JPS646707B2 - - Google Patents
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- JPS646707B2 JPS646707B2 JP58160104A JP16010483A JPS646707B2 JP S646707 B2 JPS646707 B2 JP S646707B2 JP 58160104 A JP58160104 A JP 58160104A JP 16010483 A JP16010483 A JP 16010483A JP S646707 B2 JPS646707 B2 JP S646707B2
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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
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- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、超音波映像装置等に適応できる方位
角適応型フエーズド・アレイ・ソーナーに関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to an azimuth adaptive phased array sonar that can be applied to ultrasound imaging devices and the like.
特に、クロス・ポイント・スイツチと接続され
て用いられるタツプ付き遅延回路の損失を小さく
する方位角適応型フエーズド・アレイ・ソーナー
に関する。 In particular, the present invention relates to an azimuth adaptive phased array sonar that reduces the loss of a tapped delay circuit used in connection with a cross point switch.
従来のフエーズド・アレイ・ソーナーのクロ
ス・ポイント・スイツチの設定すなわちデイレー
イ・マツピングは、第3図に示すように、クロ
ス・ポイント・スイツチの対角線交点を中心とし
てサミング・アツプ・ラインを設定している。
In conventional phased array sonar cross point switch settings, or delay mapping, the summing up line is set around the diagonal intersection of the cross point switch, as shown in Figure 3. .
この設定方式では、振れ角0゜のときも遅延回路
を経て信号が入出力するので、遅延時間に起因す
る損失、および遅延回路内で多重反射および分散
などの問題が発生する欠点があつた。 In this setting method, signals are input and output through the delay circuit even when the deflection angle is 0°, so there are disadvantages such as loss caused by the delay time and problems such as multiple reflections and dispersion within the delay circuit.
本発明の目的は、上述のようなデイレーイ・マ
ツピングによる欠点を改良し、生じる損失を小さ
くして画像品質の向上を計るような方位角適応型
フエーズド・アレイ・ソーナーを提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an azimuth-adaptive phased array sonar that improves the drawbacks caused by delay mapping as described above, reduces the resulting loss, and improves image quality.
本発明は、クロス・ポイント・スイツチに接続
されるタツプ付き遅延回路の使用状況を改善して
画像品質の向上を計るものであつて、
複数個の振動子が配列されて構成されたアレイ
探触子と、この探触子を位相駆動して送受信され
る超音波ビームを扇状に走査することにより対象
物の画像を得る送受信装置とを備え、前記送受信
装置の受信部には、前記アレイ探触子から到来す
る前記複数個の振動子の受信出力信号を入力する
クロス・ポイント・スイツチと、このクロス・ポ
イント・スイツチにより配分された多数の出力端
子の信号をそれぞれタツプ入力とするタツプ付き
遅延回路と、前記クロス・ポイント・スイツチの
開閉を制御する制御回路とを備えた方位角適応フ
エーズド・アレイ・ソーナーにおいて、
前記制御回路は、前記クロス・ポイント・スイ
ツチの閉路となるパターンが前記クロス・ポイン
ト・スイツチの出力端子のうち前記遅延回路の出
力に近いタツプに接続される出力端子が閉路にな
る密度が大きく出力から遠いタツプに接続される
出力端子が閉路になる密度が小さくなるように設
定されたことを特徴とする。
The present invention aims to improve the image quality by improving the usage of a delay circuit with a tap connected to a cross point switch, and the present invention aims to improve image quality by improving the usage of a delay circuit with a tap connected to a cross point switch. and a transmitting/receiving device that obtains an image of an object by phase-driving the probe and scanning the transmitted and received ultrasonic beam in a fan shape. a cross point switch into which received output signals of the plurality of transducers coming from the transducers are input; and a delay circuit with taps into which signals from the numerous output terminals distributed by the cross point switch are respectively input. and a control circuit for controlling opening/closing of the cross point switch, wherein the control circuit is arranged so that a pattern in which the cross point switch is closed is set at the cross point. - Among the output terminals of the switch, the output terminals connected to the taps close to the output of the delay circuit are set so that the density of closed circuits is large, and the density of output terminals connected to taps far from the output is set to be closed circuits is small. It is characterized by:
さらに、前記遅延回路は、隣接するタツプとの
遅延時間の差が、その遅延回路の出力に近い部分
で小さく、その遅延回路の出力から遠い部分では
大きくなるように設定することがよい。 Further, the delay circuit is preferably set so that the difference in delay time between adjacent taps is small in a portion close to the output of the delay circuit and large in a portion far from the output of the delay circuit.
以下、図面を用いて本発明の装置を詳しく説明
する。
Hereinafter, the apparatus of the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図は本発明実施例装置の要部の構成を示す
ブロツク構成図である。トリガー発生器1の出力
は送信用デイレーマツプ回路2aの入力に接続さ
れ、デイレーマツプ回路2aの出力は、パルサー
3に接続される。パルサー3の出力は振動子の各
トランスデユーサ4に結合される。探触子の各ト
ランスデユーサ4は受信アンプ5の入力に接続さ
れ、その受信アンプ5の出力は受信用のデイレー
マツプ回路2bの入力に接続される。このデイレ
ーマツプ2bの出力は信号処理回路6の入力に接
続される。トリガー発生器1および両デイレーマ
ツプ回路2a,2bはコントローラ7により制御
される。同図において、デイレーマツプ回路2a
および2bとコントローラ7が本発明にかかわる
部分である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main parts of an apparatus according to an embodiment of the present invention. The output of the trigger generator 1 is connected to the input of the transmission delay map circuit 2a, and the output of the delay map circuit 2a is connected to the pulser 3. The output of the pulser 3 is coupled to each transducer 4 of the oscillator. Each transducer 4 of the probe is connected to the input of a receiving amplifier 5, and the output of the receiving amplifier 5 is connected to the input of a delay map circuit 2b for reception. The output of this delay map 2b is connected to the input of the signal processing circuit 6. The trigger generator 1 and both delay map circuits 2a, 2b are controlled by a controller 7. In the same figure, the delay map circuit 2a
2b and the controller 7 are parts related to the present invention.
第1図において、コントローラ7によりタイミ
ング制御されてトリガー発生器1から発生したト
リガーは、送信用デイレーマツプ回路2aに与え
られる。デイレーマツプ回路2aでは、トランス
デユーサ4を同数のデイレーラインが用意されて
いて、各デイレーラインの遅延量はコントローラ
7により制御され、ビームのフオーカシングなど
を考慮に入れて、送受ビームの振れ角が所定の角
度となるように遅延時間分布が決定される。この
ようなデイレーマツプ回路2aを介して得た遅延
出力はパルサー3に与えられる。パルサー3は同
時に付勢されるトランスデユーサ4に個別に直結
されていて、各パルサー3に対応するデイレーラ
インの出力によつて付勢され、トランスデユーサ
駆動パルスを発生し、各トランスデユーサ4を励
振させる。これによりトランスデユーサ4から定
められた方角に超音波ビームが投射される。 In FIG. 1, a trigger generated from a trigger generator 1 under timing control by a controller 7 is applied to a transmission delay map circuit 2a. In the delay map circuit 2a, the same number of delay lines are prepared for the transducer 4, and the delay amount of each delay line is controlled by the controller 7, and the deflection angle of the transmitted and received beams is adjusted by taking beam focusing etc. into consideration. The delay time distribution is determined so that the angle is a predetermined angle. The delayed output obtained through such a delay map circuit 2a is given to the pulser 3. The pulsers 3 are individually directly connected to the transducers 4 which are energized at the same time, and are energized by the output of the delay line corresponding to each pulser 3 to generate transducer drive pulses and to drive each transducer. Excite user 4. As a result, an ultrasonic beam is projected from the transducer 4 in a determined direction.
その後トランスデユーサ4の各エレメントで受
波され電気信号に変換された各エコー信号は受信
アンプ5にてそれぞれ所定の増幅率で増幅され、
続いて送信用デイレーマツプ回路2aと同じ遅延
時間分布に設定された受信用デイレーマツプ回路
2bを経由して各エコー信号の同時性を補正した
後1本の信号に合成され、信号処理回路6に導か
れる。信号処理回路6にて処理された信号はビデ
オ信号出力端子に接続される。 After that, each echo signal received by each element of the transducer 4 and converted into an electric signal is amplified by a predetermined amplification factor in the receiving amplifier 5, and
Next, the echo signals are combined into a single signal after correcting the simultaneity of each echo signal via the reception delay map circuit 2b, which is set to have the same delay time distribution as the transmission delay map circuit 2a, and then guided to the signal processing circuit 6. . The signal processed by the signal processing circuit 6 is connected to a video signal output terminal.
第2図は、本発明にかかわるデイレーマツプ回
路の構成を示すブロツク構成図である。デイレー
マツプ回路2a,2bは、タツプ付き遅延回路1
1、終端インピーダンス13とクロス・ポイン
ト・スイツチ12とにて構成され、クロス・ポイ
ント・スイツチ12の行方向の端子はパルサー3
または受信アンプ5を経由してアレイ・トランス
デユーサ4に接続され、また列方向の端子はタツ
プ付き遅延回路11のタツプと接続されている。
クロス・ポイント・スイツチの行と列とが作る交
点の接続の設定すなわちデイレーマツピングはコ
ントローラ7の指令により行われる。 FIG. 2 is a block configuration diagram showing the configuration of a delay map circuit according to the present invention. The delay map circuits 2a and 2b are the delay circuits 1 with taps.
1. It is composed of a terminal impedance 13 and a cross point switch 12, and the row direction terminal of the cross point switch 12 is connected to the pulser 3.
Alternatively, it is connected to the array transducer 4 via the receiving amplifier 5, and the terminal in the column direction is connected to the tap of the delay circuit 11 with a tap.
The connection setting of the intersections formed by the rows and columns of the cross point switches, ie, the delay mapping, is performed by commands from the controller 7.
第3図および第4図は、第2図のクロス・ポイ
ント・スイツチ11にてデイレーマツピングが行
われた状態を示すもので、第3図は従来の設定方
式を、また第4図は本発明の設定方式を示す。 3 and 4 show the state in which delay mapping is performed by the cross point switch 11 in FIG. 2. FIG. 3 shows the conventional setting method, and FIG. The setting method of the present invention is shown.
ここで、サミング・アツプ・ラインをある振れ
角に設定すると、クロス・ポイント・スイツチの
行と列との交点群のうち、このサミング・アツ
プ・ライン上または近傍にある交点が一斉に閉路
され、このクロス・ポイント・スイツチに接続さ
れている外部回路のうち、この行と列に接続され
た部分が一対となるように接続されるものであ
る。 Here, when the summing up line is set to a certain deflection angle, among the intersections of the rows and columns of the cross point switch, the intersections on or near this summing up line are closed all at once, Of the external circuits connected to this cross point switch, the parts connected to this row and column are connected as a pair.
さて、本発明の特徴とするところは、第4図に
示すように、振れ角0゜を写像するサミング・アツ
プ・ラインが設定されるクロス・ポイント・スイ
ツチの列が、第3図に示す中央位置上の列ではな
く、タツプ付き遅延回路の出力端に最も近いタツ
プに接続されているクロス・ポイント・スイツチ
の列と一致するようにデイレーマツピングが行わ
れていることにある。さらに任意の振れ角の写像
するサミング・アツプ・ラインの一端は上記の振
れ角0゜に対応するクロス・ポイント・スイツチの
列上にあることにある。 Now, the feature of the present invention is that, as shown in FIG. The delay mapping is performed to match the row of cross point switches connected to the tap closest to the output end of the delay circuit with taps, rather than the row on the position. Furthermore, one end of the summing up line to which an arbitrary deflection angle is mapped is located on the row of cross point switches corresponding to the deflection angle of 0°.
本発明により、振れ角0゜付近での遅延時間に基
づく損失、および遅延回路内での多重反射および
分散に基づく欠点を除去することができるが、送
受波原点がクロス・ポイント・スイツチの中心か
ら片隅に移動するために生ずる画像への悪影響は
後備の信号処理回路上で処理し除去することがで
きる。 According to the present invention, it is possible to eliminate losses due to delay time near a deflection angle of 0°, and drawbacks due to multiple reflections and dispersion within the delay circuit. The adverse effect on the image caused by moving to one corner can be processed and removed on a back-up signal processing circuit.
次に、本発明の効果を一層顕著にさせるため
に、タツプ付き遅延回路のタツプ分布を第5図に
示すように、この遅延回路の出力端に近い部分を
密にし、出力から遠ざかるに従つて粗にすること
もできる。 Next, in order to make the effects of the present invention even more remarkable, the tap distribution of the delay circuit with taps is as shown in FIG. It can also be made coarser.
すなわち、第4図にてサミング・アツプ・ライ
ンは振れ角0゜に対応するクロス・ポイント・スイ
ツチの列に近いほどサミング・アツプ・ラインの
分布密度が高いことが知られる。したがつて、こ
れらの列に与える遅延時間を短縮すれば、遅延時
間の平均値を短縮することができる。 That is, it is known in FIG. 4 that the closer the summing up line is to the row of cross point switches corresponding to the deflection angle of 0°, the higher the distribution density of the summing up line is. Therefore, by shortening the delay times given to these columns, the average value of the delay times can be shortened.
本発明は送信側および受信側のいずれにも、ま
た両方にも実施することができる。 The invention can be implemented on either the sending side or the receiving side, or both.
このように構成することにより、デイレーマツ
プ回路で発生する信号の損失が小さくなるので、
デイレーマツプ回路の後段に接続される増幅器の
利得を小さくすることができる。したがつて、送
信側の回路では歪の小さい信号を送信することが
でき、受信側では雑音の少ない信号を得ることが
できる。 With this configuration, the signal loss generated in the delay map circuit is reduced, so
The gain of the amplifier connected after the delay map circuit can be reduced. Therefore, the circuit on the transmitting side can transmit a signal with less distortion, and the receiving side can obtain a signal with less noise.
本発明は、従来装置にハードウエアを付加する
ことなく、コントローラ部の設定およびタツプ付
き遅延回路のタツプ分布を工夫することにより、
位相駆動に伴う遅延時間のうち、位相駆動には効
果を有しない遅延時間を除去して、遅延時間に起
因する損失および遅延回路内で発生する多重反射
および分散による悪影響を除外して、画像品質を
向上させる効果がある。
The present invention achieves the following by devising the settings of the controller section and the tap distribution of the delay circuit with taps, without adding any hardware to the conventional device.
Among the delay times associated with phase drive, the delay time that has no effect on phase drive is removed, and the loss caused by the delay time and the negative effects of multiple reflections and dispersion occurring within the delay circuit are eliminated, thereby improving image quality. It has the effect of improving.
第1図は本発明実施例装置の要部の構成を示す
ブロツク構成図。第2図はデイレーマツプ回路の
構成を示すブロツク構成図。第3図は従来のデイ
レーマツピングを説明する図。第4図は本発明に
かかわるデイレーマツピングを説明する図。第5
図は本発明のタツプ付き遅延回路とクロス・ポイ
ント・スイツチとの接続関係を説明する模式図。
1……トリガー発生器、2a,2b……デイレ
ーマツプ回路、3……パルサー、4……アレイ・
トランスデユーサ、5……受信アンプ、6……信
号処理回路、7……コントローラ、8……ビデオ
信号出力端子、11……タツプ付き遅延回路、1
2……クロス・ポイント・スイツチ、13……終
端インピーダンス、14……サミング・アツプ・
ライン。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing the configuration of essential parts of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block configuration diagram showing the configuration of the delay map circuit. FIG. 3 is a diagram explaining conventional day mapping. FIG. 4 is a diagram illustrating day mapping according to the present invention. Fifth
The figure is a schematic diagram illustrating the connection relationship between the tapped delay circuit and the cross point switch of the present invention. 1...Trigger generator, 2a, 2b...Delay map circuit, 3...Pulser, 4...Array
Transducer, 5... Receiving amplifier, 6... Signal processing circuit, 7... Controller, 8... Video signal output terminal, 11... Delay circuit with tap, 1
2...Cross point switch, 13...Terminal impedance, 14...Summing up...
line.
Claims (1)
イ探触子と、 この探触子を位相駆動して送受信される超音波
ビームを扇状に走査することにより対象物の画像
を得る送受信装置と、 を備え、 前記送受信装置の受信部には、 前記アレイ探触子から到来する前記複数個の振
動子の受信出力信号を入力するクロス・ポイン
ト・スイツチと、 このクロス・ポイント・スイツチにより配分さ
れた多数の出力端子の信号をそれぞれタツプ入力
とするタツプ付き遅延回路と、 前記クロス・ポイント・スイツチの開閉を制御
する制御回路と を備えた方位角適応フエーズド・アレイ・ソーナ
ーにおいて、 前記制御回路は、 前記クロス・ポイント・スイツチの閉路となる
パターンが前記クロス・ポイント・スイツチの出
力端子のうち前記遅延回路の出力に近いタツプに
接続される出力端子が閉路になる密度が大きく出
力から遠いタツプに接続される出力端子が閉路に
なる密度が小さくなるように設定されたことを特
徴とする方位角適応型フエーズド・アレイ・ソー
ナー。 2 前記遅延回路は、 隣接するタツプとの遅延時間の差が、その遅延
回路の出力に近い部分で小さく、その遅延回路の
出力から遠い部分では大きくなるように設定され
た特許請求の範囲第1項に記載の方位角適応型フ
エーズド・アレイ・ソーナー。[Scope of Claims] 1. An array probe configured by arranging a plurality of transducers, and an array probe configured by arranging a plurality of transducers, and an ultrasonic beam that is transmitted and received by scanning the probe in a fan shape by driving the phase of the probe. a transmitting/receiving device for obtaining an image; a receiving section of the transmitting/receiving device includes a cross point switch for inputting received output signals of the plurality of transducers coming from the array probe; An azimuth angle adaptive phased array sonar comprising a delay circuit with a tap, which receives signals from a large number of output terminals distributed by a point switch as tap inputs, and a control circuit that controls opening and closing of the cross point switch. In this case, the control circuit has a pattern in which the closed circuit of the cross point switch has such a density that output terminals connected to taps close to the output of the delay circuit among the output terminals of the cross point switch are closed circuits. An azimuth adaptive phased array sonar characterized in that output terminals connected to taps that are far from the output are set so that the density of closed circuits is small. 2. The delay circuit is set such that the difference in delay time between adjacent taps is small in a portion close to the output of the delay circuit and large in a portion far from the output of the delay circuit. Azimuth adaptive phased array sonar as described in Section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160104A JPS6052783A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Azimuth adaptive type phased array sonar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160104A JPS6052783A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Azimuth adaptive type phased array sonar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052783A JPS6052783A (en) | 1985-03-26 |
| JPS646707B2 true JPS646707B2 (en) | 1989-02-06 |
Family
ID=15707932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160104A Granted JPS6052783A (en) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | Azimuth adaptive type phased array sonar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052783A (en) |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58160104A patent/JPS6052783A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052783A (en) | 1985-03-26 |
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