JPS6240022B2

JPS6240022B2 -

Info

Publication number: JPS6240022B2
Application number: JP54091675A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Okazaki; Yasuhiko Takemura; Akira Imai
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1987-08-26
Also published as: JPS5615734A; US4372323A; AU532246B2; EP0024540A1; DE3070414D1; AU6042580A; EP0024540B1; CA1161152A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は電子的走査によつて複数個の振動子
から超音波パルスを発射しそのエコーパルスによ
り被検体の断層像を得るようにした、いわゆる電
子スキヤン方式の超音波診断装置に関するもので
ある。

近時、この種の超音波診断装置は、動いている
心臓や腹部の断層像をリアルタイムで観察でき、
それらの疾患の診断に大きな威力を発揮してい
る。この場合、電子スキヤン方式はリニア電子ス
キヤン方式とセクタ電子スキヤン方式とが代表的
であり、それぞれ診断用途に応じて使い分けられ
ている。

前者のリニア電子スキヤン方式は、原理的には
多数個（Ｎ個）の振動子を横一列に並べ、１番目
からＮ番目の各振動子を一個ずつ電子的に平行走
査して順次超音波パルスを発射し、そのエコーパ
ルスを同一振動子で受け、その平行走査範囲内の
断層像をリアルタイムでCRTデイスプレイ上に
表示するものである。この場合、走査線間隔を狭
くして高密度の画像を得ようとすると、振動子の
幅を狭くして単位長さ当たりの振動子数を増さな
ければならない。しかし、そのような構成をとる
と超音波ビーム指向性が広がり、ビーム中心以外
の方向からのエコーも受信してしまい、正しい像
が得られない。そこで、一般に通常はＮ個（例え
ば64個）のうちのｍ個（例えば８個）一組で同時
駆動し、各エコーパルスを同一振動子でそれぞれ
受け、その出力をすべて加算してｍ個の振動子の
中心線上からエコーが返つて来たものとみなし、
次に１個ずらしてｍ個一組で同時駆動するという
動作を繰返すという方式をとつている。而して、
超音波ビームの指向性を鋭くして解像度を上げ、
結果的にＮ−ｍ＋１本の平行走査線にてCRTデ
イスプレイ上に断層像を表示するようにしてい
る。

また、後者のセクタ電子スキヤン方式は、上記
リニア電子スキヤン方式よりも比較的少ない数の
複数個（例えば32個）の振動子から発射された各
超音波が重なり、全体として波面（等位相面）が
所定方向へ向くように各振動子を順次遅延して駆
動子し、各エコーを駆動時と同一振動子にて、ま
た同一遅延条件にて受け、その全エコーを加算
し、前記所定方向の全エコーの中心線上からエコ
ーが返つて来たとみなし、１レートごとの前記遅
延量を連続的に変えることによつて、超音波ビー
ムを扇状走査するものである。而して、超音波ビ
ームが所定角度（例えば78度）で扇状走査され、
その走査範囲内の断層像がCRTデイスプレイ上
に表示される。

また、上記リニア電子スキヤン方式のものにお
いては、前記ｍ個１組の振動子を同時駆動する際
に、各振動子を微小の位相差（遅延時間）をもた
せて駆動し、微小角度（例えば、±0.46度）の扇
状走査（微小角セクタと称す）を行ない、同一組
の振動子群から２本のビーム（±0.46度及び−
0.46度）を得、結果的に２倍の走査線本数とする
方式も実用に供されている。

さらにまた、電子スキヤン方式のいずれの場合
においても、同時に複数個の振動子を駆動するこ
とにより、ビーム自体の幅が広くなつて方位的な
分解能が悪くなるため、複数の振動子を順次遅延
駆動することによるビームの偏向作用を利用して
電子的に集束する、いわゆる電子フオーカするこ
とが、各電子スキヤン方式において組合わせ的に
行なわれたものも実用に供されている。

すなわち、振動子群からの超音波ビームを被検
体内の診断すべき部位で集束するように、前記扇
状走査時における前記遅延量を、超音波の波面が
凹面になるように設定するようにしたものであ
る。

上述したような各電子スキヤン方式においてリ
ニア電子スキヤン方式は腹部の動きのある臓器を
診断するのに、また、セクタ電子スキヤン方式は
振動子数が少ないため肋骨の間から超音波を発射
でき、内部で広がるように扇状走査できるため心
臓を診断するのにそれぞれ適しており、それぞれ
診断部位に応じて適宜選択的に用いられている。

このように上記電子スキヤン方式による超音波
診断装置には主としてリニア電子スキヤン方式と
セクタ電子スキヤン方式の２つのタイプが実用に
供されているが、従来、この種の装置はタイプ別
にそれぞれ独立した装置形体をとつていた。従つ
て上記２つのタイプの装置を診断部位、用法等に
より使い分けるためには２台の装置が必要とな
る。

この発明は上記の事情を踏えてなされたもので
あつて、その第１の目的は異なる２つの電子スキ
ヤン方式を一つの装置にて選択的に行え得るよう
にした超音波診断装置を提供することを目的とす
る。

この発明の第２の目的は同一スキヤン方式によ
る２つの断層像を一つの装置にて時分割的に同時
表示し得る超音波診断装置を提供することにあ
る。

この発明の第３の目的は異なる２つの電子スキ
ヤン方式による２つの断層像を一つの装置にて時
分割的に同時表示し得る超音波診断装置を提供す
ることにある。

この発明の第４の目的は第１ないし第３の目的
の装置を一つの装置にて選択的に行なえ得る超音
波診断装置を提供することにある。

以下図面を参照してこの発明の一実施例につい
て説明する。尚、以下に説明される実施例におい
ては、５つの電子スキヤンモード（方式）を、一
つの装置で選択的に使用できるように構成されて
いるが、その５つの電子スキヤンモードとは次の
ようなものである。

(1) リニア電子スキヤンモード（以下Ｌモードと
称す）前述したように既に実用に供されているとこ
ろの、微小角セクタ及び電子フオーカスを施し
たリニア電子スキヤン方式によるリアルタイム
断層像をCRTデイスプレイに表示するもので
ある。尚本例では71個の振動子を有するプロー
ブを用い、８個ずつ同時駆動して１フイールド
目で＋α゜の微小角セクタを行なつて64本の走
査線を、また２フイールド目で−α゜の微小角
セクタを行なつて64本の走査線を得、飛越し走
査にて１フレーム128本の走査線にて断層像を
得るようにしたものである。

(2) セクタ電子スキヤンモード（以下Ｓモードと
称す）前述したように既に実用に供されているとこ
ろの、電子フオーカスを施したセクタ電子スキ
ヤン方式によるリアルタイム断層像をCRTデ
イスプレイに表示するものである。尚、本例で
は32個の振動子を有するプローブを用い、θの
広がり角度を有し、１フイールド目でθ_１、θ
_３、θ_５……θ₁₂₇の奇数偏向角で64本、２フ
イールド目でθ_２、θ_４、θ_６……θ₁₂₈の偶
数偏向角で64本の走査線数を得、飛越し走査を
行なつて１フレーム（２フイールド）で128本
の走査線にて断層像を得るようにしたものであ
る。

(3) リニア／リニア電子スキヤンモード（以下
Ｌ／Ｌモードと称す）前記Ｌモード用のプローブを２つ用い、本例
ではフイールド周期ごとに交互に時分割走査
し、結果的に２つの異なつた箇所あるいは方向
の２つのＬモードによる断層像をCRTデイス
プレイ（本例では２つのCRTデイスプレイ）
に同時表示するものである。

(4) セクタ／セクタ電子スキヤンモード（以下
Ｓ／Ｓモードと称す）前記Ｓモード用のプローブを２つ用い、本例
ではフイールド周期ごとに交互に時分割走査
し、結果的に２つの異なつた箇所あるいは方向
の２つのＳモードによる断層像をCRTデイス
プレイ（本例では２つのCRTデイスプレイ）
に同時表示するものである。

(5) リニア／セクタ電子スキヤンモード（以下
Ｌ／Ｓモードと称す）前記Ｌモード用のプローブ及び前記Ｓモード
用のプローブをそれぞれ用い、本例ではフイー
ルド周期ごとに交互に時分割走査し、結果的に
２つの異なる箇所あるいは方向のＬモード及び
Ｓモードの断層像をCRTデイスプレイ（本例
では２つのCRTデイスプレイ）に同時表示す
るものである。

第１図は本発明による装置の一実施例の主要部
の構成の概要を示す図である。

すなわち、SMCはスキヤンモード制御回路で
あり、前記５つのスキヤンモードを選択する手
段、及び選択モードに応じて装置を制御するため
のスキヤンモード制御信号S₁〜S₃を発生する手段
とからなつている。CPGはこの制御パルス発生
回路であり、走査レートを決定する基準制御パル
スP₁を基して作られ、装置を超音波ビームの発射
状態に切換えておく期間を決定する制御パルス
P₂、及び基準制御パルスP₁を基にして作られ、フ
イールド周期に対応する制御パルスP₃である。
SCCは前記スキヤンモード制御信号S₁〜S₃及び基
準制御パルスP₁に基づいて選択されたスキヤンモ
ードに応じたスキヤン制御信号（デイジタル信
号）を発生するスキヤン制御回路である。DCC
は前記スキヤン制御信号を基に、Ｌモード用プロ
ーブの振動子を８個ずつ順次駆動するための駆動
制御信号を発生する振動子駆動制御回路である。
DTCは前記スキヤン制御信号及び前記スキヤン
モード制御信号S₃を基に、各スキヤンモードにお
けるセクタ走査及び電子フオーカスのための前述
した遅延時間を制御するための遅延時間制御回路
である。DCは遅延時間制御回路DTCからの制御
信号に応じて各振動子の駆動トリガ信号あるい
は、エコー信号を適宜遅延する遅延回路である。
TRCは適宜遅延処理された前記駆動トリガ信号
により、各振動子の駆動信号を発生すると共に、
前記エコー信号を受信して適宜前置増幅する送受
波回路である。CC₁は第１の切換回路で、遅延回
路DCからの前記駆動トリガ信号を送受波回路
TRCに送る第１の接続状態と、送受波回路TRC
からのエコー信号を遅延回路DCに送る第２の接
続状態とに、前記制御パルスP₂によつて制御され
る。GC₁は第１のゲート回路で、前記駆動トリガ
信号となる前記基準制御パルスP₁を、前記スキヤ
ンモード制御信号S₃によつて、前記振動子制御回
路DCCの駆動制御信号に応じて後段に送る第１
のゲート制御状態と、その駆動制御信号に関係な
く後段に送る第２のゲート制御状態とを有する。
すなわち、Ｌモード時にはＬモード用プローブの
71個の振動子のうち、前記駆動制御信号によつて
決定する８個の振動子のみを駆動すべく前記駆動
トリガ信号をゲート制御し、また、Ｓモード時に
は前記駆動制御信号に関係なくＳモード用プロー
ブの32個の振動子すべてを駆動すべく前記駆動ト
リガ信号をゲート制御するものである。CO₂は前
記第１の切換回路CC₁と同様の第２の切換回路
で、前記制御パルスP₂によつて、前記第１のゲー
ト回路からの前記駆動トリガ信号を遅延回路DC
に送る第１の接続状態と、遅延回路DCからの前
記エコー信号を後段に送る第２の接続状態とをと
り得る。GC₂は第２のゲート回路で、前記駆動制
御信号によつてＬモード時に受信すべき８個の振
動子からのエコー信号のみを後段へ送るものであ
る。SCは加算回路で、前段からのエコー信号を
Ｌモード、Ｓモード別に加算増幅し、スキヤンモ
ード制御信号S₁，S₃によつていずれかのモードの
加算エコー信号を後段に送る。SPCは信号処理回
路で、前記加算エコー信号を対数増幅すると共に
利得調整等を行ない、それを検波してCRTにモ
ニタ表示するためのビデイオ信号をデイスプレイ
装置DISへ輝度信号として送る。SSGはスイープ
信号発生回路で、スキヤン制御回路SCCからの
制御信号、前記基準制御パルスP₁とによつて、Ｘ
スイープ信号、Ｙスイープ信号をそれぞれ発生
し、前記スキヤンモード制御信号S₁，S₃によつて
各スキヤンモードに応じて各別にＸ、Ｙスイープ
信号がデイスプレイ装置DISに送られる。PCCは
プローブ接続回路で、Ｌモード、Ｓモード時では
それぞれのモード用のプローブを第１の接続部に
接続し、Ｌ／Ｌモード時あるいはＳ／Ｓモード時
には第１、第２の接続部にはＬモードあるいはＳ
モード用の同一プローブにそれぞれ接続し、Ｌ／
Ｓモード時には第１、第２の接続部にＬモード
用、Ｓモード用の各プローブをそれぞれ接続する
ものである。CC₃は第１、第２の切換回路CC₁，
CC₂と同様の切換回路で、スキヤンモード制御信
号S₁に基いて送受波回路TRCとプローブ接続回
路PCCの前記第１の接続部に接続されたプロー
ブとを接続する第１の接続状態と、送受波回路
TRCとプローブ接続回路PCCの前記第２の接続
部に接続されたプローブとを接続する第２の接続
状態とを有している。デイスプレイ装置DISは第
１、第２のCRTからなつている。

第２図は、装置主要部の具体的構成を示す図
で、２は制御端子付のパルス発生器で、例えば
4KHgの繰返周波数（250μＳの繰返周期）のレ
ートパルスを発生する。このパルス発生器２は、
制御端子がインバータ３を介して起動スイツチ４
０に接続され、出力端子がモノマルチバイブレー
タ４のトリガ入力端子、64進カウンタ５のカウン
ト入力端子、切換スイツチ６の第１の端子、アン
ドゲート７_１〜７₇₁の各第１の入力端子、詳細を
後述するＸスイープ信号発生回路１８の入力端子
にそれぞれ接続されている。モノマルチバイブレ
ータ４は、後述するように超音波パルスの送波期
間に対応した幅のパルスを導出するものである。
64進カウンタ５はフイールド周期に同期したパル
スを得るための1/64分周器で、その1/64分周出力
端子はスキヤンモード制御回路１の入力端子に接
続されている。また、64進カウンタ５の1/64分周
出力端子はＹスイープ信号発生回路１９の入力端
子に接続されている。切換スイツチ６は第１〜第
４の端子を有し、Ｃ−MOS型FET等を用いた高
速スイツチングが可能なアナログスイツチで、第
４の端子に“１”レベル信号が印加されると第
１、第２の端子間が接続し（以下第１の接続状態
という）、通常（第４の端子が“０”レベルの場
合）は第１、第３の端子間が接続する（以下第２
の接続状態という）ものである。モノマルチバイ
ブレータ４の出力端子は、切換スイツチ８_１〜８
₇₁，９_１〜９₇₁（切換スイツチ６と同様の構成）
の各第４の端子に共通接続されている。切換スイ
ツチ６の第２、第３の端子には第１、第２の128
進カウンタ１０_１，１０^２のカウント入力端子が
それぞれ接続されている。第１、第２の128進カ
ウンタ１０_１，１０_２は、後述するリニア及びセ
クタ電子スキヤンコントロール用のPROM
（Programable Read Only miemory：以下「LC
−PROM」、「SC−PROM」と称す）のアドレス
用カウンタで、そのバイナリ出力端子はそれぞれ
切換回路１１_１，１１_２の各第１、第２の入力端
子に相互接続されている。切換回路１１_１，１１
_２はＣ−MOS型FET等の高速スイツチ素子から
なるマルチプレクサで、制御端子に“１”レベル
信号が印加されると第１の入力端子とが接続し
（以下第１の接続状態という）、制御信号が“０”
レベルであれば第２の入力端子と出力端子とが接
続する（以下第２の接続状態という）ものであ
る。切換回路１１_１，１１_２の各出力端子は、
LC−PROM１２，SC−PROM１３の各アドレス
入力端子にそれぞれ接続されている。LC−
PROM１２，SC−PROM１３は、第１、第２の
128進カウンタ１０_１，１０_２を基に各スキヤン
における奇数フイールドのアドレス（１、３、５
…127）と偶数フイールドのアドレス（２、４、
６…128）の各バイナリ出力信号を出力するもの
で、各バイナリ出力端子は切換回路１４（前記切
換回路１１_１，１１_２と同様の構成）の第１、第
２の出力端子にそれぞれ接続されている。切換回
路１４のバイナリ出力端子は、Ｌモード時におけ
る前述した微小角セクタ及び電子フオーカスのた
めの遅延時間制御用PROM（以下「LD−
PROM」と称す）１５_１〜１５₇₁、Ｓモード時に
おける扇状走査及び電子フオーカスのための遅延
時間制御用PROM（以下「SD−PROM」と称
す）１６_１〜１６₃₂Xスイープ信号発生回路１
８、Ｙスイープ信号発生回路１９のアドレス入力
端子にそれぞれ接続されている。第１ないし第32
番目のLD−PROM１５_１〜１５₃₂，SD−PROM
１６_１〜１６₃₂は同一番号同士の各バイナリ出力
端子は、それぞれ切換回路２０_１〜２０₃₂（前記
切換回路１４と同様の構成）の各第１、第２の入
力端子に接続されている。切換回路２０_１〜２０
₃₂の各出力端子は、それぞれ第１ないし第32のタ
ツプ切換回路２１_１〜２１₃₂のアドレス入力端子
に接続され、第33ないし第71番目のLD−PROM
１５₃₃〜１５₇₁の出力端子はそれぞれ第33ないし
第71のタツプ切換回路２１₃₃〜２１₇₁のアドレス
端子に接続されている。タツプ切換回路２１_１〜
２１₇₁は、アドレス信号に応じてアナログスイツ
チ（例えばＣ−MOS型FET）群を開閉制御する
ものであり、そのアナログスイツチ群はタツプ付
LC遅延線２２_１〜２２₇₁の各タツプに接続され
ている。この遅延線２２_１〜２２₇₁は各入力端子
が切換スイツチ８_１〜８₇₁の各第１の端子に、各
出力端子が各タツプ切換回路２１_１〜２１₇₁を介
して切換スイツチ９_１〜９₇₁の各第１の端子にそ
れぞれ接続されている。切換スイツチ９_１〜９₇₁
は各第２の端子がパルサ２３_１〜２３₇₁の入力端
子に、各第３の端子がアナログスイツチ２４_１
〜２４₇₁の第１の入力端子にそれぞれ接続されて
いる。パルサ２３_１〜２３₇₁は、入力端子からの
パルス信号により後述する振動子を駆動するのに
必要なパルス信号を発生するもので、各出力端子
は切換スイツチ２５_１〜２５₇₁（切換スイツチ６
等と同様の構成）の各第１の端子にそれぞれ接続
されている。切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の各第
２の端子には、第１のＬモード用プローブの振動
子２６a₁〜２６a₇₁、また切換スイツチ２５_１〜
２５₃₂においては第１のＳモード用プローグの振
動子群２７a₁〜２７a₃₂がそれぞれ接続されてい
る。切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の各第３の端子
には、第２のＬモード用のプローブの振動子群２
６b₁〜２６b₇₁、また切換スイツチ２５_１〜２５₃₂
の第３の端子においては第２のＳモード用プロー
ブの振動子群２７b₁〜２７b₃₂がそれぞれ接続さ
れている。アナログスイツチ２４_１〜２４₇₁の出
力端子はＬモード用の加算器２８_１の入力端子に
接続され、またアナログスイツチ２４_１〜２４₃₂
においては、Ｓモード用の加算器２８_２の入力端
子にも接続されている。加算器２８_１，２８_２の
各出力端子は、切換スイツチ４１（切換スイツチ
６と同様の構成）の第２、第３の端子にそれぞれ
接続されている。切換スイツチ４１の第１の端子
には詳細を後述する信号処理回路SPCの入力部が
接続されている。切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の
各第１の端子は受波回路２９_１〜２９₇₁にも接続
されている。受波回路２９_１〜２９₇₁は超音波エ
コー信号を適宜増幅する前置増幅器であり、その
各出力端子は切換スイツチ８_１〜８₇₁の各第３の
端子に接続されている。切換スイツチ８_１〜８₇₁
の各第２の端子にはアンドゲート７_１〜７₇₁の各
出力端子がそれぞれ接続されている。アンドゲー
ト７_１〜７₃₂の第２の入力端子にはゲート回路３
０_１〜３０₃₂の各出力端子がそれぞれ接続され、
アンドゲート７₃₃〜７₇₁の各第２の入力端子には
振動子駆動回路１７の第33ないし第71の各出力端
子がそれぞれ接続されている。ゲート回路３０_１
〜３０₃₂は制御端子Tgに“１”レベル信号が印
加されると、入力端子Tiへの“１”、“０”レベ
ル信号に応じた信号が出力端子Toに現われ、制
御端子Tgに“０”レベル信号が印加されると入
力端子Tiへの信号と無関係に出力端子Toの出力
が“１”となる回路で、具体的には例えば第３図
に示すような回路を用いる。

すなわち、第３図において、３０ａは前記入力
端子Tiが第１の入力端子に、前記制御端子Tgが
第２の入力端子に接続されたナンドゲートで、そ
の出力端子はナンドゲート３０ｂの第１の入力端
子に接続されている。ナンドゲート３０ｂは第２
の入力端子が前記制御端子Tgに接続され、出力
端子が前記出力端子Toとなつている。ゲート回
路３０_１〜３０₃₂の各出力端子は、振動子駆動制
御回路１７の第１ないし第32の各出力端子にそれ
ぞれ接続されている。振動子駆動制御回路１７
は、具体的には例えば第４図に示すような回路を
用いる。

すなわち、アドレス入力端子が前記切換回路１
１_１のバイナリ出力端子に接続され、Ｌモード時
の１フイールドにおける走査線本数に対応する数
（64）の出力端子を有し、アドレス入力端子から
のバイナリ信号の10進数に対応する出力端子から
“１”レベル信号を出力するデコーダ１７ａと、
Ｌモード用プローブの振動子数に対応する数のノ
アゲート１７b₁〜１７b₇₁と、このノアゲート１
７b₁〜１７b₇₁の出力端子に入力端子が接続さ
れ、その出力端子がこの振動子駆動制御回路１７
の出力端子となつているインバータ１７c₁〜１７
c₇₁とから構成されている。デコーダ１７ａは第
１の出力端子１が第１ないし第８のノアゲート１
７b₁〜１７b₈の各第１の入力端子に、第２の出力
端子２が第２ないし第９のノアゲート１７b₂〜１
７b₉の第２あるいは第１の入力端子にというよう
に、ｉ（＝１、２、３……64）番目の出力端子ｉ
が第ｉないし第ｉ＋７の第何目かの入力端子にそ
れぞれ接続されている。

前記Ｘスイープ信号発生回路１８、Ｙスイープ
信号発生回路１９は具体的には例えば、第５図に
示すような構成のものを用いる。すなわち、１８
ａ，１９ａはそれぞれＳモードのＸスイープ信
号、Ｙスイープ信号の各制御用PROM（以下
「SX−PROM」、「SY−PROM」と称す）で、各
アドレス入力端子には前記切換回路１４の出力端
子が共通接続されている。このSX−PROM１８
ａ，SY−PROM１９ａはＳモード時の扇状走査
角θに対してそれぞれsin90゜〜θ／２〜sin90゜
＋θ／２、cos90゜−θ／２〜cos90゜＋θ／２の
各範囲が128ステツプで量子化された値が順次記
憶されている。SX−PROM１８ａ，SY−PROM
１９ａの各バイナリ出力端子は、アナログ／デイ
ジタル変換器（以下「Ａ／Ｄ変換器」と称す）１
８ｂ，１９ｂの各入力端子に接続されている。こ
のＡ／Ｄ変換器１８ｂ，１９ｂの各出力端子は振
幅制御（変調）信号の入力端子に接続されてい
る。１８ｆ，１９ｆは各入力端子が前記パルス発
生器２の出力端子、それぞれ接続された鋸歯状波
発生回路で、各出力端子は振幅変調回路１８ｃ，
１９ｃの被変調入力端子にそれぞれ接続されてい
る。Ｘスイープ信号発生回路１８において、鋸歯
状波発生回路１８ｆの出力端子、振幅変調回路１
８ｃの出力端子はそれぞれ切換スイツチ１８ｅ
（切換スイツチ６と同様の構成）の第２、第３の
端子に接続されている。切換スイツチ１８ｅの第
１の端子は切換スイツチ１８ｈ（切換スイツチ６
と同様の構成）の第１の端子に接続され、切換ス
イツチ１８ｈの第２、第３の端子はCRTデイス
プレイ装置DISの第１、第２のCRTにそれぞれ接
続されている。また、Ｙスイープ信号発生回路１
９においては、前記切換回路１４の出力端子に入
力端子が接続されたＤ／Ａ変換器１９ｇの出力端
子が、切換スイツチ１９ｅ（切換スイツチ６と同
様の構成）の第２の端子に接続されている。各振
幅変調回路１８ｃ，１９ｃの各出力端子は、切換
スイツチ１８ｅ，１９ｅの各第３の端子にそれぞ
れ接続されている。切換スイツチ１８ｅ，１９ｅ
の第３の端子は、切換スイツチ１８ｈ，１９ｈ
（前記切換スイツチ９_１〜９₇₁と同様の構成）の
第１の端子に接続され、切換スイツチ１８ｈ，１
９ｈの第２、第３の端子は信号処理回路SPCの入
力端子に接続されている。

信号処理回路SPCは具体的には第６図に示すよ
うに、入力端子が加算回路SCの出力端子、すな
わち切換回路４１の第１の端子に入力端子が接続
され、感度時間制御回路、いわゆるSTC
（Sensitiuety Time Control）回路５２で利得が
適宜制御される高周波増幅器５１と、この高周波
増幅回路５１の出力信号を対数増幅する対数増幅
回路５３と、この対数増幅回路５３の出力信号を
検波して連絡信号を取出す検波回路５４と、この
検波回路５４の出力信号をCRTデイスプレイで
モニタ表示するための映像信号に増幅するビデオ
増幅回路５５と、このビデオ増幅回路５５の出力
信号を二系統の回路へ切換接続する切換スイツチ
５６（前記切換スイツチ１８ｈ，１９ｈと同様の
構成）とからなつている。この切換スイツチ５６
は第２、第３の端子が後段のCRTデイスプレイ
装置DISの第１、第２のCRT₁，CRT₂のカソード
にそれぞれ接続され、その第４の端子が前記スキ
ヤンモード制御回路SCCの第１のスキヤンモー
ド制御信号S₁の出力端子に接続されている。

また、前記スキヤンモード制御回路SMCは具
体的には第７図に示すような構成となつている。
すなわち、１０１はダイレクトセツト、ダイレク
トリセツトが可能なＪ−Ｋ型フリツプフロツプ
で、そのＪ、Ｋ入力端子は共に“１”レベルに固
定され、クロツクパルス入力端子は前記64進カウ
ンタ５の1/61分周出力端子に接続されている。１
１１ａ〜１１１ｅはスキヤンモード選択スイツチ
で、その一端はアースされ、その各他端は各別に
プルアツプ抵抗１１２ａ〜１１２ｅを介して直流
駆動電源＋Vccに接続されると共に、各別にイン
バータ１１３ａ〜１１３ｅの入力端子に接続され
ている。インバータ１１３ａ〜１１３ｅの各出力
端子は第１ないし第５のＲ−Ｓ型フリツプフロツ
プ１１４ａ〜１１４ｅの各セツト端子にそれぞれ
接続されている。第１のＲ−Ｓ型フリツプフロツ
プ１１４ａのＱ出力端子は、Ｊ−Ｋ型フリツプフ
ロツプ１０１のダイレクトセツト端子、オアゲー
ト１１５ａ〜１１５ｆの各第１の入力端子、ノア
ゲート１１６ｂ〜１１６ｅの各第１の入力端子、
ランプドライブ用ナンドゲート１１７ａにそれぞ
れ接続されている。第２のＲ−Ｓ型フリツプフロ
ツプ１１４ｂのＱ出力端子は、Ｊ−Ｋ型フリツプ
フロツプ１０１のダイレクトリセツト端子、オア
ゲート１１５ａ，１１５ｂの第２の入力端子、ノ
アゲート１１６ａの第１の入力端子、ノアゲート
１１６ｃ〜１１６ｅの第２の入力端子、ランプド
ライブ用ナンドゲート１１７ｂの入力端子にそれ
ぞれ接続されている。第３のＲ−Ｓ型フリツプフ
ロツプ１１４ｃのＱ出力端子は、オアゲート１１
５ａの第１の入力端子、オアゲート１１５ｃ，１
１５ｅ，１１５ｆの第２の入力端子、ノアゲート
１１６ａ，１１６ｂの第２の入力端子、ノアゲー
ト１１６ｄ，１１６ｅの第３の入力端子、ランプ
ドライブ用ナンドゲート１１７ｃの入力端子にそ
れぞれ接続されている。第４のＲ−Ｓ型フリツプ
フロツプ１１４ｄのＱ出力端子は、オアゲート１
１５ａの第４の入力端子、オアゲート１１５ｄの
第２の入力端子、ノアゲート１１６ａ〜１１６ｃ
の第３の入力端子、ノアゲート１１６ｅの第４の
入力端子、ランプドライブ用ナンドゲート１１７
ｄの入力端子にそれぞれ接続されている。第５の
Ｒ−Ｓ型フリツプフロツプ１１４ｅのＱ出力端子
は、オアゲート１１５ａの第４の入力端子、ノア
ゲート１１５ｄ，１１５ｅの第３の入力端子にそ
れぞれ接続されている。オアゲート１１５ａ〜１
１５ｆの各第１の出力端子はナンドゲート１１８
ａ〜１１８ｆの各第１の入力端子に接続されてい
る。ナンドゲート１１８ａ，１１８ｃ，１１８ｅ
の各第２の入力端子にはＪ−Ｋ型フリツプフロツ
プ１０１のＱ出力端子、ナンドゲート１１８ｂ，
１１８ｄ，１１８ｆの各第２の入力端子にはＪ−
Ｋ型フリツプフロツプ１０１の出力端子がそれ
ぞれ接続されている。ナンドゲート１１７ａ〜１
１７ｅの各出力端子は、選択モード表示用のラン
プ１１９ａ〜１１９ｅがそれぞれ接続されてい
る。ナンドゲート１１８ａ，１１８ｃ，１１８ｅ
の各出力端子は、ナンドゲート１２０ａ〜１２０
ｃの各第１の入力端子にそれぞれ接続され、ナン
ドゲート１１８ｂ，１１８ｄ，１１８ｆの各出力
端子は、ナンドゲート１２０ａ〜１２０ｃの各第
２の入力端子にそれぞれ接続されている。ナンド
ゲート１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの各出力端
子は、このスキヤンモード制御回路１の第１、第
２、第３の各モード制御信号S₁，S₂，S₃の各出力
端子となつている。この第１のモード制御信号S₁
の出力端子は、前記切換スイツチ６，１８ｈ，１
９ｈ，２５_１〜２５₇₁，５６の各第４の端子に接
続されている。また、第３のモード制御信号S₃の
出力端子は、前記切換回路１４，２０_１〜２０
₃₂、前記切換スイツチ１８ｅ，１９ｅ，４１にそ
れぞれ接続されている。

次に上記構成の動作について第８図及び第９図
を参照に加えて説明する。

先ず、１つのＬモード用プローブを用いた通常
のＬモードを適用した場合について説明する。す
なわち、切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の各第２の
端子に、Ｌモード用プローブの振動子群２６a₁〜
２６a₇₁（71個）を接続する。

而して、第５図のスキヤンモード制御回路
SMCにおいてＬモード用の選択用押釦スイツチ
１１１ａを閉じる。これにより、インバータ１１
２ａを介して第１のＲ−Ｓ型フリツプフロツプ１
１４ａがセツトし、ランプドライブ用ナンドゲー
ト１１７ａを介してランプ１１９ａが点灯し、Ｌ
モードで装置が動作することを表示する。また、
フリツプフロツプ１１４ａがセツトすると、Ｊ−
Ｋ型フリツプフロツプ１０１がダイレクトセツト
すると共に、オアゲート１１５ａ〜１１５ｆの各
出力が共に“１”レベルとなる。従つて、ナンド
ゲート１１８ａ，１１８ｃ，１１８ｅの各出力は
“０”レベル、ナンドゲート１１８ｂ，１１８
ｄ，１１８ｆの各出力は“１”レベルとなる。よ
つて、ナンドゲート１２０ａ，１２０ｂ，１２０
ｃの各出力、すなわち第１ないし第３のモード制
御信号S₁，S₂，S₃は共に“１”となる。（第８図
の表における“Ｌ”欄を参照）以上のセツト状態において、起動スイツチ４０
を閉成すれば、レートパルス発生器２が発振を開
始し、その出力パルス（第９図示Ａ）は、切換ス
イツチ６を介して第１の128進カウンタ１０_１へ
導入される。第１の128進カウンタ１０_１はその
パルスを計数し、そのバイナリ出力値は「１」、
「２」、「３」……「128」となり、切換回路１１_１
を介してLC−PROM１２にアドレス信号として
与えられる。これにより、LC−PROM１２は第
１の128進カウンタ１０_１の出力値、すなわちア
ドレス信号に対し、前半の「１」、「２」、「３」…
…「64」までは、「１」、「３」、「５」……「127」
と奇数番号のバイナリ値を、また後半の「65」、
「66」、「67」……「128」では「２」、「４」、「６
」
……「128」と偶数番号のバイナリ値をそれぞれ
出力する。このLC−PROM１２の出力信号は切
換回路１４を介して第１ないし第71のLD−
PROM１５_１〜１５₇₁に各アドレス信号として与
えられ、また第１の128進カウンタ１０_１の出力
信号は切換回路１１_１を介して振動子駆動制御回
路１７のデコーダ１７ａの各アドレス信号として
与えられる。従つて、第４図における振動子駆動
制御回路１７においては、第１の128進カウンタ
１０_１の出力信号でデコーダ１７ａがアドレスさ
れ、デコーダ１７ａの１〜63の各出力端子が順次
“１”レベルとなる。これにより、先ず第１ない
し第８のノアゲート１７b₁〜１７b₈、第２ないし
第９のノアゲート１７b₂〜１７b₉、第３ないし第
10のノアゲート１７b₃〜１７b₁₀……第64ないし
第71のノアゲート１７b₆₄〜１７b₇₁というように
８個ずつの組合わせで各ノアゲート１〜７１の出
力が順次“０”レベルとなり、それぞれインバー
タ１７c₁〜１７c₇₁を介してこの振動子駆動制御
回路１７のそれらと同一番号の出力端子１〜８，
２〜９，３〜１０……６４〜７１を順次８個ずつ
“１”レベルにする。

これにより、それらと同一番号のゲート回路３
０_１〜３０_８，３０_２〜３０_９，３０_３〜３０₁₀
……３０₂₄〜３０₃₂の各入力端子が順次“１”レ
ベルとなり、アンドゲート７_１〜７₇₁の各第２の
入力端子が順次“１”レベルとなる。この場合、
ゲート回路３０_１〜３０₃₂の各出力は、その入力
レベルと同一の“１”レベルとなる。すなわち、
第３図において前記第１のスキヤンモード信号S₁
が“１”レベルであることからその制御端子Tg
が“１”レベルであるため、入力端子Tiが
“１”レベルであれば、ナンドゲート３０ａの出
力は“０”レベル、よつてナンドゲート３０ｂの
出力、すなわちこのゲート回路の出力は“１”レ
ベルとなる。その結果、前記パルス発生器２の出
力パルスは、アンドゲート７_１〜７_８，７_３〜７
₁₀，７_５〜７₁₂……７₆₃〜７₃₀，７_２〜７_９，７_４
〜７₁₁，７_６〜７₁₃……７₆₄〜７₇₁と順次通過し、
さらに切換スイツチ８_１〜８₇₁の前記アンドゲー
ト７_１〜７₇₁と同一番目を通過して遅延線２２_１
〜２２₇₁の切換スイツチ８_１〜８₇₁と同一番目に
それぞれ送られる。

一方、LD−PROM１５_１〜１５₇₁の出力にて
各タツプ切換回路２１_１〜２１₇₁が８個ずつ順次
アドレスされ、遅延線２２_１〜２２₇₁のタツプを
切換制御する。遅延線２２_１〜２２₇₁により適宜
遅延された前記パルス発生器２からのパルス信号
は切換スイツチ９_１〜９₇₁を介してパルサ２３_１
〜２３₇₁に導入され、適宜電圧増幅された後に切
換スイツチ２５_１〜２５₇₁を介してＬモード用プ
ローブの振動子群２６a₁〜２６a₇₁に印加され
る。従つて、先ず振動子２６a₁〜２６a₈，２６a₃
〜２６a₁₀，２６a₅〜２６a₁₂……２６a₆₃〜２６
a₇₀、次に振動子２６a₂〜２６a₉，２６a₄〜２６
a₁₁，２６a₆〜２６a₁₃……２６a₆₄〜２６a₇₁がそれ
ぞれ順次駆動される。この場合、奇数アドレスで
±0.46度、偶数アドレスで−0.46度の微小角を有
し、且つ適宜な電子フオーカスがかかるように、
前記遅延線２２_１〜２２₇₁により見掛上同時駆動
される８個の振動子の駆動タイミングには、それ
ぞれ順次位相差が存在する。

このようにして、振動子群２６a₁〜２６a₇₁
は、８個一組で同時駆動され、前記第１の128進
カウンタ１０_１が１〜64まで計数する間（第１フ
イールド、すなわち奇数フイールド）は、64組の
振動子から＋0.46度の微小角を有する64本、65〜
128を計数する間（第２フイールド、すなわち偶
数フイルード）は、64組から−0.46度の微小角を
有する64本、合計128本（１フレーム）の超音波
ビームが順次得られ、図示しない被検体の体内に
発射される。

而して、被検体の体内に入射した超音波ビーム
は、体内の各組織間の音響インピーダンスの差に
応じて反射し、超音波エコーとして振動子群２６
a₁〜２６a₇₁に帰来する。この超音波エコーは、
発射時と同一組の振動子（８個）でそれぞれ順次
受信され、切換スイツチ２５_１〜２５₇₁をそれぞ
れ介して受波回路２９_１〜２９₇₁導入される。

一方、前記切換スイツチ８_１〜８₇₁，９_１〜９
₇₁は、パルス発生器２の出力パルスにフトリガさ
れる前記モノマルチバイブレータ４の出力パルス
によつて、そのパルス幅により規定された期間、
すなわち超音波ビームの送波期間だけ第１、第２
の端子間が導通状態となる。従つて、切換スイツ
チ８_１〜８₇₁，９_１〜９₇₁は、前記超音波エコー
が受信される時点では、通常の状態、すなわち第
１、第３の端子間が導通状態となつている。これ
により、受波回路２９_１〜２９₇₁に導入した前記
超音波エコー信号は、そこで適宜増幅された後、
切換スイツチ８_１〜８₇₁を介して遅延線２２_１〜
２２₇₁に帰還され、前述した送波時と同一各条件
で遅延された後、アナログスイツチ２４_１〜２４
₇₁を介してＬモード用加算器２８_１の第１ないし
第71の入力端子に順次導入される。尚、アナログ
スイツチ２４_１〜２４₇₁は、前記振動子駆動制御
回路１７の第１ないし第71の出力レベルによつて
それぞれ制御（開閉）され、結果的に前記超音波
エコー信号を送波時と同一組の振動子（８組）で
受信したものだけを、後段の前記加算器２８_１に
送るように動作する。これにより、８個一組の振
動子から発射された超ビームが、超音波エコーと
して帰つてきたとき、送波時と同一組の振動子以
外で受信された雑音的エコー信号を拾うことがな
い。

他方、前記パルス発生器２の出力パルス（第９
図示Ａ）はＸスイープ信号発生回路１８、Ｙスイ
ープ信号発生回路１９にそれぞれ導入され、Ｌモ
ード用のＸ、Ｙスイープ信号がそれぞれ発生す
る。すなわち、第５図において、前記パルス発生
器２の出力パルスは、Ｘスイープ信号発生回路１
８、Ｙスイープ信号発生回路１９の鋸歯状波発生
回路１８ｆ，１９ｆへ導入される。鋸歯状波発生
回路１８ｆ，１９ｆはその入力パルスをトリガ信
号として、パルスレート周期に跨がる一定の傾き
及び振幅を有する鋸歯状波を発生し、Ｘスイープ
信号、Ｙスイープ信号として切換スイツチ１８
ｅ，１９ｅ，１８ｈ，１９ｈを介して信号処理回
路SPCへ送られる。また、前記パルス発生器２の
出力パルスはＹスイープ信号発生回路１９のＤ／
Ａ変換器１９ｇにも導入され、そのバイナリ（デ
イジタル）信号を、フイールド周期に跨がる一定
の傾き及び振幅を有する階段波（アナログ）信号
に変換する。この階段波信号はＹスイープ信号と
して切換スイツチ１９ｅ，１９ｈを介して前記
CRTデイスプレイDISへ送られる。

而して、前記加算器２８_１で順次加算された前
記超音波エコー信号は、切換スイツチ４１，４２
を介して信号処理回路SPCへ送られる。信号処理
回路SPCにおいては、前記加算エコー信号を受け
て先ず高周波増幅回路５１にて高周波増幅すると
共に、STC回路５２の利得制御信号に基いて適
宜利得調整した後、対数増幅回路５３にて対数増
幅し、さらに検知回路５４にて包絡線信号とした
後、ビデオ増幅回路５５により適宜映像増幅し、
切換スイツチ５６を介してデイスプレイ装置DIS
の第１のCRTにＺ（輝度）信号として送られ
る。従つて、１フレーム（２フイールド）で64×
２本の走査線のＬモードで、前記被検体の体内の
断層像が記第１のCRTデイスプレイ上にリアル
タイムで表示されることになる。

次に、１つのＳモード用プローブを用いた通常
のＳモードを適用した場合について説明する。す
なわち、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂の各第３の
端子に、Ｓモード用プローブの振動子群２７a₁〜
２７a₃₂（32個）を接続する。

而して、第７図のスキヤンモード制御回路
SMCにおいて、セクタ電子スキヤンモードの選
択用スイツチ１１ｂを閉じる。これにより、イン
バータ１１２ｂを介して第２のＲ−Ｓ型フリツプ
フロツプ１１４ｂがセツトし、ノアゲート１１６
ａ，１１６ｃ，１１６ｅを介して他のセツト状態
にあるＲ−Ｓ型フリツプフロツプ１１４ａ，１１
４ｃ〜１１４ｅをリセツトし、その対応するスキ
ヤンモード表示用ランプ１１９ａ，１１９ｃ〜１
１９ｅを消灯する。同時にランプドライブ用ナン
ドゲート１１７ｂを介してランプ１１９ｂが点灯
し、Ｓモード（第２のスキヤンモード：Ｓ）で装
置が動作することを表示すると共に、Ｊ−Ｋ型フ
リツプフロツプ１０１をダイレクトリセツトし、
オアゲート１１５ａ，１１５ｂの出力を“１”レ
ベルにする。よつてＪ−Ｋ型フリツプフロツプ１
０１のＱ，出力がそれぞれ“０”レベル、
“１”ルベルとなつているため、ナンドゲート１
１８ａ〜１１８ｆの出力はナンドゲート１１８ａ
が“１”レベル、他はすべて“０”レベルとな
る。従つて、ナンドゲート１２０ａ，１２０ｂ，
１２０ｃの出力、すなわち第１ないし第３のスキ
ヤンモード制御信号S₁〜S₃はそれぞれ“１”、
“０”、“０”レベルとなる。（第８図の表における
“Ｓ”欄参照）従つて、切換回路１１_１，１１
_２，１４，２０_１〜２０₃₂は、前記Ｌモードでは
第１の入力端子と出力端子が接続状態となつてい
たものが、第２の入力端子と出力端子が接続状態
となる。同様に切換スイツチ１８ｅ，１９ｅ，４
１は、前記Ｌモードでは第１、第３の端子間が接
続状態だつたものが、第２、第３の端子間が接続
状態となる。また、ゲート回路３０_１〜３０₃₂の
制御端子Tgが“０”レベルとなるため、入力信
号レベル状態に関係なくナンドゲート３０ｂ、す
なわちこの回路の出力は“１”レベルとなる。

以上のセツト状態において、起動スイツチ４０
を閉成すれば、パルス発生器２の出力パルス（第
９図示Ａ）が切換スイツチ６を介して第１の128
進カウンタ１０_１へ導入される。前述と同様に第
１の128進カウンタ１０_１のバイナリ出力値は
「１」、「２」、「３」……「128」となり、切換回路
１１_２を介してSC−PROMにアドレス信号とし
て与えられる。これにより、SC−PROM１３は
第１の128進カウンタ１０_１の出力値、すなわち
アドレス信号に対し、前半の「１」、「２」、「３」
……「64」までは「１」、「３」、「５」……
「127」と奇数番号のバイナリ値を、また後半の
「65」、「66」、「67」……「128」では、「２」、
「４」、「６」……「128」と偶数番号のバイナリ値
をそれぞれ出力する。このSC−PROM１３の出
力信号は切換回路１４を介して第１ないし第32の
SD−PROM１６_１〜１６₃₂、Ｘ、Ｙスイープ信
号発生回路１８，１９の各アドレス信号として与
えられる。

而して、パルス発生器２の出力パルスは、アン
ドゲート７_１〜７₃₂及び切換スイツチ８_１〜８₃₂
をそれぞれ介して遅延線２２_１〜２２₃₂に同一タ
イミングで導入される。一方、SD−PROM１６
_１〜１６₃₂の出力にて各タツプ切換回路２１_１〜
２１₃₂がアドレスされ、遅延線２２_１〜２２₃₂の
タツプを切換制御する。遅延線２２_１〜２２₃₂に
より適宜遅延された前記パルス信号は切換スイツ
チ９_１〜９₃₂を介してパルサ２３_１〜２３₃₂に導
入され、適宜電圧増幅された後に切換スイツチ２
５_１〜２５₃₂を介してＳモード用プローブの振動
子群２７a₁〜２７a₃₂に印加される。この場合、
SD−PROM１６_１〜１６₃₂からの奇数アドレス
によりθ_１、θ_３、θ_５……θ₁₂₇のセクタ角
度、偶数アドレスによりθ_２，θ_４，θ_６……θ
₁₂₈のセクタ角度を有し、且つ適宜な電子クオー
カスがかかるように、前記遅延線２２_１〜２２₃₂
により見掛上同時駆動される32個の振動子の駆動
タイミングには、それぞれ順次位相差が存在す
る。

このようにして、振動子群２７a₁〜２７a₃₂
は、見掛上同時駆動され、前記第１の128進カウ
ンタ１０_１が１〜64まで計数する間（第１フイー
ルド、すなわち奇数フイールド）は、θ_１、θ
_３、θ_５……θ₁₂₇の奇数セクタ角を有する64
本、65〜128を計数する間（第２フイールド、す
なわち偶数フイールド）は、θ_２、θ_４、θ_６…
…θ₁₂₈の偶数セクタ角を有する64本、合計128本
（１フレーム）の超音波ビームが順次得られ、図
示しない被検体の体内に発射される。

而して、被検体の体内からの超音波エコーは振
動子群２７a₁〜２７a₃₂でそれぞれ順次受信さ
れ、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂をそれぞれ介し
て受波回路２９_１〜２９₃₂に導入される。

以下前述したＬモード時と同様に受波回路２９
_１〜２９₃₂に導入した超音波エコー信号は、適宜
増幅された後に切換スイツチ８_１〜８₃₂を介して
遅延線２２_１〜２２₃₂に帰還し、送波時と同一条
件で遅延された後、切換スイツチ９_１〜９₃₂及び
アナログスイツチ２４_１〜２４₃₂を介してＳモー
ド用加算器２８_２の第９ないし第32の入力端子に
順次導入される。

他方、前記SC−PROM１３の出力は、Ｘ、Ｙ
スイープ信号発生回路１８，１９に導入され、前
記パルス発生器２の出力パルス及び前記第２の
128進カウンタ１０_２のバイナリ信号と協動して
Ｓモード用のＸ、Ｙスイープ信号を発生する。す
なわち、第５図において、Ｘスイープ信号発生回
路１８では、SX−PROM１８ａ，１９ａからは
前記アドレス信号に従つて、前記セクタ角度θ_１
〜θ₁₂₈に応じた前述したようなsinカーブ、cosカ
ーブを、128ステツプに量子化されたバイナリ値
が出力される。このバイナリ値はＤ／Ａ変換器１
８ｂ，１９ｂにてアナログ信号に変換され、振幅
変調回路１８ｃ，１９ｃに変調信号として与えら
れる。これにより、鋸歯状波発生回路１８ｆ，１
９ｆから導出される一定の傾き及び振幅を有する
前記鋸歯状波が、振幅変調回路１８ｃ，１９ｃに
て前記変調信号によりそれぞれ振幅変調される。
この振幅変調回路１８ｃ，１９ｃの出力信号は、
切換スイツチ１８ｅ，１９ｅ，１８ｈ，１９ｈを
介して信号処理回路SPCへ送られる。

而して、前記加算器２８_２で順次加算された前
記超音波エコー信号は、信号処理回路SPCにて前
述したような信号処理を施され、Ｚ（輝度）信号
としてCRTデイスプレイ装置DISの第１のCRT
へ送られる。従つて、１フレーム（２フイール
ド）で64×２本の走査線のセクタ電子スキヤンモ
ードで、前記被検体の断層像が、前記第１の
CRTデイスプレイ上にリアルタイムで表示され
る。

次に、２つのＬモード用プローブを用い、異な
る２つの箇所の断層像を時分割表示するＬ／Ｌモ
ードを適用した場合について説明する。すなわ
ち、切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の各第２、第３
の端子に、それぞれ第１、第２のＬモード用プロ
ーブの振動子群２６a₁〜２６a₇₁，２６b₁〜２６
b₇₁を接続する。

而して、第５図のスキヤンモード制御回路
SMCにおいて、Ｌ／Ｌモードの選択用押釦スイ
ツチ１１ｃを閉じる。これにより、インバータ１
１２ｃを介して第３のＲ−Ｓ型フリツプフロツプ
１１４ｃがセツトし、その他のＲ−Ｓ型フリツプ
フロツプはすべてリセツト状態となる。同時にラ
ンプドライブ用ナンドゲート１１７ｃを介してラ
ンプ１１９ｃのみが点灯し、Ｌ／Ｌモードで装置
が動作することを表示する。従つて、Ｊ−Ｋ型フ
リツプフロツプ１０１はダイレクトセツト端子
（DS）、ダイレクトリセツト端子（DR）は共に
“１”レベルとなり、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ
１０１はクロツク入力端子（Cp）に前記64進カ
ウンタ５の1/64分周出力パル（第８図示Ｂ）が導
入する毎（フイルド周期毎）に、Ｑ，出力は
“１”、“０”レベルが反転する。（第６図示Ｃ）ま
た、第３のＲ−Ｓ型フリツプフロツプ１１４ｃが
セツトすると、オアゲート１１５ａ，１１５ｃ，
１１５ｅ，１１５ｆの出力は共に“１”レベル、
オアゲート１１５ｂ，１１５ｄの出力は共に
“０”レベルとなる。従つて、Ｊ−Ｋ型フリツプ
フロツプ１０１のＱ出力が“１”レベル、出力
が“０”レベルであれば、ナンドゲート１１８
ａ，１１８ｃ，１１８ｅの出力は“０”レベル、
ナンドゲート１１８ｂ，１１８ｄ，１１８ｆの出
力は“１”レベルとなる。これにより、ナンドゲ
ート１２０ａ〜１２０ｃの出力、すなわち前記ス
キヤンモード制御信号S₁〜S₃は共に“１”レベル
となり、前記Ｌモードと同じとなる。また、Ｊ−
Ｋ型フリツプフロツプ１０１のＱ出力が“０”レ
ベル、出力が“１”レベルであれば、ナンドゲ
ート１１８ａ〜１１８ｅの出力は“１”レベル、
ナンドゲート１１８ｆの出力が“０”レベルとな
る。これにより、ナンドゲート１２０ａ〜１２０
ｃの出力、すなわち前記スキヤンモード制御信号
S₁〜S₃はそれぞれ“０”、“０”、“１”レベルとな
る。（第８図の表における“Ｌ／Ｌ”欄参照）而して、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１のＱ
出力が“１”レベル、出力が“０”レベルの状
態（以下セツト出力レベル状態という）におい
て、起動スイツチ４０を閉成すれば、パルス発生
器２の出力パルス（第９図示Ａ）が切換スイツチ
６を介して第１の128進カウンタ１０_１へ導入さ
れて計数される。第１の128進カウンタ１０_１が
１〜64を計数するまでは、前述したように前記Ｌ
モード時の奇数フイールドと同一動作が行なわれ
る。従つて、切換スイツチ２５_１〜２５₇₁の第２
の端子に接続された一方の振動子群２６a₁〜２６
a₇₁を有する前記第１のＬモード用プローブを介
して、前記Ｌモードの奇数フイールド時と同じ映
像信号（Ｘ、Ｙ、Ｚ信号）が得られる。この場合
第１の128進カウンタ１０_１には第９図示Ｄのよ
うなパルスが導入される。すなわち、前記Ｌモー
ドの奇数フイールド時のＸ、Ｙスイープ信号発生
回路１８，１９からＸ、Ｙスイープ信号が切換ス
イツチ１８ｈ，１９ｈの第２の端子を介して、ま
た、Ｌモード用の加算器２８_１からの加算エコー
信号が信号処理回路SPCにて適宜信号処理され、
その出力信号がＺ（輝度）信号として前記切換ス
イツチ５６の第２の端子を介してそれぞれデイス
プレイ装置DISの第１のCRTへ送られる。その後
第１の128進カウンタ１０_１が「64」まで計数す
ると、64進カウンタ５の1/64分周出力パルスによ
つて、スキヤンモード制御回路SMCにおいて、
Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１のＱ、出力レ
ベルは反転してＱ出力が“０”レベル、出力が
“１”レベル状態（以下リセツト出力レベル状態
という）となる。この場合第２の128進カウンタ
１０_２には第９図示Ｅのようなパルスが導入され
る。その結果、前記第１ないし第３のスキヤンモ
ード制御信号S₁〜S₃はそれぞれ“０”，“０”、
“１”レベルとなる。これにより、切換スイツチ
６，１８ｈ，１９ｈ，４２は、それまでの第１、
第２の端子間の接続状態から、第１、第３の端子
間の接続状態に切換わり、同時に切換回路１１
_１，１１_２は、それまでの第１の入力端子が接続
されていた状態から第２の入力端子と出力端子が
接続する状態に切換わる。よつて、パルス発生器
２の出力パルスは、切換スイツチ６を介して第２
の128進カウンタ１０_２に導入されるようにな
り、そのバイナリ出力がLD−PROM１２にアド
レス信号として与えられる。従つて、第２の128
進カウンタ１０_２が１〜64を計数するまでは、切
換スイツチ２５_１〜２５₇₁の第３の端子に接続さ
れた他方の振動子群２６b₁〜２６b₇₁を有する前
記第２のＬモード用プローブを介して、前記Ｌモ
ードの奇数フイールド時と同じ映像信号（Ｘ、
Ｙ、Ｚ信号）が得られる。すなわち、前記Ｌモー
ドの奇数フイールド時のＸ、Ｙスイープ信号発生
回路１８，１９からＸ、Ｙスイープ信号が切換ス
イツチ１８ｈ，１９ｈの第３の端子を介して、ま
た、Ｌモード用の加算器２８_１から加算エコー信
号が信号処理回路SPCでＺ（輝度）信号に適宜信
号処理され、前記切換スイツチ４２の第３の端子
を介してそれぞれデイスプレイ装置DISの第２の
CRTへ送られる。その後、64進カウンタ５が再
び1/64分周出力パルス（第９図示Ｂ）を導出する
と、前記Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１のＱ、
出力レベルは再び反転してセツト出力レベル状
態となる。よつて、切換スイツチ６，１８ｈ，１
９ｈ，４２及び切換回路１１_１，１１_２の接続状
態が切換わり、パルス発生器２の出力パルスは再
び第１の128進カウンタ１０_１に導入される。こ
れにより、第１の128進カウンタ１０_１は再びカ
ウントアツプを開始し、65〜128まで計数し、LC
−PROM１２は今度とは偶数アドレスされる。従
つて、この間、前記Ｌモード用プローブを介し
て、前記Ｌモード時の偶数フイールドと同一動作
により、偶数フイールドの映像信号（Ｘ、Ｙ、Ｚ
信号）が前記第１のCRに送られる。さらに、64
進カウンタ５が1/64分周出力パルス（第９図示
Ｂ）を導出すると、切換スイツチ６が再び切換わ
り、パルス発生器２の出力パルスは再び第２の
128進カウンタ１０_２に導入される。これによ
り、第２の128進カウンタ１０_２は再び「65」か
らカウントアツプを開始し、計数値が「128」に
至るまでの間、前記第２のＬモード用プローブを
介して前記Ｌモード時の偶数フイールドと同一の
映像信号（Ｘ、Ｙ、Ｚ信号）が、前記第２の
CRTに送られる。

而して、前記Ｌモード時と同様の奇数フイール
ドと偶数フイールドの映像信号が、フイールド周
期で間欠的にそれぞれ前記第１、第２のＬモード
用プローブを介して得られ、デイスプレイ装置
DISの前記第１、第２のCRT上には、それぞれ異
なるＬモードの断層像が時分割的に同時表示され
る。

次に、２つのＳモード用プローブを用い、異な
る２つの箇所の断層像を時分割的に同時表示し得
るＳ／Ｓモードを適用した場合について説明す
る。すなわち、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂の各
第２、第３の端子に、それぞれ第１、第２のＳモ
ード用プローブの振動子群２７a₁〜２７a₃₂，２
７b₁〜２７b₃₂を接続する。

而して、第５図のスキヤンモード制御回路
SMCにおいて、Ｓ／Ｓモードの選択用押釦スイ
ツチ１１ｄを閉じれば、第４のＲ−Ｓ型フリツプ
フロツプ１１４ｄがセツトし、他のＲ−Ｓ型フリ
ツプフロツプはすべてリセツト状態となると共
に、Ｓ／Ｓモード表示用ランプ１１９ｄが点灯す
る。第４のＲ−Ｓ型フリツプフロツプ１１４ｄが
セツトすると、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１
は、前記第３のスキヤンモード（Ｌ／Ｌ）時と同
様クロツクパルス入力により、Ｑ、出力レベル
が反転する状態となる。また、オアゲート１１５
ａ，１１５ｄの出力が“１”レベル、オアゲート
１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｅ，１１５ｆの出力
が“０”レベルとなる。従つて、Ｊ−Ｋ型フリツ
プフロツプ１０１がセツト出力レベル状態であれ
ば、ナンドゲート１１８ａの出力が“０”レベ
ル、ナンドゲート１１８ｂ〜１１８ｆの出力は
“１”レベルとなる。これにより、ナンドゲート
１２０ａ〜１２０ｃの出力、すなわち前記モード
制御信号S₁〜S₃はそれぞれ“１”、“０”、“０”レ
ベルとなる。また、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１
０１がリセツト出力レベル状態であれば、ナンド
ゲート１１８ａ〜１１８ｃ，１１８ｅ，１１８ｆ
の出力は“１”レベル、ナンドゲート１１８ｄの
出力は“０”レベルとなる。これにより、ナンド
ゲート１２０ａ〜１２０ｃの出力、すなわち前記
スキヤンモード制御信号S₁〜S₃はそれぞれ
“０”、“１”、“０”レベルとなる。（第８図の表に
おける“Ｓ／Ｓ”欄参照）而して、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１がセ
ツト出力レベル状態において、起動スイツチ４０
を閉成すれば、前記Ｌ／Ｌモード時と同様に64進
カウンタ５から1/64分周出力パルス（フイールド
周期のパルス：第９図示Ｂ）が導出される毎に、
Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１の出力レベルが
反転し、それに伴つて切換スイツチ６，１８ｈ，
１９ｈ、及び切換回路１１_１，１１_２が切換わ
る。従つて、パルス発生器２の出力パルスは、前
記Ｌ／Ｌモード時と同様にフイールド周期で第
１、第２の128進カウンタ１０_１，１０_２へ間欠
的に交互に導入され（第９図示Ｄ，Ｅ）SC−
PROM１３はフイールド周期で、奇数アドレス、
偶数アドレスされる。

これにより、前記Ｌ／Ｌモードと同様、先ず第
１の128進カウンタ１０_１の奇数アドレス信号に
よつて、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂の第２の端
子に接続されたＳモード用プローブ（一方の振動
子群２７a₁〜２７a₃₂）を介して、前記Ｓモードの
奇数フイールド時と同様の映像信号が得られ、前
記第１のCRTへ送られる。次のフイールド周期
で第２の128進カウンタ１０_２の奇数アドレスに
よつて、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂の第３の端
子に接続された第２のＳモード用プローブ（他方
の振動子群２７b₁〜２７b₃₂）を介して、前記Ｓモ
ードの奇数フイールド時と同様の映像信号が得ら
れ、前記第２のCRTへ送られる。次のフイール
ド周期で第１の128進カウンタ１０_１の偶数アド
レスにより第１のＳモード用プローブを介して、
さらに次のフイールド周期で第２の128進カウン
タ１０_２の偶数アドレスにより第２のＳモード用
プローブを介して、それぞれ前記Ｓモードの偶数
フイールド時と同様の映像信号が得られ、前記第
１、第２のCRTに順次送られる。

従つて、前記Ｓモード時と同様の奇数フイール
ドと偶数フイールドの映像信号（Ｘ、Ｙ、Ｚ信
号）が、フイールド周期で間欠的にそれぞれ前記
第１、第２のＳモード用プローブを介して得ら
れ、第１、第２のCRTには、それぞれ異なるＳ
モードの断層像が時分割的に同時表示される。

次に、Ｌモード用プローブとＳモード用プロー
ブを併用し、異なる２つの箇所の断層像を時分割
表示するＬ／Ｓモードを適用した場合について説
明する。すなわち、切換スイツチ２５_１〜２５₇₁
の第２の端子にＬモード用プローブの振動子群２
６a₁〜２６a₇₁、切換スイツチ２５_１〜２５₃₂の第
３の端子にＳモード用プローブの振動子群２７a₁
〜２７a₃₂をそれぞれ接続する。

而して、第７図のスキヤンモード選択用押釦ス
イツチ１１ｅを閉じれば、第５のＲ−Ｓ型フリツ
プフロツプ１１４ｅがセツトし、Ｌ／Ｓモード表
示用ランプ１１９ｅが点灯する。第４のＲ−Ｓ型
フリツプフロツプ１１４ｅがセツトすると、Ｊ−
Ｋ型フリツプフロツプ１０１は前記Ｌ／Ｌ、Ｓ／
Ｓモード時と同様クロツクパルス入力により、
Ｑ、出力レベルが反転する状態となる。また、
オアゲート１１５ａ，１１５ｃ〜１１５ｅの出力
は“１”レベル、オアゲート１１５ｂ，１１５ｆ
の出力は“０”レベルとなる。従つて、Ｊ−Ｋ型
フリツプフロツプ１０１がセツト出力レベル状態
であれば、ナンドゲート１１８ａ，１１８ｃ，１
１８ｅの出力は“０”レベル、ナンドゲート１１
８ｂ，１１８ｄ，１１８ｆの出力は“１”レベル
となる。これにより、ナンドゲート１２０ａ〜１
２０ｃの出力は共に“１”レベルとなる。すなわ
ち、前記スキヤンモード制御信号S₁〜S₃は、前記
Ｌ／Ｌモードの奇数フイールド時と同じ信号レベ
ルとなる。また、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０
１がリセツト出力レベル状態であれば、ナンドゲ
ート１１８ａ〜１１８ｃ，１１８ｅ，１１８ｆの
出力は“１”レベル、ナンドゲート１１８ｄの出
力は“０”レベルとなる。これにより、ナンドゲ
ート１２０ａ〜１２０ｃの出力はそれぞれ
“０”、“１”、“０”レベルとなる。すなわち、前
記スキヤンモード制御信号S₁〜S₃は、前記Ｓ／Ｓ
モードの偶フイールド時と同じ信号レベルとな
る。

而して、Ｊ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１がセ
ツト出力レベル状態において、起動スイツチ４０
を閉成すれば、前記Ｌ／Ｌ、Ｓ／Ｓモード時と同
様にＪ−Ｋ型フリツプフロツプ１０１の出力レベ
ルがフイールド周期で反転し、それに伴つて切換
スイツチ６，１８ｅ，１８ｈ，１９ｅ，１９ｈ，
４１，４２及び切換回路１１_１，１１_２，１４，
２０_１〜２０₃₂の各接続状態が切換わりる。これ
により、LC−PROM１２，SC−PROM１３はフ
イールド周期で奇数フイールドのアドレス信号、
偶数フイールドのアドレス信号が間欠的に交互に
与えられる。

結果的に、前記第１のCRTには、前記Ｌ／Ｌ
モード時の第１のＬモード用プローブを介して得
られる映像信号と同様のものが送られる。また、
記第２のCRTには、前記Ｓ／Ｓモード時の第２
のＳモード用プローブを介して得られる映像信号
と同様のものが送られる。

従つて、前記第１、第２のCRTには、２つの
異なるスキヤンモード、すなわちＬモード、Ｓモ
ードの断層像が、それぞれ時分割的に同時表示さ
れる。

上記のようにこの発明の超音波診断装置によれ
ば、１つの装置で５つのスキヤンモード（Ｌ、
Ｓ、Ｌ／Ｌ、Ｓ／Ｓ、Ｌ／Ｓ）を選択的に行なえ
得、診断部位、診断目的に合わせて適用すること
により、電子スキヤン式超音波診断装置の診断能
力を大幅に向上することができる。

すなわち、前記Ｌ、Ｓモードは、従来同様に動
きのある部位の腹部、心臓等のその活動状態をリ
アルタイムで診断できる。前記Ｌ／Ｌモードは、
例えば前記Ｌモードの欠点を補うことができる。
すなわち、前記Ｌモードは、単一振動子のプロー
ブを手動走査して用いる、いわゆるコンタクトコ
ンパンドスキヤン式に比べ、簡便さ、リアルタイ
ム表示において優れている反面、それに比べ診断
視野がプローブ幅に規定されて狭いという欠点を
有する。従つて、２つのＬモード用プローブを２
つ並用することにより、Ｌモードによる診断視野
を広げることができる。

また、前記Ｓ／Ｓモードは、例えば心臓を異な
る方向（例えば直角方向）からの断層像を得るこ
とが診断に有効となる場合、２ケ所の狭い肋骨間
から２つのプローブ当てる操作によつて実現する
ことができる。

さらにまた、Ｌ／Ｓモードは、例えば心臓と腹
部の大動脈の脈動との相対関係の診断に非常に有
効な用法となる。すなわち、周知のように前記Ｌ
モードは体表面と接触する範囲が広いので腹部の
動体の診断に適し、一方前記Ｓモードは肋骨間の
ような狭い場所より心臓を診断するのに適してい
る。従つて、心臓のリアルタイム像と腹部のリア
ルタイム像とを同時に観察する場合、この種のモ
ード（Ｌ／Ｓ）は極めて有効的となる。

尚、この発明は、上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば上記実施例では各断層像を表示
するのにデイスプレイとしてＸ−Ｙモニタを用い
た例について述べたが、前記パルス発生器の出力
パルスの繰返し周期を一般のテレビジヨンモニタ
の走査周期に合わせることにより、一般のテレビ
ジヨンモニタを用いることができる。また周知の
いわゆるスキヤンコンバータを介すことによつて
も一般のテレビジヨンモニタを用い得ることは勿
論である。また、上記実施例では前記第３ないし
第５のスキヤンモード（Ｌ／Ｌ、Ｓ／Ｓ、Ｌ／
Ｓ）において、時分割的に得られる２つの前記断
層像をそれぞれ独立したデイスプレイを用いた
が、周知の２現像表示技術を適用することによつ
て、１つのCRTデイスプレイに２つの像を並べ
て表示し得ることは勿論である。さらにまた、上
記実施例では１フレームの像を形成するのに、奇
数フイールドと偶数フイールドを交互に走査す
る、いわゆる飛越走査を行なつたが、前記第１、
第２の128進カウンタ１０_１，１０_２の出力タイ
ミングを制御するか、あるいは前記LC−PROM
１２，SC−PROM１３の記憶内容を適宜変える
ことによつて、切換制御的に前記飛越走査をしな
い順次走査、いわゆるノンインターレス表示も行
なえることは勿論である。また上記実施例では、
前記第３ないし第５のスキヤンモード（Ｌ／Ｌ、
Ｓ／Ｓ、Ｌ／Ｓ）における前記第１、第２のプロ
ーブの駆動切換周期、すなわち映像信号の時分割
周期をフイールド周期で切換える、いわゆるオル
タネート方式を用いたが、前記パルス発生器２の
出力パルス周期で切換える、いわゆるチヨツパ方
式を用いることもできる。すなわち、前記Ｊ−Ｋ
型フリツプフロツプ１０１のクロクパルス入力と
して前記パルス発生器２の出力パルスを直接導入
することによつて、前記チヨツパ方式が実施し得
る。その他この発明の要旨を変更しない範囲内で
適宜変形して実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による超音波診断装置の主要
部の概要を示すブロツク図、第２図はこの発明に
よる超音波診断装置の要部の一実施例を示す電気
回路、第３図は第２図におけるゲート回路３０_１
〜３０₃₂の具体的な構成を示す電気回路図、第４
図は第２図における振動子駆動制御回路１７の具
体的な構成を示す電気回路図、第５図は第２図に
おけるＸ、Ｙスイープ信号発生回路１８，１９の
具体的な構成を示す電気回路図、第６図は第１図
における信号処理回路SPCの具体的構成を示す電
気回路図、第７図は第２図におけるスキヤンモー
ド制御回路SMCの具体的な構成を示す電気回路
図、第８図は第２図におけるスキヤンモード制御
回路SMCのスキヤンモード制御信号S₁〜S₃の信
号レベルを説明するための説明図（真理表）、第
９図は第２図ないし第７図の動作を説明するため
の信号波形図である。 SMC……スキヤンモード制御回路、CPG……
制御パルス発生回路、SCC……スキヤン制御回
路、DCC……振動子駆動制御回路、DTC……遅
延時間制御回路、DC……遅延回路、TRC……送
受波回路、SC……加算回路、SSG……スイープ
信号発生回路、SPC……信号処理回路、PCC……
プローブ接続回路、DIS……デイスプレイ装置、
CC₁〜CC₃……第１ないし第３の切換回路、
GC₁GC₂……第１、第２のゲート回路、２……パ
ルス発生器、５……64進カウンタ、６，８_１〜８
₇₁，９_１〜９₇₁，１８ｅ，１８ｈ，１９ｅ，１９
ｈ，２５_１〜２５₇₁，４１，４２……切換スイツ
チ、１０_１，１０_２……第１、第２の128進カウ
ンタ、１１_１，１１_２，１４，２０_１〜２０₃₂…
…切換回路、１２……リニア電子スキヤンコント
ロール用PROM、１３……セクタ電子スキヤンコ
ントロール用PROM、１５_１〜１５₇₁……リニア
電子スキヤン遅延時間制御用PROM、１６_１〜１
６₃₂……セクタ電子スキヤン遅延時間制御用
PROM、１７……振動子駆動制御回路、１８……
Ｘスイープ信号発生回路、１９……Ｙスイープ信
号発生回路、２１_１〜２１₇₁……タツプ切換回
路、２２_１〜２２₇₁……LC遅延線、２３_１〜２
３₇₁……パルサ、２８_１……リニア電子スキヤン
用加算器、２８_２……セクタ電子スキヤン用加算
器、２９_１〜２９₇₁……受波回路、２６a₁〜２６
a₇₁……第１のリニア電子スキヤン用振動子群、
２６b₁〜２６b₇₁……第２のリニア電子スキヤン
用振動子群、２７a₁〜２７a₃₂……第１のセクタ
電子スキヤン用振動子群、２７b₁〜２７b₃₂……
第２のセクタ電子スキヤン用振動子群。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の振動子を備えた超音波プローブを備
え、これら各振動子に対し所定の駆動パルスを順
次供給することで、送波される超音波ビームを電
子的にスキヤンする超音波診断装置において、互
いに異なる第１及び第２のスキヤン方式を行なわ
せる制御信号を前記複数の振動子に供給する第１
のスキヤン制御回路、及び第２のスキヤン制御回
路と、これら第１及び第２のスキヤン制御回路の
いずれか或いは両方の組合せによる各種モードを
備え、これら各種モードのいずれかを選択し制御
するスキヤンモード制御回路と、このスキヤンモ
ード制御回路にて選択された各スキヤン方式を所
定の期間毎に交互に切換える制御パルス発生回路
とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。