JPH0664022B2 - 超音波撮像装置 - Google Patents
超音波撮像装置Info
- Publication number
- JPH0664022B2 JPH0664022B2 JP60223605A JP22360585A JPH0664022B2 JP H0664022 B2 JPH0664022 B2 JP H0664022B2 JP 60223605 A JP60223605 A JP 60223605A JP 22360585 A JP22360585 A JP 22360585A JP H0664022 B2 JPH0664022 B2 JP H0664022B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic imaging
- connections
- ultrasonic
- switched
- converging
- 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 - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、医療診断・材料探傷・海洋探査などに用いる
超音波撮像装置に関する。
超音波撮像装置に関する。
アレイ型探触子を用い、それを構成する各素子の送受波
信号の位相ならびに振幅を制御することにより超音波ビ
ームを収束させて像を形成する超音波撮像装置におい
て、画像SN比と方位分解能に代表される画像性能を高水
準にもつれていくためには、同時に信号処理を行なう信
号チヤネル数を増加させ、探触子の送受波開口口径中に
多数の素子を持たせることが必要となる。しかし、信号
チヤネル数の増加は、特に、受波チャネルにおいて著し
いコスト昇降を招くので、問題である。
信号の位相ならびに振幅を制御することにより超音波ビ
ームを収束させて像を形成する超音波撮像装置におい
て、画像SN比と方位分解能に代表される画像性能を高水
準にもつれていくためには、同時に信号処理を行なう信
号チヤネル数を増加させ、探触子の送受波開口口径中に
多数の素子を持たせることが必要となる。しかし、信号
チヤネル数の増加は、特に、受波チャネルにおいて著し
いコスト昇降を招くので、問題である。
この問題を解決する試みとしては、実開昭58−70208号
に記載のように、隣接する各素子の信号線ｍ本（ｍは自
然数）ずつ、ｍが超音波ビームの焦点よりアレイに下し
た垂線の足から送受波開口口径の端にかけて単調非増加
手に減少するように接続する方法がある。この方法によ
り、独立した信号チヤネル数の増加を招かずに、送受波
開口中の素子数を増加させることができるが、超音波ビ
ームの焦点距離を階段的に変化させて映像する場合のこ
とは配慮されていなかった。
に記載のように、隣接する各素子の信号線ｍ本（ｍは自
然数）ずつ、ｍが超音波ビームの焦点よりアレイに下し
た垂線の足から送受波開口口径の端にかけて単調非増加
手に減少するように接続する方法がある。この方法によ
り、独立した信号チヤネル数の増加を招かずに、送受波
開口中の素子数を増加させることができるが、超音波ビ
ームの焦点距離を階段的に変化させて映像する場合のこ
とは配慮されていなかった。
本発明の目的は、近距離から遠距離までの全域にわたっ
て高い画像性能を有する超音波撮像装置を、大きなコス
ト上昇を招くとこなく現実する方法を提供することがで
きる。
て高い画像性能を有する超音波撮像装置を、大きなコス
ト上昇を招くとこなく現実する方法を提供することがで
きる。
かかる目的に従い、本発明においては、アレイ型探触子
の隣接する各素子の信号線をｍ（自然数）本ずつ、ｍが
超音波ビームの焦点よりアレイに下した垂線の足から送
受波開口の端にかけて単調非増加的に減少するように接
触する装置において、その信号線接続関係を、超音波ビ
ーム収束の焦点距離を切換えると同時に切り換えること
を提案する。すなわち、送受波開口口径中のある位置に
ある素子について上記のｍに着目するとき、素子間の信
号位相差が小さく、高分解能のために大きな開口を必要
とする遠距離においては、ｍを大きく設定し、それを、
焦点が近距離になるにつれて段階的に小さくなるように
切り換えていくものである。従つて、独立して扱う信号
チヤネル数を一定とする通常の場合には、信号線接続関
係を切り換えると同時に送受波開口口径も切り換えるこ
ととなる。また、１信号のチヤネルあたりのコストが問
題となるのは主として受波チヤネルだけなので、上記の
信号線接続手段を受波信号線についてのみ用いる方法が
有利な場合が多い。
の隣接する各素子の信号線をｍ（自然数）本ずつ、ｍが
超音波ビームの焦点よりアレイに下した垂線の足から送
受波開口の端にかけて単調非増加的に減少するように接
触する装置において、その信号線接続関係を、超音波ビ
ーム収束の焦点距離を切換えると同時に切り換えること
を提案する。すなわち、送受波開口口径中のある位置に
ある素子について上記のｍに着目するとき、素子間の信
号位相差が小さく、高分解能のために大きな開口を必要
とする遠距離においては、ｍを大きく設定し、それを、
焦点が近距離になるにつれて段階的に小さくなるように
切り換えていくものである。従つて、独立して扱う信号
チヤネル数を一定とする通常の場合には、信号線接続関
係を切り換えると同時に送受波開口口径も切り換えるこ
ととなる。また、１信号のチヤネルあたりのコストが問
題となるのは主として受波チヤネルだけなので、上記の
信号線接続手段を受波信号線についてのみ用いる方法が
有利な場合が多い。
以下、実施例を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
本発明の一実施例のブロツク図を第１図に示す。アレイ
型超音波触子１を構成する各素子の信号線は、一旦、送
受波開口移動回路２に入つて選択され、２系統に分かれ
て、一方は送波回路６へ、他方は信号線接続回路３を会
して受波回路４へ接続され、得られた反射像信号が表示
回路５により表示される。全体は主クロツク回路７から
の信号によつて同期がとられて動作しており、また、送
受波開口移動回路２と表示回路５とは走査制御回路８に
より同期をとられている。本実施例は受波の焦点15mm,3
0mm,45mm,60mm以上と少なくとも４段階に変化させる。
この場合の信号線接続回路３の動作を第２図に示す。こ
の図は、信号線接続回路３の入力信号Ａ１〜Ａ４ ０と各
集点距離における出力信号線Ｂ１〜Ｂ１ ０の接続関係を
示したものである。この例では焦点から探触子アレイに
下した垂線の足は入力信号Ａ２ ０とＡ２ １にそれぞれ接
続されている素子の間にある。例えば焦点距離FRが45mm
の接続を見ると、節力信号線Ｂ１〜Ｂ１ ０にそれぞれ接
続される入力信号数の数（接続される素子の数）は10
本,4本、２本,2本,2本,2本,2本,2本,2本,2本となり、上
記垂線の足から送受波開口口径の端にいくに従がいその
数が単調非増加的に減少している。この単調非増加の関
係は他の集点距離の場も変わらないが、接続自体は第２
図のように焦点距離ごとに変化させる。
型超音波触子１を構成する各素子の信号線は、一旦、送
受波開口移動回路２に入つて選択され、２系統に分かれ
て、一方は送波回路６へ、他方は信号線接続回路３を会
して受波回路４へ接続され、得られた反射像信号が表示
回路５により表示される。全体は主クロツク回路７から
の信号によつて同期がとられて動作しており、また、送
受波開口移動回路２と表示回路５とは走査制御回路８に
より同期をとられている。本実施例は受波の焦点15mm,3
0mm,45mm,60mm以上と少なくとも４段階に変化させる。
この場合の信号線接続回路３の動作を第２図に示す。こ
の図は、信号線接続回路３の入力信号Ａ１〜Ａ４ ０と各
集点距離における出力信号線Ｂ１〜Ｂ１ ０の接続関係を
示したものである。この例では焦点から探触子アレイに
下した垂線の足は入力信号Ａ２ ０とＡ２ １にそれぞれ接
続されている素子の間にある。例えば焦点距離FRが45mm
の接続を見ると、節力信号線Ｂ１〜Ｂ１ ０にそれぞれ接
続される入力信号数の数（接続される素子の数）は10
本,4本、２本,2本,2本,2本,2本,2本,2本,2本となり、上
記垂線の足から送受波開口口径の端にいくに従がいその
数が単調非増加的に減少している。この単調非増加の関
係は他の集点距離の場も変わらないが、接続自体は第２
図のように焦点距離ごとに変化させる。
中心周波数3.5MHz、素子ピツチ0.75nmのリニア・アレイ
型探触子により、第２図の動作を行なう信号線接続回路
３を用いて、集点距離においた点反射体を撮像すること
により計測された主ビーム幅を、第３図ブロツトした。
独立した受波チヤネル数がＮ＝10と大きくないにもかか
わらず、近距離から遠距離まで全域にわたつて細い主ビ
ームが形成されており、高い方位分解能が実現されてい
る。なお、信号線の接続関係が切り換わるとき、第２図
からわかるように、受波開口口径ても同時に変化してい
る。
型探触子により、第２図の動作を行なう信号線接続回路
３を用いて、集点距離においた点反射体を撮像すること
により計測された主ビーム幅を、第３図ブロツトした。
独立した受波チヤネル数がＮ＝10と大きくないにもかか
わらず、近距離から遠距離まで全域にわたつて細い主ビ
ームが形成されており、高い方位分解能が実現されてい
る。なお、信号線の接続関係が切り換わるとき、第２図
からわかるように、受波開口口径ても同時に変化してい
る。
比較のため、本発明を実施せず、信号線接続関係を第２
図のFR≧60mmの状態に保つたまま、受波焦点距離を変化
させることにより得られる主ビーム幅を第４図に示し
た。近距離において主ビームの劣化が著しく、特に−20
dB幅により表わした方位分解能は数倍の大きさにまで悪
化してしまつている。なお、なるべく同条件で比較する
ために、受波開口口径は、第３図の場合と全く同様に変
化させている。
図のFR≧60mmの状態に保つたまま、受波焦点距離を変化
させることにより得られる主ビーム幅を第４図に示し
た。近距離において主ビームの劣化が著しく、特に−20
dB幅により表わした方位分解能は数倍の大きさにまで悪
化してしまつている。なお、なるべく同条件で比較する
ために、受波開口口径は、第３図の場合と全く同様に変
化させている。
以上説明した様に、本発明によれば、独立信号チヤネル
の数を抑えることによつて装置コスト上昇を避けながら
も、近距離から遠距離までの全域にわたつて高い画像性
能を有する超音波撮像装置を実現することができるの
で、本発明の産業各分野ならびに医療における効果はき
わめて大である
の数を抑えることによつて装置コスト上昇を避けながら
も、近距離から遠距離までの全域にわたつて高い画像性
能を有する超音波撮像装置を実現することができるの
で、本発明の産業各分野ならびに医療における効果はき
わめて大である
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２図は信号
線接続回路の動作を説明する表、第３図は本発明の一実
施例により得られる主ビーム幅を焦点距離についてプロ
ツトした図、第４図は本発明を実施しなかつた場合の主
ビーム幅をプロツトした図。 １……アレイ型超音波探触子、２……送受波開口移動回
路、３……信号線接続回路、４……受波回路、５……表
示回路、６……送波回路、７……主クロツク回路、８…
…走査制御回路、Ａ１〜AM……３の入力信号端子、Ｂ１
〜BN……３の出力信号端子。
線接続回路の動作を説明する表、第３図は本発明の一実
施例により得られる主ビーム幅を焦点距離についてプロ
ツトした図、第４図は本発明を実施しなかつた場合の主
ビーム幅をプロツトした図。 １……アレイ型超音波探触子、２……送受波開口移動回
路、３……信号線接続回路、４……受波回路、５……表
示回路、６……送波回路、７……主クロツク回路、８…
…走査制御回路、Ａ１〜AM……３の入力信号端子、Ｂ１
〜BN……３の出力信号端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 俊雄 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 近藤 真一 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 市川 祝善 千葉県柏市新十余二２―１ 株式会社日立 メデイコ柏工場内 (72)発明者 栗山 欽治 千葉県柏市新十余二２―１ 株式会社日立 メデイコ柏工場内 (56)参考文献 実開 昭58−70208（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】アレイ型超音波探触子と、該アレイ型超音
波探触子を構成する各素子の送受波信号の位相ならびに
振幅を制御することにより超音波ビームを収束させる収
束手段と、隣接する各素子の信号線をｍ（自然数）本ず
つ、ｍが上記ビームの焦点より上記アレイに下した垂線
の足から送受波開口の端にかけて単調非増加的に減少す
るように接続する接続手段とを具備する超音波撮像装置
において、前記接続手段は、上記収束手段により切り換
えられる焦点位置に応じて、上記の隣接する素子の接続
数ｍを変えて切り換えることを特徴とする超音波撮像装
置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の超音波撮像
装置において、前記接続手段による上記の隣接する素子
の接続数ｍの変え切り換えと同時に受波または送波開口
口径を切り換えることを特徴とする超音波撮像装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の超音波撮像
装置において、前記接続手段は、受波信号線についての
み前記接続数ｍを変えて切り換えることを特徴とする超
音波撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223605A JPH0664022B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
| DE19863634504 DE3634504A1 (de) | 1985-10-09 | 1986-10-09 | Ultraschall-bildvorrichtung |
| US07/384,109 US4962667A (en) | 1985-10-09 | 1989-07-24 | Ultrasonic imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60223605A JPH0664022B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6283656A JPS6283656A (ja) | 1987-04-17 |
| JPH0664022B2 true JPH0664022B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16800805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60223605A Expired - Lifetime JPH0664022B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664022B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62164442A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-21 | 富士通株式会社 | 超音波診断装置 |
| US7443765B2 (en) * | 2003-03-06 | 2008-10-28 | General Electric Company | Reconfigurable linear sensor arrays for reduced channel count |
| US8366616B2 (en) | 2005-05-09 | 2013-02-05 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2008006625A (ja) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Murata Mach Ltd | 画像形成装置 |
| JP5244201B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2013-07-24 | 富士フイルム株式会社 | 超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| US20150313575A1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-11-05 | Hitachi, Ltd. | Ultrasonic Probe and Ultrasonic Diagnostic Apparatus |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP60223605A patent/JPH0664022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6283656A (ja) | 1987-04-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |