置可以是具备可以高生产率制造的超声波器件的超声波诊断装置。
【附图说明】
[0037]图1的(a)和(b)涉及第一实施方式，图1的(a)是示出超声波图像装置的构造的概略立体图，图1的(b)是示出超声波传感器的构造的概略立体图。
[0038]图2的(a)是用于说明超声波传感器中的超声波的发射以及检测的模式图，图2的(b)是用于说明声匹配部和压电体的尺寸关系的模式图。
[0039]图3是用于说明选定声匹配部的材质的过程的流程图。
[0040]图4是谐波成像的次数η = 2时的材质选定结果的示意图。
[0041]图5是谐波成像的次数η = 3时的材质选定结果的示意图。
[0042]图6是超声波传感器的制造方法的流程图。
[0043]图7的(a)至(h)是用于说明超声波传感器的制造方法的模式图。
[0044]图8是示出涉及第二实施方式的超声波传感器的构造的概略立体图。
[0045]图9的(a)和(b)涉及第三实施方式，图9的(a)是示出超声波传感器的构造的模式侧截面图，图9的(b)是超声波传感器的制造方法的流程图。
[0046]图10的(a)至(f)是用于说明超声波传感器的制造方法的模式图。
[0047]符号说明
[0048]2…图像处理装置、3…超声波探测器、9…作为驱动部的传感器驱动部、10...作为反射分布运算部的图像运算部、11...作为显示部的图像显示部、13、36…基板、13a、36a…第一面、14...第一压电体、15...第二压电体、16…声匹配部、16a、40a…第二面。
【具体实施方式】
[0049]在本实施方式中，对具有特征性构造的超声波器件和具备该超声波器件的超声波探测器以及超声波图像装置的例子进行说明。以下对实施方式按照附图进行说明。而且，各附图中的各部件为了在各附图上均为可辨识程度的大小，每个部件的比例尺不同而进行图示。
[0050]第一实施方式
[0051]对第一实施方式所涉及的超声波图像装置按照图1的(a)和(b)?图7的(a)至(h)进行说明。图1的(a)是示出超声波图像装置的构造的概略立体图。如图1的(a)所示，超声波图像装置I具备图像处理装置2以及超声波探测器3。图像处理装置2和超声波探测器3通过线缆4连接。超声波探测器3被押压在被检体5上使用。在被检体5的表面涂布液状体6，液状体6介于超声波探测器3和被检体5之间。液状体6具备使超声波探测器3发射的超声波不反射而传导的功能。
[0052]超声波探测器3具备外装部7。外装部7的形状为有底方筒状。在外装部7的朝向被检体5的一侧设置有超声波传感器8,从超声波传感器8向被检体5发射超声波。超声波在被检体5的内部被反射。超声波传感器8检测被被检体5的内部反射的反射波。在外装部7的内部容纳有作为驱动超声波传感器8的驱动部的传感器驱动部9。
[0053]图像处理装置2具备作为反射分布运算部的图像运算部10、作为显示部的图像显示部11以及输入部12。图像运算部10使用超声波探测器3输出的反射波信号，运算被检体5的截面中的反射率的分布。然后，根据反射率的分布的运算结果运算截面图像并向图像显示部11输出。图像显示部11输入图像运算部10输出的运算结果并显示被检体5的截面图像。截面图像显示反射率的分布。输入部12是操作者向超声波图像装置I输入指示内容的部位。
[0054]以超声波探测器3的长边方向为Z方向。具体而言，超声波探测器3以朝向被检体5的方向为-Z方向。以超声波探测器3和被检体5接触的面上正交的两个方向为X方向和Y方向。X方向、Y方向、Z方向为分别正交的方向。
[0055]图1的(b)是示出超声波传感器的构造的概略立体图。如图的1(b)所示，超声波传感器8具备四方形的基板13。基板13的材质只要是声音衰减大的材质即可，并不特别限定。该材质称为衬底材料。基板13例如向环氧树脂、橡胶等弹性部件混入金属、铁氧体、陶瓷等粉体而形成。
[0056]在基板13上以朝向-Z方向的面为第一面13a。第一面13a为平坦的面。在第一面13a上第一压电体14和第二压电体15在X方向交替并列配置。第一压电体14的形状为棱柱状，在第一压电体14的朝向基板13侧的面上设置有第一电极14a。在第一压电体14的与第一电极14a相反一侧的面设置有第二电极14b。
[0057]第二压电体15的形状也是棱柱状，第二压电体15的Y方向的长度为与第一压电体14相同的长度。第二压电体15的X方向的宽度也形成与第一压电体14相同的宽度。第二压电体15的Z方向的厚度为薄于第一压电体14的厚度。在第二压电体15的朝向基板13侧的面设置有第一电极15a。在第二压电体15的与第一电极15a相反一侧的面设置有第二电极15b。
[0058]为了容易理解附图，图中第一压电体14以及第二压电体15各配置4个。第一压电体14以及第二压电体15的个数没有特别的限定。个数越多就越能够扩大检查范围。或者，能够提高分辨率。在本实施方式中，例如，第一压电体14以及第二压电体15的个数分别为256个。
[0059]第一压电体14以及第二压电体15的材质只要是施加交流电压就发射超声波的材质即可，没有特别的限定。第一压电体14以及第二压电体15的材质可以使用PZT (锆钛酸铅)元件或rovF(聚偏氯乙烯)元件等压电元件。在本实施方式中，使用一个压电元件即PZT元件。第一压电元件以及第二压电元件15也称为声能换能器。
[0060]在第一电极14a和第二电极14b之间施加交流电压时,第一压电体14发射超声波。第一压电体14作为发射超声波的兀件发挥作用。第二压电体15被射入超声波并在第一电极15a和第二电极15b之间产生交流电压。第二压电体15作为检测超声波的兀件发挥作用。厚压电体能够发射比薄压电体低的频率的超声波，检测低频率的超声波。第二压电体15的厚度设定为薄于第一压电体14。由此,第二压电体15能够检测比第一压电体14发射的超声波闻的频率的超声波。
[0061]第一电极14a以及第一电极15a的朝向基板13的面是平坦的。并且，第一电极14a粘结固定于第一面13a,第一电极15a也粘结固定于第一面13a。
[0062]在第一压电体14以及第二压电体15的-Z方向侧设置有声匹配部16。声匹配部16具有在第一压电体14以及第二压电体15和被检体5之间进行声阻抗的匹配的功能。声匹配部16以朝向-Z方向的面为第二面16a。第二面16a是平坦的面。
[0063]第一电极14a、第二电极14b、第一电极15a以及第二电极15b的材质只要是具有导电性的材质即可，并不特别限定。除金、银、铜、镍、铝等金属之外，还可以使用这些金属的合金或层压的金属。
[0064]将从基板13至声匹配部16的部分作为超声波器件17。超声波器件17包括基板13、第一压电体14、第一电极14a、第二电极14b、第二压电体15、第一电极15a、第二电极15b以及声匹配部16。
[0065]在第二面16a固定有声透镜18。声透镜18从X方向观察到的形状是凸状，是在X方向延伸的柱状的透镜。声透镜18也称为棒透镜。从第一压电体14发射的超声波通过声匹配部16后射入声透镜18。超声波被声透镜18汇聚。声透镜18的材质使用在声透镜18中行进时的声速比被检体5慢的材质。例如，被检体5为人体时声透镜18的材质可以使用有机硅橡胶。
[0066]图2的(a)是用于说明超声波传感器中的超声波的发射以及检测的模式图。如图2的(a)所不,从多个第一压电体14发射超声波21。发射的超声波21通过声匹配部16、声透镜18后射入被检体5。排列的第一压电体14分别发射相位不同的超声波21。以被检体5的检查的位置为检查点5a。使从各第一压电体14发射的超声波21以在检查点5a为同相位的方式发射。在检查点5a，因为超声波21相长干涉(強A合))，所以能够得到与基于声透镜18等的汇聚相同的效果。
[0067]以在检查点5a反射的超声波21为反射波21a。反射波21a通过被检体5、声透镜18以及声匹配部16后射入第二压电体15。因为检查点5a和各个第二压电体15的距离不同，所以各第二压电体15检测的反射波21a成为相位不同的波形。传感器驱动部9通过调整反射波21a的相位，运算在检查点5a反射的超声波21a的强度。超声波探测器3改变第一压电体14发射的超声波21的相位并使检查点5a在X方向移动。然后，运算各位置的反射波21a的强度。由此，超声波图像装置I运算被检体5的内部的反射波21a的强度分布。
[0068]以第一压电体14发射的超声波21的频率为fl。反射波21a中包含fl的整数倍频率的声波。因为反射波21a频率越高直进性越好，所以解析高频率的反射波21a后的图像空间分辨率增高。并且，因为频率越高声压越低，所以检测变难。因此，在声匹配部16使超声波高效率地行进越来越重要。第二压电体15因为厚度比第一压电体14薄，所以能够检测比Π高的频率的反射波21a。相对于Π检测的频率为η倍时将η称为谐波成像的次数。
[0069]图2的(b)是用于说明声匹配部和压电体的尺寸关系的模式图。如图2的(b)所示，以位于第一压电体14的-Z侧的声匹配部16为第一声匹配部16b。以位于第二压电体15的-Z侧的声匹配部16为第二声匹配部16c。
[0070]第一面13a和第二面16a是平坦的面，并且是平行的面。第一电极14a和第一电极15a为相同的厚度,第二电极14b和第二电极15b为相同的厚度。以第一压电体14的厚度为第一压电体厚度14c，以第一声匹配部16b的厚度为第一声匹配部厚度16d。以第二压电体15的厚度为第二压电体厚度15c,以第二声匹配部16c的厚度为第二声匹配部厚度16e。此时，第一压电体厚度14c和第一声匹配部厚度16d相加的厚度是与第二压电体厚度15c和第二声匹配部厚度16e相加的厚度相同的厚度。
[0071]接着，对声匹配部16的材质的选定和设定第一声匹配部厚度16d以及第二声匹配部厚度16e的方法进行说明。在声匹配部16中行进的超声波21的波长为λ时，设定第一声匹配部厚度16d以及第二声匹配部厚度16e为1/4Χ λ的奇数倍。由此，能够减小超声波21被表面反射的量。因而，能够抑制通过声匹配部16时声压的减少，从而高效率地检测反射波21a。
[0072]并且，满足用于使第一面13a以及第二面16a平坦的条件。即，第一压电体厚度14c和第一声匹配部厚度16d相加的厚度设定为与第二压电体厚度15c和第二声匹配部厚度16e相加的厚度相同的厚度。以第一压电体