JPH0464349A - Ultrasonic diagnosing apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnosing apparatus

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JPH0464349A
JPH0464349A JP2174987A JP17498790A JPH0464349A JP H0464349 A JPH0464349 A JP H0464349A JP 2174987 A JP2174987 A JP 2174987A JP 17498790 A JP17498790 A JP 17498790A JP H0464349 A JPH0464349 A JP H0464349A
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JP
Japan
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crosspoint
crosspoint switch
data
switch
switches
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Application number
JP2174987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Yoshimura
弘幸 吉村
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten a data setting time while achieving higher resolutions by a method wherein a plurality of crosspoint switches composing a crosspoint switch array are divided to form a plurality of crosspoint switch blocks and the crosspoint switch blocks are controlled simultaneously in a batch with a plurality of data setting circuits for setting a delay time provided correspond ing thereto to perform a setting of data. CONSTITUTION:The same data is stored into ROM 201, 202 and 203 in a plurality of data setting circuits 211, 212 and 213 corresponding to the number of crosspoint switch blocks 11A1, 11A2 and 11A3 and delay units 5 of a crosspoint switch array 11' are grouped to control the crosspoint switch blocks 11A1, 11A2 and 11A3 corresponding thereto in a batch. With such an arrangement, the frequency of setting data is reduced as a whole to allow the shortening of a data setting time for all of the crosspoint switches 11A significantly thereby providing an ultrasonic image with resolutions almost uniform at a depth way.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、超音波を用いて被検体の断層像を得るための
超音波診断装置に関し、特に、超音波の受信時にその焦
点位置を段階的に変化させて超音波画像を得る受信ダイ
ナミックフォーカスを行なう超音波診断装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using ultrasonic waves. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that performs reception dynamic focus to obtain ultrasonic images by changing the dynamic focus.

(従来の技術) 従来の超音波診断装置においては、超音波の収束が送信
時、受信時の両モードにおいて行なわれている。この様
子を第3図(送信時)及び第4図(受信時)に示す、送
信時には、第3図に示すように送信回路1からの送信信
号500が可変遅延回路(遅延線)2に導かれ、送信信
号500は各可変遅延回路2により所望の時間だけ遅延
される。この遅延送信信号501は複数の配列振動子3
に印加され、各配列振動子3から所望の時間遅れを有す
る超音波502が出射される。そして特定のP点におい
て、各配列振動子3からの超音波502の位相が合致し
て超音波が収束され、P点に超音波502の焦点を結ば
せることが可能になる。
(Prior Art) In a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic waves are converged in both transmission and reception modes. This state is shown in FIG. 3 (during transmission) and FIG. 4 (during reception). During transmission, as shown in FIG. The transmission signal 500 is then delayed by a desired time by each variable delay circuit 2. This delayed transmission signal 501 is transmitted to multiple array transducers 3.
, and each array transducer 3 emits an ultrasonic wave 502 with a desired time delay. Then, at a specific point P, the phases of the ultrasonic waves 502 from each array transducer 3 match, the ultrasonic waves are converged, and it becomes possible to focus the ultrasonic waves 502 on the P point.

一方、受信時においては、第4図に示すように被検体の
反射源すなわちP点から送信時の収束超音波502が反
射して反射超音波503となり、この超音波503が各
配列振動子3に入射する。この配列振動子3からの音波
信号504は可変遅延回路2により所望の時間遅延され
て遅延受信信号505となり、その後、加算点4におい
て遅延受信信号505を加算することにより当該信号の
全ての位相が合致した受信信号506が生成され、P点
からの反射超音波503に対して感度が高められてP点
に焦点が結ばれたことになる。
On the other hand, during reception, as shown in FIG. incident on . The sound wave signal 504 from the array transducer 3 is delayed by a desired time by the variable delay circuit 2 to become a delayed received signal 505, and then, by adding the delayed received signal 505 at the addition point 4, all phases of the signal are A matching reception signal 506 is generated, and the sensitivity is increased to the reflected ultrasound wave 503 from point P, and the focus is focused on point P.

なお、第3図及び第4図では理解を容易にするために詳
細を記していないが、実際の回路においては、送信の場
合には可変遅延回路2と配列振動子3との間に高圧駆動
回路を、また受信の場合には同様の位置に前置増幅器を
配置している。
Although details are not shown in FIGS. 3 and 4 for ease of understanding, in the actual circuit, a high-voltage drive is used between the variable delay circuit 2 and the array resonator 3 in the case of transmission. The circuit and, in the case of reception, a preamplifier in a similar position.

次に、第5図は、受信時の電子集束回路において使用さ
れる遅延ユニット5を示している。前記第3図及び第4
図に、示したように、配列振動子3の数に対応した数の
電磁遅延線(数百部〜数μsの遅延を行なう)を設ける
と非常に高価になるので、実際には遅延時間量の少ない
電磁遅延線6を複数個カスケード接続することにより、
長い遅延時間を実現可能な遅延ユニット5を構成してい
る。そして第5図に示すように、電磁遅延線6の間には
、電磁遅延線6の高域特性の劣化を補償する補償アンプ
7が挿入されている。また、電磁遅延線6に設けられた
タップ8には各配列振動子3からの音波信号504が電
流モードで加えられ、各音波信号504は遅延ユニット
5内で電流加算の形で加算された後、遅延ユニット5か
ら取り出される。
Next, FIG. 5 shows a delay unit 5 used in the electronic focusing circuit during reception. 3 and 4 above
As shown in the figure, providing a number of electromagnetic delay lines (performing a delay of several hundred to several μs) corresponding to the number of array oscillators 3 would be very expensive, so in reality, the amount of delay time By cascading multiple electromagnetic delay lines 6 with a small
This constitutes a delay unit 5 that can realize a long delay time. As shown in FIG. 5, a compensation amplifier 7 is inserted between the electromagnetic delay lines 6 to compensate for deterioration of the high frequency characteristics of the electromagnetic delay lines 6. Further, the sound wave signals 504 from each array transducer 3 are added to the tap 8 provided in the electromagnetic delay line 6 in a current mode, and each sound wave signal 504 is added in the form of current addition in the delay unit 5. , taken out from the delay unit 5.

次いで、第6図は遅延時間設定ユニット9を示している
。同図において、前置増幅器10により増幅された配列
振動子3からの音波信号は、クロスポイントスイッチ1
1によって所望の電磁遅延線6のタップ8に接続される
。このクロスポイントスイッチ11は、第7図の等低回
路に示す如く、入力側信号線工、〜In及び出力側信号
線Q、〜O,,が交叉する交点の全てにスイッチ12が
設けられて構成されており、これらの各スイッチ12が
制御信号により独立に制御されるスイッチとなっている
Next, FIG. 6 shows the delay time setting unit 9. In the figure, the sound wave signal from the array transducer 3 amplified by the preamplifier 10 is transmitted to the crosspoint switch 1
1 to the tap 8 of the desired electromagnetic delay line 6. This cross-point switch 11 has switches 12 provided at all intersections where the input side signal line, ~In, and the output side signal line Q, ~O, intersect, as shown in the equal low circuit in FIG. Each of these switches 12 is a switch that is independently controlled by a control signal.

このように従来では、超音波の送受信何れも特定の位置
に超音波を収束させ、その位置の分割能を向上させてい
る。一方、最近の超音波診断装置では、受信時に超音波
の収束位置を段階的に移動させることにより、画像全体
の分解能を向上させる、いわゆる受信ダイナミックフォ
ーカス手法が採用されている。
In this way, conventionally, in both transmission and reception of ultrasonic waves, the ultrasonic waves are focused on a specific position to improve the resolution of that position. On the other hand, recent ultrasonic diagnostic apparatuses employ a so-called reception dynamic focus method, which improves the resolution of the entire image by moving the convergence position of ultrasonic waves in stages during reception.

第8図はこの受信ダイナミックフォーカス手法の概念を
説明するためのものである。同図に示すように、フォー
カス段数は例えば4段であり、各段において超音波収束
の良好な位If(図の画面401〜404におけるハツ
チング部分)を継いで1枚の合成画面405が作成され
るものである。なお、第8図に示すフォーカス位置を、
上から順に、NearFocus+ Mid Focu
s、 Farl  Focus、 Far2  Foc
usという。また、第9図はこのようにして受信ダイナ
ミックフォーカスを行なった場合の音場プロファイル1
3を示しており、各フォーカスでの超音波ビーム径がt
Jsさくなる部位を継ぎ合わせて一つの音場プロファイ
ル13が形成されることになる。
FIG. 8 is for explaining the concept of this receiving dynamic focus method. As shown in the figure, the number of focus stages is, for example, four, and one composite screen 405 is created by inheriting If (the hatched part in screens 401 to 404 in the figure) where the ultrasound convergence is good at each stage. It is something that Note that the focus position shown in Fig. 8 is
From top to bottom: NearFocus+MidFocus
s, Farl Focus, Far2 Foc
It's called us. Also, Fig. 9 shows the sound field profile 1 when receiving dynamic focus is performed in this way.
3, and the ultrasonic beam diameter at each focus is t
One sound field profile 13 is formed by joining the parts where Js becomes smaller.

この受信ダイナミックフォーカスを行なう一般的なハー
ドウェアの構成を第10図に示す。同図において、9A
、 9Bは遅延時間設定ユニットであり、例えば、8段
ダイナミックフォーカスの場合、方の遅延時間設定ユニ
ット9Aは8つのゾーンのうちゾーンl、3,5,7を
、また、他方の遅延時間設定ユニット9Bはゾーン2,
4,6.8を受は持ち、ゾーン切換スイッチ14により
各遅延時間設定ユニット9A、 9Bの出力を切り換え
て一画面を構成する。そして、一方の遅延時間設定ユニ
ット9Aはゾーン2,4,6.8の間、次のゾーン3,
5゜7.1における遅延時間の設定、すなわちクロスポ
イントスイッチ11のスイッチ12の状態を設定する。
FIG. 10 shows a general hardware configuration for performing this reception dynamic focus. In the same figure, 9A
, 9B is a delay time setting unit. For example, in the case of 8-stage dynamic focus, one delay time setting unit 9A controls zones 1, 3, 5, and 7 of the 8 zones, and also the other delay time setting unit 9B is zone 2,
4, 6.8, and one screen is constructed by switching the output of each delay time setting unit 9A, 9B using a zone changeover switch 14. One delay time setting unit 9A is set between zones 2, 4, and 6.8, and between zones 3 and 6.8.
5. Set the delay time at 7.1, that is, set the state of the switch 12 of the crosspoint switch 11.

同様に、他方の遅延時間設定ユニット9Bはゾ−ン1,
3,5.7の間、次のゾーン2,4,6゜8における遅
延時間の設定を行なう。
Similarly, the other delay time setting unit 9B is set to zone 1,
3, 5.7, the delay times for the next zones 2, 4, and 6°8 are set.

なお、第11図は市販のクロスポイントスイッチ11A
のブロック構成であり、以下の第1表はその真理値表で
ある。         (以下、余白)このクロスポ
イントスイッチIIAは、スイッチアレイ111が8×
16のスイッチからなる構成であり、AXO−AX3の
アドレスでXiの指定、AYO〜AY2のアドレスでY
iの指定を行ない。
In addition, Fig. 11 shows a commercially available cross point switch 11A.
It has a block configuration, and Table 1 below is its truth table. (Hereinafter, blank space) This crosspoint switch IIA has a switch array 111 of 8×
It has a configuration consisting of 16 switches, and the AXO-AX3 address specifies Xi, and the AYO-AY2 address specifies Y.
Specify i.

スイッチの0N10FFを外部からディジタル制御する
ようになっている。また、第11図において、112は
デコーダ、113はラッチをそれぞれ示している。
The 0N10FF switch is digitally controlled from the outside. Further, in FIG. 11, 112 represents a decoder, and 113 represents a latch.

ところで、電子セクタ式超音波診断装置においては、配
列振動子3の個数は96、必要な最大遅延時間は接続さ
れるプローブの種類によって異なるが約4usであり、
電磁遅延!6のタップ8間の時間に相当する遅延時間の
量子化を25nsとすると。
By the way, in the electronic sector type ultrasonic diagnostic device, the number of array transducers 3 is 96, and the required maximum delay time is about 4 us, although it varies depending on the type of probe connected.
Electromagnetic delay! Assuming that the quantization of the delay time corresponding to the time between taps 8 of 6 is 25 ns.

遅延ユニット5のタップ8の数は160となる。従って
、例えば遅延時間設定ユニット9A内のクロスポイント
スイッチ11としては96 X 160のスイッチ構成
が必要となる。これを、第11図に示した市販の8×1
6構成のクロスポイントスイッチIIAにて実現しよう
とすると、第12図に示すように、8X16構成のクロ
スポイントスイッチIIAが12X10(=120)個
設けられたクロスポイントスイッチアレイ11′となり
、120個分の8×16構成のクロスポイントスイッチ
IIA内のスイッチを制御する必要がある。なお、第1
2図において、120個のクロスポイントスイッチII
Aは便宜上、符号(m、n)(ここで、m = 1〜1
2.n=1〜10)として表わされている。
The number of taps 8 of the delay unit 5 is 160. Therefore, for example, the crosspoint switch 11 in the delay time setting unit 9A requires a 96×160 switch configuration. The commercially available 8×1 shown in FIG.
If we try to realize this with 6 configurations of crosspoint switches IIA, the crosspoint switch array 11' will have 12×10 (=120) crosspoint switches IIA with 8×16 configuration, as shown in FIG. It is necessary to control the switches in the 8×16 configuration crosspoint switch IIA. In addition, the first
In Figure 2, 120 crosspoint switches II
For convenience, A is the sign (m, n) (where m = 1 to 1
2. n=1 to 10).

ここで、第12図には受信ダイナミックフォーカス用の
回路として一系統しか示していないが、第10図に示し
たように二系統備えることで受信ダイナミックフォーカ
スが可能になる。
Here, although FIG. 12 shows only one system as a circuit for receiving dynamic focus, receiving dynamic focusing becomes possible by providing two systems as shown in FIG. 10.

いま、第8図に示したような受信ダイナミックフォーカ
スを行なう場合には、そのフォーカス段数は多い方が望
ましく、これにより画像の全ての深度において分解能を
向上させることができる。
Now, when performing reception dynamic focusing as shown in FIG. 8, it is desirable to have a large number of focus stages, thereby improving the resolution at all depths of the image.

一方、このフォーカス段数は、120個の8×16構成
のクロスポイントスイッチIIAのスイッチ設定に要す
る時間に大きく左右される。
On the other hand, the number of focus stages is greatly influenced by the time required to set the 120 8×16 cross-point switches IIA.

例えば、第11図に示した市販のクロスポイントスイッ
チIIAにおいて、スイッチ1個の0N10FFの設定
に要する時間は、約50nsである。また、8×16構
成の1個のクロスポイントスイッチ11Aにおいて設定
されるべきスイッチの箇所は8箇所であり、このような
りロスポイントスイッチIIAを120個必要とするの
で、クロスポイントスィッチアレイ11′全体のスイッ
チ設定に要する時間は50ns X 8 X 120 
=48μsとなり、超音波距離にすると37−となって
前記フォーカスの切り換えは37mmごとにしかできな
いことになる。
For example, in the commercially available crosspoint switch IIA shown in FIG. 11, the time required to set one switch to 0N10FF is approximately 50 ns. In addition, the number of switch locations to be set in one crosspoint switch 11A with an 8×16 configuration is 8, and 120 losspoint switches IIA are required, so the entire crosspoint switch array 11' is The time required to set the switch is 50ns x 8 x 120
= 48 μs, and the ultrasonic distance is 37 −, meaning that the focus can only be switched every 37 mm.

ここで、通常の表示深度は、3.5MHzプローブの場
合は210+w+、5MHzの場合は105m、7.5
MHzの場合は60mであり、各々のダイナミックフォ
ーカス可能な段数は6段、3段、2段となり、受信ダイ
ナミックフォーカス段数は少ない。
Here, the normal display depth is 210+w+ for 3.5MHz probe, 105m for 5MHz, 7.5m
In the case of MHz, it is 60 m, and the number of steps that can be dynamically focused is 6 steps, 3 steps, and 2 steps, and the number of receiving dynamic focus steps is small.

次に、第13図は、従来における96 x 160構成
のクロスポイントスイッチアレイ11′のデータ設定回
路を示している。図示はしないが、超音波診断装置の全
てのタイミングを掌るDSC(ディジタル・スキャン・
コンバータ)からフォーカスデータ設定トリガ信号51
0がクロックジェネレータ15に入力され、クロックジ
ェネレータ15は所定数のパルス列511を発生する。
Next, FIG. 13 shows a data setting circuit for a conventional cross-point switch array 11' having a 96 x 160 configuration. Although not shown, there is a DSC (digital scan controller) that controls all the timing of the ultrasound diagnostic equipment.
converter) to the focus data setting trigger signal 51
0 is input to the clock generator 15, and the clock generator 15 generates a predetermined number of pulse trains 511.

このパルス列511は10ビツトカウンタ16によりカ
ウントされ、10ビツトカウンタ16はY−アドレス信
号512を発生する。
This pulse train 511 is counted by a 10-bit counter 16, which generates a Y-address signal 512.

このY−アドレス信号512の10ビツトの内、下位3
ビツトがクロスポイントスイッチIIAのアドレスAY
O〜AY2に、また、上位7ビツトがデコーダ18に入
力される。更に、10ビツトのY−アドレス信号512
は、ROM17のアドレス制御信号の一部として入力さ
れる。このROM17には、前記10ビツトのY−アド
レス信号512のほかに、DSCからフォーカス条件(
周波数、プローブの種類、焦点位置等)としての6ビツ
トの信号513が入力されている。ここで、ROM17
に入力される10ビツトのY−アドレス信号512は、
クロスポイントスイッチ11Aの番号及びアドレスA 
X、 O−A X3の指定を行なうのに使用される。
Of the 10 bits of this Y-address signal 512, the lower 3
Bit is address AY of crosspoint switch IIA
The upper 7 bits are input to the decoder 18 from O to AY2. Additionally, a 10-bit Y-address signal 512
is input as part of the address control signal of the ROM 17. In addition to the 10-bit Y-address signal 512, this ROM 17 also contains focus conditions (
A 6-bit signal 513 indicating frequency, type of probe, focal position, etc.) is input. Here, ROM17
The 10-bit Y-address signal 512 input to
Crosspoint switch 11A number and address A
X, OA Used to specify X3.

前記ROM17からは、アドレスAYO−AY2に対す
るアドレスAXO−AX3の指定を行なう4ビツトのX
−アドレス信号514と、Y−アドレス信号512及び
X−アドレス信号514により指定されるスイッチの0
N10FFを制御する接点信号515とが出力される。
From the ROM 17, a 4-bit
-address signal 514 and the 0 of the switch specified by the Y-address signal 512 and the X-address signal 514.
A contact signal 515 for controlling N10FF is output.

そして、X−アドレス信号514はクロスポイントスイ
ッチIIAのアドレスAXO−AX3に、また、接点信
号515はクロスポイントスイッチ11AのDATA入
力端子に入力される。
The X-address signal 514 is input to addresses AXO-AX3 of the cross-point switch IIA, and the contact signal 515 is input to the DATA input terminal of the cross-point switch 11A.

一方、前記デコーダ18からは、120個のクロスポイ
ントスイッチ11を指定する120本のチップセレクト
信号516が8力される。また、所定数のパルス列51
1はクロスポイントスイッチ11Aに設定されたDAT
A、アドレXAXO−AX3、AYO−AY2をラッチ
する5TROBE信号としても用いられる。
On the other hand, the decoder 18 outputs eight 120 chip select signals 516 specifying the 120 crosspoint switches 11. In addition, a predetermined number of pulse trains 51
1 is the DAT set to crosspoint switch 11A
It is also used as a 5TROBE signal to latch addresses A, XAXO-AX3, and AYO-AY2.

以上のように従来では、96 X 160個のスイッチ
からなるクロスポイントスイッチアレイ11′に対する
データ設定を行なっていた。また、前述したように、従
来のデータ設定回路では受信ダイナミックフォーカスの
段数が少ないため、純連続的にフォーカスを切り換える
ことは困難であった。
As described above, conventionally, data was set for the crosspoint switch array 11' consisting of 96 x 160 switches. Further, as described above, in the conventional data setting circuit, the number of reception dynamic focus stages is small, so it is difficult to switch the focus purely continuously.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように、従来のデータ設定回路では、個々のクロ
スポイントスイッチに逐次データを設定する方式である
ため、例えば96X160個ものスイッチにデータ設定
を行なうのに多大な時間を必要とし、また、画像中での
フォーカス段数が少ないために分解能に劣るという問題
があった。
(Problem to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional data setting circuit, data is set sequentially to each crosspoint switch, so it takes a lot of time to set data to, for example, 96 x 160 switches. In addition, there was a problem that the resolution was poor because the number of focus steps in the image was small.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、複数のクロスポイントスイッ
チに対するデータ設定時間を短縮し、しかも分解能の向
上を可能にした超音波診断装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can shorten the data setting time for a plurality of crosspoint switches and improve resolution.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、DSCから送られ
るフォーカス条件としての信号を、複数のクロスポイン
トスイッチ群に対応する複数のデータ設定回路内の記憶
素子にそれぞれ格納し、これらのデータ設定回路により
前記複数のクロスポイントスイッチ群に対し並行してデ
ータ設定を行うものである。すなわち本発明は、被検体
の断層像を得る超音波診断装置であって、超音波の受信
時における配列振動子からの音波信号に対し、クロスポ
イントスイッチアレイ内の複数個のクロスポイントスイ
ッチを用いて所定の遅延時間を与える受信ダイナミック
フォーカス用の遅延時間設定ユニットを備えた超音波診
断装置において、前記クロスポイントスイッチアレイを
構成する複数個のクロスポイントスイッチを分割して複
数のクロスポイントスイッチ群を形成し、これらのクロ
スポイントスイッチ群に対応して設けられた複数の遅延
時間設定用データ設定回路により、各クロスポイントス
イッチ群を同時に一括制御してデータ設定を行うもので
ある。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention transmits a signal as a focus condition sent from a DSC to a memory element in a plurality of data setting circuits corresponding to a plurality of crosspoint switch groups. These data setting circuits set data for the plurality of crosspoint switch groups in parallel. That is, the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a tomographic image of a subject, and uses a plurality of crosspoint switches in a crosspoint switch array to respond to a sound wave signal from an array transducer when receiving ultrasonic waves. In an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with a delay time setting unit for reception dynamic focus that provides a predetermined delay time, a plurality of crosspoint switches constituting the crosspoint switch array are divided to form a plurality of crosspoint switch groups. A plurality of delay time setting data setting circuits provided corresponding to these cross point switch groups collectively control each cross point switch group at the same time to set data.

(作用) 本発明によれば、複数のクロスポイントスイッチ群に対
応するデータ設定回路内の記憶素子の出力データにより
、クロスポイントスイッチアレイの遅延ユニットに対応
する複数のクロスポイントスイッチ群を一括制御してデ
ータを設定するため、データ設定回数の減少が可能であ
り、遅延時間の設定に要する時間を従来に比べて大幅に
短縮することができる。
(Function) According to the present invention, the plurality of crosspoint switch groups corresponding to the delay units of the crosspoint switch array are collectively controlled by the output data of the storage element in the data setting circuit corresponding to the plurality of crosspoint switch groups. Since the data is set using the conventional method, the number of times the data is set can be reduced, and the time required to set the delay time can be significantly shortened compared to the conventional method.

(実施例) 以下1図に沿って本発明の一実施例を説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

すなわちこの実施例では、第1図に示すように、クロス
ポイントスイッチアレイ】1′を構成する120個の8
×16構成のクロスポイントスイッチIIAを三群(4
0個ずつ)に分割してそれぞれをクロスポイントスイッ
チ群11A工、llA2.llA3とし、これらの各ク
ロスポイントスイッチ群11A□、IIA、。
That is, in this embodiment, as shown in FIG.
x16 configuration crosspoint switch IIA in three groups (4
0 each) and each is divided into cross point switch groups 11A, 11A2. llA3, and each of these crosspoint switch groups 11A□, IIA,.

11A、に対応する三系統のデータ設定回路21□、2
1□。
11A, three-system data setting circuit 21□, 2
1□.

213を設けたものである。なお、第2図は、このうち
の−系統分のデータ設定回路211及びクロスポイント
スイッチ群11A1等を示したものである。
213 is provided. Incidentally, FIG. 2 shows the data setting circuit 211 and the cross point switch group 11A1 for the negative system.

つまり本実施例では、各データ設定回路21□。In other words, in this embodiment, each data setting circuit 21□.

21□、213によるクロスポイントスイッチILAの
制御は各々32チヤンネルずつでよく、この32回のデ
ータ設定を3回路並列動作にて行えば、全体として96
チヤンネルの遅延時間を設定することができる。上記3
2回のデータ設定に要する時間は、前記のようにスイッ
チ1個のデータ設定に要する時間が50nsであるので
、全体では32X 50ns = 1.6mとなり、超
音波距離にすると約1.2mとなってフォ−カスの切り
換えを最小で約1.2ma+ごとに行えることになる。
Control of the cross point switch ILA by 21□ and 213 requires 32 channels each, and if these 32 data settings are performed in parallel operation of 3 circuits, the total number of channels is 96.
Channel delay time can be set. Above 3
The time required to set data twice is 50 ns as described above for setting data for one switch, so the total time is 32 x 50 ns = 1.6 m, and the ultrasonic distance is approximately 1.2 m. This means that the focus can be switched at least every 1.2 ma+.

従って、3.5MHzのプローブでは171段、5MH
zのプローブでは87段、7.5M)(zのプローブで
は51段のフォーカスゾーンを形成することが可能にな
る。
Therefore, for a 3.5MHz probe, there are 171 stages and 5MHz
With the Z probe, it is possible to form a focus zone with 87 stages and 7.5M) (with the Z probe, it is possible to form a focus zone with 51 stages.

第1図において、図示されていないDSCからのフォー
カスデータ設定トリガ信号510に基づきクロックジェ
ネレータ15から出力されるパルス列511は、5ビツ
トカウンタ19によりカウントされ、5ビツトのY−ア
ドレス信号512が生成される。
In FIG. 1, a pulse train 511 output from the clock generator 15 based on a focus data setting trigger signal 510 from a DSC (not shown) is counted by a 5-bit counter 19, and a 5-bit Y-address signal 512 is generated. Ru.

このY−アドレス信号512はアドレス制御信号の一部
として、各データ設定回路21□、21□、213内の
ROM20工、 20.、20.に入力されている。
This Y-address signal 512 is used as a part of the address control signal to be sent to the ROM 20 in each data setting circuit 21□, 21□, 213, 20. , 20. has been entered.

また、上記Y−アドレス信号512はその5ビツトのう
ち下位3ビツトがクロスポイントスイッチ群11A工、
llA2.llA3を構成する各40個のクロスポイン
トスイッチ11.AのアドレスAYO〜AY2に入力さ
れ、上位2ビツトが各データ設定回路21□、21□、
21.内のデコーダ18□、18□、18.に入力され
ている。これを詳述すると、Y−アドレス信号512の
上位2ビツトは、第2図に示すごと<32×160構成
のクロスポイントスイッチ群11A□において、行方向
の8×16構成のクロスポイントスイッチ11Aの選択
を行う行制御信号517となっており、また、Y−アド
レス信号512の下位3ビツトは、上記選択されたクロ
スポイントスイッチIIAの中で行方向の選択を行う信
号となっている。これは。
Furthermore, the lower 3 bits of the 5 bits of the Y-address signal 512 are used by the cross point switch group 11A,
llA2. Each of the 40 crosspoint switches 11 constituting llA3. A's addresses AYO to AY2 are input, and the upper two bits are input to each data setting circuit 21□, 21□,
21. Decoders 18□, 18□, 18. has been entered. To explain this in detail, as shown in FIG. 2, the upper two bits of the Y-address signal 512 are the cross point switches 11A of the 8 x 16 configuration in the row direction in the cross point switch group 11A□ of <32 x 160 configuration as shown in FIG. This is a row control signal 517 for selection, and the lower three bits of the Y-address signal 512 are a signal for selection in the row direction within the selected crosspoint switch IIA. this is.

他のクロスポイントスイッチ群11A2,1.LA3に
ついても同様である。
Other crosspoint switch groups 11A2, 1. The same applies to LA3.

なお、第2図に示すROM 201□、202□は1便
宜的に第1図におけるR OM 201の機能を分けて
表したものであり、第2図のROM 201□には、上
記Y−アドレス信号512のほかに、図示されていない
DSCからフォーカス条件(周波数、プローブ種類、焦
点位置等)の6ビツトの信号513が入力されている。
Note that the ROMs 201□ and 202□ shown in FIG. 2 represent the functions of the ROM 201 in FIG. 1 separately for convenience, and the ROM 201□ in FIG. In addition to the signal 512, a 6-bit signal 513 indicating focus conditions (frequency, probe type, focus position, etc.) is input from a DSC (not shown).

このROM201□からは、第13図の第】−のROM
17と同様に、特定のクロスポイントスイッチIIAの
アドレスAYO−AY2に対するアドレスAXO−AX
3の指定を行なう4ビツトのX−アドレス信号514と
、後述する制御によって指定される特定のクロスポイン
トスイッチIIAにおいてY−アドレス信号512及び
X−アドレス信号514により指定されるスイッチの0
N10FFを制御するための1ビツトの接点信号515
とが出力され、これらの信号は各クロスポイントスイッ
チ11AのアドレスAXO〜AX3及びDATA入力端
子にそれぞれ入力されている。
From this ROM201□, the ROM at ]- in Figure 13
17, the address AXO-AX for the address AYO-AY2 of the specific crosspoint switch IIA
A 4-bit X-address signal 514 that specifies 3, and a 4-bit
1-bit contact signal 515 for controlling N10FF
These signals are input to the addresses AXO to AX3 and the DATA input terminal of each crosspoint switch 11A, respectively.

更に、第1図及び第2図において、データ設定回路21
□、21□、213内のROM20.(第2図ではR○
M2O2□)、 202.20.からは、96X160
構成のクロスポイントスイッチアレイ11′の列方向の
クロスポイントスイッチIIAを選択する4ビツトの列
制御信号518が出力され、この列制御信号518は前
記行制御信号517と共にデコーダ181.18□、1
83に入力されている。そして、これらのデコーダ18
□。
Furthermore, in FIGS. 1 and 2, the data setting circuit 21
ROM20. in □, 21□, 213. (In Figure 2, R○
M2O2□), 202.20. From 96X160
A 4-bit column control signal 518 for selecting the crosspoint switch IIA in the column direction of the crosspoint switch array 11' is output, and this column control signal 518 is sent to the decoders 181.18□, 1 together with the row control signal 517.
83 is input. And these decoders 18
□.

18□、183からは、行制御信号517及び列制御信
号518によって指定される特定のクロスポイントスイ
ッチIIAを選択して動作させるための各40本のチッ
プセレクト信号516がそれぞれ出力されるようになっ
ている。以上のようにして、三つのクロスポイントスイ
ッチ群11A1.llA2.llA3を有するクロスポ
イントスイッチアレイ11′を、三系統のデータ設定回
路211.212.213により制御するものである。
18□ and 183 output 40 chip select signals 516 each for selecting and operating a specific crosspoint switch IIA designated by the row control signal 517 and column control signal 518. ing. As described above, the three cross point switch groups 11A1. llA2. A crosspoint switch array 11' having llA3 is controlled by three systems of data setting circuits 211, 212, and 213.

このようにして1本実施例では、クロスポイントスイッ
チ群11A工、llA2.IIA、の数に対応する複数
のデータ設定回路21□、 212.21.、内のR’
0M20□、20□、203に同一のデータを各々格納
し、クロスポイントスイッチアレイ11′の遅延ユニッ
ト5を一部としてこれに対応するクロスポイントスイッ
チ群11A□、IIA、、llA3を一括して制御する
ものであり、全体としてのデータ設定回数を減少させる
ことで全てのクロスポイントスイッチ11Aに対するデ
ータ設定時間を大幅に短縮することができる。
In this way, in this embodiment, the cross point switch groups 11A, 11A2. A plurality of data setting circuits 21□, 212.21.corresponding to the number of IIA, 212.21. , R' in
The same data is stored in 0M20□, 20□, and 203, respectively, and the corresponding crosspoint switch groups 11A□, IIA, . By reducing the overall number of data settings, the data setting time for all crosspoint switches 11A can be significantly shortened.

ここで、詳述はしないが、各データ設定回路のROMの
データをそれぞれ他の系統のデータ設定回路のROMに
切り換えて設定できるようにし、各ROMのデータを各
々異ならせて遅延時間を設定するようにすれば、メモリ
容量の削減を図ることができる。
Although not described in detail here, the data in the ROM of each data setting circuit can be set by switching to the ROM of the data setting circuit of another system, and the delay time can be set by making the data in each ROM different. By doing so, it is possible to reduce the memory capacity.

なお、上記実施例では、クロスポイントスイッチIIA
の動作制御にチップセレクト信号を用いているが、5T
ROBE信号のみにより、または5TROBE信号とチ
ップセレクト信号との組合せによって動作制御を行なっ
てもよい。このように5TROBE信号とチップセレク
ト信号との組合せによって動作制御を行なう場合には、
例えば5TROBE信号をアレイの列方向の制御に、ま
たチップセレクト信号をアレイの行方向の制御に用いれ
ばよい。更に、上記実施例ではクロスポイントスイッチ
IIAを制御するためのデータの記憶媒体としてROM
を使用したが、これ以外にもRAMのようにデータの読
み出しが可能なものであれば、記憶媒体の種類は限定さ
れない。また、クロスポイントスイッチ群の数、すなわ
ちデータ設定回路の数は3に限定されるものではない。
In addition, in the above embodiment, the cross point switch IIA
The chip select signal is used to control the operation of the 5T
The operation may be controlled by the ROBE signal alone or by a combination of the 5TROBE signal and the chip select signal. When controlling the operation by a combination of the 5TROBE signal and the chip select signal in this way,
For example, the 5TROBE signal may be used to control the array in the column direction, and the chip select signal may be used to control the array in the row direction. Furthermore, in the above embodiment, a ROM is used as a data storage medium for controlling the crosspoint switch IIA.
However, the type of storage medium is not limited as long as it can read data, such as a RAM. Further, the number of crosspoint switch groups, that is, the number of data setting circuits is not limited to three.

(発明の効果) 以上のように本発明によれば、受信ダイナミックフォー
カス用の遅延時間の設定に用いる複数のクロスポイント
スイッチを複数群に分割し、同数のデータ設定回路によ
りクロスポイントスイッチ群を一括制御して遅延時間の
設定を行うため、全てのクロスポイントスイッチに対す
るデータ設定に要する時間を大幅に短縮することができ
る。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a plurality of crosspoint switches used for setting the delay time for reception dynamic focus are divided into a plurality of groups, and the crosspoint switch groups are collectively controlled by the same number of data setting circuits. Since the delay time is set under control, the time required to set data for all crosspoint switches can be significantly reduced.

これにより、受信ダイナミックフォーカスの段数を大幅
に増加させることができ、準連続受信ダイナミックフォ
ーカスを可能として深度方向に均一に近い分解能の超音
波画像を得ることができるという効果がある。
This has the effect of significantly increasing the number of reception dynamic focusing stages, enabling quasi-continuous reception dynamic focusing, and obtaining ultrasonic images with nearly uniform resolution in the depth direction.

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

第1図は本発明の一実施例におけるクロスポイントスイ
ッチアレイ及びそのデータ設定回路等の構成図、第2図
は第1図のうちの一系統分の詳細な構成図、第3図ない
し第13図は従来技術を説明するためのもので、第3図
は送信時の電子収束法を示す説明図、第4図は受信時の
電子収束法を示す説明図、第5図は受信時の電子集束回
路において使用される遅延ユニットの説明図、第6図は
同じく遅延時間設定ユニットの説明図、第7図はクロス
ポイントスイッチの等価回路図、第8図は受信ダイナミ
ックフォーカスの概念説明図、第9図は受信ダイナミッ
クフォーカスにおける音場プロファイルの説明図、第1
O図は受信ダイナミックフォーカスを行なうための遅延
時間設定ユニットの説明図、第11図は市販のクロスポ
イントスイッチのブロック構成図、第12図は電子セク
タ式超音波診断装置用受信フォーカスの構成図、第13
図はクロスポイントスイッチアレイのデータ設定回路図
である。 11’・・・クロスポイントスイッチアレイ11人・・
・クロスポイントスイッチ 11A□、11A、、llA3・・・クロスポイントス
イッチ群15・・・クロックジェネレータ 17.20□、20□、 203.201. 、202
□・・・ROM181、182.183・・・デコーダ
19・・・5ビツトカウンタ
FIG. 1 is a configuration diagram of a cross-point switch array and its data setting circuit, etc. in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of one system in FIG. 1, and FIGS. 3 to 13 The figures are for explaining the conventional technology. Fig. 3 is an explanatory diagram showing the electron convergence method during transmission, Fig. 4 is an explanatory diagram showing the electron convergence method during reception, and Fig. 5 is an explanatory diagram showing the electron convergence method during reception. FIG. 6 is an explanatory diagram of the delay unit used in the focusing circuit, FIG. 6 is an explanatory diagram of the delay time setting unit, FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a cross-point switch, and FIG. 8 is a conceptual diagram of reception dynamic focus. Figure 9 is an explanatory diagram of the sound field profile in reception dynamic focus, the first
Figure O is an explanatory diagram of a delay time setting unit for performing reception dynamic focus, Figure 11 is a block configuration diagram of a commercially available cross-point switch, Figure 12 is a configuration diagram of a reception focus for an electronic sector type ultrasound diagnostic apparatus, 13th
The figure is a data setting circuit diagram of a crosspoint switch array. 11'...Cross point switch array 11 people...
・Cross point switch 11A□, 11A, llA3...Cross point switch group 15...Clock generator 17.20□, 20□, 203.201. , 202
□...ROM181, 182.183...Decoder 19...5-bit counter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検体の断層像を得る超音波診断装置であって、
超音波の受信時における配列振動子からの音波信号に対
し、クロスポイントスイッチアレイ内の複数個のクロス
ポイントスイッチを用いて所定の遅延時間を与える受信
ダイナミックフォーカス用の遅延時間設定ユニットを備
えた超音波診断装置において、 前記クロスポイントスイッチアレイを構成する複数のク
ロスポイントスイッチを分割して複数のクロスポイント
スイッチ群を形成し、これらのクロスポイントスイッチ
群に対応して設けられた複数の遅延時間設定用データ設
定回路により.各クロスポイントスイッチ群を同時に一
括制御してデータ設定を行うことを特徴とする超音波診
断装置。
(1) An ultrasound diagnostic device that obtains a tomographic image of a subject,
An ultrasound system equipped with a delay time setting unit for reception dynamic focus that uses multiple crosspoint switches in a crosspoint switch array to give a predetermined delay time to the sound wave signal from the array transducer when receiving ultrasound. In the ultrasound diagnostic apparatus, a plurality of crosspoint switches constituting the crosspoint switch array are divided to form a plurality of crosspoint switch groups, and a plurality of delay time settings are provided corresponding to these crosspoint switch groups. By the data setting circuit. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that data settings are performed by simultaneously controlling each group of crosspoint switches.
(2)一系統の音波信号に対して複数のクロスポイント
スイッチから特定の1個を選択すると共に、この選択さ
れたクロスポイントスイッチにおいて特定のクロスポイ
ントの指定を同時に行なう請求項(1)記載の超音波診
断装置。
(2) A specific crosspoint switch is selected from a plurality of crosspoint switches for one system of sound wave signals, and a specific crosspoint is simultaneously specified in the selected crosspoint switch. Ultrasound diagnostic equipment.
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USD840172S1 (en) 2017-07-12 2019-02-12 3M Innovative Properties Company Sponge

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