JPS60183553A - アレイセンサによる超音波送受信方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、金属中における超音波反射体を表示するのに
好適とされたアレイセンサによる超音波送受信方法に係
り、特に不感帯を生じせしめることなく、シかも遅延回
路不要にして雷門な画像表示が可能とされたアレイセン
サによる超音波送受信方法に関するものである。

〔発明の背景〕

これまでのアレイセンサの゛、ｉ□子走査力法としては
各センサへ発イぎ信号を遅延回路を介し印加することに
よって超音波ヲ兄信させる一方、和嘉波の受信にあたっ
ては各センサからの受１？」信号を力≦４・↓１゜回路
を介しｔｔｎ　３Ｑすることが知られている。遅姑回路
の遅延時間を各センザ第位に敦えることで、各センサか
ら元１店された超音波が干ｒＪｘ　Ｌ、、との給呆斜角
超ｈ−波ビームイ・集束ｊｌ’ｌ′ｉ音仮ビームか人智
されイ（Ｉるものである。遅延時ｔｌｌを器側１する場
合は、超名波ビ　ムの進行方向および超音波の焦点ＩＩ
′ｌ−！ｐ准を変え得、焦点位Ｉｌ′Ｉ〉」変として焦
点位置を走ｆｉ　Ｌ得るわけでめる。このようにして被
検体内部を走査する場合ｔｊ２、固定焦点の四面探触子
を（虚械的に走査して反射体を映像化する場合に比し１
０倍以上走査時間が妬絹され？ｉＪることがら、そのよ
うな走査方法は動いている反射体、たとえば内、ｑなど
の映像化を目的とした医掠嵌器の分力で採り入れられ急
速に発展しているのが尖状であり、この他金恥÷中の欠
陥恢出にも応用が進んでいる。

ここで、遅延回路全イｊしてなるアレイセンサによる５
ｉ二子’ＣＸ）５法を第１図により説明すれば、アレイ
センダ１自体はセンサＡ＋（ｉ＝１〜ＩＴＩ　）が等間
Ｖ＜−Ａｄに配列されたものとしてなり、被検体２を走
イｌ：する場合にはアレイセンサ１は′＄検体２表面に
設置６されるものとなっている。ここで座標蜘１を図示
の如くにとり谷七ンーリＡ１　、・・・、Ａ１．・・・
八□の座付＋（Ｘ、Ｚ）をそれぞれ（Ｘｏ　、０）＋・
・・。

（Ｘｏ　十（ｉ−１）ｄ、　０）、　−、（Ｘｏ　＋（
”１−１）ｄ、０）とずれば、センサＡ１からの超音波
が全て位１６Ｆに同時に到達するように、ｊ召Ｂ波を発
信ずれば、位置ＩＨｙで超音波が集束することになるこ
とは明らかである。いま、位ｉｉ＃、　Ｊ４’のＪ１杯
標を例えば（Ｘｏ、ｚｏ　）とすれば、センサＡ＋から
超音波を発信した１稍刻は超呂彼が点１・゛に到達した
時刻より時間１．たけ前になり時１＝ｔｊｔ　１は次式
によって与えられることになる。

ｔ＋＝ｌ＋／Ｖ ＝Ｖ’−（−”ｒ肴）ゝｄ−”；　’４Ｅ−”ｚ’ｊ　
／・　・（１）但し、ｖケ」−被検体中でのも速である
。

１の領によって時間１．も変化すること−明らかである
が、第２図はその変化の様子を示したものである。１更
用されるセンサの７牧を１０とすれ（よ＋＋、ｆ間ｔ０
が最大値をとることになるものである。したがって、”
　１＋＋’ｊの各センサからつａｌｇされた超音波が全
て同時に点■、１に到スネするためには、ｎ］番目のセ
ンサＡｆｆｌから超音波が発信された時点より１番目の
センサＡ、からはτ、＝１□−１．後に超音波を発信さ
せなければならない。即ち、遅延時間τ１は次のように
力えられる。

Ｔ＋−Ｌ　−ｔ＋＝（ｖ’−（藷−二）戸Ｍ”−ｆ−ｚ
ｏ−Ｘ／／（ｉ−ＩＦｄ’＋−ｚ３）／ｖ・・・・・・
・・・（２） このように遅延時１ｒｊ］を制嶺Ｊして超音波を集束さ
せる場合には、使用さｎるセンサのうち何れのセンサか
ら最も早＜フｌイイ盲波を発１ごさせなくて（・まなら
ないかを決定する必要があシ、また式（２）、１．りそ
の他のセンサから超音波を発情させる遅延時間をめるの
が複雑になる。もちろん、アレイセンサでは、集束位置
ＦをＸ方向、２方向にも移動させるため、各センサの遅
延局間および、それらの遅延時間の組合せが膨大になり
、また、遅延時間を生みだす遅延回路は少なくともセン
サ数だけは必要になる。ちなみに遅延回路の価格は１個
当９３０力円程度であり、アレイセンサのセンサ数を多
くできない一つの理由ともなっている。

ところで、金属の探傷にアレイセンサを適用−する場合
の問題点として次の２点が今ｒｊられる。

（１）不感帯の存在 金属中を伝播する超音波の速度は、人体中を伝播する速
度の約４倍である。すなわち、金属中の波長は人体中で
の超音波波長の４倍に々る。この結果センサから近い位
１〆では、各センサから発信された超音波が干渉しきれ
ず集束ビームを形成しイ尋ないというわけである。この
限界１ｒｌ＝離は超判波の波長に比例する。したがって
集束ビームを形成し得ない領域は、金属探傷では人体の
映像化に比し４倍以上広がることになる。このだめ、ア
レイセンサが設置される試料底面近傍に欠陥が存在する
場合には、その欠陥は映１Ｓコ化され得ないというわけ
である。

（１１）遅延回路の制御 金属中での音速は人体中でのそれの約４倍であることは
既に述べたところであるが、医療用アレイセンサで所定
の位１Ｋに焦点を結ばせる遅延時間に比し金属中で同じ
位１６゛に焦点を形成させる遅延時間の値は１／４にな
る。すなわち金属探傷では、遅延時間を４倍市い精度で
ｉＪｉ制御することが必要である。

まノこ、遅々ＩＬ回路はセンサの数と同じ数だけ必要で
あり、さらに１つの遅タル回路を全センサにスイッチを
介し連結ｊ１Ｊとする／こめ、最低でもセンサ数の二乗
たけの結線が必要である。センサが小型でも結線が膨大
であり、また遅延回路の実装に際して制御部の小型が困
難である。遅延回路は通當コイルを使用するが、製作上
高度の技術が必要であることから、コストが尚くなるこ
と（約３０万円／個）も大きな問題となっている。

〔発明の目的〕

よって本発明の１ｊ的（性、被検体が金属であっても不
感帯を生じせしめることなく、しかも遅延回路不要にし
て解明な画像が表示され得るアレイセンサによる超音波
送受信方法を供するにある。

〔発明の概要〕

この目的のため本発明は、ｎの値が順次更新されるもの
としてｎ個１ト）」隔旬に作び一山状、四におかれたセ
ンサから超音波を同時に被検体に向けて発信する一力、
ｎ個の１１■が更新されるｉＩ；に少なくともそれらセ
ンサからの反射属１４−彼受４’；　ｉｉＭ号を遅延さ
せることなく加算したうえ力［虞−結果の仮５ｊｊ３　
ｆｉｌ’↓を記録することによって空ｊＩｊ的なセンサ
カ＼択の周期に依存したスペクトルを作成するようにし
、作１戎されたスペクトルをフーリエ変換することによ
って超音波反射体の位置およびその形状上＊め表示する
ようにし／ζものである。

〔尤明の実施例〕

以下、本発明′５ｆ：説明する。

先ず本発明の理論的背景について第３図から第８図によ
シ説明する。第３図に示す如く被検体２中に点状反射体
１）が存在し、その反射体Ｉ）から各センサＡ１に反射
波が入射するノ劾伯ケ想定ずれは、点Ｐｆ７）座標を（
Ｘ９＋　ｚｌ’）、センタＡＩの２’＋’ｉｌ＋座標を
０として点Ｐから伝帰される反射波で−を二／ザＡ１で
受信される波φｌは以下のように次わされる。

φ＋＝（Ｃ／ｌＩ）・ｅＸｐｆＪωＬ−Ｊｋｔ＋　）　
−−’（３）イ旦し、Ｊは伏素記号（Ｖ−１）を、ωば
１ｉｉ（音波の角、速度を、１（は超音−波の？支隊を
、Ｃは定数ケそれぞれンＪ”　’ｔ’　。

第４図は式（３）に７Ｊｅず波φ１の位相がセンサＡ１
のＸ座標によって如伺に変化するかを示したものである
。図に示すようにＸ座標ＸＰ　＋　ｘＱの位ｆ４１でに
＋、互いに位相はπラジアンプこけ異なっており、した
がってＸ座標ＸＰ＋　ＸＱでの波は互いに反転した振動
状態にある。丑だ、Ｘｌ坐標ｘ、、ｘ、での位相は同じ
匝をボしている。即ち、ｘｐ−Ｈ票ＸＰ＋Ｘｒでの波の
Ｊ’６％　ｊｉｊｌＪはそｇぞれ同じ時１田で同じ振動
をする。しかして、Ｘ座標ｘｐ、ｘ、での振動を加悦す
ると水力打ち消し台ってしまう。これとは逆にＸ座標Ｘ
Ｐ＋　Ｘｒでの振動を加算すると同位相なので振動の振
幅は強め合ったコ辰動になる。ここで、Ｘ都堺Ｘ、の振
動を基準として任倉のＸ座標Ｘでの振動との７Ｉ１．ｌ
算を想定すれば、先ずＸ座標Ｘ、での振動φ８．は式（
３）より以下のようになる。

φ、、＝−（Ｃ／Ｚｐ）−ｅｘｐ（ｊＯバーＪ　ｋｚｐ
　）　−・−−（４）同様にしてＸ座Ｉ；′１：　Ｘで
の撮Ｈ＋ｊｈφ、　ｋｌ：以下のように表わされる。

φ８−インコ闇２−ｅｘｐ（ｊｍｔ−ｇｋ（Ｘ、−Ｘ）
’−１−Ｚ、２）・・・・・・・・（５） ここで１ｘｐ−ｘｌ＜：ｚ、　であると仮定すれば、式
（５）は以下のように変形されイ↓ｊる、・・−・・−
・・（６） 第５図は式（４）、　（５）の扮、！鮎を・加’Ｊ１１
シた基ら合での振動の振幅を示すが、図に示すようにｘ
ｌ下標ｘｐからｖ’２Ｚ、λ　ト：ｌＩ′れ１コＸ厘に
’Ｒ位１〆ｉ、の波を加’Ｇ’ｌ　Ｌ　／シ＋′＝合に
振幅が１賢りなることが判る。イ１１シ、λは超音波の
波長である。したがって、Ｘｙ、１仝標Ｘｐ位置からＶ
２　ｚｐλ　の堰数侶ｆ％ｌｊｌれ／こＸ座似’（ｊ−
７１；ｉ″での波を全て加算していけば、波の振幅、が
体々に犬さな頃になることは明らかでめる。

このことを数式的に説明するとり、下のようになる。

即ち、第６図に２Ｊ＜ず如く点Ｐ全欠旧イ１４位）゛・
べとし７、ｘ’Ｉ’１ｌｌ−１：にアレイセンサが位置
すると想シｔする場合、Ｘど；≦体Ｘでの受１１−３波
ｙ、はＸ＜　ｚｏのとき、次のように近似しイがる１、 ・・・・・・・（７） ここでｘ＝Ｑでの受信波をｖ′０と表わすとすれば式（
７）は更に以下のように変形される。

式（８）で与えられる振＋ｍ　（実数部の匝）を第７図
に示すが、このスペクトルｆｑ　ｒｌ’ｔ　５図で示す
ヌ、ベクトルをＸｐたけ半行移動したスペクトルである
。したがって、反射体ＰのＸ座標が如何なる位ｉｔｆで
も第５図、第７図で力くすスペクトルの形状は保有、さ
れ、最大振幅とその次に高い振幅との間隔はｖ’　２　
ｚｐλであることは明らかである。

次に、第７図で示すスペクトルの同氏数分析を行なうが
、これは式（８）をフーリエ変換、即ち、以下の式（９
）によってスペクトルを１（するようにするものである
。

Ｆ工＝了−＞　Ｘ　＃　ｅｊ　ｆ　ｘ　ｄｘ式（９）の
結果を図示すると第８図のようになる。

第８図に示す如＜１゛、は甲、の狭い正規分布を示す。

式（９）のＦアは式（８）のｇｉｘのフーリエ変換関数
であるから、Ｗ工はＦ工のフーリエ変換ｌｉ数でもある
。

Ｆ　ｘは幅の狭い正規分布であるので、第６図に示す点
ＰＯＸ軸上の存在ゲＩＩ：率密度として考えることもで
きる。即ち、第７図で得られるスペクトルをフーリエ変
換して反射体ＰＱＸ軸上位置を得る。

２軸位置については、第７図の振幅極犬匝の間隔がＪｉ
］τゴであることから、これよりＺ、を得るものである
。このようにして反射体位ＩＭ−（Ｘ　、　。

ｚｐ）が正確にめられるわけである。

それでは、アレイセンサを用い如何に走査すれば第７図
のようなスペクトルが得られるかを次に説ＩＪＪするう （（１７図のスペクトルは式（８）のＶｆｘを図示し、
たものであり、甘だ、ψ′よばＦ工のフーリエ変換関数
であることは既に述べた通りである。更に第７図と第５
図は同じスペクトルであることも既に述べたところであ
る。矛占局第５図のスペクトル方法としては、複数ある
センサのうぢから適当に複数のセンサをノ′！り択した
うえ選択されたセンサの受信信号を加算した結果の振’
ｌ￥７１を測定ずればよい５このｌハ合腓１痒ずべきセ
ンサの間隔は等１１４］隔にしなくてはならない。これ
（つ土、Ｗ８がＦ工のフーリエ変換１）’＝Ｉ数である
から、センサの間隔はｘ　；ｉ＋＋＋に対して空間的な
周波数に対応した瞳にするためである。

即ち、１吏用するセンサの間１イ．づを１個，２個・・
・・・。

ｉ個といった具合にして、それらのセンサを選択したう
え選択てれたセンサの信号振１１ｖΔを記録すれば、そ
のスペクトルが第５あるいは小７図に示すスペクトルと
してイ１４ら几るものである、。

ｌメ」二況明した如く本冗明で＋１、アレイセンサにお
ける複数のセンサのうちから１１向，２１向，・冒個毎
のセンサを順次選択使用し、それらソく択１史用に係る
センサ全ての受信イハ号を加３−１シだ信→じの振幅を
記録することで空間的なセンサ選択の周期に依存したス
ペクトルを作成し、そのスペクトルをフーリエ変換する
ことによって反射体位１に′．を永めたうえその像を表
示することが可能となるものである。このように本発明
に」＝る易合＋ｄ例晴１１イ（音波の送受信に遅延回路
が要されることなく反射体の像を表示可なわけである、
２ さて、本発明を第９図から第１６図により具体的に説明
すれば以下のようである，。

先ず本発明に係る超廿波送受１日咬直についで説明する
。第９図はその装置ｉ１の構成ｆ：概略的に示したもの
である。これによると複数のセンサよりなるアレイセン
サ１にはスイッチｔ＋−１・３　ｋ介しパルス発振器５
より高電圧パルスが１６接的に印ｉ）１覗」となってい
る。センサ対応のスイッチがオン状態にある場合はその
スイッチ対応のセンサから（ｒよｉｔｎ　’ＩＡ’　Ｏ
Ｍが被検体に向けて発射され、丑だ、・ｊ有を層及反躬
付・からの反射超音波−１そのセンザ、スイッチ、史に
はセンサ対応のアイソレータ４および前仙′、垢・１１
１．％￥１＋ｉｆ６を介し他のオン状態にあるセンサか
らの１１；Ｆｉ音音波受信−ンじ−とｖＩＩ考？器７で
加！、うされるように在っているものである。ところで
、何れのスイッチかメン状、ｌｌ艇におかれる力Ｊよ、
スイッチ山１１イｌＩＩ器１３からのスイッチｆｔ３ｉ
Ｊ　（１’ｉｌテータによっている３、スイッチ側倒ｊ
器１３はパルス発掘器５からのパルス′５ｃ振同」υ１
信号をンノウントすることによってハルレス′１［」辰
１す１奴をカウントしており、パルス元振回故に応じス
イッチを所定にオン状態におくように、７っているもの
である。スイッチ制御器１３ｉ’：ｉ−ｆた使用される
センサ間隔に応じ空間位相１計りを発生するが、これは
加軒、器７の出力に３）ξじられるべく乗訊・、器８に
与えられるようになっている。な訃、アイソレータ４で
ねパルス発振器５からの高電圧パルスはし７や１１ｐｒ
され、加３４ン孔÷７では超音波受信信号のみか加１゛
（、される。

さて、乗算器８では、加′Ｊ＋−器７からの加請超音波
受イハ・１ン号とスイッチ制悄１１器１３からの空回位
相信号Ｃ１とが乗５１．されるが、この、１′、ｌｌ−
朱は振幅検出ど：号９に出力されるようになっている。

このリノ、會空間位相悟号Ｃｔ、の１７ｊ　ｉｊ：　［
史用されるセンサのｊ１１１隔を１個として次式で力え
らｇる１゜ Ｃ−＝！・ｅｘｐ（ｚｙｒ１／ｎｉ）　・・・・−（ｔ
ｏ）振：ｌｖｇ検出器９では来遭゛結呆１に号の振幅１
１＾が検出され、Ｍｌ、’ｒ　ｊＭＫ装置ＦＬ１０では
スイツブー制御データに対応（〜、例えば２π１／［ｎ
のｌｉ１’、、＋に比例した首地に検出された３１＞幅
直を格納するように々つているものである３、フーリエ
変換器］１では、スイッチ制御データにもとづきスイッ
チ間隔が用／２に到外した時点で記憶装置１０にあるス
ペクトルナ−タを読み１１ｊシたうえフーリエ変換する
が、変俣されたスペクトルは座標データとしてディスプ
レイ１２に出力されることによって反則体の像が六示さ
れるようになっているものである。

ここで、スイッチ制御器１３によるスイッチ３の匍ｊ御
について説明すれば、制商ｌ）ｊ？火としては４通りあ
る。

先ずその１は超音波Ｃ」、全てのセンサより′ｊＩ′ｉ
生されるようにするが、反則、布音波の受信は１個、２
個、・・・　１１個おきのセンサによって行なう方法で
ある。受（ｇ時にスイッチ・をオン状態とする組合せの
例を第１０図に示す、１図中、白丸はオン状態を、黒丸
はオフ状態を表わしている１゜ ぞの２は第１１図に示す如くである１、この場合、発信
１・２］数が−Ｌ！−±士」−９から（−１−±−↓−
と（−ｉ−４二２−）　。

２ までの間では６己（１：装置１０で同辛ｆ地に記録しで
ある飴に新たにイ号た→辰１１もＸ１直を力＋ｈ　３Ｉ
：　していくようにするものである。

その３は第１２図に示すようである。この場合にはセン
サの数は２の醗数倍とされ、発振回数ｌがい／２−１　
）　ｉ　／２＋１からｉ、／２（責刊Ｕの範凹では弐０
０）の代わりに次式（ｌυが用いられるものとなってい
る。

但し、Δｌ＝ｔ　−（ｉ／２−１　）　ｉ／２−１であ
り、この場合でも記憶装置１０では同番地に記憶しであ
る１直にはｌ「たに倚だ振幅値が加算される。

その４は第１３図に示ずり１］＜である。この場合はセ
ンサ数ｎ１ば２の聚数乗とされ、発信回数が２′−１か
ら２１＋＋　２才でのｒｉｉｊ）囲では式（１，０）の
代わシに次式（１りが用いられる。

ｃｍ＝ｅｘｐ（２πΔ’　／　２　ｉ　）　−−、、・
（１２１但し、Δｔ　＝　ｔ　−２’　−４−１であり
、この場合にも同様に記１、そ装置１０では同番地に）
；「：脩しである１直に〃■だな発信回数で得だ伽１ｉ
Ｒｉ’＋魁が加装記録されるものとなっている。

以−ト第１０図から第１３図に昂けた方法においては、
全センサで超音波を発生させることなく超音波を受信す
べきセンサでのみ超追波を発生させるようにすることも
可能である。

次に発信回数がこれ甘でに１ｆ５べたものよりも少なく
てン斉１される方法について説明する０、第１４図はそ
の方法に１丞る超音波送受１ａ・１麦１西の嘴成ケ示し
だものである。図示の如く紀９図に示すものと異なると
ころは、スイッグー粗３の代わりに異なった機能をもつ
スイッチ街３′が設けられ、寸だ、アイソレータ４　’
　、　ＡｊＪ置装幅器６′、加の器７′および小だ算器
１４かηｊ／ζに追加されていることである。この」）
う合アイル−タ４′はアイソレータ４と回−機能全有し
ているが、スイッチ６Ｆ、３′はスイッチツノ１３と異
なり単なるオンオフ動作ではなくアレイセンサ１とアイ
ソｌ／−夕４，４′の何れ妙・との接ｂ、を切替えるた
めのものである＝Ｊ　Ｎｌ’ち、スイッチ！！＋ｌＩ御
器１３からのスイッチ制御テータに従っであるスイッチ
はアレイセンサ１とアイソレータ４とを接続し、それ以
外のスイッチはアレイセンサ１とアイソレータ４′とを
接続するものとなっている。前置増幅器６，６′ではそ
れぞれアイソレータ４，４′からの超音波受信信号が垢
幅されるが、前輪ユ増１陥器６，６′それぞれのｔＵｊ
力は更に加算器７，７′で加１１．されるようになって
いる。減ｑ、器１４では加算器７の出力と加話器７′の
出力との間でＬｉ、：＃：が行なわれその結果は乗詩器
８に与えられるようになっている。乗算器８以降の処理
内容はとじ９図の」烏合と同一である。したがって、こ
の方法による場合は、発振回数は例えは第１２図に７Ｊ
’＋ず方法による場合に比し第１５図に示す如くその１
／２でｂむギれるものである。（すし、第１５図中、白
）也はアレイセンサ１とアイソレータ４とのスイッチ接
続状態を、三ｙｔ＋印はアレイセンサ１とアイソレータ
４′とのスイッチ接続状、態をそれぞれ示す。なお、こ
の方法による功１合発信回教ｌが（ｉ／２−１　）ｉ／
４−１−１から１／４　（ｉ／２＋１　）の範囲では弐
ＯＤＯ代わりに次式〇、濠が用いられる、。

Ｃω−ｅｘｐ　（πΔ／−／２１）　・・・・・・・・
・（凪但し、Δ１＝ｔ−（ｉ／２−１．）ｉ／４−１で
ある。

同僚に第１３は］に示す方法による場合に比し発振回数
はその場合での１／２で（彪シΣれることになる。

第１６図は第１４図に示す＋１１）成よりさらに詳細な
振幅を検出するだめの装置ｈｌ　４’ｉ’ｉ成４：小ず
。アレイセンサ１、パルス発振器５、スイッチ’１ｌｉ
ｌＪイＩ［（］器１３、乗ｐ−器８、振１固検出器９、
ｕ１２１’、＊、装置ｇ；、　ｌ　Ｏ、フーリエ変換器
１１およびブイスゲレイ１２の４１′９成とその機能は
第１４図にン」＜すものと鴬わ１．−）ないが、受信（
ｉ：ｉ’　”＞５をアイル−トする組合せを変えた６”
ｊ成にしているのが’１．ｆ徴である。これによるとア
イソレータ４　、、ｉ／　、　４／Ｊ　、　、＋ｌ／／
は、スイッチ３　／　、　３／／。

３／′７　、　３″１　を介してアレイセンサ１に対し
それぞれ七ンーリ１個分ずつソフトして連結されている
。。

アイソレータ群の数はセ／す個数より少ない数で、各ア
イソレータｄ１の軸線のシフト−２，４−も２個以上で
も１′１４わ々い。う′イルシー２群の出力はそれぞれ
前％」’、　ｊ曽偕１．ｉン瀉洋６　、　ｃ、　／　、
　６Ｊ／　、６′／／でＪ冑１イ題され、それら光幅信
号は加智器７．　７　／　、　７／／　、　−ｙ″／で
加ｐされるようになっている。これらの加３′Ｆ、情号
は来詩益８／　、　ｇ　／／　、　８／７′で〕Ｌみを
つけられたうえ加像器７″′で更に加Φされるものとな
っている。

来ｌＦ９ン４　Ｂ　／　、　Ｂ　／／　、　８／／／で
の１１【みは、スイッチ３′の九１１市メに対するそれ
ぞれのスイッチがボ占、１ｄシているセンサのシフト分
に相当する量であり、シフト分を１〕、スイッチ３′で
１史用されるセンサの出」隔をｉとすると、重みＷｏは
以下のようになる。

Ｗ。＝ｃｏｓ　（２ｒｃ　ｎ　／　ｉ　）　−−（１４
）ンフト分【１、センサ間隔ｌはスイッチ制イ＋＋１器
１３から重み２二換村斥２０にす入１昌され、変換器２
０は式（１４）にもとづさＩｌ、ｌみが亦出されたうえ
それぞれ米ｊ１器Ｂ　／　、　Ｂ　／／　、　８／／／
に出力されイ）ようにムつている。加月−器７″′でｌ
’ｉ：み伺けの７ＪＩＥ、を行った後の信号処理は小１
４図の場合と同じである。この構成では、反射液の受信
に関しアイソレータ群で、１回の発信で部列に受信信号
処理を１〕なうため、その分発信回数を少乃二くできる
こと、−車み伺けした信号の加Ｌ１によシ加３′Ａ侶号
の振ｊｈｉ＋が、）１〕度よく使用できることになる。

〔発明の効果〕

以上止り」したように本発明（・−１、伏々メのセンサ
からは庚１イ音波が同時に岐検体に向けて力？、ｊさ！
しるようにするが、扱瑛体からの反ＬＡｌ趙呂゛波を受
信する除には少なくとも受信すべきセンサからの反射超
層阪受イ菖１占→弓゛は加ｑされたうえその波高１直が
Ｂ己録され、これにより１′ト成された、η彊Ｉ２］的
なセンサかζ択の周期に１代存したスペクトルをフーリ
エ裟ツ央することによって欣五阪反射体位肖をめう二（
小するようにしたもので４ろる。したかつて、木兄１力
（【−よるＪん合は、７１β料波送受信の際にこれ壕で
閲されていた高ｉｕｕ　ｉｌ遅処回路が不、四とされな
がらも鮮明な１＋；ｕ球表示が（」」ｉ′１１１と／Ｉ
：るばかりか、装（凸の小屋化や＋１−目ｆ！′訃の而
−（”イー１’　、ｌｌｊとなる。寸だ、３イ、２束ビ
ーム形ｒａの４アレイセンザ近θ−領域においては７ヒ
、飼１−波ヒ−ムのｉ：ｉ圧が不安定となり、その州域
内に反射体がイｆ、在しでも十分な強ＩＫでそれを検出
し伺ないが、本兄明によるふ４１合は集束ビームは形成
きれなく、したかつで、扱倹体が金属であってもアレイ
センザにｕＬい領域における超高波反射体を十分な強１
ｊ：（で衣ノｉりＬイ４７ることになる。。

図面の＋＋ｕ　Ｑノー々説明 第１Ｉネｊ（・」１．１１１：延回路を有してなるアレ
１センザによる吸恢体走伜方法をＢ１０明するための図
、第２図（′」、特足位ｊｉｊ、　９１こ超音波をアレ
イセンザによって集束させる弓合での１ｄイ音波発生時
点がセンサ位ｔｉ＃。

によってρ旧μＪに変化するかを示す図、；＠　３　ｍ
、第４図、第５図、第６図、第７図、Ｍ’ｉ　Ｂ　ｌス
は、不発明の理論的ｈ′児あるいは原理を１悦明するた
めの図、第９図は、不発りｊに係る超音波送受１イ装Ｎ
＃、の（１１）成を概略的に示すｌ￥１１．＋６ｔｏ図
、白日１図、第１２図、第１３］ｖ１（ｌよ、その装メ
ロ、てよる、１イイδ波送受伍方法を１悦明するだめの
図、２ｆ、ｉ　１４　＋−う１（□ｒよ、不光りｊに係
る超音波送受信装置の他の１り１」での１ｏｊ成を概略
的に示す図、第１５図は、その装Ｊ＃ｊ）　（＋（７よ
る１１Ｊ缶８波送受イＪ」方法を説明するための図、司
・７１６図１１、＊ｆ１′：＃ｌｌな振（幅検出が川と
された本イし１４Ｊ」に１糸る。（イイ−）τ？皮］若
蒙１ｆ８装的゛の一例でのｔｌ’￥、成を示す図である
１゜１・・アレイセンザ、３　、３　／　、３　／／　
、　３／／７　、３／／／／・・・スイソチイ＋４”、
４．　４　ｔ　、４　／／　、４／Ｉ′　・・アイソレ
ータ、５・・・パルス光据器、６　、６　／　、６　／
／　、　６／７′・・前置垢１幅器、７，７′、７″、
７″′・・加詩器、８　・乗規器、９・・４辰’ｔ’ｆ
＋ｊ検出と、；、１０・・ｉ、己１忌装置１′４．１１
・・・フーリエ変侯仝：１１．１２・・ブイスゲレイ、
１３・・・スイッチ１１川ダ１ｊ暑凍。

代理人　升叩士　秋本市実 ３３を閉 ；（）ｌト　（ンコ ■穎図 １３−ｊ） １ギ］６図 僧′１図 Ｔｓ図 １Ｔ叉 弔ｑ図 電１０図 し 準１１区 噌１２図 ］）１１３ 図 弔１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複斂のセンサが等間隔に配置されてなるアレイセン
   サによる超音波送受信方法にして、ｎの値が更新される
   夏にｎ個間隔毎に作動状、態におかれるセンサよシ少な
   くとも超音波を同時に被検体に向けて発信する一方、超
   音波発信の度に超音波発信に係るセンサからの反射超音
   波受信信号を遅延させることなく加算したうえ加算結果
   の波高値を記録することによって空間的なセンサ選択の
   周期に依存したスペクトルを作成し、該スペクトルをフ
   ーリエ変換することによって被検体内における超音波反
   射体の位置および形状をめ表示することを！時機とする
   アレイセンサによる超音波送受信方法。 ２、ｎは２ｋ　（ｋ；正の整数）にしだがって更新され
   る特許請求の範囲第１項記載のアレイセンサによる超音
   波送受信方法。 ３、超音波を送受信するセンサにｆ：↓該センザに対し
   てｊ（ｊ＜ｎ）個分１ｔｌ隔をずらしたセンサが含まれ
   、ｎ個間隔のセンサ群と、３個分センサ間隔がずれたセ
   ンサ群との超音鼓受伯伯号は重みをつけて加算される特
   許請求の範囲第１項記載のアレイセンサによる超音波送
   受１言力法。