JPH02232040A - 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，電気信号により遅延時間を連続的に変化でき
る可変遅延回路を整相回路内の遅延回路として用いダイ
ナミックフォーカスを可能とした超音波診断装置に関す
る． 〔従来の技術〕 超音波診断装置は、探触子により被検体に超音波を送受
波し、体内からの反射波信号に基づいて被検体内部の情
報を得るようになっている．ここで，被検体内部の深さ
の異なる各部のいずれの場所においても高い分解能の画
像が得られるようにするため、体内からの反射波の受信
に際し、受波の焦点を時間の経過と共に動的に変化させ
るダイナミックフォーカスが行われる．このとき，上記
受波の焦点合わせは、幅の狭い短冊状に形成された振動
子素子を複数個配列した探触子、あるいは同心円状に配
置した複数のリング状振動子素子から成る探触子の上記
それぞれの振動子素子からの受波信号を，遅延線を用い
て適宜遅延して加算することによって行おれる．この回
路は一般に整相同路と呼ばれている．そして．受渡の焦
点位置は上記の各々の遅延線の遅延時間により定まるの
で，ダイナミックフォーカスは、複数の受波信号に与え
るべき遅延時間を体内からの反射波の発生深度に応じて
動的に変更することによって実現される．上記の遅延時
間の変更は，遅延線に適切な間隔でタップを設け，これ
らのタップを電子スイッチを用いて選択切り換えて行う
．この場合，上記電子スイッチの切り換え時にノイズが
発生して，遅延線を介して受波信号に混入することがあ
り，診断情報に誤った信号が出現することがあった．そ
こで，このような現象を改善するために、上記電子スイ
ッチとしてノイズの発生の少ないスイッチを用いればよ
いが，このような電子スイッチは高価であるので遅延線
のそれぞれのタップ毎に多数設けると価格が上昇して経
済的でないという欠点があった． 以上のような問題点に対処して、タップ切換スイッチを
備えた遅延線をそれぞれ有し焦点区間を互いに異ならせ
た二系統の整相同路を交互に使用すると共に，一方の整
相回路が使用されている間に他方の整相回路のタップを
切り換えるようにした装置が特開昭５６−１１２２３４
号公報で提案されている．この公報に記載された従来の
超音波診断装置は、第１１図に示すように、複数の振動
子素子１１１　ｘａｔ・・・，１ｎが配列され超音波を
送受波するアレー型の探触子２と、この探触子２の各振
動子素子１１〜１ｎからの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する二系統の整相回路３
，３′と，これらの整相同路３，３′内の各遅延線の終
端抵抗の信号を増幅する増幅器４．４′と、上記二系統
の整相回路３，３′からの出力信号を交互に切り換える
ための電子ス？ッチ５と，上記各整相回路３，３′で整
相された信号を検波，圧縮する検波器６と，この検波器
６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．ここで，上記二系統の整相回路３，
３′は、それぞれ上記探触子２の各振動子素子１■〜１
ｎからの受波信号を入カして増幅する定電流源出力型の
増幅器８１９８１１・・・８　ｎ　；　８１　　ｓ　８
２　　　・・・　８ｎ’と、遅延線９，９′と、これら
の遅延線９，９′に適宜の間隔で設けられたタップを選
択切り換えする電子スイッチから成るタップ切換スイッ
チ１０，，１０！，・・・Ｉｏｎ　：　Ｌｏｚ　　　ｉ
ｏ２　　””＊　Ｉｏｎ’とがら成る．なお、第１１図
において，符号１１は電子スイッチ５及びタップ切換ス
イッチ１ｏエ〜１０ｎ，１０，’〜Ｉｏｎ’　を切り換
え制御するための制御器である． このように構成された超音波診断装置においては、上記
それぞれのタップ切換スイッチ１０，〜ｉｏｎ及び１０
■′〜Ｉｏｎ’の切り換えは，それらが属する整相同路
３または３′の出方端（４，４′）が電子スイッチ５の
切り換えにより次段（検波器６）から切り離されている
間に行われるので，上記タップ切換スイッチ１０１〜Ｉ
ｏｎまたは１０１′〜１０ｎ′の動作により発生するノ
イズが次段以降の信号に混入することはない．従って，
多数必要とされる上記タップ切換スイッチ１０１〜Ｉｏ
ｎ及び１０１′〜１０ｎ′は、ノイズが発生してもよい
安価なスイッチで間に合わせることができる．このとき
，各整相回路３，３′からの出力信号を交互に切り換え
る電子スイッチ５は、常に信号が流れている部分を切り
換えるので、ノイズの発生の少ない高価なスイッチを用
いなければならないが，その個数がわずかであることか
ら特に価格が上昇するものではなく，全体としてはコス
ト上昇を抑えることができる．これにより、ダイナミッ
クフォーカス時の各タップ切換スイッチ１０１〜Ｉｏｎ
または１０１′〜１０ｎ′の切り換えにより発生するノ
イズの影響を受けないようにしていた． （発明が解決しようとする課題〕 しかし，このような従来の超音波診断装置においては、
第１１図に示すように、二系統の整相回路３，３′を用
意することから、高価な遅延線９，９′を二系統分必要
とし，回路規模が大きくなると共に、コストも上昇する
ものであった．さらに，上記二系統の整相回路３，３′
からの信号に感度差があると、出力側の電子スイッチ５
の切り換えにより、表示装置７に表示される画像に明暗
の段差が発生することとなるので、使用部品については
特性バラツキの少ないものを用いる必要があり、そのた
めに多くの調整時間を要し、これもコスト上昇の原因と
なるものであった。なお、上記二系統の整相回路３，３
′の感度差が少なくなっても、各系統の焦点の位置が異
なることから受信感度も異なることとなり，やはり出力
側の電子スイッチ５の切り換えにより、表示装置７に表
示される画像に明暗の段差が発生することとなるもので
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〕 上記目的を達成するために，本発明による超音波診断装
置は、複数の振動子素子が配列され超音波を送受波する
探触子と、この探触子の各振動子素子からの受波信号に
所定の遅延時間を与える遅延回路を有しこれらの遅延回
路で位相が揃えられた受波信号を加算して出力する整相
回路と，この整相同路で整相された信号を検波する検波
器と、この検波器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
整相回路は、その内部の遅延回路として電気信号により
遅延時間を連続的に変えるようにした可変遅延回路を用
いると共に、上記探触子の各振動子素子からの受波信号
のそれぞれに任意の固定した遅延時間を与えた後その複
数個の信号を一群として加算して形成した各信号群ごと
に上記の可変遅延回路をそれぞれ設けて成るものである
．また、上記整相回路は，探触子の各振動子素子からの
受波信号の個々について時間経過と共に変化する微小な
遅延を与える遅延回路を付加すると共に、この遅延回路
の遅延時間を受波信号のチャンネルごとに独立して制御
するものとしてもよい．〔作　用〕 このように構成された超音波診断装置は，その整相回路
内の遅延回路として、電気信号により遅延時間を連続的
に変えるようにした可変遅延回路を用いることにより、
一系統の整相回路だけでダイナミックフォーカスを可能
とすることができる．また，上記の可変遅延回路は，探
触子の各振動子素子からの受波信号のうち複数個の信号
を一群として加算して形成した各信号群ごとにそれぞれ
設けることにより、整相同路内の可変遅延回路の数を少
なくすることができ、上記整相同路を小形化かつ安価と
することができる． 〔実施例〕 以下、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における整相回路
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、被検体に超音波を送受波し体内からの反射エコーに
基づいて被検体内部の診断情報を得るもので、例えば短
冊状に形成された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、この探触子の各振動子素
子からの受波信号に所定の遅延時間を与える遅延回路を
有しこれらの遅延回路で位相が揃えられた受波信号を加
算して出力する整相回路と，この整相同路で整相された
信号を検波する検波器と，この検波器からの出力信号を
画像として表示する表示装置とを備えて成る． そして，上記の整相回路（第１図の符号１２参照）は、
第１図に示すように、図示外の探触子の各振動子素子か
らの受波信号を入力する入カ端子＃１，６２，＃３，・
・・，＃ｎのうち複数個の入力端子ごとに入力信号線１
３，１３，・・・が接続された複数個の入力側のクロス
ポイントスイッチ１４ａ，１４ｂ．・・・，１４ｍと、
これらの各クロスポイントスイッチ１４ａ〜１４ｍのそ
れぞれの出方信号線１５，１５，・・・に各タップが接
続された入力側のＬＣ遅延線１６ａ，１６ｂ，−，１６
ｍと，これらの各ＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍの終端抵抗
を介して出力側にそれぞれ接続され受波信号に遅延時間
を与える可変遅延回路１７ａ，１７ｂ，・・・１７ｍと
、これらの可変遅延回路１７ａ〜１７ｍの出力端子に入
力信号線１８．１８，・・・が接続された出力側のクロ
スポイントスイッチ１９と，このクロスポイントスイッ
チ１９の出力信号線２０，２０，・・・に各タップが接
続された出力側のＬＣ遅延線２１とから成る．なお，第
１図において，符号２２は上記の各可変遅延回路１７ａ
〜１７ｍの動作を制御する制御回路を示しており，符号
２３は入力側のクロスポイントスイッチ１４ａ〜１４ｍ
及び出力側のクロスポイントスイッチ１９並びに上記の
制御回路２２の動作を制御する制御部を示しており，符
号２４は整相回路１２の出力端子を示している． ここで，本発明においては，上記整相回路１２内の各可
変遅延回路１７ａ〜１７ｍとしては、第２図に示す回路
構成とされた二次以上のアクティブオールバスフィルタ
が用いられている．この二次以上のアクティブオールバ
スフィルタから成る可変遅延回路１７ａ〜１７ｍは、従
来の遅延線を用いたものと異なり，その制御端子に印加
される電気信号により遅延時間が連続的に変化するもの
で，その構成を考えるに至った思考過程を第３図〜第９
図を参照しながら説明する． まず，第３図に示すように，従来の整相回路に用いられ
ていたインダクタやコンデンサ等の受動素子のみからな
るいわゆるＬＣ遅延線に代わって，インダクタＬやコン
デンサＣ等の受動素子と増幅器とからなるオールバスフ
ィルタとも称されている等化器で構成した遅延回路につ
いて説明する．この遅延回路は、回路の振幅特性及び遅
延特性の双方を可変とするもので，トランジスタＱ０は
位相分割器として働き、エミッタフオロアＱ２に加えら
れる信号の振幅は，入力振幅のＫ倍になっている。

次に，第３図に示したオールバスフィルタの等価回路を
示すと第４図のようになる．第４図の回路において，ラ
プラス変換の演算子をＳとすると，出力信号と入力信号
との比率を表わす伝達関数Ｔ（Ｓ）は，重畳により次式
が得られる．この第（１）式でＫ＝１とすれば， となり、二次全域通過伝達関数の式となる．すなわち，
上記第（１）式において、Ｋが１より増加または減少す
るにつれて、振幅特性において中心周波数で盛り上がり
または落ち込む．この状況を図示すると，第５図に示す
グラフのように，信号の周波数が零に近づくか或いは無
限大になるに従って利得は１に近づく．そして最大遅延
時間Ｔ　ｄｍａｘはＬＣ共振周波数で起こり，次式のよ
うに表わされる． Ｔｄｍｘ＝　２ＲＣ／Ｋ＋２ＲＣ　　　　　　　　　　
　　＝−　（３）この第（３）式でＫ＝１とすれば，　
Ｔｄｍａｘは次のようになる． Ｔｄｓａｘ　＝　４ＲＣ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　−　（４）次に，第３図に示したオールバスフ
ィルタを演算増幅器を用いて実現すると，第６図に示す
回路構成のようになる．すなわち、インダクタＬと，コ
ンデンサＣと、演算増幅器２５と、この演算増幅器２５
の一方の入力部に接続された可変抵抗Ｒと，他方の入力
部に接続された抵抗Ｒ′と、上記演算増幅器２５の出力
側から他方の入力部へ帰還を施された可変抵抗ＫＲ’　
とから成る．ここで、抵抗Ｒ′の値は任意であり、上記
第（３）式及び第（４）式が適用できる．そして，これ
らの式から次のことが言える． ■Ｋ＝１のとき，最大遅延時間Ｔｄ■ａｚは４ＲＣに等
しい．従って、可変抵抗Ｒの抵抗値を変えることにより
．遅延時間の大きさを制御することができる． ■最大遅延時間Ｔｄｍａｘは，Ｋが１よりずれてもあま
り影響されない． ■ＬＣ共振周波数における振幅等化量は，遅延址の設定
と独立であり，Ｋだけの関数である．また，振帽等化量
に影響を与えずに遅延時間を変更できる． ここで，第６図の可変抵抗Ｒの抵抗値を変化させて遅延
時間を変えた場合の遅延特性の一例を示すと，第７図の
ようになる。すなわち、可変抵抗Ｒの抵抗値を変化させ
ることにより、遅延時間Ｔｄを大きくするほどその遅延
時間Ｔｄが一定な周波数幅が狭くなっていることがわか
る． 以上述べたことにより、前記第（２）式で表わされる二
次全域通過形のオールパスフィルタでＫ＝１として抵抗
Ｒを可変とすることにより、最大遅延時間Ｔｄｍａｘを
適切な値として可変形の遅延回路が実現できることがわ
かる．なお、以上のことは、アーサー・ビー・ウィリア
ムズ著「エレクトロニック　フィルタデザインハンドブ
ック」マグロウヒル出版１９８１年（Ａｒｔｈｕｒ　Ｂ
．　Ｉｉｌｌｉａｍｓ　”Ｅｌｅｃｔｒｏ一ｎｉｃ　Ｆ
ｉｌｔｅｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ”　Ｍｃ
Ｇｒａｗ−｝ｔｉｌｌ　１９８１）にも記載されている
． 第６図に示した回路で遅延時間を連続的に変えられるが
，これを遅延回路として超音波診断装置の整相回路に適
用すると、振幅特性（第５図参照）と遅延特性（第７図
参照）とを任意に設定でき，好都合である．ここで、超
音波診断装置においてダイナミックフォーカスを実現す
るためには、遅延時間を高速で且つ受波信号に雑音を混
入させることなく制御しうることが要求される．このよ
うな要求を実現するため，第６図に示した遅延回路の可
変抵抗Ｒをその抵抗値が電気信号で制御可能なものと等
価な回路を示すと，第８図のようになる．第８図の回路
は，電圧利得Ｇが電気信号Ｅｖで制御できる増幅器２６
に一定抵抗Ｒで帰還を施してその回路の抵抗値を可変と
したものである．上記のような増幅器２６は、例えば第
９図に示す回路構成とされたギルバードセルなどにより
実現でき、制御電圧Ｅｖと電圧利得Ｇは一定の関係にあ
り、周囲温度の変化による利得Ｇの変動が小さく実用的
である．ここで，上記増幅器２６の入力端２７から見た
インピーダンスを求める．このとき、該増幅器２６の入
力インピーダンスは無限大で、出力インピーダンスは零
とし，入力端２７における入力電圧をＥｉｎ，電流を、
ｉ，出力端２８における出力電圧をＥｏｕｔとすると，
次式が成り立つ。

Ｅｉｎ−Ｒｉ−Ｅｏｕｔ　＝　Ｏ　　　　　　　　　　
　　　　・＝　（５）Ｅｏｕｔ　＝　−Ｇ−Ｅｉｎ　　
　　　　　　　　　　　　　　−　（６）この第（５）
式と第（６）式からＥ　ｏｕｔを消去すると，Ｒ Ｅｉｎ　＝　−　ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　
・・・（７）１＋Ｇ となる．そして、この入力電圧Ｅ１ｎの式を電流ｉで偏
微分すると，入力端２７から見たインピーダンスＺｉｎ
は次式のようになる． ａｉ　　　　１＋Ｇ この第（８）式において利得Ｇを変えると、入力端２７
から見たインピーダンスＺｉｎは変化することとなる．
すなわち、第８図に示す回路の入力端２７と対地間の抵
抗は、電気信号Ｅｖにより制御可能となる．例えば、利
得Ｇを０から４まで変化させると、入力端２７における
インピーダンスＺｉｎは，Ｒから０．２Ｒまで変化する
こととなる．これにより，第８図は可変抵抗回路となる
．そこで，第８図に示した電気信号Ｅｖで入力端２７と
対地間の抵抗が可変となる可変抵抗回路を，第６図にお
ける可変抵抗Ｒに適用することにより、第２図に示す本
発明に係る可変遅延回路１７ａ〜１７ｍが構成される．
すなわち，インダクタＬとコンデンサＣと演算増幅器２
５とを用いてＬＣ共振周波数で遅延時間を与える二次以
上のアクティブオールバスフィルタを構成し、上記演算
増幅器２５の入力端子に接続される抵抗の部分に，利得
Ｇが電気信号Ｅｖで制御できる増幅器２６に一定抵抗Ｒ
で帰還を施した回路により抵抗値を可変とする可変抵抗
回路２９を設け、この可変抵抗回路２９により上記のア
クティブオールパスフィルタにおける抵抗を可変とした
ものである．なお第２図において、符号Ｒ′は演算増帳
器２５の他方の入力部に接続された一定抵抗であり、符
号ＫＲ’は，上記演算増幅器２５の出力側から他方の入
力部へ帰還を施された可変抵抗である。そして、上記可
変抵抗回路２９の増幅器２６の利得Ｇを、制御端子３０
に印加する電気信号（制御電圧Ｅｖ）により変えること
によって遅延時間を連続的に変化させることができる． また，本発明においては，上記各可変遅延回路１７ａ〜
１７ｍは、前記入力側のクロスポイントスイッチ１４ａ
〜１４ｍの出力信号線１５，１５，・・・に接続された
ＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍの出力側にそれぞれ接続する
ことにより、探触子の各振動子素子からの受波信号のう
ち複数個の信号、例えば四つの受波信号を一群として加
算して形成した各信号群ごとにそれぞれ設けられている
．次に、このように構成された整相同路１２の動作につ
いて、第１図を参照して説明する．まず、図示外の探触
子の各振動子素子からの受波信号は図示外の増幅器で増
幅された後，各入力端子＃ｌ〜＃ｎに定電流信号源とし
て印加される．これらの入力端子＃１〜＃ｎには、例え
ば四個の入力端子＃１〜＃４．＃５〜＃８，・・・ごと
に各クロスポイントスイッチ１４ａ，１４ｂ，・・・，
１４ｍが設けられているので、これらのクロスポイント
スイッチ１４ａ〜１４ｍとその出力信号線にそれぞれ接
続されたＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍとにより、例えば四
つの受波信号ごとに一群として加算した信号群が形成さ
れる．そして、上記各ＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍの特性
インピーダンスとインピーダンスマッチングをとった終
端抵抗から出力された各信号群は，それぞれ可変遅延回
路１７ａ，１７ｂ，・・・，１７ｍに入力される．これ
らの可変遅延回路１７ａ〜１７ｍでは、制御回路２２か
らの制御信号Ｓ，（第２図における制御端子３０に入力
される電気信号）により，被検体の生体内を超音波が伝
播する速さに対応して超音波ビームの収束点を深い所へ
移動させるダイナミックフォーカスを実現するために，
受波信号に適宜の遅延時間が与えられる．このように遅
延時間が与えられた各可変遅延回路１７ａ〜１７ｍの出
力信号は，定電流信号源となっており、それぞれ出力側
のクロスポイントスイッチ１９八その入力信号線１８，
１８，・・・を介して入力する．このクロスポイントス
イッチ１９へ入力した信号は出力側のＬＣ遅延線２１へ
送出されるが、上記クロスポイントスイッチ１９の出力
信号ｌＩＡ２０，２０，・・・は，上記ＬＣ遅延線２１
に適宜の間隔で設けられたタップと同数だけ設けられて
おり，上記各可変遅延回路１７ａ〜１７ｍにより適宜の
遅延時間を与えられた信号は，さらにクロスポイントス
イッチ１９により選択されたタップを介してＬＣ遅延線
２１へ入力し，そのタップ位置に対応した遅延時間に相
当する遅延が与えられ，それぞ九の信号が加算される．
このとき、入力側の各クロスポイントスイッチ１４ａ〜
１４ｍ及び出力側のクロスポイントスイッチ１９は，制
御部２３からの制御信号Ｓ８，Ｓ，により，超音波ビー
ムの偏向角に対応した遅延時間が与えられるように制御
される．以上のようにして、整相回路１２により遅延が
与えられ加算さ九て整相された信号は、出力端子２４か
ら出力され，図示外の検波量で検波された後，表示装置
に入力して画像として表示される． このような構成及び動作により、整相同路１２内の各可
変遅延回路１７ａ〜１７ｍがその制御端？３０（第２図
参照）に電気信号を入力するだけで遅延時間を連続的に
変化することができるので、一系統の整相同路１２だけ
で超音波ビームの収束点を連続的に移動するダイナミッ
クフォーカスが実現できる．また、上記の各可変遅延回
路１７ａ〜１７ｍは，探触子の多数の振動子素子からの
受波信号のチャンネルごとに設けなくてもよいので、可
変遅延回路の設置数を少なくすることができる．なお，
上記各可変遅延回路１７ａ〜１７ｍは，変化すべき遅延
時間が比較的大きい場合は，第２図に示した回路構成の
二次以上のアクティブオールパスフィルタを複数段に縦
続接続したものに電圧／電流変換回路を接続して構成し
てもよい．第１０図は本発明の第二の実施例における整
相同路を示すブロック図である．この実施例の整相同路
１２′は、図示外の探触子の各振動子素子からの受波信
号の個々について時間経過と共に変化する微小な遅延を
与える遅延回路３１■，３１■，３１．，・・・，３１
ｎを付加すると共に，この遅延回路３１Ｌ〜３１ｎの遅
延時間を受波信号のチャ？ネルごとに独立して制御する
ようにしたものである。すなわち，探触子の各振動子素
子からの受波信号を入力する入力端子＃１，＄２，　＃
３，・・・＃ｎと入力側の各クロスポイントスイッチ１
４ａ〜１４ｍの入力信号線１３，１３，・・・との間に
、電気信号により微小な遅延時間が制御できる遅延回路
３１■，３１■３１３，・・・，３１ｎがそれぞれ設け
られると共に、これらの遅延回路３１１〜３１ｎは制御
回路２２からの制御信号Ｓ４により各受波信号のチャン
ネルごとに独立して遅延時間が制御されるようになって
いる．ここで，上記各遅延回路３１１〜３１ｎは、微小
な遅延時間が制御できればよいため、例えば一次のアク
ティブオールバスフィルタを用い、その出力信号は定電
流信号源となるようにされている．また、上記各遅延回
路３１，〜３１ｎは，入力側のＬＣ遅延線１６８〜１６
ｍのタップの数により定まる遅延時間の分解能をさらに
高くするため，その遅延時間が初期設定されている． このような構成の整相回路１２′において，ダ？ナミッ
クフォーカスを実現するため可変遅延回路１７ａ〜１７
ｍの遅延時間を連続的に変化させた場合、探触子の各振
動子素子からの受波信号は各遅延回路３１■〜３１ｎで
遅延が与えられた後に，チャンネル毎に加算された信号
について遅延時間が連続的に変化するようになる．従っ
て，ダイナミックフォーカスを実現するためには，例え
ば４チャンネルの受波信号ごとに加算する構成において
は，各チャンネルごとに与えるべき遅延時間の変化が異
なるため、これらの値を各遅延回路３１１〜３１ｎによ
り各チャンネルごとに制御する必要がある．そのため，
第１０図に示す実施例においては、上記各遅延回路３１
１〜３１ｎの遅延時間は、制御回路２２からの制御信号
Ｓ．により各受波信号のチャンネルごとに独立して制御
される．この遅延時間とその遅延時間の制御タイミング
は，入力側のＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍと出力側のＬＣ
遅延線２１のタップ位置により異なるので，上記制御信
号Ｓ４のタイミングは，次の如く行われる．すなわち、
各チャンネルの受波信号が印加される入力側のＬＣ遅延
＠　１　６　ａ〜１６ｍのタップ位置により、各可変遅
延回路１７ａ〜１７ｍの入力部に信号が現われるタイミ
ングが異なる．従って、各受波信号のチャンネルの入力
端子＃１〜＃ｎに同じタイミングで入力された受波信号
が整相加算されるためには，各チャンネルが入力側の各
クロスポイントスイッチ１４ａ〜１４ｍにより選択され
る各ＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍのタップ位置の遅延時間
に対応した時間遅れで，各遅延回路３１１〜３１ｎを制
御すればよい．そして、この実施例の場合は，上記の各
遅延回路３１，〜３１ｎによって微小な遅延を与えるこ
とにより，入力側のＬＣ遅延線１６ａ〜１６ｍのタップ
の数により定まる遅延時間の分解能をさらに細分して、
その遅延時間の分解能を向上することができる． なお、第１図及び第１０図に示す可変遅延回路１７ａ〜
１７ｍは，第２図に示す回路構成の二次以上のアクティ
ブオールパスフィルタに限らず、電気信号により遅延時
間を連続的に変化できるものであれば，他の回路構成の
ものであってもよい．〔発明の効果〕 本発明は以上のように構成されたので，整相同路１２ま
たは１２′内の遅延回路として可変遅延回路１７ａ〜１
７ｍを用いることにより、その制御端子に印加する電気
信号だけで遅延時間を連続的に変化させて所望の位置に
超音波ビームの収束点を移動することができる．従って
、従来の整相回路内の遅延線のようにノイズが発生する
ことがないので、二系統の整相同路を設けて交互に使用
する必要はなく，一系統の整相回路（１２または１２′
）だけでダイナミックフォーカスを実現することができ
る．このことから、回路規模を小さくすることができ，
装置を小形化できると共にコスト低下を図ることができ
る．また、従来のような二系統の整相同路からの信号を
切り換えて表示するのではなく、一系統の整相回路から
の信号をそのまま表示装置に表示するだけであるので、
画像に明暗の段差が発生することなく，均一な画質の画
像が得られ、診断をやり易くすることができる．さらに
，上記の可変遅延回路１７ａ〜１７ｍは，探触子の各振
動子素子からの受波信号のうち複数個の信号を一群とし
て加算して形成した各信号群ごとにそれぞれ設け、各受
波信号のチャンネルごとには設けなくてもよいので、整
相同路１２，１２′内の可変遅延回路１７ａ〜１７ｍの
数を少なくすることができる．従って、装置全体を小形
化できると共にコスト低下を図ることができる．また，
探触子の各振動子素子からの受波信号の個々について時
間経過と共に変化する微小な遅延を与える遅延回路３１
１〜３１ｎを付加したものにおいては，遅延時間の分解
能を容易に向上することができる，

【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における整相回路
の実施例を示すブロック図、第２図は本発明に係る整相
同路内の可変遅延回路の一例を示す回路図，第３図〜第
９図は上記の可変遅延回路の構成を考えるに至った思考
過程を説明するための回路図及びグラフ、第１０図は本
発明の第二の？施例における整相回路を示すブロック図
、第１１図は従来の超音波診断装置を示すブロック図で
ある． １２，１２’・・・整相回路、　１４ａ〜１４ｍ・・・
入力側のクロスポイントスイッチ，　　１６ａ〜１６ｍ
・・・入力側のＬＣ遅延線、　１７ａ〜１７ｍ・・・可
変遅延回路、　　１９・・・出力側のクロスポイントス
イッチ、　２１・・・出力側のＬＣ遅延線、　２２・・
・制御回路、　２３・・・制御部、　２５・・・演算増
幅器，　２６・・・増幅器，　２９・・・可変抵抗回路
，３０・・・制御端子、　３１■〜３１ｎ・・・遅延回
路、Ｌ・・・インダクタ、　Ｃ・・・コンデンサ．出頴
人　株式会社日立メディコ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ρ し 第 図 ｒ１呵Ｌ枚（Ｈｚ　１ 第 図 Ｒ ２６１幅路 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の振動子素子が配列され超音波を送受波する
   探触子と、この探触子の各振動子素子からの受波信号に
   所定の遅延時間を与える遅延回路を有しこれらの遅延回
   路で位相が揃えられた受波信号を加算して出力する整相
   回路と、この整相回路で整相された信号を検波する検波
   器と、この検波器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
   整相回路は、その内部の遅延回路として電気信号により
   遅延時間を連続的に変えるようにした可変遅延回路を用
   いると共に、上記探触子の各振動子素子からの受波信号
   のそれぞれに任意の固定した遅延時間を与えた後その複
   数個の信号を一群として加算して形成した各信号群ごと
   に上記の可変遅延回路をそれぞれ設けて成ることを特徴
   とする超音波診断装置。
2. （２）上記整相回路は、探触子の各振動子素子からの受
   波信号の個々について時間経過と共に変化する微小な遅
   延を与える遅延回路を付加すると共に、この遅延回路の
   遅延時間を受波信号のチャンネルごとに独立して制御す
   るようにしたものである請求項１記載の超音波診断装置
   。