JPH0211128A - 超音波トランスデューサ・システムと超音波トランスデューサ・システムによるフレーム・レートの改良方法 - 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、超音波トランスデューサ・システムに関し、
特に、再構成可能な加算ディレィ・ライン（ｒｅｃｏｎ
ｆｉｑｕｒａｂｌｅ　ｓｕｍｍｉｎｇ　ｄｅｌａｙ　１
ｉｎｅ）を用い、超音波トランスデユーサ素子からのエ
コー信号の処理を達成する超音波トランスデューサ・シ
ステムに関するものである。

［従来技術とその問題点］ 超音波トランスデューサ・システム（ｕｌｔｒａｓｏｎ
−ｉｃ　ｔｒａｕｓｄｕｃｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ）の用途
は、材料試験、製品試験分析、医療診断及びその他の医
療目的等の分野でますます増大している。特に医療診断
に用いられる場合、このような超音波トランスデューサ
・システムは陰極線管または他の適合するデイスプレィ
に表示される映像データを得、心臓、肺または他の内臓
器官の動的映像を提供する。また、ドツプラ・モードま
たは色濃（ｃｏｌｏｒ−ｆｌｏｗ）モードで動作させる
ことにより、特定の地点における血液または他の選択さ
れた体液の流れる方向及び速度を表示することも可能で
ある。後者の型式のデータでは、例えば、血液または他
の流体がある方向に流れている場合、デイスプレィにあ
られれる映像にはある色で示され、血液または他の流体
が逆の方向に流れている場合には、対照的な色で表示さ
れる。色の強度は、その点で示される方向における流体
流の速度を表わす。特に医療分野等、多くのシステムは
両方の映像と色流データを同時に供給する。その−例と
して、ヒユーレット・パラカード社製の超音波診断装置
ＨＰ　７７０２ＯＡ　、Ｃが挙げられる。

このようなシステムでは、走査線上（ｓｃａｎ　１ｉｎ
ｅ）の走査されたポイントから成る映像を表示するため
の必要なデータは、単一の走査線で十分得ることができ
るが、走査された地点における血液または他の流体の流
れに関するドツプラー色濃映像を提供するための必要な
データを得るには、例えば、４本から１６本の走査線か
らなる走査線パケット（ａ　ｐａｃｋｅｔ　ｏｆ　１ｉ
ｎｅｓ）が必要とされる。心臓等のターゲットを走査し
、弁またはその中における他の点における血流を示す色
流データを得るために必要とされる多数の走査線は、こ
のような走査が実施されるフレーム・レート（ｆｒａｍ
ｅ　ｒａｔｅ）を大幅に低減させる。これにより、結果
得られる表示に映像をひずませるフリッカが生じる可能
性がある。走査線の数を減少させると流量を測定し、表
示するシステムの機能が低下し、このため、システムに
よって得られるデータの正確度及び有効性が低下する。

従って、色流データを生成するため、所与の点について
の走査を行なうパケット走査の走査線の数を減少させる
ことなく、ドツプラー色原表示を提供する型式の超音波
トランスデューサ・システムのフレーム・レートを向上
させる、比較的簡単で、安価な手段が必要とされる。こ
うした手段は、また、色流データと同時に生成される映
像データの解像度の妨げとなってはならない。

従来の超音波映像システムにおけるもう１つの問題は、
特定の深度のある点についてフォーカスすることが容易
なシステムにもかかわらず、送信された走査線は、体内
へさらに深く進み、これにより順次深い点からエコー信
号を受信することになるので、システムがフォーカスさ
れた状態を維持するため、システムをダイナミックにフ
ォーカスすることが困難なことである。これに関する特
定の問題は、トランスデユーサ素子から受信したエコー
信号を加算するディレィ・ラインを用いることが可能で
ある。エコー信号の波形先端は同時に全てのトランスデ
ユーサ素子に衝突するわけではなく、これにより様々な
トランスデユーサ素子から非同期でエコー信号を受信す
ることになるので、ディレィ・ラインが必要になる。

受信されたエコー信号は、信号を受信する可変時間を補
償するような方法で、ディレィ・ラインのタップに印加
され、各トランスデユーサ素子が感知した比較可能なポ
イントが加算される結果となる。しかし、エコー信号は
体内のより深い部分、つまりトランスデユーサ素子から
より遠いところからくるので、トランスデユーサ素子が
信号を受信する時間差は減少することになる。受信信号
が印加されるディレィ・ラインのタップ間における遅延
が一定である場合、より深い地点の映像のフォーカシン
グが外れる。しかし、走査線の途中でタップ間のディレ
ィ・ラインを切換えると、過渡現象が生じ、雑音即ち画
像に歪をもたらす可能性がある。従来では、ディレィ・
ラインの動的なフォーカシングに関する問題に対する許
容可能な解決作はなかった。従って、遅延は、特定の深
度について選ばれ、この映像では他の深さについてはわ
ずかにフォーカスがずれるかあるいは平均値を遅延とし
て選択し、近くなるにつれ、また、深くなるにつれて、
映像のフォーカスのずれが大きくなる。従って、切換え
（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）による過渡雑音を伴うことのな
い、超音波トランスデューサ・システムに用いられる加
算ディレィ・ラインのダイナミック・フォーカシングを
可能にする技術が必要とされる。

上述の特定の問題に加え、超音波映像システムに関して
他の問題を生じることがある。これに対しては、選ばれ
た入力条件に応答して、タップ間の遅延を変更すること
が望ましく、さもなければディレィ・ラインを、例えば
、単一のシリアル・ライン（ｓｅｒｉａｌ　１ｉｎｅ）
ではなく、２本のパラレル・ラインに変換する等、ディ
レィ・ラインの再構成を行なうことが望まれることがあ
る。従って、このような超音波映像システムに使用され
るディレィ・ラインが選択された人力または検出された
条件に応答して再構成が可能なように設計し得る場合、
この再構成は、簡単でかつ安価に行なわれ、最小限の回
路要素を付加するだけで実施されることが望ましい。

［発明の目的］ 本願発明の目的は、上述の問題点を解消し、映像解像度
を劣化させることなく、フレーム・レートを向上させ、
深さに依存するトランスデユーサ素子のダイナミック・
フォーカシングが可能な超音波トランスデューサ・シス
テムを得ることにある。

［発明の概要コ 本発明では、複数の超音波トランスデユーサ素子と超音
波トランスデユーサ素子から、例えば、映像走査線と色
流走査線等の少なくとも２つの異なるタイプの超音波走
査線を伝送する手段と異なるタイプの走査線に応答して
トランスデユーサ素子からの超音波エコー信号を受信す
るための手段と予め定めた方法で、受信したエコー信号
を加算するタップ付きディレィ・ラインとディレィ・ラ
インの出力を用いて各タイプの伝送された走査線に応答
し、受信したエコー信号の表示を行なう手段から構成さ
れる。本願発明の一実施例では、あるタイプの走査線に
応答し、受信したエコー信号をシリアル処理し、もう１
方のタイプの走査線に応答し、受信したエコー信号をパ
ラレルに処理することができるようにディレィ・ライン
を再構成する手段を備えていることが特徴である。特に
、映像走査線に応答するこエコー信号が加算される時、
ディレィ・ラインは単一のシリアル・ラインとして構成
され、走査線に応答するエコー信号が加算される時、少
なくとも２本のパラレル・ラインとして構成される。デ
ィレィ・ラインが２本のパラレル・ラインとして構成さ
れる場合、選択されたトランスデユーサ素子からのエコ
ー信号は一方のラインに印加され、他のトランスデユー
サ素子からのエコー信号はもう一方のラインに印加され
る。しかし、色流走査線に応答し少なくとも選択された
方のトランスデユーサ素子から受信したエコー信号は、
入力として、両方のパラレルな一組のディレィ・ライン
の選択されたポイントに印加させることが好ましい。２
つのラインにおけるデイレイ・プロファイル（ｄｅｌａ
ｙ　ｐｒｏｆｉｌｅ）がわずかに異なる場合には、２つ
の別個のエコー信号が単一のトランスデユーサ素子と単
一の走査線から同時に得られるので、所与の大きさの色
流パケットに関するシステムのフレーム・レートを実質
的に向上させる。ディレィ・ラインから受信した情報を
編成し、必要に応じて、この情報を色原プロセッサに与
えるパケット・シリアライブを得ることが可能である。

ディレィ・ラインの再構成のため、切換え手段が備えら
れ、適切な記憶手段からのストアされた設定に応答して
動作する。

さらに、本発明に係る超音波トランスデューサ・システ
ムでは、トランスデユーサ素子がエコー信号を受信する
時間差を補償するため、受信したエコー信号を加算する
タップ付きディレィ・ライン手段が設けられる。ディレ
ィ・ライン手段の出力を用いて受信したエコー信号の表
示を行なう手段が設けられ、選択されたシステム特性に
応答してディレィ・ライン手段の構成を制御する。例え
ば、ディレィ・ライン手段を制御することによって、受
信したエコー信号のシリアル処理またはパラレル処理を
行なうことを可能にする。ディレィ・ライン手段は、例
えば、エコーを受信しているビームの深度に対しシステ
ムのダイナミック・フォーカシングを行なう手段として
機能する。ディレィ・ラインの構成は、選択されたシス
テム特性に応答して設定される切換え手段を介して達成
することができる。

本願発明は、また、ディレィ・ラインを用いて、映像デ
ータのシリアル処理及び色原データのパラレル処理を行
い超音波トランスデューサ・システムにおけるフレーム
・レートを改善するものであり、この目的を達成するた
め、ディレィ・ラインは動的に再構成することが可能で
ある。

本発明に関する上述の及びその他の目的、特徴及び利点
については、添付の図面に示す本発明の好適な実施例に
関する下記のさらに詳しい説明より明らかとなる。

［発明の実施例］ 第１Ａ図及び第１Ｂ図に人体１４の心１１１１２の走査
に用いる本発明の実施例を示す。ここで明らかなように
これらは接続関係にあり、第１Ａ図のタップ・シーケン
サ３７は、第１Ｂ図の再構成可能なディレィ・ライン３
８と接続し、ブロック３６を形成している。ただし、以
下は、医療システムに関して本願発明を詳述するが、本
発明はこう碧た用途に制限されるものではないことは明
らかである。

超音波トランスデューサ・システム１０は、複数個の超
音波トランスデユーサ素子１６Ａ　、・・・、１６Ｎを
含む。各トランスデユーサ素子は、例えば、薄い圧電結
晶より形成されることが可能である。本実施例の用途（
医療システム）では、６４個あるいは１２８個のトラン
スデユーサ素子で構成される。

各トランスデユーサ素子は、送信器１８Ａ１・・・、１
８Ｎからの信号によってトリガされる。この信号は、ト
ランスデユーサ素子のために受信器２２を保護し、イン
ターフェース機能を実施するのに適したインターフェー
ス回路２０Ａ１・・・、２ＯＮを介してトランスデユー
サ素子に印加される。トランスデユーサ素子１６Ａ、・
・・、１６Ｎのトリガに関するタイミング及び順序づけ
（ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）を選択的に制御することによ
り、例えば、走査線のフォーカシング等を制御すること
ができる。

送信された超音波信号に応答して生じる心１１１１２か
らのエコー信号は、ライン２４によって示されたフロン
ト（ｆｒｏｎｔ）を形成し、エコーが生じた点から等し
い距離の全ての点において生ずる。走査される点からト
ランスデユーサ素子までの距離に差があるため、従って
、フロント２４が様々なトランスデユーサ素子の一つに
達する時間が異なるために、所与の点からトランスデユ
ーサ素子が受信するエコー信号は、位相がわずかにずれ
ることになる。これらの信号はインターフェース回路２
０Ａ１・・・、２ＯＮを介して受信器２２Ａ１・・・、
２２Ｎに送られる。本実施例では、受信器の半分に相当
する受信器２２Ａ、２２Ｂ、・・・、２２Ｍ（ここで、
Ｍ＝Ｎ／２）からの出力はミキンシグ回路３０内のミク
サ（２８Ａ。

・・・、２８Ｎ）の入力に直接印加され、また、１セツ
トの入力として、切換え回路３２にも印加される。

受信器のもう半分にあたる受信器２２Ｍ＋１から受信器
２２Ｎの出力は、第２の入力セットとして切換え回路３
２に印加される。切換え回路３２が第１図に示すように
設定されると、受信器２２Ｍ＋１〜２２Ｎからのエコー
信号は、切換え回路３２を介して対応するミクサ２８Ｍ
＋１からミクサ２８Ｎに印加される。

しかし、切換え回路３２が第１図に示す位置からその逆
の位置へ切り換えられると、受信器２２Ａからの出力は
、ミクサ２８Ａとミクサ２ＢＭ＋１にパラレルで印加さ
れ、受信器２２Ｂからの出力は、ミクサ２８Ｂとミクサ
２８Ｍ＋２（図示せず）へパラレルに印加され、受信器
２２Ｍの出力がミキサ２８Ｍ、２８Ｎの両方にパラレル
に印加されるまで続く。切換え回路３２が、このもう一
方の位置に切換ると、受信器２２Ｍ＋１から受信器２２
Ｎの出力は使用されない。

ミクサ２８Ａ１・・・、２８Ｎのもう一方の入力は、周
知の方法で受信したエコー信号の位相のアライメントを
行なう制御回路３４から制御された位相の信号である。

この制御回路３４は、ターゲットにおける所与の点から
のエコー信号をトランスデユーサ素子で受信する時間、
すなわち、位相に生じるわずかな変動を部分的に補償す
る働きをする。ミクサ２８Δ、・・・、２８Ｎからの出
力は、ディレィ・ライン回路３６のタップ・シーケンサ
（ｔａｐ　５ｅｑｕｅｎｃｅｒ）３７に印加される。タ
ップ・シーケンサ３７は、各ミクサの出力が印加される
再構成可能なタップ付きのディレィ・ライン（ｔａｐｐ
ｅｄ　ｄｅｌａｙ　１ｉｎｅ）　３８の１個または複数
個のタップを周知の方法で決定する。

ディレィ・ライン３８は、ミクサから受信したエコー信
号の振幅エンベロープをアラインする等の周知の方法で
これらの信号を加算する。例えば、タップ・シーケンサ
は、ターゲットの点から等距離のトランスデユーサ素子
から受信した信号を同じディレィ・ラインのタップに印
加し、ターゲットの点により近いトランスデユーサ素子
から受信した入力がターゲットの点からさらに遠いトラ
ンスデユーサ素子から受信した人力に比べてより遅延さ
れる方法で、タップに対する人力のアライメントを行う
。

第３図に示されるように、タップ付きのディレィ・ライ
ン３８は、複数個のディレィ・ライン素子Ｄｉ−ＤＹを
有する。複数個のミクサからの出力は単一のディレィ・
ラインのタップに印加されることが可能なので、トラン
スデユーサ素子１６Ａ、・・・、１６Ｎの数とディレィ
・ライン素子の数との間に相関関係はない。ディレィ・
ライン素子のうち少なくとも選ばれたものは、スイッチ
手段によって相互接続可能であるので、選択された処理
目的を達成するため、ディレィ・ラインを再構成するこ
とができる。特に、ディレィ・ライン素子ＤＸとディレ
ィ・ライン素子ＤＸ＋１の間に（ここでＸ＝Ｙ／２）ス
イッチ４０を設け、第３図に示すようにＹ個の素子を備
えた単一のシリアル・ラインとして、または、それぞれ
、Ｘ個の素子を備えた２本のパラレルのディレィ・ライ
ンとして、ディレィ・ライン３８を接続させることを可
能とする。

線４１上のディレィ・ライン素子ＤＹからの出力は、色
流検出器４２に対する入力として、また、スイッチ４４
に対する１つの人力として接続される。

スイッチ４４からの出力は、映像検出器４６に対する入
力として接続される。スイッチ４０が第３図に示されて
いない位置に切り換えられると、ライン４３上のディレ
ィ・ライン素子ＤＸからの出力は、色流検出器４８に対
する人力として、また、スイッチ４４に対するもう１つ
の人力として接続される。色流検出器４２．４６及び映
像検出器４８は、標準的な方法で動作し、トランスデユ
ーサ素子によって所与の点から受信され、加算されたエ
コー信号を処理し、アナログ電圧信号とする。映像検出
器４６からの出力は、表示装置５６を制御するビデオ・
プロセッサ５４に印加するため、標準的な方法で受信信
号をフォーマット化するデジタルの映像プロセッサ５２
へＡ／Ｄ変換器５０を介して印加される。表示装置５６
は、例えば、陰極線管のデイスプレィとすることができ
る。同様に、色流検出器４２．４８からのアナログ電圧
出力は、それぞれＡ／Ｄ変換器５８．６０を介してパケ
ット・シリアライザ（ｐａｃｋｅｔ　５ｅｒｉ−ａｌｉ
ｚｅｒ）　６２の入力に印加される。パケット・シリア
ライザ６２は、２つの機能を実施する。第１に、さらに
詳細に後述するように、色流検出器４２．４８から受信
したパケットを組合せ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）適切な検
出器からの電流データを所定の時間に電流映像プロセッ
サ６４に印加する。第２に電流映像プロセッサ６４に対
するバッファ及びプリプロセッサとして働き、電流映像
プロセッサ６４がこのデータの処理を行なう準備ができ
る時に、所与の色濃パケットから所与のポイントの対応
するワードを色流映像プロセッサ６４に印加する。色流
映像プロセッサ６４は、表示装置５６上の表示に制御す
るビデオプロセッサ５４へ印加するため、受信した電流
データをフォーマット化する。

第５図には、パケット・シリアライザとして用いるのに
適したパケット・シリアライザ６２が示されている。第
５図のシリアライブの場合、Ａ／Ｄ変換器５８．６０は
必要ではなく、色流検出器４２．４８からの出力は、入
力としてマルチプレクサ１００．１０２に印加される。

該検出器は、各点から受信したエコー信号を同相信号と
直交位相信号に分割し、両方の検出器からの同相信号が
、例えば、マルチプレクサ１００に印加され、両方の検
出器からの直交位相信号がマルチプレクサ１０２に印加
される。

当該技術においては周知であるが、モニタされる流体が
流れる方向を明確に決定するために、直交位相信号が必
要になるが、その速度の測定には不要である。マルチプ
レクサ１００５１０２に印加される検出器の出力におけ
る信号は同時に発生する。

マルチプレクサ１００からの同相の出力は、Ａ／Ｄ変換
器１０４を介してマルチプレクサ１０６の一方の入力に
印加され、マルチプレクサ１０２からの直交位相の出力
は、Ａ／Ｄ変換器１０８を介してマルチプレクサ１０６
のもう一方の入力に印加される。マルチプレクサ１０６
は、その入力間でトグル（ｔｏｇｇｌｅｓ）動作し、例
えば、まず、ステアリング回路１１０に対し所定の点か
らマルチプレクサ１００からの同相の出力を、次にその
点よりマルチプレクサ１０２からの直交位相の出力を印
加する。色流検出器４２．４８の一方からの単一の色決
パケットに関する全てのデータが、２つのＲＡＭＳＲＡ
ＭＵＡ１１２　、ＲＡＭ１１１４の一方によって受信さ
れ、ストアされるまでステアリング回路１１０によって
該検出器から受信する入力はＲＡＭに印加され、ストア
される。次に、トグル動作により、もう一方の色流検出
器から受信する色決パケットがもう一方のＲＡＭにスト
アされる。各ポイント毎の各入力に関する情報は、マル
チビット・ワード（ｍｕｌｔｉｂｉｔ　ｗｏ−ｒｄ）と
して所与のメモリ・アドレス位置にストアされる。ステ
アリング回路１１０は、また、所与のサイクル時に情報
の読み取りを行なっていないＲＡＭについて情報の読出
しが行なわれるように動作に、各ＲＡＭからの出力は、
マルチプレクサ１１６を介し、色流映像プロセッサ６４
へ導出されるピクセル・データ出力線１１Ｂに印加され
る。（第１Ａ図、第１Ｂ図参照）。

同相のワードが直交位相ワードのどちらでも、所与のワ
ードにおけるアドレスは適切なＲＡ　Ｍ　１１２または
ＲＡ　Ｍ　１１４にストアされ、入力アドレス・シーケ
ンサ１２０によって制御される。適切なＲＡＭ１１２．
１１４から読出されたデータのワード・アドレスは出力
アドレス・シーケンサ１２２によって制御される。アド
レス・シーケンサ１２０　、１２２の入力は、例えば、
制御プロセッサ６６または制御ＲＡＭ回路３４から線１
２４で送られてくる単一のまたは複数のモード信号であ
る。この信号の機能を後で簡単に説明する。アドレス・
シーケンサ１２０．１２２のもう１つの人力は、線１２
６における次のポイントでのクロック信号である。マル
チプレクサ１２４からの出力は、入力または出力に関す
るＲＡＭ　１１４のアドレス指定の制御をするため印加
され、マルチプレクサ１２６からの出力は、入力または
出力に関するＲ　Ａ　Ｍ　１１２に対するアドレス指定
の制御をするために印加される。

パケット・シリアライブの動作に関連してさらに詳述す
ると所与の色決走査線に生じるポイントは、ブロックに
分割され、各ブロックは予め決められた等しい数のポイ
ントを有する。例えば、読取りが行なわれる可能な負流
走査線上のポイントが３８１である場合、各走査線は、
それぞれ、１２７のポイントから成る３つのブロックに
分割することができる。パケット内にこうした走査線が
４本あると、パケット内にポイントのブロックが１２含
まれることになる。同様に、パケット内に１６本の走査
線が含まれる場合、パケット内のブロックは４８になる
。

上述の説明により、第６図に第５図の入力アドレス・シ
ーケンサ１２０として用いるのに適した人力アドレス・
シーケンサを示す。線１２６における次のポイントでの
クロック信号は、ポイント・カウンタ１３０をインクリ
メントするため、入力として印加される。線１３２上の
ポイント・カウンタ１３０からの出力はマルチプレクサ
１２４．１２６を介して適切なＲＡＭに印加される入力
アドレスの最下位のビットが含まれる。

ポイント・カウンタ１３０が最大値に達すると（「−ｕ
ｌｌ）０に戻り、ブロック・カウンタ１３６をインクリ
メントするため印加される出力を線１３４に送り出す。

ブロック・カウンタ１３６におけるブロック・カウンタ
は線１３８を介してブロック・トランスレータ１４０に
印加される。ブロック・トランスレータ１４０に対する
もう１つの人力は、線１２４のモード情報である。ブロ
ック・トランスレータ１４０は、例えば、テーブル・ル
ックアップ・モードで利用されるＲＯＭまたは他のメモ
リ装置である。これにより、アドレスの最上位のビット
を線１４２に送出し、ここでは同相ワードか、直交位相
ワードのどちらでもよいが、所定のポイントに関する所
与のワードが適切なＲＡＭに記憶される。システムは、
常に、同じ本数の色原走査線及び所与の走査線について
同じ数のブロックで動作する場合、ブロック・トランス
レータはおそらく不要である。

しかし、ブロック・トランスレータは所与のポイントに
ついてパケット内の色原走査線の数が変動したり、所与
の走査線についてブロックの数が変動する場合、システ
ムにフレキシブルな操作を可能とする。

簡単に上述したように（また、さらに詳しく後述するよ
うに）、所与の負流パケットに関する情報が１度に一走
査線でＲＡＭ１１２、またはＲＡＭ１１４に読み取られ
る間、１度に−ピクセル分ずつ、情報が読み出される（
すなわち、次のポイントにおける各走査線に関する情報
に続いて所与のポイントについて各走査線毎の情報が順
次読み出される。）第７図に、第５図の出力アドレス・
シーケンサ１２２として用いられる出力アドレス・シー
ケンサも示す。これは、読出し機能を実施する。本回路
は、読み出されるワード・アドレスの最下位ビットを線
１５２に供給するポイント・カウンタ１５０を含む。出
力アドレス・シーケンサでは、線１２６の次のポイント
におけるクロック信号が、さらに詳しく後述する方法で
、ブロック・カウンタ１５４をインクリメントするため
に印加される。ブロック・カウンタ１５４から線１５６
上の出力は、出力アドレスの最上位ビットとして、また
、トランスレータ１５８の事前ロード（ｐｒｅｌｏａｄ
）のための入力として印加される。人力プロセッサとし
ては、トランスレータ１５８は、線１２４に表示される
システムの動作モードを考慮に入れて、適確なブロック
のアドレスを提供するテーブル・ルックアップ・モード
で動作する。ＲＯＭまたは他のメモリである。

トランスレータから、ポイント・カウンタ１５０をイン
クリメントする出力が線１６０に送り出され、ブロック
・カウンタ１５４のステッピングを制御する出力が線１
６２に送り出される。

送信器１８Ａ、・・・、１８Ｎの動作、スイッチ３２の
設定、ミキサ３０に対する位相制御人力、ディレィ・ラ
イン回路３６のためのタブ選択、ディレィ・ライン回路
内の単一なまたは複数個のスイッチ４０の設定及びスイ
ッチ４４の設定は全て制御プロセッサ６６から受信する
人力に応答し、制御ＲＡＭ回路３４により制御される。

回路３４と制御プロセッサ６６が、第１Ａ図、第１Ｂ図
に示すシステムの動作を制御する機能の正確な方法は、
用途によって異なる。

しかしながら、回路３４の可能な方法の１つとして、Ｒ
ＡＭを備え、回路の各動作条件毎に所望の制御出力を記
憶させる。従って、制御プロセッサ６６からシステムの
特定の動作条件を示す入力が受信されると、この人力を
用いて、テーブル・ルックアップ式に制御ＲＡＭのアド
レス指定を行ない、回路３４から適正な制御出力を発生
させる。制御出力の一部は、同時に使用することができ
ないので、必要時に各制御信号がシステムに印加させる
ことを保証するための適切なタイミングまたはバッファ
回路要素が必要とされる場合がある。例えば、６４また
は１２８個のトランスデユーサ素子を含む大形のシステ
ムの場合、必要となる制御出力の数は極めて大きくなり
、パラレル読出しの、２個のメモリに制御データが記憶
され、あるいは、他の回路要素を設け、必要とされる速
度で制御機能を実施可能にする。

第２図は、第１図の超音波トランスデューサ・システム
で得られるディス・プレイの一例を示す。

ここでは、走査される心臓１２の映像７０と、例えば、
斜線部分７２で示される大動脈７６から大動脈弁７４を
通って右心室７８に至る血流の方向及び速度を示す色流
データの両方が含まれている。左心房と左心室の間の僧
帽弁８０及び右心房と右心室の間の三尖弁８２等の他の
弁を通る血流についても示すことが可能である。映像７
０及び色流データ７２は、例えば、第２図のデイスプレ
ィを左から右へ横切って走査する複数の走査線を発生す
るトランスデユーサ素子によって得られ、第２図にはこ
のような走査線の１つとして８６が示されている。色流
データもまた望まれる地点を走査線が通る領域では、大
動脈弁７４を通る走査線８８等の負流走査線のパケット
が走査線の散在するこうした地点において発生する。

従って、例えば、１６本の負流走査線が、大動脈弁７４
を通る血流の方向及び速度を示すパケットとして発生す
る場合、これらの走査線はそれぞれ８本の負流走査線か
らなる２つのバーストの形式で発生し、各パケットのバ
ースト間に映像走査線を伴う。

第１Ａ図、第１Ｂ図では、映像走査線の発生時には、第
１Ａ図、第１Ｂ図に示される超音波トランスデューサ・
システムは各トランスデユーサ素子の出力と共に以下の
ように構成される。この出力は対応する走査線に応答し
て受信するエコー信号で、対応する受信器２２Ａ１・・
・、２２Ｎとミクサ２８Ａ１・・・、２８Ｎを介して、
単一の直列接続されたディレィ・ライン３８の適切なタ
ップ印加される。ディレィ・ラインからの出力は、スイ
ッチ４４及び映像検出器４６を介して映像プロセッサ５
２に印加され、走査された走査線８６に関する映像情報
がデイスプレィ５６に表示される。この動作シーケンス
は、従来と同様で、この動作を実施する方法は特に本発
明の一部をなすものではない。こうした方法で動作する
超音波トランスデューサ・システムの一例が、前述のヒ
ユーレット・パラカード社製の超音波診断装置Ｉ（Ｐ　
７７０２０　Ａ　Ｃである。映像のポイントが色流デー
タを所望の部分に達すると、結果中じるＲＡＭ回路３４
を制御する入力によって、スイッチ３２及びディレィ・
ライン回路３６に印加される入力によって、スイッチ３
２．４０を代わりの位置に（すなわち、第１Ａ図、第１
Ｂ図及び第３図には示されていない位置に）切り換える
。従って、回路が映像モードで動作する時、１２８個の
トランスデユーサ素子が利用される場合、本システムの
色原モード時には６４個のトランスデユーサ素子だけ、
即ちトランスデユーサ素子１６Ａ〜１６Ｍのみ用いられ
、その他の６４のトランスデユーサ素子、すなわち、ト
ランスデユーサ素子１６Ｍ　＋　１−１６Ｎからの出力
は用いられない。受信器２２Ａ〜２２Ｍの出力は、適合
するミクサ２８及びタップ・セレクタ２７を介して、ス
イッチ４０の切換え時に、形成された対をなすパラレル
・デイレット・ライン上の適切なタップに印加される。

こうして、各受信器２２Ａ〜２２Ｍからの出力がディレ
ィ・ライン素子ＤＩ−ＤＸから成るディレィ・ライン（
第３図参照）の適切なタップ及びディレィ・ライン素子
ＤＸ＋　１〜ＤＹから成るディレィ・ラインの適切なタ
ップに印加される。前述のように、２つのディレィ・ラ
インのそれぞれにおける各入力に、受信器からの２つま
たはそれ以上の入力が印加されることも可能である。し
かし、２つのディレィ・ラインに関する遅延のプロファ
イルはわずかに異なる。例えば、所与の受信器からの出
力が両方のディレィ・ラインに印加されても一方の線上
のポイントで他方とは異なるポイントに出力されること
ができる。所与の受信器からの出力である、対応するミ
クサに対する位相人力もやはりわずかに異なる。これは
、ディレィ・ラインの一方からの出力がもう一方のディ
レィ・ラインからの出力とはわずかに異なる地点に集束
するため、伝送された単一の負流走査線に応答し、走査
領域におけるわずかに間隔のあいた２つの点から２個の
別のエコー信号出力が生じる。伝送される負流走査線の
幅はまだその走査線領域内にある間にこの分割を生じさ
せるのに十分なものである。例えば、第２Ａ図では、そ
の走査経路内に２つの間隔あけた１７２．１７４を含む
のに十分な幅の走査線１７０が示されている。例えば、
ディレィ・ライン素子Ｄ１〜ＤＸを備えたディレィ・ラ
イン等の一方のディレィ・ラインは、点１７２にフォー
カスされており、例えばディレィ・ライン素子ＤＸ＋１
〜ＤＹを備えたもう一方のディレィ・ラインは点１７２
から少し変位するが、やはり走査線１７０の範囲内にあ
る点１７４にフォーカスされる。

従って、伝送された電流走査線の単一のパケットに応答
し２個の別々な点からの電流走査線のパケットを得るこ
とができる。従って色濃パケットが１６本の色流線で形
成され、それぞれ８本の線が２つのバーストで生ずる従
来の例では、本願発明により、２つのパケットを必要と
せず、従来技術の場合と同じ１６本の走査線からなるパ
ケットで２つの点に関する負流データを得ることができ
る。

従って、本発明により、所与の解像度の負流データを得
るために送り出さねばならない電流走査線の数を大幅に
減少させることができ、これによって、システムのフレ
ーム・レートを実質的に向上させ、フレーム・レートが
極めて低い際に生じて起こりうるフリツヤを除去するこ
とができる。

並列に接続されたディレィ・ラインのそれぞれの出力は
、対応する色流検出器（４２または４８）及びＡ／Ｄ変
換器（５８または６０）を介してパケット・シリアライ
ザ６２に印加される。前述のように、色流検出器４２．
４８から受信した線から成るパケットのため色沢エコー
信号の表示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｓ）を記憶し、この
情報がＲＡＭ内に受信され、そして１つのパケットを完
全に受信すると、記憶した情報を用いて表示を制御する
と同時に、もう１つのディレィ・ラインからのパケット
を第２のＲＡＭに付勢させる。

特に、例えば、色流検出器４２からの同相及び直交位相
の人力が、マルチプレクサ１００．１０２（第５図参照
）とＡ／Ｄ変換器１０４．１０Ｂを介して、マルチプレ
クサ１０６に印加される。マルチプレクサ１０６は、こ
れらの信号の一方、例えば、マルチプレクサ１００から
の同相信号を選択し、それをステアリング回路１１０に
通して、例えば、ＲＡ　Ｍ　１１２等の一方のＲＡＭに
記憶させる。パケットの第１の走査線上の第１のポイン
トにおける同相の値を表わすデジタル・ワードが記憶さ
れる、ＲＡＭ１１２内のアドレスは入力アドレス・シー
ケンサ１２０によって決定される。第８図では、このア
ドレスがブロック０、ポイント０に対するアドレスであ
ると仮定する。さらに、各走査線毎に１２７のポイント
からなる３つのブロックがあり、各パケット毎に４本の
走査線があるものと仮定する。ブロックには、第８図に
示すように番号が付けられており、ブロック０．１．２
．３は、夫々、４本の走査線に対する最初のブロックで
ある。従って、最初の走査線から成るパケットに対する
３個のブロックは、０．４．８０番号が付けられている
。第１のポイントに関する同相ワードをブロック０、ポ
イント０のアドレスに記憶させた後、マルチプレクサ１
０６は、最初の走査線の最初のポイントに対する直交位
相ワードをＲＡ　Ｍ　１１２に送り、このワードは、ブ
ロックＯ、ポイント１のアドレスに記憶される。この１
２７個のワードが記憶されるまで、第１の走査線に関す
る順次の同相及び直交位相の入力が、ブロック０内の順
次ポイント・アドレスに記憶される。次に、１２８番目
のワードがブロック４のポイント０のアドレスに記憶さ
れる。このプロセスが、さらに、繰り返され、ブロック
４における１２７のポイント位置が充填される。次に、
走査線１からＲＡＭ１１２への２５５番目のポイントの
人力がＲＡ　Ｍ　１１２のブロック８、ポイント０のア
ドレス位置に記憶され、最初の走査線の残りの人力がブ
ロック８の残りのポイント位置に記憶される。全ての色
濃パケットがＲＡＭＡに記憶されるまで、パケットの残
りの３つの電流走査線について、このプロセスが繰り返
される。これが行なわれると、パケット・シリアライブ
は、色流検出器４８からパケットの受信を開始する準備
ができる。

次に、ステアリング回路１１０によって、ＲＡＭＢ１１
４が人力データを受信し、ＲＡ　Ｍ　１１２が、出力ア
ドレス・シーケンサ１２２の制御下で、マルチプレクサ
１１６を介し、記憶したパケットを出力することを可能
にさせる。

ＲＡ　Ｍ　Ｂ　１１４のローディングは、ＲＡＭＡのロ
ーディングについて既に述べたものと同じ方法で実施さ
れる。ただし、ＲＡＭ１１２は、情報を記憶したシーケ
ンスとは異なるシーケンスで読み出される。もっと詳し
く説明すれば、第８図を参照すると、ブロック０．１．
２、及び３についてポイント０に記憶された情報は、全
て目標中の同じ点に対応するものである。従って、色流
映像プロセッサ６４（第１Ｂ図）は、この点に関する色
沢を測定するには、４本の色流走査線全てからのこの点
に関する色決情報を必要とする。従って色流像プロセッ
サの動作を容易にするためパケット・シリアライブはポ
イント０の情報をブロック０．１１２、及び３の順に読
出してプロセッサに与えていく。次に、読出しはブロッ
ク０に戻り、このブロックのポイントｌを読出し、引続
きブロック１のポイント１、ブロック２のポイント１、
及びブロック３のポイント１を読み出していく。次に読
み出されるポイントはブロック０のポイント２であり、
引続きブロック１のポイント２、ブロック２のポイント
２、及びブロック３のポイント２の順に読出されていく
。各走査線についての最初のブロックにおける全てのポ
イントの読出しが済むまで、このプロセスが繰り返され
る。次に、読出しはブロック４のポイント０から開始さ
れ、引続きブロック５のポイント０１ブロツク６のポイ
ント０、及びブロック７のポイント０と読出しを続行し
ていく。次に読出しはブロック４に戻り、このブロック
のポイン）１の読出しを行ない、パケットの各走査線に
ついての２番目のブロックにおける全てのポイントの読
出しが済むまで、ブロック４．５．６、及び７の順に対
応するポイントの読出しを行なっていく。さらに、パケ
ットの各走査線についての３番目のブロックに対してこ
の過程がくりかえされる。ブロック１１のポイン）　１
２７の読出しが済んだ時、ＲＡＭＡの読出しが完了し、
このＲＡＭは色原検出器４２から読み出されている次の
パケットのデータを受信する準備ができている。

フレーム内の全ての色濃パケットの処理が済むまで、Ｒ
Ａ　Ｍ　１１２と１１４の一方への情報記憶と、色流映
像プロセッサを制御するため行なわれるもう一方のＲＡ
Ｍからの情報読出しとの間でのトグル切換えが繰り返さ
れる。従って、パケット・シリアライブは、色流映像プ
ロセッサのための比較的簡単でかつ安価なバッファ及び
ブリプロセッサとして働き、映像検出器から一度に走査
線１本分ずつ受信する色流データを色流映像プロセッサ
が必要とするピクセル・データに変換する。

第８図ではパケットには４本の走査線しか含まれていな
いが、パケット・シリアライザは所望の任意のサイズの
パケットについて動作するようになっている。例えば、
８本の走査線からなるパケットを利用する場合、８本の
走査線に対する最初のブロック群はそれぞれＯ〜７０番
号がつけられ、各走査線の２番目のブロックはそれぞれ
８〜１５の番号がつけられ、各走査線の３番目のブロッ
クはそれぞれ１６〜２３の番号がつけられる。人力アド
レス・シーケンサ１２０の中のブロック・トランスレー
タ１４０は、所与の走査線に関する入力がＲＡＭ内の適
切なアドレス位置に確実に記憶されるようにするのに必
要な調整を行ない、出力アドレス・シーケンサ１２２中
の事前ロード・トランスレータ１５８は、読出し動作の
際、ポイント・カウンタ１５０及びブロック・カウンタ
１５４が、各ポイント毎に適正にセットされ、各時点毎
に適切な語がプロセッサに対して読み出されることを保
証する。ワードがメモリに読み込まれ、またメモリから
読み出されるシーケンスは、読出し動作の際、パケット
の４本の走査線上のポイントに対応するワードではなく
、パケットの８本の走査線上のポイントに対応する語が
、順次読み出されていくという点を除き、他の点では４
本の走査線から成るパケットについて既に述べたシーケ
ンスと同一である。

第８図には、垂直方向に読み込まれ、水平方向に読み出
される情報が示されているが、もちろんこのシーケンス
は逆にすることも可能である。同様に、パケットへの番
号の付は方を逆にして、所与の色原走査線に関するブロ
ックに対し、順々に番号づけできるようにすることも可
能である。これらの変更のいずれかを行なった場合には
、所与のポイント上の所与のポイントについてのワード
が適切な時刻に適切なアドレス位置で読込みおよび読出
しが行なわれるように、トランスレータを構成する。同
様に、図に示すように、同じモードにセットされたシス
テムで読込みおよび読出しが行なわれる。これはこのシ
ステムに対する制限ではない。このシステムは別個のモ
ード入力を入力シーケンサ及び出力シーケンサに与えら
れるように構成することもできる。これらモード人力は
同じものでもあるいは異なっていてもよい。あるいは、
入力シーケンサだけにモード人力を与えるようにするこ
とも可能である。この際にはモード入力は入力とともに
記憶され、読出し中のパケット情報といっしょに記憶さ
れているモード情報を読出すことによって出力シーケン
サ用のモード情報を得る。パケット・シリアライブは、
ディレィ・ラインからの出力が１つしかない先行技術に
よるシステムにも用いることが可能である。こうした用
途では、パケット・シリアライザはやはりバッファ機能
及び前処理機能を行ない、またこれも既に述べたように
２つのメモリ間でのトグル切換えを行なって一方のメモ
リから読出しを行なっている間に他方のメモリへのロー
ドが行なわれているようにしてもよい。

制御プロセッサ６６は、現在走査中の走査線が映像走査
線かそれとも負流走査線であるかを示す人力を制御ＲＡ
Ｍ回路３４に対し絶えず与えており、制御ＲＡＭ回路３
４はこうした人力に応答して本回路のスイッチ及び他の
制御を皆走査中の走査線に適合するように確実に設定す
る。

このシステムは電流像に関し、先行技術のシステムと同
じ数だけのパケット走査線を生成するが、これら走査線
は先行技術の場合のわずか半分のトランスデユーサ素子
を用いて得ることができることに注目されたトランスデ
ユーサ素子の数が多くなると良好な点合わせを行なうこ
とができ、従って解像度が向上してより小さい身体部分
を映像中でさらに容易に見ることが可能になるため、映
像データを得るには最大数のトランスデユーサ素子を使
用するのが望ましい。しかし、詳細な映像に依存しない
負流データについては、精確な焦点合わせ及び高解像度
はそれほど必要ではない。従って、電流像では、解像度
を犠牲にすれば、システムの性能を低下させることなく
、フレーム・レートを高めることが可能になる。このた
め、システムで切換えも行なって映像データについては
シリアル処理し、負流データについては並列処理する。

これにより、各地点について必要な走査線数がかなり少
ない映像データ用に高解像度が必要とされる場合にはそ
のような高解像度が得られ、他方、負流データには多数
の走査線を必要とするため、負流データにとって不要で
あれば解像度を犠牲にしてフレーム・レートを大幅に向
上させる。フレーム・レートと解像度の最適なトレード
オフがこうして得られる。

これまでの論述においては、再構成可能なディレィ・ラ
イン回路３６は、超音波トランスデューサ・システムで
負流データを生成する際にフレーム・レートを向上させ
るため用いられたが、再構成可能なディレィ・ライン回
路はこうした超音波トランスデューサ・システムにおけ
る他の処理機能を行なうのにも利用することができる。

第４図には、ディレィ・ライン素子のうち少なくとも選
択された素子間にスイッチ４４を有するディレィ・ライ
ン３８が示されている。例示のため第４図には６つの素
子しか示されていないが、本発明で考えているタイプの
超音波走査線システムに利用されるディレィ・ラインで
は通常はるかに多数の素子、例えば９０〜１００の素子
が設けられる。例示のためディレィ・ライン素子ＤＩお
よびＤ２の遅延は、例えば１００ナノ秒（ｎｓ）と短く
、他方ディレィ・ライン素子Ｄ３〜Ｄ６の遅延には、例
えばそれぞれ２００　ｎ　ｓと長いものと仮定する。第
４図に示すスイッチ構成ではスイッチＡ、Ｃ及びＥを閉
じると、ディレィ・ライン素子は直列に接続され、その
結果ディレィ・ライン米子Ｄｉからライン２００に単一
の出力が与えられる。スイッチＢ、Ｃ及びＦを閉じて、
残りのスイッチを開くと、ディレィ・ラインはそれぞれ
遅延が５００　ｎ、ｓの２つの並列のディレイ・ライン
として構成される。第１のディレィ・ラインはディレィ
・ライン素子ＤｉＳＤ５及びＤ６で構成され、ライン２
００に出力を与える。

第２のディレィ・ラインはディレィ・ライン素子Ｄ２、
Ｄ３及びＤ４から構成され、ライン２０２に出力を与え
る。ディレィ・ライン３８はスイッチ４０によってさま
ざまな方法で単一の直列ライン、いくつかの並列ライン
、またはそれ以外の形態に構成することも可能である。

ディレィ・ライン素子の各々の対の間、または選択され
たディレィ・ライン素子の間にスイッチを備えるもっと
大きなディレィ・ラインでは明らかに、はぼ無限に多様
なディレィ・ラインを構成することが可能である。

第１図には、再構成可能なディレィ・ライン３８を利用
して超音波走査線システムの性能を高めることが可能な
別のやり方が示されている。前述のように、超音波走査
線システムにおける問題の１つは、走査線８６（第２図
）上の地点２１０のようなある特定の深さの地点に対す
る焦点は、この走査線上の別の深さの地点２１２に対す
る焦点とは異なるという点にある。とりわけ、ディレィ
・ライン３８のタップ間に要する遅延は、走査線８６上
の地点１１２では地点１１０に比べて短くなる。これは
、走査線が体内へ深く入り込むにつれ、従って超音波ト
ランスデユーサ素子１６から遠ざかるにつれて、各トラ
ンスデユーサ素子が受信するエコー信号の同期を維持す
るのに必要な遅延が減少するためである。ところが１本
の走査線の途中でディレィ・ライン素子を切換えようと
すると、これにより生じる過渡現象によって出力にノイ
ズが生じ表示される像がゆがむ。

第１図では、切換え回路３２と４０で切換えを行なって
受信器２２Ａ〜２２Ｎの各々からの出力が２つの並列接
続されたディレィ・ラインに対し入力として与えられる
ようにすることによって、この問題を克服している。従
ってディレィ・ライン３８及びそれに対する入力は色沢
走査線について既に述べたものと同じやり方で構成され
る。ただし、どの任意の時刻でも、２つの並列に接続さ
れたディレィ・ラインの一方による出力だけが利用され
る。

従って、切換え回路４４が第１図に示すように設定され
ると、ディレィ・ライン３８の下方部分からの出力を映
像検出器４６を介して印加して表示装置５６に表示され
る映像を制御し、一方切換え回路４４が反対の位置に切
り換えられると、ディレィ・ラインとディレィ・ライン
の上半分を利用して表示装置上の映像を制御する。この
動作により、今使用されている側のディレィ・ラインの
遅延をその時点で受信中のエコーの発生源であるところ
の走査線８６に沿った地点に適確に焦点合わせを行なう
のに必要な童とし、一方ディレイ・ラインの金利用され
ていない部分ではディレィ・ラインのこの部分のタップ
間に走査線８６に沿ったさらに深い地点に適確な焦点合
わせが行なわれるような遅延を与えるように切換えを行
なうことができる。ここで、切換え回路４４を投入して
、受信しているエコー信号がそこから出て来る地点があ
るもっと大きい深度に合った適切な遅延を有するところ
のディレィ・ラインの再構成された部分から出力を受は
入れることができる。ディレィ・ラインの一方の部分が
エコー信号の焦点合わせに利用されている間にディレィ
・ラインの未使用部分の遅延を変更しながら、この過程
を必要なだけ繰返すことができる。

このようにして再構成可能なディレィ・ラインを用いる
ことによって、ディレィ・ラインの切換えで生じる出力
に望ましくない過渡現象をもたらすことなく、走査線に
沿った地点毎に、最適な焦点合わせが可能になる。エコ
ー信号を出力するのに利用し得る素子数が少なくなるの
で、この手順によってシステムの解像度にある程度の劣
化が生じる点が注目される。しかし、用途によっては、
焦点合わせの改善によるずれの改善分よりも解像度の損
失のほうが上まわる。

第１図に示す実施例ではシステムが並列ディレィ・ライ
ンを形成するように構成されると、トランスデユーサ素
子１６の半分しか利用されない。これはシステムに対す
る制限ではなく、やはり本発明の教示内にとどまっては
いても、並列ディレィ・ラインに対する人力の他の組合
わせも可能である。

例えば、受信器２２Ａ〜２２Ｍからの出力をディレィ・
ライン素子Ｄ１〜ＤＸから成るディレィ・ラインへの人
力として印加し、他方受信器２２Ｍ＋１〜２２Ｎからの
出力をディレィ・ライン素子ＤＸ＋　１〜ＤＹから成る
ディレィ・ラインへの入力として印加することもできる
。２本の遅延ラインの遅延プロフィールを少し異ならせ
ておくと、これによってもやはり単一の負流走査線への
応答として２つの色原エコー走査線が与えられる。さら
に、望ましい実施例では、ディレィ・ラインを２つのセ
グメントに分割して負流走査線のフレーム・レートを向
上させるが、用途によってはディレィ・ラインを３本以
上の並列ディレィ・ラインに分割してフレーム・レート
をさらに上げるのが望ましい場合がある。これを行なう
ための過程は２つの並列に接続されたディレィ・ライン
に関連して上述したものとほぼ同じであるが、例えば受
信器２２の上位の３分の１からの各出力が３本のディレ
ィ・ラインのそれぞれに人力として印加され、また３つ
の電流検出器と３つのアナログ・デジタル変換器が設け
られパケット・シリアライザ６２に入力を印加するとい
う点だけでは異なっている。

さらに、望ましい実施例では、映像走査線または他の走
査線に関してフレーム・レートを上げるため、並列処理
を利用することも可能である。例えば、幼児の心臓は成
人に比べて鼓動が速いので、小児の映像を得る際にはシ
ステムのフレーム・レートが高い方が望ましい。ただし
、前述のように、このフレーム・レートの向上は、ある
程度解像度を犠牲にすることによって得られるものであ
る。

さらに、再構成可能なディレィ・ラインに関し３つの応
用例について説明してきたが、もちろん再構成可能なデ
ィレィ・ラインを利用して、さまざまな異なる態様で受
信器の出力を総和し、超音波走査システムにおける多様
な処理機能を達成することができることは明らかである
。

また、上述の再構成はシリアル・モードとパラレル・モ
ードの間で行なわれるものであるが、特定の用途で必要
とされる場合には、ラインをシリアル・パラレルモード
に構成して、タップの全てまたは選択されたタップの間
における遅延を変化させて、超音波周波数の変動を補償
したり、他の処理目的に合わせたりし、あるいは他の何
らかの方法でラインの再構成を行なうことも可能である
。

さらに、これまでの論考においては、ディレィ・ライン
３８はハードウェアの形をとるものと仮定してきたが、
もちろん本発明はハードウェアとソフトウェアのいずれ
であろうと、ディレィ・ライン回路３６の遅延及び総和
機能を行なうのに適した任意の要素を用いることによっ
て実現してもよいことは明らかである。従って、゛′テ
゛イレイ・ライン”“ディレィ・ライン回路”及び“デ
ィレィ・ライン手段”といった用語は、こうした任意の
構成を網羅することを意図したものであり、厳密に標準
的なハードウェアとしてのタップ付きディレィ・ライン
に限定されるものではない。さらに、例示のため、図面
に示す各種スイッチは電気制御式機械スイッチとして示
されているが、もちろんこれらの機能はさまざまなタイ
プの電子スイッチを利用して正常に行なわれることは明
らかである。前述のように、医療分野以外に本発明を適
用することも可能である。

従って、特に、望ましい実施例に関連して、本発明の図
示及び解説を行なってきたが、当該技術の熟練者が本発
明の精神及び範囲を逸脱することなく形態及び細部に関
し、前述のＡ及びその他の変更を加えることが可能であ
る。

［発明の効果］ 以上説明したようにエコー信号を用途に応じてシリアル
・パラレル処理を切換えることより表示の解像度を劣化
させることなく、フレーム・レートを向上させる。また
、深度に関するトランスデユーサ素子のダイナミック・
フォーカシングも容易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は本発明の一実施例であル超音波
トランスデューサ・システムのブロック図。第２図は第
１図で得られた映像を表わす図。 第２Ａ図はパラレル・モードでの走査を説明する図。 第３図は第１図の再構成ディレィ・ライン回路の詳細図
。 第４図は本発明に用いられるディレィ・ラインの概略図
。 第５図は第１図のパケット・シリアライブの概略図。 第６図は第５図の入力アドレス・シーケンサの詳細図。 第７図は第５図の人出アドレス・シーケンサの詳細図。 第８図は第５図のパケット・シリアライブのＲＡＭにス
トア及び読み出されたデータを表わす図。 １０：超音波トランスデューサ・システム、１６Ａ、・
・・、１６Ｎ　：　）ランスデューサ素子、１８Ａ１・
・・、１８Ｎ＝送信器、 ２０Ａ１・・・、２ＯＮ：インターフェース回路、２２
Ａ１・・・、２２Ｎ：受信器、 ２８Ａ１・・・、２８Ｎ：ミキサ、３４：制御ＲＡＭ回
路、３６：ディレィ・ライン回路、 ３７：タップ・シーケンサ、 ３８：再構成ディレィ・ライン、 ４２．４８二色流検出器、 ４６：映像検出器、５２：映像プロセッサ、５４：ビデ
オ・プロセッサ、５６：表示装置、６２：パケット・シ
リアライブ、 ６４：色濃映像プロセッサ、６６：制御プロセッサ、１
１Ｏニステアリング回路、 １２０：入力アドレス・シーケンサ、 １２２：出力アドレス・シーケンサ、 １００　、１０２．１０６．１１６．１２４．１２７　
：マルチプレクサ、 １１２．１１４　　：　ＲＡＭ。 １３０．１５０　　：ポイント・カウンタ、１３６．１
５６　ニブロック・カウンタ、１４０ニブロツク・トラ
ンスレータ、 １５８：事前ロード・トランスレータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の超音波トランスデューサ素子と前記トラ
   ンスデューサ素子より選択されたターゲットに少なくと
   も２種類の超音波走査線を伝達する手段と、前記少なく
   とも２種類の超音波走査線に応答し、前記トランスデュ
   ーサ素子から超音波エコー信号を受信する手段と予め決
   定された方法で受信したエコー信号を加算させるために
   備えられたタップ付きディレィ・ラインと前記各種類の
   電送された超音波走査線に応答し、受信したエコー信号
   を表示するため前記ディレィ・ラインを使用する手段と
   前記ディレィ・ラインを構成する手段から成ることを特
   徴とする超音波トランスデューサ・システム
2. （２）請求項第１項記載の超音波トランスデューサ・シ
   ステムにおいて、前記ディレィ・ラインを構成する手段
   は一方の前記超音波走査線に応答し、受信したエコー信
   号のシリアル処理をし、他方の前記超音波走査線に応答
   し、受信したエコー信号のパラレル処理を行うことを特
   徴とする。
3. （３）請求項第１項及び第２項記載の超音波トランスデ
   ューサ・システムにおいて、前記２種類の超音波走査線
   は映像走査線と色流走査線であることを特徴とする。
4. （４）次の（イ）から（ホ）より成る映像データとドプ
   ラ式色流データを同時に表示できる超音波トランスデュ
   ーサ・システムによるフレーム・ルートの改良方法。 （イ）超音波トランスデューサ素子から前記映像データ
   を直列に加算し、単一のシリアル・ラインとレアタップ
   付きディレィ・ラインを用い、（ロ）前記超音波トラン
   スデューサ素子から前記色流データを並行に加算し、少
   なくとも２本のパラレル・ラインを供給する動作へディ
   レィ・ライン手段を切換え、 （ハ）前記パラレル処理されディレィ・ラインより出力
   を直列変換させ、 （ニ）映像データの表示を制御するため直列に加算され
   た映像データを使用し、 （ホ）色流データの表示を制御するため前記（ハ）で得
   た結果を用いる。