JPH0546221B2 - - Google Patents
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- JPH0546221B2 JPH0546221B2 JP60115928A JP11592885A JPH0546221B2 JP H0546221 B2 JPH0546221 B2 JP H0546221B2 JP 60115928 A JP60115928 A JP 60115928A JP 11592885 A JP11592885 A JP 11592885A JP H0546221 B2 JPH0546221 B2 JP H0546221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- ultrasonic
- signal
- transducer
- transducers
- Prior art date
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は受信時の超音波ビーム形成法を改良し
た超音波診断装置に関する。
た超音波診断装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
近年、超音波診断装置はフエーズドアレイ振動
子を備え電子的に超音波ビームをフオーカスする
ことにより高分解能な超音波断層像が得られるよ
うになり、有益な生体診断機器となつてきてい
る。
子を備え電子的に超音波ビームをフオーカスする
ことにより高分解能な超音波断層像が得られるよ
うになり、有益な生体診断機器となつてきてい
る。
このような超音波診断装置にあつては、近年超
音波ビームの高分解能化及び、低サイドローブ
（グレーテング ローブ）化を図る為に、１ビー
トを形成する振動子数を増加させている。ここ
で、超音波のビームのフオーカス点におけるビー
ム幅は、第９図に示す様にｗ＝Ｋ＊λ＊Ｌ／Ｄに
よつて決まる事が知られている。
音波ビームの高分解能化及び、低サイドローブ
（グレーテング ローブ）化を図る為に、１ビー
トを形成する振動子数を増加させている。ここ
で、超音波のビームのフオーカス点におけるビー
ム幅は、第９図に示す様にｗ＝Ｋ＊λ＊Ｌ／Ｄに
よつて決まる事が知られている。
ここで、ｗ＝フオーカス点のビーム幅、Ｋ＝振
動子形状で決まる係数、λ＝超音波の中心周波数
における波長、Ｌ＝振動子の表面からフオーカス
点までの距離、Ｄ＝振動子の口径である。
動子形状で決まる係数、λ＝超音波の中心周波数
における波長、Ｌ＝振動子の表面からフオーカス
点までの距離、Ｄ＝振動子の口径である。
この様に、ビーム幅を狭くするには振動子口径
を広くするか、超音波周波数を高くする必要があ
る。しかしながら、超音波の減衰量は周波数に比
例するため超音波周波数を高くすると、生体内部
で減衰量が大きくなり深部の像が表示出来なくな
る。
を広くするか、超音波周波数を高くする必要があ
る。しかしながら、超音波の減衰量は周波数に比
例するため超音波周波数を高くすると、生体内部
で減衰量が大きくなり深部の像が表示出来なくな
る。
また、分割素子数を一定で口径を大きくすると
グレーテング ローブが大きくなる。このグレー
テング ローブを小さくするために、口径を構成
する振動子の素子幅を狭くしなければならない。
ここで、分割している振動子幅とそれによつて発
生するグレーテング ローブの関係を第１０図に
示す。第１０図においてメイン ビームの方向を
ｅとするとグレーテング ，ーブはcl，crの方向
に発生する。その角度θは以下の如くである。
グレーテング ローブが大きくなる。このグレー
テング ローブを小さくするために、口径を構成
する振動子の素子幅を狭くしなければならない。
ここで、分割している振動子幅とそれによつて発
生するグレーテング ローブの関係を第１０図に
示す。第１０図においてメイン ビームの方向を
ｅとするとグレーテング ，ーブはcl，crの方向
に発生する。その角度θは以下の如くである。
θ＝sin-1（λ／ｄ＋sinθ0）
ここで、θ0＝メイン ビームの偏向角度、ｄは
振動子の素子間隔である。
振動子の素子間隔である。
この様に、分割振動子幅が狭くすると角度θが
大きくなり、それによつてそのピークパワーが低
下する。しかしながら、分割振動子幅を狭くし且
つ、口径を大きくすると、これによる回路の規模
が大きくなり非常に高価なシステムになつてしま
う。特にこの中で、受信遅延回路の占める比率が
高い、これは近年受信時にダイナミツクにフオー
カス点を移動する方法が一般化されてきており、
これによつてこの回路が複雑になり且つ、高価な
ものとなつている。よつて、この回路部分を削減
する事は超音波システムに与える意義が大きい。
大きくなり、それによつてそのピークパワーが低
下する。しかしながら、分割振動子幅を狭くし且
つ、口径を大きくすると、これによる回路の規模
が大きくなり非常に高価なシステムになつてしま
う。特にこの中で、受信遅延回路の占める比率が
高い、これは近年受信時にダイナミツクにフオー
カス点を移動する方法が一般化されてきており、
これによつてこの回路が複雑になり且つ、高価な
ものとなつている。よつて、この回路部分を削減
する事は超音波システムに与える意義が大きい。
［発明の目的］
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
その目的は、フレーム数を落とすことなく、ほと
んど無視できる程度のＳ／Ｎの低下及び分解能の
低下でもつて受信遅延回路の回路規模を削減した
超音波診断装置を提供することにある。
その目的は、フレーム数を落とすことなく、ほと
んど無視できる程度のＳ／Ｎの低下及び分解能の
低下でもつて受信遅延回路の回路規模を削減した
超音波診断装置を提供することにある。
［発明の概要］
かかる目的を達成するために本発明は、複数の
超音波振動子をアレイ状又はマトリツクス状に配
列した振動子群を備えた超音波診断装置におい
て、 上記振動子群を送信駆動する送信系と、 受信時にあつて上記振動子群を所定の超音波繰
返し周期のレートで複数のブロツクに分ける切換
回路と、 この切換回路により分けられた１つのブロツク
を構成する振動子の数だけ設けられた受信遅延回
路群を含み、上記切換回路により分けられた一の
ブロツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群と
の組合せによる超音波エコー信号群及び他のブロ
ツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群との組
合せによる超音波エコー信号群を上記レートに従
い経時的に受信する受信系と、 上記ブロツク毎の振動子群で得られる位相情報
を持つ超音波エコー信号夫々を上記ブロツク毎に
ストアする複数のラインメモリと、 この複数のラインメモリの記憶内容を加算する
ことにより上記振動子群全体で形成されたものに
相当する超音波エコー信号を形成する加算器と、 を具備したことを特徴とする。
超音波振動子をアレイ状又はマトリツクス状に配
列した振動子群を備えた超音波診断装置におい
て、 上記振動子群を送信駆動する送信系と、 受信時にあつて上記振動子群を所定の超音波繰
返し周期のレートで複数のブロツクに分ける切換
回路と、 この切換回路により分けられた１つのブロツク
を構成する振動子の数だけ設けられた受信遅延回
路群を含み、上記切換回路により分けられた一の
ブロツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群と
の組合せによる超音波エコー信号群及び他のブロ
ツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群との組
合せによる超音波エコー信号群を上記レートに従
い経時的に受信する受信系と、 上記ブロツク毎の振動子群で得られる位相情報
を持つ超音波エコー信号夫々を上記ブロツク毎に
ストアする複数のラインメモリと、 この複数のラインメモリの記憶内容を加算する
ことにより上記振動子群全体で形成されたものに
相当する超音波エコー信号を形成する加算器と、 を具備したことを特徴とする。
［発明の実施例］
以下本発明にかかる超音波診断装置の一実施例
の構成を、第１図を参照して説明する。
の構成を、第１図を参照して説明する。
第１図において、１は超音波パルスを送波する
ための基準信号を発生する基準信号発生器、２は
この基準信号発生器１からの基準信号を受け送受
信用の各種データを作成するCPU（中央演算処理
装置）、３はCPU２からのデータに基づき送信遅
延データを発生する送信遅延データ発生器、４は
基準クロツク発生器１及び送信遅延データ発生器
３からのデータに基づき、後述する振動子群６の
各振動子を励振するための送信遅延パルスを発生
する送信遅延パルス発生器群、５は送信遅延パル
ス発生器群４からの送信遅延パルスによりＮ個の
振動子からなる例えばアレイ状振動子群６を夫々
励振する送信パルス発生器群である。
ための基準信号を発生する基準信号発生器、２は
この基準信号発生器１からの基準信号を受け送受
信用の各種データを作成するCPU（中央演算処理
装置）、３はCPU２からのデータに基づき送信遅
延データを発生する送信遅延データ発生器、４は
基準クロツク発生器１及び送信遅延データ発生器
３からのデータに基づき、後述する振動子群６の
各振動子を励振するための送信遅延パルスを発生
する送信遅延パルス発生器群、５は送信遅延パル
ス発生器群４からの送信遅延パルスによりＮ個の
振動子からなる例えばアレイ状振動子群６を夫々
励振する送信パルス発生器群である。
７は高電圧の送信パルスから受信回路を保護す
るリミツタ群であり、振動子群６から図示しない
生体に送波され、その超音波に対するエコーを同
一の振動子群６を介して受信信号を得、これを取
込むものである。８は受信時に超音波の１ラスタ
を形成する同時受信振動子数Ｎをいくつかのグル
ープに分けて選択する選択器、９は選択器８によ
り選択されたグループの振動子群からの信号を増
幅するプリアンプである。
るリミツタ群であり、振動子群６から図示しない
生体に送波され、その超音波に対するエコーを同
一の振動子群６を介して受信信号を得、これを取
込むものである。８は受信時に超音波の１ラスタ
を形成する同時受信振動子数Ｎをいくつかのグル
ープに分けて選択する選択器、９は選択器８によ
り選択されたグループの振動子群からの信号を増
幅するプリアンプである。
１０はCPU２からのデータに基づき１ラスタ
を形成するのに必要な受信遅延データを発生する
受信遅延データ発生器、１１は受信遅延データ発
生器１０からの受信遅延データに基づき上記選択
されたグループの振動子群からの信号を遅延加算
する受信遅延回路群、１２は受信遅延回路群１１
で遅延加算されたアナログ量の加算信号をデジタ
ル信号化するADC（アナログ／デジタル変換器）、
１３はADC１２からのデータを順次書込んで１
ラスタの画像を形成する複数のラインメモリから
なるラインメモリ群、１４はラインメモリ群１３
で形成された１ラスタの画像の信号の絶対値を取
る検波器である。尚、ラインメモリ群１３はその
詳細が第２図の如く構成されている。第２図にお
いて１３ａ，１３ｂはトライステートバツフア、
１３ｃ，１３ｄはRAM（ランダムアクセスメモ
リ）、１３ｅは加算器、１３ｆは書込み読出しゲ
ート信号発生器（Ｒ／Ｗコントロール）、１３ｇ，
１３ｈはアドレス発生器である。
を形成するのに必要な受信遅延データを発生する
受信遅延データ発生器、１１は受信遅延データ発
生器１０からの受信遅延データに基づき上記選択
されたグループの振動子群からの信号を遅延加算
する受信遅延回路群、１２は受信遅延回路群１１
で遅延加算されたアナログ量の加算信号をデジタ
ル信号化するADC（アナログ／デジタル変換器）、
１３はADC１２からのデータを順次書込んで１
ラスタの画像を形成する複数のラインメモリから
なるラインメモリ群、１４はラインメモリ群１３
で形成された１ラスタの画像の信号の絶対値を取
る検波器である。尚、ラインメモリ群１３はその
詳細が第２図の如く構成されている。第２図にお
いて１３ａ，１３ｂはトライステートバツフア、
１３ｃ，１３ｄはRAM（ランダムアクセスメモ
リ）、１３ｅは加算器、１３ｆは書込み読出しゲ
ート信号発生器（Ｒ／Ｗコントロール）、１３ｇ，
１３ｈはアドレス発生器である。
１５はラインメモリ群１３及び検波器１４から
の出力である超音波ラスタをTVモニタに表示す
るためにスキヤン変換を行うDSC（デジタルスキ
ヤンコンバータ）、１６はDSC１５で作成された
画像データをアナログ信号化するDAC（デジタル
アナログ変換器）、１７はDAC１６により画像信
号を画像表示する表示器である。
の出力である超音波ラスタをTVモニタに表示す
るためにスキヤン変換を行うDSC（デジタルスキ
ヤンコンバータ）、１６はDSC１５で作成された
画像データをアナログ信号化するDAC（デジタル
アナログ変換器）、１７はDAC１６により画像信
号を画像表示する表示器である。
本実施例の超音波診断装置は上記の如く構成さ
れているが、従来の異なるのは受信系における
CPU２の管理下の受信遅延データ発生器１０、
受信遅延回路群１１、ADC１２、ラインメモリ
群１３、検波器１４の構成についてである。
れているが、従来の異なるのは受信系における
CPU２の管理下の受信遅延データ発生器１０、
受信遅延回路群１１、ADC１２、ラインメモリ
群１３、検波器１４の構成についてである。
次ぎに本実施例の動作につき第１図、第２図乃
び第３図乃至第６図を参照して説明する。
び第３図乃至第６図を参照して説明する。
第３図はフレームの最初の２レートで超音波の
１ラスタを形成するに必要な振動子群の選択方法
を説明するための図、第４図は第３図において選
択された振動子群に与える受信遅延時間を示す
図、第５図はセクタスキヤンにおける超音波ラス
タのスキヤン方法を説明するための図、第６図は
本実施例における超音波ビームのパターンを計算
機によりシミユレーシヨンした場合の結果を示す
図である。
１ラスタを形成するに必要な振動子群の選択方法
を説明するための図、第４図は第３図において選
択された振動子群に与える受信遅延時間を示す
図、第５図はセクタスキヤンにおける超音波ラス
タのスキヤン方法を説明するための図、第６図は
本実施例における超音波ビームのパターンを計算
機によりシミユレーシヨンした場合の結果を示す
図である。
ここで、動作説明は、基本動作を簡単化する為
に、受信遅延回路を送信系に対して1/2で超音波
ラスタを形成する構成について説明を進める。ま
た、アレイ振動子を備えた電子スキヤン型超音波
診断装置で最も普及してものとして、リニアスキ
ヤン、セクタスキヤン形の装置があるが、基本構
成を同じであるため、ここでは、セクタスキヤン
形の装置に適用した場合について説明を行う。ま
た、１ラスタを形成する送信振動子数を４素子、
受信振動子数を８素子について説明をする。
に、受信遅延回路を送信系に対して1/2で超音波
ラスタを形成する構成について説明を進める。ま
た、アレイ振動子を備えた電子スキヤン型超音波
診断装置で最も普及してものとして、リニアスキ
ヤン、セクタスキヤン形の装置があるが、基本構
成を同じであるため、ここでは、セクタスキヤン
形の装置に適用した場合について説明を行う。ま
た、１ラスタを形成する送信振動子数を４素子、
受信振動子数を８素子について説明をする。
まず、レート１で、CPU２から送信ビームの
フオーカス点のデータが出力され、送信遅延デー
タ発生器３に与え、これからの送信遅延データを
送信遅延パルス発生器群４に与える。送信遅延パ
ルス発生器群４では、送信振動子のそれぞれを送
信フオーカス点で音波の波面が合う遅延時間を与
えたパルス信号を出力する。この信号で送信パル
ス発生器群５によつて振動子を励振するに必要な
高振幅の信号に変換する。第３図に示す様に振動
子６−３から６−６を励振する。第３図において
LAはラスタ、RAはレート、Ｔは送信振動子、
Ｒは受信振動子を示している。また、第３図にお
いて斜線部分を使用する振動子を示している。
フオーカス点のデータが出力され、送信遅延デー
タ発生器３に与え、これからの送信遅延データを
送信遅延パルス発生器群４に与える。送信遅延パ
ルス発生器群４では、送信振動子のそれぞれを送
信フオーカス点で音波の波面が合う遅延時間を与
えたパルス信号を出力する。この信号で送信パル
ス発生器群５によつて振動子を励振するに必要な
高振幅の信号に変換する。第３図に示す様に振動
子６−３から６−６を励振する。第３図において
LAはラスタ、RAはレート、Ｔは送信振動子、
Ｒは受信振動子を示している。また、第３図にお
いて斜線部分を使用する振動子を示している。
これら受信音波によつて生体からのエコー信号
を振動子６−１から６−８で受波する。その信号
をリミツタ群７を通して切換器群１７に加える。
ここで、CPU２からのデータによつて第３図の
RA１の様に、振動子６−１から６−４までの４
素子からの信号をまず選択する。次に、その信号
をプリアンプ群９で増幅し受信遅延回路群１０に
加える。この受信遅延回路群１０で、それぞれの
信号に遅延時間を与えて受信フオーカス点に波面
が合うようにする。
を振動子６−１から６−８で受波する。その信号
をリミツタ群７を通して切換器群１７に加える。
ここで、CPU２からのデータによつて第３図の
RA１の様に、振動子６−１から６−４までの４
素子からの信号をまず選択する。次に、その信号
をプリアンプ群９で増幅し受信遅延回路群１０に
加える。この受信遅延回路群１０で、それぞれの
信号に遅延時間を与えて受信フオーカス点に波面
が合うようにする。
この遅延時間の与えかたを第４図及び第５図に
示している。第４図は振動子８素子でのビーム偏
向とフオーカスを行なうために、それぞれの振動
子に遅延時間を与えている。第５図は、本実施例
によつて第４図と同等の超音波ビームを得る為の
遅延時間の与えかたを示したものである。第４図
及び第５図において横軸Tdは遅延時間を示し、
縦軸は振動子の素子番号を示している。
示している。第４図は振動子８素子でのビーム偏
向とフオーカスを行なうために、それぞれの振動
子に遅延時間を与えている。第５図は、本実施例
によつて第４図と同等の超音波ビームを得る為の
遅延時間の与えかたを示したものである。第４図
及び第５図において横軸Tdは遅延時間を示し、
縦軸は振動子の素子番号を示している。
このように、まず、振動子の６−１から６−４
に第４図と同じ遅延時間Td1からTd4の遅延時間
を与えて夫々加算した後受信遅延回路群１０から
出力する。その信号をADC１２でデジタル信号
に変換し、ラインメモリ群１３に加える。ADC
１２のクロツク信号は超音波受信信号を有する周
波数帯域の最大周波数の２倍以上の周波数からな
る信号で行つている。ラインメモリ群１３では
Ｒ／Ｗコントロール１３ｆで書込みゲート信号ｌ
を発生し、トライステートバツフア１３ａを導通
状態に設定する。即ち、ADC１２の出力信号ｈ
をRAM１３ｃに与える。次ぎに、基準信号発生
器１からのクロツク信号ｆとCPU２からの信号
ｇで、アドレス発生器１３ｈによりRAM１３ｃ
のアドレス信号を発生し、受信信号の１レート分
をRAM１３ｃにストアする。ここまでで、最初
のレートの動作が終了する。
に第４図と同じ遅延時間Td1からTd4の遅延時間
を与えて夫々加算した後受信遅延回路群１０から
出力する。その信号をADC１２でデジタル信号
に変換し、ラインメモリ群１３に加える。ADC
１２のクロツク信号は超音波受信信号を有する周
波数帯域の最大周波数の２倍以上の周波数からな
る信号で行つている。ラインメモリ群１３では
Ｒ／Ｗコントロール１３ｆで書込みゲート信号ｌ
を発生し、トライステートバツフア１３ａを導通
状態に設定する。即ち、ADC１２の出力信号ｈ
をRAM１３ｃに与える。次ぎに、基準信号発生
器１からのクロツク信号ｆとCPU２からの信号
ｇで、アドレス発生器１３ｈによりRAM１３ｃ
のアドレス信号を発生し、受信信号の１レート分
をRAM１３ｃにストアする。ここまでで、最初
のレートの動作が終了する。
次ぎにレート２においては、レート１と同様に
CPU２の送信フオーカスデータによつて送信遅
延データ発生器３、送信遅延パルス発生器群４、
送信パルス発生器５から同様な振動子６−３から
６−６に対して励振パルスを与える。それによつ
て得られる受信信号をリミツタ群７に通して第３
図のRA２のＲのように、切換器１７で振動子６
−５から６−８を選択する。ここで選ばれた信号
をプリアンプ群８を通し受信遅延回路群１０に与
える。ここでは、第５図に示すように振動子６−
５に対しTd5−Td−０の遅延時間を与える。こ
こで、Td0は後段のラインメモリ群１３において
メモリデータを制御してTd0と等価の遅延延間を
与えている。これによつて受信遅延回路群１０で
の必要な最大遅延時間を少なくして回路規模を縮
小している。
CPU２の送信フオーカスデータによつて送信遅
延データ発生器３、送信遅延パルス発生器群４、
送信パルス発生器５から同様な振動子６−３から
６−６に対して励振パルスを与える。それによつ
て得られる受信信号をリミツタ群７に通して第３
図のRA２のＲのように、切換器１７で振動子６
−５から６−８を選択する。ここで選ばれた信号
をプリアンプ群８を通し受信遅延回路群１０に与
える。ここでは、第５図に示すように振動子６−
５に対しTd5−Td−０の遅延時間を与える。こ
こで、Td0は後段のラインメモリ群１３において
メモリデータを制御してTd0と等価の遅延延間を
与えている。これによつて受信遅延回路群１０で
の必要な最大遅延時間を少なくして回路規模を縮
小している。
このように、他の信号６−６にはTd6−Td0の
遅延時間を与え、信号６−７にはTd7−Td0の遅
延時間を与え、信号６−８にはTd8−Td0の遅延
時間を与える。これによつて得られた夫々の信号
を受信遅延回路群１０の加算器で加算して、その
信号をADC１２を通してラインメモリ群１３に
与える。このラインメモリ群１３では信号ｆ，ｇ
によりＲ／Ｗコントロール１３ｆで読出しゲート
信号ｌを発生し、トライステートバツフア１３ａ
をオフにしRAM１３ｃを読出し状態にセツトす
る。
遅延時間を与え、信号６−７にはTd7−Td0の遅
延時間を与え、信号６−８にはTd8−Td0の遅延
時間を与える。これによつて得られた夫々の信号
を受信遅延回路群１０の加算器で加算して、その
信号をADC１２を通してラインメモリ群１３に
与える。このラインメモリ群１３では信号ｆ，ｇ
によりＲ／Ｗコントロール１３ｆで読出しゲート
信号ｌを発生し、トライステートバツフア１３ａ
をオフにしRAM１３ｃを読出し状態にセツトす
る。
一方、Ｒ／Ｗコントロール１３ｆで書込みゲー
ト信号ｍを出力しトライステートバツフア１３ｂ
をオンにしRAM１３ｄを書込み状態にセツト
し、アドレス発生器１３ｇのアドレス信号によつ
てトライステートバツフア１３ｂの出力信号を
RAM１３ｄにストアする。
ト信号ｍを出力しトライステートバツフア１３ｂ
をオンにしRAM１３ｄを書込み状態にセツト
し、アドレス発生器１３ｇのアドレス信号によつ
てトライステートバツフア１３ｂの出力信号を
RAM１３ｄにストアする。
また、同時にアドレス発生器１３ｈでRAM１
３ｃの読出しアドレスを発生する。このアドレス
信号は第５図に示したTd0に相当する遅延時間を
与えているためにRAM１３ｄのデータ読出しを
Td0に相当するアドレス分進めて読出す事によつ
てなされる、ここで読出された信号は加算器１３
ｅでトライステートバツフア１３ｂの内容と加算
され、ラインメモリ群１３の出力信号ｋになる。
この信号ｋは第４図の振動子８素子からなる超音
波ビームに相当する。
３ｃの読出しアドレスを発生する。このアドレス
信号は第５図に示したTd0に相当する遅延時間を
与えているためにRAM１３ｄのデータ読出しを
Td0に相当するアドレス分進めて読出す事によつ
てなされる、ここで読出された信号は加算器１３
ｅでトライステートバツフア１３ｂの内容と加算
され、ラインメモリ群１３の出力信号ｋになる。
この信号ｋは第４図の振動子８素子からなる超音
波ビームに相当する。
次ぎに、この信号ｋは検波器１４に与えて絶対
値を取りDSC１５に与える。DSC１５では、TV
スキヤンに変換し、次ぎにDAC１６でアナログ
信号に変換して表示器１７に表示する。この時表
示されるラスターは、第６図のes１に相当する。
次に、レート３で動作的には前述したレート１と
同様であるが、送信及び受信の設定する遅延時間
は第６図のラスターes３の方向に設定する。ここ
で、第６図の振動子No.１から４でes1−３からes4
−３まで遅延された信号によつて得られた信号ｈ
は第２図においてレート１と同様にRAM１３ｃ
にストアされると同時に、レート２でストアされ
たRAM１３ｄの信号を読出して、加算器１３ｅ
で加算して表示器１７に表示する。このときのラ
スターはes２に相当する。
値を取りDSC１５に与える。DSC１５では、TV
スキヤンに変換し、次ぎにDAC１６でアナログ
信号に変換して表示器１７に表示する。この時表
示されるラスターは、第６図のes１に相当する。
次に、レート３で動作的には前述したレート１と
同様であるが、送信及び受信の設定する遅延時間
は第６図のラスターes３の方向に設定する。ここ
で、第６図の振動子No.１から４でes1−３からes4
−３まで遅延された信号によつて得られた信号ｈ
は第２図においてレート１と同様にRAM１３ｃ
にストアされると同時に、レート２でストアされ
たRAM１３ｄの信号を読出して、加算器１３ｅ
で加算して表示器１７に表示する。このときのラ
スターはes２に相当する。
次に、レート４で、第６図の振動子No.５から８
でes5−３からes8−３まで遅延された信号によつ
て得られた信号ｈ第２図においてレート２と同様
にRAM１３ｄにストアされると同時に、レート
３でストアされたRAM１３ｃの信号を読出し
て、加算器１３ｅで加算して表示器１７に表示す
る。この時のラスターはes３に相当する。
でes5−３からes8−３まで遅延された信号によつ
て得られた信号ｈ第２図においてレート２と同様
にRAM１３ｄにストアされると同時に、レート
３でストアされたRAM１３ｃの信号を読出し
て、加算器１３ｅで加算して表示器１７に表示す
る。この時のラスターはes３に相当する。
この様にして得られるラスターにおいて、es１
とes３のビームパターンは劣下が生じないが、ラ
スターes２のビームパターンは多少の劣下が予想
される。第７図は実用的な仕様で送信ビームパタ
ーンの計算機シミユレーシヨンを行つたものであ
る。
とes３のビームパターンは劣下が生じないが、ラ
スターes２のビームパターンは多少の劣下が予想
される。第７図は実用的な仕様で送信ビームパタ
ーンの計算機シミユレーシヨンを行つたものであ
る。
主な仕様は、口径18mm、フオーカス点60mm、偏
向角０度のes１及びes２に相当するビームパター
ンはew０で、偏向角＋0.354度と−0.354度のビー
ムから得られるes２に相当するビームパターンは
ewabである。
向角０度のes１及びes２に相当するビームパター
ンはew０で、偏向角＋0.354度と−0.354度のビー
ムから得られるes２に相当するビームパターンは
ewabである。
ここで、横軸ｗはビーム幅（mm）、縦軸は音圧
（dB）を示している。音圧のピーク値の差はew
０に対してewabは0.72dB低下する。
（dB）を示している。音圧のピーク値の差はew
０に対してewabは0.72dB低下する。
第７図ではピーク値でノーマライズされてい
る。この結果から判る様にサイドローブが若干増
加しているがラスタの増加の利点を考慮すると許
容出来るレベルである。
る。この結果から判る様にサイドローブが若干増
加しているがラスタの増加の利点を考慮すると許
容出来るレベルである。
以上の如く本実施例では実用上許容できるＳ／
Ｎ及び分解能の低下でもつてフレーム数を落すこ
となしに、受信遅延回路数を1/2とすることがで
き、よつて小型化、及び低コスト化が実現できる
ようになる。
Ｎ及び分解能の低下でもつてフレーム数を落すこ
となしに、受信遅延回路数を1/2とすることがで
き、よつて小型化、及び低コスト化が実現できる
ようになる。
次にリニアスキヤンの装置である場合について
説明する。
説明する。
第８図はリニアスキヤンに応用した場合のラス
ター表示法を示したものであるが、基本的回路構
成及び動作は前述したセクタスキヤンの場合と同
じである。まずレート１で、Td11−１からTd14
−１まで受信し、レート２で、Td15−１から
Td18−１まで受信し、この時ラスタ−ｅ１１を
表示する。つぎにレート３で、Td11−２から
Td14−２まで受信し、その信号とレート２でス
トアされている信号を加算してラスタ−ｅ１２を
表示する。次にレート４で、Td15−２からTd18
−２まで受信しレート３でストアされている信号
と加算してラスターｅ１３を表示する。この様に
順次ラスターを表示していく。
ター表示法を示したものであるが、基本的回路構
成及び動作は前述したセクタスキヤンの場合と同
じである。まずレート１で、Td11−１からTd14
−１まで受信し、レート２で、Td15−１から
Td18−１まで受信し、この時ラスタ−ｅ１１を
表示する。つぎにレート３で、Td11−２から
Td14−２まで受信し、その信号とレート２でス
トアされている信号を加算してラスタ−ｅ１２を
表示する。次にレート４で、Td15−２からTd18
−２まで受信しレート３でストアされている信号
と加算してラスターｅ１３を表示する。この様に
順次ラスターを表示していく。
上記実施例では振動子群６はアレイ状としてい
るが、マトリツクス状であつてもよいし、また、
適用されるスキヤン方式及び回路構成も本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々適用が可能である。
るが、マトリツクス状であつてもよいし、また、
適用されるスキヤン方式及び回路構成も本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々適用が可能である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、振動子群を
送信駆動する送信系と、 受信時にあつて上記振動子群を所定の超音波繰
返し周期のレートで複数のブロツクに分ける切換
回路と、 この切換回路により分けられた１つのブロツク
を構成する振動子の数だけ設けられた受信遅延回
路群を含み、上記切換回路により分けられた一の
ブロツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群と
の組合せによる超音波エコー信号群及び他のブロ
ツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群との組
合せによる超音波エコー信号群を上記レートに従
い経時的に受信する受信系と、 上記ブロツク毎の振動子群で得られる位相情報
を持つ超音波エコー信号夫々を上記ブロツク毎に
ストアする複数のラインメモリと、 この複数のラインメモリの記憶内容を加算する
ことにより上記振動子群全体で形成されたものに
相当する超音波エコー信号を形成する加算器と、 を具備したので、フレーム数を落とすことなく、
ほとんど無視できる程度のＳ／Ｎの低下及び分解
能の低下でもつて受信遅延回路の回路規模を削減
し、もつて小形化且つ低価格化の可能な超音波診
断装置が提供できるものである。
送信駆動する送信系と、 受信時にあつて上記振動子群を所定の超音波繰
返し周期のレートで複数のブロツクに分ける切換
回路と、 この切換回路により分けられた１つのブロツク
を構成する振動子の数だけ設けられた受信遅延回
路群を含み、上記切換回路により分けられた一の
ブロツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群と
の組合せによる超音波エコー信号群及び他のブロ
ツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群との組
合せによる超音波エコー信号群を上記レートに従
い経時的に受信する受信系と、 上記ブロツク毎の振動子群で得られる位相情報
を持つ超音波エコー信号夫々を上記ブロツク毎に
ストアする複数のラインメモリと、 この複数のラインメモリの記憶内容を加算する
ことにより上記振動子群全体で形成されたものに
相当する超音波エコー信号を形成する加算器と、 を具備したので、フレーム数を落とすことなく、
ほとんど無視できる程度のＳ／Ｎの低下及び分解
能の低下でもつて受信遅延回路の回路規模を削減
し、もつて小形化且つ低価格化の可能な超音波診
断装置が提供できるものである。
第１図は本発明にかかる超音波診断装置の一実
施例を示すブロツク図、第２図は第１図における
ラインメモリ群の詳細なブロツク図、第３図はフ
レームの最初の２レートで超音流の１ラスタを形
成するに必要な振動子群の選択方法を説明するた
めの図、第４図及び第５図は夫々は第３図におい
て選択され振動子群に与える受信遅延時間を示す
図、第６図はセクタスキヤンにおける超音波ラス
タのスキヤン方法を説明するための図、第７図は
同実施例における超音波ビームのパターンを計算
機によりシミユレーシヨンした場合の結果を示す
図、第８図は本発明の他の実施例としてリニアス
キヤンにおける超音波ラスタのスキヤン方法を示
す図、第９図はアレイ振動子における振動子口径
と超音波ビームとの関係を示す図、第１０図はア
レイ振動子の素子ピツチ間隔とそれによつて発生
するグレーテングローブとの関係を示す図であ
る。 １……基準信号発生器、２……CPU（中央演算
処理装置）、３……送信遅延データ発生器、４…
…送信遅延パルス発生器群、５……送信パルス発
生器群、６……振動子群、７……リミツタ群、８
……切換器群、９……プリアンプ群、１０……受
信遅延データ発生器、１１……受信遅延回路群、
１２……ADC（アナログデジタル変換器）、１３
……ラインメモリ群、１３ａ，１３ｂ……トライ
ステートバツフア、１３ｃ，１３ｄ……RAM
（ランダムアクセスメモリ）、１３ｅ……加算器、
１３ｆ……読出し書込みゲート信号発生器、１３
ｇ，１３ｈ……アドレス発生器、１４……検波
器、１５……DSC（デジタルスキヤンコンバー
タ）、１６……DAC（デジタルアナログ変換器）、
１７……表示器。
施例を示すブロツク図、第２図は第１図における
ラインメモリ群の詳細なブロツク図、第３図はフ
レームの最初の２レートで超音流の１ラスタを形
成するに必要な振動子群の選択方法を説明するた
めの図、第４図及び第５図は夫々は第３図におい
て選択され振動子群に与える受信遅延時間を示す
図、第６図はセクタスキヤンにおける超音波ラス
タのスキヤン方法を説明するための図、第７図は
同実施例における超音波ビームのパターンを計算
機によりシミユレーシヨンした場合の結果を示す
図、第８図は本発明の他の実施例としてリニアス
キヤンにおける超音波ラスタのスキヤン方法を示
す図、第９図はアレイ振動子における振動子口径
と超音波ビームとの関係を示す図、第１０図はア
レイ振動子の素子ピツチ間隔とそれによつて発生
するグレーテングローブとの関係を示す図であ
る。 １……基準信号発生器、２……CPU（中央演算
処理装置）、３……送信遅延データ発生器、４…
…送信遅延パルス発生器群、５……送信パルス発
生器群、６……振動子群、７……リミツタ群、８
……切換器群、９……プリアンプ群、１０……受
信遅延データ発生器、１１……受信遅延回路群、
１２……ADC（アナログデジタル変換器）、１３
……ラインメモリ群、１３ａ，１３ｂ……トライ
ステートバツフア、１３ｃ，１３ｄ……RAM
（ランダムアクセスメモリ）、１３ｅ……加算器、
１３ｆ……読出し書込みゲート信号発生器、１３
ｇ，１３ｈ……アドレス発生器、１４……検波
器、１５……DSC（デジタルスキヤンコンバー
タ）、１６……DAC（デジタルアナログ変換器）、
１７……表示器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の超音波振動子をアレイ状又はマトリツ
クス状に配列した振動子群を備えた超音波診断装
置において、 上記振動子群を送信駆動する送信系と、 受信時にあつて上記振動子群を所定の超音波繰
返し周期のレートで複数のブロツクに分ける切換
回路と、 この切換回路により分けられた１つのブロツク
を構成する振動子の数だけ設けられた受信遅延回
路群を含み、上記切換回路により分けられた一の
ブロツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群と
の組合せによる超音波エコー信号群及び他のブロ
ツクに係る振動子群と上記受信遅延回路群との組
合せによる超音波エコー信号群を上記レートに従
い経時的に受信する受信系と、 上記ブロツク毎の振動子群で得られる位相情報
を持つ超音波エコー信号夫々を上記ブロツク毎に
ストアする複数のラインメモリと、 この複数のラインメモリの記憶内容を加算する
ことにより上記振動子群全体で形成されたものに
相当する超音波エコー信号を形成する加算器と、 を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115928A JPS61272040A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60115928A JPS61272040A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272040A JPS61272040A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH0546221B2 true JPH0546221B2 (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=14674660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60115928A Granted JPS61272040A (ja) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272040A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4610719B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2011-01-12 | Ｇｅヘルスケア・ジャパン株式会社 | 超音波撮影装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59214437A (ja) * | 1983-05-19 | 1984-12-04 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
-
1985
- 1985-05-29 JP JP60115928A patent/JPS61272040A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61272040A (ja) | 1986-12-02 |
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