(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、
前記第１振動子と前記送信部との接続を遮断し、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生するために前記受信部を制御すること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、
前記第１振動子と前記第２振動子とに前記駆動信号を供給するために前記送信部を制御し、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号のうち前記第１振動子から発生されたエコー信号を取り除くこと、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、
前記第１振動子と前記第２振動子とに前記駆動信号を供給するために前記送信部を制御し、
前記第１振動子と前記受信部との接続を遮断すること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、超音波の送信方向に対応する形状に前記第１領域を変形させるために、前記送信部と前記受信部とのうち少なくとも一方を制御すること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、前記第１領域のサイズを超音波の送信方向ごとに変更させるために、前記送信部を制御すること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
前記送受信制御部は、
前記第１振動子と前記送信部との接続を遮断し、
前記第１振動子と前記受信部との接続を遮断すること、
を具備すること特徴とする請求項４または５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記送受信制御部は、
前記第１振動子と前記送信部との接続を遮断し、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号のうち前記第１振動子から発生されたエコー信号を取り除くこと、
を特徴とする請求項４または５に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記送受信制御部は、前記第１領域のサイズを焦点距離に対応するサイズに変更させるために、前記送信部と前記受信部とのうち少なくとも一方を制御すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記送受信制御部は、前記第１領域のサイズを所定のサイズへ動的に変更させるために、前記送信部と前記受信部とのうち少なくとも一方を制御すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記開口は、楕円形または多角形の形状を有すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記第１領域は、楕円形と円形と多角形とのうちいずれか一つの形状を有すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記送受信制御部は、前記開口における前記第２振動子各々の位置に対応した所定の重みを前記第２振動子各々に供給される駆動信号に乗ずるために、前記送信部を制御すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記送受信制御部は、前記開口における前記第２振動子各々の位置に対応した所定の重みを前記第２振動子各々から発生されたエコー信号に乗ずるために、前記受信部を制御すること、
を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と、前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、
前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、
前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と、前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、
前記送受信制御部は、受信フォーカスの深さが浅くなるにしたがって前記第１領域のサイズを動的に小さく変更させるために、前記受信部を制御すること、
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】
本発明の実施形態は、超音波の送受信に応じて使用する振動子の数を変更する超音波診断装置、超音波プローブおよび超音波送受信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次元超音波振動素子は、多数の振動素子を用いて、同時に送受信するように形成される。２次元超音波振動素子は、例えばアレイ振動子として同時に動作する。多数の振動素子を用いる場合、必要となる材料費と消費電力は大きくなる。U.S.Pat.No.6,783,497（以下文書１と記述する）は、アレイ振動子が十分に密集した部分のみを用いたスパースアレイについて記述している。スパースアレイは、送受信のために２つ以上の独立した区域を有している。しかし、文書１においては、アレイ振動子のサイズは静的でありかつ円形の開口を有するため、文書１に記載されたスパースアレイは、十分な応答性を有しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７８３，４９７  Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、超音波の送受信に応じてアラゴスポットを使用することにより画質を向上させる超音波診断装置、超音波プローブおよび超音波送受信プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る超音波診断装置は、開口の中心を含む第１領域に２次元に配列された複数の第１振動子と前記第１領域の周囲の第２領域に２次元に配列された複数の第２振動子とに駆動信号を供給する送信部と、前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生する受信部と、前記第２振動子のみに駆動信号を供給するための前記送信部の制御と前記第２振動子から発生されたエコー信号のみを用いて受信信号を発生するための前記受信部の制御とのうち少なくとも一つの制御を実行する送受信制御部と、を具備し、前記送受信制御部は、前記第１振動子と前記送信部との接続を遮断し、前記第１振動子と第２振動子とから発生されたエコー信号に基づいて受信信号を発生するために前記受信部を制御することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と送信専用の領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と受信専用のスポット領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と送受信に使用不能のスポット領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と送信専用のスポット領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と受信専用のスポット領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が受信専用の領域と送受信領域と使用不能のスポット領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本実施形態のダイナミックスポットに係り、ダイナミックスポットを有する楕円形の開口部が、受信専用の領域、送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能のスポット領域と送受信領域との間の第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とで大きさが異なるダイナミックスポットを有する楕円形の開口部が、受信専用の領域、送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能の領域と送受信領域との間に位置し使用不能の状態と送受信状態とを切り替え可能な第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とでダイナミックスポットの大きさが異なることを、時間の経過に従うダイナミックスポットの大きさの変化として示すグラフである。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とでダイナミックスポットの大きさが異なることと、受信中のスポットの大きさが動的に変化することとを、時間の経過に従うダイナミックスポットの大きさの変化として示すグラフである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とでダイナミックスポットの大きさが異なることと、送受信間のビームの切り替え毎にダイナミックスポットの大きさが変化することとを、時間の経過に従うダイナミックスポットの大きさの変化として示すグラフである。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、及び送信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、及び受信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、及び使用不能のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、及び楕円形の送信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、楕円形の受信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃが、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域、及び楕円形の使用不能のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係り、ダイナミックスポットを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能のスポット領域と第２送受信領域との間に位置し使用不能の状態と送受信している状態との間で相互に状態が移り変わる第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とで異なるダイナミックスポットサイズを有する楕円形の開口部が、第１送受信領域、第２送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能のスポット領域と第２送受信領域との間に位置し使用不能の状態と送受信している状態との間で相互に状態が移り変わる第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び送信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び受信専用の領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本実施形態に係り、円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び使用不能のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び送信専用のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び受信専用の領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本実施形態に係り、楕円形のスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域、及び使用不能のスポット領域を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本実施形態に係り、ダイナミックスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能のスポット領域と送受信領域との間に位置し使用不能の状態と送受信状態との間で相互に状態が移り変わる第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本実施形態に係り、送信の場合と受信の場合とで大きさが異なるダイナミックスポットを有する楕円形の開口部が、送信専用の領域、送受信領域および使用不能のスポット領域と、使用不能のスポット領域と送受信領域との間に位置し使用不能の状態と送受信状態とが移り変わる第４領域とを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係り、リングの中心で重みが最大となるアポダイゼイショングラフを、超音波アレイ振動子とともに示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係り、スポットの外縁で重みが最大となるアポダイゼイショングラフを、超音波アレイ振動子とともに示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係り、アジマス方向およびエレベーション方向を組み合わせた任意の方向に、スポットを回転させることができる超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係り、多角形の開口部を有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係り、楕円形の開口及び多角形のスポットを有する超音波アレイ振動子を示す図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係り、アポダイゼイションプロファイルに基づいて、受信信号に重みを乗ずる処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、本実施形態に係り、装置本体、コネクタ、ケーブル、ハンドル、及び超音波アレイ振動子を有する超音波診断装置を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、本実施形態に係り、装置本体の典型的な構成を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本実施形態に係り、装置本体の典型的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る超音波アレイ振動子を説明する。本実施形態は、２次元タイプの超音波アレイ振動子を有する。超音波アレイ振動子は、圧電振動子と静電容量型超音波振動子（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下ＣＭＵＴＳと呼ぶ）と圧電型マイクロマシン超音波振動子（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：以下ＰＭＵＴＳと呼ぶ）と他の適切な種類の振動子とのうちいずれかひとつを有する。超音波アレイ振動子は、複数の振動素子を有する。
【０００８】
本実施形態に係る超音波アレイ振動子において、２次元に配列された複数の振動子に関して被検体に当接される当接面もしくは超音波プローブの開口は、超音波の送信と受信との少なくとも一方が実行される間、非活動状態（使用不能）となる複数の振動素子を有するスポット領域（以下スポットと呼ぶ）を有する。
【０００９】
本スポット領域の利点の１つは、以下の通りである。開口上にスポット領域を設けることにより、受信ビームの範囲が狭くなる。その結果、近距離場における横方向の分解能が高まり、関連する画質が向上する。加えて、分解能の向上に関連する活動状態の振動素子の数は、超音波プローブにおける振動素子の総数に比べて減少する。活動状態（使用可能）である振動素子の数の減少は、消費電力を低減させる。さらに、非活動状態となる振動素子に設けられるハードウェアの要求条件は低くなる。ハードウェアの要求条件とは、振動素子各々に設けられるハードウェアに要求される条件である。例えば、超音波の送受信に関して活動状態となる振動素子に設けられるハードウェアには、超音波の送受信に関する機能が要求される。一方、超音波の送信に関して非活動状態となる振動素子に設けられるハードウェアには、超音波の送信に関する機能（以下、超音波送信機能と呼ぶ）は要求されず、超音波の受信に関する機能（以下、超音波受信機能と呼ぶ）が要求される。超音波送信機能が要求されるハードウェアは、例えば、超音波送信回路である。他方、超音波の受信に関して非活動状態となる振動素子に設けられるハードウェアには、超音波送信機能は要求されず、超音波受信機能が要求される。超音波受信機能が要求されるハードウェアは、例えば、超音波受信回路である。
【００１０】
加えて、活動状態である振動素子の数の減少は、関連するコストを抑制する。例えば、超音波送信機能または超音波受信機能がハードウェアに要求されるとき、超音波プローブに搭載される回路数は、超音波送信機能または超音波受信機能のみが設けられる振動素子が存在するため少なくなる。この結果超音波プローブのコストが低減される。なお、非活動状態の振動素子が超音波の送受信に亘って使用不能である時、この非活動状態の振動素子に対して、超音波送信回路と超音波受信回路とは省略されてもよい。
【００１１】
非活動状態の振動素子を有する超音波アレイ振動子は、近距離音場の画質を高める可能性を有する。近距離音場における画質の向上は、フレネル回折効果の結果として生ずる。[注：フレネル回折は、近距離音場の効果について言及している。また、フラウンホーファ回折は、遠距離音場の効果について言及している。]
近距離音場における信号の質の向上は、光学的特性において見られる“アラゴスポット”または、“ポワソンスポット”効果に類似している。アラゴスポットという単語は、光学における回折の理論に用いられる。光学における回折の理論は、第１フレネルゾーンに対応する大きさを有する不透明な円のディスクが、第１フレネルゾーンの開口に置換される場合の結果について言及している。このような状況で、光の振幅は半分になる（フレネルリング２の場合）。しかしながら、影の中央部の放射照度は、影のない領域の放射照度と同じ放射照度である。加えて、影の中央部の放射照度は、不透明な円のディスクがない場合と比べて、より細く集束される。
【００１２】
本実施形態の構造において、スポット領域における非活動状態である振動素子は、アラゴスポットを生起する不透明な円形のディスクと関連がある。スポット領域における非活動状態である振動素子は、近距離音場における焦点の合ったビームを生起する。焦点の合ったビームは、画質を向上させる。超音波アレイ振動子の開口の中央部において不透明な円形のディスクに対応する専用の振動素子の使用により、超音波の送信と受信とのうち少なくとも一つに必要とされる振動素子の数は、専用の振動素子がない場合に比べて減少する。この必要とされる振動素子の数の減少は、消費電力と電子回路に対するコストを低減させる。
【００１３】
上記のスポットは、多くの異なる形状を有する。例として、外部から利用される２次元心臓用プローブの場合、開口の形状は一般的に長方形である。全般的なプローブの形状は、長方形である。しかし、スポットの形状は、円または楕円である。光学的理論によれば、アラゴスポットの効果により得られる超音波の集束は、典型的には、円形の開口により実現される。開口の中央に位置する楕円形の“ホール”（すなわちスポット）は、円形の“ホール”と比べた場合、ビームの特性を大きく変えないことが知られている。超音波アレイ振動子の中央部に位置する楕円形の“スポット”は、（ビームの焦点方向に沿った点から）ビームを逸らした場合、より円形に見える。従って、上記の状況において、楕円形の“スポット”は、円形の“スポット”に比べて、より集束された近距離音場ビームパターンを生成する。
【００１４】
楕円形のスポットは、以下の場合に役立つ。超音波プローブ正面からステアリングにより逸らされた方向（以下ステアリング方向と呼ぶ）超音波ビームから見た場合、インターロゲーション角のコサインによってつぶれた楕円形のスポットは、円形の開口に近づくようになる。超音波ビームが超音波プローブ正面からステアリングにより逸らされる場合、送信されない開口または受信されない開口（スポット）の引き伸ばしにより円形のスポットが楕円形に広げられることで、楕円形のスポットは、走査線方向から見たスポットの形状が円形になるように補償することができる。補償的なスポットの成形は、以下のステアリングが実行される場合に生ずる。例えば、超音波の送受信および受信における超音波ビームのステアリングが実行される場合、送信および受信に関する視線方向を変えるように超音波ビームから超音波ビームへステアリングが実行される場合、走査線が切り替えられる場合などである。この時、開口の中心を通りこの開口に垂直な方向とステアリング方向との角度（以下、ステアリング角度と呼ぶ）が０°に近づくと、補償的なスポットの形状は、円形に近づく。一方、ステアリング角度が０°より大きくまたは０°より小さくなると、補償的なスポットの形状は、楕円形となる。なお、ステアリング角度が４５度または−４５度に近づくにつれて楕円の扁平率は大きくなる。
【００１５】
下記の表１は、第１乃至第３の領域にそれぞれ対応する機能と複数の実施形態との対応表を示している。第１領域は、開口の中心を含む領域である。第２領域は、第１領域を取り囲む領域である。第３領域は、第２領域を取り囲む領域である。
【表１】
0005868023.tif 000002
【００１６】
（第１の実施形態）  
（円形のスポット）  
図１Ａは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に送信専用の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット２４における送信振動素子２５は、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する装置本体におけるビーム形成処理部の送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００１７】
（楕円形のスポット）  
図２Ａは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に送信専用の複数の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット３２における送信振動素子２５は、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００１８】
（第２の実施形態）  
（円形のスポット）  
図１Ｂは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に受信専用の複数の受信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット２４における受信振動素子２６は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００１９】
（楕円形のスポット）  
図２Ｂは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に受信専用の複数の受信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット３２における受信振動素子２６は、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００２０】
（第３の実施形態）  
（円形のスポット）  
図１Ｃは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット２４における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００２１】
（楕円形のスポット）  
図２Ｃは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。スポット３２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００２２】
（ダイナミックスポット）  
以下、ダイナミックスポットについて説明する。ダイナミックスポットとは、超音波の送信と超音波の受信に応じて、送受信制御部により第１領域に対応するスポットの大きさまたは形状が動的に変化されるスポットのことである。なお、スポットの大きさまたは形状は、超音波を受信している期間に亘って連続的に、動的に変化させることも可能である。
【００２３】
図３Ａは、ダイナミックスポット５２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるダイナミックスポット５２に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に受信専用の複数の受信振動素子２１を有する。受信振動素子２１は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。ダイナミックスポット５２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００２４】
ダイナミックスポット５２は、最大サイズ５２Ｂ、及び最小サイズ５２Ａを有する。図３Ａに示される最大サイズ５２Ｂまたは最小サイズ５２Ａは、例示的なものである。ダイナミックスポット５２の最大サイズ５２Ｂまたは最小サイズ５２Ａは、それぞれ大きくも小さくもなり得る。
【００２５】
最大サイズ５２Ｂと最小サイズ５２Ａとの間の領域には、第４領域に対応する切り換え可能な領域５５が配置される。切り換え可能な領域５５に配列された複数の素子（以下、切り換え可能素子と呼ぶ）は、使用不能素子２８に関する機能と送受信振動素子２３に関する機能とを有する。切り換え可能素子に対する機能の切り換えは、後述する送受信制御部により、実行される。ダイナミックスポット５２は、切り替え可能な振動素子を用いることにより、最大サイズ５２Ｂまたは最小サイズ５２Ａまで拡大または縮小することができる。このようにして、ダイナミックスポット５２の大きさ（第１領域の範囲）は、大きくも小さくもなり得る。また、ダイナミックスポット５２の形状は、超音波を焦点に集束させる特徴と画像の深さとに基づいて、例えば、円形から楕円形へ変化させることができる。なお、切り替え可能な振動素子５５に関する切り替えの制御は、装置本体、または超音波プローブ内の他の電気回路により処理されてもよい。
【００２６】
複数の素子に関して使用可能にすることおよび使用不能にすることは、超音波を焦点に集束させる方向と開口の中心から焦点までの距離（以下、焦点距離と呼ぶ）とに基づいて、決定される。あるいは、切り換え可能な振動素子に関して使用可能にすることおよび使用不能にすることは、後述する装置本体のビーム形成処理部により、上記方位方向と上記焦点距離とに基づいて決定される。このようにして、切り替え処理は、超音波アレイ振動子に関する機能の実行により生じる焦点とスポット５２の形状とを考慮に入れて実行される。例えば、スポット５２の形状および大きさは、状況に応じて、画像の深さ、送信フォーカス、及びスポットに特有な他のパラメータを考慮に入れることにより決定される。加えて、近距離場から遠距離場まで動的にビームの焦点が合わせられる間、切り替えの処理に関する論理は、逐次更新される。このようにして、ダイナミックスポット５２の大きさと形状は、正確に制御される。その結果、２次元スキャンの間における近距離場で、より精密で正確な画像を得ることができる。
【００２７】
（第４の実施形態）  
図３Ｂは、第４の実施形態に係る超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、超音波の送信中と受信中とにおいて異なる大きさのダイナミックスポットを有する。図３Ｂに示される超音波アレイ振動子２０は、図３Ａの超音波アレイ振動子と類似した構造を有する。図３Ｂ（１）に示されるように、超音波アレイ振動子２０が超音波を送信しているとき、受信振動素子２１は非活動状態である。このとき、送受信振動素子２３は、超音波送信機能を実行する。また、切り替え可能な領域５５における複数の切り換え可能素子の機能は、後述する送受信制御部により、超音波送信機能に設定される。ダイナミックスポット５２Ｂにおける振動素子は、使用不能素子２８である。ダイナミックスポット５２Ｂは、超音波の送信中、使用不能素子２８を有するスポットの大きさに一致した第１のサイズを有する。
【００２８】
図３Ｂ（２）は、超音波を受信する超音波アレイ振動子２０を示している。このとき、受信振動素子２１は、活動状態である。送受信振動素子２３は、超音波受信機能を実行する。切り替え可能な領域５５における振動素子は、後述する送受信制御部により、使用不能とするように設定される。スポットにおける振動素子は、使用不能素子２８である。このようにして、ダイナミックスポット５２Ａは、受信中において、スポット２８と切り替え可能な領域５５とを組み合わせた第２のサイズを有する。上記例は、スポット領域が送信専用である場合、受信専用である場合、及び送受信に使用される場合においても機能する。
【００２９】
図３Ｃは、時間の経過に亘るダイナミックスポットの大きさを示すグラフである。図３Ｃにおいて、超音波送信中のスポットの大きさは、超音波受信中のスポットの大きさよりも大きい。図３Ｃに示されるように、ダイナミックスポット５２の大きさは、超音波アレイ振動子が送信から受信へと切り替わる時点３９において変化する。図３Ｃに示されている例は、送信中のダイナミックスポットの大きさが受信中のダイナミックスポットの大きさよりも小さいことを示している。なお、送信中のダイナミックスポットの大きさは、受信中のダイナミックスポットの大きさよりも大きくてもよい。また、送信中のダイナミックスポットの大きさは、受信中のダイナミックスポットの大きさと等しくてもよい。
【００３０】
（第５の実施形態）  
図３Ａに示されている構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、受信振動素子２１、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、例えば、図４Ａに示されているグラフに従って使用される。図４Ａにおけるグラフ（１）およびグラフ（２）は、時間の経過に伴うダイナミックスポットの大きさを示している。これらのグラフにおける送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。図４Ａにおけるダイナミックスポット５２のサイズは、超音波ビームの受信中に変化する。図４Ａに示されているように、ダイナミックスポット５２の大きさは、超音波アレイ振動子が超音波の送信から超音波の受信への切り換え３９を契機として、後述する送受信制御部により、変化される。図４Ａのグラフ（１）は、超音波ビームを受信する時間の増加に伴って、ダイナミックスポット５２の大きさが増加することを示している。図４Ａのグラフ（２）は、超音波ビームを受信する時間の増加に伴って、ダイナミックスポット５２の大きさが減少することを示している。なお、ダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームの受信中に増加と減少または減少と増加を複数回繰り返してもよい。
【００３１】
（第６の実施形態）  
図３Ａに示される構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、受信振動素子２１、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、図４Ｂに示される例において用いられる。図４Ｂは、時間の経過に従うダイナミックスポットの大きさを示すグラフである。送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。さらに、図４Ｂにおいて、受信中のダイナミックスポット５２の大きさは、後述する送受信制御部により、超音波ビームの受信中に変化される。図４Ｂにおけるダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームが切り替わる毎（走査線ごと）に変化させてもよい。なお、図４Ｂに示すように、ダイナミックスポット５２の大きさは、第１、第２の超音波ビーム各々について送信から受信への切り替えられるとき３９、変化されてもよい。図４Ｂは、２つの超音波ビームを示している。なお、図４Ｂに示されている例は、複数の超音波ビームに適応することも可能である。加えて、図４Ｂに示されるように、ダイナミックスポット５２の大きさは、第１の超音波ビームが受信される期間に亘って増加する。ダイナミックスポット５２の大きさは、第１の超音波ビーム、第２の超音波ビーム、他の超音波ビームの受信中において、増加、減少、不変であってもよい。ダイナミックスポット５２の大きさは、複数の超音波ビーム各々に関する受信において、複数回の増加と減少または減少と増加が実行されてもよい。第１の超音波ビームを送受信する期間におけるダイナミックスポット５２の大きさは、第２の超音波ビームを送受信する期間におけるダイナミックスポット５２の大きさとそれぞれ異なっていてもよい。
【００３２】
（第７の実施形態）  
（円形のスポット）  
図５Ａは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に送信専用の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット２４における送信専用の送信振動素子２５は、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する装置本体における送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３３】
（楕円形のスポット）  
図６Ａは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に送信専用の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット３２における送信専用の送信振動素子２５は、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３４】
（第８の実施形態）  
（円形のスポット）  
図５Ｂは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に受信専用の受信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット２４における受信専用の受信振動素子２６は、超音波を受信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する装置本体における送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３５】
（楕円形のスポット）  
図６Ｂは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に受信専用の受信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット３２における受信専用の受信振動素子２６は、超音波を受信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３６】
（第９の実施形態）  
（円形のスポット）  
図５Ｃは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット２４における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３７】
（楕円形のスポット）  
図６Ｃは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、超音波の送受信に応じて切り換えられる。スポット３２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３８】
（第１０の実施形態）  
図７は、ダイナミックスポット５２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるダイナミックスポット５２に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に複数の送受信振動素子２９を有する。送受信振動素子２９は、超音波を送受信する。送受信振動素子２９は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２９における超音波送信機能または超音波受信機能は、送受信制御部により超音波の送受信に応じて切り換えられる。ダイナミックスポット５２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００３９】
図８は、超音波の送信中と受信中とにおいて異なる大きさのダイナミックスポットを有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。図８に示される超音波アレイ振動子２０は、図７の超音波アレイ振動子と類似した構造を有する。図８（１）に示されるように、超音波アレイ振動子２０が超音波を送信しているとき、後述する送受信制御部により、送受信振動素子２９の機能は、超音波送信機能に設定され、送受信振動素子２３の機能も、超音波送信機能に設定される。また、切り替え可能な領域５５における複数の切り換え可能素子の機能は、後述する送受信制御部により、超音波送信機能に設定される。ダイナミックスポット５２Ｂにおける振動素子は、使用不能素子２８である。ダイナミックスポット５２Ｂは、超音波の送信中、使用不能素子２８を有するスポットの大きさに一致した第１のサイズを有する。
【００４０】
図８（２）は、超音波を受信する時の超音波アレイ振動子２０を示している。このとき、送受信振動素子２９における機能は、超音波受信機能に設定される。送受信振動素子２３における機能も、超音波受信機能に設定される。切り替え可能な領域５５における振動素子は、使用不能となるように設定される。スポットにおける振動素子は、使用不能素子２８である。このようにして、ダイナミックスポット５２Ａは、受信中において、スポット２８と切り替え可能な領域５５とを組み合わせた第２のサイズを有する。上記例は、スポット領域が送信専用である場合、受信専用である場合、及び送受信に使用される場合においても機能する。図３Ｃに示されるように、ダイナミックスポット５２は、送受信中に異なるサイズを有する。
【００４１】
（第１１の実施形態）  
図７に示されている構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、送受信振動素子２９、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、例えば、図４Ａに示されているグラフに従って使用される。図４Ａにおけるグラフ（１）およびグラフ（２）は、時間の経過に亘るダイナミックスポットの大きさを示している。これらのグラフにおける送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。図４Ａにおいて、受信中におけるダイナミックスポット５２の大きさは、後述する送受信制御部により、超音波ビームの受信中に動的に変化される。図７で示されたダイナミックスポット５２の大きさは、送信中と受信中とにおいて異なる大きさとなる。なお、ダイナミックスポット５２Ａの大きさは、受信中に変化してもよい。
【００４２】
（第１２の実施形態）  
図７に示される構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、送受信振動素子２９、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、図４Ｂに示される例において用いられる。図４Ｂは、時間の経過に亘るダイナミックスポットの大きさを示すグラフである。送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。さらに、図４Ｂにおいて、受信中のダイナミックスポット５２の大きさは、後述する送受信制御部により、超音波ビームの受信中に変化される。図４Ｂにおけるダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームが切り替わる毎（走査線ごと）に変化させてもよい。このように、図７に示されたダイナミックスポット５２の大きさは、送信中と受信中とで異なる大きさを有する。ダイナミックスポット５２の大きさは、受信中に変化してもよい。また、ダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームが切り替わる毎（走査線ごと）に変化させてもよい。
【００４３】
（第１３の実施形態）  
（円形のスポット）  
図９Ａは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に送信専用の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット２４における送信振動素子２５もまた、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する装置本体におけるビーム形成処理部の送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４４】
（楕円形のスポット）  
図１０Ａは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に送信専用の複数の送信振動素子２５、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット２４における送信振動素子２５もまた、超音波を送信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４５】
（第１４の実施形態）  
（円形のスポット）  
図９Ｂは、円のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に受信専用の送信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット２４における受信振動素子２６は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４６】
（楕円形のスポット）  
図１０Ｂは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に送信専用の複数の受信振動素子２６、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット２４における受信振動素子２６は、被検体から反射された超音波を受信するのみである。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４７】
（第１５の実施形態）  
（円形のスポット）  
図９Ｃは、円形のスポット２４を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット２４に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット２４における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４８】
（楕円形のスポット）  
図１０Ｃは、楕円形のスポット３２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるスポット３２に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第３領域に送信専用の複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。スポット３２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。超音波送信機能と超音波受信機能とは、後述する送受信制御部により相互に切り替えられる。
【００４９】
（第１６の実施形態）  
図１１Ａは、ダイナミックスポット５２を有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。超音波アレイ振動子２０は、第１領域であるダイナミックスポット５２に複数の使用不能素子２８、第２領域に複数の送受信振動素子２３、第１領域に複数の送信振動素子２２を有する。送信振動素子２２は、超音波を送信するのみである。ダイナミックスポット５２における使用不能素子２８は、超音波を送信または受信することができない素子である。送受信振動素子２３は、超音波を送受信する。送受信振動素子２３は、超音波送信機能と超音波受信機能とを有する。送受信振動素子２３における超音波送信機能または超音波受信機能は、後述する送受信制御部により、超音波の送受信に応じて切り換えられる。
【００５０】
図１１Ｂは、超音波の送信中と受信中とにおいて異なる大きさのダイナミックスポットを有する超音波アレイ振動子２０を示す図である。図１１Ｂに示される超音波アレイ振動子２０は、図１１Ａの超音波アレイ振動子と類似した構造を有する。図１１Ａ（１）に示されるように、超音波アレイ振動子２０が超音波を送信しているとき、送信振動素子２２は、超音波を送信する。送受信振動素子２３の機能は、後述する送受信制御部により、超音波送信機能に設定される。また、切り替え可能な領域５５における複数の切り換え可能素子の機能は、後述する送受信制御部により、超音波送信機能に設定される。ダイナミックスポット５２Ｂにおける振動素子は、使用不能素子２８である。ダイナミックスポット５２Ｂは、超音波の送信中、使用不能素子２８を有するスポットの大きさに一致した第１のサイズを有する。
【００５１】
図１１Ｂ（２）は、超音波を受信する時の超音波アレイ振動子２０を示している。このとき、送信振動素子２２は、非活動状態となる。送受信振動素子２３における機能は、超音波受信機能に設定される。切り替え可能な領域５５における振動素子は、後述する送受信制御部により、使用不能となるように設定される。スポットにおける振動素子は、使用不能素子２８である。このようにして、ダイナミックスポット５２Ａは、受信中において、スポット２８と切り替え可能な領域５５とを組み合わせた第２のサイズを有する。上記例は、スポット領域が送信専用である場合、受信専用である場合、及び送受信に使用される場合においても機能する。図３Ｃに示されるように、ダイナミックスポット５２は、送受信中に異なるサイズを有する。
【００５２】
（第１７の実施形態）  
図１１Ａに示されている構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、送信振動素子２２、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、例えば、図４Ａに示されているグラフに従って使用される。図４Ａにおけるグラフ（１）およびグラフ（２）は、時間の経過に亘るダイナミックスポットの大きさを示している。これらのグラフにおける送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。図４Ａにおいて、受信中におけるダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームの受信中に動的に変化する。図１１Ａで示されたダイナミックスポット５２の大きさは、送信中と受信中とにおいて異なる大きさとなる。なお、ダイナミックスポット５２Ａの大きさは、受信中に変化してもよい。
【００５３】
（第１８の実施形態）  
図１１Ａに示される構造を有する超音波アレイ振動子（ダイナミックスポット５２、送信振動素子２２、送受信振動素子２３、使用不能素子２８）は、図４Ｂに示される例において用いられる。図４Ｂは、時間の経過に従うダイナミックスポットの大きさを示すグラフである。送信中のスポットの大きさは、受信中のスポットの大きさと異なる。さらに、図４Ｂにおいて、受信中のダイナミックスポット５２の大きさは、後述する送受信制御部により、超音波ビームの受信中に変化される。なお、図４Ｂにおけるダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームが切り替わる毎（走査線ごと）に変化させてもよい。このように、図１１Ａに示されたダイナミックスポット５２の大きさは、送信中と受信中とで異なる大きさを有する。ダイナミックスポット５２の大きさは、受信中に変化してもよい。また、ダイナミックスポット５２の大きさは、超音波ビームが切り替わる毎（走査線ごと）に変化させてもよい。
【００５４】
図１２と図１３とは、アポダイゼイションに関する図である。アポダイゼイションは、一般的に、最大の受信信号をアレイ振動子の中心で発生させるために、１次元アレイ振動子と２次元アレイ振動子に適用される。アポダイゼイションは、最小の信号を開口の中心部から最も離れた素子における最小の信号を発生させるために、１次元アレイ振動子と２次元アレイ振動子に適用される。アポダイゼイションによる重み付けは、ハミング関数、ハニング関数、かさ上げ余弦関数などにより定義される。
【００５５】
標準的なフレネルレンズの理論は、以下のことを示している。例えば、複数のフレネルリング各々を横切るサイン関数で重み付けされたアポダイゼイションプロファイルは、所望の焦点に正確にエネルギーを合わせる。具体的には、スポットを除いた開口において、開口における動径の中点に位置する複数の振動子（以下リング中心と呼ぶ）から発生されるエコー信号、またはこの振動子に供給される駆動信号に乗ぜられる重みを最大にしたアポダイゼイション（以下、リング中心アポダイゼイションと呼ぶ）は、上記の光学理論に類似している。リング中心アポダイゼイションは、アポダイゼイションプロファイルの一例である図１２のアポダイゼイショングラフ４０に示されるように、結像焦点を向上させるために利用される。さらに、リング中心アポダイゼイションは、画像における１つの位置に対して用いられる（例えば、近接場または中距離場など）。図１３は、スポットの外縁部に位置する振動子から発生されるエコー信号、またはこの振動子に供給される駆動信号乗ぜられる重みを最大にしたアポダイゼイション（以下、内端中心アポダイゼイションと呼ぶ）を示している。内端中心アポダイゼイションは、中距離場から遠距離場にかけて、最も高い感度を得るために用いられる。遠距離場においては、内端アポダイゼイションは平滑化される。図１３のアポダイゼイショングラフ４１によれば、アポダイゼイションの中心は、スポット２４の端に位置することが理解できる。このように、リング中心アポダイゼイションは、多くの実施形態で役立つ。焦点合わせパラメータを除くパラメータの最適化のために変化されるアポダイゼイションプロファイルは、超音波画像を最適化する場合に、後述するメモリ部から読み出される。
【００５６】
なお、異なる種類のアポダイゼイションは、後述する送受信制御部により、超音波診断装置に対して用いられてもよい。特に、ある種類の送信アポダイゼイションは、送信波形のエネルギーを重みづけすることによって実行される。例えば、送信アポダイゼイションは、超音波アレイ振動子の振動素子に亘る各波形の振幅を変化させることによって達成される。なお、例えば、送信アポダイゼイションは、パルス幅の変調の利用を通じてパルスにおいて利用可能なエネルギーの量を変化させることにより達成されてもよい。送信アポダイゼイションは、画像化の性能の向上を提供する。受信アポダイゼイションは、チャンネルに対する重みを、このチャンネルから出力されたエコー信号に乗ずることに適用される。アナログシステムに関して、受信アポダイゼイションは、複数のチャンネル各々に関するゲインコントロールを通して達成される。ディジタルシステムは、アポダイゼイションの処理の前に、アナログディジタル変換を実行する。受信アポダイゼイションは、後述するビーム形成処理部により、ディジタル信号に、アポダイゼイションにおける重みを乗ずることにより達成される。
【００５７】
なお、アポダイゼイションによる重みづけは、超音波アレイ振動子２０における複数の振動子をグループ分けしたサブアレイが１チャンネルを構成している場合にも適用できる。アポダイゼイションによる重みづけは、サブアレイに含まれる複数の振動素子（以下、サブアレイ素子と呼ぶ）から出力された受信信号を合計した信号に適用される。サブアレイ素子を利用する場合、サブアレイ素子各々から出力された信号は、受信アポダイゼイションが実施される前に、直接的にまたは相対的な遅延の後に合計される。
【００５８】
図１４は、エレベーション方向とアジマス方向とを組み合わせた方向に、スポット４２を配置させた一例である。上記の超音波アレイ振動子２０の例は、ある配置におけるスポット４２を示す。なお、図１４に示すようにスポットの配置は、後述する送受信制御部により、円、楕円、他の形状に、任意の方向に対して設定可能である。また、スポット４２は、超音波アレイ振動子２０の中央に配置されるのと同様に、中心から外れた場所に配置されてもよい。加えて、スポット４２は、送信の開口と受信の開口との双方について、ステアリングされた超音波ビームを使用する時に用いられてもよい。さらに、スポット４２は、アジマス方向、エレベーション方向、またはエレベーション方向とアジマス方向とを組み合わせた方向にステアリングされた超音波ビームを最適に所要するために、配置されてもよい。
【００５９】
さらに、受信開口に関するスポット４２の動的な変化は、焦点の深さ（焦点距離）に基づいて発生されてもよい。例えば、スポット４２は、受信の深さに応じて動的に更新される。同様な方法で、例えば、後述するビーム形成処理部における送受信制御部は、受信フォーカスの深さが浅くなるに従って、スポット４２の大きさを動的に小さく更新する。このとき、受信開口のサイズは大きくなり、受信開口はより多くのチャンネルを有する。
【００６０】
なお、本実施形態は、楕円の外形を有する超音波アレイ振動子の代わりに、多角形の外形を有する超音波アレイ振動子に適用されてもよい。図１５に示される多角形の超音波アレイ振動子６０は、送受信振動素子２１、及びスポット６２を有する。多角形の超音波アレイ振動子６０は、上記の実施形態のどれにでも適用可能である。
【００６１】
なお、スポットの形状またはダイナミックスポットの形状は、多角形の形状を有していてもよい。また、これらの形状は、例えば、不規則な多角形であってもよい。図１６は、多角形の形状を有するスポットの一例を示す図である。
【００６２】
図１７は、本実施形態に係り、アポダイゼイションにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。被検体から反射された超音波が受信される（ステップＳ１）。サブアレイがあれば（ステップＳ２）、１つのチャンネルに関するサブアレイ素子各々から出力されるエコー信号の和が計算される（ステップＳ３）。サブアレイがないとき（ステップＳ２）、または、ステップＳ３の処理の後、リング中心アポダイゼイション、または内端中心アポダイゼイションなどのアポダイゼイションプロファイルに基づいて、超音波アレイ振動子における複数のチャンネルにそれぞれ対応する重みが、決定される（ステップＳ４）。各々のチャンネルに対して決定された重みが、各々のチャンネルから出力された受信信号に乗ぜられる（ステップＳ５）。なお、上記処理の手順は、アナログ信号またはディジタル信号を用いて実行されてもよい。また、上記処理の手順は、アナログ回路または超音波診断装置に搭載されたデジタルコンピュータにより、実行されてもよい。
【００６３】
（第１９の実施形態）  
図１８は、典型的な超音波診断装置８９を示す図である。超音波診断装置８９は、装置本体８５、コネクタ８２、ケーブル８３、ハンドル８７を有する。なお、超音波診断装置８９は、いくつかの入出力デバイスに接続されてもよい。以下、ハンドル８７と超音波アレイ振動子８１とを合わせて、超音波プローブと呼ぶ。ケーブル８３は、コネクタ８を介して装置本体８５に接続されている。ケーブル８３は、ハンドル８７を介して超音波アレイ振動子８１に接続されている。ハンドル８７の末端には、超音波アレイ振動子８１が設けられている。超音波アレイ振動子８１の開口上には、第１乃至第１８の実施形態で説明したスポットが設けられる。本超音波診断装置８９における画像化処理の実行に関する必要な処理は、完全にまたは部分的に装置本体８５によって実行される。なお、本超音波診断装置８９における画像化処理の実行に関する必要な処理は、部分的に、超音波プローブのハンドル８７内で実行されてもよい。上記必要な処理の一部分は、例えば、超音波プローブのハンドル８７内に設けられたビーム形成処理部により、実行されてもよい。また、上記必要な処理の一部分は、超音波アレイ振動子８１におけるチャンネルに接続された超音波送信回路および超音波受信回路により実行されてもよい。例えば、ダイナミックスポット５２のスポット領域における使用不能素子に必要な処理は、装置本体８５またはプローブ内に設けられた送受信制御部による制御の下で、送信部または受信部により実行される。
【００６４】
図１９Ａ、及び図１９Ｂは、例えば、本実施形態に係る装置本体８５の構成を示す構成図である。図１９Ａと図１９Ｂにおいて示される装置本体８５は、ビーム形成処理部１００７が図１９Ｂにおいて装置本体８５に設けられている状態を除いて、全く同一である。図１９Ａに示される本実施形態において、ビーム形成処理部１００７は、装置本体には存在しない。しかし、ビーム形成処理部１００７は、超音波プローブのハンドル８７内に設けられている。
【００６５】
ビーム形成処理部１００７は、送信部１７１と受信部１７２と送受信制御部１７３とを有する。送信部１７１は、振動子ごとに送信指向性に関する送信遅延が与えられた駆動信号を、第１乃至第３領域の複数振動子各々へ供給する。送信部１７１は、後述する送受信制御部１７３からの指示により、発生された駆動信号を複数の第１振動子へ供給しないことも可能である。駆動信号が第１領域の第１振動子に供給されないとき、送信される超音波（以下、送信超音波と呼ぶ）は、第１領域を音響開口として被検体へ送信されない。送信部１７１は、後述する送受信制御部１７３の指示により、複数の第２振動子各々へ供給される駆動信号に対して、送信アポダイゼイションを実行してもよい。送信アポダイゼイションは、例えば、図１２のアポダイゼイショングラフ４０および図１３のアポダイゼイショングラフ４１に示されたアポダイゼイションである。
【００６６】
受信部１７２は、超音波アレイ振動子８１における複数の振動子各々から発生されたエコー信号に、受信指向性に関する受信遅延を与える。受信部１７２は、受信遅延が与えられたエコー信号を加算することで、受信信号を発生する。受信部１７２は、後述する送受信制御部１７３からの指示により、第１領域の複数の第１振動子各々から発生されたエコー信号を、後段の処理（例えば受信遅延、加算など）に供給しないことも可能である。この時、被検体により反射された超音波（以下、反射超音波と呼ぶ）は、第２、第３領域、または第２領域を音響開口として受信される。受信部１７２は、後述する送受信制御部１７３の制御により、複数の第２振動子から出力された信号、または複数の第２、第３振動子から出力された信号に対して、受信アポダイゼイションを実行してもよい。受信アポダイゼイションは、例えば、図１２のアポダイゼイショングラフ４０および図１３のアポダイゼイショングラフ４１に示されたアポダイゼイションである。上記送信指向性と受信指向性とにより超音波送受信の総合的な指向性が決定される（この指向性により、いわゆる「超音波走査線」が決まる。）。
【００６７】
送受信制御部１７３は、送信超音波の焦点（深度）と、ステアリング角度とに基づいて、第１領域の大きさと形状とを決定する。送受信制御部１７３は、決定された第１領域の大きさと形状とに基づいて、第１領域内の複数の第１振動子に駆動信号を供給させないために、送信部１７１を制御する。具体的には、例えば、送受信制御部１７３は、送信部と複数の第１振動子との接続を遮断する。なお、送受信制御部１７３は、送信部１７１から複数の第１振動子へ駆動信号を供給させないように、送信部１７１を制御してもよい。送受信制御部１７３は、駆動信号に対して送信アポダイゼイションを実行する指示を、送信部１７１に出力する。
【００６８】
送受信制御部１７３は、超音波の受信に関するフォーカス深度と、超音波が送信されたステアリング角度とに基づいて、第１領域の大きさと形状とを決定する。送受信制御部１７３は、決定された第１領域の大きさと形状とに基づいて、第１領域内の複数の第１振動子から出力された信号を、後段の処理（例えば遅延加算処理など）に供給しない。具体的には、送受信制御部１７３は、受信部と複数の第１振動子との接続を遮断する。また、送受信制御部１７３は、超音波アレイ振動子８１における複数の振動子各々から発生されたエコー信号から、複数の第１振動子各々から発生されたエコー信号を取り除いてもよい。送受信制御部１７３は、複数の第２振動子各々から派生されたエコー信号、または複数の第２、第３振動子各々から発生されたエコー信号に対して、受信アポダイゼイションを実行する指示を、受信部１７２に出力してもよい。
【００６９】
送受信制御部１７３は、送受信振動素子に対して、超音波送信機能と超音波受信機能とを相互に切り換える。送受信制御部１７３は、超音波を送信する期間に亘って、受信振動素子を使用不能にすることも可能である。送受信制御部１７３は、超音波を受信する期間（以下、受信期間と呼ぶ）に亘って、送信振動素子を使用不能にすることも可能である。送受信制御部１７３は、受信期間に亘って、最小サイズ５２Ａの外縁に位置する切り換え可能素子から、最大サイズ５２Ｂの外縁の内側に位置する切り換え可能素子まで順に、切り換え可能素子の機能を、使用不能となっている機能から超音波受信機能に変更する。この変更により、スポットの大きさは、最小サイズ５２Ａから最大サイズ５２Ｂまで動的に変化される。
【００７０】
装置本体８５は、情報を伝達するバスＢまたは他のコミュニケーションメカニズムを有する。装置本体８５は、大容量記憶装置１００２、メモリ部１００３、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：以下ＣＰＵと呼ぶ）１００４、インターフェース部１００５、ドライブ部１００６を有する。ＣＰＵ１００４は、情報を処理するためにバスＢに接続されている。メモリ部１００３は、ＣＰＵ１００４により実行される命令及び情報を保存するために、バスＢに接続される。メモリ部１００３は、上述したアポダイゼイションプロファイルを記憶する。なお、メモリ部１００３は、送信超音波のステアリング角度に対応する第１領域の形状と、送信超音波の焦点（深度）に対応する第１領域の大きさとを記憶してもよい。さらにメモリ部１００３は、超音波の受信における複数のフォーカス深度にそれぞれ対応する第１領域の複数の大きさを記憶してもよい。なお、メモリ部１００３は、フォーカス深度に対応する送信遅延時間を記憶してもよい。また、メモリ部は、フォーカス深度の異なる複数の受信遅延パターンを記憶してもよい。
【００７１】
メモリ部１００３は、例えば、ランダムアクセスメモリー（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）または他の動的な記憶装置である。他の動的な記憶装置とは、例えば、ダイナミックＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＳＲＡＭ）、及びバスクロックに同期するＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ＭｅｍｏｒｙＳＤＲＡＭ））である。なお、メモリ部１００３は、ＣＰＵ１００４による命令を実行中に、中間的な情報または一時的な変数を保存するために用いられてもよい。なお、装置本体８５は、ＣＰＵ１００４に対する静的な指示と情報とを保存するために、さらに読み出し専用のメモリ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）または他の静的な記憶装置を有していてもよい。他の静的な記憶装置とは、例えば、プログラム可能ＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ：ＰＲＯＭ）、消去プログラム可能ＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ：ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ：ＥＥＰＲＯＭ）などである。
【００７２】
装置本体８５は、バスＢに接続されたディスクコントローラを有していてもよい。ディスクコントローラは、指示と情報とを記憶させるために、大容量記憶装置１００２のような記憶装置またはドライブ部１００６を制御する。ドライブ部１００６は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、読み出し専用のフロッピー（登録商標）コンパクトディスクドライブ、読み／書きコンパクトディスクドライブ、コンパクトディスクジュークボックス、テープドライブ、及び取り外し可能な光磁気ドライブなどである。なお、上記記憶装置は、適切なドライブインターフェースを介して、装置本体８５に接続されてもよい。ドライブインターフェースとは、例えば、スモールコンピュータシステムインターフェース（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＳＣＳＩ）、インテグレイテッドドライブエレクトロニクス（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｄｒｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ：ＩＤＥ）、拡張ＩＤＥ（Ｅｎｈａｎｓｅｄ−ＩＤＥ：Ｅ−ＩＤＥ）、直接メモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ：ＤＭＡ）、ウルトラＤＭＡ（Ｕｌｔｒａ−ＤＭＡ）などである。
【００７３】
なお、装置本体８５は、特別な目的のための論理デバイス、設定可能な論理デバイス、コンプレックスプログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ：ＣＰＬＤｓ）、大規模プログラマブル論理デバイス、など有していてもよい。特別な目的のための論理デバイスは、例えば、特定用途向けＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＡＳＩＣｓ）である。設定可能な論理デバイスは、例えば、シンプルプログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ：ＳＰＬＤｓ）である。大規模プログラマブル論理デバイスは、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙｓ：ＦＰＧＡｓ）である。
【００７４】
また、装置本体８５は、バスＢに接続された図示していないディスプレイ制御部を有していてもよい。ディスプレイ制御部は、操作者に情報を表示するために、ブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）のようなディスプレイを制御する。装置本体８５は、図示していない入力装置を有する。入力装置は、操作者により入力された情報を、装置本体８５に出力する。入力装置は、例えば、キーボードデバイス、およびポインティングデバイスなどである。ポインティングデバイスは、例えば、マウス、トラックボール、またはポインディングスティックなどである。ポインティングデバイスは、例えば、方向の情報およびコマンドの選択を、装置本体８５に出力する。ポインティングデバイスは、ディスプレイ上のカーソルの動きを制御する。加えて、装置本体８５には、発生されたデータと記憶されたデータとのうち少なくとも一つの一覧表などを印刷するプリンタが接続されてもよい。
【００７５】
なお、装置本体８５は、ＣＰＵ１００４からの応答に応じて、本実施形態の関する処理手順の少なくとも一部を実行する。ＣＰＵ１００４は、メモリ部１００３のような記憶装置に格納された一連の命令を実行する。上記命令は、大容量記憶装置１００２、又は取り外し可能な記憶媒体のような読み出し可能な他の記憶媒体１００１から、メモリ部１００３に読み込まれてもよい。メモリ部１００３に格納されている上記一連の命令は、複数のプログラムを同時に処理できる装置により、実行されても良い。なお、本実施形態の変形例として、上記一連の命令は、配線で接続された回路構成により、ソフトウェアの命令（プログラム）と連動し、またはソフトウェアの命令の代わりに実行されてもよい。このように、本実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組み合わせに限定されない。
【００７６】
上記のように、装置本体８５は、本実施形態に関するプログラムに対応した命令情報を保持するため、少なくとも１つのコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体１００１、又はメモリ部１００３を有する。記憶媒体１００１、又はメモリ部１００３は、データストラクチャ、テーブル、レコード、または本明細書で記述されている他のデータを記憶する。コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体１００１の例は、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭｓ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、又は他の磁気媒体コンパクトディスク（例えばＣＤ−ＲＯＭなど）、コンピュータにより読み出し可能な所定の記憶媒体である。
【００７７】
装置本体８５を制御するためのソフトウェア（プログラム）、装置本体８５の種々のデバイスを駆動させるためのソフトウェア（プログラム）、本実施形態を実行するためのソフトウェア（プログラム）、装置本体８５に操作者と対話させることができるようにするためのソフトウェア（プログラム）は、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体、又は上記記憶媒体の組み合わせに保存される。上記ソフトウェアは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、開発ツール、及びアプリケーションソフトウェアなどであるが、これらに限定されない。なお、上記コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体には、本実施形態における処理の一部又は全体を実行するためのコンピュータプログラム製品が含まれる。
【００７８】
記憶媒体に記憶された本実施形態に関するコンピュータコード構成要素（例えばプログラム）は、機械言語に翻訳可能な、又は実行可能なコードメカニズムである。機械言語に翻訳可能な、又は実行可能なコードメカニズムは、スクリプト、機械言語に翻訳可能なプログラム、ダイナミックリンクトライブラリー（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｌｉｎｋｅｄ  Ｌｉｂｒａｒｙ：ＤＬＬｓ）、ＪＡＶＡ（登録商標）クラス、及び完全な実行可能なプログラムを有しているが、これらに限定されない。さらに、本実施形態に関する処理の一部分は、より良いパフォーマンス、信頼性、またはコストのために、記憶媒体またはネットワークを介して頒布されてもよい。
【００７９】
本明細書に記載されている“コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体”という単語は、命令を実行するためにＣＰＵ１００４へ指示を提供することに関係するあらゆる記憶媒体に関連する。コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体に限定されず、多くの形態を取りえる。例えば、不揮発性媒体は、大容量記憶装置１００２または取り外し可能な記憶媒体１００１のような光学的、磁気的ディスク、及び光磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メモリ部１００３のようなダイナミックメモリーを含む。
【００８０】
コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体に関する様々な形態は、ＣＰＵ１００４へ、一連の命令を送ることを含む。例えば、命令は、初めにリモートコンピュータの磁気ディスクに転送される。バスＢにつながれた入力は、データを受信することができる。受信されたデータは、バスＢ上に配置される。バスＢは、データをメモリ部１００３へ転送する。ＣＰＵ１００４は、メモリ部１００３から命令を読み出し、実行する。メモリ部１００３により受信された命令は、ＣＰＵ１００４により実行される後、又は実行される前に大容量記憶装置１００２に任意に保存される。
【００８１】
装置本体８５は、バスＢに接続されたインターフェース部１００５を有する。インターフェース部１００５は、ネットワークに結びついている２つのデータ通信の方法を提供する。例えば、ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＬＡＮ）、またはインターネットのような他の通信ネットワークと接続されている。例えば、インターフェース部１００５は、パケット交換されるＬＡＮに取り付けられたインターフェースカードでもよい。他の例として、インターフェース部１００５は、非対称のディジタル加入者ライン（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ：ＡＤＳＬ）、統合されたサービスディジタルネットワーク（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＩＳＤＮ）カード、または通信回線の種類に一致するデータ通信接続を提供するモデムである。インターフェース部１００５は、無線のリンクとしても実施可能である。インターフェース部１００５は、上記のあらゆる実装において、電気的、電磁気的、または光学的な信号を送受信する。上記信号は、様々な種類の情報を示すデジタルデータストリームを運ぶ。
【００８２】
ネットワークは、１つ以上のネットワークを通じて、通信データを他のデータデバイスへ供給する。例えば、ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（例えば、ＬＡＮ）又はサービスプロバイダにより操作される装置を通じて、他のコンピュータへの接続を提供する。プロバイダは、コミュニケーションネットワークを通じてコミュニケーションサービスを提供する。ローカルエリアネットワークとコミュニケーションネットワークにおいては、例えば、電気的、電気磁気的、又は光学的信号が用いられる。上記信号は、デジタルデータストリーム、及び関連する物理層（例えば、ＣＡＴ５ケーブル、同軸のケーブル、光学的ファイバーなど）を介して運ばれる。さらに、ネットワークは、パーソナルデジタルアシスタント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）およびラップトップコンピュータのようなモバイルデバイス、又は携帯電話への接続を提供する。
【００８３】
なお、本実施形態における利点のいくつかは、アプリケーションプログラムに基づいていてもよい。１つ目の利点は、２次元超音波アレイ振動子に対して必要とされる電力が低減されることである。電力の低減は、超音波の送信と受信とのうち少なくとも一方に対して、スポット内の振動素子が使用されないことに起因している。２つ目の利点は、従来と同様の超音波ビームパターンの応答に対して、従来の素子数より少ない素子数でよいことである。このことは、振動素子が使用されないスポットを用いることに起因している。３つ目の利点は、超音波アレイ振動子に対する金銭的コストを減少させることができることである。コストの減少は、超音波アレイ振動子において、送信専用、受信専用、スポット専用などの専用素子を用いることで、チャンネルに対する超音波送信回路および超音波受信回路の回路数および回路に用いられる回路素子を減少させることができることに起因している。４つ目の利点は、電気的フォーカシングに対する要求条件を減少させることができることである。このことは、フォーカシング位置に応じてスポットの大きさを変更することに起因している。５つ目の利点は、スポットの形状により、超音波画像化のために要求されるステアリング角度（例えば、０°から４５°）に亘って、より均一な近距離場の超音波ビームを生じさせることができることである。このことは、ステアリング角度に応じて、スポットの形状を変更することに起因している。６つ目の利点は、従来と同じ振動素子数でより大きな開口を得ることができ、その結果よりよいフォーカシング特性を得ることができることである。このことは、スポットに位置する振動素子は使用されないことに起因している。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
２０…超音波アレイ振動子、２１…受信振動素子、２２…送信振動素子、２３…送受信振動素子、２４…スポット、２５…送信振動素子、２６…受信振動素子、２８…使用不能素子、２９…送受信振動素子、３２…スポット、３７…スポット、３９…送信から受信への切り替え、４０…アポダイゼイショングラフ（リング中心）、４１…アポダイゼイショングラフ（内端中心）、４２…スポット、５２…ダイナミックスポット、５２Ａ…最小サイズ、５２Ｂ…最大サイズ、５５…切り換え可能な領域、６０…超音波アレイ振動子、６２…スポット、８１…超音波アレイ振動子、８２…コネクタ、８３…ケーブル、８５…装置本体、８７…ハンドル、８９…超音波診断装置、１７１…送信部、１７２…受信部、１７３…送受信制御部、１００１…記憶媒体、１００２…大容量記憶装置、１００３…メモリ部、１００４…ＣＰＵ、１００５…インターフェース部
【図１Ａ】
0005868023.tif 000003
【図１Ｂ】
0005868023.tif 000004
【図１Ｃ】
0005868023.tif 000005
【図２Ａ】
0005868023.tif 000006
【図２Ｂ】
0005868023.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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