(57)【要約】【課題】２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波画像の生成時に、画像の解像度及びスキャニング速度を向上させることができる超音波診断装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】本発明による超音波診断装置は、複数の超音波トランスデューサー素子が平面的に行列配列された２次元超音波トランスデューサーアレイと、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての前記超音波トランスデューサー素子が超音波信号を送信するように制御し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御する制御部とを備える。【選択図】      図１１
2015112496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波トランスデューサー素子が平面的に行列配列された２次元超音波トランスデューサーアレイと、
前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての前記超音波トランスデューサー素子が超音波信号を送信するように制御し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が、デフォーカスされた（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ）平面波を送信するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子を介して超音波を送信固定集束するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子を順次に用いて超音波を送信固定集束するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記超音波エコー信号の受信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された１個又は複数個の超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記超音波エコー信号の受信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行ずつ縦方向に順次にスイッチングして前記超音波エコー信号を受信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記制御部は、縦方向に配列されて一つの列をなす複数個の超音波トランスデューサー素子の構成を有し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が、順次に前記超音波エコー信号を用いて縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を用いて縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うよう制御することを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号及び前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号に基づいてボリュームビームフォーミングを行うように制御することを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
複数の超音波トランスデューサー素子が平面的に行列配列された２次元超音波トランスデューサーアレイを備える超音波診断装置の制御方法であって、
前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が超音波信号を送信するよう制御する段階と、
前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御する段階とを有することを特徴とする超音波診断装置の制御方法。
【請求項１２】
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１３】
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１４】
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子を介して超音波を送信固定集束するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１５】
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子を順次に用いて超音波を送信固定集束するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１６】
前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された１個又は複数個の超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１７】
前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行ずつ縦方向に順次にスイッチングして前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１８】
前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階は、縦方向に配列されて一つの列をなす複数個の超音波トランスデューサー素子の構成を有し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が、順次に前記超音波エコー信号を用いて縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項１９】
前記縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階は、前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を用いて前記縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うよう制御する段階を含むことを特徴とする請求項１８に記載の超音波診断装置の制御方法。
【請求項２０】
前記縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号及び前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号に基づいてボリュームビームフォーミングを行うように制御する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の超音波診断装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて対象体内部の画像を生成する超音波診断装置及びその制御方法に関し、特に画像の解像度及びスキャニング速度を向上させることができる超音波診断装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、対象体（例えば、人体）の体表から体内の目標部位に向かって超音波信号を照射し、反射された超音波信号（超音波エコー信号）の情報を用いて軟部組織の断層や血流に関するイメージを非侵襲（ｎｏｎ−ｉｎｖａｓｉｖｅ）で得る装置である。
【０００３】
このような超音波診断装置は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴスキャナー（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｃａｎｎｅｒ）、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｅ）、核医学診断装置（ＳＰＥＣＴ−ＰＥＴ）などの他の画像診断装置に比べて、小型で安価であり、リアルタイム表示が可能であり、Ｘ線などの被爆がないため安全性が高いという利点を有しており、心臓、腹部、泌尿器及び産婦人科の診断に広く用いられている。
【０００４】
既存の一般的な超音波診断装置では、１次元トランスデューサーアレイ（１Ｄ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ａｒｒａｙ）を用いて対象体内部の断面に関する情報を２次元画像として提供し、１次元トランスデューサーアレイを、使用者（診断者、主に医者）の手で移動させたり又は機械的に移動（ｆｒｅｅ−ｈａｎｄ  ｓｃａｎ又はｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｃａｎ）させながら対象体内部のボリューム（ｖｏｌｕｍｅ）情報（３次元情報）を取得する方式が主に用いられている。
【０００５】
しかしながら、このような１次元トランスデューサーアレイの手動的移動や機械的移動による３次元画像の取得方式は、画像形成速度である時間解像度（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）や空間解像度（ｓｐａｔｉａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の側面においてその性能が制限されざるを得ず、２次元トランスデューサーアレイを用いた３次元画像取得技術への関心が高まっている。
【０００６】
一方、２次元トランスデューサーアレイを用いて取得できる３次元画像を実際に臨床で用いるには、画像の解像度及びスキャニング（ｓｃａｎｎｉｎｇ）速度の向上（システム性能の向上）、並びにコンパクトなサイズのシステム（システム複雑度の増加の防止）を同時に達成しなければならないが、現在のシステムにおいてこれらの要件を満足させるのは難しいという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来の超音波診断装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波画像の生成時に、画像の解像度及びスキャニング速度を向上させることができる超音波診断装置及びその制御方法を提供することにある。
また、２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波画像の生成時に、コンパクトなサイズのシステム（複雑度の低いシステム）によっても対象体に対する３次元超音波画像を生成することができる超音波診断装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による超音波診断装置は、複数の超音波トランスデューサー素子が平面的に行列配列された２次元超音波トランスデューサーアレイと、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての前記超音波トランスデューサー素子が超音波信号を送信するように制御し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が、デフォーカスされた（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ）平面波を送信するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子を介して超音波を送信固定集束するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記超音波信号の送信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子を順次に用いて超音波を送信固定集束するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記超音波エコー信号の受信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された１個又は複数個の超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記超音波エコー信号の受信時に、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行ずつ縦方向に順次にスイッチングして前記超音波エコー信号を受信するように制御することが好ましい。
前記制御部は、縦方向に配列されて一つの列をなす複数個の超音波トランスデューサー素子の構成を有し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が、順次に前記超音波エコー信号を用いて縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を用いて縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うよう制御することが好ましい。
前記制御部は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号及び前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号に基づいてボリュームビームフォーミングを行うように制御することが好ましい。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明による超音波診断装置の制御方法は、複数の超音波トランスデューサー素子が平面的に行列配列された２次元超音波トランスデューサーアレイを備える超音波診断装置の制御方法であって、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が超音波信号を送信するよう制御する段階と、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に超音波エコー信号を受信するよう制御する段階とを有することを特徴とする。
【００１１】
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子が、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に、デフォーカスされた平面波を送信するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する全ての超音波トランスデューサー素子を介して超音波を送信固定集束するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波信号を送信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子を順次に用いて超音波を送信固定集束するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された１個又は複数個の超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行ずつ縦方向に順次にスイッチングして前記超音波エコー信号を受信するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記超音波エコー信号の受信するよう制御する段階は、縦方向に配列されて一つの列をなす複数個の超音波トランスデューサー素子の構成を有し、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が、順次に前記超音波エコー信号を用いて縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階は、前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を用いて前記縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うよう制御する段階を含むことが好ましい。
前記縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号を形成するよう制御する段階は、前記２次元超音波トランスデューサーアレイを構成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子が順次に前記超音波エコー信号及び前記形成された縦方向の受信ビームフォーミングのための超音波エコー信号に基づいてボリュームビームフォーミングを行うように制御する段階をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る超音波診断装置及びその制御方法によれば、２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波画像の生成時に、画像の解像度及びスキャニング速度を向上させることができるという効果がある。
また、２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波画像の生成時に、コンパクトなサイズのシステム（複雑度の低いシステム）によっても対象体に対する３次元超音波画像を生成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による超音波診断装置の外観斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイの構造及び配列方向を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送信／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送信／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送信／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送信／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング方式及び送信／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式の様々な例を示す図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式の様々な例を示す図である。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式の様々な例を示す図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式の様々な例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による超音波診断装置の制御を説明するための構成ブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態による超音波診断装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明に係る超音波診断装置及びその制御方法を実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による超音波診断装置の外観斜視図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態による超音波診断装置１００は、対象体に超音波を送信し、対象体からエコー超音波を受信して電気的信号、すなわち、超音波信号に変換する超音波プローブ（ｐ）と、超音波プローブ（ｐ）と接続し、入力部（ｉ）及び表示部（ｄ）が設けられた本体（ｍ）とを備える。
【００１６】
超音波プローブ（ｐ）の端部には超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）が設けられている。
超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を配列したものを意味する。
複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）は、図１に示すように曲線に配列（ｃｏｎｖｅｘ  ａｒｒａｙ）されてもよく、直線に配列（ｌｉｎｅａｒ  ａｒｒａｙ）されてもよい。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイの構造及び配列方向を説明するための図である。
図２に示すように、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、総数Ｌ（＝Ｍ×Ｎ）個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）が平面的に配列された構造を有する。
【００１８】
本実施例では、総数８１９２（６４×１２８）個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を持つ２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を取り上げて説明するものとする。
ここで、横方向（Ｌａｔｅｒａｌ  ｏｒ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ  ｏｒ  Ａｚｉｍｕｔｈ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）をｘ軸、縦方向（Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ  ｏｒ  Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）をｙ軸、放射の軸方向（Ａｘｉａｌ  ｏｒ  Ｄｅｐｔｈ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）をｚ軸にしたとき、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成しつつ横方向（ｘ軸方向）に配列された一つの行（ｒｏｗ）には１２８個（Ｎ＝１２８）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）が配列され、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成しつつ縦方向（ｙ軸方向）に配列された一つの列（ｃｏｌｕｍｎ）には６４個（Ｍ＝６４）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）が配列される。
【００１９】
そして、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各超音波トランスデューサー素子（ｔ）から送信（放射）される超音波信号は、軸方向（ｚ軸方向）に進行する。
以下では、図２に示す（Ｍ×Ｎ）個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）で構成された２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を取り上げて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を用いた３次元（ボリューム）超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式の様々な実施例を詳しく説明する。
【００２０】
図３〜図８は、本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニング及び送／受信ビームフォーミング方式の様々な例を示す図である。
【００２１】
図３は、２次元超音波トランスデューサーアレイを介して、デフォーカスされた平面波（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ  ｐｌａｎｅ  ｗａｖｅ）を送信し、反射された信号（超音波エコー信号）を２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する各行（ｒｏｗ）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図３で、太い実線で表した部分は活性素子（ａｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）又は活性チャネル（ａｃｔｉｖｅ  ｃｈａｎｎｅｌ）を意味する。また、図３で、上下方向に並んで示した２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）は送信（ｔｒａｎｓｍｉｔ、Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）は受信（ｒｅｃｅｉｖｅ、Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００２２】
図３に示すように、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信して、最初の平面（１ｓｔ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｐｌａｎｅ）（Ｐ１）を取得する。
【００２３】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信して、２番目の平面（２ｎｄ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ２）を取得する。
【００２４】
同様の方式により、Ｍ番目の送受信イベント（Ｍｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）、例えば、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）が総数６４個の行を有する場合に、Ｍは６４となる。）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信して、Ｍ番目の平面（Ｍｔｈ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｐｌａｎｅ）（ＰＭ）を取得する。
【００２５】
超音波エコー信号の受信時には、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する行（ｒ１，ｒ２，…，ｒＭ）、すなわち、横方向に配列された一つの行を構成するＮ個（例えば、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）が総数１２８個の列を有する場合に、Ｎは１２８となる。）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次にスイッチング（すなわち、１番目の行に配列された素子をスイッチング→２番目の行に配列された素子をスイッチング→…→Ｍ番目の行に配列された素子をスイッチング）して縦方向に位置を移動しつつ超音波エコー信号を受信する。
【００２６】
また、図３の右側に示すように、縦方向に配列され一つの列（ｃｏｌｕｍｎ）を形成するＭ個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）で構成され、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して、縦方向の受信ビーム集束のための超音波エコー信号を形成する。
すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するそれぞれの行（ｒ１，ｒ２，…，ｒＭ）から順次に受信された超音波エコー信号を、縦方向に配列され一つの列を形成するそれぞれの超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対応する位置に順次に保存して縦方向のフルアパーチャ（ｆｕｌｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）を構成し、これを用いて縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うことによって、縦方向の平面（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  Ｐｌａｎｅ）ＰＬを生成する。
【００２７】
換言すれば、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行に配列された超音波トランスデューサー素子を介して受信された超音波エコー信号は、縦方向に配列される一つの列をなす最初の超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対応する位置に保存し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行に配列された超音波トランスデューサー素子を介して受信した超音波エコー信号は、縦方向に配列される一つの列をなす２番目の超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対応する位置に保存し、同様の方法により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して受信した超音波エコー信号は、縦方向に配列される一つの列をなすＭ番目の超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対応する位置に保存して高度方向のフルアパーチャを構成し、これを用いて縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うことによって、縦方向の平面ＰＬを生成する。
【００２８】
６４番目の送受信イベントが全て完了すると、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行（ｒ１，ｒ２，…，ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して受信された超音波エコー信号に基づいて生成された横方向の平面（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）、及び各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して形成した縦方向に対する超音波エコー信号（縦方向のフルアパーチャ）に基づいて、縦方向に対して動的受信集束又は合成口径集束して生成された縦方向の平面（ＰＬ）を用いて、関心領域（ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ；ＲＯＩ）に対する３次元（ボリューム）ビームフォーミング及び３次元（ボリューム）画像生成を行う。
【００２９】
図４は、２次元超音波トランスデューサーアレイを用いて超音波を送信固定集束し、反射された信号（超音波エコー信号）を、２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する各行（ｒｏｗ）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図４で、太い実線で示した部分は、活性素子又は活性チャネルを意味する。また、図４で、上下方向に並んで示した２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）は送信（Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）は受信（Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００３０】
図４に示すように、最初の平面（１ｓｔ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ１）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、最初の角度操向（１ｓｔ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第１の遅延プロファイル（ｄｐ１）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３１】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２番目の角度操向（２ｎｄ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第１の遅延プロファイル（ｄｐ１）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３２】
同様の方式により、Ｎ番目の送受信イベント（Ｎｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ、例えば、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）が総１２８個の列を有する場合に、Ｎは１２８となる。）では、Ｎ番目の角度操向（Ｎｔｈ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第１の遅延プロファイル（ｄｐ１）に基づいて超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３３】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、最初の平面（１ｓｔ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ１）を取得する。
【００３４】
次に、２番目の平面（２ｎｄ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ２）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、最初の角度操向（１ｓｔ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第２の遅延プロファイル（ｄｐ２）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３５】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２番目の角度操向（２ｎｄ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第２の遅延プロファイル（ｄｐ２）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３６】
同様の方式により、Ｎ番目の送受信イベント（Ｎｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、Ｎ番目の角度操向（Ｎｔｈ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第２の遅延プロファイル（ｄｐ２）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３７】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、２番目の平面（２ｎｄ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ２）を取得する。
【００３８】
同様の方式により、Ｍ番目の平面（Ｍｔｈ  Ｐｌａｎｅ、例えば、２次元超音波トランスデューサーアレイｔａが総６４個の行を持つ場合に、Ｍは６４となる。）すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（ＰＭ）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、最初の角度操向（１ｓｔ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第Ｍの遅延プロファイル（ｄｐＭ）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００３９】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２番目の角度操向（２ｎｄ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第Ｍの遅延プロファイル（ｄｐＭ）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００４０】
同様の方式により、Ｎ番目の送受信イベント（Ｎｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）ではＮ番目の角度操向（Ｎｔｈ  ａｎｇｌｅ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をする第Ｍの遅延プロファイル（ｄｐＭ）に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００４１】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、Ｍ番目の平面（Ｍｔｈ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（ＰＭ）を取得する。
【００４２】
また、図４の右側に示すように、縦方向に配列されて一つの列（ｃｏｌｕｍｎ）をなすＭ個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を構成し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して縦方向の受信ビーム集束のための超音波エコー信号を形成する。
縦方向の受信ビーム集束に関する内容は、図３の右側部分の説明で述べた通りであり、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
【００４３】
図５は、２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を送信固定集束し、反射された信号（超音波エコー信号）を２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する各行（ｒｏｗ）の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図５で、太い実線で示した部分は、活性素子又は活性チャネルを意味する。また、図５で、上下方向に並んで示した２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）が送信（Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）が受信（Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００４４】
図５に示す３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を送信固定集束する（２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束→…→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信固定集束する）以外は、図４に示した３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式と同一であり、ここでは、図５の３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式については詳細な説明を省略するものとする。
【００４５】
図６は、２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて、デフォーカスされた平面波（ｄｅｆｏｃｕｓｅｄ  ｐｌａｎｅ  ｗａｖｅ）を送信し、反射された信号（超音波エコー信号）を２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図６で、太い実線で示した部分は、活性素子又は活性チャネルを意味する。また、図６で、上下方向に並んで示した２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）が送信（Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）が受信（Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００４６】
図６に示すように、最初の平面（１ｓｔ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ１）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００４７】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００４８】
同様の方式により、Ｍ番目の送受信イベント（Ｍｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００４９】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、最初の平面（１ｓｔ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ１）を取得することができる。
【００５０】
次に、２番目の平面（２ｎｄ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ２）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５１】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５２】
同様の方式により、Ｍ番目の送受信イベント（Ｍｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５３】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、２番目の平面（２ｎｄ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（Ｐ２）を取得する。
【００５４】
同様の方式により、Ｍ番目の平面（Ｍｔｈ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（ＰＭ）を取得するために、最初の送受信イベント（１ｓｔ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５５】
次に、２番目の送受信イベント（２ｎｄ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行ｒ２に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５６】
同様の方式により、Ｍ番目の送受信イベント（Ｍｔｈ  Ｔｘ／Ｒｘ  Ｅｖｅｎｔ）では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して、デフォーカスされた平面波を送信し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信する。
【００５７】
上述の方式により、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波エコー信号を受信し、受信した超音波エコー信号を動的受信集束することで、Ｍ番目の平面（Ｍｔｈ  Ｐｌａｎｅ）、すなわち、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）の受信信号で形成される横方向の平面（ＰＭ）を取得する。
【００５８】
また、図６の右側に示すように、縦方向に配列されて一つの列（ｃｏｌｕｍｎ）をなすＭ個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を構成し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して縦方向の受信ビーム集束のための超音波エコー信号を形成する。
縦方向の受信ビーム集束に関する内容は、図３の右側部分の説明で述べた通りであり、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
【００５９】
図７は、２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を近距離音場（ｎｅａｒ  ｓｏｕｎｄ  ｆｉｅｌｄ）に対して送信固定集束し、すなわち、ポイント（シングル）送信でビームを広げて送信し、反射された信号（超音波エコー信号）を２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図７で、太い実線で示した部分は、活性素子又は活性チャネルを意味する。また、図７で、上下方向に並んで示す２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）が送信（Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）が受信（Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００６０】
図７に示す３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を近距離音場に対して送信固定集束する（２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を近距離音場に対して送信固定集束→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を近距離音場に対して送信固定集束→…→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を近距離音場に対して送信固定集束する）以外は、図６に示した３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式と同一であり、ここでは図７の３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式については詳細な説明を省略する。
【００６１】
図８は、２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を遠距離音場（ｆａｒ  ｓｏｕｎｄ  ｆｉｅｌｄ）に対して送信固定集束し、すなわち、ポイント（シングル）送信でビームを広げて送信し、反射された信号（超音波エコー信号）を２次元超音波トランスデューサーアレイを形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて受信した後、これらの受信信号を用いて動的受信集束を行う方式を説明するための図である。
図８で、太い実線で示した部分は、活性素子又は活性チャネルを意味する。また、図８で、上下方向に並んで示す２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）のうち、上段に示したアレイ（ｔａ）が送信（Ｔｘ）時のアレイを表し、下段に示したアレイ（ｔａ）が受信（Ｒｘ）時のアレイを表す。
【００６２】
図８に示す３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波を遠距離音場に対して送信固定集束する（２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する最初の行（ｒ１）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を遠距離音場に対して送信固定集束→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する２番目の行（ｒ２）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を遠距離音場に対して送信固定集束→…→２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するＭ番目の行（ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を遠距離音場に対して送信固定集束する）以外は、図６に示した３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式と同一であり、ここでは図８の３次元超音波スキャニング方式及び送／受信ビームフォーミング方式については詳細な説明を省略する。
【００６３】
図９Ａ〜図９Ｄは、本発明の一実施形態による２次元超音波トランスデューサーアレイを用いた３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式の様々な例を示す図である。
【００６４】
図３〜図８を参照して説明した通り、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行（ｒ１〜ｒＭ）の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信する。
しかし、必ずしも２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての行（ｒ１〜ｒＭ）に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて受信する必要はなく、１行目、３行目、５行目、…に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に利用（奇数行に配列された超音波トランスデューサー素子のみを順次に利用）して超音波エコー信号を受信したり、又は２行目、４行目、６行目、…に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に利用（偶数行に配列された超音波トランスデューサー素子のみを順次に利用）して超音波エコー信号を受信してもよい。
【００６５】
また、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行（ｒ１〜ｒＭ）の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信するとき、各行に配列された全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いてもよく、一つ又は複数個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いてもよい。
【００６６】
超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行（例：アレイをなす全ての行、１，３，５，…行、又は２，４，６，…行）及び各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子（ｔ）の個数（例：超音波トランスデューサーアレイを形成する各行で５個の素子又は１個の素子）の設定は、スキャニング速度及びビームフォーミング性能と密接な関係がある。
すなわち、超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行の個数や各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子（ｔ）の個数が少ないときは、スキャニング速度は向上するが、ビームフォーミング性能が低下し、逆に、超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行の個数や各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子（ｔ）の個数が多いときは、ビームフォーミング性能は向上するが、スキャニング速度が低下する。
【００６７】
超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行及び各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子（ｔ）の個数は、スキャニング速度及びビームフォーミング性能を考慮して使用者が設定できるよう、設定に必要な事項をグラフィックユーザインターフェース（ｇｒａｐｈｉｃａｌ  ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などを用いて表示部（ｄ）に表示する。
【００６８】
図９Ａに示す例では、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信し、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信するが、一つの行に配列された複数の超音波トランスデューサー素子の中で５個の素子のみを用いて超音波エコー信号を受信している。
このとき、各行で超音波エコー信号の受信時に使用される５個の素子は、送受信イベントが進行するにつれて右側方向に１列ずつ移動する。
【００６９】
一方、図９Ｂに示す例では、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信し、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する奇数行１行目，３行目，５行目，…の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信するが、一つの行に配列された複数の超音波トランスデューサー素子の中で５個の素子のみを用いて超音波エコー信号を受信している。
このとき、各行で超音波エコー信号の受信時に使用される５個の素子は、送受信イベントが進行するにつれて右側方向に２列ずつ移動する。
【００７０】
図９Ａに示した３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式と図９Ｂに示した３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式とを比較してみると、図９Ａに示した方式の方が、スキャニング速度は遅いが、ビームフォーミング性能は高い。
【００７１】
図９Ｃに示す例では、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信し、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信するが、一つの行に配列された複数の超音波トランスデューサー素子の中で一つの素子のみを用いて超音波エコー信号を受信している。
このとき、各行で超音波エコー信号の受信時に使用される一つの素子は、送受信イベントが進行するにつれて右側方向に１列ずつ移動する。
【００７２】
一方、図９Ｄに示す例では、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して超音波を送信し、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する奇数行１行目、３行目、５行目、…のうち一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波エコー信号を受信するが、一つの行に配列された複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）の中の一つの素子のみを用いて超音波エコー信号を受信している。
このとき、各行で超音波エコー信号の受信時に使用される一つの素子は、送受信イベントが進行するにつれて右側方向に２列ずつ移動する。
【００７３】
図９Ｃに示した３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式と図９Ｄに示した３次元超音波スキャニングのための超音波送信／受信方式とを比較してみると、図９Ｃに示した方式の方が、スキャニング速度は遅いが、ビームフォーミング性能が高い。
【００７４】
図１０は、本発明の一実施形態による超音波診断装置の制御を説明するための構成ブロック図である。
図１０に示すように、超音波プローブ（ｐ）は、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）、超音波送信部（Ｔ）、送受信スイッチ部１４０、及び超音波受信部（Ｒ）を備える。
【００７５】
超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、印加される電圧又は電流によって超音波を生成し、生成した超音波を対象体内部の少なくとも一つの目標部位（ｔａｒｇｅｔ  ｓｉｔｅ）に送信し、対象体の少なくとも一つの目標部位から反射されたエコー超音波を受信して電気的信号に変換する複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を含む。
複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）が配列（ａｒｒａｙ）されてなる超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、図１に示すように、超音波プローブ（ｐ）の先端部に設けられる。また、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、図１０に示すように、複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）が２次元的に、すなわち、平面的に配列される２次元超音波トランスデューサーアレイの形態とすることができる。
【００７６】
トランスデューサーとは、所定形態のエネルギーを他の形態のエネルギーに変換させる装置のことを意味する。
ここでの超音波トランスデューサーは、電気エネルギーと振動エネルギーとを相互変換させることができる。
そのため、超音波トランスデューサーは、超音波発生素子の機能も、超音波受信素子の機能も行うができる。
【００７７】
超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、本体（ｍ）に設けられた制御部１１０の制御信号に応じて超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に印加するパルス信号又は交流電流によって振動することにより超音波を生成する。
生成した超音波は、対象体内部の目標部位に送信される。この場合、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）で生成された超音波は、対象体内部の複数の目標部位を焦点として送信してもよい。
すなわち、生成された超音波は、複数の目標部位にマルチフォーカシング（ｍｕｌｔｉ−ｆｏｃｕｓｉｎｇ）して送信してもよい。
【００７８】
超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）で発生した超音波は、対象体内部の少なくとも一つの目標部位から反射して再び超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に帰還する。
超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、少なくとも一つの目標部位から反射して帰還するエコー超音波を受信する。
エコー超音波が超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に到達すると、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）はエコー超音波の周波数に対応する所定の周波数で振動しながら、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）の振動周波数に対応する周波数の交流電流を出力する。これによって、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、受信したエコー超音波を所定の電気的信号に変換することが可能になる。
【００７９】
それぞれの超音波トランスデューサー素子（ｔ）は、外部からの超音波を受信して電気的信号を出力するため、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）は、複数チャネルの電気的信号を出力するようにすればよい。
このとき、チャネルの個数は、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する超音波トランスデューサー素子（ｔ）の個数と同一である。
【００８０】
超音波トランスデューサー素子（ｔ）は、圧電振動子や薄膜を含み得る。
仮に、外部の電源供給装置や内部の蓄電装置、例えば、バッテリーなどのような電源（図示せず）から交流電流が超音波トランスデューサー素子（ｔ）の圧電振動子や薄膜に印加されると、印加された交流電流によって圧電振動子や薄膜などが所定の周波数で振動し、振動する周波数に応じて所定周波数の超音波が生成される。
逆に、所定周波数のエコー超音波が圧電振動子や薄膜に到達すると、圧電振動子や薄膜はエコー超音波によって振動する。
この時、圧電振動子や薄膜は振動周波数に対応する周波数の交流電流を出力する。
【００８１】
ここで、超音波トランスデューサーとしては、例えば、磁性体の磁歪効果を用いる磁歪超音波トランスデューサー（Ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）、圧電物質の圧電効果を用いる圧電超音波トランスデューサー（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）、及び微加工された数百又は数千個の薄膜の振動を用いて超音波を送受信する静電容量型微加工超音波トランスデューサー（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；ｃＭＵＴ）などを用いることができる。
これに限定されず、電気的信号によって超音波を生成したり、又は超音波によって電気的信号を生成できる他の種類のトランスデューサーを用いてもよい。
【００８２】
超音波送信部（Ｔ）は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を介して対象体内の目標部位に超音波信号を送信する構成部であり、送信ビームフォーミング部１２０及び送信信号生成部１３０を備える。
【００８３】
送信ビームフォーミング部１２０は、制御部１１０の制御信号によって送信ビームを形成して送信信号生成部１３０に出力する。
ここで、送信ビームフォーミングとは、複数個のトランスデューサー素子（ｔ）を用いて信号を送信する際に重畳（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）させる方式を用いて信号の強度を強くすることをいう。
送信ビームフォーミング部１２０は、制御部１１０によって算出された２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するそれぞれの超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対する時間遅延値に基づいて送信ビームを形成し、形成された送信ビームを送信信号生成部１３０に伝送する。
【００８４】
送信信号生成部１３０は、送信ビームフォーミング部１２０で形成された送信ビームを用いて超音波送信信号を生成する。
さらにいうと、送信信号生成部１３０は、超音波プローブ（ｐ）を介して対象体に送信する送信パルスを生成する。
例えば、送信信号生成部１３０は、超音波送信パルスを生成する超音波送信パルサー（ｐｕｌｓｅｒ）（波形生成器）であってよい。
【００８５】
送受信スイッチ部１４０は、制御部１１０から伝送された制御信号（送信制御信号又は受信制御信号）に応じて、送信信号生成部１３０で生成された超音波送信パルスを超音波プローブ（ｐ）における超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）に伝送したり、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）から受信した超音波エコー信号を超音波受信部（Ｒ）側に伝送するようにスイッチングする。
【００８６】
超音波受信部（Ｒ）は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）から受信した超音波エコー信号（対象体内の目標部位に送信されて目標部位の表面から反射された超音波信号）に対する所定の処理作業を行う構成部であり、マルチプレクサ１５０、受信信号処理部１６０、及び受信ビームフォーミング部１７０を備える。
【００８７】
マルチプレクサ１５０は、複数の入力線の中から一つを選択して単一出力線に接続する組合回路である。
２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行（横配列、ｒｏｗｓ）がそれぞれ受信した超音波エコー信号をマルチプレクサ１５０の入力信号とすると、マルチプレクサ１５０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行がそれぞれ受信した超音波エコー信号の中からいずれか１行が受信した超音波エコー信号のみを選択して受信信号処理部１６０に出力する。
マルチプレクサ１５０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行から入力される信号のいずれか１行から入力される信号のみを選択して出力するため、行選択器（ｒｏｗ  ｓｅｌｅｃｔｏｒ）としての役割を担う。
【００８８】
受信信号処理部１６０は、超音波プローブ（ｐ）における超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）から受信した超音波エコー信号に対して所定の処理作業を行う。
例えば、受信信号処理部１６０は、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）から受信したアナログ信号に対して雑音を減少させる低雑音増幅器（ｌｏｗ  ｎｏｉｓｅ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＬＮＡ）（図示せず）、及び入力された信号に対し利得（ｇａｉｎ）値を制御する可変利得増幅器（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｇａｉｎ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＶＧＡ）（図示せず）を備えることができる。
このとき、可変利得増幅器は、集束点との距離による利得を補償するＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  Ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）であればよいが、これに限定されない。
【００８９】
受信ビームフォーミング部１７０は、超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）から伝達される複数チャネルの超音波信号、すなわち、超音波エコー信号に基づいてビームフォーミングを行う。
ここで、受信ビームフォーミングとは、複数個のトランスデューサー素子（ｔ）を用いて信号を受信する際に、重畳させる方式を用いて信号の強度を強くすることをいう。
すなわち、受信ビームフォーミングは、複数のチャネルで入力される複数の受信信号を集束して対象体（ｏｂ）の内部に対する適切な超音波画像を取得できるようにする。
受信ビームフォーミング部１７０は、制御部１１０によって算出された２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するそれぞれの超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対する時間遅延値に基づいて受信集束ビームを形成し、形成された受信集束ビームを本体（ｍ）における画像処理部１８０に伝送する。
【００９０】
一方、本体（ｍ）は、図１０に示すように、制御部１１０、画像処理部１８０、入力部（ｉ）、及び表示部（ｄ）を備える。
【００９１】
制御部１１０は、本体（ｍ）の全般的な動作を制御する。
具体的には、制御部１１０は、本体（ｍ）の各構成要素、一例として、図１０に示した、超音波送信部（Ｔ）、送受信スイッチ部１４０、超音波受信部（Ｒ）、画像処理部１８０、及び表示部（ｄ）などに関する所定の制御信号を生成して、本体（ｍ）の各構成要素の動作を制御する。
【００９２】
特に、制御部１１０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対する遅延プロファイル（ｄｅｌａｙ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を算出し、算出された遅延プロファイルに基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内に含まれる複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）と対象体の集束点（ｆｏｃａｌ  ｐｏｉｎｔ）との距離差による時間遅延値を算出し、算出された時間遅延値によって送受信ビームが形成され、これによって送受信信号が生成されるように制御する。
【００９３】
また、制御部１１０は、あらかじめ定められた設定によって、又は、別の入力部（ｉ）から入力される使用者の指示又は命令によって、本体（ｍ）の各構成要素に対する所定の制御命令を生成して超音波診断装置１００を制御することができる。
【００９４】
画像処理部１８０は、受信ビームフォーミング部１７０によって集束された（ビームフォーミングされた）超音波信号に基づいて、対象体内の目標部位に対する３次元超音波画像を生成する構成部であり、画像形成部１８１、信号処理部１８２、スキャンコンバータ１８３、保存部１８４、及びボリュームレンダリング部１８５を備える。
【００９５】
画像形成部１８１は、受信ビームフォーミング部１７０によって集束された（ビームフォーミングされた）超音波信号に基づいて、対象体内の目標部位に対するコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）２次元画像又は３次元（ボリューム）画像を生成する。
【００９６】
信号処理部１８２は、画像形成部１８１によって生成されたコヒーレント画像情報を、「Ｂ−モード」や「ドップラーモード」などの診断モードによる超音波画像情報に変換する。
例えば、信号処理部１８２は、診断モードが「Ｂ−モード」に設定されている場合は、Ａ／Ｄ変換処理などの処理を行って、「Ｂ−モード」画像用の超音波画像情報をリアルタイムで作成する。
また、信号処理部１８２は、撮影モードが「Ｄ−モード（ドップラーモード）」に設定されている場合は、超音波エコー信号から位相変化情報を抽出し、速度、パワー、分散のような撮影断面の各点に対応する流れ（血流など）の情報を算出して、「Ｄ−モード」画像用の超音波画像情報をリアルタイムで作成する。
【００９７】
スキャンコンバータ１８３は、信号処理部１８２から入力される変換された超音波画像情報、又は保存部１８４に保存されている変換された超音波画像情報を表示部（モニター）（ｄ）用の一般ビデオ信号に変換（画面フォーマットにフォーマット変換）してボリュームレンダリング部１８５に伝送する。
【００９８】
保存部１８４は、信号処理部１８２によって変換された超音波画像情報を一時的又は非一時的に保存する。
【００９９】
ボリュームレンダリング部１８５は、スキャンコンバータ１８３から伝送されたビデオ信号に基づいてボリュームレンダリングを行い、レンダリングされた画像情報を補正して最終的な結果画像を生成した後、生成された結果画像を表示部（ｄ）に伝送する。
【０１００】
入力部（ｉ）は、使用者が超音波診断装置１００の動作に関する命令を入力するための構成部である。
使用者は、入力部（ｉ）を介して、超音波診断開始命令、「Ａ−モード」（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｅ）、「Ｂ−モード」（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）、「カラーモード」（Ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅ）、「Ｄ−モード」（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）、及び「Ｍ−モード」（Ｍｏｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）などの診断モード選択命令、関心領域（ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ；ＲＯＩ）の大きさ及び位置を含む関心領域（ＲＯＩ）設定情報、及び２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内で超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行（例：アレイをなす全ての行、１，３，５，…行、又は２，４，６，…行）、各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子の個数（例：超音波トランスデューサーアレイをなす各行において５個の素子又は１個の素子）に関する情報などを入力、設定することができる。
ここで、入力部（ｉ）には、例えば、キーボード、マウス、トラックボール（ｔｒａｃｋ  ｂａｌｌ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）又はタッチスクリーンモジュールなどのように、使用者がデータ、指示や命令を入力できる様々な手段を適用することができる。
【０１０１】
表示部（ｄ）は、超音波診断に必要なメニューや案内事項及び超音波診断工程で取得した超音波画像などを表示する。
表示部（ｄ）は、画像処理部１８０で生成された対象体内の目標部位に対する超音波画像を表示するこができる。
表示部（ｄ）に表示される超音波画像は、「Ａ−モード」の超音波画像や「Ｂ−モード」の超音波画像であってもよく、３次元立体超音波画像であってもよい。
ここで、表示部（ｄ）は、例えば、ブラウン管（Ｃａｔｈｏｄ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ；ＣＲＴ）、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）などによって具現することができる。
【０１０２】
図１１は、本発明の一実施形態による超音波診断装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
まず、本体（ｍ）における制御部１１０は、入力部（ｉ）から、超音波診断開始命令、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内で超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行（例：アレイをなす全ての行、１，３，５，…行、又は２，４，６，…行）及び各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子の個数（例：超音波トランスデューサーアレイをなす各行において５個の素子又は１個の素子）に関する情報、及び関心領域ＲＯＩ設定情報を取得する（ステップＳ２１０）。
関心領域設定情報は、基準断面画像に設定される関心領域の位置及び大きさを含む。ここで、基準断面画像とは、超音波信号を送受信する超音波プローブ（ｐ）と対象体との接触面に垂直な断面の画像を指す。
【０１０３】
次に、制御部１１０は、超音波信号を送信するために、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）に対する遅延プロファイルを算出する（ステップＳ２２０）。
また、制御部１１０は、算出された遅延プロファイルに基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内に含まれた複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）と対象体の集束点との距離差による時間遅延値を算出し、算出された時間遅延値を超音波プローブ（ｐ）における送信ビームフォーミング部１２０に伝送する。
図３及び図７に示した方式のように、デフォーカスされた平面波を送信する場合は、遅延プロファイル及び時間遅延値を算出する必要がないため、ステップＳ２２０を省略することができる。
【０１０４】
次に、制御部１１０は、送信ビームフォーミング部１２０及び送信信号生成部１３０に制御信号を送り、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）が対象体（ｏｂ）に向かって超音波信号を送信するように制御する（ステップＳ２３０）。
この時、制御部１１０は、図３及び図４に示したように、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて超音波信号を送信するように制御してもよく、図５〜図８に示したように、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて超音波信号を送信するように制御してもよい。
【０１０５】
次に、制御部１１０は、入力部（ｉ）から受信した２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内で超音波エコー信号の受信時に使用しようとする行、及び各行で使用しようとする超音波トランスデューサー素子の個数に関する情報に基づいて、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）内に配列された複数の超音波トランスデューサー素子（ｔ）のうち、超音波エコー信号の受信時に活性化しようとする素子、すなわち、活性受信素子を選択する（ステップＳ２４０）。
制御部１１０は、選択した超音波トランスデューサー素子を活性化するための制御信号を生成してマルチプレクサ１５０に伝送する。
【０１０６】
次に、選択された活性受信素子を介して超音波エコー信号を受信する（ステップＳ２５０）。
受信した超音波エコー信号は、受信信号処理部１６０で所定の処理作業後に受信ビームフォーミング部１７０に伝送される。
【０１０７】
次に、受信ビームフォーミング部１７０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を順次に用いて受信した超音波エコー信号に基づいて横方向に受信ビームフォーミングを行う（ステップＳ２６０）。
すなわち、受信ビームフォーミング部１７０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を介して受信した超音波エコー信号を用いて横方向への動的受信集束を行うことによって、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行に対応する横方向の平面（Ｐ１〜ＰＭ）を取得する。
【０１０８】
続いて、受信ビームフォーミング部１７０は、縦方向に配列されて一つの列（ｃｏｌｕｍｎ）をなすＭ個の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を構成し、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して縦方向に受信ビームフォーミングを行う（ステップＳ２７０）。
すなわち、受信ビームフォーミング部１７０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成するそれぞれの行（ｒ１、ｒ２、…、ｒＭ）から順次に受信された超音波エコー信号を、縦方向に配列され一つの列をなすそれぞれの超音波トランスデューサー素子に対応する位置に順次に保存して縦方向のフルアパーチャを構成し、これを用いて縦方向に対する動的受信集束又は合成口径集束を行うことによって、縦方向の平面（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  Ｐｌａｎｅ）（ＰＬ）を取得する。
【０１０９】
複数回の送受信イベントが全て完了すると、受信ビームフォーミング部１７０は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する各行に配列された超音波トランスデューサー素子を介して受信した超音波エコー信号を動的受信集束して生成した横方向の平面（Ｐ１、Ｐ２、…、ＰＭ）、及び各行別に順次に受信した超音波エコー信号を利用（再利用）して形成した縦方向への超音波エコー信号（縦方向のフルアパーチャ）に基づいて縦方向に対して動的受信集束又は合成口径集束して生成された縦方向の平面（ＰＬ）を用いて、関心領域に対する３次元（ボリューム）ビームフォーミングを行う。
受信ビームフォーミング部１７０は、３次元ビームフォーミングされた超音波信号を画像形成部１８１に伝送する。
【０１１０】
次に、画像形成部１８１は、受信ビームフォーミング部１７０によって集束された（ビームフォーミングされた）超音波信号に基づいて関心領域ＲＯＩに対するコヒーレント３次元（ボリューム）画像を形成する（ステップＳ２８０）。
画像形成部１８１は、形成された３次元（ボリューム）画像を信号処理部１８２に伝送する。
【０１１１】
次に、信号処理部１８２は、画像形成部１８１から伝達された３次元（ボリューム）画像情報に対する画像処理を行い、ボリュームレンダリング部１８５は、画像処理及びフォーマット変換の行われた３次元画像情報に基づいてボリュームレンダリングを行う（ステップＳ２９０）。
ボリュームレンダリング部１８５は、レンダリングされた画像情報を補正して最終的な結果画像を生成した後、生成された結果画像を表示部（ｄ）に伝送する。
【０１１２】
次に、ボリュームレンダリング部１８５によって生成された関心領域に対する３次元超音波画像ボリュームレンダリングされた画像は、制御部１１０の制御信号によって表示部（ｄ）で表示する（ステップＳ３００）。
【０１１３】
開示した発明では、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）又は２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つ以上の行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて超音波信号を送信し、２次元トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行に配列された一つ以上の超音波トランスデューサー素子（ｔ）を用いて超音波エコー信号を受信する。
これによって、開示した発明は、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を用いる場合にも、１次元超音波トランスデューサーアレイを用いる場合と同一のシステムチャネル数を維持するため、超音波プローブ（ｐ）とシステム本体間の接続ケーブルの数を増加させないとともに、ボリュームビームフォーミング時に超音波画像の解像度を極大化することが可能になる。
【０１１４】
上述した実施形態では、超音波信号の送信時に、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）又は２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つ以上の行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）から超音波信号の送信が可能となるように超音波トランスデューサー素子（ｔ）とシステムチャネルとを接続し、超音波エコー信号の受信時には、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行ずつスイッチングして超音波エコー信号を受信するように制御することによって、受信チャネル数を減らし、且つボリューム画像の解像度を向上させる方式について説明した。
【０１１５】
一方、ボリュームレート（ｖｏｌｕｍｅ  ｒａｔｅ）を増加させるには、超音波信号の送信時に、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つの行ずつスイッチングして超音波信号を送信するように制御し、超音波信号の受信時に、２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する全ての超音波トランスデューサー素子（ｔ）又は２次元超音波トランスデューサーアレイ（ｔａ）を形成する複数の行の内の一つ以上の行に配列された超音波トランスデューサー素子（ｔ）が超音波エコー信号を受信するようにしてもよい。
【０１１６】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１００    超音波診断装置
１１０    制御部
１２０    送信ビームフォーミング部
１３０    送信信号生成部
１４０    送受信スイッチ部
１５０    マルチプレクサ
１６０    受信信号処理部
１７０    受信ビームフォーミング部
１８０    画像処理部
１８１    画像形成部
１８２    信号処理部
１８３    スキャンコンバータ
１８４    保存部
１８５    ボリュームレンダリング部
ｄ    表示部
ｉ    入力部
ｍ    本体
ｐ    超音波プローブ
Ｒ    超音波受信部
Ｔ    超音波送信部
ｔ    超音波トランスデューサー素子
ｔａ    超音波トランスデューサーアレイ
【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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【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９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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