JPH03974Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH03974Y2 JPH03974Y2 JP1981163779U JP16377981U JPH03974Y2 JP H03974 Y2 JPH03974 Y2 JP H03974Y2 JP 1981163779 U JP1981163779 U JP 1981163779U JP 16377981 U JP16377981 U JP 16377981U JP H03974 Y2 JPH03974 Y2 JP H03974Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- element group
- signals
- delay
- imaging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、等間隔に配列した多数個のエレメン
トからなるアレイ形変換器を用いて超音波信号を
送信または受信する超音波撮像装置であつて、送
信口径または受信口径中の互いに隣接する１個以
上のエレメントの信号に共通の遅延時間を与える
ことにより送信または受信ビームを形成する装置
に関する。
トからなるアレイ形変換器を用いて超音波信号を
送信または受信する超音波撮像装置であつて、送
信口径または受信口径中の互いに隣接する１個以
上のエレメントの信号に共通の遅延時間を与える
ことにより送信または受信ビームを形成する装置
に関する。
送信ビームまたは受信ビームを形成する目的で
各エレメントの信号に与えるべき遅延時間τ1は、
焦点Ｆからアレイに下した垂線の足を０、エレメ
ントの中心をE1とし、0＝ｆ，E10＝e1，e1／ｆ
＝x1、音速をｃとすると、 τ1（x1）＝（Ｔ−√１＋1 2）ｆ／ｃ …… （Ｔはある定数）となり、x1について図示する
と第１図のようになる。従来方法では、式に従
う遅延時間を第２図のように各エレメント独立に
与えるが、この場合、遅延機構を使用口径中のエ
レメント数だけもたなければならず、使用口径が
大きいとき遅延機構のコストが大きくなるという
欠点がある。
各エレメントの信号に与えるべき遅延時間τ1は、
焦点Ｆからアレイに下した垂線の足を０、エレメ
ントの中心をE1とし、0＝ｆ，E10＝e1，e1／ｆ
＝x1、音速をｃとすると、 τ1（x1）＝（Ｔ−√１＋1 2）ｆ／ｃ …… （Ｔはある定数）となり、x1について図示する
と第１図のようになる。従来方法では、式に従
う遅延時間を第２図のように各エレメント独立に
与えるが、この場合、遅延機構を使用口径中のエ
レメント数だけもたなければならず、使用口径が
大きいとき遅延機構のコストが大きくなるという
欠点がある。
この欠点を除くため、本発明においては、遅延
機構の個数を節約し、この部分のコストを低下さ
せながら、受信または送信ビームを良好に保つこ
とを目的とする。
機構の個数を節約し、この部分のコストを低下さ
せながら、受信または送信ビームを良好に保つこ
とを目的とする。
本考案は、第１図において、τ1のx1に対する変
化率が｜x1｜の小さなところでは小さいことに注
目し、｜x1｜の小さなエレメントについては、互
いに隣接するエレメントの信号に共通の遅延時間
を、たとえば、第３図のように与えることによつ
て、必要とする遅延機構の個数を節約し、送信ビ
ームまたは受信ビームの劣化を最小にとどめなが
ら、遅延機構全体のコスト低減をはかるものであ
る。
化率が｜x1｜の小さなところでは小さいことに注
目し、｜x1｜の小さなエレメントについては、互
いに隣接するエレメントの信号に共通の遅延時間
を、たとえば、第３図のように与えることによつ
て、必要とする遅延機構の個数を節約し、送信ビ
ームまたは受信ビームの劣化を最小にとどめなが
ら、遅延機構全体のコスト低減をはかるものであ
る。
第４図は、本考案の一実施例における受信ビー
ム形成部の構成図であり、第３図の遅延時間に対
応させてある。使用口径中央付近のエレメントか
らの受信信号は、隣接エレメントからの受信信号
と互いに加算された後１つの遅延機構に入力され
る。遅延機構Ｄ１〜DNの出力は、加算器Ａに入
力され、加算器出力において、受信ビームが形成
される。
ム形成部の構成図であり、第３図の遅延時間に対
応させてある。使用口径中央付近のエレメントか
らの受信信号は、隣接エレメントからの受信信号
と互いに加算された後１つの遅延機構に入力され
る。遅延機構Ｄ１〜DNの出力は、加算器Ａに入
力され、加算器出力において、受信ビームが形成
される。
第５図は、使用口径中の全エレメントＥ１〜
EMを互いに隣接するｎ個のエレメントからなる
セグメントに分け、各セグメントからｍ個（１≦
ｍ≦ｎ）の互いに隣接するエレメントを選んで、
１つの遅延機構に入力する場合の一実施例であつ
て、特に、ｎ＝４のときのエレメント構成の例で
ある。図の斜線部は、受信信号を使用しないエレ
メントである。全エレメントをセグメントに分け
て制御することにより、ラスターを電子走査する
際の制御機構が簡略化される利点がある。
EMを互いに隣接するｎ個のエレメントからなる
セグメントに分け、各セグメントからｍ個（１≦
ｍ≦ｎ）の互いに隣接するエレメントを選んで、
１つの遅延機構に入力する場合の一実施例であつ
て、特に、ｎ＝４のときのエレメント構成の例で
ある。図の斜線部は、受信信号を使用しないエレ
メントである。全エレメントをセグメントに分け
て制御することにより、ラスターを電子走査する
際の制御機構が簡略化される利点がある。
ところで、本考案において共通遅延時間を与え
るエレメント群のエレメント群としての感度・指
向特性は、それを構成するエレメント数ｍによつ
て変化する。すなわち、ｍが大きいと正面方向に
対する感度は大きくなるが主ローブの巾が小さく
なり、ｍが小さいとその逆となる。エレメント巾
をｗ、使用する超音波の波長をλとしたとき、例
としてｗ＝λの場合について、ｍ＝１，２，３，
４のときのエレメント群の感度・指向性における
主ローブを図示したのが、第６図である。エレメ
ント群が、このような感度・指向特性をもつこと
から、ｍの値をアレイ中央部から周辺部にかけて
単調非増加的に変えるという本発明の方法は、各
エレメント群から焦点Ｆを見込む角度に従つて、
焦点Ｆに対するエレメント群としての感度を最大
にするという効果を合わせもつ。
るエレメント群のエレメント群としての感度・指
向特性は、それを構成するエレメント数ｍによつ
て変化する。すなわち、ｍが大きいと正面方向に
対する感度は大きくなるが主ローブの巾が小さく
なり、ｍが小さいとその逆となる。エレメント巾
をｗ、使用する超音波の波長をλとしたとき、例
としてｗ＝λの場合について、ｍ＝１，２，３，
４のときのエレメント群の感度・指向性における
主ローブを図示したのが、第６図である。エレメ
ント群が、このような感度・指向特性をもつこと
から、ｍの値をアレイ中央部から周辺部にかけて
単調非増加的に変えるという本発明の方法は、各
エレメント群から焦点Ｆを見込む角度に従つて、
焦点Ｆに対するエレメント群としての感度を最大
にするという効果を合わせもつ。
ｍの最適値は、エレメント群から焦点Ｆを見込
む角によるので、使用口径周辺部のエレメント群
については、同じエレメント群についても焦点距
離ｆによつてｍの値を最適に変化させることが望
ましい。従つて、本考案の方法とダイナミツクフ
オーカス受信法を同時に実施する場合には、ｍの
値も焦点距離ｆに従つてダイナミツクに変化させ
ることが望ましい。第７図は、ｍの値をダイナミ
ツクに変化させる機構の一実施例である。各エレ
メントＥ１〜EMからの受信信号は、一旦可変ゲ
インアンプＡ１〜AMで増幅した後にセグメント
内で電気的に結合され、遅延機構Ｄ１〜DNに入
力される。
む角によるので、使用口径周辺部のエレメント群
については、同じエレメント群についても焦点距
離ｆによつてｍの値を最適に変化させることが望
ましい。従つて、本考案の方法とダイナミツクフ
オーカス受信法を同時に実施する場合には、ｍの
値も焦点距離ｆに従つてダイナミツクに変化させ
ることが望ましい。第７図は、ｍの値をダイナミ
ツクに変化させる機構の一実施例である。各エレ
メントＥ１〜EMからの受信信号は、一旦可変ゲ
インアンプＡ１〜AMで増幅した後にセグメント
内で電気的に結合され、遅延機構Ｄ１〜DNに入
力される。
さらに、使用口径をセグメントに分けたことに
より発生するグレーテイングのレベルを最小に抑
えるためには、上記ｍの設定を以下のように行な
えばよい。第８図において、メインローブとグレ
ーテイングローブとの距離をｄ、焦点Ｆからアレ
イに下した垂線の足を０とするとき、０を中心と
する巾ｄの領域ｃに属するセグメントについては
ｍ＝ｎ、すなわち、各セグメント内の全エレメン
トを電気的に結合するように設定し、それ以外の
セグメントについてはｍ＝１、すなわち、単独な
エレメントとして動作するように設定する。この
方法は、メインロープをグレーテイングローブよ
りも正面に近い角度で見込むセグメントについて
は、セグメントとしての指向性の強い状態すなわ
ちｍの大きな状態に設定し、逆い、グレーテイン
グローブをメインローブよりも正面に近い角度で
見込むセグメントについては、セグメントとして
の指向性の弱い状態すなわちｍの小さな状態に設
定するという考え方に基づく、第９図は、一実施
例を例にとり、上記の方法の効果を示したもので
ある。使用する超音波波長をλ、エレメント巾を
ｗ、焦点距離をｆとしたとき、ｆ＝333λ、ｗ＝
1.07λ、セグメント巾3w、使用口径192wの場合
に対して、上記方法による受信ビームパターンが
曲線Ｂ０、全セグメントについてｍ＝ｎ＝３と設
定したものが曲線Ｂ３、全セグメントについてｍ
＝１と設定したものが曲線Ｂ１である。グレーテ
イングレベルを比較すると、Ｂ０は、Ｂ１よりも
２dB，Ｂ３よりも６dB低い値に抑えられてお
り、上記方法の効果が示されている。
より発生するグレーテイングのレベルを最小に抑
えるためには、上記ｍの設定を以下のように行な
えばよい。第８図において、メインローブとグレ
ーテイングローブとの距離をｄ、焦点Ｆからアレ
イに下した垂線の足を０とするとき、０を中心と
する巾ｄの領域ｃに属するセグメントについては
ｍ＝ｎ、すなわち、各セグメント内の全エレメン
トを電気的に結合するように設定し、それ以外の
セグメントについてはｍ＝１、すなわち、単独な
エレメントとして動作するように設定する。この
方法は、メインロープをグレーテイングローブよ
りも正面に近い角度で見込むセグメントについて
は、セグメントとしての指向性の強い状態すなわ
ちｍの大きな状態に設定し、逆い、グレーテイン
グローブをメインローブよりも正面に近い角度で
見込むセグメントについては、セグメントとして
の指向性の弱い状態すなわちｍの小さな状態に設
定するという考え方に基づく、第９図は、一実施
例を例にとり、上記の方法の効果を示したもので
ある。使用する超音波波長をλ、エレメント巾を
ｗ、焦点距離をｆとしたとき、ｆ＝333λ、ｗ＝
1.07λ、セグメント巾3w、使用口径192wの場合
に対して、上記方法による受信ビームパターンが
曲線Ｂ０、全セグメントについてｍ＝ｎ＝３と設
定したものが曲線Ｂ３、全セグメントについてｍ
＝１と設定したものが曲線Ｂ１である。グレーテ
イングレベルを比較すると、Ｂ０は、Ｂ１よりも
２dB，Ｂ３よりも６dB低い値に抑えられてお
り、上記方法の効果が示されている。
以上述べたように、本考案によれば、使用口径
中の全エレメントに独立の遅延機構を与える場合
に比べ、受信または送信ビームの劣化を防ぎなが
ら、遅延機構の個数を節約し、この部分のコスト
を大巾に低下させることができるという点で、そ
の効果大である。
中の全エレメントに独立の遅延機構を与える場合
に比べ、受信または送信ビームの劣化を防ぎなが
ら、遅延機構の個数を節約し、この部分のコスト
を大巾に低下させることができるという点で、そ
の効果大である。
第１図は、各エレメントの信号に与えるべき遅
延時間の図、第２図は、各エレメント独立に与え
た遅延時間の図、第３図は、本考案の実施例にお
いて各エレメントに与える遅延時間の図、第４図
は、本考案の一実施例における受信ビーム形成部
の構成図、第５図は本考案においてエレメント構
成図、第６図は、エレメント群の感度・指向性に
おける主ローブの図、第７図は、１つのエレメン
ト群に属するエレメント数をダイナミツクに変化
させる構成の図、第８図は、本発明を説明するた
めの説明図、第９図は、その効果を示した図であ
る。
延時間の図、第２図は、各エレメント独立に与え
た遅延時間の図、第３図は、本考案の実施例にお
いて各エレメントに与える遅延時間の図、第４図
は、本考案の一実施例における受信ビーム形成部
の構成図、第５図は本考案においてエレメント構
成図、第６図は、エレメント群の感度・指向性に
おける主ローブの図、第７図は、１つのエレメン
ト群に属するエレメント数をダイナミツクに変化
させる構成の図、第８図は、本発明を説明するた
めの説明図、第９図は、その効果を示した図であ
る。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 等間隔に配列した多数個のエレメントからな
るアレイ形変換器を用いて超音波信号を送信ま
たは受信する超音波撮像装置であつて、送信口
径または受信口径中の互いに隣接する１個以上
のエレメントの信号に共通の遅延時間を与える
ことにより送信または受信ビームを形成する装
置において、ビームの焦点から上記アレイに下
した垂線の足に位置する口径中央のエレメント
群を最大のエレメント数とし、口径周辺のエレ
メント群を最大のエレメント数とするごとくエ
レメントの数を変化させてそれぞれエレメント
群の信号を共通接続する接続手段と、共通接続
された上記口径中央のエレメント群の信号に最
大の遅延を与え、周辺のエレメント群の信号ほ
ど小さい遅延を与える遅延手段とを有する事を
特徴とする超音波撮像装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の装置に
おいて、使用口径中の全エレメントを互いに隣
接するｎ個のエレメントからなるセグメントに
分け、前記共通遅延時間を与えるエレメント群
として、各セグメントからｍ個（１≦ｍ≦ｎ）
の互いに隣接するエレメントを選んで、それぞ
れ１個のエレメント群とすることを特徴とする
超音波撮像装置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第２項記載の装置に
おいて、前記の中央エレメント群を中心とする
ｋ（≧１）個のエレメント群については、前記
ｍをｍ＝ｎと設定し、その他のエレメント群に
ついては、ｍ＝１と設定することを特徴とする
超音波撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16377981U JPS5870208U (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超音波撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16377981U JPS5870208U (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超音波撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870208U JPS5870208U (ja) | 1983-05-12 |
| JPH03974Y2 true JPH03974Y2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=29956062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16377981U Granted JPS5870208U (ja) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | 超音波撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870208U (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60158844A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-20 | 横河メディカルシステム株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2003235839A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-08-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2472753A1 (fr) * | 1979-12-31 | 1981-07-03 | Anvar | Perfectionnements aux dispositifs de sondage par ultra-sons |
-
1981
- 1981-11-04 JP JP16377981U patent/JPS5870208U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5870208U (ja) | 1983-05-12 |
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