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JPH0862196A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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Publication number
JPH0862196A
JPH0862196A JP6201852A JP20185294A JPH0862196A JP H0862196 A JPH0862196 A JP H0862196A JP 6201852 A JP6201852 A JP 6201852A JP 20185294 A JP20185294 A JP 20185294A JP H0862196 A JPH0862196 A JP H0862196A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
vibrators
reception
ultrasonic
diagnostic apparatus
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.)
Granted
Application number
JP6201852A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3325716B2 (ja
Inventor
Yoshito Tosawa
沢 義 人 東
Morio Nishigaki
垣 森 雄 西
Yoshihiko Ito
藤 嘉 彦 伊
Kazuhiro Fukuyoshi
喜 多 博 福
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP20185294A priority Critical patent/JP3325716B2/ja
Publication of JPH0862196A publication Critical patent/JPH0862196A/ja
Application granted granted Critical
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Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波探触子を構成する二次元配列振動子を
用いて、表示の深度の距離や超音波ビームの偏向角によ
らずに分解能が高く、指向性のよいビーム形成を行な
う。 【構成】 超音波探触子1を構成するN×M個の二次元
配列振動子のうち、その中央部のK×L個を送受信兼用
振動子12とし、その周囲の残りを受信専用振動子11
とし、送信は送受信兼用振動子12により行ない、受信
は送受信兼用振動子12と受信専用振動子11、すなわ
ち全部の振動子で行なうことにより、ビーム幅が細く、
高い分解能が得られる。また、表示の深度が近距離の場
合は送信を行なう振動子の数を減らし、超音波ビームの
偏向角が大きい場合は、送信を行なう振動子の数を偏向
方向に多くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二次元配列振動子によ
り構成された超音波探触子を有する超音波診断装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】超音波診断装置において、高速で二次元
走査を行なう技術として二次元配列振動子を用いる方法
が知られている。以下、その動作原理について図3に示
す概略ブロック図を参照しながら説明する。
【0003】図3において、101は超音波探触子であ
り、図4に示されるように二次元的に配列された振動子
で構成される。この例では8×8で64個の振動子で構
成される。102は送信回路である。103は増幅部、
104はA/D変換部であり、この例ではそれぞれ64
個の増幅器およびA/D変換器により構成される。10
5はビーム合成器、106は信号処理部、107は表示
部である。
【0004】以上の構成について、以下その動作ととも
にさらに詳細に説明する。図3において、送信回路10
2は、駆動パルスを発生し、全ての二次元配列振動子を
駆動する。各駆動パルスの間に位相差が与えられ、超音
波探触子101から送波される超音波ビームは指向性が
制御され、収束、偏向される。送波された超音波ビーム
は、被検体中で反射されて超音波探触子101に入射
し、超音波探触子101の出力は、A/D変換部104
でディジタル信号に変換され、ビーム合成器105で加
算される。ビーム合成器105では、A/D変換部10
4の各出力に遅延時間を与えることで、超音波探触子1
01に受信の指向性が与えられ、送波および受信の指向
性を変えることで被検体全体を三次元走査できる。以上
のようにして得られた受信信号は、信号処理部106で
検波され、表示部107に表示される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の二次元配列振動子を有する超音波診断装置では、表
示の深度が近距離の場合には、ビーム幅が太いために分
解能が悪く、超音波ビームの偏向角が大きい場合には、
指向性が悪いという問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、二次元配列振動子を用いて、表示の深度
の距離や超音波ビームの偏向角によらず分解能が高く、
指向性の良いビーム形成を行なうことのできる超音波診
断装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、超音波探触子を構成するN×M個の二次
元配列振動子のうち、その中央部のK×L個(K<N、
L<M)を送受信兼用とし、その周囲の残りの部分を受
信専用としたものである。
【0008】本発明はまた、上記目的を達成するため
に、表示の深さに応じてKおよびまたはLを変更するこ
とで、送信時の二次元配列振動子の開口形状を変化させ
るようにしたものである。
【0009】本発明はまた、上記目的を達成するため
に、超音波ビームの偏向方向に応じてKおよびまたはL
を変更することで、送信時の二次元配列振動子の開口形
状を変化させるようにしたものである。
【0010】
【作用】したがって、本発明によれば、二次元配列振動
子の中央部で送信を行ない、また全ての二次元配列振動
子により受信を行なうので、ビーム幅が細く、高い分解
能を実現することができる。また、送信用の配線を少な
くすることができる。
【0011】また本発明によれば、表示の深度が近距離
の場合には、送信を行なう二次元配列振動子の数を減ら
すことにより、ビーム幅を細くでき、高い分解能を実現
することができる。また本発明によれば、超音波ビーム
の偏向角が大きい場合には、送信を行なう二次元配列振
動子を偏向方向に多くすることにより、送受信における
高い指向性を実現することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例における超音
波診断装置を示す概略ブロック図である。図1におい
て、1は超音波探触子であり、本実施例では64個の振
動子で構成されている。2は送信用振動子選択スイッチ
であり、3は送信回路である。4は増幅部、5はA/D
変換部であり、本実施例ではそれぞれ64個の増幅器お
よびA/D変換器により構成される。6はビーム合成
器、7はメモリ、8は信号処理部、9は表示部である。
【0013】図2は上記超音波探触子1を構成する二次
元配列振動子の平面図である。本実施例では、図2
(a)に示すように、縦(N)8×横(M)8=64個
の二次元配列振動子のうち、その中央部の縦(K)4×
横(L)4=16個の二次元配列振動子を送受信兼用振
動子12とし、その周囲の残りの部分を受信専用振動子
11としたものである。したがって、超音波探触子1は
二次元的に配置された48個の受信専用振動子11と1
6個の送受信兼用振動子12の計64個の振動子から構
成される。
【0014】以上の構成について、以下その動作ととも
にさらに詳細に説明する。図1において、送信回路3
は、駆動パルスを発生し、超音波探触子1の各振動子を
駆動する。遠距離の場合には、送信用振動子選択スイッ
チ2により、図2(a)において左上向き斜線で示され
た領域内の16個の送受信兼用振動子12を送信に用い
る。各振動子に加えられる各駆動パルスの間には、位相
差が与えられ、超音波探触子1から送波される超音波ビ
ームは指向性が制御され、収束、偏向される。
【0015】表示の深度が近距離の場合には、送信用振
動子選択スイッチ2により、図2(b)において左向き
斜線で示された領域内の4個の送受信兼用振動子12a
を選択して送信を行なうことにより、超音波ビームの幅
をさらに細かくすることができる。
【0016】超音波ビームの偏向角が大きい場合には、
送信用振動子選択スイッチ2により、図2(c)におい
て左上向き斜線で示された領域内の8個の送受信兼用振
動子12bを選択し、偏向方向の振動子を増やして送信
に用いることで指向性を高めることができる。
【0017】送波された超音波ビームは、被検体中で反
射されて超音波探触子1に入射し、超音波探触子1の受
信専用振動子11と送受信兼用振動子12のそれぞれの
出力は、A/D変換部5でディジタル信号に変換され、
ビーム合成器6で加算される。ビーム合成器6では、A
/D変換部5の各出力に遅延時間を与えることで超音波
探触子1に受信の指向性が与えられ、送波および受信の
指向性を変えることにより被検体全体を走査できる。ビ
ーム合成器6から出力された受信信号は、一旦メモリ7
に記憶された後、信号処理部8で検波され、表示部9に
表示される。
【0018】このように上記実施例によれば、送信を中
央部の送受信兼用振動子12を用いて行なうので、超音
波ビームの幅を細くでき、分解能を高めることができ、
送信用の配線を少なくすることができるという利点を有
する。また、表示の深度が近距離の場合は、送信時の振
動子の数を減らすことにより、超音波ビームの幅を細く
でき、表示の深度が浅いときに分解能を高めることがで
きるという利点を有する。さらに、超音波ビームの偏向
角が大きい場合は、送信時の偏向方向の振動子の数を増
やすことにより、指向性を高めることができるという利
点を有する。
【0019】また、以上の例では超音波探触子1の送信
に用いる振動子は、図2(a)に示されるような配置の
送受信兼用振動子12により行なうものとしたが、異な
った配置の振動子で行なうこともできる。例えば図2
(d)に示される配置の送受信兼用振動子12cにより
行なうことにより、サイドローブの影響を低下させた超
音波ビームの出力を得ることができ、高い分解能を実現
できるという利点を有する。
【0020】なお、以上の実施例では、送信部の開口は
矩形状であったが、K×L内にある楕円状開口あるいは
多角形状開口でも同様の効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波探触子を構成する二次元配列振動子の中央部で送
信を行ない、また全ての二次元配列振動子により受信を
行なうので、ビーム幅が細く、高い分解能を実現するこ
とができる。また、送信用の配線を少なくすることがで
きる。
【0022】また本発明によれば、表示の深度が近距離
の場合には、送信を行なう二次元配列振動子の数を減ら
すことにより、ビーム幅をさらに細くでき、高い分解能
を実現することができる。
【0023】また本発明によれば、超音波ビームの偏向
角が大きい場合には、送信を行なう二次元配列振動子を
偏向方向に多くすることにより送受信における高い指向
性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における超音波診断装置の構
成を示す概略ブロック図
【図2】同装置の超音波探触子における二次元配列振動
子の配置を示す平面図
【図3】従来の超音波診断装置の構成を示す概略ブロッ
ク図
【図4】同装置の超音波探触子における二次元配列振動
子の配置を示す平面図
【符号の説明】
1 超音波探触子 2 送信用振動子選択スイッチ 3 送信回路 4 増幅部 5 A/D変換部 6 ビーム合成器 7 メモリ 8 信号処理部 9 表示部 11 受信専用振動子 12 送受信兼用振動子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福 喜 多 博 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波探触子を構成するN×M個の二次
    元配列振動子のうち、その中央部のK×L個(K<N、
    L<M)を送受信兼用とし、残りの部分を受信専用とし
    た超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 送信時に任意のK×L個の振動子を選択
    する手段を備えた請求項1記載の超音波診断装置。
  3. 【請求項3】 表示の深度に応じてKおよびまたはLを
    変更することにより、送信時の開口形状を変化させるこ
    とを特徴とする請求項2記載の超音波診断装置。
  4. 【請求項4】 超音波ビームの偏向方向に応じてKおよ
    びまたはLを変更することにより、送信時の開口形状を
    変化させることを特徴とする請求項2記載の超音波診断
    装置。
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