JP2014124428A - Ultrasonic receiving circuit, ultrasonic measurement device, ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic receiving circuit, ultrasonic measurement device, ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device Download PDF

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JP2014124428A JP2012284474A JP2012284474A JP2014124428A JP 2014124428 A JP2014124428 A JP 2014124428A JP 2012284474 A JP2012284474 A JP 2012284474A JP 2012284474 A JP2012284474 A JP 2012284474A JP 2014124428 A JP2014124428 A JP 2014124428A
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竜一 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic receiving circuit, an ultrasonic measurement device, an ultrasonic probe, an ultrasonic diagnostic device and the like, capable of improving range resolution of an ultrasonic measurement result image.SOLUTION: An ultrasonic receiving circuit includes: first to M-th A/D converters ADC1-ADC8; a connection switching part for switching the connection between first to M-th receiving channels and the first to M-th A/D converters ADC1-ADC8; and a sampling clock generation circuit 140 for generating first and second sampling clocks CK1, CK2 having the same frequency and different in phase. The connection switching part 130 outputs a receive signal from the (2i-1)th receiving channel to the (2i-1)th A/D converter and the 2i-th A/D converter. The (2i-1)th A/D converter performs sampling for the (2i-1)th receive signal on the basis of the first sampling clock CK1. The 2i-th A/D converter performs sampling for the (2i-1)th receive signal on the basis of the second sampling clock CK2.

Description

本発明は、超音波受信回路、超音波測定装置、超音波プローブ及び超音波診断装置等に関する。   The present invention relates to an ultrasonic receiving circuit, an ultrasonic measuring device, an ultrasonic probe, an ultrasonic diagnostic device, and the like.

対象物に向けて超音波を出射し、対象物内部における音響インピーダンスの異なる界面からの反射波を受信する装置として、例えば被検体である人体の内部を検査するための超音波測定装置が知られている。この超音波測定装置では、超音波トランスデューサーデバイスの各チャンネルからの受信信号を受信する受信回路が設けられる。この超音波の受信回路では、受信チャンネルからの受信信号のA/D変換や整相処理などを行う回路が設けられる。超音波の受信回路については例えば特許文献1などに開示されている。   As an apparatus that emits ultrasonic waves toward an object and receives reflected waves from an interface with different acoustic impedance inside the object, for example, an ultrasonic measurement apparatus for inspecting the inside of a human body that is a subject is known. ing. In this ultrasonic measurement apparatus, a reception circuit that receives a reception signal from each channel of the ultrasonic transducer device is provided. This ultrasonic reception circuit is provided with a circuit that performs A / D conversion, phasing processing, and the like of a reception signal from the reception channel. An ultrasonic receiving circuit is disclosed in, for example, Patent Document 1.

特開2004−216047号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-216047

超音波測定装置においては、超音波の測定結果画像の分解能を如何にして高めるかが1つの課題となる。分解能は、2点間のエコーが識別できる最小の距離であり、距離分解能、方位分解能等がある。距離分解能は、超音波ビーム方向のエコー源間の識別限界距離であり、方位分解能は超音波スキャン方向に存在する2点間のエコーが識別できる限界距離である。しかしながら、これまでの従来技術では、例えばA/D変換器の接続切替手法により距離分解能を向上させる技術については開示されていなかった。   In an ultrasonic measurement apparatus, how to increase the resolution of an ultrasonic measurement result image is a problem. The resolution is the minimum distance at which an echo between two points can be identified, and includes distance resolution, azimuth resolution, and the like. The distance resolution is an identification limit distance between echo sources in the ultrasonic beam direction, and the azimuth resolution is a limit distance at which an echo between two points existing in the ultrasonic scan direction can be identified. However, in the conventional techniques so far, for example, a technique for improving the distance resolution by the connection switching method of the A / D converter has not been disclosed.

本発明の幾つかの態様によれば、超音波の測定結果画像の距離分解能の向上等を可能にする超音波受信回路、超音波測定装置、超音波プローブ及び超音波診断装置等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an ultrasonic reception circuit, an ultrasonic measurement device, an ultrasonic probe, an ultrasonic diagnostic device, and the like that can improve the distance resolution of an ultrasonic measurement result image.

本発明の一態様は、超音波トランスデューサーデバイスの受信信号のA/D変換を行う第1のA/D変換器〜第M(Mは2以上の整数)のA/D変換器と、前記受信信号の受信チャンネルである第1の受信チャンネル〜第Mの受信チャンネルと、前記第1のA/D変換器〜第MのA/D変換器との間の接続切替を行う接続切替部と、周波数が同じで位相が異なる第1のサンプリングクロックと第2のサンプリングクロックとを生成し、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器に出力するサンプリングクロック生成回路と、を含み、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第2i−1(iは2i≦Mとなる自然数)の受信チャンネルからの第2i−1の受信信号を、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器のうちの第2i−1のA/D変換器、第2iのA/D変換器に出力し、前記第2i−1のA/D変換器は、前記第1のサンプリングクロックに基づいて前記第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行い、前記第2iのA/D変換器は、前記第2のサンプリングクロックに基づいて前記第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う超音波受信回路に関係する。   One aspect of the present invention includes a first A / D converter to an Mth (M is an integer of 2 or more) A / D converter that performs A / D conversion of a reception signal of an ultrasonic transducer device; A connection switching unit that performs connection switching between a first reception channel to an Mth reception channel that is a reception channel of a reception signal, and the first A / D converter to the Mth A / D converter; A sampling clock generating circuit for generating a first sampling clock and a second sampling clock having the same frequency and different phases and outputting the first sampling clock and the second sampling clock to the M-th A / D converter The connection switching unit includes a second i-1 from the second i-1 (i is a natural number satisfying 2i ≦ M) of the first reception channel to the Mth reception channel. Received signal of the first A / D conversion To the 2i-1 A / D converter and the 2i A / D converter of the Mth A / D converters, and the 2i-1 A / D converter The 2i-1 received signal is sampled based on a first sampling clock to perform A / D conversion, and the second i A / D converter is configured to perform the A / D conversion based on the second sampling clock. The present invention relates to an ultrasonic receiving circuit that samples a 2i-1 received signal and performs A / D conversion.

本発明の一態様によれば、サンプリングクロック生成回路は、周波数が同じで位相が異なる第1、第2のサンプリングクロックを生成する。接続切替部は、第2i−1の受信チャンネルからの第2i−1の受信信号を、第2i−1、第2iのA/D変換器に出力する。そして第2i−1、第2iのA/D変換器は、各々、第1、第2のサンプリングクロックに基づいて、第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。このようにすれば、例えば超音波受信回路の全体の速度やデータレート等を変えずに、実質的なサンプリングレートを例えば2倍にして、第2i−1の受信信号をサンプリングし、A/D変換を行うことが可能になる。従って、超音波の測定結果画像の距離分解能の向上等を可能にする超音波受信回路を実現できる。   According to one aspect of the present invention, the sampling clock generation circuit generates first and second sampling clocks having the same frequency but different phases. The connection switching unit outputs the 2i-1 received signal from the 2i-1 receive channel to the 2i-1 and 2i A / D converters. The 2i-1 and 2i A / D converters respectively sample the 2i-1 received signal based on the first and second sampling clocks, and perform A / D conversion. In this way, for example, without changing the overall speed or data rate of the ultrasonic receiving circuit, the substantial sampling rate is doubled, for example, and the 2i-1 received signal is sampled. Conversion can be performed. Therefore, it is possible to realize an ultrasonic receiving circuit that can improve the distance resolution of the ultrasonic measurement result image.

また本発明の一態様では、第1の期間においては、前記接続切替部は、前記第2i−1の受信チャンネルからの前記第2i−1の受信信号を、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器に出力し、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックに基づいて、前記第2i−1の受信信号をサンプリングし、第2の期間においては、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第2iの受信チャンネルからの第2iの受信信号を、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器に出力し、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックに基づいて、前記第2iの受信信号をサンプリングしてもよい。   In the aspect of the invention, in the first period, the connection switching unit converts the second i-1 received signal from the second i-1 reception channel into the second i-1 A / D. Converter, the 2i A / D converter, the 2i-1 A / D converter, and the 2i A / D converter, respectively, the first sampling clock, the second i / D converter, The second i-1 received signal is sampled based on the second sampling clock, and in the second period, the connection switching unit selects the first of the first to Mth received channels. A 2i reception signal from a 2i reception channel is output to the 2i-1 A / D converter, the 2i A / D converter, and the 2i-1 A / D converter; The second i A / D converters each include the first sampler. Clock based on the second sampling clock may sample the received signal of the first 2i.

このようにすれば、第1、第2の期間において、各々、第2i−1、第2iの受信信号を、実質的なサンプリグレートを例えば2倍にしてサンプリングし、A/D変換を行うことが可能になる。そして、これらのA/D変換結果データを用いて、測定結果画像を生成すれば、測定結果画像の距離分解能等を向上できるようになる。   In this way, in the first and second periods, the 2i-1 and 2i received signals are sampled by multiplying the substantial sample rate by, for example, twice, and A / D conversion is performed. Is possible. If a measurement result image is generated using these A / D conversion result data, the distance resolution of the measurement result image can be improved.

また本発明の一態様では、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からのA/D変換結果データに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータの各スキャンデータを求める処理部を含み、前記処理部は、前記第1の期間での前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からの第1のA/D変換結果データに基づいて、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、前記第2の期間での前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からの第2のA/D変換結果データに基づいて、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、前記奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと前記偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータの各スキャンデータを求めてもよい。   In one embodiment of the present invention, a plurality of ultrasonic measurement result images are configured based on A / D conversion result data from the first A / D converter to the M-th A / D converter. A processing unit for obtaining each scan data of the scan data, wherein the processing unit includes a first A from the first A / D converter to the M-th A / D converter in the first period. Each scan data of the odd-numbered reception channel is obtained based on the / D conversion result data, and the second data from the first A / D converter to the Mth A / D converter in the second period. Each scan data of the even-numbered reception channel is obtained based on the A / D conversion result data, and the measurement result image is obtained based on each scan data of the odd-numbered reception channel and each scan data of the even-numbered reception channel. The plurality of scan devices constituting It may be obtained each scan data of the data.

このようにすれば、第1の期間での第1のA/D変換結果データに基づいて奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、第2の期間での第2のA/D変換結果データに基づいて偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求めて、超音波の測定結果画像を構成する複数のチャンネルの各スキャンデータを求めることが可能になる。   In this way, each scan data of the odd number receiving channel is obtained based on the first A / D conversion result data in the first period, and the second A / D conversion result data in the second period. Thus, it is possible to obtain each scan data of the even-numbered reception channel based on the above, and obtain each scan data of a plurality of channels constituting the ultrasonic measurement result image.

また本発明の一態様では、前記第1の期間は第1のフレームであり、前記第2の期間は第2のフレームであり、前記処理部は、前記第1のフレームにおいて、奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータを求め、前記第2のフレームにおいて、偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータを求め、前記奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータと、前記偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータを求めてもよい。   In the aspect of the present invention, the first period is a first frame, the second period is a second frame, and the processing unit is configured to receive odd-numbered reception channels in the first frame. A plurality of scan data of the even-numbered reception channel, a plurality of scan data of the odd-numbered reception channel, a plurality of scan data of the even-numbered reception channel in the second frame, The plurality of scan data constituting the measurement result image may be obtained based on the above.

このようにすれば、フレーム毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替えて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータを求めることが可能になる。   In this way, it is possible to obtain a plurality of scan data constituting an ultrasonic measurement result image by switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each frame.

また本発明の一態様では、前記第1の期間は、奇数番受信チャンネルが選択される奇数番スキャン期間であり、前記第2の期間は、偶数番受信チャンネルが選択される偶数番スキャン期間であり、前記処理部は、前記奇数番スキャン期間において、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、前記偶数番スキャン期間において、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、前記奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと、前記偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータの各スキャンデータを求めてもよい。   In the aspect of the invention, the first period is an odd-numbered scan period in which an odd-numbered reception channel is selected, and the second period is an even-numbered scan period in which an even-numbered reception channel is selected. The processing unit obtains each scan data of the odd-numbered reception channel in the odd-numbered scan period, obtains each scan data of the even-numbered reception channel in the even-numbered scan period, and obtains each scan data of the odd-numbered reception channel. Each scan data of the plurality of scan data constituting the measurement result image may be obtained based on the scan data and each scan data of the even-numbered reception channel.

このようにすれば、スキャン毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替えて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータを求めることが可能になる。   In this way, it is possible to obtain a plurality of scan data constituting an ultrasonic measurement result image by switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each scan.

また本発明の一態様では、前記接続切替部は、前記超音波トランスデューサーデバイスの第1のチャンネル〜第N(Nは2以上の整数)のチャンネルの中から、スキャンの対象となる前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルを選択し、選択された前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルと、前記第1のA/D変換器〜第MのA/D変換器との間の接続切替を行ってもよい。   In the aspect of the invention, the connection switching unit may perform scanning from the first channel to the Nth channel (N is an integer of 2 or more) of the ultrasonic transducer device. Reception channel to M-th reception channel, the selected first reception channel to M-th reception channel, and the first A / D converter to M-th A / D converter May be switched.

このようにすれば、超音波トランスデューサーデバイスの第1〜第Nのチャンネルと第1〜第Mの受信チャンネルとの間の接続切替と、第1〜第Mの受信チャンネルと第1〜第MのA/D変換器との間の接続切替を行いながら、受信信号を各A/D変換器に入力して、高いサンプリングレートで受信信号をサンプリングする処理を実現できるようになる。   If it does in this way, connection switching between the 1st-Nth channel and the 1st-Mth receiving channel of an ultrasonic transducer device, the 1st-Mth receiving channel, and the 1st-Mth receiving channel While switching the connection with the A / D converter, the received signal is input to each A / D converter, and a process of sampling the received signal at a high sampling rate can be realized.

また本発明の一態様では、前記サンプリングクロック生成回路は、周波数が同じで位相が互いに360度/2(Lは自然数)だけ異なるクロックを、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックとして生成してもよい。 In the aspect of the invention, the sampling clock generation circuit may use the first sampling clock and the second sampling clock as clocks having the same frequency but different phases by 360 degrees / 2 L (L is a natural number). May be generated as

また本発明の一態様では、前記サンプリングクロック生成回路は、周波数が同じで位相が互いに異なる第1のサンプリングクロック、第2のサンプリングクロック、第3のサンプリングクロック、第4のサンプリングクロックを生成して、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器に出力し、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第4j−3(jは4j≦Mとなる自然数)の受信チャンネルからの第4j−3の受信信号を、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器のうちの第4j−3のA/D変換器、第4j−2のA/D変換器、第4j−1のA/D変換器、第4jのA/D変換器に出力し、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングクロックに基づいて、前記第4j−3の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行ってもよい。   In one embodiment of the present invention, the sampling clock generation circuit generates a first sampling clock, a second sampling clock, a third sampling clock, and a fourth sampling clock having the same frequency and different phases. Output from the first A / D converter to the M-th A / D converter, and the connection switching unit outputs the fourth j-3 of the first reception channel to the M-th reception channel. The fourth j-3 received signal from the receiving channel (j is a natural number satisfying 4j ≦ M) is the fourth j-3 of the first A / D converter to the Mth A / D converter. A / D converter, 4j-2 A / D converter, 4j-1 A / D converter, 4j A / D converter, and 4j-3 A / D converter Converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 The A / D converter and the 4j A / D converter are respectively based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling clock. The 4j-3 received signal may be sampled and A / D converted.

このようにすれば、実施的なサンプリングレートを例えば4倍にして第4j−3の受信信号をサンプリングし、A/D変換を行うことが可能になる。   In this way, it is possible to perform the A / D conversion by sampling the 4j-3 received signal by increasing the effective sampling rate by, for example, four times.

また本発明の一態様では、第1の期間においては、前記接続切替部は、前記第4j−3の受信チャンネルからの前記第4j−3の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−3の受信信号をサンプリングし、第2の期間においては、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4j−2の受信チャンネルからの第4j−2の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−2の受信信号をサンプリングし、第3の期間においては、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4j−1の受信チャンネルからの第4j−1の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−1の受信信号をサンプリングし、第4の期間においては、前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4jの受信チャンネルからの第4jの受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4jの受信信号をサンプリングしてもよい。   In the aspect of the invention, in the first period, the connection switching unit converts the 4j-3 reception signal from the 4j-3 reception channel into the 4j-3 A / D. Output to the converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, the 4j A / D converter, and the 4j-3 A / D conversion , The 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, the first sampling clock, the second The 4j-3 received signal is sampled based on the sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling, and in the second period, the connection switching unit is configured to transmit the first reception channel. The reception of the fourth j-2 of the Mth reception channels. The 4j-2 received signal from the channel is converted into the 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, Output to the 4j A / D converter, the 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, the 4j The A / D converters respectively sample the fourth j-2 received signal based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling. In the third period, the connection switching unit receives the 4j-1 received signal from the 4j-1 received channel among the first received channel to the Mth received channel, The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A A D converter, a 4j-1 A / D converter, a 4j A / D converter, a 4j-3 A / D converter, and a 4j-2 A / D The converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, Based on the fourth sampling, the 4j-1 received signal is sampled, and in the fourth period, the connection switching unit is configured to select the one of the first reception channel to the Mth reception channel. A 4j-3 received signal from a 4jth receiving channel, the 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, Output to the 4jth A / D converter, and the 4j-3th A / D The converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, the first sampling clock, the second The 4jth received signal may be sampled based on the sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling.

このようにすれば、第1、第2、第3、第4の期間において、各々、第4j−3、4j−2、4j−1、4jの受信信号を、実質的なサンプリングレートを例えば4倍にしてサンプリングし、A/D変換を行うことが可能になる。   In this way, in the first, second, third, and fourth periods, the received signals of the 4j-3, 4j-2, 4j-1, 4j are set to a substantial sampling rate of, for example, 4 It becomes possible to perform A / D conversion by sampling by doubling.

また本発明の他の態様は、上記のいずれかに記載の超音波受信回路を含む超音波測定装置に関係する。   Another aspect of the present invention relates to an ultrasonic measurement apparatus including the ultrasonic receiving circuit according to any one of the above.

また本発明の他の態様は、上記に記載の超音波測定装置を含む超音波プローブに関係する。   Moreover, the other aspect of this invention is related with the ultrasonic probe containing the ultrasonic measuring apparatus as described above.

また本発明の他の態様は、上記に記載の超音波測定装置と、画像を表示する表示部とを含む超音波診断装置に関係する。   Another aspect of the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus including the ultrasonic measurement apparatus described above and a display unit that displays an image.

本実施形態の超音波受信回路の構成例。1 is a configuration example of an ultrasonic receiving circuit according to the present embodiment. 本実施形態の超音波測定装置の構成例。1 is a configuration example of an ultrasonic measurement apparatus according to the present embodiment. 図3(A)〜図3(C)はリニアスキャンモード、セクタースキャンモードの説明図。3A to 3C are explanatory diagrams of the linear scan mode and the sector scan mode. 図4(A)、図4(B)は本実施形態の構成及び動作の詳細な説明図。4A and 4B are detailed explanatory diagrams of the configuration and operation of this embodiment. 図5(A)、図5(B)も本実施形態の構成及び動作の詳細な説明図。FIG. 5A and FIG. 5B are also detailed explanatory diagrams of the configuration and operation of this embodiment. 図6(A)、図6(B)も本実施形態の構成及び動作の詳細な説明図。FIGS. 6A and 6B are also detailed explanatory views of the configuration and operation of this embodiment. 図7(A)、図7(B)は通常モードの説明図。7A and 7B are explanatory diagrams of the normal mode. 通常モードでのフレーム画像の生成手法の説明図。Explanatory drawing of the production | generation method of the frame image in normal mode. 本実施形態のフレーム画像の第1の生成手法の説明図。Explanatory drawing of the 1st production | generation method of the frame image of this embodiment. 本実施形態のフレーム画像の第2の生成手法の説明図。Explanatory drawing of the 2nd production | generation method of the frame image of this embodiment. 図11(A)、図11(B)は本実施形態の変形例の構成及び動作の説明図。FIG. 11A and FIG. 11B are explanatory diagrams of the configuration and operation of a modified example of this embodiment. 図12(A)〜図12(C)は、超音波トランスデューサー素子の構成例。FIGS. 12A to 12C are configuration examples of ultrasonic transducer elements. 超音波トランスデューサーデバイスの構成例。The structural example of an ultrasonic transducer device. 図14(A)、図14(B)は、各チャンネルに対応して設けられる超音波トランスデューサー素子群の構成例。FIGS. 14A and 14B are configuration examples of an ultrasonic transducer element group provided corresponding to each channel. 図15(A)〜図15(C)は超音波測定装置の具体的な機器構成の例。FIG. 15A to FIG. 15C are examples of specific device configurations of the ultrasonic measurement apparatus.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.超音波受信回路、超音波測定装置
図1に本実施形態の超音波受信回路の構成例を示す。超音波受信回路は、A/D変換器ADC1〜ADC8と、接続切替部130と、サンプリングクロック生成回路140を含む。またメモリー161〜168や処理部170を含むことができる。なお本実施形態の超音波受信回路は図1の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. Ultrasonic Receiver Circuit, Ultrasonic Measuring Device FIG. 1 shows a configuration example of the ultrasonic receiver circuit of this embodiment. The ultrasonic reception circuit includes A / D converters ADC1 to ADC8, a connection switching unit 130, and a sampling clock generation circuit 140. Further, the memories 161 to 168 and the processing unit 170 can be included. The ultrasonic receiving circuit of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and various modifications such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Implementation is possible.

A/D変換器ADC1〜ADC8(広義には第1〜第MのA/D変換器。Mは2以上の整数)は、超音波トランスデューサーデバイス100の受信信号のA/D変換を行う。具体的には、サンプリングクロック生成回路140からの第1、第2のサンプリングクロックCK1、CK2を用いて、受信チャンネルRCH1〜RCH8からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。A/D変換器ADC1〜ADC8としては例えば逐次比較型、デルタシグマ型などの種々の方式のA/D変換器を用いることができる。   The A / D converters ADC1 to ADC8 (first to Mth A / D converters in a broad sense; M is an integer of 2 or more) perform A / D conversion of the received signal of the ultrasonic transducer device 100. Specifically, the first and second sampling clocks CK1 and CK2 from the sampling clock generation circuit 140 are used to sample the reception signals from the reception channels RCH1 to RCH8 and perform A / D conversion. As the A / D converters ADC1 to ADC8, various types of A / D converters such as a successive approximation type and a delta-sigma type can be used.

メモリー161〜168(第1〜第Mのメモリー)は、A/D変換器ADC1〜ADC8のA/D変換結果データを記憶する。このメモリー161〜168はRAM等により実現できる。   The memories 161 to 168 (first to Mth memories) store A / D conversion result data of the A / D converters ADC1 to ADC8. The memories 161 to 168 can be realized by a RAM or the like.

処理部170は、メモリー161〜168に記憶されたA/D変換結果データに基づいて各種の処理を行う。例えば処理部170は、各受信チャンネルのA/D変換結果データの位相を合わせて加算する整相加算処理(受信ビームフォーマー処理)や、検波処理や、対数変換処理などを行う。   The processing unit 170 performs various processes based on the A / D conversion result data stored in the memories 161 to 168. For example, the processing unit 170 performs a phasing addition process (reception beamformer process) for adding the phases of the A / D conversion result data of each reception channel together, a detection process, a logarithmic conversion process, and the like.

超音波トランスデューサーデバイス100は、複数の超音波トランスデューサー素子(超音波素子アレイ)と、複数の開口がアレイ状に配置された基板とを有する。複数の超音波トランスデューサー素子の各超音波トランスデューサー素子は、複数の開口の各開口を塞ぐ振動膜と、振動膜の上に設けられた下部電極、上部電極及び圧電体膜を備える圧電素子部とを有する。超音波トランスデューサーデバイス100の詳細については後述する。なお、超音波トランスデューサーデバイス100としては後述するような圧電素子(薄膜圧電素子)を用いるタイプのトランスデューサーを採用できるが、本実施形態はこれに限定されない。例えばc-MUT(Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers)などの容量性素子を用いるタイプのトランスデューサーを採用してもよい。   The ultrasonic transducer device 100 includes a plurality of ultrasonic transducer elements (ultrasonic element array) and a substrate on which a plurality of openings are arranged in an array. Each ultrasonic transducer element of the plurality of ultrasonic transducer elements includes a vibration film that closes each opening of the plurality of openings, and a piezoelectric element portion that includes a lower electrode, an upper electrode, and a piezoelectric film provided on the vibration film. And have. Details of the ultrasonic transducer device 100 will be described later. As the ultrasonic transducer device 100, a type of transducer using a piezoelectric element (thin film piezoelectric element) as described later can be adopted, but the present embodiment is not limited to this. For example, a transducer using a capacitive element such as c-MUT (Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers) may be used.

接続切替部130は、超音波の受信信号の受信チャンネルである受信チャンネルRCH1〜RCH8(広義には第1〜第Mの受信チャンネル)と、A/D変換器ADC1〜ADC8(第1〜第MのA/D変換器)との間の接続切替を行う。この接続切替は、接続切替部130が有するADC接続切替部134が行う。ADC接続切替部134は、受信チャンネルRCH1〜RCH8のノードと、A/D変換器ADC1〜ADC8の入力ノードNI1〜NI8との間に設けられる。   The connection switching unit 130 includes reception channels RCH1 to RCH8 (first to Mth reception channels in a broad sense) that are reception channels of ultrasonic reception signals, and A / D converters ADC1 to ADC8 (first to Mth reception channels). Switching of the A / D converter). This connection switching is performed by the ADC connection switching unit 134 included in the connection switching unit 130. The ADC connection switching unit 134 is provided between the nodes of the reception channels RCH1 to RCH8 and the input nodes NI1 to NI8 of the A / D converters ADC1 to ADC8.

また接続切替部130は、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH64(広義には第1〜第Nのチャンネル。Nは2以上の整数)の中から、スキャンの対象となる受信チャンネルRCH1〜RCH8を選択する接続切替も行うことができる。この接続切替は、接続切替部130が有するマルチプレクサー132が行う。即ち、マルチプレクサー132が、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH64と受信チャンネルRCH1〜RCH8との間の接続切替を行い、ADC接続切替部134が、受信チャンネルRCH1〜RCH8とA/D変換器ADC1〜ADC8との間の接続切替を行う。なおマルチプレクサー132からの出力信号は、例えばADC接続切替部134が有する不図示の増幅回路(LNA)により信号増幅される。   In addition, the connection switching unit 130 receives the reception channels RCH1 to RCH1 to be scanned from the channels CH1 to CH64 (first to Nth channels in a broad sense, where N is an integer of 2 or more) of the ultrasonic transducer device 100. Connection switching for selecting the RCH 8 can also be performed. This connection switching is performed by the multiplexer 132 included in the connection switching unit 130. That is, the multiplexer 132 performs connection switching between the channels CH1 to CH64 of the ultrasonic transducer device 100 and the reception channels RCH1 to RCH8, and the ADC connection switching unit 134 performs A / D conversion with the reception channels RCH1 to RCH8. The connection between the devices ADC1 to ADC8 is switched. The output signal from the multiplexer 132 is amplified by an amplification circuit (LNA) (not shown) included in the ADC connection switching unit 134, for example.

接続切替部130は、複数のスイッチ素子により構成される。各スイッチ素子は例えばCMOSのトランジスターにより構成できる。例えば各スイッチ素子はCMOSのトランスファーゲート等により構成できる。   The connection switching unit 130 includes a plurality of switch elements. Each switch element can be composed of, for example, a CMOS transistor. For example, each switch element can be constituted by a CMOS transfer gate or the like.

サンプリングクロック生成回路140は、第1、第2のサンプリングクロックCK1、CK2を生成して、A/D変換器ADC1〜ADC8に出力する。第1、第2のサンプリングクロックCK1、CK2は、周波数が同じで位相が異なるクロックである。具体的には、第1のサンプリングクロックCK1(0度)と第2のサンプリングクロックCK2(180度)とは、位相が180度異なる。このような周波数が同じで位相が異なるクロックは、サンプリングクロック生成回路140が有するPLL(Phase Locked Loop)回路142により生成できる。   The sampling clock generation circuit 140 generates first and second sampling clocks CK1 and CK2 and outputs them to the A / D converters ADC1 to ADC8. The first and second sampling clocks CK1 and CK2 are clocks having the same frequency but different phases. Specifically, the first sampling clock CK1 (0 degrees) and the second sampling clock CK2 (180 degrees) have a phase difference of 180 degrees. Such clocks having the same frequency but different phases can be generated by a PLL (Phase Locked Loop) circuit 142 included in the sampling clock generation circuit 140.

なお、以下では超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネル数が64(N=64)であり、受信チャンネル数が8(M=8)である場合について例にとり説明するが、本実施形態はこれに限定されない。チャンネル数は64より少なくてもよいし、多くてもよく、受信チャンネル数も8より少なくてもよいし、多くてもよい。また、チャンネルは、超音波の受信信号を出力されたり、超音波の送信信号が入力される超音波トランスデューサーデバイス100の端子や信号線に相当する。受信チャンネルは、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルの中から受信対象(スキャン対象)として選択されたチャンネルであり、チャンネル数をN、受信チャンネル数をMとすると、N≧Mとなる。   In the following description, the case where the number of channels of the ultrasonic transducer device 100 is 64 (N = 64) and the number of reception channels is 8 (M = 8) will be described as an example. However, the present embodiment is not limited thereto. Not. The number of channels may be less than 64 or may be greater, and the number of reception channels may be less than 8 or greater. The channel corresponds to a terminal or a signal line of the ultrasonic transducer device 100 to which an ultrasonic reception signal is output or an ultrasonic transmission signal is input. The reception channel is a channel selected as a reception target (scan target) from the channels of the ultrasonic transducer device 100, and N ≧ M, where N is the number of channels and M is the number of reception channels.

そして本実施形態では、接続切替部130は、第1〜第Mの受信チャンネル(RCH1〜RCH8)のうちの第2i−1(iは2i≦Mとなる自然数)の受信チャンネルからの第2i−1の受信信号を、第1〜第MのA/D変換器(ADC1〜ADC8)のうちの第2i−1、第2iのA/D変換器に出力する。   In the present embodiment, the connection switching unit 130 receives the second i-th channel from the second i−1 (i is a natural number satisfying 2i ≦ M) of the first to Mth reception channels (RCH1 to RCH8). 1 received signal is output to the 2i-1 and 2i A / D converters of the 1st to Mth A / D converters (ADC1 to ADC8).

そして、例えば第1の期間(第1のフレーム、奇数番スキャン期間)において、第2i−1のA/D変換器(ADC1、ADC3、ADC5、ADC7)は、第1のサンプリングクロックCK1に基づいて、第2i−1の受信信号(RCH1、RCH3、RCH5、RCH7の受信信号)をサンプリングして、A/D変換を行う。第2iのA/D変換器(ADC2、ADC4、ADC6、ADC8)は、第2のサンプリングクロックCK2に基づいて、第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。   For example, in the first period (first frame, odd number scan period), the 2i-1 A / D converters (ADC1, ADC3, ADC5, ADC7) are based on the first sampling clock CK1. The 2i-1 received signals (received signals of RCH1, RCH3, RCH5, and RCH7) are sampled and A / D converted. The 2i A / D converters (ADC2, ADC4, ADC6, ADC8) sample the 2i-1 received signal based on the second sampling clock CK2, and perform A / D conversion.

一方、例えば第2の期間(第2のフレーム、偶数番スキャン期間)においては、接続切替部130は、第2iの受信チャンネルからの第2iの受信信号(RCH2、RCH4、RCH6、RCH8の受信信号)を、第2i−1、第2iのA/D変換器に出力する。   On the other hand, for example, in the second period (second frame, even-numbered scan period), the connection switching unit 130 receives the second i reception signals (RCH2, RCH4, RCH6, RCH8 reception signals) from the second i reception channel. Are output to the 2i-1 and 2i A / D converters.

そして第2i−1のA/D変換器は、第1のサンプリングクロックCK1に基づいて第2iの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。第2iのA/D変換器は、第2のサンプリングクロックCK2に基づいて第2の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。   The 2i-1 A / D converter samples the 2i received signal based on the first sampling clock CK1, and performs A / D conversion. The 2i A / D converter samples the second received signal based on the second sampling clock CK2, and performs A / D conversion.

これらの接続切替処理やA/D変換のサンプリング処理については、図4(A)〜図7(B)を用いて後に詳細に説明する。   The connection switching process and the A / D conversion sampling process will be described later in detail with reference to FIGS. 4A to 7B.

図2は、本実施形態の超音波受信回路を有する超音波測定装置の構成例である。超音波測定装置は、超音波トランスデューサーデバイス100、送信回路120、接続切替部130、サンプリングクロック生成回路140、A/D変換部150、メモリー部160、処理部170、画像生成部180を含む。例えば超音波測定装置が超音波診断装置として用いられる場合には、超音波診断装置は表示部190を含むことができる。また本実施形態の超音波受信回路は、接続切替部130、サンプリングクロック生成回路140、A/D変換部150等により実現される。なお、本実施形態の超音波測定装置は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   FIG. 2 is a configuration example of an ultrasonic measurement apparatus having the ultrasonic reception circuit of the present embodiment. The ultrasonic measurement apparatus includes an ultrasonic transducer device 100, a transmission circuit 120, a connection switching unit 130, a sampling clock generation circuit 140, an A / D conversion unit 150, a memory unit 160, a processing unit 170, and an image generation unit 180. For example, when the ultrasonic measurement apparatus is used as an ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic diagnostic apparatus can include a display unit 190. The ultrasonic receiving circuit according to the present embodiment is realized by the connection switching unit 130, the sampling clock generation circuit 140, the A / D conversion unit 150, and the like. Note that the ultrasonic measurement apparatus according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and various components such as omitting some of the components, replacing them with other components, and adding other components. Variations are possible.

送信回路120は、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH64に対して送信信号を出力する回路である。この送信回路120はパルサー等により構成される。なお、送信期間においては、送信回路120からの送信信号は、マルチプレクサー132を介して超音波トランスデューサーデバイス100に出力される。具体的には、チャンネルCH1〜CH64の中からマルチプレクサー132により選択されたチャンネルに対して、送信回路120からの送信信号が出力される。   The transmission circuit 120 is a circuit that outputs a transmission signal to the channels CH <b> 1 to CH <b> 64 of the ultrasonic transducer device 100. The transmission circuit 120 includes a pulsar or the like. During the transmission period, the transmission signal from the transmission circuit 120 is output to the ultrasonic transducer device 100 via the multiplexer 132. Specifically, the transmission signal from the transmission circuit 120 is output to the channel selected by the multiplexer 132 from the channels CH1 to CH64.

A/D変換部150は、図1のA/D変換器ADC1〜ADC8により構成される。メモリー部160は、図1のメモリー161〜168や、フレーム画像を記憶するフレームメモリーなどにより構成される。   The A / D converter 150 includes the A / D converters ADC1 to ADC8 in FIG. The memory unit 160 includes the memories 161 to 168 shown in FIG. 1 and a frame memory for storing frame images.

処理部170は整相処理等の各種の処理を行うものであり、例えばマイコン等のプロセッサーやゲートアレイ等の専用回路(ASIC)により実現できる。   The processing unit 170 performs various processes such as a phasing process, and can be realized by a processor such as a microcomputer or a dedicated circuit (ASIC) such as a gate array.

画像生成部180は、超音波の測定結果画像を生成するものであり、例えばBモード画像等を生成する。表示部190は、画像生成部180により生成された測定結果画像を表示する。表示部190はLCD等の種々のディスプレイにより実現できる。   The image generation unit 180 generates an ultrasonic measurement result image and generates, for example, a B-mode image. The display unit 190 displays the measurement result image generated by the image generation unit 180. The display unit 190 can be realized by various displays such as an LCD.

図3(A)は、超音波測定装置のスキャンモードであるリニアスキャンモードを説明する図である。   FIG. 3A is a diagram illustrating a linear scan mode that is a scan mode of the ultrasonic measurement apparatus.

図3(A)のリニアスキャンモードでは、マルチプレクサー132が、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH64の中から、リニアスキャンの対象となるチャンネルを順次選択する動作を行う。   In the linear scan mode of FIG. 3A, the multiplexer 132 performs an operation of sequentially selecting channels to be subjected to linear scanning from the channels CH1 to CH64 of the ultrasonic transducer device 100.

例えば、まず、チャンネルCH1〜CH8がリニアスキャンの対象として選択され、送信回路120からの送信信号(送信パルス)が、マルチプレクサー132を介して超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH8に出力される。これにより、例えば図3(A)の超音波ビームBM1が出射される。そして、チャンネルCH1〜CH8からの受信信号が、マルチプレクサー132、ADC接続切替部134を介してA/D変換部150に入力される。即ち、この場合にはチャンネルCH1〜CH8が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択されている。そしてA/D変換部150が、受信チャンネルRCH1〜RCH8からの受信信号のA/D変換を行い、処理部170が、A/D変換結果データに対して整相加算処理等の各種の処理を行う。   For example, first, channels CH1 to CH8 are selected as targets for linear scanning, and a transmission signal (transmission pulse) from the transmission circuit 120 is output to the channels CH1 to CH8 of the ultrasonic transducer device 100 via the multiplexer 132. The Thereby, for example, the ultrasonic beam BM1 of FIG. Then, the received signals from the channels CH1 to CH8 are input to the A / D conversion unit 150 via the multiplexer 132 and the ADC connection switching unit 134. That is, in this case, the channels CH1 to CH8 are selected as the reception channels RCH1 to RCH8. The A / D conversion unit 150 performs A / D conversion of the reception signals from the reception channels RCH1 to RCH8, and the processing unit 170 performs various processes such as phasing addition processing on the A / D conversion result data. Do.

次に、チャンネルCH2〜CH9がリニアスキャンの対象として選択され、送信回路120からの送信信号がチャンネルCH2〜CH9に出力される。これにより、例えば図3(A)の超音波ビームBM2が出射される。そして、チャンネルCH2〜CH9からの受信信号が、マルチプレクサー132、ADC接続切替部134を介してA/D変換部150に入力される。即ち、この場合にはチャンネルCH2〜CH9が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択されている。   Next, channels CH2 to CH9 are selected as targets for linear scanning, and a transmission signal from the transmission circuit 120 is output to channels CH2 to CH9. Thereby, for example, the ultrasonic beam BM2 of FIG. Then, the received signals from the channels CH <b> 2 to CH <b> 9 are input to the A / D conversion unit 150 via the multiplexer 132 and the ADC connection switching unit 134. That is, in this case, the channels CH2 to CH9 are selected as the reception channels RCH1 to RCH8.

このようにして、リニアスキャンによるチャンネルの選択が順次行われ、最後はチャンネルCH57〜CH64が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。   In this way, channel selection by linear scanning is sequentially performed, and finally channels CH57 to CH64 are selected as reception channels RCH1 to RCH8.

なお、超音波測定装置のスキャンモードは、図3(A)のリニアスキャンモードには限定されず、図3(B)のセクタースキャンモード等であってもよい。セクタースキャンモードでは、送信回路210からの送信信号が超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH64に対して出力される。これにより図3(B)の超音波ビームBM1〜BMjが送信される。この場合に、セクタースキャンモードでは、送信回路120の送信信号の送信開始タイミングの遅延制御を行うことで、図3(B)に示した方向に超音波ビームBM1〜BMjが送信されるようになる。例えば図3(B)の超音波ビームBM1の送信は、紙面において左側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを遅くし、右側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを早くすることで実現される。一方、超音波ビームBMjの送信は、紙面において左側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを早くし、右側の超音波トランスデューサー素子の送信開始タイミングを遅くすることで実現される。   Note that the scan mode of the ultrasonic measurement apparatus is not limited to the linear scan mode of FIG. 3A, and may be the sector scan mode of FIG. In the sector scan mode, a transmission signal from the transmission circuit 210 is output to the channels CH1 to CH64 of the ultrasonic transducer device 100. Thereby, the ultrasonic beams BM1 to BMj in FIG. 3B are transmitted. In this case, in the sector scan mode, by performing delay control on the transmission start timing of the transmission signal of the transmission circuit 120, the ultrasonic beams BM1 to BMj are transmitted in the direction shown in FIG. . For example, the transmission of the ultrasonic beam BM1 in FIG. 3B is realized by delaying the transmission start timing of the left ultrasonic transducer element and increasing the transmission start timing of the right ultrasonic transducer element on the paper surface. The On the other hand, the transmission of the ultrasonic beam BMj is realized by increasing the transmission start timing of the left ultrasonic transducer element and delaying the transmission start timing of the right ultrasonic transducer element on the paper surface.

なお、図3(A)のリニアスキャンモードでは、選択されたチャンネル(例えばチャンネルCH1〜CH8)の幅に対応する出射幅WSの超音波ビームが超音波トランスデューサーデバイス100から出射される。また図3(B)のセクタースキャンモードでは、ライン状のデバイス幅全体(或いはセクタースキャンの対象チャンネルの幅)にわたる出射幅WSの超音波ビームが超音波トランスデューサーデバイス100から出射される。そして図3(C)に示すように、送信信号の遅延制御や音響レンズ等により、スキャン方向での幅がフォーカス点FPにおいて集束するように超音波ビームの送信フォーカス制御が行われる。   In the linear scan mode of FIG. 3A, an ultrasonic beam having an emission width WS corresponding to the width of the selected channel (for example, channels CH1 to CH8) is emitted from the ultrasonic transducer device 100. In the sector scan mode of FIG. 3B, an ultrasonic beam having an emission width WS that extends over the entire device width in a line shape (or the width of a target channel for sector scan) is emitted from the ultrasonic transducer device 100. Then, as shown in FIG. 3C, the transmission focus control of the ultrasonic beam is performed so that the width in the scanning direction is converged at the focus point FP by delay control of the transmission signal, an acoustic lens, or the like.

2.構成及び動作の詳細
次に本実施形態の構成及び動作の詳細について説明する。図4(A)においてセレクターSL1、SL2は、図1のADC接続切替部134に設けられるものであり、CMOSトランジスター等のスイッチ素子により構成される。
2. Details of Configuration and Operation Next, details of the configuration and operation of the present embodiment will be described. In FIG. 4A, selectors SL1 and SL2 are provided in the ADC connection switching unit 134 of FIG. 1, and are configured by switch elements such as CMOS transistors.

図4(A)では、受信チャンネルRCH1(広義には第2i−1の受信チャンネルRCH2i−1、iは2i≦Mとなる自然数)からの受信信号は、セレクターSL1、SL2の第1の入力端子I11、I21に入力される。受信チャンネルRCH2(広義には第2iの受信チャンネルRCH2i)からの受信信号は、セレクターSL1、SL2の第2の入力端子I12、I22に入力される。 In FIG. 4A, the received signal from the receiving channel RCH1 (in a broad sense, the 2i-1th receiving channel RCH2i -1 , i is a natural number satisfying 2i ≦ M) is the first input of the selectors SL1 and SL2. Input to terminals I11 and I21. Received signal from the reception channel RCH2 (receive channel RCH 2i of the 2i in a broad sense) is input to a second input terminal I12, I22 selector SL1, SL2.

セレクターSL1の出力端子Q1からの出力信号はA/D変換器ADC1(広義には第2i−1のA/D変換器ADC2i−1)に入力される。セレクターSL2の出力端子Q2からの出力信号はA/D変換器ADC2(広義には第2iのA/D変換器ADC2i)に入力される。 The output signal from the output terminal Q1 of the selector SL1 is A / D converters ADC1 (in a broad sense the 2i-1 of the A / D converter ADC 2i-1) is input to. An output signal from the output terminal Q2 of the selector SL2 is input to the A / D converter ADC2 (2i A / D converter ADC 2i in a broad sense).

そして第1の期間(第1のフレーム、奇数番スキャン期間)では、図4(A)に示すように、セレクターSL1、SL2は受信チャンネルRCH1の受信信号を選択する。これによりA/D変換器ADC1、ADC2には、受信チャンネルRCH1からの受信信号が入力される。即ち、第1の期間では、図1の接続切替部130は、受信チャンネルRCH1(RCH2i−1)からの受信信号を、A/D変換器ADC1、ADC2(ADC2i−1、ADC2i)に出力する。 In the first period (first frame, odd-numbered scan period), as shown in FIG. 4A, the selectors SL1 and SL2 select the reception signal of the reception channel RCH1. As a result, the reception signal from the reception channel RCH1 is input to the A / D converters ADC1 and ADC2. That is, in the first period, the connection switching unit 130 of FIG. 1, a reception signal from the receiving channel RCH1 (RCH 2i-1), A / D converter ADC1, the ADC2 (ADC 2i-1, ADC 2i) Output.

サンプリングクロック生成回路140は、受信信号をサンプリングするためのクロックとして、サンプリングクロックCK1、CK2を生成して、A/D変換器ADC1、ADC2やメモリー161、162に出力する。図4(B)に示すように、サンプリングクロックCK1、CK2は、周波数が同じで位相が異なるクロックとなっている。具体的にはサンプリングクロックCK1とCK2の間には180度の位相差がある。   The sampling clock generation circuit 140 generates sampling clocks CK1 and CK2 as clocks for sampling the received signal, and outputs them to the A / D converters ADC1 and ADC2 and the memories 161 and 162. As shown in FIG. 4B, the sampling clocks CK1 and CK2 are clocks having the same frequency but different phases. Specifically, there is a phase difference of 180 degrees between the sampling clocks CK1 and CK2.

そして図4(B)のA1に示すように、第1の期間において、A/D変換器ADC1(ADC2i−1)は、サンプリングクロックCK1に基づいて、受信チャンネルRCH1(RCH2i−1)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。また図4(B)のA2に示すように、第1の期間において、A/D変換器ADC2(ADC2i)は、サンプリングクロックCK2に基づいて、受信チャンネルRCH1(RCH2i−1)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。つまり、A/D変換器ADC1、ADC2は、サンプリングクロックの位相を180度異ならせながら、サンプリング間隔TSで、受信チャンネルRCH1からの受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。そして、これらのA/D変換器ADC1、ADC2からのA/D変換結果データを、RCH1の受信信号のA/D変換結果データとして、メモリー161、162を介して後段の処理部170に転送する。 Then, as indicated by A1 in FIG. 4B, in the first period, the A / D converter ADC1 (ADC 2i-1 ) starts from the reception channel RCH1 (RCH 2i-1 ) based on the sampling clock CK1. The received signal is sampled and A / D conversion is performed. Further, as shown in A2 of FIG. 4 (B), in the first period, A / D converter ADC2 (ADC 2i) on the basis of the sampling clock CK2, received from the receiving channel RCH1 (RCH 2i-1) The signal is sampled and A / D conversion is performed. That is, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal from the reception channel RCH1 at the sampling interval TS while changing the phase of the sampling clock by 180 degrees. Then, the A / D conversion result data from these A / D converters ADC1 and ADC2 is transferred to the subsequent processing unit 170 via the memories 161 and 162 as A / D conversion result data of the received signal of RCH1. .

このようにすれば図4(B)のA3に示すように、実質的なサンプリング間隔がTS/2となり、A1、A2の場合のサンプリング間隔TSの1/2倍の長さになる。即ち、2倍のサンプリングレートでサンプリングしたのと等価となる。従って、受信回路全体の動作速度、データレートを変更せずに、各受信チャンネルのサンプリングレートを上げることが可能になる。そして、A/D変換器ADC1、ADC2からのA/D変換結果データを、RCH1の受信信号のA/D変換結果データとして、例えば後述の図9、図10で説明するように超音波の測定結果画像を生成する。こうすれば、受信回路全体の動作速度、データレートを変更せずに、測定結果画像の距離分解能を向上させることが可能になる。   In this way, as shown by A3 in FIG. 4B, the substantial sampling interval is TS / 2, which is ½ times the sampling interval TS in the case of A1 and A2. That is, it is equivalent to sampling at twice the sampling rate. Therefore, the sampling rate of each reception channel can be increased without changing the operation speed and data rate of the entire reception circuit. Then, the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 and ADC2 is used as the A / D conversion result data of the received signal of RCH1, for example, ultrasonic measurement as described later with reference to FIGS. Generate a result image. In this way, it is possible to improve the distance resolution of the measurement result image without changing the operation speed and data rate of the entire receiving circuit.

さて、図4(A)では、受信チャンネルRCH2の受信信号をサンプリングしていないため、図5(A)に示すように第2の期間(第2のフレーム、偶数番スキャン期間)では、セレクターSL1、SL2は受信チャンネルRCH2の受信信号を選択する。これによりA/D変換器ADC1、ADC2には、受信チャンネルRCH2からの受信信号が入力される。即ち、第2の期間では、図1の接続切替部130は、受信チャンネルRCH2(RCH2i)からの受信信号を、A/D変換器ADC1、ADC2(ADC2i−1、ADC2i)に出力する。 In FIG. 4A, since the reception signal of the reception channel RCH2 is not sampled, as shown in FIG. 5A, the selector SL1 is used in the second period (second frame, even-numbered scan period). , SL2 selects the reception signal of the reception channel RCH2. As a result, the reception signal from the reception channel RCH2 is input to the A / D converters ADC1 and ADC2. That is, in the second period, the connection switching unit 130 of FIG. 1 outputs the received signal from the receiving channel RCH2 (RCH 2i), A / D converter ADC1, the ADC2 (ADC 2i-1, ADC 2i) .

そして図5(B)のB1に示すように、第2の期間において、A/D変換器ADC1(ADC2i−1)は、サンプリングクロックCK1に基づいて、受信チャンネルRCH2(RCH2i)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。また図5(B)のB2に示すように、第2の期間において、A/D変換器ADC2(ADC2i)は、サンプリングクロックCK2に基づいて、受信チャンネルRCH2(RCH2i)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。つまり、A/D変換器ADC1、ADC2は、位相を180度異ならせながら、サンプリング間隔TSで、受信チャンネルRCH2からの受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。そして、これらのA/D変換器ADC1、ADC2からのA/D変換結果データを、RCH2の受信信号のA/D変換結果データとして、メモリー161、162を介して後段の処理部170に転送する。 Then, as indicated by B1 in FIG. 5B, in the second period, the A / D converter ADC1 (ADC 2i-1 ) receives from the reception channel RCH2 (RCH 2i ) based on the sampling clock CK1. The signal is sampled and A / D conversion is performed. Further, as indicated by B2 in FIG. 5B, in the second period, the A / D converter ADC2 (ADC 2i ) receives the reception signal from the reception channel RCH2 (RCH 2i ) based on the sampling clock CK2. Sampling and A / D conversion are performed. That is, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal from the reception channel RCH2 at the sampling interval TS while changing the phase by 180 degrees. Then, the A / D conversion result data from these A / D converters ADC1 and ADC2 is transferred as the A / D conversion result data of the received signal of RCH2 to the downstream processing unit 170 via the memories 161 and 162. .

このようにすれば図5(B)のB3に示すように、実質的なサンプリング間隔がTS/2となり、B1、B2のサンプリング間隔TSの1/2倍の長さになるため、2倍のサンプリングレートでサンプリングしたのと等価となる。   In this way, as shown in B3 of FIG. 5B, the substantial sampling interval is TS / 2, which is ½ times the sampling interval TS of B1 and B2, so that it is twice as long. Equivalent to sampling at the sampling rate.

このように第1の期間では、受信チャンネルRCH1の受信信号のサンプリングを行い、第2の期間では、受信チャンネルRCH2の受信信号のサンプリングを行って、RCH1、RCH2の受信信号のA/D変換を行う。例えば第1の期間が後述する図9のように第1のフレーム(奇数フレーム)であり、第2の期間が第2のフレーム(偶数フレーム)である場合には、2フレーム分のA/D変換結果データを用いて、1フレームの測定結果画像(Bモード画像等)を生成する。このようにすれば、フレームレートは低下するものの、測定結果画像の距離分解能を向上することが可能になる。従って、例えば被写体の動きがそれほど大きくない場合等に好適な測定結果画像を生成できるようになる。   As described above, in the first period, the reception signal of the reception channel RCH1 is sampled. In the second period, the reception signal of the reception channel RCH2 is sampled, and the A / D conversion of the reception signals of the RCH1 and RCH2 is performed. Do. For example, when the first period is the first frame (odd frame) as shown in FIG. 9 described later and the second period is the second frame (even frame), A / D for two frames. Using the conversion result data, a one-frame measurement result image (B-mode image or the like) is generated. In this way, it is possible to improve the distance resolution of the measurement result image although the frame rate is lowered. Therefore, for example, a measurement result image suitable for a case where the movement of the subject is not so large can be generated.

なお、図4(A)〜図5(B)では、受信チャンネルRCH1、RCH2のサンプリング動作やA/D変換器ADC1、ADC2の動作を例に説明したが、他の受信チャンネルRCH3〜RCH8のサンプリング動作や他のA/D変換器ADC3〜ADC8の動作も同様である。   4A to 5B, the sampling operation of the reception channels RCH1 and RCH2 and the operation of the A / D converters ADC1 and ADC2 have been described as examples. However, the sampling of the other reception channels RCH3 to RCH8 is described. The operations and the operations of the other A / D converters ADC3 to ADC8 are the same.

例えば図6(A)、図6(B)は、受信チャンネルRCH3、RCH4のサンプリング動作やA/D変換器ADC3、ADC4の動作を説明する図である。   For example, FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining the sampling operation of the reception channels RCH3 and RCH4 and the operation of the A / D converters ADC3 and ADC4.

図6(A)では、受信チャンネルRCH3(RCH2i−1)からの受信信号は、セレクターSL3、SL4の第1の入力端子I31、I41に入力される。受信チャンネルRCH4(RCH2i)からの受信信号は、セレクターSL3、SL4の第2の入力端子I32、I42に入力される。 In FIG. 6A, the reception signal from the reception channel RCH3 (RCH 2i-1 ) is input to the first input terminals I31 and I41 of the selectors SL3 and SL4. Received signal from the reception channel RCH4 (RCH 2i) is input to a second input terminal I32, I42 selector SL3, SL4.

セレクターSL3の出力端子Q3からの出力信号はA/D変換器ADC3(ADC2i−1)に入力される。セレクターSL4の出力端子Q4からの出力信号はA/D変換器ADC4(ADC2i)に入力される。 An output signal from the output terminal Q3 of the selector SL3 is input to the A / D converter ADC3 (ADC 2i-1 ). An output signal from the output terminal Q4 of the selector SL4 is input to the A / D converter ADC4 (ADC 2i ).

そして第1の期間では、図6(A)に示すように、セレクターSL3、SL4は受信チャンネルRCH3の受信信号を選択する。これによりA/D変換器ADC3、ADC4には、受信チャンネルRCH3からの受信信号が入力される。   In the first period, as shown in FIG. 6A, the selectors SL3 and SL4 select the reception signal of the reception channel RCH3. As a result, the reception signal from the reception channel RCH3 is input to the A / D converters ADC3 and ADC4.

そして図6(B)のC1に示すように、第1の期間において、A/D変換器ADC3(ADC2i−1)は、サンプリングクロックCK1に基づいて、受信チャンネルRCH3(RCH2i−1)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。また図5(B)のC2に示すように、第1の期間において、A/D変換器ADC4(ADC2i)は、サンプリングクロックCK2に基づいて、受信チャンネルRCH3(RCH2i−1)からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。そして、これらのA/D変換器ADC3、ADC4からのA/D変換結果データを、RCH3の受信信号のA/D変換結果データとして、メモリー163、164を介して後段の処理部170に転送する。 Then, as indicated by C1 in FIG. 6B, in the first period, the A / D converter ADC3 (ADC 2i-1 ) starts from the reception channel RCH3 (RCH 2i-1 ) based on the sampling clock CK1. The received signal is sampled and A / D conversion is performed. Further, as indicated by C2 in FIG. 5B, in the first period, the A / D converter ADC4 (ADC 2i ) receives from the reception channel RCH3 (RCH 2i-1 ) based on the sampling clock CK2. The signal is sampled and A / D conversion is performed. Then, the A / D conversion result data from these A / D converters ADC3 and ADC4 is transferred as the A / D conversion result data of the RCH3 received signal to the subsequent processing unit 170 via the memories 163 and 164. .

第2の期間での動作についても図5(A)、図5(B)と同様である。即ち、第2の期間では、セレクターSL3、SL4が受信チャンネルRCH4からの受信信号を選択して、A/D変換器ADC3、ADC4に出力する。A/D変換器ADC3、ADC4は、各々、サンプリングクロックCK1、CK2に基づいて受信チャンネルRCH4からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。そして、これらのA/D変換器ADC3、ADC4からのA/D変換結果データを、RCH4の受信信号のA/D変換結果データとして、メモリー163、164を介して後段の処理部170に転送する。他の受信チャンネルRCH5〜RCH8のサンプリング動作や他のA/D変換器ADC5〜ADC8の動作も同様であるため、詳細な説明は省略する。   The operation in the second period is similar to that in FIGS. 5A and 5B. That is, in the second period, the selectors SL3 and SL4 select a reception signal from the reception channel RCH4 and output it to the A / D converters ADC3 and ADC4. The A / D converters ADC3 and ADC4 sample the reception signal from the reception channel RCH4 based on the sampling clocks CK1 and CK2, respectively, and perform A / D conversion. Then, the A / D conversion result data from the A / D converters ADC3 and ADC4 is transferred to the subsequent processing unit 170 via the memories 163 and 164 as the A / D conversion result data of the RCH4 received signal. . Since the sampling operations of the other receiving channels RCH5 to RCH8 and the operations of the other A / D converters ADC5 to ADC8 are the same, detailed description is omitted.

また、本実施形態では、以上のような実質的なサンプリングレートを2倍(広義にはL倍)にするモードとは別に、サンプリグレートを2倍にしない通常モードの動作も可能である。   In the present embodiment, apart from the above-described mode in which the substantial sampling rate is doubled (L times in a broad sense), an operation in the normal mode in which the sampling rate is not doubled is also possible.

即ち、通常モードでは、図7(A)に示すように、セレクターSL1は受信チャンネルRCH1(RCH2i−1)からの受信信号を選択して、A/D変換器ADC1(ADC2i−1)に出力する。またセレクターSL2は受信チャンネルRCH2(RCH2i)からの受信信号を選択して、A/D変換器ADC2(ADC2)に出力する。そして図7(B)のE1に示すように、A/D変換器ADC1は、例えばサンプリングクロックCK1に基づいて、サンプリング間隔TSで、受信チャンネルRCH1からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。またA/D変換器ADC2は、サンプリングクロックCK1に基づいて、E2に示すようにサンプリング間隔TSで、受信チャンネルRCH2からの受信信号をサンプリングして、A/D変換を行う。このように各A/D変換器が各受信チャンネルの受信信号を、通常のサンプリグレートでサンプリングすることで、通常モードの動作についても実現できるようになる。従って、例えば被写体の動き等が少ないが距離分解能を優先するような測定結果画像を生成する場合には、図4(A)〜図6(B)のようなサンプリングレートを2倍にするモードに設定する。一方、被写体の動き等が大きい測定結果画像については、通常モードに設定する。こうすれば、用途に応じた好適な測定結果画像を生成できるようになる。 That is, in the normal mode, as shown in FIG. 7A, the selector SL1 selects the reception signal from the reception channel RCH1 (RCH2i -1 ) and sends it to the A / D converter ADC1 (ADC2i -1 ). Output. The selector SL2 selects a received signal from the receiving channel RCH2 (RCH 2i), and outputs it to the A / D converter ADC2 (ADC2 i). Then, as indicated by E1 in FIG. 7B, the A / D converter ADC1 samples the received signal from the reception channel RCH1 at the sampling interval TS based on the sampling clock CK1, for example, and performs A / D conversion. I do. Further, the A / D converter ADC2 samples the reception signal from the reception channel RCH2 at the sampling interval TS as shown by E2 based on the sampling clock CK1, and performs A / D conversion. As described above, each A / D converter samples the reception signal of each reception channel at a normal sampling rate, so that the operation in the normal mode can be realized. Therefore, for example, in the case of generating a measurement result image in which the subject motion is small but the distance resolution is prioritized, the sampling rate is set to a mode that doubles the sampling rate as shown in FIGS. Set. On the other hand, the normal mode is set for a measurement result image with a large subject movement or the like. By so doing, it becomes possible to generate a suitable measurement result image according to the application.

3.フレーム画像の生成
次に測定結果画像であるフレーム画像の具体的な生成手法について詳細に説明する。
3. Generation of Frame Image Next, a specific method for generating a frame image that is a measurement result image will be described in detail.

3.1 通常モードでの生成手法
図8は、図7(A)、図7(B)で述べた通常モードでのフレーム画像生成手法の説明図である。通常モードでは1フレームあたり例えば57回のスキャンを行う。例えば図3(A)のリニアスキャンモードにおいて、1回目のスキャンでは超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH8が選択される。また2回目のスキャンではチャンネルCH2〜CH9、3回目のスキャンではチャンネルCH3〜CH10・・・・57回目のスキャンではチャンネルCH57〜CH64というように選択されて、合計で57回のスキャンが行われる。
3.1 Generation Method in Normal Mode FIG. 8 is an explanatory diagram of the frame image generation method in the normal mode described with reference to FIGS. 7 (A) and 7 (B). In the normal mode, for example, 57 scans are performed per frame. For example, in the linear scan mode of FIG. 3A, the channels CH1 to CH8 of the ultrasonic transducer device 100 are selected in the first scan. In the second scan, channels CH2 to CH9, in the third scan, channels CH3 to CH10,... Are selected as channel CH57 to CH64 in the 57th scan, and a total of 57 scans are performed.

例えば図8において、フレーム1(フレーム番号=1)の1回目のスキャン(スキャン番号=1)において、チャンネルCH1〜CH8が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そしてA/D変換器ADC1〜ADC8が、受信チャンネルRCH1〜RCH8の受信信号のA/D変換を行う。次に処理部170が、A/D変換器ADC1〜ADC8のA/D変換結果データの整相加算処理を行い、スキャンデータ1を生成する。整相加算処理は、各受信チャンネルのデータを位相を合わせて加算する処理であり、受信フォーカシングのための処理である。処理部170は、このスキャンデータ1に対して、検波処理や対数変換処理などの処理を行う。そして処理後のスキャンデータ1が、図2のメモリー部160が有するフレームメモリーの1回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム1の画像の1番目のラインが形成される。なお検波処理は、いわゆる包絡線検波処理であり、対数変換処理は、スキャンデータの振幅値を輝度値に変換する処理の前処理として行われる処理である。フレームメモリーには、輝度値への変換後のデータ(Bモードデータ)が書き込まれることになる。   For example, in FIG. 8, in the first scan (scan number = 1) of frame 1 (frame number = 1), channels CH1 to CH8 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. Then, the A / D converters ADC1 to ADC8 perform A / D conversion on the reception signals of the reception channels RCH1 to RCH8. Next, the processing unit 170 performs phasing addition processing of the A / D conversion result data of the A / D converters ADC1 to ADC8, and generates scan data 1. The phasing addition process is a process for adding the data of each reception channel in phase, and is a process for reception focusing. The processing unit 170 performs processing such as detection processing and logarithmic conversion processing on the scan data 1. Then, the processed scan data 1 is written at a line position corresponding to the first scan of the frame memory included in the memory unit 160 of FIG. As a result, the first line of the image of frame 1 is formed. The detection process is a so-called envelope detection process, and the logarithmic conversion process is a process performed as a pre-process of the process of converting the amplitude value of the scan data into a luminance value. In the frame memory, data (B mode data) after being converted into luminance values is written.

次に、フレーム1の2回目のスキャンでは、チャンネルCH2〜CH9が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そしてA/D変換器ADC1〜ADC8により、RCH1〜RCH8の受信信号のA/D変換が行われ、整相加算処理によりスキャンデータ2が生成される。そして検波処理等の処理後のスキャンデータ2が、フレームメモリーの2回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム1の画像の2番目のラインが形成される。   Next, in the second scan of frame 1, channels CH2 to CH9 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. Then, the A / D converters ADC1 to ADC8 perform A / D conversion of the received signals of RCH1 to RCH8, and scan data 2 is generated by phasing addition processing. Scan data 2 after processing such as detection processing is written at a line position corresponding to the second scan of the frame memory. As a result, the second line of the image of frame 1 is formed.

以上のような処理が繰り返され、フレーム1の最後では、57回目のスキャンによるスキャンデータ57が生成され、検波処理等の処理後のスキャンデータ57が、フレームメモリーの57回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これにより、フレーム1の画像の全てのラインが形成され、生成されたフレーム1の画像が、図2の表示部190に出力されて表示される。   The above processing is repeated, and at the end of the frame 1, scan data 57 is generated by the 57th scan, and the scan data 57 after the processing such as the detection processing is a line corresponding to the 57th scan of the frame memory. Written to location. Thereby, all the lines of the image of frame 1 are formed, and the generated image of frame 1 is output and displayed on the display unit 190 of FIG.

フレーム2においても同様の処理が行われる。そして、フレーム2の最後において57回目のスキャンによるスキャンデータ57が生成され、検波処理等の処理後のスキャンデータ57がフレームメモリーに書き込まれる。これにより、フレーム2の画像が生成されて、表示部190に出力されて表示される。   Similar processing is performed in frame 2 as well. Then, scan data 57 by the 57th scan is generated at the end of the frame 2, and the scan data 57 after processing such as detection processing is written in the frame memory. As a result, an image of frame 2 is generated and output to the display unit 190 for display.

3.2 第1の生成手法
図9は本実施形態のフレーム画像の第1の生成手法の説明図である。第1の生成手法は、フレーム毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替える手法である。
3.2 First Generation Method FIG. 9 is an explanatory diagram of a first generation method of a frame image according to the present embodiment. The first generation method is a method of switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each frame.

図9において、フレーム1(広義には第1の期間)の1回目のスキャンでは、チャンネルCH1〜CH8が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そして図4(A)で説明したように、A/D変換器ADC1、ADC2は奇数番受信チャンネルRCH1の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。また図6(A)で説明したように、A/D変換器ADC3、ADC4は奇数番受信チャンネルRCH3の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。同様に、A/D変換器ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、奇数番受信チャンネルRCH5、RCH7の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。この場合にA/D変換器ADC1、ADC3、ADC5、ADC7は、サンプリングクロックCK1(0度)に基づいて受信信号をサンプリングし、A/D変換器ADC2、ADC4、ADC6、ADC8は、サンプリングクロックCK2(180度)に基づいて受信信号をサンプリングする。   In FIG. 9, in the first scan of frame 1 (first period in a broad sense), channels CH1 to CH8 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. As described with reference to FIG. 4A, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the odd-numbered reception channel RCH1. As described with reference to FIG. 6A, the A / D converters ADC3 and ADC4 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the odd-numbered reception channel RCH3. Similarly, the A / D converters ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the odd-numbered reception channels RCH5 and RCH7 and perform A / D conversion. In this case, the A / D converters ADC1, ADC3, ADC5, and ADC7 sample the received signal based on the sampling clock CK1 (0 degree), and the A / D converters ADC2, ADC4, ADC6, and ADC8 use the sampling clock CK2. The received signal is sampled based on (180 degrees).

そして処理部170は、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理を行って、奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1を生成する。この奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1は、図8の通常モードに比べて、サンプリングレートが実質的に2倍であるA/D変換結果データにより生成されるデータとなる。   Then, the processing unit 170 performs phasing addition processing based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and generates scan data 1 of the odd-numbered reception channel. The scan data 1 of the odd-numbered reception channel is data generated by A / D conversion result data whose sampling rate is substantially twice that in the normal mode of FIG.

次に、処理部170は、生成された奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1に対して、検波処理や対数変換処理などの処理を行う。そして、処理後の奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1が、フレームメモリーの1回目のスキャンに対応するライン位置に、中間スキャンデータ1として書き込まれる。中間スキャンデータ1は、完成前の中間的なスキャンデータである。   Next, the processing unit 170 performs processing such as detection processing and logarithmic conversion processing on the generated scan data 1 of the odd-numbered reception channel. Then, the processed scan data 1 of the odd-numbered reception channel is written as intermediate scan data 1 at the line position corresponding to the first scan of the frame memory. Intermediate scan data 1 is intermediate scan data before completion.

次に、フレーム1の2回目のスキャンでは、チャンネルCH2〜CH9が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そしてA/D変換器ADC1、ADC2は奇数番受信チャンネルRCH1の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。ここで受信チャンネルRCH1の受信信号は、チャンネルCH2からの受信信号である。またA/D変換器ADC3、ADC4は奇数番受信チャンネルRCH3の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。ここで受信チャンネルRCH3の受信信号は、チャンネルCH4からの受信信号である。同様に、A/D変換器ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、奇数番受信チャンネルRCH5、RCH7の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。ここで受信チャンネルRCH5、RCH7の受信信号は、チャンネルCH6、CH8からの受信信号である。   Next, in the second scan of frame 1, channels CH2 to CH9 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. The A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the odd number receiving channel RCH1. Here, the reception signal of the reception channel RCH1 is a reception signal from the channel CH2. The A / D converters ADC3 and ADC4 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the odd number receiving channel RCH3. Here, the reception signal of the reception channel RCH3 is a reception signal from the channel CH4. Similarly, the A / D converters ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the odd-numbered reception channels RCH5 and RCH7 and perform A / D conversion. Here, the reception signals of the reception channels RCH5 and RCH7 are reception signals from the channels CH6 and CH8.

次に、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理が行われて、奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2が生成される。そして、生成された奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2に対して、検波処理等の処理が行われて、処理後の奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2が、フレームメモリーの2回目のスキャンに対応するライン位置に、中間スキャンデータ2として書き込まれる。   Next, the phasing addition process is performed based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and the scan data 2 of the odd-numbered reception channel is generated. Then, processing such as detection processing is performed on the generated scan data 2 of the odd-numbered reception channel, and the scan data 2 of the odd-numbered reception channel after processing corresponds to the second scan of the frame memory. The intermediate scan data 2 is written at the line position.

以上のような処理が繰り返され、フレーム1の最後では、57回目のスキャンによる奇数番受信チャンネルのスキャンデータ57が生成される。そして検波処理等の処理後の奇数番受信チャンネルのスキャンデータ57が、フレームメモリーの57回目のスキャンに対応するライン位置に、中間スキャンデータ57として書き込まれる。   The above processing is repeated, and at the end of frame 1, scan data 57 of the odd-numbered reception channel is generated by the 57th scan. Then, the scan data 57 of the odd-numbered reception channel after processing such as detection processing is written as intermediate scan data 57 at the line position corresponding to the 57th scan of the frame memory.

図8の通常モードでは、この時点でフレーム画像が表示部190に出力されて表示されていた。これに対して図9の第1の生成手法では、この時点ではフレーム画像は完成されておらず、中間的(暫定的)なフレーム画像が生成されてフレームメモリーに記憶されている。   In the normal mode of FIG. 8, the frame image is output and displayed on the display unit 190 at this time. On the other hand, in the first generation method of FIG. 9, the frame image is not completed at this time, and an intermediate (provisional) frame image is generated and stored in the frame memory.

次に、フレーム2(広義には第2の期間)の1回目のスキャンでは、チャンネルCH1〜CH8が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そして図5(A)で説明したように、A/D変換器ADC1、ADC2は偶数番受信チャンネルRCH2の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。同様に、A/D変換器ADC3及びADC4、ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、偶数番受信チャンネルRCH4、RCH6、RCH8の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。   Next, in the first scan of frame 2 (second period in a broad sense), channels CH1 to CH8 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. As described with reference to FIG. 5A, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the even-numbered reception channel RCH2. Similarly, the A / D converters ADC3 and ADC4, ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the even-numbered reception channels RCH4, RCH6 and RCH8 and perform A / D conversion.

次に、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理が行われて、偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1が生成される。そして生成された偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1に対して、検波処理等の処理が行われる。そして、処理後の偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1と、フレームメモリーに既に記憶されている中間スキャンデータ1である奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1とに基づいて、スキャンデータ1が生成される。そして、生成されたスキャンデータ1が、フレームメモリーの1回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム画像の1番目のラインが形成される。   Next, phasing addition processing is performed based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and the scan data 1 of the even-numbered reception channel is generated. Then, processing such as detection processing is performed on the generated scan data 1 of the even-numbered reception channel. Then, the scan data 1 is generated based on the scan data 1 of the even-numbered reception channel after processing and the scan data 1 of the odd-numbered reception channel that is the intermediate scan data 1 already stored in the frame memory. Then, the generated scan data 1 is written at the line position corresponding to the first scan of the frame memory. As a result, the first line of the frame image is formed.

次に、フレーム2の2回目のスキャンでは、チャンネルCH2〜CH9が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そしてA/D変換器ADC1及びADC2、ADC3及びADC4、ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、偶数番受信チャンネルRCH2、RCH4、RCH6、RCH8の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。   Next, in the second scan of frame 2, channels CH2 to CH9 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. The A / D converters ADC1 and ADC2, ADC3 and ADC4, ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the even-numbered reception channels RCH2, RCH4, RCH6 and RCH8 and perform A / D conversion.

次に、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理が行われて、偶数番受信チャンネルのスキャンデータ2が生成される。そして生成された偶数番受信チャンネルのスキャンデータ2に対して、検波処理等の処理が行われる。そして、処理後の偶数番受信チャンネルのスキャンデータ2と、フレームメモリーに既に記憶されている中間スキャンデータ2である奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2とに基づいて、スキャンデータ2が生成される。そして、生成されたスキャンデータ2が、フレームメモリーの2回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム画像の2番目のラインが形成される。   Next, phasing addition processing is performed based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and the scan data 2 of the even-numbered reception channel is generated. Then, processing such as detection processing is performed on the generated scan data 2 of the even-numbered reception channel. Then, the scan data 2 is generated based on the scan data 2 of the even-numbered reception channel after processing and the scan data 2 of the odd-numbered reception channel that is the intermediate scan data 2 already stored in the frame memory. Then, the generated scan data 2 is written at a line position corresponding to the second scan of the frame memory. As a result, the second line of the frame image is formed.

以上のような処理が繰り返され、フレーム2の最後では、57回目のスキャンによる偶数番受信チャンネルのスキャンデータ57が生成される。そして、検波処理等の処理後の偶数番受信チャンネルのスキャンデータ57と、フレームメモリーに既に記憶されている中間スキャンデータ57である奇数番受信チャンネルのスキャンデータ57とに基づいて、スキャンデータ57が生成される。そして、生成されたスキャンデータ57が、フレームメモリーの57回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム画像の全てのラインが形成され、生成されたフレーム画像が表示部190に出力されて表示される。このように図9では、2つのフレームで1つのフレーム画像が生成されるため、フレームレートは低下するが、図4(A)〜図6(B)で説明したようにフレーム画像の距離分解能については向上できる。   The above processing is repeated, and at the end of frame 2, scan data 57 of the even-numbered reception channel is generated by the 57th scan. Then, based on the scan data 57 of the even-numbered reception channel after the processing such as the detection process and the scan data 57 of the odd-numbered reception channel which is the intermediate scan data 57 already stored in the frame memory, the scan data 57 is Generated. Then, the generated scan data 57 is written at a line position corresponding to the 57th scan of the frame memory. Thereby, all the lines of the frame image are formed, and the generated frame image is output to the display unit 190 and displayed. As described above, in FIG. 9, since one frame image is generated by two frames, the frame rate is lowered. However, as described with reference to FIGS. 4A to 6B, the distance resolution of the frame image is described. Can improve.

以上のように本実施形態では、処理部170は、A/D変換器ADC1〜ADC8(第1〜第MのA/D変換器)からのA/D変換結果データに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータの各スキャンデータを求める。即ち図9のようにフレームメモリーに格納される各スキャンデータを求める。具体的には、処理部170は、第1の期間でのA/D変換器ADC1〜ADC8からの第1のA/D変換結果データに基づいて、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求める。また第2の期間でのA/D変換器ADC1〜ADC8からの第2のA/D変換結果データに基づいて、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求める。例えば図9のように整相加算処理を行うことで、奇数番受信チャンネル、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求める。そして奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータの各スキャンデータを求める。   As described above, in the present embodiment, the processing unit 170 performs ultrasonic wave generation based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8 (first to Mth A / D converters). Each scan data of a plurality of scan data constituting the measurement result image is obtained. That is, each scan data stored in the frame memory is obtained as shown in FIG. Specifically, the processing unit 170 obtains each scan data of the odd number reception channel based on the first A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8 in the first period. Further, each scan data of the even-numbered reception channel is obtained based on the second A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8 in the second period. For example, by performing the phasing addition processing as shown in FIG. 9, each scan data of the odd numbered reception channel and the even numbered reception channel is obtained. Then, based on each scan data of the odd numbered reception channel and each scan data of the even numbered reception channel, each scan data of the plurality of scan data constituting the ultrasonic measurement result image is obtained.

例えば図9の第1の生成手法では、第1の期間は第1のフレームとなり、第2の期間は第2のフレームとなる。   For example, in the first generation method shown in FIG. 9, the first period is the first frame, and the second period is the second frame.

そして処理部170は、図9に示すように、第1のフレームにおいて、奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータ1〜57を求める。また処理部170は、第2のフレームにおいて、偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータ1〜57を求める。   Then, as illustrated in FIG. 9, the processing unit 170 obtains a plurality of scan data 1 to 57 of the odd-numbered reception channel in the first frame. Further, the processing unit 170 obtains a plurality of scan data 1 to 57 of the even-numbered reception channel in the second frame.

そして処理部170は、奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータと、偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータとに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータを求める。図9を例にとれば、奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータ1〜57と、偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータ1〜57とに基づいて、複数のスキャンデータ1〜57を求める。そして、これらの複数のスキャンデータ1〜57により構成されるフレーム画像(Bモード画像等)が、超音波の測定結果画像として表示部190に表示される。   The processing unit 170 obtains a plurality of scan data constituting an ultrasonic measurement result image based on the plurality of scan data of the odd-numbered reception channels and the plurality of scan data of the even-numbered reception channels. Taking FIG. 9 as an example, a plurality of scan data 1 to 57 is obtained based on a plurality of scan data 1 to 57 of odd numbered reception channels and a plurality of scan data 1 to 57 of even numbered reception channels. A frame image (B-mode image or the like) composed of the plurality of scan data 1 to 57 is displayed on the display unit 190 as an ultrasonic measurement result image.

以上のように第1の生成手法では、フレーム毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替えて各スキャンデータを生成して、2つのフレームで1枚のフレーム画像を生成している。従って、フレームレートは低下するものの、距離分解が高いフレーム画像の生成が可能になる。   As described above, in the first generation technique, each scan data is generated by switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each frame, and one frame image is generated with two frames. Accordingly, it is possible to generate a frame image with a high distance resolution although the frame rate is reduced.

3.3 第2の生成手法
図10は本実施形態のフレーム画像の第2の生成手法の説明図である。第2の生成手法は、スキャン毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替える手法である。
3.3 Second Generation Method FIG. 10 is an explanatory diagram of a second generation method of a frame image according to this embodiment. The second generation method is a method of switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each scan.

まず図10において、フレーム1の第1のスキャンでは、チャンネルCH1〜CH8が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そして、この第1のスキャンにおいて、同一素子群を2度スキャンする。即ち、超音波トランスデューサーデバイス100のチャンネルCH1〜CH8を受信チャンネルRCH1〜RCH8として、2度のスキャンを行う。1度目のスキャン期間(図10の1−1)が奇数番スキャン期間(広義には第1の期間)であり、2度目のスキャン期間(図10の1−2)が偶数番スキャン期間(広義には第2の期間)である。なお1度目のスキャン期間が偶数番スキャン期間であり、2度目のスキャンが奇数番スキャン期間であってもよい。   First, in FIG. 10, in the first scan of frame 1, channels CH1 to CH8 are selected as reception channels RCH1 to RCH8. In the first scan, the same element group is scanned twice. That is, two scans are performed with the channels CH1 to CH8 of the ultrasonic transducer device 100 as the reception channels RCH1 to RCH8. The first scan period (1-1 in FIG. 10) is an odd number scan period (first period in a broad sense), and the second scan period (1-2 in FIG. 10) is an even number scan period (in a broad sense). Is the second period). Note that the first scan period may be an even-numbered scan period, and the second scan may be an odd-numbered scan period.

奇数番スキャン期間(1−1)では、図4(A)で説明したように、A/D変換器ADC1、ADC2は、奇数番受信チャンネルRCH1の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。同様に、A/D変換器ADC3及びADC4、ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、奇数番受信チャンネルRCH3、RCH5、RCH7の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。   In the odd-numbered scan period (1-1), as described in FIG. 4A, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the odd-numbered reception channel RCH1. . Similarly, the A / D converters ADC3 and ADC4, ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the odd-numbered reception channels RCH3, RCH5 and RCH7 and perform A / D conversion.

次に、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理が行われて、奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1が生成される。そして、生成された奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1に対して、検波処理等の処理が行われ、処理後の奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1が、フレームメモリーの1回目のスキャンに対応するライン位置に、中間スキャンデータ1として書き込まれる。   Next, phasing addition processing is performed based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and the scan data 1 of the odd-numbered reception channel is generated. Then, processing such as detection processing is performed on the generated scan data 1 of the odd-numbered reception channel, and the scan data 1 of the odd-numbered reception channel after processing is a line corresponding to the first scan of the frame memory. The intermediate scan data 1 is written at the position.

偶数番スキャン期間(1−2)では、図5(A)で説明したように、A/D変換器ADC1、ADC2は、偶数番受信チャンネルRCH2の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。同様に、A/D変換器ADC3及びADC4、ADC5及びADC6、ADC7及びADC8は、各々、偶数番受信チャンネルRCH4、RCH6、RCH8の受信信号をサンプリングしてA/D変換を行う。   In the even-numbered scan period (1-2), as described with reference to FIG. 5A, the A / D converters ADC1 and ADC2 perform A / D conversion by sampling the reception signal of the even-numbered reception channel RCH2. . Similarly, the A / D converters ADC3 and ADC4, ADC5 and ADC6, ADC7 and ADC8 respectively sample the reception signals of the even-numbered reception channels RCH4, RCH6 and RCH8 and perform A / D conversion.

次に、A/D変換器ADC1〜ADC8からのA/D変換結果データに基づいて整相加算処理が行われて、偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1が生成される。そして、生成された偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1に対して、検波処理等の処理が行われる。そして、処理後の偶数番受信チャンネルのスキャンデータ1と、フレームメモリーに既に記憶されている中間スキャンデータ1である奇数番受信チャンネルのスキャンデータ1とに基づいて、スキャンデータ1が生成される。そして、生成されたスキャンデータ1が、フレームメモリーの1回目のスキャンに対応するライン位置に書き込まれる。これによりフレーム画像の1番目のラインが形成される。   Next, phasing addition processing is performed based on the A / D conversion result data from the A / D converters ADC1 to ADC8, and the scan data 1 of the even-numbered reception channel is generated. Then, processing such as detection processing is performed on the generated scan data 1 of the even-numbered reception channel. Then, the scan data 1 is generated based on the scan data 1 of the even-numbered reception channel after processing and the scan data 1 of the odd-numbered reception channel that is the intermediate scan data 1 already stored in the frame memory. Then, the generated scan data 1 is written at the line position corresponding to the first scan of the frame memory. As a result, the first line of the frame image is formed.

フレーム1の第2のスキャンでは、チャンネルCH2〜CH9が受信チャンネルRCH1〜RCH8として選択される。そして、この第2のスキャンにおいても、同一素子群を2度スキャンする。   In the second scan of frame 1, channels CH2 to CH9 are selected as receiving channels RCH1 to RCH8. In the second scan, the same element group is scanned twice.

そして、第2のスキャンでの奇数番スキャン期間(2−1)、偶数番スキャン期間(2−2)でも、第1のスキャンでの奇数番スキャン期間(1−1)、偶数番スキャン期間(1−2)と同様の処理が行われて、奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2、偶数番受信チャンネルのスキャンデータ2が生成される。そして奇数番受信チャンネルのスキャンデータ2と偶数番受信チャンネルのスキャンデータ2に基づいて、スキャンデータ2が生成され、生成されたスキャンデータ2がフレームメモリーに書き込まれる。   Even in the odd-numbered scan period (2-1) and even-numbered scan period (2-2) in the second scan, the odd-numbered scan period (1-1) and even-numbered scan period (in the first scan) The same processing as in 1-2) is performed to generate scan data 2 for odd-numbered reception channels and scan data 2 for even-numbered reception channels. The scan data 2 is generated based on the scan data 2 of the odd-numbered reception channel and the scan data 2 of the even-numbered reception channel, and the generated scan data 2 is written into the frame memory.

以上のような処理が繰り返され、フレーム1の最後の第57のスキャンの奇数番スキャン期間では、奇数番受信チャンネルのスキャンデータ57が生成され、偶数番スキャン期間では、偶数番受信チャンネルのスキャンデータ57が生成される。そして奇数番受信チャンネルのスキャンデータ57と偶数番受信チャンネルのスキャンデータ57に基づいて、スキャンデータ57が生成され、生成されたスキャンデータ57がフレームメモリーに書き込まれる。これによりフレーム画像の全てのラインが形成され、生成されたフレーム画像が表示部190に出力されて表示される。   The above processing is repeated, and the scan data 57 of the odd-numbered reception channel is generated in the odd-numbered scan period of the 57th scan at the end of the frame 1, and the scan data of the even-numbered reception channel is generated in the even-numbered scan period. 57 is generated. Scan data 57 is generated based on the scan data 57 of the odd-numbered reception channel and the scan data 57 of the even-numbered reception channel, and the generated scan data 57 is written into the frame memory. Thereby, all the lines of the frame image are formed, and the generated frame image is output to the display unit 190 and displayed.

以上のように、図10の第2の生成手法では、第1の期間は、奇数番受信チャンネルが選択される奇数番スキャン期間となり、第2の期間は、偶数番受信チャンネルが選択される偶数番スキャン期間となる。   As described above, in the second generation method of FIG. 10, the first period is an odd-numbered scan period in which odd-numbered reception channels are selected, and the second period is an even-numbered in which even-numbered reception channels are selected. The second scan period.

そして処理部170は、奇数番スキャン期間において、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、偶数番スキャン期間において、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求める。図10を例にとれば、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータ1、2・・・57を求め、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータ1、2・・・57を求める。そして処理部170は、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータの各スキャンデータを求める。図10を例にとれば、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータ1、2・・・57と、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータ1、2・・・57とに基づいて、各スキャンデータ1、2・・・57を求める。そして、これらのスキャンデータ1〜57により構成されるフレーム画像が、超音波の測定結果画像として表示部190に表示される。   Then, the processing unit 170 obtains each scan data of the odd-numbered reception channel in the odd-numbered scan period, and obtains each scan data of the even-numbered reception channel in the even-numbered scan period. Taking FIG. 10 as an example, each scan data 1, 2... 57 of the odd numbered reception channel is obtained, and each scan data 1, 2,. Then, the processing unit 170 obtains each scan data of a plurality of scan data constituting the ultrasonic measurement result image based on each scan data of the odd numbered reception channel and each scan data of the even numbered reception channel. Taking FIG. 10 as an example, based on the scan data 1, 2,... 57 of the odd-numbered reception channel and the scan data 1, 2,. 2 ... 57 is obtained. A frame image composed of these scan data 1 to 57 is displayed on the display unit 190 as an ultrasonic measurement result image.

以上のように第2の生成手法では、スキャン毎に奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルを切り替えて各スキャンデータを生成する。そして、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、フレーム画像を構成する各スキャンデータを求めて、1枚のフレーム画像を生成している。従って、フレームレートは低下するものの、距離分解の高いフレーム画像の生成が可能になる。   As described above, in the second generation method, each scan data is generated by switching between the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel for each scan. Then, based on each scan data of the odd number receiving channel and each scan data of the even number receiving channel, each scan data constituting the frame image is obtained, and one frame image is generated. Therefore, it is possible to generate a frame image with a high distance resolution although the frame rate is reduced.

4.変形例
以上では、位相がずれた2つの第1、第2のサンプリングクロックを用いて、奇数番受信チャンネルと偶数番受信チャンネルの受信信号の各々をサンプリングする手法について説明したが、本実施形態はこれには限定されない。例えば位相がずれた4つのサンプリングクロックを用いたり、8つ以上のサンプリングクロックを用いるなどの種々の変形実施が可能である。
4). In the above description, the method of sampling each of the reception signals of the odd-numbered reception channel and the even-numbered reception channel using the two first and second sampling clocks that are out of phase has been described. This is not a limitation. For example, various modifications such as using four sampling clocks out of phase or using eight or more sampling clocks are possible.

即ち、サンプリングクロック生成回路140は、位相が互いに360度/2(Lは自然数)だけ異なるサンプリングクロックを生成できるものであればよい。例えば2つのサンプリングクロックを用いる場合には、L=1となり、サンプリングクロック生成回路140は、位相が互いに360度/2=360度/2=180度だけ異なるクロックを、第1、第2のサンプリングクロックとして生成する。また4つのサンプリングクロックを用いる場合には、L=2となり、位相が互いに360度/2=360度/4=90度だけ異なるクロックを、第1〜第4のサンプリングクロックとして生成する。また8つのサンプリングクロックを用いる場合には、L=3となり、位相が互いに360度/2=360度/8=45度だけ異なるクロックを、第1〜第8のサンプリングクロックとして生成する。 That is, the sampling clock generation circuit 140 may be any circuit that can generate sampling clocks whose phases are different by 360 degrees / 2 L (L is a natural number). For example, when two sampling clocks are used, L = 1, and the sampling clock generation circuit 140 uses the first and second clocks whose phases are different from each other by 360 degrees / 2 L = 360 degrees / 2 = 180 degrees. Generated as a sampling clock. When four sampling clocks are used, L = 2, and clocks whose phases are different from each other by 360 degrees / 2 L = 360 degrees / 4 = 90 degrees are generated as the first to fourth sampling clocks. When eight sampling clocks are used, L = 3, and clocks whose phases are different from each other by 360 degrees / 2 L = 360 degrees / 8 = 45 degrees are generated as the first to eighth sampling clocks.

図11(A)、図11(B)は、4つの第1〜第4のサンプリングクロックCK1、CK2、CK3、CK4を用いる場合の本実施形態の詳細な構成、動作を説明する図である。   FIG. 11A and FIG. 11B are diagrams for explaining the detailed configuration and operation of this embodiment in the case of using four first to fourth sampling clocks CK1, CK2, CK3, and CK4.

図11(A)では、ADC接続切替部134としてセレクターSL1〜SL4が設けられている。セレクターSL1、SL2、SL3、SL4の第1の入力端子I11、I21、I31、I41には、受信チャンネルRCH1(広義には第4j−3の受信チャンネルRCH4j−3、jは4j≦Mとなる自然数)からの受信信号が入力される。第2の入力端子I12、I22、I32、I42には、受信チャンネルRCH2(広義には第4j−2の受信チャンネルRCH4j−2)からの受信信号が入力される。第3の入力端子I13、I23、I33、I43には、受信チャンネルRCH3(広義には第4j−1の受信チャンネルRCH4j−1)からの受信信号が入力される。第4の入力端子I14、I24、I34、I44には、受信チャンネルRCH4(広義には第4jの受信チャンネルRCH4j)からの受信信号が入力される。 In FIG. 11A, selectors SL <b> 1 to SL <b> 4 are provided as the ADC connection switching unit 134. The first input terminals I11, I21, I31, and I41 of the selectors SL1, SL2, SL3, and SL4 have a reception channel RCH1 (fourth j -3 reception channel RCH4j -3 , j in a broad sense, 4j ≦ M). Received signal from a natural number is input. A second input terminal I12, I22, I32, the I42 is the received signal from the reception channel RCH2 (receive channel RCH 4j-2 in a broad sense the 4j-2) are inputted. A third input terminal I13, I23, I33, the I43 is the received signal from the reception channel RCH3 (receive channel RCH 4j-1 of in a broad sense the 4j-1) is input. The fourth input terminal I14, I24, I34, I44, received signals from the reception channels RCH4 (receive channel RCH 4j of in a broad sense the 4j) is input.

セレクターSL1、SL2、SL3、SL4の出力端子Q1、Q2、Q3、Q4からの出力信号はA/D変換器ADC1、ADC2、ADC3、ADC4(広義には第4j−3、第4j−2、第4j−1、第4jのA/D変換器ADC4j−3、ADC4j−2、ADC4j−1、ADC4j)に入力される。 The output signals from the output terminals Q1, Q2, Q3, Q4 of the selectors SL1, SL2, SL3, SL4 are A / D converters ADC1, ADC2, ADC3, ADC4 (4j-3, 4j-2, 4th, 4j-1, 4j A / D converters ADC 4j-3 , ADC 4j-2 , ADC 4j-1 , ADC 4j ).

サンプリングクロック生成回路140は、周波数が同じで位相が互いに異なる第1、第2、第3、第4のサンプリングクロックCK1、CK2、CK3、CK4をA/D変換器ADC1〜ADC4に出力する。図11(B)に示すように、サンプリングクロックCK1、CK2、CK3、CK4は、位相が互いに90度ずつ異なったクロックとなっている。   The sampling clock generation circuit 140 outputs first, second, third, and fourth sampling clocks CK1, CK2, CK3, and CK4 having the same frequency and different phases to the A / D converters ADC1 to ADC4. As shown in FIG. 11B, the sampling clocks CK1, CK2, CK3, and CK4 are clocks whose phases are different from each other by 90 degrees.

そして第1の期間(第1のフレーム)においては、セレクターSL1〜SL4(接続切替部130)は、受信チャンネルRCH1(RCH4j−3)からの受信信号(第4j−3の受信信号)を、A/D変換器ADC1、ADC2、ADC3、ADC4(ADC4j−3、ADC4j−2、ADC4j−1、ADC4j)に出力する。そして図11(B)のF1、F2、F3、F4に示すように、A/D変換器ADC1、ADC2、ADC3、ADC4は、各々、サンプリングクロックCK1、CK2、CK3、CK4に基づいて、受信チャンネルRCH1(RCH4j−3)からの受信信号をサンプリングする。 In the first period (first frame), the selectors SL1 to SL4 (connection switching unit 130) receive the reception signal (the fourth j -3 reception signal) from the reception channel RCH1 (RCH 4j-3 ). It outputs to A / D converter ADC1, ADC2, ADC3, ADC4 (ADC 4j-3 , ADC 4j-2 , ADC 4j-1 , ADC 4j ). Then, as indicated by F1, F2, F3, and F4 in FIG. 11B, the A / D converters ADC1, ADC2, ADC3, and ADC4 are received channels based on the sampling clocks CK1, CK2, CK3, and CK4, respectively. The received signal from RCH1 (RCH 4j-3 ) is sampled.

第2の期間(第2のフレーム)においては、セレクターSL1〜SL4は、受信チャンネルRCH2(RCH4j−2)からの受信信号(第4j−2の受信信号)を、A/D変換器ADC1〜ADC4に出力する。そしてA/D変換器ADC1〜ADC4は、サンプリングクロックCK1〜CK4に基づいて、受信チャンネルRCH2(RCH4j−2)からの受信信号をサンプリングする。 In the second period (second frame), the selectors SL1 to SL4 convert the reception signal (fourth j -2 reception signal) from the reception channel RCH2 (RCH 4j-2 ) into the A / D converters ADC1 to ADC1. Output to ADC4. The A / D converters ADC1 to ADC4 sample the reception signal from the reception channel RCH2 (RCH4j -2 ) based on the sampling clocks CK1 to CK4.

第3の期間(第3のフレーム)においては、セレクターSL1〜SL4は、受信チャンネルRCH3(RCH4j−1)からの受信信号(第4j−1の受信信号)を、A/D変換器ADC1〜ADC4に出力する。そしてA/D変換器ADC1〜ADC4は、各々、サンプリングクロックCK1〜CK4に基づいて、受信チャンネルRCH3(RCH4j−1)からの受信信号をサンプリングする。 In the third period (third frame), the selectors SL1 to SL4 convert the reception signal (fourth j -1 reception signal) from the reception channel RCH3 (RCH4j -1 ) to the A / D converters ADC1 to ADC1. Output to ADC4. The A / D converters ADC1 to ADC4 sample the reception signals from the reception channel RCH3 (RCH4j -1 ) based on the sampling clocks CK1 to CK4, respectively.

第4の期間(第4のフレーム)においては、セレクターSL1〜SL4は、受信チャンネルRCH4(RCH4j)からの受信信号(第4jの受信信号)を、A/D変換器ADC1〜ADC4に出力する。そしてA/D変換器ADC1〜ADC4は、各々、サンプリングクロックCK1〜CK4に基づいて、受信チャンネルRCH4(RCH4j)からの受信信号をサンプリングする。 In the fourth period (fourth frame), the selector SL1~SL4 the received signal from the reception channel RCH4 (RCH 4j) (reception signal of the 4j), and outputs it to the A / D converter ADC1~ADC4 . The A / D converter ADC1~ADC4 are each based on the sampling clock CK1 to CK4, samples the received signal from the receiving channel RCH4 (RCH 4j).

このようにすれば図11(B)のF5に示すように、実質的なサンプリング間隔がTS/4となり、F1〜F4の場合のサンプリング間隔TSの1/4の長さになる。即ち、4倍のサンプリングレートでサンプリングしたのと等価となる。従って、受信回路全体の動作速度、データレートを変更せずに、各受信チャンネルのサンプリングレートを上げることが可能になり、測定結果画像の距離分解能を更に向上できる。   In this way, as shown at F5 in FIG. 11B, the substantial sampling interval is TS / 4, and the length is 1/4 of the sampling interval TS in the case of F1 to F4. That is, it is equivalent to sampling at a four times higher sampling rate. Therefore, the sampling rate of each reception channel can be increased without changing the operation speed and data rate of the entire reception circuit, and the distance resolution of the measurement result image can be further improved.

5.超音波トランスデューサー素子
図12(A)〜図12(C)に、超音波トランスデューサーデバイス100の超音波トランスデューサー素子10の構成例を示す。この超音波トランスデューサー素子10は、振動膜(メンブレン、支持部材)50と圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第1電極層(下部電極)21、圧電体層(圧電体膜)30、第2電極層(上部電極)22を有する。
5. Ultrasonic Transducer Element FIGS. 12A to 12C show a configuration example of the ultrasonic transducer element 10 of the ultrasonic transducer device 100. FIG. The ultrasonic transducer element 10 includes a vibration film (membrane, support member) 50 and a piezoelectric element part. The piezoelectric element section includes a first electrode layer (lower electrode) 21, a piezoelectric layer (piezoelectric film) 30, and a second electrode layer (upper electrode) 22.

図12(A)は、基板(シリコン基板)60に形成された超音波トランスデューサー素子10の、素子形成面側の基板60に垂直な方向から見た平面図である。図12(B)は、図12(A)のA−A’に沿った断面を示す断面図である。図12(C)は、図12(A)のB−B’に沿った断面を示す断面図である。   FIG. 12A is a plan view of the ultrasonic transducer element 10 formed on the substrate (silicon substrate) 60 as seen from a direction perpendicular to the substrate 60 on the element forming surface side. FIG. 12B is a cross-sectional view showing a cross section along A-A ′ of FIG. FIG. 12C is a cross-sectional view showing a cross section along B-B ′ of FIG.

第1電極層21は、振動膜50の上層に例えば金属薄膜で形成される。この第1電極層21は、図12(A)に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子10に接続される配線であってもよい。   The first electrode layer 21 is formed on the vibration film 50 as a metal thin film, for example. The first electrode layer 21 may be a wiring that extends to the outside of the element formation region and is connected to the adjacent ultrasonic transducer element 10 as shown in FIG.

圧電体層30は、例えばPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)薄膜により形成され、第1電極層21の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体層30の材料は、PZTに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛(PbTiO)、ジルコン酸鉛(PbZrO)、チタン酸鉛ランタン((Pb、La)TiO)などを用いてもよい。 The piezoelectric layer 30 is formed of, for example, a PZT (lead zirconate titanate) thin film, and is provided so as to cover at least a part of the first electrode layer 21. The material of the piezoelectric layer 30 is not limited to PZT. For example, lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate (PbZrO 3 ), lead lanthanum titanate ((Pb, La) TiO 3 ), etc. May be used.

第2電極層22は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体層30の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第2電極層22は、図12(A)に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子10に接続される配線であってもよい。   The second electrode layer 22 is formed of a metal thin film, for example, and is provided so as to cover at least a part of the piezoelectric layer 30. The second electrode layer 22 may be a wiring that extends to the outside of the element formation region and is connected to the adjacent ultrasonic transducer element 10 as shown in FIG.

振動膜(メンブレン)50は、例えばSiO薄膜とZrO薄膜との2層構造により開口40を塞ぐように設けられる。この振動膜50は、圧電体層30及び第1、第2電極層21、22を支持すると共に、圧電体層30の伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。 The vibration film (membrane) 50 is provided so as to close the opening 40 by a two-layer structure of, for example, a SiO 2 thin film and a ZrO 2 thin film. The vibration film 50 supports the piezoelectric layer 30 and the first and second electrode layers 21 and 22 and can vibrate according to the expansion and contraction of the piezoelectric layer 30 to generate ultrasonic waves.

開口(空洞領域)40は、基板60にアレイ状に配置される。開口40は、基板60(シリコン基板)の裏面(素子が形成されない面)側から反応性イオンエッチング(RIE)等によりエッチングすることで形成される。この開口40の形成によって振動可能になった振動膜50のサイズによって超音波の共振周波数が決定され、その超音波は圧電体層30側(図12(A)において紙面奥から手前方向)に放射される。   The openings (cavity regions) 40 are arranged in an array on the substrate 60. The opening 40 is formed by etching by reactive ion etching (RIE) or the like from the back surface (surface on which no element is formed) side of the substrate 60 (silicon substrate). The resonance frequency of the ultrasonic wave is determined by the size of the vibrating membrane 50 that can be vibrated by the formation of the opening 40, and the ultrasonic wave is radiated to the piezoelectric layer 30 side (from the back to the front in FIG. 12A). Is done.

超音波トランスデューサー素子10の下部電極(第1電極)は、第1電極層21により形成され、上部電極(第2電極)は、第2電極層22により形成される。具体的には、第1電極層21のうちの圧電体層30に覆われた部分が下部電極を形成し、第2電極層22のうちの圧電体層30を覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体層30は、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。   The lower electrode (first electrode) of the ultrasonic transducer element 10 is formed by the first electrode layer 21, and the upper electrode (second electrode) is formed by the second electrode layer 22. Specifically, a portion of the first electrode layer 21 covered with the piezoelectric layer 30 forms a lower electrode, and a portion of the second electrode layer 22 covering the piezoelectric layer 30 forms an upper electrode. . That is, the piezoelectric layer 30 is provided between the lower electrode and the upper electrode.

圧電体層30は、下部電極と上部電極との間、即ち第1電極層21と第2電極層22との間に電圧が印加されることで、面内方向に伸縮する。超音波トランスデューサー素子10は、薄手の圧電素子(圧電体層30)と金属板(振動膜50)を貼り合わせたモノモルフ(ユニモルフ)構造を用いており、圧電体層30が面内で伸び縮みすると貼り合わせた振動膜50の寸法はそのままであるため反りが生じる。圧電体層30に交流電圧を印加することで、振動膜50が膜厚方向に対して振動し、この振動膜50の振動により超音波が放射される。   The piezoelectric layer 30 expands and contracts in the in-plane direction when a voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode, that is, between the first electrode layer 21 and the second electrode layer 22. The ultrasonic transducer element 10 uses a monomorph (unimorph) structure in which a thin piezoelectric element (piezoelectric layer 30) and a metal plate (vibrating film 50) are bonded together, and the piezoelectric layer 30 expands and contracts in the plane. Then, warping occurs because the size of the bonded diaphragm 50 remains the same. By applying an AC voltage to the piezoelectric layer 30, the vibration film 50 vibrates in the film thickness direction, and ultrasonic waves are emitted by the vibration of the vibration film 50.

この圧電体層30に印加される電圧は、例えば10〜30Vであり、周波数は例えば1〜10MHzである。即ち、バルクの圧電素子を用いる場合に比べて低電圧で駆動することができ、駆動ICを低耐圧の半導体プロセスで製造することが可能となる。これにより、超音波測定装置のコンパクト化や多チャンネル化を図ることが可能となる。   The voltage applied to the piezoelectric layer 30 is, for example, 10 to 30 V, and the frequency is, for example, 1 to 10 MHz. That is, it can be driven at a lower voltage than when a bulk piezoelectric element is used, and the driving IC can be manufactured by a semiconductor process with a low breakdown voltage. This makes it possible to reduce the size of the ultrasonic measurement apparatus and increase the number of channels.

また超音波トランスデューサー素子10は、出射された超音波が対象物で反射されて戻ってくる超音波エコーを受信する受信素子としても動作する。超音波エコーにより振動膜50が振動し、この振動によって圧電体層30に応力が加わり、下部電極と上部電極との間に電圧が発生する。この電圧を受信信号として取り出すことができる。   The ultrasonic transducer element 10 also operates as a receiving element that receives an ultrasonic echo that is returned when the emitted ultrasonic wave is reflected by an object. The vibration film 50 is vibrated by the ultrasonic echo, and stress is applied to the piezoelectric layer 30 by this vibration, and a voltage is generated between the lower electrode and the upper electrode. This voltage can be taken out as a received signal.

6.超音波トランスデューサーデバイス
図13に、超音波トランスデューサーデバイス100(素子チップ)の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス100は、複数の超音波トランスデューサー素子群UG1〜UG64、駆動電極線DL1〜DL64(広義には第1〜第nの駆動電極線。nは2以上の整数)、コモン電極線CL1〜CL8(広義には第1〜第mのコモン電極線。mは2以上の整数)を含む。なお、駆動電極線の本数(n)やコモン電極線の本数(m)は、図13に示す本数には限定されない。
6). Ultrasonic Transducer Device FIG. 13 shows a configuration example of the ultrasonic transducer device 100 (element chip). The ultrasonic transducer device 100 of this configuration example includes a plurality of ultrasonic transducer element groups UG1 to UG64, drive electrode lines DL1 to DL64 (first to nth drive electrode lines in a broad sense. N is an integer of 2 or more) ), Common electrode lines CL1 to CL8 (first to mth common electrode lines in a broad sense, where m is an integer of 2 or more). The number of drive electrode lines (n) and the number of common electrode lines (m) are not limited to the numbers shown in FIG.

複数の超音波トランスデューサー素子群UG1〜UG64は、第2の方向D2(スキャン方向)に沿って64列に配置される。UG1〜UG64の各超音波トランスデューサー素子群は、第1の方向D1(スライス方向)に沿って配置される複数の超音波トランスデューサー素子を有する。   The plurality of ultrasonic transducer element groups UG1 to UG64 are arranged in 64 rows along the second direction D2 (scanning direction). Each of the ultrasonic transducer element groups UG1 to UG64 has a plurality of ultrasonic transducer elements arranged along the first direction D1 (slice direction).

図14(A)に、超音波トランスデューサー素子群UG(UG1〜UG64)の例を示す。図14(A)では、超音波トランスデューサー素子群UGは第1〜第4の素子列により構成される。第1の素子列は、第1の方向D1に沿って配置される超音波トランスデューサー素子UE11〜UE18により構成され、第2の素子列は、第1の方向D1に沿って配置される超音波トランスデューサー素子UE21〜UE28により構成される。第3の素子列(UE31〜UE38)、第4の素子列(UE41〜UE48)も同様である。これらの第1〜第4の素子列には、駆動電極線DL(DL1〜DL64)が共通接続される。また、第1〜第4の素子列の超音波トランスデューサー素子にはコモン電極線CL1〜CL8が接続される。   FIG. 14A shows an example of the ultrasonic transducer element group UG (UG1 to UG64). In FIG. 14A, the ultrasonic transducer element group UG is composed of first to fourth element arrays. The first element row is configured by ultrasonic transducer elements UE11 to UE18 arranged along the first direction D1, and the second element row is an ultrasonic wave arranged along the first direction D1. It is constituted by transducer elements UE21 to UE28. The same applies to the third element row (UE31 to UE38) and the fourth element row (UE41 to UE48). Drive electrode lines DL (DL1 to DL64) are commonly connected to these first to fourth element rows. Further, common electrode lines CL1 to CL8 are connected to the ultrasonic transducer elements of the first to fourth element rows.

そして図14(A)の超音波トランスデューサー素子群UGが、超音波トランスデューサーデバイスの1チャンネルを構成する。即ち、駆動電極線DLが1チャンネルの駆動電極線に相当し、送信回路からの1チャンネルの送信信号は駆動電極線DLに入力される。また駆動電極線DLからの1チャンネルの受信信号は駆動電極線DLから出力される。なお、1チャンネルを構成する素子列数は図14(A)のような4列には限定されず、4列よりも少なくてもよいし、4列よりも多くてもよい。例えば図14(B)に示すように、素子列数は1列であってもよい。   Then, the ultrasonic transducer element group UG in FIG. 14A constitutes one channel of the ultrasonic transducer device. That is, the drive electrode line DL corresponds to a 1-channel drive electrode line, and a 1-channel transmission signal from the transmission circuit is input to the drive electrode line DL. In addition, a one-channel reception signal from the drive electrode line DL is output from the drive electrode line DL. Note that the number of element rows constituting one channel is not limited to four rows as shown in FIG. 14A, and may be less than four rows or more than four rows. For example, as shown in FIG. 14B, the number of element rows may be one.

図13に示すように、駆動電極線DL1〜DL64(第1〜第nの駆動電極線)は、第1の方向D1に沿って配線される。駆動電極線DL1〜DL64のうちの第j(jは1≦j≦nである整数)の駆動電極線DLj(第jのチャンネル)は、第jの超音波トランスデューサー素子群UGjの超音波トランスデューサー素子が有する第1の電極(例えば下部電極)に接続される。   As shown in FIG. 13, the drive electrode lines DL1 to DL64 (first to nth drive electrode lines) are wired along the first direction D1. Of the drive electrode lines DL1 to DL64, the jth drive electrode line DLj (jth channel) where j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ n is an ultrasonic transformer of the jth ultrasonic transducer element group UGj. It is connected to a first electrode (for example, a lower electrode) of the reducer element.

超音波を出射する送信期間には、送信信号VT1〜VT64が駆動電極線DL1〜DL64を介して超音波トランスデューサー素子に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波トランスデューサー素子からの受信信号VR1〜VR64が駆動電極線DL1〜DL64を介して出力される。   In a transmission period in which ultrasonic waves are emitted, transmission signals VT1 to VT64 are supplied to the ultrasonic transducer elements via the drive electrode lines DL1 to DL64. In the reception period for receiving the ultrasonic echo signal, the reception signals VR1 to VR64 from the ultrasonic transducer elements are output via the drive electrode lines DL1 to DL64.

コモン電極線CL1〜CL8(第1〜第mのコモン電極線)は、第2の方向D2に沿って配線される。超音波トランスデューサー素子が有する第2の電極は、コモン電極線CL1〜CL8のうちのいずれかに接続される。具体的には、例えば図13に示すように、コモン電極線CL1〜CL8のうちの第i(iは1≦i≦mである整数)のコモン電極線CLiは、第i行に配置される超音波トランスデューサー素子が有する第2の電極(例えば上部電極)に接続される。   The common electrode lines CL1 to CL8 (first to mth common electrode lines) are wired along the second direction D2. The second electrode of the ultrasonic transducer element is connected to any one of the common electrode lines CL1 to CL8. Specifically, for example, as shown in FIG. 13, the i-th common electrode line CLi (i is an integer satisfying 1 ≦ i ≦ m) among the common electrode lines CL1 to CL8 is arranged in the i-th row. The ultrasonic transducer element is connected to a second electrode (for example, an upper electrode).

コモン電極線CL1〜CL8には、コモン電圧VCOMが供給される。このコモン電圧VCOMは一定の直流電圧であればよく、0V、即ちグランド電位(接地電位)でなくてもよい。   A common voltage VCOM is supplied to the common electrode lines CL1 to CL8. The common voltage VCOM may be a constant DC voltage and may not be 0 V, that is, the ground potential (ground potential).

そして送信期間では、送信信号電圧とコモン電圧との差の電圧が超音波トランスデューサー素子に印加され、所定の周波数の超音波が放射される。   In the transmission period, a voltage difference between the transmission signal voltage and the common voltage is applied to the ultrasonic transducer element, and ultrasonic waves having a predetermined frequency are emitted.

なお、超音波トランスデューサー素子の配置は、図13に示すマトリックス配置に限定されず、いわゆる千鳥配置等であってもよい。   The arrangement of the ultrasonic transducer elements is not limited to the matrix arrangement shown in FIG. 13, but may be a so-called staggered arrangement.

また図12(A)〜図14(B)では、1つの超音波トランスデューサー素子が送信素子及び受信素子の両方に兼用される場合について示したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば送信素子用の超音波トランスデューサー素子、受信素子用の超音波トランスデューサー素子を別々に設けて、アレイ状に配置してもよい。   12A to 14B show the case where one ultrasonic transducer element is used as both a transmitting element and a receiving element, the present embodiment is not limited to this. For example, ultrasonic transducer elements for transmitting elements and ultrasonic transducer elements for receiving elements may be provided separately and arranged in an array.

図15(A)〜図15(C)に、本実施形態の超音測定装置(広義には電子機器)の具体的な機器構成の例を示す。図15(A)はハンディタイプの超音波測定装置400の例であり、図15(B)は据置タイプの超音測定装置400の例である。図15(C)は超音波プローブ300が本体に内蔵された一体型の超音波測定装置400の例である。   FIG. 15A to FIG. 15C show examples of specific device configurations of the ultrasonic measurement device (electronic device in a broad sense) of this embodiment. FIG. 15A shows an example of a handy type ultrasonic measuring apparatus 400, and FIG. 15B shows an example of a stationary type ultrasonic measuring apparatus 400. FIG. 15C shows an example of an integrated ultrasonic measurement apparatus 400 in which the ultrasonic probe 300 is built in the main body.

図15(A)、図15(B)の超音波測定装置400は、超音波プローブ300と超音波測定装置本体401(広義には電子機器本体)を含み、超音波プローブ300と超音波測定装置本体401はケーブル312により接続される。超音波プローブ300の先端部分には、プローブヘッド320が設けられており、超音波測定装置本体401には、画像を表示する表示部440が設けられている。図15(C)では、表示部440を有する超音波測定装置400に超音波プローブ300が内蔵されている。図15(C)の場合、超音波測定装置400は、例えばスマートフォンなどの汎用の携帯情報端末により実現できる。   15A and 15B includes an ultrasonic probe 300 and an ultrasonic measurement device main body 401 (electronic device main body in a broad sense), and the ultrasonic probe 300 and the ultrasonic measurement device. The main body 401 is connected by a cable 312. A probe head 320 is provided at the tip of the ultrasonic probe 300, and a display unit 440 for displaying an image is provided in the ultrasonic measurement apparatus main body 401. In FIG. 15C, an ultrasonic probe 300 is built in an ultrasonic measurement apparatus 400 having a display portion 440. In the case of FIG. 15C, the ultrasonic measurement apparatus 400 can be realized by a general-purpose portable information terminal such as a smartphone.

なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(第1〜第MのA/D変換器、第1〜第Mの受信チャンネル、第1〜第Nのチャンネル等)と共に記載された用語(A/D変換器ADC1〜ADC8、受信チャンネルRCH1〜RCH8、チャンネルCH1〜CH64等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また超音波受信回路、超音波測定装置、超音波プローブ、超音波トランスデューサーデバイス、超音波トランスデューサー素子等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or the drawings, at least once, together with different terms having a broader meaning or the same meaning (first to Mth A / D converters, first to Mth reception channels, first to Nth channels, etc.) The described terms (A / D converters ADC1 to ADC8, reception channels RCH1 to RCH8, channels CH1 to CH64, etc.) can be replaced with the different terms in any part of the specification or the drawings. Also, the configuration and operation of the ultrasonic receiving circuit, ultrasonic measuring device, ultrasonic probe, ultrasonic transducer device, ultrasonic transducer element, etc. are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made. It is.

CH1〜CH64 チャンネル、RCH1〜RCH8 受信チャンネル、
ADC1〜ADC8 A/D変換器、CK1〜CK4 サンプリングクロック、
SL1〜SL4 セレクター、NI1〜NI8 入力ノード、
DL1〜DL64 駆動電極線、CL1〜CL8 コモン電極線、VBS バイアス電圧、
VT1〜VT64 送信信号、VR1〜VR64 受信信号、VCOM コモン電圧、
10 超音波トランスデューサー素子、21 第1電極層、22 第2電極層、
30 圧電体層、40 開口、45 開口部、50 振動膜、60 基板、
100 超音波トランスデューサーデバイス、120 送信回路、
130 接続切替部、132 マルチプレクサー、134 ADC接続切替部、
140 サンプリングクロック生成回路、142 PLL回路、150 A/D変換部、
160 メモリー部、161〜168 メモリー、170 処理部、180 画像生成部、
190 表示部、300 超音波プローブ、312 ケーブル、320 プローブヘッド、
400 超音波測定装置、401 超音波測定装置本体、440 表示部
CH1 to CH64 channel, RCH1 to RCH8 reception channel,
ADC1 to ADC8 A / D converter, CK1 to CK4 sampling clock,
SL1-SL4 selector, NI1-NI8 input node,
DL1-DL64 drive electrode line, CL1-CL8 common electrode line, VBS bias voltage,
VT1 to VT64 transmission signal, VR1 to VR64 reception signal, VCOM common voltage,
10 ultrasonic transducer elements, 21 first electrode layer, 22 second electrode layer,
30 piezoelectric layer, 40 openings, 45 openings, 50 vibration film, 60 substrate,
100 ultrasonic transducer device, 120 transmission circuit,
130 connection switching unit, 132 multiplexer, 134 ADC connection switching unit,
140 sampling clock generation circuit, 142 PLL circuit, 150 A / D converter,
160 memory unit, 161-168 memory, 170 processing unit, 180 image generation unit,
190 display unit, 300 ultrasonic probe, 312 cable, 320 probe head,
400 ultrasonic measurement device, 401 ultrasonic measurement device main body, 440 display unit

Claims (12)

超音波トランスデューサーデバイスの受信信号のA/D変換を行う第1のA/D変換器〜第M(Mは2以上の整数)のA/D変換器と、
前記受信信号の受信チャンネルである第1の受信チャンネル〜第Mの受信チャンネルと、前記第1のA/D変換器〜第MのA/D変換器との間の接続切替を行う接続切替部と、
周波数が同じで位相が異なる第1のサンプリングクロックと第2のサンプリングクロックとを生成し、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器に出力するサンプリングクロック生成回路と、
を含み、
前記接続切替部は、
前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第2i−1(iは2i≦Mとなる自然数)の受信チャンネルからの第2i−1の受信信号を、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器のうちの第2i−1のA/D変換器、第2iのA/D変換器に出力し、
前記第2i−1のA/D変換器は、
前記第1のサンプリングクロックに基づいて前記第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行い、
前記第2iのA/D変換器は、
前記第2のサンプリングクロックに基づいて前記第2i−1の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行うことを特徴とする超音波受信回路。
A first A / D converter to M-th (M is an integer of 2 or more) A / D converters that perform A / D conversion of a received signal of an ultrasonic transducer device;
Connection switching unit for switching connection between the first reception channel to the Mth reception channel, which are reception channels of the reception signal, and the first A / D converter to the Mth A / D converter When,
A sampling clock generation circuit that generates a first sampling clock and a second sampling clock having the same frequency but different phases, and outputs the first sampling clock and the second sampling clock to the M-th A / D converter; ,
Including
The connection switching unit
The 2i-1 received signals from the 2i-1 (i is a natural number satisfying 2i ≦ M) of the first to Mth received channels are used as the first A / Output from the D converter to the 2i-1 A / D converter, the 2i A / D converter among the Mth A / D converters,
The second i-1 A / D converter is:
Sampling the second i-1 received signal based on the first sampling clock, and performing A / D conversion;
The second i A / D converter includes:
An ultrasonic receiving circuit that performs A / D conversion by sampling the 2i-1 received signal based on the second sampling clock.
請求項1において、
第1の期間においては、
前記接続切替部は、前記第2i−1の受信チャンネルからの前記第2i−1の受信信号を、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器に出力し、
前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックに基づいて、前記第2i−1の受信信号をサンプリングし、
第2の期間においては、
前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第2iの受信チャンネルからの第2iの受信信号を、前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器に出力し、
前記第2i−1のA/D変換器、前記第2iのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックに基づいて、前記第2iの受信信号をサンプリングすることを特徴とする超音波受信回路。
In claim 1,
In the first period,
The connection switching unit outputs the 2i-1 received signal from the 2i-1 reception channel to the 2i-1 A / D converter and the 2i A / D converter. ,
The 2i-1 A / D converter and the 2i A / D converter respectively receive the second i-1 received signal based on the first sampling clock and the second sampling clock. Sample
In the second period,
The connection switching unit converts a 2i received signal from a 2i received channel among the 1st received channel to the Mth received channel, the 2i-1 A / D converter, Output to 2i A / D converter
The 2i-1 A / D converter and the 2i A / D converter respectively sample the second i received signal based on the first sampling clock and the second sampling clock. An ultrasonic receiving circuit.
請求項2において、
前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からのA/D変換結果データに基づいて、超音波の測定結果画像を構成する複数のスキャンデータの各スキャンデータを求める処理部を含み、
前記処理部は、
前記第1の期間での前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からの第1のA/D変換結果データに基づいて、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、
前記第2の期間での前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器からの第2のA/D変換結果データに基づいて、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、
前記奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと前記偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータの各スキャンデータを求めることを特徴とする超音波受信回路。
In claim 2,
Based on A / D conversion result data from the first A / D converter to the M-th A / D converter, each scan data of a plurality of scan data constituting an ultrasonic measurement result image is obtained. Including a processing unit,
The processor is
Based on the first A / D conversion result data from the first A / D converter to the M-th A / D converter in the first period, each scan data of the odd-numbered reception channel is obtained. Seeking
Based on the second A / D conversion result data from the first A / D converter to the M-th A / D converter in the second period, each scan data of the even-numbered reception channel is obtained. Seeking
The ultrasonic reception characterized in that each scan data of the plurality of scan data constituting the measurement result image is obtained based on each scan data of the odd number reception channel and each scan data of the even number reception channel. circuit.
請求項3において、
前記第1の期間は第1のフレームであり、前記第2の期間は第2のフレームであり、
前記処理部は、
前記第1のフレームにおいて、奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータを求め、
前記第2のフレームにおいて、偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータを求め、
前記奇数番受信チャンネルの複数のスキャンデータと、前記偶数番受信チャンネルの複数のスキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータを求めることを特徴とする超音波受信回路。
In claim 3,
The first period is a first frame, the second period is a second frame;
The processor is
In the first frame, a plurality of scan data of odd number receiving channels is obtained,
In the second frame, a plurality of scan data of even-numbered reception channels are obtained,
An ultrasonic receiving circuit that obtains the plurality of scan data constituting the measurement result image based on a plurality of scan data of the odd numbered reception channel and a plurality of scan data of the even numbered reception channel .
請求項3において、
前記第1の期間は、奇数番受信チャンネルが選択される奇数番スキャン期間であり、前記第2の期間は、偶数番受信チャンネルが選択される偶数番スキャン期間であり、
前記処理部は、
前記奇数番スキャン期間において、奇数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、
前記偶数番スキャン期間において、偶数番受信チャンネルの各スキャンデータを求め、
前記奇数番受信チャンネルの各スキャンデータと、前記偶数番受信チャンネルの各スキャンデータとに基づいて、前記測定結果画像を構成する前記複数のスキャンデータの各スキャンデータを求めることを特徴とする超音波受信回路。
In claim 3,
The first period is an odd number scan period in which an odd number reception channel is selected, and the second period is an even number scan period in which an even number reception channel is selected,
The processor is
In the odd number scan period, each scan data of the odd number reception channel is obtained,
In the even-numbered scan period, each scan data of the even-numbered reception channel is obtained,
An ultrasonic wave characterized in that each scan data of the plurality of scan data constituting the measurement result image is obtained based on each scan data of the odd numbered reception channel and each scan data of the even numbered reception channel. Receiver circuit.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記接続切替部は、
前記超音波トランスデューサーデバイスの第1のチャンネル〜第N(Nは2以上の整数)のチャンネルの中から、スキャンの対象となる前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルを選択し、
選択された前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルと、前記第1のA/D変換器〜第MのA/D変換器との間の接続切替を行うことを特徴とする超音波受信回路。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The connection switching unit
From the first channel to Nth channel (N is an integer of 2 or more) of the ultrasonic transducer device, the first reception channel to the Mth reception channel to be scanned are selected,
A connection switching between the selected first reception channel to the Mth reception channel and the first A / D converter to the Mth A / D converter is performed. Sound wave receiving circuit.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記サンプリングクロック生成回路は、
周波数が同じで位相が互いに360度/2(Lは自然数)だけ異なるクロックを、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロックとして生成することを特徴とする超音波受信回路。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The sampling clock generation circuit includes:
An ultrasonic receiving circuit, wherein clocks having the same frequency and different phases by 360 degrees / 2 L (L is a natural number) are generated as the first sampling clock and the second sampling clock.
請求項1乃至7のいずれかにおいて、
前記サンプリングクロック生成回路は、
周波数が同じで位相が互いに異なる第1のサンプリングクロック、第2のサンプリングクロック、第3のサンプリングクロック、第4のサンプリングクロックを生成して、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器に出力し、
前記接続切替部は、
前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの第4j−3(jは4j≦Mとなる自然数)の受信チャンネルからの第4j−3の受信信号を、前記第1のA/D変換器〜前記第MのA/D変換器のうちの第4j−3のA/D変換器、第4j−2のA/D変換器、第4j−1のA/D変換器、第4jのA/D変換器に出力し、
前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングクロックに基づいて、前記第4j−3の受信信号をサンプリングして、A/D変換を行うことを特徴とする超音波受信回路。
In any one of Claims 1 thru | or 7,
The sampling clock generation circuit includes:
A first sampling clock, a second sampling clock, a third sampling clock, and a fourth sampling clock having the same frequency and different phases are generated, and the first A / D converter to the M-th sampling clock are generated. Output to the A / D converter,
The connection switching unit
The 4j-3 received signals from the 4j-3 (j is a natural number satisfying 4j ≦ M) of the first to Mth received channels are used as the first A / Among the D converter to the Mth A / D converter, the 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, Output to 4j A / D converter,
The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, Sampling the 4j-3 received signal based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling clock to perform A / D conversion An ultrasonic receiving circuit.
請求項8において、
第1の期間においては、
前記接続切替部は、前記第4j−3の受信チャンネルからの前記第4j−3の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、
前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−3の受信信号をサンプリングし、
第2の期間においては、
前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4j−2の受信チャンネルからの第4j−2の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、
前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−2の受信信号をサンプリングし、
第3の期間においては、
前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4j−1の受信チャンネルからの第4j−1の受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、
前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4j−1の受信信号をサンプリングし、
第4の期間においては、
前記接続切替部は、前記第1の受信チャンネル〜前記第Mの受信チャンネルのうちの前記第4jの受信チャンネルからの第4jの受信信号を、前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器に出力し、
前記第4j−3のA/D変換器、前記第4j−2のA/D変換器、前記第4j−1のA/D変換器、前記第4jのA/D変換器は、各々、前記第1のサンプリングクロック、前記第2のサンプリングクロック、前記第3のサンプリングクロック、前記第4のサンプリングに基づいて、前記第4jの受信信号をサンプリングすることを特徴とする超音波受信回路。
In claim 8,
In the first period,
The connection switching unit converts the 4j-3 received signal from the 4j-3 reception channel into the 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, Output to the 4j-1 A / D converter and the 4j A / D converter;
The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, Sampling the fourth j-3 received signal based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling;
In the second period,
The connection switching unit converts a 4j-2 received signal from the 4j-2 receive channel from the first receive channel to the Mth receive channel into the 4j-3 A / D. Output to the converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter,
The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, Sampling the fourth j-2 received signal based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, the fourth sampling;
In the third period,
The connection switching unit converts a 4j−1 received signal from the 4j−1 received channel from the first received channel to the Mth received channel into the 4j−3 A / D. Output to the converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter,
The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, Sampling the 4j-1 received signal based on the first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, the fourth sampling;
In the fourth period,
The connection switching unit converts a 4j received signal from the 4j receive channel of the 1st receive channel to the Mth receive channel, the 4j-3 A / D converter, Output to the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter,
The 4j-3 A / D converter, the 4j-2 A / D converter, the 4j-1 A / D converter, and the 4j A / D converter, respectively, An ultrasonic receiving circuit, wherein the 4j received signal is sampled based on a first sampling clock, the second sampling clock, the third sampling clock, and the fourth sampling.
請求項1乃至9のいずれかに記載の超音波受信回路を含むことを特徴とする超音波測定装置。   An ultrasonic measuring apparatus comprising the ultrasonic receiving circuit according to claim 1. 請求項10に記載の超音波測定装置を含むことを特徴とする超音波プローブ。   An ultrasonic probe comprising the ultrasonic measurement device according to claim 10. 請求項10に記載の超音波測定装置と、
画像を表示する表示部とを含むことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic measurement apparatus according to claim 10;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a display unit that displays an image.
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