特許 6419945 音響波画像生成装置およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6419945

(24)【登録日】2018年10月19日

(45)【発行日】2018年11月7日

(54)【発明の名称】音響波画像生成装置およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20181029BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/14

【請求項の数】12

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-508232(P2017-508232)

(86)(22)【出願日】2016年3月14日

(86)【国際出願番号】JP2016057910

(87)【国際公開番号】WO2016152602

(87)【国際公開日】20160929

【審査請求日】2017年4月18日

(31)【優先権主張番号】特願2015-59623(P2015-59623)

(32)【優先日】2015年3月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001830

【氏名又は名称】東京ＵＩＴ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】山本 拓明

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−１４７０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１５４１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１５１１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０８７２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 医用超音波機器ハンドブック，株式会社コロナ社 牛来 辰巳，１９９７年 １月２０日，改訂版，第７６頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００−８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の音響波振動子が円弧状に配列されている音響波プローブ，
音響波を送信させる上記音響波振動子を順に更新しながら，集束位置に集中する音響波を上記音響波振動子から被検体に送信させる駆動手段，
上記駆動手段による上記音響波振動子の駆動にもとづいて得られる上記被検体の観測対象位置からの音響波エコーを表す音響波エコー信号を用いて，上記被検体の音響波画像を表すリアル走査線を生成するリアル走査線生成手段，
上記被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分について，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号を用いて，上記リアル走査線の間に位置する第１の補間走査線を生成する補間走査線生成手段，
上記リアル走査線と上記第１の補間走査線とから上記被検体の音響波画像を生成する音響波画像生成手段，および
上記リアル走査線の走査線密度を上記被検体の深さごとに算出する走査線密度算出手段を備え，
上記補間走査線生成手段は，
上記走査線密度算出手段によって算出された走査線密度がしきい値以下であることに応じて，上記第１の補間走査線を生成する，
音響波画像生成装置。

【請求項2】

上記補間走査線生成手段は，
上記被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分から得られる上記音響波エコー信号であって，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号を用いて，上記被検体内部において，深さのしきい値よりも深い部分について，上記第１の補間走査線を生成する，
請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項3】

上記補間走査線生成手段は，
上記補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線と上記リアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号を用いて生成する，
請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項4】

上記補間走査線生成手段は，
上記補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線と上記リアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，上記リアル走査線と，上記補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線とから生成する，
請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項5】

上記補間走査線生成手段は，
上記補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線と上記リアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，上記補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線から生成する，
請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項6】

上記補間走査線生成手段は，
上記被検体の深さごとに決められた走査線密度となるまで，深さごとに異なる密度の上記第１の補間走査線を生成する，
請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項7】

上記音響波画像生成手段によって生成された音響波画像を表示装置に表示させる音響波画像表示制御手段，
をさらに備えた請求項１に記載の音響波画像生成装置。

【請求項8】

上記音響波画像生成手段は，上記リアル走査線と上記第１の補間走査線と上記第２の補間走査線とから上記音響波画像を生成する，
請求項３から５のうち，いずれか一項に記載の音響波画像生成装置。

【請求項9】

上記音響波プローブは，コンベックス型音響波プローブである，
請求項１から８のうち，いずれか一項に記載の音響波画像生成装置。

【請求項10】

上記リアル走査線を，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号を用いて生成する，
請求項１から９のうち，いずれか一項に記載の音響波画像生成装置。

【請求項11】

上記リアル走査線を，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号と，上記位置ずれが無い上記音響波エコー信号とから生成する，
請求項１から10のうち，いずれか１項に記載の音響波画像生成装置。

【請求項12】

音響波プローブに，円弧状に複数配列されている音響波振動子であって，かつ音響波を送信させる上記音響波振動子を，駆動手段が，順に更新しながら，集束位置に集中する音響波を上記音響波振動子から被検体に送信させ，
リアル走査線生成手段が，上記駆動手段による上記音響波振動子の駆動にもとづいて得られる上記被検体の観測対象位置からの音響波エコーを表す音響波エコー信号を用いて上記被検体の音響波画像を表すリアル走査線を生成し，
補間走査線生成手段が，上記被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分について，上記集束位置と上記観測対象位置との上記円弧方向に位置ずれがある上記音響波エコー信号を用いて，上記リアル走査線の間に位置する第１の補間走査線を生成し，
音響波画像生成手段が，上記リアル走査線と上記第１の補間走査線とから上記被検体の音響波画像を生成する音響波画像生成装置の制御方法であって，
走査線密度算出手段が，上記リアル走査線の走査線密度を上記被検体の深さごとに算出し，
上記補間走査線生成手段は，
上記走査線密度算出手段によって算出された走査線密度がしきい値以下であることに応じて，上記第１の補間走査線を生成する，
音響波画像生成装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は，音響波画像生成装置およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

体表用のコンベックス・プローブ，超音波内視鏡のマイクロ・コンベックス・タイプのスコープでは，複数の超音波振動子から送信される超音波は，平行ではなく，ある一点を中心として角度をもつものとなるから，被検体の深い部分を表す超音波画像の部分ほど，超音波画像を生成する走査線の密度（走査線間隔）は粗くなる。被検体の深い部分を表す超音波画像の部分の画像密度を改善するために，プローブから遠い部分ではプローブに近い部分に比べて円弧方向における超音波の送信間隔を狭くして多数回の追加送信をするものがある（特許文献１）。また，プローブから近い部分の超音波エコーの受信方式とプローブから遠い部分の超音波エコーの受信方式とを変えるものもある（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平05-154153号公報

【特許文献2】特開平02-147052号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら，特許文献１に記載の方法では，追加送信を行うと時間がかかるので超音波画像のフレーム・レートが低下してしまい，リアルタイム性が失われる。また，特許文献２に記載の方法では，プローブから近い部分の超音波エコーの受信方式とプローブから遠い部分の超音波エコーの受信方式とが異なるので，被検体の深い部分を表す超音波画像の部分の画質と被検体の浅い部分を表す超音波画像の画質とが異なってしまうことがある。

【0005】

この発明は，フレーム・レートを低下させることなく，被検体の深い部分を表す超音波画像の部分も高画質の超音波画像を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明による超音波画像生成装置は，複数の音響波振動子が円弧状に配列されている音響波プローブ，音響波を送信させる音響波振動子を順に更新しながら，集束位置に集中する音響波を音響波振動子から被検体に送信させる駆動手段，駆動手段による上記音響波振動子の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置からの音響波エコーを表す音響波エコー信号を用いて，被検体の音響波画像を表すリアル走査線を生成するリアル走査線生成手段，被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分について，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて，リアル走査線の間にある第１の補間走査線を生成する補間走査線生成手段，およびリアル走査線と第１の補間走査線とから被検体の音響波画像を生成する音響波画像生成手段を備えていることを特徴とする。

【0007】

この発明は，音響波画像生成方法も提供している。すなわち，複数の音響波振動子が円弧状に配列されている音響波プローブを備えた音響波画像生成装置の制御方法において，駆動手段が，音響波を送信させる音響波振動子を順に更新しながら，集束位置に集中する音響波を音響波振動子から被検体に送信させ，リアル走査線生成手段が，駆動手段による音響波振動子の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置からの音響波エコーを表す音響波エコー信号を用いて被検体の音響波画像を表すリアル走査線を生成し，補間走査線生成手段が，被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分について，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて，リアル走査線の間に位置する第１の補間走査線を生成し，音響波画像生成手段が，リアル走査線と第１の補間走査線とから被検体の音響波画像を生成するものである。

【0008】

補間走査線生成手段は，被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分から得られる音響波エコー信号であって，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて，被検体内部において，深さのしきい値よりも深い部分について，第１の補間走査線を生成するものでもよい。

【0009】

補間走査線生成手段は，補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線とリアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて生成するものでもよい。

【0010】

補間走査線生成手段は，補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線とリアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，リアル走査線と，補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線とから生成するものでもよい。

【0011】

補間走査線生成手段は，補間走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線とリアル走査線との間に位置する第２の補間走査線を，第１の走査線生成手段によって生成された第１の補間走査線から生成するものでもよい。

【0012】

リアル走査線の走査線密度を被検体の深さごとに算出する走査線密度算出手段をさらに備えてもよい。この場合，補間走査線生成手段は，たとえば，走査線密度算出手段によって算出された走査線密度がしきい値以下であることに応じて，第１の補間走査線を生成するものとなろう。

【0013】

補間走査線生成手段は，被検体の深さごとに決められた走査線密度となるまで，深さごとに異なる密度の第１の補間走査線を生成するものでもよい。

【0014】

リアル走査線の走査線密度を上記被検体の深さごとに算出する走査線密度算出手段をさらに備えてもよい。この場合，補間走査線生成手段は，被検体の深さにかかわらず走査線密度がしきい値以上となる第１の補間走査線を生成するものとなろう。

【0015】

音響波画像生成手段によって生成された音響波画像を表示装置に表示させる音響波画像表示制御手段をさらに備えてもよい。

【0016】

音響波画像生成手段は，リアル走査線と第１の補間走査線と第２の補間走査線とから音響波画像を生成するものでもよい。

【0017】

音響波プローブは，たとえば，コンベックス型音響波プローブである。

【0018】

リアル走査線を，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて生成してもよいし，リアル走査線を，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号と，位置ずれが無い音響波エコー信号とから生成してもよい。

【発明の効果】

【0019】

この発明によると，音響波プローブには，複数の音響波振動子が円弧状に配列されている。音響波を送信させる音響波振動子を順に更新しながら，集束位置に集中する音響波が音響波振動子から被検体に送信させられる。被検体の観測対象位置からの音響波エコーを表す音響波エコー信号を用いて生成される被検体の音響波画像を表すリアル走査線が生成されるとともに，被検体内部において深さのしきい値よりも深い部分について，集束位置と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー信号を用いて第１の補間走査線が生成される。リアル走査線と第１の補間走査線とから被検体の音響波画像が生成される。この発明によると，しきい値よりも深い部分についてはリアル走査線の間に位置する第１の補間走査線が生成され，リアル走査線と生成された第１の補間走査線とを用いて音響波画像が生成されるから，被検体の深い部分を表す音響波画像についての画質が向上する。また，被検体の深さに応じて受信方式を変更することもないので，音響波画像のリアルタイム性も高い。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】超音波画像の一例である。

【図2】超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図3A】超音波の送信および受信を示している。

【図3B】超音波エコー信号を示している。

【図4A】超音波の送信および受信を示している。

【図4B】超音波エコー信号を示している。

【図5A】超音波の送信および受信を示している。

【図5B】超音波エコー信号を示している。

【図6A】超音波の送信および受信を示している。

【図6B】超音波エコー信号を示している。

【図7A】超音波の送信および受信を示している。

【図7B】超音波エコー信号を示している。

【図8】超音波の送信および受信を示している。

【図9】超音波の送信および受信を示している。

【図10】整相加算の一部の処理を示している。

【図11】整相加算の一部の処理を示している。

【図12A】超音波の送信および受信を示している。

【図12B】超音波エコー信号を示している。

【図13A】超音波の送信および受信を示している。

【図13B】超音波エコー信号を示している。

【図14A】超音波の送信および受信を示している。

【図14B】超音波エコー信号を示している。

【図15A】超音波の送信および受信を示している。

【図15B】超音波エコー信号を示している。

【図16A】超音波の送信および受信を示している。

【図16B】超音波エコー信号を示している。

【図17】整相加算の一部の処理を示している。

【図18】整相加算の一部の処理を示している。

【図19】超音波画像の一例である。

【図20】第２の補間走査線を生成する様子を示している。

【図21】第２の補間走査線を生成する様子を示している。

【図22】超音波画像生成装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図23】超音波画像生成装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図24】超音波画像の一例である。

【図25】超音波画像の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

この実施例においては，音響波として超音波が用いられるが，超音波に限定されるものではなく，被検対象，測定条件などに応じて適切な周波数が選択されれば，可聴周波数の音響波を用いるようにしてもよい。また，被検体として人間の病気の診断に利用するだけでなく，音響波画像（超音波画像）が生成されることにより，壁，配管などの中味を検査等する場合にも利用できる。

【0022】

図１は，この発明の実施例による超音波診断装置（音響波画像生成装置）において生成される超音波画像Imgの一例である。

【0023】

この実施例による超音波診断装置は，複数の超音波振動子（音響波振動子）が円弧方向に配列されているコンベックス型超音波プローブ（音響波プローブ）が利用される。コンベックス型超音波プローブを用いることにより得られる超音波画像Imgは，長さの短い円弧Ｃ１と長さの長い円弧Ｃ２と，これらの二つの円弧Ｃ１およびＣ２のそれぞれの両端を結ぶ直線によって囲まれている。短い円弧Ｃ１から長い円弧Ｃ２に向かう方向が被検体の深さ方向を示している。

【0024】

超音波プローブを構成する超音波振動子の駆動にもとづいて被検体から得られる超音波エコーを表す超音波エコー信号を用いてマルチ・ライン処理が行われることにより，超音波画像Imgを構成するリアル走査線Ｌ１が生成される。深さ方向のしきい値Ｄ１よりも深い部分については，マルチ・ライン処理が行われることにより得られる音響波エコー信号を用いて，リアル走査線Ｌ１の間に位置する第１の補間走査線Ｌ２が生成される。リアル走査線Ｌ１と第１の補間走査線Ｌ２を用いて超音波画像Imgが生成される。

【0025】

被検体の浅い部分を表す超音波画像部分Ａｒ１における走査線密度（走査線間隔）と被検体の深い部分を表す超音波画像部分Ａｒ２における走査線密度との差が大きく変わらなくなるので，被検体の浅い部分を表す超音波画像部分Ａｒ１の画質と被検体の深い部分を表す超音波画像部分Ａｒ２の画質が変わらなくなる。被検体の深い部分を表す超音波画像部分Ａｒ２についての画質も向上する。

【0026】

図２は，この発明の実施例を示すもので超音波診断装置（音響波画像生成装置）１の電気的構成を示すブロック図である。

【0027】

マルチ・ライン処理を用いて上述したリアル走査線Ｌ１を生成する処理について，まず説明する。

【0028】

超音波診断装置１の全体の動作は，制御装置２によって統括される。

【0029】

制御装置２には，超音波診断装置１を操作するユーザ（医師，看護師，技師など）によって操作される操作装置３および所定のデータ等が格納される格納装置４が接続されている。

【0030】

超音波診断装置１には，超音波プローブ６が含まれている。上述したように超音波プローブ６は，コンベックス型であり，複数の超音波振動子が円弧状に配列されている（図３Ａなど参照）。

【0031】

制御装置２から出力される制御信号は送信装置５に与えられる。すると，送信装置５から超音波プローブ６の超音波振動子に電気パルスが与えられる。超音波振動子によって電気パルスが超音波パルス43に変換され，被検体の体内を伝播し，超音波エコー44が超音波プローブ６に戻る。

【0032】

超音波エコー44は，超音波振動子において電気信号（超音波エコー信号）に変換される。

【0033】

図３Ａから図７Ｂは，超音波プローブ６から超音波パルス43が出力され，上述のように超音波エコー信号が得られる様子を示している。

【0034】

図３Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子21−27から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図４Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子22−28から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図５Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子23−29から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図６Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子24−30から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図７Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子25−31から超音波パルス43が出力されている様子を示している。

【0035】

このように，超音波プローブ６に含まれる複数の超音波振動子20−32は，円弧状に配列（二次元配列でもよい）されている。また，制御装置２（駆動手段）によって，超音波振動子20から32のうち，駆動する超音波振動子が順に更新させられながら，集束位置41に集中する超音波パルス（音響波）43が，駆動する超音波振動子から送信させられる。

【0036】

図５Ａを参照して，超音波振動子23−29から超音波パルス43が送信されたものとする。超音波パルス43は，超音波振動子23−29の中央の超音波振動子26の送信方向（図５Ａでは超音波振動子26の真下）の所定距離にある集束位置41に集中するように超音波振動子23−29から送信される。超音波振動子23−29の位置に応じて超音波パルス43が遅延して送信されることにより，超音波パルス43が集束位置41に集中する。図５Ａに示す例では，中央の超音波振動子26と集束位置41との延長方向に観測対象位置42（被検体の中での媒質が変わる場所など）が存在する。このために，超音波パルス43が観測対象位置42に照射され，観測対象位置42から超音波エコー44が発生する。超音波エコー44は，超音波振動子23から29において受信される。

【0037】

図５Ｂは，超音波エコー44を受信した超音波振動子23−29から出力される超音波エコー信号71−77を示している。横軸は超音波振動子の位置を示し，縦軸は超音波振動子から超音波パルス43が出力された時間ｔｂからの経過時間を示している。

【0038】

超音波振動子23−29の位置（超音波振動子23−29は，円弧状に配列されているため集束位置41までの距離が，超音波振動子23−29の円弧方向の位置に応じて異なり，かつ超音波振動子26から超音波振動子23，24，25，27，28および29までの距離も異なる）に応じて，超音波パルス43および超音波エコー44の伝播距離に差が生じるために，超音波振動子23−29から出力される超音波エコー信号71−77の出力タイミングも超音波振動子ごとに異なる。中央の超音波振動子26から出力される超音波パルス43および観測対象位置42から中央の超音波振動子26の超音波エコー44の伝播距離は一番短いから，中央の超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力される（時刻ｔ０）。中央の超音波振動子26の両隣の超音波振動子25および27から出力される超音波パルス43および観測対象位置42から超音波振動子25および27の超音波エコー44の伝播距離は次に短いから，超音波エコー信号74の次に超音波エコー信号73および75が超音波振動子25および27から出力される。同様に，次に超音波振動子24および28から超音波エコー信号72および76が出力される。最後に超音波振動子23および29から超音波エコー信号71および77が出力する。図５Ｂにおいて（他の図においても同様），超音波エコー信号71から77を示すものとして超音波エコー信号71から77の包絡線が超音波エコー信号群ｇ53として図示されている。

【0039】

図３Ａを参照して，超音波振動子21−27から超音波パルス43が送信されたものとする。超音波パルス43が集束位置41に集中し，一つの超音波素子（図３Ａに示す場合は，超音波振動子24）の幅よりも広がらなければ，超音波を送信する超音波振動子21−27のうち，中央の超音波振動子24と集束位置41との延長方向に存在しない観測対象位置42（被検体の中での媒質が変わる場所など）には超音波パルス43が照射されないため，観測対象位置42からは超音波エコー44も発生しない。しかしながら，超音波パルス43は集束位置41を越えると広がってしまうために，中央の超音波振動子24と集束位置41との延長方向に存在しない観測対象位置42にも超音波パルス43が照射されてしまう。このために，観測対象位置42から超音波エコー44が発生する。超音波エコー44は，超音波振動子21−27において受信される。

【0040】

図３Ｂは，超音波エコー44を受信する超音波振動子21−27から出力される超音波エコー信号群ｇ51を示している。超音波エコー信号群ｇ51は，超音波振動子21−27からそれぞれ出力される超音波エコー信号69−75の包絡線である（実際には超音波エコー信号は図３Ｂの超音波エコー信号69−75のようになる）。超音波エコー44を受信する超音波振動子21−27のうちの超音波振動子26の超音波パルス43の出力方向（図３Ａでは真下）に観測対象位置42が存在するから，超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力され（時刻ｔ１），次に超音波振動子25および27から超音波エコー信号73および75が出力され，次に超音波振動子24から超音波エコー信号72が出力される。さらに，超音波振動子23から超音波エコー信号71が出力され，超音波振動子22から超音波エコー信号70が出力され，超音波振動子21から超音波エコー信号69が出力される。集束位置41は，超音波エコー44を受信する超音波振動子26と観測対象位置42との間には存在しないので，最初に超音波エコー信号74が出力される時間ｔ１は，図５Ｂに示したように，最初に超音波エコー信号74が出力される時間ｔ０よりも遅い。

【0041】

図４Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて，超音波振動子22−28から超音波パルス43が送信されたものとする。図３Ａを参照して説明したのと同様に，超音波エコー44が超音波振動子22−28において受信される。

【0042】

図４Ｂを参照して，図３Ｂと同様に，超音波振動子22−28から超音波エコー信号群ｇ52が得られる。この超音波エコー信号群ｇ52も，超音波振動子22−28からそれぞれ出力される超音波エコー信号70−76の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力される（時刻ｔ２）。

【0043】

駆動される超音波振動子が更新されて，図５Ａに示すように，超音波振動子23−29から超音波パルス43が送信されると，すでに説明した動作となる。

【0044】

図６Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて，超音波振動子24−30から超音波パルス43が送信されたものとする。上述したのと同様に，超音波エコー44が超音波振動子24−30において受信される。

【0045】

図６Ｂを参照して，図３Ａ等と同様に，超音波振動子24−30から超音波エコー信号群ｇ54が得られる。この超音波エコー信号群ｇ54も，超音波振動子24−30からそれぞれ出力される超音波エコー信号72−78の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力される（時刻ｔ４）。

【0046】

図７Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて超音波振動子25−31から超音波パルス43が送信されたものとする。図３Ａを参照して説明したのと同様に，超音波振動子25−31において受信される。

【0047】

図７Ｂを参照して，図３Ａ等と同様に，超音波振動子25−31から超音波エコー信号群ｇ55が得られる。この超音波エコー信号群ｇ55も，超音波振動子25−31からそれぞれ出力される超音波エコー信号73−79の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力される（時刻ｔ５）。

【0048】

図２に戻って，上述のようにして得られた超音波エコー信号が，受信装置７に与えられる。受信装置７において超音波エコー信号が増幅され，Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路８において，ディジタルの超音波エコー・データに変換される。超音波エコー・データは，超音波エコー・データ記憶装置９に与えられ，一時的に記憶される。超音波エコー・データは，超音波エコー・データ記憶装置９から読み取られ，超音波エコー・データ処理装置10に入力する。

【0049】

超音波エコー・データ処理装置10において，制御装置２（駆動手段）による超音波振動子（音響波振動子）の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置42の超音波エコー（音響波エコー）44が超音波振動子（音響波振動子）において受信されることにより超音波振動子（音響波振動子）から出力される超音波エコー信号（音響波エコー信号）のうち，図３Ａ，図４Ａ，図６Ａおよび図７Ａに示したように，集束位置41と観測対象位置42との円弧方向に位置ずれがある超音波エコー・データ（音響波信号）について，駆動させられた超音波振動子の位置に応じて位置ずれが補正させられる。

【0050】

位置ずれの補正は，次に述べるように，観測対象位置42が，集束位置41と，観測対象位置42からの超音波エコー44を受信する超音波振動子21−27の中央の超音波振動子24と，の間に存在したと仮定した場合に得られる超音波エコー信号を生成するものである。言い換えれば，超音波パルス43を送信し，かつ超音波エコー44を受信する超音波振動子21−27の中央の超音波振動子24と集束位置41との延長上に観測対象位置42が存在したと仮定した場合に得られる超音波エコー信号を生成するものである。

【0051】

図３Ｂを参照して，超音波エコー・データ処理装置102において，超音波エコー信号群ｇ51が，図５Ｂに示すように，時刻ｔ０の時点において超音波振動子26から出力されたように遅延時間を補正する第１の補正が行われ，かつ集束位置41と観測対象位置42との円弧方向の位置ずれを解消するように超音波エコー信号群ｇ51の頂点をシフトする第２の補正が行なわれる。円弧方向における位置ずれは，円弧方向における集束位置41と観測対象位置42とのずれのことである。円弧方向における位置ずれの補正は，図３Ａに示すように集束位置41と観測対象位置42とが円弧方向において位置ずれがある場合（円弧方向と垂直方向において集束位置41と観測対象位置42とが直線上に無い場合）に，円弧方向の位置ずれが無かった場合に得られるであろう超音波エコー信号を生成するものである。図３Ａに示す場合であれば，集束位置41と観測対象位置42とは円弧方向において超音波振動子の２個分の間隔だけずれているから，その間隔のずれが解消されるように，超音波エコー信号群ｇ51が円弧方向と逆方向（超音波振動子20から超音波振動子32に向かう方向を円弧方向とする）に超音波振動子２個分の間隔だけシフトされる。これらの第１の補正および第２の補正を合わせた補正が位置ずれ補正となる。これにより，図３Ｂに示すように，超音波エコー信号群ｇ51（以下，超音波エコー信号を超音波エコー・データということがある）は破線で示すように超音波エコー・データ群ｇ61に補正される。このように超音波エコー・データ処理装置102において，制御装置（駆動手段）２による超音波振動子の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置42の超音波エコー44が超音波振動子21−27において受信されることにより超音波振動子21−27から出力される超音波エコー・データのうち，集束位置41と観測対象位置42との円弧方向における位置ずれがある超音波エコー・データについて，制御装置２によって駆動させられた超音波振動子の位置に応じて位置ずれが補正させられる。

【0052】

第１の補正における遅延時間は，次のようにして算出できる。

【0053】

図８は，図５Ａに示したように集束位置41と観測対象位置42との間に円弧方向(一方向)における位置ずれが無い場合の超音波パルス43および超音波エコー44を示している。

【0054】

図８に示すように，一方向をＸ方向，一方向の鉛直方向をＺ方向とする。符号Ａを中心に半径ｄｉの位置に円弧方向に複数の超音波振動子23−29が配列されているとする。中心位置ＡのＸ，Ｚ座標を（Ｘ，Ｚ）＝（０，０），集束位置41の座標を（Ｘ，Ｚ）＝（０，df），観測対象位置42の座標を（Ｘ，Ｚ）＝（０，ｚ）とする。集束位置41と観測対象位置42との間に円弧方向における位置ずれが無い場合には，超音波振動子26から送信された超音波パルス43が集束位置41を経て観測対象位置42に至るまでの送信経路の長さＬtaと，観測対象位置42から反射する超音波エコー44が観測対象位置42から超音波振動子26に戻るまでの受信経路の長さＬraと，は等しい。したがって，Ｌta＝Ｌra＝ｚ−diとなり，超音波パルス43の伝播距離Ｌtaと超音波エコー44の伝播距離Ｌraとを合わせた伝播距離Ｌuaは，Ｌua＝Ｌta＋Ｌra＝２ｚ−２diとなる。このようにして得られた伝播距離Ｌuaが音速（被検体内での音速）で除されることにより，位置ずれが無い場合の超音波パルス43および超音波エコー44の伝播時間が得られる。

【0055】

図９は，図３Ａに示したように集束位置41と観測対象位置42との間に円弧方向における位置ずれがある場合の超音波パルス43および超音波エコー44を示している。

【0056】

集束位置41は，中心位置Ａと超音波振動子24の中心との延長線上にあり，観測対象位置42から円弧方向（図９において左側から右側を正の円弧方向とすると，負の円弧方向）にずれている。超音波振動子24から送信された超音波パルス43が集束位置41を経て観測対象位置42に至るまでの送信経路の長さをＬtb，観測対象位置42から反射する超音波エコー44が観測対象位置42から超音波振動子26に戻るまでの受信経路の長さをＬrbとする。円弧状に配列されている超音波振動子20−32の円弧の中心位置(超音波振動子20−32が円周上に配列されているたした場合の円の中心位置)をＡ，集束位置41をＢ，観測対象位置42をＣ，超音波振動子24の中心位置をＤ，超音波振動子26の中心位置をＥ，集束位置41から三角形ＡＢＣにおける辺ＣＡに下した垂線が辺ＣＡと交わる箇所をＦとすると，送信経路の長さＬtbは，ＤＢ間の距離＋ＢＣ間の距離となり，受信経路の長さＬrbは，ＣＥ間の距離となる。ＤＢ間の距離は，dfであり，ＢＣ間の距離は，√｛（ＢＦ間の距離）^２＋（ＣＦ間の距離）^２｝である。ＢＦ間の距離は，超音波振動子24と超音波振動子26とのなす角をθとすると，（di＋df）sinθとなり，ＣＦ間の距離は，（ＡＣ間の距離）−（ＡＦ間の距離）であるから，ｚ−（di＋df）cosθとなる。したがって，ＢＣ間の距離は，√［｛（di＋df）sinθ｝^２＋｛ｚ−（di＋df）cosθ｝^２］となる。また，ＣＥ間の距離は，ｚ−diである。超音波パルス43の伝播距離Ｌtbと超音波エコー44の伝播距離Ｌrbとを合わせた伝播距離Ｌubは，Ｌub＝Ｌtb＋Ｌrb＝df＋√［｛（di＋df）sinθ｝^２＋｛ｚ−（di＋df）cosθ｝^２］＋ｚ−diとなる。このようにして得られた伝播距離Ｌubが音速で除されることにより，位置ずれが有る場合の超音波パルス43および超音波エコー44の伝播時間が得られる。

【0057】

位置ずれが無い場合の伝播時間と位置ずれが有る場合の伝播時間との差から，上述したように第１の補正で補正される遅延時間が算出される。図３Ａに示す位置ずれの場合だけでなく，図４Ａ，図６Ａ，図７Ａなどに示す位置ずれの場合においても同様にして遅延時間が算出できるのはいうまでもない。

【0058】

図４Ｂ，図６Ｂおよび図７Ｂのように，集束位置41と観測対象位置42との間に円弧方向の位置ずれが生じている超音波エコー・データ群ｇ52，ｇ54およびｇ55についても同様に超音波エコー・データ処理装置10において位置ずれ補正が行なわれ，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ62，ｇ64およびｇ65が得られる。

【0059】

つづいて，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ61，ｇ62，ｇ64およびｇ65と位置ずれが無い超音波エコー・データ群ｇ53とが，同一の超音波エコー・データ同士が加算されるように超音波エコー・データ処理装置10において重畳される。

【0060】

重畳においては，観測対象位置42の延長線上にある超音波振動子26の位置が，超音波エコー・データ74と重なるように重畳を行う。重畳された超音波エコー・データ69−79は，整相加算装置11に与えられる。

【0061】

図10Ａおよび図11は，重畳された超音波エコー・データ69−79が整相加算される様子を示している。

【0062】

図10を参照して，重畳された超音波エコー・データ69−79が，時刻ｔ０において最初に超音波振動子26から出力される超音波エコー信号74の出力タイミングと同じであったように，出力時間補正が整相加算装置11において行なわれる。

【0063】

続いて，図11を参照して，出力時間補正がされた超音波エコー・データ69−79が，観測対象位置42の延長線上にある超音波振動子26の位置で重ね合わせられるように，整相加算装置11により加算が行われる。この加算により，リアル走査線（この場合，超音波振動子26に対応するリアル走査線）Ｌ１を表す超音波エコー・データが得られる。

【0064】

このような出力時間補正および超音波エコー・データ69−79の加算が整相加算であり，上述したように整相加算装置11において行われる。整相加算が行われることにより，Ｓ／Ｎが向上する。

【0065】

なお，ここでは，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ61，ｇ62，ｇ64およびｇ65と，位置ずれ補正されていない超音波エコー・データ群ｇ53とは，重畳を行ったあとに整相加算を行っているが，この順番はこれに限らない。つまり，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ61，ｇ62，ｇ64およびｇ65と，位置ずれ補正されていない超音波エコー・データ群ｇ53とを，それぞれ独立に整相加算を行ったあとに，重畳して１つの重畳データを得るようにしてもよい。また，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ61，ｇ62，ｇ64およびｇ65と，位置ずれ補正されていない超音波エコー・データ群ｇ53との少なくとも一部に対して超音波エコー・データ処理装置10などにより重み付けをした上で重畳を行なうようにしてもよい。このように，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ61，ｇ62，ｇ64およびｇ65を整相加算することにより走査線を生成する処理がマルチ・ライン処理である。マルチ・ライン処理においては，位置ずれ補正されていない超音波エコー・データ群ｇ53を用いてもよいし，用いなくともよい。

【0066】

このようにして整相加算されることにより，超音波エコー・データ処理装置10および整相加算装置11（リアル走査線生成手段）を用いて，図１に示したように，超音波画像Imgを表すリアル走査線Ｌ１が生成される。上述した例では，超音波振動子26の位置に相当するリアル走査線Ｌ１が生成されることとなる。

【0067】

次に，マルチ・ライン処理を用いて第１の補間走査線Ｌ２を生成する処理について説明する。超音波振動子26と27との間に位置決めされる第１の補間走査線Ｌ２が生成される場合について説明するが，他の場所に位置決めされる第１の補間走査線Ｌ２であっても同様に生成できる。以下に示す処理は，超音波エコー・データ処理装置10において行われる。

【0068】

図12Ａ，図13Ａ，図14Ａ，図15Ａおよび図16Ａは，上述した図３Ａ，図４Ａ，図５Ａ，図６Ａおよび図７Ａに対応するものである。図12Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子21−27から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図13Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子22−28から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図14Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子23−29から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図15Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子24−30から超音波パルス43が出力されている様子を示している。図16Ａは，超音波プローブ６に含まれる超音波振動子20−32のうち，超音波振動子25−31から超音波パルス43が出力されている様子を示している。

【0069】

図14Ａを参照して，図５Ａと同様に，超音波振動子23−29から超音波パルス43が送信されたものとする。超音波パルス43は，超音波振動子23−29の中央の超音波振動子26の送信方向（図14Ａでは超音波振動子26の真下）の所定距離にある集束位置41に集中するように超音波振動子23−29から送信される。図14Ａに示す例では，中央の超音波振動子26と集束位置41との延長方向よりも超音波振動子0.5個分だけ円弧方向に観測対象位置42が存在する。超音波パルス43が観測対象位置42に照射されると，観測対象位置42から超音波エコー44が発生する。超音波エコー44は，超音波振動子23から29において受信される。

【0070】

図14Ｂは，超音波エコー44を受信する超音波振動子23−29から出力される超音波エコー信号群ｇ53を示している。超音波エコー信号群ｇ53は，超音波振動子23−29からそれぞれ出力される超音波エコー信号71−77の包絡線である。超音波エコー44を受信する超音波振動子23−29のうちの超音波振動子26と27と間の超音波パルス43の出力方向に観測対象位置42が存在するから，超音波振動子26および27から最初に超音波エコー信号74および75が出力され（時刻ｔ３），次に超音波振動子25および28から超音波エコー信号73および76が出力され，さらに次に超音波振動子24および429から超音波エコー信号72および77が出力される。最後に超音波振動子23から超音波エコー信号71が出力される。

【0071】

図12Ａを参照して，超音波振動子21−27から超音波パルス43が送信されたものとする。超音波エコー44が超音波振動子21−27において受信される。

【0072】

図12Ｂを参照して，超音波振動子21−27から超音波エコー信号群ｇ51が得られる。この超音波エコー信号群ｇ51も，超音波振動子21−27からそれぞれ出力される超音波エコー信号69−75の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26および27から最初に超音波エコー信号74および75が出力される（時刻ｔ11）。

【0073】

図13Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて，超音波振動子22−28から超音波パルス43が送信されたものとする。観測対象位置42からの超音波エコー44は，超音波振動子22−28において受信される。

【0074】

図13Ｂを参照して，超音波振動子22−28から超音波エコー信号群ｇ52が得られる。この超音波エコー信号群ｇ52も，超音波振動子22−28からそれぞれ出力される超音波エコー信号70−76の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26および27から最初に超音波エコー信号74および75が出力される（時刻ｔ12）。

【0075】

駆動される超音波振動子が更新されて，図14Ａに示すように，超音波振動子23−29から超音波パルス43が送信されると，図14Ａおよび図14Ｂを参照してすでに説明した動作となる。

【0076】

図15Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて，超音波振動子24−30から超音波パルス43が送信されたものとする。上述したのと同様に，超音波エコー44が超音波振動子24−30において受信される。

【0077】

図15Ｂを参照して，超音波振動子24−30から超音波エコー信号群ｇ54が得られる。この超音波エコー信号群ｇ54も，超音波振動子24−30からそれぞれ出力される超音波エコー信号72−78の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26および27から最初に超音波エコー信号74および75が出力される（時刻ｔ14）。

【0078】

図16Ａを参照して，駆動される超音波振動子が更新されて超音波振動子25−31から超音波パルス43が送信されたものとする。超音波エコー44は，超音波振動子25−31において受信される。

【0079】

図16Ｂを参照して，超音波振動子25−31から超音波エコー信号群ｇ55が得られる。この超音波エコー信号群ｇ55も，超音波振動子25−31からそれぞれ出力される超音波エコー信号73−79の包絡線である。上述したのと同様に，超音波振動子26から最初に超音波エコー信号74が出力される（時刻ｔ15）。

【0080】

図２に戻って，上述のようにして得られた超音波エコー信号が，受信装置７に与えられる。受信装置７において超音波エコー信号が増幅され，Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路８において，ディジタルの超音波エコー・データに変換される。超音波エコー・データは，超音波エコー・データ記憶装置９に与えられ，一時的に記憶される。超音波エコー・データは，超音波エコー・データ記憶装置９から読み取られ，超音波エコー・データ処理装置10に入力する。

【0081】

超音波エコー・データ処理装置10において，制御装置２（駆動手段）による超音波振動子（音響波振動子）の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置42の超音波エコー（音響波エコー）が超音波振動子（音響波振動子）において受信されることにより超音波振動子（音響波振動子）から出力される超音波エコー信号（音響波エコー信号）のうち，図12Ａ，図13Ａ，図14Ａ，図15Ａおよび図16Ａに示したように，集束位置41と観測対象位置42との円弧方向に位置ずれがある超音波エコー・データ（音響波信号）について，駆動させられた超音波振動子の位置に応じて位置ずれが補正させられる。

【0082】

また，上述したのと同様に，図12Ｂを参照して，超音波エコー・データ処理装置102において，超音波エコー信号群ｇ51が，時刻ｔ０の時点において超音波振動子24から出力されたように遅延時間を補正する第１の補正が行われ，かつ集束位置41と観測対象位置42との円弧方向の位置ずれを解消するように超音波エコー信号群ｇ51の頂点をシフトする第２の補正が行なわれる。円弧方向における位置ずれは，円弧方向における集束位置41と観測対象位置42とのずれのことである。円弧方向における位置ずれの補正は，図12Ａに示すように集束位置41と観測対象位置42とが円弧方向において位置ずれがある場合に，円弧方向の位置ずれが無かった場合に得られるであろう超音波エコー信号を生成するものである。図12Ａに示す場合であれば，集束位置41と観測対象位置42とは円弧方向において超音波振動子の2.5個分の間隔だけずれているから，その間隔のずれが解消されるように，超音波エコー信号群ｇ51が円弧方向と逆方向（超音波振動子20から超音波振動子32に向かう方向を円弧方向とする）に超音波振動子2.5個分の間隔だけシフトされる。これらの第１の補正および第２の補正を合わせた補正が位置ずれ補正となる。これにより，図12Ｂに示すように，超音波エコー信号群ｇ51は破線で示すように超音波エコー・データ群ｇ71に補正される。このように超音波エコー・データ処理装置102において，制御装置（駆動手段）２による超音波振動子の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置42の超音波エコーが超音波振動子21−27において受信されることにより超音波振動子21−27から出力される超音波エコー・データのうち，集束位置41と観測対象位置42との円弧方向における位置ずれがある超音波エコー・データについて，制御装置２によって駆動させられた超音波振動子の位置に応じて位置ずれが補正させられる。

【0083】

図13Ｂ，図14Ｂ，図15Ｂおよび図16Ｂのように，集束位置41と観測対象位置42との間に円弧方向の位置ずれが生じている超音波エコー・データ群ｇ52，g53，ｇ54およびｇ55についても同様に超音波エコー・データ処理装置10において位置ずれ補正が行なわれ，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ72，g73，ｇ74およびｇ75が得られる。

【0084】

位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ71，ｇ72，g73，ｇ74およびｇ75が超音波エコー・データ処理装置10において重畳され，重畳された超音波エコー・データ69−79が得られる。重畳においては，観測対象位置42の延長線上にある超音波振動子26と27の間の位置が，超音波エコー・データ74と75の間の位置と重なるように重畳を行う。重畳された超音波エコー・データ69−79は，整相加算装置11に与えられる。

【0085】

図17および図18は，それぞれ図10および図11に相当するもので，重畳された超音波エコー・データ69−79が整相加算される様子を示している。

【0086】

図17を参照して，重畳された超音波エコー・データ69−79が，時刻ｔ０において最初に超音波振動子26と27の間の仮想位置から出力される仮想の超音波エコー信号の出力タイミングと同じであったように，出力時間補正が整相加算装置11において行なわれる。

【0087】

図18を参照して，出力時間補正がされた重畳された超音波エコー・データ69−79が，観測対象位置42の延長線上にある超音波振動子26と27の間の位置で重ね合わせられるように，整相加算装置11により加算が行われる。この加算により，補間走査線（この場合，超音波振動子26と27との間に相当補間走査線）を表す超音波エコー・データ80が得られる。

【0088】

図17に示す出力時間補正および図18に示す超音波エコー・データ69-79の加算が整相加算である。整相加算が行われることにより，Ｓ／Ｎが向上する。

【0089】

この場合も，重畳を行った後に図17および図18の整相加算を行っているが，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ71，ｇ72，g73，ｇ74およびｇ75を独立に整相加算を行った後に，重畳して１つの重畳データを得てもよい。また，位置ずれ補正された超音波エコー・データ群ｇ71，ｇ72，g73，ｇ74およびｇ75の少なくとも一部に対して超音波エコー・データ処理装置10などにより重み付けをした上で重畳を行なうようにしてもよい。

【0090】

このようにして整相加算されることにより，超音波エコー・データ処理装置10および整相加算装置11（補間走査線生成手段）を用いて，図１に示したように，超音波画像Imgを表す補間走査線Ｌ２が生成される。上述した例では，超音波振動子26と27との間の位置に相当する補間走査線Ｌ２が生成されることとなる。他の位置の補間走査線Ｌ２も同様に生成される。

【0091】

この実施例においては，マルチ・ライン処理において，超音波振動子の駆動にもとづいて得られる被検体の観測対象位置42からの超音波エコー44を表す超音波エコー・データを用いて生成される被検体の超音波画像（音響波画像）Imgを表すリアル走査線Ｌ１の間に位置する第１の補間走査線Ｌ２は，深さしきい値Ｄ１よりも深い部分について，超音波エコー・データ処理装置10および整相加算装置11（補間走査線生成手段）によって生成される。第１の補間走査線Ｌ２は，上述したように，集束位置41と観測対象位置との円弧方向に位置ずれがある音響波エコー・データ群ｇ51，ｇ52，g53，ｇ54およびｇ55から生成される。深さしきい値Ｄ１よりも深い部分について第１の補間走査線Ｌ２を生成するには，深さしきい値Ｄ１よりも深い観測対象位置42から得られる超音波エコー44を利用して上述したマルチ・ライン処理を行なえばよい。深さしきい値Ｄ１よりも深い観測対象位置42から得られる超音波エコー44かどうかは，超音波振動子から出力された超音波が観測対象位置42に送信され，その超音波エコー44が超音波振動子に受信されるまでの時間を利用できる。観測対象位置42が深さしきい値Ｄ１にある場合に得られる時間よりも長い時間かかって得られた超音波エコー44にもとづいて上述したようにして得られる超音波エコー・データを用いることにより，深さしきい値Ｄ１よりも深い位置にある第１の補間走査線Ｌ２を生成できる。観測対象位置42が深さしきい値Ｄ１による場合に得られる時間については，時間＝（超音波振動子から集束位置41を経て観測対象位置42までの距離＋観測対象位置42から超音波を受信する超音波振動子までの距離）／（被検体内での音速）で得られる。

【0092】

図２を参照して，リアル走査線Ｌ１を生成するための超音波エコー・データおよび第１の補間走査線Ｌ２を生成するための超音波エコー・データは，ＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）13に入力する。

【0093】

ＤＳＣ13において，通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像データにラスタ変換される。深さしきい値Ｄ１よりも浅い部分については，リアル走査線Ｌ１から超音波画像Imgが生成され，深さしきい値Ｄ１よりも深い部分については，リアル走査線Ｌ１および第１の補間走査線Ｌ２から，図１に示すような超音波画像Imgを表す画像データが得られることとなる（ＤＳＣ13：音響波画像生成手段）。

【0094】

ＤＳＣ13から出力された画像データは，画像作成装置14において，階調処理等の画像処理が行われる。画像作成装置14から出力された画像データは表示制御装置16に与えられ，表示装置17の表示画面に超音波画像Imgが表示されることとなる。画像作成装置14から出力された画像データは画像メモリ15にも与えられ，画像メモリ15に，超音波画像Imgを表わす画像データが記憶される。画像メモリ15に記憶された画像データが表示制御装置16に与えられることにより，超音波画像Imgが表示装置17の表示画面に表示される（音響波画像表示制御手段）。

【0095】

上述の実施例では，リアル走査線Ｌ１について，いわゆるマルチ・ライン処理が利用されているが，リアル走査線Ｌ１については，いわゆるマルチ・ライン処理を利用しなくともよい。マルチ・ライン処理を利用しない場合，上述した位置ずれの無い超音波エコー・データ群ｇ53を利用してリアル走査線Ｌ１が生成されよう。また，上述の実施例では，位置ずれのある超音波エコー・データ群ｇ51，ｇ52，ｇ54およびｇ55ならびに位置ずれの無い超音波エコー・データ群ｇ53の両方の超音波エコー・データを利用して，リアル走査線Ｌ１を生成しているが，位置ずれのある超音波エコー・データ群ｇ51，ｇ52，ｇ54およびｇ55のみを利用してリアル走査線Ｌ１を生成するようにしてもよい。

【0096】

図19は，超音波画像Img2の他の一例を示している。

【0097】

図19に示す超音波画像Img２においては，二つの深さしきい値Ｄ１およびＤ２が規定されている。深さしきい値（第１の深さしきい値）Ｄ１よりも深い位置に第２の深さしきい値Ｄ２が規定されている。

【0098】

第１の深さしきい値Ｄ１以下（よりも浅い）の深さの超音波画像Img２の部分Ａｒ１は，リアル走査線Ｌ１により構成されている。第１の深さしきい値Ｄ１より深く，第２の深さしきい値Ｄ２以下（よりも浅い）の超音波画像Img２の部分Ａｒ３は，図１に示した超音波画像Imgと同様に，リアル走査線Ｌ１と，リアル走査線Ｌ１の間に位置する第１の補間走査線Ｌ２と，から構成されている。第２の深さしきい値Ｄ２以下（よりも浅い）の深さの超音波画像Img３の部分Ａｒ４は，リアル走査線Ｌ１，第１の補間走査線Ｌ２および第２の補間走査線Ｌ３から構成されている。

【0099】

分かりやすくするために，第１の補間走査線Ｌ２と第２の補間走査線Ｌ３とを区別しているが，第１の補間走査線Ｌ２および第２の補間走査線Ｌ３は，いずれもリアル走査線Ｌ１の間に位置するから，第２の補間走査線Ｌ３も第１の補間走査線Ｌ２ということもできる。このことから，深さごとに決められた走査線密度となるように，深さごとに異なる密度の第１の補間走査線Ｌ２（Ｌ３）を生成することもできるし，被検体の深さに関わらず走査線密度が一定となるように第１の補間走査線Ｌ２（Ｌ３）を生成することができるようになる。

【0100】

図20は，第２の補間走査線Ｌ３の生成の方法を示すもので，図18に対応している。

【0101】

上述のようにして得られた超音波エコー・データ71−77のほかに，第１の補間走査線Ｌ２を生成するための超音波エコー・データ80を用いて第２の補間走査線のＬ３のための超音波エコー・データ80Ａが生成される。上述したのと同様に，第２の補間走査線Ｌ３は，整相加算装置11においてディジタル的に生成される。

【0102】

図21は，第２の補間走査線Ｌ３を生成する他の方法を示している。

【0103】

上述のようにして生成された第１の補間走査線Ｌ２のための超音波エコー・データ80をシフトすることにより，上述した第２の補間走査線Ｌ３のための超音波エコー・データ80Ａが生成される。このように，すでに生成された第１の補間走査線Ｌ２を利用して第２の補間走査線Ｌ３を生成することもできる。このような超音波エコー・データ80のシフトも整相加算装置11において行うことができる。

【0104】

図22は，超音波画像生成処理手順を示すフローチャートである。

【0105】

まず，超音波プローブ６の超音波振動子から被検体に超音波が送信される（ステップ81）。被検体の観測対象位置42からの超音波エコー44が超音波プローブ６の超音波振動子において受信される（ステップ82）。つづいて，走査線密度の閾値が操作装置３を用いて設定され（ステップ83），リアル走査線Ｌ１の位置および第１の補間走査線Ｌ２（必要であれば，第２の補間走査線Ｌ３も）の位置が操作装置３を用いて設定される（ステップ84）。超音波送信前にすでに，走査線密度の閾値の設定ならびにリアル走査線Ｌ１の位置および第１の補間走査線Ｌ２（必要であれば，第２の補間走査線Ｌ３も）の位置の設定が行なわれていてもよい。

【0106】

上述したように，被検体の深さにかかわらず走査線密度が所定の閾値以上となるように，整相加算装置11（補間走査線生成手段）において，リアル走査線Ｌ１および第１の補間走査線Ｌ２が生成される（ステップ85）。たとえば，図１に示すように，第１の深さしきい値Ｄ１までの深さについては，第１の超音波画像部分Ａｒ１については，リアル走査線Ｌ１が生成され，第２の超音波画像部分Ａｒ２については，リアル走査線Ｌ１と，リアル走査線Ｌ１の間に一つの第１の補間走査線Ｌ２が位置決めされ，かつ生成される。このようにして生成されたリアル走査線Ｌ１および第１の補間走査線Ｌ２を用いて超音波画像Imgが生成される（ステップ86）。

【0107】

ステップ85および86においては，図１では２段階に分けて（深さしきい値を一つ設けて）第１の補間走査線Ｌ２を設定している場合について説明したが，深さ方向を３段階以上に分けた（深さしきい値を２つ以上設けた）場合も同じようにできる。たとえば，図19に示すように，第１の深さしきい値Ｄ１までの第１の超音波画像部分Ａｒ１，第１の深さしきい値Ｄ１より深く第２の深さしきい値Ｄ２までの第２の超音波画像部分Ａｒ２，第２の深さしきい値Ｄ２より深い第３の超音波画像部分Ａｒ３についても同様に，部分ごとに設定された密度となるように，第１の補間走査線Ｌ２，第２の補間走査線Ｌ３（必要であれば，さらに他の補間走査線）が生成されて（ステップ85に適用），超音波画像が得られる（ステップ86に適用）。

【0108】

図23は，超音波画像を生成する他の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は，走査線（リアル走査線Ｌ１，第１の補間走査線Ｌ２，第２の補間走査線Ｌ３を含む）の密度を深さごとに逐次算出し，算出された密度が所定のしきい値以下となっている場合には，所定のしきい値以上となるように補間走査線を生成するものである。

【0109】

超音波プローブ６の超音波振動子から超音波が送信され（ステップ91），超音波エコー44が超音波振動子において受信される（ステップ92）。操作装置３を用いて所望の走査線の密度が設定される（ステップ93）。つづいて，被検体の深さを表す深さ係数が０にリセットされ（ステップ94），初期のマルチ・ライン処理を行なう走査線の位置が設定される（ステップ95）。初期のマルチ・ライン処理では，リアル走査線Ｌ１が生成されることとなる。マルチ・ライン処理が行なわれ，上述のように超音波エコー・データ処理装置10においてリアル走査線Ｌ１が生成される（ステップ96）。加算された深さ係数が超音波診断装置１において生成する被検体の最終深さになっていれば（ステップ97でＹＥＳ），処理は終了する。加算された深さ係数が超音波診断装置１において生成する被検体の最終深さになっていなければ（ステップ97でＮＯ），リアル走査線Ｌ１が生成された深さの走査線密度が制御装置２において算出され（走査線密度算出手段），算出された走査線密度が，設定された走査線しきい値以下かどうかが判定される（ステップ98）。設定されたしきい値以下であれば（ステップ98でＹＥＳ），走査線の密度が倍となるように，補間走査線（第１の補間走査線Ｌ２，第２の補間走査線Ｌ３）の位置が設定される（ステップ100）。マルチ・ライン処理により補間走査線（第１の補間走査線Ｌ２，第２の補間走査線Ｌ３）が生成される（ステップ96）。走査線密度が設定された深さの密度以上となるまで，ステップ96からの処理が繰り返される。設定されたしきい値の密度以上となっていれば（ステップ98でＮＯ），次の深さでの走査線密度の算出および補間走査線の生成のために，所定の深さ分Δだけ深さ係数に加算される（ステップ99）。

【0110】

上記の処理では，深さにかかわらず，走査線密度がしきい値以上となる場合について説明したが，深さごとに異なるしきい値を設定して，深さに対応したしきい値以上の走査線密度となるように，深さごとに異なる密度の補間走査線を設定し，生成してもよい。

【0111】

図24および図25は，さらに変形例を示すものであり，超音波画像Imgの一例である。

【0112】

図24に示す超音波画像Img２は，深さしきい値Ｄ１よりも深い位置にある超音波画像のすべての部分について補間走査線を生成するのではなく，円弧方向の第１のしきい値Ｃｒ１から第２のしきい値Ｃｒ２の間の部分Ａｒ５の部分において補間走査線Ｌ２が生成される。このように，深さ方向で定まる画像部分だけでなく，深さ方向および円弧方向で定まる画像部分について第１の補間走査線Ｌ２（必要であれば，第２の補間走査線Ｌ３も）を生成するようにしてもよい。生成する補間走査線の数が少ないので，補間走査線の生成時間を短縮でき，超音波画像Img２の表示までの時間を短縮できる。

【0113】

また，図25に示す超音波画像Img３は，深さしきい値Ｄ１よりも深い位置にあり，かつ深さしきい値Ｄ２より浅い位置にあり，かつ円弧方向の第１のしきい値Ｃｒ１から第２のしきい値Ｃｒ２の間の部分Ａｒ６において補間走査線Ｌ２が生成される。このように，超音波画像Img３の一部の画像部分について補間走査線Ｌ２を生成するようにしてもよい。ユーザが関心のある領域のみをさらに詳細な超音波画像として表示できる。

【符号の説明】

【0114】

１ 超音波診断装置（音響波画像生成装置）
２ 制御装置（駆動手段，走査線密度算出手段）
６ 超音波プローブ
10 超音波エコー・データ処理装置（リアル走査線生成手段，補間走査線生成手段）
11 整相加算装置（リアル走査線生成手段，補間走査線生成手段）
14 ＤＳＣ（音響波画像生成手段）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】