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超聲波探頭及超聲波診斷裝置的制作方法

文檔序號:867713閱讀:139來源:國知局
專利名稱:超聲波探頭及超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)施方式涉及超聲波探頭及超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)
如圖25所示,超聲波診斷裝置包含有處理裝置、顯示裝置、纜線以及超聲波探頭。 超聲波探頭經(jīng)由纜線連接到處理裝置。處理裝置典型地,為了向被檢體中的關(guān)心區(qū)域發(fā)送超聲波脈沖和接收由被檢體反射的超聲波回波,控制超聲波探頭內(nèi)的多個(gè)振子。處理裝置為了與關(guān)心區(qū)域相關(guān)的超聲波圖像的顯示那樣的后處理,實(shí)時(shí)接收超聲波回波。更詳細(xì)地,多個(gè)振子連接到用于對超聲波信號發(fā)送接收的多個(gè)信道。收集二維攝像數(shù)據(jù)時(shí),典型地,信道數(shù)設(shè)定為64至256的范圍內(nèi)的數(shù)。收集三維攝像數(shù)據(jù)時(shí),典型地, 信道數(shù)要求1000以上。在上述超聲波診斷裝置中,超聲波探頭收容有用于超聲波信號發(fā)送接收的電路或其他要素那樣的多個(gè)電子零件。更詳細(xì)的、超聲波探頭為了執(zhí)行超聲波脈沖的發(fā)生和超聲波回波的接收,包含有振子和與其對應(yīng)的電路。典型地,振子作為由單一的元件執(zhí)行發(fā)送功能和接收功能的發(fā)送接收元件發(fā)揮作用。由于復(fù)雜的電路構(gòu)成,搭載發(fā)送接收元件的超聲波探頭成本高,電力消耗高。

發(fā)明內(nèi)容
(本發(fā)明要解決的問題)本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高與近距離聲場相關(guān)的圖像質(zhì)量的超聲波探頭及超聲波診斷裝置。(采用的方案)本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭是具備在排列面二維狀地排列的多個(gè)振子的超聲波探頭,其特征在于,上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件排列在設(shè)置于上述排列面的第 1環(huán)區(qū)域,上述多個(gè)振子中的多個(gè)接收專用元件排列在設(shè)置于上述排列面、與上述第1環(huán)區(qū)域相鄰地配置、具有與上述第1環(huán)區(qū)域相同的同心圓中心的第2環(huán)區(qū)域。(發(fā)明效果)提高了與近距離聲場相關(guān)的圖像質(zhì)量。


圖1是表示與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意性地表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖3是示意性地表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖4是示意性地表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖5是示意性地表示與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖6是示意性地表示與第5實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖7是示意性地表示與第6實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖8是示意性地表示與第7實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖9是示意性地表示與第8實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖10是示意性地表示與第9實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列的排列圖案的圖。圖IlA是用于說明根據(jù)與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的圖。圖IlB是用于說明根據(jù)與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的其它的圖。圖IlC是用于說明根據(jù)與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的其它的圖。圖12是用于說明根據(jù)與第7實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的圖。圖13是用于說明根據(jù)與第8實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的圖。圖14是用于說明根據(jù)與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例4的圖。圖15是用于說明根據(jù)與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例4的圖。圖16是用于說明根據(jù)與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例4的圖。圖17A是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的空間復(fù)合開口技術(shù)的圖。圖17B是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的空間復(fù)合開口技術(shù)的其他的圖。圖17C是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的空間復(fù)合開口技術(shù)的其他的圖。圖18A是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的合成開口技術(shù)的圖。圖18B是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的合成開口技術(shù)的其他的圖。圖18C是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的合成開口技術(shù)的其他的圖。圖19A是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例1相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的圖。圖19B是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例1相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的其他的圖。圖19C是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例1相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的其他的圖。圖20A是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例2相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的圖。圖20B是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例2相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的其他的圖。圖20C是用于說明與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例2相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)作例的其他的圖。圖21A是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例3相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的動(dòng)作例的圖。圖21B是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例3相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的動(dòng)作例的其他的圖。圖21C是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例3相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的動(dòng)作例的其他的圖。圖22A是用于說明利用根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例4相關(guān)的超聲波診斷裝置的非對稱開口技術(shù)的掃描的動(dòng)作例的圖。圖22B是用于說明利用根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例4相關(guān)的超聲波診斷裝置的非對稱開口技術(shù)的掃描的動(dòng)作例的其他的圖。圖23是用于說明利用根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例4相關(guān)的超聲波診斷裝置的其他的非對稱開口技術(shù)的掃描的動(dòng)作例的圖。圖M是用于說明根據(jù)與本實(shí)施方式的變形例的動(dòng)作例5有關(guān)的超聲波診斷裝置的移動(dòng)開口掃描的動(dòng)作例的圖。圖25是表示與現(xiàn)有例有關(guān)的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。符號說明1、超聲波診斷裝置2、超聲波探頭3、發(fā)送部4、接收部5、控制部6、信號處理部 7、圖像生成部8、存儲部9、顯示部10、振子陣列11、第1環(huán)區(qū)域12、第2環(huán)區(qū)域13、中心區(qū)域14、邊緣區(qū)域
具體實(shí)施例方式下面,一邊參照附圖一邊對本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭及超聲波診斷裝置進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1的構(gòu)成的圖。如圖1所示,本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1具有超聲波探頭2、發(fā)送部3、接收部4、控制部5、信號處理部6、圖像生成部7、存儲部8以及顯示部9。超聲波探頭2具有振子排列面。在振子排列面上多個(gè)振子二維狀地排列。即,本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2為二維陣列型。多個(gè)振子的集合稱為振子陣列。典型地,超聲波探頭2包含有超聲波發(fā)送專用的多個(gè)振子和超聲波接收專用的多個(gè)振子。在此,將只用于執(zhí)行發(fā)送功能的發(fā)送專用的振子稱為發(fā)送專用元件,將只用于執(zhí)行接收功能的接收專用的振子稱為接收專用元件。另外,超聲波探頭2也可以具有用于執(zhí)行超聲波發(fā)送和超聲波接收的雙方的振子。在此,將用于執(zhí)行發(fā)送功能和接收功能的雙方的振子稱為發(fā)送接收元件。在排列面上設(shè)置有具有規(guī)定的環(huán)形狀的多個(gè)環(huán)區(qū)域。具體地,環(huán)形狀具有圓環(huán)形狀、橢圓環(huán)形狀及多角形環(huán)形狀中的任一種形狀。在各環(huán)區(qū)域排他地排列有多個(gè)發(fā)送專用元件、 多個(gè)接收專用元件以及多個(gè)發(fā)送接收元件中的任一種振子。各環(huán)區(qū)域的配置即振子的排列圖案例如按照光學(xué)衍射理論的干涉圖案來決定。本實(shí)施方式涉及的振子能夠適用于壓電振子、靜電電容型微機(jī)械超聲波振子 (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer :cMUT) >J£
(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer :pMUT)Wft^l
中的任一種振子。發(fā)送部3根據(jù)通過控制部5的控制,以規(guī)定的定時(shí)在每個(gè)信道重復(fù)產(chǎn)生額定脈沖。 發(fā)送部3對于產(chǎn)生的各額定脈沖,賦予形成與規(guī)定的發(fā)送方向和發(fā)送焦點(diǎn)相關(guān)的超聲波發(fā)送波束(以下,稱為發(fā)送波束)所需的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間例如對于每個(gè)信道根據(jù)轉(zhuǎn)向角度和發(fā)送焦點(diǎn)深度而決定。并且,發(fā)送部3以基于各延遲的額定脈沖的定時(shí)來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號。產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號被供給至用于超聲波發(fā)送的振子,即發(fā)送專用元件或發(fā)送接收元件。 接受驅(qū)動(dòng)脈沖的供給的各振子產(chǎn)生超聲波。在結(jié)構(gòu)上,發(fā)送部3搭載有多個(gè)發(fā)送電路。各發(fā)送電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號。各發(fā)送電路經(jīng)由信道連接到用于超聲波發(fā)送的振子,即發(fā)送專用元件或發(fā)送接收元件。各發(fā)送電路將產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號經(jīng)由信道供給至發(fā)送專用元件或發(fā)送接收元件。接收部4根據(jù)通過控制部5的控制,從用于超聲波接收的振子,即,接收專用元件或發(fā)送接收元件接收回波信號。并且,控制部4將接收的回波信號進(jìn)行信號處理,生成與超聲波接收波束(以下,稱為接收波束)相關(guān)的接收信號。更詳細(xì)地,接收部4將接收的回波信號放大,并將放大的回波信號從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字。接收部4向轉(zhuǎn)換為數(shù)字的回波信號賦予與規(guī)定的轉(zhuǎn)向角度和接受焦點(diǎn)深度對應(yīng)的所需延遲時(shí)間,并將賦予了延遲時(shí)間的回波信號進(jìn)行相加。一邊沿接收波束變更接收焦點(diǎn)深度一邊重復(fù)該延遲相加處理。從而,接收部 4生成與接收波束相關(guān)的回波信號(以下,稱為接收信號)。接收信號的生成也稱為接收波束的形成。生成的接收信號被供給至信號處理部6。在結(jié)構(gòu)上,接收部4搭載有多個(gè)接收電路。各接收電路經(jīng)由信道連接至接收專用元件或發(fā)送接收元件。各接收電路對于從接收專用元件或發(fā)送接收元件經(jīng)由信道供給的回波信號實(shí)施信號處理。另外,各振子可以沒有間隙地排列,也可以隔開間隙地排列。各振子隔開間隙地排列時(shí),接收部4以形成接收波束分布(profile)為目的,對來自接收專用元件或發(fā)送接收元件的接收信號適用規(guī)定的切趾函數(shù),并進(jìn)行接收信號的加權(quán)。該切趾函數(shù)是根據(jù)接收焦點(diǎn)深度而變化的加權(quán)函數(shù)。另外,也可以通過發(fā)送部3,以形成發(fā)送波束分布為目的,對于針對發(fā)送專用元件或發(fā)送接收元件的驅(qū)動(dòng)信號適用切趾函數(shù)。該切趾函數(shù)是與發(fā)送焦點(diǎn)深度對應(yīng)地變化的加權(quán)函數(shù)??刂撇?在發(fā)送動(dòng)作期間,以向用于超聲波發(fā)送的振子(發(fā)送專用元件或發(fā)送接收元件)供給驅(qū)動(dòng)信號的方式控制發(fā)送部3。在接收動(dòng)作期間,控制部5以對來自用于超聲波接收的振子(接收專用振子或發(fā)送接收振子)的回波信號進(jìn)行信號處理的方式控制接收部4。例如,控制部5控制對于發(fā)送接收元件的開關(guān)。發(fā)送接收元件通過信道經(jīng)由開關(guān)選擇性地連接到發(fā)送電路和接收電路。在發(fā)送動(dòng)作期間,控制部5以將發(fā)送接收元件與發(fā)送電路連接、將發(fā)送接收元件與接收電路切斷的方式切換開關(guān)。在接收動(dòng)作期間,控制部5以將發(fā)送接收元件與發(fā)送電路切斷、將發(fā)送接收元件與接收電路連接的方式切換開關(guān)。另外,發(fā)送專用元件只對發(fā)送電路經(jīng)由信道進(jìn)行連接。同樣地,接收專用元件也只對接收電路經(jīng)由信道進(jìn)行連接。如上所述,在本實(shí)施方式中,搭載于超聲波探頭2的多個(gè)振子中包含有發(fā)送專用元件和接收專用元件。從而,本實(shí)施方式與搭載于超聲波探頭2的振子全部是發(fā)送接收元件時(shí)相比,發(fā)送部3和接收部4涉及的電路結(jié)構(gòu)簡單。因此,本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭 2及超聲波診斷裝置1與現(xiàn)有的相比,成本較低,電力消耗較低。信號處理部6對于來自接收部4的接收信號實(shí)施B模式處理,并生成B模式信號。 另外,信號處理部6也可以對于來自接收部4的接收信號實(shí)施彩色多普勒模式處理,并生成彩色多普勒模式信號。圖像生成部7根據(jù)來自信號處理部6的B模式信號產(chǎn)生B模式圖像。另外,圖像生成部7根據(jù)來自信號處理部6的彩色多普勒模式信號產(chǎn)生彩色多普勒模式圖像。B模式圖像和彩色多普勒模式圖像存儲于存儲部8。顯示部9顯示來自圖像生成部7或存儲器8的B模式圖像。另外,顯示部9顯示來自圖像生成部7或存儲器8的彩色多普勒模式圖像。以上,完成了本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1的結(jié)構(gòu)的說明。本實(shí)施方式涉及的振子的排列圖案具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。作為其優(yōu)點(diǎn),可以列舉出例如削減了與開關(guān)和電子調(diào)焦相關(guān)的電子零件數(shù),提高了大開口徑下的近距離的攝像性能,分離了用于優(yōu)化中心頻率和帶寬的振子堆,以及增強(qiáng)了高諧波信號頻率。上述優(yōu)點(diǎn)中的削減了電子零件數(shù)有助于削減制造成本、電力消耗及超聲波探頭的尺寸。用于接收發(fā)送的振子堆的分離可以針對經(jīng)由關(guān)于各環(huán)區(qū)域的聲匹配層或PZT變化的振子陣列的各部分優(yōu)化中心頻率和帶寬。(超聲波探頭的實(shí)施方式)以下,將本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭1的構(gòu)成分為多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,在以下的說明中,將振子排列面上的一方的方向稱為豎直方向,將另一方的方向稱為橫向方向。豎直方向與橫向方向相互正交。[第1實(shí)施方式]圖2是示意性地表示與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列10的排列圖案的圖。振子陣列10具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖2所示,在振子陣列10上沿徑方向設(shè)置有交互排列的第1環(huán)區(qū)域11和第2環(huán)區(qū)域12。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域11、12的徑方向。第1環(huán)區(qū)域11和第2環(huán)區(qū)域12具有圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域11排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域12排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此, 在第1環(huán)區(qū)域11排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域12排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成圓環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域11是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域12是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域12以與第1環(huán)區(qū)域11相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域11大致相同的中心點(diǎn)。如圖2所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域11和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域12是共有同心圓中心的同心圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域12以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域11大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域11的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。用語“環(huán)區(qū)域”意味著由大致平行的一對外周線和內(nèi)周線規(guī)定的區(qū)域或者包圍規(guī)定的中心部分或圓環(huán)狀的孔部的帶形狀的區(qū)域。環(huán)區(qū)域包括圓環(huán)環(huán)狀、橢圓環(huán)環(huán)狀及多角形環(huán)環(huán)狀,但不僅限定于這些特定的形狀的環(huán)狀,也可以是不同形狀的環(huán)狀的任意的組合。 例如,為多角形環(huán)環(huán)狀時(shí),是規(guī)定多角形狀的一對多角形狀的外周。另外,環(huán)區(qū)域未限定為特定的形狀或尺寸。另外,上述定義是針對振子的空間位置關(guān)系的定義,不必限定于發(fā)送動(dòng)作期間的超聲波發(fā)送中的發(fā)送專用元件的驅(qū)動(dòng)圖案或序列。同樣地,上述定義也不必限定于接收動(dòng)作期間的超聲波接收中的接收專用元件的驅(qū)動(dòng)圖案或序列。如圖2所示,振子陣列10還具有中心區(qū)域13和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域13設(shè)置在最內(nèi)的第1環(huán)區(qū)域11的內(nèi)側(cè)。中心區(qū)域13以將多個(gè)第1環(huán)區(qū)域11與多個(gè)第2環(huán)區(qū)域12 的同心圓中心重疊的方式設(shè)置。中心區(qū)域13以與第1環(huán)區(qū)域11的內(nèi)周相接的方式設(shè)置。 或者,中心區(qū)域13也可以在與第1環(huán)區(qū)域11之間隔開間隙地設(shè)置。在中心區(qū)域13上排他地排列有與在第2環(huán)區(qū)域12排列的振子同種類的振子。例如,在第2環(huán)區(qū)域12上排列有多個(gè)接收專用元件時(shí),在中心區(qū)域13上也排列有多個(gè)接收專用元件。環(huán)區(qū)域11、12具有根據(jù)菲涅耳衍射原理的空間位置關(guān)系。從內(nèi)側(cè)算起的第η個(gè)環(huán)區(qū)域11、12以與由下述方程式(1)規(guī)定的半徑4重疊的方式進(jìn)行設(shè)置。另外,半徑rn是來自振子陣列10的中心點(diǎn)的距離。rn =^f+ r^---(I)在此,η為整數(shù),λ為超聲波的波長。f為從振子陣列10的中心點(diǎn)到發(fā)送焦點(diǎn)的距離。振子陣列10與距離f相比較短時(shí),半徑1·Ν由下述近似式(2)表示。rn =... (2)從同心圓中心算起的第η環(huán)區(qū)域11、12以分別與振子陣列10上的第η次的菲涅耳區(qū)域(菲涅耳環(huán))一致的方式進(jìn)行設(shè)置。在各次的菲涅耳區(qū)域,多個(gè)發(fā)送專用振子和多個(gè)接收專用振子以將個(gè)發(fā)送專用振子和多個(gè)接收專用振子沿徑方向交替排列的方式排他地進(jìn)行排列。從同一菲涅耳區(qū)域發(fā)送的超聲波在發(fā)送焦點(diǎn)相位的正負(fù)一致。各菲涅耳區(qū)域 (第1環(huán)區(qū)域11)每間隔一個(gè)地進(jìn)行排列。從而,從各第1環(huán)區(qū)域11發(fā)送的超聲波的發(fā)送焦點(diǎn)每次錯(cuò)開一個(gè)波長。即,發(fā)送部3可以通過向每個(gè)第1環(huán)區(qū)域11供給同一驅(qū)動(dòng)信號, 來發(fā)送在發(fā)送焦點(diǎn)f會聚的超聲波。此時(shí),在供給至各第1環(huán)區(qū)域11的驅(qū)動(dòng)信號上的接收延遲時(shí)間錯(cuò)開中心頻率的一個(gè)周期。這樣,由于可以針對每個(gè)第1環(huán)區(qū)域11改變發(fā)送延遲
11時(shí)間,因此不需復(fù)雜的發(fā)送延遲時(shí)間的控制。另外,隨之,能夠使同一第1環(huán)區(qū)域11內(nèi)的發(fā)送專用元件共通連接。通過利用該菲涅耳區(qū)域的原理,可以大幅削減與發(fā)送相關(guān)的電子電路規(guī)模。另外,相位的正負(fù)一致的超聲波從反射源到達(dá)各次的菲涅耳區(qū)域(第2環(huán)區(qū)域 12)。到達(dá)相鄰的菲涅耳區(qū)域的超聲波的相位正負(fù)反轉(zhuǎn)。由于在接收時(shí)利用動(dòng)態(tài)聚焦,因此接收焦點(diǎn)的深度變化。來自中心軸上的任意點(diǎn)的超聲波通過各第2環(huán)區(qū)域12內(nèi)的多個(gè)接收專用元件在同時(shí)刻進(jìn)行接收。接收部4對來自同一第2環(huán)區(qū)域12的回波信號賦予與從接收焦點(diǎn)算起的搬運(yùn)時(shí)間差對應(yīng)的共通的接收延遲時(shí)間。從而,根據(jù)本實(shí)施方式,不再需要接收延遲時(shí)間的控制。此外,隨之,能夠使同一第2環(huán)區(qū)域12內(nèi)的接收專用元件共通連接。 另外,接收部4在賦予接收延遲時(shí)間之前,可以將回波信號相加。這樣,通過利用菲涅耳區(qū)域的原理,能夠大幅削減與接收相關(guān)的電子電路規(guī)模。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列10中的最外的環(huán)區(qū)域11的外側(cè)。邊緣區(qū)域14可以不含有發(fā)送專用元件及接收專用元件等的振子,也可以含有不能發(fā)揮作用的振子。所謂不能發(fā)揮作用的振子例如就是切斷了與發(fā)送電路的連接的發(fā)送專用元件、切斷了與接收電路連接的接收專用元件?;蛘?,在邊緣區(qū)域14也可以沒有排列能夠發(fā)揮作用的發(fā)送專用元件或能夠發(fā)揮作用的接收專用元件?;蛘?,邊緣區(qū)域14可以為了提高強(qiáng)度而含有多個(gè)發(fā)送專用元件,也可以為了提高靈敏度而含有多個(gè)接收專用元件。例如,振子陣列10含有10000個(gè)振子。具體地,在橫向方向排列有100個(gè)振子,在豎直方向排列有100個(gè)振子。設(shè)為10000個(gè)振子中含有M個(gè)發(fā)送專用元件,N個(gè)接收專用元件,0個(gè)不能發(fā)揮作用的振子。M、N和0的總計(jì)為10000。例如,M個(gè)為3750個(gè),N個(gè)為 3750個(gè),0個(gè)為2500個(gè)。另外,3750個(gè)發(fā)送專用元件任意地分配給各第1環(huán)區(qū)域11。各第 1環(huán)區(qū)域11可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。同樣地,3750個(gè)接收專用元件任意地分配給各第2環(huán)區(qū)域12。各第2環(huán)區(qū)域12可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。另外,接收專用元件也可以排列在中心區(qū)域13。一般地,在平面波中包含具有圓形狀的切斷區(qū)域時(shí),在該切斷區(qū)域的中心軸上產(chǎn)生強(qiáng)亮點(diǎn)。該亮點(diǎn)被稱為阿喇戈光斑。為了近距離地形成具有發(fā)送焦點(diǎn)的發(fā)送波束,需要驅(qū)動(dòng)具有以通過該發(fā)送焦點(diǎn)的軸為中心的圓形的發(fā)送開口的振子組。各振子發(fā)送的球面波的等相位面通過在1點(diǎn)進(jìn)行相互加強(qiáng)來連結(jié)焦點(diǎn)。在此,考慮在圓形的發(fā)送開口中,例如位于開口中心的振子放射的球面波(以下,稱為中心的球面波)。該中心的球面波幾乎不會幫助對波束發(fā)送方向進(jìn)行左右方向(掃描方向)的會聚。這也很明顯是由于發(fā)送焦點(diǎn)附近的中心的球面波的等相位面在左右方向較大地?cái)U(kuò)展。因此,本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1及超聲波探頭2通過設(shè)為在超聲波發(fā)送中不使用上述那樣的不會幫助左右方向的會聚的振子,可以形成比波束寬度窄的波束。 即,由于在超聲波發(fā)送中不利用開口中心,所以通過在開口中心產(chǎn)生阿喇戈光斑,從而即使在近距離也可以得到比較細(xì)的波束。在本實(shí)施方式中,中心區(qū)域13排他地包含有發(fā)送專用元件或接收專用元件。中心區(qū)域13排他地包含有接收專用元件時(shí),中心區(qū)域13不用于發(fā)送。從而,此時(shí),中心區(qū)域13在發(fā)送動(dòng)作期間作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。在中心區(qū)域13不用于發(fā)送時(shí),由于阿喇戈光斑的效果,可以形成比較細(xì)的發(fā)送波束。另一方面,中心區(qū)域13 排他地包含有發(fā)送專用元件時(shí),中心區(qū)域13不用于接收。從而,此時(shí),中心區(qū)域13在接收動(dòng)作期間作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。在中心區(qū)域13不用于接收時(shí),由于阿喇戈光斑的效果, 可以形成比較細(xì)的接收波束。從而,與將中心區(qū)域用于發(fā)送和接收的雙方的情況相比,本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1及超聲波探頭2可以提高圖像質(zhì)量。[第2實(shí)施方式]圖3是示意性地表示與第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列20的排列圖案的圖。振子陣列20具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖3所示,振子陣列20沿徑方向設(shè)置有交替排列的第1環(huán)區(qū)域21和第2環(huán)區(qū)域 22。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域21、22的徑方向。第1環(huán)區(qū)域21和第2環(huán)區(qū)域22具有橢圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域21排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方, 第2環(huán)區(qū)域22排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此,在第 1環(huán)區(qū)域21排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,在第2環(huán)區(qū)域22排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成橢圓環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域21是排列成橢圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域22是排列成橢圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域22以連接第1環(huán)區(qū)域21的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域21大致相同的中心點(diǎn)。如圖3所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域21和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域22是共有同心圓中心的橢圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域22以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域21大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域21的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖3所示,振子陣列20還具有中心區(qū)域23和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域23是第1 環(huán)區(qū)域21的內(nèi)側(cè),以至少包含同心圓中心的方式進(jìn)行配置。中心區(qū)域23以與第1環(huán)區(qū)域 21的內(nèi)周相接的方式設(shè)置?;蛘?,中心區(qū)域23也可以在中心區(qū)域23與第1環(huán)區(qū)域21之間隔開間隙地設(shè)置。與第2環(huán)區(qū)域22同樣地,在中心區(qū)域23排他地排列有多個(gè)發(fā)送專用元件或多個(gè)接收專用元件。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列20中的最外的環(huán)區(qū)域21的外側(cè)。[第3實(shí)施方式]圖4是示意性地表示與第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列30的排列圖案的圖。典型地,振子陣列30具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖4所示,振子陣列30設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域31和第2環(huán)區(qū)域32。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域31、32的徑方向。第1環(huán)區(qū)域31和第2環(huán)區(qū)域32具有多角環(huán)形狀。多角環(huán)形狀作為圓形狀的近似來使用。第1環(huán)區(qū)域31排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域32排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此,在第1環(huán)區(qū)域31上排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2 環(huán)區(qū)域32上排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成多角環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域31是排列成橢圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合, 第2環(huán)區(qū)域32是排列成多角環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域32以與第1 環(huán)區(qū)域31相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域31大致相同的中心點(diǎn)。如圖4所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域31和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域32是共有同心圓中心的多角環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域32以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域31大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域31的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。
如圖4所示,振子陣列30還具有中心區(qū)域33和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域33配置在第1環(huán)區(qū)域31的內(nèi)側(cè),至少與同心圓中心重疊。中心區(qū)域33以與第1環(huán)區(qū)域31的內(nèi)周相接的方式排列設(shè)置?;蛘?,中心區(qū)域33也可以在與第1環(huán)區(qū)域31之間隔開間隙地設(shè)置。 在中心區(qū)域33上,排他地排列有與排列于第2環(huán)區(qū)域32的振子同種類的振子。邊緣區(qū)域 14設(shè)置于振子陣列30中的最外的環(huán)區(qū)域31的外側(cè)。另外,振子陣列30中的M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件及0個(gè)不能發(fā)揮作用的振子的個(gè)數(shù)的對應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施方式相同。另外,各第1環(huán)區(qū)域31可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。同樣地,各第2環(huán)區(qū)域32也可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。[第4實(shí)施方式]圖5是示意性地表示與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列40的排列圖案的圖。典型地,振子陣列40具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖5所示,在振子陣列40上設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域41和第2環(huán)區(qū)域42。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域41,42的徑方向。第1環(huán)區(qū)域41和第2環(huán)區(qū)域42 具有圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域41排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域42排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此, 設(shè)為在第1環(huán)區(qū)域41排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域42排列有多個(gè)接收專用元件。 換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成圓環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域41是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域42是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域42以與第1環(huán)區(qū)域41相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域41大致相同的中心點(diǎn)。如圖5所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域41和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域42是共有同心圓中心的同心圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域42以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域41大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域41的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖5所示,振子陣列40還具有中心區(qū)域43和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域43具有圓形狀。中心區(qū)域43配置在第1環(huán)區(qū)域41的內(nèi)側(cè),至少與同心圓中心重疊。中心區(qū)域43以與第1環(huán)區(qū)域41的內(nèi)周相接的方式設(shè)置?;蛘?,中心區(qū)域43也可以在與第1環(huán)區(qū)域41之間隔開間隙地設(shè)置。在中心區(qū)域43上,可以不設(shè)置發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方。 或者,也可以在中心區(qū)域43設(shè)置不能發(fā)揮作用的振子。在中心區(qū)域43上排列的振子的個(gè)數(shù)可以比在其他區(qū)域排列的振子更稀疏地排列。從而,削減電路成本、電力消耗及尺寸。通過中心區(qū)域43,可以改善波束寬度,改善沿豎直方向及橫向方向的近距離聲場的分辨率,結(jié)果,提高圖像質(zhì)量。中心區(qū)域43與產(chǎn)生光學(xué)衍射理論中的阿喇戈光斑的第1菲涅耳區(qū)域的內(nèi)側(cè)的不透明的光學(xué)圓盤區(qū)域相對應(yīng)。中心區(qū)域43作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。邊緣區(qū)域 14設(shè)置于振子陣列40中的最外的環(huán)區(qū)域42的外側(cè)。環(huán)區(qū)域41、42具有根據(jù)菲涅耳衍射原理的規(guī)定的空間位置關(guān)系。從內(nèi)側(cè)算起的第 η個(gè)環(huán)區(qū)域41、42以與由上述方程式(1)規(guī)定的半徑4重疊的方式進(jìn)行設(shè)置。在此,η為整數(shù),λ為超聲波的波長,f為從振子陣列40的中心點(diǎn)到發(fā)送焦點(diǎn)的距離。振子陣列40比距離f更短時(shí),半徑rn由上述近似式( 表示。
從同心圓中心算起的第η環(huán)區(qū)域41、42以分別與振子陣列40上的第η次菲涅耳區(qū)域一致的方式進(jìn)行設(shè)置。在各次的菲涅耳區(qū)域上,多個(gè)發(fā)送專用振子或多個(gè)接收專用振子以將多個(gè)發(fā)送專用振子和多個(gè)接收專用振子沿徑方向交替排列的方式排他地進(jìn)行排列。 相位的正負(fù)成為一致的超聲波從反射源到達(dá)各次的菲涅耳區(qū)域。到達(dá)相鄰的菲涅耳區(qū)域的超聲波的相位正負(fù)反轉(zhuǎn)。因此,通過使各環(huán)區(qū)域41、42和第η菲涅耳區(qū)域一致,提高近距離聲場的圖像質(zhì)量性能。例如,振子陣列40含有10000個(gè)振子。具體地,在橫向方向排列有100個(gè)振子,在豎直方向排列有100個(gè)振子。10000個(gè)振子中含有M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件、0 個(gè)不能發(fā)揮作用的振子。Μ、Ν和0的總計(jì)為10000。例如,M個(gè)為3750個(gè),N個(gè)為3750個(gè), 0個(gè)為2500個(gè)。另外,3750個(gè)發(fā)送專用元件任意地分配在第1環(huán)區(qū)域41、41Α及41Β。各第 1環(huán)區(qū)域41可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。同樣地,3750個(gè)接收專用元件任意地分配在第2環(huán)區(qū)域42。各第2環(huán)區(qū)域42可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。在中心區(qū)域43不用于發(fā)送時(shí),由于阿喇戈光斑的效果,可以形成比較細(xì)的發(fā)送波束。另外,在中心區(qū)域43不用于接收時(shí),由于阿喇戈光斑的效果,可以形成比較細(xì)的接收波束。從而,與不存在阿喇戈光斑的情況相比,第4實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2可以提高圖像質(zhì)量。[第5實(shí)施方式]圖6是示意性地表示與第5實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列50的排列圖案的圖。典型地,振子陣列50具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖6所示,在振子陣列50上設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域51和第2 環(huán)區(qū)域52。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域51,52的徑方向。第1環(huán)區(qū)域51和第2環(huán)區(qū)域 52具有橢圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域51排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域52排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此,在第1環(huán)區(qū)域51排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,在第2環(huán)區(qū)域52排列有多個(gè)接收專用元件。 換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成橢圓環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域51 是排列成橢圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域52是排列成橢圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域52以與第1環(huán)區(qū)域51相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域51大致相同的中心點(diǎn)。如圖6所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域51和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域52是共有同心圓中心的橢圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域52以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域51大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域51的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖6所示,振子陣列50還具有中心區(qū)域53和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域53具有橢圓形狀。中心區(qū)域53配置在第1環(huán)區(qū)域51的內(nèi)側(cè),與同心圓中心重疊。中心區(qū)域53以與第1環(huán)區(qū)域51的內(nèi)周相接的方式設(shè)置。或者,中心區(qū)域53也可以在與第1環(huán)區(qū)域51之間隔開間隙地設(shè)置。中心區(qū)域53作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。因此,在中心區(qū)域33上,例如沒有排列發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方?;蛘?,在中心區(qū)域53上也可以排列有不能發(fā)揮作用的振子?;蛘?,在中心區(qū)域也可以稀疏地排列有多個(gè)振子。從而,削減電路的成本、 電力消耗量及尺寸。通過中心區(qū)域53,可以改善波束寬度,改善與豎直方向及橫向方向相關(guān)的近距離聲場的分辨率,結(jié)果,提高圖像質(zhì)量。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列50中的最外的環(huán)區(qū)域52的外側(cè)。另外,振子陣列50中的M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件及0個(gè)不能發(fā)揮作用的振子的個(gè)數(shù)的對應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施方式相同。另外,各第1環(huán)區(qū)域51可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。同樣地,各第2環(huán)區(qū)域52可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。[第6實(shí)施方式]圖7是示意性地表示與第6實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列60的排列圖案的圖。典型地,振子陣列60具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖7所示,在振子陣列60上設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域61和第2 環(huán)區(qū)域62。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域61,62的徑方向。第1環(huán)區(qū)域61和第2環(huán)區(qū)域 62具有多角環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域61排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域62排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此,設(shè)為在第1環(huán)區(qū)域61排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,在第2環(huán)區(qū)域62排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成多角環(huán)狀。即,設(shè)為第1 環(huán)區(qū)域61是排列成多角環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域62是排列成多角環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域62以與第1環(huán)區(qū)域61相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域61大致相同的中心點(diǎn)。如圖7所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域61和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域62是共有同心圓中心的多角環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域62以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域61大、且與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域61的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖7所示,振子陣列60還具有中心區(qū)域63和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域63具有多角形狀。中心區(qū)域63設(shè)置在第1環(huán)區(qū)域61的內(nèi)側(cè),至少與同心圓中心重疊。中心區(qū)域63 以與第1環(huán)區(qū)域61相接的方式設(shè)置?;蛘撸行膮^(qū)域63也可以在與第1環(huán)區(qū)域61之間隔開間隙地設(shè)置。中心區(qū)域63作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。因此,在中心區(qū)域63上,例如沒有設(shè)置發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方。或者,在中心區(qū)域63上也可以排列不能發(fā)揮作用的振子?;蛘撸部梢韵∈璧嘏帕卸鄠€(gè)振子。通過這樣的結(jié)構(gòu),削減電路的成本、電力消耗量及尺寸。通過中心區(qū)域63,可以改善波束寬度,改善與豎直方向及橫向方向相關(guān)的近距離聲場的分辨率,結(jié)果,提高圖像質(zhì)量。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列60中的最外的環(huán)區(qū)域 61的外側(cè)。另外,振子陣列60中的M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件及0個(gè)不能發(fā)揮作用的振子的個(gè)數(shù)的對應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施方式相同。另外,各第1環(huán)區(qū)域61可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。同樣地,各第2環(huán)區(qū)域62可以是相同的尺寸,也可以不是相同的尺寸。[第7實(shí)施方式]圖8是示意性地表示與第7實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列70的排列圖案的圖。典型地,振子陣列70具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。
如圖8所示,在振子陣列70上設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域71和第2環(huán)區(qū)域72。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域71、72的徑方向。第1環(huán)區(qū)域71和第2環(huán)區(qū)域72 具有圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域71排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域72排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此, 設(shè)為在第1環(huán)區(qū)域71排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域72排列有多個(gè)接收專用元件。 換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成橢圓環(huán)狀。即,設(shè)為第1環(huán)區(qū)域 71是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域72是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域72以與第1環(huán)區(qū)域71相接的方式進(jìn)行設(shè)置,具有與第 1環(huán)區(qū)域71大致相同的中心點(diǎn)。如圖8所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域71和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域72是共有同心圓中心的同心圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域72以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域71大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域71的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖8所示,振子陣列70在第1環(huán)區(qū)域71和第2環(huán)區(qū)域72之間具有任意的環(huán)區(qū)域75。在第3環(huán)區(qū)域75,排列有多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方。第3環(huán)區(qū)域75中的發(fā)送專用元件或接收專用元件可以是不能發(fā)揮作用的,也可以是能夠發(fā)揮作用的?;蛘?,在第3環(huán)區(qū)域75,也可以不排列發(fā)送專用元件和接收專用元件的任一方。如圖8所示,振子陣列70還具有中心區(qū)域73和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域73具有圓形狀。中心區(qū)域73設(shè)置在第1環(huán)區(qū)域71的內(nèi)側(cè),至少與同心圓中心重疊。中心區(qū)域73以與第1環(huán)區(qū)域71相接的方式進(jìn)行設(shè)置。或者,中心區(qū)域73在與第1環(huán)區(qū)域71之間隔開間隙地設(shè)置。中心區(qū)域73作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。因此,在中心區(qū)域73上,例如未設(shè)置有發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方?;蛘?,在中心區(qū)域73上也可以排列有不能發(fā)揮作用的振子?;蛘撸谥行膮^(qū)域73上,也可以稀疏地排列有多個(gè)振子。通過這樣的結(jié)構(gòu),削減電路的成本、電力消耗量及尺寸。通過中心區(qū)域73,可以改善波束寬度,改善沿豎直方向及橫向方向的近距離聲場的分辨率,結(jié)果,提高圖像質(zhì)量。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列70中的最外的環(huán)區(qū)域72的外側(cè)。另外,振子陣列70中的M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件及0個(gè)不發(fā)揮作用的振子的個(gè)數(shù)的對應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施方式相同。另外,各第1環(huán)區(qū)域71可以是同一尺寸, 也可以不是同一尺寸。同樣地,各第2環(huán)區(qū)域72可以是同一尺寸,也可以不是同一尺寸。在上述說明中,第7實(shí)施方式涉及的環(huán)區(qū)域設(shè)為圓環(huán)區(qū)域。但第7實(shí)施方式涉及的環(huán)區(qū)域也可以是橢圓環(huán)區(qū)域,也可以是多角環(huán)區(qū)域。在為橢圓環(huán)區(qū)域時(shí),發(fā)送專用元件和接收專用元件在橢圓環(huán)區(qū)域的第1環(huán)區(qū)域和橢圓環(huán)區(qū)域的第2環(huán)區(qū)域分別配置。另外,中心區(qū)域、邊緣區(qū)域及第5區(qū)域也可以分別是橢圓環(huán)區(qū)域。同樣地,在為多角環(huán)區(qū)域時(shí),發(fā)送專用元件和接收專用元件在多角環(huán)區(qū)域的第1環(huán)區(qū)域和多角環(huán)區(qū)域的第2環(huán)區(qū)域分別配置。 另外,中心區(qū)域、邊緣區(qū)域及第5區(qū)域也可以分別是多角環(huán)區(qū)域。另外,環(huán)區(qū)域是橢圓環(huán)區(qū)域或多角環(huán)區(qū)域時(shí)的第7實(shí)施方式未示出,設(shè)為在圖8的第7實(shí)施方式的說明和該段落的說明中所公開的內(nèi)容。[第8實(shí)施方式]圖9是示意性地表示與第8實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭中的振子陣列80的排列圖案的圖。典型地,振子陣列80具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送接收元件、多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖9所示,在振子陣列80上設(shè)置有第1環(huán)區(qū)域81、第2環(huán)區(qū)域82及第4環(huán)區(qū)域 86。例如,第1環(huán)區(qū)域81、第4環(huán)區(qū)域86及第2環(huán)區(qū)域82沿徑方向依次排列。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域81,82,86的徑方向。第1環(huán)區(qū)域81、第2環(huán)區(qū)域82及第4環(huán)區(qū)域86 具有圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域81排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域82排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。第4環(huán)區(qū)域86包含多個(gè)發(fā)送接收元件。在此,在第1環(huán)區(qū)域81上排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2 環(huán)區(qū)域82上排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件、多個(gè)接收專用元件和多個(gè)發(fā)送接收元件各自排列成圓環(huán)狀。即,第1環(huán)區(qū)域81是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域82是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合,第4環(huán)區(qū)域 86是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送接收元件的集合。第4環(huán)區(qū)域86以與第1環(huán)區(qū)域81的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。第2環(huán)區(qū)域82和第4環(huán)區(qū)域86具有與第1環(huán)區(qū)域81大致相同的同心圓中心點(diǎn)。如圖9所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域81、多個(gè)第2環(huán)區(qū)域82和多個(gè)環(huán)區(qū)域86是共有同心圓中心的同心圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域82以半徑比內(nèi)側(cè)的第4環(huán)區(qū)域86大、與內(nèi)側(cè)的第 4環(huán)區(qū)域86的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。各第4環(huán)區(qū)域86以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域81 大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域81的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖9所示,振子陣列80還具有中心區(qū)域83和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域83具有圓形狀。中心區(qū)域83設(shè)置在第1環(huán)區(qū)域81的內(nèi)側(cè),至少與同心圓中心重疊。中心區(qū)域83以與第1環(huán)區(qū)域81相接的方式進(jìn)行設(shè)置?;蛘?,中心區(qū)域83在與第1環(huán)區(qū)域81之間隔開間隙地設(shè)置。中心區(qū)域83作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。因此,例如在中心區(qū)域83上,未設(shè)置有發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方?;蛘撸谥行膮^(qū)域83上,也可以排列有不能發(fā)揮作用的振子?;蛘撸谥行膮^(qū)域83上,也可以稀疏地排列有多個(gè)振子。通過這樣的結(jié)構(gòu),削減電路的成本、電力消耗量及尺寸。通過中心區(qū)域83,可以改善波束寬度,改善與豎直方向及橫向方向相關(guān)的近距離聲場的分辨率,結(jié)果,提高圖像質(zhì)量。另外,振子陣列80中的M個(gè)發(fā)送專用元件、N個(gè)接收專用元件及0個(gè)不發(fā)揮作用的振子的個(gè)數(shù)的對應(yīng)關(guān)系與第1實(shí)施方式相同。另外,各第1環(huán)區(qū)域81可以是同一尺寸, 也可以不是同一尺寸。同樣地,各第2環(huán)區(qū)域82可以是同一尺寸,也可以不是同一尺寸。在上述說明中,假設(shè)第8實(shí)施方式涉及的環(huán)區(qū)域?yàn)閳A環(huán)區(qū)域。但第8實(shí)施方式涉及的環(huán)區(qū)域也可以是橢圓環(huán)區(qū)域,也可以是多角環(huán)區(qū)域。在為橢圓環(huán)區(qū)域時(shí),發(fā)送專用元件和接收專用元件在橢圓環(huán)區(qū)域的第1環(huán)區(qū)域和橢圓環(huán)區(qū)域的第2環(huán)區(qū)域上分別地配置。另外,中心區(qū)域、邊緣區(qū)域也可以分別是橢圓環(huán)區(qū)域。同樣地,在為多角環(huán)區(qū)域時(shí),發(fā)送專用元件和接收專用元件在多角環(huán)區(qū)域的第1環(huán)區(qū)域和多角環(huán)區(qū)域的第2環(huán)區(qū)域上分別地配置。 另外,中心區(qū)域、邊緣區(qū)域也可以分別是多角環(huán)區(qū)域。另外,環(huán)區(qū)域是橢圓環(huán)區(qū)域或多角環(huán)區(qū)域時(shí)的第8實(shí)施方式未示出,設(shè)為在圖9的第8實(shí)施方式的說明和該段落的說明中所公開的內(nèi)容。[第9實(shí)施方式]圖10是表示與第9實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭的振子陣列90的排列圖案的圖。 第9實(shí)施方式涉及的振子陣列90與缺少阿喇戈光斑的圖8的第7實(shí)施方式涉及的振子陣
18列對應(yīng)。振子陣列90具有多個(gè)不重疊的環(huán)區(qū)域。典型地,振子陣列90具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件。如圖10所示,在振子陣列90上設(shè)置有沿徑方向交替排列的第1環(huán)區(qū)域91和第2 環(huán)區(qū)域92。在此,所謂徑方向,就是環(huán)區(qū)域91,92的徑方向。第1環(huán)區(qū)域91和第2環(huán)區(qū)域 92具有圓環(huán)形狀。第1環(huán)區(qū)域91排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方,第2環(huán)區(qū)域92排他地包含多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的另一方。在此, 設(shè)為在第1環(huán)區(qū)域91上排列有多個(gè)發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域92上排列有多個(gè)接收專用元件。換言之,多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件各自排列成圓環(huán)狀。即,設(shè)為第1環(huán)區(qū)域91是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)發(fā)送專用元件的集合,第2環(huán)區(qū)域92是排列成圓環(huán)形狀的多個(gè)接收專用元件的集合。第2環(huán)區(qū)域92與第1環(huán)區(qū)域91相接地設(shè)置,具有與第1環(huán)區(qū)域91大致相同的中心點(diǎn)。如圖10所示,振子陣列90在第1環(huán)區(qū)域91和第2環(huán)區(qū)域92之間具有任意的環(huán)區(qū)域95。在環(huán)區(qū)域95上,排列有多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的一方。環(huán)區(qū)域95中的發(fā)送專用元件或接收專用元件可以不能發(fā)揮作用,也可以能夠發(fā)揮作用。或者, 在環(huán)區(qū)域95上也可以沒有排列發(fā)送專用元件和接收專用元件的任一方。如圖10所示,多個(gè)第1環(huán)區(qū)域91、多個(gè)第2環(huán)區(qū)域92和多個(gè)環(huán)區(qū)域95是共有同心圓中心的同心圓環(huán)區(qū)域。各第2環(huán)區(qū)域92以半徑比內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域91大、與內(nèi)側(cè)的第1環(huán)區(qū)域91的外周相接的方式進(jìn)行設(shè)置。如圖10所示,振子陣列90還具有中心區(qū)域93和邊緣區(qū)域14。中心區(qū)域93具有圓形狀。中心區(qū)域93設(shè)置在第1環(huán)區(qū)域91的內(nèi)側(cè),至少包含同心圓中心。中心區(qū)域93與第1環(huán)區(qū)域91相鄰地排列設(shè)置?;蛘?,中心區(qū)域93在與第1環(huán)區(qū)域91之間隔開間隙地設(shè)置。中心區(qū)域93包含與第2環(huán)區(qū)域92相同的振子。邊緣區(qū)域14設(shè)置于振子陣列90中的最外的環(huán)區(qū)域91的外側(cè)。(超聲波診斷裝置的動(dòng)作例)以下,將第1 第9實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置1的動(dòng)作分為多個(gè)動(dòng)作例進(jìn)行說明。[動(dòng)作例1]動(dòng)作例1涉及的超聲波診斷裝置1通過將超聲波波束電氣地進(jìn)行轉(zhuǎn)向,將掃描區(qū)域二維或三維地進(jìn)行掃描。動(dòng)作例1能夠適用第1 第9實(shí)施方式涉及所有超聲波探頭。 但是,為了具體地進(jìn)行以下說明,作為動(dòng)作例1涉及的超聲波探頭,例舉出第1實(shí)施方式涉及的超聲波探頭。另外,設(shè)為圖2的第1環(huán)區(qū)域11包含發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域12包含接收專用元件,中心區(qū)域13包含接收專用元件。以收到超聲波掃描的開始指示為契機(jī),控制部5開始超聲波掃描。在超聲波掃描中,控制部5以一邊使超聲波波束轉(zhuǎn)向,一邊由超聲波波束重復(fù)掃描掃描區(qū)域的方式來控制發(fā)送部3和接收部4。另外,發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作交替進(jìn)行??刂撇?根據(jù)規(guī)定的掃描序列,為了超聲波發(fā)送而控制發(fā)送部3,為了超聲波接收而控制接收部4。以下,針對發(fā)送部3和接收部4的動(dòng)作更詳細(xì)地進(jìn)行說明。在發(fā)送動(dòng)作中,發(fā)送部3為了超聲波發(fā)送,使第1環(huán)區(qū)域11內(nèi)的發(fā)送專用元件工作。具體地,發(fā)送部3對各驅(qū)動(dòng)信號賦予與發(fā)送波束的轉(zhuǎn)向角度和發(fā)送焦點(diǎn)深度對應(yīng)的用于發(fā)送發(fā)送波束的延遲時(shí)間。被賦予了延遲時(shí)間的驅(qū)動(dòng)信號被供給至各發(fā)送專用元件。通過將驅(qū)動(dòng)信號供給發(fā)送專用元件,從超聲波探頭2發(fā)送與發(fā)送轉(zhuǎn)向角度和發(fā)送焦點(diǎn)深度對應(yīng)的發(fā)送波束。另外,發(fā)送波束的轉(zhuǎn)向角度規(guī)定為從振子排列面的中心軸向發(fā)送波束的中心軸偏轉(zhuǎn)的角度。另外,振子排列面的中心軸是正交于振子排列面且通過振子排列面的中心點(diǎn)的軸。在接收動(dòng)作中,接收部4為了超聲波接收,使第2環(huán)區(qū)域12及中心區(qū)域13所包含的接收專用元件工作。具體地,接收專用元件接收由被檢體反射的超聲波,并產(chǎn)生與接收的超聲波對應(yīng)的回波信號?;夭ㄐ盘柦?jīng)由接收信道供給至接收部4。接收部4對來自各接收信道(即每個(gè)接收專用元件)的回波信號賦予用于形成根據(jù)接收波束的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度的接收波束的延遲時(shí)間。被賦予了延遲時(shí)間的回波信號通過接收部4進(jìn)行相加。通過該延遲相加處理,電氣地形成與接收波束的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度對應(yīng)的接收波束。 即,通過延遲相加處理,生成與接收聲束相關(guān)的接收信號。接收信號供給至信號處理部6。在這樣的動(dòng)作例1中,控制部5根據(jù)掃描序列,一邊變更轉(zhuǎn)向角度和焦點(diǎn)深度,一邊重復(fù)發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作。從而,動(dòng)作例1涉及的超聲波診斷裝置可以用超聲波重復(fù)掃描掃描區(qū)域。另外,由于在中心區(qū)域13不包含發(fā)送專用元件,因此,中心區(qū)域13在發(fā)送時(shí), 作為阿喇戈光斑起作用。從而,從振子陣列10發(fā)送的發(fā)送波束與在中心區(qū)域12包含有發(fā)送專用元件時(shí)相比變細(xì)。[動(dòng)作例2]動(dòng)作例2涉及的超聲波診斷裝置1利用中心區(qū)域不用于發(fā)送接收的超聲波探頭2 執(zhí)行超聲波掃描。動(dòng)作例2能夠通過第4 第8實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2而加以利用。為了具體地進(jìn)行以下說明,作為動(dòng)作例2涉及的超聲波探頭2,例舉出第4實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2。另外,設(shè)為圖5的第1環(huán)區(qū)域41包含發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域42包含接收專用元件,中心區(qū)域(阿喇戈光斑)43未包含振子。另外,動(dòng)作例2與動(dòng)作例1大致相同。除了必要的地方,對相同的處理內(nèi)容省略說明。以收到超聲波掃描的開始指示為契機(jī),控制部5開始進(jìn)行動(dòng)作例2涉及的超聲波掃描。在動(dòng)作例2涉及的超聲波掃描中,控制部5以用超聲波重復(fù)掃描規(guī)定的掃描區(qū)域的方式控制發(fā)送部3和接收部4。在發(fā)送動(dòng)作中,發(fā)送部3為了超聲波發(fā)送,使第1環(huán)區(qū)域41所包含的發(fā)送專用元件工作。通過發(fā)送專用元件的工作,從超聲波探頭2發(fā)送按照掃描序列的與轉(zhuǎn)向角度和發(fā)送焦點(diǎn)深度對應(yīng)的發(fā)送波束。由于中心區(qū)域43未包含有發(fā)送專用元件,因此,不從中心區(qū)域43發(fā)送發(fā)送波束。中心區(qū)域43由于作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用,因此,來自超聲波探頭2 的發(fā)送波束的發(fā)送焦點(diǎn)在近距離聲場被優(yōu)化。從而提高了發(fā)送波束的指向性。在接收動(dòng)作中,接收部4為了超聲波接收,對來自各第2環(huán)區(qū)域42所包含的接收專用元件的回波信號實(shí)施延遲相加處理。通過基于接收部4的延遲相加處理,產(chǎn)生與接收波束有關(guān)的接收信號。由于在中心區(qū)域未含有接收專用元件,因此不從中心區(qū)域43向接收部4供給回波信號。由于中心區(qū)域43作為阿喇戈光斑而發(fā)揮作用,因此,接收波束的接收焦點(diǎn)在近距離聲場中被優(yōu)化。從而提高接收波束的指向性。這樣,動(dòng)作例2涉及的超聲波診斷裝置1以及超聲波探頭2具有在發(fā)送時(shí)和接收時(shí)都作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域43。從而,動(dòng)作例2涉及的超聲波診斷裝置1及超聲波探頭2可以使發(fā)送波束和接收波束都變細(xì)。[動(dòng)作例3]動(dòng)作例3涉及的超聲波診斷裝置1執(zhí)行動(dòng)態(tài)光斑掃描。動(dòng)作例3能夠根據(jù)第4 第8實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2而加以利用。另外,為了具體地進(jìn)行以下說明,作為動(dòng)作例3涉及的超聲波探頭2,例舉出第4實(shí)施方式涉及的超聲波探頭。另外,在以下的說明中,對于具有與4實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。圖IlA是用于說明利用與第4實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置的動(dòng)態(tài)光斑掃描的圖。在動(dòng)態(tài)光斑掃描中,發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作交替重復(fù)。動(dòng)態(tài)光斑掃描是在接收動(dòng)作期間使阿喇戈光斑的尺寸動(dòng)態(tài)地變化的掃描方式。為了使阿喇戈光斑的尺寸變化,中心區(qū)域43 需要包含具有接收專用元件及發(fā)送接收元件那樣的接收功能的振子。為了具體地進(jìn)行以下說明,設(shè)為圖5的中心區(qū)域43包含有接收專用元件。另外,設(shè)為圖5的第1環(huán)區(qū)域41包含發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域42包含接收專用元件。以收到超聲波掃描的開始指示為契機(jī),控制部5開始進(jìn)行用于動(dòng)態(tài)光斑掃描的超聲波掃描。對于發(fā)送動(dòng)作,控制部5以與動(dòng)作例2相同的方法來控制發(fā)送部3。對于接收動(dòng)作,控制部5根據(jù)用于動(dòng)態(tài)光斑掃描的掃描序列來控制接收部4。以下,針對接收動(dòng)作中的接收部4的動(dòng)作進(jìn)行更詳細(xì)的說明。在接收動(dòng)作中,接收部4為了超聲波接收,使第2環(huán)區(qū)域42及中心區(qū)域43所包含的接收專用元件工作。與各第2環(huán)區(qū)域42所包含的接收專用元件相關(guān)的接收動(dòng)作與動(dòng)作例2相同,因此,省略在此的說明。在此,對于與中心區(qū)域43所包含的接收專用元件相關(guān)的接收動(dòng)作進(jìn)行說明。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑,接收部4可以使中心區(qū)域43內(nèi)的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。工作中的接收專用元件對超聲波接收發(fā)揮作用,停止中的接收專用元件不對超聲波接收發(fā)揮作用。即,接收部4為了在接收動(dòng)作中使阿喇戈光斑的尺寸隨時(shí)間的經(jīng)過而動(dòng)態(tài)地變化,使中心區(qū)域43內(nèi)的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。具體地,使阿喇戈光斑的尺寸增大時(shí),接收部4使不對超聲波接收發(fā)揮作用的接收專用元件的占有范圍從同心圓中心圓側(cè)向外側(cè)擴(kuò)大。相反地,在使阿喇戈光斑的尺寸減小時(shí),不對超聲波接收發(fā)揮作用的接收專用元件的占有范圍從外側(cè)朝向同心圓中心縮小。接收部4在各時(shí)刻的阿喇戈光斑的尺寸根據(jù)接收波束的形成中的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度的組合來決定。例如,阿喇戈光斑43的尺寸從第1尺寸43A向第2尺寸43B、或者從第2尺寸4 向第1尺寸43A變化。尺寸不只限定于圖IlA所示的兩個(gè)尺寸,也可以比圖IlA大或小。在接收動(dòng)作中,接收部4從對超聲波接收發(fā)揮作用的接收專用元件供給回波信號。并且,與動(dòng)作例2相同地,接收部4通過對供給的回波信號實(shí)施延遲相加處理,產(chǎn)生與接收波束相關(guān)的接收信號。接收信號供給至信號處理部6。如果接收動(dòng)作完成,則控制部5 開始發(fā)送動(dòng)作。在這樣的動(dòng)作例3中,控制部5通過使發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作交替重復(fù),可以一邊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑一邊用超聲波重復(fù)掃描掃描區(qū)域。另外,在上述動(dòng)作說明中,例舉出具有圓環(huán)形狀的環(huán)區(qū)域的實(shí)施方式4涉及的超聲波探頭進(jìn)行說明。但是,動(dòng)態(tài)光斑掃描并不限于此,具有圖IlB所示的橢圓環(huán)區(qū)域的第5 實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2、具有圖IlC所示的多角環(huán)區(qū)域的第6實(shí)施方式涉及的超聲
21波探頭也能夠?qū)崿F(xiàn)。在第5實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑,接收部4通過上述方法使中心區(qū)域53包含的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。通過該工作和停止,阿喇戈光斑的尺寸如圖IlB所示,例如從第1尺寸53A向第2尺寸53B、或者從第2尺寸53B向第1尺寸53A動(dòng)態(tài)地變化。同樣地,在第6實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑,接收部4通過上述方法使中心區(qū)域63包含的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。通過該工作和停止,阿喇戈光斑的尺寸如圖IlC所示,例如從第1尺寸63A向第2尺寸63B、或者從第2尺寸63B向第1尺寸63A動(dòng)態(tài)地變化。另外,對于動(dòng)態(tài)光斑掃描,具有如圖12所示的能夠排列任意種類的振子的第3環(huán)區(qū)域75的第7實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2也能夠?qū)崿F(xiàn)。在第7實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑,接收部4通過上述方法使中心區(qū)域73包含的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。通過該工作和停止,阿喇戈光斑的尺寸如圖12所示,例如從第1尺寸73A向第2尺寸73B、或者從第2尺寸73B向第1尺寸73A動(dòng)態(tài)地變化?;蛘撸瑢τ趧?dòng)態(tài)光斑掃描,具有如圖13所示的能夠排列發(fā)送接收元件的環(huán)區(qū)域86的第8實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2也能夠?qū)崿F(xiàn)。 在第8實(shí)施方式中,為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑掃描,接收部4通過上述方法使中心區(qū)域83包含的接收專用元件個(gè)別地工作或停止。通過該工作和停止,阿喇戈光斑的尺寸如圖13所示,例如從第1尺寸83A向第2尺寸83B、或者從第2尺寸83B向第1尺寸83A動(dòng)態(tài)地變化。[動(dòng)作例4]動(dòng)作例4涉及的超聲波診斷裝置1執(zhí)行使環(huán)區(qū)域的尺寸變化的環(huán)尺寸變化掃描。 環(huán)區(qū)域的尺寸靜態(tài)或動(dòng)態(tài)地變化。動(dòng)作例4能夠根據(jù)第1 第9實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2而加以利用。另外,為了具體地進(jìn)行以下說明,作為動(dòng)作例4涉及的超聲波探頭2,例舉出第1實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2。另外,在以下的說明中,對于具有與1實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。圖14是用于說明根據(jù)與第1實(shí)施方式相關(guān)的超聲波診斷裝置2的動(dòng)作例4的圖。 所謂環(huán)區(qū)域11、12的尺寸的動(dòng)態(tài)變化,意味著隨著時(shí)間的經(jīng)過而連續(xù)地變化,所謂靜態(tài)的變化意味著以規(guī)定的定時(shí)離散地變化。為了具體地進(jìn)行以下的說明,第1環(huán)區(qū)域11包含發(fā)送專用元件,第2環(huán)區(qū)域12包含接收專用元件。以接收到超聲波掃描的開始指示為契機(jī),控制部5開始進(jìn)行環(huán)尺寸變化掃描。在掃描期間,控制部5根據(jù)用于環(huán)尺寸變化掃描的掃描序列控制發(fā)送部3和接收部4。在動(dòng)作例4中,發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作交替執(zhí)行。在超聲波發(fā)送時(shí),發(fā)送部3使第1環(huán)區(qū)域11的尺寸靜態(tài)地變化。在超聲波接收時(shí),接收部4可以使第2環(huán)區(qū)域12的尺寸靜態(tài)地變化或動(dòng)態(tài)地變化。各環(huán)區(qū)域11、12根據(jù)掃描期間的焦點(diǎn)深度使尺寸變化。例如,發(fā)送部3通過以與掃描期間的發(fā)送焦點(diǎn)深度或時(shí)間對應(yīng)的規(guī)定的序列,使第1環(huán)區(qū)域11內(nèi)的規(guī)定部分的發(fā)送專用元件工作或停止,從而改變第1環(huán)區(qū)域11的尺寸。例如,如圖14所示,通過使第1環(huán)區(qū)域11的內(nèi)周部分的發(fā)送專用元件停止,從第1尺寸IlL切換至第2尺寸11S。另外,發(fā)送部3如圖14所示,通過驅(qū)動(dòng)第1環(huán)區(qū)域11內(nèi)的外周側(cè)部分的發(fā)送專用元件,從第2尺寸 IlS切換至第1尺寸11L。尺寸的切換在超聲波發(fā)送的間隔中進(jìn)行。尺寸的切換可以在每發(fā)送一次超聲波時(shí)進(jìn)行,也可以在每發(fā)送規(guī)定次數(shù)的超聲波時(shí)進(jìn)行。尺寸的變化不限于上述兩個(gè)尺寸間的變化。有效的尺寸變化根據(jù)由上述方程式(1)表現(xiàn)的條件而決定。為了簡單化,在圖14中,只示出最內(nèi)的環(huán)區(qū)域11的尺寸變化。但是其他環(huán)區(qū)域11、12的尺寸的變化也同樣進(jìn)行。另外,接收部4也可以通過同樣的方法使第2環(huán)區(qū)域11的尺寸變化。即,接收部4 通過以根據(jù)掃描期間中的接收焦點(diǎn)深度或時(shí)間的規(guī)定的序列來使第2環(huán)區(qū)域12內(nèi)的規(guī)定部分的接收專用元件工作或停止,從而改變第2環(huán)區(qū)域12的尺寸。尺寸的變化方式根據(jù)變化對象的環(huán)區(qū)域11、12內(nèi)的振子的種類而不同。典型地, 在排列有發(fā)送專用元件的第1環(huán)區(qū)域11的情況下,發(fā)送部3根據(jù)視野深度(顯示的圖像的最大深度)、焦點(diǎn)深度(發(fā)送焦點(diǎn)位置,可以根據(jù)影像模式或由用戶任意選擇。)及影像模式改變第1環(huán)區(qū)域11的尺寸。在排列有接收專用元件的第2環(huán)區(qū)域12的情況下,接收部4 根據(jù)視野深度、焦點(diǎn)深度及影像模式改變第2環(huán)區(qū)域12的尺寸。另外,接收部4也可以像阿喇戈光斑那樣,在掃描期間使第2環(huán)區(qū)域12的尺寸動(dòng)態(tài)地變化。顯然,對于第1環(huán)區(qū)域 11,為了波束線,環(huán)形拓?fù)鋱D靜態(tài)地變化,在第2環(huán)區(qū)域12的情況下,在波束線內(nèi)環(huán)形拓?fù)鋱D動(dòng)態(tài)地變化。例如,第1環(huán)區(qū)域11和第2環(huán)區(qū)域12根據(jù)與基于用戶的視野深度或不同的影像模式的選擇對應(yīng)的焦點(diǎn)深度的變化來改變尺寸。另外,環(huán)區(qū)域12不僅根據(jù)與基于用戶的圖像深度或不同的影像模式的選擇對應(yīng)的焦點(diǎn)深度,還根據(jù)對于接收動(dòng)作期間的相同的接收波束的接收焦點(diǎn)深度的變化動(dòng)態(tài)地改變尺寸。對于動(dòng)態(tài)變化,在第1環(huán)區(qū)域11中,接收專用元件使從規(guī)定的同心圓中心算起的相對位置或環(huán)形的厚度變化。在環(huán)形尺寸變化掃描中,發(fā)送部3可以使發(fā)送波束轉(zhuǎn)向,也可以不轉(zhuǎn)向。在不轉(zhuǎn)向時(shí),發(fā)送波束在規(guī)定的一方方向上繼續(xù)發(fā)送。此時(shí),發(fā)送部3通過切換第1環(huán)區(qū)域的尺寸, 可以一邊切換發(fā)送焦點(diǎn)深度一邊發(fā)送發(fā)送波束。即,可以一邊在一定方向上發(fā)送發(fā)送波束一邊改變發(fā)送焦點(diǎn)深度。同樣地,接收部4通過切換第2環(huán)區(qū)域的尺寸,可以一邊切換接收焦點(diǎn)深度,一邊形成接收波束。從而,超聲波診斷裝置1可以執(zhí)行圖像質(zhì)量優(yōu)良的一方方向的超聲波掃描。通過由用戶移動(dòng)超聲波探頭2,超聲波診斷裝置1可以掃描任意的二維狀或三維狀的掃描區(qū)域。另外,在上述動(dòng)作說明中,例舉出與具有圓環(huán)形狀的環(huán)區(qū)域的實(shí)施方式4相關(guān)的超聲波探頭進(jìn)行說明。但是,環(huán)區(qū)域的尺寸的變化并不限定于此,與具有如圖15所示的橢圓環(huán)區(qū)域的第2實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭、與具有如圖16所示的多角環(huán)區(qū)域的第3實(shí)施方式相關(guān)的超聲波探頭2也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)。第2實(shí)施方式的情況下,例如,接收部4以與接收焦點(diǎn)深度或時(shí)間對應(yīng)的規(guī)定的序列使第2環(huán)區(qū)域22內(nèi)的規(guī)定部分的接收專用元件工作或停止。通過該工作或停止,如圖15所示,第2環(huán)區(qū)域22的尺寸可以從第1尺寸21L向第 2尺寸21S、或從第2尺寸21S向第1尺寸21L切換。另外,在第3實(shí)施方式的情況下,例如, 發(fā)送部3以與發(fā)送焦點(diǎn)深度或時(shí)間對應(yīng)的規(guī)定的序列使第1環(huán)區(qū)域31內(nèi)的規(guī)定部分的發(fā)送專用元件工作或停止。通過該工作或停止,如圖16所示,第1環(huán)區(qū)域31的尺寸可以從第 1尺寸31L向第2尺寸31S、或從第2尺寸31S向第1尺寸31L切換。[動(dòng)作例5]在動(dòng)作例5中,對于空間復(fù)合開口(spatial compounding aperture)技術(shù)進(jìn)行說明??臻g復(fù)合開口技術(shù)能夠適用于第1 第9實(shí)施方式涉及的所有超聲波探頭2。但是, 為了具體地進(jìn)行以下說明,作為具體例,列舉出第2實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2來說明空間復(fù)合開口技術(shù)。另外,在以下的說明中,對于具有與2實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。空間復(fù)合開口技術(shù)是對于單一的發(fā)送波束方向的超聲波發(fā)送以多個(gè)接收波束方向進(jìn)行超聲波接收而提高圖像質(zhì)量的技術(shù)。在利用空間復(fù)合開口技術(shù)的掃描中,控制部5 按照用于空間復(fù)合開口技術(shù)的掃描序列控制發(fā)送部3和接收部4。即使在空間復(fù)合開口技術(shù)中,發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作也交替進(jìn)行。在發(fā)送動(dòng)作中,單一的發(fā)送波束方向的超聲波發(fā)送在每個(gè)發(fā)送動(dòng)作期間反復(fù)進(jìn)行。在接收動(dòng)作中,與不同的接收波束方向相關(guān)的超聲波接收在每個(gè)接收動(dòng)作期間依次進(jìn)行。這樣,接收波束的轉(zhuǎn)向角度在每個(gè)接收動(dòng)作期間通過發(fā)送部3而變化成規(guī)定的角度。在以下的詳細(xì)說明中,為了說明的簡單,將接收波束方向假設(shè)為兩個(gè)方向。另外,接收波束方向的數(shù)量不限定于兩個(gè)方向,也可以是兩個(gè)方向以上。在接收動(dòng)作中,以發(fā)送部3以規(guī)定的轉(zhuǎn)向角度(發(fā)送波束方向)發(fā)送發(fā)送波束的方式使發(fā)送專用元件工作。圖17A表示發(fā)送動(dòng)作期間的發(fā)送開口和發(fā)送波束的波束方向。 如圖17A所示,在發(fā)送動(dòng)作期間,發(fā)送以規(guī)定的轉(zhuǎn)向角度(發(fā)送波束方向)轉(zhuǎn)向的發(fā)送波束。如果發(fā)送動(dòng)作期間結(jié)束,則控制部5開始第1接收動(dòng)作。在第1接收動(dòng)作期間,接收部4以第1轉(zhuǎn)向角度(接收波束方向)形成接收波束。 更詳細(xì)地,基于來自接收專用元件的回波信號,接收部4生成與以第1轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向的接收波束相關(guān)的接收信號。圖17B表示第1接收動(dòng)作期間的接收開口和接收波束的波束方向。 該接收波束方向是從第1次的發(fā)送動(dòng)作中的發(fā)送波束方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30度的方向。如圖 17B所示,在第1接收動(dòng)作期間,形成以第1轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向的接收波束。如果第1接收動(dòng)作期間結(jié)束,則控制部5開始發(fā)送動(dòng)作。下一次的發(fā)送動(dòng)作與上次的發(fā)送動(dòng)作一樣地進(jìn)行。即,在與上次的發(fā)送波束方向相同的發(fā)送波束方向發(fā)送發(fā)送波束。如果發(fā)送動(dòng)作期間結(jié)束,則控制部5開始第2接收動(dòng)作。在第2接收動(dòng)作中,接收部4以第2轉(zhuǎn)向角度(接收波束方向)形成接收波束。更詳細(xì)地,基于來自接收專用元件的回波信號,接收部4生成與以第2轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向的接收波束相關(guān)的接收信號。圖17C表示第2接收動(dòng)作期間的接收開口和接收波束的波束方向。該接收波束的方向是從第2次的發(fā)送動(dòng)作中的波束方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30度的方向。如圖17C 所示,在第2接收動(dòng)作期間,生成與以第2轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向的接收波束相關(guān)的第2接收信號。 如果第2接收動(dòng)作期間結(jié)束,則控制部5開始發(fā)送動(dòng)作。這樣,依次重復(fù)發(fā)送動(dòng)作、第1接收動(dòng)作、發(fā)送動(dòng)作及第2接收動(dòng)作。如果對于一次的超聲波發(fā)送進(jìn)行所有的超聲波接收,則變更發(fā)送波束方向,上述的發(fā)送接收動(dòng)作再次通過控制部5進(jìn)行重復(fù)。這樣,控制部5可以通過利用了空間復(fù)合開口技術(shù)的掃描用超聲波掃描掃描區(qū)域。[動(dòng)作例6]在動(dòng)作例6中,對于合成開口(synthetic aperture)技術(shù)進(jìn)行說明。合成開口技術(shù)能夠適用于第1 第9實(shí)施方式涉及的所有超聲波探頭2。但是,為了具體地進(jìn)行以下說明,作為具體例,列舉出第2實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2來說明合成開口技術(shù)。另外,在以下的說明中,對于具有與2實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。
在動(dòng)作例6中,控制部5按照用于利用了合成開口技術(shù)的掃描的掃描序列來控制發(fā)送部3和接收部4。接收部4為了在每個(gè)接收動(dòng)作期間生成合成開口,而使第2環(huán)區(qū)域 22及中心區(qū)域23內(nèi)的接收專用元件的一部分工作,并使其余的接收專用元件停止。圖18A是表示發(fā)送動(dòng)作中的發(fā)送開口的圖。大致相同的發(fā)送動(dòng)作重復(fù)規(guī)定的次數(shù)。圖18B是表示第1接收動(dòng)作中的接收開口的圖。振子陣列所包含的接收專用元件中的左半部分的接收專用元件為了接收與通過第1發(fā)送動(dòng)作發(fā)送的發(fā)送波束對應(yīng)的超聲波而使用。圖18C是表示第2接收動(dòng)作中的接收開口的圖。振子陣列所包含的接收專用元件中的右半部分的接收專用元件為了接收與通過第2發(fā)送動(dòng)作發(fā)送的發(fā)送波束對應(yīng)的超聲波而使用。如上所述,發(fā)送專用元件的活性化圖案并不只限定于特定的序列。合成開口技術(shù)的其他例子雖然未圖示,但在以下例示。1.在第1發(fā)送動(dòng)作中,在振子陣列的第1半?yún)^(qū)域(例如,左半部分)排列的發(fā)送專用元件(tl)為了發(fā)送超聲波而工作。與第1發(fā)送動(dòng)作同時(shí),在第1半?yún)^(qū)域排列的接收專用元件(rl)為了接收超聲波而工作。2.在第2發(fā)送動(dòng)作中,在第1半?yún)^(qū)域排列的發(fā)送專用元件(tl)為了發(fā)送超聲波而工作。與第2發(fā)送動(dòng)作同時(shí)地,在振子陣列的第2半?yún)^(qū)域(例如右半部分)排列的接收專用元件(r2)為了接收超聲波而工作。3.在第3發(fā)送動(dòng)作中,在第2半?yún)^(qū)域排列的發(fā)送專用元件(U)為了發(fā)送超聲波而工作。與第3發(fā)送動(dòng)作同時(shí)地,在振子陣列的第1半?yún)^(qū)域排列的接收專用元件(rl)為了接收超聲波而工作。4.在第4發(fā)送動(dòng)作中,在第2半?yún)^(qū)域排列的發(fā)送專用元件(U)為了發(fā)送超聲波而工作。與第4發(fā)送動(dòng)作同時(shí)地,在振子陣列的第2半?yún)^(qū)域排列的接收專用元件(r2)為了接收超聲波而工作。(本實(shí)施方式的效果)如上所述,本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2具備發(fā)送專用元件和接收專用元件。 另外,超聲波探頭2也可以具有阿喇戈光斑。從而,與只具備發(fā)送接收元件的現(xiàn)有的超聲波探頭相比,用于發(fā)送接收的電路構(gòu)成較簡單。另外,發(fā)送專用元件和接收專用元件以按照光學(xué)衍射理論的排列圖案排列。對于發(fā)送動(dòng)作或接收動(dòng)作,波束寬度在近距離聲場被優(yōu)化,結(jié)果,優(yōu)化了的波束寬度提高了圖像質(zhì)量。旁瓣在近距離聲場被優(yōu)化,結(jié)果,優(yōu)化了旁瓣降低了圖像的噪聲。從而,本實(shí)施方式涉及的近距離聲場的性能與現(xiàn)有的相比提高了近距離聲場的性能。隨之,由于不再需要將用于接收波束形成的電路構(gòu)成做成高規(guī)格,因此,本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭2及超聲波診斷裝置1可以實(shí)現(xiàn)近距離聲場中的圖像質(zhì)量提高、降低成本、削減電力消耗。(變形例)上述第1 9實(shí)施方式涉及的超聲波探頭設(shè)為具有發(fā)送專用元件和接收專用元件。但是本實(shí)施方式涉及的超聲波探頭并不限定于此。變形例涉及的超聲波探頭只具有發(fā)送接收元件。以下,對于變形例涉及的超聲波探頭及超聲波診斷裝置進(jìn)行說明。另外,在以下的說明中,對于具有與第1 9實(shí)施方式大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號, 只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。
變形例涉及的控制部5按照第1 9實(shí)施方式涉及的排列圖案對于多個(gè)發(fā)送接收元件的各個(gè)分別地分配發(fā)送功能和接收功能。即,在第1 9實(shí)施方式涉及的排列圖案中設(shè)置有發(fā)送專用元件時(shí),對與其位置對應(yīng)的變形例1涉及的發(fā)送接收元件分配給發(fā)送功能,在設(shè)置有接收專用元件時(shí),對與其位置對應(yīng)的變形例1涉及的發(fā)送接收元件分配給接收功能。另外,在第1 9實(shí)施方式涉及的排列圖案中設(shè)置有發(fā)送接收元件時(shí),對與其位置對應(yīng)的變形例涉及的發(fā)送接收元件按照掃描序列分配給發(fā)送功能和接收功能。此外,在未設(shè)置有振子時(shí),對與其位置對應(yīng)的變形例涉及的發(fā)送接收元件解除發(fā)送功能和接收功能的雙方。另外,分配給發(fā)送功能與可以向發(fā)送接收元件供給驅(qū)動(dòng)信號同義。具體地,分配給發(fā)送功能就是將發(fā)送接收元件與發(fā)送電路連接,或可以通過電氣控制從發(fā)送電路向發(fā)送接收元件供給驅(qū)動(dòng)信號。反之,解除發(fā)送功能與不能向發(fā)送接收元件供給驅(qū)動(dòng)信號同義。具體地,解除接收功能就是切斷發(fā)送接收元件與發(fā)送電路的連接,或不能通過電氣控制從發(fā)送電路向發(fā)送接收元件供給驅(qū)動(dòng)信號。分配給接收功能與可以處理來自發(fā)送接收元件的回波信號同義。具體地,分配給接收功能就是將發(fā)送接收元件與接收電路連接,或接收電路可以處理來自發(fā)送接收元件的回波信號。反之,解除接收功能與不能處理來自發(fā)送接收元件的回波信號同義。具體地,解除接收功能就是切斷發(fā)送接收元件與接收電路的連接,或通過接收電路等除去來自發(fā)送接收元件的回波信號。通過這樣向各發(fā)送接收元件分配給發(fā)送功能和接收功能,即使是只搭載有發(fā)送接收元件的超聲波探頭2也可以執(zhí)行與上述第1 9實(shí)施方式相同的動(dòng)作。即,變形例涉及的超聲波診斷裝置1能夠執(zhí)行上述的本實(shí)施方式的動(dòng)作例1 5。因此,變形例涉及的超聲波診斷裝置1由于阿喇戈光斑的效果,在中心區(qū)域不用于發(fā)送時(shí),可以使發(fā)送波束變細(xì),在中心區(qū)域不用于接收時(shí),可以使接收波束變細(xì)。因此,變形例涉及的超聲波診斷裝置1可以提高近距離聲場中的圖像質(zhì)量。接著,對于變形例涉及的超聲波診斷裝置中特有的動(dòng)作分成幾個(gè)動(dòng)作例進(jìn)行說明。[變形例的動(dòng)作例1]變形例的動(dòng)作例1涉及的控制部5與轉(zhuǎn)向角度和焦點(diǎn)深度的組合對應(yīng)地,使被分配了發(fā)送功能的發(fā)送接收元件的占有區(qū)域與被分配了接收功能的發(fā)送接收元件的占有區(qū)域的形狀動(dòng)態(tài)地變化。以下,一邊參照圖19A、19B及19C 一邊對變形例的動(dòng)作例1涉及的超聲波診斷裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖19A是表示與變形例的動(dòng)作例1相關(guān)的發(fā)送接收功能的第1分配圖案的圖。在變形例的動(dòng)作例1涉及的超聲波探頭2的振子排列面109上,二維狀地排列多個(gè)發(fā)送接收元件。多個(gè)發(fā)送接收元件構(gòu)成有振子陣列100。振子陣列100具有多個(gè)第1環(huán)區(qū)域101和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域102。第1環(huán)區(qū)域101和第2環(huán)區(qū)域102沿徑方向交替地排列。多個(gè)第1 環(huán)區(qū)域101和多個(gè)第2環(huán)區(qū)域102具有相同的同心圓中心。第1環(huán)區(qū)域101和第2環(huán)區(qū)域 102彼此相接。對于第1環(huán)區(qū)域101上排列的發(fā)送接收元件分配給發(fā)送功能和接收功能中的一方。對于第2區(qū)域102上排列的發(fā)送接收元件分配給發(fā)送功能和接收功能中的另一方。 振子陣列100在最內(nèi)的第1環(huán)區(qū)域101的內(nèi)側(cè)具有中心區(qū)域103。對于中心區(qū)域103分配與分配給在第2區(qū)域102排列的發(fā)送接收元件的功能相同的功能。在此,設(shè)為對第1環(huán)區(qū)域1041內(nèi)的發(fā)送接收元件分配給發(fā)送功能,對第2環(huán)區(qū)域102內(nèi)的發(fā)送接收元件分配給接收功能,對中心區(qū)域103內(nèi)的發(fā)送接收元件分配給接收功能。另外,振子陣列100在最外的環(huán)區(qū)域(在圖19A中最外的第1環(huán)區(qū)域101)的外側(cè)具有邊緣區(qū)域104。對于排列于邊緣區(qū)域104的發(fā)送接收元件未分配給發(fā)送功能和接收功能的雙方。以下,根據(jù)需要,將分配了發(fā)送功能的發(fā)送接收元件的占有區(qū)域的第1環(huán)區(qū)域101 稱為發(fā)送區(qū)域101,將被分配了接收功能的發(fā)送接收元件的占有區(qū)域的第2環(huán)區(qū)域102和中心區(qū)域103總稱為接收區(qū)域102、103。在各接收動(dòng)作期間,控制部5基于與超聲波發(fā)送相關(guān)的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度來決定接收區(qū)域102、103的形狀?;跊Q定的形狀,控制部5決定接收區(qū)域102、103占振子陣列100的存在范圍。另外,控制部5基于接收區(qū)域102、103的存在范圍來決定發(fā)送區(qū)域101的存在范圍。發(fā)送區(qū)域101的存在范圍例如決定為中心區(qū)域103與最內(nèi)的第2環(huán)區(qū)域102之間的區(qū)域、第2環(huán)區(qū)域102之間的區(qū)域、第2環(huán)區(qū)域與邊緣區(qū)域104之間的區(qū)域。 另外,將振子陣列100中的除了接收區(qū)域102、103的存在范圍和發(fā)送區(qū)域101的存在范圍以外的剩余部分決定為邊緣區(qū)域104的存在范圍。如果決定了各區(qū)域101、102、103、104的存在范圍,則控制部5根據(jù)決定了的存在范圍個(gè)別地執(zhí)行發(fā)送接收元件的發(fā)送接收功能的分配和解除。具體地,控制部5對決定了接收區(qū)域102、103的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配接收功能,對決定了發(fā)送區(qū)域101的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能。另外,控制部5不向決定了的邊緣區(qū)域104的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的雙方。即,向發(fā)送接收元件分配了發(fā)送功能時(shí),解除發(fā)送功能,向發(fā)送接收專用元件分配了接收功能時(shí),解除接收功能。典型地,各區(qū)域101、102、103的形狀與轉(zhuǎn)向角度對應(yīng)地變化。即,隨著轉(zhuǎn)向角度從 0度變大,各區(qū)域101、102、103在傾斜方向延伸。在此,考慮正交于發(fā)送波束的中心軸,描繪了同心圓環(huán)形狀的排列圖案的假想平面。將假想的平面中描繪出的排列圖案沿轉(zhuǎn)向的發(fā)送波束的中心軸投影在振子陣列100上。振子陣列100的各區(qū)域101、102、103的形狀變化成與通過投影生成的環(huán)形狀相同的形狀。例如,如圖19A所示,第1環(huán)區(qū)域101、第2環(huán)區(qū)域 102、及中心區(qū)域103具有圓形狀。圖19A所示的分配圖案與0度的轉(zhuǎn)向角度(相對于振子陣列100的正交軸的傾斜角度)對應(yīng)。圖19B是表示變形例2涉及的發(fā)送接收功能的第2 分配圖案的圖。圖19B所示的第1環(huán)區(qū)域101、第2環(huán)區(qū)域102、及中心區(qū)域103具有橢圓形狀。圖19B所示的分配圖案關(guān)于豎直方向?qū)?yīng)于0度且關(guān)于橫向方向?qū)?yīng)于30度。圖 19C是表示變形例2涉及的發(fā)送接收功能的第3分配圖案的圖。圖19C所示的第1環(huán)區(qū)域 101、第2環(huán)區(qū)域102、及中心區(qū)域103具有橢圓形狀。圖19C所示的分配圖案關(guān)于豎直方向?qū)?yīng)于30度且關(guān)于橫向方向?qū)?yīng)于30度。如果進(jìn)行發(fā)送接收功能的分配,則進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收。即,從發(fā)送區(qū)域101產(chǎn)生超聲波,通過接收區(qū)域102、103接收超聲波。這樣,控制部5可以在每個(gè)接收動(dòng)作期間與轉(zhuǎn)向角度和焦點(diǎn)深度對應(yīng)地使發(fā)送區(qū)域101和接收區(qū)域102、103的形狀變化。[變形例的動(dòng)作例2]變形例的動(dòng)作例2涉及的超聲波探頭具有在發(fā)送時(shí)和接收時(shí)的雙方作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域。以下,一邊參照圖20A、20B及20C—邊說明變形例的動(dòng)作例2涉及的超聲波診斷裝置1的動(dòng)作例。另外,在以下的說明中,對于具有與變形例的動(dòng)作例1 大致相同的功能的構(gòu)成要素,添加相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。圖20A是表示變形例的動(dòng)作例2涉及的發(fā)送接收功能的第1分配圖案的圖。變形例的動(dòng)作例2涉及的超聲波探頭的振子陣列100具有作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域 105。未向排列于中心區(qū)域105的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的雙方。中心區(qū)域105設(shè)置在最內(nèi)的第2環(huán)區(qū)域102的內(nèi)周的內(nèi)側(cè)。在各接收動(dòng)作期間,控制部5基于與超聲波接收相關(guān)的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度的組合來決定中心區(qū)域105的形狀和大小?;跊Q定的形狀,控制部5決定中心區(qū)域105 占振子陣列100的存在范圍。并且,控制部5基于中心區(qū)域105的形狀(或存在范圍)來決定發(fā)送區(qū)域101的存在范圍和接收區(qū)域102的存在范圍。例如,發(fā)送區(qū)域101的存在范圍和接收區(qū)域102的存在范圍以發(fā)送區(qū)域101和接收區(qū)域102包圍中心區(qū)域105的方式?jīng)Q定。此時(shí),發(fā)送區(qū)域101和接收區(qū)域102的各個(gè)的動(dòng)徑方向的長度可以以變?yōu)橐欢ǖ姆绞絹頉Q定。另外,控制部5通過與變形例的動(dòng)作例1同樣的方法來決定邊緣區(qū)域104的存在范圍?;蛘撸刂撇?可以首先先根據(jù)與超聲波接收相關(guān)的轉(zhuǎn)向角度和接收焦點(diǎn)深度來決定接收區(qū)域102的形狀。此時(shí),基于決定了的形狀來決定接收區(qū)域102占振子陣列100的存在范圍。并且,控制部5基于決定了的中心區(qū)域105的存在范圍來決定發(fā)送區(qū)域101的存在范圍、邊緣區(qū)域104、及中心區(qū)域105的存在范圍。中心區(qū)域的存在范圍決定為最內(nèi)的發(fā)送區(qū)域101的內(nèi)周的內(nèi)側(cè)。開始決定的存在范圍的種類可以任意地選擇。如果決定了各區(qū)域101、102、103、104的存在范圍,則控制部5與決定了的存在范圍對應(yīng)地個(gè)別地執(zhí)行發(fā)送接收元件的發(fā)送接收功能的分配和解除。具體地,控制部5向決定了的接收區(qū)域102的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配接收功能,向決定的發(fā)送區(qū)域101 的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能,不向決定了的邊緣區(qū)域104的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的雙方。另外控制部5也不向決定了的中心區(qū)域 105的存在范圍內(nèi)的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的雙方。典型地,各區(qū)域101、102、105的形狀與轉(zhuǎn)向角度對應(yīng)地變化。即,隨著轉(zhuǎn)向角度從 0度變大,中心區(qū)域105在轉(zhuǎn)向角度的傾斜方向上延伸。隨著接收焦點(diǎn)深度變淺(接收焦點(diǎn)接近振子陣列100),各中心區(qū)域105的大小變小。例如,如圖20A所示,第1環(huán)區(qū)域101、第 2環(huán)區(qū)域102、及中心區(qū)域105具有圓形狀。圖20A所示的分配圖案與0度的轉(zhuǎn)向角度相對應(yīng)。圖20B是表示變形例的動(dòng)作例2涉及的發(fā)送接收功能的第2分配圖案的圖。圖20B所示的第1環(huán)區(qū)域101、第2環(huán)區(qū)域102、及中心區(qū)域105具有橢圓形狀。圖20B所示的分配圖案關(guān)于豎直方向?qū)?yīng)于0度且關(guān)于橫向方向?qū)?yīng)于30度。圖20C是表示變形例的動(dòng)作例2涉及的發(fā)送接收功能的第3分配圖案的圖。圖20C所示的第1環(huán)區(qū)域101、第2環(huán)區(qū)域 102、及中心區(qū)域105具有橢圓形狀。圖20C所示的分配圖案關(guān)于豎直方向?qū)?yīng)于30度且關(guān)于橫向方向?qū)?yīng)于30度。[變形例的動(dòng)作例3]變形例的動(dòng)作例3涉及的超聲波診斷裝置執(zhí)行動(dòng)態(tài)光斑掃描。以下,一邊參照圖 21A、21B及21C—邊說明變形例的動(dòng)作例3涉及的超聲波探頭及超聲波診斷裝置的動(dòng)作例。 另外,在以下的說明中,對于具有與變形例的動(dòng)作例2大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。圖21A是表示變形例的動(dòng)作例3涉及的發(fā)送接收功能的第1分配圖案的圖。變形例的動(dòng)作例3涉及的超聲波探頭的振子陣列100具有作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域 105。在各接收動(dòng)作期間,控制部5為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光斑,使中心區(qū)域105內(nèi)的發(fā)送接收元件個(gè)別地工作或停止。具體地,控制部5在各接收動(dòng)作期間,以中心區(qū)域105的尺寸隨時(shí)間的經(jīng)過而動(dòng)態(tài)地變化的方式,對中心區(qū)域105所包含的發(fā)送接收元件分配或解除接收功能。減少中心區(qū)域105(阿喇戈光斑)的尺寸時(shí),控制部5從中心區(qū)域105的外緣側(cè)向中心對中心區(qū)域105內(nèi)的發(fā)送接收元件分配接收功能。相反,增大中心區(qū)域105(阿喇戈光斑) 的尺寸時(shí),控制部5從最內(nèi)的第2環(huán)區(qū)域102的內(nèi)周側(cè)向外周側(cè),解除最內(nèi)的第2環(huán)區(qū)域 102內(nèi)的發(fā)送接收元件的接收功能。各時(shí)刻的中心區(qū)域105(阿喇戈光斑)的尺寸根據(jù)接收波束的形成中的轉(zhuǎn)向角度與接收焦點(diǎn)深度的組合而決定。例如,中心區(qū)域105(阿喇戈光斑)的尺寸從第1尺寸105A向第2尺寸105B,或從第2尺寸105B向第1尺寸105A變化。尺寸不只限定于圖21A所示的兩個(gè)尺寸。這樣,在各接收動(dòng)作期間,可以使中心區(qū)域105(阿喇戈光斑)的大小隨著時(shí)間經(jīng)過而動(dòng)態(tài)地變化。從而,變形例4涉及的超聲波診斷裝置1可以執(zhí)行動(dòng)態(tài)光斑掃描。[變形例的動(dòng)作例4]變形例的動(dòng)作例4涉及的超聲波診斷裝置1執(zhí)行利用非對稱開口技術(shù)的掃描。非對稱開口技術(shù)能夠適用于第1 9實(shí)施方式涉及的所有排列圖案。但是,為了具體地進(jìn)行以下說明,作為具體例,例舉出第2實(shí)施方式涉及的排列圖案來說明非對稱開口技術(shù)。另外,在以下的說明中,對于具有與變形例的動(dòng)作例1大致相同的功能的構(gòu)成要素,標(biāo)記相同的符號,只在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。圖22A是表示波束不能到達(dá)的位于中央位置時(shí)的對稱開口的一例的圖。圖22B是表示用于增大掃描范圍的假設(shè)頂點(diǎn)模式(virtual apex mode)中的非對稱開口的一例子的圖。此時(shí),波束的起點(diǎn)交叉于基于振子陣列中的三維聲場內(nèi)的轉(zhuǎn)向角度的不同位置。并且, 圖22B是表示發(fā)送動(dòng)作期間和接收動(dòng)作期間中的非對稱開口的一例的圖。波束從振子陣列的中心分離,并在掃描面的端部轉(zhuǎn)向時(shí),開口從振子陣列的端部分離,結(jié)果,生成非對稱開接著,一邊參照圖23,一邊對于橢圓配置的振子陣列中的其他非對稱開口技術(shù)進(jìn)行說明。圖23中的振子陣列包含橢圓環(huán)區(qū)域,具有與圖3的第2實(shí)施方式的振子陣列相同的結(jié)構(gòu)。另外,非對稱開口技術(shù)不僅適用于第2實(shí)施方式,也適用于第1 第9實(shí)施方式的所有實(shí)施方式。圖23(a)表示波束像圖23(a)的箭頭那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的對稱開口的一個(gè)例子的圖。橢圓配置的中心或波束的起點(diǎn)通過在圖23(b)及(c)延伸的虛線來表示。在近距離聲場中收到波束時(shí),靠近開口中的焦點(diǎn)的端部變大。典型地,如果從聲場的更深的部分接收超聲波, 則切趾函數(shù)的中心如圖23(b)及(c)所示,更靠近波束的起點(diǎn)。圖23(b)是表示聲場的第1深度位置中的橢圓配置的非對稱開口的一個(gè)例子的圖。在第1深度位置中,開口由虛線表示的那樣,從波束的起點(diǎn)的中心分離,在將切趾加權(quán)適用于各振子之后,生成非對稱開口。對照性地,圖23(c)是表示聲場的第2深度位置中的橢圓配置的非對稱開口的一個(gè)例子的圖。在第1深度位置中,開口如用虛線所示的那樣,從波束的起點(diǎn)的中心進(jìn)一步分離,在將切趾加權(quán)適用于各振子之后,生成更對照性的開口。結(jié)果,隨著深度位置的變化,其效果是歪曲了將切趾加權(quán)適用于各振子之后的有效的對稱性。[變形例的動(dòng)作例5]變形例的動(dòng)作例5涉及的超聲波診斷裝置1執(zhí)行利用移動(dòng)開口(walking aperture)技術(shù)的超聲波掃描(以下,稱為移動(dòng)開口掃描)。以下,一邊參照圖M —邊說明變形例的動(dòng)作例5涉及的超聲波診斷裝置1的動(dòng)作例。如圖M所示,變形例的動(dòng)作例5涉及的超聲波探頭2具有振子陣列M0。振子陣列240具有二維狀地排列的多個(gè)發(fā)送接收專用元件。在振子陣列240上只排列有發(fā)送接收專用元件。振子陣列240沿至少一方方向具有比較大的開口尺寸。例如,振子陣列240如圖M所示,關(guān)于橫向方向具有比較大的開口尺寸。振子陣列240的關(guān)于水平方向的寬度與關(guān)于橫向方向的最大開口寬度相對應(yīng)。如圖M所示,變形例的動(dòng)作例5涉及的控制部5與變形例1相同,分配與第1 9實(shí)施方式相關(guān)的具有同心圓環(huán)形狀的排列圖案250。S卩,控制部5根據(jù)第1 9實(shí)施方式涉及的排列圖案,對振子陣列MO的局部部分內(nèi)的多個(gè)發(fā)送接收元件的各個(gè)分別地分配發(fā)送功能和接收功能。由此在局部部分構(gòu)筑排列圖案250。換言之,振子振子陣列240具有比排列圖案250更大的開口尺寸。另外,不向振子陣列240中的排列圖案250以外的區(qū)域所包含的發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的雙方的功能。局部部分的位置按照與移動(dòng)開口掃描相關(guān)的掃描序列決定。在此,為了具體地進(jìn)行以下的說明,排列圖案250假設(shè)為第 1實(shí)施方式涉及的排列圖案。在圖M (a)中,在振子陣列240的第1局部部分構(gòu)成用于發(fā)送接收第1波束BEAMl 的排列圖案250。在圖M(b)中,在振子陣列240的第2局部部分構(gòu)成用于發(fā)送接收第2波束BEAM2的規(guī)定的排列圖案250。在圖M(C)中,在振子陣列240的第3局部部分構(gòu)成用于發(fā)送接收第3波束BEAM3的規(guī)定的排列圖案250。這些第1局部部分、第2局部部分、及第 3局部部分為了在規(guī)定的時(shí)間序列接收對應(yīng)的波束而連續(xù)地構(gòu)筑。在圖M中,示例出了三個(gè)局部部分中的排列圖案250,但一連串的附加部分為了發(fā)送接收與其對應(yīng)的波束而任意地構(gòu)筑。接著,對于基于通過控制部5的控制而進(jìn)行的移動(dòng)開口掃描中的動(dòng)作流程進(jìn)行說明。以接收到移動(dòng)開口掃描的開始指示為契機(jī),控制部5開始移動(dòng)開口掃描。在移動(dòng)開口掃描中,控制部5如圖M所示,以排列圖案250的陣子陣列M沿規(guī)定的方向移動(dòng)的方式控制發(fā)送部3和接收部4。排列圖案250的移動(dòng)方向設(shè)定為具有排列圖案250能夠移動(dòng)的長度的方向。排列圖案250可以為了進(jìn)行二維掃描而一維狀排列,也可以為了進(jìn)行三維掃描而二維狀排列。在圖M中,移動(dòng)方向是橫向方向??刂撇?以在每個(gè)發(fā)送接收期間排列圖案250發(fā)送接收超聲波的方式控制發(fā)送部3和接收部4。發(fā)送接收方法可以適用于所有的上述變形例1 5。以下,說明移動(dòng)開口掃描的具體例。典型地,控制部5在排列圖案250上在與振子陣列240的橫向方向相關(guān)的一端部與另一端部之間往復(fù)移動(dòng)。排列圖案250可以隨著時(shí)間的經(jīng)過而連續(xù)地移動(dòng),也可以在每個(gè)規(guī)定的發(fā)送接收次數(shù)移動(dòng)一定距離。規(guī)定的發(fā)送接收次數(shù)可以是1次,也可以是多次。 各位置的發(fā)送接收次數(shù)可以任意地設(shè)定。發(fā)送波束的發(fā)送方向在移動(dòng)開口掃描整體上為一
30定。發(fā)送方向例如設(shè)定為陣子陣列MO的排列面的正交方向,即,轉(zhuǎn)向角度設(shè)定為0度。例如,控制部5在每個(gè)發(fā)送接收期間使排列圖案250沿橫向方向移動(dòng)一定量。在排列圖案250移動(dòng)之后,控制部5以發(fā)送接收超聲波的方式控制發(fā)送部3和接收部4。在發(fā)送動(dòng)作期間,發(fā)送部3從發(fā)送區(qū)域101發(fā)送發(fā)送波束。如上所述,第1環(huán)區(qū)域101和第2環(huán)區(qū)域102按照菲涅耳區(qū)域(菲涅耳環(huán))的原理進(jìn)行排列。因此,發(fā)送部3可以通過向每個(gè)第1環(huán)區(qū)域101供給同一驅(qū)動(dòng)信號,來發(fā)送在發(fā)送焦點(diǎn)f會聚的超聲波。此時(shí),在供給至各第1環(huán)區(qū)域101的驅(qū)動(dòng)信號上的接收延遲時(shí)間錯(cuò)開中心頻率的一個(gè)周期。這樣,由于可以針對每個(gè)第1環(huán)區(qū)域101改變發(fā)送延遲時(shí)間,因此不再需要控制復(fù)雜的發(fā)送延遲時(shí)間。另外,隨之,能夠使同一的第1環(huán)區(qū)域101內(nèi)的發(fā)送接收元件共通連接。通過利用該菲涅耳區(qū)域的原理,可以大幅削減與發(fā)送相關(guān)的電子電路規(guī)模。在接收動(dòng)作期間,接收部4基于來自接收區(qū)域102的回波信號形成接收波束。如上所述,來自中心軸上的任意點(diǎn)的超聲波通過各第2環(huán)區(qū)域102內(nèi)的多個(gè)發(fā)送接收元件在同一時(shí)刻被接收。接收部4對來自同一第2環(huán)區(qū)域102的回波信號賦予與從接收焦點(diǎn)算起的搬運(yùn)時(shí)間差對應(yīng)的共通的接收延遲時(shí)間。因此,可以不再需要對于同一第2環(huán)區(qū)域102 內(nèi)的發(fā)送接收元件的接收延遲時(shí)間的控制。此外,隨之,能夠使同一第2環(huán)區(qū)域102內(nèi)的接收專用元件共通連接。另外,接收部4在賦予接收延遲時(shí)間之前,可以將回波信號相加。這樣,通過利用菲涅耳區(qū)域的原理,能夠大幅削減與接收相關(guān)的電子電路規(guī)模。如果發(fā)送動(dòng)作和接收動(dòng)作結(jié)束,則控制部5使排列圖案250沿橫向方向移動(dòng)一定量。排列圖案250的移動(dòng)通過向發(fā)送接收元件分配和解除發(fā)送接收功能而進(jìn)行。更詳細(xì)地, 控制部5根據(jù)排列圖案250的目前位置和移動(dòng)量,特定陣子陣列240上的移動(dòng)之后的排列圖案250的存在范圍。并且,控制部5按照排列圖案250對于特定了的存在范圍內(nèi)的各發(fā)送接收元件分配發(fā)送功能和接收功能的至少一方。另外,在對特定的存在范圍外的各發(fā)送接收元件分配有發(fā)送功能或接收功能時(shí),控制部5解除其發(fā)送功能或接收功能。從而進(jìn)行排列圖案250的移動(dòng)。這樣,在移動(dòng)開口掃描中,控制部5以一邊使排列圖案250沿移動(dòng)方向移動(dòng)一邊進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收的方式控制發(fā)送部3和接收部4。從而,變形例的動(dòng)作例5涉及的超聲波診斷裝置1即使在使發(fā)送波束固定于一方的方向進(jìn)行掃描時(shí),也可以不移動(dòng)超聲波探頭 2就能夠掃描二維狀或三維狀的掃描區(qū)域。(變形例的效果)如上所述,變形例涉及的超聲波探頭2只具備發(fā)送接收元件。但是,變形例涉及的超聲波診斷裝置可以根據(jù)基于第1 9實(shí)施方式中的光學(xué)衍射原理的排列圖案,個(gè)別地切換發(fā)送接收元件的發(fā)送功能和接收功能。從而,變形例涉及的超聲波診斷裝置1與第1 9實(shí)施方式一樣,可以執(zhí)行在近距離聲場被優(yōu)化的超聲波發(fā)送接收。從而,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠提供一種能夠提高與近距離聲場相關(guān)的圖像質(zhì)量的超聲波探頭及超聲波診斷裝置。另外,為了說明的簡單,將本實(shí)施方式涉及的動(dòng)作例1 6與變形例的動(dòng)作例1 5個(gè)別地說明。本實(shí)施方式涉及的超聲波診斷裝置能夠?qū)⒈緦?shí)施方式涉及的動(dòng)作例1 6 與變形例的動(dòng)作例1-5分別進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合并執(zhí)行。另外,針對本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但這些實(shí)施方式是作為例子而示出的,并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式可以通過其他各種方式來實(shí)施,在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi),可以進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或其變形與包含在發(fā)明范圍或要旨內(nèi)一樣,包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)所述的發(fā)明與其均等范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超聲波探頭,具備在排列面二維狀排列的多個(gè)振子,其特征在于 上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件排列在設(shè)置于上述排列面的第1環(huán)區(qū)域, 上述多個(gè)振子中的多個(gè)接收專用元件排列在設(shè)置于上述排列面、與上述第1環(huán)區(qū)域相鄰地配置、具有與上述第1環(huán)區(qū)域相同的同心圓中心的第2環(huán)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述第1環(huán)區(qū)域設(shè)置在上述第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)時(shí),上述多個(gè)振子中的多個(gè)接收專用元件還排列在設(shè)置于上述排列面、與上述同心圓中心重疊的中心區(qū)域,在上述第1環(huán)區(qū)域設(shè)置在上述第2環(huán)區(qū)域的外側(cè)時(shí),上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件還排列在上述中心區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有與上述同心圓中心重疊、并作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波探頭,其特征在于在上述中心區(qū)域排列有上述多個(gè)振子中的多個(gè)接收專用元件時(shí),上述中心區(qū)域的尺寸與焦點(diǎn)深度和轉(zhuǎn)向角度的組合對應(yīng)地動(dòng)態(tài)地變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有與上述同心圓中心重疊、未排列上述多個(gè)發(fā)送專用元件和上述多個(gè)接收專用元件中的任一方、并作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的外側(cè)的第4環(huán)區(qū)域, 在上述第4環(huán)區(qū)域排列有上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的任一方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波探頭,其特征在于排列于上述第4環(huán)區(qū)域的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件中的任一方都不發(fā)揮作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的外側(cè)的第4環(huán)區(qū)域, 在上述第4環(huán)區(qū)域未排列有上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收元件中的任一方。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于 上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域沿徑方向重復(fù)設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于 上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的雙方都具有圓環(huán)形狀,在η為整數(shù)、λ為超聲波的波長、f為從上述排列面的中心到焦點(diǎn)的距離的情況下,上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域分別具有由+ ¥規(guī)定的半徑rn。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的至少一方中,上述多個(gè)振子相互隔開間隔地排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波探頭,其特征在于對于上述多個(gè)發(fā)送專用元件的驅(qū)動(dòng)信號或來自上述多個(gè)接收專用元件的接收信號通過規(guī)定的切趾函數(shù)而近似。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波探頭,其特征在于 上述切趾函數(shù)與焦點(diǎn)深度對應(yīng)地變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的任一方在排列有上述多個(gè)接收專用元件時(shí)與轉(zhuǎn)向角度對應(yīng)地動(dòng)態(tài)地變化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的超聲波探頭,其特征在于上述轉(zhuǎn)向角度在對于空間復(fù)合開口的多個(gè)接收動(dòng)作期間的各個(gè)期間中,變化為規(guī)定的角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的任一方排列上述多個(gè)接收專用元件,將上述多個(gè)接收專用元件中的一部分在用于生成合成開口的多個(gè)接收動(dòng)作期間的各個(gè)期間中驅(qū)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)、與上述同心圓中心重疊、并作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用的中心區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)、與上述同心圓中心重疊的中心區(qū)域,上述多個(gè)振動(dòng)子中的多個(gè)接收專用元件排列在上述中心區(qū)域,上述中心區(qū)域作為阿喇戈光斑發(fā)揮作用。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于在上述排列面設(shè)置有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)、與上述同心圓中心重疊的中心區(qū)域,上述多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件和多個(gè)接收專用元件的任一方排列于上述中心區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭,其特征在于關(guān)于上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的雙方的尺寸與焦點(diǎn)深度和轉(zhuǎn)向角度對應(yīng)地變化。
21.—種超聲波診斷裝置,具備多個(gè)發(fā)送接收元件,在排列面二維狀地排列;發(fā)送部,向上述多個(gè)發(fā)送接收元件供給超聲波發(fā)送用的驅(qū)動(dòng)信號;接收部,為了超聲波接收,對來自上述多個(gè)發(fā)送接收元件的回波信號進(jìn)行信號處理;以及控制部,由上述多個(gè)發(fā)送接收元件中的一部分構(gòu)成的振子圖案以在每個(gè)發(fā)送接收動(dòng)作期間使上述排列面沿一方向移動(dòng)規(guī)定量的方式控制上述發(fā)送部和上述接收部, 該超聲波診斷裝置的特征在于,上述振子圖案具有第1環(huán)區(qū)域,排列有上述多個(gè)發(fā)送接收振子中的用于超聲波發(fā)送的多個(gè)發(fā)送專用元件;以及第2環(huán)區(qū)域,與上述第1環(huán)區(qū)域相鄰地配置,具有與上述第1環(huán)區(qū)域相同的同心圓中心,排列有上述多個(gè)發(fā)送接收振子中的用于超聲波接收的多個(gè)接收專用元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述控制部以向上述多個(gè)發(fā)送專用元件供給驅(qū)動(dòng)信號的方式控制上述發(fā)送部,以對來自上述多個(gè)接收專用元件的回波信號進(jìn)行信號處理的方式控制上述接收部。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述控制部以搭載于上述排列面的上述多個(gè)發(fā)送接收元件中的構(gòu)成上述振子圖案的發(fā)送接收元件以外的發(fā)送接收元件不用于超聲波發(fā)送和超聲波接收的雙方的方式控制上述發(fā)送部和接收部。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的雙方的尺寸與焦點(diǎn)深度和轉(zhuǎn)向角度的雙方對應(yīng)地動(dòng)態(tài)地變化。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述振子圖案具有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域和第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)、與上述同心圓中心重疊的中心區(qū)域,上述控制部在上述第1環(huán)區(qū)域設(shè)置于上述第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)時(shí),將上述中心區(qū)域包含的多個(gè)發(fā)送接收元件分配為多個(gè)接收專用元件,在上述第1環(huán)區(qū)域設(shè)置在上述第2環(huán)區(qū)域的外側(cè)時(shí),將上述中心區(qū)域所包含的多個(gè)發(fā)送接收元件分配為多個(gè)發(fā)送專用元件。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述振子圖案具有設(shè)置于上述第1環(huán)區(qū)域及第2環(huán)區(qū)域的內(nèi)側(cè)、與上述同心圓中心重疊的中心區(qū)域,上述控制部為了將上述中心區(qū)域作為阿喇戈光斑使用,不將上述中心區(qū)域所包含的多個(gè)發(fā)送接收元件分配為發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述振子圖案具有設(shè)置在上述第1環(huán)區(qū)域及上述第2環(huán)區(qū)域的外側(cè)的第4環(huán)區(qū)域,上述控制部不將上述中心區(qū)域所包含的多個(gè)發(fā)送接收元件分配為發(fā)送專用元件和接收專用元件的雙方。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域沿徑方向重復(fù)設(shè)置。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域的雙方具有圓環(huán)形狀,在η為整數(shù)、λ為超聲波的波長、f為從上述振子圖案的中心到焦點(diǎn)的距離的情況下, 上述第1環(huán)區(qū)域和上述第2環(huán)區(qū)域分別具有由r = + f規(guī)定的半徑rn。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的超聲波診斷裝置,其特征在于 上述控制部為了生成合成開口,將上述第2環(huán)區(qū)域所包含的上述多個(gè)接收專用元件中的一部分在多個(gè)接收動(dòng)作期間的各個(gè)期間中驅(qū)動(dòng)。
31.一種超聲波診斷裝置,其特征在于,具備多個(gè)振子,二維狀地排列;控制部,向上述多個(gè)振子中的排列在第1環(huán)區(qū)域的振子分配發(fā)送功能,向上述多個(gè)振子中的排列在第2環(huán)區(qū)域的振子分配接收功能,上述第2環(huán)區(qū)域與上述第1環(huán)區(qū)域相鄰地配置,具有與上述第1環(huán)區(qū)域相同的同心圓中心;發(fā)送部,向上述多個(gè)振子中的被分配了發(fā)送功能的振子供給驅(qū)動(dòng)信號;以及接收部,基于來自上述多個(gè)振子中的被分配了接收功能的振子的回波信號來生成接收信號。
全文摘要
提供一種超聲波探頭及超聲波診斷裝置,其目的在于提高與近距離聲場有關(guān)的圖像質(zhì)量。超聲波探頭具有在排列面上二維狀排列的多個(gè)振子。多個(gè)振子中的多個(gè)發(fā)送專用元件排列在設(shè)置于排列面的第1環(huán)區(qū)域。多個(gè)振子中的多個(gè)接收專用元件排列在設(shè)置于排列面、與第1環(huán)區(qū)域相鄰地配置、具有與第1環(huán)區(qū)域相同的同心圓中心的第2環(huán)區(qū)域。
文檔編號A61B8/00GK102406511SQ201110290708
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者C·J·桑德斯, G·米勒 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝
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