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JPS5951346A - 超音波断層撮像装置の符号変換回路 - Google Patents

超音波断層撮像装置の符号変換回路

Info

Publication number
JPS5951346A
JPS5951346A JP57144106A JP14410682A JPS5951346A JP S5951346 A JPS5951346 A JP S5951346A JP 57144106 A JP57144106 A JP 57144106A JP 14410682 A JP14410682 A JP 14410682A JP S5951346 A JPS5951346 A JP S5951346A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transducer
scanning line
conversion circuit
code conversion
transducers
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
JP57144106A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0215027B2 (ja
Inventor
Keiichi Murakami
敬一 村上
Yuichi Sugiyama
雄一 杉山
Nobushiro Shimura
孚城 志村
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP57144106A priority Critical patent/JPS5951346A/ja
Publication of JPS5951346A publication Critical patent/JPS5951346A/ja
Publication of JPH0215027B2 publication Critical patent/JPH0215027B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor
    • G10K11/345Circuits therefor using energy switching from one active element to another
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/5205Means for monitoring or calibrating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波断層撮像装置に係シ、特に1同−探触子
内に複数の超音波振動子を持ち、それらの振動子を機械
的に回転又は揺動させる事により超音波ビームの送受信
方向を変えて断層像を得る装置において、振動子取付の
機棹的精度の低さを電子回路で救済するための符号変換
回路に関する。
〔発明の従来技術〕
従来、同−探触子内に複数の振動子を紹み込んだ例とし
て、例えば第1図(a)に示す様に、1つの回転中心1
の周囲に、同一回転半径r上で且つ回転中心を通る直線
上に2つの振動子A、  Bを平行に配列したものがあ
る。これらの振動子を回転させ、第1図(b)に示す如
く超音波送受信方向を変え、送受信の方向に対応してデ
ィスプレイの表示走査線の方向を変化させると、第1(
9)(c)の如き扇状の表示走査線が得られる。この時
超音波ビーム送受信の方向は、例えば第1図(d)に示
す如き、円周上に等間隔に配置されたスロットS1と基
準位置を示すスロットS2とを持つロータリエンコーダ
2を回転軸1に取シ付け、スロット毎にパルスを発生す
る光学的スロット検出回路の出力をクロックとして、カ
ウンタkit作させる事によシ、カウンタの値として得
る事ができる。このカウンタは、基準位置スロット検出
回路の出力を用いて、ロータリエンコーダが1回転する
毎に特定の値に初期化する場合もある事は言う寸でも々
い。以下、第1図に示したロータリエンコーダ形式の位
置検出機構を用いた機械的回転式探触子を例にとって、
本発明の詳細を述べる。
今、2つの振動子A、Bが第2図(a)に示す如く機械
的に正確に回転軸の周囲に取り付けられていたとする。
この時、例えば同図の如く回転中心を通る直線上に並ん
だターゲットT1.T2があったとすると、振動子A又
はBによる断層像はそれぞれ第2図(b)又は(C)の
様にな9、この2つの断層像ヲ重ね合わせてもターゲッ
トの像はズレる事がないO これに対し、第3図(a)に示す如く、例えば振動子A
は正しく取や付けられているが振動子Bの取シ付は角度
が狂っていた場合を考えてみると、振動子Aによる断層
像は第3図(b)の如く正しいものが得られる。ところ
が、振動子Bによる像は、例3− えば第3図(c)の如く、エンコーダの出力から求めら
れた表示走査線の番号(図の場合l)と、実際の超音波
ビームの送受信方向(表示走査線番号に換算してi−△
N)との間にズレ(走査線番号に換算してΔN)が発生
する。この結果、実際には第3図(c)の破線の方向に
表示されるべき像が、実線の方向に表示される事になる
0N図(d)(e)も回転角度が変化した時の同様の例
を示してあシ、結局、振動子Bによる像は、同図(f)
の様になり、ターゲットは本来表示されるべき表示走査
線からΔN本だけズした表示走査線に表示される。従っ
て、振動子A及びBによる像’t−3ifね合わせると
、第3図(ロ))の如く、ターゲットが2重に見える事
になる。
この問題は、振動子を取シ付ける際の機械的精度を充分
に向上させれば解決する問題ではあるが、価格的にそれ
が困難な場合もある0 〔発明の目的〕 本発明による符号変換回路は、例えば上に述べたA、 
、B 2つの振動子を用いる場合の問題に対し、Aの一
表示走査線番号に対しでは何の修正もしない4− が、Bの表示走査線番号としては、エンコーダパルスカ
ウント回路から出力された値からΔNを減じた値を用い
る、という方法によシ、第3図(f)の像を同図(h)
の如く修正し、同図(b)に示す様な振動子Aの像と重
ねても、2Nに見える事がない様にするものである。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例を第4図によシ説明する。
第4図において、カウンタ4は、ロータリエンコーダ2
0基準スロツトパルスを波形整形した初期化パルスによ
って初期化(たとえば0にセット)された後、ロータリ
エンコーダの円周上スロットパルスを波形整形したパル
スP2をクロックとして、修正前の表示走査線番号Mを
発生する。
□走査線番号判定回路5は、カウンタの値から、第3図
(a)の2つの振動子のうちA、 Bいずれが超音波ビ
ームの送受信に使われているかを判定し、判定出力St
−発生する。信号Sは、データセレクタ6の選択入力と
な、9、SWA、SWBで指定されるオフセット量0F
FSETA、0FFSETBのいずれかを選択する。
第3図の場合金側にとると、振動子Aに対する修正量0
FFSET A FiO振動子Bに対する修正前0FP
SET Bは一ΔNである。データセレクタ6で選択さ
れた修正出力ΔMは加算器9に送られ、修正前の走査線
番号M′と加算されて修正後の表示走査線番号M=M’
+ΔMが得られる。
尚、以上で述べた方式の場合、例えば第3図(e)の場
合を考えてみると、第5図に示す如く、表示走査線の番
号として、Kの代わりにに一ΔNを用いると、表示走査
線の方向は正しく表現されるが、走査線の出発点が、実
際の超音波ビーム(第5図破a)の出発点Pではなく、
Qに移動してしまう。
その結果、第5図の如く、本来表示されるべき位置に対
して、横方向に△X、*方向に△Yの誤差を持つ事にな
る。つまり、表示走査線の方向は正しく修正されるが、
位置は誤差を含む事になる。
ΔNが小さい時はこの誤差は無視できる程度のものであ
るが、ΔNが大きくなった場合には、表示走査線の出発
点修正情報を各走査線毎に発生し、偏向信号発生部に送
る必要がある。第6図にこの時の構成図を示す。第6図
の2〜9は第4図の対応する番号のものと同じもの全表
わす。第6図では、コードコンバータ10が追加されて
いる。第5図の△X、△Yは、エンコーダによる表示走
査線番号の値M′及び修正量ΔMの両者に依存する。
第6図のコードコンバータ10はM9及び6Mから△X
及び△Yを発生するためのもので例えばROMやPLA
等を用いて実現される。M、ΔX。
△Yは偏向信号発生回路へ送られた5(xyディスプレ
イの場合)、あるいは座標計算回路に送られてメモリア
ドレスの計算に用いられたり(TV方式の場合)する。
第3図の説明において、振動子Aは機械的に正しく取付
けられていると仮定したが、第7図(a)に示す如く、
振動子A及びBの取付角度が、表示走査線番号に換算し
てそれぞれΔN人、ΔNBだけずれていた場合振動子A
及びBの表示走査線番号にそれぞれ−、ムNA及び−Δ
NBだけのオフセット量を与えれば良い事は明らかであ
るが△NA +ΔNBが=7= 小さい場合は、例えば振動子Aによる像を基準として、
振動子Bの表示走査線番号に−(ΔNB−△NA)だけ
のオフセットを与えて第7図(d) K示す如く表示す
れば、第7図(b)に示す振動子Aによる像とほぼ重な
る事は言うまでもない。
この方法を用いた場合、像がダブって見える事は解消さ
れるが、全体として本来表示されるべき位置とけズした
位f)IJC表示される事になる。それが不都合な場合
は、上記の振動子Bに対するオフセット量(図−7の場
合−(ΔNB−ΔNA)だけを与えた後に、振動子A、
  Bの両者に対して等量(第7図の場合−△NA )
のオフセットff与えれば良い。この方法を用いる場合
の構成を第8図に示す。
第8図において2〜9は第4図の同一番号のものと同じ
ものであり、振動子Aを基準とした場合を考えているの
で、第4図におけるスイッチ7は除かれて、振動子Aに
対しては一定のオフセット針(0)が与えられている。
99出力をそのまま表示走査線番号として用いると、第
7図(b)と(d)を重ねた像が得られる。スイッチ1
1はその像を第7図8− (e)の如くするのに必要なオフセット量−△NA’r
作成するためのものであシ、これと加算器9との出力が
加算器12で加え合わされる事によシ、第7図(e)の
如き像が得られる。
この様に、2段階に分けてオフセット量を設定する利点
は以下の2点である。
第1に、複数の振動子による像がズレずに重なって見え
さえすれば良い。という場合は、全振動子に対して本来
の位置に表示される様に個別にオフセットを与える場合
に比べて、調整が少くてよい。第2に、一旦全ての振動
子の像が重なった後は、1ケ所の調整のみで全体像に対
する走査線番号のオフセットを調整できる。
以上の説明は2つの振動子が1つの探触子内に含まれた
場合についてのみ行なったが、3つ以上の振動子が1つ
の探触子内に含まれる場合についても、第4図の走を線
番号判定回路5からの出力を2ビット以上にし、オフセ
ット量設定5Wft7゜8の2つから更に増設し、デー
タセレクタ6の入カボート訪X17−憎課・手λ讃?)
口q kA +y口耐−↓呼事は明白である。
又、以上の説明は、位置検出機構としてロータリエンコ
ーダを用いた場合についてのみ行なったが、ポテンショ
メータを用いて角度を検出したーリ、回転運動を直糾運
動に変換した上で差動トランスを用いる事により角度を
検出したりして位置検出を行なう場合についても適用で
きる。これらの場合、検出された角度信号(アナログ)
をA/D変換する時は、第4図の構成において、カウン
タ4の出力式わシに、A/D変換器の出力あるいはその
出力をしかるべく符号変換して表示走査線番号に直した
ものを用いればよい。アナログ信号のままで処理する場
合はカウンタ4の代わりにボテンシ目メータ又は差動ト
ランスの出力を、振動子番号判定判定回路5の代わ勺に
電圧比較器としかるべき比較電圧源を、データセレクタ
60代わシにアナログマルチプレクサを、スイッチ7.
8の代わ夛に可変電圧源を、ディジタル加算器9の代わ
りにアナログ加算器を、それぞれ置けば良い。
〔発明の効果〕
子を1つの探触子内に組み込む時、ある程度以上の機械
精度を祷る事が費用の点で困難な場合に、模様的精度の
不足を安価に回路的に救済する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は一般の探触子の動作説明図、第3図は
本発明の一実施例の動作説明図、第4図は本発明の一実
施例ブロック図、第5図と第6図は夫々本発明の第2の
実施例の動作説明図とブロック図、第7図と第8図は夫
々本発明の第3の実施例の動作d−図とブロック図であ
る。 躬 2 図 (C) 第 5 図 AXAY     M 第 6 図 (α)(1))、(C) (i)                    Ce
)   −第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単一の探触子内で複数の超音波振動子を機械的に
    回転又は揺動させながら超音波を送受信し、ディスプレ
    イ上に輝度変調又はカラー変調圧よって断層像を表示す
    る超音波断層撮像装置で、現に送受信を行なっている振
    動子の機械的な位置又は方向又はその両者を機−的又は
    光学的エンコーダ又は差動トランス又はボテンシ田メー
    タ等の機械的位置検出機構によって検出し、表示走査線
    の位置又は方向又はその両者を決定する超音波断層撮像
    装置において、上記機械的位置検出機構の出力から直接
    に得られた各振動子の位置又は方向又はその両者に関す
    る情報に、各振動子に対して独立に任意のオフセラ)i
    ie加えて、各振動子に対する表示走査線の位置又は方
    向又はその両者に関する情報を修正する事10徴とする
    超音波断層撮像装置の符号変換回路。
  2. (2)複数の超音波振動子の取付精度の機械的誤差によ
    シ、異る振動子によって得られた断層像にズレが生じる
    場合、第1項記載のオフセット量として、ある特定の振
    動子による断層像を基準として他の振動子による断層像
    が基準断層像に丁度型なり合う様なオフセット量を基準
    とした振動子以外の振動子の光示走査線の位置又は方向
    又はその両者を決定するために与える事を特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の超音波断層撮像装置の符
    号変換回路。
  3. (3)上記基準とした振動子自身も取付に機械的な誤差
    を含む場合、その機械的誤差を補正するために表示走査
    線番号に付与すべきオフセット量を、当該探触子内の全
    ての振動子に対して等しく与える事を特徴とする特許請
    求の範囲第(2)項記載の超音波断層撮像装置の符号変
    換回路。
JP57144106A 1982-08-20 1982-08-20 超音波断層撮像装置の符号変換回路 Granted JPS5951346A (ja)

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JP57144106A JPS5951346A (ja) 1982-08-20 1982-08-20 超音波断層撮像装置の符号変換回路

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JP57144106A JPS5951346A (ja) 1982-08-20 1982-08-20 超音波断層撮像装置の符号変換回路

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JPS5951346A true JPS5951346A (ja) 1984-03-24
JPH0215027B2 JPH0215027B2 (ja) 1990-04-10

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ID=15354322

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61146247A (ja) * 1984-12-19 1986-07-03 松下電器産業株式会社 超音波診断装置
WO2004034911A1 (ja) * 2002-10-18 2004-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 超音波探触子

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US7431697B2 (en) 2002-10-18 2008-10-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ultrasonic probe

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Publication number Publication date
JPH0215027B2 (ja) 1990-04-10

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