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
- transmitting
- 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 |