JPH0575415B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0575415B2 JPH0575415B2 JP58224197A JP22419783A JPH0575415B2 JP H0575415 B2 JPH0575415 B2 JP H0575415B2 JP 58224197 A JP58224197 A JP 58224197A JP 22419783 A JP22419783 A JP 22419783A JP H0575415 B2 JPH0575415 B2 JP H0575415B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay means
- variable delay
- sample
- ultrasonic
- array element
- 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 - Lifetime
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、電子走査形超音波断層装置の受波整
相回路の構成に関するものである。
相回路の構成に関するものである。
従来の受波整相器の構成を以下に図を用いて説
明する。第１図は超音波断層装置の台形視野を表
わす。同図において区間１〜２はリニア部、区間
３〜４〜５は偏向角θの傾斜部、６は偏向角−θ
の傾斜部の一本の走査線を表わす。
明する。第１図は超音波断層装置の台形視野を表
わす。同図において区間１〜２はリニア部、区間
３〜４〜５は偏向角θの傾斜部、６は偏向角−θ
の傾斜部の一本の走査線を表わす。
かかる図のように超音波ビームを偏向させるた
めには、各配列素子の送波受波信号の位相制御が
必要となる。第２図ａは偏向角θ方向からの受波
信号を整相する回路構成を表わした図である。
１，２，３，……，Ｎは配列素子、１０−１〜１
０−Ｎはサンプルホールド回路、１１−１は加算
器、１２−１は出力端子である。C1〜CNおよび
CAは制御信号である。AA′は偏向角θの受波同
位相面であり、各配列素子の入力信号を同位相と
して整相加算するためには、第ｉ素子の入力信号
を（Ｎ−ｉ）τだけ遅延させた後、全素子の信号
を加算する必要がある。ここで、τは素子間の遅
延時間で、次式で与えられる。
めには、各配列素子の送波受波信号の位相制御が
必要となる。第２図ａは偏向角θ方向からの受波
信号を整相する回路構成を表わした図である。
１，２，３，……，Ｎは配列素子、１０−１〜１
０−Ｎはサンプルホールド回路、１１−１は加算
器、１２−１は出力端子である。C1〜CNおよび
CAは制御信号である。AA′は偏向角θの受波同
位相面であり、各配列素子の入力信号を同位相と
して整相加算するためには、第ｉ素子の入力信号
を（Ｎ−ｉ）τだけ遅延させた後、全素子の信号
を加算する必要がある。ここで、τは素子間の遅
延時間で、次式で与えられる。
τ＝dsinθ／ｖ ……(1)
ここで、θは偏向角、ｄは素子間隔、ｖは音速
である。
である。
上記のような信号遅延を実現するために、各配
列素子のサンプルホールド回路１０−１〜１０−
Ｎに第２図ｂで示した制御信号を与えればよい。
すなわち、制御信号C1は送波パルスのタイミン
グと同一であり、制御信号C2〜CNおよびCAは、
C1よりそれぞれ、τ〜（Ｎ−１）τおよびτA遅延
している。但し、τA＞（Ｎ−１）τである。各素
子１〜Ｎに入力した受波信号はサンプルホールド
回路１０−１〜１０−Ｎにより、それぞれ制御信
号C1〜CNのタイミングで保持され、加算器１１
−１によりCAのタイミングで加算される。
列素子のサンプルホールド回路１０−１〜１０−
Ｎに第２図ｂで示した制御信号を与えればよい。
すなわち、制御信号C1は送波パルスのタイミン
グと同一であり、制御信号C2〜CNおよびCAは、
C1よりそれぞれ、τ〜（Ｎ−１）τおよびτA遅延
している。但し、τA＞（Ｎ−１）τである。各素
子１〜Ｎに入力した受波信号はサンプルホールド
回路１０−１〜１０−Ｎにより、それぞれ制御信
号C1〜CNのタイミングで保持され、加算器１１
−１によりCAのタイミングで加算される。
以上のように構成された従来の受波整相器で
は、第ｉ素子のサンプルホールド回路１０−ｉの
ホールド時間（遅延時間）は（Ｎ−ｉ）τであ
り、最大のホールド時間（Ｎ−１）τはサンプリ
ング周期Ｔ以下である必要がある。したがつて、
素子間遅延は τ＜Ｔ／Ｎ−１ ……(2) となり、すなわち偏向角θは次式で制限される。
は、第ｉ素子のサンプルホールド回路１０−ｉの
ホールド時間（遅延時間）は（Ｎ−ｉ）τであ
り、最大のホールド時間（Ｎ−１）τはサンプリ
ング周期Ｔ以下である必要がある。したがつて、
素子間遅延は τ＜Ｔ／Ｎ−１ ……(2) となり、すなわち偏向角θは次式で制限される。
θ＜sin-1vT／ｄ（Ｎ−１） ……(3)
サンプリング周期Ｔは超音波周波数によつて決
まるので、偏向角θは配列素子数Ｎによつて制限
され、Ｎが大きい場合、θを小さくする必要があ
る。したがつて、従来の受波整相器で第１図に示
したような大きな台形視野を得ることが困難であ
つた。
まるので、偏向角θは配列素子数Ｎによつて制限
され、Ｎが大きい場合、θを小さくする必要があ
る。したがつて、従来の受波整相器で第１図に示
したような大きな台形視野を得ることが困難であ
つた。
本発明は、このような従来の受波整相器の問題
点を解決するためになされたもので各配列素子の
整相遅延をサンプルホールド回路で構成し、各サ
ンプルホールド回路の出力信号を順次直列加算す
ることによつて、サンプリング周期よりも長く遅
延した信号を整相し、大きな偏向角を得る超音波
受波整相回路を提供することを目的とする。
点を解決するためになされたもので各配列素子の
整相遅延をサンプルホールド回路で構成し、各サ
ンプルホールド回路の出力信号を順次直列加算す
ることによつて、サンプリング周期よりも長く遅
延した信号を整相し、大きな偏向角を得る超音波
受波整相回路を提供することを目的とする。
以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第３図ａは、本発明による直列加算型受波整相
器の構成を示す図であり、１３−２〜１３−Ｎ
は、２入力の信号加算器、１５−２〜１５−Ｎは
サンプルホールド回路の整定時間を補正するため
の固定微小遅延手段であり、例えばアナログＬ−
Ｃ遅延線やCharge Coupled Device（CCD電荷結
合型素子）などが用いられる。その他は、第２図
ａと同一である。
器の構成を示す図であり、１３−２〜１３−Ｎ
は、２入力の信号加算器、１５−２〜１５−Ｎは
サンプルホールド回路の整定時間を補正するため
の固定微小遅延手段であり、例えばアナログＬ−
Ｃ遅延線やCharge Coupled Device（CCD電荷結
合型素子）などが用いられる。その他は、第２図
ａと同一である。
かかる構成において、各サンプルホールド回路
の整定時間を等しくΔとする。第３図ｂのごと
く、偏向角が0°で各素子１〜Ｎに同一時刻に受波
信号を入力した場合、素子１の信号はサンプルホ
ールド回路１０−１によつて第３図ｃのごとく制
御信号C1のタイミングでサンプルホールドされ
る。素子２の受波信号は遅延回路１５−２によつ
て、サンプルホールド回路１０−１の整定時間Δ
だけ遅延した後、加算器１３−２によつて加算さ
れ、サンプルホールド回路１０−２の制御信号
C2のタイミングでサンプルホールドされる。以
下同様に、素子Ｎの受波信号は、遅延回路１５−
Ｎによつて、サンプルホールド回路１０−１〜１
０〜（Ｎ−１）の整定時間（Ｎ−１）Δだけ遅延
した後、加算器１３−Ｎによつて加算された後、
CNのタイミングでサンプルホールドされ、出力
端子１２−１に各素子の同位相受波信号の加算結
果を出力する。
の整定時間を等しくΔとする。第３図ｂのごと
く、偏向角が0°で各素子１〜Ｎに同一時刻に受波
信号を入力した場合、素子１の信号はサンプルホ
ールド回路１０−１によつて第３図ｃのごとく制
御信号C1のタイミングでサンプルホールドされ
る。素子２の受波信号は遅延回路１５−２によつ
て、サンプルホールド回路１０−１の整定時間Δ
だけ遅延した後、加算器１３−２によつて加算さ
れ、サンプルホールド回路１０−２の制御信号
C2のタイミングでサンプルホールドされる。以
下同様に、素子Ｎの受波信号は、遅延回路１５−
Ｎによつて、サンプルホールド回路１０−１〜１
０〜（Ｎ−１）の整定時間（Ｎ−１）Δだけ遅延
した後、加算器１３−Ｎによつて加算された後、
CNのタイミングでサンプルホールドされ、出力
端子１２−１に各素子の同位相受波信号の加算結
果を出力する。
偏向角がθの場合は、各素子間の遅延時間を
（τ＋Δ）として、第３図ｄに示したタイミング
でサンプルホールド回路１０−１〜１０−Ｎを制
御すればよい。但し、Ｔはサンプリング周期、τ
は(1)式で与えられる。
（τ＋Δ）として、第３図ｄに示したタイミング
でサンプルホールド回路１０−１〜１０−Ｎを制
御すればよい。但し、Ｔはサンプリング周期、τ
は(1)式で与えられる。
このような構成によれば、例えば素子１の次の
サンプリング時刻は素子２のサンプルホールド回
路１０−２の制御信号C2より微小時間ΔTだけ遅
れていればよい。したがつて、各素子間の遅延時
間τの制限は、 τ＜Ｔ−Δ−ΔT ……(4) となり、Δ、ΔT≪Ｔであるから、最大の素子間
遅延量τmaxＴと設定することができる。これ
は(2)式で制限される従来の受波整相器に比べて
（Ｎ−１）倍長い遅延時間を整相できることにな
る。
サンプリング時刻は素子２のサンプルホールド回
路１０−２の制御信号C2より微小時間ΔTだけ遅
れていればよい。したがつて、各素子間の遅延時
間τの制限は、 τ＜Ｔ−Δ−ΔT ……(4) となり、Δ、ΔT≪Ｔであるから、最大の素子間
遅延量τmaxＴと設定することができる。これ
は(2)式で制限される従来の受波整相器に比べて
（Ｎ−１）倍長い遅延時間を整相できることにな
る。
また、偏向角θの制限は、
θ＜sin-1vT／ｄ ……(5)
で与えられ素子数Ｎにかかわらず、サンプリング
周期Ｔと素子間隔ｄによつて決まる。したがつ
て、Ｎを増加し大口径で送受信しても、従来に比
べて十分大きな偏向角を得ることができる。
周期Ｔと素子間隔ｄによつて決まる。したがつ
て、Ｎを増加し大口径で送受信しても、従来に比
べて十分大きな偏向角を得ることができる。
第４図ａおよびｂは、本発明の第２の実施例を
示す図である。
示す図である。
１４−２〜１４−Ｎはサンプルホールド回路、
C2′〜CN′は制御信号であり、他は第３図ａと同一
である。第４図ｂは制御信号C1〜CNおよびC2′〜
CN′のタイミングを表わした図であり、τは偏向
角θを得るための素子間遅延時間、Ｔはサンプリ
ング周期である。
C2′〜CN′は制御信号であり、他は第３図ａと同一
である。第４図ｂは制御信号C1〜CNおよびC2′〜
CN′のタイミングを表わした図であり、τは偏向
角θを得るための素子間遅延時間、Ｔはサンプリ
ング周期である。
ここで、各素子１〜Ｎに入力した受波信号はサ
ンプルホールド回路１０−１および１４−２〜１
４−Ｎにより、それぞれ制御信号C1およびC2′〜
CN′のタイミングで保持される。素子１と２の信
号は、加算器１３−２で加算された後、サンプル
ホールド回路１０−２によつて１４−２の整定時
間ΔだけC2′よりも遅れた時刻C2のタイミングで
サンプルホールドされる。素子１，２の加算信号
は、素子３の信号と加算器１３−３で加算された
後、サンプルホールド回路１０−３によつてC3′ より2Δだけ遅れた時刻C3のタイミングでサンプ
ルホールドされ、以下同様の動作を繰返すことに
より、サンプルホールド回路１０−ＮはCNのタ
イミングで全素子からの受波信号の整相加算信号
をサンプルホールドし、出力端子１２−１に出力
する。
ンプルホールド回路１０−１および１４−２〜１
４−Ｎにより、それぞれ制御信号C1およびC2′〜
CN′のタイミングで保持される。素子１と２の信
号は、加算器１３−２で加算された後、サンプル
ホールド回路１０−２によつて１４−２の整定時
間ΔだけC2′よりも遅れた時刻C2のタイミングで
サンプルホールドされる。素子１，２の加算信号
は、素子３の信号と加算器１３−３で加算された
後、サンプルホールド回路１０−３によつてC3′ より2Δだけ遅れた時刻C3のタイミングでサンプ
ルホールドされ、以下同様の動作を繰返すことに
より、サンプルホールド回路１０−ＮはCNのタ
イミングで全素子からの受波信号の整相加算信号
をサンプルホールドし、出力端子１２−１に出力
する。
この実施例においても、第１の実施例と同様に
各素子間の遅延時間τの制限は、(4)式で与えられ
る。したがつて、偏向角θについては(5)式の関係
となり、第１実施例と同様の効果が得られる。
各素子間の遅延時間τの制限は、(4)式で与えられ
る。したがつて、偏向角θについては(5)式の関係
となり、第１実施例と同様の効果が得られる。
以上の説明において、超音波ビームの受波偏向
角は、便宜上メインビームの方向について説明し
たが、超音波ビームを集束するために、配列素子
の受波整相する場合にも、本発明が適用可能であ
ることは明らかである。
角は、便宜上メインビームの方向について説明し
たが、超音波ビームを集束するために、配列素子
の受波整相する場合にも、本発明が適用可能であ
ることは明らかである。
以上述べた如く本発明によれば、各配列素子の
整相遅延をサンプルホールド回路で構成し、その
出力信号を順次直列加算することによつて、サン
プリング周期よりも長く遅延した信号を整相する
ことが可能となる。また、最大遅延時間は、配列
素子数には上らないため、本整相器により得られ
る台形視野は、従来のリニアスキヤンまたはセク
タスキヤンに比し、大口径で偏向角の大きな広視
野となり、診断上大いに寄与することが期待され
いる。
整相遅延をサンプルホールド回路で構成し、その
出力信号を順次直列加算することによつて、サン
プリング周期よりも長く遅延した信号を整相する
ことが可能となる。また、最大遅延時間は、配列
素子数には上らないため、本整相器により得られ
る台形視野は、従来のリニアスキヤンまたはセク
タスキヤンに比し、大口径で偏向角の大きな広視
野となり、診断上大いに寄与することが期待され
いる。
第１図は台形視野の説明図、第２図ａは従来の
受波整相器の構成を示す図、第２図ｂはその動作
説明図、第３図ａは本発明の一実施例を示す図、
第３図ｂ，ｃおよびｄはその動作説明図、第４図
ａは本発明の他の実施例を示す図、第４図ｂはそ
の動作説明図である。
受波整相器の構成を示す図、第２図ｂはその動作
説明図、第３図ａは本発明の一実施例を示す図、
第３図ｂ，ｃおよびｄはその動作説明図、第４図
ａは本発明の他の実施例を示す図、第４図ｂはそ
の動作説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連続したＮ個の配列する振動子素子の各素子
の送波または受波信号の振巾、位相を制御するこ
とにより超音波ビームを偏向させ断層像を得る超
音波断層装置に用いる超音波受波整相回路におい
て、前記超音波ビームの偏向角に依存する遅延を
整相するためのサンプホールド回路からなる可変
遅延手段と、前記可変遅延手段の整定時間を補正
するための固定微小遅延手段と有し、前記素子の
第１番目に配列する第１配列素子に前記可変遅延
手段が接続され、前記素子の第ｎ（ｎ＝２、３、
…、Ｎ）番目に配列する第ｎ配列素子には前記固
定微小遅延手段が接続され前記固定微小遅延手段
の出力端は２入力端子をもつ加算手段の一方の入
力端子に接続され前記加算手段の出力端子が前記
可変遅延手段が接続され、前記第ｎ配列素子に接
続された前記加算手段の他方の入力端子は前記第
（ｎ−１）配列素子に接続された前記可変遅延手
段の出力端に接続され、前記各素子の前記可変遅
延手段の出力を順次直列加算することにより、各
素子における受波信号のサンプリング周期よりも
長く遅延した受波信号を整相することを特徴とす
る超音波受波整相回路。 ２ 前記固定微小遅延手段がアナログＬ−Ｃ遅延
線、電荷結合型素子、又はサンプルホールド回路
のいずれかなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波受波整相回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419783A JPS60116342A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 超音波受波整相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419783A JPS60116342A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 超音波受波整相回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116342A JPS60116342A (ja) | 1985-06-22 |
| JPH0575415B2 true JPH0575415B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=16810040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22419783A Granted JPS60116342A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 超音波受波整相回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116342A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0655220B2 (ja) * | 1986-05-01 | 1994-07-27 | 三井造船株式会社 | インプラント用人工骨 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5259974A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-17 | Hitachi Medical Corp | Method of controlling ultrasonic vibrator and device therefor |
| JPS52113623A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Hitachi Medical Corp | Electronic scanning ultrasonic deflection system |
| JPS58141142A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-22 | 株式会社日立メディコ | 超音波受波偏向回路 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22419783A patent/JPS60116342A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60116342A (ja) | 1985-06-22 |
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