JPH0524324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、超音波診断装置に関し、さらに詳し
くは、超音波探触子を構成する複数の各振動子を
それぞれ異なつたタイミングで駆動して超音波ビ
ームを扇状に走査する電子セクタ型の超音波診断
装置に関する。

(ロ) 従来技術とその問題点 従来、超音波ビームを扇状にセクタ走査する電
子セクタ型の超音波診断装置では、第４図の診断
画像に示されるように、その焦点Ｆは、偏向角度
に拘わらず超音波探触子２０の接触点２０ａから
一定の距離になつており、したがつて、円弧状と
なる。このように焦点Ｆが円弧状になるために、
被検体表面２０ｂから同じ深さに診断部位が位置
しているにも拘わらず、鮮明度で表示されないこ
とになり、診断画像が見にくいという難点があ
る。

本考案は、上述の点に鑑みて成されたものであ
つて、同じ深さの部分は、同じ鮮明度で表示でき
るようにして診断画像を見やすくすることを目的
ととする。

(ハ) 問題点を解決するための手段 本考案では、上述の目的を達成するために、超
音波探触子を構成する複数の各振動子に個別的に
対応し、かつ、前記各振動子を駆動するための駆
動信号発生回路に対して、これらの回路を駆動す
るための基準信号を遅延させて出力するととも
に、前記各振動子からの受信信号を遅延させて出
力する複数の遅延回路を備える電子セクタ型の超
音波診断装置において、超音波ビームの焦点情報
が、ビームの偏向角度、振動子位置、設定焦点深
度の関数になつており、超音波ビームの焦点が、
超音波探触子が接触される体表面と平行になるよ
うに、予め各セクタ走査線毎に、各振動子の送受
信時に前記各遅延回路にそれぞれ設定される遅延
量データが記憶されたメモリと、このメモリから
各セクタ走査線毎に順次読出される遅延量データ
の内から各振動子に対して設定すべき遅延量デー
タを選択して対応する前記各遅延回路に出力する
遅延量データ選択回路とを備えている。

(ニ) 作用 上記構成によれば、超音波ビームの焦点が、超
音波探触子で接触される被検体表面（体表面）と
平行になるので、診断画像において、体表面から
同じ深さの部分は、同じ鮮明度で表示されること
になり、画像が見やすくなる。

(ホ) 実施例 以下、図面によつて本考案の実施例について詳
細に説明する。第１図は本考案の一実施例のブロ
ツク図である。この実施例の超音波診断装置１
は、超音波探触子２の各振動子３₁〜３ｎをそれ
ぞれ異なつたタイミングで駆動して超音波ビーム
を扇状に走査する電子セクタ型の超音波診断装置
であり、前記各振動子３₁〜３ｎに個別的に対応
する第１〜第ｎ送受信回路４₁〜４ｎを備えてい
る。各送受信回路４₁〜４ｎは、基準信号が与え
られると各振動子３₁〜３ｎを駆動するための駆
動信号を発生する駆動信号発生回路５₁〜５ｎと、
各振動子３₁〜３ｎからの受信信号を増幅する受
信信号増幅回路６₁〜６ｎと、送波の際に基準信
号発生回路７からの基準信号を遅延させるととも
に、受波の際に受信信号増幅回路６₁〜６ｎから
の受信信号を遅延させる遅延回路８₁〜８ｎと、
送受波に応じて切換わる第１，第２切換回路９₁
〜９ｎ，１０₁〜１０ｎとをそれぞれ備えている。
各切換回路９₁〜９ｎ，１０₁〜１０ｎの各可動接
点ｃは、送波の際には、個別接点ａ側に、受波の
際には、個別接点ｂ側に連動して切換わるように
構成されている。各遅延回路８₁〜８ｎには、後
述する第１〜第ｎラツチ回路１７₁〜１７ｎから
それぞれ異なる遅延量データが与えられる。

各送受信回路４₁〜４ｎは、送波の際には、基
準信号発生回路７から第２切換回路１０₁〜１０
ｎを介して同一のタイミングで与えられる基準信
号を各ラツチ回路１７₁〜１７ｎからの遅延量デ
ータに基づいて各遅延回路８₁〜８ｎでそれぞれ
遅延させて駆動信号発生回路５₁〜５ｎに与えて
駆動信号を発生させ、これによつて各振動子３₁
〜３ｎをそれぞれ異なるタイミングで駆動し、一
方、受波の際には、各振動子３₁〜３ｎから各第
１切換回路９₁〜９ｎを介して与えられる受信信
号を受信信号増幅回路６₁〜６ｎで増幅し、さら
に、各ラツチ回路１７₁〜１７ｎからの遅延量デ
ータに基づいて各遅延回路８₁〜８ｎでそれぞれ
遅延させて受波整形回路１１に出力する。この受
波整形回路１１の出力は、表示回路１２に与えら
れて診断画像として表示される。

この実施例の超音波診断装置１では、第２図に
示されるように超音波ビームの焦点Ｆが、超音波
探触子２が接触される体表面２ｂと平行になるよ
うに、予め各セクタ走査線毎に各振動子３₁〜３
ｎの送受信時に前記各遅延回路８₁〜８ｎにそれ
ぞれ設定される遅延量データが記憶されたメモリ
１３と、このメモリ１３から各セクタ走査線毎に
順次シリアルに読出される遅延量データの内から
各振動子３₁〜３ｎに対して設定すべき遅延量デ
ータを選択して対応する前記送受信回路４₁〜４
ｎの各遅延回路８₁〜８ｎにそれぞれ与える遅延
量データ選択回路１４とを備えている。

ここで、メモリ１３に記憶されている遅延量デ
ータについて説明する。第３図に示されるよう
に、超音波ビームを、偏向角度θで伸度Ｒの点Ａ
に収束させるには、１番からｎ番までの各振動子
３₁〜３ｎの中心から発せられた超音波が同時に
点Ａに達するように駆動タイミングをずらし、ま
た、反射超音波を受波するように受信タイミング
をずらす必要がある。今、ｋ番目の振動子の中心
から超音波探触子の中心Ｏまでの距離をXkとお
くと、ｋ番目の振動子の中心から点Ａまでの距離
は、余弦公式により （R²＋Xk²＋2R・Xksinθ）^1/2となる。

したがつて、ｋ番目の振動子とｊ番目の振動子
の駆動および受信タイミングのずれは、 ｛（R²＋Xk²＋2R・Xksinθ）^1/2−（R²＋Xj²＋
2R・Xjsinθ）^1/2｝／Ｖとなる。

但し、Ｖは音速である。

すなわち、超音波ビームの焦点情報としてのタ
イミングのずれ（遅延量）は、ビームの偏向角
度、振動子位置、設定焦点深度の関数となつてい
る。

そこで、本考案では、偏向角度θが変化して
も、Ｒ・cosθ＝constになるように焦点深度Ｒを
変えて、第２図に示されるように、超音波ビーム
の焦点Ｆが、超音波探触子２が接触する体表面２
ｂと平行になるように、予め各セクタ走査線毎に
各振動子３₁〜３ｎの送受信時に前記各遅延回路
８₁〜８ｎにそれぞれ設定されるべき遅延量デー
タが記憶されている。

遅延量データ選択回路１４は、発振回路１８の
クロツクをカウントするカウンタ１５と、このカ
ウンタ１５の出力が与えられるデコーダ１６と、
各送受信回路４₁〜４ｎに対応する第１〜第ｎラ
ツチ回路１７₁〜１７ｎとから成る。カウンタ１
５は、発振回路１８のクロツクを、振動子３₁〜
３ｎの数に対応する１からｎまでカウントし、そ
のカウント値をデコーダ１６に出力する。デコー
ダ１６は、１からｎまでのカウント値に応じて、
第１〜第ｎラツチ回路１７₁〜１７ｎに順次ラツ
チクロツクを出力する。各ラツチ回路１７₁〜１
７ｎは、メモリ１３から各セクタ走査線毎にシリ
アルに読出される遅延量データの内から各振動子
３₁〜３ｎに対応する遅延量データをデコーダ１
６からのラツチクロツクに応答してそれぞれラツ
チし、対応する各遅延回路８₁〜８ｎにそれぞれ
与える。

例えば、各セクタ走査線毎に、各振動子３₁〜
３ｎの送受信時に前記各遅延回路８₁〜８ｎにそ
れぞれ設定される遅延量データがメモリ１３から
シリアルに読出され、この遅延量データの内、振
動子３₁に対応する遅延量データは、第１ラツチ
回路１７₁でラツチされて遅延回路８₁に与えら
れ、振動子３₂に対応する遅延量データは、第２
ラツチ回路１７₂でラツチされて遅延回路８₂に与
えられ、同様にして、振動子３ｎに対応する遅延
量データは、第ｎラツチ回路１７ｎでラツチされ
て遅延回路８ｎに与えられる。

これによつて、各遅延回路８₁〜８ｎには、そ
れぞれ異なる遅延量データがそれぞれ設定され、
これによつて、送波の際には基準信号をそれぞれ
遅延させて各駆動信号発生回路５₁〜５ｎに出力
するとともに、受波の際には各受信信号増幅回路
６₁〜６ｎからの受信信号をそれぞれ遅延させる。

CPU１９によつて制御される発振回路１８の
クロツクは、遅延量データ選択回路１４のカウン
タ１５に与えられるとともに、分周回路２０に与
えられてｎ分周されてカウンタ２１に与えられ
る。分周回路２０では、ｎ分周されているので、
カウンタ２１のカウント値は、各セクタ走査線に
対応することになり、このカウント値がメモリ１
３に対するアドレス信号として与えられ、このア
ドレス信号が与えられる毎に、メモリ１３から各
セクタ走査線毎の各振動子３₁〜３ｎの送受信時
に各遅延回路８₁〜８ｎにそれぞれ設定される遅
延量データがシリアルに読出されることになる。

上記構成を有する超音波診断装置１では、カウ
ンタ２１から第１のセクタ走査線に対応するアド
レス信号がメモリ１３に与えられると、メモリ１
３から第１のセクタ走査線の各振動子３₁〜３ｎ
の送受信時に各遅延回路８₁〜８ｎにそれぞれ設
定される遅延量データがシリアルに読出される。
この遅延量データは、各振動子３₁〜３ｎに個別
的に対応する各ラツチ回路１７₁〜１７ｎでそれ
ぞれラツチされて各遅延回路８₁〜８ｎに与えら
れる。すなわち、第１の振動子３₁の送受信のタ
イミングに対応する遅延量データは、第１ラツチ
回路１７₁でラツチされて遅延回路８₁に与えら
れ、第２の振動子の送受信のタイミングに対応す
る遅延量データは、第２ラツチ回路１７₂でラツ
チされて遅延回路８₂に与えられ、同様にして振
動子３ｎの送受信のタイミングに対応する遅延量
データは第ｎラツチ回路１７ｎでラツチされて遅
延回路８ｎに与えられる。これによつて、基準信
号発生回路７から基準信号が各遅延回路８₁〜８
ｎで遅延量データに基づいてそれぞれ遅延されて
駆動信号発生回路５₁〜５ｎに与えられて駆動信
号が発生し、各振動子３₁〜３ｎに与えられる。
また、各振動子３₁〜３ｎからの受信信号は、各
受信信号増幅回路６₁〜６ｎで増幅され、各遅延
回路８₁〜８ｎで遅延量データに基づいて遅延さ
れて受波整形回路１１に与えられる。

次に、カウンタ２１から第２のセクタ走査線に
対応するアドレス信号がメモリ１３に与えられる
と、メモリ１３から第２のセクタ走査線の各振動
子３₁〜３ｎの送受信時に前記各遅延回路８₁〜８
ｎにそれぞれ設定される遅延量データがシリアル
に読出される。この遅延量データは、各振動子３
_１〜３ｎに個別的に対応する各ラツチ回路１７₁〜
１７ｎでそれぞれラツチされて各遅延回路８₁〜
８ｎに与えられる。これによつて、基準信号発生
回路７からの基準信号が各遅延回路８₁〜８ｎで
遅延量データに基づいてそれぞれ遅延されて駆動
信号発生回路５₁〜５ｎに与えられて駆動信号が
発生し、各振動子３₁〜３ｎに与えられる。また、
各振動子３₁〜３ｎからの受信信号は、各受信信
号増幅回路６₁〜６ｎで増幅され、各遅延回路８₁
〜８ｎで遅延量データに基づいて遅延されて受波
整形回路１１に与えられる。

このようにして各セクタ走査線毎に超音波の送
受波が行なわれ、第２図に示されるように、超音
波ビームの焦点Ｆが、超音波探触子２が接触する
体表面２ｂと平行な診断画像が得られることにな
る。

(ヘ) 効果 以上のように本考案によれば、超音波探触子を
構成する複数の各振動子に個別的に対応し、か
つ、前記各振動子を駆動するための駆動信号発生
回路に対して、これらの回路を駆動するための基
準信号を遅延させて出力するとともに、前記各振
動子からの受信信号を遅延させて出力する複数の
遅延回路を備える電子セクタ型の超音波診断装置
において、超音波ビームの焦点情報が、ビームの
偏向角度、振動子位置、設定焦点深度の関数にな
つており、超音波ビームの焦点が、超音波探触子
が接触される体表面と平行になるように、予め各
セクタ走査線毎に、各振動子の送受信時に前記各
遅延回路にそれぞれ設定される遅延量データが記
憶されたメモリと、このメモリから各セクタ走査
線毎に順次読出される遅延量データの内から各振
動子に対して設定すべき遅延量データを選択して
対応する前記各遅延回路に出力する遅延量データ
選択回路とを備えているので、診断画像におい
て、体表面から同じ深さの部分は、同じ鮮明度で
表示されることになり、画像が見やすくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロツク図、第２
図は第１図の実施例の診断画像を示す図、第３図
は送受信のタイミングを説明するための図、第４
図は従来例の診断画像を示す図である。 ２……超音波探触子、２ｂ……接触面、３₁〜
３ｎ……振動子、４₁〜４ｎ……送受信回路、８₁
〜８ｎ……遅延回路、１３……メモリ、１４……
遅延量データ選択回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 超音波探触子を構成する複数の各振動子に個別
   的に対応し、かつ、前記各振動子を駆動するため
   の駆動信号発生回路に対して、これらの回路を駆
   動するための基準信号を遅延させて出力するとと
   もに、前記各振動子からの受信信号を遅延させて
   出力する複数の遅延回路を備える電子セクタ型の
   超音波診断装置において、 超音波ビームの焦点情報が、ビームの偏向角
   度、振動子位置、設定焦点深度の関数になつてお
   り、超音波ビームの焦点が、超音波探触子が接触
   される体表面と平行になるように、予め各セクタ
   走査線毎に、各振動子の送受信時に前記各遅延回
   路にそれぞれ設定される遅延量データが記憶され
   たメモリと、 このメモリから各セクタ走査線毎に順次読出さ
   れる遅延量データの内から各振動子に対して設定
   すべき遅延量データを選択して対応する前記各遅
   延回路に出力する遅延量データ選択回路とを備え
   ることを特徴とする超音波診断装置。