(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の音響波トランスデューサと、
複数の前記音響波トランスデューサが設けられた支持膜と、
前記支持膜を支持する凹形状を有する支持部材と、
被検体を前記支持膜に押し当てたときに前記被検体を保持する保持手段と、を備え、
前記支持膜は、前記被検体の形状に合わせて複数の前記音響波トランスデューサを可動とするように変形可能であり、
前記支持膜は、前記保持手段と前記被検体とで挟まれるように配置され、
前記保持手段は、前記支持膜と前記支持部材との間の空間に配置されており、
前記保持手段は、前記支持部材に固定された台座であり、前記音響波トランスデューサを配置した領域の前記支持膜の厚さより、前記音響波トランスデューサを配置していない領域の前記支持膜が薄いことを特徴とする音響波プローブ。
【請求項２】
被検体に対して光を照射する照射部を有し、前記照射部は前記支持膜により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の音響波プローブ。
【請求項３】
前記支持部材は、半円筒形状または半球形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の音響波プローブ。
【請求項４】
前記保持手段は、気体が充填された袋であることを特徴とする請求項１に記載の音響波プローブ。
【請求項５】
複数の前記音響波トランスデューサが設けられた支持膜と前記支持膜を支持する凹形状を有した支持部材とを含む組が２組設けられ、前記２組は前記支持膜で被検体を挟むことが出来るように互いに可動であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項６】
前記支持部材に対して可動に設けられた蓋を有し、前記蓋内及び前記支持膜と前記支持部材との間の空間内に前記保持手段がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の音響波プローブ。
【請求項７】
前記保持手段は、気体が入った袋であることを特徴とする請求項６に記載の音響波プローブ。
【請求項８】
前記支持膜と、前記凹形状を有する支持部材と、の間に空隙を有することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項９】
前記支持部材に対する前記音響波トランスデューサの位置の情報を取得する位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項１０】
前記位置検出手段は、画像取得用カメラを含むことを特徴とする請求項９に記載の音響波プローブ。
【請求項１１】
複数の前記音響波トランスデューサは、それぞれ、自己を識別する画像識別用のパターンを有していることを特徴とする請求項１０に記載の音響波プローブ。
【請求項１２】
前記位置検出手段は、レーザスキャナと前記音響波トランスデューサに取り付けられた受光素子とを含むことを特徴とする請求項９に記載の音響波プローブ。
【請求項１３】
前記位置検出手段は、レーザスキャナと前記音響波トランスデューサに取り付けられたミラーと前記支持部材に取り付けられた受光素子とを含むことを特徴とする請求項９に記載の音響波プローブ。
【請求項１４】
前記位置検出手段は、前記音響波トランスデューサに取り付けられた位置検知電極と前記支持部材に取り付けられた位置検知電極とを含むことを特徴とする請求項９に記載の音響波プローブ。
【請求項１５】
前記音響波トランスデューサは、静電容量型トランスデューサであることを特徴とする請求項１から１４の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項１６】
前記音響波トランスデューサに、オペアンプを用いたトランスインピーダンス回路を含み前記音響波トランスデューサが音響波を受信した際の電流を検出する検出回路が接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の音響波プローブ。
【請求項１７】
前記音響波トランスデューサに、前記音響波トランスデューサが音響波を受信した際の電流を検出する回路を含む、音響波に係わる信号を送受信するための駆動検出回路が接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の音響波プローブ。
【請求項１８】
前記支持部材が貫通孔を有して、前記貫通孔の空間を通して前記音響波トランスデューサに繋がる配線が外部へと引き回されることを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項１９】
被検体が配置される側の逆側の前記支持膜の面に複数の前記音響波トランスデューサが配置されていることを特徴とする請求項１から１８の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項２０】
複数の前記音響波トランスデューサは、チップ上に設けられ、
前記支持膜は、複数の前記チップが設けられ、
前記支持膜は、被検体の形状に合わせて前記チップを可動とするように変形可能であることを特徴とする請求項１から１９の何れか一項に記載の音響波プローブ。
【請求項２１】
請求項１から２０の何れか一項に記載の音響波プローブと、前記音響波プローブで検出された信号を被検体の情報を表す信号に変換するための信号処理部と、を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２２】
前記信号処理部は、前記音響波プローブで検出された信号を被検体の画像信号に変換することを特徴とする請求項２１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項２３】
前記音響波プローブは、光音響効果により発生した被検体からの光音響波を検出することを特徴とする請求項２１または２２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項２４】
前記音響波プローブは、被検体からの超音波を検出することを特徴とする請求項２１から２３の何れか一項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項２５】
前記音響波プローブは、超音波の送受信を行うことを特徴とする請求項２４に記載の被検体情報取得装置。
【請求項２６】
前記信号処理部は、前記音響波プローブで検出された信号と、前記音響波トランスデューサの位置情報とを取得し、それらの情報を基に被検体の情報を得ることを特徴とする請求項２１から２５の何れか一項に記載の被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響効果による光音響波を受信可能な光音響波プローブ、超音波を受信可能な超音波プローブなどの音響波プローブ、それを用いた被検体情報取得装置等に関する。以下、音響波は、音波、超音波、光音響波などを含む用語として用いるが、超音波で代表することもある。
【背景技術】
【０００２】
光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ＰＡＩ：光音響イメージング）と呼ばれる技術がある。光音響イメージングは、光の照射により発生する音響波（「光音響波」とも言う）を受信し、得られる受信信号から画像データを生成する技術である（特許文献１参照）。この光音響波は、光源からのパルス光が生体などの被検体に照射され、被検体内を伝播した光のエネルギーを吸収した組織の膨張により発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７/０２８７９１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検体の広い範囲から情報を効率良く取得するためには、音響波を受信するための超音波（音響波）トランスデューサを、広い領域に配置する必要がある。また、被検体の対象部位によっては、形状や大きさが異なるため、平面上に配置された音響波受信用の超音波（音響波）トランスデューサでは、被検体からの音響波を効率良く受信できない場合がある。本発明は、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信することができる音響波プローブなどの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を鑑みて、本発明の音響波プローブは、複数の音響波トランスデューサと、複数の前記音響波トランスデューサが設けられた支持膜と、前記支持膜を支持する凹形状を有した支持部材と、を有し、前記支持膜は、被検体の形状に合わせて複数の前記音響波トランスデューサを可動とするように変形可能であり、前記音響波トランスデューサを配置した領域の前記支持膜の厚さより、前記音響波トランスデューサを配置していない領域の前記支持膜が薄い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の音響波プローブは、被検体の様々な対象部位に対応して音響波トランスデューサを可動とし、効率良く音響波を受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１−１】第１の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図１−２】第１の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図１−３】第１の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図２】第２の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図３−１】第３の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図３−２】第３の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図４−１】第４の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図４−２】第４の実施形態に係る音響波プローブの模式上面図。
【図５−１】第５の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図５−２】第５の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図６−１】第６の実施形態に係る音響波プローブの模式斜視図。
【図６−２】第６の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図７−１】第７の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図７−２】第７の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図８−１】第８の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図８−２】第８の実施形態に係る音響波プローブの模式断面図。
【図９】第９の実施形態に係る音響波プローブの部分模式断面図。
【図１０−１】第１０の実施形態に係る音響波プローブの説明図。
【図１０−２】第１０の実施形態に係る音響波プローブの駆動検出回路図。
【図１１】第１１の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図。
【図１２】第１２の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図。
【図１３】第１３の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の音響波プローブの一側面の特徴は、被検体の形状に合わせて音響波トランスデューサを可動とする変形可能な支持膜を有していることである。例えば、力を受けたとき被検体の形状に合わせて音響波トランスデューサを可動とする変形可能性を有し、変形させる前記力が除去されれば自らの復元力ないし支持部材からの助力により元に戻る性質を有するのであれば、支持膜の性質は問わない。すなわち、支持膜は、例えば、可とう性、屈曲性、伸縮性、弾性などのうちの適宜の性質を持てばよい。本発明の音響波プローブは、該音響波プローブで検出された信号を被検体の情報を表す信号に変換するための信号処理部などと共に、被検体情報取得装置を構成することができる。ここにおいて、音響波プローブは、光音響効果により発生した被検体からの光音響波を検出したり、被検体からの超音波を検出したり、被検体との間で超音波の送受信を行ったりすることができる。
【０００９】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００１０】
（第１の実施形態）
本実施形態の光音響波プローブでは、被検体の形状ないし表面形状に合わせて複数の音響波トランスデューサを可動するために、変形可能な支持膜であるフィルムに、これら複数の音響波トランスデューサが備えられている。フィルムは、凹形状を有した支持部材により、支持されている。変形可能なフィルムを被検体に押し当てた際に該フィルムにテンションをかけるためにも、支持部材は或る程度硬くて弾力性をもつ部材である方が望ましい。凹形状の支持部材は、マッチング媒体などを収容する必要がないので、骨組だけの構造（ざる状のものなど）でもよい。各音響波トランスデューサへの配線構造は、例えば、各音響波トランスデューサから支持部材に向かって垂れ下がった配線の構造などを用いることができる。その場合、骨組構造の支持部材であれば、骨組の貫通孔の空間を通して配線ないし配線束を外部へと引き回すことができる。
【００１１】
図１−１から図１−３を用いて、第１の実施形態の音響波プローブ１００を説明する。図において、１０１は凹形状を有した支持部材、１０２は可とう性フィルム、１０３は超音波（音響波）トランスデューサ、１０４は、被検体を光で照射する照射部である光源である。支持部材１０１からは、電気的配線の束であるケーブル（不図示）が出ている。図１−１に、本実施形態の音響波プローブの一例の模式斜視図を示す。図１−１では、支持部材１０１は半月状断面（半円筒形状）の凹部（溝）を有している。可とう性フィルム１０２は、支持部材１０１の凹部を覆うように配置され、その縁部が、支持部材１０１の平行に伸びる端面により保持されている。図１−１では、可とう性フィルム１０２は、支持部材１０１により左右から保持されており、フィルム１０２自体にテンションが掛った状態（張った状態）になっている。ここで、支持膜である可とう性フィルム１０２と、凹形状を有する支持部材１０１と、の間には空隙が設けられている。
【００１２】
可とう性フィルム１０２上には、音響波を受信するための超音波（音響波）トランスデューサ１０３が、２次元アレイ状に分散して配置されている。また、音響波トランスデューサ１０３が配置されていない領域に、光源１０４が配置されている。音響波トランスデューサ１０３や光源１０４が配置されていない領域の可とう性フィルム１０２は、伸び縮みすることができる。そのため、周りを可とう性フィルム１０２で支持された音響波トランスデューサ１０３は、５軸方向（X、Y、Z方向（フィルム面内の交差する２方向とフィルム面に垂直な方向）と、垂線に対する音響波トランスデューサの傾きの２方向）に可動である。同様に、周りを可とう性フィルム１０２で支持された光源１０４も、５軸方向に可動である。
【００１３】
被検体からの情報を取得するときには、図１−２で示すように、被検体９９を音響波プローブの可とう性フィルム１０２に向けて押し当てて使用する（逆に、音響波プローブを、被検体９９側に押し当ててもよい）。被検体９９からの情報を取得するときの音響波プローブの断面図を、図１−３に示す。被検体９９が、可とう性フィルム１０２側（図面下側に向かって）に押し当てられているので、可とう性フィルム１０２は、下側に撓んでいる。このとき、音響波トランスデューサ１０３が配置されていない領域の可とう性フィルム１０２は、バネ代わりに伸びて、被検体９９の厚さを吸収する。すなわち、被検体の表面の高さ、凹凸を吸収する。各音響波トランスデューサ１０３は可とう性フィルム１０２に対応して図面下側に移動し、自動的に被検体の正面形状に沿って音響波トランスデューサ１０３が並ぶことになる。また、音響波トランスデューサ１０３の向きは、接触している被検体９９に向かって、ほぼ正対する位置になるように自動的に変化する。本実施形態の音響波プローブでは、可とう性フィルム１０２に被検体９９を押し当てるだけで、音響波トランスデューサ１０３が被検体９９の形状に沿って自動的に配置され、音響波トランスデューサ１０３の向きも自動的に被検体９９を向いた状態となる。
【００１４】
音響波トランスデューサ１０３を或る面に固定した構成の場合、被検体の形状によっては、被検体９９から音響波トランスデューサ１０３への間隔が不均一になってしまうことがある。被検体９９から音響波トランスデューサ１０３への間隔が異なると、それらの部分での音響波（超音波）の減衰量が変わってしまうため、受信する音響波の信号が低下することになる。本実施形態の音響波プローブでは、被検体９９と音響波トランスデューサ１０３との間隔の大きさ及びその不均一性を出来るだけ小さく抑制できるため、複数の音響波トランスデューサ１０３で、減衰が少ない均一な音響波を受信することができる。
【００１５】
また、被検体９９と音響波トランスデューサ１０３との距離が大きいと、その間での音響波の多重反射（被検体の表面と音響波トランスデューサの表面間での多重反射）による受信信号の劣化が発生することがある。本実施形態の音響波プローブでは、被検体９９と音響波トランスデューサ１０３の間隔を最小限にすることができるため、多重反射の影響が極めて小さい状態で、音響波を受信できる。加えて、音響波トランスデューサ１０３は受信感度特性に指向性を有するので、被検体と正対する方向から角度がずれた方向からの音響波（超音波）を受信する際には、受信感度が低下する。そのため、音響波トランスデューサ１０３を或る面に固定した構成の場合、被検体の形状によっては、被検体９９に対する複数の音響波トランスデューサ１０３の感度が不均一になってしまうことがある。本実施形態の音響波プローブでは、被検体９９に対して音響波トランスデューサ１０３の向きを正対させられるので、被検体９９に対して音響波トランスデューサ１０３の受信感度効率が良い向きで音響波を取得することができる。
【００１６】
支持部材１０１は、樹脂や金属を用いて容易に構成することができる。図では、支持部材１０１の厚さを均一としたが、これに限らない。直方体に半月状の溝（凹部）を形成した構成など、様々な構成の支持部材を用いることができる。本実施形態では、支持部材１０１が有する凹部を半月状の溝としているが、この形状に限らない。被検体の形状に合わせて適する形状を用いることができる。半月状の溝を用いた場合、指や腕、脚、首などの細長い形状の被検体からの情報を取得するプローブとして特に適している。
【００１７】
可とう性フィルム１０２は、音響波トランスデューサを支持できる程度の適当な厚さの樹脂フィルム、ゴムなどを用いることで容易に構成できる。具体的には、エポキシ樹脂、塩化ビニール樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーンゴムなどを用いることができる。ヤング率では、０．０１ＧＰａから５ＧＰａ程度のものを用いることができ、より望ましくは０．０１ＧＰａから０．１ＧＰａ程度のものを用いることができる。これら以外でも、被検体から与えられる圧力で、被検体と同等の大きさに伸縮、湾曲などの変形ができるものであれば、用いられる。図では、均一な厚さのフィルムを用いたが、これに限らない。一部の厚さが周囲と異なるパターン（例えば、音響波トランスデューサを配置した領域のフィルムの厚さより、音響波トランスデューサを配置していない領域のフィルムが薄いパターン）を有した構成を用いることもできる。それにより、音響波トランスデューサ１０３の可動し易さや、被検体９９による可とう性フィルム１０２の撓み易さなどを最適に調整することができる。本明細書中の多くの箇所では、説明上、フィルムを可とう性フィルム１０２と呼ぶが、可とう性（微弾性）に限定して弾性体などを排除するものではない。可とう性は、「柔軟性があり折り曲げても非連続的に折れない性質」であり、「弾性」と似ているが、可とう性は伸びる性能は弾性ほど大きくなく、その意味では「微弾性」という表現もできる。湾曲、伸縮など、変形に必要な特性が得られるものであれば、弾性体をはじめとして様々な材料を用いることができる。
【００１８】
音響波トランスデューサ１０３は、被検体に光を照射して発生した音響波（超音波）を受信できるものであれば、用いることができる。具体的には、一般的に超音波診断装置に用いられる音響波トランスデューサ１０３であるＰＺＴ（Pb[ZrｘTi1-ｘ]O3 (0≦ｘ≦1)）、ＰＶＤＦ（Polyvinylidene fluoride, or polyvinylidene difluoride）、ＣＭＵＴ（Capacitive micromachined ultrasonic transducer）などを用いることができる。図では、音響波トランスデューサ１０３は、可とう性フィルム１０２の被検体９９側の表面に配置したが、これに限らない。音響波トランスデューサ１０３の一部が、可とう性フィルム１０２内に埋まっていても、また、逆側まで突き抜けていても同様に用いることができる。更に、可とう性フィルム１０２の音響波（超音波）透過特性が使用上問題なければ、可とう性フィルム１０２の被検体９９の逆側の表面（裏面）に配置する構成を用いることもできる。
【００１９】
光源１０４は、被検体に光を照射して音響波が発生するものであれば、用いることができる。図では、光源１０４は、可とう性フィルム１０２を貫通しているが、これに限らない。可とう性フィルム１０２の表面上に配置した構成や、一部可とう性フィルム１０２内に埋まっている構成も同様に用いられる。
【００２０】
本実施形態の図１−３に示す例の構成では、支持部材１０１の底面と光源１０４との間に、バネ１０５を備えるが、この構成に限らない。光源１０４に半導体レーザやLEDなどを用いて、可とう性フィルム１０２により支持される程、光源を小型・軽量にすることで、バネ１０５を用いない構造でも、同様に用いることができる。また、外部の発光源から光ファイバなどで光を導いてきて、その光出射端部をフィルム１０２に取り付ける構造などを用いることもできる。
【００２１】
以上のように本実施形態によると、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信できる光音響波プローブを提供することができる。
【００２２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、凹形状を有した支持部材の形状に関する。それ以外は、第１の実施形態と同じである。図２を用いて、第２の実施形態に係る音響波プローブを説明する。本実施形態では、支持部材１０１が有する凹形状が、半球状の凹部であることが特徴である。本実施形態では、凹形状が半球状であるため、可とう性フィルム１０２により、第１の実施形態に比べて、より多くの方向から包み込むように被検体を覆うことができる。そのため、被検体の凸部をフィルム１０２に押し当てて、被検体情報を取得することができる。よって、手や足、肘、膝、乳房などの部位の被検体情報を取得することに特に適している。
【００２３】
本実施形態では、支持部材の凹部の形状を半球状としたが、これに限らない。直方体の凹形状を有する支持部材の構成を始めとして、多角錐、多角錐台、楕円半球状などの凹形状も同様に用いることができる。
【００２４】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、可とう性フィルムの数に関する。それ以外は、第１または第２の実施形態と同じである。図を用いて、第３の実施形態を説明する。図３−１と図３−２において、１１０はヒンジ部である。本実施形態では、可とう性フィルムが複数（ここでは２つ）あり、被検体を異なる方向から挟み込める構造になっていることが特徴である。具体的には、第１の実施形態で説明した音響波プローブを複数備えており、それらをヒンジ部１１０で連結した構成となっている。図３−１の構造例では、複数の音響波トランスデューサが設けられた支持膜とこの膜を支持する凹形状を有した支持部材とを含む組が２組設けられ、２組は支持膜で被検体を挟むことが出来るように互いに可動（回動可能）である。複数の音響波プローブの可とうフィルム１０２で被検体を挟み込み、複数のプローブを相互に固定することで、被検体９９の一面だけでなく、異なる面からの光音響波を同時に取得することができる。被検体９９の外周略３６０度の方向から、略すべて光音響波を取得することができる。また、本実施形態では、被検体を音響波プローブで挟み込むので、被検体の情報を取得している際に被検体が動きにくく、更に正確な被検体情報を含んだ音響波を受信することができる。
【００２５】
上記では、第１の実施形態の音響波プローブを用いて説明したが、本実施形態はこれに限らない。被検体を異なる方向から挟み込めるものであれば、第２の実施形態で説明した音響波プローブを始めとして、様々な形態の複数の音響波プローブを同様に用いることができる。
【００２６】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、被検体９９を支える手段（保持機構）を有するプローブに関する。それ以外は、第１から第３の何れかの実施形態と同じである。図を用いて、本実施形態の音響波プローブを説明する。図４−１は、本実施形態の音響波プローブの模式図である。図４−２は、本実施形態の音響波プローブを上から見たときの模式図である。図において、１２０は台座、１２１は、台座１２０を支持部材１０１に固定する固定部である。
【００２７】
第４の実施形態は、被検体９９を支えるために台座１２０を有していることが特徴である。本実施形態では、細長い被検体９９を想定しており、台座１２０は、支持部材１０１の両端に配置されている。U形状の受け部を持つ台座１２０は、固定部１２１を介して、支持部材１０２との位置関係が固定されている。
【００２８】
本実施形態では、台座１２０を有しているので、被検体９９を可とう性フィルム１０２に押し当てた際、被検体９９を台座１２０により支持することができる。そのため、被検体９９の位置を容易に安定した状態に保つことができる。よって、被検体９９からの情報を取得する際に、被検体９９が同じ位置に留まることが容易になるので、被検体９９に対する負荷を低減できる。また、被検体が動くことを最小限に抑えられるため、被検体情報の取得時に、被検体９９と複数の音響波トランスデューサ１０３との位置関係がずれることを抑制できる。これにより、被検体９９と複数の音響波トランスデューサ１０３との位置関係が変わることによる被検体からの取得信号の劣化を低減できる。
【００２９】
また、本実施形態の構成では、可とう性フィルム１０２に被検体９９の保持機能を持たせる必要が少なくなり、可とう性フィルム１０２の硬さの選択範囲が広くなる。具体的には、可とう性フィルム１０２の硬さをより柔らかくすることができ、被検体９９の表面形状により沿い易いフィルムを選択できるようになる。そのため、被検体９９の表面形状により沿って、音響波トランスデューサ１０３を自動的に配置することができる。
【００３０】
本実施形態の音響波プローブによると、被検体の情報を取得する際に、被検体と音響波トランスデューサとの位置関係を容易に固定できる。そのため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く良質な音響波を受信できる光音響波プローブを提供することができる。
【００３１】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、被検体９９を支える他の形態の手段（保持機構）を有するプローブに関する。それ以外は、第１から第４の何れかの実施形態と同じである。図を用いて、本実施形態の音響波プローブを説明する。図５−１は、本実施形態の音響波プローブの模式斜視図である。図５−２は、本実施形態の音響波プローブの断面の模式図である。
【００３２】
第５の実施形態は、被検体９９を支えるために、気体が充填された袋１３０を有していることが特徴である。気体が充填された袋１３０は、チューブ状の形状を有しており、支持部材１０１の凹部の底部に配置されている。図５−２で示すように、被検体９９を可とう性フィルム１０２側に押し当てる際、袋１３０は押しつぶされる。袋１３０中には気体が充填されているので、被検体９９が或る程度まで押し込まれたら（袋１３０が或る程度変形したら）、袋１３０が被検体９９を押し戻す。押し当てる力と釣り合うと、被検体９９はその位置に保持される。
【００３３】
本実施形態によると、袋１３０を用いているので、被検体９９の表面形状に合わせて袋が変形でき、被検体を面で保持する。そのため、硬い部材により数点で被検体９９を保持する構成に比べて、被検体９９に与える負荷を低減することができる。また、被検体が動くことを最小限に抑えられるため、被検体情報の取得時に、被検体９９と複数の音響波トランスデューサ１０３との位置関係のずれを低減することができる。これにより、被検体９９と複数の音響波トランスデューサ１０３との位置関係が変わることによる、被検体からの取得信号の劣化を低減できる。また、袋１３０を用いることで、様々な表面形状を有する被検体に柔軟に対応でき、被検体の形状選択の必要性をより少なくし、被検体の位置を安定に保持できる音響波プローブを実現することができる。
【００３４】
本実施形態の音響波プローブによると、被検体の情報を取得する際に、被検体と音響波トランスデューサとの位置関係を容易に固定できるため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く良質な音響波を受信できる光音響波プローブを実現することができる。
【００３５】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、被検体９９を支える更に別の形態の手段（保持機構）を有するプローブに関する。それ以外は、第５の実施形態と同じである。図を用いて、本実施形態の音響波プローブを説明する。図６−１は、本実施形態の音響波プローブの模式図である。図６−２は、本実施形態の音響波プローブの断面の模式図である。図６−１と図６−２において、１４０は凹部を有した蓋、１４１は伸縮できる袋である。
【００３６】
本実施形態では、音響波プローブの支持部材１０１と同じ形状の蓋１４０を有しており、蓋１４０はヒンジ部１１０を介して、音響波プローブの一部（支持部材１０１）に取り付けられていることが特徴である。また、蓋１４０の凹部には、気体を注入した伸縮可能な袋１４１が備えられている。このように、本構造例は、支持部材に対して可動（回動可能）に設けられた蓋を有し、蓋内及び支持膜と支持部材との間の空間内に保持手段（気体が入った袋）がそれぞれ配置されている。被検体９９の情報を取得する際には、支持部材１０１と蓋１４０とにより挟み込むように被検体９９を固定する。その後、伸縮できる袋１４１内に気体を注入し、袋１４１を拡大させる。被検体９９と蓋１４０の間が、伸縮できる袋１４１により埋まるまで、気体は注入され、被検体９９は、伸縮できる袋１４１により、可とう性フィルム１０２側に押し当てられる。伸縮できる袋１４１に注入する気体の量は、内部の圧力をモニタしながら調整し、被検体９９が動かない程度に固定され且つ被検体９９が不快な痛みを感じない量になるように最適に設定すればよい。
【００３７】
本実施形態の音響波プローブによると、被検体情報を取得する際に、被検体と音響波トランスデューサとの位置関係を容易に安定して固定できるため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く良質な音響波を受信することができる。尚、本実施形態では、第５の実施形態の構成を基に説明したが、この構成に限らない。第４の実施形態や第１の実施形態を基にした構成を始め、様々な構成にも同様に適用することができる。
【００３８】
また、支持部材１０１上に、気体を充填した袋１３０の代わりに、伸縮できる袋１４１を備えた構成にもできる。その場合、蓋側の伸縮できる袋１４１と同様に、支持部材側の袋の中に気体を注入して、被検体９９を上下方向から挟むことができる。この構成では、上下方向から被検体９９を一定の力で保持するため、被検体９９をより安定した状態に保つことができる。
【００３９】
（第７の実施形態）
第７の実施形態は、音響波トランスデューサ１０３の位置検出機能を有するプローブに関する。それ以外は、第１から第６の何れかの実施形態と同じである。図を用いて、本実施形態について説明する。図７−１は、本実施形態の音響波プローブの断面の模式図である。図７−１において、１５０は音響波トランスデューサ１０３の位置検出手段である。
【００４０】
第７の実施形態は、支持部材１０１に対する可とう性フィルム１０２上の音響波トランスデューサ１０３の位置を検出する手段１５０を有していることが特徴である。音響波トランスデューサ１０３で受信した信号を、被検体情報に変化させる際、それぞれの音響波トランスデューサ１０３の位置を考慮して、再現する必要がある。本実施形態の音響波トランスデューサ１０３は、被検体９９の表面形状に対応して、座標が可変であるので、被検体９９によっては、複数のトランスデューサ１０３の位置座標が大幅に変化する。そのため、想定しているトランスデューサ１０３の位置座標は、被検体の形状などを予め把握することにより、情報再現のときに考慮することができるが、想定している位置から大きくズレると、再現した被検体情報が不正確になる可能性がある。
【００４１】
本実施形態では、それぞれの音響波トランスデューサ１０３が、支持部材１０１を基準として、どの座標位置にあるか、そのものを把握することができる。そのため、被検体情報に変換（再現）する際、それぞれの音響波トランスデューサ１０３に関する正確な位置座標情報を用いることができ、より正確な被検体の情報を再現できる。本実施形態の音響波プローブによると、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信でき、受信時のトランスデューサの座標を正確に把握できる音響波プローブを提供できる。そのため、本実施形態の音響波プローブを用いると、より正確な被検体情報を再現することができる。
【００４２】
ここで、図７−２を用いて、本実施形態の音響波トランスデューサ１０３の位置検出手段１５０の具体的な構成を説明する。図７−２では、支持部材１０１の凹部に、位置検出手段として画像取得用カメラ１５１を有していることが特徴である。画像取得用カメラ１５１は、可とう性フィルム１０２側を向いており、それぞれの音響波トランスデューサ１０３の画像を取得できる。本プローブのカメラ１５１は、取得した画像データを基に、それぞれの音響波トランスデューサ１０３の場所や状態を検出し、位置座標や傾きを算出できる。
【００４３】
音響波トランスデューサ１０３の裏面（被検体９９がある側と逆側の面）には、自己を識別する画像識別用のパターンを配置する構成を取ることもできる。これにより、音響波トランスデューサ１０３の位置や角度をより正確に把握できるようになる。更に、画像識別用のパターンは、音響波トランスデューサ１０３毎に異なるパターンを有する構成にできる。これにより、音響波トランスデューサ１０３の個体を容易に識別できるので、個々の音響波トランスデューサ１０３を見誤り難くなるため、より正確に音響波トランスデューサの位置などを把握することができる。
【００４４】
図７−２の構成によると、簡単な構成で音響波トランスデューサの位置を検出できる手段を実現できる。そのため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信でき、受信時のトランスデューサの座標を正確に把握できる、小型ないし軽量の光音響波プローブを提供することができる。尚、本実施形態では、音響波トランスデューサ１０３位置検出手段１５０として、画像認識を用いたが、これに限らない。支持部材１０１に対する可とう性フィルム１０２上の音響波トランスデューサ１０３の位置を検出できるものであれば、用いることができる。
【００４５】
（第８の実施形態）
第８の実施形態は、音響波トランスデューサ１０３の位置検出機能を有する他の形態のプローブに関する。それ以外は、第７の実施形態と同じである。図を用いて、第８の実施形態を説明する。図８−１において、１６１はレーザスキャナ、１６２は受光素子、１６３はレーザ走査光、１６４はミラーである。第８の実施形態の図８−１の形態では、支持部材１０１側からレーザ光を走査しながら、音響波トランスデューサの裏面（被検体と逆側の面）に照射し、その反射光を基に、音響波トランスデューサ１０３の位置座標と角度を検出する。
【００４６】
図８−１の形態では、支持部材１０１の凹部内に、レーザ光を出射しながら角度を変えて走査できるレーザスキャナ１６１を備えている。また、支持部材１０１の凹部内においてレーザスキャナ１６１が配置されていない領域には、一面に複数の受光素子１６２がアレイ状に配置されている。この受光素子１６２は、該受光素子に光が入射したことと、入射した光の角度を同時に検出できる機能を有している。具体的には、分割型の受光素子などを用いることにより、構成することができる。また、それぞれの音響波トランスデューサ１０３の裏面（被検体とは逆の面）には、ミラー１６４を備えている。
【００４７】
レーザスキャナ１６１は、可とう性フィルム１０２全面に向けてレーザ光を出射して、走査を行う。レーザ走査光１６３は、或る音響波トランスデューサ１０３に到達すると、音響波トランスデューサ１０３の裏面に配置されたミラー１６４により反射され、支持部材１０１の凹部に戻ってくる。この反射光をアレイ状の受光素子１６２により検出することにより、音響波トランスデューサ１０３の座標と角度を検出することができる。
【００４８】
本実施形態では、レーザ走査光と受光素子を用いるので、第７の実施形態に比べて、複雑な画像処理を行う必要がないため、より簡単な検出処理により、音響波トランスデューサの座標位置と角度を検出できる。そのため、本実施形態によると、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信でき、受信時のトランスデューサの座標を処理する負荷を低くでき且つ座標を正確に把握できる光音響波プローブを提供できる。
【００４９】
本実施形態の別の形態を、図８−２を用いて、説明する。図８−２の形態は、それぞれの音響波トランスデューサ１０３が裏面に受光素子１６２を有している点が、図８−１の形態と異なる。図８−２の構成では、各音響波トランスデューサ１０３が受光素子１６２を備えているので、走査光が直接受光素子１６２に入射し、反射した経路を計算する必要がない。そのため、座標位置や角度の検出処理をより簡単にすることができる。本実施形態の別の形態によると、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信でき、受信時のトランスデューサの座標を処理する負荷を更に低くでき且つ座標を正確に把握できる光音響波プローブを提供できる。
【００５０】
（第９の実施形態）
第９の実施形態は、音響波トランスデューサ１０３の別の位置検出手段を有するプローブに関する。それ以外は、第７または第８の実施形態と同じである。
【００５１】
図９を用いて、第９の実施形態を説明する。図９において、１７１はレバースティック、１７２はメンブレン、１７３は第１の位置検知電極、１７４は第２の位置検知電極、１７５は第３の位置検知電極、ＳＩＧは交流信号源である。第９の実施形態は、それぞれの音響波トランスデューサ１０３の裏面に一体的に接続したレバースティック１７１を備えている。支持部材１０１とレバースティック１７１との位置関係を検出することで、音響波トランスデューサ１０３の座標と傾きを検出することを特徴とする。
【００５２】
図９では、レバースティック１７１のもう一方側には、第１の位置検知電極１７３を備えている。第１の位置検知電極１７３には、交流信号源ＳＩＧにより交流信号が重畳されている。第１の位置検知電極１７３に対向する支持部材１０１の凹部には、第２の位置検知電極１７４と第３の位置検知電極１７５が配置されている。第２の位置検知電極１７４と第３の位置検知電極１７５で、それぞれ検出される交流信号の大きさとその比を測定することで、第１の位置検知電極１７３に対する距離とその傾きを検出することができる。図９では、支持部材１０１側の電極を２枚の構成で説明したが、実際には４枚配置することで３６０度の方向の角度を検出することができる。また、図９では、レバースティック１７１を、伸縮変形するメンブレン１７２により保持した構成を示したが、可とう性フィルム１０２が複数のレバースティック１７１を保持することが出来れば、メンブレン１７２を除いた構成とすることもできる。
【００５３】
本実施形態によると、それぞれの音響波トランスデューサ１０３と支持部材１０１との位置や角度関係を直接的に検出することができるので、より精度の高い位置と角度の検出を達成できる。そのため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信でき、受信時のトランスデューサの座標などをより正確に把握できる光音響波プローブを提供することができる。
【００５４】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態は、音響波トランスデューサ１０３の形態に特徴を持つ構成に関する。それ以外は、第１から第９の何れかの実施形態と同じである。図１０−１と図１０−２は、第１０の実施形態に係る音響波トランスデューサを説明する模式図ないし回路図である。図１０−１において、１９９はチップ（基板）、２０１は振動膜、２０２は第１の電極、２０３は第２の電極、２０４は支持部、２０５は間隙（キャビティ）である。また、３０１は第１の配線、３０２は第２の配線、３０３は第３の配線、４０１は直流電圧発生手段、４０２は受信回路である。
【００５５】
本実施形態では、音響波トランスデューサ１０３が静電容量型トランスデューサ２００であることが特徴である。静電容量トランスデューサは、半導体プロセスを応用したＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）プロセスを用いて、シリコンのチップ１９９上に作製される。静電容量型音響波トランスデューサは、圧電型の音響波トランスデューサに比べて、受信の周波数特性が大幅に優れている。振動膜２０１は、支持部２０４によりチップ１９９上に支持されており、音響波（超音波）を受けて振動する構成となっている。振動膜２０１上には第１の電極２０２が配置されており、第１の電極２０２に対向するチップ１９９上の位置には第２の電極２０３が配置されている。振動膜２０１と間隙２０５とを挟んで対向した第１の電極２０２と第２の電極２０３を１組として、セルと呼ぶ。
【００５６】
本実施形態では、第１の電極２０２は、第１の配線３０１を介してチップ１９９外部に引き出され、直流電圧発生手段４０１に接続されている。直流電圧発生手段４０１により、第１の電極２０２と第２の電極２０３間には、数十ボルトから数百ボルトの電位差が発生する。第２の電極２０３は、第２の配線３０２を介してチップ１９９外部に引き出され、受信回路４０２に接続されている。振動膜２０１と第１の電極２０２が振動することにより、第１の電極２０１と第２の電極２０３間の距離が変化し、電極間の静電容量が変化する。電極間には電位差があるため、容量変化に対応して微小な電流が発生する。微小電流は、第２の電極２０３に接続された受信回路４０２で、電流から電圧に変換されて第３の配線３０３（図１０−１（ｂ）参照）から出力される。
【００５７】
チップ１９９上には、複数のセルが配置されており、チップ１９９上の第１の電極２０２は互いに電気的に接続され、チップ１９９上の第２の電極２０３も互いに電気的に接続されている。チップ１９９上の第２の電極は、チップ１９９毎に異なる受信回路４０２に接続されている。本実施形態の超音波プローブでは、受信回路４０２をチップ１９９と同じ数だけ備えており、 複数の静電容量型トランスデューサ２００を配置しているチップ１９９毎に独立した受音素子（受音素子の単位をエレメントと呼ぶ）として、機能している。受音素子の大きさは、数百マイクロメータから数ミリメータであり、受音素子の数は、百から数千である。本実施形態では、こうしたチップ１９９が、支持膜であるフィルム１０２上に複数設けられている。
【００５８】
本実施形態では、音響波トランスデューサ１０３に静電容量型トランスデューサ２００を用いているので、光音響波の受信周波数の領域が広く、被検体から、より多くの情報を含んだ信号を得ることができる。そのため、被検体の様々な対象部位に対応して、効率よく音響波を受信でき、被検体情報の再現性が良い光音響波プローブを実現できる。
【００５９】
本実施形態のより具体的な形態として、図１０−１（ｂ）を用いて、受信回路４０２の検出回路を説明する。本形態では、検出回路に、オペアンプ４１１を含むトランスインピーダンス回路構成を用いていることが特徴である。オペアンプ４１１の負帰還部に抵抗４１２とコンデンサ４１３がパラレルに配置されており、帰還部で入力された電流を電圧に変換する。オペアンプ４１１の帰還特性があるため、広帯域なオペアンプを用いることで、入力側の配線にある寄生容量の電流電圧変換効率への影響を小さくすることができる。そのため、静電容量型トランスデューサ２００の直近に受信回路４０２を配置する場合（配線の寄生容量が極めて小さい場合）に比べて、電流電圧変換の劣化が少なく、優れた超音波の受信特性を得ることができる。
【００６０】
本実施形態によると、検出回路４０２に、オペアンプ４１１を用いたトランスインピーダンスの回路構成を用いているので、検出回路４０２の入力端子に寄生する容量の影響を受けにくい。そのため、可とう性フィルム１０２が変形する際、検出回路４０２と接続している配線３０２の位置が変化するが、本実施形態では、それに伴う配線３０２の有する寄生容量の大きさ変化の影響を受信特性が受けにくい。こうして受信特性の劣化が少ない光音響用プローブを提供することができる。
【００６１】
図１０−２に示す更に別の形態では、検出回路の代わりに、駆動検出回路４２１を備えていることが特徴である。駆動検出回路４２１は、静電容量型トランスデューサ（ＣＭＵＴ）２００が受けた光音響波（超音波）を信号として検出するだけではなく、静電容量型トランスデューサ２００から被検体に向けて超音波を照射（送信）する機能を有する。
【００６２】
図１０−２において、４２１は駆動検出回路、４３１はオペアンプ、４３２は帰還抵抗、４３３は帰還容量、４３４、４３５は高耐圧スイッチ、４３６、４３７はダイオード、４３８は高耐圧ダイオードである。１つのチップ上には、静電容量型トランスデューサ２００が１素子（エレメント）以上配置されており、静電容量型トランスデューサ２００の第２の電極２０３は、駆動検出回路４２１と接続されている。駆動検出回路４２１は、装置側から超音波の送信に用いる高電圧パルスをトランスデューサ２００に印加し、トランスデューサ２００からの微小電流を検出信号とし装置側に出力する機能を有している。
【００６３】
図１０−２は、駆動検出回路４２１を説明するための回路図である。オペアンプ４３１の負帰還部に、帰還抵抗４３２と帰還容量４３３が並列に配置されており、電流電圧変換を行う機能を有している。オペアンプの入力と出力の端子には、高耐圧スイッチ４３４、４３５とダイオード４３６、４３７がそれぞれ接続されている。高耐圧ダイオード４３８は、端子間が所定の電圧（１ボルト弱）以下の場合は、端子間の配線接続を切断する。また、高耐圧スイッチ４３４、４３５は、所定の電圧（数ボルト程度）より高い電圧が印加されると、スイッチの入出力端子間の配線を切断する。送信のための高電圧パルスが印加されていないとき、端子間には殆ど電位差がないため、高耐圧ダイオード４３８では入出力端子での配線は切断されている状態になっている。一方、 高耐圧スイッチ４３４、４３５は、外部から高い電圧が印加されていないので、スイッチ間の配線が接続されている。そのため、トランスデューサからの微小電流をオペアンプ４３１で電流電圧変換して、外部に接続した装置（不図示）に検出信号を出力することができる。
【００６４】
一方、送信のための高電圧パルスが装置（不図示）側から印加されると、高耐圧ダイオード４３８内部の配線は接続され、高耐圧スイッチ４３４、４３５には、所定の電圧（数ボルト程度）より高い電圧が印加される。そのため、高耐圧スイッチ４３４、４３５は、スイッチ内部の配線を切断する。こうして、オペアンプ４３１へ高電圧が印加されてオペアンプが破損することを防ぐことができる。オペアンプからの信号出力は、高耐圧スイッチ４３５でカットされるために、送信のために印加した高電圧パルスに影響を与えることがない。そのため、トランスデューサの第２の電極２０３に、超音波を送信するための高電圧パルスを印加することができる。
【００６５】
本別形態によると、周波数特性の広い静電容量型トランスデューサで、超音波の受信に加えて、送信も行うことができるため、光音響波の受信に加えて、被検体に対する超音波の送受信による被検体情報を得ることができる。そのため、より詳細な被検体情報を得ることができる音響波プローブを提供できる。
【００６６】
（第１１の実施形態）
第１から第１０の何れかの実施形態のプローブは、光音響効果を利用した光音響波（超音波）の受信に用いることができ、図１１の被検体情報取得装置に適用することができる。尚、図１１では、プローブを簡略化して描いている。可とう性フィルム８０２と音響波トランスデューサ８０３と光源８０４は記載しているが、支持部材は省略している。
【００６７】
図１１を用いて、本実施形態の被検体情報取得装置の動作を具体的に説明する。まず、発光指示信号７０１に基づいて、光源８０４（１０４）から光７０２（パルス光）を発生させることにより、測定対象（被検体）８００（９９）に光７０２を照射する。測定対象８００では光７０２の照射により光音響波（超音波）７０３が発生し、この超音波７０３を、音響波プローブが有する可とう性フィルム８０２（１０２）上に配置された複数の音響波トランスデューサ８０３で受信する。可とう性フィルム８０２と被検体８００の間には、気泡による音響波（超音波）の減衰を避けるために、超音波ゲル８０１が充填されている。
【００６８】
受信信号の大きさや形状、時間の情報が、光音響波の受信信号７０４として、信号処理部である画像情報生成装置８０５に送られる。一方、光源８０４で発生させた光７０２の大きさや形状、時間の情報（発光情報）が、光音響信号の画像情報生成装置８０５に記憶される。光音響信号の画像情報生成装置８０５では、光音響波受信信号７０４と発光情報を基に測定対象物８００の画像信号を生成し、光音響信号による再現画像情報７０５として出力する。画像表示器８０６では、光音響信号による再現画像情報７０５を基に、測定対象物８００を画像として表示する。第７の実施形態などの音響波プローブを用いる場合、音響波トランスデューサの位置情報を取得できるので、この情報を加えた情報を基に被検体の情報をより正確に得ることができる。
【００６９】
本実施形態に係る光音響波（超音波）プローブは、被検体の様々な対象部位に対応して、効率良く音響波を受信できるため、高画質な画像を生成することができる。
【００７０】
（第１２の実施形態）
第１から第１０の何れかの実施形態に記載の音響波（超音波）プローブは、光音響効果を利用した光音響波（超音波）の受信に加えて、被検体へ超音波の送信を行い、反射した超音波を受信することもできる。こうしたプローブは、その取得した信号を基に被検体の情報を取得する被検体情報取得装置に適用できる。ここでは、被検体において光音響効果により発生した光音響波の受信と被検体に対する超音波の送受信とを、本発明の音響波プローブが行って被検体の情報を取得する。
【００７１】
図１２に、本実施形態に係わる被検体情報取得装置の模式図を示す。図１２において、７０６は超音波の送受信信号、７０７は送信した超音波、７０８は反射した超音波、７０９は超音波の送受信による再現画像情報である。図１２でも、支持部材１０１に対応する部分は省略して図示してあるが、第１の実施形態から第１０の何れかの実施形態で記載したプローブを用いている。
【００７２】
本実施形態の被検体情報取得装置は、光音響波の受信に加えて、パルスエコー（超音波の送受信）を行い、画像を形成する。光音響波の受信については、第１１の実施形態と同じであるため、ここではパルスエコー（超音波の送受信）について説明する。超音波の送信号７０６を基にして、音響波プローブが有する可とう性フィルム８０２上に配置された複数の音響波トランスデューサ８０３から、測定対象物８００に向かって超音波７０６が出力（送信）される。測定対象物８００の内部において、内在する物体の固有音響インピーダンスの差により、超音波が反射する。反射した超音波７０８は、複数の音響波（超音波）トランスデューサ８０３で受信され、受信信号の大きさや形状、時間の情報が超音波受信信号７０６として画像情報生成装置８０５に送られる。ここで、可とう性フィルム８０２と被検体８００の間には、気泡による音響波（超音波）の減衰を避けるために、超音波ゲル８０１が充填されている。一方、送信超音波の大きさや形状、時間の情報は超音波送信情報として、画像情報生成装置８０５で記憶される。画像情報生成装置８０５では、超音波受信信号７０６と超音波送信情報を基に測定対象８００の画像信号を生成して、超音波送受信の再現画像情報７０９として出力する。
【００７３】
画像表示器８０６では、光音響信号による再現画像情報７０５と、超音波送受信による再現画像情報７０９の２つの情報を基に、測定対象物８００を画像として表示する。本実施形態に係る光音響波（超音波）プローブは、被検体への取り付けにより音響波トランスデューサの特性が劣化し難いため、光音響波を正確に取得することができ、また、同じプローブで、超音波を正確に送受信できる。そのため、同じ座標系を有した高画質な光音響画像と超音波画像を生成することができる。
【００７４】
上記実施形態において、トランスデューサは、少なくとも被検体からの超音波の受信を行い、処理部は、トランスデューサからの超音波受信信号を用いて被検体の情報を取得するようにできる。ここでは、静電容量型トランスデューサは、被検体に向けて超音波の送信を行ってもよいが、超音波の送信は他のトランスデューサが行うようにしてもよい。また、光音響波の受信を行わないで超音波受信のみを行う形態にもできる。以上の様に、音響波プローブは、半球状などの凹状の支持部材に対する箇所に位置する被検体からの光音響波及び／又は超音波を検出し、信号処理部は、音響波プローブで取得された光音響波及び／又は超音波の信号から被検体の生体組織像等を構成できる。
【００７５】
（第１３の実施形態）
第７から第９の実施形態に記載の音響波プローブでは、位置検出手段１５０を有しているので、被検体情報取得装置に用いた際に、検出した情報を基にして画像を生成することができる。
【００７６】
図１３を用いて、本実施形態を説明する。図１３において、１５０は位置検出手段、８１０は受信信号の位置補正手段、７１０は位置検出信号、７１１は位置補正された受信信号である。
【００７７】
本実施形態の音響波プローブは、トランスデューサ８０３それぞれの位置を把握する位置検出手段１５０を有している。そのため、被検体の表面形状が変化し、トランスデューサ８０３の位置が変化しても、トランスデューサ８０３の位置を常に把握することができる。位置検出手段１５０からは、各トランスデューサ８０３の位置情報が、位置検出信号７１０として、出力されている。各トランスデューサ８０３からの受信信号７０４は、それぞれの受信信号の位置補正手段８１０に入力される。
【００７８】
受信信号の位置補正手段８１０には、トランスデューサの位置情報として、対象のトランスデューサ８０３からの位置検出信号７１０に加えて、隣接するトランスデューサ８０３からの位置検出信号７１０が入力される。更に、トランスデューサからの受信信号７０４として、対象のトランスデューサ８０３からの受信信号７０４に加えて、隣接するトランスデューサ８０３からの受信信号７０４が入力される。対象のトランスデューサの位置検出信号７１０と受信信号７０４に加えて、隣接するトランスデューサの位置検出信号７１０と受信信号７０４を基に、受信信号の位置補正手段８１０にて、位置補正された受信信号７１１が生成され、出力される。具体的には、或る所定の曲面上に、計算用のポイントを設定し、それらのポイントからの位置のズレ情報と、それぞれのトランスデューサからの受信信号の情報を基に、各ポイントで受信される信号を想定して、位置補正された受信信号７１１として出力する。大まかには、位置情報から信号の遅れ時間を算出し、受信信号から信号の大きさや、周波数特性などを算出する処理を行う。
【００７９】
その後、画像情報生成装置８０５において、位置補正された受信信号７１１を基に、画像情報の生成を行う。ここで、位置補正された受信信号７１１は、既に所定の曲面のポイントでの受信信号に換算されているので、被検体の表面形状が変化しても、画像を生成する処理を変更する必要が無い。
【００８０】
本実施形態の被検体情報取得装置によると、トランスデューサが位置検出手段を有しているので、被検体が動くことにより、被検体の表面形状が変化して、トランスデューサの位置が変わっても、各トランスデューサの位置や角度を把握することができる。この検出した情報を基にして、画像の生成を行うため、被検体の表面形状の変化の影響を受けにくい、高画質な被検体情報を取得する被検体情報取得装置を提供することができる。
【００８１】
尚、本明細書では、検出された位置情報を基に、曲面上の所定のポイントでの受信信号に換算することでトランスデューサの位置情報を反映させたが、この構成に限らない。検出された位置情報を基にして、トランスデューサの位置を補正して画像を生成する方法であれば、それ以外の方法でも同様に用いることができる。
【符号の説明】
【００８２】
９９・・被検体、１００・・音響波プローブ、１０１・・支持部材、１０２・・支持膜（可とう性フィルム）、１０３・・音響波トランスデューサ
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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