JPS6284747A - 超音波可変遅延回路 - Google Patents
超音波可変遅延回路Info
- Publication number
- JPS6284747A JPS6284747A JP22361185A JP22361185A JPS6284747A JP S6284747 A JPS6284747 A JP S6284747A JP 22361185 A JP22361185 A JP 22361185A JP 22361185 A JP22361185 A JP 22361185A JP S6284747 A JPS6284747 A JP S6284747A
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- JP
- Japan
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- delay
- variable delay
- delay circuit
- ultrasonic
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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。
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、電子走査型超音波断層装置の受波整相器にお
ける超音波可変遅延回路に関するものである。
ける超音波可変遅延回路に関するものである。
従来の受波整相器において、比較的短かい遅延時間を可
変に与える手段として特公昭５７−５２０５７号に記載
のように、タップ付遅延線と、タップ制御スイッチを用
いている。タップ付遅延線は、インダクタンスとキャパ
シタとの集中定数型遅延線で構成されているため、周波
数特性が良く、かつタップ間の遅延精度の良いものは、
高価であった。遅延線の周波数特性とタップ間の遅延精
度は超音波像の画質に影響するものである。
変に与える手段として特公昭５７−５２０５７号に記載
のように、タップ付遅延線と、タップ制御スイッチを用
いている。タップ付遅延線は、インダクタンスとキャパ
シタとの集中定数型遅延線で構成されているため、周波
数特性が良く、かつタップ間の遅延精度の良いものは、
高価であった。遅延線の周波数特性とタップ間の遅延精
度は超音波像の画質に影響するものである。
本発明は、超音波断層装置の受波整相器を高性能かつ低
価格に実現するための超音波可変遅延回路を提供するこ
と全目的とする。
価格に実現するための超音波可変遅延回路を提供するこ
と全目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は、各素子の受信
信号に対し、複数個の固定遅延手段（又は可変遅延手段
）を設け、各遅延信号の電圧レベルを抵抗分割とスイッ
チ手段によって選択した後、加算することにより、各固
疋遅延（又は可変遅延）の時間差を内挿することによっ
て、可変遅延を実現するものである。
信号に対し、複数個の固定遅延手段（又は可変遅延手段
）を設け、各遅延信号の電圧レベルを抵抗分割とスイッ
チ手段によって選択した後、加算することにより、各固
疋遅延（又は可変遅延）の時間差を内挿することによっ
て、可変遅延を実現するものである。
以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明による可変遅延回路を用いた受ｅＬ整
相回路の構成を表わした図である。
相回路の構成を表わした図である。
１〜Ｎは配列索子、ＤＩは固定遅延手段（または可変遅
延手段）であシ、例えば集中定数型遅延線やサンプルホ
ールド手段、Ｒ・〜Ｒ４は固定抵抗、８１１〜Ｓｔｓお
よび８１１−８ 鵞１はスイッチ手段、Ｅｚは加算手段
、ＶＤ−１−ＶＤ−Ｎは本発明による可変遅延回路、Ｆ
は各可変遅延回路出力に第２の比較的長い遅延を行なっ
た後、加算する手段、０ＵＴｌｌ″ｉ、整相出力端子で
ある。
延手段）であシ、例えば集中定数型遅延線やサンプルホ
ールド手段、Ｒ・〜Ｒ４は固定抵抗、８１１〜Ｓｔｓお
よび８１１−８ 鵞１はスイッチ手段、Ｅｚは加算手段
、ＶＤ−１−ＶＤ−Ｎは本発明による可変遅延回路、Ｆ
は各可変遅延回路出力に第２の比較的長い遅延を行なっ
た後、加算する手段、０ＵＴｌｌ″ｉ、整相出力端子で
ある。
例えば、第１素子で受信した信号ｒ （ｔ）を次式で示
す。
す。
ｒ ｒ （ｔ）＝ Ａ ｔ（ｔ）ｓｉｎ （ωｏ
ｔ ） ・””（１）但し、 ω０は受波信号の角周波数、 １ｏは超音波パルス巾である。
ｔ ） ・””（１）但し、 ω０は受波信号の角周波数、 １ｏは超音波パルス巾である。
比較的短かい遅延時間Ｔなる固定遅延手段Ｄ１を通った
信号ｒｌ（ｔ＋τ）は ｒｌ （ｔ＋τ）＝Ａ＋ （ｔ＋ｒ）ｓｉＩＩ（ＧＪｏ
（ｔ＋４））・・・・・・・・・（２） となり、（１）、 （２）式の信号の時間関係を第２図
に示す。ここで、幅ｌ素子の受波整相に必要な遅延時間
をＴＩ （０＜ ｆ＋ ＜ Ｔ）とすると、τ！だけ遅
延した信号ｒｌ（ｔ＋ＴＩ ）は、ｒＩ（ｔ）とｒｌ
（ｔ＋４）に適当な重みを掛けて、加算することにより
実現できる。すなわち、 ｒ、 （ｔ＋ｒ、 ）’ ａ −ｒ（ｔ）＋β−ｒ（ｔ
＋ｒ）・・・・・・・・・（３） 例えば、Ｔ！＝−の場合 ＡＩ （ｔ＋ −） ｓｉｎ （ωｏ（ｊ＋ ））
＝α・ＡＩ（ｔ）３ｉＨωｏ１＋β・ＡＩ （ｔ＋ｒ
） ｓｉｎ （Ｑｌｏ （ｔ＋τ） ）・・・・・・・
・・（４） 一般に、超音波パルス巾は、３〜４波長以上であり、τ
＜ ｔ ｏの範囲では、（４）式を連続波とみなして解
析する。すなわち、 Ａ ＋ （ｔ）＝ Ａ菖 （ｔ＋ ） ＝Ａ＋
（ｔ−）−ｔ ）＝１従って、 ｓｉｎ （ωｏ（ｔ＋ ））＝αｓｉｎωｏ１＋βｓ
ｉｎ （ωｏ（ｔ＋τ））・・・・・・・・・（５） （５）式の両辺比較よシ 従って、（６）式で与えられた重みα、βが、ｒＩ（ｔ
）およびｒ、（ｔｉ）に掛けられるようスイッチａｌｌ
〜Ｓ１３．および８２１〜８２３を選択すればよい。
信号ｒｌ（ｔ＋τ）は ｒｌ （ｔ＋τ）＝Ａ＋ （ｔ＋ｒ）ｓｉＩＩ（ＧＪｏ
（ｔ＋４））・・・・・・・・・（２） となり、（１）、 （２）式の信号の時間関係を第２図
に示す。ここで、幅ｌ素子の受波整相に必要な遅延時間
をＴＩ （０＜ ｆ＋ ＜ Ｔ）とすると、τ！だけ遅
延した信号ｒｌ（ｔ＋ＴＩ ）は、ｒＩ（ｔ）とｒｌ
（ｔ＋４）に適当な重みを掛けて、加算することにより
実現できる。すなわち、 ｒ、 （ｔ＋ｒ、 ）’ ａ −ｒ（ｔ）＋β−ｒ（ｔ
＋ｒ）・・・・・・・・・（３） 例えば、Ｔ！＝−の場合 ＡＩ （ｔ＋ −） ｓｉｎ （ωｏ（ｊ＋ ））
＝α・ＡＩ（ｔ）３ｉＨωｏ１＋β・ＡＩ （ｔ＋ｒ
） ｓｉｎ （Ｑｌｏ （ｔ＋τ） ）・・・・・・・
・・（４） 一般に、超音波パルス巾は、３〜４波長以上であり、τ
＜ ｔ ｏの範囲では、（４）式を連続波とみなして解
析する。すなわち、 Ａ ＋ （ｔ）＝ Ａ菖 （ｔ＋ ） ＝Ａ＋
（ｔ−）−ｔ ）＝１従って、 ｓｉｎ （ωｏ（ｔ＋ ））＝αｓｉｎωｏ１＋βｓ
ｉｎ （ωｏ（ｔ＋τ））・・・・・・・・・（５） （５）式の両辺比較よシ 従って、（６）式で与えられた重みα、βが、ｒＩ（ｔ
）およびｒ、（ｔｉ）に掛けられるようスイッチａｌｌ
〜Ｓ１３．および８２１〜８２３を選択すればよい。
また、例えば、Ｔ１−一の場合、（３）大よりｓｉｎ
（ωｏ（１＋−））＝αｓｉｎωＧ１＋β５ｉｎ（ωｏ
（ｔ＋τ））＋（α−β−２βｃｏｓ −） ｓｉｎ
Ｑ）ｏ ｔ・・・・・・・・・（７） （７）式の両辺比較よυ ・・・・・・・・・（８） 以下、同様にτｔ＜−ｒなる任意の遅延に対し、各直列
抵抗Ｒ０〜Ｒ３の抵抗分割値が、αおよびβになるよう
にＲｏ ＝ Ｒｓの抵抗値、およびスイッチ手段８Ｂを
選択することによって実現可能である。
（ωｏ（１＋−））＝αｓｉｎωＧ１＋β５ｉｎ（ωｏ
（ｔ＋τ））＋（α−β−２βｃｏｓ −） ｓｉｎ
Ｑ）ｏ ｔ・・・・・・・・・（７） （７）式の両辺比較よυ ・・・・・・・・・（８） 以下、同様にτｔ＜−ｒなる任意の遅延に対し、各直列
抵抗Ｒ０〜Ｒ３の抵抗分割値が、αおよびβになるよう
にＲｏ ＝ Ｒｓの抵抗値、およびスイッチ手段８Ｂを
選択することによって実現可能である。
従って、本発明の可変遅延回路によって複数の焦点に対
する受波整相を行なう場合、各焦点に対し必要な遅延量
のうち比較的短かい遅延は、第１図に示した可変遅延回
路ＶＤ−１〜ＶＤ−Ｎで行ない、長い遅延は、第２の遅
延手段Ｆで行なう。
する受波整相を行なう場合、各焦点に対し必要な遅延量
のうち比較的短かい遅延は、第１図に示した可変遅延回
路ＶＤ−１〜ＶＤ−Ｎで行ない、長い遅延は、第２の遅
延手段Ｆで行なう。
このとき、Ｆのタップ間隔は、ＤＩの固定遅延ｆごとで
よい。
よい。
第１図の説明では、便宜上、可変遅延回路ＶＤ−１の構
成として、固定遅延Ｄｔが１つで、選択する電圧レベル
が３通りの場合としたが、この構成は、第３図に示すよ
うに、固定遅延（または可変遅延）手段がｔ個、電圧レ
ベルの選択がｍ個の場合にも拡張できることは明らかで
ある。
成として、固定遅延Ｄｔが１つで、選択する電圧レベル
が３通りの場合としたが、この構成は、第３図に示すよ
うに、固定遅延（または可変遅延）手段がｔ個、電圧レ
ベルの選択がｍ個の場合にも拡張できることは明らかで
ある。
第３図りこおいて、Ｄ！〜Ｄｔは、第１素子に対する固
定遅延（または可変遅延）手段、Ｒｏ〜Ｒ，は抵抗、Ｓ
ｌｌ−Ｓ１．はスイッチ手段、ＣＩ〜Ｃｔは抵抗分割値
選択手段、他は第１図と同じである。
定遅延（または可変遅延）手段、Ｒｏ〜Ｒ，は抵抗、Ｓ
ｌｌ−Ｓ１．はスイッチ手段、ＣＩ〜Ｃｔは抵抗分割値
選択手段、他は第１図と同じである。
また、第４図に示したように、本発明の可変遅延回路前
段に受波信号ｒ（ｔ）と参照信号Ｒ（ｔ）との位相比較
を行なうための乗算器Ｍを設けることによって、最大の
可変遅延時間を拡張することができる。
段に受波信号ｒ（ｔ）と参照信号Ｒ（ｔ）との位相比較
を行なうための乗算器Ｍを設けることによって、最大の
可変遅延時間を拡張することができる。
参照信号との位相比較によシ受波信号の周波数帯域を低
周波に移動する原理は、例えば特開昭５８−１６８９２
１号に記載されている。
周波に移動する原理は、例えば特開昭５８−１６８９２
１号に記載されている。
参照信号の角周波数をω凰（ωｌくω０ ）とすると乗
算器Ｍの出力信号の角周波数は（ωＧ＋ωｍ）と（ω０
−ωｍ） であり、第４図に示した低周波ろ波器ＬＰ
Ｆによって受波信号の角周波数を（ω。
算器Ｍの出力信号の角周波数は（ωＧ＋ωｍ）と（ω０
−ωｍ） であり、第４図に示した低周波ろ波器ＬＰ
Ｆによって受波信号の角周波数を（ω。
−ωりに低下させる。この変調信号ｒ’（ｔ）を用いて
受波整相が可能なことは周知のことである。
受波整相が可能なことは周知のことである。
この場合に、本発明による可変遅延回路を適用すれば、
（２）式における最大遅延を とすることができる。
（２）式における最大遅延を とすることができる。
以上述べた如く、本発明によれば、各受波信号とその固
定遅延された信号との電圧レベルを制御した後、加算す
ることによって比較的短かい遅延を可変に行なうことが
できる。従って、第２の遅延手段のタップ間隔が広くな
るため、周波数特性がよく、低価格の遅延線を用いるこ
とが可能とな°る。
定遅延された信号との電圧レベルを制御した後、加算す
ることによって比較的短かい遅延を可変に行なうことが
できる。従って、第２の遅延手段のタップ間隔が広くな
るため、周波数特性がよく、低価格の遅延線を用いるこ
とが可能とな°る。
また、本発明の可変遅延回路の遅延精度は、電圧レベル
を設定するための分割抵抗値の精度で決まるため、従来
の集中定数型遅延線を用いた可変遅延回路より、低価格
かつ高精度に実現できる。
を設定するための分割抵抗値の精度で決まるため、従来
の集中定数型遅延線を用いた可変遅延回路より、低価格
かつ高精度に実現できる。
さらに、可変遅延手段として特開昭５９−１７４９８０
に記載のサンプリングによる遅延手段を用いる場合にお
いても、本発明による可変遅延回路を適用すれば、固定
遅延τを与えるサンプルホールド回路り、のコントロー
ル信号の位相数を減少することができるので、ディジタ
ル信号のクロストークノイズが減少する。
に記載のサンプリングによる遅延手段を用いる場合にお
いても、本発明による可変遅延回路を適用すれば、固定
遅延τを与えるサンプルホールド回路り、のコントロー
ル信号の位相数を減少することができるので、ディジタ
ル信号のクロストークノイズが減少する。
第１図は本発明の一実施例を示す図、−第２図は本発明
の可変遅延回路によって実現される遅延信号の例を示す
図、第３図は本発明の第二の実施例を示す図、第４図は
本発明の第三の実施例を示す図である。
の可変遅延回路によって実現される遅延信号の例を示す
図、第３図は本発明の第二の実施例を示す図、第４図は
本発明の第三の実施例を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、配列振動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または集
束させ、断層像を得る超音波断層装置において、複数個
の受信素子と、各受信信号に対し２通り（または３通り
以上）の遅延を与える遅延手段と、上記各遅延手段出力
の電圧レベルを抵抗分割する手段と、上記抵抗分割され
た電圧レベルを選択するためのスイッチ手段と、スイッ
チ手段の出力を加算する手段とを具備することを特徴と
する超音波可変遅延回路。 ２、特許請求の範囲第１項記載の回路において、前記可
変遅延回路前段に、参照信号との位相比較を行なう乗算
器を具備したことを特徴とする超音波可変遅延回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361185A JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361185A JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284747A true JPS6284747A (ja) | 1987-04-18 |
| JPH074381B2 JPH074381B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16800906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22361185A Expired - Lifetime JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074381B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308641A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JPWO2010090160A1 (ja) * | 2009-02-06 | 2012-08-09 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置およびその方法 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22361185A patent/JPH074381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000308641A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JPWO2010090160A1 (ja) * | 2009-02-06 | 2012-08-09 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置およびその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH074381B2 (ja) | 1995-01-25 |
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