(57)【要約】【課題】  超音波プローブにおいて、圧電振動子の配列方向の指向特性を広めることを目的とする。【解決手段】  第２の音響整合層５の走査方向の幅は幅ｄ３、圧電振動子３の走査方向の幅は幅ｄ１となっている。ここで、幅ｄ３＜幅ｄ１の関係が成立している。つまり、第２の音響整合層５の走査方向の幅は、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっている。また、第２の音響整合層５の厚さｔ（送受信方向の幅）は、圧電振動子３の走査方向の幅ｄ１とほぼ等しい。従って、第２の音響整合層５の走査方向の幅ｄ３は、厚さｔよりも狭くなり、アスペクト比（幅ｄ３／厚さｔ）は１より小さくなる。そのことにより、横振動が低減され、圧電振動子３の指向特性が広くなる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に配列された複数の圧電振動子と、各圧電振動子それぞれに重ねて設けられた音響整合層と、を有し、前記音響整合層が重ねられている方向に超音波の送受信を行う超音波プローブであって、
各音響整合層の前記配列された方向の幅は、各圧電振動子の前記配列された方向の幅よりも狭いことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記各音響整合層の前記送受信の方向の幅は、前記圧電振動子の前記配列された方向の幅とほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
所定方向に配列された複数の圧電振動子と、各圧電振動子それぞれに重ねて設けられた複数層からなる音響整合層と、を有し、前記音響整合層が重ねられている方向に超音波の送受信を行う超音波プローブであって、
前記複数層のうち先端の層の前記配列された方向の幅は、前記各圧電振動子の前記配列された方向の幅よりも狭いことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
前記先端の層の前記送受信の方向の幅は、前記圧電振動子の前記配列された方向の幅とほぼ等しいことを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記圧電振動子から離れて設けられている層ほど前記配列された方向の幅が狭いことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記配列された方向においては、前記各圧電振動子の間及び前記各音響整合層の間に充填材が充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の超音波プローブと、
前記超音波プローブにより被検体に対して超音波を送受信させ、前記被検体からの反射波に基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広い指向特性を有する超音波プローブ、及びその超音波プローブを備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射波から生成した受信信号に基づいて、被検体の内部状態を画像化する超音波診断装置が知られている。このような超音波診断装置は、圧電振動子を備えた超音波プローブにより被検体内に超音波を送信し、被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生じる反射波を超音波プローブで受信して受信信号を生成する。
【０００３】
超音波プローブは送信信号に基づいて振動して超音波を発生し、反射波を受けて受信信号を生成する圧電振動子を走査方向に複数個、配置している。このような超音波プローブでは、圧電振動子に印加する信号に遅延時間を与えて、送信及び受信する超音波を電子的に集束及び偏向させて走査している。超音波を集束させることにより、超音波ビームを細かくすることができるため、分解能を向上させることができる。また、超音波ビームを扇形状に偏向させることにより、広い視野角を得ることができる。超音波を集束及び偏向させるためには、圧電振動子の配列方向に対して、個々の圧電振動子の超音波指向特性を広くすることが重要である。超音波の指向特性を広くするために、従来から様々な提案がなされている（例えば特許文献１）。
【０００４】
ところで、圧電振動子の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとの音響整合を図る目的で、圧電振動子の上に走査方向に複数に分割された音響整合層を設け、その音響整合層を介して超音波の送受信が行われている。この音響整合層を多層構造とする場合もあり、圧電振動子から離れている層ほど音響インピーダンスを小さくし、音響整合を良好にしている。
【０００５】
このように圧電振動子と被検体との音響整合を良好にするのは、圧電振動子の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとの差が大きいと、圧電振動子から被検体に超音波を送信する際、被検体での超音波の反射損失が大きくなってしまうからである。そのことにより、被検体への超音波の送信を効率良く行うことができず、画質の良い画像を得ることができないからである。
【０００６】
ここで、図５を参照しつつ従来の超音波プローブの構成について説明する。図５は、超音波プローブを走査方向（配列方向）に直交する方向から見た図である。超音波プローブは、背面材２１の上に圧電振動子２２が設けられ、圧電振動子２２の上に音響整合層２３、２４が設けられている。さらに、音響整合層２４の上に音響レンズ（図示しない）が設けられている。圧電振動子２２、音響整合層２３、２４は、走査方向（配列方向）に複数に分割されて配列されている。このような超音波プローブでは、圧電振動子２２は音響整合層２３、２４を介して超音波の送受信を行う。
【０００７】
超音波の波長をλとした場合、音響整合層２３、２４の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）は、音響整合の観点から一般的に（λ／４）程度に設計される。また、超音波プローブの設計においては、超音波プローブの有効口径、素子数、超音波振動子２２の幅ｄ１（配列方向の幅）などが優先されて設計されるため、音響整合層２３、２４の幅（配列方向の幅）はその設計に制約されて決定されることが多い。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０５８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、圧電振動子２２の寸法が優先されて超音波プローブが設計されて、複数に分割されて配列されている各音響整合層２４のアスペクト比（幅ｄ１／厚さｔ）の値が１程度になる場合、超音波が伝播する送受信方向の振動と、送受信方向に直交する走査方向（配列方向）の振動（横振動）とが干渉し、圧電振動子２２の配列方向の指向特性を狭めてしまう。そのことにより、超音波ビームの指向角度が制限されるため大きい偏向角においては感度が不足し、その結果、良好な画像が得られないため、診断能の低下を招いていた。従って、診断能を向上させるためには、各圧電振動子の指向特性を向上させる（広くする）必要があった。
【００１０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、音響整合層の配列された方向の幅を圧電振動子の配列された方向の幅よりも狭くすることにより音響整合層のアスペクト比を小さくし、そのことにより、横振動の影響を低減して各圧電振動子の指向特性を向上させる（広くする）ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、所定方向に配列された複数の圧電振動子と、各圧電振動子それぞれに重ねて設けられた音響整合層と、を有し、前記音響整合層が重ねられている方向に超音波の送受信を行う超音波プローブであって、各音響整合層の前記配列された方向の幅は、各圧電振動子の前記配列された方向の幅よりも狭いことを特徴とする超音波プローブである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波プローブであって、前記各音響整合層の前記送受信の方向の幅は、前記圧電振動子の前記配列された方向の幅とほぼ等しいことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明は、例えば、各音響整合層の送受信方向の幅と、各圧電振動子の配列方向の幅とがほぼ等しい条件において、各音響整合層の配列方向の幅を、各圧電振動子の配列方向の幅よりも狭くすることにより、各音響整合層のアスペクト比を小さくするものである。このようにアスペクト比を小さくすることで、横振動を低減することが可能となり、圧電振動子の指向特性を広くすることが可能となる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、所定方向に配列された複数の圧電振動子と、各圧電振動子それぞれに重ねて設けられた複数層からなる音響整合層と、を有し、前記音響整合層が重ねられている方向に超音波の送受信を行う超音波プローブであって、前記複数層のうち先端の層の前記配列された方向の幅は、前記各圧電振動子の前記配列された方向の幅よりも狭いことを特徴とする超音波プローブである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の超音波プローブであって、前記先端の層の前記送受信の方向の幅は、前記圧電振動子の前記配列された方向の幅とほぼ等しいことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４のいずれかに記載の超音波プローブであって、前記圧電振動子から離れて設けられている層ほど前記配列された方向の幅が狭いことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波プローブであって、前記配列された方向においては、前記各圧電振動子の間及び前記各音響整合層の間に充填材が充填されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の超音波プローブと、前記超音波プローブにより被検体に対して超音波を送受信させ、前記被検体からの反射波に基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によると、音響整合層の配列された方向の幅が圧電振動子の配列された方向の幅よりも狭いため、音響整合層における横振動を低減することができ、そのことにより、圧電振動子の指向特性を広くすることが可能となる。具体的には、音響整合層の送受信の方向の幅が圧電振動子の配列された方向の幅とほぼ等しい条件下で、音響整合層の配列された方向の幅が圧電振動子の配列された方向の幅より狭いため、音響整合層の配列された方向の幅は、音響整合層の送受信の方向の幅よりも狭くなる。つまり、アスペクト比が１より小さくなるため横振動を軽減することができ、その結果、指向特性を広くすることが可能となる。このことは超音波を受信する場合も同じである。圧電振動子の指向特性が広くなることにより、より広い角度から生体情報を収集することができるため、診断能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
この発明の実施形態に係る超音波プローブについて、図１乃至図４を参照しつつ説明する。
【００２１】
この発明の実施形態に係る超音波プローブの構成について図１を参照しつつ説明する。図１はこの発明の実施形態に係る超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。超音波プローブはヘッド側とケーブル側とからなり、図１には超音波プローブのヘッド側が示されている。
【００２２】
同図に示すように、超音波プローブ１は、背面材２の上に圧電振動子３が設けられている。圧電振動子３は、走査方向（配列方向）に複数に分割されて配列されている。圧電振動子３の上には第１の音響整合層４が設けられ、第１の音響整合層４の上には第２の音響整合層５が設けられている。第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５は、走査方向（配列方向）に複数に分割されて配列されている。さらに、第２の音響整合層５の上には音響レンズ６が設けられている。
【００２３】
背面材２は、圧電振動子３から発振された超音波振動や受信時の超音波振動のうち、超音波診断装置の画像抽出にとって必要でない超音波振動成分を減衰吸収する。背面材２には、一般的に、フェライトゴム、エポキシ又はウレタンゴムなどにマイクロバルーンなどを混入した材料が用いられる。
【００２４】
圧電振動子３は、チタン酸ジリコン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）等のセラミック材料からなる。また、圧電振動子３の上下両面には電極（図示しない）が形成されている。圧電振動子３は、走査方向に複数に分割されて配列されているため、この実施形態に係る超音波プローブ１は１次元アレイ超音波プローブと称される。
【００２５】
第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５には、エポキシ樹脂やプラスチック材などが用いられ、音響整合を良好にするために、第２の音響整合層５の音響インピーダンスが第１の音響整合層４の音響インピーダンスよりも小さくなるように設計されている。音響整合層を複数の層構造にすることで、音響レンズ６とあいまって被検体の体表との音響インピーダンスの差分による信号ロスの発生を抑えている。なお、この実施形態においては、音響整合層を２層設けているが、１層であっても良く、３層以上設けても良い。第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５の詳細な構造については後で説明する。
【００２６】
音響レンズ６は、被検体の体表面に接触して超音波の送受信の仲介を行なう。この音響レンズ６により、体表より所定の深さにスライス方向（走査方向に直交する方向）の音響的な焦点を結ぶ。また、走査方向の音響的な焦点は、走査方向に短冊状に配置された複数の圧電振動子３の送信／受信のタイミングを切り替え制御することにより結ばれる。
【００２７】
複数に分割された圧電振動子３、第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５の分割溝には、機械的強度を保つためにシリコーンゴム、ウレタンゴム又はエポキシ樹脂などの充填剤７が充填されている。
【００２８】
次に、圧電振動子３、第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５の構成について、図２を参照しつつ説明する。図２は、超音波プローブを走査方向（配列方向）に直交する方向から見た図であり、説明を簡便にするため、音響レンズ６及び充填剤７を省略している。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、第２の音響整合層５の走査方向（配列方向）の幅は幅ｄ３、圧電振動子３の走査方向の幅は幅ｄ１となっている。ここで、幅ｄ３＜幅ｄ１の関係が成立している。つまり、第２の音響整合層５の走査方向の幅は、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっている。第１の音響整合層４の走査方向の幅は幅ｄ１であるため、圧電振動子３の走査方向の幅と等しい。従って、音響整合層全体からみると、先端部にある層（第２の音響整合層５）の走査方向の幅が、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっていることになる。なお、各圧電振動子３間の幅（分割溝の幅）を幅ｄ２とする。また、第２の音響整合層５の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）は、圧電振動３の走査方向の幅ｄ１とほぼ等しくなっている。
【００３０】
このように、第２の音響整合層の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）が圧電振動子３の走査方向の幅ｄ１とほぼ等しい条件下において、第２の音響整合層５の走査方向の幅が、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっているため、第２の音響整合層５の走査方向の幅ｄ３は、第２の音響整合層５の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）よりも狭くなる。つまり、厚さｔ＞幅ｄ３となり、第２の音響整合層５のアスペクト比（幅ｄ３／厚さｔ）は１より小さくなる。
【００３１】
このように第２の音響整合層５のアスペクト比が１より小さくなるため、超音波の横振動を軽減することが可能となり、圧電振動子３の指向特性を向上させることが可能となる。その結果、広い指向角度における感度を向上させることができ、診断能を向上させることが可能となる。
【００３２】
なお、圧電振動子３の指向特性と、音響整合層による音響整合とはトレードオフの関係にある。つまり、圧電振動子３の指向特性を広げるためには、第２の音響整合層５のアスペクト比（幅ｄ３／厚さｔ）を１より小さくすれば良いが、第２の音響整合層５の走査方向の幅ｄ３を狭くすることによって感度が低下する。従って、指向特性と音響整合とを考慮して、診断のための画像として良好なものが得られるように超音波プローブを設計する必要がある。例えば、第２の音響整合層５のアスペクト比が１より僅かに小さい程度であれば、指向特性を広げることの効果により、アスペクト比がほぼ１に等しい超音波プローブよりも、診断するにおいて良好な画像を得ることができる。具体的には、アスペクト比（幅ｄ３／厚さｔ）が２／３程度になるまで幅ｄ３を狭くしても、指向特性が広くなる効果により、診断に用いる画像として良好なものが得られる。つまり、音響整合性が悪くなっても、送信感度が低下する以上に指向特性が向上するため、診断に用いる画像としては良好なものとなる。
【００３３】
図２（ｂ）に別の例を示す。この例においては、第２の音響整合層５の走査方向の幅と第１の音響整合層４１の走査方向の幅は等しく、幅ｄ３となっている。また、圧電振動子３の走査方向の幅は幅ｄ１となっている。従って、第１の音響整合層４１及び第２の音響整合層５の走査方向の幅は、共に圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっている。
【００３４】
このように、第１の音響整合層４１及び第２の音響整合層５の走査方向の幅が、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭くなっている場合も、図２（ａ）に示す例と同様に、第１の音響整合層４１及び第２の音響整合層５のアスペクト比を１より小さくすることができるため、超音波の横振動を低減することが可能となる。そのことにより、圧電振動子３の指向特性を広くすることが可能となる。
【００３５】
図２（ｃ）に更に別の例を示す。第１の音響整合層４１の走査方向の幅は幅ｄ３、第２の音響整合層５１の走査方向の幅は幅ｄ４となっている。また、圧電振動子３の走査方向の幅は幅ｄ１となっている。ここで、幅ｄ４＜幅ｄ３＜幅ｄ１の関係が成立している。つまり、第１の音響整合層４１の走査方向の幅は、圧電振動子３の走査方向の幅よりも狭く、更に、第２の音響整合層５１の走査方向の幅は、第１の音響整合層４１の走査方向の幅よりも狭くなっている。従って、圧電振動子３から離れて設けられている音響整合層ほど、走査方向の幅が狭くなっている。
【００３６】
このように、圧電振動子３から離れて設けられている音響整合層ほど走査方向の幅が狭くなっている場合も、図２（ａ）、（ｂ）に示す例と同様に、第１の音響整合層４１及び第２の音響整合層５１のアスペクト比を１より小さくすることができるため、超音波の横振動を低減することが可能となる。そのことにより、圧電振動子３の指向特性を向上させることが可能となる。
【００３７】
なお、図１及び図２に示す例においては、音響整合層を２層設けた例について説明したが、音響整合層は１層であっても、３層以上であっても構わない。例えば、１層だけ音響整合層を設ける場合は、図２（ａ）に示す超音波プローブにおいて、第２の音響整合層５のみを設けることになる。このような構造としても、圧電振動子３の指向特性を広げることが可能となる。
【００３８】
次に、図２（ａ）に示す超音波プローブの指向特性について、図３を参照しつつ説明する。図３は、この発明の実施形態に係る超音波プローブの指向特性を表すグラフである。このグラフは、公知の有限要素法（ＦＥＭ）によるシミュレーションを実施することにより得られたものである。超音波プローブとして、図２（ａ）に示す構造の超音波プローブを用いた。以下にその超音波プローブの寸法を示す。
【００３９】
図２（ａ）に示す超音波プローブにおいて、圧電振動子３の走査方向の幅ｄ１を０．０６［ｍｍ］とし、各素子間の幅ｄ２を０．０４［ｍｍ］とした。また、第２の音響整合層５の走査方向の幅ｄ３を０．０４［ｍｍ］とし、送受信方向の幅（厚さ）ｔを０．０６［ｍｍ］とした。従って、第２の音響整合層５のアスペクト比（幅ｄ３／厚さｔ）は、２／３となり、１より小さくなる。また、圧電振動子３の走査方向の幅ｄ１と、第２の音響整合層５の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）は同じ値になる。
【００４０】
また、比較例として図５に示す従来技術に係る超音波プローブについてもシミュレーションを行った。従来技術に係る超音波プローブにおいて、圧電振動子２２の走査方向の幅ｄ１を０．０６［ｍｍ］とし、各素子間の幅ｄ２を０．０４［ｍｍ］とした。第１の音響整合層２３及び第２の音響整合層２４の走査方向の幅は、圧電振動子２２の走査方向の幅ｄ１と同じであるため、第１の音響整合層２３及び第２の音響整合層２４の走査方向の幅ｄ１は０．０６［ｍｍ］となる。また、第２の音響整合層２４の送受信方向の幅（厚さ）ｔを０．０６［ｍｍ］とした。従って、第２の音響整合層２４のアスペクト比（幅ｄ１／厚さｔ）は１となる。また、圧電振動子２２の走査方向の幅ｄ１と、第２の音響整合層２４の厚さｔ（超音波の送受信方向の幅）は同じ値になる。
【００４１】
そして、１１［ＭＨｚ］の周波数で１つの圧電振動子３、２２を駆動させ、走査方向の指向特性を計算した。図３の横軸は指向角度［度］、縦軸は相対送信感度［ｄＢ］である。角度は超音波ビームを偏向させたときの角度であり、圧電振動子３の走査方向（配列方向）の角度を示している。
【００４２】
図中、グラフＡはこの実施形態に係る超音波プローブに対するシミュレーション結果である。例えば、−２０［ｄＢ］における指向角度は約±４０［度］となった。また、図中、グラフＢは従来技術に係る超音波プローブに対するシミュレーション結果である。例えば、−２０［ｄＢ］における指向角度は約±３２［度］となった。この結果から、従来の超音波プローブの指向角度に対して、この実施形態に係る超音波プローブの指向角度は約±８［度］も広くなっていることが分かる。また、−２０［ｄＢ］以外においても、従来の超音波プローブの指向角度よりも、この実施形態に係る超音波プローブの指向角度の方が広くなっているのが分かる。
【００４３】
このように、この実施形態に係る超音波プローブ１によると、従来技術に係る超音波プローブに比べて圧電振動子の指向特性を広くすることができる。そのことにより、広い指向角度における感度を向上させ、診断能を向上させることが可能となる。
【００４４】
なお、アスペクト比が２／３となるまで、第２の音響整合層５の走査方向の幅ｄ３を狭くしたが、この程度では診断に用いる画像に影響を与えるほど送信感度は低下せず、指向特性が広くなった分、従来よりも良好な画像が得られ、診断能を向上させることができた。
【００４５】
また、超音波プローブは一般的に、圧電振動子３の上に第１及び第２の音響整合層４、５を積層した後、圧電振動子３、第１の音響整合層４及び第２の音響整合層５をダイシングブレード（刃）により複数に分割することにより製造される。具体的には、圧電振動子３、第１及び第２の音響整合層４、５を所定のピッチに従ってダイシング（第１のダイシング）した後、第２の音響整合層５を更に広い溝幅で、かつ、第１のダイシングと同じピッチでダイシング（第２のダイシング）する。そして、溝に機械的強度を保つために充填剤７を充填し、更に、第２の音響整合層５の上に音響レンズ６を接着することで、図２（ａ）に示す超音波プローブ１を得る。
【００４６】
この製造において、材質が同じダイシングブレードを用いて圧電振動子３、第１及び第２の音響整合層４、５を分割しても良く、材質が異なるダイシングブレードを用いても良い。圧電振動子と音響整合層とは材料が異なるため、その材料を分割するのに適したダイシングブレードを用いても良い。例えば、圧電振動子３、第１及び第２の音響整合層４、５を同じダイシングブレードで分割溝がｄ２となるように分割した後、第２の音響整合層５の材質（樹脂）に適したダイシングブレードを用いて第２の音響整合層５の幅がｄ３になるように分割しても良い。圧電振動子はセラミック材料からなり、音響整合層は樹脂やプラスチック材が用いられているため、一般的に音響整合層は圧電振動子よりも柔らかい。従って、第２の音響整合層５をダイシングするときには、ダイシングブレードのダイヤモンド粒子の径を大きくしてダイシングを行うと、第２の音響整合層５を良好にダイシングすることができる。
【００４７】
なお、上記の実施形態においては、いわゆる１次元超音波プローブについて説明したが、この発明は１次元超音波プローブに限定されない。圧電振動子及び音響整合層がマトリックス状に配列された２次元超音波プローブであっても、同様の作用及び効果を奏することが可能である。２次元超音波プローブの場合、音響整合層の走査方向の幅を圧電振動子の走査方向の幅よりも狭くする。もしくは、走査方向に直交する方向について、音響整合層の幅を圧電振動子の幅よりも狭くしても良い。このように、音響整合層の幅を圧電振動子の幅よりも狭くすることにより、音響整合層のアスペクト比を小さくすることが可能となり、超音波の横振動を低減させ、圧電振動子の指向特性を広くすることが可能となる。
【００４８】
次に、超音波プローブ１を備えた超音波診断装置について図４を参照しつつ説明する。図４は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００４９】
この超音波診断装置１０は、主に、超音波プローブ１、送受信部１１、信号処理部１２、ＤＳＣ１３、画像処理部１４、表示装置１５及び制御部１６を備えて構成されている。この超音波診断装置１０においては超音波プローブ１に特徴があり、それ以外の送受信部１１などは公知のものが用いられる。
【００５０】
超音波プローブ１には、上述したこの実施形態に係る超音波プローブが用いられる。送受信部１１は送信部と受信部とからなり、超音波プローブ１に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ１が受信したエコー信号を受信する。
【００５１】
信号処理部１２は、公知のＢモード処理回路、ドプラ処理回路及びカラーモード処理回路を備えている。送受信部１１から出力されたデータはいずれかの処理回路にて所定の処理を施される。Ｂモード処理回路はエコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモード超音波ラスタデータを生成する。ドプラ処理回路はドプラ偏移周波数成分を取り出し、更にＦＦＴ処理等を施して血流情報を有するデータを生成する。カラーモード処理回路は動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。
【００５２】
ＤＳＣ１３（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表されるデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、Ｂモード処理回路から出力されたデータに対してスキャンコンバージョン処理が施されると、被検体の組織形状を２次元情報として表す断層像データが生成される。画像処理部１４は各種画像処理を行う。例えば、断層像データからボクセルデータを生成し、更に、ボリュームレンダリング処理を行って３次元画像データなどを生成する。
【００５３】
表示装置１５は液晶ディスプレイなどのモニタからなり、断層像や３次元画像などが表示される。制御部１６はＣＰＵからなり、記憶部（図示しない）に記憶されている制御プログラムや画像生成プログラムなどを実行することにより各処理部の制御を行う。記憶部はＲＯＭなどのメモリやハードディスクなどからなり、画像データ、各種設定条件及びプログラムなどが記憶されている。その他、ジョイスティックなどのポインティングデバイス、スイッチ又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ  Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｓｃｒｅｅｎ）などの操作部（図示しない）が備えられ、超音波の送受信条件などに関する各種設定が操作者により入力される。
【００５４】
この実施形態に係る超音波プローブ１を備えた超音波診断装置１０によれば、圧電振動子３の指向特性が広いため、より広い角度から生体情報を収集することができ、診断能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施形態に係る超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の超音波プローブを走査方向（配列方向）に直交する方向から見た図であり、圧電振動子及び音響整合層の幅を説明するための図である。
【図３】この発明の実施形態に係る超音波プローブの指向特性を表すグラフである。
【図４】この発明の実施形態に係る超音波プローブを備えた超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】従来の超音波プローブを走査方向（配列方向）に直交する方向から見た図であり、圧電振動子及び音響整合層の幅を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  超音波プローブ
２  背面材
３  圧電振動子
４、４１  第１の音響整合層
５、５１  第２の音響整合層
６  音響レンズ
７  充填材
【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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