FR2480955A1 - METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC ECHOGRAPHY - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC ECHOGRAPHY Download PDF

Info

Publication number
FR2480955A1
FR2480955A1 FR8107094A FR8107094A FR2480955A1 FR 2480955 A1 FR2480955 A1 FR 2480955A1 FR 8107094 A FR8107094 A FR 8107094A FR 8107094 A FR8107094 A FR 8107094A FR 2480955 A1 FR2480955 A1 FR 2480955A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
signals
network
reconstruction
echoes
memory
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.)
Withdrawn
Application number
FR8107094A
Other languages
French (fr)
Inventor
Donald E Specht
Julian Dow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SmithKline Instrument Inc
Original Assignee
SmithKline Instrument Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SmithKline Instrument Inc filed Critical SmithKline Instrument Inc
Publication of FR2480955A1 publication Critical patent/FR2480955A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8965Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using acousto-optical or acousto-electronic conversion techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/0289Internal structure, e.g. defects, grain size, texture

Abstract

UN DISPOSITIF D'ECHOGRAPHIE ULTRASONORE COMPREND NOTAMMENT UN RESEAU DE TRANSDUCTEURS 10 QUI RECOIVENT L'ENERGIE ULTRASONORE EMISE PAR UN TRANSDUCTEUR D'EMISSION 12 ET REFLECHIE DANS L'OBJET EXAMINE; UNE MEMOIRE 24 DANS LAQUELLE LES SIGNAUX QUI RESULTENT DES ECHOS SONT ECRITS DANS L'ORDRE SEQUENTIEL DE LEUR APPARITION ET SONT LUS EN ORDRE INVERSE, UN RESEAU DE TRANSDUCTEURS 27 QUI SONT EXCITES PAR LES SIGNAUX DE SORTIE DE LA MEMOIRE ET SONT COUPLES A UN MILIEU DE RECONSTRUCTION 30; ET DES MOYENS DE CONVERSION ACOUSTO-OPTIQUES 32 QUI PRESENTENT SUR UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE 36 UNE IMAGE OPTIQUE CORRESPONDANT AUX SURFACES DE REFLEXION ACOUSTIQUE DANS L'OBJET EXAMINE.AN ULTRASOUND ECHOGRAPHY DEVICE INCLUDES IN PARTICULAR A NETWORK OF TRANSDUCERS 10 WHICH RECEIVE THE ULTRASONIC ENERGY EMITTED BY AN EMISSION TRANSDUCER 12 AND REFLECTED IN THE OBJECT EXAMINED; A MEMORY 24 IN WHICH THE SIGNALS WHICH RESULT FROM THE ECHOES ARE WRITTEN IN THE SEQUENTIAL ORDER OF THEIR OCCURRENCE AND ARE READ IN REVERSE ORDER, A NETWORK OF TRANSDUCERS 27 WHICH ARE EXCITED BY THE OUTPUT SIGNALS OF THE MEMORY AND ARE COUPLED TO A MEDIUM OF RECONSTRUCTION 30; AND ACOUSTO-OPTICAL CONVERSION MEANS 32 WHICH PRESENT ON A DISPLAY DEVICE 36 AN OPTICAL IMAGE CORRESPONDING TO ACOUSTIC REFLECTION SURFACES IN THE OBJECT EXAMINED.

Description

"Procédé et dispositif d'échographie ultrasonore""Ultrasound ultrasound method and device"

L'invention concerne de façon générale un dis-  The invention relates generally to a device

positif d'échog4aphie utrasonore donnant une présentation en temps réel. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'échographie ultrasonore en temps réel dans  positive ultrasound echog4aphy giving a presentation in real time. The invention relates more particularly to a real-time ultrasound ultrasound device in

lequel on construit une image visuelle à partir d'une ima-  which we build a visual image from an ima-

ge acoustique formée dans un milieu de reconstruction, en  acoustic age formed in a reconstruction environment, in

utilisant des techniques acousto-optiques.  using acousto-optical techniques.

De façon très spécifique, l'invention porte sur un dispositif d'échographie ultrasonore qui comprend un premier réseau d'éléments transducteurs conçus de façon  Very specifically, the invention relates to an ultrasound ultrasound device which comprises a first network of transducer elements designed so

à Atre couplés à un objet à examiner. Sous l'effet de l'éner-  à Being coupled to an object to be examined. Under the effect of energy

gie ultrasonore qui est émise dans l'objet, le réseau re-  ultrasonic sound which is emitted in the object, the network re-

çoit des signaux d'écho ultrasonores représentatifs de surfaces réfléchissantes au point de vue acoustique situées à l'intérieur de l'objet. Les signaux d'écho reçus sont  receives ultrasonic echo signals representative of acoustically reflective surfaces inside the object. The received echo signals are

convertis par les éléments de réception du réseau en si-  converted by network reception elements in

gnaux électriques qui sont traités par un circuit d'in-  electrical signals which are processed by an

version de temps et sont ensuite utilisés pour exciter un second réseau d'éléments transducteurs couplés à un milieu de reconstruction. Les signaux ultrasonores qui sont émis par le second réseau sous l'effet des signaux électriques soumis à l'inversion de temps produisent dans le milieu de reconstruction une image acoustique reconstruite des surfaces réfléchissantes, au point de  time version and are then used to excite a second network of transducer elements coupled to a reconstruction medium. The ultrasonic signals which are emitted by the second network under the effect of the electrical signals subjected to time inversion produce in the reconstruction medium an reconstructed acoustic image of the reflecting surfaces, to the point of

vue acoustique, de l'objet. On obtient une image visuel-  acoustic view of the object. We get a visual image-

le de l'image acoustique reconstruite à l'aide de mo-  the acoustic image reconstructed using mo-

yens acousto-optiques, comme un dispositif de Schlieren.  acousto-optic yen, like a Schlieren device.

Comme on le dé-erira par la suite, il est pos-  As will be described later, it is pos-

sible d'obtenir des images isochrones, c'est-à-dire des  likely to obtain isochronous images, i.e.

images dans lesquelles l'image acoustique complète ap-  images in which the complete acoustic image appears

parait simultanément dans le milieu de reconstruction,  appears simultaneously in the reconstruction environment,

ce dernier étant excité par une source lumineuse fonc-  the latter being excited by a light source

tionnant par impulsions, pour obtenir une image visuel-  pulsing, to obtain a visual image-

le du champ acoustique, ou d'obtenir des images aniso-  the acoustic field, or to obtain aniso-

chrones, auquel cas l'image se forme à différentes pro-  chrones, in which case the image is formed at different pro-

fondeurs dans le milieu de reconstruction, en fonction du temps, et le milieu de reconstruction est exploré par un source lumineuse pour obtenir une image visuelle  foundry in the reconstruction medium, as a function of time, and the reconstruction medium is explored by a light source to obtain a visual image

du chnp acoustique.acoustic chnp.

La configuration de l'invention, avec des mo-  The configuration of the invention, with mo-

difictions mineures, est utile pour l'obtention d'ima-  minor difictions, is useful for obtaining ima-

gespe écho d'impulsions comme par effet Doppler. En ou-  gespe pulse echo as by Doppler effect. In or-

tre, on peut afficher une présentation en mode M, simul-  You can display a presentation in M mode, simul-

tanéient à l'image en temps réel. La ligne de balayage de la pésentation en mode M peut 9tre obtenue à partir du réseau de réception et des impulsions d'émission qui sont utilisées pour obtenir l'image en temps réel, en utilisant destechniques classiques à réseau de phase, pour former un faisceau ultrasonore de réception dans la direction choisie pour la formation d'image en mode M.  image in real time. The scanning line of the M mode presentation can be obtained from the reception network and the transmission pulses which are used to obtain the image in real time, using conventional phase network techniques, to form a beam. receiving ultrasound in the direction chosen for M-mode imaging

La cadence de trame d'exploration élevée qu'of-  The high exploration frame rate that

fre le dispositif de l'invention permet de supprimer  fre the device of the invention makes it possible to remove

pratiquement les configurations de granularité. Les con-  practically the granularity configurations. The con-

figurations de granularité dans les dispositifs de for-  granularity figurations in training devices

mation d'image sont décrites en détail dans l'article in-  image information are described in detail in the article

titulé "Acoustic Speckle: Theory ans Experimental Analysis" par John G. Abbott et F.L. Thurstone, Ultrasonic Imaging, vol. 1, no. 4 Octobre 1979, pages 303-324, Academic  titled "Acoustic Speckle: Theory ans Experimental Analysis" by John G. Abbott and F.L. Thurstone, Ultrasonic Imaging, vol. 1, no. October 4, 1979, pages 303-324, Academic

Press, New York et Londres.Press, New York and London.

Dans l'art antérieur, et en particulier dans le brevet US 4 174 634, on utilise une lentille et un miroir  In the prior art, and in particular in US Pat. No. 4,174,634, a lens and a mirror are used.

acoustiques pour créer une image acoustique dans un mi-  acoustics to create an acoustic image in a mid

lieu de reconstruction. En employant un système de for-  place of reconstruction. By using a training system

mation d'inage acousto-optique, on converLit en une re-  Ination of acousto-optic inage, we converge into a re-

présentation visuelle l'image acoustique présente dans le milieu ce reconstruction. La configuration de l'art  visual presentation the acoustic image present in the environment of this reconstruction. The configuration of art

antérieur ?résente plusieurs inconvénients et, en par-  has several disadvantages and, in part

ticulier, a taille de l'image est réduite mais la ré-  particular, the image size is reduced but the

solution e;t limitée par la longueur d'onde de la fré-  solution is limited by the wavelength of the frequency

quence ult'asonore d'origine qui est émise et regue. La longueur dli chemin dans l'eau a pour effet de réduire à la fois La résolution de l'image et la sensibilité, du fait qi la dispersion de l'énergie acoustique est  quence ult'asonore of origin which is emitted and received. The length of the path in water has the effect of reducing both image resolution and sensitivity, because the dispersion of the acoustic energy is

proportionnelle au carré de longueur du chemin.  proportional to the square of path length.

Outre le brevet precité, les documenen relatifs  In addition to the aforementioned patent, the related documents

à l'art antérieur comprelnnent le brevet US 4 0G 627, se-  in the prior art include US Pat. No. 4,0G,627, se-

lon lequel des signaux ultrasonores sont émis dns un mi-  which ultrasonic signals are emitted in half

lieu de reconstruction comprenant une matière cistalline.  reconstruction site comprising a cistalline material.

Dans le brevet US 4 157 665, des signaux reçus $nt trai- tés par un système qui comprend un oscillateur àhaute fréquence, de façon à produire un signal de fréqLence de  In US Patent 4,157,665, signals received $ nt processed by a system which includes a high frequency oscillator, so as to produce a frequency signal of

battement qui a pour effet de convertir un faiscau diver-  beat which has the effect of converting a different beam

gent en un faisceau qui converge pour former uneimage Oc da.su un milieu de reconstruction,  gent in a beam which converges to form an image Oc da.su a reconstruction medium,

Dans aucune des configurations de l'art anté-  In none of the configurations of the prior art

reu.r mentionnées ci-dessus, on ne trouve une inversion  reu.r mentioned above, we do find an inversion

de temps des signaux électriques produits par les échos.  of electrical signals produced by echoes.

Dans lîinvention, les signaux électriques produits par les échos, qui résultent d'échos dans l:objet exaniné, sont traités et enregistrés séquentiellement dais une  In the invention, the electrical signals produced by the echoes, which result from echoes in the exanated object, are processed and recorded sequentially within one

r:3enire associée à chaque élément transducteur du ré-  r: 3reire associated with each transducer element of the

seau de réception. Les signaux sont lus dans la mémoi-  receiving bucket. The signals are read from the memory.

re selon un ordre correspondant à une inversion de temps,  re according to an order corresponding to a time inversion,

ctest-à-dire que le dernier signal enregistré séquentiel-  that is, the last signal recorded sequentially-

lement dans la mémoire est le premier signal lu. Les si-  The first signal read is also in memory. The if-

gnaux lus sont soumis à un traitement ultérieur et ils sont finalement appliqués à des éléments transducteurs  general readings are further processed and finally applied to transducer elements

associés du réseau de reconstruction. Le réseau de re-  partners in the reconstruction network. The network of re-

à5 construction, en couplage acoustique avec un- milieu de  à5 construction, in acoustic coupling with a medium of

reconstruction, émet dans le milieu des signaux déner-  reconstruction, emits signals in the middle of

gie acoustique sous l'effet des signaux éLectriques pro-  acoustic sound under the effect of electrical signals

duits par les échos et soumis à une inversion de temps.  caused by echoes and subject to time inversion.

En fonction du milieu de reconstruction,)n utilise les  Depending on the reconstruction environment,) n uses the

tecmhniques de Schlieren, de Bragg, d'inte.férométrie ou.  techniques of Schlieren, Bragg, interferometry or.

d'autres techniques de conversion acousto-optique pour construire l'image visuelle. Les techniques de formation d'image optique sont bien connues et sont décrites par exemple dans le livre Biomedical Ultrason:cs par PeN. To  other acousto-optical conversion techniques to build the visual image. Optical imaging techniques are well known and are described, for example, in the book Biomedical Ultrason: cs by PeN. To

Wells, 1977, Academic Press, pages 98 à 1#6, dans l'ar-  Wells, 1977, Academic Press, pages 98 to 1 # 6, in the ar-

ticle "A New Ultrasonic Focusing System f4r Materials Inspection" par P.D. Hanstead, J. Phys. D- Apple Physo, vol 7, 1974, pages 226 à 241 et dans le bzevet GoBo  "A New Ultrasonic Focusing System f4r Materials Inspection" by P.D. Hanstead, J. Phys. D- Apple Physo, vol 7, 1974, pages 226 to 241 and in the GoBo bzevet

i 364 254.i 364 254.

La configuration de l'invention permet de lire  The configuration of the invention makes it possible to read

les données enregistrées dans la mémoire à jrp cadence su-  data stored in memory at jrp rate

périeure à celle à laquelle les données ont/écrites dans la mémoire. De façon similaire, on voit que les données peuvent 9tre lues à la même cadence ou à une cadence plus  less than that to which the data has / written in the memory. Similarly, it can be seen that the data can be read at the same rate or at a faster rate.

lente que la cadence d'écriture.slow than the writing rate.

Une version modifiée de la configuration de  A modified version of the configuration of

l'invention permet d'obtenir des images Doppler. Une au-  the invention makes it possible to obtain Doppler images. An au-

tre version modifiée permet d'obtenir des images en cou-  be modified version allows to obtain images in

leur.their.

Un but principal de l'invention est de réali-  A main object of the invention is to realize

ser un système d'échographie ultrasonore en temps réel  be a real-time ultrasound ultrasound system

comprenant une mémoire d'inversion de temps.  including a time reversal memory.

Un autre but important de l'invention est de réaliser un dispositifd'échographie ultrasonore en temps  Another important object of the invention is to provide a time ultrasound ultrasound device.

réel qui réduise les configurations de granularité.  real which reduces the granularity configurations.

Un autre but de l'invention est de diminuer le temps nécessaire pour acquérir une trame de données. On  Another object of the invention is to reduce the time necessary to acquire a data frame. We

peut utiliser de nombreuses manières l'augmentation ré-  can use many ways the increase re-

sultante de la largeur de bande d'information, comme par exemple pour augmenter la résolution temporelle, pour  resulting from the information bandwidth, such as to increase the time resolution, to

réduire les parasites dés à la granularité, et/ou pour -  reduce parasites from granularity, and / or to -

obtenir des images DorSpler en temps réel.  get DorSpler images in real time.

Un autre but important de l'invention est-de réaliser un dispositif d'échographie ultrasonore en temps  Another important object of the invention is to provide a time ultrasound ultrasound device

réel comprenant un réseau de transducteurs de reconstruc-  real including a network of reconstruction transducers

tion et un milieu de reconstruction, dans lequel des don-  tion and a reconstruction environment, in which data

nées correspondant à des signaux électriques produits par  born corresponding to electrical signals produced by

des échos sont lues dans une mémoire dans un ordre corres-  echoes are read from a memory in a corresponding order

pondant à une inversion dans le temps et avec une cadence égale, supérieure ou inférieure à la cadence à laquelle  laying down to an inversion in time and with a cadence equal, superior or inferior to the cadence at which

les données ont été écrites dans la mémoire.  the data has been written to memory.

L'invention a également pour but de réaliser  The invention also aims to achieve

un système échographie ultrasonore en temps réel com-  a real-time ultrasound ultrasound system

prenant une mémoire à partir de laquelle des signaux électriques produits par des échos sont lus selon un ordre correspondant à une inversion dans le temps, et avec une cadence nécessaire pour former une image isochrone  taking a memory from which electrical signals produced by echoes are read in an order corresponding to an inversion in time, and with a cadence necessary to form an isochronous image

dans un milieu de reconstruction.in a reconstruction environment.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de  The invention will be better understood on reading

la description qui va suivre de modes de réalisation, don-  the description which follows of embodiments, gives

nés à titre non limitatif. La suite de la description se  born without limitation. The rest of the description is

réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique électrique d'un mode de réalisation préféré de l'invention;  refers to the accompanying drawings in which: Figure 1 is an electrical block diagram of a preferred embodiment of the invention;

La figure 2 est un schéma synoptique d'une par-  Figure 2 is a block diagram of a part

tie de la configuration de la figure 1; La figure 3 est un schéma d'une autre partie de la configuration de la figure 1; La figure 4 est un schéma synoptique électrique dlun autre mode de réalisation de l'invention; La figure 5 est un schéma d'une partie du mode de réalisation de la figure 1; et  tie of the configuration of Figure 1; Figure 3 is a diagram of another part of the configuration of Figure 1; Figure 4 is an electrical block diagram of another embodiment of the invention; Figure 5 is a diagram of part of the embodiment of Figure 1; and

La figure 6 est un schéma montrant une modifi-  FIG. 6 is a diagram showing a modification

cation d'mle partie des modes de réalisation représentés  cation of a part of the embodiments shown

sur les figures 1 et 4.in Figures 1 and 4.

On se reportera maintenant aux dessins sur les-  We will now refer to the drawings on the-

quels la figure 1 représente un schéma synoptique élec-  which Figure 1 shows an electrical block diagram

trique d'un mode de réalisation préféré de l'invention, destiné à l'échographie par impulsions. Un réseau 1  stick of a preferred embodiment of the invention, intended for pulse ultrasound. A network 1

d'éléments récepteurs électroacoustiques 10 est en cou-  electroacoustic receiver elements 10 is in

plage acoustique avec un objet à examiner. Un élément 12,  acoustic range with an object to be examined. Element 12,

au moLns,du réseau est un élément d'émission ou un élé-  At the same time, the network is a transmission element or an element.

ment d'émission/réception. Bien que sur la figure l'élé-  transmission / reception ment. Although in the figure the

ment d'émission 12 soit placé en position m'diane dans le réseau, cet éléminent peut 9tre placé à une extrômité  ment 12 is placed in the middle position in the network, this eminent can be placed at one end

ou l'autre du réseau, à n'importe quel emplacement in-  either side of the network, anywhere

termrdiaire, ou m8me à distance du réseau 1. L'élément d'émission 12 est de préférence placé à une position  termrdiary, or even remote from the network 1. The transmitting element 12 is preferably placed at a position

dans laquelle l'énergie utrasonore émise n'est pas blo- -  in which the emitted ultrasonic energy is not blocked -

qu4e par un élément non émetteur. Par exemple, si lob-  qu4e by a non-emitting element. For example, if lob-

jet à examiner est un coeur humain, l'&émenllt 12 serait placé à wue position dégagée par rapport à une côte ou  jet to be examined is a human heart, the & emenllt 12 would be placed in a clear position in relation to a rib or

à un cartilage costal. Dans un mode de réalisation ca-  to a costal cartilage. In one embodiment,

ractéristique, le réseau 1 comprenld de 32 à 100 éléments 10.  the network 1 comprises 32 to 100 elements 10.

Une horloge 14 applique des impulsions de déclen-  A clock 14 applies trigger pulses

chement à un générateur d'impulsions 18, à Lue fréquence qui  at a pulse generator 18, at Lue frequency which

dépend de la vitesse du son dans l'objet et de la profon-  depends on the speed of sound in the object and the depth

deur maximale qui doit être examinée dans l'objet. La fré- quence de répétition des impulsions de déclenchement est comprise de façon caractéristique dans la gamme allant de Hz à 2 kHz, et dans le cas d'un examen cardiolog-_que  maximum value to be examined in the object. The repetition frequency of the trigger pulses is typically in the range from Hz to 2 kHz, and in the case of a cardiologic examination

pour un adulte ou de l'échographie abdominale, la fré-  for an adult or abdominal ultrasound, the frequency

quence préférée est d'environ 1 kHz. Le générateur d'im-  preferred frequency is about 1 kHz. The image generator

pulsions 18 applique à son tour des impulsions d'excita-  impulses 18 in turn applies pulses of excitation

tion à l'lément émetteur 12. L'élément émetteur 12 con-  emitting element 12. The emitting element 12 con-

vertit les impulsions d'excitation provenant du généra-  the excitation pulses from the genera

teur d'impulsions 18 en impulsions d'émission d'énergie  pulse generator 18 in energy emission pulses

qui sont émises de façon cyclique dans l'objet à exami-  which are sent cyclically in the object to be examined

ner, généralement de manière à éclairer un plan complet  ner, usually so as to illuminate a complete plan

de l'objet à examiner. A la rencontre d'une discontinui-  of the object to be examined. Meeting a discontinuity

té acoustique ou d'une frontière dans l'objet (encore  acoustic tee or border in the object (again

appelée réflecteur ou diffuseur), une partis de l'éner-  called reflector or diffuser), a party of the energy

gie de l'impulsion ultrasonore d'émission est rétrodif-  gie of the ultrasonic emission pulse is retrodif-

fusée vers les éléments de réception 10 sous la forme  rocket to receiving elements 10 in the form

de signaux d'écho. Les éléments de réception 10 conver-  echo signals. The receiving elements 10 conver-

tissent les signaux d'écho reçus en signaux électriques  weave the echo signals received into electrical signals

produits par les échos.produced by echoes.

Les signaux électriques produits par les échos sont appliqués à un amplificateur respectif parmi des amplificateurs haute fréquence 20 associés à chacun des  The electrical signals produced by the echoes are applied to a respective amplifier among high frequency amplifiers 20 associated with each of the

éléments de réception 10 du réseau.  network receiving elements 10.

Un premier circuit de compensation du gain en fonction du temps, 22, applique à chaque amplificateur haute fréquence 20 un signal de compensation destiné à  A first gain compensation circuit as a function of time, 22, applies to each high frequency amplifier 20 a compensation signal intended for

régler legain de l'amplificateur 20 de façon que des si-  adjust the amplifier 20 in such a way that

gnaux d'écho de mgme niveau provenant de réflecteurs se  mgme level echo signals from se reflectors

trouvant à des profondeurs différentes dans l'objet exa-  found at different depths in the object exa-

miné aient la même amplitude en sortie de l'amplifica-  mined have the same amplitude at the output of the amplifia-

teur haute fréquence 20. La structure des circuits de  high frequency generator 20. The structure of the

compensation du gain en fonction du temps est bien con-  gain compensation as a function of time is well con-

nue. Le signal de sortie de ceaque amplificateur 20 est appliqu', en fonction du temps, à. unlenmoire 24, et  naked. The output signal of each amplifier 20 is applied, as a function of time, to. unlenmoire 24, and

chaque signal de sortie est écrit simultané.ment dans la mé-  each output signal is written simultaneously in the same

moire 24, en fonction du tempse Selon la mémoire 24 par-  moire 24, depending on the tempse According to memory 24 par-

ticulière qui est employée; un convertisseur analogique -  particular that is used; an analog converter -

numérique et/ou un amplificateur d'attaque peut Atre in-  digital and / or a driver amplifier may be in-

tercalé dans le circuit entre l'amplificateur 20 et la mé-  tercalé in the circuit between the amplifier 20 and the

moire 24.moire 24.

Bien que la mémoire 24 soit représentée sur  Although memory 24 is represented on

i0 les dessins sous la forme d'lne mémoire discrète asso-  i0 the drawings in the form of a discrete memory associated

ciee à chaque élément 1 0, une structure réelle comporte habituellement une mémoire dont des parties séparées sont  ciee each element 1 0, a real structure usually includes a memory of which separate parts are

associées à chaque élément. pour enregistrer et iire si-  associated with each item. to record and read if-

multanément des données associées a chaque élement res-  simultaneously data associated with each element res-

peotif du réseau de réception.reception network.

Lorsque les signaux provenant de chaque élé-  When the signals from each element

ment de réception 10 du réseau sont enregistrés dans la mé-  network reception 10 are stored in the

moire 24, en fonction du temps, les données sont lues dans la mémoire selon un ordre correspondant à une inversion  moire 24, as a function of time, the data is read from the memory in an order corresponding to an inversion

dans le temps, et en parallèle pour chaque élément 10.  in time, and in parallel for each element 10.

Ainsi, le dernier signal écrit dams la mémoire 24 asso-  Thus, the last signal written in memory 24 asso-

ciée à chaque élément 10 est le premier signal lu, et ainsi de suite. Les données de signal sont écrites dans  ciée to each element 10 is the first signal read, and so on. Signal data is written to

la mémoire 24 pendant la durée nécessaire pour qufun Si-  memory 24 for the time necessary for a Si-

gnal d'écho réfléchi par un réflecteur se trouvant à la profondeur maximale dans l'objet examiné atteigne les éléments de réception 10 et soit écrit dans la mémoire 24& La vitesse de lecture peut 8tre supérieures inférieure ou égale à la-vitesse d'écritures La vitesse  general echo reflected by a reflector located at the maximum depth in the object examined reaches the reception elements 10 and is written in the memory 24 & The reading speed can be 8tre higher less than or equal to the writing speed La speed

de lecture est réglée de la manière qui sera décrite ci-  reading is set as described below

après, en fonction du milieu de reconstruction et selon  after, depending on the reconstruction environment and according

que l'image à créer est une image isochrone ou anisochro-  that the image to be created is an isochronous or anisochro-

ne.born.

Les données provenant des échos les plus pro-  Data from the strongest echoes

ches du réseau de réception sont reçues, traitées et en-  ches from the receiving network are received, processed and

registrées en premier dans la mémoire. Les donnes pro-  stored first in memory. The pro data

venant de discontinuitésqui se trouvent au point le plus éloigné de l'objet à examiner sont reçues, traitées et enregistrées dans la mémoire Côn ernier. Pour reconstruire l'image dans le milieu de reco-istruction 30, les fronts  coming from discontinuities which are at the point furthest from the object to be examined are received, processed and recorded in the Côn ernier memory. To reconstruct the image in the reconstruction environment 30, the fronts

d'onde et les images provenant des points les plus éloi-  waveform and images from the most distant points

gnés par rapport au réseau doivent être émis en premier dans le milieu de reconstruction. Ce principe apparalt le plus clairement dans le cas d'unle configuration de formation d'image isochrone. Pour obtenir une image isochrone, les dernières données enregistrées dans la mémoire 24 doivent être les premières données lues et émises dans le milieu de reconstruction. Ce prinieLpe d'inversion de temp)s est  problems with the network must be issued first in the reconstruction environment. This principle appears most clearly in the case of an isochronous imaging configuration. To obtain an isochronous image, the last data recorded in the memory 24 must be the first data read and transmitted in the reconstruction medium. This temp inversion principle is

d'une grande importance dans tl'invention, comme on l'ex-  of great importance in the invention, as we ex-

pliquera ci-après en détailswill detail below

Dans le cas de la formation d'une image ani-  In the case of the formation of an animated image

sochrone, le principe d'inversion de temps est également  sochronous, the principle of time inversion is also

important du fait qu'un diffuseur (ou un réflecteur) dif-  important because a diffuser (or reflector) differs

fuse dans toutes les directions l'énergie ultrasonore in-  fuses the ultrasonic energy in all directions

cidente. Des fractions de l'énergie diffusée arrivent à différents instants aux différents éléments 10 du réseau  cidente. Fractions of the scattered energy arrive at different times at different elements of the network

de réception, du fait des différentes longueurs de dhe-  because of the different lengths of dhe-

min entre le diffuseur et les éléments respectifs du ré-  min between the diffuser and the respective elements of the

seau 10. En appliquant aux éléments du réseau de recons-  bucket 10. By applying to the elements of the network of rec-

truction 26 des signaux de données inversés dans le temps,  truction 26 of the data signals inverted in time,

les signaux réémis suivront dans le milieu de reconstruc-  re-emitted signals will follow in the reconstruction environment

tion 30 des chemins convergeant à des emplacements pré-  30 paths converging at pre-

sentant par rapport au réseau de reconstruction 26 la mê-  feeling in relation to the reconstruction network 26 the same

me relation que les emplacements des diffuseurs par rap-  relate to me that the locations of the diffusers compared

port au réseau de réception 10o C'est le désir de recons-  port to the reception network 10o It is the desire to meet

truire les diffuseurs dans le milieu de reconstruction 30 qui nécessite l'utilisation du principe d'inversion de  truire the diffusers in the reconstruction medium 30 which requires the use of the inversion principle of

temps.time.

Le siognal de sortie inversé dansle %nips de la  The inverted output signal in the% nips of the

mémoire 24 est appliqué aux éléments 27 du réseau de re-  memory 24 is applied to the elements 27 of the network of

construction 26 par l'interméidiaire de circuits d'atta-  construction 26 by means of attack circuits

que respectifs 28. Les éléments 27 émettent des signaux d'énergie acoustique dans un milieu de reconstruction 30 sous l'effet des signaux inverses dans le temps qui leur sont appliqués. Un second circuit de compensation du gain en fonction du temps, 58, applique des signaux de  as respective 28. The elements 27 emit acoustic energy signals in a reconstruction medium 30 under the effect of the inverse time signals applied to them. A second time-dependent gain compensation circuit, 58, applies

compensation aux circuits amplificateurs d'attaque 28 res-  compensation to driver amplifier circuits 28 res-

pectifs, pour compenser les signaux de sortie inversés dans le temps afin de tenir compte de la dispersion d'énergie qui se manifeste dans le milieu de reconstruction 30, de façon que des réflecteurs de niveau équivalent situés à différentes distances dans le milieu de reconstruction 30  pective, to compensate for the inverted output signals over time in order to take account of the energy dispersion which manifests in the reconstruction medium 30, so that equivalent level reflectors located at different distances in the reconstruction medium 30

soient représentés par des amplitudes de pression équiva-  are represented by equivalent pressure amplitudes

lentes0 Selon la mémoire particulière qui est employée, un convertisseur numérique-analogique peut 4tre intercalé dans le circuit entre la mémoire 24 et l'amplificateur d'attaque 28o Des moyens de conversion acoustooptiques sont associés au milieu de reconstruction 30 pour former une 1 uimage optique des configurations d1àergie acoustique émises dans le milieu 30 par les éléments du réseau 26e Si le milieu de reconstruction est un milieu optiquemient transparent, comme par exemple de leau ou un  Depending on the particular memory that is used, a digital-analog converter can be inserted in the circuit between the memory 24 and the driver amplifier 28o Acousto-optical conversion means are associated with the reconstruction medium 30 to form an optical image configurations of acoustic energy emitted in the medium 30 by the elements of the network 26e If the reconstruction medium is an optically transparent medium, such as for example water or a

gaz dans une cuve, on peut rtiliser un système de Schlieren.  gas in a tank, we can use a Schlieren system.

Si le milieu de reconstruction est un milieu optiquement  If the reconstruction medium is an optically medium

opaque, comme un solide consistant en un cristal piézoélec-  opaque, like a solid consisting of a piezoelectric crystal

trique ou un métal cristallin, on peut utiliser un tube de Sokolov, un dispositif de réfraction de Bragg, ou un  rod or a crystalline metal, we can use a Sokolov tube, a Bragg refraction device, or a

interféromètre. La conversion d'une configuration d'éner-  interferometer. Converting an energy configuration

gie acoustique en une image optique est bien connue et est décrite dans les brevets ainsi que dans le livre Biomedical Ultrasonics précitéso  acoustic sound in an optical image is well known and is described in the patents as well as in the aforementioned Biomedical Ultrasonics book.

Dans le cas o l'image reconstruite est iso-  In the case where the reconstructed image is iso-

chrone, ce qui nécessite une seule impulsion de lumière, -0 provenant par exemple d'un laser à impulsions ou d'une lampe éclair dans un système de Schlieren pour former lsimage, comme dans le cas o ltimage est anisochrone et o le milieu de reconstruction est balayé par une source lumineuse, les moyens de conversion acousto-optiques sont synchronisés sur l'impulsion de déclenchement au moyen d'un signal d'horloge retardé provenant d'un circuit de  chrone, which requires a single pulse of light, -0 coming for example from a pulse laser or a flash lamp in a Schlieren system to form the image, as in the case where the image is anisochronous and where the midpoint of reconstruction is scanned by a light source, the acousto-optical conversion means are synchronized with the triggering pulse by means of a delayed clock signal coming from a

retard 34. L'image optique fournie par les moyens de con-  delay 34. The optical image provided by the communication means

version acousto-optiques 32 est appliquée à un dispositif 1 0  acousto-optical version 32 is applied to a device 1 0

d'affichage 36. Le dispositif d'affichage 36 peut présen-  display 36. The display device 36 can present

ter une image vidéo au moyen d'un tube vidicon ou d'un  ter a video image by means of a vidicon tube or a

écran, pour permettre d'observer directement l'image pro-  screen, to allow direct observation of the pro-

venant des moyens de conversion acousto-optiques 32.  coming from the acousto-optical conversion means 32.

Le milieu de reconstruction 30 peut être un so- lide, un liquide ou un gaz. Un gaz, comme de l'air, offre l'avantage consistant en ce que la taille de l'image et des moyens acousto-optiques peut 8tre.réduite par facteur  The reconstruction medium 30 can be a solid, a liquid or a gas. A gas, like air, offers the advantage that the size of the image and of the acousto-optic means can be reduced by factor

de trois, en comparaison de l'eau, mais il présente l'in-  of three, compared to water, but it presents the in-

convénient correspondant consistant en ce que le réseau de reconstruction 26 doit être réalisé avec des dimensions  corresponding convenience consisting in that the reconstruction network 26 must be made with dimensions

très inférieures à celles du réseau de réception 11.  much lower than those of the reception network 11.

Après avoir décrit de façon générale un mode de réalisation préféré, on va maintenant considérer la figure 2 qui représente un schéma synoptique détaillé d'un  After having generally described a preferred embodiment, we will now consider FIG. 2 which represents a detailed block diagram of a

canal de la configuration précédente. On notera que cha-  channel of the previous configuration. Note that each

que élément 10 du réseau 1 comporte un canal associé.  that element 10 of network 1 has an associated channel.

Les signaux d'écho reçus sont convertis par un élément de réception 10 respectif du réseau en signaux électriques produits par les échos qui sont appliqués à  The received echo signals are converted by a respective receiving element 10 of the network into electrical signals produced by the echoes which are applied to

un préamplificateur 40. Le signal de sortie du préampli-  a preamplifier 40. The output signal of the preamplifier

ficateur 40 est appliqué à un amplificateur 44 qui ampli-  ficitor 40 is applied to an amplifier 44 which amplifies

fie le signal de sortie du préamplificateur 40 et qui as-  relies on the output signal from the preamplifier 40 and which

sure la compensation de distance pour tenir compte de  on distance compensation to take into account

l'atténuation du signal d'écho en fonction de la profon-  the attenuation of the echo signal as a function of the depth

deur, et cette compensation est effectuée au moyen d'un signal de compensation du gain en fonction du temps qui provient du circuit de compensation du gain en fonction du temps 22. Le signal de sortie de l'amplificateur 44  this compensation is effected by means of a time-dependent gain compensation signal which comes from the time-dependent gain compensation circuit 22. The output signal of the amplifier 44

est appliqué à un circuit d'attaque 46.  is applied to a driver circuit 46.

Du fait que dans le mode de réalisation de la  Because in the embodiment of the

figure 2 la mémoire 24 est un dispositif de mémoire vi-  figure 2 memory 24 is a memory device vi-

* ve à accès sélectif, un convertisseur analogique - nu-* ve with selective access, an analog converter - nu-

mérique 48 est branché-dans le circuit entre le cir-  meric 48 is connected-in the circuit between the circuit

cuit d'attaque 46 et la mémoire 24. On notera que pour d'autres dispositifs de mémoire, comme des dispositifs analogiques, par exemple un dispositif à couplage de charges, le conversisseur analogique - numérique 48 est 1i inutile.  bake 46 and memory 24. Note that for other memory devices, such as analog devices, for example a charge coupled device, the analog-to-digital converter 48 is useless.

Le convertisseur analogique - numérique 48 ap-  The 48 ap analog to digital converter

plique séquentiellement à la mémoire 24 des données numé-  sequentially plots digital data in memory 24

riques qui correspondent aux signaux d'écho reçus par 1'élé-  that correspond to the echo signals received by the

ment respectif 10. La durée pendant laquelle les signaux sont reçus, traités et enregistrés dans la m:moire 24 est déterminée en fonction de la profondeur d'examen maximale désirée dans l'objet examiné. On notera que le processus  respective 10. The duration during which the signals are received, processed and recorded in memory 24 is determined as a function of the maximum examination depth desired in the object examined. Note that the process

d'enregistrement se déroule simultanément pour chaque élé-  recording takes place simultaneously for each element

ment 10 du réseau de réception.ment 10 of the receiving network.

Outre la fonction qui consiste à appliquer des impulsions de déclenchement au générateur d'impulsions 18 et des impulsions de synchronisation au circuit de retard  In addition to the function of applying trigger pulses to the pulse generator 18 and synchronization pulses to the delay circuit

34, pour synchroniser les moyens de conversion acousto-  34, to synchronize the acousto-conversion means

optiques 32, l'horloge 14 applique une impulsion à un se-  optics 32, the clock 14 applies a pulse to a

cond circuit de retard 50. Le circuit de retard 50 est réglé pour faire en sorte qu'un compteur réversible 52  delay circuit 50. The delay circuit 50 is adjusted so that a reversible counter 52

commence à compter à un instant prédéterminé après ltap-  starts counting at a predetermined time after ltap-

plication d'une impulsion de déclenchement à l'élément d'émission 12. Le compteur réversible 52 fait fonction de séquenceur d'adresse pour la mémoire vive à accès  application of a trigger pulse to the transmission element 12. The reversible counter 52 acts as an address sequencer for the random access memory

sélectif 24.selective 24.

La cadence de comptage par le compteur réver-  The counting rate by the reversing counter

sible est déterminée par la connexion de l'horloge 51  sible is determined by the connection of the clock 51

ou de l'horloge 53 au compteur réversible 52, par l'in-  or from the clock 53 to the reversible counter 52, by the

term'diaire d'un élément de commutation 55. Le sens de comptage, la cadence de comptage et le fonctionnement de la mémoire vive à accès sélectif en mode d'écriture des données ou en mode de lecture des données sont tous  term of a switching element 55. The counting direction, the counting rate and the operation of the random access random access memory in data write mode or in data read mode are all

déterminés par une unité de commande 54.  determined by a control unit 54.

L'horloge 51 fournit des impulsions à une fréquence élevée qui est de façon caractéristique une fréquence dans la gamme comprise entre 10 MHz et 100 MI4z. Lorsque le compteur réversible 52 compte dans un  The clock 51 supplies pulses at a high frequency which is typically a frequency in the range between 10 MHz and 100 MI4z. When the reversible counter 52 counts in a

premier sens, les données numériques de sortie du con-  first sense, the digital output data from the con-

vertisseur analogique - numérique sont enregistrées dans a  analog - digital pitchers are saved in a

la mémoire vive/accès sélectif 24 à une position d'adres-  the random access memory / selective access 24 at an address position

se qui est déterminée par le compte qui est présenté en sortie du compteur 52. Après que toutes les données ont été enregistrées dans la mémoire 24, un signal provenant de 1' unité de commande 54 connecte l'horloge 53 au compteur 52,  which is determined by the account which is presented at the output of the counter 52. After all the data have been recorded in the memory 24, a signal coming from the control unit 54 connects the clock 53 to the counter 52,

ce qui provoque la lecture des données dans la mémoire vi-  which causes the reading of the data in the memory vi-

ve à accès sélectif 24 et fait compter le compteur réver-  ve with selective access 24 and counts the reversing counter

sible 52 dans le sens opposé.sible 52 in the opposite direction.

Dans le mode de réalisation préféré, la fré-  In the preferred embodiment, the fre-

quence de l'horloge 53 (cadence de lecture) est réglée de façon que les données soient lues dans la mémoire 24 et que l'énergie acoustique soit émise par l'élément associé 27  quence of the clock 53 (reading rate) is adjusted so that the data are read from the memory 24 and the acoustic energy is emitted by the associated element 27

dans le milieu de reconstruction-30 à une cadence appro-  in the middle of reconstruction-30 at an appro- priate rate

priée pour former une image isochrone. Le fait de régler  required to form an isochronous image. Settling

la fréquence de l'horloge 53 sur toute autre valeur en-  the frequency of the clock 53 on any other value

tra ne la formation d'une image anisochrone dans le mi-  causes an anisochronous image to form in the mid

lieu de reconstruction 30.reconstruction site 30.

Pour régler de façon appropriée la cadence de  To properly set the cadence of

lecture, on supposera tout d'abord que la vitesse acous-  reading, we will first assume that the speed

tique du milieu de reconstruction est la même que celle  reconstruction middle tick is the same as that

de l'objet à examiner. Dans ce cas, la cadence de lec-  of the object to be examined. In this case, the cadence of lec-

ture sera égale au double de la cadence d'écriture. En  ture will be equal to twice the writing rate. In

considérant la figure 5, le temps nécessaire pour rece-  considering figure 5, the time required to receive

voir un écho à partir d'un point dans l'objet examiné et  see an echo from a point in the object being examined and

pour reconstruire ce même point dans le milieu de recons-  to reconstruct this same point in the middle of recons-

truction s'exprime de la façon suivante: T -2 dx/Vo + X/Vr ^R + dX/Vr R  truction is expressed as follows: T -2 dx / Vo + X / Vr ^ R + dX / Vr R

Dans cette expression, T est le temps nécessaire pour en-  In this expression, T is the time necessary for

registrer les données provenant de la profondeur maxima-  record data from maximum depth

le à examiner, dX est le distance entre le centre du ré-  le to be examined, dX is the distance between the center of the

seau 1 et le point X dans l'objet, ainsi que la distance  bucket 1 and point X in the object, as well as the distance

entre le centre du réseau 26 et le point X dans le mi-  between the center of the network 26 and point X in the middle

lieu de reconstruction; Vo est la vitesse acoustique dans l'objet examiné; Vr est la vitesse acoustique dans  place of reconstruction; Vo is the acoustic speed in the object examined; Vr is the acoustic speed in

le milieu de reconstruction; et R est la cadence de lec-  the reconstruction environment; and R is the cadence of lec-

ture. D'autre part, le temps nécessaire pour reconstruire un point Y dans le milieu de reconstruction 30 est: T - 2y /Vo + dy/vr R en désignant par dy la distance entre le centre du réseau  ture. On the other hand, the time necessary to reconstruct a point Y in the reconstruction medium 30 is: T - 2y / Vo + dy / vr R by designating by dy the distance between the center of the network

1 et le point Y dans l'objet à examiner, ainsi que la dis-  1 and point Y in the object to be examined, as well as the

tance entre le centre du réseau 26 et.le point Y dans le milieu de reconstruction. Cette analyse est simplifiée dans la mesure o on ne considère qu'un élément d'émission/réception et un élément de reconstruction, et dans la mesure o les points  tance between the center of the network 26 and the point Y in the reconstruction medium. This analysis is simplified insofar as we consider only a transmission / reception element and a reconstruction element, and insofar as the points

X et Y sont situés le long de l'axe commun qui est recons-  X and Y are located along the common axis which is recognized

truit. On peut montrer qu'on obtient des résultats simi-  trout. We can show that we get similar results

laires avec des points hors axe et des réseaux à éléments multiples. On présente l'analyse simplifiée dans le but  areas with off-axis points and multiple element networks. We present the simplified analysis for the purpose

de décrire le principe général qui intervient.  describe the general principle involved.

Les intervalles de temps T - 2dx/Vo et R T - 2dy/V sont les intervalles de temps nécessaires R pour lire dans la mémoire 2' les données enregistrées pour les points respectifs X et Y. Les quotients dX/Vr et d/Vr sont les intervalles de temps nécessaires à la formation  The time intervals T - 2dx / Vo and RT - 2dy / V are the time intervals necessary R to read in the memory 2 'the data recorded for the respective points X and Y. The quotients dX / Vr and d / Vr are the time intervals required for training

des points X et Y dans le milieu de reconstruction.  points X and Y in the reconstruction medium.

Pour obtenir une image isochrone dans le mi-  To obtain an isochronous image in the middle

lieu de reconstruction 30, tous les points doivent 9tre formés au même instant. On doit donc avoir la relation suivante pour une image isochrone: T - 2dx/VO T - 2d/Vo R + Il/ r =R y/Vr On supposera initialement que la vitesse acoustique dans  reconstruction site 30, all points must be formed at the same time. We must therefore have the following relation for an isochronous image: T - 2dx / VO T - 2d / Vo R + Il / r = R y / Vr We will initially assume that the acoustic speed in

l'objet (Vo) et la vitesse acoustique du milieu de re-  the object (Vo) and the acoustic velocity of the medium of re-

construction (Vr) sont égales, cvest-à-diîre qu'on a Vo = Vr, et on supposera en outre que les dimensions de l'objet examiné et celles du milieu de reconstruction sont égales. Dans ces conditions, la résolution de l'équation ci-dessus pour n'importe ques point3X et Y montre que R doit 8tre égal à deux. En conséquence, la cadence à laquelle les données sont lues dans la mémoire 24 et 1 4 appliquées à un milieu de reconstruction 30ayant la même  construction (Vr) are equal, that is, we have Vo = Vr, and we will also assume that the dimensions of the object examined and those of the reconstruction medium are equal. Under these conditions, solving the above equation for any point3X and Y shows that R must be equal to two. Consequently, the rate at which the data is read from the memory 24 and 14 applied to a reconstruction medium 30 having the same

vitesse acoustique et les mêmes dimensions que l'objet exa-  acoustic speed and the same dimensions as the object examined

miné est égale au double de la cadence d'écriture.  mined is equal to twice the writing rate.

En ce qui concerne la reconstruction des points placés hors axe, on voit que la longueur du chemin partant  With regard to the reconstruction of the points placed off axis, we see that the length of the starting path

de l'élément d'émission central 12, allant jusqu'au réflec-  of the central emission element 12, going up to the reflective

teur et retournant à l'élément de réception, diffère de la longueur du chemin dans le milieu de reconstruction entre l'élement du réseau de reconstruction et le réflecteur dont l'image est formée. On supposera que la vitesse acoustique et celle du milieu de reconstruction sont pratiquement égales et que les données soumises à l'inversion de temps  and returning to the receiving element, differs from the length of the path in the reconstruction medium between the element of the reconstruction network and the reflector from which the image is formed. We will assume that the acoustic speed and that of the reconstruction medium are practically equal and that the data subjected to time inversion

sont lues à une cadence double de la cadence d'écriture.  are read at twice the rate of writing.

Dans ces conditions, en séparant mutuellement les éléments juxtaposés 27 du réseau de reconstruction d'une distance  Under these conditions, by mutually separating the juxtaposed elements 27 of the reconstruction network from a distance

égale à la moitié de la distance entre les éléments jux-  equal to half the distance between the jux- elements

taposés 10 du réseau de réception, la distorsion due aux longueurs différentes des chemins acoustiques dans les  tapped 10 of the receiving network, the distortion due to the different lengths of the acoustic paths in the

milieux respectifs peut etre réduite dans le champ loin-  respective backgrounds can be reduced in the far field-

tain, c'est-à-dire pour les points situés loin du réseau  tain, that is to say for points located far from the network

de reconstruction 26. Dans le champ proche, c'est-à-  reconstruction 26. In the near field, that is

dire pour les points plus proches du réseau de recons-  say for points closer to the network of recon-

truction 26, il y a une distorsion. Cette distorsion ré-  truction 26, there is a distortion. This distortion re-

sulte du désir d'obtenir des images isochrones. On peut  sults from the desire to obtain isochronous images. We can

faire varier légèrement, de manière empirique, l'écarte-  vary the empirical spread slightly

ment entre les éléments juxtaposés, à partir de l'écar-  between the juxtaposed elements, from the gap

tement moitié, afin de parvenir à un compromis entre la  half, in order to reach a compromise between

distorsion de l'image en champ proche et en champ loin-  distortion of the image in near field and in far field-

tain.damn.

Dans le cas o l'objat et le milieu de re-  In the case where the object and the medium of re-

construction ont la rimme vitesse acoustique, et dans le-  construction have the acoustic speed rhyme, and in the-

quel la cadence de lecture est prise égale à la cadence  which the reading rate is taken equal to the rate

d'écriture, l'image reconstruite ne présente pas la dis-  writing, the reconstructed image does not have the

torsion de champ proche mentionnée. La résolution amé-  near field torsion mentioned. The resolution

liorée en champ proche a pour contrepartie la formation  near field improvement has training as a counterpart

d'une image anisochrorne au lieu d'une image isochrone.  of an anisochromatic image instead of an isochronous image.

!5 Dans le cas d'imagesisochrones comme dtimages anisochrones, on peut utiliser un milieu de reconstruction ayant une -ritesse acoustique différente de celle de l'objet examiné, pour changer la taille de lti. mage reconstruiteo Si la vitesse de lecture est constante et si toutes les di-  ! 5 In the case of isochronous images as anisochronous images, one can use a reconstruction medium having an acoustic speed different from that of the object examined, to change the size of lti. reconstructed image If the reading speed is constant and if all the di-

mensions du réseau de reconstruction sent changées propor-  reconstruction network menses feels changed proportionally

tionnellement à la longueur d'onde de lutltrason dans le milieu de reconstruction, le rapport entre la tailloe de Ilimage clans le milieu de reconstruction et la taille dans 3 V objet examiné sera egal au rapport fVoo _ retolurnant à la figure 2, on voit que les données lues dans la mémoire vive à accès sélectif 42  tional to the wavelength of the ultrasound in the reconstruction medium, the ratio between the size of Ilimage in the reconstruction medium and the size in 3 V object examined will be equal to the ratio fVoo _ shown in Figure 2, we see that the data read in the random access memory 42

sont appliquées à un coinvertisseur numérique - analogi-  are applied to a digital coin converter - analogi-

que 56(si on utilise une mémoire vive à accès sélectif pour le dispositif de mémoire; cependant, le comrerltis- seur numérique - analogique est inutile si on utilise un di:positif de mémoire analogiqueq coimne un dispositif de  that 56 (if a random access memory is used for the memory device; however, the digital to analog controller is useless if a di: positive memory analog is used as a memory device

mémoire à couplage de charge) Le second circuit de com-  charge coupled memory) The second com-

pensation du gain en fonction du temps,58,coimande le  thought of gain as a function of time, 58, co-orders the

gain du circuit amplificateur d'attaque 28 pour compen-  gain of the driver amplifier circuit 28 to compensate

ser le signal de sortie du convertisseur numérique ana-  ser the output signal from the digital converter ana-

logique 56 afin de tenir compte de la dispersion de lvéner-  logic 56 in order to take into account the dispersion of the disadvantage-

gie dans le milieu de reconstruction 30 con-ne décrit ci-  in the reconstruction environment 30 con-ne described above

dessus.above.

Bien que la description ci-dessus porte sur  Although the above description relates to

un dispositif de mémoire du type mémoire vive à accès s-  a memory device of the random access memory type s-

lectif, on peut également utiliser un dispositif à cou-  can also be used with a

plage de charge qui enregistre séquentiellement des va-  load range which sequentially records values

leurs analogiques et fournit des signaux analogiques de sortie selon un ordre correspond;ant à une inversion de temps. Ainsi, le dernier signal enregistré est le premier  their analogs and provides analog output signals in an order corresponding to a time inversion. So the last recorded signal is the first

signal présenté en sortie La mémoire vive à accès sélec-  signal presented as output Random access memory

tif peut Ètre remplacée par des moyens d:enregistrement  tif may be replaced by means of registration

magnétiques ou des moyens acousto-optiques9 comme des li-  magnetic or acousto-optical means9 such as li-

gnes à retard acoustiques et un dispositif de lecture à  acoustic delay genes and a reading device with

laser. Les modifications nécessaires au mode de réalisa-  laser. The necessary modifications to the mode of realization

tion de la figure 1 pour utiliser un dispositif de mémoi-  tion of Figure 1 to use a memory device

re équivalen$7, co.me par exemple la suppression de lin-  re equivalent to $ 7, such as deleting lin-

1 6, troduction -les dompes au,novrni D'ôu] siLial d rlor loge lorsquon Uttilise uu dispositif de ménoLire analogtiqu.,  1 6, troduction -les dompes au, novrni D'ôu] siLial d rlor lodge when using an analogical menoLire device.,

anparattront clairement à l'Vhommai de l'art.  will clearly appear in the art Vhommai.

La coiversion acou1sto-optiqu- des images ntOus-  Acou1sto-optiqu coiversion- ntOus images-

S tiques reconstruites peut s'effectuer par n'importe quel procédé connu, Danas un mode de realiatio préféré dan.-ls  Reconstructed ticks can be done by any known process, Danas a preferred mode of realization dan.-ls

lequel 1a cadence de lecture est réglée de façon t Ir-  which the reading rate is set t Ir-

mer une image isochrone, comnme décrit ci-dessus, les mo-  sea an isochronous image, as described above, the mo-

yens dle conversion acousto-optiques 32 sont constitués de  yen dle acousto-optic conversion 32 consist of

préférence par un dispositif de Sehlieren à laser fonction-  preferably by a laser Sehlieren device working-

nant en impulsions. Un dispositif de Schlieren à laser  coming in impulses. A Schlieren laser device

avec balayage peut 9tre utilisé pour des images anisoclro-  with scanning can be used for anisoclastic images

nes. Naturellement, on peut égalemenit utiliser la liffrac-  nes. Of course, you can also use liffrac-

tion de Bragg, l'interférométrie ou des filtres à polari-  Bragg tion, interferometry or polarization filters

sation croisée, en fonction du milieu de reconstruetion.  cross station, depending on the reconstruction medium.

Chacune de ces techniques est connue, comme il résulte par exemple des brevets précités, du livre Biomedical úLtrasonics  Each of these techniques is known, as follows for example from the aforementioned patents, from the book Biomedical úLtrasonics

ou de l'article de Jlanstead mentionnésprécédemment.  or from the Jlanstead article mentioned above.

La figure 3 montre tn procédé d'utilisation d'mu dispositif de Schlieren pour effectuer la conversion  Figure 3 shows a method of using a Schlieren device to perform the conversion.

acousto-optique. Un laser ou une source lumineuse fone-  acousto-optics. A laser or a light source

tionnant cn impulsions, 62, produit une impulsion de lu-  tapping cn pulses, 62, produces a pulse of lu-

mière qui traverse mie lentille convergente 66, et est  miere which crosses mie converging lens 66, and is

ensuite dirigéevers une lentille divergente 68 et un mi-  then directed towards a divergent lens 68 and a mid

roir concave 70. Le faisceau de lumière parallèle piove-  concave roir 70. The parallel beam of light piove-

nant du miroir 70 traverse le milieu de reconstruction. 30  from the mirror 70 passes through the reconstruction medium. 30

dans une direction qui est de façon générale perpendieu-  in a direction which is generally perpendicular to

laire à la direction de l'énergie acoustique 6mise dans  area to the direction of acoustic energy 6 put in

le milieu 30 par le réseau 26.the middle 30 by the network 26.

- Après avoir traversé le milieu de reconstruc-  - After going through the reconstruction environment-

tion optiquement transparent 30, le faisceau lumineux est réfléchi par un autre miroir concave 72 et amené à un  tion optically transparent 30, the light beam is reflected by another concave mirror 72 and brought to a

foyer dans un plan 74.home in a plan 74.

La lunière qui est diffractee/les coirig-rapa-  The lens which is diffracted / the coirig-rapa-

tions acoustiques' forn6es dans le milieu de reconstruc-  acoustic conditions formed in the reconstruction environment

tion 30 parcourt différentes distances on traver:sant le reste du système, c'est-à-dire un élément d'oecultation dans le plan 74 et une lentille 76, pour atteindre un  tion 30 travels different distances we cross: sant the rest of the system, that is to say an element of ecultation in the plane 74 and a lens 76, to reach a

vidicon 78. Le signal de sortie du vidicon 78 est appli-  vidicon 78. The output signal from vidicon 78 is applied

qué au dispositif d'affichage 36. La lumière diffractée et la lumière non diffractée interfèrent mutuellement pour produire une image de la configuration acoustique dans le plan 75. Il est possible de modifier l'image en plaçant  than the display 36. The diffracted light and the non-diffracted light interfere with each other to produce an image of the acoustic configuration in the plane 75. It is possible to modify the image by placing

divers filtres dans le plan de Fourier 74.  various filters in the Fourier 74 plan.

Bien que les lentilles soient représentées sous la forme de simples éléments uniques,tout ou partie  Although the lenses are represented as simple single elements, all or part

d'entre elles peuvent ttre en pratique des lentilles multi-  of them can be in practice multi-lens

éléments, pour contribuer à la précision avec laquelle les r'ayons lumineux sont dirigés et focalisés pour former  elements, to contribute to the precision with which the light rays are directed and focused to form

itimage finale.it final image.

On peut réduire la taille physique de la con-  We can reduce the physical size of the con-

figuration de Schlieren en utilisant des miroirs pour  figuration of Schlieren using mirrors to

replier le chemin lumineux.fold the light path.

Bien entendu, si le milieu de reconstruction  Of course, if the reconstruction environment

est optiquemznt opaque, on peut utiliser d'autres tech-  is optically opaque, we can use other tech-

niqus de cojnversion acousto-optiques, comme il a été  acousto-optic cojnversion niqus, as it was

indiqué précédemment.indicated previously.

La configuration de la figure 3 est avanta-  The configuration of Figure 3 is before-

geuse dans le cas de l'utilisation d'un laser fonction-  when using a working laser

nant en impulsions. Plus précisément lorsqu'on forme des images isochrones dans le milieu de reconstruction , l'instant d'apparition de l'impulsion lumineuse est synchronisé au moyen du circuit de retard 30, de façon  coming in impulses. More precisely when isochronous images are formed in the reconstruction medium, the instant of appearance of the light pulse is synchronized by means of the delay circuit 30, so

à produire une impulsion de lumière qui éclaire le mi-  to produce a pulse of light which illuminates the mid

lieu 30 à l'instant o l'image acoustique est formée.  place 30 at the time when the acoustic image is formed.

Selon une variante, si on crée des images  According to a variant, if we create images

anisochrones, on forme tout d'abord les images à lvex-  anisochrones, we first form the images with lvex-

trèmité du milieu 30 qui est la plus éloignée du ré-  middle hopper 30 which is furthest from the re-

seau 26, puis à des emplacements plus proches du ré-  bucket 26, then at locations closer to the

seau 26. Des moyens de balayage connus, comme ceux dé-  bucket 26. Known scanning means, such as those

crits dans le brevet US 4 174 634 précité, peuvent ttre utilisés pour balayer le milieu avec le laser,  described in the aforementioned US Pat. No. 4,174,634, can be used to scan the medium with the laser,

en synchronisme avec la formation de l'image. Le ba-  in synchronism with the formation of the image. The ba-

layage s'effectue habituellement sous la forme de cer-  layage is usually done in the form of cer-

cles ayant des rayons qui diminuent au fur et à mesure que le balayage du milieu de reconstruction s'approche 1 8  keys with radii that decrease as the scanning of the reconstruction medium approaches 1 8

des éléments 27. Le faisceau lumineux est commandé de fa-  elements 27. The light beam is controlled in a

çon optique, électrique ou mécanique, afin de balayer le  optical, electrical or mechanical lesson, in order to scan the

milieu de reconstruction en synchronisme avec l'emplace-  reconstruction environment in synchronism with the location-

ment auquel l'image est formée dans le milieu de recons-  ment to which the image is formed in the middle of recon-

truction (voir le brevet US 4 174 634 précité). Selon une autre variante encore, du fait de la grande quantité dl-images formées par seconde (égale à la  truction (see the aforementioned US Pat. No. 4,174,634). According to yet another variant, due to the large quantity of images formed per second (equal to the

cadence de répétition des impulsions de déclenchement pro-  repetition rate of the trigger pulses

venant de l'horloge 14) il est possible de faire en sorte  coming from the clock 14) it is possible to make

que chaque impulsion laser éclaire des parties ou des sec-  that each laser pulse illuminates parts or sections

teurs sélectionnés du milieu de reconstruction, au lieu d'éclairer l'ensemble du milieu de reconstruction avec  selected teurs of the reconstruction environment, instead of illuminating the entire reconstruction environment with

une seule impulsion laser.a single laser pulse.

Comme c'est le cas avec un laser fonctionnant en impulsions, il est possible de balayer le milieu de  As is the case with a laser operating in pulses, it is possible to scan the middle of

reconstruction par secteurs étroits, au lieu de le ba-  reconstruction by narrow sectors, instead of the ba-

layer par lignes.layer by lines.

Selon une autre variante, le signal ultraso-  According to another variant, the ultrasonic signal

nore émis peut provenir de plusieurs éléments d'émission ou d'émission/réception placés à différents emplacements,  our emitted can come from several transmitting or transmitting / receiving elements placed in different locations,

soit le long du réseau, soit à distance de celui-ci.  either along the network or at a distance from it.

L'utilisation de plusieurs sources de signal d'émission a pour but de modifier la configuration de granularité d'une trame à une autre dans l'image visuelle. Du fait  The purpose of using several sources of transmission signal is to modify the configuration of granularity from one frame to another in the visual image. Because

que la cadence de trame est élevée, l'oeil fait la moyen-  that the frame rate is high, the eye does the

ne d'un grand nombre de trames pour chaque image perçue.  ne of a large number of frames for each image perceived.

De ce fait, la configuration de granularité changeante  As a result, the changing granularity configuration

est annulée par l'effet de moyenne tandis que la confi-  is canceled out by the average effect while the confi-

guration fixe qui résulte des réflecteurs situés dans  fixed guration which results from the reflectors located in

l'objet est renforcée.the object is reinforced.

L'utilisation de signaux ultrasonores pro-  The use of ultrasonic signals pro-

venant de sources multiples n'affecte pas le traitement  from multiple sources does not affect processing

des signaux électriques produits par les échos, en par-  electrical signals produced by echoes, in particular

ticulier en ce qui concerne l'inversion dans le temps des  particular with regard to the time inversion of

données enregistrées.recorded data.

On peut minimiser la configuration de granu-  We can minimize the granular configuration

larité en changeant la position de l'élément d'émission pour des impulsions successives, ou en changeant la  larity by changing the position of the transmitting element for successive pulses, or by changing the

fréquence des impulsions émises. Il est plus simple de chan-  frequency of pulses emitted. It is easier to change

ger la fréquence du fait que le changement de la position de l élément d' émission constitue en fait unchangemnelt de l'origine de reconstruction, ce qui entralne un changement dans la configuration de balayage par laser (image aniso-  manage the frequency that the change in the position of the emitting element is in fact unchangemnelt of the origin of reconstruction, which causes a change in the configuration of laser scanning (aniso-

chrone) ou un passage à dtautres éléments du réseau de réé-  chrone) or a switch to other elements of the re-network

mission (image isoclhrone).mission (isoclhrone image).

L'homme de l'art notera que le réseau de trans-  Those skilled in the art will appreciate that the trans-

ducteurs 10 peut 9tre constitué par des éléments d9émis-  ductors 10 can be made up of emissive elements

sion/reception au lieu d:Stre constitué par des éléments fonctionnant uniquement on réception et par un seul élét ment dem'1i3s.onio Il est en outre possible dueiciter les éléments d emission à la manière d2un réseau de phase  sion / reception instead of: Stre constituted by elements functioning only on reception and by a single element dem'1i3s.onio It is also possible to cause the transmission elements in the manner of a phase network

pour changer la zone focale et/ou la directivité du fai-  to change the focal area and / or directivity of the lens

sceau ultrasonore émiso Il est également possible d'émet-  ultrasonic seal emitted It is also possible to emit

tre un faisceau dîexploration pour examiner le plan d2ima-  to be a beam of exploration to examine the

ge entier ou d'examiner une section plus étroite queon  whole age or examine a narrower section than one

peut soumettre à un déplacement ou un balayage afin deexa-  can be moved or scanned to deexa-

miner le plan d'image entier avec plusieurs impulsions d'explorations Le réseau de réception 10 peut consister en un seul réseau linéaire, en plusieurs segments de réseau ou en un réseau à deux dimensions0 En outre, le réseau de réception peut comprendre plusieurs rangées d'éléments  undermining the entire image plane with several exploration pulses The reception network 10 can consist of a single linear network, of several network segments or of a two-dimensional network0 In addition, the reception network can comprise several rows of 'elements

pour faciliter la focalisation dynamique dans la direc-  to facilitate dynamic focusing in the direction

tion perpendiculaire au plan de balayage.  tion perpendicular to the scanning plane.

La figure 4 montre une version modifiée du  Figure 4 shows a modified version of the

mode de réalisation de la figure 1, utile pour les me-  embodiment of FIG. 1, useful for measurements

sures du type Doppler. L'énergie ultrasonore est émise  Doppler type sures. Ultrasonic energy is emitted

dans l'objet à examiner par l'intermédiaire d'un trans-  in the object to be examined via a trans-

ducteur d'émission 80 qui est éloigné des éléments du réseau dle réception 10O Un émetteur 82 fonctionnant en ondes entretenues excite 1 lément transducteur 80 afin  emission conductor 80 which is distant from the elements of the reception network 10O A transmitter 82 operating in continuous waves excites 1 transducer element 80 so

d'émettre dans l'objet à examiner des signaux ultraso-  to emit ultrasonic signals into the object to be examined

nores à bande étroite, en ondes entretenueso Selon une  nore narrow band, in continuous waves o According to a

variante, l'excitation à bande étroite peut être obte-  variant, narrow band excitation can be obtained

nue par des impulsions de-longue durée, au lieu de si-  naked by impulses of long duration, instead of if-

gnauc en ondes entretenues. Les signaux d'écho reçus par les éléments 10 sont convertis en signaux électriques  gnauc on CW. The echo signals received by the elements 10 are converted into electrical signals

produits par les échos et ils sont appliqués à des ampli-  produced by the echoes and they are applied to amplifiers

ficateurs haute fréquence 20. Le gain d'un amplificateur  high frequency crackers 20. The gain of an amplifier

respectif est réglé au moyen d'un signal de compensa-  is adjusted by means of a compensation signal

tion provenant d'un circuit de compensation du gain en  tion from a gain compensation circuit in

fonction du temps, 22, pour faire en sorte que les si-  function of time, 22, to make sure that if-

gnaux provenant de réflecteurs de même valeur situés à  signals from reflectors of the same value located at

différentes profondeurs dans l'objet aient la m9me am-  different depths in the object have the same magnitude

plitude en sortie de l'amplificateur 20. Les signaux de sortie des amplificateurs 20 sont appliqués à des filtres à crevasse 84 associés. Le filtre à crevasse 84 sépare les signlaux de décalage de fréquence Doppler par rapport aux signaux électriques produits par les échos et soumis  plitude at the output of the amplifier 20. The output signals of the amplifiers 20 are applied to associated crevice filters 84. The crevice filter 84 separates the Doppler frequency offset signals from the electrical signals produced by the echoes and subjected

à une compensation du gain en fonction du temps. Le si-  compensation for gain as a function of time. The if-

gnal filtré présent en sortie du filtre à crevasse 84 est enregistré dans la mémoire 24 et il est réémis par le réseau de reconstruction 26 de la mnme manière que les signaux d'écho d'impulsion décrits ci-dessus. Le milieu de reconstruction forme uniquement l'image du signal Doppler, au lieu de former celle des signaux  general filtered present at the output of the crevice filter 84 is recorded in the memory 24 and it is retransmitted by the reconstruction network 26 in the same way as the pulse echo signals described above. The reconstruction medium only forms the image of the Doppler signal, instead of forming that of the signals

d'écho d'impulsion. Le mode de réalisation modifié fone-  pulse echo. The modified embodiment fone-

tionne par ailleurs pratiquement de la manière décrite ci-dessus. Uné différence importante par rapport à la technique d'écho d'impulsion résulte du fait que le  Furthermore, it operates practically in the manner described above. An important difference from the pulse echo technique is that the

transducteur d'émission 80 émet de l'énergie ultraso-  emission transducer 80 emits ultrasonic energy

nore à bande étroite en ondes entretenues dans l'objet  nore narrow band in CW in the object

qui est examiné. Du fait qu'on utilise de l'énergie ul-  which is being reviewed. Because we use ultra-

trasonore en ondes entretenues, la mémoire 24 peut 8tre programmée de façon à commencer l'enregistrement à n'importe quel instant et à poursuivre l'enregistrement pendant un intervalle de temps nécessaire pour que les signaux provenant de la profondeur maximale soient reçus, traités et enregistrés. Une fois que l'enregistrement des données est achevé, les données enregistrées sont lues selon la séquence correspondant à l'inversion de  stored in CW, memory 24 can be programmed to start recording at any time and continue recording for an interval of time necessary for signals from the maximum depth to be received, processed and saved. Once the data recording is completed, the recorded data is read in the sequence corresponding to the inversion of

*temps, comme décrit ci-dessus.* time, as described above.

Dans une variante de la configuration décrite, il est possible d'écrire des données pendant une durée  In a variant of the configuration described, it is possible to write data for a period of time

beaucoup plus courte que la période de la fréquence cen-  much shorter than the frequency period cen-

trale de 1lutrason, et de lire les données de façon répé-  1lutrason, and read the data repeatedly

titive, avec inversion de temps, jusqu'à ce que les fronts d'onde se soient propagés jusqu'à la profondeur maximale du milieu de reconstruction.  titive, with time inversion, until the wave fronts have propagated to the maximum depth of the reconstruction medium.

Dans une version modifiée du mode de réalisa-  In a modified version of the embodiment

tion de la figure 4, on calcule la transformée de Fourier  tion of Figure 4, we compute the Fourier transform

des signaux de données, par exemple au moyen d'un dispo-  data signals, for example by means of a device

sitif réalisant la transformation de Fourier rapide, et on l'enregistre dans la mémoire. L'enregistrement de la  sitive performing the fast Fourier transformation, and it is saved in memory. The recording of the

transformée de Fourier réduit le volume de données à en-  Fourier transform reduces the volume of data to

registrer et supprime les filtres à crevasse 84, si on  register and delete the crevice filters 84, if you

néglige les composantes spectrales proches de la fré-  neglects the spectral components close to the frequency

quence centrale de l'ultrason émisv Après avoir enre-  central frequency of the emitted ultrasound After having recorded

gistré les données de transformée de Fourier sans les données relatives aux spectres voisins de la fréquence  recorded the Fourier transform data without the data relating to the spectra close to the frequency

centrale, on synthétise facilement les signaux corres-  central, we easily synthesize the corresponding signals

pondant à ltinversion de temps, à partir des données  responding to the time reversal, from the data

spectrales enregistrées.recorded spectral data.

Il est bien connu que lorsqu'on utilise les techniques Doppler, il est essentiel d'aligner les transducteurs d'émission et de réception de façon que la longueur du chemin associé à un réflecteur mobile  It is well known that when using Doppler techniques, it is essential to align the emission and reception transducers so that the length of the path associated with a movable reflector

présente des variations notables sous l'effet du mou-  presents notable variations under the effect of the

vement du réflecteur. Pour parvenir à la sensibilité la plus élevée pour les signaux d'écho provenant de cellules sanguines en circulation, indépendamment de la direction de circulation, il est avantageux d'utiliser plusieurs transducteurs d'émission placés à distance du  reflector. To achieve the highest sensitivity for echo signals from circulating blood cells, regardless of the direction of circulation, it is advantageous to use multiple emission transducers placed at a distance from the

réseau de réception. Les différents transducteurs d'émis-  reception network. The different emission transducers

sion peuvent être excités séquentiellement ou simulta-  can be excited sequentially or simultaneously

nément. Si les transducteurs sont placés correctement, d'une manière connue, un vecteur vitesse de n'importe quelle direction produit un décalage Doppler important  nement. If the transducers are placed correctly, in a known manner, a velocity vector from any direction produces a large Doppler shift

et facilement détestable dans le signal électrique pro-  and easily detestable in the electrical signal pro-

duit par les échos.smelled by echoes.

Dans la configuration d'écho d'impulsion comme dans la configuration Doppler, le réseau de réception peut avoir n'importe quelle forme, rectiligne ou courbe. Le  In the pulse echo configuration as in the Doppler configuration, the reception network can have any shape, straight or curved. The

réseau de reconstruction doit avoir une forme liée à cel-  reconstruction network must have a form linked to it

le du réseau de réception de façon que les fronts d'onde réémis reconstruisent la configuration de diffuseurs. Il est même possible, comme le montre la figure 6, de faire  the receiving network so that the re-emitted wave fronts reconstruct the configuration of diffusers. It is even possible, as shown in Figure 6, to do

en sorte que la forme du réseau de réception soit régla-  so that the shape of the receiving network is regulated

ble pour se conformer au contour de l'objet qui est exa-  ble to conform to the outline of the object which is exa-

miné. Sur la figure 6, le réseau de réception comprend, par exemple, deux segments rectilignes lt et 1" réunis par une charnière 80. De façon similaire, le réseau de reconstruction comprend deux segments rectilignes 26' et 26" réunis par une charnière 82. On peut utiliser des  mine. In FIG. 6, the reception network comprises, for example, two rectilinear segments lt and 1 "joined by a hinge 80. Similarly, the reconstruction network comprises two rectilinear segments 26 'and 26" joined by a hinge 82. We can use

moyens électriques destinés à maintenir la même rela-  electrical means intended to maintain the same rela-

tion spatiale entre les segments de réseau, comme un  spatial tion between network segments, such as a

servomécanisme comprenant un capteur d'angle 86 qui ap-  servomechanism comprising an angle sensor 86 which

plique à un amplificateur d'asservissement 90 un signal de réaction représentatif de l'angle entre les segments  applies a feedback signal representative of the angle between the segments to a servo amplifier 90

de réseau 1t et 1". Le signal de sortie de l'amplifica-  1t and 1 "mains. The output signal from the amplifier

teur d'asservissement 90 est appliqué à un servomoteur 88 pour régler l'angle entre les segments 26' et 26" qui sont accouplés au servomoteur 88. Les segments sont accouplés au servomécanisme de façon que les angles A soient identiques dans le réseau de réception et dans le réseau de reconstruction. Dans le mode de réalisation considéré, si on suppose que le milieu de reconstruction  servo tor 90 is applied to a servo motor 88 to adjust the angle between the segments 26 'and 26 "which are coupled to the servo motor 88. The segments are coupled to the servo mechanism so that the angles A are identical in the receiving network and in the reconstruction network. In the embodiment considered, if we assume that the reconstruction medium

consiste en une cuve emplie d'eau, le réseau de re-  consists of a tank filled with water, the network of

construction est placé dans la cuve pleine d'eau.  construction is placed in the tank full of water.

Lorsqu'on reconstruit une image dans le mi-  When reconstructing an image in the mid-

lieu de reconstruction 30, il se produit une certaine  reconstruction place 30 it occurs some

distorsion. L'impulsion ultrasonore d'émission est émi-  distortion. The ultrasonic emission pulse is emitted.

se, par exemple, par l'élément d'émission 12 qui est  itself, for example, by the transmission element 12 which is

placé en position médiane dans le réseau 1. La distan-  placed in the middle position in network 1. The distance

ce que parcourt l'impulsion ultrasonore depuis l'élé-  what the ultrasonic pulse travels from the element

ment 12 jusqu'à un réflecteur puis ensuite du réflec-  ment 12 to a reflector and then reflector

teur jusqu'à un élément 10 du réseau de réception, est  up to an element 10 of the receiving network, is

différente de la distance que parcourt le signal recons-  different from the distance the signal is traveling

truit depuis un élément du réseau de reconstruction 26  trout from an element of the reconstruction network 26

jusqutau réflecteur dont l'image est formée dans le mi-  up to the reflector whose image is formed in the middle

lieu de reconstruction 30. Cette distorsion est plus  place of reconstruction 30. This distortion is more

apparente en champ proche. En champ lointain, la dif-  apparent in the near field. In the far field, the diff-

férence des longueurs des chemins devient négligeable. Pour tenter de compenser cette différence de  the length of the paths becomes negligible. To try to compensate for this difference in

longueur de chemin, il est possible de donner aux élé-  path length, it is possible to give the elements

ments 27 du. réseau de reconstruction un profil tel qu'ils émettent des fronts d'onde elliptiques au lieu de fronts  27 of. reconstruction network a profile such that they emit elliptical wave fronts instead of fronts

d'onde sphériques. Les foyers des fronts d'onde ellip-  spherical wave. The focal points of the ellip- wave fronts

tiques destinés à simuler la longueur du chemin du cen-  ticks intended to simulate the length of the path from the center

tre du réseau jusqu'au réflecteur puis ensuite jusqu'à un élément de réception sont la position de l'élément  from the network to the reflector and then to a receiving element are the position of the element

de réception et le centre du milieu de reconstruction.  reception and the center of the reconstruction medium.

Il en résulte une meilleure résolution en champ proche.  This results in better near-field resolution.

En champ lointain, les ellipses dégénèrent en cercles  In the far field, ellipses degenerate into circles

et n'apportent pas une amélioration notable de la réso-  and do not bring a significant improvement in the reso-

lution de l'image.image playback.

Selon une autre modification de la configura-  According to another modification of the configuration

tion, on peut orienter le transducteur d'émission situé à distance de façon que l'onde plane émise se propage  tion, the transmitting transducer located at a distance can be oriented so that the emitted plane wave propagates

dans une direction perpendiculaire au plan de l'image.  in a direction perpendicular to the image plane.

Cette modification permet au champ sonore d'éclairer  This modification allows the sound field to light up

au même instant l'ensemble du plan de l'image. Lehom-  at the same instant the whole plane of the image. Lehom-

me de l'art notera que dans ces conditions, le fait de réémettre avec inversion de temps les données de signaux électriques produits par les échos, dans un milieu de reconstruction ayant la même vitesse acoustique que l'objet examiné, donne des images isochrones sans avoir recours à une cadence accrue de lecture des donnéeso Dans ce cas, le réseau de reconstruction doit avoir les  Those skilled in the art will note that under these conditions, the fact of retransmitting with time inversion the data of electrical signals produced by the echoes, in a reconstruction medium having the same acoustic speed as the object examined, gives isochronous images without use an increased rate of data reading o In this case, the reconstruction network must have the

mêmes dimensions que le réseau de réception.  same dimensions as the reception network.

Il est également possible de fournir une pré-  It is also possible to provide a pre-

sentation en couleur, en particulier lorsqu'on utili-  color feeling, especially when using

se les techniques Doppler pour représenter la circu-  Doppler techniques to represent the circulation

lation du sang. Parmi des techniques simples pour  blood lation. Among simple techniques for

créer une présentation en couleur, on peut citer l'uti-  create a presentation in color, we can cite the

lisation d'une structure colorée recouvrant une image  reading of a colored structure covering an image

d'écho en noir et blanc, ou l'utilisation de trois fré-  black and white echo, or the use of three

quences d'impulsions d'émission, en appliquant les ima-  emission pulse frequencies, applying the ima-

ges provenant d'une première fréquence à un canon d'un récepteur vidéo en couleur, les images correspondant à une seconde fréquence à un autre canon du récepteur et les images correspondant à une troisième fréquence au  ges from a first frequency to a barrel of a color video receiver, the images corresponding to a second frequency to another barrel of the receiver and the images corresponding to a third frequency at

troisième canon du récepteur. On trouvera un examen dé-  third barrel of the receiver. A review can be found

taillé d'un procédé d'obtention d'une telle présenta-  carved out of a process for obtaining such a presentation

tion en couleur dans le brevet US 3 156 110.  tion in color in US Patent 3,156,110.

On vient de décrire et de représenter un mo-  We have just described and represented a mo-

de de réalisation préféré d'un dispositif d'échographie par impulsions utilisant une mémoire d'inversion de  preferred embodiment of a pulse ultrasound device using a reversal memory of

ktemps et d'un dispositif d'échographie Doppler utili-  time and a Doppler ultrasound device used

sant une mémoire d'inversion de temps, ainsi que plu-  having a time inversion memory, as well as

sieurs variantes et modifications de ces dispositifs,  various variants and modifications of these devices,

mais il est évident que de nombreuses autres modifi-  but it is evident that many other modifications

cations peuvent 8tre apportées aux dispositifs et aux procédés décrits et représentés, sans sortir du cadre  cations can be added to the devices and methods described and shown, without going outside the scope

de l'invention.of the invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Système d'échographie ultrasonore, caractérisé  1. Ultrasound ultrasound system, characterized en ce qu'il comprend: des moyens transducteurs (12) con-  in that it comprises: transducer means (12) which çus de façon à être couplés à un objet à examiner, pour émettre de l'énergie ultrasonore dans l'objet; un réseau de transducteurs de réception (1) qui comporte plusieurs éléments de réception (10) juxtaposés placés de façon à recevoir des signaux d'écho qui apparaissent lorsque  designed to be coupled to an object to be examined, to emit ultrasonic energy into the object; a network of reception transducers (1) which comprises several juxtaposed reception elements (10) placed so as to receive echo signals which appear when l'énergie ultrasonore rencontre des réflecteurs acousti-  ultrasonic energy meets acoustic reflectors ques situés dans l'objet, et à convertir ces signaux d'écho en signaux électriques produits par les échos; une  located in the object, and converting these echo signals into electrical signals produced by the echoes; a mémoire (24) connectée au réseau de transducteurs de ré-  memory (24) connected to the network of transducers of ception (1) de façon à enregistrer séquentiellement, en  ception (1) so as to record sequentially, while fonction du temps, des données liées aux signaux électri-  function of time, data linked to electrical signals ques produits par les échos qui sont associés à chaque  that produced by the echoes that are associated with each élément de réception (10), et à fournir ces données en-  receiving element (10), and providing this data to- registrées selon un ordre correspondant à une inversion de temps par rapport à l'enregistrement séquentiel, un milieu de reconstruction (30) qui conduit les signaux d'énergie ultrasonore et dans lequel on peut former une  recorded in an order corresponding to a time inversion with respect to the sequential recording, a reconstruction medium (30) which conducts the ultrasonic energy signals and in which a image acoustique; un réseau de transducteurs de recons-  acoustic image; a network of recon transducers truction (26) qui comporte plusieurs éléments d'émission (27) juxtaposés qui sont connectés à la mémoire (24) et sont couplés au milieu de reconstruction (30) de façon que ces éléments d'émission émettent dans le milieu de reconstruction (30) des signaux d'énergie ultrasonore sous l'effet des signaux soumis à une inversion de temps qui sont fournis, afin de former une image reconstruite des réflecteurs acoustiques; des moyens de conversion  truction (26) which comprises several juxtaposed emission elements (27) which are connected to the memory (24) and are coupled to the reconstruction medium (30) so that these emission elements emit in the reconstruction medium (30 ) signals of ultrasonic energy under the effect of the signals subjected to a time inversion which are supplied, in order to form a reconstructed image of the acoustic reflectors; means of conversion acousto-optiques (32) qui sont couplés au milieu de re-  acousto-optics (32) which are coupled to the re- construction afin de convertir l'image acoustique recons-  construction in order to convert the acoustic image recons- truite en une image optique; des moyens de commande (54) qui sont connectés à la mémoire (24) de façon à commander la cadence d'enregistrement des données et la cadence de  trout in an optical image; control means (54) which are connected to the memory (24) so as to control the rate of data recording and the rate of lecture des données dans l'ordre correspondant à une in-  read data in the order corresponding to an in- version de temps; et des moyens d'affichage (36) qui sont connectés aux moyens de conversion acousto-optiques afin  time version; and display means (36) which are connected to the acousto-optical conversion means in order to de représenter l'image optique.to represent the optical image. 2. Système d'échographie ultrasonore selon la reven-  2. Ultrasound ultrasound system according to the res dication 1, caractérisé en ce que les moyens transduc-  dication 1, characterized in that the transducer means teurs (12) émettent de l'énergie ultrasonore dans l'objet en émettant des impulsions d'émission ultrasonore dans cet objet.  tors (12) emit ultrasonic energy into the object by emitting ultrasonic emission pulses into the object. 3. Système d'échographie ultrasonore selon la reven-  3. Ultrasound ultrasound system according to the res dication 1, caractérisé en ce que les moyens transduc-  dication 1, characterized in that the transducer means teurs (12) émettent de l'énergie ultrasonore dans l'ob-  torers (12) emit ultrasonic energy into the ob- jet en émettant dans l'objet un signal ultrasonore en ondes entretenues, et des moyens de filtrage à crevasse  jet by emitting an ultrasonic signal in continuous waves into the object, and crevice filtering means (84) sont connectés au réseau de transducteurs de récep-  (84) are connected to the network of receiver transducers tion (10) de façon à recevoir les signaux électriques  tion (10) so as to receive the electrical signals produits par les échos, à former un signal de sortie re-  produced by the echoes, to form an output signal re- présentatif du décalage de fréquence Doppler des signaux électriques produits par les échos, et à appliquer ce  presentation of the Doppler frequency shift of the electrical signals produced by the echoes, and to apply this signal de sortie à la mémoire (24).  memory output signal (24). 4. Système d'échographie ultrasonore selon la reven-  4. Ultrasound ultrasound system according to the res dication 1, caractérisé en ce que les moyens transduc-  dication 1, characterized in that the transducer means teurs (12) émettent de l'énergie ultrasonore dans l'objet en émettant dans l'objet un signal ultrasonore sous la forme d'une impulsion à bande étroite, de longue durée,  teurs (12) emit ultrasonic energy into the object by emitting into the object an ultrasonic signal in the form of a narrow band pulse, of long duration, et des moyens de filtrage à crevasse (84) sont connec-  and crevice filtering means (84) are connected tés au réseau de transducteurs de réception (10) afin de recevoir les signaux électriques produits, par les échos, de former un signal de sortie représentatif du décalage de fréquence Doppler des signaux électriques produits par les échos, et d'appliquer ce signal de sortie à la  tees to the receiving transducer network (10) in order to receive the electrical signals produced by the echoes, to form an output signal representative of the Doppler frequency shift of the electrical signals produced by the echoes, and to apply this output signal to the mémoire (24).memory (24). 5. Procédé d'obtention d'une image optique dans  5. Method for obtaining an optical image in un système d'échographie ultrasonore, c a r a c t é r i-  an ultrasound ultrasound system, c a r a c t e r i- s é en ce que: on émet de l'énergie ultrasonore dans un objet à examiner; on reçoit des signaux d'écho qui se produisent lorsque l'énergie ultrasonore rencontre un réflecteur acoustique dans l'objet, et on convertit ces signaux d'écho en signaux électriques produits par les échos; on enregistre des données liées aux signaux  s in that: ultrasonic energy is emitted into an object to be examined; receiving echo signals which occur when ultrasonic energy encounters an acoustic reflector in the object, and converting these echo signals into electrical signals produced by the echoes; we record data related to signals électriques produits par les échos, dans l'ordre séquen-  electrics produced by the echoes, in sequential order tiel dans lequel ces signlaux sont reçus - on lit les don-  tiel in which these signals are received - we read the data - nées enregistrées selon un ordre correspondant à une in-  data recorded in an order corresponding to an in- version de temps; sous l'effet des données lues et sou-  time version; under the effect of the data read and mises à l'inversion de temps, on émet des signaux d'éner-  set to time inversion, energy signals are emitted gie ultrasonore dans un milieu de reconstruction, pour former une image acoustique reconstruite du réflecteur  ultrasound in a reconstruction medium, to form a reconstructed acoustic image of the reflector acoustique 5 et on convertit cette image acoustique re-  acoustic 5 and we convert this acoustic image construite en une image optique.built into an optical image. 6e Procédé d'obtention dS'ue image optique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on émet  6th Method for obtaining an optical image according to claim 5, characterized in that one emits l'énergie ultrasonore sous la forme dîimpulsions dîémis-  ultrasonic energy in the form of pulse sion. 7. Procédé d'obtention d'une image optique selon la revendication 5, caractérisé en ce queon émet  if we. 7. Method for obtaining an optical image according to claim 5, characterized in that it emits l'énergie ultrasonore sous la forme de signaux ultraso-  ultrasonic energy in the form of ultrasonic signals nores en ondes entretenues.our on-air waves. 8. Procédé d'obtention d'une image optique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on émet  8. Method for obtaining an optical image according to claim 5, characterized in that it emits l'énergie ultrasonore sous la forme de signaux ultraso-  ultrasonic energy in the form of ultrasonic signals nores constitués par des impulsions à bande étroite et  ours consist of narrow band pulses and de longue durée.long term. 9. Procédé d'obtention d'une image optique  9. Method for obtaining an optical image selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, carac-  according to any one of claims 7 or 8, charac- térisé en ce qu'on produit un signal représentatatif du décalage de fréquence Dopplet des signaux électriques  terified in that a signal representative of the Dopplet frequency offset of the electrical signals is produced produits par les échos qui sont enregistrés dans l'or-  produced by the echoes that are recorded in the gold- dre séquentiel dans lequel ils sont reçus.  dre sequential in which they are received.
FR8107094A 1980-04-22 1981-04-08 METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC ECHOGRAPHY Withdrawn FR2480955A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14274080A 1980-04-22 1980-04-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2480955A1 true FR2480955A1 (en) 1981-10-23

Family

ID=22501086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8107094A Withdrawn FR2480955A1 (en) 1980-04-22 1981-04-08 METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC ECHOGRAPHY

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS56158974A (en)
AU (1) AU6735581A (en)
CA (1) CA1169145A (en)
DE (1) DE3110521A1 (en)
FR (1) FR2480955A1 (en)
GB (1) GB2074732A (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113747A (en) * 1981-12-26 1983-07-06 Toshiba Corp Ultrasonic test equipment
GB8412631D0 (en) * 1984-05-17 1984-06-20 Atomic Energy Authority Uk Ultrasonic testing
JPH0519047Y2 (en) * 1985-09-13 1993-05-20
JPS6379640A (en) * 1986-09-22 1988-04-09 横河メディカルシステム株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
FR2683323B1 (en) * 1991-11-05 1994-02-11 Paris Vii Universite METHOD AND DEVICE FOR INTERNAL CONTROL OF PARTS BY ULTRASOUND.
FR2696573B1 (en) * 1992-10-02 1996-08-30 Univ Paris TIME-RETURN ACOUSTIC EXAMINATION METHOD AND DEVICE.
GB2278443B (en) * 1993-03-27 1997-07-16 Godallawaththa Path Gunarathne Ultrasonic display/imaging system
FR2737011B1 (en) * 1995-07-20 1997-09-19 Edap Int PARALLEL IMAGING METHOD AND DEVICE
US7089796B2 (en) 2004-03-24 2006-08-15 Hrl Laboratories, Llc Time-reversed photoacoustic system and uses thereof
JP5419404B2 (en) * 2008-09-04 2014-02-19 キヤノン株式会社 Photoacoustic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1316497A (en) * 1969-05-19 1973-05-09 Inst Francais Du Petrole method and apparatus for visual representation in a model of a surveyed medium
US4006627A (en) * 1974-10-11 1977-02-08 Thomson-Csf High-speed ultrasonic echo-tomographic device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1316497A (en) * 1969-05-19 1973-05-09 Inst Francais Du Petrole method and apparatus for visual representation in a model of a surveyed medium
US4006627A (en) * 1974-10-11 1977-02-08 Thomson-Csf High-speed ultrasonic echo-tomographic device

Also Published As

Publication number Publication date
DE3110521A1 (en) 1981-12-24
JPS56158974A (en) 1981-12-08
CA1169145A (en) 1984-06-12
AU6735581A (en) 1981-10-29
GB2074732A (en) 1981-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fink Time reversal in acoustics
Fink Time-reversal mirrors
EP0010492B1 (en) Liquid crystal acousto-optic cell and visualisation device comprising such a cell
FR2507075A1 (en) ENDOSCOPIC PROBE AND METHOD OF USE
US20050210985A1 (en) Time-reversed photoacoustic system and uses thereof
EP0543445B1 (en) Examination device for media by means of ultrasonic echography
FR2480955A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC ECHOGRAPHY
US3745812A (en) Acoustic imaging apparatus
Thomas et al. Inverse scattering analysis with an acoustic time-reversal mirror
FR2852700A1 (en) Optical-acoustic imaging method for object e.g. biological tissue, involves applying incident wave on object for generating transmission signal wave and generating acoustic vibration in direction of object
US3600935A (en) Methods and apparatus for producing a holographic light pattern from an ultrasonic impulse
FR2815723A1 (en) System and probe for obtaining images using waves emitted by an antennae after reflection of these waves from a illuminated target, used in radar, sonar or medical imaging systems
Fink Time reversal mirrors
EP0044250B1 (en) Flat-screen display with two-dimensional elastic-wave scanning
US3594717A (en) Sonic transducer
EP0204599B1 (en) Process and device for determining from a great distance the signature of a group of seismic emitters
EP0040566B1 (en) Dynamically-focused sector-scan imaging unit
US6847584B2 (en) Method and apparatus for acoustic imaging of objects in water
RU2505806C2 (en) Apparatus for imaging acoustic field in optically reflecting elastic surface
US3745814A (en) Sonoradiography system
US3763693A (en) Pulsed acousto-optical echo imaging method and apparatus
Metherell et al. Temporal reference acoustical holography
EP0009436B1 (en) Acousto-electric device for processing a two-dimensional optical image
WO2018150109A1 (en) Devices and corresponding measuring method for determining mechanical properties of initially liquid or soft media and changes therein over time
FR2512339A1 (en) ULTRASONIC DIAGNOSTIC APPARATUS

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse