(57)【要約】【課題】２次元のアレイ振動子による超音波ビームの走査に係る改良技術を提供する。【解決手段】メモリ７０には、基準制御データとして、基準となる部分走査領域内を走査するのに必要な複数の超音波ビームに関するビーム制御データが記憶されている。制御データ生成部６０は、メモリ７０に記憶された基準制御データ、つまり基準となる部分走査領域に関するビーム制御データに基づいて、立体的な走査領域の全域に亘って超音波ビームを走査するために必要なビーム制御データを生成する。制御データ生成部６０は、基準制御データを回転処理することにより、基準となる部分走査領域外の走査に利用されるビーム制御データを生成する。【選択図】図１
2014168500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元的に配列された複数の振動素子で構成されるアレイ振動子と、
制御データに基づいてアレイ振動子を制御することにより、立体的な走査領域内において超音波ビームを走査するビーム制御部と、
立体的な走査領域の中心軸を回転軸とした回転方向の部分的な角度範囲内にある部分走査領域について、その部分走査領域内の走査に利用される基準制御データを記憶する制御データ記憶部と、
前記基準制御データを前記回転方向に回転処理することにより、前記部分走査領域外の走査に利用される制御データを生成する制御データ生成部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、前記部分走査領域内の走査において複数の振動素子に割り当てられる複数の素子制御データを記憶し、
前記制御データ生成部は、前記複数の素子制御データを複数の振動素子に対して相対的に前記回転方向に回転させて、各振動素子に対応する各素子制御データを置換して各振動素子に割り当てることにより、前記部分走査領域外の走査に利用される複数の素子制御データを生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記制御データ記憶部は、前記複数の素子制御データとして、複数の振動素子に割り当てられる複数のサブディレイデータを記憶する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記アレイ振動子は、いくつかの振動素子からなる各サブアレイにより、複数のサブアレイに区分けされ、
前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、前記部分走査領域内の走査において複数のサブアレイに割り当てられる複数のサブアレイ制御データを記憶し、
前記制御データ生成部は、前記複数のサブアレイ制御データを複数のサブアレイに対して相対的に前記回転方向に回転させて、各サブアレイに対応する各サブアレイ制御データを置換して各サブアレイに割り当てることにより、前記部分走査領域外の走査に利用される複数のサブアレイ制御データを生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波診断装置において、
前記制御データ記憶部は、前記複数のサブアレイ制御データとして、複数のサブアレイに割り当てられる複数のメインディレイデータを記憶する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記制御データ記憶部は、前記走査領域を前記回転方向に等角度で複数等分して得られる複数の部分走査領域のうち、基準となる部分走査領域内の走査に利用される前記基準制御データを記憶し、
前記制御データ生成部は、前記基準制御データを前記等角度ごとに段階的に回転処理することにより、基準となる部分走査領域以外の部分走査領域内の走査に利用される制御データを生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、複数の振動素子に割り当てられる複数のアポダイゼーションデータを記憶する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、アレイ振動子を利用して超音波ビームを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の振動素子を２次元的に配列した２次元のアレイ振動子が知られている。２次元のアレイ振動子は、例えば数千個の振動素子で構成され、これらの振動素子が電子的に制御され、立体的な走査領域内において超音波ビームが走査される。
【０００３】
２次元のアレイ振動子を構成する複数の振動素子を制御するにあたって、各振動素子ごとに独立に制御データを対応付けると、アレイ振動子の全体で振動素子の総数だけ、例えば数千個の制御データが必要になる。さらに、超音波ビームを立体的に走査するにあたっては、走査領域を構成する複数の超音波ビームの各々について、数千個の制御データが必要になり、制御データの総数が膨大になってしまう。
【０００４】
ちなみに、特許文献１には、複数の振動素子を１次元的に配列した１次元のアレイ振動子について、アレイ振動子の中心に対して互いに対称位置にある２つの振動素子の遅延データを交換することにより、アレイ振動子全体の遅延データの容量を半分にする技術が記載されている。しかし、特許文献１に記載された技術は、１次元のアレイ振動子に関する技術であり、２次元のアレイ振動子にそのまま適用することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６６６５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような状況において、本願の発明者は、２次元のアレイ振動子による超音波ビームの走査について研究開発を重ねてきた。
【０００７】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、２次元のアレイ振動子による超音波ビームの走査に係る改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、２次元的に配列された複数の振動素子で構成されるアレイ振動子と、制御データに基づいてアレイ振動子を制御することにより、立体的な走査領域内において超音波ビームを走査するビーム制御部と、立体的な走査領域の中心軸を回転軸とした回転方向の部分的な角度範囲内にある部分走査領域について、その部分走査領域内の走査に利用される基準制御データを記憶する制御データ記憶部と、前記基準制御データを前記回転方向に回転処理することにより、前記部分走査領域外の走査に利用される制御データを生成する制御データ生成部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、制御データは、超音波ビームの形成と走査において利用されるデータであり、例えば、各振動素子についての遅延量データとアポダイゼーションデータの少なくとも一方を含む。また、立体的な走査領域の中心軸は、例えば超音波ビームの原点を通り走査領域の中心を貫く直線である。具体的には、例えば、走査領域が円錐状または角錐状であれば、円錐または角錐の頂点が超音波ビームの原点となり、円錐軸または角錐軸が走査領域の中心軸となる。もちろん、走査領域は円錐状または角錐状に限定されず、また、超音波ビームの原点も円錐または角錐の頂点に限らない。
【００１０】
例えば、超音波ビームの原点は、複数の振動素子の２次元的な配列状態に応じて決定され、複数の振動素子で構成される振動子面の中心、又は、その中心を通る振動子面の法線上に設定される。もちろん、振動子面の形状や曲率なども考慮しつつ超音波ビームの原点を適宜な位置に設定してもよい。立体的な走査領域も、複数の振動素子の２次元的な配列状態や振動子面の形状や曲率などに応じた形状となる。
【００１１】
また、部分走査領域は、立体的な走査領域の部分的な角度範囲内の領域であればよい。部分走査領域は、例えば走査領域を等分して得られる一部であることが望ましいものの、等分により得られる領域に限定されない。
【００１２】
上記超音波診断装置によれば、部分走査領域内の走査に利用される基準制御データに基づいて、部分走査領域外の走査に利用される制御データが生成されるため、例えば、部分走査領域外の走査に利用される制御データを記憶しておく必要がない。つまり、走査領域の全域に亘って制御データを記憶しておく場合に比べて、制御データの情報量を抑えることができる。
【００１３】
望ましい具体例において、前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、前記部分走査領域内の走査において複数の振動素子に割り当てられる複数の素子制御データを記憶し、前記制御データ生成部は、前記複数の素子制御データを複数の振動素子に対して相対的に前記回転方向に回転させて、各振動素子に対応する各素子制御データを置換して各振動素子に割り当てることにより、前記部分走査領域外の走査に利用される複数の素子制御データを生成する、ことを特徴とする。
【００１４】
望ましい具体例において、前記制御データ記憶部は、前記複数の素子制御データとして複数の振動素子に割り当てられる複数のサブディレイデータを記憶する、ことを特徴とする。
【００１５】
望ましい具体例において、前記アレイ振動子は、いくつかの振動素子からなる各サブアレイにより、複数のサブアレイに区分けされ、前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、前記部分走査領域内の走査において複数のサブアレイに割り当てられる複数のサブアレイ制御データを記憶し、前記制御データ生成部は、前記複数のサブアレイ制御データを複数のサブアレイに対して相対的に前記回転方向に回転させて、各サブアレイに対応する各サブアレイ制御データを置換して各サブアレイに割り当てることにより、前記部分走査領域外の走査に利用される複数のサブアレイ制御データを生成する、ことを特徴とする。
【００１６】
望ましい具体例において、前記制御データ記憶部は、前記複数のサブアレイ制御データとして、複数のサブアレイに割り当てられる複数のメインディレイデータを記憶する、ことを特徴とする。
【００１７】
望ましい具体例において、前記制御データ記憶部は、前記走査領域を前記回転方向に等角度で複数等分して得られる複数の部分走査領域のうち、基準となる部分走査領域内の走査に利用される前記基準制御データを記憶し、前記制御データ生成部は、前記基準制御データを前記等角度ごとに段階的に回転処理することにより、基準となる部分走査領域以外の部分走査領域内の走査に利用される制御データを生成する、ことを特徴とする。
【００１８】
望ましい具体例において、前記制御データ記憶部は、前記基準制御データとして、複数の振動素子に割り当てられる複数のアポダイゼーションデータを記憶する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、２次元のアレイ振動子による超音波ビームの走査に係る改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、部分走査領域内の走査に利用される基準制御データに基づいて部分走査領域外の走査に利用される制御データが生成されるため、走査領域の全域に亘って制御データを記憶しておく場合に比べて、制御データの情報量を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。
【図２】ビーム制御データの生成に関する概念図である。
【図３】メインディレイデータの生成処理を説明するための図である。
【図４】サブディレイデータの生成処理を説明するための図である。
【図５】メモリ７０に記憶される基準制御データの具体例を示す図である。
【図６】走査領域を８等分した場合の２次元アレイ振動子１０を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。図１の超音波診断装置は、プローブと装置本体を有しており、プローブと装置本体が例えばケーブルを介して互いに接続される。なお、プローブと装置本体が無線通信により互いに接続されてもよい。
【００２２】
プローブは、２次元アレイ振動子１０を備えている。２次元アレイ振動子１０は、２次元的に配列された複数の振動素子１２で構成される。例えば、複数の振動素子１２が正方形状に配列されて正方形の振動子面を形成してもよいし、複数の振動素子１２が円形状に配列されて円形の振動子面を形成してもよい。
【００２３】
２次元アレイ振動子１０は、いくつかの振動素子１２からなる各サブアレイにより、複数のサブアレイに区分けされる。そして、複数のサブアレイの各々に対してサブビームフォーマ（サブＢＦ）２０が設けられている。サブビームフォーマ２０は、対応するサブアレイに応じた遅延処理を実行する。
【００２４】
装置本体は、メインビームフォーマ（メインＢＦ）３０を備えている。送信時においてメインビームフォーマ３０は、複数のサブビームフォーマ２０の各々に対して、各サブアレイごとに個別のメインディレイ量だけ遅延処理された送信信号を出力する。そして、各サブビームフォーマ２０が各振動素子１２に応じたサブディレイ量だけ送信信号を遅延処理して各振動素子１２に対して送信信号を出力する。こうして、２次元アレイ振動子１０を構成する複数の振動素子１２に対して遅延処理された送信信号が供給されて超音波の送信ビームが形成される。
【００２５】
一方、受信時において、各サブビームフォーマ２０は、各振動素子１２から得られる受信信号に対して、その振動素子１２に応じたサブディレイ量だけ遅延処理を施して、サブアレイに属する複数の振動素子１２から得られる遅延処理後の受信信号を加算処理する。そして、各サブビームフォーマ２０ごとに加算処理された受信信号がメインビームフォーマ３０に送られる。メインビームフォーマ３０は、各サブビームフォーマ２０から得られる受信信号に対して、各サブビームフォーマ２０ごとに個別のメインディレイ量だけ遅延処理を施し、複数のサブビームフォーマ２０から得られる遅延処理後の受信信号を加算処理する。こうして、２次元アレイ振動子１０を構成する複数の振動素子１２から得られる受信信号が纏められ、超音波の受信ビームに沿ったエコーデータが得られる。
【００２６】
なお、各サブビームフォーマ２０において送信時に利用されるサブディレイ量と受信時に利用されるサブディレイ量は共通でもよいし、送信時と受信時において互いに異なるサブディレイ量を用いてもよい。また、受信時において、複数のサブビームフォーマ２０の各々に関するメインディレイ量を適宜制御することにより、受信ビームのフォーカス深さを変化させつつエコーデータを得るようにしてもよい。つまり、メインディレイ量を制御して受信ダイナミックフォーカスを実現してもよい。もちろん、受信ダイナミックフォーカスにおいて、メインディレイ量に加えてサブディレイ量が制御されてもよい。
【００２７】
画像形成部４０は、複数の受信ビームに沿って得られるエコーデータに基づいて超音波の画像データを形成する。そして、その画像データに対応した超音波画像が表示部５０に表示される。例えば、超音波ビームが立体的に走査されて３次元的にエコーデータが収集され、３次元の超音波画像が形成される。もちろん、２次元の超音波画像やドプラ画像などが形成されてもよい。
【００２８】
制御部８０は、例えば、演算機能を備えたハードウェアとその動作を規定するソフトウェア（プログラム）によって構成される。図１の超音波診断装置内の各部は、制御部８０により集中的に制御される。
【００２９】
制御データ生成部６０は、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）の走査に利用されるビーム制御データを生成する。制御データ生成部６０は、メモリ７０に記憶された基準制御データに基づいて、立体的な走査領域の全域に亘って超音波ビームを走査するために必要なビーム制御データを生成する。
【００３０】
ビーム制御データは、超音波ビームの形成と走査において利用されるデータであり、ビーム制御データには、例えば、上述したサブディレイ量やメインディレイ量のデータが含まれる。そこで、ビーム制御データの生成について以下に詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については、以下の説明において図１の符号を利用する。
【００３１】
図２は、ビーム制御データの生成に関する概念図である。図２には、２次元アレイ振動子１０と立体的な走査領域１００が図示されている。２次元アレイ振動子１０は、超音波ビームを走査して立体的な走査領域１００を形成するように、ビーム制御データに基づいて制御される。
【００３２】
図２において、立体的な走査領域１００は、四角錐（または円錐）状であり、その中心軸を回転軸とした回転方向に等角度で４等分されている。つまり、各々が９０度の角度範囲である４つの部分走査領域（１１０，１２０，１３０，１４０）に等分されている。
【００３３】
図２（Ｉ）には、基準となる部分走査領域１１０内において走査される超音波ビームＢ１が図示されている。また、図２（ＩＩ）には、部分走査領域１２０内において走査される超音波ビームＢ２が図示されている。
【００３４】
超音波ビームＢ２は、超音波ビームＢ１を走査領域１００の中心軸の周りに９０度（アレイ振動子１０側から見て反時計周りに９０度）だけ回転させた位置にある。つまり、基準となる部分走査領域１１０内において走査される超音波ビームＢ１を、幾何学的に反時計周りに９０度だけ回転させると、部分走査領域１２０内において走査される超音波ビームＢ２が得られる。
【００３５】
同様に、部分走査領域１１０内において走査される超音波ビームＢ１を反時計周りに１８０度だけ回転させると、部分走査領域１３０内において走査される超音波ビームが得られ、部分走査領域１１０内において走査される超音波ビームＢ１を反時計周りに２７０度だけ回転させると、部分走査領域１４０内において走査される超音波ビームが得られる。
【００３６】
基準となる部分走査領域１１０内における走査に利用されるビーム制御データはメモリ７０（図１）に記憶され、それが基準制御データとなる。メモリ７０には、基準制御データとして、部分走査領域１１０内を全域に亘って走査するのに必要な複数の超音波ビームに関するビーム制御データが記憶されている。
【００３７】
制御データ生成部６０（図１）は、メモリ７０に記憶された基準制御データ、つまり基準となる部分走査領域１１０に関するビーム制御データに基づいて、立体的な走査領域１００の全域に亘って超音波ビームを走査するために必要なビーム制御データを生成する。制御データ生成部６０は、基準制御データを回転処理することにより、部分走査領域１２０，１３０，１４０の走査に利用されるビーム制御データを生成する。
【００３８】
なお、ビーム制御データには、各サブアレイごとの遅延量、つまり各サブアレイに属する複数の振動素子１２に対する共通の遅延量であるメインディレイデータと、各振動素子１２ごとの個別の遅延量であるサブディレイデータが含まれている。
【００３９】
図３は、メインディレイデータの生成処理を説明するための図である。図３には、２次元アレイ振動子１０の振動子面が図示されており、２次元アレイ振動子１０は、６×６（左右方向×上下方向）の合計３６個のサブアレイに区分けされている。なお、各サブアレイは複数の振動素子（例えば２５個の振動素子）で構成される。
【００４０】
サブアレイ番号は、各サブアレイごとに付与された番号である。図３に示す２次元アレイ振動子１０において、右上の第１象限に属する９つのサブアレイに対してＡ１〜Ｉ１の番号が付されている。また、左上の第２象限に属する９つのサブアレイに対してＡ２〜Ｉ２の番号が付されており、左下の第３象限に属する９つのサブアレイに対してＡ３〜Ｉ３の番号が付されており、右下の第４象限に属する９つのサブアレイに対してＡ４〜Ｉ４の番号が付されている。
【００４１】
基準メインディレイは、基準となる部分走査領域内の走査において利用されるメインディレイ量のデータである。図３に示すａ１，ｂ１，ｃ１，・・・は、その位置にあるサブアレイに対して与えられるメインディレイ量を示している。例えば、基準メインディレイにおいて、ａ１はサブアレイＡ１のメインディレイ量であり、ｂ１はサブアレイＢ１のメインディレイ量であり、ｃ１はサブアレイＣ１のメインディレイ量である。図３において基準メインディレイには、３６個の全てのサブアレイに対するメインディレイ量が示されている。
【００４２】
９０度回転データは、基準メインディレイを９０度だけ回転処理して得られるデータである。つまり、各サブアレイの位置をそのままとして、基準メインディレイを構成する３６個のメインディレイ量（ａ１，ｂ１，ｃ１，・・・）を、走査領域の中心軸を回転軸として、つまり２次元アレイ振動子１０の振動子面の中心を軸として、反時計周りに９０度だけ回転させ、各サブアレイの位置に対応するメインディレイ量を置換して各サブアレイに割り当てることにより、９０度回転データが得られる。
【００４３】
例えば、９０度回転データにおけるサブアレイＡ１のメインディレイ量ｃ４は、基準メインディレイにおいてサブアレイＣ４の位置にあったメインディレイ量ｃ４が、振動子面の中心を軸として９０度だけ反時計周りに回転移動したものである。９０度回転データにおける他のメインディレイ量も、基準メインディレイにおけるメインディレイ量が９０度だけ反時計周りに回転移動したものである。
【００４４】
１８０度回転データは、基準メインディレイを１８０度だけ回転処理して得られるデータである。つまり、各サブアレイの位置をそのままとして、基準メインディレイを構成する３６個のメインディレイ量を、振動子面の中心を軸として反時計周りに１８０度だけ回転させ、各サブアレイの位置に対応するメインディレイ量を置換して各サブアレイに割り当てることにより、１８０度回転データが得られる。
【００４５】
また、２７０度回転データは、基準メインディレイを２７０度だけ回転処理して得られるデータであり、各サブアレイの位置をそのままとして、基準メインディレイを構成する３６個のメインディレイ量を、振動子面の中心を軸として反時計周りに２７０度だけ回転させ、各サブアレイの位置に対応するメインディレイ量を置換して各サブアレイに割り当てることにより得られる。
【００４６】
基準メインディレイは、基準となる部分走査領域、例えば部分走査領域１１０（図２）における走査に利用されるデータであり、メモリ７０（図１）に記憶されている。また、９０度回転データは、例えば部分走査領域１２０（図２）における走査に利用され、１８０度回転データは、例えば部分走査領域１３０（図２）における走査に利用され、２７０度回転データは例えば部分走査領域１４０（図２）における走査に利用される。９０度回転データと１８０度回転データと２７０度回転データは、制御データ生成部６０（図１）により、基準メインディレイから生成される。
【００４７】
図４は、サブディレイデータの生成処理を説明するための図である。図４には、２次元アレイ振動子１０内の１つのサブアレイが図示されており、サブアレイは、５×５（左右方向×上下方向）の合計２５個の振動素子１２によって構成されている。
【００４８】
素子番号は、サブアレイ内の各振動素子ごとに付与された番号であり、図４においてはサブアレイを構成する２５個の振動素子に対して、左上から順に１〜２５の素子番号が付されている。
【００４９】
基準サブディレイは、基準となる部分走査領域内の走査において利用されるサブディレイ量のデータである。図４に示すＤ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・は、その位置にある振動素子に対して与えられるサブディレイ量を示している。例えば、基準サブディレイにおいて、Ｄ１は素子番号１のサブディレイ量であり、Ｄ２は素子番号２のサブディレイ量であり、Ｄ３は素子番号３のサブディレイ量である。図４に示す基準サブディレイには、１つのサブアレイに属する２５個の振動素子に対するディレイ量が示されている。
【００５０】
基準サブディレイは、２次元アレイ振動子１０を構成する全サブアレイについて、例えば各サブアレイごとに設定される。なお、いくつかのサブアレイに対して、共通の基準サブディレイが設定されてもよい。例えば、振動子面を第１象限から第４象限に分け（図３参照）同一の象限に属する複数のサブアレイ（図３では９つのサブアレイ）に対して、共通の基準サブディレイが設定されてもよい。
【００５１】
９０度回転データは、基準サブディレイを９０度だけ回転処理して得られるデータである。つまり、各振動素子の位置をそのままとして、基準サブディレイを構成する２５個のサブディレイ量（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）を反時計周りに９０度だけ回転させ、各振動素子の位置に対応するサブディレイ量を置換して各振動素子に割り当てることにより９０度回転データが得られる。
【００５２】
例えば、９０度回転データにおける素子番号１のサブディレイ量Ｄ５は、基準メインディレイにおいて素子番号５の位置にあったサブディレイ量Ｄ５が、サブアレイの中心を軸として９０度だけ反時計周りに回転移動したものである。９０度回転データにおける他のサブディレイ量も、基準サブディレイにおけるサブディレイ量が９０度だけ反時計周りに回転移動したものである。
【００５３】
１８０度回転データは、基準サブディレイを１８０度だけ回転処理して得られるデータである。つまり、各振動素子の位置をそのままとして、基準サブディレイを構成する２５個のサブディレイ量を、サブアレイの中心を軸として反時計周りに１８０度だけ回転させて、各振動素子の位置に対応するサブディレイ量を置換して各振動素子に割り当てることにより、１８０度回転データが得られる。
【００５４】
また、２７０度回転データは、基準サブディレイを２７０度だけ回転処理して得られるデータであり、各振動素子の位置をそのままとして、基準サブディレイを構成する２５個のサブディレイ量を、サブアレイの中心を軸として反時計周りに２７０度だけ回転させ、各振動素子の位置に対応するサブディレイ量を置換して各振動素子に割り当てることにより得られる。
【００５５】
基準サブディレイは、基準となる部分走査領域、例えば部分走査領域１１０（図２）における走査に利用されるデータであり、メモリ７０（図１）に記憶されている。また、９０度回転データは、例えば部分走査領域１２０（図２）における走査に利用され、１８０度回転データは、例えば部分走査領域１３０（図２）における走査に利用され、２７０度回転データは例えば部分走査領域１４０（図２）における走査に利用される。９０度回転データと１８０度回転データと２７０度回転データは、制御データ生成部６０（図１）により、基準サブディレイから生成される。
【００５６】
なお、サブディレイデータの生成においても、基準サブディレイは、立体的な走査領域の中心軸を回転軸として、つまり２次元アレイ振動子の振動子面の中心を軸として回転処理される。つまり、サブディレイデータの生成においては、サブアレイ内における回転移動に加え、メインディレイデータの回転と同様に、サブアレイの位置も回転移動する。例えば９０度の回転処理において、制御データ生成部６０は、サブアレイＣ４（図３）の位置における基準サブディレイ（図４）を、サブアレイの中心を軸として反時計周りに９０度だけ回転処理して９０度回転データ（図４）を生成し、その９０度回転データを、サブアレイＣ４から振動子面の中心を軸として反時計周りに９０度だけ回転した位置にあるサブアレイＡ１（図３）の各振動素子に割り当てる。
【００５７】
図５は、メモリ７０に記憶される基準制御データの具体例を示す図である。メモリ７０には、基準制御データとして、例えば、基準となる部分走査領域１１０（図２）における走査に利用される基準ディレイデータが記憶される。
【００５８】
メモリ７０には、基準となる部分走査領域１１０の走査に必要な全ての超音波ビーム、例えばビーム１からビームＮまでのビーム番号に対応した超音波ビームのディレイデータが記憶される。そして、各超音波ビームごとに、つまり各ビーム番号ごとに、全サブアレイに関する基準メインディレイ（図３）が記憶される。基準メインディレイは、各サブアレイ番号（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，・・・）と各ディレイデータ（ａ１，ｂ１，ｃ１，・・・）とを対応付けたデータである。
【００５９】
さらに、メモリ７０には、各サブアレイごとに、つまり各サブアレイ番号ごとに、そのサブアレイに属する全振動素子に関する基準サブディレイ（図４）が記憶される。基準サブディレイは、各素子番号（１，２，３，・・・）と各ディレイデータ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・・・）とを対応付けたデータである。
【００６０】
なお、メモリ７０には、基準制御データとして、例えば、基準となる部分走査領域１１０（図２）における走査に利用されるアポダイゼーションデータが記憶されてもよい。つまり、超音波ビームの形成において、各振動素子の信号に対して与える重み付け量が記憶されてもよい。そして、アポダイゼーションデータについても、例えば、図３と図４を利用して説明した回転処理により、基準となる部分走査領域以外のデータが生成される。
【００６１】
このように、メモリ７０には、基準制御データが記憶されていればよいため、例えば、立体的な走査領域の全域に亘るビーム制御データを記憶する場合に比べて、データの総量を低減することができる。
【００６２】
例えば、上述した具体例では、走査領域が４つの部分走査領域に分割されているため（図２）、走査領域の全域に亘るビーム制御データを記憶する場合に比べて、メモリ７０に記憶するデータの総量を４分の１に低減することができる。なお、走査領域をさらに多数に分割することにより、メモリ７０に記憶するデータの総量をさらに低減するようにしてもよい。例えば、走査領域を８等分して、そのうちの１つの部分走査領域に関する基準制御データをメモリ７０に記憶するようにしてもよい。
【００６３】
図６は、走査領域を８等分した場合の２次元アレイ振動子１０を示す図である。図６の２次元アレイ振動子１０は、２次元的に配列された複数の振動素子で構成されており、振動子面が円形となっている。図６の２次元アレイ振動子１０により、例えば、円錐状の走査領域が形成される。図６においては、２次元アレイ振動子１０の振動子面も８つの領域に等分されている。つまり領域Ａ〜領域Ｈに等分されている。
【００６４】
走査領域を８等分した場合においても、それにより得られる８つの部分走査領域のうちの１つが基準となる部分走査領域とされ、基準となる部分走査領域に関する基準制御データがメモリ７０（図１）に記憶され、その基準制御データに基づいて、制御データ生成部６０（図１）が、全走査領域に関するビーム制御データを生成する。
【００６５】
制御データ生成部６０は、例えば、基準となる部分走査領域から４５度回転した部分走査領域のビーム制御データを生成する場合に、領域Ａに関する基準制御データを４５度だけ回転させて領域Ｂにおけるビーム制御データを生成する。同様に、領域Ｂに関する基準制御データから領域Ｃにおけるビーム制御データを生成し、領域Ｃに関する基準制御データから領域Ｄにおけるビーム制御データを生成する。
【００６６】
また、例えば基準となる部分走査領域から９０度回転した部分走査領域のビーム制御データを生成する場合に、領域Ａに関する基準制御データを９０度だけ回転させて領域Ｃにおけるビーム制御データを生成する。また、基準となる部分走査領域から１３５度回転した部分走査領域のビーム制御データを生成する場合に、領域Ａに関する基準制御データを１３５度だけ回転させて領域Ｄにおけるビーム制御データを生成する。４５度，９０度，１３５度の場合と同様な処理により１８０度，２２５度，２７０度，３１５度におけるビーム制御データも生成される。
【００６７】
このように、走査領域を８等分した場合においても、そのうちの１つの基準となる部分走査領域に関する基準制御データをメモリ７０（図１）に記憶し、その基準制御データに基づいて、基準となる部分走査領域以外のデータを生成することができる。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ２次元アレイ振動子、１２  振動素子、２０  サブビームフォーマ、３０  メインビームフォーマ、４０  画像形成部、５０  表示部、６０  制御データ生成部、７０  メモリ、８０  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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