JPH11271447A - 受信信号から所定の周波数の信号を除去するシステム - Google Patents
受信信号から所定の周波数の信号を除去するシステムInfo
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- JPH11271447A JPH11271447A JP11012550A JP1255099A JPH11271447A JP H11271447 A JPH11271447 A JP H11271447A JP 11012550 A JP11012550 A JP 11012550A JP 1255099 A JP1255099 A JP 1255099A JP H11271447 A JPH11271447 A JP H11271447A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/545—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including active elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波イメージング・システムの受信チャン
ネル内で搬送波信号を阻止するのに適した自己同調クリ
スタル・ノッチ・フィルタを提供する。 【解決手段】 該フィルタ（５４、６０）は、電子的に
同調される共振周波数を持つ。同調は、操作者の介在な
しにソフトウエア制御の下で行われる。ソフトウエア
は、同調させるチャンネル以外のチャンネルにトランス
ジューサへ送信を行うように命令する。同調させる受信
チャンネルは受信信号の増幅後、増幅された信号を前記
フィルタ、ＴＧＣ増幅器（２８）およびＡ／Ｄ変換器を
介して対応するディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路（８
８）へ通す。ソフトウエアはそれぞれのＤＳＰ回路から
のディジタル受信信号出力の振幅を読み出す。フィルタ
内のＤ／Ａ変換器（６６）のプログラミングにより、Ｄ
ＳＰ回路による信号出力の振幅を最小、すなわち阻止さ
れる搬送波信号の量を最大にする値を見付けることが出
来る。この値は、その後のイメージング・データ取得の
際に使用される。
ネル内で搬送波信号を阻止するのに適した自己同調クリ
スタル・ノッチ・フィルタを提供する。 【解決手段】 該フィルタ（５４、６０）は、電子的に
同調される共振周波数を持つ。同調は、操作者の介在な
しにソフトウエア制御の下で行われる。ソフトウエア
は、同調させるチャンネル以外のチャンネルにトランス
ジューサへ送信を行うように命令する。同調させる受信
チャンネルは受信信号の増幅後、増幅された信号を前記
フィルタ、ＴＧＣ増幅器（２８）およびＡ／Ｄ変換器を
介して対応するディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路（８
８）へ通す。ソフトウエアはそれぞれのＤＳＰ回路から
のディジタル受信信号出力の振幅を読み出す。フィルタ
内のＤ／Ａ変換器（６６）のプログラミングにより、Ｄ
ＳＰ回路による信号出力の振幅を最小、すなわち阻止さ
れる搬送波信号の量を最大にする値を見付けることが出
来る。この値は、その後のイメージング・データ取得の
際に使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に超音波イメー
ジング・システムに関するものである。更に詳しくは、
本発明は超音波トランスジューサ・アレイによって受信
されるエコー信号のビーム形成のための装置に関するも
のである。
ジング・システムに関するものである。更に詳しくは、
本発明は超音波トランスジューサ・アレイによって受信
されるエコー信号のビーム形成のための装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波像は多数の像走査線で構成
される。１つの走査線（または小さい局在する走査線
群）は、関心のある領域内の一点に集束された超音波エ
ネルギを送出し、次いで時間につれて反射されたエネル
ギを受け取ることによって取得される。集束された送出
超音波エネルギは、送信ビームと呼ばれる。送信の後
に、１つ以上の受信ビーム形成装置が位相回転または遅
延を動的に変えることにより各チャンネルによって受け
取られたエネルギをコヒーレントに加算して、所望の走
査線に沿って経過時間に比例する距離にピーク感度を生
じるようにする。その結果の集束された感度パターン
が、受信ビームと呼ばれる。走査線の分解能は、関連す
る送信および受信ビーム対の指向性の結果である。
される。１つの走査線（または小さい局在する走査線
群）は、関心のある領域内の一点に集束された超音波エ
ネルギを送出し、次いで時間につれて反射されたエネル
ギを受け取ることによって取得される。集束された送出
超音波エネルギは、送信ビームと呼ばれる。送信の後
に、１つ以上の受信ビーム形成装置が位相回転または遅
延を動的に変えることにより各チャンネルによって受け
取られたエネルギをコヒーレントに加算して、所望の走
査線に沿って経過時間に比例する距離にピーク感度を生
じるようにする。その結果の集束された感度パターン
が、受信ビームと呼ばれる。走査線の分解能は、関連す
る送信および受信ビーム対の指向性の結果である。
【０００３】ビーム形成装置の各チャンネルの出力はコ
ヒーレントに加算されて、関心のある物体領域またはボ
リューム（体積）内の各々のサンプル・ボリュームにつ
いてそれぞれの画素（ピクセル）強度値を形成する。こ
れらの画素強度値が対数圧縮され、走査変換され、そし
て走査中の解剖学的構造の像として表示される。
ヒーレントに加算されて、関心のある物体領域またはボ
リューム（体積）内の各々のサンプル・ボリュームにつ
いてそれぞれの画素（ピクセル）強度値を形成する。こ
れらの画素強度値が対数圧縮され、走査変換され、そし
て走査中の解剖学的構造の像として表示される。
【０００４】図１には、従来の超音波イメージング・シ
ステムが示されており、該システムは複数の別々に駆動
されるトランスジューサ素子１２で構成されたトランス
ジューサ・アレイ１０を有する。各々のトランスジュー
サ素子１２は、送信器１４によって発生されたパルス波
形により付勢されたときに超音波エネルギのバーストを
生じる。検査中の物体からトランスジューサ・アレイ１
０へ反射された超音波エネルギは各々のトランスジュー
サ素子１２によって電気信号へ変換されて、１組の送受
切換え（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を介して受信器１６へ別
々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ１８は典型的にはダイ
オード群で構成されていて、送信用電子回路によって発
生された高電圧から受信用電子回路を保護する。送信信
号により、ダイオード群が受信器への該信号を遮断また
は制限する。送信器１４および受信器１６は、操作員か
らの命令に応答して主制御装置２０の制御の下に作動さ
れる。完全な１回の走査（スキャン）は一連のエコー信
号を取得することによって実行され、その際、送信器１
４が一時的にオンに駆動されて各々のトランスジューサ
素子１２を付勢し、その後に各々のトランスジューサ素
子１２によって発生されたエコー信号が受信器１６に印
加される。或るチャンネルは、別のチャンネルが未だ送
信を行っている間に受信を開始し得る。受信器１６は各
々のトランスジューサ素子からの別々のエコー信号を組
み合わせて単一のエコー信号を作成し、この単一のエコ
ー信号は表示モニタ２２上の像内の一走査線を作成する
ために使用される。
ステムが示されており、該システムは複数の別々に駆動
されるトランスジューサ素子１２で構成されたトランス
ジューサ・アレイ１０を有する。各々のトランスジュー
サ素子１２は、送信器１４によって発生されたパルス波
形により付勢されたときに超音波エネルギのバーストを
生じる。検査中の物体からトランスジューサ・アレイ１
０へ反射された超音波エネルギは各々のトランスジュー
サ素子１２によって電気信号へ変換されて、１組の送受
切換え（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８を介して受信器１６へ別
々に印加される。Ｔ／Ｒスイッチ１８は典型的にはダイ
オード群で構成されていて、送信用電子回路によって発
生された高電圧から受信用電子回路を保護する。送信信
号により、ダイオード群が受信器への該信号を遮断また
は制限する。送信器１４および受信器１６は、操作員か
らの命令に応答して主制御装置２０の制御の下に作動さ
れる。完全な１回の走査（スキャン）は一連のエコー信
号を取得することによって実行され、その際、送信器１
４が一時的にオンに駆動されて各々のトランスジューサ
素子１２を付勢し、その後に各々のトランスジューサ素
子１２によって発生されたエコー信号が受信器１６に印
加される。或るチャンネルは、別のチャンネルが未だ送
信を行っている間に受信を開始し得る。受信器１６は各
々のトランスジューサ素子からの別々のエコー信号を組
み合わせて単一のエコー信号を作成し、この単一のエコ
ー信号は表示モニタ２２上の像内の一走査線を作成する
ために使用される。
【０００５】主制御装置２０の指令の下に、送信器１４
は、超音波エネルギが方向付けされ集束されたビームと
して送出されるようにトランスジューサ・アレイ１０を
駆動する。これを達成するために、それぞれの時間遅延
が送信ビーム形成装置２６によって多数のパルス発生器
２４に与えられる。主制御装置２０は音響パルスが送信
される条件を決定する。この情報により、送信ビーム形
成装置２６は、パルス発生器２４によって発生されるべ
き各々の送信パルスのタイミングおよび振幅を決定す
る。各々の送信パルスの振幅は、パルス発生器にそれぞ
れのアポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ）重
み係数を印加するアポダイゼーション発生回路３６によ
って決定される。例えば、アポダイゼーション発生回路
は、各々のパルス発生器に対する電源電圧を設定する高
電圧制御器で構成することが出来る。パルス発生器２４
は次いで、Ｔ／Ｒスイッチ１８を介してトランスジュー
サ・アレイ１０の各々のトランスジューサ素子１２へ送
信パルスを送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８はトランスジュー
サ・アレイに存在する恐れのある高電圧から時間・利得
制御（ＴＧＣ）増幅器を保護する。アポダイゼーション
重みがアポダイゼーション発生回路３６内で発生され
る。アポダイゼーション発生回路３６は更に、送信ビー
ム形成装置２６から重み付けデータを取り出して、それ
を上記の高電圧制御器を介してパルス発生器２４へ印加
する１組のディジタル−アナログ変換器を含んでいてよ
い。
は、超音波エネルギが方向付けされ集束されたビームと
して送出されるようにトランスジューサ・アレイ１０を
駆動する。これを達成するために、それぞれの時間遅延
が送信ビーム形成装置２６によって多数のパルス発生器
２４に与えられる。主制御装置２０は音響パルスが送信
される条件を決定する。この情報により、送信ビーム形
成装置２６は、パルス発生器２４によって発生されるべ
き各々の送信パルスのタイミングおよび振幅を決定す
る。各々の送信パルスの振幅は、パルス発生器にそれぞ
れのアポダイゼーション（ａｐｏｄｉｚａｔｉｏｎ）重
み係数を印加するアポダイゼーション発生回路３６によ
って決定される。例えば、アポダイゼーション発生回路
は、各々のパルス発生器に対する電源電圧を設定する高
電圧制御器で構成することが出来る。パルス発生器２４
は次いで、Ｔ／Ｒスイッチ１８を介してトランスジュー
サ・アレイ１０の各々のトランスジューサ素子１２へ送
信パルスを送る。Ｔ／Ｒスイッチ１８はトランスジュー
サ・アレイに存在する恐れのある高電圧から時間・利得
制御（ＴＧＣ）増幅器を保護する。アポダイゼーション
重みがアポダイゼーション発生回路３６内で発生され
る。アポダイゼーション発生回路３６は更に、送信ビー
ム形成装置２６から重み付けデータを取り出して、それ
を上記の高電圧制御器を介してパルス発生器２４へ印加
する１組のディジタル−アナログ変換器を含んでいてよ
い。
【０００６】超音波エネルギの各々のバーストによって
発生されるエコー信号は、各超音波ビームに沿った相次
ぐ距離に位置する物体から反射する。これらのエコー信
号は各々のトランスジューサ素子１２によって別々に検
出され、特定の時点におけるエコー信号の大きさのサン
プルが特定の距離において生じる反射の量を表す。
発生されるエコー信号は、各超音波ビームに沿った相次
ぐ距離に位置する物体から反射する。これらのエコー信
号は各々のトランスジューサ素子１２によって別々に検
出され、特定の時点におけるエコー信号の大きさのサン
プルが特定の距離において生じる反射の量を表す。
【０００７】反射点と各々のトランスジューサ素子１２
との間の伝搬経路の差により、エコー信号は同時に検出
されず、それらの大きさは等しくない。受信器１６は、
各々の受信チャンネル内のそれぞれのＴＧＣ増幅器２８
によって別々のエコー信号を増幅する。各ＴＧＣ増幅器
による増幅度は、ＴＧＣ回路（図示していない）によっ
て駆動されるそれぞれの信号線（図示していない）を介
して制御される。ＴＧＣ回路は多数のポテンショメータ
のうちのそれぞれの１つを手動操作することによって設
定される。増幅されたエコー信号は次いで受信ビーム形
成装置３０へ供給される。受信ビーム形成装置の各々の
受信チャンネルは、それぞれのＴＧＣ増幅器２８を介し
てそれぞれのトランスジューサ素子１２に接続される。
との間の伝搬経路の差により、エコー信号は同時に検出
されず、それらの大きさは等しくない。受信器１６は、
各々の受信チャンネル内のそれぞれのＴＧＣ増幅器２８
によって別々のエコー信号を増幅する。各ＴＧＣ増幅器
による増幅度は、ＴＧＣ回路（図示していない）によっ
て駆動されるそれぞれの信号線（図示していない）を介
して制御される。ＴＧＣ回路は多数のポテンショメータ
のうちのそれぞれの１つを手動操作することによって設
定される。増幅されたエコー信号は次いで受信ビーム形
成装置３０へ供給される。受信ビーム形成装置の各々の
受信チャンネルは、それぞれのＴＧＣ増幅器２８を介し
てそれぞれのトランスジューサ素子１２に接続される。
【０００８】主制御装置２０の指令の下に、受信ビーム
形成装置３０は送信ビームの方向を追跡し、ビームに沿
った相次ぐ距離におけるエコー信号をサンプリングす
る。受信ビーム形成装置３０は、各々の増幅されたエコ
ー信号に適切な時間遅延を与える。この受信集束時間遅
延は、専用ハードウエアを使用し又はルックアップ・テ
ーブルからの読みを使用して実時間で計算される。受信
チャンネルはまた、受信されたパルスをフィルタリング
する回路を含んでいる。時間遅延された受信信号は次い
で相互に加算されて、超音波ビームに沿った特定の距離
に位置する一点から反射された全超音波エネルギを正確
に示す１つのエコー信号を構成する。加算された受信信
号は信号処理装置または検出装置３２へ出力される。検
出装置３２は、加算された受信信号を表示データに変換
する。好ましくは、検出装置３２は包絡線検出装置であ
る。Ｂモード（グレースケール）では、信号の包絡線は
エッジ強調および対数圧縮のような追加の処理（通常、
「後処理」と呼ばれる）を受ける。
形成装置３０は送信ビームの方向を追跡し、ビームに沿
った相次ぐ距離におけるエコー信号をサンプリングす
る。受信ビーム形成装置３０は、各々の増幅されたエコ
ー信号に適切な時間遅延を与える。この受信集束時間遅
延は、専用ハードウエアを使用し又はルックアップ・テ
ーブルからの読みを使用して実時間で計算される。受信
チャンネルはまた、受信されたパルスをフィルタリング
する回路を含んでいる。時間遅延された受信信号は次い
で相互に加算されて、超音波ビームに沿った特定の距離
に位置する一点から反射された全超音波エネルギを正確
に示す１つのエコー信号を構成する。加算された受信信
号は信号処理装置または検出装置３２へ出力される。検
出装置３２は、加算された受信信号を表示データに変換
する。好ましくは、検出装置３２は包絡線検出装置であ
る。Ｂモード（グレースケール）では、信号の包絡線は
エッジ強調および対数圧縮のような追加の処理（通常、
「後処理」と呼ばれる）を受ける。
【０００９】走査変換装置３４が、後処理装置（図示し
ていない）から表示データを受け取って、該データを表
示のための所望の像に変換する。具体的に述べると、走
査変換装置３４は、音響像データを、極座標（Ｒ−θ）
セクター形式またはデカルト座標線形アレイから適切に
スケーリングされたデカルト座標表示画素データへビデ
オ速度で変換する。この走査変換された音響データは次
いで表示モニタ２２上で表示するために出力され、表示
モニタ２２は信号の包絡線の時間変化振幅をグレースケ
ールで映像化する。それぞれの走査線は各々の別々の送
信ビームについて表示される。
ていない）から表示データを受け取って、該データを表
示のための所望の像に変換する。具体的に述べると、走
査変換装置３４は、音響像データを、極座標（Ｒ−θ）
セクター形式またはデカルト座標線形アレイから適切に
スケーリングされたデカルト座標表示画素データへビデ
オ速度で変換する。この走査変換された音響データは次
いで表示モニタ２２上で表示するために出力され、表示
モニタ２２は信号の包絡線の時間変化振幅をグレースケ
ールで映像化する。それぞれの走査線は各々の別々の送
信ビームについて表示される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波イメージ
ング・システムの幾つかは、連続波モードで動作するこ
とが可能である。連続波送信の一用途は心臓の超音波イ
メージングである。連続波モードで動作するとき、受信
信号から搬送波信号を減算する手段を設けなければなら
ない。理想的には約２０ｄＢの搬送波阻止を行うべきで
ある。この搬送波阻止手段は非常に小さなスペースしか
必要とせず、また連続波モードを持つ商業的に実施可能
な超音波イメージング・システムを提供するために高価
でないことが好ましい。
ング・システムの幾つかは、連続波モードで動作するこ
とが可能である。連続波送信の一用途は心臓の超音波イ
メージングである。連続波モードで動作するとき、受信
信号から搬送波信号を減算する手段を設けなければなら
ない。理想的には約２０ｄＢの搬送波阻止を行うべきで
ある。この搬送波阻止手段は非常に小さなスペースしか
必要とせず、また連続波モードを持つ商業的に実施可能
な超音波イメージング・システムを提供するために高価
でないことが好ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、超音波イメー
ジング・システムの受信器の受信チャンネル内で搬送波
信号を阻止するのに適した自己同調クリスタル・ノッチ
・フィルタを提供する。好ましい実施態様によるクリス
タル・ノッチ・フィルタは、電子的に同調される共振周
波数を持つ。クリスタルは、共振周波数について広い許
容公差が認められる場合には価格が低い。共振周波数を
電子的に同調させることにより、余分な同調回路を必要
とするが低価格のクリスタルを使用することが出来る。
ジング・システムの受信器の受信チャンネル内で搬送波
信号を阻止するのに適した自己同調クリスタル・ノッチ
・フィルタを提供する。好ましい実施態様によるクリス
タル・ノッチ・フィルタは、電子的に同調される共振周
波数を持つ。クリスタルは、共振周波数について広い許
容公差が認められる場合には価格が低い。共振周波数を
電子的に同調させることにより、余分な同調回路を必要
とするが低価格のクリスタルを使用することが出来る。
【００１２】本発明の好ましい態様では、自己同調クリ
スタル・ノッチ・フィルタは直列ドロップ抵抗器、簡単
なクリスタル・ノッチ・フィルタ、同調ダイオード、デ
ィジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器および支持回路で
構成される。同調ダイオードは、共振周波数に同調させ
るためにクリスタルと直列に配置される。このダイオー
ドの両端間の電圧は、Ｄ／Ａ変換器、該Ｄ／Ａ変換器と
同調ダイオードとの間の抵抗器、およびクリスタルと並
列に接続された抵抗器によって設定される。
スタル・ノッチ・フィルタは直列ドロップ抵抗器、簡単
なクリスタル・ノッチ・フィルタ、同調ダイオード、デ
ィジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器および支持回路で
構成される。同調ダイオードは、共振周波数に同調させ
るためにクリスタルと直列に配置される。このダイオー
ドの両端間の電圧は、Ｄ／Ａ変換器、該Ｄ／Ａ変換器と
同調ダイオードとの間の抵抗器、およびクリスタルと並
列に接続された抵抗器によって設定される。
【００１３】好ましい実施態様によれば、同調は、操作
者の介在なしにソフトウエア制御の下で行われる。ソフ
トウエアが、同調させようとしているチャンネル以外の
チャンネルにトランスジューサへ送信を行うように命令
する。同調させようとしている受信チャンネルは受信信
号を増幅した後、増幅された信号をクリスタル・ノッチ
・フィルタ、ＴＧＣ増幅器およびアナログ−ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換器を介して対応するディジタル信号処理
（ＤＳＰ）回路へ通す。ソフトウエアはそれぞれのＤＳ
Ｐ回路からのディジタル受信信号出力の振幅を読み出
す。Ｄ／Ａ変換器をプログラミングすることにより、Ｄ
ＳＰ回路による信号出力の振幅を最小にする、すなわち
阻止される搬送波信号の量を最大にする値を見付けるこ
とが出来る。この値は、その後のイメージング・データ
取得の際に使用される。このノッチ・フィルタ同調操作
は、各々のチャンネル内のそれぞれのノッチ・フィルタ
について実行される。
者の介在なしにソフトウエア制御の下で行われる。ソフ
トウエアが、同調させようとしているチャンネル以外の
チャンネルにトランスジューサへ送信を行うように命令
する。同調させようとしている受信チャンネルは受信信
号を増幅した後、増幅された信号をクリスタル・ノッチ
・フィルタ、ＴＧＣ増幅器およびアナログ−ディジタル
（Ａ／Ｄ）変換器を介して対応するディジタル信号処理
（ＤＳＰ）回路へ通す。ソフトウエアはそれぞれのＤＳ
Ｐ回路からのディジタル受信信号出力の振幅を読み出
す。Ｄ／Ａ変換器をプログラミングすることにより、Ｄ
ＳＰ回路による信号出力の振幅を最小にする、すなわち
阻止される搬送波信号の量を最大にする値を見付けるこ
とが出来る。この値は、その後のイメージング・データ
取得の際に使用される。このノッチ・フィルタ同調操作
は、各々のチャンネル内のそれぞれのノッチ・フィルタ
について実行される。
【００１４】
【発明の実施の形態】クリスタルは、そのインピーダン
スが急激に低下する直列共振特性を持つ。直列共振周波
数は、通常クリスタル発振器で行われているように、ク
リスタルと直列にコンデンサを配置することによって僅
かに調節することが出来る。簡単なクリスタル・ノッチ
・フィルタは、図２に示されているように、ソース抵抗
ＲS を持つ抵抗器３９、および入力電圧源４０の両端間
にに直列に接続された、ソース抵抗ＲS を持つ抵抗器３
９およびクリスタル３８で構成される。共振周波数から
離れた周波数では、クリスタルのインピーダンスは開放
回路によって近似することができ、出力端子４２および
４４間の出力電圧ＶO （ｔ）は入力電圧Ｖi （ｔ）に殆
ど等しい。共振周波数では、クリスタル３８は低い抵抗
を持ち、信号がほぼクリスタルの抵抗とソース抵抗ＲS
との比だけ減衰される。
スが急激に低下する直列共振特性を持つ。直列共振周波
数は、通常クリスタル発振器で行われているように、ク
リスタルと直列にコンデンサを配置することによって僅
かに調節することが出来る。簡単なクリスタル・ノッチ
・フィルタは、図２に示されているように、ソース抵抗
ＲS を持つ抵抗器３９、および入力電圧源４０の両端間
にに直列に接続された、ソース抵抗ＲS を持つ抵抗器３
９およびクリスタル３８で構成される。共振周波数から
離れた周波数では、クリスタルのインピーダンスは開放
回路によって近似することができ、出力端子４２および
４４間の出力電圧ＶO （ｔ）は入力電圧Ｖi （ｔ）に殆
ど等しい。共振周波数では、クリスタル３８は低い抵抗
を持ち、信号がほぼクリスタルの抵抗とソース抵抗ＲS
との比だけ減衰される。
【００１５】図２に示されているクリスタル・ノッチ・
フィルタは、付加的な回路と組み合わせることにより、
超音波イメージング・システムにおける受信信号中の搬
送波信号を阻止するのに使用するのに適した自己同調ク
リスタル・ノッチ・フィルタを構成することが出来る。
図３には、本発明の好ましい実施態様による自己同調ク
リスタル・ノッチ・フィルタ回路が示されており、該回
路は電圧入力端子４６および４８と電圧出力端子５０お
よび５２との間に接続されている。自己同調クリスタル
・ノッチ・フィルタ回路は、入力端子４６および４８の
間に直列に接続された、抵抗Ｒ1 を持つ抵抗器５４、コ
ンデンサ５６、同調ダイオード５８およびクリスタル６
０を有する。抵抗器５４とコンデンサ５６との間の接続
点６２は、出力端子５０に接続されている。コンデンサ
５６と同調ダイオード５８との間の接続点６４は、抵抗
Ｒ2 を持つ抵抗器６８を介してＤ／Ａ変換器６６の出力
に接続されている。Ｄ／Ａ変換器６６は主制御装置２０
（図１参照）からディジタル入力を受け取るが、後で詳
しく説明する。抵抗Ｒ3 を持つ抵抗器７０がクリスタル
６０と並列に接続点７２および７４の間に接続されてい
る。接続点７２はクリスタル６０と同調ダイオード５８
との間に位置しており、接続点７４は入力端子４８およ
び出力端子５２に接続されている。更に、インダクタ７
６が接続点７８および８０の間に接続されている。接続
点７８は接続点６２および出力端子５０に接続され、ま
た接続点８０は接続点７４および出力端子５２に接続さ
れている。
フィルタは、付加的な回路と組み合わせることにより、
超音波イメージング・システムにおける受信信号中の搬
送波信号を阻止するのに使用するのに適した自己同調ク
リスタル・ノッチ・フィルタを構成することが出来る。
図３には、本発明の好ましい実施態様による自己同調ク
リスタル・ノッチ・フィルタ回路が示されており、該回
路は電圧入力端子４６および４８と電圧出力端子５０お
よび５２との間に接続されている。自己同調クリスタル
・ノッチ・フィルタ回路は、入力端子４６および４８の
間に直列に接続された、抵抗Ｒ1 を持つ抵抗器５４、コ
ンデンサ５６、同調ダイオード５８およびクリスタル６
０を有する。抵抗器５４とコンデンサ５６との間の接続
点６２は、出力端子５０に接続されている。コンデンサ
５６と同調ダイオード５８との間の接続点６４は、抵抗
Ｒ2 を持つ抵抗器６８を介してＤ／Ａ変換器６６の出力
に接続されている。Ｄ／Ａ変換器６６は主制御装置２０
（図１参照）からディジタル入力を受け取るが、後で詳
しく説明する。抵抗Ｒ3 を持つ抵抗器７０がクリスタル
６０と並列に接続点７２および７４の間に接続されてい
る。接続点７２はクリスタル６０と同調ダイオード５８
との間に位置しており、接続点７４は入力端子４８およ
び出力端子５２に接続されている。更に、インダクタ７
６が接続点７８および８０の間に接続されている。接続
点７８は接続点６２および出力端子５０に接続され、ま
た接続点８０は接続点７４および出力端子５２に接続さ
れている。
【００１６】同調ダイオードは、バイアス電圧が変化す
るにつれて逆バイアス容量が大きく変化するように特別
に設計されている。本発明の好ましい実施態様では、同
調ダイオード５８は、クリスタル６０の共振周波数に同
調させるためにクリスタル６０と直列に配置されてい
る。同調ダイオード５８の両端間の電圧はＤ／Ａ変換器
６６と抵抗Ｒ2 およびＲ3 とによって設定される。抵抗
Ｒ3 は大きく、すなわち約１０ＭΩであり、同調ダイオ
ード５８の陽極を接続点７４の電位に保つように作用す
る。陽極は、ノッチ（ｎｏｔｃｈ）の深さが損なわれな
いように高インピーダンスに保つ必要がある。抵抗Ｒ2
はＤ／Ａ変換器６６の電圧を同調ダイオード５８に導
く。抵抗Ｒ3 は、入力電圧Ｖi （ｔ）を低下させるよう
な小さい値であってはならず、また抵抗器６８および結
合コンデンサ５６のフィルタリング作用によるＤ／Ａ変
換器６６の出力に対する応答を遅くするほど大きい値で
あってはならない。好ましくは、抵抗Ｒ3 は約１００ｋ
Ωに等しい。コンデンサ５６は、Ｄ／Ａ変換器６６によ
る電圧出力を同調ダイオード５８の陰極に局限されるよ
うに保ち、好ましくは、大きい容量、すなわち０．０１
μＦ程度の容量を持つ。インダクタ７６は任意の漂遊容
量を同調外れさせる。
るにつれて逆バイアス容量が大きく変化するように特別
に設計されている。本発明の好ましい実施態様では、同
調ダイオード５８は、クリスタル６０の共振周波数に同
調させるためにクリスタル６０と直列に配置されてい
る。同調ダイオード５８の両端間の電圧はＤ／Ａ変換器
６６と抵抗Ｒ2 およびＲ3 とによって設定される。抵抗
Ｒ3 は大きく、すなわち約１０ＭΩであり、同調ダイオ
ード５８の陽極を接続点７４の電位に保つように作用す
る。陽極は、ノッチ（ｎｏｔｃｈ）の深さが損なわれな
いように高インピーダンスに保つ必要がある。抵抗Ｒ2
はＤ／Ａ変換器６６の電圧を同調ダイオード５８に導
く。抵抗Ｒ3 は、入力電圧Ｖi （ｔ）を低下させるよう
な小さい値であってはならず、また抵抗器６８および結
合コンデンサ５６のフィルタリング作用によるＤ／Ａ変
換器６６の出力に対する応答を遅くするほど大きい値で
あってはならない。好ましくは、抵抗Ｒ3 は約１００ｋ
Ωに等しい。コンデンサ５６は、Ｄ／Ａ変換器６６によ
る電圧出力を同調ダイオード５８の陰極に局限されるよ
うに保ち、好ましくは、大きい容量、すなわち０．０１
μＦ程度の容量を持つ。インダクタ７６は任意の漂遊容
量を同調外れさせる。
【００１７】本発明によれば、受信器１６（図１参照）
内の各々のチャンネルにそれぞれ自己同調クリスタル・
ノッチ・フィルタ回路が採用される。このような１つの
チャンネルの概略構成が図４に示されている。トランス
ジューサ・アレイのそれぞれのトランスジューサ素子か
らの受信信号がそれぞれのＴ／Ｒスイッチを介して前置
増幅器８２に入力される。前置増幅器８２の出力は自己
同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路８４の１つの入
力端子（すなわち、図３に示された入力端子４６）に接
続される。自己同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路
は、増幅された受信信号から搬送波信号を除去するよう
に同調する。このフィルタリングされた出力信号は次い
で、ＴＧＣ増幅器２８に入力される。このフィルタリン
グされ増幅された出力信号は次に、アナログ−ディジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器８６によって、サンプリングされ
て、相次ぐサンプリング時刻における増幅された受信信
号の振幅を表すディジタル値のストリームに変換され
る。このディジタル・サンプルのストリームは次いで、
走査変換を行う前にディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路
８８に入力される。
内の各々のチャンネルにそれぞれ自己同調クリスタル・
ノッチ・フィルタ回路が採用される。このような１つの
チャンネルの概略構成が図４に示されている。トランス
ジューサ・アレイのそれぞれのトランスジューサ素子か
らの受信信号がそれぞれのＴ／Ｒスイッチを介して前置
増幅器８２に入力される。前置増幅器８２の出力は自己
同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路８４の１つの入
力端子（すなわち、図３に示された入力端子４６）に接
続される。自己同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路
は、増幅された受信信号から搬送波信号を除去するよう
に同調する。このフィルタリングされた出力信号は次い
で、ＴＧＣ増幅器２８に入力される。このフィルタリン
グされ増幅された出力信号は次に、アナログ−ディジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換器８６によって、サンプリングされ
て、相次ぐサンプリング時刻における増幅された受信信
号の振幅を表すディジタル値のストリームに変換され
る。このディジタル・サンプルのストリームは次いで、
走査変換を行う前にディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路
８８に入力される。
【００１８】図４に示された受信チャンネルに組み込ま
れたノッチ・フィルタ回路は、主制御装置２０によって
搬送波周波数に同調させられる。主制御装置２０は、必
要なアルゴリズムを実行するためのソフトウエアを記憶
している。先ず、主制御装置２０は、図４に示された受
信チャンネルのＤ／Ａ変換器６６（図３参照）に第１の
同調値を出力する。次いで、主制御装置２０は、同調さ
せようとしているチャンネル以外のチャンネルにトラン
スジューサ・アレイへ送信を行うように命令する。１つ
（またはそれ以上の）トランスジューサ素子の送信発射
に応答して、図４に示された受信チャンネルに接続され
ているトランスジューサ素子がエコー信号を検出して、
その超音波エコー信号を電気的な受信信号に変換する。
前置増幅器８２がこの受信信号を増幅して、増幅された
信号を自己同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路８４
に出力する。該フィルタ回路は、主制御装置からの第１
の同調値出力に従ってプログラミングされている。この
結果のフィルタリングされた信号はＴＧＣ増幅器２８お
よびＡ／Ｄ変換器８６を通ってＤＳＰ回路８８に供給さ
れる。主制御装置は、第１の同調値に応答した、ＤＳＰ
回路８８からのディジタル受信信号出力の振幅を読み取
り、その振幅値を記憶する。次いで、主制御装置は第２
の同調値をＤ／Ａ変換器６６へ出力し、ＤＳＰ回路８８
から対応する振幅出力を読み取る。第２の同調値による
ノッチ・フィルタ回路のプログラミングの結果生じる振
幅が、第１の同調値によるノッチ・フィルタ回路のプロ
グラミングの結果生じる振幅と比較される。そこで、主
制御装置は、最小値を持つ振幅を最小振幅レジスタに記
憶させる。このプロセスは、ＤＳＰ回路８８の出力に最
小振幅を生じる同調値が主制御装置により決定されるま
で、異なる同調値について繰り返される。
れたノッチ・フィルタ回路は、主制御装置２０によって
搬送波周波数に同調させられる。主制御装置２０は、必
要なアルゴリズムを実行するためのソフトウエアを記憶
している。先ず、主制御装置２０は、図４に示された受
信チャンネルのＤ／Ａ変換器６６（図３参照）に第１の
同調値を出力する。次いで、主制御装置２０は、同調さ
せようとしているチャンネル以外のチャンネルにトラン
スジューサ・アレイへ送信を行うように命令する。１つ
（またはそれ以上の）トランスジューサ素子の送信発射
に応答して、図４に示された受信チャンネルに接続され
ているトランスジューサ素子がエコー信号を検出して、
その超音波エコー信号を電気的な受信信号に変換する。
前置増幅器８２がこの受信信号を増幅して、増幅された
信号を自己同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路８４
に出力する。該フィルタ回路は、主制御装置からの第１
の同調値出力に従ってプログラミングされている。この
結果のフィルタリングされた信号はＴＧＣ増幅器２８お
よびＡ／Ｄ変換器８６を通ってＤＳＰ回路８８に供給さ
れる。主制御装置は、第１の同調値に応答した、ＤＳＰ
回路８８からのディジタル受信信号出力の振幅を読み取
り、その振幅値を記憶する。次いで、主制御装置は第２
の同調値をＤ／Ａ変換器６６へ出力し、ＤＳＰ回路８８
から対応する振幅出力を読み取る。第２の同調値による
ノッチ・フィルタ回路のプログラミングの結果生じる振
幅が、第１の同調値によるノッチ・フィルタ回路のプロ
グラミングの結果生じる振幅と比較される。そこで、主
制御装置は、最小値を持つ振幅を最小振幅レジスタに記
憶させる。このプロセスは、ＤＳＰ回路８８の出力に最
小振幅を生じる同調値が主制御装置により決定されるま
で、異なる同調値について繰り返される。
【００１９】上記のようにＤ／Ａ変換器６６をプログラ
ミングすることによって、ＤＳＰ回路８８の信号出力の
振幅を最小にする同調値を見付けることが出来る。この
値はは直列共振点にあり、従って搬送波周波数を阻止す
る大きさが最大になる。この同調値は、次いで、その後
のイメージング・データ取得の際にクリスタル・ノッチ
・フィルタ回路８４を同調させるために使用される。こ
のノッチ・フィルタ同調操作は、受信器１６（図１参
照）の各々のチャンネル内のそれぞれのノッチ・フィル
タ回路について実行される。
ミングすることによって、ＤＳＰ回路８８の信号出力の
振幅を最小にする同調値を見付けることが出来る。この
値はは直列共振点にあり、従って搬送波周波数を阻止す
る大きさが最大になる。この同調値は、次いで、その後
のイメージング・データ取得の際にクリスタル・ノッチ
・フィルタ回路８４を同調させるために使用される。こ
のノッチ・フィルタ同調操作は、受信器１６（図１参
照）の各々のチャンネル内のそれぞれのノッチ・フィル
タ回路について実行される。
【００２０】以上の好ましい実施態様は例示の目的で開
示された。本発明の真の精神および趣旨の範囲から逸脱
せずに上記の実施態様に種々の変更および変形をなし得
ることが当業者には明らかであろう。例えば、フィルタ
リングされた受信信号の振幅は、ＤＳＰ回路の出力以外
の接続点でも測定することが出来る。具体的に述べる
と、振幅はＡ／Ｄ変換器８６（図２参照）の出力で、或
いは検出装置３２（図１参照）の出力で測定することが
出来る。この様な全ての変更および変形は特許請求の範
囲に包含されることを承知されたい。
示された。本発明の真の精神および趣旨の範囲から逸脱
せずに上記の実施態様に種々の変更および変形をなし得
ることが当業者には明らかであろう。例えば、フィルタ
リングされた受信信号の振幅は、ＤＳＰ回路の出力以外
の接続点でも測定することが出来る。具体的に述べる
と、振幅はＡ／Ｄ変換器８６（図２参照）の出力で、或
いは検出装置３２（図１参照）の出力で測定することが
出来る。この様な全ての変更および変形は特許請求の範
囲に包含されることを承知されたい。
【図１】従来の超音波イメージング・システムを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】クリスタル・ノッチ・フィルタの回路構成を示
す概略回路図である。
す概略回路図である。
【図３】本発明の好ましい実施態様による自己同調クリ
スタル・ノッチ・フィルタの回路構成を示す概略回路図
である。
スタル・ノッチ・フィルタの回路構成を示す概略回路図
である。
【図４】本発明による受信器の一チャンネルを示すブロ
ック図である。
ック図である。
１０ トランスジューサ・アレイ １２ トランスジューサ素子 １４ 送信器 １６ 受信器 １８ 送受切換えスイッチ ２０ 主制御装置 ２２ 表示モニタ ２４ パルス発生器 ２６ 送信ビーム形成装置 ２８ ＴＧＣ増幅器 ３０ 受信ビーム形成装置 ３２ 検出装置 ３４ 走査変換装置 ３６ アポダイゼーション発生回路 ３８ クリスタル ４０ 入力電圧源 ５８ 同調ダイオード ６０ クリスタル ６６ ディジタル−アナログ変換器 ７６ インダクタ ８２ 前置増幅器 ８４ 自己同調クリスタル・ノッチ・フィルタ回路 ８６ アナログ−ディジタル変換器 ８８ ディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路
Claims (21)
- 【請求項１】 チャンネル内の受信信号から所定の周波
数の信号を除去するシステムにおいて、 アナログ受信信号から所定の周波数の信号をフィルタリ
ングして阻止するクリ スタル・ノッチ・フィルタ回路、前記クリスタル・ノッ
チ・フィルタ回路の共振周波数に同調させるための同調
回路であって、同調値を受け取る入力を持ち、前記共振
周波数がこの受け取った同調値の関数である同調回路、
および同調モードとデータ取得モードとを持ち、同調モ
ードでは、前記同調回路の前記入力に相次ぐ同調値を供
給して、前記相次ぐ同調値の各々について、フィルタリ
ングされたアナログ受信信号のそれぞれの振幅または前
記フィルタリングされたアナログ受信信号から導き出し
た信号のそれぞれの振幅を検出し、そして前記相次ぐ同
調値の中の、前記それぞれの振幅のうちの最小振幅を生
じる同調値を決定し、また、データ取得モードでは、前
記の決定された同調値を前記同調回路に出力する制御装
置、を有することを特徴とする前記システム。 - 【請求項２】 更に、ディジタル・サンプルをサンプリ
ング速度で出力するアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換器を含み、該Ａ／Ｄ変換器は前記フィルタリングされ
たアナログ受信信号または前記フィルタリングされたア
ナログ受信信号から導き出した信号を受け取るように接
続されており、また前記制御装置が前記Ａ／Ｄ変換器の
ディジタル出力またはそれから導き出された信号を受け
取るように接続されている請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路
がクリスタルを含んでおり、前記同調回路が前記クリス
タルと直列に接続された同調ダイオードを含んでいる請
求項１記載のシステム。 - 【請求項４】 前記同調回路が更にディジタル−アナロ
グ（Ｄ／Ａ）変換器を含んでおり、該Ｄ／Ａ変換器は前
記制御装置から前記同調値を受け取る入力、および前記
同調値を表すアナログ信号を前記同調ダイオードに送る
出力を持っている請求項３記載のシステム。 - 【請求項５】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路
が更に第１および第２の入力端子、第１の抵抗、並びに
第１および第２の出力端子を含んでおり、前記第２の出
力端子は前記第２の入力端子と同じ電圧レベルにあり、
前記第１の出力端子は前記第１の入力端子の電圧レベル
よりも、前記第１の抵抗の電圧降下にほぼ等しい量だけ
低い電圧レベルにあり、また前記同調回路が更に容量お
よび第２の抵抗を含んでおり、前記第１の抵抗、前記容
量、前記同調ダイオードおよび前記クリスタル前記第２
の抵抗が前記第１および第２の端子の間に直列に接続さ
れ、前記第２の抵抗が、前記容量および前記同調ダイオ
ードの間に位置する接続点と前記Ｄ／Ａ変換器の前記出
力との間に接続されている請求項４記載のシステム。 - 【請求項６】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路
が更に前記クリスタルと並列に接続された第３の抵抗を
含んでいる請求項５記載のシステム。 - 【請求項７】 更に、前記クリスタル・ノッチ・フィル
タ回路の出力に接続され且つ前記Ａ／Ｄ変換器の入力に
接続された第１の増幅器、並びに前記Ａ／Ｄ変換器の出
力に接続されたディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路を含
んでいる請求項２記載のシステム。 - 【請求項８】 多数の受信チャンネル、並びに前記多数
の受信チャンネルにそれぞれ結合されている多数の入力
を持つ加算器を含み、前記多数の受信チャンネルの各々
が、 アナログ受信信号から所定の周波数の信号をフィルタリ
ングして阻止するクリスタル・ノッチ・フィルタ回路、
および前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路の共振周
波数に同調させるための同調回路であって、同調値を受
け取る入力を持ち、前記共振周波数がこの受け取った同
調値の関数である同調回路を有していること、を特徴と
する受信器。 - 【請求項９】 更に、同調モードとデータ取得モードと
を持っていて、同調モードでは、前記同調回路の前記入
力に相次ぐ同調値を供給して、前記相次ぐ同調値の各々
について、フィルタリングされたアナログ受信信号のそ
れぞれの振幅または前記フィルタリングされたアナログ
受信信号から導き出した信号のそれぞれの振幅を検出
し、そして前記相次ぐ同調値の中の、前記それぞれの振
幅のうちの最小振幅を生じる同調値を決定し、また、デ
ータ取得モードでは、前記の決定された同調値を前記同
調回路に出力する制御装置を含んでいる請求項８記載の
受信器。 - 【請求項１０】 前記多数の受信チャンネルの各々が更
に、ディジタル・サンプルをサンプリング速度で出力す
るアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を含み、該Ａ
／Ｄ変換器は前記フィルタリングされたアナログ受信信
号または前記フィルタリングされたアナログ受信信号か
ら導き出した信号を受け取るように接続されており、ま
た前記制御装置が前記Ａ／Ｄ変換器のディジタル出力ま
たはそれから導き出された信号を受け取るように接続さ
れている請求項９記載の受信器。 - 【請求項１１】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回
路がクリスタルを含んでおり、前記同調回路が前記クリ
スタルと直列に接続された同調ダイオードを含んでいる
請求項８記載の受信器。 - 【請求項１２】 前記同調回路が更にディジタル−アナ
ログ（Ｄ／Ａ）変換器を含んでおり、該Ｄ／Ａ変換器は
前記制御装置から前記同調値を受け取る入力、および前
記同調値を表すアナログ信号を前記同調ダイオードに送
る出力を持っている請求項１１記載の受信器。 - 【請求項１３】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回
路が更に第１および第２の入力端子、第１の抵抗、並び
に第１および第２の出力端子を含んでおり、前記第２の
出力端子は前記第２の入力端子と同じ電圧レベルにあ
り、前記第１の出力端子は前記第１の入力端子の電圧レ
ベルよりも、前記第１の抵抗の電圧降下にほぼ等しい量
だけ低い電圧レベルにあり、また前記同調回路が更に容
量および第２の抵抗を含んでおり、前記第１の抵抗、前
記容量、前記同調ダイオードおよび前記クリスタル前記
第２の抵抗が前記第１および第２の端子の間に直列に接
続され、前記第２の抵抗が、前記容量および前記同調ダ
イオードの間に位置する接続点と前記Ｄ／Ａ変換器の前
記出力との間に接続されている請求項１２記載の受信
器。 - 【請求項１４】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回
路が更に前記クリスタルと並列に接続された第３の抵抗
を含んでいる請求項１３記載の受信器。 - 【請求項１５】 前記多数の受信チャンネルの各々が更
に、前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路の出力に接
続され且つ前記Ａ／Ｄ変換器の入力に接続された第１の
増幅器、並びに前記Ａ／Ｄ変換器の出力に接続されたデ
ィジタル信号処理（ＤＳＰ）回路を含んでいる請求項１
０記載の受信器。 - 【請求項１６】 トランスジューサ・アレイ、各々が前
記トランスジューサ・アレイに結合されている送信器お
よび受信器、前記受信器に結合されている信号処理装
置、前記信号処理装置に結合されている走査変換器、並
びに前記走査変換器に結合されている表示モニタを含ん
でいる超音波イメージング・システムにおいて、前記ト
ランスジューサ・アレイが多数のトランスジューサ素子
を有し、前記受信器が多数の受信チャンネル、並びに前
記多数の受信チャンネルにそれぞれ結合されている多数
の入力を持つ加算器を含み、前記多数の受信チャンネル
の各々が、 アナログ受信信号から所定の周波数の信号をフィルタリ
ングして阻止するクリスタル・ノッチ・フィルタ回路、
および前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路の共振周
波数に同調させるための同調回路であって、同調値を受
け取る入力を持ち、前記共振周波数がこの受け取った同
調値の関数である同調回路を有していること、を特徴と
する超音波イメージング・システム。 - 【請求項１７】 更に、同調モードとデータ取得モード
とを持っていて、同調モードでは、前記同調回路の前記
入力に相次ぐ同調値を供給して、前記相次ぐ同調値の各
々について、フィルタリングされたアナログ受信信号の
それぞれの振幅または前記フィルタリングされたアナロ
グ受信信号から導き出した信号のそれぞれの振幅を検出
し、そして前記相次ぐ同調値の中の、前記それぞれの振
幅のうちの最小振幅を生じる同調値を決定し、また、デ
ータ取得モードでは、前記の決定された同調値を前記同
調回路に出力する制御装置を含んでいる請求項１６記載
の超音波イメージング・システム。 - 【請求項１８】 前記多数の受信チャンネルの各々が更
に、ディジタル・サンプルをサンプリング速度で出力す
るアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を含み、該Ａ
／Ｄ変換器は前記フィルタリングされたアナログ受信信
号または前記フィルタリングされたアナログ受信信号か
ら導き出した信号を受け取るように接続されており、ま
た前記制御装置が前記Ａ／Ｄ変換器のディジタル出力ま
たはそれから導き出された信号を受け取るように接続さ
れている請求項１７記載の超音波イメージング・システ
ム。 - 【請求項１９】 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回
路がクリスタルを含んでおり、前記同調回路が前記クリ
スタルと直列に接続された同調ダイオードを含んでいる
請求項１６記載の超音波イメージング・システム。受信
器。 - 【請求項２０】 前記同調回路が更にディジタル−アナ
ログ（Ｄ／Ａ）変換器を含んでおり、該Ｄ／Ａ変換器は
前記制御装置から前記同調値を受け取る入力、および前
記同調値を表すアナログ信号を前記同調ダイオードに送
る出力を持っている請求項１９記載の超音波イメージン
グ・システム。 - 【請求項２１】 トランスジューサ・アレイ、各々が前
記トランスジューサ・アレイに結合されている送信器お
よび受信器、前記受信器に結合されている信号処理装
置、前記信号処理装置に結合されている走査変換器、並
びに前記走査変換器に結合されている表示モニタを含ん
でいる超音波イメージング・システムであって、前記ト
ランスジューサ・アレイが多数のトランスジューサ素子
を有し、前記受信器が多数の受信チャンネル、並びに前
記多数の受信チャンネルにそれぞれ結合されている多数
の入力を持つ加算器を含み、前記多数の受信チャンネル
の各々がクリスタル・ノッチ・フィルタ回路を含んでい
る形式の超音波イメージング・システムを動作させるた
めの方法において、各々の受信チャンネルについて、 Ｎを１より大きい整数として、それぞれの同調サイクル
の間に、クリスタル・ノッチ・フィルタ回路を第１乃至
第Ｎ共振周波数を持つように同調させるステップ、 各々の同調サイクルについて、前記トランスジューサ・
アレイを作動して超音波を送信して、受信信号を検出す
るステップ、 各々の同調サイクルについて、前記受信信号を前記同調
させたクリスタル・ノッチ・フィルタ回路に入力するス
テップ、 各々の同調サイクルについて、フィルタリングされたア
ナログ受信信号の振幅または該フィルタリングされたア
ナログ受信信号から導き出された信号の振幅を検出する
ステップ、 前記第１乃至第Ｎ共振周波数のうちのどれが前記検出さ
れた振幅のうちの最小の振幅を生じたかを決定するステ
ップ、 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路を前記第１乃至
第Ｎ共振周波数のうちの前記決定された共振周波数を持
つように同調させるステップ、 前記トランスジューサ・アレイを作動して送信超音波ビ
ームを送信し、前記送信超音波ビームの送信後に多数の
受信信号を検出するステップ、並びに 前記クリスタル・ノッチ・フィルタ回路を前記決定され
た共振周波数に同調させた後で前記多数の受信信号を前
記のそれぞれの受信チャンネルのクリスタル・ノッチ・
フィルタ回路に入力するステップ、を有していることを
特徴とする、超音波イメージング・システムを動作せる
方法。
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|---|---|---|---|
| US09/012,805 US6047601A (en) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Self-tuning crystal notch filter |
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