JP2000005169A - Ultrasonic transmit-receive circuit, and ultrasonograph having the same - Google Patents

Ultrasonic transmit-receive circuit, and ultrasonograph having the same

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JP2000005169A
JP2000005169A JP10171269A JP17126998A JP2000005169A JP 2000005169 A JP2000005169 A JP 2000005169A JP 10171269 A JP10171269 A JP 10171269A JP 17126998 A JP17126998 A JP 17126998A JP 2000005169 A JP2000005169 A JP 2000005169A
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driving
transmission
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signals
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Isao Komiyama
功 小宮山
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic transmit-receive circuit which can drive one ultrasonic oscillator in a small-diameter ultrasonic probe by means of successive plural driving pulse signals independently of load even when a pulse width of the driving pulse signal is narrow or when period of the driving pulse signal is short, and provide an ultrasonograph having the ultrasonic transmit-receive circuit. SOLUTION: According to control pulse signals from pulsar drivers 40, 41, driving pulse signals A2, A4 with high voltage are outputted by high voltages VH1, VH2 from a pulsar high voltage supply circuit 42. The driving pulse signals A2, A4 are outputted to a signal cable 2 respectively through diodes D3, D6, and impressed on an ultrasonic oscillator 3a. Thus, the ultrasonic oscillator 3a generates ultrasonic wave to transmit the ultrasonic wave toward a desired portion of an object to be inspected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、患者等の被検体の
内部に挿入される内視鏡と組み合わせて用いられる体腔
内用の細径超音波プローブを駆動するための超音波送受
信回路およびこの超音波送受信回路を備えた超音波診断
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transmission / reception circuit for driving a small-diameter ultrasonic probe for use in a body cavity, which is used in combination with an endoscope inserted into a subject such as a patient and the like. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic transmission / reception circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、患者等の被検体の内部に挿入され
る内視鏡と組み合わせて用いられる体腔内用の細径超音
波プローブを備えた超音波診断装置によって被検体の消
化管や血管内等の体腔内の超音波診断を行う場合には、
この細径超音波プローブの挿入部の先端に配置されてい
る超音波振動子を機械的にラジアル走査させている。こ
の場合、挿入部の先端に配置されている超音波振動子は
回転体に設けられ、この回転体の周囲を音響レンズ等で
構成されている音響窓で包含し、超音波振動子と音響窓
との間を音響伝達媒体で充満させることにより被検体に
対して超音波の放射を可能にし、被検体からの反射波を
電気信号に変換して信号処理することにより超音波画像
を得ている。この超音波画像を基にして医師により超音
波診断が行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, the digestive tract and blood vessels of a subject are examined by an ultrasonic diagnostic apparatus having a small-diameter ultrasonic probe for use in a body cavity used in combination with an endoscope inserted into a subject such as a patient. When performing ultrasound diagnosis in a body cavity such as inside,
The ultrasonic transducer disposed at the distal end of the insertion portion of the small-diameter ultrasonic probe is mechanically radially scanned. In this case, the ultrasonic vibrator disposed at the distal end of the insertion portion is provided on a rotating body, and the periphery of the rotating body is covered by an acoustic window formed of an acoustic lens or the like. By filling the gap with an acoustic transmission medium, ultrasonic waves can be emitted to the subject, and ultrasonic waves are obtained by converting reflected waves from the subject into electric signals and processing the signals. . Based on this ultrasonic image, a doctor performs ultrasonic diagnosis.

【0003】図1および図2は被検体に対して超音波の
送受信を行うための超音波振動子を備えた細径超音波プ
ローブを駆動する従来の超音波送受信回路の構成の例を
示す図である。図1に示すように、従来の超音波送受信
回路51は、同軸ケーブルまたはシールドケーブル等の
信号ケーブル52を介して被検体に対して超音波の送受
信を行う超音波振動子53に接続されている。
FIGS. 1 and 2 show an example of the configuration of a conventional ultrasonic transmitting / receiving circuit for driving a small-diameter ultrasonic probe having an ultrasonic transducer for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a subject. It is. As shown in FIG. 1, a conventional ultrasonic transmission / reception circuit 51 is connected to an ultrasonic transducer 53 for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a subject via a signal cable 52 such as a coaxial cable or a shielded cable. .

【0004】超音波送受信回路51において、クロック
信号に応じてパルサドライバ54によって発生した制御
パルス信号はトランジスタ55のゲートに供給される。
なお、パルサドライバ54は、被検体に超音波を送信す
るために超音波振動子53に高電圧の駆動パルス信号を
印加する時にのみロー(L)レベルの信号を出力し、そ
れ以外の通常の時にはハイ(H)レベルの信号を出力し
ている。
In the ultrasonic transmitting / receiving circuit 51, a control pulse signal generated by a pulser driver 54 in response to a clock signal is supplied to the gate of a transistor 55.
Note that the pulser driver 54 outputs a low (L) level signal only when a high-voltage driving pulse signal is applied to the ultrasonic vibrator 53 in order to transmit an ultrasonic wave to the subject. Sometimes, a high (H) level signal is output.

【0005】パルサドライバ54がHレベルの信号を出
力している時、トランジスタ55はオンしているが、ト
ランジスタ56はオフされているので、図示しない電源
からの高電圧VHによる高電圧の駆動パルス信号は信号
ケーブル52を介して超音波振動子53には印加されな
い。
When the pulsar driver 54 outputs an H-level signal, the transistor 55 is turned on but the transistor 56 is turned off. Therefore, a high-voltage driving pulse by a high voltage VH from a power source (not shown) is used. The signal is not applied to the ultrasonic transducer 53 via the signal cable 52.

【0006】一方、パルサドライバ54からLレベルの
信号が出力されると、トランジスタ55はオフするが、
トランジスタ56がオンすることにより、電源からの高
電圧VHによる高電圧の駆動パルス信号が信号ケーブル
52を介して超音波振動子53に印加される。印加され
た高電圧の駆動パルス信号によって超音波振動子53は
超音波を発生し、発生した超音波は被検体の所望部位に
向けて送信されることになる。
On the other hand, when an L-level signal is output from the pulser driver 54, the transistor 55 is turned off.
When the transistor 56 is turned on, a high-voltage drive pulse signal based on the high voltage VH from the power supply is applied to the ultrasonic transducer 53 via the signal cable 52. The ultrasonic transducer 53 generates an ultrasonic wave by the applied high-voltage drive pulse signal, and the generated ultrasonic wave is transmitted toward a desired part of the subject.

【0007】送信された超音波に応じて被検体の所望部
位から反射された反射波は超音波振動子53によってエ
コー信号として受信され、受信されたエコー信号は信号
ケーブル52を介して超音波送受信回路51に送られ
る。なお、この時、パルサドライバ54はHレベルの信
号を出力しているので、トランジスタ55はオンされ、
トランジスタ56はオフされている。一方、受信された
エコー信号の信号レベルは微弱であり、ダイオード57
をオンさせるために必要なしきい値レベル以下であるの
で、ダイオード57はオフされたままである。このた
め、エコー信号はトランジスタ55には供給されず、リ
ミッタ58を介してプリアンプ59に供給されることに
なる。
[0007] A reflected wave reflected from a desired portion of the subject in response to the transmitted ultrasonic wave is received as an echo signal by an ultrasonic transducer 53, and the received echo signal is transmitted and received via a signal cable 52. The signal is sent to the circuit 51. At this time, since the pulser driver 54 outputs an H-level signal, the transistor 55 is turned on,
Transistor 56 is off. On the other hand, the signal level of the received echo signal is weak,
Is below the threshold level required to turn on, diode 57 remains off. Therefore, the echo signal is not supplied to the transistor 55 but is supplied to the preamplifier 59 via the limiter 58.

【0008】受信された微弱なエコー信号は、プリアン
プ59によって必要な信号レベルまで増幅された後、図
示しない信号処理回路に出力されて必要な信号処理がな
される。これにより超音波画像が取得される。なお、リ
ミッタ58はプリアンプ59に供給されるエコー信号の
信号レベルを一定に制限するために用いられ、リミッタ
58によって大きなレベルのエコー信号がプリアンプ5
9に直接入力されることを防止し、プリアンプ59の破
損に対する保護を図っている。
The received weak echo signal is amplified to a required signal level by a preamplifier 59 and then output to a signal processing circuit (not shown) to perform necessary signal processing. Thereby, an ultrasonic image is obtained. The limiter 58 is used to limit the signal level of the echo signal supplied to the preamplifier 59 to a constant level.
9 is prevented from being directly input, and protection against breakage of the preamplifier 59 is achieved.

【0009】また、図2に示す超音波送受信回路61
は、コイル60、61が設けられている他は図1に示す
超音波送信回路51と同様な構成を有し、上述と同様に
動作して被検体に対する超音波の送受信を行う。
An ultrasonic transmitting / receiving circuit 61 shown in FIG.
Has the same configuration as the ultrasonic transmission circuit 51 shown in FIG. 1 except that the coils 60 and 61 are provided, and operates in the same manner as described above to transmit and receive ultrasonic waves to and from the subject.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、細径超音波
プローブでは、超音波振動子が配置される部分の口径を
小さくする必要があるので、超音波振動子により発生す
る超音波の放射面の有効面積も小さくなってしまい、距
離分解能やエコー信号の受信感度が低下する。従って、
距離分解能やエコー信号の受信感度を向上させることが
望まれており、そのためには、駆動パルス信号のパルス
幅を狭くしたり、駆動パルス信号の周期を短くする必要
がある。
In the case of a small-diameter ultrasonic probe, it is necessary to reduce the diameter of the portion where the ultrasonic transducer is disposed. The effective area also becomes small, and the distance resolution and the reception sensitivity of the echo signal decrease. Therefore,
It is desired to improve the distance resolution and the reception sensitivity of the echo signal, and for that purpose, it is necessary to narrow the pulse width of the drive pulse signal or shorten the cycle of the drive pulse signal.

【0011】図3は超音波振動子に印加して超音波振動
子を駆動するための駆動パルス信号およびそのスペクト
ルを示す図である。図1および図2に示すような従来の
超音波送受信回路51、61において、図3(a)に示
すような駆動パルス信号を超音波振動子53に印加した
場合、そのスペクトルは図3(e)の曲線Aに示すよう
になるので、受信されるエコー信号の受信感度は低くな
る。一方、図3(b)に示すような正および負の極性を
有する駆動パルス信号を超音波振動子53に印加した場
合、そのスペクトルは図3(e)の曲線Bのようになる
ので、曲線Aの場合と比較してエコー信号の受信感度は
高くなるが、中心周波数においてエコー信号の受信感度
は低下する。
FIG. 3 is a diagram showing a driving pulse signal applied to the ultrasonic vibrator to drive the ultrasonic vibrator and its spectrum. In the conventional ultrasonic transmitting and receiving circuits 51 and 61 as shown in FIGS. 1 and 2, when a driving pulse signal as shown in FIG. 3A is applied to the ultrasonic vibrator 53, the spectrum is as shown in FIG. ), The reception sensitivity of the received echo signal is reduced. On the other hand, when a drive pulse signal having positive and negative polarities as shown in FIG. 3B is applied to the ultrasonic transducer 53, the spectrum becomes as shown by a curve B in FIG. The reception sensitivity of the echo signal is higher than that of the case A, but the reception sensitivity of the echo signal is lower at the center frequency.

【0012】そこで、図3(c)に示すような連続する
複数(例えば2つ)の正極性の駆動パルス信号を超音波
振動子53に印加した場合、そのスペクトルは図3
(e)の曲線Cに示すようになるので、曲線Bの場合と
比較してエコー信号の受信感度を中心周波数において高
くすることができる。
Therefore, when a plurality of (for example, two) continuous drive pulse signals having a positive polarity as shown in FIG. 3C are applied to the ultrasonic transducer 53, the spectrum thereof becomes as shown in FIG.
As shown by the curve C in (e), the reception sensitivity of the echo signal can be increased at the center frequency as compared with the case of the curve B.

【0013】なお、被検体の深部における超音波診断を
行う場合には、図3(f)に示すようにその深さに応じ
て低い周波数側に中心周波数がシフトしたスペクトルを
有する駆動パルス信号を超音波振動子53に印加すれ
ば、その中心周波数においてエコー信号の受信感度を良
好に維持することができる。
When an ultrasonic diagnosis is performed in a deep part of a subject, a drive pulse signal having a spectrum whose center frequency is shifted to a lower frequency side according to the depth as shown in FIG. When applied to the ultrasonic transducer 53, the reception sensitivity of the echo signal at the center frequency can be maintained satisfactorily.

【0014】しかし、図1および図2に示すような従来
の超音波送受信回路51、61の出力端子は信号ケーブ
ル52を介して超音波振動子53に接続されていた。そ
のため、例えば、信号ケーブル52のケーブル長を長く
したり、大きな容量を有する超音波振動子53を用いる
ことにより超音波送受信回路51、61に対する負荷が
大きくなると、駆動パルス信号のパルス幅が狭い場合や
駆動パルス信号の周期が短い場合等においては図3
(d)に示すように連続する2つの駆動パルス信号のう
ちの2つ目の駆動パルス信号を超音波振動子53に印加
することができないことがあった。これにより、超音波
振動子53を十分に駆動することができず、また、高い
周波数の超音波振動子を駆動することができない場合が
あった。
However, the output terminals of the conventional ultrasonic transmission / reception circuits 51 and 61 as shown in FIGS. 1 and 2 are connected to an ultrasonic transducer 53 via a signal cable 52. Therefore, for example, when the load on the ultrasonic transmission / reception circuits 51 and 61 is increased by increasing the cable length of the signal cable 52 or using the ultrasonic transducer 53 having a large capacity, the pulse width of the drive pulse signal is small. In the case where the period of the driving pulse signal is short or the like, FIG.
As shown in (d), the second drive pulse signal of the two continuous drive pulse signals cannot be applied to the ultrasonic transducer 53 in some cases. As a result, the ultrasonic vibrator 53 could not be driven sufficiently, and the high-frequency ultrasonic vibrator could not be driven.

【0015】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、駆動パルス信号のパルス幅が狭
い場合や駆動パルス信号の周期が短い場合等においても
負荷によらず細径超音波プローブ内の1つの超音波振動
子を共通に接続された複数の駆動回路によって連続する
複数の駆動パルス信号で駆動可能な超音波送受信回路お
よび超音波送受信回路を備えた超音波診断装置を提供す
ることである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the diameter of a drive pulse signal regardless of load even when the pulse width of the drive pulse signal is narrow or the cycle of the drive pulse signal is short. An ultrasonic transmitting and receiving circuit capable of driving one ultrasonic transducer in an ultrasonic probe with a plurality of driving pulse signals that are continuously connected by a plurality of driving circuits connected in common, and an ultrasonic diagnostic apparatus including the ultrasonic transmitting and receiving circuit. To provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の発明は、細径超音波プローブ内の
複数の超音波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複
数の超音波振動子によって受信した受信信号を処理する
超音波送受信回路において、1つの超音波振動子に対し
て共通に接続された複数の駆動回路を備えたことを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves. An ultrasonic transmission / reception circuit for processing a reception signal received by a plurality of ultrasonic transducers includes a plurality of drive circuits commonly connected to one ultrasonic transducer.

【0017】また、上記課題を解決するために、請求項
2に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路において、1つの超音波振動子に対して共通に接
続され、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、
前記複数の駆動手段によって発生した複数の駆動信号を
所定の遅延時間を与えて整相加算し、整相加算した駆動
信号を前記1つの超音波振動子に出力する手段とを備え
たことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic waves are transmitted. In an ultrasonic transmitting and receiving circuit that processes a received signal received by the transducer, a plurality of driving units that are commonly connected to one ultrasonic transducer and generate a plurality of driving signals,
Means for giving a predetermined delay time to the plurality of drive signals generated by the plurality of drive means, performing phasing addition, and outputting the phasing-added drive signal to the one ultrasonic transducer. And

【0018】また、上記課題を解決するために、請求項
3に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路において、1つの超音波振動子に対して共通に接
続され、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、
前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段とを備えたこと
を特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic waves are transmitted. In an ultrasonic transmitting and receiving circuit that processes a received signal received by the transducer, a plurality of driving units that are commonly connected to one ultrasonic transducer and generate a plurality of driving signals,
Switching means for switching the timing of supplying the plurality of drive signals to the one ultrasonic transducer.

【0019】また、上記課題を解決するために、請求項
4に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路において、1つの超音波振動子に対して共通に接
続され、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、
前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段と、共振周波数
が変化可能な共振手段とを備え、前記複数の駆動信号は
前記共振手段の共振周波数に応じてそれぞれ所望の送信
特性を有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic waves are transmitted. In an ultrasonic transmitting and receiving circuit that processes a received signal received by the transducer, a plurality of driving units that are commonly connected to one ultrasonic transducer and generate a plurality of driving signals,
Switching means for switching the timing of supplying the plurality of drive signals to the one ultrasonic transducer; and a resonance means capable of changing a resonance frequency, wherein the plurality of drive signals are in accordance with a resonance frequency of the resonance means. Each of them has a desired transmission characteristic.

【0020】また、上記課題を解決するために、請求項
5に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路を有する超音波診断装置において、前記超音波送
受信回路は、1つの超音波振動子に対して共通に接続さ
れた複数の駆動回路を備えたことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic transducers are transmitted. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic transmission / reception circuit for processing a reception signal received by a transducer, the ultrasonic transmission / reception circuit includes a plurality of drive circuits commonly connected to one ultrasonic transducer. It is characterized by the following.

【0021】また、上記課題を解決するために、請求項
6に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路を有する超音波診断装置において、前記超音波送
受信回路は、1つの超音波振動子に対して共通に接続さ
れ、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、前記
複数の駆動手段によって発生する複数の駆動信号を所定
の遅延時間を与えて整相加算し、整相加算した駆動信号
を前記1つの超音波振動子に出力する手段とを備えたこ
とを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic waves are transmitted. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic transmission / reception circuit that processes a reception signal received by a transducer, the ultrasonic transmission / reception circuit is commonly connected to one ultrasonic transducer and generates a plurality of drive signals. A plurality of drive units, a plurality of drive signals generated by the plurality of drive units, a predetermined delay time is given to perform phasing addition, and a phasing-added drive signal is output to the one ultrasonic transducer. It is characterized by having.

【0022】また、上記課題を解決するために、請求項
7に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路を有する超音波診断装置において、前記超音波送
受信回路は、1つの超音波振動子に対して共通に接続さ
れ、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、前記
1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の供給
のタイミングを切り替える切替手段とを備えたことを特
徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic transducers are transmitted. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic transmission / reception circuit that processes a reception signal received by a transducer, the ultrasonic transmission / reception circuit is commonly connected to one ultrasonic transducer and generates a plurality of drive signals. A plurality of driving means, and switching means for switching timing of supplying the plurality of driving signals to the one ultrasonic transducer are provided.

【0023】また、上記課題を解決するために、請求項
8に記載の発明は、細径超音波プローブ内の複数の超音
波振動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波
振動子によって受信した受信信号を処理する超音波送受
信回路を有する超音波診断装置において、前記超音波送
受信回路は、1つの超音波振動子に対して共通に接続さ
れ、複数の駆動信号を発生する複数の駆動手段と、前記
1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の供給
のタイミングを切り替える切替手段と、共振周波数が変
化可能な共振手段とを備え、前記複数の駆動信号は前記
共振手段の共振周波数に応じてそれぞれ所望の送信特性
を有することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe are driven to transmit ultrasonic waves, and the plurality of ultrasonic waves are transmitted. In an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic transmission / reception circuit that processes a reception signal received by a transducer, the ultrasonic transmission / reception circuit is commonly connected to one ultrasonic transducer and generates a plurality of drive signals. A plurality of driving units; a switching unit configured to switch a timing of supplying the plurality of driving signals to the one ultrasonic transducer; and a resonance unit capable of changing a resonance frequency. Are characterized by having desired transmission characteristics in accordance with the resonance frequencies of

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図4は本発明の実施の形態の超音波送受信
回路を備えた超音波診断装置の概略構成を示す図であ
る。図4において、本発明の実施の形態の超音波診断装
置は、超音波を用いて患者等の被検体から得られた情報
を基にして種々の診断を行うための超音波送受信回路1
aを備えた超音波診断装置本体1と、被検体に対して超
音波を送信し、被検体からの反射波を受信する複数の超
音波振動子3a、3b、・・・、3nを備えた超音波プ
ローブ3と、超音波診断装置本体1と超音波プローブ2
との間の電気信号の送受信を行うために、超音波診断装
置本体1と超音波プローブ2とを接続するための信号ケ
ーブル2とから構成されている。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic transmitting / receiving circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ultrasonic transmitting and receiving circuit 1 for performing various diagnoses based on information obtained from a subject such as a patient using ultrasonic waves.
, 3n for transmitting ultrasonic waves to the subject and receiving reflected waves from the subject, and a plurality of ultrasonic transducers 3a, 3b,. Ultrasonic probe 3, ultrasonic diagnostic apparatus body 1, and ultrasonic probe 2
And a signal cable 2 for connecting the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 and the ultrasonic probe 2 to transmit and receive electric signals to and from the ultrasonic diagnostic apparatus.

【0026】超音波振動子3a、3b、・・・、3n
は、同軸ケーブル、シールドケーブル等の信号ケーブル
2を介して超音波診断装置1の超音波送受信回路1aに
接続されている。
The ultrasonic transducers 3a, 3b,..., 3n
Is connected to an ultrasonic transmitting / receiving circuit 1a of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 via a signal cable 2 such as a coaxial cable and a shielded cable.

【0027】なお、超音波振動子3a、3b、・・・、
3nは、図4においては代表的な記号を用いて示してい
るが、一般的には、図5に示すような等価回路で示さ
れ、容量C1、インダクタンスL1、および抵抗R1の
直列接続と、容量C2、インダクタンスL2、および抵
抗R2の直列接続と、容量C3とが並列に接続された回
路で示される。
The ultrasonic transducers 3a, 3b,...
Although 3n is shown using a representative symbol in FIG. 4, it is generally shown by an equivalent circuit as shown in FIG. 5, and includes a series connection of a capacitance C1, an inductance L1, and a resistor R1, and This is shown by a circuit in which a capacitor C3 is connected in parallel with a capacitor C3 connected in series with a capacitor C2, an inductance L2, and a resistor R2.

【0028】図6は本発明の実施の形態の超音波送受信
回路の概略構成を示す図である。ここでは、細径超音波
プローブに必要なアイソレーションのためのアイソレー
ショントランスを用いた超音波送受信回路について説明
する。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic transmitting / receiving circuit according to an embodiment of the present invention. Here, an ultrasonic transmission / reception circuit using an isolation transformer for isolation required for a small-diameter ultrasonic probe will be described.

【0029】図6に示すように、本発明の実施の形態の
超音波送受信回路1aは、被検体に対する超音波の送信
のタイミングを決定する制御パルス信号を所定の遅延時
間で発生する送信タイミング発生回路10、11、12
と、高電圧の駆動パルス信号を発生する高電圧制御回路
16と、送信タイミング発生回路で発生した制御パルス
信号に応じて高電圧制御回路16によって発生した駆動
パルス信号を出力するための高電圧パルス送信回路1
3、14、15と、超音波振動子3aに対する駆動パル
ス信号の供給を切替えるスイッチ素子17、18、1
9、31と、スイッチ素子17、18、19、31の切
替制御を行う素子切替回路20と、後述する共振回路の
共振周波数を変化させるために用いられ、電圧に応じて
容量が変化する可変容量ダイオード(バリキャップ)2
1〜26と、可変容量ダイオード21〜26の容量を変
化させるために所定の電圧を供給する電圧供給回路27
と、細径超音波プローブ3の超音波振動子3aとの間を
物理的に非接触とした状態にしながら超音波振動子3a
の回転移動において電気的な接続を維持するアイソレー
ショントランス28、29、30と、エコー信号の信号
レベルを一定に制限するためのリミッタ32と、超音波
振動子3aによって受信したエコー信号を所定の信号レ
ベルまで増幅するプリアンプ33とを備えている。
As shown in FIG. 6, an ultrasonic transmission / reception circuit 1a according to an embodiment of the present invention generates a transmission timing for generating a control pulse signal for determining a transmission timing of an ultrasonic wave to a subject with a predetermined delay time. Circuits 10, 11, 12
A high-voltage control circuit 16 for generating a high-voltage drive pulse signal; and a high-voltage pulse for outputting a drive pulse signal generated by the high-voltage control circuit 16 in response to the control pulse signal generated by the transmission timing generation circuit. Transmission circuit 1
3, 14, 15 and switch elements 17, 18, 1 for switching the supply of the drive pulse signal to the ultrasonic transducer 3a.
9, 31; an element switching circuit 20 for performing switching control of the switching elements 17, 18, 19, 31; and a variable capacitor that is used to change the resonance frequency of a resonance circuit described later, and that changes its capacity according to voltage. Diode (varicap) 2
And a voltage supply circuit 27 for supplying a predetermined voltage to change the capacitance of the variable capacitance diodes 21 to 26
And the ultrasonic transducer 3a of the small-diameter ultrasonic probe 3 are kept in a physical non-contact state.
Isolation transformers 28, 29, and 30 that maintain electrical connection during the rotational movement of the ultrasonic wave, a limiter 32 for limiting the signal level of the echo signal to a constant level, And a preamplifier 33 for amplifying to a signal level.

【0030】送信タイミング発生回路10、11、12
はそれぞれ異なる遅延時間を有する制御パルス信号P
1、P2、P3を発生する。発生した制御パルス信号P
1、P2、P3に応じて、高電圧制御回路16により、
高電圧パルス送信回路13、14、15は高電圧の駆動
パルス信号を出力する。
Transmission timing generation circuits 10, 11, 12
Are control pulse signals P having different delay times.
1, P2 and P3 are generated. The generated control pulse signal P
1, P2, and P3, the high-voltage control circuit 16
The high voltage pulse transmission circuits 13, 14, 15 output high voltage drive pulse signals.

【0031】素子切替回路20は、スイッチ素子17、
18、19を所定のタイミングで切り替えて駆動パルス
信号をアイソレーショントランス28、29、30の1
次側に供給させる。また、素子切替回路20は、スイッ
チ素子31を所定のタイミングで切り替えてアイソレー
ショントランス28、29、30の2次側に生じた駆動
パルス信号を整相加算し、整相加算した駆動パルス信号
を所定の容量2aを有する信号ケーブル2を介して超音
波振動子3aに印加させる。超音波振動子3aは、印加
された駆動パルス信号により振動して超音波を発生す
る。発生した超音波は被検体に送信される。
The element switching circuit 20 includes a switch element 17,
18 and 19 are switched at a predetermined timing to drive the drive pulse signal to one of the isolation transformers 28, 29 and 30.
Supply to the next side. Further, the element switching circuit 20 switches the switch element 31 at a predetermined timing, performs phasing addition of the drive pulse signals generated on the secondary side of the isolation transformers 28, 29, 30, and outputs the phasing-added drive pulse signal. The signal is applied to the ultrasonic transducer 3a via the signal cable 2 having a predetermined capacity 2a. The ultrasonic transducer 3a vibrates according to the applied drive pulse signal to generate ultrasonic waves. The generated ultrasonic waves are transmitted to the subject.

【0032】被検体に向けて送信された超音波は、被検
体内部の音響インピーダンスの不連続面で反射し、エコ
ー信号として超音波振動子3aを振動する。これによ
り、超音波振動子3aにおいて微弱な電気信号が発生す
る。この電気信号は、信号ケーブル2等を通してリミッ
タ32に導かれ、プリアンプ33で増幅され、図示しな
い受信遅延回路で所定時間遅延された後、図示しない加
算器で加算することにより1つの受信信号が得られる。
この受信信号を基にして信号処理を行うことにより種々
の超音波画像が生成される。
The ultrasonic wave transmitted toward the subject is reflected on a discontinuous surface of acoustic impedance inside the subject, and vibrates the ultrasonic transducer 3a as an echo signal. As a result, a weak electric signal is generated in the ultrasonic transducer 3a. This electric signal is guided to the limiter 32 through the signal cable 2 and the like, amplified by the preamplifier 33, delayed by a predetermined time by a reception delay circuit (not shown), and added by an adder (not shown) to obtain one reception signal. Can be
Various ultrasonic images are generated by performing signal processing based on the received signals.

【0033】なお、図6に示す超音波送受信回路1aに
おいては、3系統の駆動回路により1つの超音波振動子
を駆動する場合を示している。すなわち、第1の駆動回
路は、送信タイミング発生回路10、高電圧パルス送信
回路13、および高電圧制御回路16で構成され、第2
の駆動回路は、送信タイミング発生回路11、高電圧パ
ルス送信回路14、および高電圧制御回路16で構成さ
れ、第3の駆動回路は、送信タイミング発生回路12、
高電圧パルス送信回路15、および高電圧制御回路16
で構成される。しかし、本発明の実施の形態では、1つ
の超音波振動子を3系統の駆動回路によって駆動するこ
とに限定されず、2系統または4系統以上の駆動回路に
よって1つの超音波振動子を駆動することも可能であ
る。これにより、より高い周波数の超音波振動子やより
容量が大きい超音波振動子を駆動することが可能とな
る。
The ultrasonic transmitting / receiving circuit 1a shown in FIG. 6 shows a case where one ultrasonic transducer is driven by three driving circuits. That is, the first drive circuit includes the transmission timing generation circuit 10, the high-voltage pulse transmission circuit 13, and the high-voltage control circuit 16,
Is composed of a transmission timing generation circuit 11, a high-voltage pulse transmission circuit 14, and a high-voltage control circuit 16, and the third drive circuit includes a transmission timing generation circuit 12,
High voltage pulse transmission circuit 15 and high voltage control circuit 16
It consists of. However, in the embodiment of the present invention, one ultrasonic transducer is not limited to being driven by three driving circuits, and one ultrasonic transducer is driven by two or four or more driving circuits. It is also possible. Thereby, it becomes possible to drive an ultrasonic transducer having a higher frequency or an ultrasonic transducer having a larger capacity.

【0034】図7は図6に示す本発明の実施の形態の超
音波送受信回路の具体的構成を示す図である。図7に示
す超音波送受信回路1aは、スイッチ素子17、18、
31と、素子切替回路20と、可変容量ダイオード2
1、22、24、25と、電圧供給回路27と、アイソ
レーショントランス28、29と、リミッタ32と、プ
リアンプ33と、パルサドライバ40、41と、パルサ
高電圧供給回路42と、抵抗R3、R4と、コンデンサ
C4、C5と、ダイオードD1〜D6と、トランジスタ
TR1〜TR4とによって構成されている。
FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration of the ultrasonic transmitting / receiving circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG. The ultrasonic transmission / reception circuit 1a shown in FIG.
31, the element switching circuit 20, and the variable capacitance diode 2
1, 22, 24, 25, voltage supply circuit 27, isolation transformers 28, 29, limiter 32, preamplifier 33, pulser drivers 40, 41, pulser high voltage supply circuit 42, resistors R3, R4 , Capacitors C4 and C5, diodes D1 to D6, and transistors TR1 to TR4.

【0035】なお、図7に示す超音波送受信回路におい
ては、2つの駆動回路により1つの超音波振動子を駆動
する場合を示している。すなわち、第1の駆動回路は、
パルスドライバ40、トランジスタTR1、TR2、お
よびパルサ高電圧供給回路42によって構成され、第2
の駆動回路は、パルスドライバ41、トランジスタTR
3、TR4、およびパルサ高電圧供給回路42によって
構成されている。
The ultrasonic transmitting / receiving circuit shown in FIG. 7 shows a case where one ultrasonic transducer is driven by two driving circuits. That is, the first driving circuit includes:
A pulse driver 40, transistors TR1 and TR2, and a pulsar high voltage supply circuit 42;
Is a pulse driver 41, a transistor TR
3, TR4, and a pulsar high voltage supply circuit 42.

【0036】次に、本発明の実施の形態の超音波送受信
回路の動作について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic transmission / reception circuit according to the embodiment of the present invention will be described.

【0037】図7に示す超音波送受信回路1aにおい
て、パルサドライバ40は、制御パルス信号A1を発生
し、発生した制御パルス信号A1をトランジスタTR2
のゲートに供給する。なお、パルサドライバ40では、
被検体に超音波を送信するために超音波振動子3aに高
電圧の駆動パルス信号を印加する時にのみロー(L)レ
ベルの制御パルス信号を出力し、それ以外の通常の時に
はハイ(H)レベルの制御パルス信号を出力している。
In the ultrasonic transmission / reception circuit 1a shown in FIG. 7, the pulser driver 40 generates a control pulse signal A1 and transmits the generated control pulse signal A1 to the transistor TR2.
Supply to the gate. In the pulsar driver 40,
A low (L) level control pulse signal is output only when a high voltage drive pulse signal is applied to the ultrasonic transducer 3a to transmit an ultrasonic wave to the subject, and otherwise high (H). Outputs a level control pulse signal.

【0038】パルサドライバ40がHレベルの制御パル
ス信号を出力している時、トランジスタTR2はオンし
ているが、トランジスタTR1はオフしているので、パ
ルサ高電圧供給回路42から供給される高電圧VH1に
よる高電圧の駆動パルス信号A2は超音波振動子3aに
は印加されない。
When the pulsar driver 40 outputs a control pulse signal of H level, the transistor TR2 is on but the transistor TR1 is off, so that the high voltage supplied from the pulsar high voltage supply circuit 42 is high. The high-voltage drive pulse signal A2 by VH1 is not applied to the ultrasonic transducer 3a.

【0039】一方、パルサドライバ40からLレベルの
制御パルス信号が出力されると、トランジスタTR2は
オフするが、トランジスタTR1がオンすることによ
り、パルサ高電圧供給回路42からの高電圧VH1によ
る駆動パルス信号A2がダイオードD3等を介して信号
ケーブル2に出力され、超音波振動子3aに印加される
ことになる。これにより、超音波振動子3aは超音波を
発生して被検体の所望部位に向けて超音波を送信する。
On the other hand, when an L-level control pulse signal is output from the pulser driver 40, the transistor TR2 is turned off, but the transistor TR1 is turned on, so that the driving pulse by the high voltage VH1 from the pulser high voltage supply circuit 42 is output. The signal A2 is output to the signal cable 2 via the diode D3 and the like, and is applied to the ultrasonic transducer 3a. Thereby, the ultrasonic transducer 3a generates an ultrasonic wave and transmits the ultrasonic wave toward a desired part of the subject.

【0040】送信された超音波に応じて被検体の所望部
位から反射された反射波は超音波振動子3aによってエ
コー信号として受信され、受信されたエコー信号は信号
ケーブル2を介して超音波送受信回路1aに送られる。
なお、この時、パルサドライバ40はHレベルの制御パ
ルス信号を出力しているので、トランジスタTR1はオ
フされ、トランジスタTR2はオンしている。一方、受
信されたエコー信号は微弱であるため、ダイオードD
2、D3の存在によりトランジスタTR2には供給され
ない。従って、受信されたエコー信号はリミッタ32を
介してプリアンプ33に供給されることになる。
A reflected wave reflected from a desired portion of the subject in response to the transmitted ultrasonic wave is received as an echo signal by the ultrasonic transducer 3a, and the received echo signal is transmitted and received through the signal cable 2 to the ultrasonic wave. It is sent to the circuit 1a.
At this time, since the pulser driver 40 outputs the control pulse signal of H level, the transistor TR1 is turned off and the transistor TR2 is turned on. On the other hand, since the received echo signal is weak, the diode D
2, due to the presence of D3, is not supplied to the transistor TR2. Therefore, the received echo signal is supplied to the preamplifier 33 via the limiter 32.

【0041】受信された微弱なエコー信号は、プリアン
プ33によって必要な信号レベルまで増幅された後、図
示しない信号処理回路に出力されて必要な信号処理がな
される。これにより超音波画像が取得される。なお、リ
ミッタ32はプリアンプ33に供給されるエコー信号の
信号レベルを一定に制限するために用いられ、リミッタ
32によって大きなレベルのエコー信号がプリアンプ3
3に直接入力されるのを防止し、プリアンプ33の破損
に対する保護を図っている。
The received weak echo signal is amplified to a required signal level by the preamplifier 33, and then output to a signal processing circuit (not shown) to perform necessary signal processing. Thereby, an ultrasonic image is obtained. The limiter 32 is used to limit the signal level of the echo signal supplied to the preamplifier 33 to a constant level.
3 is prevented from being directly input, thereby protecting the preamplifier 33 from being damaged.

【0042】一方、パルサドライバ41は、パルサドラ
イバ40が発生する制御パルス信号A1に対して任意の
遅延時間を与えた制御パルス信号A3を発生する。これ
以降は上述と同様に動作し、駆動パルス信号A4が発生
する。
On the other hand, the pulser driver 41 generates a control pulse signal A3 obtained by giving an arbitrary delay time to the control pulse signal A1 generated by the pulser driver 40. Thereafter, the same operation as described above is performed, and the drive pulse signal A4 is generated.

【0043】パルサドライバ40、41で発生した高電
圧の駆動パルス信号A2、A4は、超音波振動子3aの
制動容量、信号ケーブル2の容量2a、アイソレーショ
ントランス28、29、可変容量ダイオード21、2
2、24、25で構成される2系統の共振回路にそれぞ
れ出力され、これらの2系統の共振回路においてそれぞ
れ所望の送信特性を有する駆動パルス信号に変換され
る。なお、この場合、共振回路を構成する各素子の定数
を上記2系統の共振回路のどちらにおいても同じになる
ように調整して共振させることができ、被検体の関心領
域(例えば深さ)によって共振周波数が変化するように
任意に調整することが可能である。
The high-voltage drive pulse signals A2 and A4 generated by the pulsar drivers 40 and 41 are used for the braking capacity of the ultrasonic transducer 3a, the capacity 2a of the signal cable 2, the isolation transformers 28 and 29, the variable capacity diode 21, 2
The signals are output to two resonance circuits composed of 2, 24 and 25, respectively, and are converted into drive pulse signals having desired transmission characteristics in these two resonance circuits. In this case, it is possible to adjust the constant of each element constituting the resonance circuit so as to be the same in both of the above-described two resonance circuits, and to resonate, depending on the region of interest (for example, depth) of the subject. It can be arbitrarily adjusted so that the resonance frequency changes.

【0044】図8は本発明の実施の形態の超音波送受信
回路におけるアイソレーショントランスであるロータリ
ートランスの構成を示す断面図である。図8に示すアイ
ソレーショントランス28であるロータリートランス
は、固定側であるステータ部28aと、ステータ部28
aとは物理的に非接触であるが電気的に接触している回
転側であるロータ部28bとによって構成され、それぞ
れコイル28dが設けられている。軸28cを中心にし
てロータ部28bを回転させることにより、超音波振動
子3aが回転する。なお、アイソレーショントランス2
9、30もアイソレーショントランス28と同様に構成
されている。
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a rotary transformer as an isolation transformer in the ultrasonic transmitting / receiving circuit according to the embodiment of the present invention. A rotary transformer as the isolation transformer 28 shown in FIG.
a and a rotor portion 28b on the rotating side that is physically in non-contact but electrically in contact with each other, and is provided with a coil 28d. By rotating the rotor portion 28b about the axis 28c, the ultrasonic transducer 3a rotates. In addition, the isolation transformer 2
9 and 30 are configured similarly to the isolation transformer 28.

【0045】図8に示すように、アイソレーショントラ
ンス28を所望の数のチャネルを有するロータリートラ
ンスによって構成した場合には、部品点数を減らすこと
が可能である。なお、各チャネルのインダクタンスは、
以下の条件を満足するように設定する必要がある。
As shown in FIG. 8, when the isolation transformer 28 is constituted by a rotary transformer having a desired number of channels, the number of parts can be reduced. The inductance of each channel is
It is necessary to set to satisfy the following conditions.

【0046】(1)各チャネルの自己インダクタンス、
超音波振動子3aの制動容量、信号ケーブル2の容量2
aとそのインダクタンスによって構成されるローパスフ
ィルタのカットオフ周波数が所望の周波数以上であるこ
と。すなわち、ローパスフィルタの周波数特性を悪化さ
せないこと。
(1) Self-inductance of each channel,
Braking capacity of ultrasonic transducer 3a, capacity 2 of signal cable 2
The cut-off frequency of the low-pass filter constituted by a and its inductance is higher than a desired frequency. That is, the frequency characteristics of the low-pass filter are not deteriorated.

【0047】(2)可変容量ダイオード21、22、2
4、25の容量の可変範囲内においてその容量を変える
ことにより、可変容量ダイオード21、22、24、2
5の容量とそのインダクタンスによって、エコー信号の
受信感度を改善したい周波数において最適な共振が得ら
れること。
(2) Variable capacitance diodes 21, 22, 2
The variable capacitance diodes 21, 22, 24, 2
The optimum resonance can be obtained at the frequency where the reception sensitivity of the echo signal is desired to be improved by the capacitance of 5 and its inductance.

【0048】アイソレーショントランス28を細径超音
波プローブ3内に設ければ、接続される細径超音波プロ
ーブごとに予め最適な共振が得られるように共振回路を
構成する各素子の定数を調整することは容易であるが、
アイソレーショントランス28を超音波診断装置1の超
音波送受信回路1aに固定することも可能である。
If the isolation transformer 28 is provided in the small-diameter ultrasonic probe 3, the constant of each element constituting the resonance circuit is adjusted in advance so as to obtain an optimum resonance for each connected small-diameter ultrasonic probe. It's easy to do,
It is also possible to fix the isolation transformer 28 to the ultrasonic transmission / reception circuit 1a of the ultrasonic diagnostic apparatus 1.

【0049】なお、各共振回路の素子定数を同一に設定
する場合には、可変容量ダイオードをアイソレーション
トランス28の1次側ではなく2次側に設けることも可
能である。
When the element constant of each resonance circuit is set to be the same, the variable capacitance diode can be provided on the secondary side of the isolation transformer 28 instead of the primary side.

【0050】また、アイソレーショントランス28の2
次側において駆動パルス信号を整相加算すれば、A5に
示すような駆動パルス信号を超音波振動子3aに印加す
ることが可能となる。
The isolation transformer 28
If the drive pulse signal is phased and added on the next side, it becomes possible to apply a drive pulse signal as indicated by A5 to the ultrasonic transducer 3a.

【0051】また、エコー信号の受信時においては、超
音波の送信時と同様に、上述した2系統の共振回路の素
子定数をどちらも同一に設定することにより、エコー信
号の受信範囲を広帯域にすることも可能である。また、
被検体の深さに応じて2系統の共振回路の素子定数を互
いに異なった設定にしてエコー信号の受信系を区別する
ことにより、エコー信号の高感度化を図ることができ
る。
When the echo signal is received, the reception range of the echo signal can be widened by setting the same element constants of the two resonance circuits as in the transmission of the ultrasonic wave. It is also possible. Also,
By setting the element constants of the two resonance circuits to be different from each other in accordance with the depth of the subject and distinguishing the reception system of the echo signal, the sensitivity of the echo signal can be increased.

【0052】本発明の実施の形態では、2系統の共振回
路について説明したが、本発明は2系統の共振回路を構
成することに限定されず、それぞれ素子定数を同一に設
定した3系統以上の共振回路を構成することができ、ま
たはそれぞれ素子定数を異なって設定した3系統以上の
共振回路を構成することも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described with respect to the two-system resonance circuit, the present invention is not limited to the configuration of the two-system resonance circuit, but includes three or more systems each having the same element constant. A resonance circuit can be formed, or three or more resonance circuits each having a different element constant can be formed.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上、本発明によれば、超音波振動子等
の1つの負荷に対して複数(n個)の駆動回路を共通に
接続し、連続する複数の駆動パルス信号を印加して超音
波振動子を駆動している。従って、従来の場合と比較し
て、1つの超音波振動子を駆動するための駆動回路にお
ける電流出力能力がn倍になり、出力抵抗は1/nにな
る。そのため、より高い周波数の超音波振動子やより大
きな容量を有する超音波振動子を接続して駆動すること
ができる。
As described above, according to the present invention, a plurality of (n) drive circuits are commonly connected to one load such as an ultrasonic vibrator and a plurality of continuous drive pulse signals are applied. The ultrasonic vibrator is being driven. Therefore, as compared with the conventional case, the current output capability of the drive circuit for driving one ultrasonic transducer becomes n times, and the output resistance becomes 1 / n. Therefore, an ultrasonic transducer having a higher frequency or an ultrasonic transducer having a larger capacity can be connected and driven.

【0054】また、時間の経過によって変化する反射波
であるエコー信号の中心周波数に応じて共振回路の共振
周波数を変化させることによって、被検体の浅部から深
部までの広い領域にわたって高感度のエコー信号を得る
ことができる。
Also, by changing the resonance frequency of the resonance circuit according to the center frequency of the echo signal which is a reflected wave that changes with the passage of time, highly sensitive echoes can be obtained over a wide area from the shallow part to the deep part of the subject. A signal can be obtained.

【0055】さらに、超音波振動子に印加する高電圧の
駆動パルス信号を適切に遅延した後に互いに加算しまた
はその位相を制御することによって、従来では難しかっ
た種々の送信特性を有する駆動パルス信号による超音波
振動子の駆動が可能となる。
Further, by appropriately delaying the high-voltage driving pulse signals applied to the ultrasonic vibrator and then adding them to each other or controlling the phases thereof, the driving pulse signals having various transmission characteristics, which have been difficult in the past, can be obtained. It becomes possible to drive the ultrasonic vibrator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の超音波送受信回路の構成の例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a conventional ultrasonic transmission / reception circuit.

【図2】従来の超音波送受信回路の他の構成の例を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of another configuration of a conventional ultrasonic transmission / reception circuit.

【図3】超音波振動子に印加して超音波振動子を駆動す
るための駆動パルス信号およびそのスペクトルを示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a drive pulse signal applied to the ultrasonic vibrator to drive the ultrasonic vibrator and a spectrum thereof.

【図4】本発明の実施の形態の超音波送受信回路を備え
た超音波診断装置の概略構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic transmitting / receiving circuit according to an embodiment of the present invention.

【図5】超音波振動子の一般的な等価回路を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a general equivalent circuit of an ultrasonic transducer.

【図6】本発明の実施の形態の超音波送受信回路の概略
構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ultrasonic transmission / reception circuit according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の超音波送受信回路の構成
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic transmission / reception circuit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態の超音波送受信回路におけ
るアイソレーショントランスであるロータリートランス
の構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a rotary transformer as an isolation transformer in the ultrasonic transmission / reception circuit according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波診断装置本体 1a 超音波送受信回路 2 信号ケーブル 3 細径超音波プローブ 3a、3b、3n 超音波振動子 4 超音波診断装置 10、11、12 送信タイミング発生回路 13、14、15 高電圧パルス送信回路 16 高電圧制御回路 17、18、19、31 スイッチ素子 20 素子切替回路 21、22、23、24、25、26 可変容量ダイオ
ード 27 電圧供給回路 28、29、30 アイソレーショントランス 32 リミッタ 33 プリアンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 1a Ultrasonic transmission / reception circuit 2 Signal cable 3 Small-diameter ultrasonic probe 3a, 3b, 3n Ultrasonic transducer 4 Ultrasonic diagnostic apparatus 10, 11, 12 Transmission timing generation circuit 13, 14, 15 High voltage Pulse transmission circuit 16 High voltage control circuit 17, 18, 19, 31 Switching element 20 Element switching circuit 21, 22, 23, 24, 25, 26 Variable capacitance diode 27 Voltage supply circuit 28, 29, 30 Isolation transformer 32 Limiter 33 Preamplifier

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路において、 1つの超音波振動子に対して共通に接続された複数の駆
動回路を備えたことを特徴とする超音波送受信回路。
An ultrasonic transmitting and receiving circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing a received signal received by the plurality of ultrasonic transducers, An ultrasonic transmission / reception circuit comprising a plurality of drive circuits commonly connected to one ultrasonic transducer.
【請求項2】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路において、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記複数の駆動手段によって発生した複数の駆動信号を
所定の遅延時間を与えて整相加算し、整相加算した駆動
信号を前記1つの超音波振動子に出力する手段とを備え
たことを特徴とする超音波送受信回路。
2. An ultrasonic transmission / reception circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing received signals received by the plurality of ultrasonic transducers, A plurality of driving units connected in common to the two ultrasonic transducers to generate a plurality of driving signals; and a plurality of driving signals generated by the plurality of driving units are given a predetermined delay time to perform phasing addition. Means for outputting the phasing-added drive signal to the one ultrasonic vibrator.
【請求項3】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路において、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段とを備えたこと
を特徴とする超音波送受信回路。
3. An ultrasonic transmitting / receiving circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing a reception signal received by the plurality of ultrasonic transducers, A plurality of driving units that are commonly connected to one ultrasonic transducer and generate a plurality of driving signals; and a switching unit that switches timing of supplying the plurality of driving signals to the one ultrasonic transducer. An ultrasonic transmission / reception circuit, characterized in that:
【請求項4】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路において、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段と、 共振周波数が変化可能な共振手段とを備え、 前記複数の駆動信号は前記共振手段の共振周波数に応じ
てそれぞれ所望の送信特性を有することを特徴とする超
音波送受信回路。
4. An ultrasonic transmission / reception circuit that drives a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processes a received signal received by the plurality of ultrasonic transducers. A plurality of driving units that are commonly connected to one ultrasonic transducer and generate a plurality of driving signals; a switching unit that switches a timing of supplying the plurality of driving signals to the one ultrasonic transducer; An ultrasonic transmission / reception circuit, comprising: resonance means capable of changing a frequency, wherein the plurality of drive signals have desired transmission characteristics according to a resonance frequency of the resonance means.
【請求項5】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路を有する超音波診断装置において、 前記超音波送受信回路は、1つの超音波振動子に対して
共通に接続された複数の駆動回路を備えたことを特徴と
する超音波診断装置。
5. An ultrasonic wave transmitting / receiving circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing a reception signal received by the plurality of ultrasonic transducers. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic transmitting and receiving circuit includes a plurality of driving circuits commonly connected to one ultrasonic transducer.
【請求項6】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路を有する超音波診断装置において、 前記超音波送受信回路は、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記複数の駆動手段によって発生する複数の駆動信号を
所定の遅延時間を与えて整相加算し、整相加算した駆動
信号を前記1つの超音波振動子に出力する手段とを備え
たことを特徴とする超音波診断装置。
6. An ultrasonic wave transmitting / receiving circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing a reception signal received by the plurality of ultrasonic transducers. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic transmission / reception circuit is commonly connected to one ultrasonic transducer and generates a plurality of driving signals, and a plurality of driving units generates a plurality of driving signals. Means for phasing and adding the signals with a predetermined delay time, and outputting the phasing-added drive signal to the one ultrasonic vibrator.
【請求項7】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路を有する超音波診断装置において、 前記超音波送受信回路は、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段とを備えたこと
を特徴とする超音波診断装置。
7. An ultrasonic transmission / reception circuit for driving a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processing a reception signal received by the plurality of ultrasonic transducers. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic transmission / reception circuit is connected to one ultrasonic transducer in common, generates a plurality of drive signals, and a plurality of driving units, and the plurality of driving means for the one ultrasonic transducer An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: switching means for switching a timing of supplying a drive signal.
【請求項8】 細径超音波プローブ内の複数の超音波振
動子を駆動して超音波を送信し、前記複数の超音波振動
子によって受信した受信信号を処理する超音波送受信回
路を有する超音波診断装置において、 前記超音波送受信回路は、 1つの超音波振動子に対して共通に接続され、複数の駆
動信号を発生する複数の駆動手段と、 前記1つの超音波振動子に対する前記複数の駆動信号の
供給のタイミングを切り替える切替手段と、 共振周波数が変化可能な共振手段とを備え、 前記複数の駆動信号は前記共振手段の共振周波数に応じ
てそれぞれ所望の送信特性を有することを特徴とする超
音波診断装置。
8. An ultrasonic transmission / reception circuit that drives a plurality of ultrasonic transducers in a small-diameter ultrasonic probe to transmit ultrasonic waves and processes a reception signal received by the plurality of ultrasonic transducers. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic transmission / reception circuit is connected to one ultrasonic transducer in common, generates a plurality of drive signals, and a plurality of driving units, and the plurality of driving means for the one ultrasonic transducer Switching means for switching the timing of supply of the drive signal; and resonance means capable of changing the resonance frequency, wherein the plurality of drive signals have desired transmission characteristics according to the resonance frequency of the resonance means. Ultrasonic diagnostic equipment.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087602A (en) * 2004-09-22 2006-04-06 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic equipment
JP2010022760A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ultrasonic imaging apparatus
JP2014028027A (en) * 2012-07-31 2014-02-13 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus, switching control program and switching control method

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