JP2019216853A - 超音波撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有限の開口幅の超音波探触子を用いながら、ＳＮや空間分解能を低下させることなくコントラストが高い画像を生成する。【解決手段】送信ビームのビームパターン、および、受信ビームが形成される受信走査線の位置、のうち少なくとも一方を、送信ビームの送信ごとに異ならせる。２以上の送信ビームはいずれも、超音波探触子の同一の送信開口内の振動子から送信され、送信ごとに生じたエコーは、超音波探触子の同一の受信開口内の振動子において受信される。【選択図】図２

Description

本発明は、スペックルノイズを低減する超音波撮像装置に関する。

超音波画像のスペックルノイズを低減する有効な手法として空間コンパウンド法が用いられている。この方法は、撮像対象に対する超音波ビームの角度を変えた複数の送受信を行うマルチルック処理を行って、超音波ビームの角度が異なる複数の送受信ごとに輝度画像を得た後、得られた輝度画像を合成する。各送受信で得られる輝度画像のスペックルノイズパターンは、超音波ビームの角度が異なるため少しずつ異なり、輝度画像を合成することでスペックルノイズパターンを低減させることができ，コントラストが高い画像を作ることができる。

具体的には、例えば非特許文献１に開示されている空間コンパウンド法では，探触子の送受信開口を複数に分割し、それぞれの送信開口から超音波ビームを送信することにより、撮像点に対して入射角度の異なる送信ビームを複数送信する。

一方、特許文献１に開示されている空間コンパウンド法では、複数回の超音波ビームを送受信する際に、受信時に探触子の長軸開口は変化させず，短軸方向（エレベーション方向）の受信開口を複数種類に縮小（変化）させることにより、受信ビームに角度をつけてマルチルック処理を行っている。

特許文献２では，探触子をエレベーション方向に精度よく移動させながら、異なる複数の位置から所定の３次元領域に超音波ビームを送受信することにより、マルチルック処理
を行い、送信開口合成や空間コンパウンドを行うことが開示されている。

１９９８ ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ＰＰ．１６２３−１６２６

米国特許第６４６４６３８号明細書 特開２０１７−１５９０２８号公報

非特許文献１の空間コンパウンド法では，送受信に用いる探触子の開口の位置を変えるために、開口を分割して縮小する。開口幅が小さくなると、全開口から送受する場合と比較して、送受信できる超音波ビームの強度が低下するため，受信信号のＳＮが低下する。また、送受信される超音波ビーム特性も劣化するため、生成される輝度画像の空間分解能が劣化する。

特許文献１の空間コンパウンド法では、探触子の長軸開口は変化させないため、長軸方向を撮像断面とする場合には空間分解能の劣化は生じないが、マルチルックによるスペックルノイズパターン低減の効果を十分に得るためには，短軸方向の受信開口は半分程度に狭める必要がある。このため、受信信号のＳＮ低下は避けられない。

特許文献２の技術では、探触子を移動させることによりマルチルック処理を行うため、探触子の全開口から送受信できるが、探触子を精度よく移動させるためのロボットアームと，探触子の位置を正確に把握する装置が必要となり、装置構成が大掛かりで複雑になる。

本発明の目的は、有限の開口幅の超音波探触子を用いながら、ＳＮや空間分解能を低下させることなくコントラストが高い画像を生成することにある。

本発明によれば、以下のような超音波撮像装置が提供される。すなわち、本発明の超音波撮像装置は、静止した状態の超音波探触子の複数の振動子から被検体の所定の照射範囲に対して、超音波の送信ビームを２以上送信させる送信部と、送信ビームの送信ごとに被検体において発生するエコーを複数の振動子が受信して出力する受信信号を、エコーの発生ごとに受け取って、予め定めておいた１以上の受信走査線上の複数の受信焦点について受信ビームフォーミングすることにより、１以上の受信ビームをエコーの受信ごとに形成する受信部と、受信ビームの信号を用いて、照射範囲内の同一の撮像断面についての２以上の輝度画像を生成する輝度画像生成部と、生成された２以上の輝度画像を合成する輝度画像合成部とを有する。２以上の送信ビームはいずれも、超音波探触子の同一の送信開口内の振動子から送信され、送信ごとに生じたエコーは、超音波探触子の受信ごとに同一の受信開口内の振動子において受信される。送信ビームのビームパターン、および、受信ビームが形成される受信走査線の位置、のうち少なくとも一方は、送信ビームの送信ごとに異なる。

本発明によれば、有限の開口幅の超音波探触子を用いながら、送信開口または受信開口を分割する必要がないため、ＳＮや空間分解能を低下させることなくコントラストが高い画像を生成することができる。

実施形態１の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図 実施形態１の超音波撮像装置において送信ビームパターンを変更する場合の、（ａ）および（ｄ）送信ビームの空間的配置と波面の概念を説明する図、（ｂ）および（ｅ）受信ビームの受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｃ）および（ｆ）送信ビームおよび受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｇ）画像合成を説明する図 実施形態１の超音波撮像装置において受信走査線の位置を変更する場合の、（ａ）および（ｄ）送信ビームの空間的配置と波面の概念を説明する図、（ｂ）および（ｅ）受信ビームの受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｃ）および（ｆ）送信ビームおよび受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｇ）画像合成を説明する図 実施形態１の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート 実施形態２の超音波探触子の照射範囲と撮像断面と送信ビームt1,t2を示す斜視図 実施形態２の超音波撮像装置において、（ａ）および（ｄ）送信ビームの空間的配置と波面の概念を説明する図、（ｂ）および（ｅ）受信ビームの受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｃ）および（ｆ）送信ビームおよび受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｇ）画像合成を説明する図 （ａ）実施形態２の超音波探触子の照射範囲と撮像断面と送信ビームt1のセットを示す斜視図、（ｂ）実施形態２の超音波探触子の照射範囲と撮像断面と送信ビームt2のセットを示す斜視図 実施形態２の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート 実施形態２の変形例として開口合成を行う場合の送信ビームと受信ビームの空間的配置の一例を説明する図 実施形態２の変形例の開口合成を超音波撮像装置の一部を示すブロック図 実施形態２の変形例の開口合成を超音波撮像装置の動作を示すフローチャート （ａ）実施形態２の変形例の２セットの送信ビームの到達位置をｘ方向にずらす場合の送信ビームと受信ビームの空間的配置の一例を説明する図、（ｂ）および（ｃ）実施形態２の変形例の３セットの送信ビームの到達位置をｘ方向にずらす場合の送信ビームと受信ビームの空間的配置の一例を説明する図 （ａ）実施形態２の送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの到達位置がｘ方向に平行に並ぶ例を説明する図、（ｂ）実施形態３の送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの到達位置がｙ方向にずれている例を説明する図、（ｃ）実施形態３の送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの到達位置が予め定めたパターンである例を説明する図 図１３（ｃ）のパターンで送信ビームを送信する場合の超音波撮像装置の動作の一例を示すフローチャート 実施形態４の超音波撮像装置の送信ビームの到達位置と受信走査線の位置の例を説明する図 （ａ）および（ｂ）実施形態４の超音波撮像装置の送信ビームの到達位置と受信走査線の位置と、輝度画像の合成の例を説明する図 図１６（ａ）または（ｂ）に示した送受信を行う場合の超音波撮像装置の動作の一例を示すフローチャート 実施形態６の超音波撮像装置において受信走査線の位置を変更する場合の、（ａ）および（ｄ）送信ビームの空間的配置と波面の概念を説明する図、（ｂ）および（ｅ）受信ビームの受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｃ）および（ｆ）送信ビームおよび受信走査線の空間的配置を説明する図、（ｇ）画像合成を説明する図 実施形態６の超音波撮像装置において超音波診断装置の受信ごとに変更された開口の位置を示す説明図 実施形態６に示した送受信を行う場合の超音波撮像装置の動作の一例を示すフローチャート

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

＜＜実施形態１＞＞
実施形態１の超音波撮像装置１００について、図１〜図３を用いて説明する。図１は、実施形態１の超音波撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図２は、送信ビームのビームパターンが輝度画像によって異なる例であり、図３は、受信ビームの受信走査線の位置が輝度画像によって異なる例である。図４は、超音波撮像装置１００の動作を示すフローチャートである。

図１のように、実施形態１の超音波撮像装置１００は、送信部１０２と、受信部１０４と、輝度画像生成部３０と、輝度画像合成部４０とを備えている。さらに、送信部１０２および受信部１０４には、これらに超音波探触子１０８への信号の送受を切り換える送受切替部１０１が接続されている。また、超音波撮像装置１００には、全体の制御を行う制御部１０６が配置されている。超音波撮像装置１００の送受切替部１０１には、超音波探触子１０８が接続され、輝度画像合成部４０には表示部１２２が接続されている。

各部の構成および動作について図１〜４を参照しながら以下説明する。なお、超音波撮像装置１００の装置全体の動作は、制御部１０６によって制御されることにより、図４のフローが実現される。また、超音波撮像装置１００の各部は、制御部１０６も含めて、コンピュータシステムであるＣＰＵとメモリによって構成され、ソフトウエアによって各部の機能が実現される構成であってもよいし、その一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のようなカスタムＩＣやＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなプログラマブルＩＣ等のハードウエアによって構成され、その機能を実現する構成であってもよい。

送信部１０２は、静止した状態の超音波探触子１０８に配列された複数の振動子に送信信号を出力し、複数の振動子から被検体１２０の所定の照射範囲１１に対して、超音波の送信ビームｔ１、ｔ２を２以上順に送信させる（図２（ａ）、（ｄ）および図４のステップ４０１，４０４参照）。

送信ビームｔ１、ｔ２の送信ごとに、被検体１２０にはエコーが発生する。エコーは、超音波探触子１０８の複数の振動子によって受信される。受信部１０４は、エコーの発生ごとに複数の振動子から受信信号を受け取って、予め定めておいた１以上の受信走査線上の複数の受信焦点について焦点を合わせるように受信ビームフォーミングすることにより、１以上の受信ビームをエコーの受信ごとに形成する。具体的には、受信部１０４は、送信ビームｔ１によって生じたエコーの受信信号については、１以上の受信走査線ｒ１等に沿って受信ビームを形成し（図２（ｂ）および図４のステップ４０２）、送信ビームｔ２によって生じたエコーの受信信号については、受信走査線ｒ２等に沿って受信ビームを形成する（図２（ｅ）および図４のステップ４０５）。

輝度画像生成部３０は、受信ビームｒ１、ｒ２の信号をそれぞれ用いて、被検体１２０の同一の撮像断面についての２以上の輝度画像Ａ、Ｂを生成する（図２（ｇ））。例えば、輝度画像生成部３０は、送信ビームｔ１のエコーの受信信号を受信走査線ｒ１等について受信ビームフォーミングした１以上の受信ビームを用いて輝度画像Ａを生成し（ステップ４０３）、送信ビームｔ２のエコーの受信信号を受信走査線ｒ２等について受信ビームフォーミングして１以上の受信ビームを用いて輝度画像Ｂを生成する（ステップ４０６）。

輝度画像合成部４０は、２以上の輝度画像Ａ、Ｂを加算平均する合成処理を行い（空間コンパウンド）、生成された合成画像を表示部１２２に表示する（図２（ｇ）およびステップ４０７）。

このとき、本実施形態１では、２以上の送信ビームｔ１，ｔ２はいずれも、超音波探触子の同一の送信開口内の振動子から送信され、送信ごとに生じたエコーは、超音波探触子の同一の受信開口内の振動子において受信される。よって、有限開口幅の超音波探触子の開口を分割する必要がなく、全開口を送信開口および受信開口として用いることができるため、全開口の振動子から送信ビームを送信し、全開口の振動子でエコーを受信することができる。これにより、受信信号のＳＮ低下は最小限に抑えられ，空間分解能の劣化も抑圧された輝度画像を生成できる。

しかも、本実施形態１においては、送信ビームのビームパターン、および、受信ビームが形成される受信走査線の位置のうち、少なくとも一方は、送信ビームの送信ごとに異なるように設定されている。ここで、送信ビームのビームパターンとは、送信ビームの送信方向に起因する送信ビームのビーム形状を言う。送信ビームのビームパターンが送信ビームの送信ごとに異なるとは、送信ビームの形状が送信ビームごとに異なることを言う。また、送信ビームの形状は、集束ビームか拡大ビームかだけでなく、送信焦点の位置や送信開口の範囲が異なることによっても異なる。具体例として、図２（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に送信ビームおよび受信走査線の位置を、図２（ｃ），（ｆ）に照射範囲の最深部における送信ビームおよび受信ビームの位置を、それぞれ示す。図２（ａ）〜（ｆ）のように、送信ビームｔ１、ｔ２の送信方向が互いに異なる場合、受信ビームが形成される受信走査線ｒ１、ｒ２の位置は一致していてもよい。

また、別の具体例として、図３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に送信ビームおよび受信走査線の位置を、図３（ｃ），（ｆ）に照射範囲１１の最深部における送信ビームおよび受信ビームの方向を示す。図３（ａ）〜（ｆ）のように送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターン（送信方向およびビーム形状）を同じにしてもよい。この場合、受信ビームが形成される受信走査線ｒ１、ｒ２の位置は異なるように設定する。

＜スペックルノイズパターン低減の原理＞＞
本実施形態の超音波撮像装置において、スペックルノイズパターンが低減される原理について以下説明する。本実施形態では、送信ビームのビームパターン、および、受信ビームの受信走査線の位置、のうちいずれかが、送信ビームの送信ごとに異なるように設定するため、受信ビームｒ１が形成される受信走査線上の複数の受信焦点にそれぞれ到達する送信ビームｔ１の波面は、受信ビームｒ２が形成される受信走査線上の焦点に到達する送信ビームｔ２の波面の形状とは異なる形状になる。

具体的には、例えば、図２（ａ）のように、照射範囲１１の中ほどの深度に送信焦点ｆt1に集束する送信ビームｔ１をある方向に向けて送信した場合、照射範囲１１の左右方向の中央に設定した受信走査線ｒ１のある深度の受信焦点ｆsには、波面１２が到達する。一方、図２（ｄ）のように送信ビームｔ１に対して送信焦点ft2が同じ深度で送信方向が異なる送信ビームｔ２を送信した場合、受信走査線ｒ２（＝ｒ１）の受信焦点ｆｓには、送信ビームｔ２の波面１３が到達する。よって、受信焦点ｆｓに到達する送信ビームｔ１の波面１２と送信ビームｔ２の波面１３は、異なる形状になる。

また、図３のように、送信ビームｔ１と送信ビームｔ２は、同じビーム形状で同じ送信方向であるが、受信ビームｒ１、ｒ２の位置が異なるため、受信ビームｒ１、ｒ２の受信走査線の同じ深度の受信焦点ft、fuにそれぞれ到達する送信ビームｔ１の波面１４と送信ビームの波面１５は、波面の形状が異なる。

スペックルノイズは、被検体１２０内の無数の反射体により、超音波の散乱波が生じ、散乱波同士が干渉して超音波探触子１２０に戻ることにより生じるノイズであり、ランダムな小輝点群として発生する。受信走査線の受信焦点（撮像点）の位置における送信ビームの波面の形状が異なる場合、受信焦点に存在する反射体により生じる散乱の方向や位相も異なるため、受信走査線の受信焦点におけるスペックルノイズの信号強度も異なる。したがって、各受信焦点の信号強度を画素値とする輝度画像に生じるスペックルノイズのパターンも異なる。

本実施形態では、上述のように送信ビームのビームパターン、および、受信ビームが形成される受信走査線の位置、少なくとも一方を送信ビームの送信ごとに異ならせることにより、受信焦点に到達する波面の形状を異ならせることができる。これにより、２以上の輝度画像Ａ，Ｂのスペックルノイズのパターンが異なり、輝度画像Ａ、Ｂを合成することにより、スペックルノイズパターンが平均化されてノイズを低減することができる。

上述してきたように、実施形態１の超音波撮像装置によれば、撮像断面上の輝度画像Ａ，Ｂは，同一の送信開口から送信され、同一の受信開口を用いて受信された受信信号を用いるため，有限幅の超音波探触子の開口を分割する必要がなく、全開口を送信開口および受信開口とすることができる。よって、受信信号のＳＮ低下は最小限に抑えられ，空間分解能の劣化も抑圧された輝度画像Ａ，Ｂを得ることができる。しかも、輝度画像Ａと輝度画像Ｂのスペックルノイズパターンはそれぞれ異なっているため，これらを合成することにより、スペックルノイズパターンを低減できる。

なお、上記説明では、送信ビームｔ１の送信により得た受信信号から１以上の受信走査線について受信ビームｒ１等を形成することを説明したが、輝度画像Ａを生成するためには、撮像範囲全体に、複数の受信走査線を設定し、それぞれについて受信ビームを生成する必要がある。そのため、１回の送信ビームｔ１の送信で得た受信信号を用いて、パラレルビームフォーミングにより、輝度画像の生成に必要な複数の受信走査線の受信ビームを一度に形成する構成とすることができる。また、複数回送信ビームを送信して、その都度、１または数本の受信ビームを形成する動作を繰り返すことにより輝度画像の生成に必要な複数の受信ビームを形成してもよい。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態２の超音波撮像装置について以下説明する。

実施形態２の超音波撮像装置の構造は、振動子が２次元に配列された超音波探触子１０８を用い、超音波の照射範囲１１が３次元空間であるという点が実施形態１とは異なる。他の構成は、実施形態１と同様であるので、異なる構成を中心に以下説明する。

図５に示したように、実施形態２の超音波撮像装置は、振動子がｘ方向およびｙ方向に２次元に配列されて超音波探触子１０８を用いる。深度方向がｚ方向であり、超音波探触子１０８による超音波の被検体１２０への照射範囲１１は、ｘｙｚ方向の３次元空間である。超音波探触子１０８は、照射範囲１１内の所望の方向に、集束ビームの送信ビームを送信することができる。撮像断面２１は、図５に示したように、ｘｚ平面（ｙ＝０）である。

実施形態２では、実施形態１と同様に、２以上の送信ビームはいずれも、超音波探触子の同一の送信開口内の振動子から送信され、送信ごとに生じたエコーは、超音波探触子の同一の受信開口内の振動子において受信される。

このとき２以上の送信ビーム（送信ビームｔ１と送信ビームｔ２）は、図６のように送信方向の撮像断面２１の面内成分が一致し、撮像断面２１に垂直な面２２の面内成分が異なっている。これをさらに詳しく説明する。図６（ａ）、（ｄ）は、送信ビームｔ１、ｔ２としてそれぞれ、所定数の送信ビームのセットを送信する例である。図６（ａ）と図６（ｄ）を比較すると明らかなように、送信ビームｔ１は、撮像断面（ｘｚ平面）２１の面内の成分ｔ１ｘが、送信ビームｔ２の撮像断面２１の面内成分ｔ２ｘと一致している。一方、送信ビームｔ１の撮像断面２１に垂直な面（ｙｚ面）２２の面内成分ｔ１ｙは、送信ビームの垂直面２２の面内成分ｔ２ｙとは異なっている。

送信ビームｔ１のセットと、送信ビームｔ２のセットの位置関係を斜視図で示すと図７（ａ），（ｂ）のようになる。図７（ａ）、（ｂ）から明らかなように、実施形態２では、２つの送信ビームｔ１、ｔ２の送信方向が、撮像断面２１に対して垂直な面２２の面内で異なるように送信する。これにより、図６（ａ）〜（ｅ）に示したように、受信走査線ｒ１、ｒ２（＝ｒ１）を撮像断面２１の面内であって、送信ビームｔ１、ｔ２の撮像断面２１の面内成分ｔ１ｘ、ｔ２ｘと重なる位置に設定した場合であっても、送信ビームｔ１と送信ビームｔ２は、送信方向の垂直面２２の面内成分ｔ１ｙ、ｔ２ｙが異なっているため、受信走査線ｒ１、ｒ２（＝ｒ１）の同じ位置の受信焦点（撮像点）に到達する波面を送信ビームｔ１と送信ビームｔ２とで異ならせることができる。これにより、複数の受信走査線ｒ１に沿った受信ビームから生成される輝度画像Ａと、受信走査線ｒ２に沿った受信ビームから生成される輝度画像Ｂとは、スペックルノイズパターンが異なる。図６（ｇ）のように輝度画像Ａ，Ｂを合成することにより、スペックルノイズパターンが低減された合成画像を生成することができる。

また、図６（ｃ）、（ｆ）には、照射範囲１１の最深部における送信ビームおよび受信走査線の位置を示す。図８に実施形態２の超音波撮像装置のフローチャートを示す。図８を用いて実施形態２の超音波撮像装置の撮像手順について説明する。まず、ステップ８０１において、送信部１０２が、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームｔ１−ｎを送信し、送信のたびに、受信部１０４は、ステップ８０２において送信方向の撮像断面２１の面内成分ｔ１ｘと一致した１本の受信走査線ｒ１−ｎを設定して受信ビームを生成する。これを輝度画像Ａの生成に必要な所定数の受信走査線の受信ビームが生成されるまで繰り返す（ステップ８０３，８０４）。得られた受信ビームの受信データを用いて、輝度画像生成部３０が輝度画像Ａを生成する（ステップ８０５）。送信ビームｔ２についても同様であり、送信部１０２が、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームｔ２−ｍを送信し、送信のたびに、受信部１０４は、ステップ８０２において送信方向の撮像断面２１の面内成分ｔ１ｘと一致した１本の受信走査線ｒ２−ｍを設定して受信ビームを生成する。これを輝度画像Ｂの生成に必要な所定数の受信走査線の受信ビームが生成されるまで繰り返す。得られた受信ビームの受信データを用いて、輝度画像生成部３０が輝度画像Ｂを生成する（ステップ８０６〜８１０）。輝度画像合成部４０は、輝度画像Ａ、Ｂを合成して合成画像を生成して表示する（ステップ８１１）。

なお、本実施形態は図８の撮像手順に限定されるものではなく、１回の送信ビームの送信につき、パラレルビームフォーミングにより複数本の受信走査線を設定してもよい。これにより、１枚の輝度画像の生成に必要な送信の回数を低減できる。

＜実施形態２の変形例 開口合成＞
図８に示した例では、送信ビームを送信するたびに、１本の受信走査線について受信ビームを得たが、本実施形態は、この構成には限られない。図９に示すように、１回の送信ビームの送信について、複数の受信走査線を設定する構成としてもよい。このとき、一部の受信走査線が、他の送信ビームの送信において設定した受信走査線と重なるように設定してもよい。この場合、重なった受信走査線についてそれぞれ生成した受信ビームのデータをコヒーレント加算することにより開口合成を行うことができる。コヒーレント加算は，加算する受信データの位相情報を維持した状態で互いに重ね合わせることをいう。具体的には、図９の例では、送信ビームｔ１のセットのうち、送信ビームｔ１−１では受信走査線ｒ１−１、ｒ１−２、ｒ１−３を設定し、送信ビームｔ１−２では受信走査線ｒ１−１〜ｒ１−４を設定し、送信ビームｔ１−５では受信走査線ｒ１−３〜ｒ１−５を設定する。したがって、図９の例では、受信走査線ｒ１−１、ｒ１−２、ｒ１−４の受信ビームがそれぞれ２回生成され、受信走査線ｒ１−３の受信ビームは、少なくとも３回生成される。そこで図１０に、本実施形態の超音波撮像装置の一部の構成図，図１１にフローチャートを示したように、ステップ１００２、１００７において、受信部１０４が受信ビームのデータを生成し、輝度画像生成部３０が受信ビームのデータをメモリ２０に一旦格納する。ステップ１００５、１００９において、輝度画像生成部３０は、同じ受信走査線について複数回生成された受信ビームがある場合には、それらをコヒーレント加算することにより開口合成した後、開口合成後の受信ビームを用いて輝度画像を生成する。すなわち，図６で示すｔ１ｘ−１〜ｔ１ｘ−７の送信で得られた異なるｘ方向から得られた受信ビームを使ったコヒーレント加算を行い，撮像断面２１のデータを生成し，それらを輝度画像に変換する。これにより、ＳＮ比の大きな高解像度の輝度画像を生成することができる。ステップ８１１において、輝度画像合成部４０は、送信ビームｔ１のセットにより得た輝度画像Ａと、送信ビームｔ２のセットにより得た輝度画像Ｂを合成することにより、スペックルノイズパターンを低減した合成画像を得る。すなわち，複数の方向の送信で得られる受信データのうち，ｘ方向に異なるデータはコヒーレントに加算し，y方向に異なるデータは輝度画像として合成することに等しい。なお、図１１のフローにおいて、上述した以外のステップは、図８のフローと同様であるので説明を省略する。

＜実施形態２の変形例 送信ビームｔ１、ｔ２の位置をずらす例＞
上述した図６においては、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、・・・、ｔ１−７の送信方向の撮像断面２１における成分ｔ１ｘ−１、ｔ１ｘ−２、・・・、ｔ１ｘ−７と、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、・・・、ｔ２−７の送信方向の撮像断面２１における成分ｔ２ｘ−１、ｔ２ｘ−２、・・・、ｔ２ｘ−７とが一致している例を示したが、本実施形態はこの構成に限られるものではない。図１２（ａ）のように、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームの成分ｔ１ｘ−１、ｔ１ｘ−２、・・・、ｔ１ｘ−７は、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームの成分ｔ２ｘ−１、ｔ２ｘ−２、・・・、ｔ２ｘ−７に対してｘ方向にずれていてもよい。ただし、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームの成分ｔ１ｘ−１、ｔ１ｘ−２、・・・、ｔ１ｘ−７は、その間隔Ｌ１が、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームの成分ｔ２ｘ−１、ｔ２ｘ−２、・・・、ｔ２ｘ−７の間隔Ｌ２と同一であることが望ましい。また、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームの撮像断面２１に垂直な面２２の面内における成分ｔ１ｙ−１〜ｔ１ｙ−７は、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームの成分ｔ２ｙ−１〜ｔ２ｙ−７とは異なるように設定する。

なお、図１２（ａ）において、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、・・・、ｔ１−７の送信ごとに受信部１０４が設定する受信走査線ｒ−１、ｒ−２、・・・、ｒ−７は、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、・・・、ｔ２−７の送信ごとに受信部１０４が設定する受信走査線と、一致していてもよいし、ｘ方向にずれていてもよい。

また、上述した図６（ａ）〜（ｇ）では、送信ビームｔ１のセットとｔ２の２セットを送信し、撮像断面２１について輝度画像Ａ、Ｂを得て、一つの合成画像を得る構成であったが、送信ビームを３セット以上送信することももちろん可能である。例えば、図１２（ｂ）、（ｃ）のように、送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットを構成する複数の送信ビームの照射範囲１１の最深部（ｚ＝ｚ_ｍａｘ）の到達位置が、セットごとにｘ方向に平行に並び、かつ、ｙ方向にずれるように送信する。送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットごとに得られた受信信号を用いて輝度画像生成部３０が撮像断面２１の輝度画像を生成し、それらを輝度画像合成部４０が合成することにより一つの合成画像を得る。なお、受信走査線ｒ−１、ｒ−２、・・・、ｒ−７の位置は、図１２（ｂ）、（ｃ）のように送信ビームのセット間で一致していてもよいし、ｘ方向にずれていてもよい。

＜＜実施形態３＞＞
実施形態３の超音波撮像装置について説明する。

実施形態２の超音波撮像装置では、送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの照射範囲２１の最深部における到達位置が、ｘ方向に平行に一列に並んでいる例について説明したが、実施形態３では、送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの到達位置が、ｘ方向に平行に一列に並んでおらずｙ方向にずれてジグザグに位置する例について図１３（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。

図１３（ａ）は、実施形態２と同様の例であり、送信ビームｔ１のセットを構成する複数の送信ビームｔ１−１〜ｔ１−５と、送信ビームｔ２のセットを構成する複数の送信ビームｔ２−１〜ｔ２−５の照射範囲１１の最深部への到達位置が、それぞれｘ方向に平行に並ぶように送信されている。

図１３（ｂ）は、実施形態３の送信ビームｔ１、ｔ２のセットの例であり、送信ビームｔ１のセットを構成する複数の送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ１−４、ｔ１−５と、送信ビームｔ２のセットを構成する複数の送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３、ｔ２−４、ｔ２−５の到達位置が、ｙ方向の異なる位置に交互に（じぐざぐに）位置する。すなわち、送信ビームｔ１およびｔ２のうち、送信ビームｔ１−１、ｔ２−２、ｔ１−３、ｔ２−４、ｔ１−５が、ｘ方向に平行に一列にならび、送信ビームｔ２−１、ｔ１−２、ｔ２−３、ｔ１−４、ｔ２−５が、ｘ方向に平行に一列に並ぶように送信部１０２によって送信される。

輝度画像生成部３０は、送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ１−４、ｔ１−５の送信でそれぞれ得られた受信信号を用いて輝度画像Ａを生成し、送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３、ｔ２−４、ｔ２−５の送信でそれぞれ得られた受信信号を用いて輝度画像Ｂを生成する。輝度画像合成部４０は、輝度画像Ａと輝度画像Ｂを合成することにより、合成画像を得る。

このように、図１３（ｂ）の送信ビームｔ１、ｔ２のセットは、これらを構成する送信ビームの到達位置が、ｙ方向の異なる位置に交互に位置するため、送信ビームｔ１のセットと送信ビームｔ２のセットは、これらを構成する複数の送信ビームの撮像断面２１に垂直な面の面内方向の成分が送信ごとに異なっている。よって、輝度画像Ａと輝度画像Ｂは、スペックルノイズのパターンが異なるため、輝度画像Ａと輝度画像Ｂを合成することにより、スペックルノイズパターンが平均されて低減した合成画像を得ることができる。

なお、受信走査線ｒ−１、ｒ−２、・・・、ｒ−７は、図１３（ｂ）のように送信ビームｔ１、ｔ２のセットに対して同一の位置に設定してもよい、撮像断面２１内に位置していればｘ軸方向に位置ずれしていてもよい。

また、図１２（ｂ）の例において、送信部１０２が送信ビームｔ１のセットを構成する複数の送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ１−４、ｔ１−５と、送信ビームｔ２のセットを構成する複数の送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３、ｔ２−４、ｔ２−５を送信する順番は、送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ１−４、ｔ１−５を順次送信した後、送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３、ｔ２−４、ｔ２−５を順次送信してもよい。また、この順番に限らず、送信ビームｔ１−１、ｔ２−２、ｔ１−３、ｔ２−４、ｔ１−５を順次送信した後、送信ビームｔ２−１、ｔ１−２、ｔ２−３、ｔ１−４、ｔ２−５を順次送信してもよい。すなわち、後者の場合、送信ビームが順次送信される位置は、図１３（ａ）の場合と同じになるが、その送信で得られた受信走査線についての受信データは、輝度画像生成部３０が一旦メモリ２０に格納し、輝度画像生成部３０が、図９（ｂ）に示した送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ１−４、ｔ１−５の送信で得られた受信データをメモリ２０から読み出して輝度画像Ａの生成に用いればよい。また、輝度画像Ｂの生成の際には、送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３、ｔ２−４、ｔ２−５の送信で得られた受信データをメモリ２０から読み出して用いる。

一方、図１３（ｃ）の例は、３セットの送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３を送信する例である。図１３（ｃ）のように、送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットは、これらを構成する送信ビームの到達位置が、送信ビームごとに予め定められたパターンでｙ方向の異なる２つ位置のいずれかに選択的に到達する。そのパターンは、送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットごとに異なるように予め定められている。

また、３つの送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットは、それらをそれぞれ構成する複数の送信ビームの位置が、図１３（ｃ）に示すように２つのセット間で重なり合うように設定されている。例えば、送信ビームｔ１のセットを構成する送信ビームｔ１−１〜ｔ１−７、送信ビームｔ２のセットを構成する送信ビームｔ２−１〜ｔ２−７、および、送信ビームｔ３のセットを構成する送信ビームｔ３−１〜ｔ３−８のうち、送信ビームｔ１−１と送信ビームｔ２−１は、照射範囲１１の最深部（ｚ＝ｚ_ｍａｘ）の到達位置が同じである。同様に、送信ビームｔ２−１と送信ビームｔ３−１は、到達位置が同じでる。他の送信ビームも図１３（ｃ）に示した通り、２つの送信ビームの到達位置が同じである。

図１３（ｃ）の例は、２つの送信ビームの到達位置が重なり合っているため、送信部１０２は、送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットを構成する複数の送信ビームを送信する際には、重なりあった位置には１回のみ送信ビームを送信すればよい。撮像手順の例を図１４のフローチャートを用いて説明する。まず、送信部１０２は６本の送信ビームｔ１−１、ｔ２−２、ｔ１−４、ｔ１−５、ｔ２−６、ｔ３−８を順次送信し、さらに６本の送信ビームｔ２−１、ｔ１−２、ｔ１−３、ｔ２−４、ｔ１−６、ｔ１−７を順次送信する（ステップ１３０１）。受信部１０４は、送信ビームの送信のたびに、その送信ビームに対応させて予め定めておいた位置の受信走査線について受信ビームを生成する。輝度画像生成部３０は、受信部１０４が生成した受信ビームの受信データを一旦メモリ２０に格納する（ステップ１３０２）。これをすべての送信ビームの送信が終わるまで繰り返す（ステップ１３０３）。そして、輝度画像生成部３０は、輝度画像Ａの生成に用いる送信ビームｔ１−１〜ｔ１−７の送信で得られた受信データをメモリ２０から読み出して、輝度画像Ａを生成する（ステップ１３０４）。次に輝度画像生成部３０は、輝度画像Ｂの生成に用いる送信ビームｔ２−１、ｔ２−２、ｔ２−３（＝ｔ１−３）、ｔ２−４、ｔ２−５（＝ｔ１−５）、ｔ２−６、ｔ２−７（＝ｔ１−７）の送信で得られた受信データをメモリ２０から読み出して、輝度画像Ｂを生成する（ステップ１３０５）。さらに、輝度画像生成部３０は、輝度画像Ｃの生成に用いる送信ビームｔ３−１（＝ｔ２−１）、ｔ３−２（＝ｔ１−２）、ｔ３−３（＝ｔ２−２）、ｔ３−４（＝ｔ１−４）、ｔ３−５（＝ｔ２−４）、ｔ３−６（＝ｔ１−６）、ｔ３−７（＝ｔ２−６）、ｔ３−８の送信で得られた受信データをメモリ２０から読み出して、輝度画像Ｃを生成する（ステップ１３０６）。輝度画像合成部４０は、輝度画像Ａと輝度画像Ｂと輝度画像Ｃとを合成して合成画像を生成し、表示部１２２に表示する（ステップ１３０７）。

このように、受信走査線についての受信データを一旦メモリ２０に格納することにより、到達位置が重なりあう送信ビームを２回送信する必要がなくなるため、送信回数を低減でき、フレームレートを向上させることができる。

なお、メモリ２０を用いず、すべての送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３のセットを構成する送信ビームを順次送信して、その都度受信ビームを生成し、輝度画像Ａ，Ｂ，Ｃを順次生成することももちろん可能である。

＜＜実施形態４＞＞
実施形態４の超音波撮像装置について、図１５を用いて説明する。

実施形態４の超音波撮像装置の基本的な構造は、実施形態１〜３と同様であるが、実施形態４では、フレームレートを向上させるため、図１５に示すように、１フレームの輝度画像を生成するために送信する送信ビームのセットを構成する送信ビームの数を輝度画像の生成に必要な受信走査線の数よりも低減する。受信部１０４は、送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの少なくとも一部の送信について、図９の例と同様に、２以上の受信走査線について受信ビームを生成することにより、輝度画像の生成に必要な数の受信走査線について受信ビームを生成する。これにより、送信ビームの数を低減しながらも輝度画像を生成することができるため、フレームレートを向上させることができる。また、超音波の送受信の動作は、図８のフローと同様に輝度画像ごとに行ってもよいし、図１４のフローのように、すべての送信ビームを送信した後で輝度画像の生成に用いる受信ビームを選択して画像生成してもよい。また、図１１のフローのように開口合成を行ってもよい。

このとき、本実施形態では、図１５に示したように、一つの輝度画像を生成するための送信ビームｔ１のセットを構成する複数の送信ビームｔ１−１、ｔ１−２、ｔ１−３は、撮像断面の面内成分（ｘ方向）の位置が、次の輝度画像を生成するための送信ビームｔ２のセットを構成する複数の送信ビームｔ２−１、ｔ２−２に対してｘ方向にずれるように設定している。これにより、輝度画像Ａと輝度画像Ｂとを合成した際にスペックルノイズパターンをより効果的に抑制することができる。

また、図１６（ａ）、（ｂ）に示したように送信ビームの到達位置および受信走査線を配置し、図１７のフローに示した手順により送受信を行ってもよい。送信部１０２と受信部１０４は、送信ビームの送信と、１または２以上の受信ビームの生成を一つの輝度画像に生成に必要なすべての受信走査線の受信ビームが得られるまで繰り返し（ステップ１６０１〜１６０３）、輝度画像生成部３０は、１つの輝度画像（例えばＡ）を生成し、メモリ２０に格納する（ステップ１６０４）。輝度画像生成部３０は、前回生成してメモリ２０に格納しておいた輝度画像（Ｂ）を読み出して、今回生成した輝度画像（Ａ）と合成して合成画像を生成する（ステップ１６０５）。これにより、１枚輝度画像を生成するたびに、１枚の合成画像を生成できるため、フレームレートを向上させることができる。

この場合、図１３（ａ）のように、受信走査線と同数の送信ビームからなる送信ビームのセットを送信することももちろん可能であるが、図１６（ａ），（ｂ）のように、受信走査線の数よりも送信ビームの数を低減した送信ビームのセットを送信することにより、さらにフレームレートを向上させることができる。

また、図１６（ａ）、（ｂ）のように、前回の輝度画像（Ｂ）の生成のために送信ビームと、今回の輝度画像（Ａ）の生成のための送信ビームが、撮像断面の面内成分（ｘ方向）において位置がすれるように設定することにより、輝度画像Ａと輝度画像Ｂとを合成した際にスペックルノイズパターンをより効果的に抑制することができる。

＜＜実施形態５＞＞
実施形態５の超音波撮像装置について用いて説明する。

実施形態５の超音波撮像装置では、輝度画像Ａの生成のために送信する送信ビームｔ１が、輝度画像Ｂの生成のために送信する送信ビームｔ２に対して、送信ビームの方向を変更する方法以外の要因で，ビーム形状が異なるように送信する。

具体的には、送信ビームｔ１と送信ビームｔ２のフォーカス深度を撮像断面上および前記撮像断面と直交する面上の少なくとも一方において異ならせることによりビーム形状を異ならせることができる。このとき、振動子を２次元（ｘ方向およびｙ方向）に配列した超音波探触子１０８を用い、ｘ方向に並んだ振動子の列とｙ軸方向に並んだ振動子の列に送信部１０２が入力する送信信号（電気パルス）のタイミングを調整することにより、送信される送信ビームのｘｚ面におけるフォーカス位置とｙｚ面におけるフォーカス位置とを異なる深度（ｚ方向）に設定することが可能である。具体的には例えば，振動子がｘ方向にＮ個，ｙ方向にＭ個配列された超音波探触子１０８の場合，ある深度ｄ１にフォーカス点を設定したx方向のＮ個の振動子に与える送信信号のタイミングをそれぞれＴｘ１，Ｔｘ２，・・・・ＴｘＮとする。また，ｄ１とは異なる深度ｄ２にフォーカス点を設定した場合にｙ方向のＭ個の振動子に与える送信信号のタイミングをそれぞれＴｙ１，Ｔｙ２，・・・・ＴｙＭとする。この場合，ｘ方向にｎ番目，ｙ方向にｍ番目の振動子に対して与える送信信号のタイミングをＴｘｎ＋Ｔｙｍに設定することにより、送信される送信ビームのｘｚ面におけるフォーカス位置とｙｚ面におけるフォーカス位置とを異なる深度（ｚ方向）に設定することが可能である。

また、フォーカス深度の設定と同時に，異なるｙ方向に送信ビーム方向を設定することでも，送信ビームｔ１と送信ビームｔ２のビーム形状を異なるように設定でき，スペックルノイズパターンをより効果的に抑制することができる。

また、送信ビームｔ１と送信ビームｔ２とで超音波の周波数を変えてもよい。上記と同様に，異なる周波数の設定と同時に異なる送信ビーム方向を設定してもよい。

また、送信開口のｙ軸方向（撮像断面に直交する方向）に並ぶ振動子に入力する送信信号の振幅に、ｙ軸方向の振動子の位置に応じた重み分布を設定し、重みの分布の形状を、送信ビームｔ１と送信ビームｔ２とで異ならせることにより、ビーム形状を異ならせてもよい。さらに図１６（ａ）、（ｂ）のように送信ビームｔ１と送信ビームｔ２を撮像断面２１を挟んでｙ方向の向きを異ならせてもよい。この場合、送信ビームｔ１、ｔ２の音圧が撮像断面（ｘｚ面）２１に集中するようなビーム形状になるように、ｙ軸方向に並ぶ振動子に入力する送信信号の振幅の重み分布の形状を、送信ビームｔ１、ｔ２でそれぞれ設定することが望ましい。

送信ビームｔ１、ｔ２のビーム形状以外の構成は、実施形態１〜４と同様であるので説明を省略する。

＜＜実施形態６＞＞
実施形態６の超音波撮像装置について用いて説明する。

実施形態２〜５は送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターンを変更する例について説明したが、送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターンを変更する代わりに、もしくは、送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターンを変更するのに加えて、受信ビームの受信走査線の位置等を変更してもよい。

例えば、図１８（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、輝度画像Ａを生成するための受信走査線と輝度画像Ｂを生成するための受信走査線ｒ１、ｒ２の位置をｙ方向にずらす。このとき、受信走査線ｒ１、ｒ２は、ｙｚ面において平行であってもよいし、異なる角度に傾斜させてもよい。なお、図１８（ａ）、（ｂ）のように送信ビームについては、実施形態２と同様であっても構わないし、実施形態５のように送信ビームのビーム形状も異ならせてもよい。

また、送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターンを変更するのに加えて、図１９のようにエコーを受信する超音波探触子１０８の受信開口１０８ａの位置を、送信ビームｔ１、ｔ２、ｔ３によって変更することにより、受信ビームの音圧分布の形状（受信ビームのパターン）を変更してもよい。これにより、輝度画像によってスペックルノイズパターンが変わる。

また、受信部１０４は、受信ビームフォーミングのために、２次元に配列された振動子がそれぞれ出力する受信信号を加算する処理して受信ビームを形成する際に、撮像断面（ｘｚ面）に直交するｙ方向に配列されている振動子の出力する受信信号を、撮像断面に対する振動子の位置に応じて重み付けした後加算する。このとき、受信部１０４は、重み付けに用いる重みの分布を、エコーによって（すなわち、その受信ビームを用いる輝度画像によって）異ならせる構成としてもよい。これにより、受信ビームの音圧分布形状が、輝度画像によって変わるため、スペックルノイズパターンが変わる。

実施形態６の超音波撮像装置において、上記した以外の構成は、実施形態２〜４と同様であるので説明を省略する。

なお、実施形態６において、送信ビームｔ１、ｔ２のビームパターンを変更し、さらに受信ビームの受信走査線の位置等を変更する場合，図２０のフローに示した手順により送受信を行ってもよい。すなわち、送信部１０２が、送信ビームを送信した後、受信部１０４は、複数の受信ビームのセットを、受信走査線の位置等を異ならせて複数回生成する（ステップ１７０１〜１７０２）。これにより、輝度画像生成部３０は、受信ビームのセットの数と同数の複数の輝度画像を生成し、メモリ２０に格納する（ステップ１７０３）。これらのステップを，合成に必要なすべての輝度画像が格納されるまで，あらかじめ設定してある送信ビームの変更ごとに行う（ステップ１７０４）。輝度画像生成部３０は、メモリ２０に格納しておいたすべての輝度画像を読み出して合成し，合成画像を生成する（ステップ１７０５）。

このように、送信ビームのビームパターンの変更と受信ビームの受信走査線の位置等の変更とを組み合わせて、より多くの輝度画像を生成してこれらを合成し、合成画像を作ることで，スペックルノイズパターンをより効果的に抑制することができる。

２０ メモリ
３０ 輝度画像生成部
４０ 輝度画像合成部
１００ 超音波撮像装置
１０８ 超音波探触子
１０２ 送信部
１０４ 受信部
１２０ 被検体
１２２ 表示部

Claims (14)

1. 静止した状態の超音波探触子の複数の振動子から被検体の所定の照射範囲に対して、超音波の送信ビームを２以上送信させる送信部と、
   前記送信ビームの送信ごとに前記被検体において発生するエコーを前記複数の振動子が受信して出力する受信信号を、前記エコーの発生ごとに受け取って、予め定めておいた１以上の受信走査線上の複数の受信焦点について受信ビームフォーミングすることにより、１以上の受信ビームを前記エコーの受信ごとに形成する受信部と、
   前記受信ビームの信号を用いて、前記照射範囲内の同一の撮像断面についての２以上の輝度画像を生成する輝度画像生成部と、
   生成された２以上の前記輝度画像を合成する輝度画像合成部とを有し、
   前記２以上の送信ビームはいずれも、前記超音波探触子の同一の送信開口内の振動子から送信され、送信ごとに生じたエコーは、前記超音波探触子の受信ごとに同一の受信開口内の振動子において受信され、
   前記送信ビームのビームパターン、および、前記受信ビームが形成される前記受信走査線の位置、のうち少なくとも一方は、前記送信ビームの送信ごとに異なることを特徴とする超音波撮像装置。
2. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記送信ビームのビームパターンが前記送信ビームごとに異なるとは、前記送信ビームの送信方向および送信ビームの形状の少なくとも一方が前記送信ビームごとに異なることを特徴とする超音波撮像装置。
3. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記送信開口および受信開口は、いずれも前記超音波探触子の全開口であることを特徴とする超音波撮像装置。
4. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記超音波探触子の前記送信開口および前記受信開口には前記振動子が２次元に配列され、前記２以上の送信ビームは、送信方向の前記撮像断面の面内方向の成分が一致し、前記撮像断面に垂直な面の面内方向の成分が異なっていることを特徴とする超音波撮像装置。
5. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記送信部は、生成する前記輝度画像ごとに、所定数の前記送信ビームのセットを前記照射範囲に送信させ、
   前記送信ビームのセットは、前記撮像断面に垂直な面の面内における前記送信ビームの送信方向の成分が、送信ビームのセット間で異なり、前記撮像断面の面内における前記所定数の送信ビームの間隔が、送信ビームのセット間で同一であることを特徴とする超音波撮像装置。
6. 請求項５に記載の超音波撮像装置であって、前記送信ビームのセットを構成する複数の前記送信ビームの送信方向は、前記撮像断面に直交する面内において、複数の前記送信ビーム間で異なることを特徴とする超音波撮像装置。
7. 請求項５に記載の超音波撮像装置であって、前記送信部は、一つの輝度画像を生成するために送信する前記送信ビームのセットを構成する送信ビームの数を、当該輝度画像の生成に必要な受信走査線の数よりも低減し、
   前記受信部は、前記送信ビームのセットを構成する送信ビームの少なくとも一部については、２以上の前記受信走査線について前記受信ビームを生成することにより、前記輝度画像の生成に必要な数の受信走査線について受信ビームを生成し、
   前記送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームは、前記撮像断面の面内成分の位置が、次の輝度画像を生成するための送信ビームのセットとは異なっていることを特徴とする超音波撮像装置。
8. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記受信部は、１回の前記送信ビームの送信に対して、前記受信ビームを複数形成し、他の回の前記送信ビームの送信で形成された前記受信ビームと空間的な位置が重なる点について、受信ビームのデータをコヒーレントに加算することを特徴とする超音波撮像装置。
9. 請求項５に記載の超音波撮像装置であって、前記輝度画像ごとの前記送信ビームのセットを構成する複数の前記送信ビームの一部は、送信方向が前記輝度画像間で同一であることを特徴とする超音波撮像装置。
10. 請求項７に記載の超音波撮像装置であって、前記送信部は、３以上の前記送信ビームのセットを送信させ、
    前記輝度画像生成部は、一つの前記送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの送信によって得られた受信信号により前記輝度画像を生成し、
    前記輝度画像合成部は、前記輝度画像生成部が生成した前記輝度画像を、その直前の別の送信ビームのセットを構成する複数の送信ビームの送信によって得られた輝度画像と合成することを特徴とする超音波撮像装置。
11. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記超音波探触子には前記振動子が２次元に配列され、
    前記送信部は、前記２以上の送信ビームのフォーカス深度を、前記撮像断面上および前記撮像断面と直交する面上の少なくとも一方において異ならせることを特徴とする超音波撮像装置。
12. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記送信部は、前記送信開口内の２次元配列された振動子に送信パルス信号を出力することにより、前記超音波探触子から前記送信ビームを送信させ、
    前記送信部は、前記送信開口内の振動子に対して出力する前記送信パルス信号の振幅を、前記撮像断面に直交する方向の前記振動子の位置に応じた重み分布で重み付けして出力し、前記重み分布を前記２以上の送信ビームごとに異ならせることを特徴とする超音波撮像装置。
13. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記エコーごとに設定される前記受信走査線の方向は、前記撮像断面に直交する面内においてはずれており、前記撮像断面の面内においては一致していることを特徴とする超音波撮像装置。
14. 請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記超音波探触子の振動子は、２次元に配列されており、
    前記受信部は、受信ビームフォーミングのために、前記２次元に配列された振動子がそれぞれ出力する受信信号を加算する処理を行う構成であり、
    前記受信部は、前記加算する処理において、前記撮像断面に直交する方向に配列されている前記振動子の出力する受信信号を、前記撮像断面に対する前記振動子の位置に応じて重み付けした後加算し、
    前記受信部は、前記重み付けに用いる重みの分布を、前記エコーによって異ならせることを特徴とする超音波撮像装置。
    
    

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