JPH0614927A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH0614927A JPH0614927A JP4194675A JP19467592A JPH0614927A JP H0614927 A JPH0614927 A JP H0614927A JP 4194675 A JP4194675 A JP 4194675A JP 19467592 A JP19467592 A JP 19467592A JP H0614927 A JPH0614927 A JP H0614927A
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- divided
- focusing
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長軸方向及び短軸方向にそれぞれ複数に分割
した配列振動子を有する探触子を使用した超音波診断装
置において、短軸方向の分解能を深度方向で向上する。 【構成】 長軸方向に所定ピッチｐで複数に分割すると
共に短軸方向にも複数に分割した配列振動子９を有し超
音波を送受波する探触子の上記配列振動子９を、その短
軸方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピッ
チｑ1，ｑ2，ｑ3が順次狭くなるように形成する。これ
により、探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の
超音波ビームにおけるサイドローブを抑制することがで
き、短軸方向（スライス方向）の分解能を深度方向で向
上することができる。
した配列振動子を有する探触子を使用した超音波診断装
置において、短軸方向の分解能を深度方向で向上する。 【構成】 長軸方向に所定ピッチｐで複数に分割すると
共に短軸方向にも複数に分割した配列振動子９を有し超
音波を送受波する探触子の上記配列振動子９を、その短
軸方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピッ
チｑ1，ｑ2，ｑ3が順次狭くなるように形成する。これ
により、探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の
超音波ビームにおけるサイドローブを抑制することがで
き、短軸方向（スライス方向）の分解能を深度方向で向
上することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して被検
体の診断部位について断層像を構成し表示する電子走査
型の超音波診断装置に関し、特に長軸方向及び短軸方向
にそれぞれ複数に分割した配列振動子を有する探触子を
使用したものにおいて短軸方向（スライス方向）の分解
能を深度方向で向上することができる超音波診断装置に
関する。
体の診断部位について断層像を構成し表示する電子走査
型の超音波診断装置に関し、特に長軸方向及び短軸方向
にそれぞれ複数に分割した配列振動子を有する探触子を
使用したものにおいて短軸方向（スライス方向）の分解
能を深度方向で向上することができる超音波診断装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置は、図５
に示すように、長軸方向に所定ピッチで複数に分割する
と共に短軸方向にも複数に分割した配列振動子を有し超
音波を送受波する探触子１と、この探触子１の配列振動
子を駆動して超音波の送波を制御する送波手段３と、上
記配列振動子で受信した受波信号を増幅する受信増幅器
４と、この受信増幅器４からの出力信号について深度に
応じて短軸方向にフォーカスをかける短軸フォーカス手
段及び長軸方向にフォーカスをかける長軸フォーカス手
段を有しかつ短軸方向及び長軸方向に整相加算する受波
整相回路５と、この受波整相回路５からの受波ビームを
入力して画像信号を作成する画像処理回路６と、この画
像処理回路６からの画像信号を取り込んで画像として表
示する表示部７とを備えて成っていた。なお、図５にお
いて、符号２は上記送波手段３からの信号と受信増幅器
４へ入力される信号を分離するための送受切換手段を示
し、符号８は上記の各構成要素の動作を制御するＣＰＵ
（中央処理装置）などの制御回路を示している。
に示すように、長軸方向に所定ピッチで複数に分割する
と共に短軸方向にも複数に分割した配列振動子を有し超
音波を送受波する探触子１と、この探触子１の配列振動
子を駆動して超音波の送波を制御する送波手段３と、上
記配列振動子で受信した受波信号を増幅する受信増幅器
４と、この受信増幅器４からの出力信号について深度に
応じて短軸方向にフォーカスをかける短軸フォーカス手
段及び長軸方向にフォーカスをかける長軸フォーカス手
段を有しかつ短軸方向及び長軸方向に整相加算する受波
整相回路５と、この受波整相回路５からの受波ビームを
入力して画像信号を作成する画像処理回路６と、この画
像処理回路６からの画像信号を取り込んで画像として表
示する表示部７とを備えて成っていた。なお、図５にお
いて、符号２は上記送波手段３からの信号と受信増幅器
４へ入力される信号を分離するための送受切換手段を示
し、符号８は上記の各構成要素の動作を制御するＣＰＵ
（中央処理装置）などの制御回路を示している。
【０００３】ここで、上記探触子１の配列振動子９は、
図２（ｂ）に示すように、長軸方向に一定のピッチｐで
多数に等分割されると共に、短軸方向にも中心軸１０を
境にして一定のピッチｑで複数に等分割されていた。な
お、図２（ｂ）においては、短軸方向の中央の素子は上
記中心軸１０を挟んで両隣の素子が互いに接合されて一
つの素子となり、５分割の状態とされている。そして、
このような構成の配列振動子９を有する探触子１と、受
波整相回路５内の短軸フォーカス手段とにより、深度に
応じて上記探触子１の短軸方向にフォーカスをかけてい
た。
図２（ｂ）に示すように、長軸方向に一定のピッチｐで
多数に等分割されると共に、短軸方向にも中心軸１０を
境にして一定のピッチｑで複数に等分割されていた。な
お、図２（ｂ）においては、短軸方向の中央の素子は上
記中心軸１０を挟んで両隣の素子が互いに接合されて一
つの素子となり、５分割の状態とされている。そして、
このような構成の配列振動子９を有する探触子１と、受
波整相回路５内の短軸フォーカス手段とにより、深度に
応じて上記探触子１の短軸方向にフォーカスをかけてい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成の
探触子１でその短軸方向にフォーカスをかけても、特に
遠距離ビームにおいてサイドローブが発生してスライス
方向（短軸方向）の分解能が劣化することがあった。ま
た、他の従来例として、スライス方向の分解能を向上さ
せるために、前記配列振動子９の超音波の打ち出し側の
前面に例えばかまぼこ形の固定レンズを設けたものや、
“Ultrasonic Imaging 4”ＰＰ３２〜４３（1982）に記
載された短軸凹面分割素子（固定レンズを用いることな
く配列振動子の前面側を凹面状に形成したもの）を用い
たものなどがある。しかし、上記固定レンズ又は短軸凹
面分割素子を用いて短軸方向にフォーカスをかけた場合
は、それぞれの探触子において固定されたフォーカス距
離の近傍のスライス方向の分解能は良いが、それ以外の
近距離や遠距離におけるスライス方向の分解能はかなり
劣化するものであった。
探触子１でその短軸方向にフォーカスをかけても、特に
遠距離ビームにおいてサイドローブが発生してスライス
方向（短軸方向）の分解能が劣化することがあった。ま
た、他の従来例として、スライス方向の分解能を向上さ
せるために、前記配列振動子９の超音波の打ち出し側の
前面に例えばかまぼこ形の固定レンズを設けたものや、
“Ultrasonic Imaging 4”ＰＰ３２〜４３（1982）に記
載された短軸凹面分割素子（固定レンズを用いることな
く配列振動子の前面側を凹面状に形成したもの）を用い
たものなどがある。しかし、上記固定レンズ又は短軸凹
面分割素子を用いて短軸方向にフォーカスをかけた場合
は、それぞれの探触子において固定されたフォーカス距
離の近傍のスライス方向の分解能は良いが、それ以外の
近距離や遠距離におけるスライス方向の分解能はかなり
劣化するものであった。
【０００５】これを図を用いて説明すると、図３（ａ）
は探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の例えば
深さ140mmの遠距離ビームパターンを示すグラフであ
り、破線のカーブＣ2は図２（ｂ）に示す短軸方向にも
一定ピッチで等分割すると共に短軸方向の固定レンズを
有する配列振動子９についてのビームパターンを示し、
一点鎖線のカーブＣ3は短軸方向の分割なしに固定レン
ズだけのものについてのビームパターンを示している。
破線（Ｃ2）で示す短軸方向に等分割した配列振動子に
ついてはフォーカス深度が例えば140mmに設定した場合
であり、一点鎖線（Ｃ3）で示す固定レンズを設けたも
のについてはフォーカス深度が例えば80mmの場合である
が、いずれの場合も後述する実線のカーブＣ1で示す本
発明の場合よりも、特に受波振幅が−２５dB以上の領域
においてビーム幅が広がっていることがわかる。このこ
とから、スライス方向の分解能が劣化し、良い画質の超
音波断層像が得られないことがあった。
は探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の例えば
深さ140mmの遠距離ビームパターンを示すグラフであ
り、破線のカーブＣ2は図２（ｂ）に示す短軸方向にも
一定ピッチで等分割すると共に短軸方向の固定レンズを
有する配列振動子９についてのビームパターンを示し、
一点鎖線のカーブＣ3は短軸方向の分割なしに固定レン
ズだけのものについてのビームパターンを示している。
破線（Ｃ2）で示す短軸方向に等分割した配列振動子に
ついてはフォーカス深度が例えば140mmに設定した場合
であり、一点鎖線（Ｃ3）で示す固定レンズを設けたも
のについてはフォーカス深度が例えば80mmの場合である
が、いずれの場合も後述する実線のカーブＣ1で示す本
発明の場合よりも、特に受波振幅が−２５dB以上の領域
においてビーム幅が広がっていることがわかる。このこ
とから、スライス方向の分解能が劣化し、良い画質の超
音波断層像が得られないことがあった。
【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、短軸方向（スライス方向）の分解能を深度方向で
向上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。
処し、短軸方向（スライス方向）の分解能を深度方向で
向上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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波診断装置は、長軸方向に所定ピ
ッチで複数に分割すると共に短軸方向にも複数に分割し
た配列振動子を有し超音波を送受波する探触子と、この
探触子の配列振動子を駆動して超音波の送波を制御する
送波手段と、上記配列振動子で受信した受波信号を増幅
する受信増幅器と、この受信増幅器からの出力信号につ
いて深度に応じて短軸方向にフォーカスをかける短軸フ
ォーカス手段及び長軸方向にフォーカスをかける長軸フ
ォーカス手段を有しかつ短軸方向及び長軸方向に整相加
算する受波整相回路と、この受波整相回路からの受波ビ
ームを入力して画像信号を作成する画像処理回路と、こ
の画像処理回路からの画像信号を取り込んで画像として
表示する表示部とを備えて成る超音波診断装置におい
て、上記探触子の配列振動子を、その短軸方向にて中央
の素子に対して端部の素子ほど分割ピッチが順次狭くな
るように形成したものである。
に、本発明による超音波診断装置は、長軸方向に所定ピ
ッチで複数に分割すると共に短軸方向にも複数に分割し
た配列振動子を有し超音波を送受波する探触子と、この
探触子の配列振動子を駆動して超音波の送波を制御する
送波手段と、上記配列振動子で受信した受波信号を増幅
する受信増幅器と、この受信増幅器からの出力信号につ
いて深度に応じて短軸方向にフォーカスをかける短軸フ
ォーカス手段及び長軸方向にフォーカスをかける長軸フ
ォーカス手段を有しかつ短軸方向及び長軸方向に整相加
算する受波整相回路と、この受波整相回路からの受波ビ
ームを入力して画像信号を作成する画像処理回路と、こ
の画像処理回路からの画像信号を取り込んで画像として
表示する表示部とを備えて成る超音波診断装置におい
て、上記探触子の配列振動子を、その短軸方向にて中央
の素子に対して端部の素子ほど分割ピッチが順次狭くな
るように形成したものである。
【０００８】また、上記受信増幅器は、探触子の配列振
動子の短軸方向で分割した素子について、中央の素子及
びこれに対して対称位置の素子を束ねたもののそれぞれ
について受信出力を独立のゲインで増幅する可変増幅手
段を備えたものとしてもよい。
動子の短軸方向で分割した素子について、中央の素子及
びこれに対して対称位置の素子を束ねたもののそれぞれ
について受信出力を独立のゲインで増幅する可変増幅手
段を備えたものとしてもよい。
【０００９】
【作用】このように構成された超音波診断装置は、短軸
方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピッチ
が順次狭くなるように形成した探触子の配列振動子によ
り、短軸方向にフォーカスをかけた場合の超音波ビーム
におけるサイドローブを抑制することができる。従っ
て、短軸方向（スライス方向）の分解能を全深度にわた
って向上することができる。
方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピッチ
が順次狭くなるように形成した探触子の配列振動子によ
り、短軸方向にフォーカスをかけた場合の超音波ビーム
におけるサイドローブを抑制することができる。従っ
て、短軸方向（スライス方向）の分解能を全深度にわた
って向上することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
実施例を示す要部のブロック図であり、装置全体の構成
は図５に示す従来例と同様に構成されている。この超音
波診断装置は、超音波を利用して被検体の診断部位につ
いて断層像を構成し表示するもので、例えば電子走査型
とされており、図５に示すように、探触子１と、送受切
換手段２と、送波手段３と、受信増幅器４と、受波整相
回路５と、画像処理回路６と、表示部７と、制御回路８
とを備えて成る。
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
実施例を示す要部のブロック図であり、装置全体の構成
は図５に示す従来例と同様に構成されている。この超音
波診断装置は、超音波を利用して被検体の診断部位につ
いて断層像を構成し表示するもので、例えば電子走査型
とされており、図５に示すように、探触子１と、送受切
換手段２と、送波手段３と、受信増幅器４と、受波整相
回路５と、画像処理回路６と、表示部７と、制御回路８
とを備えて成る。
【００１１】上記探触子１は、図示外の被検体の診断部
位に向けて超音波を送信すると共にその反射エコーを受
信するもので、図１に示すように、長軸方向に所定ピッ
チで複数（ｍ個）に分割されると共に短軸方向にも複数
（ｎ個）に分割された配列振動子９を内蔵している。送
受切換手段２は、上記送波手段３からの信号を探触子１
の配列振動子９に送信する場合と、該配列振動子９から
の受波信号を受信増幅器４へ送る場合とを分離するため
のもので、図１に示すように、上記配列振動子９の数に
対応して長軸方向のチャンネル（１〜ｍ）毎に複数の切
換器２11，２12，２13；…；２m1，２m2，２m3が設けら
れている。なお、各チャンネル毎の切換器は、配列振動
子９の短軸方向の中央の素子について一つの切換器
２11，…，２m1が設けられ、この中央の素子に対して左
右に対称位置にある二つの素子を束ねてそれぞれ一つの
切換器２12，…，２m2及び２13，…，２m3が設けられて
いる。そして、送波手段３は、上記探触子１の配列振動
子９を駆動して超音波の送波を制御するもので、図１に
示すように、上記の各切換器２11〜２13；…；２m1〜２
m3を介して送波制御するようになっている。
位に向けて超音波を送信すると共にその反射エコーを受
信するもので、図１に示すように、長軸方向に所定ピッ
チで複数（ｍ個）に分割されると共に短軸方向にも複数
（ｎ個）に分割された配列振動子９を内蔵している。送
受切換手段２は、上記送波手段３からの信号を探触子１
の配列振動子９に送信する場合と、該配列振動子９から
の受波信号を受信増幅器４へ送る場合とを分離するため
のもので、図１に示すように、上記配列振動子９の数に
対応して長軸方向のチャンネル（１〜ｍ）毎に複数の切
換器２11，２12，２13；…；２m1，２m2，２m3が設けら
れている。なお、各チャンネル毎の切換器は、配列振動
子９の短軸方向の中央の素子について一つの切換器
２11，…，２m1が設けられ、この中央の素子に対して左
右に対称位置にある二つの素子を束ねてそれぞれ一つの
切換器２12，…，２m2及び２13，…，２m3が設けられて
いる。そして、送波手段３は、上記探触子１の配列振動
子９を駆動して超音波の送波を制御するもので、図１に
示すように、上記の各切換器２11〜２13；…；２m1〜２
m3を介して送波制御するようになっている。
【００１２】受信増幅器４は、上記探触子１の配列振動
子９で受信した受波信号を増幅するもので、図１に示す
ように、上記の送受切換手段２を介して入力した受波信
号を長軸方向の各チャンネル（１〜ｍ）毎にまとめて任
意のゲインで増幅する可変増幅器４1，…，４mを有して
いる。受波整相回路５は、上記受信増幅器４からの出力
信号を入力し受波信号を整相加算して受波ビームを形成
するもので、受信増幅器４からの各チャンネル毎の出力
信号について深度に応じて短軸方向に信号遅延を行って
フォーカスをかける短軸フォーカス手段１１11，１
１12，１１13；…；１１m1，１１m2，１１m3と、これら
の短軸フォーカス手段１１11〜１１13；…；１１m1〜１
１m3からの出力を短軸方向に整相加算する第一の加算器
１２1，…，１２mと、これらの加算器１２1〜１２mから
の各チャンネル毎の出力信号について深度に応じて長軸
方向に信号遅延を行ってフォーカスをかける長軸フォー
カス手段１３1，…，１３mと、これらの長軸フォーカス
手段１３1〜１３mからの出力を長軸方向に整相加算する
第二の加算器１４とから成る。
子９で受信した受波信号を増幅するもので、図１に示す
ように、上記の送受切換手段２を介して入力した受波信
号を長軸方向の各チャンネル（１〜ｍ）毎にまとめて任
意のゲインで増幅する可変増幅器４1，…，４mを有して
いる。受波整相回路５は、上記受信増幅器４からの出力
信号を入力し受波信号を整相加算して受波ビームを形成
するもので、受信増幅器４からの各チャンネル毎の出力
信号について深度に応じて短軸方向に信号遅延を行って
フォーカスをかける短軸フォーカス手段１１11，１
１12，１１13；…；１１m1，１１m2，１１m3と、これら
の短軸フォーカス手段１１11〜１１13；…；１１m1〜１
１m3からの出力を短軸方向に整相加算する第一の加算器
１２1，…，１２mと、これらの加算器１２1〜１２mから
の各チャンネル毎の出力信号について深度に応じて長軸
方向に信号遅延を行ってフォーカスをかける長軸フォー
カス手段１３1，…，１３mと、これらの長軸フォーカス
手段１３1〜１３mからの出力を長軸方向に整相加算する
第二の加算器１４とから成る。
【００１３】また、画像処理回路６は、上記受波整相回
路５の加算器１４から出力される受波ビームを入力し、
圧縮・検波などの信号処理を行って画像信号を作成する
ものである。さらに、表示部７は、上記画像処理回路６
からの画像信号を取り込んでアナログ信号に変換し、画
像として表示するもので、例えばテレビモニタから成
る。そして、制御回路８は、上記の各構成要素の動作を
制御するもので、例えばＣＰＵから成り、図１に示すよ
うに、可変増幅器４1〜４mのゲインを制御する可変ゲイ
ン制御回路８ａと、短軸フォーカス手段１１11〜１１m3
のフォーカス遅延量を制御する短軸フォーカス制御回路
８ｂと、長軸フォーカス手段１３1〜１３mのフォーカス
遅延量を制御する長軸フォーカス制御回路８ｃとを有し
ている。
路５の加算器１４から出力される受波ビームを入力し、
圧縮・検波などの信号処理を行って画像信号を作成する
ものである。さらに、表示部７は、上記画像処理回路６
からの画像信号を取り込んでアナログ信号に変換し、画
像として表示するもので、例えばテレビモニタから成
る。そして、制御回路８は、上記の各構成要素の動作を
制御するもので、例えばＣＰＵから成り、図１に示すよ
うに、可変増幅器４1〜４mのゲインを制御する可変ゲイ
ン制御回路８ａと、短軸フォーカス手段１１11〜１１m3
のフォーカス遅延量を制御する短軸フォーカス制御回路
８ｂと、長軸フォーカス手段１３1〜１３mのフォーカス
遅延量を制御する長軸フォーカス制御回路８ｃとを有し
ている。
【００１４】ここで、本発明においては、上記探触子１
の配列振動子９は、その短軸方向にて中央の素子に対し
て端部の素子ほど分割ピッチが順次狭くなるように形成
されている。すなわち、図２（ａ）に示すように、長軸
方向には一定のピッチｐで多数に等分割されているが、
短軸方向には中心軸１０を境にして中央の素子は大きい
ピッチｑ1とされ、その外側隣りの素子はそれより小さ
いピッチｑ2とされ、さらにその外側の最も端部の素子
はさらに小さいピッチｑ3（ｑ3＜ｑ2＜ｑ1）とされてい
る。なお、図２（ａ）においては、短軸方向の中央の素
子は上記中心軸１０を挟んで両隣の素子が互いに接合さ
れて一つの素子となり、５分割の状態とされている。こ
のような分割の仕方としては、フレネル分割と呼ばれる
ものがある。そして、上述の図２（ａ）に示すように短
軸方向の分割をすることにより、例えば分割数がｎ＝５
〜１０のように少ない場合でも、配列振動子９の中央の
部分から発生する超音波ビームを強くすることができ、
ビームのサイドローブを抑制することができる。
の配列振動子９は、その短軸方向にて中央の素子に対し
て端部の素子ほど分割ピッチが順次狭くなるように形成
されている。すなわち、図２（ａ）に示すように、長軸
方向には一定のピッチｐで多数に等分割されているが、
短軸方向には中心軸１０を境にして中央の素子は大きい
ピッチｑ1とされ、その外側隣りの素子はそれより小さ
いピッチｑ2とされ、さらにその外側の最も端部の素子
はさらに小さいピッチｑ3（ｑ3＜ｑ2＜ｑ1）とされてい
る。なお、図２（ａ）においては、短軸方向の中央の素
子は上記中心軸１０を挟んで両隣の素子が互いに接合さ
れて一つの素子となり、５分割の状態とされている。こ
のような分割の仕方としては、フレネル分割と呼ばれる
ものがある。そして、上述の図２（ａ）に示すように短
軸方向の分割をすることにより、例えば分割数がｎ＝５
〜１０のように少ない場合でも、配列振動子９の中央の
部分から発生する超音波ビームを強くすることができ、
ビームのサイドローブを抑制することができる。
【００１５】これを図を用いて説明すると、図３（ａ）
は探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の例えば
深さ140mmの遠距離ビームパターンを示すグラフであ
り、実線のカーブＣ1は図２（ａ）に示す本発明による
短軸方向に異なるピッチｑ1，ｑ2，ｑ3でフレネル分割
すると共にその前面側に固定レンズを設けた配列振動子
９についてのビームパターンを示し、破線のカーブＣ2
は図２（ｂ）に示す短軸方向にも一定ピッチｑで等分割
すると共に短軸方向の固定レンズを有する配列振動子９
についてのビームパターンを示し、一点鎖線のカーブＣ
3は短軸方向の分割なしに固定レンズだけのものについ
てのビームパターンを示している。実線及び破線で示す
短軸方向にフレネル分割又は等分割した配列振動子につ
いてはフォーカス深度が例えば140mmに設定した場合で
あり、一点鎖線で示す固定レンズを設けたものについて
はフォーカス深度が例えば80mmの場合であり、これらを
深さ140mmで比較したものである。この図からわかるよ
うに、実線（Ｃ1）で示す本発明による配列振動子のビ
ームパターンでは、受波振幅が−２５dB以上の領域にお
いて、ビーム幅が改善されて細くなっている。また、同
じく−２５dB近くでは、短軸方向の分割によるサイドロ
ーブは、実線（Ｃ1）で示すフレネル分割の方がよく抑
制されている。従って、本発明によれば、短軸方向（ス
ライス方向）の分解能を向上することができる。
は探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合の例えば
深さ140mmの遠距離ビームパターンを示すグラフであ
り、実線のカーブＣ1は図２（ａ）に示す本発明による
短軸方向に異なるピッチｑ1，ｑ2，ｑ3でフレネル分割
すると共にその前面側に固定レンズを設けた配列振動子
９についてのビームパターンを示し、破線のカーブＣ2
は図２（ｂ）に示す短軸方向にも一定ピッチｑで等分割
すると共に短軸方向の固定レンズを有する配列振動子９
についてのビームパターンを示し、一点鎖線のカーブＣ
3は短軸方向の分割なしに固定レンズだけのものについ
てのビームパターンを示している。実線及び破線で示す
短軸方向にフレネル分割又は等分割した配列振動子につ
いてはフォーカス深度が例えば140mmに設定した場合で
あり、一点鎖線で示す固定レンズを設けたものについて
はフォーカス深度が例えば80mmの場合であり、これらを
深さ140mmで比較したものである。この図からわかるよ
うに、実線（Ｃ1）で示す本発明による配列振動子のビ
ームパターンでは、受波振幅が−２５dB以上の領域にお
いて、ビーム幅が改善されて細くなっている。また、同
じく−２５dB近くでは、短軸方向の分割によるサイドロ
ーブは、実線（Ｃ1）で示すフレネル分割の方がよく抑
制されている。従って、本発明によれば、短軸方向（ス
ライス方向）の分解能を向上することができる。
【００１６】図４は本発明の第二の実施例を示す要部の
ブロック図である。この実施例は、受信増幅器４を、探
触子１の配列振動子９の短軸方向で分割した素子につい
て、中央の素子及びこれに対して対称位置の素子を束ね
たもののそれぞれについて受信出力を独立のゲインで増
幅する可変増幅手段を備えたものとしたものである。す
なわち、図４に示すように、配列振動子９の長軸方向の
各チャンネル（１〜ｍ）毎に、配列振動子９の短軸方向
の中央の素子について一つの可変増幅器４11，…，４m1
が設けられ、この中央の素子に対して左右に対称位置に
ある二つの素子を束ねた信号についてそれぞれ一つの可
変増幅器４12，…，４m2及び４13，…，４m3が設けられ
ている。この場合は、前記送受切換手段２の各切換器２
11〜２m3を介して受波信号がそれぞれの可変増幅器４11
〜４m3に入力され、これらの可変増幅器４11〜４m3は、
可変ゲイン制御手段８ａからの制御信号に従って、各チ
ャンネル（１〜ｍ）の受波信号の長軸方向及び短軸方向
の可変口径と口径重み付けを行うことができる。なお、
この場合の各可変増幅器４11〜４m3に設定するゲイン、
すなわち重み係数は、長軸方向の重み付けの係数と短軸
方向の重み付けの係数との積で与えればよい。
ブロック図である。この実施例は、受信増幅器４を、探
触子１の配列振動子９の短軸方向で分割した素子につい
て、中央の素子及びこれに対して対称位置の素子を束ね
たもののそれぞれについて受信出力を独立のゲインで増
幅する可変増幅手段を備えたものとしたものである。す
なわち、図４に示すように、配列振動子９の長軸方向の
各チャンネル（１〜ｍ）毎に、配列振動子９の短軸方向
の中央の素子について一つの可変増幅器４11，…，４m1
が設けられ、この中央の素子に対して左右に対称位置に
ある二つの素子を束ねた信号についてそれぞれ一つの可
変増幅器４12，…，４m2及び４13，…，４m3が設けられ
ている。この場合は、前記送受切換手段２の各切換器２
11〜２m3を介して受波信号がそれぞれの可変増幅器４11
〜４m3に入力され、これらの可変増幅器４11〜４m3は、
可変ゲイン制御手段８ａからの制御信号に従って、各チ
ャンネル（１〜ｍ）の受波信号の長軸方向及び短軸方向
の可変口径と口径重み付けを行うことができる。なお、
この場合の各可変増幅器４11〜４m3に設定するゲイン、
すなわち重み係数は、長軸方向の重み付けの係数と短軸
方向の重み付けの係数との積で与えればよい。
【００１７】そして、受信増幅器４を図４に示すように
構成したときの効果を図を用いて説明すると、図３
（ｂ）に示すようになる。図３（ｂ）において、実線の
カーブＣ4は図２（ａ）に示すようにフレネル分割する
と共にその前面側に短軸方向の固定レンズを設けた配列
振動子９について図４に示す各可変増幅器４11〜４m3に
より短軸方向に口径重み付けを行った場合のビームパタ
ーンを示し、破線のカーブＣ1は第一の実施例における
フレネル分割をすると共にその前面側に固定レンズを設
けた配列振動子９についてのビームパターン（図３
（ａ）の実線のカーブＣ1と同じ）を示し、一点鎖線の
カーブＣ3は従来の短軸方向の分割なしに固定レンズだ
けのものについてのビームパターンを示しており、これ
らを比較したものである。この図からわかるように、実
線（Ｃ4）で示す第二の実施例による短軸方向に口径重
み付けを行ったフォーカスにより、受波振幅の全レベル
において他の方式に比べて、サイドローブを抑制できる
と共に、短軸方向（スライス方向）の分解能を向上する
ことができる。
構成したときの効果を図を用いて説明すると、図３
（ｂ）に示すようになる。図３（ｂ）において、実線の
カーブＣ4は図２（ａ）に示すようにフレネル分割する
と共にその前面側に短軸方向の固定レンズを設けた配列
振動子９について図４に示す各可変増幅器４11〜４m3に
より短軸方向に口径重み付けを行った場合のビームパタ
ーンを示し、破線のカーブＣ1は第一の実施例における
フレネル分割をすると共にその前面側に固定レンズを設
けた配列振動子９についてのビームパターン（図３
（ａ）の実線のカーブＣ1と同じ）を示し、一点鎖線の
カーブＣ3は従来の短軸方向の分割なしに固定レンズだ
けのものについてのビームパターンを示しており、これ
らを比較したものである。この図からわかるように、実
線（Ｃ4）で示す第二の実施例による短軸方向に口径重
み付けを行ったフォーカスにより、受波振幅の全レベル
において他の方式に比べて、サイドローブを抑制できる
と共に、短軸方向（スライス方向）の分解能を向上する
ことができる。
【００１８】なお、図１及び図２並びに図４において
は、配列振動子９を短軸方向に５分割（ｎ＝５）した例
を示したが、本発明はこれに限らず、６分割以上に分割
したものでも同様に適用できる。また、図１及び図４の
例では、短軸フォーカス手段１１11〜１１m3と長軸フォ
ーカス手段１３1〜１３mとを分離した構成としたが、こ
れに限らず、短軸フォーカス手段と長軸フォーカス手段
とを結合し、一つの回路の内部で長軸方向及び短軸方向
のフォーカスをかけるようにしてもよい。
は、配列振動子９を短軸方向に５分割（ｎ＝５）した例
を示したが、本発明はこれに限らず、６分割以上に分割
したものでも同様に適用できる。また、図１及び図４の
例では、短軸フォーカス手段１１11〜１１m3と長軸フォ
ーカス手段１３1〜１３mとを分離した構成としたが、こ
れに限らず、短軸フォーカス手段と長軸フォーカス手段
とを結合し、一つの回路の内部で長軸方向及び短軸方向
のフォーカスをかけるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
短軸方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピ
ッチが順次狭くなるように形成した探触子の配列振動子
により、短軸方向にフォーカスをかけた場合の超音波ビ
ームにおけるサイドローブを抑制することができる。従
って、短軸方向（スライス方向）の分解能を全深度にわ
たって向上することができる。このことから、良い画質
の超音波断層像を得ることができる。
短軸方向にて中央の素子に対して端部の素子ほど分割ピ
ッチが順次狭くなるように形成した探触子の配列振動子
により、短軸方向にフォーカスをかけた場合の超音波ビ
ームにおけるサイドローブを抑制することができる。従
って、短軸方向（スライス方向）の分解能を全深度にわ
たって向上することができる。このことから、良い画質
の超音波断層像を得ることができる。
【図１】 本発明による超音波診断装置の実施例を示す
要部のブロック図、
要部のブロック図、
【図２】 本発明及び従来例における探触子の配列振動
子の構造を示す平面図、
子の構造を示す平面図、
【図３】 探触子の短軸方向にフォーカスをかけた場合
の遠距離ビームパターンを示すグラフ、
の遠距離ビームパターンを示すグラフ、
【図４】 本発明の第二の実施例を示す要部のブロック
図、
図、
【図５】 本発明及び従来例による超音波診断装置の全
体構成を示すブロック図。
体構成を示すブロック図。
【符号の説明】 １…探触子、 ２…送受切換手段、 ３…送波手段、
４…受信増幅器、４1〜４m，４11〜４m3…可変増幅器、
５…受波整相回路、 ６…画像処理回路、 ７…表示
部、 ８…制御回路、 ９…配列振動子、 １１11〜１
１m3…短軸フォーカス手段、 １２1〜１２m…第一の加
算器、 １３1〜１３m…長軸フォーカス手段、 １４…
第二の加算器。
４…受信増幅器、４1〜４m，４11〜４m3…可変増幅器、
５…受波整相回路、 ６…画像処理回路、 ７…表示
部、 ８…制御回路、 ９…配列振動子、 １１11〜１
１m3…短軸フォーカス手段、 １２1〜１２m…第一の加
算器、 １３1〜１３m…長軸フォーカス手段、 １４…
第二の加算器。
Claims (2)
- 【請求項１】 長軸方向に所定ピッチで複数に分割する
と共に短軸方向にも複数に分割した配列振動子を有し超
音波を送受波する探触子と、この探触子の配列振動子を
駆動して超音波の送波を制御する送波手段と、上記配列
振動子で受信した受波信号を増幅する受信増幅器と、こ
の受信増幅器からの出力信号について深度に応じて短軸
方向にフォーカスをかける短軸フォーカス手段及び長軸
方向にフォーカスをかける長軸フォーカス手段を有しか
つ短軸方向及び長軸方向に整相加算する受波整相回路
と、この受波整相回路からの受波ビームを入力して画像
信号を作成する画像処理回路と、この画像処理回路から
の画像信号を取り込んで画像として表示する表示部とを
備えて成る超音波診断装置において、上記探触子の配列
振動子を、その短軸方向にて中央の素子に対して端部の
素子ほど分割ピッチが順次狭くなるように形成したこと
を特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 上記受信増幅器は、探触子の配列振動子
の短軸方向で分割した素子について、中央の素子及びこ
れに対して対称位置の素子を束ねたもののそれぞれにつ
いて受信出力を独立のゲインで増幅する可変増幅手段を
備えたものであることを特徴とする請求項１記載の超音
波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194675A JPH0614927A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194675A JPH0614927A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614927A true JPH0614927A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16328429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4194675A Pending JPH0614927A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614927A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706820A (en) * | 1995-06-07 | 1998-01-13 | Acuson Corporation | Ultrasonic transducer with reduced elevation sidelobes and method for the manufacture thereof |
| JP2009112813A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Aloka Co Ltd | 受信ビームフォーマ |
| JP2012183102A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Fujifilm Corp | 超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2012225840A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波センサ，それを用いた超音波検査方法および超音波検査装置 |
| JP2019176293A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー、及び超音波装置 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4194675A patent/JPH0614927A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706820A (en) * | 1995-06-07 | 1998-01-13 | Acuson Corporation | Ultrasonic transducer with reduced elevation sidelobes and method for the manufacture thereof |
| JP2009112813A (ja) * | 2007-11-07 | 2009-05-28 | Aloka Co Ltd | 受信ビームフォーマ |
| JP2012183102A (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-27 | Fujifilm Corp | 超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2012225840A (ja) * | 2011-04-21 | 2012-11-15 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 超音波センサ，それを用いた超音波検査方法および超音波検査装置 |
| JP2019176293A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波センサー、及び超音波装置 |
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