(57)【要約】超音波診断装置は、静電容量型超音波振動子を有する超音波プローブと、超音波プローブが着脱自在に接続され、超音波送信信号を発生する送信回路と受信回路とを有する超音波観測装置と、静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セルから構成される送信用超音波振動子及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セルから構成される受信用超音波振動子と、送信用超音波振動子と送信回路との間を接続する送信信号用ケーブルと、受信用超音波振動子と受信回路との間を接続する受信信号用ケーブルと、超音波送信信号及び超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部と、を備える。
2013115005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型超音波振動子を有する超音波プローブと、
前記超音波プローブが着脱自在に接続され、前記静電容量型超音波振動子から超音波を送出させるための超音波送信信号を発生する送信回路と、前記静電容量型超音波振動子により超音波を受信して生成された超音波受信信号に対する信号処理を行う受信回路とを有する超音波観測装置と、
前記静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セルから構成される送信用超音波振動子及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セルから構成される受信用超音波振動子と、
前記送信用超音波振動子と前記超音波観測装置の送信回路との間を接続する送信信号用ケーブルと、
前記受信用超音波振動子と前記超音波観測装置の受信回路との間を接続する受信信号用ケーブルと、
前記送信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波送信信号及び前記受信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記第２の整合部は、前記受信信号用ケーブルの出力側端部と前記超音波観測装置内の前記受信回路の入力端との付近に設けられることを特徴とする請求項1の超音波診断装置。
【請求項３】
前記第１の整合部は、前記送信信号用ケーブルの入力側端部と前記超音波観測装置内の前記送信回路の出力端との付近に設けられることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記第１の整合部は、前記送信信号用ケーブルの入力側端部と前記超音波観測装置内の前記送信回路の出力端との付近に設けられることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記第２の整合部は、前記受信用超音波振動子と前記受信信号用ケーブルの入力側端部との付近に設けられることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記第１の整合部は、前記送信用超音波振動子と前記送信信号用ケーブルの出力側端部との付近に設けられることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記第２の整合部は、前記受信用超音波振動子と前記受信信号用ケーブルの入力側端部との付近に設けられることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記第１の整合部は、前記送信用超音波振動子と前記送信信号用ケーブルの出力側端部との付近に設けられた第３の整合部と、前記送信信号用ケーブルの入力側端部と前記送信回路の出力端との付近に設けられた第４の整合部とからなることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記第２の整合部は、前記受信用超音波振動子と前記受信信号用ケーブルの入力側端部との付近に設けられた第５の整合部と、前記受信信号用ケーブルの出力側端部と前記受信回路の入力端との付近に設けられた第６の整合部とからなることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記送信信号用ケーブルと前記受信用信号用ケーブルの特性インピーダンス値は、同じであることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記送信信号用ケーブルと前記受信用信号用ケーブルの特性インピーダンス値は、異なることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記静電容量型超音波振動子は、前記複数の送信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する送信領域として設定された所定の送信領域に配置し、かつ前記複数の受信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを取得するために、前記所定の送信領域から送信された超音波の反射超音波を受信する受信領域として設定された所定の受信領域に配置して構成され、前記第１の整合部及び前記第２の整合部は、前記所定の送信領域と前記所定の受信領域毎に設けられることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記静電容量型超音波振動子は、前記複数の送信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する送信領域として設定された所定の送信領域に配置し、かつ前記複数の受信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを取得するために、前記所定の送信領域から送信された超音波の反射超音波を受信する受信領域として設定された所定の受信領域に配置して構成され、前記第１の整合部及び前記第２の整合部は、前記複数の送信静電容量型セルおよび前記複数の受信静電容量型セルの近傍にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記静電容量型超音波振動子は、前記複数の送信静電容量型セルと前記複数の前記受信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信及び受信する領域として設定された所定の領域内に混在に配置され、前記第１の整合部及び前記第２の整合部は、各々の前記複数の送信静電容量型セルおよび前記複数の前記受信静電容量型セルの近傍に設けられることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記超音波プローブは、回転シャフトの先端部に、該回転シャフトの軸方向に直交する方向に隣接して取り付けた前記複数の送信静電容量型セル及び前記複数の受信静電容量型セルを機械的に回転駆動する回転駆動部を有し、
前記回転駆動部は、前記複数の送信静電容量型セルによる１画素分の超音波の送信期間と前記複数の受信静電容量型セルによる１画素分の超音波の受信期間の経過毎に、ステップ状に回転駆動するステッピングモータを有することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記第１の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第１の素子と、インピーダンス値を可変できる第２の素子とを備えて構成されると共に、
前記第２の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第３の素子と、インピーダンス値を可変できる第４の素子とを備えて構成されることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
前記第２の素子と前記第４の素子は、それぞれ静電容量の値が可変できるトリマーコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項１６に記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
前記超音波プローブは細長の挿入部の先端部の周方向に沿ってそれぞれ配置されたＮ個からなる前記複数の送信静電容量型セル及び前記Ｎ個からなる複数の受信静電容量型セルを順次、Ｍ（＜Ｎ）個づつ電気的に選択して送信用と受信用に動作させる電子走査方式の静電容量型超音波振動子を有し、
前記第１の整合部は前記送信信号用ケーブルから前記Ｍ個の送信静電容量型セルに前記超音波送信信号を伝送する際の電気的インピーダンスの整合を行うと共に、
前記第２の整合部は前記Ｍ個の受信静電容量型セルから前記受信信号用ケーブルに前記超音波受信信号を伝送する際の電気的インピーダンスの整合を行うことを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１９】
前記第１の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第１の素子と、インピーダンス値を可変できる第２の素子とを備えて構成されると共に、
前記第２の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第３の素子と、インピーダンス値を可変できる第４の素子とを備えて構成されることを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置。
【請求項２０】
更に、基準となる基準超音波対象物に対して前記第１及び前記第２の整合部を整合状態に設定して取得した超音波受信信号の基準波形と、前記基準波形から許容される境界まで不整合にした際に取得される閾値波形とにおける少なくとも代表的な距離での基準及び閾値信号レベルの情報を予め記憶する記憶部と、
前記基準超音波対象物に対して超音波を送受信した際に得られる超音波受信信号の信号レベルと、前記記憶部から読み出した前記基準及び前記閾値信号レベルとの比較から前記第１及び前記第２の整合部が整合状態にあるか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電容量型超音波振動子を用いて超音波による診断を行う超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、圧電振動子とは異なる静電容量型振動子(Ｃ−ＭＵＴと略記)を超音波振動子に用いる超音波機器の開発が進められている。  
Ｃ−ＭＵＴは上部と下部の電極の間に真空の空間領域を設け、上部電極にＤＣバイアス電圧と送信信号又は超音波送信信号を印加することで超音波を検査対象部位側に送出し、反射して帰ってきた超音波を上部膜で受信して変換された電気信号としての超音波エコー信号（超音波受信信号又は単に受信信号ともいう）に変換することで超音波による検査や診断に利用する。  
Ｃ−ＭＵＴへの送信信号及びＣ−ＭＵＴで受信した受信信号は、ケーブルにより伝送され、Ｃ−ＭＵＴが有する静電容量によりケーブルとの間でインピーダンス不整合を生じ、送受信感度が低下するといった問題がある。【０００３】
具体的には、インピーダンス不整合によって、送信信号が反射されることによりこの送信信号の波形が歪むことやＣ−ＭＵＴに実際に印加できる送信信号のレベルが低下したり、受信した受信信号に不整合に起因する波形が重畳し、受信感度が低下したり、Ｓ／Ｎが低下する。  
このような現象に関して、日本国特許第４５７５３７２号公報の従来例では、受信感度の低下を防ぐことを目的として、振動子エレメントの近傍にその出力をケーブルのインピーダンスに電気的に整合するように低インピーダンスに変換するインピーダンス変換手段を備えることが明記されている。【０００４】
上記従来例では、送信と受信とも同一経路で構成されており、特に、受信した信号出力に着目して、インピーダンス変換手段を設けている。しかし、Ｃ−ＭＵＴは送信時と受信時とで上部膜の振動特性が異なり、その結果として、Ｃ−ＭＵＴのインピーダンス特性に差が生じる場合がある。よって、上記従来例のように、受信信号のみに対してインピーダンス変換手段によりインピーダンスの整合を行っても、Ｃ−ＭＵＴの特性を最大限に活かすことが困難となる。  
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、静電容量型振動子(Ｃ−ＭＵＴ)による超音波の送受信を行う場合に、送信時及び受信時のいずれにおいてもインピーダンス整合を行い、受信感度及びＳ／Ｎの良い超音波画像を取得できる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様の超音波診断装置は、静電容量型超音波振動子を有する超音波プローブと、該超音波プローブが着脱自在に接続され、前記静電容量型超音波振動子から超音波を送出させるための超音波送信信号を発生する送信回路と、前記静電容量型超音波振動子により超音波を受信して生成した超音波受信信号に対する信号処理を行う受信回路とを有する超音波観測装置と、前記静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セルから構成される送信用超音波振動子及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セルから構成される受信用超音波振動子と、前記送信用超音波振動子と前記超音波観測装置の送信回路との間を接続する送信信号用ケーブルと、前記受信用超音波振動子と前記超音波観測装置の受信回路との間を接続する受信信号用ケーブルと、前記送信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波送信信号及び前記受信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の超音波診断装置の全体構成を示す図。
【図２】図２は図１における超音波を送受信する回路系の構成を示すブロック図。
【図３】図３は整合素子の具体的な回路を示す回路図。
【図４】図４は第１の実施形態の変形例における超音波を送受信する回路系の構成を示すブロック図。
【図５】図５は本発明の第２の実施形態の超音波診断装置の構成の概略を示す図。
【図６】図６は本発明の第３の実施形態の超音波診断装置の構成の概略を示す図。
【図７】図７は本発明における電子走査方式の超音波診断装置の構成を示す図。
【図８】図８は図７の選択制御信号から生成される選択信号等のタイミングを示す図。
【図９】図９は超音波送受信に使用される送信及び受信静電容量型セル毎にインピーダンス整合を行う構成にした送信用超音波振動子及び受信用超音波振動子周辺部の構成を示す図。
【図１０】図１０は第１の実施形態において、ステッピングモータの回転角を１画素分の超音波送受信期間に同期させた場合のタイミング図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の超音波診断装置１は、超音波内視鏡２と、この超音波内視鏡２の超音波コネクタ７が着脱自在に装着（接続）される超音波観測装置（以下、単に観測装置と略記）３と、この観測装置３により生成された超音波断層画像を表示する第１モニタ４と、超音波内視鏡２の内視鏡コネクタ８が着脱自在に装着（接続）される内視鏡プロセッサ５と、内視鏡プロセッサ５により生成された内視鏡画像を表示する第２モニタ６と、を備える。  
超音波内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部１１と、挿入部１１の後端に設けられた操作部１２と、操作部１２から延出された超音波ケーブル１３及び内視鏡ケーブル１４とを有する。超音波ケーブル１３の末端には超音波コネクタ７が設けられ、内視鏡ケーブル１４の末端には内視鏡コネクタ８が設けられている。【０００８】
挿入部１１の先端部１５内には超音波を送出（送信）すると共に、送出した超音波が反射されて戻る超音波を受信する静電容量型超音波振動子（Ｃ−ＭＵＴ）１６が配置され、このＣ−ＭＵＴ１６は、挿入部１１内を挿通された回転されるシャフト１９の先端に振動子取り付け台２０を介して取り付けられている。  
本実施形態においては、Ｃ−ＭＵＴ１６は、超音波送信信号の印加により超音波を送出する複数（ここでは４つ）の送信静電容量型超音波振動子セル（以下、送信静電容量型セル）１７ａ―１７ｄからなる送信用超音波振動子１７と、反射されて戻る超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数（ここでは４つ）の受信静電容量型超音波振動子セル（以下、受信静電容量型セル）１８ａ―１８ｄからなる受信用超音波振動子１８とから構成される。【０００９】
受信用超音波振動子１８は、送信用超音波振動子１７により送出された超音波における検査対象部位側で反射されたものを受信するため、送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８とは、小さい距離内に配置することが望ましく、図１では送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８とを先端部１５において隣接して形成した所定の送信領域としての送信用Ｃ−ＭＵＴセル領域（送信用セル領域と略記）Ｒｓと、所定の受信領域としての受信用Ｃ−ＭＵＴセル領域（受信用セル領域と略記）Ｒｒとにそれぞれ配置している。  
本実施形態においては、４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄが配置された送信用セル領域Ｒｓは、以下に説明するように例えばラジアル走査における１フレーム分の超音波画像を取得する場合の各送信期間において、１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する所定の送信領域となる。換言すると、１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する送信領域として設定された所定の送信領域となる送信用セル領域Ｒｓに４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄが配置されている。【００１０】
また、４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄが配置された受信用セル領域Ｒｒは、ラジアル走査における１フレーム分の超音波画像を取得する場合の各受信期間において、１画素分の超音波ビームを取得するための超音波を受信する所定の受信領域となる。換言すると、１画素分の超音波ビームを取得するため、前記送信用セル領域Ｒｓに配置された４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄから送信された超音波の反射超音波（反射信号）を受信する受信領域として設定された所定の受信領域となる受信用セル領域Ｒｒに４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄが配置されている。  
なお、図１においては、送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄ及び受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄにおける符号の図示を省略している（図２又は図３参照）。また、４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄが配置された送信用セル領域Ｒｓの中心と、４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄが配置された受信用セル領域Ｒｒの中心は図１で示す方向Ａ，Ｂを含むラジアル走査面において超音波を送信及び受信する方向が殆ど一致するように隣接して配置されている。  
上記シャフト１９の後端は、操作部１２内部に設けた回転駆動部２１に連結されている。この回転駆動部２１は、その内部にモータを内蔵し、中空のシャフト１９と共に、その先端に取り付けたＣ−ＭＵＴ１６を回転駆動する。【００１１】
そして、Ｃ−ＭＵＴ１６を構成する送信用超音波振動子１７は挿入部１１の軸と垂直な半径方向に、超音波をラジアル走査し、また、受信用超音波振動子１８はラジアル走査した場合、反射されて戻る超音波を受信する。  
送信用超音波振動子１７は、振動子取り付け台２０に設けた整合手段（又は整合部）としての送信用整合素子２２を介して超音波送信信号を伝送する送信信号用ケーブル２３ａと端部と接続される。図２等に示す構成の場合には、送信信号に対する第１の整合手段又は第１の整合部は、送信用整合素子２２により構成される。  
この送信用整合素子２２は、第１の特性インピーダンス値Ｚ１を有する送信信号用ケーブル２３ａの端部（出力端）を、送信用整合素子２２により送信用超音波振動子１７の電気的インピーダンス（単にインピーダンスと略記）に整合させて、送信信号用ケーブル２３ａにより伝送した超音波送信信号を送信用超音波振動子１７側に伝送（印加）する。換言すると、送信用整合素子２２は、送信信号用ケーブル２３ａにより伝送される超音波送信信号に対して、インピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行って、反射が発生することを低減して送信用超音波振動子１７側に伝送する。【００１２】
この送信信号用ケーブル２３ａは、シャフト１９の中空部内を挿通された後、操作部１２内のスリップリング２４を介して、スリップリング２４の外部で、超音波ケーブル１３内を挿通された（送信信号用ケーブル２３ａと同じ第１の特性インピーダンス値Ｚ１を有する）送信信号用ケーブル２３ｂと電気的に接続される。なお、図２においては、送信信号用ケーブル２３により２３ａ，２３ｂを纏めて表している。  
また、受信用超音波振動子１８は、振動子取り付け台２０に設けた整合手段（又は整合部）としての受信用整合素子２５を介して超音波受信信号を伝送する受信信号用ケーブル２６ａと接続される。図２等に示す構成の場合には、受信信号に対する第２の整合手段又は第２の整合部は、受信用整合素子２５により構成される。  
この受信用整合素子２５は、超音波受信信号を出力する受信用超音波振動子１８のインピーダンスを、第２の特性インピーダンス値Ｚ２を有する受信信号用ケーブル２６ａの端部（入射端）に整合させて、受信用超音波振動子１８が出力する超音波受信信号を受信信号用ケーブル２６ａに伝送させるようにする。【００１３】
換言すると、受信用整合素子２５は、受信用超音波振動子１８から出力される超音波受信信号に対して、インピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行って、反射が発生することを低減して受信信号用ケーブル２６ａ側に伝送する。  
この受信信号用ケーブル２６ａは、シャフト１９の中空部内を挿通された後、操作部１２内のスリップリング２４を介して、スリップリング２４の外部で、超音波ケーブル１３内を挿通された（受信信号用ケーブル２６ａと同じ第２の特性インピーダンス値Ｚ２を有する）受信信号用ケーブル２６ｂと電気的に接続される。なお、図２においては、受信信号用ケーブル２６により２６ａ，２６ｂを纏めて表している。  
なお、第１の特性インピーダンス値Ｚ１と第２の特性インピーダンス値Ｚ２とは同じであっても異なる値でも良い。【００１４】
送信信号用ケーブル２３ｂ及び受信信号用ケーブル２６ｂは、超音波コネクタ７を経て観測装置３内に設けた送信回路３１と受信回路３２とにＤＣバイアス電圧が印加されるのを阻止するＤＣバイアス電圧阻止用素子としてのコンデンサ３３ａ、３３ｂを介して接続されると共に、スイッチ３４を介してＤＣバイアス発生回路３５と接続される。本実施形態においては、送信回路３１が超音波送信信号を出力する出力端と、超音波送信信号が入力される送信信号用ケーブル２３ｂの端部（入力端）とはインピーダンス値の差異は小さく設定されている。また、同様に受信信号用ケーブル２６ｂの端部（出力端）と受信回路３２の入力端とのインピーダンス値の差異は小さく設定されている。このような条件に設定されていない場合に対しては、後述する変形例において説明する。【００１５】
また、観測装置３は、送信回路３１、受信回路３２、ＤＣバイアス発生回路３５の動作を制御すると共に、スイッチ３４の切り替え動作を制御する制御回路３６を有する。  
制御回路３６は、超音波を送出（送信）する超音波送出期間又は超音波送信期間（以下単に送信期間）においては、スイッチ３４を実線で示すように切り替え制御する。  
そして、（制御回路３６による制御下で）送信回路３１は、パルス状の超音波送信信号を発生し、この送信信号をＤＣバイアス発生回路３５により発生されたＤＣバイアス電圧に重畳して送信信号用ケーブル２３ｂ，２３ａにより伝送し、送信用整合素子２２を経て送信用超音波振動子１７を構成する４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄに印加する。【００１６】
図２は送信用超音波振動子１７を構成する４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄの概略の構成を示す。送信静電容量型セル１７ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、空隙部（真空の空間領域）を挟むようにして、上部電極３７ｕと下部電極３７ｄとが設けられている。下部電極３７ｄは、４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄに共通となるように導通している。  
図２においては、水平方向のラインに沿って４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄを帯状の領域に形成した状態で示しているが、図１に示すように２行２列のように正方形に近い領域に形成しても良い。なお、送信静電容量型セル１７ｉの形状は、正方形の様な形状に限らず、円形その他の形状にしても良い。【００１７】
そして、４つの上部電極３７ｕには、送信用整合素子２２を経てＤＣバイアス電圧に重畳された超音波送信信号が印加され、各上部膜がそれぞれ振動して超音波を発生し、送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄは超音波を送出する。送出された超音波は、先端部１５の外周面から体腔内壁側に出射され、超音波インピーダンスが変化する部分で反射される。  
制御回路３６は、超音波を受信する超音波受信期間（以下単に受信期間）においては、スイッチ３４を点線で示すように切り替え制御し、受信用超音波振動子１８を構成する４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄにはＤＣバイアス電圧が印加され、超音波を受信する状態に設定される。また、制御回路３６は、受信回路３２を動作状態に設定する。【００１８】
送信期間と受信期間とを繰り返し（例えば第１送信期間及び第１受信期間から第Ｎ送信期間及び第Ｎ受信期間まで）行うことにより、ラジアル走査に対応した超音波断層画像を生成するための超音波データが取得され、第１モニタ４には超音波断層画像が表示される。  
図２に示すように受信静電容量型セル１８ｉの構造は、送信静電容量型セル１７ｉと同じ構造であり、同一の部材には同じ符号を付け、その説明を省略する。  
体腔内壁側から反射されて入射される超音波は、送信用超音波振動子１７に隣接して配置された受信用超音波振動子１８を構成する４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄにより受信され、受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄは超音波受信信号を生成する。【００１９】
生成された超音波受信信号は、受信用整合素子２５を介して受信信号用ケーブル２６に伝送され、受信信号用ケーブル２６の出力端から受信回路３２に入力される。受信回路３２は、機械的なラジアル走査に対応した超音波断層画像を生成し、第１モニタ４に出力する。第１モニタ４の表示面には、超音波画像としての超音波断層画像が表示される。  
また、超音波内視鏡２は、先端部１５の基端寄りの位置に、照明を行う照明素子としての発光ダイオード（ＬＥＤと略記）４１と、対物レンズ４２及びその結像位置に配置された撮像素子４３とが設けてある。  
ＬＥＤ４１は、挿入部１１内及び内視鏡ケーブル１４内を挿通された電源線４４を介して内視鏡プロセッサ５内のＬＥＤ電源回路４５に接続される。ＬＥＤ電源回路４５はＬＥＤ４１を発光させるＬＥＤ電源をＬＥＤ４１に供給する。【００２０】
対物レンズ４２は、ＬＥＤ４１により照明された患部等の被写体の光学像を撮像素子４３の撮像面に結ぶ。撮像素子４３は、撮像面の光学像を光電変換し、挿入部１１内及び内視鏡ケーブル１４内を挿通された信号線４６を介して内視鏡プロセッサ５内の信号処理回路４７に出力する。信号処理回路４７は、撮像面に結像された光学像に相当する内視鏡画像を生成する信号処理を行い、第２モニタ６に出力し、第２モニタ６の表示面には内視鏡画像が表示される。  
なお、本実施形態においては、Ｃ−ＭＵＴを有する超音波プローブとして、該超音波プローブの他に内視鏡機能を備えた超音波内視鏡２の構成例を示しているが、内視鏡機能を有しない構成にしても良い。【００２１】
図３は、本実施形態における送信用整合素子２２と、受信用整合素子２５の構成例を示す。送信用整合素子２２及び受信用整合素子２５は、コイル及びコンデンサを用いて構成される。  
送信信号用ケーブル２３ａを構成する同軸ケーブルの端部における外部導体は送信用超音波振動子１７の下部電極３７ｄと接続され、同軸ケーブルの端部における中心導体は直列接続の２つのコイル５１，５２を介して送信用超音波振動子１７における（並列接続された）４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄの上部電極３７ｕに接続され、２つのコイル５１，５２の接続点はコンデンサ５３を介して（共通の）下部電極３７ｄと接続される。  
そして、コイル５１，５２及びコンデンサ５３を用いて送信用超音波振動子１７を構成し、並列接続された４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄの主に容量成分と、送信信号用ケーブル２３ａを構成する同軸ケーブルの主にインダクタンス成分とのインピーダンスマッチングを実現する。【００２２】
また、受信用超音波振動子１８の下部電極３７ｄは、受信信号用ケーブル２６ａを構成する同軸ケーブルの端部における外部導体と接続され、送信用超音波振動子１７における（並列接続された）４つの上部電極３７ｕは、直列接続の２つのコイル５４，５５を介して同軸ケーブルの端部における中心導体に接続され、２つのコイル５４，５５の接続点はコンデンサ５６を介して下部電極３７ｄと接続される。  
そして、コイル５４，５５及びコンデンサ５６を用いて受信用超音波振動子１８を構成し、並列接続された４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄの主に容量成分と、受信信号用ケーブル２６ａを構成する同軸ケーブルの主にインダクタンス成分とのインピーダンス整合を実現する。【００２３】
なお、本実施形態においては、整合手段（又は整合部）を構成するコイル及びコンデンサは、送信用超音波振動子１７又は受信用超音波振動子１８の近傍に配置した場合で示しているが、送信用超音波振動子１７を構成する送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄ又は受信用超音波振動子１８を構成する受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄの特性と、送信信号用ケーブル２３ａ又は受信信号用ケーブル２６ａを構成する同軸ケーブルの特性に応じてより適切な配置位置に配置しても良い。また、以下のように整合手段（又は整合部）の構成を変更した場合に対しても同様である。  
図３においては、整合手段（又は整合部）としての送信用整合素子２２、受信用整合素子２５をコイル及びコンデンサを用いて構成する例を示しているが、図３に示す構成の場合に限定されるものでない。例えば、図３においてコイルを用いないで、コンデンサのみを送信用超音波振動子１７又は受信用超音波振動子１８における上部電極３７ｕと下部電極３７ｄとに並列に接続し、かつこのコンデンサの両端に同軸ケーブルの中心導体と外部導体を接続する構成にすることもできる。  
また、整合手段（又は整合部）としてインピーダンスを変換するトランスを用いても良い。【００２４】
このような構成の超音波診断装置１は、静電容量型超音波振動子（Ｃ−ＭＵＴ１６）を有する超音波プローブとしての超音波内視鏡２と、該超音波プローブが着脱自在に接続され、前記静電容量型超音波振動子から超音波を送出させるための超音波送信信号を発生する送信回路３１と、前記静電容量型超音波振動子により超音波を受信して生成した超音波受信信号に対する信号処理を行う受信回路３２と、を有する超音波観測装置としての観測装置３と、前記静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄから構成される送信用超音波振動子１７及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄから構成される受信用超音波振動子１８と、前記送信用超音波振動子１７と前記超音波観測装置の送信回路３１との間を接続する送信信号用ケーブル２３ａ，２３ｂと、前記受信用超音波振動子１８と前記超音波観測装置の受信回路３２との間を接続する受信信号用ケーブル２６ａ，２６ｂと、前記送信信号用ケーブル２３ａ，２３ｂにより伝送される前記超音波送信信号及び前記受信信号用ケーブル２６ａ，２６ｂにより伝送される前記超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部としての送信用整合素子２２及び受信用整合素子２５と、を備えることを特徴とする。【００２５】
次に本実施形態による作用を説明する。  
図１に示すように超音波内視鏡２を観測装置３と内視鏡プロセッサ５とに接続し、挿入部１１を患者の体腔内に挿入して、撮像素子４３による内視鏡画像の観察下で、患部等の部位に対する超音波検査を開始する。  
第１送信期間において制御回路３６は、回転駆動部２１の動作を制御すると共に、送信回路３１、受信回路３２、スイッチ３４及びＤＣバイアス発生回路３５の動作を制御する。  
送信回路３１は、パルス状の超音波送信信号を発生し、ＤＣバイアス発生回路３５で発生されたＤＣバイアス電圧に超音波送信信号を重畳して、送信信号用ケーブル２３ｂ，２３ａはＤＣバイアス電圧に重畳された超音波送信信号をその先端側に伝送する。【００２６】
ＤＣバイアス電圧に重畳された超音波送信信号は、さらに送信用整合素子２２を通過して送信用超音波振動子１７を構成する送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄに印加される。  
この場合、送信用整合素子２２により送信信号用ケーブル２３ａの端部と、送信用超音波振動子１７を構成する（並列接続の）送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄとのインピーダンス整合（マッチング）がされている。  
そのため、超音波送信信号は、インピーダンス不整合により反射されることや、反射した超音波送信信号が本来の超音波送信信号に重畳して信号波形が歪むことなく、理想的に近い超音波送信信号の状態で（並列接続の）４つの送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄに印加される。このため、信号波形の歪みによるＳ／Ｎの低下や、超音波送信信号の反射による信号レベルの低下の発生を低減（ないしは抑制）できる。【００２７】
４つの送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄは、それぞれ超音波を発生し、発生した超音波を上部膜側から送出する。複数（具体例では４つ）の送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄを駆動することにより、送出する超音波の強度を増大できる。  
送出された超音波は、体腔内の患部等の内壁内部（内壁深部）側に進み、超音波インピーダンス（音響インピーダンス）が変化している部分で反射され、反射超音波として送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄ側に戻る。なお、制御回路３６は、パルス状に超音波送信信号を発生させた後の第１受信期間になると、スイッチ３４を切り替え、ＤＣバイアス電圧を受信信号用ケーブル２６ｂ，２６ａに印加する。そして、制御回路３６は、受信回路３２を動作状態に設定する。【００２８】
送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄに隣接して、受信用超音波振動子１８を構成する受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄが配置されている。従って、戻ってきた反射超音波は受信用超音波振動子１８を構成する受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄによって、受信され、超音波受信信号に変換されて、受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄから出力される。  
受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄから出力される超音波受信信号は、受信用整合素子２５を通過して、受信信号用ケーブル２６ａの端部に入力される。  
この場合、受信用整合素子２５により受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄのインピーダンスと、受信信号用ケーブル２６ａの端部のインピーダンスとのインピーダンス整合されているので、インピーダンス不整合により信号波形が歪むことなく、超音波受信信号は、受信信号用ケーブル２６ａ側に伝送される。このため、信号波形の歪みによるＳ／Ｎの低下や受信感度の低下を防止できる。【００２９】
この受信信号用ケーブル２６ａに伝送された超音波受信信号は受信信号用ケーブル２６ｂを経て受信回路３２に入力される。  
受信回路３２は、入力された超音波信号に対する画像処理を行い、メモリに第１音線データとして格納する。第１受信期間が終了すると、第２送信期間となりスイッチ３４も切り替えられる。  
Ｃ−ＭＵＴ１６は回転駆動部２１により回転されるため、Ｃ−ＭＵＴ１６における超音波を送受信する方向は、第１送信期間の場合とは少し異なる方向となる。第２送信期間での動作は第１送信期間の場合とは超音波の送信方向が異なるのみで同じ動作となる。【００３０】
この第２送信期間の後に第２受信期間となり、この場合も第１受信期間の場合とは超音波の受信方向が異なるのみで同じ動作となる。従って、この場合にはメモリには第２音線データが格納される。  
このようにして、第Ｎ送信期間及び第Ｎ受信期間まで同様の動作が繰り返され、ラジアル走査に対応したＮ本の音線データから超音波画像としての超音波断層画像が生成され、第１モニタ４に出力される。第１モニタ４の表示面には、超音波送信信号や超音波受信信号における反射の発生と、信号波形の歪みが少なく、従って受信感度が高く、かつＳ／Ｎが良い超音波断層画像が表示される。  
このように本実施形態は、超音波の送信時の超音波送信信号及び超音波の受信時の超音波受信信号に対して、それぞれ電気的インピーダンスの整合を行う整合手段（又は整合部）を備えている。また、超音波の送信と超音波の受信とを行うために、それぞれ専用の送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８とを設けている。【００３１】
従って、本実施形態によれば、超音波の送信時及び超音波の受信時におけるいずれのインピーダンス不整合による受信感度の低下等が発生することを防止でき、受信感度及びＳ／Ｎの良い超音波画像を取得できる。より具体的に説明すると、本実施形態によれば、インピーダンス不整合による超音波送信信号の反射による信号波形の歪みを低減すると共に、反射による超音波の強度低下を防止でき、かつ受信用超音波振動子１８により受信して生成した超音波受信信号を受信信号用ケーブル２６ａ，２６ｂを介して受信回路３２側に伝送する場合におけるインピーダンス不整合による反射による信号波形の歪みを低減すると共に、信号強度の低下を防止でき、Ｓ／Ｎの良い超音波画像を取得することができる。また、本実施形態によれば、Ｓ／Ｎの良い超音波画像を取得できるので、超音波画像の観察から診断を行う術者は、適切な診断を行い易くなる。  
また、超音波の送信時及び超音波の受信時にそれぞれ専用となる送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８とを用いているので、送信と受信を兼用した場合よりもより適切な特性で超音波の送信と超音波の受信とができると共に、その場合におけるインピーダンス整合もより適切に行うことができる。従って、本実施形態によれば、超音波の送信と超音波の受信を、従来例よりも理想的に近い状態で行うことが可能になる。【００３２】
図４は、本実施形態の変形例における超音波を送受信する回路系の構成を示す。上述した第１の実施形態においては、送信回路３１の出力端のインピーダンス値と、送信信号用ケーブル２３ｂの入力端のインピーダンス値との差異が小さく、かつ受信信号用ケーブル２６ｂの出力端のインピーダンス値と、受信回路３２の入力端のインピーダンス値との差異が小さいとして説明した。  
これらのインピーダンス値の差異が小さくないような場合には、図４に示すように送信回路３１の出力端と送信信号用ケーブル２３ｂの入力端との間に第２の送信信号用整合素子６１を配置し、さらに受信信号号用ケーブル２６ｂの出力端と受信回路３２の入力端との間に第２の受信信号用整合素子６２を配置する構成にすると良い。この場合、第２の送信信号用整合素子６１と第２の受信信号用整合素子６２とを、例えば図１に示す超音波コネクタ７の内部に設けるようにしても良い。図４に示す構成の場合、送信信号に対する第１の整合手段又は第１の整合部は、送信信号用整合素子２２と第２の送信信号用整合素子６１とにより構成され、受信信号に対する第２の整合手段又は第２の整合部は、受信信号用整合素子２５と第２の受信信号用整合素子６２とにより構成される。  
なお、図４においては、図２等において示した複数の送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄと複数の受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄとをそれぞれ１つの送信用超音波振動子１７及び受信用超音波振動子１８により簡略化して示している。また、図４においては制御回路３６を省略して示している。【００３３】
第２の送信信号用整合素子６１及び第２の受信信号用整合素子６２は、図３に示したようなコイル及びコンデンサを用いた送信用整合素子２２及び受信用整合素子２５を用いて構成しても良いし、コンデンサを用いて構成しても良いし、他の公知の素子を用いて構成しても良い。  
図４に示すようにさらに第２の送信信号用整合素子６１及び第２の受信信号用整合素子６２を設けることにより、送信回路３１から送信信号用ケーブル２３側に超音波送信信号を伝送（出力）する場合の（インピーダンス不整合による）信号波形の歪みなどを低減できると共に、超音波受信信号を受信信号用ケーブル２６から受信回路３２に入力する場合の（インピーダンス不整合による）信号波形の歪みなどを低減できる。  
従って、上述した第１の実施形態の効果を有する他に、さらにより受信感度及びＳ／Ｎの良い超音波画像を取得できる。【００３４】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の超音波診断装置１Ｂにおける概略の構成を示す。この超音波診断装置１Ｂは、超音波プローブ７１と、観測装置３と、第１モニタ４とを有する。  
図１においては超音波内視鏡２を備えていたが、本実施形態においては、その代わりに超音波プローブ７１を用いている。この超音波プローブ７１は、図１の超音波内視鏡２における内視鏡機能（ＬＥＤ４１と対物レンズ４２及び撮像素子４３）を有しない構造である。なお、図５においては、回転駆動部２１等を省略して示している。【００３５】
上述した第１の実施形態においては、送信用セル領域Ｒｓ内の４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄは、１つの送信用整合素子２２で共通にインピーダンス整合を行い、また受信用セル領域Ｒｒ内の４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄは、１つの受信用整合素子２５で共通にインピーダンス整合を行うようにしていた。  
これに対して、本実施形態においては、送信用セル領域Ｒｓ内の各送信静電容量型セル１７ｉ単位で（つまり各送信静電容量型セル１７ｉ毎に）送信用整合素子２２ｉでインピーダンス整合を行い、受信用セル領域Ｒｒ内の各受信静電容量型セル１８ｉ単位で受信用整合素子２５ｉでインピーダンス整合を行うようにしている。【００３６】
例えば、送信用セル領域Ｒｓ内の送信静電容量型セル１７ａ（の上部電極３７ｕと下部電極３７ｄ）は、この送信静電容量型セル１７ａ近傍ないしはその付近に配置した送信用整合素子２２ａでインピーダンス整合を行い、送信信号用ケーブル２３ａを構成する同軸ケーブルの端部の中心導体と外部導体と接続される。他の送信静電容量型セル１７ｂ−１７ｄも同様である。  
また、例えば、受信用セル領域Ｒｒ内の受信静電容量型セル１８ａ（の上部電極３７ｕと下部電極３７ｄ）は、この受信静電容量型セル１８ａ付近に配置した受信用整合素子２５ａでインピーダンス整合を行い、受信信号用ケーブル２６ａを構成する同軸ケーブルの端部の中心導体と外部導体と接続される。他の受信静電容量型セル１８ｂ−１８ｄも同様である。【００３７】
なお、送信用整合素子２２ｉと受信用整合素子２５ｉは、例えば図３で示したコイル及びコンデンサを用いて構成しても良いし、コンデンサを用いて構成しても良いし、他の公知の素子を用いて構成しても良い。  
観測装置３の構成に関しては、図１において説明したので、その説明を省略する。【００３８】
本実施形態によれば、送信用セル領域Ｒｓ内の複数（具体例では４つ）の送信静電容量型セル１７ａ−１７ｄにおいて、その特性（例えばインピーダンス値）にばらつきがあるような場合においても、個々の送信静電容量型セル１７ｉの特性に応じて送信用整合素子２２ｉにより送信信号用ケーブル２３ａとインピーダンス整合を行うことができる。【００３９】
また、本実施形態によれば、受信用セル領域Ｒｒ内の複数（具体例では４つ）の受信静電容量型セル１８ａ−１８ｄにおいて、その特性（例えばインピーダンス値）にばらつきがあるような場合においても、個々の受信静電容量型セル１８ｉの特性に応じて受信用整合素子２５ｉにより受信信号用ケーブル２６ａとインピーダンス整合を行うことができる。  
従って、第１の実施形態と同様の効果を有すると共に、さらにより受信感度及びＳ／Ｎを向上することができる効果を有する。なお、本実施形態においても、図４に示す第２の送信用整合素子６１と第２の受信用整合素子６２とを設けるようにしても良い。【００４０】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態の超音波診断装置１Ｃにおける概略の構成を示す。この超音波診断装置１Ｃは、超音波プローブ７１Ｃと、観測装置３と、第１モニタ４とを有する。  
図５に示した超音波診断装置１Ｂにおいては、送信用セル領域Ｒｓと受信用セル領域Ｒｒとが隣接して形成されていたが、本実施形態においては図５に示した超音波プローブ７１において送信用セル領域Ｒｓ又は受信用セル領域Ｒｒと同じサイズの送信／受信セル領域Ｒｓ／Ｒｒ内に送信静電容量型セル１７ａ，１７ｃと、受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｄとを混在して配置して超音波プローブ７１Ｃを形成している。【００４１】
送信静電容量型セル１７ａ，１７ｃは、それぞれ送信用整合素子２２ａ，２２ｃにより送信信号用ケーブル２３ａとインピーダンス整合を行うようにし、また受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｄは、それぞれ受信用整合素子２５ｂ，２５ｄにより受信信号用ケーブル２６ａとインピーダンス整合を行うようにしている。  
その他の構成は、図５に示す構成と同様である。  
本実施形態によれば、超音波画像における１画素分の情報を生成するために超音波を送信する送信領域と、１画素分の情報を取得するために超音波を受信する受信領域とを共通化しているので、分解能の高い超音波画像を取得できる。【００４２】
また、第２の実施形態の場合と同様に、送信／受信セル領域Ｒｓ／Ｒｒ内における送信静電容量型セル１７ａ，１７ｃ間と、受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｄ間とでインピーダンス値にばらつきがあるような場合においても、個々の送信静電容量型セル１７ａ，１７ｃ及び受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｄの特性に応じてインピーダンス整合を行うことができる。このため、受信感度及びＳ／Ｎの良い超音波画像を取得できる。  
なお、本実施形態においても、図４に示す第２の送信用整合素子６１と第２の受信用整合素子６２とを設けるようにしても良い。  
上述した実施形態においては、Ｃ−ＭＵＴ１６をメカニカルに走査する超音波診断装置について説明したが、本発明はＣ−ＭＵＴを電気的に走査する超音波診断装置に対しても適用できる。【００４３】
図７は例えば図１のＣ−ＭＵＴ１６をメカニカル（機械的）に走査する超音波診断装置１の代わりに電子走査する第１の実施形態の第２変形例の超音波診断装置１Ｄの構成を示す。この超音波診断装置１Ｄは、図１の超音波診断装置１における内視鏡２の代わりに内視鏡２Ｄを備えている。この内視鏡２Ｄは、先端部１５の外周面に沿ってＣ−ＭＵＴ１６を構成する送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８を隣接して設けている。また、送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８は、それぞれｎ個の送信静電容量型セル１７ａ−１７ｎ、受信静電容量型セル１８ａ−１８ｎを（円形）ラインに沿って配置した超音波振動子アレイにより構成される。なお、送信静電容量型セル１７ａ−１７ｎ、受信静電容量型セル１８ａ−１８ｎがそれぞれ配置された円環形状の領域が超音波の走査領域全体に対応した送信用セル領域と受信用セル領域を形成する。そして、本変形例では、後述するように時間的に変化する超音波の走査方向に応じて送信用セル領域Ｒｓ１と受信用セル領域Ｒｒ１とが移動（変化）する。このため、送信用セル領域Ｒｓ１と受信信用セル領域Ｒｒ１の移動に伴って送信静電容量型セル１７ｋと受信静電容量型セル１８ｋも移動する。  
また、送信静電容量型セル１７ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ，…，ｎ）は、例えば先端部１５内に配置した第１のマルチプレクサ８１Ａのｎ個の端子に接続され、制御回路３６からのケーブル８０により伝送される（上述した送信期間に同期した）選択制御信号としてのクロック（モード信号）が印加されるデコーダ８４Ａが第１のマルチプレクサ８１Ａの近傍に設けられている。このデコーダ８４Ａは、印加（入力）されるクロックから選択信号を生成し、生成した選択信号を第１のマルチプレクサ８１Ａに出力し、この第１のマルチプレクサ８１Ａは選択信号によりｎ個から複数（例えば３つ）を順次選択する。選択された３つの送信静電容量型セル１７ｋ（ｋ＝ａ，ｂ，ｃ；ｂ、ｃ、ｄ；ｃ，ｄ，ｅ；…）には、送信信号用ケーブル２３によりＤＣバイアス電圧が重畳された状態で送信回路３１からの超音波送信信号が印加される。このように、デコーダ８４Ａは、選択制御信号が入力されると、第１のマルチプレクサ８１Ａに対して超音波の送信に用いる複数（具体例では３つ）の送信静電容量型セル１７ｋを選択する選択信号を生成する。  
送信信号用ケーブル２３は、超音波コネクタ７が接続される観測装置３からの超音波送信信号とＤＣバイアス電圧とを伝送し、先端部１５内の第１のマルチプレクサ８１Ａと送信用超音波振動子１７との近傍に配置された整合手段（又は整合部）を構成する送信用整合素子８２を経て、第１のマルチプレクサ８１Ａにより選択された３つの送信静電容量型セル１７ｋに印加する。【００４４】
なお、第１のマルチプレクサ８１Ａは、選択制御信号における第１送信期間に同期した第１のクロックのＨレベルの期間においては、デコーダ８４Ａからの選択信号により送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃを選択し、第２のクロックのＨレベルの期間においては送信静電容量型セル１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを選択し、さらに第３のクロックのＨレベルの期間においては送信静電容量型セル１７ｃ，１７ｄ，１７ｅを選択すると言った具合で配列された順序に従って３つの送信静電容量型セル１７ｋを順次選択する。図８は、デコーダ８４Ａに印加（入力）される選択制御信号としてのクロックと、デコーダ８４Ａから出力される選択信号の動作説明用のタイミング図を示す。選択制御信号としての第１、第２，…のクロック（第１ＣＬＫ、第２ＣＬＫ，…と略記）が第１，第２，…の送信期間（Ｔｓ１，Ｔｓ２，…）に同期して出力される。デコーダ８４Ａは、このようなクロックから選択信号としての３つのセル選択信号８５ａ，８５ｂ，８５ｃを生成して第１のマルチプレクサ８１Ａの選択を制御する３つの選択制御端子に出力する。なお、デコーダ８４Ａ（後述するデコーダ８４Ｂも同様）は、図示しないがクロックを計数するリングカウンタと、クロックを加算する加算回路等を用いて構成される。図８においてＨレベルとＬレベルの期間がそれぞれ送信期間と受信期間に同期した選択制御信号としてのクロックは、図示しない基準クロックから生成される。【００４５】
デコーダ８４Ａは、最初の送信期間としての第１の送信期間Ｔｓ１に同期した選択制御信号としての第１クロックが入力されると、その立ち上がりエッジを計数して第１の出力端から出力値（計数値）として１ビットの位のみ、Ｈレベルのセル選択信号８５ａを出力し、第２の出力端から出力値として（第１の出力端からの１ビットに１ビット加算した）２ビット、Ｈレベルのセル選択信号８５ｂを出力し、第３の出力端から出力値として（第２の出力端からの２ビットに１ビット加算した）３ビット、Ｈレベルのセル選択信号８５ｃを第１のマルチプレクサ８１Ａの選択制御端子に出力する。第１のマルチプレクサ８１Ａは、デコーダ８４Ａが出力するセル選択信号８５ａ，８５ｂ，８５ｃの出力値としてのビット数に応じて、３つの送信静電容量型セル１７ｋを選択するように設定されている。例えば、セル選択信号８５ａ（８５ｂ，８５ｃも同様）のビット数ＢａがＢａ＝１ビットの場合には送信静電容量型セル１７ａ，Ｂａ＝２ビットの場合には送信静電容量型セル１７ｂ，…，Ｂａ＝ｎビットの場合には送信静電容量型セル１７ｎをそれぞれ選択するように設定されている。なお、ｎは上記のように送信静電容量型セル数を示す。  
また、デコーダ８４Ａは、ビット数ＢａがＢａ＝ｎとなると、次の第（ｎ＋１）クロックが入力される直前でビット数Ｂａを０にリセットし、第（ｎ＋１）クロックが入力されると再び１ビットのセル選択信号８５ａを出力するように設定されている。従って、セル選択信号８５ａ，８５ｂ，８５ｃのビット数がそれぞれ１，２，３ビットの場合には、第１のマルチプレクサ８１Ａは、第１，第２，第３の配列順となる送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃを選択する。【００４６】
また、第２の送信期間Ｔｓ２に同期した選択制御信号として第２クロックが入力されると、第１の出力端から出力値として（前回の１ビットに１ビット加算して）２ビットが、Ｈレベルのセル選択信号８５ａを出力し、第２の出力端から出力値として（第１の出力端からの２ビットに１ビット加算した）３ビット、Ｈレベルのセル選択信号８５ｂを出力し、第３の出力端から出力値として（第２の出力端からの３ビットに１ビット加算した）４ビット、Ｈレベルのセル選択信号８５ｃを第１のマルチプレクサ８１Ａに出力する。従って、この場合には、第１のマルチプレクサ８１Ａは、第２，第３，第４の配列順となる送信静電容量型セル１７ｂ，１７ｃ，１７ｄを選択する。このような具合で配列された順序に従って３つの送信静電容量型セル１７ｋを順次選択する。そして、選択された３つの送信静電容量型セル１７ｋが超音波を放射状に送信し、超音波（ビーム）をラジアル走査する。本変形例においては、１画素分の超音波ビームを生成するための送信用セル領域Ｒｓ１は３つの送信静電容量型セル１７ｋにより形成され、送信用セル領域Ｒｓ１は、超音波をラジアル走査する場合の送信領域を形成する送信用超音波振動子１７（つまりｎ個の送信静電容量型セル１７ａー１７ｎ）内において超音波を送信する方向（又は放射状の狭い領域）に応じて移動する。但し、超音波を送信する方向（又は放射状の狭い領域）に従って、所定の送信用セル領域Ｒｓ１が確定する。これに対して、第１の実施形態においては、送信用セル領域Ｒｓは、超音波を送信する方向が変化しても共通であった。【００４７】
上記送信用整合素子８２は、例えば第１の特性インピーダンス値Ｚ１を有する送信信号用ケーブル２３の端部（出力端）を、この送信用整合素子８２により超音波送信に用いる３つの並列接続の送信静電容量型セル１７ｋのインピーダンスに整合させて、送信信号用ケーブル２３により伝送した超音波送信信号を送信静電容量型セル１７ｋに伝送（印加）する。換言すると、送信用整合素子８２は、送信信号用ケーブル２３により伝送される超音波送信信号に対して、インピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行って、反射が発生することを低減して送信用超音波振動子１７を構成する３つの送信静電容量型セル１７ｋに印加する。なお、図７の図示例では１つの送信用整合素子８２により選択された３つの並列接続の送信静電容量型セル１７ｋのインピーダンスに整合させているが、選択された１つの送信静電容量型セル１７ｋ毎にインピーダンス整合を行うようにしても良い。また、１つの送信静電容量型セル１７ｋ毎にインピーダンス整合を行う場合には、図９に示すように送信信号用ケーブル２３を３本の同軸ケーブルで構成しても良い。【００４８】
図９に示すように、送信信号用ケーブル２３を構成する３本の同軸ケーブル２３−１，２３−２，２３−３の端部は、それぞれ１つの送信静電容量型セル１７ｋに整合させるための送信用整合素子８２―１，８２−２，８２−３を介して第１のマルチプレクサ８１Ａにより選択される各送信静電容量型セル１７ｋにそれぞれ接続される。３本の同軸ケーブル２３−１，２３−２，２３−３にした場合には、２点鎖線で示すようにその手元側端部を送信回路３１を構成する３つの送信回路３１−１，３１−２，３１−３にそれぞれ接続する構成にしても良い。コンデンサ３３ａの図示は省略している。【００４９】
同様に受信静電容量型セル１８ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ，…，ｎ）は、例えば先端部１５内に配置した第２のマルチプレクサ８１Ｂのｎ個の端子に接続され、制御回路３６からのケーブル８０により伝送される選択制御信号が印加されるデコーダ８４Ｂが第２のマルチプレクサ８１Ｂの近傍に設けられている。このデコーダ８４Ｂは、印加（入力）される選択制御信号から選択信号を生成し、生成した選択信号を第２のマルチプレクサ８１Ｂに出力し、この第２のマルチプレクサ８１Ｂは選択信号によりｎ個から複数（例えば３つ）を選択する。選択された３つの受信静電容量型セル１８ｋは、ラジアル走査した場合の超音波を受信し、超音波受信信号を生成する。このようにデコーダ８４Ａは、選択制御信号が入力されると、第２のマルチプレクサ８１Ｂに対して超音波の受信に用いる複数（具体例では３つ）の受信静電容量型セル１８ｋを選択する選択信号を生成する。  
３つの受信静電容量型セル１８ｋにより生成した超音波受信信号は整合手段（又は整合部）を構成し、受信用超音波振動子１８の近傍に配置された受信用整合素子８３を経て、受信信号用ケーブル２６によりＤＣバイアス電圧が重畳された状態で受信回路３２に超音波受信信号を伝送する。【００５０】
このように受信信号用ケーブル２６は、第２のマルチプレクサ８１Ｂにより選択された３つの送信静電容量型セル１７ｋにより生成した超音波受信信号を受信用整合素子８３を経て、受信信号用ケーブル２６により観測装置３内の受信回路３２に超音波受信信号を伝送する。  
なお、第２のマルチプレクサ８１Ｂは、第１のマルチプレクサ８１Ａの場合と類似して選択制御信号における第１受信期間に同期した第１のクロックのＬレベルの期間においては、デコーダ８４Ｂからの選択信号により受信静電容量型セル１８ａ，１８ｂ，１８ｃを選択し、第２のクロックのＬレベルの期間においては受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを選択し、さらに第３のクロックのＬレベルの期間においては受信静電容量型セル１８ｃ，１８ｄ，１８ｅを選択すると言った具合で、受信静電容量型セル１８ｊの配列された順序に従って３つの受信静電容量型セル１８ｋを順次選択する。図８は、デコーダ８４Ｂに印加（入力）される選択制御信号と、デコーダ８４Ｂから出力される選択信号の動作説明用のタイミングも示す。この場合の動作は、上述した送信期間でのデコーダ８４Ａに関連する説明と以下のように類似したものとなる。【００５１】
図示するように第１、第２，…のクロックのＬレベルが選択制御信号として第１，第２，…の受信期間Ｔｒ１，Ｔｒ２，…に同期して出力される。デコーダ８４Ｂは、このようなクロックの立ち下がりエッジから選択信号を構成する３つのセル選択信号８６ａ，８６ｂ，８６ｃを生成して第２のマルチプレクサ８１Ｂの選択制御端子に出力する。  
デコーダ８４Ｂは、最初の受信期間となる第１の受信期間Ｔｒ１に同期した選択制御信号として第１クロックが入力されると、第１の出力端から出力値（計数値）として１ビットのみ、Ｈレベルのセル選択信号８６ａを出力し、第２の出力端から出力値として（第１の出力端からの１ビットに１ビット加算した）２ビット、Ｈレベルのセル選択信号８６ｂを出力し、第３の出力端から出力値として（第２の出力端からの２ビットに１ビット加算した）３ビット、Ｈレベルのセル選択信号８６ｃを第２のマルチプレクサ８１Ｂの選択制御端子に出力する。第２のマルチプレクサ８１Ｂは、デコーダ８４Ｂが出力するセル選択信号８６ａ，８６ｂ，８６ｃの出力値としてのビット数に応じて、３つの受信静電容量型セル１８ｋを選択するように設定されている。例えば、セル選択信号８６ａ（８６ｂ，８６ｃも同様）のビット数ＢｂがＢｂ＝１ビットの場合には受信静電容量型セル１８ａ，Ｂｂ＝２ビットの場合には受信静電容量型セル１８ｂ，…，Ｂｂ＝ｎビットの場合には受信静電容量型セル１８ｎをそれぞれ選択するように設定されている。なお、ｎは上記のように受信静電容量型セル数を示す。  
また、デコーダ８４Ｂは、ビット数ＢｂがＢｂ＝ｎとなると、次の第（ｎ＋１）クロックが入力される直前でビット数Ｂｂを０にリセットし、第（ｎ＋１）クロックが入力されると再び１ビットのセル選択信号８６ｂを出力するように設定されている。従って、セル選択信号８ｂａ，８ｂｂ，８ｂｃのビットがそれぞれ１，２，３ビットの場合には、第２のマルチプレクサ８１Ｂは、第１，第２，第３の配列順となる受信静電容量型セル１８ａ，１８ｂ，１８ｃを選択する。【００５２】
また、第２の受信期間Ｔｒ２に同期した選択制御信号として第２クロックが入力されると、第１の出力端から出力値として（前回の１ビットに１ビット加算して）２ビット、Ｈレベルのセル選択信号８６ａを出力し、第２の出力端から出力値として（第１の出力端からの２ビットに１ビット加算した）３ビット、Ｈレベルのセル選択信号８６ｂを出力し、第３の出力端から出力値として（第２の出力端からの３ビットに１ビット加算した）４ビット、Ｈレベルのセル選択信号８６ｃを第２のマルチプレクサ８１Ｂに出力する。従って、この場合には、第２のマルチプレクサ８１Ｂは、第２，第３，第４の配列順となる受信静電容量型セル１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを選択する。このような具合で配列された順序に従って３つの受信静電容量型セル１８ｋを順次選択する。  
そして、選択された３つの受信静電容量型セル１８ｋがラジアル走査した場合の超音波を受信する。本変形例においては、１画素分の超音波受信信号を生成するための受信用セル領域Ｒｒ１は３つの受信静電容量型セル１８ｋにより形成され、上記送信用セル領域Ｒｓ１の場合と同様に、ラジアル走査の超音波の受信領域を形成する受信用超音波振動子１８（つまりｎ個の受信静電容量型セル１８ａー１８ｎ）内において超音波を受信する方向（又は放射状の狭い領域）に応じて移動する。但し、超音波を受信する方向（又は放射状の狭い領域）に従って、所定の受信用セル領域Ｒｒ１が確定する。これに対して、第１の実施形態においては、受信用セル領域Ｒｒは、超音波を受信する方向が変化しても共通であった。【００５３】
上記受信用整合素子８３は、超音波受信信号を出力する３つの受信静電容量型セル１８ｋのインピーダンスを、第２の特性インピーダンス値Ｚ２を有する受信信号用ケーブル２６の端部（入射端）に整合させて、３つの受信静電容量型セル１８ｋが出力する超音波受信信号を受信信号用ケーブル２６により伝送させる。  
換言すると、受信用整合素子８３は、３つの受信静電容量型セル１８ｋから出力される超音波受信信号に対して、インピーダンス整合（インピーダンスマッチング）を行って、反射が発生することを低減して受信信号用ケーブル２６側に伝送する。なお、図７の図示例では選択された３つの並列接続の受信静電容量型セル１８ｋのインピーダンスを１つの受信用整合素子８３により受信信号用ケーブル２６に整合させているが、選択された１つの受信静電容量型セル１８ｋ毎にそれぞれインピーダンス整合させるようにしても良い。また、１つの受信静電容量型セル１８ｋ毎にインピーダンス整合を行う場合には、図９に示すように受信信号用ケーブル２６を３本の同軸ケーブルで構成しても良い。  
図９に示すように、受信信号用ケーブル２６を構成する３本の同軸ケーブル２６−１，２６−２，２６−３の端部は、それぞれ受信用整合素子８３―１，８３−２，８３−３を介して第２のマルチプレクサ８１Ｂにより選択される各受信静電容量型セル１８ｋにそれぞれ接続される。３本の同軸ケーブル２６−１，２６−２，２６−３にした場合には、２点鎖線で示すようにその手元側端部を受信回路３２で構成される３つの受信回路３２−１，３２−２，３２−３にそれぞれ接続する構成にしても良い。コンデンサ３３ｂの図示は省略している。【００５４】
なお、図７、図９においては、送信用セル領域Ｒｓ１と受信用セル領域Ｒｒ１として、選択信号により最初に選択された送信静電容量型セル１７ｋ（ｋ＝ａ，ｂ，ｃ）と受信静電容量型セル１８ｋを示している。１画素を生成するための送信用セル領域Ｒｓ１と受信用セル領域Ｒｒ１は、上述したように選択信号により順次移動する。そして、１フレーム分の超音波画像の取得を周期として、同様の動作を繰り返す。その他の構成は、上述した第１の実施形態と同様であり、その説明を省略する。【００５５】
なお、上述した第ｊ送信期間Ｔｓｊと第ｊ受信期間Ｔｒｊとからなる第ｊ送信受信期間Ｔｊにおける超音波受信信号から１画素分の超音波断層画像が生成される。ここで、ｊ＝１，２，…ｎである。【００５６】
本変形例は、第１の実施形態がメカニカルに超音波を走査した動作を、超音波を電子的に走査した動作に変更した以外は、基本的に同様の動作となる。本変形例においても、第１送信期間Ｔｓ１においては、送信回路３１からＤＣバイアス電圧に重畳された超音波送信信号を送信信号用ケーブル２３を介して３つの送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃに伝送する場合、送信信号用ケーブル２３の端部に設けた送信用整合素子８２を通過して送信用超音波振動子１７を構成する送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃに印加する。【００５７】
この場合、図７に示すように送信用整合素子８２により送信信号用ケーブル２３の端部と、送信用超音波振動子１７を構成する（並列接続の）３つの送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃとのインピーダス整合（マッチング）がされている。また、図９では各送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃ毎にインピーダス整合（マッチング）がされている。  
そのため、超音波送信信号は、インピーダンス不整合により反射されることや、反射した超音波送信信号が本来の超音波送信信号に重畳して信号波形が歪むことなく、理想的に近い超音波送信信号の状態で（並列接続の）３つの送信静電容量型セル１７ａ，１７ｂ，１７ｃに印加される。このため、信号波形の歪みによるＳ／Ｎの低下や、超音波送信信号の反射による信号レベルの低下の発生を低減（ないしは抑制）できる。【００５８】
また、第１送信期間Ｔｓ１に続く第１受信期間Ｔｒ１において、受信静電容量型セル１８ａ，１８ｂ，１８ｃから出力される超音波受信信号は、受信用整合素子８３を通過して、受信信号用ケーブル２６の端部に入力される。
この場合、受信用整合素子８３により受信静電容量型セル１８ａ，１８ｂ，１８ｃのインピーダンスと、受信信号用ケーブル２６の端部のインピーダンスとのインピーダンス整合されているので、インピーダンス不整合により信号波形が歪むことなく、超音波受信信号は、受信信号用ケーブル２６側に伝送される。このため、信号波形の歪みによるＳ／Ｎの低下や受信感度の低下を防止できる。  
この受信信号用ケーブル２６に伝送された超音波受信信号は受信信号用ケーブル２６を経て受信回路３２に入力される。【００５９】
受信回路３２は、入力された超音波信号に対する画像処理を行い、メモリに第１音線データとして格納する。第１受信期間Ｔｒ１が終了すると、第２送信期間Ｔｓ２となりスイッチ３４も切り替えられる。そして、超音波を送受信する方向が、第１送信期間Ｔｓ１の場合とは少し異なる方向となる。第２送信期間Ｔｓ２での動作は第１送信期間Ｔｓ１の場合とは超音波の送信方向が異なるのみで同じ動作となる。また、第２受信期間Ｔｒ２の動作も第１受信期間Ｔｒ１の場合と超音波の受信方向が少し異なるのみで同じ動作となる。  
従って、図７の超音波診断装置１Ｄは、図１に示した第１の実施形態とほぼ同様の効果を有する。なお、上述の説明では複数の送信静電容量型セル１７ｋと、複数の受信静電容量型セル１８ｋを選択する例として３つを選択する場合で説明したが、単数、又は３つ以外の複数を選択するようにしても良い。また、ラジアル走査の場合で説明したが、ラジアル走査の場合に限定されるものでなく、他の走査、例えばコンベックス走査するようにしても良い。  
また、図７−図９において説明した本変形例は、図１の第１の実施形態における電子走査に適用した場合で説明したが、他の実施形態等に適用することもできる。  
また、第１の実施形態の機械走査の場合において、以下のようにしても良い。第１の実施形態の機械走査の場合において、回転駆動部２１内のモータとして、４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄによる１画素分の送信期間Ｔｓｊと、４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄによる１画素分の受信期間Ｔｒｊとが経過する度にステップ状に回転するステッピングモータ２１ａ（図１において点線で示している）を用いるようにしても良い。この場合の、１画素分の送信期間Ｔｓｊと受信期間Ｔｒｊとからなる１画素分の超音波送受信期間Ｔｊと、ステッピングモータ２１ａの回転角θｊの変化のタイミングを、図１０に示す。なお、上記１画素分の超音波送受信期間Ｔｊは、１フレーム分の超音波断層画像を生成する期間における１画素を生成する期間に相当する。【００６０】
図１０に示すように同じ１画素分の超音波送受信期間Ｔｊにおいては、ステッピングモータ２１ａの回転角θｊが変化していないので、４つの送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄによる１画素分の超音波の反射信号を、隣接するように配置された４つの受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄによって効率良く受信できる。つまり、受信する場合のＳ／Ｎを大きくできる効果がある。なお、図１０においては送信静電容量型セル、受信静電容量型セルをそれぞれ送信セル、受信セルと簡略化して表記している。送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄと、受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄは、Ｈレベルで示す送信期間Ｔｓｊと受信期間Ｔｒｊにおいてそれぞれ動作する。【００６１】
また、ＤＣバイアス発生回路３５によるＤＣバイアス電圧は、送信期間Ｔｓｊと受信期間Ｔｒｊとにおいて交互に切り替えられる。図１０においては、ＤＣバイアス電圧が送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄに印加された期間を符号ａ，受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄに印加された期間態を符号ｂで示している。また、例えば図３に示すコンデンサ５３，５４を点線で示すように容量を可変できるトリマーコンデンサ等で構成した容量可変コンデンサ５３ａ，５６ａを並列接続して送信用整合素子２２及び受信用整合素子２５のインピーダンスを調整可能な構成にしても良い。換言すると送信信号に対する整合を行う第１の整合部を、所定のインピーダンス値を持つ第１の素子と、インピーダンス値を可変できる第２の素子とを備えて構成したり、受信信号に対する整合を行う第２の整合部を、所定のインピーダンス値を持つ第３の素子と、インピーダンス値を可変できる第４の素子とを備えて構成しても良い。【００６２】
このような構成にすると、送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄや受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄのインピーダンスが経年変化した場合においても、送信用整合素子２２や受信用整合素子２５のインピーダンスをトリマーコンデンサの静電容量を可変することによりインピーダンス整合を維持できるように調整することが簡単にできる。【００６３】
送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄや受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄのインピーダンスが経年変化すると、送信信号用ケーブル２３ａから送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄに送信信号を伝送したり、受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄから受信信号用ケーブル２６ａに受信信号を伝送する場合に、不整合が発生するが、トリマーコンデンサの静電容量を可変することにより整合させる事が容易となる。【００６４】
また、例えば製品に使用される送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄや受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄにインピーダンス（容量）に個体差が存在するような場合においても、共通の送信用整合素子２２及び受信用整合素子２５を用いて、トリマーコンデンサ部分での調整で製品間の差異を吸収することもできる。なお、図３に示したトリマーコンデンサを用いた静電容量を可変する素子を、図３以外の実施形態に適用しても良い。例えば、トリマーコンデンサを備えた送信用整合素子２２を、図４に適用できることは元より、図５の送信用整合素子２２ａから２２ｄ、図６の送信用整合素子２２ａ，２２ｃ、図７の送信用整合素子８２，図９の送信用整合素子８２−１から８２−３に適用することができると共に、図４の第２の送信用整合素子６１にも適用できる。【００６５】
また、例えば、トリマーコンデンサを備えた受信用整合素子２５を、図４に適用できることは元より、図５の受信用整合素子２５ａから２５ｄ、図６の受信用整合素子２５ｂ，２５ｄ、図７の受信用整合素子８３，図９の受信用整合素子８３−１から８３−３に適用することができると共に、図４の第２の受信用整合素子６２にも適用できる。【００６６】
また、例えば図４に示す送信用超音波振動子１７と受信用超音波振動子１８に対して送信用整合素子２２と受信用整合素子２５とによりそれぞれ送信信号用ケーブル２３ａと受信信号用ケーブル２６ａと整合させた整合状態において、予め基準の超音波対象物に対して超音波を送受信した基準とする波形（基準波形）と、整合状態のトリマーコンデンサの静電容量値を変化させる等して不整合の状態にして、基準波形から許容される境界となる閾値波形とを予め調べ、不揮発性メモリ等の記憶部に記憶するようにしても良い。そして、適宜の期間超音波内視鏡２を使用した場合、上記基準の超音波対象物を用いて、超音波を送受信して、許容される範囲内の波形であるか否かを記憶部に記憶された基準波形や閾値波形と比較することにより、整合状態が維持されているか、経年変化等で許容される制御状態の範囲から逸脱しているかを判定することができるようにしても良い。【００６７】
なお、上記基準の超音波対象物としては、例えば送信静電容量型セル１７ａ―１７ｄと受信静電容量型セル１８ａ―１８ｄとから（単数又は複数の）一定距離の位置のみで超音波を反射し、その他の距離では反射しないような物体を用意する。不整合な状態になると、一定距離の位置からの信号レベルが低下すると共に、その他の距離での信号レベルが不整合により増大することから、波形の比較又は信号レベルの比較などにより、整合状態が維持されているか否かを判定できる。【００６８】
このため、図１の観測装置３内に、超音波内視鏡２を用いて基準の超音波対象物に対して、整合状態で測定した基準波形及び閾値波形、又は基準波形及び閾値波形における代表的な距離での信号レベルを、測定に用いた超音波内視鏡２に関連付けて記憶する（点線で示す）記憶部４０を設けるようにしても良い。【００６９】
そして、基準の超音波対象物において測定した測定波形が第１モニタ４に表示された場合、制御回路３６は、記憶部４０に記憶されている基準波形等を第１モニタ４で測定波形と比較し易いように表示したり。表示色を変えて重畳表示するように制御する。【００７０】
ユーザは、第１モニタ４に表示された測定波形と、基準波形等から整合状態が維持されているか否か等を容易に識別できる。また、制御回路３６が、測定波形と基準波形等を比較して、閾値波形以内の許容される整合状態の範囲か、閾値波形から逸脱する不整合状態であるかの判定を行う（点線で示す）判定部３６ａの機能を持つようにしても良い。【００７１】
換言すると、以下のような構成を追加しても良い。基準となる基準超音波対象物に対して前記第１及び前記第２の整合部を整合状態に設定して取得した超音波受信信号の基準波形と、前記基準波形から許容される境界まで不整合にした際に取得される閾値波形とにおける少なくとも代表的な距離での基準及び閾値信号レベルの情報を予め記憶する記憶部４０と、前記基準超音波対象物に対して超音波を送受信した際に得られる超音波受信信号の信号レベルと、前記記憶部から読み出した前記基準及び前記閾値信号レベルとの比較から前記第１及び前記第２の整合部が整合状態にあるか否かを判定する判定部３６ａと、を設けるようにしても良い。なお、判定部３６ａを制御回路３６の外部に設けた比較回路等で形成しても良い。【００７２】
なお、基準波形及び閾値波形における一方のみの情報を記憶部４０に記憶するようにしても良い。【００７３】
また、上記観測装置３内に記憶部４０を設ける代わりに、図１の超音波内視鏡２のコネクタ７内に、超音波内視鏡２の固有の識別情報を記憶する識別情報記憶部を設け、該識別情報記憶部に上記記憶部４０に記憶する情報を格納しても良い。そして、例えば制御回路３６は、上記記憶部４０の場合と同様に制御するようにしても良い。また、図１の超音波診断装置１において記憶部４０等を設けた構成し示しているが、図２，図４，図５、図６，図７に設けるようにしても良い。【００７４】
また、上述した実施形態等を部分的に組み合わせて構成される実施形態も本発明に属する。例えば、整合部の配置位置を変更した実施形態も本発明に属する。【００７５】
また、本発明は、本明細書において開示された構成要素全てが本発明に必要な構成要素でなく、本発明において開示された請求項１に記載された構成要素を、本発明に必要な最小限の構成要素としても良い。また、前記最小限の構成要素に対して、明細書又は請求項１以外の請求項においてに１つ又は複数の構成要素を適宜に又は選択的に追加した構成にしても良い。【００７６】
本出願は、２０１２年２月１日に日本国に出願された特願２０１２−０１９９９８号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
【図１】
2013115005.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の一態様の超音波診断装置は、静電容量型超音波振動子を有する超音波プローブと、該超音波プローブが着脱自在に接続され、前記静電容量型超音波振動子から超音波を送出させるための超音波送信信号を発生する送信回路と、前記静電容量型超音波振動子により超音波を受信して生成した超音波受信信号に対する信号処理を行う受信回路とを有する超音波観測装置と、前記静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セルから構成される送信用超音波振動子及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セルから構成される受信用超音波振動子と、前記送信用超音波振動子と前記超音波観測装置の送信回路との間を接続する送信信号用ケーブルと、前記受信用超音波振動子と前記超音波観測装置の受信回路との間を接続する受信信号用ケーブルと、前記送信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波送信信号及び前記受信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部と、を備え、前記静電容量型超音波振動子は、前記複数の送信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する送信領域として設定された所定の送信領域に配置し、かつ前記複数の受信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを取得するために、前記所定の送信領域から送信された超音波の反射超音波を受信する受信領域として設定された所定の受信領域に配置して構成され、前記第１の整合部及び前記第２の整合部は、前記所定の送信領域と前記所定の受信領域毎に設けられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量型超音波振動子を有する超音波プローブと、
前記超音波プローブが着脱自在に接続され、前記静電容量型超音波振動子から超音波を送出させるための超音波送信信号を発生する送信回路と、前記静電容量型超音波振動子により超音波を受信して生成された超音波受信信号に対する信号処理を行う受信回路とを有する超音波観測装置と、
前記静電容量型超音波振動子を構成し、超音波を送出する複数の送信静電容量型セルから構成される送信用超音波振動子及び送出された超音波の反射超音波を受信して超音波受信信号を出力する複数の受信静電容量型セルから構成される受信用超音波振動子と、
前記送信用超音波振動子と前記超音波観測装置の送信回路との間を接続する送信信号用ケーブルと、
前記受信用超音波振動子と前記超音波観測装置の受信回路との間を接続する受信信号用ケーブルと、
前記送信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波送信信号及び前記受信信号用ケーブルにより伝送される前記超音波受信信号に対する電気的インピーダンスの整合をそれぞれ行う第１及び第２の整合部と、
を備え、
前記静電容量型超音波振動子は、前記複数の送信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信する送信領域として設定された所定の送信領域に配置し、かつ前記複数の受信静電容量型セルを１画素分の超音波ビームを取得するために、前記所定の送信領域から送信された超音波の反射超音波を受信する受信領域として設定された所定の受信領域に配置して構成され、前記第１の整合部及び前記第２の整合部は、前記所定の送信領域と前記所定の受信領域毎に設けられることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記第１の整合部は、前記送信領域の前記複数の送信静電容量型セルの各々に対して設けられることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記第２の整合部は、前記受信領域の前記複数の受信静電容量型セルの各々に対して設けられることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記第２の整合部は、前記受信領域の前記複数の受信静電容量型セルの各々に対して設けられることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記第１の整合部は、前記複数の送信静電容量型セルの近傍に設けられることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記第２の整合部は、前記複数の受信静電容量型セルの近傍に設けられることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記第１および第２の整合部は、前記複数の送信静電容量型セルおよび受信静電容量型セルの近傍に設けられることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
さらに前記超音波観測装置内の前記送信回路の出力端と前記送信信号用ケーブルの入力側端部との付近に前記送信回路により発生した前記超音波送信信号を前記送信信号用ケーブルにより伝送する場合の電気的インピーダンスの整合を行う第３の整合部を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
さらに前記受信信号用ケーブルの出力側端部と前記超音波観測装置内の前記受信回路の入力端との付近に前記受信信号用ケーブルにより伝送した前記超音波受信信号を前記受信回路に入力する場合の電気的インピーダンスの整合を行う第４の整合部を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記所定の送信領域と前記所定の受信領域は同一領域であり、前記複数の送信静電容量型セルおよび前記複数の前記受信静電容量型セルは、１画素分の超音波ビームを生成するための超音波を送信及び受信する領域として設定された同一領域内に混在して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記第１の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第１の素子と、インピーダンス値を可変できる第２の素子とを備えて構成され、且つ
前記第２の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第３の素子と、インピーダンス値を可変できる第４の素子とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記第２の素子と前記第４の素子は、それぞれ静電容量の値が可変できるトリマーコンデンサにより構成されることを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記超音波プローブは、細長の挿入部の先端部の周方向に沿ってそれぞれ配置されたＮ個からなる前記複数の送信静電容量型セル及び前記Ｎ個からなる複数の受信静電容量型セルを順次、Ｍ（＜Ｎ）個ずつ電気的に選択して送信用と受信用に動作させる電子走査方式の静電容量型超音波振動子を有し、
前記第１の整合部は、前記送信信号用ケーブルから前記所定の送信領域に配置された前記Ｍ個の送信静電容量型セルに前記超音波送信信号を伝送する際の電気的インピーダンスの整合を行い、且つ
前記第２の整合部は、前記所定の受信領域に配置された前記Ｍ個の受信静電容量型セルから前記受信信号用ケーブルに前記超音波受信信号を伝送する際の電気的インピーダンスの整合を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記第１の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第１の素子と、インピーダンス値を可変できる第２の素子とを備えて構成され、且つ
前記第２の整合部は、所定のインピーダンス値を持つ第３の素子と、インピーダンス値を可変できる第４の素子とを備えて構成されることを特徴とする請求項１３に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
更に、基準となる基準超音波対象物に対して前記第１及び前記第２の整合部を整合状態に設定して取得した超音波受信信号の基準波形と、前記基準波形から許容される境界まで不整合にした際に取得される閾値波形とにおける少なくとも代表的な距離での基準信号レベル及び閾値信号レベルの情報を予め記憶する記憶部と、
前記基準超音波対象物に対して超音波を送受信した際に得られる超音波受信信号の信号レベルと、前記記憶部から読み出した前記基準信号レベル及び前記閾値信号レベルとの比較から前記第１及び前記第２の整合部が整合状態にあるか否かを判定する判定部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【国際調査報告】
2013115005.tif 000013
2013115005.tif 000014
2013115005.tif 000015
2013115005.tif 000016