【手続補正書】
【提出日】平成16年12月27日(2004.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数の受信チャンネル（１０）と、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように接続したＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、ＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれの受信チャンネルに加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項２】
ｘ座標軸及びｚ座標軸を有する平面内に配置した多数のトランスジューサ素子（３４）を備えているトランスジューサ・アレイ（２）と、ビーム形成器（１０）であって、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数の受信チャンネル（３２）と、焦点位置のｘ座標及びｚ座標を記憶している第１のメモリ（７２、７４）と、その各々がｘ座標及びｚ座標を含んでいるような、前記多数のトランスジューサ素子のそれぞれの位置に関するそれぞれの座標組を記憶している第２のメモリ（６６、６８）と、前記焦点位置の前記ｘ座標と前記素子位置のそれぞれのｘ座標の間のそれぞれのｘ座標差を形成させるために、前記第１及び第２のメモリと接続させた第１の加算／減算回路（７８）と、前記焦点位置の前記ｚ座標と前記素子位置のそれぞれのｚ座標の間のそれぞれのｚ座標差を形成させるために、前記第１及び第２のメモリと接続させた第２の加算／減算回路（８０）と、前記第１及び第２の加算／減算回路の出力に対する座標変換を実行するために、前記第１及び第２の加算／減算回路と接続させたＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれの受信チャンネルに加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えているビーム形成器（１０）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項３】
多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数の受信チャンネル（３２）と、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように直列に接続した第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）と、前記第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記第２のＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれの受信チャンネルに加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項４】
前記角度屈折補正回路が、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する第１の角度値を出力するように配列させた第１のメモリ（１１２）と、前記第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器が出力する回転角データの関数であるような、各素子に対する第２の角度値を出力するように配列させた第２のメモリ（１１６）と、前記第２の角度値から前記第１の角度値を引き算して結果を出力するための減算器（１１８）と、前記減算器からの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する遅延調整を出力するように配列させた第５のメモリ（１２２）と、を備えている、請求項３に記載のビーム形成システム。
【請求項５】
多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数のパルシング回路（８）と、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように接続したＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、ＣＯＲＤＩＣ回転器（１１４）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれのパルシング回路に加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項６】
前記角度屈折補正回路が、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する角度値αを出力するように配列させた第１のメモリ（１１２）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力する回転角の関数であるような、各素子に対する角度値βを出力するように配列させた第２のメモリ（１１６）と、角度値βから角度値αを引き算して結果を出力するための減算器（１１８）と、前記減算器からの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する遅延調整を出力するように配列させた第３のメモリ（１２２）と、を備えている、請求項１または５に記載のビーム形成システム。
【請求項７】
前記第１から第３までのメモリの各々はそれぞれにルックアップ・テーブルを備えている、請求項６に記載のビーム形成システム。
【請求項８】
ｘ座標軸及びｚ座標軸を有する平面内に配置した多数のトランスジューサ素子（３４）を備えているトランスジューサ・アレイ（２）と、ビーム形成器（８）であって、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数のパルシング回路と、焦点位置のｘ座標及びｚ座標を記憶している第１のメモリ（７２、７４）と、その各々がｘ座標及びｚ座標を含んでいるような、前記多数のトランスジューサ素子のそれぞれの位置に関するそれぞれの座標組を記憶している第２のメモリ（６６、６８）と、前記焦点位置の前記ｘ座標と前記素子位置のそれぞれのｘ座標の間のそれぞれのｘ座標差を形成させるために、前記第１及び第２のメモリと接続させた第１の加算／減算回路（７８）と、前記焦点位置の前記ｚ座標と前記素子位置のそれぞれのｚ座標の間のそれぞれのｚ座標差を形成させるために、前記第１及び第２のメモリと接続させた第２の加算／減算回路（８０）と、前記第１及び第２の加算／減算回路の出力に対する座標変換を実行するために、前記第１及び第２の加算／減算回路と接続させたＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、１１４）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれのパルシング回路に加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えているビーム形成器（８）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項９】
前記角度屈折補正回路が、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する角度値αを出力するように配列させた第３のメモリ（１１２）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力する回転角の関数であるような、各素子に対する角度値βを出力するように配列させた第４のメモリ（１１６）と、角度値βから角度値αを引き算して結果を出力するための減算器（１１８）と、前記減算器からの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する遅延調整を出力するように配列させた第５のメモリ（１２２）と、を備えている、請求項８に記載のビーム形成システム。
【請求項１０】
前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が、それぞれのｘ及びｚ座標差とそれぞれのｚ座標のそれぞれの符号ビットとの関数としてそれぞれの斜辺を計算している、請求項２または８に記載のビーム形成システム。
【請求項１１】
前記ＣＯＲＤＩＣ回転器は複数の連続するステージを含んでおり、該各ステージはその回転角が連続する各ステージごとに徐々に小さくなるように当該ステージに合わせて入力を回転させる座標変換を実行している、請求項２、５又は８に記載のビーム形成システム。
【請求項１２】
多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、前記多数のトランスジューサ素子とそれぞれ動作可能に結合されている多数のパルシング回路（８）と、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように直列に接続した第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）と、前記第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記第２のＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延をそれぞれのパルシング回路に加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えるビーム形成システム。
【請求項１３】
前記角度屈折補正回路が、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する第１の角度値を出力するように配列させた第１のメモリ（１１２）と、前記第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器が出力する回転角データの関数であるような、各素子に対する第２の角度値を出力するように配列させた第２のメモリ（１１６）と、前記第２の角度値から前記第１の角度値を引き算して結果を出力するための減算器（１１８）と、前記減算器からの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する遅延調整を出力するように配列させた第３のメモリ（１２２）と、を備えている、請求項１２に記載のビーム形成システム。
【請求項１４】
平面内に配置した多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、それぞれの受信時間遅延の組を、焦点位置及び前記トランスジューサ素子の組のそれぞれの位置の関数として計算するための遅延計算器（２８）と、前記トランスジューサ・アレイを起動させ集束した超音波ビームを送信するようにプログラムされている送信ビーム形成器（８）と、トランスジューサ素子の前記組からのそれぞれのアナログ信号をディジタル・サンプルのそれぞれのベクトルに変換するための受信チャンネルの組、受信チャンネルの前記組内でディジタル・サンプルの前記それぞれのベクトルに対してそれぞれの受信時間遅延の前記組を適用するためのチャンネル制御バス、及び受信チャンネルの前記組からのディジタル・サンプルの少なくとも前記時間遅延させたベクトルを加算して正味の受信信号を生成させるためのビーム加算器、を備えている受信ビーム形成器（１０）と、前記正味の受信信号から画像信号を導き出すためのプロセッサ（１６）と、前記画像信号の関数であるような画像部分を有する画像を表示するための表示デバイス（２２）と、を備えるイメージング・システムであって、前記遅延計算器は、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、前記組の各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように接続したＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、ＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延を前記組のそれぞれの受信チャンネルに加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えている、イメージング・システム。
【請求項１５】
前記角度屈折補正回路が、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する角度値αを出力するように配列させた第１のメモリ（１１２）と、前記ＣＯＲＤＩＣ回転器が出力する回転角の関数であるような、各素子に対する角度値βを出力するように配列させた第２のメモリ（１１６）と、角度値βから角度値αを引き算して結果を出力するための減算器（１１８）と、前記減算器からの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する遅延調整を出力するように配列させた第３のメモリ（１２２）と、を備えている、請求項１４に記載のイメージング・システム。
【請求項１６】
前記第１から第３までのメモリの各々はそれぞれにルックアップ・テーブルを備えている、請求項１５に記載のイメージング・システム。
【請求項１７】
さらに、ベクトル・パラメータの組を生成するためのコンピュータ（２４）と、ベクトル・パラメータの前記組を前記時間遅延計算器に分配するためのビーム形成器制御バス（２６）と、を備えており、受信時間遅延の前記組は前記ベクトル・パラメータの関数である、請求項１５に記載のイメージング・システム。
【請求項１８】
平面内に配置した多数のトランスジューサ素子（３４）を備えるトランスジューサ・アレイ（２）と、それぞれの受信時間遅延の組を、焦点位置及び前記トランスジューサ素子の組のそれぞれの位置の関数として計算するための遅延計算器（２８）と、前記トランスジューサ・アレイを起動させ集束した超音波ビームを送信するようにプログラムされている送信ビーム形成器（８）と、トランスジューサ素子の前記組からのそれぞれのアナログ信号をディジタル・サンプルのそれぞれのベクトルに変換するための受信チャンネルの組、受信チャンネルの前記組内でディジタル・サンプルの前記それぞれのベクトルに対してそれぞれの受信時間遅延の前記組を適用するためのチャンネル制御バス、及び受信チャンネルの前記組からのディジタル・サンプルの少なくとも前記時間遅延させたベクトルを加算して正味の受信信号を生成させるためのビーム加算器、を備えている受信ビーム形成器（１０）と、前記正味の受信信号から画像信号を導き出すためのプロセッサ（１６）と、前記画像信号の関数であるような画像部分を有する画像を表示するための表示デバイス（２２）と、を備えるイメージング・システムであって、前記遅延計算器は、その各々がそれぞれ焦点位置を表す焦点位置データ及びそれぞれトランスジューサ素子の位置を表すトランスジューサ素子位置データの関数であるような、前記組の各トランスジューサ素子に関するそれぞれの斜辺を焦点位置に合わせて計算するように直列に接続した第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）であって、前記計算は多数の焦点位置の各々に対して実行している、第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器（８４、８６、１１４）と、前記第１及び第２のＣＯＲＤＩＣ回転器からの回転角データの関数であるような遅延調整を出力するための角度屈折補正回路（１１２、１１６、１１８、１２０、１２２）と、その各々が前記第２のＣＯＲＤＩＣ回転器が出力したそれぞれの斜辺計算結果及び前記角度屈折補正回路が出力したそれぞれの遅延調整の関数であるようなそれぞれの時間遅延を前記組のそれぞれの受信チャンネルに加えるための時間遅延発生器（１２４）と、を備えている、イメージング・システム。
【請求項１９】
超音波ビーム形成の間の屈折による時間遅延誤差を補正するための方法であって、多数のトランスジューサ素子を有するトランスジューサ・アレイの幾何学構成パラメータを記憶するステップと、焦点位置を有する集束ビームを形成させるためのベクトル・パラメータを記憶するステップと、前記焦点位置から前記それぞれのトランスジューサ素子までの距離を表しているそれぞれの斜辺を、各斜辺を導き出すためのＣＯＲＤＩＣ回転の複数のステージを用いて前記幾何学構成パラメータ及び前記ベクトル・パラメータの関数として計算するステップと、前記幾何学構成パラメータ及びＣＯＲＤＩＣ回転の前記複数のステージで使用される回転角データの関数であるような遅延調整を決定するステップと、それぞれの時間遅延を、前記計算済みのそれぞれの斜辺及び前記それぞれの遅延調整の関数として生成するステップと、前記それぞれの時間遅延を用いてビームを形成するステップと、を含む方法。
【請求項２０】
遅延調整を計算する前記ステップが、チャンネル番号とマルチプレクサ状態の関数であるような、各素子に対する角度値αを決定するステップと、前記回転角データの関数であるような、各素子に対する角度値βを決定するステップと、角度値βから角度値αを引き算するステップと、前記引き算のステップの結果の絶対値の関数であるような、各素子に対する前記遅延調整を決定するステップと、を含んでいる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記決定のステップが、ルックアップ・テーブルをそれぞれアドレス付けすることにより実行されている、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ＣＯＲＤＩＣ回転の各ステージがビットのシフト及び加算を含んでいる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
ＣＯＲＤＩＣ回転の各ステージが２のべき乗であるような係数を用いた座標変換を含んでいる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
超音波ビーム形成の間の屈折による時間遅延誤差を補正するための方法であって、焦点位置からトランスジューサ素子までの距離を表している斜辺をＣＯＲＤＩＣ回転を用いて計算するステップと、トランスジューサ素子の法線から焦点位置までの角φを前記ＣＯＲＤＩＣ回転角の関数として計算するステップと、前記角φの関数として遅延誤差補正を生成させるステップと、前記計算済みの斜辺及び前記遅延誤差補正の関数として時間遅延を生成させるステップと、を含む方法。