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JPH0216142B2 - - Google Patents
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JPH0216142B2 - - Google Patents

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JPH0216142B2
JPH0216142B2 JP58138696A JP13869683A JPH0216142B2 JP H0216142 B2 JPH0216142 B2 JP H0216142B2 JP 58138696 A JP58138696 A JP 58138696A JP 13869683 A JP13869683 A JP 13869683A JP H0216142 B2 JPH0216142 B2 JP H0216142B2
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circuit
nonlinear
circuits
echo
addition
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Takeshi Mochizuki
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Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は超音波診断装置、特に複数の振動素子
によつて受信した複数のエコー信号を線形加算と
非線形加算の双方によつて加算し、加算後の信号
に基づいて画像表示を行うようにした超音波診断
装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention is an ultrasonic diagnostic device, in particular, a plurality of echo signals received by a plurality of transducer elements are added by both linear addition and nonlinear addition, and after the addition, The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays an image based on a signal.

背景技術 探触子から被検体内に超音波ビームを送受信し
被検体内から反射されるエコー信号に基づいて所
望の生体組織を画像表示する超音波診断装置が周
知であり、超音波診断装置の探触子は、複数の配
列された振動素子を有し、探触子内の各振動素子
は、順次励振されて超音波ビームを送受信する。
そして、超音波診断装置においては、超音波ビー
ムの指向性を改善するために、送信時フオーカス
システム及び受信時フオーカスシステムが設けら
れており、送信時フオーカスシステムにより、各
振動素子の送信トリガを少しずつ遅延させて送信
された超音波ビームの波面を集束点で一致させる
ことができ、更に受信時フオーカスシステムによ
り、集束点から各振動素子に反射されるエコー信
号をその位相がそろうように遅延させることがで
きる。この位相のそろつたエコー信号は、適切に
加算された後、所定の画像表示に使用されること
となり、第1図には、線形加算を行う従来の超音
波診断装置が示されている。
BACKGROUND ART Ultrasonic diagnostic devices that transmit and receive ultrasound beams from a probe into a subject and display images of desired biological tissues based on echo signals reflected from the subject are well known; The probe has a plurality of arrayed vibrating elements, and each vibrating element within the probe is sequentially excited to transmit and receive ultrasound beams.
Ultrasonic diagnostic equipment is equipped with a transmitting focus system and a receiving focus system in order to improve the directivity of the ultrasound beam. By delaying the trigger little by little, the wavefronts of the transmitted ultrasound beams can be matched at the focal point, and a focus system at the time of reception ensures that the phases of the echo signals reflected from the focal point to each vibrating element are aligned. It can be delayed as follows. The echo signals having the same phase are used for displaying a predetermined image after being appropriately added, and FIG. 1 shows a conventional ultrasonic diagnostic apparatus that performs linear addition.

第1図において、探触子10は、N個の配列さ
れた振動素子12−1〜12−Nを有し、該振動
素子12−1〜12−Nからのエコー信号100
−1〜100−Nは、線形加算回路14で線形加
算された後、所定の画像表示に使用される。しか
しながら、エコー信号を線形加算した場合には、
配列型振動素子の素子間隔に起因してサイドロー
ブ(副ローブ)が生じ、このサイドローブによ
り、診断画像中に虚像が生じるという問題があつ
た。
In FIG. 1, the probe 10 has N arranged vibrating elements 12-1 to 12-N, and an echo signal 100 from the vibrating elements 12-1 to 12-N.
-1 to 100-N are linearly added in the linear addition circuit 14 and then used for displaying a predetermined image. However, when echo signals are linearly added,
There has been a problem in that side lobes occur due to the element spacing of the arrayed vibrating elements, and these side lobes generate virtual images in diagnostic images.

そこで、サイドローブを減少させるために、エ
コー信号を非線形加算させる装置が提案され、第
2図には、非線形加算を行う従来の超音波診断装
置が示されている。
Therefore, in order to reduce sidelobes, an apparatus has been proposed that performs nonlinear addition of echo signals, and FIG. 2 shows a conventional ultrasonic diagnostic apparatus that performs nonlinear addition.

第2図において、探触子10と線形加算回路1
4との間には、振動素子12−1〜12−Nに対
応して非線形変換回路16−1〜16−Nが設け
られている。そして、振動素子12−1〜12−
Nからのエコー信号100−1〜100−Nは、
それぞれ、非線形変換回路16−1〜16−Nで
非線形変換された後、線形加算回路14に供給さ
れて線形加算され、非線形変換回路16−1〜1
6−N及び線形加算回路14により、振動素子1
2−1〜12−Nからのエコー信号100−1〜
100−Nは非線形加算されることとなる。
In FIG. 2, a probe 10 and a linear addition circuit 1
4, nonlinear conversion circuits 16-1 to 16-N are provided corresponding to the vibration elements 12-1 to 12-N. And the vibration elements 12-1 to 12-
The echo signals 100-1 to 100-N from N are
After being non-linearly converted by the non-linear converting circuits 16-1 to 16-N, they are supplied to the linear adding circuit 14 and linearly added.
6-N and the linear addition circuit 14, the vibration element 1
Echo signals 100-1~ from 2-1~12-N
100-N will be non-linearly added.

従つて、第2図の装置によれば、振動素子12
−1〜12−Nからのエコー信号100−1〜1
00−Nが非線形加算されるので、サイドローブ
の影響を抑圧した状態とし、かつ超音波ビーム
(主ビーム)を細くして超音波の送受波を行つた
のと同様の画像表示のための信号を得ることがで
きる。しかしながら、同時に送信する振動素子の
数と同数の非線形変換回路が必要となり、このた
め、装置が大型化し、高価格になるという欠点が
あつた。更に多数の非線形変換回路があるため、
該非線形変換回路により、ノイズが増加するとい
う欠点があつた。
Therefore, according to the device of FIG.
Echo signals 100-1 to 1 from -1 to 12-N
Since 00-N is added nonlinearly, the influence of side lobes is suppressed, and the signal for image display is generated in the same way as when transmitting and receiving ultrasound by narrowing the ultrasound beam (main beam). Obtainable. However, this method requires the same number of nonlinear conversion circuits as the number of vibrating elements that transmit data simultaneously, which has the drawback of increasing the size and cost of the device. Furthermore, since there are many nonlinear conversion circuits,
The non-linear conversion circuit has the drawback of increasing noise.

発明の目的 本発明は前記従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、線形加算、非線形加算を適切
に組み合せて加算し、この加算した信号を画像表
示に用いることによつて、サイドローブによる影
響を抑圧し、かつ主ビームを細くして超音波の送
受波を行つたのと同様の受信情報を得ることがで
きる。これにより、指向性を改善して方位分解能
を向上させることができ、更に非線形変換回路の
個数を減少させ、装置の小型化及び低価格化を達
成することができる超音波診断装置を提供するこ
とにある。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems.The purpose of the present invention is to perform addition by appropriately combining linear addition and non-linear addition, and to use the added signal for image display. It is possible to suppress the influence of lobes and obtain reception information similar to that obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves by narrowing the main beam. To provide an ultrasonic diagnostic device that can thereby improve directivity and improve azimuth resolution, further reduce the number of nonlinear conversion circuits, and achieve miniaturization and cost reduction of the device. It is in.

発明の構成 前記目的を達成するために、本発明は複数の配
列された振動素子を有する探触子と、前記複数の
振動素子にて受信した複数のエコー信号を所定数
ずつまとめてエコー信号束とし、更にこの複数の
エコー信号束を所定数ずつまとめてエコー信号群
とし、更にこの複数のエコー信号群を所定の順序
で整理統合して所定数のエコー信号グループとし
て出力する統合回路と、この統合回路に接続され
た各エコー信号グループ毎のエコー信号をそれぞ
れ線形加算するエコー信号グループ数と同数のグ
ループ線形加算回路と、これら各グループ線形加
算回路にそれぞれ接続されグループ線形加算回路
からの加算信号をそれぞれ非線形変換するグルー
プ線形加算回路数と同数の対数増幅回路から成る
非線形変換回路と、これら各非線形変換回路から
の非線形信号を線形加算する総合線形加算回路
と、を含み、エコー信号を非線形加算することを
特徴とする。
Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention includes a probe having a plurality of arranged vibrating elements, and a plurality of echo signals received by the plurality of vibrating elements, which are collected into a predetermined number of echo signal bundles. an integrating circuit which further collects a predetermined number of the plurality of echo signal bundles into an echo signal group, further organizes and integrates the plurality of echo signal groups in a predetermined order and outputs them as a predetermined number of echo signal groups; Group linear addition circuits of the same number as the number of echo signal groups linearly add the echo signals of each echo signal group connected to the integrated circuit, and addition signals from the group linear addition circuits connected to each of these group linear addition circuits. a nonlinear conversion circuit consisting of the same number of logarithmic amplifier circuits as the number of group linear addition circuits that perform nonlinear conversion, respectively, and a comprehensive linear addition circuit that linearly adds the nonlinear signals from these nonlinear conversion circuits, and performs nonlinear addition of echo signals. It is characterized by

実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
Embodiments Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

まず探触子の各振動素子と点音源との関係を説
明する。
First, the relationship between each vibrating element of the probe and a point sound source will be explained.

第3図には、各振動素子と点音源との関係が示
され、振動素子12−1〜12−Nは同時に励振
される振動素子であり、各振動素子12−1〜1
2−Nは間隔dで配列されている。
FIG. 3 shows the relationship between each vibrating element and a point sound source.
2-N are arranged at intervals d.

第3図において、受信時の指向性を考慮するた
めに、被検体内の点音源18が、まず探触子10
の前方から距離Fだけ離れた初期点P0にあり、
その後、Fを半径とする円弧状に移動する場合を
考える。この移動後の点をPθとし、点Pθの点音
源18から反射されるエコー信号が振動素子12
−1〜12−Nに受信される場合には、振動素子
12−1〜12−Nの各エコー信号に時間差tip
与える。ここで、時間差tipは、点音源18が点P0
にある場合に振動素子12−1〜12−Nで信し
た各エコー信号の位相がすべて同一となるように
設定されている。また0 ===F θ=ri、θ0 =ri、o =(2i−N−1)d/2 である。そして、振動素子12−iで受信された
エコー信号100−iの時間差を含めた場合の信
号波形を、giθ(t)とし、これを次式のように定
義する。なお第4図には、このエコー信号giθ
(t)の波形が示されている。
In FIG. 3, in order to take into account directivity during reception, a point sound source 18 inside the subject is first placed at the probe 10.
is at the initial point P 0 , distance F from the front of
After that, let us consider the case of moving in an arc shape with radius F. The point after this movement is Pθ, and the echo signal reflected from the point sound source 18 at the point Pθ is transmitted to the vibration element 12.
-1 to 12-N, a time difference tip is given to each echo signal of the vibrating elements 12-1 to 12-N. Here, the time difference t ip is such that the point sound source 18 is the point P 0
It is set so that the phases of the echo signals received by the vibration elements 12-1 to 12-N are all the same when the vibration elements 12-1 to 12-N are present. Also, 0 ===F θ=r i , θ 0 =r i , o = (2i-N-1)d/2. The signal waveform including the time difference of the echo signal 100-i received by the vibrating element 12-i is defined as giθ(t), which is defined as the following equation. Furthermore, in Fig. 4, this echo signal giθ
(t) waveform is shown.

ただし、 T=i/f、i〓=tip−ri〓/c+F/cとし、nc
はRFパルス内のサイクル数とし、cは音速とす
る。
However, T=i/f, i 〓=t ip −r i 〓/c+F/c, n c
Let be the number of cycles in the RF pulse and c be the speed of sound.

またγi〓は、振動子間隔をdとして、第3図よ
と表わせる。
In addition, γ i 〓 is calculated from Fig. 3, assuming the oscillator spacing as d. It can be expressed as

次に第5図には、本発明の実施例による超音波
診断装置のブロツク回路が示されている。
Next, FIG. 5 shows a block circuit of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

第5図において、探触子10は、複数の配列さ
れた振動素子12−1〜12−Nを有し、振動素
子12−1〜12−Nからのエコー信号100−
1〜100−Nは、統合回路(図示せず)によ
り、所定の順序で整理統合されてN個のエコー信
号グループとされ、これらN個のエコー信号グル
ープは、それぞれ、グループ線形加算回路20−
1〜20−Mに供給されて線形加算される。以
下、統合回路によるエコー信号の整理統合作用に
ついて説明する。
In FIG. 5, the probe 10 has a plurality of arrayed vibrating elements 12-1 to 12-N, and echo signals 100- from the vibrating elements 12-1 to 12-N.
1 to 100-N are organized and integrated in a predetermined order by an integration circuit (not shown) to form N echo signal groups, and these N echo signal groups are each processed by a group linear addition circuit 20-N.
1 to 20-M and are linearly added. The effect of sorting and integrating echo signals by the integrating circuit will be explained below.

前記統合回路は、Ne個(実施例では3個)の
エコー信号をまとめてエコー信号束とし、更に
Ng個(実施例では4個)のエコー信号束をまと
めてエコー信号群とし、更に複数のエコー信号群
を所定の順序で整理統合し、すなわち、周期Mで
エコー信号群を整理統合しM個のエコー信号グル
ープとする。従つて、例えば、一段目のグループ
線形加算回路20−1には、エコー信号100−
1〜100−(Ne×Ng)が入力され、次に、エ
コー信号100−(Ne×Ng×M+1)〜100
((Ne×Ng)×(M+1))が入力され、以下同様
にして入力されることとなる。
The integrated circuit collects Ne echo signals (three in the embodiment) into an echo signal bundle, and further
Ng echo signal bundles (four in the example) are combined into an echo signal group, and multiple echo signal groups are further consolidated in a predetermined order, that is, the echo signal groups are consolidated with a period M to form an echo signal group. Let the echo signal group be Therefore, for example, the first stage group linear addition circuit 20-1 receives the echo signal 100-1.
1 to 100-(Ne×Ng) is input, then the echo signal 100-(Ne×Ng×M+1) to 100
((Ne×Ng)×(M+1)) is input, and will be input in the same manner thereafter.

すなわち、グループ線形加算回路20−1〜2
0−Mには、(Ne×Ng)個のエコー信号が周期
Mで順次入力され、従つて、各グループ線形加算
回路20−1〜20−Mには、それぞれ、N/M
個のエコー信号が入力されることとなる。
That is, group linear addition circuits 20-1 to 20-2
0-M, (Ne×Ng) echo signals are sequentially inputted with a period M, and therefore, each group linear addition circuit 20-1 to 20-M receives N/M echo signals, respectively.
echo signals will be input.

グループ線形加算回路20−1〜20−Mから
の加算信号102−1〜102−Mは、それぞれ
正規化回路22−1〜22−Mに供給されて正規
化され、その後、非線形変換回路24−1〜24
−Mに供給される。非線形変換回路24−1〜2
4−Mは、実施例においては対数増幅回路であ
り、正規化回路22−1〜22−Mからの正規化
信号104−1〜104−Mを正、負に分けて
別々に対数変換した後、正、負それぞれに対応し
た符号を付けて総合線形加算回路26に供給す
る。総合線形加算回路26は、非線形変換回路2
4−1〜24−Mからの非線形信号106−1〜
106−Mを線形加算して加算信号108を出力
し、この加算信号108は、正規化回路28で正
規化された後、所定の画像表示信号として使用さ
れる。
The addition signals 102-1 to 102-M from the group linear addition circuits 20-1 to 20-M are respectively supplied to normalization circuits 22-1 to 22-M and normalized, and then, the nonlinear conversion circuits 24- 1-24
- supplied to M. Nonlinear conversion circuits 24-1 to 24-2
In the embodiment, 4-M is a logarithmic amplifier circuit, which divides the normalized signals 104-1 to 104-M from the normalization circuits 22-1 to 22-M into positive and negative signals and logarithmically transforms them separately. , positive, and negative, respectively, and supply them to the overall linear addition circuit 26. The comprehensive linear addition circuit 26 is a nonlinear conversion circuit 2
Nonlinear signals 106-1~ from 4-1~24-M
106-M is linearly added to output a sum signal 108, which is normalized by a normalization circuit 28 and then used as a predetermined image display signal.

従つて、非線形変換回路24−1〜24−M及
び総合線形加算回路26により非線形加算回路3
0が構成され、該非線形加算回路30により、エ
コー信号100−1〜100−Nを非線形加算し
入力換算で掛け算効果を発生させることができる
ので、サイドローブによる影響を抑圧して、主ビ
ームを細くして超音波の送受波を行つたのと同様
の受信信号を得ることができ、指向性を改善して
方位分解能を向上させることができる。更にエコ
ー信号100−1〜100−Nは、グループ線形
加算回路20−1〜20−MでM個の加算信号1
02−1〜102−Mに線形加算された後、非線
形加算回路30に供給されるので、すべての振動
素子に非線形変換回路を接続させる従来の大型の
装置に比較し、非線形変換回路24−1〜24−
Mの個数を減少させることができ、これにより、
装置の小型化及び低価格化を達成することがで
き、更に非線形変換回路によるノイズを減少させ
ることができる。
Therefore, the nonlinear conversion circuits 24-1 to 24-M and the total linear addition circuit 26
0 is configured, and the nonlinear addition circuit 30 can nonlinearly add the echo signals 100-1 to 100-N to generate a multiplication effect in input terms, suppressing the influence of side lobes and converting the main beam. It is possible to obtain a received signal similar to that obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves by making the beam thinner, and it is possible to improve directivity and improve azimuth resolution. Further, the echo signals 100-1 to 100-N are combined into M summed signals 1 by group linear addition circuits 20-1 to 20-M.
02-1 to 102-M and then supplied to the nonlinear addition circuit 30, the nonlinear conversion circuit 24-1 is ~24-
The number of M can be reduced, thereby
The device can be made smaller and cheaper, and noise caused by the nonlinear conversion circuit can be reduced.

次に上述したエコー信号の非線形加算を数式で
表わすと、次のようになる。
Next, the above-mentioned nonlinear addition of echo signals can be expressed mathematically as follows.

非線形変換前の正規化信号104−kをhk〓と
すると、hk〓は(3)式のようになる。
If the normalized signal 104-k before nonlinear transformation is h k 〓, h k 〓 becomes as shown in equation (3).

hk〓=1/(N/M)N/(Nc・Ng・M)Ne・Ng Σl=1 Σj=1gNeNg(Ml-M+k-1)+j、θ(t) ………(3) そして、非線形変換回路24−kからの非線形
信号106−kをY(hk〓)とすると、Y(hk〓)は
(4)式のように表わせる。なお第6図には、非線形
変換回路の変換作用、すなわち、hとY(h)と
の関係が示されている。
h k 〓=1/(N/M)N/(Nc・Ng・M)Ne・Ng Σ l=1 Σ j=1 g NeNg(Ml-M+k-1)+j , θ (t) … ...(3) Then, if the nonlinear signal 106-k from the nonlinear conversion circuit 24-k is Y(h k 〓), then Y(h k 〓) is
It can be expressed as equation (4). Note that FIG. 6 shows the conversion action of the nonlinear conversion circuit, that is, the relationship between h and Y(h).

Y(hk〓)=Alog(hk〓/α) for hk〓α 0 for −α<hk〓<α −Alog(hk〓/−α)for hk〓−α ………(4) 非線形加算回路30からの加算信号108は、
正規化回路28で正規化され、この正規化回路2
8からの出力信号をVθ(t)とすると、Vθ(t)
は(5)式のようになる。
Y(h k 〓)=Alog(h k 〓/α) for h k 〓α 0 for −α<h k 〓<α −Alog(h k 〓/−α)for h k 〓−α ………( 4) The addition signal 108 from the nonlinear addition circuit 30 is
It is normalized by the normalization circuit 28, and this normalization circuit 2
If the output signal from 8 is Vθ(t), then Vθ(t)
becomes as shown in equation (5).

Vθ(t)=1/MMk=1 Y(hk〓) ………(5) 従つて、指向係数R(θ)は、すでに対数圧縮
されているので、(6)式のように定義する。
Vθ(t)=1/M Mk=1 Y(h k 〓) ………(5) Therefore, since the directivity coefficient R(θ) has already been logarithmically compressed, it can be expressed as in equation (6). Define.

ただし、入力条件は、 N=k・M (k:自然数) N/MNe を満たすものとする。 However, it is assumed that the input condition satisfies N=k・M (k: natural number) N/MNe.

上記の式において、M=1とすると、線形加算
回路の出力信号を対数圧縮した形となり、従来の
システムと同じになる。そして、非線形加算の数
を2とする。すなわち、M=2とすると、線形加
算時の指向性中、角度θdoに指向性のデイツプが
入り、このデイツプを利用することにより、指向
性の改善を図ることが可能となる。
In the above equation, when M=1, the output signal of the linear addition circuit is logarithmically compressed, which is the same as the conventional system. Then, the number of nonlinear additions is assumed to be two. That is, when M=2, there is a dip in the directivity at the angle θ do in the directivity during linear addition, and by using this dip, it is possible to improve the directivity.

次に第7図には、実施例による超音波診断装置
の具体的な構成が示されている。なお、第7図の
ブロツク回路においては、非線形回路が4個あ
り、すなわち、M=4に設定されている。
Next, FIG. 7 shows a specific configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment. In the block circuit of FIG. 7, there are four nonlinear circuits, that is, M=4.

第7図において、オシレータ回路32は、電子
集束用位相制御回路34にトリガ信号を供給し、
電子集束用位相制御回路34は、トリガ信号に基
づき、送信パルスの位相が同位相となるように位
相制御を行い、スキヤナ回路36にトリガパルス
を供給する。スキヤナ回路36は、電子集束用位
相制御回路34からのトリガパルスに基づき、送
信トリガを探触子10に供給し、これにより、探
触子10内の各振動素子が励振されるので、探触
子10から被検体(図示せず)に超音波ビームが
送信されることとなる。
In FIG. 7, the oscillator circuit 32 supplies a trigger signal to the electron focusing phase control circuit 34,
The electronic focusing phase control circuit 34 performs phase control based on the trigger signal so that the phases of the transmission pulses are in the same phase, and supplies the trigger pulse to the scanner circuit 36 . The scanner circuit 36 supplies a transmission trigger to the probe 10 based on the trigger pulse from the electronic focusing phase control circuit 34, and as a result, each vibrating element in the probe 10 is excited, so that the probe An ultrasound beam will be transmitted from the child 10 to a subject (not shown).

被検体から反射されたエコー信号は、探触子1
0で受信され、スキヤナ回路36を介して電子集
束用位相制御回路34に供給される。該電子集束
用位相制御回路34では、送信時と同様の位相制
御を行うので、被検体内の焦点から反射されたエ
コー信号は、その位相が全て同位相となる。
The echo signal reflected from the object is transmitted to the probe 1
0 and is supplied to the electronic focusing phase control circuit 34 via the scanner circuit 36. Since the electron focusing phase control circuit 34 performs phase control similar to that during transmission, the echo signals reflected from the focus within the subject all have the same phase.

電子集束用位相制御回路34からのエコー信号
群100は、統合回路38に供給され、統合回路
38により、エコー信号群100、すなわち、エ
コー信号100−1〜100−Nは、前述した所
定の順序で整理統合されて4個のエコー信号グル
ープとされる。そして、4個のエコー信号グルー
プは、それぞれ、グループ線形加算回路20−1
〜20−4で線形加算され、正規化回路22−1
〜22−4で正規化され、その後、非線形加算回
路30に供給されて非線形加算される。すなわ
ち、非線形加算回路30は、非線形変換回路24
−1〜24−4及び総合線形加算回路26を含
み、正規化回路22−1〜22−4からの正規化
信号104−1〜104−4は、それぞれ、非線
形変換回路24−1〜24−4で非線形変換され
た後、総合線形加算回路26に供給されて線形加
算され、総合線形加算回路26は、加算信号10
8を出力する。
The echo signal group 100 from the electron focusing phase control circuit 34 is supplied to the integration circuit 38, and the echo signal group 100, that is, the echo signals 100-1 to 100-N, are processed in the above-described predetermined order by the integration circuit 38. The signals are organized and integrated into four echo signal groups. Then, each of the four echo signal groups is connected to a group linear addition circuit 20-1.
~20-4 is linearly added, and the normalization circuit 22-1
~22-4, and then supplied to the nonlinear addition circuit 30 for nonlinear addition. That is, the nonlinear addition circuit 30 is the nonlinear conversion circuit 24
-1 to 24-4 and the general linear addition circuit 26, and the normalized signals 104-1 to 104-4 from the normalization circuits 22-1 to 22-4 are transmitted to the nonlinear conversion circuits 24-1 to 24-4, respectively. After being non-linearly converted in step 4, the signal is supplied to a total linear addition circuit 26 for linear addition, and the total linear addition circuit 26 receives the addition signal 10.
Outputs 8.

加算信号108は、正規化回路28で正規化さ
れた後、増幅検波回路40で増幅検波され、スキ
ヤンコンバータ42に供給される。そして、スキ
ヤンコンバータ42では、増幅検波回路40から
の信号を画像データとして記憶して画像を構成
し、これによりCRT44に、所望の診断画像が
表示されることとなる。
The sum signal 108 is normalized by the normalization circuit 28 , amplified and detected by the amplification/detection circuit 40 , and then supplied to the scan converter 42 . Then, the scan converter 42 stores the signal from the amplification/detection circuit 40 as image data to form an image, so that a desired diagnostic image is displayed on the CRT 44.

従つて、第7図のブロツク回路においては、エ
コー信号100−1〜100−Nは、非線形加算
回路30(非線形変換回路24−1〜24−4及
び総合線形加算回路26)により、非線形加算さ
れるので、サイドローブによる影響を抑え、主ビ
ームを細くして超音波の送受波を行つたのと同様
の受信エコー信号を得ることができ、指向性を改
善して方位分解能を向上させることができ、これ
により、良好な超音波診断画像を得ることが可能
となる。更に非線形加算回路30の前段には、グ
ループ線形加算回路群20が設けられ、エコー信
号100−1〜100−Nは、グループ線形加算
回路20−1〜20−4で線形加算された後、非
線形加算回路30に供給されるので、非線形変換
回路の個数を減少させ、実施例では非線形変換回
路の個数を4個に減少させることができ、これに
より、装置の小型化、低価格化を達成することが
できる。
Therefore, in the block circuit of FIG. 7, the echo signals 100-1 to 100-N are nonlinearly added by the nonlinear addition circuit 30 (nonlinear conversion circuits 24-1 to 24-4 and the total linear addition circuit 26). As a result, it is possible to suppress the influence of side lobes and obtain a received echo signal similar to that obtained when transmitting and receiving ultrasonic waves by narrowing the main beam, improving directivity and improving azimuth resolution. , This makes it possible to obtain good ultrasound diagnostic images. Further, a group linear addition circuit group 20 is provided before the nonlinear addition circuit 30, and the echo signals 100-1 to 100-N are linearly added in the group linear addition circuits 20-1 to 20-4, and then added to the nonlinear addition circuit group 20. Since it is supplied to the adder circuit 30, the number of nonlinear conversion circuits can be reduced to four in the embodiment, thereby achieving miniaturization and cost reduction of the device. be able to.

なお第8図には、中心軸からの角度と指向係数
との関係が示されており、図において、線l1,l2
l3,l4は、それぞれ、総合線形加算の場合、凹面
単一振動子の場合、総線形加算(送信)+対数加
算(M=4、Ng=4)(受信)の場合、対数加算
(M=4、Ng=4)の場合である。そして、対数
加算(M=4、Ng=4)の場合には、他の場合
と比較して、指向係数が非常に低下していること
が理解され、通常の場合、送信(または受信)時
で−30dB以上のエコー信号により画像を構成す
るため、サイドローブをこの範囲より十分抑圧し
て主ビームを細くして超音波の送受波を行つたの
と同様の受信エコー信号を得ることができ、方位
分解能を向上させることができる。
Note that FIG. 8 shows the relationship between the angle from the central axis and the directivity coefficient, and in the figure, lines l 1 , l 2 ,
l 3 and l 4 are, respectively, in the case of total linear addition, in the case of a concave single oscillator, in the case of total linear addition (transmission) + logarithmic addition (M = 4, Ng = 4) (reception), and logarithmic addition ( M=4, Ng=4). It is understood that in the case of logarithmic addition (M = 4, Ng = 4), the directivity coefficient is significantly lower than in other cases, and in the normal case, when transmitting (or receiving) Since the image is composed of echo signals of −30 dB or more in Directional resolution can be improved.

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、線形加
算、非線形加算を適切に組み合せて加算すること
により、サイドローブによる受信エコーを抑圧
し、かつ主ビームを細くして超音波の送受波を行
つたのと同様の受信エコー信号を得ることができ
る。これにより、し、これら指向性の改善により
方位分解能を向上させることができ、従つて、良
好な超音波診断画像を得ることが可能となる。更
に本発明においては、高分解能を保ち、かつ非線
形変換回路の個数を減少させることができるの
で、装置の小型化、低価格化を達成することがで
きる。
Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, by adding an appropriate combination of linear addition and nonlinear addition, received echoes due to side lobes are suppressed, and the main beam is narrowed to transmit and receive ultrasonic waves. A received echo signal similar to that obtained by transmitting waves can be obtained. As a result, the directional resolution can be improved by improving the directivity, and it is therefore possible to obtain a good ultrasonic diagnostic image. Furthermore, in the present invention, high resolution can be maintained and the number of nonlinear conversion circuits can be reduced, so that the device can be made smaller and lower in price.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は線形加算を行う従来の超音波診断装置
のブロツク回路図、第2図は非線形加算を行う従
来の超音波診断装置のブロツク回路図、第3図は
各振動素子と点音源との関係を示す説明図、第4
図はエコー信号の波形を示す説明図、第5図は本
発明の実施例による超音波診断装置のブロツク回
路図、第6図は非線形変換回路の変換作用を示す
グラフ図、第7図は実施例による超音波診断装置
の具体的な構成を示すブロツク回路図、第8図は
中心軸からの角度と指向係数との関係を示すグラ
フ図である。 10…探触子、12−1〜12−N…振動素
子、20…グループ線形加算回路群、20−1〜
20−M…グループ線形加算回路、24−1〜2
4−N…非線形変換回路、26…総合線形加算回
路、38…統合回路、100−1〜100−N…
エコー信号、102−1〜102−M…加算信
号、106−1〜106−M…非線形信号。
Fig. 1 is a block circuit diagram of a conventional ultrasonic diagnostic device that performs linear addition, Fig. 2 is a block circuit diagram of a conventional ultrasonic diagnostic device that performs nonlinear addition, and Fig. 3 shows the relationship between each vibrating element and a point sound source. Explanatory diagram showing the relationship, 4th
Figure 5 is an explanatory diagram showing the waveform of an echo signal, Figure 5 is a block circuit diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a graph diagram showing the conversion action of the nonlinear conversion circuit, and Figure 7 is an implementation example. FIG. 8 is a block circuit diagram showing a specific configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to an example, and a graph diagram showing the relationship between the angle from the central axis and the directivity coefficient. 10... Probe, 12-1 to 12-N... Vibration element, 20... Group linear addition circuit group, 20-1 to
20-M...Group linear addition circuit, 24-1 to 2
4-N...Nonlinear conversion circuit, 26...Comprehensive linear addition circuit, 38...Integration circuit, 100-1 to 100-N...
Echo signal, 102-1 to 102-M... addition signal, 106-1 to 106-M... nonlinear signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数の配列された振動素子を有する探触子
と、 前記複数の振動素子にて受信した複数のエコー
信号を所定数ずつまとめてエコー信号束とし、更
にこの複数のエコー信号束を所定数ずつまとめて
エコー信号群とし、更にこの複数のエコー信号群
を所定の順序で整理統合して所定数のエコー信号
グループとして出力する統合回路と、 この統合回路に接続され各エコー信号グループ
毎のエコー信号をそれぞれ線形加算するエコー信
号グループ数と同数のグループ線形加算回路と、 これらの各グループ線形加算回路にそれぞれ接
続されグループ線形加算回路からの加算信号をそ
れぞれ非線形変換するグループ線形加算回路数と
同数の対数増幅回路から成る非線形変換回路と、 これら各非線形変換回路からの非線形信号を線
形加算する総合線形加算回路と、 を含み、エコー信号を非線形加算することを特徴
とする超音波診断装置。
[Claims] 1. A probe having a plurality of arranged vibrating elements; a predetermined number of echo signals received by the plurality of vibrating elements; an integration circuit that collects a predetermined number of signal bundles into an echo signal group, and further integrates the plurality of echo signal groups in a predetermined order and outputs them as a predetermined number of echo signal groups; Group linear addition circuits of the same number as the number of echo signal groups that linearly add the echo signals of each signal group, and group linear addition circuits that are connected to each of these group linear addition circuits and perform nonlinear conversion on the added signals from the group linear addition circuits. A nonlinear conversion circuit consisting of logarithmic amplifier circuits of the same number as the number of addition circuits, and a general linear addition circuit that linearly adds nonlinear signals from each of these nonlinear conversion circuits, and performs nonlinear addition of echo signals. Sonic diagnostic equipment.
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