JP2015073793A - 超音波探触子およびそれを用いた超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容量検出型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）において、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセルと、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセルの間の、メンブレンの変位量の差をより低減しうる超音波探触子、または、それを用いた超音波診断装置を提供する
【解決手段】超音波探触子を、それぞれが下部電極３０１と下部電極上に形成された空洞部と空洞部上に形成された上部電極３０４と、を備え、２次元アレイ状に配列された複数のセルを有する構成とする。そして、複数のセルのうち、上部電極３０４と下部電極３０１の間に直流電圧と交流電圧が重畳された電圧が印加されており、直流電圧および交流電圧の両方が所望の値以上であるセルをＯＮセル、それ以外のセルをＯＦＦセルとするとき、ＯＦＦセルのうちＯＮセル３０７と隣接するセル３０８に対して、上部電極３０４と下部電極３０１の間に直流電圧を印加する。
【選択図】図３（ａ）

Description

本発明は、超音波探触子、および、それを用いた超音波診断装置に関するものである。より具体的には、容量検出型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ：Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）を用いた超音波探触子、および、超音波診断装置に関する。

超音波トランスデューサは、被検体に超音波を送波し、被検体からの反射エコー信号を受波する機能を備えており、人体内の腫瘍などの診断や、構造物の非破壊検査、流体の速度検知などに用いられている。

この一例として、容量検出型超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）が、特許文献１に記載されている。特許文献１において、ＣＭＵＴを構成するセルには、コンデンサを形成する上部電極と下部電極が設けられている。これらの上下電極間にはバイアス電圧が印加されている。

そして、超音波の送信時には、駆動電圧信号源によって上下電極間に適切な波形（交流）の駆動電圧信号を印加することでメンブレンを振動させ、駆動電圧信号に応じた超音波を発生させる。逆に、超音波の受信時には、ＣＭＵＴに到達した超音波によってメンブレンが振動することで上下電極間の静電容量が変化し、超音波に応じた電流信号が発生する。この電流信号を検出することで、受信した超音波を検出することができる。

また、特許文献１では、複数のセルを２次元アレイ状に配列してエレメントを構成している。その上で、特に最外周にダミーセルを配列することで、各々のセルにおけるメンブレンの初期変位のばらつきを低減できるとしている。

特開２０１０−１７２１８１号公報

本発明に先立ち、本願発明者らは、ＣＭＵＴセルが２次元配列されたＣＭＵＴアレイにおけるメンブレンの変位量（以下、単に「変位量」と記す）の検討を行った。検討に用いたＣＭＵＴアレイのを図１に示す。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ｂ線における断面図である。

図１では、それぞれのＣＭＵＴセルが独立した上部電極２０４と下部電極２０１を有するものとし、超音波を送受信するセルをＯＮセル２０６、それ以外のセルをＯＦＦセル２０７とした。そして、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８とＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９の変位量をシミュレーションし比較した。変位量のシミュレーションは有限要素法により行った。

変位量のシミュレーションの結果を図２に示す。なお、図２では、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０８の変位量が１になるよう、変位量を規格化している。図２から、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の変位量は、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９より大きくなっていることがわかる。つまり、直流電圧を徐々に増加させていくと、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９よりも先に、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８において、空洞上面２１０と下面の空洞下面２１１が接触することになる。

空洞上面２１０が空洞下面２１１に接触すると、上部電極２０４と下部電極２０１に挟まれた絶縁膜２０３に高電界が印加されて、絶縁膜２０３の絶縁特性が劣化する。そのため、駆動電圧（直流電圧と交流電圧の合計）は、空洞上面２１０と空洞下面２１１が接触しない範囲で設定する必要がある。これに対し、高い送信音圧と受信感度を得るためには、出来る限り大きな電圧を印加し、変位量を大きくすることが望ましい。

すなわち、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の電圧−変位特性を基に駆動電圧を決定すると、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９の変位量はＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の変位量よりも小さくなるため、必要な送信音圧と受信感度を得られない恐れがある。反対に、駆動電圧の設定をＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９の電圧−変位特性を基に決定すると、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の変位量はそれよりも大きいため、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の空洞上面２１０と下面の空洞下面２１１が接触し、絶縁特性を劣化させる恐れがある。

このように、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル２０９とＯＦＦセルに隣接するＯＮセル２０８の間に変位量に差があるため、送信音圧および受信感度と絶縁特性とを両立することが困難となる。係る変位量の差を低減する技術については、アレイの境界のセルにしか着目しておらずＯＮセルとＯＦFセルの隣接関係に着目していない特許文献１はもとより、いずれの先行技術文献にも記載されていない。

以上を踏まえ、本願発明の目的は、係る変位量の差をより低減しうる超音波探触子、または、それを用いた超音波診断装置を提供することである。

本発明においては、上記の目的を達成するため、それぞれが、下部電極と、下部電極上に形成された空洞部と、空洞部上に形成された上部電極と、を備え、２次元アレイ状に配列された複数のセルを有し、複数のセルのうち、上部電極と下部電極の間に、直流電圧と交流電圧が重畳された電圧が印加されており、直流電圧および交流電圧の両方が所望の値以上であるセルをＯＮセル、それ以外のセルをＯＦＦセルとするとき、ＯＦＦセルのうちＯＮセルと隣接するセルに対して、上部電極と下部電極の間に直流電圧を印加することを特徴とする超音波探触子を提供する。

本発明によれば、超音波探触子において、ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセルとＯＦＦセルに隣接するＯＮセルの変位量の差を、より低減することが可能となる。その結果、送信音圧および受信感度と、絶縁特性とを両立することが、より容易となる。

超音波トランスデューサの上面図である。 超音波トランスデューサの断面図である。 ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセルと、ＯＦＦセルに隣接するＯＮセルの、変位量を比較するグラフである。 実施例１に係る超音波トランスデューサの上面図である。 実施例１に係る超音波トランスデューサの断面図である。 境界ＯＮセルの変位量と非境界ＯＮセルの変位量とを比較するグラフである。 境界ＯＦＦセルに電圧を印加しない場合とする場合とで、境界ＯＮセルと境界ＯＦＦセルの間の支持部に生じる内部応力を比較するグラフである。 実施例２に係る超音波トランスデューサの上面図である。 実施例２に係る超音波トランスデューサの印加電圧を示す波形図である。 実施例２に係る超音波トランスデューサの他の上面図である。 実施例２に係る超音波トランスデューサの印加電圧を示す波形図である。 実施例３の超音波診断装置の構成ブロック図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施例１に係る超音波探触子を図３を用いて説明する。図３（ａ）は、本実施例に係る超音波探触子に含まれる超音波トランスデューサの上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ｂ線における断面図である。図３（ｂ）に図示した通り、上部電極３０４と下部電極３０１は、絶縁膜３０３および空洞部３０２を介して対向し、静電容量を形成している。以下、本明細書において単に「セルに電圧を印加する」と言った場合は、当該セルの上部電極３０４と下部電極３０１の間に当該電圧が印加されていれば良く、上部電極３０４と下部電極の両者に電位を印加する場合と、上部電極３０４または下部電極３０１のいずれか一方に電位を印加する場合とを含む。

ここで、ＯＮセル、ＯＦＦセルを、以下のように定義する。まず、ＯＮセルを、直流電圧（ＤＣ）と交流電圧（ＡＣ）が重畳された電圧が印加されており、当該直流電圧および交流電圧の両方が、所望の値以上であるセルと定義する。そして、それ以外のセル、すなわち、当該直流電圧または交流電圧の少なくとも一方が当該所望の値以下のセルを、ＯＦＦセルと定義する。例えば、所望の値をＡＣ１００Ｖ、ＤＣ１００Ｖとするとき、（ＡＣ１００Ｖ，ＤＣ１００Ｖ）が印加されているをＯＮセルとし、（ＡＣ１００Ｖ、ＤＣ５０Ｖ）、（ＡＣ０Ｖ、ＤＣ１００Ｖ）、（ＡＣ０Ｖ、ＤＣ０Ｖ）が印加されているセルをＯＦＦセルとする。ＯＦＦセルについても、ＡＣが印加されている場合、超音波を発信することはありえるが、この超音波は、ＯＮセルが発信するものと比較して十分小さく、検査の際には無視できる。

図３（ａ）において、ＯＮセルのうち、送受信しないセルに隣接しないセルを非境界ＯＮセル３０６、隣接するセルを境界ＯＮセル３０７とする。また、ＯＦＦセルのうち、境界ＯＮセル３０７に隣接するセルを境界ＯＦＦセル３０８、隣接しないセルを非境界ＯＦＦセル３０９とする。、ここでは、非境界ＯＮセル３０６は１セルとしたが、２セル以上の場合においても同様の効果を得ることができるため、以下では非境界ＯＮセル３０６が１個の場合を代表例として説明する。

本実施例では、ＯＮセル以外に、境界ＯＦＦセル３０８に直流電圧を印加する。このように境界ＯＦＦセル３０８にも直流電圧を印加してメンブレン３０５を変位させることで、境界ＯＮセル３０７と非境界ＯＮセル３０６の間の変位量の差（以下、「変位差」と記す）を低減させることができ、絶縁特性の劣化を抑制する効果を得ることができる。なお、非境界ＯＦＦセル３０９には、直流電圧を印加してもしなくても良い。

本発明の効果を明らかにするために、境界ＯＦＦセル３０８セルに非境界ＯＮセル３０６や境界ＯＮセル３０７と同じ大きさの直流電圧を印加する場合と印加しない場合での、境界ＯＮセル３０７の変位量を比較した。図４に示すように、境界ＯＦＦセルに直流電圧を印加しない場合（境界ＯＦＦセル／ＯＮセル 印加直流電圧比がゼロの場合）と比較して、境界ＯＦＦセルに直流電圧を印加していくにつれて（図４の右側に行くにつれて）、境界ＯＮセルと非境界ＯＮセルの変位差が低減していることがわかる。また、図４から、少なくとも境界ＯＦＦセルに直流電圧を印加しさえすれば変位差を低減する効果があり、特に境界ＯＦＦセルにＯＮセルと同じ直流電圧（すなわち、上記「所望の直流電圧」）を印加するときに最も変位差を低減する効果が高い（境界ＯＮセルと非境界ＯＮセルの変位差がゼロになる）ことがわかる。

ここで、境界ＯＦＦセル３０８に同じ大きさの直流電圧を印加する場合と印加しない場合で境界ＯＮセル３０７に変位差が生じる原因を調べるために、支持部３１０に生じる内部応力の計算を行った結果を図５に示す。境界ＯＦＦセルに電圧を印加しない場合の方が、電圧を印加した場合よりも、支持部３１０に生じる引張応力が大きくなっていることがわかる。

この理由は、以下のように説明できる。すなわち、境界ＯＦＦセル３０８に電圧を印加した場合、隣り合って位置する非境界ＯＮセル３０６と境界ＯＮセル３０７の両方のメンブレンが変位し、支持部３１０が両セル方向に引っ張られ、非境界ＯＮセル３０６の変位量はそれにより減少するように作用する。これに対し、境界ＯＦＦセル３０８に電圧を印加しない場合は、隣接する境界ＯＦＦセル３０８のメンブレンは変位せず、境界ＯＮセル３０７のメンブレンの変位にのみ引っ張られるため、支持部３１０の引張応力は支持部３１０よりも大きくなり、変位量が大きくなる。以上が、境界ＯＮセル３０７の方が、非境界ＯＮセル３０６の変位量よりも大きくなる理由である。

以上をまとめると、本実施例に係る超音波探触子は、それぞれが、下部電極３０１と、下部電極上に形成された空洞部３０２と、空洞部上に形成された上部電極３０４と、を備え、２次元アレイ状に配列された複数のセルを有し、複数のセルのうち、上部電極と下部電極の間に、直流電圧と交流電圧が重畳された電圧が印加されており、直流電圧および交流電圧の両方が所望の値以上であるセルをＯＮセル、それ以外のセルをＯＦＦセルとするとき、ＯＦＦセルのうちＯＮセルと隣接するセルに対して、上部電極と下部電極の間に直流電圧を印加する。

係る構成により、本実施例に係る超音波探触子は、境界ＯＮセル３０７と非境界ＯＮセル３０６の変位差を低減させることができる。その結果、送信音圧および受信感度と、絶縁特性とを両立することが、より容易となる。

変位差を低減するという観点からは、境界ＯＦＦセル３０８の電極に印加する電圧は非境界ＯＮセル３０６や境界ＯＮセル３０７に印加する電圧と同じ大きさが最も効果的であるが、それと異なる大きさの電圧が印加されても良い。

本発明において、直流電圧を上部電極３０４に印加し、下部電極３０１をグランド電位としても良いし、もしくは直流電圧を下部電極３０１に印加し、上部電極をグランド電位としても良い。また、本発明において、直流電圧は上部電極３０４と下部電極３０１の両方に分割して印加しても良い。例えば、上部電極２０４と下部電極３０１の間に１００Ｖの電位差を発生させるために、上部電極３０４に−５０Ｖ、下部電極３０１に＋５０Ｖを印加するような方法である。この場合、電圧の極性を反対にして、上部電極３０４に＋５０Ｖ、下部電極３０１に−５０Ｖを印加しても良い。

本実施例では、上部電極および下部電極を複数のセル間で共有するアレイ構造について説明する。上部電極および下部電極を共通化することで、配線の小面積化、電圧印加の効率化等の効果を奏する。その上でさらに、当該アレイ構造に好適な電圧の印加方法について説明する。

実施例２に係る超音波探触子に含まれる超音波トランスデューサの一例を図６および図７を用いて説明する。図６は、複数のセルが共通の上部電極４０４と下部電極４０１を有するアレイ構造を示している。より具体的には、図６のアレイ構造では、第１の方向（図の横方向）に並ぶ複数のセル間で下部電極４０１（Ｂ１〜Ｂ７）が共通であり、第１の方向と交差する第２の方向（図の縦方向）に並ぶ複数のセル間で上部電極４０４（Ｕ１〜Ｕ７）が共通であるアレイ構造を示している。

ここで、ＯＮセルのうち、超音波の送受信に使用しないセルに隣接していないセルを非境界ＯＮセル４０６、隣接しているセルを境界ＯＮセル４０７とする。また、ＯＦＦセルのうち、境界ＯＮセル４０７に隣接するセルを境界ＯＦＦセル４０８、隣接していないセルを非境界ＯＦＦセル４０９とする。ここでは、非境界ＯＮセル４０６は１セルとしたが、２セル以上の場合においても同様の効果を得ることができるため、以下では非境界ＯＮセル４０６は１個の場合を代表例として説明する。本実施例では、非境界ＯＮセル４０６と境界ＯＮセル４０７以外に、境界ＯＦＦセル４０８の上部電極４０４と下部電極４０１の両方に直流電圧を分割して印加し、メンブレン４０５を変位させることで、境界ＯＮセル４０７と非境界ＯＮセル４０６の変位差を低減させることができる。その結果、送信音圧および受信感度と、絶縁特性とを両立することが、より容易となる。

上記の電圧印加方法を以下で具体的に説明する。ここでは、電圧を印加するセルの上部電極４０４と下部電極４０１の間にＤＣ１００Ｖの電位差を発生させるために、上部電極にＤＣ＋５０Ｖ、下部電極にＤＣ−５０Ｖを印加する例を用いて説明する。なお、上部電極４０４にＤＣ−５０Ｖ、下部電極４０１にＤＣ＋５０Ｖを印加しても同様の効果を得ることができる。

図７に示すとおり、非境界ＯＮセル４０６、境界ＯＮセル４０７、境界ＯＦＦセル４０８の上部電極４０４と下部電極４０１の間に電圧を印加するために、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６にＤＣ−５０Ｖを、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６にＤＣ＋５０Ｖを印加し、Ｕ３〜Ｕ５には所望のＡＣ電圧を重畳する。Ｕ１、Ｕ７はグランド電位とする。Ｂ１、Ｂ７の電位は特に限定されないが、他の下部電極４０１と等電位にして制御を容易にするため、ＤＣ−５０Ｖとする。このような方法で電圧を印加することで、非境界ＯＮセル４０６、境界ＯＮセル４０７、境界ＯＦＦセル４０８に対して、上部電極４０４と下部電極４０１の間にＤＣ１００Ｖの電位差を発生させることができる。

このように、本実施例に係る超音波探触子は、第１の方向に並ぶセル間で下部電極が共通であり第１の方向と交差する第２の方向に並ぶセル間で上部電極が共通であるセルに対し、前記上部電極および前記下部電極の両方に電圧を印加する。係る構成により、本実施例に係る超音波トランスデューサは、境界ＯＦＦセル４０８には所望の電圧を印加して実施例１と同様の効果を奏しつつ、非境界ＯＦＦセル４０９に不必要な電圧が印加されることを防ぐことが可能となり、絶縁特性の劣化を抑制するというさらなる効果を奏するものである。

本実施例に係る超音波探触子の他の例を、図８を用いて説明する。図８に示す超音波トランスデューサのアレイ構造は、図６で示したものと同様であるが、相違点は、超音波を送受信する非境界ＯＮセル５０６、境界ＯＮセル５０７が第２の方向に一列に並び、ある上部電極（図７の例では、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５）に接続された全てのセルがＯＮセルとなっていることである。この場合に、図７と同様の直流電圧を印加したとすると、非境界ＯＮセル５０６、境界ＯＮセル５０７、境界ＯＦＦセル５０８の上部電極５０４と下部電極５０１の間には１００Ｖの電位差、非境界ＯＦＦセル５０９には５０Ｖの電位差が生じることになり、少なくとも図６と同程度の絶縁特性の劣化を抑制する効果はある。

しかし、図９に示すように、上部電極５０４のＵ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６に１００Ｖを印加して、上部電極の５０４のＵ１、Ｕ７と下部電極５０１のＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７をグランド電位とすることにより、ＯＦＦセル５０９には電位差が生じないため、図７で示した直流電圧の印加方法よりも絶縁特性の劣化を抑制する効果が高いことがわかる。すなわち、上部電極のうちいずれか（図８では、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５）に接続されたセルが全てＯＮセルである場合に、境界ＯＦＦセル５０８に対して電圧を印加する際には、境界ＯＦＦ５０８セルに接続される上部電極（Ｕ２、Ｕ６）に所定の電圧を印加し、かつ、境界ＯＦＦセルに接続される下部電極（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７）を接地電位とすることで、より絶縁特性の劣化を抑制することが可能となる。なお、非境界ＯＮセル５０６が１つの上部電極Ｕ４のみに接続されたセルである場合を説明したが、例えば上部電極Ｕ４とＵ５に接続されたセル全てが非境界ＯＮセル５０６である場合であっても同様の効果を得ることができる。

図８では、上部電極（Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５）に接続された全てのセルがＯＮセル場合について説明したが、下部電極に接続された全てのセルがＯＮセルである場合にも、同様の考え方が適用可能である。すなわち、下部電極のうちいずれかに接続されたセルが全てＯＮセルである場合に、境界ＯＦＦセルに対して電圧を印加する際には、境界ＯＦＦセルに接続される下部電極に所定の電圧を印加し、かつ、境界ＯＦＦセルに接続される上部電極を接地電位とすれば良い。

図８を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置について説明する。超音波診断装置６０１は、超音波探触子６０２、送受分離部６０３、送信部６０４、バイアス部６０６、受信部６０８、整相加算部６１０、画像処理部６１２、表示部６１４、制御部６１６、操作部６１８から構成される。

超音波探触子６０２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６０２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６０２により受波される。実施例１または２の超音波トランスデューサは、超音波探触子６０２の内部に収納され、後述する送受分離部６０３と電気的に接続される。送信部６０４及びバイアス部６０６は、超音波探触子６０２に駆動信号を供給する装置である。バイアス部６０６は、超音波探触子６０２の電極に駆動電圧を印加する場合とグランド電位とする場合で切り替えるためにスイッチの機能を備えている。また、受信部６０８は、超音波探触６０２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６０８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６０３は、送信時には送信部６０４から超音波探触子６０２へ駆動信号を渡し、受信時には超音波探触子６０２から受信部６０８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６１０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６１０は、整相加算された反射エコー信号に基づいて診断画像(例えば、断層像や血流像)を構成する装置である。表示部６１４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６１６は、上述した各構成要素を制御する装置であり、駆動電圧を印加する電極の選択し、送信部６０４及びバイアス部６０６へ指示を与える機能を有している。操作部６１８は、制御部６１６に指示を与える装置である。操作部６１８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。

２０１、３０１、４０１、５０１ 下部電極
２０２、３０２、４０５、５０５ 空洞部
２０３、３０３ 絶縁膜
２０４、３０４、４０４、５０４ 上部電極
２０５、３０５ メンブレン
２０６、３０６、４０６、５０６ ＯＮセル
２０７、３０９、４０９、５０９ ＯＦＦセル
３０７、４０７、５０７ 境界ＯＮセル
２０８ ＯＦＦセルに隣接するＯＮセル
２０９ ＯＦＦセルに隣接しないＯＮセル
３０８、４０８、５０８ 境界ＯＦＦセル
３１０ 指示部
２１０、３１２ 空洞上面
２１１、３１３ 空洞下面
６０１ 超音波診断装置
６０２ 超音波探触子
６０３ 送受分離部
６０４ 送信部
６０６ バイアス部
６０８ 受信部
６１０ 整相加算部
６１２ 画像処理部
６１４ 表示部
６１６ 制御部
６１８ 操作部。

Claims (7)

1. それぞれが、下部電極と、前記下部電極上に形成された空洞部と、前記空洞部上に形成された上部電極と、を備え、２次元アレイ状に配列された複数のセルを有し、
   前記複数のセルのうち、前記上部電極と前記下部電極の間に、直流電圧と交流電圧が重畳された電圧が印加されており、前記直流電圧および前記交流電圧の両方が所望の値以上であるセルをＯＮセル、それ以外のセルをＯＦＦセルとするとき、
   前記ＯＦＦセルのうち前記ＯＮセルと隣接するセルに対して、前記上部電極と前記下部電極の間に直流電圧を印加することを特徴とする超音波探触子。
2. 請求項１において、
   前記ＯＦＦセルのうち前記ＯＮセルと隣接するセルに印加される直流電圧は、前記所望の値以上であることを特徴とする超音波探触子。
3. 請求項１または２において、
   前記複数のセルのうち、第１の方向に並ぶセル間で、前記下部電極は共通であり、
   前記複数のセルのうち、前記第１の方向と交差する第２の方向に並ぶセル間で、前記上部電極は共通であることを特徴とする超音波探触子。
4. 請求項３において、
   前記ＯＦＦセルのうち前記ＯＮセルと隣接するセルに対して電圧を印加する際には、前記上部電極と前記下部電極のそれぞれに所定の電圧を印加することを特徴とする超音波探触子。
5. 請求項３において、
   前記下部電極のうちいずれかに接続されたセルが全てＯＮセルである場合に、前記ＯＦＦセルに対して電圧を印加する際には、電圧が印加されるＯＦＦセルに接続される下部電極に所定の電圧を印加し、かつ、前記電圧が印加されるＯＦＦセルに接続される上部電極を接地電位とし、
   前記上部電極のうちいずれかに接続されたセルが全てＯＮセルである場合に、前記ＯＦＦセルに対して電圧を印加する際には、電圧が印加されるＯＦＦセルに接続される上部電極に所定の電圧を印加し、かつ、前記電圧が印加されるＯＦＦセルに接続される下部電極を接地電位とすることを特徴とする超音波探触子。
6. 請求項１から５のいずれか１つにおいて、
   前記ＯＮセルにおいて前記上部電極と前記下部電極の間に印加する直流電圧と、前記ＯＦＦセルにおいて前記上部電極と前記下部電極の間に印加する直流電圧とは、等しいことを特徴とする超音波探触子。
7. それぞれが、下部電極と、前記下部電極上に形成された空洞部と、前記空洞部上に形成された上部電極と、を備え、２次元アレイ状に配列された複数のセルを有し、前記複数のセルのうち、前記上部電極と前記下部電極の間に、直流電圧と交流電圧が重畳された電圧が印加されており、前記直流電圧および前記交流電圧の両方が所望の値以上であるセルをＯＮセル、それ以外のセルをＯＦＦセルとするとき、前記ＯＦＦセルのうち前記ＯＮセルと隣接するセルに対して、前記上部電極と前記下部電極の間に直流電圧を印加することを特徴とする超音波探触子と、
   前記ＯＮセルに交流電圧を印加する送信部と、
   前記ＯＮセル、および、電圧が印加される前記ＯＦＦセルに直流電圧を印加するバイアス部と、を具備する超音波診断装置。

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