(57)【要約】【課題】  使用者が着目する被写体の位置に、自動的に焦点を合わせることができる超音波測定装置、プログラム及び超音波測定方法等の提供。【解決手段】  超音波測定装置１００は、超音波トランスデューサーデバイス２００に対して超音波の送受信制御を行う送受信部１１０と、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する画像構成部１２０と、測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する画像解析部１３０と、検出された特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についての焦点位置を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御部１４０と、を含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部と、
前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する画像構成部と、
前記測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する画像解析部と、
検出された前記特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についての焦点位置を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、
を含む超音波測定装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記画像解析部は、
前記生体組織についての前記特徴点として、第１の特徴点と、前記第１の特徴点と深度位置が異なる第２の特徴点とを検出し、
前記フォーカス制御部は、
検出された前記第１の特徴点に対応する第１の焦点位置に合焦させる第１のフォーカス制御を行い、
前記画像構成部は、
前記第１のフォーカス制御を行ったときに撮像される第１の画像を取得し、
前記フォーカス制御部は、
検出された前記第２の特徴点に対応する第２の焦点位置に合焦させる第２のフォーカス制御を行い、
前記画像構成部は、
前記第２のフォーカス制御を行ったときに撮像される第２の画像を取得し、前記第１の画像と前記第２の画像とを合成し、表示部に表示するための前記測定画像を生成することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記画像解析部は、
前記特徴点として、骨、筋膜、腹膜、血管壁のうちの少なくとも一つの生体組織についての特徴点を検出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記画像解析部は、
前記測定画像に基づいて、前記特徴点の検出範囲を特定し、前記測定画像に対応するＡモード波形における前記検出範囲でのピーク波形の深度位置から、前記特徴点の深度位置を検出し、
前記フォーカス制御部は、
前記特徴点の前記深度位置に基づいてフォーカス制御を行うことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記画像解析部は、
前記解析処理として、前記生体組織の代表的な構造を表すテンプレート画像と前記測定画像とのパターンマッチング処理を行い、前記特徴点を検出することを特徴とする超音波測定装置。
【請求項６】
請求項５において、
超音波測定の各測定箇所に関連付けて前記テンプレート画像を記憶する記憶部を含み、
前記画像解析部は、
指定された前記測定箇所に関連付けられた前記テンプレート画像を読み出して、読み出した前記テンプレート画像と前記測定画像とに基づいて前記パターンマッチング処理を行うことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記焦点位置及び前記焦点位置の方向の少なくとも一方に関連付けて遅延量を記憶する記憶部と、
前記画像解析部により検出された前記特徴点に基づいて、前記記憶部に記憶された前記遅延量を設定する遅延量設定部と、
を含み、
前記フォーカス制御部は、
設定された前記遅延量に基づいて、フォーカス制御を行うことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記送受信部の制御に従って、超音波の送受信を行う前記超音波トランスデューサーデバイスを含むことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項９】
超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部と、
前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する画像構成部と、
前記測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する画像解析部と、
検出された前記特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行うフォーカス制御部として、
コンピューターを機能させるプログラム。
【請求項１０】
超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行い、
前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成し、
前記測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出し、
検出された前記特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行うことを特徴とする超音波測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波測定装置、プログラム及び超音波測定方法等に関係する。
【背景技術】
【０００２】
対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する装置として、例えば被検体である人体の内部を検査するために用いる超音波測定装置が知られている。さらに、超音波測定装置の応用例として、内臓脂肪の測定や血流量の測定など、被検体の表層の画像診断を行うヘルスケア分野への展開が期待されている。
【０００３】
このような画像診断を行う場合には、一点に合焦している画像ではなく、画像全体に合焦している画像を用いることが望ましい。そのため、異なる点に合焦している画像を複数枚、合成して、画像全体に合焦している画像を生成する手法が考案されている。このような手法では、焦点位置を変更する必要があり、焦点位置を変更する方式の一つとして、例えば特許文献１に示されるような電子焦点方式が考案されている。具体的に特許文献１に示される手法では、駆動素子列数を変えて、異なる焦点による送受信を繰り返し、画像合成を行う。
【０００４】
また、特許文献２では、電子フォーカスにより複数個の焦点位置で送受信を行うことで、近距離から遠距離にわたって分解能の良い画像を得ることができる手法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−２００８８０号公報
【特許文献２】特開昭６２−８７１４０号公報
【特許文献３】特開平１−９４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述したように複数の焦点距離（焦点位置）で送受信することは、その分の処理時間がかかり、フレームレートを低下させてしまう。また、フォーカスする焦点位置を少なくしても、見たい画像部分の分解能が悪くなる場合もあるため、使用者が合焦状態で見たい被写体の位置に合わせて焦点位置をその都度、変更する必要があった。
【０００７】
そこで特許文献３では、受信信号のピーク値を検出して、そのピーク値が検出されるまでの時間から焦点距離を制御することで、所望の位置（部位）に焦点を合わせるオートフォーカス方式が示されている。
【０００８】
しかし、特許文献３のピーク値検出によるオートフォーカス方法では、所望の部位の特徴を捉えているわけではないため、所望の位置に焦点を合わせることが難しいという問題があった。
【０００９】
本発明の幾つかの態様によれば、使用者が着目する被写体の位置に、自動的に焦点を合わせることができる超音波測定装置、プログラム及び超音波測定方法等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行う送受信部と、前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する画像構成部と、前記測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する画像解析部と、検出された前記特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についての焦点位置を制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、を含む超音波測定装置に関係する。
【００１１】
本発明の一態様では、まず送受信部が超音波トランスデューサーデバイスに対して、超音波ビームを測定箇所に送信する制御を行う。そして、送受信部は、超音波トランスデューサーデバイスに対して、測定対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの超音波エコーを受信する制御を行い、受信信号を取得する。次に、画像構成部が、送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成し、画像解析部が、測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する。そして、フォーカス制御部が、検出された特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行う。
【００１２】
これにより、使用者が着目する被写体の位置に、自動的に焦点を合わせることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記画像解析部は、前記生体組織についての前記特徴点として、第１の特徴点と、前記第１の特徴点と深度位置が異なる第２の特徴点とを検出し、前記フォーカス制御部は、検出された前記第１の特徴点に対応する第１の焦点位置に合焦させる第１のフォーカス制御を行い、前記画像構成部は、前記第１のフォーカス制御を行ったときに撮像される第１の画像を取得し、前記フォーカス制御部は、検出された前記第２の特徴点に対応する第２の焦点位置に合焦させる第２のフォーカス制御を行い、前記画像構成部は、前記第２のフォーカス制御を行ったときに撮像される第２の画像を取得し、前記第１の画像と前記第２の画像とを合成し、表示部に表示するための前記測定画像を生成してもよい。
【００１４】
これにより、複数の深度位置に合焦している測定画像を取得すること等が可能になる。
【００１５】
また、本発明の一態様では、前記画像解析部は、前記特徴点として、骨、筋膜、腹膜、血管壁のうちの少なくとも一つの生体組織についての特徴点を検出してもよい。
【００１６】
これにより、骨、筋膜、腹膜、血管壁のうちの少なくとも一つの生体組織についての特徴点に合焦した測定画像を生成すること等が可能になる。
【００１７】
また、本発明の一態様では、前記画像解析部は、前記測定画像に基づいて、前記特徴点の検出範囲を特定し、前記測定画像に対応するＡモード波形における前記検出範囲でのピーク波形の深度位置から、前記特徴点の深度位置を検出し、前記フォーカス制御部は、前記特徴点の前記深度位置に基づいてフォーカス制御を行ってもよい。
【００１８】
これにより、特徴点をより精度良く検出すること等が可能になる。
【００１９】
また、本発明の一態様では、前記画像解析部は、前記解析処理として、前記生体組織の代表的な構造を表すテンプレート画像と前記測定画像とのパターンマッチング処理を行い、前記特徴点を検出してもよい。
【００２０】
これにより、２次元の情報を有する測定画像から特徴点を検出すること等が可能になり、１次元の情報からは検出することが困難な特徴点を検出すること等が可能になる。
【００２１】
また、本発明の一態様では、超音波測定の各測定箇所に関連付けて前記テンプレート画像を記憶する記憶部を含み、前記画像解析部は、指定された前記測定箇所に関連付けられた前記テンプレート画像を読み出して、読み出した前記テンプレート画像と前記測定画像とに基づいて前記パターンマッチング処理を行ってもよい。
【００２２】
これにより、テンプレート画像を外部の情報記憶媒体等から読み出す場合に比べて、テンプレート画像を取得するための通信処理及び通信時間の削減を図ること等が可能になる。
【００２３】
また、本発明の一態様では、前記焦点位置及び前記焦点位置の方向の少なくとも一方に関連付けて遅延量を記憶する記憶部と、前記画像解析部により検出された前記特徴点に基づいて、前記記憶部に記憶された前記遅延量を設定する遅延量設定部と、を含み、前記フォーカス制御部は、設定された前記遅延量に基づいて、フォーカス制御を行ってもよい。
【００２４】
これにより、特徴点の位置から焦点位置を特定し、焦点位置及び焦点位置の方向の少なくとも一方により、遅延量を決定すること等が可能になる。
【００２５】
また、本発明の一態様では、前記送受信部の制御に従って、超音波の送受信を行う前記超音波トランスデューサーデバイスを含んでもよい。
【００２６】
これにより、超音波測定装置のコンパクト化を図ること等が可能になる。
【００２７】
また、本発明の他の態様では、上記各部としてコンピューターを機能させるプログラムに関係する。
【００２８】
また、本発明の他の態様では、超音波トランスデューサーデバイスに対して超音波の送受信制御を行い、前記送受信部が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成し、前記測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出し、検出された前記特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行うことを特徴とする超音波測定方法に関係する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態のシステム構成例。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は超音波測定装置の具体的な機器構成の一例。
【図３】腕や大腿部を測定した際の測定画像の一例。
【図４】骨のテンプレート画像の一例。
【図５】焦点位置を変更する送信フォーカス制御の説明図。
【図６】焦点位置を変更する受信フォーカス制御の説明図。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、腹部を測定した際の測定画像とＡモード波形の一例。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、頸動脈周辺を測定した際の測定画像とＡモード波形の一例。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、腕や大腿部を測定した際の測定画像とＡモード波形の一例。
【図１０】本実施形態の処理の流れを説明したフローチャート。
【図１１】第１の変形例の処理の流れを説明したフローチャート。
【図１２】第２の変形例の処理の流れを説明したフローチャート。
【図１３】第３の変形例の処理の流れを説明したフローチャート。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、超音波トランスデューサー素子の構成例。
【図１５】超音波トランスデューサーデバイスの構成例。
【図１６】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、各チャンネルに対応して設けられる超音波トランスデューサー素子群の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本実施形態について説明する。まず、本実施形態の概要を説明し、次に本実施形態のシステム構成例について説明する。そして、本実施形態の手法について説明し、その後にフローチャートを用いて本実施形態の処理の流れについて詳細に説明する。また、本実施形態の処理の変形例についても併せて説明する。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い。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３１】
１．システム構成例
次に、図１に本実施形態の超音波測定装置の構成例を示す。
【００３２】
超音波測定装置１００は、送受信部１１０と、画像構成部１２０と、画像解析部１３０と、フォーカス制御部１４０と、記憶部１５０と、を含む。図１のように、一般的な超音波測定装置では、超音波プローブ（超音波トランスデューサーデバイス２００を含む）と、測定結果を表示する表示部４４０とは、別筺体で構成されている。一方、前述したようなヘルスケア分野では、超音波プローブと表示部とを一体化して装置のコンパクト化を図ることが望まれる。この場合には、超音波測定装置１００は、超音波トランスデューサーデバイス２００や、表示部４４０などを含む。なお、超音波測定装置１００は、図１の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。
【００３３】
次に各部で行われる処理について説明する。
【００３４】
送受信部１１０は、超音波トランスデューサーデバイス２００に対して超音波の送受信制御を行う。
【００３５】
画像構成部１２０は、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する。
【００３６】
画像解析部１３０は、測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する。
【００３７】
なお、送受信部１１０と、画像構成部１２０と、画像解析部１３０との機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムなどにより実現できる。
【００３８】
また、フォーカス制御部１４０は、検出された特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についての焦点位置を制御するフォーカス制御を行う。また、フォーカス制御部１４０は、受信フォーカス制御部１４１と、送信フォーカス制御部１４２と、遅延量設定部１４３と、を含む。
【００３９】
受信フォーカス制御部１４１は、超音波エコーの受信について焦点位置を制御するフォーカス制御を行う。
【００４０】
一方、送信フォーカス制御部１４２は、超音波ビームの送信について焦点位置を制御するフォーカス制御を行う。
【００４１】
さらに、遅延量設定部１４３は、画像解析部１３０により検出された特徴点に基づいて、記憶部１５０に記憶された遅延量を設定する。
【００４２】
なお、フォーカス制御部１４０の各機能は、後に詳述する図５や図６の構成により実現することができる。
【００４３】
記憶部１５０は、各種のデータを記憶するものであり、例えばＲＡＭやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等により実現される。記憶部１５０は、テンプレート画像記憶部１５１と、遅延量記憶部１５２と、を含む。テンプレート画像記憶部１５１は、超音波測定の各測定箇所に関連付けてテンプレート画像を記憶する。遅延量記憶部１５２は、焦点位置及び焦点位置の方向の少なくとも一方に関連付けて遅延量を記憶する。
【００４４】
また、超音波トランスデューサーデバイス２００は、走査面に沿ってスキャンしながら超音波ビームを送信すると共に超音波ビームによる超音波エコーを受信する。圧電素子を用いるタイプを例にとれば、超音波トランスデューサーデバイス２００は、複数の超音波トランスデューサー素子（超音波素子アレイ）と、複数の開口がアレイ状に配置された基板とを有する。超音波トランスデューサー素子としては、薄手の圧電素子と金属板（振動膜）を貼り合わせたモノモルフ（ユニモルフ）構造を用いたものを用いる。この場合には、圧電素子が面内で伸び縮みすると貼り合わせた金属板（振動膜）の寸法はそのままであるため反りが生じる。なお、超音波トランスデューサーデバイス２００としては、圧電素子（薄膜圧電素子）を用いるタイプのトランスデューサーを採用できるが、本実施形態はこれに限定されない。例えばc-ＭＵＴ（Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers）などの容量性素子を用いるタイプのトランスデューサーを採用してもよいし、バルクタイプのトランスデューサーを採用してもよい。
【００４５】
そして、表示部４４０は、画像構成部１２０によって構成された測定画像を表示する。表示部４４０は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなどにより実現できる。
【００４６】
ここで、本実施形態の超音波測定装置（広義には電子機器）の具体的な機器構成の例を図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す。図２（Ａ）はハンディタイプの超音波測定装置４００の例であり、図２（Ｂ）は据置タイプの超音波測定装置４００の例である。図２（Ｃ）は超音波プローブ３００が本体に内蔵された一体型の超音波測定装置４００の例である。
【００４７】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）の超音波測定装置４００は、超音波プローブ３００と超音波測定装置本体４０１（広義には電子機器本体）を含み、超音波プローブ３００と超音波測定装置本体４０１はケーブル３１２により接続される。超音波プローブ３００の先端部分には、プローブヘッド３２０が設けられており、超音波測定装置本体４０１には、画像を表示する表示部４４０が設けられている。図２（Ｃ）では、表示部４４０を有する超音波測定装置４００に超音波プローブ３００が内蔵されている。図２（Ｃ）の場合、超音波測定装置４００は、例えばスマートフォンなどの汎用の携帯情報端末により実現できる。
【００４８】
２．本実施形態の手法
次に、本実施形態の手法について説明する。
【００４９】
以上の本実施形態の超音波測定装置１００は、超音波トランスデューサーデバイス２００に対して超音波の送受信制御を行う送受信部１１０と、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する画像構成部１２０と、測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する画像解析部１３０と、検出された特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行うフォーカス制御部１４０と、を含む。
【００５０】
本実施形態では、まず送受信部１１０が超音波トランスデューサーデバイス２００に対して、超音波ビームを測定箇所に送信する制御を行う。そして、送受信部１１０は、超音波トランスデューサーデバイス２００に対して、測定対象物内部における音響インピーダンスが異なる界面からの超音波エコーを受信する制御を行い、受信信号を取得する。
【００５１】
次に、画像構成部１２０が、送受信部１１０が受信した受信信号に基づいて、測定画像を構成する。
【００５２】
具体例として、腕や大腿部の測定画像（断面図）を図３に示す。図３では、表皮ＥＰ、脂肪層ＦＴ、筋肉ＭＳ、筋肉ＭＳに挟まれた筋膜ＭＦ及び骨ＢＮを模式的に示している。骨ＢＮは、音響インピーダンスが他の部位と大きく異なるために、その境界面で大きな反射信号が得られて白く表示されるが、その境界で音波がほとんど反射してしまうため、骨ＢＮの内部は黒く表示されるという特徴がある。また、筋膜ＭＦも超音波を反射するため、筋に沿って白く表示される。
【００５３】
そして、画像解析部１３０が、測定画像の解析処理を行って、生体組織についての特徴点を検出する。ここで、特徴点とは、例えば表皮ＥＰ、脂肪層ＦＴ、筋肉ＭＳ、筋膜ＭＦ及び骨ＢＮの境界点などのことをいう。
【００５４】
さらに、フォーカス制御部１４０が、検出された特徴点に基づいて、超音波の送信及び受信についてのフォーカス制御を行う。
【００５５】
図３の例では、特徴点として骨ＢＮの境界と筋膜ＭＦの境界を検出し、骨ＢＮの境界面に焦点位置ＦＰ１１、筋膜ＭＦの境界面の位置に焦点位置ＦＰ１２を設定している。また、特徴点として骨ＢＮの境界と筋膜ＭＦの境界を検出した場合に、骨ＢＮと筋膜ＭＦの略中間点に焦点位置ＦＰ２１を、表皮ＥＰと筋膜ＭＦの略中間点に焦点位置ＦＰ２２を設定してもよい。
【００５６】
これにより、使用者が着目する被写体の位置に、自動的に焦点を合わせることが可能となる。そのため、画像内で着目する複数の位置に焦点位置を手動で設定する煩わしさを、使用者に感じさせずに、高分解能の最良の画像を得ることが可能となる。よって、例えば救命医療などのようにできるだけ早く内部状態を知りたいような場面でも、瞬時に最適な測定画像を得ること等が可能になる。
【００５７】
また、画像解析部１３０は、解析処理として、生体組織の代表的な構造を表すテンプレート画像と測定画像とのパターンマッチング処理を行い、特徴点を検出してもよい。
【００５８】
ここで、テンプレート画像とは、生体組織の代表的な構造を表す画像であって、例えば図４に示すＴＩＭのような画像のことをいう。図４のテンプレート画像ＴＩＭは、骨ＢＮとその周辺部を表すテンプレート画像である。
【００５９】
このようなテンプレート画像と、実際に撮像した測定画像とのパターンマッチング処理を行って、特徴点を検出する。パターンマッチング処理の具体的な内容については、後述する。
【００６０】
これにより、２次元の情報を有する測定画像から特徴点を検出すること等が可能になり、１次元の情報からは検出することが困難な特徴点を検出すること等が可能になる。
【００６１】
また、本実施形態の超音波測定装置１００は、記憶部１５０に超音波測定の各測定箇所に関連付けてテンプレート画像を記憶するテンンプレート画像記憶部１５１を含んでもよい。そして、画像解析部１３０は、指定された測定箇所に関連付けられたテンプレート画像を読み出して、読み出したテンプレート画像と測定画像とに基づいてパターンマッチング処理を行ってもよい。
【００６２】
これにより、テンプレート画像を外部の情報記憶媒体等から読み出す場合に比べて、テンプレート画像を取得するための通信処理及び通信時間の削減を図ること等が可能になる。
【００６３】
また、本実施形態においては、電子フォーカス制御を行って、焦点位置を調整する。その際には、超音波の送受信に関する遅延量を焦点位置に応じて設定し、遅延量に応じてフォーカス制御を行う。
【００６４】
すなわち、本実施形態の超音波測定装置１００は、記憶部１５０に焦点位置及び焦点位置の方向の少なくとも一方に関連付けて遅延量を記憶する遅延量記憶部１５２と、フォーカス制御部１４０に画像解析部１３０により検出された特徴点に基づいて、遅延量記憶部１５２に記憶された遅延量を設定する遅延量設定部１４３と、を含んでもよい。そして、フォーカス制御部１４０は、設定された遅延量に基づいて、フォーカス制御を行ってもよい。
【００６５】
具体例として、図１のフォーカス制御部１４０及び送受信部１１０のうちの送信回路構成を示すブロック図を図５に示す。フォーカス制御部１４０は、遅延量設定部１４３として遅延素子ＤＤ１〜ＤＤ７を有しており、遅延量設定部１４３が入力された駆動タイミング信号ＯＴＳに対して、遅延量ＤＱを設定する。一方、送受信部１１０は、遅延素子ＤＤ１〜ＤＤ７に対応する発振回路ＯＣ１〜ＯＣ７を有している。そして、振動子アレイＶＡの振動子それぞれに所定の遅延時間を持たせて発信させることで、収束波面を形成してビーム径を絞り、所定の位置に電子フォーカスをかけている。例えば、図５の場合には、焦点位置がＦＰ２である場合には、振動子アレイＶＡの中央の振動子にかける遅延量を、焦点位置がＦＰ１である場合に比べて大きくして、電子フォーカスをかける。
【００６６】
一方で、図１のフォーカス制御部１４０及び送受信部１１０のうちの受信回路構成を示すブロック図を図６に示す。フォーカス制御部１４０は、遅延素子ＤＤ１〜ＤＤ７を有しており、受信信号に対して、遅延量ＤＱを設定する。一方、超音波トランスデューサーデバイス２００の受信器は、受信アンプと振動子アレイＶＡを有している。そして、振動子アレイＶＡからの受信信号を、それぞれ所定の遅延時間を持たせて加算することにより、焦点位置近傍の超音波ビームの幅を絞り、分解能を向上させることができる。例えば図５の例と同様に図６の場合にも、焦点位置がＦＰ２である場合には、振動子アレイＶＡの中央の振動子にかける遅延量を、焦点位置がＦＰ１である場合に比べて大きくして、電子フォーカスをかける。
【００６７】
これにより、特徴点の位置から焦点位置を特定し、焦点位置及び焦点位置の方向の少なくとも一方により、遅延量を決定すること等が可能になる。
【００６８】
さらに、例えば機械スキャンなどと異なり、フォーカス制御を行うための大掛かりな追加装置等が不要であるため、例えば超音波プローブの小型化と構造の単純化を図ること等が可能になる。
【００６９】
また、ヘルスケアなどで脂肪層や筋肉の厚みをチェックする場合などには、体内の一点のみを詳細に確認するのではなく、測定画像に映る生体組織の全体の様子を確認したい場合が多い。そのため、測定画像は、一点にのみ合焦している画像ではなく、画像全体に合焦している画像であることがより望ましい。
【００７０】
そこで、画像解析部１３０は、生体組織についての特徴点として、第１の特徴点と、第１の特徴点と深度位置が異なる第２の特徴点とを検出してもよい。次に、フォーカス制御部１４０は、検出された第１の特徴点に対応する第１の焦点位置に合焦させる第１のフォーカス制御を行ってもよい。そして、画像構成部１２０は、第１のフォーカス制御を行ったときに撮像される第１の画像を取得してもよい。さらに、フォーカス制御部１４０は、検出された第２の特徴点に対応する第２の焦点位置に合焦させる第２のフォーカス制御を行ってもよい。そして、画像構成部１２０は、第２のフォーカス制御を行ったときに撮像される第２の画像を取得し、第１の画像と第２の画像とを合成し、表示部に表示するための測定画像を生成してもよい。
【００７１】
ここで、深度位置とは、振動子アレイの位置を基準とした相対位置のことをいう。
【００７２】
具体例を挙げて説明する。例えば、図３の例で、第１の特徴点として骨ＢＮを検出し、第２の特徴点として筋膜ＭＦを検出したものとする。次に、図５において、第１の特徴点である骨ＢＮに対応する第１の焦点位置をＦＰ１とし、第２の特徴点である筋膜ＭＦに対応する第２の焦点位置をＦＰ２とする。そして、前述したように、遅延量に基づいたフォーカス制御を行って、第１の焦点位置ＦＰ１に合焦した第１の画像と、第２の焦点位置ＦＰ２に合焦した第２の画像と、を取得する。
【００７３】
ここで、この時に得られる第１の画像は、骨ＢＮとその周辺部分だけがはっきりと映っており、他の部分がぼやけている画像である。また、第２の画像は、筋膜ＭＦとその周辺部分だけがはっきりと映っており、他の部分がぼやけている画像である。
【００７４】
そして、第１の画像と第２の画像とを合成して、骨ＢＮと筋膜ＭＦとそれらの周辺部分がはっきりと映った測定画像を生成する。この時に生成される測定画像は、骨ＢＮと筋膜ＭＦだけでなく、他の部分もはっきりと映っている（合焦している）ことが望ましい。
【００７５】
これにより、複数の深度位置に合焦している測定画像を取得すること等が可能になる。
【００７６】
また、画像解析部１３０は、特徴点として、骨、筋膜、腹膜、血管壁のうちの少なくとも一つの生体組織についての特徴点を検出してもよい。
【００７７】
例えば、図７（Ａ）は、腹部の測定画像（断面図）を示しており、表皮ＥＰ、脂肪層ＦＴ、筋肉ＭＳ、筋肉ＭＳに挟まれた筋膜ＭＦ、横隔膜ＤＰを模式的に示している。筋膜ＭＦや横隔膜ＤＰは、超音波を反射するため、筋にそって白く表示される。
【００７８】
図７（Ａ）では、検出したこれらの特徴点に基づいて、横隔膜ＤＰの境界面に焦点位置ＦＰ３１、筋膜ＭＦの位置に焦点位置ＦＰ３２を設定している。また、横隔膜ＤＰと筋膜ＭＦの略中間点にも焦点位置ＦＰ４１、表皮ＥＰと筋膜ＭＦの略中間点に焦点位置ＦＰ４２を設定してもよい。
【００７９】
本実施形態では、このような位置に自動的に焦点を合わせることが可能であるため、横隔膜ＤＰや筋膜ＭＦの境界の組織や、筋肉ＭＳや脂肪層ＦＴを常に高分解能で表示することが可能であり、常に鮮明な測定画像を得ることができる。
【００８０】
また、図８（Ａ）は、頸動脈などの血管の測定画像（断面図）を示しており、表皮ＥＰ、脂肪層ＦＴ、筋肉ＭＳ及び血管壁ＢＷを模式的に示している。血管壁ＢＷも超音波を反射するため血管壁にそって、白く表示される。
【００８１】
図８（Ａ）では、検出したこの特徴点に基づいて、血管壁の上下に焦点位置ＦＰ５１及びＦＰ５２を設定している。また、血管の略中央位置にも焦点位置ＦＰ７１を、表皮ＥＰと血管の略中間点に焦点位置ＦＰ７２を設定した例を示している。
【００８２】
このような位置に自動的に焦点を合わせてくれるので、血管壁や内部組織、血管の周囲組織を常に高分解能で表示することが可能で、常に鮮明な測定画像が得られる。
【００８３】
これにより、骨、筋膜、腹膜、血管壁のうちの少なくとも一つの生体組織についての特徴点に合焦した測定画像を生成すること等が可能になる。
【００８４】
また、画像解析部１３０は、測定画像に基づいて、特徴点の検出範囲を特定し、測定画像に対応するＡモード波形における検出範囲でのピーク波形の深度位置から、特徴点の深度位置を検出してもよい。そして、フォーカス制御部１４０は、特徴点の深度位置に基づいてフォーカス制御を行ってもよい。
【００８５】
具体例を説明する。図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）には、縦軸を深度位置、横軸を受信電圧ＲＸＰとして、測定画像の中心部分のＡモード波形ＲＷを示す。
【００８６】
図７（Ｂ）では、表皮ＥＰ、筋膜ＭＦ、横隔膜ＤＰからの超音波エコーに対応する受信電圧ＲＸＰが他の部分に比べて大きいことが分かる。同様に、図８（Ｂ）では、表皮ＥＰ及び血管壁ＢＷに対応する受信電圧ＲＸＰが、図９（Ｂ）では、表皮ＥＰ、筋膜ＭＦ及び骨ＢＮに対応する受信電圧ＲＸＰが他の部分に比べて大きいことが分かる。
【００８７】
本例では、まず測定画像から特徴点が存在するおおよその範囲を検出する。そして、その後に前述したような音響インピーダンスが部位ごとに異なる性質を利用して、Ａモード波形ＲＷに基づいて検出した範囲内での詳細な特徴点の位置を検出する。例えば、図９（Ｂ）の例では、受信電圧が所定の閾値Ｔｈを超えた部分であるＰ１を特徴点として検出する。
【００８８】
これにより、特徴点をより精度良く検出すること等が可能になる。
【００８９】
また、本実施形態の超音波測定装置１００は、送受信部１１０の制御に従って、超音波の送受信を行う超音波トランスデューサーデバイス２００を含んでもよい。
【００９０】
これにより、超音波測定装置１００のコンパクト化を図ること等が可能になる。
【００９１】
なお、本実施形態の超音波測定装置１００等は、その処理の一部または大部分をプログラムにより実現してもよい。この場合には、ＣＰＵ等のプロセッサーがプログラムを実行することで、本実施形態の超音波測定装置１００等が実現される。具体的には、情報記憶媒体に記憶されたプログラムが読み出され、読み出されたプログラムをＣＰＵ等のプロセッサーが実行する。ここで、情報記憶媒体（コンピューターにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＤＶＤ、ＣＤ等）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、或いはメモリー（カード型メモリー、ＲＯＭ等）などにより実現できる。そして、ＣＰＵ等のプロセッサーは、情報記憶媒体に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち、情報記憶媒体には、本実施形態の各部としてコンピューター（操作部、処理部、記憶部、出力部を備える装置）を機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピューターに実行させるためのプログラム）が記憶される。
【００９２】
３．処理の詳細
以下では、図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図１０を用いて、本実施形態の処理の流れについて説明する。図９（Ｂ）は、図３で示す測定画像の中央部のＡモード波形（受信信号波形）を示す図であり、図１０は、骨の境界面で自動的に焦点を合わせる手順を示すフローチャートである。
【００９３】
前述のとおり、骨の境界面では音響インピーダンスが他の部位とは大きく異なるため、図９（Ｂ）に示すように骨の境界面で大きな受信信号が得られる、また、その骨の境界面で音波がほとんど反射してしまうため、骨内部からは受信信号がほとんど得られない。
【００９４】
このような特徴を検出して、骨の境界面で自動的に焦点を合わせる手順を、図１０を使って説明する。まず、遅延量設定部が遅延量記憶部から、遅延量の初期値を読み出して、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送り、送受信の遅延量が設定される（ステップＳ１）。
【００９５】
次に、送信フォーカス制御部から超音波トランスデューサーデバイスに対して、設定された遅延量に基づいた制御信号を送信して、超音波トランスデューサーデバイスが電子フォーカスのかかった送信パルス（超音波ビーム）を発生させる（ステップＳ２）。
【００９６】
これに対して、超音波トランスデューサーデバイスが反射した信号（超音波エコー）を受信し、受信フォーカス制御部で整相加算して受信信号波形を得る（ステップＳ３）。さらに、画像構成部が、走査毎の受信信号から、測定画像を生成する（ステップＳ４）。
【００９７】
次に、画像解析部で、所定レベル以上の受信信号の検出と、その後に続く受信電圧の得られない部分の検出を行い、骨を認識して、骨表面の位置を算出する（ステップＳ５）。ここで、所定レベル以上の受信信号が検出できる部分とは、骨の境界目のことを指し、一方、受信電圧の得られない部分とは、骨の内部のことを指す。
【００９８】
さらに、遅延量設定部で、ステップＳ５の骨の位置情報から骨の境界位置に焦点を結べる遅延量を遅延量記憶部から読みだして、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送る（ステップＳ６）。それ以降は、ステップＳ２に戻り、フォーカス制御を行うことで、骨の境界面に自動的に焦点を合わせることができる。
【００９９】
次に、図１０を用いた説明では、Ａモード波形におけるピーク波形などの特徴から骨の境界面を検出する方法を示したが、画像空間的に特徴点を検出する他の方法を以下に示す。
【０１００】
まず、パターンマッチングにより特徴点を検出して自動的に焦点を合わせる手順を、図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図１１に示すフローチャートを用いて、以下に説明する。図１１は、パターンマッチングにより、骨表面（骨の境界面）に自動的に焦点を合わせる手順を示すフローチャートである。なお、骨のテンプレート画像としては、前述した図４に示すようなテンプレート画像を用いる。
【０１０１】
まず、オートフォーカスを行う上で使用者が希望する設定を行う。具体的には、大腿前部、上腕前部、腹部などの測定部位を使用者が設定し（ステップＳ１１）、測定部位において自動で焦点を合わせたい深度位置、例えば脂肪、筋肉、筋膜、骨表面などを焦点位置として指定する（ステップＳ１２）。焦点位置は、複数設定可能で、複数焦点による画像構成を可能とするものであるが、図１１のフローチャートでは、大腿前部の骨表面に自動調整する場合を示す。
【０１０２】
また、画像表示前、若しくは画像がフリーズ状態、または表示状態である場合にも、これらの焦点位置の設定を変更可能にしてもよいが、図１１の説明では、画像表示前からの設定を変更しないものとする。
【０１０３】
次に、測定部位と焦点位置から、遅延量設定部が遅延量記憶部から、遅延量の初期値を読みだして、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送り（ステップＳ１３）、送信フォーカス制御部が超音波トランスデューサーデバイスに制御信号を送って、電子フォーカスのかかった送信パルスを発生させる（ステップＳ１４）。
【０１０４】
そして、超音波トランスデューサーデバイスで受信した信号を、受信フォーカス制御部で整相加算して受信信号波形を得て（ステップＳ１５）、走査線ごとの受信信号波形から、画像構成部で超音波表示画像を生成し表示する（ステップＳ１６）。
【０１０５】
次に、画像解析部で処理されるパターンマッチングによる特徴領域の検出を、以下のステップＳ１７〜Ｓ１９で行う。
【０１０６】
まず、テンプレート画像の読み出しを行う（ステップＳ１７）。本例の測定部位は大腿前部であり、焦点位置は大腿前部の骨表面であるため、図４に示す大腿部の骨のテンプレート画像を、テンプレート画像記憶部から読み出す。なお、測定部位と焦点位置に応じたテンプレート画像は、あらかじめテンプレート画像記憶部に用意されている。また、テンプレート画像は、被測定者によるサイズ差やプローブのあて方による角度差を考慮して、所定の刻みで所定の倍率や回転の変化を施したテンプレートを用意してもよい。
【０１０７】
次に、読み出したテンプレートでパターンマッチングを行う（ステップＳ１８）。パターンマッチングの方法としては、測定画像とテンプレート画像の画素値の差の２乗の和でスコアを求めるＳＳＤ法や、明るさの差があっても安定的に類似度を計算できる正規化相互相関法といった一般的な評価関数を用いる。
【０１０８】
そして、評価関数のスコアから、テンプレートの位置を特定し、骨表面の位置を算出する（ステップＳ１９）。
【０１０９】
さらに、遅延量設定部は、骨表面の位置に焦点を結べる遅延量を遅延量記憶部から読み出して、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送る（ステップＳ２０）。以降、ステップＳ１４の送信に戻り処理を繰り返すことで、常に骨表面に焦点を合わせることができる。以上は、骨の検出であったが、血管も同様なパターンマッチング方法で検出でき、オートフォーカスを行うことが可能である。
【０１１０】
図１１のフローチャートを用いて説明した処理は、骨表面に焦点を合わせる処理であったが、次に図９（Ａ）の筋膜に焦点を合わせるための方法を説明する。特徴点の検出は画像解析部で行われ、その他の処理は図１１と同様であるため、図１１のステップＳ１７〜Ｓ１９の代わりとなる処理ステップＳ２７〜ステップＳ２９のみを示す図１２を用いて説明する。図１２の実施例では、エッジ検出を使って筋膜を検出し、筋膜の位置を算出する方法を示している。
【０１１１】
まず、画像のエッジ成分を検出する（ステップＳ２７）。画像情報に空間２次微分演算を行い、零を横切る位置を、エッジとして検出する。これは、ゼロ交差法と呼ばれる方法であるが、その他にも検索ベースの手法を用いてもよい。なお、エッジ検出に影響するノイズ成分を抑圧するために、エッジ検出前に、メディアンフィルタなどで画像を平滑化処理してもよい。
【０１１２】
次に、筋膜の検出を行う（ステップＳ２８）。筋膜のエッジであるか否かは、空間１次微分値である変化の勾配の大きさが所定のレベル以上のエッジを空間的に追跡して、略Ｘ方向に連続した所定の長さの曲線になっているか否かにより判断する。
【０１１３】
そして、筋膜の位置検出を行う（ステップＳ２９）。筋膜画像は所定の幅を持つ白線画像であるため、筋膜のエッジは、所定の幅の２本の略平行な曲線として検出される。そのため、筋膜の位置は、画像中央の２本の曲線の中央値として算出される。
【０１１４】
以上の画像解析を行うことで、常に筋膜に焦点を合わせることができる。以上は、筋膜の検出であったが、横隔膜も同様な検出により、オートフォーカスを行うことが可能である。
【０１１５】
なお、筋肉へのオートフォーカスについては、横隔膜と筋膜の中間位置や筋膜と表層の中間位置を、焦点位置として設定することもできる。また、横隔膜と筋膜の中間の複数の位置や筋膜と表層の中間の複数の位置を、焦点位置として設定してもよい。さらに、筋膜は複数発生する場合もあるので、複数発生した筋膜の中央位置を焦点位置として設定してもよい。
【０１１６】
最後に、複数焦点の画像構成方法について、図１３のフローチャートを用いて説明する。図１１の説明と重複する部分については、省略あるいは簡単に記載している。
【０１１７】
まず、測定部位を設定するが、本例では大腿前部を測定部位に設定する（ステップＳ３０）。次に、自動で焦点を合わせたい焦点位置を使用者が指定するが（ステップＳ３１）、本例では、第１の焦点（骨表面）と第２の焦点（筋膜）の二つの焦点を指定する。
【０１１８】
そして、二つの焦点位置メモリに、骨表面と筋膜の焦点位値の初期値を読み込む（ステップＳ３２）。なお、この際に測定部位に応じて選択される焦点位置の初期値は、あらかじめ用意されたメモリに記憶されているものとする。
【０１１９】
次に、第１の焦点位置メモリ（骨表面）から読みだした位置に焦点を結べる遅延量を遅延量記憶部から読みだして、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送り（ステップＳ３３）、超音波の送受信処理を行う（ステップＳ３４）。そして、第１の焦点位置（骨表面）に合焦した第１の測定画像を生成し、画像メモリに保存する（ステップＳ３５）。さらに、生成した第１の測定画像から特徴点（骨表面）を検出して、その位置を算出し、第１の焦点位置メモリに記憶する（ステップＳ３６）。
【０１２０】
今度は、第２の焦点位置メモリ（筋膜）から読みだした位置に焦点を結べる遅延量を遅延量記憶部から読みだして、送信フォーカス制御部及び受信フォーカス制御部に送り（ステップＳ３７）、超音波の送受信処理を行い（ステップＳ３８）、第２の焦点位置（筋膜）に合焦した第２の測定画像を生成する（ステップＳ３９）。
【０１２１】
その後、画像メモリに保存されている骨表面に合焦させた第１の測定画像を読み出して、第１の測定画像と第２の測定画像の画像合成処理を行い（ステップＳ４０）、合成した画像を表示部に表示する。さらに、特徴点（筋膜）を検出してその位置を算出し、第２の焦点位置メモリに記憶する（ステップＳ４１）。
【０１２２】
以降、ステップＳ３３の送受信遅延設定に戻り処理を繰り返すことで、常に骨表面と筋膜に焦点を合わせた画像合成が可能となる。以上は、焦点が二つの場合であるが、複数焦点の場合もステップＳ３４〜３７の一連の処理とメモリを増やすことで可能となる。
【０１２３】
４．超音波トランスデューサー素子
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に、超音波トランスデューサーデバイス２００の超音波トランスデューサー素子１０の構成例を示す。この超音波トランスデューサー素子１０は、振動膜（メンブレン、支持部材）５０と圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第１電極層（下部電極）２１、圧電体層（圧電体膜）３０、第２電極層（上部電極）２２を有する。
【０１２４】
図１４（Ａ）は、基板（シリコン基板）６０に形成された超音波トランスデューサー素子１０の、素子形成面側の基板６０に垂直な方向から見た平面図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面を示す断面図である。図１４（Ｃ）は、図１４（Ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面を示す断面図である。
【０１２５】
第１電極層２１は、振動膜５０の上層に例えば金属薄膜で形成される。この第１電極層２１は、図１４（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１２６】
圧電体層３０は、例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）薄膜により形成され、第１電極層２１の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体層３０の材料は、ＰＺＴに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ３）などを用いてもよい。
【０１２７】
第２電極層２２は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体層３０の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第２電極層２２は、図１４（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１２８】
振動膜（メンブレン）５０は、例えばＳｉＯ２薄膜とＺｒＯ２薄膜との２層構造により開口４０を塞ぐように設けられる。この振動膜５０は、圧電体層３０及び第１、第２電極層２１、２２を支持すると共に、圧電体層３０の伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。
【０１２９】
開口４０は、基板６０（シリコン基板）の裏面（素子が形成されない面）側から反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等によりエッチングすることで形成される。この開口４０の開口部４５のサイズによって超音波の共振周波数が決定され、その超音波は圧電体層３０側（図１４（Ａ）において紙面奥から手前方向）に放射される。
【０１３０】
超音波トランスデューサー素子１０の下部電極（第１電極）は、第１電極層２１により形成され、上部電極（第２電極）は、第２電極層２２により形成される。具体的には、第１電極層２１のうちの圧電体層３０に覆われた部分が下部電極を形成し、第２電極層２２のうちの圧電体層３０を覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体層３０は、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。
【０１３１】
５．超音波トランスデューサーデバイス
図１５に、超音波トランスデューサーデバイス２００（素子チップ）の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス２００は、複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（広義には第１〜第ｎの駆動電極線。ｎは２以上の整数）、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（広義には第１〜第ｍのコモン電極線。ｍは２以上の整数）を含む。なお、駆動電極線の本数（ｎ）やコモン電極線の本数（ｍ）は、図１５に示す本数には限定されない。
【０１３２】
複数の超音波トランスデューサー素子群ＵＧ１〜ＵＧ６４は、第２の方向Ｄ２（スキャン方向）に沿って６４列に配置される。ＵＧ１〜ＵＧ６４の各超音波トランスデューサー素子群は、第１の方向Ｄ１（スライス方向）に沿って配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。
【０１３３】
図１６（Ａ）に、超音波トランスデューサー素子群ＵＧ（ＵＧ１〜ＵＧ６４）の例を示す。図１６（Ａ）では、超音波トランスデューサー素子群ＵＧは第１〜第４の素子列により構成される。第１の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ１１〜ＵＥ１８により構成され、第２の素子列は、第１の方向Ｄ１に沿って配置される超音波トランスデューサー素子ＵＥ２１〜ＵＥ２８により構成される。第３の素子列（ＵＥ３１〜ＵＥ３８）、第４の素子列（ＵＥ４１〜ＵＥ４８）も同様である。これらの第１〜第４の素子列には、駆動電極線ＤＬ（ＤＬ１〜ＤＬ６４）が共通接続される。また、第１〜第４の素子列の超音波トランスデューサー素子にはコモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８が接続される。
【０１３４】
そして図１６（Ａ）の超音波トランスデューサー素子群ＵＧが、超音波トランスデューサーデバイスの１チャンネルを構成する。即ち、駆動電極線ＤＬが１チャンネルの駆動電極線に相当し、送信回路からの１チャンネルの送信信号は駆動電極線ＤＬに入力される。また駆動電極線ＤＬからの１チャンネルの受信信号は駆動電極線ＤＬから出力される。なお、１チャンネルを構成する素子列数は図１６（Ａ）のような４列には限定されず、４列よりも少なくてもよいし、４列よりも多くてもよい。例えば図１６（Ｂ）に示すように、素子列数は１列であってもよい。
【０１３５】
図１５に示すように、駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４（第１〜第ｎの駆動電極線）は、第１の方向Ｄ１に沿って配線される。駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４のうちの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｎである整数）の駆動電極線ＤＬｊ（第ｊのチャンネル）は、第ｊの超音波トランスデューサー素子群ＵＧｊの超音波トランスデューサー素子が有する第１の電極（例えば下部電極）に接続される。
【０１３６】
超音波を出射する送信期間には、送信信号ＶＴ１〜ＶＴ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して超音波トランスデューサー素子に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波トランスデューサー素子からの受信信号ＶＲ１〜ＶＲ６４が駆動電極線ＤＬ１〜ＤＬ６４を介して出力される。
【０１３７】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８（第１〜第ｍのコモン電極線）は、第２の方向Ｄ２に沿って配線される。超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極は、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちのいずれかに接続される。具体的には、例えば図１５に示すように、コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８のうちの第ｉ（ｉは１≦ｉ≦ｍである整数）のコモン電極線ＣＬｉは、第ｉ行に配置される超音波トランスデューサー素子が有する第２の電極（例えば上部電極）に接続される。
【０１３８】
コモン電極線ＣＬ１〜ＣＬ８には、コモン電圧ＶＣＯＭが供給される。このコモン電圧ＶＣＯＭは一定の直流電圧であればよく、０Ｖ、即ちグランド電位（接地電位）でなくてもよい。
【０１３９】
そして送信期間では、送信信号電圧とコモン電圧との差の電圧が超音波トランスデューサー素子に印加され、所定の周波数の超音波が放射される。
【０１４０】
なお、超音波トランスデューサー素子の配置は、図１５に示すマトリックス配置に限定されず、いわゆる千鳥配置等であってもよい。
【０１４１】
また図１４（Ａ）〜図１６（Ｂ）では、１つの超音波トランスデューサー素子が送信素子及び受信素子の両方に兼用される場合について示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば送信素子用の超音波トランスデューサー素子、受信素子用の超音波トランスデューサー素子を別々に設けて、アレイ状に配置してもよい。
【０１４２】
以上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。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又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ることができる。また、超音波測定装置等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１００  超音波測定装置、１１０  送受信部、１２０  画像構成部、１３０  画像解析部、
１４０  フォーカス制御部、１４１  受信フォーカス制御部、１４２  送信フォーカス制御部、
１４３  遅延量設定部、１５０  記憶部、１５１  テンプレート画像記憶部、１５２  遅延量記憶部、
２００  超音波トランスデューサーデバイス、３００  超音波プローブ、３１２  ケーブル、
３２０  プローブヘッド、４００  超音波測定装置、４０１  超音波測定装置本体、４４０  表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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