JPS5873346A - 超音波診断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波診断装置における位相制御回路、特に
、遅延素子を用いる場合の高精度遅延時間を与えるだめ
の回路に関するものである。

超音波診断装置は、超音波を一定の繰り返し周期で被検
体に向けて発射し、その音波伝搬経路にある反射体から
反射された超音波信号を、探触子で受信し、表示するこ
とにより、その内部組織の情報を得るものである。超音
波診断装置で唱受信した反射波を時間軸上で、その強度
により明るさが変化するように、いわゆる輝度変調を行
なって、表示器に実時間で断層像を表示する実時間Ｂモ
ード法が広く診断に供されている。この場合、超音波ビ
ームは高速に走査されなければならず、その方法として
、振動子素子を複数個用い、これを電子的に駆動して超
音波ビームを走査する方法などが実用化されている。さ
らに、この電子走査式には、振動子素子を数十個から数
百側直線的に配列した探触子を用い、順次１本ずつずら
しながら駆動するリニア電子°走査方式と、数十個直線
的に配列した探触子を用い、各素子に加える駆動パルス
の位相（時間差）を順次変えて励振させることによって
超音波ビームを偏向させるセクタ方式などが実用化され
ている。セクタ方式の受信の場合は、送信とは反対に、
探触子に超音波が受信されたとき、各素子から得られた
受信信号に、それぞれ遅延時間を与えた後加算すること
により特定方向に対して感度が最大になるようにする事
ができ　受信において指向性を持たせることができる。

装置の回路構成は、第１図のようになる。第１図に於い
て、１は基準パルスを発生するパルス発生回路、２は基
準パルスを受けて振動子を駆動するだめのパルスおよび
遅延回路部を制御する信号等を発生する位相制御回路、
３は制御信号を受けて駆動パルスおよび受信パルスを遅
延させて超音波ビームに指向性を与える可変遅延回路部
、４は送受信パルスの電気−機械振動を行なう振動子列
、６は受信された超音波信号を増幅・検波する増幅・検
波回路、６は検波された信号を表示器に表示するための
表示回路部である。

以上の様に構成された装置において、超音波ビームの指
向特性は、可変遅延回路部３で与えられる遅延時間の精
度が重要な要素となる。

第２図ム、Ｂ、Ｃは第１図に示す装置の超音波ビームの
偏向角と遅延時間−との関係を図示したものである。こ
の図からもわかるように、可変遅延回路部３は超音波ビ
ームの偏向角に依存して遅延時間を可変しなければなら
ず、しかも、いかなる遅延時間が与えられても等位相面
の信号を正確に加算するには、精度の高い遅延回路を必
要とする。

そこで、高精度の遅延回路を実現するためには素子自体
の精度を上げる方法および調整により高精度の遅延回路
を実現する方法が考えられる。素子自体の精度を上げる
ためには、物理的構造も大きくなり、価格も非常に高い
ものになる。調整による方法では、遅延時間の小さいも
のを組み合わせて所期の遅延時間を実現する方法、およ
び主遅延線に誤差補正用の可変遅延線を直列に接続し、
可変遅延線を調整することにより高精度の遅延時間をう
る方法等が考えられる。しかし、遅延時間の小さいもの
を直列に接続する方法では、周波数特性の劣化及び物量
的に増大するという問題点が生ずる。また可変遅延線を
用いる方法においては、構造的に大きくなり、価格も非
常に高く、周波数特性も劣化するという欠点が生ずる。

本発明の目的は、標準的な遅延線とディジタル回路とを
組み合わせることにより、上述した欠点を生じることな
しに、高精度の遅延時間を実現するだめの回路を提供す
るものであり、以下に本発明の一実施例について図面と
ともに説明する。

第３図は本発明の基本構成を示している。第３図におい
て、２−＆は送信パルスを発生する駆動パルス発生回路
であり、位相制御された駆動パルスを探触子４の各振動
子に与えるものである。２−ｃは超音波ビームの方向を
決定する理論的な遅延時間データを記憶する基本遅延時
間記憶回路であり、そのデータは可変遅延回路部３の補
正データ記憶回路３−ｄおよび補正用加減算回路２−ｂ
に送出される。３−ＩＬの開運延線部は各振動子に１ケ
ずつ接続されているタップ付遅延線であり、補正用加減
算回路２−ｂから与えられるディジタル信号によりタッ
プを選択することができ、主遅延線に比べ小さな遅延時
間を超、音波信号に与えることができる。その詳細につ
いては、第４図に示している。第４図において、３−ｂ
は主遅延線選択回路であり、主遅延線部３−Ｃにおける
遅延時間をこの回路で決定している。３−０は遅延線を
縦続接続し、任意の個数だけ遅延線を通すことを可能に
した主遅延線部であり、主遅延線選択部３−ｂで、主遅
延線部の注入場所を決定された各振動子からの信号は大
きな遅延時間を与えられた後、加算されて増幅・検波回
路部６に送出される。

以上の構成の本装置の動作について、第３図および第４
図を用いて説明する。第４図は開運延線部と主遅延線部
の詳細を示すものである。主遅延線部３−０と開運延線
部３−ｉＬはディジタル信号により遅延時間を決定でき
るように構成されている。まず、主遅線を縦続接続した
ときの出力から各段の入力までの遅延時間を各遅延素子
毎の遅延時間を測定することにより計算でもとめ、所望
する遅延時間との誤差を開運延線のタップ間の時間で量
子化し、補正データ記憶回路３−ｄに記憶しておく。一
方、超音波ビームの偏向角に対して各振動子から得られ
る受信信号に与える理論的な遅延時間データは基本遅延
時間記憶回路２−０に記憶されており、このデータによ
り、縦続接続されている主遅延線のうち選択される遅延
線の個数が判別できる。さらに、その時の理論遅延時間
と主遅延線との誤差は補正データ記憶回路３−ｄに記憶
されているから、基本遅延時間記憶回路２−０のデータ
と補正データ記憶回路３−ｄのデータとを補正用加減算
回路２−ｂで演算して可変遅延回路３に送出することに
より、主遅延線の誤差は補正できる。

第４図は開運延線部、可変遅延線部の一部を示したもの
であり、例えば主遅延線の一段あたりの遅延時間を１０
０１ｓｅｃ、副遅延線の１タップ当りの遅延時間を１０
１ｓｅｃとし、必要な遅延時間を２２０１ｓｅｃとした
場合を考える。基本遅延時間記憶回路２−００データは
主遅延線を２個の副遅延線の３番のタップを選択するよ
うに記憶されている。しかし、主遅延線において出力か
ら２段目の遅延線の入力までの総遅延量が設計値２００
１ｓｅｃに対し、２０１ｓｅｃ大きいものとした場合、
補正データ記憶回路３−ｄに−２０１Ｓｅｅと記憶され
ている。この−２０ｎ　ＳｅＣと所望する２　２０　ｎ
　ｗという二つのデータを補正用加減算回路２−ｂによ
り演算し、その結果を開運延線部３−ＩＬ及び主遅延線
選択回路３−ｂに送出することにより開運延線部３−ａ
の副遅延線のタップは１番（’　Ｏｎ　ｓｅｃ　）が選
択され、主遅延線選択部３−ｂでは２個の遅延線を通過
するように選択される。従って、総合的にみた場合、誤
差は副遅延線のタップ間の遅延時間差内に補正すること
ができる。

以上の如く、この発明によれば、精度の高い遅延時間が
必要な場合においても、素子自体の精度を向上させたり
、遅延線を組み合せて調整により精度の高い遅延回路を
構成することなしに、標準的な遅延素子を用いて簡単に
精度の高い遅延回路を構成することができる利点を肩す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子セクタ走査型超音波診断装置のブロック図
、第２図ム、Ｂ、Ｃは同装置の超音波ビームの偏向角と
遅延時間の関係を示す図、第３図は本発明の一実施例に
おける超音波診断装置の示すブロック図、第４図は同装
置の要部のブロック図である。 １・・・・・・パルス発生回路、２・・・・・・位相制
御回路、用加減算回路、２−Ｃ・・・・・・基本遅延時
間記憶−回路、３・・・・・・可変遅延回路部、３−＆
・・・・・・開運延線部、３−ｂ・・・・・・主遅延線
選択回路、３−Ｃ・・・・・・主遅延線部、３−ｄ・・
・・・・補正データ記憶回路、４・・・・・・探触子、
５・・・・・・増幅・検波回路、６・・・・・・表示回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の振動子への超音波送受信信号をそれぞれを遅延
   させる遅延手段を有し、この遅延手段により超音波ビー
   ムに指向性を与える送受信系を具備し、超音波ビームに
   指向性を与えるだめの理論的な遅延時間に対する上記遅
   延手段の遅延素子によって生じる遅延時間との誤差を補
   正する補正手段を設けてなる超音波診断装置。