JPS6316133B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は実時記超音波Ｂ走査影像装置に関す
る。

超音波を伝搬する能力に基づいた組織を細分す
るための超音波能力の大きいことおよび診断のた
めに必要なエネルギレベルで毒性効果のないこと
ならびに欠点および危険を伴なう侵略的技術が要
求されないことなどの事実から超音波可視化はと
くに有効でかつ魅力的な診断用工具となる。この
ためドツプラおよびＢ走査法を含む各種の超音波
技術が示されてきた。

周知のパルス作動式Ｂ走査法は、組織へ短かい
超音波パルスを投射しそしてその反射パルスを検
出するため狭ビームトランスジユーサを用いる。
Ｂ走査法を使用し、トランスジユーサを関連する
区域を通過させかつ反射パルス列を密に離隔した
間隔に記録またはデイスプレイまたはその両方を
することにより、２次元イメージを発生できる。
周知のパルス作動されるドツプラ法は、移動中の
組織すなわち血球などの粒子へ短かい超音波パル
スを投射しそしてその反射信号の周波数を検出す
るため狭ビームトランスジユーサを用い、そして
その周波数は組織すなわち粒子の移動すなわち流
れに関係する。逐次に反射ドツプラ信号をサンプ
ルすることにより、伝送パルスの伝搬線に沿つた
速度プロフイルをうることができる。組合せＢ走
査およびドツプラプロフイルデイスプレイのた
め、調査中の構造体の検出および可視化が著しく
強められるようになる。

周知のＢ走査法を含む各種の超音波技術につい
ては、この発明の１人であるフイリツプ．S.グリ
ーン氏（Philip.S.Green）著“音響可視化法”
INTERNATIONAL JOURNAL OF
NONDESTRUCTIVE TESTING第１巻（昭和
44年1969年）、頁１―27に記載されている。また
超音波パルス作動式ドツプラ速度検出手段は、た
とえば昭和48年（1973年）12月11日提出、デービ
ツド、E.ホカソン氏（David E.Hokason）の発
明に係る米国特許第3777740号明細書およびドナ
ルドW.ベーカ氏（Donald W.Baker）著“パル
ス作動式超音波ドツプラ血液流感知法”と称する
論文、EEE TRANSACTIONS ON SONIC
AND ULTRASONICS、昭和45年、第SU―17
巻、第３号に記載されているように周知である。
さらにＢモードとドツプラデイスプレイとの間の
手動スイツチングのためのシステムは、フランク
E.バーバ氏（Frank E.Barber）ほか著“超音波
２重エコードツプラスキヤナ”と称する論文、
EEE TRANSACTION ON BIOMEDICAL
ENGINEERING，昭和49年（1974年）３月第
BME―21巻第２号に記載されている。同様にチ
タスC.エバンス氏（Titus C.Evans）およびフイ
リツプS.グリーン氏（Philip.S.Green）ならびに
ジエームズF.グリーンリーフ氏著“必臓血管症の
検知および臨床アセスメントの高分解能超音波影
像技術の開発”と称する昭和49年（1974年）５月
９日付レポート、に提案されており、そしてこの
レポートは22151ヴアージニヤ州スプリングフイ
ールド市ポートロイヤル道、5285番地のナシヨナ
ルテクニカルインフオーメーシヨンサービス社か
ら市販の番号No.１―HT―４―2904―１のもので
ある。

この発明の目的は、心臓血管症とくに頚動脈お
よび大腿動脈の診断のための改良した装置を提供
することである。

この発明の別の目的は、対象の内部の区分の物
理的特徴の実時間Ｂ走査影像をデイスプレイする
ための改良したパルス作動式Ｂ走査超音波影像方
法およびその装置を提供することである。

この発明の上記記載および他の目的ならびに利
点は、適当な音響媒体たとえば水を含みかつ調査
中の対象へ結合するため上記の水のなかに水密音
響窓を有する取付ヘツドの内部に分離された集束
Ｂ走査およびドツプラトランスジユーサを用いる
ことによりなされる。非同期的に動作するＢ走査
信号トランスミツタとドツプラ信号トランスミツ
タとはトランスジユーサへ再起的な異周波パルス
を供給し、対象へ超音波パルスを発射させる。Ｂ
走査トランスジユーサは影像すべき対象の内部の
区分の両端に再起的な走査移動するよう支持さ
れ、そしてドツプラトランスジユーサはオペレー
タにより手動制御される制御ステイツクユニツト
からの出力の制御の下で平行路に沿つて移動する
よう支持される。分離されたＢ走査レシーバとド
ツプラ信号レシーバとが提供されており、それぞ
れ対象の内部の不連続体および粒子などから反射
される受信されたＢ走査パルス信号とドツプラパ
ルス信号とを処理するようになる。Ｂ走査レシー
バ出力はマルチプレクサを介して可視デイスプレ
イ手段へ接続され、ビデオ信号がレシーバ出力に
発生するに応じて実時間Ｂ走査影像を提供するよ
うになる。他方ドツプラレシーバは、ドツプラト
ランスジユーサによりその軸に沿つた方向から受
信されるエコー信号のドツプラ周波数に比例した
電気アナログ信号を蓄積する。このアナログドツ
プラ比例信号は、マルチプレクサを介してＢ走査
フレームの選択した線の間で可視デイスプレイ手
段へ逐次読出されＢ走査影像とドツプラプロフイ
ルとが同時にデイスプレイされるようになる。ド
ツプラプロフイルがえられる線を識別するためド
ツプラカーソル信号が発生され、そして交番のデ
イスプレイ期間の間デイスプレイされる。Ｂ走査
動作のおのおののフレームごとにＢ走査動作とド
ツプラ動作とが同時に開始され第１と第２との偏
向電圧レベルが確立されかつ保持され、そしてこ
の偏向電圧レベルの間にドツプラプロフイルとカ
ーソルとがデイスプレイされてＢ走査デイスプレ
イとドツプラデイスプレイとが確実に適正に一致
するようになる。また、対象の区分の影像をデイ
スプレイするためまたは上記の区分の部分の拡大
した影像をデイスプレイするため、それぞれ異な
つた動作モードで動作しそしてその両方のデイス
プレイには、１フレームにつき同数の走査線が含
まれている。正規の大きさの影像をデイスプレイ
する間、可視デイスプレイ手段にテイツクマーク
が提供され、そして拡大された影像動作モードへ
スイツチングされたとき、その影像された区分の
広がりを指示するようになる。そのテイツクマー
クは、十字線信号発生器により供給され、またそ
の十字線信号発生器は選択されたＢ走査デイスプ
レイ線の間に動作して、組織度量衡のための可視
デイスプレイ手段の縁部に較正されたテイツクマ
ークをデイスプレイさせる。

この発明の実施例について添付図面を参照して
説明する。まず第１Ａ図を参照すると、Ｂ走査と
ドツプラとのトランスジユーサ手段２０と２２と
がそれぞれ走査ヘツド２４の内部に取付けられる
よう示されており、そしてその走査ヘツド２４は
対象（あるいは患者）２６の上方でヘツドを支持
するための関節自在のアーム（示されず）の端部
に支承されている。ヘツド２４には、トランスジ
ユーサ手段２０と２２とにより発生される音波を
支持するための適当な音響伝達媒体たとえば水が
含まれる。この走査ヘツドの下端部分は水密音響
的に透明な窓により閉鎖され、そしてその窓を介
してトランスジユーサ手段により発生される超音
波圧縮波が対象２６へ結合されかつその対象から
復帰した反射音波信号がトランスジユーサ手段へ
結合されるようになる。

ただ説明のためだけであり限定されるものでは
ないが、たとえばレンズ集束トランスジユーサよ
りなる集束トランスジユーサ手段２０と２２とが
用いられる。これらのトランスジユーサ手段２０
と２２との音響軸は一般的に平行である。図示の
装置においては、Ｂ走査動作の間、トランスジユ
ーサ２０の音響軸３０は、対象２６の内部のドツ
プラトランスジユーサ２２の音響軸３２と再起的
に交さする。同様に、システムが共通の頚動脈の
アテローム性動脈硬化症の診断およびアセスメン
トに用いられる場合は、たとえば対象２６の皮膚
の下方の約1.5cmの深さに集束しかつ深さ１cmの
焦点を有するレンズが用いられる。このシステム
がそのような固定レンズ集束トランスジユーサへ
限定されるものではないことは明らかである。所
望に応じ、トランスジユーサを、トランスジユー
サ素子のアレイより構成し、異なつた深さで集束
させるための可変焦点を提供し異なつたボデイ部
分を影像させることもできる。

対象２６に沿つたＢ走査音響軸３０の線形走査
が提供されている。図示の装置において、２重頭
矢印３４の方向に対象２６の両端にわたりＢ走査
トランスジユーサ２０が前後に動作することによ
り、そのような走査作用が提供されるようにな
る。そのＢ走査トランスジユーサの走査動作の機
構は機械的連結機構３６を備えるよう図表的に示
されており、そしてその機械的連結機構３６は、
たとえばクランクすなわち偏心器を備え、トラン
スジユーサ２０を電動機４０のシヤフト３８へ接
続することができる。電動機４０が定速度で回転
する結果、Ｂ走査トランスジユーサ２０が対象２
６の両端を実質的な正弦波速度で走査する。第６
図の波形において、Ｂ走査トランスジユーサの正
弦波走査作用は波形６００により識別される。ト
ランスジユーサ２０の移動方向が変化する走査作
用の終端は、波形６００のピークと谷間とにおい
て発生する。トランスジユーサ２０は正弦波の最
も鋭い部分にある走査端の中間点で最大速度で移
動する。実際に、連結機構３６は、たとえば電動
機４０により駆動されるパントグラフ形機構を備
え、たとえば１秒あたり15フイールド（すなわち
7.5フレーム）の速度でトランスジユーサ２０に
より線形に横断されるようになる。再びこのよう
な速度はただ説明のためだけでありそれに限定さ
れるものではない。

ドツプラトランスジユーサ２２は、対象２６の
両端をＢ走査トランスジユーサ２０と平行でかつ
それから離隔した径路に沿つて２重頭矢印４２の
方向へ移動できる。この発明の１つの特徴による
と、上記の平行路に沿つたドツプラトランスジユ
ーサ２２の位置ぎめは、第１Ｃ図に示すように手
動作動式制御ステイツク形制御ユニツト４４の制
御の下で行なわれる。制御ユニツト４４からの１
つの出力（水平すなわちＸ―軸位置出力）はサー
ボ駆動機構４６へ供給され、つぎにそのサーボ駆
動機構４６は、機械的連結機構３６Ａを介してド
ツプラトランスジユーサ２２へ接続される。この
機械的連結機構３６Ａを、Ｂ走査トランスジユー
サ２０を支持するため用いられる連結機構３６と
同じパンタグラフ形とし、サーボ駆動機構の制御
の下で実質的に直線路に沿つて移動させることも
できる。第１Ｃ図に見られるように、制御ユニツ
ト４４は制御ステイツク４８を備え、その制御ス
テイツク４８はボールおよびソケツト取付手段５
０により枢動自在に取付けられ、いづれかの枢動
方向へ移動できるようになる。制御ステイツク４
８は、それぞれドツプラトランスジユーサの水平
（Ｘ軸）および垂直（Ｙ軸）位置制御ポテンシオ
メータ５２と５４との移動アームへ機械的に接続
され、制御ステイツク４８のＸ位置とＹ位置とに
従つて上記のアームを位置ぎめするようになる。
それらのポテンシオメータには適当な基準電圧が
供給され、そしてドツプラ水平位置および垂直位
置電圧がリード線５６と５８とを介して上記の移
動アームからえられる。そして上記記載のよう
に、リード線５６は、サーボ駆動機構４６へ接続
され、ドツプラトランスジユーサ２２の水平位置
を制御するようになる。リード線５８の垂直制御
電圧を用いてトランスジユーサ軸３２に沿つたド
ツプラ検出が始められるべき対象２６の内部にお
ける垂直位置すなわち深さを制御することができ
る。

制御ユニツト４４には移動アームを有する第３
のポテンシオメータ６０が提供され、そして上記
の移動アームは、制御ステイツク４８の回転自在
のノブ６２へ機械的に接続され、そのノブの回転
によりポテンシオメータ設定を制御する。そのポ
テンシオメータ６０、はリード線６４を介してそ
こからドツプラ長さ制御電圧を提供してドツプラ
情報がえられるトランスジユーサ軸３２の線の長
さを制御し、ついで陰極線管６６（第１Ｂ図）の
表面にドツプラプロフイルをデイスプレイするよ
うになる。従つてドツプラプロフイルデイスプレ
イのための情報は、オペレータのワンハンド制御
の下で対象２６の内部の制御ユニツト４４の設定
によりきめられる線に沿つてえられることは理解
できる。ドツプラプロフイル６８は、第３図およ
び第４図に示す組合せＢ走査およびドツプラデイ
スプレイに示される。ドツプラ信号の送信および
受信およびデイスプレイ手段は下記に詳細に説明
する。このため、デイスプレイにドツプラプロフ
イールと一緒にカーソル７０が含まれて線を指示
し、その線に沿つて上記のデイスプレイのための
ドツプラ信号がえれらるようになりかつドツプラ
プロフイルのための基準が提供されるようにな
る。カーソル７０の端部分は、その両端で水平マ
ーク７０Ａと７０Ｂとによりマークされる。

上記記載のように、このシステムは、共通の頚
動脈のアテローム性動脈硬化症の診断およびアセ
スメントのために用いられ、そして第２図と第３
図と第４図とに、陰極線管６６の表面に提供され
る形式の頚動脈の異なつたＢ走査デイスプレイと
組合せＢ走査およびドツプラデイスプレイとの一
般的な構成図が示される。第２図は、共通の頚動
脈７２のＢ走査縦断像を示し、そして図のデイス
プレイの左側に頚動脈分岐７３が示される。また
第２図に皮膚７４が示され、そしてそこからの反
射が大きいのでスクリーン上に明らかに現れるよ
うになる。伝送超音波界はそれと遭遇した不規則
体と不連続体とにより反射され、そして皮膚７４
で提供される不連続体は大きい。しかしながら血
は周囲の組織より一そう均質性なので、実質的に
そこから反射Ｂ走査信号がえられない。従つて図
面に光域として動脈ルーメン（内腔）が現れる。
実際に図示の形式のデイスプレイを提供するため
にもし輝度制御信号が反転されなければ、図面の
明域と暗域とが逆転する。すなわち動脈ルーメン
が暗域としてスクリーン上に現われ、何となれば
実質的にそのルーメンからの反射Ｂ走査信号がえ
られないからである。また軟かなアテローム性動
脈硬化症は比較的低いバツクスキヤツタリングを
発生し、その検出および識別は困難である。第２
図および第３図および第４図においては、動脈壁
に明らかにプローグ７６が示されている。第３図
および第４図に示されるように図示の同時Ｂ走査
およびドツプラデイスプレイのため、パルス作動
式ドツプラデイスプレイ６８のほかに、移動血液
が迅速にほぼ固定した動脈壁と損傷とから区別さ
れて上記のルーメンへ突出する。ルーメン域と形
状とは動脈内部においてそれらの位置に対する血
液流速度プロフイルをデイスプレイすることによ
りアクセスできる。

この装置について、陰極管６６の表面に標準
（1X）または標準の２倍（2X）のいずれかのＢ
走査像およびその関連するドツプラデイスプレイ
が提供され、そして下記においては、その標準像
および拡大像の発生とデイスプレイとに関連した
構成素子と回路構成と波形と図示の材料などを識
別するため、それぞれラベル1Xおよび2Xを用い
る。第３図はドツプラプロフイルについて動脈７
２の断面の1XB走査デイスプレイを示し、そし
て第４図は同じ断面に沿つてえられる2Xデイス
プレイを示す。一般的に実際にシステムは、1X
モードで動作して調整中の区域を位置ぎめし、つ
ぎに2Xモードへスイツチされて一そう詳細に調
査するようになる。

システムは、十字線信号発生器を備え、その十
字線信号発生器はデイスプレイ縁に沿つて校正さ
れたテイツクマークを提供するために用いられ
る。1X動作（第２図および第３図）に対しては
テイツクマークは参照符号８０―１ないし８０―
６０で識別され、そして2X動作に対しては（第
４図）テイツクマークは参照符号８２―１ないし
８２―２８により識別される。説明のため、1X
動作状態の下で3.0cm×3.0cm区分を影像し頚動脈
を可視的にデイスプレイすることができる。動作
に便利のため、隣接するテイツクマークの間隔
は、1Xと2Xとの両方の動作状態に対し同じ距離
を識別し、そしてその間隔は図示の装置において
は２cmとなつている。従つてそのような動作のた
め、2Xデイスプレイに対しては1Xデイスプレイ
に対するものの実質的に半数のテイツクマークで
十分である。

下記に明らかなように、2X動作状態の下で影
像される区分は1X動作状態の下で影像される区
分に対し中心的に配置される。1X動作状態の間、
デイスプレイに2Xフイールドインジケータを提
供し、1X動作モードから2X動作モードへスイツ
チングするとき2Xフイールドの範囲を指示させ
ることもできる。オペレータにとり、そのような
マークは1X動作モードから2X動作モードへスイ
ツチングする前にデイスプレイすべき区域の位置
ぎめを援助するよう役立つ。第１Ａ図において
は、1Xおよび2X動作状態の下でＢ走査動作によ
り影像される区分は、それぞれ参照符号８５―
1Xと８５―2Xとで識別される。

システム動作制御は、第５図に示すように、こ
の発明の新規な装置の前面パネル８６に含まれ、
そしてそこには、分離されたＢ走査とドツプラと
デイスプレイとの制御区分が示されている。デイ
スプレイ制御区分には押しボタンスイツチ９０が
備えられ、陰極線管６６に1Xまたは2Xのいずれ
かのデイスプレイを選択するようになる。また押
しボタン作動式十字線デイスプレイスイツチ９２
が提供され、1X動作モードおよび2X動作モード
に対しそれぞれテイツクマーク８０―１ないし８
０―６０および８２―１ないし８２―２８をデイ
スプレイするようになる。2Xフイールドインジ
ケータマーク８３―１ないし８３―４は、2Xフ
イールドインジケータスイツチ９４の制御の下で
デイスプレイされる。またデイスプレイ制御区分
には多位置デイスプレイモード選択スイツチ９６
が含まれ、Ｂ走査だけまたはドツプラだけまたは
組合せＢ走査およびドツプラをデイスプレイする
かまたはＢ走査システムに含まれる時間ゲイン制
御手段をデイスプレイするようになる。モード選
択スイツチ９６の他の設定において、心臓Ｒ波検
出器から導かれるＲ波“シンク（Sync）”と称す
る同期化信号が、カメラ制御システムへ供給され
対象の心臓サイクル内の選択した点で可視デイス
プレイの写真がえられるようになる。オペレータ
は、デイスプレイ制御パネルのポテンシオメータ
制御手段９８により心臓サイクルの適当な点を選
択し、Ｒ波検出器からトリガされる遅延を調整す
ることができる。長さ制御ポテンシオメータ６２
を備える制御ステイツク４８は、前面パネルのド
ツプラ制御区分に示される。他の前面パネル制御
手段については、下記に関連する動作システムの
説明と一緒に説明する。多数のパネルスイツチは
複数個のスイツチ区分よりなり、システム内部の
種々の点で異なつた作用を行ない、そしてそのよ
うな区分は時には上記に識別した参照符号と関連
して適当なサフイツクスを用いることにより個別
に識別される。

第１Ａ図と関連して説明したように、Ｂ走査ト
ランスジユーサ２０は、正弦波運動を伴なつて矢
印３４の方向に前後に掃引される。パルス作動さ
れるＢ走査送信および受信装置は、トランスジユ
ーサ２０の正弦波走査速度と同期して一般的に正
弦波的に変化するパルス率で動作し、その結果陰
極線管６６の表面の両端に等間隔に離隔した走査
線のラスタが提供され、そうでないとき発生する
であろうデイスプレイの輝度変化がなくなるよう
になる。Ｂ走査影像およびデイスプレイ動作の制
御に用いられるマスタータイミングパルスは、Ｂ
走査トランスジユーサ駆動機構と関連したタイミ
ング手段によつて提供される。第１Ａ図に示され
る典型的な構成においては、そのようなタイミン
グ手段は、往復Ｂ走査トランスジユーサ２０へ装
着したタイミング板１００と電動機軸３８へ装着
したタイミング円板１０２とよりなり、そしてそ
の板１００と円板１０２とはトランスジユーサと
同期して動作するようになつている。

板１００は、複数個の平行な等間隔に離隔した
ストリツプすなわち線で形成され、そしてそれと
隣接したフオトセル１０４は、板１００が往復運
動するに従つて上記の線に応答して信号を発生す
る。ただ説明のため、板１００には400個の等間
隔に離隔した線が提供され、そしてトランスジユ
ーサ２０が走査の一端からその他端へ進行する間
にフオトセル１０４から400個の出力パルスを発
生するようになる。勿論これらのパルスはトラン
スジユーサ２０の正弦波走査速度と同期した正弦
波的に変化する速度で発生される。第６図におい
て、フオトセル１０４からの主タイミングパルス
出力は、参照符号６０２により識別される。明ら
かに発生されるパルスの全数の約20分の１だけが
示されている。

トランスジユーサ２０が走査線の一端から反対
端へ進行する間に、Ｂ走査情報の１フイールド
（２分の１フレーム）が発生されかつデイスプレ
イされる。しかしながら発生されたタイミングパ
ルスの２分の１だけが、1Xおよび2Xの両方の動
作モードにおけるＢ走査送信および受信動作をタ
イミングするために用いられる。従つて下記に明
らかなようにＢ走査デイスプレイは１フイールド
あたり200本すなわち１フレームあたり400本の等
間隔走査線よりなる。走査シーケンスは、垂直方
向に頂部から底部へかつ水平方向に左側から右側
へ行なわれて400本の線の画像フレームを完了し、
そしてその間にＢ走査トランスジユーサが機械的
に前後に駆動されて１走査サイクルが完了するよ
うになる。

上記記載のように、タイミング手段はまた電動
機軸３８へ装着した円板１０２を備える。図示の
装置においては、円板１０２上の環状トラツクの
２分の１が一色でありかつ残りの２分の１が他色
で構成される。そのトラツクに隣接して配置され
るフオトセル１０６は、一方の色に応答して出力
信号を発生し、一連の等“オン”および“オフ”
期間のパルスを発生する。Ｂ走査トランスジユー
サ２０のおのおのの完全な走査サイクルに対し対
称的な方形波信号６０４が発生され、そしてその
対称的な方形波信号６０４は、第６図に示される
ようにＢ走査トランスジユーサ２０の進行端すな
わち正弦波信号６００のピークと谷間とにおいて
前縁部分と後尾縁部分とを有するものである。そ
のような方形波信号６０４はただ、回転円板１０
２に対しフオトセル１０６を適正に物理的に位置
ぎめするだけで適当な時限に限り発生されるよう
になる。

それぞれフオトセル１０４と１０６とから発生
されるタイミング信号６０２と６０４とは、下記
に説明するようにしてＢ走査送信および受信およ
びデイスプレイの時間制御のためのパルスの発生
に使用される。まず図示の装置についてＢ走査ト
ランスジユーサ２０のための機械的駆動システム
は、そのトランスジユーサを1Xと2Xとの両方の
動作モードで動作させるものであることを記載し
て置く。すなわち、Ｂ走査トランスジユーサ２０
の走査動作のための機械的駆動システムは、その
トランスジユーサ２０を1Xと2Xとの両方のＢ走
査動作モードにおいて同じ径路に沿い同一速度で
駆動させるよう動作する。上記に記載のように、
頚動脈可視化のため、Ｂ走査トランスジユーサ２
０は１秒あたり7.5サイクルの速度で3.0cm径路に
沿つて前後に周期的に駆動される。

従つてフオトセル１０４からの主タイミングパ
ルス出力６０２は1Xと2Xとの両方の動作モード
において同じである。第１Ａ図から分かるよう
に、とりわけフオトセル１０４からのタイミング
パルス出力はＢ走査タイミングユニツト１０９に
含まれるフリツプフロツプ１０８へ供給され、そ
してそのフリツプフロツプ１０８は、それへ供給
される入力パルスの数の半分の出力を送出すよう
になる。従つてＢ走査トランスジユーサ２０がい
ずれかの方向へ通過するごとに、フオトセル１０
４の出力端子に発生される400個のパルスは、デ
バイドバイツウフリツプフロツプ１０８からの出
力端子で200個のパルスへ低減されるようになる。

デバイドバイツウフリツプフロツプ１０８から
のパルス出力は、伝達ゲート１１０へその第１の
入力として供給され、そしてその伝達ゲート１１
０は、第２の入力としてフオトセル１０４の出力
を有する。ゲート１１０は、選択スイツチ９０
（第５図）からの出力の制御の下で1X動作または
2X動作にセツトされる。そのゲート１１０が図
示の1X位置にある状態では、デバイドバイツウ
フリツプフロツプ１０８からの出力パルスはＢ走
査タイミング制御のため線１１２へ結合される。
選択スイツチ９０の2X動作位置では、フオトセ
ル１０４の出力は、下記に説明するような動作で
ゲート１１０と論理回路網とを介して線１１２へ
接続され、異なつたタイミングシーケンスではあ
るが線１１２へ同数のタイミングパルスを供給す
るようになる。第６図において、デバイドバイツ
ウ回路１０８により線１１２に提供されるゲート
１１０からの1X動作出力は、参照符号６０６に
より識別され、また線１１２に提供される論理回
路網１２１からの2X出力は、参照符号６０８に
より識別される。

簡単のため、伝達ゲート１１０は２極２投スイ
ツチとして記号的に示されているが、実際には、
そのようなゲートはANDまたはORまたは
NANDまたはNORまたはそれらの適当な組合せ
により構成される。スイツチ９０の1X位置にお
いては、ゲート１１０へ付勢信号が供給されず、
そしてデバイドバイツウ回路１０８の出力はゲー
ト１１０を介して直接に線１１２へ接続される。
スイツチ９０の2X位置では、ゲート１１０へ付
勢信号が供給され、フオトセル出力１０４の出力
を分割することなしに論理回路網１２１に含まれ
るゲート回路網１１４の入力へ直接に接続される
ようになる。

ゲート回路網１１４の動作はフリツプフロツプ
１１６―１と１１６―２とからの出力の制御の下
で行なわれ、そしてこれらの出力によりゲート１
１０が周期的に開閉されて2Xタイミング制御の
ため選択したフオトセル１０４の出力パルス６０
２を通過するようになる。フリツプフロツプ１１
６―１と１１６―２とは下記のように動作する。
すなわちゲート回路網１１４を制御しＢ走査トラ
ンスジユーサが掃引の中心に沿つて進行する間に
発生される200個のフオトセル出力パルスを通過
させるように動作する。Ｂ走査掃引の両端でゲー
ト回路網１１４は不可能化され、フオトセル１０
４の出力パルスの通過を阻止する。第６図におい
ては、フリツプフロツプ１１６―１と１１６―２
との出力は、それぞれ参照符号６１０―１と６１
０―２とにより識別され、そしてゲート回路網１
１４からの出力は、参照符号６０８により識別さ
れる。制御パルスがフリツプフロツプ１１６―１
または１１６―２のいずれか１つからそれぞれゲ
ート回路網１１４に含まれるANDゲート１１４
―１または１１４―２へ供給されるときはいつで
も、ゲート回路網１１４からの出力に2Xタイミ
ングパルス６０８が提供される。またORゲート
１１５はANDゲートからの出力を線１１２へ接
続するものである。

フリツプフロツプ１１６―１と１１６―２との
動作はアツプダウンカウンタ１１８およびデコー
ダ１２０―１と１２０―２を使用してそれぞれフ
オトセル１０４と１０６とからの高速および低速
タイミングパルス６０２と６０４との制御の下で
行なわれる。フオトセル出力パルス６０２と６０
４とは入力およびアツプダウン制御信号としてカ
ウンタ１１８へ供給され、Ｂ走査トランスジユー
サ２０が一方向および他方向へ進行する間にそれ
ぞれアツプカウントおよびダウンカウントする。
アツプダウンカウンタ１１８の出力は、デコーダ
１２０―１と１２０―２とへ供給され、そして第
６図から分るように、カウンタ１１８からのカウ
ント数が１０１を通過するときはいつでも、デコ
ーダ１２０―１からの出力パルス６１２―１が提
供される。同様にカウント数が300を通過すると
きはいつでも、デコーダ１２０―２から出力パル
ス６１２―２が提供されるようになる。

デコーダ１２０―１と１２０―２出力は伝達ゲ
ート１２２―１と１２２―２とを介してフリツプ
フロツプ１１６―１と１１６―２とへ供給され
る。フオトセル１０６からの低速クロツク信号６
０４とフオトセル１０６からインバータ１２４を
介して反転された低速クロツク信号６０４とは、
制御信号としてゲート１２２―１と１２２―２と
へ供給され、それぞれ一方向および反対方向への
走査動作の間に上記のゲート１２２―１と１２２
―２とを交番に可能化するようになる。Ｂ走査ト
ランスジユーサ２０の一方向進行の間カウント１
０１のときにデコーダ１２０―１出力が可能化さ
れたゲート１２２―１を介してフリツプフロツプ
１１６―１のリセツト端子へ通過され、そしてそ
のフリツプフロツプ１１６をリセツトする。カウ
ント300のときに、デコーダ１２０―２の出力が
可能化されたゲート１２２―１を介してフリツプ
フロツプ１１６―１のセツト端子へ通過されその
フリツプフロツプ１１６―１をセツトするように
なる。反対方向の走査動作の間は、伝達ゲート１
２２―２がインバータ１２４からの信号６０４に
より可能化され、一方ゲート１２２―１は不可能
化される。そこで、カウント300のときに、デコ
ーダ１２０―２の出力は可能化ゲート１２２―２
を介してフリツプフロツプ１１６―２のリセツト
端子へ通過されそのフリツプフロツプをリセツト
する。ダウンカウンテイングの間は、カウント数
が101に達したときに、デコーダ１２０―１の出
力はゲート１２２―２を介してフリツプフロツプ
１１６―２のセツト端子へ通過され、そのフリツ
プフロツプ１１６―２をセツトするようになる。

上記記載のように、フリツプフロツプ１１６―
１と１１６―２との出力６１０―１と６１０―２
とは（端子から）制御信号として伝達ゲート１
１４へ供給され、2XモードのＢ走査動作の間の
中央部分の200個の高速クロツクパルスの間にゲ
ート１１４を可能化して前後の走査作用の間にそ
れらを通過させる。周期的に可能化されるゲート
１１４からの高速クロツクパルスは、ゲート１１
４が可能化されたときに正弦波的に変化する速度
で発生されそして線１１２へ供給されてＢ走査シ
ステムを2X動作モードで周期的かつ再起的にパ
ルス動作させる。

システムの新規な1Xおよび2Xタイミング動作
に対するものを除き、Ｂ走査送信および受信手段
は、実質的に従来どおりに構成される。図示の装
置においては、第１Ａ図に見られるように、Ｂ走
査トランスミツタはパルサ１２６を備えるように
示され、そしてそのパルサ１２６には再起タイミ
ングパルス（すなわち1X動作に対するパルス６
０６または2X動作に対するパルス６０８のいず
れか）が線１１２を介して供給され、そのパルサ
１２６をオンオフ制御する。パルサ１２６がター
ンオンされるとき高周波エネルギーパルスが発生
され、そしてその高周波エネルギーパルスはトラ
ンスミツト／レシーブスイツチ１２８を通過しか
つ線１３０を介してＢ走査トランスジユーサ２０
へ供給されトランスジユーサヘツド２４の内部に
超音波をパルス発生させ、つぎにその超音波が対
象２６に集束されるようになる。Ｂ走査動作周波
数は十分にドツプラ動作周波数と異なるので、そ
れらの間に相互干渉が発生しない。ただ説明のた
め、Ｂ走査ユニツトはたとえば10MHzの中心周波
数で動作し、一方ドツプラユニツトはたとえば
5MHzの周波数でパルスドツプラ信号と一体で動
作することができる。図示の装置においては、そ
のように広範に異なつた周波数で動作させること
により非同期パルス走査およびドツプラ動作が可
能となりかつ使用できるようになる。

Ｂ走査動作の説明に引き続き、対象２６の内部
の不連続体から反射される超音波信号はトランス
ジユーサ２０により受信されそして線１３０によ
りトランスミツト／レシーブスイツチ１２８を介
して前置増幅器１３２へ供給される。そのトラン
スミツト／レシーブスイツチ１２８は、その入力
端子から前置増幅器１３２へ送信される信号を隔
離するよう作用する。前置増幅器１３２は低雑
音、広帯域、高ダイナミツクレンジ形のもので、
広い入力信号の強さレンジにわたり良好な線形利
得特性を有するものである。

前置増幅器１３２の出力は、時間可変ゲイン増
幅器１３６へ供給され、そしてこの時間可変ゲイ
ン増幅器１３６のゲイン特性は時間の関数として
変化するものである。対象２６の内部の最も遠い
散乱体から受信される復帰信号が最大の減衰に遭
遇するようなＢ走査動作については、受信信号の
時間可変ゲイン増幅作用により減衰のそのような
差を補償することが共通のプラクテイスとなつて
いる。図示の装置においては、可変ゲイン増幅器
１３６のゲイン関数発生器１３８からの出力に従
つて変化する。その発生器１３８の動作は、超音
波パルスの伝達に続いて始動され、そしてその発
生器動作の始動は線１１２からORゲート１４０
と遅延ユニツト１７４と常時可能化されている
ANDゲート１４１とワンシヨツト１４２とを介
して発生へ供給されるタイミングパルスの制御の
下で行なわれる。この装置に関しては、1Xと2X
との両方の動作に対し、線１１２におけるパルス
の存在とゲイン関数発生器１３８のトリガリング
との間に同一の遅延時間が提供されている。

ゲイン関数発生器１３８は単に出力信号を備え
るランプ信号発生器よりなり、対象２６の内部に
おける音波吸収により惹起される信号の損失をオ
フセツトするようにレンジに比例して増幅器１３
６のゲインを増加するよう作用する。この装置に
おいては、調整自在の関数発生器１３８が用いら
れ、そしてその関数発生器１３８はその出力の形
状を制御するため前面パネル８６に（第５図参
照）アクセス自在の複数個の制御体１４４を有す
る。（たとえばポテンシオメータよりなる）５個
の制御体１４４のおのおのの設定によりエコー信
号の継続時間の５分の１の間に増幅器１３６のゲ
インがきめられ、その結果所望または所要に応じ
オペレータがＢ走査デイスプレイをきつちり手入
れできるようになる。可変ゲイン増幅器の制御の
ための調整自在のゲイン関数発生器は周知であ
り、詳細な説明を要しない。ゲイン関数発生器出
力はトリガリングの前に実質的に増幅器１３６の
動作を不可能化するよう作用する。従つてワンシ
ヨツト１４２からの出力により発生器１３８をト
リガし増幅器１３６の動作を可能化しなければな
らない。

時間可変ゲイン制御される増幅器１３６からの
出力は、広帯域の圧縮増幅器１４６へ印加され、
そしてこの広帯域の圧縮増幅器１４６はたとえば
圧縮率４０ないし６０dBの直流結合形対数増幅
器により構成される。圧縮増幅器１４６のつぎに
可変ゲイン増幅器１４８が接続され、そしてこの
可変ゲイン増幅器１４８はそのゲインを設定する
ためのゲイン制御体１５０を有する。

可変ゲイン増幅器１４８の出力は包絡信号検出
器１５２により検出され、そしてその包絡信号検
出器１５２は、たとえば全波整流器よりなり、引
き続いて低域フイルタが接続される；検出器出力
信号は増幅器１４８からの広帯域高周波信号出力
の包絡線信号と関連する。包絡信号検出器１５２
の出力は、圧縮増幅器１５４へ供給され、そこで
陰極線管６６の特性と整合され、つぎにその検出
信号は陰極線管６６へ送られ全信号レンジのデイ
スプレイが適正に提供されるようになる。圧縮増
幅器１５４の出力は、（第１Ａ図から第１Ｂ図へ
の）リード線１５５を介して接続され、そしてマ
ルチプレクサ１５６のＺ軸区分１５６Ｚへその入
力として印加され、つぎにマルチプレクサ区分１
５６Ｚからの出力は陰極線管６６の制御グリツド
１５８へ接続されてその電子ビームを輝度変調す
るようになる。それぞれＸ軸およびＹ軸のマルチ
プレクサ区分１５６Ｘと１５６Ｙとが提供され、
そしてそれらの区分を介して陰極線管６６へビー
ム偏向信号が供給され管の表面１５９の両端にわ
たり直交する方向へビーム偏向させるようにな
る。そのような増倍手段は下記に説明するように
Ｂ走査信号およびドツプラ信号ならびに十字線信
号を同時にデイスプレイさせるために備えられる
ものである。

Ｂ走査動作のため、陰極線管ビームのＸ軸すな
わち水平方向への偏向は走査路に沿つたＢ走査ト
ランスジユーサ２０の位置に比例しかつＹ軸すな
わち垂直方向への偏向は、最終Ｂ走査パルスが送
信されたときからの経過時間に比例する。上記記
載のように、フオトセル１０４からの信号を用い
てＢ走査トランスミツタの動作のタイミングを制
御し、従つてこれを用いてＢ走査Ｙ軸偏向信号を
導くことができる。フオトセル１０４の出力信号
はＢ走査トランスジユーサ２０の機械的走査機構
に含まれるタイミング板１００から導かれるの
で、そのタイミング板１００からの信号をＢ走査
Ｘ軸偏向信号を導くときの同期化信号として使用
することもできる。

Ｂ走査トランスジユーサ２０の位置と同期化し
て陰極線管６６の表面の両端に電子ビームを偏向
させるための偏向信号の発生に使用される水平回
路すなわちＸ軸回路はアツプ―ダウン主カウンタ
１６０を備え（第１Ａ図）、そしてそのアツプ―
ダウン主カウンタ１６０へ、それぞれ1X動作ま
たは2X動作のための主タイミングパルス６０６
または６０８（第６図）が線１１２に供給され
る。主カウンタ１６０のアツプ―ダウンカウンテ
イング制御はフオトセル１０６からの出力により
提供され、そしてその出力は上記記載のようにト
ランスジユーサ２０の掃引の両端でスイツチされ
るようになる。フオトセル１０６の出力はまたワ
ンシヨツト１６２のトリガに用いられ、そしてそ
のワンシヨツト１６２は主カウンタ１６０のリセ
ツト端子へ接続される出力を有する。この装置に
ついて１つの出力パルスはトランスジユーサ２０
が完全に前後に走査するごとにワンシヨツト１６
２からえられ、１フレームに１度アツプ／ダウン
カウンテイングおよびトランスジユーサ位置を同
期化するようになる。

主カウンタ１６０からの出力は、そのデイジタ
ル出力をアナログ信号へ変換しＢ走査Ｘ軸（水
平）偏向信号として用いるためデイジタルツウア
ナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１６８へ供給され
る。1X動作のため、主カウンタ１６０はそこへ
デバイドバイツウ回路１０８を介してフオトセル
１０４から供給されるパルス６０６（第６図）の
正弦的な変化速度に従つて動作する。従つてＤ／
Ａコンバータ出力は第６図に示すように段階状正
弦波６２０―１よりなる。2X動作のため、入力
パルス６０８はフオトセル１０４からゲート１１
０と１１４とを介してカウンタ１６０へ周期的に
供給される。このためＤ／Ａコンバータ出力は本
質的に段階状正弦波６２０―２よりなり、そして
その正と負とのクレストはクリツプされている
（第６図）。Ｄ／Ａコンバータ１６８からの段階状
正弦信号６２０―１出力または“クリツプ”され
た段階状正弦波信号６２０―２出力は線１７０を
介して第１Ａ図から第１Ｂ図は接続されかつＸ軸
マルチプレクサ１５６Ｘ区分へその一方の入力と
して供給される。上記記載のように、マルチプレ
クサ区分１５６Ｘの出力は、陰極線管６６の水平
偏向装置へ供給されマルチプレクサ出力に従つて
電子ビームを水平偏向するようになる。

Ｂ走査動作のための陰極線管ビームの垂直すな
わちＹ軸偏向はＢ走査トランスミツタ動作に引き
続いて発生されるランプ信号（電圧）により提供
される。トランスミツタパルスと垂直偏向ランプ
信号の開始との間に遅延が提供され、そしてその
量はトランスジユーサ２０から影像すべき区分へ
進行するときのパルスの走向時間とその区分から
トランスジユーサへの反射信号の復帰とに依存す
る。第１Ａ図に示されかつ上記に記載されるよう
に、1X動作に対する影像区分８５―１Ｘは2X動
作に対する８５―２Ｘ区分より少ない深さで始ま
りかつ大きい深さまで延長する。従つて1X動作
に対し垂直偏向ランプ電圧信号の開始以前の遅延
は、2X動作に対するよりもより短いことが要求
される。第１Ａ図から分るように線１１２の主タ
イミングパルス（1X動作のためのゲート１１０
からのパルス６０６または2X動作のためのゲー
ト１１４からのパルス６０８のいずれか）はOR
ゲート１４０を介して1X動作のため遅延ユニツ
ト１７４へかつ2X動作のため遅延ユニツト１７
６へそれぞれ供給される。これらの遅延ユニツト
１７４と１７６とはただワンシヨツトよりなり、
そしてそれらのワンシヨツトによりその入力端子
に主タイミングパルスが受信されるに応じて固定
した継続時間の出力信号が提供されるようにな
る。遅延ユニツト１７４と１７６とからの出力は
第７図に示されており、そしてそれぞれ参照符号
７０４と７０６とにより識別される。

パルス７０４と７０６との後縁部分を用いてそ
れぞれランプ信号発生器１７８と１８０とをトリ
ガさせる。（さらに、1X遅延パルス７０４の前縁
部分によりワンシヨツト１４２がトリガされ、そ
のワンシヨツト１４２によりゲイン関数発生器１
３８の動作がトリガされ、つぎに上記記載のよう
にＢ走査レシーバユニツトの増幅器１３６の動作
が制御されるようになる。）発生器１７８と１８
０とからのランプ信号出力は第７図においてそれ
ぞれ参照符号７０８と７１０とにより識別され
る。また発生器１７８と１８０とはそれぞれラン
プ信号７０８と７１０とに等しい継続時間の方形
波パルス７１２と７１４とを発生し、上記記載の
ようにＢ走査動作の間にマルチプレクサ１５６の
制御に用いられるようになる。（たとえばランプ
信号発生器１７８からの出力を選択的に増幅する
適当なスイツチングおよび増幅器手段について
は、それぞれ1Xと2Xとの動作に必要なランプ信
号１７８と１８０との両方の動作に用いるためた
だ１台のランプ信号発生器が要求されるだけであ
る。）また図示の装置においては、遅延ユニツト
１７４と１７６とは固定した遅延を提供する。し
かしながら、所望に応じ調整自在の遅延ユニツト
を異なつた深さ区分を影像するために使用し、所
要どおりに異なつた音響パルス時間を収容させる
こともできる。

伝達ゲート１８２は、前面パネル８６（第５
図）で1X―2Xスイツチ９０の制御下にあり、そ
して簡単のため２極２投スイツチとして記号的に
示されているに過ぎないが、実際はゲート回路網
であり、そしてＢ走査レシーバ動作のため1Xま
たは2Xのいずれかのランプ波および方形波信号
の選択に用いられる。選択したランプ信号７０８
または７１０は（第１Ａ図から第１Ｂ図への）線
１８４を介してＹ軸マルチプレクサ区分１５６Ｙ
の入力端子へ供給されＢ走査動作の間にＹ軸偏向
信号として用いられるようになる。選択した方形
波信号７１２または７１４は（第１Ａ図から第１
Ｂ図への）線１８６を介して論理回路網１９０へ
その一方の入力として供給され、そしてその論理
回路網１９０については、同様にそれへ供給され
るドツプラおよび十字線制御信号源の説明に引き
続いて下記に詳細に記載する。このため線１８６
にＢ走査制御信号（７１２または７１４）がある
間は、論理回路網１９０により、そのようなドツ
プラおよび十字線制御信号はマルチプレクサ１５
６をスイツチングしないようになる。

方形波信号７１２または７１４は、本質的に直
接に論理回路網１９０を通過しそして線１８８を
介してマルチプレクサ１５６のＢ走査制御信号と
して供給される。Ｂ走査水平偏向信号６２０―１
または６２０―２（第６図）と垂直偏向信号７０
８または７１０と増幅器１５４からのＢ走査レシ
ーバ出力とは同時に陰極線管へ供給され、線１８
８を介してマルチプレクサ１５６へのＢ走査チヤ
ネル制御信号のある間にＢ走査信号情報の垂直線
を発生するようになる。デイスプレイモードスイ
ツチ９６（第５図）が図示のＢ走査位置すなわち
２つのＢ＋ドツプラ置のいずれかにあるときは、
（種々の動作レベルが確立され確実にドツプラデ
イスプレイがＢ走査デイスプレイに対して適正に
配置される間を除き）、発生されるＢ走査トラン
スミツタパルスの間にＢ走査像情報が発生されか
つデイスプレイされる。1X動作に対し、垂直Ｂ
走査線はトランスジユーサ２０の正弦波走査動作
と同期して正弦波的な変化速度で発生し、陰極線
管６６の表面に等間隔に離隔した垂直掃引線を発
生させる。2X動作に対しては、送信および受信
ユニツトはトランスジユーサ２０の走査の中央部
分の間周期的に動作する。そのような2X動作期
間の間、送信および受信ユニツトはトランスジユ
ーサ２０の走査動作の中央部分と同期して正弦波
的な変化速度で動作し、等間隔に離隔した垂直走
査線を発生するようになる。2X動作モードにお
けるトランスジユーサ２０の走査の中央部分にわ
たる動作の間に、1X設定におけるトランスジユ
ーサ２０の完全な走査の間に発生されるものと同
数の走査線が発生される。トランスジユーサ２０
の動作のおのおのの完全な（前後）サイクルの間
にたとえば400個の正弦波的な変化速度の超音波
パルスが発生されるようになる1X動作に対して
は、パルス間の時間は、たとえば最小220マイク
ロ秒から最大１ミリ秒まで変化する。

この発明については、ただデイスプレイモード
選択スイツチ９６をＢ走査位置へセツトするだけ
でオペレータ制御の下でドツプラ動作およびデイ
スプレイがなくしかも十字線デイスプレイのない
上記に記載したようなＢ走査動作およびデイスプ
レイを提供できるようになる。スイツチ９６をＢ
走査モードにセツトしかつスイツチ９０を1Xに
セツトした状態で、トランスジユーサを含有する
ヘツド２４を対象あるいは患者２６に沿つて影像
すべきいずれかの所望の区分へ移動させる。その
区域が位置ぎめられると、動作を2X設定へスイ
ツチし、その結果オペレータに選択した区域の中
央部分の拡大像が提供されるようになる。Ｂ走査
だけを用いてその区域を容易に位置ぎめできない
ときは、ドツプラまたは組合せたＢ走査およびド
ツプラ動作モードを選択しても差支えない。ドツ
プラ動作を用いると移動すなわち流れを容易に検
出できる。たとえばドツプラデイスプレイまたは
増倍したＢ走査およびドツプラデイスプレイを用
いて動脈内の血液流を検出することもでき、オペ
レータに動脈の初期位置ぎめを援助するようにな
る。つぎにトランスジユーサヘツド２４を方位づ
け動脈の所望の区分のＢ走査影像が提供される。
いずれの場合でも、上記に記載した新規なＢ走査
および装置は、下記に説明するドツプラおよび十
字線システムとは異なつた適用例を有する。

上記の説明から、信号はそれがＢ走査レシーバ
から利用できるようになるに従つて陰極線管６６
にデイスプレイされる。Ｂ走査システムと非同期
的に動作するドツプラ送信および受信システムは
低域フイルタを備え、そしてその低域フイルタは
本質的にドツプラプロフイル信号の蓄積手段とし
て作用してその信号を蓄積し、つぎにそれらの信
号は、選択したＢ走査垂直掃引の間にデイスプレ
イマルチプレクサ１５６を介して陰極線管６６へ
読出されるようになる。またそのマルチプレクサ
１５６により、他の選択されたＢ走査垂直掃引の
間にデイスプレイされるようになる。Ｂ走査線は
正弦波的な変化速度で発生されかつデイスプレイ
されるので、ドツプラおよび十字線デイスプレイ
が提供され、そこではフイールドの両端部分に隣
接してＢ走査垂直掃引速度が最低となる。

同様な十字線およびドツプラデイスプレイタイ
ミングユニツト２００と２０２とが用いられる
（第１Ｂ図）。十字線信号タイミングユニツト２０
０は、アツプ―ダウンカウンタ２０４を備え、そ
こへフオトセル１０６からの低速タイミング制御
信号６０４が（第６図）第１Ａ図から第１Ｂ図へ
の線２０６を介して供給される。またワンシヨツ
ト１６２からのリセツト信号８６６は第１Ａ図か
ら第１Ｂ図への線２０８を介してカウンタ２０４
へ供給され、確実にアツプダウンカウンテイング
とトランスジユーサ走査向とを同期化させる。カ
ウンタ出力を用いてプログラマブルリードオンリ
ーメモリー（PROM）２１０をアドレスし、そ
してそのプログラマブルリードオンリーメモリー
（PROM）２１０は、Ｂ走査線を識別する出力を
有し、そのＢ走査線に引き続いて十字線信号がデ
イスプレイされるようになる。プログラマブルリ
ードオンリーメモリー２１０からの出力は、コン
パレータ２１２へ結合され、そしてそのコンパレ
ータ２１２は第２の入力として主第１Ａ図から第
１Ｂ図への線２１３を介してコンパレータ２１２
へ接続された主カウンタ１６０からの出力を有す
る。コンパレータ２１２は、プログラマブルリー
ドオンリーメモリ２１０からのカウントを主カウ
ンタ１６０からのカウントと比較し、そして両方
のカウント数が等しいときに出力パルスを提供す
る。

コンパレータ２１２の出力は、ワンシヨツト２
１４をトリガし、そしてそのワンシヨツト２１４
の有する出力は、カウンタ２０４のクロツク入力
端子と十字線信号発生器５１０との両方へ加えら
れ、それぞれカウンタ２０４を段階駆動しかつ発
生器５１０の動作をトリガするようになる。従つ
てカウンタ２０４は段階駆動され主カウンタ１６
０からのカウント数がプログラマブルリードオン
リーメモリ２１０からのカウント数と等しくなる
ときそのリードオンメモリ２１０へのアドレスだ
けを変化させるよう作用する。プログラマブルリ
ードオンリーメモリ２１０は、いずれかの所望の
主カウンタ出力においてコンパレータ２１２から
のパルス出力を提供するようプログラム化されて
いる。たとえば、所望に応じカウント２と４と６
と８と10と190と192と194と196と198とで出力を
提供し、ついで十字線がデイスプレイされる。ま
たコンパレータ２１２は、他方の入力として論理
回路網１９０へ供給され、つぎにその論理回路網
１９０が下記のようにしてマルチプレクサ１５６
の動作を制御するようになる。このため、コンパ
レータ２１２から論理回路網１９０への入力信号
があるときは、その論理回路網１９０からの線２
１８に出力７６４（第６図）が提供されて十字線
チヤネル制御信号としてマルチプレクサ１５６へ
供給され、その結果十字線がデイスプレイされ
る。論理回路網１９０は、単に既存のＢ走査チヤ
ネル制御信号の終端までマルチプレクサ１５６の
十字線信号チヤネルへのスイツチングを遅延させ
るだけである。その論理回路網１９０の動作につ
いては下記に記載する。

ドツプラデイスプレイタイミングユニツト２０
２は、実質的に上記に記載した十字線デイスプレ
イのためのタイミングユニツト２００と同一に構
成される。簡単に説明すると、ドツプラデイスプ
レイタイミングユニツト２０２は、アツプダウン
カウンタ２２０よりなり、そのアプダウンカウン
タ２２０へアツプダウンカウンタ２０４へ提供さ
れるものと同じアツプ／ダウンおよびリセツト信
号が供給される。アツプダウンカウンタ２２０の
出力でプログラマブルリードオンリーメモリ２２
２がアドレスされ、そこからの出力でそれらのＢ
走査線が識別され、そしてそのＢ走査線についで
ドツプラ信号（ドツプラカーソル信号またはドツ
プラプロフイル信号のいずれか）がデイスプレイ
されるようになる。プログラマブルリードオンリ
ーメモリー２２２の出力はコンパレータ２２４で
主カウンタ１６０と比較され、そしてそれらのカ
ウント数が等しいときはいつでも、コンパレータ
２２４は出力を供給する。明らかに、プログラマ
ブルリードオンリーメモリー２２２は、プログラ
マブルリードオンリーメモリ２１０とは異なつて
プログラム化されており、そして異なつた時間に
コンパレータ２２４から出力信号を提供する。コ
ンパレータ２２４の出力は、論理回路網１９０へ
その入力として供給され、またワンシヨツト２２
６へ供給される。ワンシヨツト２２６の出力はカ
ウンタ２２０を段階駆動しかつ第１Ｂ図から第１
Ｄ図への線２２８を介してタイミング信号として
供給され下記に説明するようにドツプラプロフイ
ルおよびカーソルデイスプレイのタイミングに用
いられるようになる。

ここで、マルチプレクサ１５６のチヤネル制御
のための論理回路網１９０について説明する。ラ
ンプ信号発生器１７８または１８０の１つからの
方形波出力７１２または７１４は、伝達ゲート１
８２の設定に依存し、（第１Ａ図から第１Ｂ図へ
の）線１８６を介して論理回路網１９０に含まれ
るフリツプフロツプ２４０の入力端子へ接続され
る。フリツプフロツプ２４０は方形波信号７１２
または７１４の前縁部分によりセツトされ、そし
てそこからの出力７５４（第６図および第７図）
を線１８８を介してマルチプレクサ１５６へ提供
してそのマルチプレクサ１５６を制御し、Ｂ走査
入力信号をマルチプレクサ１５６を介して陰極線
管６６へ伝達させるようにする。方形波信号７１
２または７１４の前縁部分によりワンシヨツト２
４２がトリガされ、そしてそこからの出力７５２
によりフリツプフロツプ２４０がリセツトされて
方形波パルス７５４を終端するようになる。

ドツプラコンパレータ２２４からの出力端子に
信号７５６（第７図）が提供されドツプラデイス
プレイが行なわれていることを示す状態と仮定す
る。この信号７５６はフリツプフロツプ２４４へ
その入力として供給されそれをセツトする。フリ
ツプフロツプ２４４の出力７５８は、ANDゲー
ト２４６へ接続され、そしてそのANDゲート２
４６への他方の入力はワンシヨツト２４２からえ
られる。従つてそのワンシヨツト２４２からの出
力７５２がANDゲート２４６へ印加されるまで、
ANDゲート２４６は低状態に留まる。ゲート２
４６が可能化されるとそこからの出力は、フリツ
プフロツプ２４４へリセツト信号として接続され
そのフリツプフロツプ２４４をリセツトし、この
結果パルス７５８が終端されるようになる。また
ゲート２４６からの出力７６０は、フリツプフロ
ツプ２４８をセツトするため役立つ。そのフリツ
プフロツプ２４８の出力７６２（1X）または７
６２（2X）は線２５０を介してマルチプレクサ
１５６へそのチヤネル選択信号として接続され、
この結果そのマルチプレクサ１５６の状態が調整
されその入力端子におけるドツプラ入力信号を陰
極線管６６へ通過させるることができる。フリツ
プフロツプ２４８は、つぎのＢ走査線の情報が陰
極線管６６へ伝達されるときに線１８６の方形波
出力７１２または７１４によりリセツトされる。
マルチプレクサ１５６は、実質的に1X動作に対
してはパルス７１２の間の全時間の間または2X
動作に対してはパルス７１４の間の全期間の間に
ドツプラ信号（ドツプラカーソルまたはドツプラ
プロフイルのいずれか）を通過させるよう状態づ
けられる。第６図において、参照符号７６２は選
択された状態に依存してフリツプフロツプ２４８
の出力７６２（1X）または出力７６２（2X）の
いずれかを識別する。

十字線信号コンパレータ２１２の出力は、ドツ
プラコンパレータ２２４の出力と同じように用い
られマルチプレクサ１５６を制御して十字線をデ
イスプレイさせる。簡単に言えば、コンパレータ
２１２の出力によりフリツプフロツプ２５４がセ
ツトされる。そのフリツプフロツプ２５４の出力
は、ワンシヨツト２４２の出力とともに入力とし
てANDゲート２５６へ供給され、そしてその
ANDゲート２５６からの出力によりフリツプフ
ロツプ２５８がセツトされるようになる。そのフ
リツプフロツプ２５８からの出力は線２１８を介
してチヤネル制御信号としてマルチプレクサ１５
６へ接続され、その結果マルチプレクサ１５６を
介して十字線入力信号が陰極線管６６へ通過され
るようになる。フリツプフロツプ２５８はつぎに
発生するパルス７１２または７１４によりリセツ
トされ、そして上記に記載したようにこられのパ
ルスによりＢ走査増倍動作が始められるようにな
る。上記の説明から、下記のことが明らかであ
る。すなわち論理回路網１９０を用いてマルチプ
レクサ１５６を制御しＢ走査信号を伝達させ、そ
してそれらの信号がＢ走査レシーバから利用され
るに従つて“実時間”デイスプレイされるように
なることは明らかである。十字線信号発生器５１
０により発生される十字線信号は、プログラマブ
ルリードオンリーメモリ２１０のプログラミング
によりきめられるようＢ走査デイスプレイの選択
された線の間にデイスプレイされる。またドツプ
ラレシーバからのドツプラプロフイル信号とカー
ソル信号発生器からのドツプラカーソル信号とは
プログラマブルリードオンリーメモリ２２２のプ
ログラミングによりきめられるようＢ走査デイス
プレイの選択された線の間にデイスプレイされる
ようになる。

パルスドツプラ送信および受信システムは、上
記記載の実時間パルスＢ走査システムの動作に対
し非同期的に動作する。その非同期的な送信動作
は広く異なつたＢ走査およびドツプラ周波数パル
ス信号を用いることにより可能となり、そのため
音響波フイールド間の相互干渉がなくなる。たと
えば、上記記載のように、パルス作動されるＢ走
査システムは比較的高周波数たとえば10MHzで動
作し、一方パルス作動されるドツプラシステムは
遥かに低い周波数たとえば5MHzで動作するよう
になる。そのような周波数を使用することによ
り、対象２６の内部におけるパルス動作信号の同
時存在が可能となりそしてＢ走査およびドツプラ
レシーバの同時動作が相互干渉なしに可能とな
る。

実時間Ｂ走査デイスプレイで増倍された時分割
であるドツプラデイスプレイ手段のタイミングを
除き、この発明の装置には実質的に何等かの適当
なパルス作動式ドツプラ送信および受信システム
が用いられる。図示のドツプラシステムはD.W.
ベーカ氏（D.W.Baker）著、IEEE
Transactions on Sonic and Ultrasonic，第SU
―17号、170―185頁（昭和45年―1970）記載の
“パルス作動式超音波ドツプラ血液流感知”と称
する上記記載の論文に説明された一般形式のもの
である。第１Ｃ図を参照すると、ドツプラシステ
ムのオン―オフ制御は伝達ゲート２９０の制御の
下で行なわれ、つぎにその伝達ゲート２９０は、
デイスプレイモードスイツチ９６（第５図）がド
ツプラスイツチ位置かまたはいずれかのB⁺ドツ
プラスイツチ位置にあるときそのデイスプレイモ
ードスイツチ９６により閉路されるよう制御され
る。簡単のため、ゲート２９０は、第１Ｃ図にお
いては単極単投スイツチとして示されるに過ぎな
い。ゲート２９０が可能化状態にあるときドツプ
ラクロツク２９２からのクロツク信号８００（第
８図）は、上記のゲート２９０を介してそれぞれ
第１と第２のワンシヨツト２９４と２９６とへ供
給される。第１のワンシヨツト２９４からの出力
８０２を制御信号として使用してトランスミツ
ト／レシーブ（Ｔ／Ｒ）スイツチ２９８をゲート
オンし、その結果トランスミツト／レシーブスイ
ツチ２９８を介してトランスミツトパルスの伝達
が準備されるよようになる。第２のワンシヨツト
２９６は遅延ユニツトとして作用し、ワンシヨツ
ト３００を遅れてトリガさせるようになる。第８
図において、ワンシヨツト２９６と３００とから
の出力はそれぞれ波形８０４と８０６とにより示
される。遅延出力８０６により無線周波信号
（RF）ゲート３０８の開閉が制御され、そしてそ
の無線周波信号ゲート３０８が可能化されると、
無線周波信号発生器３１０からの出力信号が電力
増幅器３１２へ通過される。電力増幅器３１２か
らの増幅された信号は、そこで可能化されたトラ
ンスミツト／レシーブスイツチ２９８を通過し、
ついでリード線３１６を介してヘツド２４のドツ
プラトランスジユーサ２２へ（第１Ｃ図から第１
Ａ図へ）通過するようになる。無線周波信号ゲー
ト３０８はクロツク２９２の制御の下で開閉し、
トランスジユーサ２２に、たとえば１秒あたり
10000パルスの反復率でたとえば１マイクロ秒継
続時間の位相コーヒレントな5MHzバーストを提
供するようになる。

ドツプラトランスジユーサ２２は、Ｂ走査トラ
ンスジユーサ２０の横断路に隣接して配置され、
そして上記記載のように制御ステイツクユニツト
４４から線５６に供給される水平出力信号の制御
の下で平行路に沿つたいずれかの点に位置ぎめす
ることもできる。集束トランスジユーサ２２を用
いてそこからの超音波ビームをＢ走査システムの
深さ範囲の中心と実質的に等しい深さに集束させ
ることもできる。ドツプラトランスジユーサ２２
のビーム軸はＢ走査システムにより影像される区
分の平面にあることが理想的で、その結果合成ド
ツプラデイスプレイは第１Ａ図に示す影像区分８
５―１Ｘまたは８５―２Ｘの内部の点からのドツ
プラ応答の指示を提供するようになる。しかしな
がら、それぞれ分離したＢ走査トランスジユーサ
２０とドツプラトランスジユーサ２２とを使用し
ているので、ドツプラビーム軸３２を拡大された
Ｂ走査影像区分の平面に整列させることは実用的
ではなくかつ必要もない。トランスジユーサが移
動する平行路は密接して位置ぎめられており、そ
の結果ドツプラビーム軸３２と影像平面とが交わ
る角度は最小化される。所望に応じ、トランスジ
ユーサ２０と２２とを平行な音響軸３０と３２と
が提供されるよう配置させることもできる。

ドツプラトランスジユーサ２２による超音波パ
ルスの伝達に引き続き、対象２６の内部の散乱体
からのエコー信号がそのトランスジユーサ２２に
より受信され、そしてそこからの電気信号出力は
線３１６を介して供給されかつ（目下“レシー
ブ”状態にある）トランスミツト／レシーブスイ
ツチ２９８を介して前置増幅器３１８へ供給され
る。その前置増幅器３１８からの信号は、さらに
無線周波信号増幅器３２０により増幅され、そし
てその無線周波信号増幅器３２０からの出力はデ
イモジユレータ３２２へその一方の入力として供
給され、そしてそのデイモジユレータ３２２は、
エコー信号のドツプラ周波数シフトと関連した電
圧出力を有する。

エコー信号は固定散乱体および移動散乱体の両
方からのエコー信号よりなることおよび移動散乱
体たとえば静脈または動脈内部を流れる血球から
の復帰信号は、ドツプラ効果による周波数でシフ
トされることは明らかである。運動の方向に依
り、信号の周波数が増加または減少するようにな
る。ここに、基準信号は、周波数オフセツト回路
３２４と無線周波信号増幅器３２６とを介して無
線周波信号発生器３１０からデイモジユレータ３
２２へ供給される。その基準信号は送信周波数か
らオフセツトされかつそれと位相コーヒレントさ
れており、そして零流れ出力電圧位置をバイアス
するために使用され、その結果逆流を検出し、つ
いでデイスプレイさせることができる。デイモジ
ユレータ３２２の出力信号の振幅は、そこへ供給
されるエコー信号と基準信号との相対位相ととも
に変化する。第８Ａ図に、ドツプラトランスミツ
タ信号８８０と増幅器３２０からの増幅されたド
ツプラエコー信号８８２とデイモジユレータ３２
２の出力信号８８４とが示されている。

デイモジユレータ３２２からのドツプラ信号８
８４は、駆動増幅器３２８により増幅され、そし
て並列接続した一連のサンプルおよびホールド回
路３３０―１ないし３３０―２０へ供給される。
これらのサンプルおよびホールド回路への制御入
力はシフトレジスタ３３４からえられ、逐次にド
ツプラ信号をサンプリングする。図示の装置にお
いては、32ビツト直列シフトレジスタが用いら
れ、そしてそのうちの20出力ビツトが20個のサン
プルおよびホールド回路の制御に使用される。図
示の20個以下または以上のドツプラチヤネルを使
用できることは明らかである。ドツプラパルス信
号の伝達とシフトレジスタ３３４の動作の開始と
の間の遅延およびシフトレジスタ３３４がクロツ
クされる速度の両方は、手動制御ユニツト４４の
制御下にあり、その結果ドツプラ“窓”がセツト
される。そのようなドツプラ窓制御については、
ドツプラレシーバの残りの部分の動作の説明に引
き続いて下記に記載する。

再び第８Ａ図を参照すると、対象あるいは患者
の皮膚および動脈からのエコー信号は、増幅され
たエコー信号の波形８８２で識別される。また第
８Ａ図において、デイモジユレータ出力８８４上
の20個の点は20個のサンプルおよびホールド回路
３３０―１ないし３３０―２０が逐次に動作して
デイモジユレータ出力をサンプルするようになる
時間を識別するためマークされるドツプラ窓は動
脈壁の内部で血液流を検出するため動作するよう
マークされる。デイモジユレータ出力８８４は受
信無線周波信号８８２とオフセツト周波数との位
相差の関数に過ぎず、その無線周波信号８８２の
振幅の関数ではない。

サンプルおよびホールド回路３３０―１ないし
３３０―２０からの出力は、ノツチフイルタ３３
２―１ないし３３２―２０を介して周波数対電圧
コンバータ（Ｆ／Ｖ）３４４―１ないし３４４―
２０へ接続される。フイルタ３３２―１ないし３
３２―２０のフイルターノツチは、無線周波信号
周波数と増幅器３２６を介して周波数オフセツト
３２４からデイモジユレータ３２２へ供給される
オフセツト周波数との間の差周波数（₀）にセツ
トされ、異なつた周波数信号の大部分がフイルタ
ーノツチを介して周波数対電圧コンバータへ通過
するのを防止するようになつている。ノツチ周波
数₀におけるフイルターリングは完全ではなく、
そのような信号の小部分がフイルターを通過でき
るようになる。（たとえば皮膚と動脈との間に）
ドツプラ周波数エコー信号のないときは、小差の
周波数信号が周波数対電圧コンバータにより検出
され、零ドツプラ復帰を示すアナログ信号レベル
へ変換されるようになる。またフイルタは、たと
えば₀―3kHzおよび₀＋3kHzの低および高しや断
周波数を有し、サンプルおよびホールド回路のス
イツチングにより発生されるような高周波雑音を
なくすようになる。第８Ｂ図にサンプルおよびホ
ールド回路の２つのチヤネルからの出力８８６―
１および８８６―１０が示され、同時にそれらが
スイツチングされるとき発生するノイズスパイク
も示されている。フイルタ３３２―１ないし３３
２―１０からの対応する過された出力８８８―
１と８８８―１０とは、第８Ｂ図に示されてい
る。

高ドツプラ周波数信号は頚動脈壁に隣接する血
液流より頚動脈の中心近くのそれから復帰され、
そして異なつたドツプラ周波数信号は第８図のフ
イルター８８８―１および８８８―１０からの異
なつた周波数信号により示される。周波数対電圧
コンバータ３４４―１ないし３４４―２０は、零
交さ形であり、上記の信号を対応するアナログ信
号へ変換し、そしてそのうちの２つの信号８９０
―１と８９０―１０とが第８Ｂ図に示される。ア
ナログ電圧信号はコミユテータ３４６を介して陰
極線管６６へ供給されドツプラデイスプレイの間
水平偏向信号を水平偏向するようになる。

ここでドツプラ窓をセツトするシフトレジスタ
３３４の動作制御装置について説明する。

ワンシヨツト３００（第１Ｃ図）から出力され
ドツプラトランスミツタ信号の発生をトリガする
無線周波ゲート制御パルス８０６は、またたとえ
ばワンシヨツトよりなる電圧制御遅延ユニツト３
３６へその一方の入力として供給される。上記記
載のように、電圧制御遅延ユニツトからの出力パ
ルス８０８は、制御ユニツト４４からのドツプラ
Ｙ軸制御出力により線５８を介して供給される制
御電圧の大きさに依存する継続期間を有する。パ
ルス８０８の前縁部分を用いてワンシヨツト３３
８をトリガし、そしてそこからの出力８１０がシ
フトレジスタ３３４のデータ入力端子へ供給され
るようになる。

シフトレジスタ３３は、つぎにゲート自在のプ
ログラマブル周波数クロツク３４０からの出力８
１４でクロツクされる。その周波数すなわちクロ
ツク速度は、リード線６４を介してクロツク３４
０へ接続される制御ステイツクユニツト４４から
のドツプラ長さ制御出力によりセツトされる。ク
ロツク３４０のオンオフ制御のためのゲート信号
８１２は、フリツプフロツプ３４２からの出力に
より提供される。そのフリツプフロツプ３４２は
電圧制御遅延ユニツト３３６からのパルス８０８
の前縁部分によりセツトされクロツク動作を始め
るようになる。フリツプフロツプ３４２はワンシ
ヨツト３３８からフリツプフロツプ３４２へ供給
されるレジスタ入力パルスがレジスタからシフト
されるとき、そのフリツプフロツプ３４２はシフ
トレジスタ３３４からの出力によりリセツトされ
る。上記記載のように、（参照符号８１５で識別
される）レジスタ２３４からの32ビツト出力のう
ちの20個だけを用いてサンプルおよびホールド回
路３３２―１ないし３３２―２０の動作を制御さ
せる。しかしながらクロツク信号は、レジスタ３
３４への入力ビツトがそこからフリツプフロツプ
３４２へシフトされそのフリツプフロツプ３４２
がリセツトされるようになるまで進行し続ける。
クロツク３４０がゲートオンされる時間は、線５
８のドツプラ垂直制御時間によりきめられ、そし
てそのクロツク３４０が動作する周波数は線６４
のドツプラ長さ制御電圧によりきめられる。上記
記載のように、これらのドツプラ垂直および長さ
制御電圧は、ドツプラレシーバ“窓”を位置ぎめ
するため役立ち、そしてその時間の間にドツプラ
エコー信号がサンプルおよびホールド回路により
ゲートされ周波数対電圧コンバータへゲートされ
るようになる。これらのドツプラ制御電圧は線５
６のドツプラＸ軸すなわち水平制御電圧とともに
上記記載のようにして制御ステイツクユニツト４
４を用いてオペレータにより選択的にセツトされ
るようになる。

第１Ｃ図から分るように、周波数対電圧コンバ
ータ３４４―１ないし３４４―２０の出力はコミ
ユテータすなわちアナログマルチプレクサ３４６
へ接続される。その周波数対電圧コンバータの出
力信号をコミユテータ３４６の出力線３４８へ逐
次に接続するためのコミユテータ動作は、カウン
タ３５０（第１Ｄ図）からの出力により制御さ
れ、そしてそのカウンタ３５０からコミユテータ
３４６へ供給される制御信号は、第１Ｄ図から第
１Ｃ図へのリード線３５２を介して供給される。
コミユテータ３４６の動作のタイミングは、下記
記載のようにして制御され、確実にドツプラプロ
フイルデイスプレイ６８をカーソル７０デイスプ
レイとＢ走査デイスプレイとの両方に適正に一致
させることができる。このためコミユテータ３４
６がクロツクされるときは、その出力端子に現れ
るドツプラプロフイル信号は、線３４８を介して
増幅器３５６への入力端子の加算接続点Ｊへ接続
されるようになる。

コミユテータ３４６からのドツプラプロフイル
信号は、増幅器３５６への３つの入力のうち１つ
として供給される。また制御ステイツクユニツト
４４から線５６へのドツプラ水平すなわちＸ位置
制御信号は、ユニツト４４へ供給され、そして増
幅器オフセツト信号として作用し、ドツプラプロ
フイルデイスプレイの基準レベルを確立しかつカ
ーソルデイスプレイの間、カーソル７０の横位置
を確立するようになる；カーソルおよびドツプラ
プロフイルは下記に記載のようにして交番のドツ
プラデイスプレイ期間の間にデイスプレイされ
る。第３図および第４図から分るように、カーソ
ル７０には、水平端セグメント７０Ａと７０Ｂと
が提供されてカーソル端を明瞭にマークし、そし
てそのような端セグメントを発生させるために必
要な水平偏向信号は、第１Ｄ図に示されるカーソ
ル電圧発生器からの線３６０を介して増幅器３５
６へその第３の入力信号として供給されるように
なる。

増幅器３５６からのドツプラデイスプレイのた
めの水平偏向信号は増幅器３６４へ接続され、そ
の増幅器３６４はゲイン２を有する。その増幅器
３６４は2X動作状態のとき回路に含まれ、そし
て1X動作状態のとき伝達ゲート３６６により回
路から分路されるようになる。増幅器３６４から
または可能化されたゲート３６６を介する増幅器
３５６からの出力は、（第１Ｃ図から第１Ｂ図な
いし第１Ａ図への）線３６８を介してマルチプレ
クサ１５６へそのドツプラＸ軸入力信号として接
続され、そのため線２５０を介してドツプラマル
チプレクサチヤネル制御信号がマルチプレクサ１
５６へ供給されるとき、陰極線管６６の水平偏向
回路へ接続される。このため、マルチプレクサ１
５６にドツプラプロフイルまたはドツプラカーソ
ル信号が提供されるときはいつでも、線２５０に
ドツプラマルチプレクサチヤネル制御信号７６２
が現れてドツプラデイスプレイスイツチングされ
るようになる。

ドツプラデイスプレイのための垂直偏向信号
は、サンプルおよびホールド回路３８２と３８４
とからの出力と関連してランプ信号発生器３８０
により提供され、そして上記のすべての垂直偏向
信号は第１Ｄ図に示される。第３図および第４図
のデイスプレイから分るように、ドツプラプロフ
イル６８とカーソル７０との両方は同じ垂直偏向
レベルの間にデイスプレイされ、従つてドツプラ
デイスプレイの間に垂直偏向のためのランプ信号
が要求されそのようなレベルの間にのみ動作する
ようになる。おのおののＢ走査フレームにつき１
度、ドツプラトランスミツタとＢ走査トランスミ
ツタとが同時に動作され、つぎにサンプルおよび
ホールド回路３８２と３８４とが制御されてサン
プルおよびホールド回路３３０―１ないし３３０
―２０（第１Ｃ図）により実行されるドツプラ信
号蓄積シーケンスの始端および終端に現れるＢ走
査偏向信号をそれぞれサンプルおよびホールドす
るようになる。それぞれサンプルおよびホールド
回路３８２と３８４とからの出力信号８１８と８
２０とは、第９図および第１０Ｂ図に示され、そ
してこれらのサンプルおよびホールド回路３８２
と３８４とを制御するための手段については下記
に説明する。このためサンプルおよびホールド回
路出力８１８と８２０とは、各Ｂ走査フレームご
とに参照符号Ｖ１とＶ２とで識別される所要レベ
ルに確立されかつＢ走査サイクルの残りの部分の
間に上記の所要レベルに留まり、コミユテータ３
４６の動作速度の制御およびドツプラ垂直偏向信
号の発生に使用されるようになる。

上記記載のようにドツプラデイスプレイシーケ
ンスはコンパレータ２２４（第１Ｂ図）からの出
力７５６（第７図）で始められ、そしてその出力
７５６により論理回路網１９０を用いてドツプラ
伝達のためのマルチプレクサ１５６の状態が整調
され、またワンシヨツト２２６がトリガされるよ
うになる。そのワンシヨツト２２６の出力８２２
（第９図）は（第１Ｂ図から第１Ｄ図への）線２
２８を介してクロツク入力としてフリツプフロツ
プ３８８へ供給される。そのフリツプフロツプ３
８８の出力端子はそのデータ端子へ接続され、
フリツプフロツプをトツグル動作させる。ドツプ
ラ信号プロフイルデイスプレイは、Ｑ出力端子が
低レベルへスイツチされるとき開始され、そして
ドツプラカーソルデイスプレイはＱ出力端が高レ
ベルスイツチされるとき開始される。ドツプラプ
ロフイルはコンパレータ２２４からの交番の出力
に基いてデイスプレイされるようになる。

そこでフリツプフロツプ３８８からのＱ出力が
高レベルから低レベルへスイツチされドツプラプ
ロフイルデイスプレイが始められたと仮定する。
そのフリツプフロツプ３８８の出力８２４はフリ
ツプフロツプ３９０へそのデータ入力として供給
され、そしてフリツプフロツプ３９０へ電圧制御
発振器（VCO）３９２からクロツクパルスが供
給される。その結果Ｄ端子すなわちデータ端子へ
の入力状態が変化するに引き続き、電圧制御発振
器３９２からのクロツクパルスを受信するに応じ
てフリツプフロツプ３９０の状態も切換わるよう
になる。出力端子Ｑに現れるフリツプフロツプ３
９０の出力８２６の立下り縁部分によりワンシヨ
ツト３９１がトリガされ、そしてそのワンシヨツ
ト３９１は出力パルス８２８を有する。ワンシヨ
ツト３９１からのパルス８２８はカウンタ３５０
へそのリセツト信号として供給されカウンタ３５
０をリセツトしかつORゲート３９４を介してラ
ンプ信号発生器３８０の制御入力へ接続されてそ
の発生器３８０をトリガオンする。フリツプフロ
ツプ３９０からの端子出力はANDゲート３９
６へその一方の入力として接続され、そのAND
ゲート３９６を可能化して電圧制御発振器３９２
からのクロツクパルスを通過させるようになる。
ANDゲート３９６からのクロツクパルス８３０
はカウンタ３５０をクロツクし、そして上記記載
のようにそのカウンタ３５０からの信号の制御の
下でコミユテータ３４６がスイツチされ、周波数
対電圧コンバータ３４４―１ないし３４４―２０
からのドツプラプロフイル信号を陰極線管６６の
水平偏向回路へ通過させるようになる。その電圧
制御周波数は差分増幅器３９８からの電圧出力に
より制御され、そしてその差分増幅器３９８は、
それぞれサンプルおよびホールド回路３８２と３
８４とからその増幅器３９８へ供給される入力信
号（電圧）Ｖ１とＶ２とを有する。従つてクロツ
ク速度は信号Ｖ１とＶ２との差できめられ、そし
てクロツクの出力周波数が減少するに従つて信号
Ｖ１とＶ２との電圧差が増加するようになる。カ
ウンタ３５０がクロツクされかつコミユテータ３
４６が段階駆動される速度は、信号Ｖ１とＶ２と
の間の差に反比例する。

ANDゲート３９６は可能化状態に留まりフリ
ツプフロツプ３９０の状態が変化するまで電圧制
御発振器３９２からのクロツクパルスを通過させ
るけれども、明らかにカウンタ３５０により最初
の20個のクロツクパルスだけが使用されてコミユ
テータ３４６を段階駆動し、20個の周波数対電圧
コンバータからのアナログドツプラプロフイル信
号を読出すようになる。第９図において、最初の
20個のクロツクパルスは時間Ｔ６とＴ７との間に
発生するように示される。これらの信号を適正に
デイスプレイするため、陰極線管６６へ垂直偏向
信号を供給しなければならず、そしてその信号は
時間Ｔ６とＴ７との間で信号Ｖ１とＶ２との間に
斜に立上るものである。

ドツプラプロフイルおよびドツプラカーソルデ
イスプレイのための垂直ランプ信号は、線４１０
を介して増幅器４０２からマルチプレクサ区分１
５６Ｙ（第１Ｄ図から第１Ｂ図）へ供給される。
増幅器４０２とその関連する入力および帰還抵抗
とは、加算回路を構成し、それへ供給される入力
電圧を加算するようになる。増幅器４０２にはサ
ンプルおよびホールド回路３８２からの第１の入
力信号Ｖ１が提供される。増幅器４０２の第２の
入力信号はランプ信号発生器３８０とサンプルお
よびホールド回路３８４との出力をランプ信号発
生器３８０へ接続する伝達ゲート４００と４０４
との状態に依り、そのランプ信号発生器３８０ま
たはサンプルおよびホールド回路３８４のいずれ
かから供給される。それぞれランプ信号発生器３
８０とサンプルおよびホールド回路３８４との出
力８３１と８２０とは、下記のようにして伝達ゲ
ート４００と４０４とを動作させることにより交
番に増幅器４０２へ供給される。すなわち一方の
ゲートを可能化する間に他方を不可能化するよう
にして交番に増幅器４０２へ供給される。ゲート
４００と４０４とのための制御信号は、コンパレ
ータ４０６からえられる。そのコンパレータ４０
６からの出力は、一方のゲートが可能化されかつ
他方のゲートが不可能化されるようなときに、直
接にゲート４００へ接続されかつインバータ４０
８を介して他方のゲート４０４へ接続される。コ
ンパレータ４０６の入力は、ランプ信号発生器３
８０とサンプルおよびホールド回路３８４の出力
とにより提供される。

動作に際し、上記記載のようにランプ信号発生
器３８０は、それへ接続されたワンシヨツト３９
１からの出力８２８（第９図）によりORゲート
３９４を介してゲートオンされ、同時にANDゲ
ート３９６が可能化されて電圧制御発振器３９２
の出力クロツクパルス８３０を通過させるように
なる。発生器３８０が可能化されると、そこから
のランプ信号出力８３１は零レベルから上昇す
る。それがサンプルおよびホールド回路３８４か
らの信号出力８２０のレベルすなわちＶ２に達す
ると直ちに、コンパレータ４０６は出力８３２を
発生し、その出力８３２により伝達ゲート４００
と４０４とがスイツチされ、ゲート４００が不可
能化されかつゲート４０４が可能化されるように
なる。そこでランプ信号発生器３８０の出力より
むしろサンプルおよびホールド回路３８４からの
信号出力Ｖ２が増幅器４０２への第２の入力とし
て供給される。増幅器４０２への入力端子に適当
なスケーリング抵抗を用いることにより、そこか
らの出力８３４（第９図）は時間Ｔ６とＴ７との
間に電圧レベルＶ１とＶ２との間に斜めに立上
り、そして上記の時間Ｔ６とＴ７との間に周波数
対電圧コンバータ３４４―１ないし３４４―２０
からのドツプラプロフイル情報を増幅器３５６を
介して陰極線管６６へのＸ軸入力端子へ読出すよ
うになる。

ドツプラプロフイルおよびカーソルデイスプレ
イの間のＺ軸制御は、ランプ信号発生器３８０と
（下記に記載するようにカーソル信号発生のため
の）ランプ信号発生器４１８とからの方形波出力
により提供され、そしてその方形波出力は、OR
ゲート４１１と（第１Ｄ図から第１Ｂ図への）線
４１３とを介してマルチプレクサ１５６のドツプ
ラＺ軸入力端子へ接続され、その結果陰極線管６
６の制御グリツド１５８へ接続されるようにな
る。

上記記載のように、ドツプラプロフイルおよび
カーソル信号は、交番のドツプラデイスプレイの
期間に陰極線管６６へ供給される。フリツプフロ
ツプ３８８は、ワンシヨツト２２６からの出力８
２２によりトリガされ、そして上記記載のように
フリツプフロツプ３８８のＱ出力は、高レベルか
ら低レベルへスイツチされる。つぎにフリツプフ
ロツプ３８８がワンシヨツト出力８２２によりト
リガされそしてその出力が低レベルから高レベル
へ向うと、ドツプラカーソル信号が発生されかつ
陰極線管６６にデイスプレイされるようになる。
フリツプフロツプ３８８からの波形８２４の立上
り縁部分によりワンシヨツト４１４がトリガさ
れ、そしてそこからの出力パルス８３６（第９
図）はORゲート４１６を介してランプ信号発生
器４１８へ接続され、そのゲート４１６をトリガ
するようになる。ランプ信号発生器４１８はドツ
プラカーソル信号の水平端区分７０Ａと７０Ｂと
の発生に用いられる。発生器４１８はランプ信号
８３８と方形波信号８４０との両方の出力を有
し、そしてそれらの出力は、ワンシヨツト４１４
により発生器４１８がトリガされるときに発生さ
れる。ランプ信号８３８出力は第１の伝達ゲート
４２０を介して線３６０により増幅器３５６の加
算接続点Ｊへ接続される。直流電源およびポテン
シオメータ４２２（第１Ｄ図）からの直流電圧
は、第２の伝達ゲート４２４を介して加算接続点
Ｊへ接続される。ポテンシオメータ４２２を調整
してゲート４２４へ直流電圧を提供し、そしてそ
の直流電圧は実質的にランプ信号８３８の中間電
圧に等しく、そしてその理由は下記に明らかとな
る。

ゲート４２０と４２４とはランプ信号発生器か
らの方形波出力８４０を用いてゲートオン、オフ
され、そして方形波ゲーテイング信号がインバー
タ４２６を介してゲート４２０へ供給されるの
で、一方のゲートは可能化され、反対に他方のゲ
ートは不可能化される。

第９図において、ゲート４２０と４２４とから
の出力は、それぞれ参照符号８４２と８４４とに
より識別される。ゲート４２４は常時可能化さ
れ、これを介して定直流電圧を増幅器３５６へ接
続させる。ゲート４２４からの直流電圧により本
質的に制御ユニツト４４（第１Ｃ図）から増幅器
３５６へ供給される水平位置制御信号へ定直流値
が付加されるようになつている。ランプ信号発生
器４１８が可能化されると、そこからの方形波出
力により伝達ゲート４２４が不可能化されてゲー
トから直流電源を除去しかつ伝達ゲート４２０を
可能化してランプ信号を通過させる。第９図にお
いて、参照符号８４６で識別されるゲート４２０
と４２４とからの組合せ出力は、第１と第２との
オフセツトランプ区分８４６Ａと８４６Ｂとを備
え、それぞれカーソル端区分７０Ａと７０Ｂとを
発生させるようになる。第２の端区分７０Ｂは下
記に記載するカーソル信号７０の垂直部分のため
の垂直ランプ信号の発生に引続いて発生される。

時間Ｔ／２における発生器４１８からの方形波
８４０の後尾縁部分によりワンシヨツト４２８が
トリガされ、そしてそのワンシヨツト４２８から
の出力８４８は、ORゲート３９４を介してラン
プ信号発生器３８０へ接続され、それを可能化す
る。ドツプラプロフイルデイスプレイのための垂
直偏向信号８３４の発生に際してのランプ信号発
生器３８０とサンプおよびホールド回路３８２と
３８４との動作については上記に記載した。ここ
で、ランプ信号発生器３８０は、ワンシヨツト３
９１からのパルス出力８２８によらず、むしろワ
ンシヨツト４２８からのパルス出力８４８により
ゲートオンされる。上記記載のように、発生器３
８０からのランプ信号８３１が、サンプルおよび
ホールド回路３８４からのレベルＶ２に達したと
き、コンパレータ４０５により出力８３２が発生
され、これを用いて伝達ゲート４００と４０４と
が開閉されるようになる。またコンパレータ４０
５の出力８３２はワンシヨツト４３０へ接続さ
れ、それをトリガする。そのワンシヨツト４３０
の出力８５０は、ORゲート４１６を介してラン
プ信号発生器４１８へ接続され、それを可能化さ
せる。その結果、上記記載のようにして伝達ゲー
ト４２０と４２４とのからの組合せ出力端子に、
参照符号８４６Ｂで示される低カーソル端信号が
発生し、カーソル端信号７０Ｂを発生するように
なる。

サンプルおよびホールド回路３８２と３８４と
は、それぞれＶ１とＶ２との信号レベルを周期的
に確立しかつアツプデートするよう動作し、そし
て上記の信号レベルはたとえば装置の初期ターン
オンにより、および制御ステイツク４８のドツプ
ラ長さまたは垂直設定値またはその両方の変化に
より、ならびにホールドモールドなどにおけるサ
ンプルおよびホールド回路の出力電圧の時間に伴
なう崩壊により要求されるものである。明らかに
サンプルおよびホールド回路３８２と３８４とか
らの電圧レベルＶ１とＶ２とは、レベルを識別
し、そしてそのレベルからサンプルおよびホール
ド回路３３０―１ないし３３０―２０により蓄積
される最初および最終のドツプラエコー信号が求
められ蓄積されたプロフイル信号を適正にデイス
プレイさせるはずである。勿論Ｂ走査垂直偏向信
号のタイミングと傾斜とは、Ｂ走査信号を適正に
デイスプレイするため正しいものである。この装
置について、Ｂ走査およびドツプラトランスミツ
タは、周期的に同時に動作し、そしてＢ走査垂直
偏向信号がサンプルおよびホールド回路３８２と
３８４とへその入力として供給されている状態
で、偏向信号は、最初および最終ドツプラ信号が
それぞれのサンプルおよびホールド回路３３０―
１ないし３３０―２０により蓄積される瞬間にサ
ンプルおよびホールド回路３８２と３８４とによ
りサンプルされるようになる。

図示の装置においては、おのおののフレームご
とに発生するフオトセル１０４からの最初のパル
スは、Ｂ走査ユニツトとドツプラユニツトとを制
御するために用いられ、その結果Ｂ走査トランス
ジユーサ２０とドツプラトランスジユーサ２２と
により超音波パルスが同時に発生される。Ｂ走査
送信動作とドツプラ送信動作とを同時に実行させ
るためのタイミング手段は、第１Ｄ図に示される
ようなフリツプフロツプ４８０を備える。そのフ
リツプフロツプ４８０のＲ（リセツト）入力端子
はワンシヨツト４８２からの出力へ接続され、つ
ぎにそのワンシヨツト４８２は第１Ａ図から第１
Ｄないし第１Ｃ図への線４８４を介してワンシヨ
ツト４８２へ接続されるフオトセル１０４の出力
によりトリガされる。従つてワンシヨツト４８２
からの出力パルスは、第１０Ａ図に示されるフオ
トセル１０４の出力パルス６０２と同じ正弦的な
変化速度で発生されることになる。フリツプフロ
ツプ４８０のＳ入力端子は、第１Ａ図ないし第１
Ｃ図から第１Ｄ図への線４８６を介してワンシヨ
ツト１６２からの出力８６６へ接続される。ワン
シヨツト１６２は、Ｂ走査掃引の一端でフオトセ
ル１０６からの出力６０４の１サイクルごとに１
度トリガされ、フリツプフロツプ４８０をセツト
する。フオトセル１０４からの最初の高速タイミ
ングパルスが発生するに応じ、リセツト信号が短
時間遅く発生してフリツプフロツプ４８０をリセ
ツトさせる。第１０Ａ図において、フリツプフロ
ツプ４８０の出力は、参照符号８６８により識別
される。フオトセル１０４からの他の高速タイミ
ングパルスは、つぎのＢ走査サイクルの始点でフ
リツプフロツプ４８０が再びセツトされるまで、
そのフリツプフロツプ４８０の動作に何等の影響
も与えない。

フリツプフロツプ４８０の出力８６８の前縁部
分は、時間的にフオトセル１０４からの最初のタ
イミングパルスに対応し、そしてそれを用いてワ
ンシヨツト４８８がトリガされ、つぎにそのワン
シヨツト４８８によりフリツプフロツプ４９０が
セツトされる。そのフリツプフロツプ４９０の出
力８７０はANDゲート４９２へその一方の入力
として接続される。ANDゲート４９２の他方の
入力は、それへ第１Ｃ図から第１Ｄ図への線４９
４を介して接続されるワンシヨツト２９４からの
ドツプラトランスミツト／レシーブ制御パルス８
０２で構成される。ドツプラシステムはたとえば
１秒あたり10000パルスの反復率すなわち周波数
で動作でき、そして簡単のため約30分の１のトラ
ンスミツト／レシーバ制御パルス８０２だけが第
１０Ａ図に示されている。ANDゲート４９２か
らのゲート信号８７２によりワンシヨツト４９６
がトリガされ、そしてそこからの反転された信号
出力は、フリツプフロツプ４９０へそのリセツト
信号として接続されてフリツプフロツプ４９０を
リセツトし、その結果ワンシヨツト４８８からの
つぎの出力パルスが準備されるようになる。他方
のワンシヨツト４９６の出力８７４を用いてＢ走
査システムの動作をトリガし、それをドツプラシ
ステムと同時に動作させることができる。このた
め出力８７４は（第１Ｄ図から第１Ａ図ないし第
１Ｃ図へ）の線４９８によりORゲート１４０と
遅延ユニツト１７４と１７６とを介してランプ信
号発生器１７８と１８０とへ接続される。上記記
載のように、これらのランプ信号発生器の出力は
Ｂ走査デイスプレイのための垂直偏向信号として
用いられ、そして伝達ゲート１８２からの線１８
４に選択したランプ信号発生器出力がえられるよ
うになる。

ドツプラシステムが１秒あたり10000パルスの
反復率で動作している状態において、（フオトセ
ル１０４からの最初のＢ走査タイミング信号が発
生するに応じた）ワンシヨツト４９６のトリガリ
ングとＢ走査システムのトリガリングとの間に、
100マイクロ秒までの遅延が存在することもある。
そのような不適正なタイミングのため、Ｂ走査情
報の最初の線はデイスプレイされない。陰極線管
６６の情報線のデイスプレイは、何等かの適当な
手段により阻止される。図示の装置においては、
ゲイン関数発生器１３８は不可能化され、この時
に時間可変ゲイン増幅器１３６の動作が不可能化
される。このため、ワンシヨツト４９６からの信
号８７４はたとえばワンシヨツトの遅延ユニツト
５０２（第１Ａ図）接続され、そしてその遅延ユ
ニツト５０２の有する出力は、遅延ユニツト１７
４と１７６とからのパルス期間を超えるパルス期
間を備える。ワンシヨツト５０２の出力は、イン
バータ回路５０４を介してANDゲート１４１へ
接続され、遅延ユニツト１７４からの出力パルス
が存在する間にゲート１４１からの出力を低レベ
ルに保持し、その結果ゲイン関数発生器１３８の
動作がトリガされないようになる。このようにゲ
イン関数発生器１３８がトリガされないと、増幅
器１３６は不可能化されたままで、そしてＢ走査
レシーバの出力端子に圧縮増幅器１５４から何等
のＢ走査情報線もえられない。

伝達ゲート１８２からの線１８４におけるＢ走
査情報のための垂直偏向信号は、第１Ａ図から第
１Ｄ図ないし第１Ｂ図へ線４３６を介してサンプ
ルおよびホールド回路３８２と３８４とへそのア
ナログ入力として供給される。サンプルおよびホ
ールド回路３８２と３８４とへ制御信号が供給さ
れ、ドツプラ動作の間にそれぞれ最初および最後
のサンプルおよびホールド回路３３０―１および
３３０―２０（第１Ｃ図）が作動されるとき、上
記のサンプルおよびホールド回路３８２および３
８４を瞬間的にホールドモードからサンプルモー
ドへスイツチングさせる。図示の装置において
は、上記の制御信号は、クロツク信号８１４（第
８図）を用いてプログラマブル周波数クロツク３
４０（第１Ｃ図）からえられる。シフトレジスタ
３４４をクロツクするほかに、上記のクロツク信
号８１４は、線４４２を介してカウンタ４４４へ
接続される。そのカウンタ４４４は、たとえばリ
ツプルモードで縦続接続された１対の２進化10進
アツプカウンタにより構成される。カウンタ４４
４の“１”端子出力はフリツプフロツプ４４６へ
そのリセツト信号として供給される。カウンタ４
４４の“４”および“16”出力端子はANDゲー
ト４４８の入力端子へ接続されてカウント“20”
のときに出力を提供し、そしてその出力を用いて
第２のフリツプフロツプ４５０がリセツトされ
る。カウンタ４４４およびフリツプフロツプ４４
６と４５０は、おのおののＢ走査フレームに１
度、上記記載のカウンタ４４４のカウンテイング
動作およびフリツプフロツプ４４６と４５０との
リセツテイング動作の直前にワンシヨツト４９６
からのパルス出力８７４によりそれぞれリセツト
およびセツトされる。フリツプフロツプ４４６と
４５０との出力は、それぞれ参照符号８７６と８
７８とで第１０Ｂ図に示される。これらのフリツ
プフロツプ出力は、サンプルおよびホールド回路
３８２と３８４とへ制御信号として供給され、フ
リツプフロツプ４４６と４５０とがセツト状態に
ある間上記のサンプルおよびホールド回路３８２
と３８４とをサンプルモードすなわちトラツキン
グモードへスイツチする。従つてサンプルおよび
ホールド回路３８２と３８４とへその入力として
供給されるＢ走査垂直偏向信号は、ドツプラプロ
フイル信号を取得する始端と終端とにおいてサン
プルされかつホールドされる。サンプルおよびホ
ールド回路３８２と３８４とがアツプデートされ
るような期間の間、それらの回路からの出力は、
第１０Ｂ図においてそれぞれ参照符号８１８と８
２０とで識別される。上記記載のように、サンプ
ルおよびホールド回路３８２と３８４とにより保
持される信号レベルＶ１とＶ２とは、カーソル７
０の発生とドツプラプロフイル６８のデイスプレ
イとの両方に使用され、それぞれカーソル７０の
端レベルとドツプラプロフイル６８の垂直端レベ
ルとをセツトしかつドツプラデイスプレイ６８の
個々のセグメントがデイスプレイされる速度を確
立するようになる。

第１Ｂ図に示される電子十字線信号（電圧）発
生器５１０は、デイスプレイの縁部分に沿つて校
正したテイツクマークを提供するため備えられ、
組織度量衡などのために用いられる。上記に記載
しかつ第２図および第３図から分るように、1X
動作のためのテイツクマークは、それぞれ参照符
号８０―１ないし８０―６０により識別される。
2Xデイスプレイのため、第４図に示されるよう
に、テイツクマークは参照符号８２―１ないし８
２―２８により識別される。上記記載のように、
第３図に示されるような2Xフイールドインジケ
ータマーク８３―１ないし８３―４には、1Xデ
イスプレイが提供され、1Xデイスプレイから2X
デイスプレイへスイツチングされるとき2X境界
を指示するようになる。第５図に、十字線信号オ
ンオフスイツチ９２と2Xフイールドスイツチ９
４とが示される。

第１Ｂ図を参照すると、十字線信号発生器５１
０はデコーダ５１２を備えるよう示され、そして
そのデコーダ５１２はたとえば８個の４線対１デ
コーダよりなる。これらのデコーダには、1X，
2Xスイツチ区分９０―１および2Xフイールドイ
ンジケータスイツチ９４を介して若干のハード配
線入力と若干の切換自在の入力とが提供される。
スイツチ９０―１と９４とは、単極２投スイツチ
よりなるよう示され、そしてそのおのおのは、高
レベル入力へ接続される一方の端子と低レベル入
力へ接続される他方の端子とを備える。スイツチ
９０―１からの出力は、選択したデコーダ入力端
子へその入力して接続されかつANDゲート５１
４へ接続される。2Xフイールドインジケータス
イツチ９４からの出力はANDゲート５１４への
第２の入力を提供する。図示の装置においては、
説明のためだけに、スイツチ９０―１と９４との
設定が1Xとオフおよび2Xとオフおよび1Xとオン
の状態においてそれぞれデコーダ５１２の２進出
力はそれぞれ０および64および128を提供するよ
う示される。

デコーダ５１２の出力は、プリセツト自在のカ
ウンタ５１６へその入力信号として供給され、そ
のためカウンタ５１６は、ワンシヨツト２１４か
らロード信号を受信すると直ちにデコーダ５１２
の出力から提供されるカウントへプリセツトされ
るようになる。ワンシヨツト２１４は、上記記載
のようにコンパレータ２１２からそのワンシヨツ
ト２１４へ信号入力が提供されるときはいつで
も、そして十字線信号サイクルが実行されるよう
になるときはいつでもトリガされる。スイツチ９
０―１が1X位置にありかつスイツチ９４が開路
状態において、カウンタ５１６は、それへのロー
ド信号を受信すると直ちに零カウントにロードさ
れること；スイツチ９０―１が2X位置にありか
つスイツチ９４が開路状態において、カウンタ５
１６は、そのロード端子が付勢されるとき64カウ
ントにロードされること；スイツチ９０―１が
1X位置でかつスイツチ９４が閉路状態において、
カウンタ５１６はその可能化端子が付勢されると
き128カウントにロードされることは明らかであ
る。図示の装置においては、カウンタ５１６への
クロツク入力端子にクロツクパルスが受信される
に応じて、カウンタ計数は、限定のすなわちプレ
ロードされた零値または64値または128値から歩
進するようになる。

カウンタ５１６をロードするためのワンシヨツ
ト２１４の出力９００（第１１図）はまた、遅延
ユニツト５１８へ供給され、そしてその遅延ユニ
ツト５１８は、たとえば出力９０２を有するワン
シヨツトよりなる。上記記載のように、コンパレ
ータ２１２の出力は、論理回路網１９０を介して
マルチプレクサチヤネルの制御のために使用さ
れ、そのマルチプレクサ１５６をスイツチして十
字線をデイスプレイさせる。ワンシヨツト５１８
により提供される遅延のため、十字線信号がチヤ
ネルをスイツチングしたのちマルチプレクサ１５
６を介して伝達されるまえにそのマルチプレクサ
１５６を整定させることができるようになる。

ワンシヨツト５１８の出力９０２は、フリツプ
フロツプ５２０のリセツト端子へ接続され、そし
てそのフリツプフロツプ５２０は出力９０２の後
尾縁部分によりリセツトされる。フリツプフロツ
プ５２０の出力９０４はゲーテイング信号として
役立ち、そのゲーテイング信号は、フリーランニ
ングクロツク５２２へ接続されそのオン―オフを
制御する。クロツク５２２の出力９０６は、カウ
ンタ５１６を駆動するためにその入力端子へ、ま
たNORゲート５２３を介して遅延ユニツト５２
４をトリガするためその入力端子へそれぞれ接続
される。十字線信号のオンオフ制御スイツチ９２
は遅延ユニツト５２４のための直流電源回路に含
まれるよう示され、十字線信号発生器をオンオフ
制御する。十字線信号発生器の上記のようなオン
オフ制御のため明らかに他の配置も可能である。
第１１図においては、ワンシヨツト５２４の出力
は、参照符号９０７で識別される。

カウンタ５１６の内容は、プログラマブルリー
ドオンリーメモリ（PROM）５２６へ供給され、
つぎにそのプログラマブルリードオンリーメモリ
５２６の有する第１の出力（Ｙ出力）と第２の出
力（Ｘ出力）とは、デイジタル対アナログ（Ｄ／
Ａ）コンバータ５２８と５３０とへその入力とし
て接続される。これらのデイジタル対アナログコ
ンバータ５２８と５３０とからのアナログ出力９
０８と９１０とは、マルチプレクサ１５６を介し
てそれぞれ陰極線管６６の垂直偏向回路と水平偏
向回路とへ接続され、管のスクリーン表面にテイ
ツクマークを位置ぎめするようになる。カウンタ
５１６が段階駆動されたのち、上記記載の遅延ユ
ニツト５２４からの遅延されたクロツクパルスに
より、ワンシヨツト５３２がトリガされ、そして
そのワンシヨツト５３２の有する出力はマルチプ
レクサ１５６を介して陰極線管６６の制御グリツ
ドへ接続さされ、そしてその管６６のＺ軸をオン
オフ制御する。遅延ユニツト５２４により提供さ
れる遅延のため、ワンシヨツト５３２の出力によ
り陰極線管６６のＺ軸がターンオンすなわち可能
化されるまえに、デイジタル対アナログコンバー
タ５２８と５３０とからの垂直偏向電圧と水平偏
向電圧とが整定されるようになる。この装置につ
いては実際に、プログラマブルリードオンリーメ
モリ５２６により、カウンタ５１６の出力が十字
線信号のテイツクマークのＹ座標とＸ座標とを示
すデイジタル数へ変換され、つぎにそのデイジタ
ル信号は、デイジタル対アナログコンバータ５２
８と５３０とにより陰極線管６６のためのアナロ
グ垂直偏向信号と水平偏向信号とへ変換されるよ
うになる。

十字線デイスプレイの終端で（たとえば、1X
デイスプレイに対するカウンタ５１６のカウント
６１で、および2Xデイスプレイに対するカウン
ト９３で、および2Xフイールドインジケータデ
イスプレイを伴なう1Xデイスプレイに対するカ
ウント１９３で）、プログラマブルリードオンリ
ーメモリ５２６はプログラム化され、同じ出力を
提供する。このプログラマブルリードオンリーメ
モリ５２６の出力は、デコーダ５３３によりデコ
ードされ、そしてそのデコーダ出力９１２はフリ
ツプフロツプ５２０へ供給されてそれをセツト
し、その結果、クロツク５２２が停止されるよう
になる。デコーダ５３３の出力は、またワンシヨ
ツト５３２のリセツト端子へ印加され、そこから
の出力パルスを阻止する。従つて１サイクルの最
終クロツクパルスによりカウンタ５１６がクロツ
クされるとき、陰極線管６６へは何等のＺ軸信号
も供給されず、何となれば遅延されたクロツクパ
ルスがワンシヨツト５３２へ到着するまえにその
ワンシヨツト５３２が不可能化されるからであ
る。そのとき十字線信号発生器は、コンパレータ
から１つの出力が提供されてワンシヨツト２１４
からの別のパルスで作動されるまで、上記の休止
状態に留まる。

十字線の使用に便利のため、隣接するテイツク
マークの間隔は、1Xと2Xとの両方の動作状態に
対し同じ距離を識別し、そして上記の間隔は、図
示の装置においては２ミリメートルの距離で構成
される。従つて1X動作に対しては、実質的に2X
動作に対するテイツクマークの２倍のテイツクマ
ークを要することは明らかである。クロツク３４
０は、1Xと2Xとの両方の動作に対し同じ速度で
動作するので、2X動作のためのテイツクマーク
の十字線デイスプレイサイクルには、1X動作の
十字線デイスプレイのために必要な時間の約半分
が要求される。また1Xデイスプレイを伴なう2X
フイールドインジケータが含まれる場合には上記
よりも若干長い時間を必要とする。

超音波Ｂ走査／ドツプラ影像システムの動作に
ついては、上記の説明から明らかであると思われ
るが、ここで第６図ないし第１１図の波形を参照
して簡単に説明する。電動機４０が集束広帯域Ｂ
走査トランスジユーサ２０を一般的に正弦波的な
変化速度（第６図、波形６００）で対象２６の両
端に前後に駆動するに応じて、フオトセル１０４
によりタイミングパルス６０２が発生され、そし
てそのパルスはトランスジユーサ２０の正弦波的
な変化速度で発生する。このような走査動作の
間、フオトセル１０６の出力端子に対称方形波６
０４が発生し、そしてこの対称方形波６０４は、
トランスジユーサ２２の進行の両端でその信号レ
ベルが切換わるようになる。

高速主タイミング信号６０２と低速主タイミン
グ信号６０４とを用いてＢ走査送信動作とＢ走査
受信動作とを制御する。1X動作に対し、高速主
タイミング信号６０２はデバイドバイツウ回路１
０８（第１Ａ図）により分割され、そしてゲート
１１０を介してパルサー１２６へ供給される。そ
のパルサー１２６からのインパルスは、トランス
ジユーサ２０へ供給され、そして合成された短い
集束超音波パルスが対象２６へ進行しその内部の
不連続体から反射されるようになる。1X動作の
ため区域８５―１Ｘ（第１Ａ図）が走査され、そ
してそれはトランスジユーサ軸３０に沿つて横た
わる区域である。Ｂ走査トランスジユーサ２０と
ドツプラトランスジユーサ２２との両方は、実質
的に影像区域の中点の深さに集束される。

Ｂ走査パルスの伝達に引き続き、Ｂ走査レシー
バは再起的に動作し、影像された区分の高レベル
と低レベルとの間に受容されるエコー信号を受信
しかつそれらを同時にデイスプレイする。このた
め、デイバイドバイツウ回路１０８からの主タイ
ミングパルス出力は、遅延ユニツト１７４により
遅延され、ついでレシーバゲイン関数発生器１３
８と垂直ランプ信号発生器１７８との動作をトリ
ガするようになる。1X動作のための発生器１７
８からのランプ信号はマルチプレクサ区分１５６
Ｙを介して陰極線管６６の垂直偏向回路へ接続さ
れ、前のトランスミツタパルスからの経過時間に
依る量で電子ビームを垂直偏向させる。また発生
器１７８は方形波出力７１２を有し、そしてその
方形波出力７１２は論理回路網１９０を介してマ
ルチプレクサ１５６Ｙへそのチヤネル制御信号と
して接続され、Ｂ走査信号を通過させるようにな
る。陰極線管６６におけるＢ走査デイスプレイ
は、圧縮増幅器１５４からのＢ走査レシーバ出力
を線１５５とマルチプレクサ１５６とを介して管
の制御グリツドへ接続することにより輝度変調さ
れる。Ｂ走査デイスプレイのためのＸ軸偏向信号
は、トランスジユーサ２０の位置に比例しかつ主
アツプダウンカウンタ１６０を用いることにより
提供され、そしてそのカウンタ１６０へ高速主タ
イミング信号６０２が供給されカウンタを段階駆
動しかつ低速主タイミング信号６０４が供給さ
れ、カウンタをアツプダウン制御するようにな
る。カウンタ１６０のデイジタル出力は、デイジ
タル対アナログコンバータ１６８によりアナログ
形式６２０―１へ変換され、マルチプレクサ１５
６を介して陰極線管６６の水平偏向回路へ接続さ
れる。Ｂ走査レシーバからのＢ走査信号は1X動
作に関し、それらがデバイドバイツウ回路１０８
からの主タイミングパルスに依存する速度でレシ
ーバ出力端子に利用できるようになるに従つてデ
イスプレイされる。

2XB走査デイスプレイに対しては、Ｂ走査ト
ランスジユーサ２０の掃引の中央部分の間に発生
される主タイミングパルスだけが使用される。径
路の初期と終期との４分の１の長さに沿つた進行
の間に掃引の両端に発生するような上記のパルス
は阻止され、従つてパルサー１２６または遅延ユ
ニツト１７６をトリガするため作用しない。Ｂ走
査掃引の中央部分の間に発生する主タイミングパ
ルスだけを通過させるための回路は、アツプダウ
ンカウンタ１１８を備え、そしてこのアツプダウ
ンカウンタ１１８は、フオトセル１０４からの主
タイミングパルス６０２により段階駆動される。
そのアツプダウンカウンタ１１８の制御は、低速
クロツクパルス６０４により提供される。カウン
タ１１８からのカウントに応答するデコーダ１２
０―１と１２０―２とは、カウント数が101と300
とを通過するときにそれぞれ出力６１２―１と６
１２―２とを出力する。それらのデコーダ出力６
１２―１と６１２―２とに応答する論理回路網１
２１は、実際に主カウンタパルスを通過させるよ
う作用し、その結環Ｂ走査トランスミツタがデコ
ーダ１２０―１と１２０―２とが動作するよう構
成されているカウント数の間でトリガされるよう
になる。論理回路網１２１からのパルス出力６０
８により、パルサ１２６がトリガされてトランス
ミツタパルスを発生しかつ2X遅延ユニツト１７
６がトリガされて2Xランプ信号発生器１８０を
遅延してトリガする。そのランプ信号発生器１８
０の出力１７０は、1Xランプ信号発生器の出力
７０８の速度の２倍の速度で立上り、1Xデイス
プレイに要求される同じ垂直距離ではあるが実質
的に２分の１の時間で陰極線管６６の電子ビーム
を垂直方向に掃引するようになる。（上記に記載
したように、１個のランプ信号発生器を使用し、
そしてその発生器出力を異なる量に増幅して異な
つたランプ信号傾斜を提供させるようにする。）
タイミングパルス６０８はまた主カウンタ１６０
へ供給され、1X動作のため上記記載のようにし
てデイジタル対アナログコンバータ１６８から段
階状の水平偏向信号６２０―２を発生させる。
2Xデイスプレイのための水平偏向信号と垂直偏
向信号との両方は、1Xデイスプレイのためのそ
れらも同じレベルの間に動作するが、実質的に２
倍の速度で変化し、1Xデイスプレイと同じスク
リーン区域にわたり影像区分８５―２Ｘをデイス
プレイさせるようになる。このようにして1Xデ
イスプレイの中央部分の拡大図が提供される。
1X動作モードから2X動作モードへ切換わる際に
画質に若干の変化も認められず、何となればデイ
スプレイは1Xと2Xとの両方の動作状態に対し同
数の線で構成されているからである。

ドツプラ垂直偏向信号の高レベルと低レベルと
の確立に使用される1B走査フレームあたり１個
のタイミングパルスを除き、上記記載のＢ走査ト
ランスミツト動作およびレシーブ動作およびデイ
スプレイ動作は、ドツプラシステムの動作と無関
係に生ずる。またドツプラトランスミツト動作お
よびレシーブ動作は、Ｂ走査動作に対し非同期的
に行なわれる。他方ドツプラデイスプレイだけで
なる十字線信号の発生とデイスプレイも、選択し
たＢ走査デイスプレイの間で実行されるよう時限
づけられる。とくにそれらのデイスプレイは、動
作速度が最小の場合にＢ走査の両端部分に隣接し
て実行されるようになる。

ドツプラトランスミツトおよびレシーブ動作に
は、クロツク信号８００（第８図）が用いられ、
トランスミツト／レシーブスイツチ２９８を周期
的に整調するためのパルス８０２を発生してトラ
ンスミツト動作を行なわせかつ別の若干遅延した
パルス８０６を発生して無線周波伝達ゲート３０
８を可能化させるようになる。無線周波信号発生
器３１０とゲート３０８とからの位相コーヒレン
トな5MHzバースト８８０（第８Ａ図）は、電力
増幅器３１２により増幅され、そしてトランスミ
ツト／レシーブスイツチ２９８を介してドツプラ
トランスジユーサ２２へ供給される。対象２６の
内部の移動するインターフエース面および粒子か
ら反射された信号を含む受信信号８８２は、トラ
ンスミツト／レシーブスイツチ２９８と前置増幅
器３１８と増幅器３２０とを介してデイモジユレ
ータ３２２へその第１の入力として接続される。
無線周波信号発生器３１０の出力のオフセツト周
波数ヴアージヨンがそのデイモジユレータ３２２
へその第２の入力として供給される。ドツプラ復
帰のいずれかの所定の時間におけるデイモジユレ
ータ３２２の出力信号８８４の振幅は、トランス
ジユーサ２２からの比例した距離にある対象２６
の小容積（たとえば容積１立方ミリメートル）か
ら反射される波の（第２の入力信号に対する）位
相に比例する。；そして上記の容積は、伝達され
た音波のパルス長さと集速作用すなわちコリメー
シヨンとに関連するものである。トランスジユー
サ軸３０に沿つた移動成分を有する粒子またはイ
ンターフエース面からの復帰信号に対しては、そ
の相対位相は時間とともに変化する。固定対象に
対しては、相対位相は時間とともに変化しない。

デイモジユレータ３２２からの信号８８４は、
サンプルおよびホールド回路３３０―１ないし３
３０―２０により逐次にサンプルされる。それら
のサンプルおよびホールド回路により保持される
サンプル電圧は、トランスジユーサ軸３２の沿つ
た順次の点の信号位相に比例する。そのサンプリ
ングは、ゲート自在のクロツク３４０を用いて行
なわれ、そしてそのクロツク３４０からの出力は
シフトレジスタ３３４のクロツクに用いられ、こ
のシフトレジスタ３３４により、上記のサンプル
およびホールド回路３３０―１ないし３３０―２
０が逐次に作動されるようになる。クロツク３４
０は、電圧制御遅延ユニツト３３６からの出力で
ゲートオンされすなわち可能化され、そしてその
遅延は、制御ステイツクユニツト４４の垂直設定
値によりきめられるよう、そのステイツクからの
垂直出力により調整されるようになつている。ク
ロツク速度は、クロツクステイツク４４の長さ制
御出力により確立され、そしてその出力は復帰信
号がサンプルされるドツプラ軸３０の長さを制御
するものである。ドツプラトランスジユーサ２２
のその進行路に沿つた位置は、制御ステイツクユ
ニツト４４からの水平出力すなわちＸ軸出力によ
り調整自在にセツトされる。この装置には、ドツ
プラ復帰信号がえられる線の完全なワンハンド制
御が提供されている。

サンプルおよびホールド回路の出力８８６（第
８Ｂ図）はノツチフイルタ３３２―１ないし３３
２―２０により過され、その出力からデイモジ
ユレータ３３２の出力に発生する異なつた周波数
信号（₀）が完全ではないが、実質的に除去され
るようになる。サンプルおよびホールドスイツチ
ング過渡電圧も除去される。ノツチフイルタ３３
２―１ないし３３２―２０からの信号８８８は、
等価のアナログ信号８９０へ変換され、そしてそ
のアナログ信号８９０は、周波数対電圧コンバー
タ３４４―１ないし３４４―２０によるドツプラ
信号周波数を示すものである。周波数対電圧コン
バータ３４４―１ないし３４４―２０は、零交さ
形で、その出力回路に低域フイルタを備え、入力
信号の零交さ点間のレベルを保持するようにな
る。

周波数対電圧コンバータ３４４―１ないし３４
４―２０からのアナログドツプラ信号レベルは予
め確立されたＢ走査線デイスプレイの間にデイス
プレイされる；そしてドツプラプロフイル信号お
よびドツプラカーソル信号は、交番のドツプラデ
イスプレイ期間にデイスプレイされるようにな
る。ドツプラデイスプレイのためのタイミング
は、論理的コンパレータ２２４（第１Ｂ図）から
の出力７５６（第７図）により提供される。Ｂ走
査線を示す出力を有する主アツプダウンカウンタ
１６０（第１Ａ図）はコンパレータ２２４へその
第１の入力を提供する。コンパレータ２２４の第
２の入力は、プログラマブルリードオンリーメモ
リ２２２からの出力により提供される。コンパレ
ータ２２４への論理的入力が等しいとき、そこか
ら出力がえられ、そしてその出力は、ドツプラデ
イスプレイのトリガに使用される。プログラマブ
ルリードオンリーメモリー２２２のためのアドレ
ス選択信号は、ドツプラカウンタ２２０から供給
され、そしてそのドツプラカウンタ２２０は、コ
ンパレータ出力により段階駆動される。プログラ
マブルリードオンリーメモリー２２２は、出力を
提供するようプログラム化され、そしてその出力
によりコンパレータ出力が選択したＢ走査線の間
に発生されるようになる。

論理回路網１９０を介するコンパレータ２２４
の出力７５６（第７図）により、マルチプレクサ
１５６は整調されてドツプラチヤネル伝達を行な
うようになる。またその出力７５６により、ワン
シヨツト２２６がトリガされ、つぎにそのワンシ
ヨツト２２６によりトグルされたフリツプフロツ
プ３３８（第１Ｄ図）がトリガされて出力８２４
（第９図）を有するようになる。フリツプフロツ
プ３３８が高レベルにトグルされると、ドツプラ
カーソル７０がデイスプレイされ、そしてフリツ
プフロツプ３３８が低レベルにトグルされると、
ドツプラプロフイル６８がデイスプレイされるよ
うになる。そのフリツプフロツプ３３８のＱ端子
からの低出力信号は、フリツプフロツプ３９０の
データ入力端子へ印加され、つぎに電圧制御発振
器３９２からそこに到着する最初のクロツクパル
スを受信するに応じて状態が変化するようにな
る。そこで高レベルとなつたフリツプフロツプか
らの出力によりANDゲート３９６が可能化さ
れ、それを介して電圧制御発振器３９２からのク
ロツクパルスがカウンタ３５０へ通過されるよう
になる。このカウンタ３５０は、線３５２を介し
てコミユテータ３４６へ接続され、そしてそのコ
ミユテータ３４６が周波数対電圧コンバータ３４
４―１ないし３４４―２０からの出力８９０を逐
次にサンプルするようになる。ドツプラプロフイ
ル信号からなるコミユテータ出力は、2X動作の
ための増幅器３５６と３６４とマルチプレクサ１
５６とを介してまたは1X動作のため1X動作を介
して陰極線管６６の水平偏向回路へ接続され、ド
ツプラプロフイルをデイスプレイさせるようにな
る。

ドツプラデイスプレイのためのランプ垂直偏向
信号は、その上限と下限との間で動作し、そして
その偏向電圧の上限と下限とは、それぞれドツプ
ラレシーバ動作の間にサンプルおよびホールド回
路３３０―１ないし３３０―２０のサンプルおよ
びホールド作用の始端と終端とのタイミングに関
連するものである。それらのドツプラデイスプレ
イのための偏向電圧の上限と下限とは、Ｂ走査シ
ステムとドツプラシステムとを同時に作動させる
ことにより再起的に（すなわちおのおののＢ走査
フレームごとに一度）確立される。そのような同
時作動のための信号はワンシヨツト１６２からの
出力８６６（第１０Ａ図）によりフリツプフロツ
プ４８０（第１Ｄ図）をセツトして発生され、つ
ぎに上記のワンシヨツト１６２はフオトセル１０
６の出力６０４によりおのおののＢ走査フレーム
ごとに一度トリガされる。フリツプフロツプ４８
０は、Ｂ走査フレームの始端で発生する最初の高
速クロツクパルス６０２によりリセツトされ、そ
してフリツプフロツプ４８０の出力８６８の後尾
縁部分により、ワンシヨツト４８８がトリガさ
れ、つぎにそのワンシヨツト４８８によりフリツ
プフロツプ４９０がセツトされる。フリツプフロ
ツプ４９０の出力８７０によりゲート４９２が可
能化されてワンシヨツト２９４からの信号を通過
させ、そしてそのワンシヨツト２９４はドツプラ
クロツク２９２によりトリガされる。ANDゲー
ト４９２からのワンシヨツト出力信号８７２は、
ワンシヨツト４９６をトリガし、そしてそのワン
シヨツト４９６が、フリツプフロツプ４９０をリ
セツトしかつそれぞれ1Xと2Xとの遅延回路１７
４と１７６との動作をトリガするようになる。遅
延ユニツト１７４と１７６とからのパルス出力の
後尾縁部分によりランプ信号発生器１７８と１８
０とがトリガされ、そしてゲート１８２（第１Ａ
図）の設定に依存して選択されたランプ信号出力
は、第１Ａ図から第１Ｂ図への線１８４と第１Ｂ
図から第１Ｄ図への線４３６とを介してサンプル
およびホールド回路３８２と３８４との入力端子
へ接続されるようになる。

サンプルおよびホールド回路３３０―１および
３３０―２０がそれぞれドツプラ信号をサンプル
するよう動作するとき、ランプ信号入力は、ドツ
プラレシーバ蓄積動作の始端と終端とでサンプル
される。このため、サンプルおよびホールド回路
３８２と３８４とのための制御信号は、カウンタ
４４４を駆動するクロツク３４０の出力８１４
（第８図）からえられる。カウント１および２０
において、カウンタ４４４からの出力はフリツプ
フロツプ４４６と４５０とをリセツトし、そして
それらのフリツプフロツプ４４６と４５０との有
する出力により、それぞれサンプルおよびホール
ド回路３８２と３８４とが制御されるようにな
る。サンプルおよびホールド出力８１８と８２０
（第９図）とは、それぞれ垂直レベルを識別し、
そしてその垂直レベルの間でドツプラレシーバ動
作中にドツプラプロフイル信号がえられるように
なる。

ドツプラプロフイルデイスプレイのための垂直
偏向について説明する。上記記載のようにフリツ
プフロツプ３９０の出力によりゲート３９６が
可能化されて電圧制御発振器３９２からのクロツ
クパルスをカウンタ３５０へ通過させ、その結果
そのカウンタ３５０が段階駆動されかつコミユテ
ータ３４６が作動されるようになる。フリツプフ
ロツプ３９０のＱ出力８２６（第９図）によりワ
ンシヨツト３９１がトリガされ、そしてそのワン
シヨツト３９１の出力８２８はORゲート３９４
を介してランプ信号発生器３８０へ接続され、そ
の動作をトリガする。ランプ信号出力８３１は伝
達ゲート４００を介してサンプルおよびホールド
回路３８２の出力（電圧）Ｖ１とともに増幅器４
０２の入力端子へ接続される。その増幅器４０２
の出力８３４はマルチプレクサ１５６を介して陰
極線管６６の垂直偏向回路へ接続される。ランプ
信号発生器３８０からの垂直偏向信号がサンプル
およびホールド回路３８２からの電圧レベルＶ２
に達するとき、コンパレータ４０６から出力８３
２が発生し、その出力によりゲート４００が開路
（不可能化）されかつサンプルおよびホールド回
路３８４の出力（電圧）Ｖ２を増幅器４０２へ接
続するゲート４０４が閉路（可能化）されるよう
になる。電圧制御発振器３９２の動作周波数は、
下記のようにして差動増幅器３９８を用いてサン
プルおよびホールド回路３８４と３８２とからの
それぞれの出力電圧Ｖ２とＶ１との間の差により
制御される。すなわちコミユテータ３４６が適正
な速度で動作し、垂直偏向信号が電圧Ｖ１レベル
からＶ２レベルまで立上る間に周波数対電圧コン
バータ３４４―１ないし３４４―２０からの値を
読出すようにして制御される。ドツプラデイスプ
レイのためのＺ軸制御はゲート４１１からの線４
１３に現れる出力により提供され、そしてそのゲ
ート４１１はマルチプレクサ１５６を介して陰極
線管６６へ接続されるものである。

つぎにフリツプフロツプ３８８が（上記記載の
ようにコンパレータ２２４の出力によりトリガさ
れる）ワンシヨツト２２６からの出力８２２（第
９図）によりトグルされるとき、ドツプラカーソ
ル７０がデイスプレイされる。フリツプフロツプ
３８８からのＱ出力８２４の前縁部分によりワン
シヨツト４１４がトリガされ、そしてそのワンシ
ヨツト４１４の出力８３６がORゲート４１６を
介してランプ信号発生器４１８の動作をトリガす
る。そのランプ信号発生器４１８からのランプ信
号出力８３８は伝達ゲート４２０へその一方の入
力として接続される。ランプ信号発生器４１８は
また、ゲート４２０と第２の伝達ゲート４２４と
のための制御信号よりなる方形波出力８４０を有
し、そしてそれらのゲート４２０と４２４とは、
一方のゲートが閉路しかつ他方のゲートが開路す
るようにしてスイツチされる。ゲート４２４への
入力は、発生器４１８からのランプ信号の端レベ
ルの中間のレベルにある直流電圧より構成され
る。ゲート４２４は常時閉路（可能化）状態にあ
り、上記の直流電圧を増幅器３５６の入力端子へ
接続する。上記記載のように増幅器３５６の出力
は、ドツプラデイスプレイの間、増幅器３６４ま
たはゲート３６６を介してマルチプレクサ１５６
を介する陰極線管６６の水平偏向回路へ接続され
る。ゲート４２４からの直流信号は、同様に増幅
器３５６へ接続される制御ステイツクユニツト４
４からの水平偏向信号とともに、カーソル７０の
Ｘ軸位置とドツプラプロフイルデイスプレイのた
めの基準位置とを確立する。ランプ信号の発生中
に発生器４１８が増幅器３５６へ接続されると、
その発生器４１８からの出力８３８は陰極線管６
６の電子ビームをその正規位置の両端へ向い水平
方向に掃引させるように作用し、その結果端マー
ク７０Ａが発生されるようになる。

ワンシヨツト４２８は、ランプ信号発生器４１
８からの方形波出力８４０（第９図）の後尾縁部
分によりトリガされる。そのワンシヨツト４２８
の出力８４８によりORゲート３９４を介してラ
ンプ信号発生器３８０の動作がトリガされ、そし
てそのランプ信号発生器３８０は、上記記載のよ
うに伝達ゲート４００の出力端子にランプ信号８
３１を提供し、その結果そのランプ信号８３１
は、それぞれのサンプルおよびホールド回路３８
２と３８４とにより供給される電圧Ｖ１レベルと
Ｖ２レベルとの間に延長するようになる。上記の
ランプ信号出力８３１が、サンプルおよびホール
ド回路３８４からの電圧Ｖ２レベルに達すると、
コンパレータ４０６が動作し、その出力８３２に
よりワンシヨツト４３０がトリガされるようにな
る。ワンシヨツト４３０の出力８５０は、ORゲ
ート４１６を介してランプ信号発生器４１８へ接
続され下方のカーソル端マーク７０Ｂ（第３図お
よび第４図）を発生する。つぎにフリツプフロツ
プ３８８がトグルされると、上記記載のようにし
てドツプラプロフイルがデイスプレイされ、ドツ
プラプロフイル信号およびカーソル信号を交番に
デイスプレイするようになり、そしてそれらの信
号に従つて方向フリツプフロツプ３８８がトグル
されるようになる。この装置に関しては、Ｂ走査
システムとドツプラレシーバシステムとを上記記
載のように周期的に同時に動作させることによ
り、確実にドツプラデイスプレイとＢ走査デイス
プレイとが適正に一致し、その結果サンプルおよ
びホールド回路３８２と３８４とにより保持され
る電圧ＶレベルとＶ２レベルとがアツプデートさ
れるようになる。

十字線信号の発生とデイスプレイとは、スイツ
チ９２を閉路することによりスイツチオンされる
ときに、プログラマブルリードオンリーメモリ２
１０によりきめられるような他の選択されたＢ走
査線の間に提供される。十字線信号カウンタ２０
４とプログラマブルリードオンリーメモリー２１
０とコンパレータ２１２とワンシヨツト２１４と
は上記記載のドツプラカウンタ２２０とプログラ
マブルリードオンリーメモリ２２２とコンパレー
タ２２４とワンシヨツト２２６と同じ構成であり
かつそれらの動作と同じように動作し、従つてそ
のような動作についてはここで繰返し説明しな
い。コンパレータ２１２からの出力により論理回
路網１９０のフリツプフロツプ２５４はセツトさ
れ、そしてそのフリツプフロツプ２５４からの出
力は、ゲート２５６へそのゲート可能化信号とし
て供給される。ゲート１８２の設定に依存する
1Xまたは2Xランプ信号発生器１７８または１８
０からの方形波出力７１２（第７図）の後尾縁部
分により、論理回路網１９０のワンシヨツト２４
２がトリガされ、そしてそのワンシヨツト２４２
の出力７５２は可能化されたゲート２５６を介し
て伝達され、フリツプフロツプ２５８をセツトし
てマルチプレクサ１５６の十字線信号チヤネルを
制御する。

また十字線信号コンパレータ２１２の出力によ
りワンシヨツト２１４がトリガされ、つぎにその
ワンシヨツト２１４からの出力９００（第１１
図）により、遅延ユニツト５１８がトリガされて
十字線信号がマルチプレクサ１５６を通過するま
えに、そのマルチプレクサを整定できるようにな
る。遅延ユニツト５１８の出力９０２の後尾縁部
分は、フリツプフロツプ５２０をリセツトしかつ
ORゲート５２３を介して供給され、遅延ユニツ
ト５２４をトリガする。その遅延ユニツト５２４
からの遅延パルス９０７はワンシヨツト５３２を
トリガし、そしてそのワンシヨツト５３２は出力
を有し、その出力は、マルチプレクサ１５６を介
して陰極線管６６のＺ軸制御へ接続される。遅延
ユニツト５２４からのパルスによるワンシヨツト
５３２のつぎのトリガリングは、クロツク５２２
からえられ、そしてそのクロツク５２２はフリツ
プフロツプ５２０がリセツトされたとき可能化さ
れる。

陰極線管６６の表面における十字線マークのＸ
―Ｙ位置ぎめは、デイジタル対アナログコンバー
タ５２８と５３０とからの出力信号９０８と９１
０と（第１１図）の制御の下で行なわれ、そして
それらの出力信号９０８と９１０とはマルチプレ
クサ１５６の十字線信号チヤネルを介して陰極線
管６６の偏向回路へ接続される。デイジタル対ア
ナログコンバータ５２８と５３０とのための入力
はカウンタ５１６の出力によりアドレスされるプ
ログラマブルリードオンリーメモリ５２６からえ
られる。図示の装置については、カウンタ５１６
はデイスプレイすべき十字線に依存する３個の始
動位置すなわち1Xまたは2Xまたは2Xフイールド
インジケータを伴なう1Xのいずれか１つにおい
てカウントし始めるよう予めセツトされる。その
カウンタ５１６をプリセツトするための信号はデ
コーダ５１２からえられ、そしてカウンタ５１６
は、十字線信号サイクルの始点で、ワンシヨツト
２１４からのロード信号９００を受信すると直ち
にプリセツトされるようになる。３つの異なつた
入力のうち１つは、デコーダ５１２へ供給され、
そしてそれぞれ1X―2Xと2Xフイールドインジケ
ータスイツチ９０―１と９４との設定に従つて、
デコーダ５１２から３つの出力のうちの１つが、
提供されるようになる。1X動作および2X動作の
ためのデイジタル対アナログコンバータ５２８お
よび５３０の出力９０８および９１０は第１１図
に示される。十字線デイスプレイの端部で、プロ
グラマブルリードオンリーメモリ５２６は同一の
Ｘ―Ｙ信号を出力し、そしてその同一のＸ―Ｙ信
号はデコーダ５３３によりデコードされ、そのデ
コーダ５３３からの出力によりフリツプフロツプ
５２０がセツトされてクロツク５２２を停止しか
つワンシヨツト５３２を不可能化し、その結果最
終のクロツクパルスによりワンシヨツト２１４が
トリガされないようになる。

この発明につき特許法の要求に従つて詳細に説
明したけれども、この技術分野において通常の知
識を有するものにとつて、この発明の要旨の範囲
内で種々の他の変形例を実施することは可能であ
る。すなわちこの装置に関し、“実時間”超音波
Ｂ走査影像およびドツプラプロフイルデイスプレ
イが提供され、それによりインタフエース面およ
び散乱体の運動のデイスプレイが提供される。し
かしながら、システム出力をビデオテープなどの
ビデオ信号蓄積手段へ供給し、または信号をデイ
スプレイするまえに走査コンバータまたは同等品
を介して接続させることもできる。この明細書で
使用する“実時間”という言葉は、上記のような
装置を除外するよう用いいられるものではない。
またこの装置に関し、通常Ｂ走査デイスプレイの
１本の線を取得しかつデイスプレイするため使用
される時間の間のサンプルおよびホールド回路３
８２と３８４との周期的なアツプデーテイングが
示されている。所望に応じそのようなアプデーテ
イングを選択したＢ走査線の間に提供できること
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図と第１Ｂ図と第１Ｃ図と第１Ｄ図と
は、第１Ｅ図に示されるように一体に組合わさ
れ、そしてこの発明による実時間超音波Ｂ走査影
像装置とを実施する簡単な組合せ構成図および模
式図を示す；第２図は、可視デイスプレイ手段の
表面図であり、1Xモードで動作する装置におけ
る十字線デイスプレイを伴なう動脈の縦断面のＢ
走査影像を示すものである。第３図は、第２図と
同様な可視デイスプレイ手段の表面図であるが、
動脈の横断面図を示しかつ同時にドツプラカーソ
ルとそのカーソルに沿つたドツプラプロフイルと
ともに2Xインジケータをデイスプレイするもの
である。第４図は、第３図と同様な図面である
が、２倍（2X）倍率での動脈を示す。第５図は、
種々の制御素子を示す影像装置の前面パネルの図
面である。第６図と第７図とは、装置のＢ走査部
分の動作の説明に使用するためのその装置内部の
各種の位置に発生する電気信号の波形図であり、
そして第７図の波形に用いられる時間目盛は第６
図のそれより遥かに短くなつている。第８図と第
８Ａ図と第８Ｂ図とは、ドツプラ信号の取得中の
装置のドツプラ部分の説明に使用するための波形
図である。第９図は、ドツプラプロフイル手段と
カーソル信号デイスプレイ手段との動作の説明に
使用するたための波形図である。第１０Ａ図と第
１０Ｂ図とは、確実にドツプラデイスプレイとＢ
走査デイスプレイとを適正一致させるためタイミ
ングシステムの説明に使用する波形図である。第
１１図は、十字線信号発生器の動作の説明に使用
するための波形図である。 ２０…Ｂ走査トランスジユーサ手段、２２…ド
ツプラトランスジユーサ手段、２４…走査ヘツ
ド、２６…対象、３０…トランスジユーサ２０の
音響軸、３２…トランスジユーサ２２の音響軸、
４０…サーボモータ、４４…制御ユニツト、４６
…ドツプラサーボ機構、４８…制御ステイツク、
５２…第１の制御ポテンシオメータ（Ｘ位置…水
平位置）、５４…第２の制御ポテンシオメータ
（Ｙ位置…垂直位置）、６０…第３の制御ポテンシ
オメータ（回転位置）、６６…陰極線管、６８…
ドツプラプロフイルデイスプレイ、７０…カーソ
ル、７２…対象の頚動脈、７４…対象の皮膚、８
０―１〜８０―６０…1X動作のためのテイツク
マーク、８２―１〜８２―２８…2X動作のため
のテイツクマーク、１００…トランスジユーサ２
０へ装着されたタイミング板、１０２…モータシ
ヤフト３８へ装着されたタイミング円板、１０４
…フオトセル、１０６…フオトセル、１０９…Ｂ
走査タイミングユニツト、１２０―１〜２…デコ
ーダ、１２１…論理回路網、１５６…マルチプレ
クサ、１６８…デイジタル対アナログコンバー
タ、１７８…1X動作のためのランプ信号発生器、
１８０…2X動作のためのランプ信号発生器、１
９０…マルチプレクサ制御論理回路網、２００…
十字線信号デイスプレイタイミングユニツト、２
０２…ドツプラ信号デイスプレイタイミングユニ
ツト、３３０―１〜２０…サンプルおよびホール
ド回路、３３２―１〜２０…ノツチフイルタ、３
４４―１〜２０…周波数対電圧コンバータ、３４
６…コミユテータ、３９２…電圧制御発振器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１と第２の動作モードを有し、第１の動作
   モードで作用している間は対象の内部の区分の物
   理的特徴のＢ走査影像を示す信号を、そして第２
   の動作モードで作用している間は上記の区分の部
   分の拡大したＢ走査イメージを示す信号をそれぞ
   れ選択的に提供するための実時間超音波Ｂ走査影
   像装置において、 対象へ超音波パルスを再起的に放射しかつその
   対象内部の不連続体からの反射を受信するための
   トランスジユーサ手段を含むパルスエコー手段、 上記の超音波パルスビームを再起的に走査移動
   させるための手段、および 上記の第１の動作モードのとき上記のパルスビ
   ームの全走査移動の間に再起的に動作させ、そし
   て上記の第２の動作モードのとき上記のパルスビ
   ームの走査移動のある部分だけの間に再起的に動
   作させるように前記パルスエコー手段の作用を制
   御するための第１と第２の選択的動作可能のタイ
   ミング手段、 を備えることを特徴とする実時間超音波Ｂ走査影
   像装置。 ２ 上記の超音波パルスビームの再起的な走査移
   動を発生させるための上記の手段は、上記トラン
   スジユーサ手段を上記の対象に隣接した径路に沿
   つて再起的に移動させるよう支持するための手段
   を備え、該径路は上記の第１のモード及び第２の
   モードについて同一であり、 上記の第１と第２とのタイミング手段は、上記
   のトランスジユーサ手段の移動速度に依存した速
   度で主タイミングバルスを発生するための手段を
   備え、 上記の第１のタイミング手段は、上記のトラン
   スジユーサ手段の進行路の全部に沿つて発生され
   る主タイミングパルスに応答する手段を備え、 上記の第２のタイミング手段は、上記のトラン
   スジユーサ手段の進行路の部分だけに沿つて発声
   される主タイミングパルスに応答する手段を備え
   る 特許請求の範囲第１項記載の実時間超音波Ｂ走
   査影像装置。 ３ 上記の第１のタイミング手段は上記の主タイ
   ミングパルスを分割するためのデバイダ手段を備
   える特許請求の範囲第２項記載の実時間超音波Ｂ
   走査影像装置。 ４ 上記の第１の動作モードにおける動作中に発
   生される上記のパルスデバイダからのタイミング
   パルスの数は、実質的に上記の第２の動作モード
   における動作中に発生される上記の第２のタイミ
   ング手段からのタイミングパルスの数に等しい特
   許請求の範囲第３項記載の実時間超音波Ｂ走査影
   像装置。 ５ トランスジユーサ手段が直線路に沿つて前後
   に移動して線形走査移動を行なえるようになる特
   許請求の範囲第３項記載の実時間超音波Ｂ走査影
   像装置において、 スクリーンとそのスクリーン上に受信した反射
   超音波に関連した輝度を有する指示スポツトを発
   生させるための手段とを備える可視指示手段、 選択的に上記の可視指示手段へ接続され、上記
   の第１と第２との選沢的に動作自在のタイミング
   手段と同期してそれぞれ上記のスポツトを一方向
   へ走査移動させるための一方の第１と第２との偏
   向手段、 選択的に上記の可視指示手段へ接続され、上記
   の進行路の全部と中央部分だけとに沿い上記のト
   ランスジユーサ手段の移動と同期してそれぞれ上
   記のスポツトを横方向へ走査移動させるための他
   方の第１と第２との偏向手段 を備える特許請求の範囲第３項記載の実時間超音
   波Ｂ走査影像装置。 ６ 第１の動作モードの間に動作でき、第２の動
   作モードへスイツチされるときに上記のスクリー
   ン上に影像すべき対象の内部の区分を指示するよ
   うになるフイールド指示手段を備える特許請求の
   範囲第５項記載の実時間超音波Ｂ走査影像装置。 ７ テイツクマーク信号を発生させ、それを上記
   のスクリーンにデイスプレイさせるようになる十
   字線信号発生手段、 Ｂ走査パルスエコー手段の選択した動作の間
   に、上記のテイツクマーク信号を同時に発生させ
   かつデイスプレイさせるための手段 を備える特許請求の範囲第５項記載の実時間超音
   波Ｂ走査影像装置。 ８ 上記のＢ走査パルスエコー手段の選択した動
   作の間に上記のテイツクマーク信号を同時に発生
   させかつデイスプレイさせるための上記の手段
   は、上記のスクリーンにおけるＢ走査デイスプレ
   イとテイツクマークデイスプレイとを多重化する
   ためのマルチプレクサ手段を備える特許請求の範
   囲第７項記載の実時間超音波Ｂ走査影像装置。 ９ スクリーンとそのスクリーン上に指示スポツ
   トを発生させるための手段とを備える可視指示手
   段、 上記のパルスエコー手段の動作に対し非同期的
   に動作するパルスドツプラ送信および受信手段、 上記のパルスエコー手段の動作の間は受信した
   反射波の強さに従つてかつ上記のパルスエコー手
   段の選択した動作の間は上記のパルスドツプラ受
   信手段からの受信したドツプラ信号に従つてそれ
   ぞれ上記の指示スポツトを輝度変調するようにな
   る手段 を備える特許請求の範囲第１項記載の実時間超音
   波Ｂ走査影像装置。