JPH074381B2 - 超音波可変遅延回路 - Google Patents
超音波可変遅延回路Info
- Publication number
- JPH074381B2 JPH074381B2 JP22361185A JP22361185A JPH074381B2 JP H074381 B2 JPH074381 B2 JP H074381B2 JP 22361185 A JP22361185 A JP 22361185A JP 22361185 A JP22361185 A JP 22361185A JP H074381 B2 JPH074381 B2 JP H074381B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay
- variable delay
- delay circuit
- ultrasonic
- signal
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電子走査型超音波断層装置の受波整相器にお
ける超音波可変遅延回路に関するものである。
ける超音波可変遅延回路に関するものである。
従来の受波整相器において、比較的短かい遅延時間を可
変に与える手段として特公昭57-52057号に記載のよう
に、タツプ付遅延線と、タツプ制御スイツチを用いてい
る。タツプ付遅延線は、インダクタンスとキヤパシタと
の集中定数型遅延線で構成されているため、周波数特性
が良く、かつタツプ間の遅延精度の良いものは、高価で
あつた。遅延線の周波数特性とタツプ間の遅延精度は超
音波像の画質に影響するものである。
変に与える手段として特公昭57-52057号に記載のよう
に、タツプ付遅延線と、タツプ制御スイツチを用いてい
る。タツプ付遅延線は、インダクタンスとキヤパシタと
の集中定数型遅延線で構成されているため、周波数特性
が良く、かつタツプ間の遅延精度の良いものは、高価で
あつた。遅延線の周波数特性とタツプ間の遅延精度は超
音波像の画質に影響するものである。
本発明は、超音波断層装置の受波整相器を高性能かつ低
価格に実現するための超音波可変遅延回路を提供するこ
とを目的とする。
価格に実現するための超音波可変遅延回路を提供するこ
とを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明は、各素子の受信
信号に対し、複数個の固定遅延手段（又は可変遅延手
段）を設け、各遅延信号の電圧レベルを抵抗分割とスイ
ツチ手段によつて選択した後、加算することにより、各
固定遅延（又は可変遅延）の時間差を内挿することによ
つて、可変遅延を実現するものである。
信号に対し、複数個の固定遅延手段（又は可変遅延手
段）を設け、各遅延信号の電圧レベルを抵抗分割とスイ
ツチ手段によつて選択した後、加算することにより、各
固定遅延（又は可変遅延）の時間差を内挿することによ
つて、可変遅延を実現するものである。
以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明による可変遅延回路を用いた受波整相
回路の構成を表わした図である。
回路の構成を表わした図である。
１〜Ｎは配列素子、D1は固定遅延手段（または可変遅延
手段）であり、例えば集中定数型遅延線やサンプルホー
ルド手段、R0〜R4は固定抵抗、S11〜S13およびS21〜S23
はスイツチ手段、E1は加算手段、VD-1〜VD-Nは本発明に
よる可変遅延回路、Ｆは各可変遅延回路出力に第２の比
較的長い遅延を行なつた後、加算する手段、OUTは整相
出力端子である。
手段）であり、例えば集中定数型遅延線やサンプルホー
ルド手段、R0〜R4は固定抵抗、S11〜S13およびS21〜S23
はスイツチ手段、E1は加算手段、VD-1〜VD-Nは本発明に
よる可変遅延回路、Ｆは各可変遅延回路出力に第２の比
較的長い遅延を行なつた後、加算する手段、OUTは整相
出力端子である。
例えば、第１素子で受信した信号ｒ（ｔ）を次式で示
す。
す。
r1（ｔ）＝A1（ｔ）sin（ω0ｔ） ………（１） 但し、 ω0は受波信号の角周波数、 t0は超音波パルス巾である。
比較的短かい遅延時間τなる固定遅延手段D1を通つた信
号r1（ｔ＋τ）は r1（ｔ＋τ）＝A1（ｔ＋τ）sin｛ω0（ｔ＋τ）｝……
…（２） 但し、 となり、（１），（２）式の信号の時間関係を第２図に
示す。ここで、第１素子の受波整相に必要な遅延時間を
τ1（０＜τ1＜τ）とすると、τ1だけ遅延した信号r1
（ｔ＋τ1）は、r1（ｔ）とr1（ｔ＋τ）に適当な重み
を掛けて、加算することにより実現できる。すなわち、 r1（ｔ＋τ1）α・ｒ（ｔ）＋β・ｒ（ｔ＋τ） ……
…（３） 例えば、 一般に、超音波パルス巾は、３〜４波長以上であり、τ
《τ0の範囲では、（４）式を連続波とみなして解析す
る。すなわち、 従つて、 （５）式の両辺比較より 従つて、（６）式で与えられた重みα，βが、r1（ｔ）
およびr1（ｔ＋τ）に掛けられるようスイツチS11〜
S13，およびS21〜S23を選択すればよい。
号r1（ｔ＋τ）は r1（ｔ＋τ）＝A1（ｔ＋τ）sin｛ω0（ｔ＋τ）｝……
…（２） 但し、 となり、（１），（２）式の信号の時間関係を第２図に
示す。ここで、第１素子の受波整相に必要な遅延時間を
τ1（０＜τ1＜τ）とすると、τ1だけ遅延した信号r1
（ｔ＋τ1）は、r1（ｔ）とr1（ｔ＋τ）に適当な重み
を掛けて、加算することにより実現できる。すなわち、 r1（ｔ＋τ1）α・ｒ（ｔ）＋β・ｒ（ｔ＋τ） ……
…（３） 例えば、 一般に、超音波パルス巾は、３〜４波長以上であり、τ
《τ0の範囲では、（４）式を連続波とみなして解析す
る。すなわち、 従つて、 （５）式の両辺比較より 従つて、（６）式で与えられた重みα，βが、r1（ｔ）
およびr1（ｔ＋τ）に掛けられるようスイツチS11〜
S13，およびS21〜S23を選択すればよい。
また、例えば、 の場合、（３）式より （７）式の両辺比較より 以下、同様にτ1τなる任意の遅延に対し、各直列抵
抗R0〜R3の抵抗分割値が、αおよびβになるようにR0〜
R3の抵抗値、およびスイツチ手段Sijを選択することに
よつて実現可能である。
抗R0〜R3の抵抗分割値が、αおよびβになるようにR0〜
R3の抵抗値、およびスイツチ手段Sijを選択することに
よつて実現可能である。
従つて、本発明の可変遅延回路によつて複数の焦点に対
する受波整相を行なう場合、各焦点に対し必要な遅延量
のうち比較的短かい遅延は、第１図に示した可変遅延回
路VD-1〜VD-Nで行ない、長い遅延は、第２の遅延手段Ｆ
で行なう。このとき、Ｆのタツプ間隔は、D1の固定遅延
τのごとでよい。
する受波整相を行なう場合、各焦点に対し必要な遅延量
のうち比較的短かい遅延は、第１図に示した可変遅延回
路VD-1〜VD-Nで行ない、長い遅延は、第２の遅延手段Ｆ
で行なう。このとき、Ｆのタツプ間隔は、D1の固定遅延
τのごとでよい。
第１図の説明では、便宜上、可変遅延回路VD-1の構成と
して、固定遅延D1が１つで、選択する電圧レベルが３通
りの場合としたが、この構成は、第３図に示すように、
固定遅延（または可変遅延）手段がｌ個、電圧レベルの
選択がｍ個の場合にも拡張できることは明らかである。
して、固定遅延D1が１つで、選択する電圧レベルが３通
りの場合としたが、この構成は、第３図に示すように、
固定遅延（または可変遅延）手段がｌ個、電圧レベルの
選択がｍ個の場合にも拡張できることは明らかである。
第３図において、D1〜Dlは、第１素子に対する固定遅延
（または可変遅延）手段、R0〜Rmは抵抗、S11〜S1mはス
イツチ手段、C1〜Clは抵抗分割値選択手段、他は第１図
と同じである。
（または可変遅延）手段、R0〜Rmは抵抗、S11〜S1mはス
イツチ手段、C1〜Clは抵抗分割値選択手段、他は第１図
と同じである。
また、第４図に示したように、本発明の可変遅延回路前
段に受波信号ｒ（ｔ）と参照信号Ｒ（ｔ）との位相比較
を行なうための乗算器Ｍを設けることによつて、最大の
可変遅延時間を拡張することができる。
段に受波信号ｒ（ｔ）と参照信号Ｒ（ｔ）との位相比較
を行なうための乗算器Ｍを設けることによつて、最大の
可変遅延時間を拡張することができる。
参照信号との位相比較により受波信号の周波数帯域を低
周波に移動する原理は、例えば特開昭58-168921号に記
載されている。
周波に移動する原理は、例えば特開昭58-168921号に記
載されている。
参照信号の角周波数をωR（ωR＜ω0）とすると乗算器
Ｍの出力信号の角周波数は（ω0＋ωR）と（ω0−ωR）
であり、第４図に示した低周波ろ波器LPFによつて受波
信号の角周波数を（ω0−ωR）に低下させる。この変調
信号ｒ′（ｔ）を用いて受波整相が可能なことは周知の
ことである。
Ｍの出力信号の角周波数は（ω0＋ωR）と（ω0−ωR）
であり、第４図に示した低周波ろ波器LPFによつて受波
信号の角周波数を（ω0−ωR）に低下させる。この変調
信号ｒ′（ｔ）を用いて受波整相が可能なことは周知の
ことである。
この場合に、本発明による可変遅延回路を適用すれば、
（２）式における最大遅延を とすることができる。
（２）式における最大遅延を とすることができる。
以上述べた如く、本発明によれば、各受波信号とその固
定遅延された信号との電圧レベルを制御した後、加算す
ることによつて比較的短かい遅延を可変に行なうことが
できる。従つて、第２の遅延手段のタツプ間隔が広くな
るため、周波数特性がよく、低価格の遅延線を用いるこ
とが可能となる。
定遅延された信号との電圧レベルを制御した後、加算す
ることによつて比較的短かい遅延を可変に行なうことが
できる。従つて、第２の遅延手段のタツプ間隔が広くな
るため、周波数特性がよく、低価格の遅延線を用いるこ
とが可能となる。
また、本発明の可変遅延回路の遅延精度は、電圧レベル
を設定するための分割抵抗値の精度で決まるため、従来
の集中定数型遅延線を用いた可変遅延回路より、低価格
かつ高精度に実現できる。
を設定するための分割抵抗値の精度で決まるため、従来
の集中定数型遅延線を用いた可変遅延回路より、低価格
かつ高精度に実現できる。
さらに、可変遅延手段として特開昭59-174980に記載の
サンプリングによる遅延手段を用いる場合においても、
本発明による可変遅延回路を適用すれば、固定遅延τを
与えるサンプルホールド回路D1のコントロール信号の位
相数を減少することができるので、デイジタル信号のク
ロストークノイズが減少する。
サンプリングによる遅延手段を用いる場合においても、
本発明による可変遅延回路を適用すれば、固定遅延τを
与えるサンプルホールド回路D1のコントロール信号の位
相数を減少することができるので、デイジタル信号のク
ロストークノイズが減少する。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
可変遅延回路によつて実現される遅延信号の例を示す
図、第３図は本発明の第二の実施例を示す図、第４図は
本発明の第三の実施例を示す図である。 １〜Ｎ……配列素子、D1〜Dl……固定（または可変）遅
延手段、E1……加算手段、Ｆ……第２の遅延手段と加算
手段、R0〜R3……固定抵抗、S11〜S1m,S21〜S2m……ス
イツチ手段、VD-1〜VD-N……可変遅延手段、C1〜Cl……
電圧レベル選択手段、Ｍ……乗算器、LPF……低周波ろ
波器。
可変遅延回路によつて実現される遅延信号の例を示す
図、第３図は本発明の第二の実施例を示す図、第４図は
本発明の第三の実施例を示す図である。 １〜Ｎ……配列素子、D1〜Dl……固定（または可変）遅
延手段、E1……加算手段、Ｆ……第２の遅延手段と加算
手段、R0〜R3……固定抵抗、S11〜S1m,S21〜S2m……ス
イツチ手段、VD-1〜VD-N……可変遅延手段、C1〜Cl……
電圧レベル選択手段、Ｍ……乗算器、LPF……低周波ろ
波器。
───────────────────────────────────────────────────── 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 梅村 晋一郎 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 池田 宏 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
Claims (2)
- 【請求項１】配列振動子の各素子の送波または受波信号
の振巾・位相を制御することにより超音波ビームを偏向
または集束させ、断層像を得る超音波断層装置におい
て、複数個の受信素子と、各受信信号に対し２通り（ま
たは３通り以上）の遅延を与える遅延手段と、上記各遅
延手段出力の電圧レベルを抵抗分割する手段と、上記抵
抗分割された電圧レベルを選択するためのスイツチ手段
と、スイツチ手段の出力を加算する手段とを具備するこ
とを特徴とする超音波可変遅延回路。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の回路におい
て、前記可変遅延回路前段に、参照信号との位相比較を
行なう乗算器を具備したことを特徴とする超音波可変遅
延回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361185A JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361185A JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284747A JPS6284747A (ja) | 1987-04-18 |
| JPH074381B2 true JPH074381B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16800906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22361185A Expired - Lifetime JPH074381B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波可変遅延回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074381B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3576039B2 (ja) * | 1999-04-27 | 2004-10-13 | 松下電器産業株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP5552062B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2014-07-16 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22361185A patent/JPH074381B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6284747A (ja) | 1987-04-18 |
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