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JPH06237930A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device

Info

Publication number
JPH06237930A
JPH06237930A JP5024468A JP2446893A JPH06237930A JP H06237930 A JPH06237930 A JP H06237930A JP 5024468 A JP5024468 A JP 5024468A JP 2446893 A JP2446893 A JP 2446893A JP H06237930 A JPH06237930 A JP H06237930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
channel
transducer
signal
case
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
JP5024468A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Sano
昭洋 佐野
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 JP5024468A priority Critical patent/JPH06237930A/en
Publication of JPH06237930A publication Critical patent/JPH06237930A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

PURPOSE:To provide satisfactory resolution by forming the image of a focal point inside a reagent by applying electric delay to plural ultrasonic oscillators, dividing the plural ultrasonic oscillators into groups in the case of providing the ultrasonic echo information of the reagent, and applying electric delay for each group. CONSTITUTION:A pulse signal with the prescribed number of vibrations is generated by a pulser 4, and the plural ultrasonic oscillators classified into groups inside an ultrasonic probe 1 are excited through a channel switching part 2. In this case, the channel switching part 2 changes the allocation of ultrasonic oscillators to respective channels so that the diameter of the ultrasonic probe can be changed into a desired size corresponding to the focal distance of ultrasonic waves. Then, a reflected signal reflected on the reagent and received by the probe 1 is inputted through a preamplifier 3 and a delay line 5 to an adder 6, in this case, a signal for each ultrasonic oscillator is added, envelop detection is performed to the added signal by a detection circuit 8, the signal is converted to a TV signal by a DSC 9 later, and the TV signal is displayed on a monitor 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置、特
に、超音波振動子に電気的遅延を与えて被検体内に焦点
を結び超音波エコー情報を得る超音波診断装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly, to an ultrasonic diagnostic apparatus which applies an electrical delay to an ultrasonic transducer to focus on the inside of a subject to obtain ultrasonic echo information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波診断装置を用いた被検体内
の走査方式の代表的なものに電子走査法がある。まず、
電子走査法について説明し、続いて、超音波画像上の方
位分解能を向上するための可変焦点及び可変口径につい
て説明する。
2. Description of the Related Art An electronic scanning method is a typical scanning method in a subject using an ultrasonic diagnostic apparatus. First,
The electronic scanning method will be described, and subsequently, the variable focus and the variable aperture for improving the lateral resolution on the ultrasonic image will be described.

【0003】電子走査法には、リニア電子走査法と、セ
クタ電子走査法がある。
Electronic scanning methods include a linear electronic scanning method and a sector electronic scanning method.

【0004】リニア電子走査法は、複数の超音波振動子
を有するアレイ型の超音波プローブを用いて、前記複数
の超音波振動子のうちの所定個数を1単位とし、この1
単位の超音波振動子について励振を行い、超音波ビーム
の送波を行う。例えば、1超音波振動子分づつピッチを
順次ずらしながら1単位の超音波振動子の位置が順々に
変わるようにして励振してゆくことにより超音波ビーム
の送波点位置を電子的にずらしてゆく。そして、超音波
ビームがビームとして収束するように、励振される超音
波振動子は、ビームの中心部に位置するものと側方に位
置するものとでその励振のタイミングをずらす。これに
よって生ずる超音波振動子の各発生音波の位相差を利用
して反射される超音波を集束(電子フォーカス)させ
る。そして、励振した超音波振動子と同じ超音波振動子
により被検体から反射された超音波を受波して電気信号
に変換して、各送受波によるエコー情報を例えば断層像
として形成し、陰極線管等に画像表示する。
The linear electronic scanning method uses an array type ultrasonic probe having a plurality of ultrasonic transducers and sets a predetermined number of the plurality of ultrasonic transducers as one unit.
The ultrasonic transducer of the unit is excited and the ultrasonic beam is transmitted. For example, the position of the ultrasonic transducer of one unit is electronically shifted by exciting the ultrasonic transducer so that the position of the ultrasonic transducer of one unit changes in sequence while sequentially shifting the pitch by one ultrasonic transducer. Go on. Then, the ultrasonic transducers to be excited shift their excitation timings depending on whether they are located at the central part of the beam or those located laterally so that the ultrasonic beam converges as a beam. The reflected ultrasonic waves are focused (electronically focused) by utilizing the phase difference between the generated acoustic waves of the ultrasonic transducer. Then, ultrasonic waves reflected from the subject are received by the same ultrasonic transducer as the excited ultrasonic transducer and converted into electric signals, and echo information by each transmission / reception is formed as, for example, a tomographic image. Display an image on a tube, etc.

【0005】セクタ電子走査法は、励振される1単位の
超音波振動子群に対し、超音波ビームの送波方向が超音
波ビーム1パルス分毎に順次扇型に変わるように各超音
波振動子の励振タイミングを所望の方向に応じて変化さ
せてゆく。セクタ電子走査法の電子集束は、基本的には
上述したリニア電子走査法と同じである。
In the sector electronic scanning method, ultrasonic waves are oscillated so that the transmission direction of the ultrasonic beam is sequentially changed into a fan shape for each pulse of the ultrasonic beam with respect to one unit of the ultrasonic transducer group to be excited. The excitation timing of the child is changed according to the desired direction. The electron focusing of the sector electronic scanning method is basically the same as that of the linear electronic scanning method described above.

【0006】次に、可変焦点及び可変口径について説明
する。
Next, the variable focus and the variable aperture will be described.

【0007】可変焦点は、上述の電子フォーカスを行う
場合に、受信時の超音波ビームの集束を浅部から深部ま
での長い範囲において移動させて、方位分解能を改善す
るための技術である。
The variable focus is a technique for improving the azimuth resolution by moving the focusing of the ultrasonic beam at the time of reception in a long range from the shallow portion to the deep portion when the above-mentioned electronic focusing is performed.

【0008】また、可変口径は、超音波プローブに近い
場所での方位分解能を改善するための技術である。これ
は、近傍にある反射対より反射してくる超音波を受信す
る場合に、近傍になるにつれ口径を小さくすることによ
り横方向の広がりを防ぐことを行い、分解能を向上させ
る。
The variable aperture is a technique for improving the lateral resolution near the ultrasonic probe. When receiving an ultrasonic wave reflected by a reflection pair in the vicinity, the aperture is made smaller toward the vicinity to prevent lateral spread and improve resolution.

【0009】上記のように、可変焦点及び可変口径のよ
うな分解能改善の技術が考案されているが、上記の技術
を最大限に活用するためには、それぞれの素子すべてに
独立したチャンネルが必要である。2次元配列の超音波
振動子を対象とした場合、スキャン方向の素子数N、ス
ライス方向の素子数Lとした場合に、N×Lのチャンネ
ルが必要であり、スキャン方向素子数は従来と同様とし
た場合に、L倍のチャンネルが必要である。しかしコス
トを初めとし、様々な制約により多くのチャンネルを持
つことに制限がある。
As described above, techniques for improving resolution such as variable focus and variable aperture have been devised, but in order to make full use of the above technique, each element must have an independent channel. Is. In the case of a two-dimensional array of ultrasonic transducers, N × L channels are required, where N is the number of elements in the scanning direction and L is the number of elements in the slice direction. In that case, L times as many channels are required. However, there are limits to having many channels due to various constraints, including cost.

【0010】被検体内部領域での方位分解能を良好にす
るためには大きな口径が必要である。少ないチャンネル
数の場合、必然的に1素子幅が広がる。それに伴い、サ
イドローブがメインローブの近傍に発生してしまい、ア
ーチファクトの原因となる。
A large aperture is required to improve the lateral resolution in the internal area of the subject. When the number of channels is small, the width of one element is inevitably widened. Along with that, side lobes are generated in the vicinity of the main lobe, which causes an artifact.

【0011】また、従来の可変口径及び可変焦点方法で
は素子列の中心を対称に電気的共通接合を行う技術があ
るが、その方法においては共通接合されている素子は固
定されているため必ずしも最適とは限らない。
Further, in the conventional variable aperture and variable focus method, there is a technique of electrically common-joining the centers of the element rows symmetrically. However, in this method, the commonly-joined elements are fixed, so that it is not always optimal. Not necessarily.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、超音波
診断装置の独立した遅延ラインのチャンネル数は様々な
制約により余り大きく持つことができない。そのため深
部において大口径が必要な場合に素子幅が広くなり、近
距離において、グレーティングローブがメインローブの
近くに発生してしまい。アーチファクトの原因となる。
As described above, the number of channels of the independent delay line of the ultrasonic diagnostic apparatus cannot be too large due to various restrictions. Therefore, when a large aperture is required in the deep part, the element width becomes large, and a grating lobe occurs near the main lobe at a short distance. Causes artifacts.

【0013】本発明は、上記の事情に基づいてなされた
もので、制限されたチャンネル数を有する超音波診断装
置であっても、多くのチャンネルを有する超音波診断装
置と同等の分解能を得ることができ、かつ、焦点距離に
応じて口径を変更することができる超音波診断装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made based on the above circumstances, and even an ultrasonic diagnostic apparatus having a limited number of channels can obtain a resolution equivalent to that of an ultrasonic diagnostic apparatus having many channels. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of performing the above-mentioned operation and changing the aperture according to the focal length.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を講じた。
The present invention has taken the following means in order to solve the above problems.

【0015】本発明の超音波診断装置は、複数の超音波
振動子からなる超音波プローブを備え、この超音波プロ
ーブの各超音波振動子に電気的遅延を与えて被検体内に
焦点を結び、前記被検体の超音波エコー情報を得るよう
に構成された超音波診断装置であって、前記複数の超音
波振動子を前記被検体内の前記焦点距離に対応する所定
数の超音波振動子で構成される複数のグループに分類す
ると共に、少なくとも1つの前記超音波振動子の前記グ
ループに対して独立した電気的遅延を与えて駆動する手
段を備えた。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention comprises an ultrasonic probe composed of a plurality of ultrasonic transducers, and each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe is electrically delayed to focus on the inside of the subject. An ultrasonic diagnostic apparatus configured to obtain ultrasonic echo information of the subject, wherein the plurality of ultrasonic transducers are a predetermined number of ultrasonic transducers corresponding to the focal length in the subject. And a means for driving at least one of the ultrasonic transducers by applying an independent electrical delay to the group.

【0016】[0016]

【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。
As a result of taking the above-mentioned means, the following effects occur.

【0017】本発明の超音波診断装置は、複数の超音波
振動子を前記被検体内の前記焦点距離に応じて所定の超
音波振動子グループに分類する手段を有し、少なくとも
1つの前記超音波振動子グループに対して独立した電気
的遅延を与えて駆動するようにしたので、制限されたチ
ャンネル数を有する超音波診断装置であっても、多くの
チャンネルを有する場合と同等の分解能を得ることがで
き、焦点距離に応じて口径を変化させることができる。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has means for classifying a plurality of ultrasonic transducers into a predetermined ultrasonic transducer group according to the focal length in the subject, and at least one of the ultrasonic transducers. Since the ultrasonic transducer group is driven by giving an independent electrical delay, even if the ultrasonic diagnostic apparatus has a limited number of channels, the same resolution as that having many channels can be obtained. It is possible to change the aperture according to the focal length.

【0018】また、各超音波振動子を所定のグループ毎
に分類して、独立に駆動するようにしたので、近距離の
走査では、超音波振動子の素子間隔を狭くすることによ
り、グレーティングローブの影響が少なくなり、分解能
が良くなる。遠距離の走査では、超音波プローブの口径
を大きくでき、超音波振動子の素子を不等間隔に分割し
た場合と等価にできるので、位相干渉が分散されて、グ
レーティングローブが低減する。
Further, since the ultrasonic transducers are classified into predetermined groups and driven independently, the grating lobe is narrowed by narrowing the element spacing of the ultrasonic transducers in short-distance scanning. The effect of is reduced and the resolution is improved. In long-distance scanning, the diameter of the ultrasonic probe can be increased, and it can be equivalent to the case where the elements of the ultrasonic transducer are divided into unequal intervals, so that phase interference is dispersed and the grating lobe is reduced.

【0019】[0019]

【実施例】図1は本発明に係る超音波診断装置の一実施
例を示す概略ブロック図である。
1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【0020】本発明の超音波診断装置は、複数の超音波
振動子からなり図示しない被検体に超音波パルスを送受
波する超音波プローブ1と、同一のタイミングで作動す
る前記超音波振動子の接続を被検体の深度に応じて設定
する詳細は後述するチャンネル切換部2と、前記超音波
プローブ1で受信した超音波信号を増幅するプリアンプ
3と、超音波プローブ1から超音波パルスを発生するた
めの電気信号を発生するパルサ4と、受信した超音波信
号の位相調整を行うディレイライン5と、基準振動信号
を発生する発振器6と、超音波プローブ1内の各超音波
振動子毎の信号を加算する加算器7と、前記加算された
信号を包絡線検波する検波回路8と、検波回路8の出力
をTV信号に変換するディジタル・スキャン・コンバー
タ9(以下、DSC9と称す)と、DSC9の出力をア
ナログ信号に変換するD/A変換器10と、超音波診断
画像を表示するモニタ11とを備えている。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention comprises an ultrasonic probe 1 which is composed of a plurality of ultrasonic transducers and which transmits and receives ultrasonic pulses to and from an object (not shown), and the ultrasonic transducer which operates at the same timing. The details of setting the connection according to the depth of the subject will be described later, a channel switching unit 2, a preamplifier 3 that amplifies an ultrasonic signal received by the ultrasonic probe 1, and an ultrasonic pulse is generated from the ultrasonic probe 1. Pulser 4 for generating an electrical signal for the purpose, a delay line 5 for adjusting the phase of the received ultrasonic signal, an oscillator 6 for generating a reference vibration signal, and a signal for each ultrasonic transducer in the ultrasonic probe 1. , An adder 7 for adding the signal, a detection circuit 8 for detecting the envelope of the added signal, and a digital scan converter 9 (hereinafter, DS) for converting the output of the detection circuit 8 into a TV signal. 9 and called), a D / A converter 10 for converting the output of DSC9 into an analog signal, and a monitor 11 for displaying an ultrasonic diagnostic image.

【0021】図1のように構成された超音波診断装置の
動作を以下に説明する。
The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus constructed as shown in FIG. 1 will be described below.

【0022】まず、パルサ4により所定の振動数のパル
ス幅を有する電気信号を発生し、その電気信号をチャン
ネル切換部2に供給する。詳細は後述するように、超音
波の焦点距離に応じて超音波プローブの口径が所望の大
きさに変化するように各チャンネルに対する超音波振動
子の割り当て変更(以下、「チャンネル切換」と称す
る)をチャンネル切換部2によって行い、チャンネル切
換部2によるチャンネル切換によってグルーピングして
分類された超音波プローブ内の各超音波振動子はチャン
ネル切換部2を介して励振される。この励振により図示
しない被検体に超音波パルスが送波される。この被検体
に送波された超音波パルスは被検体内の反射物で反射さ
れた後に前記超音波プローブ1で受波される。この受波
された反射信号は、送波と同様にチャンネル切換部2を
介して、受信信号としてプリアンプ3に出力される。
First, the pulser 4 generates an electric signal having a pulse width of a predetermined frequency and supplies the electric signal to the channel switching section 2. As will be described later in detail, the assignment of ultrasonic transducers to each channel is changed so that the aperture of the ultrasonic probe changes to a desired size according to the focal length of the ultrasonic wave (hereinafter, referred to as “channel switching”). Is performed by the channel switching unit 2, and each ultrasonic transducer in the ultrasonic probe grouped and classified by the channel switching by the channel switching unit 2 is excited through the channel switching unit 2. By this excitation, an ultrasonic pulse is transmitted to a subject (not shown). The ultrasonic pulse transmitted to the subject is reflected by a reflector in the subject and then received by the ultrasonic probe 1. The received reflected signal is output to the preamplifier 3 as a received signal via the channel switching unit 2 similarly to the transmitted wave.

【0023】前記受信信号はプリアンプ3により増幅さ
れた後に、ディレイライン5により発振器5の信号に基
づいて受信信号波の位相調整が行われて、加算器7で超
音波プローブ1内の各超音波振動子毎の信号が加算され
る。そして、加算器7から出力される信号は、検波回路
8により包絡線検波された後に、被検体の断層像を得る
情報としてDSC9に出力される。DSC9でTV信号
に変換された受信信号は、D/A変換器10でアナログ
信号に変換されてモニタ11に表示される。
After the received signal is amplified by the preamplifier 3, the phase of the received signal wave is adjusted by the delay line 5 based on the signal of the oscillator 5, and the adder 7 performs ultrasonic wave adjustment on each ultrasonic wave in the ultrasonic probe 1. The signals for each oscillator are added. Then, the signal output from the adder 7 is envelope-detected by the detection circuit 8 and then output to the DSC 9 as information for obtaining a tomographic image of the subject. The received signal converted into a TV signal by the DSC 9 is converted into an analog signal by the D / A converter 10 and displayed on the monitor 11.

【0024】上記のように、本発明によれば、チャンネ
ル切換部2で超音波振動子の組合せを自由に行うことが
できる。従って、制限されたチャンネル数であってもチ
ャンネル切換、すなわち各チャンネルへの超音波振動子
の割り当ての変更、のみで超音波振動子とチャンネルと
の接続関係を変更することができるので、多くのチャン
ネルを有する場合と同様に超音波振動子を制御すること
が可能になる。また、焦点距離に応じて所定のグループ
毎に超音波振動子を分類して励振できるので、焦点距離
に応じた口径の変化が可能になる。加えて、この構成に
よれば、グループ毎に分類された超音波振動子の各グル
ープについて独立に遅延を持たせることができる。
As described above, according to the present invention, the ultrasonic wave vibrators can be freely combined in the channel switching unit 2. Therefore, even if the number of channels is limited, the connection relationship between the ultrasonic transducers and the channels can be changed only by switching the channels, that is, changing the assignment of the ultrasonic transducers to each channel. It becomes possible to control the ultrasonic transducer as in the case of having channels. Further, since the ultrasonic transducers can be classified and excited for each predetermined group according to the focal length, the aperture can be changed according to the focal length. In addition, according to this configuration, it is possible to independently give a delay to each group of ultrasonic transducers classified into each group.

【0025】図2は図1の変形例を示すブロック図であ
る。図1と同一の部分には、同一の符号を付し、説明は
省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a modification of FIG. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0026】図2は、チャンネル切換部2をプリアンプ
3とディレイライン5との間に接続した場合の構成例で
ある。この場合は、プリアンプ3で増幅された受信信号
がチャンネル切換部2でグループ毎に分類された後に、
ディレイライン5に出力される。上記のような図2にお
ける構成においても、図1の超音波診断装置と同様に、
制限されたチャンネル数を有する超音波診断装置であっ
ても、チャンネル切換のみで多くのチャンネルを有する
超音波診断装置と同様の取扱いが可能になると共に、超
音波プローブ1の口径を所望の大きさに変化させること
ができる。
FIG. 2 shows a configuration example in which the channel switching unit 2 is connected between the preamplifier 3 and the delay line 5. In this case, after the reception signals amplified by the preamplifier 3 are classified into groups by the channel switching unit 2,
It is output to the delay line 5. Also in the configuration in FIG. 2 as described above, like the ultrasonic diagnostic apparatus in FIG.
Even an ultrasonic diagnostic apparatus having a limited number of channels can be handled in the same manner as an ultrasonic diagnostic apparatus having a large number of channels simply by switching channels, and the ultrasonic probe 1 can be set to a desired size. Can be changed to.

【0027】以下、チャンネル切換部2によるグルーピ
ングの具体例について図3から図7を参照して説明す
る。
A specific example of grouping by the channel switching unit 2 will be described below with reference to FIGS. 3 to 7.

【0028】図3は、本発明のグルーピングを1次元配
列超音波プローブに適用した第1実施例を示す図であ
る。図3(a)は近距離における超音波振動子の励振
法、図3(b)は中距離における超音波振動子の励振
法、図3(c)は遠距離における超音波振動子の励振法
をそれぞれ示す。また、図3において、便宜上、超音波
振動子の数は11 〜116の16個とし、パルサ及びプリ
アンプの入出力チャンネル数はA〜Dの4個として説明
する。実際には、パルサ及びプリアンプの入出力チャン
ネル数をNとし、超音波振動子の全素子数をnとした場
合に、n>>Nであり、それぞれの超音波振動子の素子
は励振する超音波の波長程度の小さいものである。図3
の構成は、図1の構成と同様であり、図3では図1の構
成中、超音波振動子11 〜116と、チャンネル切換部2
と、プリアンプ3と、パルサ4とのみが示されている。
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment in which the grouping of the present invention is applied to a one-dimensional array ultrasonic probe. 3A is a method of exciting an ultrasonic transducer at a short distance, FIG. 3B is a method of exciting an ultrasonic transducer at a medium distance, and FIG. 3C is a method of exciting an ultrasonic transducer at a long distance. Are shown respectively. Further, in FIG. 3, for the sake of convenience, the number of ultrasonic transducers will be 16 from 1 1 to 1 16 and the number of input / output channels of the pulser and preamplifier will be 4 from A to D. In fact, if the number of input / output channels of the pulser and preamplifier is N and the total number of ultrasonic transducer elements is n, then n >> N. It is as small as the wavelength of a sound wave. Figure 3
1 is similar to that of FIG. 1, and in FIG. 3, the ultrasonic transducers 1 1 to 1 16 and the channel switching unit 2 in the configuration of FIG.
Only the preamplifier 3 and the pulser 4 are shown.

【0029】図3(a)は、焦点距離が近距離の場合の
励振法を示す。この場合には、焦点距離が近いので、口
径を小さくするために、チャンネルAには超音波振動子
10、チャンネルBには超音波振動子19 、チャンネル
Cには超音波振動子18 、チャンネルDには超音波振動
子17 、すなわち、1つのチャンネルに対して1つの超
音波振動子が割り当てられている。また、超音波振動子
1 〜16 及び111〜116は、グルーピング対象から外
されている。このように、近距離では1チャンネルに対
して少ない数の超音波振動子(この場合には、1チャン
ネルに対して1つの超音波振動子)をチャンネル切換部
2によって割り当てることで口径を小さくできるので、
近距離における方位分解能を上げることができる。
FIG. 3A shows an excitation method when the focal length is short. In this case, since the focal lengths are close, in order to reduce the aperture, the ultrasonic transducer 1 10 is used for channel A, the ultrasonic transducer 1 9 is used for channel B, and the ultrasonic transducer 1 8 is used for channel C. , The ultrasonic transducer 17 is assigned to the channel D, that is, one ultrasonic transducer is assigned to one channel. The ultrasonic transducer 1 1 to 1 6 and 1 11-1 16 are removed from the grouping target. As described above, at a short distance, a small number of ultrasonic transducers for one channel (in this case, one ultrasonic transducer for one channel) is assigned by the channel switching unit 2 so that the diameter can be reduced. So
It is possible to improve the lateral resolution at a short distance.

【0030】図3(b)は、焦点距離が中距離の場合の
励振法を示す。この場合には、チャンネルAには2つの
超音波振動子18 、19 、チャンネルBには4つの超音
波振動子16 、17 、110、111、チャンネルCには2
つの超音波振動子15 、112、チャンネルCには2つ超
音波振動子14 、113が割り当てられている。また、図
3(b)において、超音波振動子11 〜13 及び114
16は、グルーピング対象から外されている。図3
(c)は、焦点距離が遠距離の場合の励振法を示す。こ
の場合には、チャンネルAには4つの超音波振動子17
〜110、チャンネルBには6つの超音波振動子14 〜1
6 、111〜113、チャンネルCには4つの超音波振動子
2 、13 、114、115、チャンネルCには2つ超音波
振動子11 、116が割り当てられている。
FIG. 3B shows the excitation method when the focal length is medium. In this case, two ultrasonic transducers 1 8 and 1 9 are provided for channel A, four ultrasonic transducers 1 6 , 1 7 , 1 10 and 11 1 are provided for channel B, and 2 ultrasonic transducers are provided for channel C.
One ultrasonic transducer 1 5 and 1 12 and two ultrasonic transducers 1 4 and 1 13 are assigned to the channel C. Further, in FIG. 3 (b), the ultrasonic transducer 1 1 to 1 3 and 1 14 -
1 16 is excluded from the grouping target. Figure 3
(C) shows an excitation method when the focal length is a long distance. In this case, channel A has four ultrasonic transducers 1 7
To 1 10, the channel B is six ultrasonic vibrator 1 4 to 1
6, 1 11-1 13, the channel C is four ultrasonic vibrator 1 2, 1 3, 1 14, 1 15, two ultrasonic transducers 1 1, 1 16 are assigned to the channel C .

【0031】上記のように、図3(a)から図3(c)
において、各チャンネルに割り当てられる超音波振動子
は、それぞれ、チャンネルAが、1つ→2つ→4つ、チ
ャンネルBが1つ→4つ→6つ、チャンネルCが1つ→
2つ→4つ、チャンネルDが1つ→2つ→2つとなって
おり、焦点距離が遠距離になるのに従い、口径が大きく
なっていることがわかる。また、任意の1チャンネルに
所望の数の超音波振動子を割り当てることができるの
で、上記のように、口径を自由に変化させることができ
ると共に、超音波振動子の素子ピッチを不等間隔に配置
すること、例えばフレネル分割とすること、が可能であ
る。従って、本発明により、少ないチャンネル数で所望
の可変口径を有し、不等間隔を有する超音波診断装置を
得ることが可能になるので、分解能が向上すると共に、
グレーティングローブが低減する。
As described above, FIG. 3 (a) to FIG. 3 (c)
In the ultrasonic transducers assigned to each channel, channel A is 1 → 2 → 4, channel B is 1 → 4 → 6, channel C is 1 →
It can be seen that the number becomes 2 → 4 and the number of channel D becomes 1 → 2 → 2, and the aperture becomes larger as the focal length becomes longer. In addition, since a desired number of ultrasonic transducers can be assigned to any one channel, the aperture can be freely changed and the element pitches of the ultrasonic transducers are made unequal intervals as described above. It is possible to arrange, for example, Fresnel division. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an ultrasonic diagnostic apparatus having a desired variable aperture with a small number of channels and having unequal intervals, so that the resolution is improved and
Grating lobes are reduced.

【0032】ここで、図3のグルーピングによりグレー
ティングローブが低減する理由を以下に述べる。
The reason why the grating lobes are reduced by the grouping shown in FIG. 3 will be described below.

【0033】等間隔配列した超音波振動子を用いること
によって生ずるグレーティングローブの成因は次の通り
である。グレーティングローブは、アレイ状の超音波振
動子の隣合う素子から送信又は受信される波の位相差が
波長の整数倍の時に、互いに波が強め合い、極大を生じ
るために発生する。この場合の条件式を示すと、dsi
n θ=mλ(dは素子間隔、θはグレーティングローブ
の発生する方向、λは波長、mは整数倍を示す。)であ
る。ここで、 sinθ≦1であることから、λ/d>1の
時にθは存在しないので、グレーティングローブを生じ
ない条件は、d<λの条件が満たされた時である。
The cause of the grating lobe generated by using the ultrasonic transducers arranged at equal intervals is as follows. Grating lobes are generated because when the phase difference between the waves transmitted or received from the adjacent elements of the array-shaped ultrasonic transducer is an integral multiple of the wavelength, the waves strengthen each other and produce a maximum. The conditional expression in this case is shown as d · si
nθ = mλ (d is an element interval, θ is a direction in which a grating lobe is generated, λ is a wavelength, and m is an integer multiple). Here, since sin θ ≦ 1, since θ does not exist when λ / d> 1, the condition for not producing a grating lobe is when the condition of d <λ is satisfied.

【0034】従って、図3に示すグルーピングは近距離
では図3(a)のように超音波振動子の素子間隔が狭い
ので、グレーティングローブの影響は少なくなり分解能
も良い。また、中距離及び遠距離では図3(b)及び図
3(c)に示すように、口径を大きくでき、更に、超音
波振動子の素子を不等間隔に分割した場合と等価な配列
にできるので、位相干渉が分散されて、グレーティング
ローブレベルは低減する。上記の説明において、超音波
振動子の素子の配列が等間隔の場合に、グルーピングに
よって、超音波振動子の素子の配列が見かけ上不等間隔
になるようにしたが、超音波振動子自身が不等間隔に分
割されている場合においてもサイドローブ低減に本発明
は有効であることは、勿論である。
Therefore, in the grouping shown in FIG. 3, since the element intervals of the ultrasonic transducers are small at a short distance as shown in FIG. 3A, the influence of the grating lobe is small and the resolution is good. Further, as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), at the medium distance and the long distance, the aperture can be increased, and the array of the elements of the ultrasonic transducer is equivalent to the case where the elements are divided into unequal intervals. As such, the phase interference is distributed and the grating lobe level is reduced. In the above description, when the array of the elements of the ultrasonic transducer is equidistant, the array of the elements of the ultrasonic transducer is made to appear to be unequal by the grouping. It goes without saying that the present invention is effective for reducing side lobes even when divided into unequal intervals.

【0035】図3は、チャンネル切換部2によって、チ
ャンネルに割り当てられる超音波振動子を1つずつとし
た例を示したが、超音波振動子が相互に接続されている
ような超音波プローブに、本発明を適用することもでき
る。図4は、本発明を超音波振動子が相互に接続されて
いる超音波プローブに適用した第2実施例を示す図であ
る。ここで、図4は、チャンネル数が2チャンネルの場
合であって、8個の超音波振動子が以下のように接続さ
れてグループを形成している。
FIG. 3 shows an example in which the ultrasonic wave oscillators assigned to the channels are provided one by one by the channel switching unit 2, but an ultrasonic probe in which ultrasonic wave oscillators are connected to each other is used. The present invention can also be applied. FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment in which the present invention is applied to an ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are connected to each other. Here, FIG. 4 shows a case where the number of channels is 2, and eight ultrasonic transducers are connected as described below to form a group.

【0036】この場合において、振動子群1Aは、超音
波振動子14 及び15 で構成されており、振動子群1B
は、超音波振動子13 及び16 で構成されており、振動
子群1Cは、超音波振動子12 及び17 で構成されてお
り、振動子群1Dは、超音波振動子11 及び18 で構成
されている。
[0036] In this case, transducer group 1A is composed of a ultrasonic vibrator 1 4 and 1 5, transducer group 1B
Is composed of ultrasonic transducers 1 3 and 1 6 , the transducer group 1C is composed of ultrasonic transducers 1 2 and 1 7 , and the transducer group 1D is composed of ultrasonic transducers 1 1 And 1 8 .

【0037】上記のように構成された超音波振動子に本
発明を適用した例を図4を参照して示す。図4には、視
野深度に従って、4種類のグルーピングによる励振法が
示されている。図4によれば、第1番目の距離(近距
離)の場合は、振動子群1Aののみがチャンネル切換部
2でチャンネルAに割り当てられて使用される。2番目
の距離ではチャンネル切換部2により振動子群1Aがチ
ャンネルAにと振動子群1BがチャンネルBに割り当て
られて使用される。3番目の距離では、チャンネル切換
部2により、振動子群1AがチャンネルAに、振動子群
1B及び振動子群1CがチャンネルBに割り当てられて
使用される。4番目の距離では、チャンネル切換部2に
より、振動子群1A及び振動子群1BがチャンネルA
に、振動子群1C及び振動子群1DがチャンネルBに割
り当てられて使用される。
An example in which the present invention is applied to the ultrasonic transducer configured as described above will be shown with reference to FIG. FIG. 4 shows excitation methods by four types of grouping according to the depth of field. According to FIG. 4, in the case of the first distance (short distance), only the transducer group 1A is assigned to the channel A by the channel switching unit 2 and used. At the second distance, the channel switching unit 2 allocates the transducer group 1A to the channel A and the transducer group 1B to the channel B for use. At the third distance, the channel switching unit 2 allocates the transducer group 1A to the channel A, and the transducer group 1B and the transducer group 1C to the channel B for use. At the fourth distance, the channel switching unit 2 causes the transducer group 1A and the transducer group 1B to move to the channel A.
Then, the transducer group 1C and the transducer group 1D are assigned to the channel B and used.

【0038】従って、図4に示すように超音波振動子が
相互に接続されて振動子群を形成している場合において
も、その振動子群に対してチャンネル切換部2によって
グルーピングを行うことにより、図3と同様に焦点距離
が近距離では口径を小さくし、焦点距離が遠距離になる
のに従って口径を大きくすることができる。従って、分
解能が向上すると共に、グレーティングローブが低減す
る。加えて、図4の例では、第3番目の距離のみについ
て示すが、超音波振動子の素子幅を不等間隔に配置でき
るので、更に、グレーティングローブ及びサイドローブ
の低減に有効である。
Therefore, even when the ultrasonic transducers are connected to each other to form a transducer group as shown in FIG. 4, the channel switching section 2 performs grouping on the transducer group. As in FIG. 3, the aperture can be reduced at a short focal length, and can be increased as the focal length becomes longer. Therefore, the resolution is improved and the grating lobe is reduced. In addition, in the example of FIG. 4, only the third distance is shown, but since the element widths of the ultrasonic transducer can be arranged at unequal intervals, it is further effective in reducing the grating lobe and the side lobe.

【0039】図5は、チャンネル数が2チャンネルの場
合であって、7個の超音波振動子が4つの振動子群にな
るように相互に接続されている場合を示す。図5は、図
4において、超音波振動子をフレネル分割し、かつ、グ
ループAに1つの超音波振動子の素子が結合されている
場合を示す。また、図5において、図4と同じ部分に
は、同じ符号を付し、説明は省略する。
FIG. 5 shows a case where the number of channels is two and seven ultrasonic transducers are connected to each other so as to form four transducer groups. FIG. 5 shows a case where the ultrasonic transducer is Fresnel-divided in FIG. 4 and one ultrasonic transducer element is coupled to the group A. Further, in FIG. 5, the same parts as those in FIG.

【0040】図5において、振動子群1Aは、超音波振
動子14 で構成されており、振動子群1Bは、超音波振
動子13 及び15 で構成されており、振動子群1Cは、
超音波振動子12 及び16 で構成されており、振動子群
1Dは、超音波振動子11 及び17 で構成されている。
[0040] In FIG. 5, transducer group 1A is composed of a ultrasonic vibrator 1 4, transducer group 1B is composed of a ultrasonic vibrator 1 3 and 1 5, transducer group 1C Is
The ultrasonic transducers 1 2 and 1 6 are included, and the transducer group 1D is formed of the ultrasonic transducers 1 1 and 1 7 .

【0041】上記のように構成された超音波振動子に本
発明を適用した例を図5を参照して示す。図5には、視
野深度に従って、4種類のグルーピングによる励振法が
示されている。図5によれば、第1番目の距離(近距
離)の場合は、振動子群1Aののみがチャンネル切換部
2でチャンネルAに割り当てられて使用される。2番目
の距離ではチャンネル切換部2により振動子群1Aがチ
ャンネルAにと振動子群1BがチャンネルBに割り当て
られて使用される。3番目の距離では、チャンネル切換
部2により、振動子群1AがチャンネルAに、振動子群
1B及び振動子群1CがチャンネルBに割り当てられて
使用される。4番目の距離では、チャンネル切換部2に
より、振動子群1A及び振動子群1BがチャンネルA
に、振動子群1C及び振動子群1DがチャンネルBに割
り当てられて使用される。
An example in which the present invention is applied to the ultrasonic transducer configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows excitation methods by four types of grouping according to the depth of field. According to FIG. 5, in the case of the first distance (short distance), only the transducer group 1A is assigned to the channel A by the channel switching unit 2 and used. At the second distance, the channel switching unit 2 allocates the transducer group 1A to the channel A and the transducer group 1B to the channel B for use. At the third distance, the channel switching unit 2 allocates the transducer group 1A to the channel A, and the transducer group 1B and the transducer group 1C to the channel B for use. At the fourth distance, the channel switching unit 2 causes the transducer group 1A and the transducer group 1B to move to the channel A.
Then, the transducer group 1C and the transducer group 1D are assigned to the channel B and used.

【0042】上記のように、図5に示す例の場合も図4
と同様のグルーピングを行うことによって、図4と同様
に焦点距離が近距離では口径が小さく、焦点距離が遠距
離になるのに従い口径が大きくなっている。従って、図
4の場合と同様に、分解能が向上すると共に、グレーテ
ィングローブが低減する。加えて、超音波振動子の素子
自身がフレネル分割されている、すなわち、第1番目の
距離を除いて、超音波振動子すべてフレネル分割されて
いるので、図4に比べ更にグレーティングローブが低減
する。
As described above, in the case of the example shown in FIG.
By performing the same grouping as in (1), the aperture is small at a short focal length, and becomes larger as the focal length becomes longer as in the case of FIG. Therefore, as in the case of FIG. 4, the resolution is improved and the grating lobe is reduced. In addition, since the element itself of the ultrasonic transducer is Fresnel-divided, that is, all the ultrasonic transducers except the first distance are Fresnel-divided, the grating lobe is further reduced as compared with FIG. .

【0043】図6は、楕円形の超音波振動子が同心円上
に配置された超音波診断装置に本発明を適用した第3実
施例を示す図である。図6の基本的な構成は図3と同様
であり、同一部分には同一の符号を付し説明は省略す
る。本実施例の場合は、中心部から超音波振動子が11
〜18 の8個の超音波振動子の素子で構成されている。
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment in which the present invention is applied to an ultrasonic diagnostic apparatus in which elliptical ultrasonic transducers are arranged on concentric circles. The basic configuration of FIG. 6 is the same as that of FIG. 3, and the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the case of this embodiment, the ultrasonic transducer is 1 1
It is composed of eight elements of the ultrasonic vibrator to 1 8.

【0044】図6(a)は近距離における超音波振動子
の励振法、図6(b)は中距離における超音波振動子の
励振法、図6(c)は遠距離における超音波振動子の励
振法をそれぞれ示す。
FIG. 6A shows an ultrasonic transducer excitation method at a short distance, FIG. 6B shows an ultrasonic transducer excitation method at a medium distance, and FIG. 6C shows an ultrasonic transducer at a long distance. The excitation methods are shown below.

【0045】図6(a)は、焦点距離が近距離の場合の
励振法を示す。この場合には、焦点距離が近いので、口
径を小さくするために、チャンネルAには超音波振動子
1、チャンネルBには超音波振動子12 、チャンネル
Cには超音波振動子13 、チャンネルDには超音波振動
子14 、すなわち、1つのチャンネルに対して1つの超
音波振動子が割り当てられている。このように、近距離
では1チャンネルに対して少ない数の超音波振動子(こ
の場合には、1チャンネルに対して1つの超音波振動
子)をチャンネル切換部2によって割り当てることで口
径を小さくできるので、近距離における方位分解能を上
げることができる。
FIG. 6A shows the excitation method when the focal length is short. In this case, since the near focal length, in order to reduce the diameter, the channel A is the ultrasonic transducer 1 1, the channel B is ultrasonic vibrator 1 2, the channel C is the ultrasonic transducer 1 3 , the channel D ultrasonic vibrator 1 4, i.e., one ultrasound transducer for a single channel are allocated. As described above, at a short distance, a small number of ultrasonic transducers for one channel (in this case, one ultrasonic transducer for one channel) is assigned by the channel switching unit 2 so that the diameter can be reduced. Therefore, the lateral resolution at a short distance can be improved.

【0046】図6(b)は、焦点距離が中距離の場合の
励振法を示す。この場合には、チャンネルAには2つの
超音波振動子11 、12 、チャンネルBには2つの超音
波振動子13 、14 、チャンネルCには1つの超音波振
動子15 、チャンネルDには1つ超音波振動子16 が割
り当てられている。また、図3(c)は、焦点距離が遠
距離の場合の励振法を示す。この場合には、チャンネル
Aには3つの超音波振動子11 〜13 、チャンネルBに
は2つの超音波振動子14 、15 、チャンネルCには4
つの超音波振動子16 、17 、チャンネルCには1つの
超音波振動子18 が割り当てられている。
FIG. 6B shows the excitation method when the focal length is medium. In this case, two ultrasonic transducers 1 1 and 1 2 are provided for channel A, two ultrasonic transducers 1 3 and 1 4 are provided for channel B, and one ultrasonic transducer 1 5 is provided for channel C. One ultrasonic transducer 1 6 is assigned to the channel D. Further, FIG. 3C shows an excitation method when the focal length is a long distance. In this case, channel A has three ultrasonic transducers 1 1 to 1 3 , channel B has two ultrasonic transducers 1 4 and 15 and channel C has 4 ultrasonic transducers.
One ultrasonic transducer 1 6 and one ultrasonic transducer 1 7 and one ultrasonic transducer 1 8 are assigned to the channel C.

【0047】上記のように、図6(a)から図6(c)
において、各チャンネルに割り当てられる超音波振動子
は、それぞれ、チャンネルAが、1つ→2つ→3つ、チ
ャンネルBが1つ→2つ→2つ、チャンネルCが1つ→
2つ→2つ、チャンネルDが1つ→1つ→1つとなって
おり、焦点距離が遠距離になるのに従い、口径が4→6
→8といったように大きくなっていることがわかる。ま
た、任意の1チャンネルに割り当てられる超音波振動子
を所望の数及び配列で割り当てることができるので、上
記のように、口径を自由に変化させることができると共
に、超音波振動子の素子ピッチを不等間隔に配置するこ
と、例えばフレネル分割とすること、が可能である。従
って、本実施例においても図3の場合と同様に、少ない
チャンネル数で所望の可変口径を有し、不等間隔を有す
る超音波診断装置を得ることが可能になるので、分解能
が向上すると共に、グレーティングローブが低減する。
As described above, FIG. 6 (a) to FIG. 6 (c)
In the ultrasonic transducers assigned to each channel, channel A is 1 → 2 → 3, channel B is 1 → 2 → 2, channel C is 1 →
2 → 2 and channel D 1 → 1 → 1 and the aperture becomes 4 → 6 as the focal length becomes longer.
→ You can see that it is getting bigger, such as 8. Further, since it is possible to assign the desired number and arrangement of ultrasonic transducers to be assigned to one arbitrary channel, the aperture can be freely changed and the element pitch of the ultrasonic transducers can be changed as described above. It is possible to arrange them at unequal intervals, for example, Fresnel division. Therefore, also in the present embodiment, as in the case of FIG. 3, it is possible to obtain an ultrasonic diagnostic apparatus having a desired variable aperture and unequal intervals with a small number of channels, so that the resolution is improved and , The grating lobe is reduced.

【0048】図7は、2次元配列アレイ超音波プローブ
に本発明を適用した第4実施例を示す。本実施例の基本
的な構成は図3と同様であり、図3の超音波振動子を2
次元配列としているので、同じ部分には同じ符号を付
し、説明は省略する。具体的には、n×Lに分割された
超音波振動子の素子(n:スキャン方向、L:スライス
方向)、チャンネル切換部2、プリアンプ3及びパルサ
4からなっている。図3では、1次元配列であるためス
キャン方向(n方向)のみのグルーピング励振方法を示
しているが、図7では、これを2次元配列アレイ超音波
プローブのスライス方向にも適用している。従って、本
発明を2次元配列アレイ超音波プローブに適用した場合
においても、図3の場合と同様に、焦点距離が近距離で
は口径を小さくし、焦点距離が遠距離になるのに従って
口径を大きくすることができる。従って、分解能が向上
すると共に、グレーティングローブが低減する。
FIG. 7 shows a fourth embodiment in which the present invention is applied to a two-dimensional array ultrasonic probe. The basic configuration of this embodiment is similar to that of FIG. 3, and the ultrasonic transducer of FIG.
Since it is a dimensional array, the same parts are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. Specifically, the ultrasonic transducer element is divided into n × L (n: scan direction, L: slice direction), a channel switching unit 2, a preamplifier 3, and a pulser 4. Although FIG. 3 shows the grouping excitation method only in the scan direction (n direction) because it is a one-dimensional array, in FIG. 7, this is also applied to the slice direction of the two-dimensional array ultrasonic probe. Therefore, even when the present invention is applied to a two-dimensional array ultrasonic probe, the aperture is reduced at a short focal length, and the aperture is increased as the focal length becomes longer, as in the case of FIG. can do. Therefore, the resolution is improved and the grating lobe is reduced.

【0049】図8は、本発明を適用して超音波振動子の
素子のグルーピングを行うことによってサイドローブが
低減する理由を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the reason why the side lobes are reduced by grouping the elements of the ultrasonic transducer by applying the present invention.

【0050】図8は素子に遅延を与え焦点を結ぶ場合に
超音波振動子の幅が存在するために生ずる階段状の量子
化パターンと理想的な遅延パターンとの誤差を示したも
のである。図8(a)は遠距離に焦点を結んだ場合であ
り、図8(b)及び(c)は近距離に焦点を結んだ場合
である。また、図8(a)及び図8(b)の口径は同じ
であり、図8(c)の口径は図8(a)及び図8(b)
のそれより小さくなっている。
FIG. 8 shows an error between a stepwise quantization pattern and an ideal delay pattern caused by the existence of the width of the ultrasonic transducer when the element is delayed and focused to be focused. FIG. 8 (a) shows the case of focusing on a long distance, and FIGS. 8 (b) and 8 (c) show the case of focusing on a short distance. 8 (a) and 8 (b) have the same diameter, and the diameter of FIG. 8 (c) is the same as those of FIGS. 8 (a) and 8 (b).
It is smaller than that.

【0051】この場合、図8(a)のように遠距離に焦
点を結んだ場合における量子化による誤差が、近距離に
焦点を結ぶことにより図8(b)のように大きくなって
しまう。このため、口径が大きい場合には、焦点を近距
離に結ぶほど量子化による誤差が大きくなる。そこで、
焦点を近距離で結んだ場合に、図8(c)のように口径
を小さくすることによって、量子化による誤差が小さく
なる。すなわち、本発明による超音波振動子の素子のグ
ルーピングを行うことにより、遠距離に焦点を結ぶ場合
には図8(a)に示すように口径を大きくし、近距離に
焦点を結ぶ場合には、図8(c)に示すように口径を小
さくすることによって、量子化による誤差、すなわち遅
延誤差を少なくできるので、近距離においてもサイドロ
ーブを低減することができる。
In this case, the error due to quantization in the case of focusing on a long distance as shown in FIG. 8A becomes large as shown in FIG. 8B by focusing on a short distance. For this reason, when the aperture is large, the error due to the quantization increases as the focal point becomes closer. Therefore,
When the focal points are connected at a short distance, the error due to the quantization is reduced by reducing the aperture as shown in FIG. 8 (c). That is, by grouping the elements of the ultrasonic transducer according to the present invention, the diameter is increased as shown in FIG. 8A when focusing at a long distance, and the focusing is performed at a short distance when focusing at a long distance. By reducing the aperture as shown in FIG. 8C, the error due to quantization, that is, the delay error can be reduced, so that the side lobe can be reduced even at a short distance.

【0052】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々変形して
実施できるのは勿論である。
The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば次のような効果が得られ
る。
According to the present invention, the following effects can be obtained.

【0054】本発明の超音波診断装置は、複数の超音波
振動子を前記被検体内の前記焦点距離に応じて所定の超
音波振動子グループに分類する手段を有し、少なくとも
1つの前記超音波振動子グループに対して独立した電気
的遅延を与えて駆動するようにしたので、制限されたチ
ャンネル数を有する超音波診断装置であっても、多くの
チャンネルを有する場合と同等の分解能を得ることがで
き、焦点距離に応じて口径を変化させることができる。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention has a means for classifying a plurality of ultrasonic transducers into a predetermined ultrasonic transducer group according to the focal length in the subject, and at least one of the ultrasonic transducers. Since the ultrasonic transducer group is driven by giving an independent electrical delay, even if the ultrasonic diagnostic apparatus has a limited number of channels, the same resolution as that having many channels can be obtained. It is possible to change the aperture according to the focal length.

【0055】また、各超音波振動子を所定のグループ毎
に分類して、独立に駆動するようにしたので、近距離の
走査では、超音波振動子の素子間隔を狭くすることによ
り、グレーティングローブの影響が少なくなり、分解能
が良くなる。遠距離の走査では、超音波プローブの口径
を大きくでき、超音波振動子の素子を不等間隔に分割し
た場合と等価にできるので、位相干渉が分散されて、グ
レーティングローブが低減する。
Further, since the ultrasonic transducers are classified into predetermined groups and driven independently, the grating lobes can be reduced by narrowing the element spacing of the ultrasonic transducers in the short-distance scanning. The effect of is reduced and the resolution is improved. In long-distance scanning, the diameter of the ultrasonic probe can be increased, and it can be equivalent to the case where the elements of the ultrasonic transducer are divided into unequal intervals, so that phase interference is dispersed and the grating lobe is reduced.

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

【図1】本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図2】図1の超音波診断装置の変形例を示す概略ブロ
ック図。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a modified example of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.

【図3】従来の1次元配列超音波プローブに本発明を適
用した第1実施例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a conventional one-dimensional array ultrasonic probe.

【図4】超音波振動子が相互に接続されている超音波プ
ローブに本発明を適用した第2実施例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment in which the present invention is applied to an ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are connected to each other.

【図5】図4において、超音波振動子をフレネル分割し
た場合の例を示す。
FIG. 5 shows an example in which the ultrasonic transducer is Fresnel-divided in FIG.

【図6】円形の超音波振動子が同心円上に配置されたも
のに本発明を適用した第3実施例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment in which the present invention is applied to a circular ultrasonic transducer arranged concentrically.

【図7】2次元配列プローブに本発明を適用した第4実
施例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a fourth embodiment in which the present invention is applied to a two-dimensional array probe.

【図8】本発明により遅延誤差が低減する例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example in which a delay error is reduced by the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波プローブ(超音波振動子)、2…チャンネル
切換部、3…プリアンプ、4…パルサ、5…ディレイラ
イン、6…発振器、7…加算器、8…検波回路、9…デ
ィジタル・スキャン・コンバータ(DSC)、10…デ
ィジタル・アナログ(D/A)変換器、11…モニタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe (ultrasonic transducer), 2 ... Channel switching part, 3 ... Preamplifier, 4 ... Pulser, 5 ... Delay line, 6 ... Oscillator, 7 ... Adder, 8 ... Detection circuit, 9 ... Digital scan -Converter (DSC), 10 ... Digital / analog (D / A) converter, 11 ... Monitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の超音波振動子からなる超音波プロ
ーブを備え、この超音波プローブの各超音波振動子に電
気的遅延を与えて被検体内に焦点を結び、前記被検体の
超音波エコー情報を得るように構成された超音波診断装
置において、 前記複数の超音波振動子を前記被検体内の前記焦点距離
に対応する所定数の超音波振動子で構成される複数のグ
ループに分類すると共に、少なくとも1つの前記超音波
振動子の前記グループに対して独立した電気的遅延を与
えて駆動する手段を備えたことを特徴とする超音波診断
装置。
1. An ultrasonic probe comprising a plurality of ultrasonic transducers, wherein each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe is electrically delayed to focus on the inside of the subject, and the ultrasonic wave of the subject is measured. In an ultrasonic diagnostic apparatus configured to obtain echo information, the plurality of ultrasonic transducers are classified into a plurality of groups including a predetermined number of ultrasonic transducers corresponding to the focal length in the subject. In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus is provided with means for applying an independent electrical delay to the group of at least one ultrasonic transducer to drive the ultrasonic transducer.
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