(57)【要約】      （修正有）【課題】エンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の回転または揺動の位置を正確に検出する超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波を送受信する超音波素子部３ａと、超音波素子部を揺動または回転させる揺動機構４ａと、超音波素子部および揺動機構を覆い、超音波素子部が送受信する超音波を透過させるウインドウ７ａと、超音波素子部とウインドウの間に充填された音響結合液体８とを備える。超音波素子部が送信する超音波を反射させることが可能な領域に配置された位置マーカー部９ａを備え、位置マーカー部は、反射可能な領域の音響インピーダンスと異なる音響インピーダンスを有する１個または複数個のマーカーを有し、超音波素子部が位置マーカー部に超音波を送信し、位置マーカー部からの反射波を受信することにより、超音波素子部の回転位置を検出する。【選択図】図１
2007159926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する超音波素子部と、前記超音波素子部を揺動または回転させる揺動機構と、前記超音波素子部および前記揺動機構を覆い、前記超音波素子部が送受信する超音波を透過させるウインドウと、前記超音波素子部と前記ウインドウの間に充填された音響結合液体とを備えた超音波探触子において、
前記超音波素子部が前記超音波を送信可能な領域に配置された位置マーカー部を備え、
前記位置マーカー部は、前記送信可能な領域の音響インピーダンスと異なる音響インピーダンスを有する１個または複数個のマーカーを有し、
前記超音波素子部が前記位置マーカー部に超音波を送信し、前記位置マーカー部からの反射波を受信することにより、前記超音波素子部の回転位置を検出することを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記位置マーカー部は、前記ウインドウに設けられた請求項１記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記超音波素子部は、前記位置マーカー部に超音波を送信し、前記位置マーカー部からの反射波を受信する位置検出超音波素子部を有する請求項１または２記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記超音波素子部は、前記揺動機構の揺動軸を含む平面内に複数の超音波素子を配列して構成され、前記揺動軸を含む平面内において電子走査が可能であり、
前記超音波素子部が被検体を走査するための所定の電子走査範囲の外に前記位置マーカー部が配置され、
前記超音波素子部は、前記所定の電子走査範囲の外で電子走査することにより、前記位置マーカー部を検出する請求項３記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記位置検出超音波素子部は、複数の超音波素子で構成され、各超音波素子を駆動させる素子駆動用信号の位相を制御して、前記超音波の経路が前記位置マーカー部を通るようにする請求項４記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記位置検出超音波素子部は、前記超音波素子部と一体化された請求項５記載の超音波探触子。
【請求項７】
前記送信可能な領域と前記音響結合液体との音響インピーダンスの差は、前記マーカーと前記音響結合液体との音響インピーダンスの差より小さい請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波探触子。
【請求項８】
前記位置マーカー部は、前記マーカーおよび前記送信可能な領域と音響インピーダンスが異なる原点位置検出マーカーを有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波探触子。
【請求項９】
前記位置マーカー部は、前記複数のマーカーを、前記超音波素子の揺動あるいは回転方向に、所定の間隔で配列して構成された請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波探触子。
【請求項１０】
前記所定の間隔は、前記超音波素子部の揺動あるいは回転中心に対して、等角度間隔である請求項９記載の超音波探触子。
【請求項１１】
前記位置マーカー部は、前記ウインドウの内部にインサート成型された請求項２〜１０のいずれか一項に記載の超音波探触子。
【請求項１２】
前記ウインドウは、樹脂材料を用いて形成された請求項１〜１１のいずれか一項に記載の超音波探触子。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の超音波探触子と、
前記超音波探触子が受信した超音波のエコー信号から、前記位置マーカー部からのエコー信号を検出し、前記超音波素子部の揺動または回転位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出された位置に基づいて、前記超音波素子部の位置を制御する位置制御部とを備えた超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波素子の揺動位置を検出する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波診断装置は、超音波素子を機械的に回転または揺動させて走査することで、二次元または三次元の超音波画像を得ている。このような超音波診断装置の超音波探触子は、走査方向を特定するために、超音波素子を機械的に回転または揺動させるモータあるいは素子部に、エンコーダなどの位置検出手段を設け、回転または揺動の原点位置、または現在位置を検出する必要がある。
【０００３】
図５は、エンコーダを備えた超音波探触子を示す断面図である（例えば、特許文献１参照）。モータ１０７は、超音波素子１０１を揺動させる駆動力を発生させ、モータ軸１０６に駆動力を伝える。エンコーダ１０８は、モータ１０７に接続され、モータ１０７の回転位置を検出する。モータ軸１０６は、歯車１０５aと接続され、歯車１０５ｂとかみ合い、回転軸１０２ｂを回転させる。回転軸１０２ｂの回転に伴い、回転軸１０２ｂに接続されたプーリー１０３ｂは回転し、ベルト１０４に駆動力を伝達する。ベルト１０４により、プーリー１０３ａおよび回転軸１０２ａが回転し、超音波素子１０１を揺動させる。この構成により、超音波素子１０１の回転位置をエンコーダ１０８で検出することができる。
【０００４】
また、図６は、別の構成の超音波探触子を示す断面図である（例えば、特許文献２参照）。超音波素子１１１は、モータ１１２により回転され、走査可能である。エンコーダ１１３は、モータ１１２の回転変化量を検出する。また、エンコーダ１１３の外周には、モータ１１２の原点位置を検出するための磁気パターンが施されている。ＭＲセンサ１１４は、エンコーダ１１３の外周の磁気パターンを読み取り、原点位置を検出する。エンコーダ１１３およびＭＲセンサ１１４により位置検出を行う。
【特許文献１】特開２００４−１９５０８８号公報
【特許文献２】特開２０００−７０２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示す超音波探触子は、モータの背面に位置検出手段が設けられ、超音波素子を、プーリー、ベルトなどの伝達機構を用いて回転または揺動するため、伝達機構のがた、あるいは遊びにより正しい超音波素子の位置を検出することが出来ない。また、外的衝撃などで伝達機構に変形やずれが生じると、超音波素子の回転または揺動位置を異なる位置として検出し、超音波画像の位置精度が劣化する。そのため、特に、穿刺を行う際には、穿刺針を所望の位置に刺すことが困難となる。
【０００６】
また、図６に示す超音波探触子では、位置検出手段として、エンコーダ１１３、ＭＲセンサ１１４を用い、位置検出手段の縮小化を図っているが、エンコーダ１１３、ＭＲセンサ１１４のスペースは、必要である。特に、経膣超音波探触子、経直腸超音波探触子あるいは超音波内視鏡など、体腔内超音波探触子においては、体腔内に挿入する超音波素子を収納した超音波探触子の寸法が大きくなり、患者の負担が大きくなる。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、エンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の回転または揺動の位置を正確に検出する超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の超音波探触子は、超音波を送受信する超音波素子部と、前記超音波素子部を揺動または回転させる揺動機構と、前記超音波素子部および前記揺動機構を覆い、前記超音波素子部が送受信する超音波を透過させるウインドウと、前記超音波素子部と前記ウインドウの間に充填された音響結合液体とを備える。上記目的を達成するために、前記超音波素子部が前記超音波を送信可能な領域に配置された位置マーカー部を備え、前記位置マーカー部は、前記送信可能な領域の音響インピーダンスと異なる音響インピーダンスを有する１個または複数個のマーカーを有し、前記超音波素子部が前記位置マーカー部に超音波を送信し、前記位置マーカー部からの反射波を受信することにより、前記超音波素子部の回転位置を検出することを特徴とする。
【０００９】
この構成により、超音波素子部が送信した超音波の反射強度の違いにより、揺動位置を検出することができる。
【００１０】
また、前記位置マーカー部は、前記ウインドウに設けられた構成にすることもできる。位置マーカー部の音響インピーダンスをウインドウの音響インピーダンスより大きな材料を用いることで、ウインドウからの反射波が小さく、位置マーカー部からの反射波が大きくなるため、位置マーカー部とウインドウからの反射波強度の差を大きく検出することができる。
【００１１】
また、前記超音波素子部は、前記位置マーカー部に超音波を送信し、前記位置マーカー部からの反射波を受信する位置検出超音波素子部を有する構成にすることもできる。この構成により、被検体を走査する超音波素子部は、走査するだけでよく、位置検出動作の分だけ被検体の走査時間を短縮することができる。また、この構成の場合には、位置マーカーを被検体を走査する超音波の送受信経路とは異なる位置に配置することが可能であり超音波画像に位置マーカー部が写らない。
【００１２】
また、前記超音波素子部は、前記揺動機構の揺動軸を含む平面内に複数の超音波素子を配列して構成され、前記揺動軸を含む平面内において電子走査が可能であり、前記超音波素子部が被検体を走査するための所定の電子走査範囲の外に前記位置マーカー部が配置され、前記超音波素子部は、前記所定の電子走査範囲の外で電子走査することにより、前記位置マーカー部を検出する構成にすることもできる。この構成により、位置マーカー部を超音波画像検出領域に配置することがないため、超音波画像に位置マーカー部が写らない。
【００１３】
また、前記位置検出超音波素子部は、複数の超音波素子で構成され、各超音波素子を駆動させる素子駆動用信号の位相を制御して、前記超音波の経路が前記位置マーカー部を通るようにする構成にすることもできる。
【００１４】
また、前記位置検出超音波素子部は、前記超音波素子部と一体化された構成にすることもできる。この構成により、一体の超音波素子に超音波素子部と位置検出超音波素子部を設けることができ、製造が容易となる。
【００１５】
また、前記送信可能な領域と前記音響結合液体との音響インピーダンスの差は、前記マーカーと前記音響結合液体との音響インピーダンスの差より小さい構成にすることもできる。
【００１６】
また、前記位置マーカー部は、前記マーカーおよび前記送信可能な領域と音響インピーダンスが異なる原点位置検出マーカーを有する構成にすることもできる。
【００１７】
また、前記位置マーカー部は、前記複数のマーカーを、前記超音波素子の揺動あるいは回転方向に、所定の間隔で配列して構成されてもよい。
【００１８】
また、前記所定の間隔は、前記超音波素子部の揺動あるいは回転中心に対して、等角度間隔である構成にすることもできる。この構成により、超音波素子部の回転位置を検出することができる。特に、位置マーカー部の一部を他のマーカーと音響インピーダンスが異なる構成にする場合は、複数の超音波の反射波強度を受信し、超音波素子部の原点位置を検出することが可能となる。
【００１９】
また、前記位置マーカー部は、前記ウインドウの内部にインサート成型された構成にすることもできる。この構成により、ウインドウと位置マーカー部のインピーダンスの違いにより、超音波素子部の位置検出を行うことができる。さらに、ウインドウの内壁または外壁に設けられる場合より、接着などによる張り合わせが不要であるため、安定して配置することができる。
【００２０】
また、前記ウインドウは、樹脂材料を用いて形成された構成にすることもできる。この構成は、ウインドウを例えばガラスにより構成する場合より、音響結合溶液の音響インピーダンスに近い値にすることができる。
【００２１】
本発明の超音波診断装置は、上記超音波探触子と、前記超音波探触子が受信した超音波のエコー信号から、前記位置マーカー部からのエコー信号を検出し、前記超音波素子部の揺動または回転位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部で検出された位置に基づいて、前記超音波素子部の位置を制御する位置制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この構成により、ウインドウと位置マーカー部の音響インピーダンスの違いにより、ウインドウからの反射と、位置マーカー部からの反射波の違いを診断装置本体で識別して、走査する超音波素子部の位置を検出することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、エンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の回転または揺動の位置を正確に検出する超音波診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の超音波診断装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。この超音波診断装置は、超音波探触子１ａと診断装置本体２ａで構成されている。図１（ａ）は、超音波探触子１ａの回転軸５ａに平行な面での断面図である。図１（ｂ）は、回転軸５ａに垂直な面での断面図であり、診断装置本体２ａの図示は省略する。この超音波診断装置では、超音波素子部３ａが回転走査を行う。
【００２６】
超音波素子部３ａは、２つの超音波素子をモータ４ａに対して背面対向に配置して構成されている。超音波素子部３ａは、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波を受信し、電気信号であるエコー信号に変換する。そして、変換したエコー信号を超音波診断装置２ａへ送信する。フレーム６ａには、支持体を介して回転軸５ａが設けられ、回転軸５ａには、回転自在にモータ４ａが設けられている。モータ４ａは、超音波素子部３ａを回転軸５ａを軸として回転させる。超音波素子部３ａは、モータ４ａにより回転され、被検体を走査する。フレーム６ａには、超音波素子部３ａを覆うように、ウインドウ７ａが設けられている。
【００２７】
ウインドウ７ａは、超音波を透過し、音響インピーダンスが１．８Ｍｒａｙｌ程度の樹脂などで構成されている。ウインドウ７ａおよびフレーム６ａにより形成された空間には、音響結合液体８が満たされている。超音波は、音響インピーダンスが異なる材料の境界において、音響インピーダンスの差に比例した強度の反射波が生じることが知られている。従って、ウインドウ７ａにおいて超音波が反射することを抑制するため、音響結合液体８は、音響インピーダンスがウインドウ７ａと近いものが望ましく、例えば水（音響インピーダンス１．５Ｍｒａｙｌ）が良い。
【００２８】
位置マーカー部９ａは、超音波素子部３ａの回転面のウインドウ７ａの内壁に配置されている。位置マーカー部９ａは、音響結合液体８との音響インピーダンスの差が、音響結合液体８とウインドウ７ａの音響インピーダンスの差より大きく異なる材料を用いる。材料としては、例えばグラファイト（音響インピーダンス５Ｍｒａｙｌ）、セラミック、鉄片を用いることができる。
【００２９】
図１（ａ）における送受信部２１ａは、超音波素子部３ａに素子駆動用信号を送信し、超音波素子部３ａからエコー信号を受信する。そして、受信したエコー信号に増幅などの信号処理を施す。また、送受信部２１ａは、被検体を走査した信号から超音波画像データを形成し、表示部（図示せず）に超音波画像として表示する。超音波画像を表示する構成および動作は、一般的な技術を用いているため、説明を省略する。
【００３０】
エコーレベル判定部２２ａは、超音波素子部３ａが超音波を送信してから、超音波が超音波素子部３ａと位置マーカー部９ａを往復する時間が経過するまでのエコー信号の強度を、位置マーカー部９ａからの反射波強度として検出する。走査ごとに検出した反射波強度から、強度が極大となる信号を検出する。位置算出部２３ａは、エコーレベル判定部２２ａで検出された強度が極大となる信号と次に極大となる信号間の時間（回転周期）から、超音波素子部３ａの回転速度を算出する。また、極大となる信号の検出から位置算出時までの時間および、回転速度に基づいて超音波素子部３ａの回転位置を算出する。送受信部２１ａ、エコーレベル判定部２２ａ、および位置算出部２３ａにより位置検出部が構成される。
【００３１】
モータ制御部２４ａ（位置制御部）は、位置算出部２３ａにより算出された超音波素子部３ａの回転位置および回転速度データに基づいて、超音波素子部３ａの回転位置および回転速度制御を行う信号をモータ４ａに送信する。
【００３２】
なお、本実施の形態では、超音波素子部３ａは、２つの超音波素子で構成される例を示したが、超音波素子は、１つでも、３つ以上でもよい。
【００３３】
また、本実施の形態のように、超音波素子部３ａが背面対向に２つ、または３つ以上の超音波素子で構成される場合には、被検体に超音波を送受信するためにウインドウ７ａ側に向いて走査している超音波素子と反対側の超音波素子に向き合う位置に位置マーカー部９ａを配置し、ウインドウ７ａ側の超音波素子で超音波の走査と同時に、背面の超音波素子で位置を検出するように構成しても良い。この場合に、位置マーカー部９ａを複数の位置マーカーで構成し、その特定の位置マーカーだけを他の位置マーカーと異なる音響インピーダンスの材料を用いて原点としても良い。
【００３４】
次に、以上のような構成の超音波診断装置について、超音波素子部３ａの回転位置制御について説明する。まず、送受信部２１ａからの素子駆動用信号により、モータ４ａが超音波素子部３ａを回転させて、被検体を走査する。被検体、ウインドウ７ａおよび位置マーカー部９ａからの反射波を超音波素子部３ａが受信し、エコー信号に変換する。送受信部２１ａは、超音波素子部３ａからのエコー信号を信号処理する。エコーレベル判定部２２ａは、信号処理されたエコー信号から、位置マーカー部９ａからの反射波強度を検出する。次に、エコーレベル判定部２２ａは、走査ごとに検出した反射波信号から、強度が極大となる信号を検出する。そして、極大となる信号間の時間（回転周期）を求める。
【００３５】
位置マーカー部９ａからの反射波強度が極大である場合は、位置マーカー部９ａと超音波素子部３ａが対向する位置関係にある。従って、位置算出部２３ａは、反射波強度が極大であることを検出した時からの時間、および回転周期から、超音波素子部３ａの回転位置を算出する。超音波素子部３ａの回転位置に基づいて、モータ制御部２４ａは、モータ４ａの制御を行う。超音波受信信号とそれを得た素子の位置情報を用い、二次元または三次元の超音波画像を描出する手段は一般的な技術であるのでここでは省略する。
【００３６】
以上のように本実施の形態に係る超音波診断装置は、ウインドウに、より大きな音響インピーダンスを有する位置マーカー部を配置する。これにより、特別な素子を設けることなく、超音波素子部の位置検出を行うことができ、超音波探触子を小型化することができる。
【００３７】
なお、位置マーカー部９ａを検出する位置検出超音波素子部を設け、被検体を走査する超音波素子部と区別する構成にすることもできる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。本実施の形態に係る超音波診断装置は、超音波探触子１ｂと診断装置本体２ｂで構成されている。図２（ａ）は、超音波探触子１ｂの回転軸５ｂに平行な面での断面図である。図２（ｂ）は、回転軸５ｂに垂直な面での断面図であり、診断装置本体２ｂは図示を省略する。この超音波診断装置では、超音波素子部３ｂが揺動走査を行う。
【００３９】
超音波素子部３ｂは、回転軸５ｂを中心として揺動可能である。また、超音波素子部３ｂは、超音波素子部３ｂの揺動面に対して垂直に、短柵状の超音波素子が配列され、回転軸５ｂを含む平面内において電子走査可能である。従って、電子走査と機械走査を組み合わせて、三次元画像を検出することができる。超音波素子部３ｂは、被検体から反射した超音波を受信し、電気信号であるエコー信号に変換し、診断装置本体２ｂへ送信する。モータ４ｂは、フレーム６ｂおよびウインドウ７ｂで囲まれる範囲外に設けられ、超音波素子部３ｂを回転軸５ｂを軸として揺動させる。
【００４０】
ウインドウ７ｂは、超音波素子部３ｂを覆うように設けられている。位置マーカー部９ｂは、図２（ａ）に示すように、所定の電子走査の範囲（超音波画像検出領域）１０外のウインドウ７ｂに設けられている。また、位置マーカー部９ｂは、図２（ｂ）に示すように、機械走査方向に、複数のマーカー１２および１つの原点位置マーカー１３が配列されて、構成されている。マーカー１２および原点位置マーカー１３は、回転軸５ｂを中心として、等角度間隔に配列されている。原点位置マーカー１３は、揺動の原点位置を示すためマーカー１２とは異なるインピーダンスを有する。
【００４１】
送受信部２１ｂは、超音波素子部３ｂに素子駆動用信号を送信し、電子走査および機械走査させる。送受信部２１ｂは、超音波素子部３ｂからエコー信号を受信し、信号処理を行う。また、送受信部２１ｂは、第１の実施の形態と同様に、超音波画像を表示部に表示する。エコーレベル判定部２２ｂは、超音波素子部３ｂが超音波を送信してから、超音波が超音波素子部３ｂと位置マーカー部９ｂを往復する時間が経過するまでのエコー信号を、位置マーカー部９ｂからの反射波強度として検出する。検出した反射波信号から、強度が極大となる信号を検出する。次に、極大となる信号がマーカー１２または原点位置マーカー１３のどちらからの反射波信号であるかを反射強度により判定する。
【００４２】
位置算出部２３ｂは、原点位置マーカー１３の検出揺動位置を原点とし、マーカー１２の検出信号の回数をカウントすることにより、超音波素子部３ｂの揺動位置を検出する。モータ制御部２４ｂは、位置算出部２３ｂからの揺動位置に基づいて、超音波素子部３ｂの揺動位置制御を行う。
【００４３】
次に、以上のような構成の超音波診断装置の超音波素子部３ｂの位置制御について、説明する。まず、超音波素子部３ｂは、送受信部２１ｂからの素子駆動用信号に基づき、被検体を電子走査する。次に、超音波素子部３ｂは、電子走査と同様に各超音波素子間からの超音波の位相を制御された素子駆動用信号に基づき、超音波画像検出領域１０外の位置マーカー部９ｂに超音波を送信し、反射波を受信する。そして、位置マーカー部９ｂに超音波を送受信しながら、機械走査のため、超音波素子３ｂの揺動位置を変化させる。送受信部２１ｂは、受信した位置マーカー部９ｂからの信号を信号処理し、エコーレベル判定部２２ｂは、信号が位置マーカー部９ｂのマーカー１２、原点位置マーカー１３のどちらからの反射波を検出したかを判定する。そして、マーカー１２からの反射波の数をカウントする。
【００４４】
次に、その揺動位置において、上述のように電子走査を行い、さらに、位置マーカー部９ｂへ超音波の送受信を行う。これを繰り返し、位置算出部２３ｂは、エコーレベル判定部２２ｂにより検出した原点位置マーカー１３からの反射波信号および原点位置マーカー１３検出後に、マーカー１２を検出した回数に基づき、超音波素子部３ｂの揺動位置を検出することができる。
【００４５】
なお、位置マーカー部９ｂの配列の仕方は、必ずしも、等角度間隔である必要はない。
【００４６】
以上のように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、位置の検出にエンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の位置、および回転または揺動の速度を正確に検出することができ、超音波探触子を小型にすることができる。
【００４７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る超音波診断装置の超音波探触子は、ウインドウに設けた位置マーカー部を位置検出用超音波素子部が検出することにより、超音波素子部の揺動位置を検出可能である。図３は、本実施の形態に係る超音波診断装置を構成する超音波探触子の電子走査平面に平行な方向の断面図である。位置検出用超音波素子部１１ｃは、超音波素子部３ｃと離れて配置されており、位置マーカー部９ｃを検出することが可能である。他の構成は、第２の実施の形態における超音波探触子と同様であり、また図示していないが、診断装置本体も同様であり説明を省略する。
【００４８】
送受信部２１ｂは、超音波素子部３ｃに被検体を電子走査する駆動信号を送信し、被検体を電子走査した超音波信号を受信し、信号処理する。また、位置検出用超音波素子部１１ｃは、位置検出用超音波素子部１１ｂからの位置マーカー部検出用の信号を受信する。エコーレベル判定部２２ｂは、位置マーカー部９ｃからのエコー信号を検出する。位置検出部２３ｃは、検出したエコー信号から超音波素子部３ｃの揺動位置を検出する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、位置の検出にエンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の位置を正確に検出することができ、超音波探触子を小型にすることができる。
【００５０】
また、位置検出用超音波素子部を設けることにより、超音波素子部は、揺動位置の検出動作を行う必要がなく、走査時間を短縮することができる。この構成の場合には位置マーカーを被検体を走査する超音波の送受信経路とは異なる位置に配置することが可能であり超音波画像に位置マーカー部が写らない。
【００５１】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る超音波診断装置の超音波探触子は、ウインドウに設けた位置マーカー部を位置検出用超音波素子部が検出することにより、揺動位置を検出可能である。
【００５２】
図４は、本実施の形態に係る超音波診断装置を構成する超音波探触子の電子走査平面に平行な方向の断面図である。位置検出用超音波素子部１１ｄは、短冊状に複数の超音波素子が超音波素子部３ｃの超音波素子と同方向に配列されて、超音波素子部３ｃと一体化されている。位置検出用超音波素子部１１ｄは、位置検出用超音波素子部１１ｄを駆動する信号を超音波素子ごとに異なる遅延時間を設定するいわゆる位相制御による音響走査線を傾けることで、超音波の照射方向を設定し、位置マーカー部９ｄを検出することができる。他の構成は、第３の実施の形態における超音波探触子と同様であり、また図示していないが診断装置本体も同様であり説明を省略する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態に係る超音波診断装置は、位置の検出にエンコーダあるいはＭＲセンサを必要とせずに、超音波素子の位置を正確に検出することができ、超音波探触子を小型にすることができる。
【００５４】
また、超音波素子部と位置検出用超音波素子部を一体形成しているため、安価に製造することができる。
【００５５】
なお、本願発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、機械走査式超音波診断装置において、揺動機構に超音波画像を検出する超音波素子部以外に位置検出用超音波素子部を設け、揺動位置を検出する構成にしてもよい。
【００５６】
また、エコーレベル判定部２２ａ、２２ｂおよび位置算出部２３ａ、２３ｂはハードまたはソフトのどちらで構成されていてもよい。
【００５７】
また、位置マーカー部は、ウインドウの外壁に配置され、またはインサート成型される構成にすることもできる。特に、インサート成型されている場合には、接着などによる張り合わせが不要となり、安定して配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ウインドウに位置マーカーを配置し、ウインドウと位置マーカーからの超音波の反射強度の違いにより、超音波素子部の揺動位置を検出でき、医療の分野において、利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面図
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る超音波探触子の構成を示す断面図
【図５】従来の超音波探触子の構成を示す断面図
【図６】従来の超音波探触子の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００６０】
１ａ、１ｂ  超音波探触子
２ａ、２ｂ  診断装置本体
３ａ、３ｂ、３ｃ  超音波素子部
４ａ、４ｂ  モータ
５ａ、５ｂ  回転軸
６ａ、６ｂ  フレーム
７ａ、７ｂ  ウインドウ
８  音響結合液体
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ  位置マーカー部
１０  超音波画像検出領域
１１ｃ、１１ｄ  位置検出用超音波素子部
１２  マーカー
１３  原点位置マーカー
２１ａ、２１ｂ  送受信部
２２ａ、２２ｂ  エコーレベル判定部
２３ａ、２３ｂ  位置算出部
２４ａ、２４ｂ  モータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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