JPH03162836A - 超音波装置用受波整相回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野１ 本発明は、電子走査型超音波診断装置及び非破壊検査装
置等の超音波装置に用いられる受波整相回路に関する。 【従来の技術】 サンプリング遅延手段を用いて信号の時間遅延を行う受
波整相回路は、第５図（特開昭５９−１４７２５８参照
）に示すような構成であり、Ｅ■〜Ｅｎは振動子、Ａ１
〜Ａｎはアンプ．ＦＦエ〜ＦＦ．，ＦＡは帯域制限固定
のフィルタ手段、Ｄエ〜Ｄ１はサンプリング遅延手段，
Σは加算器である。 例えば、振動子Ｅエで受信されたエコー信号は，アンプ
Ａ１で増幅された後，フィルタ手段ＦＦ１を介してサン
プリング遅延手段Ｄエに入力される。 フィルタ手段ＦＦエではエコー信号の通過帯域制限が行
われ，また，サンプリング遅延手段Ｄよでは所望する時
間遅延が行われる。そして，同様に処理された振動子Ｅ
８〜Ｅ．のエコー信号と加算器Σで加算され、超音波ビ
ームが形威される。 加算器Σの出力は，別のフィルタ手段ＦＡでサンプリン
グによるエコー信号の折り返し戒分が排除された後、超
音波像表示のための処理が行われる。

【発明が解決しようとする課題Ｊ 生体内では超音波信号の減衰が、０．７ｄＢ／ｃｍ／Ｍ
ｌｌｚ程度あるため、浅部エコー信号と深部エコー信号
とで得られる周波数の帯域が異なる．しかし、従来の構
成ではエコー信号の通過帯域制限が固定されているため
、不要な信号或分が混入する、あるいはエコー信号の帯
域がーｇｆｊ削られるといった問題があった。 〔課題を解決するための手段】 そこで、本発明においては，フィルタ手段に通？帯域を
可変制御する手段を設けたものである８【作用１ これにより、浅部から深部まで，あるいは使用する超音
波の周波数で、エコー信号の帯域に応じたフィルタ特性
を設定することができ、帯域外の不要な成分の混入やエ
コー信号の帯域が一部削られることによるＷｔ像の劣化
を抑止できろ。 （実施例｝ 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する． 第１図は、本発明の基本的構成例を示すブロック図であ
り，Ｆ０〜Ｆｎは帯域可変のフィルタ手段，他の記号は
第５図と同一である。 例えば、振動子Ｅ１で受信されたエコー信号はアンプＡ
■で増幅された後、フィルタ手段Ｆエ、サンプリング遅
延手段Ｄ４を介して加算器Σに人力される．この時フィ
ルタ手段Ｆエでは、時間と共にエコー信号の通過帯域が
可変制御され、全深度のエコー信号において不要な成分
が排除される。 第２図は，第１図の帯域可変のフィルタ手段で？限され
るエコー信号の通過帯域について示したものであり、横
軸は周波数、縦軸は強度である。 例えば，浅部エコー信号の帯域がｆＨ１〜ｆＨ！．深部
エコー信号の帯域がｆｆ．１〜ｆｃｚである場合，帯域
可変のフィルタ手段のエコー信号通過帯域は同図矢印で
示すように可変される． ここで、フィルタ特性を使用する各超音波周波数に応じ
ても可変できるようにしておけば、複数のプローブにも
対応することが可能となる。 第３図は，エコー信号の通過帯域を連続的に可変する場
合の一例で，横軸は時間、縦軸はフィルタ手段における
通過帯域の中心周波数である。 同図においては、周期Ｌ１で超音波の送信が繰り返され
ており、時刻Ｏ〜時刻ｔ１で一回の送受信が完了する。 ここで、例えば，第２図で示すような帯域ｆ■〜ｆｉｘ
の中心周波数をｆＩ（，帯域ｆＬ１〜ｆｔ．ｘの中心周
波数をｆ．．とする，超音波が送信された直後の時刻０
ではエコー信号の通過帯域が、中心周波数ｆ■となるよ
うな帯域に設定されており，以降中心周波数が徐々に低
くなっていき，次？送信が始まる直前の時刻七〇では中
心周波数ｆ，となるような帯域が設定される。 このように，連続的に帯域を可変していくと、感度的あ
るいは分解能的にも画像のつながりがよい。 また、上述のように帯域を可変していく場合、同様にサ
ンプリング遅延手段のサンプリングレートも可変ずる構
戒が考えられる。しかし，制御が複雑になる。 そこで、エコー信号の最高周波数の２倍以上のサンプリ
ングレートで常にサンプリングする構成．あるいは、フ
ィルタ手段で制限する帯域の中で，最も高周波帯域のも
のの最高周波数の２倍以上のサンプリングレートで常に
サンプリングする構威が考えられる，第３図の例でいえ
ば，最も高周波帯域のものの最高周波数はｆ＋（１、サ
ンプリングレートは２Ｘｆ間である．往々にして、サン
プリングレートは中心周波数ｆ■の３倍程度と々る。 第４図は、予め複数のフィルタ手段を用意しておき、ス
イッチ選択によって，特性を切り換えていく場合の一例
について示したものである。 同図において、Ｓ　ｔａ”　Ｓ　．ｃ　＊　Ｓ　ｘｈ〜
Ｓ　ｘｃは各フィルタ手段を切り換えるスイッチ、Ｆｔ
ａ”’Ｆエ。は各々異なった特性をもつフィルタ手段、
他の記号は第１図と同一である。 これにより、例えば、浅部エコー信号ではフィルタ手段
Ｆ　ｒ　ａ　＊深部エコー信号ではフィルタ手段Ｆ１ｃ
、その中間辺りではフィルタ手段Ｆ。が各々選択される
． このような構成では、フォーカス切り換え時にフィルタ
手段の切り換えを行うことが望ましく、これによれば画
像に及ぼす影響もほとんどない。 この例では，深度によってフィルタ手段を切り換える構
成について説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。 例えば、各フィルタ手段の特性を浅部から深部まで対応
できる帯域の比較的広いものとしておき、３．　５　（
Ｍｌ｛ｚ）　．　５．　０　（ＭＨｚ）あるいは７．５
（ＭＨｚ）といった使用する周波数に応じて切り換え選
択する構成。 あるいは、各フィルタ手段を第３図で示すような可変フ
ィルタ手段として各々異なった周波数可変範囲の特性に
設定しておき、使用する超音波の周波数に応じて各フィ
ルタ手段を切り換え選択する構成でもよい。このような
構成とすれば、回路規模は多少大きくなるが、特性的に
安定なものが作りやすいというメリットがある。 また、フィルタ手段の個数は実施例の３個に限らず、２
個，４個、５個あるいはそれ以上の個数であってもかま
わない。 加えて、帯域可変のフィルタ手段は，インダクタやコン
デンサで構成されるアナログフィルタに限らず，ディジ
タルフィルタであってもよいことはいうまでもない。 【発明の効果１ フィルタ手段に通過帯域制限を可変する手段を設けたこ
とにより，浅部から深部まで、あるいは、使用する超音
波の周波数で、エコー信号の帯域に応じたフィルタ特性
を設定することができるようになった． ？れにより，エコー信号の帯域外の不要な戊分の混入に
よる画像の劣化を抑止できる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の受波整相回路を示すブロッ
ク図，第２図は本発明による帯域制限の可変例を示す説
明図、第３図は本発明の一実施例による帯域制限の可変
例を示す波形図、第４図は本発明の他の実施例になる受
波整相回路を示すブロック図、第５図は従来例の受波整
相回路を示すブロック図である。 符号の説明 Ｅ■〜Ｅ．・・・振動子、Ａ４〜Ａｎ・・・アンプ、Ｆ
Ｆ■〜ＦＦ．，ＦＡ・・・フィルタ手段，Ｄエ〜Ｄｎ・
・・サンプリング遅延手段，Σ・・・加算器 Ｆ１〜Ｆｎ・・・帯域可変のフィルタ手段夷 １ 囚 ｂ， 第 ２ 図 葛 ３ 図 杵 同 羽 ４ ■ １：ｌ 冨 ５ 回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アレイ型探触子の各振動子で送信及び受信する信号
   の位相を遅延制御することにより超音波ビームを形成し
   て被検体の超音波像を得る如く構成された超音波装置の
   受波整相回路において、１）振動子で受信されたエコー
   信号の周波数通過帯域を可変制御するフィルタ手段と、 ２）該フィルタ手段に接続され、エコー信号に時間遅延
   を与えるサンプリング遅延手段と、該１）〜２）で構成
   する系を複数有して、各系の出力を加算することによっ
   て超音波ビームを形成することを特徴とする超音波装置
   の受波整相回路。 ２、特許請求の範囲第１項記載の受波整相回路において
   、フィルタ手段で制限するエコー信号の周波数通過帯域
   を時間と共に低周波の方向に可変することを特徴とする
   超音波装置の受波整相回路。 ３、特許請求の範囲第１項記載の受波整相回路において
   、フィルタ手段で制限するエコー信号の周波数通過帯域
   をフォーカス切り換え時に可変することを特徴とする超
   音波装置の受波整相回路。