(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する圧電振動子と、
前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、
前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、
前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は実質的に０であり、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、
を特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記音響整合層の前記音響レンズの音響インピーダンスの変化率は実質的に０であり、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記音響レンズの音響インピーダンスと実質的に同じ値であることを特徴とする請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
超音波を送受信する圧電振動子と、
前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、
前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、
前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は前記圧電振動子の音響インピーダンスの変化率から連続する直線領域を有し、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、
を特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
前記音響整合層の前記音響レンズの音響インピーダンスの変化率は、前記音響レンズの音響インピーダンスの変化率から連続する直線領域を有し、前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記音響レンズの音響インピーダンスと実質的に同じ値であることを特徴とする請求項３記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記音響レンズとの境界面における前記音響整合層の音響インピーダンスは、記音響レンズの音響インピーダンスと一致していることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記音響整合層は、超音波の送受信方向に積層された複数の薄層で構成され、
超音波の送受信方向に対する各薄層の厚さは、超音波の波長の１／４０以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記各薄層は、樹脂で形成されたフィルムであることを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記各薄層には、当該薄層の音響インピーダンスを調整するためのフィラーが混合されていることを特徴とする請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記音響整合層は、
前記圧電振動子の前面に液状の樹脂を塗布する工程と、
前記樹脂を硬化させて樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層を研磨して前記薄層を形成する工程とが繰り返されて形成されることを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記樹脂には、音響インピーダンスを調整するためのフィラーが混合されていることを特徴とする請求項９に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記圧電振動子の音響インピーダンスと、前記音響レンズの音響インピーダンスと、前記音響整合層の音響インピーダンスは、超音波の送受信方向に対して、同一のＣｎ  級（ｎ∈自然数）の関数曲線に従って変化していることを特徴とする前記請求項１乃１０のうちいずれか一項記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブにより受信された反射波に基づき、当該反射波に応じた受信信号を生成する送受信手段と、
前記送受信手段により生成された受信信号に基づき、前記被検体に関する画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記超音波プローブは、
超音波を送受信する圧電振動子と、
前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、
前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、
前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は実質的に０であり、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項１３】
被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブにより受信された反射波に基づき、当該反射波に応じた受信信号を生成する送受信手段と、
前記送受信手段により生成された受信信号に基づき、前記被検体に関する画像を生成する画像生成手段とを備え、
前記超音波プローブは、
超音波を送受信する圧電振動子と、
前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、
前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、
前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は前記圧電振動子の音響インピーダンスの変化率から連続する直線領域を有し、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、
を特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内を超音波で走査して、当該被検体の内部を画像化する超音波プローブ及び超音波画像装置に係り、特に超音波プローブが備えている音響整合層の音響インピーダンスの変化率に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射波から生成した受信信号を基に、当該被検体の内部を画像化する超音波診断装置が知られている。この超音波診断装置は、超音波探触子から被検体内に超音波を送信し、被検体内部で音響インピーダンスの不整合により生じる反射波を超音波探触子で受信して受信信号を生成する。
【０００３】
ところで、従来の超音波プローブにおいて、圧電振動子の音響インピーダンス（約３２Ｍｒａｌｙ）と音響レンズの音響インピーダンス（約１．５Ｍｒａｌｙ）との整合を目的として、λ／４（λ：超音波の波長）未満の厚さに規定された複数の音響整合層を積層させる技術（以下、λ／４整合技術）が存在する。当然、１層整合層より２層整合層、２層整合層より３層整合層の方が、圧電振動子と音響レンズとの音響整合が良好となるから、超音波の送受信波形の広帯域化や超音波の高感度化に寄与することになる。
【０００４】
これに対して、音響整合層の音響インピーダンスを超音波の伝播方向（以下、厚さ方向）に徐々に変化させて、音響整合層に傾斜特性を持たせる技術（以下、傾斜整合技術）が知られている。これは、圧電振動子の音響インピーダンスと音響レンズの音響インピーダンスとを連続的に整合し、音響インピーダンスの不整合部を完全に除去することで、超音波の伝播効率の向上をはかる技術である。
【０００５】
具体的には、音響インピーダンスが異なる少なくとも２種類以上の材料を徐々に割合を変えながら蒸着していくことで、音響インピーダンスに傾斜特性を持たせる方法（例えば、特許文献１を参照。）や、先細りした複数の柱状体を並べて、その隙間を樹脂で充填することで、音響インピーダンスに傾斜特性を持たせる方法（例えば、特許文献２を参照。）等がある。
【０００６】
これらの傾斜整合技術は、従来のλ／４整合層技術とは異なり、音響整合層内に音響インピーダンスの明確な不連続面が存在しないため、反射損失が低減され、超音波の送受信効率の向上や送受信波形の広域化等が期待される。
【特許文献１】特開平７−３９０号公報
【特許文献２】特開平１１−８９８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の傾斜整合層では、音響整合層と音響レンズの境界面、及び音響整合層と圧電振動子の接合面において、音響インピーダンスの変化率が不連続となっている。以下、図１０を参照しながら、音響インピーダンスの変化率の不連続について説明する。
【０００８】
図１０は従来における圧電振動子から音響レンズにかけての音響インピーダンスの変化を示す概略図である。
【０００９】
図１０（ａ）に示すように、音響インピーダンスは、圧電振動子から音響レンズにかけて連続的に変化しているが、図１０（ｂ）に示すように、音響インピーダンスの変化率は、音響レンズと音響整合層との境界、及び圧電振動子と音響整合層との境界において不連続となっている。
【００１０】
このため、音響インピーダンスの変化率の不連続に起因して反射波が発生し、送受信波形の収斂性の悪化、超音波の距離分解能の悪化、ひいては画像診断能の低下の原因となることがある。
【００１１】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、音響整合層と音響レンズとの境界における超音波の反射、及び音響整合層と圧電振動子との境界における超音波の反射を抑制して、超音波の伝播効率が良好な超音波プローブ及び超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の超音波プローブ及び超音波診断装置は、次のように構成されている。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、超音波を送受信する圧電振動子と、前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、  前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は実質的に０であり、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、を特徴とする超音波プローブである。
請求項３に記載の発明は、超音波を送受信する圧電振動子と、前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、  前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は前記圧電振動子の音響インピーダンスの変化率から連続する直線領域を有し、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、を特徴とする超音波プローブである。
請求項１２に記載の発明は、被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、前記超音波プローブにより受信された反射波に基づき、当該反射波に応じた受信信号を生成する送受信手段と、
前記送受信手段により生成された受信信号に基づき、前記被検体に関する画像を生成する画像生成手段とを備え、前記超音波プローブは、超音波を送受信する圧電振動子と、前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、  前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は実質的に０であり、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項１３に記載の発明は、被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、前記超音波プローブにより受信された反射波に基づき、当該反射波に応じた受信信号を生成する送受信手段と、前記送受信手段により生成された受信信号に基づき、前記被検体に関する画像を生成する画像生成手段とを備え、前記超音波プローブは、超音波を送受信する圧電振動子と、前記圧電振動子から送受信される超音波を収束もしくは拡散させる音響レンズと、前記圧電振動子と前記音響レンズとの間に配設され、前記圧電振動子から前記音響レンズにかけて音響インピーダンスが連続的に変化して、前記圧電振動子の音響インピーダンスと前記音響レンズの音響インピーダンスとの差を緩和させる音響整合層とを備え、  前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスの変化率は前記圧電振動子の音響インピーダンスの変化率から連続する直線領域を有し、且つ前記音響整合層の前記圧電振動子近傍の音響インピーダンスは前記圧電振動子の音響インピーダンスと実質的に同じ値であること、を特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、音響整合層と音響レンズとの境界面、及び音響整合層と圧電振動子との境界面における超音波の反射が低減されて、超音波の伝播効率が改善する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、第１の実施形態〜第３の実施形態について説明する。  
（第１の実施形態）  
図１は本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の斜視図である。  
図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を利用して被検体の内部を画像化するものであって、装置本体１０と超音波プローブ２０とで構成されている。
【００２６】
装置本体１０は、ベッドサイドでの診断ができるよう、キャスター１１を備えていて、内部には超音波プローブ２０に駆動信号を印加するとともに、超音波プローブ２０により取得されたエコー信号に基づいて受信信号を生成する送受信回路（送受信手段）１２と、送受信回路１２により生成された受信信号に基づいて、被検体に関する超音波画像を生成する画像生成部（画像生成手段）１３とが配設されている。また、装置本体１０の上部には、画像生成部１３により生成された超音波画像を表示するモニタ１４が配設されている。装置本体１０と超音波プローブ２０とは、ケーブル１５によって接続されていて、当該ケーブル１５を通してデータ等の通信が行われる。
【００２７】
図２は同実施形態に係る超音波プローブ２０の断面図である。  
図２に示すように、超音波プローブ２０は、操作者に把持されるケース２１と、ケース２１内に配置され、ケース２１の先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサ２２とを具備している。
【００２８】
［トランスデューサ２２の構成］  
図３は同実施形態に係るトランスデューサ２２の要部の斜視図である。なお、図３では、音響レンズ２２２が省略されている。
【００２９】
図３に示すように、トランスデューサ２２は、超音波を送受信するための圧電振動子２２１と、圧電振動子２２１から送受信された超音波を収束もしくは拡散するための音響レンズ２２２（図２を参照）と、圧電振動子２２１と音響レンズ２２２との間に配設され、圧電振動子２２１の音響インピーダンスと音響レンズ２２２の音響インピーダンスとを整合するための音響整合層２２３と、圧電振動子２２１から背面に送信された超音波を吸収するためのバッキング材２２４とを具備している。
【００３０】
圧電振動子２２１は、超音波の走査方向に対して複数の素子に分割されていて、それぞれの素子が被検体に対して超音波の送受信を実行するように構成されている。圧電振動子２２１の音響インピーダンスは約３２Ｍｒａｌｙである。圧電振動子２２１の素材としては、特に限定されるものではないが、例えば２成分系あるいは３成分系の圧電セラミックス等が用いられる。なお、圧電振動子２２１の素子と素子との隙間には、シリコン等の樹脂が充填されている。
【００３１】
音響レンズ２２２は、音響整合層２２３の前面に配設されていて、被検体に密着する部位に曲面が形成されている。音響レンズ２２２の音響インピーダンスは、被検体と音響レンズ２２２との接触面における超音波の反射を防止するために、被検体の音響インピーダンスに近い値、即ち約１．５Ｍｒａｌｙに設定されている。音響レンズ２２２の素材としては、特に限定されるものではないが、例えばシリコーンゴム等が用いられる。
【００３２】
音響整合層２２３は、圧電振動子２２１と同様に、超音波の走査方向に対して複数の要素に分割されていて、それぞれの要素が圧電振動子２２１の音響インピーダンスと音響レンズ２２２の音響インピーダンスとを良好に整合するように構成されている。なお、音響整合層２２３の要素と要素との隙間には、シリコン等の樹脂が充填されている。
【００３３】
以下、音響整合層２２３の構成について詳細に説明する。  
図４は同実施形態に係る音響整合層２２３の構成図である。  
図４に示すように、この音響整合層２２３は、圧電振動子２２１から音響レンズ２２２に向かって順に積層された、第１の整合層２２３（１）、第２の整合層２２３（２）、…第ｎの整合層２２３（ｎ）で構成されている。これら第１〜第ｎの整合層２２３（１）〜２２３（ｎ）は、いずれも樹脂フィルムであって、それぞれの厚さは、λ／４０（λ：超音波の波長）以下に設定されている。樹脂フィルムの素材は、特に限定されるものではないが、例えばポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂等が用いられる。なお、図３では整合層２２３（１）〜２２３（ｎ）の境界面が描かれているが、実際には目視できるものではない。
【００３４】
第１の整合層２２３（１）〜第ｎの整合層２２３（ｎ）には、それぞれフィラーが添加されている。フィラーの素材としては、特に限定されるものではないが、例えばシリカ粉末やタングステン粉末等が用いられる。
【００３５】
フィラーの添加率は、圧電振動子２２１からの距離に応じて、即ち圧電振動子２２１から数えて何枚目に積層されているかに応じて決められている。これにより、本実施形態における音響整合層２２３の音響インピーダンス、及び音響インピーダンスの変化率は、以下のように設定される。
【００３６】
図５は同実施形態に係る圧電振動子２２１から音響レンズ２２２にかけての音響インピーダンスの変化を示す概略図である。  
図５（ａ）に示すように、音響整合層２２３の音響インピーダンスは、圧電振動子２２１から音響レンズ２２２に向かってなだらかに低下して、圧電振動子２２１との境界付近で圧電振動子２２１と同等約３２Ｍｒａｌｙとなり、音響レンズ２２２との境界付近で音響レンズ２２２と同等の約１．５Ｍｒａｌｙとなるように調整されている。即ち、圧電振動子２２１に密着する第１の整合層２２３（１）の音響インピーダンスは約３２Ｍｒａｌｙに設定され、音響レンズ２２２と密着する第ｎの整合層２２３（ｎ）の音響インピーダンスは約１．５Ｍｒａｌｙに設定されている。
【００３７】
図５（ｂ）に示すように、音響整合層２２３の音響インピーダンスの変化率は、音響整合層２２３の厚さ方向の中心部で大きく、圧電振動子２２１及び音響レンズ２２２に接近するにつれて０に接近するように調整される。これにより、音響インピーダンスの変化率は、圧電振動子２２１と音響整合層２２３との境界、及び音響レンズ２２２と音響整合層２２３との境界で連続することになる。即ち、音響整合層２２３の音響インピーダンスの変化率は、圧電振動子２２１から音響レンズ２２２にかけて、音響インピーダンスの変化率が連続的に変化するように調整されている。
【００３８】
換言すれば、音響整合層２２３は、厚さ方向の中途部に位置する第１の領域２２３ａと、圧電振動子２２１と第１の領域２２３ａとの間に位置し、音響インピーダンスの変化率が第１の領域２２３ａより小さい第２の領域２２３ｂと、音響レンズ２２２と第１の領域２２３ａとの間に位置し、音響インピーダンスの変化率が第１の領域２２３ａより小さい第３の領域２２３ｃとから構成されている、と理解することも可能である。
【００３９】
さらに換言すれば、トランスデューサ２２の音響インピーダンスは、圧電振動子２２１から音響レンズ２２２にかけて、同一のＣｎ  級（ｎ∈自然数）の関数曲線に従って変化している、と理解することも可能である。
【００４０】
（トランスデューサ２２の製造工程）
先ず、金型内に固定配置された圧電振動子２２１の前面にｎ枚の樹脂フィルムが積層される。なお、樹脂フィルムには、事前にフィラーが添加されている。そして、プレス機械によって金型がプレスされ、積層されたｎ枚の樹脂フィルムに大きな圧力がかけられる。これにより、圧電振動子２２１の前面には、ｎ枚の樹脂フィルム、即ち第１〜第ｎの整合層２２３（１）〜２２３（ｎ）からなる音響整合層２２３が接合される。そして、圧電振動子２２１の背面にバッキング材２２４が接合され、超音波の走査方向に対してダイシングが実施される。そして最後に、音響整合層２２３の前面に音響レンズ２２２が接合されて、トランスデューサ２２が完成する。
【００４１】
なお、本実施形態では、既にフィラーが添加された樹脂フィルムが用いられているが、圧電振動子２２１の前面に樹脂フィルムが積層されるときに、樹脂フィルムと樹脂フィルムの間にフィラーが添加されるようにしても同様の効果が得られる。
【００４２】
また、本実施形態では、樹脂フィルムに対して同じ種類のフィラーを添加することが想定されているが、それぞれの樹脂フィルムに対して異なる種類のフィラーが添加されても良い。
【００４３】
（本実施形態による作用）  
本実施形態における音響整合層２２３の音響インピーダンスは、圧電振動子２２１から音響レンズ２２２にかけてなだらかに変化していて、圧電振動子２２１との境界付近で約３２Ｍｒａｌｙとなり、音響レンズ２２２との境界付近で約１．５Ｍｒａｌｙとなっている。そのため、音響整合層２２３の内部における、音響インピーダンスの不連続面が無いから、当該音響インピーダンスの不連続に起因する超音波の反射が低減する。
【００４４】
しかも、本実施形態における音響整合層２２３の音響インピーダンスの変化率は、圧電振動子２２１や音響レンズ２２２に接近するにつれて０に近づいている。そのため、圧電振動子２２１と音響整合層２２３の境界部分や、音響レンズ２２２と音響整合層２２３の境界部分において、音響インピーダンスがなだらかに変化するから、即ち音響インピーダンスの変化率が連続となるから、当該音響インピーダンスの変化率の不連続に起因する超音波の反射が低減する。
【００４５】
このように、本実施形態におけるトランスデューサ２２を使用すれば、超音波の反射が劇的に低減されるから、超音波の伝播効率が大きく改善され、送受信波形の広帯域化、距離分解能の向上、ひいては画像診断の向上が実現される。
【００４６】
図６は同実施形態に係る超音波プローブ２０を使用したときの送受信比帯域のシミュレーション結果を示すグラフ、図７は同実施形態に係る超音波プローブ２０を使用したときのエンベロープ波形のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、図６と図７において、横軸は周波数、縦軸は音圧を示しており、曲線ａは本実施形態に係る超音波プローブ２０、曲線ｂは傾斜音響整合層を備えた従来の超音波プローブ、曲線ｃは２層整合層を備えた従来の超音波プローブに対応している。送信周波数は、いずれも３ＭＨｚである。
【００４７】
図６に示すように、超音波の送受信比帯域は、−６ｄＢで約４％程度広がり、−２０ｄＢで約７％程度広がっている。したがって、本実施形態における音響整合層２２３が使用されると、超音波の送受信比帯域が広帯域化することが確認された。
【００４８】
図７に示すように、送受信帯域の２ｎｄピークＰは、傾斜整合層を備えた従来の超音波プローブと比較して、約１５ｄＢも低下している。したがって、本実施形態における音響整合層２２３が使用されると、超音波の収斂性が向上することが確認された。
【００４９】
このように、シミュレーション結果からも、本実施形態におけるトランスデューサが使用されると、超音波の伝播効率が大きく改善されることが確認された。
【００５０】
また、音響整合層２２３は、λ／４０（λ：超音波の波長）以下に設定された第１〜第ｎの整合層２２３（１）〜２２３（ｎ）で構成されている。そのため、超音波が伝播するときに、音響整合層２２３の音響インピーダンスは、連続的に変化していることになる。
【００５１】
（第２の実施形態）  
図８は本発明の第２の実施形態に係るトランスデューサ２２の断面図である。  
図８に示すように、本実施形態におけるトランスデューサ２２では、圧電振動子２２１と音響整合層２２３との間に、副音響整合層２２３´が配設されている。即ち、本実施形態におけるトランスデューサ２２は、いわゆる２層整合層を備えている。
【００５２】
副音響整合層２２３´の音響インピーダンスは、約１２Ｍｒａｌｙに設定されている。これに伴って、音響整合層２２３の音響インピーダンスは、副音響整合層２２３´との境界付近で副音響整合層２２３´と同等の約１２Ｍｒａｌｙに設定されている。
【００５３】
このような構成であれば、第１の実施形態と同様に、音響レンズ２２２と音響整合層２２３との境界部分や、副音響整合層２２３´と音響整合層２２３との境界部分において、音響インピーダンスの変化率がなだらかに連続することになるから、当該音響インピーダンスの変化率に起因する超音波の反射が低減する。
【００５４】
しかも、音響整合層２２３の作製に必要な整合層の接合回数が減少するから、結果として、トランスデューサ２２の製造が簡単化する。
【００５５】
（第３の実施形態）  
図９は第３の実施形態に係るトランスデューサの製造工程の説明図である。  
図９に示すように、本実施形態に係るトランスデューサ２２の製造工程では、先ず、図９（ａ）に示すように、圧電振動子２２１の前面に液状の第１の樹脂２２３Ａ（１）が塗布される。第１の樹脂２２３Ａ（１）の音響インピーダンスは、事前に第１の整合層２２３（１）と同等に調整されている。音響インピーダンスの調整方法としては、フィラーの添加が用いられる。フィラーの素材は、特に限定されるものではないが、例えばシリカ粉末やタングステン粉末等が用いられる。そして、第１の樹脂２２３Ａ（１）が硬化したら、図９（ｂ）に示すように、当該第１の樹脂２２３Ａ（１）が所定の厚さまで研磨される。これにより、圧電振動子２２１の前面に第１の整合層２２３（１）が形成される。なお、第１の整合層２２３（１）の厚さは、第１の実施形態と同じく、λ／４０（λ：超音波の波長）以下に設定されている。
【００５６】
そして、同じ要領で、第２の整合層２２３（２）、第３の整合層２２３（３）・・・が順次形成されていき、図９（ｃ）に示すように、圧電振動子２２１の前面に第１の整合層２２３（１）〜第ｎの整合層２２３（ｎ）からなる音響整合層２２３が形成される。
【００５７】
そして、圧電振動子２２１の背面にバッキング材２２４が接合され、超音波の走査方向に対してダイシングが実施される。そして最後に、音響整合層２２３の前面に音響レンズ２２２が接合されて、トランスデューサ２２が完成する。
【００５８】
このような製造工程であっても、第１の実施形態と同等なトランスデューサ２２の作製が可能である。また、第１の整合層２２３（１）〜第ｎの整合層２２３（ｎ）を接着する必要が無いから、接着剤の厚さの影響を考慮する必要が無く、所望の音響インピーダンスの傾斜特性が比較的簡単に得られる。
【００５９】
本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の斜視図。
【図２】同実施形態に係るトランスデューサの断面図。
【図３】同実施形態に係るトランスデューサの要部の斜視図。
【図４】同実施形態に係る音響整合層の構成図。
【図５】同実施形態に係る圧電振動子から音響レンズにかけての音響インピーダンスの変化を示す概略図。
【図６】同実施形態に係る超音波プローブを使用したときの送受信比帯域のシミュレーション結果を示すグラフ。
【図７】同実施形態に係る超音波プローブを使用したときのエンベロープ波形のシミュレーション結果を示すグラフ。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るトランスデューサの断面図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る音響整合層の接合工程の説明図。
【図１０】従来における圧電振動子から音響レンズにかけての音響インピーダンスの変化を示す概略図。
【符号の説明】
【００６１】
１２…送受信回路（送受信手段）、１３…画像生成部（画像生成手段）、２０…超音波プローブ、２２１…圧電振動子、２２２…音響レンズ、２２３…音響整合層、２２３（１）…第１の整合層（薄層）、２２３（２）…第２の整合層（薄層）、２２３（ｎ）…第ｎの整合層（薄層）、２２３ａ…第１の領域、２２３ｂ…第２の領域、２２３ｃ…第３の領域、２２３Ａ（１）…第１の樹脂（液状の樹脂）。
【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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