(57)【要約】【課題】凹凸を有する測定対象部位の形状を高精度に測定可能な超音波デバイス、及び超音波測定装置を提供する。【解決手段】複数の超音波送受部を有する複数の超音波素子アレイが互いの角度を可変として連結された超音波デバイスであって、複数の前記超音波送受部は、前記超音波素子アレイの厚み方向と交差する第一方向に配置され、複数の前記超音波素子アレイは、前記第一方向に角度を可変として連結され、前記厚み方向と前記第一方向とに交差する第二方向から平面視して、複数の前記超音波素子アレイの超音波の送受信面の中心を通る法線は一点で交わる、ことを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波送受部を有する複数の超音波素子アレイが互いの角度を可変として連結された超音波デバイスであって、
複数の前記超音波送受部は、前記超音波素子アレイの厚み方向と交差する第一方向に配置され、
複数の前記超音波素子アレイは、前記第一方向に角度を可変として連結され、
前記厚み方向と前記第一方向とに交差する第二方向から平面視して、複数の前記超音波素子アレイの超音波の送受信面の中心を通る法線は一点で交わる、
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、
複数の前記超音波素子アレイは、第一超音波素子アレイと、第二超音波素子アレイとを含み、
前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第一連結部を備え、
前記第一連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する角度変更部が設けられる
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイは、前記第二方向に対して互いにずれる位置に配置されている、
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波デバイスにおいて、
複数の前記超音波素子アレイは、第一超音波素子アレイと第二超音波素子アレイと第三超音波素子アレイとを含み、
前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第一連結部と、
前記第一超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第二連結部と、
を備え、
前記第一連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する第一角度変更部が設けられ、
前記第二連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する第二角度変更部が設けられる、
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波デバイスにおいて、
前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとは、前記第二方向に対して互いにずれる位置に配置されている、
ことを特徴とする超音波デバイス。
【請求項６】
請求項１から請求項５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制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波測定装置において、
前記制御部は、
複数の前記超音波素子アレイのうちの１つから超音波を送信させ、当該超音波送信処理により送信された超音波が対象物により反射された反射超音波を、複数の前記超音波素子アレイのうちの少なくとも１つ以上の前記超音波素子アレイにて受信させる超音波測定を実施する超音波測定部と、
前記超音波測定部により、前記超音波を送信する前記超音波素子アレイを切り替えて複数回の超音波測定を実施した際に得られる各測定結果を合成した超音波断層像を生成する画像生成部と、を備える、
ことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波測定装置において、
前記画像生成部は、複数の前記超音波素子アレイの互いの角度に基づいて、前記超音波送受部の位置を算出し、前記超音波送受部の位置と、前記超音波送受部から出力される受信信号とに基づく開口合成により、前記超音波断層像を生成する、
ことを特徴とする超音波測定装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の超音波測定装置において、
前記超音波デバイスは、複数の前記超音波素子アレイの互いの角度を変更する角度変更部を備え、
前記制御部は、前記角度変更部を制御して、超音波測定を実施する位置に応じた角度に複数の前記超音波素子アレイの互いの角度を変更する角度制御部を備える、
ことを特徴とする超音波測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波デバイス、及び超音波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を送受信する複数の振動素子（超音波送受部）が一方向に一次元アレイ配置された超音波アレイを含む超音波プローブ、及び当該超音波プローブを備える超音波診断装置（超音波測定装置）が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の超音波測定装置は、１次元配列された超音波送受部から所定のスキャン面内において超音波を送信し、スキャン面内の測定対象にて反射された超音波を受信することで、スキャン面における測定対象の断層画像を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０５７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のような超音波測定装置を用いて、生体内の器官を観察しながら穿刺針を行う穿刺作業において、生体内の椎骨等の神経孔に穿刺針を挿入する場合がある。この場合、超音波測定装置により、骨の稜線や神経孔の内側を高精度に検出して超音波断層像を表示させる必要がある。しかしながら、特許文献１のような従来の超音波測定装置では、骨の稜線や神経孔等の孔部を高精度に検出することが困難である。
つまり、従来の超音波測定装置では、
I．超音波の送信ビーム及び受信ビームが細すぎる
II．送信ビームと受信ビームとの方向がほぼ同じ方向となる
III．骨表面からの反射波には、球面波成分と、鏡面反射成分とが含まれるが、球面波成分の反射量が少なく、ほとんど画像化できず、鏡面反射成分は対象（骨等）の表面と送受信ビームとが直交するときのみしか画像化できない
等の理由により、骨の稜線や孔部の検出精度を向上させるには限界があった。
【０００５】
また、超音波の送信ビームを送受信面から法線方向に出力し、当該法線方向から入射する反射する超音波を受信するリニアプローブに替えて、超音波の送受信方向を扇状領域に拡大させて超音波測定を実施するコンベックスプローブ等を用いることも考えられる。しかしながら、コンベックスプローブでは走査密度が粗くなり、画像の解像度を十分に上げることができない。
【０００６】
本発明は、凹凸を有する測定対象部位の形状を高精度に測定可能な超音波デバイス、及び超音波測定装置を提供することを一つの目的とし、以下に適用例及び実施形態を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一適用に係る超音波デバイスは、複数の超音波送受部を有する複数の超音波素子アレイが互いの角度を可変として連結された超音波デバイスであって、複数の前記超音波送受部は、前記超音波素子アレイの厚み方向と交差する第一方向に配置され、複数の前記超音波素子アレイは、前記第一方向に角度を可変として連結され、前記厚み方向と前記第一方向とに交差する第二方向から平面視して、複数の前記超音波素子アレイの超音波の送受信面の中心を通る法線は一点で交わる、ことを特徴とする。
【０００８】
本適用例における第一方向は、超音波素子アレイの厚み方向に対して交差する方向であり、当該方向に超音波送受部が並んで連結されている。したがって、各超音波素子アレイの超音波送受部から、第一方向及び厚み方向を含むスキャン面に対して超音波の送受信処理を実施することができる。そして、このような超音波素子アレイが第一方向で連結され、各超音波素子アレイの送受信面の中心を通る法線が一点で交わる（各法線が同一交点を通る）。したがって、各超音波素子アレイから、送受信面の法線方向に超音波を送信すると、交点に向かって超音波が送信されることになる。
【０００９】
このような構成では、１つの超音波素子アレイから送受信面の法線方向に超音波を送信し、１つ以上の超音波素子アレイにて、測定対象部位にて反射された反射超音波を受信させることで、凹凸を有する測定対象部位の形状を高精度に測定することができる。
すなわち、１つの超音波素子アレイから、送受信面の法線方向に超音波を送信させると、測定対象部位に凹凸がある場合、反射超音波に、球面波成分と、鏡面反射成分とが含まれる。このうち、鏡面反射成分は、超音波を送信した超音波素子アレイ（以降、送信アレイと称す場合がある）にて高い受信感度で受信できる。一方、球面波成分は、超音波の送信方向とは異なる方向に反射されるため、送信子アレイにおいて好適に検出できない。しかしながら、本適用例では、他の超音波素子アレイの送受信面の法線方向も測定対象部位に向いているため、送信アレイ以外の他の超音波素子アレイにて、球面波成分の反射超音波を好適に受信することができる。したがって、送信アレイ及びそれ以外の超音波素子アレイから出力された受信信号に基づいて開口合成を行うことで、高精度に超音波の反射位置を検出できる。
また、送信アレイを変更することで、測定対象部位に凹凸が存在する場合でも、凹凸の広範囲に超音波の送信ビームを到達させることができ、かつ、送信アレイから送受信面の法線方向に超音波を送信するので、コンベックス型プローブと異なり、走査密度が粗くならない。
以上により、本適用例では、凹凸を有する測定対象部位の形状を高精度に測定することができる。
【００１０】
本適用例の超音波デバイスにおいて、複数の前記超音波素子アレイは、第一超音波素子アレイと、第二超音波素子アレイとを含み、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第一連結部を備え、前記第一連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する角度変更部が設けられる、ことが好ましい。
本適用例では、複数の超音波素子アレイとして、第一超音波素子アレイと第二超音波素子アレイとが含まれ、これらの第一超音波素子アレイ及び第二超音波素子アレイが第一連結部により角度が可変として連結され、第一連結部に第一超音波素子アレイと第二超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する角度変更部が設けられている。このため、第一連結部において、第一超音波素子アレイ及び第二超音波素子アレイの角度を角度変更部により適宜設定することができ、これらの２つの超音波素子アレイから所望の深さ位置の測定対象部位に対して、上述したような超音波測定を行い、開口合成により、高精度な超音波断層像を得ることができる。
【００１１】
本適用例の超音波デバイスにおいて、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイは、前記第二方向に対して互いにずれる位置に配置されている、ことが好ましい。
本適用例では、第一超音波素子アレイによる超音波測定位置と、第二超音波素子アレイによる超音波測定位置とが、第二方向対して互いにずれた位置となる。したがって、第二方向に対して互いにずれた位置の超音波測定結果をそれぞれ得ることができる。これにより、例えば、超音波測定結果に基づいて測定対象の超音波断層像を得る場合では、第二方向に対して位置がずれた２か所の超音波測定画像を同時に得ることができる。
【００１２】
本適用例の超音波デバイスにおいて、複数の前記超音波素子アレイは、第一超音波素子アレイと第二超音波素子アレイと第三超音波素子アレイとを含み、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第一連結部と、前記第一超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとの角度を可変として連結する第二連結部と、を備え、前記第一連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する第一角度変更部が設けられ、前記第二連結部には、前記第一超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとの間の角度を変更する駆動力を供給する第二角度変更部が設けられる、ことが好ましい。
【００１３】
本適用例では、複数の超音波素子アレイとして、第一超音波素子アレイと第二超音波素子アレイと第三超音波素子アレイとが含まれ、第一超音波素子アレイ及び第二超音波素子アレイが第一連結部により角度が可変となり、第一角度変更部により角度が変更される。また、第一超音波素子アレイ及び第三超音波素子アレイが第二連結部により角度が可変となり、第二角度変更部により角度が変更される。
このため、第一連結部において、第一超音波素子アレイ及び第二超音波素子アレイの角度を第一角度変更部により適宜設定し、第二連結部において、第一超音波素子アレイ及び第三超音波素子アレイの角度を第二角度変更部により適宜設定することで、２つの超音波素子アレイから所望の深さ位置の測定対象部位に対して、上述したような超音波測定を行い、開口合成により、高精度な超音波断層像を得ることができる。
【００１４】
本適用例に係る超音波測定装置は、前記第一超音波素子アレイと前記第二超音波素子アレイと前記第三超音波素子アレイとは、前記第二方向に対して互いにずれる位置に配置されている、ことが好ましい。
本適用例では、第一超音波素子アレイによる超音波測定位置と、第二超音波素子アレイによる超音波測定位置と、第三超音波素子アレイによる超音波測定位置とが、第二方向対して互いにずれた位置となる。したがって、第二方向に対して互いにずれた３か所の超音波測定結果を同時に得ることができる。
【００１５】
一適用例に係る超音波測定装置は、上述したような超音波デバイスと、前記超音波デバイスを制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。
本適用例では、超音波デバイスを用いて、上述のような超音波測定処理を行い、制御部において、測定結果に基づいた開口合成を行うことができる。
【００１６】
本適用例の超音波測定装置において、前記制御部は、複数の前記超音波素子アレイのうちの１つから超音波を送信させ、当該超音波送信処理により送信された超音波が対象物により反射された反射超音波を、複数の前記超音波素子アレイのうちの少なくとも１つ以上の前記超音波素子アレイにて受信させる超音波測定を実施する超音波測定部と、前記超音波測定部により、前記超音波を送信する前記超音波素子アレイを切り替えて複数回の超音波測定を実施した際に得られる各測定結果を合成した超音波断層像を生成する画像生成部と、を備える、ことが好ましい。
【００１７】
本適用例では、超音波測定部は、複数の超音波素子アレイのうちの１つを送信アレイとして、送受信面の法線方向に超音波を送信し、少なくとも１つ以上の超音波素子アレイにて反射された超音波を受信する。そして、画像生成部は、超音波を受信した各超音波素子アレイからの受信信号（測定結果）を合成（開口合成）して、超音波断層像を生成する。
したがって、本適用例では、上述したような開口合成による超音波断層像の形成ができ、測定対象部位が骨等の凹凸を有する部位である場合や、神経孔等の孔部を検出する場合でも、その測定対象部位の形状が高精細な超音波断層像を形成できる。
【００１８】
本適用例の超音波測定装置において、前記画像生成部は、複数の前記超音波素子アレイの互いの角度に基づいて、前記超音波送受部の位置を算出し、前記超音波送受部の位置と、前記超音波送受部から出力される受信信号とに基づく開口合成により、前記超音波断層像を生成する、ことが好ましい。
本適用例では、各超音波素子アレイの互いの角度を検出し、その角度に基づいて、超音波送受部の位置を算出し、当該算出された超音波送受部と受信信号とを用いて、開口合成により超音波断層像を生成する。これにより、超音波送受部の正確な位置が算出されることで、開口合成を行う際の精度を向上させることができ、より高精度な超音波断層像を形成することができる。
【００１９】
本適用例の超音波測定装置において、前記超音波デバイスは、複数の前記超音波素子アレイの互いの角度を変更する角度変更部を備え、前記制御部は、前記角度変更部を制御して、超音波測定を実施する位置に応じた角度に複数の前記超音波素子アレイの互いの角度を変更する角度設定部を備える、ことが好ましい。
本適用例では、超音波デバイスにおいて、隣り合う超音波素子アレイの間の角度を変化させる角度変更部を備え、制御部は、当該角度を設定する角度設定部を備える。すなわち、複数の超音波素子アレイの互いの角度は、角度設定部により設定された角度に変更される。この場合、複数の超音波素子アレイの互いの角度を検出するためのセンサー等を別途用いることなく、設定された角度に基づいて、超音波を受信した各超音波送受部の位置を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一実施形態の超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の超音波プローブを−Ｙ側から見た際の概略構成を示す図。
【図３】第一実施形態の超音波プローブを＋Ｘ１側から見た際の概略構成を示す図
【図４】第一実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す斜視図。
【図５】第一実施形態の超音波デバイスを−Ｙ側から見た際の概略構成を示す側面図。
【図６】超音波ユニットの概略構成を示す断面図。
【図７】第一実施形態の超音波センサーを模式的に示す平面図。
【図８】図７のＡ−Ａ線を断面した際の超音波センサーの概略断面図。
【図９】第一実施形態の超音波ユニットの連結構成を示す概略平面図。
【図１０】第一実施形態の超音波測定装置における超音波測定処理の一例を示すフローチャート。
【図１１】従来の超音波素子アレイを用いて、凹部を有する測定対象部位に対してリニアスキャンを行った場合の測定範囲を示す図。
【図１２】従来の超音波素子アレイを用いて、凹部を有する測定対象部位に対してセクタスキャンを行った場合の測定範囲を示す図。
【図１３】従来の超音波素子アレイを用いて、凹部を有する測定対象部位に対して開口合成を用いた測定を行った場合の測定範囲を示す図。
【図１４】従来の超音波素子アレイを用いて、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対して開口合成を用いた測定を行った場合の測定範囲を示す図。
【図１５】第一実施形態において、凹部を有する測定対象部位に対して超音波測定処理を行った際の測定範囲を示す図。
【図１６】第一実施形態において、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対して超音波測定処理を行った際の測定範囲を示す図。
【図１７】第二実施形態において、凹部を有する測定対象部位に対して超音波測定処理を行った際の測定範囲を示す図。
【図１８】第二実施形態において、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対して超音波測定処理を行った際の測定範囲を示す図。
【図１９】第三実施形態における超音波ユニットの連結構成を示す概略平面図。
【図２０】第四実施形態における超音波ユニットの連結構成を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第一実施形態］
以下、第一実施形態に係る超音波測定装置について説明する。
図１は、第一実施形態の超音波測定装置１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の超音波測定装置１は、対象物（本実施形態では生体Ｍ）に対して固定される超音波プローブ２と、超音波プローブ２を制御して生体Ｍの内部断層画像（超音波画像）を生成する制御装置７と、得られた内部断層画像が表示される表示装置８と、を備えている。
【００２２】
本実施形態の超音波測定装置１は、例えば穿刺針を生体内の所定の器官（例えば血管）に挿入する穿刺作業を行う際に好適に用いることができる。
例えば、穿刺作業において、施術者は、超音波プローブ２を生体における穿刺を行いたい患部位置に超音波の伝搬効率を向上させるための音響整合部材９（例えばジェル等）を塗布し、超音波プローブ２を固定する。そして、超音波測定装置１は、超音波プローブ２から生体内に超音波を送信する超音波送信処理、及び生体Ｍ内で反射された反射超音波を超音波プローブ２で受信する超音波受信処理を行う。制御装置７は、超音波プローブ２から超音波受信処理により得られた受信信号が入力されると、当該受信信号に基づいて生体Ｍ内の超音波画像を形成して表示装置８に表示させる。
このような超音波測定装置１を用いることで、施術者は、表示装置８に表示された超音波画像を確認（観察）しながら、穿刺作業を効率的に行うことができる。
以下、本実施形態の超音波測定装置１の各構成について詳細に説明する。
【００２３】
［超音波プローブの構成］
図２は、超音波プローブ２を−Ｙ側から見た際の概略構成を示す図であり、図３は、＋Ｘ１側から見た際の概略構成を示す図である。
超音波プローブ２は、図２及び図３に示すように、超音波を送受信する超音波デバイス３と、この超音波デバイス３を支持する固定部材６と、を含み構成される。なお、図示は省略するが、超音波デバイス３を支持する固定部材６を収納する筐体が設けられる構成などとしてもよい。
固定部材６は、超音波デバイス３を固定するとともに、超音波デバイス３と生体Ｍとの間に配置する音響整合部材９を固定する。
また、超音波プローブ２は、ケーブルにより制御装置７に接続され、当該制御装置７による制御に基づいて得られた超音波画像が表示装置８に表示される。
【００２４】
［超音波デバイスの構成］
図４は、超音波デバイス３の概略構成を示す斜視図である。図５は、超音波デバイス３を−Ｙ側から見た際の概略構成を示す側面図である。
超音波デバイス３は、３つの超音波ユニット４（第一ユニット４Ａ、第二ユニット４Ｂ及び第三ユニット４Ｃ）を備える。これらの超音波ユニット４がＸ１方向の列として配置されている。
すなわち、Ｘ１方向の−Ｘ１側端部に第二ユニット４Ｂが配置され、第二ユニット４Ｂの＋Ｘ１側に第一ユニット４Ａが配置され、更に、その＋Ｘ１側に第三ユニット４Ｃが配置されている。また、各超音波ユニット４における第二方向であるＹ方向に対する位置は同一位置となる。
【００２５】
［超音波ユニットの構成］
図６は、超音波ユニット４の概略構成を示す断面図である。
超音波ユニット４は、筐体４１を備え、この筐体４１の内部に、図６に示すように、超音波センサー４２と、回路基板４６とが収納されている。
後に詳述するが、超音波センサー４２は、超音波の送受信を行う超音波素子アレイ４３を有する。この超音波素子アレイ４３は、一方向（スキャン方向）に沿って配列された複数の超音波送受部４４を備える一次元アレイとして構成されている。
ここで、第一ユニット４Ａ、第二ユニット４Ｂ、及び第三ユニット４Ｃのそれぞれに対応する超音波素子アレイ４３を、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３Ｃとする。
【００２６】
そして、本実施形態では、第一ユニット４Ａ及び第二ユニット４Ｂが、Ｙ方向を軸心とした回動機構を有する第一連結部３１により連結されている。また、第一ユニット４Ａ及び第三ユニット４Ｃが、Ｙ方向を軸心とした回動機構を有する第二連結部３２により連結されている。したがって、第二ユニット４Ｂは、Ｙ方向に沿った軸心を中心として、第一ユニット４Ａに対して角度が可変となる。同様に、第三ユニット４Ｃは、Ｙ方向に沿った軸心を中心として、第一ユニット４Ａに対して角度が可変となる。
なお、各超音波ユニット４の連結構成及び回動機構については後述する。
【００２７】
各超音波ユニット４において、超音波素子アレイ４３は、図５に示すように、超音波を送受信する送受信面４３１（アレイ面）を有する。送受信面４３１の法線方向は、超音波素子アレイ４３の厚み方向であり、図６においてＺ２方向となる。また、各超音波ユニット４において、超音波プローブ２におけるＸ１−Ｚ１平面と、送受信面４３１との交線に平行な方向がＸ２方向であり、超音波素子アレイ４３の厚み方向に交差（本実施形態では直交を例示）する第一方向に相当する。ここで、隣り合う超音波ユニット４が１８０°で連結されている（送受信面４３１が同一平面上となる）場合、各超音波素子アレイ４３のＸ２方向はＸ１方向と平行になる。これは、言い換えると、複数の超音波素子アレイ４３（複数の超音波ユニット４）が第一方向であるＸ２方向に角度を可変に連結されていることを意味する。
そして、各超音波ユニット４の超音波素子アレイ４３は、Ｘ２方向に並ぶ超音波送受部４４を備えている。
なお、本実施形態では、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの第一超音波素子アレイ４３Ａに対する角度が可変となり、各超音波素子アレイ４３におけるＸ２方向及びＺ２方向は、当該角度により異なる方向となる。よって、以降の説明にあたり、第一超音波素子アレイ４３ＡにおけるＸ２方向をＸ２Ａ方向、Ｚ２方向をＺ２Ａ方向と称し、第二ユニット４ＢにおけるＸ２方向をＸ２Ｂ方向、Ｚ２方向をＺ２Ｂ方向と称し、第三ユニット４ＣにおけるＸ２方向をＸ２Ｃ方向、Ｚ２方向をＺ２Ｃ方向と称す場合がある。
また、本実施形態では、第一ユニット４Ａは、Ｘ２方向がＸ１方向と平行となるように固定部材６に固定される。したがって、Ｘ２Ａ方向はＸ１方向であり、Ｚ２Ａ方向はＺ１方向となる。
【００２８】
［筐体の構成］
筐体４１は、例えば平面視が矩形状となる箱状部材であり、内部に超音波センサー４２や回路基板４６を収納する。筐体４１は、図６に示すように、生体Ｍ側の一面に、超音波センサー４２を露出させるセンサー窓４１１が設けられている。
【００２９】
［超音波センサーの構成］
次に、超音波センサー４２について説明する。
図７は、本実施形態の超音波センサー４２を模式的に示す平面図である。図８は、図７のＡ−Ａ線を断面した際の超音波センサー４２の概略断面図である。なお、図７及び図８は、第一ユニット４Ａを構成する超音波センサー４２について図示している。
超音波センサー４２は、一つの超音波素子アレイ４３を備える。この超音波素子アレイ４３は、上述したように、Ｘ２方向に並ぶ複数の超音波送受部４４により構成される。また、超音波送受部４４は、複数の超音波トランスデューサー４５がＹ方向に配置されて構成されている。この超音波素子アレイ４３は、超音波送受部４４が個別に駆動されることにより、Ｙ方向における超音波送受部４４の中央を通り、かつ、Ｚ２−Ｘ２面に平行な仮想面（以下、スキャン面とも称す）に沿って、超音波ビームを走査可能に構成されている。
なお、図７に示す例では、超音波送受部４４は、Ｙ方向７個の超音波トランスデューサー４５を含んで構成され、超音波センサー４２は、Ｘ２方向に８個の超音波送受部４４を含んで構成されるが、これに限定されず、例えばより多くの超音波トランスデューサー４５が配置されていてもよい。
【００３０】
超音波センサー４２は、例えば、図８に示すように、素子基板４２１、封止板４２２、音響層４２３、及び音響レンズ４２４等を含んで構成されている。
素子基板４２１は、図７に示すように、基部４２１Ａと、振動膜４２１Ｂと、圧電素子４２１Ｃと、を備えている。
基部４２１Ａは、例えばＳｉ等の半導体基板により構成されている。この基部４２１Ａには、各々の超音波トランスデューサー４５に対応した開口部４２１Ａ１が設けられている。本実施形態では、各開口部４２１Ａ１は、基部４２１Ａの基板厚み方向を貫通した貫通孔であり、当該貫通孔の一端側（封止板４２２側）に振動膜４２１Ｂが設けられる。
【００３１】
振動膜４２１Ｂは、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、基部４２１Ａの封止板４２２側全体を覆って設けられている。すなわち、振動膜４２１Ｂは、開口部４２１Ａ１を構成する隔壁４２１Ａ２により支持され、開口部４２１Ａ１の封止板４２２側を閉塞する。この振動膜４２１Ｂの厚み寸法は、基部４２１Ａに対して十分小さい厚み寸法となる。
【００３２】
圧電素子４２１Ｃは、図７及び図８に示すように、各開口部４２１Ａ１を閉塞する振動膜４２１Ｂ上にそれぞれ設けられている。この圧電素子４２１Ｃは、下部電極４２１Ｃ１、圧電膜４２１Ｃ２、及び上部電極４２１Ｃ３の積層体により構成されている。ここで、振動膜４２１Ｂのうち、開口部４２１Ａ１を閉塞する領域と、圧電素子４２１Ｃとにより、１つの超音波トランスデューサー４５が構成される。
【００３３】
このような超音波トランスデューサー４５では、下部電極４２１Ｃ１及び上部電極４２１Ｃ３の間に所定周波数の矩形波電圧が出力されることで、圧電膜４２１Ｃ２が変形され、これにより開口部４２１Ａ１を閉塞する振動膜４２１Ｂが振動することで、超音波が送信される（超音波送信処理）。また、振動膜４２１Ｂに超音波が入力されて振動膜４２１Ｂが振動すると、圧電膜４２１Ｃ２の下部電極４２１Ｃ１側と上部電極４２１Ｃ３側との間で電位差が生じる。これにより、下部電極４２１Ｃ１及び上部電極４２１Ｃ３の電位差を検出することで、超音波が受信されたことを検出することが可能となる（超音波受信処理）。
【００３４】
また、本実施形態では、上述のように、超音波トランスデューサー４５が、Ｘ２方向及びＹ方向に沿ってアレイ状に配置されている。
ここで、下部電極４２１Ｃ１は、駆動電極配線であり、Ｙ方向に沿う直線状に形成され、Ｘ２方向に沿って複数平行に配列される。つまり、下部電極４２１Ｃ１は、Ｙ方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー４５に跨って設けられ、これらを結線する。この下部電極４２１Ｃ１の両端部（±Ｙ側端部）には、回路基板４６に電気接続される駆動端子部４２１Ｄ１が設けられている。
また、上部電極４２１Ｃ３は、Ｘ２方向に沿って直線状に形成されており、Ｘ２方向に並ぶ複数の超音波トランスデューサー４５に跨って設けられ、これらを結線する。そして、上部電極４２１Ｃ３の±Ｘ２側端部は共通電極線４２１Ｄ２に接続される。この共通電極線４２１Ｄ２は、Ｙ方向に沿って複数配置された上部電極４２１Ｃ３同士を結線し、その±Ｙ側端部には、回路基板４６に電気接続される共通端子４２１Ｄ３が設けられている。
【００３５】
次に、超音波センサー４２を構成する封止板４２２について説明する。封止板４２２は、素子基板４２１に接合され、素子基板４２１を補強する。この封止板４２２は、Ｚ２方向から見た平面視において、素子基板４２１の超音波トランスデューサー４５が配置される領域を覆って形成されており、例えば、Ｓｉ等の半導体基板や、絶縁体基板により構成される。なお、封止板４２２の材質や厚みは、超音波トランスデューサー４５の周波数特性に影響を及ぼすため、超音波トランスデューサー４５にて送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
【００３６】
そして、この封止板４２２は、例えば、素子基板４２１の振動膜４２１Ｂ上に形成された接合膜４２２Ａにより素子基板４２１に接合される。接合膜４２２Ａは、基部４２１Ａの開口部４２１Ａ１以外の領域（開口部４２１Ａ１間の隔壁４２１Ａ２）に対応して設けられている。よって、接合膜４２２Ａにより振動膜４２１Ｂの振動が阻害されることがなく、各超音波トランスデューサー４５の間のクロストークも抑制できる。
また、図示は省略するが、封止板４２２は、下部電極４２１Ｃ１や上部電極４２１Ｃ３の端子に対向して貫通孔が設けられており、当該貫通孔に下部電極４２１Ｃ１や上部電極４２１Ｃ３と回路基板４６とを接続する電極が設けられる。電極としては、例えば貫通電極であってもよく、リード線やＦＰＣ等であってもよい。
【００３７】
音響層４２３は、図８に示すように、基部４２１Ａの開口部４２１Ａ１内を埋めるように、素子基板４２１の超音波の送受信側に設けられている。
音響レンズ４２４は、素子基板４２１の超音波の送受信側に設けられている。この音響レンズ４２４は、超音波トランスデューサー４５から送信された超音波を生体内の所定の深さ位置に収束させる。
このような音響層４２３や音響レンズ４２４は、超音波トランスデューサー４５から送信された超音波を生体に伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率よく超音波トランスデューサー４５に伝搬させる。このため、音響層４２３や音響レンズ４２４としては、音響インピーダンスの値が生体の音響インピーダンスに近い値となる素材により形成される。このような素材として、例えばシリコーン等が挙げられる。
【００３８】
［回路基板の構成］
次に、回路基板４６について説明する。
回路基板４６は、超音波センサー４２の各駆動端子部４２１Ｄ１及び各共通端子４２１Ｄ３のそれぞれと電気接続されており、制御装置７の制御に基づいて超音波センサー４２を制御する。
具体的には、回路基板４６は、送信回路、基準電極回路、受信回路等を備えている。送信回路は、各駆動端子部４２１Ｄ１にパルス波形の駆動電圧を印加する。基準電極回路は、各共通端子４２１Ｄ３に所定の基準電圧（例えば０Ｖ等）を印加する。受信回路は、各駆動端子部４２１Ｄ１から出力された受信信号を取得し、当該受信信号の増幅処理、Ａ−Ｄ変換処理、整相加算処理等を実施して制御装置７に出力する。
【００３９】
［各超音波ユニット４の連結構成］
次に、上記のような超音波ユニット４（第一ユニット４Ａ、第二ユニット４Ｂ，第三ユニット４Ｃ）の連結構成及び回動機構について説明する。
図９は、超音波ユニット４の連結構成を示す概略平面図である。
第一ユニット４Ａの筐体４１（４１Ａ）と、第二ユニット４Ｂの筐体４１（４１Ｂ）との間には、上述したように、第一連結部３１が設けられ、回動機構によって、第二ユニット４Ｂを第一ユニット４Ａに対して回動可能に連結する。
この回動機構としては、第一ユニット４Ａと第二ユニット４Ｂとの角度を所望の角度に変更可能な構成であれば、如何なる構成を用いてもよく、例えば、図９に示すような構成が例示できる。
すなわち、図９に示す例では、第一連結部３１は、第一ユニット４Ａの筐体４１Ａの−Ｘ２Ａ側端面に接続される第一接続片３１１と、第二ユニット４Ｂの筐体の＋Ｘ２Ｂ側端面に接続される第二接続片３１２と、第一接続片３１１及び第二接続片３１２の間に設けられＹ方向に沿った軸心を有する第一回動部３１３とを備える。
【００４０】
第一接続片３１１は、第二ユニット４Ｂ側に突出する第一支持部３１１Ａを有する。この第一支持部３１１Ａは、例えばＹ方向に貫通する貫通孔が設けられ、当該貫通孔に第一回動部３１３の第一回動軸３１３Ａが挿通される。なお、本例では、貫通孔を一例として挙げるが、例えば第一回動軸３１３Ａを挟持する構成などとしてもよい。以降に説明する第二支持部３１２Ａ、第三支持部３２１Ａ、第四支持部３２２Ａにおいても同様である。
第二接続片３１２は、第一ユニット４Ａ側に突出する第二支持部３１２Ａを有する。この第二支持部３１２Ａは、例えばＹ方向に貫通する貫通孔が設けられ、当該貫通孔に第一回動軸３１３Ａが挿通される。そして、第二支持部３１２Ａの一部は、第一回動軸３１３Ａに固定され、第一回動軸３１３Ａが軸心を中心に回動されることで、第二接続片３１２に接続された第二ユニット４Ｂも回動される。
【００４１】
第一回動部３１３は、第一回動軸３１３Ａと、第一角度変更部３１３Ｂとを含んで構成される。
第一角度変更部３１３Ｂは、例えば、図３及び図４に示すように、第一回動軸３１３Ａの一端部で、超音波デバイス３の外側に設けられる。第一角度変更部３１３Ｂは、例えばサーボモーター等、回転方向を反転可能なモーターであり、制御装置７から入力された制御信号に基づいた回転方向に、制御信号に基づいた角度だけ回転される。なお、ここでは、正逆方向に回転可能なモーターを用いる例を示すが、例えば、第一回動軸３１３Ａとの間に回転方向を制御するための切り替えギアを設ける構成としてもよい。また、第一角度変更部３１３Ｂに第一回動軸３１３Ａが直接連結されて、回転駆動力が直接伝達される例を示すが、第一角度変更部３１３Ｂと第一回動軸３１３Ａとの間に、回転数を制御するためのギアが適宜配置されてもよい。
【００４２】
また、第一ユニット４Ａの筐体４１Ａと、第三ユニット４Ｃの筐体４１（４１Ｃ）との間には、上述したように、第二連結部３２が設けられ、回動機構によって、第三ユニット４Ｃを第一ユニット４Ａに対して回動可能に連結する。
この回動機構としては、上記第一連結部３１と同様の構成を用いることができる。
例えば、図９に示すように、第二連結部３２は、第一ユニット４Ａの筐体４１Ａの＋Ｘ２Ａ側端面に接続される第三接続片３２１と、第三ユニット４Ｃの筐体４１Ｃの−Ｘ２Ｃ側端面に接続される第四接続片３２２と、第三接続片３２１及び第四接続片３２２の間に設けられＹ方向に沿った軸心を有する第二回動部３２３とを備える。
【００４３】
第三接続片３２１は、第三ユニット４Ｃ側に突出する第三支持部３２１Ａを有する。第三支持部３２１Ａは、例えばＹ方向に貫通する貫通孔を有し、当該貫通孔に第二回動部３２３の第二回動軸３２３Ａが挿通される。
第四接続片３２２は、第一ユニット４Ａ側に突出する第四支持部３２２Ａを有する。この第四支持部３２２Ａは、例えばＹ方向に貫通する貫通孔が設けられ、当該貫通孔に第二回動軸３２３Ａが挿通される。そして、第四支持部３２２Ａの一部は、第二回動軸３２３Ａに固定され、第二回動軸３２３Ａが軸心を中心に回動されることで、第四接続片３２２に接続された第三ユニット４Ｃも回動される。
【００４４】
第二角度変更部３２３Ｂは、例えば、図３及び図４に示すように、第二回動軸３２３Ａの一端部で、超音波デバイス３の外側に設けられる。第二角度変更部３２３Ｂは、例えばサーボモーター等、回転方向を反転可能なモーターにより構成され、制御装置７から入力された制御信号に基づいた回転方向に、制御信号に基づいた角度だけ回転される。なお、第一角度変更部３１３Ｂと同様、例えば第二回動軸３２３Ａとの間に回転方向を制御するための切り替えギアを設ける構成としてもよく、第二角度変更部３２３Ｂと第二回動軸３２３Ａとの間に、回転数を制御するためのギアを設ける構成としてもよい。
【００４５】
［固定部材の構成］
固定部材６は、図２及び図３に示すように、音響整合部材９を超音波デバイス３に対して固定する。この固定部材６は、超音波デバイス３が取り付けられる固定本体部６１と、固定本体部６１の−Ｙ側かつ＋Ｚ側からＺ方向に延出する第一固定部材６２と、当該第一固定部材６２の＋Ｙ側に位置し、固定本体部６１の＋Ｙ側かつ＋Ｚ側からＺ方向に延出する第二固定部材６３と、を有する。音響整合部材９は、第一固定部材６２と第二固定部材６３との間に挟まれるように配置される。これにより、超音波プローブ２を生体Ｍの表面に沿って移動させたとしても、超音波デバイス３に対する音響整合部材９の位置ずれを抑制できる。
【００４６】
固定本体部６１は、制御装置７に接続されるケーブルが設けられている。この固定本体部６１は、超音波プローブ２を操作する際に施術者によって把持される。固定本体部６１の形状は、図示例のように矩形状に限らず、施術者が把持し易い形状であってもよい。また、固定本体部６１の内部に超音波センサー４２を駆動するための回路基板等が設けられていてもよい。
【００４７】
第一固定部材６２は、図２に示すように、Ｙ方向から見た平面視において、略矩形状の外形を有する。この第一固定部材６２は、穿刺針のガイドとしての溝部６２２と、スキャン開始位置を示す開始マーク６２３と、を有する。
溝部６２２は、第一固定部材６２の−Ｙ側の面６２１の＋Ｚ１側の端部で、かつ、Ｘ１方向における中心部に形成されている。この溝部６２２の底面６２２Ａは、図３に示すように、＋Ｚ１側に向かうにしたがって＋Ｙ側に向かうように所定の角度（例えばＸ１−Ｙ面に対して１５°以上３０°以下の角度）で傾斜している。このため、施術者は、穿刺針１０を底面６２２Ａに沿って移動させることにより、超音波プローブ２に対して穿刺針１０を所定の角度で移動させることが容易である。したがって、施術者は、生体Ｍの内部の血管に対して穿刺針１０を穿刺する際に、適切な穿刺作業をより容易に行うことができる。
【００４８】
開始マーク６２３は、例えば、第一固定部材６２の−Ｙ側の面６２１の−Ｘ１側の位置に設けられ、超音波プローブ２におけるスキャンが開始される−Ｘ１側の位置を示す。なお、開始マーク６２３は、Ｘ１方向及びＺ１方向のそれぞれに沿って設けられ互いにＬ字状に交差する溝を例示しているが、これに限定されず、例えば、Ｘ１方向及びＺ１方向のいずれかに沿って設けられた溝であってもよいし、Ｙ方向から見た平面視において円形や矩形状の溝であってもよい。また、開始マーク６２３は、溝以外にも突部であってもよい。また、第一固定部材６２に開始マーク６２３を印字してもよい。また、開始マーク６２３のみが設けられる例を示したが、スキャンが終了する終了マーク等が更に設けられる構成としてもよい。
【００４９】
［音響整合部材の構成］
音響整合部材９は、図２及び図３に示すように、超音波測定時において、超音波デバイス３と生体Ｍの表面との間に配置され、超音波デバイス３から送信された超音波を生体に効率良く伝搬させ、また、生体内で反射した超音波を効率良く超音波デバイス３に伝搬させる。このため音響整合部材９は、生体に近い音響インピーダンスを有する。
また、音響整合部材９は、弾性材料、例えばジェル状の材料で形成され、Ｙ方向から見た平面視において台形状の外形を有する。このため、音響整合部材９は、超音波デバイス３の各超音波素子アレイ４３と、生体表面との両方に対して好適に密着可能である。
【００５０】
［制御装置の構成］
次に、制御装置７について説明する。
制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部と、メモリー等により構成された記憶部とを含んで構成される。
記憶部には、超音波プローブ２を用いた超音波測定や、超音波測定結果に基づいた生体の超音波画像の生成及び表示を行うための各種プログラムや各種データが記憶されている。
演算部は、記憶部に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１に示すように、超音波測定部７１、画像生成部７２、表示制御部７３、及び角度制御部７４（角度設定部）等として機能する。また、制御装置７には、その他、キーボード等により構成された入力操作部等が設けられていてもよい。
【００５１】
超音波測定部７１は、超音波プローブ２を制御して、超音波センサー４２の所定の超音波送受部４４から超音波を送信させ、超音波を受信した超音波送受部４４からの受信信号を取得する超音波測定処理を実施する。
具体的には、超音波測定部７１は、超音波測定処理として、３つの超音波素子アレイ４３のいずれか１つを、超音波を送信する送信アレイとし、当該送信アレイの各超音波送受部４４を同時駆動させることで、送受信面４３１の法線方向に超音波の送信ビームを送出する。そして、測定対象部位に反射された反射超音波を、３つの超音波素子アレイ４３の各超音波送受部４４で受信させて、それぞれの超音波送受部４４から受信信号を得る。さらに、上記の超音波の送受信を、送信アレイを切り替えて複数回（本実施形態では、３つの超音波素子アレイ４３が設けられるため３回）の超音波の送受信処理を行う。
【００５２】
画像生成部７２は、超音波プローブ２の各超音波素子アレイ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの各超音波送受部４４から出力された受信信号に基づいて、生体Ｍの超音波断層像を生成する。
具体的には、画像生成部７２は、角度制御部７４により制御される第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの角度を取得する。また、取得した角度に基づいて、各超音波素子アレイ４３の各超音波送受部４４の位置（Ｘ１Ｚ１座標系での位置）を算出する。そして、超音波測定処理により得られた各超音波送受部４４から出力される受信信号の出力タイミングと、上記算出された各超音波送受部４４の位置とを用いて、開口合成により測定対象部位の超音波が反射された位置を算出し、超音波の反射位置を画像化した超音波断層像を生成する。
表示制御部７３は、表示装置８に対して、生成された各超音波画像を表示させる。
【００５３】
角度制御部７４は、第一角度変更部３１３Ｂや第二角度変更部３２３Ｂを制御することで、第二超音波素子アレイ４３Ｂや第三超音波素子アレイ４３Ｃの第一超音波素子アレイ４３Ａに対する傾斜角度を変更する。
【００５４】
本実施形態では、所定深さ位置ｄ近傍に位置する測定対象部位の形状を検出する超音波測定を実施する。つまり、角度制御部７４は、図５に示すようなＹ方向から見た平面視において、第一超音波素子アレイ４３Ａによる超音波測定の測定領域Ｆ１と、第二超音波素子アレイ４３Ｂによる超音波測定の測定領域Ｆ２と、第三超音波素子アレイ４３Ｃによる超音波測定の測定領域Ｆ３と、が重なり合う部分（重畳領域Ｆ４）に測定対象点（点Ｐ）が位置するよう、当該測定対象点の測定深さに応じて、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの第一超音波素子アレイ４３Ａに対する傾斜角度δを変更する。
ここで、第一超音波素子アレイ４３Ａの開口中心（Ｘ２方向及びＹ方向における中心）を通る送受信面４３１面の法線を法線Ｎ１とする。同様に、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃについて、開口中心を通る送受信面４３１面の法線をそれぞれ法線Ｎ２、法線Ｎ３とする。各法線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、−Ｙ側から見た平面視において点Ｐで交差している。
なお、本実施形態において、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃは、点Ｐから等距離の位置に配置されている。
【００５５】
より具体的には、角度制御部７４は、超音波プローブ２により測定深さｄに対して超音波測定を実施する場合、超音波素子アレイ４３のＸ２方向のサイズ（幅寸法）をＷとして、下記式（１）を満たす角度δを算出する。
【００５６】
［数１］
Ｗｃｏｓδ＋２Ｗｃｏｓ２δ−Ｗ−２ｄｓｉｎδ＝０  …（１）
【００５７】
［超音波測定処理］
図１０は、超音波測定装置１における超音波測定処理の一例を示すフローチャートである。
以下、超音波測定装置１における超音波測定処理について図１０に基づいて説明する。
超音波測定装置１による超音波測定処理では、先ず、測定者は、生体Ｍ（患者等）の対象部位に、音響整合部材９を介して超音波プローブ２を固定する。この後、図１０に示すように、制御装置７は、測定深度を取得する（ステップＳ１）。
このステップＳ１では、例えば、測定者が、制御装置７に通信可能に接続された入力装置等を操作して、超音波測定を実施する深度を入力する。入力装置としては、制御装置７に設けられた操作部であってもよく、超音波プローブ２に設けられた操作部であってもよい。深度の入力は、具体的な深度の深さが入力されてもよく、予め設定された複数の深度レベルから測定者が所望の深度レベルを選択してもよい。制御装置７は、測定者の入力装置の操作から操作信号に基づいて、測定を実施する測定深度ｄ、つまり、生体Ｍの表皮から測定対象点（点Ｐ）の深さｄを取得する。
【００５８】
次に、角度制御部７４は、ステップＳ１により取得した深度ｄから、上記式（１）に基づいて、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する傾斜角度δを算出する（ステップＳ２）。
なお、ここでは、式（１）に基づいて傾斜角度δを算出する例を示すが、これに限定されない。例えば、記憶部に、測定深度ｄと傾斜角度δとの関係を示すテーブルデータを記憶しておいてもよい。この場合、ステップＳ１にて取得した測定深度ｄに対応する傾斜角度δをテーブルデータから取得すればよい。
【００５９】
この後、角度制御部７４は、ステップＳ２にて算出された傾斜角度δとなるように、第一連結部３１の第一角度変更部３１３Ｂ及び第二連結部３２の第二角度変更部３２３Ｂを駆動させ、第二ユニット４Ｂ及び第三ユニット４Ｃの第一ユニット４Ａに対する角度を変更する（ステップＳ３）。これにより、第二ユニット４Ｂ内の第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三ユニット４Ｃ内の第三超音波素子アレイ４３Ｃが、第一超音波素子アレイ４３Ａに対して傾斜角度δで傾斜される。
【００６０】
この後、超音波測定装置１は、各超音波素子アレイ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを駆動させて超音波測定処理を行う（ステップＳ４）。
ステップＳ４では、超音波測定部７１は、先ず、第一超音波素子アレイ４３Ａを送信アレイとし、この第一超音波素子アレイ４３Ａの各超音波送受部４４を同時に駆動させ、送受信面４３１の法線方向に超音波を送信する。そして、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの各超音波送受部４４で受信処理を実施させる。よって、各超音波送受部４４から、反射超音波が受信された受信タイミングで受信信号が出力される。超音波測定部７１は、得られた測定結果、すなわち、受信信号の信号強度及び信号が出力された時間（送信アレイから超音波を送信してから受信信号が出力されるまでの時間）等を、各超音波送受部４４に対応づけて記憶部に記憶する。
【００６１】
次に、超音波測定部７１は、送信アレイを、第一超音波素子アレイ４３Ａから、第二超音波素子アレイ４３Ｂに切り替え、上記と同様に、超音波の送信処理及び、各超音波素子アレイ４３の超音波送受部４４での受信処理を実施させ、測定結果を記憶部に記憶する。
さらに、超音波測定部７１は、送信アレイを、第二超音波素子アレイ４３Ｂから、第三超音波素子アレイ４３Ｃに切り替え、上記と同様に、超音波の送信処理及び、各超音波素子アレイ４３の超音波送受部４４での受信処理を実施させ、測定結果を記憶部に記憶する。
【００６２】
なお、超音波測定中において、測定深度ｄを変更してもよい。この場合、角度制御部７４は、ステップＳ１で取得した測定深度ｄを中心に、予め設定された範囲±Δｄで深度を変化させ、変化した測定深度ｄ±Δｄに対応した角度に第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δを変更する。そして、ステップＳ４の超音波測定処理を実施して測定結果を取得する。
【００６３】
この後、画像生成部７２は、ステップＳ２で算出された角度δに基づいて、各超音波素子アレイ４３における各超音波送受部４４の位置を算出する（ステップＳ５）。
ここで、第一超音波素子アレイ４３Ａにおいては、Ｘ２Ａ方向がＸ１方向に平行となるので、予め記憶部に各超音波送受部４４の位置を記憶しておけばよい。
一方、第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃに設けられた各超音波送受部４４の位置は、Ｘ２方向における超音波トランスデューサー４５（超音波送受部４４）間のピッチや、アレイ内の最端部に位置する超音波トランスデューサー４５又は超音波送受部４４の位置情報（第一超音波素子アレイ４３Ａの各超音波送受部４４に対する位置）を記憶しておき、これらのピッチ及び位置情報と、ステップＳ２で算出された角度δに基づいて各超音波送受部４４の位置を算出する。
【００６４】
そして、画像生成部７２は、ステップＳ５により得られた各超音波送受部４４の位置と、当該超音波送受部４４から出力された受信信号とに基づき、開口合成を用いて、超音波が反射された位置を算出し、超音波断層像を生成する（ステップＳ６）。本実施形態の開口合成では、超音波デバイス３に含まれる全ての超音波送受部４４を用いて、超音波の反射位置を算出するため、複数の超音波送受部４４の測定結果を合成した超音波断層像を得ることができ、測定対象部位が骨等の凹凸がある部位であっても、神経孔等の孔部が有る部位であっても、その形状を鮮明に表示する高精度な超音波断層像を得ることができる。
この後、表示制御部７３は、生成された超音波断層像を表示装置８に表示させる。
【００６５】
［従来の超音波デバイスと、本実施形態の超音波デバイスの比較］
次に、上記のような本実施形態の超音波デバイス３を用いた際の超音波測定処理と、従来の超音波測定処理とにおける測定範囲について説明する。
図１１から図１６は、従来の超音波素子アレイを用いた超音波測定処理、及び本実施形態における超音波測定処理を説明するための図であり、図１１は、凹部を有する測定対象部位に対して、従来の超音波素子アレイによってリニアスキャンを行った場合の測定範囲を示す図、図１２は、凹部を有する測定対象部位に対して、従来の超音波素子アレイによってセクタスキャンを行った場合の測定範囲を示す図、図１３は、従来の超音波素子アレイを用いて開口合成を行った場合の測定範囲を示す図、図１４は、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対して、従来の超音波素子アレイを用いて開口合成を行った場合の測定範囲を示す図、図１５は、本実施形態において、凹部を有する測定対象部位に対する超音波測定処理の測定範囲を示す図、図１６は、本実施形態において、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対する超音波測定処理の測定範囲を示す図である。なお、図１１から図１６、及び後述する図１７及び図１８において、Ｍ１は、例えば骨等の測定対象部位であり、図中の斜線範囲は、超音波測定により測定される測定範囲Ｍ２を示している。
【００６６】
１つの超音波素子アレイ４３Ｄを有する従来の超音波デバイスを用いてリニアスキャンを実施する場合、超音波素子アレイ４３Ｄから送受信面４３１の法線方向に超音波（送信ビーム）が出力され、法線方向に反射された超音波（受信ビーム）を受信する。反射された超音波には、曲面で反射される球面波成分と、鏡面反射された鏡面反射成分とが含まれるが、球面波成分は法線方向に反射される成分が少ない。よって、図１１に示すように、測定対象部位Ｍ１のうちの、送受信面４３１と略平行な一部が測定範囲Ｍ２となり、測定結果に基づいた超音波断層像を生成すると、一部の形状しか検出できず、精度が低くなる。
【００６７】
また、上記のような従来の超音波素子アレイ４３Ｄの各超音波送受部４４に対して、位相制御を行い、略扇状の範囲内で超音波の送受信方向を制御するセクタスキャンを実施する場合もある。この場合、図１２に示すように、凹部に対して複数方向から超音波を送信することができるため、測定対象部位における広い範囲での形状を検出できる。しかしながら、セクタスキャンでは、サイドローブを発生させないように超音波の送受信方向をチルトする必要が有り、角度範囲に限界があり、プローブの開口（超音波送受部４４）も有限である。このため、図１２に示すように、従来のリニアスキャンよりも測定可能な範囲が広がるものの、凹部の全体の形状を測定できるほどの広さの測定範囲Ｍ２は得られない。また、送受信面４３１の法線に対して傾斜する角度から、受信ビームを受信する。この場合、傾斜角が大きくなるほど受信感度が低くなり、ＳＮ比が低下し、測定精度が低下するとの問題がある。傾斜角を変更した複数の超音波測定結果を使って画像を重ね合せることも考えられるが、フレームレートが遅くなるとの弊害が生じる。また、超音波素子アレイ４３から測定対象部位Ｍ１までの距離（測定深さ）によっては、超音波の走査密度が粗くなる。以上から、図１１に示すようなリニアスキャンに比べて、測定範囲は広がるものの、高精度な超音波断層像の生成には不向きとなる。
【００６８】
従来の超音波素子アレイ４３Ｄを用いて開口合成を行う場合、図１３に示すように、送受信面４３１から法線方向に超音波を送信し、超音波素子アレイ４３Ｄに有る全ての超音波送受部４４で反射超音波を受信し、超音波送受部４４の位置と受信信号の出力タイミングから、測定対象部位における超音波の反射位置を算出する。
この場合、図１３に示すように、凹部の深さが浅い場合には、凹部のほぼ全体を測定範囲Ｍ２に含めることができ、測定対象部位Ｍ１の形状を良好に検出できる。しかしながら、図１４に示すように、凹部の深さが深い場合（例えば神経孔等を検出する場合）、反射超音波の球面波成分が減少し、超音波断層像を形成した際に、不鮮明（輝度不足）となる。
【００６９】
これに対して、本実施形態では、開口合成によって図１５に示すように、凹部を有する測定対象部位に対して良好にその形状を検出することができる。
これに加え、本実施形態では、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂや第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δが可変となり、測定深度ｄに応じて、傾斜角度δが変化される。この場合、図１６及び図１４を比較すると分かるように、測定対象部位Ｍ１に深い凹部（孔部）が設けられている場合でも、孔部の軸に対して傾斜する方向から超音波を挿し込むことができ、より広い測定範囲Ｍ２に対する測定結果を得ることができ、孔部の内部の形状を好適に検出することができる。
【００７０】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態の超音波デバイス３は、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３Ｃを含む複数の超音波素子アレイ４３を有する。これらの超音波素子アレイ４３は、厚み方向（Ｚ２方向）に交差するＸ２方向に配列された超音波送受部４４を備え、Ｘ２−Ｚ２平面と平行なスキャン面に対して超音波測定を実施することができる。そして、これらの超音波素子アレイ４３は、Ｘ１方向にＹ方向を回動軸として角度を可変として連結されており、各超音波素子アレイ４３のアレイ中心を通る法線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が交点Ｐで交わる。
このような構成では、１つの超音波素子アレイ４３を送信アレイとして送受信面４３１の法線方向に超音波を送信し、３つの超音波素子アレイ４３にて反射超音波を受信させ、開口合成による超音波測定を実施することで、凹凸を有する測定対象部位に対しても高精度に形状測定を行うことができる。
つまり、送信アレイを切り替えることで、超音波の送信ビームを孔部等の凹凸に対して複数の方向から入射させることができ、例えば、１つの超音波素子アレイにより一方向から超音波を入射させる場合に比べて、凹部表面の広い範囲に超音波を到達させることができる。また、セクタスキャンのように超音波の送信ビームを送受信面４３１の法線に対して傾斜させることがないため、サイドローブの発生や、ＳＮ比の低下、フレームレートの低下等も生じず、迅速、かつ、高精度な超音波測定処理を実施でき、その測定結果に基づいて高精度で鮮明な超音波断層像を生成及び表示させることができる。よって、例えば骨の稜線や神経孔等の孔部を、鮮明な超音波断層像として表示させることができ、穿刺作業等における効率の向上や、穿刺作業等の作業成功率の向上に貢献できる。
【００７１】
本実施形態では、複数の超音波素子アレイ４３として、上述のように第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３Ｃを備える。また、第一超音波素子アレイ４３Ａ及び第二超音波素子アレイ４３Ｂを連結する第一連結部３１、第一超音波素子アレイ４３Ａ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃを連結する第二連結部３２を備える。
このような構成では、中央に配置される第一超音波素子アレイ４３Ａから、凹部の軸方向に沿って（凹部の直上から）超音波の送信ビームを入射させることができ、第二超音波素子アレイ４３Ｂや第三超音波素子アレイ４３Ｃから、凹部の軸方向に対して傾斜する方向から超音波の送信ビームを入射させることができる。よって、凹部の広い範囲により確実に送信ビームを到達させることができる。
【００７２】
また、第一連結部３１には、第二超音波素子アレイ４３Ｂの第一超音波素子アレイ４３Ａに対する角度を変更する第一角度変更部３１３Ｂが設けられ、第二連結部３２には、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第三超音波素子アレイ４３Ｃの角度を変更する第二角度変更部３２３Ｂが設けられている。
このため、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂや第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δを容易に変更することができる。よって、所望の測定深さｄに対して好適に超音波測定を実施することができる。また、超音波測定処理において、傾斜角度δを変更することも可能であり、例えば、傾斜角度δを変更することで、凹部の深さが深い場合等においても、凹部全体に超音波の送信ビームを到達させることが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態では、制御装置７により、超音波プローブ２（超音波デバイス３）を制御する。制御装置７は、上述のような超音波測定処理を実施する超音波測定部７１と、測定結果に基づいて超音波断層像を生成する画像生成部７２と、傾斜角度δを変更する角度制御部７４と、を備えている。このため、上述のような超音波測定処理、及び超音波断層像の生成処理を、容易に行うことができる。
そして、角度制御部７４により傾斜角度δを算出した場合に、画像生成部７２は当該傾斜角度δに基づいて、各超音波素子アレイ４３における各超音波送受部４４の位置を算出する。このため、開口合成により超音波の反射位置を高精度に算出することができ、精度の高い超音波断層像を生成することができる。
【００７４】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
上記第一実施形態では、超音波デバイス３に第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３Ｃが含まれ、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂ及び第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δが変更可能となる構成を例示した。これに対して、第二実施形態では、超音波デバイス３が２つの超音波素子アレイ４３を有する点で上記第一実施形態及び第二実施形態と相違する。
【００７５】
本実施形態では、超音波素子アレイ４３として、第一超音波素子アレイ４３Ａと第二超音波素子アレイ４３Ｂとが含まれ、これらが、第一実施形態と同様の第一連結部３１により角度を可変として連結されている。このような構成でも、上記第一実施形態や第二実施形態と同様に、測定対象点（点Ｐ）の深度に応じた傾斜角度δに、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂの角度を変化させることで、精度の高い超音波測定を実施することができる。
【００７６】
図１７は、本実施形態において、凹部を有する測定対象部位に対する超音波測定処理により測定可能な範囲を示す図、図１８は、本実施形態において、深度が深い孔部を有する測定対象部位に対する超音波測定処理により測定可能な範囲を示す図である。
図１５及び図１６と、図１７及び図１８を比較すると分かるように、本実施形態では、送受信面４３１がＸ１方向と平行となる超音波素子アレイ４３が設けられない。このような構成では、凹部の深さが深い場合、第一実施形態に比べて精度が低下する。一方、凹部の開口径が小さい場合では、第一実施形態では、第二超音波素子アレイ４３Ｂや第三超音波素子アレイ４３Ｃからの送信ビームを凹部の内部に入射させにくい。これに対して、本実施形態では、開口径が小さい凹部であっても、例えば、凹部の中心軸上に第一連結部３１が略位置するように超音波プローブ２を配置することで、凹部の内部に各超音波素子アレイ４３からの送信ビームを好適に到達させることができる。
【００７７】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。
上記第一実施形態では、超音波デバイス３に含まれる第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３ＣのＹ方向の位置が同一である例を示した。これに対して、第三実施形態では、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３ＣがＹ方向にずれた位置に配置される点で上記第一実施形態と相違する。
【００７８】
図１９は、本実施形態の超音波ユニットの連結構成を示す概略平面図である。
図１９に示すように、本実施形態では、第一実施形態と同様に、超音波デバイス３は、３つの超音波ユニット４（第一ユニット４Ａ、第二ユニット４Ｂ及び第三ユニット４Ｃ）を備える。これらの超音波ユニット４がＸ１方向の列として配置され、かつ、Ｘ１方向に交差（本実施形態では直交を例示）する第二方向であるＹ方向に対して所定寸法ずれた位置に配置されている。つまり、本実施形態では、第一超音波素子アレイ４３Ａ、第二超音波素子アレイ４３Ｂ、及び第三超音波素子アレイ４３ＣがＹ方向に互いにずれた位置に配置されている。
具体的には、第一ユニット４Ａは、第二ユニット４Ｂの＋Ｘ１側で、かつ＋Ｙ側にずれて配置される。また、第三ユニット４Ｃは、第一ユニット４Ａの＋Ｘ１側で、かつ＋Ｙ側にずれて配置される。これらの第一ユニット４Ａや第三ユニット４ＣのＹ方向のずれ量は、超音波測定を実施する際の測定位置の間隔（スキャン面の間隔）であり、例えば超音波ユニット４のＹ方向の寸法未満の間隔寸法となる。
なお、本実施形態では、各超音波素子アレイ４３がＹ方向に対して互いにずれた位置に配置されるが、これに限定されない。例えば、各超音波素子アレイ４３が、Ｘ１―Ｙ平面において、Ｘ１方向及びＹ方向に対して傾斜する方向にずれて配置されていてもよい。
【００７９】
このような第三実施形態の超音波デバイス３では、各超音波素子アレイ４３のスキャン面がＹ方向にずれて位置することになるので、Ｙ方向にずれた３つの超音波断層像を得ることができる。また、各超音波素子アレイ４３において、開口合成を行うことで、それぞれのスキャン面に対する高精度な超音波測定結果（超音波断層像）を得ることができる。また、３つの超音波素子アレイ４３により同時に超音波測定を実施できるので、上記のようなＹ方向にずれた３つの超音波断層像を同時に（リアルタイムに）得ることができる。
さらに、各超音波素子アレイ４３をＸ１方向に対して同一位置で、かつＹ方向に並べて配置する場合、スキャン面の間隔を、超音波ユニット４３のＹ方向の寸法以下にすることができない。これに対して、本実施形態では、各超音波ユニット４３がＸ１方向に連結される構成であるので、スキャン面の間隔を超音波ユニット４３のＹ方向の寸法より小さくすることができる。したがって、スキャン面の間隔を小さくでき、Ｙ方向に対する分解能が高い各超音波断層像を得ることができる。
【００８０】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
上記第三実施形態では、第一実施形態の各超音波素子アレイ４３をＹ方向に対して互いにずれた位置に配置する例である。これに対して、第二実施形態の各超音波素子アレイ４３をＹ方向に互いにずれた位置に配置してもよい。
図２０は、第四実施形態の超音波ユニットの連結構成を示す概略平面図である。
第四実施形態では、超音波デバイス３は、第二実施形態と同様、第一超音波素子アレイ４３Ａが設けられる第一ユニット４Ａ（筐体４１Ａ）に対して、第二超音波素子アレイ４３Ｂが設けられる第二ユニット４Ｂ（筐体４１Ｂ）がＹ方向の＋Ｙ側にずれた位置に配置される。
【００８１】
このような第四実施形態においても、第三実施形態と同様の効果を奏することができ、Ｙ方向にずれた２つの超音波断層像を開口合成によって高精度に得ることができる。また、これらの超音波断層像を同時に（リアルタイムに）得ることができる。
【００８２】
［変形例］
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【００８３】
第三実施形態及び第四実施形態において、各超音波素子アレイ４３が、Ｙ方向に沿って移動可能な構成などとしてもよい。例えば、筐体４１内に、超音波センサー４２をＹ方向に移動可能にガイドするガイドレールと、Ｙ方向に沿って設けられ、超音波センサー４２の一部に係合されるスクリューと、スクリューを回転駆動させるモーターとを備える構成等が例示できる。当該構成では、スクリューを回転駆動させることで、スクリューに係合する超音波センサー４２がＹ方向に移動可能となる。なお、超音波センサー４２が手動により移動可能な構成などとしてもよい。
このように、超音波センサー４２をＹ方向に移動可能な構成とすることで、超音波素子アレイ４３のスキャン面の間隔を任意に設定して、複数の超音波断層像を得ることもできる。また、Ｙ方向に対する位置が異なる複数の測定位置に対して、上記のような開口合成を用いた高精度な超音波断層像を得ることもできる。
【００８４】
上記第一実施形態では、超音波デバイス３が３つの超音波素子アレイ４３を含む例、第二実施形態では、２つの超音波素子アレイ４３を含む例を示したが、これに限定されない。例えば、超音波デバイス３に、Ｘ１方向に連結される４つ以上の超音波素子アレイ４３が含まれ、隣り合う超音波素子アレイ４３同士の角度を変更可能な構成としてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態において、第一角度変更部３１３Ｂや第二角度変更部３２３Ｂは、モーターを含んで構成され、角度制御部７４の制御によりモーターを駆動させることで、超音波素子アレイ４３の傾斜角度δが変更される例を示したが、これに限定されない。
例えば、第一回動軸３１３Ａや第二回動軸３２３Ａと同軸となる操作つまみ等が設けられ、手動により超音波素子アレイ４３の傾斜角度δが変更可能な構成としてもよい。
この場合では、別途、隣り合う超音波素子アレイ４３の為す角度を検出する角度センサーが設けられていることが好ましい。すなわち、角度検出センサーにより傾斜角度δを検出することで、各超音波送受部４４の位置を算出できる。これにより、開口合成において精度の高い超音波測定結果（超音波断層像）を得ることができる。
【００８６】
また、上記各実施形態では、各筐体４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが互いに連結されることで、超音波素子アレイ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが筐体４１Ａを介して角度を可変として連結される例を示した。これに対して、各超音波素子アレイ（超音波センサー）が直接回動部を介して角度を可変として連結されていてもよい。
【００８７】
第一実施形態において、３つの超音波素子アレイ４３のうちの中央に配置された第一超音波素子アレイ４３Ａが常に生体Ｍの表皮に対して略平行に維持され、表皮の法線方向に略沿って超音波の送受信を行う構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、Ｘ１方向の−Ｘ１側の端部に位置する第二超音波素子アレイ４３Ｂが、常に生体Ｍの表皮に対して略平行に維持され、Ｘ１方向の中央に配置された第一超音波素子アレイ４３Ａと、＋Ｘ１側の端部に配置された第三超音波素子アレイ４３Ｃとの傾斜角度δが変更される構成などとしてもよい。
【００８８】
上記各実施形態では、各超音波素子アレイ４３において、Ｚ２方向への送信ビームを出力する例を示したが、例えば、セクタスキャンのように、送信ビームの送信方向を送受信面４３１に対して傾斜させてもよい。この場合、上述したように、ＳＮ比の低下や、フレームレートの低下等があるものの、より広い範囲に超音波の送信ビームを到達させることが可能となる。
【００８９】
上記第一実施形態において、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂの傾斜角度δと、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δと、を同一の角度に設定する例を示したが、これに限定されず、それぞれ異なる傾斜角度で傾斜させる構成としてもよい。
例えば、各超音波素子アレイ４３のそれぞれのＸ２方向に対する幅寸法が異なる場合では、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第二超音波素子アレイ４３Ｂの傾斜角度δと、第一超音波素子アレイ４３Ａに対する第三超音波素子アレイ４３Ｃの傾斜角度δと、を異ならせる。これにより、各超音波素子アレイ４３のアレイ中心を通る法線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が一点（交点Ｐ）で交差させることができ、各超音波素子アレイ４３からの送信ビームを所定の測定対象部位に向かせることができる。
【００９０】
上記実施形態では、超音波トランスデューサー４５は、基部４２１Ａの振動膜４２１Ｂ側に封止板４２２が設けられ、基部４２１Ａの開口部４２１Ａ１から超音波を送信し、開口部４２１Ａから射する超音波を受信する例を示したが、これに限定されない。例えば、封止板４２２が基部４２１Ａの振動膜４２１Ｂとは反対側に設けられ、開口部４２１Ａ１とは反対側に超音波を送信し、開口部４２１Ａ１とは反対側から入射する超音波を受信する構成としてもよい。
【００９１】
上記実施形態では、超音波デバイス３と対象物との間に音響整合部材９を配置していたが、これに限定されず、音響整合部材９を配置しなくてもよい。例えば、生体と略同じ音響インピーダンスを有する水等の媒質内で測定を実施する場合等において、音響整合部材９を設ける必要がない。
また、超音波デバイス３に対して音響整合部材９を固定する固定部材６を備える構成を例示したが、これに限定されず、固定部材６を備えない構成としてもよい。
【００９２】
上記実施形態では、超音波トランスデューサー４５として、振動膜４２１Ｂと、当該振動子を振動させる振動子としての圧電素子４２１Ｃと、を備える構成を例示した。しかしながら、これに限定されず、圧電素子以外の振動子、例えば、静電アクチュエーター等を備える構成としてもよい。
また、超音波トランスデューサー４５は、振動膜を備えず、圧電素子等の振動子を振動させることにより超音波送信するように構成されてもよい。
【００９３】
上記実施形態では、生体内の器官を測定対象とする超音波測定装置を例示したが、これに限定されない。例えば、各種構造物を測定対象として、当該構造物の欠陥の検出や老朽化の検査を行う測定機に、本発明を適用することができる。また、例えば、半導体パッケージやウェハ等を測定対象として、当該測定対象の欠陥を検出する測定機にも本発明を適用することができる。
【００９４】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…超音波測定装置、２…超音波プローブ、３…超音波デバイス、４…超音波ユニット、４Ａ…第一ユニット、４Ｂ…第二ユニット、４Ｃ…第三ユニット、６…固定部材、７…制御装置、９…音響整合部材、３１…第一連結部、３２…第二連結部、４１…筐体、４１Ａ…筐体、４１Ｂ…筐体、４１Ｃ…筐体、４２…超音波センサー、４３…超音波素子アレイ、４３Ａ…第一超音波素子アレイ、４３Ｂ…第二超音波素子アレイ、４３Ｃ…第三超音波素子アレイ、４４…超音波送受部、４５…超音波トランスデューサー、７１…超音波測定部、７２…画像生成部、７３…表示制御部、７４…角度制御部、３１１…第一接続片、３１１Ａ…第一支持部、３１２…第二接続片、３１２Ａ…第二支持部、３１３…第一回動部、３１３Ａ…第一回動軸、３１３Ｂ…第一角度変更部、３２１…第三接続片、３２１Ａ…第三支持部、３２２…第四接続片、３２２Ａ…第四支持部、３２３…第二回動部、３２３Ａ…第二回動軸、３２３Ｂ…第二角度変更部、Ｆ１…測定領域、Ｆ２…測定領域、Ｆ３…測定領域、Ｆ４…重畳領域、Ｍ…生体、Ｍ１…測定対象部位。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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