專利名稱：超聲裝置和用于旁瓣抑制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向被檢體發(fā)射和從被檢體接收超聲波以顯示被檢體內(nèi)側(cè)的組織圖像 的超聲裝置。
背景技術(shù)：
在超聲裝置中，偽像(虛像)的存在導(dǎo)致分辨能力降低，這已知是要解決的嚴(yán)重問 題。偽像產(chǎn)生的原因之一是旁瓣(第二主極點(diǎn)或副極點(diǎn))。旁瓣是沿與從超聲探測器放射 的超聲波的主瓣的發(fā)射方向不同的另一方向放射的超聲波。旁瓣的類型包含柵瓣(grating lobe)ο在線狀地包含探測器的超聲探測器(線狀探測器)的情況下，旁瓣產(chǎn)生的方向由 器件之間的間隔確定。例如，當(dāng)基于具有等于要產(chǎn)生的超聲波的波長的長度的器件節(jié)距 (pitch)(器件之間的間距)來設(shè)計(jì)探測器的陣列時(shí)，旁瓣沿相對于主瓣的發(fā)射方向傾斜 90°的方向被形成。在這種情況下，當(dāng)在線狀探測器的垂直平面上發(fā)射和接收主瓣時(shí)，由于 旁瓣的形成方向相對于主瓣的發(fā)射方向傾斜90°，因此，偽像的產(chǎn)生可被減少。類似地，即使在線狀探測器以外的探測器的情況下，通過將器件節(jié)距設(shè)定為大致 等于上述波長，使得能夠減少偽像。一般地，在超聲探測器的設(shè)計(jì)中，由于提高所顯示圖像的分辨率的重要性，因此深 度方向(超聲的發(fā)射方向)和與深度方向垂直的方向的分辨能力優(yōu)先。在設(shè)計(jì)中，鑒于超聲探測器的生產(chǎn)率和發(fā)射/接收電路的尺寸，難以將器件節(jié)距 縮短到大致等于波長。因此，在這樣的超聲探測器中，旁瓣沿相對于主瓣的發(fā)射方向?yàn)?0° 或更小的方向被產(chǎn)生。日本專利申請公開No. 2000-229080討論了用于抑制由旁瓣產(chǎn)生的偽像的方法。 參照圖12，日本專利申請公開No. 2000-229080被描述如下。接收超聲的多個(gè)振蕩器被分成A和B兩個(gè)組。每個(gè)振蕩器發(fā)射超聲波以從被檢體 接收反射波。由組A和組B的振蕩器接收的信號分別被發(fā)送到接收電路400A和400B。接 收電路400A和400B對于信號實(shí)施整相加法(phase rectifying addition)。然后，加法器 410將經(jīng)受了整相加法的信號加在一起。反相器420將由組A的振蕩器接收的信號的相位反轉(zhuǎn)。加法器411將相位被反轉(zhuǎn) 了的信號和由組B的振蕩器接收的信號加在一起。絕對值計(jì)算器430計(jì)算被加法器410加在一起的信號的絕對值(檢測處理)，以輸 出該絕對值作為總接收信號。絕對值計(jì)算器431計(jì)算被加法器411加在一起的信號的絕對 值(檢測處理)，以輸出該絕對值作為來自旁瓣的發(fā)射方向的超聲波的信號。通過將來自反 相器420的一個(gè)信號的相位被反轉(zhuǎn)的信號和另一信號加在一起，使得能夠提取在組A和組 B之間不同的信號。該信號與來自旁瓣的發(fā)射方向的超聲波的信號對應(yīng)。當(dāng)減法器440從總接收信號減去從旁瓣的方向反射的超聲波的信號時(shí)，來自主瓣 的發(fā)射方向的超聲波的信號被留下。因此，可以顯示沒有偽像的圖像。
但是，在日本專利申請公開No. 2000-229080中討論的減去旁瓣的單元僅在被檢 體的內(nèi)側(cè)關(guān)于由組A和組B的振蕩器發(fā)射/接收的超聲的方向是對稱的時(shí)才有效。一般地，存在被檢體的內(nèi)側(cè)關(guān)于超聲波的發(fā)射/接收方向不對稱的聲速分布。因 此，對于當(dāng)由振蕩器接收折射的超聲波時(shí)獲得的信號，相位在由組A和組B接收的信號之間 是不同的(不對稱)。作為結(jié)果，即使當(dāng)一個(gè)組的信號的相位被反轉(zhuǎn)以被相加時(shí)，輸出信號 也不能總是被當(dāng)作與旁瓣對應(yīng)的信號。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)的上述問題，提出本發(fā)明。本發(fā)明針對這樣的超聲裝置，對于該超聲裝置來說，即使當(dāng)被檢體的內(nèi)側(cè)是復(fù)雜 的并且存在聲速分布時(shí)，其也可通過提取來自旁瓣的發(fā)射方向的接收信號并從總接收信號 中減去該接收信號來減少偽像，從而提高分辨率。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種超聲裝置，該超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器；控制單元，所述控制單元用于控制所述超聲探測器以產(chǎn)生超聲波作為主瓣以及檢 測沿主瓣的方向來自聚焦位置的超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述多個(gè)振蕩器檢測的超聲波的強(qiáng)度作為時(shí) 序信號，其中在所述多個(gè)振蕩器之中，到開口的中心振蕩器的距離包含在Cltl · tan θ或更小的 距離中的振蕩器被選作接收開口，其中，關(guān)于與超聲裝置的開口垂直的方向，Cltl為從開口到 沿旁瓣的方向被放置的對象的距離，θ為主瓣和旁瓣之間的角度；在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的時(shí)序信號之中，從接收開口的一端到另一端依次接收的信 號被識別為從沿旁瓣的方向被放置的對象反射的信號；以及從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的時(shí)序信號中減去來自旁瓣的識別信號。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種超聲裝置，該超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器；控制單元，所述控制單元用于通過將多個(gè)振蕩器聚焦于焦點(diǎn)上以使超聲探測器產(chǎn) 生第一超聲波來產(chǎn)生超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器檢測的超聲強(qiáng)度的信 息，其中當(dāng)超聲探測器沿關(guān)于與多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)，通 過使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的接收信號，計(jì)算從對象到多個(gè)振蕩器的一端的距離和從對象到 多個(gè)振蕩器的另一端的距離之間的差值；當(dāng)計(jì)算的差值超過基于角度α給出的基準(zhǔn)寬度時(shí)，接收信號被識別為來自旁瓣 的方向的信號；以及從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的接收信號中減去來自旁瓣的方向的識別信號。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種超聲裝置，該超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器；控制單元，所述控制單元用于通過將多個(gè)振蕩器聚焦于焦點(diǎn)上以使超聲探測器產(chǎn)生第一超聲波來產(chǎn)生超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器檢測的超聲強(qiáng)度的信 息，其中當(dāng)超聲探測器沿相對于與多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)，多個(gè)振蕩器從所述多個(gè)振蕩器中最接近對象的一個(gè)振蕩器開始依次接收當(dāng)在對 象上反射沿與第一超聲波的方向不同的方向產(chǎn)生的第二超聲波時(shí)獲得的超聲波中的一個(gè)， 并且從多個(gè)振蕩器中最接近焦點(diǎn)的一個(gè)振蕩器開始依次接收在焦點(diǎn)上反射的超聲波；在多個(gè)振蕩器之中，獲得從多個(gè)振蕩器中在一端處的一個(gè)振蕩器到焦點(diǎn)和到對象 之一的距離；以及使用該距離，識別在焦點(diǎn)和對象中的一個(gè)上反射的超聲波的信息。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種超聲裝置，該超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器；控制單元，所述控制單元用于控制超聲探測器以產(chǎn)生超聲波作為主瓣并檢測沿主 瓣的方向來自聚焦位置的超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由多個(gè)振蕩器檢測的超聲波的強(qiáng)度作為時(shí)序信 號，其中在多個(gè)振蕩器之中，到開口的中心振蕩器的距離包含在Cltl · tan θ或更小的距離 中的振蕩器被選作接收開口，其中，相對于與超聲探測器的開口垂直的方向，Cltl為從開口到 沿旁瓣的方向被放置的對象的距離，θ為主瓣和旁瓣之間的角度；在存儲(chǔ)的時(shí)序信號之中，從接收開口的一端到另一端依次接收的信號被識別為從 沿旁瓣的方向被放置的對象反射的信號；以及從存儲(chǔ)的時(shí)序信號中減去來自旁瓣的識別信號。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種超聲裝置，該超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器；控制單元，所述控制單元用于通過將多個(gè)振蕩器聚焦于焦點(diǎn)上以使超聲探測器產(chǎn) 生第一超聲波來產(chǎn)生超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器檢測的超聲強(qiáng)度的信 息，其中當(dāng)超聲探測器沿相對于與多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)，通過使用存儲(chǔ)的接收信號來計(jì)算從對象到多個(gè)振蕩器的一端的距離和從對象到 多個(gè)振蕩器的另一端的距離之間的差值；當(dāng)計(jì)算的差值超過基于角度α給出的基準(zhǔn)寬度時(shí)，將接收信號識別為來自旁瓣 的方向的信號；以及從存儲(chǔ)的接收信號中減去來自旁瓣的方向的識別信號。通過從接收信號的信息中減去從旁瓣方向接收的信號的信息，能夠高度精確地產(chǎn) 生從主瓣方向接收的信號的信息。作為結(jié)果，本發(fā)明提供這樣的超聲裝置，該超聲裝置可通 過減去來自旁瓣方向的接收信號的信息來顯示偽像被減少了的圖像。參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲裝置的示意圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的超聲裝置的示意圖。圖3是示出根據(jù)第一和第二實(shí)施例的超聲裝置的示意圖。圖4A是示出線狀探測器的示意圖。圖4B是示出存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的信息的示意圖。圖5A是示出開口和散射點(diǎn)之間的關(guān)系的示意圖。圖5B是示出來自旁瓣方向的接收信息的識別的流程圖。圖5C是示出來自旁瓣方向的接收信息的識別的另一流程圖。圖6A是示出開口控制的示意圖。圖6B是示出存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的信息的示意圖。圖7是示出扇形(sector)掃描的示意圖。圖8A是示出來自旁瓣方向的接收信息的識別的示意圖。圖8B是示出來自旁瓣方向的接收信息的識別的流程圖。圖9A是示出作為用于識別來自旁瓣方向的接收信息的例子的數(shù)據(jù)的示意圖。圖9B是示出作為用于識別來自旁瓣方向的接收信息的例子的存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的 信息的示意圖。圖10是示出根據(jù)第三實(shí)施例的超聲裝置的示意圖。圖IlA是示出識別來自旁瓣方向的接收信息的方法的示意圖。圖IlB是示出存儲(chǔ)器的示意圖。圖12是示出背景技術(shù)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照圖1來描述如下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的超聲裝置。超聲探測器102包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器101。多個(gè)振蕩器101 從中產(chǎn)生超聲波的部分被稱為開口、發(fā)射/接收開口或接收開口?？刂茊卧?05通過將多個(gè)振蕩器101聚焦于焦點(diǎn)104上以使超聲探測器102可產(chǎn) 生第一超聲波103來產(chǎn)生超聲波。為了在焦點(diǎn)104上產(chǎn)生超聲波，當(dāng)給振蕩器施加脈沖電 壓時(shí)通過使用延遲電路按序延遲驅(qū)動(dòng)振蕩器的定時(shí)的方法(電子聚焦)是可用的。振蕩器 之間的延遲時(shí)間差的變化使得能夠改變焦點(diǎn)在深度方向(超聲波的發(fā)射方向)的位置。控制單元105控制超聲探測器102以沿預(yù)定的方向產(chǎn)生超聲波作為主瓣(第一超 聲波10 。因此，控制單元105可控制從超聲探測器102的多個(gè)振蕩器101發(fā)射的超聲波 的發(fā)射定時(shí)?？刂茊卧?05控制超聲探測器102以檢測沿主瓣103的方向來自聚焦位置 (焦點(diǎn)104或者預(yù)定的位置)的超聲波。因此，控制單元105可控制由超聲探測器102的多 個(gè)振蕩器101接收的超聲波的接收定時(shí)。存儲(chǔ)單元106按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器101檢測的超聲波的強(qiáng)度的信息(或 者存儲(chǔ)超聲波的強(qiáng)度作為時(shí)序信號)。存儲(chǔ)單元106例如為存儲(chǔ)器。多個(gè)振蕩器101從最接近對象107 (或反射對象、散射對象或散射點(diǎn))的振蕩器開 始依次接收超聲波，該超聲波是由超聲探測器102產(chǎn)生的第二超聲波108在對象107上的反射。第二超聲波108沿與第一超聲波103的方向不同的方向被發(fā)射。第一超聲波可以是 主瓣，而第二超聲波可以是旁瓣，但是不一定這樣。對象107是散射點(diǎn)的集合。從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元106中的信息中減去通過從最接近對象107的振蕩器開始依次 存儲(chǔ)的強(qiáng)度而獲得的關(guān)于在對象107上反射的超聲波的強(qiáng)度的信息。(開口控制用于檢測的振蕩器的選擇)以下參照圖1來描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的超聲裝置。優(yōu)選地，這樣執(zhí)行開口控制，以選擇用于檢測作為旁瓣(第二超聲波108)在對象 107上的反射的超聲波的多個(gè)振蕩器(例如，圖6A)。優(yōu)選地，這樣執(zhí)行開口控制，以選擇到多個(gè)振蕩器101的中心的距離包含在 d0 - tan θ中(或者等于該距離或更小)的振蕩器。在這種情況下，Cltl表示對象107相對于 被檢體的內(nèi)側(cè)的深度方向到多個(gè)振蕩器101的中心的距離(或者在以深度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸的 情況下對象107的位置)(參考圖5Α)，θ表示主瓣(第一超聲波10 和旁瓣(第二超聲 波108)之間的角度109。振蕩器選自超聲探測器102的多個(gè)振蕩器101，以使一端處的振蕩器為最接近對 象107的振蕩器。通過使用多個(gè)選擇的振蕩器來檢測超聲波?；诙鄠€(gè)選擇的振蕩器的超聲檢測次序，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元106中的信號被認(rèn)定為 關(guān)于在對象107上反射的超聲波的強(qiáng)度的信息。在多個(gè)選擇的振蕩器之中從一端到另一端依次由選擇的振蕩器檢測的超聲可被 認(rèn)定為關(guān)于在對象107上反射的超聲波的強(qiáng)度的信息。以下參照實(shí)施例來描述細(xì)節(jié)。(沿角度α的方向產(chǎn)生第一超聲波)以下參照圖2來描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的超聲裝置。超聲探測器102沿與多個(gè)振蕩器101垂直的方向所成角度210為α的方向產(chǎn)生 主瓣(第一超聲波203)。多個(gè)振蕩器101從最接近對象207的振蕩器開始依次接收在對象207上反射的超 聲波，或者從最接近焦點(diǎn)204的振蕩器開始依次接收在焦點(diǎn)204上反射的超聲波。沿與由 超聲探測器102產(chǎn)生的第一超聲波203的方向不同的方向產(chǎn)生由超聲探測器產(chǎn)生的第二超 聲波208。對象207是散射點(diǎn)的集合。計(jì)算從在多個(gè)振蕩器101之中的一端處的振蕩器到焦點(diǎn)204或?qū)ο?07的距離。 以下參照實(shí)施例來詳細(xì)描述距離計(jì)算。該距離的使用使得能夠識別來自在焦點(diǎn)或?qū)ο笊戏瓷涞某暡ǖ男畔ⅰ?超聲裝置的控制方法)以下參照圖1來描述本發(fā)明的另一實(shí)施方式的超聲裝置的控制方法。所述超聲裝 置包含配有用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器的超聲裝置。產(chǎn)生聚焦于焦點(diǎn)104上的第一超聲波103。對于多個(gè)振蕩器101中的每一個(gè)，按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器101檢測的超聲 波的強(qiáng)度的信息。計(jì)算沿與第一超聲波103的方向不同的方向產(chǎn)生第二超聲波108之后直到由多個(gè) 振蕩器101檢測到對象107上反射的第二超聲波108的時(shí)間段。
通過使用在該時(shí)間段中存儲(chǔ)的信息，獲得由多個(gè)振蕩器101中的每一個(gè)振蕩器檢 測的在對象107上被反射的超聲波的強(qiáng)度。從按時(shí)序被存儲(chǔ)的信息中減去在對象107上反射的超聲波的強(qiáng)度。實(shí)施例(第一實(shí)施例線狀掃描或沿探測器方向發(fā)射超聲波的情況)圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的超聲裝置的配置的示意圖。發(fā)射器件2執(zhí)行諸如發(fā)射波束形成之類的處理以發(fā)射超聲波。探測器3基于來自 發(fā)射器件2的發(fā)射信號來發(fā)射和接收超聲波。模擬信號處理器件4包含帶通濾波器、低噪 聲放大器和可變增益控制器，并且執(zhí)行濾波處理或放大。A/D轉(zhuǎn)換器(ADC) 5將被模擬信號 處理器件4處理的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。存儲(chǔ)器6按時(shí)序存儲(chǔ)數(shù)字信號。旁瓣識別器 件7識別旁瓣。旁瓣信號提取器件8從存儲(chǔ)器6提取來自所識別旁瓣的信號。減法器9從 圖像形成信號中減去與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。數(shù)字信號處理器件10包含存儲(chǔ)器(FIFO)、 接收束形成單元(信號處理單元)和圖像處理單元，并且執(zhí)行諸如整相轉(zhuǎn)換、檢測或?qū)?shù)壓 縮之類的信號處理以及圖像處理。顯示器11顯示超聲圖像。下面描述信號流。發(fā)射器件2將發(fā)射信號發(fā)射給探測器3的各器件，并且向被檢體100發(fā)送超聲波。 探測器3的器件接收在被檢體100上反射的超聲波，并且，模擬信號處理器件4對于接收的 信號執(zhí)行濾波處理或放大。ADC 5將來自模擬信號處理器件4的輸出數(shù)字化，以在存儲(chǔ)器6中存儲(chǔ)所述輸出。 在常規(guī)的超聲波診斷裝置(ultrasonograph)中，數(shù)字信號處理器件10經(jīng)由FIFO對于被 ADC 5數(shù)字化的信號執(zhí)行整相加法，并且，執(zhí)行檢測、諸如對數(shù)壓縮之類的信號處理以及圖 像處理，以在顯示器11上顯示超聲圖像。另一方面，在本實(shí)施例中，存儲(chǔ)器6按時(shí)序存儲(chǔ)被 ADC數(shù)字化的原信號(raw signal) 0存儲(chǔ)器6需要容量以識別來自旁瓣的信號、獲得與旁 瓣對應(yīng)的信號的信息、以及從接收的信號的信息中減去該信息。因此，可取的是，存儲(chǔ)器6 存儲(chǔ)與至少一次掃描的發(fā)射/接收對應(yīng)的接收信號，優(yōu)選地，存儲(chǔ)幾個(gè)幀的信號。旁瓣識別器件7從存儲(chǔ)器6中的與器件對應(yīng)的時(shí)序數(shù)據(jù)之中識別與來自旁瓣的信 號對應(yīng)的信號?；谂园曜R別信息通過旁瓣信號提取器件8獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信 息，并且，與旁瓣對應(yīng)的信號的信息被發(fā)送到減法器9。減法器9對接收開口的接收信號的 信息(這是圖像形成所需的)進(jìn)行接收，并且從接收的信號的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信 號的信息，以獲得與來自主瓣的信號對應(yīng)的用于圖像形成的信息。在將上述步驟設(shè)定為一次掃描的情況下，當(dāng)探測器3是線狀探測器時(shí)，通過使發(fā) 射/接收開口的位置偏移來實(shí)施掃描。當(dāng)探測器3為扇形探測器時(shí)，通過使發(fā)射/接收的 掃描角度偏移來實(shí)施掃描。以這種方式，獲得用于顯示面積或體積的用于圖像形成的信息。 通過在數(shù)字信號處理器件10處對于用于圖像形成的信息執(zhí)行諸如整相轉(zhuǎn)換、檢測或?qū)?shù) 壓縮之類的信號處理以及圖像處理，使得能夠在顯示器11上顯示偽像被減少了的超聲圖 像?？梢栽贏DC 5和存儲(chǔ)器6之間設(shè)定數(shù)字信號處理器件10的功能中的一些功能，例 如，諸如檢測之類的信號處理的一部分。圖1基于B模式顯示的假定示出了系統(tǒng)配置。但 是，可以提供用于實(shí)現(xiàn)其它模式(諸如多普勒之類)的處理功能。
下面，參照圖4A和圖4B來如下描述從存儲(chǔ)器6到旁瓣識別器件7和減法器9的 信號處理。圖4A示出從主瓣和旁瓣接收信號20和21的線性掃描。發(fā)射/接收開口 31包含用于通過電子掃描來發(fā)射/接收波束的線狀探測器的器 件(振蕩器)。從發(fā)射/接收開口 31發(fā)射的波束導(dǎo)致沿與線狀探測器3垂直的方向發(fā)射主瓣20， 由此沿與主瓣20成預(yù)定角度的方向產(chǎn)生旁瓣21。如果在與探測器3垂直的方向和旁瓣21 的方向上、以到發(fā)射/接收開口 31的中心的相同距離存在散射點(diǎn)IlOm和110s，那么從發(fā) 射/接收開口 31的中心接收來自主瓣20的方向的反射波。來自旁瓣21的方向的反射波 從發(fā)射/接收開口 31的外側(cè)被接收，而不是從發(fā)射/接收開口 31被接收。在圖4A中，實(shí)線指示來自主瓣20的方向的反射波(A-1和A_2)，虛線指示來自旁 瓣21的方向的反射波(B-1和B-2)。圖4B是示出在存儲(chǔ)器6中按時(shí)序存儲(chǔ)與器件30對應(yīng)的被數(shù)字化的信號的狀態(tài)的 示意圖。首先，當(dāng)散射點(diǎn)IlOm和IlOs到發(fā)射/接收開口 31具有相同的距離時(shí)存儲(chǔ)器6如 (A-I)和(B-I)那樣存儲(chǔ)接收信號的情況如下。旁瓣識別器件7將從發(fā)射/接收開口 31的 外側(cè)接收以向發(fā)射/接收開口 31的中心移動(dòng)的信號(B-I)識別為來自旁瓣21的方向的信 號信息。旁瓣信號提取器件8可獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。從在發(fā)射/接收開口 31 處接收的總接收信號的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信號的信息，從而使得來自主瓣20的方 向的信號信息被留下。存儲(chǔ)器6如圖4B的(A-2)和(B-2)那樣存儲(chǔ)接收信號的情況如下。 如在上面的情況中那樣，旁瓣識別器件7將從發(fā)射/接收開口 31的外側(cè)接收以向發(fā)射/接 收開口 31的中心移動(dòng)的信號(B-2)識別為來自旁瓣21的方向的信號信息。從主瓣方向接收的信息(A-I)和(A-2)的部分分別與從旁瓣方向接收的信息 (B-I)和(B-2)重疊。因此，重疊的信息從與旁瓣對應(yīng)的信號的非重疊信息被內(nèi)插以產(chǎn)生與 旁瓣對應(yīng)的信號的信息。從在發(fā)射/接收開口 31處接收的總接收信號的信息中減去與旁 瓣對應(yīng)的信號的信息，從而使得來自主瓣20的方向的信號信息被留下。上述方法使得能夠獲得與來自主瓣20的信號對應(yīng)的信號的信息。當(dāng)如圖5A所示的那樣，沿旁瓣21的方向的散射點(diǎn)IlOs充分地接近器件陣列30 時(shí)，在發(fā)射/接收開口 31的內(nèi)側(cè)中首先接收到信號。因此，旁瓣識別器件7不能將來自旁 瓣21的方向的反射波識別為來自旁瓣21的方向的信號信息。在這種情況下，開口控制單元被設(shè)置在超聲裝置中以控制開口。即，根據(jù)散射點(diǎn) 110的深度，從發(fā)射/接收開口 31之中選擇用于至少在接收過程中接收反射波的開口。參 照圖5B的流程圖，對于來自實(shí)施了開口控制的旁瓣的方向的信號的識別方法如下。首先，在步驟bl中，參照存儲(chǔ)器中的時(shí)序數(shù)據(jù)。在步驟1^2中，確定開口和散射點(diǎn) 110之間的沿深度方向的距離dQ是否等于cT/ (l+1/cos θ )。在這種情況下，c是被檢體100 內(nèi)側(cè)的聲速，T是從開口中心的器件的發(fā)射起通過散射點(diǎn)110上的反射到最接近散射點(diǎn)的 器件的接收的時(shí)間段，θ是主瓣20和旁瓣21之間的角度，該角度取由超聲探測器102的 特性確定的已知值。用于所述確定的表達(dá)式CT/(1+1/C0S θ )如下。在開口寬度(開口的到開口中心的長度)彡dQtane的情況下，從開口中心到散 射點(diǎn)110的距離(圖6A的d)為dQ/C0S θ。開口和散射點(diǎn)110之間的沿深度方向的距離為d0。因此，關(guān)系dQ/cos θ +d0 = cT成立。就dQ而言，該關(guān)系為dQ = cT/ (l+1/cos θ )。由dQ興CT/(1+1/C0se)，可以確定開口寬度< dQtane。在這種情況下，d。不 能指示開口和散射點(diǎn)之間的沿深度方向的距離。換句話說，這種情況下的Cltl為相對于深 度方向傾斜的(oblique)最接近器件和散射點(diǎn)之間的距離。因此，僅需要保持開口寬度 (d0tan θ (或< dQtan θ )，而沒有任何變化(換句話說，開口控制是不必要的)(步驟b4)。由dQ = cT/(l+l/cos θ )，可以確定開口寬度(開口的到開口中心的長 度)彡dQtane。因此，必須確定是開口寬度=dQtane還是開口寬度>dQtane (步驟b3)。如上所述，在步驟b3中，確定存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器6中的在接收過程中的開口寬度(到 開口的中心的開口長度)是否為c^tan θ。如果確定開口寬度=c^tan θ，那么僅需要直接 保持開口寬度< dQtan θ (或=d0tan θ )(換句話說，開口控制是不必要的)(步驟b4)。當(dāng)開口寬度(開口的到開口的中心的長度)興dQtane成立時(shí)，可以確定開口寬 度> C^tan θ。在這種情況下，執(zhí)行開口控制以設(shè)定開口寬度< c^tan θ (步驟沾)。如上所述，在步驟b4中，原樣保持開口寬度，或者保持開口寬度< c^tan θ。在步 驟沾中，執(zhí)行開口控制以設(shè)定開口寬度< c^tan θ。通過根據(jù)上述流程執(zhí)行開口控制，使得能夠通過在散射點(diǎn)IlOs如圖6Α所示的那 樣接近器件陣列30時(shí)使開口寬度變窄來從發(fā)射/接收開口的外側(cè)接收來自旁瓣21的方向 的信號。因此，如圖6Β所示，可從接收開口 32接收從旁瓣21接收的信號，并且，可通過上 述方法獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。發(fā)射/接收開口 31僅需要至少在接收過程中變窄。在發(fā)射過程中對于開口控制 沒有限制。換句話說，盡管開口被描述為發(fā)射/接收開口 31，但是開口器件在發(fā)射和接收之 間可以不同。實(shí)施例針對識別并然后提取來自旁瓣21的方向的接收信號的信息的方法。但是， 這些操作可被同時(shí)實(shí)施。例如，可通過識別來自旁瓣21的方向的接收信號的信息來實(shí)時(shí)地 提取從存儲(chǔ)器接收的與發(fā)射/接收開口 31的外側(cè)對應(yīng)的信號。參照圖5C的流程圖，該方 法被描述如下。步驟cl c3與上面描述的步驟bl b3類似，因此其描述被省略。首先，如果在步驟c2中確定dQ ^ cT/(l+l/cos θ )，或者如果在步驟c3中確定開 口寬度(開口的到開口的中心的長度)=dQtane，那么可確定開口寬度彡dQtane。在這 種情況下，在步驟C4中，選擇接收開口寬度的接收信號。如果在步驟c2中確定dQ = cT/ (l+1/cos θ )，并且如果在步驟c3中確定開口寬度 ^ d0tan θ，那么可以確定開口寬度> c^tan θ。在這種情況下，在步驟c5中，選擇在開口寬 度彡c^tan θ的范圍內(nèi)的接收信號。因此，當(dāng)散射點(diǎn)IlOs如圖6Α所示的那樣接近器件陣列30時(shí)，通過使開口寬度變 窄，使得能夠從發(fā)射/接收開口的外側(cè)接收來自旁瓣21的方向的信號。從在開口處接收的 信號之中選擇來自所選開口的接收信號使得能夠提取來自旁瓣21的方向的信號。識別來自旁瓣21的方向的接收信號的信息的方法已針對的是從發(fā)射/接收開口 31的外側(cè)(換句話說，從與其一端對應(yīng)的存儲(chǔ)器)接收的信號。但是，該方法不限于該信 號。例如，從與發(fā)射/接收開口 31的一端的下一個(gè)內(nèi)側(cè)器件對應(yīng)的存儲(chǔ)器接收的信號可被 識別為來自旁瓣21的方向的接收信號的信息。因此，與第一實(shí)施例的發(fā)射/接收開口 31 的外側(cè)對應(yīng)的存儲(chǔ)器僅需要基本上在外側(cè)。
根據(jù)第一實(shí)施例，可從按時(shí)序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器6中的接收信號的信息中通過簡單的 方法識別與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。通過從發(fā)射/接收開口 31的接收信號的信息中減去與 旁瓣對應(yīng)的信號的信息，使得能夠獲得與來自主瓣的信號對應(yīng)的用于圖像形成的信息。作 為結(jié)果，可以在顯示器11上顯示偽像被減少了的超聲圖像。即使在被檢體100內(nèi)側(cè)存在聲速分布，也可識別與旁瓣對應(yīng)的信號的信息，由此， 可以配置魯棒性高的超聲波診斷裝置1的系統(tǒng)。(第二實(shí)施例扇形掃描或沿角度α的方向發(fā)射超聲波時(shí))第一實(shí)施例針對的是探測器3是線狀電子掃描系統(tǒng)的情況。在第二實(shí)施例中，參 照圖7，扇形掃描系統(tǒng)被描述如下。扇形掃描系統(tǒng)以扇狀掃描超聲波束。因此，不總是從發(fā) 射/接收開口 31的中心附近接收沿主瓣20的方向從散射點(diǎn)IlOm反射的接收信號。圖7是示出當(dāng)扇形掃描角度α關(guān)于與器件陣列30(發(fā)射/接收開口 33)垂直的 方向被設(shè)定時(shí)、來自散射點(diǎn)IlOm和IlOs的接收信號的狀態(tài)的示意圖。在圖7中，從發(fā)射/ 接收開口 33的外側(cè)接收來自主瓣20的接收信號(實(shí)線)，而從發(fā)射/接收開口 33的內(nèi)側(cè) 接收來自旁瓣21的接收信號(虛線)。因此，在扇形掃描系統(tǒng)的情況下，如果要通過第一實(shí) 施例的方法獲得與旁瓣21對應(yīng)的信號的信息，那么可以沿一定的掃描角度α減去與主瓣 對應(yīng)的信號的信息。參照圖8Α和圖8Β，基于扇形掃描系統(tǒng)獲得與旁瓣21對應(yīng)的信號的信 息的方法被描述如下。圖8Α示出發(fā)射/接收開口 34的開口寬度a和從發(fā)射/接收開口 34的中心到各 散射點(diǎn)IlOm和IlOs的距離d。關(guān)于與發(fā)射/接收開口 34垂直的方向設(shè)定扇形掃描角度 α，并且，在主瓣20和旁瓣21之間設(shè)定角度θ。當(dāng)用幾何學(xué)計(jì)算從散射點(diǎn)110到發(fā)射/接收開口 34的兩端的距離時(shí)，圖中的dml、 dm2和dsl ds4可被表示如下(式1)dml=^la2/4 + d2~ads'madm2 =^la2/4 + d2 +ad sin a [one] dsX ^ ^a2 /4 + d2 + adsm(0 + a)dsl =^Ja2/4 + d2-ad sin(^ + a)=+一 a)ds4=^a2/4 +d2~ad sm(0~a)發(fā)射/接收開口 34的開口寬度a是已知信息。主瓣20和旁瓣21之間的角度θ 也是對于探測器3獨(dú)有的已知信息。扇形掃描角度α是通過發(fā)射波束形成而確定的已知 信息?？捎上率鰰r(shí)間段計(jì)算從發(fā)射/接收開口 34的中心到散射點(diǎn)IlOm和IlOs的距離d， 該時(shí)間段為從通過器件陣列30進(jìn)行的發(fā)射到接收的時(shí)間段T = 2d/c(d 距離，c 聲速，2 往返)。因此，可通過計(jì)算來確定從散射點(diǎn)IlOm和IlOs到發(fā)射/接收開口 34的兩端的距 離 dml、dm2 禾口 dsl ds4。確定距離dml、dm2 和 dsl ds4 之中的差值 cU-dm2901、dsl-ds2902 和 ds3_ds4903。根據(jù)這些值，可通過使用下述方法來確定信號是從主瓣20的方向被接收的還是從旁瓣21的 方向被接收的通過使用主瓣的距離差dml_dm2作為基準(zhǔn)，距基準(zhǔn)處于預(yù)定容限之外的接收 信號可被識別為來自旁瓣21的方向的接收信號。例如，發(fā)射/接收開口 34的開口寬度a為10mm，主瓣20和旁瓣21之間的角度θ 為50°，從發(fā)射/接收開口 34的中心到散射點(diǎn)110的距離d為30mm。圖9A示出橫軸指示扇 形掃描角度α (-45° < α <45° )并且縱軸指示距離差dml_dm2 901、dsl_ds2 902和ds3_ds4 903的曲線圖。在圖9A中，通過使用dml-dm2 901作為基準(zhǔn)，可以將關(guān)于該基準(zhǔn)在+/-幾mm 的容限904(或基準(zhǔn)寬度)內(nèi)的接收信號識別為來自主瓣的方向的接收信號。容限之外的 接收信號(諸如本實(shí)施例中的dsl-ds2 902和ds3-ds4 903之類)可被識別為來自旁瓣的接 收信號。參照圖8B的流程圖，上述方法被描述如下。首先，在步驟dl中，預(yù)先根據(jù)扇形掃描角度α計(jì)算dml_dm2 901。在步驟d2中，參看存儲(chǔ)器6中的時(shí)序接收信號，計(jì)算從散射點(diǎn)110到器件陣列30 的一端的距離和從散射點(diǎn)110到器件陣列30的另一端的距離。在步驟d3中，計(jì)算在步驟d2中確定的距離之間的差值。在步驟d4中，將掃描角度α與步驟dl和d3的計(jì)算結(jié)果相比，以確定距離的差值 是否處在以cU-dm2 901為基準(zhǔn)的+/_幾mm的容限904內(nèi)。在步驟d5中，如果在步驟d4中確定差值處于容限904內(nèi)，那么信號被識別為來自 主瓣的方向的信號。在步驟d6中，如果在步驟d4中確定差值處于容限904之外，那么信號被識別為來 自旁瓣的方向的信號。圖9B是示出在上述條件下按時(shí)序存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器6中的信息的示意圖。如上所述， 通過計(jì)算來確定從散射點(diǎn)IlOm和IlOs到發(fā)射/接收開口 34的兩端的距離dml、dm2和dsl ds4，并且，基于距離之間的差值確定散射點(diǎn)IlOm和IlOs是否處于與掃描角度α對應(yīng)的位 置處。通過使用不處于與掃描角度α對應(yīng)的位置處的散射點(diǎn)IlOs作為與旁瓣對應(yīng)的信號 的信息，從發(fā)射/接收開口 34的接收信號的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信號的信息?？梢虼?獲得與來自主瓣的信號對應(yīng)的用于圖像形成的信息。作為結(jié)果，可以在顯示器11上顯示偽 像被減少了的超聲圖像。即使在被檢體100內(nèi)側(cè)存在聲速分布，也可以識別與旁瓣對應(yīng)的 信號的信息，由此可配置魯棒性高的超聲波診斷裝置1的系統(tǒng)。來自主瓣的方向的散射點(diǎn) 的差值cU-dm2 901被確定以被設(shè)定為基準(zhǔn)。關(guān)于該基準(zhǔn)處于+/_幾mm的容限904內(nèi)的接 收信號被設(shè)定為來自主瓣的接收信號。通過將容限904之外的接收信號識別為來自旁瓣的 接收信號，使得能夠省略dsl-ds2 902和ds3-ds4 903的計(jì)算。在第二實(shí)施例中，為了獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信息，確定從散射點(diǎn)IlOm和IlOs 到發(fā)射/接收開口 34的兩端的距離。但是，不限于此，可以計(jì)算從每個(gè)散射點(diǎn)110到發(fā)射 /接收開口 ；34的兩個(gè)任意點(diǎn)的距離。在上述計(jì)算中，基于距離來實(shí)施轉(zhuǎn)換。但是，計(jì)算不 限于此。例如，用于使用從超聲波的發(fā)射到超聲波的接收的時(shí)間段來進(jìn)行計(jì)算的方法是有 效方法中的一種。特別地，可通過使用分別與dml-dm2 901、dsl-ds2 902和ds3-ds4 903對應(yīng)的 tml-tm2、tsl-ts2*ts3-ts4來識別旁瓣。d和t之間的關(guān)系為d = ct，這里，c是聲速。正常情 況下，應(yīng)用1，530m/s 1，540m/s的值作為聲速C。為了識別來自旁瓣的接收信號，對于距 離或時(shí)間比較方法應(yīng)用了差值。但是，方法不限于此。差值的次序不限于上面的次序。
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第二實(shí)施例針對的是扇形掃描。該方法對于包含線狀(掃描角度α = 0)系統(tǒng)的 諸如凸形掃描系統(tǒng)的其它掃描系統(tǒng)是有效的。第三實(shí)施例第一和第二實(shí)施例針對的是從接收信號的信息中提取與旁瓣對應(yīng)的信號的信息 以獲得用于圖像形成的信息的方法。第三實(shí)施例針對的是對于與旁瓣對應(yīng)的信號的信息的 不同計(jì)算方法。參照圖10，本實(shí)施例被描述如下。圖10是示出超聲裝置的配置的示意圖。與圖3 的超聲裝置的配置的區(qū)別在于包含存儲(chǔ)器6中的圖像形成區(qū)域61和旁瓣識別區(qū)域62、用 于提取旁瓣的內(nèi)插器80、以及在旁瓣識別器件7中執(zhí)行的用于識別旁瓣的方法。圖10的超聲裝置中的總體信號流被描述如下。發(fā)射信號從發(fā)射器件2被發(fā)射到 探測器3的每個(gè)器件，并且，向被檢體100發(fā)射超聲波。探測器3的器件接收從被檢體100 反射的超聲波，并且，模擬信號處理器件4對于接收信號執(zhí)行濾波處理或放大。ADC 5將來自模擬信號處理器件4的輸出數(shù)字化，以在存儲(chǔ)器6中存儲(chǔ)所述輸出。 存儲(chǔ)器6至少需要用于進(jìn)行下述操作的容量并且優(yōu)選地存儲(chǔ)幾個(gè)幀的信號識別來自旁瓣 的方向的信號，計(jì)算與旁瓣對應(yīng)的信號的信息以從接收信號的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信 號的信息。旁瓣識別器件7從存儲(chǔ)器6中的與各元件對應(yīng)的時(shí)序數(shù)據(jù)之中識別與來自旁瓣 的信號對應(yīng)的信號?；谧R別的旁瓣的信息，計(jì)算器中的內(nèi)插器80獲得與旁瓣對應(yīng)的信號 的信息。與旁瓣對應(yīng)的信號的信息被發(fā)送到減法器9。減法器9接收圖像形成所需的接收 信號的信息，并且從接收信號的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信號的信息，以獲得與來自主瓣 的信號對應(yīng)的用于圖像形成的信息。數(shù)字信號處理器件10使信息經(jīng)受諸如整相轉(zhuǎn)換、檢測 或?qū)?shù)壓縮之類的信號處理以及圖像處理，由此可在顯示器上顯示偽像被減少了的超聲圖 像?？稍贏DC 5和存儲(chǔ)器6之間設(shè)置數(shù)字信號處理器件10的功能中的一些功能，例 如，諸如檢測之類的信號處理的一部分。圖10示出主要基于B模式顯示的系統(tǒng)配置。但是， 可以提供用于實(shí)現(xiàn)其它模式(諸如多普勒之類)的處理功能。參照圖11Α，以線狀探測器為例詳細(xì)描述從存儲(chǔ)器6通過旁瓣識別器件7到減法器 9的信號處理。圖IlA是示出來自主瓣20和旁瓣21的接收信號的狀態(tài)的示意圖。器件陣 列30包含與用于在線狀探測器的電子掃描中發(fā)射/接收波束的開口對應(yīng)的器件的區(qū)域35 和與發(fā)射/接收開口 35的兩側(cè)相鄰的區(qū)域36。在圖IlA中，對于通過發(fā)射/接收開口 35 發(fā)射的波束，沿與探測器3垂直的方向發(fā)送主瓣20，并且，沿與主瓣20成預(yù)定角度的方向產(chǎn) 生旁瓣21。如果在沿與探測器3垂直的方向和旁瓣21的方向到發(fā)射/接收開口 35的中心 的相同距離處存在散射點(diǎn)IlOm和110s，那么從發(fā)射/接收開口 35的中心接收來自主瓣20 的方向的反射波。此外，從接收開口 36接收來自旁瓣21的反射波。在圖IlA中，實(shí)線指示 來自主瓣20的方向的反射波，虛線指示來自旁瓣21的方向的反射波。圖IlB是示出按時(shí)序存儲(chǔ)與器件30對應(yīng)的被數(shù)字化的信號的存儲(chǔ)器6的示意圖。 首先在接收開口 36處被接收以向發(fā)射/接收開口 35逐漸地移動(dòng)的信號被識別為來自旁瓣 21的信號信息，并且，從在發(fā)射/接收開口 35處接收的信息中減去該信號信息，從而使得來 自主瓣20的信號信息被留下。在圖IlA中，主瓣20和旁瓣21之間的角度θ是對于探測器3獨(dú)有的。例如，角度θ是由探測器3中的器件陣列30的節(jié)距和超聲波的波長λ ( = c/f，c 聲速，f 頻率)之 間的關(guān)系確定的。來自旁瓣21的方向的接收信號首先通過接收開口 36被接收，以向著開 口 35以速度c被各器件接收。因此，如圖5A 5C所示，旁瓣識別器件7將該接收信號識 別為來自旁瓣21的接收信號的信息。在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器6中的時(shí)序信號之中實(shí)施識別。在 這種情況下，識別以速度c從與接收開口 36對應(yīng)的區(qū)域(旁瓣識別區(qū)域62)向與發(fā)射/接 收開口 35對應(yīng)的區(qū)域(圖像形成區(qū)域61)發(fā)射的信號信息。對于所識別旁瓣的識別信息，通過內(nèi)插器80對經(jīng)由發(fā)射/接收開口 35從旁瓣識 別區(qū)域62接收的內(nèi)插信號進(jìn)行內(nèi)插，以計(jì)算與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。更具體而言，信號 可以按聲速c從旁瓣識別區(qū)域62被外推(extrapolate)到圖像形成區(qū)域61。從用于圖像 形成區(qū)域61的圖像形成的信息中減去與旁瓣對應(yīng)的信號的信息使得能夠獲得與來自主瓣 20的信號對應(yīng)的信號的信號信息。上述方法使得能夠獲得與來自主瓣20的信號對應(yīng)的信號的信息。如第一實(shí)施例 中描述的那樣，必須根據(jù)散射點(diǎn)IlOm和IlOs的深度來執(zhí)行開口控制。換句話說，根據(jù)散射 點(diǎn)110的位置來控制發(fā)射/接收開口 35之中的至少在接收過程中的開口。當(dāng)散射點(diǎn)110 接近器件陣列30時(shí)，發(fā)射/接收開口 35可變窄而接收開口 36可變寬，以使接收開口 36可 在發(fā)射/接收開口 35之前接收來自旁瓣21的方向的信號。開口寬度是到開口中心的距離 在Cltl · tan θ范圍內(nèi)的振蕩器，這里，d0是關(guān)于被檢體的內(nèi)側(cè)的深度方向的從來自開口中心 的振蕩器到對象的距離。因此，可以從接收開口 36接收來自旁瓣21的接收信號，并且，可 以通過上述方法獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信息。對于發(fā)射/接收開口 35，開口必須至少在 接收過程中變窄，并且，在發(fā)射過程中對于開口控制沒有限制。根據(jù)上述第三實(shí)施例，與第一和第二實(shí)施例不同的是，通過外推從旁瓣識別區(qū)域 62獲得與旁瓣對應(yīng)的信號的信息，而不從接收信號的信息中提取與旁瓣對應(yīng)的信號的信 息。因此，對于接收所需的開口來說，不僅需要發(fā)射/接收開口 35，而且還需要接收開口 36。 由于從更寬的接收開口獲得信號，因此，可望實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。雖然已參照示例性實(shí)施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例 性實(shí)施例。所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的變更方式以及等同 的結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求在2008年6月23日提交的日本專利申請No. 2008-163641和在2009 年4月13日提交的日本專利申請No. 2009-097224的權(quán)益，在此以引用方式將其全部內(nèi)容 并入本文。
權(quán)利要求
1.一種超聲裝置，包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器； 控制單元，所述控制單元用于控制超聲探測器以產(chǎn)生超聲波作為主瓣以及檢測沿所述 主瓣的方向來自聚焦位置的超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)由所述多個(gè)振蕩器檢測的超聲波的強(qiáng)度作為時(shí)序信 號，其中在所述多個(gè)振蕩器之中，到開口的中心振蕩器的距離包含在Cl0 · tan θ或更小的距離 中的振蕩器被選作接收開口，這里，關(guān)于與超聲裝置的開口垂直的方向，Cltl為從開口到沿旁 瓣的方向被放置的對象的距離，θ為主瓣和旁瓣之間的角度；在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的時(shí)序信號之中，從所述接收開口的一端到另一端依次接收的信 號被識別為從沿旁瓣的方向被放置的對象反射的信號；以及從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的時(shí)序信號中減去來自旁瓣的識別信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲裝置，其中，在選擇到開口的中心振蕩器的距離包含于 d0 · tan θ的范圍內(nèi)的振蕩器之后，接收開口通過所選振蕩器接收時(shí)序信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的超聲裝置，其中，在通過所述多個(gè)振蕩器獲得時(shí)序信號之后，接收 開口在存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的信號之中選擇由到開口的中心振蕩器的距離包含于Cltl · tan θ 的范圍內(nèi)的振蕩器接收的信號。
4.一種超聲裝置，包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器； 控制單元，所述控制單元用于通過將所述多個(gè)振蕩器聚焦于焦點(diǎn)上以使超聲探測器產(chǎn) 生第一超聲波來產(chǎn)生超聲波；以及用于按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由所述多個(gè)振蕩器檢測的超聲強(qiáng)度的信息的存儲(chǔ)單元，其中 當(dāng)超聲探測器沿關(guān)于與所述多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)，通 過使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的接收信號，計(jì)算從對象到所述多個(gè)振蕩器的一端的距離與從對 象到所述多個(gè)振蕩器的另一端的距離之間的差值；當(dāng)計(jì)算的差值超過基于角度α給出的基準(zhǔn)寬度時(shí)，接收信號被識別為來自旁瓣的方 向的信號；以及從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中的接收信號中減去來自旁瓣的方向的識別信號。
5.一種超聲裝置，包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器； 控制單元，所述控制單元用于通過將所述多個(gè)振蕩器聚焦于焦點(diǎn)上以使超聲探測器產(chǎn) 生第一超聲波來產(chǎn)生超聲波；以及存儲(chǔ)單元，所述存儲(chǔ)單元用于按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由所述多個(gè)振蕩器檢測的超聲強(qiáng)度的信 息，其中當(dāng)超聲探測器沿關(guān)于與所述多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)， 所述多個(gè)振蕩器從所述多個(gè)振蕩器中最接近對象的一個(gè)振蕩器依次接收當(dāng)在對象上 反射沿與第一超聲波的方向不同的方向產(chǎn)生的第二超聲波時(shí)獲得的超聲波中的一個(gè)，并且 從所述多個(gè)振蕩器中最接近焦點(diǎn)的一個(gè)振蕩器依次接收在焦點(diǎn)上反射的超聲波；在所述多個(gè)振蕩器之中，獲得從所述多個(gè)振蕩器中在一端處的一個(gè)振蕩器到焦點(diǎn)和到對象之一的距離；以及通過使用該距離，識別在焦點(diǎn)和對象之一上反射的超聲波的信息。
6.一種超聲裝置的控制方法，所述超聲裝置包括超聲探測器，所述超聲探測器包含用 于產(chǎn)生和檢測超聲波的多個(gè)振蕩器，所述控制方法包括產(chǎn)生第一超聲波作為主瓣；控制超聲裝置以檢測沿主瓣的方向來自聚焦位置的超聲波； 存儲(chǔ)由所述多個(gè)振蕩器檢測的超聲波的強(qiáng)度作為時(shí)序信號；計(jì)算產(chǎn)生第二超聲波作為旁瓣之后直到通過所述多個(gè)振蕩器中的每一個(gè)檢測到在對 象上反射的第二超聲波的時(shí)間段；通過使用在所述時(shí)間段中存儲(chǔ)的信息，獲得在對象上反射的并且由所述多個(gè)振蕩器中 的每一個(gè)檢測的超聲波的強(qiáng)度；以及從按時(shí)序被存儲(chǔ)的信號中減去在對象上反射的超聲波的強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲裝置的控制方法，還包括在所述多個(gè)振蕩器之中，選擇到開口的中心振蕩器的距離包含在Cltl · tan θ或更小的 距離中的振蕩器作為接收開口，這里，關(guān)于與超聲探測器的開口垂直的方向，Cltl為從開口到 沿旁瓣的方向被放置的對象的距離，θ為主瓣和旁瓣之間的角度；在存儲(chǔ)的時(shí)序信號之中，將從接收開口的一端到另一端依次被接收的信號識別為從沿 旁瓣的方向被放置的對象反射的信號；以及從存儲(chǔ)的時(shí)序信號中減去來自旁瓣的識別信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的超聲裝置的控制方法，還包括當(dāng)超聲探測器沿關(guān)于與所述多個(gè)振蕩器垂直的方向成角度α的方向產(chǎn)生主瓣時(shí)， 通過使用存儲(chǔ)的接收信號，計(jì)算從對象到所述多個(gè)振蕩器的一端的距離與從對象到所 述多個(gè)振蕩器的另一端的距離之間的差值；當(dāng)計(jì)算的差值超過基于角度α給出的基準(zhǔn)寬度時(shí)，將接收信號識別為來自旁瓣的方 向的信號；以及從存儲(chǔ)的接收信號中減去來自旁瓣的方向的識別信號。
全文摘要
存儲(chǔ)單元(106)按時(shí)序存儲(chǔ)關(guān)于由多個(gè)振蕩器(101)檢測的超聲波的強(qiáng)度的信息。多個(gè)振蕩器(101)從最接近對象(107)的振蕩器到與其相距最遠(yuǎn)的振蕩器以單調(diào)增大或減小的次序來接收在對象(107)上反射的超聲波，其中由超聲探測器(102)產(chǎn)生的第二超聲波(108)被聚焦于對象(107)。第二超聲波(108)沿與第一超聲波(103)的方向不同的方向被發(fā)射。獲得關(guān)于在對象(107)上反射的超聲波的強(qiáng)度的信息，該信息是通過從最接近對象(107)的振蕩器到與其相距最遠(yuǎn)的振蕩器以單調(diào)增大或減小的次序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(106)中而被獲得的。從存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元(106)中的信息中減去該信息。因此，來自旁瓣的接收信號被提取以從總接收信號中被減去。
文檔編號G01S7/52GK102066971SQ20098012289
公開日2011年5月18日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者時(shí)田俊伸 申請人:佳能株式會(huì)社