(57)【要約】【課題】剥がれの判定にあたって処理時間を短縮することができる超音波装置向け制御装置を提供する。【解決手段】超音波装置向け制御装置は、空気との界面から反射する超音波の反射率あるいは測定対象との界面から反射する超音波の反射率のいずれかに基づいた基準値を設定する基準値設定部８８と、超音波トランスデューサー素子３３から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で終了する基準期間を設定する基準期間設定部８９と、基準期間に超音波トランスデューサー素子３３から出力される受信信号および基準値を比較して超音波トランスデューサー素子３３の剥がれを検出する剥がれ検出部９１とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気との界面から反射する超音波の反射率あるいは測定対象との界面から反射する超音波の反射率のいずれかに基づいた基準値を設定する基準値設定部と、
超音波トランスデューサー素子から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で終了する基準期間を設定する基準期間設定部と、
前記基準期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号および前記基準値を比較して前記超音波トランスデューサー素子の剥がれを検出する剥がれ検出部と、
を備えることを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波装置向け制御装置において、前記超音波トランスデューサー素子を含む超音波トランスデューサー素子群に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子の受信信号に基づき画像信号を生成する画像処理部をさらに備えることを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波装置向け制御装置において、前記剥がれ検出部で前記剥がれが検出されないと、前記画像処理部は、前記基準期間に連続する期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号に基づき画像信号を生成することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の超音波装置向け制御装置において、前記剥がれ検出部で前記剥がれが検出されると、前記画像処理部は画像信号の出力を保留することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載の超音波装置向け制御装置において、前記超音波トランスデューサー素子群から前記超音波トランスデューサー素子を選択する選択部をさらに備えることを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波装置向け制御装置において、前記選択部は、前記超音波トランスデューサー素子群の配列で最も外側に配置される超音波トランスデューサー素子を選択することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波装置向け制御装置において、前記選択部は、前記超音波トランスデューサー素子群の配列で中央に配置される超音波トランスデューサー素子を選択することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の超音波装置向け制御装置において、前記基準期間設定部は、空気との界面から反射する超音波を受信する時刻で前記基準期間の終期を規定することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の超音波装置向け制御装置において、前記受信信号および前記基準値の比較にあたって前記受信信号は受信電圧のピークトゥピーク値で特定されることを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の超音波装置向け制御装置において、前記基準値設定部は、前記空気との前記界面から反射する超音波を受信した際に前記超音波トランスデューサー素子から出力される電圧のピークトゥピーク値を前記基準値に設定し、前記剥がれ検出部は、前記受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値の０．２倍以上であると剥がれを検出することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の超音波装置向け制御装置において、前記基準値設定部は、前記測定対象との前記界面から反射する超音波を受信した際に前記超音波トランスデューサー素子から出力される電圧のピークトゥピーク値を前記基準値に設定し、前記剥がれ検出部は、前記受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値以上であると剥がれを検出することを特徴とする超音波装置向け制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の超音波装置向け制御装置に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子を支持するプローブであって、前記剥がれ検出部で検出された剥がれの位置を表示する表示装置を備えることを特徴とするプローブ。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の超音波装置向け制御装置を含む装置本体と、前記装置本体に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子を支持するプローブとを備えることを特徴とする超音波装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の超音波装置において、前記装置本体に接続されて、前記剥がれ検出部で検出された剥がれの位置を表示する表示装置を備えることを特徴とする超音波装置。
【請求項１５】
空気との界面から反射する超音波の反射率あるいは測定対象との界面から反射する超音波の反射率のいずれかに基づいた基準値を設定する手順と、
超音波トランスデューサー素子から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で終了する基準期間を設定する手順と、
前記基準期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号および前記基準値を比較して前記超音波トランスデューサー素子の剥がれを検出する手順と、
を備えることを特徴とする超音波装置向け剥がれ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波装置並びに超音波装置向け制御装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は超音波トランスデューサーを開示する。センサー基板には、送信部の超音波トランスデューサー素子群および受信部の超音波トランスデューサー素子群に加えて、剥がれ検出用の超音波トランスデューサー素子群が配置される。これら超音波トランスデューサー素子群は密着層で覆われる。超音波画像の生成時には密着層は生体に密着する。その結果、送信部から出力された超音波は空気層を通過せずに密着層から生体に伝達され血管や内蔵といった器官で反射して再び生体から密着層に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、剥がれの判定にあたって超音波の送信から受信までの時間が計測される。計測された時間は予め計測された密着層表面反射時間と比べられる。密着層表面反射時間は密着層の表面すなわち空気との界面から反射する超音波の伝搬時間に相当する。超音波トランスデューサー素子が生体から剥がれていなければ、超音波は密着層の表面を透過して生体内の器官まで辿り着くことから、密着層の表面で超音波が反射する場合に比べて、反射波が超音波トランスデューサー素子で受信されるまでに時間がかかる。その分、剥がれの判定にあたって処理時間は増大してしまう。
【０００５】
本発明の少なくとも１つの態様によれば、剥がれの判定にあたって処理時間を短縮することができる超音波装置向け制御装置は提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の一態様は、空気との界面から反射する超音波の反射率あるいは測定対象との界面から反射する超音波の反射率のいずれかに基づいた基準値を設定する基準値設定部と、超音波トランスデューサー素子から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で終了する基準期間を設定する基準期間設定部と、前記基準期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号および前記基準値を比較して前記超音波トランスデューサー素子の剥がれを検出する剥がれ検出部とを備える超音波装置向け制御装置に関する。
【０００７】
剥がれの検出にあたって基準期間が設定される。基準期間内に超音波トランスデューサー素子の受信信号と基準値とが比較される。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていなければ、超音波は空気層を通過せずに測定対象から反射する。基準期間は測定対象からの反射波を受信する時刻よりも早い時刻に終了することから、基準期間内に反射波に相当する受信信号は超音波トランスデューサー素子から出力されない。こうして剥がれていないことが検出される。剥がれが発生すると、超音波は測定対象に到達する以前に空気との界面で反射する。基準期間内に反射波に相当する受信信号は超音波トランスデューサー素子から出力される。基準期間内に受信信号から反射波の受信が特定される。こうして剥がれは検出される。受信信号および基準値の比較に応じて基準期間内に剥がれは判定されることから、判定の処理時間は短縮される。また、超音波の反射率および反射時間の２条件から空気層と測定対象との違いも精度よく検知されることができる。
【０００８】
（２）超音波装置向け制御装置は、前記超音波トランスデューサー素子を含む超音波トランスデューサー素子群に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子の受信信号に基づき画像信号を生成する画像処理部をさらに備えてもよい。こうして超音波トランスデューサー素子は剥がれの検出に用いられるだけでなく超音波画像の形成にあたって用いられることができる。剥がれの検出に固有に超音波トランスデューサー素子が配置される必要はない。
【０００９】
（３）超音波装置向け制御装置では、前記剥がれ検出部で前記剥がれが検出されないと、前記画像処理部は、前記基準期間に連続する期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号に基づき画像信号を生成してもよい。超音波トランスデューサー素子が剥がれていなければ、超音波は測定対象から反射する。基準期間内に反射波に相当する受信信号は超音波トランスデューサー素子から出力されないことから剥がれは検出されない。測定対象から反射する超音波は基準期間に連続する期間に超音波トランスデューサー素子で受信される。超音波トランスデューサー素子の受信信号は超音波画像の形成にあたって用いられる。こうして画像形成の処理動作中に剥がれの判定は実施されることができる。
【００１０】
（４）前記剥がれ検出部で前記剥がれが検出されると、前記画像処理部は画像信号の出力を保留してもよい。剥がれが検出されると、画像処理部で生成された画像信号の出力は保留される。こうして剥がれが検出された際には新たな超音波画像は生成されない。したがって、画像信号に基づき超音波画像を表示する表示装置では剥がれに基づく表示の乱れは回避されることができる。
【００１１】
（５）超音波装置向け制御装置は、前記超音波トランスデューサー素子群から前記超音波トランスデューサー素子を選択する選択部をさらに備えてもよい。選択に応じて、剥がれの検出に用いられる超音波トランスデューサー素子は特定される。したがって、超音波トランスデューサー素子群の中で剥がれた超音波トランスデューサー素子の位置は特定されることができる。こうして精度よく剥がれの位置は特定されることができる。
【００１２】
（６）前記選択部は、前記超音波トランスデューサー素子群の配列で最も外側に配置される超音波トランスデューサー素子を選択してもよい。超音波トランスデューサー素子群が測定対象に当てられる際に、配列の中では、最も外側に配置される超音波トランスデューサー素子が最も剥がれやすいと考えられる。したがって、配列で最も外側に配置される超音波トランスデューサー素子が選択されれば、剥がれは発見されやすい。こうして効率的に剥がれは検出されることができる。
【００１３】
（７）前記選択部は、前記超音波トランスデューサー素子群の配列で中央に配置される超音波トランスデューサー素子を選択してもよい。配列の中で中央に位置する超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれる際には、中央を含む広い範囲で剥がれが発生すると考えられる。したがって、他の位置に配置される超音波トランスデューサー素子でも剥がれは予想されることから、剥がれの検出処理が実施されなくても、剥がれは想定される。こうしてその後の処理動作は省略されることができる。
【００１４】
（８）前記基準期間設定部は、空気との界面から反射する超音波を受信する時刻で前記基準期間の終期を規定してもよい。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていれば、超音波は空気との界面から最短経路で反射する。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていなければ、超音波は測定対象との界面を透過して概ね測定対象の内部から反射する。最短経路の伝搬時間内に超音波トランスデューサー素子で超音波の反射波は受信されない。したがって、空気との界面から反射する超音波を受信する時刻で基準期間の終期が規定されると、剥がれの有無に応じて確実に受信信号は仕分けられることができる。こうして剥がれは確実に判定されることができる。特に、空気との界面は容易に確立されることができ、基準期間は簡単に実測されることができる。こうして測定対象の個体差に関わりなく精度よく基準期間は設定されることができる。
【００１５】
（９）前記受信信号および前記基準値の比較にあたって前記受信信号は受信電圧のピークトゥピーク値で特定されてもよい。こうして基準期間内に超音波の受信の有無は精度よく検出されることができる。
【００１６】
（１０）前記基準値設定部は、前記空気との前記界面から反射する超音波を受信した際に前記超音波トランスデューサー素子から出力される電圧のピークトゥピーク値を前記基準値に設定し、前記剥がれ検出部は、前記受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値の０．２倍以上であると剥がれを検出してもよい。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれると、超音波トランスデューサー素子には空気との界面から超音波が反射してくる。一方で、超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていなければ、超音波トランスデューサー素子には測定対象の界面から超音波が反射してくる。空気の音響インピーダンスと測定対象の音響インピーダンスとは大きく相違する一方で、界面を規定する密着体と測定対象との間では音響インピーダンスの整合が図られる。したがって、ピークトゥピーク値同士が比較されると、精度よく剥がれは検出されることができる。特に、空気との界面は容易に確立されることができ、基準値は簡単に実測されることができる。こうして測定対象の個体差に関わりなく精度よく基準値は設定されることができる。
【００１７】
（１１）前記基準値設定部は、前記測定対象との前記界面から反射する超音波を受信した際に前記超音波トランスデューサー素子から出力される電圧のピークトゥピーク値を前記基準値に設定し、前記剥がれ検出部は、前記受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値以上であると剥がれを検出してもよい。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれると、超音波トランスデューサー素子には空気との界面から超音波が反射してくる。一方で、超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていなければ、超音波トランスデューサー素子には測定対象の界面から超音波が反射してくる。空気の音響インピーダンスと測定対象の音響インピーダンスとは大きく相違する一方で、界面を規定する密着体と測定対象との間では音響インピーダンスの整合が図られる。したがって、ピークトゥピーク値同士が比較されると、精度よく剥がれは検出されることができる。
【００１８】
（１２）超音波装置向け制御装置はプローブに組み込まれることができる。プローブは、超音波装置向け制御装置に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子を支持すればよい。プローブは、前記剥がれ検出部で検出された剥がれの位置を表示する表示装置を備えることができる。プローブの使用者には表示装置で剥がれの位置が通知される。使用者は表示装置の表示に基づき剥がれの位置を確認することができる。こうして使用者は表示装置の表示に応じて的確に剥がれを解消することができる。
【００１９】
（１３）超音波装置向け制御装置は超音波装置に組み込まれて利用されることができる。このとき、超音波装置は、超音波装置向け制御装置を含む装置本体と、前記装置本体に接続されて、前記超音波トランスデューサー素子を支持するプローブとを備えればよい。
【００２０】
（１４）超音波装置は、前記装置本体に接続されて、前記剥がれ検出部で検出された剥がれの位置を表示する表示装置を備えてもよい。超音波装置の使用者には表示装置で剥がれの位置が通知される。使用者は表示装置の表示に基づき剥がれの位置を確認することができる。使用者は表示装置の表示に応じて的確に剥がれを解消することができる。
【００２１】
（１５）本発明の他の態様は、空気との界面から反射する超音波の反射率あるいは測定対象との界面から反射する超音波の反射率のいずれかに基づいた基準値を設定する手順と、超音波トランスデューサー素子から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で終了する基準期間を設定する手順と、前記基準期間に前記超音波トランスデューサー素子から出力される受信信号および前記基準値を比較して前記超音波トランスデューサー素子の剥がれを検出する手順とを備える超音波装置向け剥がれ検出方法に関する。
【００２２】
剥がれの検出にあたって基準期間が設定される。基準期間内に超音波トランスデューサー素子の受信信号と基準値とが比較される。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていなければ、超音波は空気層を通過せずに測定対象から反射する。基準期間は反射波を受信する時刻よりも早い時刻に終了することから、基準期間内に反射波に相当する受信信号は超音波トランスデューサー素子から出力されない。超音波トランスデューサー素子が測定対象から剥がれていないことが検出される。剥がれが発生すると、超音波は測定対象に到達する以前に空気との界面で反射する。基準期間内に反射波に相当する受信信号は超音波トランスデューサー素子から出力されることから、基準期間内に反射波の受信が特定される。こうして剥がれは検出される。受信信号および基準値の比較に応じて基準期間内に剥がれは判定されることから、判定の処理時間は短縮される。また、超音波の反射率および反射時間の２条件から空気層と測定対象との違いも精度よく検知されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】超音波診断装置の構成を概略的に示す概略図である。
【図２】超音波プローブの表面を概略的に示す斜視図である。
【図３】超音波デバイスの構成を概略的に示す拡大部分平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】超音波診断装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】処理回路の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】超音波診断処理の処理工程を概略的に示すフローチャートである。
【図８】起動処理の処理工程を概略的に示すフローチャートである。
【図９】画像更新処理の処理工程を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】超音波診断処理の処理シーケンスを概略的に示すシーケンス図である。
【図１１】図１０に続き超音波診断処理の処理シーケンスを概略的に示すシーケンス図である。
【図１２】基準値および基準期間の実測処理を概略的に示すフローチャートである。
【図１３】剥がれ検出の開始時間および終了時間の概念を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２５】
（１）超音波診断装置の全体構成
図１は本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち超音波診断装置（超音波装置）１１の構成を概略的に示す。超音波診断装置１１は装置本体１２と超音波プローブ（プローブ）１３とを備える。装置本体１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４で相互に接続される。装置本体１２と超音波プローブ１３とはケーブル１４を通じて電気信号をやりとりする。
【００２６】
超音波プローブ１３は筐体１６を有する。筐体１６は表側体１７および裏側体１８を備える。表側体１７および裏側体１８は相互に結合される。表側体１７および裏側体１８の間で表側体１７の結合面と裏側体１８の結合面の間にはケーブル口１９が区画される。ケーブル口１９にケーブル１４は配置される。筐体１６には、後述されるように、超音波デバイスユニットが支持される。
【００２７】
超音波プローブ１３の筐体１６には表示ユニット（表示装置）２１が組み込まれる。表示ユニット２１は例えば３つの点灯ランプ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを備える。個々の点灯ランプ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは例えばＬＥＤ素子で構成されることができる。個々の点灯ランプ２２ａ、２２ｂ、２２ｃは制御信号の供給に応じてオンおよびオフで切り替えられる。
【００２８】
点灯ランプは決められた方向に１直線上に配列される。ここでは、１直線上で裏側体１８の輪郭に最も近い位置に第１ランプ２２ａおよび第２ランプ２２ｂが配置され、第１ランプ２２ａおよび第２ランプ２２ｂから等しい距離の中央位置に第３ランプ２２ｃが配置される。
【００２９】
装置本体１２には表示装置２３が接続される。表示装置２３にはディスプレイパネル２４が組み込まれる。ディスプレイパネル２４の画面に、後述されるように、超音波プローブ１３で検出された超音波に基づき画像あるいは数値が表示される。画像化あるいは数値化された検出結果がディスプレイパネル２４の画面に表示される。
【００３０】
図２に示されるように、筐体１６の表側体１７には開口２６が形成される。開口２６は、筐体１６内に区画される収容空間に面する。収容空間内に超音波デバイスユニットＤＶは配置される。超音波デバイスユニットＤＶは超音波デバイス２７を備える。超音波デバイス２７は音響レンズ２８を備える。音響レンズ２８の外表面には部分円筒面２８ａが形成される。部分円筒面２８ａは平板部２８ｂで囲まれる。平板部２８ｂの外周は全周で途切れなく筐体１６に結合される。こうして平板部２８ｂは筐体の一部として機能する。音響レンズ２８は例えばシリコーン樹脂から形成される。音響レンズ２８は生体の音響インピーダンス１．５［ＭＲａｙｌ］に近い音響インピーダンス（例えば１．０〜１．５［ＭＲａｙｌ］を有する。超音波デバイス２７は表面から超音波を出力するとともに超音波の反射波を受信する。
【００３１】
（２）超音波デバイスの構成
図３は一実施形態に係る超音波デバイス２７の平面図を概略的に示す。超音波デバイス２７は基体３１を備える。基体３１には素子アレイ３２が形成される。素子アレイ３２は超音波トランスデューサー素子（以下「素子」という）３３の配列で構成される。配列は複数行複数列のマトリクスで形成される。ここでは、配列の一部のみが示される。その他、配列では千鳥配置が確立されてもよい。千鳥配置では偶数列の素子３３群は奇数列の素子３３群に対して行ピッチの２分の１でずらされればよい。奇数列および偶数列の一方の素子数は他方の素子数に比べて１つ少なくてもよい。
【００３２】
個々の素子３３は振動膜３４を備える。振動膜３４の詳細は後述される。図３では振動膜３４の膜面に直交する方向の平面視（基板の厚み方向の平面視）で振動膜３４の輪郭が点線で描かれる。振動膜３４上には圧電素子３５が形成される。圧電素子３５では、後述されるように、上電極３６および下電極３７の間に圧電体膜（図示されず）が挟まれる。これらは順番に重ねられる。超音波デバイス２７は１枚の超音波トランスデューサー素子チップとして構成される。
【００３３】
基体３１の表面には複数本の第１導電体３８が形成される。第１導電体３８は配列の列方向に相互に平行に延びる。１列の素子３３ごとに１本の第１導電体３８が割り当てられる。１本の第１導電体３８は配列の列方向に並ぶ素子３３に共通に配置される。第１導電体３８は個々の素子３３ごとに下電極３７を形成する。第１導電体３８には例えばチタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびチタン（Ｔｉ）の積層膜が用いられることができる。ただし、第１導電体３８にはその他の導電材が利用されてもよい。
【００３４】
基体３１の表面には複数本の第２導電体３９が形成される。第２導電体３９は配列の行方向に相互に平行に延びる。１行の素子３３ごとに１本の第２導電体３９が割り当てられる。１本の第２導電体３９は配列の行方向に並ぶ素子３３に共通に接続される。第２導電体３９は個々の素子３３ごとに上電極３６を形成する。第２導電体３９の両端は１対の引き出し配線４１にそれぞれ接続される。引き出し配線４１は配列の列方向に相互に平行に延びる。したがって、全ての第２導電体３９は同一長さを有する。こうしてマトリクス全体の素子３３に共通に上電極３６は接続される。第２導電体３９は例えばイリジウム（Ｉｒ）で形成されることができる。ただし、第２導電体３９にはその他の導電材が利用されてもよい。
【００３５】
列ごとに素子３３の通電は切り替えられる。こうした通電の切り替えに応じてリニアスキャンやセクタースキャンは実現される。１列の素子３３は同時に超音波を出力することから、１列の個数すなわち配列の行数は超音波の出力レベルに応じて決定されることができる。行数は例えば１０〜１５行程度に設定されればよい。図中では省略されて３行が描かれる。配列の列数はスキャンの範囲の広がりに応じて決定されることができる。列数は例えば１２８列や２５６列に設定されればよい。図中では省略されて５列が描かれる。上電極３６および下電極３７の役割は入れ替えられてもよい。すなわち、マトリクス全体の素子３３に共通に下電極が接続される一方で、配列の列ごとに共通に上電極が接続されてもよい。
【００３６】
基体３１の輪郭は、相互に平行な１対の直線で仕切られて対向する第１辺３１ａおよび第２辺（図示されず）を有する。第１辺３１ａと素子アレイ３２の輪郭との間に１ラインの第１端子アレイ４２ａが配置される。第２辺２１ｂと素子アレイ３２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ３３ｂが配置される。第１端子アレイ４２ａは第１辺３１ａに平行に１ラインを形成することができる。第１端子アレイ４２ａは１対の上電極端子４３および複数の下電極端子４４で構成される。上電極端子４３は引き出し配線４１に接続される。下電極端子４４は第２導電体３９に接続される。同様に、第２辺と素子アレイ３２の輪郭との間に１ラインの第２端子アレイ(図示されず)は配置されてもよい。
【００３７】
基体３１にはフレキシブルプリント配線板（以下「配線板」という）４５が連結される。配線板４５は第１端子アレイ４２ａに覆い被さる。配線板４５の一端には上電極端子４３および下電極端子４４に個別に対応して導電線すなわち信号線４６が形成される。信号線４６は上電極端子４３および下電極端子４４に個別に向き合わせられ個別に接合される。
【００３８】
振動膜３４上では第２導電体３９に並列に電極分離膜４８が配置される。電極分離膜４８は第２導電体３９の長手方向に帯状に延びる。電極分離膜４８は絶縁性および防湿性を有する。電極分離膜４８は例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化シリコン（ＳｉＯ２）といった防湿性絶縁材から形成される。電極分離膜４８は個々の第２導電体３９を挟んで第２導電体３９の両側に分離して形成される。第２導電体３９は振動膜３４上で第１導電体３８に交差することから、電極分離膜４８は振動膜３４上で第１導電体３８上を横切る。
【００３９】
基体３１上で振動膜３４の領域外には絶縁膜４９が形成される。絶縁膜４９は第１導電体３８の長手方向に帯状に延びる。絶縁膜４９は振動膜３４の領域外のみで第１導電体３８に並列に配置される。絶縁膜４９は例えばアルミナや酸化シリコンといった防湿性の絶縁材から形成される。絶縁膜４９は第２導電体３９上を横切る。絶縁膜４９は電極分離膜４８に連続する。
【００４０】
図４に示されるように、基体３１は基板５１および可撓膜５２を備える。基板５１の表面に可撓膜５２が一面に形成される。基板５１には個々の素子３３ごとに開口５３が形成される。開口５３は基板５１に対してアレイ状に配置される。開口５３が配置される領域の輪郭は素子アレイ３２の輪郭に相当する。隣接する２つの開口５３の間には仕切り壁５４が区画される。隣接する開口５３は仕切り壁５４で仕切られる。
【００４１】
可撓膜５２は、基板５１の表面に積層される酸化シリコン（ＳｉＯ２）層５５と、酸化シリコン層５５の表面に積層される酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）層５６とで構成される。可撓膜５２は開口５３に接する。こうして開口５３の輪郭に対応して可撓膜５２の一部が振動膜３４を形成する。酸化シリコン層５５の膜厚は共振周波数に基づき決定されることができる。
【００４２】
振動膜３４の表面に第１導電体３８、圧電体膜５８および第２導電体３９が順番に積層される。圧電体膜５８は例えばジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されることができる。圧電体膜５８にはその他の圧電材料が用いられてもよい。ここでは、第２導電体３９の下で圧電体膜５８は完全に第１導電体３８の表面を覆う。圧電体膜５８の働きで第１導電体３８と第２導電体３９との間で短絡は回避されることができる。圧電体膜５８の表面は電極分離膜４８で覆われる。
【００４３】
基体３１の表面には音響整合層５９が積層される。音響整合層５９は素子アレイ３２を覆う。音響整合層５９の膜厚は振動膜３４の共振周波数に応じて決定される。音響整合層５９には例えばシリコーン樹脂膜が用いられることができる。音響整合層５９上に音響レンズ２８が配置される。音響レンズ２８は部分円筒面２８ａの裏側の平面で音響整合層５９の表面に密着する。音響レンズ２８は音響整合層５９の働きで基体３１に接着される。部分円筒面２８ａの母線は第１導電体３８に平行に位置づけられる。部分円筒面２８ａの曲率は、１筋の第２導電体４２に接続される１列の素子３３から発信される超音波の焦点位置に応じて決定される。
【００４４】
基体３１の裏面にはバッキング材としての補強板６１が結合される。補強板６１は平板形状に形成される。補強板６１の表面に基体３１の裏面が重ねられる。補強板６１の表面は基体３１の裏面に接合される。こうした接合にあたって補強板６１は基体３１に接着剤で接着されてもよい。補強板６１は基体３１の剛性を補強する。補強板６１は例えばリジッドな基材を備えることができる。そうした基材は例えば４２アロイ（鉄ニッケル合金）といった金属材料から形成されればよい。
【００４５】
（３）超音波診断装置の回路構成
図５に示されるように、超音波診断装置１１は超音波デバイス２７に電気的に接続される集積回路チップ６３を備える。集積回路チップ６３はマルチプレクサー６４および送受信回路６５を備える。マルチプレクサー６４は超音波デバイス２７側のポート群６４ａと送受信回路６５側のポート群６４ｂとを備える。超音波デバイス２７側のポート群６４ａには配線６６経由で信号線４６が接続される。こうしてポート群６４ａは素子アレイ３２に繋がる。ここでは、送受信回路６５側のポート群６４ｂには集積回路チップ６３内の規定数の信号線６７が接続される。規定数はスキャンにあたって同時に出力される素子３３の列数に相当する。マルチプレクサー６４はケーブル１４側のポートと超音波デバイス２７側のポートとの間で相互接続を管理する。
【００４６】
送受信回路６５は規定数の切り替えスイッチ６８を備える。個々の切り替えスイッチ６８はそれぞれ個別に対応の信号線６７に接続される。送受信回路６５は個々の切り替えスイッチ６８ごとに送信経路６９および受信経路７１を備える。切り替えスイッチ６８には送信経路６９と受信経路７１とが並列に接続される。切り替えスイッチ６８はマルチプレクサー６４に選択的に送信経路６９または受信経路７１を接続する。送信経路６９にはパルサー７２が組み込まれる。パルサー７２は振動膜３４の共振周波数に応じた周波数でパルス信号を出力する。受信経路７１にはアンプ７３、ローパスフィルター（ＬＰＦ）７４およびアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）７５が組み込まれる。個々の素子３３の出力信号は増幅されてデジタル信号に変換される。
【００４７】
送受信回路６５は駆動受信回路７６を備える。送信経路６９および受信経路７１は駆動受信回路７６に接続される。駆動受信回路７６はスキャンの形態に応じてパルサー７２を制御する。駆動受信回路７６はスキャンの形態に応じて出力信号のデジタル信号を受信する。駆動受信回路７６は制御線７７でマルチプレクサー６４に接続される。マルチプレクサー６４は駆動受信回路７６から供給される制御信号に基づき相互接続の管理を実施する。
【００４８】
装置本体１２には処理回路（超音波装置向け制御装置）７８が組み込まれる。処理回路７８は例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）やメモリーを備えることができる。超音波診断装置１１の全体動作は処理回路７８の処理に従って制御される。ユーザーから入力される指示に応じて処理回路７８は駆動受信回路７６を制御する。処理回路７８は素子３３の出力信号に応じて画像を生成する。画像は描画データで特定される。
【００４９】
装置本体１２には描画回路７９が組み込まれる。描画回路７９は処理回路７８に接続される。描画回路７９にはディスプレイパネル２４が接続される。描画回路７９は処理回路７８で生成された描画データに応じて駆動信号を生成する。駆動信号はディスプレイパネル２４に送り込まれる。その結果、ディスプレイパネル２４に画像が映し出される。
【００５０】
装置本体１２には入力部８１が組み込まれる。入力部８１は処理回路７８に接続される。入力部８１には例えばキーボードやマウス、タッチスクリーンパネルといった入力機器８２が接続されればよい。処理回路７８には入力機器から指令やデータは入力されることができる。処理回路７８は入力される指令やデータに基づき動作することができる。
【００５１】
図６に示されるように、処理回路７８は動作管理部８４を備える。動作管理部８４には入力部８１が接続される。動作管理部８４は処理回路７８の動作を統括する。動作管理部８４は入力部８１から入力される指令信号やデータ信号に基づき演算処理を実施する。
【００５２】
処理回路７８は選択部８５を備える。選択部８５は動作管理部８４に接続される。選択部８５には駆動受信回路７６経由でマルチプレクサー６４が接続される。選択部８５は素子アレイ３２に属する素子群から１または複数の素子３３を選択する。素子３３の選択にあたってマルチプレクサー６４には選択部８５から選択信号が供給される。選択部８５は動作管理部８４の指示に従って選択信号を生成する。
【００５３】
処理回路７８は送信部８６を備える。送信部８６は動作管理部８４に接続される。送信部８６はマルチプレクサー６４に向けて送信信号を供給する。個々の素子３３は送信信号の供給に応じて超音波を発信する。送信部８６は動作管理部８４の指示に従って送信信号を生成する。
【００５４】
処理回路７８は電圧値検出部８７を備える。電圧値検出部８７は駆動受信回路７６経由でマルチプレクサー６４が接続される。電圧値検出部８７は個々の素子３３から受信信号の供給を受ける。供給される受信信号に応じて個々の時刻ごとに電圧値は特定される。時刻は例えばＡＤＣ７５の分解能に応じて決められることができる。ＡＤＣ７５の分解能はサンプリング周波数に従って決定される。
【００５５】
処理回路７８は基準値設定部８８を備える。基準値設定部８８は電圧値検出部８７に接続される。基準値設定部８８は電圧値検出部８７の出力に応じて基準値を設定する。基準値の設定にあたって基準値設定部８８は素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値を特定する。ピークトゥピーク値の最大値で超音波の受信は特定される。
【００５６】
基準値設定部８８には動作管理部８４が接続される。動作管理部８４は基準値設定部８８の動作を制御する。後述されるように、動作管理部８４の制御に従って、空気との界面から反射する超音波を受信した際に素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値が特定される。こうして基準値は空気との界面から反射する超音波の反射率を反映する。
【００５７】
処理回路７８は基準期間設定部８９を備える。基準期間設定部８９は電圧値検出部８７に接続される。基準期間設定部８９は電圧値検出部８７の出力に応じて基準期間を設定する。基準期間の設定にあたって基準期間設定部８９は超音波の発信後に超音波を受信する時刻を特定する。時刻の特定にあたって基準期間設定部８９は素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値の最大値を特定する。基準期間設定部８９には動作管理部８４が接続される。動作管理部８４は基準期間設定部８９の動作を制御する。後述されるように、動作管理部８４の制御に従って、空気との界面から反射する超音波を受信する時刻で基準期間の終期は規定される。こうして基準期間の終期が規定されると、素子３３から発信されて測定対象から反射する超音波を受信する時刻よりも早い時刻で基準期間は終了する。
【００５８】
処理回路７８は剥がれ検出部９１を備える。剥がれ検出部９１は電圧値検出部８７に接続される。剥がれ検出部９１は、基準期間に素子３３から出力される受信信号および基準値を比較して素子３３の剥がれを検出する。受信信号および基準値の比較にあたって受信信号は受信電圧のピークトゥピーク値で特定される。受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値の０．２倍以上であると、剥がれ検出部９１は剥がれを検出する。
【００５９】
処理回路７８は画像処理部９２を備える。画像処理部９２は電圧値検出部８７に接続される。画像処理部９２は電圧値検出部８７の出力に応じて画像データを生成する。画像処理部９２には動作管理部８４が接続される。動作管理部８４は画像処理部９２の動作を制御する。動作管理部８４の制御に従って、画像処理部９２は、基準期間に連続する期間に素子３３から出力される受信信号に基づき画像データを生成する。剥がれ検出部９１で剥がれが検出されると、画像処理部９２は画像データの出力を保留する。
【００６０】
処理回路７８は記憶部９３を備える。記憶部９３は動作管理部８４に接続される。記憶部９３には基準値および基準期間が保存される。
【００６１】
（４）超音波診断装置の動作
超音波診断装置１１の動作を簡単に説明する。超音波診断処理の開始に先立って超音波プローブ１３は測定対象に押し当てられる。ここでは、例えば測定対象に生体が想定される。音響レンズ２８は生体の皮膚に密着する。こうした密着にあたって皮膚と音響レンズ２８との間には水その他の音響結合材が配置されてもよい。音響レンズ２８の音響インピーダンスは１．０［ＭＲａｙｌ］〜１．５［ＭＲａｙｌ］といった具合に生体の音響インピーダンス１．５［ＭＲａｙｌ］に合わせられることから、個々の素子３３は音響的に生体に結合される。音響レンズ２８が皮膚に密着する限り、音響レンズ２８の界面で超音波の反射は最大限に抑制される。こうして超音波は生体内の器官に辿り着くことができる。
【００６２】
図７に示されるように、例えば入力機器８２の操作に応じて超音波診断処理は開始される。超音波診断処理が開始されると、ステップＳ１で起動処理が実施される。起動処理で素子アレイ３２の「剥がれ」が検出される。「剥がれ」の検出の詳細は後述される。起動処理に続き、ステップＳ２で画像更新処理が実施される。画像更新処理で映像フレームごとに画像が形成される。
【００６３】
図８に示されるように、起動処理にあたってステップＴ１で動作管理部８４は「剥がれ」の検出位置を特定する。ここでは、例えば図６に示されるように、素子アレイ３２はスキャン方向に６４列の素子列を含む。位置（Ｃ）は、素子アレイ３２でスキャン方向に中央に配置される１列の素子列（３２列目）に相当する。位置（１）および（Ｅ）は、素子アレイ３２でスキャン方向に最も外側に配置されるそれぞれ１列の素子列（１列目および６４列目）に相当する。
【００６４】
ステップＴ２で動作管理部８４の制御に応じて選択部８５は例えば位置（Ｃ）を選択する。ステップＴ３で動作管理部８４の制御に応じて送信部８６は送信信号を生成する。送信信号は位置（Ｃ）の素子列に供給される。送信信号に応じて位置（Ｃ）の素子列から超音波は発信される。素子列では送信専用の素子３３列と受信専用の素子３３列とが形成されてもよい。ステップＴ４で電圧値検出部８７は受信信号を受領する。受領した受信信号から受信信号の電圧値ＶＣは特定される。続くステップＴ５で剥がれ検出部９１は受信信号の電圧値ＶＣおよび基準値ＶＤを比較する。受信信号の電圧値ＶＣが基準値ＶＤの０．２倍以上であると、剥がれ検出部９１は剥がれを検出する。受信信号の電圧値ＶＣが基準値ＶＤの０．２倍を下回ると、剥がれは否定される。ステップＴ６で基準期間が経過するまで、個々の電圧値ＶＣに対して剥がれは判定される。剥がれが検出されずに基準期間が経過すると、処理動作はステップＴ７に移行する。位置（１）および（Ｅ）が残るので、ステップＴ８で位置が更新され、動作管理部８４の制御に応じて選択部８５は位置（１）を選択する。こうした一連の処理動作に従って位置（Ｃ）、位置（１）および位置（Ｅ）で剥がれが検出されずに基準期間が経過すると、起動処理は終了する。
【００６５】
ステップＴ６で基準期間が経過する以前にステップＴ５で剥がれが検出されると、ステップＴ９で剥がれ検出部９１は剥がれ警告信号を生成する。剥がれ警告信号は例えば表示ユニット２１に供給される。例えば位置（Ｃ）で剥がれが検出されると、表示ユニット２１は位置（Ｃ）に対応する第３ランプ２２ｃを点灯する。位置（１）で剥がれが検出されると、表示ユニット２１は位置（１）に対応する第１ランプ２２ａを点灯する。位置（Ｅ）で剥がれが検出されると、表示ユニット２１は位置（Ｅ）に対応する第２ランプ２２ｂを点灯する。
【００６６】
超音波診断装置１１の操作者は第３ランプ２２ｃや第１ランプ２２ａ、第２ランプ２２ｂの点灯に応じて素子アレイ３２の「剥がれ」を知ることができる。素子アレイ３２の「剥がれ」は音響レンズ２８と皮膚との間に空気層を形成して密着が解かれる。「剥がれ」は空気との界面で超音波を強く反射させることから、超音波は生体内の器官まで辿り着くことができず、超音波画像では不要な陰が形成される。警告表示を見た操作者は音響レンズ２８と生体の皮膚との間で密着を試みることができる。剥がれが検出されると、再びステップＴ２で選択部８５は位置（Ｃ）を選択する。再び位置（Ｃ）、位置（１）および位置（Ｅ）で剥がれの有無は判定される。
【００６７】
図９に示されるように、画像更新処理にあたってステップＶ１で動作管理部８４は最初の走査線（Ｎ＝１）を設定する。ここでは、スキャン方向に６４列の素子列が形成され、１映像フレームあたり６１本の走査線が形成される。ただし、素子列の列数や走査線の本数は超音波診断装置１１の仕様や要求される画質や解像度に応じて適宜に設定されることができる。ステップＶ２で動作管理部８４は警告信号の出力回数を判定する。最初の走査線では未だ傾向信号は出力されていないので、処理動作はステップＶ３に移行する。ステップＶ３で動作管理部８４の制御に応じて送信部８６は送信信号を生成する。送信信号は例えば位置（１）の素子列に供給される。送信信号に応じて位置（１）の素子列から超音波は発信される。ステップＶ４で電圧値検出部８７は受信信号を受領する。受領した受信信号から受信信号の電圧値ＶＣは特定される。続くステップＶ５で剥がれ検出部９１は受信信号の電圧値ＶＣおよび基準値ＶＤを比較する。受信信号の電圧値ＶＣが基準値ＶＤの０．２倍以上であると、剥がれ検出部９１は剥がれを検出する。受信信号の電圧値ＶＣが基準値ＶＤの０．２倍を下回ると、剥がれは否定される。ステップＶ６で基準期間が経過するまで、個々の電圧値ＶＣに対して剥がれは判定される。剥がれが検出されずに基準期間が経過すると、処理動作はステップＶ７に移行する。ステップＶ７で電圧値検出部８７は受信信号を受領する。ステップＶ８で基準期間に連続する計測期間が経過するまで受信信号の電圧値ＶＣは特定される。画像処理部９２は電圧値ＶＣの最大値に応じて画像データを生成する。計測期間が経過すると、画像データは記憶部９３に記憶される。
【００６８】
ステップＶ９で動作管理部８４は全ての走査線（Ｎ＝１、２、…６１）に対して電圧値ＶＣが記憶されたか否かを判断する。ステップＶ１０で次の走査線（Ｎ＝２）が選択される。ステップＶ２〜Ｖ９の処理動作は繰り返される。ステップＶ９で６１本の走査線の電圧値ＶＣが記憶されると、電圧値ＶＣに応じて１映像フレームの画像は形成される。ステップＶ１１で画像データは描画回路７９に供給される。ディスプレイパネル２４の画面で画像は更新される。続いてステップＶ１から処理が繰り返される。次の映像フレームが形成される。こうして映像フレームの形成は繰り返される。映像は形成される。
【００６９】
ステップＶ６で基準期間が経過する以前にステップＶ５で剥がれが検出されると、ステップＶ１２で剥がれ検出部９１は剥がれ警告信号を生成する。剥がれ警告信号は例えば表示ユニット２１に供給される。表示ユニット２１は第１ランプ２２ａ、第２ランプ２２ｂおよび第３ランプ２２ｃを点灯する。素子列の位置に応じて第１ランプ２２ａ、第２ランプ２２ｂおよび第３ランプ２２ｃのいずれかが選択されてもよい。その他、図１０に示されるように、動作管理部８４は警告用の画像信号を生成してもよい。警告用の画像信号は描画回路７９に供給される。ディスプレイパネル２４の画面には警告画像が追加される。警告表示や警告画像を見た操作者は音響レンズ２８と生体の皮膚との間で密着の確立を試みることができる。このとき、画像処理部９２で生成された画像信号の出力は保留される。こうして剥がれが検出された際には新たな超音波画像は生成されない。ディスプレイパネル２４の画面では剥がれに基づく表示の乱れは回避されることができる。ステップＶ６で、基準期間内に動作管理部８４が当該走査線で剥がれの解消を認識すると、処理動作はステップＶ１に戻る。再び走査線（Ｎ＝１）から１映像フレームの形成は実施される。
【００７０】
ステップＶ２で警告信号の出力が規定回数に達すると、ステップＶ１３で動作管理部８４は「剥がれ未解消」の画像信号を生成してもよい。画像信号は描画回路７９に供給される。ディスプレイパネル２４の画面には、図１１に示されるように、映像フレームの画像は更新されずに、「剥がれ未解消」の認知画像が追加される。認知画像は超音波診断処理の再起動を促せばよい。こうして映像フレームの画像および認知画像を維持したまま超音波診断処理の動作は終了する。
【００７１】
図１２に示されるように、基準値および基準期間は実測に基づいて設定されてもよい。こうした実測は例えば製品の出荷に先立って生産現場で実施されればよい。実測に先立って音響レンズ２８では空気との界面が確立される。確立にあたって測定者は例えば空間に超音波プローブ１３をかざせばよい。実測処理は例えば入力機器８２の操作に応じて開始される。ステップＷ１で動作管理部８４では実測モードが確立される。
【００７２】
ステップＷ２で動作管理部８４は実測の検出位置を特定する。ここでは、動作管理部８４の制御に応じて選択部８５は例えば位置（Ｃ）を選択する。個々の素子列は音響レンズ２８に対して同一の超音波特性を有することから、１つの素子列で実測される基準値および基準期間は全ての素子列に共通に用いられることができる。ステップＷ３で動作管理部８４の制御に応じて送信部８６は送信信号を生成する。送信信号は位置（Ｃ）の素子列に供給される。送信される超音波の波数は０．５以上に設定される。
【００７３】
ステップＷ４で電圧値検出部８７は受信信号を受領する。受領した受信信号の電圧値ＶＣは特定される。超音波は空気との界面で最大限に反射することから、受信信号の電圧値ＶＣは超音波の受信時に最大値を示し、そこから減衰する。ステップＷ５で基準値設定部８３は受信電圧のピークトゥピーク値の最大値を特定する。基準値設定部８３は基準値に当該最大値を設定する。ステップＷ６で動作管理部８４は基準値設定部８３で設定された基準値を記憶部９３に登録する。
【００７４】
ステップＷ７で基準期間設定部８９は送信信号の出力から受信電圧のピークトゥピーク値の最大値までの経過時間を計測する。基準期間設定部８９は基準期間に当該経過時間を設定する。ステップＷ８で動作管理部８４は基準期間設定部８９で設定された基準期間を記憶部９３に登録する。
【００７５】
ここで、超音波を受信する際に素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値は超音波の反射率を反映する。超音波の反射率は、超音波が伝播する第１媒体の音響インピーダンスと、第１媒体の界面に接する第２媒体の音響インピーダンスとに基づき算出される。例えば音響レンズ２８が１．０［ＭＲａｙｌ］の音響インピーダンスを有するとき、空気の音響インピーダンスは４．２８×１０４［ＭＲａｙｌ］であることから、音響レンズ２８に伝播する超音波は空気との界面で次式に従う反射率γで反射する。
【数１】
2016168107.tif 000003
これが基準値ＶＤに設定されるとき、音響レンズ２８に伝播する超音波は生体との界面で次式に従う反射率γで反射する。
【数２】
2016168107.tif 000004
これらの反射率は受信信号の電圧値ＶＣに反映されることから、受信電圧のピークトゥピーク値が基準値の０．２倍以上であると、剥がれは検出されることができる。例えば音響レンズ２８が１．５［ＭＲａｙｌ］の音響インピーダンスを有するとき、音響レンズ２８に伝播する超音波は生体との界面で次式に従う反射率γで反射する。
【数３】
2016168107.tif 000005
したがって、同様に、受信電圧のピークトゥピーク値が基準値の０．２倍以上であると、剥がれは検出されることができる。
【００７６】
ここで、基準期間ＴＡＣ［秒］は次式に従って定義されてもよい。
【数４】
2016168107.tif 000006
このとき、Ｄｍは音響整合層５９の厚み［ｍ］を示し、Ｃｍは音響整合層５９の音速［ｍ／ｓ］を示す。同様に、Ｄｌｅｎｓは音響レンズ２８の厚み［ｍ］を示し、Ｃｌｅｎｓは音響レンズ２８の音速［ｍ／ｓ］を示す。図１３に示されるように、超音波プローブ１３の公差寸法αに応じて剥がれ検出の開始時間Ｔｄｓおよび終了時間Ｔｄｅが設定されてもよい。
【数５】
2016168107.tif 000007
【数６】
2016168107.tif 000008
【数７】
2016168107.tif 000009
このとき、Ｔｔｘは送信期間［秒］を示し、ｆｔは送信周波数［Ｈｚ］を示し、ｎは波数［波］を示す。
【００７７】
超音波診断装置１１では剥がれの検出にあたって基準期間が設定される。基準期間内に素子３３の受信信号と基準値とが比較される。音響レンズ２８が生体に密着していれば、超音波は概ね生体内の器官から反射する。基準期間は器官からの反射波を受信する時刻よりも早い時刻に終了することから、基準期間内に反射波に相当する受信信号は素子３３から出力されない。こうして剥がれは否定される。剥がれが発生すると、超音波は生体内の器官に到達する以前に空気との界面で反射する。基準期間内に反射波に相当する受信信号は素子３３から出力されることから基準期間内に反射波に相当する電圧値が検出される。こうして剥がれは検出される。受信信号および基準値の比較に応じて基準期間内に剥がれは判定されることから、判定の処理時間は短縮される。超音波の反射率および反射時間の２条件から空気層と生体との違いは精度よく検知されることができる。
【００７８】
前述のように、剥がれ検出部９１は電圧値検出部８７で検出される電圧値に基づき剥がれを検出する。同様に、画像処理部９２は電圧値検出部８７で検出される電圧値に基づき画像データを生成する。こうして素子３３は剥がれの検出に用いられるだけでなく超音波画像の形成にあたって用いられることができる。剥がれの検出に固有に超音波トランスデューサー素子が配置される必要はない。超音波デバイス２７は小型化される。配線構造は簡素化される。しかも、画像形成の処理動作中に剥がれの判定は実施されることができる。
【００７９】
前述のように、起動処理では選択部８５は特定の素子３３を選択する。位置（Ｃ）、位置（１）および位置（Ｅ）で剥がれの有無は判定される。精度よく剥がれの位置は特定されることができる。選択部８５は、素子アレイ３２の配列で最も外側に配置される位置（１）および位置（Ｅ）の素子列を選択する。音響レンズ２８が生体に当てられる際に、配列の中では、最も外側に配置される素子３３が最も剥がれやすいと考えられる。したがって、位置（１）および（Ｅ）の素子３３が選択されれば、剥がれは発見されやすい。こうして効率的に剥がれは検出されることができる。しかも、配列の中で中央に位置する位置（Ｃ）の素子３３が生体から剥がれる際には、中央を含む広い範囲で剥がれが発生すると考えられる。位置（１）や位置（Ｅ）の素子３３でも剥がれは予想されることから、他の位置で剥がれの検出処理が実施されなくても、剥がれは想定される。こうしてその後の処理動作は省略されることができる。
【００８０】
音響レンズ２８が生体から剥がれていれば、超音波は空気との界面から反射する。超音波は最短経路で反射する。音響レンズ２８が生体から剥がれていなければ、超音波は概ね生体との界面を透過して内部の器官から反射する。最短経路の伝搬時間内に素子３３で超音波の反射波は受信されない。したがって、空気との界面から反射する超音波を受信する時刻で基準期間の終期が規定されると、剥がれの有無に応じて確実に受信信号は仕分けられることができる。こうして剥がれは確実に判定されることができる。しかも、前述のように、空気との界面は容易に確立されることができ、基準期間は簡単に実測されることができる。こうして生体の個体差に関わりなく精度よく基準期間は設定されることができる。
【００８１】
受信信号および基準値の比較にあたって受信信号は受信電圧のピークトゥピーク値で特定される。こうして基準期間内に超音波の受信の有無は精度よく検出されることができる。音響レンズ２８が生体から剥がれると、素子３３には空気との界面から超音波が反射してくる。一方で、音響レンズ２８が生体に密着していれば、素子３３には生体との界面から超音波が反射してくる。空気の音響インピーダンスと器官の音響インピーダンスとは大きく相違する一方で、界面を規定する音響レンズ２８と生体との間では音響インピーダンスの整合が図られる。したがって、ピークトゥピーク値同士が比較されると、精度よく剥がれは検出されることができる。特に、空気との界面は容易に確立されることができ、基準値は簡単に実測されることができる。こうして生体の個体差に関わりなく精度よく基準値は設定されることができる。
【００８２】
超音波プローブ１３では素子列の位置（１）、（Ｅ）および（Ｃ）にそれぞれ対応して第１ランプ２２ａ、第２ランプ２２ｂおよび第３ランプ２２ｃが配置される。第１ランプ２２ａの位置で筐体１６が生体に向かって押されると、位置（１）の素子列に対応する位置で音響レンズ２８と生体との接触は強められ、第２ランプ２２ｂの位置で筐体１６が生体に向かって押されると、位置（Ｅ）の素子列に対応する位置で音響レンズ２８と生体との接触は強められ、第３ランプ２２ｃの位置で筐体１６が生体に向かって押されると、位置（Ｃ）の素子列に対応する位置で音響レンズ２８と生体との接触は強められる。こうして使用者は表示ユニット２１の表示に応じて的確に剥がれを解消することができる。
【００８３】
基準値設定部８８では、生体との界面から反射する超音波を受信した際に素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値で基準値が特定されてもよい。このとき、基準値は生体との界面から反射する超音波の反射率を反映する。こうして生体との界面から反射する超音波を受信した際に素子３３から出力される電圧のピークトゥピーク値が基準値に設定される場合には、受信電圧のピークトゥピーク値が当該基準値以上であると、剥がれ検出部は剥がれを検出する。
【００８４】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、超音波デバイスユニットＤＶや超音波デバイス２７、素子３３等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。その他、処理回路７８は例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）で構成されてもよい。このとき、ＣＰＵでは個々の機能ブロックはソフトウェアの演算処理で実現されればよい。
【符号の説明】
【００８５】
１１  超音波装置（超音波診断装置）、１２  装置本体、１３  プローブ（超音波プローブ）、２１  表示装置（表示ユニット）、２３  表示装置、３３  超音波トランスデューサー素子、７８  超音波装置向け制御装置（処理回路）、８５  選択部、８８  基準値設定部、８９  基準期間設定部、９１  剥がれ検出部、９２  画像処理部。
【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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【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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