JPH0332335Y2

JPH0332335Y2 -

Info

Publication number: JPH0332335Y2
Application number: JP1986022085U
Authority: JP
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1991-07-09
Also published as: JPS62137006U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は光フアイバ伝送路を有する超音波送受
信装置、特に超音波トランスデユーサと送受信器
との間の信号伝送を光フアイバにて行う光フアイ
バ伝送路を有する超音波送受信装置に関する。

〔従来の技術〕超音波送受信装置は、被検体内の断層像などの
各種情報を画像表示する超音波診断装置に用いら
れており、超音波送信信号を探触子内の超音波ト
ランスデユーサに供給するとともに、この超音波
トランスデユーサにより得られた生体内反射エコ
ーの超音波受信信号を入力して画像表示のための
信号処理を行う。また、超音波トランスデユーサ
を有する探触子は生体表面上を操作され、超音波
トランスデユーサにて変換された超音波を生体内
に送受信することにより、生体内の所望の断層像
を得ることができる。

そして、前記超音波送受信装置と探触子とは、
従来では細い電線束の信号ケーブルにて接続され
ており、この信号ケーブルは探触子が生体表面に
対して自由に移動可能とする必要から所定の長さ
と可撓性が持たされている。

ところで、本出願人はこの信号ケーブルにおけ
る信号の伝送特性の改善及びケーブルの可撓性の
改善などを図るため、探触子と送受信装置本体と
を結ぶ信号伝送路に光フアイバを用いることを提
案している（実願昭60−176195）。

第３図、第４図にはその一例が示されており、
第３図において、探触子１０と送受信器１２は光
フアイバケーブル１４によつて接続されている。
そして、探触子１０内では、複数の振動子１６に
対して送信信号である光信号を電気信号に変換す
る光−電気［Ｏ／Ｅ］変換器１８と、超音波トラ
ンスデユーサ１６で得られた受信信号を光信号に
変換する電気−光［Ｅ／Ｏ］変換器２０が設けら
れている。

また、送受信器１２内では、複数の超音波トラ
ンスデユーサ１６に所定の遅延時間をもつて送信
信号を送給するためのアナログスイツチ２２に接
続された電気−光変換器２６と、探触子１０から
受信信号として送られてきた光信号を電気信号に
変換する光−電気変換器２８が設けられ、この光
−電気変換器２８には増幅器２４が接続されてい
る。

このようにして、探触子１０と送受信器１２と
が光と電気とを変換する変換器１８，２０，２
６，２８を介して光ケーブル１４にて接続され、
超音波トランスデユーサ１６に供給する送信信号
及び超音波トランスデユーサ１６で得られた受信
信号が光信号として光フアイバケーブル１４に伝
送されることとなる。

また、第４図には信号伝送を多重化した場合の
構成が示され、探触子１０内の送信信号発振器３
０には光−電気変換器１８が、受信信号用多重変
換装置３２には電気−光変換器２０が接続され
る。一方、送受信器１２内の基準信号発信器３４
には電気−光変換器２６が受信信号用多重変換装
置３６には光−電気変換器２８が接続されてお
り、光フアイバケーブル１４にて多重化された受
信信号が伝送される。

従つて、光フアイバケーブル１４を用いた装置
によれば、従来の信号電線と比較して細く、軽い
信号ケーブルが得られ、また従来の電線などにて
問題となつていた電磁誘導特性あるいは電線間の
干渉がなくなるなどの利点を有し、極めて良好な
信号ケーブルを得ることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来技術の問題点ところで、光フアイバ伝送路を用いる場合に、
送信信号については送信パルス波を送ればよいだ
けであるから、光フアイバ内を伝送する光信号は
単にデジタルパルスでいいが、受信信号について
は超音波反射エコーのレベル変動を伝送する必要
からダイナミツクレンジの幅が問題となる。

すなわち、反射エコーの受信信号のレベルは
100dB以上も変化し、この受信信号を忠実に増し
伝達するためには、ダイナミツクレンジ100dB以
上の増幅系及び光伝送系が必要となる。

しかしながら、従来の光フアイバ伝送路を構成
する光アナログリンクでは、その下限がショツト
雑音及び熱雑音に支配され、また上限が光源の光
出力の限界により支配されるという欠点がある。
従つて、光アナログリンクのダイナミツクレンジ
は高く見積つても20dB程度であり、光フアイバ
伝送路を伝送する際に信号の歪が生じ受信信号の
良好な伝送を行うことができないという問題があ
つた。

考案の目的本考案は前記従来の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、光フアイバ伝送系のダイナ
ミツクレンジが小さいことにより生ずる歪をなく
して信号の良好な伝送を行う光フアイバ伝送路を
有する超音波送受信装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

前記目的を達成するために本考案に係る光フア
イバ伝送路を有する超音波送受信装置は、各超音
波トランスデユーサで得られた電気信号を多重化
する受信信号用多重変換装置と、受信信号用多重
変換装置により多重化された電気信号を対数圧縮
する圧縮回路と、を超音波トランスデユーサと電
気、光間の相互変換を行う変換器との間に設けた
ことを特徴とする。

すなわち、生体内から得られた反射エコーは超
音波トランスデユーサで電気信号に変化される
が、この電気信号は信号を変形させることなく圧
縮され、圧縮した状態で光フアイバ伝送路を伝送
させる。従って、ダイナミツクレンジの小さい光
フアイバ伝送系であつても生体内情報を含んだ超
音波受信信号を正確に送ることができる。また、
受信信号用多重変換装置により電気信号が多重化
されるため、少数の、例えば１個の圧縮回路によ
りかかる作用を実現できる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本考案の好適な実施例を
説明する。

第１図には、本考案の一実施例に係る光フアイ
バ伝送路を用いた超音波送受信装置の構成が示さ
れている。この装置においては、複数の振動子１
６が図示しないリニアアンプを介して受信信号用
多重変換装置３２に接続される。図示しないリニ
アアンプの振動子１６の出力である受信信号を所
望の増幅率で増幅し、受信信号用多重変換装置３
２はこれを光フアイバケーブルに係る伝送に必要
なレートまで圧縮して多重化する。多重化された
電気信号である受信信号は、電気−光変換器２０
により光信号に変換され、光フアイバケーブル１
４に送出される。逆に、振動子１６の送信側にお
いては、送信信号発振器３０が設けられている。
送信信号発振器３０の前段には逆圧縮回路４２が
設けられており、この逆圧縮回路４２には光フア
イバケーブル１４によつて伝送され光−電気変換
器１８によつて電気信号に変換された信号が入力
される。逆圧縮回路４２は、この信号の圧縮を解
除し、送信信号発振器３０により振動子１６を励
振させる。なお、圧縮回路４０における圧縮は対
数圧縮であり、逆圧縮回路４２における動作はこ
の対数圧縮を解除する動作である。

本考案において特徴的なことは、超音波受信信
号を圧縮して光フアイバ伝送路を伝送することで
あり、実施例では図示しないリニアアンプと電気
−光変換器２０との間に圧縮回路４０が接続され
ている。この圧縮回路４０には非線形回路、実施
例では、第２図に示される入出力特性を有するロ
グアンプが用いられ、100dB以上の変動のある受
信信号を対数変換して変動の小さい信号としてい
る。そして、圧縮された超音波受信信号は電気−
光変換器２０にて光信号に変換され、光フアイバ
伝送路である光フアイバケーブル１４内に送出さ
れる。

このようにして送受信装置１２へ伝送された受
信信号は、光−電気変換器２８の出力に基づいて
超音波形成のための信号処理を行うことになる
が、この場合、圧縮回路４０では信号を非線形的
に圧縮しているため直線性が多少失われている。
従つて、実施例では圧縮された受信信号を元の状
態に復帰させるため、逆圧縮回路４２が設けられ
ており、受信信号を逆圧縮して信号処理するよう
にしている。

また、圧縮回路４０の非直線性は光フアイバ伝
送路によつて生じる歪に比べると極めて小さな値
であるから、必ずしも問題とはならないのでその
まま信号処理してもよい。従つて、圧縮された受
信信号は逆圧縮回路４２にて逆圧縮された出力か
あるいは光−電気変換器２８のそのままの出力と
して処理回路に供給され、画像表示のための信号
処理がなされる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、超音波
トランスデユーサで得られた受信信号を圧縮して
光フアイバ伝送系に供給するようにしたので、光
伝送系のダイナミツクレンジが小さいことによつ
て生じていた信号の歪をなくすことができ、生体
内情報を含んだ受信信号を良好な状態で伝送する
ことが可能となる。更にまた、受信信号用多重変
換装置により信号を圧縮して伝送するようにした
ため、信号の伝送効率が向上すると共に圧縮回路
等の構成を少数の個数とすることができ、回路構
成が簡素化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る光フアイバ伝送路を有
する超音波送受信装置の好適な実施例を示すブロ
ツク図、第２図は、圧縮回路の入出力特性を示す
グラフ図、第３図は、従来の超音波送受信装置の
一例を示す説明図、第４図は、従来の超音波送受
信装置の他の例を示す説明図である。１０……探触子、１２……送受信器、１４……
光フアイバケーブル、１６……超音波トランスデ
ユーサ、１８，２８……光−電気変換器、２０，
２６……電気−光変換器、４０……圧縮回路、４
２……逆圧縮回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電気と光の相互変換を行う変換器を介して接
続された光フアイバにて複数の超音波トランス
デユーサと送受信器との間の信号の伝送を行う
光フアイバ伝送路を有する超音波送受信装置に
おいて、各超音波トランスデユーサで得られた
電気信号を多重化する受信信号用多重変換装置
と、受信信号用多重変換装置で得られる電気信
号を対数圧縮する圧縮回路と、を超音波トラン
スデユーサと前記変換器との間に設けたことを
特徴とする光フアイバ伝送路を有する超音波受
信装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲(1)記載の装置におい
て、前記圧縮回路にて圧縮され伝送された受信
信号を逆圧縮する逆圧縮回路を設けたことを特
徴とする光フアイバ伝送路を有する超音波送受
信装置。