JP2003153895A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常のＢモード、ＳＣＷドプラモード、高い
周波数モードの３つを１つの遅延加算系統で処理し、か
つ回路規模を小さくすることができる超音波診断装置を
提供する。 【解決手段】 Ｂモードの場合、振動子１００ａ〜ｄで
受信されたエコー信号はそのまま受信ビームフォーマ２
３に入力し、Ｂモード処理され、表示部３２に表示され
る。ＳＣＷドプラモードの場合、振動子１００ｃ〜ｄで
受信されたエコー信号は位相検波器２４、２５に入力さ
れる。また信号発生器３４からはエコー信号に対して、
位相が９０度異なる同一の周波数信号が出力されてい
る。位相検波器２４、２５の出力信号はスイッチＳＷ１
〜４を経て受信ビームフォーマ２３に入力される。エコ
ー信号周波数が高い場合、隣り合った２つのチャンネル
の信号が加算されて、位相検波器２４、２５に入力す
る。信号発生器３４からはエコー信号をより低い周波数
にシフトするための信号が出力されている。
周波数モードの３つを１つの遅延加算系統で処理し、か
つ回路規模を小さくすることができる超音波診断装置を
提供する。 【解決手段】 Ｂモードの場合、振動子１００ａ〜ｄで
受信されたエコー信号はそのまま受信ビームフォーマ２
３に入力し、Ｂモード処理され、表示部３２に表示され
る。ＳＣＷドプラモードの場合、振動子１００ｃ〜ｄで
受信されたエコー信号は位相検波器２４、２５に入力さ
れる。また信号発生器３４からはエコー信号に対して、
位相が９０度異なる同一の周波数信号が出力されてい
る。位相検波器２４、２５の出力信号はスイッチＳＷ１
〜４を経て受信ビームフォーマ２３に入力される。エコ
ー信号周波数が高い場合、隣り合った２つのチャンネル
の信号が加算されて、位相検波器２４、２５に入力す
る。信号発生器３４からはエコー信号をより低い周波数
にシフトするための信号が出力されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
関し、特に通常のＢモード、ＳＣＷドプラモード、高い
周波数モードの３つを１つの遅延加算系統で処理するも
のである。
関し、特に通常のＢモード、ＳＣＷドプラモード、高い
周波数モードの３つを１つの遅延加算系統で処理するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、偏向可能な連続波（Steerable Co
ntinuous Wave、以下ＳＣＷと略す）ドプラ機能を有す
る超音波診断装置は、特表平１０−５０６８０１号公報
に記載されたものが知られている。
ntinuous Wave、以下ＳＣＷと略す）ドプラ機能を有す
る超音波診断装置は、特表平１０−５０６８０１号公報
に記載されたものが知られている。
【０００３】図１１は従来の超音波診断装置の構成を示
すブロック図である。図１１において従来の超音波診断
装置は、探触子２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成
される）、送信ビームフォーマ２２、第１受信ビームフ
ォーマ２３、位相検波器２４、２５、位相シフタ２６、
２７、加算器Ａ１１、Ａ１２、Ａ／Ｄ変換器Ａ／Ｄ１
１、Ａ／Ｄ１２、位相シフトデータ発生器２９、周波数
解析部３０、Ｂモード処理部３１、表示部３２などによ
り構成されている。
すブロック図である。図１１において従来の超音波診断
装置は、探触子２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成
される）、送信ビームフォーマ２２、第１受信ビームフ
ォーマ２３、位相検波器２４、２５、位相シフタ２６、
２７、加算器Ａ１１、Ａ１２、Ａ／Ｄ変換器Ａ／Ｄ１
１、Ａ／Ｄ１２、位相シフトデータ発生器２９、周波数
解析部３０、Ｂモード処理部３１、表示部３２などによ
り構成されている。
【０００４】位相シフタ２６、２７、加算器Ａ１１、Ａ
１２により第２受信ビームフォーマ２８を構成する。第
１ビームフォーマ２３は最近では、受信信号をＡ／Ｄ変
換し、ディジタル信号に変換してから遅延加算を行なう
ディジタルビームフォーマが多く用いられるようになっ
てきている。
１２により第２受信ビームフォーマ２８を構成する。第
１ビームフォーマ２３は最近では、受信信号をＡ／Ｄ変
換し、ディジタル信号に変換してから遅延加算を行なう
ディジタルビームフォーマが多く用いられるようになっ
てきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上で述
べた従来例では、ＲＦチャンネル用の第１受信ビームフ
ォーマが有する演算機能を、ＳＣＷドプラにおいて利用
できず回路規模が増大するという問題点を有していた。
べた従来例では、ＲＦチャンネル用の第１受信ビームフ
ォーマが有する演算機能を、ＳＣＷドプラにおいて利用
できず回路規模が増大するという問題点を有していた。
【０００６】また、Ａ／Ｄ変換周波数に限界があり、こ
のため高い周波数を用いる場合には、エコー信号が折り
返しを起こすなどの問題点を有していた。
のため高い周波数を用いる場合には、エコー信号が折り
返しを起こすなどの問題点を有していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の問
題点を解決するために、受信ビームフォーマ前段に位相
検波器を設け、ＳＣＷドプラ時にはベースバンド検波
を、高い周波数を使用する際にはエコー信号の周波数よ
り低い中間周波数にシフトさせることにより、第２受信
ビームフォーマを必要とせず、かつ、高い周波数にも対
応することができる超音波診断装置を提供するものであ
る。
題点を解決するために、受信ビームフォーマ前段に位相
検波器を設け、ＳＣＷドプラ時にはベースバンド検波
を、高い周波数を使用する際にはエコー信号の周波数よ
り低い中間周波数にシフトさせることにより、第２受信
ビームフォーマを必要とせず、かつ、高い周波数にも対
応することができる超音波診断装置を提供するものであ
る。
【０００８】本発明はまた、並列受信可能な受信ビーム
フォーマを用いることで、回路規模をほとんど増大する
ことなく、高い周波数にも対応することができる超音波
診断装置を提供するものである。
フォーマを用いることで、回路規模をほとんど増大する
ことなく、高い周波数にも対応することができる超音波
診断装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図１０を用いて説明する。
て、図１〜図１０を用いて説明する。
【００１０】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において超音波診断装置は、探触子
２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成される）、送信
ビームフォーマ２２、振動子で受信したエコー信号の振
り分けおよび加算を行なうＭＵＸ兼加算器１０１、位相
検波器２４、２５（ミキサＭ１〜Ｍ４と、バンドパスフ
ィルタＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成される）、位相検波器
２４、２５に参照信号を与えるための信号発生器３４、
ＭＵＸ兼加算器１０１、位相検波器２４、２５のどちら
かの信号を選択するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、受信ビー
ムフォーマ２３、受信ビームフォーマ内での移相角を制
御する信号を発生する位相シフトデータ発生器３３、周
波数解析部３０、Ｂモード処理部３１、表示部３２など
により構成されている。
１の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において超音波診断装置は、探触子
２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成される）、送信
ビームフォーマ２２、振動子で受信したエコー信号の振
り分けおよび加算を行なうＭＵＸ兼加算器１０１、位相
検波器２４、２５（ミキサＭ１〜Ｍ４と、バンドパスフ
ィルタＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成される）、位相検波器
２４、２５に参照信号を与えるための信号発生器３４、
ＭＵＸ兼加算器１０１、位相検波器２４、２５のどちら
かの信号を選択するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、受信ビー
ムフォーマ２３、受信ビームフォーマ内での移相角を制
御する信号を発生する位相シフトデータ発生器３３、周
波数解析部３０、Ｂモード処理部３１、表示部３２など
により構成されている。
【００１１】次に本実施の形態に係る超音波診断装置の
動作を説明する。まず、通常のＢモードにおいては、図
２（ａ）に示すようにＭＵＸ兼加算器１０１の内部は接
続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はａに接続される結
果、振動子１００ａ〜１００ｄで受信されたエコー信号
はそのまま受信ビームフォーマ２３に入力し、Ｂモード
処理され、表示部３２に表示される。
動作を説明する。まず、通常のＢモードにおいては、図
２（ａ）に示すようにＭＵＸ兼加算器１０１の内部は接
続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はａに接続される結
果、振動子１００ａ〜１００ｄで受信されたエコー信号
はそのまま受信ビームフォーマ２３に入力し、Ｂモード
処理され、表示部３２に表示される。
【００１２】次にＳＣＷドプラモードにおける動作につ
いて説明する。ＳＣＷドプラモードにおいては、探触子
２１のうちの半分の振動子、ここでは振動子１００ａ、
１００ｂにより連続波が送信され、振動子１００ｃ、１
００ｄによりエコー信号が受信される。
いて説明する。ＳＣＷドプラモードにおいては、探触子
２１のうちの半分の振動子、ここでは振動子１００ａ、
１００ｂにより連続波が送信され、振動子１００ｃ、１
００ｄによりエコー信号が受信される。
【００１３】ＳＣＷドプラモードの場合、ＭＵＸ兼加算
器１０１の接続は図２（ｂ）に示すように接続される。
したがって振動子１００ｃ、１００ｄで受信されたエコ
ー信号は位相検波器２４、２５に入力される。また信号
発生器３４からはエコー信号に対して、Ａラインの信号
がＢラインに比べ位相が９０度異なる同一の周波数の信
号が出力されている。
器１０１の接続は図２（ｂ）に示すように接続される。
したがって振動子１００ｃ、１００ｄで受信されたエコ
ー信号は位相検波器２４、２５に入力される。また信号
発生器３４からはエコー信号に対して、Ａラインの信号
がＢラインに比べ位相が９０度異なる同一の周波数の信
号が出力されている。
【００１４】位相検波器２４、２５の出力信号はスイッ
チＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ２３に入力
される。受信ビームフォーマ２３は図３に示すように、
遅延器ＤＬ１〜ＤＬ４、乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４及び加算
器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３から構成されている。遅延器ＤＬ
１〜ＤＬ４により定められた量の遅延をかけられた後、
乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４において位相シフトデータ発生器
３３のデータ（重み付け係数）にもとづいて乗算され、
加算器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３により加算される。このとき
隣り合った２つの信号、例えばスイッチＳＷ１の出力と
スイッチＳＷ２の出力は直交検波の２信号であり、これ
らに適当な重み付けをして加算することで、任意の位相
の信号を作成することが可能である。
チＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ２３に入力
される。受信ビームフォーマ２３は図３に示すように、
遅延器ＤＬ１〜ＤＬ４、乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４及び加算
器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３から構成されている。遅延器ＤＬ
１〜ＤＬ４により定められた量の遅延をかけられた後、
乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４において位相シフトデータ発生器
３３のデータ（重み付け係数）にもとづいて乗算され、
加算器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３により加算される。このとき
隣り合った２つの信号、例えばスイッチＳＷ１の出力と
スイッチＳＷ２の出力は直交検波の２信号であり、これ
らに適当な重み付けをして加算することで、任意の位相
の信号を作成することが可能である。
【００１５】受信ビームフォーマ２３の出力は周波数解
析部３０で周波数解析され、表示部３２に表示される。
析部３０で周波数解析され、表示部３２に表示される。
【００１６】最後にエコー信号周波数が高い場合におけ
る動作について説明する。この場合、ＭＵＸ兼加算器１
０１の接続は図２（ｃ）に示すように接続され、隣り合
った２つのチャンネルの信号が加算されて、位相検波器
２４、２５に入力する。信号発生器３４からはエコー信
号をより低い周波数にシフトするための信号が出力され
ている。例えばエコー信号が２０ＭＨｚのとき、信号発
生器３４の出力周波数は１５ＭＨｚというようになり、
周波数の差信号５ＭＨｚが位相検波器２４、２５から出
力される（３５ＭＨｚの和信号はＢＰＦ１〜ＢＰＦ４に
よりカットされる）。
る動作について説明する。この場合、ＭＵＸ兼加算器１
０１の接続は図２（ｃ）に示すように接続され、隣り合
った２つのチャンネルの信号が加算されて、位相検波器
２４、２５に入力する。信号発生器３４からはエコー信
号をより低い周波数にシフトするための信号が出力され
ている。例えばエコー信号が２０ＭＨｚのとき、信号発
生器３４の出力周波数は１５ＭＨｚというようになり、
周波数の差信号５ＭＨｚが位相検波器２４、２５から出
力される（３５ＭＨｚの和信号はＢＰＦ１〜ＢＰＦ４に
よりカットされる）。
【００１７】位相検波器２４、２５の出力信号はスイッ
チＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ２３に入力
する。受信ビームフォーマ２３は図３に示すように、遅
延器ＤＬ１〜ＤＬ４、乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４及び加算器
ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３から構成されている。遅延器ＤＬ１
〜ＤＬ４により定められた量の遅延をかけられた後、乗
算器ＭＰ１〜ＭＰ４において位相シフトデータ発生器３
３のデータ（重み付け係数）にもとづいて乗算され、加
算器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３により加算される。このとき隣
り合った２つの信号、例えばスイッチＳＷ１の出力とス
イッチＳＷ２の出力は直交検波の２信号であり、これら
に適当な重み付けをして加算することで、任意の位相の
信号を作成することが可能である。
チＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ２３に入力
する。受信ビームフォーマ２３は図３に示すように、遅
延器ＤＬ１〜ＤＬ４、乗算器ＭＰ１〜ＭＰ４及び加算器
ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３から構成されている。遅延器ＤＬ１
〜ＤＬ４により定められた量の遅延をかけられた後、乗
算器ＭＰ１〜ＭＰ４において位相シフトデータ発生器３
３のデータ（重み付け係数）にもとづいて乗算され、加
算器ＡＤＤ１〜ＡＤＤ３により加算される。このとき隣
り合った２つの信号、例えばスイッチＳＷ１の出力とス
イッチＳＷ２の出力は直交検波の２信号であり、これら
に適当な重み付けをして加算することで、任意の位相の
信号を作成することが可能である。
【００１８】受信ビームフォーマ２３の出力はＢモード
処理部３１を経て、表示部３２に表示される。
処理部３１を経て、表示部３２に表示される。
【００１９】このように本発明の第１の実施の形態に係
る超音波診断装置は、通常のＢモード、ＳＣＷモード、
高いエコー周波数モードの３つを同一の受信ビームフォ
ーマ２３にて処理することが可能である。
る超音波診断装置は、通常のＢモード、ＳＣＷモード、
高いエコー周波数モードの３つを同一の受信ビームフォ
ーマ２３にて処理することが可能である。
【００２０】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図４において超音波診断装置は、探触子
２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成される）、送信
ビームフォーマ２２、振動子で受信したエコー信号の振
り分けおよび加算を行なうＭＵＸ１１１、位相検波器１
２４、１２５（ミキサＭ１〜Ｍ４と、バンドパスフィル
タＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成される）、位相検波器１２
４、１２５に参照信号を与えるための信号発生器１３
４、ＭＵＸ１１１、位相検波器１２４、１２５のどちら
かの信号を選択するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、受信ビー
ムフォーマ１２３、受信ビームフォーマ１２３内での移
相角を制御する信号を発生する位相シフトデータ発生器
１３３、ＭＵＸおよび加算器１３５、周波数解析部１３
０、Ｂモード処理部１３１、表示部３２などにより構成
されている。
２の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図４において超音波診断装置は、探触子
２１（振動子１００ａ〜１００ｄで構成される）、送信
ビームフォーマ２２、振動子で受信したエコー信号の振
り分けおよび加算を行なうＭＵＸ１１１、位相検波器１
２４、１２５（ミキサＭ１〜Ｍ４と、バンドパスフィル
タＢＰＦ１〜ＢＰＦ４で構成される）、位相検波器１２
４、１２５に参照信号を与えるための信号発生器１３
４、ＭＵＸ１１１、位相検波器１２４、１２５のどちら
かの信号を選択するスイッチＳＷ１〜ＳＷ４、受信ビー
ムフォーマ１２３、受信ビームフォーマ１２３内での移
相角を制御する信号を発生する位相シフトデータ発生器
１３３、ＭＵＸおよび加算器１３５、周波数解析部１３
０、Ｂモード処理部１３１、表示部３２などにより構成
されている。
【００２１】次に本実施の形態に係る超音波診断装置の
動作を説明する。まず、通常のＢモードにおいては、図
５（ａ）に示すようにＭＵＸ１１１の内部は接続され、
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はａに接続される結果、振動子
１００ａ〜１００ｄで受信されたエコー信号はそのまま
受信ビームフォーマ１２３に入力し、Ｂモード処理さ
れ、表示部３２に表示される。ＭＵＸおよび加算器１３
５は入力ａと出力ａ、入力ｂと出力ｂが接続された状態
である。
動作を説明する。まず、通常のＢモードにおいては、図
５（ａ）に示すようにＭＵＸ１１１の内部は接続され、
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はａに接続される結果、振動子
１００ａ〜１００ｄで受信されたエコー信号はそのまま
受信ビームフォーマ１２３に入力し、Ｂモード処理さ
れ、表示部３２に表示される。ＭＵＸおよび加算器１３
５は入力ａと出力ａ、入力ｂと出力ｂが接続された状態
である。
【００２２】次にＳＣＷドプラモードにおける動作につ
いて説明する。ＳＣＷドプラモードにおいては、探触子
２１のうちの半分の振動子、ここでは振動子１００ａ、
１００ｂにより連続波が送信され、振動子１００ｃ、１
００ｄによりエコー信号が受信される。
いて説明する。ＳＣＷドプラモードにおいては、探触子
２１のうちの半分の振動子、ここでは振動子１００ａ、
１００ｂにより連続波が送信され、振動子１００ｃ、１
００ｄによりエコー信号が受信される。
【００２３】ＳＣＷドプラモードの場合、ＭＵＸ１１１
の接続は図５（ｂ）に示されるように接続される。した
がって振動子１００ｃで受信されたエコー信号は位相検
波器１２４のミキサＭ１、Ｍ２に、振動子１００ｄで受
信されたエコー信号は位相検波器１２５のミキサＭ３、
Ｍ４に入力される。信号発生器１３４からはエコー信号
に対して、Ａラインの信号がＢラインに比べ位相が９０
度異なる同一の周波数の信号が出力されている。以下の
動作は上記した第１の実施の形態と同様である。ＭＵＸ
および加算器１３５は入力ａと出力ａ、入力ｂと出力ｂ
が接続された状態である。
の接続は図５（ｂ）に示されるように接続される。した
がって振動子１００ｃで受信されたエコー信号は位相検
波器１２４のミキサＭ１、Ｍ２に、振動子１００ｄで受
信されたエコー信号は位相検波器１２５のミキサＭ３、
Ｍ４に入力される。信号発生器１３４からはエコー信号
に対して、Ａラインの信号がＢラインに比べ位相が９０
度異なる同一の周波数の信号が出力されている。以下の
動作は上記した第１の実施の形態と同様である。ＭＵＸ
および加算器１３５は入力ａと出力ａ、入力ｂと出力ｂ
が接続された状態である。
【００２４】最後にエコー信号周波数が高い場合におけ
る動作について説明する。ＭＵＸ１１１の接続は図５
（ｃ）に示されるように接続されており、振動子１００
ａ〜１００ｄの信号はそれぞれ位相検波器１２４、１２
５のミキサＭ１〜Ｍ４に入力する。信号発生器１３４か
らはエコー信号をより低い周波数にシフトするための信
号が出力されている。例えばエコー信号が２０ＭＨｚの
とき、信号発生器１３４の出力周波数は１５ＭＨｚとい
うようになり、周波数の差信号５ＭＨｚが位相検波器１
２４、１２５から出力される（３５ＭＨｚの和信号はＢ
ＰＦ１〜ＢＰＦ４によりカットされる）。
る動作について説明する。ＭＵＸ１１１の接続は図５
（ｃ）に示されるように接続されており、振動子１００
ａ〜１００ｄの信号はそれぞれ位相検波器１２４、１２
５のミキサＭ１〜Ｍ４に入力する。信号発生器１３４か
らはエコー信号をより低い周波数にシフトするための信
号が出力されている。例えばエコー信号が２０ＭＨｚの
とき、信号発生器１３４の出力周波数は１５ＭＨｚとい
うようになり、周波数の差信号５ＭＨｚが位相検波器１
２４、１２５から出力される（３５ＭＨｚの和信号はＢ
ＰＦ１〜ＢＰＦ４によりカットされる）。
【００２５】位相検波器１２４、１２５の出力信号はス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ１２３
に入力される。受信ビームフォーマ１２３は図６に示す
ように、遅延器ＤＬ−Ａ、ＤＬ−Ｂ、乗算器ＭＰ−Ａ、
ＭＰ−Ｂ、加算器ＡＤＤ−Ａ、ＡＤＤ−Ｂから構成され
ており、微小な方位差の２つの受信ビームを受信するた
め、２系統の遅延加算器を持っている。
イッチＳＷ１〜ＳＷ４を経て受信ビームフォーマ１２３
に入力される。受信ビームフォーマ１２３は図６に示す
ように、遅延器ＤＬ−Ａ、ＤＬ−Ｂ、乗算器ＭＰ−Ａ、
ＭＰ−Ｂ、加算器ＡＤＤ−Ａ、ＡＤＤ−Ｂから構成され
ており、微小な方位差の２つの受信ビームを受信するた
め、２系統の遅延加算器を持っている。
【００２６】遅延器ＤＬ−Ａ、ＤＬ−Ｂにより定められ
た量の遅延をかけられた後、乗算器ＭＰ−Ａ、ＭＰ−Ｂ
において位相シフトデータ発生器１３３のデータ（重み
付け係数）にもとづいて乗算され、加算器ＡＤＤ−Ａ、
ＡＤＤ−Ｂにより加算される。このとき遅延器ＤＬ−Ａ
と遅延器ＤＬ−Ｂの遅延量は、入力信号の１／４波長分
の差を持つように設定される。このため、遅延器ＤＬ−
Ａと遅延器ＤＬ−Ｂの信号は、その周波数近辺では直交
検波の２信号と等価であり、これらに適当な重み付けを
して加算することで、任意の位相の信号を作成すること
が可能である。
た量の遅延をかけられた後、乗算器ＭＰ−Ａ、ＭＰ−Ｂ
において位相シフトデータ発生器１３３のデータ（重み
付け係数）にもとづいて乗算され、加算器ＡＤＤ−Ａ、
ＡＤＤ−Ｂにより加算される。このとき遅延器ＤＬ−Ａ
と遅延器ＤＬ−Ｂの遅延量は、入力信号の１／４波長分
の差を持つように設定される。このため、遅延器ＤＬ−
Ａと遅延器ＤＬ−Ｂの信号は、その周波数近辺では直交
検波の２信号と等価であり、これらに適当な重み付けを
して加算することで、任意の位相の信号を作成すること
が可能である。
【００２７】ＭＵＸおよび加算器１３５の内部は図７の
ように接続されており、入力ａ、入力ｂは加算されて、
出力ａとなる。受信ビームフォーマ１２３の出力はＭＵ
Ｘおよび加算器１３５、Ｂモード処理部１３１を経て、
表示部３２に表示される。
ように接続されており、入力ａ、入力ｂは加算されて、
出力ａとなる。受信ビームフォーマ１２３の出力はＭＵ
Ｘおよび加算器１３５、Ｂモード処理部１３１を経て、
表示部３２に表示される。
【００２８】このように本発明の第２の実施の形態に係
る超音波診断装置は、通常のＢモード、ＳＣＷモード、
高いエコー周波数モードの３つを同一の受信ビームフォ
ーマ１２３にて処理可能である。また本実施の形態にお
いては、複数の振動子を束ねることがないため、受信ビ
ーム形状の劣化がない。
る超音波診断装置は、通常のＢモード、ＳＣＷモード、
高いエコー周波数モードの３つを同一の受信ビームフォ
ーマ１２３にて処理可能である。また本実施の形態にお
いては、複数の振動子を束ねることがないため、受信ビ
ーム形状の劣化がない。
【００２９】（第３の実施の形態）図８は、本発明の第
３の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図８に示す本発明の第３の実施の形態に
係る超音波診断装置は、受信ビームフォーマ１２３によ
り受信したエコー信号を解析し、並列受信の遅延器にお
ける遅延量の差を最適に設定する中心周波数解析器１４
０を設けた点を除きそれ以外は第２の実施の形態につい
て説明した図４と同様である。したがって、第２の実施
の形態との違いについて説明する。
３の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図８に示す本発明の第３の実施の形態に
係る超音波診断装置は、受信ビームフォーマ１２３によ
り受信したエコー信号を解析し、並列受信の遅延器にお
ける遅延量の差を最適に設定する中心周波数解析器１４
０を設けた点を除きそれ以外は第２の実施の形態につい
て説明した図４と同様である。したがって、第２の実施
の形態との違いについて説明する。
【００３０】上述した第２の実施の形態において、エコ
ー信号周波数が高い場合における動作では、並列受信ビ
ームフォーマの一方を他方に対し、エコー周波数の１／
４波長だけ遅延量を変えることで直交検波の役割を担っ
てきたが、被検体により、また、検査部位によりさらに
検査する深度によりエコーの周波数は変動することが知
られている。
ー信号周波数が高い場合における動作では、並列受信ビ
ームフォーマの一方を他方に対し、エコー周波数の１／
４波長だけ遅延量を変えることで直交検波の役割を担っ
てきたが、被検体により、また、検査部位によりさらに
検査する深度によりエコーの周波数は変動することが知
られている。
【００３１】そこで本発明の第３の実施の形態におい
て、エコー信号周波数が高い場合における動作では、こ
れを最適化するため、受信ビームフォーマ１２３により
受信したエコー信号を中心周波数解析器１４０により解
析し、並列受信の遅延器における遅延量の差を最適に設
定する。
て、エコー信号周波数が高い場合における動作では、こ
れを最適化するため、受信ビームフォーマ１２３により
受信したエコー信号を中心周波数解析器１４０により解
析し、並列受信の遅延器における遅延量の差を最適に設
定する。
【００３２】（第４の実施の形態）図９は、本発明の第
４の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図９に示す本発明の第４の実施の形態に
係る超音波診断装置は、受信ビームフォーマ１２３によ
り受信したエコー信号を解析し、並列受信の遅延器にお
ける遅延量の差を最適に設定する中心周波数解析器１４
０および信号発生器１３４の出力周波数を制御するため
の出力周波数制御器１４１を設けた点を除きそれ以外は
第２の実施の形態について説明した図４と同様である。
したがって、第２の実施の形態との違いについて説明す
る。
４の実施の形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロ
ック図である。図９に示す本発明の第４の実施の形態に
係る超音波診断装置は、受信ビームフォーマ１２３によ
り受信したエコー信号を解析し、並列受信の遅延器にお
ける遅延量の差を最適に設定する中心周波数解析器１４
０および信号発生器１３４の出力周波数を制御するため
の出力周波数制御器１４１を設けた点を除きそれ以外は
第２の実施の形態について説明した図４と同様である。
したがって、第２の実施の形態との違いについて説明す
る。
【００３３】上述した第２の実施の形態において、エコ
ー信号周波数が高い場合における動作では、並列受信ビ
ームフォーマの一方を他方に対し、エコー周波数の１／
４波長だけ遅延量を変えることで直交検波の役割を担っ
てきたが、被検体により、また、検査部位によりさらに
検査する深度によりエコーの周波数は変動することが知
られている。
ー信号周波数が高い場合における動作では、並列受信ビ
ームフォーマの一方を他方に対し、エコー周波数の１／
４波長だけ遅延量を変えることで直交検波の役割を担っ
てきたが、被検体により、また、検査部位によりさらに
検査する深度によりエコーの周波数は変動することが知
られている。
【００３４】そこで本発明の第４の実施の形態におい
て、エコー信号周波数が高い場合における動作では、こ
れを最適化するため、受信ビームフォーマ１２３により
受信したエコー信号を中心周波数解析器１４０により解
析し出力周波数制御器１４１により受信ビームフォーマ
１２３に入力する中間周波数が一定になるよう信号発生
器１３４の出力周波数を最適に設定する。
て、エコー信号周波数が高い場合における動作では、こ
れを最適化するため、受信ビームフォーマ１２３により
受信したエコー信号を中心周波数解析器１４０により解
析し出力周波数制御器１４１により受信ビームフォーマ
１２３に入力する中間周波数が一定になるよう信号発生
器１３４の出力周波数を最適に設定する。
【００３５】（第５の実施の形態）図１０は、本発明の
第５の実施の形態に係る超音波診断装置の一部分である
受信ビームフォーマの構成を示すブロック図である。図
１０に示す本発明の第５の実施の形態に係る超音波診断
装置の一部分である受信ビームフォーマ２２３は、ヒル
ベルト変換器１５０およびヒルベルト変換器１５０を通
過させる／させないを選択するためのスイッチ１５１を
設けた点を除きそれ以外は第２の実施の形態における受
信ビームフォーマ１２３について説明した図６と同様で
ある。したがって、第２の実施の形態における受信ビー
ムフォーマ１２３との違いについて説明する。
第５の実施の形態に係る超音波診断装置の一部分である
受信ビームフォーマの構成を示すブロック図である。図
１０に示す本発明の第５の実施の形態に係る超音波診断
装置の一部分である受信ビームフォーマ２２３は、ヒル
ベルト変換器１５０およびヒルベルト変換器１５０を通
過させる／させないを選択するためのスイッチ１５１を
設けた点を除きそれ以外は第２の実施の形態における受
信ビームフォーマ１２３について説明した図６と同様で
ある。したがって、第２の実施の形態における受信ビー
ムフォーマ１２３との違いについて説明する。
【００３６】上述した第２の実施の形態における受信ビ
ームフォーマ１２３においては、並列受信ビームフォー
マの一方を他方に対し、エコー周波数の１／４波長だけ
遅延量を変えることで直交検波の役割を担ってきたが、
被検体により、また、検査部位によりさらに検査する深
度によりエコーの周波数は変動することが知られてい
る。
ームフォーマ１２３においては、並列受信ビームフォー
マの一方を他方に対し、エコー周波数の１／４波長だけ
遅延量を変えることで直交検波の役割を担ってきたが、
被検体により、また、検査部位によりさらに検査する深
度によりエコーの周波数は変動することが知られてい
る。
【００３７】そこで本発明の第５の実施の形態における
受信ビームフォーマ２２３においては、これを最適化す
るため、一方の遅延線の出力にヒルベルト変換器１５０
を設けることで、エコー周波数によらず乗算器ＭＰ−Ａ
および乗算器ＭＰ−Ｂに入力する信号が常に直交するよ
うにしたものである。
受信ビームフォーマ２２３においては、これを最適化す
るため、一方の遅延線の出力にヒルベルト変換器１５０
を設けることで、エコー周波数によらず乗算器ＭＰ−Ａ
および乗算器ＭＰ−Ｂに入力する信号が常に直交するよ
うにしたものである。
【００３８】
【発明の効果】本発明は上記実施の形態の説明から明ら
かなように、位相検波器と受信ビームフォーマの組み合
わせにより、通常のＢモード、ＳＣＷドプラモード、高
い周波数を用いる場合のすべてを１系統で実現でき、回
路規模の小さい受信ビームフォーマを有する超音波診断
装置を実現することができるという効果を有する。
かなように、位相検波器と受信ビームフォーマの組み合
わせにより、通常のＢモード、ＳＣＷドプラモード、高
い周波数を用いる場合のすべてを１系統で実現でき、回
路規模の小さい受信ビームフォーマを有する超音波診断
装置を実現することができるという効果を有する。
【００３９】さらに、並列受信が可能な受信ビームフォ
ーマを用いることで、高い周波数を用いる場合において
も、すべての振動子の信号を独立に遅延加算させること
で、優れた分解能を実現することができるという効果を
有する。
ーマを用いることで、高い周波数を用いる場合において
も、すべての振動子の信号を独立に遅延加算させること
で、優れた分解能を実現することができるという効果を
有する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示すブロック図、
置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＭＵＸ兼加算
器の内部接続を示す説明図、
器の内部接続を示す説明図、
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る受信ビームフ
ォーマの内部構造を示す説明図、
ォーマの内部構造を示す説明図、
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示すブロック図、
置の構成を示すブロック図、
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＭＵＸの内部
接続を示す説明図、
接続を示す説明図、
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る並列受信用ビ
ームフォーマの内部構造の説明図、
ームフォーマの内部構造の説明図、
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＭＵＸおよび
加算器の内部接続を示す説明図、
加算器の内部接続を示す説明図、
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示すブロック図、
置の構成を示すブロック図、
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示すブロック図、
置の構成を示すブロック図、
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る並列受信用
ビームフォーマの内部構造の説明図、
ビームフォーマの内部構造の説明図、
【図１１】従来の実施の形態に係る超音波診断装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
２１ 探触子
２２ 送信ビームフォーマ
２３、１２３ 受信ビームフォーマ
２４、２５、１２４、１２５ 位相検波器
２８ 第２受信ビームフォーマ
３０、１３０ 周波数解析部
３１、１３１ Ｂモード処理部
３２ 表示部
３３、１３３ 位相シフトデータ発生器
３４、１３４ 信号発生器
１００ａ〜１００ｄ 振動子
１０１ ＭＵＸ兼加算器
１１１ ＭＵＸ
１３５ ＭＵＸおよび加算器
１４０ 中心周波数解析器
１４１ 出力周波数制御器
Ａ１１〜１２ 加算器
ＡＤＤ１〜３、ＡＤＤ−Ａ〜Ｂ 加算器
Ａ／Ｄ１〜２ Ａ／Ｄ変換器
ＢＰＦ１〜４ バンドパスフィルタ
ＤＬ１〜４、ＤＬ−Ａ〜Ｂ 遅延器
Ｍ１〜４ ミキサ
ＭＰ１〜４、ＭＰ−Ａ〜Ｂ 乗算器
ＳＷ１〜４、ＳＷ１５１ スイッチ
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4C301 CC02 DD03 EE11 EE15 HH37
HH38 HH53 HH55 HH57 JB24
JB29 JB32 JB38 JB43
4C601 DE01 DE02 EE09 EE12 HH31
JB01 JB21 JB23 JB25 JB28
JB31 JB34 JB35 JB37 JB45
JB47 KK12
Claims (6)
- 【請求項１】 探触子のＲＦ信号を位相検波する位相検
波器と、前記位相検波器の出力を遅延加算し出力段に移
相手段を備えた受信ビームフォーマと、前記位相検波器
に入力する参照信号を発生する信号発生器とから構成さ
れ、前記信号発生器の出力周波数を変えることで位相検
波出力の変換出力信号をベースバンド又は中間周波数に
切り替えることを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記受信ビームフォーマは、並列受信可
能で遅延加算出力の重み付けが可能であることを特徴と
する請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項３】 前記受信ビームフォーマは、並列受信の
同一チャンネルにおける遅延量の差をエコーの中心周波
数の１／４波長に相当する分とすることで直交検波を行
なうことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記受信ビームフォーマ出力の中心周波
数を解析する解析器を備え、前記解析器の解析結果をも
とに前記受信ビームフォーマの同一チャンネルにおける
遅延時間の差に反映させることを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 【請求項５】 前記受信ビームフォーマ出力の中心周波
数を解析する解析器と、前記解析器の解析結果をもとに
位相検波のための前記信号発生器の出力周波数に反映さ
せる出力周波数制御器を備えることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。 - 【請求項６】 前記受信ビームフォーマの同一チャンネ
ルの遅延時間を等しくし、一方のチャンネルの信号の位
相を９０度シフトするためのヒルベルト変換器を備えた
ことを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356538A JP3886366B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356538A JP3886366B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003153895A true JP2003153895A (ja) | 2003-05-27 |
| JP3886366B2 JP3886366B2 (ja) | 2007-02-28 |
Family
ID=19168046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001356538A Expired - Fee Related JP3886366B2 (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3886366B2 (ja) |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001356538A patent/JP3886366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3886366B2 (ja) | 2007-02-28 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
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