JPH0791B2 - 超音波受信ダイナミックフォーカス回路 - Google Patents
超音波受信ダイナミックフォーカス回路Info
- Publication number
- JPH0791B2 JPH0791B2 JP63068773A JP6877388A JPH0791B2 JP H0791 B2 JPH0791 B2 JP H0791B2 JP 63068773 A JP63068773 A JP 63068773A JP 6877388 A JP6877388 A JP 6877388A JP H0791 B2 JPH0791 B2 JP H0791B2
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- Japan
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- tap
- dynamic focus
- signal
- circuit
- switching
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- 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】 〔概要〕 アレー素子を用いて受信するフォーカス位置をダイナミ
ックに可変する超音波受信ダイナミックフォーカス回路
に関し、 タップ付ディレイラインを用いて受信ダイナミックフォ
ーカスを行う際にタップを徐々に切り換え、スイッチン
グノイズの混入を防止すると共に簡単な回路構成にする
ことを目的とし、 各アレー素子によって受信された超音波受信信号の遅延
時間を調整するためのタップを持つタップ付ディレイラ
インと、このタップ付ディレイラインのいずれかのタッ
プに切り換えて受信ダイナミックフォーカスを行うよう
に遅延時間を調整するスイッチング素子とを備え、この
スイッチング素子のいずれかに対して徐々に変化する選
択信号を供給し、あるタップから他のタップに徐々に切
り換えてスイッチングノイズを抑圧して受信ダイナミッ
クフォーカスを行うように構成する。
ックに可変する超音波受信ダイナミックフォーカス回路
に関し、 タップ付ディレイラインを用いて受信ダイナミックフォ
ーカスを行う際にタップを徐々に切り換え、スイッチン
グノイズの混入を防止すると共に簡単な回路構成にする
ことを目的とし、 各アレー素子によって受信された超音波受信信号の遅延
時間を調整するためのタップを持つタップ付ディレイラ
インと、このタップ付ディレイラインのいずれかのタッ
プに切り換えて受信ダイナミックフォーカスを行うよう
に遅延時間を調整するスイッチング素子とを備え、この
スイッチング素子のいずれかに対して徐々に変化する選
択信号を供給し、あるタップから他のタップに徐々に切
り換えてスイッチングノイズを抑圧して受信ダイナミッ
クフォーカスを行うように構成する。
本発明は、アレー素子を用いて受信するフォーカス位置
をダイナミックに可変する超音波受信ダイナミックフォ
ーカス回路に関するものである。
をダイナミックに可変する超音波受信ダイナミックフォ
ーカス回路に関するものである。
超音波診断装置におけるＢモード像などの画像の質を良
くするために、受信ダイナミックフォーカスが行われて
いる。従来、この受信ダイナミックフォーカスを行う回
路として、第６図に示すようなものがある。この回路
は、タップ付きのディレイライン25に対してタップ選択
回路24を用いていずれかのタップに動的に切り換えて受
信ダイナミックフォーカスを行うようにしている。この
際、制御回路26からこのタップ選択回路24に供給された
パルス状の選択信号に対応してタップを切り換えていた
ため、このタップ切り換え時に発生するスイッチングノ
イズが超音波受信信号中に混入してしまい、画質を低下
させてしまうという問題点があった。
くするために、受信ダイナミックフォーカスが行われて
いる。従来、この受信ダイナミックフォーカスを行う回
路として、第６図に示すようなものがある。この回路
は、タップ付きのディレイライン25に対してタップ選択
回路24を用いていずれかのタップに動的に切り換えて受
信ダイナミックフォーカスを行うようにしている。この
際、制御回路26からこのタップ選択回路24に供給された
パルス状の選択信号に対応してタップを切り換えていた
ため、このタップ切り換え時に発生するスイッチングノ
イズが超音波受信信号中に混入してしまい、画質を低下
させてしまうという問題点があった。
第６図構成および動作を簡単に説明する。
第６図において、プローブ21は、超音波を生体に送受す
る超音波アレー素子である。
る超音波アレー素子である。
プリアンプ22は、プローブ21によって受信した超音波反
射信号を増幅するものある。
射信号を増幅するものある。
ディレイ回路（小）23は、超音波を受信する受信方向を
調整するために、受信信号に対して所定の遅延時間を与
えるものである。この遅延時間は、ライン毎に固定的に
与える。
調整するために、受信信号に対して所定の遅延時間を与
えるものである。この遅延時間は、ライン毎に固定的に
与える。
タップ選択回路24は、受信ダイナミックフォーカスを与
えるように、タップ付ディレイライン25の任意のタップ
に動的に切り換えるものである。
えるように、タップ付ディレイライン25の任意のタップ
に動的に切り換えるものである。
タップ付ディレイライン25は、遅延時間を調整するため
のタップを持つディレイラインである。
のタップを持つディレイラインである。
次に、動作を説明する。プローブ21によって受信した超
音波反射信号は、プリンアプ22によって増幅された後、
ディレイ回路23によって夫々所定の遅延時間が与えら
れ、所定の方向の受信信号を検出するように設定され
る。次に、タップ選択回路24およびタップ付ディレイラ
イン25によって１ラインに対して受信ダイナミックフォ
ーカスを行うように順次タップが切り換えられる。
音波反射信号は、プリンアプ22によって増幅された後、
ディレイ回路23によって夫々所定の遅延時間が与えら
れ、所定の方向の受信信号を検出するように設定され
る。次に、タップ選択回路24およびタップ付ディレイラ
イン25によって１ラインに対して受信ダイナミックフォ
ーカスを行うように順次タップが切り換えられる。
本発明は、タップ付ディレイラインを用いて受信ダイナ
ミックフォーカスを行う際にタップを徐々に切り換え、
スイッチングノイズの混入を防止すると共に簡単な回路
構成にすることを目的としている。
ミックフォーカスを行う際にタップを徐々に切り換え、
スイッチングノイズの混入を防止すると共に簡単な回路
構成にすることを目的としている。
第１図を参照して問題点を解決するための手段を説明す
る。
る。
第１図において、タップ付ディレイライン１は、遅延時
間を切り換えるタップ付きのディレイラインである。
間を切り換えるタップ付きのディレイラインである。
スイッチング素子２は、タップ付ディレイライン１のタ
ップを切り換えるものである。
ップを切り換えるものである。
選択信号発生回路３は、スイッチング素子２を駆動する
徐々に変化する選択信号を生成するものである。
徐々に変化する選択信号を生成するものである。
電流源４は、超音波受信信号に対応した電流を生成する
ものである。
ものである。
本発明は、第１図に示すように、選択信号発生回路３に
よって発生された徐々に変化する選択信号によってスイ
ッチング素子２のいずれかにタップ切り換えを行い、電
流源４から供給された超音波受信信号に対応する電流を
タップ付ディレイライン１の該当タップに供給し、受信
ダイナミックフォーカスを与えるようにしている。
よって発生された徐々に変化する選択信号によってスイ
ッチング素子２のいずれかにタップ切り換えを行い、電
流源４から供給された超音波受信信号に対応する電流を
タップ付ディレイライン１の該当タップに供給し、受信
ダイナミックフォーカスを与えるようにしている。
従って、タップ付ディレイライン１のタップ切り換えが
徐々に行われ、タップ切り換え時におけるスイッチング
ノイズの発生を防止し、かつ簡単な回路構成によって受
信ダイナミックフォーカスを行うことが可能となる。
徐々に行われ、タップ切り換え時におけるスイッチング
ノイズの発生を防止し、かつ簡単な回路構成によって受
信ダイナミックフォーカスを行うことが可能となる。
次に、第１図から第５図を用いて本発明の１実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。
成および動作を順次詳細に説明する。
第１図において、選択信号発生回路３は、制御信号liの
レベルに対応した選択信号Y1ないしYnを生成するレベル
検出器3-1、およびこの生成された選択信号Y1ないしYn
から急峻な信号成分を除去するLPF（ローパスフィル
タ）3-2から構成されている。
レベルに対応した選択信号Y1ないしYnを生成するレベル
検出器3-1、およびこの生成された選択信号Y1ないしYn
から急峻な信号成分を除去するLPF（ローパスフィル
タ）3-2から構成されている。
レベル検出器（ウィンドウコンパレータ）3-1は、超音
波アレー素子を構成する素子ｉから受信した超音波受信
信号に対して、受信ダイナミックフォーカスを与えるた
めに、後述する第３図制御信号発生回路によって生成し
た制御信号liのレベルを検出するものである。この制御
信号liのレベルは、第４図に示すように、ある電圧レベ
ルＶ（li）の範囲に対応する選択信号YiをＨレベルにす
る。このように、第３図回路により受信ダイナミックフ
ォーカスに対応するアナログの制御信号liを生成し、更
に選択信号Y1ないしYnを生成することにより、タップ付
ディレイライン１のタップを選択する選択信号Y1ないし
Ynを生成する回路構成が極めて簡単となる。
波アレー素子を構成する素子ｉから受信した超音波受信
信号に対して、受信ダイナミックフォーカスを与えるた
めに、後述する第３図制御信号発生回路によって生成し
た制御信号liのレベルを検出するものである。この制御
信号liのレベルは、第４図に示すように、ある電圧レベ
ルＶ（li）の範囲に対応する選択信号YiをＨレベルにす
る。このように、第３図回路により受信ダイナミックフ
ォーカスに対応するアナログの制御信号liを生成し、更
に選択信号Y1ないしYnを生成することにより、タップ付
ディレイライン１のタップを選択する選択信号Y1ないし
Ynを生成する回路構成が極めて簡単となる。
LPF3-2は、レベル検出器3-1によって生成されたパルス
状の選択信号Y1ないしYnの急峻な信号成分を除去し、ス
イッチングノイズの発生を防止するものである。この急
峻な信号成分の除去された選択信号Y1ないしYnは、スイ
ッチング素子２を構成するトランジスタのベースに入力
される。
状の選択信号Y1ないしYnの急峻な信号成分を除去し、ス
イッチングノイズの発生を防止するものである。この急
峻な信号成分の除去された選択信号Y1ないしYnは、スイ
ッチング素子２を構成するトランジスタのベースに入力
される。
アンプ５は、タップ付ディレイライン１によって遅延さ
れた超音波受信信号を増幅するものである。
れた超音波受信信号を増幅するものである。
次に、第２図を用いて、第１図構成の動作を説明する。
受信ダイナミックフォーカスを与えるための制御信号li
をレベル検出器3-1に入力すると、対応する選択信号Y1
をＨレベルとし、今までＨレベルの選択信号YjをＬレベ
ルとし、LPF3-2によってこれらの信号の急峻な信号成分
を除去した後、第２図（イ）に示すように、スイッチン
グ素子２を構成する該当するトランジスタのベースに夫
々入力する。これにより、第２図（ロ）に示すように、
ＬレベルからＨレベルの選択信号Y1の入力されたトラン
ジスタTRiは徐々に導通状態になると共に、Ｈレベルか
らＬレベルの選択信号Yjの入力されたトランジスタTRj
は徐々に非導通状態になり、タップ切り換えがスムーズ
に行われ、従来のようにスイッチングノイズが超音波受
信信号中に混入することを防止することができる。ここ
で、LPF3-2による急峻な信号成分を除去する周波数成分
は、超音波受信信号に影響を与えない程度に行うもので
あって、例えば2MHz程度以上の周波数を除去するように
している。
をレベル検出器3-1に入力すると、対応する選択信号Y1
をＨレベルとし、今までＨレベルの選択信号YjをＬレベ
ルとし、LPF3-2によってこれらの信号の急峻な信号成分
を除去した後、第２図（イ）に示すように、スイッチン
グ素子２を構成する該当するトランジスタのベースに夫
々入力する。これにより、第２図（ロ）に示すように、
ＬレベルからＨレベルの選択信号Y1の入力されたトラン
ジスタTRiは徐々に導通状態になると共に、Ｈレベルか
らＬレベルの選択信号Yjの入力されたトランジスタTRj
は徐々に非導通状態になり、タップ切り換えがスムーズ
に行われ、従来のようにスイッチングノイズが超音波受
信信号中に混入することを防止することができる。ここ
で、LPF3-2による急峻な信号成分を除去する周波数成分
は、超音波受信信号に影響を与えない程度に行うもので
あって、例えば2MHz程度以上の周波数を除去するように
している。
第３図を用いて制御信号liの発生について詳細に説明す
る。この第３図回路は、超音波アレー素子を構成する各
素子に対して、受信ダイナミックフォーカスを与えるた
めの制御信号liを、簡単な構成を用いて発生する回路で
ある。
る。この第３図回路は、超音波アレー素子を構成する各
素子に対して、受信ダイナミックフォーカスを与えるた
めの制御信号liを、簡単な構成を用いて発生する回路で
ある。
第３図において、カウンタ５は、パルス状の超音波信号
を超音波アレー素子から放射するタイミングパルスであ
るドライブ信号に同期して、クロックを計数するもので
ある。この計数されたクロックは、超音波ビームを生体
に放射した時点からの時間に対応する。
を超音波アレー素子から放射するタイミングパルスであ
るドライブ信号に同期して、クロックを計数するもので
ある。この計数されたクロックは、超音波ビームを生体
に放射した時点からの時間に対応する。
ROM（１）6-1ないし6-4は、読み出し専用のメモリであ
って、アドレス（カウンタ５によって計数されるクロッ
ク数）に対応づけて、データとして受信ダイナミックフ
ォーカスを与えるために必要な遅延時間に対応する制御
信号を予め記憶させたものである。
って、アドレス（カウンタ５によって計数されるクロッ
ク数）に対応づけて、データとして受信ダイナミックフ
ォーカスを与えるために必要な遅延時間に対応する制御
信号を予め記憶させたものである。
D/A（１）7-1ないし7-4は、ROM（１）6-1ないし6-4から
読み出されたデータを、アナログ信号に変換するもので
ある。
読み出されたデータを、アナログ信号に変換するもので
ある。
制御信号（アナログ）liは、受信ダイナミックフォーカ
スするために、超音波アレー素子０から（n/2-1）、お
よび（n-1）からn/2に対して夫々与える制御信号であ
る。これらの制御信号liは、D/A（１）7-1ないし7-4を
用いて生成した例えば４つの点における制御信号から、
図示抵抗網を用いて各点間を比例配分する態様で、対応
する他の素子に対して与える制御信号を生成するように
している。これにより、回路構成が簡単となる。
スするために、超音波アレー素子０から（n/2-1）、お
よび（n-1）からn/2に対して夫々与える制御信号であ
る。これらの制御信号liは、D/A（１）7-1ないし7-4を
用いて生成した例えば４つの点における制御信号から、
図示抵抗網を用いて各点間を比例配分する態様で、対応
する他の素子に対して与える制御信号を生成するように
している。これにより、回路構成が簡単となる。
次に、動作を説明する。
第３図において、ドライブ信号をカウンタ５に入力して
カウンタ５をクリアした後、クロックを計数してROM
（１）6-1ないし6-4にアドレスとして入力する。これに
対応して、読み出したデータをD/A（１）7-1ないし7-4
に入力してアナログ値に変換し、更に抵抗網によって各
素子ｉに対する制御信号liに変換する。これにより、超
音波の１ラインについて、時間の経過に伴い受信フォー
カス位置を順次移動させるように、各素子から受信した
超音波受信信号に対して当該制御信号liに対応する遅延
時間が第１図回路によって与えられる。
カウンタ５をクリアした後、クロックを計数してROM
（１）6-1ないし6-4にアドレスとして入力する。これに
対応して、読み出したデータをD/A（１）7-1ないし7-4
に入力してアナログ値に変換し、更に抵抗網によって各
素子ｉに対する制御信号liに変換する。これにより、超
音波の１ラインについて、時間の経過に伴い受信フォー
カス位置を順次移動させるように、各素子から受信した
超音波受信信号に対して当該制御信号liに対応する遅延
時間が第１図回路によって与えられる。
第４図は、レベル検出器3-1の動作説明図を示す。レベ
ル検出器3-1は、第３図回路によって発生された制御信
号liのレベル範囲を検出し、図示のように対応する選択
信号YiをＨレベルにするものである。
ル検出器3-1は、第３図回路によって発生された制御信
号liのレベル範囲を検出し、図示のように対応する選択
信号YiをＨレベルにするものである。
第５図は、受信方向およびダイナミックフォーカス加算
例を示す。これは、１つのタップ付ディレイライン１を
用いて受信ダイナミックフォーカスおよび超音波の受信
方向を制御する回路構成の要部である。このように、第
３図回路を用いて生成した制御信号liと、FF（フリップ
フロップ）８およびD/A9を用いて生成した受信方向に対
応する信号とを加算器10を用いて加算した後、レベル検
出器3-1および図示外の第１図LPF3-2、スイッチング素
子２、タップ付ディレイライン１を用いて、受信ダイナ
ミックフォーカスおよび受信方向に対応する遅延を一緒
に制御するようにしてもよい。
例を示す。これは、１つのタップ付ディレイライン１を
用いて受信ダイナミックフォーカスおよび超音波の受信
方向を制御する回路構成の要部である。このように、第
３図回路を用いて生成した制御信号liと、FF（フリップ
フロップ）８およびD/A9を用いて生成した受信方向に対
応する信号とを加算器10を用いて加算した後、レベル検
出器3-1および図示外の第１図LPF3-2、スイッチング素
子２、タップ付ディレイライン１を用いて、受信ダイナ
ミックフォーカスおよび受信方向に対応する遅延を一緒
に制御するようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、タップ付ディレ
イライン１のタップを徐々に切り換える構成を採用して
いるため、タップ切り換え時におけるスイッチングノイ
ズの発生を防止することができる。しかも、タップを切
り換える制御信号liを生成するのに、複数の素子に対す
るアナログ値から抵抗網による比例配分によって他の全
ての素子に対する値を発生させているため、極めて簡単
な回路構成によって受信ダイナミックフォーカスを行う
ことが可能となる。
イライン１のタップを徐々に切り換える構成を採用して
いるため、タップ切り換え時におけるスイッチングノイ
ズの発生を防止することができる。しかも、タップを切
り換える制御信号liを生成するのに、複数の素子に対す
るアナログ値から抵抗網による比例配分によって他の全
ての素子に対する値を発生させているため、極めて簡単
な回路構成によって受信ダイナミックフォーカスを行う
ことが可能となる。
第１図は本発明の１実施例構成図、第２図は本発明の動
作説明図、第３図は本発明に係わる制御信号発生回路
例、第４図はレベル検出器の動作説明図、第５図は受信
方向およびダイナミックフォーカス加算例、第６図は従
来技術の説明図を示す。 図中、１はタップ付ディレイライン、２はスイッチング
素子、３は選択信号発生回路、3-1はレベル検出器、3-2
はLPF、５はカウンタ、6-1ないし6-4はROM、7-1ないし7
-4、９はD/A、８はFF、10は加算器を表す。
作説明図、第３図は本発明に係わる制御信号発生回路
例、第４図はレベル検出器の動作説明図、第５図は受信
方向およびダイナミックフォーカス加算例、第６図は従
来技術の説明図を示す。 図中、１はタップ付ディレイライン、２はスイッチング
素子、３は選択信号発生回路、3-1はレベル検出器、3-2
はLPF、５はカウンタ、6-1ないし6-4はROM、7-1ないし7
-4、９はD/A、８はFF、10は加算器を表す。
Claims (1)
- 【請求項１】アレー素子を用いて受信するフォーカス位
置をダイナミックに可変する超音波受信ダイナミックフ
ォーカス回路において、 各アレー素子によって受信された超音波受信信号の遅延
時間を調整するためのタップを持つタップ付ディレイラ
イン（１）と、 このタップ付ディレイライン（１）のいずれかのタップ
に切り換えて受信ダイナミックフォーカスを行うように
遅延時間を調整するスイッチング素子（２）とを備え、 このスイッチング素子（２）のいずれかに対して徐々に
変化する選択信号を供給し、あるタップから他のタップ
に徐々に切り換えてスイッチングノイズを抑圧して受信
ダイナミックフォーカスを行うように構成したことを特
徴とする超音波受信ダイナミックフォーカス回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068773A JPH0791B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 超音波受信ダイナミックフォーカス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63068773A JPH0791B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 超音波受信ダイナミックフォーカス回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242051A JPH01242051A (ja) | 1989-09-27 |
| JPH0791B2 true JPH0791B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=13383386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63068773A Expired - Fee Related JPH0791B2 (ja) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | 超音波受信ダイナミックフォーカス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-23 JP JP63068773A patent/JPH0791B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01242051A (ja) | 1989-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |