JPS60156438A - 超音波受信装置 - Google Patents

超音波受信装置

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JPS60156438A
JPS60156438A JP1197584A JP1197584A JPS60156438A JP S60156438 A JPS60156438 A JP S60156438A JP 1197584 A JP1197584 A JP 1197584A JP 1197584 A JP1197584 A JP 1197584A JP S60156438 A JPS60156438 A JP S60156438A
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JP
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signal
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circuit
phasing
transducer
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JP1197584A
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晋一郎 梅村
真一 近藤
景義 片倉
俊雄 小川
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Medical Corp
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、超音波受信装置たとえば超音波断層撮像装置
の受信部に関するものである。
〔発明の背景〕
電子走査型超音波撮像装置では、分割振動子の各エレメ
ントによって電気信1号に変換、された各受信信号に、
電気的遅延手段によって適当な遅延時間を与えて互いに
加算することによシ受信ビームを形成している。
従来の医療用超音波断層撮像装置では、上記遅延手段と
してL−C遅延線が用いられてきたが、L−C遅延線に
は、周波数特性を落とさずに遅延時間を大きくしようと
すると高価となる点あるいはダイナミックフォーカス受
信を行なおうとすると遅延線の切換回路が複雑となシ受
信部全体として高価となる点などの欠点がある。振動子
により送信された超音波パルスは、視野内の反射体によ
シ反射され、近距離反射体による反射パルスから順番に
1反射体・振動子間の距離に従った時刻に振動子に戻っ
てくるが、ここで、上記ダイナミックフォーカス受信と
は、送波時刻からの経過時間に従って受信ビームの焦点
距離を変化させることによシ、反射体距離によらず高い
受信ビーム分解能を得ようとする受信法である。
上述した欠点を除去する方法として、AD変換器とデジ
タルメモリの組合わせを上記遅延手段として用い、デジ
タル加算器の出力信号として受信ビームを得る方法が従
来いくつか考えられている。
しかし、この方法には、高価なAD変換を多数必要とす
る点あるいけ加算処理を信号のデジタル化後に行なうた
めに信号線数が多数となる点など、L−C遅延線による
方法とはまた別の欠点を持つ。
〔発明の目的〕
本発明は、以上述べた従来方法の欠点を解決し、比較的
大きな遅延時間を与えることが可能でありながら周波数
特性が良くかつダイナミックフォーカス受信を可能とす
る遅延手段を比較的安価に実現することを目的とするも
のである。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するための本発明の原理をまず述べる
。振動子によシ送信された超音波パルスが焦点に仮想的
においた点反射体により反射されてできた反射波波面を
考える。その波面の同一位相面が分割振動子を構成する
各振動子エレメントに到達する時刻に、各受信信号をそ
れぞれサンプリングし、その信号値をたとえばキャパシ
タンスの蓄積電荷量の様な物理量としてアナログ的に保
持しておき、加算すべき相手の受信信号値がサンプリン
グされた後に保持しておいた値との和をアナログ的にと
ることにより、目的とする受信ビームを得るものである
〔発明の実施例〕
以下図面を用いて本発明を説明する。
第1図は、サンプルホールドする回路とサンプルホール
ドした信号と隣接エレメントからの信号とを加算する回
路とを交互にカスケードに接続した整相手段1を示す図
であり、サンプリング発生手段G1は各振動子エレメン
トを受信ビームの焦点に近い方から順に、Eo + E
t + E2 *・・・・・・。
ENとし、基本クロック6をもとに送信時刻から数えた
定められた時刻に各サンプリングパルス7〜11を発生
する。振動子ニレメン)Eoからの受信信号1を前記同
一位相面がBoに到達する時刻にサンプルホールド回路
Soによシサンプルホールドし、その信号と振動子ニレ
メン)Etからの受信信号2とを加算器AIにより加算
して前記同一位相面が振動子エレメントElに到達する
時刻にサンプルホールド回路Slによシサンプルホール
ドし、その信号と振動子ニレメン)E2からの受信信号
3とを加算器A2により加算して前記同一位相面が振動
子ニレメン)E2に到達する時刻にサンプルホールド回
路S2によりサンプルホールドし、・・・・・・、その
信号と振動子エレメントENからの受信信号5とを加算
器ANにより加算して前記同一位相面が振動子ニレメン
)ENに到達する時刻にサンプルホールド回路SNによ
りサンプルホールドするという一連の動作によシ得られ
た出力信号12として受信ビームを形成するものである
。さらにこれらの操作を必要に応じて受信ビーム焦点位
置を変更しながら次々と行なうことにより、時系列とし
て受信信号が得られる。
振動子エレメントE k−1からの信号とE kからの
信号をサンプリングする時刻をそれぞれT k−1゜T
kとするとき、本発明の方法によって処理可能な両者の
時間差の範囲を考える。時系列としての受信信号を得る
のに必要なサンプリング間隔をtsH8k4 VCより
サンプルホールドされてからSkによシサンプルホール
ドされるまでに最低限必要な伝達時間をt、とすると、 tm(Tk−Tb−1くtm ・・・・・・・・・■と
なる。従って、t、は小さい程、t、は大きい程本発明
の適応範囲が広がる。直交サンプリング法(quadr
ature sampling)を用いれば、信号包絡
線帯域をf、としたとき、第1図に示したような信号処
理系を2系統用いて、それぞれについて、 ts=o、s/f、 ・・・・・・・・・■までt、を
大きくすることができる。超音波パルスエコー法の場合
、中心周波数をf、とじたときf、の大きさは、 f、−f、/4 ・・・・・・・・・■の程度であるの
で、 t、=2/f、 ・・・・・・・・・■の程度までt、
を大きくすることができる。
しかし、Tk−1とThとの時間差に下限があることは
、次にのべるような問題を生ずる。すなわ呟着目するエ
レメントと焦点を結ぶ直線とエレメント表面に対する垂
線とのなす角が次式で与えられるθ、以下になったとき
、つまシ、焦点の方位がエレメントの正面に非常に近い
ときAニレメン)Ek−+ およびEkからの受信信号
に正しいサンプリング時間差を与えられなくなってしま
う。
sinθゎ=CtI/p ・・・・・・・・・■ここで
、Cは音速、pはエロメントピツチである。
そこで、本発明においては、この問題を解決すべく、第
2図に例として示したような、各エレメントE。+ E
l、 E2.E3・・・ENからの信号1゜2.3,4
.5’にサンプルホールドした信号を加算する第2の整
相手段を第1図に示す第1の整相手段と同時に用いるこ
とを提案する。第2図において()1は基本クロック6
をもとに定められた時刻にサンプリングパルス7’ 8
’ 9’ 10’ll’を発するサンプリング発生手段
、81′82′83′・・・SN’はサンプルホールド
回路、A′は加算器である。すなわら、第3図に示した
ように、各エレメントからの受信信号、が第1の談相手
段Fl及び第2の整層手段F2のどちらにでも入力でき
、かつ、第1の整相手段の出力信号12と第2の整相手
段の出力信号12′を加算器A“で互いに加算して全体
の出力信号を得る構成を提案するものである。
この構成によれば、許されるTkとT h−+ との時
間差は、 0≦TkTk−+ < t −・・・・・・・・・■と
なり、T k′−v T k−1の場合にも本発明の整
相方法が適用可能となる。さらに、第1図に示す第1の
整相手段Flに対してカスケード接続に関するエレメン
トの順番を逆にした整相手段F3にあわせて用い、第4
図に示したように接続して加算器A〃で各整相手段の出
力12.12’ 、12“を加算する構成を用いれば、
許されるTkとTk−1との時間差は、 t s (T kT k−H(t H・・・・・・・・
・■となり、ニレメン)Bo=ENと焦点との位置関係
が実用上どのような場合であっても、本発明の整相方法
が適用可能となる。
第1図〜第4図におけるサンプリングパルス発生手段G
l 、G2 、G3の一実施例を第5図に示す。クロッ
ク6はメモリMの出力データ20に従ってカウンタC1
によりカウントされ、そのCARRY信号がサンプリン
グパルス7となる。そのパルス信号は、同時に、メモリ
Mのアドレス信号21をつくるカウンタC2にも入力さ
れる。
メモIJ Mには、所定のサンプリング間隔を示す信号
が記憶されており、カウンタC2からの信号によるアド
レスの選択によシ所定のサンプリング間隔を示すデータ
20がカウンタC1によりカウントされる。なお、第5
図では、第1図に示すサンプリングパルス7を得る場合
について示しているが、サンプリングパルス8〜11も
同じ構成のサンプリングパルス発生手段によって得られ
るのは勿論である。
第1図におけるサンプルボールド回路80〜SNの回路
構成の一例を第6図に示す。入力信号51はバッファア
ンプ52を通り、スイッチング信号53釦よりON・0
FF4れるスイッチング素子54によシサンプリングさ
れてポールートキャパシタ55にホールドされ、さらに
バッファアンプ56を通って出力信号57となる。第1
図における加算回路A I= A Nの回路構成の一例
を第7図に示す。入力信号21および22は、抵抗23
および24によシ抵抗加算されたのちバッファアンプ2
5を通って出力信号6となる。
第7図において入力信号個数をn個とした回路と第62
図の回路n個とを組合わせることにより、第2図に示し
た第2の整相手段を構成することができる。第2の整相
手段の回路構成の他の一例をさらに第8図に示す。入力
信号j〜3は反転バッファアンプ33〜36を通り、ス
イッチング信号40〜42により0N−OFFされるス
イッチング素子37〜39によυザンプリングされてホ
−ルトキャパシタ43〜45にホールドされ、その加算
値がアンプ46の出力信号48として得られる。なお、
47は帰還用コンデンサである。なお、図ではキャパシ
タのリセット回路を省略し、本質部だけを示した。
以上説明した様に、本発明を実施することによれば、高
性能な超音波受信装置を比較的簡単な回路構成により安
価に実現できる。従って、本発明は工業的意義大である
なお、以上の説明では振動子口径全体に対し本発明を適
用する場合を述べたが、本発明の適用範囲はその様な場
合だけに限定されない。すなわち、たとえば、振動子口
径中のある部分を受信口径とし、その受信口径を複数の
部分口径に分割したとき、その部分口径内の受信信号処
理に対し本発明を適用し、部分口径間ね受信信号処理に
は他の方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における第1の整相手段の構成を示す図
、第2図は本発明における第2の整相手段の構成を示す
図、第3図〜第4図は本発明の実施例の構成を示す図、
第5図〜第8図は本発明の実施例における回路構成例を
示す図である。 E o−E w ”’振動子エレメント1. So −
8N 。 So′〜SN’・・・サンブールホールド回路、A1〜
ANg A’ + A“・・・加算器、G、G+ 、G
2 。 G3・・・サンプリングパルス発生回路、Fl・・・第
1の整相手段、F2・・・第2の整相手段、F3・・・
第3の整相手段、1〜5・・・受信信号、6・・・主ク
ロック、第 4− 図 χ 5 図 r−一一一−−−−−−−−−−−−−−−−一−−−
−−−12θ −−− 1M ’ CLθ、よ DATIII l ’ ” cA 21 、04v 1 CLI)CK c2 1 −−− −−−−− し−−一一一一一一−−−−−−−−−−−−−一−r
−−−−−−−−−−−−−−−一一一−−−−−−−
□ 唱 第 6 口 1 誼 7 図 口 第 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 分割振動子と、各振動子エレメントからの受信信号をそ
    れぞれ独立した時刻にサンプルホールドする回路と、サ
    ンプルホールドした各電気信号をアナログ信号のまま互
    いに加算する回路とを具備する超音波受信装置において
    、サンプルホールドする回路とサンプルホールドした信
    号と隣接エレメントからの信号とを加算する回路とを交
    互にカスケードに接続した第1の整相手段、各エレメン
    トからの信号をサンプルホールドした信号同士を加算す
    る第2の整相手段、および前記第1の整相手段の出力信
    号と前記第2の整相手段の出力信号とを互いに加算する
    手段を具備し、各エレメントからの信号が前記第1.第
    2整相手段のどちらにでも入力できる構成となっている
    ことを特徴とする超音波受信装置。
JP59011975A 1984-01-27 1984-01-27 超音波受信装置 Expired - Lifetime JPH0611261B2 (ja)

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JP59011975A JPH0611261B2 (ja) 1984-01-27 1984-01-27 超音波受信装置

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JPS60156438A true JPS60156438A (ja) 1985-08-16
JPH0611261B2 JPH0611261B2 (ja) 1994-02-16

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526409A (en) * 1975-07-07 1977-01-18 Hitachi Medical Corp Electronic scanning type ultrasonic deflection system
JPS55158706U (ja) * 1979-05-04 1980-11-14
JPS58141142A (ja) * 1982-02-17 1983-08-22 株式会社日立メディコ 超音波受波偏向回路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526409A (en) * 1975-07-07 1977-01-18 Hitachi Medical Corp Electronic scanning type ultrasonic deflection system
JPS55158706U (ja) * 1979-05-04 1980-11-14
JPS58141142A (ja) * 1982-02-17 1983-08-22 株式会社日立メディコ 超音波受波偏向回路

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JPH0611261B2 (ja) 1994-02-16

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