JPH05223924A - 超音波エコーグラフによる物体の検査装置 - Google Patents
超音波エコーグラフによる物体の検査装置Info
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- JPH05223924A JPH05223924A JP4171298A JP17129892A JPH05223924A JP H05223924 A JPH05223924 A JP H05223924A JP 4171298 A JP4171298 A JP 4171298A JP 17129892 A JP17129892 A JP 17129892A JP H05223924 A JPH05223924 A JP H05223924A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 集束遅延に対する補正値を決める相関を最早
用いる必要のない簡単な構成のエコーグラフを提供せん
とするものである。 【構成】 超音波エコーグラフにより物体を検査するに
当たり、超音波トランスジューサ素子のアレイと、送信
段と、検査される物体により戻るエコーグラフ信号を受
信兼処理する段とを具え、これら段はｎ個の送信および
受信チャネル好適な遅延を導入することによる集束手段
を具え、受信兼処理段はｎ個の受信チャネルに関連し最
初のバースト後集束遅延の（ｎ−１）補正値をきめる手
段及び決定された（ｎ−１）補正値の関数として集束遅
延の補正手段を具え、この補正値決定手段は、（ｎ−
１）補正値の各々を個別に決めるｎ個の順次の集束エコ
ーグラフ信号の２つを各々が個別に受信する（ｎ−１）
個の補正回路を並列に具える。
用いる必要のない簡単な構成のエコーグラフを提供せん
とするものである。 【構成】 超音波エコーグラフにより物体を検査するに
当たり、超音波トランスジューサ素子のアレイと、送信
段と、検査される物体により戻るエコーグラフ信号を受
信兼処理する段とを具え、これら段はｎ個の送信および
受信チャネル好適な遅延を導入することによる集束手段
を具え、受信兼処理段はｎ個の受信チャネルに関連し最
初のバースト後集束遅延の（ｎ−１）補正値をきめる手
段及び決定された（ｎ−１）補正値の関数として集束遅
延の補正手段を具え、この補正値決定手段は、（ｎ−
１）補正値の各々を個別に決めるｎ個の順次の集束エコ
ーグラフ信号の２つを各々が個別に受信する（ｎ−１）
個の補正回路を並列に具える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波トランスジューサ
素子のアレイを具え、このトランスジューサ素子のアレ
イは、超音波信号を検査すべき物体に送信する送信段
と、検査された物体により前記トランスジューサ素子に
戻ったエコーグラフ信号を受信且つ処理する受信兼処理
段とに関連させ、前記送信段および受信兼処理段はｎ個
の送信チャネルおよびｍ個のトランスジューサ素子のう
ちのｎ個のトランスジューサ素子に関連するｎ個の受信
チャネルに好適な遅延素子を設けて超音波アパーチュア
を形成する集束手段を具え、前記受信兼処理チャネル
が、（ａ）ｎ好適な受信チャネルに関連して集束遅延用
の（ｎ−１）補正値を決定する手段と、（ｂ）かくして
決定した（ｎ−１）補正値の関数としての前記集束遅延
の補正手段とを具える超音波エコーグラフによる物体の
検査装置に関するものである。
素子のアレイを具え、このトランスジューサ素子のアレ
イは、超音波信号を検査すべき物体に送信する送信段
と、検査された物体により前記トランスジューサ素子に
戻ったエコーグラフ信号を受信且つ処理する受信兼処理
段とに関連させ、前記送信段および受信兼処理段はｎ個
の送信チャネルおよびｍ個のトランスジューサ素子のう
ちのｎ個のトランスジューサ素子に関連するｎ個の受信
チャネルに好適な遅延素子を設けて超音波アパーチュア
を形成する集束手段を具え、前記受信兼処理チャネル
が、（ａ）ｎ好適な受信チャネルに関連して集束遅延用
の（ｎ−１）補正値を決定する手段と、（ｂ）かくして
決定した（ｎ−１）補正値の関数としての前記集束遅延
の補正手段とを具える超音波エコーグラフによる物体の
検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在のエコーグラフの動作原理は、一般
に検査される組織における超音波の速度が一定であると
云う仮定に基づき特に計算すべきビーム集束および傾斜
により種々の遅延を生ぜしめ、且つ深さ情報に変換すべ
きエコーの走行時間に関する情報を得るようにしてい
る。しかし、かかう仮定は殆ど真実ではない。即ち、超
音波の伝搬速度は例えば肝臓では１５４０ｍ／ｓの平均
値であり、油性の組織ではほぼ１３００ｍ／ｓである。
これがため、本質的には送信モードおよび受信モードの
双方において、超音波ビームが焦点（集束）外れとな
り、像の解像度およびコントラストが損失し、この損失
は集束アパーチュアが大きくなるほど、および高い周波
数の波長が高くなるほど増大する。発生した劣化に及ぼ
す周波数の影響は、波長のほぼ１／８の精度を遅延に対
し観察する必要があることを考慮する際、即ち、周波数
が増大するにつれて改善される精度であると解釈するこ
とができるが、アパーチュアの大きさの影響は、アパー
チュアが大きくなるにつれて音の種々の速度の確率が増
大することを考慮して説明することができる。
に検査される組織における超音波の速度が一定であると
云う仮定に基づき特に計算すべきビーム集束および傾斜
により種々の遅延を生ぜしめ、且つ深さ情報に変換すべ
きエコーの走行時間に関する情報を得るようにしてい
る。しかし、かかう仮定は殆ど真実ではない。即ち、超
音波の伝搬速度は例えば肝臓では１５４０ｍ／ｓの平均
値であり、油性の組織ではほぼ１３００ｍ／ｓである。
これがため、本質的には送信モードおよび受信モードの
双方において、超音波ビームが焦点（集束）外れとな
り、像の解像度およびコントラストが損失し、この損失
は集束アパーチュアが大きくなるほど、および高い周波
数の波長が高くなるほど増大する。発生した劣化に及ぼ
す周波数の影響は、波長のほぼ１／８の精度を遅延に対
し観察する必要があることを考慮する際、即ち、周波数
が増大するにつれて改善される精度であると解釈するこ
とができるが、アパーチュアの大きさの影響は、アパー
チュアが大きくなるにつれて音の種々の速度の確率が増
大することを考慮して説明することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる焦点外れの結果
の干渉を提言する解決策は相関により到来エコーグラフ
信号を比較することである。米国特許第４，４７１，７
８５号には、検査される物体における超音波速度および
形成される像のアーティファクトの差を対処するため
に、ｎ個のチャネルに並列に配列された相関器によって
（ｎ−１）個の補正値を決め、この補正値をこれら受信
チャネルの遅延線に供給し、これによりエコー信号の合
成前に受信モードの集束による各チャネルの遅延線によ
り導入された遅延を特定の手段で修正し得るようにした
装置が記載されている。
の干渉を提言する解決策は相関により到来エコーグラフ
信号を比較することである。米国特許第４，４７１，７
８５号には、検査される物体における超音波速度および
形成される像のアーティファクトの差を対処するため
に、ｎ個のチャネルに並列に配列された相関器によって
（ｎ−１）個の補正値を決め、この補正値をこれら受信
チャネルの遅延線に供給し、これによりエコー信号の合
成前に受信モードの集束による各チャネルの遅延線によ
り導入された遅延を特定の手段で修正し得るようにした
装置が記載されている。
【０００４】本発明の目的は集束遅延に対する補正値を
決める相関を最早用いる必要のない簡単な構成のエコー
グラフを提供せんとするにある。
決める相関を最早用いる必要のない簡単な構成のエコー
グラフを提供せんとするにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は超音波トランスジューサ素子のアレイを具え、このト
ランスジューサ素子のアレイは、超音波信号を検査すべ
き物体に送信する送信段と、検査された物体により前記
トランスジューサ素子に戻ったエコーグラフ信号を受信
且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、前記送信段お
よび受信兼処理段はｎ個の送信チャネルおよびｍ個のト
ランスジューサ素子のうちのｎ個のトランスジューサ素
子に関連するｎ個の受信チャネルに好適な遅延素子を設
けて超音波アパーチュアを形成する集束手段を具え、前
記受信兼処理チャネルが、（ａ）ｎ好適な受信チャネル
に関連して集束遅延用の（ｎ−１）補正値を決定する手
段と、（ｂ）かくして決定した（ｎ−１）補正値の関数
としての前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコ
ーグラフによる物体の検査装置において、前記補正値決
定手段は（ｎ−１）補正値の各々を夫々決めるｎ個の順
次の集束エコーグラフ信号の２つを各々が個別に決定す
る（ｎ−１）個の補正回路を並列に具え、これら回路、
例えばｉ番目の回路の各々は ・ｉ番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・ｉ番目の周期中前記補正回路により受信したランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するｉ番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする。
は超音波トランスジューサ素子のアレイを具え、このト
ランスジューサ素子のアレイは、超音波信号を検査すべ
き物体に送信する送信段と、検査された物体により前記
トランスジューサ素子に戻ったエコーグラフ信号を受信
且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、前記送信段お
よび受信兼処理段はｎ個の送信チャネルおよびｍ個のト
ランスジューサ素子のうちのｎ個のトランスジューサ素
子に関連するｎ個の受信チャネルに好適な遅延素子を設
けて超音波アパーチュアを形成する集束手段を具え、前
記受信兼処理チャネルが、（ａ）ｎ好適な受信チャネル
に関連して集束遅延用の（ｎ−１）補正値を決定する手
段と、（ｂ）かくして決定した（ｎ−１）補正値の関数
としての前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコ
ーグラフによる物体の検査装置において、前記補正値決
定手段は（ｎ−１）補正値の各々を夫々決めるｎ個の順
次の集束エコーグラフ信号の２つを各々が個別に決定す
る（ｎ−１）個の補正回路を並列に具え、これら回路、
例えばｉ番目の回路の各々は ・ｉ番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・ｉ番目の周期中前記補正回路により受信したランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するｉ番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図面につき本発明の実施例を説明する。図１
に示す超音波エコーグラフ装置はアナログスイッチ１５
に接続されたｍ個の超音波トランスジューサ１０ａ乃至
１０ｍのアレイを具え、アナログスイッチ１５によって
アパーチュアを規定する。このスイッチの他端を送信段
２０および受信兼処理段３００に接続する。
に示す超音波エコーグラフ装置はアナログスイッチ１５
に接続されたｍ個の超音波トランスジューサ１０ａ乃至
１０ｍのアレイを具え、アナログスイッチ１５によって
アパーチュアを規定する。このスイッチの他端を送信段
２０および受信兼処理段３００に接続する。
【０００７】本例では送信段２０は次の素子を具える： （ａ）例えば３ｋＨｚ乃至５ｋＨｚの繰返し比を有する
超音波バーストを規定するシーケンサ回路２１；この回
路は基本的には所望の種々のクロック信号を供給する発
信器および分周器を具える； （ｂ）このシーケンサ回路２１の出力側に設けられトラ
ンスジューサの励起を行う電気信号送信用の回路２２；
この励起は超音波信号を集束せしめる時間の関数とし
て、または逆に位相を制御し、この際、種々の異なる集
束遅延は送信に用いられるｎ個のトランスジューサに関
連するｎ個の個別の送信チャネル（ｎはｍよりも小さ
い）で回路２２の後段に設けられたｎ個の遅延線２３ａ
乃至２３ｎによって図１に示す例の場合のように得られ
る； （ｃ）前述したように回路２２によって集束が行い得な
い場合にｎ個の遅延線２３ａ乃至２３ｎによって形成す
る電子集束回路２３；および （ｄ）トランスジューサを駆動する高電圧パルスを供給
する高電圧駆動回路２４。
超音波バーストを規定するシーケンサ回路２１；この回
路は基本的には所望の種々のクロック信号を供給する発
信器および分周器を具える； （ｂ）このシーケンサ回路２１の出力側に設けられトラ
ンスジューサの励起を行う電気信号送信用の回路２２；
この励起は超音波信号を集束せしめる時間の関数とし
て、または逆に位相を制御し、この際、種々の異なる集
束遅延は送信に用いられるｎ個のトランスジューサに関
連するｎ個の個別の送信チャネル（ｎはｍよりも小さ
い）で回路２２の後段に設けられたｎ個の遅延線２３ａ
乃至２３ｎによって図１に示す例の場合のように得られ
る； （ｃ）前述したように回路２２によって集束が行い得な
い場合にｎ個の遅延線２３ａ乃至２３ｎによって形成す
る電子集束回路２３；および （ｄ）トランスジューサを駆動する高電圧パルスを供給
する高電圧駆動回路２４。
【０００８】シーケンサー回路２１によって前記遅延線
バーストを同期化するパルスおよび送信モード集束制御
回路２５の制御信号を供給する。この回路２５によって
各トランスジューサの送信遅延機能のシーケンスを記憶
し、このシーケンスを適応させて集束回路２３の遅延線
２３ａ乃至２３ｎの構成が各バーストの所定関数に従う
ようにする。
バーストを同期化するパルスおよび送信モード集束制御
回路２５の制御信号を供給する。この回路２５によって
各トランスジューサの送信遅延機能のシーケンスを記憶
し、このシーケンスを適応させて集束回路２３の遅延線
２３ａ乃至２３ｎの構成が各バーストの所定関数に従う
ようにする。
【０００９】受信兼処理段３００はｎ個の受信兼処理チ
ャネルを具え、本例ではこれを各々が次に示す素子を具
える： （ａ）前置増幅器３１ａ乃至３１ｎ、ｎ個の前置増幅器
はその全部でトランスジューサアレイのアパーチュアに
相当するｎ個のエコーグラフ信号を受信する前置増幅器
回路３１を構成する； （ｂ）時間の関数としての利得補償回路３２、この利得
補償回路は利得が時間の関数として変化するとともに前
記シーケンサ回路２１からの同期パルスを受ける制御か
ら３５によって制御されるｎ個の増幅器３２ａ乃至３２
ｎを具える； （ｃ）遅延線３３ａ乃至３３ｎ、この遅延線はその全部
でメモリ３４に結合された受信モード集束回路３３を構
成し、このメモリは前記シーケンサ回路２１によって制
御され、且つ各チャネルに対し各集束領域の、および各
像ラインの遅延機能の全部を記憶する； （ｄ）加算装置４１、この加算装置はかくして形成され
た前記ｎ個の受信兼処理チャネルの出力を受信する； （ｅ）検査される物体のスライス像を得る処理兼表示ユ
ニット４２、このユニットは図２に示すとともに基本的
には次の素子を具える： ・加算装置４１からの出力を受信するとともにアナログ
−デジタル変換器４４を後段に具える包絡線検出器４
３； ・アナログ−デジタル変換器４４の出力と、トランスジ
ューサ装置のに関する走査ラインの位置を規定するメモ
リ４６の出力と、前記シーケンサ回路２１により供給さ
れる同期信号とを受ける走査変換器４５； ・この走査変換器４５の出力信号を記憶するバッファと
して作用し、その出力が読出し後表示スクリーン４８で
再現される像メモリ４７。
ャネルを具え、本例ではこれを各々が次に示す素子を具
える： （ａ）前置増幅器３１ａ乃至３１ｎ、ｎ個の前置増幅器
はその全部でトランスジューサアレイのアパーチュアに
相当するｎ個のエコーグラフ信号を受信する前置増幅器
回路３１を構成する； （ｂ）時間の関数としての利得補償回路３２、この利得
補償回路は利得が時間の関数として変化するとともに前
記シーケンサ回路２１からの同期パルスを受ける制御か
ら３５によって制御されるｎ個の増幅器３２ａ乃至３２
ｎを具える； （ｃ）遅延線３３ａ乃至３３ｎ、この遅延線はその全部
でメモリ３４に結合された受信モード集束回路３３を構
成し、このメモリは前記シーケンサ回路２１によって制
御され、且つ各チャネルに対し各集束領域の、および各
像ラインの遅延機能の全部を記憶する； （ｄ）加算装置４１、この加算装置はかくして形成され
た前記ｎ個の受信兼処理チャネルの出力を受信する； （ｅ）検査される物体のスライス像を得る処理兼表示ユ
ニット４２、このユニットは図２に示すとともに基本的
には次の素子を具える： ・加算装置４１からの出力を受信するとともにアナログ
−デジタル変換器４４を後段に具える包絡線検出器４
３； ・アナログ−デジタル変換器４４の出力と、トランスジ
ューサ装置のに関する走査ラインの位置を規定するメモ
リ４６の出力と、前記シーケンサ回路２１により供給さ
れる同期信号とを受ける走査変換器４５； ・この走査変換器４５の出力信号を記憶するバッファと
して作用し、その出力が読出し後表示スクリーン４８で
再現される像メモリ４７。
【００１０】本発明によれば、受信兼処理段３００には
ｎ個の受信兼処理チャネルに関連して図３に詳細に示さ
れる集束補正段５４をも設ける。図３に示すようにこの
集束補正段５４は各々が集束されたエコーグラフ信号の
２つを受ける図４に５４ｉで詳細に示される並列配置の
（ｎ−１）個の補正回路５４ａ乃至５４ｎ−１を具え
る。
ｎ個の受信兼処理チャネルに関連して図３に詳細に示さ
れる集束補正段５４をも設ける。図３に示すようにこの
集束補正段５４は各々が集束されたエコーグラフ信号の
２つを受ける図４に５４ｉで詳細に示される並列配置の
（ｎ−１）個の補正回路５４ａ乃至５４ｎ−１を具え
る。
【００１１】本例では、まず最初、この補正回路５４ｉ
は時間窓を開ける段５１０ｉを具え、この段はランク
（ｉ）および（ｉ＋１）のエコーグラフ信号を受けて図
５（ａ）に示す信号を発生するように接続される（図５
は図４に示される補正回路５４ｉの種々の箇所に現われ
る信号波形を示す）。この段５１０ｉは次に示す素子を
順次具える： ・エコーグラフ信号の偽のフランクを除去するためにラ
ンク（ｉ）のエコーグラフ信号をフィルタ処理するよう
に直列に接続された２つのフリップフロップ５１１ｉお
よび５１２ｉ（フリップフロップ５１１ｉはこのエコー
グラフ信号およびシーケンサ回路２１からの本例では１
８ＭＨｚのクロック信号Ｈi を受けるとともにフリップ
フロップ５１２ｉはフリップフロップ５１１ｉの出力信
号および前記クロック信号を受ける）； ・第１計数器５１３ｉ、この計数器５１３ｉはフリップ
フロップ５１２ｉの出力側に現われるフィルタ処理され
た信号を受けるとともに、このエコーグラフ信号の任意
数（好適には８または１６）の周期後に前記窓を閉成す
るために、図５（ａ）に示される時間窓が開放（この開
放はシーケンサ回路２１からの信号Ａにより制御され
る）された後かくしてフィルタ処理されたエコーグラフ
信号のパルス数を計数する。
は時間窓を開ける段５１０ｉを具え、この段はランク
（ｉ）および（ｉ＋１）のエコーグラフ信号を受けて図
５（ａ）に示す信号を発生するように接続される（図５
は図４に示される補正回路５４ｉの種々の箇所に現われ
る信号波形を示す）。この段５１０ｉは次に示す素子を
順次具える： ・エコーグラフ信号の偽のフランクを除去するためにラ
ンク（ｉ）のエコーグラフ信号をフィルタ処理するよう
に直列に接続された２つのフリップフロップ５１１ｉお
よび５１２ｉ（フリップフロップ５１１ｉはこのエコー
グラフ信号およびシーケンサ回路２１からの本例では１
８ＭＨｚのクロック信号Ｈi を受けるとともにフリップ
フロップ５１２ｉはフリップフロップ５１１ｉの出力信
号および前記クロック信号を受ける）； ・第１計数器５１３ｉ、この計数器５１３ｉはフリップ
フロップ５１２ｉの出力側に現われるフィルタ処理され
た信号を受けるとともに、このエコーグラフ信号の任意
数（好適には８または１６）の周期後に前記窓を閉成す
るために、図５（ａ）に示される時間窓が開放（この開
放はシーケンサ回路２１からの信号Ａにより制御され
る）された後かくしてフィルタ処理されたエコーグラフ
信号のパルス数を計数する。
【００１２】ランク（ｉ）および（ｉ＋１）のエコーグ
ラフ信号を図５（ｂ）および図５（ｃ）に示す。このエ
コーグラフ信号は受信モード処理チャネルにより供給さ
れた矩形状のアナログエコーグラフ信号の１ビットアナ
ログ−デジタル変換後に得られることは明らかである。
ラフ信号を図５（ｂ）および図５（ｃ）に示す。このエ
コーグラフ信号は受信モード処理チャネルにより供給さ
れた矩形状のアナログエコーグラフ信号の１ビットアナ
ログ−デジタル変換後に得られることは明らかである。
【００１３】図示の回路５４ｉはランク（ｉ）および
（ｉ＋１）のエコーグラフ信号間の位相推移の絶対値を
決める回路およびこの位相推移の符号を決める回路を有
する位相推移決定段５２０ｉをも具える。
（ｉ＋１）のエコーグラフ信号間の位相推移の絶対値を
決める回路およびこの位相推移の符号を決める回路を有
する位相推移決定段５２０ｉをも具える。
【００１４】この絶対値を決める回路はＡＮＤゲート５
２１ｉを具える。このゲートはランク（ｉ）および（ｉ
＋１）の２つの信号および時間窓信号を受けるとともに
時間窓信号がこの窓の開放に関連するレベル（本例では
高信号レベル）を有する際に大きさがランク（ｉ）およ
び（ｉ＋１）の信号間の位相推移の絶対値に比例するデ
ジタル信号を供給する。このＡＮＤゲート５２１ｉの出
力信号を図５（ｄ）に示す。このゲートの後段に第２計
数器５２２ｉを設ける。シーケンサ間の２１からランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の信号のサンプリング周波数、
本例では４０ＭＨｚを有するクロック信号Ｈ2 を受ける
この計数器５２２ｉによってＡＮＤゲート５２１ｉの出
力信号高レベルにある間の総時間長、即ち、図５（ｄ）
に示すパルスの高レベルに相当する期間の和を決めるこ
とができる。この計数器５２２ｉの後段には分周器５２
３ｉ（本例では１つの／８または１／１６分周器）を設
ける。実際上、分周器５２３ｉの分周比は段５１０ｉに
よって発生する時間窓内に現われるフィルタ処理された
エコーグラフ信号の所定周期数に等しく、この分周は図
５（ｂ）に示すパルスの１つの平均幅の決定に用いる。
最後に、第１メモリ５２４ｉによって分周器５２３ｉの
出力信号を記憶し、この信号は決めるべき位相推移の絶
対値に相当する。
２１ｉを具える。このゲートはランク（ｉ）および（ｉ
＋１）の２つの信号および時間窓信号を受けるとともに
時間窓信号がこの窓の開放に関連するレベル（本例では
高信号レベル）を有する際に大きさがランク（ｉ）およ
び（ｉ＋１）の信号間の位相推移の絶対値に比例するデ
ジタル信号を供給する。このＡＮＤゲート５２１ｉの出
力信号を図５（ｄ）に示す。このゲートの後段に第２計
数器５２２ｉを設ける。シーケンサ間の２１からランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の信号のサンプリング周波数、
本例では４０ＭＨｚを有するクロック信号Ｈ2 を受ける
この計数器５２２ｉによってＡＮＤゲート５２１ｉの出
力信号高レベルにある間の総時間長、即ち、図５（ｄ）
に示すパルスの高レベルに相当する期間の和を決めるこ
とができる。この計数器５２２ｉの後段には分周器５２
３ｉ（本例では１つの／８または１／１６分周器）を設
ける。実際上、分周器５２３ｉの分周比は段５１０ｉに
よって発生する時間窓内に現われるフィルタ処理された
エコーグラフ信号の所定周期数に等しく、この分周は図
５（ｂ）に示すパルスの１つの平均幅の決定に用いる。
最後に、第１メモリ５２４ｉによって分周器５２３ｉの
出力信号を記憶し、この信号は決めるべき位相推移の絶
対値に相当する。
【００１５】同様に、この位相推移の符号を決める回路
はＡＮＤゲート５２５ｉを具え、このゲートも、ランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の２つの信号および時間窓信号
を受け、一方の信号は遅延回路５２６ｉによりサンプリ
ングクロック信号の１周期だけ遅延させ、このゲートの
出力信号を図５（ｅ）に示す。このＡＮＤゲート５２５
ｉの後段には第３計数器６２７ｉを設け、この計数器の
後段に比較器５２８ｉを設ける。前述したように、クロ
ック信号Ｈ2 をも受ける計数器５２７ｉによってＡＮＤ
ゲート５２５ｉの出力信号が高レベルにある間の総時間
長を決めるようにする。遅延回路５２６ｉにより導入さ
れた遅延の結果、この時間を計数器５２２ｉにより決ま
る時間とは相違させる。これら２つの時間長を比較し且
つ（遅延回路５２６ｉにより導入される遅延が存在しな
い場合に）ランク（ｉ）および（ｉ＋１）の信号の初期
相対位置を許容せしめることによって、位相推移の符号
を決めるようにする。絶対値を決める回路の場合には比
較器５２８ｉの後段に第２メモリ５２９ｉを設け、これ
により位相推移の符号に相当するこの比較器の出力信号
を記憶せしめるようにする。
はＡＮＤゲート５２５ｉを具え、このゲートも、ランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の２つの信号および時間窓信号
を受け、一方の信号は遅延回路５２６ｉによりサンプリ
ングクロック信号の１周期だけ遅延させ、このゲートの
出力信号を図５（ｅ）に示す。このＡＮＤゲート５２５
ｉの後段には第３計数器６２７ｉを設け、この計数器の
後段に比較器５２８ｉを設ける。前述したように、クロ
ック信号Ｈ2 をも受ける計数器５２７ｉによってＡＮＤ
ゲート５２５ｉの出力信号が高レベルにある間の総時間
長を決めるようにする。遅延回路５２６ｉにより導入さ
れた遅延の結果、この時間を計数器５２２ｉにより決ま
る時間とは相違させる。これら２つの時間長を比較し且
つ（遅延回路５２６ｉにより導入される遅延が存在しな
い場合に）ランク（ｉ）および（ｉ＋１）の信号の初期
相対位置を許容せしめることによって、位相推移の符号
を決めるようにする。絶対値を決める回路の場合には比
較器５２８ｉの後段に第２メモリ５２９ｉを設け、これ
により位相推移の符号に相当するこの比較器の出力信号
を記憶せしめるようにする。
【００１６】これがため、各補正回路５４ｉによって２
つのエコーグラフ信号間の遅延を決め得るようにする
（これら信号が第１作動から動的に集束されるため、検
査中の物体が均質でない場合でもこの第１作動中のこの
集束を簡単に行うようにする）。次いで、かくして、
（ｎ−１）個の相関回路５４ａ乃至５４ｎ−１により供
給される（ｎ−１）個の遅延値を図３に示すように再調
整（？？？）回路１５４で共に処理し、これによりこれ
らの値を（例えば第１チャネルに対するものであるが、
これをチャネルの任意の１つに関連させることができ
る）共通基準値に関して再調整する。再調整回路１５４
の後段には（ｎ−１）個の再調整された値で直線性減少
回路１５５を設け、集束軸外れで位置するターゲットの
可能な存在により生じる直線性オフセットを除去し得る
ようにする（この直線性オフセットの再調整および除去
を行う順序は単に例示的に与えられ、変更することがで
きる）。
つのエコーグラフ信号間の遅延を決め得るようにする
（これら信号が第１作動から動的に集束されるため、検
査中の物体が均質でない場合でもこの第１作動中のこの
集束を簡単に行うようにする）。次いで、かくして、
（ｎ−１）個の相関回路５４ａ乃至５４ｎ−１により供
給される（ｎ−１）個の遅延値を図３に示すように再調
整（？？？）回路１５４で共に処理し、これによりこれ
らの値を（例えば第１チャネルに対するものであるが、
これをチャネルの任意の１つに関連させることができ
る）共通基準値に関して再調整する。再調整回路１５４
の後段には（ｎ−１）個の再調整された値で直線性減少
回路１５５を設け、集束軸外れで位置するターゲットの
可能な存在により生じる直線性オフセットを除去し得る
ようにする（この直線性オフセットの再調整および除去
を行う順序は単に例示的に与えられ、変更することがで
きる）。
【００１７】これがため、回路１５５の（ｎ−１）個の
出力によって集束補正段５４の出力を構成する。かくし
て計算した遅延をメモリ回路５５に記憶し、次いで次の
バーストをトリガする前にこれら遅延を電子集束回路２
３の直前に配列された送信モード補正回路５６を形成す
る遅延線５６ａ乃至５６ｎによって送信チャネルに導入
する。次いで、新たな送信を行い、これにより、送信モ
ードの集束においてかくして各送信チャネルの遅延に適
用された補正を行う。この新たなバーストに対応するエ
コーグラフ信号を受信すると、これら信号間の遅延を、
再び上述した所と同様に決め、次いで次のバーストの直
前に各送信チャネルに再導入されるようになる。かよう
にして、検査される物体における超音波の速度差に対し
対話式補正を行うことができる。
出力によって集束補正段５４の出力を構成する。かくし
て計算した遅延をメモリ回路５５に記憶し、次いで次の
バーストをトリガする前にこれら遅延を電子集束回路２
３の直前に配列された送信モード補正回路５６を形成す
る遅延線５６ａ乃至５６ｎによって送信チャネルに導入
する。次いで、新たな送信を行い、これにより、送信モ
ードの集束においてかくして各送信チャネルの遅延に適
用された補正を行う。この新たなバーストに対応するエ
コーグラフ信号を受信すると、これら信号間の遅延を、
再び上述した所と同様に決め、次いで次のバーストの直
前に各送信チャネルに再導入されるようになる。かよう
にして、検査される物体における超音波の速度差に対し
対話式補正を行うことができる。
【００１８】本発明は上述した例にのみ限定されず、要
旨を変更しない範囲内において、種々の変形や変更が可
能である。例えば、上記補正が有効且つ適切である場合
には上述した対話式補正処理を割込ませることができ
る。この割込みは所定数のバースト後、または割込み基
準に基づき行うことができる。例えばエコーグラフライ
ンのエネルギーが所定スレシホルド以上となる際に、か
かる割込みを行う。このエネルギーは集束が送信モード
で、または受信モードで正しい場合に最大であると見な
すことができる。従って、この修正を行うために、補正
段５４の前段に配列された割込み制御回路を設けること
ができる。さらに、送信および／または受信モードがデ
ジタルである際、および、これらがアナログである際、
（この場合例えば利得補償回路３２の出力側にこれらチ
ャネルの各々に直列にアナログ−デジタル変換器を時間
の関数として配置する）補正情報の順次の循環により本
発明対話式補正を行うことができる。この変形例は図示
しない。その理由はその構成を図１から容易に導出する
ことができるからである。
旨を変更しない範囲内において、種々の変形や変更が可
能である。例えば、上記補正が有効且つ適切である場合
には上述した対話式補正処理を割込ませることができ
る。この割込みは所定数のバースト後、または割込み基
準に基づき行うことができる。例えばエコーグラフライ
ンのエネルギーが所定スレシホルド以上となる際に、か
かる割込みを行う。このエネルギーは集束が送信モード
で、または受信モードで正しい場合に最大であると見な
すことができる。従って、この修正を行うために、補正
段５４の前段に配列された割込み制御回路を設けること
ができる。さらに、送信および／または受信モードがデ
ジタルである際、および、これらがアナログである際、
（この場合例えば利得補償回路３２の出力側にこれらチ
ャネルの各々に直列にアナログ−デジタル変換器を時間
の関数として配置する）補正情報の順次の循環により本
発明対話式補正を行うことができる。この変形例は図示
しない。その理由はその構成を図１から容易に導出する
ことができるからである。
【００１９】メモリ回路５５に記憶され計算された遅延
は送信チャネル内に、および受信兼処理チャネル内に次
のバースト中再導入することができ、または、進行中の
バーストが終了していない場合にはでも、受信モード補
正回路５７によって受信兼処理チャネル内に直ちに再導
入することもできる。この場合には受信兼処理段３００
の回路５７は受信兼処理チャネルの各々に直列に配列さ
れた遅延線５７ａ乃至５７ｎを具え、回路５５および回
路５７は追加の出力接続部によって結合する。
は送信チャネル内に、および受信兼処理チャネル内に次
のバースト中再導入することができ、または、進行中の
バーストが終了していない場合にはでも、受信モード補
正回路５７によって受信兼処理チャネル内に直ちに再導
入することもできる。この場合には受信兼処理段３００
の回路５７は受信兼処理チャネルの各々に直列に配列さ
れた遅延線５７ａ乃至５７ｎを具え、回路５５および回
路５７は追加の出力接続部によって結合する。
【００２０】最後に、信号Ａ，Ｈ1 ，Ｈ2 は図３の（ｎ
−１）個の補正回路５４ａ乃至５４ｎ−１の各々に供給
することは勿論である。
−１）個の補正回路５４ａ乃至５４ｎ−１の各々に供給
することは勿論である。
【図１】焦点補正段を具える本発明超音波エコーグラフ
による物体の検査装置の１例の構成を示す回路図であ
る。
による物体の検査装置の１例の構成を示す回路図であ
る。
【図２】本発明超音波エコーグラフによる物体の検査装
置の処理兼表示ユニットを示す回路図である。
置の処理兼表示ユニットを示す回路図である。
【図３】本発明超音波エコーグラフによる物体の検査装
置の焦点補正段を示す回路図である。
置の焦点補正段を示す回路図である。
【図４】焦点補正段の補正回路を示す回路図である。
【図５】図４に示す補正回路の種々の箇所に現われる信
号波形を示す波形図である。
号波形を示す波形図である。
１０ａ〜１０ｍ 超音波トランスジューサアレイ １５ アナログスイッチ ２０ 送信段 ２１ シーケンサ回路 ２２ 電気信号送信回路 ２３ 電子集束回路 ２３ａ〜２３ｎ 遅延線 ２４ 高電圧駆動回路 ２５ 送信モード集束制御回路 ３１ 前置増幅回路 ３１ａ〜３１ｎ 前置増幅器 ３２ 利得補償回路 ３２ａ〜３２ｎ 増幅器 ３３ 受信モード集束回路 ３３ａ〜３３ｎ 遅延線 ３４ メモリ ４１ 加算回路 ４２ 処理兼遅延ユニット ４３ 包絡線 ４４ アナログ−デジタル変換器 ４５ 走査変換器 ４６ メモリ ４７ 像メモリ ４８ 遅延スクリーン ５４ 補正段 ５４ａ〜５４ｎ 補正回路 ５４ｉ 補正回路 ５５ メモリ回路 ５６ 送信モード補正回路 ５６ａ〜５６ｎ ５７ 受信モード補正回路 ５７ａ〜５７ｎ 遅延線 ３００ 受信兼処理段 ５１０ｉ 時間窓開放段 ５１１ｉ フリップフロップ ５１２ｉ フリップフロップ ５１３ｉ 第１計数器 ５２０ｉ 位相推移決定段 ５２１ｉ ＡＮＤゲート ５２２ｉ 第２計数器 ５２３ｉ 分周器 ５２４ｉ 第１メモリ ５２５ｉ ＡＮＤゲート ５２６ｉ 遅延回路 ５２７ｉ 第３計数器 ５２８ｉ 比較器 ５２９ｉ 第２メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 7/02 Ｆ 8940−5Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】 超音波トランスジューサ素子のアレイを
具え、このトランスジューサ素子のアレイは、超音波信
号を検査すべき物体に送信する送信段と、検査された物
体により前記トランスジューサ素子に戻ったエコーグラ
フ信号を受信且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、
前記送信段および受信兼処理段はｎ個の送信チャネルお
よびｍ個のトランスジューサ素子のうちのｎ個のトラン
スジューサ素子に関連するｎ個の受信チャネルに好適な
遅延素子を設けて超音波アパーチュアを形成する集束手
段を具え、前記受信兼処理チャネルが、 （ａ）ｎ好適な受信チャネルに関連して集束遅延用の
（ｎ−１）補正値を決定する手段と、 （ｂ）かくして決定した（ｎ−１）補正値の関数として
の前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコーグラ
フによる物体の検査装置において、 前記補正値決定手段は（ｎ−１）補正値の各々を夫々決
めるｎ個の順次の集束エコーグラフ信号の２つを各々が
個別に決定する（ｎ−１）個の補正回路を並列に具え、
これら回路、例えばｉ番目の回路の各々は ・ｉ番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・ｉ番目の周期中前記補正回路により受信したランク
（ｉ）および（ｉ＋１）の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するｉ番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする超音波エコーグラフによる物体
の検査装置。 - 【請求項２】 前記時間窓を開放する時間窓開放段は ・ランク（ｉ）のエコーグラフ信号をフィルタ処理する
ために設けられた、クロック信号Ｈi をも受ける直列の
２つのフリップフロップと、 ・ｉ番目の時間窓を規定するために設けられ、フィルタ
処理されたエコーグラフ信号の前記時間窓内に収容され
るパルスの数を計数するとともにかくしてフィルタ処理
された信号および前記時間窓を開放する信号を受信する
計数器とを具えるようにしたことを特徴とする請求項１
に記載の超音波エコーグラフによる物体の検査装置。 - 【請求項３】 前記位相推移を決める決定段は、 ・位相推移の絶対値を決めるために設けられ、前記時間
窓信号およびランク（ｉ）および（ｉ＋１）の２つの信
号とをを受けるＡＮＤゲートと、時間窓中絶対値ゲート
を高信号レベルに保持する総時間長を決める計数器と、
前記ゲートの出力を上記信号レベルに保持する周期の数
で除算する除算器と、メモリとを具え、 ・前記絶対値を決める場合と同様に位相推移の符号を決
めるために設けられたＡＮＤゲートと、計数器と、除算
器と、メモリとを具え、このＡＮＤゲートは前記時間窓
信号、ランク（ｉ＋１）の信号および遅延回路により遅
延されたランクｉの信号をも受けるようにしたことを特
徴とする請求項１または２に記載の超音波エコーグラフ
による物体の検査装置。 - 【請求項４】 前記（ｎ−１）補正値は調整回路および
再調整された（ｎ−１）補正値により直線減衰する回路
によって前記補正手段に供給するようにしたことを特徴
とする請求項１〜３の何れかの項に記載の超音波エコー
グラフによる物体の検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9108061A FR2678388A1 (fr) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore. |
| FR9108061 | 1991-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223924A true JPH05223924A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=9414458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171298A Pending JPH05223924A (ja) | 1991-06-28 | 1992-06-29 | 超音波エコーグラフによる物体の検査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5331963A (ja) |
| EP (1) | EP0520563B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05223924A (ja) |
| DE (1) | DE69215768T2 (ja) |
| FR (1) | FR2678388A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5551433A (en) * | 1994-08-05 | 1996-09-03 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a geometric aberration transform in an adaptive focusing ultrasound beamformer system |
| US5570691A (en) * | 1994-08-05 | 1996-11-05 | Acuson Corporation | Method and apparatus for real-time, concurrent adaptive focusing in an ultrasound beamformer imaging system |
| US5581517A (en) * | 1994-08-05 | 1996-12-03 | Acuson Corporation | Method and apparatus for focus control of transmit and receive beamformer systems |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4471785A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-18 | Sri International | Ultrasonic imaging system with correction for velocity inhomogeneity and multipath interference using an ultrasonic imaging array |
| CH660635A5 (de) * | 1983-03-03 | 1987-05-15 | Wild Heerbrugg Ag | Verfahren zur digitalen phasenmessung. |
| DE3788757D1 (de) * | 1986-08-20 | 1994-02-24 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur adaptiven Fokussierung bei einem medizinischen Ultraschall-Bildgabegerät. |
| US4989143A (en) * | 1987-12-11 | 1991-01-29 | General Electric Company | Adaptive coherent energy beam formation using iterative phase conjugation |
| IL98279A (en) * | 1990-06-01 | 1994-11-11 | Philips Nv | Method and instrument for examining a body by recording supersonic resonance |
| JPH0595951A (ja) * | 1991-03-08 | 1993-04-20 | Fujitsu Ltd | 超音波影像装置 |
-
1991
- 1991-06-28 FR FR9108061A patent/FR2678388A1/fr not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-19 DE DE69215768T patent/DE69215768T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-19 EP EP92201811A patent/EP0520563B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-29 US US07/906,084 patent/US5331963A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-29 JP JP4171298A patent/JPH05223924A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2678388A1 (fr) | 1992-12-31 |
| EP0520563A1 (fr) | 1992-12-30 |
| US5331963A (en) | 1994-07-26 |
| DE69215768T2 (de) | 1997-05-28 |
| DE69215768D1 (de) | 1997-01-23 |
| EP0520563B1 (fr) | 1996-12-11 |
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