(57)【要約】【課題】音響レンズの変形を抑制して効率良く超音波を受発信することができる超音波デバイスを提供する。【解決手段】超音波の発信及び受信の少なくとも一方を行う複数の超音波素子３６を有する超音波素子アレイ基板１４と、超音波を収束させる音響レンズ１６と、超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間に配置され樹脂で形成された音響整合部１５と、を備え、音響整合部１５には超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とに接触する柱状の間隔維持部２４が複数設置され、間隔維持部２４が音響整合部１５の厚みを一定に維持する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の発信及び受信の少なくとも一方を行う複数の超音波素子を有する超音波素子アレイ基板と、
前記超音波を収束させる音響レンズと、
前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとの間に配置され樹脂で形成された音響整合部と、
前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとの間に配置され前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとに接触する複数の柱状の間隔維持部と、を備えることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波デバイスであって、
前記超音波素子アレイ基板の厚み方向からみた平面視において前記間隔維持部は前記超音波素子と重ならない場所に設置されていることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波デバイスであって、
前記間隔維持部は前記超音波素子の間で壁状に延在して配置され前記超音波素子アレイ基板面内方向の超音波を通過し難くすることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波デバイスであって、
前記間隔維持部は前記音響整合部より透水性が低く超音波素子に電気信号を伝える配線を覆って配置されることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項５】
請求項３または４に記載の超音波デバイスであって、
２つの前記間隔維持部の間は音響整合部の材料が流動する流路であることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項６】
請求項１または２に記載の超音波デバイスであって、
前記平面視において前記間隔維持部の形状は円または楕円であることを特徴とする超音波デバイス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、
前記超音波デバイスを支持する筐体と、を備えることを特徴とする超音波プローブヘッド。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、
前記超音波デバイスを駆動する駆動回路と、を備えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、
前記超音波デバイスに接続され、前記超音波デバイスの出力を用いて画像を生成する処理部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、
前記超音波デバイスに接続され、前記超音波デバイスの出力を用いて画像を生成する処理を行う処理部と、
前記画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする超音波画像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波デバイス、超音波プローブヘッド、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波を受発信する超音波素子を用いた超音波デバイスが様々な用途に用いられている。超音波素子を備えた超音波内視鏡が特許文献１に開示されている。それによると、超音波内視鏡は超音波を受発信する静電容量型超音波素子と、超音波を収束させる音響レンズと、を備えていた。
【０００３】
超音波素子は下側電極が設置された基板と上側電極が設置されたメンブレムとに交流の電圧を印加する。これにより、基板とメンブレムとに静電力が作用し、メンブレムが振動して超音波を発信する。超音波は音響レンズを通過することにより所定の場所に収束するように射出される。音響レンズはシリコーン樹脂により形成されており、超音波が被検体に伝達し易く、応力が加わると変形し易い材質であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
音響レンズは被検体に接触した方が超音波を伝播し易い。そして、音響レンズの位置は操作者が制御するので、音響レンズは被検体に押圧されることがある。特許文献１では音響レンズの周囲がメタルパッケージに支持されている。従って、被検体から音響レンズに応力が加わるとき、音響レンズは外周で保持されているので中央が変形し易くなっている。音響レンズが変形するとき超音波が収束する場所が移動し、収束する予定であった場所の超音波の音圧が低下する。そこで、音響レンズの変形を抑制して効率良く超音波を受発信することができる超音波デバイスが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる超音波デバイスであって、超音波の発信及び受信の少なくとも一方を行う複数の超音波素子を有する超音波素子アレイ基板と、前記超音波を収束させる音響レンズと、前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとの間に配置され樹脂で形成された音響整合部と、前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとの間に配置され前記超音波素子アレイ基板と前記音響レンズとに接触する複数の柱状の間隔維持部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、超音波素子アレイ基板には複数の超音波素子が設置されている。超音波素子は超音波の発信または受信を行う。もしくは、超音波素子は超音波の発信及び受信を行う。超音波素子が発信する超音波は音響整合部及び音響レンズを通過して被検体に射出される。音響整合部は超音波素子と音響レンズとの間の音響インピーダンスを調整する。これにより、超音波素子と音響整合部との間の界面で超音波が反射し難くなり、音響整合部と音響レンズとの間の界面で超音波が反射し難くなる。従って、超音波は効率良く被検体に射出される。
【０００９】
音響レンズは被検体と接触させて使用される。このとき、音響レンズは被検体から押圧され、音響レンズの内部には応力が発生する。音響整合部の樹脂は変形し易いので音響レンズの応力により変形する。一方、柱状の間隔維持部は音響レンズと超音波素子アレイ基板と接触し、音響レンズの応力を超音波素子アレイ基板に伝える。そして、音響整合部の厚みが一定に維持される為、音響レンズの変形を抑制し超音波を精度良く収束させることができる。さらに、被検体にて反射した超音波も音響レンズの変形が抑制されている為精度良く超音波素子に収束させることができる。その結果、超音波デバイスは効率良く超音波を受発信することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる超音波デバイスにおいて、前記超音波素子アレイ基板の厚み方向からみた平面視において前記間隔維持部は前記超音波素子と重ならない場所に設置されていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、間隔維持部は超音波素子と重ならない場所に設置されている。超音波素子には樹脂で形成された音響整合部が重ねられている。従って、超音波デバイスは音響整合部により音響インピーダンスが調整された超音波を射出することができる。さらに、超音波デバイスでは音響整合部は、入射した超音波の音響インピーダンスを調整して超音波素子に射出することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる超音波デバイスにおいて、前記間隔維持部は前記超音波素子の間で壁状に延在して配置され前記超音波素子アレイ基板面内方向の超音波を通過し難くすることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、間隔維持部は超音波素子の間で壁状に延在して配置されている。間隔維持部は超音波素子アレイ基板面内方向の超音波を通過し難くして、超音波が伝播する方向を規制する。尚、超音波素子アレイ基板面内方向は超音波素子アレイ基板の表面と平行な方向である。従って、間隔維持部を挟んで位置する超音波素子が超音波を受発信するときに相互に影響しあうことを抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる超音波デバイスにおいて、前記間隔維持部は前記音響整合部より透水性が低く超音波素子に電気信号を伝える配線を覆って配置されることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、間隔維持部は配線を覆って配置されている。間隔維持部は透水性が低く水分を通過し難い部位である。従って、間隔維持部は配線に水分が付着することを抑制する為、配線が電界腐食することを防止することができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかる超音波デバイスにおいて、２つの前記間隔維持部の間は音響整合部の材料が流動する流路であることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、間隔維持部は壁状に延在している。そして、音響整合部を形成するとき２つの間隔維持部の間は音響整合部の材料が流動する流路となっている。そして、音響整合部の材料は間隔維持部に沿って移動する為、間隔維持部の間を隙間なく音響整合部の材料で充填させることができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかる超音波デバイスにおいて、前記平面視において前記間隔維持部の形状は円または楕円であることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、間隔維持部の形状は円または楕円である。円または楕円には角がなく外周に沿って流体が小さな抵抗で流れることができる。従って、間隔維持部のある場所に音響整合部の材料を流動させるとき、音響整合部の材料は間隔維持部に沿って移動する。このとき音響整合部の材料は音響整合部の空間に位置する空気を押し出す為、間隔維持部の間を隙間なく音響整合部の材料で充填させることができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例にかかる超音波プローブヘッドであって、上記のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、超音波プローブヘッドは上記に記載の超音波デバイスと、この超音波デバイスを支持する筐体と、を備えている。本適用例の超音波プローブヘッドは、音響整合部の厚みを適正に維持し効率良く超音波の受発信を行う超音波デバイスを備えている。従って、効率良く超音波の受発信を行う超音波プローブヘッドを提供できる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例にかかる超音波プローブであって、上記のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスを駆動する駆動回路と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、超音波プローブは上記に記載の超音波デバイスと、この超音波デバイスを駆動する駆動回路を備えている。本適用例の超音波プローブは、音響整合部の厚みを適正に維持し効率良く超音波の受発信を行う超音波デバイスを備えている。従って、効率良く超音波の受発信を行う超音波プローブを提供できる。
【００２４】
［適用例９］
本適用例にかかる電子機器であって、上記のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続され、前記超音波デバイスの出力を用いて画像を生成する処理部と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、電子機器は上記に記載の超音波デバイス及び処理部を備えている。処理部は超音波デバイスの出力を用いて画像データの生成を行う。本適用例の電子機器は、音響整合部の厚みを適正に維持し効率良く超音波の受発信を行う超音波デバイスを備えている。従って、効率良く超音波の受発信を行う電子機器を提供できる。
【００２６】
［適用例１０］
本適用例にかかる超音波画像装置であって、上記のいずれか一項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続され、前記超音波デバイスの出力を用いて画像を生成する処理を行う処理部と、前記画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、超音波画像装置は上記の超音波デバイスと、処理部及び表示部を備えている。処理部は超音波デバイスの出力を用いて画像データの生成を行う。表示部は、処理部が生成した画像を表示する。本適用例の超音波画像装置は、音響整合部の厚みを適正に維持し効率良く超音波の受発信を行う超音波デバイスを備えている。従って、効率良く超音波の受発信を行う超音波画像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】超音波画像装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】超音波プローブの構造を示す部分模式側断面図。
【図３】超音波プローブの構造を示す要部模式断面図。
【図４】超音波画像装置の制御ブロック図。
【図５】音波デバイスの構造を示す模式平面図。
【図６】（ａ）及び（ｃ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側断面図、（ｂ）及び（ｄ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側面図。
【図７】（ａ）は、超音波素子の構成を示す模式平面図、（ｂ）は、超音波素子の構成を示す模式側断面図。
【図８】超音波素子アレイ基板の構成を示す模式平面図。
【図９】超音波デバイスの製造方法のフローチャート。
【図１０】超音波デバイスの製造方法を説明するための模式図。
【図１１】超音波デバイスの製造方法を説明するための模式図。
【図１２】（ａ）は超音波素子の構成を示す要部模式平面図、（ｂ）は超音波素子アレイ基板の構成を示す模式平面図。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、超音波プローブの構成を示す模式側面図。
【図１４】超音波画像装置の構成を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本実施形態では、超音波デバイスとこの超音波デバイスが設置された超音波プローブ及び超音波画像装置の特徴的な例について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００３０】
（第１の実施形態）
本実施形態では電子機器の一例として、例えば人体の内部を検査する超音波画像装置について図１〜図１１に従って説明する。図１は、超音波画像装置の構成を示す概略斜視図である。図２は、超音波プローブの構造を示す部分模式側断面図であり、図３は、超音波プローブの構造を示す要部模式断面図である。
【００３１】
図１に示すように、電子機器としての超音波画像装置１は装置本体２と超音波プローブ３とを備えている。装置本体２と超音波プローブ３とはケーブル４で接続され、装置本体２と超音波プローブ３とはケーブル４を通じて電気信号のやり取りをすることができる。そして、装置本体２にはディスプレイパネル等の表示部５が組み込まれている。表示部５はタッチパネル型のディスプレイであり、操作者が装置本体２に情報を入力するユーザーインターフェイス部を兼ねている。以下、ユーザーインターフェイス部をＵＩ部と称す。
【００３２】
装置本体２では、超音波プローブ３で検出された超音波に基づき画像が生成され、画像化された検出結果が表示部５の画面に表示される。超音波プローブ３は、直方体状の筐体６を備え、筐体６の長手方向の一端にケーブル４が接続されている。そして、その反対側に超音波の受発信を行うヘッド部７を有している。尚、超音波画像装置１は装置本体２と超音波プローブ３とをケーブル４で接続する形態である。ケーブル４を用いずに無線により装置本体２と超音波プローブ３との間で信号のやり取りを行う形態であっても良い。
【００３３】
図２に示すように、超音波プローブ３は、支持部材８に固定された超音波デバイス９が筐体６内に収容されている。超音波デバイス９は筐体６のヘッド部７から露出し、超音波デバイス９から対象物に対して超音波を出力する。さらに、対象物からの超音波の反射波を超音波デバイス９が受信する。反射波をエコー波とも称す。筐体６は筒状の形態をしており操作者が握り易い形状となっている。筐体６の一端に超音波デバイス９が設置され、他端にケーブル４が設置されている。超音波デバイス９からケーブル４に向かう方向をＺ方向とする。Ｚ方向と直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。超音波デバイス９は略板状の形状をしており、Ｘ方向及びＹ方向に延在する。超音波デバイス９はＹ方向に比べてＸ方向に長い形状となっている。
【００３４】
図３に示すように、超音波デバイス９と筐体６のヘッド部７との間には隙間があり、その隙間にはシリコーン系のシール材が充填されたシール部１０が設けられている。このシール部１０は、超音波プローブ３の筐体６の超音波デバイス９に水分等が侵入するのを防止する。支持部材８は超音波デバイス９のＺ方向側に位置し、支持部材８とヘッド部７との間にはシール構造物が設置されている。このシール構造物は接着部材１１及び接着部材１２を備えている。接着部材１１は支持部材８の外周部に貼り付けられ、弾性を有する両面テープ等の部材である。接着部材１２は筐体６に貼り付けられ、弾性を有する両面テープ等の部材である。
【００３５】
接着部材１１と接着部材１２との間には超音波デバイス９と処理回路とを接続するＦＰＣ１３（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）が介在する。ＦＰＣ１３は接着部材１１と接着部材１２とで挟まれて固定されている。ＦＰＣ１３はフレキシブル印刷配線基板とも称される。接着部材１１及び接着部材１２としては、例えば、ポリエチレンまたはウレタン等の単泡体にアクリル系の接着材が塗布された両面テープを用いることができる。このように、超音波プローブ３には２重のシール構造が採用され、シール部１０、接着部材１１及び接着部材１２は筐体６内に水分や埃等が侵入するのを防止する。
【００３６】
超音波デバイス９は、超音波素子アレイ基板１４、音響整合部１５、音響レンズ１６、ＦＰＣ１３及び固定枠としての枠体１７を備えている。超音波素子アレイ基板１４は、素子基板１８とバックプレート２１とを有している。素子基板１８は−Ｚ方向側の面に複数の超音波素子がアレイ状に配置された基板であり、Ｚ方向から見た平面視でＸ方向に長い長方形の形状をしている。この素子基板１８はシリコン基板を用いて形成され、厚みがおよそ１５０μｍ〜２００μｍである。そして、−Ｚ方向を向く素子基板１８の素子形成面とは反対の面に、素子基板１８と同じ平板状のバックプレート２１が接着されている。バックプレート２１は素子基板１８の余分な振動を抑え、超音波を吸収する役目を果たす。バックプレート２１には厚みが５００μｍ〜６００μｍのシリコン基板が用いられている。バックプレート２１はシリコン基板の他に金属板を用いてもよい。尚、素子基板１８からＺ方向に進行する超音波の影響が小さいときにはバックプレート２１を用いずに超音波デバイス９を構成してもよい。
【００３７】
素子基板１８の超音波素子が形成されている面には、平面視でＸ方向に延びる長辺に沿って複数の超音波素子に接続された複数の端子が設置されている。この端子とＦＰＣ１３の端子とが接続され電気的にも接続されている。
【００３８】
素子基板１８において超音波素子が形成されている面の上には音響レンズ１６が配置されている。−Ｚ方向から見た音響レンズ１６の平面形状は超音波素子アレイ基板１４と同じ形状である。音響レンズ１６には−Ｚ方向を向く面が所定の曲率で厚み方向に突出するレンズ部２２が設けられている。そして、Ｚ方向を向く面には音響レンズ１６の外縁部に形成された厚み方向に突出する壁部２３が設けられている。音響レンズ１６はシリコーン樹脂等の樹脂で形成されている。このシリコーン樹脂にシリカ等を添加して比重を変えることでシリコーン樹脂の音響インピーダンスを調整することができる。
【００３９】
超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６の間には音響整合部１５が形成されている。音響整合部１５はシリコーン系の接着材が用いられ、接着材が硬化することで超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とを固着（接着）させ、硬化した接着材（樹脂）が音響整合部１５として機能する。音響整合部１５と並列に円柱状の間隔維持部２４が複数設置され、間隔維持部２４は音響整合部１５の厚みを一定に維持している。そして、音響レンズ１６が対象物に押圧されるとき、間隔維持部２４は音響レンズ１６に加わる力を超音波素子アレイ基板１４に伝達する。そして、超音波素子アレイ基板１４から受ける反力により音響レンズ１６が変形することを抑制する。
【００４０】
音響レンズ１６は素子基板１８の超音波素子から発信される超音波を収束させて効率よく対象物に導く。また、音響レンズ１６は対象物から反射して戻ってくるエコー波を効率よく超音波素子に導く役割を果たす。音響整合部１５は超音波素子と音響レンズ１６の間の音響インピーダンスの不整合を緩和する役割を果たす。超音波デバイス９はバックプレート２１において支持部材８と接着材２５によって固定されている。
【００４１】
図４は、超音波画像装置の制御ブロック図である。図４に示すように、超音波画像装置は、装置本体２と超音波プローブ３とを備える。超音波プローブ３は超音波デバイス９と駆動回路としての処理回路２６とを備えている。処理回路２６は選択回路２７、送信回路２８、受信回路２９、制御部３０を有する。処理回路２６は、超音波デバイス９の送信処理及び受信処理を行う。
【００４２】
送信回路２８は、送信期間において、選択回路２７を介して超音波デバイス９に対して送信信号ＶＴを出力する。具体的には、送信回路２８は、制御部３０の制御に基づいて送信信号ＶＴを生成し、選択回路２７に出力する。そして選択回路２７は、制御部３０の制御に基づいて、送信回路２８からの送信信号ＶＴを出力する。送信信号ＶＴの周波数及び振幅電圧は、制御部３０により設定される。
【００４３】
受信回路２９は超音波デバイス９から受信信号ＶＲを受信する受信処理を行う。具体的には、受信回路２９は、受信期間において選択回路２７を介して超音波デバイス９からの受信信号ＶＲを受け取る。そして、受信回路２９は受信信号の増幅、ゲイン設定、周波数設定、Ａ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）等の受信処理を行う。受信回路２９は受信処理を行った結果を検出データ（検出情報）として装置本体２に出力する。受信回路２９は、例えば低雑音増幅器、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーター等で構成することができる。
【００４４】
制御部３０は、送信回路２８及び受信回路２９を制御する。具体的には、制御部３０は送信回路２８に対して送信信号ＶＴの生成及び出力処理の制御を行い、受信回路２９に対して受信信号ＶＲの周波数設定やゲイン等の制御を行う。選択回路２７は、制御部３０の制御に基づいて選択された送信信号ＶＴを超音波デバイス９に出力する。
【００４５】
装置本体２は、表示部５、主制御部３１、処理部３２、ＵＩ部３３（ユーザーインターフェイス部）、を備えている。主制御部３１は、超音波プローブ３に対して超音波の送受信制御を行い、処理部３２に対して検出データの画像処理等の制御を行う。処理部３２は、受信回路２９からの検出データを受けて、ノイズを除去する画像処理や表示用画像データの生成等を行う。ＵＩ部３３はユーザーが指示入力する機能を備え、ユーザーの行う操作（例えばタッチパネル操作等）に基づいてＵＩ部３３は主制御部３１に必要な命令（コマンド）を出力する。表示部５は、例えば、液晶ディスプレイ等であって処理部３２から表示用画像データを入力して表示する。尚、主制御部３１が行う制御の一部を処理回路２６の制御部３０が行ってもよく、制御部３０が行う制御の一部を主制御部３１が行ってもよい。
【００４６】
図５は超音波デバイスの構造を示す模式平面図であり、図３において超音波プローブ３の矢印Ｈ方向から見た図である。図６（ａ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側断面図であり、図５のＡ−Ａ断線に沿う断面図である。図６（ｂ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側面図であり、Ｙ方向から見た図である。図６（ｃ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側断面図であり、図５のＢ−Ｂ断線に沿う断面図である。図６（ｄ）は、超音波デバイスの構造を示す模式側面図であり、−Ｘ方向から見た図である。
【００４７】
図５及び図６に示すように、超音波デバイス９はＸ方向に長い直方体の形状となっている。−Ｚ方向から超音波デバイス９をみたとき枠体１７には中央に長方形の第１孔部１７ａが形成され、第１孔部１７ａからレンズ部２２が露出している。Ｚ方向から超音波デバイス９をみたとき枠体１７は中央に長方形の第２孔部１７ｂが形成され、第２孔部１７ｂからバックプレート２１が露出している。
【００４８】
枠体１７は内側に位置する内枠３４と外側に位置する外枠３５により構成されている。内枠３４は音響レンズ１６を−Ｚ方向から押さえている。外枠３５は超音波素子アレイ基板１４をＺ方向側から押さえている。そして、内枠３４と外枠３５とは接着され固着されている。従って、枠体１７は超音波素子アレイ基板１４、音響整合部１５及び音響レンズ１６をＺ方向にて挟んで固定している。
【００４９】
音響整合部１５と並列に間隔維持部２４が設置されている。そして、枠体１７に挟まれた超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間には間隔維持部２４が配置されている。枠体１７は間隔維持部２４を挟んで超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とを挟んで確実に固定する。従って、間隔維持部２４は音響整合部１５の厚みを一定に保持することができる。
【００５０】
壁部２３のＸ方向には第１凹部２３ｃが形成され、及び−Ｘ方向には第３凹部２３ｅが形成されている。そして、第１凹部２３ｃ及び第３凹部２３ｅはレンズ部２２と対向する場所の音響整合部１５と繋がっている。そして、音響整合部１５は第１凹部２３ｃ、第３凹部２３ｅの中にも位置している。
【００５１】
壁部２３のＹ方向には第２凹部２３ｄが形成され、及び−Ｙ方向には第４凹部２３ｆが形成されている。そして、第２凹部２３ｄ及び第４凹部２３ｆはレンズ部２２と対向する場所の音響整合部１５と繋がっている。そして、音響整合部１５は第２凹部２３ｄ及び第４凹部２３ｆの中にも位置している。
【００５２】
間隔維持部２４は第１凹部２３ｃ及び第３凹部２３ｅに位置する。−Ｚ方向から見た平面視で枠体１７に挟まれた場所の超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間には間隔維持部２４が配置される。枠体１７は超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間に間隔維持部２４を挟む為、間隔維持部２４は確実に音響整合部１５の厚みを一定に保持することができる。
【００５３】
音響レンズ１６のＹ方向及び−Ｙ方向側ではＦＰＣ１３が超音波素子アレイ基板１４と壁部２３とに挟まれている。そして、枠体１７が超音波素子アレイ基板１４と壁部２３とを挟んで抑えこむことにより、超音波素子アレイ基板１４とＦＰＣ１３とが接続する場所でＦＰＣ１３が浮きあがることを防止することができる。そして、ＦＰＣ１３は確実に固定される。
【００５４】
利用する超音波の波長λとするとき音響整合部１５の厚みは１／４λの奇数倍に設定されている。そして、Ｚ方向において間隔維持部２４の厚みは音響整合部１５の厚みと同じ長さとなっている。
【００５５】
図７（ａ）は、超音波素子の構成を示す模式平面図であり、音響レンズ１６及び音響整合部１５が除かれて間隔維持部２４が設置された図となっている。図７（ｂ）は、超音波素子の構成を示す模式側断面図であり、音響レンズ１６及び音響整合部１５が設置された図となっている。図７に示すように、素子基板１８には超音波素子３６が複数設置されている。超音波素子３６は基板としてのベース基板３７、ベース基板３７に形成された振動膜３８（メンブレン）及び振動膜３８上に設けられた圧電体部４１を有する。そして圧電体部４１は下側電極としての第１電極４２、圧電体層４３及び上側電極としての第２電極４４を有する。
【００５６】
シリコン基板等からなるベース基板３７には開口部３７ａが形成され、超音波素子３６は開口部３７ａを覆って閉塞する振動膜３８を備えている。振動膜３８は、例えば、ＳｉＯ2層とＺｒＯ2層との２層構造により構成される。ベース基板３７がシリコン基板である場合にはＳｉＯ2層は基板表面を熱酸化処理することで成膜することができる。また、ＺｒＯ2層はＳｉＯ2層上に例えばスパッタリング等の手法により成膜される。ここで、ＺｒＯ2層は、圧電体層４３として例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）を用いる場合に、ＰＺＴを構成するＰｂがＳｉＯ2層に拡散することを防止するための層である。また、ＺｒＯ2層は、圧電体層の歪みに対する撓み効率を向上させる等の効果もある。
【００５７】
振動膜３８の上には第１電極４２が形成され、第１電極４２の上に圧電体層４３が形成されている。さらに、圧電体層４３の上には第２電極４４が形成されている。つまり、圧電体部４１は第１電極４２と第２電極４４との間に圧電体層４３が挟まれている構造となっている。
【００５８】
第１電極４２は金属薄膜で形成されＹ方向に延在し一部が超音波素子３６のところでＸ方向に突出する。第１電極４２は複数の圧電体部４１に渡って配置されており配線の機能も兼ねている。第１電極４２のうち配線として機能する部分を第１配線４２ａとする。圧電体層４３は、例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）薄膜により形成され、第１電極４２の一部を覆うように設けられる。尚、圧電体層４３の材料は、ＰＺＴに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ3）等を用いてもよい。第２電極４４は、金属薄膜で形成され、圧電体層４３を覆うように設けられる。この第２電極４４はＹ方向に延在し一部が超音波素子３６のところで−Ｘ方向に突出する。第２電極４４は複数の圧電体部４１に渡って配置されており配線の機能も兼ねている。第２電極４４のうち配線として機能する部分を第２配線４４ａとする。
【００５９】
−Ｚ方向から素子基板１８を見たとき超音波素子３６では第１電極４２と第２電極４４とが重なっている。そして、第１配線４２ａ及び第２配線４４ａでは第１電極４２は第２電極４４と重ならない部分となっている。第１配線４２ａ及び第２配線４４ａが設置された場所には間隔維持部２４が配置される。そして、間隔維持部２４は超音波素子３６と重ならない場所に設置されている。超音波素子３６には音響整合部１５が重ねて設置されている。尚、超音波素子３６と重ならない場所の総てに間隔維持部２４が配置される必要はなく、一部の場所に間隔維持部２４が配置されれば良い。間隔維持部２４は音響整合部１５の厚みが一定に維持可能な程度に配置されていればよい。
【００６０】
外部からの透湿を防止し音響整合部１５と第１電極４２及び第２電極４４との間を絶縁する絶縁膜４５が超音波素子３６を覆って備えられている。この絶縁膜４５はアルミナ等の材料で形成され、超音波素子３６の全面あるいは一部に設けられている。さらに、絶縁膜４５は第１電極４２及び第２電極４４を覆って配置される。
【００６１】
圧電体層４３は、第１電極４２と第２電極４４との間、即ち第１電極４２と第２電極４４との間に電圧が印加されることで、面内方向に伸縮する。従って、圧電体層４３に電圧を印加すると、開口部３７ａ側に凸となる撓みが生じ、振動膜３８を撓ませる。圧電体層４３に交流電圧を印加することで、振動膜３８が膜厚方向に対して振動し、この振動膜３８の振動により超音波が開口部３７ａから放射される。圧電体層４３に印加される電圧（駆動電圧）は、例えばピークからピークで１０〜３０Ｖであり、周波数は例えば１〜１０ＭＨｚである。
【００６２】
超音波素子３６は、射出された超音波が対象物で反射されて戻ってくる超音波エコーを受信する受信素子としても動作する。超音波エコーにより振動膜３８が振動し、この振動によって圧電体層４３に応力が加わり、第１電極４２と第２電極４４との間に電圧が発生する。この電圧を受信信号として取り出すことができる。
【００６３】
図８は、超音波素子アレイ基板の構成を示す模式平面図である。図８に示すように、超音波素子アレイ基板１４にはマトリックス状に配置された複数の超音波素子３６、第１電極４２、第２電極４４が設置されている。図を見やすくするために超音波素子３６は１７行８列に配置されているが、行数及び列数は特に限定されない。
【００６４】
超音波を射出する送信期間では処理回路２６が出力する送信信号ＶＴが第２電極４４を介して各超音波素子３６に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波素子３６からの受信信号ＶＲが第２電極４４を介して処理回路２６に出力される。第１電極４２には、コモン電圧ＶＣＯＭが供給される。このコモン電圧は一定の電圧であればよく、０Ｖ即ちグランド電位（接地電位）でなくてもよい。送信期間では、送信信号電圧とコモン電圧との差の電圧が各超音波素子３６に印加され、所定の周波数の超音波が放射される。
【００６５】
素子基板１８のＸ方向側において辺に沿って音響レンズ１６の第１凹部２３ｃが位置する場所には間隔維持部２４が設置されている。同様に、素子基板１８の−Ｘ方向側において辺に沿って音響レンズ１６の第３凹部２３ｅが位置する場所にも間隔維持部２４が設置されている。枠体１７が音響レンズ１６と超音波素子アレイ基板１４とを挟むとき、枠体１７に近い場所で間隔維持部２４が荷重を受ける為、音響整合部１５は厚みが一定に維持することが可能になっている。
【００６６】
次に上述した超音波デバイス９の製造方法について図９〜図１１にて説明する。図９は、超音波デバイスの製造方法のフローチャートであり、図１０及び図１１は超音波デバイスの製造方法を説明するための模式図である。図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１は基板接合工程に相当する。この工程は、素子基板１８とバックプレート２１とを接合して超音波素子アレイ基板１４を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、間隔維持部形成工程に相当する。この工程は、超音波素子アレイ基板１４上に間隔維持部２４を設置する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、配線設置工程に相当する。この工程は、超音波素子アレイ基板１４にＦＰＣ１３を接合する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、音響整合部材塗布工程に相当する。この工程は、超音波素子アレイ基板１４に音響整合部の材料を塗布して設置する工程である。次にステップＳ５に移行する。
【００６７】
ステップＳ５は、レンズ設置工程に相当する。この工程は、超音波素子アレイ基板１４に重ねて音響レンズ１６を設置する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は、音響整合部材固化工程に相当する。この工程は、音響整合部材を固化する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、枠体設置工程に相当する。この工程は、超音波素子アレイ基板１４及び音響レンズ１６を挟んで枠体１７を設置する工程である。以上の工程により超音波デバイス９が完成する。
【００６８】
次に、図１０〜図１１を用いて、図９に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図１０（ａ）はステップＳ１の基板接合工程に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、ステップＳ１では素子基板１８及びバックプレート２１を用意する。素子基板１８には圧電体部４１が形成されている。圧電体部４１の製造方法は公知であり説明を省略する。素子基板１８またはバックプレート２１に接着材を塗布して素子基板１８とバックプレート２１とを重ね合わせる。次に、加熱乾燥することにより接着材を固化して超音波素子アレイ基板１４が完成する。
【００６９】
図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）はステップＳ２の間隔維持部形成工程に対応する図である。図１０（ｂ）に示すように、ステップＳ２において、素子基板１８上に間隔維持部用膜２４ａを設置する。間隔維持部用膜２４ａには感光性の樹脂フィルムを用いることができる。そして、超音波素子アレイ基板１４に接着材を塗布して超音波素子アレイ基板１４に間隔維持部用膜２４ａを接着させる。次に、間隔維持部用膜２４ａを所定のパターンでマスクして露光する。続いて、間隔維持部用膜２４ａをエッチングする。その結果、図１０（ｃ）に示すように、超音波素子アレイ基板１４上に間隔維持部２４が設置される。尚、間隔維持部用膜２４ａを超音波素子アレイ基板１４上に接着する方法とは別の方法を用いても良い。例えば、間隔維持部用膜２４ａの材料をスピンコートやディッピング等の方法を用いて塗布し乾燥させても良い。間隔維持部用膜２４ａの材料にはエポキシ樹脂を用いることができる。
【００７０】
図１０（ｄ）はステップＳ３の配線設置工程に対応する図である。図１０（ｄ）に示すように、ステップＳ３においてＦＰＣ１３を用意する。ＦＰＣ１３は配線の端に半田めっきが施されている。そして、素子基板１８にはＹ方向側と−Ｙ方向側の端まで第１電極４２及び第２電極４４が延在している。第１電極４２及び第２電極４４の端がＦＰＣ１３と接合する端子となっている。ＦＰＣ１３の配線と素子基板１８の端子とを合わせて加熱することにより、ＦＰＣ１３が超音波素子アレイ基板１４に実装される。他にも異方性導電膜を介在させてＦＰＣ１３を超音波素子アレイ基板１４に実装しても良く、樹脂コアバンプを介して実装しても良い。
【００７１】
図１０（ｅ）及び図１１（ａ）はステップＳ４の音響整合部材塗布工程に対応する図である。図１０（ｅ）に示すように、素子基板１８の−Ｚ方向側の面に音響整合部材４６を塗布する。図１１（ａ）に示すように音響整合部材４６は超音波素子アレイ基板１４の平面視で中央に塗布する。塗布する形状はＸ方向に長い形状とする。
【００７２】
図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）はステップＳ５のレンズ設置工程に対応する図である。図１１（ｂ）に示すように、ステップＳ５において、超音波素子アレイ基板１４に重ねて音響レンズ１６を設置する。これにより、間隔維持部２４の下部は超音波素子アレイ基板１４に接着され、上部は音響レンズ１６に接触している。換言すれば、間隔維持部２４は超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とに接触して設置されている。超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とはＺ方向からみたときの外形形状が同じ形状となっている。従って、外形を合わせることにより超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との位置合わせをすることができる。
【００７３】
図１１（ｃ）は音響レンズ１６を除いた図となっている。図１１（ｃ）に示すように、超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６にて音響整合部材４６を挟むとき音響整合部材４６は外周に向かって流動する。図中破線に囲まれた場所は音響整合部材４６が塗布された場所である。矢印は音響整合部材４６が流動する向きをしめしている。間隔維持部２４は間隔を空けて設置されている。そして、間隔維持部２４は音響整合部材４６が流動する流路を構成している。従って、音響整合部材４６は超音波素子アレイ基板１４の中央から外周に向かって流動することができる。
【００７４】
−Ｚ方向からみた平面視において間隔維持部２４の形状は円または楕円となっている。円または楕円には角がなく外周に沿って流体が小さな抵抗で流れることができる。従って、間隔維持部２４のある場所に音響整合部材４６を流動させるとき、音響整合部材４６は間隔維持部２４に沿って移動する。このとき音響整合部材４６は超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間の空間に位置する空気を押し出す為、間隔維持部２４の間を隙間なく音響整合部材４６で充填させることができる。
【００７５】
超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間からはみ出た音響整合部材４６はヘラ等を用いて除去しても良い。超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間から音響整合部材４６がはみ出ないように音響整合部材４６の塗布量を調整しても良い。
【００７６】
図１１（ｄ）はステップＳ６の音響整合部材固化工程及びステップＳ７の枠体設置工程に対応する図である。図１１（ｄ）に示すように、ステップＳ６において、音響整合部材４６を加熱乾燥して音響整合部１５とする。音響整合部材４６には光に反応して固化する材料にしても良く、水分に反応して固化する材料にしても良い。
【００７７】
ステップＳ７において、内枠３４の外側の側面に接着材を塗布する。次に、超音波素子アレイ基板１４及び音響レンズ１６に−Ｚ方向側から内枠３４を挿入する。次に、Ｚ方向側から内枠３４に外枠３５を挿入する。次に、内枠３４と外枠３５との間の接着材を固化して内枠３４と外枠３５とを接着する。このとき、内枠３４と外枠３５とで超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６とを挟むように負荷を加えるのが好ましい。これにより、超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間隔を精度良く固定することができる。以上の工程により超音波デバイス９が完成する。
【００７８】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、音響レンズ１６は被検体と接触させて使用される。このとき、音響レンズ１６は被検体から押圧される。音響レンズ１６の内部には応力が発生する。音響整合部１５は樹脂であり変形し易いので音響レンズ１６の応力により変形する。一方、柱状の間隔維持部２４は音響レンズ１６と超音波素子アレイ基板１４と接触し、音響レンズ１６の応力を超音波素子アレイ基板１４に伝える。そして、音響整合部１５の厚みが一定に維持される為、音響レンズ１６の変形を抑制し超音波を精度良く収束させることができる。さらに、被検体にて反射した超音波も音響レンズ１６の変形が抑制されている為精度良く超音波素子３６に収束させることができる。その結果、超音波デバイス９は効率良く超音波を受発信することができる。
【００７９】
（２）本実施形態によれば、間隔維持部２４は超音波素子３６と重ならない場所に設置されている。従って、超音波素子３６には樹脂で形成された音響整合部１５が重ねられている。従って、超音波デバイス９は音響整合部１５により音響インピーダンスが調整された超音波を射出することができる。さらに、超音波デバイス９では音響整合部１５は入射した超音波の音響インピーダンスを調整して超音波素子３６に射出することができる。
【００８０】
（３）本実施形態によれば、間隔維持部２４の形状は円または楕円である。円または楕円には角がなく外周に沿って流体が小さな抵抗で流れることができる。従って、間隔維持部２４のある場所に音響整合部材４６を流動させるとき、音響整合部材４６は間隔維持部２４の配列に沿って移動する。このとき音響整合部材４６は超音波素子アレイ基板１４と音響レンズ１６との間の空間に位置する空気を押し出す為、間隔維持部２４の間を隙間なく音響整合部材４６で充填させることができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
次に、超音波デバイスの一実施形態について図１２を用いて説明する。図１２（ａ）は超音波素子の構成を示す要部模式平面図であり、音響レンズ１６が除かれて間隔維持部が設置された図となっている。図１２（ｂ）は超音波素子アレイ基板１４の構成を示す模式平面図であり、間隔維持部及び音響整合部材が設置された図となっている。尚、図中ＦＰＣ１３は省略されている。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図７に示した間隔維持部２４の形状が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００８２】
すなわち、本実施形態では、図１２に示すように、超音波デバイス４９は素子基板５０を備えている。素子基板５０は振動膜３８が設置されたベース基板３７を備えている。振動膜３８上には第１電極４２及び第２電極４４が設置されている。第１配線４２ａ及び第２配線４４ａの上側には第１配線４２ａ及び第２配線４４ａを覆って間隔維持部５１が設置されている。間隔維持部５１は第１の実施形態と同様の機能を備え、間隔維持部５１が音響整合部１５の厚みを一定に維持する。
【００８３】
間隔維持部５１は超音波を通過し難くＸ方向に隣り合う超音波素子の間で壁状に延在して配置されている。超音波は間隔維持部５１を通過し難く、間隔維持部５１は超音波が伝播する方向を規制する。従って、間隔維持部５１を挟んでＸ方向に位置する超音波素子３６が超音波を介して相互に影響しあうことを抑制することができる。
【００８４】
間隔維持部５１は透水性が低く水分を通過し難い材料により形成されている。例えば、間隔維持部５１の材料にはエポキシ樹脂を用いることができる。そして、第１配線４２ａ及び第２配線４４ａを覆って配置されている。従って、間隔維持部５１は第１配線４２ａ及び第２配線４４ａに水分が付着することを抑制する為、第１配線４２ａ及び第２配線４４ａが電界腐食することを防止することができる。
【００８５】
図１２（ｂ）に示すように、素子基板５０にはステップＳ２の間隔維持部形成工程で間隔維持部５１が設置される。そして、ステップＳ４の音響整合部材塗布工程では音響整合部材４６が塗布される。ステップＳ５のレンズ設置工程において音響整合部材４６が素子基板５０と音響レンズ１６とに挟まれる。このとき、音響整合部材４６は素子基板５０と音響レンズ１６とに押されて外周側に流動する。
【００８６】
間隔維持部５１は音響整合部材４６が流動する流路を構成する。そして、音響整合部材４６は間隔維持部５１に沿って移動する為、気泡を押し出して間隔維持部５１の間を隙間なく音響整合部材４６で充填させることができる。
【００８７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、間隔維持部５１は超音波素子３６の間で壁状に延在して配置されている。超音波は間隔維持部５１を通過し難く、間隔維持部５１は超音波が伝播する方向を規制する。従って、間隔維持部５１を挟んで位置する超音波素子３６が超音波を介して相互に影響しあうことを抑制することができる。
【００８８】
（２）本実施形態によれば、間隔維持部５１は第１配線４２ａ及び第２配線４４ａを覆って配置されている。間隔維持部５１は水分を通過し難い構造である。従って、間隔維持部５１は第１配線４２ａ及び第２配線４４ａに水分が付着することを抑制する為、第１配線４２ａ及び第２配線４４ａが電界腐食することを防止することができる。
【００８９】
（３）本実施形態によれば、間隔維持部５１は音響整合部材４６が流動する流路となっている。そして、音響整合部材４６は間隔維持部５１に沿って移動する為、間隔維持部５１の間の空気が音響整合部材４６により押し出される。その結果、間隔維持部５１の間を隙間なく音響整合部材４６で充填させることができる。
【００９０】
（第３の実施形態）
次に、超音波プローブの一実施形態について図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の超音波プローブの構成を示す模式側面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、超音波プローブが本体部と超音波プローブヘッドとに分離可能である点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９１】
図１３（ａ）に示すように、超音波プローブ５４はプローブ本体５５及びプローブヘッド５６を備えている。プローブ本体５５は本体用筐体５７を備え、本体用筐体５７の内部には処理回路２６が設置されている。処理回路２６はケーブル４を介して装置本体２と接続されている。本体用筐体５７には第１コネクター５８が設置され、第１コネクター５８は処理回路２６と接続されている。
【００９２】
プローブヘッド５６は筐体としてのヘッド用筐体５９を備え、ヘッド用筐体５９には超音波デバイス９が内蔵されている。超音波デバイス９の音響レンズ１６はヘッド用筐体５９から露出している。ヘッド用筐体５９には第１コネクター５８と接続する第２コネクター６０が設置され、処理回路２６と超音波デバイス９とは第１コネクター５８及び第２コネクター６０を介して電気的に接続されている。
【００９３】
図１３（ｂ）に示すように、プローブ本体５５とプローブヘッド５６とは分離可能になっている。第１コネクター５８と第２コネクター６０とは分離と接続とが行える。超音波デバイス９が送受信する超音波の周波数の異なるプローブヘッド５６が複数用意されている。そして、被検体の特性や、被検体の検査する場所の深さに合わせて適切なプローブヘッド５６をプローブ本体５５に接続することが可能になっている。
【００９４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、プローブヘッド５６は超音波デバイス９と、この超音波デバイス９を支持するヘッド用筐体５９と、を備えている。超音波プローブ５４は、音響整合部１５の厚みを適正に維持し効率良く超音波の受発信を行う超音波デバイス９を備えている。従って、効率良く超音波の受発信を行う超音波プローブ５４を提供できる。
【００９５】
（２）本実施形態によれば、超音波プローブ５４はプローブヘッド５６を交換することができる。従って、被検体の音響インピーダンスや検査する場所に合わせて適切な超音波デバイス９と交換することができる。
【００９６】
（第４の実施形態）
次に、超音波画像装置の一実施形態について図１４の超音波画像装置の構成を示す概略斜視図を用いて説明する。本実施形態の超音波画像装置には第１の実施形態の超音波プローブが設置されている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９７】
図１４に示すように、超音波画像装置６３は移動型の超音波画像装置である。超音波画像装置６３は、装置本体６４（電子機器本体）、表示用画像データを表示する表示部６５、ＵＩ部６６（ユーザーインターフェイス部）、超音波プローブ６７、ケーブル６８を有している。超音波画像装置６３は、生体の脂肪厚み、筋肉厚み、血流、骨密度等の測定に利用することができる。超音波画像装置６３が備える超音波デバイス９は、音響整合部１５の厚みを適正に維持し効率良く超音波を受発信する。従って、超音波画像装置６３は効率良く超音波を受発信する超音波デバイス９を備えた装置であるといえる。
【００９８】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施の際の具体的な構造及び手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更することができる。そして、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有するものにより可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、間隔維持部２４は円や楕円の柱状であったが、間隔維持部２４の形状はこれに限らない。円錐、楕円錘、立方体、直方体、三角柱、多角柱等の各種の形状にすることができる。間隔維持部２４の形状は製造し易い形状にすることができる。
【００９９】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、超音波素子３６は超音波の発信と受信との両方を行った。超音波の発信を行う素子と、超音波の受信を行う素子と、を別の素子にしても良い。さらに、超音波の発信を行う素子と、超音波の受信を行う素子と、超音波の発信と受信とを行う素子とを配置しても良い。超音波の受発信を行う精度の要求に応じて組み合わせても良い。
【０１００】
前記第１の実施形態では、圧電体層４３はフォトリソ法を用いて形成された薄膜であった。圧電体層４３は厚みのあるバルクタイプでも良い。このときにも間隔維持部２４が音響整合部１５の厚みを一定に維持するので、音響レンズ１６が押圧されても音響レンズ１６を変形し難くすることができる。
【０１０１】
（変形例３）
前記第２の実施形態では、間隔維持部５１は第１配線４２ａ及び第２配線４４ａを覆ってＹ方向に延在する連続した直方体の形状をしていた。間隔維持部５１はＹ方向において複数に分離されていても良い。音響整合部材４６がＸ方向にも流動可能にしても良い。音響整合部材４６が間隔維持部５１の間を充填するように音響整合部材４６を流動させることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１…電子機器としての超音波画像装置、５…表示部、９…超音波デバイス、１４…超音波素子アレイ基板、１５…音響整合部、１６…音響レンズ、２４，５１…間隔維持部、２６…駆動回路としての処理回路、３２…処理部、３６…超音波素子。
【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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