JP2671633B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP2671633B2
JP2671633B2 JP3110402A JP11040291A JP2671633B2 JP 2671633 B2 JP2671633 B2 JP 2671633B2 JP 3110402 A JP3110402 A JP 3110402A JP 11040291 A JP11040291 A JP 11040291A JP 2671633 B2 JP2671633 B2 JP 2671633B2
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミック・フォー
カス機能を有する超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a dynamic focus function.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波影像装置は、超音波の反射や透過
を利用して材料や構造物の傷や欠陥を検出することに用
いられているが、医学関係にも広く用いられ診断の資料
として利用されている。
2. Description of the Related Art Ultrasonic imagers are used to detect scratches and defects in materials and structures by utilizing the reflection and transmission of ultrasonic waves, but they are also widely used in medical fields and are used as diagnostic data. Is used as.

【0003】ここで超音波による検査または診断の原理
を図2を用いて説明する。アレイ状配置された振動子つ
まり超音波振動素子の各々から被検体に対して超音波を
発信すると被検体内のD1点に当たった超音波は反射さ
れて再び振動子に戻ってくる。このとき、D1と各振動
子との距離は異なるので反射波の戻ってくる時間は振動
子の位置によって異なってくる。
The principle of ultrasonic inspection or diagnosis will be described with reference to FIG. When ultrasonic waves are transmitted to the subject from each of the transducers arranged in an array, that is, the ultrasonic transducers, the ultrasonic waves hitting point D1 in the subject are reflected and return to the transducer again. At this time, since the distance between D1 and each transducer is different, the returning time of the reflected wave varies depending on the position of the transducer.

【0004】そこで速く戻ってくる振動子(図の網点の
ある振動子の中央にあるもの)には大きな遅れを与え、
遅く戻ってくる振動子には小さな遅れを与える遅延線を
通し、各振動子の反射波が加算点で同一時間になるよう
に遅延量を制御する。遅延線に近い方の点線で囲んだ波
形はこのようにして遅延処理した後の波形を示す。この
波形を加算した結果が小さい方の点線の囲いの波形であ
る。この波形を輝度変換して表示するとモニタに示すよ
うに対象物体の内部が表示される。モニタ上の点線矢印
は対象物体内の実線で示す矢印に対応しており、この線
を走査線という。なお、ダイナミック・フォーカス機能
とは受信時に走査線上の焦点位置を時々刻々変化させる
機能をいう。ここでは、遅延線のみを使って焦点を合わ
せる例をあげたが、遅延線の1部を位相器で置き換え、
位相制御と遅延時間制御の組み合わせにより焦点を合わ
せることもできる。
Therefore, a large delay is given to the oscillator returning fast (the one in the center of the oscillator with the halftone dot in the figure),
A delay line that gives a small delay is passed through the vibrator that returns late, and the delay amount is controlled so that the reflected waves of each vibrator have the same time at the addition points. The waveform surrounded by the dotted line closer to the delay line shows the waveform after the delay processing is performed in this way. The result of adding these waveforms is the waveform surrounded by the dotted line with the smaller result. When this waveform is subjected to luminance conversion and displayed, the inside of the target object is displayed as shown on the monitor. The dotted arrow on the monitor corresponds to the arrow shown by the solid line in the target object, and this line is called the scanning line. The dynamic focus function refers to a function of changing the focal position on the scanning line moment by moment during reception. Here, the example of focusing using only the delay line was given, but part of the delay line was replaced with a phase shifter,
Focusing can also be achieved by a combination of phase control and delay time control.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特開昭56−112234号公
報には、2系統のタップ切り換え形のフェイズド・アレ
イを使用する技術が開示されているが、高価な遅延線群
が2系統必要であり、また、長い遅延時間を有するフェ
イズド・アレイ全体を切り換えるため、切り換え周期を
短くすることは困難である。遅延線群が2系統必要な理
由は、遅延量を変化させるために遅延線のタップ位置を
切り換えるが、このため、ノイズが発生する。これを防
止するため、遅延線群を2系統設け、一方の遅延線群を
使用中、他方の遅延線群のタップを切り換える。また、
フェイズド・アレイとはArray 状の振動子に電子的な遅
延をかけ、焦点を自由に設定できるようした遅延システ
ムである。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-112234 discloses a technique of using a two-phase tap-switching phased array, but requires two expensive delay line groups. In addition, since the entire phased array having a long delay time is switched, it is difficult to shorten the switching cycle. The reason why two delay line groups are required is that the tap position of the delay line is switched in order to change the delay amount, but this causes noise. In order to prevent this, two delay line groups are provided, and while one delay line group is in use, the tap of the other delay line group is switched. Also,
A phased array is a delay system that electronically delays an array of transducers so that the focus can be set freely.

【0006】また、USP4140022にはミキサーを使用する
技術が開示されているが、これは受信信号の搬送波の位
相を制御するだけなので、近来のごとくダイナミック・
フォーカス時の位相変化が超音波信号の波長の3倍近く
変化するような大開口のプローブでは、生体での減衰に
より超音波信号の中心周波数が変化すると、ダイナミッ
ク・フォーカスが最適となっている深さ位置の近傍以外
では、ビームの劣化が起こる。この劣化を防ぐために
は、深さ方向を数段階に分割し、各深さ毎に最適のダイ
ナミック・フォーカス制御を行って得た受信信号群を合
成して、一本の走査線を作らなければならず、1枚の断
層像を得る為に、数枚の断層像が得られる信号量が必要
であり、ダイナミック・フォーカスの本来の目的である
リアルタイム性が犠牲になる。なお、深さ方向に2〜3
段階の分割程度では、ビームの劣化を防止出来ない。
USP4140022 discloses a technique of using a mixer. However, since this technique only controls the phase of the carrier wave of the received signal, it is possible to use dynamic mixer as in recent years.
For a probe with a large aperture in which the phase change during focusing changes nearly three times the wavelength of the ultrasonic signal, when the center frequency of the ultrasonic signal changes due to attenuation in the living body, the depth at which the dynamic focus becomes optimal is Degradation of the beam occurs except near the position. In order to prevent this deterioration, one scanning line must be created by dividing the depth direction into several stages and combining the received signal groups obtained by performing optimal dynamic focus control for each depth. Of course, in order to obtain one tomographic image, the amount of signals required to obtain several tomographic images is required, and the original purpose of the dynamic focus is real-time performance. In addition, 2-3 in the depth direction
Degradation of the beam cannot be prevented by only dividing the stage.

【0007】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、生体の減衰の影響を受けにくい超音波診断装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus which is not easily affected by the attenuation of a living body.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。同図において、2は所定の形状に配列された超音
波振動素子、1は送受信回路3の所望の送信ドライバを
選択しその送信ドライバに対応する超音波振動素子2に
より超音波パルスを被検体に発信させ被検体の所望の深
さ位置に焦点が合った超音波パルスを放射するための制
御信号を出力する送信回路、3、4、5、6、7はこの
超音波パルスの被検体からの反射波を前記各超音波振動
素子2の内所望の素子から受信し、各受信信号にそれぞ
れに対応した遅延時間を生じさせる制御および位相制御
をした後、加算する受信回路である。8、9はこの加算
した受信信号を画像表示する表示手段である。この受信
回路3、4、5、6、7は、送信ドライバと受信のアン
プよりなる送受信回路3の受信アンプと、前記超音波振
動素子2の1素子あたり少なくとも2個のゲインを可変
とするアンプを有し、この各アンプのゲインの割り振り
を制御できるようにした回路を構成要素とした掛け算回
路4と、前記掛け算回路4の前記各超音波振動素子2の
出力に対応した各アンプ出力を所望の出力端子に切り替
え・接続するスイッチ回路部5,6と、このスイッチ回
路部5,6の前記出力端子に対応したタップを有しこの
タップの位置により入力信号の遅延量を変化させる遅延
線回路7とを備え、前記掛け算回路4の構成要素である
2個のゲインを可変とするアンプの2出力端子を、前記
遅延線回路7の適宜な2タップを対とし、この対を適当
な間隔を選んで構成した組の内の任意の対に切り替え、
接続できるようにする。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, 2 is an ultrasonic transducer element arranged in a predetermined shape, 1 is a desired transmission driver of the transmission / reception circuit 3, and ultrasonic pulses are applied to the subject by the ultrasonic transducer element 2 corresponding to the transmission driver. A transmitting circuit 3, 4, 5, 6, 7 for transmitting and outputting a control signal for emitting an ultrasonic pulse focused on a desired depth position of the subject is provided from the subject of the ultrasonic pulse. This is a receiving circuit that receives reflected waves from a desired one of the ultrasonic transducers 2 and performs control and phase control to generate delay times corresponding to the received signals, and then adds them. Reference numerals 8 and 9 are display means for displaying the added reception signal as an image. The receiving circuits 3, 4, 5, 6, and 7 are a receiving amplifier of the transmitting / receiving circuit 3 including a transmitting driver and a receiving amplifier, and an amplifier for varying at least two gains per one element of the ultrasonic vibration element 2. It is desirable to have a multiplication circuit 4 having a circuit configured to control the allocation of the gain of each amplifier, and the output of each amplifier corresponding to the output of each ultrasonic transducer 2 of the multiplication circuit 4. Switch circuit parts 5 and 6 that switch / connect to the output terminals of
A delay line circuit 7 that has a tap corresponding to the output terminals of the path units 5 and 6 and that changes the delay amount of the input signal depending on the position of the tap, and two gains that are components of the multiplication circuit 4 The two output terminals of the amplifier that makes variable are paired with appropriate two taps of the delay line circuit 7, and this pair is switched to an arbitrary pair out of a set constituted by selecting an appropriate interval,
Allow connection.

【0009】また、前記掛け算回路4が、前記超音波振
動素子2の1素子当り、共に2個の可変ゲイン・アンプ
を有する第1回路と第2回路とからなり、前記遅延線回
路7の適宜な2タップを対とし、この対を適当な間隔で
選んで構成した第1組と、この適当な間隔の間の対より
なる第2組を構成し、前記第1回路の2個の可変ゲイン
・アンプの2出力端子を前記第1組の任意の対に切り換
え・接続出来るようにし、前記第2回路の2個の可変ゲ
イン・アンプの2出力端子を前記第2組の任意の対に切
り換え・接続出来るようにする。
Further, the multiplication circuit 4 is composed of a first circuit and a second circuit each having two variable gain amplifiers per one element of the ultrasonic vibration element 2, and the delay line circuit 7 is appropriately provided. Two taps as a pair, the pair is selected at an appropriate interval, and a second set is formed by a pair having an interval between the two, and two variable gains of the first circuit are formed. -The two output terminals of the amplifier can be switched and connected to any pair of the first set, and the two output terminals of the two variable gain amplifiers of the second circuit can be switched to any pair of the second set.・ Be able to connect.

【0010】[0010]

【0011】また、前記掛け算回路4が、前記超音波振
動素子2の1素子当たり2個の可変ゲイン・アンプを有
し、前記第1可変ゲイン・アンプからは+極性の第1出
力と−極性の第2出力を出し、前記第2可変ゲイン・ア
ンプからは+極性の第3出力と−極性の第4出力を出
し、また前記遅延線回路7のタップ間隔が、生体での減
衰による超音波信号の搬送周波数の変化範囲内の特定周
波数周期の1/4周期分であり、前記遅延線回路7の隣
合った2タップを対とし遅延量の順にこの遅延量タップ
対に番号を付けた時、前記遅延線回路7の奇数番目の対
の2タップに2個の差動出力の一方側の極性の2出力が
接続され、偶数番目の対の2タップに他方側の極性の2
出力が接続されるようにし、奇数番目に接続時に2個の
可変ゲイン・アンプのゲイン制御がcos(p),sin(p) で表
される時、偶数番目に接続時には2個の可変ゲイン・ア
ンプのゲイン制御がcos(−π+p), sin(−π+p)となる
ようにする。
Further, the multiplication circuit 4 causes the ultrasonic vibration
Two variable gain amplifiers are provided per moving element 2
Then, the first variable gain amplifier outputs a positive-polarity first output and a negative-polarity second output, and the second variable gain amplifier outputs a positive-polarity third output and a negative-polarity fourth output. In addition, the tap interval of the delay line circuit 7 is 1/4 cycle of the specific frequency cycle within the change range of the carrier frequency of the ultrasonic signal due to attenuation in the living body and is adjacent to the delay line circuit 7. When two taps are paired and the delay tap pairs are numbered in the order of the delay amount, the two taps of the odd-numbered pair of the delay line circuit 7 have two differential outputs on one side of the two differential outputs. Connected to the 2 taps of the even-numbered pair and the polarity of 2 on the other side
Make sure that the output is connected, and when the gain control of the two variable gain amplifiers is represented by cos (p), sin (p) when connecting to an odd number, two variable gain amplifiers when connecting to an even number. Make the gain control of the amplifier cos (−π + p), sin (−π + p).

【0012】また、前記遅延線回路7を構成する遅延線
のタップ間の遅延時間が、プローブ周波数2.5MHz ,
3.5MHz ,5.0MHz ,7.5MHz に対し、6:4:
3:2の比になり、7.5MHz プローブ用遅延タップの
12タップ間隔分の間に全てのプローブ周波数用のタッ
プが整数個入るようにする。
Further, the delay time between taps of the delay line constituting the delay line circuit 7 is the probe frequency of 2.5 MHz,
For 3.5MHz, 5.0MHz, and 7.5MHz, 6: 4:
The ratio becomes 3: 2, and an integer number of taps for all probe frequencies are inserted during 12 tap intervals of the delay taps for 7.5 MHz probe.

【0013】[0013]

【作用】まず、位相制御と遅延線の働きについて説明す
る。超音波振動素子2の1素子分の受信信号が次式で表
わされるものとする。 u(t)=a(t)sin (ωt+ψ) (1) 図3(a)は(1)式を表したもので、振幅a(t)は
破線で示す包絡線成分を表す。ここでωは角周波数、ψ
は位相角を表す。(1)式よりt0時間遅れた信号は次式
で表される。 u(t−t0)=a(t−t0)sin (ω(t−t0)+ψ) (2) 図3(b)は(2)式を表す。t0を遅延量t0といい遅延
線回路7によって実現される。この場合包絡線成分a
(t)と搬送波が共にt0時間遅れる。次に信号の搬送波
のみt0時間遅くすると次式で表される。 u’(t−t0)=a(t)sin (ω(t−t0)+ψ) (3) 図3(c)は(3)式を表す。包絡線成分は(a)図と
同じで、搬送波は(b)図と同じ位相である。この作用
を実現するのが位相制御を行う掛け算回路4である。
First, the functions of the phase control and the delay line will be described. A received signal for one element of the ultrasonic vibration element 2 is represented by the following equation. u (t) = a (t) sin (ωt + ψ) (1) FIG. 3A shows the formula (1), and the amplitude a (t) represents the envelope component indicated by the broken line. Where ω is the angular frequency and ψ
Represents the phase angle. A signal delayed by t0 time from the equation (1) is expressed by the following equation. u (t−t0) = a (t−t0) sin (ω (t−t0) + ψ) (2) FIG. 3B shows the equation (2). The delay line circuit 7 realizes t0, which is called a delay amount t0. In this case, the envelope component a
Both (t) and the carrier wave are delayed by t0 time. Next, if only the carrier of the signal is delayed by t0 time, it is expressed by the following equation. u '(t-t0) = a (t) sin ((omega) (t-t0) + (psi)) (3) FIG.3 (c) represents Formula (3). The envelope component is the same as that in (a) and the carrier wave is in the same phase as in (b). The multiplication circuit 4 that performs the phase control realizes this operation.

【0014】(2)式で表される整相処理は、波形その
ものをt0移動できるために各振動素子からの信号を完全
に一致させることができるため大きなフォーカス効果が
得られるが、(3)式で表される整相処理は、包絡線成
分を遅れさせないため、各振動子からの信号を一致させ
ることはできない。しかし、近い一致を実現させること
はできる。しかし(2)式による整相方式は、(3)式
による場合に比べ装置が複雑になり高価となる。そこで
大きな整相処理は(2)式を実現する遅延線回路7によ
ってステップ状に行い、そのステップ幅内の小さな整相
処理を(3)式を実現する掛け算回路4で行う。
In the phasing process represented by the equation (2), since the waveform itself can be moved by t0, the signals from the respective vibrating elements can be perfectly matched with each other, so that a large focusing effect can be obtained. Since the phasing process represented by the formula does not delay the envelope component, the signals from the respective oscillators cannot be matched. However, a close match can be achieved. However, the phasing method according to formula (2) is more complicated and expensive than the case according to formula (3). Therefore, a large phasing process is performed stepwise by the delay line circuit 7 that realizes the formula (2), and a small phasing process within the step width is performed by the multiplication circuit 4 that realizes the formula (3).

【0015】このように掛け算回路4により搬送波の位
相制御を行い、遅延量の変化が小さい間(例えば、λを
超音波信号の波長とし、±0.5λ以下)は、この位相
制御のみで超音波ビームの焦点あわせを行う。遅延量の
変化が大きくなったら、掛け算回路4の位相制御と、ス
イッチ回路5の設定変更、切り換え回路6によるスイッ
チ回路5の切り換えにより遅延線回路7のタップの切換
えを行い、搬送波の位相制御による焦点制御量はあまり
大きくならないようにし、例えば±0.5λ以下となる
ようにする。このように搬送波の位相制御による焦点制
御量を抑えることにより、生体による減衰の影響を少な
くすることができる。
In this way, the phase of the carrier wave is controlled by the multiplying circuit 4, and while the change in the delay amount is small (for example, λ is the wavelength of the ultrasonic signal, ± 0.5λ or less), only this phase control is performed. Focus the sound beam. When the change in the delay amount becomes large, the tap of the delay line circuit 7 is switched by controlling the phase of the multiplication circuit 4, changing the setting of the switch circuit 5, and switching the switch circuit 5 by the switching circuit 6, thereby controlling the phase of the carrier wave. The focus control amount is set not to be too large, for example, ± 0.5λ or less. In this way, by suppressing the focus control amount by the phase control of the carrier wave, it is possible to reduce the influence of attenuation by the living body.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本実施例の基本構成は図1に示した原理図と同一
なので、図1の詳細説明および、図1の構成部分をそれ
ぞれ図面を用いて説明する。図1において、1は送信の
ドライバー回路制御用の信号をつくる送信回路である。
2は配列された超音波振動素子であり、2−1〜2−n
は、個々の超音波振動素子である。3−1〜3−nは送
受信回路(送信のドライバー、受信のアンプ)、4は掛
け算回路群、5は遅延線回路7のタップ選択のための接
点回路群であるSW回路群、6はノイズの発生しない切
り換え回路群、7は遅延線回路、8はログアンプ、9は
表示器である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the basic configuration of this embodiment is the same as the principle diagram shown in FIG. 1, a detailed description of FIG. 1 and constituent parts of FIG. 1 will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 is a transmission circuit that produces a signal for controlling a transmission driver circuit.
2 is an array of ultrasonic transducers, 2-1 to 2-n
Are individual ultrasonic transducers. 3-1 to 3-n are transmission / reception circuits (transmission driver, reception amplifier), 4 is a multiplication circuit group, 5 is a SW circuit group which is a contact circuit group for tap selection of the delay line circuit 7, and 6 is noise. Is a delay circuit circuit, 8 is a log amplifier, and 9 is a display.

【0020】送信回路1は被検体の所望の深さ位置に焦
点を合わせるようにした超音波パルスを放射するための
制御信号を送受信回路3−1〜3−nの所望の送信ドラ
イバー回路に送り、その送信ドライバー回路に対応した
超音波振動素子2を駆動して、被検体に送信パルスを放
射する。この送信パルスの被検体からの反射波を各超音
波振動素子2−1〜2−nにより受信し送受信回路3の
受信アンプを通し、所望の振動素子2からの信号だけが
各々適当なゲインに設定され、例えば、選択された振動
素子2より構成される受信開口の開口位置における受信
ゲインが、ガウス曲線状にアポダイジング(apodizing
)され、掛け算回路群4に導かれる。なお、この場合
のアポダイジングとは受信時ゲイン、又は送信時ゲイン
を開口両端に近い振動素子2程小さくする処理である。
The transmitting circuit 1 sends a control signal for emitting an ultrasonic pulse focused to a desired depth position of the subject to a desired transmitting driver circuit of the transmitting / receiving circuits 3-1 to 3-n. The ultrasonic transducer 2 corresponding to the transmission driver circuit is driven to emit a transmission pulse to the subject. The reflected wave of the transmission pulse from the subject is received by each of the ultrasonic transducers 2-1 to 2-n, passes through the receiving amplifier of the transmission / reception circuit 3, and only the signal from the desired transducer 2 has an appropriate gain. For example, the reception gain at the aperture position of the reception aperture configured by the selected vibrating element 2 is apodized in a Gaussian curve shape.
) And is led to the multiplication circuit group 4. The apodization in this case is a process of reducing the gain at the time of reception or the gain at the time of transmission toward the vibrating element 2 closer to both ends of the aperture.

【0021】なお、受信信号のアポダイジングは、送受
信回路3の受信アンプのゲインを変化させてもよいし、
掛け算回路群4で設定するようにすることもできる。ま
た、不要な受信信号は、アポダイジングを0に設定すれ
ばよい。また、ダイナミック・フォーカス時には受信信
号が帰ってくる深さに応じて開口を段々大きくするが、
これは最初アポダイジングを0に設定しておいた開口端
外側の振動素子2のアポダイジングを適当な値に段々変
化させていけばよい。
The apodization of the received signal may be performed by changing the gain of the reception amplifier of the transmission / reception circuit 3.
It is also possible to set it by the multiplication circuit group 4. Further, apodization may be set to 0 for unnecessary received signals. Also, during dynamic focusing, the aperture is gradually increased according to the depth at which the received signal returns.
This may be achieved by gradually changing the apodization of the vibrating element 2 outside the opening end, which is initially set to 0, to an appropriate value.

【0022】掛け算回路群4では、超音波振動素子の1
素子あたり2種のゲイン、又はゲインと極性だけが異な
った信号が出力され、SW回路群5,切り換え回路群6を
経て遅延線回路7の適宜な隣合ったタップに接続され、
掛け算回路群4で行われるこの2種の信号線のゲインの
割り振りにより、受信信号の搬送波の位相を所望の位相
に位相制御する。但し、掛け算回路群4から2系統にな
る場合は、超音波振動素子2の1素子当たり2種×2系
統の信号が掛け算回路群4から出力される。
In the multiplication circuit group 4, one of the ultrasonic vibration elements is
Two kinds of gains per element, or signals different only in gain and polarity are output, and are connected to the appropriate adjacent taps of the delay line circuit 7 via the SW circuit group 5 and the switching circuit group 6,
By allocating the gains of these two types of signal lines performed in the multiplication circuit group 4, the phase of the carrier wave of the received signal is controlled to a desired phase. However, when the multiplication circuit group 4 has two systems, signals of 2 types × 2 systems per one element of the ultrasonic vibration element 2 are output from the multiplication circuit group 4.

【0023】切り換え回路群6は、SW回路群5−1,5
−2の2系統の経路の一方を選択し、選択されたSW回路
群5により遅延線回路7のタップの選択が決まり、受信
信号の焦点合わせが行われ、遅延線回路7の出力信号が
ログアンプ8で対数変換され、表示器9に送られ影像と
して表示される。
The switching circuit group 6 includes SW circuit groups 5-1 and 5
-One of the two paths of -2 is selected, the tap selection of the delay line circuit 7 is determined by the selected SW circuit group 5, the received signal is focused, and the output signal of the delay line circuit 7 is logged. It is logarithmically converted by the amplifier 8 and sent to the display device 9 to be displayed as an image.

【0024】また、選択されていない回路系統では、次
の設定値がセットされ、次のダイナミック・フォーカス
のタイミングで、切り換え回路6により、ノイズレスで
切り換えられ、つぎの深さ位置の焦点が選ばれる。2系
統で交互にダイナミック・フォーカスを行うことによ
り、走査線上深さ方向に数十回の切り換えも可能であ
る。
In the circuit system which is not selected, the following set value is set, and at the timing of the next dynamic focus, the switching circuit 6 performs noiseless switching to select the focus at the next depth position. . By alternately performing dynamic focusing in two systems, it is possible to perform switching several tens times in the depth direction on the scanning line.

【0025】次に図4より掛け算回路の詳細な説明を行
う。図4は掛け算回路群4の働きを説明するもので、超
音波振動素子2の1素子当たりの構成図である。図1に
示す掛け算回路群4が1系統の場合、又は2系統の片側
のみの場合の1素子当たりの構成図である。又説明を簡
略にするため、図1のSW回路群5と切り換え回路群6は
省略しており、遅延線回路7の選択された隣同士のタッ
プ位置Ti ,Ti+1 に接続されたところを図示してあ
る。
Next, the multiplication circuit will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 illustrates the function of the multiplication circuit group 4, and is a configuration diagram of one element of the ultrasonic vibration element 2. FIG. 2 is a configuration diagram for one element when the multiplication circuit group 4 shown in FIG. 1 has one system or only one system of two systems. Further, for simplification of description, the SW circuit group 5 and the switching circuit group 6 in FIG. 1 are omitted, and the delay line circuit 7 is connected to the selected adjacent tap positions T i and T i + 1 . This is illustrated.

【0026】Aは送受信回路3−1〜3−nの任意の1
回路分の受信部出力信号であり、この信号を1入力とす
る2個の掛け算器MC ,MS により、Cc =A×Bc
s=A×Bsとなるゲイン、又はゲインと極性だけが異
なった2種の信号をつくる回路が、掛け算回路群4の構
成要素である。一般的に、受信信号Aは、近似的にA=
a (t −tdj )sin (ω・t −Φdj)と表される。ここ
で、a (t −tdj )は振幅変調項、tdj は各振動素子2
で受信した受信信号の行路長による遅延時間、Φdjは搬
送波の位相ズレであり、一般的には、超音波振動素子2
毎に異なった値を持つ。また、t は時間、ωは受信信号
搬送波の角周波数である。
A is any one of the transmission / reception circuits 3-1 to 3-n.
It is a receiver output signal for a circuit, and C c = A × B c , by two multipliers M C and M S having this signal as one input.
A circuit that produces two kinds of signals having a gain of C s = A × B s or a polarity different from the gain is a constituent element of the multiplication circuit group 4. Generally, the received signal A is approximately A =
It is expressed as a (t −tdj) sin (ω · t −Φdj). Where a (t −tdj) is the amplitude modulation term, and tdj is each vibrating element 2
The delay time due to the path length of the received signal received at, Φdj, is the phase shift of the carrier wave.
Each has a different value. Also, t is time and ω is the angular frequency of the received signal carrier.

【0027】また、遅延線回路7のタップTi+1 とTi
のタップ間隔をtdl とし、Ti から最小遅延時間となる
タップTo までの遅延量を積算した総遅延時間をtdi と
する。図3のTi+1 ,Ti に入った2本の信号だけによ
る遅延線回路7の出力信号Edloは、Bc =a1,Bs =a2
とすると次式となる。ここでa1,a2は掛け算器MC ,M
S のゲイン設定用の制御信号である。
Further, the taps T i + 1 and T i of the delay line circuit 7
Let tdl be the tap interval of, and let tdi be the total delay time obtained by integrating the delay amount from T i to the minimum delay time T o . The output signal Edlo of the delay line circuit 7 based on only the two signals in T i + 1 and T i in FIG. 3 is B c = a1, B s = a2.
Then, the following equation is obtained. Where a1 and a2 are multipliers M C and M
This is a control signal for S gain setting.

【0028】Edlo=a1・a (t −tdj −tdi )sin (ω
・t −Φdj−ω・tdi )+a2・a (t −tdj −(tdi +
tdl ))sin (ω・t −Φdj−ω・(tdi +tdl )) τ1=t −tdj −tdi ,τ2=t −Φdj/ω−tdi とお
くと Edlo=a1・a (τ1)sin (ω・τ2)+a2・a (τ1
−tdl )sin (ω・(τ2−tdl ))
Edlo = a1 · a (t-tdj-tdi) sin (ω
・ T −Φdj−ω ・ tdi ++ a2 ・ a (t −tdj − (tdi +
tdl)) sin (ω ・ t −Φdj−ω ・ (tdi + tdl)) τ1 = t −tdj −tdi, τ2 = t −Φdj / ω−tdi Edlo = a1 ・ a (τ1) sin (ω ・τ2) + a2 ・ a (τ1
−tdl) sin (ω ・ (τ2-tdl))

【0029】また、振幅変調項a (t )は、搬送波に比
べ低い周波数成分しか持たない。また、タップ間隔tdl
は、搬送波の周期Tpの1/4以下に取るので、a (τ
1)≒a (τ1−tdl )としてよい。従って、下記の如
くかける。 Edlo≒a (τ1)〔a1・sin (ω・τ2)+a2・sin
(ω・(τ2−tdl ))〕
Further, the amplitude modulation term a (t) has only a frequency component lower than that of the carrier wave. Also, tap interval tdl
Is less than ¼ of the carrier wave period Tp, so a (τ
1) ≈a (τ1-tdl). Therefore, apply as follows. Edlo ≒ a (τ1) [a1 ・ sin (ω ・ τ2) + a2 ・ sin
(Ω ・ (τ2-tdl))]

【0030】また、pを任意の位相として、a1,a2によ
りEdlo=a (τ1)・sin (ω・τ2−p)つまり、p
だけ位相制御された信号を得るためには、Φdl=ω・td
l とおくとa1=cos (p)−sin (p)・cos (Φdl)
/sin (Φdl),a2=sin (p)/sin (Φdl)となる
ようにa1,a2を設定すればよい。なお、超音波信号は、
生体で減衰を受けωの値は変化するが、Φdlはωの変域
内の一点で決めればよい。3.5MHz のプローブなら
3.5MHz に対するω、または減衰を考慮して少し低め
のωの値を取ってa1,a2を計算しても良い。
Further, with p as an arbitrary phase, Edlo = a (τ1) · sin (ω · τ2-p) by a1 and a2, that is, p
To obtain a signal whose phase is controlled only by Φdl = ω ・ td
Let l be a1 = cos (p) −sin (p) ・ cos (Φdl)
It suffices to set a1 and a2 so that / sin (Φdl) and a2 = sin (p) / sin (Φdl). The ultrasonic signal is
Although the value of ω changes due to the attenuation in the living body, Φdl may be determined at one point within the range of ω. In the case of a 3.5 MHz probe, a1 and a2 may be calculated by taking a value of ω for 3.5 MHz or a slightly lower value of ω in consideration of attenuation.

【0031】掛け算回路群4で、アポダイジングまで行
う場合には、その超音波振動素子のアポダイジング値を
apj とすると a1=apj ・(cos (p)−sin (p)・cos (Φdl)/
sin (Φdl)) a2=apj ・sin (p)/sin (Φdl)となるように、a
1,a2を設定すればよい。
In the multiplication circuit group 4, when apodizing is performed, the apodizing value of the ultrasonic vibration element is set to
Let apj be a1 = apj ・ (cos (p) −sin (p) ・ cos (Φdl) /
sin (Φdl)) a2 = apj ・ sin (p) / sin (Φdl)
Set 1 and a2.

【0032】タップTi+1 とTi の間の内挿だけで使用
する場合Φdl≦π/2となる任意のタップ間隔tdl に対
し良好な内挿結果が得られるが、タップ間隔外にも広く
外挿を行う場合は、例えば−π〜+πの範囲で搬送波の
位相制御を行う場合、Φdl=π/2としたほうがよい。
When only the interpolation between the taps T i + 1 and T i is used, a good interpolation result can be obtained for any tap interval tdl such that Φdl ≦ π / 2. When performing extrapolation widely, for example, when performing phase control of a carrier wave in the range of -π to + π, it is better to set Φdl = π / 2.

【0033】タップTi+1 とTi の間の内挿だけで使用
し、またtdl も小さくしたほうが、生体による超音波信
号の減衰による搬送周波数の低下の影響が小さくなる
が、遅延線回路7のタップの数が多くなり、SW回路群5
と切り換え回路群6も増大する。本実施例では−π〜+
πの範囲で位相制御を行う場合で説明を行う。
Although the effect of lowering the carrier frequency due to the attenuation of the ultrasonic signal by the living body is smaller if the tap is used only for interpolation between T i + 1 and T i and the tdl is made smaller, the delay line circuit The number of 7 taps is increased, and SW circuit group 5
The switching circuit group 6 also increases. In this embodiment, -π to +
A case will be described where the phase control is performed in the range of π.

【0034】図5は、−π〜+πの範囲で位相制御を行
う場合の具体例である。Φdl=π/2に選ぶとa1=cos
(p),a2=sin (p)となる。λ/16の刻みで位相制
御を行うとすると、16の種類の制御値が必要であるが、
a1,a2が周期関数であるため、図5のa,b,c,d,
e,f,g,hの8種類の制御値で全範囲を制御でき
る。この制御値は、8個のD/A変換器で作る事が可能
であり、全超音波振動素子2にたいし共通に使える。
FIG. 5 shows a concrete example in the case of performing the phase control in the range of -π to + π. If Φdl = π / 2 is selected, a1 = cos
(P), a2 = sin (p). If phase control is performed in steps of λ / 16, 16 types of control values are required,
Since a1 and a2 are periodic functions, a, b, c, d, and
The entire range can be controlled by eight types of control values, e, f, g, and h. This control value can be created by eight D / A converters, and can be commonly used for all ultrasonic transducers 2.

【0035】また、4bitsの制御信号B0〜B3を使い、30
1 のEOR によりSI,SOを作れば、8to1のアナログ・ス
イッチ302 ,303 により、図4のBs ,Bc の制御信号
が得られる。なお、Adはアナログ・スイッチ302 ,303
の0〜7の8個の接点を選択するための3bitsの制御ア
ドレスである。
Further, by using the control signals B0 to B3 of 4 bits,
If SI and SO are created by EOR of 1, control signals of B s and B c of FIG. 4 can be obtained by the 8 to 1 analog switches 302 and 303. Note that Ad is an analog switch 302, 303
It is a control address of 3 bits for selecting 8 contact points of 0-7.

【0036】このようにすれば、4bitsの制御信号B0〜
B3により、遅延線回路7の選択されたタップTi ,T
i+1 (斜線部分)の中心から−π〜+πの搬送波の位相
制御が可能となる。また、アナログ・スイッチ302 ,30
3 のかわりに、D/Aコンバータ2個で回路を構成する
ことも当然可能であり、この場合はD/A変換器の制御
入力系にデコード部を設ければ、アポダイジングも容易
となる。
In this way, the 4-bit control signal B0-
By B3, the selected taps T i , T of the delay line circuit 7
It is possible to control the phase of the carrier from -π to + π from the center of i + 1 (hatched portion). Also, analog switches 302, 30
It is of course possible to configure the circuit with two D / A converters instead of 3, and in this case, if a decoding section is provided in the control input system of the D / A converter, apodization becomes easy.

【0037】図6は掛け算回路群4から2系統になる場
合の実施例であり、超音波振動素子2の1素子当たり2
系統の掛け算回路要素401 ,402 がある。掛け算回路要
素401 ,402 は、図4,図5で説明したものと同じ働き
をする。なお、説明を簡略にするため図1の切り換え回
路群6は省略してある。Aは、送受信回路3からの受信
信号出力である。図6は超音波振動素子2の1素子分し
か図示してないが、掛け算回路素子401 ,402 が素子分
(図1に示すn個)だけ必要である。
FIG. 6 shows an embodiment in which the multiplication circuit group 4 has two systems.
There are system multiplication circuit elements 401 and 402. The multiplication circuit elements 401 and 402 have the same functions as those described with reference to FIGS. The switching circuit group 6 in FIG. 1 is omitted for simplification of description. A is a received signal output from the transmission / reception circuit 3. Although FIG. 6 shows only one element of the ultrasonic vibration element 2, the multiplication circuit elements 401 and 402 are required for the number of elements (n pieces shown in FIG. 1).

【0038】また、各素子2から403 または404 を経由
して(403 ,404 内には図示されていないが、他の超音
波振動素子2からの受信信号のための接点も含まれてい
る。)、遅延線回路7に送られた信号は、遅延線回路7
内で加算される回路構成とする。ここで、403 ,404
は、SW回路群5−1,5−2の一部を図示したものであ
る。
Further, a contact for a reception signal from another ultrasonic vibration element 2 is also included (not shown in 403 and 404 though each element 2 through 403 or 404). ), The signal sent to the delay line circuit 7 is
The circuit configuration is such that the addition is performed within the circuit. Where 403, 404
Shows a part of the SW circuit groups 5-1 and 5-2.

【0039】掛け算回路要素401 と403 (系統P)がフ
ォーカス作用を行っている場合は、掛け算回路要素402
と404 (系統Q)は遅延線回路7からは切り離されてい
て(図省略)、次の制御値が掛け算回路要素402 と404
にセットされる。掛け算回路要素401 では、超音波振動
素子2の1素子当たり、2種のゲインまたはゲインと極
性だけが異なった信号が出力され、SW回路群403 内の1
組の2接点、例えば403 −3 と 403−4 が選ばれてい
て、遅延線回路7の適宜な隣合ったタップ(403−3 と
403−4 の時は、Dp2 の2タップ)に接続されていて
(タップの選択により2×tdl の整数倍の大きな遅延制
御が行われる。)、この2種の信号線のゲインの割り振
りにより(掛け算回路要素401 で行われる。)受信信号
の搬送波の位相が所望の位相に位相制御される。他の超
音波振動素子2についても、上記のことと同じ事が行わ
れ、各受信信号が遅延線回路7上で加算され所望の深さ
位置に焦点がかけられる。
When the multiplication circuit elements 401 and 403 (system P) are performing the focusing action, the multiplication circuit element 402
And 404 (system Q) are separated from the delay line circuit 7 (not shown), and the next control values are the multiplication circuit elements 402 and 404.
Is set to In the multiplication circuit element 401, two kinds of gains or signals having different gains and polarities are output per one element of the ultrasonic vibration element 2, and the one in the SW circuit group 403 is output.
A pair of two contacts, eg 403- 3 and 403-4, is selected and the appropriate adjacent taps of the delay line circuit 7 (403-3 and
In the case of 403-4, it is connected to 2 taps of Dp2) (a large delay control of an integral multiple of 2 × tdl is performed by the selection of taps), and by allocating the gains of these two types of signal lines ( This is performed by the multiplication circuit element 401.) The phase of the carrier wave of the received signal is controlled to a desired phase. The same operation as described above is performed for the other ultrasonic transducers 2, and the received signals are added on the delay line circuit 7 to focus on the desired depth position.

【0040】次のダイナミック・フォーカスのタイミン
グでは、Q側が遅延線回路7に接続され、P側が切り離
される。以下P,Qが交互にその働きを行う。Dp1 ,Dp
2 ,・・・,Dq1 ,Dq2 ,・・・は4×tdl の間隔でタ
ップを出せばよい。また、Dp1 ,Dp2 ,・・・とDq1 ,
Dq2 ,・・・は同じタップ位置(例えばDp1,Dp2 ,・
・・のタップ位置だけをつかう。)にしても、上記の事
は可能であるが、P〜Q間の切り換え時に、例えばPで
Dp1 が選択されていた時、QでDp2 が選択されている
と、切り換え時に4×tdl の遅延量の差が生ずる。Dp1
,Dp2 ,・・・とDq1,Dq2 ,・・・を2×tdl ずらし
ておくと、上記切り換え時遅延量の差を2×tdl 以下に
することができる。ただし、Dq1 からπの位相制御の範
囲ではDp1 の左端のタップはカバー出来ないが、遅延量
の原点をDp1 の右端に取って、遅延量を計算するように
すれば問題ない。
At the next dynamic focus timing, the Q side is connected to the delay line circuit 7 and the P side is disconnected. Hereinafter, P and Q alternately perform their functions. Dp1, Dp
2, ..., Dq1, Dq2, ... can be tapped at intervals of 4 × tdl. Also, Dp1, Dp2, ... And Dq1,
Dq2, ... are the same tap positions (eg Dp1, Dp2, ...
・ ・ Use only the tap position of. ), The above is possible, but when switching between P and Q, for example, with P
When Dp1 is selected and Dp2 is selected by Q, a delay amount difference of 4 × tdl occurs at the time of switching. Dp1
, Dp2, ... And Dq1, Dq2, .. are shifted by 2 × tdl, the difference in the switching delay amount can be reduced to 2 × tdl or less. However, the tap at the left end of Dp1 cannot be covered in the range of phase control from Dq1 to π, but there is no problem if the origin of the delay amount is set at the right end of Dp1 and the delay amount is calculated.

【0041】図7は掛け算回路群4が1系統になる場合
の実施例であり、超音波振動素子2の1素子当たり1系
統の掛け算回路要素501 がある。掛け算回路要素501
は、図4,図5で説明したものと同じ働きをする。掛け
算回路要素501 は、P系統,Q系統で共用するので、B
c ,Bs の制御値を変更するときのノイズが問題とな
る。そこで、ロウ・バス・フィルタFc501 −1, Fs501
−2 を入れて、制御値変更時のノイズを落とすものとす
る。Bc ,BsからMC ,MS の入力の経路には、周波
数の高い搬送波は含まれず、切り換え周期(数マイクロ
秒)に見合った低い周波数のフィルターをかける事が出
来る。また説明を簡略にするため図1に示した切り換え
回路群6は省略してある。
FIG. 7 shows an embodiment in which the multiplication circuit group 4 has one system, and there is one system of multiplication circuit element 501 for each ultrasonic vibrating element 2. Multiplication circuit element 501
Has the same function as described with reference to FIGS. Since the multiplication circuit element 501 is shared by the P system and the Q system, B
Noise when changing the control values of c and B s becomes a problem. Therefore, the low bus filter Fc501-1, Fs501
Insert -2 to reduce noise when changing control values. B c, B s from M C, the path of the input of the M S, not included in a high carrier frequency, it is possible to filter the low frequency commensurate with the switching period (a few microseconds). Further, the switching circuit group 6 shown in FIG. 1 is omitted to simplify the description.

【0042】Aは送受信回路からの受信信号出力であ
る。図7は超音波振動素子2の1素子分しか図示してな
いが、掛け算回路要素501 は素子分(図1に示すn個)
だけ必要である。また、各素子2から502 (又は503)
を経由して(502 ,503 内には図示されていないが、他
の超音波振動素子2からの受信信号のための接点も含ま
れている。)、遅延線回路7に送られた信号は、遅延線
回路7内で加算される回路構成とする。なお、502 ,50
3 は、SW回路群5−1,5−2の一部を図示してある。
A is a received signal output from the transmission / reception circuit. Although FIG. 7 shows only one element of the ultrasonic vibration element 2, the multiplication circuit element 501 is an element (n pieces shown in FIG. 1).
Just need. In addition, each element 2 to 502 (or 503)
A signal sent to the delay line circuit 7 via (via a contact (not shown in the drawings 502 and 503 for receiving a signal from another ultrasonic transducer 2) is also included). The circuit configuration is such that addition is performed in the delay line circuit 7. 502 and 50
3 shows a part of the SW circuit groups 5-1 and 5-2.

【0043】系統Pが、フォーカス作用を行っている場
合は、系統Qは遅延線回路7からは切り離されていて
(図省略)、次の制御値が503 にセットされる。掛け算
回路要素501 では、超音波振動素子2の1素子当たり、
2種のゲインまたはゲインと極性だけが異なった信号が
作られ、その出力は差動出力として出力され、SW回路群
502 内の1組の2接点、例えば502 −3と502 −4が選
ばれていて、遅延線回路7の適宜な隣合ったタップ(50
2 −3と502 −4の時はD2の2タップ)に接続されてい
て(タップの選択により2×tdl の整数倍の大きな遅延
制御が行われる。)この2種の信号線のゲインの割り振
りにより(掛け算回路要素501 で行われる。)、受信信
号の搬送波の位相が所望の位相に位相制御される。他の
超音波振動素子2についても上記のことと同じ事が行わ
れ、各受信信号が遅延線回路7上で加算され所望の深さ
位置に焦点がかけられる。
When the system P is performing the focusing action, the system Q is separated from the delay line circuit 7 (not shown), and the next control value is set to 503. In the multiplication circuit element 501, one element of the ultrasonic vibration element 2
Two types of gains or signals with different gains and polarities are created, and the output is output as a differential output.
A set of two contacts within 502, for example 502 -3 and 502 -4, is selected and the appropriate adjacent taps (50
In the case of 2-3 and 502-4, it is connected to 2 taps of D2) (a large delay control of an integral multiple of 2 × tdl is performed by the selection of taps.) The allocation of the gains of these two types of signal lines By this (performed by the multiplication circuit element 501), the phase of the carrier wave of the received signal is controlled to a desired phase. The same thing as above is performed for the other ultrasonic transducers 2, and the received signals are added on the delay line circuit 7 to focus on the desired depth position.

【0044】次のダイナミック・フォーカスのタイミン
グでは、Q側が遅延線回路7に接続され、P側が切り離
される。以下P,Qが交互にその働きを行う。D1,D2,
D3,D4, ・・・・・・は2×tdl の間隔でタップを出せ
ばよい。P系統で選択されていたタップ位置と、Q系統
で同じタップ位置に切り換えられる時には、Bc ,Bs
は各々同じ値で同じフォーカス位置にフォーカスをかけ
られるのはあきらかである。
At the next dynamic focus timing, the Q side is connected to the delay line circuit 7 and the P side is disconnected. Hereinafter, P and Q alternately perform their functions. D1, D2,
D3, D4, ... can be tapped at intervals of 2 × tdl. When the tap position selected in the P system is switched to the same tap position in the Q system, B c , B s
It is clear that each can be focused on the same focus position with the same value.

【0045】差が2×tdl のタップ位置に切り換えられ
る時、例えばD1からD2に切り換えられる場合を考える
と、D1〜D2の位相制御量の差は、πになっているので、
掛け算器MC ,MS の作動出力の−側を使い、Bc ,B
s の制御もD1とD2ではπだけずらしてやれば、(D1でco
s (p),sin (p)、D2でcos (−π+p),sin
(−π+p)とする。)Bc ,Bs の値を、各々同じ値
で、同じフォーカス位置を選んだ制御状態に切り換える
事が出来る。
Considering the case where the difference is switched to the tap position of 2 × tdl, for example, when switching from D1 to D2, the difference in the phase control amount of D1 to D2 is π,
Using the minus side of the operation output of the multipliers M C and M S , B c and B
If s is also controlled by shifting π between D1 and D2, (D1
s (p), sin (p), D2 at cos (-π + p), sin
(-Π + p). It is possible to switch to a control state in which the same focus position is selected with the same values of B c and B s .

【0046】上記の如く掛け算回路群4が1系統の場合
には、切り換える時に、P,Qの系統で同じ焦点位置用
制御状態になるようなタップと位相の制御を行って切り
換える。またP,Qの切り換え周期の間で少なくとも1
回、掛け算回路要素501 だけを使って、位相制御だけの
ダイナミック・フォーカスをおこなうようにすることも
できる。
When the multiplication circuit group 4 has one system as described above, when switching is performed, taps and phases are controlled so that the same focus position control state is achieved in the P and Q systems. Also, at least 1 between the P and Q switching cycles.
It is also possible to use only the multiplication circuit element 501 to perform dynamic focus only for phase control.

【0047】図7では、差動出力のため、超音波振動素
子1の1素子当たり4本の信号線が出ているが、これ
は、πだけずれたタップ間で極性が逆の信号が必要なた
めで、本質的には、2種の信号として考えてよい。ま
た、差動出力は、2系統が同時にONしている状態におけ
る切り換え時の乱れを無くすためなので、この乱れを許
せば(ダイナミック・フォーカスの切り換え回数が多け
れば乱れは小さい)、差動出力を単出力にすることがで
きるので、この場合超音波振動素子2の1素子当たり完
全に2本の信号線で良い。
In FIG. 7, because of the differential output, four signal lines are output for each element of the ultrasonic vibration element 1, but this requires signals of opposite polarities between taps shifted by π. Therefore, essentially, two types of signals may be considered. Also, the differential output is to eliminate the disturbance at the time of switching when the two systems are turned on at the same time. Therefore, if this disturbance is allowed (if the number of dynamic focus switching is large, the disturbance is small), the differential output is Since a single output can be obtained, in this case, it is sufficient to use two signal lines for each element of the ultrasonic vibration element 2.

【0048】図6、図7に示した接点(403 −1〜403
−4,502 −1〜502 −4)は、概念的なものであり、
実際の回路構成を示すものでは無い。なお、この接点は
図面上で水平方向の信号線と垂直方向の信号線を結合す
る接点を表すものとする。
The contacts (403-1 to 403) shown in FIGS.
-4, 502-1 to 502 -4) are conceptual ones,
It does not show the actual circuit configuration. It is to be noted that this contact point represents a contact point that connects a horizontal signal line and a vertical signal line in the drawing.

【0049】図8は、図1に示すSW回路群5−1,5−
2の回路構成の要素回路を説明する図である。C0〜C3
は、例えば、図6の401 のMC (またはMS )出力4本
分である。P側とQ側ではSW回路群5は全く同じなの
で、片側のみで説明する。アナログ・スイッチM1に、こ
の例では、掛け算回路要素4の出力4チャネル分を受持
たせるとすると、チャネル数に対し必要な最大の遅延量
の差分が決まるので、M1の出力の所要タップ数がきま
る。
FIG. 8 shows the SW circuit groups 5-1 and 5-shown in FIG.
It is a figure explaining the element circuit of the circuit structure of 2. C0 ~ C3
Is, for example, four M C (or M S ) outputs 401 in FIG. Since the SW circuit group 5 is exactly the same on the P side and the Q side, only one side will be described. In this example, assuming that the analog switch M1 takes charge of the four output channels of the multiplication circuit element 4, the difference in the maximum required delay amount with respect to the number of channels is determined, so the required number of taps for the output of M1 is It's decided

【0050】これを、この例では6とした。すると第2
段目のアナログ・スイッチM2は、6個(M2−1〜M2−
6)必要になる。そして、掛け算回路要素例えば、図6
の401の1本の出力に対し遅延線回路7での所要最大タ
ップ数が18だったとすると(使用する超音波プローブの
所要最大遅延量により決まる)、M2の出力は、18/6=
3本必要となる。各素子を図8のように結線すれば、M2
−1〜M2−6によりT01〜T18 の内、連続した任意の6
タップが選べる。例えば、M2−1がT07 、M2−2〜M2−
6までが、T02 〜T06 というように選ぶ。
This is set to 6 in this example. Then the second
Six analog switches M2 (M2-1 to M2-
6) You will need it. Then, a multiplication circuit element, for example, FIG.
If the maximum required number of taps in the delay line circuit 7 is 18 for one output of 401 (determined by the required maximum delay amount of the ultrasonic probe used), the output of M2 is 18/6 =
You will need three. If each element is connected as shown in Fig. 8, M2
-1 to M2-6, any of 6 consecutive T01 to T18
You can choose the tap. For example, M2-1 is T07, M2-2 to M2-
Choose up to 6 like T02 to T06.

【0051】但し、図6の、例えば401 のMC とMS
力に対しては、遅延線回路7のタップ位置は、所望の隣
合った位置になるよう対応ずけて選択を行うことは当然
のことであり、本回路であれば問題無く上記の選択がお
こなえる。つまり図8の1つの要素回路内をMC (また
はMS )側だけに限定すればよい。全体ではP側に、こ
の要素回路がn/4(MC 用)+n/4(MS 用)個必
要であり、Q側に、この要素回路がn/4(MC ’用)
+n/4(MS ’用)個必要である。図7ではP側に、
この要素回路がn/2(MC 用)+n/2(MS 用)個
必要であり、Q側に、この要素回路がn/2(MC 用)
+n/2(MS 用)個必要である。
However, for the M C and M S outputs of, for example, 401 in FIG. 6, the tap positions of the delay line circuit 7 cannot be selected so as to correspond to desired adjacent positions. As a matter of course, with this circuit, the above selection can be performed without any problem. That is, the inside of one element circuit in FIG. 8 may be limited to only the M C (or M S ) side. As a whole, n / 4 (for M C ) + n / 4 (for M S ) element circuits are required on the P side, and n / 4 (for M C ') of this element circuit on the Q side.
+ N / 4 (for M S ') pieces are required. In FIG. 7, on the P side,
The element circuit n / 2 (for M C) + n / 2 (for M S) number is required, the Q-side, the element circuit n / 2 (for M C)
+ N / 2 (for M S ) pieces are required.

【0052】また、TO1 〜T18 のタップ間隔は図6、図
7の例では、4×tdl となる。また、タップの総数は図
6の例ではP側で2×18、Q側で2×18となる。図7の
例では、P側で4×18、Q側で4×18となる。そして、
このタップの総数が、図1に示すSW回路群5−1(P
側)からm=36(図6)、または72(図7)本の信号と
して、出力され、図1に示すSW回路群5−2(Q側)か
らm=36(図6)、又は72(図7)本の信号として出力
される。また、M2−1〜M2−6は1入力としたが、マト
リクス・スイッチを使えば、図9に示すように同一のタ
ップ群T01 〜T18 を使う信号に対しては、M2−1〜M2−
6を入力のチャネル数だけ共通に使う事が出来る。つま
り、入力のチャネル数と同じ個数、M1を受け持つ事が出
来る。
Further, the tap interval of TO1 to T18 is 4 × tdl in the examples of FIGS. 6 and 7. Further, in the example of FIG. 6, the total number of taps is 2 × 18 on the P side and 2 × 18 on the Q side. In the example of FIG. 7, it is 4 × 18 on the P side and 4 × 18 on the Q side. And
The total number of these taps is the SW circuit group 5-1 (P
Side) is output as m = 36 (FIG. 6) or 72 (FIG. 7) signals from the SW circuit group 5-2 (Q side) shown in FIG. 1 to m = 36 (FIG. 6), or 72. (FIG. 7) Output as a book signal. Further, although M2-1 to M2-6 have one input, if a matrix switch is used, M2-1 to M2-for signals using the same tap groups T01 to T18 as shown in FIG.
6 can be commonly used for the number of input channels. In other words, it can handle M1 as many as the number of input channels.

【0053】また、図6において、Dq1 ,Dq2 ,・・・
のタップを使わないで、Q側でもDp1 ,Dp2 ,・・と同
じタップ位置を使う事も可能であり、この時は遅延線回
路7からのタップ数は半分となる。その場合でも、SW回
路群5の規模は変わらない。切り換え回路群6の規模も
変わらない。
Further, in FIG. 6, Dq1, Dq2, ...
It is also possible to use the same tap positions as Dp1, Dp2, ... On the Q side without using the taps of, and at this time, the number of taps from the delay line circuit 7 becomes half. Even in that case, the scale of the SW circuit group 5 does not change. The scale of the switching circuit group 6 does not change.

【0054】図10は図6の場合の切り換え回路群6の回
路構成の説明図である。MPI〜MPm,MQI〜MQmは、ア
ナログ掛け算器または可変ゲインアンプであり、SW回路
群5−1,5−2からのm本×2系統の信号の切り換え
を行うための回路である。例えば、SW回路群5−1(P
系統)からのm本の信号は、701 のm本の入力信号とな
り、SW回路群5−2(Q系統)からのm本の信号は、70
2のm本の入力信号となる。
FIG. 10 is an explanatory diagram of the circuit configuration of the switching circuit group 6 in the case of FIG. M PI to M Pm and M QI to M Qm are analog multipliers or variable gain amplifiers, and are circuits for switching signals of m lines × 2 systems from the SW circuit groups 5-1 and 5-2. is there. For example, the SW circuit group 5-1 (P
The m signals from the (system) become the m input signals of the 701, and the m signals from the SW circuit group 5-2 (Q system) are 70 signals.
2 m input signals.

【0055】701 の信号は、MPI〜MPmのもう一方の共
通入力信号GP (704 )によりON,OFF され、702 の信
号は、MQI〜MQmのもう一方の共通入力信号GQ (705
)によりON,OFF される。図11はこのON,OFF のタイ
ミングチャートを表し、このON,OFF 時、GP ,G Q
704 ,705 に示すように、tsw の間に滑らかに切り換え
を行い、tpoの間はP側は完全にOFF している。また、
qoの間はQ側が完全にOFF している。そして、tpo
間にP側の制御値の書換えを行い、またtqoの間にQ側
の制御値の書換えを行う。図10の場合、遅延線回路7の
タップ数dに対し、m=d/2となっている。また
P ,GQ が掛け算器のゲインに比例するものとし、G
P +GQ =一定となるようにする。これにより図11に示
す切り換え時tsw の間も振幅変動を小さくして滑らかに
切り換えることができる。
The signal of 701 is MPI~ MPmThe other
Communication input signal GP(704) turns it on and off, and the 702 signal
Issue is MQI~ MQmThe other common input signal GQ(705
 ) Turns it on and off. Figure 11 shows this ON / OFF tie.
Shows the ming chart, and when this is ON or OFF, GP, G QIs
Smoothly switch between tsw as shown by 704 and 705
And then tpoDuring this period, the P side is completely off. Also,
tqoDuring the period, the Q side is completely off. And tpoof
In the meantime, the control value on the P side is rewritten, and tqoQ side between
The control value of is rewritten. In the case of FIG. 10, the delay line circuit 7
For the number of taps d, m = d / 2. Also
GP, GQIs proportional to the gain of the multiplier, and G
P+ GQ= Make it constant. This shows in Figure 11.
Smoothly by reducing the amplitude fluctuation during tsw during switching.
It can be switched.

【0056】図12は図7の場合の切り換え回路群6の回
路構成の説明図である。MPI〜MPm,MQI〜MQmは、ア
ナログ掛け算器または可変ゲイン・アンプであり、SW回
路群5−1,5−2からのm本×2系統の信号の切り換
えを行うための回路である。例えば、図1に示すSW回路
群5−1(P系統)からのm本の信号は、711 のm本の
入力信号となり、SW回路群5−2(Q系統)からのm本
の信号は、712 のm本の入力信号となる。711 の信号
は、MPI〜MPmのもう一方の共通入力信号GP (714)
によりON,OFF され、712 の信号は、MQI〜MQmのもう
一方の共通入力信号GQ (715 )によりON,OFF され
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the circuit configuration of the switching circuit group 6 in the case of FIG. M PI to M Pm and M QI to M Qm are analog multipliers or variable gain amplifiers, and circuits for switching signals of m lines × 2 systems from the SW circuit groups 5-1 and 5-2. Is. For example, m signals from the SW circuit group 5-1 (P system) shown in FIG. 1 become m input signals of 711, and m signals from the SW circuit group 5-2 (Q system) are , 712 m input signals. The signal of 711 is the other common input signal G P (714) of M PI to M Pm.
ON, by which turned OFF, signal 712, the other common input signal ON by G Q (715) of M QI ~M Qm, is OFF.

【0057】図13はこのON,OFF のタイミングチャート
を示し、このON,OFF 時GP ,GQは714 ,715 に示す
ように、tsw の間に滑らかに切り換えを行い、tpoの間
はP側は完全にOFF している。又tqoの間はQ側が完全
にOFF している。そして、t poの間にP側の制御値の書
換えを行い、またtqoの間にQ側の制御値の書換えを行
う。
FIG. 13 is a timing chart of this ON / OFF.
Is displayed, and when this is ON or OFF, GP, GQAre shown at 714 and 715
To switch smoothly between tsw,poBetween
Is completely OFF on the P side. Again tqoQ side is perfect during
Is off. And t poBetween the control values on the P side
Change and tqoRewrite the control value on the Q side during
U.

【0058】P,Qの切り換え周期の間で少なくとも1
回(A,B,C)、図7に示す掛け算回路要素501 だけ
を使って位相制御だけのダイナミック・フォーカスを行
うようにする事も可能である。図12の場合、遅延線回路
7のタップ数dに対し、m=dとなっていて、MPI〜M
PmとMQI〜MQmの出力は、加算され(例えば定電流回路
による加算)m本の信号として出力される。(Pまたは
QがOFF している時は、OFF している側が信号電流=
0)また、GP ,GQ が掛け算器のゲインに比例するも
のとし、GP +GQ =一定とし、滑らかにON,OFF でき
るようにする。
At least 1 between P and Q switching cycles
It is also possible to perform dynamic focus only for phase control by using only the multiplication circuit element 501 shown in FIG. 7 at the times (A, B, C). In the case of FIG. 12, for the tap number d of the delay line circuit 7, m = d, and M PI to M
The output of Pm and M QI ~M Qm is output as the summed (e.g. addition by the constant current circuit) m of signal. (When P or Q is OFF, the OFF side is the signal current =
0) Further, it is assumed that G P and G Q are proportional to the gain of the multiplier, and that G P + G Q = constant so that they can be turned on and off smoothly.

【0059】図14は、図1に示す遅延線回路7の回路構
成図である。802 −1〜802 −dは1to4のアナログ・
スイッチであり、図15に示す部分遅延線回路DLのタップ
選択用入力部の選択を行う。F1,F2,F3,F4はブローブ
の周波数により、いずれか1つの、例えばF3の入力部が
802 −1 〜802 −dのアナログ・スイッチにより選択さ
れる。又、いちばん遅延量の小さいタップが802 −1 、
いちばん遅延量の大きいタップが802 −dに接続され
る。そしてプローブ周波数が変わっても、遅延線回路7
のタップ数dは変わらないようにする。なお、プローブ
周波数が高くなると、遅延量の大きい方の部分遅延線回
路DLはだんだん使われなくなる。部分遅延線回路DLは、
DLのA,B端子により、直列に接続され出力端子804 に
出力される。
FIG. 14 is a circuit diagram of the delay line circuit 7 shown in FIG. 802-1 to 802-d are 1to4 analog
This is a switch and selects the tap selection input section of the partial delay line circuit DL shown in FIG. Depending on the frequency of the probe, F1, F2, F3, and F4 are
Selected by analog switches 802-1 to 802-d. In addition, the tap with the smallest delay amount is 802-1,
The tap with the largest delay is connected to 802-d. And even if the probe frequency changes, the delay line circuit 7
Do not change the tap number d of. When the probe frequency becomes higher, the partial delay line circuit DL having the larger delay amount is gradually not used. The partial delay line circuit DL is
The DL terminals A and B are connected in series and output to the output terminal 804.

【0060】ところで、プローブ周波数が低くなると、
部分遅延線回路DLから出るタップ数が減り、遅延線回路
7のタップ数dを一定にすると、大きな遅延量が必要と
なり装置の価格が高くなる。そこで、例えば3.5MHz
で遅延線回路7が最大遅延量となるようにし、2.5MH
z では3.5MHz と同じ最大遅延量におさえる。つま
り、2.5MHz の時にはタップ数がdより小さくなる。
このような使用方も本方式では可能である。
By the way, when the probe frequency becomes low,
If the number of taps output from the partial delay line circuit DL is reduced and the number of taps d of the delay line circuit 7 is kept constant, a large delay amount is required and the cost of the device increases. So, for example, 3.5MHz
So that the delay line circuit 7 has the maximum delay amount,
With z, the maximum delay amount is the same as 3.5MHz. That is, the number of taps becomes smaller than d at 2.5 MHz.
This method is also possible with this method.

【0061】図15は図14の803 −1〜803 −kに使われ
ている部分遅延線回路DLである。901はプローブ周波数
2.5MHz ,3.5MHz ,5.0MHz ,7.5MHz に対
する各タップの入力部であり、902 は定電流アンプであ
り、部分遅延線回路DL同士を接続するための入力部とな
っている。903 も定電流アンプであり、入力側にF1,F
2,F3,F4の何れからの信号を電流加算するための抵抗
がついている。
FIG. 15 shows a partial delay line circuit DL used in 803-1 to 803-k of FIG. 901 is an input part of each tap for probe frequencies of 2.5 MHz, 3.5 MHz, 5.0 MHz and 7.5 MHz, and 902 is a constant current amplifier, which is an input part for connecting the partial delay line circuits DL to each other. Has become. The 903 is also a constant current amplifier, with F1 and F on the input side.
There is a resistor for adding the current from the signals from 2, F3 and F4.

【0062】904 は、定電流アンプであり部分遅延線回
路DL同士を接続するための出力部となっている。902 ,
904 は可変ゲイン・アンプであり、使わない部分遅延線
回路DLを切り離す。また、904 は入力側には遅延線906
を終端するための抵抗を有する。905 は、入力側の終端
抵抗であり、906 は遅延線であり、例えばtde =18nsec
の遅延要素が12要素より構成されている。 7.5MHz に対しては、2×tde (36nsec)毎にタップ
を出すと、6タップ分出る。(F4) 5.0MHz に対しては、3×tde (54nsec)毎にタップ
を出すと、4タップ分出る。(F3) 3.5MHz に対しては、4×tde (72nsec)毎にタップ
を出すと、3タップ分出る。(F2) 2.5MHz に対しては、6×tde (108nsec )毎にタッ
プを出すと、2タップ分出る。(F1) また、遅延線906 は、更に例えば2分割に分割して、そ
の間を定電流アンプで接続しても良い。このように分割
すると周波数特性や部分遅延線回路DL内部での反射に対
し有利となる。
Reference numeral 904 denotes a constant current amplifier, which serves as an output unit for connecting the partial delay line circuits DL to each other. 902,
904 is a variable gain amplifier that separates the unused partial delay line circuit DL. Also, 904 is a delay line 906 on the input side.
Has a resistor for terminating the. 905 is a terminating resistor on the input side, 906 is a delay line, for example, tde = 18nsec
The delay element of is composed of 12 elements. For 7.5MHz, tapping every 2 × tde (36nsec) gives 6 taps. (F4) For 5.0MHz, tapping every 3 × tde (54nsec) gives 4 taps. (F3) For 3.5MHz, tapping every 4 × tde (72nsec) yields 3 taps. (F2) For 2.5MHz, if you tap every 6 × tde (108nsec), you get 2 taps. (F1) Further, the delay line 906 may be further divided into, for example, two parts, and the part between them may be connected by a constant current amplifier. Such division is advantageous for frequency characteristics and reflection inside the partial delay line circuit DL.

【0063】以上の説明から明らかなように、本発明
は、搬送波の位相制御による焦点制御量を抑えることに
より生体による減衰の影響を小さくすることができる。
As is clear from the above description, the present invention can reduce the influence of attenuation by the living body by suppressing the focus control amount by the phase control of the carrier wave .

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

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】超音波による診断の原理を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a principle of ultrasonic diagnosis.

【図3】位相の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of phases.

【図4】掛け算回路の働きを説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a function of a multiplication circuit.

【図5】−π〜+πで位相制御を行う具体例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a specific example of performing phase control from −π to + π.

【図6】掛け算回路群から2系統になる場合の実施例を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in the case where the multiplication circuit group has two systems.

【図7】掛け算回路群が1系統の場合の実施例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing an embodiment in which the multiplication circuit group is one system.

【図8】SW回路群の回路構成要素を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing circuit components of a SW circuit group.

【図9】図8においてマトリックス・スイッチを用い1
入力より4入力とした場合を示す図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a matrix switch in FIG.
It is a figure which shows the case where it is set as four input rather than input.

【図10】図6の場合の切り換え回路群を示す図であ
る。
10 is a diagram showing a switching circuit group in the case of FIG. 6;

【図11】図10のタイミングチャートである。11 is a timing chart of FIG.

【図12】図7の場合の切り換え回路群を示す図であ
る。
12 is a diagram showing a switching circuit group in the case of FIG. 7. FIG.

【図13】図12のタイミングチャートである。13 is a timing chart of FIG.

【図14】遅延線回路の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a delay line circuit.

【図15】部分遅延線回路構成図である。FIG. 15 is a partial delay line circuit configuration diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信回路(送信ドライバ回路の制御回路) 2 2−1,2−2,……,2−n 超音波振動素子 3 3−1,3−2,……,3−n 送受信回路群 4 掛け算回路群 5 5−1,5−2 SW回路群 6 切り換え回路群 7 遅延線回路 8 ログアンプ 9 表示器 1 transmitter circuit (control circuit of transmitter driver circuit) 2 2-1, 2-2, ..., 2-n ultrasonic transducer 3 3-1, 3-2, ..., 3-n transmitter / receiver circuit group 4 multiplication Circuit group 5 5-1 and 5-2 SW circuit group 6 Switching circuit group 7 Delay line circuit 8 Log amplifier 9 Display

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定の形状に配列された超音波振動素子
(2)により構成される超音波探触子と、送受信回路
(3)の所望の送信ドライバを選択し対応する超音波振
動素子(2)より超音波パルスを被検体に発信させ被検
体の所望の深さ位置に焦点が合った超音波パルスを放射
するための制御信号を出力する送信回路(1)と、この
超音波パルスの被検体からの反射波を前記超音波振動素
子(2)から受信し、その各受信信号それぞれに対応し
た遅延時間制御及び位相制御を施して加算することによ
り所望の深さ位置に焦点をかけることが出来るようにし
た受信回路系(3,4,5,6,7)と、この加算した
受信信号を画像表示する表示手段(8,9)よりなる超
音波診断装置に於いて、 前記受信回路系(3,4,5,6,7)が、前記超音波
振動素子(2)の1素子当たり少なくとも2個のゲイン
を可変とするアンプを有し、この2個のアンプのゲイン
の割り振りを制御できるようにした回路を構成要素とし
た掛け算回路(4)と、この掛け算回路(4)の前記各
超音波振動素子(2)の出力に対応した各アンプ出力を
所望の出力端子に切り替え・接続するスイッチ回路部
(5,6)と、このスイッチ回路部(5,6)の前記出
力端子に対応したタップを有しこのタップの位置により
入力信号の遅延量を変化させる遅延線回路(7)とを備
え、前記掛け算回路(4)の構成要素である2個のゲイ
ンを可変とするアンプの2出力端子を、前記遅延線回路
(7)の適宜な2タップを対とし、この対を適当な間隔
を選んで構成した組の内の任意の対に切り替え、接続で
きるようにしたことを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic probe composed of ultrasonic transducers (2) arranged in a predetermined shape and an ultrasonic transducer corresponding to a desired transmission driver of a transmission / reception circuit (3) are selected. From 2), a transmission circuit (1) that outputs an ultrasonic pulse to the subject and outputs a control signal for emitting an ultrasonic pulse focused at a desired depth position of the subject, and the ultrasonic pulse Focusing on a desired depth position by receiving a reflected wave from the subject from the ultrasonic vibration element (2), performing delay time control and phase control corresponding to each received signal, and adding them. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising a receiving circuit system (3, 4, 5, 6, 7) capable of performing the above, and display means (8, 9) for displaying the added received signal as an image. System (3,4,5,6,7) is above Wave
A multiplying circuit (4) having as a constituent element a circuit having an amplifier capable of varying at least two gains per element of the vibrating element (2) and controlling the allocation of gains of these two amplifiers; , A switch circuit section (5, 6) for switching and connecting each amplifier output corresponding to the output of each ultrasonic vibrating element (2) of this multiplication circuit (4) to a desired output terminal, and this switch circuit section ( 5 and 6) having a tap corresponding to the output terminal and having a delay line circuit (7) for changing the delay amount of the input signal depending on the position of the tap, which is a constituent element of the multiplication circuit (4) 2 The two output terminals of the amplifier whose number of gains is variable are switched to an arbitrary pair within a set formed by forming a pair of appropriate two taps of the delay line circuit (7) and selecting an appropriate interval. , That you can connect Ultrasonic diagnostic apparatus according to claim.
【請求項2】 前記掛け算回路(4)が、前記超音波振
動素子(2)の1素子当り、共に2個の可変ゲイン・ア
ンプを有する第1回路と第2回路とからなり、前記遅延
線回路(7)の適宜な2タップを対とし、この対を適当
な間隔で選んで構成した第1組と、この適当な間隔の間
の対よりなる第2組を構成し、前記第1回路の2個の可
変ゲイン・アンプの2出力端子を前記第1組の任意の対
に切り換え・接続出来るようにし、前記第2回路の2個
の可変ゲイン・アンプの2出力端子を前記第2組の任意
の対に切り換え・接続出来るようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の超音波診断装置。
2. The delay circuit, wherein the multiplication circuit (4) comprises a first circuit and a second circuit each having two variable gain amplifiers per one element of the ultrasonic vibration element (2). The first circuit includes a first set formed by selecting appropriate two taps of the circuit (7) as a pair and selecting the pair at appropriate intervals, and a second set consisting of a pair between the appropriate intervals. The two output terminals of the two variable gain amplifiers can be switched and connected to any pair of the first set, and the two output terminals of the two variable gain amplifiers of the second circuit can be connected to the second set. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic diagnostic apparatus can be switched and connected to any pair.
【請求項3】 前記掛け算回路(4)が、前記超音波振
動素子(2)の1素子当たり2個の可変ゲイン・アンプ
を有し、前記第1可変ゲイン・アンプからは+極性の第
1出力と−極性の第2出力を出し、前記第2可変ゲイン
・アンプからは+極性の第3出力と−極性の第4出力を
出し、また前記遅延線回路(7)のタップ間隔が、生体
での減衰による超音波信号の搬送周波数の変化範囲内の
特定周波数周期の1/4周期分であり、前記遅延線回路
(7)の隣合った2タップを対とし遅延量の順にこの遅
延量タップ対に番号を付けた時、前記遅延線回路(7)
の奇数番目の対の2タップに2個の差動出力の一方側の
極性の2出力が接続され、偶数番目の対の2タップに他
方側の極性の2出力が接続されるようにし、奇数番目に
接続時に2個の可変ゲイン・アンプのゲイン制御がcos
(p),sin(p) で表される時、偶数番目に接続時には2個
の可変ゲイン・アンプのゲイン制御がcos(−π+p), si
n(−π+p)となるようにすることを特徴とする請求項2
記載の超音波診断装置。
3. The multiplying circuit (4) is configured to apply the ultrasonic vibration.
Two variable gain amplifiers per moving element (2)
From the first variable gain amplifier,
1 output and a second output of negative polarity, and the second variable gain
・ From the amplifier, the third output of positive polarity and the fourth output of negative polarity are
And the tap interval of the delay line circuit (7) is
Within the change range of the carrier frequency of the ultrasonic signal due to the attenuation at
The delay line circuit is a quarter of a specific frequency cycle,
The adjacent two taps in (7) are paired and the delay amount is set in this order.
When the extended tap pairs are numbered, the delay line circuit (7)
Two differential taps on one side of the two differential outputs
Two polar outputs are connected and the other two taps of even-numbered pairs
Make sure that the two outputs with the opposite polarity are connected, and
When connecting, the gain control of two variable gain amplifiers is cos
When expressed by (p), sin (p), 2 at the time of even number connection
Gain control of the variable gain amplifier is cos (−π + p), si
3. The method according to claim 2, wherein n (−π + p).
The ultrasonic diagnostic apparatus described.
【請求項4】 前記遅延線回路(7)を構成する遅延線
のタップ間の遅延時間が、プローブ周波数2.5MHZ
,3.5MHZ ,5.0MHZ ,7.5MHZ に対
し、6:4:3:2の比になり、7.5MHZ プローブ
用遅延タップの12タップ間隔分の間に全てのプローブ
周波数用のタップが整数個入るようにしたことを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載の超音波診断装置。
4. A delay line constituting the delay line circuit (7)
The delay time between taps of the probe frequency is 2.5MHz
, 3.5MHZ, 5.0MHZ, 7.5MHZ
And the ratio becomes 6: 4: 3: 2, and the 7.5 MHz probe is used.
All probes within 12 taps of delay taps for
The feature is that an integer number of frequency taps are entered.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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