JPS58198335A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPS58198335A JPS58198335A JP57080701A JP8070182A JPS58198335A JP S58198335 A JPS58198335 A JP S58198335A JP 57080701 A JP57080701 A JP 57080701A JP 8070182 A JP8070182 A JP 8070182A JP S58198335 A JPS58198335 A JP S58198335A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning line
- elements
- probe
- scanning
- distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、分割振動子型の超音波探触子の走査線移動方
式に関し、同時に選択される素子群の送信駆動電圧およ
び／または受信増幅利得に重みづけを行なうことにより
超音波ビームの走査ピンチを該素子の配列ピンチ以下に
しようとするものである。
式に関し、同時に選択される素子群の送信駆動電圧およ
び／または受信増幅利得に重みづけを行なうことにより
超音波ビームの走査ピンチを該素子の配列ピンチ以下に
しようとするものである。
従来技術と問題点
リニア・アレイ型探触子を用いる超音波診断装置では、
同時に駆動する素子群を逐次変更して第１図１ａｌまた
は中）に示すように超音波ビームを平行移動させる。同
図（ａｌの例は複数のトランスデユーサ素子１，２，３
．−−−−−−から成る又はそれに分割された超音波探
触子２０がら選択する連続した５素子を順次変える（交
替させる）ことにより、集束形成された超音波ビーム３
ｏを矢印方向に平行移動させる。■、■、■・・・・・
・は素子群の選択順序、３０′は平行移動した最初のビ
ームを示す、ビームの走査ピッチＰ１を小さくすると画
質を緻密にできるが、この走査方式では該ピッチの最少
値は分割間隔（素子幅または素子配列ピンチ）Ｗが限界
である。このため更に画質を緻密にしようとすれば分割
間隔Ｗを狭くしなければならないので、素子の機械的強
度が低下、加工困難などの問題が生じる。また全体の幅
が一定ならば探触子２０に対する、リード線の本数が分
割数増大につれて増え探触子の取扱いが容易でなくなる
欠点がある。
同時に駆動する素子群を逐次変更して第１図１ａｌまた
は中）に示すように超音波ビームを平行移動させる。同
図（ａｌの例は複数のトランスデユーサ素子１，２，３
．−−−−−−から成る又はそれに分割された超音波探
触子２０がら選択する連続した５素子を順次変える（交
替させる）ことにより、集束形成された超音波ビーム３
ｏを矢印方向に平行移動させる。■、■、■・・・・・
・は素子群の選択順序、３０′は平行移動した最初のビ
ームを示す、ビームの走査ピッチＰ１を小さくすると画
質を緻密にできるが、この走査方式では該ピッチの最少
値は分割間隔（素子幅または素子配列ピンチ）Ｗが限界
である。このため更に画質を緻密にしようとすれば分割
間隔Ｗを狭くしなければならないので、素子の機械的強
度が低下、加工困難などの問題が生じる。また全体の幅
が一定ならば探触子２０に対する、リード線の本数が分
割数増大につれて増え探触子の取扱いが容易でなくなる
欠点がある。
第１図（ｂ）の例は、同図＋８）では右端に１個加える
と同時に右端１個を外し、１時に２個の素子を変えるの
に対し、１時には１素子増減する（例えば■は■に対し
て右端に素子６を追加し、■は■の左端の素子１を取り
除いている）ことにより、と−４３０を素列配列ピンチ
の半分のピッチＰ２−Ｗ／２で移動させるようにしたも
のである。この方式では第１図（ａｌに比べて、２倍の
緻密度が得られるが、しかし、この場合でもＷ／２未満
の走査ピッチは実現できない。また、１走査毎に駆動素
子数が変るため受信音圧が走査線毎に変動する欠点があ
る。
と同時に右端１個を外し、１時に２個の素子を変えるの
に対し、１時には１素子増減する（例えば■は■に対し
て右端に素子６を追加し、■は■の左端の素子１を取り
除いている）ことにより、と−４３０を素列配列ピンチ
の半分のピッチＰ２−Ｗ／２で移動させるようにしたも
のである。この方式では第１図（ａｌに比べて、２倍の
緻密度が得られるが、しかし、この場合でもＷ／２未満
の走査ピッチは実現できない。また、１走査毎に駆動素
子数が変るため受信音圧が走査線毎に変動する欠点があ
る。
発明の目的
本発明は、選択された素子群の各素子の駆動電圧および
／または受信利得に重みづけをすることにより素子配列
ピンチに関係ない任意のピンチで走査可能としようとす
るものである。
／または受信利得に重みづけをすることにより素子配列
ピンチに関係ない任意のピンチで走査可能としようとす
るものである。
発明の構成
本発明は、多数の送受トランスデユーサ素子を配列し、
該配列内の複数素子を１群として選択して開口面とし、
該面内の素子を作動させて超音波ビームを集束形成し走
査線とすると共に選択素子を変更して該走査線を移動さ
せる超音波探触子の走査線移動方式において、１本の超
音波ビームを集束形成するに必要な開口面形状と、該開
口面内の送信駆動音圧及び又は受信増幅利得の分布を予
め設定し、走査線を素子配列ピンチに関係ないピンチで
仮想的に移動さすてその各走査線に対し、その開口面形
状内に存在する各素子の送信駆動電圧及び又は受信増幅
利得を前記設定分布に従って決定し、その決定値により
作動させることを特徴とするが、以下図示の実施例を参
照しながらこれを詳細に説明する。
該配列内の複数素子を１群として選択して開口面とし、
該面内の素子を作動させて超音波ビームを集束形成し走
査線とすると共に選択素子を変更して該走査線を移動さ
せる超音波探触子の走査線移動方式において、１本の超
音波ビームを集束形成するに必要な開口面形状と、該開
口面内の送信駆動音圧及び又は受信増幅利得の分布を予
め設定し、走査線を素子配列ピンチに関係ないピンチで
仮想的に移動さすてその各走査線に対し、その開口面形
状内に存在する各素子の送信駆動電圧及び又は受信増幅
利得を前記設定分布に従って決定し、その決定値により
作動させることを特徴とするが、以下図示の実施例を参
照しながらこれを詳細に説明する。
発明の実施例
第２図は本発明の一実施例を示す説明図で、実線曲線４
１が駆動もしくは受信ビームの理想的強度分布であり、
それを実現するために各素子１〜７に実線棒グラフ４２
で示す重みづけを与える。このようにすれば送信もしく
は受信される超音波ビーム３０は図示の如く素子４を中
心とする同じ分布になることは明らかである０次に破線
曲線４３で示す分布に変えると超音波ビーム３０′の中
心は素子４と５の中間の分布の重心地点に移動する。
１が駆動もしくは受信ビームの理想的強度分布であり、
それを実現するために各素子１〜７に実線棒グラフ４２
で示す重みづけを与える。このようにすれば送信もしく
は受信される超音波ビーム３０は図示の如く素子４を中
心とする同じ分布になることは明らかである０次に破線
曲線４３で示す分布に変えると超音波ビーム３０′の中
心は素子４と５の中間の分布の重心地点に移動する。
この移動量は曲線４３で設定した値により素子４と５の
間の任意の位置に設定することが可能である。下表にピ
ッチＰ３をＷ／３とする重み付けの例を示す。
間の任意の位置に設定することが可能である。下表にピ
ッチＰ３をＷ／３とする重み付けの例を示す。
表 １
このような表を得る簡単な方法は先ず第２図の曲線４１
の形状を決定し、所望のピンチでそれを探触子２０に沿
って移動させて各移動点における棒グラフ４２を読取る
ことである。棒グラフ４２の各端は探触子の曲線４１で
覆われる部分（開口面）の各素子の送信駆動電圧又は受
信増幅利得の指標となるが、これらに比例した値で素子
を動作させるには読取り専用メモリ （ＲＯＭ）に該各
端を記憶させておき、それを読出して当該開口内素子群
の駆動、増幅回路に係数として入力するとよい。
の形状を決定し、所望のピンチでそれを探触子２０に沿
って移動させて各移動点における棒グラフ４２を読取る
ことである。棒グラフ４２の各端は探触子の曲線４１で
覆われる部分（開口面）の各素子の送信駆動電圧又は受
信増幅利得の指標となるが、これらに比例した値で素子
を動作させるには読取り専用メモリ （ＲＯＭ）に該各
端を記憶させておき、それを読出して当該開口内素子群
の駆動、増幅回路に係数として入力するとよい。
重みつけ用の分布曲線４１．４３をガラス分布、ＣＯＳ
分布、Ｃ０８２分布等とすればビーム形状が良くなるが
、必ずしもこれに限らない、要は一様分布でなければビ
ーム中心を素子幅Ｗの制約なしに任意の位置に移動でき
るということである。
分布、Ｃ０８２分布等とすればビーム形状が良くなるが
、必ずしもこれに限らない、要は一様分布でなければビ
ーム中心を素子幅Ｗの制約なしに任意の位置に移動でき
るということである。
また、一括して選択する素子数も上記の例に限定されな
い。
い。
第３図は素子配列が円弧状に湾曲した扇形走査型探触子
への応用例で、２１は超音波伝達媒体が充填される前室
、２２は被測定体である。（ａ）の例は前室内媒体の超
音波伝播速度ｖ１が被測定体２２のそれｖ２とほぼ等し
い場合である。このときはビーム３０は探触子２０の曲
率のほぼ中心２３を通って被測定体２２内を扇状に走査
する。このため、肋骨のすき間から心臓を観測する場合
等に有効である。（ｂｌの例はｖ １ ＜ ｖ ２とし
てビーム３０を屈折させ（θ２〉θ１）探触子を素子配
列の幅および前室の深さ共に小型化したものである。
への応用例で、２１は超音波伝達媒体が充填される前室
、２２は被測定体である。（ａ）の例は前室内媒体の超
音波伝播速度ｖ１が被測定体２２のそれｖ２とほぼ等し
い場合である。このときはビーム３０は探触子２０の曲
率のほぼ中心２３を通って被測定体２２内を扇状に走査
する。このため、肋骨のすき間から心臓を観測する場合
等に有効である。（ｂｌの例はｖ １ ＜ ｖ ２とし
てビーム３０を屈折させ（θ２〉θ１）探触子を素子配
列の幅および前室の深さ共に小型化したものである。
この場合には探触子２０の素子間隔が均一で前室内超音
波ビームの走査ピンチが均一でも被測定体２２内の走査
ピンチは周辺部へ向かうほど粗くなるが、本発明を適用
することでこの走査ピンチの粗密も補正できる。即ち周
辺部での走査ピッチが中心部のそれより密になるように
重み付は等を変ればよい。
波ビームの走査ピンチが均一でも被測定体２２内の走査
ピンチは周辺部へ向かうほど粗くなるが、本発明を適用
することでこの走査ピンチの粗密も補正できる。即ち周
辺部での走査ピッチが中心部のそれより密になるように
重み付は等を変ればよい。
第４図は円弧状の探触子２０．２０’を交叉して配設し
、２断面を同時に観察できる探触子であるが、これに本
発明は適用できる。また第５図のように探触子２０をマ
トリクス状に分割した２次元走査平面アレイ型の場合に
も本発明を通用できる。この場合には重み付けは３次元
的な山形となる。この場合には同じ走査ピンチを得るの
に本発明の駆動性通用で分割数を低減できるので、例え
ば分割数を縦横共に１／２に低減すると全体で１／４の
分割数で済み、製造コスト低減、リード線数低減による
走査性向上などの利点がある。
、２断面を同時に観察できる探触子であるが、これに本
発明は適用できる。また第５図のように探触子２０をマ
トリクス状に分割した２次元走査平面アレイ型の場合に
も本発明を通用できる。この場合には重み付けは３次元
的な山形となる。この場合には同じ走査ピンチを得るの
に本発明の駆動性通用で分割数を低減できるので、例え
ば分割数を縦横共に１／２に低減すると全体で１／４の
分割数で済み、製造コスト低減、リード線数低減による
走査性向上などの利点がある。
第６図は振動子２０の重みづけ駆動および受信回路の構
成例である。タイミング発生回路５０からの信号は駆動
波形発生回路５１に導びかれ、ここで駆動波形が発生す
る。この駆動波形は例えばインパルス、或いは振動子２
０の共振周波数に応した正弦波の１〜３波な□どである
。前掲の表１のような重みづけデータはデジタル値でメ
モリ （ＲＯＭ）５２に格納されている。このメモリ５
２から読出された重みづけデータはＤ／Ａ変換器５３で
アナログ値に変換され、ゲインコントローラ５４で受信
アンプ（ＲＡ）５５および駆動アンプ（ＤＡ）５６のゲ
イン調整に用いられる。これらのアンプ５５．５６はそ
れぞれ振動子２０の分割素子数分設けである。５７は駆
動時の過大電圧が受信アンプ５５へ入力するのを素子す
るリミッタ、５８は受信アンプ５５の全出力を合成する
加算器、５９はその出力を整流する整流回路、６０は陰
極線管（ＣＲ’ｌ’）である。超音波送信時には探触子
２０内の多数の素子の一部の複数素子を同時選択し、か
つその選択素子を逐次変え、選択素子内容素子の駆動電
圧を前記分布曲線に従って変えるが、これらの制御は増
幅器の利得制御のみで行なうことができる。即ち非選択
素子の増幅器の利得は０とし、選択素子の増幅器の利得
は該分布曲線に従う値とすればよい。こうして超音波ビ
ームを走査線とする平行走査、扇形走査などが行なわれ
、また反射波は同じ（同じでなくてもよいが）探触子２
０で受信され、アンプ５５で重み付は増幅され、加算、
整流後、ＣＲＴ６０に表示される。
成例である。タイミング発生回路５０からの信号は駆動
波形発生回路５１に導びかれ、ここで駆動波形が発生す
る。この駆動波形は例えばインパルス、或いは振動子２
０の共振周波数に応した正弦波の１〜３波な□どである
。前掲の表１のような重みづけデータはデジタル値でメ
モリ （ＲＯＭ）５２に格納されている。このメモリ５
２から読出された重みづけデータはＤ／Ａ変換器５３で
アナログ値に変換され、ゲインコントローラ５４で受信
アンプ（ＲＡ）５５および駆動アンプ（ＤＡ）５６のゲ
イン調整に用いられる。これらのアンプ５５．５６はそ
れぞれ振動子２０の分割素子数分設けである。５７は駆
動時の過大電圧が受信アンプ５５へ入力するのを素子す
るリミッタ、５８は受信アンプ５５の全出力を合成する
加算器、５９はその出力を整流する整流回路、６０は陰
極線管（ＣＲ’ｌ’）である。超音波送信時には探触子
２０内の多数の素子の一部の複数素子を同時選択し、か
つその選択素子を逐次変え、選択素子内容素子の駆動電
圧を前記分布曲線に従って変えるが、これらの制御は増
幅器の利得制御のみで行なうことができる。即ち非選択
素子の増幅器の利得は０とし、選択素子の増幅器の利得
は該分布曲線に従う値とすればよい。こうして超音波ビ
ームを走査線とする平行走査、扇形走査などが行なわれ
、また反射波は同じ（同じでなくてもよいが）探触子２
０で受信され、アンプ５５で重み付は増幅され、加算、
整流後、ＣＲＴ６０に表示される。
本例では送信（駆動）時および受信時のいずれについて
も重みづけを行っているが、いずれが一方だけでも有効
である。受信側だけ重み付けする場合は、探触子前面か
ら超音波を繰り返し送信し、反射波を受信側で走査して
取込む、或いは送信側では素子配列から定まるピッチで
粗い走査を繰り返し行ない、受信側では細かなピンチで
それを取込む、等の方式が考えられる。
も重みづけを行っているが、いずれが一方だけでも有効
である。受信側だけ重み付けする場合は、探触子前面か
ら超音波を繰り返し送信し、反射波を受信側で走査して
取込む、或いは送信側では素子配列から定まるピッチで
粗い走査を繰り返し行ない、受信側では細かなピンチで
それを取込む、等の方式が考えられる。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、振動子の分割間隔以
下の細かい走査ピンチが得られるので、振動子を細かく
分割する必要がなくなる。このため振動子の製造が容易
となってコスト面で大きく改善されるばかりでなく、リ
ード線を少なくでき操作性もあがる利点がある。
下の細かい走査ピンチが得られるので、振動子を細かく
分割する必要がなくなる。このため振動子の製造が容易
となってコスト面で大きく改善されるばかりでなく、リ
ード線を少なくでき操作性もあがる利点がある。
第１図は従来のりニアアレイ型超音波探触子の説明図、
第２図は本発明の一実施例を示す要部説明図、第３図〜
第５図は本発明を適用可能な種々の探触子の説明図、第
６図は本発明に係る振動子の重みづけ駆動および受信回
路の構成図である。 図中、１〜１０は送受トランスデユーサ素子、２０は探
触子、３０．３０’は超音波ビーム、４１．４３は分布
曲線である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
第２図は本発明の一実施例を示す要部説明図、第３図〜
第５図は本発明を適用可能な種々の探触子の説明図、第
６図は本発明に係る振動子の重みづけ駆動および受信回
路の構成図である。 図中、１〜１０は送受トランスデユーサ素子、２０は探
触子、３０．３０’は超音波ビーム、４１．４３は分布
曲線である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋ｌ）多数の送受トランスデユーサ素子を配列し、該配
列内の複数素子を１群として選択して開口面とし、線面
内の素子を作動させて超音波ビームを集束形成し走査線
とすると共に選択素子を変更して該走査線を移動させる
超音波探触子の走査線移動方式において、 １本の超音波ビームを集束形成するに必要な開口面形状
と、該開口面内の送信駆動音圧及び又は受信増幅利得の
分布を予め設定し、走査線を素子配列ピッチに関係ない
ピンチで仮想的に移動させてその各走査線に対し、その
開口面形状内に存在する各素子の送信駆動電圧及び又は
受信増幅利得を前記設定分布に従って決定し、その決定
値により作動させることを特徴とする超音波探触子の走
査線移動方式。 （２）多数の送受トランスデユーサ素子が直線状、円弧
状、球面状、または平面状に配列されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の超音波探触子の走査線移
動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080701A JPS58198335A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080701A JPS58198335A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198335A true JPS58198335A (ja) | 1983-11-18 |
| JPH0346141B2 JPH0346141B2 (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=13725626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57080701A Granted JPS58198335A (ja) | 1982-05-13 | 1982-05-13 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198335A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227927A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-05 | アドバンスト・テクノロジ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド | 高分解多重ライン超音波ビ−ム作成装置 |
| JPH04193270A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54155683A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic scanning system ultrasoniccwave tomooinspection device |
| JPS5636942A (en) * | 1976-09-23 | 1981-04-10 | Hoffmann La Roche | Forming device for picture of section |
| JPS56164974A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Touitsu Kogyo Kk | Electronic scanning type ultrasonic video device |
-
1982
- 1982-05-13 JP JP57080701A patent/JPS58198335A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5636942A (en) * | 1976-09-23 | 1981-04-10 | Hoffmann La Roche | Forming device for picture of section |
| JPS54155683A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic scanning system ultrasoniccwave tomooinspection device |
| JPS56164974A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Touitsu Kogyo Kk | Electronic scanning type ultrasonic video device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227927A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-05 | アドバンスト・テクノロジ−・ラボラトリ−ズ・インコ−ポレイテツド | 高分解多重ライン超音波ビ−ム作成装置 |
| JPH04193270A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0346141B2 (ja) | 1991-07-15 |
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