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JP2530237Y2 - Ultrasound imaging device - Google Patents

Ultrasound imaging device

Info

Publication number
JP2530237Y2
JP2530237Y2 JP1990086065U JP8606590U JP2530237Y2 JP 2530237 Y2 JP2530237 Y2 JP 2530237Y2 JP 1990086065 U JP1990086065 U JP 1990086065U JP 8606590 U JP8606590 U JP 8606590U JP 2530237 Y2 JP2530237 Y2 JP 2530237Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase difference
signal
image
phase
delay
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
JP1990086065U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0444906U (en
Inventor
康人 竹内
Original Assignee
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
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 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 filed Critical ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority to JP1990086065U priority Critical patent/JP2530237Y2/en
Publication of JPH0444906U publication Critical patent/JPH0444906U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2530237Y2 publication Critical patent/JP2530237Y2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は位相共役送受信を行うアレイ送受信機を有す
る超音波イメージング装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus having an array transceiver for performing phase conjugate transmission and reception.

(従来の技術) 超音波イメージング装置は超音波探触子から超音波信
号を被検体内に照射して、被検体内の組織や病変部から
反射されてくる信号を超音波探触子で受波し、その反射
信号により形成される断層像をCRTに表示して診断の用
に供する装置である。ところで、超音波信号が被検体内
を伝播して反射体で反射され、再び体内を伝播して超音
波探触子で受波される行程において、伝播する媒質であ
る体内の各組織が均質でないため、超音波探触子に到達
する段階で、各音波間に位相差を生じ、受波超音波によ
る画像が歪んでしまう位相相殺効果と称せられる現象が
発生する。この効果により超音波探触子の開口面内での
反射波の遅延分布が理論通りにならなくなる。このた
め、開口を大きくして、分解能を良くし、画質の向上を
図ろうとしても中々良くはならない。
(Prior art) An ultrasonic imaging apparatus irradiates an ultrasonic signal into an object from an ultrasonic probe and receives a signal reflected from a tissue or a lesion in the object with the ultrasonic probe. This is a device for displaying a tomographic image formed by a wave and its reflection signal on a CRT for use in diagnosis. By the way, in the process in which an ultrasonic signal propagates inside a subject, is reflected by a reflector, propagates again in the body, and is received by an ultrasonic probe, each tissue in the body, which is a propagating medium, is not homogeneous. Therefore, a phase difference is generated between the sound waves at the stage of reaching the ultrasonic probe, and a phenomenon called a phase canceling effect occurs in which an image due to the received ultrasonic wave is distorted. Due to this effect, the delay distribution of the reflected wave within the aperture plane of the ultrasonic probe does not become as theoretical. For this reason, even if an attempt is made to improve the resolution and improve the image quality by increasing the aperture, the improvement will not be achieved.

この問題を解決するために、位相共役送受信を行う方
法がある。位相共役送受信というのは、受波信号の中か
ら2つの受波信号を選んでそのチャネル間位相差を求
め、その中に含まれる非理想成分を求めて位相補正量を
定め、その位相補正量により受波信号の位相を補正する
方法(以下PAC(Phase Aberration Correction)とい
う)である。2つの受波信号としては、超音波エレメン
トの各隣接エレメントの2信号を選ぶ方法と、全受波信
号を整相加算した信号と各チャネル1チャネルとを比較
してPAC処理を行う方法とがある。
To solve this problem, there is a method of performing phase conjugate transmission and reception. Phase conjugate transmission / reception means that two received signals are selected from received signals, a phase difference between channels is obtained, a non-ideal component included therein is obtained, a phase correction amount is determined, and the phase correction amount is determined. (Hereinafter referred to as PAC (Phase Aberration Correction)). As two received signals, a method of selecting two signals of each adjacent element of the ultrasonic element and a method of performing PAC processing by comparing a signal obtained by phasing and adding all received signals with one channel are used. is there.

(考案が解決しようとする課題) ところで、前記のPAC処理において、どちらの方法を
選ぶにしても、誤差補正量を求めるための処理とそれに
よるデータの補正とは同時に、即ち実時間で行わない
と、伝播した媒質の状態が変化して補正の意味がなくな
ってしまう。従って、この実時間もしくはそれに近い処
理をしようと努力していた。しかし、この実時間におい
て補正用のデータを採取し、補正量を求めて各実データ
の位相補正を行うという作業は大変なことで、なまやさ
しいものではない。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the above-mentioned PAC processing, no matter which method is selected, the processing for obtaining the error correction amount and the data correction thereby are not performed simultaneously, that is, in real time. Then, the state of the propagated medium changes and the meaning of the correction is lost. Therefore, an effort was made to perform the processing at or near this real time. However, the work of collecting correction data in this real time, obtaining the correction amount, and correcting the phase of each real data is very difficult and not easy.

医用超音波装置では超音波信号を送波し、反射体から
のエコーを受波するが、体内における深さの浅い所で
は、受信信号の周波数分布は送信信号とは変らないが、
深さが深くなるにつれて、受信信号の周波数分布の中心
周波数は低下する性質がある。このように深さの深い所
からのエコーによる受信信号の中心周波数が低下するこ
とから、受信周波数を固定したままで受信信号を処理す
ると、SN比が最適の受信を行うことができない。このた
め、従来の受信方式では次のような対策を講じていた。
In a medical ultrasonic device, an ultrasonic signal is transmitted, and an echo from a reflector is received.In a shallow place in the body, the frequency distribution of the received signal is not different from the transmitted signal,
As the depth increases, the center frequency of the frequency distribution of the received signal tends to decrease. As described above, since the center frequency of the received signal due to the echo from the deep portion is reduced, if the received signal is processed with the received frequency fixed, the signal having the optimum SN ratio cannot be received. For this reason, the following measures have been taken in the conventional receiving method.

(イ) エコーによる受信信号を対数圧縮し振幅検波す
るインコヒーレント受信機では受信部の入力段のフィル
タを送波後の時間経過に応じて周波数特性の変化する時
変性のものとして、浅い所のエコーに対しては高目の周
波数で、深い所のエコーに対しては探触子のパスバンド
が許す限り低目の周波数で、という使い分けをして受信
信号の処理をする。
(B) In an incoherent receiver that logarithmically compresses a received signal based on an echo and performs amplitude detection, a filter at an input stage of a receiving unit is used as a time-varying filter whose frequency characteristics change with time after transmission. The received signal is processed by selectively using a higher frequency for the echo and a lower frequency as far as the passband of the probe permits for a deep echo.

(ロ) エコーによる受信信号を搬送波で復調するコヒ
ーレント受信機の場合は、ベースバンド側の特性は固定
したままで、復調用の搬送波の推定中心周波数を追跡す
るように変化させることで同様な効果を生じさせること
ができる。
(B) In the case of a coherent receiver that demodulates a received signal by echo with a carrier, the same effect can be obtained by changing the characteristic so that the estimated center frequency of the carrier for demodulation is tracked while keeping the characteristics of the baseband fixed. Can be caused.

しかし、位相共役受信では、このような対策が講じら
れていないため、SN比低下による画質の劣化等が避けら
れなかった。
However, in the phase conjugate reception, since such a measure has not been taken, deterioration of the image quality due to a decrease in the S / N ratio has been inevitable.

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、実時間での観察はPAC処理をしない通常程度のイメ
ージによって行い、精密検査は十分にPAC処理されたイ
メージによって事後に行うことのできる超音波イメージ
ング装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to perform real-time observation with a normal image without PAC processing and to perform a detailed inspection afterward with a sufficiently PAC-processed image. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of performing the above.

本考案の他の目的は、実時間で精密検査を行う場合
に、補正データの採取と、受信データを補正する作業と
を時間ずれを生じないように行うことのできる超音波イ
メージング装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of performing the operation of collecting correction data and the operation of correcting received data without causing a time lag when performing a precise inspection in real time. It is in.

本考案の更に他の目的は、深さの異なる所からのエコ
ーに対してもSN比が最適の状態で位相共役送受信を行い
得る超音波イメージング装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic imaging apparatus capable of performing phase conjugate transmission / reception with an optimum SNR for echoes from different depths.

(課題を解決するための手段) 前記の課題を解決する本考案は、複数のエレメントを
有するエレメントアレイと、受信信号を記録するための
記録装置と、該記録装置からの再生信号に対して遅延加
算を行った後位相誤差補正を行う遅延加算適応化部とを
具備していることを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the above problems has an element array having a plurality of elements, a recording device for recording a received signal, and a delay for a reproduction signal from the recording device. A delay addition adapting section for performing a phase error correction after the addition.

第2の考案は、複数のエレメントを有するエレメント
アレイと、該エレメントアレイで受信された信号を各エ
レメント毎に整相加算するエレメント数に等しい受波ビ
ームフォーマと、整相加算された受信信号の位相検波を
行う位相検波器群と、該位相検波器群の出力信号から各
エレメントの信号の位相誤差を計算するPACコントロー
ラと、位相誤差データを一時格納し、その後入力される
受信信号の位相誤差補正を行うために受波ビームフォー
マの遅延量を変更させるためのデータとして出力する遅
延修正用一時記憶装置と、位相誤差補正用データ採取と
イメージデータ採取の時期をコントロールして、実時間
において位相誤差補正されたデータにより画像表示する
ことを可能にするシステムコントローラとを具備するこ
とを特徴とするものである。
A second invention is to provide an element array having a plurality of elements, a receiving beamformer equal to the number of elements for phasing and adding the signals received by the element array for each element, A phase detector group for performing phase detection, a PAC controller for calculating a phase error of each element signal from an output signal of the phase detector group, and a phase error for temporarily storing phase error data and thereafter inputting a received signal. Temporary storage for delay correction, which is output as data for changing the amount of delay of the receive beamformer to perform correction, and control of the timing of data collection for phase error correction and image data, and the phase in real time A system controller that enables an image to be displayed with the error-corrected data. That.

又、第3の考案は、複数のエレメントを有するエレメ
ントアレイと、各エレメントにそれぞれ各1個が接続さ
れる受波ビームフォーマと、各受波ビームフォーマの出
力を加算して整相加算データを出力する加算器と、前記
各エレメントの出力を1チャネルずつ順次入力させる1
チャネルの補正すべき受信信号と、隣接チャネルもしく
は前記加算器の出力とが参照信号として入力されて位相
検波する位相検波器と、前記参照信号入力ラインと必要
により受信信号ラインに挿入され、送波後の時間経過、
即ち反射体の深度に応じて通過帯域の中心をずらせて最
適受信を行わせるダイナミックフィルタと、前記位相検
波器の出力のデータから位相誤差量を算出し、記憶させ
るPACコントローラと、各受波ビームフォーマに前記位
相誤差量とビームステアリングコントロール信号とを加
算して入力し、各受波ビームフォーマの遅延量を加減し
て位相誤差補正を行わせる加算器とを具備することを特
徴とするものである。
In a third aspect of the present invention, an element array having a plurality of elements, a receiving beamformer to which one element is connected to each element, and outputs of the receiving beamformers are added to form phasing addition data. An adder for outputting, and 1 for sequentially inputting the output of each of the elements one channel at a time.
A phase detector for receiving a signal to be corrected for a channel and an output of an adjacent channel or the adder as a reference signal to perform phase detection, and inserting the reference signal input line and, if necessary, a reception signal line, After a lapse of time,
That is, a dynamic filter that shifts the center of the passband in accordance with the depth of the reflector to perform optimal reception, a PAC controller that calculates and stores a phase error amount from data of the output of the phase detector, and each received beam. And an adder for adding and inputting the phase error amount and the beam steering control signal to the former and performing a phase error correction by adjusting a delay amount of each receiving beam former. is there.

更に、第4の考案は、複数のエレメントを有するエレ
メントアレイと、各エレメントからの受信信号を遅延さ
せる可変ディレーラインと、超音波信号が反射する反射
体の深度に対応して発振周波数が変化する90°位相の異
なる2信号を出力する搬送波発振器と、前記受信信号と
前記搬送波発振器の出力信号を受けて、i,qの2検波信
号を出力する検波器と、入力された前記検波器の出力信
号を、一定のベクトル値のデータとする標準化回路と、
全エレメントからの全受信信号のi,q検波出力を整相加
算する2組のビームフォーマ及び加算器と、入力された
該加算器の出力信号を、一定のベクトル値のデータとす
る標準化回路と、前記標準化回路の出力と、前記標準化
回路の出力とが入力され、両者の割り算を行ってその位
相差を求め、可変ディレーラインの遅延量を変化させる
割算器とを具備することを特徴とするものである。
Further, in the fourth invention, an element array having a plurality of elements, a variable delay line for delaying a signal received from each element, and an oscillation frequency corresponding to the depth of a reflector from which an ultrasonic signal is reflected change. A carrier oscillator that outputs two signals having different phases by 90 °, a detector that receives the reception signal and an output signal of the carrier oscillator, and outputs two detection signals of i and q, and an output of the input detector A standardization circuit that converts a signal into data of a constant vector value;
Two sets of beamformers and adders for phasing and adding the i, q detection outputs of all the received signals from all the elements, and a standardization circuit for converting the input output signals of the adders into data of a constant vector value; An output of the standardization circuit and an output of the standardization circuit are input, and a divider for dividing the both to obtain a phase difference and changing a delay amount of the variable delay line is provided. Is what you do.

(作用) 送波された超音波信号により反射されて戻ってきたエ
コーによる受信信号を記録装置に記録させ、事後に再生
して精密検査を行って、慌ただしい位相誤差補正作業を
避ける。
(Operation) The recording device records the received signal by the echo returned by being reflected by the transmitted ultrasonic signal, and reproduces it after the fact to perform a precise inspection to avoid a tedious phase error correction operation.

実時間観測を行う場合はPAC計測データ採取とイメー
ジングデータ採取とを交互に入り組ませて行うことによ
り大きな時間ずれを生じないでPAC処理された画像の観
察ができる。
When real-time observation is performed, the PAC-processed image can be observed without causing a large time lag by performing the PAC measurement data collection and the imaging data collection alternately.

反射体の深度の差によって生ずる中心周波数の変動に
対してはダイナミックフィルタを用いるか、検波のため
の参照信号の周波数を送波後の時間経過に従って低下さ
せて、最適SN比の信号による画像を得ることができる。
Use a dynamic filter for the fluctuation of the center frequency caused by the difference in the depth of the reflector, or reduce the frequency of the reference signal for detection as time elapses after transmission to obtain an image with the signal with the optimal SN ratio. Obtainable.

(実施例) 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明す
る。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1 第1図は本考案の第1の実施例のブロック図である。
図では受信部のみを示してある。図において、1は64の
エレメントで構成されるエレメントアレイで、各エレメ
ントはそれぞれ増幅器2で増幅される。3はエコーの帰
ってくる時間に応じて利得を変化させて、深さの違う反
射体からのエコーに対して同等の受信信号を得るための
TGC(Time Gain Control)、4はTGC3の64チャネルの
出力受信信号を整相加算するビームフォーマである。5
はビームフォーマ4の出力を受けて、増幅、検波を行
い、表示部にBモード画像表示を行うBモード表示部で
ある。前記のエレメントアレイ1からBモード表示部5
までは通常の超音波診断装置6が用いられる。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
In the figure, only the receiving unit is shown. In the figure, 1 is an element array composed of 64 elements, and each element is amplified by an amplifier 2. 3 is to change the gain according to the time when the echo returns, and to obtain the same received signal for echoes from reflectors with different depths
TGC (Time Gain Control) 4 is a beamformer for phasing and adding the output reception signals of 64 channels of TGC3. 5
Reference numeral denotes a B-mode display unit which receives the output of the beam former 4, performs amplification and detection, and displays a B-mode image on the display unit. The element array 1 to the B-mode display unit 5
Until then, a normal ultrasonic diagnostic apparatus 6 is used.

7はTGC3の64チャネル分の受信信号を並列に記録し再
生することのできる光磁気ディスク装置である。光磁気
ディスク装置7はディスク7aに対し録音するためのヘッ
ド7b、ディスク7aを回転させるモータ7c、ディスク7a上
の記録層を熱するためのレーザ7d及びこれを64チャネル
分の記録層に分離するためのビームスプリッタ7eで構成
されている。7′は同一光磁気ディスク7の再生時を示
したもので、7b′はディスク7aに記録されている情報を
再生するための再生ヘッドである。8は光磁気ディスク
装置7に録音時に高周波の交流バイアスを与えるための
RFバイアス発振回路で、その出力のRF信号は受信信号と
加算器9において加算されて、光磁気ディスク装置7の
ヘッド7bに加えられて、ディスク7aに記録される。
Reference numeral 7 denotes a magneto-optical disk device capable of recording and reproducing received signals for 64 channels of TGC3 in parallel. The magneto-optical disk unit 7 separates a head 7b for recording on the disk 7a, a motor 7c for rotating the disk 7a, a laser 7d for heating the recording layer on the disk 7a, and a recording layer for 64 channels. And a beam splitter 7e. Numeral 7 'denotes a reproduction time of the same magneto-optical disk 7, and numeral 7b' denotes a reproducing head for reproducing information recorded on the disk 7a. Reference numeral 8 denotes a high-frequency AC bias applied to the magneto-optical disk device 7 during recording.
In the RF bias oscillation circuit, the output RF signal is added to the received signal by the adder 9 and applied to the head 7b of the magneto-optical disk device 7 to be recorded on the disk 7a.

10は光磁気ディスク装置7′により再生されるディス
ク7aをモータ7cで回転させ、再生用のヘッド7b′で得ら
れる電気信号を増幅する増幅器で、64チャネルの信号に
対して64個設けられている。11は磁気記録された信号の
再生像に対し周波数特性の補正を行う64チャネル分のイ
コライザ、12はイコライザ11からの64チャネルの信号を
遅延させて加算することにより整相加算すると共に位相
補正を行う遅延加算適応化部である。
Reference numeral 10 denotes an amplifier for rotating a disk 7a reproduced by the magneto-optical disk device 7 'by a motor 7c and amplifying an electric signal obtained by a reproducing head 7b'. 64 amplifiers are provided for 64 channel signals. I have. 11 is an equalizer for 64 channels for correcting the frequency characteristic of the reproduced image of the magnetically recorded signal, and 12 is a phasing addition by delaying and adding the 64 channel signals from the equalizer 11 and performing phase correction. This is a delay addition adaptation unit.

上記のように構成された実施例の動作を説明する。反
射体からのエコー信号はエレメントアレイ1の各エレメ
ントEL0〜EL63で受波され、増幅器2でそれぞれ増幅さ
れ、TGC3で深さに応じて利得調整されて、ビームフォー
マ4で整相加算されてBモード表示部5で信号処理され
た後表示される。Bモード表示部5で表示されるイメー
ジはPAC処理を受けていないので、ピントのやや甘い画
像であるが、実時間観察時にはその程度のイメージを観
察する。
The operation of the embodiment configured as described above will be described. Echo signal from the reflector is received at the respective element EL 0 ~EL 63 of the element array 1, are amplified by the amplifier 2, it is gain adjusted according to the depth at TGC3, allowed to phasing addition beamformer 4 Is displayed after signal processing by the B-mode display unit 5. Since the image displayed on the B-mode display unit 5 has not been subjected to the PAC processing, it is a slightly sweet image, but such an image is observed during real-time observation.

又、このTGC3の出力信号は加算器9でRFバイアス発振
回路8の出力のRF信号と加算されて、光磁気ディスク装
置7のヘッド7bに入力される。レーザ7dで発生したレー
ザ光はビームスプリッタ7eで64チャネル分の録音溝に分
離されてディスク7aを熱することにより、ヘッド7bに入
力された信号をディスク7aに磁気記録する。磁気記録さ
れたディスク7aは精密検査を行おうとする時点に光磁気
ディスク装置7′に掛けられて、録音された信号が再生
され、増幅器10を経てイコライザ11に入力される。イコ
ライザ11はディスク7aに磁気記録された画像データの再
生像に対し周波数特性の補正を行い、遅延加算適応化部
12において64チャネルのデータからPACデータを求め
る。求められたPACデータにより、前記64チャネルのデ
ータを補正し、PACされたデータを見ながら表示部に表
示させる。このようにすれば、ビューファインダを見な
がらその場面の64チャネルのエレメントアレイ1の各エ
レメントのすべての受波信号を一気に収録しておいて、
その後、徐々に繰り返し再生して、各エレメント毎の位
相不整成分を個々に検出し、補正を繰り返し再生中に再
生信号に補正項を作用させるようにする。又、新たに来
るエコーデータの補正に用いて、時間差の余り気になら
ない画像の観察を行うことができる。
The output signal of the TGC 3 is added to the RF signal output from the RF bias oscillation circuit 8 by the adder 9 and is input to the head 7b of the magneto-optical disk drive 7. The laser beam generated by the laser 7d is split into recording channels for 64 channels by a beam splitter 7e and heats the disk 7a, thereby magnetically recording a signal input to the head 7b on the disk 7a. The magnetically recorded disk 7a is applied to a magneto-optical disk device 7 'at the time of performing a detailed inspection, and the recorded signal is reproduced and input to an equalizer 11 via an amplifier 10. The equalizer 11 corrects the frequency characteristics of the reproduced image of the image data magnetically recorded on the disk 7a, and adjusts the delay addition.
In step 12, PAC data is obtained from the data of 64 channels. The 64-channel data is corrected based on the obtained PAC data, and displayed on the display unit while viewing the PACed data. In this way, all the received signals of each element of the 64-channel element array 1 of the scene are recorded at a stretch while looking at the viewfinder,
After that, the reproduction is performed gradually and repeatedly, and the phase irregular component of each element is individually detected, and the correction is repeatedly performed so that a correction term is applied to the reproduction signal during the reproduction. In addition, it is possible to observe an image that does not care much about the time difference by using it for correction of the new echo data.

以上説明したように本実施例によれば、位相誤差の補
正がオフライン又はポストプロセスの繰り返し処理とな
っているため、綿密な補正を行うことができる。更に、
オフライン式の欠点であったデータ採取時にカメラにお
けるビューファインダに相当するイメージング系が無い
ため、試行錯誤を繰り返すということもなくなった。従
って、ポストプロセスの結果、ビューファインダより格
段によい画像が時間経過の長さを問わず見ることができ
るようになった。
As described above, according to the present embodiment, since the correction of the phase error is an off-line or post-process repetition process, it is possible to perform a detailed correction. Furthermore,
Since there is no imaging system corresponding to the viewfinder in the camera at the time of data collection, which is a drawback of the offline method, there is no need to repeat trial and error. Therefore, as a result of the post-process, images much better than the viewfinder can be viewed regardless of the length of time.

尚、この実施例において、メモリとして他のもの例え
ば半導体を用いてもよく、その他のメモリを使用しても
よい。又、信号は高周波に限らず中間周波でもベースバ
ンドでもよい。
In this embodiment, another memory such as a semiconductor may be used as the memory, or another memory may be used. The signal is not limited to a high frequency but may be an intermediate frequency or a baseband.

実施例2 第2図は第2の実施例のブロック図である。図におい
て、21は送波信号のためのトリガを発生する送波トリガ
発生回路、22は送波トリガを電子走査を行うための波形
データにする送波ビームフォーマで、その出力は送受信
回路群21の送信系回路において増幅されて、エレメント
アレイ1から送波される。23はエレメントアレイ1で受
波され、送受信回路群21の受信系回路で増幅された受信
信号を整相加算してシリアル信号に変換する受波ビーム
フォーマである。24は整相加算された信号を位相検波し
て位相誤差成分を出力する位相検波器群である。25は位
相検波器群24の誤差データ出力を受けてPAC処理を制御
するPACのコントローラで、遅延修正用一時記憶装置26
を制御すると共に、システムコントローラ27にPAC処理
のための制御信号を送って、PAC処理の制御を行わせ
る。遅延修正用一時記憶装置26はPACのためのデータをP
ACコントローラ25から受けて一時格納し、システムコン
トローラ27の制御によるPACコントローラ25からの指示
によって遅延修正用データを受波ビームフォーマ23に送
って受信信号の遅延量を補正する。28は受波ビームフォ
ーマ23の出力信号をBモード表示させるための増幅・検
波等を行うBモード系回路で、その出力はDSC29に入力
されてTVモードの信号に変換され、表示装置30に表示さ
れる。
Embodiment 2 FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment. In the figure, reference numeral 21 denotes a transmission trigger generation circuit for generating a trigger for a transmission signal, reference numeral 22 denotes a transmission beamformer for converting a transmission trigger into waveform data for performing electronic scanning, and its output is a transmission / reception circuit group 21. , And is transmitted from the element array 1. Reference numeral 23 denotes a reception beamformer that performs phasing addition on reception signals received by the element array 1 and amplified by reception circuits of the transmission / reception circuit group 21 and converts the reception signals into serial signals. Reference numeral 24 denotes a group of phase detectors for phase-detecting the phasing-added signal and outputting a phase error component. Reference numeral 25 denotes a PAC controller that controls the PAC processing in response to the error data output from the phase detector group 24, and a delay correction temporary storage device 26
And sends a control signal for PAC processing to the system controller 27 to control the PAC processing. Delay correction temporary storage device 26 stores data for PAC
It receives and temporarily stores it from the AC controller 25, and sends delay correction data to the receiving beamformer 23 according to an instruction from the PAC controller 25 under the control of the system controller 27 to correct the amount of delay of the received signal. Reference numeral 28 denotes a B-mode circuit for performing amplification and detection for displaying the output signal of the receiving beam former 23 in B-mode, the output of which is input to the DSC 29 and converted into a TV mode signal, which is displayed on the display device 30. Is done.

上記のように構成された実施例の装置の動作を簡単に
説明し、データ採取、PAC処置の実行シーケンスの手順
について説明する。送波トリガ発生回路21で発生したト
リガは送波ビームフォーマ22で音線を形成するように64
チャネルの信号に分離される。この出力信号は送受信回
路群21の送信回路部で増幅されて、エレメントアレイの
各エレメントEL0〜EL63に供給され、被検体内に送波さ
れる。被検体内から反射されて帰って来た超音波は、エ
レメントアレイ1で受波され、電気信号に変換されて送
受波回路群21の受信回路部で増幅された後、受波ビーム
フォーマ23に入力され整相加算されてシリアル信号に変
換される。
The operation of the apparatus of the embodiment configured as described above will be briefly described, and the sequence of data acquisition and PAC treatment execution sequences will be described. The trigger generated by the transmission trigger generation circuit 21 is transmitted by the transmission beamformer 22 so as to form a sound ray.
It is separated into channel signals. This output signal is amplified by the transmission circuit section of the transceiver circuit group 21 is supplied to each element EL 0 ~EL 63 of the element array and transmit into the subject. The ultrasonic waves that are reflected back from the subject are received by the element array 1, converted into electric signals, amplified by the receiving circuit of the transmitting / receiving circuit group 21, and then transmitted to the receiving beam former 23. It is input, phased and added, and converted to a serial signal.

送受信は後述のような順序でPACデータ取得のための
計測とBモードイメージデータの獲得とに区別して行う
ため、システムコントローラ27は送波トリガ発生回路21
を制御して、PAC計測の場合はバースト波を、イメージ
データ獲得時はパルス波を発生させる。PAC計測時には
その受信信号は位相検波器群24に入力され、位相検波さ
れる。このデータはPACコントローラ25に入力されて位
相誤差が算出される。この結果の全音線に亘るデータは
遅延修正用一時記憶装置26に一時格納される。Bモード
イメージデータに対するPAC処理は一旦全音線、全エレ
メントに対してPACデータを採取し、位相誤差のデータ
を求め、その後に獲得されたBモードイメージデータに
対してデータの補正を行う。補正されたデータはBモー
ド系回路28で増幅、検波等の処理を受け、DSC29でTVモ
ードの信号に変換された後、表示装置30に表示される。
Since the transmission and reception are performed separately for the measurement for obtaining the PAC data and the acquisition of the B-mode image data in the order described below, the system controller 27 includes the transmission trigger generation circuit 21.
To generate a burst wave for PAC measurement and a pulse wave for image data acquisition. At the time of PAC measurement, the received signal is input to the group of phase detectors 24 and subjected to phase detection. This data is input to the PAC controller 25, and the phase error is calculated. The resulting data over the entire sound ray is temporarily stored in the delay correction temporary storage device 26. In the PAC process for B-mode image data, PAC data is once collected for all sound rays and all elements, phase error data is obtained, and then data correction is performed on the acquired B-mode image data. The corrected data is subjected to processing such as amplification and detection by the B-mode circuit 28 and converted to a TV mode signal by the DSC 29, and then displayed on the display device 30.

次にデータ採取の実行シーケンス手順を第3図、第4
図、第5図に示す。第3図の手順は音線順次に行ったも
のであり、第4図の手順はフレーム順次、第5図の手順
はフレーム順次の他の手順を示すものである。第3図に
より音線順次の実行手順を説明する。図において、SLN
は音線番号を示し、ELNはエレメント番号を示してい
る。この手順では音線番号No.1の送波に対してエレメン
ト番号No.1のPAC計測、エレメント番号No.2のPAC計測を
逐次行いエレメント番号No.64のPAC計測までを行う。B
モード用のイメージデータ獲得は音線番号No.1から順次
音線番号No.64まで行う。次にPAC計測を音線番号No.2の
送波に対してエレメント番号No.1〜No.64までの計測を
行い、この間、Bモード用のイメージデータ獲得は音線
番号No.65から音線番号No.128まで行う。そして、PAC計
測とBモード用のイメージデータ獲得は交互にインタリ
ーブして行う。上記のソーケンスで1フレーム分のデー
タの獲得は終る。
Next, FIG. 3 and FIG.
FIG. 5 and FIG. The procedure in FIG. 3 is performed in the order of sound rays, the procedure in FIG. 4 shows another procedure in the frame sequence, and the procedure in FIG. 5 shows another procedure in the frame sequence. The execution procedure of the sound ray sequence will be described with reference to FIG. In the figure, SLN
Indicates a sound ray number, and ELN indicates an element number. In this procedure, the PAC measurement of the element number No. 1 and the PAC measurement of the element number No. 2 are sequentially performed on the transmission of the sound ray number No. 1, and the PAC measurement of the element number No. 64 is performed. B
Acquisition of image data for the mode is performed sequentially from sound ray number No. 1 to sound ray number No. 64. Next, PAC measurement is performed for element numbers No. 1 to No. 64 for the transmission of sound ray number No. 2, and during this time, image data for B mode is acquired from sound ray number No. 65 Perform up to line number No.128. Then, the PAC measurement and the image data acquisition for the B mode are interleaved alternately. With the above sequence, acquisition of data for one frame is completed.

次に、第2フレームのデータの獲得が行われ、64フレ
ーム分のデータ獲得で実行シーケンスは終る。Bモード
イメージデータのPAC処理は上記の実行シーケンスが終
った後行われる。従って、第1回目のシーケンスではPA
Cデータがまだ無いため補正は行われない。第2回目の
シーケンスにおいて、図の送受信シーケンス番号2から
補正が行われる。PAC計測用にはバースト波、Bモード
用にはパルス波を送波している。
Next, acquisition of data of the second frame is performed, and the execution sequence ends with acquisition of data for 64 frames. The PAC processing of the B-mode image data is performed after the execution sequence described above is completed. Therefore, in the first sequence, PA
No correction is performed because there is no C data yet. In the second sequence, correction is performed from the transmission / reception sequence number 2 in the figure. A burst wave is transmitted for PAC measurement, and a pulse wave is transmitted for B mode.

第4図はフレーム順次に行う実行シーケンスの図であ
る。このシーケンスでは、音線番号No.1に対してエレメ
ント番号No.1〜No.64までのPAC計測を先ず実行し、次に
音線番号No.1からNo.128までのBモードイメージデータ
の獲得を全エレメントを用いて行う。以下同様にPAC計
測を音線番号No.2でエレメント番号No.1〜No.64まで行
い、音線番号No.128までのPAC計測を終った所で各エレ
メントで受波される信号に対する位相誤差を算出し、遅
延修正用一時記憶装置26に格納する。この後行われるB
モードイメージデータ獲得シーケンスにおいて、1枚目
(1回目のフレーム)のイメージングデータにより音線
番号No.1のBモードイメージングデータが前記遅延修正
用一時記憶装置26に格納されている前回に得られたPAC
計測データによる位相誤差データにより補正される。以
下、第1図の計測と同様に行われ、Bモードイメージン
グデータは逐次各音線番号毎に補正され、最後に128回
目のフレームイメージングが終った段階で全エレメント
に補正のきいたイメージングが得られる。このPAC計測
とBモードイメージデータの獲得とは交互に行われ、デ
ータは前回測定のPACデータを用いるので、全手順の1
回分の約1秒の遅延が生じるだけで時間ずれは殆ど生じ
ない。
FIG. 4 is a diagram of an execution sequence performed in frame order. In this sequence, the PAC measurement of the element numbers No. 1 to No. 64 is first executed for the sound ray number No. 1, and then the B-mode image data of the sound ray numbers No. 1 to No. 128 is measured. Acquisition is performed using all elements. Similarly, the PAC measurement is performed for the element numbers No. 1 to No. 64 with the sound ray number No. 2 and the phase for the signal received by each element after the PAC measurement for the sound ray number No. 128 is completed The error is calculated and stored in the delay correction temporary storage device 26. B performed after this
In the mode image data acquisition sequence, the B-mode imaging data of the sound ray number No. 1 was previously obtained from the first (first frame) imaging data stored in the delay correction temporary storage device 26. PAC
It is corrected by the phase error data based on the measurement data. Thereafter, the measurement is performed in the same manner as in the measurement of FIG. 1, and the B-mode imaging data is sequentially corrected for each sound ray number. Finally, when the 128th frame imaging is completed, corrected imaging is obtained for all elements. Can be This PAC measurement and acquisition of B-mode image data are performed alternately, and the data uses the PAC data of the previous measurement.
There is almost no time lag with only a delay of about one second for a batch.

第5図はフレーム順次の他の実行手順の図である。こ
れはPAC計測を第4図の場合と異なり、音線番号をNo.1
からNo.128まで変えながら、エレメント番号No.1のみに
ついて行い、第4図のBモードイメージデータ獲得シー
ケンスと同様なシーケンスを挾んで、次に、音線番号N
o.1〜No.128の各音線に亘ってエレメント番号No.2のPAC
計測を行う。この場合も第1回目の全エレメントに亘る
PAC計測終了後得られた位相誤差データを遅延修正用一
時記憶装置26に格納し、第2回目の測定以後獲得された
Bモードイメージデータの補正を前記格納されているデ
ータによって行う。この場合も、PAC計測とBモードイ
メージデータ獲得とが交互に行われ、Bモードイメージ
データの補正は全手順1回分の約1秒が遅れるだけであ
る。
FIG. 5 is a diagram of another execution procedure of the frame sequence. This is different from the PAC measurement shown in Fig. 4 in that the sound ray number is No. 1
From No. 1 to No. 128, and a sequence similar to the B-mode image data acquisition sequence shown in FIG.
o PAC of element number No. 2 over each sound ray of No. 1 to No. 128
Perform measurement. In this case as well, the first time over all the elements
The phase error data obtained after the end of the PAC measurement is stored in the delay correction temporary storage device 26, and the B-mode image data obtained after the second measurement is corrected using the stored data. Also in this case, the PAC measurement and the acquisition of the B-mode image data are performed alternately, and the correction of the B-mode image data is delayed only by about one second, which is one time of the entire procedure.

その他、第4図、第5図のフレーム順次その1、その
2において行ったように音線番号の全数に関して行わな
いで、PAC計測を間引いた少数について行い、各エレメ
ントの補正データを得、それを補間しながら全エレメン
トの補正をするようにしてもよい。
In addition, as in the case of frames 1 and 2 shown in FIGS. 4 and 5, the measurement is not performed on the total number of sound ray numbers, but is performed on a small number of PAC measurements, and correction data of each element is obtained. May be corrected while interpolating.

第4図、第5図の実行手順において、逐次行うのでは
なく、多数のエレメント若しくは全エレメントからのPA
Cデータの採取を同時に行うようにしてもよい。このよ
うにすれば位相検波器又は相関器の数が同時データ採取
のためエレメントの数だけ多く必要であるが、時間はそ
れだけ速くすることができる。
In the execution procedure of FIGS. 4 and 5, PAs from a large number of elements or all
The collection of the C data may be performed simultaneously. In this way, the number of phase detectors or correlators is required to be as large as the number of elements for simultaneous data acquisition, but the time can be shortened accordingly.

第6図は更に他の実行手順の例である。これはエレメ
ントアレイ1の全エレメントに位相比較器が設けられて
いる場合の例で、音線番号No.1の送波中に各エレメン
トのデータを同時に採取して位相比較を行い、位相誤差
データを取る。これを遅延修正用一時記憶装置26に格納
する。次に音線番号No.1の全エレメントのBモード用
イメージデータを獲得する。このシーケンスが全部終了
した後次のサイクルにおいて、音線番号No.1のBモー
ドイメージデータを獲得し、遅延修正用一時記憶装置26
に蓄えられている前回の補正データによりBモードイメ
ージデータを補正する。これを全音線について行う。
FIG. 6 is an example of still another execution procedure. This is an example in which a phase comparator is provided for all the elements of the element array 1. During the transmission of the sound ray number No. 1, the data of each element is simultaneously sampled and the phase comparison is performed. I take the. This is stored in the delay correction temporary storage device 26. Next, B-mode image data of all the elements having the sound ray number No. 1 is obtained. In the next cycle after the completion of this sequence, the B-mode image data of the sound ray number No. 1 is obtained, and the delay correction temporary storage device 26 is acquired.
The B-mode image data is corrected by the previous correction data stored in the. This is performed for all sound rays.

上記の数例の方法以外にも多くの方法によって行うこ
とができる。要はPAC計測とBモードイメージデータ獲
得とを交互に行うことにより大きな時間ずれなく補正す
ることができる。
It can be carried out by many methods other than the above-mentioned several methods. In short, the correction can be made without a large time lag by alternately performing the PAC measurement and the B-mode image data acquisition.

以上説明したように本実施例の装置に用いられる実行
シーケンスの手順によれば、一定のルールの下にPAC計
測用データ採取もBモードイメージデータ獲得も相互に
インターリーブして行うことにより、得たデータを短時
間内に、長くとも1シーケンスを実施するのに必要な時
間である1秒以内に有効に補正することができ、追従性
のよい位相補正されたイメージングが行える。
As described above, according to the procedure of the execution sequence used in the apparatus of the present embodiment, the PAC measurement data acquisition and the B-mode image data acquisition are performed by interleaving each other under a certain rule. Data can be effectively corrected within a short time, at most within one second, which is the time required to execute one sequence, and phase-corrected imaging with good tracking performance can be performed.

実施例3 第7図は本考案の第3の実施例のブロック図である。
この実施例は反射体の深度に応じて周波数分布が異なっ
てくるためのSN比の劣化を防止しようとするものであ
る。図において、エレメントアレイ1はEL0〜EL63の64
個のエレメントで構成されている。40は各エレメントに
接続された64個のビームフォーマから成る受波ビームフ
ォーマ群で、ビームステアリングコントロール信号(BS
C)入力によりビームの方向の制御をしている。41は各
エレメントEL0〜EL63の受波ビームフォーマ群40の出力
が入力されて加算し、64エレメントからの受波信号を加
算して、受波ビームフォーマ群と相俟って、64チャネル
の受波信号を整相加算する加算器である。42は加算器41
の出力点である整相加算点から取り出された信号の深度
の変化に応じて通過帯域の中心周波数を変化させるダイ
ナミックフィルタである。43はダイナミックフィルタ42
の出力信号、即ち加算器41で全エレメントの信号が整相
加算された信号を参照信号として、エレメントELKの信
号をビームフォーミングする受波ビームフォーマ40K
出力の受信信号を位相検波する位相検波器である。44は
位相検波器43の出力信号中、高調波成分を除去するため
のLPF、45は位相検波器43の濾波された出力を位相誤差
補正信号とし、そのデータを格納して置くメモリを内蔵
したPACコントローラである。46はBSCとPAC信号とを加
算する加算器で、その出力信号は受波ビームフォーマ40
Kに入力されて遅延量の補正を行う。
Third Embodiment FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.
This embodiment is intended to prevent the S / N ratio from deteriorating because the frequency distribution varies depending on the depth of the reflector. In the figure, 64 of the element array 1 EL 0 ~EL 63
Elements. 40 is a receiving beamformer group consisting of 64 beamformers connected to each element, and a beam steering control signal (BS
C) Beam direction is controlled by input. 41 adds are output the input of the receive beamformer group 40 of each element EL 0 ~EL 63, adds the received signals from the 64 elements, I reception beam former group coupled with 64 channels Is an adder that performs phasing addition on the received signals. 42 is an adder 41
Is a dynamic filter that changes the center frequency of the passband according to the change in the depth of the signal extracted from the phasing addition point, which is the output point of. 43 is a dynamic filter 42
Output signal, i.e. as a reference signal a signal that signals of all elements are phased and added by the adder 41, the phase of detecting the phase of the received signal at the output of the receive beamformer 40 K for beamforming a signal element EL K It is a detector. 44 is an LPF for removing harmonic components in the output signal of the phase detector 43, and 45 is a built-in memory for storing the data obtained by filtering the output of the phase detector 43 as a phase error correction signal and storing the data. PAC controller. 46 is an adder for adding the BSC and PAC signals, the output signal of which is a receive beamformer 40
Input to K to correct delay.

次に上記のように構成された実施例の動作を説明す
る。64個のエレメントEL0〜EL63を有するエレメントア
レイ1の受波信号はそれぞれ受波ビームフォーマ400〜4
063に入力され、所定の遅延を受けて、加算器41で整相
加算される。整相加算された信号は整相加算点Aから取
り出されてダイナミックフィルタ42に入力される。ダイ
ナミックフィルタ42は、到来する信号のスペクトラムと
受信機の選択性を常に合致させ、SN比最良の受信を行わ
せるように働いて、深度変化による受信信号のSN比の劣
化を防止する。この出力信号は位相検波器43に参照信号
として入力され、注目チャネルであるエレメントELK
受波ビームフォーマ40Kで遅延を受けた信号を位相検波
する。検波出力信号はLPF44で不要な高周波成分を除去
され、PACコントローラ45で位相差成分を算出され、そ
のままPACコントローラ45のメモリ部に格納される。次
回にエレメントELKが受波した時、PACコントローラ45の
メモリ部からPACデータが読み出されて加算器46に入力
され、BSCと加算されて受波ビームフォーマ40Kの遅延量
を制御する。これによりエレメントELKから出力された
受信信号はPAC処理されて後段の通常の受信回路である
次回路47に出力される。尚、受波ビームフォーマ40K
出力引き出し点と、加算器46の受波ビームフォーマへの
入力点とはスイッチ(図示せず)等の手段により各エレ
メントに切り替えられて、エレメントアレイ1の全エレ
メントEL0〜EL63の信号を補正することができる。又、
これらの引き出し点と入力点とをすべてのビームフォー
マ400〜4063に並列に接続しておく構成にしてもよい。
このようにすれば所要部品は多くなるが、処理は早くな
る。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. 64 elements EL 0 respectively ~EL received signals of the elements array 1 having 63 reception beam former 40 0-4
0 63 , and after a predetermined delay, the adder 41 performs phasing addition. The signal subjected to the phasing addition is taken out from the phasing addition point A and input to the dynamic filter 42. The dynamic filter 42 always matches the spectrum of the arriving signal with the selectivity of the receiver, works so as to perform reception with the best S / N ratio, and prevents deterioration of the S / N ratio of the received signal due to a change in depth. This output signal is input as a reference signal to the phase detector 43, a signal subjected to delay in reception beam former 40 K which is the target channel element EL K phase detector. An unnecessary high-frequency component is removed from the detection output signal by the LPF 44, a phase difference component is calculated by the PAC controller 45, and stored in the memory unit of the PAC controller 45 as it is. When the element EL K has reception next, PAC data from the memory unit of the PAC controller 45 is input to the adder 46 is read out and summed with the BSC controls the delay amount of the reception beam former 40 K. This received signal output from the element EL K by is output to the next circuit 47 is a conventional receiver circuit in the subsequent stage is PAC treatment. Note that the output lead-out point of the receive beamformer 40 K, the input point to the receive beamformer of the adder 46 is switched to each element by means such as a switch (not shown), all of the elements array 1 it is possible to correct the signal of the element EL 0 ~EL 63. or,
It may be configured to be connected in parallel with the input point and these drawers point to all beamformer 40 0-40 63.
This increases the number of required components, but speeds up processing.

以上説明したように本実施例によれば、観測周波数が
固定された装置ではSN比を良好に保つように補正された
受信ができなかったような深さの所までSN比の最適状態
の受信が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the reception of the optimum state of the S / N ratio up to the depth where the reception corrected in such a manner that the S / N ratio is kept good cannot be performed in the device in which the observation frequency is fixed is not possible. Becomes possible.

尚、本実施例3に限定されるものではなく、次のよう
な実施例が考えられる。第7図の実施例ではダイナミッ
クフィルタが参照信号の回路にのみ挿入されていたが、
受信信号の回路に挿入するようにしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the third embodiment, and the following embodiments can be considered. In the embodiment of FIG. 7, the dynamic filter is inserted only in the circuit of the reference signal.
It may be inserted into the circuit of the received signal.

又、第7図の回路は全エレメントの信号によって1チ
ャネルのエレメントの信号を補正したが、隣接チャネル
の信号によって補正するようにしてもよい。この回路の
一例を第8図に示す。図において、第7図と同一の部分
には同一の符号を用いてある。この実施例はエレメント
ELKの受信信号をエレメントELK-1の信号により位相誤差
を求めて補正するもので、その他は第7図と同様なので
動作の説明を省略する。
Although the circuit of FIG. 7 corrects the signal of the element of one channel by the signals of all the elements, it may be corrected by the signal of the adjacent channel. An example of this circuit is shown in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is an element
And corrects seeking phase error by the element EL K-1 of the signal received signals EL K, others will not be described operation the same as the Figure 7.

この実施例においても、受信信号が位相検波器43に入
力される回路にダイナミックフィルタを挿入してもよ
い。この回路では受波ビームフォーマ40K-1及び40Kの引
き出し点と加算器46の受波ビームフォーマへの入力点と
は全チャネルに亘ってスイッチ切り替えによる持ち回り
方式にするか、すべての回路に並列に接続しておく方式
にするかの何れの方式を採用してもよい。
Also in this embodiment, a dynamic filter may be inserted in a circuit in which a received signal is input to the phase detector 43. Or In this circuit the input point to the receive beamformer the extraction point of the receive beamformer 40 K-1 and 40 K adder 46 to take turns system by switch changeover over the entire channel, to all circuits Any of the methods of connecting in parallel may be adopted.

第9図は実施例3の更に他の実施例のブロック図であ
る。エレメントアレイ1のエレメントELKの受信信号をP
AC処理する場合について説明する。受信信号は増幅器50
で増幅され、可変ディレーライン51で遅延処理を受けて
検波器52に入力される。検波器52は検波器52iと検波器5
2qの2個で構成されていて、可変ディレーライン51の出
力がそれぞれ入力され、搬送波発振器53で発生した搬送
波の0°位相(sin ωt)と90°位相(cos ωt)の
信号が検波器52iと検波器52qのそれぞれに入力されて位
相検波される。この出力のi信号とq信号はLPF54iとLP
F54qを経てビームフォーマ55iと加算器56i及びビームフ
ォーマ55qと加算器56qにおいて整相加算される。LPF54
i,54qの出力信号に含まれる位相情報と加算器56i,56qの
出力信号に含まれる位相情報とから位相誤差を求めるた
めの割算を行う前にレベルを等しくする必要があるの
で、LPF54iとLPF54qの出力は標準化回路57においてi,q2
信号で合成されるベクトルの大きさを例えば1の大きさ
にされ、加算器56iと加算器56qの出力は標準化回路58に
おいて、i,q2信号で合成されるベクトルの大きさを1の
大きさに揃えて、同一レベルで割り算を行えるようにす
る。割算器59は標準化回路57と58の出力の2信号の割り
算を行い、2者の位相差を算出する。ここで算出された
2信号の位相差は可変ディレーライン51に入力されて、
その遅延量を変えてPAC処理をする。
FIG. 9 is a block diagram of still another embodiment of the third embodiment. Set the received signal of element EL K of element array 1 to P
The case of performing the AC processing will be described. Received signal is amplifier 50
, And is subjected to delay processing by the variable delay line 51 and input to the detector 52. Detector 52 consists of detector 52i and detector 5
2q, the outputs of the variable delay lines 51 are respectively input, and the 0 ° phase (sin ωt) and 90 ° phase (cos ωt) signals of the carrier generated by the carrier oscillator 53 are detected by a detector 52i. Is input to each of the detectors 52q and subjected to phase detection. The i signal and q signal of this output are LPF54i and LP
Through the F54q, the beamformer 55i and the adder 56i perform phasing addition in the beamformer 55q and the adder 56q. LPF54
Before performing division for obtaining a phase error from the phase information included in the output signal of the i, 54q and the phase information included in the output signals of the adders 56i and 56q, the levels need to be equalized. The output of the LPF 54q is supplied to the standardization circuit 57 by i, q2
The magnitude of the vector combined with the signals is set to, for example, one, and the outputs of the adders 56i and 56q are output to the standardization circuit 58 by the magnitude of the vector combined with the i, q2 signals. So that division can be performed at the same level. The divider 59 divides two signals output from the standardization circuits 57 and 58 to calculate a phase difference between the two signals. The phase difference between the two signals calculated here is input to the variable delay line 51,
PAC processing is performed by changing the delay amount.

搬送波発振器53は深さの異なる反射体のエコーの中心
周波数の変化に応じて発振周波数を変化させて検波器52
に入力する。検波器52は入力受信信号の中心周波数の変
化に応じて周波数が変化する搬送波を参照信号として出
力するため、その検波出力はSN比が最良の状態に保たれ
る。搬送波発振器53の発振周波数の変化を第10図に示
す。図では、送波時点でf1であった周波数が時間と共に
低下し、f2になった時点で送波されて、周波数がf1に戻
る状態を示している。
The carrier oscillator 53 changes the oscillation frequency according to the change of the center frequency of the echoes of the reflectors having different depths, and
To enter. The detector 52 outputs a carrier whose frequency changes in accordance with a change in the center frequency of the input received signal as a reference signal, so that the detection output of the detector 52 is kept in the best SN ratio. FIG. 10 shows a change in the oscillation frequency of the carrier oscillator 53. In the figure, decreases as the frequency time there was a f 1 at transmit time, is transmitting as they become f 2, shows a state in which the frequency is returned to f 1.

(考案の効果) 以上詳細に説明したように本考案によれば、精密検査
を事後に行い得る場合、PAC処理の施こされたデータに
よる検査を後に精密に慌てることなく行うことができる
ようになる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, when the detailed inspection can be performed afterwards, the inspection based on the data subjected to the PAC processing can be performed accurately without panic later. Become.

又、PAC計測データの採取と受信データの補正作業と
を殆ど時間ずれなく実時間で行うことができ、時間ずれ
による媒体の変化の影響を受けないPAC処理を行うこと
ができるようになる。
Further, the collection of the PAC measurement data and the correction of the received data can be performed in real time with almost no time lag, and the PAC process can be performed without being affected by the change in the medium due to the time lag.

更に、深さの異なる反射体からのエコーに対してもSN
比が最適の状態で位相共役送受信を行うことができるよ
うになり、実用上の効果は大きい。
Furthermore, even for echoes from reflectors with different depths, SN
Phase conjugate transmission / reception can be performed in an optimum ratio, and the practical effect is great.

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

第1図は本考案の実施例1のブロック図、 第2図は本考案の実施例2のブロック図、 第3図は実施例2の実行手順の図、 第4図は実施例2の他の実行手順の図、 第5図は実施例2の更に他の実行手順の図、 第6図は実施例2の更に他の実行手順の図、 第7図は本考案の実施例3のブロック図、 第8図は実施例3の他の回路のブロック図、 第9図は実施例3の更に他の回路のブロック図、 第10図は第9図の実施例の搬送波発振器の発振周波数の
変化を示す図である。 1……エレメントアレイ 7,7′……光磁気ディスク装置 8……RFバイアス発振回路 9,41,46,56……加算器 12……遅延加算適応化部 22……送波ビームフォーマ 23,40,55……受波ビームフォーマ 24……位相検波器群 25,45……PACコントローラ 26……遅延修正用一時記憶装置 27……システムコントローラ 42……ダイナミックフィルタ 43……位相検波器 51……可変ディレーライン、52……検波器 57,58……標準化回路、59……割算器
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a diagram of an execution procedure of the second embodiment, and FIG. FIG. 5 is a diagram of another execution procedure of the second embodiment, FIG. 6 is a diagram of another execution procedure of the second embodiment, and FIG. 7 is a block diagram of a third embodiment of the present invention. FIG. 8, FIG. 8 is a block diagram of another circuit of the third embodiment, FIG. 9 is a block diagram of still another circuit of the third embodiment, and FIG. 10 is a diagram showing the oscillation frequency of the carrier wave oscillator of the embodiment of FIG. It is a figure showing a change. 1 element array 7, 7 'magneto-optical disk drive 8 RF bias oscillation circuit 9, 41, 46, 56 adder 12 delay addition adaptation unit 22 transmission beamformer 23 40,55… Received beamformer 24… Phase detector group 25, 45… PAC controller 26… Temporary storage device for delay correction 27… System controller 42… Dynamic filter 43… Phase detector 51… … Variable delay line, 52… Detector 57, 58… Standardized circuit, 59… Divider

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】被検体からの超音波を受信し、受信信号に
変換する複数のエレメントを有しているエレメントアレ
イと、 イメージ1枚以上に相当する前記エレメントアレイから
の受信信号を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から読み出された受信信号に対して、該受
信信号間の被検体内の非均質媒質による位相差を補正す
る位相差補正手段と、 前記エレメントアレイからの受信信号又は前記位相差補
正手段からの補正された信号に基づいてイメージを生成
するイメージ生成手段と、 前記イメージ生成手段により生成されたイメージを表示
するイメージ表示手段と、 リアルタイムでイメージを表示する場合に、前記エレメ
ントアレイから直接供給された受信信号に基づいて生成
されたイメージを表示し、位相差補正が行われたイメー
ジを表示する場合に、前記記憶手段から受信信号を読み
出し、前記位相差補正手段から供給された信号に基づい
て生成されたイメージを表示するように制御をする制御
手段とを備えたことを特徴とする超音波イメージング装
置。
1. An element array having a plurality of elements for receiving an ultrasonic wave from a subject and converting it into a received signal, and a storage for storing a received signal from the element array corresponding to one or more images. Means, for a received signal read from the storage means, a phase difference correcting means for correcting a phase difference between the received signals due to a non-homogeneous medium in the subject, and a received signal from the element array or the Image generation means for generating an image based on the corrected signal from the phase difference correction means, image display means for displaying an image generated by the image generation means, and an element for displaying an image in real time. Displays an image generated based on the received signal supplied directly from the array, and displays the image after phase difference correction. Control means for reading out a received signal from the storage means and displaying an image generated based on the signal supplied from the phase difference correction means. Acoustic imaging device.
【請求項2】被検体に超音波を送信し、該被検体からの
超音波を受信して受信信号に変換する複数のエレメント
を有しているエレメントアレイと、 被検体内の非均質媒質による位相差を算出するための位
相差算出用の超音波及び表示すべきイメージを生成する
ためのイメージ生成用の超音波を送信すべき駆動信号を
前記エレメントアレイに供給する駆動信号供給手段と、 前記位相差算出用の超音波を送受信した場合に、前記エ
レメントアレイからの位相差算出用の受信信号を整相加
算して、整相加算された信号を出力するビームフォーマ
と、 前記ビームフォーマからの整相加算された信号を受け取
り、前記複数のエレメントにおける各々の位相差を算出
する算出手段と、 前記算出手段からの算出された位相差に基づく位相差補
正情報であって、前記イメージ生成用の超音波を送受信
した前記エレメントアレイからの受信信号に対して該受
信信号間の位相差を補正するための位相差補正情報を前
記ビームフォーマに供給する位相差補正情報供給手段で
あって、前記ビームフォーマは、前記イメージ生成用の
超音波を送受信した場合に前記位相差補正情報供給手段
からの位相差補正情報に基づいて前記エレメントアレイ
からのイメージ生成用の受信信号間の位相差を補正しな
がら該受信信号を整相加算して、整相加算された信号を
出力している、位相差補正情報供給手段と、 前記ビームフォーマからの整相加算された信号に基づい
てイメージを生成するイメージ生成手段と、 前記イメージ生成手段により生成されたイメージを表示
するイメージ表示手段と、 前記位相差算出用の超音波の送受信及び前記イメージ生
成用の超音波の送受信を音線順次又はフレーム順次によ
り交互に行なうように制御をする制御手段とを備えたこ
とを特徴とする超音波イメージング装置。
2. An element array having a plurality of elements for transmitting ultrasonic waves to a subject, receiving ultrasonic waves from the subject, and converting the received signals into reception signals, and a non-homogeneous medium in the subject. A drive signal supply unit that supplies a drive signal to transmit an ultrasonic wave for calculating a phase difference and an ultrasonic wave for generating an image for generating an image to be displayed to the element array, and When an ultrasonic wave for calculating a phase difference is transmitted and received, a beamformer for phasing and adding the received signal for calculating the phase difference from the element array and outputting a phasing-added signal, Calculating means for receiving the phasing-added signal and calculating each phase difference in the plurality of elements; and phase difference correction information based on the phase difference calculated from the calculating means. Supplying phase difference correction information for correcting a phase difference between the received signals from the element array that has transmitted and received the ultrasonic waves for generating the image to the beamformer; Means, when the ultrasonic wave for generating the image is transmitted and received, the beamformer transmits the received signal for generating an image from the element array based on the phase difference correction information from the phase difference correction information supplying means. Phase-correcting the received signal while correcting the phase difference of the phase-corrected information, outputting a phase-added signal, based on the phase-corrected signal from the beamformer. Image generating means for generating an image by means of an image, image displaying means for displaying an image generated by the image generating means, and a supersonic for calculating the phase difference Ultrasonic imaging apparatus characterized by comprising a control means for controlling to alternate the sound ray sequential or frame sequential transceiver and an ultrasonic wave transmitting and receiving for the image generation of.
【請求項3】被検体からの超音波を受信し、受信信号に
変換する複数のエレメントを有しているエレメントアレ
イと、 被検体内の非均質媒質による位相差を算出するための位
相差算出用の超音波を受信した場合に、前記複数のエレ
メントからの位相差算出用の受信信号を遅延させて、位
相差算出用遅延信号を出力する複数の遅延手段と、 前記複数の遅延手段からの位相差算出用遅延信号を加算
して、位相差算出用加算信号を出力する加算手段と、 被検体の深度変化によるSN比の劣化を防止するように、
前記加算手段からの位相差算出用加算信号又は前記遅延
手段からの位相差算出用遅延信号をフィルタリングする
ダイナミックフィルタと、 前記ダイナミックフィルタからのフィルタリングされた
信号を参照信号として前記遅延手段からの位相差算出用
遅延信号を位相検波する位相検波手段と、 前記位相検波手段からの位相検波された信号を受け取
り、前記位相差を算出する算出手段と、 前記算出手段からの算出された位相差に基づく位相差補
正情報であって、表示すべきイメージを生成するための
イメージ生成用の超音波を受信した場合に前記エレメン
トアレイからのイメージ生成用の受信信号に対して該受
信信号間の位相差を補正するための位相差補正情報を前
記遅延手段に供給する位相差補正情報供給手段であっ
て、前記遅延手段は、前記イメージ生成用の超音波を受
信した場合に前記位相差補正情報供給手段からの位相差
補正情報に基づいて前記エレメントアレイからのイメー
ジ生成用の受信信号間の位相差を補正しながら該受信信
号を遅延させて、イメージ生成用遅延信号を出力してお
り、前記加算手段は、前記複数の遅延手段からのイメー
ジ生成用遅延信号を加算して、イメージ生成用加算信号
を出力している、位相差補正情報供給手段と、 前記加算手段からのイメージ生成用加算信号に基づいて
イメージを生成するイメージ生成手段と、 前記イメージ生成手段により生成されたイメージを表示
するイメージ表示手段とを備えたことを特徴とする超音
波イメージング装置。
3. An element array having a plurality of elements for receiving an ultrasonic wave from a subject and converting it into a received signal, and calculating a phase difference for calculating a phase difference due to a heterogeneous medium in the subject. A plurality of delay means for delaying a phase difference calculation reception signal from the plurality of elements and outputting a phase difference calculation delay signal, Adding means for adding the phase difference calculation delay signal and outputting a phase difference calculation addition signal, so as to prevent the deterioration of the S / N ratio due to a change in the depth of the subject,
A dynamic filter for filtering the phase difference calculation addition signal from the addition means or the phase difference calculation delay signal from the delay means; and a phase difference from the delay means using the filtered signal from the dynamic filter as a reference signal. Phase detection means for phase-detecting the calculation delay signal; receiving the phase-detected signal from the phase detection means, calculating the phase difference; and calculating a phase based on the phase difference calculated from the calculation means. Phase difference correction information, which corrects the phase difference between the received signals for image generation from the element array when receiving ultrasonic waves for image generation for generating an image to be displayed. Phase difference correction information supply means for supplying phase delay correction information to the delay means for performing, the delay means, When receiving the ultrasonic wave for generating the image, the reception signal is corrected while correcting the phase difference between the reception signals for image generation from the element array based on the phase difference correction information from the phase difference correction information supply means. And outputs an image generation delay signal, and the adding means adds the image generation delay signals from the plurality of delay means and outputs an image generation addition signal. Phase difference correction information supply means, image generation means for generating an image based on the image generation addition signal from the addition means, and image display means for displaying the image generated by the image generation means. Ultrasound imaging device characterized.
【請求項4】被検体からの超音波を受信し、受信信号に
変換する複数のエレメントを有しているエレメントアレ
イと、 被検体内の非均質媒質による位相差を算出するための位
相差算出用の超音波を受信した場合に、前記複数のエレ
メントからの位相差算出用の受信信号を遅延させて、位
相差算出用遅延信号を出力する複数の遅延手段と、 被検体内の深度変化によるSN比の劣化を防止するよう
に、90°位相の異なる2つの搬送波の周波数を深度に応
じて変化させて搬送波信号を出力する搬送波発振手段
と、 前記搬送波発振手段からの搬送波信号を参照信号とし
て、前記複数の遅延手段からの位相差算出用遅延信号を
位相検波して、位相差算出用位相検波信号を出力するす
る複数の位相検波手段と、 前記複数の位相検波手段からの位相差算出用位相検波信
号を整相加算して、位相差算出用整相加算信号を出力す
るビームフォーマと、 前記位相検波手段からの位相差算出用位相検波信号及び
前記ビームフォーマからの位相差算出用整相加算信号に
基づいて被検体内の非均質媒質による位相差を算出する
算出手段と、 前記算出手段からの算出された位相差に基づく位相補正
情報であって、表示すべきイメージを生成するためのイ
メージ生成用の超音波を受信した場合に前記エレメント
アレイからのイメージ生成用の受信信号に対して該受信
信号間の位相差を補正するための位相補正情報を前記遅
延手段に供給する位相差補正情報供給手段であって、前
記遅延手段は、前記イメージ生成用の超音波を受信した
場合に前記位相差補正情報供給手段からの位相差補正情
報に基づいて前記エレメントアレイからのイメージ生成
用の受信信号間の位相差を補正しながら該受信信号を遅
延させて、イメージ生成用遅延信号を出力しており、前
記位相差検波手段は、前記搬送波発振手段からの搬送波
信号を参照信号として、前記複数の遅延手段からのイメ
ージ生成用遅延信号を位相検波して、イメージ生成用位
相検波信号を出力しており、前記ビームフォーマは、前
記複数の位相検波手段からのイメージ生成用位相検波信
号を整相加算して、イメージ生成用整相加算信号を出力
している、位相補正情報供給手段と、 前記ビームフォーマからのイメージ生成用整相加算信号
に基づいてイメージを生成するイメージ生成手段と、 前記イメージ生成手段により生成されたイメージを表示
するイメージ表示手段とを備えたことを特徴とする超音
波イメージング装置。
4. An element array having a plurality of elements for receiving an ultrasonic wave from a subject and converting it into a received signal, and calculating a phase difference for calculating a phase difference due to a non-homogeneous medium in the subject. A plurality of delay means for delaying a phase difference calculation reception signal from the plurality of elements and outputting a phase difference calculation delay signal, when an ultrasonic wave for reception is received, In order to prevent the deterioration of the SN ratio, a carrier oscillating means for outputting a carrier signal by changing the frequency of two carriers having a phase difference of 90 ° according to the depth, and a carrier signal from the carrier oscillating means as a reference signal A plurality of phase detection means for phase-detecting the phase difference calculation delay signals from the plurality of delay means and outputting a phase difference calculation phase detection signal; and Rank A beam former for phasing and adding the phase detection signal and outputting a phasing addition signal for calculating a phase difference; and a phase detection signal for calculating a phase difference from the phase detection means and phasing for calculating a phase difference from the beam former. Calculating means for calculating a phase difference due to the inhomogeneous medium in the subject based on the addition signal; and phase correction information based on the phase difference calculated from the calculating means, for generating an image to be displayed. Phase difference correction for providing to the delay means phase correction information for correcting a phase difference between received signals for image generation from the element array when receiving ultrasonic waves for image generation from the element array. Information supply means, wherein the delay means, when receiving the ultrasonic waves for image generation, based on the phase difference correction information from the phase difference correction information supply means, While delaying the received signal while correcting the phase difference between the received signals for image generation from the array and outputting a delayed signal for image generation, the phase difference detection means includes a carrier wave from the carrier wave oscillation means. Using the signal as a reference signal, phase detection is performed on the image generation delay signals from the plurality of delay units to output an image generation phase detection signal, and the beamformer outputs the image from the plurality of phase detection units. A phase correction information supply unit that performs phasing addition on the generation phase detection signal and outputs an image generation phasing addition signal; and generates an image based on the image generation phasing addition signal from the beamformer. An ultrasonic image, comprising: an image generating means for performing the image generation; and an image display means for displaying an image generated by the image generating means. Packaging equipment.
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