JPS6234546A - 超音波受波整相回路 - Google Patents

超音波受波整相回路

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JPS6234546A
JPS6234546A JP60173458A JP17345885A JPS6234546A JP S6234546 A JPS6234546 A JP S6234546A JP 60173458 A JP60173458 A JP 60173458A JP 17345885 A JP17345885 A JP 17345885A JP S6234546 A JPS6234546 A JP S6234546A
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signal
amplification factor
amplification
phasing
phasing circuit
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真一 近藤
景義 片倉
俊雄 小川
晋一郎 梅村
宏 池田
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Hitachi Ltd
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Medical Corp
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は超音波受波整相回路に関し、特に生体深部の断
層像を作成する電子走査型超音波断JA!装置において
S/Nの良い上記断層像を得るのに好適な超音波受波整
相回路に関するものである。
〔発明の背景〕
従来の超音波受波整相回路は、生体深部から反射してき
た超音波を配列素子で受信し、その電気信号を波面を揃
えるように時間遅延した後、それぞれを加算して、上記
生体深部の断層像を表示するための整相信号を生成する
が、上記時間遅延を行うためにサンプリングによる遅延
機能を何えて 。
いる。
また、上記遅延機能のサンプリング素子として。
S / j:((ザンブルホールド〕回路やA/[)変
換器4〕゛ど使用するが、これらのダイナミックL/ン
ジが狭いために、生体深部から遅く戻って来た弱い受波
イバ号をS/N良く遅延させることが難しい。そこで、
遅延機能と各配列素子との間に、時間の経通と共に増幅
率を変えて受波信号を増幅するTGC(Time Ga
jn Cont:rol)増@器を設けている。
しかし、各TGC増幅器から出力される信号に振幅上の
バラツキか生ずるために、超音波ビームの集束すなわち
生体の深部を表わす断層像のS/N比を低下させていた
。なお、この種の装はどして関連するものには、例えば
特開昭59 174980号公報などが挙げられる。
〔発明の目的〕
本発明の目的ばにのような従来の問題を解決し、配列素
子からの名受彼イΔ号り一基づいて断層像を表示するた
めの整相信号を生成する超音波受波整相回路において、
上記各受波信号の丁GC増幅を少ない振幅バラツキで行
い、上記断層像をS/Nの良い高性能な像にすることの
できる超音波受波整相回路を提供−4る。−7とにある
4゜〔発明の概要〕 」ユ記目的を達成するため2本発明の超音波受波整相回
路は、超音波を送受信する複数■h1の素子(配列素子
A1〜A r+ )を櫓し2.該素子からの各受波信号
に基づいて断層像を得るための整相信号を生成する超音
波受波整相回路において、」二記各受波侶号を一定時間
ごとに増幅率を変えて増幅する増幅手段(第一の可変増
幅器B1〜Bn、切替イご号Φ1−Φn)と、該増幅手
段からの各出力信号を遅延する遅延手段(サンプリング
遅延手段C1−Cn。
制御信号Sλ−8n)と2該遅延手段からの各出カイ3
号を加算する加算手段(加算器OP)とを具備すること
に特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の一′:X、施例を示す超音波受波整相
回路の構成図である。同図において、A1=A夏)は生
体内部に超音波を送信しその反射波を受信する圧電変換
素子などの配列素子、B1〜B r1i太後述する方法
により時間軸に対し段階的に増幅率を変えて各受波イボ
号を増幅する第一の可変増幅器、C1= Cnは増幅さ
れた受波信号を同位相波面を揃えるように時間遅延し5
例えばS/8回路、A/DW換器、スイッチドキャパシ
タメモリ、CCDなどをサンプリング素子にするサンプ
リング遅延手段、OPは遅延されたn個の信号を加算す
る加算器、、TGCAは時間軸に対し連続的に増幅率を
変えて加算した(ご号を増幅する第二の可変増幅器であ
る。なお、○U ′r 、Φi−Φ11 g S 1〜
S n +VCはそれぞれ整相出力端子、切替信号、制
御イ3号、ゲイン信号である。
配列素子A1〜Anは、超音波をビーム状に送出した後
2反射源F2続いて深度の深い反射源F1から反射して
来る反射波を受信し、再び電気信号に変換するが、その
受信タイミソグは第3図(a)に示すように素子と反射
源間の距離に対応する曲率の同位相波面のようになると
共に、その信号レベルは深度に応じて減衰したものとな
る。なお、WI I W、はそれぞれ反射源F1.F2
による同位相波面を示すものである。
本発明による回路では、上述した内容に対し第3図(e
)に示すように、超音波の送出後、時刻に応じて増幅率
を次第に大きくし各受波信号紮増幅するか、それを第一
、第二の可変増幅器B1〜Bn、TGCA′T!実現す
る、その詳細を以下に述ぺ机 先ず、第一の可変増幅器131〜Bnは、第2図(a)
〜(e)に示すように、受波信号を増幅する演算H1@
器P、その増幅率を決定する抵抗器またはキャパシタZ
o”Zm、その増幅率を切替えるスイッチΦ1(1)〜
Φ1(m)で回路を構成し、(1組の)スイッチΦ1(
]〕〜Φ1(m)が切替信号(1)1(〜Φn)によっ
て第3図(b月こ示ずように順4・にON状悪となり、
抵抗器またはキャパシタを21+22+・・・・Zmの
順に接続し、増幅率Glを第3図(C)に示すようにΔ
Gずつ段jW的に大きくしてゆく。なお、第2図(a)
〜(e)は3種類の回路例を示したものであり、同図(
a)の場合の増幅率Giは、 Gi=−Zo /Zi     ・=・・iL)同様に
、同図(b)の増幅率Giは、 Gi=−zi/zo     −−−−・・(2)同様
に、同図(c)の増幅率G1は、 Gi=  Zk/Zj      ・==43)となる
。ただし、iは1 r2 +””rTn、には2,4゜
・・・・、jは1,3.・・・・である。
したがって、可変増幅器Bl−Bnの増幅率Giの値は
、第3図<C>に示すように、tR時番こGr、tR+
□時にΔG大きくなってGr+1となる。
次に、第二の可変増幅器TGCAは、既知のアナログg
!算器などにより構成し、第一の可変増幅器81〜Bn
の増幅率GiをΔGずつ増やして5Nるので、ゲイン信
号VCが切替信号Φ1〜Φnに同期して制御されて、第
3図(d)に示すように。
時刻tR−tR+1間ツ時刻j R+ l Nj R÷
2間・・・・それぞれにおいて増幅率Gvの値が′0″
からΔG”まで連続的に大きくなる。
このように、配列素子A1〜Anからの各受波信号を先
ず可変増幅器B1〜Bmで一定時間ごとに増幅率Giを
大きくして増幅しサンプリング遅延手19cm〜Cnに
出力するので、生体深部からの弱い信号のS/Nを最大
Gi分改善することができる。また、増幅率Giを抵抗
器またはキャパシタZg”Zmのインピーダンス比で決
定するので、各可変増幅器B1〜Bnが出力する信号の
振幅バラツキを非常に小さくすることが可能である。
増幅された各受信信号をサンプリング遅延手段C1〜C
nで遅延し、加算器○Pで同位相加算した後、茅二の可
変増幅器TGCAにおいて、” o ”〜″ΔG nで
増幅するので、受渡整相回路の全体増幅率(Gi+Gv
)を第3図(e)に示すように時間軸に対し次第に連続
させて大きくしてゆくことができ、S/Nの艮い整相信
号を生成することができる。
本実施例では、各第−の可変増幅器B1”Bnに対する
増幅率の切換を同一時刻(’ Rh ” R+ l r
tR+Z)で実施したが、3図(a)に示す各受波信号
の同位相波面に同期させる時刻で各可変増幅器ごとに切
替信号Φ1.Φ2.・・・・Φnを変化してスイッチを
ON状態にし、増幅率Giを変えることも可能である。
後者の切換方式の方が切換点の振幅連続性において優れ
ていることは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、配列素子からの
各受波信号に基づいて断層像を表示するための整相信号
を生成する超音波受波整相回路において、第一の可変増
幅器の増幅率を抵抗器またはキャパシタZ O−Z m
とスイッチΦ1(1)〜(m)で定めるので、遅延前の
振幅バラツキを小さくすることができ、それと共に、段
階的に増幅率を大きくして増幅した上記受波信号を第二
の可変増幅器で連続化させるので、上記断層像の表示は
S/Nの良い高性能な像となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す超音波受波整相回路の
構成図、第2図(、)〜(C)は可変増幅器B□〜Bn
の回路図、第3図(a)11配列素子の受信の様子を示
す図、第3図(b)は可変増幅器B1でのスイッチΦ1
(1)〜Φ1(m)動作を示す図、第3図(c)は可変
増幅器B1〜Bnでの増幅率の様子を示す図、第3図(
d)は可変増幅器TGCでの増幅率の様子を示す図、第
3図(、)は受波整相回路としての増幅率の様子を示す
図である。 A1〜An=配列素子、B1〜Bn:第一の可変増幅器
、C1”Cn:サンプリング遅延手段、OP:加算器、
TGCA:第二の可変増幅器、P:演算増幅器、s1〜
Sn:制御信号、vGニゲイン信号、Z□−Zm:抵抗
器またはキャパシタ、Φ1〜Φn:切替信号、Φ1(1
)〜Φ1(m):スイッチ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超音波を送受信する複数個の素子を有し、該素子
    からの各受波信号に基づいて断層像を得るための整相信
    号を生成する超音波受波整相回路において、上記各受波
    信号を一定時間ごとに増幅率を変えて増幅する増幅手段
    と、該増幅手段からの各出力信号を遅延する遅延手段と
    、該遅延手段からの各出力信号を加算する加算手段とを
    具備することを特徴とする超音波受波整相回路。
  2. (2)超音波を送受信する複数個の素子を有し、該素子
    からの各受波信号に基づいて断層像を得るための整相信
    号を生成する超音波受波整相回路において、上記各受波
    信号を一定時間ごとに増幅率を変えて増幅する増幅手段
    と、該増幅手段からの各出力信号を遅延する遅延手段と
    、該遅延手段からの各出力信号を加算する加算手段と、
    該加算手段の出力信号を増幅率を連続的に変えて増幅す
    る第二の増幅手段とを具備することを特徴とする超音波
    受波整相回路。
  3. (3)特許請求範囲第1項または第2項記載の遅延手段
    において、サンプリングによる遅延手段を用いたことを
    特徴とする超音波受波整相回路。
JP60173458A 1985-08-07 1985-08-07 超音波受波整相回路 Expired - Lifetime JPH0693896B2 (ja)

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JP60173458A JPH0693896B2 (ja) 1985-08-07 1985-08-07 超音波受波整相回路
KR1019860006359A KR940009243B1 (ko) 1985-08-07 1986-08-01 초음파 수파 정상회로
US06/892,287 US4841491A (en) 1985-08-07 1986-08-04 Ultrasonic beam former

Applications Claiming Priority (1)

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Publications (2)

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JPS6234546A true JPS6234546A (ja) 1987-02-14
JPH0693896B2 JPH0693896B2 (ja) 1994-11-24

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Cited By (6)

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JPS60106441A (ja) * 1983-11-14 1985-06-11 株式会社東芝 超音波診断装置

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