JPH10507100A

JPH10507100A - 適応型焦点調節を行う超音波ビーム生成器システムにおける幾何学的収差変換の方法及び装置

Info

Publication number: JPH10507100A
Application number: JP8506791A
Authority: JP
Inventors: ライト，ジェイ．，ネルソン; ホーリー，グレゴリー，エル．; ランドン，ドナルド，アール．
Original assignee: アキュソンコーポレイション
Priority date: 1994-08-05
Filing date: 1995-08-04
Publication date: 1998-07-14
Also published as: WO1996003920A1; US5720289A; AU3276095A; US5551433A; DE19581714T1

Abstract

(57)【要約】適応型焦点調節超音波イメージングに使用される、測定された収差補正値の記憶及び検索を行う方法及び装置が提供される。イメージング対象物の収差発生領域に対応する収差補正値が、送信焦点深さにおいて測定される。測定深さから測定された収差補正値は、典型的には遅延であり、幾何学的収差変換（ＧＡＴ）テーブル（Ｇ−１１）に記憶され、送信及び受信ビーム生成器のために、他の焦点深さについての収差補正値に変換される。変換は、幾何学的収差変換（ＧＡＴ）インデックステーブル（Ｇ−１４）を利用して行われ、そのＧＡＴインデックステーブルは、あらゆる所望の深さについて、１以上の収差補正値を検索する。

Description

【発明の詳細な説明】適応型焦点調節を行う超音波ビーム生成器システムにおける幾何学的収差変換の方法及び装置Ｉ．発明の分野本発明は超音波イメージングに関し、とくに、収差発生領域に因り生じる超音波ビームの歪みに対し、収差補正値を提供する適応型焦点調節を行う超音波イメージング・システムに関する。ＩＩ．発明の背景Ａ．従来技術の説明超音波イメージングシステムでは、時間遅延及び／または位相回転の手段を使って焦点調節された超音波ビームを作る。送信のときには、時間遅延及び／または位相回転の手段を使い、異なる変換器素子からの超音波パルスを時間的整列及び位相コヒーレンスを持つように所望の焦点に集める。受信のときにも同様に、時間遅延及び／または位相回転の手段を使い、所望の焦点から異なる変換器素子に到達した反射超音波パルスを時間的整列及び位相コヒーレンスの状態に設定する。この超音波ビームの焦点調節に使用する時間遅延量及び位相量は、超音波パルスが伝搬する媒体中においてその伝搬速度（人体の軟部組織中での公称値は１５４０ｍ／ｓｅｃ）が一定であると仮定して設定されている。しかしながら人間の柔らかい組織は一様ではない。すなわち、軟部組織は、脂肪、筋肉及び血液といった音響的に様々な組織の領域から構成されており、局部な伝搬速度が異なる。組織における音の速度が経路に依存することで公称値からの遅延変化が生じ、組織を伝搬する送信された及び受信された波面が歪められる。これらの遅延変化により焦点の品質が劣化し、したがって画像に写る空間分解能及びコントラスト解像度が低下する。先行技術には、イメージングと非同時に行う特別な適応型モードを使用した収差補正値を決めるためのシステムがある。この特別な適応型モードは収差発生領域に因り生じる非合焦点の影響に対し、送信ビーム形成及び／または受信ビーム形成における公称の焦点調節遅延及び位相値を補正するのに使用される。米国特許第４、４７１、７８５号、４、８１７、６１４号、及び、第４、８５２、５７７号には、単一の深さ位置における収差補正値を決定して、かかる適応型モードの間に得られたその収差補正値をイメージングモードの間にすべての焦点位置に適用するという手段が開示されている。しかしながら、受信ビーム形成の間に焦点の深さが動的に変化するにつれて最適な収差補正値も変わるので、１つの深さ（または数点の深さ位置）で決めた補正値によってすべての深さ位置において最適に焦点を補正することはできない。一方、米国特許第４、８３５、６８９号、４、９３７、７７５号、４、９８９、１４３号、及び、第５、１７２、３４３号に示唆されているように、直接に測定して多くの深さ位置における収差補正値を決めることは、１）処理電力、２）計算時間（フレームレートを遅くさせることがある）、３）メモリ、及び、４）非イメージングスキャンラインの数（これがさらにフレームレートを遅くする）における好ましくない増加を要求することがある。先行技術のいずれにおいても、１つのレンジ、スキャンモード、ジオメトリ、及び、送信周波数から得られた収差補正値を、別のレンジ、別のスキャンモード、別のスキャン・ジオメトリ、及び／又は、別の送信／受信周波数に適用するということはできない。例えばあるイメージングシステムがステアリング・リニアのスキャン・ジオメトリを使用したカラードップラーフローのスキャンライン（カラードップラーＦモード）及びベクタ（登録商標）スキャン・ジオメトリを使用したグレイスケール画像のスキャンライン（Ｂモード）の両方を捕捉するものとすると、上述した関連技術のシステムは各モード、ジオメトリ、及び、周波数に対し別々の収差補正値を必要とするであろうし、１つのモード、ジオメトリ、及び、周波数から得られた収差補正値をほかのモード、ジオメトリ、及び、周波数に適用することができないであろう。したがって、フレームレートを減らすことなく、通常のイメージングモードとは異なる特別なまたは別個の捕捉モードを必要とすることなく、どのスキャンモード、スキャン・ジオメトリまたは周波数についても、すべての焦点位置に対して適用することができる収差補正値を決めるための方法及び装置を提供することが望まれている。ＩＩＩ．発明の要約適応型焦点調節超音波ビーム生成器システムは、複数の変換器素子を有するアレイとともに動作し、各変換器素子は関連する可変の遅延及びゲインを有する。超音波パルスは、超音波アレイから収差発生領域を通して送信され、媒体中の指定された送信深さの位置に焦点が合わされる。反射した超音波パルスは、前記収差発生領域を通過することに因り同じく歪められ、同一のアレイ上で受信される。収差補正値の第１の組（好適には収差による遅延変化量）が、指定された測定深さ（好適には送信深さ）の位置について変換器アレイ毎に推定される。本発明は収差補正値を格納し、そして検索する方法を提供するものであり、その収差補正値は適応型焦点調節の超音波イメージングにより測定され適用される。この方法を実行するには、各変換器素子または各サブアレイ、及び、測定深さの第１の組（好適には送信焦点）に対応する、測定した収差補正値を格納する必要があり、また、各変換器素子または素子のサブアレイ及び画像化対象の深さ位置（好適には送信または動的受信の焦点）に対応する幾何学的変換インデックスルールによって収差補正値の第２の組を検索する必要がある。本発明の１つの態様によれば、測定された補正値は、特に限定されるものではないが、Ｂモード（グレイスケール・イメージング）またはカラードップラーＦモード（フローまたはカラードップラー・イメージング）を含む１つのイメージング（スキャニング）モードを実行している間に格納される。そして、それらの測定された補正値は検索され、スペクトラルドップラー（Ｄモード）またはＭモードのような非スキャニングモードを含むあらゆるモードに適用することができる。本発明の第２の態様によれば、測定された収差補正値は、セクタ、ベクタ（登録商標）、リニア、曲線状リニア、ステアリング・リニア、ステアリング式曲線状リニア、及び、曲線状ベクタ（登録商標）を含む（これらに限定されるものではない）１つのスキャン・ジオメトリ・フォーマットの間に格納され、そして検索されてほかのまたは同一のスキャン・ジオメトリ・フォーマットに適用することができる。本発明の別の態様によれば、本装置は、好適には収差補正値テーブルに接続されたインデックステーブルを有する(その値は好適には遅延変化量であるが、遅延及び振幅の変化量も同様に補正値となり得る)。ある測定深さで得られた収差補正値は、要求のあったイメージング位置の収差補正値に変換される。この変換には、インデックステーブルのインデックス値を発生するステップが含まれ、そのインデックステーブルを使ってあらゆるイメージング位置についての、測定された収差補正値を検索する。この測定された収差補正値は、次いで収差補正値テーブルに置かれる。適切な収差補正値を検索するため、要求された素子、スキャンライン番号、及び、位置の深さ（またはレンジ）に応答してインデックステーブルからインデックス値が選択される。収差補正値テーブルは、インデックステーブルから出力されたインデックス値に応じた収差補正値を出力する。最後に、測定した収差補正値を格納するとき、及び、要求されたスキャンライン及び要求された画像深さ（レンジ）に対して変換した収差補正値を検索するために、プロセッサは、測定スキャンライン及び測定深さ（レンジ）を選択するためにインデックステーブルに接続される。本発明のさらに別の態様によれば、補間を第１のインデックス値及び第２のインデックス値との間で実行してもよい。本発明の他の態様及び利点は図面、詳細な説明、及び、あとに続く請求の範囲を参照することによって理解できる。ＩＶ．図面の簡単な説明図１ａ及び１ｂは、体内組織に向かうまたは体内組織からの超音波スキャンラインの送受信を概念的に表す。図２ａ〜２ｃは、本発明に係る超音波イメージングシステムを表し、１つの送信ビーム生成器、２つの受信ビーム生成器及び適応型焦点制御に対する幾何学的収差変換の関係を含む。図３は、本発明に係るデータ及び制御パスを示す幾何学的収差変換（ＧｅｏｍｅｔｒｉｃＡｂｅｒｒａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｏｒｍ（ＧＡＴ））の機能的な図である。図４は、被検体における収差発生領域を通って焦点位置に至る歪んだスキャンライン及び直線のスキャンラインを表す。図５は、多重焦点での、ある素子に対して同一の遅延補正量に帰着する収差発生領域を通る共通のパスを表す。図６ａ及び７は、本発明に応じた、現在の焦点深さにおける測定した収差補正値の使用状態を表す。図６ｂ及び６ｃは、本発明に係る、スキャンライン番号及び素子番号の関数として、測定した収差補正値の３次元的表現と、その収差補正値を伴うＧＡＴインデックスの使用状態と、をそれぞれ表す。図８は、本発明に係る種々のスキャン・ジオメトリにおけるＧＡＴ関数の使用状態を表す。図９は、本発明に係る、イメージングされる被検体の様々なエリアまたはゾーンにおけるＧＡＴ関数の使用状態を表す。図１０は本発明に係るリニア変換器に対するＧＡＴ関数を計算する例を表す。図１１は、本発明に係る、数値的にＧＡＴ関数を計算する一例を表す。図１２は、本発明に係る、収差発生領域内の測定深さを表す。図１３は、本発明に係る、収差発生領域内の補正点を表す。図１４は、本発明に係る、存在しないスキャンラインに適用されるＧＡＴ関数を表す。図１５は、本発明に係る、アクティブ開口の外のスキャンライン番号に適用されるＧＡＴ関数を表す。図１６は、本発明に応じた収差補正値の更新を表す。図１７は、本発明に係る、適応型焦点調節制御システム、デジタル受信ビーム生成器システム、ビーム生成器中央制御システム及びデジタル送信ビーム生成器システムの間のＧＡＴ装置のインターフェースを表す。図１８は、本発明に応じたＧＡＴ装置のアーキテクチャを示すブロック図である。図１９は、本発明に応じたＧＡＴインデックス・テーブルのメモリ配置を表す。図２０は、本発明に応じたＧＡＴハイ／ロー・テーブルのメモリ配置を表す。図２１は、本発明に応じたＧＡＴ遅延テーブルのメモリ配置を表す。Ｖ．好適な実施例の詳細な説明本発明は、医療用の超音波イメージング・システムに関する構成要素を示す。図１ａ及び１ｂは、体内組織中のｒ₁，ｒ₂，及びｒ₃で示す焦点に向かう超音波送信スキャンライン、及び、その焦点からの超音波受信スキャンラインを概念的に表している。図２ａ〜２ｃは、適応型焦点調節制御システムＧ−１００を備えた超音波イメージング・システムを示す。図３は、本発明に係るＧＡＴ装置のブロック図である。図４〜１８は、ＧＡＴ装置及びその方法の実施を示す。図１７は、図２ｂ〜２ｃにおけるビーム生成器中央制御システムＣ−１０４とデジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００との間のインターフェースを図示している。また、図１９〜２１は、本発明に係るＧＡＴインデックスルールを示している。図３はＧＡＴ装置Ｇ−１の機能的データパスと制御パスを示している。この装置は、収差補正値を生成する新規または従来技術によるあらゆる適応型焦点調節ビーム生成器システムにより使用することができる。好適には送信焦点深さである、選択された測定位置から得た測定収差補正値が、ＧＡＴ装置Ｇ−１に適応型焦点受信ビーム生成器システムＧ−２により与えられ、この測定収差補正値は、その測定収差値の選択的な変換後、ＧＡＴ収差補正値メモリＧ−１１に格納される。例えば、このビーム生成器システムＧ−２は、位相変化量として収差補正値を提供することができ、この補正値は収差補正値変換器Ｇ−１０によって、それと等価な遅延値に変換されてメモリＧ−１１に格納される。書込みアドレス発生器Ｇ−１２は測定位置を用いてその収差補正値を格納する。位置は、スキャンライン番号とスキャンラインに沿った深さ（レンジ）とにより一義的に識別される。適応型焦点ビーム生成器制御システムＧ−３は、受信ビーム生成器及び／または送信ビーム生成器と関連して動作し、読出しアドレス発生器Ｇ−１４のＧＡＴインデックス機能を使って前記補正値を参照することで、要求のあったイメージング位置（好適には、送信または動的受信の焦点位置）についての変換された収差補正値を検索する。随意に、必要に応じ、メモリＧ−１１に格納されている収差補正値は、収差補正値変換器Ｇ−１３より、適応型焦点ビーム生成器コントロールＧ−３に適合した値に変換することができる。この変換は例えば、遅延補正値から位相補正値への変換である。Ａ．定義１．スキャンラインスキャンラインは空間を通る直線であり、その直線上に画像のサンプルが存在すると仮定される。送信スキャンラインは、対応する送信ビームが存在すると仮定される線である。受信スキャンラインは、対応する受信ビームが存在すると仮定される線である。スキャンラインは変換器アレイに沿った始点、アレイ面に垂直なラインに対する方位角、及び、その垂線に対する仰角によって空間的に方向設定される。２．サブアレイサブアレイは変換器アレイを任意にグループ化したものであり、変換器アレイが１個である特別な場合も含まれる。本発明の好適な実施例によれば、典型的なサブアレイは４個の空間的に隣接した素子を備えている。３．測定した収差補正値測定した収差補正値は適応型焦点調節ビーム生成器システムによって生成された値であり、伝搬媒体中の収差発生領域に因り、送信焦点調節、受信焦点調節、又は、その両方に影響するパラメータの、所定の変換器素子に対する測定深さにおける変化量の距離関数を表す。好適な実施例によれば、上記補正値は遅延変化量（例えば、素子から素子への位相差に変換可能である）であり、一方、位相変化量または振幅変化量といった別の値を使用することもできる。測定した補正値及び測定した値はここでは交換可能に使用でき、測定した収差補正値となる。４．変換した収差補正値変換した収差補正値はＧＡＴ装置からの出力値であり、適応型焦点調節ビーム生成器システムからの要求によって生成され、伝搬媒体中の収差発生領域に起因して送信焦点調節、受信焦点調節、又は、その両方に影響するパラメータの、指定の変換器素子に対する要求された画像位置における変化量の距離関数を表す。この好適な実施例では、かかる値は送信及び受信の両方のビーム形成に対する遅延焦点調節補正量であるが、遅延及び振幅の焦点調節補正値といった別の値であってもよい。変換した補正値及び変換した値は、交換可能に使用でき、変換した収差補正値となる。５．補正プロファイル補正プロファイルは、変換器素子の位置の関数として収差補正値を連続させたものである。６．位置位置はイメージ中の点の位置であり、スキャンライン番号及びスキャンラインに沿った始点からの深さにより一義的に決められる。７．現在の位置スキャン・ジオメトリ・フォーマットにおける現在のスキャンライン及び現在のレンジの位置は、時間とともに変わる。８．スキャンライン番号スキャンライン番号は１つのインデックス値であり、このインデックス値はあるスキャンラインの３つの空間的位置属性（始点、方位角、及び、仰角）に一義的に対応し、これによりＧＡＴテーブルのインデックス体系が簡単になる。９．ＧＡＴインデックス値ＧＡＴインデックス値はＧＡＴインデックス関数（function）によって出力されるスキャンライン番号であり、前記変換した収差補正値をルックアップするのに使用される。１０．補正位置この補正位置、すなわち補正点は１つの点であり、この点に対して変換した収差補正値が要求され、補正スキャンライン番号及び補正深さによって一義的に決められる。以下のセクションで述べる装置では、補正位置、補正スキャンライン及び補正深さは、その代わりとして現在の焦点、現在のスキャンライン、及び現在の深さとしてそれぞれ引用される。Ｂ．好適なビーム生成器・システムのアーキテクチャの概要１．超音波信号の説明本発明に関しては、超音波イメージングは、送信スキャンライン（図１ａ）と呼ばれる空間上の直線上に中心を合わせた焦点調節した超音波ビームのスキャンシーケンスを発射して（送信して）、そのシーケンスを体内組織または他のイメージング対象に送り込むことで達成される。この送信スキャンラインは送信ビーム生成器及び超音波変換器アレイによって生成される。この送信スキャンラインは一定間隔で配置され、これにより予め決めた駆動またはスキャニングパターンを通して、平面状リニア、平面状セクタまたは組織のほかの表示を生成する。超音波送信連続波（ＣＷ）またはパルス波（ＰＷ）信号（公称値ｃ＝１５４０ｍ／ｓｅｃの推定一定伝搬速度で組織を通して伝搬する）は、組織中のある規定された深さに合焦すると、その組織と相互作用し、その信号の一部を最初に信号を発生した超音波変換器アレイに向けて反射する。この往復遅延時間は、超音波変換器アレイに最も近いターゲットについては最も短く、変換器アレイから最も遠いターゲットについては最も長い。適当な時間遅延量を適用することにより、受信ビーム生成器（図１ｂ）は、受信スキャンラインと呼ばれる空間上の直線に沿って受信ビームを動的に合焦させることができる。この受信スキャンラインは例えば、最も狭い関心領域（深さ）から始まって最も深い関心領域に向かって展開される。図１ａ及び１ｂはそれぞれ、送受信のスキャンライン（実線）、及び、個々の素子からの直線状の信号伝搬パス（破線）の状態を図示している。図１ａでは、送信ビーム生成器ははＴ−５０によって示されており、このビーム生成器は、この特定の実施例においては、リニア・フェーズド・アレイとして形成されている多くの変換器素子Ｔ−５４各々を含む変換器アレイＴ−５２を有している。従来知られているように、超音波送受信ビーム生成器システムとともに使用することができる変換器アレイには、非常に多くの種類の構成がある。図１ａで分かるように、この送信ビーム生成器Ｔ−５０は適当に時間遅延された電気信号を個々の変換器素子Ｔ−５４に送る。これらの変換器素子Ｔ−５４は次いで電気信号を音波に順次変換し、その音波は体内組織Ｔ−５６内に伝搬する。個々の変換器素子Ｔ−５４に送られる励起信号に異なる時間遅延量を与えることで、ここに焦点ｒ₁、ｒ₂を有する送信スキャンラインＴ−６０及びＴ−６２が形成される。これらの送信スキャンラインのそれぞれは、画像化される体内でステアリングされ、かつフォーカスされた独特な送信ビームの中心線の代表であることが理解される。この送信ビーム生成器Ｔ−５０は、種々のスキャンラインに沿った同時性のある多重ビーム、または、同一のスキャンライン上の種々の深さの焦点（複合焦点）を発生させることができる。さらに、この多重送信ビームはそれぞれ、全体の画像フォーマットをスキャンすることができるし、また、この多重ビームのそれぞれが画像フォーマットの指定されたセクションのみをスキャンするように送信することもできる。図１ｂはデジタル受信ビーム生成器Ｒ−５８を図示しており、このビーム生成器も変換器アレイＴ−５２に接続されている。同様に図１ｂでは受信スキャンラインＲ−６４、Ｒ−６６が表されており、これらのスキャンラインはそれぞれ動的にフォーカスされた第１の受信ビーム及び動的にフォーカスされた第２の受信ビームに相当している。これらのビームは、レンジにおいて、各スキャンライン上の複数の焦点深さ（ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃）でサンプルされる。本発明のデジタル受信信号パスでは、変換器アレイの信号は多重ビームのそれぞれを表すデータに選択的に分割することができる。送信または受信のスキャンパターンを形成する各スキャンラインは変換器アレイ上の始点、スキャンライン方向（角度θ）及び焦点深さまたはレンジ（ｒ）によってパラメータ化できる。本発明の超音波イメージングシステムでは、これらのパラメータ（従来から既知の幾何学的考慮事項に基づいて）によってインデックス付けされた開口アポダイゼーション値及び焦点調節時間遅延の予め計算された疎データの組を格納し、その値をリアルタイムな計算手段によって拡張し、所望のスキャンラインを作り出す送受信ビーム形成システムを制御する。２．ビーム生成器システム図２ａ、２ｂ、２ｃは医療用超音波イメージングシステムＲ−２０の全体のブロック図を示す。この超音波システムＲ−２０には、ビーム生成器システムＲ− ２２、１以上の変換器Ｔ−１１２、ディスプレイＲ−２８を有する表示処理システムＲ−２６、及び、超音波イメージングシステムコントロールＲ−４０が備えられている。図２ａ、２ｂまたは２ｃにおいて、ビーム生成器システムＲ−２２は創造的かつ新規な、（１）デジタル送信ビーム生成器システムＴ−１０２、（２）デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００、（３）ビーム生成器中央制御システムＣ−１０４、（４）適応型焦点調節制御システムＧ−１００、及び、（５）ドップラー受信ビーム生成器システムＡ−４００を有している。これらのシステムはハイレベルの機能的ブロック図として表されている。このブロックでは、実行される信号処理機能をよりよく説明するために、好適な実施例の実際の実施を抽象化して表している。図２ａに示すように、ビーム生成器システムＲ−２２は、２つのデジタルビームデータ源を表示処理システムＲ−２６に与える。すなわち、（１）ビームのコヒーレントな時間的サンプリング（ＣＷの場合）またはビームに沿った１つの領域位置におけるコヒーレントな時間的サンプリング（ＰＷの場合）を表すドップラー受信ビーム生成器の単一ビームの複素同相／直交データと、（２）各受信スキャンラインに沿った列状のコヒーレントなサンプリングを表すデジタル受信ビーム生成器の多重ビームの複素数の同相／直交データと、である。ビーム生成器システムＲ−２２は、その動作により様々な表示モードのためのデータを与えるために、上述した如くスキャンラインのシーケンス及び関連するサンプルを提供することができる。一例として、可能な表示モード及びそれらの関連したプロセッサには、（１）Ｂモード（グレイスケール・イメージング）及びＭモード（運動表示）に対する輝度画像及び運動プロセッサＲ−３０、（２）Ｆモード（フローイメージング）に対するカラードップラー画像プロセッサＲ−３２、及び、（３）Ｄモードに対するスペクトラム・ドップラープロセッサＲ−３４が含まれる。本技術の当業者には明らかなように、Ｒ−２２の２つの複素データ源から別のモードを生成することもできる。また、超音波システムＲ−２０は、送信器Ｔ−１０３から出力された波形を変換器素子Ｔ−１１４に送るための送信デマルチプレクサＴ−１０６、変換器素子Ｔ−１１４から入力した波形を受信器Ｒ−１０１に送るための受信マルチプレクサＲ−１０８、１以上の変換器コネクタＴ−１１０、及び、変換器アレイＴ−１１２を備える。本システムにおいては、多くのタイプの変換器アレイを使用することができる。また、超音波システムＲ−２０は、超音波イメージングシステムコントロールＲ−４０、スキャンパラメータ及びスキャンデータを格納するための保管メモリＲ−３８、及び、オペレータ・インターフェースＲ−３６を有する。ここで使用しているように、「超音波」の用語は人間の可聴範囲以上の周波数を指している。しかし、変換器アレイＴ−１１２は、典型的には２〜１０ＭＨｚの範囲内の周波数に最適化されている。上記変換器アレイＴ−１１２は、多様な種々の変換器アレイと交換可能であり、そのような変換器アレイとしては、リニア、曲線状、曲線及び円環状の変換器アレイが含まれるが、それらのみに限定されない。多様な様々な診療上の設定要求を満足させるには、様々な変換器アレイの形状及び周波数が望まれる。しかし、変換器アレイＴ−１１２は、典型的には、２〜１０ＭＨｚの上記指定範囲内の周波数に最適化されている。この医療用超音波システムＲ−２０は、３つの主要な機能の実行を担っており、その主要機能とは、超音波変換器の素子Ｔ−１１４を駆動して焦点調節した超音波エネルギを送信すること、変換器アレイＴ−１１４上に到達した戻り散乱の超音波エネルギを受信し焦点調節すること、及び、送受信の機能を制御してリニア、セクタ、又は、ベクタ（登録商標）のフォーマットを含む（ただし、それらのみには限定されない）スキャンフォーマット内の視野をスキャンすること、である。図２ａ，２ｂ，２ｃでは、制御信号は細いリードラインを介して通信され、一方、信号パスは太いリードラインで描かれている。３．デジタル送信ビーム生成器システム好適な実施例では、このデジタル送信ビーム生成器Ｔ−１０２は、複数のデジタル・マルチチャンネル送信器Ｔ−１０３を備え、それは、変換器素子Ｔ−１１４のそれぞれの１つ以上に対応する。この送信器は、好適な実施例では、各送信器が４本までの独立したビームを処理できるという点で、マルチチャンネル型になっている。このため、例えば、１２８個のマルチチャンネル送信器は全体で５１２チャンネルを有することになる。他の好適な実施例では、５本以上の独立したビームも達成できる。１個のプロセッサが５本以上のビームを処理することも、本発明の範囲内である。好適な実施例では、デジタル・マルチチャンネル送信器Ｔ−１０３の各々は、励起事象に対応する出力として、４パルスまでの重畳を生成し、各々のパルスがビームに対応している。各々のパルスは正確にプログラム設定された波形を有しており、その振幅は、他の送信器又はチャンネルあるいはその両方に対して正確にアポダイズされ、共通の送信開始（ＳＯＴ）信号に対して正確に定められた時間だけ遅延される。送信器Ｔ−１０３はＣＷも生成できる能力を有する。各々のデジタル・マルチチャンネル送信器Ｔ−１０３は、概念的には、複素変調器Ｔ−１１７に出力を送るマルチビーム送信フィルタＴ−１１５を備えている。複素変調器Ｔ−１１７の出力は、遅延／フィルタ部Ｔ−１１９に送られ、そこからデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）Ｔ−１２１に送られる。ＤＡＣＴ− １２１の出力は増幅器Ｔ−１２３によって増幅される。マルチビーム送信フィルタＴ−１１５と、複素変調器Ｔ−１１７と、遅延／フィルタ・ブロックＴ−１１９とは、デジタル・マルチチャンネル送信プロセッサＴ−１０４を構成する。送信フィルタＴ−１１５は、送信開始（ＳＯＴ）信号に対応するあらゆる実数又は複素数波形を提供するようにプログラム設定できる。送信フィルタＴ−１１５は、あらゆる所望の任意のパルス波形の実数又は複素数サンプルを記憶するメモリと、焦点調節遅延機能の構成要素によって遅延された送信開始（ＳＯＴ）信号に応答して連続的にサンプルを読み出す手段と、を備えて構成される。好適な実施例では、Ｔ−１１５のメモリは、実数又は複素数パルスのエンベロープのベースバンド表示を記憶するようにプログラム設定される。ブロックＴ−１１５は、主としてメモリであるが、ブロックＴ−１１５の出力がインパルスに対するフィルタの時間応答と考えることができるので、ここでは送信フィルタと呼ぶことにする。複素変調器Ｔ−１１７は、エンベロープを送信周波数にアップコンバートし、適切な焦点調節位相及びアポダイゼーションを提供する。遅延／フィルタ部Ｔ−１１９は、概念的には、あらゆる残余焦点調節遅延成分と最終的な整形フィルタを提供する。デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）Ｔ −１２１は、送信波形サンプルをアナログ信号に変換する。送信増幅器Ｔ−１２３は、送信パワーレベルを設定し、選択された変換器Ｔ−１１４へ送信デマルチプレクサＴ−１０６を経由して送られる高電圧信号を生成する。各々のマルチチャンネル送信プロセッサＴ−１０４に関連するのは、局部又は２次プロセッサコントロールＣ−１２５であり、それは、アポダイゼーションと遅延値などの制御値及びパラメータを、マルチチャンネル送信プロセッサＴ−１０４の機能ブロックに提供する。各々の局部又は２次プロセッサコントロールＣ −１２５は、中央又は１次制御システムＣ−１０４によって順に制御される。４．デジタル受信ビーム生成器システム変換器素子Ｔ−１１４からの信号は、イメージングされる物体から反射される戻りエコー又は戻り信号を表している。これらの信号は、変換器コネクタＴ−１１０を経由して受信マルチプレクサＲ−１０８に送られる。マルチプレクサＲ− １０８を経由して、各々の変換器素子Ｔ−１１４が、複数のデジタル・マルチチャンネル受信器Ｒ−１０１の内の１つに別々に接続しており、デジタル・マルチチャンネル受信器Ｒ−１０１は、ベースバンド・マルチビーム・プロセッサＲ− １２５と共に且つそれに沿って、本発明のデジタル受信ビーム生成器Ｒ−１００を備える。受信器はマルチチャンネルであり、好適な実施例では、各々の受信器が４つまでの独立したビームを処理できる。プロセッサあたり５つ以上のビームを処理することも、本発明の視野の範囲である。各々のデジタル・マルチチャンネル受信器Ｒ−１０１は、好適な実施例では、図２ｂの高レベル機能ブロック図に示す、次の要素を備えている。これらの要素は、動的で小ノイズで可変時間利得式の増幅器Ｒ−１１６と、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）Ｒ−１１８と、デジタル・マルチチャンネル受信プロセッサＲ −１２０と、を備えている。デジタル・マルチチャンネル受信プロセッサＲ−１２０は、概念的には、フィルタ／遅延ユニットＲ−１２２と、複素復調器Ｒ−１２４と、を備えている。フィルタ／遅延ユニットＲ−１２２は、フィルタリングと、粗い焦点調節の時間遅延を提供する。複素復調器Ｒ−１２４は、微細な焦点調節の遅延を位相回転とアポダイゼーションの形態で提供し、また、ベースバンドへ、又は、その近傍への信号復調を行う。これらのブロックの各々の正確な機能と構成は、以下の残りの図面を参照しつつ詳細に説明される。デジタル・マルチチャンネル受信器Ｒ−１０１は、ベースバンド・マルチビーム・プロセッサＲ−１２５に接続しており、そこでは、各々の受信プロセッサの各々のビームの信号サンプルが加算器Ｒ−１２６によって加算され、その和がベースバンド・フィルタ／位相調整器Ｒ−１２７に送られる。ベースバンドフィルタ／位相調整器Ｒ−１２７は、フィルタリングと、受信スキャンライン間又はビーム間の位相調整を行う。局部又は２次コントロールＣ−２１０は、各々のデジタル・マルチチャンネル受信器Ｒ−１０１に関連する。局部マルチチャンネル・プロセッサコントロールＣ−２１０は、中央又は１次制御システムＣ−１０４によって制御され、タイミングと制御とパラメータの値を前述の受信器Ｒ−１０１のそれぞれに送る。パラメータ値は、時間遅延値とアポダイゼーション値を含んでいる。デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００は、さらに、ベースバンドフィルタ／位相調整器Ｒ−１２７の動作と、加算器Ｒ−１２６の加算利得を制御するベースバンド・プロセッサコントロール（又は位相調整器プロセッサコントロール）Ｃ−２７０を備えている。ベースバンド・プロセッサコントロールＣ−２７０は、中央制御システムＣ−１０４により制御される。５．ドップラー受信ビーム生成器・システムＤモード捕捉のためのドップラー受信ビーム生成器システムＡ−４００は、アナログ受信器Ａ−４０２を備えており、その各々がエコー信号を各々１以上の変換器Ｔ−１１４から受信する。ドップラー受信器Ａ−４０２の各々は、復調器／レンジゲートＡ−４０４を備えており、それは受信信号を復調してゲート制御し（ＰＷモードのみ）、エコーを狭いレンジから選択する。ドップラー受信器Ａ− ４０２のアナログ出力はドップラー・プリプロセッサＡ−４０６に送られる。プリプロセッサＡ−４０６内で、アナログ信号は、加算器Ａ−４０８によって加算され、その後、積分され、フィルタリングされ、アナログプロセッサＡ−４１０によってサンプル抽出される。プリプロセッサＡ−４０６は、それからサンプル抽出したアナログ信号をアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）Ａ−４１２でデジタル化する。デジタル化された信号は表示処理システムＲ−２６に送られる。すべてのドップラー受信器Ａ−４０２に、単一の局部又は２次ドップラービーム生成器コントロールＣ−１２７が関連している。ドップラービーム生成器コントロールＣ−１２７は、中央又は１次制御システムＣ−１０４によって制御され、制御及び焦点調節パラメータの値をドップラー受信ビーム生成器システムＡ− ４００に提供する。本ビーム生成器システムＲ−２２は、デジタル受信ビーム形成システムＲ−１００とドップラー受信ビーム形成システムＡ−４００とを以下のような手法で有益に組み合わせている。すなわち、同一のデジタル送信ビーム形成システムＴ− １０２及び同一の変換器アレイを使用し、そのデジタル受信ビーム形成システムＲ−１００が、Ｂモード及びＦモードなどのイメージングモードに対して最適化されるようにし、それにより高い空間分解能を与えるようにしている一方で、これに伴って設置してあるドップラー受信ビーム形成システムは広いダイナミックレンジを有し、Ｄモードの信号捕捉に最適化されている。６．ビーム生成器中央制御システム本発明のビーム生成器中央制御システムＣ−１０４は、デジタル送信ビーム生成器システムＴ−１０２と、デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００と、ドップラー受信ビーム生成器システムＡ−４００と、適応型焦点調節制御システムＧ−１００の動作を制御する。中央制御システムＣ−１０４の主な制御機能が図２ｃに図示してある。制御機能は４つの構成要素を用いて行われる。捕捉コントロールＣ−１３０は、超音波システムコントロールＲ−４０を含むシステムの残りの部分と通信し、高レベルの制御とスキャンパラメータのダウンロードを行う。焦点調節コントロールＣ−１３２は、送信／受信ビーム生成に必要な動的遅延値とアポダイゼーションデジタル値をリアルタイムで計算し、それらは、適応型焦点調節制御システムＧ−１００により提供されるあらゆる推定補正値に加え、事前計算値と拡張理想値を含んでいる。前置コントロールＣ−１３４は、デマルチプレクサＴ−１０６とマルチプレクサＲ−１０８の切替えを設定し、変換器コネクタＴ−１１０とインタフェースし、すべての送信増幅器Ｔ−１２３及びすべての受信増幅器Ｒ−１１６の利得とバイアスレベルを設定する。タイミングコントロールＣ−１３６は、デジタル回路が要求するデジタルクロックのすべてを提供する。これは送信器ＤＡＣＴ− １２１と受信器ＡＤＣＲ−１１８のすべてのサンプル抽出クロックを含んでいる。好適な実施例では、中央制御システムＣ−１０４は、補間及び補外の如き手法を用いて事前に計算され、記憶されたデータに基づいて、焦点調節時間遅延と開口アポダイゼーション値の散在テーブルを拡張する。拡張された遅延及びアポダイゼーション値は、局部プロセッサコントロールに送られ、レンジにおける遅延とアポダイゼーションのデータ拡張が、変換器素子毎、サンプル毎、ビーム値毎に行われる。７．適応型焦点調節制御システム適応型焦点調節制御システムＧ−１００はリアルタイム同時適応型焦点調節を提供する。適応型焦点調節制御システムＧ−１００は、中央制御システムＣ−１０４の焦点調節コントロールＣ−１３２に焦点補正遅延値を提供する適応型焦点調節プロセッサＧ−５０５を備える。適応型焦点調節プロセッサＧ−５０５は、デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００のサブアレイ加算器Ｒ−１２６から捕捉したデータから収差値推定器Ｇ−５０２が生成した出力を演算する。従って、収差補正値、好ましくは収差遅延及び振幅値は、図２ｃに示す適応型焦点調節制御サブシステムＧ−１００により、送信焦点深さに対応するレンジ領域で、各々の受信スキャンライン又は受信スキャンラインのサブセットについて適応的に測定される。焦点調節遅延を調整する適応型焦点調節制御システムに加えて、数多くの適応型制御システムが考えられる。これらのシステムは、例えば、（１）焦点調節遅延と開口アポダイゼーションを調整する適応型コントラスト改善制御システムと、（２）焦点調節遅延及び位相、並びに、開口アポダイゼーションを調整する適応型干渉除去コントロールと、（３）焦点調節遅延及び位相と、開口アポダイゼーションと、イメージング送受信周波数と、ベースバンド波形整形を調整する適応型目標改善コントロールと、を備える。適応型焦点調節制御システムＧ−１００の好適な実施例に含めることができる適応型焦点調節機能の別の観点は、幾何学的収差変換（ＧＡＴ）デバイスＧ−５０８／５０９であり、それは、収差値推定器Ｇ−５０２が捕捉しなかったスキャンライン及びスキャンライン深さについて、適応型焦点調節プロセッサＧ−５０５に収差補正遅延値を提供することができる。より詳細には、測定した収差補正値は、ＧＡＴＧ−５０８／５０９の遅延テーブルに書き込まれる。ＧＡＴＧ− ５０８／５０９は、ＧＡＴルックアップルールに準じて遅延テーブルから値を検索し、深さ、スキャン・ジオメトリ、並びに、深さ、スキャン・ジオメトリ、及び、収差補正値が測定されたモード以外の捕捉モードに対して有効な開口に渡る焦点調節遅延補正のプロファイルを形成する。この幾何学的収差変換デバイスＧ −５０８／５０９は以下でさらに十分に説明する。Ｃ．方法このセクションは、変換器アレイの素子のための補正値の格納及び検索について言及する。本発明及び本文は以下において、少数の隣接素子をグループ化したものであるサブアレイに等しく適用される。そこで、本文では「素子」の用語を使って、開示された概念を明らかにする。本文では「補正値」の用語も引用する。好適な実施例、及び、以下の本文では、この補正値は遅延補正値である（「遅延テーブル」に格納される）。以下で説明するように、本発明は、振幅補正値及び位相補正値を含む、測定した補正値のより広範な分類に等しく適用される。１．収差発生領域を越えたスキャンの収差補正値フェーズドアレイの超音波システムでは、各素子に対する理想的な焦点調節遅延量Ｔ_idealが計算され、この遅延量により、図４に示すよ化が補償される。つまり、０２に沿った単純な経路積分として記載できる。すなわち、これら所望の焦点調節遅延量Ｔ_idealは、時間遅延、位相設定、または、好適な実施例ではその２つの量の組み合わせを使って、超音波イメージングシステムにおいて実行できる。収差発生領域Ｇ−２０１を有する被検体の場合、その伝搬遅延量Ｔ_inhom（これが従って、所望の焦点調節遅延量となる）は一般に、収差発生領域Ｇ−２０１を通過する音の速度に依存して変わる。このＴんだ（屈折した）経路に沿った伝搬時間に依存する。積分形式で記載すると、ここでｎ（ｘ，ｙ）は、ｎ（ｘ，ｙ）＝｜ｃ₀／ｃ（ｘ，ｙ）｜により定義される屈折率であり、ｃ（ｘ，ｙ）は、伝搬媒体（収差発生領域及び収差非発生領域の両方を含む）内の点（ｘ，ｙ）における空間的に変化する音の局所的な速度である。かかる音速の変化が相対的に小さい場介、式（３）の積分は、素子となる。焦点調節遅延誤差Ｔ_ab、すなわち収差発生領域Ｇ−２０１に起因した収差補正値は、の屈折率の変化（公称値からの変化）を積分することで決定できる。収差発生領域Ｇ−２０１（この領域では、音速が公称値ｃ₀から変化する）の厚さは、一部に限定されていると考えられる。この領域の外側ではｎ（ｘ，ｙ）＝１であるから、式（５）により決まる収差補生領域の外側の一連の焦点については同一値になる。図５には、この線上に在り、しかも点線Ｇ−２０３で境界を示された収差発生領域Ｇ至る伝搬経路は、収差発生領域Ｇ−２０１の同一部分を通る。このため、焦点Ｐ₀ 〜Ｐ₅それぞれについての素子Ｅの収差補正値Ｔ_abは同一値になる。図６ａは、上述した補正原理をどのように使って、補正値を測定する深さを除く深さにおける開口に渡る収差補正プロファイルを発生させることができるかを示している。図６ａは８素子のリニアアレイＥ₀〜Ｅ₇を示している。このアレイは、収差補正値を得るために、それぞれがアレイに直交する１５本の平行なスキャンラインＬ_M0〜Ｌ_M14を発生している（図６ａでは、その内のスキャンラインＬ_M12，Ｌ_M13，Ｌ_M14のみが表わされている）。収差補正プロファイルは１５個の測イン上の測定深さＤ_m（スキャンラインに沿って測定された）に在る。点線Ｇ−２０５により示された伝搬経路に沿った遅延変化を表す。測定深さＤ_mにおけるｉ番目の素子Ｅ_i及びｊ番目の測定スキャンライン番号Ｌ_mj に対応する収差補正値Ｔ_meas（Ｅ_i，Ｌ_mj，Ｄ_m）は、図６ｂ〜６ｃに表したテーブルＧ−４００に格納される。ここで、図６ａにおいて深さＤ_cにおける焦点Ｐ_cの焦点を補正したいと仮定すこの関係は、となる。全ての素子について同様に続けていくと、測定した収差補正値から、所望の焦点Ｐ_cにおいて成立する完全な補正プロファイル（すなわち、補正が必要な焦点調節遅延誤差に相当し、素子番号の関数である）を次式のように導き出すことができる。２．ＧＡＴ関数上述した例の場合、式（６），（７）及び（８）を以下のように書き直すことができる。つまり、等価的には、上記ベクトル表記を座標表記に置き換えることができ、に置換する。これにより、が得られる。ここで、Ｌ_cはスキャンライン番号であり、Ｄ_cは補正焦式（１０）中のＧ（・）はＧＡＴ関数であり、この関数は、素子Ｅ_i、現在のラインＬ_c、及び、現在の深さＤ_cで必要な補正を、あるスキャンラインＬ_mj＝Ｇ（Ｅ_i；Ｌ_c，Ｄ_c；Ｄ_m）に沿った深さＤ_mで測定された適切な補正量に関係付ける。本発明では、かかるＧＡＴインデックス関数の値を決定し、そして式（１０）で定義されるマッピングを実行する。図６ｃには、ＧＡＴ収差補正値テーブルＧ−４００を有するＧＡＴインデックス関数Ｇ−４０１の使用が図示されている。収差補正値テーブルＧ−４００は、素子Ｅ_i及び測定スキャンラインＬ_mjに対応する測定深さＤ_mでの測定遅延補正値が含まれている。素子Ｅ₆，補正スキャンラインＬ_c，測定深さＤ_m，及び補正深さＤ_cに対して、ＧＡＴインデックス関数Ｇ−４０１はＧ−４０４におけるＧＡＴインデックス値Ｇ（Ｅ₆；Ｌ_c，Ｄ_c，Ｄ_m ）を生成する。このＧ−４０４は適当なスキャンライン番号Ｌ_mに対応し、このスキャンライン番号に対して測定補正値Ｔ_meas（Ｅ₆，Ｌ_m，Ｄ_m）を収差補正値テーブルＧ−４００で見つけることができる。この例の場合、である。この収差補正値Ｔ_meas（Ｅ₆，Ｌ_m，Ｄ_m）を使って、素子Ｅ₆、スキャンラインＬ_c、及び、補正深さＤ_cにおける焦点の補正がなされる。図６ｂは、図６ａにおける測定深さＤ_mに対する測定収差補正値を示しており、測定スキャンライン番号Ｌ_mj及び素子番号Ｅ_iの関数としてプロットされている。各曲線Ｇ−１５の縦軸方向の値は、各測定スキャンラインＬ_m2，Ｌ_m3，…についての測定補正値を表しており、素子番号Ｅ₀，Ｅ₁，… の関数としてプロットされている。曲線Ｇ−２深さＬ_c）に対するＧＡＴインデックス関数Ｇ（Ｅ_i；Ｌ_c；Ｄ_c；Ｄ_m）の軌跡を表し、図面の「素子番号」−「測定スキャンライン番号」面における素子番号に対してプロットされている。各素子Ｅ_iについては、変換した補正値Ｇ−３０が、上述したように、その素子用のＧＡＴインデックス値に応じて得られる。変換補正プロファイルＧ−４０は、変換した補正値Ｇ−３０を各素子Ｅ_iに適用することで形成され、グラフＧ−５０上で変換収差補正値、対、素子番号としてプロットされる。変換補正プロファイルＧ−４０は、本質的には測定収差補正値を「スライス」したものになり、「遅延誤差」−「素子番号」の面上に投影される。１つの測定モードでの測定値から抽出したそれらの変換収差補正値は、Ｂモード（グレイスケールのイメージングモード）、カラードップラーＦモード（フローまたはカラードップラー・イメージングモード）、Ｍモード（運動イメージングモード）、及び、Ｄモード（スペクトラムドップラーモード）、若しくは、これらのモードをインターリーブし又は交互に組み合わせたモードなど、同一又は異なるモードで使用することができる。ンのジオメトリに関係無く、ＧＡＴインデックス関数Ｇ（・）の値はジオメトリの問題として決定できる。これにより、１つのスキャン・ジオメトリで測定された収差補正値を、別のスキャン・ジオメトリにおける焦点の補正に使用可能になる。図８は、かかる可能性の一つを図示している。すなわち、ベクタ（登録商標）スキャン・ジオメトリによりＢモードの測定スキャンラインＬ_mj（図中、破線で示す）が生成され、変換器アレイ面から測定距離Ｄ_mにおけるそれらのスキャンステアリング・リニアのスキャン・ジオメトリにより、インターリーブ形式のカラードップラーＦモードのスキャンラインＬ_ck（図中、点線で示す）が生成され、この結果生じたカラードップラーＦモードの画像は、その焦点が前記Ｂモードのベクタ（登録商標）スキャンのジオメトリのときに測定されたデータを使って補正された状態で前記Ｂおける素子Ｅ₁に対する焦点を補正するために、ベクタ（登録商標）直線を成す）に対する測定補正値が使用される。式（１０）はこの場合に適用できるが、ここではＤ_c及びＬ_cは補正スキャン・ジオメトリ（例えば、ステアリング・リニア）での深さ及びスキャンライン番号であり、Ｄ_m及びＧＡＴインデックスそれ自体は測定スキャン・ジオメトリ（ベクタ（登録商標））での深さ及びスキャンライン番号である。ＧＡＴインデックスは、従って収差補正値を、ある深さから別の深さへの変換のみならず、あるスキャン・ジオメトリから別のスキャン・ジオメトリへと変換する。ここで、ＧＡＴインデックス（ある特定の素子、補正スキャンライン、及び、深さに関連する値）の形式は変わるが、空間上のある特定の補正点に対するＧＡＴインデックスを決めるのに必要な幾何学的関係は不変であることに注目すべきである。本発明への主要なアプローチ法は、テーブルに格納されているＧＡＴインデックス関数のサンプル値に依存している。これらのインデックス値の計算は幾何学的問題であり、この問題は当業者が数値的方法を使えば任意の精度で解くことができ、かかる計算はセクションＶ．Ｂ．３の「ＧＡＴ関数の計算」でさらに説明する。このＧＡＴインデックスは、補正深さＤ_c及び測定深さＤ_mにおける素子Ｅ_i についての参照スキャンラインＬ_Rjと呼ばれ、測定スキャンラインの可能なサブセットに対して計算され、テーブルに格納される。これらの参照スキャンラインの１つに対する焦点を補正する場合、ＧＡＴインデックス値はテーブルから直接読み出される。参照スキャンライン以外のあるスキャンラインＬ_cに対する焦点を補正する場合は、ＧＡＴインデックスは補間により生成される。例えば、仮にスキャンラインＬ_cが参照スキャンラインＬ_R1及びＬ_R2の間に在る場合、そのスキャンラインＬ_cに対するＧＡＴインデックス値Ｇ（Ｅ；Ｌ_c，Ｄ_c；Ｄ_m）は、参照スキャンラインＬ_R1及びＬ_R2に対するＧＡＴインデックス値の補間により得られる。即ち、となり、ここで、である。このアプローチは、理想的なＧＡＴインデックス関数Ｇ（・）の値の発生を、ＧＡＴインデックス関数のリアルタイム処理から分離するという利点を持っている。しかし、本分野の当業者は、ＧＡＴインデックス関数の値を発生させる他の方法を考案することもできるであろう。例えば、それは正確な解析式またはパワー級数展開のような概略法のいずれかを使ってリアルタイムに計算することもできるであろう。かし、この関係が常に成立するとは限らない。 ₆の変換収差補正値としてそれぞれ使用することができる。しかしない方を使って決定される。もよい。すなわち、となり、ここでα_Lはスキャンライン番号、ステアリング角度、または他のスキャンラインに依存するパラメータに基づく重み付け値である。例えば、スキャンライン番号において補間するには、であり、ここで、Ｌ_m5，Ｌ_m6及びＬ_m7は測定スキャンラインであり、る。さらに、上記原理は数個の深さの測定収差補正値を得る測定スキームに拡張でき、図９に示すようにイメージング対象の被検体中にゾーンを生成できる。例えば、第１のゾーンを、変換器素子と、測定深さＤ_m1を含むある境界深さＤ_bとの間の空間として定義することができる。第２のゾーンを、上記境界深さＤ_bよりも深くに決めて、このゾーンに別の測定深さＤ_m2を含めることができる。２組のＧＡＴインデックスが次いで決められ、この内の一方は測定レンジＤ_m1に変換し、もう一方は測定レンジＤ_m2に変換する。上記第１のゾーン（Ｄ_bよりデックスの組と測定深さＤ_m1を使って補正が実行され、一方、Ｄ_bよ組と測定深さＤ_m2を使って補正がされる。上述した議論は、測定された遅延収差値から変換遅延補正値を抽出するという本発明の使用を中心としてきた。別の実施例によれば、本発明は、素子と測定点とについて測定されたあらゆる収差補正値にも有効に適用することができる。その素子と測定点とについては、１）各素子から収差発生領域を通って各補正点に延びる直線経路にのみ依存する基礎的な補正値、２）素子番号が変わるとともにスムーズに変わる測定補正値、３）スキャンラインが変わるとともにスムーズに変わる測定補正値、が提供される。３．ＧＡＴインデックス関数の計算このＧＡＴインデックス関数の計算は幾何学的問題であり、多くの手法で解くことができる。この問題は、スキャンしている間に計算してもよいし、スキャンの開始時に計算してもよいし、予め計算して大容量のテーブルに格納しておいてもよい。いくつかのスキャン・ジオメトリ（リニア、ステアリング・リニア、曲線状リニア、及び、セクタの各スキャン・ジオメトリを含むが、それらに限定されるものではない）には、正確な解析式を使えるが、そのほかのスキャン・ジオメトリには近似が必要となる。本技術分野の当業者は、全てのフォーマットについて、上記ＧＡＴ関数を、数値計算の手法により任意の精度まで、または、さらに計算的に効率良い手法により若干精度の低下する程度まで計算することが可能となる。ＧＡＴインデックス関数の計算の原理を図解するために、図１０に、リニアのスキャン・ジオメトリ（等間隔の平行なスキャンラインを形成するジオメトリ）で動作する平面状の変換器の正確なＧＡＴインデックス計算の一例を示す。所望の補正は、スキャンラインＬ_c上の座（Ｘ_e，０）の素子Ｅ_nについて行うとする。測定点Ｐ_mの横軸方向の座標Ｘ_mはで与えられる。この式はに書き替えることができる。ここで、ΔＸ_m＝Ｘ_m−Ｘ_cは測定点Ｐ_mから補正スキャンラインＬ_cまでの横軸方向の距離であり、ΔＸ_e＝Ｘ_e−Ｘ_cは素子Ｅから補正スキャンラインＬ_cまでの横軸方向の距離である。ＧＡＴインデックスを使用可能な値まで計算するのに、他に残されていることは、前記測定による横軸方向の座標Ｘ_mを測定スキャンライン番号Ｌ_mに変換することである。スキャンライン間の間隔がＳ₁で、この間隔Ｓ₁が、Ｘ_m及びＸ_cを測定スキャンライン番号Ｌ_m及び補正スキャンライン番号Ｌ_cに、の如く関係付けているとすると、上記式（１６）はに書き換えることができる。この式（２０）は図１０により描かれているスキャン・ジオメトリに対する正確なＧＡＴインデックス関数となる。図１１は、正確な解析的推定を使わずに、数値的概算によりＧＡＴインデックス値を計算する別の手法の例を表している。１）まず、補正スキャンラインＬ_cの始点に最も近い素子（図１１ではＥ₇ ）から始める。この素子について、ＧＡＴインデックス関数はおよその補正スキャンライン番号を返す。２）開始点としてのこの推定を使って、ＧＡＴインデックスのより詳しい推定が以下に説明するようになされる。このステップは必要なだけ反復することができ、各回の新しい推定値を基準値として使い、精度を挙げる。３）隣接する素子Ｅ₆に進むと、この素子Ｅ₇に対するＧＡＴインデックスの新規な推定値が最初の推定値として使用され、素子Ｅ₆に対するインデックス値が計算される。このＧＡＴインデックスの各推定値が、次回の開始点として使われ、次の素子のインデックスが概算される。例えば、測定スキャンラインＬ_m7上の測定点Ｐ_m7を使用して素子ＥのＧＡＴインデックスを概算するため、スキャンラインＬ_m7が最初の _m6は、およそラインｂと測定曲線ａ（測定収差補正値が得られる点のされ、素子Ｅ₆に対するＧＡＴ関数の推定値として使われる。このことは、以下のように表すことができる。スキャンラインＬ_m6上にあるが、しかし、正確には測定レンジＤ_m（すのスキャンラインＬ_m6はＬ_m7の代わりに、新規な最初の推定値として使用でき、さらに、素子Ｅ₆に対するＧＡＴインデックスを概算する。そして、上述したステップが必要なだけ反復され、任意の精度のＧＡＴインデックスの推定値が得られる。素子Ｅ₆についてのＧＡＴインデックスの満足いく推定値が得られると、その推定値が、次の隣接する素子Ｅ₅に対して引き続き行われるＧＡＴ関数の計算の開始点として使われる。４．ＧＡＴ関数の特殊なケース上記ＧＡＴ関数を使って収差補正値を得るには、考慮しなければな図６において収差発生領域Ｇ−２０１の完全に外側に位置すると仮定していた。これが当てはまらない場合、補正の質は影響を受ける。図１２及び１３に２つのそのような例を示す。測定深さＤ_mが図１２において収差発生領域Ｇ−２０１の内側に在る場合、測定した収差補正値は、素子と測定深さＤ_mとの間に位置する収差発生領域Ｇ−２０１差発生領域Ｇ−２０１の内側に在る場合、図１３のようにかかる状況部分に因る焦点調節誤差は正確に補正される。しかし、収差補正値は、分に因る成分もまた含んでいる。図１３においてＤ_cを越えるこの領域は、理想的には収差補正には含まれてはならなく、したがって、新たな誤差項を示している。しかしながら、この誤差項の影響を減少する２つの軽減要因がある。第１に、収差発生領域Ｇ−２０１の深い側の半分（図１３において変換器素子から最も遠くなる半分の領域）の焦点に対して、上述した残されている誤差はもともとの誤差よりも平均して小さくなる。このため、この補正値を使うイメージングは全く補正しないイメージングよりもまだなお、正味の改善がなされることになる。第２に、多くの医療用超音波アプリケーションでは、大部分の収差源であると考えられる体壁のイメージングは軟部組織のよりも関心が少ない。正確なビーム形成が望まれる補正点の多くは体壁を越えて、つまり前記収差発生領域Ｇ−２０１を越えたところにある。別の特殊なケースは本発明によって作られる補正値の感度の、収差補正プロファイルを測定するうえでの不正確さである。隣接するスキャンラインについて測定した収差補正値の僅かな違い（ステアリング誤差、一定の遅延オフセットまたは位相オフセットなど）は、測定深さから離れて得られた収差補正値においては素子間の遅延または位相誤差を生じる。所定の測定深さでは単に少しの幾何学的歪みになるだけであるステアリング誤差の僅かな変動が、その測定深さから離れた位置ではビーム形成を著しく劣化させることがある。ＧＡＴインデックス関数を的確に機能させるには、スキャンライン間のバイアス誤差が測定収差補正値に入らないことを確実にする特別な配慮が必要である。しかしながら、多くの収差測定体系は、各収差補正プロファイルのある種の「観測不可能」な成分を測定することはできない。ステアリング誤差などのこれらの「観測不可能」な成分は、個々のスキャンラインの焦点の質を劣化させずに、画像を幾何学的に歪める。それらの成分は、平面状の変換器の場合、大略、一定の遅延オフセットに素子全部を横切る線形の遅延がプラスしたものに対応する。本発明は、そのような誤差を導入しない、又は、そのような誤差を補正しようとする適応型ビーム形成超音波システムと組み合わせることにより、最良に機能する。しかし、かかる誤差が存在する場合でも、本発明によって生成された収差補正値は、全ての深さ位置で使用される１つの補正を行う場合よりも、焦点の質を良好なものに改善する。第３の特殊なケースは、ＧＡＴインデックス関数Ｇ（・）が、収差補正値が使用できないインデックス値（スキャンライン番号）を出力したときに生じる。これが生じるのには、多くの理由がある。図１４に示すように、変換器の端部近傍またはスキャンされた領域の端部近インの組の外側に在るので、真の測定点ではない。この場合、ＧＡＴ正値の範囲を外のインデックス値を出力する。また、測定が開口全体の限られた一部を使ってなされたことにより、収差測定値を得ることができない場合がある。図１５では、８素子のその点に最も近い８個の素子で測定がなされる。例えば、そのスライ測定されない。従って、ＧＡＴインデックス関数は、有効な収差補正値には対応しないインデックス値を生成する。収差補正値を得ることができない別の理由は、測定と補正が同時になされたときに起きる。測定スキャンラインが発射された時間と、そのラインについての測定収差補正値が格納及び検索のために使用可能になる時間との間には、ある遅延（必要な処理または他のオーバーヘッドのため）が在る場合がある。直前に発射された測定スキャンラインについての測定収差補正値が更新の処理中であり、その一方で、その同一の収差補正値が現在のスキャンラインについて収差補正値の一部としてＧＡＴ関数によってインデックスされていることがある。あるモード及び実施では、この問題を生じないものもある。しかし、例えばカラードップラーＦモードは１個の速度推定値を得るのに数回の発射を必要とし、この発射の組全体に渡って、使用する収差補正値が一定であることが重要である。この場合、直前に発射したスキャンラインからの収差補正値、即ち、変化していると考えられる補正値は、使用すべきではなく、よって利用不能である。図１６は、収差補正値がどのようにして更新されるかを図示している。図１６は空間（素子と測定スキャンラインの集合）を示しており、この空間上で補正値が矩形として測定できる。この矩形は、最初及び最後のスキャンライン番号Ｄ及びＤ´、並びに、最初及び最後の素子番号Ｅ及びＥ´により規定される。スキャンライン番号は縦軸方向に採られ、どのような値も採ることができる。素子番号は横軸方向に採られている。このため、２本の水平ラインＤ及びＤ´並びに２本の垂直ラインＥ及びＥ´が、「スキャンライン」−「素子」空間の境界を規定する。種々の文字を付されたラインが、この空間の境界を示している。ラインＡ及びＡ´は、各イメージングフレームで発生されるスキャンラインの限定したサブセットである、「パン・ボックス」の最初及び最後を規定するスキャンラインを記している。ラインＢ及びＢ´は、測定深さでのアクティブな開口の両端の素子を示している。ラインＣ及びＣ´は、測定補正値が変化状態にあるか、又は、更新中である現在のスキャンラインに関する「ロックアウト領域」を規定する。図１６の斜線エリアは、現在及び以前のフレーム期間中に補正値が測定された素子及びスキャンラインを規定している。フレーム期間は、特定の表示フォーマットにおける最初のスキャンラインの送信と、その表示フォーマットにおける最後のスキャンラインの受信との間の期間と考えることができる。ＧＡＴ関数が、補正されるべき素子に結合し、図１６の点Ｆに対応するスキャンライン番号値を選択し、その点Ｆが測定収差補正値が存在する領域の外側に在るような場合、いくつかの方法を使って収差補正値を推定することができる。好適な実施例によれば、同一の素子及び最も近接した利用可能なスキャンラインに対する収差補正値（点Ｆ´として示される）が使用される。例えば、図１６で示されているＦとに相当する。さもなければ、同一のスキャンライン及び最も近接した利用可能な素子（点Ｆ´´として示される）が使用される。例えば、上記の近似補正は測定補正値が利用できない場合に使用されるが、全く補正を行わない場合よりも好ましい。しかし、完全に補正したビームを用いて形成した画像に比較すれば、ある程度の画像劣化は依然として生じる。利用可能なデータの領域の遥か外側の点（素子、スキャンライン）についての測定補正値は、画像の端であって、測定深さから離れた焦点について最も頻繁に要求される。したがって、不完全な測定に因って生じる画像劣化は、ほとんどの場合画像の端で生じ、通常は主要な関心を有する領域から離れている。Ｄ．装置このセクションは収差補正値の格納及び検索を行う装置について説明する。この好適な実施例によれば、補正値は４個の素子から成るサブアレイについて格納される。別の実施例としては、４個の素子から成るサブアレイの代わりに、さらに多数又はより少数のサブアレイ、または単一の素子から成るサブアレイを使用することもできる。１．焦点調節制御システムに対する超音波デジタル送受信ビーム生成器のインターフェース図１７は、図２に示す、適応型焦点調節制御システムＧ−１００と、デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００、ビーム生成器中央制御システムＣ−１０４、及び、デジタル送信ビーム生成器システムＴ−１０２とのインターフェースを示している。ベースバンド・マルチビーム・プロセッサＲ−１２５の各サブアレイ加算器Ｒ−１２６は、サブアレイ信号Ｓ_iを、データパスＧ−５０３上の１つに、適応型焦点調節制御システムＧ−１００の収差値推定器Ｇ−５０２に向けて出力する。収差値推定器Ｇ−５０２は収差補正値を測定する機能を負っている。各サブアレイについてのこれら測定された収差値は、データパスＧ−５０６を介して適応型焦点プロセッサＧ−５０５に書き込まれる。この適応型焦点プロセッサ５０５は次いで、好適にはサブアレイ、スキャンライン及びレンジにより組織された遅延テーブル及び補間器Ｇ−５０９に書き込む以前に、測定した収差補正値に追加の処理を施す。各送信又は受信ビーム形成動作が、遅延インデックス・テーブル及び補間器Ｇ−５０８の動作を開始させ、これにより、好適には前述した方法で発生させたスキャンライン・インデックス値がラインＧ−５０８ａ上に、遅延テーブル及び補間器Ｇ−５０９に向けて出力される。この遅延テーブル及び補間器Ｇ−５０９は次いで、測定した又は補間した測定収差補正値をラインＧ−５１０に、ビーム生成器中央制御システムＣ−１０４に向けて出力する。この受信ビーム生成器収差補正値プロファイルは、加算器Ｇ−５１５により表されている如く、データパスＧ−５１７上の受信動的焦点遅延プロファイルと加算され、そして、かかるプロファイルによる素子遅延値が、デジタル受信ビーム生成器システムＲ−１００の各受信の局部マルチチャンネル・プロセッサコントロールＣ−２１０に向けてデータパスＧ−５１２に出力される。データパスＧ−５１０上の送信ビーム生成器収差補正値プロファイルは、加算器Ｇ−５１４により、データパスＧ−５１８上の送信焦点遅延プロファイルと加算され、かかるプロファイルによる素子遅延値は、デジタル送信ビーム生成器システムＴ−１０２の各送信器の局部マルチチャンネル・プロセッサコントロールＣ−１２５に向けてデータパスＧ−５１３に出力される。２．適応型焦点調節制御システム図１８は、本発明に係る、図１７に示した適応型焦点調節制御システムＧ−１００の構成を示す。その主要な構成要素のリストアップと説明はセクションａ− ｈにおいてなされ、処理の全体説明はセクションＶ．Ｃ．３でなさている。ａ．適応型焦点プロセッサ適応型焦点プロセッサＧ−５０５は図１８に示す多くの構成要素と通信を行う。特に、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、図１７に示す収差値推定器Ｇ−５０２と、図１８の構成要素との間の情報の流れを制御する。この適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、データパスＧ−５０６を介して、収差値推定器Ｇ−５０２とのデータ／制御の情報の転送を行う。さらに、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、制御パスＧ−６５７を介してＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００と、制御パスＧ−６５７を介してＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２と、及び、制御パスＧ−６５２を介してＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５と通信を行う。適応型焦点プロセッサＧ−５０５はまた、アドレス及びデータパスＧ−５０６により収差値推定器と直接的に交信を行う。また、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、どの変換器素子が各々のサブアレイと関連しているか、及び、よって、どのサブアレイ結果が種々のモードの動作中において無視されるべきであるかを認識する役割を負っている。例えば、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、超音波イメージング・システムがスライド開口の構成であるか否かを認識する必要がある。また、この適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００、ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２、及び、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５を初期化する。ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００は、１）ＧＡＴ関数から適当なＧＡＴインデックス値を計算する適応型焦点プロセッサＧ−５０５、２）外部に配置したリード・オンリ・メモリのようなメモリから所定のＧＡＴインデックス値を転送すること、又は、３）所定のＧＡＴインデックス値の転送及び付加的な補間を実行することの組み合わせ、によって初期化できる。スキャンのジオメトリ・フォーマットが変化し、送信焦点の深さが変化している間、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は計算をするか、ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００にインデックスを入力する。適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、Ｂモード動作の間、測定収差補正値のリアルタイム計算に従事する。適応型焦点プロセッサＧ−５０５は、収差値推定器Ｇ−５０２から出力された収差補正値を読み込み、それらを処理し、その処理結果をＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５に出力する。好適な実施例によれば、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５はＢモードのスキャンに対してのみ連続的に更新され、また、ＢモードとＦモード、または、ＢモードとＤモードといった混合モードのときのＢモードのスキャンラインの間においても更新される。混合モードのＢモードでないスキャンラインは、これらＢモードでないスキャンラインを補正するために、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５から収差補正値を依然として検索できる。しかし、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５は、Ｂモードのスキャンラインからのデータによってのみ更新される。代替的実施例によれば、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５を分割し、カラードップラーＦモードのような別のスキャンモードの間に捕捉された補正値により更新し、それらの遅延補正値をＢモード補正値のそれから離れた分割領域に保持することも可能である。ｂ．ＧＡＴインデックス・テーブル図１９は、図１８に示したＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００の詳細を表す図である。ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００はビットマップ型のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）から成る。ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００はベースアドレスＢ_nによりインデックス付けされたセクションに分割されている。これらのセクションのそれぞれは、Ｎ本の参照スキャンライン（Ｎは２のべき乗）及びＭ個のサブアレイ（例えば、Ｍ＝１６，３２または６４）に対するＧＡＴインデックスを有する。このＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００により、選択した測定深さに焦点設定する場合、現在のサブアレイにより分かるように、現在のサブアレイ、現在のスキャンライン、現在の焦点深さ、及び、現在のスキャン・ジオメトリ・フォーマットから、収差値に関する測定スキャンラインへの等価的なマッピングが可能になる。アドレス情報は３つの入力値に分けることができる。すなわち、１）ベースアドレス、２）補正スキャンライン番号、及び、３）サブアレイ番号である。ベースアドレスはさらに４つの値に分かれる。すなわち、１）変換器番号（例えば、２つの分離した変換器に対して分離した補正及びＧＡＴインデックスが可能）、２）スキャン・ジオメトリ・フォーマット、３）補正深さ、及び、４）測定深さ、である。ｃ．ＧＡＴインデックス補間器図１８は、インデックス補間器Ｇ−６０１を図示しており、このインデックス補間器は、データパスＧ−６９１及びＧ−６５１により、ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００及びインデックス修正器ブロックＧ−６０３に夫々接続している。インデックス補間器Ｇ−６０１は、ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００から出力された参照ラインに対応するインデックス値間の補間を行う機能を担っている。インデックス補間器Ｇ−６０１には、ラインＧ−６５５を介して、焦点調節コントロールＣ−１３２からスキャンライン補間パラメータα_Lが供給される。このスキャンライン補間パラメータα_Lは、焦点調整コントロールＣ−１３２により式（１３）に従って計算される。これにより、式（１２）に示すように、インデックス補間器Ｇ−６０１が現在のラインに対して、１対の参照スキャンラインに対応するＧＡＴインデックス値の補間を実施することによりＧＡＴインデックス値を得ることができるようになる。この補間されたＧＡＴインデックス値は、データパースＧ−６５１に出力され、ＧＡＴインデックス修正器ブロックＧ−６０３に送られる。ｄ．ＧＡＴハイ／ロー・テーブル図２０は、図１８に示すＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２の詳細を表す図である。ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２は、選択した測定深さにおける全てのサブアレイについてのロー・スキャンライン番号及びハイ・スキャンライン番号を含んでいる。このハイ及びローのスキャンライン値は、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５におけるアクティブな開口の境界を表している。ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２のハイ・スキャンライン及びロー・スキャンラインの値は、図１６ではラインＢ及びＢ´により示されている。ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２は、ビットマップ型ＲＡＭから成る。ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２は、ベースアドレスＢｎによりセクションに分割されている。最後に、ハイ及びローのスキャンラインの値は、適応型焦点プロセッサＧ−５０５によって制御パスＧ−６８２上に書き込まれ、ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２に送られる。ハイ及びローのスキャンラインの値は、適応型焦点プロセッサＧ−５０５、又は、焦点調節コントロールＣ−１３２のいずれかによって、マルチプレクサＧ−６１０を経由してアドレス指定され、そのマルチプレクサＧ−６１０は適応型焦点プロセッサＧ−５０５からの信号により制御される。ｅ．ＧＡＴインデックス修正器ブロックインデックス修正器ブロックＧ−６０３は、ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ− ６０２からの入力と、制御パスＧ−６８１上の焦点調節コントロールＣ−１３２からのパラメータと、に基づき、データパスＧ−６５１上のＧＡＴインデックス値を修正する機能を担っている。ＧＡＴインデックス修正器ブロックＧ−６０３は、選択したイメージング・フォーマットに対して、データパスＧ−６５１からのインデックス値が妥当なインデックス値範囲に入るかどうかを判断する。図１６には、規定されたスキャンライン及び変換器素子の所定の組に対する、ラインＡ−Ａ´及びＢ−Ｂ´で決まる有効な収差補正値が描かれている。以下に機能的に説明するように、要求されたＧＡＴインデックスが有効な収差領域から外れる場合、多数の方法を使って収差補正値を得ることができる。もし正しいインデックス値を得ることができない場合、又は、それに対応する収差値が図１６のロックアウト領域Ｃ−Ｃ´に在る場合、信号を制御パスＧ−６５０上に発生させて、データパスＧ−６７０上の収差値出力を零にセットすることもできる。最後に、修正されている可能性のあるインデックス値をデータパスＧ−６６１上に出力し、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５において有効な収差補正値を得ることができる。ｆ．ＧＡＴ遅延テーブル図２１は、図１８に示したＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５の詳細を表す図である。ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５はビットマッピング型ＲＡＭから成り、このＲＡＭには、ある公称周期に関して表現された遅延データが保有されている。好適な実施例によれば、かかる遅延量は、その周期の小さな端数の分解能を有する符号付きの量として表現することができる。また、周波数が調整可能であったり、ダウンシフティングが在る場合のように、周波数が変化する状況下では、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５内のスキャンライン全てに対する遅延値は、同一の公称周期によって表現される。ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５は、ベースアドレスＢ_nにより複数のセクションに分割されている。各セクションには、測定深さにおける変換器素子のサブアレイ毎の遅延値が格納されている。ｇ．ＧＡＴ遅延補間器図１８の遅延補間器Ｇ−６０４は、データパスＧ−６７０にＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５から出力されたサブアレイ収差補正遅延値を元に、変換器素子それぞれの収差補正遅延値を計算する。このＧＡＴ遅延補間器Ｇ−６０４は、インデックス修正器ブロックＧ−６０３からの制御パスＧ−６５０上の信号と、焦点調節コントロールＣ−１３２から得られる制御パスＧ−６５９上の素子補間パラメータα_Eを使用する。各素子の時間遅延量は、データパスＧ−６７０に出力された２出力のサブアレイ収差補正値Ｔ_A及びＴ_B間で補間を行うことにより得られる。例えば、サブアレイ収差補正値Ｔ_Aは、素子Ｅ₀〜Ｅ₃から成るサブアレイＡに対応する。隣接するサブアレイ収差値Ｔ_Bは、素子Ｅ₄〜Ｅ₇から成る隣接したサブアレイＢに対応する。素子Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，及びＥ₅に対する時間遅延量Ｔ_E2… Ｔ_E5は以下のように決定される。ここで、α_Eiは焦点調節コントロールＣ−１３２から制御パスＧ−６５９に出力された値である。別の実施例では、この遅延補間器Ｇ−６０４をインデックス修正器ブロックＧ −６０３（補間パラメータを提供するブロック）と組み合わせて、スキャンライン番号の遅延サンプルを補間する機能を組み込み、実際に測定したスキャンラインの間のスキャンラインについての収差補正値を計算することもできる。最後に、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５のためのインデックス値が無効であると、インデックス修正器ブロックＧ−６０３が判定した場合、制御パスＧ−６５０を介して遅延補間器Ｇ−６０４に信号を強制的に送り、データパスＧ−６６０上の遅延値を零に設定する。３．ＧＡＴ装置の動作説明以下に、図１８に示すＧＡＴ装置の動作を説明する。測定焦点のある既知の組を有する所定のスキャン・ジオメトリによるスキャン開始時に、適応型焦点プロセッサＧ−５０５は数本の参照スキャンラインのそれぞれについてＧＡＴインデックス値を計算する。適応型焦点プロセッサＧ−５０５はそれらの値をＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００に格納する。適応型焦点プロセッサＧ−５０５はまた、測定した遅延値を使用する、選択された測定スキャン・ジオメトリについて、それらの値をＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２に格納する。図１７に示す収差値推定器Ｇ−５０２は、選択された測定焦点にて収差補正値の初期推定値を測定し、それらの推定値を適応型焦点プロセッサＧ−５０５に送る。適応型焦点プロセッサＧ−５０５はその推定値をＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５にロードする。その代わりに、収差値推定器Ｇ−５０２では初期推定値を生成しないようにすることもできる。この場合、適応型超音波イメージング・システム内のメモリから前記適応型焦点プロセッサＧ−５０５に、所定の収差補正値がダウンロードされ、そしてＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５に書き込まれる。選択された深さ及び現在のスキャンライン番号にて収差補正値を得るために、選択された焦点深さ及び各サブアレイについて、その選択されたスキャンライン番号の上下の参照スキャンラインに対するインデックス値が図１８のＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００から読み出される。これら全ての読出し値は、データパスＧ−６５５上を焦点調節コントロールＣ−１３２からマルチプレクサＧ −６０９を介してＧＡＴインデックス・テーブルに供給される。マルチプレクサＧ−６０９は、焦点調節コントロールＣ−１３２から制御パスＧ−６９０に与えられる入力値により制御される。ＧＡＴインデックス補間器Ｇ−６０１は、次いで、前記参照スキャンラインにおける２つのＧＡＴインデックス値間で補間を行い、現在のスキャンラインでのインデックス値を得る。前述したように、ＧＡＴインデックス・テーブルＧ−６００に格納されているＧＡＴインデックス値（参照スキャンラインでのインデックス値）は、実在しないスキャンラインを参照することもできる。例えば、図１４に（Ｐ_mxにより）示すように、マイナス符号のスキャンライン番号を出力することもできる。インデックス補間器Ｇ−６０１は、２本の実在するスキャンライン番号間で、１本の実在するスキャンライン番号及び１本の実在しないスキャンライン番号間で、または２本の実在しないスキャンライン番号間で補間を行うことができ、矛盾のない結果を生成することができる。各サブアレイについて得られたＧＡＴインデックス値は、データパスＧ−６５１でインデックス修正器ブロックＧ−６０３に転送される。同時に、各サブアレイについて、収差値を利用できるハイ／ロー・スキャンライン（スキャン・ジオメトリ・フォーマット及び測定深さが与えられる）が、ＧＡＴハイ／ロー・テーブルＧ−６０２から制御パスＧ−６６２を介して読み出され、インデックス修正器ブロックＧ−６０３に渡される。同時に、現在のフレームで発射された最初及び最後のスキャンラインが制御パスＧ−６８１を介してインデックス修正器ブロックＧ−６０３に渡される。このインデックス修正器ブロックＧ−６０３は、データパスＧ−６６１を介してマルチプレクサＧ−６１１に、要求されたＧＡＴインデックス値に最も近い利用可能な測定スキャンラインを出力する。すなわち、選択されたサブアレイについて補正値の実在が分かっている全ての測定スキャンラインの中から、前記インデックス修正器ブロックは、要求されたＧＡＴインデックス値に最も近いスキャンラインを選択する。選択したサブアレイについてのいずれのスキャンライン番号に対しても補正値が既知でない場合、前記インデックス修正器ブロックＧ−６０３は制御パスＧ−６５０に１つの信号を発生させる。これにより、遅延補間器Ｇ−６０４は、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５から出力された選択サブアレイに対して、補正を使用禁止にする（零の値を出力することにより）。別のモードによれば、ＧＡＴインデックス修正器ブロックＧ−６０３は、データパスＧ−６５１のＧＡＴインデックス値出力をも無効とし、全部のサブアレイについて、１）現在のスキャンライン、２）ロックアウト領域のＣ−Ｃ´のロー境界のスキャンライン、又は、３）ロックアウト領域のＣ−Ｃ´のハイ境界のスキャンライン、のいずれかを選択することができる。（ロックアウト領域のＣ− Ｃ´のロー及びハイ境界のスキャンラインは、このロックアウト領域の直ぐ外側に在るスキャンラインである。）これらのモードは測定焦点でまたはその近傍で使うことができる。測定焦点の近傍で現在のラインを選択することは、本質的には、ＧＡＴが適応（アダプション）と干渉しないように、測定焦点の近くでのＧＡＴを不能とすることである。ロックアウト領域の外側の最も低いラインを選択して、適応をサポートすることもできる。別のモードによれば、インデックス修正器ブロックは、ロックアウト領域Ｃ− Ｃ´の内部のスキャンラインを除外することもできる。ロックアウト領域Ｃ−Ｃ ´の内部にスキャンラインが選択されたときには、インデックス修正器ブロックは、１）現在のスキャンライン、２）ロックアウト領域のＣ−Ｃ´のロー境界のスキャンライン、又は、３）ロックアウト領域のＣ−Ｃ´のハイ境界のスキャンライン、のいずれかを返すようにすることができる。例えば、Ｆモードにおいて、ロックアウト領域の外側の境界スキャンラインの一つを選択することができ、これにより、１つのＦモードのドップラー処理のスキャンラインを得るのに必要な数回の超音波照射の間に、適用された収差補正値が変化することを防止できる。別のモードによれば、最も近い有効なスキャンライン番号を決定し、ロックアウト領域内のスキャンライン番号を排除するための後続のステップを実行する前に、インデックス修正器ブロックは、データパスＧ−６５１上のインデックス出力にオフセットを加えることができる。これにより、測定焦点に近い点については、適用された補正プロファイルの不連続性を生じさせることなく、返されたインデックスをロックアウト領域の外側に保持できる（かかる不連続性は、ロックアウト領域の一方の端からの補正値を使った１つのサブアレイ及びロックアウト領域のもう一方の端からの補正値を使った隣接サブアレイ素子から生じるものである）。このインデックス修正器ブロックは、制御パスＧ−６５０を介して遅延補間器Ｇ−６０４に対し信号を送ることにより、容易に補正を不能とするようにプログラムすることができる。これは、例えば、有効でないデータを使った補正を防止するために、スキャン・ジオメトリ・フォーマットが変化した後、最初の数本のスキャンラインまたは最初のフレームについて行われる。また、別のモードでは、上記ステップにより返されたインデックスがデータパスＧ−６５１上の公称値出力よりも所定量以上多い場合には、インデックス修正器ブロックは、選択したサブアレイに送る補正量を消失させてもよい（零にする）。例えば、ある素子について、データパスＧ−６５１にスキャンライン番号１２が出力され、前記ステップにより返された最初の有効なスキャンラインがスキャンライン番号１００であるとすると、スキャンライン番号１００に対して測定された補正値は、スキャンライン番号１２に対して必要とされる補正値との間に何の相関関係も無くなる。この場合には、有効でない補正値を使用するよりも、補正を不能とした方がよい。さらに別のモードによれば、ＧＡＴインデックス修正器ブロックＧ −６０３は補正値の新旧の度合い(age)を考慮するようにしてもよい。図１６において、種々の斜線領域は、補正値が既に測定されたスキャンライン及び素子またはサブアレイを表している。この領域内において、測定した収差の新旧度合いの相互間について別の区別を与えるようにすることができる。補正値は、各ビーム照射に伴って順次測定され且つ格納されるので、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５内の補正値のいくつかは現在のスキャンフレームにおいて測定されたものであり、またいくつかは以前のフレームにおいて測定されたものである。図１６において、スキャンライン照射の順番は上から下に向かっている。このため、現在のスキャンラインより上のスキャンラインについての補正値は現在のフレームの間に捕捉されることになるし、現在のスキャンラインより下のスキャンラインについての補正値は以前のフレームの間に捕捉されたことになる。図１６において影を付した領域Ａ−Ｃ´内では、補正値の新旧の度合い(age)は滑らかに変わり、最も古い推定値が一番上にきて、最新の推定値が一番下にくる。インデックス修正器ブロックＧ−６０３は、いくつかのモードでは、前記ステップにより戻されたインデックスが現在のスキャンラインよりも所定量以上古いときには、補正を不能とすることができる。インデックス修正器ブロックＧ−６０３により決定されたインデックス値は次いで、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５にアドレス設定するため、データパスＧ− ６６１を介してマルチプレクサＧ−６１１に向けて出力される。マルチプレクサＧ−６１１はクロック信号により制御され、このクロック信号は制御パスＧ−７００上で２分されている。対応するサブアレイの収差補正値がデータパスＧ−６７０に出力され、遅延補間器Ｇ−６０４に送られる。この遅延補間器Ｇ−６０４は、２つのサブアレイ収差補正値を、式（２２）にしたがって個々の変換器素子に対する収差補正値に変換する。最後に、この収差補正値はデータパスＧ−５１０に沿って転送され、図１７に示したように、加算器Ｇ−５１５及びＧ−５１４に送られる。加算器では、収差補正値を使って送信及び受信の超音波ビーム生成器双方に対する焦点補正が行われる。このように、本ＧＡＴ関数は、送信及び受信の双方において遅延補正量を発生させることができる。換言すれば、収差補正値を使って超音波照射における焦点を補正することができ、そして、その同一の超音波照射による反射波を使って収差補正値を測定することができる。適応型焦点プロセッサＧ−５０５はまた、ＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５から後続のスキャンラインの焦点補正値を読み出す間に、新規に測定した収差補正値のＧＡＴ遅延テーブルＧ−６０５への書き込みをインターリーブすることができる。Ｅ．結論ＧＡＴ装置及びその方法を有する超音波システムが開示されている。前記ＧＡＴ関数は、好適には、画像化される被検体内の焦点Ｐ_cのいずれに対しても送信されかつ使用される送信焦点深さＤ_mにおけるスキャンラインに沿って測定された収差補正値を考慮している。変換は、測定を追加したり、特別なスキャン・ジオメトリを使用したり、またはフレーム時間を増やしたりすることなく、画像内の全ての点における収差補正値の使用を考慮している。本発明に係る好適な実施例の前述した説明は、図解及び説明を目的として提供されてきた。本発明を、開示された詳細な形に制限したり、余すところなく開示することを意図してはいない。本技術に精通した者には多くの修正例や変形例が明らかであることが明白である。実施例は本発明の原理やその実際的な応用を最良に説明するために選択され説明されており、したがって本技術に熟練した他の者にも、熟考した特別使用に合致する種々の実施例及び種々の変形例を実施するために、本発明を理解させることができる。本発明の範囲は、以下のクレーム及びそれらの均等範囲により決まることを意図している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年９月２４日【補正内容】請求の範囲１．複数の変換器サブアレイに編成された複数の変換器素子を備える超音波イメージングシステムにおいて、媒体中の伝搬収差を補償するために収差補正値を提供する方法であって、第１の複数の収差補正値を格納するステップであって、その各収差補正値が複数の変換器サブアレイの各々のサブアレイ、及び、前記媒体における複数の第１の位置の各位置に対応するステップと、前記媒体中の第２の位置について、前記第１の複数の収差補正値から第２の複数の収差補正値を選択するステップであって、前記選択した収差補正値の少なくとも２個は別個の第１の位置に対応し、前記第２の位置は前記第１の位置とは異なる深さに在るステップと、を有する方法。２．前記格納及び選択は、イメージングと同時に行われる請求項１記載の方法。３．前記第１の複数の収差補正値は遅延値である請求項１記載の方法。４．前記第１の複数の収差補正値は位相値である請求項１記載の方法。５．前記第１の複数の収差補正値は振幅値である請求項１記載の方法。６．前記収差補正値は、遅延値、位相値及び振幅値のうちの少なくとも２つから成るグループから選択した値である請求項１記載の方法。７．前記第１の複数の収差補正値は第１の周波数に対応し、前記第２の複数の収差補正値は第２の周波数に対応する請求項１記載の方法。８．前記第２の複数の収差補正値は遅延値である請求項１記載の方法。９．前記第２の複数の収差補正値は位相値である請求項１記載の方法。１０．前記第２の複数の収差補正値は振幅値である請求項１記載の方法。１１．前記第２の複数の収差補正値は遅延値、位相値及び振幅値のうちの少なくとも２つから成るグループから選択した値である請求項１記載の方法。１２．前記収差補正値は測定した収差補正値である請求項１記載の方法。１３．前記第１の位置は測定位置である請求項１記載の方法。１４．前記測定位置は送信焦点位置又は送信焦点位置近傍に在る請求項１３記載の方法。１５．前記第２の位置は選択した位置である請求項１記載の方法。１６．前記選択した位置は受信焦点位置又は受信焦点位置近傍に在る請求項１５記載の方法。１７．前記選択ステップは、前記第２の複数の収差補正値に関連したインデックス値を発生するステップを含む請求項１記載の方法。１８．前記格納ステップは、少なくとも１本のイメージング用スキャンラインから収差補正値を得る請求項１記載の方法。１９．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン及びカラードップラーモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項１８記載の方法。２０．前記選択ステップは少なくとも１本のスキャンラインに対して収差補正値を得る請求項１記載の方法。２１．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン、カラードップラーモードのスキャンライン、Ｄモードのスキャンライン、及びＭモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項２０記載の方法。２２．前記複数の変換器サブアレイの少なくとも１つは、単一の変換器素子を備えている請求項１記載の方法。２３．前記複数の変換器サブアレイの少なくとも１つは、少なくとも２個の変換器素子を備えている請求項１記載の方法。２４．前記格納及び選択は、複数のゾーンのうちの第１のゾーンに対応する請求項１記載の方法。２５．前記超音波イメージングシステムは、前記第１の複数の収差補正値を格納する収差補正値テーブルに接続したインデックス・テーブルを有し、前記選択ステップはさらに、前記インデックス・テーブルについて、各々のインデックス値が変換器サブアレイ、スキャンライン番号、補正深さ、及び、測定深さに対応する複数のインデックス値を発生するステップと、選択した変換器サブアレイ、選択したスキャンライン番号、及び選択した補正深さに基づいて、前記複数のインデックス値からインデックス値を選択するステップと、前記収差補正値テーブルから、複数の選択したインデックス値に応答した、前記第２の複数の収差補正値を検索するステップと、を有する請求項１記載の方法。２６．前記格納及び選択はイメージングと同時に行われる請求項２５記載の方法。２７．前記インデックス値を選択するステップはさらに第１のインデックス値及び第２のインデックス値との間で補間を行うステップを有する請求項２５記載の方法。２８．前記検索ステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間を行うステップを有する請求項２５記載の方法。２９．前記検索ステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間をしてスキャンラインの間隔をより精細にする請求項２５記載の方法。３０．前記検索ステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間をしてサブアレイの間隔をより精細にする請求項２５記載の方法。３１．複数の変換器サブアレイを有する超音波イメージングシステムにおいて収差補正値を提供する方法であって、複数のインデックス値を発生させるステップと、前記インデックス値をインデックス・テーブルに格納するステップと、複数の収差補正値を測定するステップと、前記インデックス・テーブルと接続した収差補正値テーブルに前記複数の収差補正値を格納するステップと、選択した変換器サブアレイ及び選択した補正位置に基づき、前記インデックス・テーブルから複数のインデックス値を選択するステップと、前記収差補正値テーブルから、前記複数の選択したインデックス値に応答した第２の複数の収差補正値を検索するステップと、を有する方法。３２．前記収差補正値は測定した収差補正値である請求項３１記載の方法。３３．前記収差補正値は、少なくとも１本のイメージング用スキャンラインに対応する請求項３１記載の方法。３４．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン及びカラードップラーモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項３３記載の方法。３５．前記選択ステップは、少なくとも１本のイメージング用スキャンラインに対して収差補正値を得るステップである請求項３１記載の方法。３６．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン、カラードップラーモードのスキャンライン、Ｄモードのスキャンライン、及びＭモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項３５記載の方法。３７．前記インデックス値を選択するステップはさらに第１のインデックス値及び第２のインデックス値との間で補間を行うステップを有する請求項３１記載の方法。３８．前記検索のステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間を行うステップを有する請求項３１記載の方法。３９．前記検索のステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間をしてスキャンラインの間隔をより精細にする請求項３１記載の方法。４０．前記検索のステップはさらに第１の収差補正値及び第２の収差補正値との間で補間をしてサブアレイの間隔をより精細にする請求項３１記載の方法。４１．前記変換器サブアレイの少なくとも１つは、単一の変換器素子を備えている請求項３１記載の方法。４２．前記変換器サブアレイの少なくとも１つは、少なくとも２個の変換器素子を備えている請求項３１記載の方法。４３．第２の複数の測定した収差補正値を検索するステップはさらに、前記収差補正値テーブルにおいて、前記収差補正値のサブセットから、測定した収差補正値を検索するステップを有する請求項３１記載の方法。４４．前記ステップはさらに前記選択したインデックス値を変更して、前記収差補正値テーブルの前記収差補正値のサブセットにおける収差補正値に対応させるステップを含む請求項４３記載の方法。４５．複数の変換器サブアレイを有する超音波アレイから対象体の所定深さに超音波信号を送信し、そこから反射させるようにした超音波イメージングシステムを使って、収差発生領域を有する前記対象体に関する収差補正値を得る方法であって、前記反射超音波信号に基づいて第１のスキャン・ジオメトリ・フォーマットによる収差補正値の第１の組を測定するステップであって、各収差補正値は前記複数の変換器サブアレイの１つ及び測定位置に対応するステップと、前記収差補正値の第１の組を使って、前記第１のスキャン・ジオメトリ・フォーマットとは異なる第２のスキャン・ジオメトリ・フォーマットによる収差補正値の第２の組を形成するステップと、を有する方法。４６．前記反射信号は、収差補正値の測定とイメージングとの両方に使用される請求項４５記載の方法。４７．前記測定、格納及びマッピングは、イメージングと同時に行われる請求項４５記載の方法。４８．前記変換器サブアレイの少なくとも１つは、単一の変換器素子を備えている請求項４５記載の方法。４９．前記変換器サブアレイの少なくとも１つは、少なくとも２個の変換器素子を備えている請求項４５記載の方法。５０．前記第１の組の収差補正値は、複数の測定深さ位置で測定される請求項４５記載の方法。５１．前記格納ステップは、少なくとも１本のイメージング用スキャンラインから収差補正値を得る請求項４５記載の方法。５２．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン及びカラードップラーモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項５１記載の方法。５３．前記マッピングのステップは少なくとも１本のイメージング用スキャンラインに対して収差補正値を得る請求項４５記載の方法。５４．前記スキャンラインは、Ｂモードのスキャンライン、カラードップラーモードのスキャンライン、Ｄモードのスキャンライン、及びＭモードのスキャンラインから成るグループから選択されたスキャンラインである請求項５３記載の方法。５５．サブアレイにグループ化された変換器素子のアレイから超音波信号を送信する送信器と、反射した信号を受信する受信器と、を有する超音波イメージングシステムにおいて、前記受信器に接続され、対象体中の測定位置から受信された反射信号に基づいて収差補正値を測定する手段と、前記測定手段に接続され、測定位置での前記収差補正値を、選択した位置の収差補正値に幾何学的に変換する手段と、を備え、前記選択した位置の少なくとも第１の位置は前記測定位置とは異なり、前記第１の選択した位置における前記幾何学的に変換された収差補正値の少なくとも２つは別個の測定位置に対応し、前記第１の選択した位置は前記測定位置から異なる深さ位置に在る超音波イメージングシステム。５６．前記測定手段及び変換手段は、イメージングと同時に動作する請求項５５記載の装置。５７．前記測定手段は、Ｂモード及びカラードップラーモードから成るグループから選択したモードで動作する請求項５５記載の装置。５８．前記変換手段は、Ｂモード、カラードップラーモード、ＭモードまたはＤモードから成るグループから選択したモードで動作する請求項５５記載の装置。５９．前記測定手段は少なくとも１本のイメージング用スキャンラインから収差補正値を得る請求項５５記載の装置。６０．前記変換手段は少なくとも１本のスキャンラインに対し収差補正値を得る請求項５５記載の装置。６１．前記変換手段は、複数のインデックス値を有するインデックス・テーブルであって、各インデックス値は変換器サブアレイ、測定深さ、補正深さ、及びスキャンライン番号に対応し、選択した変換器サブアレイ、選択した補正深さ及び選択したスキャンライン番号に応答するインデックス値を出力するインデックス・テーブルと、前記インデックス・テーブルに接続され、複数の収差補正値を有する収差補正値テーブルであって、各収差補正値は変換器サブアレイ、測定深さ及びスキャンライン番号に対応しており、前記インデックス値に応答する収差補正値を出力する収差補正値テーブルと、前記インデックス・テーブルに接続され、前記選択した変換器サブアレイ、前記選択した補正深さ、及び、選択したスキャンライン番号を選択するプロセッサと、を備える請求項５５記載の装置。６２．前記インデックステーブルに接続され、第１のインデックス値と第２のインデックス値の間で補間を行う手段をさらに備える請求項６１記載の装置。６３．第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行ってスキャンライン間隔をより精細にする手段をさらに備える請求項６１記載の装置。６４．第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行ってサブアレイ間隔をより精細にする手段をさらに備える請求項６１記載の装置。６５．前記収差補正値テーブルに結合した、第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行う手段をさらに備えた請求項６１記載の装置。６６．変換器素子の超音波アレイと、前記超音波アレイに接続され送信ビーム生成器と、前記超音波アレイに接続された受信ビーム生成器とを備える超音波イメージングシステムにおいて使用する改良した装置であって、前記複数の変換器素子からの信号を加算して複数のサブアレイの信号を形成する手段と、前記受信ビーム生成器に接続され、前記複数のサブアレイ信号と測定位置とに基づき第１の複数の収差補正値を測定する手段と、前記測定手段に接続され、選択した補正位置に対し前記第１の複数の収差補正値を第２の複数の収差補正値に変換する手段とを備え、前記選択した補正位置は前記測定位置とは異なり、所定の補正位置に対して選択された前記選択された収差補正値の少なくとも２つは別個の測定位置に対応する装置。６７．前記送信ビーム生成器の送信、受信ビーム生成器の受信、測定手段、及び、変換手段はイメージングのスキャンモードの間に動作する請求項６６記載の装置。６８．前記受信した超音波ビームは収差補正値の測定とイメージングとの両方に使用される請求項６６記載の装置。６９．前記測定手段及び変換手段はイメージングと同時に動作する請求項６６記載の装置。７０．前記測定手段は少なくとも１本のイメージング用スキャンラインから収差補正値を得る請求項６６記載の装置。７１．前記イメージング用スキャンラインはＢモードのスキャンラインとカラードップラーモードのスキャンラインとから成るグループから選択される請求項７０記載の装置。７２．前記変換手段は少なくとも１本のスキャンラインに対し収差補正値を得る請求項６６記載の装置。７３．前記スキャンラインはＢモードのスキャンライン、カラードップラーモードのスキャンライン、Ｄモードのスキャンライン、及び、Ｍモードのスキャンラインから成るグループから選択される請求項７２記載の装置。７４．前記変換手段は、複数のインデックス値を有するインデックステーブルであって、各インデックス値は変換器サブアレイ、測定深さ、補正深さ、及びスキャンライン番号に相当し、選択した変換器サブアレイ、選択した補正深さ、及び、選択したスキャンライン番号に応じてインデックス値を出力するインデックス・テーブルと、複数の収差補正値を有する、前記インデックス・テーブルに接続され収差補正値テーブルであって、各収差補正値は測定深さ、スキャンライン番号、変換器サブアレイに相当し、前記インデックス値に応じて収差補正値を出力する収差補正値テーブルと、前記インデックス・テーブルに接続され、前記選択した変換器サブアレイ、選択した補正深さ、及び、選択したスキャンライン番号を選択するプロセッサと、を備える請求項６６記載の装置。７５．前記インデックス・テーブルに接続され、第１のインデックス値と第２のインデックス値の間で補間を行う手段をさらに備える請求項７４記載の装置。７６．第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行ってスキャンライン間隔をより精細にする手段をさらに備える請求項７４記載の装置。７７．第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行ってサブアレイ間隔をより精細にする手段をさらに備える請求項７４記載の装置。７８．収差補正値テーブルに接続され、第１の収差補正値と第２の収差補正値との間で補間を行う手段をさらに備える請求項７４記載の装置。７９．前記変換手段はさらに、前記インデックス・テーブル及び収差補正値テーブルに接続され、前記収差補正値テーブルにおける前記収差補正値のサブセットの収差補正値に対応するように前記インデックス値を修正する手段を有する請求項７４記載の装置。８０．前記選択した補正値は、少なくとも数本のスキャンラインについてはスキャンライン毎に変わる請求項１、２、６、７、１１、１７、２０、２４、または２５記載の方法。８１．前記複数の変換器サブアレイの少なくとも１つは、４個の変換器素子を備える請求項１、２、６、７、１１、１７、２０、２４、または２５記載の方法。８２．単一の第２の位置に対する前記選択した収差補正値の少なくとも４個は、異なった第１の位置それぞれに相当する請求項１、２、６、７、１１、１７、２０、２４、または２５記載の方法。８３．前記発生ステップはさらに、前記インデックス・テーブルに対して前記複数のインデックス値を発生するステップであって、各インデックス値が、変換器サブアレイ、補正位置、及び、測定深さに対応するステップを備える請求項３１記載の方法。８４．前記複数のインデックス値は少なくとも４つの測定位置に対応する請求項３１または８３記載の方法。８５．前記複数の変換器サブアレイの少なくも１つは、４個の変換器素子を備える請求項３１または８３記載の方法。８６．単一の選択した補正位置に対するインデックス値に対応する前記検索した収差補正値の少なくとも４つは、少なくとも４つの異なる測定位置それぞれに対応する請求項３１または８３記載の方法。８７．単一の補正位置に対する前記第２の組の少なくとも４つの収差補正値は、少なくとも４つの異なる測定位置それぞれに対応する請求項４５、４６、または５０記載の方法。８８．前記複数の変換器・サブアレイの少なくとも１つは、４個の変換器素子を備える請求項５５、５９、または６１記載のシステム。８９．単一の選択した位置に対する前記変換した収差補正値の少なくとも４つは、少なくとも４つの異なる測定位置それぞれに対応する請求項５５、５９、または６１記載のシステム。９０．単一の補正位置に対する前記第１の複数の収差補正値は、少なくとも４つの異なる測定位置に対応する請求項６６記載の装置。９１．補正位置に対する前記選択した収差補正値の少なくとも４つは、少なくとも４つの異なる測定位置それぞれに対応する請求項６６記載の装置。９２．４個の変換器素子からの信号は加算されて前記サブアレイの信号の少なくとも１つを形成する請求項６６記載の装置。９３．前記スキャンラインは、ベクター（登録商標）及び曲線状ベクター(登録商標)から成るグループから選択されたスキャン・ジオメトリ・フォーマットに由来している請求項１８、２０、３３、３５、５１、５３、５９、６０、７０、または７２記載の発明。９４．前記スキャンラインは、セクタ、リニア、曲線状リニア、ステアリング・リニア、及び、ステアリング曲線状リニアから成るグループから選択されたスキャン・ジオメトリ・フォーマットに由来している請求項１８、２０、３３、３５、５１、５３、５９、６０、７０、または７２記載の発明。９５．少なくとも１つの選択した補正値は、前記該当するサブアレイから前記第２の位置へのラインの延長線上または略延長線上の第１の位置に対応する請求項１記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ランドン，ドナルド，アール. アメリカ合衆国，94040 カリフォルニア州，マウンテンビュー，ミードウレイン 1545

Claims

【特許請求の範囲】１．複数の変換器サブアレイに編成された複数の変換器素子を備える超音波イメージングシステムにおいて、媒体中の伝搬収差を補償するために収差補正値を提供する方法であって、第１の複数の収差補正値を格納するステップであって、その各収差補正値が複数の変換器サブアレイの各々のサブアレイ、及び、前記媒体における複数の第１の位置の各位置に対応するステップと、前記媒体中の第２の位置について、前記第１の複数の収差補正値から第２の複数の収差補正値を選択するステップであって、前記選択した収差補正値の少なくとも２個は別個の第１の位置に対応するステップと、を有する方法。