JP2000254121A - Method and device for forming reception signal and method and device for ultrasonic imaging - Google Patents

Method and device for forming reception signal and method and device for ultrasonic imaging

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JP2000254121A
JP2000254121A JP6623099A JP6623099A JP2000254121A JP 2000254121 A JP2000254121 A JP 2000254121A JP 6623099 A JP6623099 A JP 6623099A JP 6623099 A JP6623099 A JP 6623099A JP 2000254121 A JP2000254121 A JP 2000254121A
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JP
Japan
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signal
signals
ultrasonic
received
delay time
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JP6623099A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuto Takeuchi
康人 竹内
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mitigate the operation condition of the addition means for adding a ΔΣ modulating signal by imparting a delay time by means of imparting a drawing signal to a ΔΣ-modulated signal string in a receiving signal creating method where an added signal is filtered. SOLUTION: ΔΣ modulating circuits 611-615 arranged in a wave reception beam former 610 are disposed at every ultrasonic wave transducer of wave reception apparatus. The circuits 611-615 applies ΔΣ-modulation to the echo signal of an RF(radio frequency) frequency area by over-sampling, which is received by each ultrasonic wave transducer, and convert it into a PCM(pulse code modulation) signal. The output signals of the circuits 611-615 are respectively inputted to delay imparting circuits 621-625. The circuits 621-625 impart a delay corresponding to the direction of an echo reception sound ray and to the focus of echo reception to an input signal and the delay is imparted to a previously fixed PCM signal string.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、受信信号形成方法
および装置並びに超音波撮像方法および装置に関し、特
に、超音波トランスデューサアレイ(transduc
er array)で受信した複数の信号をそれぞれΔ
Σ(delta−sigma)変調し、ΔΣ変調した複
数の信号を用いて受信ビームフォーミング(beamf
orming)を行う受信信号形成方法および装置、並
びに、そのようして受信ビームフォーミングした受信信
号を用いる超音波撮像方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for forming a received signal and an ultrasonic imaging method and apparatus, and more particularly, to an ultrasonic transducer array (transducc).
er array), a plurality of signals received by Δ
受 信 (delta-sigma) modulation and reception beamforming (beamf) using a plurality of ΔΣ modulated signals
The present invention relates to a method and an apparatus for forming a received signal for performing orchestration, and an ultrasonic imaging method and apparatus using a received signal that has been thus received and beamformed.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波の受信ビームフォーミングをディ
ジタル(digital)的に行う一つの方法として、
ΔΣ変調した信号を利用して受信ビームフォーミングを
行う方法がある。この方法は、例えば特開平3−114
449号に記載されているように、超音波トランスデュ
ーサアレイで受信した複数の信号を複数のΔΣ変調器で
それぞれΔΣ変調し、ΔΣ変調後の複数の信号をそれぞ
れ時間シフト(shift)して加算し、加算結果をデ
シメーションフィルタ(decimationfilt
er)でフィルタリング(filtering)するよ
うになっている。
2. Description of the Related Art As one method of digitally performing ultrasonic receiving beam forming,
There is a method of performing reception beamforming using a ΔΣ modulated signal. This method is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-114.
No. 449, a plurality of signals received by the ultrasonic transducer array are respectively ΔΣ-modulated by a plurality of ΔΣ modulators, and the plurality of signals after the ΔΣ modulation are time-shifted and added. , And the addition result is converted to a decimation filter (decimation filter).
er).

【0003】デシメーションフィルタの出力信号は1音
線分の受信信号を形成する。複数の信号にそれぞれ付与
する時間シフトの量によって、受信ビームの方位および
焦点を定める。時間シフト量を変更することにより受信
ビームの方位を変更し、音線順次の走査を行う。
The output signal of the decimation filter forms a received signal for one sound ray. The azimuth and focus of the received beam are determined by the amount of time shift applied to each of the plurality of signals. By changing the time shift amount, the azimuth of the reception beam is changed, and scanning in the order of sound rays is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の受信ビームフォ
ーミングでは、受信ビームの焦点(フォーカス:foc
us)は信号に付与する時間シフト量によって固定され
るので、1つの方位での信号受信中に受信フォーカスを
変更するいわゆるダイナミックフォーカス(dynam
ic focus)が行えないという問題があった。
In the above-described receiving beam forming, the focus of the receiving beam (focus: foc)
us) is fixed by the amount of time shift given to the signal, so that the so-called dynamic focus (dynam) that changes the reception focus during signal reception in one direction.
ic focus) cannot be performed.

【0005】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、ΔΣ変調信号についてダイ
ナミックフォーカスを行う受信信号形成方法および装置
並びに超音波撮像方法および装置を実現することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to realize a reception signal forming method and apparatus and an ultrasonic imaging method and apparatus for performing dynamic focus on a ΔΣ modulation signal. is there.

【0006】また、ΔΣ変調信号を加算する加算手段の
動作条件を緩和する受信信号形成方法および装置並びに
超音波撮像方法および装置を実現することを目的とす
る。
It is another object of the present invention to realize a reception signal forming method and apparatus, and an ultrasonic imaging method and apparatus, which alleviate the operating conditions of an adding means for adding a ΔΣ modulation signal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、アレイを構成する複数の超音波トラ
ンスデューサで超音波を受信し、前記複数の超音波トラ
ンスデューサが受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調
し、前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時間
を付与し、前記遅延時間を付与した複数の信号を加算
し、前記加算した信号をフィルタリングする受信信号形
成方法であって、前記遅延時間の付与はΔΣ変調した信
号列に引き延ばし信号を付与することにより行うことを
特徴とする受信信号形成方法である。
Means for Solving the Problems (1) A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is that a plurality of ultrasonic transducers constituting an array receive ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic transducers receive the ultrasonic waves. A signal is Δ の -modulated, a predetermined delay time is added to the plurality of ΔΣ-modulated signals, a plurality of signals to which the delay time is added are added, and the added signal is filtered. A method of forming a received signal is characterized in that the delay time is given by giving a stretched signal to a ΔΣ modulated signal sequence.

【0008】(2)上記の課題を解決する第2の発明
は、アレイを構成する複数の超音波トランスデューサで
超音波を受信し、前記複数の超音波トランスデューサが
受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調し、前記ΔΣ変
調した複数の信号をそれぞれフーリエ変換し、前記フー
リエ変換した複数の信号に周波数ドメインにおいて予め
定めた位相変移量を付与し、前記位相変移量を付与した
複数の信号を周波数ドメインで加算し、前記加算した信
号を逆フーリエ変換することを特徴とする受信信号形成
方法である。
(2) According to a second aspect of the present invention, an ultrasonic wave is received by a plurality of ultrasonic transducers constituting an array, and a plurality of signals received by the plurality of ultrasonic transducers are ΔΣ modulated. Fourier transform each of the plurality of ΔΣ-modulated signals, apply a predetermined amount of phase shift in the frequency domain to the plurality of Fourier-transformed signals, and convert the plurality of signals with the amount of phase shift in the frequency domain. A method of forming a received signal, comprising adding and performing an inverse Fourier transform on the added signal.

【0009】(3)上記の課題を解決する第3の発明
は、アレイを構成する複数の超音波トランスデューサで
超音波を受信し、前記複数の超音波トランスデューサが
受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調し、前記ΔΣ変
調した複数の信号に予め定めた遅延時間を付与し、前記
遅延時間を付与した複数の信号をそれぞれフィルタリン
グし、前記フィルタリングした複数の信号を加算し、前
記加算した信号をフィルタリングすることを特徴とする
受信信号形成方法である。
(3) According to a third aspect of the present invention, an ultrasonic wave is received by a plurality of ultrasonic transducers constituting an array, and a plurality of signals received by the plurality of ultrasonic transducers are respectively ΔΣ modulated. A predetermined delay time is added to the plurality of ΔΣ-modulated signals, the plurality of signals to which the delay time is added are respectively filtered, the plurality of filtered signals are added, and the added signal is filtered. This is a method for forming a received signal.

【0010】(4)上記の課題を解決する第4の発明
は、アレイを構成し超音波を受信する複数の超音波トラ
ンスデューサと、前記複数の超音波トランスデューサが
受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手
段と、前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時
間を付与する遅延時間付与手段と、前記遅延時間を付与
した複数の信号を加算する加算手段と前記加算した信号
をフィルタリングするフィルタリング手段とを有する受
信信号形成装置であって、前記遅延時間付与手段は前記
ΔΣ変調した信号列に引き延ばし信号を付与することを
特徴とする受信信号形成装置である。
(4) A fourth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a plurality of ultrasonic transducers which form an array and receive ultrasonic waves, and a plurality of signals which are received by the plural ultrasonic transducers are ΔΣ modulated. .DELTA..SIGMA. Modulating means, delay time providing means for providing a predetermined delay time to the plurality of .DELTA..SIGMA. Modulated signals, adding means for adding the plurality of signals provided with the delay time, and filtering the added signals. A reception signal forming apparatus having filtering means, wherein the delay time providing means applies a stretched signal to the ΔΣ modulated signal sequence.

【0011】(5)上記の課題を解決する第5の発明
は、アレイを構成し超音波を受信する複数の超音波トラ
ンスデューサと、前記複数の超音波トランスデューサが
受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手
段と、前記ΔΣ変調した複数の信号をそれぞれフーリエ
変換するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換した複
数の信号に周波数ドメインにおいて予め定めた位相変移
量を付与する位相変移量付与手段と、前記位相変移量を
付与した複数の信号を周波数ドメインで加算する加算手
段と、前記加算した信号を逆フーリエ変換する逆フーリ
エ変換手段とを具備することを特徴とする受信信号形成
装置である。
(5) A fifth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a plurality of ultrasonic transducers that form an array and receive ultrasonic waves, and a plurality of signals received by the plural ultrasonic transducers are ΔΣ modulated. ΔΣ modulating means, Fourier transform means for Fourier transforming each of the plurality of Δ 信号 modulated signals, and a phase shift amount giving means for giving a predetermined phase shift amount in the frequency domain to the Fourier transformed signals, A reception signal forming apparatus comprising: an adding unit that adds a plurality of signals to which the phase shift amount is added in a frequency domain; and an inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform on the added signal.

【0012】(6)上記の課題を解決する第6の発明
は、アレイを構成し超音波を受信する複数の超音波トラ
ンスデューサと、前記複数の超音波トランスデューサが
受信した複数の信号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手
段と、前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時
間を付与する遅延時間手段と、前記遅延時間を付与した
複数の信号をそれぞれフィルタリングする第1のフィル
タリング手段と、前記フィルタリングした複数の信号を
加算する加算手段と、前記加算した信号をフィルタリン
グする第2のフィルタリング手段とを具備することを特
徴とする受信信号形成装置である。
(6) A sixth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a plurality of ultrasonic transducers that form an array and receive ultrasonic waves, and a plurality of signals received by the plural ultrasonic transducers are ΔΣ modulated. .DELTA..SIGMA. Modulating means, delay time means for providing a predetermined delay time to the plurality of .DELTA..SIGMA. Modulated signals, first filtering means for respectively filtering the plurality of signals provided with the delay time, A reception signal forming apparatus comprising: an adding unit that adds a plurality of signals; and a second filtering unit that filters the added signal.

【0013】(7)上記の課題を解決する第7の発明
は、超音波を送信してそのエコーを受信し、前記受信し
た信号に基づき予め定めた音線に沿った受信信号を形成
し、前記形成した受信信号に基づいて画像を生成する超
音波撮像方法であって、前記受信信号を(1)ないし
(3)のうちのいずれか1つに記載の方法で形成するこ
とを特徴とする超音波撮像方法である。
(7) A seventh aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is to transmit an ultrasonic wave, receive an echo of the ultrasonic wave, and form a reception signal along a predetermined sound ray based on the received signal. An ultrasonic imaging method for generating an image based on the formed reception signal, wherein the reception signal is formed by a method according to any one of (1) to (3). This is an ultrasonic imaging method.

【0014】(8)上記の課題を解決する第8の発明
は、超音波を送信する超音波送信手段と、前記送信した
超音波に関する受信信号を形成する受信信号形成手段
と、前記形成した受信信号に基づいて画像を生成する画
像生成手段とを有する超音波撮像装置であって、前記受
信信号形成手段として、(4)ないし(6)のうちのい
ずれか1つに記載の受信信号形成装置を用いることを特
徴とする超音波撮像装置である。
(8) According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic wave transmitting means for transmitting an ultrasonic wave, a reception signal forming means for forming a reception signal related to the transmitted ultrasonic wave, An ultrasonic imaging apparatus comprising: an image generation unit configured to generate an image based on a signal, wherein the reception signal forming unit according to any one of (4) to (6) is used as the reception signal forming unit. Is an ultrasonic imaging apparatus characterized by using.

【0015】第1の発明または第4の発明において、前
記引き延ばし信号は、前記ΔΣ変調した信号の論理値1
に相当する信号レベルと論理値0に相当する信号レベル
との中間のレベルの信号であることが、実質的に連続的
な遅延時間を付与する点で好ましい。
In the first invention or the fourth invention, the extended signal is a logical value 1 of the ΔΣ modulated signal.
It is preferable that the signal be a signal of an intermediate level between the signal level corresponding to the logical value 0 and the signal level corresponding to the logical value 0 in order to provide a substantially continuous delay time.

【0016】また、第1の発明または第4の発明におい
て、前記引き延ばし信号は、変調前の信号が0レベルと
なる時点に相当する前記ΔΣ変調信号中の位置に付与す
ることが、フィルタリングに伴うノイズの発生を防止す
る点で好ましい。その場合、前記引き延ばし信号は、論
理値1に相当する信号レベルと論理値0に相当する信号
レベルを同じデューティレシオで繰り返す信号であるこ
とが、ノイズ防止をさらに徹底する点で好ましい。
In the first invention or the fourth invention, it is preferable that the extended signal is added to a position in the ΔΣ modulation signal corresponding to a time point at which the signal before modulation becomes 0 level, which is accompanied by filtering. This is preferable in that generation of noise is prevented. In this case, it is preferable that the stretching signal is a signal in which the signal level corresponding to the logical value 1 and the signal level corresponding to the logical value 0 are repeated at the same duty ratio, from the viewpoint of more thorough noise prevention.

【0017】(作用)本発明では、ΔΣ変調した信号列
に付与する引き延ばし信号の長さを調節することにより
信号の遅延時間を調節し、ダイナミックフォーカスを行
う。また、周波数ドメインで付与する位相変移量を調節
することにより、ダイナミックフォーカスを行う。ま
た、遅延時間を調節した複数の信号を加算する前に予め
フィルタリングすることにより、加算手段に対する動作
速度の高速化要件を緩和する。
(Operation) In the present invention, the signal delay time is adjusted by adjusting the length of the stretched signal to be applied to the ΔΣ-modulated signal sequence, and dynamic focusing is performed. Also, dynamic focus is performed by adjusting the amount of phase shift given in the frequency domain. Further, by filtering in advance before adding a plurality of signals whose delay times have been adjusted, the requirement for increasing the operating speed of the adding means is reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に、超音波撮像装置の
ブロック(block)図を示す。本装置は本発明の超
音波撮像装置の実施の形態の一例である。本装置の構成
によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示
される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する
実施の形態の一例が示される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the ultrasonic imaging apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the ultrasonic imaging apparatus of the present invention. The configuration of the present apparatus shows an example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention. An example of an embodiment of the method of the present invention is shown by the operation of the present apparatus.

【0019】本装置の構成を説明する。同図に示すよう
に、本装置は超音波プローブ(probe)2を有す
る。超音波プローブ2は、被検体100に当接されて超
音波の送受波に使用される。超音波プローブ2は、図示
しない超音波トランスデューサアレイを有する。超音波
トランスデューサアレイは複数の超音波トランスデュー
サで構成される。個々の超音波トランスデューサは、例
えばPZT(チタン(Ti)酸ジルコン(Zr)酸鉛
(Pb))セラミックス(ceramics)等の圧電
材料で構成される。
The configuration of the present apparatus will be described. As shown in the figure, the present apparatus has an ultrasonic probe (probe) 2. The ultrasonic probe 2 is used for transmitting and receiving ultrasonic waves while being in contact with the subject 100. The ultrasonic probe 2 has an ultrasonic transducer array (not shown). The ultrasonic transducer array is composed of a plurality of ultrasonic transducers. Each ultrasonic transducer is made of a piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate (Zr) (Pb)) ceramics.

【0020】超音波プローブ2は送受信部6に接続され
ている。送受信部6は、超音波プローブ2の超音波トラ
ンスデューサアレイを駆動して超音波ビームを送信し、
また、超音波トランスデューサアレイが受波したエコー
を受信するものである。送受信部6のブロック図を図2
に示す。同図に示すように、送受信部6は信号発生回路
602を有する。信号発生回路602は、パルス(pu
lse)信号を所定の周期で繰り返し発生して送波ビー
ムフォーマ606に入力する。送波ビームフォーマ60
6は入力信号に基づいて送波ビームフォーミング信号を
生成する。送波ビームフォーミング信号は、超音波トラ
ンスデューサアレイにおいて送信アパーチャを構成する
複数の超音波トランスデューサに与える複数の駆動信号
であり、個々の駆動信号には超音波ビームの方位および
焦点に対応した遅延時間が付与される。以下、送信アパ
ーチャを送波アパーチャという。
The ultrasonic probe 2 is connected to a transmitting / receiving unit 6. The transmitting / receiving unit 6 drives the ultrasonic transducer array of the ultrasonic probe 2 to transmit an ultrasonic beam,
Further, the ultrasonic transducer array receives an echo received by the ultrasonic transducer array. FIG. 2 is a block diagram of the transmitting / receiving unit 6.
Shown in As shown in the figure, the transmission / reception unit 6 has a signal generation circuit 602. The signal generation circuit 602 outputs a pulse (pu)
1se) A signal is repeatedly generated at a predetermined cycle and input to the transmission beamformer 606. Transmission beamformer 60
6 generates a transmission beamforming signal based on the input signal. The transmission beam forming signal is a plurality of drive signals applied to a plurality of ultrasound transducers constituting a transmission aperture in the ultrasound transducer array, and each drive signal has a delay time corresponding to the azimuth and focus of the ultrasound beam. Granted. Hereinafter, the transmission aperture is referred to as a transmission aperture.

【0021】送波ビームフォーミング信号は、送受切換
回路608を通じて送波アパーチャを構成する複数の超
音波トランスデューサに与えられる。駆動信号が与えら
れた複数の超音波トランスデューサはそれぞれ超音波を
発生し、それら超音波の波面合成により所定の方位への
送波超音波ビームが形成される。送波超音波ビームは所
定の距離に設定された焦点に収束する。信号発生回路6
02、送波ビームフォーマ606、送受切換回路608
および超音波プローブ2からなる部分は、本発明におけ
る超音波送信手段の実施の形態の一例である。
The transmission beam forming signal is supplied to a plurality of ultrasonic transducers constituting a transmission aperture through a transmission / reception switching circuit 608. Each of the plurality of ultrasonic transducers to which the drive signal is applied generates an ultrasonic wave, and a transmitted ultrasonic beam in a predetermined direction is formed by wavefront synthesis of the ultrasonic waves. The transmitted ultrasonic beam converges on a focal point set at a predetermined distance. Signal generation circuit 6
02, transmission beamformer 606, transmission / reception switching circuit 608
The portion including the ultrasonic probe 2 is an example of the embodiment of the ultrasonic transmitting means in the present invention.

【0022】送波超音波のエコーが、超音波プローブ2
の受信アパーチャを構成する複数の超音波トランスデュ
ーサでそれぞれ受波される。以下、受信アパーチャを受
波アパーチャという。複数の超音波トランスデューサが
受波した複数のエコー受波信号は、送受切換回路608
を通じて受波ビームフォーマ610に入力される。受波
ビームフォーマ610は、エコー受信音線の方位および
エコー受信の焦点に対応した遅延を個々のエコー受波信
号に付与して加算し、所定の音線および焦点に合致した
エコー受信信号を形成する。
The echo of the transmitted ultrasonic wave is transmitted to the ultrasonic probe 2.
Are received by a plurality of ultrasonic transducers constituting the receiving aperture of the second. Hereinafter, the reception aperture is referred to as a reception aperture. A plurality of echo reception signals received by the plurality of ultrasonic transducers are transmitted and received by a transmission / reception switching circuit 608.
Is input to the receiving beamformer 610 through The reception beamformer 610 adds a delay corresponding to the azimuth of the echo reception sound ray and the focus of the echo reception to each echo reception signal and adds them to form an echo reception signal that matches the predetermined sound ray and focus. I do.

【0023】超音波プローブ2、送受切換回路608お
よび受波ビームフォーマ610からなる部分は、本発明
の受信信号形成装置の実施の形態の一例である。この部
分の構成により、本発明の装置に関する実施の形態の一
例が示される。この部分の動作により、本発明の方法に
関する実施の形態の一例が示される。超音波プローブ
2、送受切換回路608および受波ビームフォーマ61
0からなる部分は、また、本発明における受信信号形成
手段の実施の形態の一例である。受波ビームフォーマ6
10については後にあらためて説明する。
The portion including the ultrasonic probe 2, the transmission / reception switching circuit 608 and the reception beamformer 610 is an example of the embodiment of the reception signal forming apparatus of the present invention. The configuration of this portion shows an example of an embodiment relating to the device of the present invention. The operation of this part shows an example of an embodiment relating to the method of the present invention. Ultrasonic probe 2, transmission / reception switching circuit 608, and reception beam former 61
The portion consisting of zero is also an example of the embodiment of the received signal forming means in the present invention. Receive beamformer 6
10 will be described later.

【0024】送波ビームフォーマ606は、送波超音波
ビームの方位を順次切り換えることにより音線順次の走
査を行う。受波ビームフォーマ610は、受波音線の方
位を順次切り換えることにより音線順次の受波の走査を
行う。これにより、送受信部6は例えば図3に示すよう
な走査を行う。すなわち、放射点200からz方向に延
びる超音波ビーム202が扇状の2次元領域206をθ
方向に走査し、いわゆるセクタスキャン(sector
scan)を行う。
The transmitting beam former 606 performs sound ray sequential scanning by sequentially switching the direction of the transmitting ultrasonic beam. The receiving beamformer 610 sequentially scans the received sound ray by sequentially switching the direction of the received sound ray. Thereby, the transmission / reception unit 6 performs a scan as shown in FIG. 3, for example. That is, the ultrasonic beam 202 extending in the z direction from the radiation point 200 divides the fan-shaped two-dimensional region 206 by θ.
Scan in the direction, so-called sector scan (sector).
scan).

【0025】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図4に示すような走査を行うことができる。
すなわち、放射点200からz方向に発する超音波ビー
ム202が直線的な軌跡204上を移動することによ
り、矩形状の2次元領域206がx方向に走査され、い
わゆるリニアスキャン(linear scan)が行
われる。
When the transmitting and receiving apertures are formed by using a part of the ultrasonic transducer array, the apertures are sequentially moved along the array to perform a scanning as shown in FIG. 4, for example. Can be.
That is, as the ultrasonic beam 202 emitted from the radiation point 200 in the z direction moves on the linear trajectory 204, the rectangular two-dimensional area 206 is scanned in the x direction, and a so-called linear scan is performed. Will be

【0026】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ(convex arra
y)である場合は、リニアスキャンと同様な信号操作に
より、例えば図5に示すように、超音波ビーム202の
放射点200が円弧状の軌跡204上を移動して扇面状
の2次元領域206がθ方向に走査され、いわゆるコン
ベックススキャンが行えるのはいうまでもない。
Incidentally, the ultrasonic transducer array is
A so-called convex array (convex array) formed along an arc extending in the ultrasonic wave transmission direction.
In the case of y), the radiation point 200 of the ultrasonic beam 202 moves on an arc-shaped trajectory 204 as shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. Is scanned in the θ direction, so that a so-called convex scan can be performed.

【0027】送受信部6はデータ(data)処理部8
に接続されている。データ処理部8には、送受信部6か
ら、エコー受信信号がディジタルデータ(digita
ldata)として入力される。データ処理部8は、入
力されたエコーデータを処理して画像生成を行う。デー
タ処理部8は、本発明における画像生成手段の実施の形
態の一例である。
The transmitting / receiving unit 6 includes a data processing unit 8
It is connected to the. In the data processing unit 8, the echo reception signal from the transmission / reception unit 6 is converted into digital data (digital
ldata). The data processing unit 8 processes the input echo data to generate an image. The data processing unit 8 is an example of an embodiment of an image generating unit according to the present invention.

【0028】データ処理部8は、図6に示すように、デ
ータ処理プロセッサ(processor)80、エコ
ーメモリ(echo memory)82、データメモ
リ84および画像メモリ86を備えている。これらはバ
ス(bus)88によって接続されている。送受信部6
から入力されたエコーデータは、エコーメモリ82に記
憶される。データ処理プロセッサ80は、エコーデータ
に基づいて画像を生成する。
As shown in FIG. 6, the data processing section 8 includes a data processor (processor) 80, an echo memory (echo memory) 82, a data memory 84, and an image memory 86. These are connected by a bus (bus) 88. Transceiver 6
Is input to the echo memory 82. The data processor 80 generates an image based on the echo data.

【0029】データ処理部8には表示部10が接続され
ている。表示部10は、例えばグラフィックディスプレ
ー(graphic display)等で構成され、
データ処理部8の画像メモリ86から入力された画像デ
ータに基づいて可視像を表示する。
A display unit 10 is connected to the data processing unit 8. The display unit 10 includes, for example, a graphic display, and the like.
A visible image is displayed based on the image data input from the image memory 86 of the data processing unit 8.

【0030】以上の送受信部6、データ処理部8および
表示部10は制御部12に接続されている。制御部12
は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御す
る。また、被制御の各部から制御部12に状態報知信号
や応答信号等が伝えられる。制御部12による制御の下
で超音波撮像が実行される。
The transmitting / receiving unit 6, the data processing unit 8 and the display unit 10 are connected to the control unit 12. Control unit 12
Supplies a control signal to each of these sections to control the operation thereof. Further, a state notification signal, a response signal, and the like are transmitted from the controlled units to the control unit 12. Ultrasonic imaging is performed under the control of the control unit 12.

【0031】制御部12には操作部14が接続されてい
る。操作部14は操作者によって操作され、制御部12
に所望の指令や情報を入力するようになっている。操作
部14は、例えばキーボード(keyboard)やそ
の他の操作具を備えた操作パネル(panel)で構成
される。
An operation unit 14 is connected to the control unit 12. The operation unit 14 is operated by an operator, and the control unit 12
A desired command or information is input to the device. The operation unit 14 includes, for example, an operation panel (panel) including a keyboard and other operation tools.

【0032】受波ビームフォーマ610の一例のブロッ
ク図を図7に示す。同図に示すように、受波ビームフォ
ーマ610はΔΣ変調回路611〜615を有する。Δ
Σ変調回路611〜615は、本発明におけるΔΣ変調
手段の実施の形態の一例である。ΔΣ変調回路611〜
615は、受波アパーチャの超音波トランスデューサご
とに設けられる。ここでは、説明の便宜上、受波アパー
チャを5個の超音波トランスデューサで構成した例を示
すが、実際の装置では64〜128個程度の超音波トラ
ンスデューサで構成するのが普通である。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the receiving beam former 610. As shown in FIG. As shown in the figure, the reception beam former 610 has ΔΣ modulation circuits 611 to 615. Δ
The Σ modulation circuits 611 to 615 are an example of an embodiment of the ΔΣ modulation means in the present invention. ΔΣ modulation circuit 611-
615 is provided for each ultrasonic transducer of the receiving aperture. Here, for convenience of explanation, an example in which the receiving aperture is constituted by five ultrasonic transducers is shown. However, in an actual apparatus, it is usual to constitute about 64 to 128 ultrasonic transducers.

【0033】ΔΣ変調回路611〜615は、それぞれ
の超音波トランスデューサが受信したRF(radio
frequency)周波数領域のエコー信号をオー
バーサンプリング(over sampling)によ
りΔΣ変調し、PCM(pulse code mod
ulation)信号に変換する。ΔΣ変調回路611
〜615の出力信号は、遅延付与回路621〜625に
それぞれ入力される。
The ΔΣ modulation circuits 611 to 615 transmit RF (radio) signals received by the respective ultrasonic transducers.
frequency) The Δ 信号 modulation of the echo signal in the frequency domain is performed by oversampling, and PCM (pulse code mod)
conversion) signal. ΔΣ modulation circuit 611
615 are input to delay applying circuits 621 to 625, respectively.

【0034】遅延付与回路621〜625は、入力信号
にエコー受信音線の方位およびエコー受信の焦点に対応
した遅延を付与する。遅延付与回路621〜625は、
本発明における遅延時間付与手段の実施の形態の一例で
ある。遅延の付与は、予め定めた引き延ばし信号をPC
M信号列に付与することにより行う。
The delay giving circuits 621 to 625 give a delay corresponding to the direction of the echo reception sound ray and the focus of the echo reception to the input signal. The delay applying circuits 621 to 625
It is an example of embodiment of the delay time provision means in this invention. To add a delay, a predetermined extended signal
This is performed by adding to the M signal sequence.

【0035】これを図8によって説明すれば、同図の
(a)のようなPCM信号が得られたとすると、例え
ば、この信号列における時点Aに、(b)に示すよう
に、PCM信号の論理値1または論理値0のいずれにも
該当しない信号、例えば、論理値1と論理値0の中間の
レベル(level)を持つ信号、すなわち引き延ばし
信号を付与する。引き延ばし信号は(c)に示すように
論理値1のレベルと論理値0のレベルが同一のデューテ
ィレシオ(duty ratio)で適宜の回数交代す
る信号であっても良い。
Referring to FIG. 8, assuming that a PCM signal as shown in FIG. 8A is obtained, for example, at time A in this signal sequence, as shown in FIG. A signal that does not correspond to either the logical value 1 or the logical value 0, for example, a signal having an intermediate level (level) between the logical value 1 and the logical value 0, that is, a stretching signal is provided. The extension signal may be a signal in which the level of the logical value 1 and the level of the logical value 0 alternate at an appropriate number of times with the same duty ratio as shown in FIG.

【0036】これにより、時点A以降のPCM信号が引
き延ばし信号の長さτだけ遅延する。引き延ばし信号の
長さτを調節することにより遅延量を調節することがで
き、また、引き延ばし信号を付与する時点を選ぶことに
よってPCM信号の適宜の箇所を引き延ばすことができ
る。
As a result, the PCM signal after time A is delayed by the length τ of the stretched signal. The amount of delay can be adjusted by adjusting the length τ of the stretched signal, and an appropriate portion of the PCM signal can be stretched by selecting the point at which the stretched signal is applied.

【0037】なお、引き延ばし信号を付与する場合は、
図9に示すように、ΔΣ変調回路の入力信号すなわち変
換前の信号が0レベルをクロス(cross)する時点
に相当する箇所に付与するのが、後にデシメーションフ
ィルタでフィルタリングしたときのノイズ(nois
e)の発生を防止する点で好ましい。
When the extension signal is given,
As shown in FIG. 9, the input signal of the ΔΣ modulation circuit, that is, the signal before conversion is added to a point corresponding to the time when the 0 level crosses, but the noise (nois) when the signal is filtered by a decimation filter later.
This is preferable in that the occurrence of e) is prevented.

【0038】このような引き延ばし信号の付与は、例え
ば、PCM信号をいったんバッファメモリ(buffe
r memory)に記憶し、この記憶した信号の適宜
の箇所に適宜の長さの引き延ばし信号を付与することに
より実現することができる。
[0038] The extension signal is applied, for example, by temporarily storing the PCM signal in a buffer memory (buffe).
r memory), and an extended signal of an appropriate length is applied to an appropriate portion of the stored signal.

【0039】遅延付与回路621〜625が付与する引
き延ばし信号の長さτおよび付与時点は、制御部12に
よりエコー受信の方位(ステアリング:steerin
g)および焦点距離に応じて制御される。1つの方位で
のエコー受信の途中でも、引き延ばし信号を付与する位
置および長さを調節することができ、これによって焦点
距離を実質的に連続的に変化させることができる。すな
わち、連続的なダイナミックフォーカスを行うことがで
きる。
The length [tau] of the stretched signal given by the delay adding circuits 621 to 625 and the time of the addition are determined by the control unit 12 in the direction of the echo reception (steering:
g) and the focal length. Even during the reception of the echo in one direction, the position and the length of the stretched signal can be adjusted, so that the focal length can be changed substantially continuously. That is, continuous dynamic focus can be performed.

【0040】遅延付与回路621〜625の出力信号は
加算回路630に入力される。加算回路630は、本発
明における加算手段の実施の形態の一例である。加算回
路630は入力信号を全加算する。加算回路630はP
CM信号に適合した例えばディジタル加算回路等で構成
される。加算回路630の出力信号はデシメーションフ
ィルタ640でフィルタリングされて1音線分のエコー
受信信号が形成される。
The output signals of the delay applying circuits 621 to 625 are input to the adding circuit 630. The addition circuit 630 is an example of an embodiment of an addition unit in the present invention. The adder circuit 630 adds all the input signals. The adder circuit 630 uses P
It is composed of, for example, a digital addition circuit or the like adapted to the CM signal. The output signal of the adding circuit 630 is filtered by the decimation filter 640 to form an echo reception signal for one sound ray.

【0041】デシメーションフィルタ640は、本発明
におけるフィルタリング手段の実施の形態の一例であ
る。デシメーションフィルタ640としては、ディジタ
ルのデシメーションフィルタまたはアナログ(anal
og)のデシメーションフィルタが用いられる。ディジ
タルのデシメーションフィルタを用いた場合はエコー受
信信号がディジタルデータとして得られる。アナログの
デシメーションフィルタを用いた場合はエコー受信信号
がアナログ信号として得られる。
The decimation filter 640 is an example of the embodiment of the filtering means in the present invention. As the decimation filter 640, a digital decimation filter or an analog (anal)
og) decimation filter is used. When a digital decimation filter is used, an echo reception signal is obtained as digital data. When an analog decimation filter is used, an echo reception signal is obtained as an analog signal.

【0042】遅延付与回路621〜625でPCM信号
に遅延を付与するのに用いた引き延ばし信号が、PCM
信号の論理値1または論理値0のいずれにも該当しない
信号なので、デシメーションフィルタ640によるフィ
ルタリングに矛盾を生じない。また、それを付与する位
置を元の信号の0クロス位置としたこともノイズ発生を
防止するのに寄与する。
The extended signal used to add a delay to the PCM signal in the delay applying circuits 621 to 625 is a PCM signal.
Since the signal does not correspond to either the logical value 1 or the logical value 0 of the signal, there is no inconsistency in the filtering performed by the decimation filter 640. Further, setting the position to which the signal is added to the zero cross position of the original signal also contributes to preventing noise generation.

【0043】一方、論理値1と論理値0が同一のデュー
ティレシオで交代するき延ばし信号は、DC(dire
ct current)成分が0であるから、デシメー
ションフィルタ640によるフィルタリングに矛盾を生
じることがなく、元の信号の0クロス位置に付与したこ
とと相俟ってノイズを発生させない。
On the other hand, a stretching signal in which a logical value 1 and a logical value 0 alternate at the same duty ratio is a DC (dir)
Since the (ct current) component is 0, there is no inconsistency in the filtering performed by the decimation filter 640, and no noise is generated in combination with the addition of the original signal to the 0 cross position.

【0044】上記のように遅延付与回路621〜625
にステアリングとフォーカシングの両方の機能を持たせ
る代わりに、図10に示すように、遅延付与回路621
〜625に直列にシフトレジスタ651〜655をそれ
ぞれ接続し、ステアリングのための遅延時間の付与はシ
フトレジスタ651〜655で行うようにしても良い。
遅延時間はシフトレジスタ651〜655における出力
取り出し桁を切り換えることにより調節する。シフトレ
ジスタ651〜655は、本発明における時間シフト手
段の実施の形態の一例である。
As described above, the delay applying circuits 621 to 625
Instead of having both functions of steering and focusing, as shown in FIG.
To 625 are connected in series with shift registers 651 to 655, respectively, and the provision of delay time for steering may be performed by the shift registers 651 to 655.
The delay time is adjusted by switching the output extraction digits in the shift registers 651 to 655. The shift registers 651 to 655 are an example of an embodiment of the time shift means in the present invention.

【0045】このようにすることにより、遅延付与回路
621〜625をダイナミックフォーカス専用とし遅延
制御を単純化することができる。なお、シフトレジスタ
651〜655は遅延付与回路621〜625の前段に
置くようにしても良い。
In this manner, the delay control circuits 621 to 625 can be dedicated to the dynamic focus and the delay control can be simplified. Note that the shift registers 651 to 655 may be placed before the delay applying circuits 621 to 625.

【0046】加算回路630に入力するPCM信号を予
備的にフィルタリングして高域成分をある程度除去する
ことにより、加算回路630に要求される動作の高速性
を緩和することができる。そのようにした例を図11に
示す。同図に示すように、遅延付与回路621〜625
の出力信号を、それぞれフィルタ661〜665を通じ
て加算回路630に入力する。フィルタ661〜665
は、本発明における第1のフィルタリング手段の実施の
形態の一例である。加算回路630は、本発明における
加算手段の実施の形態の一例である。フィルタ661〜
665は、加算回路630の動作速度に適合する程度ま
で信号の高域成分を除去するもので、例えば、図7また
は図8に示したデシメーションフィルタ640よりもデ
シメーションの程度を軽減したデシメーションフィルタ
等が用いられる。
By preliminarily filtering the PCM signal input to the addition circuit 630 to remove high-frequency components to some extent, the high-speed operation required of the addition circuit 630 can be reduced. FIG. 11 shows such an example. As shown in the figure, delay applying circuits 621 to 625
Are input to the adder circuit 630 through the filters 661 to 665, respectively. Filters 661 to 665
Is an example of an embodiment of the first filtering means in the present invention. The addition circuit 630 is an example of an embodiment of the addition means in the present invention. Filter 661-
665 removes the high-frequency component of the signal to the extent that it is compatible with the operation speed of the addition circuit 630. Used.

【0047】このようにフィルタ661〜665を前段
に設けた場合、加算回路630はアナログ加算回路でも
実現することができ、加算回路の構成を簡素化すること
ができる。もちろん、ディジタル加算回路を用いる場合
でも、高速動作要件の緩和に伴う構成簡素化の利点があ
る。また、最終段のデシメーションフィルタ640も図
7または図8に示したものよりも軽度のデシメーション
を行うもので良い。デシメーションフィルタ640は、
本発明における第2のフィルタリング手段の実施の形態
の一例である。
When the filters 661 to 665 are provided in the preceding stage as described above, the adding circuit 630 can be realized by an analog adding circuit, and the configuration of the adding circuit can be simplified. Of course, even when a digital addition circuit is used, there is an advantage of simplification of the configuration accompanying relaxation of high-speed operation requirements. Also, the decimation filter 640 at the final stage may perform decimation lighter than that shown in FIG. 7 or FIG. The decimation filter 640 is
It is an example of embodiment of the 2nd filtering means in this invention.

【0048】なお、受信音線のステアリングをシフトレ
ジスタで行う場合は、図12または図13に示すよう
に、フィルタ661〜665はシフトレジスタ651〜
655の出力側に設ける。なお、図13はダイナミック
フォーカスを行わずに、シフトレジスタ651〜655
で受信音線のステアリングを行う例である。
When the reception sound ray is steered by a shift register, the filters 661 to 665 are connected to the shift registers 651 to 651, as shown in FIG.
655 output side. FIG. 13 shows a case where the shift registers 651 to 655 are used without performing dynamic focus.
Is an example in which the steering of the reception sound ray is performed.

【0049】受波ビームフォーマ610の他の例のブロ
ック図を図14に示す。同図において、図7に示したも
のと同様のものは同一の符号を付して説明を省略する。
受波ビームフォーマ610はフーリエ(Fourie
r)変換回路711〜715を有する。フーリエ変換回
路711〜715は、本発明におけるフーリエ変換手段
の実施の形態の一例である。フーリエ変換回路711〜
715には、ΔΣ変調回路611〜615の出力信号が
それぞれ入力される。
FIG. 14 is a block diagram showing another example of the receiving beam former 610. As shown in FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
The receiving beamformer 610 is a Fourier (Fourier)
r) It has conversion circuits 711 to 715. The Fourier transform circuits 711 to 715 are an example of an embodiment of the Fourier transform means in the present invention. Fourier transform circuit 711-
Output signals from the ΔΣ modulation circuits 611 to 615 are input to 715.

【0050】フーリエ変換回路711〜715は、入力
信号をそれぞれフーリエ変換して周波数ドメイン(do
main)の信号に変換する。このようなフーリエ変換
回路は、例えば、デシメーションフィルタでPCM信号
をディジタル信号化し、それをFFT(Fast Fo
urier Transform)する回路、複数のバ
ンドパスフィルタ(band pass filte
r)の並列回路からなるフィルタバンク(filter
bank)、または、PCM信号に特化したFFT回
路等で実現される。
The Fourier transform circuits 711 to 715 perform Fourier transform on the input signals, respectively, and perform frequency domain (do).
(main) signal. Such a Fourier transform circuit converts, for example, a PCM signal into a digital signal using a decimation filter and converts the signal into an FFT (Fast Fo) signal.
uri Transform circuit, multiple band pass filters
r) a filter bank consisting of parallel circuits
bank), or an FFT circuit specialized for PCM signals.

【0051】フーリエ変換回路711〜715の出力信
号は、位相変移回路721〜725にそれぞれ入力され
る。位相変移回路721〜725は、本発明における位
相変移量付与手段の実施の形態の一例である。位相変移
回路721〜725は、入力信号である周波数ドメイン
の信号に、受信音線のステアリングおよび受信のフォー
カスに対応した位相変移(遅延)量をそれぞれ付与す
る。
Output signals of the Fourier transform circuits 711 to 715 are input to phase shift circuits 721 to 725, respectively. The phase shift circuits 721 to 725 are an example of an embodiment of the phase shift amount providing means in the present invention. The phase shift circuits 721 to 725 each apply a phase shift (delay) amount corresponding to the reception sound ray steering and reception focus to the frequency domain signal which is the input signal.

【0052】位相変移量は制御部12によって制御さ
れ、受信音線のステアリングおよび受信のフォーカスが
調節される。フォーカス用の位相変移量を1音線のエコ
ー受信中に連続的に調節することにより、連続的なダイ
ナミックフォーカスを行うことができる。
The phase shift amount is controlled by the control unit 12, and the steering of the reception sound ray and the focus of reception are adjusted. By continuously adjusting the amount of phase shift for focus during reception of one sound ray echo, continuous dynamic focus can be performed.

【0053】位相変移回路721〜725の出力信号は
加算回路730に入力される。加算回路730は、本発
明における加算手段の実施の形態の一例である。加算回
路730は、複数の入力信号を周波数ドメインで周波数
ビン(bin)ごとに全加算する。
The output signals of the phase shift circuits 721 to 725 are input to the adder 730. The addition circuit 730 is an example of an embodiment of an addition unit in the present invention. The adder circuit 730 performs full addition on the plurality of input signals for each frequency bin in the frequency domain.

【0054】加算回路730の出力信号は逆フーリエ変
換回路回路740に入力される。逆フーリエ変換回路7
40は、本発明における逆フーリエ変換手段の実施の形
態の一例である。逆フーリエ変換回路740は、例えば
iFFT(inverseFourier Trans
form)回路等で構成される。逆フーリエ変換回路7
40は、入力信号を逆フーリエ変換して時間ドメインの
信号に戻す。逆フーリエ変換回路740の出力信号は1
音線分のエコー受信信号を形成する。
The output signal of the adding circuit 730 is input to the inverse Fourier transform circuit 740. Inverse Fourier transform circuit 7
Reference numeral 40 denotes an example of an embodiment of an inverse Fourier transform unit according to the present invention. The inverse Fourier transform circuit 740 includes, for example, iFFT (inverse Fourier Trans)
form) circuit. Inverse Fourier transform circuit 7
40 performs an inverse Fourier transform of the input signal to return to a time-domain signal. The output signal of the inverse Fourier transform circuit 740 is 1
An echo reception signal for a sound ray is formed.

【0055】本装置の動作を説明する。操作者は超音波
プローブ2を被検体100の所望の部位に当接し、操作
部14を操作して超音波撮像を行う。撮像は操作者の指
令に基づき制御部12による制御の下で行われる。送受
信部6は例えば図3に示したセクタスキャンを行う。そ
の際、受信フォーカスが連続的に調節され、連続ダイナ
ミックフォーカシングによるエコー受信が行われる。
The operation of the present apparatus will be described. The operator contacts the ultrasonic probe 2 with a desired part of the subject 100 and operates the operation unit 14 to perform ultrasonic imaging. Imaging is performed under the control of the control unit 12 based on an instruction from the operator. The transmission / reception unit 6 performs, for example, the sector scan shown in FIG. At that time, the reception focus is continuously adjusted, and echo reception by continuous dynamic focusing is performed.

【0056】データ処理部8は受信したエコーデータに
基づき例えばBモード(B mode)画像等を生成す
る。連続ダイナミックフォーカシングによりエコーが受
信されるので、生成された画像は体内の浅部から深部ま
で細部を明瞭に描出したものとなる。生成された画像は
表示部10に表示される。表示画像が高分解能であるこ
とにより的確な診断を行うことが可能になる。
The data processing section 8 generates, for example, a B-mode image based on the received echo data. Since the echo is received by continuous dynamic focusing, the generated image clearly shows details from the shallow part to the deep part in the body. The generated image is displayed on the display unit 10. Since the display image has a high resolution, accurate diagnosis can be performed.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ΔΣ変調信号についてダイナミックフォーカスを
行う受信信号形成方法および装置並びに超音波撮像方法
および装置を実現することができる。また、ΔΣ変調信
号を加算する加算手段の動作条件を緩和する受信信号形
成方法および装置並びに超音波撮像方法および装置を実
現することができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize a reception signal forming method and apparatus and an ultrasonic imaging method and apparatus for performing dynamic focusing on a ΔΣ modulation signal. Further, it is possible to realize a reception signal forming method and apparatus, and an ultrasonic imaging method and apparatus, which alleviate the operation conditions of the adding means for adding the ΔΣ modulation signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of a device according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した装置における送受信部のブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram of a transmission / reception unit in the device shown in FIG.

【図3】図2に示した送受信部による音線走査の概念図
である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the transmission / reception unit shown in FIG. 2;

【図4】図2に示した送受信部による音線走査の概念図
である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the transmission / reception unit shown in FIG. 2;

【図5】図2に示した送受信部による音線走査の概念図
である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of sound ray scanning by the transmission / reception unit shown in FIG. 2;

【図6】図1に示した装置におけるデータ処理部のブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a data processing unit in the device shown in FIG.

【図7】図2に示した送受信部における受波ビームフォ
ーマの一例のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【図8】図7に示した受波ビームフォーマにおける遅延
付与を説明するグラフである。
FIG. 8 is a graph for explaining delay addition in the receiving beamformer shown in FIG. 7;

【図9】図7に示した受波ビームフォーマにおける遅延
付与を説明するグラフである。
FIG. 9 is a graph for explaining delay addition in the receiving beamformer shown in FIG. 7;

【図10】図2に示した送受信部における受波ビームフ
ォーマの一例のブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【図11】図2に示した送受信部における受波ビームフ
ォーマの一例のブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【図12】図2に示した送受信部における受波ビームフ
ォーマの一例のブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【図13】図2に示した送受信部における受波ビームフ
ォーマの一例のブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【図14】図2に示した送受信部における受波ビームフ
ォーマの一例のブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a reception beam former in the transmission / reception unit illustrated in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 超音波プローブ 6 送受信部 8 データ処理部 10 表示部 12 制御部 14 操作部 100 被検体 606 送波ビームフォーマ 610 受波ビームフォーマ 611〜615 ΔΣ変調回路 621〜625 遅延付与回路 630 加算回路 640 デシメーションフィルタ 651〜655 シフトレジスタ 661〜665 フィルタ 711〜715 フーリエ変換回路 721〜725 位相変移回路 730 加算回路 740 逆フーリエ変換回路 2 ultrasonic probe 6 transmitting / receiving section 8 data processing section 10 display section 12 control section 14 operation section 100 subject 606 transmission beamformer 610 reception beamformer 611-615 ΔΣ modulation circuit 621-625 delay providing circuit 630 addition circuit 640 decimation Filters 651-655 Shift registers 661-665 Filters 711-715 Fourier transform circuits 721-725 Phase shift circuits 730 Adder circuits 740 Inverse Fourier transform circuits

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサで超音波を受信し、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調し、 前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時間を付
与し、 前記遅延時間を付与した複数の信号を加算し、 前記加算した信号をフィルタリングする受信信号形成方
法であって、 前記遅延時間の付与は前記ΔΣ変調した信号列に引き延
ばし信号を付与することにより行う、ことを特徴とする
受信信号形成方法。
An ultrasonic wave is received by a plurality of ultrasonic transducers constituting an array, a plurality of signals received by the plurality of ultrasonic transducers are respectively ΔΣ-modulated, and a plurality of ΔΣ-modulated signals are predetermined. A reception signal forming method for adding a delay time, adding a plurality of signals to which the delay time has been added, and filtering the added signal, wherein the addition of the delay time extends the signal in the ΔΣ modulated signal sequence. A method for forming a received signal, the method being performed by providing the received signal.
【請求項2】 アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサで超音波を受信し、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調し、 前記ΔΣ変調した複数の信号をそれぞれフーリエ変換
し、 前記フーリエ変換した複数の信号に周波数ドメインにお
いて予め定めた位相変移量を付与し、 前記位相変移量を付与した複数の信号を周波数ドメイン
で加算し、 前記加算した信号を逆フーリエ変換する、ことを特徴と
する受信信号形成方法。
2. An ultrasonic wave is received by a plurality of ultrasonic transducers constituting an array, a plurality of signals received by the plurality of ultrasonic transducers are respectively ΔΣ-modulated, and the plurality of ΔΣ-modulated signals are respectively Fourier-transformed. And applying a predetermined phase shift amount in the frequency domain to the plurality of Fourier-transformed signals, adding the plurality of signals to which the phase shift amount is added in the frequency domain, and performing an inverse Fourier transform on the added signal. A method for forming a received signal.
【請求項3】 アレイを構成する複数の超音波トランス
デューサで超音波を受信し、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調し、 前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時間を付
与し、 前記遅延時間を付与した複数の信号をそれぞれフィルタ
リングし、 前記フィルタリングした複数の信号を加算し、 前記加算した信号をフィルタリングする、ことを特徴と
する受信信号形成方法。
3. An ultrasonic wave is received by a plurality of ultrasonic transducers constituting an array, a plurality of signals received by the plurality of ultrasonic transducers are respectively ΔΣ-modulated, and the plurality of ΔΣ-modulated signals are predetermined. A method of forming a received signal, comprising: adding a delay time; filtering a plurality of signals to which the delay time is added; adding the plurality of filtered signals; and filtering the added signal.
【請求項4】 アレイを構成し超音波を受信する複数の
超音波トランスデューサと、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手段と、 前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時間を付
与する遅延時間付与手段と、 前記遅延時間を付与した複数の信号を加算する加算手段
と前記加算した信号をフィルタリングするフィルタリン
グ手段とを有する受信信号形成装置であって、 前記遅延時間付与手段は前記ΔΣ変調した信号列に引き
延ばし信号を付与する、ことを特徴とする受信信号形成
装置。
4. A plurality of ultrasonic transducers forming an array and receiving ultrasonic waves, ΔΣ modulating means for ΔΣ modulating a plurality of signals received by the ultrasonic transducers, and a plurality of ΔΣ modulated signals, respectively. A reception signal forming apparatus, comprising: a delay time providing means for providing a predetermined delay time to, and an adding means for adding a plurality of signals provided with the delay time, and a filtering means for filtering the added signal. The reception signal forming apparatus according to claim 1, wherein the delay time providing means adds a stretched signal to the ΔΣ modulated signal sequence.
【請求項5】 アレイを構成し超音波を受信する複数の
超音波トランスデューサと、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手段と、 前記ΔΣ変調した複数の信号をそれぞれフーリエ変換す
るフーリエ変換手段と、 前記フーリエ変換した複数の信号に周波数ドメインにお
いて予め定めた位相変移量を付与する位相変移量付与手
段と、 前記位相変移量を付与した複数の信号を周波数ドメイン
で加算する加算手段と、 前記加算した信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換
手段と、を具備することを特徴とする受信信号形成装
置。
5. A plurality of ultrasonic transducers forming an array and receiving ultrasonic waves, ΔΣ modulation means for ΔΣ-modulating a plurality of signals received by the ultrasonic transducers, and a plurality of ΔΣ-modulated signals, respectively. Fourier transform means for respectively performing Fourier transform, a phase shift amount providing means for giving a predetermined phase shift amount in a frequency domain to the plurality of Fourier-transformed signals, and a plurality of signals to which the phase shift amount is given in a frequency domain. And a reverse Fourier transform unit for performing an inverse Fourier transform on the added signal.
【請求項6】 アレイを構成し超音波を受信する複数の
超音波トランスデューサと、 前記複数の超音波トランスデューサが受信した複数の信
号をそれぞれΔΣ変調するΔΣ変調手段と、 前記ΔΣ変調した複数の信号に予め定めた遅延時間を付
与する遅延時間手段と、 前記遅延時間を付与した複数の信号をそれぞれフィルタ
リングする第1のフィルタリング手段と、 前記フィルタリングした複数の信号を加算する加算手段
と、 前記加算した信号をフィルタリングする第2のフィルタ
リング手段と、を具備することを特徴とする受信信号形
成装置。
6. A plurality of ultrasonic transducers forming an array and receiving ultrasonic waves, ΔΣ modulation means for ΔΣ modulating a plurality of signals received by the ultrasonic transducers, and a plurality of ΔΣ modulated signals, respectively. Delay time means for providing a predetermined delay time to the first, first filtering means for respectively filtering the plurality of signals provided with the delay time, addition means for adding the plurality of filtered signals, And a second filtering means for filtering the signal.
【請求項7】 超音波を送信してそのエコーを受信し、 前記受信した信号に基づき予め定めた音線に沿った受信
信号を形成し、 前記形成した受信信号に基づいて画像を生成する超音波
撮像方法であって、 前記受信信号を請求項1ないし請求項3のうちのいずれ
か1つに記載の方法で形成する、ことを特徴とする超音
波撮像方法。
7. An ultrasonic wave transmitting and receiving an echo, forming a received signal along a predetermined sound ray based on the received signal, and generating an image based on the formed received signal. An ultrasonic imaging method, wherein the reception signal is formed by the method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項8】 超音波を送信する超音波送信手段と、 前記送信した超音波に関する受信信号を形成する受信信
号形成手段と、 前記形成した受信信号に基づいて画像を生成する画像生
成手段とを有する超音波撮像装置であって、 前記受信信号形成手段として、請求項4ないし請求項6
のうちのいずれか1つに記載の受信信号形成装置を用い
ることを特徴とする超音波撮像装置。
8. An ultrasonic transmitting unit for transmitting an ultrasonic wave, a receiving signal forming unit for forming a receiving signal related to the transmitted ultrasonic wave, and an image generating unit for generating an image based on the formed receiving signal. 7. An ultrasonic imaging apparatus comprising: the reception signal forming unit;
An ultrasonic imaging apparatus using the reception signal forming apparatus according to any one of the above.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005040224A (en) * 2003-07-24 2005-02-17 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment
JP2007057613A (en) * 2005-08-22 2007-03-08 Sony Corp Speech coding and decoding device and method therefor, and speech decoding device and method therefor
JP2008161262A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2015027445A (en) * 2013-06-26 2015-02-12 キヤノン株式会社 Subject information acquisition device, signal processing method, and program

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005040224A (en) * 2003-07-24 2005-02-17 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment
JP4607434B2 (en) * 2003-07-24 2011-01-05 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic equipment
JP2007057613A (en) * 2005-08-22 2007-03-08 Sony Corp Speech coding and decoding device and method therefor, and speech decoding device and method therefor
JP4682752B2 (en) * 2005-08-22 2011-05-11 ソニー株式会社 Speech coding and decoding apparatus and method, and speech decoding apparatus and method
JP2008161262A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2015027445A (en) * 2013-06-26 2015-02-12 キヤノン株式会社 Subject information acquisition device, signal processing method, and program

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