近些年来，执行合成孔径扫描的超声波诊断装置已为人们所知。 已经在P.D.Corl.等人的“A digital synthetic imaging system for NDE”， (Proc IEEE Ultrasonics Symp.，Sept.1978)中介绍了这种超声波诊 断装置。接下来参考图3描述该超声波诊断装置的操作原理。图3是 示意性地示出了在传统实例1中利用合成孔径扫描的超声波诊断装 置的结构的实例的框图。
图3中，超声波探测器1由多个换能器T1至T8组成。换能器 Tn(n＝1至8)产生超声波脉冲，并且在对象中反射的超声波脉冲被换 能器Tn作为超声回波接收。由换能器Tn接收的接收信号经过多路 复用器(MUX)，并被放大器102放大。然后，该接收信号被A/D 103 转换成数字数据，并被写入存储器104。一旦完成将接收信号从换能 器Tn写入到存储器104，接着MUX 100就选择与换能器Tn不同的 换能器Tn’，并且按照与换能器Tn的情况中相同的方式，将接收信 号写入存储器104中。按照上述方式，通过换能器T1至T8获得的 接收信号被写入存储器104中。然后，在加法器105中，来自存储器 104的输出信号，即，通过换能器T1至T8获得的、已被存储在存储 器104中的接收信号，在被提供了各自的预定的时间差之后，被加在 一起。
按照上述方式由换能器T1至T8一个接一个地执行发射/接收序 列(上述一系列发射/接收操作被称为发射/接收序列)，并且信号被集 成。因此，可以得到与由八个换能器同时接收时相同的效果。
假定，在换能器T1至T8接收期间对象静止，那么在对象中， 波束会聚的接收方向性、波束偏转等可以被超声波探测器1获知。
信号处理器106对上述由加发器105相加的接收信号进行诸如检 测等等这样的信号处理，并显示在显示部件107上。
但是，上述具有合成孔径的传统超声波诊断装置存在一个问题， 即，在对象在换能器T1至T8接收期间移动的情况下，合成孔径不 能精确地操作。
参考图4，接下来说明一种用于改进在对象移动的情况下的合成 孔径的方法。图4是示意性地示出作为传统实例2的，利用合成孔径 扫描的超声波诊断装置的结构的实例的框图。
图4中，探测器1由换能器T1至T8组成。探测器1由发射电 路108产生的高压脉冲驱动，并将超声波发射到物体中(未示出)。 在物体中反射的超声波信号被换能器T1至T8接收，并被转换成电 信号。该发射/接收序列被执行两次。在第一时间发射/接收中，开关 (SW)109至112连接到a侧触点，并分别从换能器T1至T4选择 接收信号。经过SW 109至112的信号分别被A/D转换器113至116 转换成数字信号，并且由波束合成器117合成一个波束。在第一时间 发射/接收中获得的信号被存储在孔径相加部件118的存储器119中。
随后，执行第二时间发射/接收。这种情况下，转换SW 109至 112，以使其连接到b侧触点，选择换能器T5至T8。按照与第一时 间发射/接收的情况中相同的方式，来自换能器T5至T8的接收信号 分别被A/D转换器113至116转换成数字信号，并且由波束合成器 117执行波束合成。通过加法器120，将通过第二时间发射/接收获得 的接收信号与已被存储在存储器119中的，在第一时间发射/接收中 获得的信号相加。之后，由检波器121对这些信号进行检测，由数字 扫描转换器(DSC)122对这些信号进行扫描和转换，并将这些信号 显示在显示部件107上。
如上所述，在传统实例2采用的方法中，合成孔径的发射/接收 序列包括两次发射/接收，因此，与传统实例1的合成孔径的情况相 比，对象的移动产生的影响较少。
然而，传统实例2采用的方法还存在以下问题。即，根据对象移 动的速度，在通过第一时间发射/接收获得的信号和通过第二时间发 射/接收获得的信号之间导致相位差，当由加法器120相加时，所述 信号会相互抵消。在这种抵消达到高的程度以至影响图像的情况下， 在移动的影响下可以导致图像质量的恶化。

考虑前述情况，本发明的一个目的是提供一种甚至在对象高速移 动的情况下也能够获得良好图像质量的超声波诊断装置。即，本发明 要实现一种超声波诊断装置，其消除了由于在通过合成孔径多次发射 /接收期间对象移动导致的信号之间的相位差，从而获得良好的图像 质量。
为了实现上述目的，根据本发明的第一超声波诊断装置是利用合 成孔径扫描的超声波诊断装置，其中，通过多次发射/接收合成一个 波束，并且第一超声波诊断装置包括：发射电路，用于多次发射驱动 脉冲；多个排列的换能器，每个换能器根据驱动脉冲从一个孔径发射 一个超声波束，通过该孔径接收在对象中反射的该超声波束，并输出 接收信号；多个开关，用于从由排列的换能器输出的多个接收信号中 有选择地输出多个信号；波束合成器，用于基于由多个开关选择的信 号执行波束形成；存储器，用于暂存每个从波束合成器输出的信号， 作为多次发射/接收的结果；以及加法器，用于将存储器中的分别与 多次发射/接收相对应的多个信号加在一起。该超声波诊断装置还包 括：相位差检测单元，用于检测通过多次发射/接收所获得的信号之 间的相位差；以及延迟单元，用于使信号的相位相互匹配的同时，向 加法器输出通过多次发射/接收所获得的多个信号。在这种情况中， 例如，执行两次发射/接收作为多次发射/接收。
根据该结构，通过第一时间发射/接收所获得的接收信号和通过 第二时间发射/接收所获得的接收信号之间的相位差被消除，从而可 以防止图像质量的恶化。
优选地，在第一超声波诊断装置中，相位差检测单元包括：多个 过零检测器，每个过零检测器检测一个时刻，在该时刻，分别与多次 发射/接收相对应的各个信号的幅度从正极转变到负极，或反之从负 极转变到正极，以穿过零点；延迟量计算单元，用于根据由多个过零 检测器中的每一个检测到的时刻，来计算与通过多次发射/接收所获 得的多个信号相对应的延迟量。
这使得能够容易地校正通过多次发射/接收所获得的多个信号之 间的相位差。
为了实现上述目的，根据本发明的第二超声波诊断装置是利用合 成孔径扫描的超声波诊断装置，其中，通过多次发射/接收合成了一 个波束，并且第二超声波诊断装置包括：发射电路，用于多次发射驱 动脉冲；多个排列的换能器，每个换能器根据驱动脉冲从一个孔径发 射一个超声波束，通过该孔径接收在对象中反射的该超声波束，并输 出接收信号；多个开关，用于从由排列的换能器输出的多个接收信号 中有选择地输出多个信号；波束合成器，用于基于由多个开关选择的 多个信号执行波束形成；存储器，用于暂时存储每个从波束合成器输 出的信号，作为多次发射/接收的结果；以及加法器，用于将存储器 中的分别与多次发射/接收相对应的多个信号加在一起。该超声波诊 断装置还包括：多个检波器，用于对通过多次发射/接收所获得的多 个信号执行幅度检测，并将该多个信号输出到加法器。在这种情况下， 例如，执行两次发射/接收作为多次发射/接收。
根据该结构，防止了由于相位差导致的信号抵消，从而可以防止 图像质量的恶化。
附图说明
图1是示意性示出了根据本发明实施例1的，利用合成孔径扫描 的超声波诊断装置的结构的实例的框图；
图2是示意性示出了根据本发明实施例2的，利用合成孔径扫描 的超声波诊断装置的结构的实例的框图；
图3是示意性示出了作为传统实例1的，利用合成孔径扫描的超 声波诊断装置的结构的实例的框图；
图4是示意性示出了作为传统实例2的、利用合成孔径扫描的超 声波诊断装置的结构的实例的框图。

以下，参考附图通过优选实施例对本发明进行说明。
(实施例1)
图1是示意性示出了根据本发明实施例1的、利用合成孔径扫描 的超声波诊断装置的结构的实例的框图。图1中，相同的参考数字指 示具有与图4中的对应部件相似的结构和功能的各个部件，以免重复 对其的说明，图4用于参考其来描述传统实例2。
图1中，按照与在传统实例2中相同的方式，使用探测器1，通 过两次发射/接收来接收合成孔径的信号，并执行波束合成。该实施 例不同于传统实例2之处在于孔径相加部件的结构。
孔径相加部件2包括：存储器3，用于存储通过第一时间发射/ 接收所获得的信号(第一信号)；第一过零检测器4，用于检测第一 时刻，在该时刻，通过第一时间发射/接收所获得的第一信号的幅度 从正极转变到负极，或反之从负极转变到正极，以穿过零点；第二过 零检测器5，用于检测第二时刻，在该时刻，通过第二时间发射/接收 所获得的第二信号的幅度从正极转变到负极，或反之从负极转变到正 极，以穿过零点；延迟量计算器6，用于根据从两个过零检测器4和 5输出的第一和第二时刻来计算延迟量，确定第一信号或第二信号是 否应该被延迟以及延迟多少，以使第一信号和第二信号的相位相互匹 配；延迟器7和8，用于根据延迟量计算器6计算的延迟量来延迟第 一信号或第二信号；以及加法器9，用于将相位已经通过延迟而匹配 的两个信号加在一起。
上述结构按照以下方式操作。开始，执行第一时间发射/接收， 并且接收信号(第一信号)被存储在存储器3中。随后，执行第二时 间发射/接收，以获得接收信号(第二信号)，并根据该接收信号，过 零检测器5检测第一时刻，在该时刻，所述接收信号从正极转变到负 极，或反之从负极转变到正极。同时，从存储器3读出通过第一时间 发射/接收所获得的接收信号，并且过零检测器4检测第二时刻，在 该时刻，所述接收信号从正极转变到负极，或反之从负极转变到正极。 根据由两个过零检测器4和5检测到的第一和第二时刻信息，由延迟 量计算器7判断第一信号或第二信号是否超前(滞后)以及超前(滞 后)多少。对延迟器7和8的延迟量进行调整，以使所接收的信号的 相位被调整至相同，并且由加法器9将接收信号加在一起。
如上所述，根据该实施例，即使在对象高速移动的情况下，在通 过第一时间发射/接收所获得的接收信号和通过第二时间发射/接收所 获得的接收信号之间的相位差也被消除，因此可以防止图像质量的恶 化。
在该实施例中，存储器3位于过零检测器4的上游。然而，这种 放置的顺序可以颠倒。在那种情况下，当接收信号作为第一时间发射 /接收的结果在存储器3中被捕捉到时，接收信号从正极转变到负极 或反之从负极转变到正极的第一时刻可以被检测出，并被存储在延迟 量计算器7中。
另外，该实施例利用由过零检测器4和5执行的时刻检测，在其 中，信号的幅度从正极转变到负极或反之从负极转变到正极，以穿过 零点的时刻被检出，因为其使得能够容易地进行相位检测。然而，也 可以使用其它的方法，例如利用频率分析的方法。
(第二实施例)
图2是示意性示出了根据本发明实施例2的、利用合成孔径扫描 的超声波诊断装置的结构的实例的框图。图2中，相同的参考数字指 示具有与图4和1中的对应部件相似的结构和功能的各个部件，以免 重复对其的说明，图4和1用于参考其来描述传统实例2和实施例1。
图2中，按照与传统实例2中和实施例1中相同的方式，使用探 测器1，通过两次发射/接收来接收合成孔径的信号，并且执行光束合 成。该实施例与实施例1的不同之处在于孔径相加部件的结构，并且 不需要检波器121。
图2中，孔径相加部件10包括：存储器3，用于存储通过第一 时间发射/接收所获得的接收信号(第一信号)；检波器11，用于检测 通过第一时间发射/接收所获得的接收信号(第一信号)；检波器12， 用于检测通过第二时间发射/接收所获得的接收信号(第二信号)；以 及加法器13，用于将被检波的第一和第二信号加在一起。
如上所述，根据该实施例，通过第一时间发射/接收所获得的接 收信号和通过第二时间发射/接收所获得的接收信号的相位信息中的 每一个都通过幅度检测由检波器11和12消除，使得只保持幅度信息。 这防止了由于相位差导致的信号之间的抵消，从而即使在对象高速移 动的情况下，也可以防止图像质量的恶化。
另外，根据该实施例，与实施例1比较，该装置的构成部件的数 量减少了。
在存储器3位于检波器11的下游的情况下，也可以获得相同的 效果。
如上所述，根据本发明，当执行合成孔径扫描时，对每次执行发 射/接收所获得的每个接收信号的相位进行检测并使之相互匹配，从 而防止当对象移动时导致的相位差所引起的信号的抵消，并且从而可 以获得高质量的图像。