JPH0464350A - 超音波イメージング装置 - 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） 本発明は医用の超音波イメージング装置に関し、特に媒
質中の非均質な波の伝播によって起こる位相相殺効果を
補正するための位相誤差補正送受信を行う超音波イメー
ジンク装置に関する。

（従来の技術） 超音波イメージンク装置は超音波探触子から超音波信号
を被検体内に照射して、被検体内の組織や病変部から反
射されてくる信号を超音波探触子て受波し、その反射信
号により形成される断層像をＣＲＴに表示して診断の用
に供する装置である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、被検体内を伝播して反射体で反射され、再び
体内を伝播して超音波探触子て受波される超音波信号に
おいては、媒質である体内の各組織が均質でないため、
超音波探触子で受波される段階で到達する超音波に位相
差が生し、受波超音波の位相が歪んでしまう位相相殺効
果と称せられる現象が発生する。この効果により超音波
探触子の開口面内での反射波の遅延分布が理論通りにな
らない。このため、開口を大きくして、分解能を良くし
、画質の向上を図ろうとしても思った程には良くならな
い。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、音速不均一分布による位相歪みを補ＩＩ−して実用上
支障のないイメージングを得ることのできる超音波イメ
ージンク装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 前記の課題を解決する本発明は、Ｎ個のエレメントを持
つ超音波エレメントアレイの１乃至Ｎ／２組から成るに
組の任意の２個の隣接エレメントの信号を選択して逐次
取り出すマルチプレクサと、該マルチプレクサの出力信
号を帯域制限して次段以降の信号処理を容易にするため
のに紹のＢＰＦと、前記に組の各２信号の一方の信号が
局部発振信号として入力され、他方の信号を検波する検
波器と、前記一方の信号を入力させて位相を９０゜移相
する９０°移相器と、該９０°移相器の出力信号を局部
発振信号として他方の信号を検波する検波器とて構成さ
れる隣接エレメント間の信号の位相誤差を求めるに組の
位相比較器と、該位相比較器の出力を、成る小区間積分
して平均比するに組の小区間積分器と、該小区間積分器
の出力信号をディジタル信号に変換するに組のＡＤ変換
器と、各隣接エレメント間の位を目誤差データか、その
上位にシステムコントローラからの情報による音線番号
、中位にエレメント番号、下位に音線上の区間番号に基
づくアドレスにより格納されるローカルメモリと、シス
テムコントローラの制御を受け、前記マルチプレクサ、
前記ＡＤ変換器及びローカルメモリを制御し、前記ロー
カルメモリのデータ格納のためエレメント番号と音線上
の区間番号に基づくアドレスを与えるに組の０−カルコ
ントローラと、超音波エレメントアレイの各エレメント
の信号の遅延量の分布データが格納されており、各音線
番号に応じた遅延量データを出力するディレー分布デー
タＦＲＯＭと、該ディレー分布データＦＲＯＭからの制
御信号と前記ローカルメモリからの位相誤差データとに
基づく各エレメントの信号の遅延量に対する修正信号と
を受けて送波ビムフォーマと受波ビームフォーマとを制
御する合成制御部とを具備することを特徴とするもので
ある。

又、第２の発明は、位相誤差測定時に狭ｎＦ域信号の送
波波形を発生する第１の波形発生器と、データ採取時に
広帯域の送波波形を発生する第２の波形発生器と、誤差
測定時とデータ採取時において、前記第１の波形発生器
の出力と前記第２の波形発生器の出力を切り替えて送波
ビームフォーマに入力させる第１のスイッチと、隣接す
る超音波エレメントアレイのエレメントからの２信号の
うち一方を局部発振信号として他方を位相検波して受波
信号が受けている位相誤差を検出し、得た位相誤差デー
タにより送波ビームフォーマと受波ビムフォーマを制御
して各エレメントの信号の遅延量を修正するための位相
誤差検出部と、該位相誤差検出部の出力を位相誤差補正
送受信時とイメージンク時とで切り替える第２のスイッ
チとを具備することを特徴とするものである。

更に、第３の発明は、位相誤差補正送受信時に間引音線
による超音波送受波を行うように送波ビームフォーマと
受波ビームフォーマとを制御する制御部を具備すること
を特徴とするものである。

更に、第４の発明は、受波ビームフォーマで時系列信号
とされた受信信号をテレビジョンフォーマットの信号に
変換するＤＳＣは、システムコントローラからの入力信
号によって制御されるコントローラと、該コントローラ
の制御によりカーソル信号を発生するカーソル発生器と
、前記コントローラからの書き込みアドレスにより前記
カーソル信号を格納し、前記コントローラからの読み出
しアドレスにより前記カーソル信号を出力するカーソル
メモリとを有するものであることを特徴とするのもので
ある。

更に、第５の発明は、受波回路にＴＧＣ信号を供給する
ＴＧＣ回路と、受波回路からの受信信号を受けてその信
号レベルを検出するレベル検出器と、受波回路からの受
信信号を受けてその信号レベルを検出するレベル検出器
と、前記レベル検出器の出力と前記レベル検出器の出力
とを加算する加算器と、最大許容レベルと最小許容レベ
ルの基準電圧を内蔵し、前記加算器の出力信号と前記基
準電圧とを比較してその範囲外のレベルの信号を検出し
、ローカルメモリに格納されている当該信号のデータを
除外させる信号を前記ローカルメモリに対して出力する
判断部とを具備することを特徴とするものである。

（作用） 超音波エレメントアレイの隣接した２チヤネルのエレメ
ントで送受信を行い、受波信号のうち一方の信号を局部
発振信号として他方の信号を検波してその位相誤差を求
め、位相誤差データから送受波ビームフォーマのディレ
ー分布を補正して、ピントの合ったイメージングを行う
。

又、位相誤差補正送受信時にはＳＮ比の良好な受信を行
うため狭帯域信号を送受信する。

又、位相誤差補正送受信時にはイメージング用送受信時
に比べて間引きした音線によって送受信する。

更にカーソルを設けて、そのカーソル位置を操作するこ
とにより所望の部のみピントの合った画像を得る。

ＴＧＣによる感度調節後の受波回路の８力信号のレベル
を検出し、判断部に設けた基準電圧と比較して一定の範
囲のレベルを外れた区間の信号を評価の対象から除外す
る。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

実施例　１ 第１図は本発明の第１の実施例のブロック図である。図
において、１は被検体に超音波を送波するための送波ト
リガを作る送波トリガ発生回路、２は送波トリガを受け
て音線信号を形成する送波ビームフォーマである。送波
ビームフォーマ２には超音波エレメントの数だけの出力
端子があって、それぞれ送波回路に出力を供給する。第
１図では１２８個の送波回路のうち、送波回路３゜と送
波回路３゜や、及びそれに付随する回路のみを示し、他
の回路は同様に動作するので省略しである。４は１２８
個のエレメントを有し、送波ビームフォーマ２で音線を
形成された信号を送波し、反射波を受けて電気信号に変
換する超音波エレメントアレイである。第１図ではエレ
メントの数を１２８として示しであるか、その数には限
定されない。

５、は超音波エレメントアレイ４のエレメント４ｏで受
波されて電気信号に変換された信号が入力され、増幅等
の信号処理をする受波回路、５ｎ４１は隣接エレメント
４　ｎ　＋１で受波された信号の処理をする受波回路で
ある。ここでは１２８個の受波回路のうち５．、と５．
１の２回路のみを示しである。６は１２８個の受波回路
のうち隣り合う２個の受波回路からの信号を選択して出
力するマルチプレクサで、その２出力はＢＰＦ７．、Ｂ
ＰＦ７．により帯域濾波されて位相比較器８に入力され
る。位相比較器８はＢＰＦ７ｂの出力を参照信号として
ＢＰＦ７．の出力信号と比較して位相検波する。９は被
測定エレメントの１送波に対する受波の全区間において
、その反射波の全区間を小区間に分離して各小区間毎に
積分する小区間積分器である。小区間積分器９の出方の
位相誤差データはＡＤ変換器１ｏてディジタル信号に変
換された後、ローカルメモリ１１に一時記憶のためニ格
納される。ローカルメモリ１１の割り付はアドレスは、
上位は音線番号、中位はエレメント番号、下位は音線上
の区間番号となり、音線番号はシステムコントローラ１
２から与えられ、それ以下の番号はローカルコントロー
ラ１３が作って与える。ローカルコントローラ１３はエ
レメント番号をマルチプレクサ６にも与えている。

］４はローカルメモリ１１−からの位相誤差データが修
正量として入力され、又、各音線のディレー分布データ
が格納されているディレー分布ブタＰＲＯＭ１５の出力
が主制御量として入力されている合成判断部である。デ
ィレー分布データＰＲＯＭｌ５にはシステムコントロー
ラ１２から音線番号情報が入力されて、各音線番号に対
応するディレー分布データを出力している。合成制御部
１４は、ディレー分布データＦＲＯＭ１５からのディレ
ー分布データが、ローカルメモリ１１からの位相誤差デ
ータで逆向きに補正されたデータを送波ビームフォーマ
２と受波ビームフォーマ１６に入力する。受波ビームフ
ォーマ１６は、１２８個の受波回路（５１〜５１２８）
の出力信号か入力され、合成制御部１４からの制御信号
により各エレメントからの信号に対する遅延量か与えら
れて、受信信号の整相加算を行い、シリアル信号に変換
して出力する。

受波ビームフォーマ１６て整相加算されたデータは、エ
コーフィルタ１７て余分な信号を除去され、対数増幅器
１８で圧縮増幅され、検波回路１つて検波され、ビデオ
増幅器２０て増幅された後ＤＳＣ２１に入力される。Ｄ
ＳＣ２］は入力される信号をテレビジョンフォーマット
の信号に変換して表示装置２２て表示させる。

次に上記のように構成された実施例の動作を説明する。

送波トリ力発生回路１はシステムコントローラ１２の制
御により送波トリ力を発生して出力する。送波ビームフ
ォーマ２は送波トリガを受けて１２８チヤネルの信号を
形成する。このチャネルのうちｎチャネルとｎ＋１チャ
ネルについて説明する。送波ビームフォーマ２の出力は
送波回路３゜と送波回路３，４１て増幅等の処理をされ
て、超音波エレメントアレイ４のエレメント４□４、。

１を励振し、超音波信号を送波させる。被検体内から反
射して戻ってきた超音波は、超音波ニレメチド４　、　
、４　ｏ−＋で受波され、電気信号に変換されて、受波
回路５゜、５．。１に入力される。

この信号は受波回路５゜Ｈ５ｎ　＋　ｌて増幅されてマ
ルチプレクサ６と受波ビームフォーマ１６に入力される
。マルチプレクサ６は１２８：２のチャネル変換を行っ
て受波回路５．．５．や、からの信号を出力する。マル
チプレクサ６の出力のうち受波回路５ｎの出力信号Ｓ、
はＢＰＦ７．で濾波されて位相比較器８に入力され、受
波回路５　、、＋＋の出力信号Ｓ、はＢＰＦ７ｂで濾波
されて位相比較器８に入力される。ここで、位相比較器
８の細部を第２図に示す。図において、第１図と同一の
部分には同一の符号を付しである。図中、８．はフィル
タ７、の出力信号のうち位相比較器８．に入力される信
号の位相を９０°遅らせる９０°移相器である。フィル
タ７、の出力信号Ｌ　（ｔ）は検波器８．の局部発振信
号として入力されて、フィルタ７１の出力信号Ｓ　（ｔ
）を位相検波する。又、同時に９０°移相器８．て９０
”移相された信号Ｌ（ｔ）’は、検波器８．に局部発振
信号として入力されて、フィルタ７、からの入力信号Ｓ
　（ｔ）を検波する。以上の信号入力から検波器８ｕの
出力信号は次式のようになる。

５（ｔ）−＾（ｔ）　ｃｏｓ　（ω。＋φ。）ｔＬ（ｔ
）−八（ｔ）　ｃｏｓ　（ω。＋φ１）を位相検波後平
滑化した信号出力は 検波器８ｖの出力信号は ５（ｔ）−Ａ（ｔ）　ｃｏｓ　（ω、）＋φｏ）１Ｌ、
　（ｔ）　−Ａ（ｔ）　ｃｏｓ　（ωｏ＋φ１−９０°
）を位相検波後平滑化した信号出力は ＝−Ａ（ｔ）２ｓｉｎ（φ１−φ、、　）　−（２）位
相比較器８の２個の位相誤差出力は、小区間積分器９て
積分され、ＡＤ変換器１０でディジタル信号に変換され
た後、ローカルメモリ１１に入力される。ローカルメモ
リ１１にはシステムコントローラ］２から音線番号情報
か入力されていて、音線番号情報に対応じた位相誤差デ
ータか一時紀憶される。この位相誤差データは次式に示
す通りである。

（１）式、（２）式から ローカルメモリ１１に蓄えられ平均化された各音線毎の
、各エレメント間の、そして各距離ゾーンにおける位相
誤差は合成制御部１４に送られる。

合成制御部］４にはシステムコントローラ１２からの音
線番号情報に基つきディレー分布データＦＲＯＭ１．５
にブロクラムされた、音線を形成する超音波エレメント
アレイ４の各エレメントへの遅延分布データかディレー
分布データＦＲＯＭ１５力ら王制ｓｉｔとして入力され
ているが、この遅延分布データをローカルメモリ１１か
らの位相ご；差データを修正量として逆向きに補正して
、送波ビームフォーマ２及び受波ビームフォーマ１６に
よる各エレメント毎の遅延量を変更する。この補Ｈ’は
、例えば、他のエレメントよりもビームステアリングと
同しくフォーカシングのための制御ブタの理論値と比べ
てｘｎｓ遅いエレメントは、送波も受波も逆にｘｎｓ早
くしてやるものである。送波の補正は、送波された超音
波の焦点か該当するゾーンのデータで行い、受波の補正
は、各ゾーン毎にそのゾーンのデータで修正量を変えて
行う。

以上説明した位相誤差検出において、位相比較器８か１
個で２つのエレメントの信号を処理する例を示したが、
位相比較器８の個数をに個（１≦に≦ｎ／２）とし、こ
のに個の位相比較器８を切り替え使用することにより、
１方位角について（ｎ／ｋ）回の送波でデータを取り終
えることかできる。

上記の説明のように隣接エレメント毎の信号を取り出し
、一方を局部発振信号として他方を位相検波し、隣接エ
レメントの信号間の位相誤差を求めて、その位相誤差デ
ータにより各エレメントの信号の位相補正を行うことに
より、全面にピントが合うようになる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

（イ）実施例では、送波及び受波に対して修正を行った
が、送波又は受波のみに対して行っても良い。

（ロ）超音波エレメントアレイのアレイ構造が２次元ア
レイ、不等間隔アレイ、曲面アレイ等各種のアレイにも
適用できる。

（ハ）受波のダイナミックフィルタもしくは周波数分割
受信手法、送波のゾーン別の周波数分割送波手法（焦点
の異なるゾーンにおいて）、又はＦＭチャープ波、位相
変１週波による送受信の場合にも適用可能である。

（ニ）成る深さの点をターケラトのａる点として、パル
スエコ一方式で得た修正データを用いてＣＷ送受信の場
合の補正データとして用いることができる。

実施例　２ 第３図は本発明の第２の実施例のブロック図である。図
において、第１図と同等の部分には同一の符号を付しで
ある。パルス幅か短幅で、従って広帯域のままの状態で
行う第１図の方式では各エレメントの受波信号のＳＮ比
が、中〜遠距離部分で悪化し、各エレメント間の位相差
検出か困難になるため、本実施例は、中〜遠距離でもエ
レメント間の位相差検出か、延いては、その理想状態か
らのずれの検出かてきるたけ悪無く行えるようにするも
のである。

図中、３１は連続波である搬送波を発生する搬送波発振
器で、波形発生器ａ３２と波形発生器ｂ３３とにその出
力信号を供給する。波形発生器ａ３２は搬送波発振器３
１からの信号の周波数でパルス幅の短い信号を発生して
いる。波形発生器ｂ３３は同じく搬送波発振器３１の信
号を受けて同一周波数のパルス幅の長いパルスを発生（
、でいる。

３４はａ接点に波形発生器ａ３２の出力が入力され、ｂ
接点に波形発生器ｂ３３の出力か入力されており、動接
点Ｃからの出力が送波ビームフォーマ２に入力されるス
イッチａである。３５は第１図のマルチプレクサ６から
ローカルメモリ１１に至る迄の回路が含まれている位相
誤差検出部である。３６は位置誤差検出部３５て検出さ
れた位相誤差をスイッチａ３４と連動して切り替えるス
イッチｂで、動接点Ｃに入力された位相誤差データをａ
接点かｂ接点に切り替えて、位相誤差検出部３５にフィ
ードバックする。３７は受波ビームフォーマ］６で整相
加算された出力信号を処理する受波信号処理部で、第１
図の実施例のエコーフィルタ１７からＤＳＣ２１までの
回路を含んでいる。

次に、上記のように構成された実施例の原理を説明する
。動作は第１図の実施例と異なる点についてのみ説明す
る。イメージングのためのデータ採取においては、距離
分解能を良くする必要もあり、広帯域の信号即ちパルス
幅の小さい尖鋭な信号か必要であるか、位Ｆ［Ｊ誤差補
正用のデータ採取では場所による位相誤差の変化は甚た
しくないので、狭帯域の信号即ちパルス幅の大きな信号
を送受波しても位相誤差の補正に関する限り支障はない
。従って、本実施例では、位相誤差補正用データ採取時
には波形発生器ｂ３３の長幅パルスを送り、そのデータ
に基づいて送受波ビームフォーマの遅延量を加減する。

イメージングデータ採取時には波形発生器ａ３２から短
幅パルスを出力して、高分解能のデータを取るものであ
る。このようにすれば位相誤差補正データ採取時にはＳ
Ｎ比の良好なデータを得ることができる。

この回路において、初めは、スイッチａ３４、スイッチ
ｂ３６を共にｂ接点側に入れておく。波形発生器ｂ３３
の長幅パルスがスイッチａ３４のｂ接点を通って超音波
ニレメン］・アレイ４のニレメンｈ４．．ニレメンｈ４
．．から送波される。

受波信号は、受波回路５．．５．、、を経て位相誤差検
出部３５て位相誤差を検出されて、スイッチｂ３６のｂ
接点から再び位相誤差検出部３５を経て送波ビームフォ
ーマ２と受波ビームフォーマ１６に入力され、その遅延
量データを変更して位相誤差を補正する。その後、スイ
ッチａ３４、スイッチｂ３６の動接点Ｃの接続を接点ａ
に切り替えて、イメージング用の広帯域信号である波形
発生器ａ３２からの出力を送波ビームフォーマ２に送り
出し、送波回路３゜、３、。１を経て超音波エレメント
アレイ４から送り出す。このように位相誤差補正のため
にはパルス幅の広い狭帯域の信号を送信（、て空中分解
能を犠牲にしてＳＮ比の良好な受信を行い、エレメント
間の位相誤差検出を悪無く行わせる。第３図の回路は、
このように位相誤差補正送受信時と、イメージング用送
受信時との送信波形を変えることにより、位相誤差測定
をＳＮ比の良好な状態で行うものである。この回路の動
作は、第１図の回路の動作とは、送波波形を異なる波形
を切り替え使用する以外は変わりは無いので、説明を省
略する。

上記の方法は送波波形を位相誤差補正送受信時とイメー
ジング時とて変えたか、位相誤差補正送受信時に受波回
路を狭帯域化してＳＮ比を上げるようにしても良い。第
４図は受波回路を狭帯域化する回路の一例を示す図であ
る。図において、第３図と同等な部分には同一の符号を
付しである。

図中、４１は受波回路５゜からの信号と受波回路５□＋
１からの信号を局部発振信号として位相検波する位相検
波器、４２は位相検波器４１の出力を濾波するＬＰＦで
ある。この第４図の回路は位相検波後の出力をＬＰＦ４
２により高域部をカットして受波信号を狭帯域化したも
ので、このように受波信号処理時に狭帯域化することに
よっても同し効果が得られる。

送信信号かＦＭチャープ信号の場合、あまりチャープの
周波数スイープの幅が広過ぎると位相誤差を求めること
が困難になる。フェースコードの場合でもそのサンプル
−１・が速すぎると、つまり広帯域にしすぎると同様な
現象を生ずる。この場合、位相誤差補正用には第５図に
示す構成の回路を用いると良い。この回路は１（ビット
／サンプル）×５（サンプル）の相互相関器で、ここで
用いられるクロックは超音波送受信の時間関係とは全く
独立てあっても差支えない。むしろ独立の方が干渉か無
くて好ましい。図において、第１図と同等の部分には同
一の符号を付しである。図中、４３は受波回路５ｎの出
力のエコー信号をサンプリングして２値化するサンプラ
、４４は受波回路５ｎ＋１の出力のエコー信号をサンプ
リングして２値化するサンプラである。４５はサンプラ
４３の出力の２値信号を蓄積してクロック毎に右方向に
順送りする５段構成のシフトレジスタ、４６はサンプラ
４４の出力の２値信号を順送りに蓄積する３段構成のシ
フトレジスタである。４７はシフトレジスタ４５の５段
構成の各段のデータと、シフトレジスタ４６の最終段の
データとか一致したときのみ〕とする４７゜４７ｂ、４
７ｃ、４７゜及び４７．の５個の回路で構成されている
υＩ−他的論理相否定回路（以下論理回路という）で、
シフトレジスタ４５の各段のデータと、シフトレジスタ
４６の最終段のデータが各構成論理回路４７゜〜４７、
に入力されている。４８は論理回路４７の出力データを
累積積分してアナログ化するアナログ積分器で、４８．
．４８．．４８ｃ、４８イ及び４８、の５個の積分器で
構成されている。４９はアナログ積分器４８．〜４８゜
を逐次切り替えるスイッチ、５０はアナログ積分器４８
の出力により隣接エレメント間の位相のずれを判断する
時間差判断部である。

上記の回路では、受波回路５、の出力がサンプラ４３で
サンプリングされ、その出力の２値化信号がシフトレジ
スタ４５に順送りにされて蓄えられた５段のデータと受
波回路５ｆｉ４１の出力がサンプラ４４でサンプリング
され２値化された信号がシフトレジスタ４已に蓄えられ
た３段目の最終段のデータとの相互相関を論理回路４７
て求め、アナログ積分器４８で積分した後、ディジタル
信号に変換して時間差判断部５０においてその相互相関
に関する判断を行う。このようにすることにより、入力
受波信号に位相誤差が無く、−様なデータであれば、そ
の波形は対称に変化するが、位相誤差があれば非対称と
なることから位相誤差を測定することができる。送波波
形の帯域幅が非常に広い場合、このようにして各ビット
毎に比較することにより、その位相誤差を知ることがで
きる。

実施例　３ 第６図は本発明の第３の実施例の要部を示す回路図であ
る。図において、第１図と同等の部分には同一の符号を
付しである。図中、５１は制御部で、これは送波ビーム
フォーマ２と受波ビームフォーマ１６を制御して、位相
誤差補正送受信を行う時は音線を間引いて選択された少
数の音線についてのみ送受波を行い、イメージングの時
にはすべてのあるいは殆どすべての音線について送受波
を行う。

又、粗い音速分布地図を作ってイメージング用送受信時
には先に得た音速分布図に補間データを入れてＢモード
用の音速分布図を作る。

位を目誤差補正用データを用いてＢモード用に補間する
方法としてＣＴ的手法を用いてもよい。

又、心拍を基準として心拍の位相毎にデータを取り、位
相毎に前回の同位相のときに得た補正データを用いるよ
うにすることもてきる。

更に、以前に得た音速分布地図を最新のＢモード像（無
修正のデータでもよい）と照合して、歪みの修正、例え
ばパターンマッチンク法等を用いて行う。この方法を行
うのには、Ｂモート像の動きを検出して併用する。

実施例　４ 第７図は本発明の第４の実施例のブロック図である。こ
の実施例では表示装置の画面全体に表示される画像のピ
ントを合わせるのではなく、所要の局部とその周辺のみ
にピントを合わせるようにするものである。第７図はこ
の実施例のＤＳＣ２１の細部ブロック図である。図にお
いて、第１図と同等の部分には同一の符号を付しである
。図中、６０はエコー信号をディジタル信号に変換する
ＡＤ変換器、６１はカーソル信号を発生するカーソル発
生器である。６２はエコー信号のデータを格納する画像
メモリ、６３はカーソル発生器６］からのカーソル信号
を格納するオー１１−レイ用のカソルメモリである。６
４は画像メモリ６２及びカーソルメモリ６３から読み出
されたデータをアナログ信号に変換するＤＡ変換器、６
５はシステムコントローラ１２の制御によりカーソル発
生器６１、画像メモリ６２、カーソルメモリ６３、ＤＡ
変換器６４等を制御するコントローラである。

次に、上記のように構成された実施例の動作を説明する
。ＤＳＣ２１に入力されたエコー信号はＡＤ変換器６０
てディジタル信号に変換され、コントローラ６５からの
書き込みアドレスにより画像メモリ６２に書き込まれる
。又、入力装置（図示せず）からの指令によりシステム
コントローラ１２はコントローラ６５を制御してカーソ
ル発生器６１からカーソルデータを発生させる。このカ
ソルデータはカーソルメモリ６３に格納される。

入力装置によりカーソル位置を移動させる指示を与える
と、コントローラ６５はシステムコントローラ１２の制
御により、その指示に基づく書き込みアドレスを送って
カーソルメモリ６５への書き込み位置を変えて、カーソ
ルを移動させる。システムコントローラ１２はカーソル
の移動と共に送波ビームフォーマ２と受波ビームフォー
マ１６を制御して、位相誤差補正送受１３時にはカーソ
ルの方向にのみ送受信を行わせる。

以上説明したように本実施例によれば、カーソルにより
画面上の所望の像のピントを合わせることができる。こ
のようにすることにより、例えば、管壁のクラッタをリ
ファレンスとしてドプラシフトのある所を指定すること
かできる。又、上記の局部を方位角（θ、φ）及び距Ｍ
（ｚ）の空間に適当に分布させて、全体として大略号遍
なく検査対象空間又はその必要部分空間をカバーするよ
うにすることができる。

更に位相誤差補正送受信時には、イメージング用送受信
時よりも鋭い送波フォーカスの超音波信号ヲ用いて、カ
ーソルで示された領域の位相誤差を求め、イメージング
用送受信時において、ファンビーム送信下のマルチビー
ム受信をする場合に必要な位置のみピントの合った画像
を得ることかできる。

実施例　５ 第８図は第５の実施例のブロック図である。図において
、第１図、第２図と同等の部分には同一の符号を付しで
ある。図中、７１は受波回路５、の出力を検波器８．に
よる検波前にそのレベルを検出するレベル検出器、７２
は受波回路５゜＋１の出力のレベルを検出するレベル検
出器である。７３はレベル検出器７１とレベル検出器７
２の出力を加算する加算器で、その出力のレベルを判断
部７４て判断する。７５は検波器８．の出力を増幅する
増幅器、７６は受波回路５゜＋５ｎ。１にＴＧＣ電圧を
与えるＴＧＣ回路である。

次に上記のように構成された実施例の動作を説明する。

位相誤差補正用送受信時において、受波回路５、の出力
信号は検波器８．に入力され、受波回路５６．１の出力
信号は９０°位相器８．て位相を９０″遅らせられて検
波器８．に入力される。

検波器８．は前者の信号と後者の信号を局部発振信号と
して検波し、ローカルメモリ１１に格納する。更に、受
波回路５ｎの出力はレベル検出器７１に入力され、受波
回路５ｎ。、の出力はレベル検出器７２に入力されて、
その信号レベルか検出される。レベル検出器７１で検出
されたレベル信号とレベル検出器７２で検出されたレベ
ル信号は加算器７３で加算され、判断部７４に入力され
る。

判断部７４には最大レベルと最小レベルの基準電圧が内
蔵されていて、その範囲外の信号は除外するものと判断
され、ローカルメモリ１１に格納されたデータから除外
される。尚、レベル検出において、受波回路５　ｎ　、
　　５　ｎ４１にＴＧＣ回路７６からＴＧＣ信号を与え
て、深さに基づく信号レベルの大きさの変動の影響を除
去しておく。

本実施例によれば先ず主としてノイズを主成分とするよ
うな低レベルの信号が位相誤差の検出作業を撹乱するこ
とが防止される。又本実施例によれば鏡面反射の性質を
強く有する高レベルの反射源が近隣の音線か送受信され
る場合にまで十分強い反射波を与え、その本来観測すべ
き自己の音線上の反射波を消してしまうような形式の誤
りの発生か防止される。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、媒体におけ
る音速の不均一分布に基づく位相歪みの補正されたイメ
ージングかできるようになり、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
第１図の実施例の位相比較器の詳細図、第３図は本発明
の第２の実施例のブロック図、第４図は受波信号回路を
狭帯化した回路の一例を示す図、 第５図は過渡波形が広帯域過ぎる場合の位相誤差を求め
る回路の図、 第６図は本発明の第３の実施例のブロック図、第７図は
本発明の第４の実施例のブロック図、第８図は本発明の
第５の実施例のブロック図である。 １・・送波トリ力発生回路 ２・・・送波ビームフォーマ ３、．３．。１　・・送波回路 ４・・・超音波エレメントアレイ ５、．５．。１・・受波回路 ６・・・マルチプレクサ　　８・位相比較器８、・９０
°移相器　　８．．８．　　・・検波器９・・・小区間
積分器　　　１１・・・ローカルメモリ１２・・・シス
テムコントローラ １３・・・ローカルコントローラ １４・・合成制御部 １５・・・ディレー分布データＲＰ　ＯＭ１６　受波ビ
ームフォーマ ３２・・・波形発生器８　　３３・・・波形発生器ｂ３
４・・・スイッチａ　　　　３５・・・位相誤差検出部
３６・・・スイッチｂ　　　　３７・・・受波信号処理
部５１・制御部　　　　　６１・・カーソル発生器６２
・・・画像メモリ　　　６３・・カーソルメモリ６５・
・・コントローラ ７１．７２・・・レベル検出器 ７３・・・加算器 ７６・・・ＴＧＣＮ路 ７４　判断部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎ個のエレメントを持つ超音波エレメントアレイ
   （４）の１乃至Ｎ／２組から成るに組の任意の２個の隣
   接エレメントの信号を選択して逐次取り出すマルチプレ
   クサ（６）と、該マルチプレクサ（６）の出力信号を帯
   域 制限して次段以降の信号処理を容易にするためのに組の
   ＢＰＦ（７＿ａ、７＿ｂ）と、 前記に組の各２信号の一方の信号（Ｌ（ｔ））が局部発
   振信号として入力され、他方の信号（Ｓ（ｔ））を検波
   する検波器（８＿ｕ）と、前記一方の信号（Ｌ（ｔ））
   を入力させて位相を９０°移相する９０°移相器（８＿
   ａ）と、該９０°移相器（８＿ａ）の出力信号（Ｌ（ｔ
   ）’）を局部発振信号として他方の信号（Ｌ（ｔ））を
   検波する検波器（８＿ｕ）とで構成される隣接エレメン
   ト間の信号の位相誤差を求めるに組の位相比較器（８）
   と、 該位相比較器（８）の出力を、或る小区間積分して平均
   比するに組の小区間積分器（９）と、 該小区間積分器（９）の出力信号をディジタル信号に変
   換するに組のＡＤ変換器（１０）と、 各隣接エレメント間の位相誤差データが、 その上位にシステムコントローラ（１２）からの情報に
   よる音線番号、中位にエレメント番号、下位に音線上の
   区間番号に基づくアドレスにより格納されるローカルメ
   モリ（１１）と、 システムコントローラ（１２）の制御を受け、前記マル
   チプレクサ（６）、前記ＡＤ変換器（１０）及びローカ
   ルメモリ（１１）を制御し、前記ローカルメモリ（１１
   ）のデータ格納のためエレメント番号と音線上の区間番
   号に基づくアドレスを与えるに組のローカルコントロー
   ラ（１３）と、 超音波エレメントアレイ（４）の各エレメントの信号の
   遅延量の分布データが格納されており、各音線番号に応
   じた遅延量データを出力するディレー分布データＰＲＯ
   Ｍ（１５）と、 該ディレー分布データＰＲＯＭ（１５）からの制御信号
   と前記ローカルメモリ（１１）からの位相誤差データと
   に基づく各エレメントの信号の遅延量に対する修正信号
   とを受けて送波ビームフォーマ（２）と受波ビームフォ
   ーマ（１６）とを制御する合成制御部（１４）とを具備
   することを特徴とする超音波イメージング装置。
2. （２）位相誤差測定時に狭帯域信号の送波波形を発生す
   る第１の波形発生器（３３）と、データ採取時に広帯域
   の送波波形を発生する第２の波形発生器（３２）と、 誤差測定時とデータ採取時において、前記第１の波形発
   生器（３３）の出力と前記第２の波形発生器（３２）の
   出力を切り替えて送波ビームフォーマ（２）に入力させ
   る第１のスイッチ（３４）と、 隣接する超音波エレメントアレイ（４）のエレメントか
   らの２信号のうち一方を局部発振信号として他方を位相
   検波して受波信号が受けている位相誤差を検出し、得た
   位相誤差データにより送波ビームフォーマ（２）と受波
   ビームフォーマ（１６）を制御して各エレメントの信号
   の遅延量を修正するための位相誤差検出部（３５）と、 該位相誤差検出部（３５）の出力を位相誤差補正送受信
   時とイメージング時とで切り替える第２のスイッチ（３
   ６）とを具備することを特徴とする超音波イメージング
   装置。
3. （３）位相誤差補正送受信時に間引音線による超音波送
   受波を行うように送波ビームフォーマ（２）と受波ビー
   ムフォーマ（１６）とを制御する制御部（５１）を具備
   することを特徴とする超音波イメージング装置。
4. （４）受波ビームフォーマ（１６）で時系列信号とされ
   た受信信号をテレビジョンフォーマットの信号に変換す
   るＤＳＣ（２１）は、 システムコントローラ（１２）からの入力信号によって
   制御されるコントローラ（６５）と、 該コントローラ（６５）の制御によりカーソル信号を発
   生するカーソル発生器（６１）と、 前記コントローラ（６５）からの書き込みアドレスによ
   り前記カーソル信号を格納し、前記コントローラ（６５
   ）からの読み出しアドレスにより前記カーソル信号を出
   力するカーソルメモリ（６３）とを有するものであるこ
   とを特徴とする請求項１、２又は３記載の超音波イメー
   ジング装置。
5. （５）受波回路（５＿ｎ、５＿ｎ＿＋＿１）にＴＧＣ信
   号を供給するＴＧＣ回路（７６）と、 受波回路（５＿ｎ）からの受信信号を受けてその信号レ
   ベルを検出するレベル検出器（７１）と、 受波回路（５＿ｎ＿＋＿１）からの受信信号を受けてそ
   の信号レベルを検出するレベル検出器（７２）と、 前記レベル検出器（７１）の出力と前記レベル検出器（
   ７２）の出力とを加算する加算器（７３）と、 最大許容レベルと最小許容レベルの基準電圧を内蔵し、
   前記加算器（７３）の出力信号と前記基準電圧とを比較
   してその範囲外のレベルの信号を検出し、ローカルメモ
   リ（１１）に格納されている当該信号のデータを除外さ
   せる信号を前記ローカルメモリ（１１）に対して出力す
   る判断部（７４）とを具備することを特徴とする請求項
   １、２、３又は４記載の超音波イメージング装置。