JP2002330963A - Ultrasound probe - Google Patents

Ultrasound probe

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JP2002330963A
JP2002330963A JP2001137377A JP2001137377A JP2002330963A JP 2002330963 A JP2002330963 A JP 2002330963A JP 2001137377 A JP2001137377 A JP 2001137377A JP 2001137377 A JP2001137377 A JP 2001137377A JP 2002330963 A JP2002330963 A JP 2002330963A
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JP
Japan
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circuit
ultrasonic
switch
probe
transmission
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Pending
Application number
JP2001137377A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Tamano
聡 玉野
Hidezo Sano
秀造 佐野
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the transmitting/receiving sensitivity of ultrasonic waves by making available a large number of ultrasonic vibrators without enlarging an ultrasound probe. SOLUTION: A plurality of switch circuits 19 for turning on/off ultrasonic signals exchanged with a plurality of ultrasonic vibrators 17 formed by using a semiconductor substrate 21 are formed on the semiconductor substrate 21 on which the ultrasonic vibrators 17 are formed, and connection wiring between the switch circuits 19 and the ultrasonic vibrators 17b are patterned by semiconductor production technology.

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、超音波診断装置な
どの超音波探触子に関する。
[0001] The present invention relates to an ultrasonic probe such as an ultrasonic diagnostic apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波探触子は、被検体内に超音波を送
信し、診断部位から反射するエコー信号を受信する。超
音波診断装置は、超音波探触子が受信した信号に基づい
て、診断部位における超音波診断像ないし超音波画像と
称される画像を再構築して、超音波診断装置の表示器に
表示することにより生体の様々な診断に資するものであ
る。
2. Description of the Related Art An ultrasonic probe transmits an ultrasonic wave into a subject and receives an echo signal reflected from a diagnostic site. The ultrasonic diagnostic apparatus reconstructs an ultrasonic diagnostic image or an image called an ultrasonic image at a diagnostic site based on a signal received by the ultrasonic probe and displays the image on a display of the ultrasonic diagnostic apparatus. By doing so, it contributes to various diagnoses of the living body.

【0003】超音波診断装置などの超音波の送受信を行
う超音波探触子としては、例えば、IEEE 1998 Ultrason
ics Symposium P.1877 Micromachined capacitive tr
ansducer arrays for medical ultrasound imaging、
X.C.Jin et al.等に記載されているように、シリコン
等の半導体基板を用いて超音波を送受信する複数の超音
波振動子(以下、適宜、振動子と略称する.)を2次元
アレイ状に配列してなる超音波探触子が提案されてい
る。
As an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves, such as an ultrasonic diagnostic apparatus, for example, IEEE 1998 Ultrason
ics Symposium P.1877 Micromachined capacitive tr
ansducer arrays for medical ultrasound imaging,
XC. Jin et al. And the like, a plurality of ultrasonic transducers (hereinafter, appropriately referred to as transducers) for transmitting and receiving ultrasonic waves using a semiconductor substrate such as silicon are arranged in a two-dimensional array. Ultrasonic probes have been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、心
臓疾患などの観察のための超音波探触子は、2500
(50行×50列)〜4356(66行×66列)個程
度の振動子が必要になってきている。これら振動子との
間で超音波の送受信を個別に制御するためには、各振動
子に対応させてスイッチ回路を設けなければならない。
An ultrasonic probe for observing a heart disease or the like, for example, has a size of 2500.
About 50 (50 rows × 50 columns) to 4356 (66 rows × 66 columns) transducers are required. In order to individually control transmission and reception of ultrasonic waves to and from these transducers, a switch circuit must be provided corresponding to each transducer.

【0005】しかしながら、このスイッチ回路を振動子
に接続するために、半導体基板の周辺部に外部のスイッ
チ回路と接続するための接続端子を配置しなければなら
ない。スイッチ回路の数は振動子の数だけ必要になるか
ら、その接続端子の数は膨大になる。その結果、半導体
基板上の接続端子の領域が大きくなり、超音波探触子が
大きくなって、使い難くなるなどの問題がある。
However, in order to connect this switch circuit to the vibrator, a connection terminal for connecting to an external switch circuit must be arranged around the semiconductor substrate. Since the number of switch circuits is required by the number of vibrators, the number of connection terminals is enormous. As a result, there is a problem that the area of the connection terminal on the semiconductor substrate becomes large, the ultrasonic probe becomes large, and it becomes difficult to use.

【0006】このような問題に対応するため、従来は、
使用する振動子の数を減らして用いることが考えられて
いる。例えば、膨大な超音波振動子群の中の200個〜
500個程度の振動子のみを用いるのである。しかし、
一部の振動子しか超音波の送受信に利用しないようにす
ると、超音波探触子の超音波の送受信感度が十分に得ら
れないという問題がある。本発明の課題は、超音波探触
子を大型化することなく、かつ多くの超音波振動子を使
用できるようにして超音波の送受信感度を向上させるこ
とにある。
Conventionally, in order to cope with such a problem,
It is considered that the number of transducers to be used is reduced. For example, 200 pieces of a huge ultrasonic transducer group
Only about 500 transducers are used. But,
If only some of the transducers are used for transmission and reception of ultrasonic waves, there is a problem that the ultrasonic probe cannot obtain sufficient ultrasonic transmission and reception sensitivity. An object of the present invention is to improve the transmission / reception sensitivity of ultrasonic waves by using many ultrasonic transducers without increasing the size of the ultrasonic probe.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を次
の手段により解決する。すなわち、半導体基板を用いて
形成された複数の超音波振動子と、この超音波振動子と
送受信回路の間で送受される超音波信号をオン・オフす
る複数のスイッチ回路とを備え、このスイッチ回路は、
前記超音波振動子が形成された前記半導体基板上に形成
され、前記スイッチ回路と前記超音波振動子の接続配線
が半導体製造技術によってパターン形成されてなること
を特徴とする。
The present invention solves the above problems by the following means. That is, a plurality of ultrasonic transducers formed using a semiconductor substrate, and a plurality of switch circuits for turning on and off an ultrasonic signal transmitted and received between the ultrasonic transducer and the transmitting and receiving circuit, the switch The circuit is
The ultrasonic transducer is formed on the semiconductor substrate on which the ultrasonic transducer is formed, and a connection wiring between the switch circuit and the ultrasonic transducer is formed in a pattern by a semiconductor manufacturing technique.

【0008】このように、超音波振動子が形成された半
導体基板上にスイッチ回路を形成し超音波振動子とスイ
ッチ回路との接続配線を半導体製造技術でパターン形成
したので、超音波振動子とスイッチ回路との接続端子が
不要になる。その結果、接続端子の形成領域が不要にな
り、超音波探触子を小型化できる。ところで、各振動子
は任意に可変設定される1又は複数のチャンネルに単独
で又は重複して割り付けられることから、スイッチ回路
は1つの振動子に対して必要なチャンネル数のスイッチ
素子を並列に接続して形成される。しかし、スイッチ回
路の大きさは振動子に比べて十分に小さいから、同一基
板に形成することは容易である。また、スイッチ回路を
振動子に対して層状に形成すれば、半導体基板の面積の
増大を抑えることができる。
As described above, the switch circuit is formed on the semiconductor substrate on which the ultrasonic vibrator is formed, and the connection wiring between the ultrasonic vibrator and the switch circuit is formed by patterning using a semiconductor manufacturing technique. The connection terminal for the switch circuit becomes unnecessary. As a result, an area for forming the connection terminal is not required, and the ultrasonic probe can be downsized. By the way, since each vibrator is assigned to one or a plurality of channels arbitrarily variably set singly or in an overlapping manner, the switch circuit connects switch elements of a necessary number of channels to one vibrator in parallel. Formed. However, since the size of the switch circuit is sufficiently smaller than that of the vibrator, it is easy to form the switch circuit on the same substrate. Further, if the switch circuit is formed in a layer shape with respect to the vibrator, an increase in the area of the semiconductor substrate can be suppressed.

【0009】つまり、本発明によれば、基板に必要な外
部の回路との接続端子の数を制御信号の接続端子を除い
て、各スイッチ回路に共通接続される送受信チャンネル
数、例えば128チャンネルの接続端子に低減でき、超
音波探触子を大型化することなく、多くの超音波振動子
を超音波の送受信に利用でき、超音波探触子の超音波の
送受信感度を向上することができる。
In other words, according to the present invention, the number of connection terminals to the external circuit required for the board, excluding the control signal connection terminals, is the number of transmission / reception channels commonly connected to each switch circuit, for example, 128 channels. The number of connection terminals can be reduced, and many ultrasonic transducers can be used for transmitting and receiving ultrasonic waves without increasing the size of the ultrasonic probe, and the ultrasonic transmission and reception sensitivity of the ultrasonic probe can be improved. .

【0010】また、上述したように、各スイッチ回路は
チャンネル数に応じたスイッチ素子を有することから、
選択されるチャンネル指令に応じて対応するスイッチ素
子をオン、オフ制御する必要がある。このスイッチング
制御は、周知のように、超音波診断装置本体の制御回路
から出力されるチャンネル選択指令に基いて、探触子イ
ンターフェイスにより行なわれる。すなわち、探触子イ
ンターフェース回路は、超音波送信回路から出力される
超音波信号をチャンネル毎に分配する回路と、各超音波
振動子に対応する各スイッチ回路の接続制御情報、つま
りチャンネル選択指令に応答してどのスイッチ回路をオ
ンするかの情報を格納するスイッチ制御RAMを有する
ものとし、本発明に係る超音波探触子に組み込むのが好
ましい。
Further, as described above, since each switch circuit has switch elements corresponding to the number of channels,
It is necessary to control ON / OFF of the corresponding switch element according to the selected channel command. As is well known, this switching control is performed by a probe interface based on a channel selection command output from a control circuit of the ultrasonic diagnostic apparatus main body. That is, the probe interface circuit includes a circuit that distributes the ultrasonic signal output from the ultrasonic transmission circuit for each channel, and connection control information of each switch circuit corresponding to each ultrasonic transducer, that is, a channel selection command. It is preferable to include a switch control RAM for storing information on which switch circuit is turned on in response to the switch circuit, and it is preferable to incorporate the switch control RAM into the ultrasonic probe according to the present invention.

【0011】また、スイッチ回路は、多層構造とするこ
ともできる。これによれば、更にスイッチ回路の小型化
が可能となり、振動子や超音波送受信チャンネルの数が
増大しても、スイッチ回路の大型化を抑制することがで
きるので好ましい。
Further, the switch circuit may have a multilayer structure. According to this, the size of the switch circuit can be further reduced, and the increase in the size of the switch circuit can be suppressed even when the number of transducers and ultrasonic transmission / reception channels increases, which is preferable.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1〜図6を参照して説明する。図1は、本発明の
一実施の形態に係る超音波探触子を含んでなる超音波診
断装置の主要部の構成図である。図2は、図1の超音波
探触子における超音波振動子と送受信チャンネルの割り
付けを説明する説明図である。図3は、図2の接続にお
ける超音波探触子の超音波の送受信方向を示す概略図で
ある。図4は、図1の超音波探触子の振動子とスイッチ
回路の構成図である。図5は、図1の超音波探触子にお
ける超音波の他の送受信方向を示す概略図である。図6
は、図5の超音波の送受信方向における超音波探触子の
超音波振動子と送受信チャンネルとの割り付け関係を説
明する説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic probe according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the assignment of the ultrasonic transducers and the transmission / reception channels in the ultrasonic probe of FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing the transmission and reception directions of ultrasonic waves of the ultrasonic probe in the connection of FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a transducer and a switch circuit of the ultrasonic probe of FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing another transmitting and receiving direction of the ultrasonic wave in the ultrasonic probe of FIG. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an allocation relationship between an ultrasonic transducer of the ultrasonic probe and a transmission / reception channel in the ultrasonic transmission / reception direction in FIG. 5.

【0013】まず、超音波診断装置の全体の概略構成に
ついて図1を参照して説明する。超音波診断装置は、図
1に示すように、被検体の計測対象の部位に対して超音
波の送受信を行う超音波探触子(以下、単に探触子と称
する)1と、この探触子1が受信した受信信号に基づい
て、画像を再構成する超音波診断装置の本体3と、この
本体3により生成された画像などを表示する表示モニタ
5とを有して構成されている。探触子1と本体3とは、
探触子ケーブル7により接続されている。
First, the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, an ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic probe (hereinafter, simply referred to as a probe) 1 for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a measurement target portion of a subject, and The ultrasound diagnostic apparatus includes a main body 3 that reconstructs an image based on a reception signal received by the child 1 and a display monitor 5 that displays an image generated by the main body 3 and the like. The probe 1 and the main body 3
They are connected by a probe cable 7.

【0014】超音波診断装置の本体3は、送信回路9
と、受信回路11と、断層像表示回路13と、制御回路
15とを含んで構成されている。送信回路9と受信回路
11は、探触子ケーブル7を介して探触子1と接続され
ている。また、受信回路11は、断層像表示回路13に
接続され、この断層像表示回路13は、表示モニタ5に
接続されている。送信回路9は、探触子1に送信波に対
し送信フォーカス処理をして送信する。受信回路11
は、探触子1から出力される受信波の位相を合わせる整
相手段を含んで構成されている。断層像表示回路13
は、受信回路11により整相処理された受信信号を入力
とし、受信信号に基づいて超音波断層像、例えば、Bモ
ード像を再構成する。制御回路15は、超音波装置全体
の動作を制御する。
The main body 3 of the ultrasonic diagnostic apparatus includes a transmitting circuit 9
, A reception circuit 11, a tomographic image display circuit 13, and a control circuit 15. The transmission circuit 9 and the reception circuit 11 are connected to the probe 1 via the probe cable 7. The receiving circuit 11 is connected to a tomographic image display circuit 13, and the tomographic image display circuit 13 is connected to the display monitor 5. The transmission circuit 9 performs transmission focus processing on the transmission wave to the probe 1 and transmits the transmission wave. Receiving circuit 11
Is configured to include phasing means for adjusting the phase of the received wave output from the probe 1. Tomographic image display circuit 13
Receives the received signal subjected to the phasing processing by the receiving circuit 11 and reconstructs an ultrasonic tomographic image, for example, a B-mode image, based on the received signal. The control circuit 15 controls the operation of the entire ultrasonic device.

【0015】探触子1は、複数の超音波振動子(以下、
単に振動子と称する)17と各振動子17に対応して設
けられるスイッチ回路19とが設けられた基板21と、
インターフェース回路23とを含んで構成されている。
超音波を送受する振動子17は、複数の送受信チャンネ
ルを切り換えるスイッチ回路19とともに、例えば、シ
リコンなどの半導体で形成された基板21上に設けられ
ている。振動子17は、スイッチ回路19を介してイン
ターフェース回路23と接続され、インターフェース回
路23は、探触子ケーブル7を介して送信回路9および
受信回路11と接続されている。また、インターフェー
ス回路23は、その回路内にスイッチ制御RAM25を
有している。インターフェース回路23は、本体3から
スイッチ回路19の制御情報を受けてスイッチ回路19
のスイッチング素子を制御する。そして、スイッチ制御
RAM25は、制御回路15から出力される振動子17
とスイッチ回路19の接続情報を格納する。
The probe 1 includes a plurality of ultrasonic transducers (hereinafter, referred to as “transducers”).
A substrate 21 provided with a single oscillator 17 and a switch circuit 19 provided corresponding to each oscillator 17;
An interface circuit 23 is included.
The transducer 17 for transmitting and receiving ultrasonic waves is provided on a substrate 21 made of a semiconductor such as silicon, for example, together with a switch circuit 19 for switching a plurality of transmission / reception channels. The vibrator 17 is connected to the interface circuit 23 via the switch circuit 19, and the interface circuit 23 is connected to the transmission circuit 9 and the reception circuit 11 via the probe cable 7. The interface circuit 23 has a switch control RAM 25 in the circuit. The interface circuit 23 receives the control information of the switch circuit 19 from the main body 3 and
Are controlled. The switch control RAM 25 stores the oscillator 17 output from the control circuit 15.
And the connection information of the switch circuit 19 are stored.

【0016】次に、本実施の形態の探触子における特徴
部の詳細構成について、動作とともに説明する。探触子
1の先端部には、図2に示すように、振動子17−1〜
17−4および図示しない他の複数の振動子により振動
子面35が形成され、この振動子面35の上層には、図
示しない整合層などが設けられている。また、振動子面
35の下層には、送受信の遅延時間がほぼ等しい複数の
振動子を束ねるように制御する図示しないスイッチ回路
が設けられている。このように、スイッチ回路、振動
子、整合層などにより探触子1の先端部が形成され、探
触子1の後端部には、図3に示すように、探触子ケーブ
ル7が接続されている。
Next, the detailed configuration of the characteristic portion of the probe according to the present embodiment will be described together with the operation. As shown in FIG. 2, the transducers 17-1 to 17-1 are provided at the tip of the probe 1.
A vibrator surface 35 is formed by 17-4 and a plurality of other vibrators (not shown), and a matching layer (not shown) is provided on the vibrator surface 35. In addition, a switch circuit (not shown) for controlling a plurality of transducers having substantially equal transmission and reception delay times to be bundled is provided below the transducer face 35. Thus, the tip of the probe 1 is formed by the switch circuit, the vibrator, the matching layer, and the like, and the probe cable 7 is connected to the rear end of the probe 1 as shown in FIG. Have been.

【0017】次に、探触子1の主要な回路の接続につい
て、図4を参照して説明する。図4には、探触子1に設
けられた振動子の一部と、それに接続される回路の一部
が示されている。 各振動子17は、図4に示すよう
に、それぞれスイッチ回路19と接続されている。各ス
イッチ回路19は、それぞれ送受信チャンネル数に対応
する数、例えば、128チャンネルに対応して128個
のスイッチ素子を含んで構成されている。この場合、各
スイッチ素子の片側の電極は、それぞれの振動子17に
共通に接続される。
Next, connection of main circuits of the probe 1 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a part of a transducer provided in the probe 1 and a part of a circuit connected to the transducer. Each vibrator 17 is connected to a switch circuit 19, as shown in FIG. Each switch circuit 19 is configured to include a number corresponding to the number of transmission / reception channels, for example, 128 switch elements corresponding to 128 channels. In this case, one electrode of each switch element is commonly connected to each transducer 17.

【0018】各スイッチ回路19の各スイッチング素子
は、それぞれデコーダ回路47と接続され、各デコーダ
回路47は、それぞれラッチ回路55と接続されてい
る。各ラッチ回路55は、それぞれアドレスデコーダ回
路63と接続されるとともに、インターフェース回路2
3とも接続されている。つまり、インターフェース回路
23と各スイッチ回路19の各スイッチング素子との間
に、デコーダ回路47とラッチ回路55とアドレスデコ
ーダ回路63とが設けられている。また、各振動子17
は、それぞれのスイッチ回路19を介して、送信回路9
より超音波信号が送信されるとともに、受信した超音波
信号を受信回路11に送信する。
Each switching element of each switch circuit 19 is connected to a decoder circuit 47, and each decoder circuit 47 is connected to a latch circuit 55. Each latch circuit 55 is connected to the address decoder circuit 63 and the interface circuit 2
3 are also connected. That is, the decoder circuit 47, the latch circuit 55, and the address decoder circuit 63 are provided between the interface circuit 23 and each switching element of each switch circuit 19. In addition, each vibrator 17
Is connected to the transmission circuit 9 via the respective switch circuits 19.
The ultrasonic signal is transmitted, and the received ultrasonic signal is transmitted to the receiving circuit 11.

【0019】このように構成された超音波診断装置にお
いて、各振動子17に対する各送受信チャンネルの関係
は、予め、送受信する超音波のビーム方向に応じて、制
御回路15からインターフェース回路23に指令が出力
される。つまり、送信回路9が超音波を送信する前に、
送受信する超音波のビーム方向を決定する各振動子17
の送受信チャンネルのスイッチ接続情報が、制御回路1
5からインターフェース回路23のスイッチ制御RAM
25に送られる。その後、ビーム方向の指令が、制御回
路15からインターフェース回路23に出力される。イ
ンターフェース回路23は、制御回路15からの指令に
基づいて、スイッチ制御RAM25にアクセスして、ス
イッチ制御RAM25に蓄えられた各スイッチ回路19
のスイッチ接続情報の該当部分を読み出す。スイッチ制
御RAM25から読み出されたスイッチ接続情報は、各
ラッチ回路55に送信され一時格納される。
In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, the relationship between each transmitting / receiving channel with respect to each transducer 17 is determined in advance by a command from the control circuit 15 to the interface circuit 23 in accordance with the beam direction of the transmitted / received ultrasonic waves. Is output. That is, before the transmission circuit 9 transmits the ultrasonic wave,
Each transducer 17 that determines the beam direction of the transmitted / received ultrasonic wave
The switch connection information of the transmission / reception channel of
5 to the switch control RAM of the interface circuit 23
25. Thereafter, a command for the beam direction is output from the control circuit 15 to the interface circuit 23. The interface circuit 23 accesses the switch control RAM 25 based on a command from the control circuit 15 and accesses each switch circuit 19 stored in the switch control RAM 25.
The corresponding part of the switch connection information is read. The switch connection information read from the switch control RAM 25 is transmitted to each latch circuit 55 and is temporarily stored.

【0020】一方、各アドレスデコーダ回路63には、
それぞれの振動子17のアドレスが格納されている。こ
の格納されたアドレスとインターフェース回路23から
送られるアドレスがとが一致した場合に、アドレスデコ
ーダ回路63は、それぞれ接続されたラッチ回路55に
ラッチ信号を送信する。
On the other hand, each address decoder circuit 63 has
The address of each transducer 17 is stored. When the stored address matches the address sent from the interface circuit 23, the address decoder circuit 63 transmits a latch signal to the connected latch circuits 55.

【0021】このアドレスデコーダ回路63からのラッ
チ信号が送信されると、各ラッチ回路55に一時格納さ
れたスイッチ接続情報は、各ラッチ回路55からそれぞ
れデコーダ回路47に送られる。各デコーダ回路47
は、それぞれラッチ回路55より送信されたスイッチ接
続情報をデコードして、それぞれスイッチ回路19に送
信する。各スイッチ回路19は、このデコードされた信
号により指定された送受信チャンネルに対応するスイッ
チ素子をオンし、各振動子17に送信回路9から送信信
号が送信される。
When the latch signal is transmitted from the address decoder circuit 63, the switch connection information temporarily stored in each latch circuit 55 is transmitted from each latch circuit 55 to the decoder circuit 47. Each decoder circuit 47
Decodes the switch connection information transmitted from the latch circuit 55 and transmits the decoded information to the switch circuit 19, respectively. Each switch circuit 19 turns on a switch element corresponding to the transmission / reception channel specified by the decoded signal, and a transmission signal is transmitted from the transmission circuit 9 to each transducer 17.

【0022】例えば、二次元状に配置された2500個
〜4356個の振動子17をすべて用いて、送受信チャ
ンネル数を128として、図3に示すように、探触子1
の振動子面35を鉛直下向きにして、中心直下方向へ超
音波の送受信を行う場合、インターフェース回路23
は、図2に示すように、振動子面35の振動子17−1
および17−2を含む中心部を中心とした同心円状に設
定されたチャンネルに応じて、スイッチ回路19のスイ
ッチング素子をオンするように制御すればよい。つま
り、中心チャンネルに接続されるべき振動子17−1,
17−2は、送受信チャンネルch1と接続して、実際
の超音波の送受信を行い、また、中心チャンネルの隣の
送受信チャンネルに接続されるべき振動子17−3,1
7−4は、送受信チャンネルch2と接続し、そのすぐ
外周部の図示しない複数の振動子を送受信チャンネルc
h3と接続し、更にその外周部を送受信チャンネルch
4と接続する。このように、中心部から外周部へ向かっ
て送受信チャンネルを順次指定して、実際の超音波の送
受信を行う。
For example, as shown in FIG. 3, a probe 1 is used as shown in FIG.
When ultrasonic waves are transmitted and received in a direction immediately below the center with the transducer surface 35 of the
Is the transducer 17-1 on the transducer face 35, as shown in FIG.
It is sufficient to control the switching elements of the switch circuit 19 to be turned on in accordance with the concentrically set channels centered on the central portion including the central part 17-2 and the central part 17-2. That is, the vibrators 17-1 to be connected to the center channel,
17-2 is connected to the transmission / reception channel ch1 to perform actual transmission / reception of ultrasonic waves, and the transducers 17-3, 1 to be connected to the transmission / reception channel adjacent to the center channel.
7-4 is connected to the transmission / reception channel ch2, and connects a plurality of vibrators (not shown) on the outer peripheral portion thereof to the transmission / reception channel c2.
h3, and furthermore, the outer peripheral portion thereof is a transmission / reception channel ch.
Connect to 4. As described above, transmission and reception channels are sequentially designated from the center to the outer periphery, and actual transmission and reception of ultrasonic waves are performed.

【0023】また、送受信チャンネル数を128とする
と、スイッチ制御RAM25から読み出されるスイッチ
の接続情報のBit長は、どの送受信チャンネルにも接
続しないという条件を加え、8Bitにエンコードされ
ていればよいことになり、インターフェース回路23か
らは、各ラッチ回路55に8Bitのパラレル信号が送
信される。
Assuming that the number of transmission / reception channels is 128, the bit length of the switch connection information read from the switch control RAM 25 only needs to be encoded to 8 bits, with the condition that no connection is made to any transmission / reception channel. The interface circuit 23 transmits an 8-bit parallel signal to each latch circuit 55.

【0024】ここで、各振動子17に対する各送受信チ
ャンネルの関係は、予め、制御回路15からインターフ
ェース回路23に指令が出力される。つまり、振動子1
7−1,17−2はch1と接続し、振動子17−3,
17−4はch2と接続するというスイッチ接続情報
が、制御回路15からインターフェース回路23のスイ
ッチ制御RAM25に送られる。
Here, a command is output from the control circuit 15 to the interface circuit 23 in advance with respect to the relationship of each transmission / reception channel with respect to each transducer 17. That is, the vibrator 1
7-1 and 17-2 are connected to ch1, and vibrators 17-3 and 17-2 are connected.
Switch connection information indicating that 17-4 is connected to ch2 is sent from the control circuit 15 to the switch control RAM 25 of the interface circuit 23.

【0025】インターフェース回路23は、制御回路1
5からの指令に基づいて、スイッチ制御RAM25にア
クセスして、ch1のスイッチ接続情報を読み出し、各
ラッチ回路55に出力するとともに、ラッチクロックを
出力する。ラッチ回路55は、送信されたラッチクロッ
クで指定された間だけラッチ回路55のオン状態を維持
する。
The interface circuit 23 includes the control circuit 1
5, the switch control RAM 25 is accessed to read the switch connection information of ch1, output to each latch circuit 55, and output a latch clock. Latch circuit 55 maintains the ON state of latch circuit 55 only during a period specified by the transmitted latch clock.

【0026】また、インターフェース回路23は、各ア
ドレスデコーダ回路63に、振動子17−1,17−2
を選択するアドレス信号を送信する。アドレスデコーダ
回路63−1,63−2は、それぞれ自分のアドレスに
該当するアドレス信号が送られると、送られたアドレス
信号をデコードして、ラッチ回路55−1,55−2に
オン信号を送信する。一方、アドレスデコーダ回路63
−3,63−4は、自分のアドレスと送信されたアドレ
ス信号に該当しないので、アドレス信号をデコードしな
い。
Further, the interface circuit 23 supplies the vibrators 17-1 and 17-2 to each address decoder circuit 63.
Is transmitted. When an address signal corresponding to its own address is sent, each of the address decoder circuits 63-1 and 63-2 decodes the sent address signal and sends an ON signal to the latch circuits 55-1 and 55-2. I do. On the other hand, the address decoder circuit 63
Since -3 and 63-4 do not correspond to the own address and the transmitted address signal, the address signal is not decoded.

【0027】アドレスデコーダ回路63−1,63−2
からオン信号が送信されたラッチ回路55−1,55−
2は、オン状態となり、一時格納されたch1のスイッ
チ接続情報をそれぞれデコーダ回路47−1,47−2
に送信する。ラッチ回路55−1,55−2よりch1
のスイッチ接続情報が送られたデコーダ回路47−1,
47−2は、それぞれスイッチ回路19−1,19−2
にch1とのスイッチ接続情報をデコードして送信す
る。スイッチ回路19−1,19−2のch1に該当す
るスイッチ素子は、それぞれデコーダ回路47−1,4
7−2からの信号に基づき閉じられて、振動子17−
1,17−2がch1に接続される。
Address decoder circuits 63-1 and 63-2
Latch circuits 55-1, 55-
2 is in the ON state, and temporarily stores the switch connection information of ch1 in the decoder circuits 47-1 and 47-2, respectively.
Send to Ch1 from the latch circuits 55-1 and 55-2
The decoder circuit 47-1 to which the switch connection information of
47-2 are switch circuits 19-1 and 19-2, respectively.
And decodes and transmits the switch connection information with ch1. The switch elements corresponding to ch1 of the switch circuits 19-1 and 19-2 are the decoder circuits 47-1 and 4-1, respectively.
The oscillator 17- is closed based on the signal from 7-2.
1, 17-2 are connected to ch1.

【0028】つまり、ch1に接続される振動子17−
1,17−2のデコーダ回路47−1,47−2に入力
される接続情報に基づき、スイッチ回路19−1,19
−2のch1のスイッチ素子だけが閉じて、その他ch
2〜ch128のスイッチ素子は開くように制御され
る。
That is, the vibrator 17- connected to ch1
1, 17-2 based on the connection information input to the decoder circuits 47-1 and 47-2.
-2 only the switch element of ch1 is closed,
The switch elements of channels 2 to 128 are controlled to open.

【0029】ここで、ラッチ回路55−1,55−2
は、インターフェース回路23より送信されたラッチク
ロックにより指定された時間、オン状態を維持して、指
定時間が経過するとオン状態が解除され、ラッチ回路5
5−1,55−2は、オフ状態となる。
Here, the latch circuits 55-1, 55-2
Keeps the ON state for a time designated by the latch clock transmitted from the interface circuit 23, and releases the ON state when the designated time elapses.
5-1 and 55-2 are turned off.

【0030】振動子17−3,17−4とch2の接続
動作も同様に、インターフェース回路23が、振動子1
7をch2と接続するスイッチ接続情報を読み出し、各
ラッチ回路55に出力するとともに、ラッチクロックを
出力することにより、振動子17−3,17−4にそれ
ぞれ接続されているスイッチ回路19−3,19−4の
ch2のスイッチ素子が閉じ、他の送受信チャンネルと
接続するスイッチ素子は開いている状態となる。
Similarly, in the connection operation between the vibrators 17-3 and 17-4 and ch2, the interface circuit 23
By reading the switch connection information for connecting 7 to ch2 and outputting it to each latch circuit 55, and outputting a latch clock, the switch circuits 19-3 and 19-3 connected to the vibrators 17-3 and 17-4, respectively, are read. The switch element of channel 2 of 19-4 is closed, and the switch element connected to another transmission / reception channel is open.

【0031】このように、振動子17−1,17−2
は、ともにch1に並列接続し、束ねられた状態とな
り、振動子17−3,17−4は、ともにch2に並列
接続し、束ねられた状態となる。
As described above, the vibrators 17-1 and 17-2
Are connected in parallel to ch1 and are in a bundled state, and the vibrators 17-3 and 17-4 are both connected in parallel to ch2 and are in a bundled state.

【0032】各送受信チャンネル毎に束ねられた複数の
振動子17はそれぞれチャンネル毎に独立に被検体の診
断部位に対し超音波の送信と、被検体の診断部位からの
超音波の反射信号の受信を行う。振動子17群が受信し
た受信信号は、探触子1から探触子ケーブル7を介し
て、超音波診断装置の本体3に送られる。本体3は、探
触子1から出力される受信信号を基に、受信回路11に
て整相処理を行い、断層像表示回路13にて超音波断層
像等を再構成する。本体3により再構成された超音波断
層像は、表示モニタ5により表示出力される。
The plurality of transducers 17 bundled for each transmission / reception channel independently transmit ultrasonic waves to the diagnostic site of the subject and receive ultrasonic reflected signals from the diagnostic site of the subject for each channel. I do. The received signal received by the group of transducers 17 is sent from the probe 1 to the main body 3 of the ultrasonic diagnostic apparatus via the probe cable 7. The main body 3 performs a phasing process in the receiving circuit 11 based on the received signal output from the probe 1, and reconstructs an ultrasonic tomographic image or the like in the tomographic image display circuit 13. The ultrasonic tomographic image reconstructed by the main body 3 is displayed and output by the display monitor 5.

【0033】このとき、各スイッチ回路19は、送受信
の遅延時間がほぼ等しい複数の振動子17を束ねて、1
つの送受信チャンネルに接続する。このようにすれば、
振動子17の数に対して、チャンネル数が少なくても束
ねた分だけ多くの振動子17を超音波送受信チャンネル
に接続することができる。
At this time, each switch circuit 19 bundles a plurality of transducers 17 having substantially the same transmission and reception delay time, and
Connect to two transmit and receive channels. If you do this,
With respect to the number of transducers 17, even if the number of channels is small, more transducers 17 can be connected to the ultrasonic transmission / reception channel by the number of bundles.

【0034】また、本実施の形態の探触子1は、上記実
施の形態と異なる方向に超音波の送受信を行うこともで
きる。例えば、図5に示すように、振動子面35に対し
て左斜め下方向に超音波の送受信を行う場合、図6に示
すように、振動子面35の左下端部にある振動子17−
5を中心とした同心円状に各スイッチ回路19の開閉を
制御すればよい。つまり、振動子面35に対して左斜め
下方向に超音波の送受信を行う場合の送受信チヤンネル
による振動子17の束ね方は、図2に示すような中心部
を中心とした同心円状に束ねるのではなく、図6に示す
ように、振動子面35の左下端部の振動子17−5とそ
の周囲の図示しない複数の振動子とをチャンネルch1
に束ねて、振動子17−5を中心とした同心円の外周部
にch2を束ね、ch2の外周部にch3を束ね、更に
ch3の外周部にch4を束ねるといった形で、各スイ
ッチ回路19の開閉を制御すればよい。
The probe 1 of this embodiment can transmit and receive ultrasonic waves in a direction different from that of the above embodiment. For example, as shown in FIG. 5, when transmitting and receiving ultrasonic waves in a diagonally lower left direction with respect to the transducer face 35, as shown in FIG.
The opening and closing of each switch circuit 19 may be controlled concentrically around the center 5. In other words, when transmitting and receiving ultrasonic waves in a diagonally lower left direction with respect to the transducer surface 35, the transmitting and receiving channels bundle the transducers 17 concentrically around the center as shown in FIG. Instead, as shown in FIG. 6, a vibrator 17-5 at the lower left end of the vibrator surface 35 and a plurality of vibrators (not shown) around the vibrator 17-5 are channel ch1.
Each switch circuit 19 is opened and closed by bundling ch2 on the outer periphery of a concentric circle centered on the vibrator 17-5, bundling ch3 on the outer periphery of ch2, and bundling ch4 on the outer periphery of ch3. May be controlled.

【0035】このように、インターフェース回路23の
スイッチ制御RAM25は、各振動子17につながる各
スイッチ回路19をそれぞれ個別に開閉制御することが
できるので、振動子面35に対して任意の方向に超音波
の送受信を行うことができる。
As described above, the switch control RAM 25 of the interface circuit 23 can individually control the opening and closing of each switch circuit 19 connected to each oscillator 17. Sound waves can be transmitted and received.

【0036】ここで、従来の探触子について説明する。
例えば、医用の超音波診断装置で用いる超音波信号の帯
域は、およそ2〜10MHzの帯域である。1つの振動
子の大きさは超音波の波長により制限されるので、およ
そ0.2〜0.6mm程度の大きさとなる。従来の探触
子は、例えば、心臓疾患の観察のために、15〜20m
m角程度の振動子群が必要なため、1つの振動子を0.
3mmとするならば、2500(50行×50列)〜4
536(66行×66列)個程度の振動子群が必要とな
る。
Here, a conventional probe will be described.
For example, a band of an ultrasonic signal used in a medical ultrasonic diagnostic apparatus is a band of about 2 to 10 MHz. Since the size of one vibrator is limited by the wavelength of the ultrasonic wave, the size is about 0.2 to 0.6 mm. Conventional probes are, for example, 15-20 m for observation of heart disease.
Since a group of vibrators having a size of about m square is required, one vibrator can be set to 0.1 m.
If it is 3 mm, 2500 (50 rows x 50 columns)-4
About 536 (66 rows × 66 columns) transducer groups are required.

【0037】これら素子を個別に送受信の制御を行う場
合、素子数と同数の端子が半導体基板に必要となる。近
年の半導体製造技術では、半導体内部セルはサブミクロ
ンの技術が確立しているが、端子部分にはワイヤーボン
ディング等を施す必要があるため、半導体内部ほどには
微細加工はできず、せいぜい数百マイクロメートル毎に
しか端子を設けることができない。即ち、探触子に設け
られた全ての振動子の制御を実施するため、全ての振動
子に対応する接続端子も設けようとすれば、振動子群の
寸法より端子群の寸法が大きくなる。これを医用の超音
波診断装置の探触子として用いる場合、被検体に対して
探触子を当てにくくなるため実用的ではない。
When controlling the transmission and reception of these elements individually, the same number of terminals as the number of elements are required on the semiconductor substrate. In recent semiconductor manufacturing technology, submicron technology has been established for semiconductor internal cells. However, since wire bonding and the like must be performed on terminals, fine processing cannot be performed as much as inside semiconductors. Terminals can be provided only for every micrometer. That is, in order to control all the transducers provided in the probe, if the connection terminals corresponding to all the transducers are provided, the dimensions of the terminal group become larger than the dimensions of the transducer group. When this is used as a probe of a medical ultrasonic diagnostic apparatus, it is not practical because it becomes difficult to apply the probe to a subject.

【0038】そこで、従来は、膨大な振動子群の中から
せいせい200〜500程度の振動子のみを用いて超音
波の送受信を行っている。この場合、現在の半導体製造
技術では、この程度の数の端子に対して信号の送受信を
行うことは困難ではない。しかし、一部の振動子しか超
音波の送受信に利用しないため、超音波送受信感度が十
分でないという問題があった。
Therefore, conventionally, ultrasonic waves are transmitted and received using only about 200 to 500 transducers from a huge transducer group. In this case, it is not difficult for current semiconductor manufacturing technology to transmit and receive signals to and from such a large number of terminals. However, since only some of the transducers are used for transmitting and receiving ultrasonic waves, there is a problem that the ultrasonic transmission and reception sensitivity is not sufficient.

【0039】これに対し、本発明の探触子1は、半導体
基板21上に振動子17とスイッチ回路19を設け、各
振動子17と各スイッチ回路19の接続を半導体製造技
術で行うことにより、探触子1内の半導体基板21に必
要とする端子は、送受信チャンネル総数と、他の制御信
号などと接続する端子となり、半導体基板21の端子数
を減少することができる。その結果、探触子1を大型化
することなく、基板21上に設けられた全ての振動子1
7を、スイッチ回路19と接続できるので、探触子1に
設けられた全ての振動子17を超音波の送受信に使用で
き、探触子1の超音波の送受信感度を向上することがで
きる。
On the other hand, in the probe 1 of the present invention, the oscillator 17 and the switch circuit 19 are provided on the semiconductor substrate 21 and the connection between each oscillator 17 and each switch circuit 19 is performed by a semiconductor manufacturing technique. The terminals required for the semiconductor substrate 21 in the probe 1 are terminals for connecting to the total number of transmission / reception channels and other control signals, and the number of terminals of the semiconductor substrate 21 can be reduced. As a result, all the transducers 1 provided on the substrate 21 can be provided without increasing the size of the probe 1.
7 can be connected to the switch circuit 19, so that all the transducers 17 provided on the probe 1 can be used for transmitting and receiving ultrasonic waves, and the ultrasonic transmission and reception sensitivity of the probe 1 can be improved.

【0040】また、上記第1の実施形態の探触子1に代
えて、探触子は、図7〜図10に示すような構成とする
こともできる。図7は、他の実施の形態における探触子
の概略図である。図8は、他の実施の形態おける探触子
の動作を説明する説明図である。図9は、短軸走査位置
が中央、長軸走査位置が走査開始端部の場合における振
動子と送受信チャンネルとの接続状況を説明する説明図
である。図10は、短軸走査位置が同じで、長軸走査位
置を1つずらした状態での、振動子と送受信チャンネル
との接続状況を示す説明する説明図である。
Further, instead of the probe 1 of the first embodiment, the probe may have a configuration as shown in FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram of a probe according to another embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the operation of the probe according to another embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a connection state between the transducer and the transmission / reception channel when the short axis scanning position is the center and the long axis scanning position is the scanning start end. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a connection state between the transducer and the transmission / reception channel when the short-axis scanning position is the same and the long-axis scanning position is shifted by one.

【0041】他の実施形態の探触子69は、図7に示す
ように、先端部に振動子71および図示しない複数の振
動子により長方形の振動子面75が形成され、後端部に
探触子ケーブル7が接続されている。このとき、長方形
の振動子面75の長辺を長軸、短辺を短軸する。例え
ば、各振動子71は、図8に示すように、それぞれ対応
するスイッチ回路82と接続されている。各スイッチ回
路82は、それぞれデコーダ回路83と接続され、各デ
コーダ回路83は、それぞれラッチ回路91と接続され
ている。長軸の走査開始位置に該当するラッチ回路91
−1は、図示しないインターフェース回路と接続され、
インターフェース回路よりラッチ回路91−1に、ラッ
チクロックとスイッチ接続情報が送信される。また、各
振動子71は、それぞれのスイッチ回路82を介して、
図示しない送信回路より超音波信号が送信されるととも
に、受信した超音波信号を図示しない受信回路に送信し
ている。
As shown in FIG. 7, a probe 69 of another embodiment has a rectangular vibrator surface 75 formed by a vibrator 71 and a plurality of vibrators (not shown) at the front end, and a probe at the rear end. The touch cable 7 is connected. At this time, the long side of the rectangular transducer surface 75 is set to the long axis, and the short side is set to the short axis. For example, each transducer 71 is connected to a corresponding switch circuit 82, as shown in FIG. Each switch circuit 82 is connected to a decoder circuit 83, and each decoder circuit 83 is connected to a latch circuit 91. Latch circuit 91 corresponding to the scan start position on the long axis
-1 is connected to an interface circuit not shown,
The latch clock and the switch connection information are transmitted from the interface circuit to the latch circuit 91-1. Further, each vibrator 71 is connected via a respective switch circuit 82 to
An ultrasonic signal is transmitted from a transmitting circuit (not shown), and the received ultrasonic signal is transmitted to a receiving circuit (not shown).

【0042】長軸の走査開始位置に該当するラッチ回路
91−1は、図示しないインターフェース回路と接続さ
れるとともに、次段のラッチ回路91−2と接続され
る。ラッチ回路91−2は、ラッチ回路91−2の次段
に設けられたラッチ回路91−3と接続されている。つ
まり、振動子71につながるスイッチ回路82へ接続信
号を送るラッチ回路91は、走査開始位置に該当するラ
ッチ回路91−1から走査方向に沿って順次直列につな
がって、各ラッチ回路91が、シフトレジスタとしての
動作をする。
The latch circuit 91-1 corresponding to the scanning start position on the long axis is connected to an interface circuit (not shown) and to the next-stage latch circuit 91-2. The latch circuit 91-2 is connected to a latch circuit 91-3 provided at a stage subsequent to the latch circuit 91-2. That is, the latch circuit 91 that sends a connection signal to the switch circuit 82 connected to the vibrator 71 is sequentially connected in series in the scanning direction from the latch circuit 91-1 corresponding to the scanning start position, and each latch circuit 91 shifts. Operate as a register.

【0043】長方形に形成された振動子面75におい
て、超音波の送受信の走査を、図7に示すように、先ず
長軸方向に走査し、長軸方向に走査し終わったら、隣接
する短軸の、長軸方向に走査するものとする。例えば、
長軸101−1を長軸方向に沿って走査し、長軸101
−1の走査が終了すると、隣接する長軸101−2に移
行して、つまり、短軸方向に走査を移行し、長軸101
−2を長軸101−1とは逆方向へ長軸方向に沿って走
査する場合の動作について図を参照して説明する。
As shown in FIG. 7, on the transducer surface 75 formed in a rectangular shape, the scanning for transmitting and receiving the ultrasonic wave is first performed in the major axis direction, and when the scanning in the major axis direction is completed, the adjacent minor axis is scanned. Scan in the major axis direction. For example,
The major axis 101-1 is scanned along the major axis direction, and the major axis 101-1 is scanned.
When the scanning of -1 is completed, the scanning shifts to the adjacent major axis 101-2, that is, the scanning shifts in the short axis direction, and
The operation in the case of scanning -2 along the major axis direction in the direction opposite to the major axis 101-1 will be described with reference to the drawings.

【0044】図10に、短軸走査位置が中央、長軸走査
位置が走査開始端部の場合の、各回路の接続状況を示
す。図11に、短軸走査位置は同じで、長軸走査位置を
1つずらした状態での各回路の接続状況を示す。スイッ
チ回路は、図10に示すように、短軸の走査位置、長軸
の走査開始位置を中心とした同心円状にスイッチの接続
が設定されている。
FIG. 10 shows a connection state of each circuit when the short axis scanning position is the center and the long axis scanning position is the scanning start end. FIG. 11 shows a connection state of each circuit when the short-axis scanning position is the same and the long-axis scanning position is shifted by one. In the switch circuit, as shown in FIG. 10, the connection of the switches is set concentrically around the scanning position on the short axis and the scanning start position on the long axis.

【0045】ここで、長軸方向に1つ走査が進むという
ことは、インターフェース回路およびスイッチ制御RA
Mは、L0列の振動子71−1のスイッチ回路82−1
に、新しいスイッチ接続情報を伝達するとともに、L0
列の振動子71−1のスイッチ接続情報をL1列のスイ
ッチ回路82−2に移し、L1列の振動子71−2のス
イッチ接続情報をL2列のスイッチ回路82−3に移す
ことに相当する。従って、超音波走査方向が長軸方向の
場合、超音波走査の変化分のみ、インターフェース回路
およびスイッチ制御RAMは、スイッチ接続情報を、L
0列の振動子71−1のスイッチ回路82−1に伝達す
ればよいので、スイッチ回路82−1に接続されるラッ
チ回路91−1にスイッチ接続情報を送ればよいことに
なる。
Here, the fact that one scan advances in the major axis direction means that the interface circuit and the switch control RA
M is a switch circuit 82-1 of the vibrator 71-1 in the L0 column.
To the new switch connection information,
This is equivalent to moving the switch connection information of the vibrator 71-1 in the row to the switch circuit 82-2 in the L1 column, and moving the switch connection information of the vibrator 71-2 in the L1 row to the switch circuit 82-3 in the L2 row. . Therefore, when the ultrasonic scanning direction is the major axis direction, the interface circuit and the switch control RAM store the switch connection information as L
Since it is sufficient to transmit the switch connection information to the switch circuit 82-1 of the vibrator 71-1 in the 0-th row, the switch connection information may be sent to the latch circuit 91-1 connected to the switch circuit 82-1.

【0046】また、探触子69の短軸方向の走査位置が
変わったならば、インターフェース回路およびスイッチ
制御RAMは、各振動子71につながるスイッチ回路8
2に対して、任意の短軸走査面での初期接続情報をスイ
ッチ回路82に伝達すればよい。例えば、探触子69の
短軸の走査面が変わった場合、全てのスイッチ回路82
を開状態にした後、L63列のスイッチ接続情報を伝達
し、次にL62列のスイッチ接続情報を伝達、このよう
な動作をL0列まで操り返すことにより、走査を行うこ
とができる。このように、初期接続情報をスイッチ回路
82に伝達後、通常の長軸方向の走査を行うことによ
り、短軸方向の走査面の変更が可能となる。
If the scanning position of the probe 69 in the short axis direction changes, the interface circuit and the switch control RAM are switched to the switch circuit 8 connected to each transducer 71.
2, the initial connection information on an arbitrary short axis scanning plane may be transmitted to the switch circuit 82. For example, when the scanning plane of the short axis of the probe 69 changes, all the switch circuits 82
Is opened, the switch connection information in the L63 column is transmitted, and then the switch connection information in the L62 column is transmitted. By repeating such an operation to the L0 column, scanning can be performed. As described above, after the initial connection information is transmitted to the switch circuit 82, by performing the normal scanning in the long axis direction, the scanning plane in the short axis direction can be changed.

【0047】このような構成とすることにより、インタ
ーフェース回路のスイッチ制御RAMは、各振動子71
につながる各スイッチ回路82に対し、各々異なった開
閉制御を行う必要がなく、振動子71により形成される
振動子面75の法線方向に対して垂直な方向への超音波
の送受信を行うことができ、各振動子71につながる各
スイッチ回路82の開閉制御を簡略化することができ
る。
With such a configuration, the switch control RAM of the interface circuit stores
It is not necessary to perform different opening / closing control for each switch circuit 82 leading to the above, and transmit and receive ultrasonic waves in a direction perpendicular to the normal direction of the transducer surface 75 formed by the transducer 71. Thus, the opening and closing control of each switch circuit 82 connected to each transducer 71 can be simplified.

【0048】このような探触子69は、超音波装置の本
体3および表示モニタ5ともに使用することにより、振
動子面35の法線方向に対して垂直な方向への超音波の
送受信を、半導体の基板21の端子数を少ない状態で実
現でき、かつ、超音波送受信の感度が良い超音波断層像
を得ることができる。
Such a probe 69 transmits and receives ultrasonic waves in a direction perpendicular to the normal direction of the transducer surface 35 by using both the main body 3 of the ultrasonic device and the display monitor 5. The number of terminals of the semiconductor substrate 21 can be reduced, and an ultrasonic tomographic image with good ultrasonic transmission / reception sensitivity can be obtained.

【0049】また、上記の実施形態において、スイッチ
回路19,82は、多層構造とすることもできる。これ
によれば、更にスイッチ回路19,82の小型化が可能
となり、振動子や超音波送受信チャンネルの数が増大し
ても、スイッチ回路の大型化を抑制することができるの
で好ましい。
In the above embodiment, the switch circuits 19 and 82 may have a multilayer structure. According to this, the size of the switch circuits 19 and 82 can be further reduced, so that even if the number of transducers and ultrasonic transmission / reception channels increases, the size of the switch circuits can be suppressed, which is preferable.

【0050】また、本発明に係る探触子1および探触子
69によれば、超音波診断装置における超音波の送受信
感度が向上し、超音波診断装置の使用者は、診断に有効
な画像を得ることができ、超音波診断装置をより診断に
役立たせることかできる。
Further, according to the probe 1 and the probe 69 according to the present invention, the transmission / reception sensitivity of ultrasonic waves in the ultrasonic diagnostic apparatus is improved, and the user of the ultrasonic diagnostic apparatus can obtain an image effective for diagnosis. Can be obtained, and the ultrasonic diagnostic apparatus can be more useful for diagnosis.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、超音波探触子を大型化
することなく、かつ多くの超音波振動子を使用できるよ
うにして超音波送受信感度を向上することができる。
According to the present invention, the ultrasonic transmission / reception sensitivity can be improved without increasing the size of the ultrasonic probe and enabling the use of many ultrasonic transducers.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る探触子を含んでなる
超音波診断装置の主要部の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an ultrasonic diagnostic apparatus including a probe according to an embodiment of the present invention.

【図2】振動子と送受信チャンネルの割り付け関係を説
明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an assignment relationship between a transducer and a transmission / reception channel.

【図3】図2のチャンネル割り付けの場合の探触子の超
音波の送受信方向を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing transmission and reception directions of ultrasonic waves of a probe in the case of the channel allocation of FIG. 2;

【図4】振動子とスイッチ回路との構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a vibrator and a switch circuit.

【図5】超音波探触子の超音波の他の送受信方向を示す
概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing another transmitting and receiving direction of ultrasonic waves of the ultrasonic probe.

【図6】図5の超音波の送受信方向における探触子の振
動子と送受信チャンネルとの接続を説明する説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating connection between a transducer of a probe and a transmission / reception channel in the transmission / reception direction of the ultrasonic wave in FIG. 5;

【図7】他の実施の形態の探触子の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a probe according to another embodiment.

【図8】図7の探触子の動作を説明する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an operation of the probe of FIG. 7;

【図9】図7の探触子の短軸走査位置が中央、長軸走査
位置が走査開始端部の場合におけるチャンネルの割り付
けを説明する説明図である。
9 is an explanatory diagram illustrating channel assignment when the short axis scanning position of the probe of FIG. 7 is the center and the long axis scanning position is the scanning start end.

【図10】図9と短軸走査位置が同じで、長軸走査位置
を1つずらした状態におけるチャンネルの割り付けを説
明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating channel assignment in a state where the short-axis scanning position is the same as that in FIG. 9 and the long-axis scanning position is shifted by one.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波探触子 5 表示モニタ 9 送信回路 11 受信回路 13 断層像表示回路 15 制御回路 17,71 超音波振動子 19,82 スイッチ回路 21 基板 23 インターフェース回路 25 スイッチ制御RAM 47,83 デコーダ回路 55,91 ラッチ回路 63 アドレスデコーダ回路 Reference Signs List 1 ultrasonic probe 5 display monitor 9 transmission circuit 11 reception circuit 13 tomographic image display circuit 15 control circuit 17, 71 ultrasonic transducer 19, 82 switch circuit 21 substrate 23 interface circuit 25 switch control RAM 47, 83 decoder circuit 55 , 91 Latch circuit 63 Address decoder circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G047 BA03 CA01 DB02 EA05 EA10 EA11 EA15 GA02 GA03 GB02 GB17 GB21 GB28 GB32 4C301 AA02 BB22 EE06 EE11 EE12 EE16 GA02 GB02 GB22 GB33 GB40 5D019 AA21 AA25 BB19 FF04 5J083 AA02 AB17 AE08 BC18 CA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G047 BA03 CA01 DB02 EA05 EA10 EA11 EA15 GA02 GA03 GB02 GB17 GB21 GB28 GB32 4C301 AA02 BB22 EE06 EE11 EE12 EE16 GA02 GB02 GB22 GB33 GB40 5D019 AA21 AA25 BB19 AFF18 BC18 AB18 BC08

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を用いて形成された複数の超
音波振動子と、該各超音波振動子と送受信回路の間で送
受される超音波信号をオン・オフする複数のスイッチ回
路とを備え、前記スイッチ回路は、前記超音波振動子が
形成された前記半導体基板上に形成され、前記スイッチ
回路と前記超音波振動子の接続配線が半導体製造技術に
よって形成されてなる超音波探触子。
A plurality of ultrasonic transducers formed using a semiconductor substrate and a plurality of switch circuits for turning on / off an ultrasonic signal transmitted and received between each ultrasonic transducer and a transmission / reception circuit. An ultrasonic probe, wherein the switch circuit is formed on the semiconductor substrate on which the ultrasonic transducer is formed, and a connection wiring between the switch circuit and the ultrasonic transducer is formed by a semiconductor manufacturing technique. .
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