專利名稱：：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的超聲波診斷裝置。更特別地，本發(fā)明涉及在陣列換能器(arraytransducer)設(shè)定多個(gè)子陣列(subarray)。技術(shù)背景超聲波診斷裝置應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，目的是對(duì)生命體(病人)的疾病做出診斷。更明確地講，超聲波診斷裝置向生命體發(fā)出超聲波脈沖并接收反射波，根據(jù)從反射波中獲得的接收信號(hào)形成超聲波圖像。將二維(2D)陣列換能器(或換能器陣列)用于對(duì)超聲波束的二維掃描，從而形成捕獲體內(nèi)空間的三維回聲數(shù)據(jù)。二維換能器一般由多個(gè)換能器元件組成，這些元件沿X和Y方向排列。在一些二維陣列換能器中，在二維陣列換能器上設(shè)定多個(gè)子陣列，以期達(dá)到減少發(fā)射/接收部件的信道，同時(shí)形成多個(gè)接收波束的目的，或是其它的目的。傳統(tǒng)上，在二維陣列換能器上所設(shè)定的子陣列是固定的。例如，在一個(gè)二維換能器上，設(shè)定的多個(gè)子陣列為矩形，如果這樣，每一個(gè)子陣列的形狀是不能改變的。公開號(hào)為2001-276064的日本專利公布了對(duì)多個(gè)換能器元件進(jìn)行分組的方法，其中每一分組的結(jié)構(gòu)是固定的。公開號(hào)為2001-104303的日本專利公布了在兩個(gè)階段進(jìn)行相位調(diào)整及求和(波束形成)的結(jié)構(gòu)。公開號(hào)為Hei9-322896的日本專利公布了，如圖6所示，在二維陣列換能器上固定地設(shè)定多個(gè)分組的方法，多個(gè)第一波束形成器與多個(gè)分組相連接的方法，及在第一波束形成器后面的階段中提供多個(gè)第二波束形成器的方法。美國專利5832923公開了在二維陣列換能器上設(shè)定二維子陣列的方法，及在每一個(gè)子陣列上設(shè)定多個(gè)分組的方法。然而，所有這些文獻(xiàn)，都未涉及對(duì)每一個(gè)子陣列的形狀的動(dòng)態(tài)改變以及分組樣式(groupingpatterns)。在子陣列的形狀和分組樣式限定一致或固定時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不能夠獲取適合于特定發(fā)射和接收波條件的束剖面圖(beamprofile)的問題。例如，副瓣(sidelobe)傾向于在特定的波束掃描方向形成。公開號(hào)為EP-1491913-A2(對(duì)應(yīng)于公開號(hào)為2005-34634的日本專利)和EP-1491914-A2(對(duì)應(yīng)于公開號(hào)為2005-34633的日本專利)的歐洲專利公開了，在陣列換能器上設(shè)置多個(gè)子陣列，還公開了為每一個(gè)子陣列設(shè)置多個(gè)組。在該技術(shù)中，每組基本上是由多個(gè)換能器元件組成，并且將共同的發(fā)射信號(hào)供給于該多個(gè)換能器元件。由組成每組的多個(gè)換能器元件供給的多個(gè)接收信號(hào)在一起求和，然后對(duì)通過求和獲取的接收信號(hào)的結(jié)果進(jìn)行延遲處理。上面列出的公開號(hào)為EP-1491913-A2的歐洲專利還公開了根據(jù)波束掃描的方向改變每一子陣列的形狀。然而，所有這些文獻(xiàn)，都未涉及根據(jù)焦點(diǎn)的深度改變分組樣式。為了實(shí)現(xiàn)一種所需要的極佳的焦點(diǎn)，設(shè)置每組的結(jié)構(gòu)(也就是在每一子陣列的分組樣式)為，對(duì)于組成每組并且彼此平行連接(也就是，具有相同的延遲時(shí)間)的多個(gè)換能器元件而言，盡量使得在焦點(diǎn)和各個(gè)換能器元件之間的聲距(acousticdistances)相等。從焦點(diǎn)至每一換能器元件的聲距與波束地址和焦點(diǎn)的深度(例如，發(fā)射焦點(diǎn))一同改變。因此，期望按照波束掃描條件中的改變動(dòng)態(tài)地改變子陣列的形狀和分組樣式。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的優(yōu)越性在于提供了一種超聲波診斷裝置，它能夠提供極佳的束剖面圖。本發(fā)明的優(yōu)越性在于，在減少發(fā)射/接收部件的信道時(shí)，能夠保持或改善超聲波圖像的質(zhì)量。(1)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的超聲波診斷裝置，其包括用于形成被二維掃描的超聲波束的多個(gè)換能器元件；開關(guān)部件，其連接至所述陣列換能器，該開關(guān)部件在所述陣列換能器上限定多個(gè)子陣列，并且在每一子陣列上限定了多個(gè)組，每組由一個(gè)或多個(gè)換能器元件組成；發(fā)射器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于為每組產(chǎn)生組發(fā)射信號(hào)；以及接收器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于處理從所述開關(guān)部件輸出的每組的接收信號(hào)，其中所述開關(guān)部件至少根據(jù)焦點(diǎn)的深度為每個(gè)子陣列獨(dú)立地設(shè)定分組樣式。在上述結(jié)構(gòu)中，所述開關(guān)部件的一個(gè)功能是在陣列換能器上限定多個(gè)子陣列，另一個(gè)功能是為每一子陣列限定分組樣式(也就是，多個(gè)組的布置)。所述開關(guān)部件能夠?yàn)槊恳蛔雨嚵歇?dú)立地限定分組樣式，還能夠動(dòng)態(tài)地改變分組樣式。因此，對(duì)于形成每組的多個(gè)換能器元件而言，在焦點(diǎn)與每組內(nèi)的各個(gè)換能器元件之間的聲距能夠被調(diào)整，從而使得在三維空間內(nèi)的距離盡量相等，從而實(shí)現(xiàn)極佳的聚焦。特別地，通過考慮到焦點(diǎn)(也就是，空間上的聚焦位置)的深度而設(shè)定分組樣式，而獲得極佳的波束剖面圖。這里，所述焦點(diǎn)基本上涉及發(fā)射焦點(diǎn)，并且上述的超聲波束是發(fā)射波束。對(duì)于接收波束而言，需要利用動(dòng)態(tài)聚焦技術(shù)。盡管理論上每組是由多個(gè)換能器元件組成，但是一個(gè)換能器元件可以形成一個(gè)組。優(yōu)選地，形成每組的換能器元件和組的形式根據(jù)焦點(diǎn)的深度而變化。盡管根據(jù)波束掃描條件(特別是波束掃描方向)改變子陣列的形狀，但是子陣列的形狀可以是固定的，如下面描述的。優(yōu)選地，所述開關(guān)部件在掃描所述超聲波束期間，動(dòng)態(tài)地改變?yōu)槊恳蛔雨嚵卸O(shè)定的分組樣式。因?yàn)檫@樣，能夠同時(shí)設(shè)定多個(gè)類型的分組樣式，而不是在整個(gè)多個(gè)子陣列中設(shè)定一致的分組樣式。優(yōu)選地，所述開關(guān)部件還根據(jù)考慮到波束地址的每一子陣列的位置獨(dú)立地設(shè)定分組樣式。所述波束地址具體為波束的方向。一般地，所述波束方向通過經(jīng)過與所述陣列換能器垂直中心軸垂直的水平面的波束的位置設(shè)定，或者通過相對(duì)于所述陣列換能器的垂直中心軸的波束反射角和波束旋轉(zhuǎn)角設(shè)定?？蛇x地，所述子陣列地址可以被參考，從而確定每一子陣列的位置。在通過所述開關(guān)部件控制時(shí)，可以參考不直接地表示所述波束地址或者類似的信息，而不是表示所述波束地址或者類似的信息。此外，在該種控制的時(shí)候，需要用一個(gè)表(table),用于在所述波束地址和所述焦點(diǎn)的深度被輸入時(shí)產(chǎn)生分組樣式設(shè)定(groupingpatternset),該分組樣式組設(shè)定包括各個(gè)子陣列的分組樣式。在進(jìn)一步輸入數(shù)據(jù)時(shí)，可以將所述子陣列的地址提供給所述的表。優(yōu)選地，所述開關(guān)部件具有的一個(gè)功能是將組發(fā)射信號(hào)分配和輸出至形成對(duì)應(yīng)組的多個(gè)換能器元件，另一個(gè)功能是對(duì)來自形成每組的多個(gè)換能器元件的多個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行求和，并且為每組產(chǎn)生組接收信號(hào)?？紤]到聲強(qiáng)和聲靈敏度，多個(gè)子陣列優(yōu)選地彼此緊密地在所述陣列換能器上結(jié)合。換句話說，所有形成所述陣列換能器的有效換能器元件需要屬于子陣列中的一個(gè)。但是，在子陣列之間可以形成有間隔。換句話說，可以存在不起作用的換能器元件，其不屬于任何一個(gè)子陣列，并且在發(fā)射和接收中不起作用。另外，該在發(fā)射和接收中不起作用的換能器元件可以設(shè)置在子陣列內(nèi)。例如，某一子陣列中形成有m個(gè)換能器單元，對(duì)該子陣列組成n組(l<n<m)，則實(shí)現(xiàn)信道減少比率n/m。通過在探頭頭部內(nèi)執(zhí)行該種信道減少過程，插入至信道電纜的信號(hào)線被有利地減少了。通過這種分組，多個(gè)接收信號(hào)被求和并且合并為一個(gè)接收信號(hào)(組接收信號(hào))。此外，一個(gè)發(fā)射信號(hào)(組發(fā)射信號(hào))能夠被供給至形成一個(gè)組的多個(gè)換能器元件。盡管理論上每組是由多個(gè)換能器元件構(gòu)成，但是一個(gè)換能器元件可以形成一組。優(yōu)選地，在一個(gè)子陣中的形成一個(gè)組的多個(gè)換能器元件的數(shù)量并不一致并且動(dòng)態(tài)地變化。優(yōu)選地，在陣列換能器上，為每一子陣列設(shè)定一個(gè)樣式可變區(qū)域，由此在所述陣列換能器上設(shè)置多個(gè)樣式可變區(qū)域，通過將關(guān)于各個(gè)子陣列的多個(gè)子陣列形狀樣式與彼此部分地重疊的多個(gè)樣式可變區(qū)域合并，為對(duì)應(yīng)一區(qū)域的每個(gè)子陣列形成樣式可變區(qū)域。優(yōu)選地，每一樣式可變區(qū)域覆蓋存在于多個(gè)樣式可變區(qū)域部分重疊的部分上的各個(gè)子陣列和多個(gè)換能器元件的比較稀少的多個(gè)換能器元件。(2)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的超聲波診斷裝置，其包括用于形成將被二維掃描的超聲波束的多個(gè)換能器元件；開關(guān)部件，其連接至所述陣列換能器，該開關(guān)部件根據(jù)波束地址和焦點(diǎn)的深度在所述陣列換能器上限定多個(gè)子陣列，并且對(duì)于每一子陣列，根據(jù)每一子陣列的位置限定了多個(gè)組，每組包括有一個(gè)或多個(gè)換能器元件；發(fā)射器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于為每組產(chǎn)生組發(fā)射信號(hào)；接收器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于處理從所述開關(guān)部件輸出的每組的接收信號(hào)。在上述結(jié)構(gòu)中，通過為多個(gè)子陣列和相對(duì)每一子陣列的分組樣式設(shè)定每個(gè)子陣列的形狀，能夠形成極佳的超聲波束，從而提高超聲波圖像的質(zhì)量。特別地，由于可以合理地改變子陣列的形狀，因此，能夠減少副瓣。優(yōu)選地，在掃描超聲波束的時(shí)候，所述開關(guān)部分動(dòng)態(tài)地改變對(duì)于每一子陣列限定的子陣列的形狀，而且還動(dòng)態(tài)地改變對(duì)于每一子陣列設(shè)定的分組樣式。優(yōu)選地，所述開關(guān)部分改變根據(jù)在與所述陣列換能器的垂直中心軸垂直的水平面上的波束掃描方向設(shè)定的子陣列形狀。優(yōu)選地，對(duì)于每一組而言，在執(zhí)行子相位調(diào)整和求和過程之后，對(duì)多個(gè)子相位調(diào)整和求和后的信號(hào)應(yīng)用主相位調(diào)整和求和過程。這里，多個(gè)主相位調(diào)整和求和電路被平行地設(shè)置，以通過一個(gè)接收過程同時(shí)形成多個(gè)接收波束。另外，在探頭電纜內(nèi)，發(fā)射信號(hào)可以以電壓信號(hào)的形式被發(fā)射，并且接收信號(hào)可以以電流信號(hào)的形式被發(fā)射。所述發(fā)射信號(hào)可以是大小為100V的信號(hào)，或者大約是幾十伏的低壓信號(hào)。在后一種情況下，每一換熱器元件需要形成在，例如為層狀結(jié)構(gòu)上，因而降低每一換熱器元件的電阻抗。優(yōu)選地，在探頭頭部內(nèi)至少設(shè)置陣列換能器和開關(guān)部件。另外，在探頭頭部內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)子相位調(diào)整和求和電路(在這種情況下，信號(hào)線的數(shù)量可以進(jìn)一步地減少)，或者在探頭連接件或設(shè)備主機(jī)內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)子相位調(diào)整和求和電路。發(fā)射器部件可以設(shè)置在探頭頭部內(nèi)、電纜連接件或者設(shè)備主機(jī)內(nèi)。此外，中間裝置可以設(shè)置于探頭頭部和探頭連接件之間，在該中間設(shè)置內(nèi)具有多個(gè)子相位調(diào)整和求和電路以及發(fā)射器部件。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的這些和其它目的進(jìn)行說明，其中圖1的框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)；圖2的框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置的重的收發(fā)器部件；圖3的框圖顯示了圖1中所示的發(fā)射/接收模塊的一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)示例；圖4顯示了子陣列形狀的一個(gè)示例；圖5顯示了子陣列形狀的另一個(gè)示例；圖6用對(duì)比的方式解釋了多個(gè)子陣列形狀；圖7顯示了每一個(gè)子陣列的可變范圍；圖8解釋了多個(gè)可變區(qū)域之間的重疊；圖9解釋了一個(gè)用于比較研究的示例；圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的其它的子陣列形狀；圖11的視圖用于解釋了在一個(gè)實(shí)施例中，不同組之間的換能器元件的數(shù)目是可變的；圖12的視圖用于解釋了在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，不同組之間的換能器元件的數(shù)目是可變的；圖13的視圖用于解釋在近焦點(diǎn)處波束掃描角度小時(shí)設(shè)定的分組樣式的示例；圖14的視圖用于解釋在遠(yuǎn)焦點(diǎn)處波束掃描角度小時(shí)設(shè)定的分組樣式的示例；圖15的視圖用于解釋在遠(yuǎn)焦點(diǎn)處波束掃描角度大時(shí)設(shè)定的分組樣式的示例。具體實(shí)施方式下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。首先參考圖1，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的超聲波診斷裝置的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。超聲波診斷裝置由探頭(探頭單元)240及設(shè)備主機(jī)242組成。探頭240包括探頭頭部244、探頭電纜246及電纜連接件247。中間裝置包括內(nèi)置電路249，將在下面描述的該中間裝置可以設(shè)置在探頭頭部244和電纜連接件247之間，也就是說，位于探頭電纜246的中間。設(shè)備主機(jī)242包括一個(gè)發(fā)射/接收控制部件248、一個(gè)接收器部件250、一個(gè)信號(hào)處理模塊252、一個(gè)圖像生成部件254及一個(gè)顯示器256。電纜連接件247與設(shè)備主機(jī)242的連接件(圖中未示)可拆分地連接在一起。在本實(shí)施例中，電纜連接件247包括一個(gè)內(nèi)置電子電路249,該電路完成子相位調(diào)整和求和過程及生成發(fā)射信號(hào)的過程，下文中將參考圖2和圖3對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行說明。探頭頭部244發(fā)射并接收超聲波。隨后，由發(fā)射并接收超聲波獲得的接收信號(hào)，就通過電子電路249、接收器部件250及信號(hào)處理模塊252輸入到圖像生成部件254。圖像生成部件254基于所接收的信號(hào)生成超聲波圖像。超聲波圖像顯示在顯示器256的屏幕上。二維斷層圖像、二維血流圖像及三維圖像都是超聲波圖像。在本實(shí)施例中，從生命體內(nèi)的三維空間獲得的容積數(shù)據(jù)傳遞給容積重建過程以生成三維圖像。目前還有一些其它生成三維圖像的方法，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候也可應(yīng)用。圖2的框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置的發(fā)射/接收(收發(fā)器)部件。所示的超聲波診斷裝置包括探頭單元和設(shè)備主機(jī)12。探頭單元包括一個(gè)探頭頭部10、探頭電纜14A及一個(gè)電纜連接件14B。在本實(shí)施例中，多個(gè)發(fā)射/接收模塊24(相當(dāng)于上述的電子電路249)位于電纜連接件14B中，下文中將對(duì)該模塊進(jìn)行說明。然而，多個(gè)發(fā)射/接收模塊24也可位于探頭頭部10、設(shè)備主機(jī)12或者上述的中間裝置中。探頭頭部10，將之與如身體表面等接觸，是用于發(fā)射和接收超聲波的聲波發(fā)射器/接收器。探頭頭部10包括一個(gè)二維陣列換能器16，該換能器形成一個(gè)超聲波束。該超聲波束經(jīng)電子二維方向掃描，從而形成一個(gè)捕獲空間(一個(gè)三維空間)的三維回聲數(shù)據(jù)。超聲波束的電子掃描方法包括如電子扇形掃描?？蛇x地，可以使用電子線性掃描方法、電子凸形掃描方法或者相似的其它方法。在本實(shí)施例中，陣列換能器16由極大數(shù)目(例如3000或4000)的換能器元件16a組成，參考圖4并如下所述，這些換能器元件按二維方向排列。開關(guān)電路20以多路復(fù)用器或開關(guān)矩陣的形式形成。在本實(shí)施例中，開關(guān)電路20具有在二維陣列換能器16上定義多個(gè)子陣列的功能，及為每一個(gè)子陣列設(shè)定多個(gè)分組的功能。開關(guān)電路20也具有改變每一個(gè)子陣列的形狀(子陣列形狀樣式)的功能，及改變每一個(gè)分組的形狀(分組形狀樣式)的功能。特別地，在本實(shí)施例中，參考圖13至15詳細(xì)描述如下，根據(jù)波束形成條件選擇每一子陣列的形狀，并且同時(shí)為每一子陣列限定分組樣式，從而減少副瓣并且實(shí)現(xiàn)極佳的波束剖面圖。具體地，對(duì)于形成一組的多個(gè)換能器元件，它們彼此平行地連接(也就是，具有相同的延遲時(shí)間)，使得在各個(gè)換能器元件和焦點(diǎn)之間的聲距盡可能得相等，這樣使得多個(gè)換能器元件之間的相位移動(dòng)被最小化。另外，為了更合理地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，子陣列的形狀被改變。盡管在本實(shí)施例中，對(duì)于多個(gè)子陣列而言限定了一致的形狀，但是多個(gè)子陣列的子陣列形狀可以不同。這里，開關(guān)電路20可如圖2那樣由單一的一個(gè)電路構(gòu)成，或是由多個(gè)電路構(gòu)成。在圖2中，概念性地顯示了由開關(guān)電路20所設(shè)定的多個(gè)子陣列S。在二維陣列換能器16上多個(gè)子陣列S相互之間緊密結(jié)合，而且所有的換能器元件16a基本上都用于形成多個(gè)子陣列S。在本實(shí)施例中，每一個(gè)子陣列的子陣列形狀樣式能夠如上所述地進(jìn)行改變，并且在圖2中概念性地顯示了每一個(gè)子陣列的樣式可變區(qū)域，并用R表示。下文中將詳細(xì)說明子陣列形狀的改變。為每一個(gè)子陣列設(shè)定多個(gè)分組。每一個(gè)分組形狀樣式可以自由地改變。在本實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)射/接收條件的變化動(dòng)態(tài)地改變組成每一個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目，下面將對(duì)其詳細(xì)描述。在本實(shí)施例中，不考慮選擇哪一種子陣列形狀，每一個(gè)子陣列由5x5=25個(gè)換能器元件構(gòu)成，這些換能器元件被劃分為5個(gè)分組，每一個(gè)分組中包括5個(gè)換能器元件。換句話說，在探頭頭部10內(nèi)信道減少率為1/5。在開關(guān)電路20中的終端的數(shù)目與在二維陣列換能器16—側(cè)構(gòu)成二維陣列換能器16的換能器元件的數(shù)目相同，終端系列的數(shù)目與在設(shè)備主機(jī)12—側(cè)的子陣列的數(shù)目相同。在圖2中，在設(shè)備主機(jī)12上的每一個(gè)終端系列均有5個(gè)終端構(gòu)成(即終端的數(shù)目與在單一的一個(gè)子陣列上所設(shè)定的分組的數(shù)目是相同的)。更確切地說，開關(guān)電路20選擇性地將元件信號(hào)線的一個(gè)陣列與分組信號(hào)線的一個(gè)陣列相連接。分組信號(hào)線的陣列由多套的分組信號(hào)線22構(gòu)成，在圖2所示實(shí)例中，每一套分組信號(hào)線包括5根分組信號(hào)線。開關(guān)電路20包括多個(gè)開關(guān)(圖中未示)，這些開關(guān)分別位于元件信號(hào)線陣列與分組信號(hào)線陣列之間的交叉點(diǎn)上。隨著每一個(gè)開關(guān)的開/關(guān)操作，選定將與每根分組信號(hào)線相連接的一個(gè)或多個(gè)換能器元件。開關(guān)電路20能夠根據(jù)波束掃描方向(即波束偏轉(zhuǎn)方向)改變構(gòu)成每個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目。開關(guān)電路20也能夠根據(jù)波束掃描方向設(shè)定一個(gè)或多個(gè)無效換能器元件(即與任何分組信號(hào)線均未連接且在發(fā)射/接收超聲波中不起作用的換能器元件)。此外，每一個(gè)子陣列也可由，例如4x4=16個(gè)換能器元件構(gòu)成，這些換能器元件被劃分為4個(gè)分組。更進(jìn)一步，子陣列及分組可在其它狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)定。由以上說明可知，開關(guān)電路20為每一個(gè)子陣列輸出5個(gè)分組接收信號(hào)。每個(gè)分組由5個(gè)換能器元件組成，對(duì)來自這5個(gè)換能器元件的5個(gè)接收信號(hào)求和可得到每個(gè)分組接收信號(hào)。在說明本實(shí)施例的例子中，通過使用連接的簡單求和方法進(jìn)行求和。更具體地，通過多個(gè)信號(hào)線之間的相互連接對(duì)多個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行求和。然而，也可采用加權(quán)求和或類似的方法。求和的接收信號(hào)的數(shù)量根據(jù)組成換能器元件的數(shù)量而定。另一方面，如下所述，對(duì)于在電纜連接件14B中的每一個(gè)子陣列，產(chǎn)生5個(gè)發(fā)射信號(hào)，而且這5個(gè)發(fā)射信號(hào)分別提供給構(gòu)成相應(yīng)的子陣列的5個(gè)分組。具體地，一個(gè)發(fā)射信號(hào)被分配給(平行地供給)組成一個(gè)分組的5個(gè)換能器元件。即，在開關(guān)電路20中，一個(gè)發(fā)射信號(hào)分為5個(gè)信號(hào)。這里，通過分配獲得的信號(hào)的數(shù)量依據(jù)組成一組的換能器元件的數(shù)量而定。如上所述，數(shù)字22表示提供給每一個(gè)子陣列的多套信號(hào)線。每一套信號(hào)線22由5根信號(hào)線(5根分組信號(hào)線)組成。如上所述的發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)發(fā)送給每根信號(hào)線。這里，可將接收信號(hào)以電流信號(hào)的形式發(fā)送，并將發(fā)射信號(hào)以電壓信號(hào)的形式發(fā)送。假若這樣，發(fā)射信號(hào)可為，例如大約100伏的電壓信號(hào)，或者大約幾伏的低電壓信號(hào)。除了包括多套信號(hào)線22之外，探頭電纜14A還包括一條或多條控制線用于發(fā)送控制信號(hào)等。在圖2中，省略了插入到探頭電纜14A中的電源線等。電纜連接件14B可為例如盒子形狀，并且如上所述，其中可包括多個(gè)發(fā)射/接收模塊24。每一個(gè)發(fā)射/接收模塊24包括一個(gè)發(fā)射器部件和多個(gè)子相位調(diào)整和求和電路(或波束形成器)26。發(fā)射器部件包括5個(gè)發(fā)射器，從而為每一個(gè)子陣列產(chǎn)生5個(gè)發(fā)射信號(hào)。此外，子相位調(diào)整和求和電路26完成子相位調(diào)整和求和過程，該過程涉及輸入到該電路中的5個(gè)分組接收信號(hào)。經(jīng)過這一過程，為每一個(gè)子陣列產(chǎn)生一個(gè)子相位調(diào)整和求和信號(hào)27。在本實(shí)施例中，主相位調(diào)整和求和電路(或主波束形成器)30及發(fā)射/接收控制部件32位于設(shè)備主機(jī)12中。主相位調(diào)整和求和電路30接收多個(gè)子相位調(diào)整和求和信號(hào)27，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行主相位調(diào)整和求和電路過程，從而產(chǎn)生一個(gè)主相位調(diào)整和求和信號(hào)(一個(gè)接收波束信號(hào))31。已有的動(dòng)態(tài)聚焦接收技術(shù)可用于相位調(diào)整和求和過程。每一個(gè)子相位調(diào)整和求和電路26及主相位調(diào)整和求和電路30可形成為模擬相位調(diào)整和求和電路或數(shù)字相位調(diào)整和求和電路。發(fā)射/接收控制部件32對(duì)圖2中所示的每個(gè)元件進(jìn)行操作控制，特別是在多個(gè)子相位調(diào)整和求和電路26中設(shè)定相位調(diào)整和求和狀態(tài)，及在主相位調(diào)整和求和電路30中設(shè)定相位調(diào)整和求和電路狀態(tài)。此外，發(fā)射/接收控制部件32向位于探頭頭部10內(nèi)的開關(guān)電路20輸出一個(gè)控制信號(hào)。隨著這個(gè)控制信號(hào)，對(duì)多個(gè)子陣列及多個(gè)分組進(jìn)行設(shè)定。發(fā)射/接收控制部件32具有一個(gè)未圖示的開關(guān)電路控制表。該表用于確定開關(guān)電路20的連接條件；也就是，根據(jù)波束地址和焦點(diǎn)的深度，確定用于連接形成陣列換能器16的多個(gè)換能器元件與多個(gè)分組信號(hào)線的連接的開關(guān)組的開/關(guān)操作。如此，利用波束地址和被指定的焦點(diǎn)的深度，能夠通過參考表確定對(duì)于整個(gè)陣列換能器16(也就是，多個(gè)子陣列樣式和對(duì)于每一子陣列的分組樣式)的一組分組樣式。盡管如此，還可以利用一個(gè)表，根據(jù)波束地址、焦點(diǎn)的深度、以及子陣列地址或另一個(gè)表，用于為每一子陣列產(chǎn)生連接樣式。圖3顯示了圖2中所示的發(fā)射/接收模塊24的特定結(jié)構(gòu)示例。如上所述，發(fā)射/接收模塊24包括發(fā)射器部件36、子相位調(diào)整和求和電路26及多個(gè)雙向傳輸電路(輸入-輸出電路)34。這里，每一個(gè)雙向傳輸電路34作為用于發(fā)射的脈沖發(fā)生器及用于接收的探頭頭部放大電路。每一個(gè)雙向傳輸電路34在發(fā)射時(shí)向信號(hào)線輸出一個(gè)發(fā)射信號(hào)，并在接收時(shí)發(fā)射一個(gè)接收信號(hào)，該接收信號(hào)從信號(hào)線輸入到相位調(diào)整和求和電路26。發(fā)射器部件36由5個(gè)發(fā)射器38構(gòu)成。每一個(gè)發(fā)射器38輸出一個(gè)發(fā)射信號(hào)，并在該發(fā)射信號(hào)上增加一個(gè)預(yù)先設(shè)定的延遲時(shí)間。如上所述的每一個(gè)子相位調(diào)整和求和電路26可由，例如一個(gè)具有延遲線的模擬相位調(diào)整和求和電路構(gòu)成，也可由作為數(shù)字波束形成器的數(shù)字相位調(diào)整和求和電路構(gòu)成。此外，子相位調(diào)整和求和電路26也可由使用CCD設(shè)備的相位調(diào)整和求和電路構(gòu)成。涉及到開關(guān)電路20，在設(shè)備主機(jī)一側(cè)的元件可采用多種實(shí)施例，的一個(gè)示例。下面參考圖4至圖10對(duì)開關(guān)電路20的操作進(jìn)行說明。圖4概念性地顯示了二維陣列換能器16的一部分。每一個(gè)方格對(duì)應(yīng)于一個(gè)換能器元件。在二維陣列換能器16上定義了多個(gè)子陣列，這些子陣列具有矩形的子陣列形狀樣式。圖4特別顯示了子陣列Sl至S9，這些子陣列相互之間緊密結(jié)合，中間沒有間隔。在圖4中顯示了一種分組設(shè)定的方法示例作為參考，該示例涉及子陣列S5。在圖4所示的示例中，5個(gè)分組沿X方向上設(shè)定，并且每一個(gè)分組中由5個(gè)沿Y方向排列的換能器元件構(gòu)成。在圖4中，A，B，C，D，或E是每個(gè)換能器元件所屬的分組的標(biāo)識(shí)符。在下面進(jìn)行說明的任意一個(gè)附圖中都進(jìn)行類似的標(biāo)識(shí)。假設(shè)陣列換能器的垂直中心軸對(duì)應(yīng)于Z方向，如所示的X方向和Y方向垂直于Z方向，并且分別對(duì)應(yīng)兩軸，該X方向和Y方向限定了一個(gè)水平面。圖4中所示子陣列形狀樣式是最常見的子陣列形狀樣式一正方形。在圖4中所顯示的每一個(gè)分組的分組形狀樣式是沿Y方向分布的線形，這也是常見的。例如，當(dāng)如圖4所示沿X方向掃描超聲波束時(shí)，采用這種分組樣式(在子陣列中多個(gè)分組的排列方式)。圖5顯示了子陣列形狀樣式的另一個(gè)示例。每一個(gè)子陣列Sl到S9沿對(duì)角線方向逐步傾斜，總體呈平行四邊形的形狀。例如，當(dāng)將注意力集中于子陣列S5時(shí)，就形成了如圖所示的分組方式。確切地說，分組A由沿對(duì)角線方向線性排成的5個(gè)換能器元件構(gòu)成。盡管所有其它的分組均有同樣的結(jié)構(gòu)；在Y方向上每一級(jí)，每一分組在X方向上的每一個(gè)換能器元件的位置平行地移動(dòng)一步。對(duì)于其它子陣列，采用與子陣列S5完全相同的分組樣式。通過采用如圖5所示的子陣列形狀樣式及分組形狀樣式，當(dāng)在一個(gè)焦點(diǎn)深度對(duì)超聲波束進(jìn)行掃描，掃描方向與X方向及Y方向均成45度時(shí)，在該方向上每個(gè)分組的厚度可減少至只有換能器元件的厚度1/VI，即可防止換能器部分的寬度在波束掃描方向上明顯增加這一問題。下面將詳細(xì)說明。在本實(shí)施例中，為分組單元增加相同的延遲時(shí)間。換句話說，組成每個(gè)分組的多個(gè)換能器元件在發(fā)射和接收時(shí)是并聯(lián)連接的，而且它們總體上形成一個(gè)單一的換能器部分。當(dāng)這樣一個(gè)換能器部分的寬度在波束掃描方向上增大時(shí)，副瓣的水平也有可能增加。另一方面，當(dāng)子陣列形狀樣式和分組形狀樣式如圖5所示進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定時(shí)，就有可能防止換能器部分的寬度明顯增加。換句話說，上面提到的問題就能得到解決或者改善。圖6顯示了子陣列樣式和分組樣式的不同類型。圖6(a)所顯示的子陣列形狀樣式與圖4中所顯示的相同，在沿X方向掃描超聲波束時(shí)應(yīng)用。圖6(b)所顯示的子陣列形狀樣式與圖6(a)中所顯示的在外形上相同，但在子陣列內(nèi)具有不同的分組樣式。更確切地說，在圖6(b)中，5個(gè)分組沿Y方向排列，每一個(gè)分組由沿X方向排列的5個(gè)換能器元件構(gòu)成。當(dāng)沿Y方向掃描超聲波束時(shí)采用這種樣式。圖6(c)所顯示的子陣列形狀樣式與圖5中所顯示的相同。在Y方向上每一級(jí)，將圖6(b)所示的子陣列形狀樣式在X方向上逐步地平行移動(dòng)一步，就得到了如圖6(d)所示的子陣列形狀樣式。當(dāng)相對(duì)于紙張平面向右上(及左下)方向掃描超聲波束時(shí)，如圖6(d)所示的子陣列形狀樣式，及如圖6(c)所示的子陣列形狀樣式更為適合。將圖6(c)所顯示的子陣列形狀樣式沿相反的對(duì)角線方向變形，就得到圖6(e)所示的子陣列形狀樣式。當(dāng)相對(duì)于紙張平面向左上(及右下)方向掃描超聲波束時(shí)，這種子陣列形狀樣式更為適合。將圖6(d)所顯示的子陣列形狀樣式沿相反的對(duì)角線方向變形，就得到圖6(f)所顯示的子陣列形狀樣式。與圖6(e)所顯示的子陣列形狀樣式類似，當(dāng)相對(duì)于紙張平面向左上(及右下)方向掃描超聲波束時(shí)，這種子陣列形狀樣式更為適合。顯然，圖6中所示的這些子陣列形狀樣式等都僅是為了說明的目的，同樣也可采有其它多種的子陣列形狀樣式。確切地說，更為理想的是，根據(jù)波束形成條件，特別是波束掃描方向和焦點(diǎn)深度，對(duì)子陣列形狀樣式及分組形狀樣式進(jìn)行設(shè)定，以盡可能地防止副瓣，即，以便獲得更好的束剖面圖。這里，為了簡化開關(guān)電路20的結(jié)構(gòu)并為了便于對(duì)其的控制，將可選擇的子陣列形狀的數(shù)目限定為，例如接近4。假若這樣，可選用圖6(a)，(b)，(c)(或(d))，及(e(或f))中的子陣列形狀樣式。在圖7中對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定子陣列的可變區(qū)域R用粗線表示。當(dāng)子陣列形狀變化時(shí)，該子陣列形狀所得到的區(qū)域的最大外緣確定了上述的可變區(qū)域。因此，可變區(qū)域R相當(dāng)于將圖6(a)至(f)的形狀重疊放置所得到的區(qū)域。在圖7中，數(shù)字100表示最基本的子陣列形狀，為正方形。此外，在圖7的示例中，參考使用了在圖6(c)中的分組樣式。從圖7中可變區(qū)域R的形狀可知，多個(gè)相鄰的可變區(qū)域相互之間局部重疊。但是在發(fā)射和接收過程中，相鄰的子陣列相互之間緊密結(jié)合，并不互相重疊。參考圖8對(duì)可變區(qū)域的重疊進(jìn)行說明。參考圖8，R1至R4分別顯示了相對(duì)于4個(gè)子陣列的4個(gè)可變區(qū)域，這些可變區(qū)域按上-下及右-左的方向相鄰排列。這里，可變區(qū)域R1用實(shí)線表示，可變區(qū)域R2用長短相間的短劃線表示，可變區(qū)域R3用一長兩短的短劃線表示，而可變區(qū)域R4用虛線表示。換能器元件a至1位于這些可變區(qū)域相互之間局部重疊的部分，下面對(duì)其進(jìn)行解釋。換能器元件a，b和c屬于可變區(qū)域Rl，R2及R3;換能器元件d，e和f屬于可變區(qū)域Rl，R2及R4;換能器元件g，h和i屬于可變區(qū)域R2，R3及R4;換能器元件j，k和l屬于可變區(qū)域Rl，R3及R4。注意可變區(qū)域Rl，換能器元件a至f及j至1包含于可變區(qū)域Rl(而換能器元件g至i不包含于其中)，并且可變區(qū)域Rl也包含可變區(qū)域R1特有的多個(gè)換能器元件。這些特有的換能器元件包括13個(gè)換能器元件，這些換能器元件在可變區(qū)域R1中心附近按菱形相互之間緊密擺放。圖9顯示了用于比較的示例。在這個(gè)示例中，子陣列為固定的正方形。例如，當(dāng)按對(duì)角線方向?qū)Τ暡ㄊM(jìn)行掃描時(shí)，如圖9所示設(shè)定分組樣式。這里，該分組樣式也是固定的。假若這樣，屬于分組C的多個(gè)換能器元件沿波束掃描方向成倍地增加(即在該方向上換能器部分C的厚度增加)，其結(jié)果造成超聲波束剖面圖的變形，很容易引起副瓣。另一方面，根據(jù)本實(shí)施例，由于對(duì)子陣列形狀及分組形狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)定，如圖9所示的情況下出現(xiàn)的問題就能得到解決或者改善，將在下面說明。圖10顯示了關(guān)于子陣列形狀的另一個(gè)示例，其中一個(gè)子陣列由4x4=16個(gè)換能器元件構(gòu)成。如圖10所示，組成每個(gè)子陣列的16個(gè)換能器元件分為4組。在圖10中，每個(gè)組按不同的方式畫上陰影以便于識(shí)別。圖IO所顯示的數(shù)值表示了超聲波束掃描方向所代表的角度(對(duì)應(yīng)于圍繞垂直軸的波束轉(zhuǎn)角)。應(yīng)該注意到，圖10中的分組樣式是示意性的，而根據(jù)發(fā)射和接收條件，實(shí)際上可以為每個(gè)子分組形狀選擇性地定義多種分組樣式。如圖10所示，根據(jù)超聲波束掃描方向，自適應(yīng)地改變每個(gè)子陣列的樣式(并同時(shí)改變分組樣式)，以此在任何波束方向上均能得到優(yōu)選的束剖面圖。不論采取圖0中的哪種子陣列形狀樣式，多個(gè)子陣列相互之間均能緊密結(jié)合。例如，如圖5所示，當(dāng)掃描方向?yàn)?5度時(shí)，多個(gè)子陣列相互之間能夠緊密結(jié)合，相互之間沒有間隔。對(duì)于其它的掃描角度，多個(gè)子陣列相互之間也可類似地緊密結(jié)合。然而，在二維陣列換能器的末端，可存在一個(gè)或多個(gè)基本上不起作用的換能器元件。而且，雖然在上述實(shí)施例中多個(gè)子陣列之間無間隔形成，在相鄰的子陣列之間仍有可能存在一個(gè)或多個(gè)基本上不起作用的換能器元件。除了二維陣列換能器以外，上述的可變地設(shè)定子陣列形狀樣式的方法也可應(yīng)用于1.5D陣列換能器，在這種陣列換能器中，多個(gè)換能器元件按二維方向進(jìn)行排列。參考圖11和圖12，說明了改變子陣列形狀樣式和分組樣式的其它方法。在圖11中，子陣列由4x4個(gè)換能器元件構(gòu)成。圖ll(A)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?5度時(shí)的子陣列形狀樣式。每個(gè)分組均包括4個(gè)與波束掃描方向(以粗箭頭表示)垂直排列的換能器元件，并且每個(gè)分組的形狀相同。圖11(B)顯示了當(dāng)波束掃描方向小于45度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖U(B)中所示的子陣列與圖ll(A)中所示的子陣列具有相同的子陣列形狀(外形)，但在圖11(B)中，構(gòu)成一個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目在多個(gè)分組間并不相同，而且分組A，B，及C不是線形。圖ll(C)顯示了當(dāng)波束掃描方向大于45度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖ll(C)中所示的子陣列與圖1(A)中所示的子陣列具有相同的子陣列形狀，但在圖ll(C)中，構(gòu)成一個(gè)組的換能器元件的數(shù)目在多個(gè)分組間并不相同，而且分組B，C，及D不是線形。圖11(D)顯示了當(dāng)波束掃描方向小于45度時(shí)的另一種子陣列形狀樣式。圖11(D)中所示的子陣列形狀與圖11(A)中所示的不同。在圖11(D)中，分組的形狀在多個(gè)分組間相同。圖11(E)顯示了當(dāng)波束掃描方向非常小時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖11(E)中所示的子陣列的形狀與圖11(D)中所示的子陣列相同，但構(gòu)成一個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目在多個(gè)分組間并不相同。不論采取哪種子陣列形狀樣式，多個(gè)子陣列相互之間能夠緊密結(jié)合。如上所述，根據(jù)波束掃描方向，同時(shí)改變子陣列形狀及分組樣式，通過這種方法就可形成優(yōu)選的超聲波束。特別地，根據(jù)波束掃描方向改變構(gòu)成每個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目，通過這種方法就可更有效地減少副瓣。雖然在上述的實(shí)施例中，構(gòu)成每個(gè)子陣列的所有換能器元件均作為有效換能器元件使用(換能器元件在發(fā)射和接收超聲波中起作用)，但當(dāng)波束掃描方向?qū)?yīng)于預(yù)先確定的某一角度時(shí)，每個(gè)子陣列中可能存在一個(gè)或多個(gè)無效換能器元件(換能器元件在發(fā)射和接收超聲波時(shí)不起作用)。參考圖12，對(duì)根據(jù)這種方式設(shè)定的另一實(shí)施例進(jìn)行說明。在圖12中，子陣列由5"個(gè)換能器元件構(gòu)成。圖12(A)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?5度時(shí)的子陣列形狀樣式(與圖5，圖6(b)及圖7所示的樣式相同)。每個(gè)分組均由與波束掃描方向垂直排列的一串換能器元件構(gòu)成，并且每串換能器元件包括5個(gè)換能器元件。圖12(B)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?0度時(shí)的子陣列形狀樣式。圖12(C)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?0度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖12(B)和圖12(C)中所示的子陣列與圖12(A)中所示的子陣列具有相同的形狀，但圖12(B)和圖12(C)中所示的子陣列包括多個(gè)非線性分組。圖12(D)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?5度時(shí)的子陣列形狀樣式。在圖12(D)中，構(gòu)成一個(gè)分組的換能器元件的數(shù)目及分組形狀在多個(gè)分組中相同。另一方面，圖12(E)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?5度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖12(E)中所示的子陣列與圖12(D)中所示的子陣列具有相同的形狀，但這些子陣列具有不同分組樣式。圖12(F)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?0度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖12(F)中所示的子陣列與圖12(D)中所示的子陣列具有相同的形狀，但圖12(F)中所示的子陣列中包括一個(gè)無效換能器元件102。圖12(G)顯示了當(dāng)波束掃描方向?yàn)?0度時(shí)的子陣列形狀樣式。雖然圖12(G)中所示的子陣列與圖12(E)中所示的子陣列具有相同的形狀，但圖12(G)中所示的子陣列中包括4個(gè)無效換能器元件102。按這種方式，根據(jù)波束掃描方向?qū)o效換能器元件的位置和數(shù)目進(jìn)行不同的設(shè)置。不論采用圖11和圖12中的哪種子陣列形狀樣式，多個(gè)子陣列相互之間可緊密結(jié)合?，F(xiàn)參閱圖13至15,下面將詳細(xì)描述特別是考慮焦點(diǎn)深度的控制。在該實(shí)施例中，根據(jù)波束地址(特別是波束掃描方向)改變子陣列形狀，并且同時(shí)根據(jù)波束地址、焦點(diǎn)的深度以及子陣列的位置，為每一子陣列單獨(dú)地設(shè)定分組樣式。更具體地，子陣列的形狀和分組樣式被優(yōu)化，從而使得在組成每組的各個(gè)換能器元件和焦點(diǎn)之間的聲距盡可能得相等。圖13(A)顯示了垂直于陣列換能器平面的一個(gè)平面(XZ平面)，圖13(B)顯示了平行于換能器平面的一個(gè)水平面(XY平面)。這相似地同樣適合圖14和15中所示的實(shí)施例。X方向和Y方向?qū)?yīng)換能器元件的布置方向，而垂直方向的Z垂直于X和Y方向。參考數(shù)字302是指平行于Z軸的垂直軸，其穿過焦點(diǎn)F1。參考數(shù)字304是指以陣列換能器300的中心308作為起源(起始點(diǎn))的發(fā)射波束。發(fā)射波束304被指向焦點(diǎn)F1。另外，參考序號(hào)306是指等距平面(球形的波平面)。理想地，組成每組的多個(gè)換能器元件被設(shè)置在該等距平面。在圖13(B)中，陣列換能器300的每一方格代表子陣列300A，其是由4x4個(gè)換能器元件組成的(見參考數(shù)字310至320，將在下面詳細(xì)描述)。當(dāng)在波束方向和水平軸(在本實(shí)施例中是X軸)之間的夾角是小角度時(shí)，焦點(diǎn)Fl被限定于相對(duì)小的位置，如圖13的實(shí)施例中所示，例如，根據(jù)每一子陣列的位置，為位于陣列換能器300上的每一子陣列設(shè)定不同的分組樣式310至320，如圖13(B)所示。具體地，盡管子陣列具有相同的形狀，考慮到每一組單元上的相位排列，為每一子陣列設(shè)定更合適的分組樣式。換句話說，每一組的形式和形成每組的元件的數(shù)量都被優(yōu)化。在上述圖13的狀態(tài)的基礎(chǔ)上，當(dāng)波束掃描方向和水平軸之間的角度稍微增加一些時(shí)，焦點(diǎn)F2的深度增加，如圖14中的情況，此時(shí)，為各個(gè)子陣列設(shè)置分組樣式324至336，如圖14(B)所示。但是，在這種情況下，每一子陣列的矩形形狀保持不變。另外，從上述圖14的狀態(tài)，增加掃描方向的角度，從而使得波束掃描方向的角度相對(duì)兩個(gè)垂直水平軸成45度，同時(shí)焦點(diǎn)F3的深度大體上保持在如圖15所示的情況，此時(shí)，子陣列的形狀從矩形形狀變化為平行四邊形的形狀，并且同時(shí)根據(jù)每一子陣列的位置，為各個(gè)子陣列設(shè)置分組樣式342至354。根據(jù)圖IO所示的條件或者其簡化的方式，執(zhí)行子陣列形狀的變化。例如，在簡化方式中，僅使用對(duì)應(yīng)于為0度、45度、卯度、135度、180度、225度、270度和315度的波束掃描方向的子陣列形狀。如前所述，子陣列的形狀根據(jù)波束掃描方向動(dòng)態(tài)地變化。然后，基于被限定的子陣列形狀，分組樣式根據(jù)波束掃描方向也可變地且動(dòng)態(tài)地被限定。在這種情況下，需要預(yù)先相對(duì)每對(duì)波束地址和焦點(diǎn)深度為整個(gè)陣列換能器計(jì)算出一組最佳的分組樣式，并且需要在表內(nèi)存儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)最佳分組樣式的切換模式。換句話說，需要實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許通過參考表的方式從波束地址和焦點(diǎn)的深度立即獲得最合適的切換模式。經(jīng)由這種切換，在陣列換能器上形成多個(gè)子陣列，并且同時(shí)為每個(gè)子陣列限定分組樣式。這里，能夠按照所期望地限定三維空間內(nèi)的波束掃描路徑。一般地，在第一方向掃描波束，以形成一個(gè)掃描平面，然后在第二掃描方向掃描該掃描平面。通過上面結(jié)構(gòu)，參考焦點(diǎn)和組成一組的多個(gè)換能器部件之間的位置關(guān)系，為每個(gè)子陣列限定了最合適的分組樣式。因而，能夠?qū)崿F(xiàn)信道減少，且同時(shí)獲取較佳的波束剖面圖，并且實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步提高了超聲波圖像的質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。換句話說，在裝置結(jié)構(gòu)被簡化的同時(shí)能夠獲取期望的圖像。盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用特定的術(shù)語進(jìn)行了描述，但是這種描述僅僅是為了解釋的目的，應(yīng)該理解的是在不背離所附的權(quán)利要求書的精神和范疇內(nèi)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行修改和變化。權(quán)利要求1.一種超聲波診斷裝置，包括陣列換能器，其由用于形成被二維掃描的超聲波束的多個(gè)換能器元件組成；連接至所述陣列換能器的開關(guān)部件，該開關(guān)部件對(duì)陣列換能器限定多個(gè)子陣列，并且對(duì)每一子陣列限定多個(gè)組，每個(gè)組由一個(gè)或多個(gè)換能器元件組成；發(fā)射器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于為每組生成組發(fā)射信號(hào)；以及接收器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于處理每組的從所述開關(guān)部件輸出的接收信號(hào)，其中，所述開關(guān)部件至少基于焦點(diǎn)的深度，為每一子陣列獨(dú)立地限定分組樣式。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲波診斷裝置，其中所述開關(guān)部件在掃描超聲波束時(shí)，動(dòng)態(tài)地改變?yōu)槊總€(gè)子陣列限定的分組樣式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中所述開關(guān)部件在波束地址的基礎(chǔ)上還根據(jù)每一子陣列的位置獨(dú)立地為每一子陣列限定分組樣式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中所述開關(guān)部件具有將所述組發(fā)射信號(hào)分配和輸出至形成對(duì)應(yīng)組的多個(gè)換能器元件的功能，并具有對(duì)來自形成每個(gè)組的多個(gè)換能器元件的多個(gè)接收信號(hào)進(jìn)行求和以及為每個(gè)組生成一組接收信號(hào)的功能。5.—種超聲波診斷裝置，包括，陣列換能器，其由用于形成將被二維掃描的超聲波束的多個(gè)換能器元件組成；連接至所述陣列換能器的開關(guān)部件，該開關(guān)部件根據(jù)波束地址和焦點(diǎn)的深度對(duì)所述陣列換能器限定多個(gè)子陣列，并且對(duì)于每一子陣列，根據(jù)每一子陣列的位置限定多個(gè)組，每個(gè)組由一個(gè)或多個(gè)換能器元件組成；發(fā)射器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于為每組生成組發(fā)射信號(hào)；以及接收器部件，其通過所述開關(guān)部件連接至所述陣列換能器，用于處理從所述開關(guān)部件輸出的每組的接收信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲波診斷裝置，其中在掃描超聲波期間，所述開關(guān)部件動(dòng)態(tài)地改變?yōu)槊恳蛔雨嚵卸薅ǖ乃鲎雨嚵行螤睿⑶疫€動(dòng)態(tài)地改變?yōu)槊恳蛔雨嚵卸薅ǖ姆纸M樣式。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波診斷裝置，其中所述幵關(guān)部件根據(jù)在與所述陣列換能器的垂直中心軸垂直的水平面上的波束掃描方向，改變?yōu)槊恳蛔雨嚵卸薅ǖ淖雨嚵行螤?。全文摘要在超聲波診斷裝置中，在一個(gè)二維陣列換能器上定義多個(gè)子陣列。為每一子陣列限定多個(gè)分組。每個(gè)分組大體上由彼此互相平行連接的多個(gè)換能器元件構(gòu)成。根據(jù)波束方向和焦點(diǎn)的深度變化地限定子陣列的形狀。此外，為每一分組陣列變化地限定分組樣式。對(duì)于形成每組的多個(gè)換能器元件而言，在各個(gè)換能器元件和焦點(diǎn)之間的聲距盡可能使得相等，憑借此，能夠獲得較佳的波束剖面圖。文檔編號(hào)A61B8/00GK101238991SQ20071000557公開日2008年8月13日申請(qǐng)日期2007年2月9日優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日發(fā)明者竹內(nèi)秀樹申請(qǐng)人:阿洛卡株式會(huì)社