【手続補正書】
【提出日】平成23年4月13日(2011.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に第１の超音波を送信した際に前記対象物から反射される第１の反射波を受信し第１の受信信号に変換する第１の工程と、
前記第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第２の工程と、
前記収差補正値を用いて生成した送信信号に基づいて第２の超音波を前記対象物に送信した際に、前記対象物から反射される第２の反射波を受信し、第２の受信信号に変換する第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、
前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記第４の工程において使用する前記収差補正値は、前記第２の工程で求めた収差補正値を前記第２の受信信号を用いてさらに補正した収差補正値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記第３の工程の前に、前記第１の工程と前記第２の工程とを複数回繰り返すことによって前記収差補正値を求める工程を含み、
当該繰り返し工程において、２回目以降に使用する前記第１の超音波は、直前の前記第２の工程で求めた収差補正値を用いて補正したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記第１の工程と前記第２の工程とを複数回繰り返す際に、前記第１の超音波の中心周波数を工程ごとに変化させ、
前記第２の超音波の中心周波数は、最後に使用した前記第１の超音波の中心周波数よりも高いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記第１の超音波の中心周波数は、前記収差補正値を用いて補正した前記第２の超音波
で形成したビームパターンについての以下の式（１）で定義される値が所定の範囲の値となるように、定められることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【数１】
2009254462.tif 000001
【請求項６】
前記式（１）の重み関数は、以下の式（２）で定義された条件を満たすことを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【数２】
2009254462.tif 000002
【請求項７】
前記式（２）のａ、ｂ、ｃがａ＝２、ｂ＞０、ｃ＝０のうち少なくとも１つを満たすことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信した際に前記対象物から反射される反射波を受信し受信信号に変換する第１の工程と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離する第２の工程と、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、
前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記第２の工程は、前記第１の受信信号を通過させる第１のフィルタと前記第２の受信信号を通過させる第２のフィルタとを用いて前記受信信号を分離する工程であって、
前記第１のフィルタの通過域は、前記収差補正値を用いて補正した前記第２の超音波のビームパターンについての以下の式（３）で定義される値が所定の範囲の値となるように、設定されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成方法。
【数３】
2009254462.tif 000003
【請求項１０】
前記第１の工程において、中心周波数の異なる３以上の超音波を含む超音波を用い、
前記第２の工程において、前記３以上の超音波のそれぞれの周波数に対応する通過域をもつ複数のフィルタを用いて前記対象物からの反射波に対応する受信信号を３以上の受信信号に分離し、
前記第３の工程において、前記第３の工程で分離した３以上の受信信号のうち複数の受信信号を前記第１の信号として用い、
前記第４の工程において、前記第３の工程で分離した３以上の受信信号のうち最も高い周波数の受信信号を前記第２の受信信号として用いることを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に第１の超音波を送信した際に前記対象物から反射される第１の反射波を受信し第１の受信信号に変換する第１の工程と、
前記第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第２の工程と、
前記収差補正値に基づいて補正した第２の超音波を前記対象物に送信した際に前記対象物から反射される第２の反射波を受信し第２の受信信号に変換する第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数よりも高いことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信した際に前記対象物から反射される反射波を受信し受信信号に変換する第１の工程と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離する第２の工程と、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数よりも高いことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に第１の超音波を送信して前記対象物から反射される第１の反射波を受信し、第１の受信信号に変換する探触子と、
前記第１の受信信号を用いて収差補正値を求める演算回路と、
画像を形成する画像処理装置と、
を有し、
前記探触子は、前記収差補正値を用いて生成された送信信号に基づいて前記対象物に第２の超音波を送信し、前記対象物から反射される第２の反射波を受信して第２の受信信号に変換し、
前記画像処理回路は、前記収差補正値と前記第２の受信信号とを用いて画像を形成し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とする超音波装置。
【請求項１４】
対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信し、前記対象物から反射される反射波を受信して受信信号に変換する探触子と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離するフィルタと、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める演算回路と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する画像処理装置と、
を、有し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とする超音波装置。
【請求項１５】
対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に第１の超音波を送信して前記対象物から反射される第１の反射波を受信し、第１の受信信号に変換する探触子と、
前記第１の受信信号を用いて収差補正値を求める演算回路と、
画像を形成する画像処理装置と、
を有し、
前記探触子は、前記収差補正値を用いて生成された送信信号に基づいて前記対象物に第２の超音波を送信し、前記対象物から反射される第２の反射波を受信して第２の受信信号に変換し、
前記画像処理回路は、前記収差補正値と前記第２の受信信号とを用いて画像を形成し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数より高いことを特徴とする超音波装置。
【請求項１６】
対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信し、前記対象物から反射される反射波を受信して受信信号に変換する探触子と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離するフィルタと、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める演算回路と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する画像処理装置と、
を、有し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数より高いことを特徴とする超音波装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】超音波による画像形成方法及び超音波装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて試料の断層像もしくは三次元像を取得する画像形成方法及び超音波装置に関する。また試料内で生ずる音響光学的な収差を補正する超音波の収差補正方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
従来の方法においては、点ターゲットからの反射のように反射強度が所定レベル以上の強度を有する対象物（測定対象物ともいう）からの信号（反射波）では補正が可能である。しかし、微小な散乱体からの反射のように反射強度が弱く所定レベル以下である対象物からの信号（反射波）では、各反射波の相関性が低いため、補正が困難であるという課題を有していた。つまり、特許文献１に述べられているように従来の収差補正方法においては収差補正の対象となる音線を含む信号（反射波）を発する対象物の近傍に存在する媒体が発する弱く不均一な反射波（エコー）のスペックル成分も位相誤差計測の対象としなければならない。しかし、スペックル成分（微小散乱体からの信号）は統計的性質でしか論ぜられない不安定な存在であり、点ターゲットによる位相計測とは異なり、あるエコーの区間長について積分しなければならない。また超音波探触子が有する測定の対象となる信号（メインローブともいう）の位相計測の障害となる周囲の信号（サイドローブともいう）のため、対象を通る円周上にある目標物以外の反射点からのエコーが受波される場合がある。そしてこのようなエコーの受波は収差補正の誤差の原因となっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は上記の知見に基づくものであり、その骨子とするところは、対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に第１の超音波を送信した際に前記対象物から反射される第１の反射波を受信し第１の受信信号に変換する第１の工程と、
前記第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第２の工程と、
前記収差補正値を用いて生成した送信信号に基づいて第２の超音波を前記対象物に送信
した際に、前記対象物から反射される第２の反射波を受信し、第２の受信信号に変換する第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、
前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とするものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また本発明は、対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信した際に前記対象物から反射される反射波を受信し受信信号に変換する第１の工程と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離する第２の工程と、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、
前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明は、対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に第１の超音波を送信した際に前記対象物から反射される第１の反射波を受信し第１の受信信号に変換する第１の工程と、
前記第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第２の工程と、
前記収差補正値に基づいて補正した第２の超音波を前記対象物に送信した際に前記対象物から反射される第２の反射波を受信し第２の受信信号に変換する第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数よりも高いことを特徴とするものである。
【手続補正８】
【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】
また、本発明は、対象物に超音波を送信した際に該対象物から反射される反射波を用い
て画像を形成する画像形成方法であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信した際に前記対象物から反射される反射波を受信し受信信号に変換する第１の工程と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離する第２の工程と、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める第３の工程と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する第４の工程と、
を含み、
前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数よりも高いことを特徴とするものである。
また、本発明は、対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に第１の超音波を送信して前記対象物から反射される第１の反射波を受信し、第１の受信信号に変換する探触子と、
前記第１の受信信号を用いて収差補正値を求める演算回路と、
画像を形成する画像処理装置と、
を有し、
前記探触子は、前記収差補正値を用いて生成された送信信号に基づいて前記対象物に第２の超音波を送信し、前記対象物から反射される第２の反射波を受信して第２の受信信号に変換し、
前記画像処理回路は、前記収差補正値と前記第２の受信信号とを用いて画像を形成し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とするものである。
また、本発明は、対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信し、前記対象物から反射される反射波を受信して受信信号に変換する探触子と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離するフィルタと、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める演算回路と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する画像処理装置と、
を、有し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、０．５ＭＨｚ以上、２０ＭＨｚ以下であり、前記第１の超音波の中心周波数は、前記第２の超音波の中心周波数の３／１６以上、９／２０以下であることを特徴とするものである。
また、本発明は、対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に第１の超音波を送信して前記対象物から反射される第１の反射波を受信し、第１の受信信号に変換する探触子と、
前記第１の受信信号を用いて収差補正値を求める演算回路と、
画像を形成する画像処理装置と、
を有し、
前記探触子は、前記収差補正値を用いて生成された送信信号に基づいて前記対象物に第２の超音波を送信し、前記対象物から反射される第２の反射波を受信して第２の受信信号に変換し、
前記画像処理回路は、前記収差補正値と前記第２の受信信号とを用いて画像を形成し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数より高いことを特徴とするものである。
また、本発明は、対象物に超音波を送信し、該対象物から反射される反射波を受信して対象物内の画像を形成する超音波装置であって、
前記対象物に少なくとも中心周波数の異なる第１の超音波と第２の超音波とを含む超音波を送信し、前記対象物から反射される反射波を受信して受信信号に変換する探触子と、
前記受信信号を、前記第１の超音波の反射波に対応する第１の受信信号と、前記第２の超音波の反射波に対応する第２の受信信号とに分離するフィルタと、
前記分離した第１の受信信号に基づいて収差補正値を求める演算回路と、
前記収差補正値と前記第２の受信信号とから画像を形成する画像処理装置と、
を、有し、
前記探触子が送信する前記第２の超音波の中心周波数は、前記第１の超音波の中心周波数より高いことを特徴とするものである。