JP2002306475A - 超音波診断装置および電源装置 - Google Patents
超音波診断装置および電源装置Info
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Abstract
こと。 【解決手段】 超音波診断装置101では、電源部3
は、バイアス電圧を生成するバイアス用電源4と、その
バイアス電圧を用いて駆動電圧を生成する駆動用電源5
と、からなる。バイアス電圧は、駆動電圧より高い。駆
動用電源5は、高電圧に基づいて低電圧を生成するだけ
であるので、電圧を独自に生成する従来のものに比べて
構成が簡単、かつ小型化される。
Description
よび電源装置に関し、より詳細には、部品点数を低減し
た超音波診断装置および電源装置に関する。
格化、使いやすさに起因して普及している。普及するに
つれて、超音波診断装置のさらなる小型化や低価格化が
要求されている。ところで、超音波診断装置にあって
は、電源部の大きさが小型化のネックになっている。
部構成を示す。この超音波診断装置100は、トリガー
信号に基づいて駆動信号を生成する駆動部(ドライバー
ともいう)1と、駆動信号をプローブに供給する電子ス
イッチ(高電圧スイッチ、またはアナログスイッチ、ま
たはマトリックススイッチともいう)2と、駆動部1の
動作に必要な駆動電圧を生成し、その駆動電圧を駆動部
1に供給する駆動用電源9と、バイアス電圧を生成し、
そのバイアス電圧を電子スイッチ2に供給するバイアス
用電源10と、を備えている。
のスイッチが設けられている。また、同様に図示しない
が、プローブ内では複数の圧電素子が設けられている。
超音波診断装置では、バイアス電圧に基づいて電子スイ
ッチ2内の複数のスイッチのスイッチング動作を行い、
プローブ内の所定の圧電素子にのみ駆動信号を供給した
りすることで超音波走査を行う。
電圧を生成する。駆動用電源9は可変電源であり、たと
えば、±5V〜±70Vの駆動電圧を生成する。駆動用
電源9から出力される駆動電圧の振幅は、所定の電圧制
御信号に基づいて制御させる。なお、図6では、駆動用
電源9から出力される駆動電圧について、正は正極の電
圧、GNDは接地電圧、負は負極の電圧を、それぞれ表
している。
てバイアス電圧を生成する。バイアス用電源10は固定
電源であり、たとえば、±80Vのバイアス電圧を生成
する。なお、図6では、バイアス用電源10から出力さ
れるバイアス電圧については、正は正極の電圧、GND
は接地電圧、負は負極の電圧を、それぞれ表している。
おける超音波診断装置では、駆動部の動作に必要な駆動
電圧を独自に生成する駆動用電源と、電子スイッチの制
御に必要なバイアス電圧を独自に生成するバイアス用電
源と、が別々に設けられている。しかしながら、一つの
超音波診断装置内に、駆動用電源9とバイアス用電源1
0を別々に設けると、ほぼ同じような構成の電源二つを
設けることになるので部品点数が増加し、超音波診断装
置の小型化を阻害するという問題点があった。
って、部品点数を低減し、装置の小型化を実現する超音
波診断装置および電源装置を提供することを目的とす
る。
めに、第1の観点による超音波診断装置は、前記電源手
段は、前記バイアス電圧を生成するバイアス用電源手段
と、前記バイアス電圧を入力とし、そのバイアス電圧に
基づいて前記駆動電圧を生成する駆動用電源手段と、を
具備するものである。
電源手段はバイアス電圧を生成し、駆動用電源手段はそ
のバイアス電圧を用いて低電圧の駆動電圧を生成する。
この駆動用電源手段は、高電圧に基づいて低電圧を生成
するだけであるので、電圧を独自に生成する従来のもの
に比べて構成が簡単、かつ小型化される。
は、前記バイアス用電源手段と駆動用電源手段が生成す
る電圧が可変である。
は、前記駆動用電源手段はリニア電源からなる。
の電圧により動作する第1動作手段にその第1の電圧を
供給し、その第1の電圧よりも低電圧の第2の電圧によ
り動作する第2動作手段にその第2の電圧を供給する電
源装置において、前記第1の電圧を生成する第1の電源
手段と、前記第1の電圧を入力とし、その第1の電圧に
基づいて前記第2の電圧を生成する第2の電源手段と、
を具備するものである。
第1の電圧を生成し、第2の源手段はその第1の電圧を
用いて低電圧の第2の電圧を生成する。この第2の電源
手段は、高電圧に基づいて低電圧を生成するだけである
ので、電圧を独自に生成する従来のものに比べて構成が
簡単、かつ小型化される。
記第1の電源手段と前記第2の電源手段が生成する電圧
が可変である。
記第2の電源手段はリニア電源からなる。
よび電源装置にかかる実施の形態について、添付の図面
を用いて詳細に説明する。
形態1にかかる超音波診断装置の要部構成を示す。この
超音波診断装置101は、トリガー信号に基づいて駆動
信号を生成する駆動部1と、駆動信号をプローブに供給
する電子スイッチ2と、駆動部1の動作に必要な駆動電
圧を生成して駆動部1に供給し、電子スイッチ2の制御
に必要なバイアス電圧を生成して電子スイッチ2に供給
する電源部3と、を備えている。
アス用電源4と、駆動電圧を生成する駆動用電源5と、
からなる。バイアス用電源4は、交流入力に基づいて、
バイアス電圧を生成する。バイアス用電源4は、このバ
イアス電圧を、電子スイッチ2に供給すると共に駆動用
電源5に入力する。バイアス用電源4は可変電源であ
り、たとえば、±5V〜±80Vのバイアス電圧を生成
する。バイアス用電源4から出力されるバイアス電圧の
振幅は、所定の電圧制御信号に基づいて制御させる。な
お、図1では、バイアス用電源4から出力されるバイア
ス電圧については、正は正極の電圧、GNDは接地電
圧、負は負極の電圧を、それぞれ表している。
力されたバイアス電圧に基づいて、駆動電圧を生成す
る。駆動用電源5は可変かつリニア電源であり、たとえ
ば、±5V〜±70Vの駆動電圧を生成する。駆動用電
源5から出力される駆動電圧の振幅は、電圧制御信号に
基づいて制御させる。なお、図1では、駆動用電源5か
ら出力される駆動電圧については、正は正極の電圧、G
NDは接地電圧、負は負極の電圧を、それぞれ表してい
る。
のスイッチが設けられている。また、図示しないが、プ
ローブ内では複数の圧電素子が設けられている。バイア
ス電圧に基づいて電子スイッチ2内の複数のスイッチの
スイッチング動作を行い、プローブ内の所定の圧電素子
にのみ駆動信号を供給したりすることで、超音波走査を
行う。
ある。駆動用電源5は、バイアス用電源4から入力され
た高電圧のバイアス電圧に基づいて、低電圧の駆動電圧
を生成する。このため、駆動電圧を独自に生成する場合
の構成よりも構成が簡単、かつ小型化される。
ル)を含んでいても、超音波走査の精度に対してその影
響はでない。一方、駆動電圧がノイズを含んでいると、
駆動信号がその影響を受けるので、超音波走査の精度が
劣化する。このため、駆動用電源5は、ノイズの少な
い、安定した駆動電圧を生成することが好ましい。この
ため、バイアス用電源4と駆動用電源5のノイズ除去率
の差が30デシベル以上であることが好ましい。これに
よって、ノイズをほとんど含まない安定した駆動信号を
生成することができる。
変化を示すグラフである。バイアス電圧の振幅の変化を
一点斜線で示し、駆動電圧の振幅の変化を通常の斜線で
示す。駆動用電源5は、バイアス電圧に基づいて駆動電
圧を生成するので、図2に示すように、バイアス電圧は
駆動電圧より常に高く保つことになる。さらに、バイア
ス電圧を駆動電圧よりも高く保つことにより、超音波の
送信におけるオーバーシュート電圧を確保することがで
きるというメリットもある。なお、バイアス電圧が低く
なると、電子スイッチ2のオン抵抗が増加してしまう。
このオン抵抗の増加を防ぐために、バイアス電圧を、あ
る値よりも低くならないように、図2で点線で示したよ
うに変化させるとよい。
波診断装置101によれば、バイアス用電源4がバイア
ス電圧を生成し、駆動用電源5はそのバイアス電圧を用
いて駆動電圧を生成する。この駆動用電源5は、高電圧
に基づいて低電圧を生成するだけであるので、電圧を独
自に生成する従来のそれに比べて構成が簡単、かつ小型
化される。この結果、超音波診断装置全体の小型化、低
価格化が実現可能となる。また、部品点数が減ること
で、部品が故障する確率が減少し、超音波診断装置全体
の信頼性が向上する。
ように、バイアス電圧が駆動電圧により常に高い。この
ため、バイアス電圧に起因するノイズが駆動電圧に入っ
てしまう可能性がある。これを防止するために、本発明
の実施の形態2にかかる超音波診断装置102では、図
3に示すようにフィルタ部6を設けている。なお、フィ
ルタ部6以外の構成は図1で示した超音波診断装置10
1と同じものであるから、超音波診断装置102のフィ
ルタ部6以外の構成にかかる説明は省略する。
す。フィルタ部6は、正極のバイアス電圧に対して設け
られたフィルタ回路7と、負極のバイアス電圧に対して
設けられたフィルタ回路8と、からなる。フィルタ回路
7は、ダイオード71とフィルタ72からなる。また、
同様に、フィルタ回路8は、ダイオード81とフィルタ
82からなる。このような、構成により、バイアス電圧
に起因するノイズが駆動電圧に入ってしまうことがなく
なる。
波診断装置102によれば、実施の形態1の超音波診断
装置101で得る効果に加えて、さらに、バイアス電圧
に起因するノイズが駆動電圧に入ることを防止できる。
この結果、超音波診断装置全体の信頼性が向上する。
態2では、超音波診断装置に本発明を適用したが、適用
技術領域は、これに限らず、本発明を一般的な電源装置
に対しても適用することができる。図5に、本発明を適
応した電源装置103を示す。
第2の電源部16と、からなる。第1の電源部15は、
第1の電圧を生成し、その第1の電圧を第1の動作部1
7に供給すると共に第2の電源部16に入力する。第2
の電源部16は、第1の電圧に基づいて第2の電圧を生
成し、その第2の電圧を第2の動作部18に供給する。
なお、第1の電圧は第2の電圧よりも高い。
出力される電圧は可変であり、所定の電圧制御信号に基
づいてその振幅を制御することができる。また、第2の
電源部16はリニア電源である。
動され、所定の第1の動作を行うものである。また、第
2の動作部18は、第2の電圧により駆動され、所定の
第2の動作を行うものである。
装置103によれば、第1の電源部15が第1の電圧を
生成し、第2の電源部16はその第1の電圧を用いて第
2の電圧を生成する。この第2の電源部16は、高電圧
に基づいて低電圧を生成するだけであるので、電圧を独
自に生成する従来のものに比べて構成が簡単、かつ小型
化される。この結果、電源装置の小型化、低価格化が実
現可能となるので、この電源装置を利用する装置全体の
小型化、低価格化が可能となる。
音波診断装置によれば、バイアス用電源がバイアス電圧
を生成し、駆動用電源はそのバイアス電圧を用いて駆動
電圧を生成する。この駆動用電源は、高電圧に基づいて
低電圧を生成するだけであるので、電圧を独自に生成す
る従来のそれに比べて構成が簡単、かつ小型化される。
この結果、超音波診断装置全体の小型化、低価格化が可
能となる。また、部品点数が減ることで、部品が故障す
る確率が減り、超音波診断装置全体の信頼性が向上す
る。
第1の電源部が第1の電圧を生成し、第2の電源部はそ
の第1の電圧を用いて第2の電圧を生成する。この第2
の電源部は、高電圧に基づいて低電圧を生成するだけで
あるので、電圧を独自に生成する従来のものに比べて構
成が簡単、かつ小型化される。この結果、電源装置の小
型化、低価格化が実現可能となる。
の要部構成を示す図である。
ラフである。
の要部構成を示す図である。
タ部の構成を示す図である。
を示す図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 前記電源手段は、 前記バイアス電圧を生成するバイアス用電源手段と、 前記バイアス電圧を入力とし、そのバイアス電圧に基づ
いて前記駆動電圧を生成する駆動用電源手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】 前記バイアス用電源手段と前記駆動用電
源手段が生成する電圧が可変であることを特徴とする請
求項1に記載の超音波診断装置。 - 【請求項3】 前記駆動用電源手段はリニア電源からな
ることを特徴とする請求項1または2に記載の超音波診
断装置。 - 【請求項4】 第1の電圧により動作する第1動作手段
にその第1の電圧を供給し、その第1の電圧よりも低電
圧の第2の電圧により動作する第2動作手段にその第2
の電圧を供給する電源装置において、 前記第1の電圧を生成する第1の電源手段と、 前記第1の電圧を入力とし、その第1の電圧に基づいて
前記第2の電圧を生成する第2の電源手段と、 を具備することを特徴とする電源装置。 - 【請求項5】 前記第1の電源手段と前記第2の電源手
段が生成する電圧が可変であることを特徴とする請求項
4に記載の電源装置。 - 【請求項6】 前記第2の電源手段はリニア電源からな
ることを特徴とする請求項4または5に記載の電源装
置。
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