(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探触子用の音響レンズであって、
シリコーンゴムと、前記シリコーンゴム中に分散している金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子とを含むゴム組成物の加硫成形体で構成され、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の表面は、塩基性を有し、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の個数平均粒径は、３０〜２０００ｎｍであり、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の比重は、３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、
前記シリコーンゴム１００質量部に対する前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の含有量は、３０〜１５０質量部であり、
前記金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量は、２０ｍＬ以下である、
音響レンズ。
【請求項２】
超音波探触子用の音響レンズであって、
シリコーンゴムと、前記シリコーンゴム中に分散している金属酸化物粒子（但し、酸化アルミニウムを除く。）または硫酸バリウム粒子とを含むゴム組成物の加硫成形体で構成され、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の表面は、塩基性を有し、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の個数平均粒径は、３０〜２０００ｎｍであり、
前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の比重は、３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、
前記シリコーンゴム１００質量部に対する前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の含有量は、３０〜１５０質量部であり、
前記金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量は、２０ｍＬ以下である、
音響レンズ。
【請求項３】
前記ゴム組成物の加硫成形体は、前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子の表面に担持されている酸化アルミニウムをさらに含む、請求項１または請求項２に記載の音響レンズ。
【請求項４】
前記金属酸化物粒子は、酸化チタン粒子である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の音響レンズ。
【請求項５】
超音波探触子用の音響レンズの製造方法であって、
シリコーンゴムと、金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子とを混練することでゴム組成物を作製する工程と、
前記ゴム組成物を加硫成形する工程と、
を含み、
個数平均粒径が３０〜２０００ｎｍであり、比重が３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、
前記シリコーンゴム１００質量部に対する含有量が３０〜１５０質量部であり、
１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下であり、その表面が塩基性を有する前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子を用いる、
音響レンズの製造方法。
【請求項６】
超音波探触子用の音響レンズの製造方法であって、
シリコーンゴムと、金属酸化物粒子（但し、酸化アルミニウムを除く。）または硫酸バリウム粒子とを混練することでゴム組成物を作製する工程と、
前記ゴム組成物を加硫成形する工程と、
を含み、
個数平均粒径が３０〜２０００ｎｍであり、比重が３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、前記シリコーンゴム１００質量部に対する含有量が３０〜１５０質量部であり、１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下であり、その表面が塩基性を有する前記金属酸化物粒子または硫酸バリウム粒子を用いる、
音響レンズの製造方法。
【請求項７】
その表面に酸化アルミニウムが担持されている前記金属酸化物粒子またはその表面に酸化アルミニウムが担持されている前記硫酸バリウム粒子を用いる、請求項５または請求項６に記載の音響レンズの製造方法。
【請求項８】
前記金属酸化物粒子として、酸化チタン粒子を用いる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の音響レンズの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の音響レンズを有する、超音波探触子。
【請求項１０】
請求項９に記載の超音波探触子を有する、超音波撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響レンズ、その製造方法、ならびにその音響レンズを有する超音波探触子および超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を用いて検査を行うための超音波撮像装置は、被検体（例えば、生体）に超音波を送信し、この超音波の反射波（エコー）を受信することで、被検体内部を可視化して検査する。
【０００３】
超音波撮像装置において、超音波探触子用の音響レンズは、被検体と密着させて使用されるため、以下に掲げるような特性が要求される。音響レンズと被検体との間における超音波の反射（多重反射）を抑制する観点から、音響レンズの音響インピーダンスは、被検体のそれに近いことが要求される。また、高感度化の観点から、音響レンズにおける音波の減衰率は、低いことが要求される。さらに、音響レンズの各種形状に対応する観点から、音響レンズの成形性は、高いことが要求される。そこで、これらの要求を満たすための音響レンズが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の音響レンズは、シリコーンゴムと、シリカで被覆された金属酸化物粒子とを含む。この音響レンズでは、平均粒径が３０ｎｍである微小な金属酸化物粒子を使用することにより、音波の減衰率が低減されうる。
【０００５】
特許文献２に記載の音響レンズは、シリコーンゴムと、金属酸化物粒子とを含む。この音響レンズでは、金属酸化物粒子として、密度が高い酸化亜鉛、酸化白金または酸化イットリビウムを使用することにより、音波の減衰率が低減されうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−０７２７０２号公報
【特許文献２】特開２００９−０７２６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の音響レンズでは、音響インピーダンスを被検体のそれに近づけようとすると、１０〜６０質量部の金属酸化物粒子が必要となる。また、特許文献２に記載の音響レンズでは、音響インピーダンスを被検体のそれに近づけようとすると、１５〜６０質量部の酸化亜鉛、１０〜５２質量部の酸化白金、または１２〜５６質量部の酸化イットリビウムがそれぞれ必要となる。このように、特許文献１および２に記載の音響レンズでは、所望の音響特性を得るために、金属酸化物粒子を多量に混合する必要がある。しかし、金属酸化物粒子をシリコーンゴムに多量に混合すると、金属酸化物粒子をシリコーンゴムに対して均一に、かつ安定して混合させることができない。すなわち、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性が悪くなる。このように、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性が悪くなると、音響レンズの成形時に結晶性のスジ状の欠陥（以下、「故障」ともいう）が発生してしまうおそれがある。このため、特許文献１および２に記載の音響レンズには、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性について、改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、優れた音響特性を有し、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性に優れる音響レンズを提供することを第１の課題とする。また、この音響レンズを有する超音波探触子および超音波撮像装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る音響レンズは、超音波探触子用の音響レンズであって、シリコーンゴムと、前記シリコーンゴム中に分散している金属酸化物粒子とを含むゴム組成物の加硫成形体で構成され、前記金属酸化物粒子の個数平均粒径は、３０〜２０００ｎｍであり、前記金属酸化物粒子の比重は、３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、前記シリコーンゴム１００質量部に対する前記金属酸化物粒子の含有量は、３０〜１５０質量部であり、前記金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量は、２０ｍＬ以下である。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る音響レンズの製造方法は、超音波探触子用の音響レンズの製造方法であって、シリコーンゴムと、金属酸化物粒子とを混練することでゴム組成物を作製する工程と、前記ゴム組成物を加硫成形する工程と、を含み、個数平均粒径が３０〜２０００ｎｍであり、比重が３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、前記シリコーンゴム１００質量部に対する含有量が３０〜１５０質量部であり、１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下である前記金属酸化物粒子を用いる。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る超音波探触子は、本発明に係る音響レンズを有する。
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る超音波撮像装置は、本発明に係る超音波探触子を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、多量の金属酸化物粒子をシリコーンゴムに安定して混合でき、優れた音響特性を有する音響レンズを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面模式図である。
【図２】図２Ａは、本発明の一実施の形態に係る超音波撮像装置の構成を示す模式図であり、図２Ｂは、超音波撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施の形態に係る超音波探触子について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面模式図である。
【００１６】
本実施の形態に係る超音波探触子１００は、バッキング層１１０と、バッキング層１１０上に配置されている圧電素子１２０と、圧電素子１２０上に配置されている音響整合層１３０と、音響整合層１３０上に配置されている本実施の形態に係る音響レンズ１４０とを有する。圧電素子１２０は、バッキング層１１０上に配置されている送信用圧電体１２１と、送信用圧電体１２１上に配置されている中間層１２２と、中間層１２２上に配置されている受信用圧電体１２３とを有する。また、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の両面には、電極１５０がそれぞれ配置されている。
【００１７】
［バッキング層］
バッキング層１１０は、圧電素子１２０を支持し、不要な超音波を吸収しうる超音波吸収体である。
【００１８】
バッキング層１１０の材料の例には、天然ゴム、フェライトゴム、エポキシ樹脂、熱可塑性樹脂、およびこれらの材料の少なくともいずれかと酸化タングステンや酸化チタン、フェライトなどの粉末との混合物をプレス成形した樹脂系複合材が含まれる。
【００１９】
熱可塑性樹脂の種類の例には、塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ポリエチレングリコール、およびポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体が含まれる。バッキング層１１０の材料としては、樹脂系複合材が好ましく、ゴム系複合材またはエポキシ樹脂系複合材が特に好ましい。バッキング層１１０の形状は、圧電素子１２０の形状やこれを含む超音波探触子１００などの形状に応じて、適宜設計されうる。
【００２０】
ゴム系複合材は、後述するゴム成分および充填剤を含有することが好ましい。また、必要に応じて、ゴム系複合材には他の配合剤が添加されてもよい。
【００２１】
ゴム成分の例には、エチレンプロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴムと水素化ニトリルゴムとのブレンドゴム、エチレンプロピレンゴムとニトリルゴムとのブレンドゴム、ニトリルゴムおよび／または水素化ニトリルゴムと高スチレンゴムとのブレンドゴム、およびエチレンプロピレンゴムと高スチレンゴムとのブレンドゴムが含まれる。ゴム成分の種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠したスプリング硬さ（デュロメータ硬さ）試験機でゴム成分の硬さを測定した場合、ゴム成分の硬さは、タイプＡデュロメータを使用したときにＡ７０以上であり、かつタイプＤデュロメータを使用したときにＤ７０以下であることが好ましい。
【００２２】
ゴム系複合材に添加される充填剤の種類および配合量は、特に限定されない。充填剤の種類の例には、亜鉛華やチタン白、ベンガラ、フェライト、アルミナ、三酸化タングステン、酸化イットリビウムなどの金属酸化物；炭酸カルシウムやハードクレイ、ケイソウ土などのクレイ類；炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの金属塩類；タングステンやモリブデンなどの金属系微粉末類；ガラスバルーンやポリマーバルーンなどのバルーン類；およびガラス粉末が含まれる。これらの充填剤は、種々の比率で添加されうるが、ゴム成分１００質量部に対して５０〜３０００質量部の範囲内であることが好ましく、１００〜２０００質量部の範囲内であることがより好ましく、３００〜１５００質量部の範囲内であることがさらに好ましい。また、充填剤の種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。
【００２３】
他の配合剤の種類の例には、加硫剤、架橋剤、硬化剤、これらの助剤類、劣化防止剤、酸化防止剤および着色剤が含まれる。加硫剤の種類の例には、カーボンブラック、二酸化ケイ素、プロセスオイルおよびイオウが含まれる。架橋剤の種類の例には、ジクミルパーオキサイド（ＤＩ−ＣＵＰ；「ＤＩ−ＣＵＰ」はＨｅｒｃｕｌｅｓ社の登録商標）が含まれる。酸化防止剤の種類の例には、ステアリン酸が含まれる。配合剤の添加量は、音響レンズの特性に応じて適宜設定されうる。各配合剤の添加量は、例えば、ゴム成分１００質量部に対して１〜１００質量部の範囲内である。
【００２４】
エポキシ樹脂系複合材は、後述するエポキシ樹脂成分および充填剤を含有することが好ましい。また、必要に応じて、エポキシ樹脂複合材には他の配合剤が添加されてもよい。
【００２５】
エポキシ樹脂成分の例には、ビスフェノールＡタイプやビスフェノールＦタイプ、レゾールノボラックタイプ、フェノール変性ノボラックタイプなどのノボラック型エポキシ樹脂；ナフタレン構造含有タイプやアントラセン構造含有タイプ、フルオレン構造含有タイプなどの多環芳香族型エポキシ樹脂；水添脂環型エポキシ樹脂；および液晶性エポキシ樹脂が含まれる。エポキシ樹脂成分の種類は、１種であってもよいし、それ以上であってもよい。
【００２６】
エポキシ樹脂系複合材に添加される充填剤の種類の例は、前述したゴム系複合材に添加される充填剤の種類と同様である。また、エポキシ樹脂成分には、ゴム系複合材を粉砕して作製した複合粒子（例えば、粒径２００μｍ程度）が含まれていてもよい。たとえば、複合粒子は、シリコーンゴム中にフェライトを添加したものを、粉砕機により粉砕することで作製される粒子である。
【００２７】
また、エポキシ樹脂複合材を使用する場合、さらに架橋剤を添加する必要がある。架橋剤の種類の例には、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミンなどの鎖状脂肪族ポリアミン；Ｎ−アミノエチルピペラジンやメンセンジアミン、イソフォロンジアミンなどの環状脂肪族ポリアミン；ｍ−キシレンジアミンやメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォンなどの芳香族アミン；ポリアミド樹脂やピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミン、２−（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの２級アミンおよび３級アミン；２−メチルイミダゾールや２−エチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾリウム・トリメリテートなどのイミダゾール類；液状ポリメルカプタンやポリスルフィド、無水フタル酸、無水トリメリット酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸などの酸無水物が含まれる。
【００２８】
バッキング層１１０の厚さは、１〜１０ｍｍの範囲内であることが好ましく、１〜５ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【００２９】
［圧電素子］
圧電素子１２０は、電気信号を機械的な振動に変換することができ、機械的な振動を電気信号に変換することもできる。これにより、圧電素子１２０は、超音波を送信し、受信することができる。なお、圧電素子１２０およびバッキング層１１０の接着性を高める観点から、圧電素子１２０およびバッキング層１１０の少なくとも一部は、接着層を介して積層されていることが好ましい。接着層の材料としては、例えば、シリコーン系接着剤やエポキシ系接着剤などを使用すればよい。
【００３０】
また、前述のとおり、圧電素子１２０は、送信用圧電体１２１、中間層１２２および受信用圧電体１２３を有する。送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の両面には、電極１５０がそれぞれ配置されている。
【００３１】
送信用圧電体１２１は超音波を被検体に向けて送信するために使用される圧電体である。受信用圧電体１２３は、被検体からの超音波を受信するために使用される圧電体である。送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３に使用される圧電体は、圧電性を有する公知の物質、混合物、化合物、固溶体および組成物であり、無機物であってもよいし、有機物であってもよい。
【００３２】
無機圧電体の材料の例には、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、酸化亜鉛、ＰｂＺｒＯ３／ＰｂＴｉＯ３固溶体（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３／ＰｂＴｉＯ３固溶体（ＰＭＮ−ＰＴ）およびＰｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３／ＰｂＴｉＯ３固溶体（ＰＺＮ−ＰＴ）が含まれる。
【００３３】
有機圧電体の材料の例には、ポリフッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重合体（Ｐ（ＶＤＦ−３ＦＥ））、Ｐ（ＶＤＦ−３ＦＥ）とポリウレタンとの混練物、Ｐ（ＶＤＦ−３ＦＥ）とシリコーンとの混練物、ポリフッ化ビニリデンとナイロンとの混練物、フッ化ビニリデンとクロロトリフロロエチレンとの共重合によるＰＶＤＦ系共重合体、ポリブタジエン−Ｎ，Ｎ−メチレンビスアクリルアミド−スチレン共重合体、ポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート）、メタンジイソシアネートとジアミノフルオレンとの蒸着重付加によるポリ尿素樹脂、キシリレンジイソシアネートとｐ−ジアミノベンゼンとの蒸着重付加によるポリ尿素樹脂、およびテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体のエレクトレットが含まれる。
【００３４】
さらに無機−有機複合の圧電体の材料の例には、ＰＺＴ−シロキサン−ポリ（メタ）アクリレートコンポジット、およびポリ乳酸とリン酸カルシウムまたはモンモリロナイトとのコンポジットが含まれる。
【００３５】
送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の厚さは、前述の機能を発揮することができれば特に限定されず、例えば、１００〜５００μｍの範囲内である。
【００３６】
中間層１２２は、インピーダンス整合の観点から、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の間に配置されている。中間層１２２は、例えば、１００質量部のエポキシ樹脂に対して１２００質量部のフェライトを混合した層である。
【００３７】
電極１５０は、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の両面にそれぞれ形成されている。電極１５０は、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の全面に形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。また、電極１５０の材料の例には、金、白金、銀、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、スズおよびこれらの合金が含まれる。送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３の両面に電極１５０を形成する方法は、特に限定されない。たとえば、電極１５０は、チタンやクロムなどの下地金属をスパッタ法や蒸着法などにより０．０２〜１．０μｍの厚さで形成した後、上記電極１５０をスパッタ法や蒸着法などにより１〜１０μｍの厚さで形成すればよい。また、電極１５０は、微粉末の金属粉末と低融点ガラスとを混合した導電ペーストを使用したスクリーン印刷やディッピング法、溶射法によっても形成されうる。
【００３８】
［音響整合層］
音響整合層１３０は、圧電素子１２０および被検体の間の音響インピーダンスを整合させる層である。このために、音響整合層１３０は、圧電素子１２０と被検体との中間の大きさである音響インピーダンスを有する。音響整合層１３０は、単層でも積層でもよいが、音響インピーダンスが異なる複数の層からなる積層体であることが好ましい。たとえば、音響整合層１３０は、２層以上であることが好ましく、４層以上であることがより好ましい。音響整合層１３０の厚さは、超音波の波長をλとすると、λ／４である。これを満たさない場合、所望の音響特性を得られないおそれがある。
【００３９】
音響整合層１３０は、例えば、種々の材料で構成することが可能である。音響整合層１３０の音響インピーダンスは、音響レンズ１４０に向けて音響レンズ１４０の音響インピーダンスに、段階的または連続的により近づくように設定されていることが好ましい。たとえば、音響整合層１３０の音響インピーダンスは、材料に添加する添加剤の種類および含有量によって調整されうる。
【００４０】
音響整合層１３０の材料の例には、アルミニウム、アルミニウム合金（例えばＡｌ−Ｍｇ合金）、マグネシウム合金、マコールガラス、ガラス、溶融石英、コッパーグラファイトおよび樹脂が含まれる。この樹脂の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ナイロン６やナイロン６６などのナイロン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂およびウレタン樹脂が含まれる。上記添加剤の例には、亜鉛華、酸化チタン、シリカやアルミナ、ベンガラ、フェライト、酸化タングステン、酸化イットリビウム、硫酸バリウム、タングステン、モリブデン、ガラス繊維およびシリコーン粒子が含まれる。
【００４１】
音響整合層１３０のインピーダンス整合の観点から、例えば、音響整合層１３０の表面部分は、エポキシ樹脂で構成されているとともに、シリコーン粒子を含有していることが好ましい。音響レンズ１４０の材料であるシリコーンを音響整合層１３０の基材中に分散させることにより、音響整合層１３０の音響インピーダンスを音響レンズ１４０のそれに近づけることができる。
【００４２】
音響整合層１３０の厚さは、上記の機能を発揮することができれば特に限定されず、例えば、３０〜５００μｍの範囲内である。
【００４３】
なお、圧電素子１２０および音響整合層１３０の接着性を高める観点から、音響整合層１３０の少なくとも一部は、接着層を介して圧電素子１２０上に積層されていることが好ましい。接着層の材料としては、例えば、シリコーン系接着剤やエポキシ系接着剤などを使用すればよい。
【００４４】
［音響レンズ］
本実施の形態に係る音響レンズ１４０は、シリコーンゴムと、シリコーンゴム中に分散している金属酸化物粒子とを含むゴム組成物の加硫成形体で構成される。
【００４５】
（シリコーンゴム）
シリコーンゴムは、分子骨格としてシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ結合）を有するゴム状シリコーン樹脂である。ゴム状シリコーン樹脂は、主成分として、ジメチルポリシロキサンを含むものが好ましい。また、ゴム状シリコーン樹脂の重合度は、例えば、３０００〜１００００の範囲内であることが好ましい。音響レンズ１４０における音速の調整や密度の調整などの観点から、シリカやナイロン粉末などの有機または無機の充填剤を含んでいてもよい。また、下記式（１）で示されるシリコーン化合物をさらに含むことが好ましい。なお、下記式（１）において、Ｒ１２ＳｉＯ部分とＲ１Ｒ２ＳｉＯ部分との順番は、連続であってもよく、ランダムであってもよい。
【００４６】
Ｒ１（Ｒ１２ＳｉＯ）Ｘ（Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ）ＹＳｉＲ１３    …（１）
（Ｒ１は１価の炭化水素基または水素原子であり、Ｒ２はアルキル基またはポリエーテル基であり、Ｘは０以上の整数であり、Ｙは１以上の整数である。）
【００４７】
シリコーンゴムは、市販品として入手することができる。たとえば、シリコーンゴムとしては、信越化学工業株式会社製のＫＥ５２０Ｕ、ＫＥ５４１Ｕ、ＫＥ７４２Ｕ、ＫＥ７５２Ｕ、ＫＥ９２２Ｕ、ＫＥ９３１Ｕ、ＫＥ９４１Ｕ、ＫＥ９５１Ｕ、ＫＥ９６１Ｕ、ＫＥ８５０Ｕ、ＫＥ５５５ＵおよびＫＥ５７５Ｕ；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のＴＳＥ２００Ａ、ＴＳＥ２０１、ＴＳＥ２２１−３Ｕ、ＴＥ２２１−４Ｕ、ＴＳＥ２２３３Ｕ、ＸＥ２０−５２３−４Ｕ、ＴＳＥ２７−４Ｕ、ＴＳＥ２６０−３ＵおよびＴＳＥ−２６０−４Ｕ；東レ・ダウコーニング株式会社製のＳＨ３５Ｕ、ＳＨ５５ＵＡ、ＳＨ７４５、ＳＨ７４６、ＳＨ８３１Ｕ、ＳＥ６７４９Ｕ、ＳＥ１１２０ＵおよびＳＥ４７０４Ｕを使用することができる。
【００４８】
（金属酸化物粒子）
金属酸化物粒子は、シリコーンゴムに分散している。金属酸化物粒子１００ｇ当たりの吸油量は、２０ｍＬ以下であり、１５ｍＬ以下であることがより好ましい。吸油量が２０ｍＬ超である場合、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性が低下し、音響レンズ１４０を安定して生産することができなくなる。また、混合性が低下することにより、音響レンズ１４０における音波の減衰率が増大してしまい、さらには所望の音響インピーダンスを得ることができなくなる。吸油量は、測定値であってもよいし、カタログ値であってもよい。吸油量は、精製アマニ油法（ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１−１３−１）または煮アマニ油法（ＪＩＳ  Ｋ  ５１０１−１３−２）により測定されうる。なお、成形後の音響レンズ１４０のシリコーンゴム中に添加されている金属酸化物粒子の吸油量は、金属酸化物粒子の粒径および多孔率から推定することができる。
【００４９】
一般的に、吸油量は、金属酸化物粒子の粒径および多孔率に依存する。金属酸化物粒子の粒径が大きいほど、吸油量は小さくなる。また、金属酸化物粒子の多孔率が小さいほど、単位体積当たりの表面積の割合が小さくなり、吸油量は小さくなる。特に、吸油量は、金属酸化物粒子の多孔率による影響が大きい。本実施の形態に係る金属酸化物粒子の粒径および多孔率は、金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下となるように調整される。
【００５０】
また、金属酸化物粒子は、その表面に担持物質が担持されていてもよい。担持物質の種類の例には、酸化アルミニウム（等電点：ｐＨ９．１〜９．５）、シリカ（等電点：ｐＨ１．５〜３．５）、酸化ジルコニウム（等電点：ｐＨ６．０〜７．０）およびこれらの組合せが含まれる。また、担持物質には、必要に応じて他の物質が添加されていてもよい。たとえば、安定化の観点から、酸化ジルコニウムには少量（３ｍｏｌ％程度）の酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）が添加されていてもよい。このとき、Ｙ２Ｏ３が添加された酸化ジルコニウムの等電点は、ｐＨ１０程度である。また、金属酸化物粒子の表面は、塩基性を有することが好ましい。これにより、酸性であるシリコーンゴムと金属酸化物粒子とが相互作用しやすくなり、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性をさらに向上させることができる。このような観点から、担持物質の種類は、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムであること好ましく、酸化アルミニウムであることがより好ましい。金属酸化物粒子の表面に担持物質を担持させる方法は、特に限定されず、所望の表面形状や塩基性の度合いに応じて、公知の方法から適宜選択されうる。
【００５１】
その表面に担持物質が担持されている金属酸化物粒子は、金属酸化物粒子と、コート剤、水、アルカリおよび有機溶媒を含有する混合溶液とを接触させることにより調製されうる。これにより、金属酸化物粒子の表面に担持物質が選択的に沈着される。コート剤は、担持物質を含み、例えば、アルミカップリング剤、ケイ酸、シランカップリング剤、ジルコニアカップリング剤である。このとき、金属酸化物粒子の表面に担持物質を選択的に沈着させる観点から、水／有機溶媒比は、容量比で０．１〜１０の範囲内であり、かつ担持物質の濃度は、０．０００１〜５ｍｏｌ／Ｌの範囲内であることが好ましい。
【００５２】
金属酸化物粒子の表面に担持物質を担持させる方法の一例について説明する。まず、金属酸化物粒子として、ルチル型酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子を、ＴｉＯ２濃度２００ｇ／ｄｍ３の水性スラリーに調製する。次いで、この水性スラリーに、ヘキサメタリン酸ナトリウム（ＮａｎＨ２ＰｎＯ３ｎ＋１）をＰ２Ｏ５として酸化チタンに対して０．４質量部加えて、ビーズミルにより湿式粉砕した後、２００メッシュにて粗粒を分離する。次いで、粗粒を分離した後のスラリーの濃度を２００ｇ／ｄｍ３に調整し、７０℃に昇温する。スラリーを昇温した状態で、ＴｉＯ２に対してＳｉＯ２換算で３質量部のケイ酸ナトリウム水溶液を３０分かけて添加し、８５℃に昇温する。次いで、スラリーを３０分撹拌した後に、希硫酸を４０分かけてゆっくり滴下することで、スラリーのｐＨを７．０に中和する。次いで、中和したスラリーを７０℃に冷却し希硫酸でｐＨを５．５に調整した後、ＴｉＯ２に対してＡｌ２Ｏ３換算で１質量部のアルミン酸ナトリウム水溶液を、３０分かけて添加する。次いで、このスラリーを３０分撹拌した後に、希硫酸でスラリーのｐＨを５．５に再調整し、濾過洗浄する。最後に、濾過した固形分を１２０℃で乾燥し、気流粉砕する。これにより、その表面に酸化アルミニウムが担持されている酸化チタン粒子を調製することができる。
【００５３】
担持物質の膜厚は、０．１〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましく、１〜２５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００５４】
金属酸化物粒子の個数平均粒径は、３０〜２０００ｎｍの範囲内であり、５０〜１０００ｎｍであることがより好ましく、１００〜５００ｎｍであることがさらに好ましい。金属酸化物粒子の個数平均粒径が２０００ｎｍ超である場合、金属酸化物粒子が超音波を散乱し、音響レンズ１４０の減衰率を低減させてしまう。また、金属酸化物粒子の個数平均粒径が３０ｎｍ未満である場合、金属酸化物粒子のシリコーンゴムへの混合性が低下してしまう。金属酸化物粒子の個数平均粒径は、電子顕微鏡観察により粒子１００個分の粒径を測定した値の個数平均値である。ここで、粒径とは、電子顕微鏡観察による画像から求めた粒子の長径と、短径との平均値である。なお、個数平均粒径は、測定値であってもよいし、カタログ値であってもよい。
【００５５】
金属酸化物粒子の含有量は、例えば、シリコーンゴム１００質量部に対して３０〜１５０質量部（３〜２９体積部）の範囲内である。金属酸化物粒子の含有量が３０質量部未満である場合、所望の音響インピーダンスを得られなくなる。また、金属酸化物粒子の含有量が１５０質量部超である場合、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性が低下してしまう。
【００５６】
金属酸化物粒子の比重は、例えば、３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、４．０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。金属酸化物粒子の比重が３．５ｇ／ｃｍ３未満である場合、金属酸化物粒子を大量にシリコーンゴム中に添加しなければならず、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性が低下してしまう。なお、金属酸化物粒子の比重は、測定値であってもよいし、カタログ値であってもよい。
【００５７】
金属酸化物粒子における金属酸化物の種類は、特に限定されない。金属酸化物の種類の例には、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＷＯ３、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＳＯ４、ＣａＣＯ３およびこれらの組合せが含まれる。なお、ＴｉＯ２としては、ルチル型ＴｉＯ２であることが好ましい。
【００５８】
金属酸化物粒子は、市販品として入手することができる。たとえば、酸化チタン粒子としては、石原産業株式会社製のＣＲ−５０、ＣＲ−５０−２、ＣＲ−５７、ＣＲ−５８、ＣＲ−５８−２、ＣＲ−６０、ＣＲ−６０−２、ＣＲ−６３、ＣＲ−６７、ＣＲ−Ｓｕｐｅｒ７０、ＣＲ−８０、ＣＲ−９０−２、ＣＲ−９３、ＣＲ−９５、ＣＲ−９５３、ＣＲ−９７、ＰＦ−６９０、ＰＦ−６９１、ＰＦ−７１１、ＰＦ−７３６、ＰＦ−７３７、ＰＦ−７３９、ＰＦ−７４０、ＰＣ−３、ＵＴ７７１、Ｒ−５８０、Ｒ−６３０、Ｒ−６８０、Ｒ−９３０、Ｒ−９８０およびＴＴＯ−５５（Ｃ）；堺化学工業株式会社製のＲ−６２Ｎ、ＧＴＲ−１００、Ｒ−３９およびＲ−１１・Ｐを使用することができる。また、硫酸バリウム粒子としては、堺化学工業株式会社製のＢ−３０、Ｂ−３２、Ｂ−３３、Ｂ−３４およびＢＦ−１０を使用することができる。
【００５９】
ここで、音響レンズ１４０の製造方法の一例について説明する。まず、音響レンズ１４０は、シリコーンゴムと、金属酸化物粒子とを混練することでゴム組成物を作製する工程と、ゴム組成物を加硫成形する工程とを行うことで製造される。
【００６０】
また、必要に応じて２次加硫を行ってもよく、硫黄や酸化亜鉛などの加硫助剤などをさらに添加してもよい。加硫助剤として酸化亜鉛を使用することにより、音響レンズ１４０のレンズ特性を実質的に損なわずに加硫を促進し、加硫時間を短縮することできる。さらに、音響レンズ１４０の特性を損なわない範囲内で、シリカ粉末や酸化チタン、アルミナ、酸化セリウム、酸化鉄、硫酸バリウム、有機物フィラー、着色顔料などの他の添加剤を添加してもよい。このとき、シリカ粉末の含有量は、２０質量部以下の範囲内であることが好ましく、その他の添加剤の含有量は、５質量部以下であることが好ましい。
【００６１】
加硫剤の種類の例には、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリーブチルパーオキシヘキサンやｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイドなどの過酸化物系の加硫剤が含まれる。加硫剤の添加量は、例えば、シリコーンゴム１００質量部に対して０．３〜５質量部の範囲内であることが好ましい。
【００６２】
シリコーンゴムと金属酸化物粒子とを混合する際には、加熱などにより金属酸化物粒子に付着した水分を取り除いておくことが好ましい。また、加硫形成時の温度は、１００〜２００℃の範囲内であることが好ましい。
【００６３】
本実施の形態に係る超音波探触子１００は、１００ｇ当たりの吸油量が２０ｍＬ以下である金属酸化物粒子を含む音響レンズ１４０を有する。これにより、金属酸化物粒子のシリコーンゴムへの混合性に寄与すると想定されるシリコーンゴムの低分子量成分が金属酸化物粒子の表面に効果的に保護層を形成すると推察される。この保護層により、金属酸化物粒子がシリコーンゴムに分散しやすくなり、音響レンズ１４０を成形するときの故障の発生を抑制できると推察される。したがって、本実施の形態に係る超音波探触子１００および音響レンズ１４０は、高い歩留りで安定して製造されうる。
【００６４】
なお、本実施の形態に係る超音波探触子１００では、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３を有する圧電素子１２０を使用する場合について説明したが、１つの圧電体が超音波の送受信の両方を行ってもよい。
【００６５】
また、本実施の形態に係る超音波探触子１００では、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３を上下に配置する場合について説明したが、送信用圧電体１２１および受信用圧電体１２３は、並列して配置されていてもよい。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る超音波撮像装置について説明する。図２Ａは、本実施の形態に係る超音波撮像装置２００の構成を示す模式図であり、図２Ｂは、超音波撮像装置２００の電気的な構成を示すブロック図である。
【００６７】
超音波撮像装置２００は、図２Ａに示されるように、装置本体２１０と、装置本体２１０にケーブル２２０を介して接続されている超音波探触子１００と、装置本体２１０上に配置されている入力部２３０および表示部２８０とを有する。
【００６８】
装置本体２１０は、図２Ｂに示されるように、入力部２３０に接続されている制御部２４０と、制御部２４０およびケーブル２２０に接続されている送信部２５０および受信部２６０と、受信部２６０および制御部２４０のそれぞれと接続されている画像処理部２７０とを有する。なお、制御部２４０および画像処理部２７０は、それぞれ表示部２８０と接続されている。
【００６９】
ケーブル２２０は、超音波探触子１１０および送信部２５０と、超音波探触子１００および受信部２６０とをそれぞれ接続し、信号を伝達する。
【００７０】
入力部２３０は、例えば、診断開始などを指示するコマンドや被検体の個人情報などのデータを入力するための装置であり、例えば、複数の入力スイッチを備えた操作パネルやキーボードなどである。
【００７１】
制御部２４０は、例えば、マイクロプロセッサや記憶素子、その周辺回路などを含む。制御部２４０は、超音波探触子１００、入力部２３０、送信部２５０、受信部２６０、画像処理部２７０および表示部２８０を、それぞれの機能に応じて制御することによって超音波撮像装置２００の全体の制御を行う回路である。
【００７２】
送信部２５０は、例えば、制御部２４０からの信号を、ケーブル２２０を介して超音波探触子１００に送信する。
【００７３】
受信部２６０は、例えば、超音波探触子１００からの信号を、ケーブル２２０を介して受信して制御部２４０または画像処理部２７０へ出力する。
【００７４】
画像処理部２７０は、例えば、制御部２４０の制御に従い、受信部２６０で受信した信号に基づいて被検体内の内部状態を表す画像（超音波画像）を形成する回路である。たとえば、画像処理部２７０は、被検体の超音波画像を生成するＤｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、および、当該ＤＳＰで処理された信号をディジタル信号からアナログ信号へ変換するディジタル−アナログ変換回路（ＤＡＣ回路）などを有する。
【００７５】
表示部２８０は、例えば、制御部２４０の制御に従って、画像処理部２７０で生成された被検体の超音波画像を表示するための装置である。表示部２８０は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイなどの表示装置や、プリンタなどの印刷装置などである。
【００７６】
本実施の形態に係る超音波撮像装置２００における超音波探触子１００は、吸油量が２０ｍＬ以下である金属酸化物粒子を含む音響レンズ１４０を有する。超音波撮像装置２００は、音響特性に優れる超音波探触子１００（音響レンズ１４０）を含むため、高い精度および信頼性で被検体を検査することができる。
【００７７】
超音波撮像装置２００は、医療用の超音波診断装置に適用されうる。また、超音波撮像装置２００は、魚群探知機（ソナー）や非破壊検査用の探傷機などの超音波による探査結果を画像や数値などで表示する他の装置にも適用されうる。
【００７８】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係る音響レンズは、超音波探触子用の音響レンズであって、シリコーンゴムと、前記シリコーンゴム中に分散している金属酸化物粒子とを含むゴム組成物の加硫成形体で構成され、前記金属酸化物粒子の個数平均粒径は、３０〜２０００ｎｍであり、前記金属酸化物粒子の比重は、３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、前記シリコーンゴム１００質量部に対する前記金属酸化物粒子の含有量は、３０〜１５０質量部であり、前記金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量は、２０ｍＬ以下である。したがって、優れた音響特性を有し、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性に優れる音響レンズを提供することができる。
【００７９】
また、前記金属酸化物粒子の表面が、塩基性を有することは、酸性であるシリコーンゴムと金属酸化物粒子とが相互作用しやすくなり、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性をさらに向上させることができる観点からより一層効果的である。
【００８０】
また、前記ゴム組成物の加硫成形体が前記金属酸化物粒子の表面に担持されている酸化アルミニウムをさらに含むことは、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性をさらに向上させる観点からより一層効果的である。
【００８１】
また、前記金属酸化物粒子が酸化チタン粒子または硫酸バリウム粒子であることは、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性をさらに向上させる観点からより一層効果的である。
【００８２】
また、本実施の形態に係る音響レンズの製造方法は、超音波探触子用の音響レンズの製造方法であって、シリコーンゴムと、金属酸化物粒子とを混練することでゴム組成物を作製する工程と、前記ゴム組成物を加硫成形する工程と、を含み、個数平均粒径が３０〜２０００ｎｍであり、比重が３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、前記シリコーンゴム１００質量部に対する含有量が３０〜１５０質量部であり、１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下である前記金属酸化物粒子を用いる。したがって、当該製造方法により製造された音響レンズは、優れた音響特性を有し、金属酸化物粒子およびシリコーンゴムの混合性に優れる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る超音波探触子は、本実施の形態に係る音響レンズを有する。したがって、優れた音響特性を有する超音波探触子を安定して提供することができる。
【００８４】
さらに、本実施の形態に係る超音波撮像装置は、本実施の形態に係る超音波探触子を有する。したがって、高い精度および信頼性で被検体を検査することができる超音波撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００８６】
本実施例では、音響レンズの材料で評価用シートを作製し、作製したシートについて音響特性を調べた。
【００８７】
１．評価用シートの作製
（シート１の作製）
金属酸化物粒子として、表面に酸化アルミニウムが担持されているルチル型酸化チタン粒子Ａを準備した。酸化チタン粒子Ａの個数平均粒径は４０ｎｍであり、その吸油量は１８ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【００８８】
次いで、酸化チタン粒子Ａをステンレスパッド上に薄く敷き、このパッドを１４０℃の環境下で４時間静置した。これにより、酸化チタン粒子Ａに付着した水分などを除去した。
【００８９】
次いで、下記の成分を下記の量で混合し、６インチのダブルロール混練機で練ることで、ゴム組成物を調製した。
ジメチルポリシロキサン      １００質量部
酸化チタン粒子Ａ              ４０質量部
【００９０】
シリコーンゴムとして、分子鎖の両末端がジメチルビニルシリル基で置換されたジメチルポリシロキサンを使用した。ジメチルポリシロキサンは、信越化学工業株式会社製の「ＫＥ７４２」である。このシリコーンゴムの粘度は、５．３×１０−４ｍ２/ｓであり、ビニル基の含有量は０．２ｍｏｌ％である。
【００９１】
次いで、１００質量部のゴム組成物に、加硫剤として０．５質量部の２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンを混合した。そして、この混合物を１６５℃で１０分間プレス成形した後、さらに２００℃で２時間、２次加硫を行うことで、厚さが２ｍｍのシート１を作製した。
【００９２】
（シート２〜１６の作製）
金属酸化物粒子として、表１に示されるルチル型酸化チタン粒子Ｂ〜Ｆ、硫酸バリウム粒子Ａ〜Ｄ、酸化亜鉛粒子Ａ、Ｂまたはアルミナ粒子を使用したこと、および表１に示されるように金属酸化物粒子の含有量を変更したこと以外は、シート１と同様にしてシート２〜１６を作製した。
【００９３】
酸化チタン粒子Ｂの個数平均粒径は２１０ｎｍであり、その吸油量は１５ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【００９４】
酸化チタン粒子Ｃの個数平均粒径は２１０ｎｍであり、その吸油量は１４ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【００９５】
硫酸バリウム粒子Ａの個数平均粒径は３００ｎｍであり、その吸油量は１６ｍＬであり、その比重は４．５ｇ/ｃｍ３である。
【００９６】
硫酸バリウム粒子Ｂの個数平均粒径は２８０ｎｍであり、その吸油量は１８ｍＬであり、その比重は４．５ｇ/ｃｍ３である。
【００９７】
硫酸バリウム粒子Ｃの個数平均粒径は３００ｎｍであり、その吸油量は１８ｍＬであり、その比重は４．５ｇ/ｃｍ３である。
【００９８】
酸化亜鉛粒子Ａの個数平均粒径は３５ｎｍであり、その吸油量は３２ｍＬであり、その比重は５．６ｇ/ｃｍ３である。
【００９９】
酸化亜鉛粒子Ｂの個数平均粒径は３５ｎｍであり、その吸油量は３８ｍＬであり、その比重は５．６ｇ/ｃｍ３である。
【０１００】
酸化チタン粒子Ｄの個数平均粒径は３５ｎｍであり、その吸油量は３６ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【０１０１】
酸化チタン粒子Ｅの個数平均粒径は３５ｎｍであり、その吸油量は３４ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【０１０２】
酸化チタン粒子Ｆの個数平均粒径は２００ｎｍであり、その吸油量は２１ｍＬであり、その比重は４．２ｇ/ｃｍ３である。
【０１０３】
硫酸バリウム粒子Ｄの個数平均粒径は４００ｎｍであり、その吸油量は２３ｍＬであり、その比重は４．５ｇ/ｃｍ３である。
【０１０４】
アルミナ粒子の個数平均粒径は１４０ｎｍであり、その吸油量は３５ｍＬであり、その比重は４．０ｇ/ｃｍ３である。
【０１０５】
２．評価
（１）故障発生率の評価
シート１〜１６をそれぞれ１００個ずつ作製したときの故障発生率を評価した。故障の発生は、長さ１ｍｍ以上のスジ状の欠陥が生じていたか否かに基づいて判断した。なお、実用に耐えうる観点から、故障発生率が５個以下である場合を合格と判断した。
【０１０６】
（２）音響特性の評価
まず、シート１〜１６のそれぞれの密度を、２５℃において、ＪＩＳ．Ｃ−２１２３により求めた。次いで、シート１〜１６のそれぞれについて、２５℃における音速を、測定周波数５ＭＨｚで、音速測定装置「シングアラウンド式音速測定装置ＵＶＭ−２型（超音波工業株式会社製）」により測定した。最後に、測定した密度および音速の積からシート１〜１６の音響インピーダンスを求めた。一般的に、音響インピーダンスの単位としては、ＭＲａｙｌが用いられ、１ＭＲａｙｌは１×１０６ｋｇ／ｍ２ｓである。なお、実用に耐えうる観点から、音響インピーダンスが１．３（ＭＲａｌｙ）以上である場合を合格と判断した。
【０１０７】
（３）減衰率の評価
２５℃の水を満たした水槽中にシート１〜１６をそれぞれ入れた状態で、超音波パルサー・レシーバーＪＰＲ−１０Ｃ（ジャパンプローブ株式会社製）により水中に１５ＭＨｚの超音波を発生させて、超音波がシートを透過する前の振幅と、超音波がシートを透過した後の振幅とを測定した。なお、実用に耐えうる観点から、減衰率が８（ｄＢ／ｍｍ）未満である場合を合格と判断した。
【０１０８】
シート１〜１６について、シートＮｏ．、金属酸化物粒子の種類、個数平均粒径、吸油量、比重、添加量、担持物質の種類、音響インピーダンス、減衰率、故障発生率および区分を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
0006596920.tif 000002
【０１１０】
比較例に係るシート９〜１６では、金属酸化物粒子の吸油量が２０ｍＬ超であった。このため、比較例に係るシート９〜１１、および１３〜１６では、音響特性（音響インピーダンスおよび減衰率）、および故障発生率の少なくともいずれかが劣っていた。また、比較例に係るシート１２では、金属酸化物粒子のシリコーンゴムへの添加量が多いため、音響レンズを成形することができなかった。これらは、金属酸化物粒子の吸油量が２０ｍＬ超であるため、シリコーンゴムおよび金属酸化物粒子の混合性が低下したためと考えられる。
【０１１１】
一方、実施例に係るシート１〜８では、金属酸化物粒子の個数平均粒径が３０〜２０００ｎｍの範囲内であり、金属酸化物粒子の比重が３．５ｇ／ｃｍ３以上であり、シリコーンゴム１００質量部に対する金属酸化物粒子の含有量が４０〜５０質量部であり、金属酸化物粒子１００ｇ当りの吸油量が２０ｍＬ以下であったため、音響特性（音響インピーダンスおよび減衰率）が優れ、故障発生率が十分低かった。特に、実施例に係るシート４、７から明らかなように、金属酸化物粒子のシリコーンゴムへの添加量が多くても、低い故障発生率で音響レンズを成形することができた。これは、シリコーンゴムおよび金属酸化物粒子の混合性が高くなったためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明によれば、優れた音響特性を有する音響レンズを高い歩留まりで、安定して製造することができる。したがって、本発明によれば、超音波探触子および超音波撮像装置のさらなる普及が期待される。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  超音波探触子
１１０  バッキング層
１２０  圧電素子
１２１  送信用圧電体
１２２  中間層
１２３  受信用圧電体
１３０  音響整合層
１４０  音響レンズ
１５０  電極
２００  超音波撮像装置
２１０  装置本体
２２０  ケーブル
２３０  入力部
２４０  制御部
２５０  送信部
２６０  受信部
２７０  画像処理部
２８０  表示部
【図１】
0006596920.tif 000003
【図２】
0006596920.tif 000004