KR840001818B1 - Ultrasonic diagnosis apparatus - Google Patents

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KR840001818B1
KR840001818B1 KR1019800003218A KR800003218A KR840001818B1 KR 840001818 B1 KR840001818 B1 KR 840001818B1 KR 1019800003218 A KR1019800003218 A KR 1019800003218A KR 800003218 A KR800003218 A KR 800003218A KR 840001818 B1 KR840001818 B1 KR 840001818B1
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가즈요시 사이또오
도시오 시라사까
야스히꼬 타께무라
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가부시기 가이샤 도시바
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Abstract

An ultrasonic diagnosis apparatus is provided with a plurality of phased array transducer elements arranged in a row. The number of simultaneously driven transducer elements is changed in response to a rate pulse to increase the ultrasonic scanning line density without increasing the number of the transducer elements, while the position of the focal point is adjusted to maintain the minimum width positon of the ultrasonic beam maintain the minimum width positon of the ultrasonic beam provided by the group of the simultaneously driven transducer elements substantially constant irrespective of the change of the number of the simultaneously driven transducer elements.

Description

초음파 진단장치Ultrasonic Diagnostic Device

제1도는 종래의 장치의 블록도.1 is a block diagram of a conventional apparatus.

제2도는 주사선밀도 향상을 위한 진동소자 구동방법의 설명도.2 is an explanatory diagram of a vibrating element driving method for improving scan line density.

제3도는 직선배열 군음원 비임패턴의 설명도.3 is an explanatory diagram of a straight array group sound source beam pattern.

제4도, 제5도는 본 발명의 원리 설명도.4 and 5 are explanatory diagrams of the principle of the present invention.

제6a, 6b 및 6c도는 본 발명의 장치의 구성을 도시한 블록도.6A, 6B and 6C are block diagrams showing the configuration of the apparatus of the present invention.

제7도는 본 발명의 전자포우 커싱회로의 한 실시예의 구성설명도.7 is a diagram illustrating the configuration of an embodiment of the electronic poshing circuit of the present invention.

본 발명은 복수개의 진동소자에서 동시에 사용하는 진동소 자수를 반복펄스마다, 또는 임의의 일정주기마다 변화시킴으로써 초음파 주시선 밀도를 향상시키는 동시에 진동소자수 절환과 함께 촛점을 보정하는 초음파 진단장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus which improves ultrasonic gaze line density by changing the oscillatory embroidery used simultaneously in a plurality of vibration elements at every repetitive pulse or at a predetermined period, and at the same time corrects the focus along with the number of vibration elements. will be.

이러한 종류의 진동소자를 다수 구비한 탐촉자(probe)를 갖는 초음파 진단장치에 있어서, 이 탐촉자를 반복주기마다 일정계수의 진동소자를 차례로 하나씩 물려서 송수파(送受波)했을 경우, 지향성 중심은 진동소자 중심간격 1개분씩 이동한다. 이것은 초음파 주사선밀도가 진동소자 중심간격에 의해 결정되는 것을 의미하며, 따라서 초음파주 사선밀도를 증가시키기 위해서는 진동소자폭이 작고 진동 소자간의 간격이 가능한한 작으며 진동소자의 개수가 많은 탐초자가 필요하다. 그러나 이것은 제조상의 문제도 있고, 또 장치가 켜져서 취급이 불편하며 원가가 비싸진다.In the ultrasonic diagnostic apparatus having a probe having a large number of vibration elements of this kind, when the transducer is transmitted and waved by one vibration element of a constant coefficient every repetition cycle, the directional center is the vibration element. Move by one center interval. This means that the ultrasonic scanning line density is determined by the center distance of the vibrating element. Therefore, in order to increase the ultrasonic scanning line density, a vibrator having a small width of the vibrating element and a small distance between the vibrating elements is required and a large number of vibrating elements are required. Do. However, this is also a manufacturing problem, the device is turned on, the handling is inconvenient and expensive.

따라서 상기 결점을 해결하기 위하여 반복주기마다 동시에 사용하는 진동자수를 변경함으로써 지향성중심을 진동소자 중심간격의 1/2씩 이동시키는 기술은 이미 공지되었다. 이하 이 방법에 대하여 제1도, 제2도에 의해 설명한다.Therefore, a technique for shifting the directional center by 1/2 of the center distance of the vibrating element by changing the number of vibrators used at the same time for each repetition period is already known to solve the above-mentioned drawback. This method will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

제1도에서 부호(1)는 반복펄스 발생기, 부호(2)는 진동자제어 신호발생기, 부호(3) 송수신기, 부호(4)는 n개의 진동소자를 배열한 탐촉자이고, 1개의 진동자에 n개의 전극을 사용할 수도 있다. 부호(5)는 검파기, 부호(6)는 B모오드용 휘도 변조 전압 발생기, 부호(7)는 거리방향 소인파 발생기, 부호(8)는 비임 위치지 시융 전압 발생기, 부호(9)는 B모오드 표시기이다.In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a repetitive pulse generator, reference numeral 2 denotes an oscillator control signal generator, reference numeral 3 transceiver, and reference numeral 4 denote an transducer having n vibrating elements arranged. Electrodes can also be used. Code 5 is a detector, code 6 is a B-mode luminance modulated voltage generator, code 7 is a distance-directed sine wave generator, code 8 is a beam-positioning shunt voltage generator, code 9 is B It is a mode indicator.

다음에 동작을 설명하면, 반복펄스 발생기(1)은 진단거리에 따라 일정주파수의 반복펄스를 발생하고 그 출력은 진동소자 제어신호 발생기(2)에 접속되며, 반복펄스마다 동시에 송수파하는 진동소자를 제2도와 같이 3개, 4개식으로 1개씩 변화시키는 그러한 신호를 발생시킨다. 이 신호는 송수신기(3)에 접속되고, 각 진동소자마다 초음파가 송수신되고 검파기(5)로 검파되어서 B모오드용 휘도 변조 전압 발생기(6)에 접속된다. 한편 반복펄스 발생기(1)의 출력은 거리방향 소인파 발생기(7)에 입력되어 반복펄스마다 진단거리에 따른 삼각파를 발생시킨다. 또 동시에 비임 위치지시용 전압 발생기(8)에도 입력되어 반복 펄스마다 동작하는 진동소자군의 비임중심에 해당하는 전압을 발생시킨다. B모오드용 휘도 변조전압발생기(6), 거리방향 소인 파발생기(7), 비임 위치지시용 전압발생기(8)의 출력은 B모오드 표시기(9)에 접속되고, 제2도에 도시한 바와 같이 주사가 행해진다. 즉, 동시에 송수파되는 진동소자수를 m개, m+1개로 점차적으로 변경시킴으로써 그 진동소자군의 지향성 중심을 진동소자 중심간격의 1/2씩 이동시킬 수 있다. 따라서 종래의 절반의 진동소자수로 같은 초음파주 사선밀도의 B모오드상을 얻을 수 있다.In the following operation, the repetitive pulse generator 1 generates repetitive pulses of a constant frequency in accordance with the diagnosis distance, and its output is connected to the vibrating element control signal generator 2, and a vibrating element which transmits and receives simultaneously for each repetitive pulse It generates such a signal to change by one in three, four, as shown in FIG. This signal is connected to the transceiver 3, ultrasonic waves are transmitted and received for each vibrating element, detected by the detector 5, and connected to the B-mode luminance modulation voltage generator 6. On the other hand, the output of the repetitive pulse generator 1 is input to the distance direction sine wave generator 7 to generate a triangular wave according to the diagnostic distance for each repetitive pulse. At the same time, a voltage corresponding to the beam center of the vibrating element group which is input to the beam position indicating voltage generator 8 and operates for each repetitive pulse is generated. The outputs of the B modulated luminance modulated voltage generator 6, the distance sweeping wave generator 7, and the beam position indicating voltage generator 8 are connected to the B diode display 9, as shown in FIG. Scanning is performed as shown. That is, by gradually changing the number of vibration elements transmitted and received simultaneously to m and m + 1, the directivity center of the vibration element group can be moved by 1/2 of the center distance of the vibration elements. Therefore, the B mode image of the same ultrasonic scanning density can be obtained with the number of vibration elements of the conventional half.

또한 최초의 반복펄스로 송신시에 진동소자를 3개, 수신시에 진동소자를 3개 사용하고, 다음의 반복 펄스에서는 송신시에 진도오소자를 3개, 수신시에 4개 사용함으로써 주사선밀도를 각 진동소자간격의 1/4로하는 방법도 이미 알려져 있다.The first repetitive pulse uses three vibrating elements for transmission and three vibrating elements for receiving, and the next repetitive pulse uses three magnitude error elements for transmitting and four for receiving. The method of making one quarter of each vibrating element interval is also known.

그러나, 상술한 바와 같이 진동소자간격을 변경하지 않고 주사 선밀도, 즉각 주사선간격을 조밀하게 하는 방법으로는 초음파송 파시마다 동시에 사용하는 진동 자소 자수가 변화하고, 따라서 초음 파송파 또는 수파구경(口徑)이 변화하기 때문에 송파 또는 수파되는 초음파 비임의 패턴이 진동소자 구동시마다 변화한다.However, as described above, as the method for densifying the scanning line density and the instantaneous scanning line interval without changing the oscillation element spacing, the oscillation phoneme embroidery used simultaneously for each ultrasonic wave changes, so the ultrasonic wave or the water wave diameter is changed. Because of this change, the pattern of the transmitted or received ultrasonic beam changes every time the vibration element is driven.

이하 송파 또는 송파 구경의 변화에 의한 비임패턴에 대해서 설명한다.Hereinafter, the beam pattern by the change of a wave or a wave diameter is demonstrated.

일반적으로 초음파 비임패턴은 진동 소자군의 구동시 구경(D), 송파초음 파파장(λ), 초음파 비임의 촛점(F)등에 의해 결정된다.In general, the ultrasonic beam pattern is determined by the aperture D, the ultrasonic wave wavelength λ, the focal point F of the ultrasonic beam, and the like when the vibration element group is driven.

예를들면, 요면진동자에 의한 초음파 비임폭의 작도볍(이이누 마외, 일본초음파 의확회 강연논문집, 소화 48년 11월)에 의해 초음파 비임패턴을 구하면F<D24λ의 경우에 제3도와 같다. 이 도면에서 비임 폭이 최소로 되고 비임폭이 가늘어지는 위치는 송파지점에서 깊이 방향으로 X의 거리를 둔 위치이고 이때의 구경을 D, 촛점을 F로 한다. 이거리 X0For example, if the ultrasonic beam pattern is obtained by the method of drawing the ultrasonic beam width by the surface oscillator (Inuyama et al., Japan Ultrasonic Expansion Lecture Paper Collection, November 48), the third degree in the case of F <D 2 4λ same. In this figure, the position where the beam width becomes minimum and the beam width becomes thin is a position in which the distance of X is in the depth direction from the point of transmission, and the aperture at this time is D and the focus is F. This distance X 0

X0=1(F1 2λ/D2) (1)X 0 = 1 (F1 2λ / D 2 ) (1)

로써 구할 수 있다.Can be obtained as

따라서, 동시에 사용하는 진동소자의 수를 변화시킴으로써 상기구경(D)이 변화하기 때문에 상기(1)식의 X0의 값도 변화하게 된다. 즉, 각 반복펄스마다(초음파 송파시마다)동시에 사용하는 진동소자를 변화시키기 위해 상기 X0의 값이 변화해 가는 비임에 의한 에코우(echo)신호의 반사지점에서 각 반복펄스마다 다르고, 방위(方位)분해능의 양호한 부위가 불균일해지며, 진단을 목적으로 하는 부분의 해상도가 열화되는 결점이 있다.Therefore, by changing the number of the oscillation element at the same time using the value of X 0 of the equation (1) because the diameter (D) is changed it is also changed. That is, in order to change the oscillation element used at the same time for each repetition pulse (per ultrasonic wave transmission), the repetition pulse is different for each repetition pulse at the reflection point of the echo signal by the beam in which the value of X 0 changes. It is a defect that the good site of resolution becomes uneven and the resolution of the part for diagnostic purposes deteriorates.

예를들면, 진동소자 피치를 1.5mm, 초음파 파장을 0.64mm(주파수=2.4MHz, 음속=1530mm/sec), 촛점을 송파방향 50mm, 구동진동소자수를 8개 7개로 한 경우, X0값의 오차는 약 10%정도가 된다.For example, when the vibration element pitch is 1.5 mm, the ultrasonic wave wavelength is 0.64 mm (frequency = 2.4 MHz, sound velocity = 1530 mm / sec), the focus is 50 mm in the propagation direction, and the number of driving vibration elements is 8, 7, the value of X 0 The error of about 10%.

이와같은 X0값의 변화는 초음파 진단장치의 정도(精度)가 현재보다 한층더 향상되었을 경우, 상술한 비임패턴의 변화에 의한 해상도의 열화는 현저하게 나타난다.Such a change in the X 0 value is remarkably deteriorated due to the above-described change in the beam pattern when the accuracy of the ultrasonic diagnostic apparatus is further improved.

본 발명은 상기 결점을 해결하기 위해 사복펄스마다, 또는 임의의 일정주기마다 동시에 사용하는 진동 소자수를 변화시키는 동시에 각 송파 초음파비임의 촛점을 보정하는 기능을 가진 초음파 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of correcting the focus of each wave ultrasonic beam while simultaneously changing the number of vibrating elements to be used simultaneously for every four pulses or at certain predetermined periods in order to solve the above-mentioned drawbacks. It is.

본 발명에서는 상기(1)식에서 동시 사용하는 진동 소자수에 따라 구경(D)을 변화시켰을때 초음파 비임이 최소폭으로 되는 위치, 즉, 송파지점에서 송파방향으로의 거리 X0를 일정하게 유지하기 위해 촛점 F를 동시에 변화시키는 것이다.In the present invention, when the aperture D is changed according to the number of vibration elements used simultaneously in the above formula (1), the position where the ultrasonic beam becomes the minimum width, that is, the distance X 0 from the point of delivery to the wave direction is kept constant. To change the focus F at the same time.

이하 본 발명의 촛점보정 방법의 원리를 제4도 및 제5도를 참조해서 설명한다.Hereinafter, the principle of the focus correction method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

예컨대 진동소자피치를 1.5mm, 초음파 파장을 0.64mm(주파수=2.4MHz, 음속=1530m/sec), 촛점을 60mm, 기준진동 소자수를 8개로 했을 경우의 비임패턴을 상기 요면근 사법에 의해 구하면 제4도의 일점 쇄선과 같이되고, 다음 주기에서 동시에 사용하는 진동소자수를 변화시켜서 진동소자수를 9개로 하여 촛점을 보정하지 않았을때의 비임패턴을 실선으로 표시하고 있다.For example, the beam pattern obtained when the vibration element pitch is 1.5 mm, the ultrasonic wavelength is 0.64 mm (frequency = 2.4 MHz, sound velocity = 1530 m / sec), the focus is 60 mm, and the number of reference vibration elements is 8 is obtained by the above-mentioned surface roughness method. 4, the beam pattern when the number of vibration elements is changed to 9 and the number of vibration elements is used simultaneously in the next cycle is indicated by a solid line.

이때 상술한 바와같이 진동소자수의 변화에 의한 진동소자 구동구경(D)이 변화함으로써 비임폭이 최소가 되는 위치 (X0의 값)가 다르다. 따라서 진동소자수 9개의 경우에 각 진동소자의 지연량을 조정하여 촛점을 보정함으로써 진동소자수 9개 사용시의 비임의 최소폭 위치(X0의 값)가 8개의 경우와 일치되게 하는 것이다. 제5도는 기준진동소자수를 8개로 하고, 다음에 1개 감소해서 동시 구동 진동소자수를 7개로했을 경우의 상태를 도시한 것이고, 진동소자를 1개 증가한 경우와 같이 X0의 값이 일치하도록 촛점을 보정하는 것이다.At this time, as described above, the position (value of X 0 ) at which the beam width becomes minimum due to the change of the vibrating element drive diameter D caused by the change of the number of vibrating elements is different. Therefore, by adjusting the delay amount of each vibration element in the case of nine vibration elements, the minimum width position (value of X 0 ) of the beam when nine vibration elements are used is matched with eight cases. 5 shows a state where the number of reference vibration elements is eight, the number of vibration vibration elements is decreased by one, and the number of simultaneous driving vibration elements is seven, and the value of X 0 is the same as in the case of increasing one vibration element. The focus is to correct it.

한편, 넓은 시야심도(深度)에 대해서 전반적으로 비임폭을 가늘게 하려면,On the other hand, to narrow the overall beam width for a wide field of view,

F=D2/4λ (2)F = D 2 / 4λ (2)

로 하면된다는 것이 알려져 있다. 즉, 이 경우에 동시 사용하는 진동소자수가 변화함으로써 구경(D)이 변화하게 되므로 촛점(F)의 위치가 변화하기 때문에 이것에 대해서도 상술한 것과 동일하게 보정하는 것이다.It is known that this is done. That is, in this case, since the aperture D changes because the number of vibration elements used simultaneously changes, the position of the focal point F changes, which is corrected in the same manner as described above.

이하 본 발명의 실시예를 제6a도, 6b도 6c도, 및 제7도에 의하여 설명한다. 제 6a도에서 부호(10)는 반복펄스 발생기, 부호(11)는 동시 사용 진동소자수 및 촛점을 제어하는 제어회로 부호(12)는 초음파 송신비임의 촛점을 결정하는 송신용전자 포우 커싱회로, 부호(13)는 각 진동소자에 각각 접속되어 각 진동소자를 구동하는 펄스를 발생하는 회로군, 부호(14)는 다수의 진동자를 적어도 일렬로 배열한 초음파 탐촉자, 부호(15)는 초음파에코우를 증폭하는 증폭기, 부호(16)는 수신에코우의 접속점을 결정하는 수신용 전자포우 커싱회로, 부호(17)는 증폭 및 검파를 하는 검파기 부호(18)는 검파기(17)에 의해 출력되는 신호를 B모오드의 초음파상으로 표기하기 위한 표시부이다.An embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 6A, 6B, 6C, and 7. In FIG. 6A, reference numeral 10 denotes a repetitive pulse generator, reference numeral 11 denotes a control circuit for controlling the number of simultaneous vibration elements and focus, reference numeral 12 denotes a transmission electronic pocus circuit for determining the focus of an ultrasonic transmission beam, Reference numeral 13 is a group of circuits connected to each vibrating element to generate pulses for driving each vibrating element, 14 is an ultrasonic transducer in which a plurality of vibrators are arranged at least in line, and 15 is an ultrasonic echo An amplifier for amplifying the signal, code 16 is a receiving electronic pocus circuit for determining the connection point of the reception echo, code 17 is amplifying and detecting a detector code 18 is a signal output by the detector 17 Is a display unit for marking the B-mode ultrasonic image.

본 장치의 동작을 설명하면 종래 기술에서 설명한 바와 같이 주사선 밀도를 증가시키기 위해 반복 펄스마다 동시에 구동하는 진동소자수를 변화시키기 위해 제어회로(11)은 반복 펄스마다 사용하는 진동소자수를 변화시키는 신호를 펄스발생회로군(13)에 출력하고, 또, 제어회로(11)은 송신용전자 포우커싱회로(12), 수신용전자 포우커싱회로(16)에 제어신호를 송출하여 동시에 사용하는 진동소자수에 따라 진동소자수가 변화해도 초음파 비임의 폭이 최소가 되는 위치(상술한 X0의 값)가 동일하게 되도록 송수신시의 비임의 촛점을 조정하는 것이다.Referring to the operation of the apparatus, as described in the prior art, the control circuit 11 changes the number of vibration elements used for each repetition pulse to change the number of vibration elements simultaneously driven for each repetition pulse to increase the scan line density. Is output to the pulse generating circuit group 13, and the control circuit 11 sends a control signal to the transmitting electronic focusing circuit 12 and the receiving electronic focusing circuit 16, and simultaneously uses the vibrating element. Even if the number of vibration elements varies with the number, the focus of the beam at the time of transmission / reception is adjusted so that the position where the width of the ultrasonic beam becomes the minimum (value of X 0 described above) is the same.

이 촛점의 조정은 송수신에서 동일수의 진동소자를 사용하는 경우 동일한 촛점이되도록 하면 되고, 송수신에서 사용하는 진동소자가 다를 경우, 송신용 전자 포우 커싱회로(12) 및 수신용 전자 포우 커싱회로(16)에 의해 각각 상기 송·수신시의 X0가 일치하도록 송·수신시의 촛점을 조정하는 것이다.The focusing may be adjusted when the same number of vibration elements are used in transmission and reception, and when the vibration elements used in transmission and reception are different, the transmission electronic pousing circuit 12 and the reception electronic pousing circuit ( 16), the focus at the time of transmission / reception is adjusted so that the X 0 at the time of transmission / reception coincides with each other.

진동소자수의 변화에 대응하여 초음파 비임폭이 최소로 되는점의 송파지점에서의 거리 X0를 변화시키려면,To change the distance X 0 from the wave point at the point where the ultrasonic beam width becomes minimum in response to the change in the number of vibration elements,

Figure kpo00001
Figure kpo00001

이 되는 촛점으로 하면 된다는 것을 알 수 있다.It can be seen that this can be done with a focus.

한편 진동소자수의 변화에 따라 언제나 초음파 비임폭이 최소가 되는 위치(깊이)를 전반적으로 가늘게 되도록 하기 위해 (2)식의 관계식을 이용했으나 이 촛점의 보정에 있어서도, 송신용전자 포우커싱회로(12) 및 수신용 전자 포우커싱 회로(16)으로 행한다.On the other hand, in order to make the overall position (depth) of the ultrasonic beam width minimum at all times according to the change in the number of vibration elements, the relational expression (2) is used, but in the correction of this focus, the transmission electronic focusing circuit ( 12) and the receiving electronic focusing circuit 16.

촛점결점의 방법은 상기한방법에 한정되지 않고 진단목적에 따른 촛점으로 되도록 송신용 전자 포우커싱회로(12) 및 수신용 전자 포우 커싱회로(16)에 의해 촛점위치를 조정하는 것이다.The focusing method is not limited to the method described above, but the focusing position is adjusted by the transmitting electronic focusing circuit 12 and the receiving electronic focusing circuit 16 so as to be focused according to the diagnostic purpose.

이상 설명한 본 발명의 실시예를 더 구체적으로 도시한 제6b도 및 제6c도를 참조하여 설명한다.An embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIGS. 6B and 6C.

동시에 구동하는 진동소자수를 예컨대 m개 및(m+1)개로 한다. 송신용 전자 포우 커싱회로(12)에는 (m+1)개의 지연소자 및 탭군이 있다. 제어회로(11)내의 송신용 지연선 선택 탭데이타 발생기에서 지연시간 제어 신호가 출력되고 이 제어신호에 의하여 각탭의 위치, 즉 지연시간이 제어되는 것이다.The number of vibration elements to be driven simultaneously is m and (m + 1), for example. There are (m + 1) delay elements and a tap group in the electronic pousing circuit 12 for transmission. The delay time control signal is output from the transmission delay line selection tap data generator in the control circuit 11, and the position of each tap, that is, the delay time, is controlled by this control signal.

스위치(19) 및 탐촉자(14)에는 각기 n개(m+1<n)의 스위치 및 진동소자가 있고, 상기 스위치 각각은 제어회로(11)내의 고압스위치 절환데이타 발생기에서 출력되는 인에이블링 신호에 의하여 개폐 타이밍이 제어된다.The switch 19 and the transducer 14 each have n (m + 1 <n) switches and vibrating elements, each of which enables an output signal from the high voltage switch switching data generator in the control circuit 11. The opening and closing timing is controlled by this.

이에 따라 m개 또는(m+1)개의 진동소자가 초음파비임을 발하는 동시에 진단을 목적으로 하는 부위에서 반사된 비임을 수신한다. 이 수신된 신호는 스위치(19) 및 증폭기(15)를 개재하여 수신용 전자 포우 커싱회로(16)에 인가되는 것이다. 그러나, 수신된(m+1)개의 신호는 그 양단일수록 상대적으로 위상이 지연되어 있고 위상이 맞지 않는다. 그 때문에 수신용 전자 포우 커싱회로(16)에 의하여 위상을 보정하는 것이다. 수신용 전자 포우 커싱회로(16)는 회로(12)와 같이 (m+1)개의 지연소자 및 탭군을 갖는다. 각 탭의 위치, 즉 지연시간은 제어회로(11)내의 수신용 지연선 탭 선택 데이타 발생기의 출력인 지연시간 제어신호에 의하여 제어된다. 각 지연선 탭 선택 데이타의 출력은 가산기로 더해지고 다음 단계에 검파기(17)로 인가되는 것이다.Accordingly, m or (m + 1) vibrating elements emit an ultrasonic beam and receive beams reflected from a site for diagnosis. The received signal is applied to the receiving electronic focusing circuit 16 via the switch 19 and the amplifier 15. However, the received (m + 1) signals are relatively delayed in phase and out of phase. For this reason, the phase is corrected by the receiving electronic focusing circuit 16. The receiving electronic pousing circuit 16 has (m + 1) delay elements and tap groups like the circuit 12. The position of each tap, i.e., the delay time, is controlled by a delay time control signal which is the output of the receiving delay line tap selection data generator in the control circuit 11. The output of each delay line tap selection data is added to the adder and applied to the detector 17 in the next step.

이러한 구성과 동작에 의하여 본 발명에서는 각 지연소자 및 탭의 지연시간을 제어함으로써 동시에 구동하는 진동소자의 개수의 변화(예컨대 m개와 m+1)개에도 불구하고 초음파비임의 최소폭 위치(X0)가 일정하게 되는 것이다.With this configuration and operation, in the present invention, the minimum width position (X 0 ) of the ultrasonic beam is controlled despite the change of the number of vibration elements (eg m and m + 1) driven simultaneously by controlling the delay time of each delay element and the tap. ) Will be constant.

상술한 송신용 전자포우 커시이회로(12) 및 수신용 전자 포우커싱회로(16)에 의해 행해지는 촛점의 보정을 제7도를 참조해서 더 구체적으로 설명한다. 송신·수신의 전자 포우 커싱회로(12),(16)은 완전히 동일한 회로구성이기 때문에, 여기에서는 송신용전자 포우커싱회로에 대해서만 설명한다.Correction of the focus performed by the above-described transmission electronic pouse circuit 12 and the reception electronic focusing circuit 16 will be described in more detail with reference to FIG. Since the electronic focusing circuits 12 and 16 for transmission and reception have exactly the same circuit configuration, only the transmission electronic focusing circuit will be described here.

초음파진동소자(19)에 의해 송·수파되는 초음파 비임의 포우커싱은 각 진동소자(19)에 접속된 각 지연선(20)(L1~Ln)에 의한 지연량을 제어함으로써 달성된다. 이 지연량의 제어는 지연선(20)(L1~Ln)에 소정의 간격으로 접속되는 복수의 탭(21)을 지연선(20)(L1~Ln)과 진동소자(19)의 사이에 접속된 스위치소자(22)에 의해 소기의 탭(21)을 적절히 선택하여 절환함으로써 실시한다. 각 스위치 소자(22)와 각 진동소자(19)와는 출력선(23)으로 접속되어 있고, 또, 상기 제어회로(11)에서 각 스위치 소자(22)에 상기 탭수에 따른 복수의 콘트로울선(24)이 접속되어 있다. 즉, 제어회로(11)에서 동시에 사용하는 진동 소자수가 선택되면 그것에 따른 상술한 촛점보정을 위한 제어 신호가 큰트로울선(24)을 개재하여 스위치소자(22)에 출력되어 여기에서 소정의 탭이 선택되어 목적으로 하는 위치에 촛점을 맺도록 한다.Focusing of the ultrasonic beam transmitted and received by the ultrasonic vibration element 19 is achieved by controlling the amount of delay by each delay line 20 (L 1 to L n ) connected to each vibration element 19. The control of the delay amount includes a plurality of taps 21 connected to the delay lines 20 (L 1 to L n ) at predetermined intervals, and the delay lines 20 (L 1 to L n ) and the vibrating element 19. This is performed by appropriately selecting and switching the desired tab 21 by the switch element 22 connected in between. Each switch element 22 and each oscillation element 19 are connected by an output line 23, and in the control circuit 11, a plurality of convolutional wires (corresponding to the number of taps) to each switch element 22 ( 24) is connected. That is, when the number of vibrating elements used simultaneously in the control circuit 11 is selected, the above-described control signal for focus correction is output to the switch element 22 via the large throw line 24 so that a predetermined tap is applied. Select and focus on the desired location.

따라서 제어회로(11)에 의해 동시에 사용하는 진동소자수를 선택하여 펄스발생기균(13)에 대하여 각 진동소자 구동을 위한 제어신호를 출력함과 동시에, 송신용 전자포우 커싱회로(12)에 대해서도 구동진동 소자수에 따른 상기의 촛점을 보정하기 위해, 진동소자에 접속된 지연선(20)의 탭(21)을 선택절환하기 위한 제어신호를 스위치소자(22)에 출력하는 것이다.Therefore, the control circuit 11 selects the number of vibration elements to be used at the same time and outputs a control signal for driving each vibration element to the pulse generator germ 13, and also for the transmission electronic poshing circuit 12. In order to correct the focus according to the number of driving vibration elements, a control signal for selectively switching the tab 21 of the delay line 20 connected to the vibration element is outputted to the switch element 22.

이 경우 예를들면 각 반복펄스마다 동시 사용하는 진동소자군 및 그것에 따른 지연량을 기억소자에 기억시켜놓는 일도 고려된다.In this case, for example, it is also conceivable to store in the storage element the group of vibration elements used simultaneously for each repetitive pulse and the delay amount corresponding thereto.

그밖에 상술한 지연소자로서의 진연선을 대신하여 표면과 지연선 소자, 또는 CCD(Charge Coupled Device)를 사용하는 것도 고려된다. 이 경우, 제7도의 지연선(20)과 스위치 소자(22)를 CCD등으로 치환하면 된다.In addition, it is also contemplated to use a surface, a delay line element, or a charge coupled device (CCD) instead of the above-described strand as the delay element. In this case, the delay line 20 and the switch element 22 in FIG. 7 may be replaced with a CCD or the like.

이상 설명한 바와같이 다수의 진동소자를 일렬로 배열한 탐촉자를 사용하여 모오드 초음파상을 영출하는 초음파 진단장치에서 주산선 밀도를 향상하기 위해, 반복펄스마다 또는 임의의 일정주기마다 동시 사용하는 진동소자수를 변화시켰을 경우, 각송수파시의 초음파 비임의 구경이 변화함으로써 비임패턴이 변화한다. 이로 인해 화질에 영향을 주는 초음파비임이 최소폭으로 되는 위치가 벗어나는 결점을, 본 발명에서는 상술한 진동소자수의 절환과 동시에 송수신시의 전자 포우 커싱 회로의 지연량을 제어하기 위한 제어회로를 구비함으로써 각 반복펄스마다 또는 임의의 일정주기마다 동시 사용하는 진동소자의 변화에 따라서 촛점을 보정하고, 언제나 피검사체내의 소정위치에 초음 파비임의 최소폭 부분을 합치시킴으로써 진단 목적위치의 해상도를 일정하게 유지하는 것이다.As described above, in order to improve the peak line density in an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a mode ultrasonic image using a probe in which a plurality of vibrating elements are arranged in a line, the vibrating elements are used at the same time for each repetitive pulse or at a predetermined period. When the number is changed, the beam pattern is changed by changing the diameter of the ultrasonic beam at the time of angular transmission. As a result, the present invention provides a defect that the ultrasonic beam beam affecting the image quality is out of the minimum width. The present invention includes a control circuit for controlling the amount of delay of the electronic focus circuit at the time of transmission and reception at the same time as the switching of the number of vibration elements. Therefore, the focus is corrected according to the change of the vibrating element used at the same time for each repetitive pulse or at a predetermined period, and the resolution of the target position of the diagnosis is made constant by always matching the minimum width portion of the ultrasonic wave to a predetermined position in the subject. To keep.

Claims (1)

복수개의 진동소자를 배열한 탐촉자(14)와 반복펄스를 발생하는 회로(10)와, 동시 구동진동소자수 및 구동진동소자군의 촛점을 제어하기 이한 제어회로(11)와, 송파시의 초음파비임의 촛점을 결정하는 전자 포우커싱회로(12)와, 수파시의 초음파 에코우의 촛점을 결정하기 위한 전자 포우커싱회로(16)와, 초음파에코우의 증폭, 검파를 실시하는 회로(15)와, 초음파에 코우의 강약을 휘도변조하여 초음파상으로서 표시하기 위한 표시기(18)로 구성되고, 동시에 구동하는 진동소자수를 임의로 일정주기마다 변화시키면서도, 그 구동진동 소자군에 의한 초음파비임이 최소폭으로 되는 위치가 일정하게 되도록 촛점을 보정하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단장치.A transducer 14 arranged with a plurality of vibration elements, a circuit 10 for generating a repetitive pulse, a control circuit 11 for controlling the number of simultaneous driving vibration elements and a group of driving vibration elements, and an ultrasonic wave during transmission An electronic focusing circuit 12 for determining the focus of the beam, an electronic focusing circuit 16 for determining the focus of the ultrasonic echo at the time of reception, a circuit 15 for amplifying and detecting the ultrasonic echo, and And an indicator 18 for displaying the ultrasonic intensity by changing the intensity of the nose on the ultrasonic waves, and simultaneously changing the number of vibration elements to be driven at regular intervals, while the ultrasonic beams by the driving vibration element group have a minimum width. Ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that for correcting the focus so that the position becomes constant.
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