【手続補正書】
【提出日】平成21年5月21日(2009.5.21)
【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】  各行がそれぞれの多数の超音波トランスデューサ素子を含む行超音波トランスデューサ素子であって、第１の素子行と第２の素子行とを有するトランスデューサ・アレイと、
所定のサイクル長を形成するように連続して番号付けされた多数のビームフォーマ・チャネルを含むビームフォーマと、
前記第１及び第２の素子行と前記ビームフォーマ・チャネルとの間でイメージング・データを多重化する多数のスイッチと、
受信したマルチプレクサ状態コマンドに応じて、前記多数のスイッチを選択的に構成するコントローラ、とを備えた超音波トランスデューサ多重化装置であって、
前記コントローラは、ビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当を、
第１のマルチプレクサ状態においては、前記第１の素子行の第１の素子サブセットを成すトランスデューサ素子と前記第２の素子行の第１の素子サブセットを成すトランスデューサ素子とを、、前記ビームフォーマ・チャネルと、１対１の関係で切り換え自在に結合することにより、第１のアパーチャの一部を形成することができるように、また、
第２のマルチプレクサ状態においては、前記第１の素子行の第２の素子サブセットを成すトランスデューサ素子と前記第２の素子行の第２の素子サブセットを成すトランスデューサ素子とを、前記ビームフォーマ・チャネルと、２対１の関係で切り換え自在に接続し、且つ前記第１及び第２の素子行の各行のトランスデューサ素子の内の、方位角方向に隣接したトランスデューサ素子の対を同じそれぞれのビームフォーマ・チャネルに接続することにより第２のアパーチャの一部を形成することができるように、
行うことを特徴とする超音波トランスデューサ多重化装置。
【請求項２】  前記第１及び第２のアパーチャの前記一部のトランスデューサ素子に対する方位角方向の走査が、前記第１のアパーチャの前記一部のトランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間の前記１対１の対応が維持されると共に、前記第２のアパーチャの前記一部のトランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間の前記２対１の対応が維持されながら、前記コントローラ及び前記スイッチの動作により実現されることを可能にするように、前記ビームフォーマ対トランスデューサ素子間の割当がなされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】  前記コントローラと前記スイッチは、前記スイッチを、
前記第１の素子行のトランスデューサ素子の各々を１つ又は２つのいずれかのビームフォーマ・チャネルに切り換え自在に結合し、また、
前記第２の素子行のトランスデューサ素子の各々を、２つ又は３つのいずれかのビームフォーマ・チャネルに切り換え自在に結合する、
ように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】  前記トランスデューサ・アレイは第３の素子行のトランスデューサ素子を有し、
この第３の素子行は、前記第１の素子行のトランスデューサ素子と同じ、ビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当構成を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】  前記第２の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、順次的で、同じ順序と同じサイクル長を有するビームフォーマ・チャネルであって、該サイクル長の２分の１ずつ互いにずれている第１及び第２のチャネルセットの割当を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】  前記第２の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、順次的でないビームフォーマ・チャンネルからなる第３のチャネルセット割当を更に含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】  前記第１の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、第１のチャネル割当セットを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】  第１乃至第４の素子行を成すトランスデューサ素子を含んでいて、該第１乃至第４の素子行の各行がそれぞれの多数のトランスデューサ素子を含むトランスデューサ・アレイと、
所定のサイクル長を形成するように連続して番号付けされた多数のビームフォーマ・チャネルを含むビームフォーマと、
前記第１乃至第４の素子行のトランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間でイメージング・データを多重化する多数のスイッチと、
受信したマルチプレクサ状態コマンドに応じて前記スイッチを選択的に構成するコントローラとを備えた超音波トランスデューサ多重化装置であって、
前記第１乃至第４の素子行の各行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、
同一の順序及びサイクル長を有するビームフォーマ・チャネルであって、該サイクル長の４分の１ずつ互いにずれている第１乃至第４のチャネルセットを形成するような連続的なチャネル割当を含んでおり、
第１のマルチプレクサ状態においては、前記第１乃至第４の素子行の各行においてそれぞれのサブセットを形成するトランスデューサ素子サブセットが前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合して第１のアパーチャを形成することを可能にした超音波トランスデューサ多重化装置。
【請求項９】  前記ビームフォーマ対トランスデューサ素子間の割当は、前記第１のアパーチャが、前記第１のアパーチャのトランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間の前記１対１の対応を維持しながら、前記コントローラ及び前記スイッチの動作により方位角方向に走査されることを可能にするように構成されている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】  前記トランスデューサ・アレイは、第５及び第６の素子行を成すトランスデューサ素子を更に含んでおり、前記第１乃至第６の素子行についての前記ビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、前記第１のアパーチャが、前記第１のアパーチャのトランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間の前記１対１の対応を維持しながら、前記コントローラ及び前記スイッチの動作により仰角方向に走査されることを可能にするように構成されている請求項９に記載の装置。
【請求項１１】  第２のマルチプレクサ状態において、前記第２及び第３の素子行の各行の素子サブセットを成すそれぞれのトランスデューサ素子が、前記ビームフォーマ・チャネルに、２対１の関係で切り換え自在に結合され、前記第２及び第３の素子行において仰角方向に隣接したトランスデューサ素子の対が第１のチャネルセットを成すビームフォーマ・チャネルのそれぞれに結合されている状態で、第２のアパーチャの第１の部分を形成することができることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】  前記トランスデューサ・アレイは、第５及び第６の素子行を成すトランスデューサ素子を更に含んでおり、
第２のマルチプレクサ状態において、前記第４及び第５の素子行の各行においてそれぞれのサブセットを成すトランスデューサ素子が、前記ビームフォーマ・チャネルに２対１の関係で切り換え自在に結合され、前記第４及び第５の素子行において仰角方向に隣接したトランスデューサ素子からなる対が第２のチャネルセットを成すビームフォーマ・チャネルのそれぞれに結合されている状態で、前記第２のアパーチャの第２の部分を形成することができ、前記第１及び第２のセットのビームフォーマ・チャネルは、互いに排他的であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】  前記第１乃至第６の素子行の各行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、それぞれ、第１及び第２のチャネル割当セットを含んでおり、前記第２及び第３の素子行についての前記第１のチャネル割当セットは同一であり、前記第４及び第５の素子行についての前記第２のセットは同一であり、前記第２の素子行についての前記第２のチャネル割当セットは、前記第６の素子行についての前記第１のチャネル割当セットと同じであり、前記第１の素子行についての前記第２のチャネル割当セットは、前記第５の素子行についての前記第１のチャネル割当セットと同じである請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】  所定のサイクル長を形成するように順番に番号付けされた多数のビームフォーマ・チャネルと、第１及び第２の素子行を成すトランスデューサ素子を含むトランスデューサ・アレイとを含む超音波イメージング・システムを動作させる方法であって、
前記第１及び第２の素子行の各々のトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルの少なくとも１つに割当る工程であって、各々のビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当が、開いた状態と閉じた状態のいずれかになるように選択的に設定し得るスイッチを接続することにより提供され、第１のマルチプレクサ状態においては、前記第１の素子行の第１の素子サブセットを成すトランスデューサ素子と前記第２の素子行の第１の素子サブセットを成すトランスデューサ素子が前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合されて第１のアパーチャの一部を形成することができ、第２のマルチプレクサ状態においては、前記第１の素子行の第２の素子サブセットを成すトランスデューサ素子及び前記第２の素子行において第２の素子サブセットを成すトランスデューサ素子が前記ビームフォーマ・チャネルに２対１の関係で切り換え自在に結合され、前記第１及び第２の素子行の各行において方位角方向に隣接したトランスデューサ素子の対が同じそれぞれのビームフォーマ・チャネルに接続されている状態で、第２のアパーチャの一部を形成することができるうように、割当る工程と、
前記第１のマルチプレクサ状態を示す第１のコマンドに応答して第１の多数のスイッチを選択的に閉じる工程と、
前記第２のマルチプレクサ状態を示す第２のコマンドに応答して第２の多数のスイッチを選択的に閉じる工程と、
を備えている前記方法。
【請求項１５】  前記第１の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、第１のセットを成す連続的なチャネル割当と、第２のセットを成す連続的でないチャネル割当とを含んでおり、
前記第２の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、第１及び第２のセットを成す連続的なチャネル割当と、第３のセットを成す連続的でないチャネル割当とを含んでおり、
前記第１及び第２の素子行についての前記第１のセットの連続的なチャネル割当は同一であり、前記第２の素子行についての前記第２のセットの連続的なチャネル割当は、前記第１のセットの連続的なチャネル割当から前記サイクル長の２分の１ずつずれている請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】  所定のサイクル長を形成するように順番に番号付けられた多数のビームフォーマ・チャネルと、複数の超音波トランスデューサ素子を含む第１乃至第４の素子行を有するトランスデューサ・アレイとを含む超音波イメージング・システムを動作させる方法であって、
前記第１乃至第４の素子行の各々の行のトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルの少なくとも１つに割当る工程であって、各々のビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、
開いた状態又は閉じた状態のいずれかの状態を選択的に設定し得るスイッチをそれぞれの接続することにより提供される、
同一の順序と同一のサイクル長を有するビームフォーマ・チャネルであって、このサイクル長の４分の１ずつ互いにずれている第１乃至第４のチャネルセットを成す連続的なチャネル割当をそれぞれ含む、割当工程と、
前記第１乃至第４の素子行の各行においてそれぞれの超音波トランスデューサ素子サブセットを成すトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合して第１のアパーチャを形成する工程とを備えたことを特徴とする方法。
【請求項１７】  前記トランスデューサ・アレイは、第５の素子行を成すトランスデューサ素子を更に含んでおり、
前記第５の素子行の各々のトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルの少なくとも１つに割当る工程であって、前記第５の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、前記第１のセットの連続的なチャネル割当と同一である第５のセットを成す連続的なチャネル割当を含む、割当る工程と、
前記第２乃至第５の素子行の各行においてそれぞれのサブセットを成すトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合して、前記第１のアパーチャを仰角方向に走査する工程とを更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】  前記トランスデューサ・アレイは、第６の素子行を成すトランスデューサ素子を更に含んでおり、
前記第６の素子行の各々のトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルの少なくとも１つに割当る工程であって、前記第６の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、前記第２のセットの連続的なチャネル割当と同一である第６のセットを成す連続的なチャネル割当を含む、割当る工程と、
前記第３乃至第６の素子行の各行においてそれぞれのサブセットを成すトランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合して、前記第１のアパーチャを前記仰角方向に更に走査する工程と、を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】  前記第２の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、前記第３のセットの連続的なチャネル割当と同一である第７のセットを成す連続的なチャネル割当を更に含んでおり、前記第２及び第３の素子行の前記トランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルに２対１の関係で切り換え自在に結合し、前記第２及び第３の素子行において仰角方向に隣接したトランスデューサ素子の対が第１のセットを成すビームフォーマ・チャネルのそれぞれのビームフォーマ・チャネルに結合された状態で、第２のアパーチャの第１の部分を形成する工程を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】  前記第５の素子行についてのビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当は、前記第４のセットの連続的なチャネル割当と同一である第８のセットを成す連続的なチャネル割当を更に含んでおり、前記第４及び第５の素子行の前記トランスデューサ素子を前記ビームフォーマ・チャネルに２対１の関係で切り換え自在に結合し、前記第４及び第５の素子行において仰角方向に隣接したトランスデューサ素子の対が第２のセットを成すビームフォーマ・チャネルのそれぞれのビームフォーマ・チャネルに結合された状態で、前記第２のアパーチャの第２の部分を形成する工程を更に含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】  少なくとも１つの素子行を成すトランスデューサ素子を有するトランスデューサ・アレイと、
所定のサイクル長を形成するように連続して番号付けされた多数のビームフォーマ・チャネルを含むビームフォーマと、
前記行の前記トランスデューサ素子と前記ビームフォーマ・チャネルとの間でイメージング・データを多重化する多数のスイッチと、
マルチプレクサ状態コマンドの受信に応答して前記スイッチを選択的に構成するコントローラとを備えており、
ビームフォーマ・チャネル対トランスデューサ素子間の割当が、第１のマルチプレクサ状態では、前記行において第１のサブセットを成すトランスデューサ素子が前記ビームフォーマ・チャネルに１対１の関係で切り換え自在に結合されて、第１のアパーチャの一部を形成することができ、第２のマルチプレクサ状態では、前記行において第２のサブセットを成すトランスデューサ素子が前記ビームフォーマ・チャネルに２対１の関係で切り換え自在に接続され、前記行において方位角方向に隣接したトランスデューサ素子の対が同じそれぞれのビームフォーマ・チャネルに接続されている状態で、第２のアパーチャの一部を形成することができるように構成されている、トランスデューサを多重化する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
画像の全体にわたって比較的一様な分解能を維持するためには、トランスデューサ・アレイのアクティヴ・アパーチャを焦点距離に比例して増大させて、一定のｆナンバ、典型的には、方位角（アジマス）方向にｆ／１乃至ｆ／２を維持する。用いられる最小のｆナンバは、音場の所望の深さ及びビームフォーマの時間遅延分解能によって制限される。しかしながら、遠距離音場の画像では、アレイのアクティヴ・アパーチャは典型的には、システム・ビームフォーマのチャネルの数によって制限され、深さと共にｆナンバは増大し、分解能は低下する。トランスデューサ・アレイの設計に当たっての主要な決断は、近距離音場及び中距離音場において低いｆナンバのビーム形成のために個々の素子の広い指向性及び時間遅延の良好な制御を得る微細なピッチと、遠距離音場において最大のアパーチャ、感度及び分解能を得る粗いピッチとの間の兼ね合いをどのように図るかということにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】  米国特許第４２１９８４６ 号
【特許文献２】  米国特許第４６４１６６０ 号
【特許文献３】  米国特許第５０２７８２０ 号
【特許文献４】  日本特許公開公報２００２−１８３１８９号
【特許文献５】  米国特許第５０８３５６８ 号
【特許文献６】  日本特許公開公報２００１−００９８４４号
【特許文献７】  日本特許公開公報２００１−００６８６０号
【特許文献８】  日本特許公開公報２００１−００６８５９号
【特許文献９】  日本特許公開公報２００１−００６８５８号
【特許文献１０】  日本特許公開公報２００１−００９８４４号
【特許文献１１】  米国特許第５１８６１７５ 号
【特許文献１２】  日本特許公開公報２００５−１４６４４４号
【特許文献１３】  米国特許第５３０１１６８ 号
【特許文献１４】  米国特許第５３２９９３０ 号
【特許文献１５】  米国特許第５４９０５１２ 号
【特許文献１６】  米国特許第５５２０１８６ 号
【特許文献１７】  米国特許第５５２０１８７ 号
【特許文献１８】  米国特許第５５６３３４６ 号
【特許文献１９】  米国特許第５６１７８６２号
【特許文献２０】  米国特許第５８８２３０９ 号
【特許文献２１】  日本特許公開公報１９９９−０７０１１１号
【特許文献２２】  米国特許第５８９７５０１ 号
【特許文献２３】  日本特許公開公報１９９９−０４２２２５号
【特許文献２４】  米国特許第５９０２２４１ 号
【特許文献２５】  日本特許公開公報１９９９−２２１２１５号
【特許文献２６】  米国特許第５９３１７８５ 号