JPH0622959A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPH0622959A
JPH0622959A JP4203198A JP20319892A JPH0622959A JP H0622959 A JPH0622959 A JP H0622959A JP 4203198 A JP4203198 A JP 4203198A JP 20319892 A JP20319892 A JP 20319892A JP H0622959 A JPH0622959 A JP H0622959A
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ultrasonic
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ultrasonic transducer
scanning
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JP4203198A
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Keijiro Asayama
啓二朗 朝山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波断層像の揺れを除去し、動作時の騒音
や振動を低減した超音波診断装置を提供する。 【構成】 超音波振動子11とこの超音波振動子11を回転
駆動する駆動手段13とを具備する機械式走査型トランス
デューサ1と、超音波振動子11の受信した超音波反射波
に基づいて被検体の断層像を表示する表示手段6とを備
える超音波診断装置において、超音波振動子11の回転速
度を一定に保つように駆動手段13を制御する駆動制御手
段8、7と、回転の回転位置情報32を検出して超音波振
動子11における超音波送出のタイミングを設定する超音
波送出タイミング設定手段9、2と、回転位置情報32を
検出して断層像の表示におけるスキャニングのタイミン
グを設定する表示タイミング設定手段10、5とを設けて
いる。こうして超音波振動子5の回転速度を一定に保っ
たまま、超音波走査や画像表示のスキャニングにおける
タイミングを回転速度に合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波ビームを機械的
に扇形走査して生体内の断層像を得る超音波診断装置に
関し、特に、画像の揺れや動作時の振動、騒音を少なく
するように構成したものである。
【0002】
【従来の技術】走査型の超音波診断装置には、超音波ビ
ームを電子的に走査させる形式の装置と、超音波を発す
る超音波振動子を機械的に回転させることによって超音
波ビームの走査を行なう形式の装置とが存在し、後者の
機械式走査型超音波診断装置は、構成が簡単で小型化で
きるため、様々な形で実用化されている。
【0003】機械式走査型の場合、超音波の送受信を行
なうトランスデューサ1は、図2に示すように、紙面に
垂直方向の軸12を中心に回転する複数の超音波発信振動
子11と、前記回転の駆動力を供給するモータ13と、モー
タ軸の回転位置を検出して信号を出力するエンコーダ14
とを備えている。
【0004】従来の機械式走査型超音波診断装置は、図
2に示すように、超音波振動子11に超音波の送出を行な
わせるための信号を出力する超音波送信信号発生部22
と、超音波の反射波を受信した超音波振動子11によって
電気信号に変換された信号を処理する超音波受信信号処
理部23と、この処理部23の出力信号をデジタル信号に変
換するA/D変換部24と、変換したデジタル信号をテレ
ビ方式のスキャニング(走査)に合わせて出力するデジ
タル・スキャン・コンバータ部25と、超音波断層像を表
示する表示部26とを備えている。
【0005】また、この診断装置は、トランスデューサ
1内部のモータ13の回転を超音波の送出のタイミングに
合わせるため、PPL(位相フィードバック・ループ)
方式による回転制御を行なっており、そのための機構と
して、モータ13の回転速度の基準となる信号(基準信
号)31を発生する回転基準信号発生部29と、基準信号31
とモータ13の回転に伴ってエンコーダ14の発するエンコ
ーダ信号32とを比較して、その位相差に応じた信号を出
力する位相比較部28と、位相比較部28が出力する信号を
増幅およびフィルタリングしてモータ駆動信号33を発生
する駆動信号発生部27とを備えており、さらに、エンコ
ーダ信号32に基づいてデジタル・スキャン・コンバータ
部25のスキャニング動作の開始信号を発生する画像開始
信号発生部30を備えている。
【0006】この超音波診断装置では、超音波送信信号
発生部22が一定の時間間隔で超音波送信信号をトランス
デューサ1内部の超音波振動子11に出力し、超音波振動
子11が、この電気信号を超音波に変換して被検体に送出
している。超音波振動子11は、軸12を中心に一定角速度
で回転しているため、出力された超音波ビームは、被検
体を走査する。
【0007】超音波の反射波は、それを受信した超音波
振動子11によって電気信号に変換され、超音波受信信号
処理部23に送られて処理された後、A/D変換部24でデ
ジタル信号に変換され、デジタル・スキャン・コンバー
タ部25に出力される。
【0008】デジタル・スキャン・コンバータ部25は、
画像開始信号発生部30から動作開始信号を受信する毎
に、デジタル信号をテレビ方式の走査信号として出力
し、それにより、表示部26には超音波断層像が表示され
る。
【0009】また、回転基準信号発生部29は、超音波ビ
ームの走査が、常に、超音波振動子11の同一の回転位置
から開始されるように、モータ13の回転速度を規定する
基準信号31を出力している。モータ13の回転の同期が基
準信号31からズレると、その位相のズレが位相比較部28
で検出され、ズレに応じたモータ駆動信号33がモータ駆
動信号発生部27から出力され、モータ13の回転速度の修
正が行なわれる。
【0010】このように、従来の超音波診断装置では、
トランスデューサ1の超音波振動子11の回転を超音波ビ
ームの走査のタイミングに合わせるように、モータ13の
回転速度の制御を行なっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の機械式
走査型超音波診断装置では、トランスデューサ1のモー
タ13の回転速度を強制的に設定値に一致させるモータ制
御を行なっているため、回転速度の“むら”の発生が避
け難く、それが原因して、超音波の送出が行なわれる期
間の角度ピッチに差が生じ、画像に揺れが発生する。ま
た、このモータ制御方式では、モータ13の回転音や振動
が大きくなり、これらの点が電子式走査型超音波診断装
置に比べて大きな欠点となっている。
【0012】本発明は、従来の機械式走査型超音波診断
装置が有するこのような問題点を解決するものであり、
超音波断層像の揺れを除去し、動作時の騒音や振動を低
減した超音波診断装置を提供することを目的としてい
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、超
音波振動子とこの超音波振動子を回転駆動する駆動手段
とを具備する機械式走査型トランスデューサと、超音波
振動子の受信した超音波反射波に基づいて被検体の断層
像を表示する表示手段とを備える超音波診断装置におい
て、超音波振動子の回転速度を一定に保つように駆動手
段を制御する駆動制御手段と、回転の回転位置情報を検
出して超音波振動子における超音波送出のタイミングを
設定する超音波送出タイミング設定手段と、回転位置情
報を検出して断層像の表示におけるスキャニングのタイ
ミングを設定する表示タイミング設定手段とを設けてい
る。
【0014】
【作用】そのため、この超音波診断装置では、超音波振
動子の回転速度を超音波走査のタイミングに合わせるの
では無く、超音波振動子の回転速度を一定に保ったま
ま、超音波走査や画像表示のスキャニングにおけるタイ
ミングを回転速度に合わせている。
【0015】
【実施例】本発明の実施例における超音波診断装置は、
図1に示すように、モータ13が1回転する間に600パ
ルスを出力するエンコーダ14を具備する機械式走査型ト
ランスデューサ1と、トランスデューサ1の超音波振動
子11に超音波送信信号を出力する超音波送信信号発生部
2と、超音波受信信号を処理する超音波受信信号処理部
3と、この処理部3の出力信号をデジタル信号に変換す
るA/D変換部4と、変換したデジタル信号をテレビ方
式のスキャニングに合わせて出力するデジタル・スキャ
ン・コンバータ部5と、超音波断層像を表示する表示部
6とを備え、さらに、モータ13の回転速度を一定に保つ
ように制御するモータ駆動制御部8と、モータ駆動制御
部8の出力信号を増幅してモータ駆動信号33を発生する
駆動信号発生部7と、エンコーダ14の信号32をモニタし
て、超音波送信信号発生部2およびA/D変換部4に対
して動作開始のトリガ信号を送出する超音波送信トリガ
信号発生部9と、エンコーダ14の信号32をモニタして、
デジタル・スキャン・コンバータ部5の走査信号の出力
開始をトリガする信号を送出するデジタル・スキャン・
コンバータ動作トリガ信号発生部10とを備えている。
【0016】この装置のトランスデューサ1に内蔵され
たモータの回転制御は、次のように行なわれる。
【0017】モータ駆動制御部8は、トランスデューサ
1内のエンコーダ14が出力するパルスをモニタしてモー
タ13の回転速度を検出し、モータ13の回転が負荷トルク
に見合った一定の回転速度を維持するように回転の制御
を行なう。そのため、このモータ駆動制御部8は、パル
ス数をアナログ信号に変換するD/Aコンバータを具備
し、このD/Aコンバータを使って、パルスの増減をア
ナログ信号の変化に変えて出力する。
【0018】モータ駆動信号制御部8の出力は、モータ
駆動信号発生部7に送られ、ここで、モータ13に印加す
る電圧の調整が行なわれる。こうした回転制御により、
モータ13の回転の“むら”が無くなり、動作時の振動、
騒音が低減する。
【0019】また、超音波ビームの走査の同期をとるた
め、超音波送信トリガ信号発生部9では、エンコーダ14
が発するパルスを回転位置情報としてモニタし、超音波
を送出すべきタイミングにおいて、トリガ信号を発生し
て超音波送信信号発生部2およびA/D変換部4の動作
の開始を促す。
【0020】トリガ信号を受信した超音波送信信号発生
部2は、超音波送信信号をトランスデューサ1の超音波
振動子11に出力し、超音波振動子11は、この電気信号を
超音波に変換して被検体への超音波ビームの走査を行な
う。
【0021】このように、モータ13が一定角度位置に達
する(したがって、超音波振動子11が一定角度位置に達
する)毎に、それをエンコーダ信号32で検出した超音波
送信トリガ信号発生部9がトリガ信号を発生する。そう
することにより、超音波ビームの走査が一定の角度ピッ
チで行なわれる。
【0022】超音波の反射波は、超音波振動子11によっ
て電気信号に変換され、超音波受信信号処理部3に送ら
れて処理された後、超音波送信トリガ信号発生部9から
トリガ信号を受信したA/D変換部4においてデジタル
信号に変換され、デジタル・スキャン・コンバータ部5
に出力される。
【0023】また、表示部6におけるスキャニングの同
期をとるため、デジタル・スキャン・コンバータ動作ト
リガ信号発生部10は、エンコーダ信号32を回転位置情報
としてモニタし、回転角度が断層像のスキャニング開始
位置に達するとトリガ信号をデジタル・スキャン・コン
バータ部5に出力する。トリガ信号を受信したデジタル
・スキャン・コンバータ部5は、デジタル信号をテレビ
方式の走査信号として出力することを開始し、それによ
り、表示部6には、超音波ビームの走査と同期した走査
によって、揺れの無い超音波断層像が表示される。
【0024】なお、実施例の超音波診断装置では、超音
波送信信号発生部2と超音波送信トリガ信号発生部9と
によって、超音波振動子11における超音波送出のタイミ
ングを設定する超音波送出タイミング設定手段を構成
し、また、デジタル・スキャン・コンバータ部5とデジ
タル・スキャン・コンバータ動作トリガ信号発生部10と
によって、断層像の表示におけるスキャニングのタイミ
ングを設定する表示タイミング設定手段を構成している
が、これらの各タイミング設定手段は、同一の機能を奏
する別の具体的構成によって代替させることも可能であ
る。
【0025】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の超音波診断装置では、機械式走査型であり
ながら、揺れの無い断層像が得られ、また、動作時の騒
音や振動も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波診断装置における一実施例の構
成を示すブロック図、
【図2】従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1 トランスデューサ 11 超音波振動子 12 軸 13 モータ 14 エンコーダ 2、22 超音波送信信号発生部 3、23 超音波受信信号処理部 4、24 A/D変換部 5、25 デジタル・スキャン・コンバータ部 6、26 表示部 7、27 モータ駆動信号発生部 8 モータ駆動制御部 9 超音波送信トリガ信号発生部 10 デジタル・スキャン・コンバータ動作トリガ信号発
生部 28 位相比較器 29 回転基準信号発生部 30 画像開始信号発生部 31 基準信号 32 エンコーダ信号 33 モータ制御信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波振動子と該超音波振動子を回転駆
    動する駆動手段とを具備する機械式走査型トランスデュ
    ーサと、前記超音波振動子の受信した超音波反射波に基
    づいて被検体の断層像を表示する表示手段とを備える超
    音波診断装置において、 前記超音波振動子の回転速度を一定に保つように前記駆
    動手段を制御する駆動制御手段と、前記回転の回転位置
    情報を検出して前記超音波振動子における超音波送出の
    タイミングを設定する超音波送出タイミング設定手段
    と、前記回転位置情報を検出して前記断層像の表示にお
    けるスキャニングのタイミングを設定する表示タイミン
    グ設定手段とを設けたことを特徴とする超音波診断装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006061497A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超音波診断装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS605134A (ja) * 1983-06-22 1985-01-11 株式会社日立製作所 内視超音波診断装置
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JPH0257242A (ja) * 1988-08-23 1990-02-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd メカニカルセクタ型超音波診断装置

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