JPH03974Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH03974Y2
JPH03974Y2 JP1981163779U JP16377981U JPH03974Y2 JP H03974 Y2 JPH03974 Y2 JP H03974Y2 JP 1981163779 U JP1981163779 U JP 1981163779U JP 16377981 U JP16377981 U JP 16377981U JP H03974 Y2 JPH03974 Y2 JP H03974Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elements
element group
signals
delay
imaging device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1981163779U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5870208U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP16377981U priority Critical patent/JPS5870208U/en
Publication of JPS5870208U publication Critical patent/JPS5870208U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPH03974Y2 publication Critical patent/JPH03974Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、等間隔に配列した多数個のエレメン
トからなるアレイ形変換器を用いて超音波信号を
送信または受信する超音波撮像装置であつて、送
信口径または受信口径中の互いに隣接する1個以
上のエレメントの信号に共通の遅延時間を与える
ことにより送信または受信ビームを形成する装置
に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention is an ultrasonic imaging device that transmits or receives ultrasonic signals using an array type transducer consisting of a large number of elements arranged at equal intervals. The present invention relates to a device for forming a transmitting or receiving beam by giving a common delay time to the signals of one or more elements adjacent to each other.

送信ビームまたは受信ビームを形成する目的で
各エレメントの信号に与えるべき遅延時間τ1は、
焦点Fからアレイに下した垂線の足を0、エレメ
ントの中心をE1とし、0=f,E10=e1,e1/f
=x1、音速をcとすると、 τ1(x1)=(T−√1+1 2)f/c …… (Tはある定数)となり、x1について図示する
と第1図のようになる。従来方法では、式に従
う遅延時間を第2図のように各エレメント独立に
与えるが、この場合、遅延機構を使用口径中のエ
レメント数だけもたなければならず、使用口径が
大きいとき遅延機構のコストが大きくなるという
欠点がある。
The delay time τ 1 that should be given to the signal of each element for the purpose of forming a transmit beam or a receive beam is
The foot of the perpendicular line drawn from the focal point F to the array is 0, the center of the element is E 1 , 0=f, E 1 0=e 1 , e 1 /f
= x 1 and the speed of sound is c, then τ 1 (x 1 ) = (T-√1+ 1 2 ) f/c... (T is a certain constant), and when illustrated for x 1 , it becomes as shown in Figure 1. . In the conventional method, the delay time according to the formula is given to each element independently as shown in Fig. 2, but in this case, it is necessary to have as many delay mechanisms as the number of elements in the used aperture, and when the used aperture is large, the delay time of the delay mechanism is The disadvantage is that the cost is high.

この欠点を除くため、本発明においては、遅延
機構の個数を節約し、この部分のコストを低下さ
せながら、受信または送信ビームを良好に保つこ
とを目的とする。
In order to eliminate this drawback, the present invention aims to save the number of delay mechanisms and reduce the cost of this part while maintaining a good receiving or transmitting beam.

本考案は、第1図において、τ1のx1に対する変
化率が|x1|の小さなところでは小さいことに注
目し、|x1|の小さなエレメントについては、互
いに隣接するエレメントの信号に共通の遅延時間
を、たとえば、第3図のように与えることによつ
て、必要とする遅延機構の個数を節約し、送信ビ
ームまたは受信ビームの劣化を最小にとどめなが
ら、遅延機構全体のコスト低減をはかるものであ
る。
The present invention focuses on the fact that in Fig. 1, the rate of change of τ 1 with respect to x 1 is small where |x 1 | is small, and for elements with small |x 1 | By providing a delay time as shown in FIG. 3, for example, the number of required delay mechanisms can be saved, and the cost of the entire delay mechanism can be reduced while minimizing deterioration of the transmitting beam or receiving beam. It is something to be measured.

第4図は、本考案の一実施例における受信ビー
ム形成部の構成図であり、第3図の遅延時間に対
応させてある。使用口径中央付近のエレメントか
らの受信信号は、隣接エレメントからの受信信号
と互いに加算された後1つの遅延機構に入力され
る。遅延機構D1〜DNの出力は、加算器Aに入
力され、加算器出力において、受信ビームが形成
される。
FIG. 4 is a block diagram of a receiving beam forming section in an embodiment of the present invention, which corresponds to the delay time shown in FIG. 3. The received signal from the element near the center of the aperture used is added to the received signals from adjacent elements and then input to one delay mechanism. The outputs of the delay mechanisms D1 to DN are input to an adder A, and a reception beam is formed at the output of the adder.

第5図は、使用口径中の全エレメントE1〜
EMを互いに隣接するn個のエレメントからなる
セグメントに分け、各セグメントからm個(1≦
m≦n)の互いに隣接するエレメントを選んで、
1つの遅延機構に入力する場合の一実施例であつ
て、特に、n=4のときのエレメント構成の例で
ある。図の斜線部は、受信信号を使用しないエレ
メントである。全エレメントをセグメントに分け
て制御することにより、ラスターを電子走査する
際の制御機構が簡略化される利点がある。
Figure 5 shows all elements E1~ in the diameter used.
Divide EM into segments consisting of n elements adjacent to each other, and select m elements (1≦
Select mutually adjacent elements with m≦n),
This is an example of inputting to one delay mechanism, and in particular, an example of the element configuration when n=4. The shaded areas in the figure are elements that do not use received signals. By dividing all the elements into segments and controlling them, there is an advantage that the control mechanism when electronically scanning a raster is simplified.

ところで、本考案において共通遅延時間を与え
るエレメント群のエレメント群としての感度・指
向特性は、それを構成するエレメント数mによつ
て変化する。すなわち、mが大きいと正面方向に
対する感度は大きくなるが主ローブの巾が小さく
なり、mが小さいとその逆となる。エレメント巾
をw、使用する超音波の波長をλとしたとき、例
としてw=λの場合について、m=1,2,3,
4のときのエレメント群の感度・指向性における
主ローブを図示したのが、第6図である。エレメ
ント群が、このような感度・指向特性をもつこと
から、mの値をアレイ中央部から周辺部にかけて
単調非増加的に変えるという本発明の方法は、各
エレメント群から焦点Fを見込む角度に従つて、
焦点Fに対するエレメント群としての感度を最大
にするという効果を合わせもつ。
Incidentally, in the present invention, the sensitivity and directivity characteristics of the element group that provides a common delay time vary depending on the number m of elements constituting the element group. That is, when m is large, the sensitivity to the front direction becomes large but the width of the main lobe becomes small, and when m is small, the opposite is true. When the element width is w and the wavelength of the ultrasonic wave used is λ, as an example, in the case of w=λ, m=1, 2, 3,
FIG. 6 shows the main lobe of the sensitivity and directivity of the element group when the number of elements is 4. Since the element groups have such sensitivity and directivity characteristics, the method of the present invention in which the value of m is changed non-monotonically and non-increasing from the center of the array to the periphery is based on the angle at which the focal point F is viewed from each element group. Therefore,
This also has the effect of maximizing the sensitivity of the element group to the focal point F.

mの最適値は、エレメント群から焦点Fを見込
む角によるので、使用口径周辺部のエレメント群
については、同じエレメント群についても焦点距
離fによつてmの値を最適に変化させることが望
ましい。従つて、本考案の方法とダイナミツクフ
オーカス受信法を同時に実施する場合には、mの
値も焦点距離fに従つてダイナミツクに変化させ
ることが望ましい。第7図は、mの値をダイナミ
ツクに変化させる機構の一実施例である。各エレ
メントE1〜EMからの受信信号は、一旦可変ゲ
インアンプA1〜AMで増幅した後にセグメント
内で電気的に結合され、遅延機構D1〜DNに入
力される。
Since the optimal value of m depends on the angle at which the focal point F is viewed from the element group, it is desirable to optimally change the value of m for the same element group in the vicinity of the aperture used, depending on the focal length f. Therefore, when implementing the method of the present invention and the dynamic focus reception method at the same time, it is desirable to dynamically change the value of m according to the focal length f. FIG. 7 shows an example of a mechanism for dynamically changing the value of m. The received signals from each element E1-EM are once amplified by variable gain amplifiers A1-AM, electrically coupled within the segment, and input to delay mechanisms D1-DN.

さらに、使用口径をセグメントに分けたことに
より発生するグレーテイングのレベルを最小に抑
えるためには、上記mの設定を以下のように行な
えばよい。第8図において、メインローブとグレ
ーテイングローブとの距離をd、焦点Fからアレ
イに下した垂線の足を0とするとき、0を中心と
する巾dの領域cに属するセグメントについては
m=n、すなわち、各セグメント内の全エレメン
トを電気的に結合するように設定し、それ以外の
セグメントについてはm=1、すなわち、単独な
エレメントとして動作するように設定する。この
方法は、メインロープをグレーテイングローブよ
りも正面に近い角度で見込むセグメントについて
は、セグメントとしての指向性の強い状態すなわ
ちmの大きな状態に設定し、逆い、グレーテイン
グローブをメインローブよりも正面に近い角度で
見込むセグメントについては、セグメントとして
の指向性の弱い状態すなわちmの小さな状態に設
定するという考え方に基づく、第9図は、一実施
例を例にとり、上記の方法の効果を示したもので
ある。使用する超音波波長をλ、エレメント巾を
w、焦点距離をfとしたとき、f=333λ、w=
1.07λ、セグメント巾3w、使用口径192wの場合
に対して、上記方法による受信ビームパターンが
曲線B0、全セグメントについてm=n=3と設
定したものが曲線B3、全セグメントについてm
=1と設定したものが曲線B1である。グレーテ
イングレベルを比較すると、B0は、B1よりも
2dB,B3よりも6dB低い値に抑えられてお
り、上記方法の効果が示されている。
Further, in order to minimize the level of grating caused by dividing the aperture used into segments, the above-mentioned m may be set as follows. In Fig. 8, when the distance between the main lobe and the grating globe is d, and the foot of the perpendicular line drawn from the focal point F to the array is 0, then m= n, that is, all the elements in each segment are set to be electrically coupled, and for the other segments, m is set to 1, that is, they are set to operate as a single element. In this method, for segments where the main rope is viewed at an angle closer to the front than the grating globe, the segment is set in a state with strong directivity, that is, a state where m is large; Based on the idea that a segment viewed at an angle close to the front is set in a state where the directivity of the segment is weak, that is, a state where m is small, FIG. 9 shows the effect of the above method using one embodiment as an example. It is something that When the ultrasonic wavelength used is λ, the element width is w, and the focal length is f, f=333λ, w=
1.07λ, segment width 3w, and working aperture 192w, the reception beam pattern obtained by the above method is curve B0, and the one where m = n = 3 for all segments is curve B3, m for all segments.
The curve B1 is set to =1. Comparing the grating levels, B0 is suppressed to a value 2 dB lower than B1 and 6 dB lower than B3, demonstrating the effectiveness of the above method.

以上述べたように、本考案によれば、使用口径
中の全エレメントに独立の遅延機構を与える場合
に比べ、受信または送信ビームの劣化を防ぎなが
ら、遅延機構の個数を節約し、この部分のコスト
を大巾に低下させることができるという点で、そ
の効果大である。
As described above, the present invention saves the number of delay mechanisms while preventing deterioration of the receiving or transmitting beam, compared to the case where independent delay mechanisms are provided for all elements in the aperture used. This is highly effective in that it can significantly reduce costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、各エレメントの信号に与えるべき遅
延時間の図、第2図は、各エレメント独立に与え
た遅延時間の図、第3図は、本考案の実施例にお
いて各エレメントに与える遅延時間の図、第4図
は、本考案の一実施例における受信ビーム形成部
の構成図、第5図は本考案においてエレメント構
成図、第6図は、エレメント群の感度・指向性に
おける主ローブの図、第7図は、1つのエレメン
ト群に属するエレメント数をダイナミツクに変化
させる構成の図、第8図は、本発明を説明するた
めの説明図、第9図は、その効果を示した図であ
る。
Fig. 1 is a diagram of the delay time to be given to the signal of each element, Fig. 2 is a diagram of the delay time given to each element independently, and Fig. 3 is a diagram of the delay time given to each element in the embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a configuration diagram of a receiving beam forming section in an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an element configuration diagram in the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing the main lobe in sensitivity and directivity of the element group. 7 is a diagram of a configuration for dynamically changing the number of elements belonging to one element group, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing its effect. It is.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 等間隔に配列した多数個のエレメントからな
るアレイ形変換器を用いて超音波信号を送信ま
たは受信する超音波撮像装置であつて、送信口
径または受信口径中の互いに隣接する1個以上
のエレメントの信号に共通の遅延時間を与える
ことにより送信または受信ビームを形成する装
置において、ビームの焦点から上記アレイに下
した垂線の足に位置する口径中央のエレメント
群を最大のエレメント数とし、口径周辺のエレ
メント群を最大のエレメント数とするごとくエ
レメントの数を変化させてそれぞれエレメント
群の信号を共通接続する接続手段と、共通接続
された上記口径中央のエレメント群の信号に最
大の遅延を与え、周辺のエレメント群の信号ほ
ど小さい遅延を与える遅延手段とを有する事を
特徴とする超音波撮像装置。 2 実用新案登録請求の範囲第1項記載の装置に
おいて、使用口径中の全エレメントを互いに隣
接するn個のエレメントからなるセグメントに
分け、前記共通遅延時間を与えるエレメント群
として、各セグメントからm個(1≦m≦n)
の互いに隣接するエレメントを選んで、それぞ
れ1個のエレメント群とすることを特徴とする
超音波撮像装置。 3 実用新案登録請求の範囲第2項記載の装置に
おいて、前記の中央エレメント群を中心とする
k(≧1)個のエレメント群については、前記
mをm=nと設定し、その他のエレメント群に
ついては、m=1と設定することを特徴とする
超音波撮像装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. An ultrasonic imaging device that transmits or receives ultrasonic signals using an array type transducer consisting of a large number of elements arranged at equal intervals, which In a device that forms a transmission or reception beam by giving a common delay time to the signals of one or more elements adjacent to each other, a group of elements at the center of the aperture located at the foot of a perpendicular line drawn from the beam focus to the above array is used. A connecting means for commonly connecting the signals of each element group by changing the number of elements such that the element group around the diameter has the maximum number of elements, and the element group at the center of the diameter that is commonly connected. 1. An ultrasonic imaging device comprising: delay means that gives a maximum delay to a signal, and gives a smaller delay to signals from peripheral element groups. 2 Utility Model Registration In the device according to claim 1, all the elements in the aperture used are divided into segments consisting of n elements adjacent to each other, and m elements from each segment are used as the group of elements giving the common delay time. (1≦m≦n)
An ultrasonic imaging device characterized in that elements adjacent to each other are selected to form one element group. 3. Utility model registration In the device according to claim 2, for the k (≧1) element groups centered on the central element group, m is set as m=n, and the other element groups An ultrasonic imaging device characterized in that m=1.
JP16377981U 1981-11-04 1981-11-04 Ultrasonic imaging device Granted JPS5870208U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16377981U JPS5870208U (en) 1981-11-04 1981-11-04 Ultrasonic imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16377981U JPS5870208U (en) 1981-11-04 1981-11-04 Ultrasonic imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5870208U JPS5870208U (en) 1983-05-12
JPH03974Y2 true JPH03974Y2 (en) 1991-01-14

Family

ID=29956062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16377981U Granted JPS5870208U (en) 1981-11-04 1981-11-04 Ultrasonic imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5870208U (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60158844A (en) * 1984-01-27 1985-08-20 横河メディカルシステム株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2003235839A (en) * 2002-02-18 2003-08-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ultrasonic diagnostic system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56104269A (en) * 1979-12-31 1981-08-19 Anvar Ultrasonic imaging device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56104269A (en) * 1979-12-31 1981-08-19 Anvar Ultrasonic imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5870208U (en) 1983-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5349262A (en) Phased array ultrasound imaging system with dynamic elevation focusing
US4180792A (en) Transmit-receive transducer array and ultrasonic imaging system
US4542653A (en) Apparatus and method for beamforming in an ultrasonic transducer array
US4215584A (en) Method for transmission and reception of ultrasonic beams using ultrasonic transducer element array
US4332018A (en) Wide band mosaic lens antenna array
JPH0155429B2 (en)
JPH10267904A (en) Ultrasonic probe and ultrasonic imaging system
JPS59193380A (en) Azimuth angle conforming type phased array sonar
US6094150A (en) System and method of measuring noise of mobile body using a plurality microphones
JPH03974Y2 (en)
US5515337A (en) Multibeam side-look sonar system grating side lobe reduction technique
JPH01195844A (en) Ultrasonic wave receiving phasing circuit
US4455630A (en) Device for forming an image by means of ultrasound
US5392257A (en) Sonar receiver with improved time varied gain correction
JPH02209135A (en) Ultrasonic transmitter/receiver
CA1062360A (en) Suppression of out-of-focus echoes in ultrasonic scanning
KR850001678A (en) Ultrasonic Diagnostic Device
US5414676A (en) Sonar array with reduced grating lobes
US4242913A (en) Acoustic variable focal length lens assembly
JPH069554B2 (en) Ultrasonic wave reception phasing circuit
GB2287537A (en) Passive sonar transducer arrangement
JPH029816B2 (en)
JPS6039822Y2 (en) Phased Array Sona
JPH0155431B2 (en)
JPH0227630B2 (en)