JP2018042651A - Ultrasonic measurement apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic measurement apparatus capable of outputting a reception signal of a reflection wave with excellent sensitivity by bringing an ultrasonic unit into close contact with a subject.SOLUTION: An ultrasonic measurement apparatus includes a plurality of ultrasonic units 14 in which ultrasonic elements for transmitting ultrasonic waves and receiving reflection waves are arranged, and a support part 9 for supporting the plurality of ultrasonic units 14. The support part 9 includes first rotation parts 15 installed in the ultrasonic units 14, a left side first support part 16 and a right side first support part 17 connected to a plurality of first rotation parts 15, second rotation parts 18 provided on the left side first support part 16 and the right side first support part 17, and a second support part 21 connected to a plurality of second rotation parts 18.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、超音波測定装置に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic measurement apparatus.

被検体に超音波を照射して被検体の内部で反射する反射波を用いて超音波画像を表示する超音波測定装置が広く活用されている。超音波測定装置を用いて被検体の内部に位置する臓器を観察することができる。   2. Description of the Related Art Ultrasonic measurement apparatuses that display ultrasonic images using reflected waves that irradiate a subject with ultrasonic waves and are reflected inside the subject are widely used. An organ located inside the subject can be observed using an ultrasonic measurement apparatus.

超音波測定装置は超音波を送信して受信する超音波素子が複数配置された超音波プローブを備えている。超音波プローブを被検体に押圧して被検体の内部に超音波を照射する。超音波プローブが被検体と接する面は略平坦な面となっている。そして、超音波プローブと被検体との間には液状のジェルが設けられる。ジェルにより超音波プローブと被検体の境界面で超音波が反射されることが抑制される。   The ultrasonic measurement apparatus includes an ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic elements that transmit and receive ultrasonic waves are arranged. An ultrasonic probe is pressed against the subject to irradiate ultrasonic waves inside the subject. The surface on which the ultrasonic probe contacts the subject is a substantially flat surface. A liquid gel is provided between the ultrasonic probe and the subject. The gel suppresses the reflection of ultrasonic waves at the interface between the ultrasonic probe and the subject.

被検体の表面に複数の超音波ユニットを設置した超音波測定装置が特許文献1に開示されている。それによると、各超音波ユニットには超音波素子が配列されている。そして、第1超音波ユニットが送信した超音波を第1超音波ユニット及び第1超音波ユニットとは別の第2超音波ユニットが受信するようにした。これにより、被検体に超音波素子が配置される範囲が広くなる。そして、被検体の内部で反射した反射波を広い範囲の超音波素子で受信することにより被検体の内部の検出精度を高くすることができた。   An ultrasonic measurement apparatus in which a plurality of ultrasonic units are installed on the surface of a subject is disclosed in Patent Document 1. According to this, ultrasonic elements are arranged in each ultrasonic unit. And the 2nd ultrasonic unit different from the 1st ultrasonic unit and the 1st ultrasonic unit received the ultrasonic wave which the 1st ultrasonic unit transmitted. Thereby, the range in which the ultrasonic element is arranged on the subject is widened. And the detection accuracy inside a subject was able to be made high by receiving the reflected wave reflected inside the subject with the ultrasonic element of a wide range.

特公平2−009817号公報Japanese Patent Publication No. 2-009817

特許文献1における超音波測定装置では複数の超音波ユニットを被検体に設置している。そして、超音波ユニットとアームとをヒンジで連結している。このとき、アームにおけるヒンジを通る仮想曲線が被検体の表面形状とあっていないとき、複数の超音波ユニットのなかには超音波ユニットの一部が被検体と離れる場合がある。被検体の表面形状は多様性があるので、総ての被検体に対応できるアームを用意することは難しい。そこで、被検体に超音波ユニットを密着させて、感度良く反射波の受信信号を出力できる超音波測定装置が望まれていた。   In the ultrasonic measurement apparatus in Patent Document 1, a plurality of ultrasonic units are installed in a subject. The ultrasonic unit and the arm are connected by a hinge. At this time, when the virtual curve passing through the hinge in the arm does not match the surface shape of the subject, some of the ultrasound units may be separated from the subject in the plurality of ultrasound units. Since the surface shape of the subject is diverse, it is difficult to prepare an arm that can handle all the subjects. Therefore, there has been a demand for an ultrasonic measurement apparatus that can output a reflected wave reception signal with high sensitivity by bringing an ultrasonic unit into close contact with a subject.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.

[適用例1]
本適用例にかかる超音波測定装置であって、超音波を送信し反射波を受信する超音波素子が配列する複数の超音波ユニットと、前記超音波ユニットを支持する支持部と、を備え、前記支持部は前記超音波ユニットに設置された第1回転部と、複数の前記第1回転部と接続する第1支持部と、前記第1支持部に設けられた第2回転部と、複数の前記第2回転部と接続する第2支持部と、を備えることを特徴とする。
[Application Example 1]
An ultrasonic measurement apparatus according to this application example, comprising: a plurality of ultrasonic units in which ultrasonic elements that transmit ultrasonic waves and receive reflected waves are arranged; and a support unit that supports the ultrasonic units, The support section includes a first rotation section installed in the ultrasonic unit, a first support section connected to the plurality of first rotation sections, a second rotation section provided in the first support section, and a plurality of support sections. And a second support portion connected to the second rotating portion.

本適用例によれば、超音波測定装置は超音波ユニット及び支持部を備えている。超音波ユニットは複数であり、各超音波ユニットは被検体の表面に沿って設置される。そして、超音波ユニットには超音波素子が配列して設置され、各超音波素子は超音波を送信し反射波を受信する。支持部は第1回転部、第1支持部、第2回転部及び第2支持部を備えている。   According to this application example, the ultrasonic measurement apparatus includes the ultrasonic unit and the support unit. There are a plurality of ultrasonic units, and each ultrasonic unit is installed along the surface of the subject. In the ultrasonic unit, ultrasonic elements are arranged and installed, and each ultrasonic element transmits ultrasonic waves and receives reflected waves. The support unit includes a first rotation unit, a first support unit, a second rotation unit, and a second support unit.

第1回転部は各超音波ユニットに設置されている。そして、第1支持部は複数の第1回転部と接続している。第1支持部には第2回転部が設置され、第2支持部は複数の第2回転部と接続している。被検体の表面は平坦とは限らず曲面を有しているときもある。被検体の表面に超音波ユニットを設置するとき、超音波ユニットが向く向きは異なる。超音波ユニットと第1支持部とは第1回転部を介して接続されているので、複数の超音波ユニットは異なる向きを向くことができる。   The first rotating unit is installed in each ultrasonic unit. The first support part is connected to the plurality of first rotating parts. A second rotating part is installed in the first supporting part, and the second supporting part is connected to a plurality of second rotating parts. The surface of the subject is not necessarily flat and sometimes has a curved surface. When the ultrasonic unit is installed on the surface of the subject, the direction in which the ultrasonic unit faces is different. Since the ultrasonic unit and the first support part are connected via the first rotating part, the plurality of ultrasonic units can face different directions.

また、第2支持部と第1支持部とは第2回転部を介して接続されているので、複数の第1支持部は異なる姿勢をとることができる。従って、被検体が曲面を有しているときにも、支持部は被検体の表面に沿って超音波ユニットを設置することができる。   Moreover, since the 2nd support part and the 1st support part are connected via the 2nd rotation part, several 1st support parts can take a different attitude | position. Therefore, even when the subject has a curved surface, the support unit can install the ultrasonic unit along the surface of the subject.

被検体の表面に超音波ユニットを設置する。被検体の表面が曲面であり、且つ、超音波ユニットが長いときには超音波ユニットの一部が被検体から離れる。被検体から離れた場所では超音波が超音波ユニットの表面で反射され、被検体に伝搬しないので、被検体内部を進行する超音波の強度が弱くなる。超音波測定装置には複数の超音波ユニットが設置されているので、測定範囲が長いときにも各超音波ユニットを被検体の表面に接する長さに設定できる。このとき、各超音波ユニットは被検体の内部に適切な強度の超音波を進行させることができる。被検体の内部において超音波が反射して反射波になる。反射波の一部は超音波ユニットを照射し、超音波ユニットは反射波を受信する。超音波ユニットが被検体の内部に適切な強度の超音波を進行させる為、超音波ユニットは音圧の高い超音波を受信することができる。その結果、超音波測定装置は感度良く反射波の受信信号を出力することができる。   An ultrasonic unit is installed on the surface of the subject. When the surface of the subject is a curved surface and the ultrasonic unit is long, a part of the ultrasonic unit is separated from the subject. Since the ultrasonic wave is reflected on the surface of the ultrasonic unit at a location away from the subject and does not propagate to the subject, the intensity of the ultrasonic wave traveling inside the subject becomes weak. Since a plurality of ultrasonic units are installed in the ultrasonic measurement device, each ultrasonic unit can be set to a length that contacts the surface of the subject even when the measurement range is long. At this time, each ultrasonic unit can advance an ultrasonic wave having an appropriate intensity inside the subject. Ultrasound is reflected inside the subject and becomes a reflected wave. A part of the reflected wave irradiates the ultrasonic unit, and the ultrasonic unit receives the reflected wave. Since the ultrasonic unit advances ultrasonic waves of appropriate intensity inside the subject, the ultrasonic unit can receive ultrasonic waves with high sound pressure. As a result, the ultrasonic measurement apparatus can output the received signal of the reflected wave with high sensitivity.

[適用例2]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記第1回転部の回転軸と前記第2回転部の回転軸とは同じ向きに延びていることを特徴とする。
[Application Example 2]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example described above, the rotation axis of the first rotation unit and the rotation axis of the second rotation unit extend in the same direction.

本適用例によれば、第1回転部の回転軸と第2回転部の回転軸とは平行になっている。このとき、被検体の断面の輪郭が楕円形と類似しているときにも楕円形の輪郭に沿って超音波ユニットを設置することができる。   According to this application example, the rotation axis of the first rotation unit and the rotation axis of the second rotation unit are parallel to each other. At this time, the ultrasonic unit can be installed along the elliptical contour even when the contour of the cross section of the subject is similar to the elliptical shape.

[適用例3]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記第1支持部は前記第1回転部を介して2つの前記超音波ユニットと接続することを特徴とする。
[Application Example 3]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example, the first support part is connected to the two ultrasonic units via the first rotating part.

本適用例によれば、1つの第1支持部が第1回転部を介して2つの超音波ユニットと接続する。1つの第1支持部に第1回転部を介して3つ以上の超音波ユニットが接続するときには、各超音波ユニットの相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、1つの第1支持部が第1回転部を介して2つの超音波ユニットと接続するときには、各超音波ユニットの相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニットを被検体の表面に沿って配置することができる。従って、支持部の構成を簡易にすることができる。   According to this application example, one first support unit is connected to two ultrasonic units via the first rotation unit. When three or more ultrasonic units are connected to one first support unit via the first rotating unit, a mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit is required. On the other hand, when one first support unit is connected to two ultrasonic units via the first rotating unit, each ultrasonic unit is attached to the subject without a mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit. It can be arranged along the surface. Therefore, the configuration of the support portion can be simplified.

[適用例4]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記第2支持部は前記第2回転部を介して2つの前記第1支持部と接続することを特徴とする。
[Application Example 4]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example, the second support portion is connected to the two first support portions via the second rotating portion.

本適用例によれば、1つの第2支持部が第2回転部を介して2つの第1支持部と接続する。1つの第2支持部に第2回転部を介して3つ以上の第1支持部が接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、1つの第2支持部が第2回転部を介して2つの第1支持部と接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニットを被検体の表面に沿って配置することができる。従って、支持部の構成を簡易にすることができる。   According to this application example, one second support part is connected to two first support parts via the second rotating part. When three or more first support parts are connected to one second support part via the second rotating part, a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support part is required. On the other hand, when one second support part is connected to the two first support parts via the second rotating part, each ultrasonic unit is covered without a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support part. It can be arranged along the surface of the specimen. Therefore, the configuration of the support portion can be simplified.

[適用例5]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波ユニットは1列に配列されていることを特徴とする。
[Application Example 5]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example, the ultrasonic units are arranged in a line.

本適用例によれば、超音波ユニットは1列に配列されている。このとき、超音波測定装置は1つの仮想面に沿って超音波を送信することができる。このとき、反射波は仮想面内で反射した超音波になる。従って、超音波測定装置は被検体を仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。また、超音波ユニットが受信するデータの量を少なくできるので超音波画像の演算を容易に行うことができる。   According to this application example, the ultrasonic units are arranged in one row. At this time, the ultrasonic measurement device can transmit ultrasonic waves along one virtual plane. At this time, the reflected wave becomes an ultrasonic wave reflected in the virtual plane. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus can acquire image data obtained by cutting the subject in a virtual plane. In addition, since the amount of data received by the ultrasonic unit can be reduced, the calculation of the ultrasonic image can be easily performed.

[適用例6]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波ユニットはマトリックス状に配列されていることを特徴とする。
[Application Example 6]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example, the ultrasonic units are arranged in a matrix.

本適用例によれば、超音波ユニットはマトリックス状に配列されている。従って、超音波ユニットは複数の列に配列されている。1つの列で構成された超音波ユニットにより被検体を1つの仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。従って、超音波測定装置は複数の仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。その結果、超音波測定装置は被検体の立体画像を取得することができる。   According to this application example, the ultrasonic units are arranged in a matrix. Therefore, the ultrasonic units are arranged in a plurality of rows. Data of an image obtained by cutting the subject in a single virtual plane can be acquired by the ultrasonic unit configured in one row. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus can acquire data of an image cut into a plurality of virtual planes. As a result, the ultrasonic measurement apparatus can acquire a stereoscopic image of the subject.

[適用例7]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波ユニットを複数備える超音波検出部と、複数の前記超音波ユニットが受信した反射波の分布を仮想面で受信したときの反射波の分布に変換する変換部と、を備えることを特徴とする。
[Application Example 7]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example described above, the ultrasonic wave detection unit including a plurality of the ultrasonic units and the distribution of the reflected waves received by the plurality of ultrasonic units are reflected in the distribution of the reflected waves when received on a virtual plane. A conversion unit for conversion.

本適用例によれば、超音波測定装置は超音波検出部及び変換部を備えている。超音波検出部は超音波ユニットを複数備えている。各超音波ユニットは被検体の表面に沿って設置される。そして、超音波ユニットには超音波素子が配列して設置され、各超音波素子は超音波を送信し反射波を受信する。変換部は複数の超音波ユニットが受信した反射波の分布を仮想面で受信したときの反射波の分布に変換する。   According to this application example, the ultrasonic measurement device includes the ultrasonic detection unit and the conversion unit. The ultrasonic detection unit includes a plurality of ultrasonic units. Each ultrasonic unit is installed along the surface of the subject. In the ultrasonic unit, ultrasonic elements are arranged and installed, and each ultrasonic element transmits ultrasonic waves and receives reflected waves. The conversion unit converts the distribution of reflected waves received by a plurality of ultrasonic units into the distribution of reflected waves when received on a virtual plane.

被検体の表面に超音波ユニットが設置される。被検体の表面が曲面であり、且つ超音波ユニットが長いときには超音波ユニットの一部が被検体から離れる。被検体から離れた場所では超音波が超音波ユニットの表面で反射され、被検体に伝搬しないので、被検体内部を進行する超音波の強度が弱くなる。本適用例では超音波検出部が複数の超音波ユニットで構成されているので、各超音波ユニットを被検体の表面に接する長さに設定できる。このとき、各超音波ユニットは被検体の内部に適切な強度の超音波を進行させることができる。   An ultrasonic unit is installed on the surface of the subject. When the surface of the subject is a curved surface and the ultrasound unit is long, a part of the ultrasound unit is separated from the subject. Since the ultrasonic wave is reflected on the surface of the ultrasonic unit at a location away from the subject and does not propagate to the subject, the intensity of the ultrasonic wave traveling inside the subject becomes weak. In this application example, since the ultrasonic detection unit is composed of a plurality of ultrasonic units, each ultrasonic unit can be set to a length in contact with the surface of the subject. At this time, each ultrasonic unit can advance an ultrasonic wave having an appropriate intensity inside the subject.

被検体の内部では超音波が反射して反射波になる。反射波の一部は超音波ユニットを照射し、超音波ユニットは反射波を受信する。そして、変換部は反射波の受信信号を入力する。変換部は仮想面を設定する。そして、複数の超音波ユニットが受信した反射波の分布を仮想面で反射波を受信したときの反射波の分布に変換する。従って、仮想面に大きな超音波ユニットが位置して反射波を受信するときと同様の反射波の信号を変換部が出力することができる。仮想面を超音波ユニットに対して反射波が進行する方向に設定する。このとき、変換部が出力する反射波の信号では仮想面における信号を受信した位置の距離を長くすることができる。そして、超音波ユニットの開口が大きいときと同じ効果が得られる。超音波ユニットの開口は反射波を受信する超音波素子が並ぶ長さを示す。従って、超音波測定装置は精度良く被検体の内部形状を検出することができる。   Inside the subject, the ultrasonic waves are reflected and become reflected waves. A part of the reflected wave irradiates the ultrasonic unit, and the ultrasonic unit receives the reflected wave. Then, the conversion unit inputs the received signal of the reflected wave. The conversion unit sets a virtual plane. Then, the distribution of the reflected wave received by the plurality of ultrasonic units is converted into the distribution of the reflected wave when the reflected wave is received on the virtual plane. Therefore, the conversion unit can output the same reflected wave signal as when a large ultrasonic unit is positioned on the virtual plane and the reflected wave is received. The virtual plane is set in the direction in which the reflected wave travels with respect to the ultrasonic unit. At this time, the distance of the position where the signal on the virtual plane is received can be increased in the reflected wave signal output from the converter. And the same effect as when the opening of an ultrasonic unit is large is acquired. The opening of the ultrasonic unit indicates the length in which the ultrasonic elements that receive the reflected waves are arranged. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus can detect the internal shape of the subject with high accuracy.

[適用例8]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、複数の前記超音波ユニットが送信する超音波の進行方向を同じ方向に制御する送信方向制御部を備えることを特徴とする。
[Application Example 8]
The ultrasonic measurement apparatus according to the application example includes a transmission direction control unit that controls the traveling direction of the ultrasonic waves transmitted by the plurality of ultrasonic units in the same direction.

本適用例によれば、超音波測定装置は送信方向制御部を備えている。超音波ユニットには複数の超音波素子が設置されている。各超音波素子が送信する超音波の位相を送信方向制御部が調整して超音波を所定の方向に送信する。そして、送信方向制御部は複数の超音波ユニットが送信する超音波の進行方向を同じ方向に制御する。従って、複数の超音波ユニットから被検体に一方向から超音波を送信することができる。複数の方向から超音波が照射されるとき超音波ユニットには被検体の虚像の信号が受信される。本適用例では一方向に進行する超音波による反射波を受信する為、超音波素子が虚像の信号を受信することを抑制することができる。   According to this application example, the ultrasonic measurement apparatus includes the transmission direction control unit. A plurality of ultrasonic elements are installed in the ultrasonic unit. The transmission direction control unit adjusts the phase of the ultrasonic wave transmitted by each ultrasonic element, and transmits the ultrasonic wave in a predetermined direction. And a transmission direction control part controls the advancing direction of the ultrasonic wave which a some ultrasonic unit transmits to the same direction. Therefore, ultrasonic waves can be transmitted from one direction to a subject from a plurality of ultrasonic units. When ultrasonic waves are irradiated from a plurality of directions, the ultrasonic unit receives a signal of a virtual image of the subject. In this application example, since the reflected wave by the ultrasonic wave traveling in one direction is received, it is possible to suppress the ultrasonic element from receiving the virtual image signal.

[適用例9]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波ユニットは第1超音波ユニット及び第2超音波ユニットを含み、前記第1超音波ユニットが送信する超音波を前記第2超音波ユニットが受信し、前記第1超音波ユニットと前記第2超音波ユニットとの間を通過する超音波の時間から前記第1超音波ユニットと前記第2超音波ユニットとの相対位置を演算するユニット位置演算部を備えることを特徴とする。
[Application Example 9]
In the ultrasonic measurement apparatus according to the application example, the ultrasonic unit includes a first ultrasonic unit and a second ultrasonic unit, and the second ultrasonic unit receives an ultrasonic wave transmitted by the first ultrasonic unit. And a unit position calculator that calculates a relative position between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit from the time of the ultrasonic wave passing between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit. It is characterized by providing.

本適用例によれば、超音波ユニットは第1超音波ユニット及び第2超音波ユニットを含み、第1超音波ユニットと第2超音波ユニットとの相対位置を演算するユニット位置演算部を備えている。第1超音波ユニットが超音波を送信し、第2超音波ユニットが超音波を受信する。そして、ユニット位置演算部は第1超音波ユニットと第2超音波ユニットとの間を通過する超音波の時間のデータを入力する。   According to this application example, the ultrasonic unit includes a first ultrasonic unit and a second ultrasonic unit, and includes a unit position calculation unit that calculates a relative position between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit. Yes. The first ultrasonic unit transmits ultrasonic waves, and the second ultrasonic unit receives ultrasonic waves. The unit position calculation unit inputs time data of ultrasonic waves passing between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit.

第1超音波ユニット及び第2超音波ユニットにはそれぞれ超音波素子が配列している。そして、各超音波ユニットにおける超音波素子の相対位置は既知になっている。また、超音波の速度も既知である。ユニット位置演算部は第1超音波ユニットと第2超音波ユニットとの間を通過する超音波の時間を計測する。これによりユニット位置演算部は第1超音波ユニットの1つの超音波素子と第2超音波ユニットの2つの超音波素子との距離を検出できる。そして、三角測量法を用いて、第1超音波ユニットと第2超音波ユニットとの相対位置を検出できる。その結果、被検体の表面に沿って設置された複数の超音波ユニットにおけるそれぞれの相対位置を検出できる。   An ultrasonic element is arranged in each of the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit. And the relative position of the ultrasonic element in each ultrasonic unit is known. The speed of the ultrasonic wave is also known. The unit position calculation unit measures the time of the ultrasonic wave passing between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit. Thereby, the unit position calculation part can detect the distance between one ultrasonic element of the first ultrasonic unit and two ultrasonic elements of the second ultrasonic unit. And the relative position of a 1st ultrasonic unit and a 2nd ultrasonic unit can be detected using a triangulation method. As a result, the relative positions of the plurality of ultrasonic units installed along the surface of the subject can be detected.

[適用例10]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記超音波ユニットの動作を制御する本体制御部を備え、前記超音波ユニットは前記本体制御部と通信する通信部を備え、前記本体制御部と複数の前記超音波ユニットとがディジーチェーン接続されていることを特徴とする。
[Application Example 10]
The ultrasonic measurement apparatus according to the application example includes a main body control unit that controls the operation of the ultrasonic unit, the ultrasonic unit includes a communication unit that communicates with the main body control unit, and the main body control unit and a plurality of The ultrasonic unit is daisy chain connected.

本適用例によれば、超音波測定装置は本体制御部を備え、本体制御部は超音波ユニットの動作を制御する。超音波ユニットは通信部を備えている。そして、通信部は本体制御部と通信する。   According to this application example, the ultrasonic measurement apparatus includes the main body control unit, and the main body control unit controls the operation of the ultrasonic unit. The ultrasonic unit includes a communication unit. The communication unit communicates with the main body control unit.

本体制御部は超音波ユニットに指示信号を出力する。超音波ユニットでは通信部が指示信号を入力する。超音波ユニットは指示信号に基づいて超音波を送信して反射波を受信する。そして、通信部が受信信号を本体制御部に送信する。本体制御部と複数の超音波ユニットとがディジーチェーン接続されている。そして、本体制御部と複数の超音波ユニットとは順次通信して受信データを送信する。本体制御部と複数の超音波ユニットとをスター型に接続するときには各超音波ユニットと本体制御部とを直接つなぐ配線が必要となる。一方、複数の超音波ユニットがディジーチェーン接続されているときには、超音波ユニット間をつなぐ配線が必要となる。そして、本体制御部と超音波ユニットの間の距離は超音波ユニット間の距離より長い。従って、超音波ユニットの数が多いときにも本体制御部と複数の超音波ユニットとをスター型に接続するときに比べて配線の長さを短くすることができる。   The main body control unit outputs an instruction signal to the ultrasonic unit. In the ultrasonic unit, the communication unit inputs an instruction signal. The ultrasonic unit transmits an ultrasonic wave based on the instruction signal and receives a reflected wave. And a communication part transmits a received signal to a main body control part. The main body control unit and the plurality of ultrasonic units are daisy chain connected. Then, the main body control unit and the plurality of ultrasonic units communicate sequentially to transmit the received data. When connecting the main body control unit and the plurality of ultrasonic units in a star shape, wiring that directly connects each ultrasonic unit and the main body control unit is required. On the other hand, when a plurality of ultrasonic units are daisy chain connected, wiring for connecting the ultrasonic units is required. The distance between the main body control unit and the ultrasonic unit is longer than the distance between the ultrasonic units. Therefore, even when the number of ultrasonic units is large, the length of the wiring can be made shorter than when the main body control unit and the plurality of ultrasonic units are connected in a star shape.

[適用例11]
上記適用例にかかる超音波測定装置において、前記変換部が変換した反射波の信号を表示する表示部を備えることを特徴とする。
[Application Example 11]
The ultrasonic measurement apparatus according to the application example described above includes a display unit that displays a reflected wave signal converted by the conversion unit.

本適用例によれば、超音波測定装置は変換部が変換した反射波の信号を表示する表示部を備えている。変換部が変換した反射波の信号は複数の超音波ユニットが出力した反射波の信号を基にした画像である。従って、表示部は複数の超音波ユニットが検出する広い範囲の被検体の超音波画像を表示することができる。   According to this application example, the ultrasonic measurement apparatus includes the display unit that displays the reflected wave signal converted by the conversion unit. The reflected wave signal converted by the conversion unit is an image based on the reflected wave signals output by the plurality of ultrasonic units. Therefore, the display unit can display an ultrasound image of a wide range of subjects detected by a plurality of ultrasound units.

第1の実施形態にかかわる超音波測定装置の設置例を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the installation example of the ultrasonic measuring device in connection with 1st Embodiment. 超音波プローブの構成を示す模式側面図。The schematic side view which shows the structure of an ultrasonic probe. 超音波プローブの構造を示す模式平面図。The schematic plan view which shows the structure of an ultrasonic probe. 超音波プローブの構造を示す模式底面図。The schematic bottom view which shows the structure of an ultrasonic probe. 超音波ユニットの電気ブロック図。The electric block diagram of an ultrasonic unit. 制御装置と超音波ユニットとの接続を示す電気ブロック図。The electric block diagram which shows the connection of a control apparatus and an ultrasonic unit. 超音波測定装置の電気制御ブロック図。The electric control block diagram of an ultrasonic measuring device. 超音波測定方法のフロー図。The flowchart of an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 超音波測定方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating an ultrasonic measurement method. 第2の実施形態にかかわる超音波プローブの構造を示す模式底面図。The schematic bottom view which shows the structure of the ultrasonic probe in connection with 2nd Embodiment. 超音波プローブの構造を示す模式平面図。The schematic plan view which shows the structure of an ultrasonic probe. 超音波プローブの構造を示す模式側面図。The schematic side view which shows the structure of an ultrasonic probe. 第3の実施形態にかかわる超音波測定装置の設置例を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the example of installation of the ultrasonic measuring device in connection with 3rd Embodiment. 第4の実施形態にかかわる超音波ユニットの構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the ultrasonic unit in connection with 4th Embodiment. 第5の実施形態にかかわる超音波ユニットの構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the ultrasonic unit in connection with 5th Embodiment.

以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different scale for each member in order to make the size recognizable on each drawing.

(第1の実施形態)
本実施形態では、超音波測定装置と、この超音波測定装置を用いて超音波測定する超音波測定方法との特徴的な例について、図に従って説明する。第1の実施形態にかかわる超音波測定装置について図1〜図7に従って説明する。図1は、超音波測定装置の設置例を説明するための模式図である。図1に示すように、超音波測定装置1は超音波プローブ2及び本体制御部としての制御装置3を備えている。
(First embodiment)
In the present embodiment, characteristic examples of an ultrasonic measurement apparatus and an ultrasonic measurement method for performing ultrasonic measurement using the ultrasonic measurement apparatus will be described with reference to the drawings. An ultrasonic measurement apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an installation example of an ultrasonic measurement apparatus. As shown in FIG. 1, the ultrasonic measurement device 1 includes an ultrasonic probe 2 and a control device 3 as a main body control unit.

超音波プローブ2は被検体としての人体4に設置される。設置される場所は特に限定されないが本実施形態では、例えば、人体4の腹部回りに超音波プローブ2が設置されている。超音波プローブ2は人体4の内部に向けて超音波を送信する。そして、超音波プローブ2は人体4の内部で反射した反射波を受信して電気信号に変換する。超音波プローブ2は人体4の腹部上に設置されている。従って、超音波プローブ2は被検体である人体4の腹部に超音波を送信し被検体に反射した反射波を受信する。尚、超音波プローブ2を設置する場所は人体4の腹部に限らず、超音波測定をしたい場所に設置することができる。   The ultrasonic probe 2 is installed on a human body 4 as a subject. Although the installation location is not particularly limited, in this embodiment, for example, the ultrasonic probe 2 is installed around the abdomen of the human body 4. The ultrasonic probe 2 transmits ultrasonic waves toward the inside of the human body 4. The ultrasonic probe 2 receives the reflected wave reflected inside the human body 4 and converts it into an electrical signal. The ultrasonic probe 2 is installed on the abdomen of the human body 4. Therefore, the ultrasonic probe 2 transmits an ultrasonic wave to the abdomen of the human body 4 as a subject and receives a reflected wave reflected from the subject. The place where the ultrasonic probe 2 is installed is not limited to the abdomen of the human body 4 and can be installed at a place where ultrasonic measurement is desired.

超音波プローブ2と制御装置3とは配線3aにより接続されている。制御装置3は超音波プローブ2の動作を制御する装置である。制御装置3は入力装置5及び表示部としての表示装置6を備えている。入力装置5はキーボードやマウスコントローラー、専用スイッチ、トラックボールなどのポインター等で構成されている。表示装置6は測定した超音波画像や測定条件を表示する。表示装置6には液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ、表面電界ディスプレイを用いることができる。操作者は入力装置5を操作して超音波測定装置1の動作を指示する。超音波プローブ2が出力する反射波の電気信号を制御装置3が入力して超音波画像を演算する。そして、制御装置3は超音波画像を表示装置6に表示する。   The ultrasonic probe 2 and the control device 3 are connected by a wiring 3a. The control device 3 is a device that controls the operation of the ultrasonic probe 2. The control device 3 includes an input device 5 and a display device 6 as a display unit. The input device 5 includes a keyboard, a mouse controller, a dedicated switch, a pointer such as a trackball, and the like. The display device 6 displays the measured ultrasonic image and measurement conditions. As the display device 6, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display, a plasma display, or a surface electric field display can be used. The operator operates the input device 5 to instruct the operation of the ultrasonic measurement device 1. The control device 3 inputs an electric signal of a reflected wave output from the ultrasonic probe 2 and calculates an ultrasonic image. Then, the control device 3 displays an ultrasonic image on the display device 6.

図2は超音波プローブの構成を示す模式側面図である。尚、超音波プローブ2が設置された人体4の腹部は断面図になっている。図2に示すように、超音波プローブ2は操作者7の手部に把持されて用いられる。超音波プローブ2は主に超音波検出部8と超音波検出部8を支持する支持部9で構成されている。超音波検出部8は第1超音波ユニット10、第2超音波ユニット11、第3超音波ユニット12、第4超音波ユニット13の複数の超音波ユニット14を備えている。各超音波ユニット14では超音波を送信し反射波を受信する超音波素子が配列している。各超音波ユニット14は人体4の表面に沿って設置されている。そして、支持部9は各超音波ユニット14を支持する。   FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the ultrasonic probe. The abdomen of the human body 4 on which the ultrasonic probe 2 is installed is a cross-sectional view. As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 2 is used by being gripped by the hand of the operator 7. The ultrasonic probe 2 mainly includes an ultrasonic detection unit 8 and a support unit 9 that supports the ultrasonic detection unit 8. The ultrasonic detection unit 8 includes a plurality of ultrasonic units 14 including a first ultrasonic unit 10, a second ultrasonic unit 11, a third ultrasonic unit 12, and a fourth ultrasonic unit 13. In each ultrasonic unit 14, ultrasonic elements that transmit ultrasonic waves and receive reflected waves are arranged. Each ultrasonic unit 14 is installed along the surface of the human body 4. The support unit 9 supports each ultrasonic unit 14.

各超音波ユニット14は1方向に長い直方体の形状をしている。そして、各超音波ユニット14には超音波を送信する側の反対側に第1回転部15が設置されている。第1回転部15は各超音波ユニット14の長手方向の中央に位置する。そして、第1超音波ユニット10上の第1回転部15及び第2超音波ユニット11上の第1回転部15と接続して第1支持部としての左側第1支持部16が設置されている。さらに、第3超音波ユニット12上の第1回転部15及び第4超音波ユニット13上の第1回転部15と接続して第1支持部としての右側第1支持部17が設置されている。   Each ultrasonic unit 14 has a rectangular parallelepiped shape that is long in one direction. Each ultrasonic unit 14 is provided with a first rotating unit 15 on the side opposite to the side transmitting ultrasonic waves. The first rotating unit 15 is located at the center in the longitudinal direction of each ultrasonic unit 14. And the left side 1st support part 16 as a 1st support part is installed by connecting with the 1st rotation part 15 on the 1st ultrasonic unit 10, and the 1st rotation part 15 on the 2nd ultrasonic unit 11. . Further, a right first support portion 17 as a first support portion is installed in connection with the first rotation portion 15 on the third ultrasonic unit 12 and the first rotation portion 15 on the fourth ultrasonic unit 13. .

左側第1支持部16は一対の第1回転部15を架橋する梁として機能する。左側第1支持部16の長手方向は一対の第1回転部15を通る方向と同じ方向である。そして、左側第1支持部16には第1回転部15と接続する側の反対側に第2回転部18が設置されている。第2回転部18は左側第1支持部16の長手方向の中央に位置する。   The left first support portion 16 functions as a beam that bridges the pair of first rotating portions 15. The longitudinal direction of the left first support portion 16 is the same as the direction passing through the pair of first rotating portions 15. The left first support portion 16 is provided with a second rotating portion 18 on the side opposite to the side connected to the first rotating portion 15. The second rotating part 18 is located at the center of the left first supporting part 16 in the longitudinal direction.

同様に、右側第1支持部17は一対の第1回転部15を架橋する梁として機能する。右側第1支持部17の長手方向は一対の第1回転部15を通る方向と同じ方向である。そして、右側第1支持部17には第1回転部15と接続する側の反対側に第2回転部18が設置されている。第2回転部18は右側第1支持部17の長手方向の中央に位置する。   Similarly, the right first support portion 17 functions as a beam that bridges the pair of first rotating portions 15. The longitudinal direction of the right first support portion 17 is the same as the direction passing through the pair of first rotating portions 15. The right first support portion 17 is provided with a second rotating portion 18 on the side opposite to the side connected to the first rotating portion 15. The second rotating portion 18 is located at the center in the longitudinal direction of the right first support portion 17.

左側第1支持部16上の第2回転部18及び右側第1支持部17上の第2回転部18と接続して第2支持部21が設置されている。第2支持部21は一対の第2回転部18を架橋する梁として機能する。第2支持部21の長手方向は一対の第2回転部18を通る方向と同じ方向である。そして、第2支持部21には第2回転部18と接続する側の反対側に取っ手22が設置されている。取っ手22は第2支持部21の長手方向の中央に位置する。   A second support portion 21 is installed in connection with the second rotation portion 18 on the left first support portion 16 and the second rotation portion 18 on the right first support portion 17. The second support portion 21 functions as a beam that bridges the pair of second rotating portions 18. The longitudinal direction of the second support portion 21 is the same as the direction passing through the pair of second rotating portions 18. The second support portion 21 is provided with a handle 22 on the side opposite to the side connected to the second rotating portion 18. The handle 22 is located at the center in the longitudinal direction of the second support portion 21.

操作者7は取っ手22を把持して超音波プローブ2を支持する。左側第1支持部16、右側第1支持部17及び第2支持部21は板バネとして機能する。そして、操作者7が取っ手22を人体4に押圧するとき左側第1支持部16、右側第1支持部17及び第2支持部21は撓んで弾性的に超音波検出部8を人体4に付勢する。   The operator 7 holds the handle 22 and supports the ultrasonic probe 2. The left first support portion 16, the right first support portion 17, and the second support portion 21 function as leaf springs. When the operator 7 presses the handle 22 against the human body 4, the left first support portion 16, the right first support portion 17, and the second support portion 21 bend and elastically attach the ultrasonic detection unit 8 to the human body 4. Rush.

第1回転部15は各超音波ユニット14に設置されている。そして、左側第1支持部16及び右側第1支持部17はそれぞれ2つの第1回転部15と接続している。左側第1支持部16及び右側第1支持部17にはそれぞれ第2回転部18が設置され、第2支持部21は2つの第2回転部18と接続している。人体4の表面は平坦とは限らず曲面を有しているときもある。人体4の表面に超音波ユニットを設置するとき、超音波ユニットが向く向きは異なる。超音波ユニット14と左側第1支持部16及び右側第1支持部17とは第1回転部15を介して接続されているので、複数の超音波ユニットは異なる向きを向くことができる。   The first rotating unit 15 is installed in each ultrasonic unit 14. The left first support portion 16 and the right first support portion 17 are connected to the two first rotating portions 15, respectively. A second rotating portion 18 is installed on each of the left first supporting portion 16 and the right first supporting portion 17, and the second supporting portion 21 is connected to the two second rotating portions 18. The surface of the human body 4 is not necessarily flat and sometimes has a curved surface. When the ultrasonic unit is installed on the surface of the human body 4, the direction in which the ultrasonic unit faces is different. Since the ultrasonic unit 14, the left first support part 16 and the right first support part 17 are connected via the first rotating part 15, the plurality of ultrasonic units can face different directions.

また、第2支持部21と左側第1支持部16及び右側第1支持部17は第2回転部18を介して接続されているので、左側第1支持部16及び右側第1支持部17は異なる姿勢をとることができる。従って、人体4の表面が曲面を有しているときにも、支持部9は人体4の表面に沿って超音波ユニット14を設置することができる。   Moreover, since the 2nd support part 21, the left side 1st support part 16, and the right side 1st support part 17 are connected via the 2nd rotation part 18, the left side 1st support part 16 and the right side 1st support part 17 are Different postures can be taken. Therefore, even when the surface of the human body 4 has a curved surface, the support unit 9 can install the ultrasonic unit 14 along the surface of the human body 4.

操作者7は人体4の表面に超音波ユニット14を設置する。人体4の表面が曲面であり、且つ、超音波ユニット14が長いときには超音波ユニット14の一部が人体4から離れる。人体4から離れた場所では超音波が超音波ユニット14の表面で反射され、人体4に伝搬しないので、人体4内部を進行する超音波の強度が弱くなる。超音波測定装置1では4つの超音波ユニット14が設置されているので、測定範囲が広いときにも各超音波ユニット14が人体4の表面に接する長さに設定されている。このとき、各超音波ユニット14は人体4の内部に適切な強度の超音波を進行させることができる。人体4の内部において超音波が反射して反射波になる。反射波の一部は超音波ユニット14を照射し、超音波ユニット14は反射波を受信する。超音波ユニット14が人体4の内部に適切な強度の超音波を進行させる為、超音波ユニット14は音圧の高い超音波を受信することができる。その結果、超音波測定装置1は感度良く反射波の受信信号を出力することができる。   The operator 7 installs the ultrasonic unit 14 on the surface of the human body 4. When the surface of the human body 4 is a curved surface and the ultrasonic unit 14 is long, a part of the ultrasonic unit 14 is separated from the human body 4. In a place away from the human body 4, the ultrasonic waves are reflected by the surface of the ultrasonic unit 14 and do not propagate to the human body 4, so that the intensity of the ultrasonic waves traveling inside the human body 4 becomes weak. Since four ultrasonic units 14 are installed in the ultrasonic measurement apparatus 1, the length is set such that each ultrasonic unit 14 contacts the surface of the human body 4 even when the measurement range is wide. At this time, each ultrasonic unit 14 can advance ultrasonic waves of appropriate intensity inside the human body 4. Ultrasonic waves are reflected inside the human body 4 to be reflected waves. A part of the reflected wave irradiates the ultrasonic unit 14, and the ultrasonic unit 14 receives the reflected wave. Since the ultrasonic unit 14 advances an ultrasonic wave having an appropriate intensity inside the human body 4, the ultrasonic unit 14 can receive an ultrasonic wave having a high sound pressure. As a result, the ultrasonic measurement apparatus 1 can output a reflected wave reception signal with high sensitivity.

左側第1支持部16は第1回転部15を介して第1超音波ユニット10及び第2超音波ユニット11の2つの超音波ユニット14と接続する。1つの左側第1支持部16に第1回転部15を介して3つ以上の超音波ユニット14が接続するときには、各超音波ユニット14の相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、1つの左側第1支持部16が第1回転部15を介して2つの超音波ユニット14と接続するときには、各超音波ユニット14の相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニット14を人体4の表面に沿って配置することができる。従って、支持部9の構成を簡易にすることができる。この内容は右側第1支持部17においても同様である。   The left first support portion 16 is connected to the two ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 through the first rotating unit 15. When three or more ultrasonic units 14 are connected to one left first support unit 16 via the first rotating unit 15, a mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit 14 is required. On the other hand, when one left first support portion 16 is connected to the two ultrasonic units 14 via the first rotating portion 15, each ultrasonic wave can be obtained without a mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit 14. The unit 14 can be arranged along the surface of the human body 4. Therefore, the structure of the support part 9 can be simplified. The same applies to the right first support portion 17.

尚、1つの左側第1支持部16に第1回転部15を介して3つ以上の超音波ユニット14を接続するときにも、左側第1支持部16を撓ませて各超音波ユニット14を人体4に沿って設置できるときには、各超音波ユニット14の相対位置を微調整する機構が不要である。   Even when three or more ultrasonic units 14 are connected to one left first support portion 16 via the first rotating portion 15, the left first support portion 16 is bent to allow each ultrasonic unit 14 to be bent. When it can be installed along the human body 4, a mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit 14 is unnecessary.

第2支持部21は第2回転部18を介して左側第1支持部16及び右側第1支持部17の2つの第1支持部と接続する。1つの第2支持部21に第2回転部18を介して3つ以上の第1支持部が接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、1つの第2支持部21が第2回転部18を介して2つの第1支持部と接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニット14を人体4の表面に沿って配置することができる。従って、支持部の構成を簡易にすることができる。   The second support portion 21 is connected to the two first support portions of the left side first support portion 16 and the right side first support portion 17 via the second rotating portion 18. When three or more first support parts are connected to one second support part 21 via the second rotating part 18, a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support part is required. On the other hand, when one second support portion 21 is connected to the two first support portions via the second rotating portion 18, each ultrasonic unit is provided without a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support portion. 14 can be arranged along the surface of the human body 4. Therefore, the configuration of the support portion can be simplified.

尚、1つの第2支持部21に第2回転部18を介して3つ以上の第1支持部を接続するときにも、第2支持部21を撓ませて各超音波ユニット14を人体4に沿って設置できるときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構が不要である。   Even when three or more first support parts are connected to one second support part 21 via the second rotating part 18, the second support part 21 is bent to connect each ultrasonic unit 14 to the human body 4. If it can be installed along the, a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support portion is unnecessary.

図3は超音波プローブの構造を示す模式平面図であり、超音波プローブ2を取っ手22側から見た図である。図3に示すように、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の超音波ユニット14は1列に配列されている。このとき、超音波測定装置1は1つの仮想面に沿って超音波を送信することができる。反射波は仮想面内で反射した超音波になる。従って、超音波測定装置1は人体4を仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。また、超音波ユニット14が受信するデータの量を少なくできるので超音波画像の演算を容易に行うことができる。   FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the ultrasonic probe, and is a view of the ultrasonic probe 2 as seen from the handle 22 side. As shown in FIG. 3, the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are arranged in a line. At this time, the ultrasonic measurement apparatus 1 can transmit ultrasonic waves along one virtual plane. The reflected wave becomes an ultrasonic wave reflected in the virtual plane. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus 1 can acquire data of an image obtained by cutting the human body 4 in a virtual plane. In addition, since the amount of data received by the ultrasonic unit 14 can be reduced, the calculation of the ultrasonic image can be easily performed.

第1回転部15は回転軸としての第1回転軸15aを中心に回転し、第2回転部18は回転軸としての第2回転軸18aを中心に回転する。そして、第1回転軸15aと第2回転軸18aとは同じ向きに延びている。このとき、第1回転軸15aと第2回転軸18aとは平行になっている。そして、人体4の断面が楕円形に類似しているときにも楕円形に沿って第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13を設置することができる。   The first rotating portion 15 rotates around a first rotating shaft 15a as a rotating shaft, and the second rotating portion 18 rotates around a second rotating shaft 18a as a rotating shaft. The first rotating shaft 15a and the second rotating shaft 18a extend in the same direction. At this time, the first rotating shaft 15a and the second rotating shaft 18a are parallel to each other. Even when the cross section of the human body 4 is similar to an ellipse, the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 can be installed along the ellipse.

図4は超音波プローブの構造を示す模式底面図であり、超音波プローブ2を取っ手22の反対側から見た図である。図4に示すように、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の超音波ユニット14は1列に配列されている。各超音波ユニット14では超音波を送信する側に音響レンズ23が設置され、音響レンズ23の取っ手22側には超音波素子アレイ24が設置されている。超音波素子アレイ24には超音波素子がマトリックス状に配置されている。超音波素子の個数は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、16行120列の配置になっている。   FIG. 4 is a schematic bottom view showing the structure of the ultrasonic probe, and is a view of the ultrasonic probe 2 viewed from the opposite side of the handle 22. As shown in FIG. 4, the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are arranged in a line. In each ultrasonic unit 14, an acoustic lens 23 is installed on the ultrasonic wave transmitting side, and an ultrasonic element array 24 is installed on the handle 22 side of the acoustic lens 23. In the ultrasonic element array 24, ultrasonic elements are arranged in a matrix. The number of ultrasonic elements is not particularly limited, but in the present embodiment, for example, the arrangement is 16 rows and 120 columns.

音響レンズ23は超音波素子アレイ24の長手方向に伸びる柱状レンズであり、長手方向と直交する方向の断面が凸レンズになっている。そして、音響レンズ23は柱状レンズの軸方向と直交する方向で超音波を集める機能を有している。   The acoustic lens 23 is a columnar lens extending in the longitudinal direction of the ultrasonic element array 24, and a cross section in a direction orthogonal to the longitudinal direction is a convex lens. The acoustic lens 23 has a function of collecting ultrasonic waves in a direction orthogonal to the axial direction of the columnar lens.

制御装置3と第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13とは配線3aによりディジーチェーン接続されている。超音波ユニット14の数が多いときにも制御装置3と複数の超音波ユニット14とをスター型に接続するときに比べて配線3aの量を抑制することができる。   The control device 3 and the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are daisy chain connected by a wiring 3a. Even when the number of the ultrasonic units 14 is large, the amount of the wiring 3a can be suppressed as compared with the case where the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are connected in a star shape.

図5は超音波ユニットの電気ブロック図である。図5に示すように、超音波ユニット14には超音波素子アレイ24と超音波素子アレイ24を駆動する通信部としての駆動回路26とが設置されている。超音波素子アレイ24には複数の超音波素子24aが設置されている。駆動回路26には送信制御部27、受信切替部28及び設定レジスター29が設置されている。送信制御部27は超音波を送信する制御を行う。受信切替部28は複数の超音波素子24aのうちのどの超音波素子24aが出力する超音波信号を制御装置3に送信するかの切替を行う。設定レジスター29は超音波の送信及び受信にかかわる設定を記憶する。   FIG. 5 is an electrical block diagram of the ultrasonic unit. As shown in FIG. 5, the ultrasonic unit 14 is provided with an ultrasonic element array 24 and a drive circuit 26 as a communication unit that drives the ultrasonic element array 24. The ultrasonic element array 24 is provided with a plurality of ultrasonic elements 24a. The drive circuit 26 is provided with a transmission control unit 27, a reception switching unit 28, and a setting register 29. The transmission control unit 27 performs control to transmit ultrasonic waves. The reception switching unit 28 switches which of the plurality of ultrasonic elements 24 a transmits the ultrasonic signal output by the ultrasonic element 24 a to the control device 3. The setting register 29 stores settings related to transmission and reception of ultrasonic waves.

設定レジスター29は制御装置3から配線3aを介してシリアル制御信号30を受信して記憶する。シリアル制御信号30には各種の設定データが含まれており、設定レジスター29は設定データを記憶する。   The setting register 29 receives the serial control signal 30 from the control device 3 via the wiring 3a and stores it. The serial control signal 30 includes various setting data, and the setting register 29 stores the setting data.

送信制御部27は遅延データ記憶部31、タイミング生成部32及び駆動スイッチ部33を備えている。遅延データ記憶部31には遅延テーブルのデータが記憶されている。各超音波素子24aは所定の時間間隔をあけて超音波を送信する。遅延テーブルのデータは超音波を送信する時間間隔のデータを含んでいる。   The transmission control unit 27 includes a delay data storage unit 31, a timing generation unit 32, and a drive switch unit 33. The delay data storage unit 31 stores delay table data. Each ultrasonic element 24a transmits ultrasonic waves at a predetermined time interval. The data of the delay table includes time interval data for transmitting ultrasonic waves.

タイミング生成部32は遅延データ記憶部31から遅延テーブルのデータを入力する。さらに、タイミング生成部32は制御装置3から配線3aを介してタイミング信号34を入力する。タイミング生成部32は遅延テーブルのデータ及びタイミング信号34を用いて超音波素子24aを駆動する駆動パルス信号を生成する。さらに、どの超音波素子24aを駆動させるか指示する指示信号も生成する。   The timing generation unit 32 inputs delay table data from the delay data storage unit 31. Further, the timing generation unit 32 inputs a timing signal 34 from the control device 3 via the wiring 3a. The timing generation unit 32 generates a drive pulse signal that drives the ultrasonic element 24 a using the data of the delay table and the timing signal 34. Further, an instruction signal for instructing which ultrasonic element 24a is driven is also generated.

駆動スイッチ部33は各超音波素子24aに印加する電圧を切り替える第1スイッチ33aを備えている。駆動スイッチ部33は指示信号及び駆動パルス信号に従って所定の超音波素子24aに印加する電圧を切り替える。超音波素子24aは電圧の変化に応じて超音波を送信する。   The drive switch unit 33 includes a first switch 33a that switches a voltage applied to each ultrasonic element 24a. The drive switch unit 33 switches the voltage applied to the predetermined ultrasonic element 24a according to the instruction signal and the drive pulse signal. The ultrasonic element 24a transmits an ultrasonic wave according to a change in voltage.

受信切替部28は駆動スイッチ部33及び受信スイッチ部35を備えている。駆動スイッチ部33は送信制御部27の一部として機能し、且つ、受信切替部28の一部として機能する。受信切替部28において駆動スイッチ部33は超音波素子24aが出力する超音波信号の配信先を受信スイッチ部35に切り替える機能を有する。超音波素子24aが超音波を送信した後で超音波素子24aは超音波の反射波を受信する。そして、超音波素子24aは反射波を電気信号に変換する。この変換した電気信号を超音波信号36とする。そして、駆動スイッチ部33は超音波素子24aが出力する超音波信号の出力先を受信スイッチ部35に切り替える。   The reception switching unit 28 includes a drive switch unit 33 and a reception switch unit 35. The drive switch unit 33 functions as a part of the transmission control unit 27 and functions as a part of the reception switching unit 28. In the reception switching unit 28, the drive switch unit 33 has a function of switching the distribution destination of the ultrasonic signal output from the ultrasonic element 24 a to the reception switch unit 35. After the ultrasonic element 24a transmits the ultrasonic wave, the ultrasonic element 24a receives the reflected wave of the ultrasonic wave. The ultrasonic element 24a converts the reflected wave into an electric signal. This converted electrical signal is referred to as an ultrasonic signal 36. The drive switch unit 33 switches the output destination of the ultrasonic signal output from the ultrasonic element 24 a to the reception switch unit 35.

駆動スイッチ部33の第1スイッチ33aは超音波素子24aと1対1の対応形態になっている。受信スイッチ部35には第1スイッチ33aと接続する第2スイッチ35aが設置されている。そして、第2スイッチ35aは増幅部35bと接続され、増幅部35bの出力は配線3aを介して制御装置3と接続される。超音波素子24aが出力する超音波信号36は第1スイッチ33a、第2スイッチ35a、増幅部35b及び配線3aを通って制御装置3に出力される。   The first switch 33a of the drive switch unit 33 has a one-to-one correspondence with the ultrasonic element 24a. The reception switch unit 35 is provided with a second switch 35a connected to the first switch 33a. The second switch 35a is connected to the amplifying unit 35b, and the output of the amplifying unit 35b is connected to the control device 3 via the wiring 3a. The ultrasonic signal 36 output from the ultrasonic element 24a is output to the control device 3 through the first switch 33a, the second switch 35a, the amplifying unit 35b, and the wiring 3a.

次に、超音波ユニット14の動作を説明する。まず、制御装置3は設定レジスター29にシリアル制御信号30を出力する。そして、設定レジスター29は各種の設定データを記憶する。次に、設定レジスター29は遅延データ記憶部31に遅延テーブルのデータを出力し、遅延データ記憶部31は遅延テーブルのデータを記憶する。続いて、制御装置3はタイミング生成部32にタイミング信号34を出力する。タイミング生成部32はタイミング信号34と遅延テーブルのデータ等を用いて指示信号及び駆動パルス信号を生成し駆動スイッチ部33に出力する。駆動スイッチ部33は指示信号が示す超音波素子24aに駆動パルス信号を出力する。駆動パルス信号を入力した超音波素子24aは人体4に向けて超音波を送信する。   Next, the operation of the ultrasonic unit 14 will be described. First, the control device 3 outputs a serial control signal 30 to the setting register 29. The setting register 29 stores various setting data. Next, the setting register 29 outputs the data of the delay table to the delay data storage unit 31, and the delay data storage unit 31 stores the data of the delay table. Subsequently, the control device 3 outputs a timing signal 34 to the timing generation unit 32. The timing generation unit 32 generates an instruction signal and a drive pulse signal using the timing signal 34 and delay table data, and outputs them to the drive switch unit 33. The drive switch unit 33 outputs a drive pulse signal to the ultrasonic element 24a indicated by the instruction signal. The ultrasonic element 24 a to which the driving pulse signal is input transmits ultrasonic waves toward the human body 4.

人体4の内部で反射した超音波の一部は反射波となって超音波素子24aに到達する。超音波素子24aは反射波を超音波信号36に変換して第1スイッチ33aに出力する。第1スイッチ33aは超音波信号36を第2スイッチ35aに出力する。第2スイッチ35aは既定の超音波素子24aにおける超音波信号36を増幅部35bに出力する。増幅部35bは超音波信号36を増幅して制御装置3に出力する。従って、制御装置3は所定の条件で送信した超音波の反射波のうち所定の場所に到達した反射波の超音波信号36を取得することができる。   A part of the ultrasonic wave reflected inside the human body 4 reaches the ultrasonic element 24a as a reflected wave. The ultrasonic element 24a converts the reflected wave into an ultrasonic signal 36 and outputs it to the first switch 33a. The first switch 33a outputs the ultrasonic signal 36 to the second switch 35a. The second switch 35a outputs the ultrasonic signal 36 in the predetermined ultrasonic element 24a to the amplifying unit 35b. The amplifying unit 35 b amplifies the ultrasonic signal 36 and outputs it to the control device 3. Therefore, the control device 3 can acquire the ultrasonic signal 36 of the reflected wave that has reached a predetermined location among the reflected waves of the ultrasonic wave transmitted under the predetermined condition.

超音波信号36は増幅部35bが増幅して出力している。増幅部35bはインピーダンスマッチングをとり、配線3aの容量によるロスを減らしている。また、シリアル制御信号30は超音波素子アレイ24を駆動する前に送信されている。これにより、少ない配線3aでも多くの超音波素子24aを駆動することが可能になっている。   The ultrasonic signal 36 is amplified and output by the amplifying unit 35b. The amplifier 35b performs impedance matching to reduce loss due to the capacitance of the wiring 3a. Further, the serial control signal 30 is transmitted before the ultrasonic element array 24 is driven. Thereby, it is possible to drive many ultrasonic elements 24a even with a small number of wirings 3a.

図6は制御装置と超音波ユニットとの接続を示す電気ブロック図である。図6に示すように、超音波測定装置1は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の超音波ユニット14の動作を制御する制御装置3を備えている。そして、各超音波ユニット14は制御装置3と通信する駆動回路26を備えている。そして、制御装置3と第1超音波ユニット10とが配線3aにより接続され、第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11とが配線3aにより接続されている。さらに、第2超音波ユニット11と第3超音波ユニット12とが配線3aにより接続され、第3超音波ユニット12と第4超音波ユニット13とが配線3aにより接続されている。つまり、制御装置3と複数の超音波ユニット14とがディジーチェーン接続されている。   FIG. 6 is an electric block diagram showing the connection between the control device and the ultrasonic unit. As shown in FIG. 6, the ultrasonic measurement device 1 includes a control device 3 that controls the operation of the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13. Each ultrasonic unit 14 includes a drive circuit 26 that communicates with the control device 3. And the control apparatus 3 and the 1st ultrasonic unit 10 are connected by the wiring 3a, and the 1st ultrasonic unit 10 and the 2nd ultrasonic unit 11 are connected by the wiring 3a. Further, the second ultrasonic unit 11 and the third ultrasonic unit 12 are connected by the wiring 3a, and the third ultrasonic unit 12 and the fourth ultrasonic unit 13 are connected by the wiring 3a. That is, the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are daisy chain connected.

超音波ユニット14の動作を制御する制御装置3は超音波ユニット14に設置された駆動回路26と通信する。まず、制御装置3は超音波ユニット14に指示信号を出力する。超音波ユニット14では駆動回路26が指示信号を入力する。超音波ユニット14は指示信号に基づいて超音波を送信し反射波を受信する。そして、駆動回路26が受信信号を制御装置3に送信する。制御装置3と複数の超音波ユニット14とがディジーチェーン接続されている。そして、制御装置3と複数の超音波ユニット14とは順次通信して各超音波ユニット14が受信データを送信する。   The control device 3 that controls the operation of the ultrasonic unit 14 communicates with a drive circuit 26 installed in the ultrasonic unit 14. First, the control device 3 outputs an instruction signal to the ultrasonic unit 14. In the ultrasonic unit 14, the drive circuit 26 inputs an instruction signal. The ultrasonic unit 14 transmits an ultrasonic wave based on the instruction signal and receives a reflected wave. Then, the drive circuit 26 transmits a reception signal to the control device 3. The control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are daisy chain connected. And the control apparatus 3 and the some ultrasonic unit 14 communicate sequentially, and each ultrasonic unit 14 transmits reception data.

制御装置3と複数の超音波ユニット14とをスター型に接続するときには各超音波ユニット14と制御装置3とをつなぐ配線が必要となる。一方、複数の超音波ユニット14がディジーチェーン接続されているときには、超音波ユニット14間をつなぐ配線が必要となる。そして、制御装置3と超音波ユニット14の間の距離は超音波ユニット14間の距離より長い。従って、超音波ユニット14の数が多いときにも制御装置3と複数の超音波ユニット14とをスター型に接続するときに比べて配線の長さを短くすることができる。   When the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are connected in a star shape, wiring connecting each ultrasonic unit 14 and the control device 3 is required. On the other hand, when the plurality of ultrasonic units 14 are daisy chain connected, wiring connecting the ultrasonic units 14 is required. The distance between the control device 3 and the ultrasonic unit 14 is longer than the distance between the ultrasonic units 14. Therefore, even when the number of ultrasonic units 14 is large, the length of the wiring can be shortened compared to the case where the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are connected in a star shape.

図7は超音波測定装置の電気制御ブロック図である。図7において、超音波測定装置1は超音波測定装置1の動作を制御する制御装置3を備えている。そして、制御装置3はプロセッサーとして各種の演算処理を行うCPU37(中央演算処理装置)と、各種情報を記憶するメモリー38とを備えている。プローブ駆動回路41は入出力インターフェイス42及びデータバス43を介してCPU37に接続されている。   FIG. 7 is an electric control block diagram of the ultrasonic measurement apparatus. In FIG. 7, the ultrasonic measurement device 1 includes a control device 3 that controls the operation of the ultrasonic measurement device 1. The control device 3 includes a CPU 37 (central processing unit) that performs various arithmetic processes as a processor, and a memory 38 that stores various types of information. The probe drive circuit 41 is connected to the CPU 37 via the input / output interface 42 and the data bus 43.

プローブ駆動回路41は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13と接続されている。プローブ駆動回路41はCPU37の指示に従って、超音波ユニット14にシリアル制御信号30及びタイミング信号34を送る。超音波ユニット14はタイミング信号34に従って超音波素子アレイ24の駆動を開始する。そして、超音波ユニット14は超音波信号36を入力してデジタルデータに変換してCPU37に出力する。   The probe drive circuit 41 is connected to the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13. The probe drive circuit 41 sends a serial control signal 30 and a timing signal 34 to the ultrasonic unit 14 in accordance with an instruction from the CPU 37. The ultrasonic unit 14 starts driving the ultrasonic element array 24 according to the timing signal 34. The ultrasonic unit 14 receives the ultrasonic signal 36, converts it into digital data, and outputs it to the CPU 37.

各第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13は超音波素子24a及び超音波素子24aを駆動する駆動回路26を備えている。超音波素子24aは人体4の内部に向けて超音波を送信し人体4内部で反射した反射波を受信して電気信号を出力する。そして、駆動回路26が反射波に対応する超音波信号36をプローブ駆動回路41に出力する。   Each of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 includes an ultrasonic element 24a and a drive circuit 26 that drives the ultrasonic element 24a. The ultrasonic element 24a transmits an ultrasonic wave toward the inside of the human body 4, receives a reflected wave reflected inside the human body 4, and outputs an electric signal. Then, the drive circuit 26 outputs an ultrasonic signal 36 corresponding to the reflected wave to the probe drive circuit 41.

入力装置5によりCPU37及びメモリー38に各種のデータが入力される。操作者は入力装置5を操作して測定開始の指示や測定条件を入力する。表示装置6には測定条件や測定結果である超音波画像等が表示される。   Various data are input to the CPU 37 and the memory 38 by the input device 5. The operator operates the input device 5 to input measurement start instructions and measurement conditions. The display device 6 displays measurement conditions, measurement results, and ultrasonic images.

メモリー38は、RAM、ROM等といった半導体メモリーや、ハードディスク、DVD−ROMといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、超音波測定装置1の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト44を記憶する記憶領域や、超音波素子24aを駆動する波形や駆動手順を示す超音波駆動データ45を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、超音波素子24aが受信して出力した超音波受信データ46を記憶するための記憶領域が設定される。   The memory 38 is a concept including a semiconductor memory such as a RAM and a ROM, and an external storage device such as a hard disk and a DVD-ROM. Functionally, a storage area for storing program software 44 in which a procedure for controlling the operation of the ultrasonic measurement apparatus 1 is described, and a waveform for driving the ultrasonic element 24a and ultrasonic drive data 45 indicating the drive procedure are stored. A storage area is set. In addition, a storage area for storing the ultrasonic reception data 46 received and output by the ultrasonic element 24a is set.

メモリー38には、他にも、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の各超音波ユニット14の相対位置を示すユニット位置データ47を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、超音波受信データ46を仮想面で受信したときの信号に変換するときに用いる係数のデータである変換係数データ48を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、超音波受信データ46を基にしてデータ変換して作成した超音波画像のデータである超音波画像データ49を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、CPU37のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。   In addition, a storage area for storing unit position data 47 indicating the relative positions of the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 is set in the memory 38. In addition, a storage area for storing conversion coefficient data 48, which is data of coefficients used when converting the ultrasonic reception data 46 into a signal when received on a virtual plane, is set. In addition, a storage area for storing ultrasonic image data 49, which is ultrasonic image data created by data conversion based on the ultrasonic reception data 46, is set. In addition, a work area for the CPU 37, a storage area that functions as a temporary file, and other various storage areas are set.

CPU37は、メモリー38内に記憶されたプログラムソフト44に従って、超音波素子24aから順次超音波を送信させて反射波を検出する制御を行うものである。具体的な機能実現部としてCPU37は超音波ユニット制御部50を有する。超音波ユニット制御部50は各超音波ユニット14の駆動回路26に超音波素子24aを駆動させて超音波のデータを取得する制御を行う。超音波ユニット制御部50は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の幾つかを選択し、選択した超音波ユニット14を駆動させる。   The CPU 37 performs control for detecting reflected waves by sequentially transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic element 24 a according to the program software 44 stored in the memory 38. The CPU 37 includes an ultrasonic unit control unit 50 as a specific function realizing unit. The ultrasonic unit controller 50 controls the drive circuit 26 of each ultrasonic unit 14 to drive the ultrasonic element 24a and acquire ultrasonic data. The ultrasonic unit controller 50 selects some of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 and drives the selected ultrasonic unit 14.

他にも、CPU37はユニット位置演算部51を有する。ユニット位置演算部51は各超音波ユニット14から超音波を送信し超音波の受信データを基に各超音波ユニット14の相対位置を演算する。他にも、CPU37は送信方向制御部52を有する。送信方向制御部52は各超音波ユニット14から超音波を送信する方向を制御する。詳しくは超音波ユニット14において各超音波素子24aが超音波を送信するタイミングの間隔を制御する。他にも、CPU37は変換部53を有する。変換部53は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13が出力する反射波のデジタルデータを入力する。そして、変換部53は各超音波ユニット14が受信した反射波の分布を仮想面で受信する想定をし、仮想面で受信したときの反射波の分布に変換する演算を行う。   In addition, the CPU 37 has a unit position calculation unit 51. The unit position calculation unit 51 transmits an ultrasonic wave from each ultrasonic unit 14 and calculates the relative position of each ultrasonic unit 14 based on ultrasonic reception data. In addition, the CPU 37 includes a transmission direction control unit 52. The transmission direction control unit 52 controls the direction in which ultrasonic waves are transmitted from each ultrasonic unit 14. Specifically, in the ultrasonic unit 14, the timing interval at which each ultrasonic element 24 a transmits ultrasonic waves is controlled. In addition, the CPU 37 includes a conversion unit 53. The conversion unit 53 inputs digital data of reflected waves output from the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13. Then, the conversion unit 53 assumes that the distribution of the reflected wave received by each ultrasonic unit 14 is received on the virtual plane, and performs an operation of converting the distribution to the distribution of the reflected wave when received on the virtual plane.

他にも、CPU37は画像形成部54を有する。画像形成部54は変換部53が出力する反射波のデジタルデータを入力する。そして、画像形成部54は仮想面における反射波の変換データから超音波画像を形成する。他にも、CPU37は表示画像演算部55を有する。表示画像演算部55は超音波画像を表示装置6に表示する形式に変換する。そして、変換した超音波画像を表示装置6に出力する。尚、本実施形態では、上記の各機能がCPU37を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がCPU37を用いない単独の電子回路等のハードウェアによって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。   In addition, the CPU 37 includes an image forming unit 54. The image forming unit 54 receives the digital data of the reflected wave output from the conversion unit 53. Then, the image forming unit 54 forms an ultrasonic image from the converted data of the reflected wave on the virtual surface. In addition, the CPU 37 includes a display image calculation unit 55. The display image calculation unit 55 converts the ultrasonic image into a format for display on the display device 6. Then, the converted ultrasonic image is output to the display device 6. In the present embodiment, the above functions are realized by program software using the CPU 37. However, when the above functions can be realized by hardware such as a single electronic circuit that does not use the CPU 37, It is also possible to use such an electronic circuit.

次に上述した超音波測定装置1を用いて超音波測定する超音波測定方法について図8〜図20にて説明する。図8は超音波測定方法のフロー図であり、図9〜図20は、超音波測定方法を説明するための模式図である。図8において、ステップS1はプローブ設置工程である。この工程は、人体4上に超音波プローブ2を設置する工程である。次にステップS2に移行する。ステップS2はユニット位置検出工程である。この工程は、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の各超音波ユニット14の相対位置を検出する工程である。次にステップS3に移行する。   Next, an ultrasonic measurement method for performing ultrasonic measurement using the ultrasonic measurement apparatus 1 described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart of the ultrasonic measurement method, and FIGS. 9 to 20 are schematic diagrams for explaining the ultrasonic measurement method. In FIG. 8, step S1 is a probe installation process. This step is a step of installing the ultrasonic probe 2 on the human body 4. Next, the process proceeds to step S2. Step S2 is a unit position detection step. This step is a step of detecting the relative positions of the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13. Next, the process proceeds to step S3.

ステップS3は変換係数演算工程である。この工程は、反射波が超音波ユニット14に到達した場所の分布から仮想面に反射波が到達する場所の分布へ変換する変換係数を演算する工程である。次にステップS4に移行する。ステップS4は測定工程である。この工程は、超音波ユニット14が超音波の送信と反射波の受信とを行う。そして、超音波ユニット14における反射波の分布を仮想面における反射波の分布へ変換する工程である。次にステップS5に移行する。ステップS5は画像形成工程である。この工程は、仮想面での超音波データを基に超音波画像を形成する工程である。次にステップS6に移行する。ステップS6は画像表示工程である。この工程は、表示装置6に超音波画像を表示する工程である。次にステップS7に移行する。ステップS7は終了判断工程である。この工程は、超音波測定を終了するか否かを判断する工程である。終了しないと判断したときは次にステップS2に移行する。以上の工程により超音波測定が終了する。以上の工程により超音波測定が終了する。   Step S3 is a conversion coefficient calculation step. This step is a step of calculating a conversion coefficient for converting the distribution of the location where the reflected wave reaches the ultrasonic unit 14 to the distribution of the location where the reflected wave reaches the virtual plane. Next, the process proceeds to step S4. Step S4 is a measurement process. In this step, the ultrasonic unit 14 transmits ultrasonic waves and receives reflected waves. And it is the process of converting the distribution of the reflected wave in the ultrasonic unit 14 into the distribution of the reflected wave in the virtual plane. Next, the process proceeds to step S5. Step S5 is an image forming process. This step is a step of forming an ultrasonic image based on ultrasonic data on a virtual plane. Next, the process proceeds to step S6. Step S6 is an image display process. This step is a step of displaying an ultrasonic image on the display device 6. Next, the process proceeds to step S7. Step S7 is an end determination step. This step is a step of determining whether or not to end the ultrasonic measurement. When it is determined that the process is not finished, the process proceeds to step S2. The ultrasonic measurement is completed through the above steps. The ultrasonic measurement is completed through the above steps.

次に、図9〜図20を用いて、図8に示したステップと対応させて、超音波測定方法を詳細に説明する。図9はステップS1のプローブ設置工程に対応する図である。図9に示すように、操作者7が人体4上にジェル56を塗布する。そして、ジェル56に重ねて超音波プローブ2を設置する。操作者7は支持部9の取っ手22を把持して超音波プローブ2を支持する。操作者7は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13を人体4の表面に接触させる。支持部9に対して第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13は回転可能であるので、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13は人体4の表面に沿って設置される。このとき、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13と人体4との間にはジェル56が配置される。次に、操作者7は入力装置5を操作して制御装置3による測定の制御を開始する。   Next, the ultrasonic measurement method will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 20 in association with the steps shown in FIG. FIG. 9 is a diagram corresponding to the probe installation step of step S1. As shown in FIG. 9, the operator 7 applies a gel 56 on the human body 4. Then, the ultrasonic probe 2 is placed on the gel 56. The operator 7 holds the handle 22 of the support portion 9 and supports the ultrasonic probe 2. The operator 7 brings the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 into contact with the surface of the human body 4. Since the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are rotatable with respect to the support portion 9, the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are installed along the surface of the human body 4. . At this time, the gel 56 is disposed between the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 and the human body 4. Next, the operator 7 operates the input device 5 to start measurement control by the control device 3.

図10〜図13はステップS2のユニット位置検出工程に対応する図である。図10に示すように、ステップS2において、各超音波ユニット14の相対位置を検出する。本ステップでは第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の各超音波ユニット14の相対位置を検出する。第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置、第1超音波ユニット10と第3超音波ユニット12との相対位置、第1超音波ユニット10と第4超音波ユニット13との相対位置の検出方法は同様の方法である。本実施形態では第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置の検出方法を説明して、第1超音波ユニット10と第3超音波ユニット12との相対位置、第1超音波ユニット10と第4超音波ユニット13との相対位置の検出方法の説明を省略する。尚、図中支持部9は省略されている。   10 to 13 are diagrams corresponding to the unit position detecting step of step S2. As shown in FIG. 10, in step S2, the relative position of each ultrasonic unit 14 is detected. In this step, the relative positions of the ultrasonic units 14 of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 are detected. The relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11, the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the third ultrasonic unit 12, the first ultrasonic unit 10 and the fourth ultrasonic unit 13, The relative position detection method is the same method. In the present embodiment, a method for detecting the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 will be described. The relative position between the first ultrasonic unit 10 and the third ultrasonic unit 12, the first ultrasonic unit The description of the method for detecting the relative position between the sound wave unit 10 and the fourth ultrasonic unit 13 is omitted. In addition, the support part 9 is abbreviate | omitted in the figure.

超音波ユニット14には人体4を向く側に超音波素子アレイ24が設置されている。第1超音波ユニット10の超音波素子アレイ24において図中左端の超音波素子24aを第1素子57とし、図中右端の超音波素子24aを第2素子58とする。第2超音波ユニット11の超音波素子アレイ24において図中左端の超音波素子24aを第3素子61とし、図中右端の超音波素子24aを第4素子62とする。第1素子57と第2素子58との間の距離は既知であり、第3素子61と第4素子62との間の距離は既知である。   An ultrasonic element array 24 is installed on the ultrasonic unit 14 on the side facing the human body 4. In the ultrasonic element array 24 of the first ultrasonic unit 10, the leftmost ultrasonic element 24 a in the figure is a first element 57, and the rightmost ultrasonic element 24 a in the figure is a second element 58. In the ultrasonic element array 24 of the second ultrasonic unit 11, the leftmost ultrasonic element 24 a in the figure is a third element 61, and the rightmost ultrasonic element 24 a in the figure is a fourth element 62. The distance between the first element 57 and the second element 58 is known, and the distance between the third element 61 and the fourth element 62 is known.

まず、超音波ユニット制御部50は第1素子57から超音波63を送信する。そして、第3素子61及び第4素子62が超音波63を受信する超音波信号36を取得する。つまり、第1超音波ユニット10が送信する超音波63を第2超音波ユニット11が受信する。ユニット位置演算部51は超音波63が第1素子57から第3素子61まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第1素子57と第3素子61との距離を演算する。同様に、ユニット位置演算部51は超音波63が第1素子57から第4素子62まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第1素子57と第4素子62との距離を演算する。   First, the ultrasonic unit controller 50 transmits the ultrasonic wave 63 from the first element 57. And the 3rd element 61 and the 4th element 62 acquire the ultrasonic signal 36 which receives the ultrasonic wave 63. FIG. That is, the second ultrasonic unit 11 receives the ultrasonic wave 63 transmitted by the first ultrasonic unit 10. The unit position calculation unit 51 calculates the distance between the first element 57 and the third element 61 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the first element 57 to the third element 61 by the speed of the ultrasonic wave 63. Similarly, the unit position calculation unit 51 calculates the distance between the first element 57 and the fourth element 62 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the first element 57 to the fourth element 62 by the speed of the ultrasonic wave 63. To do.

図11に示すように、次に、超音波ユニット制御部50は第2素子58から超音波63を送信する。そして、第3素子61及び第4素子62が超音波63を受信する超音波信号36を取得する。ユニット位置演算部51は超音波63が第2素子58から第3素子61まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第2素子58と第3素子61との距離を演算する。同様に、ユニット位置演算部51は超音波63が第2素子58から第4素子62まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第2素子58と第4素子62との距離を演算する。   Next, as shown in FIG. 11, the ultrasonic unit controller 50 transmits an ultrasonic wave 63 from the second element 58. And the 3rd element 61 and the 4th element 62 acquire the ultrasonic signal 36 which receives the ultrasonic wave 63. FIG. The unit position calculation unit 51 calculates the distance between the second element 58 and the third element 61 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the second element 58 to the third element 61 by the velocity of the ultrasonic wave 63. Similarly, the unit position calculation unit 51 calculates the distance between the second element 58 and the fourth element 62 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the second element 58 to the fourth element 62 by the speed of the ultrasonic wave 63. To do.

ユニット位置演算部51は第1素子57〜第4素子62の4点の距離から第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を演算する。換言すれば、ユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との間を通過する超音波63の時間から第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を演算する。   The unit position calculation unit 51 calculates the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 from the distance between the four points of the first element 57 to the fourth element 62. In other words, the unit position calculation unit 51 determines the time between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 from the time of the ultrasonic wave 63 that passes between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. Calculate the relative position.

図12に示すように、次に、超音波ユニット制御部50は第3素子61から超音波63を送信する。そして、第1素子57及び第2素子58が超音波63を受信する超音波信号36を取得する。ユニット位置演算部51は超音波63が第3素子61から第1素子57まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第1素子57と第3素子61との距離を演算する。同様に、ユニット位置演算部51は超音波63が第3素子61から第2素子58まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第2素子58と第3素子61との距離を演算する。   As shown in FIG. 12, the ultrasonic unit controller 50 then transmits an ultrasonic wave 63 from the third element 61. Then, the first element 57 and the second element 58 acquire the ultrasonic signal 36 for receiving the ultrasonic wave 63. The unit position calculation unit 51 calculates the distance between the first element 57 and the third element 61 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the third element 61 to the first element 57 by the speed of the ultrasonic wave 63. Similarly, the unit position calculation unit 51 calculates the distance between the second element 58 and the third element 61 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the third element 61 to the second element 58 by the speed of the ultrasonic wave 63. To do.

図13に示すように、次に、超音波ユニット制御部50は第4素子62から超音波63を送信する。そして、第1素子57及び第2素子58が超音波63を受信する超音波信号36を取得する。ユニット位置演算部51は超音波63が第4素子62から第1素子57まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第1素子57と第4素子62との距離を演算する。同様に、ユニット位置演算部51は超音波63が第4素子62から第2素子58まで移動する時間に超音波63の速度を乗算して第2素子58と第4素子62との距離を演算する。   As shown in FIG. 13, next, the ultrasonic unit controller 50 transmits an ultrasonic wave 63 from the fourth element 62. Then, the first element 57 and the second element 58 acquire the ultrasonic signal 36 for receiving the ultrasonic wave 63. The unit position calculation unit 51 calculates the distance between the first element 57 and the fourth element 62 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the fourth element 62 to the first element 57 by the speed of the ultrasonic wave 63. Similarly, the unit position calculation unit 51 calculates the distance between the second element 58 and the fourth element 62 by multiplying the time required for the ultrasonic wave 63 to move from the fourth element 62 to the second element 58 by the speed of the ultrasonic wave 63. To do.

ユニット位置演算部51は第1素子57〜第4素子62の4点の距離から第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を演算する。ユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を2回演算して演算結果の平均を演算する。これにより、ユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を精度良く演算することができる。ユニット位置演算部51は演算した第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の位置を示すデータをユニット位置データ47としてメモリー38に記憶する。   The unit position calculation unit 51 calculates the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 from the distance between the four points of the first element 57 to the fourth element 62. The unit position calculation unit 51 calculates the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 twice, and calculates the average of the calculation results. Thereby, the unit position calculating part 51 can calculate the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 with high accuracy. The unit position calculation unit 51 stores data indicating the calculated positions of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 in the memory 38 as unit position data 47.

上述のように、超音波ユニット14は第1超音波ユニット10及び第2超音波ユニット11を含んでいる。そして、第1超音波ユニット10が送信する超音波63を第2超音波ユニット11が受信する。次に、ユニット位置演算部51は、第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との間を通過する超音波63の時間から第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を演算する。   As described above, the ultrasonic unit 14 includes the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. Then, the second ultrasonic unit 11 receives the ultrasonic wave 63 transmitted by the first ultrasonic unit 10. Next, the unit position calculation unit 51 determines whether the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 have the time from the time of the ultrasonic wave 63 that passes between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. Calculate the relative position.

第1超音波ユニット10及び第2超音波ユニット11にはそれぞれ超音波素子24aが配列している。そして、各超音波ユニット14における超音波素子24aの相対位置は既知になっている。また、超音波63の音速も既知である。第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との間を通過する超音波63の時間を計測する。これによりユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10の1つの超音波素子24aと第2超音波ユニット11の2つの超音波素子24aとの距離を検出できる。そして、三角測量法を用いて、第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を検出できる。その結果、ユニット位置演算部51は人体4の表面に沿って設置された複数の超音波ユニット14におけるそれぞれの相対位置を検出できる。   An ultrasonic element 24 a is arranged in each of the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. And the relative position of the ultrasonic element 24a in each ultrasonic unit 14 is known. The sound speed of the ultrasonic wave 63 is also known. The time of the ultrasonic wave 63 passing between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 is measured. Accordingly, the unit position calculation unit 51 can detect the distance between one ultrasonic element 24 a of the first ultrasonic unit 10 and the two ultrasonic elements 24 a of the second ultrasonic unit 11. And the relative position of the 1st ultrasonic unit 10 and the 2nd ultrasonic unit 11 is detectable using a triangulation method. As a result, the unit position calculation unit 51 can detect the relative positions of the plurality of ultrasonic units 14 installed along the surface of the human body 4.

図14はステップS3の変換係数演算工程に対応する図である。ステップS3では変換係数を演算する。この変換係数はステップS4の測定工程において超音波素子アレイ24が受信した測定データを仮想面に投影する演算に用いる係数である。図14に示すように、第1超音波ユニット10の超音波素子アレイ24における端の第1素子57が超音波検出部8の図中左端の超音波素子24aである。そして、第4超音波ユニット13の超音波素子アレイ24における図中右端の超音波素子24aを第5素子64とする。第1素子57及び第5素子64は超音波検出部8の両端の超音波素子24aである。   FIG. 14 is a diagram corresponding to the conversion coefficient calculation step of step S3. In step S3, a conversion coefficient is calculated. This conversion coefficient is a coefficient used for calculation for projecting the measurement data received by the ultrasonic element array 24 on the virtual plane in the measurement process of step S4. As shown in FIG. 14, the first element 57 at the end of the ultrasonic element array 24 of the first ultrasonic unit 10 is the ultrasonic element 24 a at the left end of the ultrasonic detection unit 8 in the drawing. The rightmost ultrasonic element 24 a in the ultrasonic element array 24 of the fourth ultrasonic unit 13 is a fifth element 64. The first element 57 and the fifth element 64 are the ultrasonic elements 24 a at both ends of the ultrasonic detection unit 8.

変換部53はメモリー38からユニット位置データ47を入力して第1素子57及び第5素子64の位置データを取得する。そして、変換部53は第1素子57及び第5素子64を通る直線の傾きを演算する。次に、変換部53は仮想面65を設定する。仮想面65は第1素子57から支持部9側に第1距離66離れた場所を通る。仮想面65は超音波ユニット14に対して反射波が進行する側に位置する。仮想面65は第1素子57及び第5素子64を通る直線と平行であり、超音波素子アレイ24の平面方向において長手方向と直交する方向と平行とする。このとき、仮想面65は第1回転軸15aと平行になる。そして、変換係数は仮想面65を示す式の係数になっている。   The converter 53 receives the unit position data 47 from the memory 38 and acquires the position data of the first element 57 and the fifth element 64. Then, the converter 53 calculates the slope of the straight line passing through the first element 57 and the fifth element 64. Next, the conversion unit 53 sets a virtual surface 65. The imaginary surface 65 passes through a place away from the first element 57 toward the support portion 9 by a first distance 66. The virtual surface 65 is located on the side where the reflected wave travels with respect to the ultrasonic unit 14. The virtual surface 65 is parallel to a straight line passing through the first element 57 and the fifth element 64 and parallel to a direction orthogonal to the longitudinal direction in the planar direction of the ultrasonic element array 24. At this time, the virtual surface 65 is parallel to the first rotation shaft 15a. The conversion coefficient is a coefficient of an expression indicating the virtual surface 65.

図15〜図19はステップS4の測定工程に対応する図である。ステップS4において、送信方向制御部52が超音波プローブ2から超音波63を送信する方向を選定する。選定方法は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、第1超音波ユニット10の超音波素子アレイ24において超音波素子24aが並ぶ面に対して45度から135度まで1度ずつ方向を切り替えて送信する。尚、送信を切り替える方向は超音波素子アレイ24の長手方向だけとし、長手方向と直交する方向へは変えない。   15 to 19 are diagrams corresponding to the measurement process of step S4. In step S <b> 4, the transmission direction control unit 52 selects a direction in which the ultrasonic wave 63 is transmitted from the ultrasonic probe 2. Although the selection method is not particularly limited, in this embodiment, for example, the direction is switched one by one from 45 degrees to 135 degrees with respect to the surface on which the ultrasonic elements 24 a are arranged in the ultrasonic element array 24 of the first ultrasonic unit 10. To send. Note that the direction in which transmission is switched is only the longitudinal direction of the ultrasonic element array 24, and is not changed to a direction orthogonal to the longitudinal direction.

図15に示すように、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13は同じ方向に超音波63を送信する。超音波63の送信方向は送信方向制御部52が制御し、送信方向制御部52は複数の超音波ユニット14が送信する超音波63の進行方向を同じ方向に制御する。   As shown in FIG. 15, the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 transmit ultrasonic waves 63 in the same direction. The transmission direction of the ultrasonic wave 63 is controlled by the transmission direction control unit 52, and the transmission direction control unit 52 controls the traveling direction of the ultrasonic wave 63 transmitted by the plurality of ultrasonic units 14 in the same direction.

超音波ユニット14には複数の超音波素子24aが設置されている。各超音波素子24aが送信する超音波63の位相を送信方向制御部52が調整することにより、超音波63を所定の方向に送信できる。送信方向制御部52は複数の超音波ユニット14が送信する超音波63の進行方向を同じ方向に制御する。従って、複数の超音波ユニット14から人体4に一方向から超音波63を送信することができる。複数の方向から超音波63が照射されると人体4の内部の虚像の信号が受信される。本実施形態では一方向に進行する超音波63による反射波を受信する為、虚像の信号を受信することを抑制することができる。   The ultrasonic unit 14 is provided with a plurality of ultrasonic elements 24a. The ultrasonic wave 63 can be transmitted in a predetermined direction by the transmission direction control unit 52 adjusting the phase of the ultrasonic wave 63 transmitted by each ultrasonic element 24a. The transmission direction control unit 52 controls the traveling direction of the ultrasonic waves 63 transmitted by the plurality of ultrasonic units 14 in the same direction. Therefore, the ultrasonic waves 63 can be transmitted from one direction to the human body 4 from the plurality of ultrasonic units 14. When the ultrasonic wave 63 is irradiated from a plurality of directions, a virtual image signal inside the human body 4 is received. In this embodiment, since the reflected wave by the ultrasonic wave 63 traveling in one direction is received, it is possible to suppress reception of a virtual image signal.

図16に示すように、人体4内部に内臓物4aがあるとき、超音波63は人体4の内臓物4aで反射して反射波67となる。反射波67が進行する方向は超音波63が内臓物4aの表面に入射する入射角によりかわる。反射波67が超音波検出部8に進行する場所では内臓物4aの表面の位置情報が得られる。そして、反射波67が超音波検出部8に進行しない場所では内臓物4aの表面の位置情報が得られないので内臓物4aの表面形状が分かり難くなる。   As shown in FIG. 16, when the internal organs 4 a are present inside the human body 4, the ultrasonic waves 63 are reflected by the internal organs 4 a of the human body 4 and become reflected waves 67. The direction in which the reflected wave 67 travels varies depending on the incident angle at which the ultrasonic wave 63 enters the surface of the internal organs 4a. Position information of the surface of the internal organs 4a is obtained at a place where the reflected wave 67 travels to the ultrasonic detection unit 8. Further, since the position information of the surface of the internal organs 4a cannot be obtained at a place where the reflected wave 67 does not travel to the ultrasonic detector 8, the surface shape of the internal organs 4a becomes difficult to understand.

超音波検出部8から超音波63の送信方向を変えて反射波67の強度分布を測定する。そして、複数の送信方向における反射波67の強度分布を測定して合成することにより鮮明な超音波画像を得ることができる。   The intensity distribution of the reflected wave 67 is measured by changing the transmission direction of the ultrasonic wave 63 from the ultrasonic wave detection unit 8. A clear ultrasonic image can be obtained by measuring and synthesizing the intensity distribution of the reflected wave 67 in a plurality of transmission directions.

図17に反射点70を画像化する際の受信信号の変換を示す。変換部53は次に、仮想面65に反射波67が到達する第6素子仮想点71を演算する。仮想面65が伸びる方向を仮想面第1方向65aとし、仮想面第1方向65aと直交する方向を仮想面第2方向65bとする。演算した反射点70と第6素子68との位置情報を用いて、変換部53は反射点70と第6素子68との距離である第2距離72aを演算する。そして、超音波検出部8と仮想面65との相対位置の情報を用いて変換部53は第6素子68と第6素子仮想点71との距離である第3距離72bを演算する。変換部53は仮想面第2方向65bにおける反射点70と第6素子68との距離を演算する。さらに、変換部53は仮想面第2方向65bにおける第6素子68と仮想面65との距離を演算する。そして、仮想面第2方向65bにおける第6素子68と仮想面65との距離に対する反射点70と第6素子68との距離の比率と第2距離72aとを用いて第3距離72bを演算する。   FIG. 17 shows conversion of the received signal when the reflection point 70 is imaged. Next, the conversion unit 53 calculates the sixth element virtual point 71 where the reflected wave 67 reaches the virtual surface 65. A direction in which the virtual surface 65 extends is a virtual surface first direction 65a, and a direction orthogonal to the virtual surface first direction 65a is a virtual surface second direction 65b. Using the calculated position information of the reflection point 70 and the sixth element 68, the conversion unit 53 calculates a second distance 72a that is the distance between the reflection point 70 and the sixth element 68. Then, the conversion unit 53 calculates a third distance 72 b that is a distance between the sixth element 68 and the sixth element virtual point 71 using information on the relative position between the ultrasonic detection unit 8 and the virtual surface 65. The conversion unit 53 calculates the distance between the reflection point 70 and the sixth element 68 in the virtual plane second direction 65b. Furthermore, the conversion unit 53 calculates the distance between the sixth element 68 and the virtual surface 65 in the virtual surface second direction 65b. Then, the third distance 72b is calculated using the ratio of the distance between the reflection point 70 and the sixth element 68 to the distance between the sixth element 68 and the virtual surface 65 in the second direction 65b and the second distance 72a. .

次に、変換部53は反射点70と第6素子68との仮想面第1方向65aの距離である第4距離73aを演算する。そして、第2距離72aと第3距離72bとの比率と第4距離73aとを用いて、変換部53は仮想面第1方向65aにおける第6素子68と第6素子仮想点71との距離である第5距離73bを演算する。そして、変換部53は、第3距離を伝搬する遅延時間を第6素子68が受信した受信時刻に加算することで、仮想面65上の第6素子仮想点71における反射点70から受信信号を生成する。   Next, the conversion unit 53 calculates a fourth distance 73a that is the distance between the reflection point 70 and the sixth element 68 in the virtual plane first direction 65a. Then, using the ratio between the second distance 72a and the third distance 72b and the fourth distance 73a, the conversion unit 53 is the distance between the sixth element 68 and the sixth element virtual point 71 in the virtual plane first direction 65a. A certain fifth distance 73b is calculated. Then, the conversion unit 53 adds the delay time for propagating the third distance to the reception time received by the sixth element 68, so that the reception signal is received from the reflection point 70 at the sixth element virtual point 71 on the virtual surface 65. Generate.

このように、変換部53は仮想面65を設定する。そして、変換部53は複数の超音波ユニット14が受信した反射波67の分布を仮想面65で受信したときの反射波67の分布に変換する。従って、仮想面65に大きな超音波ユニット14が位置して反射波67を受信するときと同様の反射波67の分布を変換部53が出力することができる。変換部53が出力する反射波67の分布では複数の超音波ユニット14で受信することで、仮想面65が反射波67を受信する仮想的素子幅が広くなるので、超音波ユニット14の開口が大きいときと同じ効果が得られる。従って、超音波測定装置1は精度良く人体4の内部形状を検出することができる。   In this way, the conversion unit 53 sets the virtual surface 65. The conversion unit 53 converts the distribution of the reflected wave 67 received by the plurality of ultrasonic units 14 into the distribution of the reflected wave 67 when received by the virtual plane 65. Accordingly, the conversion unit 53 can output the distribution of the reflected wave 67 similar to that when the large ultrasonic unit 14 is positioned on the virtual plane 65 and receives the reflected wave 67. In the distribution of the reflected wave 67 output from the conversion unit 53, the reception of the plurality of ultrasonic units 14 causes the virtual surface 65 to widen the virtual element width for receiving the reflected wave 67. The same effect as when it is large can be obtained. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus 1 can detect the internal shape of the human body 4 with high accuracy.

本実施形態の超音波測定方法では超音波ユニット14が人体4に超音波63を送信し、人体4にて反射した反射波67を複数の超音波ユニット14が受信する。そして、変換部53が反射波67の分布を仮想面65で受信したときの反射波67の分布に変換する。このとき、複数の超音波ユニット14が受信した反射波67の分布を変換部53が仮想面65で反射波67を受信したときの反射波67の分布に変換する。従って、仮想面65に大きな超音波ユニット14が位置して反射波67を受信するときと同様の反射波67の分布を出力することができる。複数の超音波ユニットで受信することで、仮想面65が反射波67を受信する仮想的素子幅が広くなるので出力する反射波67の分布は開口が大きいときと同じ効果が得られる。従って、本実施形態の超音波測定方法は精度良く人体4の形状を検出することができる。   In the ultrasonic measurement method of the present embodiment, the ultrasonic unit 14 transmits the ultrasonic wave 63 to the human body 4, and the plural ultrasonic units 14 receive the reflected waves 67 reflected by the human body 4. Then, the converter 53 converts the distribution of the reflected wave 67 into the distribution of the reflected wave 67 when the virtual surface 65 receives the distribution. At this time, the distribution of the reflected wave 67 received by the plurality of ultrasonic units 14 is converted into the distribution of the reflected wave 67 when the conversion unit 53 receives the reflected wave 67 on the virtual plane 65. Therefore, the distribution of the reflected wave 67 similar to that when the large ultrasonic unit 14 is positioned on the virtual plane 65 and the reflected wave 67 is received can be output. By receiving with a plurality of ultrasonic units, the virtual element 65 for receiving the reflected wave 67 has a larger width, so that the distribution of the reflected wave 67 to be output has the same effect as when the aperture is large. Therefore, the ultrasonic measurement method of the present embodiment can detect the shape of the human body 4 with high accuracy.

図18に示すように、第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13は方向を変えて同じ方向に超音波63を送信する。超音波63の送信方向は送信方向制御部52が制御し、送信方向制御部52は複数の超音波ユニット14が送信する超音波63の進行方向を同じ方向に制御する。   As shown in FIG. 18, the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 change the direction and transmit the ultrasonic wave 63 in the same direction. The transmission direction of the ultrasonic wave 63 is controlled by the transmission direction control unit 52, and the transmission direction control unit 52 controls the traveling direction of the ultrasonic wave 63 transmitted by the plurality of ultrasonic units 14 in the same direction.

図19に示すように、超音波63の進行方向が変わることにより反射波67の進行方向が変わる。そして、超音波検出部8では反射波67を受信する分布が変わるので、内臓物4aの表面のうち観察し易い場所が切り替わる。   As shown in FIG. 19, the traveling direction of the reflected wave 67 is changed by changing the traveling direction of the ultrasonic wave 63. And since the distribution which receives the reflected wave 67 changes in the ultrasonic detection part 8, the place which is easy to observe among the surfaces of the internal organs 4a switches.

図20はステップS5の画像形成工程及びステップS6の画像表示工程に対応する図である。ステップS5では画像形成部54が仮想面65における超音波受信データ46を用いて超音波画像を形成し超音波画像データ49としてメモリー38に記憶する。さらに、表示画像演算部55が超音波画像データ49を表示装置6に表示するデータに変換する。そして、ステップS6では表示装置6に出力する。図20に示すように、表示装置6には第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13が受信した反射波67を仮想面65上で受信したデータに変換後に形成した超音波画像74が表示される。超音波画像74はパノラマ画像になっている。人体4の内部には内臓物4aが存在し、超音波画像74は第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13の各超音波ユニットが受信した内臓物4aを示す臓器画像74aが連続した画像になっている。   FIG. 20 is a diagram corresponding to the image forming process in step S5 and the image display process in step S6. In step S <b> 5, the image forming unit 54 forms an ultrasonic image using the ultrasonic wave reception data 46 on the virtual surface 65 and stores the ultrasonic image data 49 in the memory 38. Further, the display image calculation unit 55 converts the ultrasonic image data 49 into data to be displayed on the display device 6. In step S6, the data is output to the display device 6. As shown in FIG. 20, the display device 6 includes an ultrasonic image 74 formed after converting the reflected wave 67 received by the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 into data received on the virtual plane 65. Is displayed. The ultrasonic image 74 is a panoramic image. The internal organs 4a exist inside the human body 4, and the ultrasonic image 74 is a series of organ images 74a indicating the internal organs 4a received by the ultrasonic units of the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13. It is an image.

このように、表示装置6は変換部53が変換した反射波67の信号を表示する。変換部53が変換した反射波67の信号は複数の超音波ユニット14が出力した反射波67の信号を基にした画像である。従って、表示装置6は複数の超音波ユニット14が検出する広い範囲の人体4の超音波画像74を表示することができる。そして、ステップS7の終了判断工程では超音波測定を終了するか否かを判断する。そして、終了しないと判断するときにはステップS2に移行し、終了すると判断するときには超音波測定を終了する。   Thus, the display device 6 displays the signal of the reflected wave 67 converted by the conversion unit 53. The signal of the reflected wave 67 converted by the conversion unit 53 is an image based on the signal of the reflected wave 67 output by the plurality of ultrasonic units 14. Accordingly, the display device 6 can display an ultrasonic image 74 of the human body 4 in a wide range detected by the plurality of ultrasonic units 14. Then, in the end determination step of step S7, it is determined whether or not the ultrasonic measurement is to be ended. When it is determined not to end, the process proceeds to step S2, and when it is determined to end, the ultrasonic measurement is ended.

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、超音波測定装置1は超音波ユニット14及び支持部9を備えている。超音波ユニット14は複数であり、各超音波ユニット14は人体4の表面に沿って設置される。そして、超音波ユニット14には超音波素子24aが配列して設置され、各超音波素子24aは超音波63を送信し反射波67を受信する。支持部9は第1回転部15、左側第1支持部16及び右側第1支持部17、第2回転部18及び第2支持部21を備えている。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the ultrasonic measurement apparatus 1 includes the ultrasonic unit 14 and the support unit 9. There are a plurality of ultrasonic units 14, and each ultrasonic unit 14 is installed along the surface of the human body 4. The ultrasonic units 24 a are arranged and installed in the ultrasonic unit 14, and each ultrasonic element 24 a transmits an ultrasonic wave 63 and receives a reflected wave 67. The support unit 9 includes a first rotating unit 15, a left first supporting unit 16 and a right first supporting unit 17, a second rotating unit 18 and a second supporting unit 21.

第1回転部15は各超音波ユニット14に設置されている。そして、左側第1支持部16及び右側第1支持部17は複数の第1回転部15と接続している。左側第1支持部16及び右側第1支持部17には第2回転部18が設置され、第2支持部21は複数の第2回転部18と接続している。人体4の表面は平坦とは限らず曲面を有しているときもある。人体4の表面に超音波ユニット14を設置するとき、超音波ユニット14が向く向きは異なる。超音波ユニット14と左側第1支持部16及び右側第1支持部17とは第1回転部15を介して接続されているので、複数の超音波ユニット14は異なる向きを向くことができる。   The first rotating unit 15 is installed in each ultrasonic unit 14. The left first support portion 16 and the right first support portion 17 are connected to the plurality of first rotating portions 15. A second rotating part 18 is installed on the left first supporting part 16 and the right first supporting part 17, and the second supporting part 21 is connected to a plurality of second rotating parts 18. The surface of the human body 4 is not necessarily flat and sometimes has a curved surface. When the ultrasonic unit 14 is installed on the surface of the human body 4, the direction in which the ultrasonic unit 14 faces is different. Since the ultrasonic unit 14 and the left first support part 16 and the right first support part 17 are connected via the first rotating part 15, the plurality of ultrasonic units 14 can face different directions.

また、第2支持部21と左側第1支持部16及び右側第1支持部17とは第2回転部18を介して接続されているので、複数の左側第1支持部16及び右側第1支持部17は異なる姿勢をとることができる。従って、人体4の表面が曲面を有しているときにも、支持部9は人体4の表面に沿って超音波ユニット14を設置することができる。   Further, since the second support portion 21, the left side first support portion 16, and the right side first support portion 17 are connected via the second rotating portion 18, a plurality of left side first support portions 16 and right side first support portions are connected. The part 17 can take different postures. Therefore, even when the surface of the human body 4 has a curved surface, the support unit 9 can install the ultrasonic unit 14 along the surface of the human body 4.

人体4の表面に超音波ユニット14を設置する。人体4の表面が曲面であり、且つ超音波ユニット14が長いときには超音波ユニット14の一部が人体4から離れる。人体4から離れた場所では超音波63が超音波ユニット14の表面で反射され、人体4に伝搬しないので、人体4内部を進行する超音波63の強度が弱くなる。超音波測定装置1には複数の超音波ユニット14が設置されているので、測定範囲が広いときにも各超音波ユニット14を人体4の表面に接する長さに設定できる。このとき、各超音波ユニット14は人体4の内部に適切な強度の超音波63を進行させることができる。人体4の内部において超音波63が反射して反射波67になる。反射波67の一部は超音波ユニット14を照射し、超音波ユニット14は反射波67を受信する。超音波ユニット14が人体4の内部に適切な強度の超音波63を進行させる為、超音波ユニット14は音圧の高い超音波63を受信することができる。その結果、超音波測定装置1は感度良く反射波67の受信信号を出力することができる。   An ultrasonic unit 14 is installed on the surface of the human body 4. When the surface of the human body 4 is a curved surface and the ultrasonic unit 14 is long, a part of the ultrasonic unit 14 is separated from the human body 4. In a place away from the human body 4, the ultrasonic wave 63 is reflected by the surface of the ultrasonic unit 14 and does not propagate to the human body 4, so that the intensity of the ultrasonic wave 63 traveling inside the human body 4 is weakened. Since a plurality of ultrasonic units 14 are installed in the ultrasonic measurement apparatus 1, each ultrasonic unit 14 can be set to a length in contact with the surface of the human body 4 even when the measurement range is wide. At this time, each ultrasonic unit 14 can advance an ultrasonic wave 63 having an appropriate intensity inside the human body 4. The ultrasonic wave 63 is reflected inside the human body 4 to become a reflected wave 67. A part of the reflected wave 67 irradiates the ultrasonic unit 14, and the ultrasonic unit 14 receives the reflected wave 67. Since the ultrasonic unit 14 advances the ultrasonic wave 63 having an appropriate intensity inside the human body 4, the ultrasonic unit 14 can receive the ultrasonic wave 63 having a high sound pressure. As a result, the ultrasonic measurement apparatus 1 can output the received signal of the reflected wave 67 with high sensitivity.

(2)本実施形態によれば、第1回転部15の第1回転軸15aと第2回転部18の第2回転軸18aとは平行になっている。このとき、人体4の断面が楕円形に類似しているときにも楕円形に沿って超音波ユニット14を設置することができる。   (2) According to the present embodiment, the first rotation shaft 15 a of the first rotation unit 15 and the second rotation shaft 18 a of the second rotation unit 18 are parallel to each other. At this time, even when the cross section of the human body 4 is similar to an ellipse, the ultrasonic unit 14 can be installed along the ellipse.

(3)本実施形態によれば、左側第1支持部16が第1回転部15を介して2つの超音波ユニット14と接続する。1つの左側第1支持部16が第1回転部15を介して3つ以上の超音波ユニット14と接続するときには、各超音波ユニット14の相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、左側第1支持部16が第1回転部15を介して2つの超音波ユニット14と接続するときには、各超音波ユニット14の相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニット14を人体4の表面に沿って配置することができる。従って、支持部9の構成を簡易にすることができる。   (3) According to the present embodiment, the left first support portion 16 is connected to the two ultrasonic units 14 via the first rotating portion 15. When one left first support portion 16 is connected to three or more ultrasonic units 14 via the first rotating portion 15, a mechanism for finely adjusting the relative positions of the ultrasonic units 14 is required. On the other hand, when the left first support portion 16 is connected to the two ultrasonic units 14 via the first rotating portion 15, each ultrasonic unit 14 is not required even if there is no mechanism for finely adjusting the relative position of each ultrasonic unit 14. Can be arranged along the surface of the human body 4. Therefore, the structure of the support part 9 can be simplified.

(4)本実施形態によれば、1つの第2支持部21が第2回転部18を介して左側第1支持部16及び右側第1支持部17の2つの第1支持部と接続する。1つの第2支持部21に第2回転部18を介して3つ以上の第1支持部が接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構が必要になる。一方、1つの第2支持部21が第2回転部18を介して左側第1支持部16及び右側第1支持部17と接続するときには、各第1支持部の相対位置を微調整する機構がなくても各超音波ユニット14を人体4の表面に沿って配置することができる。従って、支持部9の構成を簡易にすることができる。   (4) According to the present embodiment, one second support portion 21 is connected to the two first support portions of the left first support portion 16 and the right first support portion 17 via the second rotating portion 18. When three or more first support parts are connected to one second support part 21 via the second rotating part 18, a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support part is required. On the other hand, when one second support portion 21 is connected to the left first support portion 16 and the right first support portion 17 via the second rotating portion 18, a mechanism for finely adjusting the relative position of each first support portion is provided. Each ultrasonic unit 14 can be arranged along the surface of the human body 4 without the need. Therefore, the structure of the support part 9 can be simplified.

(5)本実施形態によれば、超音波ユニット14は1列に配列されている。このとき、超音波測定装置1は1つの仮想平面に沿って超音波63を送信することができる。このとき、反射波67は仮想平面内で反射した超音波63になる。従って、超音波測定装置1は人体4を仮想平面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。また、超音波ユニット14が受信するデータの量を少なくできるので超音波画像74の演算を容易に行うことができる。   (5) According to this embodiment, the ultrasonic units 14 are arranged in one row. At this time, the ultrasonic measurement apparatus 1 can transmit the ultrasonic wave 63 along one virtual plane. At this time, the reflected wave 67 becomes the ultrasonic wave 63 reflected in the virtual plane. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus 1 can acquire image data obtained by cutting the human body 4 in a virtual plane. In addition, since the amount of data received by the ultrasonic unit 14 can be reduced, the calculation of the ultrasonic image 74 can be easily performed.

(6)本実施形態によれば、超音波測定装置1は超音波検出部8及び変換部53を備えている。超音波検出部8は超音波ユニット14を複数備え、各超音波ユニット14は人体4の表面に沿って設置されている。そして、超音波ユニット14には超音波素子24aが配列して設置され、各超音波素子24aは超音波63を送信し反射波67を受信する。変換部53は複数の超音波ユニット14が受信した反射波67の分布を仮想面65で受信したときの反射波67の分布に変換する。   (6) According to the present embodiment, the ultrasonic measurement device 1 includes the ultrasonic detection unit 8 and the conversion unit 53. The ultrasonic detection unit 8 includes a plurality of ultrasonic units 14, and each ultrasonic unit 14 is installed along the surface of the human body 4. The ultrasonic units 24 a are arranged and installed in the ultrasonic unit 14, and each ultrasonic element 24 a transmits an ultrasonic wave 63 and receives a reflected wave 67. The converter 53 converts the distribution of the reflected wave 67 received by the plurality of ultrasonic units 14 into the distribution of the reflected wave 67 when received by the virtual plane 65.

人体4の表面に超音波ユニット14を設置する。人体4の表面が曲面であり、且つ超音波ユニット14が長いときには超音波ユニット14の一部が人体4から離れる。人体4から離れた場所では超音波63が超音波ユニット14の表面で反射され、人体4に伝搬しないので、人体4内部を進行する超音波63の強度が弱くなる。本実施形態では超音波検出部8が複数の超音波ユニット14で構成されているので、各超音波ユニット14を人体4の表面に接する長さに設定できる。このとき、各超音波ユニット14は人体4の内部に適切な強度の超音波63を進行させることができる。   An ultrasonic unit 14 is installed on the surface of the human body 4. When the surface of the human body 4 is a curved surface and the ultrasonic unit 14 is long, a part of the ultrasonic unit 14 is separated from the human body 4. In a place away from the human body 4, the ultrasonic wave 63 is reflected by the surface of the ultrasonic unit 14 and does not propagate to the human body 4, so that the intensity of the ultrasonic wave 63 traveling inside the human body 4 is weakened. In the present embodiment, since the ultrasonic detection unit 8 includes a plurality of ultrasonic units 14, each ultrasonic unit 14 can be set to a length in contact with the surface of the human body 4. At this time, each ultrasonic unit 14 can advance an ultrasonic wave 63 having an appropriate intensity inside the human body 4.

人体4の内部において超音波63が反射して反射波67になる。反射波67の一部は超音波ユニット14を照射し、超音波ユニット14は反射波67を受信する。そして、変換部53は反射波67の受信信号を入力する。変換部53は仮想面65を設定する。そして、複数の超音波ユニット14が受信した反射波67の分布を仮想面65で反射波67を受信したときの反射波67の分布に変換する。従って、仮想面65に大きな超音波ユニット14が位置して反射波67を受信するときと同様の反射波67の信号を変換部53が出力することができる。変換部53が出力する反射波67の信号では複数の超音波ユニット14で受信することで、仮想面65が反射波67を受信する仮想的素子幅が広くなるので、超音波ユニット14の開口が大きいときと同じ効果が得られる。従って、超音波測定装置1は精度良く人体4の内部形状を検出することができる。   The ultrasonic wave 63 is reflected inside the human body 4 to become a reflected wave 67. A part of the reflected wave 67 irradiates the ultrasonic unit 14, and the ultrasonic unit 14 receives the reflected wave 67. Then, the conversion unit 53 inputs the received signal of the reflected wave 67. The conversion unit 53 sets the virtual surface 65. Then, the distribution of the reflected wave 67 received by the plurality of ultrasonic units 14 is converted into the distribution of the reflected wave 67 when the reflected wave 67 is received by the virtual plane 65. Therefore, the conversion unit 53 can output the same reflected wave 67 signal as when the large ultrasonic unit 14 is positioned on the virtual plane 65 and the reflected wave 67 is received. The reflected wave 67 signal output from the converter 53 is received by a plurality of ultrasonic units 14, so that the virtual element 65 for receiving the reflected wave 67 is widened by the virtual surface 65. The same effect as when it is large can be obtained. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus 1 can detect the internal shape of the human body 4 with high accuracy.

(7)本実施形態によれば、超音波測定装置1は送信方向制御部52を備えている。超音波ユニット14には複数の超音波素子24aが設置されており、各超音波素子24aが送信する超音波63の位相を調整することにより、超音波63を所定の方向に送信できる。送信方向制御部52は複数の超音波ユニット14が送信する超音波63の進行方向を同じ方向に制御する。従って、複数の超音波ユニット14から人体4に一方向から超音波63を送信することができる。複数の方向から超音波63が照射されると人体4の虚像の信号が受信される。本実施形態では一方向に進行する超音波による反射波67を受信する為、虚像の信号を受信することを抑制することができる。   (7) According to the present embodiment, the ultrasonic measurement apparatus 1 includes the transmission direction control unit 52. A plurality of ultrasonic elements 24a are installed in the ultrasonic unit 14, and the ultrasonic waves 63 can be transmitted in a predetermined direction by adjusting the phase of the ultrasonic waves 63 transmitted by each ultrasonic element 24a. The transmission direction control unit 52 controls the traveling direction of the ultrasonic waves 63 transmitted by the plurality of ultrasonic units 14 in the same direction. Therefore, the ultrasonic waves 63 can be transmitted from one direction to the human body 4 from the plurality of ultrasonic units 14. When the ultrasonic wave 63 is irradiated from a plurality of directions, a virtual image signal of the human body 4 is received. In this embodiment, since the reflected wave 67 by the ultrasonic wave traveling in one direction is received, it is possible to suppress reception of a virtual image signal.

(8)本実施形態によれば、超音波ユニット14は第1超音波ユニット10及び第2超音波ユニット11を含み、第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を演算するユニット位置演算部51を備えている。第1超音波ユニット10が超音波63を送信し、第2超音波ユニット11が超音波63を受信する。そして、ユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との間を通過する超音波63の時間のデータを演算する。   (8) According to this embodiment, the ultrasonic unit 14 includes the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11, and calculates the relative position between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. A unit position calculation unit 51 is provided. The first ultrasonic unit 10 transmits the ultrasonic wave 63 and the second ultrasonic unit 11 receives the ultrasonic wave 63. Then, the unit position calculation unit 51 calculates time data of the ultrasonic wave 63 that passes between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11.

第1超音波ユニット10及び第2超音波ユニット11にはそれぞれ超音波素子24aが配列している。そして、各超音波ユニット14における超音波素子24aの相対位置は既知になっている。また、超音波63の速度も既知である。第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との間を通過する超音波63の時間を計測する。これによりユニット位置演算部51は第1超音波ユニット10の1つの超音波素子24aと第2超音波ユニット11の2つの超音波素子24aとの距離を検出できる。そして、三角測量法を用いて、第1超音波ユニット10と第2超音波ユニット11との相対位置を検出できる。その結果、人体4の表面に沿って設置された複数の超音波ユニット14におけるそれぞれの相対位置を検出できる。   An ultrasonic element 24 a is arranged in each of the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11. And the relative position of the ultrasonic element 24a in each ultrasonic unit 14 is known. The speed of the ultrasonic wave 63 is also known. The time of the ultrasonic wave 63 passing between the first ultrasonic unit 10 and the second ultrasonic unit 11 is measured. Accordingly, the unit position calculation unit 51 can detect the distance between one ultrasonic element 24 a of the first ultrasonic unit 10 and the two ultrasonic elements 24 a of the second ultrasonic unit 11. And the relative position of the 1st ultrasonic unit 10 and the 2nd ultrasonic unit 11 is detectable using a triangulation method. As a result, the relative position of each of the plurality of ultrasonic units 14 installed along the surface of the human body 4 can be detected.

(9)本実施形態によれば、超音波測定装置1は制御装置3を備え、制御装置3は超音波ユニット14の動作を制御する。超音波ユニット14は駆動回路26を備えている。そして、駆動回路26は制御装置3と通信する。   (9) According to the present embodiment, the ultrasonic measurement device 1 includes the control device 3, and the control device 3 controls the operation of the ultrasonic unit 14. The ultrasonic unit 14 includes a drive circuit 26. The drive circuit 26 communicates with the control device 3.

制御装置3は超音波ユニット14に指示信号を出力する。超音波ユニット14では駆動回路26が指示信号を入力する。超音波ユニットは指示信号に基づいて超音波63を送信して反射波67を受信する。そして、駆動回路26が受信信号を制御装置3に送信する。制御装置3と複数の超音波ユニット14とがディジーチェーン接続されている。そして、制御装置3と複数の超音波ユニット14とは順次通信して受信データを送信する。制御装置3と複数の超音波ユニット14とをスター型に接続するときには各超音波ユニット14と制御装置3とをつなぐ配線3aが必要となる。一方、複数の超音波ユニット14がディジーチェーン接続されているときには、超音波ユニット14間をつなぐ配線3aが必要となる。そして、制御装置3と超音波ユニット14の間の距離は超音波ユニット14間の距離より長い。従って、超音波ユニット14の数が多いときにも制御装置3と複数の超音波ユニット14とをスター型に接続するときに比べて配線3aの長さを抑制することができる。   The control device 3 outputs an instruction signal to the ultrasonic unit 14. In the ultrasonic unit 14, the drive circuit 26 inputs an instruction signal. The ultrasonic unit transmits the ultrasonic wave 63 and receives the reflected wave 67 based on the instruction signal. Then, the drive circuit 26 transmits a reception signal to the control device 3. The control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are daisy chain connected. And the control apparatus 3 and the some ultrasonic unit 14 communicate sequentially, and transmit reception data. When the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are connected in a star shape, a wiring 3 a that connects each ultrasonic unit 14 and the control device 3 is required. On the other hand, when the plurality of ultrasonic units 14 are daisy chain connected, the wiring 3a that connects the ultrasonic units 14 is required. The distance between the control device 3 and the ultrasonic unit 14 is longer than the distance between the ultrasonic units 14. Accordingly, even when the number of ultrasonic units 14 is large, the length of the wiring 3a can be suppressed as compared with the case where the control device 3 and the plurality of ultrasonic units 14 are connected in a star shape.

(10)本実施形態によれば、超音波測定装置1は変換部53が変換した反射波67の信号を表示する表示装置6を備えている。変換部53が変換した反射波67の信号は複数の超音波ユニット14が出力した反射波67の信号を基にした画像である。従って、表示装置6は複数の超音波ユニット14が検出する広い範囲の人体4の超音波画像74を表示することができる。   (10) According to the present embodiment, the ultrasonic measurement device 1 includes the display device 6 that displays the signal of the reflected wave 67 converted by the conversion unit 53. The signal of the reflected wave 67 converted by the conversion unit 53 is an image based on the signal of the reflected wave 67 output by the plurality of ultrasonic units 14. Accordingly, the display device 6 can display an ultrasonic image 74 of the human body 4 in a wide range detected by the plurality of ultrasonic units 14.

(第2の実施形態)
次に、超音波測定装置の一実施形態について図21〜図23を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、超音波ユニットがマトリックス状に配置されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an embodiment of an ultrasonic measurement apparatus will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in that the ultrasonic units are arranged in a matrix. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.

図21は超音波プローブの構造を示す模式底面図である。すなわち、本実施形態では、図21に示すように、超音波測定装置77が備える超音波プローブ78は16個の超音波ユニット79を備えている。超音波ユニット79は4行4列のマトリックス状に配列されている。そして、各超音波ユニット79には12行12列の超音波素子80が設置されている。   FIG. 21 is a schematic bottom view showing the structure of the ultrasonic probe. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 21, the ultrasonic probe 78 included in the ultrasonic measurement device 77 includes 16 ultrasonic units 79. The ultrasonic units 79 are arranged in a matrix of 4 rows and 4 columns. Each ultrasonic unit 79 is provided with ultrasonic elements 80 in 12 rows and 12 columns.

超音波測定装置77は超音波ユニット79を制御する本体制御部としての制御装置81を備えている。制御装置81及び16個の超音波ユニット79は配線3aによりディジーチェーン接続されている。従って、超音波ユニットの数が多いときにも制御装置81と16個の超音波ユニット79とをスター型に接続するときに比べて配線3aの長さを抑制することができる。   The ultrasonic measurement device 77 includes a control device 81 as a main body control unit that controls the ultrasonic unit 79. The control device 81 and the 16 ultrasonic units 79 are daisy chain connected by the wiring 3a. Therefore, even when the number of ultrasonic units is large, the length of the wiring 3a can be suppressed as compared with the case where the control device 81 and the 16 ultrasonic units 79 are connected in a star shape.

超音波ユニット79には音響レンズ23が設置されていない。そして、超音波ユニット79が並ぶ図中横方向をX方向とし、図中縦方向をY方向とする。そして、超音波ユニット79において超音波素子80が配置された面と垂直な方向をZ方向とする。制御装置81は各超音波素子80が超音波63を送信する位相を調整することにより、Z方向に対して斜めに超音波63を送信することができる。このとき、制御装置81は超音波63の送信方向をX方向に傾けることができる。さらに、制御装置81は超音波63の送信方向をY方向に傾けることができる。さらに、制御装置81は超音波63の送信方向をZ方向と直交する所定の直線に集音させることができる。   The acoustic lens 23 is not installed in the ultrasonic unit 79. The horizontal direction in the figure where the ultrasonic units 79 are arranged is the X direction, and the vertical direction in the figure is the Y direction. A direction perpendicular to the surface on which the ultrasonic element 80 is arranged in the ultrasonic unit 79 is defined as a Z direction. The control device 81 can transmit the ultrasonic waves 63 obliquely with respect to the Z direction by adjusting the phase at which each ultrasonic element 80 transmits the ultrasonic waves 63. At this time, the control device 81 can tilt the transmission direction of the ultrasonic wave 63 in the X direction. Further, the control device 81 can tilt the transmission direction of the ultrasonic wave 63 in the Y direction. Furthermore, the control device 81 can collect the transmission direction of the ultrasonic wave 63 on a predetermined straight line orthogonal to the Z direction.

図22は超音波プローブの構造を示す模式平面図である。図23は超音波プローブの構造を示す模式側面図である。図22及び図23に示すように、X方向に並ぶ2つの超音波ユニット79が第1支持部82により連結され支持されている。超音波ユニット79が16個あるので第1支持部82は8個設置される。超音波ユニット79と第1支持部82とはピボット軸受83により接合されている。このため、超音波ユニット79はX方向及びY方向を回転中心にして傾くことができる。そして、第1支持部82と超音波ユニット79との間には回転規制棒84が設置されている。回転規制棒84は超音波ユニット79がZ方向を回転中心にして回転することを規制する。   FIG. 22 is a schematic plan view showing the structure of the ultrasonic probe. FIG. 23 is a schematic side view showing the structure of the ultrasonic probe. As shown in FIGS. 22 and 23, two ultrasonic units 79 arranged in the X direction are connected and supported by a first support portion 82. Since there are 16 ultrasonic units 79, eight first support portions 82 are installed. The ultrasonic unit 79 and the first support portion 82 are joined by a pivot bearing 83. For this reason, the ultrasonic unit 79 can be tilted with the X direction and the Y direction as rotation centers. A rotation restricting rod 84 is installed between the first support portion 82 and the ultrasonic unit 79. The rotation restricting rod 84 restricts the ultrasonic unit 79 from rotating around the Z direction.

さらに、X方向に並ぶ2つの第1支持部82が第2支持部85により連結され支持されている。第1支持部82が8個あるので第2支持部85は4個設置される。第1支持部82と第2支持部85とはピボット軸受83により接合されている。このため、第1支持部82はX方向及びY方向を回転中心にして傾くことができる。そして、第1支持部82と第2支持部85との間にも回転規制棒84が設置されている。回転規制棒84は第1支持部82がZ方向を回転中心にして回転することを規制する。   Further, two first support portions 82 arranged in the X direction are connected and supported by a second support portion 85. Since there are eight first support portions 82, four second support portions 85 are installed. The first support portion 82 and the second support portion 85 are joined by a pivot bearing 83. For this reason, the 1st support part 82 can incline centering on the X direction and the Y direction. A rotation restricting rod 84 is also installed between the first support portion 82 and the second support portion 85. The rotation restricting rod 84 restricts the first support portion 82 from rotating about the Z direction as a rotation center.

さらに、Y方向に並ぶ2つの第2支持部85が第3支持部86により連結され支持されている。第2支持部85が4個あるので第3支持部86は2個設置される。第2支持部85と第3支持部86とはピボット軸受83により接合されている。このため、第2支持部85はX方向及びY方向を回転中心にして傾くことができる。そして、第2支持部85と第3支持部86との間にも図示しない回転規制棒84が設置されている。回転規制棒84は第2支持部85がZ方向を回転中心にして回転することを規制する。   Further, two second support portions 85 arranged in the Y direction are connected and supported by a third support portion 86. Since there are four second support portions 85, two third support portions 86 are installed. The second support portion 85 and the third support portion 86 are joined by a pivot bearing 83. For this reason, the 2nd support part 85 can incline centering on the X direction and the Y direction. A rotation regulating rod 84 (not shown) is also installed between the second support portion 85 and the third support portion 86. The rotation restricting rod 84 restricts the second support portion 85 from rotating about the Z direction as a rotation center.

さらに、Y方向に並ぶ2つの第3支持部86が第4支持部87により連結され支持されている。第3支持部86が2個あるので第4支持部87は1個設置される。第3支持部86と第4支持部87とはピボット軸受83により接合されている。このため、第3支持部86はX方向及びY方向を回転中心にして傾くことができる。そして、第3支持部86と第4支持部87との間にも図示しない回転規制棒84が設置されている。回転規制棒84は第3支持部86がZ方向を回転中心にして回転することを規制する。   Further, two third support portions 86 arranged in the Y direction are connected and supported by a fourth support portion 87. Since there are two third support portions 86, one fourth support portion 87 is installed. The third support part 86 and the fourth support part 87 are joined by a pivot bearing 83. For this reason, the 3rd support part 86 can incline centering on the X direction and the Y direction. A rotation regulating rod 84 (not shown) is also installed between the third support portion 86 and the fourth support portion 87. The rotation restricting rod 84 restricts the third support portion 86 from rotating about the Z direction as a rotation center.

第4支持部87には取っ手22が設置されている。操作者7は取っ手22を把持して超音波プローブ78を人体4の表面に設置する。超音波ユニット79、第1支持部82、第2支持部85、第3支持部86及び第4支持部87がピボット軸受83にて接続されているので、超音波ユニット79は人体4の表面の凹凸に合わせて設置することができる。   A handle 22 is installed on the fourth support portion 87. The operator 7 holds the handle 22 and installs the ultrasonic probe 78 on the surface of the human body 4. Since the ultrasonic unit 79, the first support part 82, the second support part 85, the third support part 86, and the fourth support part 87 are connected by the pivot bearing 83, the ultrasonic unit 79 is attached to the surface of the human body 4. It can be installed according to the unevenness.

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、超音波ユニット79はマトリックス状に配列されている。従って、超音波ユニット79は複数の列に配列されている。1つの列で構成された超音波ユニット79により人体4を1つの仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。従って、超音波測定装置は複数の仮想面で輪切りにした画像のデータを取得することができる。その結果、超音波測定装置77は人体4の立体画像を取得することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, the ultrasonic units 79 are arranged in a matrix. Therefore, the ultrasonic units 79 are arranged in a plurality of rows. Data of an image obtained by cutting the human body 4 in a single virtual plane can be acquired by the ultrasonic unit 79 configured in one row. Therefore, the ultrasonic measurement apparatus can acquire data of an image cut into a plurality of virtual planes. As a result, the ultrasonic measurement device 77 can acquire a stereoscopic image of the human body 4.

(第3の実施形態)
次に、超音波測定装置の一実施形態について図24の超音波測定装置の設置例を説明するための模式図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、ロボットが超音波ユニット14を支持する点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, an embodiment of the ultrasonic measurement apparatus will be described with reference to a schematic diagram for explaining an installation example of the ultrasonic measurement apparatus in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the robot supports the ultrasonic unit 14. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.

図24に示すように、超音波測定装置90は4台のロボット91を備えている。そして、超音波測定装置90はロボット91を制御するロボット制御装置92を備えている。各ロボット91はそれぞれ第1超音波ユニット10〜第4超音波ユニット13を支持し、人体4の腹部に設置されている。ロボット91は超音波ユニット14を支持する支持部93の一部になっている。換言すれば、超音波測定装置90は超音波ユニット14を支持する支持部93を備え、支持部93はロボット91を含んでいる。   As shown in FIG. 24, the ultrasonic measurement device 90 includes four robots 91. The ultrasonic measurement device 90 includes a robot control device 92 that controls the robot 91. Each robot 91 supports the first ultrasonic unit 10 to the fourth ultrasonic unit 13 and is installed on the abdomen of the human body 4. The robot 91 is a part of a support portion 93 that supports the ultrasonic unit 14. In other words, the ultrasonic measurement device 90 includes a support portion 93 that supports the ultrasonic unit 14, and the support portion 93 includes the robot 91.

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、超音波測定装置90は超音波ユニット14を支持する支持部93を備えている。支持部93はロボット91を含んでいる。ロボット91は超音波ユニット14を把持し、超音波ユニット14を所定の位置で所定の向きに設置することができる。従って、支持部93は人体4の表面に沿って超音波ユニット14を設置することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, the ultrasonic measurement device 90 includes the support portion 93 that supports the ultrasonic unit 14. The support part 93 includes a robot 91. The robot 91 can hold the ultrasonic unit 14 and install the ultrasonic unit 14 in a predetermined direction at a predetermined position. Accordingly, the support unit 93 can install the ultrasonic unit 14 along the surface of the human body 4.

(第4の実施形態)
次に、超音波測定装置の一実施形態について図25の超音波ユニットの構成を説明するためのブロック図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、超音波ユニットがディジーチェーン接続になっている点にある。ディジーチェーン接続は数珠つなぎとも言われている。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, an embodiment of the ultrasonic measurement apparatus will be described with reference to a block diagram for explaining the configuration of the ultrasonic unit in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the ultrasonic unit is daisy chain connected. Daisy chain connection is also called rosary connection. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.

図25に示すように、超音波測定装置96が備える超音波プローブ97は第1超音波ユニット98、第2超音波ユニット99、第3超音波ユニット100及び第4超音波ユニット101の4つの超音波ユニット102を有している。   As shown in FIG. 25, the ultrasonic probe 97 provided in the ultrasonic measurement device 96 includes four ultrasonic units, a first ultrasonic unit 98, a second ultrasonic unit 99, a third ultrasonic unit 100, and a fourth ultrasonic unit 101. A sound wave unit 102 is included.

第1超音波ユニット98は第2超音波ユニット99と信号配線103及び制御配線104により接続され、さらに、第2超音波ユニット99は第3超音波ユニット100と信号配線103及び制御配線104により接続されている。第3超音波ユニット100は第4超音波ユニット101と信号配線103及び制御配線104により接続され、さらに、第4超音波ユニット101は本体制御部としての制御装置105と信号配線103及び制御配線104により接続されている。このように、第1超音波ユニット98〜第4超音波ユニット101及び制御装置105は数珠つなぎになっている。そして、制御装置105と複数の超音波ユニットとがディジーチェーン接続されている。   The first ultrasonic unit 98 is connected to the second ultrasonic unit 99 through the signal wiring 103 and the control wiring 104, and the second ultrasonic unit 99 is connected to the third ultrasonic unit 100 through the signal wiring 103 and the control wiring 104. Has been. The third ultrasonic unit 100 is connected to the fourth ultrasonic unit 101 by the signal wiring 103 and the control wiring 104. Further, the fourth ultrasonic unit 101 is connected to the control device 105, the signal wiring 103 and the control wiring 104 as a main body control unit. Connected by. In this way, the first ultrasonic unit 98 to the fourth ultrasonic unit 101 and the control device 105 are connected in a daisy chain. And the control apparatus 105 and the some ultrasonic unit are daisy chain-connected.

制御装置105は超音波ユニット102の動作を制御する。制御装置105には通信部106が設置され、通信部106は超音波ユニット102と通信する。信号配線103及び制御配線104は通信部106に接続されている。   The control device 105 controls the operation of the ultrasonic unit 102. A communication unit 106 is installed in the control device 105, and the communication unit 106 communicates with the ultrasonic unit 102. The signal wiring 103 and the control wiring 104 are connected to the communication unit 106.

各超音波ユニット102には超音波素子107が複数設置されている。そして、各超音波素子107には切替部108が接続されている。切替部108には切替スイッチ108aと切替スイッチ108aを制御するスイッチ制御部108bを備えている。切替スイッチ108aは信号配線103と接続されている。切替スイッチ108aが信号配線103を超音波素子107と接続するとき、超音波素子107から信号配線103を通して受信信号が出力される。そして、超音波素子107がデジタル変換とデータ保持機能を持つ超音波素子の場合、同時に取り込んだ受信信号を順に通信部106が読み出す。   Each ultrasonic unit 102 is provided with a plurality of ultrasonic elements 107. A switching unit 108 is connected to each ultrasonic element 107. The switching unit 108 includes a changeover switch 108a and a switch control unit 108b that controls the changeover switch 108a. The changeover switch 108 a is connected to the signal wiring 103. When the changeover switch 108 a connects the signal wiring 103 to the ultrasonic element 107, a reception signal is output from the ultrasonic element 107 through the signal wiring 103. When the ultrasonic element 107 is an ultrasonic element having a digital conversion and data holding function, the communication unit 106 sequentially reads out received signals that are simultaneously acquired.

スイッチ制御部108bは制御配線104と接続されている。そして、スイッチ制御部108bには制御配線104を介して制御装置105からアドレス信号が入力される。各スイッチ制御部108bには固有の番号が設定されており、この番号をアドレス番号という。そして、制御装置105から送られたアドレス信号が示す番号とアドレス番号が一致したスイッチ制御部108bは切替スイッチ108aを切り替えて超音波素子107の受信信号を選択出力する。このようにして制御装置105は反射波67を受信する超音波素子107を制御する。   The switch control unit 108b is connected to the control wiring 104. The switch control unit 108 b receives an address signal from the control device 105 via the control wiring 104. Each switch control unit 108b is set with a unique number, and this number is called an address number. Then, the switch control unit 108b whose address number matches the number indicated by the address signal sent from the control device 105 switches the changeover switch 108a to selectively output the reception signal of the ultrasonic element 107. In this way, the control device 105 controls the ultrasonic element 107 that receives the reflected wave 67.

本実施形態では超音波ユニット102がディジーチェーン接続となっていた。このとき、超音波ユニット102の数が多いときにも制御装置105と複数の超音波ユニット102とをスター型に接続するときに比べて配線の長さを短くすることができる。そして、配線を設置しやすくすることができる。   In this embodiment, the ultrasonic unit 102 is daisy chain connected. At this time, even when the number of ultrasonic units 102 is large, the length of the wiring can be shortened as compared with the case where the control device 105 and the plurality of ultrasonic units 102 are connected in a star shape. And it can make it easy to install wiring.

(第5の実施形態)
次に、超音波測定装置の一実施形態について図26の超音波ユニットの構成を説明するためのブロック図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、超音波ユニットがデータバス形式でディジーチェーン接続になっている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, an embodiment of the ultrasonic measurement apparatus will be described with reference to a block diagram for explaining the configuration of the ultrasonic unit in FIG. This embodiment differs from the first embodiment in that the ultrasonic units are daisy chain connected in a data bus format. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.

図26に示すように、超音波測定装置111が備える超音波プローブ112は第1超音波ユニット113、第2超音波ユニット114、第3超音波ユニット115及び第4超音波ユニット116の4つの超音波ユニット117を有している。   As shown in FIG. 26, the ultrasonic probe 112 included in the ultrasonic measurement device 111 includes four ultrasonic units, a first ultrasonic unit 113, a second ultrasonic unit 114, a third ultrasonic unit 115, and a fourth ultrasonic unit 116. A sound wave unit 117 is included.

第1超音波ユニット113は第2超音波ユニット114と信号配線118及びバス配線119により接続され、さらに、第2超音波ユニット114は第3超音波ユニット115と信号配線118及びバス配線119により接続されている。第3超音波ユニット115は第4超音波ユニット116と信号配線118及びバス配線119により接続され、さらに、第4超音波ユニット116は本体制御部としての制御装置120と信号配線118及びバス配線119により接続されている。このバス配線119は各超音波ユニット117内でつながっている。このように、第1超音波ユニット113〜第4超音波ユニット116及び制御装置120は数珠つなぎになっている。そして、制御装置120と複数の超音波ユニットとがディジーチェーン接続されている。   The first ultrasonic unit 113 is connected to the second ultrasonic unit 114 by the signal wiring 118 and the bus wiring 119, and the second ultrasonic unit 114 is connected to the third ultrasonic unit 115 by the signal wiring 118 and the bus wiring 119. Has been. The third ultrasonic unit 115 is connected to the fourth ultrasonic unit 116 by the signal wiring 118 and the bus wiring 119, and the fourth ultrasonic unit 116 is further connected to the control device 120, the signal wiring 118 and the bus wiring 119 as a main body control unit. Connected by. The bus wiring 119 is connected in each ultrasonic unit 117. As described above, the first ultrasonic unit 113 to the fourth ultrasonic unit 116 and the control device 120 are connected in a daisy chain. And the control apparatus 120 and the some ultrasonic unit are daisy chain-connected.

制御装置120は超音波ユニット117の動作を制御する。制御装置120には通信部121が設置され、通信部121は超音波ユニット117と通信する。信号配線118及びバス配線119は通信部121に接続されている。   The control device 120 controls the operation of the ultrasonic unit 117. A communication unit 121 is installed in the control device 120, and the communication unit 121 communicates with the ultrasonic unit 117. The signal wiring 118 and the bus wiring 119 are connected to the communication unit 121.

各超音波ユニット117には超音波素子107が複数設置されている。そして、各超音波素子107には切替部122が接続されている。切替部122には切替スイッチ122aと切替スイッチ122aを制御するスイッチ制御部122bを備えている。切替スイッチ122aは信号配線118と接続されている。切替スイッチ122aが信号配線118を超音波素子107と接続するとき超音波素子107には信号配線118を通して駆動波形が入力される。そして、超音波素子107は超音波63を送信する。   Each ultrasonic unit 117 is provided with a plurality of ultrasonic elements 107. A switching unit 122 is connected to each ultrasonic element 107. The switch unit 122 includes a switch 122a and a switch control unit 122b that controls the switch 122a. The change-over switch 122a is connected to the signal wiring 118. When the changeover switch 122 a connects the signal wiring 118 to the ultrasonic element 107, a driving waveform is input to the ultrasonic element 107 through the signal wiring 118. Then, the ultrasonic element 107 transmits an ultrasonic wave 63.

スイッチ制御部122bはバス配線119と接続されている。そして、スイッチ制御部122bにはバス配線119を介して制御装置120からアドレス信号が入力される。各スイッチ制御部122bには固有のアドレス番号が設定されている。そして、制御装置120から送られたアドレス信号が示す番号とアドレス番号が一致したスイッチ制御部122bはアドレス番号に該当する切替スイッチ122aを切り替えて超音波素子107に駆動波形を入力する。このようにして制御装置120は超音波63を送信する超音波素子107を制御する。   The switch control unit 122b is connected to the bus wiring 119. An address signal is input from the control device 120 to the switch control unit 122b via the bus wiring 119. Each switch control unit 122b has a unique address number. Then, the switch control unit 122 b whose address number matches the number indicated by the address signal sent from the control device 120 switches the changeover switch 122 a corresponding to the address number and inputs the drive waveform to the ultrasonic element 107. In this way, the control device 120 controls the ultrasonic element 107 that transmits the ultrasonic wave 63.

本実施形態では超音波ユニット117がディジーチェーン接続となっていた。このとき、超音波ユニット117の数が多いときにも制御装置120と複数の超音波ユニット117とをスター型に接続するときに比べて配線の長さを短くすることができる。そして、配線を設置しやすくすることができる。   In this embodiment, the ultrasonic unit 117 is daisy chain connected. At this time, even when the number of ultrasonic units 117 is large, the length of the wiring can be shortened as compared with the case where the control device 120 and the plurality of ultrasonic units 117 are connected in a star shape. And it can make it easy to install wiring.

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、送信方向制御部52が超音波63を送信する方向を切り替えた。超音波63を送信する方向は固定にしても良い。送信する方向の制御が容易になるので、超音波測定装置1を簡易にすることができる。
Note that the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be added by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. A modification will be described below.
(Modification 1)
In the first embodiment, the transmission direction control unit 52 switches the direction in which the ultrasonic waves 63 are transmitted. The direction in which the ultrasonic wave 63 is transmitted may be fixed. Since the transmission direction can be easily controlled, the ultrasonic measurement apparatus 1 can be simplified.

(変形例2)
前記第1の実施形態では、超音波63を送信し受信することで超音波ユニット14の相対位置を検出した。超音波ユニット14の相対位置の検出方法は他の方法を用いても良い。例えば、撮像装置と画像処理装置を組み合わせてもよい。他にも変位センサーが各超音波ユニット14の傾きを検出しても良い。この変位センサーには角速度や加速度を検出する慣性センサーを用いても良い。分解能良く相対位置を検出できる。
(Modification 2)
In the first embodiment, the relative position of the ultrasonic unit 14 is detected by transmitting and receiving the ultrasonic wave 63. Other methods may be used as a method for detecting the relative position of the ultrasonic unit 14. For example, an imaging device and an image processing device may be combined. In addition, a displacement sensor may detect the inclination of each ultrasonic unit 14. An inertial sensor that detects angular velocity or acceleration may be used as the displacement sensor. The relative position can be detected with good resolution.

(変形例3)
前記第1の実施形態では、左側第1支持部16、右側第1支持部17及び第2支持部21自体が弾性を有していた。剛性を有する部分と超音波ユニット14を付勢する部分とに分けた構造にしても良い。付勢する力を設定し易くすることができる。
(Modification 3)
In the first embodiment, the left first support portion 16, the right first support portion 17, and the second support portion 21 themselves have elasticity. The structure may be divided into a portion having rigidity and a portion for energizing the ultrasonic unit 14. It is possible to easily set the urging force.

(変形例4)
前記第4の実施形態では、超音波ユニット102毎に配線をディジーチェーン接続にした。切替部108毎に配線をディジーチェーン接続にしても良い。超音波素子107の個数を変更しやすくすることができる。この内容は前記第5の実施形態にも適用できる。
(Modification 4)
In the fourth embodiment, the wiring is daisy chain connected for each ultrasonic unit 102. The wiring may be daisy chain connected for each switching unit 108. The number of ultrasonic elements 107 can be easily changed. This content can also be applied to the fifth embodiment.

1,77,90,96,111…超音波測定装置、3,81,105,120…本体制御部としての制御装置、4…被検体としての人体、6…表示部としての表示装置、8…超音波検出部、9,93…支持部、10,113…超音波ユニットとしての第1超音波ユニット、11,114…超音波ユニットとしての第2超音波ユニット、12,115…超音波ユニットとしての第3超音波ユニット、13,116…超音波ユニットとしての第4超音波ユニット、14,117…超音波ユニット、15…第1回転部、15a…回転軸としての第1回転軸、16…第1支持部としての左側第1支持部、17…第1支持部としての右側第1支持部、18…第2回転部、18a…回転軸としての第2回転軸、21…第2支持部、24a,80,107…超音波素子、26…通信部としての駆動回路、51…ユニット位置演算部、52…送信方向制御部、53…変換部、63…超音波、65…仮想面、67…反射波、91…ロボット、112…超音波プローブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,77,90,96,111 ... Ultrasonic measurement apparatus, 3,81,105,120 ... Control apparatus as main body control part, 4 ... Human body as subject, 6 ... Display apparatus as display part, 8 ... Ultrasonic wave detection unit, 9, 93 ... support unit, 10, 113 ... first ultrasonic unit as ultrasonic unit, 11, 114 ... second ultrasonic unit as ultrasonic unit, 12, 115 ... ultrasonic unit 3rd ultrasonic unit, 13, 116 ... 4th ultrasonic unit as an ultrasonic unit, 14, 117 ... Ultrasonic unit, 15 ... 1st rotating part, 15a ... 1st rotating shaft as a rotating shaft, 16 ... Left side first support part as first support part, 17 ... Right side first support part as first support part, 18 ... Second rotation part, 18a ... Second rotation axis as rotation axis, 21 ... Second support part , 24a, 80, 107 ... Sonic element, 26 ... driving circuit as communication unit, 51 ... unit position calculation unit, 52 ... transmission direction control unit, 53 ... conversion unit, 63 ... ultrasonic wave, 65 ... virtual surface, 67 ... reflected wave, 91 ... robot, 112: Ultrasonic probe.

Claims (11)

超音波を送信し反射波を受信する超音波素子が配列する複数の超音波ユニットと、
前記超音波ユニットを支持する支持部と、を備え、
前記支持部は前記超音波ユニットに設置された第1回転部と、
複数の前記第1回転部と接続する第1支持部と、
前記第1支持部に設けられた第2回転部と、
複数の前記第2回転部と接続する第2支持部と、を備えることを特徴とする超音波測定装置。
A plurality of ultrasonic units in which ultrasonic elements that transmit ultrasonic waves and receive reflected waves are arranged; and
A support portion for supporting the ultrasonic unit,
The support part is a first rotating part installed in the ultrasonic unit;
A first support part connected to the plurality of first rotating parts;
A second rotating part provided in the first support part;
An ultrasonic measurement apparatus comprising: a second support unit connected to the plurality of second rotating units.
請求項1に記載の超音波測定装置であって、
前記第1回転部の回転軸と前記第2回転部の回転軸とは同じ向きに延びていることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 1,
The ultrasonic measurement apparatus, wherein a rotation axis of the first rotation unit and a rotation axis of the second rotation unit extend in the same direction.
請求項1または2に記載の超音波測定装置であって、
前記第1支持部は前記第1回転部を介して2つの前記超音波ユニットと接続することを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 1, wherein:
The ultrasonic measurement apparatus, wherein the first support part is connected to the two ultrasonic units via the first rotating part.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記第2支持部は前記第2回転部を介して2つの前記第1支持部と接続することを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement device according to any one of claims 1 to 3, wherein
The ultrasonic measurement apparatus, wherein the second support part is connected to the two first support parts via the second rotating part.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波ユニットは1列に配列されていることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The ultrasonic measurement apparatus, wherein the ultrasonic units are arranged in a line.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波ユニットはマトリックス状に配列されていることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The ultrasonic measurement apparatus, wherein the ultrasonic units are arranged in a matrix.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波ユニットを複数備える超音波検出部と、
複数の前記超音波ユニットが受信した反射波の分布を仮想面で受信したときの反射波の分布に変換する変換部と、を備えることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement device according to any one of claims 1 to 6,
An ultrasonic detector comprising a plurality of the ultrasonic units;
An ultrasonic measurement apparatus comprising: a conversion unit that converts a distribution of reflected waves received by the plurality of ultrasonic units into a distribution of reflected waves when received on a virtual plane.
請求項7に記載の超音波測定装置であって、
複数の前記超音波ユニットが送信する超音波の進行方向を同じ方向に制御する送信方向制御部を備えることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 7,
An ultrasonic measurement apparatus comprising: a transmission direction control unit configured to control the traveling direction of ultrasonic waves transmitted by the plurality of ultrasonic units in the same direction.
請求項7または8に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波ユニットは第1超音波ユニット及び第2超音波ユニットを含み、
前記第1超音波ユニットが送信する超音波を前記第2超音波ユニットが受信し、
前記第1超音波ユニットと前記第2超音波ユニットとの間を通過する超音波の時間から前記第1超音波ユニットと前記第2超音波ユニットとの相対位置を演算するユニット位置演算部を備えることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 7 or 8, wherein
The ultrasonic unit includes a first ultrasonic unit and a second ultrasonic unit;
The second ultrasonic unit receives the ultrasonic wave transmitted by the first ultrasonic unit;
A unit position calculation unit for calculating a relative position between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit from a time of ultrasonic waves passing between the first ultrasonic unit and the second ultrasonic unit; An ultrasonic measurement device characterized by that.
請求項7〜9のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記超音波ユニットの動作を制御する本体制御部を備え、
前記超音波ユニットは前記本体制御部と通信する通信部を備え、
前記本体制御部と複数の前記超音波ユニットとがディジーチェーン接続されていることを特徴とする超音波測定装置。
The ultrasonic measurement device according to any one of claims 7 to 9,
A main body control unit for controlling the operation of the ultrasonic unit;
The ultrasonic unit includes a communication unit that communicates with the main body control unit,
The ultrasonic measurement apparatus, wherein the main body control unit and the plurality of ultrasonic units are daisy chain connected.
請求項7〜10のいずれか一項に記載の超音波測定装置であって、
前記変換部が変換した反射波の信号を表示する表示部を備えることを特徴とする超音波測定装置。
It is an ultrasonic measuring device according to any one of claims 7 to 10,
An ultrasonic measurement apparatus comprising: a display unit that displays a reflected wave signal converted by the conversion unit.
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