(57)【要約】【課題】音響整合層において、手間を掛けずに所望の音響インピーダンスを実現する。【解決手段】超音波プローブ１１に内蔵された超音波トランスデューサ３１には、常温接合を応用した技術を用いて作製され、薄膜パターン５２が積層されてなる３次元構造体５１と、３次元構造体５１が埋設される母材５０とからなる音響整合層４２が具備されている。音響整合層４２は、所定の真空度となった真空槽７０内にて、液体状の母材５０に３次元構造体５１を浸漬させ、母材５０を固化させることにより製造される。【選択図】図４
2007208896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波トランスデューサの圧電素子と超音波照射媒体との音響インピーダンス整合を行う音響整合層であって、
薄膜パターンが積層されてなる３次元構造体と、
前記３次元構造体が埋設され、前記３次元構造体を形成する部材とは異なる音響インピーダンスを有する母材とからなることを特徴とする音響整合層。
【請求項２】
前記３次元構造体は、前記薄膜パターンを接合して作製されたことを特徴とする請求項１に記載の音響整合層。
【請求項３】
前記３次元構造体は、基板上に形成された前記薄膜パターンを離型し、離型された薄膜パターンを転写して作製されたことを特徴とする請求項１または２に記載の音響整合層。
【請求項４】
前記３次元構造体は、分子・原子拡散型接合技術、表面活性型接合技術、媒介物質による極性型接合技術、媒介物質による分子間力型接合技術、媒介物質による物理接合型接合技術、および媒介物質による化学反応型接合技術のいずれかの貼り合わせ接合により作製されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項５】
液体状の前記母材に前記３次元構造体を浸漬させ、前記母材を固化させて作製されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項６】
前記３次元構造体の形状または／および密度を変化させ、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、音響インピーダンスが漸減するように作製されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項７】
前記圧電素子に積層される面側に、前記３次元構造体が片寄せして配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項８】
前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、前記薄膜パターンの密度が疎となるように、前記３次元構造体が作製されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項９】
前記３次元構造体は、井桁形状を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の音響整合層。
【請求項１０】
超音波トランスデューサの圧電素子と生体との音響インピーダンス整合を行う音響整合層の製造方法であって、
薄膜パターンを積層して３次元構造体を作製する工程と、
前記３次元構造体を形成する部材とは異なる音響インピーダンスを有する母材に前記３次元構造体を埋設する工程とを備えたことを特徴とする音響整合層の製造方法。
【請求項１１】
前記３次元構造体を、前記薄膜パターンを接合して作製したことを特徴とする請求項１０に記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１２】
前記３次元構造体を、基板上に形成された前記薄膜パターンを離型し、離型された薄膜パターンを転写して作製したことを特徴とする請求項１０または１１に記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１３】
前記３次元構造体を、分子・原子拡散型接合技術、表面活性型接合技術、媒介物質による極性型接合技術、媒介物質による分子間力型接合技術、媒介物質による物理接合型接合技術、および媒介物質による化学反応型接合技術のいずれかの貼り合わせ接合により作製したことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１４】
前記母材に前記３次元構造体を埋設する工程では、液体状の前記母材に前記３次元構造体を浸漬させ、前記母材を固化させることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１５】
前記３次元構造体の形状または／および密度を変化させ、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、音響インピーダンスが漸減するように作製したことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１６】
前記圧電素子に積層される面側に、前記３次元構造体を片寄せして配置したことを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１７】
前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、前記薄膜パターンの密度が疎となるように、前記３次元構造体を作製したことを特徴とする請求項１０ないし１６のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１８】
前記３次元構造体を、井桁形状に作製したことを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれかに記載の音響整合層の製造方法。
【請求項１９】
請求項１ないし９のいずれかに記載の音響整合層を有する超音波トランスデューサを内蔵したことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波トランスデューサの圧電素子と生体との音響インピーダンス整合を行う音響整合層、およびその製造方法、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、超音波画像を利用した医療診断が実用化されている。超音波画像は、超音波プローブから体腔内の被観察部位に超音波を照射し、そのエコー信号を電気的に検出することによって得られる。
【０００３】
また、超音波を走査しながら照射することにより、超音波断層画像を得ることも可能で、バッキング材、圧電素子、電極、および音響整合層からなる超音波トランスデューサ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機構を備えた超音波プローブや、複数の超音波トランスデューサをアレイ状に配列し、駆動する超音波トランスデューサを電子スイッチなどで選択的に切り替える電子スキャン走査方式の超音波プローブも知られている。
【０００４】
音響整合層は、圧電素子と生体との音響インピーダンスの差異（圧電素子：２５〜３５Ｍｒａｙｌ、生体：１．５Ｍｒａｙｌ）によって超音波の伝播効率が悪くなるのを防ぐために設けられている。音響整合層には、単層のもの（例えば、音響インピーダンスが４．２５Ｍｒａｙｌ）や、２層のもの（例えば、音響インピーダンスが８．９２Ｍｒａｙｌ、２．３４Ｍｒａｙｌ）があるが、一般的にこのような音響インピーダンスをもつものは単一素材ではなく、ベースとなる樹脂に高密度微粒子を混入させたものが用いられている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の手法では、圧力を印加することによって粘度が低下するという樹脂のチキソトロピー性を利用して、中空ガラスバルーンを混入したエポキシ樹脂を加圧しながら熱硬化させて音響整合層を製造している。
【特許文献１】特開２００３−１４３６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、音響整合層に用いられる樹脂は、一般的に粘性が高く、微粒子を混入させるのに手間が掛かるという問題があった。また、特許文献１に記載の手法では、エポキシ樹脂の硬化前に中空ガラスバルーンが沈殿するおそれがあるため、中空ガラスバルーンが均一に分散されず、音響インピーダンスを均一にすることができない可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、手間を掛けずに所望の音響インピーダンスを実現することができる音響整合層、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、部品コストが低減されるとともに、超音波の伝播効率を高めることができる超音波プローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、超音波トランスデューサの圧電素子と超音波照射媒体との音響インピーダンス整合を行う音響整合層であって、薄膜パターンが積層されてなる３次元構造体と、前記３次元構造体が埋設され、前記３次元構造体を形成する部材とは異なる音響インピーダンスを有する母材とからなることを特徴とする。
【０００９】
前記３次元構造体は、前記薄膜パターンを接合して作製されることが好ましく、また、前記３次元構造体は、基板上に形成された前記薄膜パターンを離型し、離型された薄膜パターンを転写して作製されることが好ましい。さらには、前記３次元構造体は、分子・原子拡散型接合技術、表面活性型接合技術、媒介物質による極性型接合技術、媒介物質による分子間力型接合技術、媒介物質による物理接合型接合技術、および媒介物質による化学反応型接合技術のいずれかの貼り合わせ接合により作製されることが好ましい。
【００１０】
液体状の前記母材に前記３次元構造体を浸漬させ、前記母材を固化させて作製されることが好ましい。
【００１１】
前記３次元構造体の形状または／および密度を変化させ、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、音響インピーダンスが漸減するように作製されることが好ましい。
【００１２】
前記圧電素子に積層される面側に、前記３次元構造体が片寄せして配置されていることが好ましい。また、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、前記薄膜パターンの密度が疎となるように、前記３次元構造体が作製されていることが好ましい。
【００１３】
前記３次元構造体は、井桁形状を有することが好ましい。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、超音波トランスデューサの圧電素子と生体との音響インピーダンス整合を行う音響整合層の製造方法であって、薄膜パターンを積層して３次元構造体を作製する工程と、前記３次元構造体を形成する部材とは異なる音響インピーダンスを有する母材に前記３次元構造体を埋設する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記３次元構造体を、前記薄膜パターンを接合して作製することが好ましく、また、前記３次元構造体を、基板上に形成された前記薄膜パターンを離型し、離型された薄膜パターンを転写して作製することが好ましい。さらには、前記３次元構造体を、分子・原子拡散型接合技術、表面活性型接合技術、媒介物質による極性型接合技術、媒介物質による分子間力型接合技術、媒介物質による物理接合型接合技術、および媒介物質による化学反応型接合技術のいずれかの貼り合わせ接合により作製することが好ましい。
【００１６】
前記母材に前記３次元構造体を埋設する工程では、液体状の前記母材に前記３次元構造体を浸漬させ、前記母材を固化させることが好ましい。
【００１７】
前記３次元構造体の形状または／および密度を変化させ、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、音響インピーダンスが漸減するように作製することが好ましい。
【００１８】
前記圧電素子に積層される面側に、前記３次元構造体を片寄せして配置することが好ましい。また、前記圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、前記薄膜パターンの密度が疎となるように、前記３次元構造体を作製することが好ましい。
【００１９】
前記３次元構造体を、井桁形状に作製することが好ましい。
【００２０】
請求項１９に記載の発明は、超音波プローブであって、請求項１ないし９のいずれかに記載の音響整合層を有する超音波トランスデューサを内蔵したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の音響整合層、およびその製造方法によれば、薄膜パターンが積層されてなる３次元構造体を作製し、３次元構造体を形成する部材とは異なる音響インピーダンスを有する母材に３次元構造体を埋設するようにしたので、手間を掛けずに所望の音響インピーダンスを実現することができる。
【００２２】
また、本発明の超音波プローブによれば、請求項１ないし９のいずれかに記載の音響整合層を有する超音波トランスデューサを内蔵したので、部品コストが低減されるとともに、超音波の伝播効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１において、超音波診断装置２は、内視鏡１０と、超音波プローブ１１と、超音波観測器１２とからなる。内視鏡１０は、軟性部材からなり、体腔内に挿入される挿入部１３と、挿入部１３の基端部分に連設された操作部１４と、内視鏡用モニタ（図示せず）に接続されるコード１５とを備えている。挿入部１３の先端１３ａには、体腔内撮影用のカメラ（図示せず）が内蔵されており、このカメラで撮影した画像を内視鏡用モニタを介して観察することが可能となっている。
【００２４】
超音波プローブ１１は、内視鏡１０の鉗子孔１６に挿通され、挿入部１３と同様に軟性部材からなるシース１７と、後述するモータ４９など（図３参照）が内蔵されたトランスレータ１８と、超音波観測器１２に接続されるコード１９とを備えている。超音波観測器１２は、超音波画像を表示するモニタ２０を備えている。なお、内視鏡用モニタとモニタ２０とを兼用してもよい。
【００２５】
図２において、シース１７の先端１７ａには、ポリエチレンを材質とするキャップ３０が取り付けられており、このキャップ３０内には、超音波トランスデューサ３１が内蔵されている。超音波トランスデューサ３１は、コントロールケーブル３２が連結された台座３３に載置されている。コントロールケーブル３２は、フレキシブルシャフト３２ａと、フレキシブルシャフト３２ａを被覆する可撓チューブ３２ｂとからなる。フレキシブルシャフト３２ａの先端は台座３３に連結され、その基端はトランスレータ１８内に延長されており、トランスレータ１８に内蔵されたモータ４９（図３参照）により、所定の回転速度（例えば１０〜４０回転／秒）で回転駆動される。これにより、超音波トランスデューサ３１は、フレキシブルシャフト３２ａを回転軸として所定の回転速度で回転される。
【００２６】
キャップ３０により密閉された空間内には、超音波伝達媒体３４が充填されている。超音波伝達媒体３４は、超音波の伝達効率を向上させるとともに、超音波トランスデューサ３１の回転を円滑にする潤滑油として働く。なお、超音波伝達媒体３４としては、水、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液、生理食塩水、ひまし油、流動パラフィンなどを用いることができる。
【００２７】
図３に示すように、超音波トランスデューサ３１は、台座３３側から順に、バッキング材４０、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）の薄膜からなる圧電素子４１、および音響整合層４２からなり、圧電素子４１を電極４３ａ、４３ｂで挟み込んだ構成となっている。
【００２８】
両電極４３ａ、４３ｂには、配線４４ａ、４４ｂがそれぞれ接続されている。配線４４ｂは、アースに接続されている。一方、配線４４ａは、コントロールケーブル３２内に挿通され、トランスレータ１８内の送受信切替回路４５に接続されている。
【００２９】
送受信切替回路４５は、超音波トランスデューサ３１による超音波の送受信切り替えを所定の時間間隔で行う。送受信切替回路４５には、パルス発生回路４６および電圧測定回路４７が接続されている。パルス発生回路４６は、超音波トランスデューサ３１から超音波を発生させる際（超音波の送信時）に、パルス電圧を圧電素子４１に印加する。これにより、超音波トランスデューサ３１は、所定の周波数（例えば３〜１０ＭＨｚ。したがって、超音波の波長特性に影響を与えない程度の薄膜パターン５２（後述、図４参照。）のピッチは、１０μｍ〜２０μｍ以下となる。）を有する超音波を発生する。
【００３０】
電圧測定回路４７は、生体からのエコー信号を超音波トランスデューサ３１で受信した際（超音波の受信時）に、圧電素子４１に発生する電圧を測定する。電圧測定回路４７は、この測定結果をコントローラ４８に送信する。コントローラ４８は、電圧測定回路４７から送信された測定結果を超音波画像に変換し、超音波観測器１２に送信する。
【００３１】
音響整合層４２は、圧電素子４１と生体との音響インピーダンスの差異によって超音波の伝播効率が悪くなるのを防ぐために設けられている。図４において、音響整合層４２は、母材５０と、３次元構造体５１とからなる。母材５０は、圧電素子４１の形状に合わせて、直方体形状に形成されている。母材５０には、例えば、ブチルゴムやシリコーン樹脂（例えば、信越化学工業株式会社製、商品名：信越シリコーン１２０４、音響インピーダンス＝１．３９Ｍｒａｙｌ）が用いられており、その内部に３次元構造体５１が埋め込まれている。
【００３２】
３次元構造体５１は、延べ板状の複数の薄膜パターン５２が井桁状に組まれた構造を有する。薄膜パターン５２には、例えば、音響インピーダンスが約４０Ｍｒａｙｌのアルミナが用いられている。なお、３次元構造体５１は、母材５０に対して７０〜８０ｗｔ％の体積を有する。
【００３３】
本実施形態では、音響整合層４２の製造にあたっては、常温接合を応用した技術を用いて、３次元構造体５１を作製する。この技術は、特許第３１６１３６２号に記載されているように、３次元構造体の各断面形状を有する薄膜パターンをドナー基板（シリコンウェハなど）上に一括作製し、ターゲット基板（ステンレス、アルミニウム合金など）に転写し、常温で薄膜パターン同士を接合し、積層する一種の積層造形法である。この技術によれば、金属や誘電体などの様々な材料を用いて、任意の３次元形状を有する部品をｎｍ単位の精度で一括して作製することが可能となる。
【００３４】
以下、図５〜図８の（Ａ）〜（Ｈ）を参照して、３次元構造体５１の作製手順を簡単に説明する。まず、図５（Ａ）に示すように、シリコンウェハからなるドナー基板６０上に離型層として熱酸化膜６１を成膜し、その上にアルミナ薄膜６２を成膜する。
【００３５】
次に、（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法、集束イオンビーム（ＦＩＢ；Focused Ion Beam）法、および電子ビーム直接描画法などを用いて、３次元構造体５１の各断面形状に対応した複数の薄膜パターン５２をアルミナ薄膜６２に形成する。
【００３６】
薄膜パターン５２の形成後、図６（Ｃ）に示すように、所定の真空度とされた真空槽６３内にて、第１層の薄膜パターン５２ａの表面と、ターゲット基板６４の表面とにアルゴン原子ビーム６５を照射するＦＡＢ（Fast Atom Bombardment）処理を施し、薄膜パターン５２ａおよびターゲット基板の表面の酸化膜や不純物を除去して清浄化する。
【００３７】
ＦＡＢ処理後、（Ｄ）に示すように、ドナー基板６０をターゲット基板６４側に移動させ、ターゲット基板６４の表面の所定位置に第１層の薄膜パターン５２ａの表面を接触させ、所定の荷重で所定時間押し付け、ターゲット基板６４の表面に第１層の薄膜パターン５２ａの表面を接合する。
【００３８】
次いで、図７（Ｅ）に示すように、ドナー基板６０を元の位置に戻し、第１層の薄膜パターン５２ａをドナー基板６０側から剥離させ、ターゲット基板６４側に転写する。
【００３９】
第１層の薄膜パターン５２ａの転写後、図７（Ｆ）に示すように、第２層の薄膜パターン５２ｂの表面と、第１層の薄膜パターン５２ａの裏面（転写前までドナー基板６０に接合されていた面）にＦＡＢ処理を施し、清浄化する。
【００４０】
その後、図８（Ｇ）に示すように、ドナー基板６０をターゲット基板６４側に移動させ、第１層の薄膜パターン５２ａの裏面の所定位置に第２層の薄膜パターン５２ｂの表面を接合し、（Ｈ）に示すように、第２層の薄膜パターン５２ｂをドナー基板６０側から剥離させ、第１層の薄膜パターン５２ａの裏面側に転写する。
【００４１】
上記一連の処理（ＦＡＢ処理、接合、および転写）を全層分繰り返し行った後、最後に、作製された３次元構造体５１をターゲット基板６４から分離する。なお、さらに詳細な３次元構造体５１の作製手順については、特許第３１６１３６２号の記載を参照されたい。
【００４２】
続いて、図９を参照して、音響整合層４２の製造手順について説明する。まず、（Ａ）に示すように、作製された３次元構造体５１を真空槽７０内の鋳型７１に載置した後、所定の真空度となるまで真空引きする。
【００４３】
そして、（Ｂ）に示すように、母材５０の液体が貯留された母材タンク７２から、母材注入口７３を介して母材５０の液体を鋳型７１に流し込み、母材５０の液体を固化させる。これにより、３次元構造体５１の内部および周囲が、母材５０で充填される。母材５０の充填後、鋳型７１から成形物を取り出し、母材５０の余分な部分を研磨などによりカットして形状を整え、図４に示す音響整合層４２を得る。
【００４４】
体腔内の超音波画像を取得する際には、超音波プローブ１１を鉗子孔１６に挿通した内視鏡１０の挿入部１３を体腔内に挿入し、内視鏡用モニタにより体腔内を観察しながら体腔内の被観察部位を探索する。
【００４５】
体腔内の被観察部位にシース１７の先端１７ａが到達し、超音波画像を取得する指示がなされると、フレキシブルシャフト３２ａを回転軸として、超音波トランスデューサ３１が所定の回転速度で回転される。そして、送受信切替回路４５により超音波トランスデューサ３１の超音波の送受信が切り替えられながら、パルス発生回路４６からのパルス電圧の印加により、超音波トランスデューサ３１から超音波が発せられ、キャップ３０を介して被観察部位に超音波が走査される。また、被観察部位からのエコー信号が超音波トランスデューサ３１で受信され、電圧測定回路４７により圧電素子４１に発生した電圧が測定される。
【００４６】
電圧測定回路４７の測定結果はコントローラ４８に送信され、コントローラ４８で超音波画像に変換される。変換された超音波画像は、コード１９を介して超音波観測器１２に送信され、超音波観測器１２のモニタ２０に表示される。
【００４７】
以上、詳細に説明したように、常温接合を応用した技術を用いて作製された３次元構造体５１を母材５０に埋設して音響整合層４２を製造したので、微粒子を混入するなどの困難な作業を伴うことなく、簡単に所望の音響インピーダンスを実現することができる。したがって、音響整合層４２を備えた超音波プローブ１１は、圧電素子４１と生体との間における超音波減衰が音響整合層４２により充分に緩和される。
【００４８】
なお、図１０および図１１に示す音響整合層８０、９０を用いてもよい。図１０に示す音響整合層８０は、圧電素子に積層される面８０ａ側に３次元構造体８１が片寄せして配置されている。また、図１１に示す音響整合層９０は、圧電素子に積層される面９０ａから対向する面９０ｂにかけて、薄膜パターン９２の密度が疎となった３次元構造体９１が埋め込まれている。このように、３次元構造体の形状または／および密度を変化させ、圧電素子に積層される面から対向する面に向かって、音響インピーダンスが漸減するように音響整合層を製造すれば、圧電素子と生体との間における超音波減衰がさらに緩和され、従来の２層構造の音響整合層と同一の効果を発揮することができる。
【００４９】
上記実施形態では、３次元構造体５１の作製と音響整合層４２の製造とを、別々の真空槽６３、７０内で行っているが、同一の真空槽内で行うようにしてもよい。
【００５０】
なお、３次元構造体５１の形状は、上記実施形態で挙げた井桁状に限らず、三角格子状やハニカム形状などを用いてもよい。また、３次元構造体５１は、非対称な構造であってもよい。
【００５１】
上記実施形態では、常温接合を応用した技術を用いて３次元構造体を作製しているが、他の常温接合技術、例えば、分子・原子拡散型接合技術、表面活性型接合技術、媒介物質による極性型接合技術、媒介物質による分子間力型接合技術、媒介物質による物理接合型接合技術、および媒介物質による化学反応型接合技術のいずれかの貼り合わせ接合、具体的には、紫外線などの光照射によって硬化する光硬化性樹脂を用いた光造形法や、粉体層にレーザー光を照射することにより所望の形状の薄膜パターンに焼結する粉末法などを採用してもよい。
【００５２】
以下、上記で挙げた常温接合技術を簡単に説明する。まず、分子・原子拡散型接合技術は、接合する部材同士の表面を数原子または数分子単位で粗く平坦化して付き合わせ、加熱または加圧などにより互いの部材の表面原子または表面分子同士を相互もしくは一方に拡散させることで接合するものである。表面活性型接合技術は、接合する部材同士の表面を数原子または数分子単位で粗く平坦化し、その表面にエネルギー照射（分子線、イオン線、レーザー光、プラズマ放電など）を行って表面エネルギーを活性化させた後に付き合わせ、加熱または加圧などにより互いの部材の表面原子または表面分子同士を相互もしくは一方に拡散、あるいは分子間力・極性結合などの相互作用により接合するものである。
【００５３】
媒介物質による極性型接合技術は、接合する部材同士の間に、その部材間距離をできる限り短くするような部材を挿入し、互いの部材の表面間に生じる極性分子間力（水素結合など）を利用して接合するものである。媒介物質による分子間力型接合技術は、接合する部材同士の間に、その部材間距離をできる限り短くするような部材を挿入し、互いの部材の表面間に生じる分子間力（ファンデルワールス結合）を利用して接合するものである。
【００５４】
媒介物質による物理接合型接合技術は、接合する部材同士の間に、その部材表面の凹凸によく侵入する部材を挟み、その部材によるアンカリング効果により接合するものである。媒介物質による化学反応型接合技術は、接合する部材同士の間に、その部材表面と化学結合反応を生じる、もしくは反応能を有する部材を挟み、その部材の介添えにより接合するものである。
【００５５】
上記実施形態では、フレキシブルシャフト３２ａを回転軸として超音波トランスデューサ３１を回転させる超音波プローブ１１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、超音波トランスデューサ３１を揺動、あるいはスライドさせて生体に超音波を走査する超音波プローブについても適用することができる。
【００５６】
また、メカニカルスキャン機構を備えた超音波プローブに限らず、複数の超音波トランスデューサをアレイ状に配列し、駆動する超音波トランスデューサを電子スイッチなどで選択的に切り替える電子スキャン走査方式の超音波プローブについても、本発明を適用することが可能である。
【００５７】
さらに、本発明は、上記実施形態で例示した内視鏡の鉗子孔に挿通するタイプの超音波プローブ１１に限らず、体腔内撮影用のカメラと超音波トランスデューサとが先端に配置された、いわゆる超音波内視鏡に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】超音波診断装置の構成を示す概略図である。
【図２】超音波プローブの先端の構造を示す拡大断面図である。
【図３】超音波トランスデューサの構成およびトランスレータの電気的構成を示す説明図である。
【図４】音響整合層の構成を示す斜視図である。
【図５】常温接合を応用した技術を用いた３次元構造体の作製手順を示す図であり、（Ａ）は、ドナー基板に熱酸化膜およびアルミナ薄膜を形成した状態、（Ｂ）は、アルミナ薄膜に薄膜パターンを形成した状態をそれぞれ示す。
【図６】常温接合を応用した技術を用いた３次元構造体の作製手順を示す図であり、（Ｃ）は、第１層の薄膜パターンの表面と、ターゲット基板の表面とにＦＡＢ処理を施す様子、（Ｄ）は、ターゲット基板の表面に第１層の薄膜パターンの表面を接合した状態をそれぞれ示す。
【図７】常温接合を応用した技術を用いた３次元構造体の作製手順を示す図であり、（Ｅ）は、第１層の薄膜パターンをターゲット基板側に転写した状態、（Ｆ）は、第２層の薄膜パターンの表面と、第１層の薄膜パターンの裏面にＦＡＢ処理を施す様子をそれぞれ示す。
【図８】常温接合を応用した技術を用いた３次元構造体の作製手順を示す図であり、（Ｇ）は、第１層の薄膜パターンの裏面に第２層の薄膜パターンの表面を接合した状態、（Ｈ）は、第２層の薄膜パターンを第１層の薄膜パターンの裏面側に転写した状態をそれぞれ示す。
【図９】音響整合層の製造手順を示す図であり、（Ａ）は、３次元構造体を真空槽内の鋳型に載置し、所定の真空度となるまで真空引きした状態、（Ｂ）は、母材の液体を鋳型に流し込み、母材の液体を固化させた状態をそれぞれ示す。
【図１０】音響整合層の別の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】音響整合層のさらに別の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
２  超音波診断装置
１０  内視鏡
１１  超音波プローブ
１２  超音波観察器
３１  超音波トランスデューサ
４１  圧電素子
４２、８０、９０  音響整合層
４８  コントローラ
５０  母材
５１、８１、９１  ３次元構造体
５２、８２、９２  薄膜パターン
７０  真空槽
【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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