JPH0147754B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルス式超音波映像方法および装置に
関する。

ビームを用いた焦点合わせのために複数個の隣
接する変換素子よりなる位相式変換器の列を使用
することは、例えば米国特許第3936791号明細書
に示されるように超音波映像技術において良く知
られている。また、ビームによる走査のために
個々の変換素子または素子群を連続的に動作させ
ることは例えば米国特許第4164213号明細書に示
されるように良く知られている。さらに、変換器
例の各素子のための別々のタツプ式の遅延線を含
む焦点合わせ手段は米国特許第4116229号明細書
に開示されている。タツプはビームに沿つて最小
から最大範囲まで流動的に焦点合わせを行うため
に変更される。タツプの切替えは潜在的に有害な
スイツチングによる過渡現象の発生のため信号受
信期間の間に起こる。また、多数の比較的高価な
タツプ式の遅延線が従来技術により提供されるビ
ームによる焦点合わせおよび走査のために要求さ
れている。

本発明の１つの目的は、電子式のビーム焦点合
わせ、走査、並びに受信信号処理手段を使用し、
物体の内部の一部の高解像度実時間画像が得られ
る改良されたパルス式超音波映像方法および装置
を提供することにある。

本発明の他の１つの目的は、映像化される部分
のビームによる焦点合わせおよび走査のために比
較的少ない数の固定された遅延手段が必要とされ
る前記型式のパルス式超音波映像装置を提供する
ことにある。

本発明の他の１つの目的は、映像化される全体
的部分の良好に焦点合わせされた実時間画像が簡
単な電子式の焦点合わせおよび走査手段を使用し
て得られるパルス式超音波Ｂ走査方法および装置
を提供することにある。

簡単に説明すると、本発明の上記並びに他の目
的および利点は超音波エネルギーのパルスを物体
の中に繰り返し伝送することによつて得られる。
多数の隣接する変換素子よりなる超音波変換器列
は物体内の不連続部（切れ目）から得られたエコ
ー信号を同等な電気信号に変換する。レンジゲー
トされた式の信号の処理手段は映像化される物体
の部分内の多数の連続的なレンジ帯域のいずれか
１つの内部から得られた反射された超音波により
作り出される変換器素子からの電気信号に応答で
きる。ここに用語「レンジ帯域」は、物体の前記
部分内を、直線状の変換器列と平行に、解像度に
依存して複数（たとえば４つ）に区分したときの
各区域を示す用語である（第２図参照）。受信信
号処理装置は、処理装置がレンジゲートされるレ
ンジ帯域で変換器列素子を焦点合わせしかつ該帯
域を走査するためのビーム焦点合わせおよび走査
手段を含んでいる。

用語「レンジゲートする」は、選択されたレン
ジ帯域の１つの内部の不連続部から受信したエコ
ー信号だけを処理することを意味する。各レンジ
帯域につき１回の送受パルス操作により、１本の
線が得られ、これを「分割された線の１部」、す
なわち、４帯域から合計４本の線セグメント信号
により、当該部分の完全な１本の映像が得られ
る。これらの線セグメントは、映像化された前記
部分全体の可視表示のために陰極線管に供給され
る。デイジタル走査変換器は線セグメント信号の
一時的格納庫として使用でき、該線セグメント信
号から変換器の全体的ビデオライン信号はTVモ
ニタに表示するために得ることができる。

なお、本発明の本質並びに他の目的、特徴およ
び利点は添付図面に関して行う上記の詳細な説明
からさらに明らかとなるであろう。

第１図を見ると、直線状の変換器列１０よりな
る本発明の新規な超音波映像装置の一実施例が示
されている。変換器列１０は説明の目的のため64
個の隣接した変換素子１０−１〜１０−６４を含
んでいる。好ましくは、変換器列１０は映像化さ
れる物体１４内の部分１２の平面に対して直角な
平面内でビームの焦点合わせを行うため円筒形の
レンズ焦点合わせ手段１１（第２図参照）を備え
ている。図示した構造においては、部分１２は変
換器列の長手方向平面内に位置しているこのよう
なビーム焦点合わせのために円筒形レンズを使用
することは良く知られているのでこれ以上説明す
る必要はないであろう。

変換器列１０はパルス式超音波Ｂ走査映像シス
テム内に組み込まれており、この映像システムは
オン−オフ制御のための調時および制御ユニツト
１８から繰り返し調時パルスを供給されるパルサ
１６よりなる送信器を含んでいる。パルサがオン
になると、高周波エネルギーのパルスが発生さ
れ、このパルスは送受信切換ユニツト２０を経て
スイツチングマトリクス２２に送られる。信号遅
延ユニツト２４（本実施例では７個の固定された
信号遅延素子２４−１〜２４−７よりなる）はそ
れぞれスイツチングマトリクス２２の７個の送受
信スイツチ２０−１〜２０−７への接続部に含ま
れている。１個の送受信スイツチ２０−８はスイ
ツチングマトリクスに直接結合されているので、
この相互接続部は時間遅延手段が含まれていな
い。

変換器列の変換素子１０−１〜１０−６４は異
なる数の組をパルサ１６に結合するためスイツチ
ングマトリクス２２に接続されている。調時およ
び制御ユニツト１８からの調時および制御信号は
パルス送信および受信操作の間に作動される変換
素子または隣接する変換素子の群を選択するため
スイツチングマトリクス２２に供給される変換器
列に供給される送信器信号および変換器列から受
信される信号の遅延のための信号遅延ユニツト２
４は物体１４の部分１２の異なる深さでビームの
焦点合わせを行い、変換器列が焦点合わせされる
深さはパルス式Ｂ走査送信／受信器への変換素子
の接続において使用される遅延素子２４−１〜２
４−７に依存する。ビームの軸線は変換器列１０
に沿つて、送信および受信操作のために使用され
る変換素子または隣接する変換素子の組に依存す
る位置にシフトされる。映像化される部分１２内
の異なる深さ帯域でビーム焦点合わせを行うため
の固定された信号遅延ユニツト２４の機能につい
ては受信操作の説明において後でより詳細に説明
する。本発明の目的のためには、パルス送信器す
なわちパルサ１６がオンになると、変換素子また
は隣接する変換素子の組は、超音波のパルス発生
のために付勢され、この超音波は映像化される部
分１２内の多数の連続的レンジ帯域の１つにおい
て焦点合わせされる。作動される変換素子または
変換素子の組はレンジ帯域の各々を走査するため
両方向矢印２５の方向に変換器列に沿つてシフト
される。

パルス−インソニフアイされる（pulse−
insonified）物体１４内の不連続部（切れ目）か
ら反射された超音波は変換器列１０によつて受信
され、個々の変換素子によつて同等な電気信号に
変換される。変換素子１０−１〜１０−６４の１
つまたはそれ以上からの出力は送受信切替手段２
０を経て加算増巾器２６に結合される。送受信ス
イツチ２０−１〜２０−８は送信された信号パル
スを加算増巾器への入力から隔離するだけの機能
を果たす。明らかなように、変換素子からの比較
的低いレベルの信号を前置増巾するため、前置増
巾器（図示せず）を加算増巾器２６への送受信ス
イツチの接続部に設けることもできる。

もし所望であれば、装置の作動は、スイツチン
グマトリクス２２のスイツチングがパルス送信操
作と関連するパルス受信操作との間に行われない
ようなものにすることができ、その場合、ビーム
の焦点合わせおよび位置決めは単一の送受信サイ
クル中の場合と同じである。もちろん、所望であ
れば、遅延素子の異なる組を送信操作および関連
する受信操作の間に使用しても良い。例えば、サ
イドロープの抑制は送信および受信においてわず
かに異なる焦点パターンを使用することにより高
めることができる。しかしながら、簡単のため
に、送受信サイクル中に同じビームパターンを使
用して操作する場合について説明する。

本実施例の装置の場合、１個またはそれ以上の
変換素子からの出力は受信操作中に加算増巾器２
６への入力に結合される。入力の和に関連する加
算増巾器からの出力は時間可変形の利得増巾器２
８に供給され、この利得増巾器２８は物体１４の
組織を横断するにつれて生じる信号振巾の損失を
補償するため時間の関数として変化する利得特性
を有している。図示した構造においては、利得増
巾器２８の利得はレンジゲートおよび利得関数発
生器３０からの出力にしたがつて変化する。レン
ジゲートおよび利得関数発生器３０は、物体内に
おける音の吸引により引き起こされる信号の損失
を無くすような範囲に比例して利得増巾器２８の
利得を増大させるよう機能する出力信号を持つラ
ンプジエネレータよりなるものであつても良い。
発生器３０の始動−停止操作は調時および制御ユ
ニツト１８からの出力により制御される。レンジ
ゲートおよび利得関数発生器の出力はターンオン
された時、トリガされる前には受信器のレンジゲ
ートされることについて利得増巾器２８の動作を
不能にするようなものである。図示した構造にお
いては、物体内の４つの連続的なレンジ帯域にお
ける受信器７０のレンジゲート操作は以下に説明
するような方式で行われる。明らかなように、装
置内の他の位置における受信信号のレンジゲート
されることは可能であり、本発明は図示した組合
せ形のレンジゲートおよび利得関数発生器３０を
含む特別なゲート手段に限定されるものではな
い。

時間可変形利得増巾器２８からのレンジゲート
信号は可変利得増巾器３２によつて増巾され、増
巾された出力は例えば低域フイルタにより追従さ
れる全波整流器よりなるエンベロープ検出器３４
により検出される。利得増巾器３２からの広帯巾
高周波信号のエンベロープに関連する検出器３４
の出力は陰極線管よりなる超音波画像表示装置３
６に供給されるものとして示されている。一般
に、圧縮増巾器（図示せず）は全体的な信号レン
ジの適正な表示のために検出された信号を陰極線
管の特性とマツチングするため検出器の出力信号
と陰極線管３６との結合部に含まれている。検出
器の出力は電子ビームの強さ（Ｚ軸）制御のため
陰極線管の制御格子に入力として印加される。

図示したＢ走査表示のためには、Ｘ方向すなわ
ち水平方向への陰極線管ビームの偏向は列走査路
を横切る超音波ビームの位置に比例している。調
時および制御ユニツト１８からの同期および制御
信号によりトリガされるＸ軸発生器３８はステツ
プ関数信号出力を提供し、この出力は変換器列１
０の超音波ビーム軸の位置にしたがつて陰極線管
上のトレースをシフトさせるため、陰極線管３６
の水平偏向系に供給される。

陰極線管の垂直すなわちＹ軸偏向は送信器の動
作に追従する選ばれた時間における調時および制
御ユニツト１８からの出力によりトリガされるラ
ンプジエネレータ４０により提供される。ランプ
ジエネレータ４０の出力はトレースの垂直走査の
ために陰極線管３６の垂直偏向系に供給される。
前記したように、多数の連続的なレンジ帯域は、
多数の個別的なトレースセグメントが完全なビデ
オ走査線の発生のために要求されるように使用さ
れている。図示した構造においては、４つのこの
ようなレンジ帯域が使用されている。明らかなよ
うに、物体の部分１２内に横たわる物体部分の完
全な高解像度Ｂ走査超音波画像は部分１２内のレ
ンジ帯域の各々から得られる多数のビデオ線セグ
メントの表示により陰極線管３６の表面に提供さ
れる。

第２図においては、変換器列１０および取りつ
けられた円筒形レンズ１１は物体の柔軟な組織の
ような物体１４と接触して示されている。映像化
される部分１２は複数のレンジ帯域に分割されて
示されており、また説明のため、帯域１ないし帯
域４で示される４つのレンジ帯域が示されてい
る。帯域は所望に応じて等しいかあるいは独自の
巾（すなわちレンジ）を持つもので良く、使用さ
れるレンジ帯域の数はとりわけ全体的な動作レン
ジに対する所望の解像度に依存する。前記したよ
うに、信号遅延ユニツト２４は７個の遅延素子２
４−１〜２４−７の組よりなり、動作中において
は、本実施例では零から７の数までの範囲を持つ
個々の遅延手段の組が異なるレンジ帯域で焦点合
わせを行うために使用されている。帯域１におけ
る動作のためには、スイツチングマトリクス２２
は単に64個の変換素子の内の選ばれた１つを、遅
延素子のいずれをも信号が通過することなく、送
受信スイツチ２０−８を介して加算増巾器２６に
直接結合するよう機能する。“使用される遅れ
（DELAYS EMPLOYED）”の見出しを付けた第
２図のダイヤグラムは帯域１の動作については何
らの遅れも使用されないことを表わしている。第
２図においては、１本の線が単一の変換素子（こ
こでは素子１０−１８）からダイヤグラムの帯域
１の部分につながるものとして示されており、帯
域１における動作について変換素子は単独で（１
つの組として）動作されるという事実を表わして
いる。さらに、帯域１の動作中においては、受信
器は、時間反射信号が帯域の内部から受信される
間においてのみ処理信号が動作変換素子から受信
されるようにするためにレンジゲートされてい
る。

レンジ帯域１（変換器列にすぐ隣接する）にお
いては、単一の変換素子を使用することにより最
良の解像度が得られる。全体的な部分１２が走査
される完全な走査サイクルの過程においては、変
換器列のあらゆる変換素子は帯域１における各変
換素子のための線セグメント情報信号を提供する
ように個別的に動作されている。第１図の装置に
おいては、線セグメント信号はそれらがその場所
における実時間画像のために作り出されるにつれ
て陰極線管３６に供給される。列内における64個
の変換素子の場合、帯域当たり全部で24個の線セ
グメントが図示した装置を使用することによつて
前記の態様で得られる。第２図においては、単一
の変換素子の動作によつて提供される帯域１の動
作のためのビーム方向パターンは符号４４で表わ
され、前記変換素子（ここでは素子１０−１８）
の動作中におけるビーム軸線は符号４６で示され
ている。

信号遅延ユニツト２４内に含まれる信号遅延素
子はレンジ帯域２，３および４内における電子ビ
ームの焦点合わせのために採用されている。例え
ば変換器列１０から最も遠い帯域４内における動
作については、15個の変換素子の組が全部で７つ
の信号遅延素子２４−１〜２４−７と共に使用さ
れている。素子２４−１〜２４−７により提供さ
れる時間の遅延は符号の添字が増大するにつれて
増加し、最小の時間遅れは信号遅延素子２４−１
によつて提供され、最大の時間遅れは遅延手段２
４−７により提供される。第３図においては、信
号遅延素子２４−１〜２４−７のために使用され
る時間遅延のプロツトが示されている。

第２図に示すレンジ帯域４におけるビーム焦点
合わせのために、ビーム軸線４６に沿つて焦点合
わせを行うために使用されている最も外側の変換
素子（ここでは変換素子１０−１１および１０−
２５）はスイツチングマトリクス２２により遅延
なく送受信スイツチ２０−８に直接接続されてい
る。ビーム軸線４６における変換素子１０−１８
はスイツチングマトリクスにより送受信信号の最
大遅れのための信号遅延素子２４−７に接続され
ている。良く理解されるように、ビームの焦点合
わせは最も外側の変換素子から使用されている組
の中央の変換素子に至るまで除々に大きくなるよ
うな時間の遅れを用いることによつて提供され
る。第２図においては、変換素子１０−１１〜１
０−２５の組がビーム軸線４６に沿つて帯域４で
焦点合わせを行うために使用されており、変換素
子１０−１７および１０−１９は時間遅延素子２
４−６を介して加算増巾器２６に接続されてい
る。同様に、素子１９−１６および１０−２０、
素子１０−１５および１０−２１、素子１０−１
４および１０−２２、素子１０−１３および１０
−２３、並びに素子１０−１２および１０−２４
を含む変換素子の他の対はそれぞれ信号遅延素子
２４−５，２４−４，２４−３，２４−２および
２４−１と介して加算増巾器２６の入力に接続さ
れている。動作中においては、15個の変換素子の
異なる組がそこで焦点合わせされているレンジ帯
域４の走査のためスイツチングマトリクス２２に
よつて結合されている。変換器列の両端部に隣接
して、ビームはより少ない変換素子を使用して形
成され、そこにおける映像化も対応的に減少して
いる。図示した構造の場合、レンジ帯域４を含む
各レンジ帯域について、64個のレンジゲート式線
セグメント信号が得られ、これらの信号は陰極線
管３６に表示するため受信器により処理される。
第２図においては、それぞれビーム軸線４６に沿
つてレンジ帯域２，３および４における点５０−
２，５０−３および５０−４で焦点合わせを行う
ための焦点合わせされた超音波ビーム４８−２，
４８−３および４８−４が関連する波頭５２−
２，５３−３および５２−４と一緒に示されてい
る。

第２図を見れば明らかなように、レンジ帯域３
における動作については、レンジ帯域４の場合よ
りも少ない変換素子の組および関連する遅延素子
が使用されている。同様に、レンジ帯域２におい
て焦点合わせするための変換素子の組はレンジ帯
域３における動作のための組よりも少ない変換素
子および関連する遅延素子を含んでいる。図示し
た構造においては、レンジ帯域３および２におけ
る動作はそれぞれ11個および７個の変換素子並び
に５個および３個の信号遅延素子の使用を含んで
いる。また、多数の異なるレンジ帯域で焦点合わ
せを行うために信号遅延素子２４−１〜２４−７
の少なくともいくつかが使用されていることがわ
かるであろう。この特別な構造においては、信号
遅延素子２４−１はレンジ帯域３および４で焦点
合わせするため使用され、信号遅延素子２４−２
はレンジ帯域２および４で焦点合わせするために
使用され、信号遅延素子２４−３はレンジ帯域３
および４で焦点合わせするために使用され、信号
遅延素子２４−４はレンジ帯域２，３および４で
焦点合わせするために使用され、信号遅延素子２
４−５はレンジ帯域２，３および４で焦点合わせ
するために使用され、さらに信号遅延素子２４−
６はレンジ帯以３および４で焦点合わせするため
に使用される。

異なるレンジ帯域での動作のために各組に含ま
れるべき変換素子の数が以下に説明するような方
式で決定されると、それぞれのレンジ帯域内の
様々な焦点５０−２，５０−３，５０−４で焦点
合わせするために要求される遅延が計算できる。
ここで再び第３図を見ると、焦点５０−２，５０
−３および５０−４で焦点合わせするための計算
された遅延時間のプロツトが示されている。この
プロツトからわかるように、遅延時間は時間遅延
軸に沿つてグループ分けされている。最高の予期
された戻りの周波数における所望の精度を見る
と、使用される時間遅れの所要の精度を決定でき
る。単に例として示せば、約15MHzの周波数にお
ける0.1波長精度のためには、約±6.7ナノ秒の精
度範囲内の時間遅れが要求される。その結果、
13.4ナノ秒の範囲に含まれる時間遅れの群が単一
の遅延手段の使用により満足されるであろう。明
らかなように、可能なグループ分けは要求される
動作周波数および精度に加えて列の物理的寸法に
依存する。第３図においては、１個の遅れの１つ
の組を含む時間遅れの７つの組が全部で４つのレ
ンジ帯域における焦点合わせのために必要な遅れ
を提供する。

図示した実施例においては、単一の走査線セグ
メントは各送受信サイクルについての４つのレン
ジ帯域の内の１つから得られる。画像を走査する
場合に追従される送受信ゲート動作の１つの順序
が第４図のタイミング図に示されており、この図
については次に説明する。繰り返し送信パルスＴ
１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が示され、これらに
続いて、それぞれレンジ帯域１，２，３，４およ
び１における動作のために受信器がレンジゲート
される。装置が４つのレンジ帯域を使用する場
合、また64の走査線セグメントが各帯域について
得られる場合、全部で256個の走査線セグメント
が得られ、完全な走査サイクルの過程において表
示される。

本発明は特定の走査順序に限定されるものでな
いことを理解すべきである。このような走査順序
は実質的に不特定な数の可能な順序の内３つの異
なる走査順序を示す図である第５Ａ図、第５Ｂ図
および第５Ｃ図を参照することにより示されてい
る。これらの図においては、１本の線を形成する
４つの線セグメントはそれを特定するのを容易に
するためそれらの間に〓間をあけて示されてい
る。実際においては、このような〓間は存在せ
ず、１本の線を形成するセグメントは連続的であ
る。線セグメントが得られて表示される順序がア
ンダーラインを引いた符号１〜２５６で表わされ
るが、これらの内の単にいくつかのみを示してい
る。第５Ａ図においては、１本の線の全部で４つ
の線セグメントは、ビーム軸線を隣接位置にステ
ツプ動作させる以前に連続的に得られかつ表示さ
れる。この操作のため、第４図に示した形式で受
信器がレンジゲートされるであろう。

第５Ｂ図の走査順序においては、全レンジ帯域
は、隣接するレンジ帯域において受信器がレンジ
ゲートされる以前にビーム走査される。図示した
パターンにおいては、レンジ帯域１，２，３およ
び４は連続的に走査される。

所望であれば、実質的にランダムな走査順序が
例えば第５Ｃ図に示すように利用できる。全部で
256の線セグメントが得られて表示された後、シ
ーケンスは反復される。何らかの動作順序を行う
場合、線セグメントの表示を、受信器のレンジゲ
ート操作およびビーム位置と同期させることは簡
単なことである。

異なるレンジ帯域で焦点合わせをするために各
組に含まれるべき変換素子の数は組内において異
なる数の隣接する変換素子を使用することによつ
て各レンジ帯域内での解像度を計算することによ
つて決定できる。帯域の深さについての最良の横
方向解像度を提供する組が使用されるであろう。
図示した構造においては、奇数の変換素子を含む
組だけが使用されており、ビーム軸線は変換素子
の中心から延長している。明からなように、偶数
の変換素子を使用するシステムを用いても良く、
この場合ビーム軸線は隣接する変換素子の間の点
から延長する。また、奇数および偶数の変換素子
をその組として使用することによつて、得ること
のできる線の数は実質的に２倍となり、列内に含
まれる変換素子の数を増加させることはない。

以上の説明は本発明を特許法の要件にしたがつ
て詳細に行つてきたが、様々な変形例および変更
が当業者にとつては明らかであろう。例えば、陰
極線管３６の表面の表示はそのような表示に応答
する走査コンバータによつて、通常のテレビジヨ
ン形のモニタまたはデイスプレイにより使用でき
る信号に変換することができる。第６図に示す本
発明の他の変形例においては、エンベロープ検出
器３４からの電気的な線セグメント信号は、通常
のテレビジヨンモニタ６２に表示できる複合ビデ
オ信号に変換するためのデイジタル走査コンバー
タ６０に供給される。このような用途のためのデ
イジタル走査コンバータは良く知られており、し
ばしば読出し−書込みメモリ内に一時的に格納さ
れるマルチビツトデイジタル信号の発生のため灰
色度発生器を含んでいる。調時および制御手段１
８′からの調時信号はその制御のためにデイジタ
ル走査コンバータに供給される。完全なビデオ線
はモニタ６２に表示するためデイジタル走査コン
バータから読み出される。24個の素子列を使用す
ることによつて64本のビデオ情報が提供されるの
で、各線はもし所望であれば512本の線の表示を
作り出すために８回繰り返される。また、単純な
繰り返しではなくて、各々の総合的に発生された
走査線は２つの隣接する実際の走査線からの信号
を適当に混合することによつて補間できる。より
快適な表示を行うための信号処理のそのような詳
細は良く知られており、本発明の一部を構成する
ものではない。しかしながら、デイジタル走査変
換のために要求される線セグメント信号の一時的
格納は、装置による実時間映像化を除外するもの
ではない。

前記したように、他の変更は異なるビーム焦点
合わせ動作のために関連する送信および受信走査
のための異なる遅延手段を使用することを含んで
いる。また、本発明は４つのレンジ帯域の使用に
限定されるものでないことが明らかである。８つ
のレンジ帯域を使用する本発明を具体化する方法
および装置を構成して試験した。それに加えて、
装置はもし所望であれば異なる寸法のレンジ帯域
を用いても良く、各帯域の寸法は、映像化される
部分の全深さを通じての所望の解像度に依存す
る。前記並びに他のそのような変更および変形は
特許請求の範囲に定義した本発明の精神および範
囲に含まれるものであることを意図したものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した超音波映像装置を
示すブロツク図、第２図は異なるレンジ帯域にお
ける変換器列および各帯域と組み合わされた時間
遅延手段のビームによる焦点合わせを示す図、第
３図は異なるレンジ帯域で焦点合わせを行うため
に要求される時間遅れの分布を示すグラフ、第４
図は異なるレンジ帯域で操作を行うための受信信
号処理装置のレンジゲート操作を示すタイミング
図、第５Ａ図、第５Ｂ図および第５Ｃ図は３つの
異なる帯域走査順序を使用して得られる３つの異
なるビデオフレームの空間的形態を示す概略図、
第６図は第１図と類似するブロツク図であるが、
デイジタル走査コンバータを具体化した本発明の
変形例の一部を示す図である。 １０……直線状の変換器列、１０−１〜１０−
６４……変換素子、１２……部分、１４……物
体、１６……パルサ、１８……調時および制御ユ
ニツト、２２……スイツチングマトリクス、２４
……信号遅延ユニツト、２４−１〜２４−７……
信号遅延素子、２６……加算増巾器、２８……利
得増巾器、３２……利得増巾器、３６……超音波
画像表示装置（陰極線管）、６０……デイジタル
走査コンバータ、６２……テレビジヨンモニタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波エネルギーの繰返して送信されたパル
   スの部分内の不連続部の反射から、物体１４の内
   部の部分１２を実時間で映像化するパルス式超音
   波映像方法において、 複数の隣接変換素子１０−１〜１０−６４から
   なる直線状変換器列１０により、超音波エネルギ
   ーの繰返しパルスを映像化すべき部分１２内に伝
   送し、 上記伝送された超音波エネルギーを、映像化す
   べき部分１２内の複数の連続的なレンジ帯域の一
   つに電子的に焦点合わせし、該焦点合わせは部分
   １２の平面内で行い、 上記直線状変換器列１０により、反射波パルス
   を受信し、かつ該反射波パルスを電気信号に変換
   し、 関連送信超音波エネルギーが焦点合わせされる
   唯一のレンジ帯域から線セグメントの信号を得る
   ため、上記変換器列１０からの電気信号がレンジ
   ゲートされ、 上記直線状変換器列からの電気信号を、固定さ
   れた信号遅延素子２４−１〜２４−７を通すと同
   時に、電気信号がレンジゲートされるレンジ帯域
   で、上記変換器列１０を電子的に焦点合わせする
   ための反射波パルスを受信し、 上記部分の映像化に用いる各レンジ帯域から複
   数の別々の線セグメント信号を得るため、各レン
   ジ帯域を走査することにより上記部分１２を走査
   し、しかして上記変換器列１０は、各パルス送信
   および超音波エネルギーの関連した受信に対して
   単一のレンジ帯域に焦点合わせされ、そして、 各レンジ帯域からの線セグメント信号を用いて
   上記部分の完全な映像を表示すること を特徴とするパルス式超音波映像方法。 ２ 上記の送信された超音波エネルギー・パルス
   が、関連受信操作中に、上記変換器列を電子的に
   焦点合わせするのに用いられたものと同一の固定
   された信号遅延素子２４−１〜２４−７を使用す
   ることにより、電子的に焦点合わせされることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルス式
   超音波映像方法。 ３ 物体１４内の部分１２を映像化するパルス式
   超音波映像装置において、該装置が、 直線状変換器列１０と、 上記部分内へ超音波エネルギー・パルスを送る
   ため、上記直線状変換器列１０の変換素子１０−
   １〜１０−６４を付勢するパルサ１６と、 複数の固定された信号遅延素子２４−１〜２４
   −７を含み、映像化すべき部分１２内の連続的な
   複数のレンジ帯域１−４に送信されたビームが焦
   点合わせされる焦点合わせ手段と、 映像化すべき部分を走査するビーム走査手段
   と、 上記直線状変換器列１０からの出力に応答し、
   上記ビームが焦点合わせされたレンジ帯域のみか
   ら受信した信号を処理するレンジゲートされた信
   号の処理手段とを備え、 上記直線状変換器列１０は、送信されたビーム
   が焦点合わせされる同一レンジ帯域で、上記焦点
   合わせ手段により焦点合わせされ、上記信号遅延
   素子２４−１〜２４−７の少なくとも数個は、複
   数のレンジ帯域での焦点合わせに用いられ、 さらにまた、映像化されるべき部分の可視表示
   に用いる各レンジ帯域から線セグメント信号を与
   えるため、上記焦点合わせ手段とレンジゲートさ
   れた信号の処理手段とを制御する手段１８を有
   し、単一レンジ帯域に対応する線セグメント信号
   が上記装置の送信／受信操作で得られ、 さらにまた、上記の連続的なレンジ帯域のおの
   おのからの線セグメント信号に応答して、上記部
   分の単一映像を表示する可視表示手段を有するこ
   とを特徴とするパルス式超音波映像装置。 ４ 受信操作中に上記直線状変換器列を焦点合わ
   せするのに用いられる、同一の固定された信号遅
   延素子２４−１〜２４−７が、上記関連送信操作
   中にビーム焦点合わせに用いられることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載のパルス式超音波
   映像装置。