JP2002291742A - 信号処理回路および超音波ドップラ装置 - Google Patents
信号処理回路および超音波ドップラ装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 超音波連続波ドップラ装置において超音波ビ
ーム制御用遅延回路入力に対しより少ないスイッチを用
いて連続波信号経路の編集を行う、信号処理回路及び超
音波ドップラ装置を提供する。 【解決手段】 複数の連続波入力信号をそれぞれ増幅し
て各連続波入力信号ごとに位相が互いに逆な１対の増幅
信号を出力する複数の増幅回路６０２と、複数の増幅回
路のおのおのについて１対の増幅信号についての択一的
な選択をそれぞれ行う複数の選択回路６０４と、複数の
選択回路の出力信号を入力信号とするマトリクススイッ
チ６０８を有する。
ーム制御用遅延回路入力に対しより少ないスイッチを用
いて連続波信号経路の編集を行う、信号処理回路及び超
音波ドップラ装置を提供する。 【解決手段】 複数の連続波入力信号をそれぞれ増幅し
て各連続波入力信号ごとに位相が互いに逆な１対の増幅
信号を出力する複数の増幅回路６０２と、複数の増幅回
路のおのおのについて１対の増幅信号についての択一的
な選択をそれぞれ行う複数の選択回路６０４と、複数の
選択回路の出力信号を入力信号とするマトリクススイッ
チ６０８を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理回路およ
び超音波ドップラ装置に関し、特に、複数の連続波（Ｃ
Ｗ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）信号を処理する
信号処理回路、および、ＣＷドップラ法（Ｃｏｎｔｉｎ
ｕｏｕｓ Ｗａｖｅ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｍｅｔｈｏｄ）
により診断を行うための超音波ドップラ装置に関する。
び超音波ドップラ装置に関し、特に、複数の連続波（Ｃ
Ｗ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）信号を処理する
信号処理回路、および、ＣＷドップラ法（Ｃｏｎｔｉｎ
ｕｏｕｓ Ｗａｖｅ Ｄｏｐｐｌｅｒ Ｍｅｔｈｏｄ）
により診断を行うための超音波ドップラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＷドップラ法による超音波診断を行う
ときは、連続波超音波のエコー（ｅｃｈｏ）のドップラ
シフト（Ｄｏｐｐｌｅｒ ｓｈｉｆｔ）を求め、それを
周波数スペクトラム（ｓｐｅｃｔｒｕｍ）像あるいは音
響として表示する。周波数スペクトラム像あるいは音響
は血流等の速度を表す情報となる。
ときは、連続波超音波のエコー（ｅｃｈｏ）のドップラ
シフト（Ｄｏｐｐｌｅｒ ｓｈｉｆｔ）を求め、それを
周波数スペクトラム（ｓｐｅｃｔｒｕｍ）像あるいは音
響として表示する。周波数スペクトラム像あるいは音響
は血流等の速度を表す情報となる。
【０００３】エコー受信の方位をフェーズドアレイ（ｐ
ｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ）の技法により電子的に設定す
る場合は、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）の複数の超音
波トランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が受信し
たエコーの整相加算が行われる。
ｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ）の技法により電子的に設定す
る場合は、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）の複数の超音
波トランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が受信し
たエコーの整相加算が行われる。
【０００４】エコー受信信号の整相加算にはアナログデ
ィレイライン（ａｎａｌｏｇ ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）
が用いられる。アナログディレイラインは、信号遅延線
の長手方向のそれぞれ異なる位置に設けられた複数の入
力タップ（ｔａｐ）と信号遅延線の一端に設けられた出
力タップを有する。入力タップに入力された信号はタッ
プ位置に応じた遅延が付されて出力タップから出力され
る。信号遅延線の最大遅延量は入力信号の１波長相当で
ある。
ィレイライン（ａｎａｌｏｇ ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）
が用いられる。アナログディレイラインは、信号遅延線
の長手方向のそれぞれ異なる位置に設けられた複数の入
力タップ（ｔａｐ）と信号遅延線の一端に設けられた出
力タップを有する。入力タップに入力された信号はタッ
プ位置に応じた遅延が付されて出力タップから出力され
る。信号遅延線の最大遅延量は入力信号の１波長相当で
ある。
【０００５】複数の入力信号をそれらの位相差に応じて
適切な入力タップに入力することにより、出力タップに
おける位相を全て同相にすることができる。出力タップ
では同相信号が全て重畳されることにより全入力信号の
整相加算信号が得られる。
適切な入力タップに入力することにより、出力タップに
おける位相を全て同相にすることができる。出力タップ
では同相信号が全て重畳されることにより全入力信号の
整相加算信号が得られる。
【０００６】受信方位の切換を可能にするために、個々
のエコー受信信号は複数の入力タップのいずれにも任意
に入力できるようになっている。そのための手段として
マトリクススイッチ（ｍａｔｒｉｘ ｓｗｉｔｃｈ）が
用いられる。マトリクススイッチは、互いに絶縁して格
子状に配列した複数の行信号線と複数の列信号線の各交
差部にそれぞれスイッチを設けたものである。
のエコー受信信号は複数の入力タップのいずれにも任意
に入力できるようになっている。そのための手段として
マトリクススイッチ（ｍａｔｒｉｘ ｓｗｉｔｃｈ）が
用いられる。マトリクススイッチは、互いに絶縁して格
子状に配列した複数の行信号線と複数の列信号線の各交
差部にそれぞれスイッチを設けたものである。
【０００７】行信号線と列信号線はスイッチを閉じた箇
所で電気的に接続されるので、スイッチを選択的に閉じ
ることにより複数の行信号線のうちの任意のものを複数
の列信号線のうちの任意のものに接続することができ
る。
所で電気的に接続されるので、スイッチを選択的に閉じ
ることにより複数の行信号線のうちの任意のものを複数
の列信号線のうちの任意のものに接続することができ
る。
【０００８】このようなマトリクススイッチにおいて、
複数の行信号線と複数の列信号線のうちのいずれか一方
に複数のエコー受信信号を入力し、他方をアナログディ
レイラインの複数の入力タップに接続して各スイッチの
開閉を制御することにより、複数のエコー受信信号の任
意のものをアナログディレイラインの複数の入力タップ
の任意のものに入力することができる。すなわち、マト
リクススイッチは、エコー受信信号をアナログディレイ
ラインに入力する信号経路を編集するものとなる。
複数の行信号線と複数の列信号線のうちのいずれか一方
に複数のエコー受信信号を入力し、他方をアナログディ
レイラインの複数の入力タップに接続して各スイッチの
開閉を制御することにより、複数のエコー受信信号の任
意のものをアナログディレイラインの複数の入力タップ
の任意のものに入力することができる。すなわち、マト
リクススイッチは、エコー受信信号をアナログディレイ
ラインに入力する信号経路を編集するものとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】マトリクススイッチに
おけるスイッチの数は、整相加算するエコー受信信号の
数とアナログディレイラインの入力タップ数との積とな
る。エコー受信信号の数はエコー受信のチャンネル（ｃ
ｈａｎｎｅｌ）数に相当する。
おけるスイッチの数は、整相加算するエコー受信信号の
数とアナログディレイラインの入力タップ数との積とな
る。エコー受信信号の数はエコー受信のチャンネル（ｃ
ｈａｎｎｅｌ）数に相当する。
【００１０】エコー受信のチャンネル数は超音波トラン
スデューサの微素子化に伴って多チャンネル化してお
り、現状では例えば４８チャンネル程度となっている。
アナログディレイラインの入力タップ数は８ないし１６
程度である。このため、マトリクススイッチとしては、
３８４ないし７６８個のスイッチを持つものが必要とさ
れ、大型化することが避けられない。
スデューサの微素子化に伴って多チャンネル化してお
り、現状では例えば４８チャンネル程度となっている。
アナログディレイラインの入力タップ数は８ないし１６
程度である。このため、マトリクススイッチとしては、
３８４ないし７６８個のスイッチを持つものが必要とさ
れ、大型化することが避けられない。
【００１１】そこで、本発明の課題は、より少ないスイ
ッチを用いて連続波信号経路の編集を行う信号処理回路
および超音波ドップラ装置を実現することである。ま
た、連続波信号の周波数変化に適応する信号処理回路お
よび超音波ドップラ装置を実現することを課題とする。
ッチを用いて連続波信号経路の編集を行う信号処理回路
および超音波ドップラ装置を実現することである。ま
た、連続波信号の周波数変化に適応する信号処理回路お
よび超音波ドップラ装置を実現することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
するためのひとつの観点での本発明は、複数の連続波入
力信号をそれぞれ増幅して各連続波入力信号ごとに位相
が互いに逆な１対の増幅信号を出力する複数の増幅回路
と、前記複数の増幅回路のおのおのについて前記１対の
増幅信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複数の
選択回路と、互いに交差する複数の信号入力経路および
信号出力経路並びにそれら経路の交差部ごとに設けられ
たスイッチを有し、前記複数の信号入力経路に前記複数
の選択回路の出力信号がそれぞれ導かれるマトリクスス
イッチと、を具備することを特徴とする信号処理回路で
ある。
するためのひとつの観点での本発明は、複数の連続波入
力信号をそれぞれ増幅して各連続波入力信号ごとに位相
が互いに逆な１対の増幅信号を出力する複数の増幅回路
と、前記複数の増幅回路のおのおのについて前記１対の
増幅信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複数の
選択回路と、互いに交差する複数の信号入力経路および
信号出力経路並びにそれら経路の交差部ごとに設けられ
たスイッチを有し、前記複数の信号入力経路に前記複数
の選択回路の出力信号がそれぞれ導かれるマトリクスス
イッチと、を具備することを特徴とする信号処理回路で
ある。
【００１３】（１）に記載の発明では、複数の連続波入
力信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路が各入力信号
ごとに位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力するの
で、実質的に互いに半波長相当の遅延が付与された１対
の増幅信号を、各入力信号ごとに得ることができる。
力信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路が各入力信号
ごとに位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力するの
で、実質的に互いに半波長相当の遅延が付与された１対
の増幅信号を、各入力信号ごとに得ることができる。
【００１４】このため、複数の入力信号を整相加算する
ための遅延回路は最大遅延量が半波長相当のものでよ
く、これによって遅延回路の入力タップ数が半減するの
で、マトリクススイッチにおけるスイッチの数を半減す
ることができる。
ための遅延回路は最大遅延量が半波長相当のものでよ
く、これによって遅延回路の入力タップ数が半減するの
で、マトリクススイッチにおけるスイッチの数を半減す
ることができる。
【００１５】（１）に記載の発明において、前記複数の
増幅回路と前記複数の選択回路の間に前記複数の増幅回
路の１対の増幅信号の出力経路ごとに設けられた電圧・
電流変換回路を具備することが、選択回路の入力信号を
電流信号とする点で好ましい。
増幅回路と前記複数の選択回路の間に前記複数の増幅回
路の１対の増幅信号の出力経路ごとに設けられた電圧・
電流変換回路を具備することが、選択回路の入力信号を
電流信号とする点で好ましい。
【００１６】（１）に記載の発明において、前記複数の
選択回路と前記マトリクススイッチの間に前記複数の選
択回路ごとに設けられた電圧・電流変換回路を具備する
ことが、マトリクススイッチの入力信号を電流信号とす
る点で好ましい。
選択回路と前記マトリクススイッチの間に前記複数の選
択回路ごとに設けられた電圧・電流変換回路を具備する
ことが、マトリクススイッチの入力信号を電流信号とす
る点で好ましい。
【００１７】前記電圧・電流変換回路は抵抗であること
が、構成を簡素化する点で好ましい。（１）に記載の発
明において、前記選択回路および前記マトリクススイッ
チのスイッチを制御する制御回路を具備することが、信
号入力経路と信号出力経路の接続関係を適宜に組み替え
る点で好ましい。
が、構成を簡素化する点で好ましい。（１）に記載の発
明において、前記選択回路および前記マトリクススイッ
チのスイッチを制御する制御回路を具備することが、信
号入力経路と信号出力経路の接続関係を適宜に組み替え
る点で好ましい。
【００１８】（１）に記載の発明において、信号遅延線
のそれぞれ異なる位置から引き出された複数の信号入力
タップおよび少なくとも一端から引き出された信号出力
タップを有し、前記複数の信号入力タップに前記マトリ
クススイッチの複数の信号出力経路の信号がそれぞれ導
かれる信号遅延回路を具備することが、複数の入力信号
の整相加算を行う点で好ましい。
のそれぞれ異なる位置から引き出された複数の信号入力
タップおよび少なくとも一端から引き出された信号出力
タップを有し、前記複数の信号入力タップに前記マトリ
クススイッチの複数の信号出力経路の信号がそれぞれ導
かれる信号遅延回路を具備することが、複数の入力信号
の整相加算を行う点で好ましい。
【００１９】前記信号遅延回路は、切換可能な少なくと
も２つの遅延特性を有することが、入力信号の周波数変
化に適応する点で好ましい。前記信号遅延回路は、前記
信号遅延線の両端にそれぞれ接続されたマッチング抵抗
と、前記マッチング抵抗ごとに並列に接続されたスイッ
チと抵抗の直列回路と、前記信号遅延線の両端および前
記複数の信号入力タップの引き出し位置のおのおのとグ
ラウンドの間にそれぞれ設けられたキャパシタとスイッ
チの直列回路とを具備することが、入力信号の周波数変
化に適応可能にする点で好ましい。
も２つの遅延特性を有することが、入力信号の周波数変
化に適応する点で好ましい。前記信号遅延回路は、前記
信号遅延線の両端にそれぞれ接続されたマッチング抵抗
と、前記マッチング抵抗ごとに並列に接続されたスイッ
チと抵抗の直列回路と、前記信号遅延線の両端および前
記複数の信号入力タップの引き出し位置のおのおのとグ
ラウンドの間にそれぞれ設けられたキャパシタとスイッ
チの直列回路とを具備することが、入力信号の周波数変
化に適応可能にする点で好ましい。
【００２０】前記スイッチを制御する制御回路を具備す
ることが、入力信号の周波数変化に適応する点で好まし
い。前記マトリクススイッチと前記信号遅延回路の間に
前記複数の信号出力経路ごとに設けられたバッファ増幅
回路を具備することが、信号出力経路と号遅延回路が相
互に相手の内部インピーダンスに影響されない点で好ま
しい。
ることが、入力信号の周波数変化に適応する点で好まし
い。前記マトリクススイッチと前記信号遅延回路の間に
前記複数の信号出力経路ごとに設けられたバッファ増幅
回路を具備することが、信号出力経路と号遅延回路が相
互に相手の内部インピーダンスに影響されない点で好ま
しい。
【００２１】前記バッファ増幅回路はベース接地型トラ
ンジスタ回路であることが、構成を簡素化する点で好ま
しい。 （２）上記の課題を解決するための他の観点での本発明
は、信号遅延線と、前記信号遅延線の両端にそれぞれ接
続されたマッチング抵抗と、前記信号遅延線のそれぞれ
異なる位置から引き出された複数の信号入力タップと、
前記信号遅延線の少なくとも一端から引き出された信号
出力タップと、前記マッチング抵抗ごとに並列に接続さ
れたスイッチと抵抗の直列回路と、前記信号遅延線の両
端および前記複数の信号入力タップの引き出し位置のお
のおのとグラウンドの間にそれぞれ設けられたキャパシ
タとスイッチの直列回路と、を具備することを特徴とす
る信号処理回路である。
ンジスタ回路であることが、構成を簡素化する点で好ま
しい。 （２）上記の課題を解決するための他の観点での本発明
は、信号遅延線と、前記信号遅延線の両端にそれぞれ接
続されたマッチング抵抗と、前記信号遅延線のそれぞれ
異なる位置から引き出された複数の信号入力タップと、
前記信号遅延線の少なくとも一端から引き出された信号
出力タップと、前記マッチング抵抗ごとに並列に接続さ
れたスイッチと抵抗の直列回路と、前記信号遅延線の両
端および前記複数の信号入力タップの引き出し位置のお
のおのとグラウンドの間にそれぞれ設けられたキャパシ
タとスイッチの直列回路と、を具備することを特徴とす
る信号処理回路である。
【００２２】（２）に記載の発明では、マッチング抵抗
ごとに並列に接続されたスイッチと抵抗の直列回路と、
信号遅延線の両端および複数の信号入力タップの引き出
し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ設けられ
たキャパシタとスイッチの直列回路とを有するので、ス
イッチの開閉により信号遅延回路を複数の周波数に適応
させることが可能になる。
ごとに並列に接続されたスイッチと抵抗の直列回路と、
信号遅延線の両端および複数の信号入力タップの引き出
し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ設けられ
たキャパシタとスイッチの直列回路とを有するので、ス
イッチの開閉により信号遅延回路を複数の周波数に適応
させることが可能になる。
【００２３】（２）に記載の発明において、前記スイッ
チを制御する制御回路を具備することが、信号遅延回路
を複数の周波数に適応させる点で好ましい。 （３）上記の課題を解決するための他の観点での本発明
は、連続波超音波を送波してそのエコーを複数の超音波
トランスデューサで受波する超音波送受波手段と、前記
複数の超音波トランスデューサから導かれる複数の連続
波入力信号をそれぞれ増幅して各連続波入力信号ごとに
位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力する複数の増幅
手段と、前記複数の増幅手段のおのおのについて前記１
対の増幅信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複
数の選択手段と、互いに交差する複数の信号入力経路お
よび信号出力経路並びにそれら経路の交差部ごとに設け
られたスイッチを有し、前記複数の信号入力経路に前記
複数の選択手段の出力信号がそれぞれ導かれる信号経路
編集手段と、信号遅延線のそれぞれ異なる位置から引き
出された複数の信号入力タップおよび少なくとも一端か
ら引き出された信号出力タップを有し、前記複数の信号
入力タップに前記信号経路編集手段の複数の信号出力経
路の信号がそれぞれ導かれる信号遅延手段と、前記選択
手段および前記信号経路編集手段のスイッチを制御する
制御手段と、前記信号遅延手段の信号出力タップから導
かれる信号に基づいて前記エコーのドップラシフトを求
めるドップラ処理手段と、前記求めたドップラシフトを
表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音
波ドップラ装置である。
チを制御する制御回路を具備することが、信号遅延回路
を複数の周波数に適応させる点で好ましい。 （３）上記の課題を解決するための他の観点での本発明
は、連続波超音波を送波してそのエコーを複数の超音波
トランスデューサで受波する超音波送受波手段と、前記
複数の超音波トランスデューサから導かれる複数の連続
波入力信号をそれぞれ増幅して各連続波入力信号ごとに
位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力する複数の増幅
手段と、前記複数の増幅手段のおのおのについて前記１
対の増幅信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複
数の選択手段と、互いに交差する複数の信号入力経路お
よび信号出力経路並びにそれら経路の交差部ごとに設け
られたスイッチを有し、前記複数の信号入力経路に前記
複数の選択手段の出力信号がそれぞれ導かれる信号経路
編集手段と、信号遅延線のそれぞれ異なる位置から引き
出された複数の信号入力タップおよび少なくとも一端か
ら引き出された信号出力タップを有し、前記複数の信号
入力タップに前記信号経路編集手段の複数の信号出力経
路の信号がそれぞれ導かれる信号遅延手段と、前記選択
手段および前記信号経路編集手段のスイッチを制御する
制御手段と、前記信号遅延手段の信号出力タップから導
かれる信号に基づいて前記エコーのドップラシフトを求
めるドップラ処理手段と、前記求めたドップラシフトを
表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音
波ドップラ装置である。
【００２４】（３）に記載の発明では、複数の連続波入
力信号をそれぞれ増幅する複数の増幅手段が各入力信号
ごとに位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力するの
で、実質的に互いに半波長相当の遅延が付与された１対
の増幅信号を、各入力信号ごとに得ることができる。
力信号をそれぞれ増幅する複数の増幅手段が各入力信号
ごとに位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力するの
で、実質的に互いに半波長相当の遅延が付与された１対
の増幅信号を、各入力信号ごとに得ることができる。
【００２５】このため、複数の入力信号を整相加算する
ための遅延手段は最大遅延量が半波長相当のものでよ
く、これによって遅延回路の入力タップ数が半減するの
で、信号経路編集手段におけるスイッチの数を半減する
ことができる。
ための遅延手段は最大遅延量が半波長相当のものでよ
く、これによって遅延回路の入力タップ数が半減するの
で、信号経路編集手段におけるスイッチの数を半減する
ことができる。
【００２６】（３）に記載の発明において、前記複数の
増幅手段と前記複数の選択手段の間に前記複数の増幅手
段の１対の増幅信号の出力経路ごとに設けられた電圧・
電流変換手段を具備することが、選択手段の入力信号を
電流信号とする点で好ましい。
増幅手段と前記複数の選択手段の間に前記複数の増幅手
段の１対の増幅信号の出力経路ごとに設けられた電圧・
電流変換手段を具備することが、選択手段の入力信号を
電流信号とする点で好ましい。
【００２７】（３）に記載の発明において、前記複数の
選択手段と前記信号経路編集手段の間に前記複数の選択
手段ごとに設けられた電圧・電流変換手段を具備するこ
とが、信号経路編集手段の入力信号を電流信号とする点
で好ましい。
選択手段と前記信号経路編集手段の間に前記複数の選択
手段ごとに設けられた電圧・電流変換手段を具備するこ
とが、信号経路編集手段の入力信号を電流信号とする点
で好ましい。
【００２８】前記電圧・電流変換手段は抵抗であること
が、構成を簡素化する点で好ましい。（３）に記載の発
明において、前記信号経路編集手段と前記信号遅延手段
の間に前記複数の信号出力経路ごとに設けられたバッフ
ァ増幅手段を具備することが、信号出力経路と号遅延手
段が相互に相手の内部インピーダンスに影響されない点
で好ましい。
が、構成を簡素化する点で好ましい。（３）に記載の発
明において、前記信号経路編集手段と前記信号遅延手段
の間に前記複数の信号出力経路ごとに設けられたバッフ
ァ増幅手段を具備することが、信号出力経路と号遅延手
段が相互に相手の内部インピーダンスに影響されない点
で好ましい。
【００２９】前記バッファ増幅手段はベース接地型トラ
ンジスタ回路であることが、構成を簡素化する点で好ま
しい。（３）に記載の発明において、前記信号経路編集
手段はマトリクススイッチであることが、汎用の半導体
集積回路が利用可能な点で好ましい。
ンジスタ回路であることが、構成を簡素化する点で好ま
しい。（３）に記載の発明において、前記信号経路編集
手段はマトリクススイッチであることが、汎用の半導体
集積回路が利用可能な点で好ましい。
【００３０】（３）に記載の発明において、前記信号遅
延手段は、切換可能な少なくとも２つの遅延特性を有す
ることが、入力信号の周波数変化に適応する点で好まし
い。前記信号遅延手段は、前記信号遅延線の両端にそれ
ぞれ接続されたマッチング抵抗と、前記マッチング抵抗
ごとに並列に接続されたスイッチと抵抗の直列回路と、
前記信号遅延線の両端および前記複数の信号入力タップ
の引き出し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ
設けられたキャパシタとスイッチの直列回路と、前記ス
イッチを制御する制御手段とを具備することが、入力信
号の周波数変化に適応する点で好ましい。
延手段は、切換可能な少なくとも２つの遅延特性を有す
ることが、入力信号の周波数変化に適応する点で好まし
い。前記信号遅延手段は、前記信号遅延線の両端にそれ
ぞれ接続されたマッチング抵抗と、前記マッチング抵抗
ごとに並列に接続されたスイッチと抵抗の直列回路と、
前記信号遅延線の両端および前記複数の信号入力タップ
の引き出し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ
設けられたキャパシタとスイッチの直列回路と、前記ス
イッチを制御する制御手段とを具備することが、入力信
号の周波数変化に適応する点で好ましい。
【００３１】
【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に超音波ドップラ装置
のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の
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。
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に超音波ドップラ装置
のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の
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。
【００３２】図１に示すように、本装置は、超音波プロ
ーブ２を有する。超音波プローブ２は、図示しない複数
の超音波トランスデューサのアレイ（ａｒｒａｙ）を有
する。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）セラミック
ス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）等の圧電材料によって構成され
る。超音波プローブ２は、使用者により対象１００に当
接して使用される。
ーブ２を有する。超音波プローブ２は、図示しない複数
の超音波トランスデューサのアレイ（ａｒｒａｙ）を有
する。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）セラミック
ス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）等の圧電材料によって構成され
る。超音波プローブ２は、使用者により対象１００に当
接して使用される。
【００３３】超音波プローブ２には送信部４および受信
部６が接続されている。送信部４は、超音波プローブ２
に駆動信号を与えて超音波を送波させる。駆動信号は所
定の周波数の連続波信号である。これによって連続波超
音波が送波される。
部６が接続されている。送信部４は、超音波プローブ２
に駆動信号を与えて超音波を送波させる。駆動信号は所
定の周波数の連続波信号である。これによって連続波超
音波が送波される。
【００３４】送波された連続波超音波のエコーが超音波
プローブ２によって受波される。超音波プローブ２およ
び送信部４からなる部分は、本発明における超音波送受
波手段の実施の形態の一例である。
プローブ２によって受波される。超音波プローブ２およ
び送信部４からなる部分は、本発明における超音波送受
波手段の実施の形態の一例である。
【００３５】受信部６には、超音波プローブ２の複数の
超音波トランスデューサが受波した信号が個別に入力さ
れる。すなわち、多チャンネルのエコー受波信号が個別
に入力される。エコー受波信号は連続波信号となる。以
下、連続波信号をＣＷ信号ともいう。
超音波トランスデューサが受波した信号が個別に入力さ
れる。すなわち、多チャンネルのエコー受波信号が個別
に入力される。エコー受波信号は連続波信号となる。以
下、連続波信号をＣＷ信号ともいう。
【００３６】受信部６は、多チャンネルの連続波エコー
受波信号を整相加算して所定の方位におけるエコー受信
信号を形成する。受信部６および後述の制御部１４から
なる部分は、本発明の信号処理回路の実施の形態の一例
である。受信部６および制御部１４からなる部分の構成
によって、本発明の回路に関する実施の形態の一例が示
される。
受波信号を整相加算して所定の方位におけるエコー受信
信号を形成する。受信部６および後述の制御部１４から
なる部分は、本発明の信号処理回路の実施の形態の一例
である。受信部６および制御部１４からなる部分の構成
によって、本発明の回路に関する実施の形態の一例が示
される。
【００３７】図２に、受信部６のブロック図を示す。同
図に示すように、受信部６は複数の増幅回路６０２を有
する。増幅回路６０２の数はエコー受波信号のチャンネ
ル数に等しく例えば４８である。増幅回路６０２は、本
発明における増幅回路の実施の形態の一例である。ま
た、本発明における増幅手段の実施の形態の一例であ
る。
図に示すように、受信部６は複数の増幅回路６０２を有
する。増幅回路６０２の数はエコー受波信号のチャンネ
ル数に等しく例えば４８である。増幅回路６０２は、本
発明における増幅回路の実施の形態の一例である。ま
た、本発明における増幅手段の実施の形態の一例であ
る。
【００３８】増幅回路６０２は、互いに逆な位相の２つ
の出力信号を同時に生じるものである。これによって、
２つの出力信号は一方が例えば入力信号と同位相である
とすると他方は逆位相となる。
の出力信号を同時に生じるものである。これによって、
２つの出力信号は一方が例えば入力信号と同位相である
とすると他方は逆位相となる。
【００３９】ＣＷ信号に関しては、逆位相の信号は半波
長遅れた信号と見なして差し支えない。したがって、各
増幅回路６０２はそれぞれの入力信号に関して、遅れの
ない増幅信号と実質的に半波長遅れた増幅信号とを同時
に出力することになる。
長遅れた信号と見なして差し支えない。したがって、各
増幅回路６０２はそれぞれの入力信号に関して、遅れの
ない増幅信号と実質的に半波長遅れた増幅信号とを同時
に出力することになる。
【００４０】増幅回路６０２の２つの出力信号は選択回
路６０４に入力される。選択回路６０４は、本発明にお
ける選択回路の実施の形態の一例である。また、本発明
における選択手段の実施の形態の一例である。選択回路
６０４は複数の増幅回路６０２に対応して複数個設けら
れ、それぞれ対応する増幅回路６０２の出力信号が入力
される。
路６０４に入力される。選択回路６０４は、本発明にお
ける選択回路の実施の形態の一例である。また、本発明
における選択手段の実施の形態の一例である。選択回路
６０４は複数の増幅回路６０２に対応して複数個設けら
れ、それぞれ対応する増幅回路６０２の出力信号が入力
される。
【００４１】選択回路６０４は、後述の制御部１４によ
る制御の下で２つの入力信号のいずれか一方を選択す
る。選択回路６０４により逆位相の信号を選択したとき
は、実質的に半波長遅れた信号を選択したことになる。
以下、入力信号の波長をλで表し、半波長をλ／２で表
す。
る制御の下で２つの入力信号のいずれか一方を選択す
る。選択回路６０４により逆位相の信号を選択したとき
は、実質的に半波長遅れた信号を選択したことになる。
以下、入力信号の波長をλで表し、半波長をλ／２で表
す。
【００４２】選択回路６０４の出力信号は電圧・電流変
換回路６０６に入力される。電圧・電流変換回路６０６
は、本発明における電圧・電流変換回路の実施の形態の
一例である。また、本発明における電圧・電流変換手段
の実施の形態の一例である。
換回路６０６に入力される。電圧・電流変換回路６０６
は、本発明における電圧・電流変換回路の実施の形態の
一例である。また、本発明における電圧・電流変換手段
の実施の形態の一例である。
【００４３】電圧・電流変換回路６０６は複数の選択回
路６０４に対応して複数個設けられ、それぞれ対応する
選択回路６０４の出力信号が入力される。なお、電圧・
電流変換回路６０６は選択回路６０４の入力側に増幅回
路６０２の２系統の出力ごとに設けるようにしてもよ
い。
路６０４に対応して複数個設けられ、それぞれ対応する
選択回路６０４の出力信号が入力される。なお、電圧・
電流変換回路６０６は選択回路６０４の入力側に増幅回
路６０２の２系統の出力ごとに設けるようにしてもよ
い。
【００４４】電圧・電流変換回路６０６としては、例え
ば図３の（ａ）に示すような、トランジスタ回路（ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。ト
ランジスタのベース（ｂａｓｅ）に入力された電圧は、
エミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）に直列に接続された抵抗の
値によって定まる電流に変換されて、コレクタ（ｃｏｌ
ｌｅｃｔｏｒ）から出力される。電圧・電流変換回路６
０６は、同図の（ｂ）に示すような単なる抵抗であって
良い。入力電圧は抵抗の値によって定まる電流に変換さ
れる。
ば図３の（ａ）に示すような、トランジスタ回路（ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。ト
ランジスタのベース（ｂａｓｅ）に入力された電圧は、
エミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）に直列に接続された抵抗の
値によって定まる電流に変換されて、コレクタ（ｃｏｌ
ｌｅｃｔｏｒ）から出力される。電圧・電流変換回路６
０６は、同図の（ｂ）に示すような単なる抵抗であって
良い。入力電圧は抵抗の値によって定まる電流に変換さ
れる。
【００４５】複数の電圧・電流変換回路６０６の出力信
号はマトリクススイッチ６０８に入力される。マトリク
ススイッチ６０８は例えば半導体集積回路として構成さ
れたものが用いられる。マトリクススイッチはクロスポ
イントスイッチ（ｃｒｏｓｓｐｏｉｎｔ ｓｗｉｔｃ
ｈ）とも呼ばれる。マトリクススイッチ６０８は、本発
明におけるマトリクススイッチの実施の形態の一例であ
る。また、本発明における信号経路編集手段の実施の形
態の一例である。
号はマトリクススイッチ６０８に入力される。マトリク
ススイッチ６０８は例えば半導体集積回路として構成さ
れたものが用いられる。マトリクススイッチはクロスポ
イントスイッチ（ｃｒｏｓｓｐｏｉｎｔ ｓｗｉｔｃ
ｈ）とも呼ばれる。マトリクススイッチ６０８は、本発
明におけるマトリクススイッチの実施の形態の一例であ
る。また、本発明における信号経路編集手段の実施の形
態の一例である。
【００４６】図４に、マトリクススイッチ６０８の概念
図を示す。同図に示すように、マトリクススイッチ６０
８は、複数の行信号線６８２および複数の列信号線６８
４を有する。複数の行信号線６８２および複数の列信号
線６８４は互いに交差して格子を形成する。両者の交差
部は電気的に絶縁されている。各交差部には、行信号線
６８２と列信号線６８４にまたがるスイッチ６８６が設
けられる。なお、スイッチへの符号付けは１箇所で代表
する。
図を示す。同図に示すように、マトリクススイッチ６０
８は、複数の行信号線６８２および複数の列信号線６８
４を有する。複数の行信号線６８２および複数の列信号
線６８４は互いに交差して格子を形成する。両者の交差
部は電気的に絶縁されている。各交差部には、行信号線
６８２と列信号線６８４にまたがるスイッチ６８６が設
けられる。なお、スイッチへの符号付けは１箇所で代表
する。
【００４７】スイッチ６８６を閉じることにより、行信
号線６８２と列信号線６８４が電気的に接続される。閉
じるスイッチ６８６を選ぶことにより、複数の行信号線
６８２の任意のものを複数の列信号線６８４の任意のも
のに接続することができる。スイッチ６８６の開閉は後
述の制御部１４によって制御される。
号線６８２と列信号線６８４が電気的に接続される。閉
じるスイッチ６８６を選ぶことにより、複数の行信号線
６８２の任意のものを複数の列信号線６８４の任意のも
のに接続することができる。スイッチ６８６の開閉は後
述の制御部１４によって制御される。
【００４８】行信号線６８２は例えば入力信号線として
用いられる。列信号線６８４は例えば出力信号線として
用いられる。入出力関係はこの逆であってもよい。入力
信号線すなわち複数の行信号線６８２に、複数の電圧・
電流変換回路６０６の出力信号がそれぞれ入力される。
行信号線６８２の数は電圧・電流変換回路６０６の数に
等しく例えば４８である。
用いられる。列信号線６８４は例えば出力信号線として
用いられる。入出力関係はこの逆であってもよい。入力
信号線すなわち複数の行信号線６８２に、複数の電圧・
電流変換回路６０６の出力信号がそれぞれ入力される。
行信号線６８２の数は電圧・電流変換回路６０６の数に
等しく例えば４８である。
【００４９】出力信号線すなわち複数の列信号線６８４
は、図２に示すように、それぞれ、複数のバッファ（ｂ
ｕｆｆｅｒ）回路６１０を介してアナログディレイライ
ン６１２の複数の入力タップに接続される。列信号線６
８４およびバッファ回路６１０の数はアナログディレイ
ライン６１２の入力タップ数に等しく、例えば４ないし
８である。
は、図２に示すように、それぞれ、複数のバッファ（ｂ
ｕｆｆｅｒ）回路６１０を介してアナログディレイライ
ン６１２の複数の入力タップに接続される。列信号線６
８４およびバッファ回路６１０の数はアナログディレイ
ライン６１２の入力タップ数に等しく、例えば４ないし
８である。
【００５０】バッファ回路６１０は、本発明におけるバ
ッファ増幅回路の実施の形態の一例である。また、本発
明におけるバッファ増幅手段の実施の形態の一例であ
る。アナログディレイライン６１２は、本発明における
信号遅延回路の実施の形態の一例である。また、本発明
における信号遅延手段の実施の形態の一例である。
ッファ増幅回路の実施の形態の一例である。また、本発
明におけるバッファ増幅手段の実施の形態の一例であ
る。アナログディレイライン６１２は、本発明における
信号遅延回路の実施の形態の一例である。また、本発明
における信号遅延手段の実施の形態の一例である。
【００５１】図５に、バッファ回路６１０の回路図を示
す。同図に示すように、バッファ回路６１０はベース接
地型のトランジスタ回路となっている。エミッタに電流
を入力することにより、それに等しい電流をコレクタか
ら出力することができる。
す。同図に示すように、バッファ回路６１０はベース接
地型のトランジスタ回路となっている。エミッタに電流
を入力することにより、それに等しい電流をコレクタか
ら出力することができる。
【００５２】このようなバッファ回路６１０を設けるこ
とにより、マトリクススイッチ６０８とアナログディレ
イライン６１２は、互に相手の内部インピーダンス（ｉ
ｍｐｅｄａｎｃｅ）の影響を受けなくなる。
とにより、マトリクススイッチ６０８とアナログディレ
イライン６１２は、互に相手の内部インピーダンス（ｉ
ｍｐｅｄａｎｃｅ）の影響を受けなくなる。
【００５３】図６に、アナログディレイライン６１２の
概念図を示す。同図に示すように、アナログディレイラ
イン６１２はＬＣ回路を用いて構成される。ＬＣ回路
は、複数のインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）７０２の直
列回路と、この直列回路の両端および各インダクタの直
列接続点とグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）とを接続する複
数のキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）７０４からな
る。ＬＣ回路は、本発明における信号遅延線の実施の形
態の一例である。
概念図を示す。同図に示すように、アナログディレイラ
イン６１２はＬＣ回路を用いて構成される。ＬＣ回路
は、複数のインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）７０２の直
列回路と、この直列回路の両端および各インダクタの直
列接続点とグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）とを接続する複
数のキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）７０４からな
る。ＬＣ回路は、本発明における信号遅延線の実施の形
態の一例である。
【００５４】ＬＣ回路の両端にはマッチング（ｍａｔｃ
ｈｉｎｇ）抵抗７０６が接続される。マッチング抵抗７
０６の他端にはプルアップ（ｐｕｌｌ−ｕｐ）電圧Ｖｃ
ｃが与えられている。マッチング抵抗７０６は、本発明
におけるマッチング抵抗の実施の形態の一例である。
ｈｉｎｇ）抵抗７０６が接続される。マッチング抵抗７
０６の他端にはプルアップ（ｐｕｌｌ−ｕｐ）電圧Ｖｃ
ｃが与えられている。マッチング抵抗７０６は、本発明
におけるマッチング抵抗の実施の形態の一例である。
【００５５】インダクタの直列回路の両端および各イン
ダクタの直列接続点からそれぞれタップ７０８が引き出
されている。これらのタップ７０８がアナログディレイ
ライン６１２の入力タップとなる。また、両端のタップ
のいずれか一方が出力タップとなる。出力タップとは反
対側の端にあるタップに入力された信号に、最大の遅延
が付与される。それ以外のタップに入力された信号に
は、出力タップからの距離の応じた遅延が付与される。
入力タップは、本発明における信号入力タップの実施の
形態の一例である。出力タップは、本発明における信号
出力タップの実施の形態の一例である。
ダクタの直列接続点からそれぞれタップ７０８が引き出
されている。これらのタップ７０８がアナログディレイ
ライン６１２の入力タップとなる。また、両端のタップ
のいずれか一方が出力タップとなる。出力タップとは反
対側の端にあるタップに入力された信号に、最大の遅延
が付与される。それ以外のタップに入力された信号に
は、出力タップからの距離の応じた遅延が付与される。
入力タップは、本発明における信号入力タップの実施の
形態の一例である。出力タップは、本発明における信号
出力タップの実施の形態の一例である。
【００５６】アナログディレイライン６１２の最大遅延
量はλ／２である。すなわち、アナログディレイライン
６１２の最大遅延量は従来のアナログディレイラインの
半分でよい。その理由は、前述したように、選択回路６
０４によってλ／２遅延した入力信号を選択することが
できるので、アナログディレイライン６１２でλ／２を
超える遅延をする必要がないためである。
量はλ／２である。すなわち、アナログディレイライン
６１２の最大遅延量は従来のアナログディレイラインの
半分でよい。その理由は、前述したように、選択回路６
０４によってλ／２遅延した入力信号を選択することが
できるので、アナログディレイライン６１２でλ／２を
超える遅延をする必要がないためである。
【００５７】厳密には最大遅延量はλ／２よりもやや小
さく、タップ間の遅延をλ／８として入力タップ数を４
としたときは最大遅延量は３λ／８となり、タップ間の
遅延をλ／１６として入力タップ数を８としたときは７
λ／１６となる。
さく、タップ間の遅延をλ／８として入力タップ数を４
としたときは最大遅延量は３λ／８となり、タップ間の
遅延をλ／１６として入力タップ数を８としたときは７
λ／１６となる。
【００５８】このように、最大遅延量が従来の半分にな
るので、タップ間の遅延を同一にした場合、アナログデ
ィレイライン６１２のタップ数が半減する。例えば、タ
ップ間遅延をλ／８としたときタップ数は従来の８から
４に半減し、λ／１６としたときは１６から８に半減す
る。
るので、タップ間の遅延を同一にした場合、アナログデ
ィレイライン６１２のタップ数が半減する。例えば、タ
ップ間遅延をλ／８としたときタップ数は従来の８から
４に半減し、λ／１６としたときは１６から８に半減す
る。
【００５９】このようにアナログディレイライン６１２
のタップ数が半減するので、マトリクススイッチ６０８
の出力信号線の数が半減し、したがって、入力信号線を
出力信号線に接続するスイッチの数も半減する。すなわ
ち、マトリクススイッチ６０８は従来の半分のスイッチ
を持つもので十分である。
のタップ数が半減するので、マトリクススイッチ６０８
の出力信号線の数が半減し、したがって、入力信号線を
出力信号線に接続するスイッチの数も半減する。すなわ
ち、マトリクススイッチ６０８は従来の半分のスイッチ
を持つもので十分である。
【００６０】アナログディレイライン６１２は、例えば
図７に示すように、各キャパシタ７０４ごとに、キャパ
シタ７１２とスイッチ７１４の直列回路を並列に接続
し、かつ、各マッチング抵抗７０６に抵抗７２２とスイ
ッチ７２４の直列回路を並列接続したものとしてもよ
い。スイッチ７１４，７２４の開閉は後述の制御部１４
によって制御される。
図７に示すように、各キャパシタ７０４ごとに、キャパ
シタ７１２とスイッチ７１４の直列回路を並列に接続
し、かつ、各マッチング抵抗７０６に抵抗７２２とスイ
ッチ７２４の直列回路を並列接続したものとしてもよ
い。スイッチ７１４，７２４の開閉は後述の制御部１４
によって制御される。
【００６１】アナログディレイライン６１２と制御部１
４からなる部分は、本発明の信号処理回路の実施の形態
の一例である。アナログディレイライン６１２と制御部
１４からなる部分の構成によって、本発明の回路に関す
る実施の形態の一例が示される。
４からなる部分は、本発明の信号処理回路の実施の形態
の一例である。アナログディレイライン６１２と制御部
１４からなる部分の構成によって、本発明の回路に関す
る実施の形態の一例が示される。
【００６２】キャパシタ７１２とスイッチ７１４の直列
回路は、本発明におけるキャパシタとスイッチの直列回
路の実施の形態の一例である。抵抗７２２とスイッチ７
２４の直列回路は、本発明におけるスイッチと抵抗の直
列回路の実施の形態の一例である。
回路は、本発明におけるキャパシタとスイッチの直列回
路の実施の形態の一例である。抵抗７２２とスイッチ７
２４の直列回路は、本発明におけるスイッチと抵抗の直
列回路の実施の形態の一例である。
【００６３】このようにすることにより、アナログディ
レイライン６１２を周波数の異なる２種類の入力信号に
適応させることができる。すなわち、スイッチ７１４，
７２４全て開にした状態で周波数が例えば３．５ＭＨｚ
の入力信号に適合するものとした場合、スイッチ７１
４，７２４を全て閉じることにより、キャパシタ７１２
をキャパシタ７０４に並列接続するとともにマッチング
抵抗７０２に抵抗７２２を並列接続して、周波数が例え
ば２ＭＨｚの入力信号に適合するものとすることができ
る。適応周波数の種類をさらに増やすには、上記に準じ
てキャパシタとスイッチの直列回路および抵抗とスイッ
チの直列回路を増やせばよい。
レイライン６１２を周波数の異なる２種類の入力信号に
適応させることができる。すなわち、スイッチ７１４，
７２４全て開にした状態で周波数が例えば３．５ＭＨｚ
の入力信号に適合するものとした場合、スイッチ７１
４，７２４を全て閉じることにより、キャパシタ７１２
をキャパシタ７０４に並列接続するとともにマッチング
抵抗７０２に抵抗７２２を並列接続して、周波数が例え
ば２ＭＨｚの入力信号に適合するものとすることができ
る。適応周波数の種類をさらに増やすには、上記に準じ
てキャパシタとスイッチの直列回路および抵抗とスイッ
チの直列回路を増やせばよい。
【００６４】適応周波数の切換は、キャパシタの代わり
にインダクタを変えることによって行うようにしても良
いのはいうまでもない。また、アナログディレイライン
６１２は、適応周波数を異にするものを複数系統設け、
入力信号の周波数に応じて切り換えて使用するようにし
ても良い。
にインダクタを変えることによって行うようにしても良
いのはいうまでもない。また、アナログディレイライン
６１２は、適応周波数を異にするものを複数系統設け、
入力信号の周波数に応じて切り換えて使用するようにし
ても良い。
【００６５】このような構成の受信部６がドップラ処理
部８に接続されている。これによって、受信部６で整相
加算されたエコー受信信号がドップラ処理部８に入力さ
れる。ドップラ処理部８はエコー受信信号に基づいてド
ップラ画像データを生成する。ドップラ処理部８はまた
音響信号をも出力する。音響信号はドップラ音とも呼ば
れる。ドップラ処理部８は、本発明におけるドップラ処
理手段の実施の形態の一例である。
部８に接続されている。これによって、受信部６で整相
加算されたエコー受信信号がドップラ処理部８に入力さ
れる。ドップラ処理部８はエコー受信信号に基づいてド
ップラ画像データを生成する。ドップラ処理部８はまた
音響信号をも出力する。音響信号はドップラ音とも呼ば
れる。ドップラ処理部８は、本発明におけるドップラ処
理手段の実施の形態の一例である。
【００６６】図８に、ドップラ処理部８のブロック図を
示す。同図に示すように、ドップラ処理部８は検波回路
８０２を有する。検波回路８０２はエコー受信信号の検
波を行う。検波された信号はローパスフィルタ（ｌｏｗ
−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）８０４でローパスフィルタ
リングされる。検波およびローパスフィルタリングによ
ってドップラ信号が抽出される。
示す。同図に示すように、ドップラ処理部８は検波回路
８０２を有する。検波回路８０２はエコー受信信号の検
波を行う。検波された信号はローパスフィルタ（ｌｏｗ
−ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ）８０４でローパスフィルタ
リングされる。検波およびローパスフィルタリングによ
ってドップラ信号が抽出される。
【００６７】ドップラ信号は周波数分析回路８０６に入
力され、また、後述する音響出力部１２に入力される。
周波数分析回路８０６はドップラ信号の周波数分析を行
う。周波数分析結果は画像生成回路８０８に入力され
る。画像生成回路８０８はドップラ信号の周波数スペク
トラム像を生成する。
力され、また、後述する音響出力部１２に入力される。
周波数分析回路８０６はドップラ信号の周波数分析を行
う。周波数分析結果は画像生成回路８０８に入力され
る。画像生成回路８０８はドップラ信号の周波数スペク
トラム像を生成する。
【００６８】ドップラ処理部８には表示部１０および音
響出力部１２が接続されている。表示部１０は、ドップ
ラ処理部８から入力されたスペクトラム像を表示する。
音響出力部１２はドップラ信号を音響として出力する。
表示部１０および音響出力部１２は、本発明における表
示手段の実施の形態の一例である。
響出力部１２が接続されている。表示部１０は、ドップ
ラ処理部８から入力されたスペクトラム像を表示する。
音響出力部１２はドップラ信号を音響として出力する。
表示部１０および音響出力部１２は、本発明における表
示手段の実施の形態の一例である。
【００６９】以上の送信部４、受信部６、ドップラ処理
部８および表示部１０には制御部１４が接続されてい
る。制御部１４は、それら各部に制御信号を与えてその
動作を制御する。制御部１４は、本発明における制御手
段の実施の形態の一例である。また、本発明における制
御回路の実施の形態の一例である。
部８および表示部１０には制御部１４が接続されてい
る。制御部１４は、それら各部に制御信号を与えてその
動作を制御する。制御部１４は、本発明における制御手
段の実施の形態の一例である。また、本発明における制
御回路の実施の形態の一例である。
【００７０】送信部４については送信周波数の制御が行
われる。受信部６については整相加算の制御すなわち選
択回路６０４およびマトリクススイッチ６０８の制御が
行われる。また、周波数変更に伴うアナログディレイラ
イン６１２のスイッチ７１４，７２４の制御が行われ
る。
われる。受信部６については整相加算の制御すなわち選
択回路６０４およびマトリクススイッチ６０８の制御が
行われる。また、周波数変更に伴うアナログディレイラ
イン６１２のスイッチ７１４，７２４の制御が行われ
る。
【００７１】以上、本発明の信号処理回路で超音波エコ
ーの整相加算を行う例を説明したが、本発明の信号処理
回路は超音波エコーばかりでなく、その他の連続的な波
動のエコー、例えば電波等のエコーについて整相加算を
行うことができるのはいうまでもない。
ーの整相加算を行う例を説明したが、本発明の信号処理
回路は超音波エコーばかりでなく、その他の連続的な波
動のエコー、例えば電波等のエコーについて整相加算を
行うことができるのはいうまでもない。
【００７２】以上、好ましい実施の形態の例に基づいて
本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野におけ
る通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例につ
いて、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変
更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範
囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求
の範囲に属する全ての実施の形態が含まれる。
本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野におけ
る通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例につ
いて、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変
更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範
囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求
の範囲に属する全ての実施の形態が含まれる。
【００７３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、より少ないスイッチを用いて連続波信号経路の編
集を行う信号処理回路および超音波ドップラ装置を実現
することができる。また、連続波信号の周波数変化に適
応する信号処理回路および超音波ドップラ装置を実現す
ることができる。
れば、より少ないスイッチを用いて連続波信号経路の編
集を行う信号処理回路および超音波ドップラ装置を実現
することができる。また、連続波信号の周波数変化に適
応する信号処理回路および超音波ドップラ装置を実現す
ることができる。
【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。
である。
【図２】受信部のブロック図である。
【図３】電圧・電流変換回路の回路図である。
【図４】マトリクススイッチの概念図である。
【図５】バッファ回路の回路図である。
【図６】アナログディレイラインの概念図である。
【図７】アナログディレイラインの概念図である。
【図８】ドップラ処理部のブロック図である。
２ 超音波プローブ ４ 送信部 ６ 受信部 ８ ドップラ処理部 １０ 表示部 １２ 音響出力部 １４ 制御部 １００ 対象 ６０２ 増幅回路 ６０４ 選択回路 ６０６ 電圧・電流変換回路 ６０８ マトリクススイッチ ６１０ バッファ回路 ６１２ アナログディレイライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雨宮 慎一 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C301 AA03 BB22 DD03 EE15 EE16 GB03 HH32 JB01 JB24 JB29 JB43 KK09
Claims (22)
- 【請求項１】 複数の連続波入力信号をそれぞれ増幅し
て各連続波入力信号ごとに位相が互いに逆な１対の増幅
信号を出力する複数の増幅回路と、 前記複数の増幅回路のおのおのについて前記１対の増幅
信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複数の選択
回路と、 互いに交差する複数の信号入力経路および信号出力経路
並びにそれら経路の交差部ごとに設けられたスイッチを
有し、前記複数の信号入力経路に前記複数の選択回路の
出力信号がそれぞれ導かれるマトリクススイッチと、を
具備することを特徴とする信号処理回路。 - 【請求項２】 前記複数の増幅回路と前記複数の選択回
路の間に前記複数の増幅回路の１対の増幅信号の出力経
路ごとに設けられた電圧・電流変換回路、を具備するこ
とを特徴とする請求項１に記載の信号処理回路。 - 【請求項３】 前記複数の選択回路と前記マトリクスス
イッチの間に前記複数の選択回路ごとに設けられた電圧
・電流変換回路、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の信号処理
回路。 - 【請求項４】 前記電圧・電流変換回路は抵抗である、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の信号
処理回路。 - 【請求項５】 前記選択回路および前記マトリクススイ
ッチのスイッチを制御する制御回路、 を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項４の
うちのいずれか１つに記載の信号処理回路。 - 【請求項６】 信号遅延線のそれぞれ異なる位置から引
き出された複数の信号入力タップおよび少なくとも一端
から引き出された信号出力タップを有し、前記複数の信
号入力タップに前記マトリクススイッチの複数の信号出
力経路の信号がそれぞれ導かれる信号遅延回路、 を具備することを特徴とする請求項１ないし請求項５の
うちのいずれか１つに記載の信号処理回路。 - 【請求項７】 前記信号遅延回路は、切換可能な少なく
とも２つの遅延特性を有する、 ことを特徴とする請求項６に記載の信号処理回路。 - 【請求項８】 前記信号遅延回路は、 前記信号遅延線の両端にそれぞれ接続されたマッチング
抵抗と、 前記マッチング抵抗ごとに並列に接続されたスイッチと
抵抗の直列回路と、 前記信号遅延線の両端および前記複数の信号入力タップ
の引き出し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ
設けられたキャパシタとスイッチの直列回路と、を具備
することを特徴とする請求項７に記載の信号処理回路。 - 【請求項９】 前記スイッチを制御する制御回路、を具
備することを特徴とする請求項８に記載の信号処理回
路。 - 【請求項１０】 前記マトリクススイッチと前記信号遅
延回路の間に前記複数の信号出力経路ごとに設けられた
バッファ増幅回路、を具備することを特徴とする請求項
６ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の信号処
理回路。 - 【請求項１１】 前記バッファ増幅回路はベース接地型
トランジスタ回路である、ことを特徴とする請求項１０
に記載の信号処理回路。 - 【請求項１２】 信号遅延線と、 前記信号遅延線の両端にそれぞれ接続されたマッチング
抵抗と、 前記信号遅延線のそれぞれ異なる位置から引き出された
複数の信号入力タップと、 前記信号遅延線の少なくとも一端から引き出された信号
出力タップと、 前記マッチング抵抗ごとに並列に接続されたスイッチと
抵抗の直列回路と、 前記信号遅延線の両端および前記複数の信号入力タップ
の引き出し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ
設けられたキャパシタとスイッチの直列回路と、を具備
することを特徴とする信号処理回路。 - 【請求項１３】 前記スイッチを制御する制御回路、を
具備することを特徴とする請求項１２に記載の信号処理
回路。 - 【請求項１４】 連続波超音波を送波してそのエコーを
複数の超音波トランスデューサで受波する超音波送受波
手段と、 前記複数の超音波トランスデューサから導かれる複数の
連続波入力信号をそれぞれ増幅して各連続波入力信号ご
とに位相が互いに逆な１対の増幅信号を出力する複数の
増幅手段と、 前記複数の増幅手段のおのおのについて前記１対の増幅
信号についての択一的な選択をそれぞれ行う複数の選択
手段と、 互いに交差する複数の信号入力経路および信号出力経路
並びにそれら経路の交差部ごとに設けられたスイッチを
有し、前記複数の信号入力経路に前記複数の選択手段の
出力信号がそれぞれ導かれる信号経路編集手段と、 信号遅延線のそれぞれ異なる位置から引き出された複数
の信号入力タップおよび少なくとも一端から引き出され
た信号出力タップを有し、前記複数の信号入力タップに
前記信号経路編集手段の複数の信号出力経路の信号がそ
れぞれ導かれる信号遅延手段と、 前記選択手段および前記信号経路編集手段のスイッチを
制御する制御手段と、 前記信号遅延手段の信号出力タップから導かれる信号に
基づいて前記エコーのドップラシフトを求めるドップラ
処理手段と、 前記求めたドップラシフトを表示する表示手段と、を具
備することを特徴とする超音波ドップラ装置。 - 【請求項１５】 前記複数の増幅手段と前記複数の選択
手段の間に前記複数の増幅手段の１対の増幅信号の出力
経路ごとに設けられた電圧・電流変換手段、を具備する
ことを特徴とする請求項１４に記載の超音波ドップラ装
置。 - 【請求項１６】 前記複数の選択手段と前記信号経路編
集手段の間に前記複数の選択手段ごとに設けられた電圧
・電流変換手段、を具備することを特徴とする請求項１
４に記載の超音波ドップラ装置。 - 【請求項１７】 前記電圧・電流変換手段は抵抗であ
る、ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記
載の連続波信号処理装置。 - 【請求項１８】 前記信号経路編集手段と前記信号遅延
手段の間に前記複数の信号出力経路ごとに設けられたバ
ッファ増幅手段、を具備することを特徴とする請求項１
４ないし請求項１７のうちのいずれか１つに記載の超音
波ドップラ装置。 - 【請求項１９】 前記バッファ増幅手段はベース接地型
トランジスタ回路である、ことを特徴とする請求項１８
に記載の超音波ドップラ装置。 - 【請求項２０】 前記信号経路編集手段はマトリクスス
イッチである、ことを特徴とする請求項１４ないし請求
項１９のうちのいずれか１つに記載の超音波ドップラ装
置。 - 【請求項２１】 前記信号遅延手段は、切換可能な少な
くとも２つの遅延特性を有する、ことを特徴とする請求
項１４ないし請求項２０のうちのいずれか１つに記載の
信号処理回路。 - 【請求項２２】 前記信号遅延手段は、 前記信号遅延線の両端にそれぞれ接続されたマッチング
抵抗と、 前記マッチング抵抗ごとに並列に接続されたスイッチと
抵抗の直列回路と、 前記信号遅延線の両端および前記複数の信号入力タップ
の引き出し位置のおのおのとグラウンドの間にそれぞれ
設けられたキャパシタとスイッチの直列回路と、 前記スイッチを制御する制御手段と、を具備することを
特徴とする請求項２１に記載の超音波ドップラ装置。
Priority Applications (5)
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| DE10211351A DE10211351A1 (de) | 2001-03-15 | 2002-03-14 | Signalverarbeitungsschaltung und Ultraschall-Doppler-Vorrichtung |
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|---|---|---|---|
| JP2001073896A JP3828758B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | 信号処理回路および超音波ドップラ装置 |
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|---|---|
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