JP2004290509A - Ultrasonic transmitter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic transmitter which is reduced in cost by reducing the number of transmitters compared with the number of vibrators, and in which the flexibility of connection cables by reducing the diameter of connection cables for connecting the vibrators to the transmitters to improve the cables by reducing the number of signal lines of the cables. <P>SOLUTION: The ultrasonic transmitter is provided with vibrators 1-16 arranged two-dimensionally, a switch 17 housed in the same probe case 18 as that of the vibrators, and used for switching a path of transmission signals to be supplied to the vibrators, transmitters 21-28 for transmitting transmission signals, a control section 29 housed in the same body 30 as that of the transmitters and used for controlling the switch and the transmitters, and a connection cable 19 for connecting the probe case to the body. The control section controls a delay time of switching the switch and a delay time of the transmission signals to be transmitted from the transmitters so that the transmission signals from at least one of the transmitters are supplied to a plurality of the vibrators. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2次元状に配列された超音波振動子を用いた超音波送波器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、超音波送波器は、超音波診断装置の超音波プローブとして、圧電素子をマトリクス状に分割し、それらに送信器が接続され、各振動子を別個に励振制御することにより超音波ビームを3次元的に送波している(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開昭63−99846号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の超音波送波器においては、振動子の数と送信器の数が同数であるため、振動子の数が増えるにつれて送信器の数が増え、それによりコストが高くなるという問題があった。また、振動子と送信器を結合する信号線の数も増え、信号線を束ねた結合ケーブルが太くなり、柔軟性に乏しくなるという問題もあった。
【0005】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動子の数に比べ送信器の数を少なくして低コスト化を図るとともに、振動子と送信器を結合する結合ケーブルの信号線数も少なくすることで、結合ケーブルを細くしその柔軟性を向上させた超音波送波器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る超音波送波器の第1の構成は、2次元状に配列されたN個の振動子と、振動子に供給される送信信号の経路を切り替えるスイッチと、スイッチを介して送信信号を振動子に供給するM(M<N)個の送信器と、送信器と同一の本体に収納され、スイッチおよび送信器を制御する制御部と、送信器からの送信信号および制御部からの制御信号をスイッチへ供給する結合ケーブルとを備え、制御部は、少なくとも1つの送信器からの送信信号が複数の振動子に供給されるように、制御信号(遅延データD)によりスイッチを制御することを特徴とする。
【0007】
この場合、制御部は、スイッチにより送信信号の経路を切り替えるためのデータおよび送信器から出力される送信信号の遅延時間を計算する遅延時間計算部を備えることが好ましい。
【0008】
上記第1の構成によれば、振動子の数に比べ送信器の数を少なくできるので、低コスト化を図ることができる。また、振動子と送信器を結合する信号線の数も少なくすることができるので、探触子ケースと本体とを結合する結合ケーブルを細くしその柔軟性を向上させることができる。
【0009】
また、本発明に係る超音波送波器の第2の構成において、制御部は、遅延時間計算部からの遅延時間を受けて、1つの送信器に接続される振動子の数が概略等しくなるようにスイッチを制御する遅延時間ソート部を備えることが好ましい。
【0010】
この第2の構成によれば、上記第1の構成による利点に加えて、特定の送信器に多数の振動子が接続されることが回避され、安定した振動子の駆動が可能になる。
【0011】
また、本発明に係る超音波送波器の第3の構成において、N個の振動子はL個のグループに分けられ、スイッチは、L個のグループに対応してL個設けられることが好ましい。
【0012】
この第3の構成によれば、上記第1の構成による利点に加えて、スイッチ1個あたりの入出力端子数を減らすことができるので、回路の集積化が容易となる。
【0013】
さらに、本発明に係る超音波送波器の第4の構成において、N個の振動子はL個のグループに分けられ、M個の送信器はK個のグループに分けられ、スイッチは、送信器のK個のグループに対応してK個ずつのL個のグループに分けられ、L個のグループそれぞれにおけるK個のスイッチの各々は、L個のグループの振動子に並列接続され、またK個のいずれかのグループの送信器に接続されることが好ましい。
【0014】
この第4の構成によれば、スイッチ1個あたりの入出力端子数を減らすことができるので、回路の集積化が容易となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0016】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図である。
【0017】
図1において、N個の振動子1〜16(N=16)は2次元状に配列され、スイッチ17に接続される。振動子1〜16とスイッチ17は探触子ケース18に収納される。スイッチ17は、結合ケーブル19を介して、M個の送信器21〜28(M=8)と制御部29に接続され、制御部29からの制御信号に従って送信器1〜28から振動子1〜16への送信信号の経路を切り替える。送信器21〜28と制御部29は本体30に収納される。
【0018】
図2は、図1の制御部29の内部構成を示すブロック図である。
【0019】
図2において、遅延時間計算部291からの出力信号は、スイッチ制御部292と送信器制御部293に供給される。スイッチ制御部292からの出力信号は、結合ケーブル19を介してスイッチ17に供給される。送信器制御部293からの出力信号は、送信器21〜28に供給される。
【0020】
次に、以上のように構成された超音波送波器の動作について説明する。
【0021】
まず、遅延時間計算部291は、各振動子1〜16を駆動する送信信号である送信パルスの遅延時間tdを計算する。次に、遅延時間tdを量子化時間単位tqにより整数化して、以下の式(1)で表される遅延データDを求める。
【0022】
D=td/tq …(1)
送信器制御部293は、遅延データDと量子化時間単位tqを送信器21〜28に送る。一例として、送信器21の遅延データD=0、送信器22の遅延データD=1、送信器23の遅延データD=2、…の様にする。次に、スイッチ制御部292は、制御信号として遅延データDをスイッチ17へ送る。スイッチ17は、各振動子1〜16の遅延データDに基づき、各振動子1〜16と送信器21〜28を結びつける。このため、少なくとも一つの送信器には複数の振動子が接続されることになる。
【0023】
以上のように、本実施の形態によれば、2次元状に配列された16個の振動子1〜16すべてを8個の送信器21〜28により駆動することができるため、低コストで超音波ビームを3次元的に走査することができる。また、振動子それぞれに対して送信器を設けた場合に比べ、信号線の数を少なくすることができるため、探触子ケース18と本体30の間の結合ケーブル19を細くすることができ、柔軟性を向上させることができる。
【0024】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る超音波送波器における制御部29の内部構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態が実施の形態1と異なるのは、制御部29の構成にある。
【0025】
図3において、本実施の形態の制御部29は、遅延時間計算部291と、スイッチ制御部292と、送信制御部293と、遅延時間ソート部294とで構成されている。
【0026】
次に、以上のように構成された超音波送波器の動作について、図3に加えて、図1を参照して説明する。
【0027】
まず、遅延時間計算部291は、各振動子1〜16を駆動する送信信号である送信パルスの遅延時間tdを計算する。次に、遅延時間ソート部294は、遅延時間tdを昇順、あるいは降順にならべ、さらに一つの送信器に接続される振動子の数が概略等しくなるようにする。振動子の数Nは16、送信器の数Mは8であるから、この場合1個の送信器により2個の振動子が駆動される。遅延時間ソート部294は、遅延時間tdを2個ずつ組にし平均の遅延時間tdを求める。次に、遅延時間ソート部294は、遅延時間tdを量子化時間単位tqにより整数化て、上記の式(1)で表される遅延データDを求める。
【0028】
送信器制御部293は、遅延データDと量子化時間単位tqを送信器21〜28に送る。次に、スイッチ制御部292は、制御信号として遅延データDをスイッチ17へ送る。スイッチ17は、各振動子1〜16の遅延データDに基づき、各振動子1〜16と送信器21〜28を結びつける。ここで、遅延データDの値が同じ場合には、スイッチ制御部292は異なる送信器を選択する。
【0029】
以上のように、本実施の形態によれば、2次元状に配列された16個の振動子1〜16すべてを8個の送信器21〜28により駆動することができ、低コストで超音波ビームを3次元的に走査できる。また、振動子それぞれに対して送信器を設けた場合に比べ、信号線の数を少なくすることができるため、探触子ケース18と本体30の間の結合ケーブル19を細くすることができ、柔軟性を向上させることができる。さらに、特定の送信器に多数の振動子が接続されることが回避され、安定した振動子の駆動が可能になる。
【0030】
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図である。
【0031】
図4において、N個の振動子1〜16(N=16)は2次元状に配列され、L個のグループに分けられる。本実施の形態ではL=4としたので、振動子はN/L=16/4=4個ずつのグループに分けている。すなわち、振動子1〜4はスイッチ171に接続され、振動子5〜8はスイッチ172に接続され、振動子9〜12はスイッチ173に接続され、振動子13〜16はスイッチ174に接続される。振動子1〜16とスイッチ171〜174は探触子ケース18に収納される。スイッチ171〜174は、結合ケーブル19を介して、M個の送信器21〜28(M=8)と制御部29に接続され、制御部29からの制御信号に従って送信器1〜28から振動子1〜16への送信信号の経路を切り替える。送信器21〜28と制御部29は本体30に収納される。
【0032】
次に、以上のように構成された超音波送波器の動作について説明する。
【0033】
まず、制御部29は、遅延データDと量子化時間単位tqを送信器21〜28に送る。一例として、送信器21の遅延データD=0、送信器22の遅延データD=1、送信器23の遅延データD=2、…の様にする。次に、制御部29は、遅延データDをスイッチ171〜174へ送る。スイッチ171〜174は、各振動子1〜16の遅延データDに基づき、各振動子1〜16と送信器21〜28を結びつける。このため、少なくとも1つの送信器には複数の振動子が接続されることになる。
【0034】
以上のように、本実施の形態によれば、2次元状に配列された振動子1〜16すべてを送信器21〜28により駆動することができるため、低コストで超音波ビームを3次元的に走査することができる。また、振動子それぞれに送信器を設けた場合に比べ、信号線の数を少なくすることができるため、探触子ケース18と本体30の間の結合ケーブル19を細くすることができ、柔軟性を向上させることができる。さらに、スイッチ1個あたりの入出力端子数を減らすことができるので、回路の集積化が容易となる。
【0035】
なお、本実施の形態では、N個の振動子をL個のグループに均等に同じ個数毎に配置したが、割り切れない場合などは、グループ間で若干振動子数が異なってもよい。
【0036】
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図である。
【0037】
図5において、N個(N=16)の振動子1〜16は2次元状に配列され、L=4個ずつのグループに分けられる。L個の振動子1〜4に対してK個(K=2)のスイッチ181と182が並列接続され、L個の振動子5〜8に対してK個(K=2)のスイッチ183と184が並列接続され、L個の振動子9〜12に対してK個(K=2)のスイッチ185と186が並列接続され、L個の振動子13〜16に対してK個(K=2)のスイッチ187と188が並列接続される。振動子1〜16とスイッチ181〜188は探触子ケース18に収納される。
【0038】
M個の送信器21〜28(M=8)は、K=2個ずつのグループ、すなわち送信器21〜24のグループと送信器25〜28のグループに分けられる。スイッチ181、183、185、187は、結合ケーブル19を介して、送信器25〜28と制御部29に接続される。一方、スイッチ182、184、186、188は、結合ケーブル19を介して、送信器21〜24と制御部29に接続される。送信器21〜28と制御部29は本体30に収納される。
【0039】
次に、以上のように構成された超音波送波器の動作について説明する。
【0040】
まず、制御部29は、遅延データDと量子化時間単位tqを送信器21〜28に送る。一例として、送信器21の遅延データD=0、送信器22の遅延データD=1、送信器23の遅延データD=2、…の様にする。次に、制御部29は、遅延データDをスイッチ181〜188へ送る。スイッチ181〜188は、各振動子1〜16の遅延データDに基づき、各振動子1〜16と送信器21〜28を結びつける。このため、少なくとも一つの送信器には複数の振動子が接続されることになる。
【0041】
以上のように、本実施の形態によれば、2次元状に配列された振動子1〜16すべてを送信器21〜28により駆動することができるため、低コストで超音波ビームを3次元的に走査することができる。また、振動子それぞれに送信器を設けた場合に比べ、信号線の数を少なくすることができるため、探触子ケース18と本体30の間の結合ケーブル19を細くすることができ、柔軟性を向上させることができる。さらに、スイッチ1個あたりの入出力端子数を減らすことができるので、回路の集積化が容易となる。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、振動子の数に比べ送信器の数を少なくして低コスト化を図るとともに、振動子と送信器を結合する結合ケーブルの信号線数も少なくすることで、結合ケーブルを細くしその柔軟性を向上させた超音波送波器を提供することが可能になる、という格別な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図
【図2】図1の制御部29の内部構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態2に係る超音波送波器における制御部の内部構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態3に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態4に係る超音波送波器の一構成例を示すブロック図
【符号の説明】
1〜16 振動子
17、171〜174、181〜188 スイッチ
18 探触子ケース
19 結合ケーブル
21〜28 送信器
29 制御部
291 遅延時間計算部
292 スイッチ制御部
293 送信器制御部
294 遅延時間ソート部
30 本体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic transmitter using ultrasonic transducers arranged two-dimensionally.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an ultrasonic wave transmitter has been used as an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus by dividing a piezoelectric element into a matrix, connecting a transmitter to the element, and separately controlling excitation of each vibrator to form an ultrasonic beam. Is transmitted three-dimensionally (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-63-99846
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional ultrasonic transmitter, since the number of transducers and the number of transmitters are the same, the number of transmitters increases as the number of transducers increases, thereby increasing the cost. there were. Further, the number of signal lines connecting the vibrator and the transmitter also increases, and the connecting cable in which the signal lines are bundled becomes thicker, resulting in poor flexibility.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reduce the number of transmitters compared to the number of transducers to reduce the cost, and to combine a transducer and a transmitter. An object of the present invention is to provide an ultrasonic transmitter in which the number of signal lines of the cable is reduced to make the coupling cable thinner and its flexibility improved.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first configuration of an ultrasonic transmitter according to the present invention switches N transducers arranged two-dimensionally and a path of a transmission signal supplied to the transducers. A switch, M (M <N) transmitters for supplying a transmission signal to the vibrator via the switch, a control unit housed in the same main body as the transmitter, and controlling the switch and the transmitter; And a coupling cable for supplying a transmission signal from the control unit and a control signal from the control unit to the switch, wherein the control unit controls the control signal (such that the transmission signal from at least one transmitter is supplied to the plurality of transducers. The switch is controlled by the delay data D).
[0007]
In this case, it is preferable that the control unit includes a delay time calculation unit that calculates data for switching the path of the transmission signal by the switch and a delay time of the transmission signal output from the transmitter.
[0008]
According to the first configuration, the number of transmitters can be reduced as compared with the number of transducers, so that cost reduction can be achieved. Further, since the number of signal lines for connecting the transducer and the transmitter can be reduced, the connecting cable for connecting the probe case and the main body can be made thinner and the flexibility thereof can be improved.
[0009]
Further, in the second configuration of the ultrasonic transmitter according to the present invention, the control unit receives the delay time from the delay time calculation unit, and the number of transducers connected to one transmitter becomes substantially equal. It is preferable to provide a delay time sorting unit that controls the switches as described above.
[0010]
According to the second configuration, in addition to the advantages of the first configuration, it is possible to prevent a large number of transducers from being connected to a specific transmitter, and to stably drive the transducers.
[0011]
In the third configuration of the ultrasonic transmitter according to the present invention, it is preferable that the N transducers be divided into L groups, and that L switches be provided corresponding to the L groups. .
[0012]
According to the third configuration, in addition to the advantages of the first configuration, the number of input / output terminals per switch can be reduced, so that the circuit can be easily integrated.
[0013]
Further, in the fourth configuration of the ultrasonic transmitter according to the present invention, the N transducers are divided into L groups, the M transmitters are divided into K groups, The K switches in each of the L groups are divided into L groups corresponding to the K groups of the devices, and each of the K switches in each of the L groups is connected in parallel to the L groups of oscillators. Preferably, it is connected to any group of transmitters.
[0014]
According to the fourth configuration, the number of input / output terminals per switch can be reduced, so that circuit integration is facilitated.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing one configuration example of the ultrasonic wave transmitter according to Embodiment 1 of the present invention.
[0017]
In FIG. 1, N transducers 1 to 16 (N = 16) are arranged two-dimensionally and connected to a switch 17. The transducers 1 to 16 and the switch 17 are housed in a probe case 18. The switch 17 is connected to the M transmitters 21 to 28 (M = 8) and the control unit 29 via the coupling cable 19, and according to a control signal from the control unit 29, the transmitters 1 to 28 transmit the oscillators 1 to 28. 16 is switched. The transmitters 21 to 28 and the control unit 29 are housed in the main body 30.
[0018]
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the control unit 29 in FIG.
[0019]
In FIG. 2, an output signal from the delay time calculator 291 is supplied to a switch controller 292 and a transmitter controller 293. An output signal from the switch control unit 292 is supplied to the switch 17 via the coupling cable 19. An output signal from the transmitter control unit 293 is supplied to the transmitters 21 to 28.
[0020]
Next, the operation of the ultrasonic transmitter configured as described above will be described.
[0021]
First, the delay time calculation unit 291 calculates a delay time td of a transmission pulse which is a transmission signal for driving each of the vibrators 1 to 16. Next, the delay time td is converted into an integer by the quantization time unit tq to obtain delay data D represented by the following equation (1).
[0022]
D = td / tq (1)
The transmitter control unit 293 sends the delay data D and the quantization time unit tq to the transmitters 21 to 28. As an example, the delay data D of the transmitter 21 is 0, the delay data D of the transmitter 22 is 1, the delay data D of the transmitter 23 is 2, and so on. Next, the switch control unit 292 sends the delay data D to the switch 17 as a control signal. The switch 17 connects the oscillators 1 to 16 with the transmitters 21 to 28 based on the delay data D of the oscillators 1 to 16. Therefore, a plurality of transducers are connected to at least one transmitter.
[0023]
As described above, according to the present embodiment, all of the sixteen vibrators 1 to 16 arranged in a two-dimensional manner can be driven by eight transmitters 21 to 28, so that the cost is extremely low. The sound beam can be three-dimensionally scanned. In addition, since the number of signal lines can be reduced as compared with the case where a transmitter is provided for each transducer, the coupling cable 19 between the probe case 18 and the main body 30 can be made thinner. Flexibility can be improved.
[0024]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of control unit 29 in the ultrasonic wave transmitter according to Embodiment 2 of the present invention. The difference between the present embodiment and the first embodiment lies in the configuration of the control unit 29.
[0025]
3, the control unit 29 according to the present embodiment includes a delay time calculation unit 291, a switch control unit 292, a transmission control unit 293, and a delay time sorting unit 294.
[0026]
Next, the operation of the ultrasonic wave transmitter configured as described above will be described with reference to FIG. 1 in addition to FIG.
[0027]
First, the delay time calculation unit 291 calculates a delay time td of a transmission pulse which is a transmission signal for driving each of the vibrators 1 to 16. Next, the delay time sorting unit 294 arranges the delay times td in ascending or descending order, and furthermore makes the number of transducers connected to one transmitter substantially equal. Since the number N of vibrators is 16 and the number M of transmitters is 8, in this case, two vibrators are driven by one transmitter. The delay time sorting unit 294 obtains an average delay time td by grouping two delay times td. Next, the delay time sorting unit 294 converts the delay time td into an integer using the quantization time unit tq, and obtains the delay data D represented by the above equation (1).
[0028]
The transmitter control unit 293 sends the delay data D and the quantization time unit tq to the transmitters 21 to 28. Next, the switch control unit 292 sends the delay data D to the switch 17 as a control signal. The switch 17 connects the oscillators 1 to 16 with the transmitters 21 to 28 based on the delay data D of the oscillators 1 to 16. Here, when the value of the delay data D is the same, the switch control unit 292 selects a different transmitter.
[0029]
As described above, according to the present embodiment, all of the 16 transducers 1 to 16 arranged two-dimensionally can be driven by the eight transmitters 21 to 28, and the ultrasonic wave can be produced at low cost. The beam can be scanned three-dimensionally. In addition, since the number of signal lines can be reduced as compared with the case where a transmitter is provided for each transducer, the coupling cable 19 between the probe case 18 and the main body 30 can be made thinner. Flexibility can be improved. Further, it is possible to prevent a large number of transducers from being connected to a specific transmitter, and to drive the transducers stably.
[0030]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic transmitter according to Embodiment 3 of the present invention.
[0031]
In FIG. 4, N oscillators 1 to 16 (N = 16) are arranged two-dimensionally and divided into L groups. In this embodiment, since L = 4, the vibrators are divided into N / L = 16/4 = 4 groups. That is, vibrators 1-4 are connected to switch 171, vibrators 5-8 are connected to switch 172, vibrators 9-12 are connected to switch 173, and vibrators 13-16 are connected to switch 174. . The transducers 1 to 16 and the switches 171 to 174 are housed in the probe case 18. The switches 171 to 174 are connected to the M transmitters 21 to 28 (M = 8) and the control unit 29 via the coupling cable 19, and from the transmitters 1 to 28 to the vibrator in accordance with the control signal from the control unit 29. The path of the transmission signal to 1 to 16 is switched. The transmitters 21 to 28 and the control unit 29 are housed in the main body 30.
[0032]
Next, the operation of the ultrasonic transmitter configured as described above will be described.
[0033]
First, the control unit 29 sends the delay data D and the quantization time unit tq to the transmitters 21 to 28. As an example, the delay data D of the transmitter 21 is 0, the delay data D of the transmitter 22 is 1, the delay data D of the transmitter 23 is 2, and so on. Next, the control unit 29 sends the delay data D to the switches 171 to 174. The switches 171 to 174 link the oscillators 1 to 16 with the transmitters 21 to 28 based on the delay data D of the oscillators 1 to 16. Therefore, a plurality of transducers are connected to at least one transmitter.
[0034]
As described above, according to the present embodiment, all of the transducers 1 to 16 arranged in a two-dimensional manner can be driven by the transmitters 21 to 28, so that the ultrasonic beam can be three-dimensionally arranged at low cost. Can be scanned. Further, since the number of signal lines can be reduced as compared with a case where a transmitter is provided for each transducer, the coupling cable 19 between the probe case 18 and the main body 30 can be made thinner, and flexibility can be improved. Can be improved. Further, since the number of input / output terminals per switch can be reduced, circuit integration is facilitated.
[0035]
In the present embodiment, the N oscillators are arranged equally in the same number in the L groups, but the number of oscillators may be slightly different between the groups if they cannot be divided.
[0036]
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic transmitter according to Embodiment 4 of the present invention.
[0037]
In FIG. 5, N (N = 16) transducers 1 to 16 are arranged two-dimensionally and are divided into groups of L = 4 each. K (K = 2) switches 181 and 182 are connected in parallel to the L vibrators 1-4, and K (K = 2) switches 183 and L are connected to the L vibrators 5-8. 184 are connected in parallel, K (K = 2) switches 185 and 186 are connected in parallel to the L oscillators 9 to 12, and K (K = K) is connected to the L oscillators 13 to 16. The switches 187 and 188 of 2) are connected in parallel. The transducers 1 to 16 and the switches 181 to 188 are housed in the probe case 18.
[0038]
The M transmitters 21 to 28 (M = 8) are divided into K = 2 groups, that is, a group of transmitters 21 to 24 and a group of transmitters 25 to 28. The switches 181, 183, 185, and 187 are connected to the transmitters 25 to 28 and the control unit 29 via the coupling cable 19. On the other hand, the switches 182, 184, 186, 188 are connected to the transmitters 21 to 24 and the control unit 29 via the coupling cable 19. The transmitters 21 to 28 and the control unit 29 are housed in the main body 30.
[0039]
Next, the operation of the ultrasonic transmitter configured as described above will be described.
[0040]
First, the control unit 29 sends the delay data D and the quantization time unit tq to the transmitters 21 to 28. As an example, the delay data D of the transmitter 21 is 0, the delay data D of the transmitter 22 is 1, the delay data D of the transmitter 23 is 2, and so on. Next, the control unit 29 sends the delay data D to the switches 181 to 188. The switches 181 to 188 connect the oscillators 1 to 16 with the transmitters 21 to 28 based on the delay data D of the oscillators 1 to 16. Therefore, a plurality of transducers are connected to at least one transmitter.
[0041]
As described above, according to the present embodiment, all of the transducers 1 to 16 arranged in a two-dimensional manner can be driven by the transmitters 21 to 28, so that the ultrasonic beam can be three-dimensionally arranged at low cost. Can be scanned. Further, since the number of signal lines can be reduced as compared with a case where a transmitter is provided for each transducer, the coupling cable 19 between the probe case 18 and the main body 30 can be made thinner, and flexibility can be improved. Can be improved. Further, since the number of input / output terminals per switch can be reduced, circuit integration is facilitated.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the number of transmitters is reduced as compared with the number of transducers to reduce the cost, and the number of signal lines of the coupling cable that couples the transducer and the transmitter is also reduced. As a result, it is possible to provide an ultrasonic transmitter in which the coupling cable is made thinner and its flexibility is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of an ultrasonic transmitter according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a control unit 29 in FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a control unit in the ultrasonic transmitter according to the second embodiment. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of an ultrasonic transmitter according to the third embodiment of the present invention. Block diagram showing a configuration example of an ultrasonic transmitter according to a fourth embodiment of the present invention.
1-16 Transducer 17, 171-174, 181-188 Switch 18 Probe case 19 Coupling cable 21-28 Transmitter 29 Control unit 291 Delay time calculation unit 292 Switch control unit 293 Transmitter control unit 294 Delay time sort unit 30 body

Claims (5)

2次元状に配列されたN個の振動子と、
前記振動子に供給される送信信号の経路を切り替えるスイッチと、
前記スイッチを介して送信信号を前記振動子に供給するM(M<N)個の送信器と、
前記送信器と同一の本体に収納され、前記スイッチおよび前記送信器を制御する制御部と、
前記送信器からの送信信号および前記制御部からの制御信号を前記スイッチへ供給する結合ケーブルとを備え、
前記制御部は、少なくとも1つの送信器からの送信信号が複数の振動子に供給されるように、前記制御信号により前記スイッチを制御することを特徴とする超音波送波器。
N oscillators arranged two-dimensionally,
A switch for switching a path of a transmission signal supplied to the vibrator,
M (M <N) transmitters for supplying a transmission signal to the vibrator through the switch;
A control unit that is housed in the same main body as the transmitter and controls the switch and the transmitter,
A coupling cable for supplying a transmission signal from the transmitter and a control signal from the control unit to the switch,
The ultrasonic transmitter according to claim 1, wherein the control unit controls the switch by the control signal so that a transmission signal from at least one transmitter is supplied to a plurality of transducers.
前記制御部は、前記スイッチにより送信信号の経路を切り替えるためのデータおよび前記送信器から出力される送信信号の遅延時間を計算する遅延時間計算部を備えることを特徴とする請求項1記載の超音波送波器。2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit includes a delay time calculation unit configured to calculate data for switching a path of the transmission signal by the switch and a delay time of the transmission signal output from the transmitter. Sound wave transmitter. 前記制御部は、前記遅延時間計算部からの遅延時間を受けて、1つの送信器に接続される振動子の数が概略等しくなるように前記スイッチを制御する遅延時間ソート部を備えることを特徴とする請求項2記載の超音波送波器。The control unit includes a delay time sorting unit that receives the delay time from the delay time calculation unit and controls the switch so that the number of transducers connected to one transmitter is substantially equal. The ultrasonic transmitter according to claim 2, wherein 前記N個の振動子はL個のグループに分けられ、前記スイッチは、前記L個のグループに対応してL個設けられることを特徴とする請求項1記載の超音波送波器。The ultrasonic transmitter according to claim 1, wherein the N transducers are divided into L groups, and L switches are provided corresponding to the L groups. 前記N個の振動子はL個のグループに分けられ、前記M個の送信器はK個のグループに分けられ、前記スイッチは、前記送信器のK個のグループに対応してK個ずつのL個のグループに分けられ、前記L個のグループそれぞれにおける前記K個のスイッチの各々は、前記L個のグループの振動子に並列接続され、また前記K個のいずれかのグループの送信器に接続されることを特徴とする請求項1記載の超音波送波器。The N transducers are divided into L groups, the M transmitters are divided into K groups, and the switches are divided into K groups corresponding to the K groups of the transmitters. Each of the K switches in each of the L groups is connected in parallel to the L groups of transducers and connected to the transmitters of any of the K groups. The ultrasonic transmitter according to claim 1, wherein the ultrasonic transmitter is connected.
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