JPS6284746A - 超音波撮像装置 - Google Patents
超音波撮像装置Info
- Publication number
- JPS6284746A JPS6284746A JP22361085A JP22361085A JPS6284746A JP S6284746 A JPS6284746 A JP S6284746A JP 22361085 A JP22361085 A JP 22361085A JP 22361085 A JP22361085 A JP 22361085A JP S6284746 A JPS6284746 A JP S6284746A
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- Japan
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- aperture
- divided
- apertures
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- receiving
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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。
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〕
本発明は口径合成手法により、高分解能撮像に好適な超
音波撮像装置に関する。
音波撮像装置に関する。
従来の口径合成手法は、特開昭５８−１３２６７７号に
記載のように受波大口径化を目的としており、同一超音
波ビームを複数回送波し、分割された受波口径を切換え
ることにより、得られた受波信号を合成して全口径の受
波信号を得るというものであった。
記載のように受波大口径化を目的としており、同一超音
波ビームを複数回送波し、分割された受波口径を切換え
ることにより、得られた受波信号を合成して全口径の受
波信号を得るというものであった。
しかし、送波の大口径化の点については配慮されておら
ず、また送波と受波で選択される振動子群のブロックが
一致しないことから生じる切換えノイズの発生について
も配慮されていなかった。
ず、また送波と受波で選択される振動子群のブロックが
一致しないことから生じる切換えノイズの発生について
も配慮されていなかった。
本発明の目的は、超音波ビーム収束点に対して対称に配
置された分割送受波口径で送受波を行い、受波信号の位
相情報を保持したまま加算することにより全口径の受波
信号を合成し大口径送受波を実現する超音波撮像装置を
提供することにある。
置された分割送受波口径で送受波を行い、受波信号の位
相情報を保持したまま加算することにより全口径の受波
信号を合成し大口径送受波を実現する超音波撮像装置を
提供することにある。
配列振動子の送受波信号の位相を制御するととによシ超
音波ビームを収束せしめて、被検体の超音波像を得る如
く構成された装置において、超音波ビーム収束点に対し
て対称に配置された分割送受波口径で送受波を行い、受
波信号の位相情報を保持したまま加算することにより、
全口径の受波信号を合成し大口径送受波を実現する点に
ある。
音波ビームを収束せしめて、被検体の超音波像を得る如
く構成された装置において、超音波ビーム収束点に対し
て対称に配置された分割送受波口径で送受波を行い、受
波信号の位相情報を保持したまま加算することにより、
全口径の受波信号を合成し大口径送受波を実現する点に
ある。
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明による口径合成手法の一実施例につい
て示したものである。
て示したものである。
第１図において、Ｎは配列振動子、ＴＩ及びＴ２は分割
送波口径、Ｒ１及びＲ２は分割受波口径、ＴＯは送波全
口径％ Ｒｅは受波全口径、ｎは分割口径の重な多部分
、Ｆは超音波ビームの収束点を示す。
送波口径、Ｒ１及びＲ２は分割受波口径、ＴＯは送波全
口径％ Ｒｅは受波全口径、ｎは分割口径の重な多部分
、Ｆは超音波ビームの収束点を示す。
全口径の合成方法は、同図（ａ）に示すようにまず配列
ａｌＪ子Ｎよシ分割送受波ロ径ＴＩ及びＲｔを選択し、
収束点Ｆに対して同図（ｂ）のように超音波ビームを収
束せしめて送受波をおこなう。次に１上記送受波口径よ
り振動子Ｔｌ ｎ及び几１−ｎ個（Ｔｓ ＊ Ｒｔ
＞ ｎ≧０）分だけ移動した分割送受波口径Ｔ２及び
Ｒｚ （Ｔ＋ ＝Ｔ２１ Ｒｔ ＝Ｒｚ）′ｆ、選択
し、同様に、超音波ビームの送受波を行い、各公害１１
受波口径Ｒ＋及びＲ２で得られた受波信号の位相情報を
保持したまま加算、整相を行うことによシ、全受波口径
Ｒｏの受波信号が合成される。
ａｌＪ子Ｎよシ分割送受波ロ径ＴＩ及びＲｔを選択し、
収束点Ｆに対して同図（ｂ）のように超音波ビームを収
束せしめて送受波をおこなう。次に１上記送受波口径よ
り振動子Ｔｌ ｎ及び几１−ｎ個（Ｔｓ ＊ Ｒｔ
＞ ｎ≧０）分だけ移動した分割送受波口径Ｔ２及び
Ｒｚ （Ｔ＋ ＝Ｔ２１ Ｒｔ ＝Ｒｚ）′ｆ、選択
し、同様に、超音波ビームの送受波を行い、各公害１１
受波口径Ｒ＋及びＲ２で得られた受波信号の位相情報を
保持したまま加算、整相を行うことによシ、全受波口径
Ｒｏの受波信号が合成される。
この時に得られる合成受波信号は、Ｔｌ＋Ｔｔ−１の口
径で送波し、Ｒ＋＋Ｒ２ｎの口径で受波した場合の整相
出力信号と等価、もしくは少なくともＴ＋の大きさの口
径で送波し、Ｒ１の大きさの口径で受波した場合の整相
出力信号と等価なものとなる。
径で送波し、Ｒ＋＋Ｒ２ｎの口径で受波した場合の整相
出力信号と等価、もしくは少なくともＴ＋の大きさの口
径で送波し、Ｒ１の大きさの口径で受波した場合の整相
出力信号と等価なものとなる。
第２図は、本発明の実施例の装置構成を示すブロック図
である。
である。
第２図において、１は配列振動子、２は送受波切換え器
、３は送波駆動回路、４は受波整相器、５は圧縮回路、
６は検波回路、７は表示器、８は制御回路を示す。
、３は送波駆動回路、４は受波整相器、５は圧縮回路、
６は検波回路、７は表示器、８は制御回路を示す。
このような構成において、配列振動子１の全振動子素子
から、切換え器２によシ分割送波ロ径及び分割受波口径
が制御回路８で選択される。送波時に、送波駆動回路３
は制御回路８によシ振幅及び位相が制御され、切換え器
２を経て配列振動子１内の分割送波口径を駆動する。一
方、受波時には受波整相器４が制御回路８によ多制御さ
れ、受波信号は切換え器２を経て整相され、記憶される
。
から、切換え器２によシ分割送波ロ径及び分割受波口径
が制御回路８で選択される。送波時に、送波駆動回路３
は制御回路８によシ振幅及び位相が制御され、切換え器
２を経て配列振動子１内の分割送波口径を駆動する。一
方、受波時には受波整相器４が制御回路８によ多制御さ
れ、受波信号は切換え器２を経て整相され、記憶される
。
上記の操作を信号の合成回数だけ繰シ返し、整相器４で
整相加算することによシ得られた整相出力は圧縮回路５
及び検波回路６を経て、表示器７に入力される。全口径
を逐次移動しながら以上の操作をおこなえば、表示器７
には超音波像が表示される。
整相加算することによシ得られた整相出力は圧縮回路５
及び検波回路６を経て、表示器７に入力される。全口径
を逐次移動しながら以上の操作をおこなえば、表示器７
には超音波像が表示される。
ここで第２図の受波整相器４について、第３図を用いて
さらに詳しく説明する。
さらに詳しく説明する。
第３図において、１は整相回路、２は加算器、３はライ
ンメモリ、４は検波器を示す。
ンメモリ、４は検波器を示す。
同図（ａ）のような構成によれば、分割送受波口径にチ
ャンネルによる最初の受波信号は整相回路１により整相
加算され、加算器２を経てラインメモリ３に保持される
。次に分割受波口径を切換えることによって得られる次
のにチャンネル分の受波信号は、整相回路１で整相加算
された後、先式ラインメモリ３に保持されていた受波１
５号と加算器２においてコヒーレント加算が行なわれ、
ラインメモリ３を経て出力される。
ャンネルによる最初の受波信号は整相回路１により整相
加算され、加算器２を経てラインメモリ３に保持される
。次に分割受波口径を切換えることによって得られる次
のにチャンネル分の受波信号は、整相回路１で整相加算
された後、先式ラインメモリ３に保持されていた受波１
５号と加算器２においてコヒーレント加算が行なわれ、
ラインメモリ３を経て出力される。
このようにして受波整相を行えば、受波整相器及び切換
え器等を簡略し、大口径化が実現できる。
え器等を簡略し、大口径化が実現できる。
また、特に被検体が急激な移動を行うような場合には、
各受波信号間の位相の相殺が生じ信号が減弱することが
考えられる。このような場合には、同図（ｂ）に示すよ
うに整相回路１の出力を検波器４に通した後、加算及び
記憶を行えばインコヒーレント加算となシ、上述する問
題は発生しなくなる。
各受波信号間の位相の相殺が生じ信号が減弱することが
考えられる。このような場合には、同図（ｂ）に示すよ
うに整相回路１の出力を検波器４に通した後、加算及び
記憶を行えばインコヒーレント加算となシ、上述する問
題は発生しなくなる。
第４図は、本発明の他の特徴について示したタイムチャ
ートである。
ートである。
第４図において、Ｓ！及びＳ’ｎは送波及び受波の分割
口径を選択するに要する時間、Ｔは送波時間を示す。
口径を選択するに要する時間、Ｔは送波時間を示す。
同図（ａ）は、送波と受波の分割口径が同一の口径切換
えブロック内にある場合について示したもので、分割送
波口径及び受波口径は同時に（８ｔ＝ＳＲ）選択される
。
えブロック内にある場合について示したもので、分割送
波口径及び受波口径は同時に（８ｔ＝ＳＲ）選択される
。
したがってＴで送波を行えば、直後よシ受波は可能とな
る。しかし、分割口径切換えブロックが送波と受波で異
なる場合には、同図（ｂ）Ｋ示すように分割受波口径は
送波後に選択が開始されるため、Ｔから時間ｔｏ遅れた
後受波が行なわれる。そのため、受波が開始可能となる
深度ｒＱは音速をＶとするとｒｏ＝Ｓ！Ｉ−ｖ／２とな
る。さらに、本発明によると分割口径切換え時に発生す
る高電圧のスパイクノイズに影響されることなく受波全
口径を合成することができるというメリットがある。
る。しかし、分割口径切換えブロックが送波と受波で異
なる場合には、同図（ｂ）Ｋ示すように分割受波口径は
送波後に選択が開始されるため、Ｔから時間ｔｏ遅れた
後受波が行なわれる。そのため、受波が開始可能となる
深度ｒＱは音速をＶとするとｒｏ＝Ｓ！Ｉ−ｖ／２とな
る。さらに、本発明によると分割口径切換え時に発生す
る高電圧のスパイクノイズに影響されることなく受波全
口径を合成することができるというメリットがある。
また、Ｍ５図に示すように特に、第１図で示した隣接分
割口径の重なりｎをＴ１及びＲｘの半分とし信号の合成
を行えば（同図（ｂ））、ｉ、ｓ’ｒｔ及び１．５Ｒ１
の口径で送受波を行った場合（同図（ａ））とほぼ等価
となることが判る。さらに、同図（ａ）。
割口径の重なりｎをＴ１及びＲｘの半分とし信号の合成
を行えば（同図（ｂ））、ｉ、ｓ’ｒｔ及び１．５Ｒ１
の口径で送受波を行った場合（同図（ａ））とほぼ等価
となることが判る。さらに、同図（ａ）。
（ｂ）、（Ｃ）を比較した場合、分割口径の電なシ部分
が４０％（同図（Ｃ））以上であれば、−２０ｄＢ程度
までのビーム幅はほとんど変らないことがわかる。
が４０％（同図（Ｃ））以上であれば、−２０ｄＢ程度
までのビーム幅はほとんど変らないことがわかる。
なお、第５図において、素子幅；素子ピッチ；１１、分
割送波ロ径÷分割受波ロ径＝ ２０１０１．超音波ビー
ム収束点＝重なり部分の中心線上で７０浬、周波数３．
５ＭＨ１とした。 ゛以上は、互いに対称な２組の
分割送波受波口径を選択することによシ、全口径の信号
を合成する方法について主に述べたが、本発明はこれに
限定されるべきものではなく、さらに複数で偶数個の分
割送受波口径により全口径の信号を合成する場合、及び
隣接する分割口径と重なり部分がない場合についても適
用可能であることはいうまでもない。
割送波ロ径÷分割受波ロ径＝ ２０１０１．超音波ビー
ム収束点＝重なり部分の中心線上で７０浬、周波数３．
５ＭＨ１とした。 ゛以上は、互いに対称な２組の
分割送波受波口径を選択することによシ、全口径の信号
を合成する方法について主に述べたが、本発明はこれに
限定されるべきものではなく、さらに複数で偶数個の分
割送受波口径により全口径の信号を合成する場合、及び
隣接する分割口径と重なり部分がない場合についても適
用可能であることはいうまでもない。
また、送波全口径と受波全口径の大きさが異なる場合に
関しても本発明は有効であシ、複数の超音波ビーム収束
点を有して送波を行い、受波全口径をダイナミックに可
変するような場合に関しても適用可能であることはいう
までもない。
関しても本発明は有効であシ、複数の超音波ビーム収束
点を有して送波を行い、受波全口径をダイナミックに可
変するような場合に関しても適用可能であることはいう
までもない。
第５図は、以上のような口径合成による音波ビームの指
向性を測定した結果を示す。第５図（ａ）は比較のため
に口径合成なしで（ＴＩ ＋Ｔ２ ｎ ）の口径によ
り送受７反した場合のビーム指向性を示す。この場合−
２０ｄＢビ一ム幅は１．７ ｍ、 −１０ｄ１３ビ一ム
幅は１．２麿となった。第５図（ｂ）は重なり部分ｎが
５０％である口径合成により送受波した場合のビーム指
向性であり、−２０ｄＢビ一ム幅は１．６■、−１０ｄ
Ｂビ一ム幅は１．２ ｍと上記第５図（ａ）と同等のビ
ーム特性を得た。第５図（ｂ）は重なり部分ｎが４０％
の開口合成を行なった場合を示す。−２０ｄＢビ一ム幅
は１．９ｍ、−１０ｄＢビ一ム幅は１６３■となシ、指
向性は口径合成を行なわない時よりやや劣る。重なり部
分の割合が４０％未満ではさらに指向性が劣るので４０
％以上とするのが望ましい。− 〔発明の効果〕 本発明によれば、各分割口径で得られた信号の位相情報
を保持して合成することによシ、整相回路の規模を拡大
することなく大口径化が実現できるので、高分解能装置
の価格を低減することができる。
向性を測定した結果を示す。第５図（ａ）は比較のため
に口径合成なしで（ＴＩ ＋Ｔ２ ｎ ）の口径によ
り送受７反した場合のビーム指向性を示す。この場合−
２０ｄＢビ一ム幅は１．７ ｍ、 −１０ｄ１３ビ一ム
幅は１．２麿となった。第５図（ｂ）は重なり部分ｎが
５０％である口径合成により送受波した場合のビーム指
向性であり、−２０ｄＢビ一ム幅は１．６■、−１０ｄ
Ｂビ一ム幅は１．２ ｍと上記第５図（ａ）と同等のビ
ーム特性を得た。第５図（ｂ）は重なり部分ｎが４０％
の開口合成を行なった場合を示す。−２０ｄＢビ一ム幅
は１．９ｍ、−１０ｄＢビ一ム幅は１６３■となシ、指
向性は口径合成を行なわない時よりやや劣る。重なり部
分の割合が４０％未満ではさらに指向性が劣るので４０
％以上とするのが望ましい。− 〔発明の効果〕 本発明によれば、各分割口径で得られた信号の位相情報
を保持して合成することによシ、整相回路の規模を拡大
することなく大口径化が実現できるので、高分解能装置
の価格を低減することができる。
第１図は本発明による口径合成の一実施例を示す図、第
２図は本発明による装置構成の一冥一施例を示すブロッ
ク図、第３図は整相器の構成を説明する図、第４図は本
発明の特徴を示すタイムチャート、第５図は口径合成に
より得られた信号を比較する図。 Ｆ・・・超音波ビームの収束点、Ｔ１及びＴ２・・・分
割送波口径、Ｒ＋及び几２・・・分割受波口径、Ｎ・・
・配列製動子、ｎ・・・口径の重なシ、ＴＯ及びＲｅ・
・・送％／ 口 ％’Ｚ図 寡 ５ 困
２図は本発明による装置構成の一冥一施例を示すブロッ
ク図、第３図は整相器の構成を説明する図、第４図は本
発明の特徴を示すタイムチャート、第５図は口径合成に
より得られた信号を比較する図。 Ｆ・・・超音波ビームの収束点、Ｔ１及びＴ２・・・分
割送波口径、Ｒ＋及び几２・・・分割受波口径、Ｎ・・
・配列製動子、ｎ・・・口径の重なシ、ＴＯ及びＲｅ・
・・送％／ 口 ％’Ｚ図 寡 ５ 困
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、配列振動子の送受波信号の位相を制御することによ
り超音波ビームを収束せしめて、被検体の超音波像を得
る如く構成された装置において、偶数個に分割された送
受波口径を有し、その各分割口径で送受波を行う手段と
、分割口径の切換え手段と、受波信号の記憶手段とから
なり、収束点より下した振動子面の垂線に対して対称に
上記分割口径を配置し、各分割口径で得られた受波信号
の位相情報を保持したまま加算することにより全口径の
受波信号を合成することを特徴とする超音波撮像装置。 ２、上記各分割口径は互いに隣接する もの同志で重なりを有し、重なりが、口径の４０％以上
である特許請求の範囲第１項の超音波撮像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361085A JPH074380B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
| US06/898,518 US4793184A (en) | 1985-10-09 | 1986-08-21 | Ultrasonic imaging apparatus and method of forming an ultrasonic image of an object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22361085A JPH074380B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284746A true JPS6284746A (ja) | 1987-04-18 |
| JPH074380B2 JPH074380B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=16800890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22361085A Expired - Lifetime JPH074380B2 (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 超音波撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074380B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22361085A patent/JPH074380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH074380B2 (ja) | 1995-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |