JP2970022B2 - 超音波装置の受波整相回路 - Google Patents
超音波装置の受波整相回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１回の送波により同時
に複数の受波ビ−ムを形成することが可能な超音波撮像
装置において、偏向角度の可変に伴う切り換えノイズが
発生しないような受波整相回路に関するものである。
に複数の受波ビ−ムを形成することが可能な超音波撮像
装置において、偏向角度の可変に伴う切り換えノイズが
発生しないような受波整相回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】代表的な超音波診断装置は、アレイ型探
触子を構成する複数の振動子で送波および受波する超音
波の位相を制御することにより、エネルギ−を集束し、
超暫波ビ−ムを形成する。アレイ型探触子から送波され
た超音波ビ−ムは、音響インピ−ダンスが異なる臓器や
組織境界等でエネルギ−の一部が反射され再び戻ってく
る。超音波像の構成は、超音波ビ−ムを扇形に操作しな
がら送受波を繰り返し行い、送波から受波までに要した
時間を距離に変換し、反射波の強度を輝度変調すること
により濃淡画像化して行われる。超音波ビ−ムを形成す
るための受波超暫波の位相制御は、受波整相回路で行わ
れる。１回の送波で同時に複数のビ−ムを形成する超暫
波撮像装置の受波整相回路は、第１の遅延回路で一方向
の仮想的なビ−ムを形成し、第１の遅延回路の出力をビ
−ム偏向量が異なる複数の第２の遅延回路に入力して処
理することにより、受波超音波の位相制御を行ってい
た。このような従来の受波整相回路では、特開平２−８
２９５９号公報に記載されているように、第１の遅延回
路で形成した仮想的なビ−ムを微小偏向するための第２
の遅延回路が、単に遅延線とマルチプレクサの組合わせ
て時間遅延させるように構成されていた。
触子を構成する複数の振動子で送波および受波する超音
波の位相を制御することにより、エネルギ−を集束し、
超暫波ビ−ムを形成する。アレイ型探触子から送波され
た超音波ビ−ムは、音響インピ−ダンスが異なる臓器や
組織境界等でエネルギ−の一部が反射され再び戻ってく
る。超音波像の構成は、超音波ビ−ムを扇形に操作しな
がら送受波を繰り返し行い、送波から受波までに要した
時間を距離に変換し、反射波の強度を輝度変調すること
により濃淡画像化して行われる。超音波ビ−ムを形成す
るための受波超暫波の位相制御は、受波整相回路で行わ
れる。１回の送波で同時に複数のビ−ムを形成する超暫
波撮像装置の受波整相回路は、第１の遅延回路で一方向
の仮想的なビ−ムを形成し、第１の遅延回路の出力をビ
−ム偏向量が異なる複数の第２の遅延回路に入力して処
理することにより、受波超音波の位相制御を行ってい
た。このような従来の受波整相回路では、特開平２−８
２９５９号公報に記載されているように、第１の遅延回
路で形成した仮想的なビ−ムを微小偏向するための第２
の遅延回路が、単に遅延線とマルチプレクサの組合わせ
て時間遅延させるように構成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の技術では、第２
の遅延回路による受波ビ−ムの偏向角度を同一ラスタ内
で可変しながら撮像する場合、つまりダイナミックステ
アリング方式について考慮されていなかった。図７は、
ダイナミックステアリング方式の説明図である。複数の
送受波素子で構成されたアレイ型探触子ＰＲＯＢで受波
されたエコ−信号（反射波）は、第１の遅延回路で仮想
的なビ−ムＣを形成するように遅延処理され、次に第２
の遅延回路に入力される。第２の遅延回路では、各フォ
−カス域Ｆ１，Ｆ２，およびＦ３に対応して仮想受波ビ
−ムＣの偏向角度を±θ１〜±θ３のように可変して、
遅延処理を行い、ビ−ムＡおよびビ−ムＢを形成する。
これが、ダイナミックステアリング方式である。なお、
ここでフォ−カス域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、それぞれ検査
しようとする体内の浅い箇所と中間の箇所と深い箇所か
らの各反射点である。そのため、偏向角度の可変に伴っ
て遅延切り換えノイズが発生し、そのノイズが画像表示
されてしまうという問題があった。本発明の目的は、こ
のような従来の課題を解決し、浅部から深部まで偏向角
度を切り換えながら撮像するダイナミックステアリング
方式においても、偏向角度切り換え時に発生する遅延切
り換えノイズを大幅に低減させ、画像の品質を向上させ
ることが可能な超音波撮像装置の受波整相回路を提供す
ることにある。
の遅延回路による受波ビ−ムの偏向角度を同一ラスタ内
で可変しながら撮像する場合、つまりダイナミックステ
アリング方式について考慮されていなかった。図７は、
ダイナミックステアリング方式の説明図である。複数の
送受波素子で構成されたアレイ型探触子ＰＲＯＢで受波
されたエコ−信号（反射波）は、第１の遅延回路で仮想
的なビ−ムＣを形成するように遅延処理され、次に第２
の遅延回路に入力される。第２の遅延回路では、各フォ
−カス域Ｆ１，Ｆ２，およびＦ３に対応して仮想受波ビ
−ムＣの偏向角度を±θ１〜±θ３のように可変して、
遅延処理を行い、ビ−ムＡおよびビ−ムＢを形成する。
これが、ダイナミックステアリング方式である。なお、
ここでフォ−カス域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は、それぞれ検査
しようとする体内の浅い箇所と中間の箇所と深い箇所か
らの各反射点である。そのため、偏向角度の可変に伴っ
て遅延切り換えノイズが発生し、そのノイズが画像表示
されてしまうという問題があった。本発明の目的は、こ
のような従来の課題を解決し、浅部から深部まで偏向角
度を切り換えながら撮像するダイナミックステアリング
方式においても、偏向角度切り換え時に発生する遅延切
り換えノイズを大幅に低減させ、画像の品質を向上させ
ることが可能な超音波撮像装置の受波整相回路を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による超音波撮像装置の受波整相回路は、
（イ）受波素子で受波されたエコ−信号が仮想的にビ−
ム形成されるような遅延処理する第１の遅延回路と、第
１の遅延回路の出力をさらに遅延させて、ビ−ムを仮想
位置から微小偏向させる複数の第２の遅延回路と、第２
の遅延回路の出力を加算する加算回路とを備え、同時に
複数方向の受波ビ−ムを形成する超音波撮像装置の受波
整相回路において、第２の遅延回路を、各信号を増幅す
るアンプ回路と、アンプ回路の出力を時間遅延させる遅
延回路と、遅延回路の出力を減衰させる減衰回路とで構
成し、減衰回路は遅延回路で発生する遅延切り換えノイ
ズを低減させ、エコ−信号を出力させることに特徴があ
る。また、（ロ）第２の遅延回路を、各信号を増幅する
アンプ回路と、アンプ回路の出力を選択的に切り換え接
続する信号選択回路と、信号選択回路の出力を減衰させ
る減衰回路と、減衰回路の出力を時間遅延させる遅延回
路とで構成し、減衰回路は上記信号選択回路で発生する
切り換えノイズを低減させ、エコ−信号を出力させるこ
とにも特徴がある。また、（ハ）第２の遅延回路を、口
径端に相当するチャンネルの信号を増幅するアンプ回路
と、アンプ回路の出力を時間遅延する遅延回路と、遅延
回路の出力を減衰させる減衰回路とからなる直列接続
に、各チャンネルの信号を微小偏向方向と逆方向隣の信
号を加算する加算回路と、加算回路の出力を増幅するア
ンプ回路と、アンプ回路の出力を時間遅延する遅延回路
と、遅延回路の出力を減衰する減衰回路とを１ブロック
として、ブロックを直列的に複数個接続した構成を付加
したものとし、各減衰回路は、ビ−ム偏向時に各遅延回
路で発生する遅延切り換えノイズを低減させることにも
特徴がある。
め、本発明による超音波撮像装置の受波整相回路は、
（イ）受波素子で受波されたエコ−信号が仮想的にビ−
ム形成されるような遅延処理する第１の遅延回路と、第
１の遅延回路の出力をさらに遅延させて、ビ−ムを仮想
位置から微小偏向させる複数の第２の遅延回路と、第２
の遅延回路の出力を加算する加算回路とを備え、同時に
複数方向の受波ビ−ムを形成する超音波撮像装置の受波
整相回路において、第２の遅延回路を、各信号を増幅す
るアンプ回路と、アンプ回路の出力を時間遅延させる遅
延回路と、遅延回路の出力を減衰させる減衰回路とで構
成し、減衰回路は遅延回路で発生する遅延切り換えノイ
ズを低減させ、エコ−信号を出力させることに特徴があ
る。また、（ロ）第２の遅延回路を、各信号を増幅する
アンプ回路と、アンプ回路の出力を選択的に切り換え接
続する信号選択回路と、信号選択回路の出力を減衰させ
る減衰回路と、減衰回路の出力を時間遅延させる遅延回
路とで構成し、減衰回路は上記信号選択回路で発生する
切り換えノイズを低減させ、エコ−信号を出力させるこ
とにも特徴がある。また、（ハ）第２の遅延回路を、口
径端に相当するチャンネルの信号を増幅するアンプ回路
と、アンプ回路の出力を時間遅延する遅延回路と、遅延
回路の出力を減衰させる減衰回路とからなる直列接続
に、各チャンネルの信号を微小偏向方向と逆方向隣の信
号を加算する加算回路と、加算回路の出力を増幅するア
ンプ回路と、アンプ回路の出力を時間遅延する遅延回路
と、遅延回路の出力を減衰する減衰回路とを１ブロック
として、ブロックを直列的に複数個接続した構成を付加
したものとし、各減衰回路は、ビ−ム偏向時に各遅延回
路で発生する遅延切り換えノイズを低減させることにも
特徴がある。
【０００５】
【作用】本発明においては、先ず第２の遅延回路で遅延
処理を行う前に、信号をアンプ回路で増幅し、増幅され
た信号を遅延処理した後、減衰回路で信号を減衰させ
る。すなわち、エコ−信号Ｅを時間遅延する際に、遅延
切り換えノイズｎが発生する場合、このエコ−信号は先
に増幅率αのアンプ回路で増幅されているため、αＥと
なっている。従って、遅延回路の出力は、αＥ＋ｎとな
る。この遅延回路の出力をアンプ回路におけるエコ−信
号増幅率の逆数で減衰させれば、減衰回路の出力はＥ＋
ｎ／αとなり、遅延切り換えノイズのみを１／αに低減
することができる。
処理を行う前に、信号をアンプ回路で増幅し、増幅され
た信号を遅延処理した後、減衰回路で信号を減衰させ
る。すなわち、エコ−信号Ｅを時間遅延する際に、遅延
切り換えノイズｎが発生する場合、このエコ−信号は先
に増幅率αのアンプ回路で増幅されているため、αＥと
なっている。従って、遅延回路の出力は、αＥ＋ｎとな
る。この遅延回路の出力をアンプ回路におけるエコ−信
号増幅率の逆数で減衰させれば、減衰回路の出力はＥ＋
ｎ／αとなり、遅延切り換えノイズのみを１／αに低減
することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す受波整相回
路の構成図である。図１において、１ａ〜１ｎは受波素
子、２０は第１の遅延回路、２ａ〜２ｎは各遅延回路、
２１，２２は第２の遅延回路、３１ａ〜３１ｎ，３２ａ
〜３２ｎはアンプ回路、４１ａ〜４１ｎ，４２ａ〜４２
ｎは各遅延回路、５１ａ〜５１ｎ，５２ａ〜５２ｎは減
衰回路、６１，６２は加算器、Ａ，Ｂは受波ビ−ムであ
る。受波素子１ａ〜１ｎで受波されたエコ−信号は、第
１の遅延回路２０を構成する各遅延回路２ａ〜２ｎにそ
れぞれ入力される。各遅延回路２ａ〜２ｎは、遅延線と
遅延線のタップ出力を選択するマルチプレクサ、あるい
はさらにサンプルアンドホ−ルド回路等で構成されてお
り、図７で示すような仮想受波ビ−ムＣを形成するため
の遅延処理が行われる。第１の遅延回路２０の出力は、
第２の遅延回路２１および２２に入力される。そして、
第２の遅延回路２１，２２では、図７のＡ，Ｂで示すよ
うに、仮想受波ビ−ムＣを各フォ−カス域に対応して＋
方向および−方向に微小偏向するための遅延処理が行わ
れる。そして、加算器６１，６２で整相加算処理され、
受波ビ−ムＡ，Ｂが形成される。第２の遅延回路２１の
遅延回路４１ａ〜４１ｎおよび第２の遅延回路２２の遅
延回路４２ａ〜４２ｎでは、２１の最初と２２の最後と
では同一の遅延時間であり、２１の最後と２２の最初と
では同一の遅延時間となる。すなわち、Ｔ４１ａ＝Ｔ４
２ｎ、Ｔ４１ｂ＝Ｔ４２（ｎ−１）、・・・・・・Ｔ４
１ｎ＝Ｔ４２ａのように、対称な時間遅延を与える信号
処理が行われる。ここで、Ｔ４１ａは遅延回路４１ａの
遅延時間を表わしている。いま、１チャネルの信号処理
系のみについて説明する。例えば、遅延回路２ａの出力
は、第２の遅延回路２１に入力され、先ずアンプ回路３
１ａで振幅増幅される。増幅された信号は、遅延線と遅
延線のタップ出力を選択するマルチプレクサ等で構成さ
れる遅延回路４１ａを介して、微小偏向のための所望の
時間遅延処理が行われて、減衰回路５１ａに出力され
る。減衰回路５１ａでは、増幅前の振幅レベルに戻され
た後、加算器６１に出力される。遅延回路２ｂ〜２ｎに
ついても、同じような増幅、遅延、および減衰処理が行
われて、それぞれ加算器６１に出力される。加算器６１
に入力された信号は、抵抗加算等により加算処理され、
受波ビ−ムＡが形成される。同じように、第２の遅延回
路２２の信号処理により、受波ビ−ムＢが形成される。
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す受波整相回
路の構成図である。図１において、１ａ〜１ｎは受波素
子、２０は第１の遅延回路、２ａ〜２ｎは各遅延回路、
２１，２２は第２の遅延回路、３１ａ〜３１ｎ，３２ａ
〜３２ｎはアンプ回路、４１ａ〜４１ｎ，４２ａ〜４２
ｎは各遅延回路、５１ａ〜５１ｎ，５２ａ〜５２ｎは減
衰回路、６１，６２は加算器、Ａ，Ｂは受波ビ−ムであ
る。受波素子１ａ〜１ｎで受波されたエコ−信号は、第
１の遅延回路２０を構成する各遅延回路２ａ〜２ｎにそ
れぞれ入力される。各遅延回路２ａ〜２ｎは、遅延線と
遅延線のタップ出力を選択するマルチプレクサ、あるい
はさらにサンプルアンドホ−ルド回路等で構成されてお
り、図７で示すような仮想受波ビ−ムＣを形成するため
の遅延処理が行われる。第１の遅延回路２０の出力は、
第２の遅延回路２１および２２に入力される。そして、
第２の遅延回路２１，２２では、図７のＡ，Ｂで示すよ
うに、仮想受波ビ−ムＣを各フォ−カス域に対応して＋
方向および−方向に微小偏向するための遅延処理が行わ
れる。そして、加算器６１，６２で整相加算処理され、
受波ビ−ムＡ，Ｂが形成される。第２の遅延回路２１の
遅延回路４１ａ〜４１ｎおよび第２の遅延回路２２の遅
延回路４２ａ〜４２ｎでは、２１の最初と２２の最後と
では同一の遅延時間であり、２１の最後と２２の最初と
では同一の遅延時間となる。すなわち、Ｔ４１ａ＝Ｔ４
２ｎ、Ｔ４１ｂ＝Ｔ４２（ｎ−１）、・・・・・・Ｔ４
１ｎ＝Ｔ４２ａのように、対称な時間遅延を与える信号
処理が行われる。ここで、Ｔ４１ａは遅延回路４１ａの
遅延時間を表わしている。いま、１チャネルの信号処理
系のみについて説明する。例えば、遅延回路２ａの出力
は、第２の遅延回路２１に入力され、先ずアンプ回路３
１ａで振幅増幅される。増幅された信号は、遅延線と遅
延線のタップ出力を選択するマルチプレクサ等で構成さ
れる遅延回路４１ａを介して、微小偏向のための所望の
時間遅延処理が行われて、減衰回路５１ａに出力され
る。減衰回路５１ａでは、増幅前の振幅レベルに戻され
た後、加算器６１に出力される。遅延回路２ｂ〜２ｎに
ついても、同じような増幅、遅延、および減衰処理が行
われて、それぞれ加算器６１に出力される。加算器６１
に入力された信号は、抵抗加算等により加算処理され、
受波ビ−ムＡが形成される。同じように、第２の遅延回
路２２の信号処理により、受波ビ−ムＢが形成される。
【０００７】図１の回路構成にすることにより、図７に
示すように、浅部から深部まで受波ビ−ムの偏向角度を
順次切り換えながら撮像する場合でも、偏向角度の切り
換えに伴って、各遅延回路４１ａ〜４１ｎおよび４２ａ
〜４２ｎで発生する遅延切り換えノイズを減衰回路５１
ａ〜５１ｎおよび５２ａ〜５２ｎで減衰させることがで
きるので、ノイズレスの画像が実現される。いま、例え
ば、第２の遅延回路２１のチャンネル数を１０、加算器
６１の加算処理を抵抗加算、各信号処理系の入力レベル
が加算器６１の出力レベルに等しく、遅延回路で発生す
るノイズレベルを１００ｍＶとして、１ｍＶのノイズま
で画像表示されるものとすると、遅延切り換えノイズレ
スの画像を提供するためには、増幅回路４１ａ〜４１ｎ
のゲインを＋２０ｄＢとし、減衰回路５１ａ〜５１ｎの
ゲインを−２０ｄＢして、エコ−信号は整相されるが、
ノイズは整相されないように遅延切り換えのタイミング
を制御すればよい。
示すように、浅部から深部まで受波ビ−ムの偏向角度を
順次切り換えながら撮像する場合でも、偏向角度の切り
換えに伴って、各遅延回路４１ａ〜４１ｎおよび４２ａ
〜４２ｎで発生する遅延切り換えノイズを減衰回路５１
ａ〜５１ｎおよび５２ａ〜５２ｎで減衰させることがで
きるので、ノイズレスの画像が実現される。いま、例え
ば、第２の遅延回路２１のチャンネル数を１０、加算器
６１の加算処理を抵抗加算、各信号処理系の入力レベル
が加算器６１の出力レベルに等しく、遅延回路で発生す
るノイズレベルを１００ｍＶとして、１ｍＶのノイズま
で画像表示されるものとすると、遅延切り換えノイズレ
スの画像を提供するためには、増幅回路４１ａ〜４１ｎ
のゲインを＋２０ｄＢとし、減衰回路５１ａ〜５１ｎの
ゲインを−２０ｄＢして、エコ−信号は整相されるが、
ノイズは整相されないように遅延切り換えのタイミング
を制御すればよい。
【０００８】図２は、本発明の他の実施例を示す受波整
相回路の構成図である。図２では、第１の遅延回路２０
を構成する各遅延回路２ａ〜２ｎを、予め２チャンネル
ずつ加算してから第２の遅延回路２１および２２に入力
する場合を示したものである。この場合、各記号および
動作は、図１と同一である。第２の遅延回路２１および
２２で与えられる遅延時間は、各チャンネル間で極く僅
かな差であるから、図２に示すように、２チャンネルに
対して同一の遅延時間を与えるような構成にしても、図
１の構成による特性と比較して、受波ビ−ム特性を劣化
させることは殆んどなく、従って、第２の遅延回路２１
および２２におけるチャンネル数を半減させることが可
能である。なお、図２では、２チャンネル加算する構成
を示したが、本発明はこれに限定されることなく、３チ
ャンネル以上のチャンネルを加算する構成にすることも
できる。また、第１の遅延回路２０の各遅延回路２ａ〜
２ｎは、同一構成のものでなく、加算範囲内で逐次加算
していくような構成であっても差し支えない。すなわ
ち、２ａの出力と１ｂを加算したものを２ｂの入力と
し、さらに２ｂの出力を１ｃと加算したものを２ｃの入
力として、第２の遅延回路２１，２２の第１チャンネル
に、２ｄの出力を上述と同じように次チャンネルと加算
したものを次チャンネルの遅延回路の入力とし、さらに
・・・・というように逐次加算していく構成である。
相回路の構成図である。図２では、第１の遅延回路２０
を構成する各遅延回路２ａ〜２ｎを、予め２チャンネル
ずつ加算してから第２の遅延回路２１および２２に入力
する場合を示したものである。この場合、各記号および
動作は、図１と同一である。第２の遅延回路２１および
２２で与えられる遅延時間は、各チャンネル間で極く僅
かな差であるから、図２に示すように、２チャンネルに
対して同一の遅延時間を与えるような構成にしても、図
１の構成による特性と比較して、受波ビ−ム特性を劣化
させることは殆んどなく、従って、第２の遅延回路２１
および２２におけるチャンネル数を半減させることが可
能である。なお、図２では、２チャンネル加算する構成
を示したが、本発明はこれに限定されることなく、３チ
ャンネル以上のチャンネルを加算する構成にすることも
できる。また、第１の遅延回路２０の各遅延回路２ａ〜
２ｎは、同一構成のものでなく、加算範囲内で逐次加算
していくような構成であっても差し支えない。すなわ
ち、２ａの出力と１ｂを加算したものを２ｂの入力と
し、さらに２ｂの出力を１ｃと加算したものを２ｃの入
力として、第２の遅延回路２１，２２の第１チャンネル
に、２ｄの出力を上述と同じように次チャンネルと加算
したものを次チャンネルの遅延回路の入力とし、さらに
・・・・というように逐次加算していく構成である。
【０００９】図３は、本発明のさらに他の実施例を示す
受波整相回路の構成図である。第２の遅延回路２１およ
び２２に入力される信号が、一部異なる構成の実施例で
ある。なお、図３における各記号および動作は、図１と
同一である。図３の構成では、第２の遅延回路２１に受
波素子１ａ〜１ｍのエコ−信号が入力され、第２の遅延
回路２２に受波素子１ｂ〜１ｎのエコ−信号が入力され
るので、第２の遅延回路２１と２２にはフォ−カス点が
同一ながらも受波ビ−ムのビ−ム原点が異なる仮想受波
ビ−ムが各々入力されることになる。例えば、第２の遅
延回路２１に入力される仮想受波ビ−ムのビ−ム原点
は、受波素子１ａ〜１ｎで形成される口径中心よりも１
ａ側に寄ったものであり、第２の遅延回路２２に入力さ
れる仮想受波ビ−ムのビ−ム原点は、同じようにして口
径中心よりも１ｎ側に寄ったものとなる。この応用とし
て、第２の遅延回路２１，２２に入力されるエコ−信号
の配分を変化させることにより、受波ビ−ムのビ−ム原
点を一方に片寄ったものとすることができる。このよう
に、仮想受波ビ−ムのビ−ム原点が微小移動することに
より、元々微小偏向されたものと等価な仮想受波ビ−ム
に対して、偏向方向とは逆方向の偏向をかけて受波ビ−
ムを口径の垂線方向に形成するような場合であっても、
本発明の効果には何等変わりがない。
受波整相回路の構成図である。第２の遅延回路２１およ
び２２に入力される信号が、一部異なる構成の実施例で
ある。なお、図３における各記号および動作は、図１と
同一である。図３の構成では、第２の遅延回路２１に受
波素子１ａ〜１ｍのエコ−信号が入力され、第２の遅延
回路２２に受波素子１ｂ〜１ｎのエコ−信号が入力され
るので、第２の遅延回路２１と２２にはフォ−カス点が
同一ながらも受波ビ−ムのビ−ム原点が異なる仮想受波
ビ−ムが各々入力されることになる。例えば、第２の遅
延回路２１に入力される仮想受波ビ−ムのビ−ム原点
は、受波素子１ａ〜１ｎで形成される口径中心よりも１
ａ側に寄ったものであり、第２の遅延回路２２に入力さ
れる仮想受波ビ−ムのビ−ム原点は、同じようにして口
径中心よりも１ｎ側に寄ったものとなる。この応用とし
て、第２の遅延回路２１，２２に入力されるエコ−信号
の配分を変化させることにより、受波ビ−ムのビ−ム原
点を一方に片寄ったものとすることができる。このよう
に、仮想受波ビ−ムのビ−ム原点が微小移動することに
より、元々微小偏向されたものと等価な仮想受波ビ−ム
に対して、偏向方向とは逆方向の偏向をかけて受波ビ−
ムを口径の垂線方向に形成するような場合であっても、
本発明の効果には何等変わりがない。
【００１０】図４は、本発明の第２の遅延回路の一実施
例を示す詳細構成図である。ここでは、電流加算型の実
施例を示している。図４において、第１の遅延回路２０
の各遅延回路２ａの出力は、アンプ回路３１ａを介して
図１の場合と同じように振幅増幅された後、マルチプレ
クサＭＰＸに入力される。そして、マルチプレクサＭＰ
Ｘを介して遅延回路４０の所望する入力タップに接続さ
れている減衰回路５１ａ〜５１ｎのいずれかに入力さ
れ、振幅減衰された後に遅延回路４０に流し込まれる。
遅延回路４０で時間遅延された信号は、同じような処理
で時間遅延された他のチャンネルの信号と電流加算さ
れ、受波ビ−ムＡを形成する。
例を示す詳細構成図である。ここでは、電流加算型の実
施例を示している。図４において、第１の遅延回路２０
の各遅延回路２ａの出力は、アンプ回路３１ａを介して
図１の場合と同じように振幅増幅された後、マルチプレ
クサＭＰＸに入力される。そして、マルチプレクサＭＰ
Ｘを介して遅延回路４０の所望する入力タップに接続さ
れている減衰回路５１ａ〜５１ｎのいずれかに入力さ
れ、振幅減衰された後に遅延回路４０に流し込まれる。
遅延回路４０で時間遅延された信号は、同じような処理
で時間遅延された他のチャンネルの信号と電流加算さ
れ、受波ビ−ムＡを形成する。
【００１１】図５は、本発明の第２の遅延回路の他の実
施例を示す構成図である。ここでは、信号を逐次加算し
ながら受波ビ−ムを形成する場合を示している。図５に
おいて、第１の遅延回路２０の遅延回路２ａからの出力
は、アンプ回路３１ａ、遅延回路４１ａ、および減衰回
路５１ａを介して加算器６１ａの一方に入力される。加
算器６１ａの他方には、第１の遅延回路２０の遅延回路
２ｂからの出力が入力されており、その出力が遅延回路
２ａからの信号と加算器６１ａで加算される。加算器６
１ａの出力は、アンプ回路３１ｂ、遅延回路４１ｂ、お
よび減衰回路５１ｂを介して加算器６１ｂの一方に入力
される。他方の入力には、第１の遅延回路２０の遅延回
路２ｃからの出力が入力される。このようにして、他の
チャンネルについても同じ処理が繰り返され、受波ビ−
ムＡが形成される。図５では、信号入力２ｂと加算器６
１ａとアンプ３１ｂと遅延回路４１ｂと減衰回路５１ｂ
とで１ブロックを形成し、以下順次、同じようなブロッ
クが接続される。従って、全体的なブロック群の構成と
して考えたときには、最初の入力信号２ａとアンプ３１
ａと遅延回路４１ａと減衰回路５１ａだけが特別に付加
された形状となる。
施例を示す構成図である。ここでは、信号を逐次加算し
ながら受波ビ−ムを形成する場合を示している。図５に
おいて、第１の遅延回路２０の遅延回路２ａからの出力
は、アンプ回路３１ａ、遅延回路４１ａ、および減衰回
路５１ａを介して加算器６１ａの一方に入力される。加
算器６１ａの他方には、第１の遅延回路２０の遅延回路
２ｂからの出力が入力されており、その出力が遅延回路
２ａからの信号と加算器６１ａで加算される。加算器６
１ａの出力は、アンプ回路３１ｂ、遅延回路４１ｂ、お
よび減衰回路５１ｂを介して加算器６１ｂの一方に入力
される。他方の入力には、第１の遅延回路２０の遅延回
路２ｃからの出力が入力される。このようにして、他の
チャンネルについても同じ処理が繰り返され、受波ビ−
ムＡが形成される。図５では、信号入力２ｂと加算器６
１ａとアンプ３１ｂと遅延回路４１ｂと減衰回路５１ｂ
とで１ブロックを形成し、以下順次、同じようなブロッ
クが接続される。従って、全体的なブロック群の構成と
して考えたときには、最初の入力信号２ａとアンプ３１
ａと遅延回路４１ａと減衰回路５１ａだけが特別に付加
された形状となる。
【００１２】図６は、本発明におけるアンプ回路の一実
施例を示す構成図である。図６に示すアンプ回路は、大
別して、電圧＋Ｖ〜−Ｖ間を分圧する抵抗Ｒ１、Ｒ２、
トランジスタＴＲ、およびエミッタ抵抗Ｒ３からなるエ
ミッタフォロワ回路、抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ２か
らなるロ−パスフィルタ回路、倍率抵抗Ｒ４、Ｒ５およ
びオペアンプＯＰからなる非反転増幅回路とで構成され
る。入力端子ＩＮから入力された信号は、コンデンサＣ
１で直流遮断された後、エミッタフォロワ回路を介して
インピ−ダンス変換され、さらにロ−パスフィルタ回路
で帯域外の不要成分が取り除かれた後、非反転増幅回路
において倍率抵抗（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ４で決まる増幅率
で振幅増幅される。そして、再度コンデンサＣ３で直流
遮断されて、出力端子ＯＵＴに出力される。なお、図６
においては、エミッタフォロア回路やロ−パスフィルタ
回路を設けたが、必要不可欠なものではないので、状況
に応じて他の回路で構成しても差し支えない。また、増
幅はオペアンプＯＰを用いて行っているが、ゲインが小
さい場合にはオペアンプＯＰの代りにトランジスタやＦ
ＥＴを用いて構成する簡単な増幅回路でも差し支えな
い。さらに、実施例では、アンプ回路および減衰回路を
固定ゲインの回路として説明したが、本発明はこれに限
定されることなく、深度に応じてゲインを可変するよう
な回路であっても差し支えない。
施例を示す構成図である。図６に示すアンプ回路は、大
別して、電圧＋Ｖ〜−Ｖ間を分圧する抵抗Ｒ１、Ｒ２、
トランジスタＴＲ、およびエミッタ抵抗Ｒ３からなるエ
ミッタフォロワ回路、抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ２か
らなるロ−パスフィルタ回路、倍率抵抗Ｒ４、Ｒ５およ
びオペアンプＯＰからなる非反転増幅回路とで構成され
る。入力端子ＩＮから入力された信号は、コンデンサＣ
１で直流遮断された後、エミッタフォロワ回路を介して
インピ−ダンス変換され、さらにロ−パスフィルタ回路
で帯域外の不要成分が取り除かれた後、非反転増幅回路
において倍率抵抗（Ｒ４＋Ｒ５）／Ｒ４で決まる増幅率
で振幅増幅される。そして、再度コンデンサＣ３で直流
遮断されて、出力端子ＯＵＴに出力される。なお、図６
においては、エミッタフォロア回路やロ−パスフィルタ
回路を設けたが、必要不可欠なものではないので、状況
に応じて他の回路で構成しても差し支えない。また、増
幅はオペアンプＯＰを用いて行っているが、ゲインが小
さい場合にはオペアンプＯＰの代りにトランジスタやＦ
ＥＴを用いて構成する簡単な増幅回路でも差し支えな
い。さらに、実施例では、アンプ回路および減衰回路を
固定ゲインの回路として説明したが、本発明はこれに限
定されることなく、深度に応じてゲインを可変するよう
な回路であっても差し支えない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
浅部から深部まで偏向角度を切り換えながら撮像するダ
イナミックステアリング方式においても、偏向角度切り
換え時に発生する遅延切り換えノイズを大幅に低減させ
ることができるので、ノイズレスの画像を実現すること
が可能である。
浅部から深部まで偏向角度を切り換えながら撮像するダ
イナミックステアリング方式においても、偏向角度切り
換え時に発生する遅延切り換えノイズを大幅に低減させ
ることができるので、ノイズレスの画像を実現すること
が可能である。
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を示す超音波装置の受波整相
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す受波整相回路の構成
図である。
図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例を示す受波整相回路
の構成図である。
の構成図である。
【図４】本発明の一実施例を示す第２の遅延回路の詳細
構成図である。
構成図である。
【図５】本発明の第２の遅延回路の他の実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図６】本発明のアンプ回路の一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図７】ダイナミックステアリング方式のパタ−ンを示
す説明図である。
す説明図である。
１ａ〜１ｎ 受波素子 ２ａ〜２ｎ 遅延回路、 ２０ 第１の遅延回路 ２１，２２ 第２の遅延回路 ３１ａ〜３１ｎ，３２ａ〜３２ｎ アンプ回路 ４１ａ〜４１ｎ，４２ａ〜４２ｎ 遅延回路 ５１ａ〜５１ｎ，５２ａ〜５２ｎ 減衰回路 ６１，６２，６１ａ〜６１ｍ 加算器 Ａ，Ｂ 受波ビ−ム Ｃ 仮想受波ビ−ム ＭＰＸ マルチプレクサ ４０ 遅延回路 Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗 Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ ＩＮ，ＯＵＴ 入力出力端子 ＯＰ オペアンプ ＰＲＯＢ 探触子 Ｆ１〜Ｆ３ フォ−カス領域
フロントページの続き (72)発明者 神田 浩 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 三和 祐一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−120140（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−112234（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−62133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/14
Claims (3)
- 【請求項１】 受波素子で受波されたエコ−信号が仮想
的にビ−ム形成されるような遅延処理する第１の遅延回
路と、該第１の遅延回路の出力をさらに遅延させて、ビ
−ムを仮想位置から微小偏向させる複数の第２の遅延回
路と、該第２の遅延回路の出力を加算する加算回路とを
備え、同時に複数方向の受波ビ−ムを形成する超音波撮
像装置の受波整相回路において、上記第２の遅延回路
を、各信号を増幅するアンプ回路と、該アンプ回路の出
力を時間遅延させる遅延回路と、該遅延回路の出力を減
衰させる減衰回路とで構成し、該減衰回路は上記遅延回
路で発生する遅延切り換えノイズを低減させ、エコ−信
号を出力させることを特徴とする超音波撮像装置の受波
整相回路。 - 【請求項２】 受波素子で受波されたエコ−信号が仮想
的にビ−ム形成されるような遅延処理する第１の遅延回
路と、該第１の遅延回路の出力をさらに遅延させて、ビ
−ムを仮想位置から微小偏向させる複数の第２の遅延回
路と、該第２の遅延回路の出力を加算する加算回路とを
備え、同時に複数方向の受波ビ−ムを形成する超音波撮
像装置の受波整相回路において、上記第２の遅延回路
を、各信号を増幅するアンプ回路と、該アンプ回路の出
力を選択的に切り換え接続する信号選択回路と、該信号
選択回路の出力を減衰させる減衰回路と、該減衰回路の
出力を時間遅延させる遅延回路とで構成し、該減衰回路
は上記信号選択回路で発生する切り換えノイズを低減さ
せ、エコ−信号を出力させることを特徴とする超音波撮
像装置の受波整相回路。 - 【請求項３】 受波素子で受波されたエコ−信号が仮想
的にビ−ム形成されるような遅延処理する第１の遅延回
路と、該第１の遅延回路の出力をさらに遅延させて、ビ
−ムを仮想位置から微小偏向させる複数の第２の遅延回
路と、該第２の遅延回路の出力を加算する加算回路とを
備え、同時に複数方向の受波ビ−ムを形成する超音波撮
像装置の受波整相回路において、上記第２の遅延回路
を、口径端に相当するチャンネルの信号を増幅するアン
プ回路と、該アンプ回路の出力を時間遅延する遅延回路
と、該遅延回路の出力を減衰させる減衰回路とからなる
直列接続に、各チャンネルの信号を微小偏向方向と逆方
向隣の信号を加算する加算回路と、該加算回路の出力を
増幅するアンプ回路と、該アンプ回路の出力を時間遅延
する遅延回路と、該遅延回路の出力を減衰する減衰回路
とを１ブロックとして、該ブロックを直列的に複数個接
続した構成を付加したものとし、上記各減衰回路は、ビ
−ム偏向時に上記各遅延回路で発生する遅延切り換えノ
イズを低減させることを特徴とする超音波撮像装置の受
波整相回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072437A JP2970022B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 超音波装置の受波整相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072437A JP2970022B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 超音波装置の受波整相回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282139A JPH04282139A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2970022B2 true JP2970022B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=13489277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072437A Expired - Fee Related JP2970022B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 超音波装置の受波整相回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970022B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3072437A patent/JP2970022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04282139A (ja) | 1992-10-07 |
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