JPH0824258A - Ultrasonic transmitting and receiving method and apparatus using dispersion compression method - Google Patents

Ultrasonic transmitting and receiving method and apparatus using dispersion compression method

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JPH0824258A
JPH0824258A JP16693794A JP16693794A JPH0824258A JP H0824258 A JPH0824258 A JP H0824258A JP 16693794 A JP16693794 A JP 16693794A JP 16693794 A JP16693794 A JP 16693794A JP H0824258 A JPH0824258 A JP H0824258A
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transmitting
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Yasuto Takeuchi
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Abstract

PURPOSE:To obtain an accurate ultrasonic image by transmitting a pulse with a frequency being changable with time to an object to be examined and obtaining an ultrasonic image prepd. by phase adjusting and adding a compressed signal of a received echo signal. CONSTITUTION:A pulse with a frequency being changable with time is given to an ultrasonic probe 10 and it is transmitted to an object to be examined. An echo generated from an echo source is received by the ultrasonic probe 10 and is entered into an array synthesis part 11 through a transmitter/receiver circuit. The array synthesis part 11 synthesizes signals received by four pieces of elements and outputs it and in each compression filter 12, folding operation is performed and a pulse with a short time width is respectively output from each compression filter 12. A variable delay lens 13a performs time delay for focusing in accordance with the echo source and a directional angle setting part 13b performs a delay in accordance with the number of sound line and adjusts the phase to determine the directional angle in accordance with sector scanning. In addition, echo data are mapped on a video memory to display an ultrasonic image.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は分散圧縮法を用いた超音
波送受信方法及び超音波送受信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic wave transmitting / receiving method and an ultrasonic wave transmitting / receiving apparatus using a dispersion compression method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、超音波診断装置が、医療診断の分
野で用いられている。この超音波診断装置は、被検体に
超音波を送波し、被検体の音響インピーダンスの異なる
境界から反射されるエコーを受波して、信号処理し、表
示装置に表示するものである。このエコー画像を表示装
置に高速でリアルタイム表示させる技術として、ダイナ
ミックフォーカス法が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, ultrasonic diagnostic equipment has been used in the field of medical diagnosis. This ultrasonic diagnostic apparatus transmits ultrasonic waves to a subject, receives echoes reflected from boundaries of the subject having different acoustic impedances, processes the signals, and displays them on a display device. A dynamic focus method is used as a technique for displaying the echo image on a display device in real time at high speed.

【0003】ダイナミックフォーカス法は、送受波器
(超音波プローブ)から超音波を被検体に向けて送波
し、被検体から反射されてくるエコーを、複数のエコー
源毎にその焦点距離を調整して収集し表示装置に表示さ
せるものである。図8はダイナミックフォーカス法の説
明図である。超音波プローブ(図示せず)から超音波を
被検体に向けて送波すると、被検体の音響インピーダン
スの異なる境界から図に示すようにエコーが発生する。
In the dynamic focus method, ultrasonic waves are transmitted from a wave transmitter / receiver (ultrasonic probe) to a subject, and echoes reflected from the subject are adjusted in focal length for each of a plurality of echo sources. It is then collected and displayed on the display device. FIG. 8 is an explanatory diagram of the dynamic focus method. When an ultrasonic wave is transmitted from an ultrasonic probe (not shown) to the subject, an echo is generated from the boundary where the acoustic impedance of the subject is different as shown in the figure.

【0004】そこで、送受波器の後段に図に示すような
電子レンズ1を配置し、エコー源A,B,C,Dのそれ
ぞれから反射されるエコーをダイナミックに焦点を合わ
せて後段の処理回路に取り込むのである。電子レンズ1
は、複数の遅延素子より構成され、送受波器の超音波振
動子(エレメント)毎の出力の位相を合わせることによ
り、焦点調節を行なうものである。先ず、エコー源Aか
らのエコーを電子レンズ1で取り込み、次にエコー源B
からのエコーを取り込み、以下、エコー源C,エコー源
Dの順に取り込む。このような一連の処理において、電
子レンズ1は、それぞれのエコー源の位置に対応して各
送受波器のエレメントの遅延量を電気的に調整して、1
点に収束させ、それぞれのエレメントの出力を加算する
動作を行う。
Therefore, an electronic lens 1 as shown in the figure is arranged at the rear stage of the transmitter / receiver, and the echoes reflected from the echo sources A, B, C, and D are dynamically focused, and the processing circuit at the rear stage is processed. Take in. Electronic lens 1
Is composed of a plurality of delay elements, and performs focus adjustment by matching the phases of the outputs of the ultrasonic transducers (elements) of the wave transmitter / receiver. First, the echo from the echo source A is captured by the electronic lens 1, and then the echo source B
The echoes from the above are taken in, and hereinafter, the echo source C and the echo source D are taken in order. In such a series of processing, the electronic lens 1 electrically adjusts the delay amount of the element of each transducer according to the position of each echo source, and
The operation of converging to a point and adding the output of each element is performed.

【0005】また、超音波診断装置の他の技術として、
送受波器から周波数を時間と共に変化させた超音波パル
スを送波し、受波時に送波信号と受波信号の相関を取
り、時間軸上で短くした(つまり圧縮した)信号を得る
方法(分散圧縮法)が用いられるようになってきてい
る。
As another technique of the ultrasonic diagnostic apparatus,
A method of transmitting an ultrasonic pulse whose frequency has changed with time from a transmitter / receiver, obtaining the correlation between the transmitted signal and the received signal during reception, and obtaining a signal that is shortened (that is, compressed) on the time axis ( The distributed compression method) has come to be used.

【0006】図9は分散圧縮法の動作説明図である。パ
ルス送受波器から周波数を時間と共に変化させたパルス
を送波すると、そのエコー(受波信号)も周波数が時間
と共に変化したものとなる。図の(a)はこの時の受波
されたエコー信号波形を示す。τはエコー信号s(t)
の時間幅である。このエコー信号s(t)は圧縮フィル
タ2に入り、フィルタリング処理がなされる。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the distributed compression method. When a pulse having a frequency changed with time is transmitted from the pulse transmitter / receiver, its echo (received signal) also has a frequency changed with time. (A) of the figure shows the echo signal waveform received at this time. τ is the echo signal s (t)
Is the time width of. This echo signal s (t) enters the compression filter 2 and is filtered.

【0007】圧縮フィルタ2は、送波パルスと同じ波形
を係数として持っており、入力された信号s(t)と畳
み込み演算(コンボルューション演算)を行う。この圧
縮フィルタ2の伝達関数をh(t)とする。畳み込み演
算の結果、図(c)に示すような短いパルスが出力g
(t)として得られる。
The compression filter 2 has the same waveform as the transmitted pulse as a coefficient, and performs a convolution operation (convolution operation) with the input signal s (t). Let the transfer function of this compression filter 2 be h (t). As a result of the convolution operation, a short pulse as shown in FIG.
Obtained as (t).

【0008】前述したような分散圧縮法は、1個の大振
幅パルス送波を行なわなくても、そのトータルのエネル
ギーが1個の大振幅パルス送波と同じになるように周波
数を時間的に変化させたパルスを送波することにより、
被検体への送波エネルギーは等しいので、送波パルスの
到達距離を延ばすことができる。パルス到達距離を延ば
さない場合は、送波周波数を上げられるので空間分解能
が向上し、焦点を絞った送波が行えるので、分解能を向
上させられることから、近年用いられるようになってき
ている。
In the dispersion compression method as described above, the frequency is temporally adjusted so that the total energy is the same as one large-amplitude pulse transmission without performing one large-amplitude pulse transmission. By transmitting the changed pulse,
Since the transmitted energy to the subject is the same, the reach distance of the transmitted pulse can be extended. When the pulse reaching distance is not extended, the transmission frequency can be increased, so that the spatial resolution is improved and the focused transmission can be performed. Therefore, the resolution can be improved, and therefore, it has been used in recent years.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前述した分散圧縮法を
ダイナミックフォーカス法と組み合わせて、超音波診断
装置に適用する場合、以下のような問題がある。つま
り、ダイナミックフォーカスのエコー源毎にビームフォ
ーミングを行なっているので、ビームフォーミングの後
に圧縮を行うと、正確な出力を得ることができなくな
る。圧縮中は(つまり畳み込み演算中は)、時間を圧伸
(時間軸を変化させることをいう。以下、同じ)しては
ならない。ところが、ダイナミックフォーカス法を用い
ると、可変焦点調節を行なう必要から、信号の時間軸を
圧伸する必要がある。時間を圧伸させている信号を入力
として畳み込み演算を行うと正しい結果は得られないこ
とになる。
When the dispersion compression method described above is combined with the dynamic focus method and applied to an ultrasonic diagnostic apparatus, there are the following problems. That is, since beam forming is performed for each echo source of the dynamic focus, if the compression is performed after the beam forming, an accurate output cannot be obtained. During compression (that is, during the convolution operation), time must not be extended (change the time axis; hereinafter the same). However, when the dynamic focus method is used, it is necessary to extend the time axis of the signal because it is necessary to perform variable focus adjustment. If a convolution operation is performed with a signal companding time as an input, a correct result cannot be obtained.

【0010】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、正確な超音波画像を得ることができる分
散圧縮法を用いた超音波送受信方法及び送受信装置を提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic transmitting / receiving method and a transmitting / receiving apparatus using a dispersion compression method capable of obtaining an accurate ultrasonic image. There is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
第1の発明は、周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に向けて送波し、受波したエコー信号を圧縮し、
この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
ようにしたことを特徴としている。
A first invention for solving the above-mentioned problems is to transmit a pulse whose frequency is changed with time toward a subject and compress the received echo signal,
It is characterized in that an ultrasonic image is obtained by phasing and adding the compressed signals.

【0012】また、前記圧縮を超音波プローブの複数の
超音波振動子毎にまとめたアレイ毎に行うことが、後段
のハードウェア回路を少なくすることができることから
好ましい。
Further, it is preferable to perform the compression for each array in which a plurality of ultrasonic transducers of the ultrasonic probe are put together, because the hardware circuit in the subsequent stage can be reduced.

【0013】更に、受波したエコー信号を一旦エコーメ
モリに格納しておき、該エコーメモリからエコーデータ
を順次読み出し、ディジタル・シグナル・プロセッサを
用いて前記圧縮と整相・加算処理を行なって超音波画像
を得ることが、ハードウェア回路を少なくすることがで
きることから好ましい。
Further, the received echo signal is temporarily stored in an echo memory, the echo data is sequentially read out from the echo memory, and the compression and phasing / addition processing is performed by using a digital signal processor to perform super-processing. Obtaining a sound wave image is preferable because the number of hardware circuits can be reduced.

【0014】前記した課題を解決する第2の発明は、周
波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に向けて送
波する手段と、受波したエコー信号を圧縮する手段と、
この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
手段とを具備したことを特徴としている。
A second invention for solving the above-mentioned problems, means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward a subject, and means for compressing the received echo signal,
It is characterized by comprising means for phasing and adding the compressed signals to obtain an ultrasonic image.

【0015】また、超音波を送受波する超音波プローブ
は複数の超音波振動子毎にグループ化されたアレイに分
割され、前記圧縮手段は、分割されたアレイ毎に設ける
ものであることが、ハードウェア回路を少なくすること
ができることから好ましい。
Further, an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves is divided into an array grouped by a plurality of ultrasonic transducers, and the compression means is provided for each divided array. It is preferable because the number of hardware circuits can be reduced.

【0016】更に、受波したエコー信号を格納するエコ
ーメモリと、ディジタル・シグナル・プロセッサを設
け、該ディジタル・シグナル・プロセッサは、前記エコ
ーメモリからエコーデータを順次読み出し、圧縮と整相
・加算処理を行なって超音波画像を得るものであること
が、ハードウェア回路を少なくすることができることか
ら好ましい。
Further, an echo memory for storing the received echo signal and a digital signal processor are provided, and the digital signal processor sequentially reads out the echo data from the echo memory for compression and phasing / addition processing. Is preferable to obtain an ultrasonic image because it is possible to reduce the number of hardware circuits.

【0017】前記した課題を解決する第3の発明は、周
波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に向けて送
波する手段と、受波したエコー信号の位相を調整して焦
点を合わせる複数の固定ディレイレンズと、これら固定
ディレイレンズの出力を圧縮する圧縮フィルタと、これ
ら圧縮フィルタの出力の一つを選択する切替スイッチと
を具備したことを特徴としている。
A third invention for solving the above-mentioned problems is a means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward a subject, and a plurality of means for adjusting the phase of the received echo signal for focusing. Of the fixed delay lens, a compression filter for compressing the outputs of the fixed delay lenses, and a changeover switch for selecting one of the outputs of the compression filters.

【0018】[0018]

【作用】[Action]

(第1の発明)分散圧縮法を用いる場合、エコー源から
のエコーを受けて、圧縮フィルタにかけるまでは時間を
圧伸させてはならない。ところが、ダイナミックフォー
カス法を用いると、可変焦点調整を行なう必要から、時
間を圧伸する必要がある。そこで、圧縮フィルタにかけ
た後に、ダイナミックフォーカスを行なうようにした。
つまり、先ず受波したエコー信号を圧縮し、その後圧縮
された信号を整相・加算するようにしている。このよう
にすれば、圧縮する場合には、入力信号は時間的に圧伸
はなく、正確な圧縮された出力が得られる。正しく圧縮
された信号を、整相・加算するから、正確な超音波画像
(エコー像)を得ることができる。
(First invention) When the dispersion compression method is used, time must not be extended until the echo from the echo source is received and the echo is applied to the compression filter. However, when the dynamic focus method is used, it is necessary to extend the time because it is necessary to perform variable focus adjustment. Therefore, after applying the compression filter, the dynamic focus is performed.
That is, the received echo signal is first compressed, and then the compressed signal is phased and added. In this way, when compressing, the input signal is not companded in time and an accurate compressed output is obtained. Accurate ultrasonic images (echo images) can be obtained because the correctly compressed signals are phased and added.

【0019】(第2の発明)受波したエコー信号を圧縮
する手段を、エコー信号を整相・加算する手段の前に持
ってくるようにした。従って、第1の発明の場合と同様
に、時間的に圧伸のない入力信号を圧縮して、その後に
整相・加算することができ、得られる超音波画像も正確
なものとなる。
(Second invention) The means for compressing the received echo signal is brought before the means for phasing / adding the echo signals. Therefore, as in the case of the first aspect of the invention, it is possible to compress an input signal that has no time companding, and then perform phasing and addition, and the obtained ultrasonic image is also accurate.

【0020】また、超音波プローブを複数の超音波振動
子毎にアレイに分割すると、後段のハードウェア回路を
少なくすることができる。更に、圧縮処理と整相・加算
処理をディジタル・シグナル・プロセッサで行なうと、
圧縮フィルタやビームフォーマ等のハードウェア回路が
いらなくなる。
Further, if the ultrasonic probe is divided into an array for each of a plurality of ultrasonic transducers, the hardware circuit in the subsequent stage can be reduced. Furthermore, if compression processing and phasing / addition processing are performed by a digital signal processor,
Hardware circuits such as compression filters and beamformers are not needed.

【0021】(第3の発明)ダイナミックフォーカス用
のディレイレンズの遅延時間を固定した固定ディレイレ
ンズを用いると、固定ディレイレンズの内部では時間の
圧伸はないので、該固定ディレイレンズの後に圧縮フィ
ルタを持ってきても、正確な出力が得られる。
(Third invention) When a fixed delay lens having a fixed delay time for the dynamic focus delay lens is used, there is no time companding inside the fixed delay lens, so a compression filter is provided after the fixed delay lens. Even if you bring it, you can get accurate output.

【0022】[0022]

【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。図1は本発明方法の原理を示すフローチャ
ート、図2は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。本発明方法は、周波数を時間と共に変化させたパ
ルスを被検体に向けて送波し(S1)、受波したエコー
信号を圧縮し(S2)、圧縮された信号を整相・加算し
て超音波画像を得る(S3)ことを特徴としている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing the principle of the method of the present invention, and FIG. 2 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention. According to the method of the present invention, a pulse whose frequency is changed with time is transmitted toward a subject (S1), the received echo signal is compressed (S2), and the compressed signal is phased / added to obtain a supersonic signal. The feature is that a sound wave image is obtained (S3).

【0023】図2に示す装置では、送波系については省
略して示してある。実際には送波用のビームフォーマ、
超音波プローブに超音波パルスを与えエコーを受けるト
ランスミッタ/レシーバ回路が設けられている。そし
て、トランスミッタからは周波数を時間と共に変化させ
たパルスが超音波プローブに与えられ、該超音波プロー
ブから被検体に向けて送波される。図において、10は
超音波を送波し、エコーを受波する超音波プローブで、
図に示すように複数のエレメント(超音波振動子)より
構成されている。11は4個のエレメント単位にエコー
を受波・合成するアレイ合成部である。実用上は、4個
のエレメント毎に受波・合成して処理しても、エレメン
ト単体毎に受波し、画像処理した場合と遜色のない画像
が得られる。このように、複数のエレメントをまとめて
受波・合成すると、後段のハードウェア回路を少なくす
ることができる。なお、受波・合成の単位は4個に限る
ものではなく、受波・合成してもエレメント単体毎に受
波した場合と遜色のない超音波画像を得ることができる
任意の数のエレメントを単位とすることができる。
In the apparatus shown in FIG. 2, the wave transmission system is omitted. Actually a beamformer for transmission,
A transmitter / receiver circuit is provided which applies ultrasonic pulses to the ultrasonic probe and receives echoes. Then, a pulse whose frequency is changed with time is applied from the transmitter to the ultrasonic probe, and is transmitted from the ultrasonic probe toward the subject. In the figure, 10 is an ultrasonic probe that transmits an ultrasonic wave and receives an echo.
As shown in the figure, it is composed of a plurality of elements (ultrasonic transducers). Reference numeral 11 is an array combining unit that receives and combines echoes in units of four elements. Practically, even if the wave is received / combined for each of the four elements and processed, the wave is received for each element alone, and an image comparable to that obtained by the image processing can be obtained. In this way, by collectively receiving and synthesizing a plurality of elements, it is possible to reduce the number of subsequent hardware circuits. Note that the unit of wave reception / combination is not limited to four, and any number of elements capable of obtaining an ultrasonic image comparable to that received by each element even if wave reception / combination is used. It can be a unit.

【0024】12は各アレイ合成部11の出力を受けて
畳み込み演算を行なって短い時間幅のパルスを得る圧縮
フィルタ、13は該圧縮フィルタ12の出力を整相・加
算するビームフォーマで、可変ディレイレンズ13aと
方位角設定部13bより構成されている。13aは各圧
縮フィルタ12の出力を受けるダイナミックフォーカス
用の可変ディレイレンズ(電子レンズ)である。該可変
ディレイレンズ13aは、圧縮フィルタ12の数だけの
可変ディレイ素子Dより構成されており、エコー源毎に
その時間遅延量を可変できる構成になっている。13b
は各可変ディレイレンズ13aの出力を受けて、コント
ローラ(図示せず)から与えられる音線番号に応じたデ
ィレイを行なって、位相調整しセクタスキャンに応じた
方位角を決める方位角設定部である。該方位角設定部1
3bの後段には画像処理用の後処理回路(図示せず)が
設けられ、処理後エコー画像を表示装置に表示するよう
になっている。このように構成された装置の動作を説明
すれば、以下のとおりである。
Reference numeral 12 is a compression filter that receives the output of each array synthesizing unit 11 to perform a convolution operation to obtain a pulse with a short time width. It is composed of a lens 13a and an azimuth angle setting unit 13b. Reference numeral 13a is a variable delay lens (electronic lens) for dynamic focus which receives the output of each compression filter 12. The variable delay lens 13a is composed of variable delay elements D as many as the compression filters 12, and the time delay amount can be varied for each echo source. 13b
Is an azimuth angle setting unit that receives the output of each variable delay lens 13a, delays the sound ray number given from a controller (not shown), adjusts the phase, and determines the azimuth angle according to the sector scan. . The azimuth setting unit 1
A post-processing circuit (not shown) for image processing is provided at the subsequent stage of 3b to display the processed echo image on the display device. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0025】先ず、図示しない送波系から超音波プロー
ブ10に周波数を時間と変化させたパルスが与えられ、
超音波プローブ10から被検体(図示せず)に向けて送
波される。この結果、被検体の音響インピーダンスの異
なる境界から図8に示すようにエコーが発生する。それ
ぞれのエコー源から発生したエコーは、超音波プローブ
10で受波される。受波されたエコーは、トランスミッ
タ/レシーバ回路(図示せず)を介してアレイ合成部1
1に入る。
First, a pulse whose frequency is changed with time is given to the ultrasonic probe 10 from a transmission system (not shown),
The ultrasonic probe 10 transmits a wave toward a subject (not shown). As a result, an echo is generated from the boundary where the acoustic impedance of the subject is different, as shown in FIG. The echo generated from each echo source is received by the ultrasonic probe 10. The received echoes are transmitted to the array synthesizing unit 1 via a transmitter / receiver circuit (not shown).
Enter 1.

【0026】アレイ合成部11は、4個のエレメントの
受波信号を合成し、出力する。各アレイ合成部11の出
力は、それぞれの圧縮フィルタ12に入る。各圧縮フィ
ルタ12では畳み込み演算が行なわれ、短い時間幅のパ
ルスがそれぞれの圧縮フィルタ12から出力される。本
発明では、圧縮フィルタ12に入力される信号は、時間
圧伸を行わない信号であるので、正しい圧縮処理が行え
ることになる。各可変ディレイレンズ13aは、それぞ
れの圧縮フィルタ12の出力を受けて、エコー源の距離
に応じた焦点を合わせるための時間遅延を行う。これら
可変ディレイレンズ13aで焦点が合わせられたエコー
信号は、方位角設定部13bに入る。該方位角設定部1
3bは、コントローラ(図示せず)から与えられる音線
番号に応じたディレイを行なって、位相調整しセクタス
キャンに応じた方位角を決める。
The array synthesizing section 11 synthesizes the received signals of the four elements and outputs them. The output of each array synthesizer 11 enters a respective compression filter 12. A convolution operation is performed in each compression filter 12, and a pulse with a short time width is output from each compression filter 12. In the present invention, since the signal input to the compression filter 12 is a signal that is not time-compressed, correct compression processing can be performed. Each variable delay lens 13a receives the output of each compression filter 12 and delays the time for focusing according to the distance of the echo source. The echo signals focused by the variable delay lens 13a enter the azimuth angle setting unit 13b. The azimuth setting unit 1
3b performs a delay according to a sound ray number given from a controller (not shown), adjusts the phase, and determines an azimuth angle according to a sector scan.

【0027】図3は可変ディレイレンズ13aと方位角
設定部13bの動作説明図である。可変ディレイレンズ
13aは、図3の(a)に示すように方位角成分を含ま
ないエコーの位相を調整するものである。図(a)は方
位角成分を含まないエコーの位相調整の様子を示してい
る。図(a)において、30は音線31上に存在するエ
コー源、32は音線31と垂直な波面である。可変ディ
レイレンズ13aは、エコー源30からのエコーが波面
32で揃うように各エコーの位相を遅延する。
FIG. 3 is an operation explanatory view of the variable delay lens 13a and the azimuth angle setting section 13b. The variable delay lens 13a is for adjusting the phase of the echo that does not include the azimuth component, as shown in FIG. FIG. 6A shows a state of phase adjustment of an echo that does not include an azimuth component. In FIG. 3A, 30 is an echo source existing on the sound ray 31, and 32 is a wavefront perpendicular to the sound ray 31. The variable delay lens 13a delays the phase of each echo so that the echoes from the echo source 30 are aligned on the wavefront 32.

【0028】例えば、エコー源30からのエコーの内、
一番内側の音線30に沿ったエコーは一番速く波面32
に到達し、その外側のエコーは外側に行くほど波面32
に遅く到達する。このようなエコーの位相を波面32で
揃えるために、可変ディレイレンズ13aは、真ん中の
エコーの遅延時間を一番長くし、その外側に行くほど遅
延時間を短くする。このような、位相調整により波面3
2上で各エコーの位相が揃うことになる。この場合の遅
延量は、図に示すように2次曲線となる。なお、ダイナ
ミックフォーカスの場合、エコー源30は図に示す位置
だけにあるとは限らず、図8に示すように複数のエコー
源が存在する。そこで、可変ディレイレンズ13aは、
1個の音線上に存在する複数のエコー源からのエコーに
対して、それぞれ速やかに波面32で位相を揃えるよう
な動作を行なう必要があり、高速動作が要求される。
For example, of the echoes from the echo source 30,
The echo along the innermost ray 30 is the fastest wavefront 32
And the echo outside of it reaches the wavefront 32 toward the outside.
Reach late. In order to make the phases of such echoes uniform on the wavefront 32, the variable delay lens 13a makes the delay time of the middle echo the longest, and shortens the delay time toward the outside. By such phase adjustment, the wavefront 3
The phases of the echoes are aligned on 2. The delay amount in this case becomes a quadratic curve as shown in the figure. In the case of dynamic focus, the echo source 30 is not limited to the position shown in the figure, and there are a plurality of echo sources as shown in FIG. Therefore, the variable delay lens 13a is
It is necessary to perform an operation for promptly aligning the phases on the wavefront 32 with respect to the echoes from a plurality of echo sources existing on one sound ray, and a high speed operation is required.

【0029】図3の(b)は方位角成分を含むエコーの
位相調整の様子を示している。図の32は図3の(a)
に示す波面32と同じである。可変ディレイレンズ13
aで波面32に位相が揃っても、方位角により、超音波
プローブ10には角度θで入射することになる。この場
合、上側のエコーほど速く超音波プローブ10に到達
し、下側のエコーほど遅く超音波プローブ10に到達す
る。そこで、方位角設定部13bは超音波プローブ10
の面で位相を調整するために、それぞれのエコー毎に時
間遅延を行ない位相を調整する。この場合の遅延量は、
図に示すように1次曲線となる。方位角設定部13bの
位相調整量は、音線番号で固定である。音線番号が異な
れば、図の角度θが変化するので、位相調整量も異なっ
てくる。1個の音線番号で、位相調整量は固定であるの
で、方位角設定部13bには、可変ディレイレンズ13
aほどの高速動作は要求されない。
FIG. 3B shows how the phase of the echo including the azimuth component is adjusted. 32 in the figure is (a) in FIG.
Is the same as the wavefront 32 shown in FIG. Variable delay lens 13
Even if the wavefront 32 has the same phase at a, it will be incident on the ultrasonic probe 10 at an angle θ depending on the azimuth angle. In this case, the upper echo reaches the ultrasonic probe 10 faster, and the lower echo reaches the ultrasonic probe 10 later. Therefore, the azimuth angle setting unit 13b uses the ultrasonic probe 10
In order to adjust the phase in terms of, the time is delayed for each echo and the phase is adjusted. The delay amount in this case is
It becomes a linear curve as shown in the figure. The phase adjustment amount of the azimuth angle setting unit 13b is fixed by the sound ray number. If the sound ray number is different, the angle θ in the figure changes, so the amount of phase adjustment also changes. Since the phase adjustment amount is fixed for one sound ray number, the azimuth angle setting unit 13b includes the variable delay lens 13
The high speed operation as a is not required.

【0030】方位角設定部13bは、可変ディレイレン
ズ13aの出力を整相・加算した後、後段の処理回路に
渡す。後段の処理回路では、エコー信号を処理した後
(例えば対数圧縮,検波)、DSC(ダイナミック・ス
キャン・コンバータ)が信号処理したそれぞれのエコー
データをビデオメモリ上の決められた位置にマッピング
し、走査方向変換を行なって表示装置に超音波画像(エ
コー像)を表示させる。
The azimuth angle setting unit 13b phases and adds the outputs of the variable delay lens 13a, and then passes them to the processing circuit in the subsequent stage. In the subsequent processing circuit, after processing the echo signals (for example, logarithmic compression and detection), each echo data processed by the DSC (dynamic scan converter) is mapped to a predetermined position on the video memory and scanned. An ultrasonic image (echo image) is displayed on the display device by changing the direction.

【0031】本発明によれば、ダイナミックフォーカス
を用いた超音波診断装置において、分散圧縮法を用いた
場合でも、正確なエコー像を得ることができる。つま
り、本発明によれば、分散圧縮法を用いる結果、被検体
の深い部分のエコー像を、高速にリアルタイム表示する
ことができる。
According to the present invention, an accurate echo image can be obtained even in the case of using the dispersion compression method in an ultrasonic diagnostic apparatus using dynamic focus. That is, according to the present invention, as a result of using the dispersion compression method, an echo image of a deep portion of the subject can be displayed at high speed in real time.

【0032】図4は本発明の他の実施例を示す構成ブロ
ック図である。図2と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施例も、送波系は省略して示してある。
この実施例は、エコーデータを一旦エコーメモリに格納
しておき、その後ディジタル・シグナル・プロセッサ
(DSP)を用いて、エコーメモリから順にエコーデー
タを読み出して、圧縮処理、ダイナミックフォーカス処
理、整相・加算処理を行うようにしたものである。図2
に示す実施例は、エコーデータを一時ため込んでおく部
分がなく、リアルタイムの処理方式である。これに対し
て、本実施例はエコーデータをエコーメモリに一旦格納
してから処理する方式である。この結果、受波したエコ
ーデータを表示装置に表示するまでに少し時間がかか
る。しかしながら、時間遅れはフレームレートである1
/30秒以下であり、実用上問題ない。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. Also in this embodiment, the transmission system is omitted.
In this embodiment, the echo data is once stored in the echo memory, and then the echo data is sequentially read from the echo memory using a digital signal processor (DSP) to perform compression processing, dynamic focus processing, phasing / phasing. The addition processing is performed. Figure 2
The embodiment shown in (3) is a real-time processing system without a portion for temporarily storing echo data. On the other hand, the present embodiment is a system in which the echo data is temporarily stored in the echo memory and then processed. As a result, it takes some time to display the received echo data on the display device. However, the time delay is the frame rate 1
/ 30 seconds or less, which is practically no problem.

【0033】図4において、10は超音波を送波し、受
波する超音波プローブで、図に示すように複数のエレメ
ントより構成されている。11は4個のエレメントのグ
ループ単位に設けられたアレイ合成部である。実用上
は、4個のエレメント毎に受波・合成して処理しても問
題はない。なお、受波・合成の単位は4個に限るもので
はなく、受波・合成しても画像信号の品質の低下をきた
すことのない範囲で、任意の数のエレメントを単位とす
ることができる。16は、各アレイ合成部11の出力を
ディジタルデータに変換するA/D変換器である。
In FIG. 4, reference numeral 10 denotes an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves, which is composed of a plurality of elements as shown in the figure. Reference numeral 11 is an array synthesizing unit provided in units of groups of four elements. In practical use, there is no problem even if the four elements are received, combined, and processed. Note that the unit of wave reception / combination is not limited to four, and an arbitrary number of elements can be used as a unit within a range in which the quality of an image signal is not deteriorated even if wave reception / combination is performed. . Reference numeral 16 is an A / D converter that converts the output of each array synthesis unit 11 into digital data.

【0034】17は各A/D変換器16の出力を一旦格
納するエコーメモリ、18は該エコーメモリ17から順
次データを読み出し、圧縮フィルタ処理,ダイナミック
フォーカス処理,ビームフォーミング処理を行うディジ
タル・シグナル・プロセッサ(DSP)の群(アレイ)
である。具体的には、このDSPアレイ18は、複数の
DSPより構成されており、それぞれのDSPが分担し
て上記処理を実行する。19は、DSPアレイ18の出
力を格納する画像メモリである。このように構成された
装置の動作を説明すれば、以下のとおりである。
Reference numeral 17 is an echo memory for temporarily storing the output of each A / D converter 16. Reference numeral 18 is a digital signal / signal for sequentially reading data from the echo memory 17 for compression filter processing, dynamic focus processing and beam forming processing. Processor (DSP) group (array)
Is. Specifically, the DSP array 18 is composed of a plurality of DSPs, and the respective DSPs share the processing to execute the above processing. An image memory 19 stores the output of the DSP array 18. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0035】超音波プローブ10から周波数を時間と共
に変化させたパルスを被検体に送波し、超音波プローブ
10でエコーを受波し、アレイ合成部11でエコーを合
成するまでの動作は、図2の実施例と同じである。各ア
レイ合成部11の出力は、A/D変換器16でディジタ
ルデータに変換された後、エコーメモリ17に格納され
る。
The operation of transmitting a pulse whose frequency is changed from the ultrasonic probe 10 to the subject, receiving the echo by the ultrasonic probe 10, and synthesizing the echo by the array synthesizing unit 11 is as shown in the figure. This is the same as the second embodiment. The output of each array synthesizer 11 is converted into digital data by the A / D converter 16 and then stored in the echo memory 17.

【0036】DSPアレイ18では、内部の各DSPが
自分の持つプログラムにより自分の担当する部分のエコ
ーデータをエコーメモリ17から順次読み出し、先ず畳
み込み演算による圧縮フィルタ動作を行なう。次に、畳
み込み演算により圧縮されたデータに対してエコー源か
らの距離に応じて焦点を追従させる調整動作(ダイナミ
ックフォーカス)のための局所毎の時間軸圧縮を行な
う。次に、この焦点追跡調整のための時間軸合わせが終
了したデータに対して、更に方位角に対応した時間合わ
せ(及び必要なら位相調整を含む)を行った後、全ての
アレイに対応するエコーデータを加算する。
In the DSP array 18, each internal DSP sequentially reads the echo data of its own portion from the echo memory 17 by its own program, and first performs a compression filter operation by a convolution operation. Next, local time axis compression is performed for the adjustment operation (dynamic focus) that causes the focus to follow the data compressed by the convolution calculation according to the distance from the echo source. Next, after the time alignment (and phase adjustment if necessary) corresponding to the azimuth angle is performed on the data for which the time axis alignment for the focus tracking adjustment is completed, echoes corresponding to all the arrays are obtained. Add the data.

【0037】以上の動作は、整相・加算の手続をDSP
アレイ18で時分割と空間分割の併用によりソフトウェ
アで記述された処理手続として実行する概要を述べたも
のである。この場合、常識的に行われるように、エコー
メモリ17へのエコーデータの収容形態はその番地と到
来時刻とを順に1対1に対応させているので、具体的に
これらの時間軸の圧伸及び時間合わせの作業は、全てソ
フトウェアからはどの番地(時刻)のデータをどのよう
な重み付けでどこに移すか、若しくは累積加算するかと
いう形の手続記述となる。
The above-described operation is performed by the DSP for the phasing / addition procedure.
This is an outline of execution as a processing procedure described in software by using time division and space division together in the array 18. In this case, as is common sense, the accommodation form of the echo data in the echo memory 17 has a one-to-one correspondence between the address and the arrival time. And all the time adjustment work is a procedure description in the form of which address (time) of data is transferred from the software by what kind of weight and where, or cumulative addition is performed.

【0038】このような積和演算乃至コンボルューショ
ン形式の動作は、DSPが得意とするものである。従っ
て、このようなDSPアレイ18による構成は、個々に
は安価なDSPを多数並列動作させることで、高価で開
発に時間のかかる専用のICやLSIを一切用いること
なく、ダイナミックフォーカスを用いた受波ビームフォ
ーミングを行なうことができる点にある。
The DSP is good at such a product-sum operation or convolution operation. Therefore, in such a configuration using the DSP array 18, a large number of inexpensive DSPs are individually operated in parallel, so that the dynamic focus can be used without using any dedicated ICs or LSIs that are expensive and time-consuming to develop. The point is that wave beamforming can be performed.

【0039】このようにして、整相・加算されたデータ
は、続く画像メモリ19に格納される。画像メモリ19
に格納されたデータは、順次読み出されて後段の処理回
路に送られ、所定の信号処理の後、表示部に表示され
る。
The data thus phased / added is stored in the subsequent image memory 19. Image memory 19
The data stored in is sequentially read out, sent to the processing circuit in the subsequent stage, subjected to predetermined signal processing, and then displayed on the display unit.

【0040】図4の実施例によれば、エコーデータを一
旦エコーメモリ17に格納した後、順次読み出してDS
Pアレイ18に処理させるので、時間遅延を生じる。し
かしながら、この時間遅延は前述したように、1/30
秒以内におさめることができ、実用上は問題はない。こ
の実施例によれば、圧縮フィルタ処理,ダイナミックフ
ォーカス処理,整相・加算処理の一連の処理をDSPア
レイ18に行わせることができるので、圧縮フィルタ,
可変ディレイレンズ,ビームフォーマを必要とせず、安
価な装置を提供することができる。ダイナミックフォー
カスを用いた超音波診断装置において、分散圧縮法を用
いた場合でも、正確なエコー像を得ることができるとい
う効果は、図2の実施例の場合と同様である。
According to the embodiment shown in FIG. 4, after the echo data is temporarily stored in the echo memory 17, the echo data is sequentially read out to obtain the DS.
Since the P array 18 is processed, a time delay occurs. However, this time delay is 1/30 as described above.
It can be set within a second and there is no problem in practical use. According to this embodiment, since the DSP array 18 can be made to perform a series of processes of the compression filter process, the dynamic focus process, and the phasing / addition process, the compression filter,
An inexpensive device can be provided without needing a variable delay lens or a beam former. In the ultrasonic diagnostic apparatus using the dynamic focus, the effect that an accurate echo image can be obtained even when the dispersion compression method is used is the same as in the embodiment of FIG.

【0041】図5は本発明の他の実施例を示す構成ブロ
ック図である。図2と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施例も送波系の構成は省略して示してい
る。図では、超音波プローブ10は、64個のエレメン
トから構成されているものとしている。20は各エレメ
ントの出力を増幅するアンプ、21はアンプ20の64
個の出力を同時に受けて、ダイナミックフォーカスと整
相(ビームフォーミング)を行なう固定ディレイレンズ
である。図では、それぞれ焦点距離がf1,f2,f3
の3個の場合を示しているが、3個に限るものではな
い。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. Also in this embodiment, the configuration of the transmission system is omitted. In the figure, the ultrasonic probe 10 is assumed to be composed of 64 elements. 20 is an amplifier for amplifying the output of each element, 21 is an amplifier 20 64
It is a fixed delay lens that receives each output simultaneously and performs dynamic focusing and phasing (beamforming). In the figure, the focal lengths are f1, f2 and f3, respectively.
However, the number is not limited to three.

【0042】22は各固定ディレイレンズ21の出力を
受けて圧縮を行なう圧縮フィルタである。23は、各圧
縮フィルタ22の出力を受けて、エコーの時間順に後段
の回路に与える切替スイッチである。このように構成さ
れた装置の動作を説明すれば、以下のとおりである。
A compression filter 22 receives the output of each fixed delay lens 21 and performs compression. Reference numeral 23 denotes a changeover switch which receives the output of each compression filter 22 and gives it to the circuit in the subsequent stage in the order of echo time. The operation of the apparatus configured as described above will be described below.

【0043】図2に示す実施例と同じ要領で、超音波プ
ローブ10から周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に送波し、超音波プローブ10でエコーを受波す
る。受波されたエコー信号は、アンプ20で各エレメン
ト毎に増幅され、出力される。このアンプ20の出力
は、3個の固定ディレイレンズ21に同時に入る。
In the same manner as in the embodiment shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 10 transmits a pulse whose frequency is changed with time to the subject, and the ultrasonic probe 10 receives an echo. The received echo signal is amplified by the amplifier 20 for each element and output. The output of the amplifier 20 enters the three fixed delay lenses 21 at the same time.

【0044】それぞれの固定ディレイレンズ21は、入
力された各エレメントの信号に焦点調整用のディレイを
かけ、その後ビームフォーミング(整相)を行なってい
る。その後、整相されたエコー信号は加算され、各固定
ディレイレンズ21から出力される。各固定ディレイレ
ンズ21の出力は、続く圧縮フィルタ22に入り、畳み
込み演算が行われる。この結果、各圧縮フィルタ22か
らは、時間幅の短くなったエコーパルスが得られる。
Each of the fixed delay lenses 21 applies a focus adjustment delay to the input signal of each element and then performs beam forming (phase adjustment). Then, the phased echo signals are added and output from each fixed delay lens 21. The output of each fixed delay lens 21 enters the subsequent compression filter 22 and the convolution operation is performed. As a result, an echo pulse having a shorter time width is obtained from each compression filter 22.

【0045】ところで、各固定ディレイレンズ21の出
力は、エコー源の距離に対応したものだけが正しく焦点
調整され、整相・加算されている。そこで、切替スイッ
チ23は、正しいエコー信号をエコーの時間順に後段の
回路に取り込むべく各圧縮フィルタ22の出力を切り替
える。この結果、切替スイッチ23の出力は後段の処理
回路に送られ、所定の信号処理が行なわれ、エコー像が
表示装置に表示される。
By the way, the outputs of the respective fixed delay lenses 21 are properly focus-adjusted, phased and added, only those corresponding to the distance of the echo source. Therefore, the change-over switch 23 switches the output of each compression filter 22 so that the correct echo signal is taken into the subsequent circuit in the order of echo time. As a result, the output of the change-over switch 23 is sent to the processing circuit in the subsequent stage, predetermined signal processing is performed, and an echo image is displayed on the display device.

【0046】この実施例のように、電子レンズを焦点距
離が固定のものを、予め設ける方式では、その焦点距離
に対応したエコー源の像は集束させることができるが、
第1のエコー源と第2のエコー源との間に他のエコー源
があり、そのエコー源に対応した焦点距離を持つ電子レ
ンズがない場合には、その点のエコーは集束させること
ができない。しかしながら、固定焦点方式であるので、
電子レンズ内部で時間が圧伸されることはない。従っ
て、この実施例の場合には電子レンズの後に圧縮フィル
タを設けても正確な出力が得られる。つまり、ダイナミ
ックフォーカスを用いた超音波診断装置において、分散
圧縮法を用いた場合でも、正確なエコー像を得ることが
できる。
In the system in which an electron lens having a fixed focal length is provided in advance as in this embodiment, the image of the echo source corresponding to the focal length can be focused.
If there is another echo source between the first echo source and the second echo source, and there is no electron lens having a focal length corresponding to the echo source, the echo at that point cannot be focused. . However, since it is a fixed focus method,
No time is stretched inside the electron lens. Therefore, in this embodiment, an accurate output can be obtained even if the compression filter is provided after the electron lens. That is, in an ultrasonic diagnostic apparatus using dynamic focus, an accurate echo image can be obtained even when the dispersion compression method is used.

【0047】なお、送波と併せてコンビネーションフォ
ーカスを行なう場合には、送波の時間幅τ(図9参照)
をゾーンに応じて可変するようにしてもよい。例えば、
近距離のゾーンの場合には大振幅送波は不要なので、1
発のパルスとし、中距離のゾーンの場合には、τが短い
幅の送波を行ない、遠距離のゾーンの場合には、大振幅
送波に対応するτが長い幅の送波を行なうようにする。
When the combination focusing is performed together with the wave transmission, the time width τ of the wave transmission (see FIG. 9)
May be variable according to the zone. For example,
Large-amplitude transmission is not necessary for short-distance zones, so 1
In the case of a medium-distance zone, τ transmits a short width, and in the case of a long-distance zone, τ corresponds to a large amplitude transmission, and τ transmits a long width. To

【0048】本発明では、超音波プローブとして、通常
のアレイの他に、図6に示すようなアニュラーアレイ
(円環状型アレイ)を用いることができる。アニュラー
アレイは、通常のアレイのように、位相調整によるセク
タスキャンは行なうことができないが、方向は固定とな
るものの、その円環状のエレメント配置によりダイナミ
ックフォーカス特性は極めて優れている。
In the present invention, as the ultrasonic probe, in addition to a normal array, an annular array (annular array) as shown in FIG. 6 can be used. Unlike ordinary arrays, the annular array cannot perform sector scan by phase adjustment, but its direction is fixed, but its annular element arrangement has excellent dynamic focus characteristics.

【0049】また、本発明は、超音波振動子(エレメン
ト)又は複数のエレメントよりなるアレイ毎に分散圧縮
型の送受波を行ない、その都度圧縮されたデータをメモ
リに格納しておき、全エレメント又は全アレイのデータ
がメモリに揃った後に、ビームフォーミングを行なう開
口合成方式をとることもできる。このような構成をとる
と、ハードウェアを減らすことができ、回路の簡素化が
図れる。
Further, according to the present invention, distributed compression type transmission / reception is performed for each array of ultrasonic transducers (elements) or a plurality of elements, and compressed data is stored in a memory each time, and all elements are stored. Alternatively, an aperture synthesis method may be adopted in which beamforming is performed after the data of all the arrays are stored in the memory. With such a configuration, the hardware can be reduced and the circuit can be simplified.

【0050】また、本発明にマルチビームフォーミング
を適用する場合には、合成されるビーム毎に圧縮フィル
タとビームフォーマのセットを具備する必要がある。図
7にマルチビームフォーミング(受波系のみやや異なる
指向性のものを複数用意して1回の送波で一気に何本か
の音線のエコーデータを得る方式をいう)を実現する場
合の構成例を示す。図2と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図に示すように、図2に示す構成が合成さ
れるビーム(音線)毎に設けられている。
When multi-beam forming is applied to the present invention, it is necessary to provide a set of compression filter and beam former for each beam to be combined. FIG. 7 shows a configuration for realizing multi-beam forming (a method in which a plurality of receiving systems with slightly different directivities are prepared to obtain echo data of several sound rays at once in one transmission) Here is an example: The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. As shown in the figure, the configuration shown in FIG. 2 is provided for each combined beam (sound ray).

【0051】[0051]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば周波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に
向けて送波し、受波したエコー信号を圧縮し、この圧縮
された信号を整相・加算して超音波画像を得ることこと
により、正確な超音波画像を得ることができる。
As described above in detail, according to the present invention, a pulse whose frequency is changed with time is transmitted toward the subject, the received echo signal is compressed, and the compressed echo signal is compressed. An accurate ultrasonic image can be obtained by phasing and adding the signals to obtain an ultrasonic image.

【0052】また、本発明によれば周波数を時間と共に
変化させたパルスを被検体に向けて送波する手段と、受
波したエコー信号を圧縮する手段と、この圧縮された信
号を整相・加算して超音波画像を得る手段とを具備する
ことにより、正確な超音波画像を得ることができる。
Further, according to the present invention, means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward the subject, means for compressing the received echo signal, and phasing / compressing the compressed signal An accurate ultrasonic image can be obtained by providing a means for adding to obtain an ultrasonic image.

【0053】また、超音波を送受波する超音波プローブ
は、複数の超音波振動子毎にグループ化されたアレイに
分割され、前記圧縮手段は、分割されたアレイ毎に設け
ることにより、ハードウェア回路を少なくすることがで
きる。
Further, the ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves is divided into an array which is grouped for each of a plurality of ultrasonic transducers, and the compression means is provided for each divided array, thereby providing hardware. The number of circuits can be reduced.

【0054】また、受波したエコー信号を格納するエコ
ーメモリと、ディジタル・シグナル・プロセッサを設
け、該ディジタル・シグナル・プロセッサは、前記エコ
ーメモリからエコーデータを順次読み出し、圧縮と整相
・加算処理を行なって超音波画像を得ることにより、ハ
ードウェア回路を少なくすることができる。
Further, an echo memory for storing the received echo signals and a digital signal processor are provided, and the digital signal processor sequentially reads out the echo data from the echo memory for compression and phasing / addition processing. The hardware circuit can be reduced by performing the above procedure to obtain an ultrasonic image.

【0055】また、本発明によれば周波数を時間と共に
変化させたパルスを被検体に向けて送波する手段と、受
波したエコー信号の位相を調整して焦点を合わせる複数
の固定ディレイレンズと、これら固定ディレイレンズの
出力を圧縮する圧縮フィルタと、これら圧縮フィルタの
出力の一つを選択する切替スイッチとを具備することに
より、正確な超音波画像を得ることができる。
Further, according to the present invention, means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward the subject, and a plurality of fixed delay lenses for adjusting the phase of the received echo signal to focus the echo signal. An accurate ultrasonic image can be obtained by including a compression filter that compresses the outputs of these fixed delay lenses and a changeover switch that selects one of the outputs of these compression filters.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明方法の原理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flow chart showing the principle of the method of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】可変ディレイレンズと方位角設定部の動作説明
図である。
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of a variable delay lens and an azimuth angle setting unit.

【図4】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 4 is a configuration block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a configuration block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図6】アニュラーアレイの外観を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an appearance of an annular array.

【図7】マルチビームフォーミングを実現する場合の構
成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example in the case of realizing multi-beam forming.

【図8】ダイナミックフォーカス法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a dynamic focus method.

【図9】分散圧縮法の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory diagram of the distributed compression method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波プローブ 11 アレイ合成部 12 圧縮フィルタ 13 ビームフォーマ 13a 可変ディレイレンズ 13b 方位角設定部 10 Ultrasonic Probe 11 Array Synthesizing Section 12 Compression Filter 13 Beamformer 13a Variable Delay Lens 13b Azimuth Setting Section

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に向けて送波し、 受波したエコー信号を圧縮し、 この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
ことを特徴とする分散圧縮法を用いた超音波送受信方
法。
1. An ultrasonic image is obtained by transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward a subject, compressing the received echo signal, and phasing and adding the compressed signal. An ultrasonic transmission / reception method using a distributed compression method.
【請求項2】 周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に向けて送波する手段と、 受波したエコー信号を圧縮する手段と、 この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
手段とを具備した分散圧縮法を用いた超音波送受信装
置。
2. A means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward a subject, a means for compressing a received echo signal, and phasing and adding the compressed signal to obtain an ultrasonic wave. An ultrasonic transmitting / receiving apparatus using a dispersion compression method, which comprises a means for obtaining an image.
【請求項3】 超音波を送受波する超音波プローブは、
複数の超音波振動子毎にグループ化されたアレイに分割
され、前記圧縮手段は、分割されたアレイ毎に設けるも
のであることを特徴とする請求項2記載の分散圧縮法を
用いた超音波送受信装置。
3. An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves,
The ultrasonic wave using the dispersion compression method according to claim 2, wherein the ultrasonic wave is divided into an array grouped by a plurality of ultrasonic transducers, and the compression means is provided for each divided array. Transceiver.
【請求項4】 受波したエコー信号を格納するエコーメ
モリと、ディジタル・シグナル・プロセッサを設け、 該ディジタル・シグナル・プロセッサは、前記エコーメ
モリからエコーデータを順次読み出し、圧縮と整相・加
算処理を行なって超音波画像を得るものであることを特
徴とする請求項2記載の分散圧縮法を用いた超音波送受
信装置。
4. An echo memory for storing received echo signals and a digital signal processor are provided, and the digital signal processor sequentially reads echo data from the echo memory for compression and phasing / addition processing. The ultrasonic transmitting / receiving apparatus using the dispersion compression method according to claim 2, wherein the ultrasonic image is obtained by performing the above.
【請求項5】 周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に向けて送波する手段と、 受波したエコー信号の位相を調整して焦点を合わせる複
数の固定ディレイレンズと、 これら固定ディレイレンズの出力を圧縮する圧縮フィル
タと、 これら圧縮フィルタの出力の一つを選択する切替スイッ
チとを具備した分散圧縮法を用いた超音波送受信装置。
5. A means for transmitting a pulse whose frequency is changed with time toward a subject, a plurality of fixed delay lenses for adjusting the phase of the received echo signal to focus the same, and these fixed delay lenses. An ultrasonic transmission / reception apparatus using a dispersion compression method, which comprises a compression filter for compressing the output of the compression filter and a changeover switch for selecting one of the outputs of these compression filters.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7066886B2 (en) 2001-12-26 2006-06-27 Medison Co., Ltd. Ultrasound imaging system and method based on simultaneous multiple transmit-focusing using weighted orthogonal chirp signals
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