JPH01207041A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を利用して被検体の診断部位について
断層像を得る超音波診断装置に関し、特に断層像のフレ
ームレートを向上させるために複数個のエコー信号受信
系を備えたものにおいて画質を向上することができる超
音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の超音波診断装置は、特公昭５６−２００
１７号公報に記載されており、第５図に示すように、複
数の振動子素子１ａ、ｌｂ、・・・１ｎが一列状に配列
され超音波を送受波する探触子２と、上記各振動子素子
１ａ〜１ｎに所定の遅延時間を与えて超音波打ち出しの
駆動パルスを印加する送波パルス発生器３と、この送波
パルス発生器３のパルスを位相制御する送波位相制御回
路４と、上記探触子２で受波した反射エコー信号を増幅
する増幅器５と、上記探触子２の各振動子素子１８〜１
ｎで受波したエコー信号に所定の遅延時間を与えて位相
を揃え加算して出力する複数の受波整相回路６ａ、６ｂ
と、これらの受波整相回路６ａ、６ｂからの出力信号を
画像として表示する表示装置７とを備えて成っていた。

なお、第５図において、符号８は探触子２の特定の複数
個の振動子素子群を順次選択し送波パルス発生器３及び
増幅器５へ接続切り換えして例えばリニア電子走査する
ための切換回路であり、符号９は上記の各構成要素を制
御する制御装置である。

そして、上記送波位相制御回路４及び送波パルス発生器
３により超音波打ち出しの駆動パルスを発生すると共に
、切換回路８により探触子２の振動子素子１ａ〜１ｎを
順次切換選択して上記探触子２から超音波ビームを送波
し、被検体の診断部位から反射したエコー信号を上記探
触子２で受波し、その受波信号を切換回路８及び増幅器
５を介して各受波整相回路６ａ、６ｂで取り込み、上記
受波信号に所定の遅延時間を与えて位相を揃え加算して
出力し、これらの受波整相回路６ａ、６ｂからの出力信
号Ｓ工ｔ３２を表示装置７に入力して画像として表示し
ていた。

このような構成の超音波診断装置の超音波ビームの指向
性は、一般に送波部の指向性と、受波部の指向性との積
で決定される。このことから、送波器の指向性と受波器
の指向性とを微少量ずらせることにより、総合の指向性
を両者の中間に位置させることができる。このことは、
一つの送波器の指向性に対して、各々指向性が微少量ず
れた複数個の受波器で受信することにより、微少量ずれ
た方向の反射エコーを同時に受信できることを示してい
る。この様子を模式的に示すと第６図のようになる。す
なわち、探触子２の振動子素子１８〜１ｅを励振すれば
、送波ビームは通常は用いた振動子素子１ａ〜１ｅの中
間の軸上で一点鎖線の矢印Ｔ１の方向にある。このとき
、反射エコーを受信するのに用いる振動子素子を１ａ〜
１ｅの群と、１８〜１ｆの群とし、一方の振動子素子群
１ａ〜１ｅの中間の軸上で破線の矢印Ｒ１の方向と、他
方の振動子素子群１ａ〜１ｆの中間の軸上で破線の矢印
Ｒ２の方向の二方向に受波器の指向性を持たせる。これ
により、送受波総合の指向性は、実線の矢印ＴＲ，とＴ
Ｒ，の両方向にある。すなわち、一つの超音波ビームの
発射に対して、第５図において各々の指向性が微少量ず
れた二つの受波整相回路６ａと６ｂにより、ＴＲ１，Ｔ
Ｒ，方向の二方向からの反射エコー信号を同時に受信す
ることができる。このようにして、従来の音速に由来す
る完像時間を１／２にすることができ、断層像のフレー
ムレートを向上させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の超音波診断装置においては、各々の指
向性が微少量ずれた複数の受波整相回路６ａ、６ｂによ
り、二方向からの反射エコー信号を同時に受信すること
ができ、断層像のフレームレートを向上することはでき
るが、上記各受波整相回路６ａ、６ｂから出力される出
力信号Ｓ□。

Ｓ２をそのまま表示装置７へ直接入力して画像として表
示していたので、それぞれの受波整相回路６ａ、６ｂの
受信感度のバラツキが画像に影響を与えるものであった
。すなわち、上記の受信感度のバラツキにより、断層像
を形成する走査線間にコントラスト及び明るさなどの差
異が生じ、画質が劣化するものであった。従って、画像
が見にくくなり、良い診断情報が得られないことがあっ
た。

これに対処して、従来装置においては、各受波整相回路
６ａ、６ｂなどの回路部品の特性を揃えるように選別し
たり、特定の動作点における利得のトリミングなどを行
って対応していた。しかし、上記回路部品の特性を揃え
るように選別したり、利得のトリミングを行うものでは
、被検体の深部からの反射エコー信号はど弱くなるのを
補償するため利得を時間の経過と共に大きくするＴＧＣ
（Ｔｉｍｅ　Ｇａ１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作における
異なる大きさの受波信号総てにおいて、利得のバラツキ
を除去したり或いは微少な物にすることは、実用上不可
能に近いものであった。これを実用上効果あらしめるた
めには、多大な調整工数を要することとなリ、コスト上
昇の要因となるものであった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決することが
できる超音波診断装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、複数の振動子素子が一列状に配列され超
音波を送受波する探触子と、上記各振動子素子に所定の
遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加す
る送波パルス発生器と、上記探触子の各振動子素子で受
波したエコー信号に所定の遅延時間を与えて位相を揃え
加算して整相すると共にこの整相された信号を検波し、
超音波の一つの発射方向に対してエコー信号の受信の指
向性を各々微少量だけずらして同時に受信する複数個の
受信系と、これらの受信系からの出力信号を画像として
表示する表示装置とを備えて成る超音波診断装置におい
て、上記複数個の受信系からの出力信号をそれぞれ入力
して相互に比較すると共にそれらの受信感度の差異を補
償するための制御信号を送出する制御器と、この制御器
からの制御信号により一方の受信系の出方信号に対して
他方の受信系の出力信号の信号レベルが等しくなるよう
にゲインを調整する可変利得増幅器とを備えた超音波診
断装置によって達成される。

〔作　用〕

このように構成された超音波診断装置は、複数個の受信
系の出力側に設けられた制御器でそれらの受信系からの
出力信号をそれぞれ入力して相互に比較すると共にそれ
らの受信感度の差異を補償するための制御信号を送出し
、この制御器からの制御信号をどちらか一方の受信系の
出方側に設けられた可変利得増幅器へ入力し、この可変
利得増幅器で一方の受信系の出力信号に対して他方の受
信系の出力信号の信号レベルが等しくなるようにゲイン
を調整するものである。そして、このようにゲインが調
整され受信感度の差異が補償された複数個の受信系から
の出力信号を表示装置へ入力することにより、断層像の
フレームレートを向上させることができると共に、その
画質を向上することができる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロック図である。この超音波診断装置は、超音波を利用
して被検体の診断部位について断層像を得るもので、第
１図に示すように、探触子２と、送波パルス発生器３と
、複数個の受信系１０ａ、１０ｂと１表示装置７と、制
御装置９とを備えて成る。

上記探触子２は、被検体の診断部位に対して超音波を送
受波するもので１例えば短冊状に形成さ　−れた複数の
振動子素子１ａ、ｌｂ、・・・１ｎが一列状に配列され
ている。なお、この探触子２は、リニア電子走査を行う
ため各振動子素子１ａ〜１ｎからの信号を切り換える操
作を行う電子スイッチを含むものでもよいし、セクタ電
子操作を行うためのもので電子スイッチを含まないもの
でもよい。

送波パルス発生器３は、上記探触子２の各振動子素子１
ａ〜１ｎに所定の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆
動パルスを印加するもので、制御装置９で超音波ビーム
の指向性及び収束点が任意に制御できるようになってい
る。

第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂは、上記探触子２
の受波信号の出力側に並列に設けられ、ており、その探
触子２の各振動子素子１ａ〜１ｎで受波したエコー信号
に所定の遅延時間を与えて位相を揃え加算して整相する
と共にこの整相された信号を検波し、超音波の一つの発
射方向に対してエコー信号の受信の指向性を各々微少量
だけずらして同時に受信するもので、それぞれの内部に
は。

増幅器１１ａ、ｌｌｂと、整相回路１２ａ、１２ｂと、
検波回路１３ａ、１３ｂとが設けられている。上記増幅
器１１ａ、ｌｌｂは、探触子２の受波した反射エコー信
号を増幅するもので、上記探触子２の複数の振動子素子
からのエコー信号に対応するよう多チャンネルの増幅器
とされ、被検体の深部からの反射エコー信号はど弱くな
るのを補償するため利得を時間の経過と共に大きくする
ＴＧＣ動作が可能とされた可変利得増幅器を用いること
が多い、整相回路１２ａ、１２ｂは、各増幅器１１ａ、
ｌｌｂの出力側にそれぞれ設けられており、上記探触子
２の各振動子素子で受波したエコー信号に所定の遅延時
間を与えて位相を揃え加算して出力するもので、特定の
方向に超音波ビームの指向性を与えたり、特定の深さに
超音波ビームの収束作用を与えるようになっている。検
波回路１３ａ、１３ｂは、各整相回路１２ａ、１２ｂの
出力側にそれぞれ設けられており、各整相回路１２ａ、
１２ｂで整相された信号を対数圧縮した後に検波するも
のである。そして、このように構成された第−及び第二
の受信系１０ａ、１０ｂは、超音波ビームの指向性及び
収束点が制御装置９により前記送波パルス発生器３と同
様に制御されるようになっている。

このような第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂは、第
２図に示すように、探触子２から被検体に向けて発射さ
れる超音波ビームＴの方向θを基準として左右にそれぞ
れ微小角度Δθだけ偏向した方向、すな力ち（θ十へ〇
）と（θ−Δθ）なる方向に指向性を持たせ、上記超音
波ビームＴを送波した後同時に上記二方向の反射エコー
信号Ｒ１、Ｒ２を受信することにより、断層像のフレー
ムレートを向上しようとするものである。さらに、これ
らの二個の受信系１０ａ、１０ｂにおいては、超音波が
被検体内を伝播するに従い反射エコーの発生部位が深く
なるので、これに対応して逐次収束点を移動させるダイ
ナミックフォーカスができるようになっている。

表示装置７は、上記第−及び第二の受信系１０ａ、１０
ｂから出力される出力信号Ｓ１．Ｓ２を入力して画像と
して表示するもので、例えば半導体メモリからなるディ
ジタルスキャンコンバータと標準走査方式のテレビモニ
タとから構成されている。なお、制御装置９は、上記の
各構成要素の動作を制御するものである。

ここで、本発明においては、上記第−及び第二の受信系
１０ａ、１０ｂの出力側に共通に制御器１４が設けられ
ると共に、例えば第二の受信系１ｏｂと表示装置７との
間に可変利得増幅器１５が設けられている。上記制御器
１４は、第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂから出力
される出力信号Ｓ１．Ｓ、をそれぞれ入力して相互に比
較すると共にそれらの受信感度の差異を補償するための
制御信号Ｓ、を送出するもので、第一の受信系１０ａに
対しては信号線１６ａで接続され、第二の受信系１０ｂ
に対しては信号線１６ｂで接続されている。なお、この
制御器１４は、上記生成された制御信号Ｓ、を記憶する
ようになっている。可変利得増幅器１５は、上記制御器
１４から送出される制御信号Ｓ３を入力して、例えば第
一の受信系１０ａの出力信号Ｓ１に対して第二の受信系
１０ｂの出力信号Ｓ２の信号レベルが等しくなるように
そのゲインを調整するもので、このゲイン調整後の出力
信号８２′　が上記第一の受信系１０ａからの出力信号
Ｓ１と同一レベルとなるようになっている。なお、第１
図において、符号１７は、上記二個の受信系１０ａ、１
０ｂから出力される出力信号Ｓ、、Ｓ、の受信感度を比
較する際に、上記探触子２で受波するエコー信号は遮断
すると共に第２図において微小角度Δθ＝Ｏとして二個
の受信系１０ａ、１０ｂの指向性を同一にした状態で、
上記各受信系１０ａ、１０ｂに対して較正用の擬似のエ
コー信号を発生する擬似エコー信号発生器である。

次に、このように構成された超音波診断装置の動作につ
いて説明する。まず、制御装置９により送波パルス発生
器３を動作させ、超音波打ち出しの匪動パルスを探触子
２の各振動子素子１ａ〜１ｎに印加する。これにより、
超音波ビームの指向性と収束点が特定の状態に定められ
、上記探触子２から被検体に向けて超音波ビームが発射
される。

次に、被検体の診断部位から反射されたエコー信号は探
触子２で受波され、それぞれ第−及び第二の受信系１０
ａ、１０ｂに入力する。このとき、上記第−及び第二の
受信系１０ａ、１０ｂは、第２図に示すように、超音波
ビームＴの発射方向θに対して左右にそれぞれ微小角度
Δθだけ偏向した方向に受信の指向性が持たされており
、上記超音波ビームＴを送波した後同時に上記二方向の
反射エコー信号Ｒ□、Ｒ２を受信する。そして、例えば
第一のエコー信号Ｒ工は、第一の受信系１０ａに入力し
、増幅器１１ａで増幅されると共に整相回路１２ａで所
定の遅延時間を与えて位相を揃え加算され且つ検波回路
１３ａで検波されて、出力信号Ｓ１として送出される。

同時に、第二のエコー信号Ｒ２は、第二の受信系１０ｂ
に入力し、その増幅器１１ｂ及び整相回路１２ｂ並びに
検波回路１３ｂで上記と同様の受信処理をされて、出力
信号Ｓ２として送出される。次に、上記第−及び第二の
受信系１０ａ、１０ｂからの出力信号Ｓ　ｉ　ｌＳ２は
、それぞれ信号線１６ａ、１６ｂを介して制御器１４へ
入力する。すると、この制御器１４は、上記入力した出
力信号Ｓ１とＳ、とを相互に比較し、その信号レベルに
差があれば上記第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂの
受信感度の差異を補償するための制御信号Ｓ３を可変利
得増幅器１５へ送出する。そして、可変利得増幅器１５
は、制御器１４から入力した制御信号Ｓ、により、第一
の受信系１０ａからの出力信号Ｓ１に対して第二の受信
系１０ｂからの出力信号Ｓ８の信号レベルが等しくなる
ようにそのゲインを調整し、その結果として出力信号Ｓ
　、　ｌ　を出力する。このとき、上記第一の受信系１
０ａからの出力信号Ｓ１と。

第二の受信系１０ｂから出力され可変利得増幅器１５で
ゲイン調整された出力信号Ｓ　、　／　とは、その信号
レベルが同一となる。その後、上記出力信号Ｓ１と８２
′は、表示装置７八入力し画像として表示される。これ
により、断層像を形成する走査線間にコントラスト及び
明るさなどの差異が生じるのが防止され、画質を向上す
ることができる。

なお、ここで、上記二個の受信系１０ａ、１０ｂからの
出力信号Ｓ１．Ｓ２を比較する際に、これら第−及び第
二の受信系１０ａ、１０ｂの指向性を同一にし、探触子
２で受波したエコー信号が等しくなるように制御電圧を
発生させる動作に代えてエコー信号を遮断すると共に、
擬似エコー信号発生器１７から較正用の擬似のエコー信
号を発生して上記第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂ
に入力してもよい。また、上記制御器１４で生成された
制御信号Ｓ、がその制御器１４に一旦記憶された以降は
、上記擬似エコー信号発生器１７からの擬似エコー信号
の発生は中止すると共に出力信号Ｓ□と８２との比較動
作は行わず、上記の記憶された制御信号Ｓ、でもって可
変利得増幅器１５を制御するようにしてもよい。

第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

この実施例は、第一の受信系１０ａの内部において、増
幅器１１ａ及び整相回路１２ａ並びに検波回路１３ａか
らなる受信処理系を二系統設けると共にこれらを切換ス
イッチ１８ａで切り換えるようにし、第二の受信系１０
ｂの内部において同様に、増幅器１１ｂ及び整相回路１
２ｂ並びに検波回路１３ｂからなる受信処理系を二系統
設けると共にこれらを切換スイッチ１８ｂで切り換える
ようにしたものである。また、上記第−及び第二の受信
系１０ａ、１０ｂから表示装置７へ送られる出力信号Ｓ
□、８２′は、それぞれＡ／Ｄ変換器１９ａ、１９ｂで
ディジタル信号に変換されると共に、ラインメモリ２０
ａ、２０ｂに一旦記憶されるようになっている。さらに
、第１図に示す制御器１４は、制御装置９の中に内蔵さ
れている。なお、上記切換スイッチ１８ａ、１８ｂは。

切り換え時に雑音の出ないものとされている。

次に、この第３図の実施例について更に詳しく説明する
。まず、第１図に示す第一の受信系１０ａまたは第二の
受信系１０ｂにおいては、超音波が被検体内を伝播する
に従い反射エコーの発生部位が深くなるのに対応して逐
次収束点を移動させるダイナミックフォーカスができる
が、受波したエコー信号に適宜の遅延を与えてダイナミ
ックフォーカスを行う方法として、第１図に示す整相回
路１２ａまたは１２ｂにおいては、タップ付電磁遅延線
を用いると共にこれらのタップをアナログスイッチを用
いて切り換えるようにしている。しかし、上記のタップ
付電磁遅延線が動作中にアナログスイッチを切り換える
と、このアナログスイッチが例えばＭＯＳ　　ＦＥＴで
作られている通常のスイッチにおいては、その切換時に
スイッチから発生する雑音が出力信号Ｓ工＋Ｓａに混入
し、得られる断層像に影響を与えることがある。これｌ
こ対して、第３図の実施例においては、第−及び第二の
受信系１０ａ、１０ｂの内部に、１１　ａ、＋１２　ａ
！＋１３　ａ工、　１１　ａ、＋　１２　ａ２＋　１３
　ａ２；１１　ｂ１＋　１２　ｂ工＋１３ｂ□、　１　
ｌ　ｂ、＋　１２　ｂ２＋１３ｂ２のように受信処理系
をそれぞれ二系統設けると共に、これらを切換スイッチ
１８ａ、１８ｂでそれぞれ切り換えるようにしている。

次に、これらの受信系１０ａ、１０ｂの動作について第
一の受信系１０ａを例として説明する。

まず、増幅器１１ａ□と整相回路１２ａ工と検波回路１
３ａ工とから成る第一の受信処理系において、第４図（
ａ）に示すように１診断領域の深さ２工に収束し深さ０
からｚ２までの領域工の反射エコーを受信するためには
、増幅器１１ａ１の利得を制御して探触子２の口径を狭
く設定すると共に、整相回路１２ａ□のタップ付電磁遅
延線の遅延時間を適宜設定し、且つ切換スイッチ１８ａ
を接点Ａ側に導通させる。この受信の間に、他方の増幅
器１１ａ２と整相回路１２ａ２と検波回路１３ａ２とか
ら成る第二の受信処理系は、第４図（ａ）において深さ
ｚ２から２４までの領域■の反射エコーを受信する準備
を行うため、増幅器１１ａ２の利得を制御して探触子２
の口径が少し広くなるように設定すると共に、整相回路
１２ａ２のタップ付電磁遅延線のタップを適宜切り換え
て深さｚ３に収束するように遅延時間を設定する。この
とき、上記整相回路１２ａ２のタップ付電磁遅延線のタ
ップを切り換えるアナログスイッチから雑音が発生して
も、切換スイッチ１８ａは第一の受信処理系の信号を受
信するため接点Ａ側に接続されているので、上記アナロ
グスイッチからの雑音が第一の受信処理系の信号に混入
することはない。

次に、被検体に向けて発射した超音波が体内を伝播し、
第４図（ａ）において深さｚ２に達すると深さｚ２から
２４までの領域■をｍ察するため。

切換スイッチ１８ａは第４図（ｂ）に示す時刻ｔ、のタ
イミングで接点Ｂ側に接続され、第二の受信処理系の信
号を受信する。この受信の間に、上記第一の受信処理系
は、第４図（ａ）において深さｚ４から２６までの領域
■の反射エコーを受信する準備を行うため、増幅器１１
ａＸの利得を制御して探触子２の口径が最も広くなるよ
うに設定すると共に、整相回路１２ａ１のタップ付電磁
遅延線のタップを適宜切り換えて深さ２．に収束するよ
うに遅延時間を設定する。このとき、上記整相回路１２
ａユのタップ付電磁遅延線のタップを切り換えるアナロ
グスイッチから雑音が発生しても、切換スイッチ１．８
ａは第二の受信処理系の信号を受信するため接点Ｂ側に
接続されているので、上記アナログスイッチからの雑音
が第二の受信処理系の信号に混入することはない。

次に、被検体に向けて発射した超音波が体内を伝播し、
第４図（ａ）において深さｚ４に達すると深さｚ４から
２６までの領域■をｗｔ察するため、切換スイッチ１８
ａは第４図（ｂ）に示す時刻ｔ２のタイミングで再び接
点Ａ側に接続され、第一の受信処理系の信号を受信する
。以上のようにして、第−及び第二の受信処理系の整相
回路１２ａ、、１２ａｚにおけるタップ付電磁遅延線の
タップ切り換え時の雑音の影響を受けることなく、ダイ
ナミックフォーカスを実行することができる。

次に、第３図の実施例において、第一の受信系１０ａと
第二の受信系１０ｂの受信感度の差異を補償する手順に
ついて説明する。まず、第−及び第二の受信系１０ａ、
１０ｂにおいて、第２図に示す微小角度Δθ＝０として
それらの指向性を同一にした状態で、探触子２からの反
射エコー信号は遮断すると共に、擬似エコー信号発生器
１７から較正用の擬似のエコー信号を発生して上記第−
及び第二の受信系１０ａ、１０ｂに入力する。次に、そ
れぞれの受信系１０ａ、１０ｂからの出力信号Ｓ１．Ｓ
、は制御装置９へ入力し、その内部で比較される。そし
て、それぞれの出力信号Ｓ　ｉ　ｌＳ２に信号レベルの
差があれば、例えば第一の受信系１０ａからの出力信号
Ｓ１に対して第二の受信系１０ｂからの出力信号Ｓ２の
信号レベルが等しくなるような制御信号Ｓ、を送出する
。この制御信号Ｓ、は可変利得増幅器１５へ入力し、そ
の可変利得増幅器１５のゲインを調整する。これにより
、第二の受信系１０ｂからの出力信号Ｓ２の信号レベル
が調整され、上記第一の受信系１０ａからの出力信号Ｓ
１と同一レベルの出力信号８２′として出力される。従
って、第一の受信系１０ａの出力側に接続された第一の
Ａ／Ｄ変換器１９ａと、第二の受信系１０ｂの出力側に
接続された第二のＡ／Ｄ変換器１９ｂとにそれぞれ入力
する信号のレベルは同一とされる。なお、第−及び第二
の受信系１０ａ、１０ｂ間に受信感度の差がないときは
、上記可変利得増幅器１５へ入力する制御信号Ｓ、の制
御電圧は、第４図（ｃ）に直線ｖ０で示すように一定値
となる。しかし１通常は、同図に曲線Ｖｃで示すように
時間ｔと共に変化する値となる。そして、このような内
容の制御信号Ｓ。

を制御装置９内に記憶しておく。以上の動作を、ここで
は較正モードＩと呼ぶ。

そして、上記の較正モード■は、例えば、■超音波診断
装置の電源スィッチを投入した直後に行う、■較正モー
ド用の操作スイッチを操作する毎に行う、■一定の時間
間隔をおいて行う、■探触子を交換する毎に行うなどの
方法を適宜採用すればよい。

上記の較正モードｌにおいては、擬似のエコー信号を用
いたが、探触子２の口径を変え且つ収束点を変更するダ
イナミックフォーカスを生体からのエコー信号に対して
実施する場合、超音波の生体中における減衰など生体作
用の影響を受けた特性まで包含して第−及び第二の受信
系１０ａ、１ｏｂの受信感度の差が補償されることが望
ましい。

このような要望に対し、第−及び第二の受信系１０ａ、
１０ｂの指向性を較正モード■の場合と同じく第２図に
示す微小角度Δθ＝０とすると共に。

両者ともビーム偏向角θ＝０とした状態で、制御装置９
により第４図（ｃ）に曲線Ｖｃで示されるような制御電
圧の制御信号Ｓ、を生成し、この制御信号Ｓ、を記憶す
ればよい。ここで、ビーム偏向角θを一定とした特定の
場合、取り込んだ制御電圧Ｖｃでもって第−及び第二の
受信系１０ａ。

１０ｂの受信感度の差を補償してもよい。また。

ビーム偏向角θを変化させる毎に上記の制御電圧Ｖｃを
取り込み、セクタ走査のためにビーム偏向角θを変える
毎に制御電圧を順次変更してもよい。

以上のように、生体からの反射エコー信号を第−及び第
二の受信系１０ａ、１０ｂで同時に取り込み、相互に比
較して可変利得増幅器１５の制御信号Ｓ、を生成するモ
ードを較正モード■と呼ぶ。

そして、この較正モード■においては、被検体の断層像
も同時に得られるが、第−及び第二の受信系１０ａ、１
０ｂとも同一方向に指向性を持たせるため、断層像のフ
レームレートは低下する。

従って、この較正モード■は、フレームレートの低下が
生じても許容される場合に限って実行するのがよい。

さらに、第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂの受信感
度の差を厳密に補償するためには、上記の較正モード■
において、二つの受信系１０ａ。

１０ｂの指向性をそれぞれ（θ＋Δθ）、（θ−ΔＯ）
とし、これらの指向性にかかわらず均一な反射エコーを
発生するファントムを用いて較正し。

制御信号Ｓ、を生成するようにすればよい。このモード
を較正モード■と呼ぶ。

上記の較正モードＩ、ｎ、［１においては、第−及び第
二の受信系１０ａ、１０ｂの受信感度の差異を補償する
ための方法として、可変利得増幅器１５へ送出すべき制
御信号Ｓ、を記憶するものとしたが、上記の制御信号Ｓ
、に代わり、各受信系１０ａ、１０ｂからの出力信号Ｓ
工＋ＳＺそのものを記憶したり、或いは二つの出力信号
ＳＬ、Ｓ、を比較したデータを記憶するようにしてもよ
い。

次に、上記のような較正モードを終了したら。

較正モード■においては擬似エコー信号発生器１７から
の擬似のエコー信号の発生を停止し、第−及び第二の受
信系１０ａ、１０ｂの指向性をそれぞれ（θ＋ΔＯ）、
（θ−Δθ）とし、送波パルス発生器３を動作させて探
触子２から超音波ビームを送波すると共に被検体からの
反射エコーを受波し、第２図においてビーム偏向角θを
送波パルスを発生する毎に変更して例えば電子セクタ走
査を行う。このとき、上記探触子２で受波したエコー信
号は、第−及び第二の受信系１０ａ、１０ｂにそれぞれ
入力し、これらの受信系１０ａ、１０ｂからは出力信号
Ｓ１．Ｓ、がそれぞれ出力される。

そして、この場合は、上記の較正モードｌで既に制御装
置９内に記憶された制御信号Ｓ、を読み出し、この制御
信号Ｓ３によって可変利得増幅器１５のゲインを調整す
る。これにより、第二の受信系１０ｂからの出力信号Ｓ
２の信号レベルが調整され、上記第一の受信系１０ａか
らの出力信号Ｓ、と同一信号レベルの出力信号８２′　
として出力される。その後、出力信号Ｓ工、８２′は、
それぞれ第−及び第二のＡ／Ｄ変換器１９ａ、１９ｂへ
入力してディジタル信号に変換され、第−及び第二のラ
インメモリ２０ａ、２０ｂに同時に記憶される。この記
憶されたデータは、短時間に交互に読み出され、表示装
置７八入力して画像として表示される。この動作を、こ
こでは診断モードと呼ぶ。

この診断モードにおいては、第４図（Ｃ）に示した制御
電圧の曲線Ｖｃが回路部品の特性バラツキの状況から時
間ｔの経過と共にほとんど変化しないものであれば、そ
の曲線ｖｃの平均値Ｖｃｍｅ−ａｎをもって時間経過に
対し一定の制御電圧としてもよい、一方、上記制御電圧
の曲線Ｖｃが電子セクタ走査によりビーム偏向角Ｏが変
わる毎に変化するものであれば、上記の較正モード■に
てビーム偏向角θを０１．θ２．・・・ｏｎと変える毎
に制御電圧Ｖｃθを記憶しておき、異なるビーム偏向角
０□、θ２．・・・ｏｎ毎に対応する制御電圧ｖｃθを
読み出して、可変利得増幅器１５を制御すればよい。

なお、第３図においては、第二の受信系１０ｂからの出
力信号Ｓ２の信号レベルの大きさを可変利得増幅器１５
で制御する例を示したが、上記可変利得増幅器１５の代
わりに、第二のＡ／Ｄ変換器１９ｂの基準電圧を変化さ
せて制御してもよいし、ＴＧＣ動作に重畳して増幅器１
１ｂ、、Ｌ１ｂ２の利得を制御するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、複数個の受信系
１０ａ、１０ｂからの出力信号Ｓ、、　Ｓ２を制御器１
４にそれぞれ入力して相互に比較すると共にそれらの受
信感度の差異を補償するための制御信号Ｓ、を送出し、
この制御信号Ｓ、を可変利得増幅器１５へ入力して一方
の受信系１０ａの出力信号Ｓ１に対して他方の受信系１
０ｂの出力信号Ｓ２の信号レベルが等しくなるようにそ
のゲインを調整することにより、上記一方の受信系１０
ａからの出力信号Ｓｉと、他方の受信系１０ｂから出力
され上記可変利得増幅器１５でゲイン調整された出力信
号Ｓ　、　ｔ　との信号レベルを同一とすることができ
る。従って、表示装置７には上記複数個の受信系１０ａ
、１０ｂからそれらの受信感度の差異が補償された同一
信号レベルの出力信号Ｓ８とＳ　、　ｌ　が入力するこ
ととなり、断層像を形成する走査線間にコントラスト及
び明るさなどの差異が生じるのが防止され、断層像のフ
レームレートを向上することができると共に、その画質
を向上することができる。このことから、画像が見易く
なり、良い診断情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロック図、第２図は複数個の受信系による反射エコーの
受波の指向性を示す説明図、第３図は本発明の他の実施
例を示すブロック図、第４図は他の実施例の動作を説明
するための図、第５図は従来の超音波診断装置を示すブ
ロック図、第６図は複数個の受波器により微少量ずれた
方向の反射エコーを同時に受波する状態を示す説明図で
ある。 １ａ〜１ｎ・・・振動子素子、　２・・・探触子、　３
・・・送波パルス発生器、　７・・・表示装置、　９・
・・制御装置、　１０ａ、１０ｂ・・・受信系、　１４
・・・制御器、　　１５・・・可変利得増幅器、　１７
・・・擬似エコー信号発生器、　Ｓ□ｙ　Ｓ２＋　５２
′・・・出力信号、Ｓ３・・・制御信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の振動子素子が一列状に配列され超音波を送受波す
   る探触子と、上記各振動子素子に所定の遅延時間を与え
   て超音波打ち出しの駆動パルスを印加する送波パルス発
   生器と、上記探触子の各振動子素子で受波したエコー信
   号に所定の遅延時間を与えて位相を揃え加算して整相す
   ると共にこの整相された信号を検波し、超音波の一つの
   発射方向に対してエコー信号の受信の指向性を各々微少
   量だけずらして同時に受信する複数個の受信系と、これ
   らの受信系からの出力信号を画像として表示する表示装
   置とを備えて成る超音波診断装置において、上記複数個
   の受信系からの出力信号をそれぞれ入力して相互に比較
   すると共にそれらの受信感度の差異を補償するための制
   御信号を送出する制御器と、この制御器からの制御信号
   により一方の受信系の出力信号に対して他方の受信系の
   出力信号の信号レベルが等しくなるようにゲインを調整
   する可変利得増幅器とを備えたことを特徴とする超音波
   診断装置。