JP3135942B2 - 台形状放射スキャンによる超音波イメージング - Google Patents

台形状放射スキャンによる超音波イメージング

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リニアのトランスジュ
ーサーアレイを用いた超音波によるイメージングに関
し、特に台形状のイメージング領域に対するトランスジ
ューサーアレイを用いたイメージングに関する。
【０００２】
【従来の技術】リニアアレイを用いて領域をスキャンす
る超音波イメージングシステムはよく知られている。ト
ランスジューサーよりなるリニアアレイを含み、所定の
向きに放射状のスキャンビームが放射されるように、個
々のトランスジューサーに対して所定の遅延を設けて連
続的に励起される。トランスジューサーの励起に対する
相対な遅延時間は連続的に変化され、これにより、放射
状ビームはスキャン領域を横切るようにして向きが変え
られる。通常、このスキャン領域は、トランスジューサ
ーアレイの表面上に位置する原点を有するので、近い領
域は実質的に三角形の尖ったフォーマットとなる。従っ
て、近い領域での観察幅は、トランスジューサーの表面
にあるスキャン領域の原点により制限される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近い領域に対するスキ
ャン幅を改善するために多くの試みがなされた。単純な
試みは、皮膚表面から遠ざけるために水を満たしたバッ
グを通してスキャンを行う方法であった。この試みによ
る効果は、本来の領域を皮膚表面からオフセットし、こ
れにより、三角の領域の頭を切り、皮膚表面で広い観察
領域を生み出する。しかしながら、観察領域が深くなる
と、水を満たしたバッグの厚さにより、これらの深い箇
所がトランスジューサーから相対的により大きく離れる
結果、イメージの解像度が低下する。
【０００４】第２の試みは、通常のリニアアレイでもっ
て、アレイ表面に対して法線の多数のビームを送信する
ことにより、領域の中央をスキャンし、そしてアレイの
各々の端部にて扇状領域の一部をスキャンする。この技
術は、先の試みの特徴である、深い領域の解像度を低下
させずに近い領域での解像度を増すものである。
【０００５】第３の試みは、リニアアレイの中から連続
的に選択したトランスジューサーのグループを横方向に
シフトさせ、送信したビームが形成するスキャン領域の
原点がトランスジューサーアレイの背後に位置するもの
である。この技術は、米国特許4,368,643号に開示され
ており、この中で表示器のために帰来エコー信号を処理
するために必要なスキャンコンバータを単純化する改善
法を提供している。表示のフォーマットは、放射ビーム
角を増大させ、実質的にタンジェント増加に等しくする
ことにより、単純化される。更には、帰来エコーのデー
タは、放射ビーム角のコサインの逆数に変化する速度で
サンプリングされる。これにより、スキャン速度におけ
る三角法の変数に複雑さを増すことにより、スキャンコ
ンバータを簡略化が相殺される。付加的に、スキャン領
域の中心に対する横方向において、放射スキャンビーム
間の間隔が増大するにつれ、横方向の解像度が低下す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
リニアのトランスジューサーアレイのスキャン技術を述
べており、送信するビームは台形状のスキャン領域を形
成する。台形状のすべての領域で実質的に一様な解像度
を得るためと、より容易にイメージ処理を高めるため
に、連続する放射スキャンビーム角を、スキャン領域を
横切るリニアアレイに比例する角度増と実質的に等しく
なるように増大される。合焦の移動が行われ、送信開口
長が、所定の感度特性を満たすアレイのエレメントによ
り決定される。帰来エコー信号は、遅延手段を通過する
ことによって処理され、この遅延手段は、いくつかのイ
メージの増強を与える。この遅延手段は、アレイの個々
のトランスジューサーにより受信された信号成分に対し
て相対的な遅延を与え、その結果、各スキャン角に対し
て帰来エコー信号成分を同位相にする。増大する深度か
らのエコー信号の受信と同時にアレイの開口長を拡大で
きるように、この遅延手段は、増大する深度からのエコ
ー信号を受信するまで、アレイにおける横方向に配され
たトランスジューサーエレメントからの信号成分の受信
を禁止する。動的な合焦は、周波数を変えることにより
得られ、その周波数にて領域の深度について横方向に配
されたエコー信号がサンプリングされる。このようにビ
ームを送信し、変来エコー信号を処理することにより、
増大した焦点の深度に対して解像度と共に近い領域に対
する観察幅が改善される。
【０００７】
【実施例】図１を参照すると、個々のトランスジューサ
ーエレメントよりなるリニアアレイ１０が示される。ア
レイ１０のすべてのエレメントあるいはサブグループの
エレメントを励起させることにより、アレイ中央から離
れるに従い該アレイの法線方向から大きくなる角度で角
度超音波ビームが送信される。これらのビームは、４，
６，８，１２，１４及び１６で示される。アレイ１０よ
り送信されるビームのすべては、アレイ背後の原点Ｏか
ら放射されるように見える。このようにしてスキャンさ
れる領域は、通常の三角形状の領域の頂部をカットした
ように示され、近い領域での観測幅はフェイズドアレイ
と比較して改善され、遠い領域ではリニアアレイと比較
して観測幅が改善されている。リニアアレイ１０に接近
した箇所ではより小さい平行の辺を持ち、アレイの側縁
では傾斜する辺を有し、スキャンされる領域は台形状に
見える。
【０００８】一様な解像度の超音波イメージを得るため
に、連続的に配列された超音波ビームが、アレイ１０の
中央から離れるに従って一様に増加された角度で送信さ
れる。例えば、図１の超音波ビーム４がスキャン領域に
おける中央ビームの時、そのビームはアレイ１０の表面
に対して９０度の角度で送信される。接近したビーム６
は、９０度＋ｄtで送信され、このｄtは増加角ｄθで与
えられる。スキャン領域における次のビーム８は、９０
度＋２ｄtの角度で送信される。ビーム１４の送信角
は、ビーム１２およびビーム１６から同一の増加角ｄt
だけオフセットされた角度となる。
【０００９】等しい角度増での超音波ビームの送信およ
びこれに伴うエコー信号の受信は、イメージの信号処理
を高めて更なる容易性を与える。この方式での信号の置
き換えにより、イメージ全体に対しｒ−θ空間でのエコ
ー情報に一様な配分を与える結果となる。イメージの座
標システムはその後にｒ−θ座標からスキャンコンバー
タのＸ−Ｙ座標に変換されるが、イメージ情報が補間や
空間フィルタサンプリングのごとき処理を高める回路に
供せられたとき、ｒ−θのイメージ情報の一様性が一様
な結果をもたらす。この処理を高める効果により、深度
の領域変化に無関係にイメージ全体に分配される。
【００１０】図２は、図１の一つのビーム１４の送信の
ための装置のブロック図を示している。ビーム方向の矢
印１４で示したように、このビームの波先は、トランス
ジューサーアレイ１０の表面に対する垂線に関して角度
θで送信される。個々のトランスジューサーエレメント
Ｅ６，Ｅ８，Ｅ１０その他により発射された波先は２８
で示している。この方向に波先２８を送信するために
は、アレイの個々のトランスジューサーを励起させる時
間を一定量づつずらす必要がある。そのために、波先が
変換器アレイに対し、隣接の励起エレメント間の遅延時
間の量の関数となる角度にて発射される。図２の実施例
ではコントローラ１は、パルス状の励起信号を遅延ライ
ンＤＬ１ないしＤＬ５に出力する。矢印１４の向きへの
送信のために、それぞれの遅延ラインの長さはＤＬ５か
らＤＬ１にかけて漸次大きくなる。これらの時間は、パ
ルス状の励起信号ｗ５ないしｗ１のそれぞれの位置で示
している。パルス状の励起信号ｗ５は、パルサーＰ５を
励起させ、そして順にトランスジューサーエレメントＥ
６を励起する。この後、パルス状の励起信号ｗ４ないし
ｗ１が連続的にパルサーＰ４ないしＰ１を励起させ、こ
れにより、トランスジューサーＥ８ないしＥ１４を励起
する。遅延ラインによる選択的な遅延により、個々のト
ランスジューサーエレメントＥ６ないしＥ１４の励起の
結果、２８で示したように波先が放射される。
【００１１】図２に示したように、更にビームを適当な
方向に振らせるには、特定の深度でより高い解像度を得
るため、ビーム経路に沿って選択された深度に対してビ
ームを合焦させることが望ましい。図３は、向き１４に
送信されたビームを焦点２２で合焦させるための技術を
示している。音響媒体を通過する音速を仮定することに
より、そして角度θ14を知ることにより、原点から焦点
２２までの距離および内部エレメントの間隔Ｘ、個々の
トランスジューサーエレメントから焦点２２までの距離
が決定される。これらの距離ａ10およびｂ6は図３にて
エレメントＥ１０およびＥ６に対するものである。トラ
ンスジューサーエレメントから焦点までの距離および、
音響媒体内の音速を知ることにより、個々のトランスジ
ューサーエレメントから焦点２２までの距離が決定され
る。内部エレメントの送信時間差は、遅延ラインＤＬ１
ないしＤＬ５における遅延時間を選択することにより計
算され、これによりトランスジューサーエレメントより
のビームが焦点２２近傍に合焦する。所望ならば、領域
での多くの深度で合焦したイメージを組み立てるため
に、イメージ領域は、超音波ビーム経路に沿って異なっ
た焦点を反復して操作してもよい。
【００１２】図３は、トランスジューサーアレイのエレ
メントＥ１０から放射したときの超音波ビームを示して
おり、このエレメントＥ１０はビーム１４における開口
長の中心となっている。図２に関して述べると、トラン
スジューサーエレメントＥ６がビーム１４の開口内に含
まれているとき、経路ａ１０の伝送時間と比較して経路
ｂ６の伝送時間の増大により、このエレメントＥ６は、
エレメントＥ１０に先行して励起される。超音波ビーム
１４の伝送に対するタイムマーカーは、図３における中
央のエレメントＥ１０の励起時間が採用されるが、中央
のエレメントが最初にビームの発射されるのではない。
【００１３】同様にスキャン領域の次に接近した超音波
ビーム１６に対する送信および合焦を図４に示してい
る。ビーム１６は、角度θ16で送信され、この角度は、
θ14＋ｄtに等しい。ビーム１６がポイント２２'に合焦
したとき、原点Ｏから焦点２２'までの距離、内部エレ
メントの間隔Ｘおよび角度θ16を用いることにより、励
起したトランスジューサエレメントから焦点２２'まで
の距離ａ'１０およびｂ'６が決定され、そして、音響媒
体内での音速から対応する送信時間が決定される。この
ようにして送信時間および送信の焦点深度のデータテー
ブルが、スキャン領域のすべての超音波ビームを送信す
るために用いられるトランスジューサのグループに対し
て組み立てられる。
【００１４】ビーム１６の実際の中央エレメントは図４
におけるエレメントＥ１０とＥ１２の中間であることが
わかる。本実施例では、超音波ビーム１６の発射のため
の時間マーカーは、エレメントＥ１０およびＥ１２のい
ずれの励起時間でもなく、二つの励起時間の間の計算さ
れた時間である。
【００１５】領域におけるイメージのノイズ量を極小に
するために、深い深度の領域でトランスジューサの開口
長を次第に広くすることにより、サイドローブ効果が減
じられる。これにより、近い領域では、振られ合焦され
た波先を発生させるためにわずかなエレメントが用いら
れ、一方、遠い領域に対しては、多くのトランスジュー
サエレメントが用いられる。領域の各深度で幾つのエレ
メントを用いるかの決定に対する基準は、個々のトラン
スジューサの感度のパターンによる。アレイの個々のト
ランスジューサエレメントは、各自の放射パターンを有
し、この放射パターンは、しばしばエレメントの感度パ
ターンに関係し、その特性は全方位ではなく、トランス
ジューサに対する法線方向から来る信号に対して一般に
高利得となる。トランスジューサエレメントＥ８，Ｅ１
４およびＥ２０に対する３つの典型的な感度パターンＡ
８，Ａ１４およびＡ２０を図５に示している。各感度パ
ターンの境界は、各トランスジューサエレメントに対す
るピーク感度に関して設定された、低減した感度の一定
のレベルで示される。本実施例では、超音波ビーム１４
上のポイント２３は、エレメントＥ８およびＥ１４に対
するそれぞれの感度パターンＡ８およびＡ１４の範囲内
にある。ポイント２３は、エレメント２０の感度パター
ン内になく、従って、エレメントＥ２０ではなくエレメ
ントＥ８およびＥ１４が焦点２３で合焦ビームを拾う。
ポイント２５は、しかしながら、３つの感度パターンＡ
８、Ａ１４およびＡ２０の一様な感度境界にある。それ
故、ビーム１４がポイント２５に合焦したとき、対象と
なるトランスジューサエレメントの外にすべてのエレメ
ントＡ８，Ａ１４およびＡ２０がビーム開口長に含まれ
る。
【００１６】ポイント２３に合焦させるために開口長に
関係するエレメントの同様な決定法としては、放射アレ
イの個々のトランスジューサエレメントの感度を決定
し、所定の音響媒体を通してポイント２３から信号をす
ることである。感度レベルの範囲が、焦点に最も近いト
ランスジューサの信号強度を６ｄＢ下回るしきい値以下
となったとき、ポイント２３に対する開口長として用い
られる。領域の深度が増すにつれて、隣接するトランス
ジューサ間の相対感度差が減少し、それ故、焦点の深度
が増加した場合には、トランスジューサの個数が増加さ
れ、開口長となるる。
【００１７】図１に示されたビーム方向における送信に
よるエコーを受信する際、送信状態および応答のいくつ
かに反転が生じる。図６は、帰来エコーの波先２８'を
示しており、この波先２８'は、トランスジューサーア
レイ１０に対して矢印３４の向きに入射する。図６に示
したように、この波先は最初にトランスジューサーエレ
メントＥ５に到達し、それからエレメントＥ７からＥ１
３に連続して順に検出される。受信されたエコー信号の
成分は、５０で示した増幅器により増幅され、そして、
ＤＬ１ないしＤＬ７にて示した個々の遅延ラインにより
遅延される。個々の遅延ラインの長さは、タイミング・
コントロールサブシステム５４により制御される。本実
施例では、遅延ラインＤＬ５は、位相ビーム３４のエコ
ー信号成分を他の遅延回路よりの信号成分と位相を合致
させるために最も長い遅延時間を有し、遅延ラインＤＬ
３、ＤＬ１、ＤＬ２およびＤＬ４の遅延時間は次第に短
くなっていおり、これにより、エレメントＥ５ないしＥ
１３により受信されたエコー２８'の成分が合焦する。
遅延ラインの長さは適切にずらされると、遅延ラインよ
り出力される信号成分は時間的に同期し、加算器５２に
より加算される。ビーム方向３４に沿った領域での深度
からの帰来エコーは、ラインプロセッサおよびイメージ
メモリ５６により処理され蓄積され、その後にイメージ
ディスプレイ５８に表示される。
【００１８】送信の場合、帰来エコー信号は合焦され、
エコー受信時のアレイの開口長は帰来信号の深度に応じ
て変化される。トランシット(移動)モードでない場合
は、近い領域から遠い領域に対してエコーが受信された
とき、合焦および開口長は動的に変化される。
【００１９】図７は、トランスジューサーアレイの構成
を変えることにより、領域における各深度に対して受信
したエコーの信号成分を合焦させる、図６の受信構成の
一実施例を示すブロック図である。トランスジューサー
アレイの個々のエレメントＥ１ないしＥnは、個々の受
信増幅器５０を介して適切な遅延を有する遅延ラインに
接続される。受信増幅器５０のゲイン特性は、図示した
ように受信増幅器へのタイムゲインコントロール信号
(ＴＧＣ)の入力によりシャープにされる。図７は、３つ
の遅延ラインによる受信構成を示しているが、トランス
ジューサーアレイ１０のエレメント数だけ遅延ラインを
有する。
【００２０】受信増幅器５０により受信されたエコー信
号成分は、ここのアナログ／デジタル変換器７０、７２
および７４によりデジタル化され、そのデジタル信号
は、個々のエコー成分に含まれる遅延に対応する長さを
有するレジスタ遅延ライン８０，８２および８４の入力
段に入力され、シフトされる。各遅延ラインレジスタの
長さは、必要とされる最大の遅延期間を与えるのに少な
くとも十分な長さとすべきである。遅延ライン長さは、
スキャンされる領域での種々のポイントから個々のトラ
ンスジューサーエレメントへのエコー信号成分の伝送時
間差の関数となる。個々の遅延ライン８０，８２または
８４の遅延期間は、ビームが振られる最大角θmaxおよ
び最大有効長さを考慮して、エコー信号をサンプリング
する開始時間およびデジタル化されたサンプルが遅延ラ
インへあるいは遅延ラインからクロックされる際の周波
数により決定される。各トランスジューサーエレメント
により要求される遅延期間は、合焦のために要求される
遅延および振れのために要求される遅延によって分析さ
れる。一般に、アレイの中央エレメントは合焦のための
最大の遅延を必要とし、横方向に配置されたエレメント
は、中央のエレメントからの距離の関数とする、より少
ない遅延を必要とする。振れに対する遅延としては、た
いていの横方向に配置されたエレメントにおいては、振
れ方向側のエレメントで最大の遅延を必要とし、振れ方
向と反対側のエレメントで最小の遅延を必要とする。振
れのための遅延は一般に大きさで優性となるので、一般
の原理では横方向のエレメントに対して最大の遅延を必
要とし、中央のエレメントに対しては最小となる。この
原理を図８に具体化しており、エレメントＥ９に対する
遅延ライン８０のレジスタの遅延は、より横方向に配さ
れたエレメントＥ８およびＥ７に対する遅延ライン８２
および８４の遅延より短くなっている。より広い観察領
域の為には最大の遅延は８０から１００マイクロセカン
ドが望ましい。
【００２１】個々のＡＤ変換器および遅延ライン８０、
８２および８４への入力段は、セントラルコントローラ
８８により供給されるクロック信号ＣＦ７、ＣＦ８およ
びＣＦ９によりクロック動作される。受信したエコーを
領域のすべての深度で合焦させるために、個々のエレメ
ント間でサンプリングされる時間を動的に変化させる必
要がある。図７において、エレメントＥ１ないしＥｎで
もって矢印３５のビームの頭に合焦させるばあいの状況
を検討する。この場合、焦点から中央のエレメントＥ８
への距離(それ故、音の伝播時間)は、焦点から横方向に
配されたエレメントＥ１ないしＥｎのいずれへの距離よ
りも短い。しかし、領域の深い深度に合焦したとき、距
離における相対的な差異は、小さくなる。例えば、矢印
３５のビームの尻からエレメントＥ１、Ｅ８およびＥｎ
への距離は実質的に１％未満となる。無限遠の焦点では
当然、すべての超音波経路長さは同じになる。これらの
変化する差異を計算するために、そしてそれ故、エコー
受信の間にトランスジューサーアレイを連続的に合焦さ
せるために、選択されたＡＤコンバータのサンプリング
周波数は、連続的に変化される。近い焦点に対しては、
横方向に離れたエレメントへの距離は、中央のエレメン
トへの距離よりもより大きくなるが、範囲が大きくなる
につれて中央エレメントへの距離に接近するので、距離
の差異が小さくなるに呼応してエコーをサンプルする必
要がある。このことは横方向に離れたエコーヘではより
高い周波数でサンプリングし、焦点が深くなるにつれて
サンプリング周波数を低下させる。クロック信号ＣＦ
７、ＣＦ８およびＣＦ９の周波数は、領域の近い焦点に
対し、個々のより高い周波数から低下し、焦点深度が増
大するにつれて、連続的に変えて予め決めた低い周波数
に近付ける。好ましくは色々にクロック周波数を変え、
遠い領域に対しては１０ないし３０ＭＨｚの範囲に近付
ける。最初の焦点に対してより大きい空間距離を有す
る、横方向に配されたトランスジューサーエレメントに
関係するクロック信号は、初期ＣＦクロック周波数を有
し、この周波数は、より近い焦点に関係するトランスジ
ューサーエレメントに対する周波数よりも高い。
【００２２】サンプリングされたエコー信号は、クロッ
クされ遅延ライン８０、８２および８４に入力されるの
で、そのサンプリングは、介在する中間のレジスタを迅
速に伝わり、レジスタの終端でそれらのサンプリングの
順序で累積される。信号のサンプルは、出力クロック信
号ＯＣ５、ＯＣ６およびＯＣ７により、時間に同期して
遅延ラインから出力される。遅延ラインの出力段は、出
力クロック信号によりクロックと同期し、中央のレジス
タにおける信号のサンプルの順序が連続的に出力段に伝
わり、遅延ラインから出力される。遅延ライン８０，８
２，８４より同期してクロック出力される信号成分は、
加算器５２により同位相にて加算され、加算された信号
は、表示器５８での表示のためにラインプロセッサ及び
メモリ５６に送出される。
【００２３】遅延ライン８０，８２，８４の出力段から
の遅延されたエコー信号成分を同期してクロックすると
共に、出力クロック信号も又、受信アレイを動的に変化
させる。受信に用いられるトランスジューサーエレメン
トの個数は、初期の少数から遠い領域における多数へと
変化する。セントラルコントローラ８８は、サンプリン
グを開始する、アレイの横方向に離れたトランスジュー
サーエレメントに対する遅延ラインの入力段と出力段と
での時間を遅らせ、これにより、加算器に対して遅延さ
れた出力信号を与える。個々のトランスジューサーエレ
メントよりの信号が信号加算器に入力されるまでに最高
３４０マイクロセカンドまでの遅延が得られる。これに
より、領域の深度が大きくなったとき、アレイの開口長
が広げられ、横方向により離れたエレメントからの信号
成分は同位相の信号に加算される。このことがイメージ
領域全体に対して横方向に実質的に一定の解像度を与え
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、隣接す
る超音波ビーム間で同じ角度増として送信すると共に、
それによるエコーを遅延ラインにて遅延して同位相にし
て加算することにより、観察領域に対して一様な解像度
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によりスキャンされる台形領域の超音
波ビームパターンを示す図
【図２】 本発明の原理に基づく送信超音波ビームの指
向を示す図
【図３】 本発明の原理に基づく指向された超音波ビー
ムの送信の合焦を示す図
【図４】 本発明の原理に基づく指向された超音波ビー
ムの送信の合焦を示す図
【図５】 本発明に基づくトランスジューサーアレイの
開口長を変えるための典型例を示す図
【図６】 本発明の原理に基づく、合焦および帰来エコ
ーの加算を示す図
【図７】 動的に開口長および帰来エコー信号の合焦を
変えるビーム形成のブロック図
【符号の説明】
１０ リニアアレイ ５０ 受信増幅器 ５２ 加算器 ５４ タイミング・コントロールサブシステム ５６ ラインプロセッサ・イメージメモリ ５８ 表示器 ７０ Ａ／Ｄ変換器 ７２ Ａ／Ｄ変換器 ７４ Ａ／Ｄ変換器 ８０ 遅延ライン ８２ 遅延ライン ８４ 遅延ライン ８８ セントラルコントローラ ＤＬ 遅延ライン Ｅ エレメント Ｐ パルサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−62136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−83656（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−123541（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−187848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−181674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97583（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147052（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 A61B 8/00 - 8/15 G01N 29/00 - 29/28

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変換器素子からなるリニアアレーで走査
    し、表示する超音波診断画像処理装置において： 該リニアアレー上の特定点から、その後部に向かって該
    アレー方向と直角に引いた直線上の一点を中心とするセ
    クター形状となるように、多数の超音波ビームを、隣接
    する超音波ビーム同士が互いに等しい角度変化となるよ
    うに放射状に発信して、該セクター形状から該リニアア
    レーとその後部に形成された三角形を切り取った、部分
    セクター画像領域を走査し、画像表示することを特徴と
    する該超音波診断画像処理装置。
  2. 【請求項２】 該リニアアレー上の特定点が、リニアア
    レーの中心点である請求項１の超音波診断画像処理装
    置。
  3. 【請求項３】 焦点合わせされた超音波ビームを発信す
    る発信開口を構成する特定数の発信素子を励起するため
    の励起手段を有し、該特定数が、該発信ビームの焦点が
    相対的に該発信素子に近接しているときは少なく、該発
    信ビームの焦点が相対的に該発信素子から遠いときは多
    い請求項１の超音波診断画像処理装置。
  4. 【請求項４】 該特定数が、所定焦点での予め定めた以
    上の感度を有する変換器素子の数により決まる数である
    請求項３の超音波診断画像処理装置。
  5. 【請求項５】 さらに、近接域から遠隔域に渡って受信
    合焦点を動的に変化させる手段を有する、該ビーム方向
    角からのエコー信号成分を受信し焦点合わせする手段か
    らなる請求項３の超音波診断画像処理装置。
  6. 【請求項６】 さらに、所定ビーム方向からのエコー信
    号成分の受信の間の受信開口を変化させる手段を有し、
    該受信開口が、近接域からの受信の間は相対的に少ない
    変換器素子、該遠隔域からの受信の間は相対的に多くの
    変換器素子から構成される請求項５の超音波診断画像処
    理装置。
  7. 【請求項７】 該受信開口が、該ビーム方向上の所定点
    での予め定めた以上の感度を有する変換器素子の数に基
    いて変化する請求項６の超音波診断画像処理装置。
  8. 【請求項８】 変換器素子からなるリニアアレーで走査
    し、表示する超音波診断画像処理装置であって、該リニ
    アアレー上の特定点から、その後部に向かって該アレー
    方向と直角に引いた直線上の一点を中心とするセクター
    形状となるように、多数の超音波ビームを、隣接する超
    音波ビーム同士が互いに等しい角度変化となるように放
    射状に発信して、該セクター形状から該リニアアレーと
    その後部に形成された三角形を切り取った、部分セクタ
    ー画像領域を走査し、画像表示する、以下の手段を有す
    る該超音波診断画像処理装置： 該アレーの一群の変換器素子を選択してその個々の素子
    を時間差をつけて励起することにより、特定方向への超
    音波ビームを形成する手段； 発信超音波ビームの各焦点に対応して、相対的に近接域
    焦点で少なく、遠隔域焦点で多くなるよう該群中の素子
    数を選択する手段； 発信超音波ビームの方向と特定の受信焦点に対応して、
    個々の変換器素子の受信エコー信号成分にそれぞれ異な
    る遅延を与える遅延ラインを通過させることにより、エ
    コー信号成分を合焦する手段； エコー信号成分の受信域が近接域と遠隔域の間で変化す
    るときの該受信焦点を動的に変化させる手段； 該遅延させ、動的に合焦させたエコー信号成分を結合し
    て、同期エコー信号を形成する手段；およびエコー信号
    成分の受信域が遠隔域となるほど、ビーム中心から横方
    向に離れた素子からのエコー信号成分を包含させること
    によって、相対的に近接域では少数、遠隔域では多数の
    素子のエコー信号成分を結合するよう受信変換器素子数
    を動的に変化させる手段。
  9. 【請求項９】 各群中の素子数を選択する手段が、発信
    超音波ビーム方向の所定点において予め定めた以上の感
    度を有する変換器素子を励起する手段を有する請求項８
    の超音波診断画像処理装置。
  10. 【請求項１０】 該遅延ラインが、エコー信号成分が予
    め定めた周波数のクロック信号でシフトするディジタル
    シフトレジスタを有する請求項８の超音波診断画像処理
    装置。
  11. 【請求項１１】 該受信焦点を動的に変化させる手段
    が、近接域からのエコー信号成分受信の間は相対的に高
    周波数、遠隔域からのエコー信号成分の受信の間は相対
    的に低周波数に、該ビーム中心から横方向に離れた変換
    器素子に関連する遅延クロック信号の周波数を変化させ
    る手段を有する請求項１０の超音波診断画像処理装置。
  12. 【請求項１２】 該エコー信号成分を結合するよう受信
    変換器素子数を動的に変化させる手段が、該遅延ライン
    により該結合手段に与えられる時の横方向に離れた変換
    器素子からのエコー信号成分を禁止する手段を有する請
    求項１０の超音波診断画像処理装置。
  13. 【請求項１３】 該相対的低周波数が、１０から２５Ｍ
    Ｈｚの範囲である請求項１１の超音波診断画像処理装
    置。
  14. 【請求項１４】 エコー受信初期３４０μ秒までの間、
    該禁止手段により、横方向に離れた変換器素子からのエ
    コー信号成分の該結合手段への転送が禁止されることを
    特徴とする請求項１２の超音波診断画像処理装置。
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