(57)【要約】【課題】被検体への照射光又はその散乱光を反射するために素子上に設けられた光反射部材の支持層の表面粗さによる光反射層の反射性能の低下の課題が解消された探触子を提供する。【解決手段】セル構造を含む素子を有する探触子において、素子よりも被検体側に設けられた光反射層１０８と、光反射層１０８を支持する支持層１０４と、支持層と光反射層との間に設けられ支持層１０４の表面より平滑な表面を有する平滑層１０６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体からの音響波を受信する探触子であって、
間隙を挟んで設けられた２つの電極のうちの一方の電極を含む振動膜が前記音響波により振動可能に支持されたセル構造を少なくとも１つ含む素子と、
前記素子より被検体側に設けられた光反射層と、
前記光反射層よりも前記素子側に設けられ、前記光反射層を支持する支持層と、
前記支持層と前記光反射層との間に設けられ、前記支持層の表面より平滑な表面を有する平滑層と、
を有することを特徴とする探触子。
【請求項２】
前記探触子は、光が照射されることにより被検体で発生する音響波を受信する探触子であり、
前記平滑層の表面粗さは、前記光の波長の１／２０以下であることを特徴とする請求項１に記載の探触子。
【請求項３】
前記平滑層の厚みは、前記支持層の表面粗さ以上であることを特徴とする請求項１に記載の探触子。
【請求項４】
前記平滑層の厚みは、前記音響波の波長の１／３０以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項５】
前記平滑層は、ＳｉＯ２膜又はＳｉＮ膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項６】
前記平滑層は、熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする請求項１及至５の何れか１項に記載の探触子。
【請求項７】
前記素子は、前記被検体に光を照射することにより発生する音響波を受信し、
前記光反射層の光反射率は、前記光の波長領域において８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項８】
前記光反射層の厚みは、前記音響波の波長の１／３０以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項９】
前記光反射層は、金属膜、又は誘電体多層膜、又は金属膜と誘電体多層膜の積層構造であることを特徴とする請求項１及至８の何れか１項に記載の探触子。
【請求項１０】
前記支持層は、音響インピーダンスが１ＭＲａｙｌｓ以上５ＭＲａｙｌｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項１１】
前記支持層は、ヤング率が１００ＭＰａ以上２０ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項１２】
前記支持層は、メチルペンテン樹脂又はポリエチレンの層であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の探触子。
【請求項１３】
前記支持層と前記素子との間に音響整合層を備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の探触子
【請求項１４】
前記音響整合層は、音響インピーダンスが１ＭＲａｙｌｓ以上２ＭＲａｙｌｓ以下であることを特徴とする請求項１３に記載の探触子。
【請求項１５】
前記音響整合層は、ヤング率が５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の探触子。
【請求項１６】
請求項１及至１５のいずれか１項に記載の探触子と、光源と、データ処理装置と、を有し、前記探触子は、前記光源から発振した光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信して電気信号に変換し、
前記データ処理装置は、前記電気信号を用いて被検体の情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項１７】
請求項１及至１６のいずれか１項に記載の探触子の製造方法であって、
光反射層形成用基板を用意する工程と、
前記光反射層形成用基板に光反射層を形成する工程と、
支持層となる支持基体に、前記支持層の表面より平滑な表面を有する平滑層を形成する工程と、
前記平滑層に前記光反射層を密着させた後に、前記光反射層形成用基板と前記光反射層との密着力が前記支持層と前記平滑層との密着力より弱いことを利用して前記光反射層形成用基板を取り除き、前記平滑層に前記光反射層を転写する工程と、
を含むことを特徴とする探触子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響探触子などとして用いられ光反射部材付き静電容量型電気機械変換装置等を備える探触子及びその製造方法、及びそれを用いた被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、疾患の早期発見技術として超音波診断、特に光音響を用いた光音響画像診断（ＰＡＴ：Ｐｈｏｔｏ−Ａｃｏｕｓｔｉｃ−Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が注目される様になっている。これは、生体に対して非侵襲で、且つ透過率の高い近赤外光を用いて、生体内の情報を可視化する技術であり、近赤外光を照射した時に生体が光エネルギーを吸収し、瞬間的に熱膨張して発生する音響波を検知することで生体内のイメージングを行なう。尚、本明細書において、音響波とは、音波、超音波、光音響波と呼ばれるものを含む。例えば、被検体内部に可視光線や赤外線等の光（電磁波）を照射して被検体内部で発生する光音響波を含む。以下では、超音波という用語を音響波の代表として用いることもある。
【０００３】
図７に光音響画像診断の概略図を示す。生体などの診断対象（被検体）４０４にレーザー光４０２を照射し、被検体４０４から発生する超音波４０６を探触子４０８で検知する。超音波は気体中では減衰が激しく、又、音響インピーダンスが異なる物質の界面で強く反射されてしまう。そのため、被検体４０４と探触子４０８の間には音響インピーダンスが被検体や探触子と同じ程度の音響媒体４００で満たしておくことが普通である。レーザー光４０２と探触子４０８を同期走査して被検体４０４の所望領域の診断を行なうが、レーザー光４０２が被検体４０４から外れた場合には直接探触子４０８に照射され、大きな音響ノイズが発生し、診断に悪影響を及ぼすことがある。レーザー光４０２を探触子４０８と同じ側から入射する構成もあるが、その場合でも、散乱光などが探触子４０８に入射して吸収されるとノイズが発生してしまうことがある。このため、探触子４０８の表面にはレーザー光４０２を反射する光反射部材を設置することが好ましい。
【０００４】
この光反射部材が有するべき特徴として、１）使用する光の波長領域での高い反射率、２）被検体から発生する信号（超音波）に対する高い透過性、３）周囲の音響媒体に対する音響インピーダンス整合性、が求められる。金属膜などは光に対して高い反射率を有するが、音響インピーダンスが大きく、音響インピーダンス整合を考えると金属中の音の波長の１／３０程度以下の厚さにする必要がある。非特許文献１には、樹脂フォイル上に８μｍ厚のアルミニウムをコーティングした光反射部材が記載されている。１０ＭＨｚの超音波のアルミニウム中の波長（６４２μｍ）に対して約１／１００と十分に薄く、音響インピーダンス的には問題ないと思われる。しかしながら、アルミニウムの支持層である樹脂部分に関しては何ら詳細な記載がされていない。この樹脂部分に関しては前述の２）及び３）の特性が要求される。非特許文献１においては超音波センサーとしてPZTなどの圧電体からなるセンサーを用いている。しかし、近年、静電容量型トランスデューサー（ＣＭＵＴ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ−Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ−Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ−Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）も広く用いられる様になってきている。
【０００５】
ＣＭＵＴはその音響インピーダンスが生体に近いため、インピーダンス整合層が本質的には不要であり、帯域も広いため、特に生体診断用の超音波センサーとして好適である。超音波は空気中では減衰が激しく、又、空気は極端に音響インピーダンスが小さく他の物体との界面でほぼ１００%の超音波の反射が生じる。そのため、通常は、人体に対して安全かつ音響インピーダンスが生体（音響インピーダンス約１.５×１０６[kg・m-２・s-１]）に近い媒質（音響媒体）を生体と超音波センサーの間に入れる。水（音響インピーダンス約１.５×１０６[kg・m-２・s-１]）、ポリエチレングリコール（音響インピーダンス約１.８×１０６[kg・m-２・s-１]）などを好適に用いることが出来る。光反射部材の支持層（非特許文献１では樹脂フォイル）は、これらの音響媒体と近い低音響インピーダンス（例えば約２×１０６[kg・m-２・s-１]以下）を持つ材料を用いることが好ましい。例えばポリカーボネート樹脂などは音響インピーダンスが約２.６×１０６[kg・m-２・s-１]であり、音響インピーダンス不整合による超音波の反射が発生し感度低下及び帯域悪化を引き起こすことがあるため、あまり適当ではない。特許文献１では、好ましい条件を満たす光反射部材として、ポリメチルペンテン樹脂（音響インピーダンス約１.８×１０６[kg・m-２・s-１]）に金属膜をコートした光反射部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０-７５６８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「Combined Ultrasound and Optoacoustic System for Real-TimeHigh-Contrast Vascular Imaging in Vivo」IEEETRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, VOL.24, NO. 4, APRIL 2005 pp436-440
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記理由により、光音響探触子における光反射部材は、低音響インピーダンス（２×１０６[kg・m-２・s-１]以下）の樹脂などの支持層と金属薄膜などの光反射層の組み合わせが好ましい。しかし、実際にこの組み合わせを光反射部材として用いる場合、本発明者は以下の点を見出した。まず、第一は樹脂などの表面粗さである。一般的に表面粗さが光の波長の１／２０以下でないと、多重散乱などで吸収が大きくなることが知られている。光音響で用いられる波長８００ｎｍ近辺では、この表面粗さは４０ｎｍに相当する。例えばメチルペンテン樹脂の表面平滑性はRa（算術平均粗さに対する偏差の絶対値に対する平均値）が３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、光吸収による音響ノイズの発生が懸念される。また、表面が粗いと金属薄膜を形成するときにピンホールが発生しやすく、このピンホールを透過する光による音響ノイズの増大も懸念される。第二は、樹脂などの支持層と光反射層との密着性である。この様な支持層上に光反射層となる金属薄膜を表面に形成しても密着力があまり大きいとは言えないため、使用中に光反射層が擦れたりした場合、剥離する恐れがある。
【０００９】
本発明は、上記課題の解決の為、光反射層と支持層との密着性が十分な光反射部材を有する探触子、その製造方法等の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の探触子は、被検体からの音響波を受信する探触子であって、
間隙を挟んで設けられた２つの電極のうちの一方の電極を含む振動膜が前記音響波により振動可能に支持されたセル構造を少なくとも１つ含む素子と、
前記素子より被検体側に設けられた光反射層と、
前記光反射層よりも前記素子側に設けられ、前記光反射層を支持する支持層と、
前記支持層と前記光反射層との間に設けられ、前記支持層の表面より平滑な表面を有する平滑層と、
を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、支持層上に平滑層が形成され、その上に光反射層が形成されている。これにより、光反射層の平滑性が向上して反射性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の光音響探触子の一例の断面図。
【図２】本発明の光音響探触子の製造工程フローの一例を示す断面図。
【図３】本発明の光音響探触子の別の製造工程フローの例を示す断面図。
【図４】（ａ）は探触子の上面図、（ｂ）は静電容量型電気機械変換装置（犠牲層型）を用いる探触子のＡ−Ｂ断面図。
【図５】静電容量型電気機械変換装置（接合型）を用いる探触子の断面図。
【図６】本発明の光音響探触子の概略を示す図
【図７】光音響画像診断の概略を説明する図。
【図８】本発明の探触子を用いる被検体情報取得装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態の探触子は、被検体からの音響波を受信する検知手段として静電容量型の電気機械変換装置を備える。そして、振動膜の上（つまり素子よりも被検体側）に設けられた光反射部材が、支持層、光反射層、支持層と光反射層との間にあって支持層の表面より平滑な表面を有する平滑層、を有することを特徴とする。支持層は高い音響波透過性を有し、その音響波の透過率が、例えば９０％以上である。光反射層は、高い光反射性を有し、その光反射率が、使用する波長領域（例えば７００ｎｍ〜１０００ｎｍ）で９０％以上である。支持層は、材料がメチルペンテン樹脂を含む樹脂から選ばれた層とすることができる。平滑層は、例えば熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化樹脂、または無機物からなる薄膜であり、光反射層と支持層との密着層を兼ねることもできる。電気機械変換装置のセル構造は、例えば、基板と接して形成された第一の電極の上に間隙を介して形成された第二の電極と、第二の電極を備える振動膜と、第一の電極と振動膜との間に間隙が形成される様に振動膜を支持する振動膜支持部と、で構成される。セル構造は、所謂犠牲層型、接合型の製法などで作製することができる。後述の図４の例は犠牲層型の製法で作製することができる構造を有し、後述の図５の例は接合型の製法で作製することができる構造を有する。本発明の探触子と光源とデータ処理装置を用いて被検体情報取得装置を構成することができる。ここでは、探触子は、光源から発振した光が被検体に照射されることにより発生する音響波を受信して電気信号に変換し、データ処理装置は、電気信号を用いて被検体の情報を取得する。
【００１４】
次に、本発明による光音響探触子とその製造方法の一例について説明する。図６は光音響探触子の概略図である。探触子は、超音波センサーとしてＣＭＵＴを備えたデバイス基板５００、ＣＭＵＴの保護及び超音波５１６の伝達機能を持つ音響整合層５０２、レーザー光５１４を反射するための光反射部材５０４をケース５０６内に収めている。ケース５０６と光反射部材５０４は接着剤５０８によって封止されており、音響媒体５１０がケース５０６内に侵入しない様になっている。
【００１５】
本発明の探触子の実施形態が備える静電容量型電気機械変換装置を説明する。図４に、セル構造を複数含む素子（エレメント）を有した静電容量型電気機械変換装置を用いる探触子の一例を示す。図４（ａ）は上面図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。本探触子は、セル構造７を有する素子８を複数個有している。図４では、４個の素子８がそれぞれ９個のセル構造７を有しているが、それぞれの素子８は１つ以上のセルを有していれば幾つであっても構わない。
【００１６】
本実施形態のセル構造７は、図４（ｂ）に示す様に、基板１、第一の電極２、第一の電極２上の絶縁膜３、絶縁膜３と間隙５（空隙など）を介して設けられた振動膜４、振動膜４上の第二の電極６で構成されている。セル構造７では、間隙を挟んで設けられた２つの電極のうちの一方の電極を含む振動膜が振動可能に支持されている。基板１は、Ｓｉで構成されているが、ガラスなどの絶縁性基板を用いても構わない。第一の電極２はチタンやアルミニウムなどの金属薄膜で形成される。基板１を低抵抗のシリコンで形成する場合には、それ自体を第一の電極２とすることも可能である。絶縁膜３は、酸化シリコンなどの薄膜を堆積することで形成できる。振動膜４やそれを支持する部分である振動膜支持部９は、窒化シリコンなどの薄膜を堆積することで形成される。第二の電極６は、チタンやアルミニウムなどの金属薄膜で構成することができる。本明細書では、窒化シリコン膜や単結晶シリコン膜からなるメンブレン部分の振動膜と第二の電極部分をあわせて振動膜と表現する場合もある。
【００１７】
また、本実施形態の探触子は、接合型の製法を用いても形成することができる。図５に示す接合型の構成でのセル構造７は、シリコン基板１の上に、間隙５を介して設けられた振動膜４、振動膜４を振動可能に支持する振動膜支持部９、第二の電極６、を備える。ここでは、低抵抗のシリコン基板１が、第一の電極を兼ねているが、基板として、絶縁性のガラス基板を用いることも可能であり、その場合は基板１上に第一の電極２となる金属薄膜（チタン、アルミニウムなど）を形成する。振動膜４は、接合されたシリコン基板などから形成される。ここでは、振動膜支持部９は、酸化シリコンから形成されるが、窒化シリコンなどの薄膜を堆積形成することも可能である。第二の電極６は、アルミニウムなどの金属薄膜で形成される。図４と図５において、１０は音響整合層であり、１１は、本発明の特徴部分である平滑層を含む光反射部材である。
【００１８】
本実施形態の探触子の駆動原理を説明する。セル構造は、間隙５を挟んで設けられた第一の電極２と振動膜とで形成されているので、音響波を受信するためには、第一の電極２もしくは第二の電極６に直流電圧を印加する。音響波を受信すると、音響波により振動膜が振動して間隙の距離（高さ）が変化するため、電極間の静電容量が変化する。この静電容量変化を第一の電極２もしくは第二の電極６から検出することで、音響波を検出することができる。また、素子は、第一の電極２もしくは第二の電極６に交流電圧を印加して振動膜を振動させることで、音響波を送信することもできる。
【００１９】
図１を用いて更に詳細に、静電容量型電気機械変換装置上の層構成を説明する。図１は探触子を示す断面図である。図１において、１００はＣＭＵＴ基板、１０２は、ＣＭＵＴ基板１００と支持層１０４の間に形成された音響整合層、１０６は平滑層、１０８は光反射層である。１１０は、支持層１０４、平滑層１０６、光反射層１０８からなる光反射部材である。これらのＣＭＵＴ基板１００、音響整合層１０２、光反射部材１１０から光音響探触子１１２が構成される。探触子１１２は、通常、生体などの被検体に音響インピーダンスが近い音響媒体、例えば水やポリエチレングリコールなどの中にて使用される。
【００２０】
ＣＭＵＴ基板１００は、上述した様に、例えばＳｉ基板上に形成されたキャビティ上にＳｉやＳｉＮなどからなるメンブレンを備えた構成である。音響整合層１０２はＣＭＵＴ基板１００上（具体的には、メンブレンを含む振動膜上）に形成され、メンブレンなどの保護の役割、及び光反射部材１１０からＣＭＵＴ基板１００へ効率良く超音波１１６を伝達する役割を有する。音響整合層１０２は、メンブレンのばね定数などの機械特性を大きく変化させないようなヤング率の小さいものが好ましい。具体的には、ヤング率が５０ＭＰａ以下がよい。５０ＭＰａ以下のヤング率を有することにより、光反射層１１の応力による振動膜への影響を緩和し、且つ、剛性（ヤング率）も十分に小さいため、振動膜４の機械特性をほぼ変化させない。さらに、音響整合層１０２は、その音響インピーダンスがメンブレンと同程度の材料が好ましい。具体的には、音響インピーダンスが１ＭＲａｙｌｓ以上２ＭＲａｙｌｓ以下であることが好ましい（１ＭＲａｙｌｓ＝１×１０６kg・m-2・s-1である）。光反射層１０８は、レーザー光１１４を反射するための層であり、素子８よりも被検体側に設けられている。具体的には被検体への照射光またはその散乱光を反射する。特に生体を診断する場合、レーザー光１１４としては波長７００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外領域が用いられるが多い。光反射層１０８は、使用する波長領域（例えば７００ｎｍ〜１０００ｎｍ）で高い反射率を有するＡｕなどを好適に用いることが出来る。光反射層１１は、この光源に用いる波長の光を反射するために、ＡｕやＡｌや誘電体多層反射膜などが用いられる。光反射層１１の反射率は、使用する光の波長領域において８０％以上であることが望ましく、９０％以上であることがより好ましい。また、光反射層１０８の膜厚は、音響インピーダンスを考慮して、１０μｍ以下であることが好ましい。例えば、Ａｕの場合、音響インピーダンスが約６３×１０６[kg・m-２・s-１]と高いため、音響インピーダンス不整合による超音波の反射や減衰を防ぐために十分薄くする必要がある。よって、光反射層１１の厚みは材料中の超音波の波長の１／３０以下であることが好ましい。光音響による超音波の受信帯域としては通常１０ＭＨｚもあれば十分であり、Ａｕの厚さとしては１０μｍ以下が好適である。実際にはコスト等も考慮し、０.１μｍから１μｍの間が好ましい。また、Ａｕなどの金属膜の上に誘電体多層膜を形成して積層構造とし、反射率を更に向上させることも可能である。光反射層は、誘電体多層膜でもよい。
【００２１】
支持層１０４は、このような光反射層を支持するための層であり、光反射層１０８より素子側に設けられている。光反射層１０８は、音響整合層１０２の上に直接形成することもできるが、支持層１０４上に形成するのがよい。なぜなら、音響整合層１０２はヤング率が小さい材料であるため、光反射層１０８を直接音響整合層に形成した場合には、光反射層の応力で音響整合層が変形する可能性があるからである。また、音響整合層１０２はヤング率が小さい材料であるため、表面粗さを小さくすることが難しく、音響整合層上の光反射層の反射率を高くすることが難しい。そのため、光反射層１０８は音響整合層１０２よりも剛性の高い支持層１０４上に形成するのが好ましい。具体的には支持層１０４の音響インピーダンスは１ＭＲａｙｌｓ以上５ＭＲａｙｌｓ以下が好ましい。また、支持層１０４のヤング率は音響整合層１０２よりも大きく（高く）、具体的には、１００ＭＰａ以上２０ＧＰａ以下が好ましい。支持層１０４の音響インピーダンスを音響整合層１０２の音響インピーダンスの値に近くすることによって、支持層１０４と音響整合層１０２との界面での音響波の反射量を低減することができる。支持層１０４の材料としては、図１には不図示の音響媒体と同等の音響インピーダンス及び良好な超音波透過性を有する材質が好ましく、例えばポリメチルペンテン樹脂が好適に用いられる。光反射層の形成やＣＭＵＴ基板１００への接着などを考慮すると、適当な柔軟性を有することが好ましく、１０μｍから１５０μｍ程度の厚さを好適に用いることが出来る。平滑層１０６は、光反射層１０８と支持層１０４との間に、支持層１０４の表面平滑性改善のために設けられる層である。よって、平滑層１０６は、支持層の表面より平滑な表面を有する。好ましくは、平滑層１０６の表面粗さが、入射するレーザー光１１４の波長の１／２０以下になる様に形成されているとよい。具体的に平滑層１０６の表面粗さは、Raが４０ｎｍ以下であることが好ましい。形成方法としては、液状の材料を塗布し、固化することなどで形成できる。例えば、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化樹脂などを用いることが出来る。さらには、ＳｉＯ２（酸化シリコン）やＳｉＮ膜（窒化シリコン）などの無機材料を用いることもできる。また、平滑化のために、平滑層１０６の厚みは支持層１０４の表面粗さ以上に形成されるとよい。また、音響インピーダンスが支持層１０４や音響媒体と大きく異なる場合には、平滑層１０６の厚みは、材料中の超音波の波長の１／３０以下の厚さであることが好ましい。
【００２２】
以下に、より具体的な実施例を説明する。
（実施例１）
図３は実施例１の光音響探触子の製造方法の工程フローを示す断面図である。まず、図３（ａ）に示す様に光反射層形成用基板３１２上に光反射層３０８を形成する。本実施例では基板３１２として表面粗さ（Ra）が１ｎｍ以下のソーダライムガラスを用いるが、平滑であり光反射層を簡単に剥離できるような材料であれば、特にガラスである必要はない。例えばＳｉ基板や石英なども好適に用いることが出来る。光反射層３０８としてはＡｕ（厚さ５００ｎｍ）を真空蒸着法により形成した。Ａｕの形成方法としてはスパッタ法なども用いることが出来る。通常、ガラスやＳｉ上にＡｕを成膜する場合、密着力が悪いためにＴｉやＣｒなどを密着層として数ｎｍから５０ｎｍ形成するが、本実施例では、基板３１２から簡単に剥離する様にするために密着層を用いず、直接Ａｕを形成している。
【００２３】
次に図３（ｂ）に示す様に支持層となる支持基体３０４上に平滑層３０６を形成する。本実施例においては支持層３０４として厚さ１００μｍのポリメチルペンテン樹脂を用いた。このポリメチルペンテン樹脂の表面粗さ（Ra）は概略５０ｎｍから１００ｎｍである。このポリメチルペンテン樹脂の上に、支持層３０４の表面より平滑な表面を有する平滑層３０６としてシリコーン樹脂系接着剤（信越シリコーン製KE-１８３０）を印刷法にて１０μｍ塗布した。ポリメチルペンテン樹脂は表面エネルギーが低く、接着性が悪いため、接着剤塗布前に密着力の向上処理として酸素プラズマ処理を６０秒行っている。この密着性向上の処理としてはＵＶオゾン処理、プライマー処理などがあり、適宜選択できる。
【００２４】
次に図３（ｃ）の様に、Ａｕを形成した平滑層形成用基板３１２と、密着層を兼ねる平滑層３０６を塗布した支持層３０４とを接着する。接着後、図３（ｄ）に示す様に平滑層形成用基板３１２を取り除いた。ガラスとＡｕは密着力が弱いため、Ａｕ層３０８は接着剤層（平滑層）３０６上に良好に転写された。Ａｕ層３０８の表面はガラスの表面平滑性を反映しており、表面粗さが３ｎｍ以下と十分平滑であり、ピンホールなども無く、またＡｕ層３０８と接着剤層（平滑層）３０６は強固に接着されていた。次に、支持層３０４の裏面に音響整合層３０２としてフロロシリコーン樹脂（信越シリコーン製X-３２-１６１９）を印刷法にて５０μｍの厚さに塗布し、これを接着剤としてＣＭＵＴ基板３００上に図３（ｅ）に示す様に接着する。音響整合層３０２を支持層３０４の裏面に形成する前にも、前述の理由と同じ理由にて支持層３０４の音響整合層３０２が形成される側に酸素プラズマ処理を行って、音響整合層３０２と支持層３０４の密着力を向上させている。この音響整合層３０２はＣＭＵＴ基板３００上に塗布してもよいが、支持層３０４と接着する前に、支持層３０４の音響整合層３０２と接する面の密着力向上処理を行った方が好ましい。上述した様に、本実施例の探触子の製造方法は、以下の工程を有する。平滑な表面を有する反射層光反射層形成用基板を用意する工程。光反射層形成用基板に光反射層を密着力が弱い状態で形成する工程。支持層となる支持基体に、密着層を兼ね前記支持層の表面より平滑な表面を有する平滑層を形成する工程。平滑層に光反射層を密着させた後に、光反射層形成用基板と光反射層との密着力が支持層と平滑層との密着力より弱いことを利用して光反射層形成用基板を取り除き、平滑層に光反射層を転写する工程。
【００２５】
（実施例２）
図２は本発明の別の実施例を説明する図である。実施例２では、図２（ａ）に示す様に、１００μｍ厚のポリメチルペンテン樹脂である支持層２０４の上に平滑層２０６としてシリコーン樹脂系接着剤（信越シリコーン製KE-１８３０）を印刷法にて１０μｍ塗布する。そして、１２０℃、６０分の熱処理を行って十分硬化させる。平滑層２０６を形成する前のポリメチルペンテン樹脂の表面粗さ（Ra）は概略５０ｎｍから１００ｎｍであった。平滑層２０６を形成・硬化させた後、表面粗さ（Ra）を測定してみると１０ｎｍから２０ｎｍ程度であり、十分平滑化できていることが確認できた。すなわち、平滑層２０６は、支持層２０４の表面より平滑な表面を有する。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示す様にこの平滑層２０６の上にスパッタ法を用いてＣｒ（厚さ１０ｎｍ）、Ａｕ（厚さ２００ｎｍ）を順次積層し、光反射層２０８を形成した。ここでＡｕの成膜前にＣｒを成膜しているのは平滑層２０６に対する密着性を向上させる為である。形成した光反射層２０８の表面粗さ（Ra）は平滑層２０６の表面を反映しており、やはり１０ｎｍから２０ｎｍ程度であった。また、ピンホールなども見られなかった。こうして平滑層２０６、光反射層２０８を支持層２０４上に形成したのち、支持層２０４の裏面に、音響整合層２０２としてフロロシリコーン樹脂（信越シリコーン製  X-３２-１６１９）を印刷法にて４０μｍの厚さに塗布する。そして、これを接着剤としてＣＭＵＴ基板２００上に図２（ｃ）に示す様に接着する。支持層２０４に音響整合層２０２を塗布する前には、実施例１と同様に、支持層２０４の音響整合層２０２の塗布面に酸素プラズマ処理を行って支持層２０４と音響整合層２０２の密着力を向上させている。
【００２７】
（実施例３）
５０μｍ厚のポリメチルペンテン樹脂である支持層２０４の上に平滑層２０６としてＳｉＯ２膜をスパッタ法にて、０．２μｍ形成した。平滑層２０６を形成する前のポリメチルペンテン樹脂の表面粗さは、概略４０ｎｍから６０ｎｍであった。平滑層２０６を形成後に表面粗さ（Ｒａ）を測定してみると２０ｎｍ以下であった。次に平滑層２０６の上に蒸着法を用いてＣｒ膜およびＡｕ膜を順次積層し、光反射層２０８を形成した。このようにして得られた光反射層２０８の表面粗さ（Ｒａ）は２０ｎｍ以下であった。こうして光反射層２０８を形成した支持層２０４は、実施例３と同様にして、音響整合層２０２を介してＣＭＵＴ基板２００上に接着された。
【００２８】
（比較例）
本発明の効果を確認するため、比較例として、実施例２と同様の工程であるが、平滑層２０６を形成しない構成の光音響探触子を作製した。具体的には１００μｍ厚のポリメチルペンテン樹脂の上に、スパッタ法を用いてＣｒ（厚さ１０ｎｍ）、Ａｕ（厚さ２００ｎｍ）を順次積層して光反射層を形成し、後は実施例２と同じ様に音響整合層を形成し、ＣＭＵＴ基板と接着して光音響探触子を作製した。比較例では、Ａｕ表面の粗さはポリメチルペンテン樹脂とほぼ同じく５０ｎｍから１００ｎｍ程度であった。また、ポリメチルペンテン樹脂の表面粗さによると思われるピンホールが観察された。
【００２９】
この比較例と、実施例１及び実施例２にて作製した本発明の波光音響探触子とをそれぞれプローブケース中に封止し、次のことを行った。音響媒体であるポリエチレングリコール（音響インピーダンス約１.８×１０６[kg・m-２・s-１]）中に入れ、チタンサファイアレーザーを用いて波長８００ｎｍ、強度１０mJ／cm２のレーザー光を其々の光反射層に照射した。音響ノイズを比較したところ、実施例１と実施例２で作製した探触子の音響ノイズは比較例の約１／３から１／５に低減されていた。また、光反射層の密着力を評価するため、クロスカット法を用いて密着力の検査を行った。具体的には、光反射層に１mm幅で５×５の切れ込みを入れ、粘着力３.９３N／１０mmのテープを用いて試験を行った。その結果、実施例１と実施例２で作製したサンプルでは剥離が２５個中０個であったのに対し、比較例のサンプルでは２５個中２５個が剥離した。こうして、本発明の平滑層によって光反射層の密着力が向上していることが確認された。
【００３０】
（実施例４）
上記実施形態や実施例で説明した電気機械変換装置を備える探触子は、音響波を用いた被検体情報取得装置に適用することができる。被検体からの音響波を電気機械変換装置で受信し、出力される電気信号を用い、光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した被検体情報を取得することができる。
【００３１】
図８は、光音響効果を利用した本実施例の被検体情報取得装置を示したものである。光源５１から発生したパルス光５２は、レンズ、ミラー、光ファイバー等の光学部材５４を介して、被検体５３に照射される。被検体５３の内部にある光吸収体５５は、パルス光のエネルギーを吸収し、音響波である光音響波５６を発生する。電気機械変換装置を収納する筺体を備えるプローブ（探触子）５７は、光音響波５６を受信して電気信号に変換し、信号処理部５９に出力する。信号処理部５９は、入力された電気信号に対して、Ａ／Ｄ変換や増幅等の信号処理を行い、データ処理部５０へ出力する。データ処理部５０は、入力された信号を用いて被検体情報（光吸収係数などの被検体の光学特性値を反映した被検体情報）を画像データとして取得する。表示部５８は、データ処理部５０から入力された画像データに基づいて、画像を表示する。なお、プローブは、機械的に走査するものであっても、医師や技師等のユーザが被検体に対して移動させるもの（ハンドヘルド型）であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１００：ＣＭＵＴ基板（静電容量型電気機械変換装置）、１０２：音響整合層、１０４：支持層、１０６：平滑層、１０８：光反射層、１１０：光反射部材
【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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