JPH11328A - Ultrasonic diagnostic device and method for transmitting and receiving ultrasonic wave for ultrasonic diagnosis - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device and method for transmitting and receiving ultrasonic wave for ultrasonic diagnosis

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JPH11328A
JPH11328A JP9154975A JP15497597A JPH11328A JP H11328 A JPH11328 A JP H11328A JP 9154975 A JP9154975 A JP 9154975A JP 15497597 A JP15497597 A JP 15497597A JP H11328 A JPH11328 A JP H11328A
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pulse
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic device capable of efficiently suppressing grating lobe by controlling frequencies and bandwidths according to deflection angles at transmitting and receiving systems without giving rise to the problems of a high cost and heating, or reducing resolution in an area where the deflection angle is large and the distance over which a wave is received is long. SOLUTION: When the deflection angle of an ultrasonic beam is large, the pulse width of a driving pulse is increased by a pulse adjustment circuit 12. Since the central frequency of a wave transmitted decreases and its bandwidth narrows, generation of grating lobe resulting from high frequency components is restrained. No expensive linear amplifier or the like is required. In a receiving system, when the deflection angle is large a dynamic-band-pass filter 24 reduces the gradient of the central frequency with respect to the distance over which the wave is received. A reduction of grating lobe in the short range and a reduction in the rate at which resolution decreases in the far range are achieved simultaneously.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波ビームの偏
向走査を行う超音波診断装置に関し、特にグレーティン
グローブを効率的に低減することができる装置に関す
る。また、本発明は、このような超音波診断装置に適用
される超音波送受信方法に関する。上記の偏向走査に
は、いわゆるセクタ走査が含まれる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for performing deflection scanning of an ultrasonic beam, and more particularly to an apparatus capable of efficiently reducing grating lobes. Further, the present invention relates to an ultrasonic transmission / reception method applied to such an ultrasonic diagnostic apparatus. The above deflection scanning includes so-called sector scanning.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波パルスを被検体に送信し、被検体
内で反射された超音波を受信し、受信波を処理して被検
体内情報を取得する超音波診断装置が周知である。超音
波診断装置には、複数の超音波振動素子(圧電素子)が
配列されたアレイ探触子が設けられている。各圧電素子
の駆動タイミングおよび受信タイミングを適当に遅延さ
せることにより、所望の方向に超音波ビームを形成する
ことができる。以下、振動素子の配列の中心を通り配列
方向に垂直な線と、超音波ビームの方向とのなす角を
「偏向角θ」という。超音波ビームの方向(偏向角θ)
をビームごとに変えていくことを偏向走査といい、偏向
走査としてはセクタ走査が周知である。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus that transmits an ultrasonic pulse to a subject, receives ultrasonic waves reflected in the subject, processes the received waves, and obtains information on the subject is well known. The ultrasonic diagnostic apparatus is provided with an array probe in which a plurality of ultrasonic vibration elements (piezoelectric elements) are arranged. By appropriately delaying the drive timing and the reception timing of each piezoelectric element, an ultrasonic beam can be formed in a desired direction. Hereinafter, an angle between a line passing through the center of the array of the vibrating elements and perpendicular to the array direction and the direction of the ultrasonic beam is referred to as a “deflection angle θ”. Ultrasonic beam direction (deflection angle θ)
Is changed for each beam is called deflection scanning, and sector scanning is well known as deflection scanning.

【0003】超音波診断装置では、超音波ビーム(メイ
ンローブ)とは別に、振動素子のピッチと超音波波長で
決まる方向にグレーティングローブが発生することがあ
る。このグレーティングローブが視野内に出現すると虚
像が発生し、超音波像の画質が劣化する。超音波ビーム
の偏向角|θ|が大きくなるに従って、グレーティング
ローブも大きくなることが知られている。
In an ultrasonic diagnostic apparatus, a grating lobe may be generated in a direction determined by a pitch of a vibration element and an ultrasonic wavelength, separately from an ultrasonic beam (main lobe). When this grating lobe appears in the field of view, a virtual image is generated, and the image quality of the ultrasonic image is degraded. It is known that the grating lobe increases as the deflection angle | θ | of the ultrasonic beam increases.

【0004】図1は、セクタ走査方式の超音波探触子の
一例である。振動素子間のピッチはpである。前述のよ
うに、振動素子の配列の中心を通る線とメインローブと
のなす角が偏向角θである。超音波の波長をλとしたと
き、下式の条件が満たされれば、理論的に超音波ビーム
の偏向によるグレーティングローブは発生しない。
FIG. 1 shows an example of a sector scanning type ultrasonic probe. The pitch between the vibrating elements is p. As described above, the angle between the line passing through the center of the array of the vibrating elements and the main lobe is the deflection angle θ. Assuming that the wavelength of the ultrasonic wave is λ, the grating lobe due to the deflection of the ultrasonic beam does not theoretically occur if the following condition is satisfied.

【0005】[0005]

【数1】p・sin|θ|≦(λ/2) ・・・(1) 上式より、素子ピッチpが小さいほど、波長λが大きい
ほど(周波数が低いほど)、偏向角|θ|が小さいとき
ほど、グレーティングローブが発生しにくい。しかし、
素子ピッチpを小さくすることは、コスト面などでの制
約を受ける。同じ開口でも振動素子の数を増やすことが
必要になるからである。また、波長λを大きくすると分
解能の低下を招いてしまうので、波長λもあまり大きく
はできない。
From the above equation, the smaller the element pitch p and the larger the wavelength λ (the lower the frequency), the more the deflection angle | θ | Is smaller, the grating lobes are less likely to occur. But,
Reducing the element pitch p is limited by cost and the like. This is because it is necessary to increase the number of vibrating elements even with the same opening. Also, if the wavelength λ is increased, the resolution is reduced, so that the wavelength λ cannot be too large.

【0006】超音波の中心周波数がf0のとき、波長λ
0=(音速/f0)となり、偏向角|0|が最大の90
°になるときにも上式(1)の条件(等号)が満たされ
るように素子ピッチpを設定したとすると、p=λ0/
2となる。ところが、パルス超音波は帯域幅をもってい
る。従って、この設定では、f0よりも高い周波数成分
(λがλ0より小さい)に起因してグレーティングロー
ブが発生する。偏向角|θ|が大きくなると、グレーテ
ィングローブが大きくなる。
When the center frequency of the ultrasonic wave is f0, the wavelength λ
0 = (sound speed / f0), and the deflection angle | 0 |
Assuming that the element pitch p is set so that the condition (equal sign) of the above equation (1) is satisfied even when the angle becomes °, p = λ0 /
It becomes 2. However, pulsed ultrasound has a bandwidth. Therefore, in this setting, a grating lobe occurs due to a frequency component higher than f0 (λ is smaller than λ0). As the deflection angle | θ | increases, the grating lobe increases.

【0007】グレーティングローブを低減する手法とし
て、特公平1−48992に記載のものがある。同公報
では、受信回路系に可変バンドパスフィルタ(BPF)
が設けられている。このフィルタの高域および低域のカ
ットオフ周波数を制御することにより、偏向角θに応じ
て中心周波数や帯域幅が変更され、偏向角|θ|が大き
いときほど受信波の高周波成分が大幅に除去される。図
2の例では、偏向角θに応じて中心周波数が変えられ、
図3の例では、偏向角θに応じて帯域幅が変えられ、図
4の例では、中心周波数と帯域幅の両方が変えられる。
As a method for reducing the grating lobe, there is a method described in Japanese Patent Publication No. 1-48992. In this publication, a variable band pass filter (BPF) is provided in a receiving circuit system.
Is provided. By controlling the high and low cutoff frequencies of this filter, the center frequency and bandwidth are changed according to the deflection angle θ, and the higher the deflection angle | θ | Removed. In the example of FIG. 2, the center frequency is changed according to the deflection angle θ,
In the example of FIG. 3, the bandwidth is changed according to the deflection angle θ, and in the example of FIG. 4, both the center frequency and the bandwidth are changed.

【0008】前述のように、偏向角|θ|が大きいとき
ほど、高い周波数に起因するグレーティングローブが大
きくなる。上記公報では、可変BPFを設けたことによ
り、偏向角|θ|が大きいときには高周波成分が広い範
囲で除去され、従って、グレーティングローブが効率よ
く抑圧される。
As described above, the larger the deflection angle | θ |, the larger the grating lobe due to the higher frequency. In the above publication, the provision of the variable BPF removes high-frequency components in a wide range when the deflection angle | θ | is large, and therefore suppresses the grating lobe efficiently.

【0009】さらに、上記公報の装置では、同様の原理
を送信側に適用し、送信回路系に可変BPFを設け、こ
の可変BPFの中心周波数や帯域幅を制御することが提
案されている。
Further, in the device disclosed in the above publication, it is proposed that the same principle is applied to the transmitting side, a variable BPF is provided in the transmitting circuit system, and the center frequency and the bandwidth of the variable BPF are controlled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、偏向角適応型の可変BPFを送信側、受信側に
設けた場合のそれぞれにおいて、下記のような問題があ
る。
However, the above-described prior art has the following problems in the case where the deflection angle adaptive variable BPF is provided on the transmission side and the reception side.

【0011】「送信側」一般的に圧電素子に送波ドライ
バ(またはパルサ)から供給される駆動パルスの電圧は
かなり高く、例えば100V程度である。ここで、上記
の可変BPFを送波ドライバの前に適用したとする。こ
の場合、送波ドライバでは、可変BPFを通過後のパル
スを、その波形を維持したままで高電圧に増幅すること
が必要である。そのためには、必然的に送波ドライバに
線形の高電圧増幅回路を備えなくてはならなくなる。そ
のような線形増幅回路は高価であり、また電流量の増大
に伴う送波ドライバの発熱にも対処する必要が生じる。
一方、上記の可変BPFを送波ドライバの後(圧電素子
の直前)に適用したとする。この場合にも、高電圧制御
用回路を使用しなくてはならず、また、電流量が大きい
ことに起因した発熱に対処しなければならない。このよ
うに、送信側では、可変BPFを設けること自体に不利
がある。
"Transmitting side" Generally, the voltage of the driving pulse supplied from the wave transmitting driver (or pulser) to the piezoelectric element is considerably high, for example, about 100V. Here, it is assumed that the variable BPF is applied before the transmission driver. In this case, the transmission driver needs to amplify the pulse after passing through the variable BPF to a high voltage while maintaining its waveform. To this end, the transmission driver must necessarily be provided with a linear high-voltage amplifier circuit. Such a linear amplifier circuit is expensive, and it is necessary to cope with heat generation of the transmission driver due to an increase in the amount of current.
On the other hand, it is assumed that the above-mentioned variable BPF is applied after the transmission driver (immediately before the piezoelectric element). Also in this case, a high voltage control circuit must be used, and heat generated due to a large amount of current must be dealt with. Thus, on the transmitting side, there is a disadvantage in providing the variable BPF itself.

【0012】「受信側」従来、受信回路系に、受信距離
が長いときほどフィルタの中心周波数を下げるダイナミ
ックBPF(距離適応型)を設け、受信効率の向上やノ
イズの除去を図ることが知られている。ここで、受信距
離は、超音波の被検体内での反射地点から振動素子まで
の距離をいうものとする。例えば超音波の帰投時間に応
じて中心周波数を制御することにより、上記の距離適応
型ダイナミックBPFが実現される。この距離適応型の
BPFを対象として上記の偏向角適応制御を行うと、下
記の問題が生じる。
[Receiving Side] Conventionally, it has been known that a receiving circuit system is provided with a dynamic BPF (distance adaptive type) for lowering the center frequency of a filter as the receiving distance increases, thereby improving the receiving efficiency and removing noise. ing. Here, the reception distance refers to a distance from a reflection point of the ultrasonic wave in the subject to the vibration element. For example, the above-described distance-adaptive dynamic BPF is realized by controlling the center frequency according to the return time of the ultrasonic wave. When the above-described deflection angle adaptive control is performed for the distance adaptive BPF, the following problem occurs.

【0013】偏向角適応制御として、中心周波数を制御
する場合を考える。このとき、偏向角(絶対値)が大き
く受信距離が長い領域では、偏向角に応じた周波数低減
と受信距離に応じた周波数低減とが重なる。その結果、
フィルタの中心周波数が相当に下がってしまい、方位分
解能が低下する。偏向角適応制御として、フィルタの帯
域幅を制御する場合も同様である。偏向角(絶対値)が
大きく受信距離が長い領域で、帯域幅の縮小に伴う距離
分解能の低下が顕著となる。
A case where the center frequency is controlled as the deflection angle adaptive control will be considered. At this time, in a region where the deflection angle (absolute value) is large and the reception distance is long, the frequency reduction according to the deflection angle and the frequency reduction according to the reception distance overlap. as a result,
The center frequency of the filter is considerably reduced, and the azimuth resolution is reduced. The same applies to the case where the bandwidth of the filter is controlled as the deflection angle adaptive control. In a region where the deflection angle (absolute value) is large and the reception distance is long, the reduction of the distance resolution accompanying the reduction of the bandwidth becomes remarkable.

【0014】以上のように、偏向角に合わせて中心周波
数や帯域幅を制御する可変BPFを設けると、グレーテ
ィングローブの抑圧ができるものの、送信側でも、受信
側でも不利な点がある。
As described above, if the variable BPF for controlling the center frequency and the bandwidth in accordance with the deflection angle is provided, the grating lobe can be suppressed, but there is a disadvantage on both the transmitting side and the receiving side.

【0015】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
ある。その目的は、コスト高や発熱の問題を招くことな
く、あるいは、偏向角が大きく受信距離が長い領域の分
解能を低下させることなく、送信系や受信系での偏向角
に応じた周波数や帯域幅の制御により、グレーティング
ローブを効率よく抑えることができる超音波診断装置を
提供することにある。また、本発明は、上記の目的を達
成可能な超音波診断用の超音波送受信方法を提供するも
のである。
The present invention has been made in view of the above problems. Its purpose is to reduce the frequency and bandwidth according to the deflection angle in the transmission system and the reception system without causing the problem of high cost and heat generation, or without reducing the resolution in the region where the deflection angle is large and the reception distance is long. Is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of efficiently suppressing grating lobes by the above control. The present invention also provides an ultrasonic transmission / reception method for ultrasonic diagnosis capable of achieving the above object.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)本発明の超音波診断装置は、複数の超音波振動素
子が配列されたアレイ振動子と、前記アレイ振動子の電
子走査によって超音波ビームの偏向走査を行う走査制御
部と、前記アレイ振動子を駆動するための駆動パルスを
生成する駆動パルス発生器と、前記超音波ビームの偏向
角に応じて駆動パルスのパルス幅を変更するパルス幅制
御回路とを含む。
(1) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes: an array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged; a scan control unit that performs ultrasonic beam deflection scanning by electronic scanning of the array vibrator; The driving pulse generator includes a driving pulse generator that generates a driving pulse for driving the vibrator and a pulse width control circuit that changes a pulse width of the driving pulse according to a deflection angle of the ultrasonic beam.

【0017】図5、図6を参照して本発明の原理を説明
する。アレイ振動子に与えられる駆動パルスのパルス幅
が大きいほど、送信波の中心周波数が低くなり、帯域幅
が狭くなる。そこで、図5(a)、(b)に示すよう
に、偏向角|θ|が大きいときには、駆動パルスのパル
ス幅を大きくする(図5(b)では、駆動パルスの波形
が、矩形状にモデル化して示されている)。これによ
り、図6に示すように、偏向角|θ|が大きいときほ
ど、送波スペクトルの中心周波数が低くなり、また帯域
幅が狭くなる。従って、偏向角に応じて送波スペクトル
が適切に調整され、グレーティングローブが抑えられ
る。
The principle of the present invention will be described with reference to FIGS. As the pulse width of the drive pulse applied to the array transducer is larger, the center frequency of the transmission wave is lower and the bandwidth is narrower. Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the deflection angle | θ | is large, the pulse width of the driving pulse is increased (in FIG. 5B, the driving pulse has a rectangular waveform). Modeled). Thus, as shown in FIG. 6, the larger the deflection angle | θ |, the lower the center frequency of the transmission spectrum and the narrower the bandwidth. Therefore, the transmission spectrum is appropriately adjusted according to the deflection angle, and the grating lobe is suppressed.

【0018】このように、本発明によれば、パルス幅制
御部にて偏向角に応じて駆動パルスのパルス幅が変更さ
れ、パルス幅に応じて送信波の中心周波数および帯域幅
が変化し、これによりグレーティングローブが効果的に
抑えられる。パルス幅の制御であれば、簡単な構成の回
路で実現できる。駆動パルスの増幅は、従来と同様の簡
単な構成のオンオフ式の高圧スイッチング回路を用いて
実現できる。従って、送信回路系に可変BPFを設けた
場合のように、高価な線形高電圧増幅回路や高電圧制御
用回路を設ける必要がなく、この種の回路を設けること
による発熱の問題もない。以上より、簡単な構成にて、
低コストで、発熱の問題もなく、グレーティングローブ
を低減することができ、超音波診断装置を用いて得られ
る診断像の画質を高めることができる。
As described above, according to the present invention, the pulse width control unit changes the pulse width of the drive pulse according to the deflection angle, and changes the center frequency and bandwidth of the transmission wave according to the pulse width. This effectively suppresses the grating lobe. Control of the pulse width can be realized by a circuit having a simple configuration. Amplification of the driving pulse can be realized by using an on-off type high voltage switching circuit having a simple configuration similar to the conventional one. Therefore, unlike the case where the variable BPF is provided in the transmission circuit system, there is no need to provide an expensive linear high-voltage amplifier circuit or a high-voltage control circuit, and there is no problem of heat generation by providing such a circuit. From the above, with a simple configuration,
It is possible to reduce the grating lobe at low cost and without the problem of heat generation, and to improve the image quality of a diagnostic image obtained by using an ultrasonic diagnostic apparatus.

【0019】本発明では、パルス幅制御回路として、簡
易な低電圧の回路を送波ドライバよりも前の段階に設け
ることが好適である。その他、パルス幅制御回路は、ア
レイ振動子よりも前段の任意の位置に設けることができ
る。また、本発明の範囲内で、パルス幅制御回路を、駆
動パルス発生器と一体化してもよいことはもちろんであ
る。この場合、一旦、駆動パルスを発生してからそのパ
ルス幅を変更してもよいが、最初から偏向角に応じたパ
ルス幅の駆動パルスを生成する構成も本発明に含まれ
る。
In the present invention, it is preferable to provide a simple low-voltage circuit as a pulse width control circuit at a stage before the transmission driver. In addition, the pulse width control circuit can be provided at an arbitrary position before the array transducer. Also, it goes without saying that the pulse width control circuit may be integrated with the drive pulse generator within the scope of the present invention. In this case, the pulse width may be changed after the drive pulse is once generated, but the present invention also includes a configuration in which a drive pulse having a pulse width corresponding to the deflection angle is generated from the beginning.

【0020】また、図5の例では、偏向角|θ|の増大
にともなって、パルス幅を直線的に変化させている。こ
れに対し、パルス幅は、曲線に沿って変化しても、階段
状に変化してもよく、本発明の範囲内で任意の形態に変
形できる。
In the example shown in FIG. 5, the pulse width is changed linearly as the deflection angle | θ | increases. On the other hand, the pulse width may change along a curve or may change stepwise, and may be changed to any form within the scope of the present invention.

【0021】(2)本発明の別の態様の超音波診断装置
は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子
と、前記アレイ振動子の電子走査によって超音波ビーム
の偏向走査を行う走査制御部と、前記アレイ振動子を駆
動するための、複数のパルスからなる駆動バーストパル
スを生成する駆動バーストパルス発生器と、前記超音波
ビームの偏向角に応じて駆動バーストパルスのパルス間
の周期を変更するパルス間隔制御回路とを含む。駆動バ
ーストパルスは、例えば、2波や3波のパルスからなる
駆動信号である。
(2) An ultrasonic diagnostic apparatus according to another aspect of the present invention performs an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged and deflects and scans an ultrasonic beam by electronic scanning of the array transducer. A scanning control unit, for driving the array transducer, a driving burst pulse generator that generates a driving burst pulse composed of a plurality of pulses, and a driving burst pulse between pulses of the driving burst pulse according to a deflection angle of the ultrasonic beam. A pulse interval control circuit for changing the period. The driving burst pulse is, for example, a driving signal including two or three pulses.

【0022】図6、図7を参照して本発明の原理を説明
する。複数のパルスからなる駆動バーストパルスをアレ
イ振動子に与える場合、パルス間の周期(間隔)が大き
いほど、送信波の中心周波数が低くなり、帯域幅が狭く
なる。そこで、図7(a)、(b)に示すように、偏向
角|θ|が大きいときには、パルス間の周期を大きくす
る(図5(b)と同様に、図7(b)では、駆動バース
トパルスの波形が、矩形状にモデル化して示されてい
る)。この制御によっても、図6に示すように、偏向角
|θ|が大きいときほど、送波スペクトルの中心周波数
が低くなり、また帯域幅が狭くなる。従って、偏向角に
応じて送波スペクトルが適切に調整され、グレーティン
グローブが抑えられる。
The principle of the present invention will be described with reference to FIGS. When a drive burst pulse composed of a plurality of pulses is given to the array transducer, the larger the period (interval) between the pulses, the lower the center frequency of the transmission wave and the narrower the bandwidth. Therefore, as shown in FIGS. 7A and 7B, when the deflection angle | θ | is large, the period between the pulses is increased (similar to FIG. 5B, in FIG. The waveform of the burst pulse is shown modeled in a rectangular shape). Even with this control, as shown in FIG. 6, the larger the deflection angle | θ |, the lower the center frequency of the transmission spectrum and the narrower the bandwidth. Therefore, the transmission spectrum is appropriately adjusted according to the deflection angle, and the grating lobe is suppressed.

【0023】このように、本発明によれば、パルス周期
間隔制御部にて、偏向角に応じて駆動バーストパルスの
パルス周期が変更され、送信波の中心周波数および帯域
幅が変化し、これによりグレーティングローブが効果的
に抑えられる。パルス幅の制御と同様に、パルス間隔の
周期の制御であれば、簡単な構成の回路で実現できる。
また、駆動バーストパルスの増幅は、従来と同様の簡単
な構成のオンオフ式の高圧スイッチング回路を用いて実
現できる。従って、上記(1)の態様と同様に、簡単な
構成にて、低コストで、発熱の問題もなく、グレーティ
ングローブを低減することができ、超音波診断装置を用
いて得られる診断像の画質を高めることができる。
As described above, according to the present invention, the pulse cycle of the drive burst pulse is changed by the pulse cycle interval control unit in accordance with the deflection angle, and the center frequency and the bandwidth of the transmission wave are changed. Grating lobes are effectively suppressed. Like the control of the pulse width, the control of the period of the pulse interval can be realized by a circuit having a simple configuration.
Further, the amplification of the driving burst pulse can be realized by using an on / off type high voltage switching circuit having a simple configuration similar to the conventional one. Therefore, similarly to the above mode (1), the grating lobe can be reduced with a simple configuration, at low cost, without generating heat, and the image quality of a diagnostic image obtained by using an ultrasonic diagnostic apparatus can be reduced. Can be increased.

【0024】さらに、上記(1)と同様、パルス間隔制
御回路として、簡易な低電圧の回路を送波ドライバより
も前の段階に設けることが好適である。その他、パルス
間隔制御回路は、アレイ振動子よりも前段の任意の位置
に設けることができる。また、パルス間隔制御回路を、
駆動パルス発生器と一体化してもよいことはもちろんで
ある。この場合、一旦、駆動バーストパルスを発生して
からそのパルス周期を変更してもよいが、最初から偏向
角に応じたパルス周期の駆動バーストパルスを生成する
構成も本発明に含まれる。
Further, as in the above (1), it is preferable to provide a simple low-voltage circuit as a pulse interval control circuit at a stage before the transmission driver. In addition, the pulse interval control circuit can be provided at an arbitrary position before the array transducer. Also, the pulse interval control circuit is
Needless to say, it may be integrated with the drive pulse generator. In this case, the drive burst pulse may be generated once and then the pulse cycle may be changed. However, the present invention includes a configuration in which a drive burst pulse having a pulse cycle corresponding to the deflection angle is generated from the beginning.

【0025】また、図7の例では、偏向角|θ|の増大
にともなって、パルス周期を直線的に変化させている。
これに対し、パルス周期は、曲線に沿って変化しても、
階段状に変化してもよく、本発明の範囲内で任意の形態
に変形できる。
In the example shown in FIG. 7, the pulse period is changed linearly as the deflection angle | θ | increases.
On the other hand, even if the pulse period changes along the curve,
It may change stepwise, and may be modified to any form within the scope of the present invention.

【0026】さらに、本発明では、偏向角に応じて、駆
動バーストパルスのパルス周期を変更するとともに、駆
動バーストパルスを構成する各パルスのパルス幅を上記
(1)の態様に従って変更してもよい。
Further, according to the present invention, the pulse cycle of the driving burst pulse may be changed according to the deflection angle, and the pulse width of each pulse constituting the driving burst pulse may be changed according to the above-mentioned mode (1). .

【0027】(3)本発明の別の態様の超音波診断装置
は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子
と、前記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの
偏向走査を行う走査制御部を含む。そして、受信系には
偏向角適応型ダイナミック帯域通過フィルタが含まれ、
このフィルタは、各前記アレイ振動子の受信信号をフィ
ルタリングし、受信距離が長いときにはフィルタリング
中心周波数を低下させる周波数可変特性をもち、この周
波数可変特性における受信距離に応じた前記中心周波数
の低下幅を前記超音波ビームの偏向角に応じて変更す
る。
(3) An ultrasonic diagnostic apparatus according to another aspect of the present invention performs an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and performs deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array transducer. Including a scanning control unit. And the receiving system includes a deflection angle adaptive dynamic bandpass filter,
This filter has a frequency variable characteristic of filtering a received signal of each of the array vibrators and lowering a filtering center frequency when a reception distance is long. It is changed according to the deflection angle of the ultrasonic beam.

【0028】好ましくは、前記偏向角適応型ダイナミッ
ク帯域通過フィルタは、周波数可変特性の変更として、
前記超音波ビームの偏向角が大きいときには、受信距離
に対する前記フィルタリング中心周波数の勾配を小さく
する。
Preferably, the deflection angle adaptive type dynamic band-pass filter has a function of changing a frequency variable characteristic.
When the deflection angle of the ultrasonic beam is large, the gradient of the filtering center frequency with respect to the reception distance is reduced.

【0029】本発明の好適な態様の超音波診断装置は、
複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子と、前
記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの偏向走
査を行う走査制御部と、偏向角適応型ダイナミック帯域
通過フィルタを含み、このフィルタは、前記アレイ振動
子の受信信号をフィルタリングし、前記超音波ビームの
偏向角が大きいときにはフィルタリング中心周波数を低
下させ、この偏向角に応じた前記中心周波数の格差を、
受信距離が長くなるに従って縮小する。
An ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention comprises:
An array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged, a scan control unit that performs ultrasonic beam deflection scanning by electronic scanning of the array vibrator, and a deflection angle adaptive dynamic band-pass filter, Filter the received signal of the array transducer, when the deflection angle of the ultrasonic beam is large, reduce the filtering center frequency, the difference of the center frequency according to this deflection angle,
The size decreases as the receiving distance increases.

【0030】図8の例を参照し、本発明の原理を説明す
る。図8(a)には、本発明の偏向角適応型ダイナミッ
ク帯域通過フィルタにおける、各受信距離でのフィルタ
リング中心周波数が、偏向角|θ|ごとに示されてい
る。また、図8(b)には、偏向角と受信距離に応じた
フィルタ特性が、周波数スペクトルを用いて示されてい
る。
The principle of the present invention will be described with reference to the example shown in FIG. FIG. 8A shows the filtering center frequency at each receiving distance in the deflection angle adaptive dynamic bandpass filter of the present invention for each deflection angle | θ |. FIG. 8B shows filter characteristics according to the deflection angle and the reception distance using a frequency spectrum.

【0031】従来の距離適応型のダイナミック帯域通過
フィルタ(BPF)では、図8の偏向角|θ|が小さい
場合のように、受信距離が長いときには中心周波数を低
下させる。ここで、グレーティングローブを低減するた
めに、偏向角が大きいときに中心周波数を下げると、中
心周波数は(偏向角が小さいときと平行に)図8(a)
の点線に沿って変化する。その結果、偏向角|θ|が大
きく受信距離が長い領域では、中心周波数が大幅に下が
り、方位分解能が低下してしまう。これが従来の問題で
ある。
In the conventional distance-adaptive dynamic band-pass filter (BPF), the center frequency is reduced when the receiving distance is long, as in the case where the deflection angle | θ | in FIG. 8 is small. Here, when the center frequency is reduced when the deflection angle is large in order to reduce the grating lobe, the center frequency becomes parallel (in parallel with the case where the deflection angle is small) in FIG.
Along the dotted line. As a result, in a region where the deflection angle | θ | is large and the reception distance is long, the center frequency is significantly reduced, and the azimuth resolution is reduced. This is a conventional problem.

【0032】本発明は、以下の点に着目している。通
常、受信距離(伝播距離)が遠いほど、周波数が高いほ
ど、被検体内における超音波の減衰量は大きくなる(周
波数依存減衰)。従って、受信距離が長いときには、受
信波の高周波成分の振幅が小さくなり、グレーティング
ローブが低くなる。この点に着目し、本発明では、図8
(a)に実線で示すように、偏向角|θ|が大きいとき
には、受信距離に対する中心周波数の勾配を小さくす
る。
The present invention focuses on the following points. Generally, the longer the reception distance (propagation distance) and the higher the frequency, the greater the amount of attenuation of the ultrasonic wave in the subject (frequency-dependent attenuation). Therefore, when the receiving distance is long, the amplitude of the high frequency component of the received wave becomes small, and the grating lobe becomes low. Focusing on this point, in the present invention, FIG.
As shown by the solid line in (a), when the deflection angle | θ | is large, the gradient of the center frequency with respect to the reception distance is reduced.

【0033】従って、近距離では、偏向角|θ|が小さ
いときと、大きいときとでの中心周波数の格差が大きく
なる。これにより、偏向角|θ|が大きく受信距離が短
い領域では、高周波成分の除去により、グレーティング
ローブが効果的に低減される。一方、遠距離では、偏向
角|θ|が大きくとも、中心周波数をあまり低下させな
いことにより、方位分解能の低下を最小限に止めること
ができる。中心周波数を低下させなくとも、上記の周波
数依存減衰により、受信波の高周波成分の振幅が小さい
ので、グレーティングローブは低い。
Therefore, at short distances, the difference in center frequency between when the deflection angle | θ | is small and when it is large is large. Thus, in a region where the deflection angle | θ | is large and the reception distance is short, the grating lobe is effectively reduced by removing the high-frequency component. On the other hand, at long distances, even if the deflection angle | θ | is large, the decrease in the azimuth resolution can be minimized by not reducing the center frequency so much. Even if the center frequency is not decreased, the amplitude of the high-frequency component of the received wave is small due to the above-described frequency-dependent attenuation, so that the grating lobe is low.

【0034】以上より、本発明によれば、偏向角|θ|
が大きく受信距離が長い領域の分解能の低下を抑えつ
つ、グレーティングローブを効果的に抑圧することが可
能となる。従って、偏向走査の対象となる全領域におい
て、画質の高い超音波像を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the deflection angle | θ |
In this case, it is possible to effectively suppress the grating lobe while suppressing a decrease in resolution in a region where the reception distance is large and the reception distance is long. Therefore, an ultrasonic image with high image quality can be obtained in the entire region to be subjected to the deflection scanning.

【0035】なお、図8では、偏向角|θ|が大、中、
小の場合についての中心周波数が代表して示されてい
る。実際には偏向角に応じて連続的に中心周波数を変化
させてもよいことはもちろんである。また、図8の例で
は、最長受信距離にて、偏向角|θ|が小さいときと、
大きいときの中心周波数を一致させているが、このよう
に中心周波数を一致させなくてもよいことはもちろんで
ある。さらに、図8では、受信距離の増大にともなっ
て、中心周波数を直線的に変化させている。これに対
し、中心周波数は、曲線に沿って変化しても、階段状に
変化してもよい。さらに、偏向角|θ|が大きいときに
は、受信距離に対する中心周波数の勾配を0(中心周波
数の低下幅を0)にしてもよい。さらに、図8のような
中心周波数の制御に、下記のフィルタリング帯域幅の制
御を組み合わせてもよい。このように、具体的な中心周
波数の制御は、本発明の範囲内で任意の形態に変形でき
る。
In FIG. 8, the deflection angles | θ |
The center frequency for the small case is shown as a representative. In practice, of course, the center frequency may be continuously changed according to the deflection angle. In the example of FIG. 8, when the deflection angle | θ | is small at the longest reception distance,
Although the center frequency when the frequency is large is matched, it is needless to say that the center frequencies do not have to be matched in this way. Further, in FIG. 8, the center frequency is changed linearly as the receiving distance increases. On the other hand, the center frequency may change along a curve or may change stepwise. Further, when the deflection angle | θ | is large, the gradient of the center frequency with respect to the reception distance may be set to 0 (the decrease of the center frequency is set to 0). Further, the following control of the filtering bandwidth may be combined with the control of the center frequency as shown in FIG. As described above, specific control of the center frequency can be modified to any form within the scope of the present invention.

【0036】(4)本発明の別の態様の超音波診断装置
は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動子
と、前記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの
偏向走査を行う走査制御部と、偏向角適応型ダイナミッ
ク帯域通過フィルタを含む。このフィルタは、前記アレ
イ振動子の受信信号をフィルタリングし、受信距離が長
いときにはフィルタリング中心周波数を低下させる周波
数可変特性をもったダイナミック帯域通過フィルタであ
って、受信ビームの偏向角が大きいときにはフィルタリ
ング帯域幅を狭くし、このときに帯域幅を狭める量を受
信距離に応じて変化させる。
(4) An ultrasonic diagnostic apparatus according to another aspect of the present invention performs an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged, and performs deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array transducer. A scanning controller and a deflection angle adaptive dynamic band pass filter are included. This filter is a dynamic band-pass filter having a frequency variable characteristic for filtering a reception signal of the array transducer and reducing a filtering center frequency when a reception distance is long, and a filtering band when a deflection angle of a reception beam is large. The width is narrowed, and the amount by which the bandwidth is narrowed at this time is changed according to the reception distance.

【0037】図9の例を参照し、本発明の原理を説明す
る。図9(a)は、本発明の偏向角適応型ダイナミック
帯域通過フィルタにおける、各受信距離でのフィルタリ
ング帯域幅が、偏向角|θ|ごとに示されている。ま
た、図9(b)には、偏向角と受信距離に応じたフィル
タ特性が示されている。
The principle of the present invention will be described with reference to the example shown in FIG. FIG. 9A shows the filtering bandwidth at each receiving distance in the deflection angle adaptive dynamic bandpass filter of the present invention for each deflection angle | θ |. FIG. 9B shows a filter characteristic according to the deflection angle and the reception distance.

【0038】この態様の原理は、図8を用いて説明した
上記(3)の態様における原理と、ほぼ同様である。受
信距離に応じてフィルタリング中心周波数を下げ、さら
に、偏向角に応じてフィルタリング帯域幅を狭めると、
超音波像の分解能が相当に低下してしまう。そこで、本
発明では、前述の周波数依存減衰に着目し、図9に示す
ように、受信距離が長くなるに従って、フィルタリング
帯域幅の偏向角に応じた格差が小さくなるように、フィ
ルタ特性が制御される。
The principle of this mode is almost the same as the principle of the mode (3) described with reference to FIG. By lowering the filtering center frequency according to the receiving distance and further narrowing the filtering bandwidth according to the deflection angle,
The resolution of the ultrasonic image is considerably reduced. Therefore, in the present invention, focusing on the above-described frequency-dependent attenuation, as shown in FIG. 9, the filter characteristics are controlled such that the difference according to the deflection angle of the filtering bandwidth becomes smaller as the receiving distance becomes longer. You.

【0039】従って、近距離では、偏向角|θ|が小さ
いときと、大きいときとでのフィルタリング帯域幅の格
差が大きくなる。これにより、偏向角|θ|が大きく受
信距離が短い領域では、高周波成分の除去により、グレ
ーティングローブが効果的に低減される。一方、遠距離
では、偏向角|θ|が大きくとも、フィルタリング帯域
幅をあまり狭くしないことにより、距離分解能の低下を
最小限に止めることができる。帯域幅を低下させなくと
も、上記の周波数依存減衰により、受信波の高周波成分
の振幅が小さいので、グレーティングローブは低い。
Therefore, at short distances, the difference in filtering bandwidth between when the deflection angle | θ | is small and when it is large is large. Thus, in a region where the deflection angle | θ | is large and the reception distance is short, the grating lobe is effectively reduced by removing the high-frequency component. On the other hand, at long distances, even if the deflection angle | θ | is large, the reduction of the distance resolution can be minimized by not narrowing the filtering bandwidth too much. Even if the bandwidth is not reduced, the amplitude of the high-frequency component of the received wave is small due to the above-described frequency-dependent attenuation, so that the grating lobe is low.

【0040】以上より、本発明によれば、上記の(3)
と同様に、偏向角|θ|が大きく受信距離が長い領域の
分解能の低下を抑えつつ、グレーティングローブを効果
的に抑圧することが可能となる。従って、偏向走査の対
象となる全領域において、画質の高い超音波像を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the above (3)
Similarly to the above, grating lobes can be effectively suppressed while suppressing a decrease in resolution in a region where the deflection angle | θ | is large and the reception distance is long. Therefore, an ultrasonic image with high image quality can be obtained in the entire region to be subjected to the deflection scanning.

【0041】なお、この態様においても、上記の(3)
の態様と同様に、偏向角に応じてフィルタリング帯域幅
の連続的な変化をさせてもよい。また、受信距離が長い
ときに帯域幅を一致させる必要はない。また、中心周波
数や帯域幅は直線的に変化しなくてもよい。偏向角が小
さいときには、受信距離に対する帯域幅の勾配が0でも
よい。その他、具体的なフィルタ特性の制御は、本発明
の範囲内で任意の形態に変形できる。
In this embodiment, the above (3)
As in the embodiment described above, the filtering bandwidth may be changed continuously according to the deflection angle. Also, there is no need to match the bandwidths when the reception distance is long. Also, the center frequency and the bandwidth do not need to change linearly. When the deflection angle is small, the gradient of the bandwidth with respect to the reception distance may be zero. In addition, specific control of the filter characteristics can be modified to any form within the scope of the present invention.

【0042】(5)本発明の超音波診断用の超音波送信
方法は、複数の超音波振動素子が配列されたアレイ振動
子の電子走査によって超音波ビームの偏向走査を行う方
法である。この方法では、前記アレイ振動子を駆動する
ための所定数のパルスからなる駆動信号であって、前記
超音波ビームの偏向角に応じてパルス幅またはパルス間
隔の異なる駆動信号が、前記アレイ振動子に与えられ
る。
(5) The ultrasonic transmitting method for ultrasonic diagnosis according to the present invention is a method of performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. In this method, a drive signal consisting of a predetermined number of pulses for driving the array vibrator, the drive signal having a different pulse width or pulse interval depending on a deflection angle of the ultrasonic beam, is output from the array vibrator. Given to.

【0043】駆動信号を構成するパルスの数は一つでも
よい。この場合には、偏向角に応じてパルス幅の変更の
みが行われる。駆動信号が複数のパルスによって構成さ
れる場合、偏向角に応じ、パルス間隔だけを変えても、
あるいは、各パルスのパルス幅だけを変えてもよい。ま
た、偏向角に応じてパルス間隔とパルス幅の両方を変え
てもよい。本発明によれば、図5〜図7を用いて説明し
たように、簡単な回路構成を用いて、効率よくグレーテ
ィングローブを低減できる。
The number of pulses constituting the drive signal may be one. In this case, only the pulse width is changed according to the deflection angle. If the drive signal is composed of multiple pulses, depending on the deflection angle, even if only the pulse interval is changed,
Alternatively, only the pulse width of each pulse may be changed. Further, both the pulse interval and the pulse width may be changed according to the deflection angle. According to the present invention, as described with reference to FIGS. 5 to 7, the grating lobe can be efficiently reduced using a simple circuit configuration.

【0044】(6)本発明の別の態様の超音波診断用の
超音波受信方法は、複数の超音波振動素子が配列された
アレイ振動子の電子走査によって超音波ビームの偏向走
査を行う方法である。この方法では、帯域通過フィルタ
を用いて受信信号をフィルタリングする際、グレーティ
ングローブを発生させる受信信号の高周波成分が除去さ
れるように、フィルタリングの中心周波数と帯域幅の少
なくとも一方が、超音波ビームの偏向角と受信信号の受
信距離とに応じて変更される。
(6) An ultrasonic receiving method for ultrasonic diagnosis according to another aspect of the present invention is a method of performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. It is. In this method, at the time of filtering the received signal using the band-pass filter, at least one of the center frequency and the bandwidth of the filtering is performed so that a high-frequency component of the received signal that generates a grating lobe is removed. It is changed according to the deflection angle and the reception distance of the reception signal.

【0045】前述のように、受信距離が遠いときには、
受信波の高周波成分の振幅が小さくなり、グレーティン
グローブが低くなる。受信距離が遠いにもかかわらず偏
向角に応じた中心周波数や帯域幅の制御を行うことは、
グレーティングローブの低減効果が小さいのみならず、
方位分解能や距離分解能の低下を招く。本発明によれ
ば、偏向角と受信距離によって特定される2次元の領域
内の各位置において、中心周波数や帯域幅が変更され
る。従って、方位分解能や距離分解能の低下を抑えつ
つ、効果的にグレーティングローブを低減できる。
As described above, when the receiving distance is long,
The amplitude of the high-frequency component of the received wave decreases, and the grating lobe decreases. Performing control of the center frequency and bandwidth according to the deflection angle even if the reception distance is long,
Not only is the grating lobe reduction effect small,
This leads to a decrease in azimuth resolution and distance resolution. According to the present invention, the center frequency and the bandwidth are changed at each position in the two-dimensional region specified by the deflection angle and the reception distance. Therefore, grating lobes can be effectively reduced while suppressing a decrease in azimuth resolution and distance resolution.

【0046】なお、この態様で用いるフィルタは、受信
距離の増大に応じて中心周波数を下げるものに限定され
ない。例えば、偏向角が小さいときには受信距離の変化
に対して中心周波数を一定と、偏向角が大きいときには
受信距離が短いほど中心周波数を下げるものも含まれ
る。また例えば、中心周波数は常に固定しておき、偏向
角と受信距離に応じてフィルタリング帯域幅を変化させ
るものも含まれる。
The filter used in this embodiment is not limited to a filter that lowers the center frequency as the receiving distance increases. For example, when the deflection angle is small, the center frequency is constant with respect to the change in the reception distance, and when the deflection angle is large, the center frequency is decreased as the reception distance becomes shorter. In addition, for example, there is a method in which the center frequency is always fixed, and the filtering bandwidth is changed according to the deflection angle and the reception distance.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。図10は、本実施形態の超音波診断装置を示すブ
ロック図である。アレイ探触子1には、複数の超音波振
動素子が配列して設けられている。図10の上部には、
アレイ探触子1を駆動するための送信系の構成が示さ
れ、図10の下部には、アレイ探触子1が受信した信号
を処理するための受信系の構成が示されている。制御部
3は、これらの送信系および受信系の構成を全体的に制
御して超音波ビームを形成する。そして、制御部3は、
偏向角を順次変えながら、超音波ビームの形成を繰り返
す。これにより、アレイ探触子1を用いたセクタ走査が
行われる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a block diagram illustrating an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. The array probe 1 is provided with a plurality of ultrasonic vibration elements arranged in an array. At the top of FIG.
The configuration of a transmission system for driving the array probe 1 is shown, and the lower part of FIG. 10 shows the configuration of a reception system for processing a signal received by the array probe 1. The control unit 3 controls the overall configuration of the transmission system and the reception system to form an ultrasonic beam. And the control part 3
The formation of the ultrasonic beam is repeated while sequentially changing the deflection angle. Thus, sector scanning using the array probe 1 is performed.

【0048】送信系において、駆動信号発生器10は、
制御部3にタイミング制御されて、超音波送信のトリガ
ーとなる駆動信号を発生する。駆動信号発生器10は、
駆動パルスモードと、駆動バーストパルスモードの2つ
のモードのどちらかで駆動信号を発生する。駆動パルス
モードでは、一回の送信につき、駆動信号として一つの
パルスが出力される。駆動バーストパルスモードでは、
一回の送信につき、複数のパルスからなる駆動バースト
パルスが出力される。駆動バーストパルスのパルス数
は、2〜4程度に設定されている。
In the transmission system, the drive signal generator 10
The timing is controlled by the control unit 3 to generate a drive signal serving as a trigger for ultrasonic transmission. The drive signal generator 10 includes:
A drive signal is generated in one of two modes, a drive pulse mode and a drive burst pulse mode. In the drive pulse mode, one pulse is output as a drive signal for each transmission. In driving burst pulse mode,
A drive burst pulse composed of a plurality of pulses is output for each transmission. The number of drive burst pulses is set to about 2 to 4.

【0049】駆動信号発生器10には、本実施形態にお
いて特徴的なパルス調整回路12が接続されている。
「駆動パルス」が入力されたとき、パルス調整回路12
は駆動パルスのパルス幅を調整する。パルス調整回路1
2は、制御部3によって制御されている。制御部3は、
図5に従って、超音波ビームの偏向角θに応じてパルス
幅を決定する。すなわち、偏向角|θ|が大きいほど、
パルス幅が大きく決定される。制御部3は、パルス調整
回路12に対して指示(パルス幅指令)を出し、駆動パ
ルスのパルス幅を、図5に従って決定した大きさに変化
させる。
The drive signal generator 10 is connected to a pulse adjustment circuit 12 which is characteristic in this embodiment.
When the “drive pulse” is input, the pulse adjustment circuit 12
Adjusts the pulse width of the drive pulse. Pulse adjustment circuit 1
2 is controlled by the control unit 3. The control unit 3
According to FIG. 5, the pulse width is determined according to the deflection angle θ of the ultrasonic beam. That is, the larger the deflection angle | θ |
The pulse width is determined to be large. The control unit 3 issues an instruction (pulse width instruction) to the pulse adjustment circuit 12, and changes the pulse width of the drive pulse to the magnitude determined according to FIG.

【0050】また、「駆動バーストパルス」が入力され
たとき、パルス調整回路12は駆動バーストパルスのパ
ルス間の間隔(周期)を調整する。このとき、制御部3
は、図7に従って、偏向角θに応じてパルス間隔を決定
する。すなわち、偏向角|θ|が大きいほど、パルス間
隔が大きく決定される。制御部3は、パルス調整回路1
2に対して指示(パルス間隔指令)を出し、駆動パルス
のパルス幅を、図7に従って決定した大きさに変化させ
る。
When the "drive burst pulse" is input, the pulse adjusting circuit 12 adjusts the interval (cycle) between the drive burst pulses. At this time, the control unit 3
Determines the pulse interval according to the deflection angle θ according to FIG. That is, the larger the deflection angle | θ |, the larger the pulse interval is determined. The control unit 3 includes the pulse adjustment circuit 1
An instruction (pulse interval instruction) is issued to the control unit 2 to change the pulse width of the drive pulse to the size determined according to FIG.

【0051】パルス調整回路12には、従来と同様の構
成の送信ビーム形成回路14および送波ドライバ16が
接続されている。送信ビーム形成回路14は、遅延回路
を含み、アレイ探触子1の振動素子数に応じた数のディ
レーラインを有する。送信ビーム形成回路14には、制
御部3から偏向角θを示す情報が入力される。この情報
に基づき、送信ビーム形成回路14では、偏向角θの方
向に送信ビームが形成されるように、各ディレーライン
の遅延量(遅延量分布)が制御される。各ディレーライ
ンで遅延を与えられた駆動信号は、送波ドライバ16に
出力される。送波ドライバ16は、アレイ探触子1の各
振動素子と接続されている。送波ドライバ16は、入力
された駆動信号を増幅して高電圧のパルス信号とし、増
幅信号をアレイ探触子1の各振動素子に出力する。この
増幅信号により各振動素子が励振されて超音波を発す
る。このようにして、各振動素子がずれたタイミングで
超音波を発し、偏向角θの方向に送信ビームが形成され
る。
The pulse adjusting circuit 12 is connected to a transmission beam forming circuit 14 and a transmission driver 16 having the same configuration as in the prior art. The transmission beam forming circuit 14 includes a delay circuit, and has a number of delay lines corresponding to the number of vibrating elements of the array probe 1. Information indicating the deflection angle θ is input from the control unit 3 to the transmission beam forming circuit 14. Based on this information, the transmission beam forming circuit 14 controls the delay amount (delay amount distribution) of each delay line so that a transmission beam is formed in the direction of the deflection angle θ. The drive signal delayed by each delay line is output to the transmission driver 16. The wave transmitting driver 16 is connected to each vibration element of the array probe 1. The wave transmission driver 16 amplifies the input drive signal to generate a high-voltage pulse signal, and outputs the amplified signal to each vibrating element of the array probe 1. Each of the vibrating elements is excited by this amplified signal and emits an ultrasonic wave. In this way, each of the vibrating elements emits an ultrasonic wave at a shifted timing, and a transmission beam is formed in the direction of the deflection angle θ.

【0052】次に、受信系の構成について説明する。ア
レイ探触子1から発せられた超音波は、被検体内で反射
して返ってくる。アレイ探触子1は超音波を受波し、こ
の超音波信号を電気信号に変換して出力する。アレイ探
触子1には、受信信号を増幅する受波増幅器20が接続
されている。増幅された受信信号は受信ビーム形成回路
22に出力される。受信ビーム形成回路22は、従来と
同様の構成であり、整相加算回路を含む。受信ビーム形
成回路22では、制御部3の制御により、各振動素子の
出力信号に遅延が与えられる。そして、遅延処理後の受
信信号が加算されて一本の信号に合成される。
Next, the configuration of the receiving system will be described. Ultrasonic waves emitted from the array probe 1 are reflected back inside the subject. The array probe 1 receives an ultrasonic wave, converts this ultrasonic signal into an electric signal, and outputs the electric signal. A receiving amplifier 20 for amplifying a received signal is connected to the array probe 1. The amplified reception signal is output to the reception beam forming circuit 22. The reception beam forming circuit 22 has the same configuration as that of the related art, and includes a phasing addition circuit. In the reception beam forming circuit 22, under the control of the control unit 3, the output signal of each vibrating element is delayed. Then, the received signals after the delay processing are added and combined into one signal.

【0053】受信ビーム形成回路22には、本実施形態
に特徴的な偏向角適応型ダイナミックバンドパスフィル
タ(以下VDBPFという)24が接続されている。V
DBPF24は、制御部3によって制御されている。制
御部3は、図8または図9に従って、VDBPF24の
フィルタ特性を変更させる。フィルタ特性の変更のた
め、制御部3は、高域と低域のカットオフ周波数をそれ
ぞれ制御するための制御信号をVDBPF24に出力す
る。両カットオフ周波数の制御により、フィルタ特性で
ある中心周波数や通過帯域幅を変化させることができ
る。
The reception beam forming circuit 22 is connected to a deflection angle adaptive dynamic bandpass filter (hereinafter referred to as VDBPF) 24 which is characteristic of the present embodiment. V
The DBPF 24 is controlled by the control unit 3. The control unit 3 changes the filter characteristics of the VDBPF 24 according to FIG. 8 or FIG. To change the filter characteristics, the control unit 3 outputs a control signal for controlling the cutoff frequencies of the high band and the low band to the VDBPF 24. By controlling both cutoff frequencies, it is possible to change the center frequency and the pass bandwidth, which are filter characteristics.

【0054】図8を採用する場合、偏向角|θ|が小さ
いときには、受信距離に対する中心周波数の勾配が大き
く設定され、偏向角|θ|が大きいときには、中心周波
数の勾配が小さくされる。従って、近距離では、偏向角
|θ|が異なるときの中心周波数の格差が大きくなる。
この設定に従って、制御部3はVDBPF24のカット
オフ周波数を決定する。受信距離に応じたフィルタ特性
の変更は、周知のように、超音波の帰投時間をパラメー
タとして利用することにより実現できる。
When FIG. 8 is adopted, when the deflection angle | θ | is small, the gradient of the center frequency with respect to the reception distance is set large, and when the deflection angle | θ | is large, the gradient of the center frequency is reduced. Therefore, at short distances, the difference between the center frequencies when the deflection angles | θ |
According to this setting, the control unit 3 determines the cutoff frequency of the VDBPF 24. As is well known, the filter characteristic can be changed according to the reception distance by using the return time of the ultrasonic wave as a parameter.

【0055】図9を採用する場合、受信距離に基づいて
帯域幅が制御される。偏向角θ=0では受信距離の長短
にかかわらず帯域幅が一定である。偏向角θ=0以外の
ときには、受信距離が小さいほど帯域幅が狭くなるよう
に設定されている。偏向角|θ|が大きいほど、受信距
離に対する帯域幅の勾配が大きくされる。従って、近距
離では、偏向角|θ|が異なるときの帯域幅の格差が大
きくなる。
When FIG. 9 is adopted, the bandwidth is controlled based on the reception distance. At the deflection angle θ = 0, the bandwidth is constant regardless of the length of the reception distance. When the deflection angle θ is other than 0, the bandwidth is set to be narrower as the receiving distance is shorter. The larger the deflection angle | θ |, the larger the gradient of the bandwidth with respect to the reception distance. Therefore, at a short distance, the difference in bandwidth when the deflection angle | θ | is different is large.

【0056】なお、図9を採用する場合において、中心
周波数については、受信距離が長いときほど中心周波数
が低くなるように設定されている。ただし、偏向角の大
小に応じた中心周波数の制御は行われず、偏向角が大き
いときも小さいときも中心周波数は同じに設定されてい
る。
In the case where FIG. 9 is employed, the center frequency is set such that the longer the reception distance, the lower the center frequency. However, the control of the center frequency according to the magnitude of the deflection angle is not performed, and the center frequency is set to be the same regardless of whether the deflection angle is large or small.

【0057】VDBPF24は、従来と同様の構成の圧
縮検波回路26、画像処理回路28および表示器30に
接続されている。圧縮検波回路26は、検波等の処理に
よって、受信信号から被検体内の情報を取り出す。この
被検体内の情報を表す画像(Bモード、Mモードなど)
が画像処理回路28で生成される。表示器30はCRT
等を有し、生成された超音波画像を表示する。
The VDBPF 24 is connected to a compression detection circuit 26, an image processing circuit 28, and a display 30 having the same configuration as the conventional one. The compression detection circuit 26 extracts information in the subject from the received signal by processing such as detection. An image representing the information in the subject (B mode, M mode, etc.)
Is generated by the image processing circuit 28. The display 30 is a CRT
And the like, and the generated ultrasonic image is displayed.

【0058】以上の超音波診断装置の動作を、「送信」
と「受信」に分けて説明する。
The above operation of the ultrasonic diagnostic apparatus is referred to as "transmission".
And "Reception".

【0059】「送信」ここでは、駆動信号として駆動パ
ルスを用いて送信が行われる場合を中心に説明する。制
御部3は、駆動信号発生器10に、所定のパルス幅の駆
動パルスを発生させる。偏向角θ=0の方向、すなわち
アレイ探触子1の正面の方向に超音波ビームが形成され
るときは、駆動パルスはパルス調整回路12をそのまま
通過し、送信ビーム形成回路14に入力される。送信ビ
ーム形成回路14では、偏向角θ=0の方向に送信ビー
ムが形成されるように、駆動パルスに遅延処理が施され
る。そして、駆動パルスは、送波ドライバ16にて増幅
され、アレイ探触子1に出力される。アレイ探触子1の
各振動素子は、少しずつずれたタイミングで励振され
て、それぞれ超音波を発する。その結果、偏向角θ=0
の方向に送信ビームが形成される。
"Transmission" Here, a description will be given mainly of a case where transmission is performed using a drive pulse as a drive signal. The control unit 3 causes the drive signal generator 10 to generate a drive pulse having a predetermined pulse width. When the ultrasonic beam is formed in the direction of the deflection angle θ = 0, that is, in the direction of the front of the array probe 1, the drive pulse passes through the pulse adjustment circuit 12 as it is and is input to the transmission beam formation circuit 14. . The transmission beam forming circuit 14 delays the drive pulse so that a transmission beam is formed in the direction of the deflection angle θ = 0. The drive pulse is amplified by the transmission driver 16 and output to the array probe 1. Each vibrating element of the array probe 1 is excited at a slightly shifted timing and emits an ultrasonic wave. As a result, the deflection angle θ = 0
A transmission beam is formed in the direction of.

【0060】制御部3は、偏向角θ=0以外の方向に送
信ビームを形成するとき、パルス調整回路12を制御し
て、図5に示すように駆動パルスのパルス幅を変化させ
る。このパルス幅の調整された駆動パルスを用いて、送
信ビーム形成回路14,送波ドライバ16、アレイ探触
子1により超音波の送信が行われ、偏向角θの方向に送
信ビームが形成される。
When forming a transmission beam in a direction other than the deflection angle θ = 0, the control unit 3 controls the pulse adjustment circuit 12 to change the pulse width of the drive pulse as shown in FIG. Using the drive pulse whose pulse width has been adjusted, the transmission beam forming circuit 14, the transmission driver 16, and the array probe 1 transmit ultrasonic waves, and a transmission beam is formed in the direction of the deflection angle θ. .

【0061】ここで、前述のように、グレーティングロ
ーブを引き起こす周波数域は偏向角θに応じて変化す
る。偏向角|θ|が大きいときには、より低い周波数成
分もグレーティングローブを引き起こす。本実施形態で
は、偏向角|θ|が大きいときほど駆動パルスのパルス
幅を大きくする。図6の送波スペクトルに示すように、
駆動パルスのパルス幅が大きいほど、駆動パルスを用い
て生成された送信ビームの中心周波数は下方にシフト
し、また、送信ビームの帯域幅が狭くなる。従って、各
偏向角θの方向に送信ビームを形成するとき、その偏向
角θでグレーティングローブの現れる原因となる周波数
成分を含まない超音波を送信することができる。
Here, as described above, the frequency range causing the grating lobe changes according to the deflection angle θ. When the deflection angle | θ | is large, lower frequency components also cause grating lobes. In the present embodiment, the greater the deflection angle | θ |, the larger the pulse width of the drive pulse. As shown in the transmission spectrum of FIG.
As the pulse width of the drive pulse is larger, the center frequency of the transmission beam generated using the drive pulse shifts downward, and the bandwidth of the transmission beam becomes narrower. Therefore, when a transmission beam is formed in the direction of each deflection angle θ, it is possible to transmit an ultrasonic wave that does not include a frequency component that causes a grating lobe to appear at the deflection angle θ.

【0062】上記では駆動パルスを用いて送信が行われ
た。駆動バーストパルスを用いて送信が行われるときも
同様である。この場合、偏向角θ=0の方向に送信ビー
ムを形成するときは、駆動バーストパルスはそのままパ
ルス調整回路12を通過する。偏向角θ=0以外のとき
は、図7の設定に従い、パルス調整回路12にて駆動バ
ーストパルスのパルス間隔が変更される。パルス間隔が
大きいほど、送信ビームの中心周波数が低くなり、帯域
幅が狭くなる。従って、上記と同様に、グレーティング
ローブが効率よく抑圧される。
In the above description, the transmission was performed using the driving pulse. The same applies when transmission is performed using a driving burst pulse. In this case, when forming a transmission beam in the direction of the deflection angle θ = 0, the drive burst pulse passes through the pulse adjustment circuit 12 as it is. When the deflection angle θ is other than 0, the pulse interval of the driving burst pulse is changed by the pulse adjustment circuit 12 in accordance with the setting in FIG. The larger the pulse interval, the lower the center frequency of the transmitted beam and the narrower the bandwidth. Therefore, similarly to the above, the grating lobe is efficiently suppressed.

【0063】「受信」ここでは、VDBPF24にて、
図8の設定に従ったフィルタ特性の制御が行われる場合
を中心に説明する。
[Reception] Here, the VDBPF 24
A description will be given mainly of a case where the filter characteristics are controlled in accordance with the settings in FIG.

【0064】アレイ探触子1は、超音波を受信すると、
超音波の強度に応じた電気信号を出力する。受信信号
は、受波増幅器20にて増幅され、受信ビーム形成回路
22にて偏向角θに応じた遅延処理および加算処理を施
される。これにより偏向角θの方向に受信ビームが形成
される。
When the array probe 1 receives the ultrasonic wave,
An electric signal corresponding to the intensity of the ultrasonic wave is output. The reception signal is amplified by the reception amplifier 20, and is subjected to delay processing and addition processing according to the deflection angle θ in the reception beam forming circuit 22. As a result, a reception beam is formed in the direction of the deflection angle θ.

【0065】加算処理後のエコー信号は、VDBPF2
4に入力される。制御部3により、VDBPF24を通
過するエコー信号の中心周波数が図8の設定に従って制
御される。偏向角|θ|が小さい場合、受信距離が長い
ほど中心周波数が比較的大幅に低下する。すなわち、被
検体の深い地点で反射したエコー信号がフィルタを通過
するときは、中心周波数が低くされる。これにより、受
信効率が向上し、ノイズが効果的に除去される。偏向角
|θ|が大きい場合も、受信距離が長いほど中心周波数
を低下させる。しかし、偏向角|θ|が大きくなるに従
って、受信距離に対する中心周波数の勾配を小さくす
る。
The echo signal after the addition processing is VDBPF2
4 is input. The control unit 3 controls the center frequency of the echo signal passing through the VDBPF 24 in accordance with the settings shown in FIG. When the deflection angle | θ | is small, the center frequency decreases relatively significantly as the reception distance increases. That is, when the echo signal reflected at a deep point of the subject passes through the filter, the center frequency is lowered. Thereby, reception efficiency is improved and noise is effectively removed. Even when the deflection angle | θ | is large, the center frequency decreases as the reception distance increases. However, as the deflection angle | θ | increases, the gradient of the center frequency with respect to the reception distance decreases.

【0066】図8の設定によれば、受信距離が短いとき
には、偏向角|θ|が大きくなるに従って中心周波数が
低く変更される。従って、各偏向角の方向に受信ビーム
を形成するとき、その偏向角にてグレーティングローブ
を出現させる周波数成分が効率よく除去される。
According to the setting in FIG. 8, when the receiving distance is short, the center frequency is changed to be lower as the deflection angle | θ | is larger. Therefore, when a reception beam is formed in the direction of each deflection angle, a frequency component that causes a grating lobe to appear at that deflection angle is efficiently removed.

【0067】受信距離が長いとき、偏向角に応じた中心
周波数の格差が小さくなり、偏向角|θ|が大きいとき
も小さいときも中心周波数が同程度になる。しかし、受
信距離が長いときは、グレーティングローブの原因とな
るエコー信号中の高周波成分の振幅が小さくなる。従っ
て、中心周波数を下げなくともグレーティングローブは
小さい。また、この設定により、偏向角|θ|が大きく
受信距離が長い領域での方位分解能が、偏向角|θ|が
小さい領域と同程度に得られる。
When the receiving distance is long, the difference of the center frequency according to the deflection angle becomes small, and the center frequency becomes almost the same both when the deflection angle | θ | is large and small. However, when the receiving distance is long, the amplitude of the high-frequency component in the echo signal causing the grating lobe becomes small. Therefore, the grating lobe is small without lowering the center frequency. With this setting, the azimuth resolution in a region where the deflection angle | θ | is large and the reception distance is long can be obtained as much as that in a region where the deflection angle | θ | is small.

【0068】VDBPF24を通過したエコー信号は、
圧縮検波回路26に入力され、検波等の処理を施され
る。そして、検波後の信号から表示用の画像が生成さ
れ、表示器30に表示される。送信、受信の双方にてグ
レーティングローブが抑圧されているので、グレーティ
ングローブに起因した虚像のない、良好な超音波像が得
られる。
The echo signal that has passed through the VDBPF 24 is
The data is input to the compression detection circuit 26 and subjected to processing such as detection. Then, an image for display is generated from the signal after detection and displayed on the display 30. Since the grating lobes are suppressed in both transmission and reception, a good ultrasonic image without virtual images due to the grating lobes can be obtained.

【0069】上記では、VDBPF24のフィルタ特性
制御のために図8の設定を採用した場合について説明し
た。一方、図9の設定を採用する場合、受信距離に応じ
た中心周波数の制御は、偏向角|θ|が大きいときも小
さいときも同様に行われる。しかし、フィルタの帯域幅
については、図9に示すように、偏向角と受信距離に応
じた制御が行われる。受信距離が短い場合、偏向角が大
きくなるに従って帯域幅が狭められ、これにより、グレ
ーティングローブが抑圧される。受信距離が長い場合、
偏向角|θ|が大きいときも小さいときも帯域幅が同程
度になる。これでも、受信距離が長いときにはエコー信
号中の高周波成分の振幅が小さいのでグレーティングロ
ーブが小さい。そして、偏向角|θ|が大きく遠距離の
領域での距離分解能が、偏向角|θ|が小さい領域と同
程度に得られる。
The case where the setting of FIG. 8 is employed for controlling the filter characteristics of the VDBPF 24 has been described above. On the other hand, when the setting of FIG. 9 is adopted, the control of the center frequency according to the reception distance is performed similarly when the deflection angle | θ | is large or small. However, the bandwidth of the filter is controlled according to the deflection angle and the reception distance as shown in FIG. When the reception distance is short, the bandwidth is narrowed as the deflection angle increases, thereby suppressing the grating lobe. If the receiving distance is long,
The bandwidth is almost the same when the deflection angle | θ | is large or small. Even in this case, when the reception distance is long, the amplitude of the high-frequency component in the echo signal is small, so that the grating lobe is small. Then, the distance resolution in a region where the deflection angle | θ | is large and at a long distance can be obtained in the same range as the region where the deflection angle | θ | is small.

【0070】以上、本実施形態の超音波診断装置につい
て説明した。なお、本実施形態の変形例として、送信系
で駆動バーストパルスを発生させる場合において、パル
ス幅とパルス間隔の両方を偏向角θに応じて変化させて
もよい。また、受信系では、図8と図9の設定を組み合
わせてもよい。この場合、中心周波数と帯域幅の両方
が、偏向角と受信距離とに応じて変化するように、VD
BPF24が制御される。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has been described. As a modification of the present embodiment, when a drive system generates a drive burst pulse, both the pulse width and the pulse interval may be changed according to the deflection angle θ. In the receiving system, the settings in FIGS. 8 and 9 may be combined. In this case, VD is adjusted so that both the center frequency and the bandwidth change according to the deflection angle and the receiving distance.
The BPF 24 is controlled.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明によれば、駆動信号のパルス幅や
パルス間隔を制御することにより、偏向角に応じて送信
波の中心周波数や帯域幅が変化し、グレーティングロー
ブが効率よく抑圧される。パルス幅やパルス間隔の制御
であれば、簡単な構成の回路で実現できる。パルス信号
の増幅は、簡単な構成の増幅器等を用いて実現できる。
従って、簡単な構成にて、低コストで、発熱の問題もな
く、グレーティングローブを低減し、超音波診断装置を
用いて得られる診断像の画質を高めることができる。
According to the present invention, by controlling the pulse width and the pulse interval of the drive signal, the center frequency and the bandwidth of the transmission wave change according to the deflection angle, and the grating lobe is efficiently suppressed. . The control of the pulse width and the pulse interval can be realized by a circuit having a simple configuration. Amplification of the pulse signal can be realized using an amplifier having a simple configuration.
Therefore, with a simple configuration, it is possible to reduce the grating lobe at low cost and without the problem of heat generation, and to enhance the image quality of a diagnostic image obtained by using the ultrasonic diagnostic apparatus.

【0072】また、本発明によれば、受信系に設けられ
た帯域通過フィルタの中心周波数や帯域幅を超音波ビー
ムの偏向角に応じて制御することによりグレーティング
ローブの低減を図るにあたり、偏向角が大きく受信距離
が長い領域の分解能の低下を抑えることができる。従っ
て、偏向走査の対象となる全領域において、画質の高い
超音波像を得ることができる。
According to the present invention, the center frequency and the bandwidth of the band-pass filter provided in the receiving system are controlled in accordance with the deflection angle of the ultrasonic beam to reduce the grating lobe. Therefore, it is possible to suppress a decrease in resolution in a region where the reception distance is large and the reception distance is long. Therefore, an ultrasonic image with high image quality can be obtained in the entire region to be subjected to the deflection scanning.

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

【図1】 アレイ探触子の振動素子の配列とともに、超
音波ビームの偏向角の定義を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the definition of the deflection angle of an ultrasonic beam together with the arrangement of the transducers of an array probe.

【図2】 超音波ビームの偏向角に応じて周波数スペク
トルを制御することによりグレーティングローブを低減
する手法の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a technique for reducing a grating lobe by controlling a frequency spectrum according to a deflection angle of an ultrasonic beam.

【図3】 超音波ビームの偏向角に応じて周波数スペク
トルを制御することによりグレーティングローブを低減
する手法の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a technique for reducing a grating lobe by controlling a frequency spectrum according to a deflection angle of an ultrasonic beam.

【図4】 超音波ビームの偏向角に応じて周波数スペク
トルを制御することによりグレーティングローブを低減
する手法の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a technique for reducing a grating lobe by controlling a frequency spectrum according to a deflection angle of an ultrasonic beam.

【図5】 本発明の第一の態様の原理であって、偏向角
に応じた駆動パルスのパルス幅の設定を示す図である。
FIG. 5 is a view showing the principle of the first embodiment of the present invention, showing setting of a pulse width of a driving pulse according to a deflection angle.

【図6】 図5の制御による送波スペクトルの変化を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in a transmission spectrum under the control of FIG. 5;

【図7】 本発明の第二の態様の原理であって、偏向角
に応じた駆動バーストパルスのパルス周期の設定を示す
図である。
FIG. 7 is a view showing the principle of the second embodiment of the present invention, showing the setting of the pulse cycle of the drive burst pulse according to the deflection angle.

【図8】 本発明の第三の態様の原理であって、受信距
離と偏向角に応じた受信用帯域通過フィルタのフィルタ
特性の設定を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating setting of filter characteristics of a reception band-pass filter according to a reception distance and a deflection angle according to a principle of a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第四の態様の原理であって、受信距
離と偏向角に応じた受信用帯域通過フィルタのフィルタ
特性の設定を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating setting of filter characteristics of a receiving band-pass filter according to a receiving distance and a deflection angle according to a principle of a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施形態の超音波診断装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アレイ探触子、3 制御部、10 駆動信号発生
器、12 パルス調整回路、14 送信ビーム形成回
路、16 送波ドライバ、20 受波増幅器、22受信
ビーム形成回路、24 偏向角適合型ダイナミック帯域
通過フィルタ、26 圧縮検波回路、28 画像処理回
路、30 表示器。
Reference Signs List 1 array probe, 3 control unit, 10 drive signal generator, 12 pulse adjustment circuit, 14 transmission beam forming circuit, 16 transmission driver, 20 reception amplifier, 22 reception beam formation circuit, 24 deflection angle adaptive dynamic band Pass filter, 26 compression detection circuit, 28 image processing circuit, 30 display.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子と、 前記アレイ振動子の電子走査によって超音波ビームの偏
向走査を行う走査制御部と、 前記アレイ振動子を駆動するための駆動パルスを生成す
る駆動パルス発生器と、 前記超音波ビームの偏向角に応じて駆動パルスのパルス
幅を変更するパルス幅制御回路と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
An array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged; a scanning controller for performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array transducer; and a drive unit for driving the array transducer. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a driving pulse generator that generates a driving pulse; and a pulse width control circuit that changes a pulse width of the driving pulse according to a deflection angle of the ultrasonic beam.
【請求項2】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子と、 前記アレイ振動子の電子走査によって超音波ビームの偏
向走査を行う走査制御部と、 前記アレイ振動子を駆動するための、複数のパルスから
なる駆動バーストパルスを生成する駆動バーストパルス
発生器と、 前記超音波ビームの偏向角に応じて駆動バーストパルス
のパルス間の周期を変更するパルス間隔制御回路と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
2. An array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged; a scan control unit for performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array vibrator; and a driving unit for driving the array vibrator. A drive burst pulse generator that generates a drive burst pulse composed of a plurality of pulses, and a pulse interval control circuit that changes a period between pulses of the drive burst pulse according to a deflection angle of the ultrasonic beam. Ultrasound diagnostic device characterized by the following.
【請求項3】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子と、 前記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの偏向
走査を行う走査制御部と、 前記アレイ振動子の受信信号をフィルタリングし、受信
距離が長いときにはフィルタリング中心周波数を低下さ
せる周波数可変特性をもち、この周波数可変特性におけ
る受信距離に応じた前記中心周波数の低下幅を前記超音
波ビームの偏向角に応じて変更する偏向角適応型ダイナ
ミック帯域通過フィルタと、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
3. An array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged; a scan controller for performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array vibrator; and filtering a received signal of the array vibrator. When the reception distance is long, the filter has a frequency variable characteristic of lowering the filtering center frequency, and the deflection angle for changing the reduction width of the center frequency according to the reception distance in the frequency variable characteristic according to the deflection angle of the ultrasonic beam. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an adaptive dynamic band-pass filter.
【請求項4】 請求項3に記載の装置において、 前記偏向角適応型ダイナミック帯域通過フィルタは、周
波数可変特性の変更として、前記超音波ビームの偏向角
が大きいときには、受信距離に対する前記フィルタリン
グ中心周波数の勾配を小さくすることを特徴とする超音
波診断装置。
4. The apparatus according to claim 3, wherein the deflection angle adaptive dynamic band-pass filter is configured to change the frequency variable characteristic when the deflection angle of the ultrasonic beam is large and the filtering center frequency with respect to a reception distance. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the gradient of the ultrasound is reduced.
【請求項5】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子と、 前記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの偏向
走査を行う走査制御部と、 前記アレイ振動子の受信信号をフィルタリングし、前記
超音波ビームの偏向角が大きいときにはフィルタリング
中心周波数を低下させ、この偏向角に応じた前記中心周
波数の格差を、受信距離が長くなるに従って縮小する偏
向角適応型ダイナミック帯域通過フィルタと、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
5. An array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged; a scan control unit for performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array vibrator; and filtering a received signal of the array vibrator. When the deflection angle of the ultrasonic beam is large, the filtering center frequency is lowered, and the difference between the center frequencies according to the deflection angle, a deflection angle adaptive dynamic bandpass filter that reduces as the receiving distance increases, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
【請求項6】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子と、 前記アレイ振動子の電子走査により超音波ビームの偏向
走査を行う走査制御部と、 前記アレイ振動子の受信信号をフィルタリングし、受信
距離が長いときにはフィルタリング中心周波数を低下さ
せる周波数可変特性をもったダイナミック帯域通過フィ
ルタであって、受信ビームの偏向角が大きいときにはフ
ィルタリング帯域幅を狭くし、このときに帯域幅を狭め
る量を受信距離に応じて変化させる偏向角適応型ダイナ
ミック帯域通過フィルタと、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
6. An array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged; a scan control unit for performing deflection scanning of an ultrasonic beam by electronic scanning of the array vibrator; and filtering a reception signal of the array vibrator. A dynamic band-pass filter having a frequency variable characteristic that lowers the filtering center frequency when the reception distance is long. When the deflection angle of the reception beam is large, the filtering bandwidth is narrowed. And a deflection angle adaptive dynamic band-pass filter that varies according to the reception distance.
【請求項7】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子の電子走査によって超音波ビームの偏向走査を
行う超音波診断用の超音波送信方法において、 前記アレイ振動子を駆動するための所定数のパルスから
なる駆動信号であって、前記超音波ビームの偏向角に応
じてパルス幅またはパルス間隔の異なる駆動信号を前記
アレイ振動子に与えることを特徴とする超音波診断用の
超音波送信方法。
7. An ultrasonic transmission method for ultrasonic diagnosis, wherein an ultrasonic beam is deflected and scanned by electronic scanning of an array transducer in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Ultrasound for ultrasonic diagnostics, comprising: providing a drive signal having a predetermined number of pulses to the array transducer, the drive signal having a different pulse width or a pulse interval according to a deflection angle of the ultrasonic beam. Transmission method.
【請求項8】 複数の超音波振動素子が配列されたアレ
イ振動子の電子走査によって超音波ビームの偏向走査を
行う超音波診断用の超音波受信方法において、 帯域通過フィルタを用いて受信信号をフィルタリングす
る際、グレーティングローブを発生させる受信信号の高
周波成分が除去されるように、フィルタリングの中心周
波数と帯域幅の少なくとも一方を、超音波ビームの偏向
角と受信信号の受信距離とに応じて変化させることを特
徴とする超音波診断用の超音波受信方法。
8. An ultrasonic receiving method for ultrasonic diagnosis in which deflection scanning of an ultrasonic beam is performed by electronic scanning of an array vibrator in which a plurality of ultrasonic vibrating elements are arranged, wherein a reception signal is transmitted using a band-pass filter. At the time of filtering, at least one of the center frequency and the bandwidth of the filtering is changed according to the deflection angle of the ultrasonic beam and the reception distance of the reception signal so that the high-frequency component of the reception signal that generates the grating lobe is removed. An ultrasonic receiving method for ultrasonic diagnosis, comprising:
JP15497597A 1997-06-12 1997-06-12 Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic transmitting / receiving method for ultrasonic diagnostic Expired - Fee Related JP3242864B2 (en)

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