CN102686165B - 超声波检查装置以及超声波检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明的超声波检查装置是用于进行生物体的体内观察的超声波检查装置（10），其具备：发送探头（12），向被检体（11）的内部发送超声波（26）；接收探头（13），以与被检体（11）非接触的方式检测出被检体（11）的表面的微小位移，从而检测反射超声波（28），该反射超声波（28）是在被检体（11）的内部被反射的超声波（26）；信号处理部（16），根据在使发送探头（12）相对于被检体（11）固定，并且使接收探头（13）相对于被检体（11）移动来进行的扫描动作时的反射超声波（28），生成被检体（11）的内部的图像。

Description

超声波检查装置以及超声波检查方法

技术领域

本发明涉及用于进行生物体的体内观察的超声波检查装置以及超声波检查方法。

背景技术

现在，在开发用于支援以早期发现乳腺癌为主要目的的集体诊察的各种技术。其中之一是利用X线拍摄乳房的乳腺X线摄影诊察（Mammography）。但是，在乳腺X线摄影诊察中，如果用X线拍摄的是组织密度高的乳房，有时因病变组织隐藏在正常组织中等，而无法正确描绘出病变部位。另外，在进行乳腺X线摄影诊察时，在从上下或左右侧强力按压乳房的状态下进行拍摄，而这对有的被检查者来说会造成痛苦。因此，为了实现病变漏诊的可能性低且对被检查者的负担也小的超声波乳房图像拍摄技术，一直在进行研究。

超声波检查装置是一种向被检体内发射超声波，并根据由被检体内的声阻抗不同的组织界面（以下称之为反射组织）所反射的反射波（以下称之为超声波回波）来对被检体内部的信息进行图像化的装置。现在，利用这种超声波检查装置来进行乳腺癌诊察时，由技师手动操作超声波探头（以下称之为探头）。由此，超声波检查装置显示出乳房的断面像（以下称之为断层图像）。然后，由技师一边观察所显示的断面像一边对乳房的整个断面进行检查。并且，对认为有异常的断层图像进行记录，然后由医生对记录的图像进行读片以及诊断。但是，这种方法的问题在于技师的技能对于检查结果的影像大，且数据缺乏再现性。并且，根据这种方法还存在人均所需检查时间长的问题。

对此，近年来在开发通过使探头机械性地移动，从而能在不依赖技师的技能的情况下拍摄乳房的断层图像的超声波检查装置（例如，专利文献1）。根据专利文献1中记载的方法，使探头接触仰卧姿势的被检查者的乳房，一边使探头以乳头为中心机械性地旋回，一边收集超声波数据。通过以上，该方法拍摄断层图像。这种方法被称为直接接触法。

另外，还有被称为水浸法的方法，是一种利用介于探头和乳房之间的温水等来收发超声波的方法。根据水浸法，虽然能以基本自然的形态拍摄到乳房整体，但存在乳房的表面相对于超声波的收发方向倾斜时画质会劣化的问题。作为利用该水浸法的技术，例如有专利文献2中记载的技术。根据专利文献2记载的超声波检查装置，为了获得劣化少的图像，根据不同乳房的大小来调整探头的位置。具体而言，专利文献2的超声波检查装置对事先扫描过的乳房的外形进行预测，根据所获得的外形数据求出乳房表面的倾斜度。并且，该超声波检查装置通过使探头沿着该倾斜度倾斜，以使相对于乳房垂直地发送和接收超声波。

特开2003-310614号公报

特开2007-301070号公报

但是，在所述以往结构具有如下问题。

根据专利文献1的结构，使探头在与乳房接触的情况下机械性地旋转，并拍摄多个断层图像。但是，由于乳房是柔软的组织，通过该方法，每次拍摄时乳房的形状都会有大的变化。因此，所拍摄的多个断层图像就成了对形状分别不同的乳房进行拍摄的断层图像。从而，如果以此类方法进行自动检查，然后由医生根据检查结果来进行诊断的话，必须对每次拍摄时形状都不同的大量断层图像进行读片。即，根据专利文献1的结构，难以迅速进行诊断。

在此，为了在短时间内对拍摄的多个断层图像进行详细诊断，优选为，将这些断层图像变换成三维体素数据进行存储，并可以显示任 意断面的方式。但是，如上所述，根据专利文献1中记载的技术，必须将用于发送和接收超声波的超声波探头按在被检体上进行移动，因此被检体的形状在检查中会变化。从而，被检体的变化状态和变形量根据每次的拍摄（根据撮像时间）而不同。另外，被检体变形所造成的影响也根据每个断层图像而不同。为此，必须按每个断层图像来校正被检体的变形，因此难以重新构成三维图像。

另外，根据这种直接接触法，由于乳房的形状以及大小具有个体差，因此如果出现探头与体表无法接触的部分。从而，变得难以正确收发超声波，其结果断层图像的画质会劣化。另外，由于被检体的变形无再现性，因此，所能获得的图像也缺乏再现性。因此，若用于不需要检查者的判断就能自动进行诊察的自动诊察装置，该方法并不充分。

相对而言，根据专利文献2中记载的水浸法的结构，由于探头不会接触到乳房表面，因此可使乳房保持其初期状态不变形，从而何时都能获得再现性好的图像。另外，关于射向乳房的超声波的入射角的问题，也采取了对策，且被视为具有一定效果。但是，防止画质劣化的措施并不充分。即，根据专利文献2所记载的技术，将水槽中呈下垂状的乳房的倾斜角视为大致均等，来调整探头的倾斜角度。由此，例如在探头的中央付近和端部付近的倾斜角度不同的情况下，在进行过扫描的区域的一部分可能无法获得画质充分好的断层图像。

发明内容

本发明是鉴于所述以往课题而开发的，其目的在于提供一种在降低检查时的被检体的变形量的同时能提高画质的超声波检查装置。

为了达成所述目的，本发明的一形态的超声波检查装置是用于进行生物体的体内观察的超声波检查装置，其具备：发送探头，向被检体的内部发送超声波；接收探头，通过与所述被检体非接触的方式来检测所述被检体的表面的微小变位，从而检测反射超声波，该反射超声波是在所述被检体的内部被反射的所述超声波；信号处理部，根据在使所述发送探头相对于所述被检体固定，并且使所述接收探头相对于所述被检体移动来进行扫描动作时的所述反射超声波，生成所述被检体的内部的图像。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置，能根据在固定了发送探头的状态下使非接触的接收探头进行移动时的反射超声波来生成图像。由此，能在减少进行检查时的被检体的变形量的同时，能通过使被检体表面和探头保持非接触的状态来抑制画质劣化。并且，该超声波检查装置通过检测被检体表面的微小位移，来检测反射超声波。由此，该超声波检查装置能够生成画质对于被检体表面的倾斜角的依赖程度低的、优质的图像。从而，本发明的一形态的超声波检查装置能够在减少检查时的被检体的变形量的同时提高画质。

另外，可以是，所述接收探头具备：第一光源，射出激光；分离元件，将所述激光分离成检测光和参照光；照射光学系统，通过将所述检测光照射到所述被检体，在所述被检体的表面上形成光点；受光元件，接受反射检测光和所述参照光的干涉光，并生成与该干涉光相应的差拍信号，该反射检测光是在所述光点被反射的检测光；接收部，通过对所述差拍信号进行调频解调，生成表示在所述光点上的所述被检体的表面的微小变位的检测信号。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置能通过与被检体非接触的方式来检测反射超声波。

另外，可以是，所述超声波检查装置还具备位置检测部，该位置检测部根据所述差拍信号的频率，算出所述光点和所述接收探头的第一相对位置。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置能够检测光点和接收探头的相对位置。

另外，可以是，所述位置检测部还检测所述发送探头和所述接收探头的第二相对位置，并根据所述第一相对位置和所述第二相对位置， 算出所述发送探头和所述光点的第三相对位置。所述信号处理部根据所述第三相对位置，运算所述反射超声波到达所述光点的时间，并利用该时间来对所述检测信号进行调相加法运算，从而生成所述图像。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置能够根据检测信号来生成被检体的内部的图像。

另外，可以是，所述超声波检查装置还具备驱动部，该驱动部既能对所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度进行固定，又能够变更该相对位置以及相对角度。所述驱动部使所述发送探头相对于所述被检体固定，并使所述接收探头相对于所述被检体进行移动，从而进行所述扫描动作。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置能够自动移动接收探头。

另外，可以是，所述超声波检查装置还具备控制部，该控制部算出在所述光点上的、所述被检体的表面和所述接收探头之间的倾斜角，并根据所述倾斜角来修正在所述光点上检测出的变位的振幅。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置，能够抑制在被检体表面相对于接收探头倾斜的情况下的画质下降的问题。

另外，可以是，所述控制部通过利用所述第一相对位置来推测所述被检体的表面的形状，从而算出所述倾斜角。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置能够算出被检体表面和接收探头的倾斜角。

另外，可以是，所述第一光源射出光频率被调制成了锯齿状的所述激光。

另外，可以是，所述位置检测部根据所述差拍信号的频率，求出所述检测光和所述参照光的光程差，根据所述检测光的射出角和所述光程差，算出所述第一相对位置。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置在检测光的射出角不是垂直的情况下，也能算出第一相对位置。

另外，可以是，所述超声波检查装置还具备驱动部，该驱动部既能对所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度进行固定，又能变更该相对位置以及相对角度。所述位置检测部根据由所述驱动部输出的、表示所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度的信息，检测所述第二相对位置。

根据该结构，为本发明的一形态的超声波检查装置能够检测出发送探头和接收探头的相对位置。

另外，可以是，所述发送探头以及所述接收探头中的一方具备第二光源，所述发送探头以及所述接收探头中的另一方具备光传感器，该光传感器利用图像来检测来自所述第二光源的光，所述位置检测部根据从所述光传感器侧观察到的多个所述第二光源的位置关系，来检测所述第二相对位置。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置，即使在发送探头和接收探头被完全分离的状态下，也能查出发送探头和接收探头的相对位置。由此，例如，技师能一边以手动方式自由地调动接收探头，一边进行检查。

另外，可以是，所述发送探头具备检测该发送探头的姿势的第一陀螺仪传感器，所述接收探头具备检测该接收探头的姿势的第二陀螺仪传感器，所述位置检测部通过对由所述第一陀螺仪传感器以及所述第二陀螺仪传感器检测出的所述发送探头的姿势和所述接收探头的姿势进行比较，来检测所述发送探头和所述接收探头的相对角度。

根据该结构，本发明的一形态的超声波检查装置在发送探头和接收探头被完全分离的状态下，也能够检测出发送探头和接收探头的相对角度。

另外，可以是，所述接收探头还具备显示所述被检体的内部的断层图像的显示器，所述显示器显示相对于所述显示器的显示面大致为平行的断面的断层图像。

根据该结构，技师容易直观地判断出肿瘤的位置等。由此，例如 在进行麦默通活组织之类的检查时，能够容易地将针移向可疑的部分。

另外，可以是，所述发送探头在与所述被检体接触的状态下，向所述被检体的内部发送所述超声波。

另外，不仅能通过如上所述的超声波检查装置的方式实现本发明，还能通过以超声波检查装置所包含的特征性部分作为步骤的超声波检查方法来实现本发明，也能够通过使计算机执行如上所述的特征性步骤的程序来实现。另外，当然能够将此类程序存储在CD-ROM等非临时性的、计算机可读取的记录介质中，也能够通过互联网等的传送介质来传送此类程序。

如上所述，本发明能提供在降低检查时的被检体的变形量的同时提高画质的超声波检查装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的超声波检查装置的结构的方框图。

图2是表示本发明的实施方式1的超声波检查装置的结构的方框图。

图3是表示本发明的实施方式1的探头部的结构的图。

图4是表示本发明的实施方式1的光探头的结构的图。

图5是表示本发明的实施方式1的参照光以及检测光的信号波形的图。

图6A是表示本发明的实施方式1的光探头的受光元件的输出波形的图。

图6B是表示本发明的实施方式1的光探头的受光元件的输出波形的图。

图7A是表示本发明的实施方式1的，接收点在平面上的情况下的延迟时间的图。

图7B是表示本发明的实施方式1的，接收点在曲面上的情况下的 延迟时间的图。

图8是本发明的实施方式1的超声波检查装置的流程图。

图9A是表示本发明的实施方式1的变形例1的光探头的斜视图。

图9B是本发明的实施方式1的变形例1的光探头的截面图。

图10是表示本发明的实施方式1的变形例2的超声波检查装置的图。

图11是本发明的实施方式1的变形例2的超声波检查装置的方框图。

图12A是表示本发明的实施方式2的投影机的结构的图。

图12B是用于说明本发明的实施方式2的投影机的工作的图。

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的实施方式。以下，对于相同的要素赋予相同的符号，有时会省略其说明。另外，为便于理解，在附图中以各结构要素为主体进行示意性表示，对形状等的表现有时可能不够准确。

另外，以下将说明的实施方式均表示本发明所优选的一具体例。以下的实施方式中出现的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等也都表示一个例子，并不意味本发明限定于此。本发明限定于权利要求项的范围。因此，关于以下实施方式的结构要素中的未被记载于表示本发明最上位概念的独立权利要求项中的结构要素，作为虽不是为了达成本发明的目的所必需的，但用于构成最优选的结构进行说明。

（实施方式1）

本发明的实施方式1的超声波检查装置具有能在与被检体非接触的状态下检测反射超声波的接收探头。并且，该超声波检查装置在相对于被检体固定发送探头的状态下，使非接触的接收探头移动。因此，该超声波检查装置能够在降低检查时的被检体的变形量的同时提高画 质。

首先，说明本发明的实施方式1的超声波检查装置的基本结构。

图1是表示本发明的实施方式1的超声波检查装置10的概略结构的方框图。

该超声波检查装置10是用于进行生物体的体内观察的超声波检查装置。超声波检查装置10具备发送探头12、接收探头13以及信号处理部16。

发送探头12是用于向被检体11的内部发送超声波26的超声波探头。

接收探头13通过与被检体11非接触的方式检测被检体11表面的微小位移，来检测反射超声波（也称之为超声波回波），并生成与该反射超声波对应的检测信号94，该反射超声波是在被检体11的内部被反射的超声波26。

信号处理部16根据在发送探头12相对于被检体11固定、且接收探头13相对于被检体11移动而进行的扫描动作时的超声波回波，生成被检体11的内部的图像。

图2是超声波检查装置10的详细方框图。

图2所示的超声波检查装置10具备本体部81和探头部82。在此，图2所表示的是配置处理部一个例子，本体部81所包含的处理部的一部分可以被包含在探头部82中，而探头部82所包含的处理部的一部分也可以被包含在本体部81中。

探头部82向被检体11发送超声波26，并检测超声波回波。另外，探头部82将基于检测出的超声波回波的检测信号94，输出给本体部81。

该探头部82具备发送探头12、接收探头13和驱动部21。另外，接收探头13包含光探头13A和接收部14。

光探头13A在利用光来检测被检体11的表面的微小振动以及形状的同时，对检测出的信息进行调制，并输出通过调制所获得的差拍 信号93。

接收部14通过对由接收探头13输出的差拍信号93进行解调，并对通过该解调所获得的信号进行增幅以及数字变换，生成检测信号94。

驱动部21使发送探头12和接收探头13机械性地连接，并使接收探头13相对于发送探头12的相对位置进行三维移动。

本体部81具备位置检测部15、信号处理部16、图像处理部17、图像显示部18、发送部19、控制部20。

位置检测部15利用由光探头13A输出的差拍信号93和驱动部21的定位数据92，算出超声波26的发送位置和接收位置的相对位置关系，并生成表示该算出的位置关系的相对位置信息95。

信号处理部16通过利用在接收部14生成的检测信号94以及在位置检测部15生成的相对位置信息95来进行数字波束成形，从而生成三维数据96。

图像处理部17根据在信号处理部16生成的三维数据96，通过进行三维图像的渲染处理等，生成三维图像97。

图像显示部18显示在图像处理部17生成的三维图像97。

发送部19发出用于发送超声波26的驱动信号98。控制部20控制发送部19，以使在规定的定时发出驱动信号98。

在此，发送探头12具备二维排列多个振动子而成的振动子矩阵。各振动子具备压电元件和电极，该压电元件由以PZT（锆钛酸铅）为代表的压电陶瓷等构成，该电极与该压电元件连接。在该振动子矩阵中，通过向各振动子的电极施加由发送部19发出的脉冲状的电压，生成超声波脉冲。并且，发送探头12能变更该超声波26的焦点的同时，还能使该超声波26偏转。另外，脉冲状的电压被发送部19进行延迟处理。根据该结构，发送探头12能进行在三维方向上发送超声波26的扇形扫描。

在此，光探头13A与以往的超声波检查装置不同，其与被检体11的体表保持非接触的状态。即，在光探头13A的下面与被检体11之 间存在规定距离的空间。通过该结构，能够降低被检体11的失真。

另外，光探头13A将经过调频的激光分离为检测光和参照光，并利用检测光，在被检体11的表面形成多个光点（以下称之为接收点）。在此，检测光是从光探头13A朝向被检体11的表面射出的光。参照光是被光探头13A内部的偏光反射板37反射的光。另外，光探头13A通过使被各接收点反射的检测光（以下称之为反射检测光）与参照光发生干扰，来检测超声波回波，并生成表示检测出的超声波回波的差拍信号93。

该差拍信号93是对载波进行FM调制的波形。通过由接收部14及以位置检测部15对差拍信号93进行解调，获得被检体11表面的微小振动以及形状的信息。关于该光探头13A的具体结构以及信号的检测原理，详情后述。

另外，信号处理部16具备信号存储部16a、位置存储部16b、运算处理部16c以及图像存储器16d。

信号存储部16a存储在接收部14生成的检测信号94。位置存储部16b存储在位置检测部15生成的相对位置信息95。

运算处理部16c通过根据信号存储部16a中存储的检测信号94和位置存储部16b中存储的相对位置信息95来进行光束成形处理，从而生成图像数据99。

图像存储器16d将在运算处理部16c生成的图像数据99作为三维数据99进行存储。

以下，说明探头部82的概略结构。

图3是表示探头部82的概略结构的图。在图3中，被检体11是乳房，在乳头部付近配置有发送探头12。另外，发送探头12在与被检体11接触的状态下向被检体11的内部发送超声波26。

驱动部21对接收探头13和发送探头12的相对位置以及相对角度进行固定的同时，还能对该相对位置以及相对角度进行变更。该驱动部21在使发送探头12固定的状态下，使接收探头13进行移动。驱动 部21包括旋转机构22以及23、可伸缩的支撑臂24和旋转机构25。

具体是，接收探头13被旋转机构22和23、支撑臂24、旋转机构25所支撑，与发送探头12相对而置。在此，以能使接收探头13以发送探头12作为中心进行旋转的方式，构成旋转结构22。另外，旋转机构23具有与旋转机构22的旋转轴正交的旋转轴。并且，可通过变更支撑臂24的长度，来调整接收探头13（光探头13A）和发送探头12之间的距离。因此，通过组合旋转机构22、旋转机构23和支撑臂24，构成接收探头13能够相对于发送探头12进行三维式移动的结构。另外，通过旋转机构25，构成能对被检体11的表面和接收探头13的角度（由支撑臂24和接收探头13构成的角度）进行调整的结构。在此，发送探头12被配置在乳头的附近，此外也可以被配置在乳头以外的位置。

在此，旋转机构22、23、25以及支撑臂24包含可进行定位控制的伺服电动机、步进电动机或者螺线管线圈等。另外，位置检测部15根据由驱动部21输出的、表示接收探头13和发送探头12的相对位置以及相对角度的定位数据92，检测出发送探头12和接收探头13的相对位置（第二相对位置）以及相对角度。

在此，发送探头12的位置是指超声波的发送位置，其意味着发送探头12上（或者被检体11上的）的一个点。具体是，能够将该发送位置定为，沿着超声波26的波面的前进方向延伸且通过超声波26的收敛点（在此是反射组织27）的直线、与发送探头12的交叉点。

另外，所述接收探头13的位置是指光探头13A的各检测光的射出位置。另外，超声波的接收位置是指被检体11表面上的形成接收点的位置。

在此，利用旋转机构22、23以及25的旋转角度以及支撑臂24的长度的信息，能求出超声波的发送位置和光探头13A的各检测光的射出位置的距离。从而，若知道光探头13A的各检测光的射出位置和接收点的相对位置，就能求出超声波的发送位置和接收点的相对位置。

在此，在光探头13A的表面，以大致相等的间隔设有检测光的射出位置。因而，若能算出与超声波的发送位置相对的光探头13A的中心点的相对位置，就可利用该相对位置算出在光探头13A的中心点之外存在的检测光的射出点的位置。另外，关于检测出光探头13A的各检测光的射出位置和接收点的相对位置的方法，详情后述。

图4是表示光探头13A的概略结构的图。如图4所示，光探头13A具备半导体激光器31、电流调制器32、准直镜34、偏光光束分离器35、光束放大器36、偏光反射板37、微透镜阵列38和受光元件39。

半导体激光器31以及电流调制器32具备射出激光33的第一光源。半导体激光器31具有动作区间，在该动作区间，注入电流和发送波长发生局部性的线性变化。电流调制器32对提供给半导体激光器31的电流进行调制。准直镜34对半导体激光器31射出的激光33进行校正。

偏光光束分离器35是将激光33分离成用于照射被检体11的检测光、向与检测光相反的方向前进的参照光的分离元件。该偏光光束分离器35使P偏光成分透射，而对S偏光成分进行反射。

光束放大器36包括透镜36a以及36b。偏光反射板37例如由线栅偏光板构成。该偏光反射板37使透射轴方向的偏光成分透射，而对与该透射轴方向正交的偏光成分进行反射。微透镜阵列38通过将透过了偏光反射板37的光集中到被检体11上，形成多个接收点。这些光束放大器36、透镜36a以及36b、偏光反射板37、微透镜阵列38是一个将检测光分成多个光束并照射到被检体11上，从而在被检体11上形成多个接收点的照射光学系统。

多个受光元件39接受反射检测光和参照光的干涉光，并生成与所接受的干涉光相应的差拍信号93，该反射检测光是在多个接收点被反射的检测光。另外，各受光元件39与被检体11上的各接收点一一对应。

在此，电流调制器32将锯齿状的电流重叠在注入电流。由此，半导体激光器31射出被调频成为锯齿状的激光33。另外，发送探头12也可以具备能将激光33的光频调制成锯齿状的调制器，以此取代电流调制器32。这此情况下，也能够生成被调频成为锯齿状的激光33。

另外，以使偏光反射板37的透射轴相对于偏光光束分离器35的S偏光大致倾斜45度的方式来构成偏光反射板37。因此，射入到偏光反射板37的光的一部分被反射，一部分透射。

在此，以形成多个接收点的方式来构成微透镜阵列38被。该多个接收点可以在规定方向上被排列成一列，也可以被配置成二维矩阵状。

另外，在被检体11上的接收点被反射的检测光，再次射入微透镜阵列38时，如果射入与去路不同的透镜，就不会射入受光元件39上的对应的受光区域。这种光将成为杂散光，因此由孔径40进行遮光。

图5是表示由光探头13A的受光元件39检测出的参照光和反射检测光的信号波形的图。图表的纵座标表示光频（f），横坐标表示时间（t）。另外，参照光是指被偏光反射板37反射的光，反射检测光是指透射偏光反射板37之后被被检体11的表面反射的检测光。

如图5所示，参照光的信号波形41和反射检测光的信号波形42是相差时间△t的波形。其理由在于，被偏光反射板37分离出的参照光和检测光，在它们到达受光元件39为止所通过的径路上存在光程差。在此，若设想为偏光反射板37与被检体11表面的距离为L/2、光速为c，由于光程差为L，因此信号波形将偏离△t=L/c。此时，由于受光元件39所接受的参照光和反射检测光的光频仅有略微的差异，因此，在受光元件39，可检测出该差频（以下称之为差拍频率）fb=△v·fm·△t的差拍信号93。

例如，在激光33的锯齿状波的反复频率为fm＝10MHz、光频的变动幅度为△v=15GHz、参照光和检测光的光程差为L=40mm的情况下，差拍频率fb成为20MHz。此时，L的长度若偏离0.01mm，则差拍频率将偏离5kHz，通过精确地测定出差拍频率，能够精确地测量出偏光反射板37和被检体11之间的距离。

并且，被检体11的表面因超声波回波28的传播而振动使，在被检体11的表面被反射的检测光因多普勒位移其光频会产生略微的偏离。由此，在受光元件39检测出的差拍信号93也同样受到多普勒位移的影像。因此，在受光元件39检测出的差拍信号93成为以差拍频率作为中心频率的FM信号。通过对该FM信号进行解调，能够检测出在被检体11的内部被反射的超声波回波28所造成的振动。

例如，若设想为超声波回波28所造成的被检体11表面的变动振幅为0.5nm、超声波回波280的频率为5MHz，则被检体11的表面的变动速度v最大时成为0.0157m/s。此时，若设想为光源的波长为λ=683nm，那么多普勒位移的频率fb即成为fb=4Пv/λ=289kHz。从而，当差拍频率为20MHz时，在受光元件39检测出的差拍信号93的频率将被调频成为19.71～20.29MHz之间。

图6A以及图6B是表示光探头13A的受光元件39的输出波形（差拍信号93）的图。图6A表示没有多普勒位移的情况下的输出波形，图6B表示有多普勒位移的情况下的输出波形。在被检体11的表面上没有振动的情况下（即，没有超声波回波28传播的情况下），如图6A所示，可检测出与参照光、检测光之光程差L相应的差拍频率的载波。位置检测部15利用该差拍频率，能够求出光程差L。并且，位置检测部15能够算出受光点和接收探头13的相对位置（第一相对位置）。

另外，超声波回波28到达被检体11表面时，被检体11的表面将发生振动。在被检体11的表面有振动的情况下，如图6B所示，载波被进行FM调制。接收部14通过对该信号进行FM解调，能够生成检测信号94，该检测信号94表示由超声波回波28造成的被检体11表面的微小位移。

另外，检测光被微透镜阵列38分成多个光束，与该光束的分支区域相应地，受光元件39也被分成多个受光区域。或者，也可以另外具备多个的受光元件。根据在多个受光区域取得的信号算出各差拍频率，从而，即使在被检体11的表面是像图3所示的曲面的情况下，也能够 更正确地检测出光探头13A和被检体11之间的距离。

如上所述，通过将发送探头12和作为接收探头的光探头13A设成分离体，并使光探头13A与被检体11的体表保持非接触状态，在以检查开始时作为基准的情况下，可降低在检查中发生的被检体11的失真量。

另外，发送探头12是从一个发送点以三维方式发送超声波的结构，此外也可以是使用多个超声波探头在广范围内发送超声波的结构。

但是，与被检体接触的部分较少的情况能将被检体的失真量抑制在低水平。

另外，这种在仰卧状态下只按压乳头部的结构易于在手术前重现变形状态，因此具有容易确认手术位置的优点。

但是，在利用检测信号94进行光束成形时，若以调相加法运算中的虚拟声源作为焦点时，发送超声波26的发送位置和焦点的距离、以及从焦点至各接收点的距离必须是可知的。历来，发送位置以及接收位置被等距配置在同一平面上，因此容易计算出它们的距离。相对而言，在本结构中，由于是在形状不明的曲面上形成接收点并检测检测信号94，因此有必要对与超声波26的发送位置相对的各接收点的三维位置进行测量。

图7A以及图7B是表示检测出同相位信号时的延迟时间的图。图7A表示接收点在平面上的情况下的延迟时间。图7B表示接收点在曲面上的情况下的延迟时间。

如图7A所示，在各接收点51以等距被形成在平面上的情况下，可算出从焦点54到各接收点51的距离。因此，信号处理部16能够根据该距离求出延迟时间52并进行波束成形。

相对而言，如图7B所示，在形状不明的曲面上形成了接收点51的情况下，从焦点54到各接收点51的距离也是不明确的。因此，信号处理部16无法求出延迟时间53，也无法进行波束成形。从而，有必要测量各接收点的三维位置。

在本实施方式中，位置检测部15利用发送探头12和光探头13A的相对位置、光探头13A与被检体11上的接收点之间的位距L/2，来算出超声波26的发送位置和接收点的相对位置关系。

具体是，位置检测部15根据驱动部21的定位数据92，算出发送探头12和光探头13A的相对位置（第二相对位置）以及相对角度。另外，如上所述，根据差拍信号93的频率，算出接收点和光探头13A的第一相对位置。并且，位置检测部15根据第一相对位置和第二相对位置，算出发送探头12和光点的第3相对位置，并将表示该算出的第3相对位置的相对位置信息95存储到位置存储部16b。然后，运算处理部16c根据该第3相对位置，运算出超声波回波28到达接收点的时间，并利用该时间对检测信号94进行调相加法运算，从而生成图像数据99。

在此，为了求出相对于超声波的发送位置的各接收点的相对位置，构成能够对相对于光探头13A的各接收点的相对位置进行测量的结构即可。关于该测量，也能够另行利用例如立体摄影机等用于进行三维测量的传感器来进行。

另外，能够通过以上方法来算出接收点和光探头13A之间的位距，但在从光探头13A射出的检测光的前进方向和偏光反射板37所构成的角度并非是垂直的情况下，则有可能无法正确算出光探头13A和接收点的相对位置。

对此，在本发明中，为了进行该测量，关于从光探头13A射出并形成各接收点的光束（以下称之为接收光束），对各射出角预先进行测量。通过以这种方式预先测量各接收光束的射出角，像在图4以及图5中说明的那样，可根据差拍信号93的差拍频率求出各接收光束的长度（光程差L），因此，位置检测部15就能够根据各接收光束的方向（射出角)以及长度（光程差L）来求出接收点51相对位置。

接下来，参照图2至图4以及图8，具体说明通过以上方式构成的本实施方式1的超声波检查装置10的动作。图8是表示超声波检查 装置10的动作的流程图。

首先，控制部20控制发送部19，以使在规定的定时发出驱动信号98。根据该控制跟，发送部19进行为了使超声波26聚焦以及偏转的延迟处理。并且，发送部19向发送探头12的多个振动子分别提供经过延迟处理后的驱动信号98（S101）。发送探头12根据由发送部19发送的驱动信号98，从各振动子发送超声波26，形成规定的波面（S102）。超声波26根据该波面，朝向规定的方向前进。由发送探头12发送的超声波26被被检体11内部的反射组织27所反射，成为超声波回波28并被传播到被检体11的表面。

在此，驱动部21预先使光探头13A移动到适合于超声波回波28检测的位置（S103）。例如，驱动部21使光探头13A移动，以使在包含超声波26的发送方向的截面内形成用于检测超声波回波的接收点。并且，由光探头13A接收超声波回波28（S104），以及测量超声波回波28的接收位置（S105）。

由光探头13A进行的信号接收，通过以下的动作进行。首先，电流调制器32对注入电流进行调制。从而，半导体激光器31射出经过调频的激光33。光束放大器36对该激光33进行放大。偏光反射板37将被放大的激光分离成参照光和检测光。检测光以在被检体11的表面上形成多个接收点的方式被照射。在各接收点被反射的反射检测光，在受光元件39上的各受光区域，以与参照光相重叠的方式并被接受。

在此，关于参照光以及检测光的偏光方向，在被偏光反射板37以及被检体11刚刚反射之后是相互正交的。另外，相对于偏光光束分离器35的P偏光，参照光以及检测光的偏光方向都大致倾斜45度，因此，参照光以及检测光各自的P偏光成分透射偏光光束分离器35。如上所述，由于相同的偏光方向成分可透射，因此参照光以及检测光相干扰之后被受光元件39所接受。

通过以上被方法检测出的差拍信号93是以与参照光和检测光的光 程差相应的差拍频率作为中心频率被进行了FM调制的信号。因此，接收部14通过对该差拍信号93的FM调制进行解调，来生成与超声波回波28对应的检测信号94。

另外，位置检测部15根据差拍频率算出各接收点和光探头13A的距离。另外，在接收光束相对于光探头13A的射出角度并非是垂直的情况下，位置检测部15可以在该距离信息上附加预先测量的接收光束的射出角信息，来算出光探头13A和各接收点的相对位置。并且，位置检测部15根据各接收点相对于光探头13A的相对位置和驱动部21的定位数据92，算出各接收点相对于超声波26的发送位置的相对位置。

在此，光探头13A能以非接触的方式检测出超声波回波28。另外，根据本实施方式，能够在发送探头12的位置不移动的情况下，通过使光探头13A进行移动而取得广范围区域的图像信息。因此，不易发生以往的那种检测出的信号因探头的按压压力或者角度而劣化的问题。另外，与以往的超声波检查装置相比，可降低检查开始时的被检体11的变形状态和此后被检体11的变形状态的形状变化。因此，与以往的情况相比，各诊断图像中包含的、被检体11失真所导致的影线会接近一定水平，从而，对所取得的诊断图像个别进行被检体11变形校正的必要性也会减小。

另外，由于能够按每个接收点算出与光探头13A的位置关系，因此，即使在被检体11的表面是曲面的情况下，也能够对接收的信号进行调相加法运算。由此能以大的数值孔径进行检查，从而可获得高分辨率。

另外，光探头13A根据被检体11的表面的振动来检测超声波回波28，因此，当皮肤表面相对于接收光束倾斜时，在外观上，超声波回波28所致的振动振幅变小，且对比度下降。对此，在本实施方式中，控制部20通过根据测量到的各接收点的三维位置（第一相对信息）来推测被检体11的表面形状，来求出在各接收点的倾斜角。并且，控制 部20能够通过根据该倾斜角来修正在接收点检测出的位移的振幅（振动振幅），来防止对比度下降。具体是，控制部20在倾斜角比预定的阈值大的情况下，进行使振动振幅增大的控制。另外，控制部20通过控制，使得倾斜角越大振动振幅也越大。例如，控制部20通过使相对于接收部14的差拍信号93的增益增大，来使振动振幅增大。或者，控制部20通过使发送探头12照射的检测光的强度增强，来增大振动振幅。

另外，在皮肤表面相对于光探头13A倾斜的情况下反射光量会减少，但由于是根据经过FM调制的差拍信号93的频率来检测振动振幅，因此不会造成问题。

返回图8进行说明。接收部14对由光探头13A生成的差拍信号93进行解调的同时，还通过增幅以及数字变换来生成检测信号94（S106）。该检测信号94被存储在信号处理部16的信号存储部16a中。另外，在位置检测部15被算出的、与超声波26的发送位置相对的各接收点的相对位置信息95（第3相对位置）被存储在位置存储部16b中。

接下来，运算处理部16c根据信号存储部16a中存储的检测信号94和位置存储部16b中存储的相对位置信息95，进行沿着超声波26的发送径路（以后称之为声线）的区域的波束成形处理，从而生成图像数据99（S107）。并且，将通过该处理所获得的图像数据99存储在图象存储器16d中。

在使由发送探头12发送的超声波26的声线在被检体内移动的同时进行以上的动作。即，在对于全检查区域的扫描尚未完了的情况下（S108为“否”），进行步骤S103～S107的处理。然后，对于全检查区域的扫描完了时（S108为“是”），运算出全检查区域的图像数据99并将保存在图象存储器16d中。

另外，此时发送探头12在其位置被固定的状态下以三维方式发送超声波26。另外，光探头13A在根据超声波26的声线方向，向容易 接收超声波回波28的位置进行移动的同时，以非接触的方式进行信号检测。如上所述，发送超声波26的发送探头12和接收超声波回波28的光探头13A为分离体时，尤其是在扫描角大的情况下，能够缩短超声波回波28的传播路程。因此，能够进行数值孔径大且衰减少的信号检出。由此，能够在更广的范围内进行高分辨率以及高对比度的检查。

接下来，图像处理部17通过对图象存储器16d中保存的作为多个图像数据99的三维数据96进行三维图像的渲染处理，从而生成三维图像97（S109）。然后，将通过该处理所获得的三维图像97显示在图像显示部18上。

如上所述，本实施方式的超声波检查装置10，在以检查开始时的被检体的变形作为基准的情况下，比以往的超声波检查装置更能降低检查开始后的被检体11的变形。由此，超声波检查装置10能更简单地取得更高精度的乳房整体像，以作为三维图像的。由此，能够取得再现性高的、医生可对任意断面的断层图像进行显示并读图的三维整体像，从而能进行高效的诊断。

并且，本实施方式的超声波检查装置10能够实现在不使乳房变形的情况下进行检查的超声波检查装置，因此能够提供适合于自动测量的乳腺癌检查设备。根据以上，能够获得不依赖检查者的检查结果，因此，例如可全由女职员进行乳腺癌检查，从而能使更多的女性无心理负担地接受乳腺癌诊察。

另外，本实施方式的超声波检查装置10与以往的直接接触法不同，探头的按压压力以及角度所造成的画质劣化较少。因此，根据本实施方式的超声波检查装置10，需一边确认超声波图像一边进行检查的必要性低，从而更适合于自动化检查设备。并且，由于光探头13A能够相对于发送探头12进行移位，因此，即使在发送的超声波的扫描角度大的情况下，也能够获得良好的超声波图像。由此，能够在广范围内进行高分辨率以及高对比度的检查。

另外，在本实施方式中，以自动化装置为例进行了说明，此外也 适用于由技师手动操作光探头13A的检查形态。

图9A以及图9B是表示为应对手动操为进行了小型化的光探头13A的结构的图。图9A是这种光探头13A的斜视图。图9B是光探头13A的主要部分的截面图。另外，在图9A以及图9B中，对于与图4相同的结构要素赋予相同的符号并省略其说明。

如图9A所示，光探头13A具备半导体激光器31、电流调制器32、准直镜34、用于将激光33变换成线状平行光的导光杆61、面状检测部62。

在此，导光杆61上形成有具有倾斜面的多个偏转槽，该倾斜面相对于射出光的侧面大致倾斜45°。该导光杆61通过全反射，使射入该导光杆61的光大致偏转90°。

另外，面状检测部62例如构成如图9B所示的结构。面状检测部62具备导光板63、偏光反射板37、微透镜阵列38、偏光板64、视角控制膜65、受光元件39。

在导光板63，由导光杆61射出的激光33从该导光板63的侧面射入。该导光板63将射入的激光33从一方的主面63a射出。

偏光反射板37与导光板63的主面63ａ邻接而配置。偏光板64夹着导光板63被配置在偏光反射板37的相对侧。

视角控制膜65只使透射了偏光板64的光中的、大致垂直射入的光透射。受光元件39具有与被检体11上的接收点对应的多个受光区域。

另外，导光板63的相对面63b上形成有由倾斜面构成的多个偏转面63c，该倾斜面相对于主面63a大致倾斜45°。由此，导光板63能够通过全反射，使相对于主面63a大致平行地射入的光偏转向主面63a，并使得从主面63a大致垂直地射出。

另外，偏光板64的透射轴与偏光反射板37的透射轴构成大致45度的角。另外，配置视角控制膜65的目的在于，防止来自对应的接收点之外的杂散光混入受光元件39的各受光区域。

在以所述方式构成的光探头13A中，经调频的激光33被准直镜34进行校正，并被导光杆61变换成线状的平行光，然后射入面状检测部62。射入面状检测部62的导光板63的激光33，被偏转面63c进行偏转，从导光板63的主面63a大致垂直地射出，然后在偏光反射板37被分离成参照光和检测光。检测光通过微透镜阵列38，在被检体11的表面上形成多个接收点。被各接收点反射的检测光和被偏光反射板37反射的参照光透射导光板63，并射入偏光板64。在此，参照光和检测光的偏光相正交，但两者的偏光均相对于偏光板64的透射轴旋转了大致45度。因此，参照光和检测光各自的相同偏光成分透射偏光板64，只有大致垂直地透射的光可透射视角控制膜65，并在受光元件39上发生干扰。然后，该干涉光在受光元件39的各受光区域被检测出。

通过这种结构，也能够根据检测出的差拍信号93的差拍频率求出被检体11和光探头13A的距离，以及能够通过对FM调制进行解调，来检测各接收点的振动。

因此，通过以上说明的结构，在实现小型且薄型的光探头的同时，能够降低在检查中发生的被检体11的变形。由此，能够实现再现性高且分辨率也高的超声波检查装置。

另外，在本实施方式中，说明了利用驱动部21的定位信息来检测发送探头12和接收探头13的相对位置以及相对角度的情况，此外，也能够利用红外线传感器或者陀螺仪检测等，构成发送探头12和接收探头13相分离的结构。

图10是表示探头为分离体结构的具体例的图。另外，图11是在该情况下的超声波检查装置10的方框图。

如图10所示，发送探头12还具备以正交方式被配置的两个传感器杆67。各传感器杆67具备被配置在该传感器杆67的两端的两个光源67a预备(第二光源)。该光源67a例如是红外线发光二极管。

并且，如图11所示，发送探头12具备陀螺仪传感器87(第一陀螺仪传感器）。另外，接收探头13为图9中说明的薄型结构，且具备用于显示断层图像的显示板66、光传感器85以及陀螺仪传感器86（第二陀螺仪传感器）。

陀螺仪传感器87检测发送探头12的姿势。陀螺仪传感器86检测接收探头13的姿势。并且，位置检测部15通过对陀螺仪传感器检测出的发送探头12姿态和接收探头13姿态进行比较，来检测发送探头12和接收探头13的相对角度。

光传感器85利用图像来检测来自光源67a的光。该光传感器85例如是互补金属氧化物半导体传感器，对于从传感器杆67的前端发出的红外光进行持续拍摄。并且，位置检测部15根据由光传感器85拍摄的图像上表示的发光点的间隙以及位置，求出从光传感器85侧观察时的光源67a的位置关系，并根据该位置关系来检测发送探头12和接收探头13的相对位置。

另外，在此说明了发送探头12具备光源67a、接收探头13具备光传感器85的情况，此外也可以是发送探头12具备光传感器85、接收探头13具备光源67a。

通过采用此类结构，即使在发送探头12和接收探头13完全分离的状态下，也能够检测出发送探头12和接收探头13的相对位置以及相对角度，从而，技师能以手动发生自由地操作接收探头13的同时进行检查。

另外，此时，如果根据接收探头13的位置，使得以发送探头12发送的超声波26在与接收探头13大致平行的方向上进行移动的方式进行动作，显示板66将显示相对于显示板66的显示面大致平行的断面的被检体11内部的断层图像。由此，技师容易直观地判断出肿瘤的位置等。另外，例如在进行麦默通等的活组织检查时中，能够容易地将针68引向可疑的部分。

另外，在图10所示的结构例中，说明了利用陀螺仪传感器以及红外线传感器来检测发送探头12和接收探头13的相对位置以及相对角 度的情况下，此外也可以通过利用电波、磁力或者超声波的传感器来检测发送探头12和接收探头13的相对位置以及相对角度。另外，还可以对用照相机拍摄的图像进行图像处理来检测发送探头12和接收探头13的相对位置以及相对角度。

在此，作为本实施方式的发送探头12介绍了振动子被二维排列的结构，此外也可以采用使一维排列的振动子在探头内进行机械摇动的机械扇形探头。

另外，在本实施方式中，说明了由光探头13A向皮肤表面照射激光的结构，此外，为了保护皮肤以及提高皮肤表面的反射率，也可以在皮肤表面涂上光防护剂。作为该光防护剂，例如能够利用含有氧化钛、氧化锌、高岭土、滑石或云母等的粉末的遮光剂。

另外，在本实施方式中说明了超声波检查装置10显示三维图像97的情况，此外也可以是不生成三维图像，而是显示二维图像（断层图像）。

另外，在本实施方式中说明了乳腺癌检查的例子，超声波检查装置10亦可用于人体的其他部分的检查。并且，超声波检查装置10不仅限于人体，能用于所有生物体的检查。

（实施方式2）

在本发明的实施方式2中，说明包含有光探头的投影机。

图12A是表示本发明的实施方式2的投影机71的结构的图。图12B是用于说明投影机71所包含的光探头13B的动作的图。在本实施方式中，将实施方式1中说明的光探头13A变形之后的结构用于进行投影机的触摸检测。另外，关于投影机71所具备的光探头13B所包含的结构要素中的与实施方式1中说明的光探头13A相同的结构要素，赋予相同的符号并省略其说明。

如图12A所示，投影机71在萤光屏、墙或者桌子等的显示体72上放映出影象。投影机71还具备光探头13B。该光探头13B形成用于检测显示体72上的振动的接收点73a～73d。该接收点73a～73d检测用手指74触摸显示体72时发生的表面弹性波75。投影机71根据由光探头13B检测出的接收信号，确定手指74所触摸的位置。

在此，如图12B所示，光探头13B具备半导体激光器31、电流调制器32、准直镜34、用于对激光33的S偏光成分进行反射的偏光光束分离器35a以及35b、以透射轴相对于入射偏光大致倾斜45度的方式被构成的偏光反射板37a以及37b、受光元件39a以及39b、对透射偏光光束分离器35a的光的偏光方向进行旋转的1/2波长板76。

在此，简单起见，在图12B中省略了用于形成接收点73c以及73d的光学系统，该光学系统与图12B中用于形成接收点73a以及73b的光学系统是相同的。

在具有这种结构的光探头13B中，经调频的激光33被准直镜34进行校正。然后，在偏光光束分离器35a，被校正后的光中的S偏光成分被反射，P偏光成分透射。透射偏光光束分离器35a的P偏光成分的光，被1/2波长板76被变换成S偏光，然后，被偏光光束分离器35b反射。被偏光光束分离器35a以及35b反射的光，被偏光反射板37a和37b分离成参照光和检测光。检测光被照射在显示体72上，形成接收点73a～73d。

在此，用手指74触摸显示体72上的一部分时，以手指74所接触的位置作为起点，产生表面弹性波75。产生的表面弹性波75被传播到显示体72的表面，最终到达接收点73a～73d。如上所述，各接收点发生振动。此时的检测光因多普勒位移，光频会稍微偏离而反射。

该检测光、被偏光反射板37a和37b反射的参照光，射入偏光光束分离器35a和35b。这些光各自的P偏光成分透射偏光光束分离器35a和35b。并且，在受光元件39a以及39b上，接收检测光和参照光的干涉光。然后，由投影机71根据所接收的FM调制信号，检测出与各接收点的位置以及表面弹性波75对应的信号。在此，检测原理与以上的实施方式1相同。

此时，根据各接收点的位置以及接收表面弹性波75的时间，能够 求出表面弹性波75的起点位置，即，手指74所触摸的位置。由此，能使显示体72像触屏一样进行工作。

另外，如果作为光源使用红外光，能在显示体72上形成多个接收点。如上所述，即使在显示体72的表面是曲面的情况下，也能够正确检测出所触摸的位置。因此，只要是能传导振动的物体，无论其形状任何，都能够用于触屏。另外，显示体72上的接收点73a～73d和投射器71的距离是可知的，由此能够自动进行梯形校正等。

如上所述，本发明的实施方式2的投影机具备能以非接触的方式检测被检体表面的多个位置的微小位移的接收探头。所述接收探头具备：光源，射出激光；分离元件，将所述激光分离成检测光和参照光；照射光学系统，将所述检测光分成多个光束并照射到被检体上，从而在所述被检体表面上形成多个光点；多个受光元件，分别接收在所述多个光点上被反射的检测光，并将所述参照光与所述检测光重叠起来接受。所述接收探头在所述多个光点上检测所述被检体表面上发生的弹表面弹性波。所述投影机根据所述多个光点的位置以及振动被检测出的时间，来检测所述表面弹性波的发生源。

在此，本发明的实施方式1以及实施方式2的结构均表示一例，在不超出本发明的宗旨的范围内，可对此进行各种变更。当然，还可以对所有的结构进行任意组合，这些组合分别能够发挥本发明固有的作用。

另外，可通过典型的集成电路LSI来实现以上实施方式的超声波检查装置或者投影机所包含的处理部的一部分。并可以对这些部分分别进行单片化，也可以对其中一部分或者全部进行单片化。

另外，集成电路化并不限定于LSI，还可以通过专用电路或者通用处理器来实现。还可以利用能够在制造LSI之后进行编程的FPGA（Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列），或者能对LSI内部的电路元件的连接和设定进行重新构筑的可重建处理器。

另外，可通过由CPU等的处理器执行程序来实现本发明的实施方 式的超声波检查装置或者投影机的一部分或者全部功能。

并且，本发明可以是所述程序，也可以是存储有所述程序的、计算机可读取的非临时性记录介质。另外，当然能够通过互联网等的传送介质来传送所述程序。

另外，可对所述实施方式的超声波检查装置、投射器以及其他变形例的功能中的至少一部分进行组合。

另外，以上所使用的数字均是具体说明本发明的例子，并不表示本发明限于在此列举的数字。另外，所述各结构要素的材料仅是用于具体说明本发明的一个例子，本发明并不限定于在此例举的材料。另外，结构要素之间的连接关系也仅是为了具体说明本发明的一个例子，为实现本发明的功能的连接关系并不限定于此。

另外，方框图中的功能块分割也仅为一例，还可以将多个功能块合并成一个功能块来实现，也可以将一个功能块分割成多个，以及将一部分功能转移到其他功能块。另外，可通过单一的硬件或者软件，以并列或者按时间分割的方式来执行具有类似功能的多个功能块的功能。

另外，执行所述步骤的顺序也是为了具体说明本发明的例子，还可以采用其他的顺序。另外，所述步骤的一部分，可与其他步骤同时（并列）执行。

本发明可应用于超声波检查装置。尤其适用于乳腺癌检查设备。

符号说明

10超声波检查装置

11被检体

12发送探头

13接收探头

13A、13B光探头

14接收部

15位置检测部

16信号处理部

16a信号存储部

16b位置存储部

16c运算处理部

16d图象存储器

17图像处理部

18图像显示部

19发送部

20控制部

21驱动部

22、23、25旋转机构

24支撑臂

26超声波

27反射组织

28超声波回波

31半导体激光

32电流调制器

33激光

34准直镜

35、35a、35b偏光光束分离器

36光束放大器

36a、36b透镜

37，37a，37b偏光反射板

38微透镜阵列

39、39a、39b受光元件

40孔径

41参照光的信号波形

42检测光的信号波形

51接收点

52、53延迟时间

54焦点

61导光棒

62面状检测部

63导光板

63a主面

63b相对面

63c偏转面

64偏光板

65视角控制膜

66显示板

67传感器杆

67a光源

68针

71投影机

72显示体

73a、73b、73c、73d接收点

74手指

75表面弹性波

761/2波长板

81本体部

82探头部

85光传感器

86、87陀螺仪传感器

92定位数据

93差拍信号

94检测信号

95相对位置信息

96三维数据

97三维图像

98驱动信号

99图像数据

Claims (15)

1.一种超声波检查装置，用于进行生物体的体内观察，该超声波检查装置具备：

发送探头，向被检体的内部发送超声波；

接收探头，通过与所述被检体非接触的方式来检测所述被检体的表面的微小变位，从而检测反射超声波，该反射超声波是在所述被检体的内部被反射的所述超声波；以及

信号处理部，根据在使所述发送探头相对于所述被检体固定，并且使所述接收探头相对于所述被检体移动来进行扫描动作时的所述反射超声波，生成所述被检体的内部的图像；

所述接收探头具备：

第一光源，射出激光；

分离元件，将所述激光分离成检测光和参照光；

照射光学系统，通过将所述检测光照射到所述被检体，在所述被检体的表面上形成光点；

受光元件，接受反射检测光和所述参照光的干涉光，并生成通过该干涉光的受光而得到的信号，该反射检测光是在所述光点被反射的检测光；以及

接收部，利用通过所述受光元件而得到的所述信号，生成表示在所述光点上的所述被检体的表面的微小变位的检测信号。

2.如权利要求1所述的超声波检查装置，

通过所述受光元件而得到的所述信号是差拍信号；

所述接收部，通过对所述差拍信号进行调频解调，生成所述检测信号。

3.如权利要求2所述的超声波检查装置，

所述超声波检查装置还具备位置检测部，该位置检测部根据所述差拍信号的频率，算出所述光点和所述接收探头的第一相对位置。

4.如权利要求3所述的超声波检查装置，

所述位置检测部还检测所述发送探头和所述接收探头的第二相对位置，并根据所述第一相对位置和所述第二相对位置，算出所述发送探头和所述光点的第三相对位置，

所述信号处理部根据所述第三相对位置，运算所述反射超声波到达所述光点的时间，并利用该时间来对所述检测信号进行调相加法运算，从而生成所述图像。

5.如权利要求1所述的超声波检查装置，

所述超声波检查装置还具备驱动部，该驱动部既能对所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度进行固定，又能够变更该相对位置以及相对角度，

所述驱动部使所述发送探头相对于所述被检体固定，并使所述接收探头相对于所述被检体进行移动，从而进行所述扫描动作。

6.如权利要求4所述的超声波检查装置，

所述超声波检查装置还具备控制部，

该控制部算出在所述光点上的、所述被检体的表面和所述接收探头之间的倾斜角，并根据所述倾斜角来修正在所述光点上检测出的变位的振幅。

7.如权利要求6所述的超声波检查装置，

所述控制部通过利用所述第一相对位置来推测所述被检体的表面的形状，从而算出所述倾斜角。

8.如权利要求4所述的超声波检查装置，

所述第一光源，射出光频率被调制成了锯齿状的所述激光。

9.如权利要求8所述的超声波检查装置，

所述位置检测部根据所述差拍信号的频率，求出所述检测光和所述参照光的光程差，

根据所述检测光的射出角和所述光程差，算出所述第一相对位置。

10.如权利要求4所述的超声波检查装置，

还具备驱动部，该驱动部既能对所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度进行固定，又能变更该相对位置以及相对角度，

所述位置检测部根据由所述驱动部输出的、表示所述接收探头和所述发送探头的相对位置以及相对角度的信息，检测所述第二相对位置。

11.如权利要求4所述的超声波检查装置，

所述发送探头以及所述接收探头中的一方具备第二光源，

所述发送探头以及所述接收探头中的另一方具备光传感器，该光传感器利用图像来检测来自所述第二光源的光，

所述位置检测部，根据从所述光传感器侧观察到的多个所述第二光源的位置关系，检测所述第二相对位置。

12.如权利要求4所述的超声波检查装置，

所述发送探头具备检测该发送探头的姿势的第一陀螺仪传感器，

所述接收探头具备检测该接收探头的姿势的第二陀螺仪传感器，

所述位置检测部通过对由所述第一陀螺仪传感器以及所述第二陀螺仪传感器检测出的所述发送探头的姿势和所述接收探头的姿势进行比较，来检测所述发送探头和所述接收探头的相对角度。

13.如权利要求4所述的超声波检查装置，

所述接收探头还具备显示所述被检体的内部的断层图像的显示器，

所述显示器显示相对于所述显示器的显示面大致为平行的断面的断层图像。

14.如权利要求1至13中的任一项所述的超声波检查装置，

所述发送探头在与所述被检体接触的状态下，向所述被检体的内部发送所述超声波。

15.一种超声波检查方法，是用于进行生物体的体内观察的超声波检查装置的超声波检查方法，

所述超声波检查装置具备:

发送探头，向被检体的内部发送超声波；

接收探头，通过与所述被检体非接触的方式检测所述被检体的表面的微小变位，来检测反射超声波，该反射超声波是在所述被检体的内部被反射的所述超声波；

所述接收探头具备：

第一光源，射出激光；

分离元件，将所述激光分离成检测光和参照光；

照射光学系统，通过将所述检测光照射到所述被检体，在所述被检体的表面上形成光点；

受光元件，接受反射检测光和所述参照光的干涉光，并生成通过该干涉光的受光而得到的信号，该反射检测光是在所述光点被反射的检测光；以及

接收部，利用通过所述受光元件而得到的所述信号，生成表示在所述光点上的所述被检体的表面的微小变位的检测信号；

根据在使所述发送探头相对于所述被检体固定，并且使所述接收探头相对于所述被检体移动来进行扫描动作时的所述反射超声波，生成所述被检体的内部的图像。