JPS61113435A

JPS61113435A - 音響影像装置

Info

Publication number: JPS61113435A
Application number: JP15088184A
Authority: JP
Inventors: 康人竹内
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-05-31
Also published as: JPH0236100B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、足音波イメージング装置に関し、特にレンジ
ゲート付きオルソグラフィーといわれる、視線に対、し
て直交する断面の正面からみた音響イメージの影像装置
に関する。

（従来の技術）オルソグラフィーは開口から送った送波パルスに対して
その開口に戻ってくるエコーの中で、ある帰投時刻（こ
れを以下、レンジゲートという）内のエコーパルスだけ
をとらえて２次元的イメージを構成するもので、得られ
るイメージは直？Ｊ！像　　　　□に近い影像である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来のオルソグラフィイメージング装置
においては、送波器から目的空間へ全面一様に超音波を
照射し、戻ってきたエコーをあるレンジゲートで一斉に
採取するため多くの受波エレメントでなる２次元受波器
（送波は必ずしも多数のエレメントである必要はない）
を必、要とし、又その侵の信・丹処理においては複雑な
並列・直列変換器を要し、高価な回路構成となっていた
。又２次元受波器を含む探触子からの引出し線はエレメ
ントの数だけ必要となり、膨大なケーブル農となって、
探触子の操作性の上でも問題であった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、２次元送受波器アレイからの信号処理を高速ス
イッチングと並・直列変換とによって行うことにより、
探触子からの引出しケーブル爵を少なくし操作性を向上
し１．且つイメージデータの高速処理を行う音響イメー
ジング影像装置！　　　　　を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記問題を解決する本発明は、オルソグラフィー・イメ
ージャーであって、縦横に複数個の振動子エレメントを
配列した２次元アレイと、レンジゲートとして働き各エ
レメント毎に個別に接続されてなる複数−のスイッチと
、前記２次元アレイの縦一列のエレメントからの各信号
を前記スイッチを介して受けこれを適宜に遅延し１本の
信号線上にタイムマルチプレクスされた信号列として取
り出すディレーラインを２次元アレイの各列毎に設け、
これらのディレーラインを直列接続してなるディレーラ
イン群と、このディレーライン群がらの出力信号により
ホログラムデータを得、そのデータに基づき２次元像を
得る手段を具備し、２次元アレイで得られる並列エコー
信号を前記ディレーライン群により直列変換して取り出
し得るようにしたことを特徴とするものである。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、。

第１図は、本発明の音響影像装置の探触子部分を示す略
示的構成図である。第１図の（イ）は２次元受波器アレ
イの縦一列部分の振動子エレメントからの信号を直列伝
送する場合を示し、同図の（ロ）は２次元受波器アレイ
の縦・横列全エレメントからの信号を直列伝送する場合
を示す。

同図において、１は縦ｎ個、横僧個の複数個のエレメン
トを有する２次元受波′器アレイである。

２は２次元受波器アレイ１のエレメントに直接接続され
、レンジゲートのタイミングでスイッチングするアナロ
グスイッチである。、、３はアナログスイッチ群からの
信号をノーマライズする増幅器である。４は２次元受波
器アレイ１の横１番目における縦列エレメントからの信
号を適宜に遅延し並・直列変換するディレーラインであ
る。同図（ロ）においては、４−１は横列１番目のエレ
メントからの信号を、又４−２は横列２Ｎ目のエレメン
トがらの信号を、４−ｍは横列■番目のエレメントから
の信号をそれぞれ適宜に遅延するディレーラインである
。５及び５−１．・・・、５−ｍはディレーラインから
の信号をノーマライズする増幅器である。６は無反射終
端である。

このような構成における動作を示すと次のとおりである
。第１図の（イ）において、入力波であるエコーが２次
元受波器アレイ１によりて電気信号に変換される。その
信号はスイッチ群２を介して次のディレーライン５のタ
ップに次々と加えられる。スイッチ群２は図示しないデ
ータ処理部分からの制御信号により付勢され、所定のレ
ンジゲートにエコー信号を通過させる。ディレーライン
５からは並・直列変換された信号が出力される。

その結果、増幅器５からの出力はタイムマルチブレクス
された形で信号が次々と直列伝送される。

この様子を第２図に示す。即ち、２次元受波器アレイの
横１番目列のエレメントｎ個が受ける入力波形は、次々
とタイムマルチブレクスされて出力されている。同様に
第１図（ロ）においては、横列１番目から１番目までの
各ｎ個の全エレメントが受ける入力波形は１本の信号線
上に得られ、直列伝送される。

第３図は本発明の音響影像装置の実施例を示す要部構成
図である。この図において、１０は探触子部分を示し、
２０は音響データ処理部分を示している。

１１は目的空間に対して音波を照射し、且つｎ個ｘｍｌ
ｌｌのエレメントを有して入力波を電気信号に変換す°
る２次元送受波器アレイである。１２は２次元送受波器
アレイ１１からの音響信号をスイッチングするアナログ
スイッチであり、１３はスイッチングされた信号をノー
マライズする増幅器である。１４はスイッチングされた
信号をマルチプレクスして並・直列変換するディレーラ
インである。このディレーライン１４の両端出力を利用
することによって、ディレーラインの損失や分散性を除
去することができる。

２１はディレーライン１４の両端出力を受けるディレー
アジャスタで、受信特性□の揃った２つの増幅器からな
っている。２２はディレーライン１４の両端の両川力を
ノーマライズするイコライザｔ　　　　で、一種のバン
ドパスフィルタより構成されている。２３は信号を対数
変換するログアンプである。

２４は検波器、２５は発振器、２６は移相器である。２
７は検波された信号の特定周波数成分を通すローパスフ
ィルタであり、２８はアナログ信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器である。

２９はＡ／Ｄ変換器２８によってディジタル信号に変換
されたディレーライン１４の両端出力をディジタル的に
加算するホログラムメモリである。

３０は２次元データを高速でフーリエ変換を行うＦＦＴ
ＩＩ能を有するプロセッサである。３１はホログラムメ
モリ２つのデータ及びプロセッサ３゜のデータをもとに
音響イメージデータとして記憶し、目的とするイメージ
を得るイメージメモリである。３２はプロセッサ３０か
らの信号を授受しながらＡ／Ｄ変換器２８及びホログラ
ムメモリ２９の動作タイミングと、探触子部分１０に送
るタイミングをコントロールするローカルタイミングコ
ントロールである。３３はローカルタイミングコントロ
ール３２からの信号を受けて探触子への送波タイミング
パルスを送る送波トリが回路であ　　　　　する、、３
４はアナログスイッチ１２の受信タイミングをコントロ
ールするレンジゲート発生回路で、３５は音響イメージ
の深度コントロール回路で、レンジゲート発生回路３４
をコントロールする。

３６は２次元送受波器アレイ１１の中心に対して、送波
トリガ回路３３のタイミングトリガパルスを受けてバー
スト信号を発生し送信するバースト発振器である。

以上のような構成における動作を述べると次のとおりで
ある。

探触子部分１０の２次元送受波器アレイ１１の、例えば
中央部の１つのエレメントをバースト発振器３６の出力
で付勢し、目的空間に対して音波を照射する。戻ってき
た入力波は２次元受波器アレイ１１により受信され、レ
ンジゲートパルスによって駆゛動されるスイッチを介し
てディレーライン１４に加えられる。アレイからのエコ
ー信号は並・直列変換されて、音響データ処理部分２０
に直列伝送される。直列伝送されたディレーライン１４
の両端出力は同じ特性を有するログアンプ２３までの受
信機を経由した後、Ａ／Ｄ変換器２８によってディジタ
ル変換される。このディジタル変換されたディレーライ
ン１４の両端出力はホログラムメモリの中でディジタル
的に加算されて、ディレーライン１４における信号のロ
スや分散性が除去される。これにより２次元送受波器ア
レイの受信エレメント間の感度ムラが除去され、更にプ
ロセッサ３０によプてホログラムメモリデータに対して
２次元フーリエ変換を行うことによって、目的空間の全
視野に対して焦点のあったイメージを得ることができる
。

ここで、Ａ／Ｄ変換器２８によってディジタル変換され
た原始データはログアンプ２３により対数変換されてい
るため、信号の振幅情報より位相゛情報が主としてホロ
グラムに供給される。更にディレーライン１４の両端出
力を受けるログアンプ２３を含む受信機の周波数特性を
ディレーライン１４の中央部から見て等価にすれば、均
一な周波数特性が得られ、高感度で、焦点のあったシャ
ープなイメージを得ることができる。

更に探触子部分１０及び音響データ処理部分２０とによ
って構成される音響影像装置のシステム全体はレンジゲ
ートの送波パルスからの時間遅れ吊に応じ（可変焦点で
あることが望ましいが、２次元送受波器アレイ１１のア
パーチュアの前に音響レンズを置くか、増幅器１３の前
にパラボラ状のディレーマツプを設置するかし、且つホ
ログラムメモリの段階でソウトークエアによるディジタ
ル処理すれば、目的空間の特定の注目したい深度にイメ
ージの焦点を最適に調整することができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ｎ個×ｍ個の多
数の受信エレメントを有する２次元送受波器アレイによ
って目的空間の全視野に対して直交するどの断面からの
入力波信号も受信され、且つ適切なタイミングパルスに
よってレンジゲートされた後、並・直列変換によって直
列伝送することにより、大間口で高密度アレイを有する
パルスエコ一方式オルソグラフィーが実現できる。又、
：　　　　　ディレーラインの両端出力を利用してデー
タ処理を行うことにより、高速で高感度な直視像を得る
ことができる。更に、探触子からデータ処理部分への信
号は直列伝送であるため、探触子からのケーブルは必要
最小限の社で良く、引出し線の少ない操作性に優れた探
触子を形成することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の探触子部分を示す略示的構成図、第２
図は直列伝送されるエコー信号の様子を示す説明図、第
３図は本発明の音響影像装置の実施例を示す要部構成図
である。１・・・２次元受波器アレイ２・・・アナログスイッチ３・・・増幅器４．４−１〜４−ｍ・・・ディレーライン５．５−１〜
５−ｍ・・・増幅器６・・・無反射終端　　１０・・・探触子部分１１・・
・２次元送受、波器アレイ１２・・・アナログス、インチ１３・・・増幅器　　　　１４・・・ディレーライン２
０・・・音響データ処理部分　　　　　　　　　　　　
　１２１・・・ディレーアジャスタ２２・・・イコライザ　　２３・・・ログアンプ２４・
・・検波器　　　　２５・・・発振器２６・・・移相器
　　　　２７・・・ローパスフィルタ２８・・・Ａ／Ｄ
変換器　２９・・・ホログラムメモリ３０・・・プロセ
ッサ　　３１・・・イメージメモリ３２・・・ローカル
タイミングコントロール３３・・・送波トリガ回路３４・・・レンジゲート発生回路３５・・・深度コントロール回路３６・・・バースト発振器特許出願人　　横河メディカルシステム株式会社馬２図波形の相対的伝教方向＃ｎ−１＃ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）オルソグラフィー・イメージャーであって、縦横
に複数個の振動子エレメントを配列した２次元アレイと
、レンジゲートとして働き各エレメント毎に個別に接続
されてなる複数個のスイッチと、前記２次元アレイの縦
一列のエレメントからの各信号を前記スイッチを介して
受けこれを適宜に遅延し１本の信号線上にタイムマルチ
プレクスされた信号列として取り出すディレーラインを
２次元アレイの各列毎に設け、これらのディレーライン
を直列接続してなるディレーライン群と、このディレー
ライン群からの出力信号によりホログラムデータを得、
そのデータに基づき２次元像を得る手段を具備し、２次
元アレイで得られる並列エコー信号を前記ディレーライ
ン群により直列変換して取り出し得るようにしたことを
特徴とする音響影像装置。
（２）前記ディレーライン群は、ディレーライン群の両
端の出力を利用するように構成され、ディレーラインの
損失及び分散性が相殺されるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の音響影像装置。