Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0636799B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0636799B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment

Info

Publication number
JPH0636799B2
JPH0636799B2 JP7888085A JP7888085A JPH0636799B2 JP H0636799 B2 JPH0636799 B2 JP H0636799B2 JP 7888085 A JP7888085 A JP 7888085A JP 7888085 A JP7888085 A JP 7888085A JP H0636799 B2 JPH0636799 B2 JP H0636799B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
ultrasonic
signal
circuit
transducer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7888085A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61238235A (en
Inventor
俊夫 白坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7888085A priority Critical patent/JPH0636799B2/en
Publication of JPS61238235A publication Critical patent/JPS61238235A/en
Publication of JPH0636799B2 publication Critical patent/JPH0636799B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は超音波診断装置に関するものである。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus.

[発明の技術的背景] 近年、超音波診断装置はフェーズドアレイ振動子を備え
て、電子的に超音波ビームをフォーカスすることによ
り、高分解能な超音波断層像を得ることができるように
なった。これらの超音波診断装置の基本構成を第7図に
示す。ここで、まずこの装置の基本動作について説明す
る。まず超音波パルスを送波するための基準信号を発生
する基準クロック発生器1からのクロック信号を送信遅
延回路群4に加える。また、送信遅延回路群4にはフォ
ーカスポイント設定器2の信号に基づいて送信遅延デー
タ発生器3が発生した遅延データも加える。送信遅延回
路群4はそのクロック信号と遅延データとを受けて時間
的に異なったN個のパルス信号を発生して送信器群6へ
送出する。送信器群5は受けたパルス信号を高電圧のパ
ルス信号に変換し、振動子群6を励振する。これによっ
て超音波を照射し、生体内からの音響インピーダンスの
異なる部位からのエコー信号を、同一振動子群6で受波
し電気信号に変換する。次に、後段の受信回路を高圧信
号振幅の送信パルスから保護するためにリミッタ群7に
通し、受信信号を得る。この受信信号は微弱なため前置
増幅器群(プリアンプ群)8で信号振幅を増幅する。次
に、フォーカスポイント設定器2のデータで設定された
フォーカスポイントに対して所定時間遅延したデータを
受信遅延データ発生器9から発生し、受信遅延回路群1
0へ与える。受信遅延回路群10は前置増幅器群8で増
幅された前記受信信号を遅延データに基づいて位相が合
うように遅延時間を与え、その後それぞれを加算する。
そして受信遅延回路群10の出力をビデオ回路11に加
えてそのなかで検波を行い、更にエンベロープフィルタ
に通す。次に、アナログ信号をデジタル信号に変換する
ADC12に加えここでデジタル信号に変換してDSC
13に加える。DSC(デジタルスキャンコンバータ)
13は超音波ラスターを、TVモニタに表示するために
スキャン変換を行う。ここから出力されたデジタル信号
はDAC14でアナログ信号に変換されTVモニタ15
で超音波断層像を表示する。このような基本構成の方式
において、近年超音波ビームの高分解能化及び低サイド
ローブ(グレーテングローブ)化するために、1ビーム
を形成する振動子数が年々増加している。ここで、超音
波ビームのフォーカス点におけるビーム幅は、第8図に
示すようにW=K・λ・L/Dによって決まることが知
られている。ここで、W=フォーカス点のビーム幅,K
=振動子形状で決まる係数,λ=超音波の中心周波数に
おける波長,L=振動子の表面からフォーカス点までの
距離,D=振動子の口径である。このように、ビーム幅
を狭くするには振動子口径を広くするか超音波周波数を
高くする必要がある。しかしながら、超音波の減衰量は
周波数に比例するため超音波周波数を高くすると生体内
部で減衰量が大きくなり深部の像が表示できなくなる。
また、分割素子数を一定で口径を大きくするとグレーテ
イングローブが大きくなる。グレーテイングローブを小
さくする為に、口径を構成する振動子の素子幅を狭くし
なければならない。ここで、分割している振動子幅とそ
れによって発生するグレーテイングローブの関係を第9
図に示す。2の図で、メインビームの方向をeとするグ
レーテイングローブはcl,crの方向に発生する。そ
の角度θはθ=±SIN-1(λ/d+SINθo)で現
わされる。ここで、θo=メインビームの偏向角度、d
は振動子の素子間隔を示す。この様に、分割振動子幅を
狭くすると角度θが大きくなり、それと共にそのピーク
パワーの低下する。しかしながら、分割振動子幅を狭く
し、且つ、口径を大きくすると、これによる回路の規模
が多くなり非常に高価なシステムになってしまう。特に
この中で、受信遅延回路の占める比率が高い。これは近
年受信時にダイナミックにフォーカス点を移動する方法
が一般化されてきており、これによってこの回路が複雑
になり、且つ、高価な物となっている。よって、この回
路部分を削減する事が超音波システムにおいて要望され
ている。
[Technical background of the invention] In recent years, an ultrasonic diagnostic apparatus has a phased array transducer and electronically focuses an ultrasonic beam to obtain a high-resolution ultrasonic tomographic image. . The basic configuration of these ultrasonic diagnostic apparatuses is shown in FIG. First, the basic operation of this device will be described. First, a clock signal from a reference clock generator 1 that generates a reference signal for transmitting an ultrasonic pulse is added to the transmission delay circuit group 4. Further, the delay data generated by the transmission delay data generator 3 based on the signal from the focus point setting device 2 is also added to the transmission delay circuit group 4. The transmission delay circuit group 4 receives the clock signal and the delayed data, generates N pulse signals different in time, and sends them to the transmitter group 6. The transmitter group 5 converts the received pulse signal into a high-voltage pulse signal and excites the vibrator group 6. As a result, ultrasonic waves are radiated, and echo signals from parts of the living body having different acoustic impedances are received by the same transducer group 6 and converted into electrical signals. Next, in order to protect the receiving circuit in the subsequent stage from the transmission pulse having the high voltage signal amplitude, the signal is obtained by passing through the limiter group 7. Since this received signal is weak, the preamplifier group (preamplifier group) 8 amplifies the signal amplitude. Next, the reception delay data generator 9 generates data delayed by a predetermined time with respect to the focus point set by the data of the focus point setting device 2, and the reception delay circuit group 1
Give to 0. The reception delay circuit group 10 gives a delay time to the received signals amplified by the preamplifier group 8 so that they are in phase with each other based on the delay data, and then adds them.
Then, the output of the reception delay circuit group 10 is added to the video circuit 11, detection is performed therein, and the signal is further passed through the envelope filter. Next, in addition to the ADC 12 which converts an analog signal into a digital signal, the digital signal is converted into a DSC here.
Add to 13. DSC (Digital Scan Converter)
Reference numeral 13 performs scan conversion for displaying the ultrasonic raster on the TV monitor. The digital signal output from here is converted into an analog signal by the DAC 14, and the TV monitor 15
To display an ultrasonic tomographic image. In the system having such a basic configuration, the number of transducers forming one beam has been increasing year by year in recent years in order to increase the resolution and reduce the side lobes (gray-ten-groove) of the ultrasonic beam. Here, it is known that the beam width of the ultrasonic beam at the focus point is determined by W = K · λ · L / D as shown in FIG. Here, W = beam width of focus point, K
= Coefficient determined by the shape of the vibrator, λ = wavelength at the center frequency of the ultrasonic wave, L = distance from the surface of the vibrator to the focus point, D = diameter of the vibrator. Thus, in order to narrow the beam width, it is necessary to widen the diameter of the transducer or increase the ultrasonic frequency. However, since the amount of attenuation of ultrasonic waves is proportional to the frequency, increasing the frequency of ultrasonic waves increases the amount of attenuation inside the living body, making it impossible to display a deep image.
Further, if the number of divided elements is fixed and the aperture is increased, the gratin gloves become large. In order to make the GRATEIN glove smaller, the element width of the vibrator that constitutes the aperture must be narrowed. Here, the relationship between the divided oscillator width and the generated gray veins is
Shown in the figure. In the diagram of FIG. 2, the Greateine Grove in which the direction of the main beam is e is generated in the directions of cl and cr. The angle θ is represented by θ = ± SIN −1 (λ / d + SIN θo). Where θo = deflection angle of main beam, d
Indicates the element spacing of the vibrator. As described above, when the width of the divided oscillator is narrowed, the angle θ becomes large, and the peak power thereof is reduced accordingly. However, if the width of the divided oscillator is narrowed and the diameter of the divided oscillator is increased, the scale of the circuit is increased and the system becomes very expensive. In particular, the ratio occupied by the reception delay circuit is high. In recent years, a method of dynamically moving the focus point at the time of reception has been generalized, which makes the circuit complicated and expensive. Therefore, it is desired to reduce this circuit portion in the ultrasonic system.

[背景技術の問題点] 上述したように、超音波診断装置において超音波ビーム
の高分解能化及び低サイドローブ(グレイティングロー
ブ)化する為に分割振動子幅を狭くし且つ口径を大きく
すると、これによる回路の規模が大きくなり非常に高価
なシステムになってしまう、という問題点がある。特に
この中でシステム価格に占める受信遅延回路の価格の比
率が高い。
[Problems of the Background Art] As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus, if the divided oscillator width is narrowed and the aperture is increased in order to increase the resolution of the ultrasonic beam and reduce the side lobe (grating lobe), This causes a problem that the circuit scale becomes large and the system becomes very expensive. In particular, the ratio of the price of the reception delay circuit to the system price is high.

これは近年受信時にダイナミックにフォーカス点を移動
する方法が一般化されてきているためであり、これによ
ってこの回路が複雑になり且つ、価格高を招いている。
This is because a method of dynamically moving the focus point at the time of reception has been generalized in recent years, which makes the circuit complicated and expensive.

[発明の目的] 本発明は前述した問題点を解決するために為されたもの
で、フレーム数を実用上落としても問題ない診断部位
(腹部、産婦人科等)に対してS/N及び、分解能の低
下なくフレーム数を低下させ、その低下させた分、受信
遅延回路の回路規模を縮小することにより、超音波診断
装置の小型化及び、低価格化を図る事を目的とするもの
である。
[Object of the Invention] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and S / N and a S / N for a diagnosis site (abdomen, obstetrics and gynecology, etc.) that does not pose a problem even if the number of frames is practically dropped. It is intended to reduce the size and cost of the ultrasonic diagnostic apparatus by reducing the number of frames without reducing the resolution and reducing the circuit scale of the reception delay circuit by the reduced amount. is there.

[発明の概要] 本発明は、上記問題点を解決するため、複数の超音波振
動子をアレイ状ないしはマトリックス状に配列した振動
子群を備えた超音波診断装置において、受信時に複数の
超音波繰返周期のRATEで振動子群をいくつかのブロ
ックに分けて複数の振動子群Nに相当する超音波ビーム
が形成されるようにする切換回路群と、該切換回路群に
よりいくつかのブロックに分けられた上記振動子群で振
動子群Nに相当する超音波ビームを形成するに必要な遅
延時間を設定する受信遅延回路と、分けられた振動子群
で得られた信号をそれぞれストアするラインメモリ群
と、それらメモリ群の出力を加算する加算器とを備えた
ことを特徴とするものである。
[Summary of the Invention] In order to solve the above problems, the present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus including a transducer group in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in an array form or a matrix form. A switching circuit group for dividing an oscillator group into several blocks by RATE of a repeating cycle so that an ultrasonic beam corresponding to a plurality of oscillator groups N is formed, and the switching circuit group includes several blocks. A reception delay circuit that sets a delay time required to form an ultrasonic beam corresponding to the transducer group N in the above-described transducer group and a signal obtained by the divided transducer group are stored respectively. It is characterized by including a line memory group and an adder for adding the outputs of the memory groups.

[発明の実施例] 以下本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。Embodiments of the Invention The present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の具体例を示す回路ブロック図である。
なお、本発明の実施例において前述した超音波診断装置
の従来例である第7図と同じ働きをする回路ブロックに
おいては、同一の番号を付して、ここでは新たな説明を
省く。第7図の超音波診断装置との比較で第1図の装置
に付加されている回路は、送受信回路のコントロールデ
ータを作成するCPU16と、超音波の1ラスタを形成
する同時受信振動子からいくつかのグループに分けて選
択する切換器17と、その分けられた振動子群に対し
て、1ラスタを形成するに必要な遅延データを発生する
受信遅延データ発生器21と、受信遅延回路群10の出
力であるRFのアナログ信号をデジタル信号に変換する
ADC18と、1ラスタを形成するに必要なラインメモ
リ群19と、ラインメモリ群19の出力信号の絶対値を
得る検波器20である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a specific example of the present invention.
In the embodiments of the present invention, circuit blocks having the same functions as those of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and a new description will be omitted. The circuit added to the apparatus shown in FIG. 1 in comparison with the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 7 is composed of a CPU 16 that creates control data of a transmission / reception circuit and a simultaneous reception transducer that forms one raster of ultrasonic waves. A switching unit 17 for selecting the divided groups, a reception delay data generator 21 for generating delay data necessary for forming one raster for the divided transducer groups, and a reception delay circuit group 10 The ADC 18 for converting the RF analog signal which is the output of the above into a digital signal, the line memory group 19 necessary for forming one raster, and the wave detector 20 for obtaining the absolute value of the output signal of the line memory group 19.

第2図は、第1図のラインメモリ群19の構成をさらに
詳しく説明したものである。ここで、19−1はトライ
ステートバッハァ、19−2はRAM、19−3は加算
器、19−4はゲート回路19−5は書込読出しゲート
信号発生器、19−6は、アドレス発生器である。
FIG. 2 illustrates the configuration of the line memory group 19 of FIG. 1 in more detail. Here, 19-1 is a tri-state buffer, 19-2 is a RAM, 19-3 is an adder, 19-4 is a gate circuit 19-5 is a write / read gate signal generator, and 19-6 is an address generator. It is a vessel.

第3図は2RATEで超音波の1ラスタを形成するに必
要な振動子群の選択方法を示したものである。
FIG. 3 shows a method of selecting transducer groups required to form one ultrasonic raster by 2 RATE.

第4図(a),(b)は、第3図において、各振動子群
に与える受信選択回路時間を示したものである。
FIGS. 4A and 4B show the reception selection circuit time given to each transducer group in FIG.

第5図は、3RATEで超音波の1ラスタを形成するた
めの第1図のラインメモリ群19のブロック図の詳細を
示したものである。
FIG. 5 shows details of a block diagram of the line memory group 19 in FIG. 1 for forming one raster of ultrasonic waves by 3RATE.

第6図は、第5図の3RATEで超音波の1ラスタを形
成するに必要な振動子群の選択方法を示したものであ
る。
FIG. 6 shows a method of selecting a transducer group necessary for forming one ultrasonic raster by 3RATE of FIG.

ここで、本発明の一実施例について動作説明を行う。動
作説明は、基本動作を簡単化する為に、2RATE即ち
送信回数2回で、超音波の1ラスタを形成する構成を例
として説明を進める。また、アレイ振動子から成る超音
波診断装置で最も普及しているものとして、リニアスキ
ャン及びセクタスキャン装置があるが、基本構成は同じ
であるため、ここでは、セクタスキャン装置の構成につ
いて、説明を行う。また、本実施例の超音波診断装置の
従来例である第7図の装置と同じ働きをする回路ブロッ
クにおいては、同一の番号を付して、ここでは新たな説
明を省く。また、1ラスタを形成する送信振動子数を4
素子、受信振動子数を8素子としたものについて説明す
る。まず、RATE1でCPU19から送信ビームのフ
ォーカス点のデータが出力され、そのデータが送信遅延
データ発生器3に与えられる。この送信遅延データ発生
器3は遅延データを発生し、その送信遅延データを送信
遅延回路群4に与える。この送信遅延回路群4は送信振
動子のそれぞれが送信フォーカス点に音波の波面が合う
様に遅延時間を与えられたパルス信号を出力する。この
信号を送信回路群5にによって振動子を励振するに必要
な高振幅の信号に変換する。第3図の様に振動子6−3
から6−6を励振する。第3図において、LAはラス
タ、RAはRATE、Tは送信振動子、Rは受信振動子
を示している。また、同図において斜線部分は、使用す
る振動子を示している。これら送信音波によって被検体
からのエコー信号を振動子6−1から6−8で受波す
る。その信号をリミッタ群7を通して切換器群17に加
える。ここで、CPU16のデータによって第3図のR
A1の様に、振動子6−1から6−4までの4素子から
の信号をまず選択する。次に、その信号をプリアンプ群
8で増幅し受信遅延回路群10に加える。この受信遅延
回路群10で、それぞれの信号に遅延時間を与えて受信
フォーカス点に波面が合うようにする。この遅延時間の
与え方を第4図に示している。第4図(a)は従来にお
いて振動子8素子でのビーム偏向とフォーカスを行なう
ために、それぞれの振動子に相当する受信信号に遅延時
間を与えている。第4図(b)は、本発明によって第4
図(a)と同等の超音波ビームを得る為の受信遅延時間
の与え方を示したものである。第4図において、横軸T
dは、遅延時間を示し、縦軸は、振動子の素子番号を示
している。この様に、まず、振動子の6−1から6−4
に第4図(a)と同じ遅延時間Td1からTd4の遅延
時間を与えて、それぞれを加算した後受信遅延データ発
生器10から出力する。そ信号をADC18でデジタル
信号に変換し、ラインメモリ群19に加える。ADC1
8のクロック信号は超音波受信信号の有する周波数帯域
の最大周波数の2倍以上の周波数を有している。ライン
メモリ群19は第2図に示す回路構成であり、書込み読
み出しゲート信号発生器19−5で、書込みゲート信号
を発生し、トライステートバッファ19−1を導通状態
にする。すなわちADC18の出力信号hをRAM19
−2に与える。次に、基準信号発生器1からのクロック
信号fとCPU16からの信号gで、アドレス発生器1
9−6によりRAM19−2のアドレス信号を発生し、
受信信号の1RATE分RAM19−2にストアする。
この時、ゲート回路19−4及び19−7はオフ状態に
なっており、それぞれから信号は出力されない。ここま
でで、最初のRATE1の動作が終了する。次に、RA
TE2において、RATE1と同様にCPU16の送信
フォーカスデータによって送信遅延データ発生器3、送
信遅延回路群4、送信器群5から同様な振動子6−3か
ら6−6に対して励振パルスを与える。それによって得
られる受信信号をリミッタ群7に通して、第3図のRA
2のRの様に切換器群17で振動子6−5から6−8を
選択する。ここで選ばれた信号をプリアンプ群8に通し
て受信遅延回路群10に与える。受信遅延回路群10で
は第4図(b)に示す様に、振動子6−5に与える信号
に対してTd5−Td0の遅延時間を与える。ここでT
d0は後段のラインメモリ群19において、メモリデー
タを制御してTd0と等価の遅延時間を与えている。こ
れによって受信遅延回路群10での必要な最大遅延時間
を少なくして回路規模を縮小している。この様に、他の
振動子6−6にはTd6−Td0、6−7にはTd7−
Td0、6−8にはTd8−Td0の遅延時間を与え
る。これによって得られたそれぞれの信号を受信遅延回
路10の加算器で加算して、その信号をADC18を通
してラインメモリ群19に与える。ラインメモリ群19
では、信号f、gにより書込み読出しゲート信号発生器
19−5で読出しゲート信号を発生し、トライステート
バッファ19−1をオフにしRAM19−2を読出し状
態にし、ゲート回路19−4及び19−7をオン状態に
する。次に、アドレス発生器19−6でRAM19−2
の読出しアドレスを発生する。このアドレス信号は、第
4図(b)に示したTd0に相当する遅延時間を与える
為に、RAM19−2のデータの読出しをTd0に相当
するアドレス分進めて読出す事によってなし遂げられ
る。ここで読出された信号をゲート回路19−7に通
す。一方、ADC18からの信号は、ゲート回路19−
4を通る。これによって、ゲート回路19−7及び19
−4の出力は加算器19−3で加算され、ラインメモリ
群19の出力信号Kになる。この信号は第4図(a)の
振動子8素子から成る超音波ビームに相当する。次に、
この信号Kは、検波器20に与えて絶対値を取りDSC
13に与える。DSC13では、表示器15であるTV
−モニタに表示するためにスキャン変換しDAC14で
アナログ信号に変換して、表示器15に表示する。本実
施例は、2RATEで超音波の1ビームを形成する構成
であったが、本発明は2RATEではなく、数RATE
で1ビームを形成する態様であっても切換器17の選択
を分割して選択し、且つ、ラインメモリ19と周辺回路
を増設する事によって、容易に成し遂げる事が出来る。
第5図は、3RATEで、1ビームを形成する為の回路
の構成を示すものである。この時の振動子の選択方法を
第6図に示す。第5図において、20−1はトライステ
ートバッファ1、20−2はRAM1、20−3はトラ
イステートバッファ2、20−4はRAM−2、20−
5はゲート回路3、20−6は加算器、20−7は書込
み読出しゲート発生器、20−8はアドレス発生器、2
0−9はゲート回路1、20−10はゲート回路2を示
す。第6図の各信号は第3図と同じである。この回路動
作は、第6図のRAI(1RATE)で振動子6−3か
ら6−6を励振する。それによる受信信号を切換器17
で受信振動子6−1から6−3までを選択する。その信
号を前述したようにプリアンプ群8、受信遅延回路群1
0、ADC18を通して信号hとして、第5図の回路に
与える。第5図に示す回路において、信号g、fで書込
み読出しゲート発生器20−7によりトライステートバ
ッファ20−1をオン状態にしRAM(1)20−2に
アドレス発生器20−8のアドレス信号で受信データを
ストアする。このとき、トライステートバッファ20−
3、ゲート回路(3)20−5、ゲート回路(1)20
−9、ゲート回路(2)20−10はオフ状態にある。
次に、第6図のRA2の様に、送信ビームはRA1と同
様な振動子を励振し、受信時に切換器群17で、振動子
6−4、6−5からの信号を選択し、その信号を書込み
読出しゲート発生器20−7により第5図のトライステ
ートバッファ(2)20−3を通してRAM(2)20
−4にストアする。この時トライステートバッファ
(2)20−1、ゲート回路(3)20−5、ゲート回
路(1)20−9、ゲート回路(2)20−10はオフ
状態にある。次に、第6図のRA3の様に送信ビームは
RA1と同じ振動子を励振し、受信時に切換器群17
で、振動子6−6、6−7、6−8からの信号を選択
し、その信号を第5図のゲート回路(3)20−5を通
す。この時トライステートバッファ(1)20−1、ト
ライステートバッファ(2)20−3はオフ状態にあ
り、ゲート回路(1)20−9、ゲート回路(2)20
−10はオン状態にある。この時アドレス発生器20−
8によって、RAM(1)20−2、RAM(2)20
−4にストアされているデータを読出す。これらRAM
(1)20−2、RAM(2)20−4の出力信号とゲ
ート回路(3)20−5からの信号を加算器20−6で
加算する。これによって、3RATEで、第4図(a)
と同じ受信ビームを形成する事が出来る。
Here, the operation of one embodiment of the present invention will be described. In order to simplify the basic operation, the operation will be described by taking as an example a configuration in which one raster of ultrasonic waves is formed by 2 RATE, that is, the number of transmissions is 2. Further, the most popular ultrasonic diagnostic apparatus including an array transducer is a linear scan and a sector scan apparatus, but since the basic configuration is the same, the configuration of the sector scan apparatus will be described here. To do. The circuit blocks having the same functions as those of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus of this embodiment shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and a new description is omitted here. In addition, the number of transmitting transducers forming one raster is 4
The number of elements and the number of receiving transducers will be described as 8 elements. First, at RATE 1, data of the focus point of the transmission beam is output from the CPU 19, and the data is given to the transmission delay data generator 3. The transmission delay data generator 3 generates delay data and gives the transmission delay data to the transmission delay circuit group 4. This transmission delay circuit group 4 outputs a pulse signal provided with a delay time such that each of the transmission oscillators matches the wave front of the sound wave at the transmission focus point. This signal is converted by the transmission circuit group 5 into a high-amplitude signal necessary for exciting the vibrator. Transducer 6-3 as shown in Fig. 3
To 6-6. In FIG. 3, LA is a raster, RA is a RATE, T is a transmitting oscillator, and R is a receiving oscillator. In addition, in the figure, the shaded portion indicates the vibrator to be used. The echo signals from the subject are received by the transducers 6-1 to 6-8 by these transmitted sound waves. The signal is applied to the switch group 17 through the limiter group 7. Here, the R of FIG.
Like A1, the signals from the four elements of the transducers 6-1 to 6-4 are first selected. Next, the signal is amplified by the preamplifier group 8 and added to the reception delay circuit group 10. In this reception delay circuit group 10, a delay time is given to each signal so that the wavefront matches the reception focus point. FIG. 4 shows how to give this delay time. In FIG. 4 (a), a delay time is given to a received signal corresponding to each transducer in order to perform beam deflection and focusing with eight transducers in the related art. FIG. 4 (b) shows the fourth embodiment of the present invention.
It shows how to give a reception delay time for obtaining an ultrasonic beam equivalent to that in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis T
d represents the delay time, and the vertical axis represents the element number of the vibrator. In this way, first, the transducers 6-1 to 6-4
Then, the same delay times Td1 to Td4 as those in FIG. 4 (a) are given, and the respective delay times are added and output from the reception delay data generator 10. The signal is converted into a digital signal by the ADC 18 and added to the line memory group 19. ADC1
The clock signal 8 has a frequency that is at least twice the maximum frequency of the frequency band of the ultrasonic reception signal. The line memory group 19 has the circuit configuration shown in FIG. 2. The write / read gate signal generator 19-5 generates a write gate signal to bring the tri-state buffer 19-1 into a conductive state. That is, the output signal h of the ADC 18 is transferred to the RAM 19
Give to -2. Next, with the clock signal f from the reference signal generator 1 and the signal g from the CPU 16, the address generator 1
9-6 generates the address signal of the RAM 19-2,
One RATE of the received signal is stored in the RAM 19-2.
At this time, the gate circuits 19-4 and 19-7 are in the off state, and no signal is output from each. Up to this point, the operation of the first RATE1 is completed. Next, RA
In TE2, similarly to RATE1, the transmission delay data generator 3, the transmission delay circuit group 4, and the transmitter group 5 apply the excitation pulse to the similar transducers 6-3 to 6-6 by the transmission focus data of the CPU 16. The received signal obtained thereby is passed through the limiter group 7, and RA of FIG.
The transducers 6-5 to 6-8 are selected by the switch group 17 as indicated by R in FIG. The signal selected here is passed through the preamplifier group 8 and given to the reception delay circuit group 10. In the reception delay circuit group 10, as shown in FIG. 4 (b), a delay time of Td5-Td0 is given to the signal given to the vibrator 6-5. Where T
d0 controls the memory data in the line memory group 19 in the subsequent stage to give a delay time equivalent to Td0. As a result, the maximum delay time required in the reception delay circuit group 10 is reduced and the circuit scale is reduced. Thus, the other transducers 6-6 have Td6-Td0 and 6-7 have Td7-.
A delay time of Td8-Td0 is given to Td0 and 6-8. The respective signals thus obtained are added by the adder of the reception delay circuit 10, and the signals are given to the line memory group 19 through the ADC 18. Line memory group 19
Then, the write / read gate signal generator 19-5 generates a read gate signal by the signals f and g, turns off the tri-state buffer 19-1 and puts the RAM 19-2 into the read state, and the gate circuits 19-4 and 19-7. To turn on. Next, in the address generator 19-6, the RAM 19-2
Generates the read address of. This address signal is achieved by advancing the reading of the data of the RAM 19-2 by the address corresponding to Td0 so as to give the delay time corresponding to Td0 shown in FIG. 4 (b). The signal read here is passed through the gate circuit 19-7. On the other hand, the signal from the ADC 18 is supplied to the gate circuit 19-
Pass 4. This allows the gate circuits 19-7 and 19
The output of -4 is added by the adder 19-3 and becomes the output signal K of the line memory group 19. This signal corresponds to an ultrasonic beam consisting of 8 transducer elements in FIG. 4 (a). next,
This signal K is given to the detector 20 to take an absolute value, and DSC
Give to 13. In the DSC 13, the display 15 is a TV
-Scan conversion for display on the monitor, conversion into an analog signal by the DAC 14, and display on the display unit 15. In this embodiment, one beam of ultrasonic waves is formed by 2 RATE, but the present invention is not 2 RATE but several RATE.
Even in the mode in which one beam is formed, the selection can be easily achieved by dividing the selection of the switch 17 and adding the line memory 19 and peripheral circuits.
FIG. 5 shows the configuration of a circuit for forming one beam in 3 RATE. The method of selecting the vibrator at this time is shown in FIG. In FIG. 5, 20-1 is a tri-state buffer 1, 20-2 is a RAM 1, 20-3 is a tri-state buffer 2, 20-4 is a RAM-2, 20-.
5 is a gate circuit 3, 20-6 is an adder, 20-7 is a write / read gate generator, 20-8 is an address generator, 2
Reference numeral 0-9 indicates the gate circuit 1, and 20-10 indicates the gate circuit 2. The signals in FIG. 6 are the same as those in FIG. This circuit operation excites the vibrators 6-3 to 6-6 by RAI (1 RATE) shown in FIG. The received signal by it is switched 17
Select the receiving oscillators 6-1 to 6-3 with. As described above, the signal is supplied to the preamplifier group 8 and the reception delay circuit group 1
0, it is given to the circuit of FIG. In the circuit shown in FIG. 5, write / read gate generator 20-7 turns on tristate buffer 20-1 by signals g and f, and RAM (1) 20-2 receives the address signal of address generator 20-8. Store received data. At this time, the tri-state buffer 20-
3, gate circuit (3) 20-5, gate circuit (1) 20
-9, the gate circuit (2) 20-10 is in the off state.
Next, as in RA2 in FIG. 6, the transmission beam excites the same oscillator as in RA1, and the signals from the oscillators 6-4 and 6-5 are selected by the switching group 17 at the time of reception. The signal is written and read by the gate generator 20-7 through the tristate buffer (2) 20-3 of FIG.
Store at -4. At this time, the tri-state buffer (2) 20-1, the gate circuit (3) 20-5, the gate circuit (1) 20-9, and the gate circuit (2) 20-10 are off. Next, as in RA3 of FIG. 6, the transmission beam excites the same oscillator as RA1, and at the time of reception, the switching group 17
Then, the signals from the vibrators 6-6, 6-7, 6-8 are selected, and the signals are passed through the gate circuit (3) 20-5 of FIG. At this time, the tri-state buffer (1) 20-1 and the tri-state buffer (2) 20-3 are in the off state, and the gate circuit (1) 20-9 and the gate circuit (2) 20
-10 is in the on state. At this time, the address generator 20-
RAM (1) 20-2, RAM (2) 20
The data stored in -4 is read. These RAM
The adder 20-6 adds the output signals of the (1) 20-2 and the RAM (2) 20-4 and the signal from the gate circuit (3) 20-5. As a result, in 3RATE, FIG. 4 (a)
It can form the same receiving beam as.

[発明の効果] 前述した様に、本発明によれば受信時に複数の振動子群
Nに相当する超音波ビームを形成するために、受信時に
複数の超音波繰返周期のRATEで、Nの振動子群をい
くつかのブロックに分ける切換回路群と、分られた振動
子群で、振動子群Nに相当する超音波ビームを形成する
に必要な遅延時間に設定する受信遅延回路群と、それに
よって得られた信号をストアするラインメモリ群と、そ
れらメモリ群の出力を加算する加算器とを備える事によ
り、フレーム数を実用上落としても問題ない診断部位に
おいて(腹部、産婦人科等)S/N及び分解能の低下な
くフレーム数の低下分、受信遅延回路の回路規模を削減
する事により、超音波診断装置の小型化及び低価格化を
図る事が可能となる。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, in order to form the ultrasonic beams corresponding to the plurality of transducer groups N at the time of reception, at the RATE of a plurality of ultrasonic repetition periods at the time of reception, A switching circuit group that divides the transducer group into several blocks; a reception delay circuit group that sets the delay time required to form an ultrasonic beam corresponding to the transducer group N by the divided transducer group; By providing a line memory group that stores the signals obtained thereby and an adder that adds the outputs of these memory groups, it is possible to reduce the number of frames practically at a diagnosis site (abdomen, obstetrics and gynecology, etc.). It is possible to reduce the size and cost of the ultrasonic diagnostic apparatus by reducing the circuit scale of the reception delay circuit by the reduction in the number of frames without lowering the S / N and resolution.

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

第1図は本発明の具体例の回路ブロック図、第2図は、
第1図のラインメモリー群の内部構成を示すブロック
図、第3図は、2RATEで超音波の1ラスタと形成す
るに必要な振動子群の選択方法の説明図、第4図(a)
及び第4図(b)は、第7図及び第1図に示す各振動子
群に相当する受信信号に与える受信遅延時間を示す説明
図、第5図は、3RATEで超音波の1ラスタを形成す
るためのラインメモリ群の内部構成を示すブロック図、
第6図は、第5図の3RATEで超音波の1ラスタを形
成するに必要な振動子群の選択方法を示した説明図、第
7図は従来の超音波診断装置の一例を示すブロック図、
第8図はアレイ振動子における振動子口径と超音波ビー
ムの関係を示す図、第9図はアレイ振動子の素子ピッチ
間隔とそれによって発生するグレーテイングローブの関
係を示す図である。 6……振動子群、10……受信遅延回路、 17……切替回路、19……ラインメモリ、 19−3……加算器。
FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the line memory group of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view of a transducer group selection method required to form one raster of ultrasonic waves in 2RATE, FIG.
4 and FIG. 4 (b) are explanatory views showing the reception delay time given to the reception signals corresponding to the transducer groups shown in FIG. 7 and FIG. 1, and FIG. 5 shows one raster of ultrasonic waves at 3 RATE. Block diagram showing the internal configuration of the line memory group for forming,
FIG. 6 is an explanatory view showing a method of selecting a transducer group required to form one raster of ultrasonic waves by 3RATE of FIG. 5, and FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. ,
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the transducer aperture and the ultrasonic beam in the array transducer, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the element pitch interval of the array transducer and the grating grove generated thereby. 6 ... Transducer group, 10 ... Reception delay circuit, 17 ... Switching circuit, 19 ... Line memory, 19-3 ... Adder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の超音波振動子をアレイ状ないしはマ
トリックス状に配列した振動子群を備えた超音波診断装
置において、受信時に複数の超音波繰返周期のRATE
で振動子群をいくつかのブロックに分けて複数の振動子
群Nに相当する超音波ビームが形成されるようにする切
換回路群と、該切換回路群によりいくつかのブロックに
分けられた上記振動子群で振動子群Nに相当する超音波
ビームを形成するに必要な遅延時間を設定する受信遅延
回路と、分けられた振動子群で得られた信号をそれぞれ
ストアするラインメモリ群と、それらメモリ群の出力を
加算する加算器とを備えたことを特徴とする超音波診断
装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising a transducer group in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in an array or a matrix, and a RATE of a plurality of ultrasonic repeating cycles at the time of reception.
And a switching circuit group that divides the transducer group into several blocks so that ultrasonic beams corresponding to the plurality of transducer groups N are formed, and the switching circuit group is divided into several blocks. A reception delay circuit that sets a delay time required to form an ultrasonic beam corresponding to the transducer group N in the transducer group, a line memory group that stores signals obtained by the divided transducer groups, respectively. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an adder that adds outputs of the memory groups.
JP7888085A 1985-04-12 1985-04-12 Ultrasonic diagnostic equipment Expired - Lifetime JPH0636799B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7888085A JPH0636799B2 (en) 1985-04-12 1985-04-12 Ultrasonic diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7888085A JPH0636799B2 (en) 1985-04-12 1985-04-12 Ultrasonic diagnostic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61238235A JPS61238235A (en) 1986-10-23
JPH0636799B2 true JPH0636799B2 (en) 1994-05-18

Family

ID=13674127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7888085A Expired - Lifetime JPH0636799B2 (en) 1985-04-12 1985-04-12 Ultrasonic diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0636799B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2712974B2 (en) * 1991-12-11 1998-02-16 富士写真光機株式会社 Ultrasonic inspection equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61238235A (en) 1986-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5817024A (en) Hand held ultrasonic diagnostic instrument with digital beamformer
Thurstone et al. A new ultrasound imaging technique employing two-dimensional electronic beam steering
vonRamm et al. Cardiac imaging using a phased array ultrasound system. I. System design.
US4159462A (en) Ultrasonic multi-sector scanner
EP0473959B1 (en) Method of transforming a multi-beam sonar image
JP4610719B2 (en) Ultrasound imaging device
EP0696792A2 (en) Time multiplexed digital ultrasound beamformer
JP2010029374A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JPS6122847A (en) Audible wave imaging apparatus
JPS6219757A (en) Ultrasonic object scanning method and device
JPS6354152A (en) Ultrasonic imaging apparatus
JPS6070381A (en) Ultrasonic imaging apparatus
US4119939A (en) Acoustic imaging method and apparatus
JPH0636799B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPH08289891A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH0254096B2 (en)
JP3413229B2 (en) Ultrasound imaging device
JP3444546B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH0324865B2 (en)
JP3256698B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH0546221B2 (en)
US6115324A (en) Transmit memory for ultrasound
JPH02147052A (en) Electronic scanning type ultrasonic diagnosing device
JPS6116031B2 (en)
Thomenius Instrumentation design for ultrasonic imaging

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term