として数える場合、音響整合層の積層数が３で同じ比較例２と比べ、感度が１ｄＢ程度良いことが分かる。これは、比較例２では、第一音響整合層２９の代わりである硝子系の音響整合層や、第二音響整合層３０を積層する際に接着剤を用いるために接着剤の層が形成され、これが悪さをするが、実施例１では、第一、第二音響整合層２９、３０を積層する際に接着剤を用いず、接着剤の層が形成されないからである。
【００６０】
実施例２においては、実施例１と比べ、さらに感度が２ｄＢ程度良いことが分かる。これは、実施例１で用いたＰＺＴ系圧電セラミックスと比較して音響インピーダンスが小さいリラクサ系圧電単結晶を用いたからである。
【００６１】
このように、上部電極を兼ねた第一音響整合層２９によって、簡便に音響整合層を多層化することが可能となった。また、従来のものと比較して、同じ数の音響整合層を積層させた場合、感度が向上する。
【００６２】
上記実施形態では、いわゆるコンベックス電子走査型の体外式の超音波プローブを例示したが、ラジアル電子走査型、あるいは１個のＵＴを機械的に回転あるいは揺動、もしくはスライドさせるメカニカルスキャン走査方式の超音波プローブでもよい。電子内視鏡の鉗子チャンネルに挿入される体内式の超音波プローブや、電子内視鏡と一体化された超音波内視鏡についても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２  超音波診断装置
１１  超音波プローブ
２１  超音波トランスデューサアレイ（ＵＴアレイ）
２８  圧電体
２９  第一音響整合層
３０  第二音響整合層
３１  第三音響整合層
【図１】
2011077572.tif 000006
【図２】
2011077572.tif 000007
【図３】
2011077572.tif 000008
【図４】
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