JP2016034100A - 超音波デバイス並びにプローブおよび電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】残響振動を抑制する超音波デバイスを提供する。
【解決手段】超音波デバイスは、ｎ個（ｎは４以上の整数）の超音波トランスデューサー素子２３が、第１直線に沿って、かつ第１直線に直交する第２直線２９を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ第１配線４８に接続されている第１素子列３１と、ｎ個の超音波トランスデューサー素子２４が、第１素子列３１に隣接して配置され、かつ第２直線２９を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ第２配線５５に接続されている第２素子列３２とを含む。第１素子列３１に含まれ第２直線２９からの距離の小さい順番でｋ番目の素子と、第２素子列３２に含まれ第２直線２９からの距離の小さい順番でｋ番目の素子との距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足する。
【選択図】図３

Description

本発明は、超音波デバイス、並びに、それを利用したプローブ、電子機器および超音波画像装置等に関する。
特許文献１に開示されるように、例えばｃＭＵＴ（静電容量型超音波トランスデューサー素子）といった薄膜型の超音波トランスデューサー素子は一般に知られる。特許文献１では、ｃＭＵＴは可撓性シート上に形成される。したがって、高い剛性を有する基板上に形成される場合に比べて、振動の伝播は減衰する。こうしてクロストークは抑制されるので、距離分解能の向上が見込まれる。
特開２００８−１１００６０号公報
複数の振動膜が同時に振動すると、個々の振動膜の振動は、例えば音響整合層を伝播して隣接する振動膜に伝播する。このように、いわゆるクロストークは発生し、個々の振動膜は隣接する振動膜の残響振動に曝される。この残響振動は画像形成に影響し、例えば本来の画像に擬似的に画像を付加してしまう。
本発明の少なくとも１つの態様によれば、残響振動を抑制する超音波デバイスは提供されることができる。
（１）本発明の一態様は、第１端子に接続される第１配線および第２配線と、ｎ個（ｎは４以上の整数）の超音波トランスデューサー素子が、第１直線に沿って、かつ前記第１直線に直交する第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第１配線に接続されている第１素子列と、ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第２配線に接続されている第２素子列とを含む超音波デバイスであって、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子との距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足する超音波デバイスに関する。
本発明者は新たに特定の事実を見出した。その事実によれば、超音波デバイスでは、平面視での素子アレイ領域の対称軸である第２直線に近いほど残響振動の周期は短いことが判明した。第１配線および第２配線から第１素子列および第２素子列の超音波トランスデューサー素子には同一の駆動信号が供給される。駆動信号の受信に応じて超音波トランスデューサー素子は振動する。例えば第２素子列の超音波トランスデューサー素子の振動は距離Ｄｋ＜Ｄｋ＋１に応じて第１素子列の超音波トランスデューサー素子に到達する。こうして第２直線からの距離に応じて対応する超音波トランスデューサー素子同士の間で振動の同期は確保される。例えば第２素子列から第１素子列に伝播する振動の働きで第１素子列では残留振動は低減されることができる。
（２）超音波デバイスでは、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｊ番目（ｊは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子とｊ＋１番目の素子との距離をＳ１ｊとし、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｊ番目の素子とｊ＋１番目の素子との距離をＳ２ｊとするとき、Ｓ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１かつＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係が満たされればよい。同一の素子列に属する超音波トランスデューサー素子は同一の駆動信号で駆動される。同一の素子列内でＳ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１の関係およびＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係が確立されることから、第２直線からの距離に応じてｊ番目の超音波トランスデューサー素子とｊ＋１番目の超音波トランスデューサー素子との間で伝播する振動は伝播先の振動に同期することができる。こうして伝播は残留振動の低減に貢献する。
（３）前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子が、前記第１直線に平行な直線に沿って配置されており、かつ前記Ｓ１ｊ、前記Ｓ１ｊ＋１、前記Ｓ２ｊおよび前記Ｓ２ｊ＋１はＳ１ｊ＜Ｓ２ｊかつＳ１ｊ＋１＜Ｓ２ｊ＋１の関係を満足すればよい。第２素子列の配列は第１素子列の配列に平行に延びる。したがって、第２直線に沿って素子列間の間隔はできるだけ縮小されることができる。最小化される。こうして超音波トランスデューサー素子は効率的に配置されることができる。
（４）前記Ｄｋは、すべてのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足すればよい。超音波トランスデューサー素子同士の間で振動の同期は確保される。確実に残留振動は低減されることができる。
（５）本発明の他の態様は、第１配線および第２配線と、前記第１配線および前記第２配線に同じタイミングで駆動信号を送信する送信部と、ｎ個（ｎは４以上の整数）の超音波トランスデューサー素子が、第１直線に沿って、かつ前記第１直線に直交する第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第１配線に接続されている第１素子列と、ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第２配線に接続されている第２素子列とを含む超音波デバイスであって、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子との距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足する超音波デバイスに関する。
超音波デバイスでは、平面視での素子アレイ領域の対称軸である第２直線に近いほど残響振動の周期は短いことが判明した。第１配線および第２配線から第１素子列および第２素子列の超音波トランスデューサー素子には同一の駆動信号が供給される。駆動信号の受信に応じて超音波トランスデューサー素子は振動する。例えば第２素子列の超音波トランスデューサー素子の振動は距離Ｄｋ＜Ｄｋ＋１に応じて第１素子列の超音波トランスデューサー素子に到達する。こうして第２直線からの距離に応じて対応する超音波トランスデューサー素子同士の間で振動の同期は確保される。例えば第２素子列から第１素子列に伝播する振動の働きで第１素子列では残留振動は低減されることができる。
（６）前記超音波トランスデューサー素子は、基体に設けられた振動膜と、前記振動膜に設けられた駆動素子とを含んでもよい。こうして超音波デバイスでは薄膜メンブレン型の振動素子は確立されることができる。
（７）前記駆動素子は、圧電体と前記圧電体上に設けられた２つの電極とを含んでもよい。いわゆるトランス型の超音波トランスデューサー素子は確立されることができる。
（８）超音波デバイスは、前記第１素子列および前記第２素子列を覆う音響整合層をさらに備えてもよい。超音波トランスデューサー素子の振動は音響整合層を伝播する。こうして第２直線からの距離に応じて対応する超音波トランスデューサー素子同士の間で振動の同期は確保される。例えば第２素子列から第１素子列に伝播する振動の働きで第１素子列では残留振動は低減されることができる。
（９）前記第１素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子の各振動膜の面積は前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子の各振動膜の面積よりも大きければよい。超音波ビームの形成にあたって第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子の振動は音響整合層から外側に伝達されず主に残響振動の縮小に役立つ。振動制御は簡素化されることができる。
（１０）超音波デバイスでは、第１端子に接続される第３配線と、ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第３配線に接続されている第３素子列とを含んでもよい。このとき、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第３素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子との距離をＤ２ｋとするとき、前記少なくとも１つのｋ番目においてＤ２ｋ＜Ｄ２ｋ＋１の関係が満たされればよい。こうして３素子列で１チャネルが形成されてもよい。
（１１）超音波デバイスでは、前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子が、前記第２直線を対称の軸として線対称な２本の直線に沿って配置されてもよい。このとき、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｉ番目（ｉは１以上ｎ／２以下の整数）の素子の前記第２直線からの距離Ｌ１ｉは、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｉ番目の素子の前記第２直線からの距離Ｌ２ｉと等しければよい。こうして奇数列の配列は平行に配置され、偶数列の配列は平行に配置される。
（１２）超音波デバイスはプローブに組み込まれて利用できる。このとき、プローブは、超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体とを備えればよい。
（１３）超音波デバイスは電子機器に組み込まれて利用できる。このとき、電子機器は、超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されて、前記超音波デバイスの出力を処理する処理装置とを備えればよい。
（１４）超音波デバイスは超音波画像装置に組み込まれて利用できる。このとき、超音波画像装置は、超音波デバイスと、前記超音波デバイスの出力から生成される画像を表示する表示装置とを備えればよい。
一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置を概略的に示す外観図である。 第１実施形態に係る超音波デバイスの拡大平面図である。 超音波デバイスの一部拡大平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 超音波診断装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。 第２実施形態に係る超音波デバイスの一部拡大平面図である。 第１超音波トランスデューサー素子の残留振動を示すグラフである。 第２超音波トランスデューサー素子が同時に超音波振動した際に第１超音波トランスデューサー素子の残留振動を示すグラフである。 中立軸からの距離に応じて第１超音波トランスデューサー素子の残留振動を示すグラフである。 第３実施形態に係る超音波デバイスの一部拡大平面図である。 図３に対応し、変形例に係る超音波デバイスの一部拡大平面図である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
（１）超音波診断装置の全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置（超音波画像装置）１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置端末（処理部）１２と超音波プローブ（プローブ）１３とを備える。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置端末１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。装置端末１２にはディスプレイパネル（表示装置）１５が組み込まれる。ディスプレイパネル１５の画面は装置端末１２の表面で露出する。装置端末１２では、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像が生成される。画像化された検出結果がディスプレイパネル１５の画面に表示される。
超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６には超音波デバイスユニットＤＶが嵌め込まれる。超音波デバイスユニットＤＶは超音波デバイス１７を備える。超音波デバイス１７は音響レンズ１８を備える。音響レンズ１８の外表面には部分円筒面１８ａが形成される。部分円筒面１８ａは平板部１８ｂで囲まれる。平板部１８ｂの外周は全周で途切れなく筐体１６に結合される。こうして平板部１８ｂは筐体の一部として機能する。音響レンズ１８は例えばシリコーン樹脂から形成される。音響レンズ１８は生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する。超音波デバイス１７は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。
（２）第１実施形態に係る超音波デバイスの構造
図２は第１実施形態に係る超音波デバイス１７の平面図を概略的に示す。超音波デバイス１７は基体２１を備える。基体２１の表面（第１面）には素子アレイ２２が形成される。素子アレイ２２は、アレイ状に配置されたｎ個（ｎは４以上の整数）の第１薄膜型超音波トランスデューサー素子（以下「第１素子」という）２３およびｎ個の第２薄膜型超音波トランスデューサー素子（以下「第２素子」という）２４の配列で構成される。第１素子２３は、第１直線ＬＮ１に沿って、かつ第１直線ＬＮ１に直交する第２直線ＬＮ２を対称の軸として線対称の位置に配置される。同様に、第２素子２４は、第１直線ＬＮ１に平行な直線に沿って、かつ第２直線ＬＮ２を対称の軸として線対称の位置に配置される。
第１素子２３および第２素子２４は個々に振動膜２５、２６を備える。図２では振動膜２５、２６の膜面に直交する方向の平面視（基板の厚み方向からの平面視）で振動膜２５、２６の輪郭が描かれる。素子アレイ２２は素子アレイ領域２７を区画する。素子アレイ領域２７の輪郭は、最外周の振動膜２６に外接する最小面積の四辺形で形成される。平面視で輪郭の図心２８は第２直線ＬＮ２に重なる。超音波デバイス１７は１枚の超音波トランスデューサー素子チップ（基板）として構成される。
第１素子２３は行方向に１列に並べられる。第１素子２３は１直線上に配列されればよい。第１素子２３の列は駆動列３１を形成する。後述されるように、駆動列３１から発信される超音波は画像の形成に用いられる。駆動列３１は本実施形態の第１素子列を形成する。
第２素子２４は同様に行方向に１列に並べられる。第２素子２４は１直線上に配列されればよい。第２素子２４の列は残響抑制列３２を形成する。後述されるように、第２素子２４の振動は、第１素子２３の振動時に第１素子２３の残響振動を打ち消す際に用いられる。駆動列３１には少なくとも１列の残響抑制列３２が組み合わせられる。ここでは、駆動列３１および残響抑制列３２は列方向に交互に配置される。残響抑制列３２は本実施形態の第２素子列を形成する。
基体２１の輪郭は、相互に平行な１対の直線で仕切られて対向する第１辺２１ａおよび第２辺２１ｂを有する。第１辺２１ａと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第１端子アレイ３３ａが配置される。第２辺２１ｂと素子アレイ２２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ３３ｂが配置される。第１端子アレイ３３ａは第１辺２１ａに平行に１ラインを形成することができる。第２端子アレイ３３ｂは第２辺２１ｂに平行に１ラインを形成することができる。
第１端子アレイ３３ａは１対の上電極端子３４並びに下電極端子３５を備える。上電極端子３４は第１端子アレイ３３ａの両端に配置される。上電極端子３４には全ての駆動列３１に属する第１素子２３および全ての残響抑制列３２に属する第２素子２４が共通に接続される。上電極端子３４の間に下電極端子３５が配置される。下電極端子３５に、個々の駆動列３１ごとに第１素子２３が接続され、個々の残響抑制列３２ごとに第２素子２４が接続される。
同様に、第２端子アレイ３３ｂは１対の上電極端子３７並びに下電極端子３８を備える。上電極端子３７は第２端子アレイ３３ｂの両端に配置される。上電極端子３７には全ての駆動列３１に属する第１素子２３および全ての残響抑制列３２に属する第２素子２４が共通に接続される。上電極端子３７の間に下電極端子３８が配置される。下電極端子３８に、個々の駆動列３１ごとに第１素子２３が接続され、個々の残響抑制列３２ごとに第２素子２４が接続される。
基体２１には第１フレキシブルプリント配線板（以下「第１配線板」という）４２が連結される。第１配線板４２は第１端子アレイ３３ａに覆い被さる。第１配線板４２の一端には上電極端子３４および下電極端子３５に個別に対応して導電線すなわち第１信号線が形成される。第１信号線は上電極端子３４および下電極端子３５に個別に向き合わせられ個別に接合される。同様に、基体２１には第２フレキシブルプリント配線板（以下「第２配線板」という）４３が覆い被さる。第２配線板４３は第２端子アレイ３３ｂに覆い被さる。第２配線板４３の一端には上電極端子３７および下電極端子３８に個別に対応して導電線すなわち第２信号線が形成される。第２信号線は上電極端子３７および下電極端子３８に個別に向き合わせられ個別に接合される。
図３に示されるように、第１素子２３の振動膜２５上には圧電素子４４が形成される。圧電素子４４は上電極４５、下電極４６および圧電体膜４７で構成される。個々の第１素子２３ごとに上電極４５および下電極４６の間に圧電体膜４７が挟まれる。これらは下電極４６、圧電体膜４７および上電極４５の順番で重ねられる。
基体２１の表面には１列の駆動列３１ごとに１本の第１導電体（第１配線）４８が形成される。第１導電体４８は配列の列方向に直線に沿って延びる。第１導電体４８は１列の駆動列３１に属する第１素子２３の圧電体膜４７に共通に接続される。第１導電体４８は個々の第１素子２３ごとに下電極４６を形成する。第１導電体４８の両端は下電極端子３５、３８にそれぞれ接続される。第１導電体４８には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、第１導電体４８にはその他の導電材が利用されてもよい。
第２素子２４の振動膜２６上には圧電素子５１が形成される。圧電素子５１は上電極５２、下電極５３および圧電体膜５４で構成される。個々の第２素子２４ごとに上電極５２および下電極５３の間に圧電体膜５４が挟まれる。これらは下電極５３、圧電体膜５４および上電極５２の順番で重ねられる。ここでは、第１素子２３の振動膜２５の大きさは第２素子２４の振動膜２６の大きさに比べて大きい。
基体２１の表面には１列の残響抑制列３２ごとに１本の第２導電体（第２配線）５５が形成される。第２導電体５５は配列の列方向に直線に沿って延びる。第２導電体５５は１列の残響抑制列３２に属する第２素子２４の圧電体膜５４に共通に接続される。第２導電体５５は個々の第２素子２４ごとに下電極５３を形成する。第２導電体５５の両端は第２および第４下電極端子３６、３９にそれぞれ接続される。第２導電体５５には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、第２導電体５５にはその他の導電材が利用されてもよい。
図３に示されるように、１列の駆動列３１内で第１素子２３は等ピッチ（＝Ｓ１）で配列される。ここで、１列の駆動列３１内では、第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番に、ｋ番目の振動膜（ｋ＝１、２、…ｎ）２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…は特定される。１番目の振動膜２５ａは第２直線ＬＮ２から第１距離Ｓｔで離れて配置される。２番目の振動膜２５ｂは第２直線ＬＮ２から第１距離Ｓｔよりも大きい第２距離Ｓｔ＋Ｓ１で離れて配置される。３番目の振動膜２５ｃは第２直線ＬＮ２から第２距離Ｓｔ＋Ｓ１よりも大きい第３距離Ｓｔ＋２ｘＳ１で離れて配置される。こうしてｋ番目の振動膜２５は（ｋ−１）番目の振動膜２５よりも第２直線ＬＮ２から離れて配置される。
１列の残響抑制列３２内では、第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番にｋ番目の振動膜２６が特定される。１番目の振動膜２６ａは駆動列３１の１番目の振動膜２５ａから第１伝播距離Ｄ１で離れて隣に配置される。２番目の振動膜２６ｂは駆動列３１の２番目の振動膜２５ｂから第１伝播距離Ｄ１よりも大きい第２伝播距離Ｄ２で離れて隣に配置される。３番目の振動膜２６ｃは駆動列３１の３番目の振動膜２５ｃから第２伝播距離Ｄ２よりも大きい第３伝播距離Ｄ３で離れて隣に配置される。こうして、駆動列３１に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の第１素子２３と、残響抑制列３２に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目の第２素子２４との距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係は満たされる。ここでは、駆動列３１に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｊ番目（ｊは１以上ｎ／２−１以下の整数）の第１素子２３とｊ＋１番目の第１素子２３との距離をＳ１ｊとし、残響抑制列３２に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｊ番目の第２素子２４とｊ＋１番目の第２素子２４との距離をＳ２ｊとするとき、Ｓ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１かつＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係が満たされる。その結果、Ｓ１ｊ＜Ｓ２ｊかつＳ１ｊ＋１＜Ｓ２ｊ＋１の関係は満たされる。しかも、すべてのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係は満たされる。
基体２１の表面には複数本の第３導電体５７が形成される。第３導電体５７は配列の行方向に相互に並列に延びる。１行の第１素子２３および第２素子２４ごとに１本の第３導電体５７が割り当てられる。１本の第３導電体５７は配列の行方向に並ぶ第１素子２３および第２素子２４の圧電体膜４７、５４に共通に接続される。第３導電体５７は個々の素子２３、２４ごとに上電極４５、５２を形成する。第３導電体５７の両端は１対の引き出し配線５８にそれぞれ接続される。引き出し配線５８は配列の列方向に相互に平行に延びる。引き出し配線５８の両端は上電極端子３４、３７にそれぞれ接続される。こうしてマトリクス全体の素子２３、２４に共通に上電極４５、５２は接続される。第３導電体５７は例えばイリジウム（Ｉｒ）で形成されることができる。ただし、第３導電体５７にはその他の導電材が利用されてもよい。
図４に示されるように、基体２１は基板６１および被覆膜６２を備える。基板６１の表面に一面に被覆膜６２が積層される。基板６１には個々の第１素子２３および第２素子２４ごとに開口部６３が形成される。開口部６３は、基板６１の裏面から刳り抜かれて基板６１を貫通する空間を区画する。開口部６３は基板６１に対してアレイ状に配置される。開口部６３が配置される領域の輪郭は素子アレイ領域２７の輪郭に相当する。基板６１は例えばシリコン基板で形成されればよい。
隣接する２つの開口部６３の間には仕切り壁６４が区画される。隣接する開口部６３は仕切り壁６４で仕切られる。仕切り壁６４の壁厚みは開口部６３の間隔に相当する。仕切り壁６４は相互に平行に広がる平面内に２つの壁面を規定する。壁厚みは２つの壁面の距離に相当する。すなわち、壁厚みは壁面に直交して壁面の間に挟まれる垂線の長さで規定されることができる。
被覆膜６２は、基板６１の表面に積層される酸化シリコン（ＳｉＯ２）層６５と、酸化シリコン層６５の表面に積層される酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）層６６とで構成される。被覆膜６２は開口部６３に接する。こうして開口部６３の輪郭に対応して被覆膜６２の一部が振動膜２５、２６を形成する。振動膜２５、２６は、被覆膜６２のうち、開口部６３に臨むことから基板６１の厚み方向に膜振動することができる部分である。酸化シリコン層６５の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。
振動膜２５（２６）の表面に下電極４６（５３）、圧電体膜４７（５４）および上電極４５（５２）が順番に積層される。圧電体膜４７（５４）は例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されることができる。圧電体膜４７（５４）にはその他の圧電材料が用いられてもよい。ここでは、第３導電体５７の下で圧電体膜４７（５４）は完全に第１導電体４８（または第２導電体５５）を覆う。圧電体膜４７、５４の働きで第３導電体５７と第１および第２導電体４８、５５との間で短絡は回避されることができる。
基体２１の表面には音響整合層６７が積層される。音響整合層６７は素子アレイ２２を覆う。音響整合層６７の膜厚は振動膜２５、２６の共振周波数に応じて決定される。音響整合層６７には例えばシリコーン樹脂膜が用いられることができる。音響整合層６７は第１端子アレイ３３ａおよび第２端子アレイ３３ｂの間の空間に収まる。音響整合層６７の縁は基体２１の第１辺２１ａおよび第２辺２１ｂから離れる。音響整合層６７は基体２１の輪郭よりも小さい輪郭を有する。
音響整合層６７上に音響レンズ１８が配置される。音響レンズ１８は音響整合層６７の表面に密着する。音響レンズ１８は音響整合層６７の働きで基体２１に接着される。音響レンズ１８の部分円筒面１８ａは第３導電体５７に平行な母線を有する。部分円筒面１８ａの曲率は、１筋の第１導電体４８に接続される１列の第１素子２３から発信される超音波の焦点位置に応じて決定される。音響レンズ１８は例えばシリコーン樹脂から形成される。音響レンズ１８は生体の音響インピーダンスに近い音響インピーダンスを有する。
基体２１には保護膜６８が固定される。保護膜６８は例えばエポキシ樹脂といった遮水性を有する素材から形成される。ただし、保護膜６８はその他の樹脂材から形成されてもよい。保護膜６８は音響レンズ１８および音響整合層６７の側面に固着される。保護膜６８は、音響整合層６７と第１および第２配線板４２、４３との間で基体２１表面の第１導電体４８や第２導電体５５、引き出し配線５８に被さる。同様に、保護膜６８は、基体２１上で第１配線板４２および第２配線板４３の端部に被さる。
基体２１の裏面にはバッキング材６９が固定される。バッキング材６９の表面に基体２１の裏面が重ねられる。バッキング材６９は超音波デバイス１７の裏面で開口部６３を閉じる。バッキング材６９はリジッドな基材を備えることができる。ここでは、仕切り壁６４は接合面でバッキング材６９に結合される。バッキング材６９は個々の仕切り壁６４に少なくとも１カ所の接合域で接合される。接合にあたって接着剤は用いられることができる。
（３）超音波診断装置の回路構成
図５に示されるように、超音波診断装置１１は超音波デバイス１７に電気的に接続される集積回路チップ（送信部）ＣＰを備える。集積回路チップＣＰはマルチプレクサー７０および送受信回路７１を備える。マルチプレクサー７０は超音波デバイス１７側のポート群７０ａと送受信回路７１側のポート群７０ｂとを備える。超音波デバイス１７側のポート群７０ａには配線７２経由で第１配線板４２の第１信号線および第２配線板４３の第２信号線が接続される。こうしてポート群７０ａは素子アレイ２２に繋がる。ここでは、送受信回路７１側のポート群７０ｂには集積回路チップＣＰ内の規定数の信号線７３が接続される。規定数はスキャンにあたって同時に出力される第１素子２３の列数に相当する。マルチプレクサー７０はケーブル１４側のポートと超音波デバイス１７側のポートとの間で相互接続を管理する。
送受信回路７１は規定数の切り替えスイッチ７４を備える。個々の切り替えスイッチ７４はそれぞれ個別に対応の信号線７３に接続される。送受信回路７１は個々の切り替えスイッチ７４ごとに送信経路７５および受信経路７６を備える。切り替えスイッチ７４には送信経路７５と受信経路７６とが並列に接続される。切り替えスイッチ７４はマルチプレクサー７０に選択的に送信経路７５または受信経路７６を接続する。送信経路７５にはパルサー（第１駆動制御部）７７が組み込まれる。パルサー７７は振動膜２５の共振周波数に応じた周波数でパルス信号を出力する。受信経路７６にはアンプ７８、ローパスフィルター（ＬＰＦ）７９およびアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）８１が組み込まれる。個々の第１素子２３の出力信号は増幅されてデジタル信号に変換される。
集積回路チップＣＰは駆動受信回路８２を備える。送信経路７５および受信経路７６は駆動受信回路８２に接続される。駆動受信回路８２はスキャンの形態に応じて同時にパルサー７７を制御する。駆動受信回路８２はスキャンの形態に応じて出力信号のデジタル信号を受信する。駆動受信回路８２は制御線８３でマルチプレクサー７０に接続される。マルチプレクサー７０は駆動受信回路８２から供給される制御信号に基づき相互接続の管理を実施する。
装置端末１２には処理回路８４が組み込まれる。処理回路８４は例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリーを備えることができる。超音波診断装置１１の全体動作は処理回路８４の処理に従って制御される。ユーザーから入力される指示に応じて処理回路８４は駆動受信回路８２を制御する。処理回路８４は第１素子２３の出力信号に応じて画像を生成する。画像は描画データで特定される。
装置端末１２には描画回路８５が組み込まれる。描画回路８５は処理回路８４に接続される。描画回路８５にはディスプレイパネル１５が接続される。描画回路８５は処理回路８４で生成された描画データに応じて駆動信号を生成する。駆動信号はディスプレイパネル１５に送り込まれる。その結果、ディスプレイパネル１５に画像が映し出される。
（４）超音波診断装置の動作
次に超音波診断装置１１の動作を簡単に説明する。超音波の送信にあたって第１素子２３の圧電素子４４にはパルス信号が供給される。パルス信号は下電極端子３５、３８および上電極端子３４、３７を通じて列ごとに第１素子２３に供給される。個々の第１素子２３では下電極４６および上電極４５の間で圧電体膜４７に電界が作用する。圧電体膜４７は超音波の周波数で振動する。圧電体膜４７の振動は振動膜２５に伝わる。こうして振動膜２５は超音波振動する。その結果、被検体（例えば人体の内部）に向けて所望の超音波ビームは発せられる。
超音波の反射波は第１素子２３の振動膜２５を振動させる。振動膜２５の超音波振動は所望の周波数で圧電体膜４７を超音波振動させる。圧電素子４４の圧電効果に応じて圧電素子４４から電圧が出力される。個々の第１素子２３では上電極４５と下電極４６との間で電位が生成される。電位は下電極端子３５、３８および上電極端子３４、３７から電気信号として出力される。こうして超音波は検出される。
超音波の送信および受信は繰り返される。その結果、リニアスキャンやセクタースキャンは実現される。スキャンが完了すると、出力信号のデジタル信号に基づき画像が形成される。形成された画像はディスプレイパネル１５の画面に表示される。
駆動列３１の圧電素子４４にパルス信号が供給されるとともに、隣接する残響抑制列３２の圧電素子５１にパルス信号は供給される。パルス信号は下電極端子３５、３８および上電極端子３４、３７を通じて列ごとに第２素子２４に供給される。個々の第２素子２４では下電極５３および上電極５２の間で圧電体膜５４に電界が作用する。圧電体膜５４は超音波の周波数で振動する。圧電体膜５４の振動は振動膜２６に伝わる。こうして振動膜２６は超音波振動する。第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目の振動膜２６の超音波振動は音響整合層６７を伝播して対応のｋ番目の第１素子２３の振動膜２５に伝達される。駆動列３１の振動膜２５ａ、２５ｂ、…では残響抑制列３２の振動膜２６ａ、２６ｂ、…の超音波振動の伝播に応じて残響振動は少なくとも部分的に打ち消される。
本発明者は新たに特定の事実を見出した。その事実によれば、超音波デバイス１７では、素子アレイ領域２７の図心２８（第２直線ＬＮ２）に近いほど残響振動の周期は短いことが判明した。したがって、駆動列３１の振動膜２５ａ、２５ｂ、…で同時に振動が生じると、第２直線ＬＮ２に近いｋ番目の振動膜２５ａ、２５ｂ、…に比べて（ｋ＋１）番目の振動膜２５ｂ、２５ｃ…では残響振動の周期は遅れる。隣接する残響抑制列３２の振動膜２６ａ、２６ｂ、…で同時に振動が生じると、振動膜２６ａ、２６ｂ、…から伝播する振動は伝播距離Ｄ１、Ｄ２、…Ｄｎに応じて時間差で対応のｋ番目の振動膜２５ａ、２５ｂ、…にそれぞれ到達する。こうして残響抑制列３２の振動膜２６ａ、２６ｂ、…の働きで駆動列３１の振動膜２５ａ、２５ｂ、…の残響振動は低減されることができる。
超音波デバイス１７では、駆動列３１に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｊ番目（ｊは１以上ｎ／２−１以下の整数）の第１素子２３とｊ＋１番目の第１素子２３との距離をＳ１ｊとし、残響抑制列３２に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｊ番目の第２素子２４とｊ＋１番目の第２素子２４との距離をＳ２ｊとするとき、Ｓ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１かつＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係が満たされる。同一の素子列３１、３２に属する素子２３、２４は同一の駆動信号で駆動される。同一の素子列内でＳ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１の関係およびＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係が確立されることから、第２直線ＬＮ２からの距離に応じてｊ番目の素子２３、２４とｊ＋１番目の素子２３、２４との間で伝播する振動は伝播先の振動に同期することができる。こうして伝播は残留振動の低減に貢献する。
超音波デバイス１７では、残響抑制列３２に含まれる第２素子２４が、第１直線ＬＮ１に平行な直線に沿って配置されており、かつＳ１ｊ、Ｓ１ｊ＋１、Ｓ２ｊおよびＳ２ｊ＋１はＳ１ｊ＜Ｓ２ｊかつＳ１ｊ＋１＜Ｓ２ｊ＋１の関係を満足する。このとき、残響抑制列３２の配列は駆動列３１の配列に平行に延びる。したがって、第２直線ＬＮ２に沿って素子列３１、３２間の間隔はできるだけ縮小されることができる。最小化される。こうして素子２３、２４は効率的に配置されることができる。
超音波デバイス１７では、距離Ｄｋは、すべてのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足する。素子２３、２４同士の間で振動の同期は確保される。確実に残留振動は低減されることができる。
ここでは、駆動列３１に含まれる第１素子２３の各振動膜２５の面積は残響抑制列３２に含まれる第２素子２４の各振動膜２６の面積よりも大きい。超音波ビームの形成にあたって残響抑制列３２に含まれる第２素子２４の振動は音響整合層６７から外側に伝達されず主に残響振動の縮小に役立つ。振動制御は簡素化されることができる。
（５）第２実施形態に係る超音波デバイスの構造
図６は第２実施形態に係る超音波デバイス１７ａの拡大部分平面図を示す。超音波デバイス１７ａでは、１列の駆動列３１内で、第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目の振動膜（ｋ＝１、２、…ｎ）２５ａ、２５ｂ、…が特定されると、ｋ番目の振動膜２５とｋ＋１番目の振動膜２５との距離は、ｋ＋１番目の振動膜２５とｋ＋２番目の振動膜２５との距離よりも小さい。例えば、ｋ番目の振動膜２５ａと（ｋ＋１）番目の振動膜２５ｂとの距離Ｓ１は（ｋ＋１）番目の振動膜２５ｂと（ｋ＋２）番目の振動膜２５ｃとの距離Ｓ２よりも小さい。また、（ｋ＋２）番目の振動膜２５ｂと（ｋ＋３）番目の振動膜２５ｃとの距離Ｓ２は（ｋ＋３）番目の振動膜２５ｃと（ｋ＋４）番目の振動膜２５との距離Ｓ３よりも小さい。ここでは、第１素子２３の振動膜２５ａ、２５ｂ、…は１直線上に配列される。こうして駆動列３１中の振動膜２５ａ、２５ｂ、…は１直線上に配列されることから、第１導電体４８は直線的に形成されることができる。第１導電体４８は簡単に形成されることができる。しかも、駆動列３１の振動膜２５ａ、２５ｂ、…は効率的に配置されることができる。
本発明者は第２実施形態に基づき第１素子２３の残響振動を検証した。駆動列３１の第１素子２３にパルス信号が供給された。第１素子２３ではパルス信号の供給に応じて同時に超音波振動が引き起こされた。１つの第１素子２３では、例えば図７に示されるように、音響整合層６７を通じた横伝搬の働きで残響振動の発生が確認された。次に、駆動列３１の第１素子２３にパルス信号が供給されると同時に、残響抑制列３２の第２素子２４にパルス信号が供給された。前述と同様に第１素子２３で超音波振動が引き起こされると同時に、第２素子２４で超音波振動が引き起こされた。残響抑制列３２の第２素子２４と駆動列３１の第１素子２３との伝播距離に応じて第２素子２４で第１素子２３の残響振動に逆相の超音波振動が生成された。その結果、図８に示されるように、残留振動の低減が確認された。
本発明者は新たに特定の事実を見出した。本発明者は１列の第１素子２３の残留振動を検証した。駆動列３１の第１素子２３にパルス信号が供給された。第１素子２３ではパルス信号の供給に応じて同時に超音波振動が引き起こされた。その結果、図９に示されるように、残響振動の発生が確認された。複数の振動膜が同時に振動すると、個々の振動膜の振動は、例えば音響整合層を伝播して隣接する振動膜に伝播する。いわゆるクロストークは引き起こされた。図８から明らかなように、素子アレイ領域２７の図心２８（第２直線ＬＮ２）に近いほど残響振動の周期は短いことが判明した。
（６）第３実施形態に係る超音波デバイスの構造
図１０は第３実施形態に係る超音波デバイス１７ｂの拡大部分平面図である。超音波デバイス１７ｂでは、１列の駆動列３１に対して両側の２列の残響抑制列３２が割り当てられる。駆動列３１に属する第１素子２３群の振動膜２５は配列の列方向に第３直線ＬＮ３上に配列される。一方の残響抑制列３２に属する第２素子２４群の振動膜２６は配列の列方向に第４直線ＬＮ４上に配列される。他方の残響抑制列３２に属する第２素子２４群の振動膜２６は配列の列方向に第５直線ＬＮ５上に配列される。第３直線ＬＮ３および第４直線ＬＮ４の間隔、並びに、第３直線ＬＮ３および第５直線ＬＮ５の間隔は図心２８（第２直線ＬＮ２）から遠ざかるにつれて広がる。すなわち、残響抑制列３２に含まれる第２素子２４は、第３直線ＬＮ３を対称の軸として線対称な２本の直線ＬＮ４、ＬＮ５に沿って配置される。
第３導電体５７は配列の行方向に相互に平行に延びる。駆動列３１に属するｋ番目の振動膜２５ａおよび残響抑制列３２に属するｋ番目の振動膜２６ａは共通の１直線ＬＮ６上に配列される。同様に、駆動列３１に属する（ｋ＋１）（ｋ＋２）番目の振動膜２５ｂおよび残響抑制列３２に属する（ｋ＋１）（ｋ＋２）番目の振動膜２６ｂは共通の１直線ＬＮ７、ＬＮ８上にそれぞれ配列される。ここでは、第４直線ＬＮ４上の振動膜２６ａは駆動列３１の１番目の振動膜２５ａから第１伝播距離Ｄ１で離れて隣に配置され、第５直線ＬＮ５上の振動膜２６ａは振動膜２５ａから反対側に第１伝播距離Ｄ１で離れて隣に配置される。同様に、第４直線ＬＮ４上の２番目の振動膜２６ｂは２番目の振動膜２５ｂから第２伝播距離Ｄ２で離れて隣に配置され、第５直線ＬＮ５上の振動膜２６ｂは、２番目の振動膜２５ｂから反対側に第２伝播距離Ｄ２で離れて隣に配置される。こうして第３導電体５７は直線的に形成されながらも、振動膜２６は（ｋ−１）番目の振動膜２６の距離よりも離れて振動膜２５の隣に配置される。
超音波デバイス１７ｂでは、駆動列３１および残響抑制列３２を横切って配列の行方向に共通に第３導電体５７は形成されることができる。駆動列３１および残響抑制列３２の振動膜２５および振動膜２６は１直線上に配列されることから、共通の第３導電体５７は直線的に形成されることができる。こうして第３導電体５７は簡単に形成されることができる。こうして第３導電体５７は直線的に形成されながらも、ｋ番目の振動膜２６およびｋ番目の振動膜２５の間には第１伝播距離Ｄ１が確保され、（ｋ＋１）番目の振動膜２６および（ｋ＋１）番目の振動膜２５の間には第２伝播距離Ｄ２が確保される。
超音波デバイス１７ｂでは、第４直線ＬＮ４に沿って配列される第２素子２４に加えて、第５直線ＬＮ５に沿って配列される第２素子２４で残響抑制列３２が形成される。このとき、駆動列３１に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の第１素子２３と、第５直線ＬＮ５上の残響抑制列３２に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｋ番目の第２素子との距離をＤ２ｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤ２ｋ＜Ｄ２ｋ＋１の関係が満たされる。こうして３素子列で１チャネルは形成されることができる。
この超音波デバイス１７ｂでは、残響抑制列３２に含まれる第２素子が、第２直線ＬＮ２を対称の軸として線対称な２本の直線に沿って配置される。このとき、駆動列３１に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｉ番目（ｉは１以上ｎ／２以下の整数）の第２素子２４の第２直線ＬＮ２からの距離Ｌ１ｉは、残響抑制列３２に含まれ第２直線ＬＮ２からの距離の小さい順番でｉ番目の第２素子２４の第２直線ＬＮ２からの距離Ｌ２ｉと等しい。こうして奇数列の配列は平行に配置され、偶数列の配列は平行に配置される。
以上の超音波デバイス１７、１７ａ、１７ｂではｎが奇数の場合には第２直線ＬＮ２からの距離＝０の第１素子２３や第２素子２４が存在する。また、ｎ個の素子２３、２４の外側にさらに超音波トランスデューサー素子が配置されてもよい。その他、例えば図１１に示されるように、個々の残響抑制列３２ごとに第１端子アレイ３３ａおよび第２端子アレイ３３ｂには下電極端子９１が形成されてもよい。こうした下電極端子９１は個々の残響抑制列３２ごとに第２導電体５５に接続されればよい。残響抑制列３２の第２素子２４群は列ごとに集積回路チップＣＰのマルチプレクサー７０に接続される。マルチプレクサー７０は、１組の駆動列３１および残響抑制列３２ごとに同じタイミングで駆動信号を供給することができる。
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、装置端末１２や超音波プローブ１３、筐体１６、ディスプレイパネル１５等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
１１ 電子機器としての超音波画像装置（超音波診断装置）、１２ 処理部（装置端末）、１３ プローブ（超音波プローブ）、１５ 表示装置（ディスプレイパネル）、１６ 筐体、１７ 超音波デバイス、１７ａ 超音波デバイス、１７ｂ 超音波デバイス、２３ 超音波トランスデューサー素子（第１超音波トランスデューサー素子）、２４ 超音波トランスデューサー素子（第２超音波トランスデューサー素子）、２５ 振動膜、２６ 振動膜、４８ 第１配線（第１導電体）、５５ 第２配線（第２導電体）、６７ 音響整合層、ＣＰ 送信部（集積回路チップ）、ｔ＋Ｓ１ 第２距離、ＬＮ１ 第１直線、ＬＮ２ 第２直線。

Claims (14)

  1. 第１端子に接続される第１配線および第２配線と、
    ｎ個（ｎは４以上の整数）の超音波トランスデューサー素子が、第１直線に沿って、かつ前記第１直線に直交する第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第１配線に接続されている第１素子列と、
    ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第２配線に接続されている第２素子列と、
    を含む超音波デバイスであって、
    前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子と、の距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  2. 請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｊ番目（ｊは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子とｊ＋１番目の素子との距離をＳ１ｊとし、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｊ番目の素子とｊ＋１番目の素子との距離をＳ２ｊとするとき、Ｓ１ｊ≦Ｓ１ｊ＋１かつＳ２ｊ≦Ｓ２ｊ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  3. 請求項２に記載の超音波デバイスにおいて、前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子が、前記第１直線に平行な直線に沿って配置されており、かつ前記Ｓ１ｊ、前記Ｓ１ｊ＋１、前記Ｓ２ｊおよび前記Ｓ２ｊ＋１はＳ１ｊ＜Ｓ２ｊかつＳ１ｊ＋１＜Ｓ２ｊ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  4. 請求項３に記載の超音波デバイスにおいて、前記Ｄｋは、すべてのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  5. 第１配線および第２配線と、
    前記第１配線および前記第２配線に同じタイミングで駆動信号を送信する送信部と、
    ｎ個（ｎは４以上の整数）の超音波トランスデューサー素子が、第１直線に沿って、かつ前記第１直線に直交する第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第１配線に接続されている第１素子列と、
    ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第２配線に接続されている第２素子列と、
    を含む超音波デバイスであって、
    前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子と、の距離をＤｋとするとき、少なくとも１つのｋ番目においてＤｋ＜Ｄｋ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、前記超音波トランスデューサー素子は、基体に設けられた振動膜と、前記振動膜に設けられた駆動素子とを含むことを特徴とする超音波デバイス。
  7. 請求項６に記載の超音波デバイスにおいて、前記駆動素子は、圧電体と前記圧電体上に設けられた２つの電極とを含むことを特徴とする超音波デバイス。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、前記第１素子列および前記第２素子列を覆う音響整合層をさらに備えることを特徴とする超音波デバイス。
  9. 請求項６〜８のいずれか１項に記載の超音波デバイスにおいて、前記第１素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子の各振動膜の面積は前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子の各振動膜の面積よりも大きいことを特徴とする超音波デバイス。
  10. 請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、
    第１端子に接続される第３配線と、
    ｎ個の超音波トランスデューサー素子が、前記第１素子列に隣接して配置され、かつ前記第２直線を対称の軸として線対称の位置に配置され、かつ前記第３配線に接続されている第３素子列と、を含み、
    前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目（ｋは１以上ｎ／２−１以下の整数）の素子と、前記第３素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｋ番目の素子と、の距離をＤ２ｋとするとき、前記少なくとも１つのｋ番目においてＤ２ｋ＜Ｄ２ｋ＋１の関係を満足することを特徴とする超音波デバイス。
  11. 請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、
    前記第２素子列に含まれる超音波トランスデューサー素子が、前記第２直線を対称の軸として線対称な２本の直線に沿って配置され、
    前記第１素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｉ番目（ｉは１以上ｎ／２以下の整数）の素子の前記第２直線からの距離Ｌ１ｉは、前記第２素子列に含まれ前記第２直線からの距離の小さい順番でｉ番目の素子の前記第２直線からの距離Ｌ２ｉと等しいことを特徴とする超音波デバイス。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスを支持する筐体とを備えることを特徴とするプローブ。
  13. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスに接続されて、前記超音波デバイスの出力を処理する処理装置とを備えることを特徴とする電子機器。
  14. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の超音波デバイスと、前記超音波デバイスの出力から生成される画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする超音波画像装置。
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