下部電極と、前記下部電極上に形成された、絶縁膜で囲まれた空洞部と、前記空洞部上に形成された上部電極と、前記空洞部内に形成された複数の絶縁膜の突起を備えた超音波トランスデューサにおいて、前記空洞部上に形成された複数の剛性部材を備え、前記下部電極と前記上部電極のうちの少なくとも一方の電極は、前記絶縁膜の突起と重なる部分を刳り貫くことにより、前記絶縁膜の突起と上面から見て重ならない位置に配置され、前記剛性部材のそれぞれは前記絶縁膜の突起と上面から見て重なる領域が存在するように配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材は梁部材であり、前記絶縁膜と前記上部電極と前記梁部材で構成されるメンブレンは、前記梁部材が配置されている部分の厚さが、梁部材が配置されてない部分と比べて梁部材の厚さ分厚いことを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項2記載の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記梁部材は前記上部絶縁膜上に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項2記載の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記梁部材は前記上部絶縁膜の内部に埋め込まれていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材は、前記絶縁膜と前記上部電極と前記梁部材で構成されるメンブレンよりも高ヤング率の部材であることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項5記載の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記高ヤング率の部材は前記上部絶縁膜の内部に埋め込まれていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項6記載の超音波トランスデューサにおいて、前記高ヤング率の部材は、タングステンなどの金属材料やアルミナなどのセラミック材料を埋め込んで形成したことを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項6記載の超音波トランスデューサにおいて、前記高ヤング率の部材は、イオンの打ち込みにより前記上部絶縁膜を改質して形成したことを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材の中心は前記絶縁膜の突起の中心と上面から見て一致するように配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、一つの前記剛性部材に対して複数の前記絶縁膜の突起が重なるように配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記絶縁膜の突起が前記空洞部の上面に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記前記絶縁膜の突起が前記空洞部の下面に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記複数の絶縁膜の突起と前記複数の剛性部材が上面から見て等間隔に配置されていることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記空洞部が上面から見て、円形状または多角形状であることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記絶縁物の突起が上面から見て、円形状または多角形状であることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1記載の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材が上面から見て、円形状、十字型形状または多角形状であることを特徴とする超音波トランスデューサ。請求項1乃至請求項16の何れか一つに記載の超音波トランスデューサとバイアス部を備えていることを特徴とする超音波診断装置。前記特許文献1では、CMUTの空洞部に突き出た絶縁膜の突起を形成し、コラプス電圧以上の直流電圧や、交流電圧を印加した場合でも、突起下面は、空洞下面に接触するが、メンブレン下面が空洞下面に接触しない構造が示されている。しかし、突起部は上下電極に挟まれた構造であるため、突起部の絶縁膜への電荷注入は免れない。一方、前記特許文献2では、メンブレン下面が空洞下面に接触する領域が上下電極に挟まれないよう電極の一部を刳り貫いた構造となっている。この構造の場合、接触領域におけるメンブレン絶縁膜中の電界強度が低減されるため、電荷注入は回避できるが、その分、上下電極の重なり部の面積が小さくなり、CMUTの駆動電圧の上昇や、受信感度の低下を招くことになる。また、前記特許文献3では、空洞部へ突き出た絶縁膜の突起が、上下電極に挟まれない構造となっている。この場合も上記の理由と同様に、CMUTの駆動電圧の上昇や受信感度の低下を招くことになる。前記特許文献4は、メンブレンに剛性部材を設けることで、メンブレン全体の剛性を調整し、CMUTの中心周波数と帯域幅を制御する内容である。しかし、剛性部材の導入は駆動電圧の上昇をもたらし、デバイス動作信頼性の確保が課題となる。そこで、本発明は、空洞部に突き出た突起を有し、上部電極と下部電極のうち少なくとも一方の電極は突起と上面から見て重ならない位置に配置されているCMUTにおいて、突起下面が空洞下面に接触してからメンブレン下面が空洞下面に接触する間の電圧マージンを確保し、メンブレン絶縁膜への電荷注入を抑制し、高送信音圧と高信頼構造を有する超音波トランスデューサとそれを用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。上記課題を解決するために、本発明の超音波トランスデューサは、下部電極と、前記下部電極上に形成された、絶縁膜で囲まれた空洞部と、前記空洞部上に形成された上部電極と、前記空洞部内に形成された複数の絶縁膜の突起を備えた超音波トランスデューサにおいて、前記空洞部上に形成された複数の剛性部材を備え、前記下部電極と前記上部電極のうちの少なくとも一方の電極は、前記絶縁膜の突起と重なる部分を刳り貫くことにより、前記絶縁膜の突起と上面から見て重ならない位置に配置され、前記剛性部材のそれぞれは前記絶縁膜の突起と上面から見て重なる領域が存在するように配置されていることを特徴とするものである。本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材は梁部材であり、前記絶縁膜と前記上部電極と前記梁部材で構成されるメンブレンは、前記梁部材が配置されている部分の厚さが、梁部材が配置されてない部分と比べて梁部材の厚さ分厚いものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記梁部材は前記上部絶縁膜上に配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記梁部材は前記上部絶縁膜の内部に埋め込まれているものでよい。本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材は、前記絶縁膜と前記上部電極と前記梁部材で構成されるメンブレンよりも高ヤング率の部材でよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記上部電極および前記空洞部を覆うように形成された上部絶縁膜を備えており、前記高ヤング率の部材は前記上部絶縁膜の内部に埋め込まれているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記高ヤング率の部材は、タングステンなどの金属材料やアルミナなどのセラミック材料を埋め込んで形成したものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記高ヤング率の部材は、イオンの打ち込みにより前記上部絶縁膜を改質して形成したものでよい。本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材の中心は前記絶縁膜の突起の中心と上面から見て一致するように配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、一つの前記剛性部材に対して複数の前記絶縁膜の突起が重なるように配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記絶縁膜の突起が前記空洞部の上面に配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記前記絶縁膜の突起が前記空洞部の下面に配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記複数の絶縁膜の突起と前記複数の剛性部材が上面から見て等間隔に配置されているものでよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記空洞部が上面から見て、円形状または多角形状でよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記絶縁物の突起が上面から見て、円形状または多角形状でよい。また、本発明の超音波トランスデューサにおいて、前記剛性部材が上面から見て、円形状、十字型形状または多角形状でよい。本発明の超音波診断装置は、上記何れか一つの超音波トランスデューサとバイアス部を用いたものである。本発明によれば、容量検出型超音波トランスデューサCMUTにおいて、高送信音圧と高受信感度を実現することができ、また、長期間駆動における信頼性を向上させることができる。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施例においては、便宜上、その必要があるときは、複数のセクションまたは実施例に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施例において、要素の数等個数、数値、量、範囲等を含むに言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施例において、その構成要素要素ステップ等も含むは、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施例において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。なお、平面図であっても理解を容易にするため、ハッチングを付す場合がある。下記の実施例の記載では、容量検出型超音波トランスデューサCMUTにおいて、空洞部に突き出た突起の下面が空洞下面へ接触した状態からメンブレン下面が空洞下面に接触する状態間の電圧マージンを拡げることでメンブレン絶縁膜への電荷注入や絶縁耐圧の低下を抑制するという目的を、CMUTを上面から見て、空洞に突き出た突起とメンブレンに設けられた剛性部材或いは高ヤング率部材の少なくとも一部が重なっている配置とすることで実現している。図3を用いて、CMUTの基本的な構造および動作を説明する。下部電極101の上層に絶縁膜103に囲まれた空洞部102が形成されている。空洞部102上には絶縁膜103を介して上部電極104が配置されている。上部電極104と下部電極101の間に直流電圧と交流電圧を重畳すると、静電気力が上部電極104と下部電極101の間に働き、空洞部102上の絶縁膜103と上部電極104で構成されるメンブレン105が印加した交流電圧の周波数で振動することで、超音波を発信する。受信の場合は、上部電極104と下部電極101の間に直流電圧のみを印加しておき、メンブレン105の表面に到達した超音波の圧力により、メンブレン105が振動する。すると、上部電極104と下部電極101との間の距離が変化するため、容量の変化として超音波を検出できる。超音波トランスデューサとして最も重要な性能の一つは信号対雑音比SN比が高いことである。例えば、超音波診断装置や探傷検査装置においてSN比が高いことは画質が鮮明であることに相当し、装置の性能上重要である。CMUTにおいてSN比を高くするためには、受信時の容量変化量を大きくすれば良い。CMUTの数や面積を増やして、容量変化量を増やすこともできるが、その場合トランスデューサのサイズが大きくなってしまうので、単位面積当たりの容量変化量を大きくする必要がある。つまり、受信感度を向上させることが必要である。または、送信音圧を大きくし、検査対象物から反射してくる超音波の音圧を上げることで受信時の容量変化量を大きくすることも可能である。受信感度を向上するためには、上部電極104と下部電極101の間隔をできるだけ狭くした方がよいので、できるだけ大きな直流電圧を印加することが必要である。しかし、メンブレンの変形量が真空換算で両電極間の3分の1以上の距離になると、電極間の静電気力がメンブレンのバネ復元力よりも大きくなり、メンブレン下面106が空洞部下面107に接触する。この電圧をコラプス電圧という。以上の理由から、受信時はコラプス電圧よりもわずかに小さな直流電圧を印加することになる。一方、送信音圧を向上するためには、メンブレンの振幅を最大限とすることが望ましい。しかし、駆動中にメンブレン下面106が空洞下面107に接触すると、絶縁膜中に電荷注入が生じ、送受信特性がドリフトする。そのため、CMUTの駆動条件は、メンブレン下面106が空洞下面107に接触しない範囲で設定する必要がある。実際には、製造ばらつきにより、空洞部102の高さがばらつくため、駆動条件はメンブレンが接触しない条件に加え、さらにマージンをもって設計され、メンブレンの振幅は空洞部102の高さよりもはるかに小さくなり、送信音圧の上限が制限される。そこで、空洞部へ突き出た絶縁膜の突起を形成し、さらにその突起が上下電極に挟まれない構造とするように電極を刳り貫くことで、突起接触部における電界強度が低減され、電荷注入は回避できる。しかし、電極を刳り貫くため、上下電極の重なり部の面積が小さくなり、CMUTの駆動電圧の上昇や、受信感度の低下を招くことになる。送受信特性のドリフトが生じずに、さらにCMUTの駆動電圧の上昇や受信感度の低下を招くことなく、高送信音圧を実現するためには、突起の数と電極の刳り貫き面積を必要最小限にすることが必要である。その際に注意すべきことについて図4と図5を用いて説明する。図4は、メンブレン105下側に設けられた突起108が空洞下面107に接触している状態を示す断面図である。この状態を突起接触状態と呼ぶことにする。高送信音圧を得るためには、メンブレンの振幅を最大限にするのが望ましいので、突起接触状態となる電圧以上の電圧を印加する。突起接触状態となる電圧以上の電圧を印加すると、突起108間のメンブレン105が空洞下面107に近づくように変形し、ある電圧以上で空洞下面107に接触する。この状態をメンブレン接触状態と呼び、図5に示す。このメンブレン接触状態では、メンブレン105へ電荷注入が生じるため、メンブレン接触状態にならないよう突起接触状態との電圧マージンを広くとることが動作信頼性向上のポイントとなる。電圧マージンを広げるには、メンブレン全体の剛性を上げれば良いが、駆動電圧も上がってしまうため、良策ではない。そこで、突起下面106が空洞下面107に非接触の状態でのメンブレン全体の剛性は上げずに、突起接触状態でのメンブレン剛性を上げるようにすれば、上記のマージン電圧を広くとることができ、送受信特性のドリフトなしに、送信音圧を向上できる。本実施例によるCMUTの断面構造を図1を用いて説明する。CMUTは、基板206の上に配置された直方体の下部電極201と、下部電極201上に配置された直方体の空洞部202と、空洞部202上に配置された直方体の上部電極205などを備えて構成される。なお、下部電極201と空洞部202の間に下部電極201を覆うように絶縁膜209が形成されており、上部電極205と空洞部202の間に、空洞部202と下部電極201を覆うように絶縁膜208が形成され、空洞部202には、絶縁膜208下面から空洞部202に突き出た円柱状の突起204が少なくとも一つ以上配置されている。また、絶縁膜208の上には絶縁膜207が覆っている。上述した突起204や絶縁膜207、208、209は酸化シリコンや窒化シリコンなどで形成される。絶縁膜207の上面には、剛性部材203である直方体の梁部材が少なくとも一つ以上配置されている。この剛性部材203である梁部材は、絶縁膜207、208、209と同様に酸化シリコン、窒化シリコンなどのように同じ材料で形成されても良いし、また別の材料でも良い。なお、絶縁膜207、上部電極205、絶縁膜208で構成されるメンブレン210が振動することで超音波を送信する。今後は、説明の都合上、突起204のうち、絶縁膜209と空洞を挟んで対向している面を突起下面211、絶縁膜209のうち、空洞に曝されている面を空洞下面213と呼ぶ。また、メンブレン210のうち、空洞に曝されている面をメンブレン下面212と呼ぶ。そして、突起下面211が空洞下面213に接触することを突起接触、また、その時の電圧を突起接触電圧、そしてメンブレン下面212が空洞下面213に接触することをメンブレン接触、またその時の電圧をメンブレン接触電圧と呼ぶことにする。また、メンブレン接触電圧と突起接触電圧との差をマージン電圧と呼ぶことにする。図1に示すCMUTの製造方法について記載する。基本的な製造方法は特許文献3に記載されており、ここでは、剛性部材203である梁部材の形成方法について述べる。梁部材は、絶縁膜207上に梁部材の材料となる薄膜、例えば酸化シリコンや窒化シリコンをプラズマCVD法により堆積し、フォトグラフィ技術とドライエッチング技術により形成する。ここでメンブレン210の厚さはデバイス特性に大きな影響を与えるため、ドライエッチング時に絶縁膜207が薄くならないように注意が必要である。例えば、剛性部材203である梁部材を上側から見て窒化シリコン、酸化シリコンの順番となる積層膜とし、絶縁膜207を窒化シリコンとすることで、剛性部材203である梁部材エッチング終了後の下地の絶縁膜207の削れ量が少なくなり、メンブレン210の厚さのエッチング前後の変化量を少なく抑えることができる。本実施例によるCMUTの上面構造を図2を用いて説明する。図2は図1の上面図を示している。また、図1は図2の線A-A’で切断した断面図を示している。なお、図2において、説明の便宜上、剛性部材203から突起204等を透視して示している。今後は説明の都合上、空洞202、上部電極205については、紙面の縦方向を幅、横方向を長さとし、剛性部材203については、紙面縦方向を長さ、横方向を幅とする。まず、上部電極205の形状を記載する。例えば、上部電極205は、複数の円形状の穴部を有している。上面から見て、上部電極205の複数の円形状の穴部214のほぼ中央の位置に突起204がそれぞれ配置されている。上面から見て、突起204は上部電極205の穴部214に配置されているため、上部電極205とは重ならない位置に配置されていることになる。つまり、突起204の鉛直方向には上部電極205がない。図2では、上部電極205の一部が刳り貫かれており、上面から見て突起204と上部電極205は重ならないように配置されているが、刳り貫く電極は下部電極201であっても良い。重要であることは、上部電極205と下部電極201のうち、少なくとも一方の電極は突起204と上面から見て重ならない位置に配置されていることである。このような配置となっている理由は、直流電圧もしくは交流電圧を電極間に印加し、突起下面211が空洞下面213に接触した場合に突起204と絶縁膜209に強電界が印加され、電荷注入が生じることがないように、電極を刳り貫くことで電極間距離を離し、電界強度を下げるためである。剛性部材203と突起204の位置関係について、図2を用いて説明する。突起204は、上面から見て空洞202の幅方向中央に少なくとも一つ以上配置されている。また、剛性部材203は、上部電極205の穴部214と突起204に対して、上面から見て一部でも重なるように配置されている。図1と図2では、剛性部材203と突起204が上面から見て空洞長さ方向に等間隔に配置されているが、不等間隔でもよい。ただし、不等間隔の場合、一つのCMUT内に複数のメンブレン接触電圧が存在することになり、設計上好ましくないので、等間隔にするのがよい。また、剛性部材203同士と突起204同士の間隔は、メンブレン接触電圧と突起接触電圧の大小関係から決めるのが良い。例えば、メンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、剛性部材203と突起204の間隔を狭くして、メンブレン接触電圧を向上させる。但し、突起204の間隔を狭くすると上部電極205の面積が減少し、CMUTの感度低下を招くので、設計段階で必要最低限のマージン電圧を満たすような突起間隔にするのが良い。本実施例1の特徴は、図1と図2で示すように、上部電極205と下部電極201のうち、少なくとも一方の電極は空洞202に突き出た突起204と上面から見て重ならない位置に配置されているCMUTにおいて、メンブレン210に設けられた剛性部材203と突起204とが上面から見て一部でも重なるように配置されていることである。このような構造にすることにより、突起204直上のメンブレンが厚くなり、剛性が上がり、マージン電圧を大きくとることができる。つまり、高送信音圧を得るために、突起下面211が空洞下面213に接触する駆動条件でメンブレン210を最大限に振動させる場合においても、メンブレン接触を防止することができる。実際のCMUTでは、製造ばらつきにより、部分的にメンブレン接触電圧が設計よりも低くなることがあるが、上記の構造にすることで、メンブレン接触を防止し、メンブレン210の絶縁膜208への電荷注入を低減することができる。このため、CMUTの動作信頼性を向上させることができる。上面から見た場合に、剛性部材203と突起204とが一部でも重なるように配置すると良い理由を図6を用いて説明する。ここでのポイントは、上面から見て突起204と重なる領域のメンブレン210を厚くし、局所的に剛性を高くしている点である。なお、図6では図1で図示した絶縁膜207、上部電極205、絶縁膜208をまとめてメンブレン310として図示している。図7では、図6の突起接触状態からある大きさの外力をメンブレン310全体に一様に印加し、メンブレン310のひずみを突起304中心からの距離でプロットしたシミュレーション結果である。ひずみは突起304近傍で最大値となり、遠くなるにつれて単調に減少する。この結果は、突起接触状態からメンブレン310が変形する場合、突起304が固定端となるため、突起304の近傍のひずみが最大となることを意味している。したがって、突起近傍のひずみを低減することができれば、マージン電圧を拡げることができることになる。図8に、剛性部材と突起の位置関係と突起近傍のひずみの大きさの関係を示したグラフを示す。図8bに示されるように、剛性部材と突起のずれ量dが小さい場合は、突起近傍のひずみは小さく、剛性部材と突起の中心が一致している場合が最小となる。一方、剛性部材と突起の重ならない場合、突起近傍のひずみは大きくなる。図8cに、剛性部材と突起間のずれ量dとメンブレン接触電圧との関係を示す。ずれ量dが小さい場合は、メンブレン接触電圧は大きいが、ずれ量dが大きくなるとメンブレン接触電圧は低下する。以上より、剛性部材を配置する場所は突起近傍のひずみに大きく影響を与え、剛性部材と突起の中心が一致するように配置する場合に突起近傍のひずみが最も小さく効果的である。但し、上面図である図9に示す構造のように直方体の剛性部材303と円柱状の突起304が上面から見て一部でも重なっていれば突起近傍のひずみを低減する効果はある。なお、剛性部材303の上面から見た形状や配置は、所望の周波数特性によって適切に決定するとよい。また、図10に示すように、一つの直方体の剛性部材303に対して上面から見て、円柱状の複数の突起304の少なくとも一部が重なっている配置でも良い。この構造においても、上述した内容と同様に上面から見て、複数の突起304は上部電極305と重ならない配置されている。また、剛性部材303は、上面から見て、複数の突起304の少なくとも一部は重なっているように配置されている。このような構造は、空洞302の幅が広く、空洞幅方向の剛性が低い場合に、メンブレン接触電圧を向上させる手段として有効である。但し、突起304を増やすと上部電極305の面積が減り、CMUTの感度が低下するので、必要最低限の数とするのが良い。また、図11に示すように、剛性部材303の形状を十字型にしても良い。この構造では、突起304間のメンブレンにおいて、剛性部材303が配置された箇所では、メンブレンが厚くなり、剛性を向上させることができるため、突起間メンブレンの接触電圧を向上させることができる。図2に示した長方形の剛性部材203の幅を広げることでも、突起間のメンブレンの剛性を上げることができるが、剛性部材203の面積が大きくなり、メンブレン全体の剛性が高くなり、駆動電圧が上がってしまうため、信頼性の面で不利となる。つまり、図11に示す十字型の剛性部材303では、駆動電圧を大きく変えることなく、突起間メンブレンの接触電圧を上げることができる。なお、以上ではメンブレン表面に剛性部材が配置されている構造の説明をしたが、図12に示すように剛性部材303がメンブレン310の内部に埋め込まれていても良い。メンブレン310の形状は平坦でることが望ましいのに対して、構成される膜の残留応力により、膨らみもしくは、へこみが生じる場合があるが、図12に示すように、剛性部材303の埋め込む場所を変えることで、メンブレン310の残留応力分布を制御することができ、メンブレン310の膨らみもしくは、へこみ形状を制御することが可能となる。本実施例2によるCMUTの構造を図13を用いて説明する。CMUTは、基板506の上に配置された直方体の下部電極501と、下部電極501上に配置された空洞部502と、空洞部502上に配置された直方体の上部電極505などを備えて構成される。なお、下部電極501と空洞部502の間に下部電極501を覆うように絶縁膜509が形成されており、上部電極505と空洞部502の間に、空洞部502と下部電極501を覆うように絶縁膜508が形成されている。空洞部502には、絶縁膜509上面から空洞部502に突き出た円柱状の突起504が少なくとも一つ以上配置されている。この突起504は絶縁膜で構成される。また、絶縁膜507の上面には、直方体の剛性部材503が少なくとも一つ以上配置されている。この剛性部材503である梁部材は、絶縁膜507、508、509と同様に酸化シリコン、窒化シリコンなどのように同じ材料で形成されても良いし、また別の材料でも良い。なお、絶縁膜507、上部電極505、絶縁膜508で構成されるメンブレン510が振動することで超音波を送信する。今後は、説明の都合上、突起504のうち、絶縁膜508と空洞を挟んで対向している面を突起上面514、絶縁膜509のうち、空洞に曝されている面を空洞下面513と呼ぶ。また、メンブレン510のうち、空洞に曝されている面をメンブレン下面512と呼ぶ。そして、突起上面514がメンブレン下面512に接触することを突起接触、またその時の電圧を突起接触電圧、そしてメンブレン下面512が空洞下面513に接触することをメンブレン接触、またその時の電圧をメンブレン接触電圧と呼ぶことにする。また、メンブレン接触電圧と突起接触電圧との差をマージン電圧と呼ぶことにする。剛性部材503同士と突起504同士の間隔は、実施例1に述べた内容と同じく、メンブレン接触電圧と突起接触電圧の大小関係から決めるのが良い。例えば、メンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、剛性部材503と突起504の間隔を狭くして、メンブレン接触電圧を向上させる。前述した実施例1との相違点は、突起504が空洞下面513から空洞502に突き出ている点である。この構造でメンブレン下面512が突起上面514に接触すると、図6で示す突起304がメンブレン下面312から空洞302に突き出た構造と同様の状態となる。したがって、突起504が空洞下面513から突き出した構造においても、上面から見て剛性部材と突起の中心が一致するように配置すると突起接触電圧とメンブレン接触電圧の差を大きくすることができるので、実施例1の超音波トランスデューサと同様の効果を得ることができる。なお、実施例1の超音波トランスデューサと同様に上面から見て剛性部材503と突起504の中心が一致している配置で最大の効果が得られるが、一部でも重なっていれば効果はある。このような構造にすると、突起がCMUT振動部のメンブレン側にないことで、CMUTの周波数特性の設計がしやすくなる特徴がある。なお、以上ではメンブレン表面に剛性部材が配置されている構造の説明をしたが、図14に示すように剛性部503がメンブレン510の内部に埋め込まれていても良く、実施例1で記載した同様にメンブレン510の形状制御がしやすくなるという特徴がある。本実施例3によるCMUTの構造を、図15と図16を用いて説明する。図15には、一つのCMUTを示した断面図を示す。CMUTセルは、直方体の下部電極701と、下部電極701上に配置された空洞部702と、空洞部702上に配置された直方体の上部電極705などを備えて構成される。なお、下部電極701と空洞部702の間に下部電極701を覆うように絶縁膜709が形成されており、上部電極705と空洞部702の間に、空洞部702と下部電極701を覆うように絶縁膜708が形成されている。空洞部702には、絶縁膜708下面から空洞部702に突き出た円柱状の突起704が少なくとも一つ以上配置されている。この突起704は絶縁膜で構成される。上述した突起704や絶縁膜707、708、709は酸化シリコンや窒化シリコンなどで形成される。メンブレン710には、直方体の高ヤング率部材703が埋め込まれている。図15では、高ヤング率部材703が絶縁膜707に埋め込まれているが、絶縁膜708に埋め込まれていても良いし、絶縁膜707と絶縁膜708の両方に埋め込まれていても良い。高ヤング率部材703は、周囲の絶縁膜707や絶縁膜708よりもヤング率が高い材料、例えば、タングステンなどの金属材料やアルミナなどのセラミック材料など、もしくはイオンの打ち込みなどにより絶縁膜707や絶縁膜708を改質し、ヤング率を向上させて形成する。今後は、説明の都合上、突起704のうち、絶縁膜709と空洞を挟んで対向している面を突起下面711、絶縁膜709のうち、空洞に曝されている面を空洞下面713と呼ぶ。また、メンブレン710のうち、空洞に曝されている面をメンブレン下面712と呼ぶ。そして、突起下面711が空洞下面713に接触することを突起接触、またその時の電圧を突起接触電圧、そしてメンブレン下面712が空洞下面713に接触することをメンブレン接触、またその時の電圧をメンブレン接触電圧と呼ぶことにする。高ヤング率部材703と突起704の位置関係について、図16を用いて説明する。また、図15は図16の線A-A’で切断した断面図を示している。なお、図16において、説明の便宜上、高ヤング率部材703から突起704等を透視して示している。今後は説明の都合上、空洞702、上部電極705については、紙面の縦方向を幅、横方向を長さとし、高ヤング率部材703については、紙面縦方向を長さ、横方向を幅とする。突起704は、上面から見て空洞702の幅方向中央に少なくとも一つ以上配置されている。また、高ヤング率部材703は突起704それぞれに対して、上面から見て中心部が一致するように配置されている。また、上部電極705と下部電極701のうち、少なくとも一方の電極は突起704と上面から見て重ならない位置に配置されている。図16では、上部電極705の一部が刳り貫かれており、上面から見て突起704と上部電極705は重ならないように配置されているが、刳り貫く電極は下部電極701であっても良い。このような配置となっている理由は、直流電圧もしくは交流電圧を電極間に印加し、突起下面711が空洞下面713に接触した場合に突起704と絶縁膜709に強電界が印加され、電荷注入が生じることがないように、電極を刳り貫くことで電極間距離を離し、電界強度を下げるためである。図15と図16では、高いヤング率材703と突起704が空洞長さ方向に等間隔で配置されているが、不等間隔でもよい。ただし、不等間隔の場合、ひとつのCMUT内に複数のメンブレン接触電圧が存在することになり、設計上好ましくないので、等間隔にするのがよい。また、高ヤング率部材703同士と突起704同士の間隔は、メンブレン接触電圧と突起接触電圧の大小関係から決めるのが良い。例えば、メンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、高ヤング率部材703と突起704の間隔を狭くして、メンブレン接触電圧を向上させる。本実施例3の特徴は、図15と図16で示すように、上部電極705と下部電極701のうち、少なくとも一方の電極は空洞702に突き出た突起704と上面から見て重ならない位置に配置されているCMUTにおいて、メンブレン710に設けられた高ヤング率部材703と突起704とが上面から見て一部でも重なるように配置されていることである。ここでのポイントは、上面から見て突起704と重なる領域のメンブレン内部に高ヤング率部材を配置することで、局所的に剛性を高くしている点である。このような構造にすることにより、突起接触電圧とメンブレン接触電圧の差を大きくとることができる。つまり、高送信音圧を得るために、突起下面711が空洞下面713に接触する駆動条件でメンブレン710を最大限に振動させる場合においても、メンブレン接触を防止することができる。実際のCMUTでは、製造のばらつきにより、部分的にメンブレン接触電圧が設計よりも低くなることがあるが、上記の構造にすることで、メンブレン接触を防止し、メンブレン710の絶縁膜708への電荷注入を低減することができる。このため、CMUTの動作信頼性を向上させることができる。また、CMUT表面を平らにできるという特徴がある。本実施例4によるCMUTの構造を図17を用いて説明する。CMUTは、基板706の上に配置された直方体の下部電極701と、下部電極701上に配置された空洞部702と、空洞部702上に配置された直方体の上部電極705などを備えて構成される。なお、下部電極701と空洞部702の間に下部電極701を覆うように絶縁膜709が形成されており、上部電極705と空洞部702の間に、空洞部702と下部電極701を覆うように絶縁膜708が形成されている。空洞部702には、絶縁膜709上面から空洞部702に突き出た円柱状の突起704が少なくとも一つ以上配置されている。この突起704は絶縁膜で構成される。また、絶縁膜707の上面には、直方体の高ヤング率部材703が少なくとも一つ以上埋め込まれている。説明の都合上、突起704のうち、絶縁膜708と空洞を挟んで対向している面を突起上面714、絶縁膜709のうち、空洞に曝されている面を空洞下面713と呼ぶ。また、メンブレン710のうち、空洞に曝されている面をメンブレン下面712と呼ぶ。そして、突起上面714がメンブレン下面712に接触することを突起接触、またその時の電圧を突起接触電圧、そしてメンブレン下面712が空洞下面713に接触することをメンブレン接触、またその時の電圧をメンブレン接触電圧と呼ぶことにする。高ヤング率部材703同士と突起704同士の間隔は、メンブレン接触電圧と突起接触電圧の大小関係から決めるのが良い。例えば、メンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、高ヤング率部材703と突起704の間隔を狭くして、メンブレン接触電圧を向上させる。前述した実施例3との相違点は、突起704が空洞下面713から空洞702に突き出ている点である。この構造でメンブレン下面712が突起上面714に接触すると図15で示す構造の突起接触状態と同様の状態となる。したがって、突起704が空洞下面713から突き出した構造においても、上面から見て高ヤング率部材と突起の中心が一致するように配置すると突起接触電圧とメンブレン接触電圧の差を大きくすることができ、CMUTの動作信頼性を向上することができるので、実施例3の超音波トランスデューサと同様の効果を得ることができる。なお、実施例3の超音波トランスデューサと同様に高ヤング率部材と突起が上面から見て一部でも重なっていれば効果はある。このような構造にすると、突起がCMUT振動部のメンブレン側にないことで、CMUTの周波数特性の設計がしやすくなる特徴がある。図18は、本実施例5の超音波トランスデューサを示す上面図である。この超音波トランスデューサは円形状の突起804と円形状のメンブレン810とメンブレン810の上面に円形状の剛性部材803または高ヤング率部材805を含んでいる。剛性部材803と突起804は、メンブレン810の中央とその上下左右のメンブレン端との中間に配置されている。剛性部材803と突起804は上面から見て一部が重なるように配置されている。円形状の突起804は一例であって、三角形状、五角形状、七角形状など、他の多角形状でもよい。また、剛性部材803または高ヤング率部材805においても、円形状は一例であり、三角形状、五角形状、七角形状など、他の多角形状でもよい。剛性部材803と突起804の個数と配置については、突起接触電圧とメンブレン接触電圧の大小関係で決めると良い。例えば、図18の構造においてメンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、剛性部材803と突起804の数を増やすべきである。その場合の配置場所は、メンブレン接触電圧でメンブレンが接触する箇所が良い。図19は、本実施例6の超音波トランスデューサを示す上面図である。この超音波トランスデューサは円形状の突起904と八角形状のメンブレン910とメンブレン910の上面に円形状の剛性部材903または、高ヤング率部材905を含んでいる。剛性部材903と突起904は、メンブレン910の中央とその周囲に配置されている。剛性部材903と突起904は上面から見て一部が重なるように配置されている。八角形状のメンブレン910は一例であり、三角形状、五角形状、七角形状など、他の多角形状でもよい。また、円形状の突起904は一例であって、三角形状、五角形状、七角形状など、他の多角形状でもよい。また、剛性部材903または、高ヤング率部材905においても、円形状は一例であり、三角形状、五角形状、七角形状など、他の多角形状でもよい。剛性部材903と突起904の個数と配置については、突起接触電圧とメンブレン接触電圧の大小関係で決めると良い。例えば、図19の構造においてメンブレン接触電圧が突起接触電圧よりも低い場合、剛性部材903と突起904の数を増やすべきである。その場合の配置場所は、メンブレン接触電圧でメンブレンが接触する箇所が良い。図20を参照しながら、本発明の超音波トランスデューサを備えた超音波診断装置の構成とその動作について説明する。超音波診断装置1001は、超音波探触子1002、送受分離部1003、送信部1004、バイアス部1006、受信部1008、整相加算部1010、画像処理部1012、表示部1014、制御部1016、操作部1018から構成される。超音波探触子1002は、被検体に接触させて被検体との間で超音波を送受波する装置である。超音波探触子1002から超音波が被検体に送波され、被検体からの反射エコー信号が超音波探触子1002により受波される。実施例1~6のいずれかの超音波トランスデューサは、超音波探触子1002の内部に収納され、後述する送受分離部1003と電気的に接続される。送信部1004及びバイアス部1006は、超音波探触子1002に駆動信号を供給する装置である。受信部1008は、超音波探触子1002から出力される反射エコー信号を受信する装置である。受信部1008は、さらに、受信した反射エコー信号に対してアナログデジタル変換等の処理を行う。送受分離部1003は、送信時には送信部1004から超音波探触子1002へ駆動信号を渡し、受信時には超音波探触子1002から受信部1008へ受信信号を渡すよう送信と受信とを切換、分離するものである。整相加算部1010は、受信された反射エコー信号を整相加算する装置である。画像処理部1010は、整相加算された反射エコー信号に基づいて診断画像を構成する装置である。表示部1014は、画像処理された診断画像を表示する表示装置である。制御部1016は、上述した各構成要素を制御する装置である。操作部1018は、制御部1016に指示を与える装置である。操作部1018は、例えば、トラックボールやキーボードやマウス等の入力機器で構成される。