JPH0838473A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH0838473A JPH0838473A JP6196224A JP19622494A JPH0838473A JP H0838473 A JPH0838473 A JP H0838473A JP 6196224 A JP6196224 A JP 6196224A JP 19622494 A JP19622494 A JP 19622494A JP H0838473 A JPH0838473 A JP H0838473A
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- circuit
- ultrasonic
- transmission
- beams
- signal
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52085—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences
- G01S7/5209—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences using multibeam transmission
- G01S7/52092—Details related to the ultrasound signal acquisition, e.g. scan sequences using multibeam transmission using frequency diversity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/895—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum
- G01S15/8952—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques characterised by the transmitted frequency spectrum using discrete, multiple frequencies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波診断装置において、１回の送信につい
て複数の超音波送信ビームを同時に生成できると共に、
これらの周波数帯域に対応して受信の周波数帯域を変化
させた複数の超音波受信ビームを生成することを可能と
する。 【構成】 探触子１を駆動して超音波ビームを送信する
ための送信信号を生成する送信回路２は１回の送信につ
いて周波数帯域及び焦域並びに方向が異なる複数の超音
波送信ビームを同時に生成可能に構成すると共に、受信
回路３は上記送信回路２によって発生した複数の超音波
送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数帯域の
異なる複数の超音波受信ビームを生成可能に構成し、上
記送信回路２には測定条件を任意に選択するための入力
手段７及びこの入力手段７で入力された測定条件を記憶
する記憶手段８を接続し、システム制御回路６からの制
御により上記入力された測定条件によって自動的に超音
波送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦
域並びに方向を制御するようにしたものである。
て複数の超音波送信ビームを同時に生成できると共に、
これらの周波数帯域に対応して受信の周波数帯域を変化
させた複数の超音波受信ビームを生成することを可能と
する。 【構成】 探触子１を駆動して超音波ビームを送信する
ための送信信号を生成する送信回路２は１回の送信につ
いて周波数帯域及び焦域並びに方向が異なる複数の超音
波送信ビームを同時に生成可能に構成すると共に、受信
回路３は上記送信回路２によって発生した複数の超音波
送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数帯域の
異なる複数の超音波受信ビームを生成可能に構成し、上
記送信回路２には測定条件を任意に選択するための入力
手段７及びこの入力手段７で入力された測定条件を記憶
する記憶手段８を接続し、システム制御回路６からの制
御により上記入力された測定条件によって自動的に超音
波送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦
域並びに方向を制御するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して被検
体内の診断部位について断層像を計測し表示する超音波
診断装置に関し、特に１回の送信について複数の超音波
送信ビームを同時に生成できると共に、これらの周波数
帯域に対応して受信の周波数帯域を変化させた複数の超
音波受信ビームを生成することができる超音波診断装置
に関する。
体内の診断部位について断層像を計測し表示する超音波
診断装置に関し、特に１回の送信について複数の超音波
送信ビームを同時に生成できると共に、これらの周波数
帯域に対応して受信の周波数帯域を変化させた複数の超
音波受信ビームを生成することができる超音波診断装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波診断装置は、被検体内の診
断部位に対し超音波ビームを送受信する探触子と、この
探触子を駆動して超音波ビームを送信するための送信信
号を生成する送信回路と、上記診断部位からの反射波を
探触子で受信した受信信号を入力して増幅すると共に信
号処理して超音波ビームを生成する受信回路と、この受
信回路で信号処理されたデータを画像データに変換する
ディジタルスキャンコンバータと、このディジタルスキ
ャンコンバータから出力された画像データを入力し画像
として表示する表示装置と、上記各構成要素の動作を制
御するシステム制御回路とを有して成っていた。そし
て、最近の超音波診断装置においては、特に循環器分野
の診断や腹部カラーの診断等において高画質で高フレー
ムレート化した装置が要求されている。そのため、高画
質化を図る手段として、受信ダイナミックフォーカス又
は受信ダイナミックフィルタ等の手法を採用していた。
また、高フレームレート化を図る手段として、１本の超
音波送信ビームに対して２〜４本の超音波受信ビームを
生成する手法を採用していた。
断部位に対し超音波ビームを送受信する探触子と、この
探触子を駆動して超音波ビームを送信するための送信信
号を生成する送信回路と、上記診断部位からの反射波を
探触子で受信した受信信号を入力して増幅すると共に信
号処理して超音波ビームを生成する受信回路と、この受
信回路で信号処理されたデータを画像データに変換する
ディジタルスキャンコンバータと、このディジタルスキ
ャンコンバータから出力された画像データを入力し画像
として表示する表示装置と、上記各構成要素の動作を制
御するシステム制御回路とを有して成っていた。そし
て、最近の超音波診断装置においては、特に循環器分野
の診断や腹部カラーの診断等において高画質で高フレー
ムレート化した装置が要求されている。そのため、高画
質化を図る手段として、受信ダイナミックフォーカス又
は受信ダイナミックフィルタ等の手法を採用していた。
また、高フレームレート化を図る手段として、１本の超
音波送信ビームに対して２〜４本の超音波受信ビームを
生成する手法を採用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置においては、探触子からの１回の送
信に対して１本の超音波送信ビームしか生成できなかっ
たので、超音波送信ビームの分解能等の条件によって超
音波受信ビームの本数が制限を受けるものであった。ま
た、１回の送信に対して送信信号の周波数帯域を変化さ
せることができなかった。さらに、１回の送信に対して
複数の超音波送信ビームを生成しそれらの周波数帯域に
対応して、受信信号の周波数帯域を変化させ複数の超音
波受信ビームを生成することはできなかった。これらの
ことから、得られる超音波断層像を高画質化及び高フレ
ームレート化することができないものであった。従っ
て、高分解能の良好な画像による画像診断ができなかっ
た。
来の超音波診断装置においては、探触子からの１回の送
信に対して１本の超音波送信ビームしか生成できなかっ
たので、超音波送信ビームの分解能等の条件によって超
音波受信ビームの本数が制限を受けるものであった。ま
た、１回の送信に対して送信信号の周波数帯域を変化さ
せることができなかった。さらに、１回の送信に対して
複数の超音波送信ビームを生成しそれらの周波数帯域に
対応して、受信信号の周波数帯域を変化させ複数の超音
波受信ビームを生成することはできなかった。これらの
ことから、得られる超音波断層像を高画質化及び高フレ
ームレート化することができないものであった。従っ
て、高分解能の良好な画像による画像診断ができなかっ
た。
【０００４】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、１回の送信について複数の超音波送信ビームを同
時に生成できると共に、これらの周波数帯域に対応して
受信の周波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビーム
を生成することができる超音波診断装置を提供すること
を目的とする。
処し、１回の送信について複数の超音波送信ビームを同
時に生成できると共に、これらの周波数帯域に対応して
受信の周波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビーム
を生成することができる超音波診断装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波診断装置は、被検体内の診断部
位に対し超音波ビームを送受信する探触子と、この探触
子を駆動して超音波ビームを送信するための送信信号を
生成する送信回路と、上記診断部位からの反射波を探触
子で受信した受信信号を入力して増幅すると共に信号処
理して超音波ビームを生成する受信回路と、この受信回
路で信号処理されたデータを画像データに変換するディ
ジタルスキャンコンバータと、このディジタルスキャン
コンバータから出力された画像データを入力し画像とし
て表示する表示装置と、上記各構成要素の動作を制御す
るシステム制御回路とを有する超音波診断装置におい
て、上記送信回路は１回の送信について周波数帯域及び
焦域並びに方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時
に生成可能に構成すると共に、上記受信回路は上記送信
回路によって発生した複数の超音波送信ビームによる反
射波を同時に受信して周波数帯域の異なる複数の超音波
受信ビームを生成可能に構成し、上記送信回路には測定
条件を任意に選択するための入力手段及びこの入力手段
で入力された測定条件を記憶する記憶手段を接続し、シ
ステム制御回路からの制御により上記入力された測定条
件によって自動的に超音波送信ビーム及び超音波受信ビ
ームの周波数帯域及び焦域並びに方向を制御するように
したものである。
に、本発明による超音波診断装置は、被検体内の診断部
位に対し超音波ビームを送受信する探触子と、この探触
子を駆動して超音波ビームを送信するための送信信号を
生成する送信回路と、上記診断部位からの反射波を探触
子で受信した受信信号を入力して増幅すると共に信号処
理して超音波ビームを生成する受信回路と、この受信回
路で信号処理されたデータを画像データに変換するディ
ジタルスキャンコンバータと、このディジタルスキャン
コンバータから出力された画像データを入力し画像とし
て表示する表示装置と、上記各構成要素の動作を制御す
るシステム制御回路とを有する超音波診断装置におい
て、上記送信回路は１回の送信について周波数帯域及び
焦域並びに方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時
に生成可能に構成すると共に、上記受信回路は上記送信
回路によって発生した複数の超音波送信ビームによる反
射波を同時に受信して周波数帯域の異なる複数の超音波
受信ビームを生成可能に構成し、上記送信回路には測定
条件を任意に選択するための入力手段及びこの入力手段
で入力された測定条件を記憶する記憶手段を接続し、シ
ステム制御回路からの制御により上記入力された測定条
件によって自動的に超音波送信ビーム及び超音波受信ビ
ームの周波数帯域及び焦域並びに方向を制御するように
したものである。
【０００６】また、上記送信回路は、探触子で送信する
超音波ビームの周波数帯域を制御するために任意の送信
波形に制御する送信波形制御回路と、１回の送信につい
て焦域及び方向が異なる複数の超音波送信ビームを発生
するフォーカス用タイミング発生回路と、１回の送信に
ついて周波数帯域の異なる複数の送信信号を発生する送
信信号発生手段とを備えて成るものである。
超音波ビームの周波数帯域を制御するために任意の送信
波形に制御する送信波形制御回路と、１回の送信につい
て焦域及び方向が異なる複数の超音波送信ビームを発生
するフォーカス用タイミング発生回路と、１回の送信に
ついて周波数帯域の異なる複数の送信信号を発生する送
信信号発生手段とを備えて成るものである。
【０００７】さらに、上記受信回路は、探触子からの受
信信号を入力して増幅する増幅回路と、この増幅回路か
らの受信信号について送信周波数帯域及び受信時間によ
って受信信号の任意の特定周波数帯域のみを通過させる
フィルタ回路と、このフィルタ回路からの受信信号につ
いて超音波ビームの方向及び受信時間によって信号の整
相及び加算を行う整相加算回路と、この整相加算回路か
らの信号を検波する検波回路とを備えて成るものであ
る。
信信号を入力して増幅する増幅回路と、この増幅回路か
らの受信信号について送信周波数帯域及び受信時間によ
って受信信号の任意の特定周波数帯域のみを通過させる
フィルタ回路と、このフィルタ回路からの受信信号につ
いて超音波ビームの方向及び受信時間によって信号の整
相及び加算を行う整相加算回路と、この整相加算回路か
らの信号を検波する検波回路とを備えて成るものであ
る。
【０００８】さらにまた、上記受信回路は、その内部の
フィルタ回路を複数個設けると共に、これらのフィルタ
回路の後段に１個の整相加算回路を設け、上記フィルタ
回路と整相加算回路との間にはそれぞれのフィルタ回路
を通過した任意の特定周波数の帯域信号群を切り換えて
上記整相加算回路に入力させる切換回路を設け、この切
換回路の切り換えタイミングに合わせ上記整相加算回路
の整相遅延量を制御することにより、複数の超音波受信
ビームを切り換え可能としてもよい。
フィルタ回路を複数個設けると共に、これらのフィルタ
回路の後段に１個の整相加算回路を設け、上記フィルタ
回路と整相加算回路との間にはそれぞれのフィルタ回路
を通過した任意の特定周波数の帯域信号群を切り換えて
上記整相加算回路に入力させる切換回路を設け、この切
換回路の切り換えタイミングに合わせ上記整相加算回路
の整相遅延量を制御することにより、複数の超音波受信
ビームを切り換え可能としてもよい。
【０００９】また、上記受信回路は、その内部のフィル
タ回路を１個設けると共に、このフィルタ回路の後段に
１個の整相加算回路を設け、上記フィルタ回路の周波数
帯域と整相加算回路の整相遅延量とを同時に制御して上
記フィルタ回路を通った任意の特定周波数の帯域信号群
を整相加算することにより、複数の超音波受信ビームを
切り換え可能としてもよい。
タ回路を１個設けると共に、このフィルタ回路の後段に
１個の整相加算回路を設け、上記フィルタ回路の周波数
帯域と整相加算回路の整相遅延量とを同時に制御して上
記フィルタ回路を通った任意の特定周波数の帯域信号群
を整相加算することにより、複数の超音波受信ビームを
切り換え可能としてもよい。
【００１０】さらに、上記システム制御回路による制御
は、送信回路で生成した複数の超音波送信ビームの各周
波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路で生成
することにより、探触子からの超音波ビームの１回の送
信について深度方向に複数の送信フォーカスを形成して
深さの異なる複数の画像データを同時に得るようにした
ものである。
は、送信回路で生成した複数の超音波送信ビームの各周
波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路で生成
することにより、探触子からの超音波ビームの１回の送
信について深度方向に複数の送信フォーカスを形成して
深さの異なる複数の画像データを同時に得るようにした
ものである。
【００１１】さらにまた、上記システム制御回路による
制御は、送信回路で生成した複数の超音波送信ビームの
各周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路で
生成することにより、探触子からの超音波ビームの１回
の送信について異なる複数方向に超音波送信ビームを生
成すると共にこれらに対応した複数方向の超音波受信ビ
ームを生成して複数方向の画像データを同時に得るよう
にしてもよい。
制御は、送信回路で生成した複数の超音波送信ビームの
各周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路で
生成することにより、探触子からの超音波ビームの１回
の送信について異なる複数方向に超音波送信ビームを生
成すると共にこれらに対応した複数方向の超音波受信ビ
ームを生成して複数方向の画像データを同時に得るよう
にしてもよい。
【００１２】
【作用】このように構成された超音波診断装置は、送信
回路により１回の送信について周波数帯域及び焦域並び
に方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時に生成
し、受信回路で上記送信回路によって発生した複数の超
音波送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数帯
域の異なる複数の超音波受信ビームを生成し、上記送信
回路に接続された入力手段で測定条件を任意に選択して
入力すると共に、この入力手段で入力された測定条件を
記憶手段に記憶しておき、システム制御回路からの制御
により上記記憶された測定条件によって自動的に超音波
送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦域
並びに方向を制御するように動作する。これにより、１
回の送信について複数の超音波送信ビームを同時に生成
できると共に、これらの周波数帯域に対応して受信の周
波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビームを生成す
ることができる。
回路により１回の送信について周波数帯域及び焦域並び
に方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時に生成
し、受信回路で上記送信回路によって発生した複数の超
音波送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数帯
域の異なる複数の超音波受信ビームを生成し、上記送信
回路に接続された入力手段で測定条件を任意に選択して
入力すると共に、この入力手段で入力された測定条件を
記憶手段に記憶しておき、システム制御回路からの制御
により上記記憶された測定条件によって自動的に超音波
送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦域
並びに方向を制御するように動作する。これにより、１
回の送信について複数の超音波送信ビームを同時に生成
できると共に、これらの周波数帯域に対応して受信の周
波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビームを生成す
ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
実施例を示すブロック図である。この超音波診断装置
は、超音波を利用して被検体内の診断部位について断層
像を計測し表示するもので、図１に示すように、探触子
１と、送信回路２と、受信回路３と、ディジタルスキャ
ンコンバータ（以下「ＤＳＣ」と略称する）４と、表示
装置５と、システム制御回路６とを有し、さらに入力手
段７と、記憶手段８とを備えて成る。
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
実施例を示すブロック図である。この超音波診断装置
は、超音波を利用して被検体内の診断部位について断層
像を計測し表示するもので、図１に示すように、探触子
１と、送信回路２と、受信回路３と、ディジタルスキャ
ンコンバータ（以下「ＤＳＣ」と略称する）４と、表示
装置５と、システム制御回路６とを有し、さらに入力手
段７と、記憶手段８とを備えて成る。
【００１４】上記探触子１は、被検体内の診断部位、例
えば循環器系や腹部臓器等に対し超音波ビームを送受信
するもので、その内部には短冊状の圧電素子から成る振
動子素子９，９，…が一列状に配列され、送信信号を超
音波に変換して被検体内に打ち出すと共に、内部の診断
部位から反射してきた超音波を受信して受信信号に変換
するようになっている。
えば循環器系や腹部臓器等に対し超音波ビームを送受信
するもので、その内部には短冊状の圧電素子から成る振
動子素子９，９，…が一列状に配列され、送信信号を超
音波に変換して被検体内に打ち出すと共に、内部の診断
部位から反射してきた超音波を受信して受信信号に変換
するようになっている。
【００１５】送信回路２は、上記探触子１を駆動して超
音波ビームを送信するための送信信号を生成するもの
で、図１に示すように、送信波形制御回路１０と、フォ
ーカス用タイミング発生回路１１と、任意波形発生回路
１２と、送信信号発生回路１３とから成り、後述のシス
テム制御回路６から送出される送信信号用基本クロック
ＣＫ0及び記憶手段８から送出される送信フォーカス用
データＤ0を入力することにより、１回の送信について
周波数帯域及び焦域並びに方向、パワー等が異なる複数
の超音波送信ビームを同時に生成可能とされている。
音波ビームを送信するための送信信号を生成するもの
で、図１に示すように、送信波形制御回路１０と、フォ
ーカス用タイミング発生回路１１と、任意波形発生回路
１２と、送信信号発生回路１３とから成り、後述のシス
テム制御回路６から送出される送信信号用基本クロック
ＣＫ0及び記憶手段８から送出される送信フォーカス用
データＤ0を入力することにより、１回の送信について
周波数帯域及び焦域並びに方向、パワー等が異なる複数
の超音波送信ビームを同時に生成可能とされている。
【００１６】図２は上記送信回路２の内部構成の具体的
な実施例を示すブロック図である。まず、送信波形制御
回路１０は、前記探触子１で送信する超音波ビームの周
波数帯域を制御するために任意の送信波形に制御するも
ので、パルスパターンを演算するＬＳＩ（大規模集積回
路）１４から成る。このＬＳＩ１４について、図３を参
照して更に詳しく説明する。図示省略の操作卓上に設け
られたパネルキーやトラックボール等から成る入力手段
７により、送信フォーカス用波形データＤ01として、波
形はsin波（ｙ＝sin２πＸ）を、極性は双極を選択し、
ＲＯＭ又はＲＡＭなどから成る記憶手段８に入力する。
この記憶手段８で自動設定値か或いはユーザ設定値かが
選択され、送信フォーカス用波形データＤ01が上記ＬＳ
Ｉ１４に出力される。すると、このパルスパターン演算
用のＬＳＩ１４にて、双極のパルスパターンsin波１５
上の複数個Ｐnのサンプルポイントについてその値Ｄ
1(０），Ｄ1（１），…，Ｄ1（Ｐn）を演算し、演算結
果の波形データＤ1を任意波形発生回路１２へ出力する
ようになっている。この場合、特定の関数に限ることに
より、演算及び回路の簡易化並びにコスト低減を図るこ
とができる。
な実施例を示すブロック図である。まず、送信波形制御
回路１０は、前記探触子１で送信する超音波ビームの周
波数帯域を制御するために任意の送信波形に制御するも
ので、パルスパターンを演算するＬＳＩ（大規模集積回
路）１４から成る。このＬＳＩ１４について、図３を参
照して更に詳しく説明する。図示省略の操作卓上に設け
られたパネルキーやトラックボール等から成る入力手段
７により、送信フォーカス用波形データＤ01として、波
形はsin波（ｙ＝sin２πＸ）を、極性は双極を選択し、
ＲＯＭ又はＲＡＭなどから成る記憶手段８に入力する。
この記憶手段８で自動設定値か或いはユーザ設定値かが
選択され、送信フォーカス用波形データＤ01が上記ＬＳ
Ｉ１４に出力される。すると、このパルスパターン演算
用のＬＳＩ１４にて、双極のパルスパターンsin波１５
上の複数個Ｐnのサンプルポイントについてその値Ｄ
1(０），Ｄ1（１），…，Ｄ1（Ｐn）を演算し、演算結
果の波形データＤ1を任意波形発生回路１２へ出力する
ようになっている。この場合、特定の関数に限ることに
より、演算及び回路の簡易化並びにコスト低減を図るこ
とができる。
【００１７】なお、図４は、図２に示す送信波形制御回
路１０の他の構成例を示すもので、この例においては、
パルスパターン演算用のＬＳＩ１４の代わりに、ＲＯＭ
やＲＡＭなどから成るメモリ素子１６を用い、複数個の
パルスパターンのサンプルポイントの値を、sin波又は
矩形波、双極又は単極に区分して予め入力しておくよう
にしたものである。この場合でも、図３に示すパルスパ
ターン演算用のＬＳＩ１４で演算して求めるのと同様に
波形データＤ1を任意波形発生回路１２へ出力する。
路１０の他の構成例を示すもので、この例においては、
パルスパターン演算用のＬＳＩ１４の代わりに、ＲＯＭ
やＲＡＭなどから成るメモリ素子１６を用い、複数個の
パルスパターンのサンプルポイントの値を、sin波又は
矩形波、双極又は単極に区分して予め入力しておくよう
にしたものである。この場合でも、図３に示すパルスパ
ターン演算用のＬＳＩ１４で演算して求めるのと同様に
波形データＤ1を任意波形発生回路１２へ出力する。
【００１８】次に、フォーカス用タイミング発生回路１
１は、１回の送信について焦域及び方向が異なる複数の
超音波送信ビームを発生するもので、図２に示すよう
に、複数個のカウンタ１７1〜１７nを並列接続して構成
されている。上記複数個のカウンタ１７1〜１７nに、図
１に示す記憶手段８から送信フォーカス用遅延データＤ
02として垂直方向に例えば４本の超音波送信ビームを形
成するデータを入力すると、システム制御回路６から送
出される送信信号用基本クロックＣＫ0でカウントし、
それぞれのカウンタ１７1〜１７nに対応した探触子１の
振動子素子９に、垂直方向に４本の超音波送信ビームを
形成するような複数の送信タイミング信号Ｓ1を、任意
波形発生回路１２へ送出するようになっている。このよ
うに、フォーカス用タイミング発生回路１１によって送
信信号のタイミングを制御することにより、探触子１か
らの超音波の送信口径及び超音波送信ビームの方向並び
に超音波送信ビームの本数を制御することができる。
１は、１回の送信について焦域及び方向が異なる複数の
超音波送信ビームを発生するもので、図２に示すよう
に、複数個のカウンタ１７1〜１７nを並列接続して構成
されている。上記複数個のカウンタ１７1〜１７nに、図
１に示す記憶手段８から送信フォーカス用遅延データＤ
02として垂直方向に例えば４本の超音波送信ビームを形
成するデータを入力すると、システム制御回路６から送
出される送信信号用基本クロックＣＫ0でカウントし、
それぞれのカウンタ１７1〜１７nに対応した探触子１の
振動子素子９に、垂直方向に４本の超音波送信ビームを
形成するような複数の送信タイミング信号Ｓ1を、任意
波形発生回路１２へ送出するようになっている。このよ
うに、フォーカス用タイミング発生回路１１によって送
信信号のタイミングを制御することにより、探触子１か
らの超音波の送信口径及び超音波送信ビームの方向並び
に超音波送信ビームの本数を制御することができる。
【００１９】次に、任意波形発生回路１２は、送信波
形、送信周波数、送信波数の異なる任意波形を生成する
もので、図２に示すように、クロック発生回路１８と、
任意波形発生用のＬＳＩ１９とで構成されている。上記
クロック発生回路１８は、システム制御回路６からの送
信信号用基本クロックＣＫ0を入力して送信信号波形を
生成するためのサンプルクロックＣＫ1を生成するもの
で、分周回数演算回路２０と、分周回路２１とから成
る。そして、分周回数演算回路２０に、記憶手段８から
送信フォーカス用周波数データＤ03及び送信周波数デー
タＤ04並びに送信信号用基本クロックＣＫ0の周波数
ｆ0、さらに前記送信波形制御回路１０からのサンプル
ポイント数Ｐnを入力すると、次式によって分周回数Ａ
が得られる。 Ａ＝ｆ0／（Ｄ04・Ｐn） また、分周回路２１は、上述のようにして求められた分
周回数Ａを入力してサンプルクロックＣＫ1を生成し、
任意波形発生用のＬＳＩ１９へ送出する。この任意波形
発生用のＬＳＩ１９は、上記クロック発生回路１８で生
成されたサンプルクロックＣＫ1のタイミングで、前記
送信波形制御回路１０の演算結果である波形データＤ1
を振幅値とした任意波形発生信号を形成し、送信フォー
カス用波数データＤ04で送信波数を決定し、前記フォー
カス用タイミング発生回路１１から出力される送信タイ
ミング信号Ｓ1のタイミングで任意波形の信号を次段の
送信信号発生回路１３へ送出するようになっている。
形、送信周波数、送信波数の異なる任意波形を生成する
もので、図２に示すように、クロック発生回路１８と、
任意波形発生用のＬＳＩ１９とで構成されている。上記
クロック発生回路１８は、システム制御回路６からの送
信信号用基本クロックＣＫ0を入力して送信信号波形を
生成するためのサンプルクロックＣＫ1を生成するもの
で、分周回数演算回路２０と、分周回路２１とから成
る。そして、分周回数演算回路２０に、記憶手段８から
送信フォーカス用周波数データＤ03及び送信周波数デー
タＤ04並びに送信信号用基本クロックＣＫ0の周波数
ｆ0、さらに前記送信波形制御回路１０からのサンプル
ポイント数Ｐnを入力すると、次式によって分周回数Ａ
が得られる。 Ａ＝ｆ0／（Ｄ04・Ｐn） また、分周回路２１は、上述のようにして求められた分
周回数Ａを入力してサンプルクロックＣＫ1を生成し、
任意波形発生用のＬＳＩ１９へ送出する。この任意波形
発生用のＬＳＩ１９は、上記クロック発生回路１８で生
成されたサンプルクロックＣＫ1のタイミングで、前記
送信波形制御回路１０の演算結果である波形データＤ1
を振幅値とした任意波形発生信号を形成し、送信フォー
カス用波数データＤ04で送信波数を決定し、前記フォー
カス用タイミング発生回路１１から出力される送信タイ
ミング信号Ｓ1のタイミングで任意波形の信号を次段の
送信信号発生回路１３へ送出するようになっている。
【００２０】次に、送信信号発生回路１３は、上記任意
波形発生回路１２から出力された任意波形信号の振幅を
システム制御回路６からの任意の増幅率Ｂで増幅し、例
えば４本の送信信号ｔw1，ｔw2，ｔw3，ｔw4を発生する
もので、複数のパワーアンプ２２1〜２２nを並列接続し
て構成されている。この送信信号発生回路１３によって
超音波の送信パワーを制御することができる。また、前
記探触子１の振動子素子９，９，…ごとに上記の増幅率
Ｂを制御することにより、超音波送信ビームの焦域を改
善することができる。そして、上記任意波形発生回路１
２と送信信号発生回路１３とで、１回の送信について周
波数帯域の異なる複数の送信信号を発生する送信信号発
生手段を構成している。
波形発生回路１２から出力された任意波形信号の振幅を
システム制御回路６からの任意の増幅率Ｂで増幅し、例
えば４本の送信信号ｔw1，ｔw2，ｔw3，ｔw4を発生する
もので、複数のパワーアンプ２２1〜２２nを並列接続し
て構成されている。この送信信号発生回路１３によって
超音波の送信パワーを制御することができる。また、前
記探触子１の振動子素子９，９，…ごとに上記の増幅率
Ｂを制御することにより、超音波送信ビームの焦域を改
善することができる。そして、上記任意波形発生回路１
２と送信信号発生回路１３とで、１回の送信について周
波数帯域の異なる複数の送信信号を発生する送信信号発
生手段を構成している。
【００２１】図１において、受信回路３は、被検体内の
診断部位からの反射波を探触子１で受信した受信信号を
入力して増幅すると共に信号処理して超音波ビームを生
成するもので、増幅回路２３と、Ａ／Ｄ変換器２４と、
フィルタ回路２５と、整相加算回路２６と、ログ圧縮回
路２７と、検波回路２８とから成り、前記送信回路２に
よって発生した複数の超音波送信ビームによる反射波を
同時に受信して周波数帯域の異なる複数の超音波受信ビ
ームを生成可能とされている。
診断部位からの反射波を探触子１で受信した受信信号を
入力して増幅すると共に信号処理して超音波ビームを生
成するもので、増幅回路２３と、Ａ／Ｄ変換器２４と、
フィルタ回路２５と、整相加算回路２６と、ログ圧縮回
路２７と、検波回路２８とから成り、前記送信回路２に
よって発生した複数の超音波送信ビームによる反射波を
同時に受信して周波数帯域の異なる複数の超音波受信ビ
ームを生成可能とされている。
【００２２】上記増幅回路２３は、探触子１で受信した
受信信号を入力して所定の増幅率で増幅するものであ
る。Ａ／Ｄ変換器２４は、上記増幅回路２３で増幅され
た受信信号を入力してディジタル信号に変換するもので
ある。
受信信号を入力して所定の増幅率で増幅するものであ
る。Ａ／Ｄ変換器２４は、上記増幅回路２３で増幅され
た受信信号を入力してディジタル信号に変換するもので
ある。
【００２３】次に、フィルタ回路２５は、上記Ａ／Ｄ変
換器２４からのディジタルの受信信号について送信周波
数帯域及び受信時間によって受信信号の任意の特定周波
数帯域のみを通過させるもので、図５の内部構成の具体
例に示すように、周波数帯域制御回路２９と、複数個の
バンドパスフィルタ３０1，３０2，…，３０nとで構成
されている。ここで、上記フィルタ回路２５は、同一の
構成のものが例えば４個（２５1〜２５4）並列接続され
ている。上記周波数帯域制御回路２９は、例えばＲＯＭ
又はＲＡＭなどのメモリ素子で構成されており、このメ
モリ素子内にはフィルタ回路用中心周波数データ及びフ
ィルタ回路用周波数帯域データが予め入力されている。
そして、上記周波数帯域制御回路２９内のメモリ素子の
アドレスに、送信周波数及び受信時間を入力することに
より、超音波受信ビームを生成するのに最適なバンドパ
スフィルタ用中心周波数データ及びバンドパスフィルタ
用周波数帯域データを、上記バンドパスフィルタ３０1
〜３０nへ出力し、周波数帯域を制御するようになって
いる。また、バンドパスフィルタ３０1〜３０nは、任意
の特定周波数帯域のみを通過させるフィルタで構成され
ており、上記周波数帯域制御回路２９の出力であるバン
ドパスフィルタ用中心周波数データ及びバンドパスフィ
ルタ用周波数帯域データによって制御されるようになっ
ている。これにより、図５に示すように、受信回路３に
対して混在した状態で入力された例えば４本の受信信号
ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4は、４個のフィルタ回路２５1
〜２５4によってそれぞれの周波数帯域ごとに分離さ
れ、第１のフィルタ回路２５1では受信信号ｒw1が、第
２のフィルタ回路２５2では受信信号ｒw2が、第３のフ
ィルタ回路２５3では受信信号ｒw3が、第４のフィルタ
回路２５4では受信信号ｒw4が通過し、それ以外の周波
数帯域は削除される。
換器２４からのディジタルの受信信号について送信周波
数帯域及び受信時間によって受信信号の任意の特定周波
数帯域のみを通過させるもので、図５の内部構成の具体
例に示すように、周波数帯域制御回路２９と、複数個の
バンドパスフィルタ３０1，３０2，…，３０nとで構成
されている。ここで、上記フィルタ回路２５は、同一の
構成のものが例えば４個（２５1〜２５4）並列接続され
ている。上記周波数帯域制御回路２９は、例えばＲＯＭ
又はＲＡＭなどのメモリ素子で構成されており、このメ
モリ素子内にはフィルタ回路用中心周波数データ及びフ
ィルタ回路用周波数帯域データが予め入力されている。
そして、上記周波数帯域制御回路２９内のメモリ素子の
アドレスに、送信周波数及び受信時間を入力することに
より、超音波受信ビームを生成するのに最適なバンドパ
スフィルタ用中心周波数データ及びバンドパスフィルタ
用周波数帯域データを、上記バンドパスフィルタ３０1
〜３０nへ出力し、周波数帯域を制御するようになって
いる。また、バンドパスフィルタ３０1〜３０nは、任意
の特定周波数帯域のみを通過させるフィルタで構成され
ており、上記周波数帯域制御回路２９の出力であるバン
ドパスフィルタ用中心周波数データ及びバンドパスフィ
ルタ用周波数帯域データによって制御されるようになっ
ている。これにより、図５に示すように、受信回路３に
対して混在した状態で入力された例えば４本の受信信号
ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4は、４個のフィルタ回路２５1
〜２５4によってそれぞれの周波数帯域ごとに分離さ
れ、第１のフィルタ回路２５1では受信信号ｒw1が、第
２のフィルタ回路２５2では受信信号ｒw2が、第３のフ
ィルタ回路２５3では受信信号ｒw3が、第４のフィルタ
回路２５4では受信信号ｒw4が通過し、それ以外の周波
数帯域は削除される。
【００２４】次に、整相加算回路２６は、上記フィルタ
回路２５から出力された受信信号について超音波ビーム
の方向及び受信時間によって信号の整相及び加算を行う
もので、図５の内部構成の具体例に示すように、遅延量
制御回路３１と、複数個の整相回路３２1，３２2，…，
３２nと、加算回路３３とで構成されている。ここで、
上記整相加算回路２６は、同一の構成のものが例えば４
個（２６1〜２６4）並列接続されている。上記遅延量制
御回路３１は、例えばＲＯＭ又はＲＡＭなどのメモリ素
子で構成されており、このメモリ素子内には受信フォー
カスするために必要な遅延時間を予め入力しておき、超
音波受信ビームの方向、受信時間をメモリのアドレスに
入力することにより、上記整相回路３２1〜３２nに最適
な受信フォーカスを形成するための遅延量データを出力
するようになっている。また、整相回路３２1〜３２n
は、アナログ信号整相型ではＬＣ可変遅延線又はＲＣ可
変遅延線で構成され、ディジタル信号整相型ではディジ
タル遅延回路で構成されており、前記フィルタ回路２５
1〜２５4のいずれかを通過した受信信号を、上記遅延量
制御回路３１から出力された遅延量データに従って遅延
させることにより整相するようになっている。さらに、
加算回路３３は、加算器で構成されており、上記の整相
回路３２1〜３２nで整相された受信信号を加算してその
Ｓ／Ｎを向上させるものである。
回路２５から出力された受信信号について超音波ビーム
の方向及び受信時間によって信号の整相及び加算を行う
もので、図５の内部構成の具体例に示すように、遅延量
制御回路３１と、複数個の整相回路３２1，３２2，…，
３２nと、加算回路３３とで構成されている。ここで、
上記整相加算回路２６は、同一の構成のものが例えば４
個（２６1〜２６4）並列接続されている。上記遅延量制
御回路３１は、例えばＲＯＭ又はＲＡＭなどのメモリ素
子で構成されており、このメモリ素子内には受信フォー
カスするために必要な遅延時間を予め入力しておき、超
音波受信ビームの方向、受信時間をメモリのアドレスに
入力することにより、上記整相回路３２1〜３２nに最適
な受信フォーカスを形成するための遅延量データを出力
するようになっている。また、整相回路３２1〜３２n
は、アナログ信号整相型ではＬＣ可変遅延線又はＲＣ可
変遅延線で構成され、ディジタル信号整相型ではディジ
タル遅延回路で構成されており、前記フィルタ回路２５
1〜２５4のいずれかを通過した受信信号を、上記遅延量
制御回路３１から出力された遅延量データに従って遅延
させることにより整相するようになっている。さらに、
加算回路３３は、加算器で構成されており、上記の整相
回路３２1〜３２nで整相された受信信号を加算してその
Ｓ／Ｎを向上させるものである。
【００２５】そして、図５において、４個のフィルタ回
路２５1〜２５4によってそれぞれの周波数帯域ごとに分
離された受信信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4は、上記４個
の整相加算回路２６1〜２６4にそれぞれ入力して整相加
算され、４本の超音波受信ビームにより受信フォーカス
を形成してそれぞれ信号Ｏut1，Ｏut2，Ｏut3，Ｏut4と
して出力される。
路２５1〜２５4によってそれぞれの周波数帯域ごとに分
離された受信信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4は、上記４個
の整相加算回路２６1〜２６4にそれぞれ入力して整相加
算され、４本の超音波受信ビームにより受信フォーカス
を形成してそれぞれ信号Ｏut1，Ｏut2，Ｏut3，Ｏut4と
して出力される。
【００２６】次に、ログ圧縮回路２７は、上記整相加算
回路２６から出力された受信信号を入力してログ圧縮す
るものである。また、検波回路２８は、上記ログ圧縮回
路２７でログ圧縮された受信信号を入力して検波するも
のである。そして、この検波回路２８からの出力信号
は、受信回路３の全体で所要の処理を施された信号とし
て次段のＤＳＣ４へ送出される。
回路２６から出力された受信信号を入力してログ圧縮す
るものである。また、検波回路２８は、上記ログ圧縮回
路２７でログ圧縮された受信信号を入力して検波するも
のである。そして、この検波回路２８からの出力信号
は、受信回路３の全体で所要の処理を施された信号とし
て次段のＤＳＣ４へ送出される。
【００２７】図１において、ＤＳＣ４は、上記受信回路
３で信号処理された受信信号のデータを画像データに変
換するもので、内部には受信信号のデータを書き込むと
共に読み出すディジタルメモリ部と、このディジタルメ
モリ部から読み出したデータをアナログ化して画像信号
に変換するＤ／Ａ変換器とを有している。また、表示装
置５は、上記ＤＳＣ４から出力された画像信号を入力し
て画像として表示するもので、例えばＣＲＴから成る。
さらに、システム制御回路６は、上記各構成要素の動作
を制御するもので、例えばＣＰＵ（中央処理装置）から
成る。
３で信号処理された受信信号のデータを画像データに変
換するもので、内部には受信信号のデータを書き込むと
共に読み出すディジタルメモリ部と、このディジタルメ
モリ部から読み出したデータをアナログ化して画像信号
に変換するＤ／Ａ変換器とを有している。また、表示装
置５は、上記ＤＳＣ４から出力された画像信号を入力し
て画像として表示するもので、例えばＣＲＴから成る。
さらに、システム制御回路６は、上記各構成要素の動作
を制御するもので、例えばＣＰＵ（中央処理装置）から
成る。
【００２８】そして、前記送信回路２には、図１に示す
ように、入力手段７及び記憶手段８が接続されている。
上記入力手段７は、前記送信回路２に測定条件を任意に
選択して入力するもので、図示省略の操作卓上に設けら
れたパネルキー又はトラックボールなどから成り、矩形
波やsin波などの波形及び単極、双極などの極性等、超
音波送信ビームの周波数成分を決定するパラメータを入
力するようになっている。また、記憶手段８は、上記入
力手段７で入力された測定条件を記憶するもので、例え
ばＲＯＭ又はＲＡＭなどのメモリ素子から成り、このメ
モリ素子から読み出した測定条件を前記送信回路２へ送
出するようになっている。このような構成により、図１
に示すシステム制御回路６からの制御動作により、入力
手段７で入力された測定条件によって自動的に超音波送
信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦域並
びに方向を制御することができる。
ように、入力手段７及び記憶手段８が接続されている。
上記入力手段７は、前記送信回路２に測定条件を任意に
選択して入力するもので、図示省略の操作卓上に設けら
れたパネルキー又はトラックボールなどから成り、矩形
波やsin波などの波形及び単極、双極などの極性等、超
音波送信ビームの周波数成分を決定するパラメータを入
力するようになっている。また、記憶手段８は、上記入
力手段７で入力された測定条件を記憶するもので、例え
ばＲＯＭ又はＲＡＭなどのメモリ素子から成り、このメ
モリ素子から読み出した測定条件を前記送信回路２へ送
出するようになっている。このような構成により、図１
に示すシステム制御回路６からの制御動作により、入力
手段７で入力された測定条件によって自動的に超音波送
信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦域並
びに方向を制御することができる。
【００２９】図６は図１に示すシステム制御回路６の制
御により、探触子１から超音波ビームを送信すると共に
受信する動作を示す説明図である。図６における制御
は、送信回路２で生成した複数の超音波送信ビームの各
周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路３で
生成することにより、探触子１からの超音波ビームの１
回の送信について深度方向に複数の送信フォーカスを形
成して深さの異なる複数の画像データを同時に得るよう
にするものである。すなわち、上記送信回路２から出力
された例えば４本の送信信号ｔw1，ｔw2，ｔw3，ｔw
4は、上記探触子１の振動子素子９，９，…により焦域
及び周波数帯域が異なる４本の超音波送信ビームＢ1，
Ｂ2，Ｂ3，Ｂ4として図示省略の被検体内に送信され、
それぞれ送信フォーカスＦ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4を形成す
る。焦域、周波数帯域が異なる４本の超音波送信ビーム
Ｂ1〜Ｂ4は、それぞれ被検体内の診断部位の各組織によ
って反射され、その反射波は、上記探触子１の各振動子
素子９，９，…で受信され、４種類の周波数帯域の受信
信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4になる。そして、これらの
受信信号ｒw1〜ｒw4は、上記受信回路３に混在した状態
で入力される。この実施例の場合は、例えば４本の超音
波送信ビーム及び４本の超音波受信ビームを利用するこ
とにより、１回の送信について４箇所の送信フォーカス
Ｆ1〜Ｆ4を実現することができ、フレームレートを低く
することなく高分解能の超音波断層像を得ることができ
る。また、被検体内の診断部位に対し、超音波の伝達深
度が浅部において高周波を、深部において低周波を利用
することにより、得られる画像の分解能及び感度を向上
することができる。
御により、探触子１から超音波ビームを送信すると共に
受信する動作を示す説明図である。図６における制御
は、送信回路２で生成した複数の超音波送信ビームの各
周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回路３で
生成することにより、探触子１からの超音波ビームの１
回の送信について深度方向に複数の送信フォーカスを形
成して深さの異なる複数の画像データを同時に得るよう
にするものである。すなわち、上記送信回路２から出力
された例えば４本の送信信号ｔw1，ｔw2，ｔw3，ｔw
4は、上記探触子１の振動子素子９，９，…により焦域
及び周波数帯域が異なる４本の超音波送信ビームＢ1，
Ｂ2，Ｂ3，Ｂ4として図示省略の被検体内に送信され、
それぞれ送信フォーカスＦ1，Ｆ2，Ｆ3，Ｆ4を形成す
る。焦域、周波数帯域が異なる４本の超音波送信ビーム
Ｂ1〜Ｂ4は、それぞれ被検体内の診断部位の各組織によ
って反射され、その反射波は、上記探触子１の各振動子
素子９，９，…で受信され、４種類の周波数帯域の受信
信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4になる。そして、これらの
受信信号ｒw1〜ｒw4は、上記受信回路３に混在した状態
で入力される。この実施例の場合は、例えば４本の超音
波送信ビーム及び４本の超音波受信ビームを利用するこ
とにより、１回の送信について４箇所の送信フォーカス
Ｆ1〜Ｆ4を実現することができ、フレームレートを低く
することなく高分解能の超音波断層像を得ることができ
る。また、被検体内の診断部位に対し、超音波の伝達深
度が浅部において高周波を、深部において低周波を利用
することにより、得られる画像の分解能及び感度を向上
することができる。
【００３０】なお、図６において、上記送信回路２によ
り送信波形をsin波にすることで、超音波周波数を狭帯
域化し、この周波数帯域に対応した超音波受信ビームを
生成することができるので、受信回路３内のフィルタ回
路２５（図１参照）における受信信号の周波数分解効率
が向上し、Ｓ／Ｎの良い画像データを得ることができ
る。また、上記送信回路２により送信波形を矩形波又は
ホワイトノイズ波にすることで、超音波周波数を広帯域
化し、かつ図５に示すように複数の狭帯域のフィルタ回
路２５1〜２５4を用い狭帯域の超音波受信ビームを生成
することにより、１本の超音波送信ビームでも複数の超
音波受信ビームを生成することができ、得られる画像を
高画質化、高フレームレート化することができる。
り送信波形をsin波にすることで、超音波周波数を狭帯
域化し、この周波数帯域に対応した超音波受信ビームを
生成することができるので、受信回路３内のフィルタ回
路２５（図１参照）における受信信号の周波数分解効率
が向上し、Ｓ／Ｎの良い画像データを得ることができ
る。また、上記送信回路２により送信波形を矩形波又は
ホワイトノイズ波にすることで、超音波周波数を広帯域
化し、かつ図５に示すように複数の狭帯域のフィルタ回
路２５1〜２５4を用い狭帯域の超音波受信ビームを生成
することにより、１本の超音波送信ビームでも複数の超
音波受信ビームを生成することができ、得られる画像を
高画質化、高フレームレート化することができる。
【００３１】図７は図１に示すシステム制御回路６の制
御により、探触子１から超音波ビームを送信すると共に
受信する動作の他の例を示す説明図である。図７におけ
る制御は、送信回路２で生成した複数の超音波送信ビー
ムの各周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回
路３で生成することにより、探触子１からの超音波ビー
ムの１回の送信について異なる複数方向に超音波送信ビ
ームを生成すると共にこれらに対応した複数方向の超音
波受信ビームを生成して複数方向の画像データを同時に
得るようにするものである。すなわち、上記送信回路２
から出力された例えば４本の送信信号ｔw1〜ｔw4は、上
記探触子１の振動子素子９，９，…により異なる４方向
θ1，θ2，θ3，θ4の超音波送信ビームＢ1，Ｂ2，
Ｂ3，Ｂ4として被検体内に送信される。これら方向の異
なる４本の超音波送信ビームＢ1〜Ｂ4は、それぞれ被検
体内の診断部位の各組織によって反射され、その反射波
は、上記探触子１の各振動子素子９，９，…で受信さ
れ、異なる４方向の受信信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4と
なる。そして、これらの受信信号ｒw1〜ｒw4は、上記受
信回路３に混在した状態で入力される。この実施例の場
合は、超音波ビームの１回の送信について４方向の画像
データを得ることができ、画像の分解能を悪くすること
なく、４倍のフレームレートにすることができる。ま
た、図５に示す受信回路３内の整相加算回路２６1〜２
６4において、超音波の位相差により１方向以外の超音
波受信ビームは相殺されるので、超音波受信ビームの分
離効率が向上してＳ／Ｎの良い画像データを得ることが
できる。
御により、探触子１から超音波ビームを送信すると共に
受信する動作の他の例を示す説明図である。図７におけ
る制御は、送信回路２で生成した複数の超音波送信ビー
ムの各周波数帯域に対応した超音波受信ビームを受信回
路３で生成することにより、探触子１からの超音波ビー
ムの１回の送信について異なる複数方向に超音波送信ビ
ームを生成すると共にこれらに対応した複数方向の超音
波受信ビームを生成して複数方向の画像データを同時に
得るようにするものである。すなわち、上記送信回路２
から出力された例えば４本の送信信号ｔw1〜ｔw4は、上
記探触子１の振動子素子９，９，…により異なる４方向
θ1，θ2，θ3，θ4の超音波送信ビームＢ1，Ｂ2，
Ｂ3，Ｂ4として被検体内に送信される。これら方向の異
なる４本の超音波送信ビームＢ1〜Ｂ4は、それぞれ被検
体内の診断部位の各組織によって反射され、その反射波
は、上記探触子１の各振動子素子９，９，…で受信さ
れ、異なる４方向の受信信号ｒw1，ｒw2，ｒw3，ｒw4と
なる。そして、これらの受信信号ｒw1〜ｒw4は、上記受
信回路３に混在した状態で入力される。この実施例の場
合は、超音波ビームの１回の送信について４方向の画像
データを得ることができ、画像の分解能を悪くすること
なく、４倍のフレームレートにすることができる。ま
た、図５に示す受信回路３内の整相加算回路２６1〜２
６4において、超音波の位相差により１方向以外の超音
波受信ビームは相殺されるので、超音波受信ビームの分
離効率が向上してＳ／Ｎの良い画像データを得ることが
できる。
【００３２】図８は受信回路３の他の実施例を示す要部
のブロック図であり、図５に示すフィルタ回路２５1〜
２５4と整相加算回路２６1〜２６4との組み合わせの変
形例を示すものである。この実施例は、受信回路３の内
部のフィルタ回路を複数個（２５1〜２５4）設けると共
に、これらのフィルタ回路２５1〜２５4の後段に１個の
整相加算回路２６を設け、上記フィルタ回路２５1〜２
５4と整相加算回路２６との間にはそれぞれのフィルタ
回路２５1〜２５4を通過した任意の特定周波数の帯域信
号群を切り換えて上記整相加算回路２６に入力させる切
換スイッチＳＷ1，ＳＷ2，ＳＷ3，ＳＷ4を設け、この切
換スイッチＳＷ1〜ＳＷ4の切り換えタイミングに合わせ
上記整相加算回路２６の整相遅延量を制御することによ
り、複数の超音波受信ビームを切り換え可能としたもの
である。なお、図８において、符号Ｃnt1はシステム制
御回路６から送出される切換スイッチＳＷ1〜ＳＷ4及び
整相加算回路２６の制御信号を示している。この実施例
の場合は、図５に示す実施例と同様に画像を高画質化で
きると共に、整相加算回路２６が１個でよいことから回
路規模を小形化しコスト低減を図ることができる。
のブロック図であり、図５に示すフィルタ回路２５1〜
２５4と整相加算回路２６1〜２６4との組み合わせの変
形例を示すものである。この実施例は、受信回路３の内
部のフィルタ回路を複数個（２５1〜２５4）設けると共
に、これらのフィルタ回路２５1〜２５4の後段に１個の
整相加算回路２６を設け、上記フィルタ回路２５1〜２
５4と整相加算回路２６との間にはそれぞれのフィルタ
回路２５1〜２５4を通過した任意の特定周波数の帯域信
号群を切り換えて上記整相加算回路２６に入力させる切
換スイッチＳＷ1，ＳＷ2，ＳＷ3，ＳＷ4を設け、この切
換スイッチＳＷ1〜ＳＷ4の切り換えタイミングに合わせ
上記整相加算回路２６の整相遅延量を制御することによ
り、複数の超音波受信ビームを切り換え可能としたもの
である。なお、図８において、符号Ｃnt1はシステム制
御回路６から送出される切換スイッチＳＷ1〜ＳＷ4及び
整相加算回路２６の制御信号を示している。この実施例
の場合は、図５に示す実施例と同様に画像を高画質化で
きると共に、整相加算回路２６が１個でよいことから回
路規模を小形化しコスト低減を図ることができる。
【００３３】図９は受信回路３の更に他の実施例を示す
要部のブロック図であり、図５に示すフィルタ回路２５
1〜２５4と整相加算回路２６1〜２６4との組み合わせの
変形例を示すものである。この実施例は、受信回路３の
内部のフィルタ回路２５を１個設けると共に、このフィ
ルタ回路２５の後段に１個の整相加算回路２６を設け、
上記フィルタ回路２５の周波数帯域と整相加算回路２６
の整相遅延量とを同時に制御して上記フィルタ回路２５
を通った任意の特定周波数の帯域信号群を整相加算する
ことにより、複数の超音波受信ビームを切り換え可能と
したものである。なお、図９において、符号Ｃnt2はシ
ステム制御回路６から送出されるフィルタ回路２５及び
整相加算回路２６の制御信号を示している。この実施例
の場合は、図５に示す実施例と同様に画像を高画質化で
きると共に、フィルタ回路２５及び整相加算回路２６が
１個でよいことから回路規模を小形化しコスト低減を図
ることができる。
要部のブロック図であり、図５に示すフィルタ回路２５
1〜２５4と整相加算回路２６1〜２６4との組み合わせの
変形例を示すものである。この実施例は、受信回路３の
内部のフィルタ回路２５を１個設けると共に、このフィ
ルタ回路２５の後段に１個の整相加算回路２６を設け、
上記フィルタ回路２５の周波数帯域と整相加算回路２６
の整相遅延量とを同時に制御して上記フィルタ回路２５
を通った任意の特定周波数の帯域信号群を整相加算する
ことにより、複数の超音波受信ビームを切り換え可能と
したものである。なお、図９において、符号Ｃnt2はシ
ステム制御回路６から送出されるフィルタ回路２５及び
整相加算回路２６の制御信号を示している。この実施例
の場合は、図５に示す実施例と同様に画像を高画質化で
きると共に、フィルタ回路２５及び整相加算回路２６が
１個でよいことから回路規模を小形化しコスト低減を図
ることができる。
【００３４】なお、図１に示す実施例はディジタル信号
整相型の超音波診断装置を示しているが、アナログ信号
整相型の超音波診断装置については、受信回路３の内部
においてＡ／Ｄ変換器２４を整相加算回路２６の後段に
設ければよい。また、図１においては、受信回路３の内
部にてフィルタ回路２５の後段に整相加算回路２６が位
置しているが、この関係を逆にして整相加算回路２６の
後段にフィルタ回路２５を位置させても同様の効果が得
られる。さらに、探触子１としては、積層探触子などの
広帯域探触子を用いるのが望ましい。
整相型の超音波診断装置を示しているが、アナログ信号
整相型の超音波診断装置については、受信回路３の内部
においてＡ／Ｄ変換器２４を整相加算回路２６の後段に
設ければよい。また、図１においては、受信回路３の内
部にてフィルタ回路２５の後段に整相加算回路２６が位
置しているが、この関係を逆にして整相加算回路２６の
後段にフィルタ回路２５を位置させても同様の効果が得
られる。さらに、探触子１としては、積層探触子などの
広帯域探触子を用いるのが望ましい。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
送信回路により１回の送信について周波数帯域及び焦域
並びに方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時に生
成し、受信回路で上記送信回路によって発生した複数の
超音波送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数
帯域の異なる複数の超音波受信ビームを生成し、上記送
信回路に接続された入力手段で測定条件を任意に選択し
て入力すると共に、この入力手段で入力された測定条件
を記憶手段に記憶しておき、システム制御回路からの制
御により上記記憶された測定条件によって自動的に超音
波送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦
域並びに方向を制御することができる。これにより、１
回の送信について複数の超音波送信ビームを同時に生成
できると共に、これらの周波数帯域に対応して受信の周
波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビームを生成す
ることができる。従って、得られる超音波断層像を高画
質化及び高フレームレート化することができ、高分解能
の良好な画像による画像診断を実現することができる。
送信回路により１回の送信について周波数帯域及び焦域
並びに方向が異なる複数の超音波送信ビームを同時に生
成し、受信回路で上記送信回路によって発生した複数の
超音波送信ビームによる反射波を同時に受信して周波数
帯域の異なる複数の超音波受信ビームを生成し、上記送
信回路に接続された入力手段で測定条件を任意に選択し
て入力すると共に、この入力手段で入力された測定条件
を記憶手段に記憶しておき、システム制御回路からの制
御により上記記憶された測定条件によって自動的に超音
波送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び焦
域並びに方向を制御することができる。これにより、１
回の送信について複数の超音波送信ビームを同時に生成
できると共に、これらの周波数帯域に対応して受信の周
波数帯域を変化させた複数の超音波受信ビームを生成す
ることができる。従って、得られる超音波断層像を高画
質化及び高フレームレート化することができ、高分解能
の良好な画像による画像診断を実現することができる。
【図１】本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】送信回路の内部構成の具体的な実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】上記送信回路内の送信波形制御回路の内部構成
の詳細を示す説明図である。
の詳細を示す説明図である。
【図４】上記送信波形制御回路の内部構成の他の例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】受信回路の内部構成の具体的な実施例を示す要
部ブロック図である。
部ブロック図である。
【図６】図１に示すシステム制御回路の制御により探触
子から超音波ビームを送信すると共に受信する動作を示
す説明図である。
子から超音波ビームを送信すると共に受信する動作を示
す説明図である。
【図７】図１に示すシステム制御回路の制御により探触
子から超音波ビームを送信すると共に受信する動作の他
の例を示す説明図である。
子から超音波ビームを送信すると共に受信する動作の他
の例を示す説明図である。
【図８】受信回路の他の実施例を示す要部のブロック図
である。
である。
【図９】受信回路の更に他の実施例を示す要部のブロッ
ク図である。
ク図である。
１…探触子 ２…送信回路 ３…受信回路 ４…ＤＳＣ ５…表示装置 ６…システム制御回路 ７…入力手段 ８…記憶手段 ９…振動子素子 １０…送信波形制御回路 １１…フォーカス用タイミング発生回路 １２…任意波形発生回路 ２３…増幅回路 ２４…Ａ／Ｄ変換器 ２５，２５1〜２５4…フィルタ回路 ２６，２６1〜２６4…整相加算回路 ２７…ログ圧縮回路 ２８…検波回路
Claims (7)
- 【請求項１】 被検体内の診断部位に対し超音波ビーム
を送受信する探触子と、この探触子を駆動して超音波ビ
ームを送信するための送信信号を生成する送信回路と、
上記診断部位からの反射波を探触子で受信した受信信号
を入力して増幅すると共に信号処理して超音波ビームを
生成する受信回路と、この受信回路で信号処理されたデ
ータを画像データに変換するディジタルスキャンコンバ
ータと、このディジタルスキャンコンバータから出力さ
れた画像データを入力し画像として表示する表示装置
と、上記各構成要素の動作を制御するシステム制御回路
とを有する超音波診断装置において、上記送信回路は１
回の送信について周波数帯域及び焦域並びに方向が異な
る複数の超音波送信ビームを同時に生成可能に構成する
と共に、上記受信回路は上記送信回路によって発生した
複数の超音波送信ビームによる反射波を同時に受信して
周波数帯域の異なる複数の超音波受信ビームを生成可能
に構成し、上記送信回路には測定条件を任意に選択する
ための入力手段及びこの入力手段で入力された測定条件
を記憶する記憶手段を接続し、システム制御回路からの
制御により上記入力された測定条件によって自動的に超
音波送信ビーム及び超音波受信ビームの周波数帯域及び
焦域並びに方向を制御するようにしたことを特徴とする
超音波診断装置。 - 【請求項２】 上記送信回路は、探触子で送信する超音
波ビームの周波数帯域を制御するために任意の送信波形
に制御する送信波形制御回路と、１回の送信について焦
域及び方向が異なる複数の超音波送信ビームを発生する
フォーカス用タイミング発生回路と、１回の送信につい
て周波数帯域の異なる複数の送信信号を発生する送信信
号発生手段とを備えて成ることを特徴とする請求項１記
載の超音波診断装置。 - 【請求項３】 上記受信回路は、探触子からの受信信号
を入力して増幅する増幅回路と、この増幅回路からの受
信信号について送信周波数帯域及び受信時間によって受
信信号の任意の特定周波数帯域のみを通過させるフィル
タ回路と、このフィルタ回路からの受信信号について超
音波ビームの方向及び受信時間によって信号の整相及び
加算を行う整相加算回路と、この整相加算回路からの信
号を検波する検波回路とを備えて成ることを特徴とする
請求項１記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 上記受信回路は、その内部のフィルタ回
路を複数個設けると共に、これらのフィルタ回路の後段
に１個の整相加算回路を設け、上記フィルタ回路と整相
加算回路との間にはそれぞれのフィルタ回路を通過した
任意の特定周波数の帯域信号群を切り換えて上記整相加
算回路に入力させる切換回路を設け、この切換回路の切
り換えタイミングに合わせ上記整相加算回路の整相遅延
量を制御することにより、複数の超音波受信ビームを切
り換え可能としたことを特徴とする請求項３記載の超音
波診断装置。 - 【請求項５】 上記受信回路は、その内部のフィルタ回
路を１個設けると共に、このフィルタ回路の後段に１個
の整相加算回路を設け、上記フィルタ回路の周波数帯域
と整相加算回路の整相遅延量とを同時に制御して上記フ
ィルタ回路を通った任意の特定周波数の帯域信号群を整
相加算することにより、複数の超音波受信ビームを切り
換え可能としたことを特徴とする請求項３記載の超音波
診断装置。 - 【請求項６】 上記システム制御回路による制御は、送
信回路で生成した複数の超音波送信ビームの各周波数帯
域に対応した超音波受信ビームを受信回路で生成するこ
とにより、探触子からの超音波ビームの１回の送信につ
いて深度方向に複数の送信フォーカスを形成して深さの
異なる複数の画像データを同時に得るようにしたことを
特徴とする請求項１〜５に記載の超音波診断装置。 - 【請求項７】 上記システム制御回路による制御は、送
信回路で生成した複数の超音波送信ビームの各周波数帯
域に対応した超音波受信ビームを受信回路で生成するこ
とにより、探触子からの超音波ビームの１回の送信につ
いて異なる複数方向に超音波送信ビームを生成すると共
にこれらに対応した複数方向の超音波受信ビームを生成
して複数方向の画像データを同時に得るようにしたこと
を特徴とする請求項１〜５に記載の超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196224A JPH0838473A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6196224A JPH0838473A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0838473A true JPH0838473A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16354270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6196224A Pending JPH0838473A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0838473A (ja) |
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