JP2707448B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP2707448B2
JP2707448B2 JP63030875A JP3087588A JP2707448B2 JP 2707448 B2 JP2707448 B2 JP 2707448B2 JP 63030875 A JP63030875 A JP 63030875A JP 3087588 A JP3087588 A JP 3087588A JP 2707448 B2 JP2707448 B2 JP 2707448B2
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敏郎 近藤
明裕 上山
一成 石田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を利用して被検体の診断部位につい
て断層像を得る超音波診断装置に関し、特に断層像のフ
レームレートを向上させるために複数個のエコー信号受
信系を備えたものにおいて画質を向上することができる
超音波診断装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a tomographic image of a diagnostic part of a subject using ultrasonic waves, and more particularly, to improving a frame rate of a tomographic image. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of improving image quality in an apparatus provided with a plurality of echo signal receiving systems.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種の超音波診断装置は、特公昭56−20017
号公報に記載されており、第5図に示すように、複数の
振動子素子1a,1b,…1nが一列状に配列され超音波を送受
波する探触子2と、上記各振動子素子1a〜1nに所定の遅
延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加する
送波パルス発生器3と、この送波パルス発生器3のパル
スを位相制御する送波位相制御回路4と、上記探触子2
で受波した反射エコー信号を増幅する増幅器5と、上記
探触子2の各振動子素子1a〜1nで受波したエコー信号に
所定の遅延時間を与えて位相を揃え加算して出力する複
数の受波整相回路6a,6bと、これらの受波整相回路6a,6b
からの出力信号を画像として表示する表示装置7とを備
えて成っていた。なお、第5図において、符号8は探触
子2の特定の複数個の振動子素子群を順次選択し送波パ
ルス発生器3及び増幅器5へ接続切り換えして例えばリ
ニア電子走査するための切換回路であり、符号9は上記
の各構成要素を制御する制御装置である。
A conventional ultrasonic diagnostic apparatus of this kind is disclosed in JP-B-56-20017.
5, a plurality of transducer elements 1a, 1b,... 1n are arranged in a line and transmit and receive ultrasonic waves. A transmission pulse generator 3 for applying a predetermined delay time to 1a to 1n to apply a driving pulse for ultrasonic launch, a transmission phase control circuit 4 for controlling the phase of the pulse of the transmission pulse generator 3, Probe 2
An amplifier 5 for amplifying the reflected echo signal received by the above, and a plurality of amplifiers which give a predetermined delay time to the echo signal received by each of the transducer elements 1a to 1n of the probe 2, align the phases thereof, add and output the same. Receiving phasing circuits 6a, 6b, and these receiving phasing circuits 6a, 6b
And a display device 7 for displaying an output signal from the device as an image. In FIG. 5, reference numeral 8 denotes a switch for sequentially selecting a specific plurality of transducer element groups of the probe 2 and switching the connection to the transmission pulse generator 3 and the amplifier 5 to perform, for example, linear electronic scanning. Reference numeral 9 denotes a circuit, which is a control device for controlling each of the above components.

そして、上記送波位相制御回路4及び送波パルス発生
器3により超音波打ち出しの駆動パルスを発生すると共
に、切換回路8により探触子2の振動子素子1a〜1nを順
次切換選択して上記探触子2から超音波ビームを送波
し、被検体の診断部位から反射したエコー信号を上記探
触子2で受波し、その受波信号を切換回路8及び増幅器
5を介して各受波整相回路6a,6bで取り込み、上記受波
信号に所定の遅延時間を与えて位相を揃え加算して出力
し、これらの受波整相回路6a,6bからの出力信号S1,S2
表示装置7に入力して画像として表示していた。
A drive pulse for ultrasonic launch is generated by the transmission phase control circuit 4 and the transmission pulse generator 3, and the transducer elements 1a to 1n of the probe 2 are sequentially switched and selected by the switching circuit 8, and An ultrasonic beam is transmitted from the probe 2, an echo signal reflected from a diagnostic part of the subject is received by the probe 2, and the received signal is received via the switching circuit 8 and the amplifier 5. Wave phasing circuits 6a and 6b capture the received signals, give a predetermined delay time to the received signals, align and add the phases, and output the signals. Output signals S 1 and S 2 from these received phasing circuits 6a and 6b Was input to the display device 7 and displayed as an image.

このような構成の超音波診断装置の超音波ビームの指
向性は、一般に送波部の指向性と、受波部の指向性との
積で決定される。このことから、送波器の指向性と受波
器の指向性とを微少量ずらせることにより、総合の指向
性を両者の中間に位置させることができる。このこと
は、一つの送波器の指向性に対して、各々指向性が微少
量ずれた複数個の受波器で受信することにより、微少量
ずれた方向の反射エコーを同時に受信できることを示し
ている。この様子を模式的に示すと第6図のようにな
る。すなわち、探触子2の振動子素子1a〜1eは励振すれ
ば、送波ビームは通常は用いた振動子素子1a〜1eの中間
の軸上で一点鎖線の矢印T1の方向にある。このとき、反
射エコーを受信するのに用いる振動子素子を1a〜1eの群
と、1a〜1fの群とし、一方の振動子素子群1a〜1eの中間
の軸上で破線の矢印R1の方向と、他方の振動子素子群1a
〜1fの中間の軸上で破線の矢印R2の方向の二方向に受波
器の指向性を持たせる。これにより、送受波総合の指向
性は、実線の矢印TR1とTR2の両方向にある。すなわち、
一つの超音波ビームの発射に対して、第5図において各
々の指向性が微少量ずれた二つの受波整相回路6aと6bに
より、TR1,TR2方向の二方向からの反射エコー信号を同
時に受信することができる。このようにして、従来の音
速に由来する完像時間を1/2にすることができ、断層像
のフレームレートを向上させていた。
In general, the directivity of the ultrasonic beam of the ultrasonic diagnostic apparatus having such a configuration is determined by the product of the directivity of the transmitting unit and the directivity of the receiving unit. Thus, by slightly displacing the directivity of the transmitter and the directivity of the receiver, the overall directivity can be positioned between the two. This indicates that the reflected echoes in the directions slightly shifted from each other can be received at the same time by receiving with a plurality of receivers whose directions are slightly shifted from the directivity of one transmitter. ing. FIG. 6 schematically shows this state. That is, transducer elements 1a~1e of the probe 2 when excited, transmit beam is usually in the direction of arrow T 1 of the dashed line on the middle axis of the transducer elements 1a~1e used. At this time, the group of the transducer elements 1a~1e used to receive the reflected echoes, and a group of 1 a - 1 f, one oscillator element group 1a~1e dashed on the middle axis of the arrow R 1 Direction and the other transducer element group 1a
To have a directivity of the receivers in the two directions of dashed direction of the arrow R 2 on the middle axis of the ~1F. Accordingly, the directivity of the wave transceiver overall is in both the solid arrow TR 1 and TR 2. That is,
With respect to the emission of one ultrasonic beam, reflected echo signals from two directions of TR 1 and TR 2 are obtained by two receiving phasing circuits 6a and 6b, each of which has a slightly shifted directivity in FIG. Can be received simultaneously. In this way, the complete image time derived from the conventional sound speed can be halved, and the frame rate of the tomographic image has been improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

このような従来の超音波診断装置においては、各々の
指向性が微少量ずれた複数の受波整相回路6a,6bによ
り、二方向からの反射エコー信号を同時に受信すること
ができ、断層像のフレームレートを向上することはでき
るが、上記各受波整相回路6a,6bから出力される出力信
号S1,S2をそのまま表示装置7へ直接入力して画像とし
て表示していたので、それぞれの受波整相回路6a,6bの
受信感度のバラツキが画像に影響を与えるものであっ
た。すなわち、上記の受信感度のバラツキにより、断層
像を形成する走査線間にコントラスト及び明るさなどの
差異が生じ、画質が劣化するものであった。従って、画
像が見にくくなり、良い診断情報が得られないことがあ
った。
In such a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, reflected echo signals from two directions can be simultaneously received by a plurality of reception phasing circuits 6a and 6b, each of which has a slight shift in directivity, and a tomographic image is obtained. However, since the output signals S 1 and S 2 output from the respective reception phasing circuits 6a and 6b are directly input to the display device 7 and displayed as images, Variations in the receiving sensitivities of the respective wave receiving and phasing circuits 6a and 6b affect images. That is, the above-described variation in the receiving sensitivity causes a difference in contrast, brightness, and the like between the scanning lines forming the tomographic image, thereby deteriorating the image quality. Therefore, the image becomes difficult to see, and good diagnostic information may not be obtained.

これに対処して、従来装置においては、各受波整相回
路6a,6bなどの回路部品の特性を揃えるように選別した
り、特定の動作点における利得のトリミングなどを行っ
て対応していた。しかし、上記回路部品の特性を揃える
ように選択したり、利得のトリミングを行うものでは、
被検体の深部からの反射エコー信号ほど弱くなるのを補
償するため利得を時間の経過と共に大きくするTGC(Tim
e Gain Control)動作における異なる大きさの受波信号
総てにおいて、利得のバラツキを除去したり或いは微少
な物にすることは、実用上不可能に近いものであった。
これを実用上効果あらしめるためには、多大な調整工数
を要することとなり、コスト上昇の要因となるものであ
った。
To cope with this, in the conventional device, selection was performed so that the characteristics of the circuit components such as the respective reception phasing circuits 6a and 6b were aligned, or the gain was trimmed at a specific operating point and the like was performed. . However, in the case of selecting to make the characteristics of the circuit components uniform or trimming the gain,
TGC (Tim) that increases the gain over time to compensate for the weaker the reflected echo signal from the deeper part of the subject
It has been practically impossible to remove or reduce the variation in the gain of all the received signals of different magnitudes in the (e Gain Control) operation.
In order for this to be practically effective, a large amount of adjustment man-hour is required, which causes a cost increase.

そこで、本発明は、このような問題点を解決すること
ができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can solve such a problem.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的は、複数の振動子素子が一列状に配列され
超音波を送受波する探触子と、上記各振動子素子に所定
の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加
する送波パルス発生器と、上記探触子の各振動子素子で
受波したエコー信号に所定の遅延時間を与えて位相を揃
え加算して整相すると共にこの整相された信号を検波
し、超音波の一つの発射方向に対してエコー信号の受信
の指向性を各々微少量だけずらして同時に受信する複数
個の受信系と、これらの受信系からの出力信号を画像と
して表示する表示装置とを備えて成る超音波診断装置に
おいて、上記複数個の受信系からの出力信号をそれぞれ
入力して一方の受信系の受信感度を基準とし他方の受信
系の受信感度をそれに合わせるための制御信号を生成し
て送出する制御器と、この制御器からの制御信号により
一方の受信系の出力信号に対して他方の受信系の出力信
号の信号レベルが等しくなるようにゲインを調整する可
変利得増幅器と、上記複数個の受信系からの出力信号の
受信感度を比較する際に上記探触子で受波するエコー信
号は遮断すると共に各受信系の指向性を同一にした状態
でそれぞれの受信系に対して較正用の擬似のエコー信号
を発生して送出する擬似エコー信号発生器とを備えた超
音波診断装置によって達成される。
The above-described object is to provide a probe in which a plurality of transducer elements are arranged in a line to transmit and receive ultrasonic waves, and a transmission means for applying a predetermined delay time to each of the transducer elements and applying a driving pulse for ultrasonic emission. A wave pulse generator, a predetermined delay time is given to the echo signal received by each transducer element of the probe, the phases are aligned and added, and the phased signal is detected. A plurality of receiving systems that simultaneously receive echo signals with a slight shift in the directivity of receiving an echo signal with respect to one emission direction of a sound wave, and a display device that displays output signals from these receiving systems as images. In the ultrasonic diagnostic apparatus provided, output signals from the plurality of receiving systems are respectively input to generate a control signal for adjusting the receiving sensitivity of the other receiving system to the receiving sensitivity of one receiving system as a reference. And a controller to send A variable gain amplifier that adjusts the gain so that the signal level of the output signal of the other receiving system becomes equal to the output signal of the other receiving system by a control signal from the controller of the plurality of receiving systems; When comparing the reception sensitivities of the output signals, the echo signals received by the probe are cut off, and a pseudo echo signal for calibration is used for each reception system in a state where the directivity of each reception system is the same. And a pseudo-echo signal generator for generating and transmitting the same.

〔作 用〕(Operation)

このように構成された超音波診断装置は、複数個の受
信系の出力側に設けられた制御器でそれらの受信系から
の出力信号をそれぞれ入力して一方の受信系の受信感度
を基準として他方の受信系の受信感度をそれに合わせる
ための制御信号を生成して送出し、この制御器からの制
御信号をどちらか一方の受信系の出力側に設けられた可
変利得増幅器へ入力し、この可変利得増幅器で一方の受
信系の出力信号に対して他方の受信系の出力信号の信号
レベルが等しくなるようにゲインを調整するものであ
る。そして、このようにゲインが調整され受信感度の差
異が補償された複数個の受信系からの出力信号を表示装
置へ入力することにより、断層像のフレームレートを向
上させることができると共に、その画質を向上すること
ができる。また、擬似エコー信号発生器により、上記複
数個の受信系からの出力信号の受信感度を比較する際
に、上記探触子で受波するエコー信号は遮断すると共に
各受信系の指向性を同一にした状態でそれぞれの受信系
に対して較正用の擬似のエコー信号を発生して送出す
る。これにより、複数個の受信系の動作の較正が容易に
行える。
The ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above uses a controller provided on the output side of a plurality of receiving systems to input output signals from each of the receiving systems and refer to the receiving sensitivity of one of the receiving systems as a reference. A control signal for matching the receiving sensitivity of the other receiving system is generated and transmitted, and a control signal from this controller is input to a variable gain amplifier provided on the output side of one of the receiving systems. The variable gain amplifier adjusts the gain so that the signal level of the output signal of one receiving system becomes equal to the output signal of the other receiving system. By inputting output signals from a plurality of receiving systems in which the gain has been adjusted and the difference in receiving sensitivity has been compensated for to the display device, the frame rate of the tomographic image can be improved and the image quality can be improved. Can be improved. When comparing the receiving sensitivities of the output signals from the plurality of receiving systems by the pseudo echo signal generator, the echo signals received by the probe are cut off and the directivity of each receiving system is made the same. In this state, a pseudo echo signal for calibration is generated and transmitted to each receiving system. Thereby, the operation of the plurality of receiving systems can be easily calibrated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明による超音波診断装置の実施例を示す
ブロック図である。この超音波診断装置は、超音波を利
用して被検体の診断部位について断層像を得るもので、
第1図に示すように、探触子2と、送波パルス発生器3
と、複数個の受信系10a,10bと、表示装置7と、制御装
置9とを備えて成る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. This ultrasonic diagnostic apparatus obtains a tomographic image of a diagnostic part of a subject using ultrasonic waves,
As shown in FIG. 1, a probe 2 and a transmission pulse generator 3
, A plurality of receiving systems 10 a and 10 b, a display device 7, and a control device 9.

上記探触子2は、被検体の診断部位に対して超音波を
送受波するもので、例えば短冊状に形成された複数の振
動子素子1a,1b,…1nが一列状に配列されている。なお、
この探触子2は、リニア電子走査を行うため各振動子素
子1a〜1nからの信号を切り換える操作を行う電子スイッ
チを含むものでもよいし、セクタ電子操作を行うための
もので電子スイッチを含まないものでもよい。送波パル
ス発生器3は、上記探触子2の各振動子素子1a〜1nに所
定の遅延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印
加するもので、制御装置9で超音波ビームの指向性及び
収束点が任意に制御できるようになっている。
The probe 2 transmits and receives ultrasonic waves to and from a diagnosis site of a subject. For example, a plurality of strip-shaped transducer elements 1a, 1b,... 1n are arranged in a line. . In addition,
The probe 2 may include an electronic switch for performing an operation of switching signals from the transducer elements 1a to 1n to perform linear electronic scanning, or may include an electronic switch for performing a sector electronic operation. It may not be. The transmission pulse generator 3 applies a predetermined delay time to each of the transducer elements 1a to 1n of the probe 2 to apply a driving pulse for launching an ultrasonic wave. And the convergence point can be arbitrarily controlled.

第一及び第二の受信系10a,10bは、上記探触子2の受
波信号の出力側に並列に設けられており、その探触子2
の各振動子素子1a〜1nで受波したエコー信号に所定の遅
延時間を与えて位相を揃え加算して整相すると共にこの
整相された信号を検波し、超音波の一つの発射方向に対
してエコー信号の受信の指向性を各々微少量だけずらし
て同時に受信するもので、それぞれの内部には、増幅器
11a,11bと、整相回路12a,12bと、検波回路13a,13bとが
設けられている。上記増幅器11a,11bは、探触子2の受
波した反射エコー信号を増幅するもので、上記探触子2
の複数の振動子素子からのエコー信号に対応するよう多
チャンネルの増幅器とされ、被検体の深部からの反射エ
コー信号ほど弱くなるのを補償するため利得を時間の経
過と共に大きくするTGC動作が可能とされた可変利得増
幅器を用いることが多い。整相回路12a,12bは、各増幅
器11a,11bの出力側にそれぞれ設けられており、上記探
触子2の各振動子素子で受波したエコー信号に所定の遅
延時間を与えて位相を揃え加算して出力するもので、特
定の方向に超音波ビームの指向性を与えたり、特定の深
さに超音波ビームの収束作用を与えるようになってい
る。検波回路13a,13bは、各整相回路12a,12bの出力側に
それぞれ設けられており、各整相回路12a,12bで整相さ
れた信号を対数圧縮した後に検波するものである。そし
て、このように構成された第一及び第二の受信系10a,10
bは、超音波ビームの指向性及び収束点が制御装置9に
より前記送波パルス発生器3と同様に制御されるように
なっている。
The first and second receiving systems 10a and 10b are provided in parallel on the output side of the received signal of the probe 2, and the probe 2
A predetermined delay time is given to the echo signal received by each of the transducer elements 1a to 1n, the phases are aligned, the phases are added and the phase is adjusted, and the phased signal is detected, and in one emission direction of the ultrasonic wave, On the other hand, the directivity of the reception of the echo signal is shifted at the same time by a very small amount, and it is received at the same time.
11a and 11b, phasing circuits 12a and 12b, and detection circuits 13a and 13b are provided. The amplifiers 11a and 11b amplify the reflected echo signals received by the probe 2, and
A multi-channel amplifier is used to respond to echo signals from multiple transducer elements, and a TGC operation that increases the gain over time to compensate for weaker echo signals reflected from deeper into the subject is possible Variable gain amplifiers are often used. The phasing circuits 12a and 12b are provided on the output sides of the amplifiers 11a and 11b, respectively, and give a predetermined delay time to the echo signals received by the transducer elements of the probe 2 to align the phases. The output is added, and the directivity of the ultrasonic beam is given in a specific direction, and the convergence of the ultrasonic beam is given to a specific depth. The detection circuits 13a and 13b are provided on the output side of each of the phasing circuits 12a and 12b, respectively, and detect the signals phasified by the phasing circuits 12a and 12b after logarithmic compression. And the first and second receiving systems 10a, 10
In b, the directivity and the convergence point of the ultrasonic beam are controlled by the control device 9 in the same manner as in the transmission pulse generator 3.

このような第一及び第二の受信系10a,10bは、第2図
に示すように、探触子2から被検体に向けて発射される
超音波ビームTの方向θを基準として左右にそれぞれ微
小角度Δθだけ偏向した方向、すなわち(θ+Δθ)と
(θ−Δθ)なる方向に指向性を持たせ、上記超音波ビ
ームTを送波した後同時に上記二方向の反射エコー信号
R1,R2を受信することにより、断層像のフレームレート
を向上しようとするものである。さらに、これらの二個
の受信系10a,10bにおいては、超音波が被検体内を伝播
するに従い反射エコーの発生部位が深くなるので、これ
に対応して逐次収束点を移動させるダイナミックフォー
カスができるようになっている。
As shown in FIG. 2, the first and second receiving systems 10a and 10b respectively move left and right with respect to the direction θ of the ultrasonic beam T emitted from the probe 2 toward the subject. Directivity is provided in a direction deflected by a small angle Δθ, that is, in a direction of (θ + Δθ) and (θ−Δθ), and after transmitting the ultrasonic beam T, simultaneously reflected echo signals in the two directions are provided.
By receiving R 1 and R 2 , the frame rate of the tomographic image is to be improved. Furthermore, in these two receiving systems 10a and 10b, the portion where the reflected echo is generated becomes deeper as the ultrasonic wave propagates through the subject, so that the dynamic focus that sequentially moves the convergence point can be performed accordingly. It has become.

表示装置7は、上記第一及び第二の受信系10a,10bか
ら出力される出力信号S1,S2を入力して画像として表示
するもので、例えば半導体メモリからなるディジタルス
キャンコンバータと標準走査方式のテレビモニタとから
構成されている。なお、制御装置9は、上記の各構成要
素の動作を制御するものである。
The display device 7 receives the output signals S 1 and S 2 output from the first and second receiving systems 10 a and 10 b and displays them as an image. For example, a digital scan converter composed of a semiconductor memory and a standard scan System and a television monitor. The control device 9 controls the operation of each of the above components.

ここで、本発明においては、上記第一及び第二の受信
系10a,10bの出力側に共通に制御器14が設けられると共
に、例えば第二の受信系10bと表示装置7との間に可変
利得増幅器15が設けられ、且つ擬似エコー信号発生器17
が設けられている。上記制御器14は、第一及び第二の受
信系10a,10bから出力される出力信号S1,S2をそれぞれ入
力して一方の受信系10aの受信感度を基準とし他方の受
信系10bの受信感度をそれに合わせるための制御信号S3
を生成して送出するもので、第一の受信系10aに対して
は信号線16aで接続され、第二の受信系10bに対しては信
号線16bで接続されている。なお、この制御器14は、上
記生成された制御信号S3を記憶するようになっている。
可変利得増幅器15は、上記制御器14から送出される制御
信号S3を入力して、例えば第一の受信系10aの出力信号S
1に対して第二の受信系10bの出力信号S2の信号レベルが
等しくなるようにそのゲインを調整するもので、このゲ
イン調整後の出力信号S2′が上記第一の受信系10aから
の出力信号S1と同一レベルとなるようになっている。擬
似エコー信号発生器17は、上記二個の受信系10a,10bか
ら出力される出力信号S1,S2の受信感度を比較する際
に、上記探触子2で受波するエコー信号は遮断すると共
に第2図において微小角度Δθ=0として二個の受信系
10a,10bの指向性を同一にした状態で、上記各受信系10
a,10bに対して較正用の擬似のエコー信号を発生して送
出するものである。
Here, in the present invention, a controller 14 is provided in common on the output side of the first and second receiving systems 10a and 10b, and for example, the controller 14 is variable between the second receiving system 10b and the display device 7. A gain amplifier 15 is provided, and a pseudo echo signal generator 17 is provided.
Is provided. The controller 14 receives the output signals S 1 and S 2 output from the first and second receiving systems 10a and 10b, respectively, and receives the output signals S 1 and S 2 from the other receiving system 10b based on the receiving sensitivity of one receiving system 10a. Control signal S 3 for adjusting the receiving sensitivity to it
Is generated and transmitted, and is connected to the first receiving system 10a via a signal line 16a, and is connected to the second receiving system 10b via a signal line 16b. This control unit 14 is adapted to store the control signal S 3 which is the product.
The variable gain amplifier 15 inputs a control signal S 3 sent from the controller 14, for example, the output signal S of the first receiving system 10a
For one in which the second output signal S 2 of the signal level of the receiving system 10b is adjusted its gain to be equal, the output signal S 2 of the gain-adjusted 'from the first reception system 10a has become such that the output signals S 1 and the same level. When comparing the reception sensitivities of the output signals S 1 and S 2 output from the two reception systems 10 a and 10 b, the pseudo echo signal generator 17 blocks the echo signal received by the probe 2. In FIG. 2, the two receiving systems are set with a small angle Δθ = 0.
With the directivity of 10a and 10b being the same,
A pseudo echo signal for calibration is generated and transmitted to a and 10b.

次に、このように構成された超音波診断装置の動作に
ついて説明する。まず、制御装置9により送波パルス発
生器3を動作させ、超音波打ち出しの駆動パルスを探触
子2の各振動子素子1a〜1nに印加する。これにより、超
音波ビームの指向性と収束点が特定の状態に定められ、
上記探触子2から被検体に向けて超音波ビームが発射さ
れる。次に、被検体の診断部位から反射されたエコー信
号は探触子2で受波され、それぞれ第一及び第二の受信
系10a,10bに入力する。このとき、上記第一及び第二の
受信系10a,10bは、第2図に示すように、超音波ビーム
Tの反射方向θに対して左右にそれぞれ微小角度Δθだ
け偏向した方向に受信の指向性が持たされており、上記
超音波ビームTを送波した後同時に上記二方向の反射エ
コー信号R1,R2を受信する。そして、例えば第一のエコ
ー信号R1は、第一の受信系10aに入力し、増幅器11aで増
幅されると共に整相回路12aで所定の遅延時間を与えて
位相を揃え加算され且つ検波回路13aで検波されて、出
力信号S1として送出される。同時に、第二のエコー信号
R2は、第二の受信系10bに入力し、その増幅器11b及び整
相回路12b並びに検波回路13bで上記と同様の受信処理を
されて、出力信号S2として送出される。次に、上記第一
及び第二の受信系10a,10bからの出力信号S1,S2は、それ
ぞれ信号線16a,16bを介して制御器14へ入力する。する
と、この制御器14は、上記入力した出力信号S1とS2とを
相互に比較し、その信号レベルに差があれば一方の受信
系10aの受信感度を基準とし他方の受信系10bの受信感度
をそれに合わせるための制御信号S3を生成して可変利得
増幅器15へ送出する。そして、可変利得増幅器15は、制
御器14から入力した制御信号S3により、第一の受信系10
aからの出力信号S1に対して第二の受信系10bからの出力
信号S2の信号レベルが等しくなるようにそのゲインを調
整し、その結果として出力信号S2′を出力する。このと
き、上記第一の受信系10aからの出力信号S1と、第二の
受信系10bから出力され可変利得増幅器15でゲイン調整
された出力信号S2′とは、その信号レベルが同一とな
る。その後、上記出力信号S1とS2′は、表示装置7へ入
力し画像として表示される。これにより、断層像を形成
する走査線間にコントラスト及び明るさなどの差異が生
じるのが防止され、画質を向上することができる。
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus thus configured will be described. First, the transmission pulse generator 3 is operated by the control device 9 to apply a driving pulse for ultrasonic emission to each of the transducer elements 1a to 1n of the probe 2. Thereby, the directivity and the convergence point of the ultrasonic beam are determined in a specific state,
An ultrasonic beam is emitted from the probe 2 toward the subject. Next, the echo signal reflected from the diagnostic part of the subject is received by the probe 2 and input to the first and second receiving systems 10a and 10b, respectively. At this time, as shown in FIG. 2, the first and second receiving systems 10a and 10b direct the reception in directions deflected by a small angle Δθ to the left and right with respect to the reflection direction θ of the ultrasonic beam T, respectively. After transmitting the ultrasonic beam T, the two-way reflected echo signals R 1 and R 2 are received at the same time. Then, for example, a first echo signal R 1 is input to the first receiving system 10a, matched phase giving a predetermined delay time phasing circuit 12a while being amplified by the amplifier 11a summed and the detection circuit 13a in is detected, is transmitted as an output signal S 1. At the same time, the second echo signal
R 2 is input to the second receiving system 10b, in the amplifier 11b and the phasing circuit 12b and detector 13b is the same reception processing as described above, is transmitted as an output signal S 2. Next, the output signals S 1 and S 2 from the first and second receiving systems 10a and 10b are input to the controller 14 via signal lines 16a and 16b, respectively. Then, the controller 14, the output signals S 1 and S 2 which is the input relative to each other, with respect to the reception sensitivity of one of the receiving system 10a if there is a difference in the signal level of the other receiving system 10b and sends to the variable gain amplifier 15 receiving sensitivity by generating a control signal S 3 to match it. Then, the variable gain amplifier 15, the control signal S 3 inputted from the controller 14, the first receiving system 10
It adjusts its gain so that the signal level of the output signal S 2 are equal from the second receiving system 10b for the output signals S 1 from a, and outputs an output signal S 2 'as a result. At this time, the output signals S 1 from the first receiving system 10a, the gain adjusted output signal S 2 'in the second variable gain amplifier 15 is output from the receiving system 10b of the signal level is the same Become. Thereafter, the output signals S 1 and S 2 'are displayed as an image input to the display device 7. As a result, it is possible to prevent a difference in contrast and brightness between scanning lines forming a tomographic image, thereby improving image quality.

なお、ここで、上記二個の受信系10a,10bからの出力
信号S1,S2の受信感度を比較する際に、これら第一及び
第二の受信系10a,10bの指向性を同一にし、探触子2で
受波したエコー信号が等しくなるように制御電圧を発生
させる動作に代えてエコー信号を遮断すると共に、擬似
エコー信号発生器17から較正用の擬似のエコー信号を発
生して上記第一及び第二の受信系10a,10bに入力しても
よい。また、上記制御器14で生成された制御信号S3がそ
の制御器14に一旦記憶された以降は、上記擬似エコー信
号発生器17からの擬似エコー信号の発生は中止すると共
に出力信号S1とS2との比較動作は行わず、上記の記憶さ
れた制御信号S3でもって可変利得増幅器15を制御するよ
うにしてもよい。
Here, when comparing the receiving sensitivities of the output signals S 1 and S 2 from the two receiving systems 10a and 10b, the directivity of the first and second receiving systems 10a and 10b is set to be the same. Instead of the operation of generating the control voltage so that the echo signals received by the probe 2 become equal, the echo signal is cut off, and a pseudo echo signal for calibration is generated from the pseudo echo signal generator 17. The signals may be input to the first and second receiving systems 10a and 10b. Further, since the control signal S 3 which is generated by the controller 14 is temporarily stored in the controller 14 generates a pseudo echo signal from the echo replica generator 17 and the output signals S 1 with stops operation of comparing S 2 is not performed, may be controlled variable gain amplifier 15 with the control signal S 3 which is above storage.

第3図は本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。この実施例は、第一の受信系10aの内部において、
増幅器11a及び整相回路12a並びに検波回路13aからなる
受信処理系を二系統設けると共にこれらを切換スイッチ
18aで切り換えるようにし、第二の受信系10bの内部にお
いて同様に、増幅器11b及び整相回路12b並びに検波回路
13bからなる受信処理系を二系統設けると共にこれらを
切換スイッチ18bで切り換えるようにしたものである。
また、上記第一及び第二の受信系10a,10bから表示装置
7へ送られる出力信号S1,S2′は、それぞれA/D変換器19
a,19bでディジタル信号に変換されると共に、ラインメ
モリ20a,20bに一旦記憶されるようになっている。さら
に、第1図に示す制御器14は、制御装置9の中に内蔵さ
れている。なお、上記切換スイッチ18a,18bは、切り換
え時に雑音の出ないものとされている。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, inside the first receiving system 10a,
Two reception processing systems including an amplifier 11a, a phasing circuit 12a, and a detection circuit 13a are provided and these are switched.
In the second receiving system 10b, the amplifier 11b, the phasing circuit 12b, and the detection circuit
Two reception processing systems 13b are provided, and these are switched by a changeover switch 18b.
The output signals S 1 and S 2 ′ sent from the first and second receiving systems 10a and 10b to the display device 7 are output from the A / D converter 19
The digital signals are converted into digital signals by a and 19b, and are temporarily stored in the line memories 20a and 20b. Further, the controller 14 shown in FIG. 1 is built in the control device 9. The changeover switches 18a and 18b do not generate noise when switching.

次に、この第3図の実施例について更に詳しく説明す
る。まず、第1図に示す第一の受信系10aまたは第二の
受信系10bにおいては、超音波が被検体内を伝播するに
従い反射エコーの発生部位が深くなるのに対応して逐次
収束点を移動させるダイナミックフォーカスができる
が、受波したエコー信号に適宜の遅延を与えてダイナミ
ックフォーカスを行う方法として、第1図に示す整相回
路12aまたは12bにおいては、タップ付電磁遅延線を用い
ると共にこれらのタップをアナログスイッチを用いて切
り換えるようにしている。しかし、上記のタップ付電磁
遅延線が動作中にアナログスイッチを切り換えると、こ
のアナログスイッチが例えばMOS FETで作られている通
常のスイッチにおいては、その切換時にスイッチから発
生する雑音が出力信号S1,S2に混入し、得られる断層像
に影響を与えることがある。これに対して、第3図の実
施例においては、第一及び第二の受信系10a,10bの内部
に、11a1+12a1+13a1,11a2+12a2+13a2;11b1+12b1
13b1,11b2+12b2+13b2のように受信処理系をそれぞれ
二系統設けると共に、これらを切換スイッチ18a,18bで
それぞれ切り換えるようにしている。 次に、これらの
受信系10a,10bの動作について第1の受信系10aを例とし
て説明する。まず、増幅器11a1と整相回路12a1と検波回
路13a1とから成る第一の受信処理系において、第4図
(a)に示すように、診断領域の深さz1に収束し深さ0
からz2までの領域Iの反射エコーを受信するためには、
増幅器11a1の利得を制御して探触子2の口径を狭く設定
すると共に、整相回路12a1のタップ付電磁遅延線の遅延
時間を適宜設定し、且つ切換スイッチ18aを接点A側に
導通させる。この受信の間に、他方の増幅器11a2と整相
回路12a2と検波回路13a2とから成る第二の受信処理系
は、第4図(a)において深さz2からz4までの領域IIの
反射エコーを受信する準備を行うため、増幅器11a2の利
得を制御して探触子2の口径が少し広くなるように設定
すると共に、整相回路12a2のタップ付電磁遅延線のタッ
プを適宜切り換えて深さz3に収束するように遅延時間を
設定する。このとき、上記整相回路12a2のタップ付電磁
遅延線のタップを切り換えるアナログスイッチから雑音
が発生しても、切換スイッチ18aは第一の受信処理系の
信号を受信するため接点A側に接続されているので、上
記アナログスイッチからの雑音が第一の受信処理系の信
号に混入することはない。
Next, the embodiment of FIG. 3 will be described in more detail. First, in the first receiving system 10a or the second receiving system 10b shown in FIG. 1, a convergence point is sequentially determined in response to a deepening of a portion where a reflected echo is generated as an ultrasonic wave propagates through a subject. Although dynamic focusing can be performed by moving, as a method of performing dynamic focusing by giving an appropriate delay to a received echo signal, in the phasing circuit 12a or 12b shown in FIG. Are switched using an analog switch. However, if the analog switch is switched while the above-described tapped electromagnetic delay line is operating, in a normal switch in which the analog switch is made of, for example, a MOS FET, noise generated from the switch at the time of the switching is output signal S 1. , mixed in S 2, which may affect the tomographic images obtained. In contrast, in the embodiment shown in FIG. 3, 11a 1 + 12a 1 + 13a 1 , 11a 2 + 12a 2 + 13a 2 ; 11b 1 + 12b 1 + inside the first and second receiving systems 10a and 10b.
Two reception processing systems such as 13b 1 , 11b 2 + 12b 2 + 13b 2 are provided, and these are switched by the changeover switches 18a, 18b. Next, the operation of these receiving systems 10a and 10b will be described using the first receiving system 10a as an example. First, in the first reception processing system consisting of amplifiers 11a 1 and phasing circuit 12a 1 and the detection circuit 13a 1 Tokyo, as shown in 4 (a), the depth converges to a depth z 1 of the diagnostic region of 0
To receive the reflected echo region I to z 2 from,
And sets narrow the aperture of the amplifier 11a 1 of the probe by controlling the gain probe 2, and appropriately setting the delay time of a tapped electromagnetic delay line of the phasing circuit 12a 1, and conducting a change-over switch 18a to the contact A side Let it. During this reception, the area of the second reception processing system consisting of the other amplifier 11a 2 and phasing circuit 12a 2 and the detection circuit 13a 2 Metropolitan from depth z 2 in FIG. 4 (a) to z 4 to perform the preparation for receiving a reflected echo of II, with the diameter of the probe 2 by controlling the gain of the amplifier 11a 2 is set to be slightly wider, phasing circuits 12a 2 taps electromagnetic delay line with taps by switching appropriately set the delay time so as to converge at a depth z 3. In this case, even if the noise from the analog switch for switching the tap of the phasing circuits 12a 2 of the electromagnetic delay line with taps is generated, the change-over switch 18a is connected to the contact A side for receiving a signal of the first reception processing system Therefore, the noise from the analog switch does not mix with the signal of the first reception processing system.

次に、被検体に向けて発射した超音波が体内を伝播
し、第4図(a)において深さz2に達すると深さz2から
z4までの領域IIを観察するため、切換スイッチ18aは第
4図(b)に示す時刻t1のタイミングで接点B側に接続
され、第二の受信処理系の信号を受信する。この受信の
間に、上記第一の受信処理系は、第4図(a)において
深さz4からz6までの領域IIIの反射エコーを受信する準
備を行うため、増幅器11a1の利得を制御して探触子2の
口径が最も広くなるように設定すると共に、整相回路12
a1のタップ付電磁遅延線のタップを適宜切り換えて深さ
z5に収束するように遅延時間を設定する。このとき、上
記整相回路12a1のタップ付電磁遅延線のタップを切り換
えるアナログスイッチから雑音が発生しても、切換スイ
ッチ18aは第二の受信処理系の信号を受信するため接点
B側に接続されているので、上記アナログスイッチから
の雑音が第二の受信処理系の信号に混入することはな
い。
Next, ultrasonic waves emitted toward the patient is propagated through the body, from FIG. 4 (a) is reached when the depth z 2 to the depth z 2 in
To observe the region II to z 4, the change-over switch 18a is connected to the contact point B at time t 1 shown in FIG. 4 (b), receiving a signal of the second reception processing system. During this reception, the first reception processing system, in order to prepare to receive the reflected echo region III from depth z 4 in FIG. 4 (a) to z 6, the gain of the amplifier 11a 1 Control to set the diameter of the probe 2 to be the widest,
appropriately switched depth taps electromagnetic delay line with taps a 1
to set the delay time so as to converge to z 5. In this case, even if the noise from the analog switch for switching the tap of the phasing circuits 12a 1 of the electromagnetic delay line with taps is generated, the change-over switch 18a is connected to the contact B side for receiving a signal of the second reception processing system Therefore, the noise from the analog switch does not mix into the signal of the second reception processing system.

次に、被検体に向けて発射した超音波が体内を伝播
し、第4図(a)において深さz4に達すると深さz4から
z6までの領域IIIを観察するため、切換スイッチ18aは第
4図(b)に示す時刻t2のタイミングで再び接点A側に
接続され、第一の受信処理系の信号を受信する。以上の
ようにして、第一及び第二の受信処理系の整相回路12
a1,12a2におけるタップ付電磁遅延線のタップ切り換え
時の雑音の影響を受けることなく、ダイナミックフォー
カスを実行することができる。
Next, ultrasonic waves emitted toward the patient is propagated through the body, from FIG. 4 (a) reaches the depth z 4 in the depth z 4
To observe the region III to the z 6, the changeover switch 18a is again connected to the contact A side at time t 2 shown in FIG. 4 (b), receiving a signal of the first reception processing system. As described above, the phasing circuit 12 of the first and second reception processing systems
The dynamic focus can be executed without being affected by noise at the time of tap switching of the tapped electromagnetic delay line in a 1 and 12a 2 .

次に、第3図の実施例において、一方の受信系10aの
受信感度を基準とし他方の受信系10bの受信感度をそれ
に合わせる手順について説明する。まず、第一及び第二
の受信系10a,10bにおいて、第2図に示す微小角度Δθ
=0としてそれらの指向性を同一にした状態で、探触子
2からの反射エコー信号は遮断すると共に、擬似エコー
信号発生器17から較正用の擬似のエコー信号を発生して
上記第一及び第二の受信系10a,10bに入力する。次に、
それぞれの受信系10a,10bからの出力信号S1,S2は制御装
置9へ入力し、その内部で比較される。そして、それぞ
れの出力信号S1,S2に信号レベルの差があれば、例えば
第一の受信系10aからの出力信号S1に対して第二の受信
系10bからの出力信号S2の信号レベルが等しくなるよう
な制御信号S3を送出する。この制御信号S3は可変利得増
幅器15へ入力し、その可変利得増幅器15のゲインを調整
する。これにより、第二の受信系10bからの出力信号S2
の信号レベルが調整され、上記第一の受信系10aからの
出力信号S1と同一レベルの出力信号S2′として出力され
る。従って、第一の受信系10aの出力側に接続された第
一のA/D変換器19aと、第二の受信系10bの出力側に接続
された第二のA/D変換器19bとにそれぞれ入力する信号の
レベルは同一とされる。なお、第一及び第二の受信系10
a,10b間に受信感度の差がないときは、上記可変利得増
幅器15へ入力する制御信号S3の制御電圧は、第4図
(c)に直線V0で示すように一定値となる。しかし、通
常は、同図に曲線Vcで示すように時間tと共に変化する
値となる。そして、このような内容の制御信号S3を制御
装置9内に記憶しておく。以上の動作を、ここでは較正
モードIと呼ぶ。
Next, a procedure for adjusting the reception sensitivity of the other reception system 10b to the reception sensitivity of one reception system 10a in the embodiment of FIG. 3 will be described. First, in the first and second receiving systems 10a and 10b, the small angle Δθ shown in FIG.
= 0, the reflected echo signals from the probe 2 are cut off, and a pseudo echo signal for calibration is generated from the pseudo echo signal generator 17 to produce the first and second signals. Input to the second receiving systems 10a and 10b. next,
The output signals S 1 and S 2 from the respective receiving systems 10a and 10b are input to the control device 9 and compared therein. Then, if there is a signal level difference between the respective output signals S 1 and S 2 , for example, the signal of the output signal S 2 from the second receiving system 10b with respect to the output signal S 1 from the first receiving system 10a level and sends a control signal S 3 that are equal. The control signal S 3 is inputted to the variable gain amplifier 15 adjusts the gain of the variable gain amplifier 15. Thereby, the output signal S 2 from the second reception system 10b
Is adjusted and output as an output signal S 2 ′ having the same level as the output signal S 1 from the first receiving system 10 a. Therefore, the first A / D converter 19a connected to the output side of the first receiving system 10a, and the second A / D converter 19b connected to the output side of the second receiving system 10b The levels of the input signals are the same. The first and second receiving systems 10
a, when there is no difference in the reception sensitivity between 10b, the control voltage of the control signal S 3 to be input to the variable gain amplifier 15, a constant value as indicated by the straight line V 0 in FIG. 4 (c). However, normally, as shown by the curve Vc in the figure, the value changes with time t. Then, store the control signal S 3 of such contents in the control device 9. The above operation is referred to as a calibration mode I here.

そして、上記の較正モードIは、例えば、超音波診
断装置の電源スイッチを投入した直後に行う、較正モ
ード用の操作スイッチを操作する毎に行う、一定の時
間間隔をおいて行う、探触子を交換する毎に行うなど
の方法を適宜採用すればよい。
The above-described calibration mode I is performed, for example, immediately after the power switch of the ultrasonic diagnostic apparatus is turned on, every time the operation switch for the calibration mode is operated, at a certain time interval, The method may be appropriately adopted such that the method is carried out every time the data is exchanged.

上記の較正モードIにおいては、擬似のエコー信号を
用いたが、探触子2の口径を変え且つ収束点を変更する
ダイナミックフォーカスを生体からのエコー信号に対し
て実施する場合、超音波の生体中における減衰など生体
作用の影響を受けた特性まで包含して第一及び第二の受
信系10a,10bの受信感度の差が補償されることが望まし
い。このような要望に対し、第一及び第二の受信系10a,
10bの指向性を較正モードIの場合と同じく第2図に示
す微小角度Δθ=0とすると共に、両者ともビーム偏向
角θ=0とした状態で、制御装置9により第4図(c)
に曲線Vcで示されるような制御電圧の制御信号S3を生成
し、この制御信号S3を記憶すればよい。ここで、ビーム
偏向角θを一定とした特定の場合、取り込んだ制御電圧
Vcでもって第一及び第二の受信系10a,10bの受信感度の
差を補償してもよい。また、ビーム偏向角θを変化させ
る毎に上記の制御電圧Vcを取り込み、セクタ走査のため
にビーム偏向角θを変える毎に制御電圧を順次変更して
もよい。以上のように、生体からの反射エコー信号を第
一及び第二の受信系10a,10bで同時に取り込み、相互に
比較して可変利得増幅器15の制御信号S3を生成するモー
ドを較正モードIIと呼ぶ。
In the above-mentioned calibration mode I, a pseudo echo signal is used. However, when dynamic focus for changing the aperture of the probe 2 and changing the convergence point is performed on an echo signal from a living body, the ultrasonic living body It is desirable that the difference between the receiving sensitivities of the first and second receiving systems 10a and 10b be compensated for, including the characteristics affected by the biological action such as attenuation in the inside. In response to such a request, the first and second receiving systems 10a,
The directivity of 10b is set to the small angle Δθ = 0 shown in FIG. 2 as in the case of the calibration mode I, and the beam deflection angle θ is set to 0 in both cases by the control device 9 in FIG. 4 (c).
To generate a control signal S 3 of the control voltage as shown by the curve Vc, it may be stored the control signal S 3. Here, in a specific case where the beam deflection angle θ is constant, the acquired control voltage
The difference between the receiving sensitivities of the first and second receiving systems 10a and 10b may be compensated by Vc. Alternatively, the control voltage Vc may be fetched every time the beam deflection angle θ is changed, and the control voltage may be sequentially changed each time the beam deflection angle θ is changed for sector scanning. As described above, the reflected echo signals from the living body first and second receiving systems 10a, simultaneously captures at 10b, and calibration mode II the mode for generating a control signal S 3 of the variable gain amplifier 15 as compared with one another Call.

そして、この較正モードIIにおいては、被検体の断層
像も同時に得られるが、第一及び第二の受信系10a,10b
とも同一方向に指向性を持たせるため、断層像のフレー
ムレートは低下する。従って、この較正モードIIは、フ
レームレートの低下が生じても許容される場合に限って
実行するのがよい。
In this calibration mode II, a tomographic image of the subject is obtained at the same time, but the first and second receiving systems 10a, 10b
Both have directivity in the same direction, so that the frame rate of the tomographic image decreases. Therefore, the calibration mode II is preferably executed only when a decrease in the frame rate is allowed.

さらに、第一及び第二の受信系10a,10bの受信感度の
差を厳密に補償するためには、上記の較正モードIIにお
いて、二つの受信系10a,10bの指向性をそれぞれ(θ+
Δθ),(θ−Δθ)とし、これらの指向性にかかわら
ず均一な反射エコーを発生するファントムを用いて較正
し、制御信号S3を生成するようにすればよい。このモー
ドを較正モードIIIと呼ぶ。
Furthermore, in order to strictly compensate for the difference between the receiving sensitivities of the first and second receiving systems 10a and 10b, the directivity of the two receiving systems 10a and 10b is set to (θ +
Δθ), (θ-Δθ) and then, calibrated using a phantom for generating a uniform reflection echo Despite these directional, it is sufficient to generate a control signal S 3. This mode is called calibration mode III.

上記の較正モードI,II,IIIにおいては、第一及び第二
の受信系10a,10bに受信感度の差異を補償するための方
法として、可変利得増幅器15へ送出すべき制御信号S3
記憶するものとしたが、上記の制御信号S3に代わり、各
受信系10a,10bからの出力信号S1,S2そのものを記憶した
り、或いは二つの出力信号S1,S2を比較したデータを記
憶するようにしてもよい。
Above calibration mode I, II, in III, the first and second receiving system 10a, as a method for compensating for differences in the reception sensitivity 10b, store the control signal S 3 to be sent to the variable gain amplifier 15 data was assumed that, instead of the control signal S 3 described above were compared and stores the output signals S 1, S 2 itself from the receiving systems 10a, 10b, or two of the output signals S 1, S 2 May be stored.

次に、上記のような較正モードを終了したら、較正モ
ードIにおいては擬似エコー信号発生器17からの擬似の
エコー信号の発生を停止し、第一及び第二の受信系10a,
10bの指向性をそれぞれ(θ+Δθ),(θ−Δθ)と
し、送波パルス発生器3を動作させて探触子2から超音
波ビームを送波すると共に被検体からの反射エコーを受
波し、第2図においてビーム偏向角θを送波パルスを発
生する毎に変更して例えば電子セクタ走査を行う。この
とき、上記探触子2で受波したエコー信号は、第一及び
第二の受信系10a,10bにそれぞれ入力し、これらの受信
系10a,10bからは出力信号S1,S2がそれぞれ出力される。
そして、この場合は、上記の較正モードIで既に制御装
置9内に記憶された制御信号S3を読み出し、この制御信
号S3によって可変利得増幅器15のゲインを調整する。こ
れにより、第二の受信系10bからの出力信号S2の信号レ
ベルが調整され、上記第一の受信系10aからの出力信号S
1と同一信号レベルの出力信号S2′として出力される。
その後、出力信号S1,S2′は、それぞれ第一及び第二のA
/D変換器19a,19bへ入力してディジタル信号に変換さ
れ、第一及び第二のラインメモリ20a,20bに同時に記憶
される。この記憶されたデータは、短時間に交互に読み
出され、表示装置7へ入力して画像として表示される。
この動作を、ここでは診断モードと呼ぶ。
Next, when the above calibration mode is completed, in the calibration mode I, the generation of the pseudo echo signal from the pseudo echo signal generator 17 is stopped, and the first and second receiving systems 10a, 10a,
The directivity of 10b is set to (θ + Δθ) and (θ−Δθ), and the transmission pulse generator 3 is operated to transmit the ultrasonic beam from the probe 2 and receive the reflected echo from the subject. In FIG. 2, the electron deflection is performed, for example, by changing the beam deflection angle θ every time a transmission pulse is generated. At this time, the echo signals received by the probe 2 are input to first and second receiving systems 10a and 10b, respectively, and output signals S 1 and S 2 are output from these receiving systems 10a and 10b, respectively. Is output.
In this case, the read control signal S 3 which has already been stored in the control device 9 by the above calibration mode I, to adjust the gain of the variable gain amplifier 15 by the control signal S 3. Thus, the output signal S 2 of the signal level from the second receiving system 10b is adjusted, the output signal S from the first receiving system 10a
It is output as an output signal S 2 ′ having the same signal level as 1 .
Thereafter, the output signals S 1 , S 2 ′ are first and second A, respectively.
The signals are input to the / D converters 19a and 19b, converted into digital signals, and simultaneously stored in the first and second line memories 20a and 20b. The stored data is alternately read in a short time, input to the display device 7, and displayed as an image.
This operation is here called a diagnostic mode.

この診断モードにおいては、第4図(c)に示した制
御電圧の曲線Vcが回路部品の特性バラツキの状況から時
間tの経過と共にほとんど変化しないものであれば、そ
の曲線Vcの平均値Vcmeanをもって時間経過に対し一定の
制御電圧としてもよい。一方、上記制御電圧の曲線Vcが
電子セクタ走査によりビーム偏向角θが変わる毎に変化
するものであれば、上記の較正モードIにてビーム偏向
角θをθ12,…θnと変える毎に制御電圧Vcθを記憶
しておき、異なるビーム偏向角θ12,…θn毎に対応
する制御電圧Vcθを読み出して、可変利得増幅器15を制
御すればよい。
In this diagnostic mode, if the control voltage curve Vc shown in FIG. 4C hardly changes with the passage of time t due to the characteristic variation of the circuit components, the average value Vcmean of the curve Vc is used. The control voltage may be constant with time. On the other hand, if the curve Vc of the control voltage changes every time the beam deflection angle θ changes by the electron sector scanning, the beam deflection angle θ is changed to θ 1 , θ 2 ,. The control voltage Vcθ may be stored for each, and the control voltage Vcθ corresponding to each of the different beam deflection angles θ 1 , θ 2 ,.

なお、第3図においては、第二の受信系10bからの出
力信号S2の信号レベルの大きさを可変利得増幅器15で制
御する例を示したが、上記可変利得増幅器15の代わり
に、第二のA/D変換器19bの基準電圧を変化させて制御し
てもよいし、TGC動作に重畳して増幅器11b1,11b2の利得
を制御するようにしてもよい。
In the third diagram, an example of controlling the magnitude of the second signal level of the output signal S 2 from the receiving system 10b of the variable gain amplifier 15, in place of the variable gain amplifier 15, the The control may be performed by changing the reference voltage of the two A / D converters 19b, or the gains of the amplifiers 11b 1 and 11b 2 may be controlled by being superimposed on the TGC operation.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は以上のように構成されたので、複数個の受信
系10a,10bからの出力信号S1,S2を制御器14にそれぞれ入
力して一方の受信系10aの受信感度を基準とし他方の受
信系10bの受信感度をそれに合わせるための制御信号S3
を生成して送出し、この制御信号S3を可変利得増幅器15
へ入力して一方の受信系10aの出力信号S1に対して他方
の受信系10bの出力信号S2の信号レベルが等しくなるよ
うにそのゲインを調整することにより、上記一方の受信
系10aからの出力信号S1と、他方の受信系10bから出力さ
れ上記可変利得増幅器15でゲイン調整された出力信号
S2′との信号レベルを同一とすることができる。従っ
て、表示装置7には上記複数個の受信系10a,10bからそ
れらの受信感度の差異が補償された同一信号レベルの出
力信号S1とS2′が入力することとなり、断層像を形成す
る走査線間にコントラスト及び明るさなどの差異が生じ
るのが防止され、断層像のフレームレートを向上するこ
とができると共に、その画質を向上することができる。
また、擬似エコー信号発生器17を設け、上記複数個の受
信系10a,10bからの出力信号の受信感度を比較する際
に、上記探触子2で受波するエコー信号は遮断すると共
に各受信系10a,10bの指向性を同一にした状態でそれぞ
れの受信系10a,10bに対して較正用の擬似のエコー信号
を発生して送出することにより、複数個の受信系の動作
の較正が容易に行える。
Since the present invention is configured as described above, the output signals S 1 and S 2 from the plurality of receiving systems 10a and 10b are respectively input to the controller 14 and the other receiving system 10a is used as a reference with respect to the receiving sensitivity of one receiving system 10a. Control signal S 3 for adjusting the reception sensitivity of the
And sends the control signal S 3 to the variable gain amplifier 15.
Enter by the output signal S 2 of the signal level of the other of the receiving system 10b for the output signals S 1 of one of the receiving system 10a to adjust its gain to be equal to, from one of the receiving system 10a above and the output signal S 1, a gain adjusted output signal by the variable gain amplifier 15 is output from the other receiving system 10b
The signal level with S 2 ′ can be the same. Accordingly, it becomes that said plurality of receiving systems 10a, is S 2 'and the output signals S 1 of the same signal level difference has been compensated for their reception sensitivity from 10b to enter the display device 7, to form a tomographic image It is possible to prevent a difference in contrast and brightness from occurring between scanning lines, to improve a frame rate of a tomographic image, and to improve the image quality.
In addition, a pseudo echo signal generator 17 is provided to cut off the echo signal received by the probe 2 and compare each reception signal when comparing the reception sensitivities of the output signals from the plurality of reception systems 10a and 10b. By generating and sending a calibration echo signal to each of the receiving systems 10a and 10b with the directivity of the systems 10a and 10b being the same, the operation of a plurality of receiving systems can be easily calibrated. Can be done.

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

第1図は本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロック図、第2図は複数個の受信系による反射エコーの
受波の指向性を示す説明図、第3図は本発明の他の実施
例を示すブロック図、第4図は他の実施例の動作を説明
するための図、第5図は従来の超音波診断装置を示すブ
ロック図、第6図は複数個の受波器により微少量ずれた
方向の反射エコーを同時に受波する状態を示す説明図で
ある。 1a〜1n……振動子素子、2……探触子、3……送波パル
ス発生器、7……表示装置、9……制御装置、10a,10b
……受信系、14……制御器、15……可変利得増幅器、17
……擬似エコー信号発生器、S1,S2,S2′……出力信号、
S3……制御信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing the directivity of reflected echo reception by a plurality of receiving systems, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the operation of another embodiment, FIG. 5 is a block diagram showing a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, and FIG. 6 is a plurality of receivers. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which reflected echoes in directions slightly deviated by the above are simultaneously received. 1a to 1n: vibrator element, 2: probe, 3: transmitting wave pulse generator, 7, display device, 9: control device, 10a, 10b
...... Reception system, 14 ... Controller, 15 ... Variable gain amplifier, 17
…… Pseudo echo signal generator, S 1 , S 2 , S 2 ′ …… Output signal,
S 3 … Control signal.

フロントページの続き (72)発明者 岸本 眞治 千葉県柏市新十余二2番1号 株式会社 日立メディコ技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−135641(JP,A) 特開 昭62−64343(JP,A) 特開 昭54−7786(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Kishimoto 2-1 Shinjuyo Kashiwa, Chiba Pref. Hitachi Medical Research Institute, Ltd. (56) References JP-A-61-135641 (JP, A) JP-A-62-64343 (JP, A) JP-A-54-7786 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の振動子素子が一列状に配列され超音
波を送受波する探触子と、上記各振動子素子に所定の遅
延時間を与えて超音波打ち出しの駆動パルスを印加する
送波パルス発生器と、上記探触子の各振動子素子で受波
したエコー信号に所定の遅延時間を与えて位相を揃え加
算して整相すると共にこの整相された信号を検波し、超
音波の一つの発射方向に対してエコー信号の受信の指向
性を各々微少量だけずらして同時に受信する複数個の受
信系と、これらの受信系からの出力信号を画像として表
示する表示装置とを備えて成る超音波診断装置におい
て、上記複数個の受信系からの出力信号をそれぞれ入力
して一方の受信系の受信感度を基準とし他方の受信系の
受信感度をそれに合わせるための制御信号を生成して送
出する制御器と、この制御器からの制御信号により一方
の受信系の出力信号に対して他方の受信系の出力信号の
信号レベルが等しくなるようにゲインを調整する可変利
得増幅器と、上記複数個の受信系からの出力信号の受信
感度を比較する際に上記探触子で受波するエコー信号は
遮断すると共に各受信系の指向性を同一にした状態でそ
れぞれの受信系に対して較正用の擬似のエコー信号を発
生して送出する擬似エコー信号発生器とを備えたことを
特徴とする超音波診断装置。
1. A probe in which a plurality of transducer elements are arranged in a line to transmit and receive an ultrasonic wave, and a transmission means for applying a predetermined delay time to each of the transducer elements to apply a driving pulse for ultrasonic emission. A wave pulse generator, a predetermined delay time is given to the echo signal received by each transducer element of the probe, the phases are aligned and added, and the phased signal is detected. A plurality of receiving systems that simultaneously receive echo signals with a slight shift in the directivity of receiving an echo signal with respect to one emission direction of a sound wave, and a display device that displays output signals from these receiving systems as images. In the ultrasonic diagnostic apparatus provided, output signals from the plurality of receiving systems are respectively input to generate a control signal for adjusting the receiving sensitivity of the other receiving system to the receiving sensitivity of one receiving system as a reference. Controller to send A variable gain amplifier for adjusting a gain so that a signal level of an output signal of one receiving system becomes equal to an output signal of the other receiving system by a control signal from a controller; and outputs from the plurality of receiving systems. When comparing the signal reception sensitivity, the echo signal received by the probe is cut off, and a pseudo echo signal for calibration is supplied to each reception system with the same directivity of each reception system. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: a pseudo echo signal generator for generating and transmitting.
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