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JPH03123879A - 超音波エコーグラフ装置 - Google Patents

超音波エコーグラフ装置

Info

Publication number
JPH03123879A
JPH03123879A JP2262951A JP26295190A JPH03123879A JP H03123879 A JPH03123879 A JP H03123879A JP 2262951 A JP2262951 A JP 2262951A JP 26295190 A JP26295190 A JP 26295190A JP H03123879 A JPH03123879 A JP H03123879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
delay
channel
ultrasonic
digital
chains
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.)
Pending
Application number
JP2262951A
Other languages
English (en)
Inventor
Xavier Bernard
ザビエル ベルナール
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.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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 Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of JPH03123879A publication Critical patent/JPH03123879A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor
    • G10K11/345Circuits therefor using energy switching from one active element to another
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52046Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は中心周波数feで作動し、電子走査装置に接続
されたM個の単位トランスジューサを有する圧電トラン
スジューサと、超音波ビームの送信段と、各単位トラン
スジューサに戻るエコー信号を受信し処理する段とを具
え、この信号受信処理段は各チャネルに対しサンプリン
グ周波数feで作動するアナログ−デジタル変換器を有
するM個のチャネルを形成する装置を具える超音波エコ
ーグラフ装置に関するものである。
(従来の技術) 本発明は特に器官の像を形成する医療用エコーグラフの
分野に用いる。
この種のエコーグラフ装置の信号受信処理段はチャネル
の形成として既知の機能を呈する。この操作は、超音波
ビームの受信中の集束にあり、特に実際にはM個の単位
トランスデユーサにより受信され且つ同一の走査点から
発生するM個のエコーを同相で加算することにある。種
々の単位トランスデユーサは焦点から同一距離の個所に
位置しないため、一般にチャネル形成装置は遅延線を具
え、これにより距離の差を補償すると共に全てのエコー
を加算のために同相とし得るようにする。
エコーグラフの走査は、幾つかの方法で行い、全ての方
向が、直線性アレイ又はフェーズアレイとし得るアレイ
の形状で行に配列されたM個の単位トランスデユーサを
通る面に延在し得るようにする。直線性アレイの場合に
は種々の走査方向は走査面で互いに平行に延在し、且つ
、フェーズアレイの場合にはこれら走査方向は扇形走査
となる。
これら2つのアレイの場合、走査は、所定の方向に対し
最も近い点から最も遠い点に向かって数点に集束し、次
いで隣接方向にステップ状に切換えることにより行なう
。記載を簡単にするために、所定の走査方向の数点に集
束を行なう場合に限定して説明する。又、2つのアレイ
(直線性アレイ及びフェーズアレイ)において信号受信
段は各単位トランスデユーサに対し1つのチャネルで作
動し、従ってM個のトランスデユーサに対してM個のチ
ャネルが存在するものとする。
これらのチャネルは通常アナログ処理により形成し、各
チャネルは1群の遅延線で形成し、これら遅延線を所定
の走査方向の各集束点に対し正しい位相を得るために切
換え得るようにする。次いで種々の遅延線により遅延さ
れた信号を加算する。
従って、成る集束点は各方向に対し15〜20の点とす
ることができる。これら点の各々は、小さな鋭敏なフィ
ールド(光学のフィールド深さに相当)に関連させてチ
ャネル形成装置で信号を再構成して器官の像を形成する
。しかし、このアナログ処理を用いて得た精度は不充分
と見なされ、走査方向に対し多数の点を必要とする場合
には各チャネルがその入力側に接続されたA/D変換器
を具えるデジタルチャネル形成装置を用いるのが極めて
有利であり、そのサンプリング周波数を以下feと称す
る。
このサンプリング周波数feはナイキストの規準を満足
させる必要があり、高集束精度を得るためには、サンプ
リング間隔(周期)をできるだけ小さくする際に極めて
高いサンプリング周波数feで作動を行い得るようにす
るのが有利である。しかし、サンプリング周波数r6を
極めて高くするには使用素子の費用が高くなる。その理
由はアナログチャネル形成アーキテクチュアに用いる素
子の数が極めて多いからである。デジタルチャネル形成
装置を得るには、先ず各チャネルに、プログラムメモリ
により制御し得るジットレジスタ又はFIFOメモリの
ような可変デジタル遅延装置を設けて所定瞬時に一方の
チャネルから他方のチャネルに切換え得ると共に所定チ
ャネル内で一方の瞬時から他方の瞬時に切換え得るステ
ップ状の遅延を得るようにしてアナログ装置を直接変換
し得るようにする。
単位ステップがサンプリング周期1/[6に等しいこれ
ら遅延の値を以下に示す。
所望の単位遅延ステップがl/feよりも小さい場合に
は各チャネルの出力信号を増大する必要のある技術的に
問題が生じる。この技術的な問題は、例えば刊行物、“
ジャーナル オブ アコースティカル ソサエティ オ
ブ アメリカ”第63巻、第2号、1978年2月、ア
メリカ ニューヨーク、第425〜434頁に記載され
ているように解決することができる。この刊行物に記載
されているチャネル形成装置の構成は、上記変換された
アナログ装置の構成とほぼ同様であり、即ち各チャネル
に対し1個のデジタル遅延装置を用いるものである。
しかし、特定の構成では補間フィルタを各チャネルに挿
入して各チャネルの出力信号を増大し得るようにしてい
るが、この場合にはチャネル形成装置の入出力間の周波
数変化は考慮に入れられていない。
本発明の目的は上述した技術的な問題を種々の方法で解
決して各チャネルの出力信号をも一層増大せんとするも
のである。
本発明の目的は全ての素子をサンプリング周波数1/f
eで制御する補間装置を用いるデジタルチャネル形成装
置を得んとするにある。
本発明の他の目的はチャネル当たりN個の補間フィルタ
(Nはサンプリング周期1/feと所望の単位遅延ステ
ップ1/Nfeとの比)を用いるデジタルチャネル形成
装置を得んとするにある。
本発明の更に他の目的は各サンプリング周期中容チャネ
ルの入力サンプルを基にして補間を行うか、又は行わな
い点を選択し、所望の単位遅延ステップをできるだけ近
接させるようにせんとするにある。
本発明は中心周波数feで作動し、電子走査装置ニ接続
されたM個の単位トランスジューサを有スる圧電トラン
スジューサと、超音波ビームの送信段と、各単位トラン
スジューサに戻るエコー信号を受信し処理する段とを具
え、この信号受信処理段は各チャネルに対しサンプリン
グ周波数feで作動するアナログ−デジタル変換器を有
するM個のチャネルを形成する装置を具える超音波エコ
ーグラフ装置において、前記信号受信処理段は、各チャ
ネルに対し1/feの遅延ステップを有するデジタル遅
延装置と、各入力サンプルに対しN個のサンプルから補
間および選択を行う回路を具え、この補間選択回路は、
N個の並列処理チェンと、N個の並列処理チェンに対し
各周期1/「。中N個のチェンのうちの1つを選択する
マルチプレクサとにより構成し、前記チェンのうちのN
−1個はN番目のチェンの非補間信号に対しj/Nfe
たけシフトされたサンプルを供給する個別のデジタル補
間フィルタを具え、最後のチェンはこの補間フィルタに
より導入された遅延を補償して同一の固定遅延と、所定
周期L/fe中所定のチャネルの全てのチェンに対し1
/feの倍数とを得る固定遅延線を具え、前記デジタル
遅延装置は周期r6で固定補償遅延を含むに/feに等
しい遅延(kは整数)を得るように制御され、kのプロ
グラム値は所定サンプリング周期中Mチャネルの変数と
するとともに各チャネルに対し1つのサンプリング周期
から次のサンプリング周期に変化し得るようにしたこと
を特徴とする。
これがため、本発明によるエコーグラフ装置の信号受信
モードにおいて各チャネルに導入され、N個のチェンの
全部に対して同一の遅延を2つの部分、即ち補償遅延線
により形成され、各チェンにおける補間フィルタの遅延
が同一の固定部分と、下流に発生し、各チェンにおいて
同一値に制御される可変部分とに細分割する。これら2
つの遅延の和は1/feの倍数kに等しい。各チャネル
において導入すべき遅延は、走査が所定の方向に行われ
、サンプリング周波数feよりも低い周波数でエコーグ
ラフ信号の位相が回転する際に増大する。
アナログからデジタルに簡単に変換されたチャネルでは
、各チャネルの出力側に入力サンプル以外のサンプル、
即ち期間1/[。だけ少なくとも分離されたサンプルを
発生し、これは後述するように時間毎に出力側に所定の
サンプルを繰返し発生させるようにする。しかし、各チ
ャネルのマルチプレクサを適宜制御する。本発明による
装置を用いることにより、所望の単位遅延のステップ(
減少ステップと称する)を次に切換える度毎にマルチプ
レクサの出力側に値1/Nfeたけ前のサンプルから分
離されたサンプリング値を得ることができ、従ってその
都度具なるサンプルを出力側に得ることができる。従っ
て各チャネルの信号に対してはマルチプレクサの出力側
に得られたサンプル列はマルチプレクサのない場合に得
られたサンプル列よりも良好となる。
本発明によれば、チャネル形成装置に必要な遅延線の数
を最小とすることができる。
又、所定の作動周波数[。に対し、本発明超音波エコー
グラフ装置によれば周期1/fつ当たりN個のサンプル
から選択を行い、従って低周波成分を用いることができ
、装置を廉価とし、しかも集束を改善することができる
。又、多数の複雑な制御を必要とし、論理回路よりも集
積化が困難な既知のアナログアーキテクチュアよりも有
利なデジタル信号処理を行なうことによっても装置を廉
価とすることができる。更に本発明装置によれば全ての
遅延点にアクセスすることができ、従ってデジタルチャ
ネル形成装置を任意の型のプローブに適合させることが
できる。又、任意瞬時に任意の遅延を選択し得るため、
チャネルの形成を大きく変化させて“追跡”集束又は“
複合”像を得ることができる。
図面につき本発明を説明する。
第1図はピエゾエレクトリック(圧電)トランスデユー
サ100を具える超音波エコーグラフ装置を示し、この
トランスデユーサ100は中心周波数f。で作動するM
個の単位トランスデユーサ101゜(i・1.2.−一
〜M)より成ると共に電子走査制御装置102に接続す
る。送信段200によって超音波走査ビームを形成する
と共に各単位トランスデユーサ1011に戻ってきたエ
コー信号を受信し、且つ処理する信号処理段300によ
って観察された媒体のエコー像を形成し得るようにする
通常送信段200は、発振器および分周器を有するシー
ケンサを具え、分周器によって選択された繰返し周波数
で信号発生器を制御し、この発生器からの励振信号をト
ランスデユーサ100に供給し、これによりこれら信号
を超音波パルス信号の周期パルス列に変換する。送信段
200および信号受信兼処理段300を分断する分離器
103をトランスデユーサ100と、これら回路段20
0.300との間に挿入して送信信号により受信回路が
過負荷となるのを防止する。
第1図に示す超音波エコーグラフ装置は位相アレイ 1
00を具え、このアレイは第1図に示すように角度方向
104に走査され、これにより焦点Fが関連し得るよう
にする。走査は同一角度方向104に焦点に従って継続
され、この焦点は焦点Fよりも位相アレイから更に遠い
個所に位置する。
信号受信処理段300は前記分離段103の出力側に接
続すると共にチャネル形成装置400と、対数圧縮増幅
器500と、記憶兼走査変換装置600とを具え、この
変換装置600によって例えば表示装置を制御する。
第2図はチャネル形成装置を示し、この装置は各チャネ
ルiに対しアナログ−デジタル変換器4101を具え、
これによりi番目の単位トランスデユーサが受けたエコ
ーe1をフィルタ処理および増幅処理した後デジタル信
号に変換する。第2図から明らかなように、チャネル形
成装置は、サンプルの補間および選択を行う回路420
1を具え、この回路をこの場合N=2の並列処理チェン
によって形成し、一方のチェン(j=1)にはデジタル
間挿フィルタ421及び遅延線423を具え、この遅延
線によって遅延ステップ1/feの整数倍である遅延量
ΔT、を生ぜしめると共に他方のチェン(j・2)は遅
延線422を具え、これによりチェンj=1で間挿フィ
ルタ421により導入される遅延ΔTを補償すると共に
チェンj=tの遅延線と同一の遅延線423をも具える
。一般にチェンj・2によって周波数f0でサンプルさ
れた信号を供給し、この周波数はに/fe (k/fe
−ΔT:ΔTo)、kは整数だけ遅延し得る周波数とし
、受信中に必要とする焦点の関数として選択される。こ
のデジタル遅延線424はプログラマブルでなく、その
値は一方のチャネルから他方のチャネルに向かって相違
する。
しかし、第2図のデジタル遅延線423及び第3図の他
の遅延線4231並びに第4図の遅延線4234231
−1.4231−2.4241. +−+の全部は、こ
れらをFIFOメモリ又はシフトレジスタにより形成す
る際には制御することができる。この場合の可変遅延値
は1/feの倍数であるため、これらの値は変換器と同
期したままであり、従って装置の全素子はクロック周波
数1/f。で便宜上図示しない態様で作動する。
シフトレジスタの場合には、各クロック周波数1/fe
に必要な遅延値を含むプログラムメモリからアドレス指
定されたポインタによって各レジスタに対しその出力の
うちの1つを、レジスタの各素子に対する1つの可能な
出力の比で選択する。
一方のチャネルから他方のチャネルに向かって遅延量が
異なる所定の遅延構造に対しては走査方向104に焦点
が存在する。これは従来のデジタルチャネル形成装置か
ら既知であり、従って更に詳細には示されない。チャネ
ルj=1 (第2図)によって成る列のサンプルを発生
させるが、これらサンプルは間挿フィルタ421により
計算されたサンプリング周波数「。でもチェンj・2に
より生じるサンプルから偏位し、このフィルタ421は
サンプルの他の列が、チェンj=2の直接サンプルに対
し1/2サンプルステップ1/2f、シフトするように
する。
一般には、2以上のNに対しN−1補間装置を適宜に設
計して、2つの隣接するチェンj及びj+1に対しjに
無関係に互いに1/Nfeだけ推移した2列のサンプル
を供給する。これがため、回路420(第2図)の出力
側には直接又は補間された2(又はN)列のサンプルが
得られ、これらの信号によって周波数2/fe  (又
はN[6)の信号を表わすようにする。これがため、2
(又はN)並列ラインに対するマルチプレクサ422.
にょって直接又は間挿された信号を選択し、この信号は
チャネルiに必要な遅延に対し好適である。このマルチ
プレクサは周波数[6で作動すると共に選択制御信号を
、可変遅延線の制御信号の場合と同様に、マルチプレク
サ(図示せず)当り1メモリの割合で、プログラムされ
たメモリにより供給する。これがため、焦点解像度が増
大する。その理由は、既知のデジタルチャネル形成装置
ではl/fe、 2/fe。
3/feのようなサンプリングステップの1のステップ
で変化する遅延のみが得られ、しかも第2図につき説明
した装置によっても中間の遅延1.5/f。。
2.5/fe、 3.5/fe、−m−を得ることがで
きる。第1図に示す例では、Nを2に等しくするが、高
い値はN2即ち3,4,5.−−−にし、これが実際に
は焦点解像度を3.4.5−一一倍とすることを意味す
る。
N=2に対し下表の例によって、焦点解像度が本発明に
より得られる手段を示す。
直接サンプル  0123456789補間サンプル 
 −0,51,52,53,54,55,56,57,
58,5減衰遅延(λ/4)  3 3 3 3 3 
3.53.53.54 4出力サンプル  − −−0
11,52,53,545上記表では、所望の単位遅延
ステップ(減少ステラフリをλ/4の関数として表わす
。ここにλは単位トランスデユーサから発生する信号の
波長である。この減少ステップはλ/8のエコーグラフ
信号の移動時間の差に相当するが、サンプリング周期は
2倍の値即ちλ/4に相当する。前述したように遅延は
走査方向に増大する。
上記表によれば、所望の遅延はサンプリング瞬時0で3
λ/4に等しくなると思われる。瞬時3では、遅延線4
23の出力側にはサンプル数0が現れるが、その後瞬時
4でサンプルIが現れる。瞬時5で遅延が3.5λ/4
となる場合には直接サンプル数2と補間サンプル数1.
5との間で選択を行なうことができる(サンプル1及び
2間で補間されたサンプル)。次いでマルチプレクサを
制御して、補間装置を具えるチェンj=1への切換えを
行ってサンプル1.5、次いで瞬時6にサンプル2.5
及び瞬時7にサンプル3.5を発生する。
遅延が瞬時8に3.5から4に変化すると、再びマルチ
プレクサにより直接チェンに切換えて直接サンプルを発
生し、遅延線423により発生した遅延の1/〔。に等
しい追加の平均増大を用い得るようにする。直接チェン
に供給されるサンプルは瞬時9のサンプル5である。
しかし、アナログ装置を直接変換したデジタルチャネル
形成装置では、3.5λ/4のような減少中間遅延を考
慮しないで、作動を、各中間減少遅延に対し2つの連続
クロックビットf、の同一サンプルを所期のチャネルの
遅延線の出力側に供給するのを制限する。
圧電トランスデユーサの指向性曲線の“リム”部分を除
去するために、アポダイゼーション処理を行なう。この
処理は既知であり、電圧トランスデユーサ100の中央
を中心として位置するガラス曲線の所期の単位トランス
デユーサ101.に関連する係数AIによる各チャネル
iの信号の重みで構成する。このアポダイゼーションは
乗算器430゜により実施する。このアポダイゼーショ
ン乗算器は、その数がアポダイゼーション係数のビット
に多(とも等しい多数のシフトレジスタと、加算器とに
よってアポダイゼーションの効率に影響を及ぼすことな
く簡単に形成することができる。
アポダイゼーション後、かくしてリフェーズした各チャ
ネルiから発生する信号の全部を加算器4401により
加算して回路500に供給する。
第5図は回路4201において周波数乗算に用い得るデ
ジタル補間フィルタ421の第1例を示す。
このフィルタはFIR(有限インパルス応答)フィルタ
として既知である。このフィルタは、その入出力を夫々
I及び0として示すと共に遅延線τ、。
−一一一τ、及び乗算器並びに加算器により構成する。
この種のフィルタは市販品として人手し得ることである
所定のステップを用いて超音波エコーグラフ信号の通過
帯域よりも充分に高いサンプリング周波数を選択する場
合には直線性補間よりも良好な補間を達成するフィルタ
を用いることができる。その理由はこれらフィルタが極
めて良好な性能を有しているからである。例えばエコー
グラフ信号の中心周波数をfe= 7.5 MHzとし
て、その通過帯域をlO,5MHzまでとし、サンプリ
ング周波数をf、・30 MHzとする。かように設定
する場合には使用し得る補間フィルタを例えば、データ
及び係数に対し9ビツトで30 M)lzで作動し、8
セルを集積化した米国の会社ZQRAN社製のZR33
891型のフィルタとすることができる。補間フィルタ
を得るにはそのうちの3チツプのみを特徴とする特許で
ある。更にSRA\1メモリを用いてP係数の値を容易
に変更することができる。一般に、FIRフィルタに対
しては、係数の数及び値を推定するために既知の最適の
アルゴリズムを用いることができる。
第6図はデジタル補間フィルタの他の例を示す。
このフィルタはIIR(無限インパルス応答)フィルタ
である。この既知のフィルタはFIRフィルタよりも少
数の回路素子を必要とするが最適化するのが困難であり
、発散フィルタとなる。
サンプリング周波数f。を圧電極トランスデユーサの中
心作動周波数fe(例えば[。= 10Mt(z、f、
 = 40 !1lHz)の倍数に等しくなるように選
定することによって、補間フィルタの係数は、中心作動
周波数f、に関係なく固定され、従ってこのフィルタの
乗算器を除去することができ、その結果、回路素子数を
節約することができる。
逆に、周波数feを中心周波数[eに無関係とする場合
には、補間係数を中心周波数[。に適合させると共に乗
算器を保持する必要がある。
第2図に示す例ではデジタル遅延線423の数をjとし
、その長さを500素子程度とする。従って可能であれ
ば、これら遅延線の量を減少させる必要があり、これが
第3及び4図に示す変形例の目的である。
第3図は、遅延量aToの単一遅延線4231を用い、
これをマルチプレクサ422.に接続するようにした第
2図の装置の変形例を示す。本例によれば遅延線の数を
少なくとも2分の1 (N分の1)とし、従って使用す
る回路素子の数を減少させることができる。しかし、所
定の場合には特に遅延線及びマルチプレクサを制御する
信号の値が瞬時変動する際に適用した遅延線にエラーが
発生するようになる。これは第3及び4図に示す変形例
の性能に悪影響を及ぼすようになる。
第4図は第2図に示す装置の池の変形例を示す。
本例によれば電子部品の数を更に減少させることができ
る。又、本例によれば適用する遅延線の数が多い場合で
も連続チャネル間の遅延は小さくなり、素子の長さを短
くシ(例えば20素子程度)従って遅延線が簡単となる
。第4図は2つの連続チャネルが制限されない場合の例
を示す。本例では前記遅延量を細分割する。即ち、先ず
最初連続チャネル間の小さな遅延、!IT1.l−1を
第3図に示す所と同一の装置により形成し、次いで遅延
線423゜及び423により供給される遅延量と同量の
第2の遅延を2つのチャネルi及びi−1の加算後に導
入する。かくして群別したチャネルの数を3,4゜5、
−−−一とする。遅延線423+ 、 423+−+及
び424i、 +−+の全部には個別の遅延命令を与え
るようにする。
本発明は上述した例にのみ限定されるものではない。従
って直線性アレイのトランスデユーサの代わりに環状の
トランスデユーサの回路網を具えるエコーグラフ装置を
本発明に用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明超音波エコーグラフ装置の構成を示すブ
ロック図、 第2図は第1図のエコーグラフ装置のチャネル形成装置
を示すブロック図、 第3図は第2図の装置の変形例を示すブロック図、 第4図は第2図の装置の他の変形例を示すブロック図、 第5及び6図は第2〜4図に示すチャネル形成装置に用
いるに好適な2つのデジタル補間フィルタを示すブロッ
ク図である。 100・・・圧電トランスデユーサ 101□〜IOIM・・・単位トランスデユーサ102
・・・電子走査制御装置 103・・・分離器 200・・・送信段 300・・・信号受信処理段 400・・・チャネル形成装置 500・・・対数圧縮増幅器 ・・・記憶兼変換装置 ・・・A/D変換器 ・・・サンプル補間選択回路 ・・・補間フィルタ 423・・・遅延線 ・・・マルチプレクサ ・・・乗算器 ロ Uコ ロ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、中心周波数feで作動し、電子走査装置(102)
    に接続されたM個の単位トランスジューサ(101_i
    i=1、・・・、M)を有する圧電トランスジューサと
    、超音波ビームの送信段(200)と、各単位トランス
    ジューサ(101_i)に戻るエコー信号を受信し処理
    する段(300)とを具え、この信号受信処理段(30
    0)は各チャネル(i)に対しサンプリング周波数fe
    で作動するアナログ−デジタル変換器(410_i)を
    有するM個のチャネルを形成する装置(400)を具え
    る超音波エコーグラフ装置において、前記信号受信処理
    段は、各チャネルに対し1/feの遅延ステップを有す
    るデジタル遅延装置(423、423_i)と、各入力
    サンプルに対しN個のサンプルから補間および選択を行
    う回路(420_i)を具え、この補間選択回路は、N
    個の並列処理チェン(j=・・・1N)と、N個の並列
    処理チェンに対し各周期1/fe中N個のチェンのうち
    の1つを選択するマルチプレクサ(422_i)とによ
    り構成し、前記チェンのうちのN−1個はN番目のチェ
    ンの非補間信号に対しj/Nfeだけシフトされたサン
    プルを供給する個別のデジタル補間フィルタ(421)
    を具え、最後のチェンはこの補間フィルタにより導入さ
    れた遅延を補償して同一の固定遅延と、所定周期1/f
    e中所定のチャネルの全てのチェンに対し1/feの倍
    数とを得る固定遅延線(422)を具え、前記デジタル
    遅延装置は周期feで固定補償遅延を含むk/feに等
    しい遅延(kは整数)を得るように制御され、kのプロ
    グラム値は所定サンプリング周期中Mチャネルの変数と
    するとともに各チャネルに対し1つのサンプリング周期
    から次のサンプリング周期に変化し得るようにしたこと
    を特徴とする超音波エコーグラフ装置。 2、前記遅延装置(423)は、各チャネルに対しN個
    の並列チェンの各々に設けられたN個の同一の遅延線(
    ΔT_0)により形成することを特徴とする請求項1に
    記載の超音波エコーグラフ装置。 3、前記遅延装置(423_i)は前記マルチプレクサ
    (422_i)に接続れた単一遅延線(ATo)により
    形成することを特徴とする請求項1記載の超音波エコー
    グラフ装置。 4、前記遅延線(423_i、424_i、_i_−_
    1)は前記マルチプレクサ(422_i)に接続された
    小さな遅延量(ΔT_i)の遅延線(423_i)と、
    加算器を介し接続された大きな遅延量(ΔT_i、_i
    _−_1)の遅延線(424_i、_i_−_1)とに
    よって形成し、大きな遅延量の遅延線を、少なくとも2
    つの共役の連続チャネル(i、i−1)により供給され
    る信号の和の信号に適用するようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の超音波エコーグラフ装置。 5、サンプリング周波数feを圧電トランスデューサ(
    100)の中心作動周波数fcの倍数としたことを特徴
    とする請求項1〜4の何れかの項に記載の超音波エコー
    グラフ装置。 6、各チャネル(i)はその出力側に接続されたアポダ
    イゼーションマルチプレクサ(423_i)を具えるこ
    とを特徴とする請求項1〜5の何れかの項に記載の超音
    波エコーグラフ装置。 7、前記アポダイゼーションマルチプレクサ(423_
    i)はアポダイゼーション係数のビット数に多くとも等
    しい数のシフトレジスタと、加算器とにより形成するこ
    とを特徴とする請求項6記載の超音波エコーグラフ装置
    。 8、前記デジタル補間フィルタ(423_i)をFIR
    フィルタとしたことを特徴とする請求項1〜7の何れか
    の項に記載の超音波エコーグラフ装置。
JP2262951A 1989-09-29 1990-09-29 超音波エコーグラフ装置 Pending JPH03123879A (ja)

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EP0420346A1 (fr) 1991-04-03
FR2652654A1 (fr) 1991-04-05
DE69011261D1 (de) 1994-09-08
DE69011261T2 (de) 1995-02-23
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