JPS5823595B2 - 超音波映像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、超音波を用いて物体の映像を得る超音波映
像表示方式に関する。

従来のこの種の方法には、音響レンズを用いる第１の方
法、狭ビーム送波により物体面を走査し、映像面に写像
する第２の方法、音響ホログラフィの原理を用いる第３
の方法などがあるが、このうち、上記第１の方法は高解
像度で低損失の音響レンズを製作するのが困難であるこ
と、第２の方法は全画面を走査するのに時間がかかり、
安定な映像が得られ難いこと、第３の方法は受波素子お
よび付属電子回路の数が膨大になり、経済的に実現が困
難であること、などのそれぞれ欠点を有していた。

また、特に第３の方法において、受波素子数を減少させ
るため、送波器を電気的または機械的に走査して開口合
成の手法により映像を得る方法が提案されているが、送
受波器プラットフォーム、音波伝搬媒質、および物体に
ついて厳しい安定度が要求され、良質な映像を得ること
が難しいものである。

この発明は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、送波器アレイを用いてたとえばくし形のマルチビ
ームを発生し、受波器アレイによってこのくし形送波ビ
ームを多数のペンシルビームに分解することにより、比
較的少数の送波および受波素子によって高解像度の映像
を得ることのできる超音波映像表示方式を提供するもの
である。

つぎに、図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、９素子
の送波器アレイ１と２５素子の受波器アレイ２を用いて
２２５の画素からなる画像を得る超音波映像装置を示し
ている。

ここで、信号発生器３で発生された正弦波パルスは、端
子３１を介して可変移相器４□、４２．・・・、４９に
送られ、後述する移相を与えられ、電力増幅器５□、５
□、・・・、５９によって電力増幅された後、送波器ア
レイ１の各送波器に送られ、超音波として水中等の伝搬
媒質中に放射される。

つぎに、物体から反射して来たエコーを受波器アレイ２
で受波して電気信号に変換し、増幅器６□、６２．・・
・、６２５で増幅した後、積検出器７１＋７２＋・・・
、７゜５および７２６ ｙ ７２□、・・・７．。

によって、信号発生器３の端子３２および３３から送り
出される正弦及び余弦基準信号との積を作り、それらの
出力をマルチプレクサ８によって逐次読み出し、〜巾変
換器９によってデジタル・コードに変換して信号処理装
置１０へ送り込む。

信号処理装置１０では、後述する像再生の演算を実行し
、その結果を表示装置１１に送りそこで結果を像として
表示する。

送波器アレイ１および受波器アレイ２は、第２図に示す
ように、同一の平面上に格子状に配列され、受波器アレ
イ１は２辺がＬｘ及びＬ の長さを有し、送波器アレイ
２は受波器アレイ１の両辺の長さし 及びり、に等しい
間隔で格子状に配置された送波器からなる。

つまり、各送波器のこの平面上の座標を ｘ ｍＬ （ｍ＝ｏ、１．−、ＭＸ−１）ｔ
ｘ ｙ４二ｎＬｙ（ｎ二〇、１．・・・２Ｍｙ−１）とし、
各受波器の座標を とする。

たたし、第２図の例においては、Ｍｘ＝Ｍ、＝３．Ｎ＝
Ｎ 二５である。

ここで、点（ｘｌ ｔｙｉ ）に置かれた送波器から送
信される信号の複素振幅をＳ ｔ（ｘ ｔ・ｙｌ）とし
１点（ｘ、、ｙ、）に置かれた受波器によって受信され
る信号の複素振幅をＳ、（Ｘｒ、ｙｒ）とする。

いま、各送波器から、（ｘｉ、ｙｉ）と送波器座標（ｘ
ｔ、ｙｔ）とに応じて位相制御することによって、（ｘ
ｉｙｙｉ）で焦点を結ぶ正弦波パルス信号、つまり なる信号を同時に送信するものとする。

たたし、λは音波の波長であり、ｒは第１図のレンジ・
レジスタ１２で指定される物体面までの距離である。

また、（Ｘ ｉ 、Ｙ ｉ ）は第１図のスキャナ１３
によって指定される送波ビームの焦点のステアリングで
ある。

このとき、送波ビームは物体面上の点（Ｘ ｉ ｙ Ｘ
１ ）において焦点を結ぶと同時に、送波ビームパタ
ーンの周期性によって ｘｉ′＝ｘ・＋ｍλｒ／Ｌｘ ｘｉ′：ｙｉ＋ｎλｒ ／ Ｌ なるすべての点（Ｘｉ′、ｙｉ′）においても焦点を結
ぶ。

つまり、物体面上では第３図の■の部分が送波ビームに
よって同時に照射され、その面上の直線１４の上では、
音圧強度が第４図の１５の曲；線のようにくし形に分布
する。

式（１）の送信信号に対応して得られる受信信号の複素
振幅５ｒ（Ｘｒ、ｙｒ；Ｘｉ、ｙｉ）に対しなる位相補
償を施こす。

この位相補償は、焦点（ｘｉ、ｙｉ）から反射して各受
波器で受信される信号をすべて同相関係とする機能を意
味する。

なぜなら、受波器の位置（Ｘｒ、ｙｒ）とこれから距離
ｒたけ離れた物体面上の焦点（Ｘｌ、ｙｉ）七の間の直
距離は でありＮ ｒ〉ｌｘｒ ｘｉ ｌ 、ｌｙ ｒ
’ｊ ｉＩが成り立つフレネル領域では ｒ’−ｒ＋（（、ｘ ｒ−ｘ ｉ）”＋（ｙｒ−ｙｉ）
”） ／ ２ ｒが成り立ち、かつ位相補償ではこの直
距離ｒ′の（ｘｒ、ｙｒ）に関する変化分のみを位相に
換算して（つまりλ／２πで規格化して）補償すればよ
いからである。

なる演算を実行する。

第３式は積検出器７□〜７．。の出力信号の位相補償さ
れた組Ｓ を対象として２次元離散フーリエ変換（２次
元ＤＦＴ）を行うことを意味する。

２次元ＤＦＴを実行すると、第３図に示した物体面上の
■の点のうちの入Ｘ Ｎ。

個の点が分離される。

なぜなら、式（２）および式（３）の演算により得られ
る出力信号ｆ （ｘ １’ ｌ ’／ １’）のうちの
１つの受波ビームパターン（第３図の直線１４の上で測
った）は、第４図の曲線１６のようになり、また他の１
つの受波ビームパターンは同図の曲線１７のようになり
、物体面上の（ｘｉ＋ｍλｒ／Ｌｘ、ｙｉ十ｎλｒ／Ｌ
ｙ）なる点のいずれかの上で焦点を結ぶから、第４図の
曲線１５の送波ビームパターンとこれらの受波ビームパ
ターンを組合せた合成ビームパターンは鋭い単一のペン
シルビームパターンになるからである。

第（３）式の２次元ＤＦＴは、受波器アレイの配列され
ている平面つまり（ｘｒ、ｙｒ）平面から、物体面つま
り（Ｘｉ。

ｙｉ）平面へのフーリエ変換である。

又、第（２）式と第（３）式との物理的意義は次のよう
に考えることがある。

受波ビームの焦点を、物体面上の点 λｒ Ｘｒ （ｘ ｉ＋ｍ−、ｙ ｉ＋ｎ ）を中心として結は
゛せＬｘ Ｌｘ るには、°その点から反射して来て各受波器で受信され
た信号がすべて同相となる関係で位相補償したのち、そ
れらの全てを加算すればよい。

必要な位相補償は、第（２）式の考え方と同じであり、
次の式で示される。

第４式において、Ｓ、の項は第（２）式における受信信
号の複素振幅Ｓｒ （Ｘｒ ＋ ｙｒ ｙ ｘｌ ”
ｌ ）と同じものであり、また、受波器座標の変化分と
しては、Ｘｒは可ヒに等しく、ｙ、は舅へに等シいＸＮ
ｘ ので第（４）式は次のように変化できる。

全ての受波器に関する、この第（５）式で示される量の
加算、すなわちｐ＝Ｑ〜（Ｎｘ−１）。

ｑ＝Ｑ〜（Ｎ −１）についての加算は前記の第（３
）式に等しくなる。

すなわち、第（２）式と第（３）式とは、受波ビームの
形成において、Ｘｒが関与する部分を第（２）式の位相
補償に分担させ、残部を第（３）式の２次元ＤＦＴに分
担させていることを意味する。

第（３）式は、受波器の位置に関して離散的である点を
除けば、レンズ分野等で周知のフーリエ変換を示す式で
あり、従ってこの明細書では第（３）式で示される変換
を、受波器アレイの平面から物体面への２次元離散フー
リエ変換という。

第１図において、式（１）の送信信号の発生は可変移相
器４０．・・・、４９によって、受信信号の複素振幅Ｓ
、（Ｘｒ、ｙｒ）の検出は積検出器７０．・・・。

７５０によって、また式（２）の位相補償の演算と式（
３）の２次元ＤＦＴは信号処理装置１０によって実行さ
れる。

信号処理装置１０では、さらに式（３）の演算の結果ｆ
（Ｘｉ′、ｙｉ′）の強度１ｆ（ｘｉ’、 ’ｌ ｉ’
＞１２を算出し、その結果を表示装置に送る。

表示装置１１では、スキャナ１３によって指定された送
波ビームのステアリング（Ｘ ｉ ｓ ’ｌ ｉ ）に
従って、信号処理装置１０において分解されたＮ Ｘ
Ｍ個の画素を表示画面上の対応する位置（第３図の■の
位置）に配列する。

以上のようにして、Ｎ ｘＮ 個の画素が得られるから
、つぎに送波ビームのステアリング（Ｘｉｊｙｉ）を１
画素の大きさ分たけ移動し、例えば第３図の■の点に焦
点を結ぶ送信信号を送信し、上と同様の過程を実行すれ
ば、さらに別のＮ ＸＭ個の画素が得られる。

このときの物体面上の直線１４上の音圧強度分布は第４
図の曲線１８のようになる。

同様にして、送波ビームのステアリング（ｘｉｔｙｌ）
を ｘｉ＝ｍλｒ／ＭｘＬ ｘ（ｍ＝０，１．＋＋＋、Ｍｘ
−１）Ｙｉ二。

λｒ／Ｍ、Ｌ 、 （ｎ ＝０ 、１、−、Ｍ、−１）
なるすべての組合せ、つまりＭ ＸＭ の異なる組
に取り、上述の過程を繰返すことにより、１画面の全画
素であるＭ ＸＭ ＸＮ ＸＮ 個の画素を得
ることができ、物体の１つの画像を完成させることがで
きる。

つぎに、第１図の映像装置の主要部分について詳細に説
明しよう。

第５図ａおよびｂは、第１図のスキャナ１３の詳細図で
あり１前者は音波の伝搬時間τ（＝ ２ ｒ ／ ｃ
（ｒは物体面までの距離、Ｃは音速）が映像装置の受信
部の処理時間、つまり積検出器７１．・・・、７５ｏが
１つの受信信号を検出して信号処理装置１０に送り出し
、つぎの受信信号を検出する用意が整う迄の時間τ、よ
り大きい場合に、また後者はτ、〈τ、の場合に用いる
ものである。

第５図ａにおいて、端子２１からスタート・パルスを加
えると、オア・ゲート２２を経由してスタート・パルス
が送信パルス幅タイマ２３゜レンジ・タイマ２４、およ
び受信タイミング回路２５を起動させ、Ｍ ｘＭ 状態
カウンタであるステアリング・カウンタ２６の状態を１
段進ませる。

レンジ・タイマ２４は、端子１２、から与えられるレン
ジｒの値に応じ、伝搬時間τ１を計時し、その出力信号
で受信ゲート幅タイマ２７を起動する。

送信パルス幅タイマ２３および受信ゲート幅タイマ２７
は、それぞれ送信パルス幅Ｗ１および受信ゲート幅Ｗｒ
を計時し、これらの時間に等しい幅を持つパルスを出力
端子１３□および１３３に送り出すと共に、後者は計時
パルスを端子２７からオア・ゲート２２へ送り、スキャ
ナ全体を再起動する。

ステアリングカウンタ２６は、送波ビームのステアリン
グの状態を示すものであり、その状態を端子１３□に送
り出す。

また、受信タイミング回路２５は、積検出器７□、・・
・、７５いマルチプレクサ８ 、Ａ／Ｄ変換器９．信号
装置１０、および表示装置１１の動作に必要なタイミン
グ信号を作り出し、その出力端子に送り出す。

第５図すの動作は、同図ａとほとんど同じであるが、レ
ンジ・タイマ２４の代りに処理時間τ を計時する処理
時間タイマ２８が用いられ、また送信パルスの起動を遅
延させるため、τ、−τ１なる時間を計時するレンジ・
タイマ２９がＯＲゲート２２と送信パルス幅タイマ２３
の間に挿入されている。

第５図ａおよびｂにおけるタイマは、第６図の構成を持
つ。

ここで、プリセット・カウンタ３１のクロック端子Ｃに
は計時時間の最小ステツ′プに等しい周期のクロックが
、データ端子には計時時間のステップ数の補数が与えら
れており、端子３２からスタート・パルスが加えられる
と、ＲＳフリップフロップ３３はセット状態になり、プ
リセット・カウンタ３１の可能化端子ＥＮは能動的にな
り、同時にデータ端子に与えられているデータがプリセ
ット・カウンタ３１に付与され、カウンタは動作を始め
る。

ちょうど計時時間たけたつと、カウンタのキャリ一端子
から計時パルスが送り出され、フリップフロップ３３は
リセットされ動作を停止する。

したがって、端子３４からは計時パルスが、また端子３
５からは計時時間に等しい幅を持つパルスが得られる。

第７図は、第１図における信号発生器３の詳細図であり
、ここで送信信号の周波数ｆ。

に等しい周波数の正弦波を発生する発振器４１の出力信
号を、前記スキャナ１３の端子１３□および１３３から
送られる信号により開閉されるゲート４２および４３を
通すことにより、それぞれ端子３□に可変移相器４□、
・・・、４９に対する正弦波パルスおよび端子３２に正
弦基準信号を送り出し、９０度移相器４４を通した後、
端子１３３から送られる信号により開閉されるゲート４
５を通すことにより、端子３８に余弦基準信号を送り出
す。

第８図ａは、第１図における可変移相器の詳細図であり
、ここで位相算出器５１は端子１２□から与えられるレ
ンジｒと端子１３、から与えられるステアリングの状態
とから、式（１）の送信信号の位相を遅延時間に換算し
て φ（Ｘｔ＃ｙｔ：Ｘｉ・Ｙ １）−−（ｘ １２＋ｙ
Ｉ” ２ｘ ｉｘ １−ｙ ｉｙ ｔ）／２Ｃ のように算出し、その結果を位相レジスタ５２へ格納す
る。

一方、端子３１に加えられたパルス化正弦波は最大１／
ｆｏの遅延時間を持つタップ付遅延線５３によって遅延
を受け、セレクタ５４は位相レジスタ５２に格納されて
いる遅延時間に最も近い遅延量を持つｔａｐを選択し、
その出力を端子５５に送り出す。

なお、ここでタップ付遅延線５３はすべての可変移相器
４０．・・・、４．に対して共通に用いることができる
。

第８図すは、可変移相器の実現のもう１つの方法を示す
ものであり、Ｎ段２進プリセットカウンタ５６のデータ
端子から位相算出器５１で算出された遅延量式（４）の
補数を付与し、そのクロック端子Ｃには周波数２ ｆｏ
のクロック信号を送る。

つぎに、第５図ａまたはｂの送信パルス幅タイマ２３の
出力をプリセット・カウンタ５６の可能化端子ＥＮに加
えることによりこのカウンタを起動し、そのＭＳＢ出力
端子から出力を取り出すと、これは周波数ｆ。

で望みの位相遅れを持つ矩形波となるから、振幅制限器
５７によってその振幅を一定にそろえた後、バンド・パ
ス・フィルタ５８を通し、さらに端子１３２からの信号
によって開閉されるゲート５９を通せば、望みの送信信
号が端子５５に得られる。

なお、この場合には第７図におけるゲート４２は不要に
なる。

また、バンド・パス・ 。フィルタ５８を省略して矩形
波を送信しても、高調波成分は伝搬経路において大きな
減衰を受けるため、差支えない。

第８図Ｃは、可変移相器の実現の他の方法を示しており
、ここでは第８図すにおけるバンド・パ」ス・フィルタ
５８を省略し、ゲート５９の機能を振幅制限器５７の基
準電圧を切換えることにより実現すると共に、この基準
電圧の値を変化させることにより送信信号の振幅を制御
することを可能にしている。

第８図Ｃにおいてプリセット・カウンタ５６゜位相算出
器５１は前回におけるのと同様の動作をするが、振幅制
限器５７は正および負の基準電圧端子５７□および５７
□が外部に引き出され、その出力振幅が基準電圧に比例
するようになっている。

シ端子１３□からゲート信号が加えられると、スイッチ
６０はＤ／Ａ変換器６１の入力符号を零から出力振幅レ
ジスタ６２の内容へ切換え、したがってＤ／Ａ変換器６
１の出力振幅は零から正のある値に切換わる。

これを利得１のバッファ増幅器６３シを介して端子５７
１へ、また利得−１のインバータを介して端子５７２へ
送り１．振幅制限器５７の出力振幅を零から出力振幅レ
ジスタ６２の内容によって定まる一定の値へ切換える。

なお、スイッチ６０、Ｄ／Ａ変換器６１、出力振幅レジ
スタ６２、バラ、ファ増幅器６３、およびインバータ６
４は、すべての可変移相器４□、・・・、４．に対して
共通に用いられる。

第９図は、第１図における積検出器の詳細図であり、入
力端子６５から加えられる入力信号と端。

子６６から加えられる基準信号（信号発生器３の端子３
□または３３から送られる）との積をアナログ・マルチ
プライヤ６７により作り、スインｆ６８を介してＣＲ積
分器に送り、平均化を行って、出力端子６９へ送り出す
。

このとき、スイッチ６８は端子６６に基準信号が加えら
れている間（つまり受信ゲート期間）中は閉じられてい
るが、その後開かれ、容量素子Ｃに蓄積された電荷を保
持し、マルチプレクサ８によって順次に読み出されるこ
とを可能にする。

また、出力端子６９に接がれた放電スイッチ７０は、出
力信号がマルチプレクサ８によって読み出された後に閉
じられ、容量素子Ｃに貯えられた電荷を放電し、つぎの
受信信号の検出の準備をする。

通常、ＣＲ積分器の時定数は、受信ゲート幅に比べて十
分大きく選ばれる。

なお、Ａ／Ｄ変換器９の変換速度が十分速く、すべての
積検出器の出力信号がＣＲ積分器の時定数に比べて十分
短い時間内に読み出されるなら、スイッチ６８は不要で
あり、マルチプレクサ８のオン抵抗が十分小さいときに
は、スイッチ７０を省略して、マルチプレクサ８の出力
端子と接地間に同様のスイッチを接続し、時分割で各積
検波器の容量素子を放電することが可能であり、アナロ
グ・スイッチの数を大幅に減らすことができる。

信号処理装置１０は、プログラム制御の汎用ミニコンピ
ユータまたはＤＦＴの演算を効率よく高速で実行するＦ
ＦＴプロセッサであり、式（２）および（３）の像再生
の演算を高速で実行し、その結果を表示装置１１へ送り
出す。

第１０図ａおよびｂは、第１図における表示装置１１の
詳細図であり、前者はＣ’ＲＴの残光時間が１画面の像
再生に要する時間よりも長い場合に、後者はその逆の場
合に用いられる。

第１０図ａにおいて、端子７１には信号処理装置１０の
出力信号のうちの再生像信号部分が、また端子７２には
そのアドレス部分が加えられ、端子１３□には第１図の
スキャナ１３からステアリングの状態が加えられる。

アドレス表７３は、端子７２に加えられた再生像のアド
レスを２次元アドレスに分解し、そのＸ座標ｊｘを端子
７３□に、ｙ座標ｊ、を端子７３２に送り出す。

同様に、アドレス表７４は端子１３１に加えられたステ
アリングの状態をステアリングの２次元アドレスに分解
し、そのＸ座標ｋｘを端子７４□に、ｙ座標ｋ を端子
７４□に送り出す。

つぎに、アドレス算出器７５および７６は、それぞれ １ｘ−ｋｘ十ｊｘｘＭｘ １１ ｙ ＝ｋｙ 十Ｊ ｙ ｘ Ｍ ｙの演算によっ
て像画における像のＸ座標ｌｘおよびｙ座標ｌ を算出
し、その出力をＤ／Ａ変換器７７および７８を通してア
ナログ電圧に変換し、ＣＲＴ表示装置７９のＸおよびｙ
偏向端子に加える。

一方、端子７１に加えられた再生像信号は、Ｄ／Ａ変換
器８０によってアナログ信号に変換され、ＣＲ１表示装
置７９の２軸（輝度変調）端子へ送られる。

このようにして、信号処理装置１０で再生された像の各
要素は画面上の正しい位置に表示される。

第１０図すにおいて、ランダム・アクセス・メモリ８１
は１画面分の容量を持ち、ＣＲ１表示装置７９をリフレ
ッシュするために用いられている。

アドレス表７３．７４およびアドレス算出器７５゜７６
は、前回におけると同様に端子７１に加えら。

れる再生像要素の２次元アドレス（７、Ａ ）を算出
し、その結果をスイッチ８２および８３の一方の入力端
子に送る。

端子７１に像信号が送られてくると同時に、端子８４に
書込可能化信号を加えランダム・アクセス・メモリ８１
を書込モードに切換え、かつスイッチ８２．８３を左側
に切換えて、前記アドレス算出器７５，７６の出力をア
ドレス変換器８５に送り込む。

そこでは２次元アドレス（７、Ａ ）を１次元アドレ
スに変換してランダム・アクセス・メモリ８１のアトし
／スジ端子に加え、像信号をランダム・アクセス・メモ
リの所定の位置に記憶することを可能にする。

一方、Ｘアドレス・カウンタ８６およびＸアドレス・カ
ウンタ８７は、ＣＲ１表示装置７９の表示面上のＸおよ
びｙ座標を発生および掃引し、その出力、′をＤ／Ａ変
換器７７および７８を介してアナログ信号に変換した後
、ＣＲ１表示装置７９のＸおよびｙ偏向端子に送ると同
時に、スイッチ８２および８３を介してアドレス変換器
８５に送り（ただし書込可能化信号がないとき）、ラン
ダム・アク。

セス・メモリ８１の所定の位置から像信号を読み出すこ
とを可能にする。

ランダム・アクセス・メモリ８１から読み出された像信
号は、Ｄ／Ａ変換器８０でアナログ信号に変換され、Ｃ
Ｒ１表示装置７９の２軸端子に加えられる。

このようにして、。ランダム・アクセス・メモリ８１に
格納された像信号を、表示画面上の正しい位置に、書き
込みの時間とは独立に、表示することができ、したかつ
。

て１画面の再生に長い時間がかかつても、それ以前に得
られた像を継続して表示することができる。

以上述べたように、本発明によれば、送波器を疎に配列
した平面型送波器アレイと受波器を密に配置１ルた平面
型受波器アレイとを同一平面に配列し、位相の制御され
た正弦波パルスを送波器アレイより物体面に送波して鋭
いマルチビームを発生し、この物体面からの反射波を受
波器アレイで受波して電気信号に変換し、この電気信号
に像再生の演算を施すことにより受波ビームを形成して
前記送波マルチビームを単一ペンシルビームに分解した
後、表示器に表示するようにしたので、ＭｘＸＭ、個の
送波器とＮｘｘＮ 個の受波器によってＭＸｘＮｘｘＭ
、ｘＮ、個の画素を持つ映像を得ることができ、したが
って基本的な音響ホログラフィを用いる映像方法に比べ
て受波器数を１／ＭｘＸＭ に減少でき、狭ビーム送波
により物体面を走査する方法に比べて走査時間を１／Ｎ
ｘ×Ｎｙに減少できる。

また、通常の開口合成を用いる映像法に比べても、画素
が１回の送波の度毎に局部的に分解されるため、環境条
件の変化による解像度の劣化が少ないこと、画素が主に
送波マルチビームによって分解され、画素間に干渉が生
じないため、スペックル雑音が生じないこと、像再生の
演算が１回の送波の度毎に実行されるために、信号処理
装置の規模が小さくて済み、信号処理時間も短くなるこ
と、さらに、すべての送波器から同時に送信信号が送波
されるため、大きな音響出力信号を送波できること等の
利点を持ち、高い解像度の超音波映像装置を経済的に実
現することが可能になるため、本発明を水中音響映像、
超音波診断等に用いれば顕著な効果を表すものである。

なお、ここでは特定の実施例について本発明を説明した
が、システムの構成と各部の形式について種々の変形が
可能である。

例えば、精検波器７１゜・・・９７５Ｑ ｔマルチプレ
クサ８．Ａ／Ｄ変換器９゜および信号処理装置１０に換
えて、タップ付遅延線、加算回路網、および自乗検波器
からなる通常のソーナーに用いられるビーム整形器を用
いることもできる。

また、音響トランスデユーサを他のトランスデユーサ例
えばアンテナに換えることにより、他の波動例えば電磁
波を用いた映像装置を実現することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波映像方式の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は同方式における送波器アレイおよび受
波器アレイの配置関係を示す図、第３図は同方式を説明
するための物体面上の画素の分離を説明するための図、
第４図は同方式の送波ビームパターンおよび受波ビーム
パターンヲ示す図、第５図ａおよび第５図すは、それぞ
れ第１図のスキャナの内部結線を示すブロック図、第６
図は第５図のタイマの内部結線を示すブロック図、第７
図は第１図の信号発生器の内部を示すブロック図、第８
図ａ１第８図ｂ１および第８図Ｃは第１図の可変移相器
の内部を示すブロック図、第９図は第１図における積検
出器の内部を示すブロック図、第１０図ａおよび第１０
図すは第１図における表示装置の内部を示すブロック図
である。 １・・・・・・送波器アレイ、２・・・・・・受波器ア
レイ、３信号発生器、３□〜３３・・・・・・端子、４
□、４□、・・・。 ４９・・・・・・可変移相器、５１＋５２＋・・・、５
．・・・・・・電力増幅器、６□、６２．・・・、６２
５・・・・・・増幅器、７□、７２・・・７５０・・・
・・・積検出器、８・・・・・・マルチプレクサ、９・
・・・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・・・・・・信号処理装
置、１１・・・・・・表示装置、１２・・・・・・レン
ジ・レジスタ、１３・・・・・・スキャナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 格子状に複数の受波器が配列された受波器アレイと
   、この受波器アレイの配列されている面と同一の平面上
   でこの受波器アレイの両辺に平行でかつこの両辺の長さ
   に等しい間隔で複数の送波器：が格子状に配列された送
   波器アレイと、これら送波器の各々から位相の制御され
   た正弦波パルス信号を送信する送信手段１２，１３，３
   ．４，５と、前記各受波器の出力信号に送信信号の同相
   成分及び直交成分を乗じそれぞれ積分する受信手段６．
   。 ７と、これら受信手段の出力信号の組に対して位相補償
   と演算とを施こす処理手段１０，１２，１３と、その演
   算の結果の強度を画素の輝度として表示する表示装置１
   １とを備え、前記送信手段は、前記各送波器から送信さ
   れる正弦波パルス信号の位相を送波器アレイの前方の焦
   点で一致させる制御を行うものであり、又、前記処理手
   段は、前記受信手段の出力信号の組を対象として、前記
   焦点から反射して各受波器で受信された信号すべてが同
   相となる関係で位相補償したのち受波器位置に関する２
   充元離散的フーリエ変換の演算を行うものである、こと
   を特徴とした超音波映像表示装置