JP3556582B2

JP3556582B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP3556582B2
Application number: JP2000234854A
Authority: JP
Inventors: 博福喜多
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: EP1177837A3; EP1177837A2; US6572552B2; US20020042572A1; JP2002045357A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短軸方向に開口制御が可能である振動子を有し、被検体に超音波を送受信する探触子を備えた超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、短軸方向に開口制御が可能である振動子を用いた超音波診断装置としては、例えば特開平７−１０７５９５号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
図１０に示すように、従来の超音波診断装置は、図中矢印で示す短軸方向に平凹面を有する圧電層９１に整合層９２が設けられ、圧電層９１と整合層９２で構成される振動子は図中矢印で示す方位方向に多数配列され、背面負荷９３により支持されている。圧電層９１の厚みは短軸方向に関し、中心部で薄く、周辺部で厚い。このような構造とすることにより、配列振動子の中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られるため、広帯域の周波数特性が得られる。さらに、短軸方向の開口寸法が周波数に逆比例して変化するため、近距離から遠距離まで細いビーム径が得られ、高い分解能を実現することが出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の超音波診断装置では、圧電層を平凹面に加工したり、また、凹面の圧電層を互いに接着し、積層構造とするためには、高精度の加工、接着技術が必要になるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、平凹面構造の振動子を用いずに、配列振動子の中心部において高周波の応答を得るとともに、辺縁部においては低周波の応答を得ることができ、さらに、短軸方向の開口寸法を周波数に逆比例して変化させて、近距離から遠距離まで細いビーム径が得られ、高い分解能を実現することができる超音波診断装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明は、超音波の発生および検出を行う複合圧電層を有する振動子を備える超音波診断装置において、前記複合圧電層は、音波発射方向に関して多層化された圧電層と、圧電層の間に設けられた中間層より構成され、前記複合圧電層を構成する各圧電層の厚みの和が、短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で同一かまたは小さく、中間層の厚みが、辺縁部に向かって増大するものである。この構成により、振動子の中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られることとなる。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明は、上記第１の発明の構成に加え、前記圧電層が、短軸方向に関し平凸面構造を有し、凸面部が他の圧電層と接するものである。この構成により、複合圧電層を平板、あるいは平凸面の圧電層で容易に構成することができる。
【０００９】
上記課題を解決する第３の発明は、上記第２の発明の構成に加え、前記圧電層の凸面部が、短軸方向に関し中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して前記他の圧電層と接するものである。この構成により、複合圧電層を、平凸面の圧電層で容易に構成することができる。
【００１０】
上記課題を解決する第４の発明は、上記第２の発明の構成に加え、２つの前記圧電層が、短軸方向に関し平凸面構造を有し、互いの凸面部が接触するものである。この構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層で容易に構成することができる。
【００１１】
上記課題を解決する第５の発明は、上記第２から第４のいずれかの発明の構成に加え、前記中間層を介して前記圧電層の凸面部に信号線が接続され、凸面部と反対側の平面部が電気的に接地されるものである。この構成により、複合圧電層から信号線を容易に引き出すことができる。
上記課題を解決する第６の発明は、上記第１から第５のいずれかの発明の構成に加え、前記圧電層が圧電セラミックスで構成され、前記中間層の音響インピーダンスが２〜８Mrayl（メガレール）であるものである。
【００１３】
上記課題を解決する第７の発明は、上記第１の発明の構成に加え、さらに、前記中間層が複合構造を有し、前記中間層の音響インピーダンスが、短軸方向に関して中心部に比べ辺縁部で小さいものである。この構成により、振動子の中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られることとなる。
【００１４】
上記課題を解決する第８の発明は、上記第７の発明の構成に加え、前記圧電層が圧電セラミックスで構成され、短軸方向に関し、前記中間層の中心部が音響インピーダンス１５Mrayl（メガレール）以上の媒体で構成され、前記中間層の辺縁部が音響インピーダンス５Mrayl以下の媒体で構成されるものである。
【００１５】
上記課題を解決する第９の発明は、上記第１の発明の構成に加え、前記複合圧電層を構成する前記圧電層が、短軸方向と直交する方向に分割され、分割の間隔が中心部に比べ辺縁部で狭いものである。この構成により、振動子の中心部において高周波かつ広帯域の応答が得られることとなる。
【００１６】
上記課題を解決する第１０の発明は、上記第７から第９のいずれかの発明の構成に加え、前記圧電層と前記中間層が平板構造を有するものである。この構成により、複合圧電層を平凸面の圧電層で容易に構成することができる。
【００１７】
上記課題を解決する第１１の発明は、上記第１から第１０のいずれかの発明の構成に加え、前記複合圧電層に、厚みが短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で大きい音響整合層を設けるものである。この構成により、振動子の中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られることとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１〜図６は本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態を示す図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の超音波診断装置は、超音波の発生、検出を行う複合圧電層１に音響整合層２が設けられており、複合圧電層１と音響整合層２により振動子が構成される。
【００２０】
振動子は方位方向に複数配列され、背面負荷４により機械的に支持される。使用状態における被検体５０の側には、音響レンズ３が設けられる。配列されたそれぞれの振動子には信号線６が接続され、振動子、音響レンズ３、背面負荷４により超音波探触子５が構成される。
【００２１】
送信回路７は送信パルスを発生し、信号線６を介して振動子を駆動するものである。受信回路８は、信号線６を介して振動子が検出した受信信号を受信し、信号処理を行うものである。表示部９は、受信回路８の出力を表示するものである。
【００２２】
図２は超音波探触子５の、方位方向に直交する方向の断面図である。図２において、複合圧電層１は、圧電層１１、１２および中間層１４、１５で構成され、圧電層１１、１２は平凸面構造を有し、それぞれの凸面部に設けられた平坦部２０で互いに接している。圧電層１１、１２の間には中間層１４、１５が設けられ、中間層１４、１５は、短軸方向に関し、中心部から辺縁部に向かってその厚みＴｇが増大するようになっている。
【００２３】
背面負荷４は、圧電層１１の被検体５０とは反対側の平面部を支持し、圧電層１２の被検体５０側の平面部には音響整合層２が設けられる。圧電層１１の凸面部には中間層１４を経由して信号線１８が接続され、圧電層１１と１２の平面部には信号線１９が接続される。音響整合層２には音響レンズ３が設けられ、複合圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、背面負荷４等により超音波探触子５が構成される。
【００２４】
図３は複合圧電層１の、短軸方向に直交する断面図である。圧電層１１と１２は幅Ｗを有する。中間層１４は、この断面においては厚みＴｇを有する。複合圧電層１は厚みＴを有する。
【００２５】
このような構成の超音波診断装置において、送信回路７は、広帯域の駆動パルスを発生し、その発生した駆動パルスは、複合圧電層１に印加される。この駆動パルスの波形としては、インパルス、あるいはチャープパルスなどが好ましい。
【００２６】
複合圧電層１は、図２に示すように、２枚の圧電層１１、１２が平凸面を有し、中心部において凸面部同士が接している。この凸面部の中心において短軸長ＬＳの１０〜２０％程度の部分が平坦部２０であり、互いに接触している。一方、辺縁部には中間層１４、１５が生じる。中間層１４、１５の音波放射方向の厚み、Ｔｇ、は中心部から辺縁部に向かって増大している。中間層１４、１５は音響伝搬媒体で構成されており、音響伝搬媒体としては、圧電セラミックスより音響インピーダンスの小さな（２〜８Ｍｒａｙｌ（メガレール）程度の）例えば樹脂のような材料を用いると、複合圧電層１は、音波放射方向に関し、中心部では圧電セラミックスの音速であるが、辺縁部では音速が実質的に小さくなり、共振周波数が低くなる。すなわち、複合圧電層１の中心周波数は、中心部で高く、辺縁部で低くなり、広帯域の電気音響変換特性を有することになる。音響整合層２は、中心周波数に対する１／４波長板としての役割を果たすものであるため、その厚みは、高い中心周波数に対しては薄く、低い周波数に対しては厚くされる。従って、音響整合層２の厚みは、中心部で薄く、辺縁部では厚くなる。
【００２７】
音響レンズ３は、複合圧電層１で発生し、音響整合層２を伝搬してきた超音波パルスを被検体５０において収束させる。複合圧電層１で発生し、音響レンズ３を通過した直後の超音波パルスは、その高周波成分が、短軸方向に関し、振動子の中心部に局在するため、近距離においては短軸方向に関し、高周波成分のビーム径は細い。一方、低周波成分は、振動子の中心部から辺縁部にわたり存在するため、近距離においてはビーム径が太いが、比較的遠距離において、短軸方向に関し、音響レンズの収束効果によりビーム径が細くなる。このようにして、被検体５０に注入された超音波パルスは、被検体５０において散乱され、エコーとして超音波探触子５で受信される。複合圧電層１においてエコーは受信信号に変換され、受信回路８で処理される。受信回路８にはダイナミックフィルタが設けられ、受信信号に対し、通過帯の周波数を、高域から低域に変化させることにより、短軸方向分解能を改善することが出来る。すなわち、駆動パルス発生直後、近距離からのエコーを受信する時間帯においては、バンドパスフィルタの中心周波数を高くし、高周波成分の細いビームにより得られたエコーからの受信信号のみを通過させる。また、比較的遠距離からのエコーを受信する時間帯においては、バンドパスフィルタの中心周波数を低くし、音響レンズ３により細く収束された低周波成分により生じたエコーからの受信信号のみを通過させる。このようにして、近距離から遠距離まで短軸方向の分解能を高めることが出来る。
【００２８】
図４は、図３に示す複合圧電層１の、電気インピーダンスＺの絶対値ａｂｓ（Ｚ）の周波数依存の例を示す図である。なお、図３において、複合圧電層１は厚みＴを有し、中間層１４は厚みＴｇを有し、圧電層１１、１２および中間層１４は幅Ｗを有している。
【００２９】
図４においては、圧電層１１、１２として、ＰＺＴ系の圧電セラミックスを、中間層１４として音響インピーダンスが７Ｍｒａｙｌの樹脂を用い、複合圧電層１の厚みＴ＝４００ミクロン、複合圧電層１の幅Ｗ＝２００ミクロンとし、中間層１４の厚みＴｇ＝ゼロ（中心部）の場合を実線で、中間層の厚みＴｇ＝２０ミクロン（辺縁部）の場合を破線で示す。
【００３０】
図４から明らかなように、複合圧電層１の中心部における共振周波数ｆｒ（ｃ）＝３．５ＭＨｚは、辺縁部における共振周波数ｆｒ（ｅ）＝２．４ＭＨｚよりも高い。すなわち、中心部における周波数定数は辺縁部における周波数定数に比べ大きい。なお、中心部における反共振周波数ｆａ（ｃ）＝４．７ＭＨｚと共振周波数ｆｒ（ｃ）から求めた電気機械結合係数ｋ＝７０％に比べ、辺縁部における反共振周波数ｆａ（ｃ）＝３．９ＭＨｚと共振周波数ｆｒ（ｃ）から求めた電気機械結合係数ｋ＝５０％は小さい。このため、複合圧電層１の辺縁部において放射される超音波パルスは、中心部から放射されるパルスに比べ帯域幅が狭く、振幅が小さくなり、辺縁部における低周波の応答が、不必要に増大することを避けられる。辺縁部における応答の抑圧は、開口の重み付けに相当し、分解能の向上を図ることが出来る。
【００３１】
図５は、図４に示す複合圧電層１から被検体５０に放射される超音波パルスの音圧の、周波数特性を示す図であり、複合圧電層１の中心部から放射される超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が高く、帯域幅も広い。一方、複合圧電層１の辺縁部から放射される超音波パルスの周波数特性は、中心周波数が低く、帯域幅も狭い。このため、高い周波数ｆＨにおいては、中心部より音波が放射され、中間の周波数ｆＭにおいては、辺縁部からも音が放射されるようになり、低い周波数ｆＬにおいては、中心部および辺縁部から音が放射されるようになる。
【００３２】
図６（ａ）は、図５に示す複合圧電層１から放射される超音波パルスが、被検体５０において生じる音場を示す。超音波パルスの周波数ｆＨ成分は、近距離の焦点Ｆｎｅａｒに収束、周波数ｆＭ成分は、中距離の焦点Ｆｍｉｄに収束、周波数ｆＬ成分は、遠距離の焦点Ｆｆａｒに収束している。この例では音響レンズの焦点はＦｇｅｏの１点に設定されている。音響レンズを多焦点構造、すなわち中心部の焦点を近距離に、辺縁部の焦点を遠距離に設定しても良い。図６（ｂ）の実線は、図６（ａ）の特性を有する超音波探触子５により送受信されて得られたエコーの感度の分布を示し、受信回路８のダイナミックフィルタにより、近距離では、周波数ｆＨ成分、中距離では、周波数ｆＭ成分、遠距離では、周波数ｆＬ成分が選択されるので、点線で示す従来の音響レンズのみによるビーム径に比べ、近距離から遠距離までビーム径が細くなり、短軸方向の分解能が改善される。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、短軸方向に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数を、辺縁部における周波数定数より大きくすることにより、周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易な超音波探触子を有する超音波診断装置を得ることができる。
【００３４】
また、音響整合層２の厚みを、短軸方向に関して中心部で小さく、辺縁部で大きくすることにより、配列振動子の中心部における高周波の応答と、辺縁部にける低周波の応答の感度を高めることができる。
【００３５】
また、複合圧電層１を構成する圧電層の、音波放射方向に関する合計の厚みが、短軸方向に関して、中心部に比べ辺縁部で同一かあるいは小さくすることにより、配列振動子の中心部において高周波の応答が得られ、辺縁部においては低周波の応答が得られるため、広帯域の周波数特性が得られ、さらに、近距離から遠距離まで高い短軸方向分解能を得ることができる。
【００３６】
また、複合圧電層１を、圧電層を音波放射方向に関して多層化し、短軸方向に関し、中心部における各圧電層の合計の厚みを、辺縁部における各圧電層の合計の厚みと同一かまたは大きくし、辺縁部において圧電層間に間隙部を有すようにしたものであり、圧電層を平板、あるいは平凸面で構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工が容易である。
【００３７】
また、圧電層を、短軸方向に関し平凸面構造とし、凸面部が他の圧電層と接するようにしたものであり、圧電層を平凸面で構成することができ、平凹面を用いる場合に比べ加工が容易である。
【００３８】
また、圧電層の凸面部が、短軸方向に関して中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して他の圧電層と接するようにしたものであり、圧電層を平凸面で構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工が容易である。
【００３９】
また、２つの圧電層が、平凸面構造を有し、互いの凸面部が接触し、二つの凸面部の間にある間隙部を樹脂層で構成したものであり、圧電層を平凸面で構成することが出来、平凹面を用いる場合に比べ加工が容易である。
【００４０】
また、間隙部を介して圧電層の凸面部に信号線が接続され、反対側の平面部が接地されるとしたものであり、積層構造でありながら信号線を引き出し易くすることが出来る。
【００４１】
次に、図７〜図９は本発明に係る超音波診断装置の第２実施形態を示す図である。なお、本実施形態は上述実施形態と略同等に構成されているので同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００４２】
図７は、本実施形態の超音波探触子５の方位方向に直交する断面図である。図７において、圧電層２１と圧電層２２はそれぞれ厚みが一定の平板である。圧電層２１、２２の間には、中間層２３が設けられている。圧電層２１、２２と、中間層２３で複合圧電層１を構成する。複合圧電層１と音響整合層２で振動子を構成する。複合圧電層１の被検体５０側には音響レンズ３が設けられ、振動子は背面負荷４により機械的に支持される。圧電層２１が中間層２３と接する面には接地用の信号線１８が接続されており、圧電層２１、２２の、中間層２３と接する面の反対側には、信号線１９が接続されている。複合圧電層１、音響整合層２、音響レンズ３、背面負荷４で超音波探触子５を構成する。
【００４３】
このような構成の超音波探触子５において、複合圧電層１の厚みを４００ミクロン、中間層２３の厚みを１０ミクロンとし、圧電層２１、２２が圧電セラミックスで構成され、中間層の媒質として音響インピーダンスが小さい材料、例えばエポキシ樹脂を用いると、図４の破線に示したような共振特性が得られる。また、中間層の媒質として、音響インピーダンスが圧電セラミックスに近い材料を用いると、実線に近い共振特性が得られる。
【００４４】
図８は、中間層２３の、方位方向に直交する断面図であり、中間層２３の、中心部の格子で示された領域は、圧電層２１、２２を構成する材料の音響インピーダンスに近い（１５Ｍｒａｙｌ（メガレール）程度）材料の媒質３０ａで構成され、辺縁部は音響インピーダンスが小さい（５Ｍｒａｙｌ（メガレール）以下）材料の媒質３０ｃで構成され、斜線で示された領域は、媒質３０ａと媒質３０ｃの中間の音響インピーダンスを有する材料の媒質３０ｂで構成されている。
【００４５】
図８（ａ）の中間層２３においては、中心部は圧電層２１、２２を構成する材料の音響インピーダンスに近い材料の媒質３０ａで構成されているので、図４の実線で示すように共振周波数が高くなり、辺縁部は音響インピーダンスが小さい材料の媒質３０ｃで構成されているので、図４の波線で示すように共振周波数が低くなる。
【００４６】
図８（ｂ）においては、音波放射方向に関し、中心部と辺縁部の間では媒質３０ｂと媒質３０ｃを重ねている。これは、媒質３０ａを比較的厚めの平板で構成し、媒質３０ｂを比較的薄い平板で構成し、そこに、媒質３０ｃとなる樹脂を流入させた後硬化させたものである。媒質３０ｂと媒質３０ｃを重ねることにより媒質３０ｂと媒質３０ｃの中間に相当する音響インピーダンス特性を実現できる。
【００４７】
図８（ｃ）は媒質３０ａと媒質３０ｂの境界において、媒質３０ａと媒質３０ｂを交互に形成している。このような構造により、媒質３０ａと媒質３０ｂの境界における音響インピーダンスの変化を緩やかにすることが出来る。すなわち媒質３０ａと媒質３０ｂの境界における複合圧電層１の共振周波数の変化を緩やかにすることが出来る。
【００４８】
図８（ｄ）においては、媒質３０ｂと媒質３０ｃの境界を斜めに重ねている。このような構造により媒質３０ｂと媒質３０ｃの境界における音響インピーダンスの変化を緩やかにすることができる。すなわち媒質３０ｂと媒質３０ｃの境界における複合圧電層１の共振周波数の変化を緩やかにすることが出来る。
【００４９】
以上のように、本実施形態においては、図８に示す中間層２３を用いることにより、複合圧電層１の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波数を低くすることができる。
【００５０】
本実施形態の他の態様としては、図９に示すように、圧電層２１、２２を辺縁部で分割している。このように分割することにより、方向の実質的な弾性定数が低下し、共振周波数が低下する。この分割の間隔を狭くすると、更に共振周波数が低下する。従って複合圧電層１の中心部の共振周波数を高く、辺縁部の共振周波数を低くすることができる。
【００５１】
このようにして、複合圧電層１の周波数定数を中心部で大きく、辺縁部で小さくすることができる。このような複合圧電層１を有する超音波探触子によれば、広帯域であると同時に、近距離おいては開口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易な超音波診断装置を得ることができる。
【００５２】
なお、以上の説明では、振動子が方位方向に配列された場合について説明したが、単一の振動子、例えば円形開口の振動子について、複合圧電層を用い、その周波数定数を中心部で大とし、辺遠部で小とすることにより、広帯域であると同時に、近距離おいては開口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易な超音波探触子を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は短軸方向に関し、中心部における複合圧電層１の周波数定数を、辺縁部における周波数定数より大きくすることにより、周波数帯域が広く、近距離おいては開口が狭く、遠距離においては開口が広い、近距離から遠距離まで高い分解能を有する、開口制御可能な、かつ製造容易というすぐれた効果を有する超音波診断装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】その超音波探触子の方位方向に直交する方向の断面図である。
【図３】その複合圧電層の短軸方向に直交する断面図である。
【図４】その複合圧電層の共振特性図である。
【図５】その超音波パルスの周波数特性図である。
【図６】その超音波探触子の周波数特性を示す図である。
【図７】本発明に係る超音波診断装置の第１実施形態を示す超音波探触子の方位方向に直交する方向の断面図である。
【図８】その中間層の方位方向に直交する断面図である。
【図９】その他の態様を示す複合圧電層の方位方向に直交する断面図である。
【図１０】従来の超音波診断装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
１複合圧電層
２音響整合層
３音響レンズ
４背面負荷
５超音波探触子
６信号線
７送信回路
８受信回路
９表示部
１１、１２圧電層
１４、１５中間層
１８信号線
１９信号線
２０平坦部
２１、２２圧電層
２３中間層
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ媒質
５０被検体
９１圧電層
９２整合層
９３背面負荷

Claims

超音波の発生および検出を行う複合圧電層を有する振動子を備える超音波診断装置において、
前記複合圧電層は、音波発射方向に関して多層化された圧電層と、圧電層の間に設けられた中間層より構成され、
前記複合圧電層を構成する各圧電層の厚みの和が、短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で同一かまたは小さく、中間層の厚みが、辺縁部に向かって増大することを特徴とする超音波診断装置。
前記圧電層が、短軸方向に関し平凸面構造を有し、凸面部が他の圧電層と接することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記圧電層の凸面部が、短軸方向に関し中心部に平坦な領域を有し、この平坦部を介して前記他の圧電層と接することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
２つの前記圧電層が、短軸方向に関し平凸面構造を有し、互いの凸面部が接触することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
前記中間層を介して前記圧電層の凸面部に信号線が接続され、凸面部と反対側の平面部が電気的に接地されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の超音波診断装置
前記圧電層が圧電セラミックスで構成され、前記中間層の音響インピーダンスが２〜８Mrayl（メガレール）であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の超音波診断装置。
前記中間層が複合構造を有し、前記中間層の音響インピーダンスが、短軸方向に関して中心部に比べ辺縁部で小さいことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記圧電層が圧電セラミックスで構成され、短軸方向に関し、前記中間層の中心部が音響インピーダンス１５ Mrayl （メガレール）以上の媒体で構成され、前記中間層の辺縁部が音響インピーダンス５ Mrayl 以下の媒体で構成されることを特徴とする請求項７記載の超音波診断装置。
前記複合圧電層を構成する前記圧電層が、短軸方向と直交する方向に分割され、分割の間隔が中心部に比べ辺縁部で狭いことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
前記圧電層と前記中間層が平板構造を有することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の超音波診断装置。
前記複合圧電層に、厚みが短軸方向に関し、中心部に比べ辺縁部で大きい音響整合層を設けることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の超音波診断装置。