JP3479850B2 - 分散圧縮法を用いた超音波送受信方法及び送受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は分散圧縮法を用いた超音
波送受信方法及び超音波送受信装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、超音波診断装置が、医療診断の分
野で用いられている。この超音波診断装置は、被検体に
超音波を送波し、被検体の音響インピーダンスの異なる
境界から反射されるエコーを受波して、信号処理し、表
示装置に表示するものである。このエコー画像を表示装
置に高速でリアルタイム表示させる技術として、ダイナ
ミックフォーカス法が用いられている。 【０００３】ダイナミックフォーカス法は、送受波器
（超音波プローブ）から超音波を被検体に向けて送波
し、被検体から反射されてくるエコーを、複数のエコー
源毎にその焦点距離を調整して収集し表示装置に表示さ
せるものである。図８はダイナミックフォーカス法の説
明図である。超音波プローブ（図示せず）から超音波を
被検体に向けて送波すると、被検体の音響インピーダン
スの異なる境界から図に示すようにエコーが発生する。 【０００４】そこで、送受波器の後段に図に示すような
電子レンズ１を配置し、エコー源Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれ
ぞれから反射されるエコーをダイナミックに焦点を合わ
せて後段の処理回路に取り込むのである。電子レンズ１
は、複数の遅延素子より構成され、送受波器の超音波振
動子（エレメント）毎の出力の位相を合わせることによ
り、焦点調節を行なうものである。先ず、エコー源Ａか
らのエコーを電子レンズ１で取り込み、次にエコー源Ｂ
からのエコーを取り込み、以下、エコー源Ｃ，エコー源
Ｄの順に取り込む。このような一連の処理において、電
子レンズ１は、それぞれのエコー源の位置に対応して各
送受波器のエレメントの遅延量を電気的に調整して、１
点に収束させ、それぞれのエレメントの出力を加算する
動作を行う。 【０００５】また、超音波診断装置の他の技術として、
送受波器から周波数を時間と共に変化させた超音波パル
スを送波し、受波時に送波信号と受波信号の相関を取
り、時間軸上で短くした（つまり圧縮した）信号を得る
方法（分散圧縮法）が用いられるようになってきてい
る。 【０００６】図９は分散圧縮法の動作説明図である。パ
ルス送受波器から周波数を時間と共に変化させたパルス
を送波すると、そのエコー（受波信号）も周波数が時間
と共に変化したものとなる。図の（ａ）はこの時の受波
されたエコー信号波形を示す。τはエコー信号ｓ（ｔ）
の時間幅である。このエコー信号ｓ（ｔ）は圧縮フィル
タ２に入り、フィルタリング処理がなされる。 【０００７】圧縮フィルタ２は、送波パルスと同じ波形
を係数として持っており、入力された信号ｓ（ｔ）と畳
み込み演算（コンボルューション演算）を行う。この圧
縮フィルタ２の伝達関数をｈ（ｔ）とする。畳み込み演
算の結果、図（ｃ）に示すような短いパルスが出力ｇ
（ｔ）として得られる。 【０００８】前述したような分散圧縮法は、１個の大振
幅パルス送波を行なわなくても、そのトータルのエネル
ギーが１個の大振幅パルス送波と同じになるように周波
数を時間的に変化させたパルスを送波することにより、
被検体への送波エネルギーは等しいので、送波パルスの
到達距離を延ばすことができる。パルス到達距離を延ば
さない場合は、送波周波数を上げられるので空間分解能
が向上し、焦点を絞った送波が行えるので、分解能を向
上させられることから、近年用いられるようになってき
ている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】前述した分散圧縮法を
ダイナミックフォーカス法と組み合わせて、超音波診断
装置に適用する場合、以下のような問題がある。つま
り、ダイナミックフォーカスのエコー源毎にビームフォ
ーミングを行なっているので、ビームフォーミングの後
に圧縮を行うと、正確な出力を得ることができなくな
る。圧縮中は（つまり畳み込み演算中は）、時間を圧伸
（時間軸を変化させることをいう。以下、同じ）しては
ならない。ところが、ダイナミックフォーカス法を用い
ると、可変焦点調節を行なう必要から、信号の時間軸を
圧伸する必要がある。時間を圧伸させている信号を入力
として畳み込み演算を行うと正しい結果は得られないこ
とになる。 【００１０】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、正確な超音波画像を得ることができる分
散圧縮法を用いた超音波送受信方法及び送受信装置を提
供することを目的としている。 【００１１】 【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
第１の発明は、周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に向けて送波し、受波したエコー信号を圧縮し、
この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
ようにしたことを特徴としている。 【００１２】また、前記圧縮を超音波プローブの複数の
超音波振動子毎にまとめたアレイ毎に行うことが、後段
のハードウェア回路を少なくすることができることから
好ましい。 【００１３】更に、受波したエコー信号を一旦エコーメ
モリに格納しておき、該エコーメモリからエコーデータ
を順次読み出し、ディジタル・シグナル・プロセッサを
用いて前記圧縮と整相・加算処理を行なって超音波画像
を得ることが、ハードウェア回路を少なくすることがで
きることから好ましい。 【００１４】前記した課題を解決する第２の発明は、周
波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に向けて送
波する手段と、受波したエコー信号を圧縮する手段と、
この圧縮された信号を整相・加算して超音波画像を得る
手段とを具備したことを特徴としている。 【００１５】また、超音波を送受波する超音波プローブ
は複数の超音波振動子毎にグループ化されたアレイに分
割され、前記圧縮手段は、分割されたアレイ毎に設ける
ものであることが、ハードウェア回路を少なくすること
ができることから好ましい。 【００１６】更に、受波したエコー信号を格納するエコ
ーメモリと、ディジタル・シグナル・プロセッサを設
け、該ディジタル・シグナル・プロセッサは、前記エコ
ーメモリからエコーデータを順次読み出し、圧縮と整相
・加算処理を行なって超音波画像を得るものであること
が、ハードウェア回路を少なくすることができることか
ら好ましい。 【００１７】前記した課題を解決する第３の発明は、周
波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に向けて送
波する手段と、受波したエコー信号の位相を調整して焦
点を合わせる複数の固定ディレイレンズと、これら固定
ディレイレンズの出力を圧縮する圧縮フィルタと、これ
ら圧縮フィルタの出力の一つを選択する切替スイッチと
を具備したことを特徴としている。 【００１８】 【作用】 （第１の発明）分散圧縮法を用いる場合、エコー源から
のエコーを受けて、圧縮フィルタにかけるまでは時間を
圧伸させてはならない。ところが、ダイナミックフォー
カス法を用いると、可変焦点調整を行なう必要から、時
間を圧伸する必要がある。そこで、圧縮フィルタにかけ
た後に、ダイナミックフォーカスを行なうようにした。
つまり、先ず受波したエコー信号を圧縮し、その後圧縮
された信号を整相・加算するようにしている。このよう
にすれば、圧縮する場合には、入力信号は時間的に圧伸
はなく、正確な圧縮された出力が得られる。正しく圧縮
された信号を、整相・加算するから、正確な超音波画像
（エコー像）を得ることができる。 【００１９】（第２の発明）受波したエコー信号を圧縮
する手段を、エコー信号を整相・加算する手段の前に持
ってくるようにした。従って、第１の発明の場合と同様
に、時間的に圧伸のない入力信号を圧縮して、その後に
整相・加算することができ、得られる超音波画像も正確
なものとなる。 【００２０】また、超音波プローブを複数の超音波振動
子毎にアレイに分割すると、後段のハードウェア回路を
少なくすることができる。更に、圧縮処理と整相・加算
処理をディジタル・シグナル・プロセッサで行なうと、
圧縮フィルタやビームフォーマ等のハードウェア回路が
いらなくなる。 【００２１】（第３の発明）ダイナミックフォーカス用
のディレイレンズの遅延時間を固定した固定ディレイレ
ンズを用いると、固定ディレイレンズの内部では時間の
圧伸はないので、該固定ディレイレンズの後に圧縮フィ
ルタを持ってきても、正確な出力が得られる。 【００２２】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明方法の原理を示すフローチャ
ート、図２は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。本発明方法は、周波数を時間と共に変化させたパ
ルスを被検体に向けて送波し（Ｓ１）、受波したエコー
信号を圧縮し（Ｓ２）、圧縮された信号を整相・加算し
て超音波画像を得る（Ｓ３）ことを特徴としている。 【００２３】図２に示す装置では、送波系については省
略して示してある。実際には送波用のビームフォーマ、
超音波プローブに超音波パルスを与えエコーを受けるト
ランスミッタ／レシーバ回路が設けられている。そし
て、トランスミッタからは周波数を時間と共に変化させ
たパルスが超音波プローブに与えられ、該超音波プロー
ブから被検体に向けて送波される。図において、１０は
超音波を送波し、エコーを受波する超音波プローブで、
図に示すように複数のエレメント（超音波振動子）より
構成されている。１１は４個のエレメント単位にエコー
を受波・合成するアレイ合成部である。実用上は、４個
のエレメント毎に受波・合成して処理しても、エレメン
ト単体毎に受波し、画像処理した場合と遜色のない画像
が得られる。このように、複数のエレメントをまとめて
受波・合成すると、後段のハードウェア回路を少なくす
ることができる。なお、受波・合成の単位は４個に限る
ものではなく、受波・合成してもエレメント単体毎に受
波した場合と遜色のない超音波画像を得ることができる
任意の数のエレメントを単位とすることができる。 【００２４】１２は各アレイ合成部１１の出力を受けて
畳み込み演算を行なって短い時間幅のパルスを得る圧縮
フィルタ、１３は該圧縮フィルタ１２の出力を整相・加
算するビームフォーマで、可変ディレイレンズ１３ａと
方位角設定部１３ｂより構成されている。１３ａは各圧
縮フィルタ１２の出力を受けるダイナミックフォーカス
用の可変ディレイレンズ（電子レンズ）である。該可変
ディレイレンズ１３ａは、圧縮フィルタ１２の数だけの
可変ディレイ素子Ｄより構成されており、エコー源毎に
その時間遅延量を可変できる構成になっている。１３ｂ
は各可変ディレイレンズ１３ａの出力を受けて、コント
ローラ（図示せず）から与えられる音線番号に応じたデ
ィレイを行なって、位相調整しセクタスキャンに応じた
方位角を決める方位角設定部である。該方位角設定部１
３ｂの後段には画像処理用の後処理回路（図示せず）が
設けられ、処理後エコー画像を表示装置に表示するよう
になっている。このように構成された装置の動作を説明
すれば、以下のとおりである。 【００２５】先ず、図示しない送波系から超音波プロー
ブ１０に周波数を時間と変化させたパルスが与えられ、
超音波プローブ１０から被検体（図示せず）に向けて送
波される。この結果、被検体の音響インピーダンスの異
なる境界から図８に示すようにエコーが発生する。それ
ぞれのエコー源から発生したエコーは、超音波プローブ
１０で受波される。受波されたエコーは、トランスミッ
タ／レシーバ回路（図示せず）を介してアレイ合成部１
１に入る。 【００２６】アレイ合成部１１は、４個のエレメントの
受波信号を合成し、出力する。各アレイ合成部１１の出
力は、それぞれの圧縮フィルタ１２に入る。各圧縮フィ
ルタ１２では畳み込み演算が行なわれ、短い時間幅のパ
ルスがそれぞれの圧縮フィルタ１２から出力される。本
発明では、圧縮フィルタ１２に入力される信号は、時間
圧伸を行わない信号であるので、正しい圧縮処理が行え
ることになる。各可変ディレイレンズ１３ａは、それぞ
れの圧縮フィルタ１２の出力を受けて、エコー源の距離
に応じた焦点を合わせるための時間遅延を行う。これら
可変ディレイレンズ１３ａで焦点が合わせられたエコー
信号は、方位角設定部１３ｂに入る。該方位角設定部１
３ｂは、コントローラ（図示せず）から与えられる音線
番号に応じたディレイを行なって、位相調整しセクタス
キャンに応じた方位角を決める。 【００２７】図３は可変ディレイレンズ１３ａと方位角
設定部１３ｂの動作説明図である。可変ディレイレンズ
１３ａは、図３の（ａ）に示すように方位角成分を含ま
ないエコーの位相を調整するものである。図（ａ）は方
位角成分を含まないエコーの位相調整の様子を示してい
る。図（ａ）において、３０は音線３１上に存在するエ
コー源、３２は音線３１と垂直な波面である。可変ディ
レイレンズ１３ａは、エコー源３０からのエコーが波面
３２で揃うように各エコーの位相を遅延する。 【００２８】例えば、エコー源３０からのエコーの内、
一番内側の音線３０に沿ったエコーは一番速く波面３２
に到達し、その外側のエコーは外側に行くほど波面３２
に遅く到達する。このようなエコーの位相を波面３２で
揃えるために、可変ディレイレンズ１３ａは、真ん中の
エコーの遅延時間を一番長くし、その外側に行くほど遅
延時間を短くする。このような、位相調整により波面３
２上で各エコーの位相が揃うことになる。この場合の遅
延量は、図に示すように２次曲線となる。なお、ダイナ
ミックフォーカスの場合、エコー源３０は図に示す位置
だけにあるとは限らず、図８に示すように複数のエコー
源が存在する。そこで、可変ディレイレンズ１３ａは、
１個の音線上に存在する複数のエコー源からのエコーに
対して、それぞれ速やかに波面３２で位相を揃えるよう
な動作を行なう必要があり、高速動作が要求される。 【００２９】図３の（ｂ）は方位角成分を含むエコーの
位相調整の様子を示している。図の３２は図３の（ａ）
に示す波面３２と同じである。可変ディレイレンズ１３
ａで波面３２に位相が揃っても、方位角により、超音波
プローブ１０には角度θで入射することになる。この場
合、上側のエコーほど速く超音波プローブ１０に到達
し、下側のエコーほど遅く超音波プローブ１０に到達す
る。そこで、方位角設定部１３ｂは超音波プローブ１０
の面で位相を調整するために、それぞれのエコー毎に時
間遅延を行ない位相を調整する。この場合の遅延量は、
図に示すように１次曲線となる。方位角設定部１３ｂの
位相調整量は、音線番号で固定である。音線番号が異な
れば、図の角度θが変化するので、位相調整量も異なっ
てくる。１個の音線番号で、位相調整量は固定であるの
で、方位角設定部１３ｂには、可変ディレイレンズ１３
ａほどの高速動作は要求されない。 【００３０】方位角設定部１３ｂは、可変ディレイレン
ズ１３ａの出力を整相・加算した後、後段の処理回路に
渡す。後段の処理回路では、エコー信号を処理した後
（例えば対数圧縮，検波）、ＤＳＣ（ダイナミック・ス
キャン・コンバータ）が信号処理したそれぞれのエコー
データをビデオメモリ上の決められた位置にマッピング
し、走査方向変換を行なって表示装置に超音波画像（エ
コー像）を表示させる。 【００３１】本発明によれば、ダイナミックフォーカス
を用いた超音波診断装置において、分散圧縮法を用いた
場合でも、正確なエコー像を得ることができる。つま
り、本発明によれば、分散圧縮法を用いる結果、被検体
の深い部分のエコー像を、高速にリアルタイム表示する
ことができる。 【００３２】図４は本発明の他の実施例を示す構成ブロ
ック図である。図２と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施例も、送波系は省略して示してある。
この実施例は、エコーデータを一旦エコーメモリに格納
しておき、その後ディジタル・シグナル・プロセッサ
（ＤＳＰ）を用いて、エコーメモリから順にエコーデー
タを読み出して、圧縮処理、ダイナミックフォーカス処
理、整相・加算処理を行うようにしたものである。図２
に示す実施例は、エコーデータを一時ため込んでおく部
分がなく、リアルタイムの処理方式である。これに対し
て、本実施例はエコーデータをエコーメモリに一旦格納
してから処理する方式である。この結果、受波したエコ
ーデータを表示装置に表示するまでに少し時間がかか
る。しかしながら、時間遅れはフレームレートである１
／３０秒以下であり、実用上問題ない。 【００３３】図４において、１０は超音波を送波し、受
波する超音波プローブで、図に示すように複数のエレメ
ントより構成されている。１１は４個のエレメントのグ
ループ単位に設けられたアレイ合成部である。実用上
は、４個のエレメント毎に受波・合成して処理しても問
題はない。なお、受波・合成の単位は４個に限るもので
はなく、受波・合成しても画像信号の品質の低下をきた
すことのない範囲で、任意の数のエレメントを単位とす
ることができる。１６は、各アレイ合成部１１の出力を
ディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器である。 【００３４】１７は各Ａ／Ｄ変換器１６の出力を一旦格
納するエコーメモリ、１８は該エコーメモリ１７から順
次データを読み出し、圧縮フィルタ処理，ダイナミック
フォーカス処理，ビームフォーミング処理を行うディジ
タル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）の群（アレイ）
である。具体的には、このＤＳＰアレイ１８は、複数の
ＤＳＰより構成されており、それぞれのＤＳＰが分担し
て上記処理を実行する。１９は、ＤＳＰアレイ１８の出
力を格納する画像メモリである。このように構成された
装置の動作を説明すれば、以下のとおりである。 【００３５】超音波プローブ１０から周波数を時間と共
に変化させたパルスを被検体に送波し、超音波プローブ
１０でエコーを受波し、アレイ合成部１１でエコーを合
成するまでの動作は、図２の実施例と同じである。各ア
レイ合成部１１の出力は、Ａ／Ｄ変換器１６でディジタ
ルデータに変換された後、エコーメモリ１７に格納され
る。 【００３６】ＤＳＰアレイ１８では、内部の各ＤＳＰが
自分の持つプログラムにより自分の担当する部分のエコ
ーデータをエコーメモリ１７から順次読み出し、先ず畳
み込み演算による圧縮フィルタ動作を行なう。次に、畳
み込み演算により圧縮されたデータに対してエコー源か
らの距離に応じて焦点を追従させる調整動作（ダイナミ
ックフォーカス）のための局所毎の時間軸圧縮を行な
う。次に、この焦点追跡調整のための時間軸合わせが終
了したデータに対して、更に方位角に対応した時間合わ
せ（及び必要なら位相調整を含む）を行った後、全ての
アレイに対応するエコーデータを加算する。 【００３７】以上の動作は、整相・加算の手続をＤＳＰ
アレイ１８で時分割と空間分割の併用によりソフトウェ
アで記述された処理手続として実行する概要を述べたも
のである。この場合、常識的に行われるように、エコー
メモリ１７へのエコーデータの収容形態はその番地と到
来時刻とを順に１対１に対応させているので、具体的に
これらの時間軸の圧伸及び時間合わせの作業は、全てソ
フトウェアからはどの番地（時刻）のデータをどのよう
な重み付けでどこに移すか、若しくは累積加算するかと
いう形の手続記述となる。 【００３８】このような積和演算乃至コンボルューショ
ン形式の動作は、ＤＳＰが得意とするものである。従っ
て、このようなＤＳＰアレイ１８による構成は、個々に
は安価なＤＳＰを多数並列動作させることで、高価で開
発に時間のかかる専用のＩＣやＬＳＩを一切用いること
なく、ダイナミックフォーカスを用いた受波ビームフォ
ーミングを行なうことができる点にある。 【００３９】このようにして、整相・加算されたデータ
は、続く画像メモリ１９に格納される。画像メモリ１９
に格納されたデータは、順次読み出されて後段の処理回
路に送られ、所定の信号処理の後、表示部に表示され
る。 【００４０】図４の実施例によれば、エコーデータを一
旦エコーメモリ１７に格納した後、順次読み出してＤＳ
Ｐアレイ１８に処理させるので、時間遅延を生じる。し
かしながら、この時間遅延は前述したように、１／３０
秒以内におさめることができ、実用上は問題はない。こ
の実施例によれば、圧縮フィルタ処理，ダイナミックフ
ォーカス処理，整相・加算処理の一連の処理をＤＳＰア
レイ１８に行わせることができるので、圧縮フィルタ，
可変ディレイレンズ，ビームフォーマを必要とせず、安
価な装置を提供することができる。ダイナミックフォー
カスを用いた超音波診断装置において、分散圧縮法を用
いた場合でも、正確なエコー像を得ることができるとい
う効果は、図２の実施例の場合と同様である。 【００４１】図５は本発明の他の実施例を示す構成ブロ
ック図である。図２と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。この実施例も送波系の構成は省略して示してい
る。図では、超音波プローブ１０は、６４個のエレメン
トから構成されているものとしている。２０は各エレメ
ントの出力を増幅するアンプ、２１はアンプ２０の６４
個の出力を同時に受けて、ダイナミックフォーカスと整
相（ビームフォーミング）を行なう固定ディレイレンズ
である。図では、それぞれ焦点距離がｆ１，ｆ２，ｆ３
の３個の場合を示しているが、３個に限るものではな
い。 【００４２】２２は各固定ディレイレンズ２１の出力を
受けて圧縮を行なう圧縮フィルタである。２３は、各圧
縮フィルタ２２の出力を受けて、エコーの時間順に後段
の回路に与える切替スイッチである。このように構成さ
れた装置の動作を説明すれば、以下のとおりである。 【００４３】図２に示す実施例と同じ要領で、超音波プ
ローブ１０から周波数を時間と共に変化させたパルスを
被検体に送波し、超音波プローブ１０でエコーを受波す
る。受波されたエコー信号は、アンプ２０で各エレメン
ト毎に増幅され、出力される。このアンプ２０の出力
は、３個の固定ディレイレンズ２１に同時に入る。 【００４４】それぞれの固定ディレイレンズ２１は、入
力された各エレメントの信号に焦点調整用のディレイを
かけ、その後ビームフォーミング（整相）を行なってい
る。その後、整相されたエコー信号は加算され、各固定
ディレイレンズ２１から出力される。各固定ディレイレ
ンズ２１の出力は、続く圧縮フィルタ２２に入り、畳み
込み演算が行われる。この結果、各圧縮フィルタ２２か
らは、時間幅の短くなったエコーパルスが得られる。 【００４５】ところで、各固定ディレイレンズ２１の出
力は、エコー源の距離に対応したものだけが正しく焦点
調整され、整相・加算されている。そこで、切替スイッ
チ２３は、正しいエコー信号をエコーの時間順に後段の
回路に取り込むべく各圧縮フィルタ２２の出力を切り替
える。この結果、切替スイッチ２３の出力は後段の処理
回路に送られ、所定の信号処理が行なわれ、エコー像が
表示装置に表示される。 【００４６】この実施例のように、電子レンズを焦点距
離が固定のものを、予め設ける方式では、その焦点距離
に対応したエコー源の像は集束させることができるが、
第１のエコー源と第２のエコー源との間に他のエコー源
があり、そのエコー源に対応した焦点距離を持つ電子レ
ンズがない場合には、その点のエコーは集束させること
ができない。しかしながら、固定焦点方式であるので、
電子レンズ内部で時間が圧伸されることはない。従っ
て、この実施例の場合には電子レンズの後に圧縮フィル
タを設けても正確な出力が得られる。つまり、ダイナミ
ックフォーカスを用いた超音波診断装置において、分散
圧縮法を用いた場合でも、正確なエコー像を得ることが
できる。 【００４７】なお、送波と併せてコンビネーションフォ
ーカスを行なう場合には、送波の時間幅τ（図９参照）
をゾーンに応じて可変するようにしてもよい。例えば、
近距離のゾーンの場合には大振幅送波は不要なので、１
発のパルスとし、中距離のゾーンの場合には、τが短い
幅の送波を行ない、遠距離のゾーンの場合には、大振幅
送波に対応するτが長い幅の送波を行なうようにする。 【００４８】本発明では、超音波プローブとして、通常
のアレイの他に、図６に示すようなアニュラーアレイ
（円環状型アレイ）を用いることができる。アニュラー
アレイは、通常のアレイのように、位相調整によるセク
タスキャンは行なうことができないが、方向は固定とな
るものの、その円環状のエレメント配置によりダイナミ
ックフォーカス特性は極めて優れている。 【００４９】また、本発明は、超音波振動子（エレメン
ト）又は複数のエレメントよりなるアレイ毎に分散圧縮
型の送受波を行ない、その都度圧縮されたデータをメモ
リに格納しておき、全エレメント又は全アレイのデータ
がメモリに揃った後に、ビームフォーミングを行なう開
口合成方式をとることもできる。このような構成をとる
と、ハードウェアを減らすことができ、回路の簡素化が
図れる。 【００５０】また、本発明にマルチビームフォーミング
を適用する場合には、合成されるビーム毎に圧縮フィル
タとビームフォーマのセットを具備する必要がある。図
７にマルチビームフォーミング（受波系のみやや異なる
指向性のものを複数用意して１回の送波で一気に何本か
の音線のエコーデータを得る方式をいう）を実現する場
合の構成例を示す。図２と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図に示すように、図２に示す構成が合成さ
れるビーム（音線）毎に設けられている。 【００５１】 【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば周波数を時間と共に変化させたパルスを被検体に
向けて送波し、受波したエコー信号を圧縮し、この圧縮
された信号を整相・加算して超音波画像を得ることこと
により、正確な超音波画像を得ることができる。 【００５２】また、本発明によれば周波数を時間と共に
変化させたパルスを被検体に向けて送波する手段と、受
波したエコー信号を圧縮する手段と、この圧縮された信
号を整相・加算して超音波画像を得る手段とを具備する
ことにより、正確な超音波画像を得ることができる。 【００５３】また、超音波を送受波する超音波プローブ
は、複数の超音波振動子毎にグループ化されたアレイに
分割され、前記圧縮手段は、分割されたアレイ毎に設け
ることにより、ハードウェア回路を少なくすることがで
きる。 【００５４】また、受波したエコー信号を格納するエコ
ーメモリと、ディジタル・シグナル・プロセッサを設
け、該ディジタル・シグナル・プロセッサは、前記エコ
ーメモリからエコーデータを順次読み出し、圧縮と整相
・加算処理を行なって超音波画像を得ることにより、ハ
ードウェア回路を少なくすることができる。 【００５５】また、本発明によれば周波数を時間と共に
変化させたパルスを被検体に向けて送波する手段と、受
波したエコー信号の位相を調整して焦点を合わせる複数
の固定ディレイレンズと、これら固定ディレイレンズの
出力を圧縮する圧縮フィルタと、これら圧縮フィルタの
出力の一つを選択する切替スイッチとを具備することに
より、正確な超音波画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明方法の原理を示すフローチャートであ
る。 【図２】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。 【図３】可変ディレイレンズと方位角設定部の動作説明
図である。 【図４】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。 【図５】本発明の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。 【図６】アニュラーアレイの外観を示す図である。 【図７】マルチビームフォーミングを実現する場合の構
成例を示す図である。 【図８】ダイナミックフォーカス法の説明図である。 【図９】分散圧縮法の動作説明図である。 【符号の説明】 １０ 超音波プローブ １１ アレイ合成部 １２ 圧縮フィルタ １３ ビームフォーマ １３ａ 可変ディレイレンズ １３ｂ 方位角設定部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】周波数を時間とともに変化させたパルスを
   被検体に向けて送波する手段と、受波したエコー信号の
   位相を調整して焦点を合わせる複数個の固定ディレイレ
   ンズと、これらの固定ディレーレンズの各々の出力を個
   々に圧縮する複数個の圧縮フィルタと、これらの圧縮フ
   ィルタの出力の１つを受信中に選択替えしつつ選択する
   事により正しいエコー信号をエコーの時間順に後段の回
   路に取り込むべく切り替える切り替えスイッチとを具備
   して成る事を特徴とする、分散圧縮法を用いた超音波送
   受信装置。