JPS6021744A - 超音波映像装置 - Google Patents
超音波映像装置Info
- Publication number
- JPS6021744A JPS6021744A JP13166083A JP13166083A JPS6021744A JP S6021744 A JPS6021744 A JP S6021744A JP 13166083 A JP13166083 A JP 13166083A JP 13166083 A JP13166083 A JP 13166083A JP S6021744 A JPS6021744 A JP S6021744A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- imaging device
- sensitivity
- signal
- transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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、フエイズド・アレイ・システム型の超音波映
像装置に関し、特にステアリング角度に応じて生ずる各
振動子間の実質感度差を補正するようにした駆動方式に
関する。
像装置に関し、特にステアリング角度に応じて生ずる各
振動子間の実質感度差を補正するようにした駆動方式に
関する。
複数個の振動子を直線状に配列したアレイ振動子を適宜
の位相差をもって付勢し、第１図に示すように送受波ビ
ームを集束させつつステアリングして、被検体の断層画
像を得るセクタ走査型の超音波映像装置は、よ〈従来か
ら知られている。
の位相差をもって付勢し、第１図に示すように送受波ビ
ームを集束させつつステアリングして、被検体の断層画
像を得るセクタ走査型の超音波映像装置は、よ〈従来か
ら知られている。
この超音波映像装置において、ステアリング角′度θを
大きくした場合、アレイ振動子ＴＤの両端に従って媒質
（被検体）中を通過する距離の差が大きくなり、これが
損失即ち感度差となって、士ビーム及び−サイドローブ
等の指向性に悪影響を与えることになる。例えば、第１
図に示づように、振動子１〜ｎでなるフェイズド・アレ
イ振動子ＴＤの開口をＡ１振動子１からビーム焦点Ｐま
での距離をｄｌ、振動子ｎからＰ点までの距離をｄｎと
すると、その距離差Δｄはｄｎ−ｄｌであり、ｄ）Ａ（
ｄは開口の中点ＯからＰ点までの距離）の場合、Δｄ→
Ａ ｌ ｓｉｎθ１となる。従って、ビームの往復では
２Δｄの路長差を生じる。ここで、ｄ＝１００ｖｎＳＡ
＝１６ｍｍ、θ＝−４５°とづると、Δｄ＋１１．３ｍ
ｍどなり、媒質の音響的な伝播損失を１ ｄ Ｂ／ｃｍ
／ＭＨｚ 、超音波周波数を３．５Ｍ ＨＺとすると、
２Δｄによる損失は約７．９ｄＢにもなる。 ・ 一方、各振動子に関しては、ステアリング角度に応じて
感度が低下する現象もある。
大きくした場合、アレイ振動子ＴＤの両端に従って媒質
（被検体）中を通過する距離の差が大きくなり、これが
損失即ち感度差となって、士ビーム及び−サイドローブ
等の指向性に悪影響を与えることになる。例えば、第１
図に示づように、振動子１〜ｎでなるフェイズド・アレ
イ振動子ＴＤの開口をＡ１振動子１からビーム焦点Ｐま
での距離をｄｌ、振動子ｎからＰ点までの距離をｄｎと
すると、その距離差Δｄはｄｎ−ｄｌであり、ｄ）Ａ（
ｄは開口の中点ＯからＰ点までの距離）の場合、Δｄ→
Ａ ｌ ｓｉｎθ１となる。従って、ビームの往復では
２Δｄの路長差を生じる。ここで、ｄ＝１００ｖｎＳＡ
＝１６ｍｍ、θ＝−４５°とづると、Δｄ＋１１．３ｍ
ｍどなり、媒質の音響的な伝播損失を１ ｄ Ｂ／ｃｍ
／ＭＨｚ 、超音波周波数を３．５Ｍ ＨＺとすると、
２Δｄによる損失は約７．９ｄＢにもなる。 ・ 一方、各振動子に関しては、ステアリング角度に応じて
感度が低下する現象もある。
第２図は路長差による感度低下と各振動子自体に生ずる
ステアリング角度に応じた感度低下の様子を示Ｊ“図で
ある。即ち、角度θがＯｏの場合は実線イに示すように
振動子１〜０について一定の高い感度を呈しているが、
θ−４５６の場合には、単一素子の感度低下（損失分α
）に加えて実線口に示すような感度低下（損失分β）を
示す。尚、θ＝−４５°の場合は実線ハに示すように傾
斜が逆になる。
ステアリング角度に応じた感度低下の様子を示Ｊ“図で
ある。即ち、角度θがＯｏの場合は実線イに示すように
振動子１〜０について一定の高い感度を呈しているが、
θ−４５６の場合には、単一素子の感度低下（損失分α
）に加えて実線口に示すような感度低下（損失分β）を
示す。尚、θ＝−４５°の場合は実線ハに示すように傾
斜が逆になる。
第３図はこれを更に指向性について表規した図で、水等
のような無損失とみなせる媒質に対してとり得る指向性
（実線）に対し、損失の大きい人体等の場合には破線で
示す如く主ビーム及びサイドローブが共に変化し、正確
な断層画像が得られないという結果を招いている。
のような無損失とみなせる媒質に対してとり得る指向性
（実線）に対し、損失の大きい人体等の場合には破線で
示す如く主ビーム及びサイドローブが共に変化し、正確
な断層画像が得られないという結果を招いている。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、ステアリング角度によって生ずる各振動子毎の
実質感度差を自動的に補正して、良好な指向性によりイ
メージングづることのできる駆動方式を採る超音波映像
装置を提供づることにある。
目的は、ステアリング角度によって生ずる各振動子毎の
実質感度差を自動的に補正して、良好な指向性によりイ
メージングづることのできる駆動方式を採る超音波映像
装置を提供づることにある。
この目的を達成づ′る本発明は、フエイズド・アレ°イ
・システム型の超音波映像装置において、ステアリング
角度が増すにつれ又、且つ送受波ビームの路長差が増大
するにつれて、各振動子より１ｑられる反射波信号を増
幅する増幅器のゲインを増大するようにして受信し、感
度補正を行うようにしたことを特徴とづるものである。
・システム型の超音波映像装置において、ステアリング
角度が増すにつれ又、且つ送受波ビームの路長差が増大
するにつれて、各振動子より１ｑられる反射波信号を増
幅する増幅器のゲインを増大するようにして受信し、感
度補正を行うようにしたことを特徴とづるものである。
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第４図は本発明に係る超音波映像装置の一実施例を示づ
構成図である。図において、１０は振動子を付勢するパ
ルスを発生ずるためのパルス発生器、２０は送波と受波
の時とで振動子をパルス発生器１０に接続するか、後述
のθ極性切換スイッチ３０に接続するかを選択するＩζ
めの選択スイッチ、３０はステアリング角度が正か負か
によって後段回路に取り込む順序を変えるための０極性
切換スイツチ、４０は高周波可変増幅器、５０は受信信
号に適宜のディレーマツプを与える遅延回路、６０は受
信信号を対数圧縮すると共に検波してエコー信号をめる
検波回路、７０は各部に必要な制御信号を与えるための
制御回路、８０は受信した各エコー信号を変換し、表示
に適した順番でエコー信号をビデオ信号に変換して出力
するスキャンコンバータ、９０はビデオ信号をＣＲ７画
面に表示することのできるモニタテレビジョンである。
構成図である。図において、１０は振動子を付勢するパ
ルスを発生ずるためのパルス発生器、２０は送波と受波
の時とで振動子をパルス発生器１０に接続するか、後述
のθ極性切換スイッチ３０に接続するかを選択するＩζ
めの選択スイッチ、３０はステアリング角度が正か負か
によって後段回路に取り込む順序を変えるための０極性
切換スイツチ、４０は高周波可変増幅器、５０は受信信
号に適宜のディレーマツプを与える遅延回路、６０は受
信信号を対数圧縮すると共に検波してエコー信号をめる
検波回路、７０は各部に必要な制御信号を与えるための
制御回路、８０は受信した各エコー信号を変換し、表示
に適した順番でエコー信号をビデオ信号に変換して出力
するスキャンコンバータ、９０はビデオ信号をＣＲ７画
面に表示することのできるモニタテレビジョンである。
尚、第４図において、従来の超音波映像装置と異なると
ころは、θ極性切換スイッチ３０、高周波可変増幅器４
０、制御回路７０の部分であり、この部分においてステ
アリング角度によって生ずる各振動子毎の実質感度差を
自動的に補正するようになっている。高周波可変増幅器
４０より得られる各振動子からの受信信号が補正された
信号であり、この信号を処理して表示する後段部の構成
及び動作は従来と同様であり、その動作は次の通りであ
る。補正された信号は、遅延回路５０において送波の時
と同じディレーマツプ（ステアリング角度と電子フォー
カスのための適宜のディレー分布）が−課せられた後、
１本の信号に合成され、次いで検波回路６０を介して対
数圧縮及び検波されて、スキャンコンバータ８０のメモ
リに格納される。づ“べてのステアリング角度にわたっ
てエコー信号が格納された後、制御回路７０の制御の下
に表示に適した順序に読み出され、モニタテレビジョン
９０に断層像として表示される。
ころは、θ極性切換スイッチ３０、高周波可変増幅器４
０、制御回路７０の部分であり、この部分においてステ
アリング角度によって生ずる各振動子毎の実質感度差を
自動的に補正するようになっている。高周波可変増幅器
４０より得られる各振動子からの受信信号が補正された
信号であり、この信号を処理して表示する後段部の構成
及び動作は従来と同様であり、その動作は次の通りであ
る。補正された信号は、遅延回路５０において送波の時
と同じディレーマツプ（ステアリング角度と電子フォー
カスのための適宜のディレー分布）が−課せられた後、
１本の信号に合成され、次いで検波回路６０を介して対
数圧縮及び検波されて、スキャンコンバータ８０のメモ
リに格納される。づ“べてのステアリング角度にわたっ
てエコー信号が格納された後、制御回路７０の制御の下
に表示に適した順序に読み出され、モニタテレビジョン
９０に断層像として表示される。
次に本発明の特徴的構成部分について説明覆る。
第５図はこの部分のより詳細な構成図である。制御回路
７０のメモリ（通常ＲＯＭが使用される）７１からステ
アリング角度に対１１チしたｎ （１！ｉｔのデータが
レジスタを経由して１）個の細分カウンタでなるカウン
タ７２にそれぞれプリセットされる１、各カウンタは一
斉にクロックを計数し、Ａ−バー７０−の信号がパルス
発生器１０に与えられる。ノ＼ルス発生器１０も振動子
１〜ｎに１対１で対応する０個の細分パルス発生器で構
成され“Ｃおり、各オーバーフローの信号で付勢され、
振動子駆動のパルスを発生ずる。これにより振動子はあ
るステアリング角度で目的の深さのところに集束覆るよ
うに電子フォーカスのかかった超音波ビームを４桑射す
る。次いで、選択スイッチ２０は受信側回路に切り換え
られ、受波された反射波信号はθ極性切換スイッチ３０
を介して高周波可変増幅器４０に導かれる。このとき増
幅器４０のｎ個の増幅器４０１〜４０ｎは定められたゲ
インＧ’ ｔ ’＋ Ｇ’２、・・・・・・Ｇｌ ｎに
制御されている。このゲインの決定は、制御回路７０に
おいて決定される。制御回路７０中のメモリ７１からス
テアリング角度（送波のときの角度に同じ）に対応した
データがレジスタ７２を経由してｎ個のカウンタに出力
され、その各ディジタル信号はディジタル・アナログ変
換器７４（ｎ個の変換器で構成されその出力はラッチさ
れている）によってアナログ川に変換され各増幅器へ制
御電圧Ｖｃ （θ）として与えられる。増幅器４０＋〜
４０ｎのゲインＧ’＋〜Ｇ′ｎはＶｃ（０）に対して第
６図に示すような特性となっている。従って、ステアリ
ング角度θについて各１辰動子からの信号を増幅したと
きの補正ゲインの関係は第７図のようになる。尚、ステ
アリング角度θがＯ〜−４５６の場合にはθ極性切換ス
イッチ３０の全スイッチをｂ側に切り換えるだけで同様
に取り扱うことができる。
７０のメモリ（通常ＲＯＭが使用される）７１からステ
アリング角度に対１１チしたｎ （１！ｉｔのデータが
レジスタを経由して１）個の細分カウンタでなるカウン
タ７２にそれぞれプリセットされる１、各カウンタは一
斉にクロックを計数し、Ａ−バー７０−の信号がパルス
発生器１０に与えられる。ノ＼ルス発生器１０も振動子
１〜ｎに１対１で対応する０個の細分パルス発生器で構
成され“Ｃおり、各オーバーフローの信号で付勢され、
振動子駆動のパルスを発生ずる。これにより振動子はあ
るステアリング角度で目的の深さのところに集束覆るよ
うに電子フォーカスのかかった超音波ビームを４桑射す
る。次いで、選択スイッチ２０は受信側回路に切り換え
られ、受波された反射波信号はθ極性切換スイッチ３０
を介して高周波可変増幅器４０に導かれる。このとき増
幅器４０のｎ個の増幅器４０１〜４０ｎは定められたゲ
インＧ’ ｔ ’＋ Ｇ’２、・・・・・・Ｇｌ ｎに
制御されている。このゲインの決定は、制御回路７０に
おいて決定される。制御回路７０中のメモリ７１からス
テアリング角度（送波のときの角度に同じ）に対応した
データがレジスタ７２を経由してｎ個のカウンタに出力
され、その各ディジタル信号はディジタル・アナログ変
換器７４（ｎ個の変換器で構成されその出力はラッチさ
れている）によってアナログ川に変換され各増幅器へ制
御電圧Ｖｃ （θ）として与えられる。増幅器４０＋〜
４０ｎのゲインＧ’＋〜Ｇ′ｎはＶｃ（０）に対して第
６図に示すような特性となっている。従って、ステアリ
ング角度θについて各１辰動子からの信号を増幅したと
きの補正ゲインの関係は第７図のようになる。尚、ステ
アリング角度θがＯ〜−４５６の場合にはθ極性切換ス
イッチ３０の全スイッチをｂ側に切り換えるだけで同様
に取り扱うことができる。
このようなゲイン補正により、ｊ辰動子について第゛８
図に示すように角度θに係わりなく常に一定の感度とな
る。
図に示すように角度θに係わりなく常に一定の感度とな
る。
尚、第７図から明らかなようにθに対する補正用の比が
一定であることから、ディジタル・アブログ変換器を１
個にして各増幅器はＶｃ （θ）の値から自動的にそれ
ぞれの制御電圧をめて自分自身のゲインが定められるよ
うに構成することもできる。
一定であることから、ディジタル・アブログ変換器を１
個にして各増幅器はＶｃ （θ）の値から自動的にそれ
ぞれの制御電圧をめて自分自身のゲインが定められるよ
うに構成することもできる。
以上説明したように、本発明によれば、ステアリング角
度に応じて、各振動子からの受信信号を増幅する増幅器
のゲインを送受波ビーム長の差に関連して自動的に補正
することになるため、どの振動子についても一定の感度
となり、良好な指向性でイメージングすることができる
。
度に応じて、各振動子からの受信信号を増幅する増幅器
のゲインを送受波ビーム長の差に関連して自動的に補正
することになるため、どの振動子についても一定の感度
となり、良好な指向性でイメージングすることができる
。
尚、本発明は、セクタ装置にのみ限定されるものではな
く、セクタ装置とリニア走査を組合せＺｊ複合走査、あ
る一定の偏角でリニア走査するスラント型のリニア走査
等にも当然適用することができる。
く、セクタ装置とリニア走査を組合せＺｊ複合走査、あ
る一定の偏角でリニア走査するスラント型のリニア走査
等にも当然適用することができる。
第１図はセクタ走査の説明図、第２図は従来のセクタ走
査における感度低下の説明図、第３図は指向性の変化を
示す説明図、第４図は本発明に係る超音波映像装置の一
実施例を示す構成図、第５図は第４図の一部の詳細な構
成図、第６図は高周波可変増幅器のステアリング角度に
対づるゲインの関係を示す説明図、第７図は補正ゲイン
の様子を示づ説明図、第８図は振動子の感度についての
説明図である。 ＴＤ・・・振動子 １０・・・パルス発生器２０・・・
選択スイッチ ３０・・・θ極性切換スイッチ ４０・・・高周波可変増幅器 ５０・・・遅延回路 ６０・・・検波回路７０・・・制
御回路 ８０・・・スキャンコンバータ ９０・・・モニタテレビジョン 尾６図 尾７図 第８図 １ ｎ 枳製す否汚
査における感度低下の説明図、第３図は指向性の変化を
示す説明図、第４図は本発明に係る超音波映像装置の一
実施例を示す構成図、第５図は第４図の一部の詳細な構
成図、第６図は高周波可変増幅器のステアリング角度に
対づるゲインの関係を示す説明図、第７図は補正ゲイン
の様子を示づ説明図、第８図は振動子の感度についての
説明図である。 ＴＤ・・・振動子 １０・・・パルス発生器２０・・・
選択スイッチ ３０・・・θ極性切換スイッチ ４０・・・高周波可変増幅器 ５０・・・遅延回路 ６０・・・検波回路７０・・・制
御回路 ８０・・・スキャンコンバータ ９０・・・モニタテレビジョン 尾６図 尾７図 第８図 １ ｎ 枳製す否汚
Claims (1)
- フエイズド・アレイ・システム型の超音波映像装置にお
いて、ステアリング角度が増すにつれて、且つ送受波ビ
ームの路長差が増大するにつれて、各振動子より得られ
る反射波信号を増幅する増幅器のゲインを増大するよう
にして受信し、感度補正を行うようにしたことを特徴と
する超音波映像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13166083A JPS6021744A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 超音波映像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13166083A JPS6021744A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 超音波映像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021744A true JPS6021744A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15063244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13166083A Pending JPS6021744A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 超音波映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272039A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| US9995717B2 (en) | 2011-09-08 | 2018-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Object information acquiring apparatus and object information acquiring method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57209044A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-22 | Olympus Optical Co | Ultrasonic diagnostic apparatus for body cavity |
| JPS58116345A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 株式会社島津製作所 | 超音波診断装置 |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP13166083A patent/JPS6021744A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57209044A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-22 | Olympus Optical Co | Ultrasonic diagnostic apparatus for body cavity |
| JPS58116345A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-11 | 株式会社島津製作所 | 超音波診断装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272039A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-02 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| US9995717B2 (en) | 2011-09-08 | 2018-06-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Object information acquiring apparatus and object information acquiring method |
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