JPH0221254B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、アレイ状の複数の振動子を備えた超
音波探触子を電子的に走査する電子超音波ビーム
走査方式を採用した超音波診断装置に関するもの
である。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

アレイ状の複数の振動子を備えた超音波探触子
を、遅延データ記憶手段に格納した遅延時間デー
タに基づき電子的に走査するようにした従来の超
音波診断装置においては、超音波ビーム走査のた
めの遅延時間データとして超音波ビームの数に対
応するデータ数を遅延データ記憶手段に格納して
おり、このため例えば128本の超音波ビームをｎ
個の振動子を有する超音波診断装置でビーム走査
する場合、（128×ｎ）個の遅延時間データが必要
となる。

また、超音波ビーム走査のための送、受信遅延
手段として従来からLC遅延線が用いられている
が、このLC遅延線は遅延時間精度が良くないた
め、上述した（128×ｎ）個の遅延時間データに
基づきビーム走査を行なう際に遅延時間の補正が
行なわれている。

したがつて、超音波ビームの焦点の変更や走査
形式（例えば超音波ビーム数、視野角）の変更に
対応する全ての遅延時間データが必要となり、ｍ
種の走査形式がある場合、遅延時間データ記憶手
段に格納すべき全データ数は（128×ｎ×ｍ）個
となつてその記憶容量が増大するという問題があ
つた。

さらに、上述した従来の超音波診断装置におい
ては、その装置完成後に走査形式を変更しようと
する場合、LC遅延線に送る遅延時間データを保
管しておくことが必要となり、走査形式の変更が
非常に困難であつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、遅延時間データ数の削減が図れるとともに各
種の超音波ビーム走査が可能な超音波診断装置の
提供を目的とするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明の概要は、超音
波探触子のアレイ状に配列された複数の振動子に
所定の遅延時間を与えつつ駆動する送信遅延手段
と、超音波探触子から送出される超音波エコー信
号に所定の遅延時間を与える受信遅延手段と、前
記送信遅延手段及び受信遅延手段に遅延時間デー
タを送出する遅延時間データ記憶手段とを有する
超音波診断装置において、前記遅延時間データ記
憶手段に対し、走査面上のビームの対称性を判別
しその中心軸を境に遅延時間データを逆の順序で
送出させるような制御データを与える演算制御手
段と、遅延時間データ記憶手段から送出される遅
延時間データを遅延タツプデータに変換する送、
受信遅延データ変換テーブルとを備えたことを特
徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明の原理を示すための
説明図であり、第１図に示す台形走査の場合、走
査面の両側におけるビーム１とビーム２とは角度
θ₁を有して対称となつている。

また、第２図におけるセクタ走査の場合、中心
軸Ｘに対し角度θ₂をなすビーム１とビーム２とに
着目すると、このような両ビーム１，２を発生さ
せるためにＮ個の振動子に対し第３図に示すよう
な時間特性を有する遅延時間を与えればよいこと
がわかる。

すなわち、走査面の対称軸の右側のビーム１を
発生させるには１番目の振動子からＮ番目の振動
子に至るに従がい徐々に遅延時間を大きくし、ま
た、中心軸の左側でかつ中心軸に関しビーム１と
対称なビーム２を発生させるには、１番目の振動
子の遅延時間を大きく、Ｎ番目の振動子の遅延時
間を小さくすればよい。

したがつて、ビーム１発生時の１番目の振動子
の遅延時間と、ビーム２発生時のＮ番目の振動子
との遅延時間は等しく、また同様に２番目の振動
子と、Ｎ−１番目の振動子との遅延時間、３番目
の振動子とＮ−２番目の振動子との遅延時間はそ
れぞれ等しいことが明らかである。尚、ここでは
各振動子を駆動するための遅延時間データは理論
値（補正等の）であるものとする。

以上の観点から、第２図に示すセクタ走査の場
合、超音波診断装置の遅延時間データ記憶手段と
して中心軸の右側のビーム数に対応する遅延時間
データを保有したものを用い、中心軸の左側のビ
ームを発生させる場合には前記遅延時間データを
逆の順序で各振動子に与えることにより、左右対
称なセクタ走査が可能となることが理解できる。

すなわち、遅延時間データ数をセクタ走査の場
合従来1/2に減少することができる。

次に上述した本発明の原理を実現するための実
施例を第５図を参照して説明する。

同図において、１は多数の振動子をアレイ状に
配列してなる超音波探触子、２は送信遅延回路３
と振動子駆動回路４とからなる送信遅延手段、５
は受信回路６と受信遅延回路７とからなる受信遅
延手段である。

送信遅延手段２の送信遅延回路３により所定の
遅延時間を与えつつ振動子駆動回路４を駆動し、
超音波探触子１を励振して超音波ビームを生体内
へ送波するようになつている。

この超音波ビームは生体内で反射して超音波エ
コーとなつて超音波探触子１により受波され、電
気信号である超音波エコー信号となつて受信回路
６を経て受信遅延回路７に入力され、ここで所定
の遅延時間を与えられた後、DSC（デイジタルス
キヤンコンバータ、超音波エコー信号を入力し、
テレビ走査信号に変換するユニツト）１８で信号
処理され表示手段１９上に超音波画像が表示され
るようになつている。

２０は演算制御手段であり、送信遅延回路３、
受信遅延回路７へそれぞれデータラツチ信号m₁，
m₂を送出するとともに超音波ビームの方向を識
別する超音波走査線ナンバーデータａ及びデータ
転送用のクロツク信号ｂを発生する基準信号発生
器８と、超音波走査線ナンバーデータａに基づき
走査面上の超音波ビームの対称性を識別し遅延時
間データ記憶手段１３をアクセスするアドレスｄ
及び超音波ビームの反転、非反転用のコントロー
ル信号ｃを送出する対称性識別回路９と、前記ク
ロツク信号ｂに基づき後述する遅延時間データ記
憶手段１３をアクセスするカウンター回路１０
と、そのカウンター回路１０の出力信号及び前記
コントロール信号ｃに基づきチヤンネル（超音波
探触子の各振動子に対応するチヤンネル）識別デ
ータｅを出力する制御ゲート回路１１と、前記遅
延時間データ記憶手段１３のアドレスｄ及びチヤ
ンネル識別データｅとが入力され、これらの入力
と演算回路１５からのアドレスとをアドレスバス
コントロール信号ｈにより必要に応じて切り替え
遅延時間データ記憶手段１３をアクセスする制御
データｆを出力するマルチプレクサ１２とを有し
ている。

演算回路１５は、走査形式識別信号ｌに基づき
走査形式に対応したアドレスバスコントロール信
号ｈ及びデータバスコントロール信号ｉを出力す
るようになつている。

また、マルチプレクサ１２と演算回路１５との
間にはアドレスバスｊが、後述するデータトラン
シーバ１４と演算回路１５との間にはデータバス
ｋがそれぞれ設けられている。

前記遅延時間データ記憶時間１３をアクセスす
る制御データｆは遅延時間データ記憶手段
（RAM）１３に入力され、この結果遅延時間デ
ータ記憶手段１３から遅延時間データｇがデータ
トランシーバ１４に送出されるようになつてい
る。

データトランシーバ１４は前記データバスコン
トロール信号ｉに制御され遅延時間データｇを送
信遅延時間変換テーブル１７及び受信遅延時間変
換テーブル１６に送出するようになつている。

送、受信遅延時間変換テーブル１７，１６にお
いて遅延時間データｇは遅延線のタツプデータに
それぞれ変換され、このタツプデータは送信遅延
回路３及び受信遅延回路７に入力されるようにな
つている。

次に上記構成の超音波診断装置の作用を説明す
る。

基準信号発生器８からの超音波走査線ナンバー
データａに基づき対称性識別回路９は第２図に示
す対称性のあるビーム２の超音波走査ナンバーを
ビーム１のラスタナンバーに読み替え、この結果
走査線ナンバーデータ（遅延時間データ記憶手段
１３のアドレス）ｄがマルチプレクサ１２へ入力
される。

この走査線ナンバーデータｄは遅延時間データ
記憶回路１３の上位アドレスとなつている。

一方、クロツク信号ｂを計数したカウンタ回路
１０の出力信号及び対称性識別回路９からのコン
トロール信号ｃに基づき制御ゲート１１は第２図
に示した中心軸を越えると反転するチヤンネル識
別データｅをマルチプレクサ１２へ送出する。

チヤンネル識別データｅは遅延時間データ記憶
回路１３の下位アドレスとなつている。

演算回路１５は、走査形式識別信号ｌに対応し
た演算処理を行ない、超音波走査線ナンバー及び
チヤンネル識別の情報を含む制御データｆが遅延
時間データ記憶手段１３へ入力される。

したがつて、遅延時間データ回路１３の記憶容
量は、最小の場合（超音波のラスタ数）×（振動
子）×1/2とすることができる。このようにして遅
延時間データ記憶手段１３から走査面の中心軸を
超えると転送順序が逆になる遅延時間データｇが
出力され、データトランシーバ１４を介して送、
受信遅延データ変換ケーブル１７，１６へ送ら
れ、ここで遅延時間データｇが遅延線のタツプデ
ータに変換された後、送信遅延回路３及び受信遅
延回路７へ転送される。

これらのタツプデータにより超音波の送、受波
時の超音波ビーム走査が行なわれる。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、超音波ビーム走
査のための遅延時間データを記憶する遅延時間デ
ータ記憶手段の記憶容量を、セクタ走査の場合最
小限で従来装置の1/2とすることができる。

また、演算制御手段から出力される遅延時間デ
ータの理論値をタツプデータに変換する送、受信
遅延データ変換テーブルを有するため任意の走査
方式（フオーカス、視野角、台形走査（図１参
照）等）に対応することが可能な超音波診断装置
を提供し得るものである。

さらに、遅延時間データ記憶手段のデータ数が
削減されているため、演算制御手段による演算時
間を従来装置に比較し短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は台形走査における超音波のビームの対
称性を示す説明図、第２図はセクタ走査における
超音波のビームの対称性を示す説明図、第３図は
Ｎ個の振動子に対する遅延時間の関係を示す説明
図、第４図は遅延時間データの転送順序を示す説
明図、第５図は本発明の実施例を示すブロツク図
である。 １……超音波探触子、２……送信遅延手段、５
……受信遅延手段、１３……遅延時間データ記憶
手段、２０……演算制御手段、１６……受信遅延
データ変換テーブル、１７……送信遅延データ変
換テーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波探触子のアレイ状に配列された複数の
   振動子に所定の遅延時間を与えつつ駆動する送信
   遅延手段と、超音波探触子から送出される超音波
   エコー信号に所定の遅延時間を与える受信遅延手
   段と、前記送信遅延手段及び受信遅延手段に遅延
   時間データを送出する遅延時間データ記憶手段と
   を有する超音波診断装置において、前記遅延時間
   データ記憶手段に対し、走査面上のビームの対称
   性を判別しその中心軸を境に遅延時間データを逆
   の順序で送出させるような制御データを与える演
   算制御手段と、遅延時間データ記憶手段から送出
   される遅延時間データを遅延タツプデータに変換
   する送、受信遅延データ変換テーブルとを備えた
   ことを特徴とする超音波診断装置。 ２ 超音波ビーム走査のための遅延時間データの
   理論値（補正等の）を前記演算制御手段で計算
   し、この理論値（補正等の）を送、受信遅延デー
   タ変換テーブルで予め設定された送、受信遅延手
   段の遅延時間に対応するタツプデータに変換する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の超音波診断装置。