JP3139982B2 - 超音波送波パルス発生回路および超音波診断装置 - Google Patents
超音波送波パルス発生回路および超音波診断装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波送波パルス
発生回路および超音波診断装置に関し、さらに詳しく
は、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る超音波送波パルス
発生回路および超音波診断装置に関する。
発生回路および超音波診断装置に関し、さらに詳しく
は、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る超音波送波パルス
発生回路および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波送波パルス発生回路の一例
は、高電圧を発生する高電圧源と、低電圧を発生する低
電圧源と、前記高電圧を超音波振動子の非接地側端子に
印加する高電圧印加用スイッチと、前記低電圧を超音波
振動子の非接地側端子に印加する低電圧印加用スイッチ
と、前記高電圧印加用スイッチおよび前記低電圧印加用
スイッチの両方がオフ状態の時に超音波探触子の非接地
側端子を接地する接地用スイッチと、その接地用スイッ
チのオン状態を必ず経由して前記高電圧印加用スイッチ
または前記低電圧印加用スイッチの一方を択一的に選択
してオフ状態からオン状態にする駆動回路とを具備して
構成されている。
は、高電圧を発生する高電圧源と、低電圧を発生する低
電圧源と、前記高電圧を超音波振動子の非接地側端子に
印加する高電圧印加用スイッチと、前記低電圧を超音波
振動子の非接地側端子に印加する低電圧印加用スイッチ
と、前記高電圧印加用スイッチおよび前記低電圧印加用
スイッチの両方がオフ状態の時に超音波探触子の非接地
側端子を接地する接地用スイッチと、その接地用スイッ
チのオン状態を必ず経由して前記高電圧印加用スイッチ
または前記低電圧印加用スイッチの一方を択一的に選択
してオフ状態からオン状態にする駆動回路とを具備して
構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波送波
パルス発生回路では、高電圧印加用スイッチまたは低電
圧印加用スイッチの一方をオフ状態からオン状態にする
とき、接地用スイッチのオン状態を必ず経由している。
このため、送波パルスの波形が必ず矩形波になってしま
う。しかし、送波パルスの波形が矩形波だけでは、周波
数スペクトラムをコントロールできない等の問題点があ
る。なお、フィルタ回路によって送波パルス波形を変え
る技術が実開平５−２１９１１号に開示されているが、
フィルタ回路では波形設計の自由度が低い問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、矩形波だけでなく、サイ
ン波や三角波のような波形の送波パルスを発生すること
が出来る超音波送波パルス発生回路および超音波診断装
置を提供することにある。
パルス発生回路では、高電圧印加用スイッチまたは低電
圧印加用スイッチの一方をオフ状態からオン状態にする
とき、接地用スイッチのオン状態を必ず経由している。
このため、送波パルスの波形が必ず矩形波になってしま
う。しかし、送波パルスの波形が矩形波だけでは、周波
数スペクトラムをコントロールできない等の問題点があ
る。なお、フィルタ回路によって送波パルス波形を変え
る技術が実開平５−２１９１１号に開示されているが、
フィルタ回路では波形設計の自由度が低い問題点があ
る。そこで、本発明の目的は、矩形波だけでなく、サイ
ン波や三角波のような波形の送波パルスを発生すること
が出来る超音波送波パルス発生回路および超音波診断装
置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、それぞれ異なる電圧を発生する複数の電圧源と、対
応する前記電圧源が発生する電圧を超音波振動子の非接
地側端子に印加する複数の電圧印加用スイッチと、それ
ら電圧印加用スイッチの全てがオフ状態の時に超音波探
触子の非接地側端子を接地する接地用スイッチと、その
接地用スイッチのオン状態を経由することなく前記電圧
印加用スイッチをオフ状態からオン状態に切り替え可能
な駆動回路とを具備したことを特徴とする超音波送波パ
ルス発生回路を提供する。上記第１の観点による超音波
送波パルス発生回路では、接地用スイッチのオン状態を
経由することなく、電圧印加用スイッチをオフ状態から
オン状態に切り替え可能である。すなわち、接地用スイ
ッチをオフ状態にしたまま任意の電圧印加用スイッチを
オフ状態からオン状態に切り替えることで、超音波振動
子の非接地側端子に印加する電圧を任意の順で昇圧した
り，降圧することが出来る。従って、矩形波だけでな
く、サイン波や三角波のような波形の送波パルスを発生
することが出来る。
は、それぞれ異なる電圧を発生する複数の電圧源と、対
応する前記電圧源が発生する電圧を超音波振動子の非接
地側端子に印加する複数の電圧印加用スイッチと、それ
ら電圧印加用スイッチの全てがオフ状態の時に超音波探
触子の非接地側端子を接地する接地用スイッチと、その
接地用スイッチのオン状態を経由することなく前記電圧
印加用スイッチをオフ状態からオン状態に切り替え可能
な駆動回路とを具備したことを特徴とする超音波送波パ
ルス発生回路を提供する。上記第１の観点による超音波
送波パルス発生回路では、接地用スイッチのオン状態を
経由することなく、電圧印加用スイッチをオフ状態から
オン状態に切り替え可能である。すなわち、接地用スイ
ッチをオフ状態にしたまま任意の電圧印加用スイッチを
オフ状態からオン状態に切り替えることで、超音波振動
子の非接地側端子に印加する電圧を任意の順で昇圧した
り，降圧することが出来る。従って、矩形波だけでな
く、サイン波や三角波のような波形の送波パルスを発生
することが出来る。
【０００５】第２の観点では、本発明は、それぞれ異な
る電圧を発生するｍ（≧２）個の電圧源と、対応する前
記電圧源が発生する電圧を超音波振動子の非接地側端子
に印加するｍ個の電圧印加用スイッチと、超音波振動子
の非接地側端子の電圧を超音波振動子の非接地側端子に
印加している電圧（最高電圧を除く）でクリッピングす
るための（ｍ−１）個のクリッピング用スイッチと、前
記電圧印加用スイッチおよび前記クリッピング用スイッ
チの全てがオフ状態の時に超音波探触子の非接地側端子
を接地する接地用スイッチと、その接地用スイッチのオ
ン状態を経由することなく前記電圧印加用スイッチおよ
び前記クリッピング用スイッチをオフ状態からオン状態
に切り替え可能な駆動回路とを具備したことを特徴とす
る超音波送波パルス発生回路を提供する。上記構成にお
いて、クリッピング（clipping）とは、所定の電圧値以
上に電圧が上がらないように制限することを意味する。
上記第２の観点による超音波送波パルス発生回路では、
接地用スイッチのオン状態を経由することなく、電圧印
加用スイッチをオフ状態からオン状態に切り替え可能で
ある。すなわち、接地用スイッチをオフ状態にしたまま
任意の電圧印加用スイッチをオフ状態からオン状態に切
り替えることで、超音波振動子の非接地側端子に印加す
る電圧を任意の順で昇圧したり，降圧することが出来
る。従って、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のよ
うな波形の送波パルスを発生することが出来る。ただ
し、超音波振動子の非接地側端子に容量性負荷がある
と、その電圧が速やかに降下しないことがある。つま
り、波形の立ち下りが鈍ってしまうことがある。ところ
が、上記第２の観点による超音波送波パルス発生回路で
は、超音波振動子の非接地側端子の電圧を、クリッピン
グ用スイッチにより、超音波振動子の非接地側端子に印
加している電圧でクリッピングする。このため、超音波
振動子の非接地側端子に容量性負荷があっても、その電
圧を速やかに降下させることが出来る。つまり、波形の
立ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。
る電圧を発生するｍ（≧２）個の電圧源と、対応する前
記電圧源が発生する電圧を超音波振動子の非接地側端子
に印加するｍ個の電圧印加用スイッチと、超音波振動子
の非接地側端子の電圧を超音波振動子の非接地側端子に
印加している電圧（最高電圧を除く）でクリッピングす
るための（ｍ−１）個のクリッピング用スイッチと、前
記電圧印加用スイッチおよび前記クリッピング用スイッ
チの全てがオフ状態の時に超音波探触子の非接地側端子
を接地する接地用スイッチと、その接地用スイッチのオ
ン状態を経由することなく前記電圧印加用スイッチおよ
び前記クリッピング用スイッチをオフ状態からオン状態
に切り替え可能な駆動回路とを具備したことを特徴とす
る超音波送波パルス発生回路を提供する。上記構成にお
いて、クリッピング（clipping）とは、所定の電圧値以
上に電圧が上がらないように制限することを意味する。
上記第２の観点による超音波送波パルス発生回路では、
接地用スイッチのオン状態を経由することなく、電圧印
加用スイッチをオフ状態からオン状態に切り替え可能で
ある。すなわち、接地用スイッチをオフ状態にしたまま
任意の電圧印加用スイッチをオフ状態からオン状態に切
り替えることで、超音波振動子の非接地側端子に印加す
る電圧を任意の順で昇圧したり，降圧することが出来
る。従って、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のよ
うな波形の送波パルスを発生することが出来る。ただ
し、超音波振動子の非接地側端子に容量性負荷がある
と、その電圧が速やかに降下しないことがある。つま
り、波形の立ち下りが鈍ってしまうことがある。ところ
が、上記第２の観点による超音波送波パルス発生回路で
は、超音波振動子の非接地側端子の電圧を、クリッピン
グ用スイッチにより、超音波振動子の非接地側端子に印
加している電圧でクリッピングする。このため、超音波
振動子の非接地側端子に容量性負荷があっても、その電
圧を速やかに降下させることが出来る。つまり、波形の
立ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。
【０００６】第３の観点では、本発明は、上記第１の観
点または第２の観点による超音波送波パルス発生回路を
具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第３の観点による超音波診断装置では、矩形波だけ
でなく、サイン波や三角波のような波形のパルスを送波
することが出来る。このため、周波数スペクトラムをコ
ントロールしたり、ピークパワーを抑制することが出来
る。また、ＣＷ（連続波）時には疑似サイン波とするこ
とで、送波損失の低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎ
（信号雑音比）の向上を実現できる。また、トリプレッ
クスモード（Ｂモード＋PulseDopplarモード＋ColorFlo
wMappingモード）のような複合モード時に、複合モード
を構成する各モード毎にそれに適した波形の送波パルス
を印加することで、画質（感度）を向上できる。さら
に、開口中心から離れた超音波振動子ほど低い電圧を印
加することで、送波アポダイゼーションが容易に可能と
なる。すなわち、サイドローブを低減でき、画質を向上
できる。また、１波毎に電圧とパルス幅を変えること
で、アポダイズドチャープ信号を作ることが出来る。
点または第２の観点による超音波送波パルス発生回路を
具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第３の観点による超音波診断装置では、矩形波だけ
でなく、サイン波や三角波のような波形のパルスを送波
することが出来る。このため、周波数スペクトラムをコ
ントロールしたり、ピークパワーを抑制することが出来
る。また、ＣＷ（連続波）時には疑似サイン波とするこ
とで、送波損失の低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎ
（信号雑音比）の向上を実現できる。また、トリプレッ
クスモード（Ｂモード＋PulseDopplarモード＋ColorFlo
wMappingモード）のような複合モード時に、複合モード
を構成する各モード毎にそれに適した波形の送波パルス
を印加することで、画質（感度）を向上できる。さら
に、開口中心から離れた超音波振動子ほど低い電圧を印
加することで、送波アポダイゼーションが容易に可能と
なる。すなわち、サイドローブを低減でき、画質を向上
できる。また、１波毎に電圧とパルス幅を変えること
で、アポダイズドチャープ信号を作ることが出来る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。
発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。
【０００８】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態にかかる超音波送波パ
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路１００は、それぞれ異なる電圧ＨＶ１〜ＨＶ５（Ｈ
Ｖ１＞ＨＶ２＞ＨＶ３＞ＨＶ４＞ＨＶ５＞接地電圧とす
る）を発生する電圧源１〜５と、対応する前記電圧源１
〜５が発生する電圧ＨＶ１〜ＨＶ５を超音波振動子Ｅの
非接地側端子ａに印加する電圧印加用スイッチ６〜１０
と、それら電圧印加用スイッチ６〜１０の全てがオフ状
態の時に超音波探触子Ｅの非接地側端子ａを接地する接
地用スイッチ１１と、その接地用スイッチ１１のオン状
態を経由することなく前記電圧印加用スイッチ６〜１０
をオフ状態からオン状態に切り替え可能な駆動回路１２
とを具備して構成されている。
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路１００は、それぞれ異なる電圧ＨＶ１〜ＨＶ５（Ｈ
Ｖ１＞ＨＶ２＞ＨＶ３＞ＨＶ４＞ＨＶ５＞接地電圧とす
る）を発生する電圧源１〜５と、対応する前記電圧源１
〜５が発生する電圧ＨＶ１〜ＨＶ５を超音波振動子Ｅの
非接地側端子ａに印加する電圧印加用スイッチ６〜１０
と、それら電圧印加用スイッチ６〜１０の全てがオフ状
態の時に超音波探触子Ｅの非接地側端子ａを接地する接
地用スイッチ１１と、その接地用スイッチ１１のオン状
態を経由することなく前記電圧印加用スイッチ６〜１０
をオフ状態からオン状態に切り替え可能な駆動回路１２
とを具備して構成されている。
【０００９】前記電圧印加用スイッチ６は、スイッチン
グ用トランジスタＴｒ１と、逆流防止用ダイオードＤ１
と、バイアス抵抗Ｒ１と、結合コンデンサＣ２とから構
成されている。前記電圧印加用スイッチ７〜１０も前記
電圧印加用スイッチ６と同様の構成である。
グ用トランジスタＴｒ１と、逆流防止用ダイオードＤ１
と、バイアス抵抗Ｒ１と、結合コンデンサＣ２とから構
成されている。前記電圧印加用スイッチ７〜１０も前記
電圧印加用スイッチ６と同様の構成である。
【００１０】前記接地用スイッチ１１は、スイッチング
用トランジスタＴｒ６から構成されている。
用トランジスタＴｒ６から構成されている。
【００１１】前記駆動回路１２は、パルスジェネレータ
ＰＧ１と、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６とから構成され
ている。なお、パルスジェネレータＰＧ１の出力信号で
直接駆動可能なスイッチング素子を前記電圧印加用スイ
ッチ６〜１０および前記接地用スイッチ１１に用いれ
ば、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６は不要である。
ＰＧ１と、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６とから構成され
ている。なお、パルスジェネレータＰＧ１の出力信号で
直接駆動可能なスイッチング素子を前記電圧印加用スイ
ッチ６〜１０および前記接地用スイッチ１１に用いれ
ば、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６は不要である。
【００１２】図２の（ａ）は上記駆動回路１２から出力
する駆動信号の第１例を示すタイミングチャートであ
り、図２の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。時刻ｔ１より前は、駆動信号PULSE1〜PULS
E5が全て“Ｌ”であり、電圧印加用スイッチ６〜１０は
全てオフ状態である。また、駆動信号COMMONが“Ｌ”で
あり、接地用スイッチ１１はオン状態である。従って、
超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接地電圧になってい
る。時刻ｔ１〜ｔ２では、駆動信号PULSE5が“Ｈ”にな
り、電圧印加用スイッチ１０がオン状態になる。また、
駆動信号COMMONが“Ｈ”になり、接地用スイッチ１１が
オフ状態になる。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子
ａは電圧ＨＶ５になる。時刻ｔ２〜ｔ３では、駆動信号
PULSE5が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ１０がオフ
状態に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ９がオン状態になる。また、駆動信号
COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオ
フ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地
端子ａは電圧ＨＶ４になる。時刻ｔ３〜ｔ４では、駆動
信号PULSE4が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ９がオ
フ状態に戻る。また、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、
電圧印加用スイッチ８がオン状態になる。また、駆動信
号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１は
オフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接
地端子ａは電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ４〜ｔ５では、駆
動信号PULSE3が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ８が
オフ状態に戻る。また、駆動信号PULSE2が“Ｈ”にな
り、電圧印加用スイッチ７がオン状態になる。また、駆
動信号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１
１はオフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの
非接地端子ａは電圧ＨＶ２になる。時刻ｔ５〜ｔ６で
は、駆動信号PULSE2が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッ
チ７がオフ状態に戻る。また、駆動信号PULSE1が“Ｈ”
になり、電圧印加用スイッチ６がオン状態になる。ま
た、駆動信号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイ
ッチ１１はオフ状態のままである。従って、超音波振動
子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ１になる。
する駆動信号の第１例を示すタイミングチャートであ
り、図２の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。時刻ｔ１より前は、駆動信号PULSE1〜PULS
E5が全て“Ｌ”であり、電圧印加用スイッチ６〜１０は
全てオフ状態である。また、駆動信号COMMONが“Ｌ”で
あり、接地用スイッチ１１はオン状態である。従って、
超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接地電圧になってい
る。時刻ｔ１〜ｔ２では、駆動信号PULSE5が“Ｈ”にな
り、電圧印加用スイッチ１０がオン状態になる。また、
駆動信号COMMONが“Ｈ”になり、接地用スイッチ１１が
オフ状態になる。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子
ａは電圧ＨＶ５になる。時刻ｔ２〜ｔ３では、駆動信号
PULSE5が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ１０がオフ
状態に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ９がオン状態になる。また、駆動信号
COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオ
フ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地
端子ａは電圧ＨＶ４になる。時刻ｔ３〜ｔ４では、駆動
信号PULSE4が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ９がオ
フ状態に戻る。また、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、
電圧印加用スイッチ８がオン状態になる。また、駆動信
号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１は
オフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接
地端子ａは電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ４〜ｔ５では、駆
動信号PULSE3が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ８が
オフ状態に戻る。また、駆動信号PULSE2が“Ｈ”にな
り、電圧印加用スイッチ７がオン状態になる。また、駆
動信号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１
１はオフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの
非接地端子ａは電圧ＨＶ２になる。時刻ｔ５〜ｔ６で
は、駆動信号PULSE2が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッ
チ７がオフ状態に戻る。また、駆動信号PULSE1が“Ｈ”
になり、電圧印加用スイッチ６がオン状態になる。ま
た、駆動信号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイ
ッチ１１はオフ状態のままである。従って、超音波振動
子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ１になる。
【００１３】時刻ｔ６〜ｔ７では、駆動信号PULSE1が
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ６がオフ状態に戻
る。また、駆動信号PULSE2が“Ｈ”になり、電圧印加用
スイッチ７がオン状態になる。また、駆動信号COMMONは
“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態の
ままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは
電圧ＨＶ２になる。時刻ｔ７〜ｔ８では、駆動信号PULS
E2が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ７がオフ状態に
戻る。また、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、電圧印加
用スイッチ８がオン状態になる。また、駆動信号COMMON
は“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態
のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａ
は電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ８〜ｔ９では、駆動信号PU
LSE3が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ８がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｈ”になり、電圧印
加用スイッチ９がオン状態になる。また、駆動信号COMM
ONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状
態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子
ａは電圧ＨＶ４になる。時刻ｔ９〜ｔ１０では、駆動信
号PULSE4が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ９がオフ
状態に戻る。また、駆動信号PULSE5が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ１０がオン状態になる。また、駆動信
号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１は
オフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接
地端子ａは電圧ＨＶ５になる。時刻ｔ１０より後は、駆
動信号PULSE1〜PULSE5が全て“Ｌ”になり、電圧印加用
スイッチ６〜１０は全てオフ状態になる。また、駆動信
号COMMONが“Ｌ”になり、接地用スイッチ１１はオン状
態になる。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接
地電圧になる。
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ６がオフ状態に戻
る。また、駆動信号PULSE2が“Ｈ”になり、電圧印加用
スイッチ７がオン状態になる。また、駆動信号COMMONは
“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態の
ままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは
電圧ＨＶ２になる。時刻ｔ７〜ｔ８では、駆動信号PULS
E2が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ７がオフ状態に
戻る。また、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、電圧印加
用スイッチ８がオン状態になる。また、駆動信号COMMON
は“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態
のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａ
は電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ８〜ｔ９では、駆動信号PU
LSE3が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ８がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｈ”になり、電圧印
加用スイッチ９がオン状態になる。また、駆動信号COMM
ONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状
態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子
ａは電圧ＨＶ４になる。時刻ｔ９〜ｔ１０では、駆動信
号PULSE4が“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ９がオフ
状態に戻る。また、駆動信号PULSE5が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ１０がオン状態になる。また、駆動信
号COMMONは“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１は
オフ状態のままである。従って、超音波振動子Ｅの非接
地端子ａは電圧ＨＶ５になる。時刻ｔ１０より後は、駆
動信号PULSE1〜PULSE5が全て“Ｌ”になり、電圧印加用
スイッチ６〜１０は全てオフ状態になる。また、駆動信
号COMMONが“Ｌ”になり、接地用スイッチ１１はオン状
態になる。従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接
地電圧になる。
【００１４】以上により、図２の（ｂ）に示すように、
疑似サイン波の送波パルスを発生することが出来る。な
お、超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性負荷があ
ると、図３に示すように、波形の立ち下りが鈍ってしま
うことがある。この場合には、後述する第３の実施形態
により、波形の立ち下りの鈍化を防止できる。
疑似サイン波の送波パルスを発生することが出来る。な
お、超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性負荷があ
ると、図３に示すように、波形の立ち下りが鈍ってしま
うことがある。この場合には、後述する第３の実施形態
により、波形の立ち下りの鈍化を防止できる。
【００１５】図４の（ａ）は上記駆動回路１２から出力
する駆動信号の第２例を示すタイミングチャートであ
り、図４の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。この第２例では、接地用スイッチ１１のオ
ン状態を経由して、順に電圧印加用スイッチ６〜１０を
所定時間だけオン状態にしている。これにより、図４の
（ｂ）に示すように、異なる電圧の矩形波の送波パルス
（バースト波）を任意の順で発生することが出来る。
する駆動信号の第２例を示すタイミングチャートであ
り、図４の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。この第２例では、接地用スイッチ１１のオ
ン状態を経由して、順に電圧印加用スイッチ６〜１０を
所定時間だけオン状態にしている。これにより、図４の
（ｂ）に示すように、異なる電圧の矩形波の送波パルス
（バースト波）を任意の順で発生することが出来る。
【００１６】以上の送波パルス発生回路１００によれ
ば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る。
ば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る。
【００１７】−第２の実施形態− 図５は、本発明の第２の実施形態にかかる超音波送波パ
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路２００は、前述の第１の実施形態の送波パルス発生
回路１００の逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ５と超音波
振動子Ｅの非接地端子ａの間に抵抗Ｒ６〜Ｒ１０を介設
すると共に、スイッチング用トランジスタＴｒ６と超音
波振動子Ｅの非接地端子ａの間に抵抗Ｒ１１を介設した
ものである。この送波パルス発生回路２００によれば、
抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１により、スイッチング用トランジ
スタＴｒ１，…，Ｔｒ６をそれぞれ過電流から保護する
ことが出来る。また、スイッチング用トランジスタＴｒ
１，…，Ｔｒ６のオン抵抗と抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１のそ
れぞれの合計が同じになるように抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１
で容易に調整できる。そして、これにより、スイッチン
グ用トランジスタＴｒ１，…，Ｔｒ６のオフ状態からオ
ン状態への立ち上り時間とオン状態からオフ状態への立
ち下がり時間を同じにできるため、送波パルス波形の精
度を向上することが出来る。
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路２００は、前述の第１の実施形態の送波パルス発生
回路１００の逆流防止用ダイオードＤ１〜Ｄ５と超音波
振動子Ｅの非接地端子ａの間に抵抗Ｒ６〜Ｒ１０を介設
すると共に、スイッチング用トランジスタＴｒ６と超音
波振動子Ｅの非接地端子ａの間に抵抗Ｒ１１を介設した
ものである。この送波パルス発生回路２００によれば、
抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１により、スイッチング用トランジ
スタＴｒ１，…，Ｔｒ６をそれぞれ過電流から保護する
ことが出来る。また、スイッチング用トランジスタＴｒ
１，…，Ｔｒ６のオン抵抗と抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１のそ
れぞれの合計が同じになるように抵抗Ｒ６，…，Ｒ１１
で容易に調整できる。そして、これにより、スイッチン
グ用トランジスタＴｒ１，…，Ｔｒ６のオフ状態からオ
ン状態への立ち上り時間とオン状態からオフ状態への立
ち下がり時間を同じにできるため、送波パルス波形の精
度を向上することが出来る。
【００１８】−第３の実施形態− 図６は、本発明の第３の実施形態にかかる超音波送波パ
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路３００は、それぞれ異なる電圧ＨＶ１〜ＨＶ３（Ｈ
Ｖ１＞ＨＶ２＞ＨＶ３＞接地電圧とする）を発生する電
圧源１〜３と、対応する前記電圧源１〜３が発生する電
圧ＨＶ１〜ＨＶ３を超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに
印加する電圧印加用スイッチ２１〜２３と、超音波振動
子Ｅの非接地側端子ａの電圧を超音波振動子の非接地側
端子ａに印加している電圧（最高電圧ＨＶ１を除く）で
クリッピングするためのクリッピング用スイッチ３２〜
３３と、前記電圧印加用スイッチ２１〜２３および前記
クリッピング用スイッチ３２〜３３の全てがオフ状態の
時に超音波探触子Ｅの非接地側端子ａを接地する接地用
スイッチ１１と、その接地用スイッチ１１のオン状態を
経由することなく前記電圧印加用スイッチ２１〜２３お
よび前記クリッピング用スイッチ３２〜３３をオフ状態
からオン状態に切り替え可能な駆動回路４０とを具備し
て構成されている。
ルス発生回路を示す回路図である。この送波パルス発生
回路３００は、それぞれ異なる電圧ＨＶ１〜ＨＶ３（Ｈ
Ｖ１＞ＨＶ２＞ＨＶ３＞接地電圧とする）を発生する電
圧源１〜３と、対応する前記電圧源１〜３が発生する電
圧ＨＶ１〜ＨＶ３を超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに
印加する電圧印加用スイッチ２１〜２３と、超音波振動
子Ｅの非接地側端子ａの電圧を超音波振動子の非接地側
端子ａに印加している電圧（最高電圧ＨＶ１を除く）で
クリッピングするためのクリッピング用スイッチ３２〜
３３と、前記電圧印加用スイッチ２１〜２３および前記
クリッピング用スイッチ３２〜３３の全てがオフ状態の
時に超音波探触子Ｅの非接地側端子ａを接地する接地用
スイッチ１１と、その接地用スイッチ１１のオン状態を
経由することなく前記電圧印加用スイッチ２１〜２３お
よび前記クリッピング用スイッチ３２〜３３をオフ状態
からオン状態に切り替え可能な駆動回路４０とを具備し
て構成されている。
【００１９】前記電圧印加用スイッチ２１は、スイッチ
ング用トランジスタＴｒ１と、逆流防止用ダイオードＤ
１と、バイアス抵抗Ｒ１と、クランピングダイオードＤ
２と、結合コンデンサＣ２とから構成されている。前記
電圧印加用スイッチ２２，２３も前記電圧印加用スイッ
チ２１と同様の構成である。
ング用トランジスタＴｒ１と、逆流防止用ダイオードＤ
１と、バイアス抵抗Ｒ１と、クランピングダイオードＤ
２と、結合コンデンサＣ２とから構成されている。前記
電圧印加用スイッチ２２，２３も前記電圧印加用スイッ
チ２１と同様の構成である。
【００２０】前記クリッピング用スイッチ３２は、スイ
ッチング用トランジスタＴｒ２と、逆流防止用ダイオー
ドＤ３と、バイアス抵抗Ｒ２と、クランピングダイオー
ドＤ４と、結合コンデンサＣ３とから構成されている。
前記クリッピング用スイッチ３３も前記クリッピング用
スイッチ３２と同様の構成である。
ッチング用トランジスタＴｒ２と、逆流防止用ダイオー
ドＤ３と、バイアス抵抗Ｒ２と、クランピングダイオー
ドＤ４と、結合コンデンサＣ３とから構成されている。
前記クリッピング用スイッチ３３も前記クリッピング用
スイッチ３２と同様の構成である。
【００２１】前記接地用スイッチ１１は、スイッチング
用トランジスタＴｒ６から構成されている。
用トランジスタＴｒ６から構成されている。
【００２２】前記駆動回路４０は、パルスジェネレータ
ＰＧ２と、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６とから構成され
ている。なお、パルスジェネレータＰＧ２の出力信号で
直接駆動可能なスイッチング素子を前記電圧印加用スイ
ッチ２１〜２３および前記クリッピング用スイッチ３
２，３３および前記接地用スイッチ１１に用いれば、レ
ベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６は不要である。
ＰＧ２と、レベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６とから構成され
ている。なお、パルスジェネレータＰＧ２の出力信号で
直接駆動可能なスイッチング素子を前記電圧印加用スイ
ッチ２１〜２３および前記クリッピング用スイッチ３
２，３３および前記接地用スイッチ１１に用いれば、レ
ベル変換器ＬＴ１〜ＬＴ６は不要である。
【００２３】図７の（ａ）は上記駆動回路４０から出力
する駆動信号の第１例を示すタイミングチャートであ
り、図７の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。時刻ｔ１より前は、駆動信号PULSE1，PULS
E3，PULSE5が“Ｌ”であり、電圧印加用スイッチ２１〜
２３は全てオフ状態である。また、駆動信号PULSE2，PU
LSE4が“Ｈ”であり、クリッピング用スイッチ３２〜３
３は全てオフ状態である。また、駆動信号PULSE6が
“Ｌ”であり、接地用スイッチ１１はオン状態である。
従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接地電圧にな
っている。時刻ｔ１〜ｔ２では、駆動信号PULSE5が
“Ｈ”になり、電圧印加用スイッチ２３がオン状態にな
る。また、駆動信号PULSE6が“Ｈ”になり、接地用スイ
ッチ１１がオフ状態になる。従って、超音波振動子Ｅの
非接地端子ａは電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ２〜ｔ３で
は、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、電圧印加用スイッ
チ２２がオン状態になる。電圧印加用スイッチ２３のス
イッチング用トランジスタＴｒ５は導通状態であるが、
逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ２）
になるため、電圧印加用スイッチ２３としてはオフ状態
になる。また、駆動信号PULSE6は“Ｈ”のままであり、
接地用スイッチ１１はオフ状態のままである。従って、
超音波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ２になる。時
刻ｔ３〜ｔ４では、駆動信号PULSE1が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ２１がオン状態になる。電圧印加用ス
イッチ２３のスイッチング用トランジスタＴｒ５は導通
状態であるが、逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（Ｈ
Ｖ３＜ＨＶ１）になるため、電圧印加用スイッチ２３と
してはオフ状態になる。また、電圧印加用スイッチ２２
のスイッチング用トランジスタＴｒ３も導通状態である
が、逆流防止用ダイオードＤ５が逆電圧（ＨＶ２＜ＨＶ
１）になるため、電圧印加用スイッチ２２としてはオフ
状態になる。また、駆動信号PULSE6は“Ｈ”のままであ
り、接地用スイッチ１１はオフ状態のままである。従っ
て、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ１にな
る。
する駆動信号の第１例を示すタイミングチャートであ
り、図７の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。時刻ｔ１より前は、駆動信号PULSE1，PULS
E3，PULSE5が“Ｌ”であり、電圧印加用スイッチ２１〜
２３は全てオフ状態である。また、駆動信号PULSE2，PU
LSE4が“Ｈ”であり、クリッピング用スイッチ３２〜３
３は全てオフ状態である。また、駆動信号PULSE6が
“Ｌ”であり、接地用スイッチ１１はオン状態である。
従って、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは接地電圧にな
っている。時刻ｔ１〜ｔ２では、駆動信号PULSE5が
“Ｈ”になり、電圧印加用スイッチ２３がオン状態にな
る。また、駆動信号PULSE6が“Ｈ”になり、接地用スイ
ッチ１１がオフ状態になる。従って、超音波振動子Ｅの
非接地端子ａは電圧ＨＶ３になる。時刻ｔ２〜ｔ３で
は、駆動信号PULSE3が“Ｈ”になり、電圧印加用スイッ
チ２２がオン状態になる。電圧印加用スイッチ２３のス
イッチング用トランジスタＴｒ５は導通状態であるが、
逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ２）
になるため、電圧印加用スイッチ２３としてはオフ状態
になる。また、駆動信号PULSE6は“Ｈ”のままであり、
接地用スイッチ１１はオフ状態のままである。従って、
超音波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ２になる。時
刻ｔ３〜ｔ４では、駆動信号PULSE1が“Ｈ”になり、電
圧印加用スイッチ２１がオン状態になる。電圧印加用ス
イッチ２３のスイッチング用トランジスタＴｒ５は導通
状態であるが、逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（Ｈ
Ｖ３＜ＨＶ１）になるため、電圧印加用スイッチ２３と
してはオフ状態になる。また、電圧印加用スイッチ２２
のスイッチング用トランジスタＴｒ３も導通状態である
が、逆流防止用ダイオードＤ５が逆電圧（ＨＶ２＜ＨＶ
１）になるため、電圧印加用スイッチ２２としてはオフ
状態になる。また、駆動信号PULSE6は“Ｈ”のままであ
り、接地用スイッチ１１はオフ状態のままである。従っ
て、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧ＨＶ１にな
る。
【００２４】時刻ｔ４〜ｔ５では、駆動信号PULSE1が
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２１がオフ状態に戻
る。また、駆動信号PULSE2が“Ｌ”になり、クリッピン
グ用スイッチ３２がオン状態になる。従って、超音波振
動子Ｅの非接地端子ａは電圧（ＨＶ２＋α）になる。こ
こで、α＝（クリッピング用スイッチ３２のスイッチン
グ用トランジスタＴｒ２のドレイン−ソース間電圧）＋
（逆流防止用ダイオードＤ３の順方向電圧）である。電
圧印加用スイッチ２２のスイッチング用トランジスタＴ
ｒ３は導通状態であるが、逆流防止用ダイオードＤ５が
逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ２＋α）になるため、電圧印加用
スイッチ２２としてはオフ状態である。電圧印加用スイ
ッチ２３のスイッチング用トランジスタＴｒ５は導通状
態であるが、逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（ＨＶ
３＜ＨＶ２＋α）になるため、電圧印加用スイッチ２３
としてはオフ状態である。また、駆動信号PULSE6は
“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態の
ままである。超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性
負荷があっても、クリッピング用スイッチ３２がオン状
態であるため、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは速やか
に電圧（ＨＶ２＋α）になり、立ち下りの鈍化を生じな
い。
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２１がオフ状態に戻
る。また、駆動信号PULSE2が“Ｌ”になり、クリッピン
グ用スイッチ３２がオン状態になる。従って、超音波振
動子Ｅの非接地端子ａは電圧（ＨＶ２＋α）になる。こ
こで、α＝（クリッピング用スイッチ３２のスイッチン
グ用トランジスタＴｒ２のドレイン−ソース間電圧）＋
（逆流防止用ダイオードＤ３の順方向電圧）である。電
圧印加用スイッチ２２のスイッチング用トランジスタＴ
ｒ３は導通状態であるが、逆流防止用ダイオードＤ５が
逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ２＋α）になるため、電圧印加用
スイッチ２２としてはオフ状態である。電圧印加用スイ
ッチ２３のスイッチング用トランジスタＴｒ５は導通状
態であるが、逆流防止用ダイオードＤ９が逆電圧（ＨＶ
３＜ＨＶ２＋α）になるため、電圧印加用スイッチ２３
としてはオフ状態である。また、駆動信号PULSE6は
“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１１はオフ状態の
ままである。超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性
負荷があっても、クリッピング用スイッチ３２がオン状
態であるため、超音波振動子Ｅの非接地端子ａは速やか
に電圧（ＨＶ２＋α）になり、立ち下りの鈍化を生じな
い。
【００２５】時刻ｔ５〜ｔ６では、駆動信号PULSE3が
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２２のスイッチング
用トランジスタＴｒ３は遮断状態になり、電圧印加用ス
イッチ２２がオフ状態になる。また、駆動信号PULSE2が
“Ｈ”に戻り、クリッピング用スイッチ３２がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｌ”になり、クリッ
ピング用スイッチ３３がオン状態になる。従って、超音
波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧（ＨＶ３＋β）にな
る。ここで、β＝（クリッピング用スイッチ３３のスイ
ッチング用トランジスタＴｒ４のドレイン−ソース間電
圧）＋（逆流防止用ダイオードＤ７の順方向電圧）であ
る。電圧印加用スイッチ２３のスイッチング用トランジ
スタＴｒ３は導通状態であるが、逆流防止用ダイオード
Ｄ９が逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ３＋β）になるため、電圧
印加用スイッチ２３としてはオフ状態である。また、駆
動信号PULSE6は“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１
１はオフ状態のままである。超音波振動子Ｅの非接地側
端子ａに容量性負荷があっても、クリッピング用スイッ
チ３３がオン状態であるため、超音波振動子Ｅの非接地
端子ａは速やかに電圧（ＨＶ３＋β）になり、立ち下り
の鈍化を生じない。
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２２のスイッチング
用トランジスタＴｒ３は遮断状態になり、電圧印加用ス
イッチ２２がオフ状態になる。また、駆動信号PULSE2が
“Ｈ”に戻り、クリッピング用スイッチ３２がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE4が“Ｌ”になり、クリッ
ピング用スイッチ３３がオン状態になる。従って、超音
波振動子Ｅの非接地端子ａは電圧（ＨＶ３＋β）にな
る。ここで、β＝（クリッピング用スイッチ３３のスイ
ッチング用トランジスタＴｒ４のドレイン−ソース間電
圧）＋（逆流防止用ダイオードＤ７の順方向電圧）であ
る。電圧印加用スイッチ２３のスイッチング用トランジ
スタＴｒ３は導通状態であるが、逆流防止用ダイオード
Ｄ９が逆電圧（ＨＶ３＜ＨＶ３＋β）になるため、電圧
印加用スイッチ２３としてはオフ状態である。また、駆
動信号PULSE6は“Ｈ”のままであり、接地用スイッチ１
１はオフ状態のままである。超音波振動子Ｅの非接地側
端子ａに容量性負荷があっても、クリッピング用スイッ
チ３３がオン状態であるため、超音波振動子Ｅの非接地
端子ａは速やかに電圧（ＨＶ３＋β）になり、立ち下り
の鈍化を生じない。
【００２６】時刻ｔ６より後は、駆動信号PULSE5が
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２３のスイッチング
用トランジスタＴｒ５は遮断状態になり、電圧印加用ス
イッチ２３がオフ状態になる。また、駆動信号PULSE4が
“Ｈ”に戻り、クリッピング用スイッチ３３がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE6が“Ｌ”になり、接地用
スイッチ１１はオン状態になる。従って、超音波振動子
Ｅの非接地端子ａは接地電圧になる。
“Ｌ”に戻り、電圧印加用スイッチ２３のスイッチング
用トランジスタＴｒ５は遮断状態になり、電圧印加用ス
イッチ２３がオフ状態になる。また、駆動信号PULSE4が
“Ｈ”に戻り、クリッピング用スイッチ３３がオフ状態
に戻る。また、駆動信号PULSE6が“Ｌ”になり、接地用
スイッチ１１はオン状態になる。従って、超音波振動子
Ｅの非接地端子ａは接地電圧になる。
【００２７】以上により、図７の（ｂ）に示すように、
疑似サイン波の送波パルスを発生することが出来る。そ
して、超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性負荷が
あっても、超音波振動子Ｅの非接地端子ａの電圧に、立
ち下りの鈍化は生じない。
疑似サイン波の送波パルスを発生することが出来る。そ
して、超音波振動子Ｅの非接地側端子ａに容量性負荷が
あっても、超音波振動子Ｅの非接地端子ａの電圧に、立
ち下りの鈍化は生じない。
【００２８】図８の（ａ）は上記駆動回路４０から出力
する駆動信号の第２例を示すタイミングチャートであ
り、図８の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。この第２例では、接地用スイッチ１１のオ
ン状態を経由して、順に電圧印加用スイッチ２１〜２３
を所定時間だけオン状態にしている。なお、クリッピン
グ用スイッチ３２，３３はオフ状態のままである。これ
により、図８の（ｂ）に示すように、異なる電圧の矩形
波の送波パルス（バースト波）を任意の順で発生するこ
とが出来る。
する駆動信号の第２例を示すタイミングチャートであ
り、図８の（ｂ）は前記駆動信号に対応する超音波振動
子Ｅの非接地端子ａの電圧の変化を示すタイミングチャ
ートである。この第２例では、接地用スイッチ１１のオ
ン状態を経由して、順に電圧印加用スイッチ２１〜２３
を所定時間だけオン状態にしている。なお、クリッピン
グ用スイッチ３２，３３はオフ状態のままである。これ
により、図８の（ｂ）に示すように、異なる電圧の矩形
波の送波パルス（バースト波）を任意の順で発生するこ
とが出来る。
【００２９】以上の送波パルス発生回路３００によれ
ば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る。また、超音波振
動子の非接地側端子に容量性負荷があっても、その電圧
を速やかに降下させることが出来る。つまり、波形の立
ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。
ば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波形
の送波パルスを発生することが出来る。また、超音波振
動子の非接地側端子に容量性負荷があっても、その電圧
を速やかに降下させることが出来る。つまり、波形の立
ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。
【００３０】−第４の実施形態− 図９は、本発明の第４の実施形態に係る超音波診断装置
の構成図である。この超音波診断装置１０００は、超音
波パルスを送信し超音波エコーを受信する超音波探触子
１００１と、走査平面を電子走査して音線信号を取得す
る送受信制御部１００２と、前記超音波エコーの強度に
基づく画像データを生成するＢモード処理部１００３
と、前記超音波エコーのドプラ成分のパワーに基づく画
像データを生成するＰＤモード処理部１００４と、前記
超音波エコーのドプラ成分の位相に基づく画像データを
生成するＣＦＭモード処理部１００５と、前記画像デー
タにより表示画像を生成する中央処理部１００６と、前
記表示画像を表示するＣＲＴ１００７と、操作者が指示
を入力する入力装置１００８とを具備している。
の構成図である。この超音波診断装置１０００は、超音
波パルスを送信し超音波エコーを受信する超音波探触子
１００１と、走査平面を電子走査して音線信号を取得す
る送受信制御部１００２と、前記超音波エコーの強度に
基づく画像データを生成するＢモード処理部１００３
と、前記超音波エコーのドプラ成分のパワーに基づく画
像データを生成するＰＤモード処理部１００４と、前記
超音波エコーのドプラ成分の位相に基づく画像データを
生成するＣＦＭモード処理部１００５と、前記画像デー
タにより表示画像を生成する中央処理部１００６と、前
記表示画像を表示するＣＲＴ１００７と、操作者が指示
を入力する入力装置１００８とを具備している。
【００３１】前記送受信制御部１００２は、前記第１の
実施形態にかかる超音波送波パルス発生回路１００（又
は前記第２の実施形態にかかる超音波送波パルス発生回
路２００、又は前記第３の実施形態にかかる超音波送波
パルス発生回路３００）を含んでおり、前記超音波探触
子１００１の超音波振動子Ｅへ送波パルスを送る。
実施形態にかかる超音波送波パルス発生回路１００（又
は前記第２の実施形態にかかる超音波送波パルス発生回
路２００、又は前記第３の実施形態にかかる超音波送波
パルス発生回路３００）を含んでおり、前記超音波探触
子１００１の超音波振動子Ｅへ送波パルスを送る。
【００３２】以上の超音波診断装置１０００によれば、
次の効果が得られる。 (１)送波パルスを任意の波形にできるため、周波数スペ
クトラムをコントロールしたり、ピークパワーを抑制す
ることが出来る。また、ＣＷ時には疑似サイン波とする
ことで、送波損失の低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎ
の向上を実現できる。 (２)トリプレックスモードのような複合モード時に、複
合モードを構成する各モード毎にそれに適した波形の送
波パルスを印加することで、画質（感度）を向上でき
る。 (３)開口中心から離れた超音波振動子ほど低い電圧を印
加することで、送波アポダイゼーションが容易に可能と
なる。すなわち、サイドローブを低減でき、画質を向上
できる。また、１波毎に電圧とパルス幅を変えること
で、アポダイズドチャープ信号を作ることが出来る。
次の効果が得られる。 (１)送波パルスを任意の波形にできるため、周波数スペ
クトラムをコントロールしたり、ピークパワーを抑制す
ることが出来る。また、ＣＷ時には疑似サイン波とする
ことで、送波損失の低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎ
の向上を実現できる。 (２)トリプレックスモードのような複合モード時に、複
合モードを構成する各モード毎にそれに適した波形の送
波パルスを印加することで、画質（感度）を向上でき
る。 (３)開口中心から離れた超音波振動子ほど低い電圧を印
加することで、送波アポダイゼーションが容易に可能と
なる。すなわち、サイドローブを低減でき、画質を向上
できる。また、１波毎に電圧とパルス幅を変えること
で、アポダイズドチャープ信号を作ることが出来る。
【００３３】
【発明の効果】本発明の超音波送波パルス発生回路によ
れば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波
形の送波パルスを発生することが出来る。また、送波パ
ルスの立ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。本発
明の超音波診断装置によれば、矩形波だけでなく、サイ
ン波や三角波のような波形の超音波パルスを送信するこ
とが出来る。このため、周波数スペクトラムをコントロ
ールしたり、ピークパワーを抑制することが出来る。ま
た、ＣＷ時には疑似サイン波とすることで、送波損失の
低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎの向上を実現でき
る。また、トリプレックスモードのような複合モード時
に、複合モードを構成する各モード毎にそれに適した波
形の送波パルスを印加することで、画質（感度）を向上
できる。さらに、開口中心から離れた超音波振動子ほど
低い電圧を印加することで、送波アポダイゼーションが
容易に可能となる。すなわち、サイドローブを低減で
き、画質を向上できる。また、１波毎に電圧とパルス幅
を変えることで、アポダイズドチャープ信号を作ること
が出来る。
れば、矩形波だけでなく、サイン波や三角波のような波
形の送波パルスを発生することが出来る。また、送波パ
ルスの立ち下りが鈍ってしまうことを防止できる。本発
明の超音波診断装置によれば、矩形波だけでなく、サイ
ン波や三角波のような波形の超音波パルスを送信するこ
とが出来る。このため、周波数スペクトラムをコントロ
ールしたり、ピークパワーを抑制することが出来る。ま
た、ＣＷ時には疑似サイン波とすることで、送波損失の
低減，クロストークの低減，Ｓ／Ｎの向上を実現でき
る。また、トリプレックスモードのような複合モード時
に、複合モードを構成する各モード毎にそれに適した波
形の送波パルスを印加することで、画質（感度）を向上
できる。さらに、開口中心から離れた超音波振動子ほど
低い電圧を印加することで、送波アポダイゼーションが
容易に可能となる。すなわち、サイドローブを低減で
き、画質を向上できる。また、１波毎に電圧とパルス幅
を変えることで、アポダイズドチャープ信号を作ること
が出来る。
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる送波パルス発
生回路を示す回路図である。
生回路を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる送波パルス発
生回路における駆動信号およびサイン波状の電圧波形の
タイミング図である。
生回路における駆動信号およびサイン波状の電圧波形の
タイミング図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる送波パルス発
生回路における送波パルスの立ち下りの鈍化を示す説明
図である。
生回路における送波パルスの立ち下りの鈍化を示す説明
図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる送波パルス発
生回路における駆動信号およびバースト波状の電圧波形
のタイミング図である。
生回路における駆動信号およびバースト波状の電圧波形
のタイミング図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる送波パルス発
生回路を示す回路図である。
生回路を示す回路図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる送波パルス発
生回路を示す回路図である。
生回路を示す回路図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる送波パルス発
生回路における駆動信号およびサイン波状の電圧波形の
タイミング図である。
生回路における駆動信号およびサイン波状の電圧波形の
タイミング図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる送波パルス発
生回路における駆動信号およびバースト波状の電圧波形
のタイミング図である。
生回路における駆動信号およびバースト波状の電圧波形
のタイミング図である。
【図９】本発明の第４の実施形態にかかる超音波診断装
置の構成図である。
置の構成図である。
１〜５ 電圧源 ６〜１０，２１〜２３ 電圧印加用スイッチ １１ 接地用スイッチ １２，４０ 駆動回路 ３２，３３ クリッピング用スイ
ッチ １００，２００，３００ 送波パルス発生回路 １０００ 超音波診断装置 １００２ 送受信制御部
ッチ １００，２００，３００ 送波パルス発生回路 １０００ 超音波診断装置 １００２ 送受信制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−234202（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367655（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−201359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−134133（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−81684（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/14 G01N 29/22
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれ異なる正極性の電圧を発生する
複数の電圧源と、対応する前記電圧源が発生する電圧を
超音波振動子の非接地側端子に印加する複数の電圧印加
用スイッチと、それら電圧印加用スイッチの全てがオフ
状態の時に超音波探触子の非接地側端子を接地する接地
用スイッチと、各々の前記電圧印加用スイッチと前記接
地用スイッチとの間にそれぞれ設けられた複数の逆流防
止用ダイオードと、その接地用スイッチのオン状態を経
由することなく前記電圧印加用スイッチをオフ状態から
オン状態に切り替え可能であるとともに、前記超音波振
動子の非接地側端子に印加する超音波送波パルスであっ
て、該オン状態である各々の前記電圧印加用スイッチか
ら供給される正極性の電圧から成り前記電圧印加用スイ
ッチを該オン状態にするための各々の駆動信号パルスの
時間幅よりも長い時間幅を有する超音波送波パルスを発
生する駆動回路とを具備したことを特徴とする超音波送
波パルス発生回路。 - 【請求項２】 それぞれ異なる電圧を発生するｍ（≧
２）個の電圧源と、対応する前記電圧源が発生する電圧
を超音波振動子の非接地側端子に印加するｍ個の電圧印
加用スイッチと、超音波振動子の非接地側端子の電圧を
超音波振動子の非接地側端子に印加している電圧（最高
電圧を除く）でクリッピングするための（ｍ−１）個の
クリッピング用スイッチと、前記電圧印加用スイッチお
よび前記クリッピング用スイッチの全てがオフ状態の時
に超音波探触子の非接地側端子を接地する接地用スイッ
チと、その接地用スイッチのオン状態を経由することな
く前記電圧印加用スイッチおよび前記クリッピング用ス
イッチをオフ状態からオン状態に切り替え可能な駆動回
路とを具備したことを特徴とする超音波送波パルス発生
回路。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の超音波
送波パルス発生回路を具備したことを特徴とする超音波
診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09219378A JP3139982B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 超音波送波パルス発生回路および超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09219378A JP3139982B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 超音波送波パルス発生回路および超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1156839A JPH1156839A (ja) | 1999-03-02 |
| JP3139982B2 true JP3139982B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=16734489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09219378A Expired - Fee Related JP3139982B2 (ja) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | 超音波送波パルス発生回路および超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3139982B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4946572B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2012-06-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
| US8961421B2 (en) * | 2007-04-19 | 2015-02-24 | General Electric Company | Transmit/receive circuitry for ultrasound systems |
| JP2010042146A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波撮像装置 |
| JP5337523B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-11-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
| WO2010114086A1 (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | 株式会社 日立メディコ | 超音波診断装置、及び送波信号発生回路 |
| JP6398616B2 (ja) * | 2014-10-31 | 2018-10-03 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波測定装置及び超音波画像装置 |
| DE102019206318A1 (de) * | 2019-05-03 | 2020-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Kumulative Kurzpulsemission für gepulste LIDAR-Vorrichtungen mit langer Belichtungszeit |
| CN110075431A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-02 | 成都工业学院 | 一种聚焦超声驱动电路 |
-
1997
- 1997-08-14 JP JP09219378A patent/JP3139982B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1156839A (ja) | 1999-03-02 |
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