(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、サイドローブを低減することである。【解決手段】送信フォーカスデータメモリ１８には、第１超音波ビームを形成するための送信フォーカスデータが記憶され、そのデータに従って通常送信回路１４は、プローブ１２の対応する振動素子から第１超音波を送信する。サイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０には、第１超音波ビームのサイドローブにあてがわれる第２超音波ビームを形成するための送信フォーカスデータが記憶され、そのデータに従ってサイドローブ低減用送信回路１６は、プローブ１２の対応する振動素子から第２超音波を送信する。同時に送信された第１超音波と第２超音波により、音響的に第１超音波ビームのサイドローブが低減される。電子的に第１超音波ビームのサイドローブを第２超音波ビームにより低減することもできる。【選択図】        図７
2004242788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインローブとサイドローブとを含む第１ビームパターンを有する第１超音波ビームを形成する第１超音波ビーム形成手段と、
前記サイドローブに対応したメインローブを含む第２ビームパターンを有する第２超音波ビームを形成する第２超音波ビーム形成手段と、
を備え、
前記第１超音波ビームのサイドローブに前記第２超音波ビームのメインローブをあてがって、前記第１超音波ビームのサイドローブを音響的あるいは電子的に低減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、
前記第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームパターンのメインローブの両側に出る複数のサイドローブにつき、サイドローブに対応するメインローブを含む第２ビームパターンを有する複数の第２超音波ビームを形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１に記載の超音波診断装置において、
前記第１超音波ビームと前記第２超音波ビームとが同時に形成されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記第１超音波ビームの位相と前記第２超音波ビームの位相とが相互に逆位相であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３に記載の超音波診断装置において、
前記第１超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームを形成するための第１超音波を送受波する第１振動子グループを含み、
前記第１超音波ビーム形成手段は、前記第２超音波ビームを形成するための第２超音波を少なくとも送波する第２振動子グループを含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波診断装置において、
前記第１振動子グループを構成する複数の振動素子と、前記第２振動子グループを構成する複数の振動素子とが１列に配置されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波診断装置において、
前記第１振動子グループを構成する複数の振動素子の両側に、前記第２振動子グループを構成する複数の振動素子が配置されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記第１超音波ビームと前記第２超音波ビームとが非同時に形成されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波診断装置において、
第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームと逆位相の関係にある第２超音波ビームを形成し、さらに、
前記第１超音波ビームを形成することにより得られる第１受信信号に対して、前記第２超音波ビームを形成することにより得られる第２受信信号を加算処理する信号処理手段を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の超音波診断装置において、
第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームと同位相の関係にある第２超音波ビームを形成し、さらに、
前記第１超音波ビームを形成することにより得られる第１受信信号から、前記第２超音波ビームを形成することにより得られる第２受信信号を減算処理する信号処理手段を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の超音波診断装置において、
前記第１超音波ビーム形成手段における第１超音波を送受波する複数の振動素子と、前記第２超音波ビーム形成手段における第２超音波を送受波する複数の振動素子とが兼用されることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置に係り、特にサイドローブの低減処理を行う超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、超音波診断装置において超音波ビームを形成すると、振動素子の幾何学的な配置や、フォーカス点の位置などに従って、メインローブ（メインビーム）の両側または片側に１または複数のサイドローブが形成される。このサイドローブは、超音波画像の画質を低下させ、診断に影響を与える。このため、できる限りサイドローブあるいはそれによる偽像を低減する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、振動素子群を電子的に第１グループと第２グループに区分し、各グループを利用して第１、第２の送信を実行し、サイドローブを低減する技術が開示されている。すなわち、第１グループには、所定のフォーカス点で超音波が集束するように、第１及び第２の両送信において正相信号が供給される。一方で第２グループに対しては、第１送信で正相信号が供給されるが、第２送信では逆相信号（反転信号）が供給される。この結果、受信信号の正相加算を前提として、第１送信についてはメインビームが支配的になった通常の音場が形成され、第２送信についてはメインビームが欠落した固有の音場が形成される。それらに対応する２つの受信信号間で差分演算等を行うことで、メインビームに相当するエコー成分を抽出でき、サイドローブを低減できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３８８８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、超音波診断装置において、超音波ビームのメインローブの両側または片側に出るサイドローブを低減することが必要である。なお、従来技術においては、メインローブをいかにきちんと出すか、の観点から、メインビームを欠落させた固有の音場を形成させ、それを利用してサイドローブを低減させる原理があるが、サイドローブそのものに着目し、個々にフィッティングが可能なサイドローブの低減については提案されていない。
【０００６】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、サイドローブの低減を図ることのできる超音波診断装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置は、メインローブとサイドローブとを含む第１ビームパターンを有する第１超音波ビームを形成する第１超音波ビーム形成手段と、前記サイドローブに対応したメインローブを含む第２ビームパターンを有する第２超音波ビームを形成する第２超音波ビーム形成手段と、を備え、前記第１超音波ビームのサイドローブに前記第２超音波ビームのメインローブをあてがって、前記第１超音波ビームのサイドローブを音響的あるいは電子的に低減することを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、第１超音波ビームのサイドローブに対応したメインローブを含む第２超音波ビームが形成され、第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブがあてがわれる。したがって、サイドローブに着目し、着目したサイドローブに対応して第２超音波のメインローブをあてがうことで、きめ細かいサイドローブの低減を図ることができる。
【０００９】
また、前記第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームパターンのメインローブの両側に出る複数のサイドローブにつき、サイドローブに対応するメインローブを含む第２ビームパターンを有する複数の第２超音波ビームを形成することが好ましい。上記構成により、メインローブの両側に現れる複数のサイドローブを同じ処理のもとで低減することができる。
【００１０】
また、本発明に係る超音波診断装置は、前記第１超音波ビームと前記第２超音波ビームとが同時に形成されることを特徴とする。上記構成により、フレームレートを低下させることなく、サイドローブを低減できる。
【００１１】
また、本発明に係る超音波診断装置において、前記第１超音波ビームの位相と前記第２超音波ビームの位相とが相互に逆位相であることが好ましい。上記構成により、音場上で第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブの逆位相があてがわれる。したがって、音響的にサイドローブが低減され、かつフレームレートを低下させることがない。
【００１２】
また、本発明に係る超音波診断装置において、前記第１超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームを形成するための第１超音波を送受波する第１振動子グループを含み、前記第１超音波ビーム形成手段は、前記第２超音波ビームを形成するための第２超音波を少なくとも送波する第２振動子グループを含むことが好ましい。
【００１３】
上記構成により、音響的にサイドローブを低減する超音波診断装置においては、第１振動子グループと第２振動子グループとが設けられる。このことで、第１超音波と第２超音波の同時送信ができ、音場上で第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブがあてがわれる。
【００１４】
また、本発明に係る超音波診断装置において、前記第１振動子グループを構成する複数の振動素子と、前記第２振動子グループを構成する複数の振動素子とが１列に配置されることが好ましい。また、本発明に係る超音波診断装置において、前記第１振動子グループを構成する複数の振動素子の両側に、前記第２振動子グループを構成する複数の振動素子が配置されることが好ましい。上記構成により、一般的な振動素子１列配置型の振動子（プローブ）を用いて、サイドローブを低減することができる。
【００１５】
また、本発明に係る超音波診断装置は、前記第１超音波ビームと前記第２超音波ビームとが非同時に形成されることを特徴とする。上記構成により、第１超音波ビームの形成とは別のタイミングで、第１超音波ビームのサイドローブに対応したメインローブを含む第２超音波ビームが形成される。そして、第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブが電子的にあてがわれる。したがって、サイドローブに着目し、着目したサイドローブに対応して第２超音波ビームのメインローブを電子的にあてがうことで、きめ細かいサイドローブの低減を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る超音波診断装置において、第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームと逆位相の関係にある第２超音波ビームを形成し、さらに、前記第１超音波ビームを形成することにより得られる第１受信信号に対して、前記第２超音波ビームを形成することにより得られる第２受信信号を加算処理する信号処理手段を備えることを特徴とする。また、本発明に係る超音波診断装置において、第２超音波ビーム形成手段は、前記第１超音波ビームと同位相の関係にある第２超音波ビームを形成し、さらに、前記第１超音波ビームを形成することにより得られる第１受信信号から、前記第２超音波ビームを形成することにより得られる第２受信信号を減算処理する信号処理手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成により、電子的にサイドローブを低減する方式において、第１超音波ビームと第２超音波ビームとが同位相の関係でも逆位相の関係でも、信号処理手段により、サイドローブを低減する処理を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る超音波診断装置において、前記第１超音波ビーム形成手段における第１超音波を送受波する複数の振動素子と、前記第２超音波ビーム形成手段における第２超音波を送受波する複数の振動素子とが兼用されることが好ましい。このことで構成を簡易なものにすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
最初に、第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブをあてがうことでサイドローブを低減する原理的な説明を図１から図６を用いて行う。図１から図３は、メインローブの両側に複数のサイドローブが出る場合、図４から図６は、メインローブの片側に複数のサイドローブが出る場合である。いずれの図も、横軸は走査角度、縦軸は超音波ビームの大きさ、例えば受信信号の振幅を電圧値で示したもので、いわゆるビームパターンをあらわした図である。ただし、第２超音波ビームのビームパターンをあらわす図２および図５の縦軸については、第２超音波ビームを第１超音波ビームに逆位相の関係であてがうことを理解しやすくするために、下向きに縦軸の値が大きくなるように示してある。
【００２０】
図１には、メインローブの両側に複数のサイドローブが現れる第１超音波ビームのビームパターン（第１ビームパターン）５０が示される。この例では、走査角度０度にメインローブ５２が設定され、走査角度でおよそ±３０度付近に第１のサイドローブ５４ａ，５４ｂが、走査角度でおよそ±５０度付近に第２のサイドローブ５６ａ，５６ｂがそれぞれ現れる。第１のサイドローブ５４ａ，５４ｂは第２のサイドローブ５６ａ，５６ｂに比べその振幅が大きく、したがって超音波診断装置の画質に与える影響は前者のほうが大きい。図１に示すように、複数のサイドローブがメインローブの両側に対称に現れる例としては、リニア電子走査等があげられる。
【００２１】
図１の第１超音波ビームのビームパターン５０は、２つの第１サイドローブ５４ａ，５４ｂを有するので、これら２つのサイドローブを低減するために、第２超音波ビームは２つ用意される。図２は、２つの超音波ビームについてのそれぞれのビームパターン（第２ビームパターン）６２，６４を重ねた全体６０を示す図である。２つの第２超音波ビームのビームパターン６２，６４は、それぞれメインローブ６６ａ，６６ｂと、その両側に現れるサイドローブ６８ａ〜６８ｄを有する。各第２超音波ビームのビームパターン６２，６４におけるメインローブ６６ａ，６６ｂは、図１における第１のサイドローブ５４ａ，５４ｂとほぼ同じ形状、大きさになるように設定される。
【００２２】
図３は、サイドローブ低減の補正前における第１超音波ビームのビームパターン５０を破線で、２つの第２超音波ビームのビームパターン６２，６４について縦軸の符号を反転したものを一点鎖線で示し、両者（破線と一点鎖線）を加算処理して合成したビームパターン７０を実線で示した図である。なお、両者（破線と一点鎖線）の加算処理は、図１，２に示すように、第１超音波ビームと第２超音波ビームとが逆位相の関係にあるときであって、第１超音波ビームと第２超音波ビームとが同位相の関係にあるときは、第１超音波ビームのビームパターン５０から、２つの第２超音波ビームのビームパターン６２，６４が減算処理される。このように、第１超音波ビームの第１のサイドローブに、それぞれ第２超音波ビームのメインローブが符号反転してあてがわれることにより、合成されたビームパターン７０において、サイドローブを大幅に低減することができる。
【００２３】
図４には、メインローブの片側に複数のサイドローブが現れる第１超音波ビームのビームパターン（第１ビームパターン）８０が示される。この例では、走査角度０度にメインローブ８２が設定され、走査角度でおよそ−３０度付近に第１のサイドローブ８４が、走査角度でおよそ−５０度付近に第２のサイドローブ８６がそれぞれ現れる。第１のサイドローブ８４は第２のサイドローブ８６に比べその振幅が大きく、したがって超音波診断装置の画質に与える影響は前者のほうが大きい。図４に示すように、複数のサイドローブがメインローブの片側に偏在して現れる例としては、ある走査条件におけるセクタ電子走査等があげられる。
【００２４】
図５には、図４の第１超音波ビームに対応するサイドローブ低減用の第２超音波ビームのビームパターン（第２ビームパターン）９０が示される。この例では、図５に示す第１のサイドローブ８４の低減を目指した第２超音波ビームのビームパターン９０が示されている。すなわち、１つの第１のサイドローブ８４を低減するために、１つの第２超音波ビームが用意される。第２超音波ビームのビームパターン９０は、メインローブ９２と、その両側に現れるサイドローブ９４ａ，９４ｂを有する。第２超音波ビームのメインローブ９２は、図４における第１のサイドローブ８４とほぼ同じ形状、大きさになるように設定される。
【００２５】
図６は、サイドローブ低減の補正前における第１超音波ビームのビームパターン８０を破線で、第２超音波ビームのビームパターン９０について縦軸の符号を反転したものを一点鎖線で、両者（破線と一点鎖線）を加算処理して合成したビームパターン１００を実線で示した図である。なお、両者（破線と一点鎖線）の加算処理は、図４，５に示すように、第１超音波ビームと第２超音波ビームとが逆位相の関係にあるときであって、第１超音波ビームと第２超音波ビームとが同位相の関係にあるときは、第１超音波ビームのビームパターン８０から、第２超音波ビームのビームパターン９０が減算処理される。このように、第１超音波ビームの第１のサイドローブに、第２超音波ビームのメインローブが符号反転してあてがわれることにより、合成されたビームパターン１００において、サイドローブを大幅に低減することができる。
【００２６】
上記説明では、メインローブの両側あるいは片側に現れる複数のサイドローブについて、メインローブに最も近いサイドローブの振幅がもっとも大きく、メインローブから離れるに従い、各サイドローブの振幅が順次小さくなる例を用いた。この他に、各サイドローブの振幅がメインローブから離れるに従って必ずしも順次小さくならない場合でも、目的とするサイドローブに対応して第２超音波ビームのメインローブをあてがうことで、そのサイドローブを低減することができる。
【００２７】
上記説明において、第１超音波ビームのメインローブの両側または片側に現れるサイドローブとしては第１のサイドローブ及び第２のサイドローブのみとしたが、さらに多くのサイドローブが現れる第１超音波ビームであってもよい。また、第２超音波ビームのメインローブは、第１超音波ビームにおける複数のサイドローブの中で、振幅のより大きく画質に対する影響のより大きい第１のサイドローブにあてがわれるもののみを示したが、次に影響の大きい第２のサイドローブ、その次に影響の大きい第３のサイドローブ等に対応して、第２超音波ビームの数を増加させてそれぞれあてがうこともできる。
【００２８】
以下に、上記説明の内容に従ったサイドローブ低減を実現できる本発明に係る実施の形態につき、図面を用いて詳細に説明する。第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブをあてがうには、音響的に行う方法と電子的に行う方法とがある。
【００２９】
図７は、音響的にサイドローブを低減する超音波診断装置１０のブロック図である。この超音波診断装置１０においては、第１超音波の送信と第２超音波の送信とを同時に行うことができるように、プローブ１２内において複数の振動素子が２つのグループに分けられ、送信回路も通常送信回路１４とサイドローブ低減用送信回路１６に分けて備えられる。また、通常送信回路１４に接続されて第１超音波ビームのフォーカスデータを記憶する送信フォーカスデータメモリ１８が備えられ、サイドローブ低減用送信回路１６に接続されて第２超音波ビームのフォーカスデータを記憶するサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０が備えられる。受信回路２２はプローブ１２に接続され、受信回路２２の出力は、ＤＳＣ２４において信号処理が行われ、その後表示器２６において超音波画像が表示される。
【００３０】
図７中のプローブ１２は、超音波パルスの送波及びエコーの受波を行う超音波探触子である。このプローブ１２は、アレイ振動子を有しており、そのアレイ振動子の電子走査によって超音波ビームが電子的に走査される。電子走査方式としては、例えば電子リニア走査や電子セクタ走査を用いることができる。
【００３１】
アレイ振動子は、複数の振動素子から構成される。図８に、アレイ振動子３０の構成を示す。アレイ振動子３０は、複数の振動素子３２を１列に並べた第１振動子グループ３４と、第１振動素子と例えば同数の振動素子を１列に並べた第２振動子グループ３６とを、電子走査方向に平行に配置してなる。第１振動子グループ３４は、サイドローブの低減を図りたい第１超音波ビームを形成するための第１超音波の送受波に用いられる。第２振動子グループ３６は、第１超音波ビームのサイドローブを音響的に低減する第２超音波ビームを形成するための第２超音波の送波に用いられる。第１超音波の送信と第２超音波の送信とを同時に行うことができるように、第１振動子グループと、第２振動子グループとは別個に設けられる。各振動子グループを構成する振動素子の数としては、例えば９６チャネル等が用いられる。
【００３２】
第２振動子グループ３６を構成する複数の振動素子の全体を用いて１つの第２超音波ビームを形成するように構成することができる。また、第２振動子グループ３６を構成する複数の振動素子をいくつかのブロックに分け、各ブロックを構成する複数の振動素子を用いて各ブロックごとにそれぞれ第２超音波ビームを形成するように構成してもよい。例えば、図２で説明したように、２つのサイドローブを低減するために２つの第２超音波ビームを用いたいときは、第２振動子グループ３６を構成する複数の振動素子を２つのブロックに分け、一方のブロックを構成する複数の振動素子を一方の第２超音波ビームの形成用に割り当て、他方のブロックを構成する複数の振動素子を他方の第２超音波ビームの形成用に割り当てることができる。また、３以上のブロックに分けることで、３以上の第２超音波ビームを形成するように構成することもでき、これを用いて３以上のサイドローブを低減することもできる。
【００３３】
図９に、他の形態のアレイ振動子４０を示す。この例のアレイ振動子４０は、１列に複数の振動素子を並べたもので、第１振動子グループ４４を構成する複数の振動素子がその中央部分に配置され、第２振動子グループ４６ａ，４６ｂを構成する複数の振動素子がその両側に配置される。例えば、アレイ振動子４０が９６チャネルの振動素子で構成されるとして、中央の４８チャネルの振動素子を第１振動子グループ４４、その両側の各２４チャネルずつの振動素子をそれぞれ第２振動子グループに割り当てて用いることができる。
【００３４】
図８、図９に示す例の他に、第１振動子グループを構成する各振動素子と、第２振動子グループを構成する各振動素子とを交互に配置してアレイ振動子を構成してもよい。交互配置には、１個の振動素子ごとに交互配置してもよく、例えば２個の振動素子を単位に交互配置する等、複数の振動素子ごとに交互配置してもよい。
【００３５】
図８に示す第１振動子グループ３４を構成する各振動素子は、通常送信回路１４に接続され、第２振動子グループ３６を構成する各振動素子は、サイドローブ低減用送信回路１６に接続される。
【００３６】
通常送信回路１４もサイドローブ低減用送信回路１６もその内部構成は同じで、ともに対応する振動素子に送信信号を供給する機能を有する。通常送信回路１４は、図示されていない制御部の制御の下で、送信フォーカスデータメモリ１８から第１超音波ビームの形成に必要な送信フォーカスデータ、すなわち各振動素子ごとの送信遅延データの供給を受け、それに従って第１振動子グループを構成する各振動素子に送信信号を供給する。
【００３７】
サイドローブ低減用送信回路１６は、図示されていない制御部の制御の下で、サイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０から必要な送信フォーカスデータである各振動素子ごとの送信遅延データの供給を受け、それに従って第２振動子グループを構成する各振動素子に送信信号を供給する。
【００３８】
送信フォーカスデータメモリ１８には、上記のように第１超音波ビームを形成するために必要な送信フォーカスデータが、第１振動子グループの各振動素子に対応付けられた送信遅延データの集合として記憶される。送信フォーカスデータは、ビームパターンの異なる第１超音波ビームごとに記憶される。
【００３９】
サイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０には、上記のように第２超音波ビームを形成するために必要な送信フォーカスデータが、第２振動子グループの各振動素子に対応付けられた送信遅延データの集合として記憶される。記憶される送信フォーカスデータは、図１から図６で説明したように、サイドローブを低減しようとする第１超音波ビームのサイドローブに対応するメインローブを含む第２超音波ビームを形成するに必要な送信フォーカスデータである。第２超音波ビームと第１超音波ビームとは逆位相の関係になるように送信フォーカスデータが設定される。かかるサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータは、サイドローブを低減しようとする第１超音波ビームごとに対応付けられて記憶される。また、第１超音波ビームにおける複数のサイドローブの低減を図るために、複数の第２超音波ビームを形成するのに必要な送信フォーカスデータとすることもできる。
【００４０】
受信回路２２は、第１振動子グループ３４を構成する各振動素子にそれぞれ接続され、各振動素子からの受信信号に対し、増幅や整相加算等の処理を行う回路である。
【００４１】
第１超音波及び第２超音波の送受信は、図示されていない制御部の制御により、第１超音波の送信と第２超音波の送信とが同時に行われ、そのエコー信号が受信される。すなわち、第１超音波ビームが形成されると同時に、第２超音波ビームが形成され、音場上において第１超音波ビームのサイドローブに第２超音波ビームのメインローブがあてがわれ、音響的に第１超音波ビームのサイドローブが低減されて受信される。
【００４２】
ＤＳＣ２４は、受信回路２２の出力信号を信号処理し、さらに送受波座標系から表示座標系への座標変換を行う機能等を有する公知の画像処理回路である。その出力は、表示器２６に入力されて画像として表示される。
【００４３】
図１０は、電子的にサイドローブを低減する超音波診断装置１１０のブロック図である。図７と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。この超音波診断装置１１０においては、第１超音波の送信と第２超音波の送信とを時分割等の方法で非同時に行う。プローブ１１２は、第１超音波の送受波と第２超音波の送受波の両方に兼用して用いられ、送信回路１１４には、送信フォーカスデータメモリ１８への接続またはサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０への接続を第１超音波の送信と第２超音波の送信のタイミングに応じて切換える送信フォーカス切換え回路１１６が接続される。また、受信回路２２の出力は通常ビームメモリ１１８とサイドローブ低減用ビームメモリ１２０とが接続され、第１超音波ビームと第２超音波ビームより得られる受信信号データがそれぞれ記憶される。これらのメモリと加算器１２２が接続され、電子的に加算処理された出力を用いてＤＳＣ２４において信号処理が行われ、その後表示器２６において超音波画像が表示される。
【００４４】
図１０の中のプローブ１１２は、アレイ振動子を有する超音波探触子で、例えば、図１１に示すアレイ振動子１３０のように、複数の振動素子１３２を１列に並べて構成される一般的なアレイ振動子を用いることができる。
【００４５】
送信回路１１４は、プローブ１１２を構成する各振動素子に送信信号を供給する機能を有する回路である。送信回路１１４には、送信フォーカス切換え回路１１６を介して、図７において説明したと同様の送信フォーカスデータメモリ１８と、サイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０とが接続される。
【００４６】
送信フォーカス切換え回路１１６は、図示されていない制御部の制御の下で、第１超音波または第２超音波の送信の切換えに応じ、送信回路１１４に供給する送信フォーカスデータの種類を切換える機能を有する回路である。送信の切換えは、例えば、時分割等の手段を用いることができる。したがって、第１超音波の送信においては送信フォーカスデータメモリ１８から必要な送信フォーカスデータが送信回路１１４に供給され、第２超音波の送信においてはサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０から必要な送信フォーカスデータが送信回路１１４に供給される。
【００４７】
受信回路２２は、各振動素子からの受信信号に対し、増幅や整相加算等の処理を行う回路で、その出力は、図示されていない制御部の制御の下で、第１超音波ビームを形成することで得られる第１受信信号は通常ビームメモリ１１８に、第２超音波ビームを形成することで得られる第２受信信号はサイドローブ低減用ビームメモリ１２０に、それぞれ入力されて記憶される。
【００４８】
通常ビームメモリ１１８及びサイドローブ低減用ビームメモリ１２０は、受信信号データを記憶するメモリである。データの記憶は、例えば図１、図２で説明したビームパターンの形式で、走査角度に対応付けて受信信号データを記憶することができる。
【００４９】
加算器１２２は、第１受信信号に対し、第２受信信号を電子的に加算処理を行う機能を有する回路である。加算処理は、各走査角度について、第１受信信号の値に対し第２受信信号の値が加算される。この加算により、電子的に第１受信信号におけるサイドローブに第２受信信号のメインローブがあてがわれ、第１超音波ビームのサイドローブが低減された合成受信信号が得られる。合成受信信号はＤＳＣ２４に出力され、画像処理の後、表示器２６に入力され表示される。
【００５０】
上記説明において、電子的にサイドローブを低減するのに用いられるサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリの内容は、音響的にサイドローブを低減するのに用いられるサイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ２０の内容と同じとし、加算器１２２は、重み付け等を行わない単純な加算処理を行うものとした。この他に、電子的にサイドローブを低減する場合に、第１超音波ビームのサイドローブにあてがわれる第２超音波ビームのメインローブを、形状は相似のままで、大きさをある倍率Ａとしてもよい。このときは、加算器１２２において、第２受信信号に対し１／Ａの重み付けを行う重み付け加算処理を行う。
【００５１】
また、上記説明では、第２超音波の送信フォーカスデータとして、第２超音波を第１超音波に対し逆位相の関係になるデータとし、第１受信信号と第２受信信号との間の処理は加算処理とした。これに代えて、第２超音波の送信フォーカスデータを、第２超音波を第１超音波に対し同位相の関係になるデータとし、第１受信信号と第２受信信号との間の処理を減算処理としてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係る超音波診断装置によれば、サイドローブを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的な説明に用いられる第１超音波ビームのビームパターンの例を示す図である。
【図２】本発明の原理的な説明に用いられる２つの第２超音波ビームのビームパターンを重ねた全体の例を示す図である。
【図３】本発明の原理的な説明で、サイドローブが低減される様子を示す図である。
【図４】本発明の原理的な説明に用いられる第１超音波ビームのビームパターンについて他の例を示す図である。
【図５】本発明の原理的な説明に用いられる第２超音波ビームのビームパターンについて他の例を示す図である。
【図６】本発明の原理的な説明で、サイドローブが低減される様子を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態において、音響的にサイドローブを低減する超音波診断装置のブロック図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、音響的にサイドローブを低減するのに用いられるアレイ振動子の構成を示す図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、音響的にサイドローブを低減するのに用いられる他のアレイ振動子の構成を示す図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、電子的にサイドローブを低減する超音波診断装置のブロック図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態において、電子的にサイドローブを低減するのに用いられるアレイ振動子の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０，１１０  超音波診断装置、１２，１１２  プローブ、１４  通常送信回路、１６  サイドローブ低減用送信回路、１８  送信フォーカスデータメモリ、２０  サイドローブ低減用逆位相フォーカスデータメモリ、２２  受信回路、３０，４０，１３０  アレイ振動子、３２，１３２  振動素子，３４，４４  第１振動子グループ、３６，４６ａ，４６ｂ  第２振動子グループ、５０，８０  第１ビームパターン、５２，８２  メインローブ、５４ａ，５４ｂ，８４  第１サイドローブ、６０  第２ビームパターンの全体、６２，６４，９０  第２ビームパターン、６６ａ，６６ｂ，９２  第２ビームパターンのメインローブ、７０，１００  合成したビームパターン、１１４  送信回路、１１６  送信フォーカス切換え回路、１１８  通常ビームメモリ、１２０  サイドローブ低減用ビームメモリ、１２２  加算器。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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