(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、
同一音線について周波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算し、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、
ことを特徴とする超音波送受信方法。
【請求項２】
バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、
同一音線についてバースト波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算し、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、
ことを特徴とする超音波送受信方法。
【請求項３】
周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、
同一音線について周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算し、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、
ことを特徴とする超音波送受信方法。
【請求項４】
前記周波数通過帯域は低域になるほど広い、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の超音波送受信方法。
【請求項５】
周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線について周波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
を具備することを特徴とする超音波送受信装置。
【請求項６】
バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線についてバースト波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
を具備することを特徴とする超音波送受信装置。
【請求項７】
周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線について周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
を具備することを特徴とする超音波送受信装置。
【請求項８】
前記周波数通過帯域は低域になるほど広い、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の超音波送受信装置。
【請求項９】
周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線について周波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とする超音波撮影装置。
【請求項１０】
バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線についてバースト波数およびフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とする超音波撮影装置。
【請求項１１】
周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、
同一音線について周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて送波された異なる前記超音波ビームに対応する同一音線の複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、
前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備することを特徴とする超音波撮影装置。
【請求項１２】
前記周波数通過帯域は低域になるほど広い、
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の超音波撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波送受信方法および装置並びに超音波撮影装置に関し、特に、フォーカス（ｆｏｃｕｓ）を変えた超音波ビーム（ｂｅａｍ）で音線順次のスキャンを行う超音波送受信方法および装置、並びに、そのような送受信装置を備えた超音波撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波撮影では、超音波ビーム（ｂｅａｍ）を送波してそのエコー（ｅｃｈｏ）を受信しながら音線順次のスキャンを行い、エコー受信信号に基づいて画像を生成する。
【０００３】
超音波ビームは所定の距離にフォーカスさせたものが用いられる。その場合、フォーカスを異ならせた複数回のスキャンを行い、それぞれのスキャンによって得られた画像をフォーカス領域ごとにつなぎ合わせて１フレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を形成する場合がある。これはコンビネーションフォーカス（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｆｏｃｕｓ）法とも呼ばれ、浅部から深部まで鮮明に撮影するために利用される。
【０００４】
また、送波周波数を異ならせた複数回のスキャンを行い、それぞれのスキャンによって得られた画像を足し合わせて１フレームの画像を形成する場合がある。これは周波数コンパウンド（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）法とも呼ばれ、画像におけるスペックルパターン（ｓｐｅｃｋｌｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）を低減するために利用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
コンビネーションフォーカス法においては、フォーカス領域のつなぎ目が不自然になりやすい。周波数コンパウンド法においては、画像のつなぎ目は発生しないがフォーカス範囲を広げる効果も生じない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、コンビネーションフォーカス法によりつつも、フォーカス領域のつなぎの部分を目立たなくする超音波送受信方法および装置、並びに、そのような送受信装置を備えた超音波撮影装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算し、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、ことを特徴とする超音波送受信方法である。
【０００８】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、を具備することを特徴とする超音波送受信装置である。
【０００９】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮影装置である。
【００１０】
（１）ないし（３）に記載の各観点での発明では、周波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算して周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする。
【００１１】
加算したエコー受信信号は周波数およびフォーカスを異にする複数の信号を含む。これを周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングして得られる信号は、複数の信号の構成比が連続的に変化するものとなる。このため、フォーカス領域のつなぎが目立たなくなる。
【００１２】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算し、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、ことを特徴とする超音波送受信方法である。
【００１３】
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、を具備することを特徴とする超音波送受信装置である。
【００１４】
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮影装置である。
【００１５】
（４）ないし（６）に記載の各観点での発明では、バースト波数およびフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算して周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする。
【００１６】
加算したエコー受信信号は周波数およびフォーカスを異にする複数の信号を含む。これを周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングして得られる信号は、複数の信号の構成比が連続的に変化するものとなる。このため、フォーカス領域のつなぎが目立たなくなる。
【００１７】
（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算し、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする、ことを特徴とする超音波送受信方法である。
【００１８】
（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、を具備することを特徴とする超音波送受信装置である。
【００１９】
（９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行う超音波送受信手段と、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算する加算手段と、前記加算したエコー受信信号を周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングするフィルタリング手段と、前記フィルタリング手段の出力信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮影装置である。
【００２０】
（８）ないし（９）に記載の各観点での発明では、周波数およびバースト波数並びにフォーカスを変えて１音線当たり複数回の超音波ビームを送波してそれぞれのエコーを受信しながら音線順次のスキャンを行い、音線が同一な複数のエコー受信信号同士を加算して周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングする。
【００２１】
加算したエコー受信信号は周波数およびフォーカスを異にする複数の信号を含む。これを周波数通過帯域が高域から低域まで連続的に変化するフィルタでフィルタリングして得られる信号は、複数の信号の構成比が連続的に変化するものとなる。このため、フォーカス領域のつなぎが目立たなくなる。
【００２２】
前記周波数通過帯域は低域になるほど広いことが、深部の描写性を良くする点で好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に超音波撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００２４】
図１に示すように、本装置は、超音波プローブ２を有する。超音波プローブ２は、図示しない複数の超音波トランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）のアレイ（ａｒｒａｙ）を有する。個々の超音波トランスデューサは例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）等の圧電材料によって構成される。超音波プローブ２は、使用者により対象４に当接して使用される。
【００２５】
超音波プローブ２は送受信部６に接続されている。送受信部６は、超音波プローブ２に駆動信号を与えて超音波を送波させる。送受信部６はまた超音波プローブ２が受波したエコー信号を受信する。
【００２６】
送受信部６のブロック図を図２に示す。同図に示すように、送受信部６は送波タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）発生ユニット（ｕｎｉｔ）６０２、送波ビームフォーマ（ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）６０４、送受切換ユニット６０６、受波ビームフォーマ６１０、加算ユニット６１２およびフィルタリングユニット６１４を有する。
【００２７】
送波タイミング発生ユニット６０２は、送波タイミング信号を周期的に発生して送波ビームフォーマ６０４に入力する。送波ビームフォーマ６０４は、送波のビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を行うもので、送波タイミング信号に基づき、所定の方位の超音波ビームを形成するためのビームフォーミング信号を生じる。
【００２８】
ビームフォーミング信号は、超音波ビームの方位およびフォーカス距離に対応した時間差が付与された複数の駆動信号からなる。ビームフォーミングは後述の制御部１８によって制御される。制御部１８は、また、駆動信号の周波数もしくはバースト（ｂｕｒｓｔ）波数、または、周波数およびバースト波数を制御する。
【００２９】
送波ビームフォーマ６０４は、送波ビームフォーミング信号を送受切換ユニット６０６に入力する。送受切換ユニット６０６は、ビームフォーミング信号を超音波トランスデューサアレイに入力する。超音波トランスデューサアレイにおいて、送波アパーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を構成する複数の超音波トランスデューサは、駆動信号の時間差に対応した位相差を持つ超音波をそれぞれ発生する。それら超音波の波面合成により、所定方位の音線に沿いかつ所定の距離にフォーカスを持つ超音波ビームが形成される。
【００３０】
送受切換ユニット６０６には受波ビームフォーマ６１０が接続されている。送受切換ユニット６０６は、超音波トランスデューサアレイ中の受波アパーチャが受波した複数のエコー信号を受波ビームフォーマ６１０に入力する。
【００３１】
受波ビームフォーマ６１０は、送波の音線に対応した受波のビームフォーミングを行うもので、複数の受波エコーに時間差を付与して位相を調整し、次いでそれら加算して所定方位の音線に沿ったエコー受信信号を形成する。受波のビームフォーミングは後述の制御部１８により制御される。
【００３２】
超音波プローブ２、送波タイミング発生ユニット６０２、送波ビームフォーマ６０４、送受切換ユニット６０６、受波ビームフォーマ６１０および制御部１８からなる部分は、本発明超音波送受信装置の実施の形態の一例である。また、本発明における超音波送受信手段の実施の形態の一例である。
【００３３】
超音波ビームの送波は、送波タイミング発生ユニット６０２が発生する送波タイミング信号に基づいて所定の時間間隔で繰り返し行われ、そのつどエコー受信が行われる。
【００３４】
超音波の送受信は１音線当たり複数回繰り返される。回数は例えば２であるがこれに限らず適宜でよい。各回ごとにフォーカス距離が変更される。フォーカス距離は、予め定めた複数の距離を例えば近距離から遠距離まで順次にたどるように変更される。あるいは、遠距離から近距離まで順次にたどるようにしてもよく、また順不同であってもよい。
【００３５】
図３に、送受信の回数が２である例を模式的に示す。同図に示すように、超音波トランスデューサアレイ３００から、音線４００上の点Ｐ１およびＰ３にフォーカスした超音波ビームがそれぞれ送波される。超音波トランスデューサアレイ３００から点Ｐ１までの距離すなわち近フォーカス距離はＦ１である。超音波トランスデューサアレイ３００から点Ｐ３までの距離すなわち遠フォーカス距離はＦ３である。
【００３６】
各回ごとに、送波超音波の周波数もしくはバースト波数、または、周波数およびバースト波数が変更される。周波数を変更する場合は、フォーカス距離が長くなるほど周波数を低くする。バースト波数を変更する場合は、フォーカス距離が長くなるほどバースト波数を多くする。周波数およびバースト波数をともに変更するときは、フォーカス距離が長くなるほど周波数を低くしかつバースト波数を多くする。
【００３７】
媒体を進行する超音波の減衰率は周波数特性を有し、周波数が高くなるほど減衰が大きくなる。このため、周波数が高い超音波は遠くまで届きにくい。そこで、フォーカス距離が長くなるほど送波周波数を低くして遠くまで届きやすいようにする。送波超音波のバースト波数を多くしても同様な効果が得られるので、周波数を低下させる代わりに、あるいはそれに加えて、バースト波数を多くすることにより超音波を届きやすいようにするようにしてもよい。
【００３８】
このような送波に対するエコーが超音波トランスデューサアレイ３００に帰投する。点Ｐ１からのエコーの帰投時間はｔ１である。点Ｐ２からのエコーの帰投時間はｔ２である。点Ｐ３からのエコーの帰投時間はｔ３である。
【００３９】
エコーは超音波トランスデューサアレイ３００で受波され、受波ビームフォーマ６１０によってビームフォーミングされる。これによって、音線４００に沿ったエコー受信信号が形成される。２回の送波に対応してエコー受信信号が２回形成される。
【００４０】
２回のエコー受信信号は受波ビームフォーマ６１０から加算ユニット６１２に入力される。加算ユニット６１２は、１音線に関する２回のエコー受信信号を時間軸を合わせて加算する。これによって、点Ｐ１にフォーカスした送波超音波のエコー受信信号と点Ｐ３にフォーカスした送波超音波のエコー受信信号とを合成した、例えば図４に示すような合成エコー受信信号が得られる。加算ユニット６１２は、本発明における加算手段の実施の形態の一例である。
【００４１】
図４に示す合成エコー受信信号において、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３からのエコーは、時間軸上のｔ１，ｔ２，ｔ３の位置にそれぞれ存在する。時間軸上ｔ１の位置における信号は近フォーカスからのエコーである。これは、近フォーカスに収束させて送波した超音波のエコーを主体とする。近フォーカスに収束させた送波超音波は高域成分を多く含む。また、近フォーカスからのエコーは高域成分を多く含む。したがって、時間軸上ｔ１の位置における信号は高域成分を主体とする。
【００４２】
時間軸上ｔ３の位置における信号は遠フォーカスからのエコーである。これは、遠フォーカスに収束させて送波した超音波のエコーを主体とする。遠フォーカスに収束させた送波超音波は低域成分を多く含む。また、遠フォーカスからのエコーは低域成分を多く含む。したがって、時間軸上ｔ３の位置における信号は低域成分を主体とする。
【００４３】
時間軸上ｔ２の位置における信号は近フォーカスと遠フォーカスの中間からのエコーであり、近フォーカスに収束させた送波超音波のエコーと遠フォーカスに収束させた送波超音波のエコーの混合である。この信号においては、高域成分がｔ１における信号よりも減衰しており、ｔ３における信号ほどは減衰していないので中域成分を主体とする。
【００４４】
加算ユニット６１２の出力信号はフィルタリングユニット（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｕｎｉｔ）６１４でフィルタリングして出力される。フィルタリングユニット６１４は可変のバントパスフィルタ（ｂａｎｄ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）であり、周波数通過帯域が時間とともに変化する。以下、周波数通過帯域をパスバンド（ｐａｓｓ  ｂａｎｄ）ともいう。フィルタリングユニット６１４は、本発明におけるフィルタリング手段の実施の形態の一例である。
【００４５】
図５に、フィルタリングユニット６１４のパスバンドの時間変化を模式的に示す。同図において、横軸は周波数軸であり、縦軸はゲイン（ｇａｉｎ）軸である。同図に示すようにパスバンドは時間の経過とともに高域から低域まで連続的に移動する。移動時間の長さは合成エコー受信信号の時間長と同じになっている。このため、パスバンドは、時刻ｔ１においては実線で示すように高域にあり、時刻ｔ２においては一点鎖線で示すように中域あり、時刻ｔ３においては二点鎖線で示すように低域にある。
【００４６】
合成エコー受信信号の時間軸上ｔ１の位置にある信号は、実線で示すバンドパスによってフィルタリングされる。ｔ１の位置にある信号は高域成分を主体とするからこのパスバンドを効率よく通過する。この信号は、また、近フォーカスに収束させて送波した超音波のエコーを主体とするから、近フォーカス付近を高空間分解能で描出する信号となる。
【００４７】
合成エコー受信信号の時間軸上ｔ３の位置にある信号は、二点鎖線で示すバンドパスによってフィルタリングされる。ｔ３の位置にある信号は低域成分を主体とするからこのパスバンドを効率よく通過する。この信号は、また、遠フォーカスに収束させて送波した超音波のエコーを主体とするから、遠フォーカス付近を高空間分解能で描出する信号となる。
【００４８】
合成エコー受信信号の時間軸上ｔ２の位置にある信号は、一点鎖線で示すバンドパスによってフィルタリングされる。ｔ２の位置にある信号は中域成分を主体とするからこのパスバンドを効率よく通過する。
【００４９】
この信号は、近フォーカスに収束させた送波超音波のエコーと遠フォーカスに収束させた送波超音波のエコーの混合となる。混合の比率はパスバンドの移動にともなって連続的に変化する。このように、２つの信号の混合比率が連続的に変化するので、近フォーカスと遠フォーカスの中間部分においては従来のようなつなぎ目の発生が発生しない。
【００５０】
フィルタリングユニット６１４のパスバンドは、図６に示すように、低域側に移行するにつれて次第にバンド幅が広がるようにしてもよい。このようにして深部からのエコーの通過帯域を広げることにより、深部の描出性を良くすることができる。
【００５１】
後述の制御部１８による制御の下で、送波ビームフォーマ６０４および受波ビームフォーマ６１０が１音線当たり例えば２回の送受信を行うたびに、音線の方位が所定量ずつ変更される。それによって、対象４の内部が音線順次で走査される。
【００５２】
このような構成の送受信部６は、例えば図７に示すような走査を行う。すなわち、放射点２００からｚ方向に延びる音線２０２で扇状の２次元領域２０６をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャン（ｓｅｃｔｏｒ  ｓｃａｎ）を行う。
【００５３】
送波および受波のアパーチャを超音波トランスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、このアパーチャをアレイに沿って順次移動させることにより、例えば図８に示すような走査を行うことができる。すなわち、放射点２００からｚ方向に発する音線２０２を直線状の軌跡２０４に沿って平行移動させることにより、矩形状の２次元領域２０６をｘ方向に走査し、いわゆるリニアスキャン（ｌｉｎｅａｒ  ｓｃａｎ）を行う。
【００５４】
なお、超音波トランスデューサアレイが、超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたいわゆるコンベックスアレイ（ｃｏｎｖｅｘ  ａｒｒａｙ）である場合は、リニアスキャンと同様な音線走査により、例えば図９に示すように、音線２０２の放射点２００を円弧状の軌跡２０４に沿って移動させ、扇面状の２次元領域２０６をθ方向に走査して、いわゆるコンベックススキャンが行えるのはいうまでもない。
【００５５】
送受信部６はＢモード（ｍｏｄｅ）処理部１０に接続されている。送受信部６から出力される音線ごとのエコー受信信号は、Ｂモード処理部１０に入力される。
【００５６】
Ｂモード処理部１０はＢモード画像データ（ｄａｔａ）を形成するものである。Ｂモード処理部１０は、図１０に示すように、対数増幅ユニット１０４および包絡線検波ユニット１０６を備えている。
【００５７】
Ｂモード処理部１０は、対数増幅ユニット１０４でエコー受信信号を対数増幅し、包絡線検波ユニット１０６で包絡線検波して音線上の個々の反射点でのエコーの強度を表す信号すなわちＡスコープ（ｓｃｏｐｅ）信号を得て、このＡスコープ信号の各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、Ｂモード画像データを形成する。
【００５８】
Ｂモード処理部１０は画像処理部１４に接続されている。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０から入力されるデータに基づいてＢモード画像を生成する。画像処理部１４には表示部１６が接続されている。表示部１６は、画像処理部１４からＢモード画像データが与えられ、それに基づいて画像を表示する。Ｂモード処理部１０、画像処理部１４および表示部１６からなる部分は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００５９】
送受信部６における前述のようなエコー受信信号の処理により、Ｂモード画像は近フォーカス付近および遠フォーカス付近をともに空間分解能良く描出する。また、送受信部６による前述のようなエコー受信信号の処理により、近フォーカス領域と遠フォーカス領域の間には従来のようなつなぎ目が発生しない。
【００６０】
以上の送受信部６、Ｂモード処理部１０、画像処理部１４および表示部１６には制御部１８が接続されている。制御部１８は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御する。制御部１８には、被制御の各部から各種の信号が入力される。
【００６１】
制御部１８には操作部２０が接続されている。操作部２０は使用者によって操作され、制御部１８に適宜の指令や情報を入力するようになっている。制御部１８による制御の下で前述のようなＢモード動作が実行される。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コンビネーションフォーカス法によりつつも、フォーカス領域のつなぎの部分を目立たなくする超音波送受信方法および装置、並びに、そのような送受信装置を備えた超音波撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】送受信部のブロック図である。
【図３】送波超音波ビームのフォーカシングを示す模式図である。
【図４】エコー受信信号を示す模式図である。
【図５】フィルタリングユニットのパスバンドを示す模式図である。
【図６】フィルタリングユニットのパスバンドを示す模式図である。
【図７】音線走査の模式図である。
【図８】音線走査の模式図である。
【図９】音線走査の模式図である。
【図１０】Ｂモード処理部のブロック図である。
【符号の説明】
２  超音波プローブ
４  対象
６  送受信部
１０  Ｂモード処理部
１４  画像処理部
１６  表示部
１８  制御部
２０  操作部
６０２  送波タイミング発生ユニット
６０４  送波ビームフォーマ
６０６  送受切換ユニット
６１０  受波ビームフォーマ
６１２  加算ユニット
６１４  フィルタリングユニット
１０４  対数増幅ユニット
１０６  包絡線検波ユニット
【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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