JP2014188009A - Ultrasonic probe, ultrasonic image diagnostic apparatus, and method of manufacturing ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe, ultrasonic image diagnostic apparatus, and method of manufacturing ultrasonic probe Download PDF

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    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe capable of acquiring an ultrasonic image with high resolution of a transmission and reception waveform.SOLUTION: An ultrasonic probe 2 comprises: a piezoelectric substance 22 for transmitting and receiving an ultrasonic wave; at least two layers of first acoustic matching layers 23 provided on the front surface of the piezoelectric substance 22; a protective layer 25 provided on the front surface of a layer located at the foremost position of the first acoustic matching layers 23; at least one or more layers of second acoustic matching layers 26 provided on the front surface of the protective layer 25; and an acoustic lens 27 provided on the front surface of a layer located at the foremost position of the second acoustic matching layers 26. Acoustic impedance of the second acoustic matching layers 26 is lower than that of the protective layer 25, and is higher than that of the acoustic lens 27.

Description

本発明は、超音波探触子、超音波画像診断装置及び超音波探触子の製造方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus, and a method for manufacturing an ultrasonic probe.

超音波は、非破壊且つ無害で被検体内部を調べることが可能であることから、欠陥の検査や疾患の診断等の様々な分野に応用されている。その応用分野の一つに、被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射超音波から生成した受信信号に基づいて、当該被検体内の内部状態を画像化する超音波画像診断装置がある。   Since ultrasonic waves can be examined non-destructively and harmlessly inside a subject, they are applied to various fields such as defect inspection and disease diagnosis. One of the application fields is ultrasonic imaging that scans the inside of a subject with ultrasound and images the internal state of the subject based on a received signal generated from reflected ultrasound from the inside of the subject. There is a device.

この超音波画像診断装置には、被検体に対して超音波を送受信する超音波探触子が設けられている。この超音波探触子は、圧電現象を利用することによって、駆動信号に基づいて機械振動して超音波を発生し、被検体内部において音響インピーダンスの差によって生じる反射超音波を受けて受信信号を生成する複数の圧電素子を備えている。
超音波探触子は、圧電素子から出力される超音波をスライス方向に集束させる音響レンズと、圧電素子と音響レンズとの間に配置され、圧電素子と被検体との音響インピーダンスを整合させる音響整合層と、を備え、さらに、圧電素子の背面側には、超音波振動子から後方へ放射される超音波を反射、減衰及び吸収するためのバッキング層が設けられている。
This ultrasonic diagnostic imaging apparatus is provided with an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject. This ultrasonic probe uses a piezoelectric phenomenon to generate an ultrasonic wave by mechanical vibration based on a drive signal, and receives a reflected ultrasonic wave generated by a difference in acoustic impedance inside the subject. A plurality of piezoelectric elements to be generated are provided.
The ultrasonic probe is arranged between an acoustic lens that focuses ultrasonic waves output from the piezoelectric element in the slice direction, and between the piezoelectric element and the acoustic lens, and acoustic that matches the acoustic impedance between the piezoelectric element and the subject. And a backing layer for reflecting, attenuating and absorbing ultrasonic waves radiated backward from the ultrasonic transducers is provided on the back side of the piezoelectric element.

音響整合層が、圧電素子と音響レンズとの間に複数層設けられ、各層の音響インピーダンスが、圧電素子側から音響レンズ側にかけて段階的に低くなるように設定されていると、各層間の音響インピーダンス差が小さくなり界面における音響反射を抑制できるため、分解能の高い超音波画像を生成することができる。   When multiple acoustic matching layers are provided between the piezoelectric element and the acoustic lens, and the acoustic impedance of each layer is set so as to decrease stepwise from the piezoelectric element side to the acoustic lens side, the acoustic layer between each layer Since the impedance difference is reduced and acoustic reflection at the interface can be suppressed, an ultrasonic image with high resolution can be generated.

ここで、複数の音響整合層のうち最も前側の音響整合層と音響レンズとの間に、ポリパラキシリレンからなる保護層を設ける技術が提供されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。当該保護層が設けられていることにより、当該保護層よりも後側に配置される圧電体等が電気的、化学的、機械的に保護されている。   Here, a technique is provided in which a protective layer made of polyparaxylylene is provided between the frontmost acoustic matching layer and the acoustic lens among a plurality of acoustic matching layers (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference). By providing the protective layer, the piezoelectric body and the like disposed on the rear side of the protective layer are electrically, chemically, and mechanically protected.

特開平11−178823号公報JP-A-11-178823 米国特許第5488957号明細書US Pat. No. 5,488,957

しかしながら、保護層は圧電体等を保護すべく所定の電気特性及び耐薬品性を有している必要があるため、保護層に用いられる材料には制限があり、保護層の音響インピーダンスを一定値以下に抑えるようにすることが困難である。
上記従来の技術のように音響整合層と音響レンズとの間に保護層が設けられている場合、音響整合層を多段に設けて圧電体と保護層との間の音響反射を抑制しても、保護層の音響インピーダンスが一定値以下に抑えられていないため、保護層と音響レンズとの間で音響インピーダンスの差を調整できず、その界面における音響反射が大きくなるおそれがある。このようにプローブ内の音響反射が大きくなると、送受信波形の分解能が低下したり、アーチファクトが顕著に現れたりするおそれがある。
However, since the protective layer needs to have predetermined electrical characteristics and chemical resistance to protect the piezoelectric body, etc., there is a limit to the material used for the protective layer, and the acoustic impedance of the protective layer is a constant value. It is difficult to keep it below.
When a protective layer is provided between the acoustic matching layer and the acoustic lens as in the above conventional technique, even if the acoustic matching layer is provided in multiple stages and the acoustic reflection between the piezoelectric body and the protective layer is suppressed, Since the acoustic impedance of the protective layer is not suppressed below a certain value, the difference in acoustic impedance between the protective layer and the acoustic lens cannot be adjusted, and acoustic reflection at the interface may increase. If the acoustic reflection in the probe increases in this way, the resolution of the transmitted / received waveform may be reduced, or artifacts may appear remarkably.

そこで、本発明は、プローブ内の音響反射を抑制した超音波探触子、これを備えた超音波画像診断装置、及びそのような超音波探触子の製造方法を提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that suppresses acoustic reflection in a probe, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus including the same, and a method for manufacturing such an ultrasonic probe. .

以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、超音波探触子において、
超音波を送受信する圧電体と、
前記圧電体の前面に設けられる少なくとも2層以上の第一音響整合層と、
前記第一音響整合層のうち最も前側に位置する層の前面に設けられる保護層と、
前記保護層の前面に設けられる少なくとも1層以上の第二音響整合層と、
前記第二音響整合層のうち最も前側に位置する層の前面に設けられる音響レンズと、を備え、
前記第二音響整合層は、前記保護層よりも音響インピーダンスが低く、前記音響レンズよりも音響インピーダンスが高いことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an ultrasonic probe,
A piezoelectric body that transmits and receives ultrasonic waves;
At least two or more first acoustic matching layers provided on the front surface of the piezoelectric body;
A protective layer provided on the front surface of the frontmost layer of the first acoustic matching layer;
At least one second acoustic matching layer provided on the front surface of the protective layer;
An acoustic lens provided on the front surface of the layer located on the foremost side of the second acoustic matching layer,
The second acoustic matching layer has a lower acoustic impedance than the protective layer and a higher acoustic impedance than the acoustic lens.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波探触子において、
前記第一音響整合層のうち最も前側に位置する層と前記保護層との層間の反射率が30%以下であり、
前記保護層と前記第二音響整合層のうち最も後側に位置する層との層間の反射率が30%以下であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the ultrasonic probe according to claim 1,
The reflectance between the first acoustic matching layer and the protective layer between the frontmost layer and the protective layer is 30% or less,
The reflectance between the protective layer and the second acoustic matching layer located at the rearmost side of the second acoustic matching layer is 30% or less.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波探触子において、
前記圧電体、前記第一音響整合層、前記保護層、前記第二音響整合層及び前記音響レンズは、互いに隣接する層間の反射率が30%以下であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the ultrasonic probe according to claim 1 or 2,
The piezoelectric body, the first acoustic matching layer, the protective layer, the second acoustic matching layer, and the acoustic lens have a reflectance of 30% or less between adjacent layers.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記圧電体、前記第一音響整合層、前記保護層、前記第二音響整合層及び前記音響レンズは、この順に、音響インピーダンスが段階的に低くなっていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 3,
The piezoelectric body, the first acoustic matching layer, the protective layer, the second acoustic matching layer, and the acoustic lens have acoustic impedances that gradually decrease in this order.

請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記第二音響整合層が2層以上設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 4,
Two or more second acoustic matching layers are provided.

請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記保護層は、ポリパラキシリレン誘導体からなることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 5,
The protective layer is made of a polyparaxylylene derivative.

請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記第二音響整合層のうち少なくとも1層は、エポキシ−シリコンの複合体からなることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 6,
At least one of the second acoustic matching layers is made of an epoxy-silicon composite.

請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記第一音響整合層の層間には、厚さ1μm以下の接着層が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 7,
An adhesive layer having a thickness of 1 μm or less is provided between the first acoustic matching layers.

請求項9に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記第一音響整合層同士は、前後のいずれかの層を構成する材料と同一の材料によって互いに接着されていることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 7,
The first acoustic matching layers are bonded to each other with the same material as that of any of the front and rear layers.

請求項10に記載の発明は、超音波画像診断装置において、
駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力する請求項1から9のいずれか一項に記載の超音波探触子と、
前記超音波探触子によって出力された前記受信信号に基づいて超音波画像を表示するための超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 10 is an ultrasonic diagnostic imaging apparatus,
The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 9, wherein a transmission ultrasonic wave is output toward a subject by a drive signal and a reception signal is output by receiving a reflected ultrasonic wave from the subject. With the child,
An image generation unit that generates ultrasonic image data for displaying an ultrasonic image based on the reception signal output by the ultrasonic probe;
It is characterized by providing.

請求項11に記載の発明は、超音波探触子の製造方法であって、
圧電体及び少なくとも2層以上の第一音響整合層を積層して中間積層体を形成する工程と、
前記中間積層体に切り込み溝を形成する工程と、
前記中間積層体の前面及び前記切り込み溝の内面に保護層を設ける工程と、
前記切り込み溝に充填材を充填する工程と、
音響レンズと少なくとも1層以上の第二音響整合層との積層体を、当該第二音響整合層が前記保護層に対向するように、前記保護層の前面に設置する工程と、を有し、
前記第二音響整合層は、前記保護層よりも音響インピーダンスが低く、且つ前記音響レンズよりも音響インピーダンスが高いことを特徴とする。
The invention according to claim 11 is a method of manufacturing an ultrasonic probe,
Laminating a piezoelectric body and at least two or more first acoustic matching layers to form an intermediate laminate;
Forming a cut groove in the intermediate laminate;
Providing a protective layer on the front surface of the intermediate laminate and the inner surface of the cut groove;
Filling the cut groove with a filler;
Placing a laminate of an acoustic lens and at least one or more second acoustic matching layers on the front surface of the protective layer such that the second acoustic matching layer faces the protective layer;
The second acoustic matching layer has a lower acoustic impedance than the protective layer and a higher acoustic impedance than the acoustic lens.

本発明によれば、プローブ内の音響反射を抑制した超音波探触子、これを備えた超音波画像診断装置、及びそのような超音波探触子の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic probe which suppressed the acoustic reflection in a probe, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus provided with this, and the manufacturing method of such an ultrasonic probe can be provided.

超音波画像診断装置の外観構成を示す図である。It is a figure which shows the external appearance structure of an ultrasonic image diagnostic apparatus. 超音波画像診断装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of an ultrasonic image diagnostic apparatus. 超音波探触子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of an ultrasound probe. 実施例の超音波探触子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the ultrasonic probe of an Example. 比較例の超音波探触子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the ultrasonic probe of a comparative example. 実施例の超音波探触子の送信信号波形を示す図である。It is a figure which shows the transmission signal waveform of the ultrasonic probe of an Example. 比較例の超音波探触子の送信信号波形を示す図である。It is a figure which shows the transmission signal waveform of the ultrasonic probe of a comparative example. 実施例及び比較例の超音波探触子の送信信号波形を処理して得られたグラフである。It is the graph obtained by processing the transmission signal waveform of the ultrasonic probe of an Example and a comparative example.

以下、本発明の実施の形態に係る超音波画像診断装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。   Hereinafter, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples. In addition, in the following description, what has the same function and structure attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.

本実施の形態に係る超音波画像診断装置Sは、図1及び図2に示すように、超音波画像診断装置本体1と超音波探触子2とを備えている。超音波探触子2は、図示しない生体等の被検体に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波(反射超音波:エコー)を受信する。超音波画像診断装置本体1は、超音波探触子2とケーブル3を介して接続され、超音波探触子2に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子2に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子2にて受信した被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子2で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。   The ultrasonic diagnostic imaging apparatus S according to the present embodiment includes an ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 and an ultrasonic probe 2 as shown in FIGS. 1 and 2. The ultrasonic probe 2 transmits ultrasonic waves (transmitted ultrasonic waves) to a subject such as a living body (not shown) and receives reflected waves (reflected ultrasonic waves: echoes) reflected by the subject. To do. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 is connected to the ultrasonic probe 2 via a cable 3, and transmits an electric signal drive signal to the ultrasonic probe 2, thereby providing an object to the ultrasonic probe 2. Based on a received signal that is an electrical signal generated by the ultrasonic probe 2 in response to the reflected ultrasonic wave from within the subject received by the ultrasonic probe 2. The internal state in the subject is imaged as an ultrasonic image.

超音波探触子2は、圧電素子(後述する圧電体22)からなる振動子2aを備えており、この振動子2aは、例えば、方位方向に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、192個の振動子2aを備えた超音波探触子2を用いている。なお、振動子2aは、二次元アレイ状に配列されたものであっても良い。また、振動子2aの個数は、任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子2について、リニア走査方式の電子スキャンプローブを採用したが、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用しても良く、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。超音波探触子2における帯域幅は任意に設定することができる。   The ultrasonic probe 2 includes a vibrator 2a made of a piezoelectric element (a piezoelectric body 22 described later), and a plurality of the vibrators 2a are arranged in a one-dimensional array in the azimuth direction, for example. In the present embodiment, for example, the ultrasonic probe 2 including 192 transducers 2a is used. Note that the vibrators 2a may be arranged in a two-dimensional array. The number of vibrators 2a can be set arbitrarily. Further, in the present embodiment, a linear scanning electronic scanning probe is used for the ultrasound probe 2, but either an electronic scanning method or a mechanical scanning method may be used, and a linear scanning method, Either the sector scanning method or the convex scanning method can be adopted. The bandwidth in the ultrasonic probe 2 can be set arbitrarily.

超音波画像診断装置本体1は、例えば、図2に示すように、操作入力部11と、送信部12と、受信部13と、画像生成部14と、メモリー部15と、DSC(Digital Scan Converter)16と、表示部17と、制御部18とを備えて構成されている。   For example, as shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 includes an operation input unit 11, a transmission unit 12, a reception unit 13, an image generation unit 14, a memory unit 15, a DSC (Digital Scan Converter). ) 16, a display unit 17, and a control unit 18.

操作入力部11は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を備えており、操作信号を制御部18に出力する。   The operation input unit 11 includes, for example, various switches, buttons, a trackball, a mouse, a keyboard, and the like for inputting data such as a command to start diagnosis and personal information of a subject, and the like. Output to the control unit 18.

送信部12は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2にケーブル3を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子2に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部12は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束(送信ビームフォーミング)を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周期で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部12は、例えば、超音波探触子2に配列された複数(例えば、192個)の振動子のうちの連続する一部(例えば、64個)を駆動して送信超音波を発生させる。そして、送信部12は、後述するBモードによる超音波画像を取得する場合には、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子を方位方向にずらすことで走査(スキャン)を行う。また、本実施の形態では、送信部12は、パルスドプラー法による超音波画像を表示するためのパルス波による送信超音波を超音波探触子2に発生させることができる。   The transmission unit 12 is a circuit that supplies a drive signal, which is an electrical signal, to the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 18 to generate transmission ultrasonic waves in the ultrasonic probe 2. . The transmission unit 12 includes, for example, a clock generation circuit, a delay circuit, and a pulse generation circuit. The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the drive signal. The delay circuit sets a delay time for each individual path corresponding to each transducer, and delays transmission of the drive signal by the set delay time to focus a transmission beam constituted by transmission ultrasonic waves (transmission beam forming) It is a circuit for performing. The pulse generation circuit is a circuit for generating a pulse signal as a drive signal at a predetermined cycle. The transmission unit 12 configured as described above drives, for example, a continuous part (for example, 64) of a plurality (for example, 192) of transducers arranged in the ultrasound probe 2. To generate transmission ultrasonic waves. Then, when acquiring an ultrasonic image in the B mode described later, the transmission unit 12 performs scanning (scanning) by shifting the vibrator to be driven in the azimuth direction every time the transmission ultrasonic wave is generated. Further, in the present embodiment, the transmission unit 12 can cause the ultrasonic probe 2 to generate transmission ultrasonic waves using pulse waves for displaying an ultrasonic image by the pulse Doppler method.

受信部13は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して電気信号の受信信号を受信する回路である。受信部13は、例えば、増幅器、A/D変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子2a毎に対応した個別経路毎に、あらかじめ設定された所定の増幅率で増幅させるための回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号をアナログ−デジタル変換(A/D変換)するための回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子2a毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成するための回路である。   The receiving unit 13 is a circuit that receives a reception signal of an electrical signal from the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 18. The receiving unit 13 includes, for example, an amplifier, an A / D conversion circuit, and a phasing addition circuit. The amplifier is a circuit for amplifying the received signal with a predetermined amplification factor set in advance for each individual path corresponding to each transducer 2a. The A / D conversion circuit is a circuit for analog-digital conversion (A / D conversion) of the amplified received signal. The phasing addition circuit adjusts the time phase by giving a delay time to each individual path corresponding to each transducer 2a with respect to the A / D converted received signal, and adds these (phasing addition) to generate a sound. It is a circuit for generating line data.

画像生成部14は、受信部13からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ゲインの調整等を行って輝度変換することにより、Bモード画像データを生成する。すなわち、Bモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。画像生成部14にて生成されたBモード画像データは、メモリー部15に送信される。   The image generation unit 14 generates B-mode image data by performing envelope detection processing, logarithmic amplification, and the like on the sound ray data from the reception unit 13 and performing luminance adjustment by performing gain adjustment and the like. In other words, the B-mode image data represents the intensity of the received signal by luminance. The B-mode image data generated by the image generation unit 14 is transmitted to the memory unit 15.

メモリー部15は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成されており、画像生成部14から送信されたBモード画像データをフレーム単位で記憶する。すなわち、メモリー部15は、フレーム単位により構成された超音波診断画像データとして記憶することができる。メモリー部15に記憶された超音波診断画像データは、制御部18の制御に従って読み出され、DSC16に送信される。   The memory unit 15 is configured by a semiconductor memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), for example, and stores the B-mode image data transmitted from the image generation unit 14 in units of frames. That is, the memory unit 15 can store ultrasonic diagnostic image data configured in units of frames. The ultrasonic diagnostic image data stored in the memory unit 15 is read according to the control of the control unit 18 and transmitted to the DSC 16.

DSC16は、メモリー部15より受信した超音波診断画像データをテレビジョン信号の走査方式による画像信号に変換し、表示部17に出力する。   The DSC 16 converts the ultrasonic diagnostic image data received from the memory unit 15 into an image signal based on a television signal scanning method, and outputs the image signal to the display unit 17.

表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、有機EL(Electronic Luminescence)ディスプレイ、無機ELディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示装置が適用可能である。表示部17は、DSC16から出力された画像信号に従って表示画面上に超音波診断画像の表示を行う。なお、表示装置に代えてプリンター等の印刷装置等を適用しても良い。   As the display unit 17, a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode-Ray Tube) display, an organic EL (Electronic Luminescence) display, an inorganic EL display, or a plasma display is applicable. The display unit 17 displays an ultrasonic diagnostic image on the display screen according to the image signal output from the DSC 16. Note that a printing device such as a printer may be applied instead of the display device.

制御部18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムに従って超音波画像診断装置Sの各部の動作を集中制御する。
ROMは、半導体等の不揮発メモリー等により構成され、超音波画像診断装置Sに対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
The control unit 18 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and reads various processing programs such as a system program stored in the ROM to read the RAM. The operation of each part of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus S is centrally controlled according to the developed program.
The ROM is configured by a nonvolatile memory such as a semiconductor, and stores a system program corresponding to the ultrasonic image diagnostic apparatus S, various processing programs executable on the system program, various data, and the like. These programs are stored in the form of computer-readable program code, and the CPU sequentially executes operations according to the program code.
The RAM forms a work area for temporarily storing various programs executed by the CPU and data related to these programs.

次に、本実施の形態に係る超音波探触子2について、図3を参照しながら説明する。   Next, the ultrasound probe 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

超音波探触子2は、図3に示すように、例えば、バッキング層21と、図示しないフレキシブルプリント基板(FPC;Flexible printed circuits)を介してバッキング層21の前面に積層された圧電体22と、圧電体22の前面に積層された第一音響整合層23と、これらの層に形成された複数の切り込み溝24の内面及び第一音響整合層23の前面に設けられた保護層25と、保護層25の前面に積層された第二音響整合層26と、第二音響整合層26の前面に積層された音響レンズ27と、を備えて構成されている。なお、切り込み溝24の内部には、保護層25を介して充填材28が充填されている。   As shown in FIG. 3, the ultrasonic probe 2 includes, for example, a backing layer 21 and a piezoelectric body 22 laminated on the front surface of the backing layer 21 via a flexible printed circuit (FPC) (not shown). A first acoustic matching layer 23 laminated on the front surface of the piezoelectric body 22; inner surfaces of a plurality of cut grooves 24 formed in these layers; and a protective layer 25 provided on the front surface of the first acoustic matching layer 23; A second acoustic matching layer 26 laminated on the front surface of the protective layer 25 and an acoustic lens 27 laminated on the front surface of the second acoustic matching layer 26 are provided. The inside of the cut groove 24 is filled with a filler 28 via a protective layer 25.

バッキング層21は、圧電体22を支持し、不要な超音波を吸収し得る超音波吸収体である。すなわち、バッキング層21は、圧電体22の被検体に超音波を送受信する面と反対側の面に装着され、被検体と反対側の方向へ発生する超音波を吸収する。   The backing layer 21 is an ultrasonic absorber that supports the piezoelectric body 22 and can absorb unnecessary ultrasonic waves. That is, the backing layer 21 is attached to the surface of the piezoelectric body 22 opposite to the surface that transmits / receives ultrasonic waves, and absorbs ultrasonic waves generated in the direction opposite to the subject.

バッキング層21を構成するバッキング材としては、天然ゴム、フェライトゴム、エポキシ樹脂や、これらの材料に酸化タングステンや酸化チタン、フェライト等の粉末を入れてプレス成形したゴム系複合材やエポキシ樹脂複合材、塩化ビニル、ポリビニルブチラール(PVB)、ABS樹脂、ポリウレタン(PUR)、ポリビニルアルコール(PVAL)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアセタール(POM)、ポリエチレンテレフタレート(PETP)、フッ素樹脂(PTFE)ポリエチレングリコール、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などの熱可塑性樹脂などが適用できる。   The backing material constituting the backing layer 21 includes natural rubber, ferrite rubber, epoxy resin, and rubber-based composites and epoxy resin composites obtained by press-molding these materials with powders of tungsten oxide, titanium oxide, ferrite, etc. , Vinyl chloride, polyvinyl butyral (PVB), ABS resin, polyurethane (PUR), polyvinyl alcohol (PVAL), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyacetal (POM), polyethylene terephthalate (PETP), fluororesin (PTFE) A thermoplastic resin such as polyethylene glycol or polyethylene terephthalate-polyethylene glycol copolymer can be used.

好ましいバッキング材としては、ゴム系複合材料、及び/又は、エポキシ樹脂複合材からなるものであり、その形状は圧電体22やこれを含むプローブヘッドの形状に応じて、適宜選択することができる。   A preferable backing material is made of a rubber-based composite material and / or an epoxy resin composite material, and the shape thereof can be appropriately selected according to the shape of the piezoelectric body 22 and the probe head including the piezoelectric body 22.

圧電体22は、電極及び圧電材料を有し、電気信号を機械的な振動に、また機械的な振動を電気信号に変換可能であり、超音波の送受信が可能な素子(圧電素子)である。   The piezoelectric body 22 has an electrode and a piezoelectric material, is an element (piezoelectric element) capable of converting an electrical signal into mechanical vibration, converting mechanical vibration into an electrical signal, and capable of transmitting and receiving ultrasonic waves. .

圧電材料は、電気信号を機械的な振動に、また機械的な振動を電気信号に変換可能な圧電体を含有する材料である。圧電体としては、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系セラミックス、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛などの圧電セラミックス、ニオブ酸リチウム、亜鉛ニオブ酸鉛とチタン酸鉛、マグネシウムニオブ酸鉛とチタン酸鉛等の固溶系単結晶からなる圧電単結晶、水晶、ロッシェル塩、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、あるいはVDFと、例えば、3フッ化エチレン(TrFE)の共重合体であるポリフッ化ビニリデン−3フッ化エチレン(P(VDF−TrFE))のようなPVDF共重合体、シアン化ビニリデン(VDCN)の重合体であるポリシアン化ビニリデン(PVDCN)、あるいはシアン化ビニリデン系共重合体あるいはナイロン9、ナイロン11などの奇数ナイロンや、芳香族ナイロン、脂環族ナイロン、あるいはポリ乳酸や、ポリヒドロキシブチレートなどのポリヒドロキシカルボン酸、セルロース系誘導体、ポリウレアなどの有機高分子圧電材料などを用いることができる。   The piezoelectric material is a material containing a piezoelectric body capable of converting an electrical signal into mechanical vibration and converting mechanical vibration into an electrical signal. Piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate (PZT) ceramics, lead titanate, lead metaniobate, etc., lithium niobate, lead zinc niobate and lead titanate, lead magnesium niobate and lead titanate, etc. Piezoelectric single crystal, crystal, Rochelle salt, polyvinylidene fluoride (PVDF), or VDF and a copolymer of, for example, ethylene trifluoride (TrFE), made of a solid solution single crystal of PVDF copolymer such as (P (VDF-TrFE)), polyvinylidene cyanide (PVDCN) which is a polymer of vinylidene cyanide (VDCN), vinylidene cyanide-based copolymer, nylon 9, nylon 11, etc. Odd nylon, aromatic nylon, alicyclic nylon, polylactic acid, It can be used polyhydroxycarboxylic acid, such as polyhydroxy butyrate, cellulose derivatives, and organic polymer piezoelectric material, such as polyurea.

圧電材料の厚さとしては、おおむね100〜500μmの範囲で用いられる。圧電材料は、その両面に電極が付された状態で、振動子2aとして用いられる。   The thickness of the piezoelectric material is generally in the range of 100 to 500 μm. The piezoelectric material is used as the vibrator 2a in a state where electrodes are attached to both surfaces thereof.

圧電材料に付される電極に用いられる材料としては、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)などが挙げられる。   Materials used for electrodes applied to piezoelectric materials include gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), tin (Sn) etc. are mentioned.

圧電材料に電極を付す方法としては、例えば、チタン(Ti)やクロム(Cr)などの下地金属をスパッタ法により0.02〜1.0μmの厚さに形成した後、上記金属元素を主体とする金属及びそれらの合金からなる金属材料、さらには必要に応じ一部絶縁材料をスパッタ法、その他の適当な方法で1〜10μmの厚さに形成する方法が挙げられる。   As a method for attaching an electrode to a piezoelectric material, for example, a base metal such as titanium (Ti) or chromium (Cr) is formed to a thickness of 0.02 to 1.0 μm by sputtering, and then the above metal element is mainly used. Examples thereof include a method of forming a metal material made of a metal to be used and an alloy thereof, and further forming a partially insulating material to a thickness of 1 to 10 μm by a sputtering method or other appropriate methods as necessary.

電極形成はスパッタ法以外でも、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スクリーン印刷やディッピング法、溶射法で形成することもできる。電極は、圧電材料上に、超音波探触子2の形状に応じて、圧電体面の全面あるいは圧電体面の一部に、設けられる。   Electrodes can be formed by screen printing, dipping, or thermal spraying using a conductive paste in which fine metal powder and low-melting glass are mixed, as well as sputtering. The electrodes are provided on the entire piezoelectric material surface or a part of the piezoelectric material surface on the piezoelectric material in accordance with the shape of the ultrasonic probe 2.

圧電体22とバッキング層21は、図示しない接着層を介して積層されていることが好ましい態様である。接着層を形成するための接着剤としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。   In a preferred embodiment, the piezoelectric body 22 and the backing layer 21 are laminated via an adhesive layer (not shown). As an adhesive for forming the adhesive layer, an epoxy-based adhesive can be used.

圧電体22は、電極がFPC(図示略)と接触されており、FPCはケーブル3と電気的に接続されている。したがって、超音波画像診断装置本体1から出力される駆動信号がFPCを介して圧電体22に入力され、圧電体22で発生した受信信号が超音波画像診断装置本体1に出力される。   The electrode of the piezoelectric body 22 is in contact with an FPC (not shown), and the FPC is electrically connected to the cable 3. Therefore, the drive signal output from the ultrasonic diagnostic imaging apparatus body 1 is input to the piezoelectric body 22 via the FPC, and the reception signal generated by the piezoelectric body 22 is output to the ultrasonic diagnostic imaging apparatus body 1.

第一音響整合層23は、圧電体22と被検体との間の音響インピーダンスを整合させ、境界面での反射を抑制するものである。第一音響整合層23は、圧電体22の、超音波の送受信が行われる送受信方向である被検体側に装着される。   The first acoustic matching layer 23 matches the acoustic impedance between the piezoelectric body 22 and the subject and suppresses reflection at the boundary surface. The first acoustic matching layer 23 is attached to the subject side of the piezoelectric body 22 which is a transmission / reception direction in which ultrasonic transmission / reception is performed.

第一音響整合層23は、少なくとも2層以上設けられていれば良く、図3に示す例では第一音響整合層23a,23bが設けられている。一般に、第一音響整合層23の各層厚は、超音波の波長をλとすると、λ/4となるように定められていることが好ましい。しかしながら、第一音響整合層23が3層以上設けられているような場合や、第二音響整合層26が2層以上設けられているような場合においては、各音響整合層23,26の層厚はλ/8程度となるように定められている。   It is sufficient that at least two or more first acoustic matching layers 23 are provided. In the example shown in FIG. 3, the first acoustic matching layers 23a and 23b are provided. In general, each layer thickness of the first acoustic matching layer 23 is preferably determined to be λ / 4 where λ is the wavelength of the ultrasonic wave. However, in the case where three or more first acoustic matching layers 23 are provided, or in the case where two or more second acoustic matching layers 26 are provided, the layers of the acoustic matching layers 23 and 26 are provided. The thickness is determined to be about λ / 8.

第一音響整合層23はそれぞれ、圧電体22の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスの中間程度の音響インピーダンスを有する。また、図3に示す例では、前側の第一音響整合層23bの音響インピーダンスは、後側の第一音響整合層23aの音響インピーダンスよりも低く設定されている。つまり、2層以上の第一音響整合層23は、後側から前側にかけて音響インピーダンスが漸次低くなるように設定される。また、第一音響整合層23のうち最も前に配置される第一音響整合層23(図3に示す例では、第一音響整合層23b)の音響インピーダンスは、後述する保護層25の音響インピーダンスよりも高い。   Each of the first acoustic matching layers 23 has an acoustic impedance that is approximately between the acoustic impedance of the piezoelectric body 22 and the acoustic impedance of the subject. In the example shown in FIG. 3, the acoustic impedance of the front first acoustic matching layer 23b is set lower than the acoustic impedance of the rear first acoustic matching layer 23a. That is, the two or more first acoustic matching layers 23 are set so that the acoustic impedance gradually decreases from the rear side to the front side. In addition, the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 23 (first acoustic matching layer 23b in the example shown in FIG. 3) disposed at the forefront of the first acoustic matching layer 23 is the acoustic impedance of the protective layer 25 described later. Higher than.

第一音響整合層23に用いられる材料としては、アルミ、アルミ合金(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、PE(ポリエチレン)やPP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、ABC樹脂、ABS樹脂、AAS樹脂、AES樹脂、ナイロン(PA6、PA6−6)、PPO(ポリフェニレンオキシド)、PPS(ポリフェニレンスルフィド:ガラス繊維入りも可)、PPE(ポリフェニレンエーテル)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PAI(ポリアミドイミド)、PETP(ポリエチレンテレフタレート)、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。好ましくはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に、充填剤として、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、モリブデン等を入れて均一になるように混練、成型したものが適用できる。また、第一音響整合層23には、シリコン樹脂粒子が含有されているものとしても良い。   Materials used for the first acoustic matching layer 23 include aluminum, aluminum alloy (for example, AL-Mg alloy), magnesium alloy, macor glass, glass, fused quartz, copper graphite, PE (polyethylene), PP (polypropylene), and PC. (Polycarbonate), ABC resin, ABS resin, AAS resin, AES resin, nylon (PA6, PA6-6), PPO (polyphenylene oxide), PPS (polyphenylene sulfide: glass fiber can be included), PPE (polyphenylene ether), PEEK (Polyetheretherketone), PAI (polyamideimide), PETP (polyethylene terephthalate), epoxy resin, urethane resin, and the like can be used. It is preferable to add zinc white, titanium oxide, silica, alumina, bengara, ferrite, tungsten oxide, yttrium oxide, barium sulfate, tungsten, molybdenum, etc. as a filler to a thermosetting resin such as an epoxy resin. Kneaded and molded can be applied. The first acoustic matching layer 23 may contain silicon resin particles.

第一音響整合層23aと第一音響整合層23bとは、図示しない接着層により接着されている。この接着層を形成するための接着剤は、エポキシ系の接着剤を用いることができる。ここで、この接着層の厚さを1μm以下とすると、接着層の厚さが送信信号の波長よりも十分に小さくでき、不要な減衰及び音響反射を抑制できるため、好ましい。このため、接着層の厚さを1μm以下とすることで、より分解能の高い超音波画像を得ることができる。   The first acoustic matching layer 23a and the first acoustic matching layer 23b are bonded by an adhesive layer (not shown). As an adhesive for forming the adhesive layer, an epoxy adhesive can be used. Here, it is preferable that the thickness of the adhesive layer is 1 μm or less because the thickness of the adhesive layer can be sufficiently smaller than the wavelength of the transmission signal, and unnecessary attenuation and acoustic reflection can be suppressed. For this reason, an ultrasonic image with higher resolution can be obtained by setting the thickness of the adhesive layer to 1 μm or less.

なお、第一音響整合層23aと第一音響整合層23bとは、当該第一音響整合層23a又は第一音響整合層23bを構成する材料によって互いに接着されているものとしても良い。具体的には、第一音響整合層23a及び/又は23bがエポキシ樹脂を固化させて構成されたものである場合には、固化前の当該エポキシ樹脂と同組成の樹脂を第一音響整合層23aと23bとの間に介在させ、これを固化することにより、第一音響整合層23aと23bとを接着することができる。また、第一音響整合層23a及び/又は23bが金属材料で構成されている場合には、第一音響整合層23a及び/又は23bの接着面を熱や溶媒等で溶かし、これを再度固化することにより、第一音響整合層23aと23bとを接着することができる。このような方法によれば、接着層を別個に設ける必要がないため、当該接着層との界面における音響反射が発生しないため好ましい。   The first acoustic matching layer 23a and the first acoustic matching layer 23b may be bonded to each other with a material constituting the first acoustic matching layer 23a or the first acoustic matching layer 23b. Specifically, when the first acoustic matching layer 23a and / or 23b is configured by solidifying an epoxy resin, a resin having the same composition as that of the epoxy resin before solidification is used as the first acoustic matching layer 23a. The first acoustic matching layers 23a and 23b can be bonded together by interposing between the first acoustic matching layer 23b and solidifying it. When the first acoustic matching layer 23a and / or 23b is made of a metal material, the adhesive surface of the first acoustic matching layer 23a and / or 23b is melted with heat or a solvent, and then solidified again. Thus, the first acoustic matching layers 23a and 23b can be bonded. According to such a method, since it is not necessary to provide an adhesive layer separately, acoustic reflection at the interface with the adhesive layer does not occur, which is preferable.

また、第一音響整合層23が3層以上設けられている場合においても、上記した接着方法と同様の方法で各層を接着することができる。   Even when three or more first acoustic matching layers 23 are provided, the respective layers can be bonded by the same method as the above-described bonding method.

なお、バッキング層21、圧電体22及び第一音響整合層23は、ダイシングブレードによりダイシングされ、所定のピッチで複数の切り込み溝24が形成されている。これにより、複数の振動子2aが形成されている。   The backing layer 21, the piezoelectric body 22, and the first acoustic matching layer 23 are diced by a dicing blade, and a plurality of cut grooves 24 are formed at a predetermined pitch. Thereby, a plurality of vibrators 2a are formed.

保護層25は、超音波画像診断の測定前後に超音波探触子2が洗浄される際などに、洗浄液の超音波探触子2内部への侵入を防止し圧電体22及びその電極を保護する層である。このため、保護層25は、ガスバリア性を有する材料によって形成されている。
また、本実施形態における保護層25の音響インピーダンスは、第一音響整合層23bの音響インピーダンスよりも小さく、音響レンズ27の音響インピーダンスよりも大きい値に設定されている。
このような保護層25は、第一音響整合層23のうち最も前側の層の前面及び切り込み溝24の内面を覆うように形成されている。
The protective layer 25 prevents the cleaning liquid from entering the ultrasonic probe 2 and protects the piezoelectric body 22 and its electrodes when the ultrasonic probe 2 is cleaned before and after the measurement of the ultrasonic image diagnosis. It is a layer to do. For this reason, the protective layer 25 is formed of a material having gas barrier properties.
In addition, the acoustic impedance of the protective layer 25 in the present embodiment is set to a value that is smaller than the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 23 b and larger than the acoustic impedance of the acoustic lens 27.
Such a protective layer 25 is formed so as to cover the front surface of the frontmost layer of the first acoustic matching layer 23 and the inner surface of the cut groove 24.

保護層25の材料としては、ポリパラキシリレン誘導体が用いられることが好ましい。ポリパラキシリレン誘導体が用いられる場合、保護層25は、従来公知の蒸着法により形成される。
ポリパラキシリレン誘導体としては、例えば、下記一般式(1)で表されるポリパラキシリレン構造を有する化合物が用いられる。
As a material for the protective layer 25, it is preferable to use a polyparaxylylene derivative. When a polyparaxylylene derivative is used, the protective layer 25 is formed by a conventionally known vapor deposition method.
As the polyparaxylylene derivative, for example, a compound having a polyparaxylylene structure represented by the following general formula (1) is used.

一般式(1)中、Xは、水素原子又はフッ素原子を表す。R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、塩素原子、アルキル基、アミノ基含有アルキル基又はホルミル基を表し、互いに同一であっても異なっていても良い。m及びnは、それぞれ独立に、重合度を表す正の整数であり、m=0であっても良いが、n=0となることはない。 In general formula (1), X represents a hydrogen atom or a fluorine atom. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a chlorine atom, an alkyl group, an amino group-containing alkyl group or a formyl group, and may be the same or different from each other. m and n are each independently a positive integer representing the degree of polymerization, and m = 0 may be used, but n = 0 is not satisfied.

また、一般式(1)で表されるポリパラキシリレン構造を有する化合物としては、下記一般式(2)〜(5)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the compound having a polyparaxylylene structure represented by the general formula (1) include compounds represented by the following general formulas (2) to (5).

一般式(2)〜(5)中、m及びnは、一般式(1)におけるm及びnと同義である。   In general formulas (2) to (5), m and n have the same meanings as m and n in general formula (1).

また、一般式(1)で表されるポリパラキシリレン構造を有する化合物としては、下記一般式(6)〜(8)で表される化合物が挙げられる。   Examples of the compound having a polyparaxylylene structure represented by the general formula (1) include compounds represented by the following general formulas (6) to (8).

上記一般式(2)〜(5)で表される化合物を用いた場合には、保護層25の密度が小さくなるため音響インピーダンスを小さくすることができ、上記一般式(6)〜(8)で表される化合物を用いた場合には、保護層の25の密度が大きくなるため音響インピーダンスを大きくすることができる。
本実施形態によれば、保護層25の音響インピーダンスは、第一音響整合層23のうち最も前側の層の音響インピーダンスよりも小さく、音響レンズ27の音響インピーダンスよりも大きく設定されていれば良く、上記一般式(2)〜(5)で表される化合物が用いられていても良いし、上記一般式(6)〜(8)で表される化合物が用いられていても良い。
When the compounds represented by the above general formulas (2) to (5) are used, the acoustic impedance can be reduced because the density of the protective layer 25 is reduced, and the above general formulas (6) to (8). In the case where the compound represented by the formula (2) is used, the density of the protective layer 25 increases, so that the acoustic impedance can be increased.
According to the present embodiment, the acoustic impedance of the protective layer 25 may be set smaller than the acoustic impedance of the frontmost layer of the first acoustic matching layer 23 and larger than the acoustic impedance of the acoustic lens 27, The compounds represented by the general formulas (2) to (5) may be used, or the compounds represented by the general formulas (6) to (8) may be used.

また、保護層25の材料としては、ポリウレア樹脂を用いることもできる。ポリウレア樹脂としては、下記一般式(9)で表される構造を有する化合物を重合して得られる化合物を含有していることが好ましい。   As a material for the protective layer 25, polyurea resin can also be used. The polyurea resin preferably contains a compound obtained by polymerizing a compound having a structure represented by the following general formula (9).

一般式(9):R−J−X−J−R
一般式(9)中、J及びJは、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、互いに同一であっても良いし異なっていても良い。Xは、極性を持つ2価の基を表し、−CO−、−NHCO−、−COO−、−SONH−、−SO−、−SO−、−SO−、−NHCOO−又は−NHCONH−を表す。R及びRは、それぞれ独立に、官能基を表し、−NH又は−NCOを表す。
Formula (9): R 1 -J 1 -X 1 -J 2 -R 2
In General Formula (9), J 1 and J 2 each independently represent a divalent linking group, and may be the same or different. X 1 represents a divalent group having polarity, -CO -, - NHCO -, - COO -, - SO 2 NH -, - SO 3 -, - SO 2 -, - SO -, - NHCOO- or -NHCONH- is represented. R 1 and R 2 each independently represents a functional group, and represents —NH 2 or —NCO.

本発明に係る保護層25を構成するポリウレア膜を形成する方法としては、従来公知の蒸着重合法を採用することができる。   As a method for forming the polyurea film constituting the protective layer 25 according to the present invention, a conventionally known vapor deposition polymerization method can be employed.

蒸着重合法の具体的方法・条件については、特開平7−258370号公報、特開平5−311399号公報、及び特開2006−49418号公報に開示されている方法等が参考となる。   For specific methods and conditions of the vapor deposition polymerization method, methods disclosed in JP-A-7-258370, JP-A-5-311399, and JP-A-2006-49418 can be referred to.

蒸着重合法は、通常、1.33×10−2〜1.33×10−3Pa程度の圧力下で二つの蒸発源からそれぞれ二種類のモノマーを蒸発させて被蒸着面上で重合反応を起こさせ、被蒸着面上に重合体薄膜を形成する方法である。蒸着重合法では、上記圧力下で被蒸着面上に到達したモノマー同士をそれぞれのモノマーに固有の蒸気圧によって定まる一定の滞留時間内に反応させる必要がある。この滞留時間は一般的に非常に短いため、それぞれのモノマーは反応性が極めて高いことが望まれる。蒸着重合法によって2種類のモノマーを重付加してポリウレア樹脂組成物を形成する際には、蒸着装置本体のチャンバー内側上部に、被蒸着面を下側に向けて被蒸着基板がセットされる。チャンバー内側下部にはタングステンボードなどの容器が2つあり、それぞれの容器の底部には抵抗加熱器などの加熱手段が付設され、2つの容器にそれぞれ収容された蒸着源を加熱できるようになっている。 In the vapor deposition polymerization method, usually two kinds of monomers are evaporated from two evaporation sources under a pressure of about 1.33 × 10 −2 to 1.33 × 10 −3 Pa, respectively, and a polymerization reaction is performed on the deposition surface. In this method, a polymer thin film is formed on the deposition surface. In the vapor deposition polymerization method, it is necessary to cause the monomers that have reached the vapor deposition surface under the above pressure to react within a certain residence time determined by the vapor pressure specific to each monomer. Since this residence time is generally very short, it is desirable that each monomer has extremely high reactivity. When a polyurea resin composition is formed by polyaddition of two types of monomers by vapor deposition polymerization method, a vapor deposition substrate is set on the inner upper part of the chamber of the vapor deposition apparatus body with the vapor deposition surface facing downward. There are two containers such as tungsten board in the lower part inside the chamber, and heating means such as a resistance heater is attached to the bottom of each container so that the vapor deposition source accommodated in each of the two containers can be heated. Yes.

保護層25を構成する、ポリウレア樹脂の具体例としては、以下の樹脂を挙げることができる。   Specific examples of the polyurea resin constituting the protective layer 25 include the following resins.

真空中でアミン成分とイソシアナート成分とを別々の蒸発源から蒸発させ、これを探触子表面上で蒸着重合によりポリウレア膜を形成することが好ましい。   It is preferable to evaporate the amine component and the isocyanate component from separate evaporation sources in vacuum and form a polyurea film by vapor deposition polymerization on the probe surface.

原料として使用するアミンは、分子内にアミノ基を2つ以上有するポリアミンが好ましく、ジアミンが最も好ましい。ポリアミンとして、例えば、2,7−ジアミノ−9H−フルオレン、3,6−ジアミノアクリジン、アクリフラビン、アクリジンイエロー、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジアミノベンゾフェノン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルジフェニルメタン、4−(フェニルジアゼニル)ベンゼン−1,3−ジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、1,3−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、1,8−ジアミノナフタレン、1,3−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタン、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、1,5−ジアミノペンタン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、1,7−ジアミノヘプタン、N,N−ビス(3−アミノプロピル)メチルアミン、1,3−ジアミノ−2−プロパノール、ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、m−キシリレンジアミン、テトラエ
チレンペンタミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ベンゾグアナミン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−1,3,5−トリアジン、6−クロロ−2,4−ジアミノピリミジン、2−クロロ−4,6−ジアミノ−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
The amine used as a raw material is preferably a polyamine having two or more amino groups in the molecule, and most preferably a diamine. Examples of polyamines include 2,7-diamino-9H-fluorene, 3,6-diaminoacridine, acriflavine, acridine yellow, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, and 4,4'-diaminobenzophenone. Bis (4-aminophenyl) sulfone, 4,4′-diaminodiphenyl ether, bis (4-aminophenyl) sulfide, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3, 3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 4- (phenyldiazenyl) benzene-1,3-diamine, 1,5-diaminonaphthalene, 1,3-phenylenediamine, 2,4-diamy Toluene, 2,6-diaminotoluene, 1,8-diaminonaphthalene, 1,3-diaminopropane, 1,3-diaminopentane, 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine, 1,5-diaminopentane, 2-methyl-1,5-diaminopentane, 1,7-diaminoheptane, N, N-bis (3-aminopropyl) methylamine, 1,3-diamino-2-propanol, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) Ether, m-xylylenediamine, tetraethylenepentamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, benzoguanamine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl- 1,3,5-triazine, 6-chloro-2,4-diaminopyrimidine, 2-chloro-4,6-diamidine 1,3,5-triazine.

原料として使用するイソシアネートは、分子内にイソシアネート基を2つ以上有するポリイソシアネートであれば特に構わないが、アルキルポリイソシアネート又は芳香族ポリイソシアネートが好ましく、アルキルジイソシアネート又は芳香族ジイソシアネートが更に好ましい。アルキルポリイソシアネートは、複数のイソシアネート基が全てアルキル鎖を介して存在している化合物であり、例えば、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジイソシアン酸イソホロン、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート等が挙げられる。   The isocyanate used as a raw material is not particularly limited as long as it is a polyisocyanate having two or more isocyanate groups in the molecule, but is preferably an alkyl polyisocyanate or an aromatic polyisocyanate, and more preferably an alkyl diisocyanate or an aromatic diisocyanate. Alkyl polyisocyanate is a compound in which a plurality of isocyanate groups are all present via an alkyl chain. For example, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, isophorone diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, Examples include pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and 1,3-cyclopentane diisocyanate.

芳香族ポリイソシアネートとは、複数のイソシアネート基が全て芳香族環と直接結合している化合物であり、例えば、9H−フルオレン−2,7−ジイソシアネート、9H−フルオレン−9−オン−2,7−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアナート、1,3−フェニレンジイソシアナート、トリレン−2,4−ジイソシアナート、トリレン−2,6−ジイソシアナート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−イソシアナトフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,5−ジイソシアナトナフタレン等が挙げられる。   An aromatic polyisocyanate is a compound in which a plurality of isocyanate groups are all directly bonded to an aromatic ring. For example, 9H-fluorene-2,7-diisocyanate, 9H-fluoren-9-one-2,7- Diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) ) Cyclohexane, 2,2-bis (4-isocyanatophenyl) hexafluoropropane, 1,5-diisocyanatonaphthalene and the like.

本実施の形態に係る保護層25の膜厚は、0.5〜5.0μmであることが好ましいが、より好ましくは2.0〜4.0μmである。   The thickness of the protective layer 25 according to the present embodiment is preferably 0.5 to 5.0 μm, more preferably 2.0 to 4.0 μm.

また、保護層25で内面が被覆された切り込み溝24には、充填材28が充填されている。これにより、保護層25に覆われた中間積層体の前面が平坦になっている。
充填材28として用いられる材料は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などの汎用樹脂が挙げられる。これらの材料には、物性調整のためにフィラーなどの他の添加物が加えられていても良い。
The cut groove 24 whose inner surface is covered with the protective layer 25 is filled with a filler 28. Thereby, the front surface of the intermediate laminated body covered with the protective layer 25 is flat.
Examples of the material used as the filler 28 include general-purpose resins such as an epoxy resin and a silicon resin. Other additives such as fillers may be added to these materials in order to adjust physical properties.

第二音響整合層26は、保護層25と音響レンズ27との間に少なくとも1層以上設けられている。第二音響整合層26は、保護層25と音響レンズ27との間の音響インピーダンスを整合させ、保護層25と音響レンズ27との境界面での反射を抑制する層である。   At least one or more second acoustic matching layers 26 are provided between the protective layer 25 and the acoustic lens 27. The second acoustic matching layer 26 is a layer that matches the acoustic impedance between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 and suppresses reflection at the boundary surface between the protective layer 25 and the acoustic lens 27.

第二音響整合層26は、上記した第一音響整合層23と略同じ構成であるが、音響インピーダンスが保護層25の音響インピーダンスよりも低く、音響レンズ27の音響インピーダンスよりも高い点で異なっている。   The second acoustic matching layer 26 has substantially the same configuration as the first acoustic matching layer 23 described above, but differs in that the acoustic impedance is lower than the acoustic impedance of the protective layer 25 and higher than the acoustic impedance of the acoustic lens 27. Yes.

第二音響整合層26は、図3に示す例では、1層のみ設けられているが、2層以上設けられていることが好ましい。第二音響整合層26が複数層設けられている場合には、各層の音響インピーダンスがいずれも保護層25の音響インピーダンスよりも低く且つ音響レンズ27の音響インピーダンスよりも高く設定され、後側(保護層25側)から前側(音響レンズ27側)にかけて段階的に音響インピーダンスが低くなるように設定されている。
また、2層以上の第二音響整合層26は、上記した2層以上の第一音響整合層23と同様の方法で、互いに接着されているものとしても良い。
In the example shown in FIG. 3, only one layer of the second acoustic matching layer 26 is provided, but two or more layers are preferably provided. When the second acoustic matching layer 26 is provided in a plurality of layers, the acoustic impedance of each layer is set lower than the acoustic impedance of the protective layer 25 and higher than the acoustic impedance of the acoustic lens 27, and the rear side (protection The acoustic impedance is set to gradually decrease from the layer 25 side to the front side (acoustic lens 27 side).
The two or more second acoustic matching layers 26 may be bonded to each other in the same manner as the two or more first acoustic matching layers 23 described above.

第二音響整合層26に用いられる材料としては、上記第一音響整合層23に用いられる材料と同様のものが挙げられ、第二音響整合層26の音響インピーダンスの値が、保護層25の音響インピーダンスよりも低く音響レンズ27の音響インピーダンスよりも高くなるように各種材料を組み合わせる等して用いられている。
具体的には、例えば、第二音響整合層26の材料として、エポキシ樹脂とシリコン粒子との複合材料を用いると、第二音響整合層26の音響インピーダンスを、保護層25の音響インピーダンスよりも低く且つ音響レンズ27の音響インピーダンスよりも高く設定することが可能である。
Examples of the material used for the second acoustic matching layer 26 include the same materials as those used for the first acoustic matching layer 23, and the acoustic impedance value of the second acoustic matching layer 26 is the same as that of the protective layer 25. It is used by combining various materials so as to be lower than the impedance and higher than the acoustic impedance of the acoustic lens 27.
Specifically, for example, when a composite material of epoxy resin and silicon particles is used as the material of the second acoustic matching layer 26, the acoustic impedance of the second acoustic matching layer 26 is lower than the acoustic impedance of the protective layer 25. In addition, the acoustic impedance of the acoustic lens 27 can be set higher.

ここで、第一音響整合層23のうち最も前側に位置する層(図3に示す例では、第一音響整合層23b)と保護層25との層間の反射率を30%以下、保護層25と第二音響整合層26との層間の反射率を30%以下とすると、各層間の界面における音響反射をより効果的に抑制でき、これらの各層間の音響反射に起因する送受信波形のリンギングを顕著に低減できるため、好ましい。このように各層を構成することで、より分解能の高い超音波画像を得ることができる。
本発明において、反射率は、下記式(A)で算出される値をいう。
式(A)
反射率(%)=(Z1−Z2)/(Z1+Z2)×100
Z1:互いに隣接する2つの層のうち前側に位置する層の音響インピーダンス
Z2:互いに隣接する2つの層のうち後側に位置する層の音響インピーダンス
なお、層間の反射率が小さくなるように、第一音響整合層23及び第二音響整合層26は可能な限り多層に設けられていることが好ましいため、本発明において層間の反射率の下限値は特に規定していない。
Here, the reflectance between the protective layer 25 and the layer located in the foremost side of the first acoustic matching layer 23 (the first acoustic matching layer 23b in the example shown in FIG. 3) and the protective layer 25 is 30% or less. And the second acoustic matching layer 26 have a reflectance of 30% or less, the acoustic reflection at the interface between the layers can be more effectively suppressed, and ringing of the transmission / reception waveform caused by the acoustic reflection between these layers can be suppressed. Since it can reduce remarkably, it is preferable. By configuring each layer in this way, an ultrasonic image with higher resolution can be obtained.
In the present invention, the reflectance refers to a value calculated by the following formula (A).
Formula (A)
Reflectance (%) = (Z1−Z2) / (Z1 + Z2) × 100
Z1: Acoustic impedance of the layer located on the front side of the two layers adjacent to each other Z2: Acoustic impedance of the layer located on the back side of the two layers adjacent to each other In order to reduce the reflectance between the layers, Since the one acoustic matching layer 23 and the second acoustic matching layer 26 are preferably provided in as many layers as possible, the lower limit value of the reflectance between the layers is not particularly defined in the present invention.

音響レンズ27は、屈折を利用して超音波ビームを集束し分解能を向上するために配置されるものである。すなわち、音響レンズ27は、超音波探触子2の被検体と接する側に設けられ、圧電体22にて発生した超音波を、被検体に効率良く入射させる。音響レンズ27は、被検体と接する部分で、内部の音速に応じて凸型又は凹型のレンズ形状を有し、被検体に入射される超音波を、撮像断面と直交する厚さ方向(エレベーション方向)で収束させる。   The acoustic lens 27 is arranged to focus the ultrasonic beam using refraction and improve the resolution. That is, the acoustic lens 27 is provided on the ultrasonic probe 2 on the side in contact with the subject, and the ultrasonic wave generated by the piezoelectric body 22 is efficiently incident on the subject. The acoustic lens 27 is in contact with the subject and has a convex or concave lens shape according to the internal sound speed, and the ultrasonic wave incident on the subject is measured in the thickness direction (elevation) perpendicular to the imaging section. Direction).

音響レンズ27は、被検体と略同程度の音響インピーダンスを有する軟質の高分子材料により形成される。   The acoustic lens 27 is formed of a soft polymer material having an acoustic impedance substantially equal to that of the subject.

音響レンズ27を構成する素材としては、従来公知のシリコン系ゴム、ブタジエン系ゴム、ポリウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のホモポリマー、エチレンとプロピレンとを共重合させてなるエチレン−プロピレン共重合体ゴム等の共重合体ゴム等が適用可能である。これらのうち、シリコン系ゴム及びブタジエン系ゴムを用いることが好ましい。   Examples of the material constituting the acoustic lens 27 include conventionally known homopolymers such as silicon rubber, butadiene rubber, polyurethane rubber, epichlorohydrin rubber, and ethylene-propylene copolymer rubber obtained by copolymerizing ethylene and propylene. Copolymer rubber or the like is applicable. Of these, silicon rubber and butadiene rubber are preferably used.

本実施の形態で使用されるシリコン系ゴムとしては、シリコンゴム、フッ素シリコンゴム等が挙げられる。特に、レンズ材の特性上、シリコンゴムを使用することが好ましい。シリコンゴムとは、Si−O結合からなる分子骨格を有し、そのSi原子に複数の有機基が主結合したオルガノポリシロキサンをいい、通常は、その主成分はメチルポリシロキサンで、全体の有機基のうち90%以上はメチル基である。メチル基に代えて水素原子、フェニル基、ビニル基、アリル基等を導入したものも使用することができる。当該シリコンゴムは、例えば、高重合度のオルガノポリシロキサンに過酸化ベンゾイルなどの硬化剤(加硫剤)を混練し、加熱加硫し硬化させることにより得ることができる。必要に応じてシリカ、ナイロン粉末等の有機又は無機充填剤、硫黄、酸化亜鉛等の加硫助剤等を添加しても良い。   Examples of the silicon rubber used in the present embodiment include silicon rubber and fluorine silicon rubber. In particular, it is preferable to use silicon rubber because of the characteristics of the lens material. Silicon rubber is an organopolysiloxane having a molecular skeleton composed of Si—O bonds, and having a plurality of organic groups bonded to Si atoms. Usually, the main component is methylpolysiloxane, and the entire organic structure is organic. 90% or more of the groups are methyl groups. A material in which a hydrogen atom, a phenyl group, a vinyl group, an allyl group or the like is introduced instead of the methyl group can also be used. The silicone rubber can be obtained, for example, by kneading a curing agent (vulcanizing agent) such as benzoyl peroxide in an organopolysiloxane having a high polymerization degree, followed by heat vulcanization and curing. If necessary, organic or inorganic fillers such as silica and nylon powder, and vulcanization aids such as sulfur and zinc oxide may be added.

本実施の形態で使用されるブタジエン系ゴムとしては、ブタジエン単独又はブタジエンを主体としこれに少量のスチロール又はアクリロニトリルが共重合した共重合ゴム等が挙げられる。特に、レンズ材の特性上、ブタジエンゴムを使用することが好ましい。ブタジエンゴムとは、共役二重結合を有するブタジエンの重合により得られる合成ゴムをいう。ブタジエンゴムは、共役二重結合を有するブタジエン単独が1.4又は1.2重合することにより得ることができる。ブタジエンゴムは、硫黄等により加硫させたものが使用できる。   Examples of the butadiene rubber used in the present embodiment include butadiene alone or a copolymer rubber obtained by copolymerizing butadiene as a main component and a small amount of styrene or acrylonitrile. In particular, it is preferable to use butadiene rubber because of the characteristics of the lens material. The butadiene rubber refers to a synthetic rubber obtained by polymerization of butadiene having a conjugated double bond. Butadiene rubber can be obtained by 1.4 or 1.2 polymerization of butadiene alone having a conjugated double bond. A butadiene rubber vulcanized with sulfur or the like can be used.

本実施の形態に係る音響レンズ27においては、シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し加硫硬化させることにより得ることができる。例えば、シリコンゴムとブタジエンゴムとを適宜割合で、混練ロールにより、混合し、過酸化ベンゾイルなどの加硫剤を添加し、加熱加硫し架橋(硬化)させることにより得ることができる。その際に、加硫助剤として、酸化亜鉛を添加することが好ましい。酸化亜鉛は、レンズ特性を落とさずに、加硫促進を促し、加硫時間を短縮できる。他に、着色剤や音響レンズの特性を損なわない範囲内で他の添加剤を添加しても良い。シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとの混合割合は、その音響インピーダンスが人体に近似しているとともに、その音速が人体より小さく、減衰が少ないものを得るには、通常、1:1が好ましいが、当該混合割合は適宜変更可能である。   The acoustic lens 27 according to the present embodiment can be obtained by mixing silicon rubber and butadiene rubber and curing them. For example, it can be obtained by mixing silicon rubber and butadiene rubber in an appropriate ratio by a kneading roll, adding a vulcanizing agent such as benzoyl peroxide, and heat vulcanizing and crosslinking (curing). At that time, it is preferable to add zinc oxide as a vulcanization aid. Zinc oxide can accelerate vulcanization and shorten the vulcanization time without deteriorating lens characteristics. In addition, other additives may be added as long as the characteristics of the colorant and the acoustic lens are not impaired. The mixing ratio of the silicone rubber and the butadiene rubber is preferably 1: 1 in order to obtain a material whose acoustic impedance is close to that of the human body and whose sound speed is smaller than that of the human body and less attenuated. The mixing ratio can be changed as appropriate.

シリコンゴムは、市販品として入手することができ、例えば信越化学社製、KE742U、KE752U、KE931U、KE941U、KE951U、KE961U、KE850U、KE555U、KE575U等や、モメンティブパフォーマンスマテリアル社製のTSE221−3U、TE221−4U、TSE2233U、XE20−523−4U、TSE27−4U、TSE260−3U、TSE−260−4Uやダウコーニング東レ社製のSH35U、SH55UA、SH831U、SE6749U、SE1120USE4704Uなどを用いることができる。   Silicone rubber can be obtained as a commercial product. For example, KE742U, KE752U, KE931U, KE941U, KE951U, KE96U, KE850U, KE555U, KE575U, etc. manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., TSE221-3U, TE221 manufactured by Momentive Performance Materials, Inc. -4U, TSE2233U, XE20-523-4U, TSE27-4U, TSE260-3U, TSE-260-4U, SH35U, SH55UA, SH831U, SE6749U, SE1120USE4704U manufactured by Dow Corning Toray can be used.

なお、本実施の形態においては、上記シリコン系ゴム等のゴム素材をベース(主成分)として、音速調整、密度調整等の目的に応じ、シリカ、アルミナ、酸化チタンなどの無機充填剤や、ナイロンなどの有機樹脂等を配合することもできる。   In the present embodiment, an inorganic filler such as silica, alumina, titanium oxide, nylon, etc., depending on the purpose of sound speed adjustment, density adjustment, etc., based on the rubber material such as silicon rubber as a base (main component) An organic resin such as can also be blended.

上記した、バッキング層21、圧電体22、第一音響整合層23a,23b、保護層25、第二音響整合層26及び音響レンズ27は、この順に音響インピーダンスが段階的に低くなるように構成されており、このため、各層間の界面における音響反射が効果的に抑制されている。   The backing layer 21, the piezoelectric body 22, the first acoustic matching layers 23a and 23b, the protective layer 25, the second acoustic matching layer 26, and the acoustic lens 27 are configured such that the acoustic impedance gradually decreases in this order. Therefore, acoustic reflection at the interface between the layers is effectively suppressed.

また、バッキング層21、圧電体22、第一音響整合層23a,23b、保護層25、第二音響整合層26及び音響レンズ27は、互いに隣接する層間の反射率を30%以下とすると、第一音響反射層23bと保護層25との界面における音響反射、及び、保護層25と第二音響整合層26との界面における音響反射のみならず、その他の層の各層間の界面における音響反射も効果的に抑制できるため、好ましい。この点、第一音響整合層23が3層以上設けられている場合においても同様であり、また、第二音響整合層26が2層以上設けられている場合においても同様である。
なお、上記した第一音響整合層23と保護層25との反射率及び保護層25と第二音響整合層26との反射率と同様、各層の層間の反射率が小さくなるように、第一音響整合層23及び第二音響整合層26が可能な限り多層に設けられていることが好ましいため、反射率の下限値は特に規定してしない。
In addition, the backing layer 21, the piezoelectric body 22, the first acoustic matching layers 23a and 23b, the protective layer 25, the second acoustic matching layer 26, and the acoustic lens 27 have a reflectance of 30% or less between adjacent layers. Not only the acoustic reflection at the interface between the one acoustic reflection layer 23b and the protective layer 25 and the acoustic reflection at the interface between the protective layer 25 and the second acoustic matching layer 26, but also the acoustic reflection at the interface between the other layers. Since it can suppress effectively, it is preferable. In this respect, the same applies when three or more first acoustic matching layers 23 are provided, and the same applies when two or more second acoustic matching layers 26 are provided.
In addition, like the above-described reflectance between the first acoustic matching layer 23 and the protective layer 25 and the reflectance between the protective layer 25 and the second acoustic matching layer 26, the reflectance between the layers is reduced. Since it is preferable that the acoustic matching layer 23 and the second acoustic matching layer 26 are provided as many layers as possible, the lower limit value of the reflectance is not particularly defined.

ここで、上記したように構成される超音波探触子2を製造する方法について以下に説明する。   Here, a method for manufacturing the ultrasonic probe 2 configured as described above will be described below.

まず、上記したバッキング層21、圧電体22及び第一音響整合層23a,23bを積層して中間積層体を形成する。すなわち、圧電体22の後面側の電極に対してバッキング材を接着してバッキング層21を形成するとともに、圧電体22の前面側の電極に対して第一音響整合層23を接着する。   First, the backing layer 21, the piezoelectric body 22, and the first acoustic matching layers 23a and 23b are laminated to form an intermediate laminated body. That is, the backing material 21 is bonded to the electrode on the rear surface side of the piezoelectric body 22 to form the backing layer 21, and the first acoustic matching layer 23 is bonded to the electrode on the front surface side of the piezoelectric body 22.

次に、形成した中間積層体に対して複数の切り込み溝24を入れる切断工程を行う。すなわち、ダイシングブレードにより、バッキング層21を基台として、第一音響整合層23側からバッキング層21に達するように、中間積層体を所定間隔でダイシングする。これにより、圧電体22が複数に分割され、複数チャンネルの振動子2aが1次元アレイ状に形成された超音波探触子2が形成される。振動子2aの間には、切断を行ったダイシングブレードの刃厚に応じた幅の空隙からなる切り込み溝24が形成される。   Next, the cutting process which puts the some cutting groove 24 with respect to the formed intermediate | middle laminated body is performed. That is, the intermediate laminate is diced at a predetermined interval by the dicing blade so as to reach the backing layer 21 from the first acoustic matching layer 23 side with the backing layer 21 as a base. As a result, the piezoelectric body 22 is divided into a plurality of pieces, and the ultrasonic probe 2 in which the transducers 2a having a plurality of channels are formed in a one-dimensional array is formed. A notch groove 24 is formed between the vibrators 2a. The notch groove 24 is a gap having a width corresponding to the thickness of the cut dicing blade.

次に、切り込み溝24が形成された中間積層体の前面に保護層25を設ける工程を行う。すなわち、中間積層体の前面側にポリパラキシリレン誘導体等を蒸着させることにより、第一音響整合層23bの前面及び切り込み溝25の内面を覆う保護層25を形成する。   Next, the process of providing the protective layer 25 in the front surface of the intermediate | middle laminated body in which the cut groove 24 was formed is performed. That is, a protective layer 25 that covers the front surface of the first acoustic matching layer 23b and the inner surface of the cut groove 25 is formed by depositing a polyparaxylylene derivative or the like on the front surface side of the intermediate laminate.

次に、複数の切り込み溝24に所定の充填材28を充填する工程を行う。これにより、中間積層体の前面に凹状に設けられた切り込み溝24が充填材28により埋められて、中間積層体の前面が平坦状になる。   Next, a step of filling the plurality of cut grooves 24 with a predetermined filler 28 is performed. Thereby, the cut groove 24 provided in the concave shape on the front surface of the intermediate laminate is filled with the filler 28, and the front surface of the intermediate laminate becomes flat.

最後に、切り込み溝24に充填材28が充填された後の中間積層体の前面に、音響レンズ27を接着する工程を行う。ここで、本実施形態においては、音響レンズ27の中間積層体に対向する面には、あらかじめ第二音響整合層26が設けられている。これにより、音響レンズ27を中間積層体の前面に接着すると、保護層25と音響レンズ27との間に第二音響整合層26が設けられる。
以上のようにして、超音波探触子2が製造される。
Finally, a process of adhering the acoustic lens 27 to the front surface of the intermediate laminate after the notch groove 24 is filled with the filler 28 is performed. Here, in the present embodiment, the second acoustic matching layer 26 is provided in advance on the surface of the acoustic lens 27 facing the intermediate laminate. Thereby, when the acoustic lens 27 is bonded to the front surface of the intermediate laminate, the second acoustic matching layer 26 is provided between the protective layer 25 and the acoustic lens 27.
The ultrasonic probe 2 is manufactured as described above.

このような製造方法によれば、あらかじめ一方の面に第二音響整合層26が設けられた音響レンズ27を、中間積層体に積層するため、圧電体22と保護層25との間に設ける音響整合層の層数を少なくでき、超音波探触子2の製造する工程を簡略化できる。
また、あらかじめ一方の面に第二音響整合層26が設けられた音響レンズ27を、中間積層体に積層するため、第二音響整合層26の厚さ分だけ中間積層体の厚さが小さくなり、ダイシングが容易となる。
According to such a manufacturing method, the acoustic lens 27 provided with the second acoustic matching layer 26 on one surface in advance is laminated on the intermediate laminate, so that the acoustic lens provided between the piezoelectric body 22 and the protective layer 25 is provided. The number of matching layers can be reduced, and the manufacturing process of the ultrasonic probe 2 can be simplified.
Further, since the acoustic lens 27 provided with the second acoustic matching layer 26 on one surface in advance is laminated on the intermediate laminate, the thickness of the intermediate laminate is reduced by the thickness of the second acoustic matching layer 26. Dicing becomes easy.

なお、上記製造方法では、切り込み溝24に充填材28が充填された中間積層体に、音響レンズ27と第二音響整合層26との積層体を接着することで超音波探触子2を製造するものとしたが、上記した超音波探触子2の製造方法はこれに限られるものではない。すなわち、切り込み溝24に充填材28が充填された中間積層体の前面に、第二音響整合層26を設けた後、当該第二音響整合層26の前面に音響レンズ27を設けることにより製造されても良い。   In the above manufacturing method, the ultrasonic probe 2 is manufactured by adhering the laminated body of the acoustic lens 27 and the second acoustic matching layer 26 to the intermediate laminated body in which the cut groove 24 is filled with the filler 28. However, the manufacturing method of the ultrasonic probe 2 described above is not limited to this. That is, it is manufactured by providing the second acoustic matching layer 26 on the front surface of the intermediate laminate in which the cut groove 24 is filled with the filler 28 and then providing the acoustic lens 27 on the front surface of the second acoustic matching layer 26. May be.

以上、本実施形態によれば、保護層25と音響レンズ27との間に、保護層25よりも音響インピーダンスが低く音響レンズ27よりも音響インピーダンスが高い第二音響整合層26が少なくとも1層以上設けられているので、保護層25と音響レンズ27との間において層間の音響インピーダンスの差を小さくすることができ、保護層25と音響レンズ27との間の音響反射を抑制することができる。これにより、送受信波形の分解能を高くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, at least one or more second acoustic matching layers 26 between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 have lower acoustic impedance than the protective layer 25 and higher acoustic impedance than the acoustic lens 27. Since it is provided, the difference in acoustic impedance between layers between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 can be reduced, and acoustic reflection between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 can be suppressed. Thereby, the resolution of the transmitted / received waveform can be increased.

また、第一音響整合層23のうち最も前側に位置する層と保護層25との層間の反射率が30%以下であり、保護層25と第二音響整合層26のうち最も後側に位置する層との層間の反射率が30%以下であるので、第一音響整合層23と保護層25との界面における音響反射及び保護層25と第二音響整合層26との界面における音響反射を抑制することができる。   Further, the reflectance between the first acoustic matching layer 23 and the protective layer 25 between the most front layer and the protective layer 25 is 30% or less, and the protective layer 25 and the second acoustic matching layer 26 are positioned at the rearmost side. Therefore, the acoustic reflection at the interface between the first acoustic matching layer 23 and the protective layer 25 and the acoustic reflection at the interface between the protective layer 25 and the second acoustic matching layer 26 are reduced. Can be suppressed.

また、バッキング層21、圧電体22、第一音響整合層23、保護層25、第二音響整合層26及び音響レンズ27が、互いに隣接する層間の反射率が30%以下であるので、バッキング層21から音響レンズ27までにかけての各界面における音響反射を抑制することができる。   Further, since the backing layer 21, the piezoelectric body 22, the first acoustic matching layer 23, the protective layer 25, the second acoustic matching layer 26, and the acoustic lens 27 have a reflectance of 30% or less between adjacent layers, the backing layer The acoustic reflection at each interface from 21 to the acoustic lens 27 can be suppressed.

また、バッキング層21、圧電体22、第一音響整合層23、保護層25、第二音響整合層26及び音響レンズ27が、この順に音響インピーダンスが段階的に低くなっているため、バッキング層21から音響レンズ27までにかけて各界面における音響反射をより確実に抑制することができる。   In addition, since the acoustic impedance of the backing layer 21, the piezoelectric body 22, the first acoustic matching layer 23, the protective layer 25, the second acoustic matching layer 26, and the acoustic lens 27 decreases stepwise in this order, the backing layer 21 To acoustic lens 27, acoustic reflection at each interface can be more reliably suppressed.

また、第二音響整合層26が2層以上設けられている場合には、保護層25と音響レンズ27との間の音響インピーダンスの差を更に小さくすることができるため、保護層25と音響レンズ27との界面における音響反射をより確実に抑制することができる。   In addition, when two or more second acoustic matching layers 26 are provided, the difference in acoustic impedance between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 can be further reduced. The acoustic reflection at the interface with 27 can be more reliably suppressed.

また、第一音響整合層23の層間及び1第二音響整合層26の層間に、厚み1μm以下の接着層が設けられているので、当該接着層との界面における音響反射を無視できる程度に十分に抑制することができる。   In addition, since an adhesive layer having a thickness of 1 μm or less is provided between the first acoustic matching layer 23 and the first acoustic matching layer 26, the acoustic reflection at the interface with the adhesive layer is sufficiently negligible. Can be suppressed.

また、2層以上の第一音響整合層23同士及び1層以上の第二音響整合層26同士が、上下のいずれかの整合層を構成する材料と同一の材料によって互いに接着されている場合には、接着層が設けられることによる当該接着層との界面における音響反射を発生させないようにすることができる。   Also, when two or more first acoustic matching layers 23 and one or more second acoustic matching layers 26 are bonded to each other by the same material as the material constituting one of the upper and lower matching layers Can prevent acoustic reflection from occurring at the interface with the adhesive layer due to the provision of the adhesive layer.

なお、上記した実施形態では、バッキング層21の前面に圧電体22が設けられているものとしたが、バッキング層21と圧電体22との間に更に反射層が設けられていても良い。
反射層は、圧電体22で発生した超音波を反射する層であり、圧電体22とバッキング層21との間、より具体的には圧電体22と図示しないフレキシブルプリント基板との間に接着されて設けられる。反射層は、圧電体22から後側方向に照射される超音波を、前側(被検体側)へ反射させて、被検体に入射する超音波のパワーを増大させる。反射層は、超音波を反射させるものであるため、圧電体22よりも音響インピーダンスが大きいものが材料として用いられることが好ましく、例えばタングステン等が用いられる。また、反射層は高い導電性を有する物質であるため、フレキシブルプリント基板と圧電体22を電気的に接続することが可能である。
In the above-described embodiment, the piezoelectric body 22 is provided on the front surface of the backing layer 21, but a reflective layer may be further provided between the backing layer 21 and the piezoelectric body 22.
The reflective layer is a layer that reflects ultrasonic waves generated by the piezoelectric body 22 and is bonded between the piezoelectric body 22 and the backing layer 21, more specifically, between the piezoelectric body 22 and a flexible printed board (not shown). Provided. The reflective layer reflects the ultrasonic wave irradiated from the piezoelectric body 22 in the rearward direction to the front side (subject side), and increases the power of the ultrasonic wave incident on the subject. Since the reflective layer reflects ultrasonic waves, a material having an acoustic impedance larger than that of the piezoelectric body 22 is preferably used as the material. For example, tungsten or the like is used. Further, since the reflective layer is a substance having high conductivity, the flexible printed circuit board and the piezoelectric body 22 can be electrically connected.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, of course, this invention is not limited to these Examples.

《超音波探触子2A,2Bの作製》
まず、バッキング層21及び圧電体22の前面に、層厚65μmの第一音響整合層23a、層厚45μmの第一音響整合層23b、層厚35μmの第一音響整合層23c、層厚35μmの第一音響整合層23d、層厚3μmの保護層25、層厚35μmの第二音響整合層26、層厚500μmの音響レンズ27をこの順に積層して、図4に示すような超音波探触子2Aを作製した。
超音波探触子2Aを構成する各層の材料は、音響インピーダンスが次の値となるように、上記した各種材料から適宜選択して用いた。すなわち、第一音響整合層23aの音響インピーダンスが13.8MRayl、第一音響整合層23bの音響インピーダンスが9.4MRayl、第一音響整合層23cの音響インピーダンスが5.7MRayl、第一音響整合層23dの音響インピーダンスが3.3MRayl、保護層25の音響インピーダンスが2.9MRayl、第二音響整合層26の音響インピーダンスが1.9MRayl、音響レンズ27の音響インピーダンスが1.3MRaylとなるように各層を形成した。なお、各構成層は、エポキシ樹脂系接着剤を用いて、層厚1μm以下の接着層により互いに接合した。また、以下に示す評価結果において、各構成層の音響インピーダンスが上記の値に設定されていれば、各構成層の材料はいずれであっても良い。
<< Preparation of ultrasonic probes 2A and 2B >>
First, a first acoustic matching layer 23a having a layer thickness of 65 μm, a first acoustic matching layer 23 b having a layer thickness of 45 μm, a first acoustic matching layer 23 c having a layer thickness of 35 μm, and a layer having a thickness of 35 μm are disposed on the front surface of the backing layer 21 and the piezoelectric body 22. A first acoustic matching layer 23d, a protective layer 25 having a layer thickness of 3 μm, a second acoustic matching layer 26 having a layer thickness of 35 μm, and an acoustic lens 27 having a layer thickness of 500 μm are laminated in this order, and an ultrasonic probe as shown in FIG. A child 2A was produced.
The material of each layer constituting the ultrasonic probe 2A was appropriately selected from the various materials described above so that the acoustic impedance would be the following value. That is, the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 23a is 13.8 MRayl, the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 23b is 9.4 MRayl, the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 23c is 5.7 MRayl, and the first acoustic matching layer 23d. Each layer is formed so that the acoustic impedance of the acoustic layer is 3.3 MRayl, the acoustic impedance of the protective layer 25 is 2.9 MRayl, the acoustic impedance of the second acoustic matching layer 26 is 1.9 MRayl, and the acoustic impedance of the acoustic lens 27 is 1.3 MRayl. did. Each constituent layer was bonded to each other with an adhesive layer having a layer thickness of 1 μm or less using an epoxy resin adhesive. Moreover, in the evaluation result shown below, as long as the acoustic impedance of each structural layer is set to said value, the material of each structural layer may be any.

このようにして作製した超音波探触子2Aの各構成層のうち、隣接する層同士の層間反射率を上記した式(A)により算出した。その値を表1に示す。   Among the constituent layers of the ultrasonic probe 2A thus manufactured, the interlayer reflectance between adjacent layers was calculated by the above-described equation (A). The values are shown in Table 1.

また、比較例として、図5に示すような超音波探触子2Bを作製した。超音波探触子2Bは、第二音響整合層26を設けず、第一音響整合層23dと保護層25との間に更に層厚35μmの第一音響整合層23eを設けた以外は、上記した超音波探触子2Aと同様に作製した。なお、第一音響整合層23eは、上記超音波探触子2Aの第二音響整合層26と同一の材料を用いて形成した。   Further, as a comparative example, an ultrasonic probe 2B as shown in FIG. 5 was produced. The ultrasonic probe 2B does not include the second acoustic matching layer 26, except that the first acoustic matching layer 23e having a layer thickness of 35 μm is further provided between the first acoustic matching layer 23d and the protective layer 25. It was produced in the same manner as the ultrasonic probe 2A. The first acoustic matching layer 23e was formed using the same material as the second acoustic matching layer 26 of the ultrasonic probe 2A.

このようにして作製した超音波探触子2Bの各構成層のうち、隣接する層同士の層間反射率を上記した式(A)により算出した。その値を表2に示す。   Among the constituent layers of the ultrasonic probe 2B thus manufactured, the interlayer reflectance between adjacent layers was calculated by the above-described equation (A). The values are shown in Table 2.

《超音波探触子2A,2Bの評価》
上記のようにして作製した超音波探触子2A,2Bに対し、パルサー(パナメトリクス社製5900PR)、ハイドロホン(Sonora社製804)及びオシロスコープ(Tektronix社製TPS5032)を用いて評価を行った。
<< Evaluation of ultrasonic probes 2A and 2B >>
The ultrasonic probes 2A and 2B produced as described above were evaluated using a pulsar (Panametrics 5900PR), hydrophone (Sonora 804) and oscilloscope (Tektronix TPS5032). .

まず、脱気した水中に上記ハイドロホンを設置した。そして、超音波探触子2A又は2Bを、当該超音波探触子の焦点距離とハイドロホンの焦点距離とが合い、且つ、ハイドロホンの受信感度が最も高くなる位置に固定した。そして、−120Vのインパルス駆動により広帯域(30MHzまで平坦)なパルスを送信し、ハイドロホンにて受信された信号波形、すなわち送信信号波形の比較を行った。超音波探触子2Aの送信信号波形を図6に示し、超音波探触子2Bの送信信号波形を図7に示した。   First, the hydrophone was installed in deaerated water. Then, the ultrasonic probe 2A or 2B is fixed at a position where the focal length of the ultrasonic probe matches the focal length of the hydrophone and the receiving sensitivity of the hydrophone is highest. Then, a broadband (flat to 30 MHz) pulse was transmitted by impulse driving of -120 V, and the signal waveform received by the hydrophone, that is, the transmission signal waveform was compared. The transmission signal waveform of the ultrasonic probe 2A is shown in FIG. 6, and the transmission signal waveform of the ultrasonic probe 2B is shown in FIG.

図6及び図7に示す信号波形を比較すべく、得られた信号を包絡線処理して最大値が0dBになるよう規格化した。その規格化したグラフを図8に示す。なお、図8中、Aが超音波探触子2Aの信号から得られたグラフを示し、Bが超音波探触子2Bの信号から得られたグラフを示している。図8に示す結果から、主となるピークの6dBパルス幅、20dBパルス幅をそれぞれ求め、時間方向において主となるピークの次に現れるピークの値を2nd肩(セカンドショルダ)ピーク値として求めた。得られた値を表3に示す。
ここで、グラフ中のピークのパルス幅(時間)は小さいほど分解能が高いことを示している。また、グラフ中の2nd肩ピーク値は小さいほどリンギングの発生が抑えられて、主ピークによるエコーの後ろに発生する不要な虚像信号を小さく抑えられることを示している。なお、2nd肩ピーク値は、好ましくは−20dB以下である。
In order to compare the signal waveforms shown in FIG. 6 and FIG. 7, the obtained signal was subjected to envelope processing and normalized so that the maximum value becomes 0 dB. The normalized graph is shown in FIG. In FIG. 8, A shows a graph obtained from the signal of the ultrasonic probe 2A, and B shows a graph obtained from the signal of the ultrasonic probe 2B. From the results shown in FIG. 8, the 6 dB pulse width and the 20 dB pulse width of the main peak were obtained, respectively, and the value of the peak appearing next to the main peak in the time direction was obtained as the 2nd shoulder (second shoulder) peak value. The obtained values are shown in Table 3.
Here, the smaller the pulse width (time) of the peak in the graph, the higher the resolution. Further, it is shown that the smaller the 2nd shoulder peak value in the graph, the more ringing is suppressed and the unnecessary virtual image signal generated after the echo due to the main peak can be suppressed. The 2nd shoulder peak value is preferably −20 dB or less.

表3に示すように、本発明に係る超音波探触子2Aを用いると、主ピークのパルス幅が小さく、しかも2nd肩ピーク値が小さいため、分解能が高く、鮮明な超音波画像が得られる。したがって、保護層25と音響レンズ27との間に第二音響整合層26を設けた超音波探触子2Aが、超音波探触子2Bよりも優れていることが示された。   As shown in Table 3, when the ultrasonic probe 2A according to the present invention is used, since the pulse width of the main peak is small and the 2nd shoulder peak value is small, the resolution is high and a clear ultrasonic image is obtained. . Therefore, it was shown that the ultrasonic probe 2A in which the second acoustic matching layer 26 is provided between the protective layer 25 and the acoustic lens 27 is superior to the ultrasonic probe 2B.

1 超音波画像診断装置本体
2,2A,2B 超音波探触子
2a 振動子
11 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 画像生成部
18 制御部
21 バッキング層
22 圧電体
23 第一音響整合層
23a,23b,23c,23d,23e 第一音響整合層
24 切り込み溝
25 保護層
26 第二音響整合層
27 音響レンズ
28 充填材
S 超音波画像診断装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic image diagnostic apparatus main body 2,2A, 2B Ultrasonic probe 2a Vibrator 11 Operation input part 12 Transmission part 13 Reception part 14 Image generation part 18 Control part 21 Backing layer 22 Piezoelectric material 23 First acoustic matching layer 23a , 23b, 23c, 23d, 23e First acoustic matching layer 24 Cut groove 25 Protective layer 26 Second acoustic matching layer 27 Acoustic lens 28 Filler S Ultrasonic diagnostic imaging apparatus

Claims (11)

超音波を送受信する圧電体と、
前記圧電体の前面に設けられる少なくとも2層以上の第一音響整合層と、
前記第一音響整合層のうち最も前側に位置する層の前面に設けられる保護層と、
前記保護層の前面に設けられる少なくとも1層以上の第二音響整合層と、
前記第二音響整合層のうち最も前側に位置する層の前面に設けられる音響レンズと、を備え、
前記第二音響整合層は、前記保護層よりも音響インピーダンスが低く、前記音響レンズよりも音響インピーダンスが高いことを特徴とする超音波探触子。
A piezoelectric body that transmits and receives ultrasonic waves;
At least two or more first acoustic matching layers provided on the front surface of the piezoelectric body;
A protective layer provided on the front surface of the frontmost layer of the first acoustic matching layer;
At least one second acoustic matching layer provided on the front surface of the protective layer;
An acoustic lens provided on the front surface of the layer located on the foremost side of the second acoustic matching layer,
The ultrasonic probe, wherein the second acoustic matching layer has an acoustic impedance lower than that of the protective layer and higher than that of the acoustic lens.
前記第一音響整合層のうち最も前側に位置する層と前記保護層との層間の反射率が30%以下であり、
前記保護層と前記第二音響整合層のうち最も後側に位置する層との層間の反射率が30%以下であることを特徴とする請求項1に記載の超音波探触子。
The reflectance between the first acoustic matching layer and the protective layer between the frontmost layer and the protective layer is 30% or less,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein a reflectance between the protective layer and a layer located on the rearmost side of the second acoustic matching layer is 30% or less.
前記圧電体、前記第一音響整合層、前記保護層、前記第二音響整合層及び前記音響レンズは、互いに隣接する層間の反射率が30%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波探触子。   The piezoelectric body, the first acoustic matching layer, the protective layer, the second acoustic matching layer, and the acoustic lens have a reflectance of 30% or less between adjacent layers. The ultrasonic probe described in 1. 前記圧電体、前記第一音響整合層、前記保護層、前記第二音響整合層及び前記音響レンズは、この順に、音響インピーダンスが段階的に低くなっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の超音波探触子。   The acoustic impedance of the piezoelectric body, the first acoustic matching layer, the protective layer, the second acoustic matching layer, and the acoustic lens has a stepwise decrease in this order. The ultrasonic probe according to any one of the above. 前記第二音響整合層が2層以上設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 4, wherein two or more second acoustic matching layers are provided. 前記保護層は、ポリパラキシリレン誘導体からなることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the protective layer is made of a polyparaxylylene derivative. 前記第二音響整合層のうち少なくとも1層は、エポキシ−シリコンの複合体からなることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein at least one of the second acoustic matching layers is made of an epoxy-silicon composite. 前記第一音響整合層の層間には、厚さ1μm以下の接着層が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein an adhesive layer having a thickness of 1 μm or less is provided between the first acoustic matching layers. 前記第一音響整合層同士は、前後のいずれかの層を構成する材料と同一の材料によって互いに接着されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波探触子。   8. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the first acoustic matching layers are bonded to each other by the same material as that of any of the front and rear layers. Tentacles. 駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力する請求項1から9のいずれか一項に記載の超音波探触子と、
前記超音波探触子によって出力された前記受信信号に基づいて超音波画像を表示するための超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする超音波画像診断装置。
The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 9, wherein a transmission ultrasonic wave is output toward a subject by a drive signal and a reception signal is output by receiving a reflected ultrasonic wave from the subject. With the child,
An image generation unit that generates ultrasonic image data for displaying an ultrasonic image based on the reception signal output by the ultrasonic probe;
An ultrasonic diagnostic imaging apparatus comprising:
圧電体及び少なくとも2層以上の第一音響整合層を積層して中間積層体を形成する工程と、
前記中間積層体に切り込み溝を形成する工程と、
前記中間積層体の前面及び前記切り込み溝の内面に保護層を設ける工程と、
前記切り込み溝に充填材を充填する工程と、
音響レンズと少なくとも1層以上の第二音響整合層との積層体を、当該第二音響整合層が前記保護層に対向するように、前記保護層の前面に設置する工程と、を有し、
前記第二音響整合層は、前記保護層よりも音響インピーダンスが低く、且つ前記音響レンズよりも音響インピーダンスが高いことを特徴とする超音波探触子の製造方法。
Laminating a piezoelectric body and at least two or more first acoustic matching layers to form an intermediate laminate;
Forming a cut groove in the intermediate laminate;
Providing a protective layer on the front surface of the intermediate laminate and the inner surface of the cut groove;
Filling the cut groove with a filler;
Placing a laminate of an acoustic lens and at least one or more second acoustic matching layers on the front surface of the protective layer such that the second acoustic matching layer faces the protective layer;
The method of manufacturing an ultrasonic probe, wherein the second acoustic matching layer has an acoustic impedance lower than that of the protective layer and higher than that of the acoustic lens.
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