JPS58132677A - 超音波撮像装置 - Google Patents
超音波撮像装置Info
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- JPS58132677A JPS58132677A JP57014867A JP1486782A JPS58132677A JP S58132677 A JPS58132677 A JP S58132677A JP 57014867 A JP57014867 A JP 57014867A JP 1486782 A JP1486782 A JP 1486782A JP S58132677 A JPS58132677 A JP S58132677A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
- G10K11/341—Circuits therefor
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波撮像装置、特に電子走査形超音波撮像装
置に関するものである。
置に関するものである。
被検体中に放射される超音波ビームの反射エコーに基づ
いて被検体を観察する超音波撮像装置において、従来は
配列振動子の振動子の数を切換手段によシ選択し、送波
と受波口径を決定するとき、両口径をはｙ同一としてい
た（以下送受同口径方式とよぶ）。
いて被検体を観察する超音波撮像装置において、従来は
配列振動子の振動子の数を切換手段によシ選択し、送波
と受波口径を決定するとき、両口径をはｙ同一としてい
た（以下送受同口径方式とよぶ）。
いま高分解能化を目的として送受口径を大きくすると配
列素子ピッチははソー足とする必要性から素子数が大き
くな）切換手段が実現できなくなる欠点があった。
列素子ピッチははソー足とする必要性から素子数が大き
くな）切換手段が実現できなくなる欠点があった。
一方、素子数を一定として素子ピッチを大きくすると不
要音響信号レベルが増大し、画質劣化をきたす。
要音響信号レベルが増大し、画質劣化をきたす。
また送受同口径方式で全深度方向に良好な分解能を得よ
うとすれば、複数回の送波をその送波焦点を変化させな
がら行なう、−わゆる多段収束（ダイナミックフォーカ
ス）が必要となる。しかし高解像度化を計ると焦点深度
が急速に浅くなり、この段数が大幅に増加し、撮像速度
の大幅な低減をきたす。
うとすれば、複数回の送波をその送波焦点を変化させな
がら行なう、−わゆる多段収束（ダイナミックフォーカ
ス）が必要となる。しかし高解像度化を計ると焦点深度
が急速に浅くなり、この段数が大幅に増加し、撮像速度
の大幅な低減をきたす。
かかる点に鑑み本発明は、小口径送波で収束音波を出し
、大口径受波をダイナミックフォーカスにより整相する
ことを％徴とし、もって高分解能高階調電子走査形超音
波撮像装置を実現するものである０本発明によれば、受
波ビーム１＠は送波ビーム幅に比較し、狭いために同一
送波ビームに対応して複数受波ビームを得ることができ
ると共に率−送波で複数受波ビームが実時間で得られる
ため撮像速度が増大するという利点がある。また、通常
、受波大口径とすると装置規模が大きくなるが、いま−
回の送波でその使用口径の一部で受波し、複数回の同一
ビームの送波により全口径の受波ビームを得ること（逐
次受波合成）により実用的装置規模とすることができる
という利点が得られる。
、大口径受波をダイナミックフォーカスにより整相する
ことを％徴とし、もって高分解能高階調電子走査形超音
波撮像装置を実現するものである０本発明によれば、受
波ビーム１＠は送波ビーム幅に比較し、狭いために同一
送波ビームに対応して複数受波ビームを得ることができ
ると共に率−送波で複数受波ビームが実時間で得られる
ため撮像速度が増大するという利点がある。また、通常
、受波大口径とすると装置規模が大きくなるが、いま−
回の送波でその使用口径の一部で受波し、複数回の同一
ビームの送波により全口径の受波ビームを得ること（逐
次受波合成）により実用的装置規模とすることができる
という利点が得られる。
以下図面により本発明を説明する。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
シ、図において、１は配列振動子（例えば３８４素子）
、２は送受波切換器、３は送波駆動回路、４は前置増幅
器、５は受波整相器、６は圧縮回路、７は検波回路、８
は表示器、９は制御部、１０は受波ダイナミックフォカ
ス用メモリであり、ａ、ｂ及びＣは制御部９からの制御
出力信号であυそれぞれ、切換器２、送波駆動回路３お
よび受波ダイナンツクフォーカスメモリ１０を制御する
。ｄはダイナンツクスフオカス用メモリ１０の出力であ
シ整相器５を制御する。なお、メモリ１０には、各深度
ごとに集束点を形成するための整相器５に与える遅Ｋｉ
ｋが記憶されている。このような構成において、配列振
動子１の３８４個の全素子から、切換器２によシ送波ロ
径（例えば４８素子）および受波口径（例えば１９２累
子）が制御部９の制御信号鳳によシ選択される。送波駆
動回路３は制御部９の制御信号すにより振幅及び位相が
制御され、切換器２をへて配列振動子１を駆動する。一
方、１９２累子の各受波信号は前置増幅器４によシ増幅
された後、制師部９のｆｔ＋ｌＪ岬信号Ｃにより受波ダ
イナ建ツクフォーカス１１が制御され、そのデータｄを
用いて受波整相器５においては各深度で整相加算された
出力が得られる。
シ、図において、１は配列振動子（例えば３８４素子）
、２は送受波切換器、３は送波駆動回路、４は前置増幅
器、５は受波整相器、６は圧縮回路、７は検波回路、８
は表示器、９は制御部、１０は受波ダイナミックフォカ
ス用メモリであり、ａ、ｂ及びＣは制御部９からの制御
出力信号であυそれぞれ、切換器２、送波駆動回路３お
よび受波ダイナンツクフォーカスメモリ１０を制御する
。ｄはダイナンツクスフオカス用メモリ１０の出力であ
シ整相器５を制御する。なお、メモリ１０には、各深度
ごとに集束点を形成するための整相器５に与える遅Ｋｉ
ｋが記憶されている。このような構成において、配列振
動子１の３８４個の全素子から、切換器２によシ送波ロ
径（例えば４８素子）および受波口径（例えば１９２累
子）が制御部９の制御信号鳳によシ選択される。送波駆
動回路３は制御部９の制御信号すにより振幅及び位相が
制御され、切換器２をへて配列振動子１を駆動する。一
方、１９２累子の各受波信号は前置増幅器４によシ増幅
された後、制師部９のｆｔ＋ｌＪ岬信号Ｃにより受波ダ
イナ建ツクフォーカス１１が制御され、そのデータｄを
用いて受波整相器５においては各深度で整相加算された
出力が得られる。
その後は圧縮回路６、検波回路７をへて表示器８に１本
の走査線に超音波反射信号が表示される。
の走査線に超音波反射信号が表示される。
次に制御部９の制御信号ａによシ、送受波口径が逐次移
動され、表示器８上に超音波断層像が表示される。
動され、表示器８上に超音波断層像が表示される。
ここで第１図の切換器２の構成について第２図（ａ）及
び（ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）において、４
８個（以下４８チヤンネルという）の送波駆動回路の第
１チヤンネルは送波用スイッチＳＷＴ １（ｉ＝１．４
９，９７，１４５・・・）をへてす１．４９゜９７．１
４５．・・・の配列素子へ接続されている。同様に駆動
回路の第２４チヤンネルはす２４．７２゜１２０・・・
の配列素子へ、第４８チヤンネルはす４８゜９６．１４
４．・・・の配列素子へ接続されている。一方、配列素
子は受波用スイッチｓｗｎ、ｉをへて１９２個（以下１
９２チヤンネルという）の前置増幅器と接続されている
。ここで送波用スイッチ８ＷＴｉと受渡用スイッチＳＷ
Ｒ量とは第２図（ｂ）の如く配列素子Ｕに対して並列に
接続されている。
び（ｂ）を用いて説明する。第２図（ａ）において、４
８個（以下４８チヤンネルという）の送波駆動回路の第
１チヤンネルは送波用スイッチＳＷＴ １（ｉ＝１．４
９，９７，１４５・・・）をへてす１．４９゜９７．１
４５．・・・の配列素子へ接続されている。同様に駆動
回路の第２４チヤンネルはす２４．７２゜１２０・・・
の配列素子へ、第４８チヤンネルはす４８゜９６．１４
４．・・・の配列素子へ接続されている。一方、配列素
子は受波用スイッチｓｗｎ、ｉをへて１９２個（以下１
９２チヤンネルという）の前置増幅器と接続されている
。ここで送波用スイッチ８ＷＴｉと受渡用スイッチＳＷ
Ｒ量とは第２図（ｂ）の如く配列素子Ｕに対して並列に
接続されている。
なお、第１図の制御信号層に対応する各スイッチ５ＷＴ
ｉ、ＳＷＲムの制御信号は第２図（Ｊｌ）及び（ｂ）で
は省略されている。
ｉ、ＳＷＲムの制御信号は第２図（Ｊｌ）及び（ｂ）で
は省略されている。
いま送波用スイッチ５ＷＴ１〜５ＷＴ４８および受波用
スイッチ８ＷＲ１〜５ＷＲ１９２のみをＯＮ状態とし、
配列素子す１〜φ４８で送波し、φ１〜÷１９２の受波
信号を前置増幅器へ接続する０次に送波用スイッチ５Ｗ
Ｔ２〜５ＷＴ４９および受波用スイッチ５ＷＲ２〜５Ｗ
Ｒ１９３のみをＯＮ状態とし、配列素子φ２〜す４９で
送波し、ナ２〜＋１９３の受波信荀を前置増幅器へ接続
する。
スイッチ８ＷＲ１〜５ＷＲ１９２のみをＯＮ状態とし、
配列素子す１〜φ４８で送波し、φ１〜÷１９２の受波
信号を前置増幅器へ接続する０次に送波用スイッチ５Ｗ
Ｔ２〜５ＷＴ４９および受波用スイッチ５ＷＲ２〜５Ｗ
Ｒ１９３のみをＯＮ状態とし、配列素子φ２〜す４９で
送波し、ナ２〜＋１９３の受波信荀を前置増幅器へ接続
する。
こむで切換器８ＷＴｉの制御信号発生器としては例えば
３８４ビツトのリングカクンタ（４８ビツトのみ１．他
は０）を用い、制御信号１のとき切換器ＳＷＴ ｉをＯ
Ｎ状態とし、ＯのときＯＦＦ状態とすればよい、かくし
て、第２（ａ）及び（ｂ）図の切換器の構成によシ送受
波ロ径の移動が可能となる。
３８４ビツトのリングカクンタ（４８ビツトのみ１．他
は０）を用い、制御信号１のとき切換器ＳＷＴ ｉをＯ
Ｎ状態とし、ＯのときＯＦＦ状態とすればよい、かくし
て、第２（ａ）及び（ｂ）図の切換器の構成によシ送受
波ロ径の移動が可能となる。
ここで、第３図に示すように口径移動にともない切換器
の入出力のチャンネル番号が変るので、送波駆動回路の
振幅重みと位相および受波整相器の位相を変化させ配列
素子上で所期の値となるようにする必要がある。すなわ
ち三角重みの振幅分布と凹面の位相分布を有する送波口
径の移動の場合、配列素子φ１〜φ４８の送波口径のと
き、左側実線に示すような振幅分布、位相分布を与え、
配列素子φ２４〜φ７２の送波口径のとき、左側点線に
示すような振幅分布９位相分布を与えるように送波駆動
回路の出力を制御する必要がある。
の入出力のチャンネル番号が変るので、送波駆動回路の
振幅重みと位相および受波整相器の位相を変化させ配列
素子上で所期の値となるようにする必要がある。すなわ
ち三角重みの振幅分布と凹面の位相分布を有する送波口
径の移動の場合、配列素子φ１〜φ４８の送波口径のと
き、左側実線に示すような振幅分布、位相分布を与え、
配列素子φ２４〜φ７２の送波口径のとき、左側点線に
示すような振幅分布９位相分布を与えるように送波駆動
回路の出力を制御する必要がある。
受波整相器についても同様である。
第４図は、本発明における送・受波ビームの特性曲線を
示す図でその実線は、送波口径１６ｍで三角重みを付加
し、受波口径６４ｗ５ａで矩形重みを付加した場合を示
す。
示す図でその実線は、送波口径１６ｍで三角重みを付加
し、受波口径６４ｗ５ａで矩形重みを付加した場合を示
す。
各配列素子を駆動する信号の振幅重みを意味し、矩形重
みは全素子が等振幅で駆動され、三角重みは、中心素子
が最大で両端素子が零、その中間素子ではリニアに変化
する振幅で駆動されるのである。
みは全素子が等振幅で駆動され、三角重みは、中心素子
が最大で両端素子が零、その中間素子ではリニアに変化
する振幅で駆動されるのである。
同図の点線は同口径方式についての収束点近傍の超音波
ビーム幅てあシ、送波口径３２ｍで矩形重み、受波口径
３２ｍで矩形重みである。
ビーム幅てあシ、送波口径３２ｍで矩形重み、受波口径
３２ｍで矩形重みである。
同図の一点鎖線は本発明の収束点近傍の送波ビーム特性
を示す。
を示す。
このように本発明によれば送波収束点近傍における受波
ビームの＠（−２０ｄＢ）は送波ビーム幅の１／８とな
る。したがって、送受波ビーム（同図実線）のメインビ
ームははｙ受波ビームと一致する。ま九送波ビーム幅が
広いため受波ビームの方位を送波ビームの方位から微小
量（例えば±２ｘ０゜ただし、Ｘ、＝λ／Ｄλ；波長、
Ｄ：受波口径）ずらすことＫよシ複数受波ビームを得る
ことができる。
ビームの＠（−２０ｄＢ）は送波ビーム幅の１／８とな
る。したがって、送受波ビーム（同図実線）のメインビ
ームははｙ受波ビームと一致する。ま九送波ビーム幅が
広いため受波ビームの方位を送波ビームの方位から微小
量（例えば±２ｘ０゜ただし、Ｘ、＝λ／Ｄλ；波長、
Ｄ：受波口径）ずらすことＫよシ複数受波ビームを得る
ことができる。
以上の超音波ビームは送波収束点近傍のそれであるが、
それ以外の深度の送波ビームについての特性を１１１５
図に示す。同図実線は送波口径１６■でｉ［［Ａ１００
−かつ三角重みの場合を示し、同図点線は矩形重みで他
は実線と同一条件、同図一点鎖線は送波口径８園で収束
点５ｏ■かつ矩形重みの一２０ｄＢビーム＠（片側）で
ある。同区二点鎖線は送波口径３２■で収束点１０■が
っ三角重みの場合を示す。
それ以外の深度の送波ビームについての特性を１１１５
図に示す。同図実線は送波口径１６■でｉ［［Ａ１００
−かつ三角重みの場合を示し、同図点線は矩形重みで他
は実線と同一条件、同図一点鎖線は送波口径８園で収束
点５ｏ■かつ矩形重みの一２０ｄＢビーム＠（片側）で
ある。同区二点鎖線は送波口径３２■で収束点１０■が
っ三角重みの場合を示す。
このように口径１６ｍ１で三角重みとすることによル深
度方向全域においてはソ均一な送波ビームを得ることが
できる。同図に示すように矩形重みの１まで口径を１／
２ミ８−としても指向性は改善されない、逆に送波口径
をさらに大きくシ、口径３２ｍとすると収束点以外にお
いてビームが大゛幅に悪化するのである。
度方向全域においてはソ均一な送波ビームを得ることが
できる。同図に示すように矩形重みの１まで口径を１／
２ミ８−としても指向性は改善されない、逆に送波口径
をさらに大きくシ、口径３２ｍとすると収束点以外にお
いてビームが大゛幅に悪化するのである。
以上述べたように本発明においては、送波小口径で振幅
重みをするととＫよシ深度方向に一様な比較的広い送波
ビームを得、受渡大口径で狭い複数受波ビームを得、ダ
イナ建ツクフォーカスすることによシ、全深度で高分解
能な送受ビームを実時間で得ることができる。
重みをするととＫよシ深度方向に一様な比較的広い送波
ビームを得、受渡大口径で狭い複数受波ビームを得、ダ
イナ建ツクフォーカスすることによシ、全深度で高分解
能な送受ビームを実時間で得ることができる。
以上の説明では受波は矩形重みと仮定したが、三角重み
゛としても、メインビームは２倍となるが不要音−信号
レベルは抑圧される効果がある。また振幅重みを三角重
みと仮定したが振幅重みとしてハニング、へミング、そ
の他の重みでもよいことは明らかである。
゛としても、メインビームは２倍となるが不要音−信号
レベルは抑圧される効果がある。また振幅重みを三角重
みと仮定したが振幅重みとしてハニング、へミング、そ
の他の重みでもよいことは明らかである。
以上の説明では大口径で受波を行う場合について述べた
が、本発明はこれに限らす受波口径を逐次合成し、全受
波口径を得ることも可能である。
が、本発明はこれに限らす受波口径を逐次合成し、全受
波口径を得ることも可能である。
即ち、各送波時に部分的に受波整相することにより全受
波口径を合成する場合である。この場合の原理を第６図
によシ説明する。
波口径を合成する場合である。この場合の原理を第６図
によシ説明する。
第６図において、’ｌ’ｊ（ム＝Ｑ、 １．２．３．４
）は送波口径、Ｂ、は近距離受波口径、Ｒ１１，Ｒ，、
Ｒ１，。
）は送波口径、Ｂ、は近距離受波口径、Ｒ１１，Ｒ，、
Ｒ１，。
Ｒ４は遠距離受波部分口径、Ｒ１十Ｒ，十Ｒ，−１−Ｒ
。
。
は遠距離受波全口径を示す。なお、ｒは深度方向の距離
を示す、第７図は第６図を説明するためのタイムチャー
トであ多謝７図（ａ）は配列振動子Ｕの切換スイッチ制
御電圧波形であ５、Ｔｊ＊、ｌ’ｊｊ（’＝Ｑ。
を示す、第７図は第６図を説明するためのタイムチャー
トであ多謝７図（ａ）は配列振動子Ｕの切換スイッチ制
御電圧波形であ５、Ｔｊ＊、ｌ’ｊｊ（’＝Ｑ。
１、２．３．４）は第２図と対応している。第７図（ｂ
）は送波パルスのタイムチャートであ’）、’＠は配列
振動子と特定点との距離であり、ｖは音速である。
）は送波パルスのタイムチャートであ’）、’＠は配列
振動子と特定点との距離であり、ｖは音速である。
いま、第７図（１）に示すようにＴｏ 、Ｒ＠で送受同
口径として切換スイッチを選択し、第７図中）に示すよ
うに送波（’ｒｅ）ｔ、、直後よシ受波する（Ｒ・）。
口径として切換スイッチを選択し、第７図中）に示すよ
うに送波（’ｒｅ）ｔ、、直後よシ受波する（Ｒ・）。
次に第７図（鳳）のＴ、で送波口径を選択しくＴ・と同
一位置）、第７図中）のＴ８で送波する。−ｔ″の直後
に第７図（麿）のＲ１で、受波口径を選２ｒ。
一位置）、第７図中）のＴ８で送波する。−ｔ″の直後
に第７図（麿）のＲ１で、受波口径を選２ｒ。
択し、時刻−＝−後に受波部分口径Ｒ０を受波整相する
０次に第７図（暑）のＴ、で送波口径を選択し第７図（
ｂ）のＴ、で送波する。その直後に第７図（ａ）のＢ、
で受波口径を選択し、時刻ｔ、後に受波部分口径Ｒ８を
受波整相する。
０次に第７図（暑）のＴ、で送波口径を選択し第７図（
ｂ）のＴ、で送波する。その直後に第７図（ａ）のＢ、
で受波口径を選択し、時刻ｔ、後に受波部分口径Ｒ８を
受波整相する。
以下同様にしてＴ４．Ｒ４終了時に受渡は全口径が整相
される。
される。
ここで、ｔ、は切換器のダイオードスイッチが高電圧で
制御されるため開閉に要する時間であｐｌｒ、は約３０
■である。
制御されるため開閉に要する時間であｐｌｒ、は約３０
■である。
また、各受波部分口径Ｒ，，Ｒ□Ｒ，，Ｒ，の整相出力
を位相を保持して加算すれば全受波口径の整相出力と等
価であることは明らかである。
を位相を保持して加算すれば全受波口径の整相出力と等
価であることは明らかである。
以上の説明では受波口径を４分割して部分受波口径を形
成したが他の分割法でもよいことは明らかである。
成したが他の分割法でもよいことは明らかである。
第８図は第６図に示す原理を実現する本発明の一実施例
の構成を示すプ田りク図であ夛、第１図と同一の構成を
示している。但し送受波器２が第Ｈ図に示す如く制御さ
れる。
の構成を示すプ田りク図であ夛、第１図と同一の構成を
示している。但し送受波器２が第Ｈ図に示す如く制御さ
れる。
このような構成において、配列振動子１の３８４個の全
素子から、切換器２によｐ送波口径（４８素子）および
受波部分口径（４８素子）が制御部９０制御慣号ａによ
り選択される。送波駆動回路３は制御部９の制御信号す
によシ送波ロ径４８各素子Ｏ振輻位相が制御され、切換
器２をへて配列振動子ｌを駆動する。一方、部分受波口
径４８素子の各受波信号は前置増幅器４により増幅され
た後、制御部９０制御信号Ｃによシ制御されたダイナ電
ツクフォーカスメモリー１の出力ｄにより制御された受
波整相器５によシ整相加算される。
素子から、切換器２によｐ送波口径（４８素子）および
受波部分口径（４８素子）が制御部９０制御慣号ａによ
り選択される。送波駆動回路３は制御部９の制御信号す
によシ送波ロ径４８各素子Ｏ振輻位相が制御され、切換
器２をへて配列振動子ｌを駆動する。一方、部分受波口
径４８素子の各受波信号は前置増幅器４により増幅され
た後、制御部９０制御信号Ｃによシ制御されたダイナ電
ツクフォーカスメモリー１の出力ｄにより制御された受
波整相器５によシ整相加算される。
その結果、第６図に示す部分口径Ｒ１に対応する整相加
算出力が得られる。
算出力が得られる。
次に同一送波口径で送波し、同様にして逐次部分受波口
径Ｒ，，Ｒ，，Ｒ，を受波し、全受波口径の整相加算出
力が受波整相器５よシ出力する。
径Ｒ，，Ｒ，，Ｒ，を受波し、全受波口径の整相加算出
力が受波整相器５よシ出力する。
その後は圧縮回路６、検波回路７をへて、表示器８に１
本の走査線に超音波反射信号が表示される。さらに制御
部会の制御信号ａによシ送受波ロ径が逐次移動され、表
示器８上に超音波断層像が表示される。
本の走査線に超音波反射信号が表示される。さらに制御
部会の制御信号ａによシ送受波ロ径が逐次移動され、表
示器８上に超音波断層像が表示される。
？
ここで第８図の切換器２の構成について第１１′図を用
いて説明する。
いて説明する。
送波駆動回路の４８チヤンネル入力端と４８チャンネル
受波信号出力端はそれぞれ接続されている。
受波信号出力端はそれぞれ接続されている。
送波駆動回路および受波前置増幅回路の第１チヤンネル
は８Ｗｉ （１＝１．４９．９７．・・・）をへて、ナ
１，４９，９７．・・・）の配列素子へ、第４８チヤン
ネルは５Ｗｉ（轟−４８，９６，１４４，・・・）をへ
てφ１，４９，９７．・・・の配列素子へ接続されてい
る。ＷＪＢ図の制御信号ａに対応する各スイッチＳＷｊ
の制御信号は第９図ては省略されている。
は８Ｗｉ （１＝１．４９．９７．・・・）をへて、ナ
１，４９，９７．・・・）の配列素子へ、第４８チヤン
ネルは５Ｗｉ（轟−４８，９６，１４４，・・・）をへ
てφ１，４９，９７．・・・の配列素子へ接続されてい
る。ＷＪＢ図の制御信号ａに対応する各スイッチＳＷｊ
の制御信号は第９図ては省略されている。
いま、第２．３．６図に示すように、 ｔず送波口径Ｔ
Ｉをスイッチｓｗｌよシ選択し、送波する。送波直後に
受波口径Ｒ４をスイッチＳＷｉによシ選択し受波信号を
得る。スイッチの制御信号のシーケンスはあらかじめ読
出し専用メモリ（Ｒｅａｄ Ｑｎｌｙ Ｍｅｍｏｖｙ
ＲＯＭ）に記憶しておく。
Ｉをスイッチｓｗｌよシ選択し、送波する。送波直後に
受波口径Ｒ４をスイッチＳＷｉによシ選択し受波信号を
得る。スイッチの制御信号のシーケンスはあらかじめ読
出し専用メモリ（Ｒｅａｄ Ｑｎｌｙ Ｍｅｍｏｖｙ
ＲＯＭ）に記憶しておく。
第９図の切換器によシ得られた部分口径受波信号の整相
について第１θ図を用いて説明する。
について第１θ図を用いて説明する。
第１０図において１〜４８は第９図の受波信号の入力端
子、１１は４８チャンネル受波信号の整相器、１３はツ
インメモリ、１２は一方の人力を上記整相器の出力とし
、他方の入力をラインメモリの出力とする加算器、１４
は第５図の整相器５の出力端である。
子、１１は４８チャンネル受波信号の整相器、１３はツ
インメモリ、１２は一方の人力を上記整相器の出力とし
、他方の入力をラインメモリの出力とする加算器、１４
は第５図の整相器５の出力端である。
このような構成によれば部分口径Ｒ１の４８チャンネル
受波信号は整相器１１により整相加算され、加算４Ｓ１
２をへて、ラインメモリに保持される０次に部分口径Ｒ
８の受波信号は整相加算された後、部分口径Ｒ２の受波
信号と加算器１２においてコヒーレント加算が行なわれ
る。以後同様にして部分口径Ｒ１，Ｒ，の受波信号が加
算され、４回送波後に全口径の受波整相が行なわれ、出
力端１４より出力する。
受波信号は整相器１１により整相加算され、加算４Ｓ１
２をへて、ラインメモリに保持される０次に部分口径Ｒ
８の受波信号は整相加算された後、部分口径Ｒ２の受波
信号と加算器１２においてコヒーレント加算が行なわれ
る。以後同様にして部分口径Ｒ１，Ｒ，の受波信号が加
算され、４回送波後に全口径の受波整相が行なわれ、出
力端１４より出力する。
このようにして部分受波口径合成によシ全受波ロ径を得
ることができるため受波整相器および切換器の簡略化が
実現できる。
ることができるため受波整相器および切換器の簡略化が
実現できる。
しかし、部分受波口径合成は一本の走査線を得るために
複数回の送受波によシコヒーレント加算を行うため、特
に被検体が急激な移動を行う場合、各受渡信号間の位相
の相殺が生じ、信号が減弱する場合が考えられる。この
場合には、第１１図に示すように各部分口径の整相出力
を検波器１５に通した後加算すればよい、他の構成は第
１０図と同一である。これはいわゆるインコヒーレント
加算であり、上述した問題は発生しない利点がある。
複数回の送受波によシコヒーレント加算を行うため、特
に被検体が急激な移動を行う場合、各受渡信号間の位相
の相殺が生じ、信号が減弱する場合が考えられる。この
場合には、第１１図に示すように各部分口径の整相出力
を検波器１５に通した後加算すればよい、他の構成は第
１０図と同一である。これはいわゆるインコヒーレント
加算であり、上述した問題は発生しない利点がある。
以上述べたように本発明によれば、固定収束の小口径送
波とし、ダイナギックフォーカスの大口径受波とするこ
とにより全深度に対して高分解能の超音波断層像を撮像
速度を低下することなく得ることができる。
波とし、ダイナギックフォーカスの大口径受波とするこ
とにより全深度に対して高分解能の超音波断層像を撮像
速度を低下することなく得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図に示す実施例の要部を説明する図、第３図
はその要部の他の構成を説明する図、第４図及び第５図
は本発明による超音ビームの特性を示す図、第６図は本
発明の詳細な説明する図、第７図は第６図を説明するた
めのタイムチャートを示す図、第８図は本発明の他の実
施例の構成を示すブロック図、第９図及び第１０図は第
８図の実施例の要部の構成を示す図、第１１図は五ノ１ 第 １ 匡 第 Ｚ 図 （久ン １唱紡Ｉ 酌ｔり１１を子番号 第 ２ 図（にう ｖ ５ 団 −２０，Ｊ ｌ：’−Ａ幅 （）＋イｌｌ１１ノ？ｌ
ｔ 図 −下 ７ 図 第 ｓ 図 第 ｑ 図
２図は第１図に示す実施例の要部を説明する図、第３図
はその要部の他の構成を説明する図、第４図及び第５図
は本発明による超音ビームの特性を示す図、第６図は本
発明の詳細な説明する図、第７図は第６図を説明するた
めのタイムチャートを示す図、第８図は本発明の他の実
施例の構成を示すブロック図、第９図及び第１０図は第
８図の実施例の要部の構成を示す図、第１１図は五ノ１ 第 １ 匡 第 Ｚ 図 （久ン １唱紡Ｉ 酌ｔり１１を子番号 第 ２ 図（にう ｖ ５ 団 −２０，Ｊ ｌ：’−Ａ幅 （）＋イｌｌ１１ノ？ｌ
ｔ 図 −下 ７ 図 第 ｓ 図 第 ｑ 図
Claims (1)
- １、複数個配列された振動素子から収束音波を所定集束
点に送波し、上記収束点からの受波ビーム形成をダイナ
ミックフォーカスにて行なう超音波撮像装置において、
上記収束点における送波ビーム幅が、上記収束点からの
受波ビーム幅よシ大きくなるように上記送波ビーム幅を
上記振動子によって制御することを特徴とする超音波撮
像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014867A JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
| DE3303288A DE3303288C2 (de) | 1982-02-03 | 1983-02-01 | Ultraschall-diagnostisches Tomographiegerät |
| US06/769,805 US4974558A (en) | 1982-02-03 | 1985-08-27 | Ultrasonodiagnostic tomography apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014867A JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132677A true JPS58132677A (ja) | 1983-08-08 |
| JPH0155429B2 JPH0155429B2 (ja) | 1989-11-24 |
Family
ID=11872967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57014867A Granted JPS58132677A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 超音波撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4974558A (ja) |
| JP (1) | JPS58132677A (ja) |
| DE (1) | DE3303288C2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1993003675A1 (en) * | 1991-08-20 | 1993-03-04 | Yokogawa Medical Systems, Ltd. | Received wave beam former of ultrasonic diagnosis device |
| WO2004073520A1 (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波診断装置 |
| JP2005028166A (ja) * | 1994-08-05 | 2005-02-03 | Acuson Corp | 受信ビーム生成器 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3404852A1 (de) * | 1984-02-10 | 1985-08-22 | Yokogawa Medical Systems, Ltd., Musashino, Tokio/Tokyo | Phasengesteuerter ultraschall-empfaenger |
| DE3525179A1 (de) * | 1985-07-15 | 1987-01-22 | Siemens Ag | Verfahren und geraet zur ultraschall-abtastung eines objekts |
| DE3829999A1 (de) | 1988-09-01 | 1990-03-15 | Schering Ag | Ultraschallverfahren und schaltungen zu deren durchfuehrung |
| US5111824A (en) * | 1990-08-01 | 1992-05-12 | Quantum Medical Systems, Incorporated | Composite beam ultrasound imaging system having reduced image artifact |
| US5307815A (en) * | 1992-12-04 | 1994-05-03 | Hewlett-Packard Company | Ultrasonic transducer with integrated variable gain amplifier |
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1982
- 1982-02-03 JP JP57014867A patent/JPS58132677A/ja active Granted
-
1983
- 1983-02-01 DE DE3303288A patent/DE3303288C2/de not_active Expired
-
1985
- 1985-08-27 US US06/769,805 patent/US4974558A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3303288C2 (de) | 1985-04-11 |
| JPH0155429B2 (ja) | 1989-11-24 |
| US4974558A (en) | 1990-12-04 |
| DE3303288A1 (de) | 1983-08-11 |
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