JP5574936B2 - 超音波プローブ及び超音波診断装置 - Google Patents

超音波プローブ及び超音波診断装置 Download PDF

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Description

本発明は、超音波プローブ及び超音波診断装置に関し、特に、送波される超音波ビームのアパーチャーの形状を変更する超音波プローブ及び超音波診断装置に関する。
被検体に超音波ビームを送波し、その反射エコー（ｅｃｈｏ）を画像化する超音波診断装置においては、超音波ビームの送受波を行う超音波プローブが超音波診断装置本体と接続されている。列方向にトランスデューサ素子が配列された一次元（１Ｄ）型プローブは、優れたアジマス（Azimuth）方向の分解能を有しているが、エレベーション（Elevation）方向の性能は、固定されたレンジに集束している固定されたアパーチャーによって決定されている。一方、エレベーション方向の性能を向上させるために、二次元の２Ｄ型プローブを含めた様々な形式の多数行型のプローブが開発されている。
超音波診断装置がＢモード等の二次元の超音波画像を作成する場合にはアジマス方向の分解能の高い細長い楕円状の超音波ビームを送波する１Ｄ型プローブを使用することが好ましい。また超音波診断装置が２Ｄ型プローブを用いて三次元の超音波画像を作成する場合にはアジマス方向及びエレベーション方向の性能が等しい真円状の超音波ビームを送波する２Ｄ型プローブ（多数行型のプローブ）を使用することが好ましい。２Ｄ型プローブは例えば特許文献１に開示される。特許文献１に開示される２Ｄ型プローブは、マトリクススイッチを使って二次元状に配列されてトランスデューサアレイを制御する技術を開示している。
特開２００３−２９０２２８号公報
しかし、２Ｄ型プローブなどの多数行型のプローブを使用して超音波画像を作成しても、アジマス方向の分解能が低いという課題があった。このため、多数行型のプローブでアジマス方向の性能を変えることが望まれている。そこで、多数行型のプローブでアジマス方向の性能を向上させることができる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供する。
第１の観点の超音波プローブは、超音波診断装置に接続され被検体に超音波ビームを送波する。超音波プローブは、Ｎ／２個（Ｎは自然数）のチャンネルを有し、各チャンネルで第１極と第２極とにスイッチングするスイッチング部と、第１極に接続されＸ軸及びＹ軸で定義される二次元に配列されたＮ／２個の第１トランスデューサ素子と、第２極に接続されＸ軸及びＹ軸で定義される二次元に配列されたＮ／２個の第２トランスデューサ素子と、を備える。そして超音波プローブは、第１トランスデューサ素子のチャンネル番号と第２トランスデューサ素子のチャンネル番号とがＸ軸又はＹ軸方向に異なっている。
第２の観点の超音波プローブは、Ｎ個の第１トランスデューサ素子及び第２トランスデューサ素子をＹ軸方向に二つに分け、第１行と第２行とに区分けする場合に、第１行において、第１トランスデューサ素子のチャンネル番号は＋Ｙ軸方向に且つ±Ｘ軸方向にチャンネル番号が増えていき、第２トランスデューサ素子のチャンネル番号は−Ｙ軸方向に且つ±Ｘ軸方向にチャンネル番号が増えていくようにＮ個のトランスデューサ素子が配列されている。
この超音波プローブにおいては、スイッチング部は変更されたアパーチャーの形状を維持したまま±Ｘ軸方向にスキャンできる。
第３の観点の超音波プローブは、Ｎ個の第１トランスデューサ素子及び第２トランスデューサ素子をＹ軸方向に二つに分け、第１行と第２行と区分けする場合に、第１行において第１トランスデューサ素子のチャンネル番号は＋Ｘ軸方向に且つ±Ｙ軸方向にチャンネル番号が増えていき、第２行において第２トランスデューサ素子のチャンネル番号は＋Ｘ軸方向に且つ±Ｙ軸方向にチャンネル番号が増えていくようにＮ個のトランスデューサ素子が配列されている。
第４の観点の超音波プローブは、Ｎ個の第１トランスデューサ素子及び第２トランスデューサ素子をＹ軸方向に二つに分け、第１行と第２行と区分けする場合に、第１行において第１トランスデューサ素子のチャンネル番号は−Ｘ軸方向に且つ±Ｙ軸方向にチャンネル番号が増えていき、第２行において第２トランスデューサ素子のチャンネル番号は−Ｘ軸方向に且つ±Ｙ軸方向にチャンネル番号が増えていくようにＮ個のトランスデューサ素子が配列されている。
この超音波プローブにおいて、スイッチング部は変更されたアパーチャーの形状を維持したまま±Ｙ軸方向にスキャンすることができる。
また、スイッチング部は変更されたアパーチャーの形状を維持したまま±Ｘ軸方向にスキャンすることができる。
第５の観点の超音波診断装置は、被検体に超音波ビームを送波するアパーチャーを可変する。その超音波診断装置は、Ｎ／２個（Ｎは自然数）のチャンネルを有し、各チャンネルで第１極と第２極とにスイッチングするスイッチング部と、Ｘ軸及びＹ軸で定義される二次元に配列され第１極に接続されるＮ／２個（Ｎは自然数）の第１トランスデューサ素子と、Ｘ軸及びＹ軸で定義される二次元に配列され第２極に接続されるＮ／２個の第２トランスデューサ素子とで構成される超音波プローブと、スイッチング部を介してＮ個のトランスデューサ素子に対して駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備える。そしてスイッチング部がＮ／２個のチャンネルをスイッチングすることにより第１トランスデューサ素子と第２トランスデューサ素子とを合わせてＮ／２個を使用して超音波ビームのアパーチャーの形状を変更する。
第６の観点の超音波診断装置は、第１トランスデューサ素子のチャンネル番号と第２トランスデューサ素子のチャンネル番号とが、Ｘ軸又はＹ軸方向に異なる。
そしてスイッチング部は変更されたアパーチャーの形状を±Ｙ軸方向にスキャンすることができる。
また、スイッチング部は変更されたアパーチャーの形状を維持したまま±Ｘ軸方向にスキャンすることができる。
超音波診断装置１００の構成を示すブロック図である。 制御信号分配部１４及びマルチプレクサ１６の接続例を示す図である。 （Ａ）は、超音波プローブ１０とエコー空間ＥＳとの関係を示した図である。 （Ｂ）は、４つのサブアレイを有する超音波トランスデューサ１２の平面図である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第１例である。 第１例において、（Ａ）〜（Ｄ）はアパーチャーが順にＸ軸方向に移動していく状態を示した図である。 ８つのサブアレイを有する超音波トランスデューサ１２の第２例の平面図である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第２例である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第３例である。 ４つのサブアレイを有する超音波トランスデューサ１２の第４例の平面図である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第４例である。 第４例において、（Ａ）〜（Ｄ）はアパーチャーが順にＸ軸方向に移動していく状態を示した図である。 第４例において、（Ａ）〜（Ｄ）はアパーチャーが順にＹ軸方向に移動していく状態を示した図である。 ８つのサブアレイを有する超音波トランスデューサ１２の第５例の平面図である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第５例である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第６例である。 アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第１例と第４例とを数式化した例である。
＜超音波診断装置１００の構成＞
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１００の構成を示すブロック図である。この超音波診断装置１００は、超音波プローブ１０と、走査制御部２１と、送信制御部２２と、駆動信号発生部２３とを有している。さらに、超音波診断装置１００は、受信信号処理部３２と、受信制御部３３と、ローデータ（Raw Data）メモリ３４と、受信ビームフォーマ３５と、画像生成部３６と、制御部４０と、入力部４５と、記憶部５０と、表示部６０とを有している。
超音波プローブ１０は、印加される複数の駆動信号に従って被検体に向けて超音波を送波すると共に、被検体から反射した超音波エコーを受波することにより複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサ１２を含んでいる。本実施形態では超音波トランスデューサ１２は、二次元状に配列されたＮ個（Ｎは、２以上の自然数）のトランスデューサ素子からなる。Ｎが奇数である場合には、最も端にある超音波トランスデューサ１２は使用されない。また超音波プローブ１０は、制御信号分配部１４及び１個のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１６を有している。これらの詳細については後述する。
超音波トランスデューサ１２は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Pb(lead) zirconatetitanate）などの圧電セラミック等の圧電材料の両端に電極を形成したトランスデューサ素子によって構成されている。トランスデューサ素子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加するとトランスデューサ素子が伸縮する。この伸縮により、それぞれのトランスデューサ素子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれのトランスデューサ素子は、超音波エコーを受波することによって伸縮し電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波エコーの受信信号として出力される。
走査制御部２１は、被検体内の所定のイメージングエリアを超音波ビームによって走査する場合に、超音波プローブ１０から送波される超音波ビームの送信方向、受信方向及び焦点深度を設定する。また走査制御部２１は、超音波トランスデューサ１２のアパーチャーの形状を設定することができる。走査制御部２１は、それらの設定に基づいて、制御信号分配部１４、送信制御部２２、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６、受信制御部３３、及び受信ビームフォーマ３５を制御する。
送信制御部２２は、走査制御部２１によって設定された超音波ビームの送波方向、焦点深度、及びアパーチャーの形状に従って、複数の駆動信号に与えるべき遅延時間（遅延パターン）を設定する。
駆動信号発生部２３は、Ｎ／２個（Ｎは、２以上の自然数）のチャンネルを有しており、各チャンネルは、送信制御部２２において設定された遅延時間に基づいて、超音波トランスデューサ１２のうち選択されたトランスデューサ素子（Ｎ／２個）に供給すべき駆動信号を発生するパルサ等を含んでいる。マルチプレクサ１６は、選択されたトランスデューサ素子（Ｎ／２個）を複数の駆動信号発生部２３に接続する。
受信信号処理部３２は、Ｎ／２個（Ｎは、２以上の自然数）のチャンネルを有している。マルチプレクサ１６は、走査制御部２１の制御の下で、超音波トランスデューサ１２のうち選択されたトランスデューサ素子を受信信号処理部３２に接続する。
受信信号処理部３２の各チャンネルは、超音波トランスデューサ１２から出力される受信信号を増幅しディジタルの受信信号（ローデータ）に変換する。受信制御部３３は、受信信号をローデータメモリ３４に記憶する。走査制御部２１、送信制御部２２、及び受信制御部３３は、超音波診断装置１００の送受信動作を制御する。
受信ビームフォーマ３５は、超音波エコーの受信方向及び焦点深度に応じた複数の遅延パターン（位相整合パターン）を有しており、走査制御部２１によって設定された受信方向及び焦点深度に従って、ローデータメモリ３４から読み出された複数の受信信号にそれぞれの遅延を与え、それらの受信信号を加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号（音線データ）が形成される。
画像生成部３６は、音線信号に包絡線検波処理を施し、さらに、Ｌｏｇ（対数）圧縮やゲイン調整等の処理を施して、Ｂモード画像データを生成する。また画像生成部３６は、生成されたＢモード画像データを通常のテレビジョン信号の走査方式に従う表示用の画像信号に変換する。これにより、表示部６０において、Ｂモードの超音波画像が表示される。また、必要に応じてＢモード画像データは記憶部５０に記憶される。
入力部４５は、キーボード、マウス等の入力手段を含んでおり、オペレータが命令や情報を超音波診断装置に入力する際に用いられる。制御部４０は、入力部４５を用いて入力された命令や情報に基づいて、超音波診断装置１００の各部を制御する。本実施形態においては、走査制御部２１、送信制御部２２、受信制御部３３、受信ビームフォーマ３５、画像生成部３６及び制御部４０が、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェアとによって構成される。ソフトウェアは、ハードディスク等の記憶部５０に記憶される。
本実施形態においては、送信制御部２２は、超音波トランスデューサ１２のうちの選択された複数のトランスデューサ素子から超音波ビームが送波されるように駆動信号発生部２３を制御する。これにより超音波トランスデューサ１２は、複数の異なるアパーチャーの形状で超音波ビームを被検体に送波することができる。また、送信制御部２２は、所定のアパーチャーの形状を保持しながら所定方向に走査するように駆動信号発生部２３を制御することもできる。
図２は、図１に示す制御信号分配部１４及びマルチプレクサ１６の接続例を示す図である。図２においては、チャンネル数１２８個（Ｎ＝１２８）の超音波トランスデューサ１２が示されている。超音波トランスデューサ１２は第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）と第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）とに分けられる。また、マルチプレクサ１６は、６４個の２極スイッチＳＷ０〜ＳＷ６３を含んでいる。２極スイッチＳＷ０〜ＳＷ６３の第１極は第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）に接続され、２極スイッチＳＷ０〜ＳＷ６３の第２極は第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）に接続される。
そして、２極スイッチＳＷ０によって一つのトランスデューサ素子Ｓ００と一つのトランスデューサ素子Ｔ００とが切り換えられ、２極スイッチＳＷ１によってトランスデューサ素子Ｓ０１とトランスデューサ素子Ｔ０１とが切り換えられる。同様にして、２極スイッチＳＷ６３によってトランスデューサ素子Ｓ６３とトランスデューサ素子Ｔ６３とが切り換えられる。
図２に示されるマルチプレクサ１６によって２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３が切り替えられ、第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）からいくつかの素子が、また第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）からいくつかの素子が選択される。選択されたトランスデューサ素子の数は常に６４個であり、それら６４個のトランスデューサ素子に駆動信号が供給され、それらのトランスデューサ素子から送波される超音波ビームは所定のアパーチャーの形状を形成する。
＜超音波ビームの形状＞
図３（Ａ）は、超音波プローブ１０とエコー空間ＥＳとの関係が示されている。超音波エコー空間ＥＳの底面として模式的に表されているマトリクスは、投影されたチャンネル数１２８の超音波トランスデューサ１２’を示している。図３においては、Ｘ軸方向に１６個、Ｙ軸方向に８個のトランスデューサアレイが配列され、合計１２８個のトランスデューサ素子１２が示されている。
超音波トランスデューサ１２は、選択された選択されたトランスデューサ素子に応じて、複数の異なるアパーチャーの形状で被検体に超音波ビームを送波することができる。例えば超音波トランスデューサ１２は、図３（Ａ）に描かれるような細長い楕円形の超音波ビームＵＢ１を送波したり、真円形の超音波ビームＵＢ４を送波したりする。
超音波診断装置１００が表示部６０にＢモード等の二次元の超音波画像を表示する際には、画面内のＸ軸方向（アジマス方向）の分解能が良い方が好ましく、画面に対してＹ軸方向（エレベーション方向）に対してはさほど要求されない。すなわち、アパーチャー面積が一定の場合、Ｘ軸方向（アジマス方向）に対しては大きなアパーチャー、Ｙ軸方向（エレベーション方向）に対しては狭いアパーチャーの方が良い。このため、二次元の超音波画像を表示する際には、細長い楕円形の超音波ビームＵＢ１を被検体に送波することが好ましい。この超音波ビームＵＢ１は、通常の１Ｄ型プローブ又は１．２５Ｄ型などから送波される超音波ビームとほぼ同じである。一方、超音波診断装置１００が表示部６０にリアルタイムに三次元の超音波画像を表示する際には、超音波ビームの指向性が均一な円形が好まれる。このため、真円形の超音波ビームＵＢ４を被検体に送波することが好ましい。
図３（Ｂ）には、超音波トランスデューサ１２の平面図が示されている。超音波トランスデューサ１２は、例えば、Ｘ軸方向に１６個のトランスデューサ素子が配列され且つＹ軸方向に８個のトランスデューサ素子が配列される。その超音波トランスデューサ１２に対して複数のブロックに区分けされ、複数のサブアレイが設定される。図３（Ｂ）においては、４ブロックに区分けされたサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）は互いに隣り合うように配列されている。図３（Ｂ）においては、１つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）はＸ軸方向に８個のトランスデューサ素子が配列され且つＹ軸方向に４個のトランスデューサ素子が配列される。トランスデューサ素子の配列は一例である。
図３（Ｂ）に示されるように、理解を助けるため、１つ１つのトランスデューサ素子にチャンネル番号が描かれている。図３（Ｂ）に左半分の２つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ２）は第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）であり、図２に示されたようにマルチプレクサ１６のスイッチＳＷ０〜ＳＷ６３の第１極に接続されている。右半分の２つのサブアレイ（ＳＡ３〜ＳＡ４）は第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）であり、マルチプレクサ１６のスイッチＳＷ０〜ＳＷ６３の第２極に接続されている。
図３（Ａ）、（Ｂ）に示されたように、図４以降でトランスデューサ素子の配列を説明するために、説明の便宜上、超音波トランスデューサ１２の左下を原点として、水平方向をＸ軸方向（アジマス方向）、垂直方向をＹ軸方向（エレベーション方向）とする。また、下半分のサブアレイ（ＳＡ１及びＳＡ３）を第１行（ＲＯＷ１）と呼び、上半分のサブアレイ（ＳＡ２及びＳＡ４）を第２行（ＲＯＷ２）と呼ぶ。以下の複数の実施形態において、トランスデューサ素子の配列が異なっても下半分のサブアレイを第１行（ＲＯＷ１）と呼び、上半分のサブアレイを第２行（ＲＯＷ２）と呼ぶこととする。
（超音波トランスデューサの配列：第１例）
図４は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第１例である。図４（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、トランスデューサ素子が次のように配列されている。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）は、２つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ２）から構成される。第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ００からＳ３１のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。第２行のサブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ３２からＳ６３のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ００からＴ３１のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。第２行のサブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ３２からＴ６３のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。
図４（Ａ）では、走査制御部２１（図２を参照）の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替え、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。具体的には、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ００、Ｓ０１、Ｓ０４、Ｓ０５……、Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０２、Ｔ０３、Ｔ０６、Ｔ０７……、Ｔ５６、Ｔ５７、Ｔ６０、Ｔ６１が駆動されている。
図４（Ａ）で示されたように、トランスデューサ素子Ｓ００が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ０（図２を参照）で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ００は駆動されていない。同様に、トランスデューサ素子Ｔ０３が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ３（図２を参照）で切り換えられるトランスデューサ素子Ｓ０３は駆動されていない。
グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、Ｘ軸方向に広くＹ軸方向に狭いアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、細長い楕円形の超音波ビームＵＢ１を送波することができる。
図４（Ｂ）では、走査制御部２１の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替え、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。具体的には、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ００、Ｓ０４、Ｓ０８、Ｓ０９……、Ｓ５９、Ｓ６０、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０２、Ｔ０３、Ｔ０６、Ｔ０７……、Ｔ５２、Ｔ５３、Ｔ５６、Ｔ６０が駆動されている。
トランスデューサ素子Ｓ６１が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ６１で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ６１は駆動されていない。同様に、トランスデューサ素子Ｔ６０が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ６０で切り換えられるトランスデューサ素子Ｓ６０は駆動されていない。
グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、菱形のアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１よりも太くなった楕円形の超音波ビームＵＢ２を送波することができる。
図４（Ｃ）も同様に、走査制御部２１の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替える。そして、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、正方形に近いアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ２よりも太くなった楕円形の超音波ビームＵＢ３を送波することができる。
図４（Ｄ）も同様に、走査制御部２１の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替える。そして、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、正方形のアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、円形の超音波ビームＵＢ４を送波することができる。
図５（Ａ）〜（Ｄ）は、図４（Ｃ）で示されたグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子からなるアパーチャーが順に移動していく状態を示した図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）の順で、楕円形の超音波ビームＵＢ３が−Ｘ軸方向に走査されている。
図５（Ａ）では、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ１２、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８……、Ｓ６０、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０１、Ｔ０２、Ｔ０３、Ｔ０４……、Ｔ４４、Ｔ４５、Ｔ４６、Ｔ４８が駆動されている。トランスデューサ素子Ｓ５２が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ５２で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ５２は駆動されていない。同様に、トランスデューサ素子Ｔ４８が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ４８で切り換えられるトランスデューサ素子Ｓ４８は駆動されていない。
図５（Ｂ）では、図５（Ａ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。図５（Ｃ）では、図５（Ｂ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。さらに、図５（Ｄ）では、図５（Ｃ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。
図５（Ｄ）では、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０１、Ｔ０２、Ｔ０３、Ｔ０７、Ｔ３２、Ｔ３３、Ｔ３４、Ｔ３６が駆動されているが、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ０１、Ｓ０２、Ｓ０３、Ｓ０７、Ｓ３２、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３６が駆動されていない状態である。
図示しないが、図４（Ａ）で示された超音波ビームＵＢ１、図４（Ｂ）で示された超音波ビームＵＢ２、及び図４（Ｄ）で示された超音波ビームＵＢ４も同様に、Ｘ軸方向に走査することができる。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）で示されたトランスデューサ素子Ｓ００、Ｓ３５、Ｔ６０、Ｔ６１など、Ｘ軸方向の端領域のトランスデューサ素子まで駆動されている。このため、図４に描かれたチャンネル数では超音波ビームＵＢ１又は超音波ビームＵＢ２を±Ｘ軸方向に走査できない。しかし、２極スイッチＳＷの代わりに３極スイッチを使用したり、トランスデューサ素子の素子数を増やしたりすれば、超音波ビームＵＢ１又は超音波ビームＵＢ２を走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列：第２例）
図６及び図７は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第２例で、第１例の変形例である。図７（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、トランスデューサ素子が図６に示されるように配列されている。
図６に示されるように、第２例の超音波トランスデューサ１２は８つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ８）から構成される。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）は、４つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）から構成される。第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ３２からＳ４７のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ４８からＳ６３が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ００からＳ１５のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ１６からＳ３１が配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ５のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ３２からＴ４７のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ６のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ４８からＴ６３が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ７のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ００からＴ１５のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ８のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ１６からＴ３１が配列されている。
以上のように、図６に描かれた超音波トランスデューサ１２のトランスデューサ素子の配列は、図４に描かれたトランスデューサ素子の配列とは、サブアレイの数が異なっている。またトランスデューサ素子Ｓ００の位置が第１行と第２行とにある点で異なっており、さらに、サブアレイ内でＳ００からＳ０１へのチャンネル番号の増え方が−Ｙ軸方向と＋Ｘ軸方向に配列されている点でも異なっている。このような配列であっても、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、６４個のトランスデューサ素子の駆動領域を変えて、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４を送波することができる。また図示しないが、図５に描かれた超音波ビームＵＢ２と同様に、図７に描かれた超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４をＸ軸方向に走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列：第３例）
図８は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第３例で、第１例の変形例である。図８（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、第２例と同様に８つのサブアレイから構成される。トランスデューサ素子は次のように配列されている。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ４７からＳ３２のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ６３からＳ４８が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ１５からＳ００のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ３１からＳ１６が配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ５のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ４７からＴ３２のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ６のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ６３からＴ４８が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ７のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ＋Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ１５からＴ００のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ８のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ３１からＴ１６が配列されている。
以上のように、図８に描かれた超音波トランスデューサ１２のトランスデューサ素子の配列は、図７に描かれたトランスデューサ素子の配列とは、サブアレイ内でチェンネル番号の増え方が逆転している。このような配列であっても、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、６４個のトランスデューサ素子の駆動領域を変えて、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４を送波することができる。また図示しないが、図５に描かれた超音波ビームＵＢ２と同様に、図８に描かれた超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４をＸ軸方向に走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列：第４例）
図９及び図１０は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第４例である。第１例〜第３例と異なり、第１群のトランスデューサ素子１２Ｓの第１行と第２群のトランスデューサ素子１２Ｔの第２行とが対応するように配列されている。図９及び図１０（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、トランスデューサ素子が次のように配列されている。
図９に示されるように、第４例の超音波トランスデューサ１２は４つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）から構成される。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓにおいて、第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ００からＳ３１のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。第２行のサブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ３２からＳ６３のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第２行のサブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ００からＴ３１のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。第１行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ３２からＴ６３のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。
図１０（Ａ）では、走査制御部２１（図２を参照）の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替え、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。具体的には、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ００、Ｓ０１、Ｓ０４、Ｓ０５……、Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０２、Ｔ０３、Ｔ０６、Ｔ０７……、Ｔ５６、Ｔ５７、Ｔ６０、Ｔ６１が駆動されている。
図１０（Ａ）で示されたように、トランスデューサ素子Ｓ００が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ０（図２を参照）で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ００は駆動されていない。同様に、トランスデューサ素子Ｔ０３が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ３（図２を参照）で切り換えられるトランスデューサ素子Ｓ０３は駆動されていない。
グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、Ｘ軸方向に広くＹ軸方向に狭いアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、細長い楕円形の超音波ビームＵＢ１を送波することができる。
図１０（Ｂ）も同様に、走査制御部２１（図２を参照）の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替える。そして、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、菱形のアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１よりも太くなった楕円形の超音波ビームＵＢ２を送波することができる。
図１０（Ｃ）も同様に、走査制御部２１（図２を参照）の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替える。そして、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、正方形に近いアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ２よりも太くなった楕円形の超音波ビームＵＢ３を送波することができる。
図１０（Ｄ）も同様に、走査制御部２１（図２を参照）の制御信号に基づいてマルチプレクサ１６が２極スイッチＳＷ０〜２極スイッチＳＷ６３を切り替える。そして、グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が駆動されている。グレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子は、正方形のアパーチャーを形成している。そのため、超音波トランスデューサ１２は、円形の超音波ビームＵＢ４を送波することができる。
図１１（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０（Ｃ）で示されたグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子からなるアパーチャーが順に移動していく状態を示した図である。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）の順で、楕円形の超音波ビームＵＢ３が−Ｘ軸方向に走査されている。
図１１（Ａ）では、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ１８……、Ｓ５９、Ｓ６１、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ００、Ｔ０１、Ｔ０２、Ｔ０３……、Ｔ４５、Ｔ４６、Ｔ４７、Ｔ６０が駆動されている。トランスデューサ素子Ｓ１５が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ１５で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ１５は駆動されていない。同様に、トランスデューサ素子Ｔ６０が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ６０で切り換えられるトランスデューサ素子Ｓ６０は駆動されていない。
図１１（Ｂ）では、図１１（Ａ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。図１１（Ｃ）では、図１１（Ｂ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。さらに、図１１（Ｄ）では、図１１（Ｃ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて左側に一つずつずれて駆動されている。
図１１（Ｄ）では、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ００、Ｔ０１、Ｔ０４、Ｔ０８、Ｔ３６、Ｔ４０、Ｔ４４、Ｔ４５が駆動されているが、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ００、Ｓ０１、Ｓ０４、Ｓ０８、Ｓ３６、Ｓ４０、Ｓ４４、Ｓ４５が駆動されていない状態である。
図示しないが、図１０（Ａ）で示された超音波ビームＵＢ１、図１０（Ｂ）で示された超音波ビームＵＢ２、及び図１０（Ｄ）で示された超音波ビームＵＢ４も同様に、Ｘ軸方向に走査することができる。
図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１０（Ａ）で示されたグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子からなるアパーチャーが順に移動していく状態を示した図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順で、細長い楕円形の超音波ビームＵＢ１が−Ｙ軸方向に走査されている。第４例の配列は、第１例〜第３例と異なり、超音波ビームのＹ軸方向への走査も可能である。
図１２（Ａ）では、第１群のトランスデューサ素子１２ＳのＳ００、Ｓ０１、Ｓ０４、Ｓ０５……、Ｓ５８、Ｓ５９、Ｓ６２、Ｓ６３が駆動され、第２群のトランスデューサ素子１２ＴのＴ０２、Ｔ０３、Ｔ０６、Ｔ０７……、Ｔ５６、Ｔ５７、Ｔ６０、Ｔ６１が駆動されている。トランスデューサ素子Ｓ００が駆動されていれば、２極スイッチＳＷ００で切り換えられるトランスデューサ素子Ｔ００は駆動されていない。
図１２（Ｂ）では、図１２（Ａ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて下側に一つずつずれて駆動されている。図１２（Ｃ）では、図１２（Ｂ）でグレーに色付けされた合計６４個のトランスデューサ素子が、すべて下側に一つずつずれて駆動されている。図１２（Ｃ）では、第１行（ＲＯＷ１）の第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ及び第２群のトランスデューサ素子１２Ｔが駆動されている。
図示しないが、図１０（Ｂ）で示された超音波ビームＵＢ２、図１０（Ｃ）で示された超音波ビームＵＢ３、及び図１０（Ｄ）で示された超音波ビームＵＢ４も同様に、Ｙ軸方向に走査することができる。なお、図１０（Ｃ）、（Ｄ）ではＹ軸方向の端領域のトランスデューサ素子まで駆動されている。このため、図１０に描かれたチャンネル数では超音波ビームＵＢ３又は超音波ビームＵＢ４を±Ｙ軸方向に走査できない。しかし、トランスデューサ素子の素子数を増やしたりすれば、超音波ビームＵＢ３又は超音波ビームＵＢ４を走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列：第５例）
図１３及び図１４は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第５例で、第４例の変形例である。図１３及び図１４（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、トランスデューサ素子が次のように配列されている。
図１３に示されるように、第５例の超音波トランスデューサ１２は８つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ８）から構成される。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）は、４つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）から構成される。第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ３２からＳ４７のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ４８からＳ６３が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ００からＳ１５のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ１６からＳ３１が配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ５のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ００からＴ１５のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ６のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ１６からＴ３１が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ７のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ３２からＴ４７のようにチャンネル番号が増えるように配列されている。サブアレイＳＡ８のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ４８からＴ６３が配列されている。
以上のように、図１４に描かれた超音波トランスデューサ１２のトランスデューサ素子の配列は、図１０に描かれたトランスデューサ素子の配列とは、サブアレイの数が異なっている、またサブアレイ内でＳ００からＳ０１へのチャンネル番号の増え方が−Ｙ軸方向と＋Ｘ軸方向に配列されている点でも異なっている。このような配列であっても、図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、６４個のトランスデューサ素子の駆動領域を変えて、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４を送波することができる。また図示しないが、図１１又は図１２に描かれた超音波ビームと同様に、図１４に描かれた超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４をＸ軸方向及びＹ軸方向に走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列：第６例）
図１５は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第６例で、第４例の変形例である。図１５（Ａ）〜（Ｄ）に描かれた超音波トランスデューサ１２は、第５例と同様に８つのサブアレイから構成される。トランスデューサ素子は次のように配列されている。
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓ（Ｓ００〜Ｓ６３）は、４つのサブアレイ（ＳＡ１〜ＳＡ４）から構成される。第１行のサブアレイＳＡ１のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ４７からＳ３２のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ２のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ６３からＳ４８が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ３のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｓ１５からＳ００のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ４のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｓ３１からＳ１６が配列されている。
第２群のトランスデューサ素子１２Ｔ（Ｔ００〜Ｔ６３）では、第１行のサブアレイＳＡ５のトランスデューサ素子のチャンネル番号は、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ１５からＴ００のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ６のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ３１からＴ１６が配列されている。第２行のサブアレイＳＡ７のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、＋Ｘ軸方向且つ−Ｙ軸方向に行くに従い、Ｔ４７からＴ３２のようにチャンネル番号が減るように配列されている。サブアレイＳＡ８のトランスデューサ素子のチャンネル番号も同様に、Ｔ６３からＴ４８が配列されている。
以上のように、図１５に描かれた超音波トランスデューサ１２のトランスデューサ素子の配列は、図１０に描かれたトランスデューサ素子の配列とは、サブアレイ内でチェンネル番号の増え方が逆転している。このような配列であっても、図１５（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、６４個のトランスデューサ素子の駆動領域を変えて、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４を送波することができる。また図示しないが、図１１又は図１２に描かれた超音波ビームと同様に、図１５に描かれた超音波トランスデューサ１２は、超音波ビームＵＢ１〜超音波ビームＵＢ４をＸ軸方向及びＹ軸方向に走査することができる。
（超音波トランスデューサの配列の数式）
図１６は、アパーチャー面積が一定のままでアパーチャーの形状を変更していく第１例と第４例とを数式化した例である。図１６に描かれた超音波トランスデューサ１２は、トランスデューサ素子の配列が（ｉ，ｊ）で示されている。
＜第１例の場合＞
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓに対して、トランスデューサ素子（ｉ，ｊ）のチャンネル番号を順に整数番号順に付けていくと、第２群のトランスデューサ素子１２Ｔのトランスデューサ素子のチャンネル番号は次のように表現できる。
トランスデューサ素子（ｉ、ｊ）のチャンネル番号は、
ｊ＜Ｙ／２である場合に、対応するトランスデューサ素子（（ｎ−１）Ｋ＋ｉ、Ｙ／２−ｊ）のチャンネル番号に対応する。
ｊ＞Ｙ／２である場合に、対応するトランスデューサ素子（（ｎ−１）Ｋ＋ｉ、３Ｙ／２−ｊ）のチャンネル番号に対応する。
ここで、Ｋはマルチプレクサのチャンネル数をＺとすると、Ｋ＝Ｚ／Ｙの値である。例えば、図２で説明したようにチャンネル数が６４であり、図３で説明したようにＹ軸方向に８個のトランスデューサ素子が配列されていると、Ｋ＝８となる。また、ｎは１チャンネルの極数である。図４では２極スイッチＳＷ（図２を参照）で説明した。
＜第４例の場合＞
第１群のトランスデューサ素子１２Ｓに対して、トランスデューサ素子（ｉ，ｊ）のチャンネル番号を順に整数番号順に付けていくと、第２群のトランスデューサ素子１２Ｔのトランスデューサ素子のチャンネル番号は次のように表現できる。
トランスデューサ素子（ｉ、ｊ）のチャンネル番号は、
ｊ＜Ｙ／２である場合に、対応するトランスデューサ素子（（ｎ−１）Ｋ＋ｉ、Ｙ／２−ｊ）のチャンネル番号に対応する。
ｊ＞Ｙ／２である場合に、対応するトランスデューサ素子（（ｎ−１）Ｋ＋ｉ、−Ｙ／２−ｊ）のチャンネル番号に対応する。
１０ … 超音波プローブ
１２ … 超音波トランスデューサ
１２Ｓ … 第１群のトランスデューサ素子
（Ｓ００〜Ｓ６３ … トランスデューサ素子）
１２Ｔ … 第２群のトランスデューサ素子
（Ｔ００〜Ｔ６３ … トランスデューサ素子）
１４ … 制御信号分配部
１６ … マルチプレクサ（ＭＵＸ）
２１ … 走査制御部、 ２２ … 送信制御部
２３ … 駆動信号発生部
３２ … 受信信号処理部、 ３３ … 受信制御部
３４ … ローデータメモリ、 ３５ … 受信ビームフォーマ
３６ … 画像生成部
４０ … 制御部、 ４５ … 入力部
５０ … 記憶部
６０ … 表示部
１００ … 超音波診断装置
ＳＷ … ２極スイッチ
ＵＢ … 超音波ビーム

Claims (5)

  1. 超音波診断装置に接続され、被検体に超音波ビームを送波する超音波プローブであって、
    互いに直交するＸ軸及びＹ軸において、Ｘ軸に２Ｎ個、Ｙ軸にＮ個、二次元に配列された２Ｎ２個のトランスデューサ素子と、
    ２個で一対となった前記トランスデューサ素子のうちのいずれか一方を選択して、選択された１個の前記トランスデューサ素子を１つのチャンネルに接続するスイッチング素子をＮ２個有し、２Ｎ２個の前記トランスデューサ素子のうち選択されたＮ２個の前記トランスデューサ素子をＮ２個のチャンネルに接続するスイッチング部とを備え、
    ２個で一対となった前記トランスデューサ素子に同じ番号を付けて、２Ｎ２個の前記トランスデューサ素子に１からＮ２まで順に番号を付けるとき、同じ番号の前記トランスデューサ素子は前記二次元上におけるＸ軸と平行な同じ行及びＹ軸と平行な同じ列には配置されておらず、
    前記スイッチング部は、Ｘ軸にＮ個、Ｙ軸にＮ個の前記トランスデューサ素子を選択して四角形状の第１のアパーチャーを形成するとともに、Ｘ軸に２Ｎ個、Ｙ軸にＮ／２個の前記トランスデューサ素子を選択して四角形状の第２のアパーチャーを形成する超音波プローブ。
  2. 請求項１に記載の超音波プローブであって、
    前記スイッチング部は、Ｎ２個の前記トランスデューサ素子を選択して、前記第１のアパーチャーをその形状を維持してＸ軸方向に移動するスキャンが可能である超音波プローブ。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の超音波プローブであって、
    前記スイッチング部は、Ｎ２個の前記トランスデューサ素子を選択して、前記第２のアパーチャーをその形状を維持してＹ軸方向に移動するスキャンが可能である超音波プローブ。
  4. 被検体に超音波ビームを送波するアパーチャーを可変する超音波診断装置であって、
    請求項１〜３のいずれかの超音波プローブを備えるとともに、
    前記超音波プローブにおける前記スイッチング部を介して前記選択されたＮ２個の前記トランスデューサ素子に対して駆動信号を供給する駆動信号供給部を備える超音波診断装置。
  5. 請求項４に記載の超音波診断装置であって、
    前記被検体からの超音波受信信号を前記トランスデューサ素子が受信するとき、
    前記超音波プローブにおける前記スイッチング部を介して前記選択されたＮ２個の前記トランスデューサ素子からの超音波受信信号を処理する受信信号処理部を備える超音波診断装置。
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