JP3302936B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、配列振動子により送受
信を行なう超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】配列振動子の各振動子に与えるパルスの
発生開始タイミングをずらすことにより、体内のある被
検部において超音波ビームの収束を行なう送信フォーカ
シングの技術は現在では公知のものとなっている。ビー
ム制御には、セクタ走査とリニア走査がある。

【０００３】図１０はセクタ走査の送信回路のブロック
図である。図１０において、１は探触子であり、配列さ
れた振動子１１〜１８を含む。３０は送信タイミング信
号を発生する送信タイミング制御回路、３１〜３８は送
信タイミング制御回路３０のタイミング信号にもとづき
送信パルスを発生する送信パルス発生回路であるドライ
バ、４０は振動子１１〜１８により受信されたエコーを
遅延加算する受信ビームフォーマである。まず送信タイ
ミング制御回路３０は、超音波ビームを集束させたい部
位に同時に到達するようなタイミングで送信タイミング
信号をドライバ３１〜３８に出力する。ドライバ３１〜
３８は、受けた信号をもとに高電圧の送信パルスを発生
し、振動子１１〜１８に送る。ここで、各ドライバと各
振動子は１対１に接続されている。振動子１１〜１８で
超音波に変換された信号は、図示されない体内において
反射し、振動子１１〜１８において電気信号に変換され
て受信ビームフォーマ４０にて遅延加算される。

【０００４】図１１はリニア走査の送信回路のブロック
図である。図１１において、１は探触子であり、配列さ
れた振動子１１〜２６を含む。３０は送信タイミング信
号を発生する送信タイミング制御回路、３１〜３８は送
信パルスを発生する送信パルス発生回路であるドライ
バ、４０は受信のためのビームフォーマ、４１〜４８は
スイッチである。スイッチ４１〜４８は、図示されてい
るような２対１のスイッチであり、ａ−ｃまたはｂ−ｃ
に接続が切換可能である。

【０００５】リニア走査では、ビーム位置（開口）を移
動することで走査を行なう。たとえばスイッチ４１〜４
８を全てａ−ｃに接続すると、選択される振動子は１１
〜１８であり、ビームの中心は振動子１４と１５の間に
なる。次に、スイッチ４１のみをｂ−ｃに切り替えると
選択される振動子は１２〜１９となり、ビームの中心は
振動子１５と１６の間に移動する。このようにスイッチ
４１〜４８を順次切り替えることによってビーム位置を
移動させ、走査を行なう。

【０００６】上記の例ではビーム位置を振動子１つ分ず
つ移動するが、振動子１／２分のピッチで移動すること
もできる。この場合にはスイッチ４１〜４８はａ−ｃま
たはｂ−ｃに接続するか、いずれにも接続しないの３と
おりが選択できるようにしておく。例えば、スイッチ４
１〜４８を全てａ−ｃに接続すると、選択される振動子
は１１〜１８であり、ビームの中心は振動子１４と１５
の間になる。次にスイッチ４１のみを「いずれにも接続
しない」に切り替えると選択される振動子は１２〜１８
となり、ビームの中心は振動子１５に移動する。さらに
スイッチ４１をｂ−ｃに接続すると、ビーム中心は振動
子１５と１６の間に移動する。このようにして、振動子
間隔の１／２のピッチでのビーム移動が可能である。

【０００７】超音波診断装置においては、通常のＢモー
ド画像の走査の他に、パルスドプラのための走査や、カ
ラーフローのための走査があり、最近ではＢモードとこ
れらのモードが両立してリアルタイムで行なえるよう
に、送信パルスごとにモードを切り替えるような機能を
備える装置が多くなっている。Ｂモードに較べ、パルス
ドプラやカラーフローではその特質により送信の波数を
増やすのが通常であるが、同一の振幅により波数を増や
すと送信パルスのパワーが増大する。安全性を考慮する
ために最大パワーは制限されており、これを越えないよ
うにする必要があるが、波数の多いパルスドプラやカラ
ーフローに合わせて送信振幅を下げると、Ｂモードの画
像が暗くなりノイズが多くなるという問題が発生する。
このため、異なる送信振幅を発生するために、例えば特
開平５−１６１６４６号公報のように複数の送信ドライ
バを用意することが考えられている。

【０００８】図１２は複数のドライバを有する送信回路
の例である。図１２において、１は探触子であり、振動
子１１〜１８を含む。３０は送信タイミング制御回路、
１３１〜１３８は送信パルス発生回路であるドライバ
で、それぞれａ，ｂの２つのドライバを有する。７１〜
７８はスイッチで、制御回路３０のタイミングパルスを
ドライバ１３１〜１３８のａ，ｂいずれのドライバに送
るかを選択する。スイッチ８１〜８８はドライバ１３１
〜１３８のａ，ｂの使用する側のドライバと振動子１１
〜１８を接続するスイッチ、７０はドライバ１３１〜１
３８のｂ側のための高圧電源、８０はドライバ１３１〜
１３８のａ側のための高圧電源、４０は受信ビームフォ
ーマである。ドライバ１３１ａ〜１３８ａおよび１３１
ｂ〜１３８ｂの送信出力振幅は、高圧電源８０および高
圧電源７０の出力電圧ＶａおよびＶｂにより決定され
る。

【０００９】これらの構成において、例えば高圧電源７
０の出力電圧Ｖｂは低く、高圧電源８０の電圧Ｖａは高
く設定しておき、Ｂモードにおいてはスイッチ７１〜７
８および８１〜８８は全てスイッチがａ側に接続し、高
圧電源８０による電圧Ｖａを用いてドライバ１３１ａ〜
１３８ａにより送信パルスを発生、ドプラモードにおい
ては、スイッチ７１〜７８および８１〜８８は全てスイ
ッチがｂ側に接続し、高圧電源７０による電圧Ｖｂを用
いてドライバ１３１ｂ〜１３８ｂにより送信パルスを発
生する、というようにモードにより分けて使用される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来の方法では、Ｂモードにおいては１回の送信に用い
るドライバの数は使用する振動子と同一なだけ必要であ
った。また、Ｂモードとパルスドプラやカラーフローを
同時に行いたい場合には、それぞれの送信出力に合わせ
るために、それぞれのモードのためのドライバを用意
し、切り替えて使用する必要があり、使用する振動子の
倍のドライバが必要になるという問題を有していた。

【００１１】またＢモードにおいては、例えば図１３に
示すように、複数の振動子１１、１２と１３、１４と１
５、１６と１７、１８とを、それぞれ１つのドライバ３
１、３３、３５、３７で駆動することを考えると、送信
・受信ともに複数の探触子が束ねられてしまうため、複
数の振動子が１つの振動子としての役目しか果たさず、
振動子数を半分にしたのと同等になり、サイドローブが
増えるなどの問題が発生する。

【００１２】本発明は、これらの問題を解決し、少ない
ドライバにより優れたビーム形状を実現し、画質の高い
超音波診断装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、複数の振動子とドライバの接続をダイオ
ードなどのスイッチを用いることで、送信波形発生時の
みに複数の振動子が接続されるようにして、受信時の各
振動子を分離することで高い画質を実現するようにした
ものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、配列され
た複数の振動子と、前記複数の振動子に接続されるダイ
オードからなる第１のスイッチと、前記第１のスイッチ
に接続される第２のスイッチと、前記第１及び第２のス
イッチを経由して前記振動子に送信パルスを供給するド
ライバと、前記ドライバから送信パルスを発生するため
のタイミング信号をＯＮ−ＯＦＦするためのドライバ選
択スイッチと、前記ドライバ選択スイッチを介して前記
ドライバにタイミング信号を供給する送信タイミング制
御回路と、前記ドライバで送信パルスを発生するための
第１及び第２の高圧電源とから構成され、Ｂモードのみ
のような単一モードでは、前記第１及び第２の高圧電源
の電圧を等しくし、前記ドライバと前記振動子が１対１
で接続するように前記第２のスイッチおよび前記ドライ
バ選択スイッチを切り替え、Ｂ−パルスドプラモードの
ような複合モードでは、第１の状態では第１の高圧電源
を選択し、第２の状態では第２の高圧電源を選択し、１
つの前記ドライバと２つの前記振動子を接続するように
前記第２のスイッチを設定することを特徴とする超音波
診断装置であり、セクタ走査におけるドライバと振動子
の間にスイッチを設けることで、受信時における分解能
の低下を起こすことなく、ドライバの数を低減すること
ができる。

【００１５】請求項２記載の発明は、配列された複数の
振動子と、前記複数の振動子に接続されるダイオードか
らなる第１のスイッチと、前記第１のスイッチのうち半
数に接続される第２のスイッチと、前記第１及び第２の
スイッチに接続される出力制限用ダイオードと、前記出
力制限用ダイオード、前記第１及び第２のスイッチを経
由して前記振動子に送信パルスを供給するドライバと、
前記ドライバから送信パルスを発生するためのタイミン
グ信号をＯＮ−ＯＦＦするためのドライバ選択スイッチ
と、前記ドライバ選択スイッチを介して前記ドライバに
タイミング信号を供給する送信タイミング制御回路と、
前記ドライバで送信パルスを発生するための第１及び第
２の高圧電源とから構成され、Ｂモードのみのような単
一モードでは、前記第１及び第２の高圧電源の電圧を等
しくし、前記ドライバと前記振動子が１対１で接続する
ように前記第２のスイッチおよび前記ドライバ選択スイ
ッチを切り替え、Ｂ−パルスドプラモードのような複合
モードでは、第１の状態では第１の高圧電源を選択し、
第２の状態では第２の高圧電源を選択し、１つの前記ド
ライバと２つの前記振動子を接続するように前記第２の
スイッチを設定することを特徴とする超音波診断装置で
あり、スイッチとしてダイオードを使用することで、ス
イッチの切り替え制御を行なう手間を省き、低いコスト
によりドライバの数を低減することができる。また、リ
ニア走査におけるドライバと振動子を切り替えるための
第１のスイッチの間に第２のスイッチを設けることで、
受信時における分解能の低下を起こすことなく、ドライ
バの数を低減することができる。

【００１６】請求項３記載の発明は、配列された複数の
振動子と、前記複数の振動子のうち隣り合った２つの前
記振動子を接続するダイオードスイッチと振動子選択ス
イッチとが直列接続された連結回路と、前記複数の振動
子に接続されるダイオードからなる第１のスイッチと、
前記第１のスイッチに接続される出力制限用ダイオード
と、前記出力制限用ダイオード及び前記第１のスイッチ
を経由して前記振動子に送信パルスを供給するドライバ
と、前記ドライバから送信パルスを発生するためのタイ
ミング信号をＯＮ−ＯＦＦするためのドライバ選択スイ
ッチと、前記ドライバ選択スイッチを介して前記ドライ
バにタイミング信号を供給する送信タイミング制御回路
と、前記ドライバで送信パルスを発生するための第１及
び第２の高圧電源とから構成され、Ｂモードのみのよう
な単一モードでは、前記第１及び第２の高圧電源の電圧
を等しくし、前記ドライバと前記振動子が１対１で接続
するように前記第２のスイッチおよび前記ドライバ選択
スイッチを切り替え、Ｂ−パルスドプラモードのような
複合モードでは、第１の状態では第１の高圧電源を選択
し、第２の状態では第２の高圧電源を選択し、１つの前
記ドライバと２つの前記振動子を接続するように前記第
２のスイッチを設定することを特徴とする超音波診断装
置であり、スイッチとしてダイオードを使用すること
で、スイッチの切り替え制御を行なう手間を省き、低い
コストによりドライバの数を低減することができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、前記出力制限用ダ
イオードが双方向性で、前記ドライバがバイポーラパル
スを発生するようにしたものである。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。なお、説明の便宜上、以下の各実施
の形態を示す図面では、従来例の説明に用いた符号を同
様な構成要素に対して用いてある。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
ける超音波診断装置の送信回路のブロック図である。図
１において、１は探触子であり、配列された振動子１１
〜１８を含む。３０は送信タイミング信号を発生する制
御回路、３１、３３、３５、３７は制御回路３０のタイ
ミング信号にもとずき送信パルスを発生する送信パルス
発生回路であるドライバ、４０は振動子１１〜１８によ
り受信されたエコーを遅延加算する受信ビームフォー
マ、５１〜６６はそれぞれ隣り合う２個の振動子を１個
のドライバに接続するスイッチであり、互いに極性を逆
にして並列接続された２つのダイオードからなる。

【００２２】本実施の形態１では、図１３の従来例と比
較し、ダイオード５１〜６６がドライバ３１、３３、３
５、３７と振動子１１〜１８の間に入っている点が異な
る。送信時には、高い電圧を持つ送信パルスがドライバ
３１、３３、３５、３７から出力される。このパルスが
振幅が大きいためにダイオード５１〜６６はオンになり
ダイオード５１〜６６を通過し、振動子１１〜１８に達
する。次に振動子１１〜１８により体内からの信号が受
信された場合、この受信信号は振幅が小さいために、ダ
イオード５１〜６６はオフのままであり、隣り合った振
動子が接続されることはない。つまりダイオード５１〜
６６は、送信時のみにオンになるスイッチと同じ役割を
果たす。もちろんダイオード５１〜６６の代わりに送信
時のみオンするようなスイッチを使用してもよいが、切
換手段が必要なことなどからダイオードを用いるほうが
よい。

【００２３】このように、本実施の形態１によれば、ダ
イオード５１〜６６を設けることにより、送信パルスの
みを複数の振動子が共有し、受信時には独立することが
できるため、送信・受信時の両方で接続されている図１
３の場合に比べて、良好なビーム形状を得ることができ
る。

【００２４】（実施の形態２） 図２は本発明の第２の実施の形態における超音波診断装
置の送信回路のブロック図である。図２において１は探
触子で、配列された振動子１１〜２６を含む。３０は送
信タイミング信号を発生する送信タイミング制御回路、
３１、３３、３５、３７は送信タイミング制御回路３０
のタイミング信号にもとずき送信パルスを発生する送信
パルス発生回路であるドライバ、４０は振動子１１〜１
８により受信されたエコーを遅延加算する受信ビームフ
ォーマ、４１〜４８は使用する振動子を選択することで
ビーム位置を変化させる第１のスイッチ、５１〜６６は
それぞれ隣り合う２個の振動子を１個のドライバに接続
するする第２のスイッチであり、互いに極性を逆にして
並列接続した２つのダイオードからなる。

【００２５】本実施の形態２は、第１の実施の形態にお
いて、開口を移動できるような第１のスイッチ４１〜４
８を加えたものであり、基本的な動作は第１の実施の形
態と同様である。ダイオード５１〜６６がドライバ３
１、３３、３５、３７とスイッチ４１〜４８の間に入っ
ているため、送信時には高い電圧を持つ送信パルスがド
ライバ３１、３３、３５、３７から出力される。このパ
ルスは、振幅が大きいためにダイオード５１〜６６はオ
ンになり、ダイオード５１〜６６を通過し、振動子１１
〜１８に達する。次に振動子１１〜１８により体内から
の信号が受信された場合、この受信信号は振幅が小さい
ためにダイオード５１〜６６はオフのままであり、隣り
合った振動子が接続されることはない。つまりダイオー
ド５１〜６６は、送信時のみにオンになるスイッチと同
じ役割を果たす。

【００２６】次に、本実施の形態２において、開口位置
を移動する場合の動作を図３および図４を用いて説明す
る。図３は振動子１１〜１８を用いてビーム中心を振動
子１４と１５の間に位置させた場合である（丸印が、振
動子に対応する位置。上より振動子１１、１２、１３、
・・・１８）。このときには振動子１１と１２をドライ
バ３１、振動子１３と１４をドライバ３３、振動子１５
と１６をドライバ３５、振動子１７と１８をドライバ３
７が駆動し、駆動タイミングは図３の送信タイミング制
御回路３０の上に図示したように、中央の振動子に接続
されているドライバ３３、３５は遅く、端部の振動子に
接続されているドライバ３１、３７は早いタイミングで
パルスを発生する。この結果、出力は探触子１の左に図
示したようになる。

【００２７】次に開口位置を振動子１個分ずらした場合
について図４を用いて説明する。このとき振動子１２と
１９をドライバ３１、振動子１３と１４をドライバ３
３、振動子１５と１６をドライバ３５、振動子１７と１
８をドライバ３７が駆動し、駆動タイミングは図４の送
信制御回路３０の上に図示したように行われ、出力は探
触子１の左に図示したようになる。開口位置により端か
ら２ｃｈずつ束ねられるか、あるいは、両端を束ねて残
りを２ｃｈずつ束ねるというように、ビーム形成方法に
幾分の差異が発生するが、実使用上では使用する振動子
の数が多いため、ビームの形状はほとんど変化がなく、
問題にはならない。

【００２８】このように、本実施の形態２によれば、リ
ニア走査の場合においても、ダイオード５１〜６６を設
けることにより、送信パルスのみを複数の振動子が共有
し、受信時には独立することができるため、ドライバの
数を低減しつつ、ビーム形状の劣化を抑えることができ
る。

【００２９】（実施の形態３）図５は本発明の第３の実
施の形態における超音波診断装置の送信回路のブロック
図である。図５において、１は探触子で、配列された振
動子１１〜２６を含む。３０は送信タイミング信号を発
生する送信タイミング制御回路、３１、３３、３５、３
７は送信タイミング制御回路３０のタイミング信号にも
とずき送信パルスを発生する送信パルス発生回路である
ドライバ、４０は振動子１１〜１８により受信されたエ
コーを遅延加算する受信ビームフォーマ、４１〜４８は
使用する振動子を選択することでビーム位置を変化させ
る第１のスイッチ、５１〜６６はそれぞれ隣り合う２個
の振動子を１個のドライバに接続するする第２のスイッ
チであり、互いに極性を逆にして並列接続した２つのダ
イオードからなる。全体の構成は図２と同じである。

【００３０】本実施の形態３は、開口位置の移動を振動
子の２分の１のピッチで行うものであり、図５は振動子
１２〜１８を用いてビーム中心を振動子１５の位置に設
定したときの動作について図解している（丸印が、振動
子に対応する位置。上より振動子１２、１３、１４、・
・・１８）。振動子１２をドライバ３１、振動子１３と
１４をドライバ３３、振動子１６をドライバ３５、振動
子１７と１８をドライバ３７で駆動する。振動子１５は
使用しない。駆動タイミングは図５の送信タイミング制
御回路３０の上に図示したように、開口の端部の振動子
を駆動するドライバほど早いタイミングでパルスの発生
が行われ、出力は探触子１の左に図示したようになる。

【００３１】このように、本実施の形態３によれば、第
１のスイッチ４１〜４８の切り替えによるビーム位置変
更を振動子ピッチの半分で行なうことにより、リニア走
査のビーム移動ピッチを半分に低減することで、高密度
な走査を少ないドライバで実現することができる。な
お、本実施の形態３では、ビーム制御が左右で完全に対
称にはならないが、実際の装置では数十〜百数十程度の
振動子を用いるため、この差は比較的小さくなり問題に
ならない。

【００３２】（実施の形態４）図６は本発明の第４の実
施の形態における超音波診断装置の送信回路のブロック
図である。図６において、１は探触子で、配列された振
動子１１〜１８を含む。３０は送信タイミング信号を発
生する送信タイミング制御回路、３１〜３８は送信タイ
ミング制御回路３０のタイミング信号にもとずき送信パ
ルスを発生する送信パルス発生回路であるドライバ、４
０は振動子１１〜１８により受信されたエコーを遅延加
算する受信ビームフォーマ、８１〜８８は使用する振動
子を選択する振動子選択スイッチ、９１〜１０６はそれ
ぞれ隣り合う２個の振動子を１個のドライバに接続する
スイッチであり、互いに極性を逆にして並列接続した２
つのダイオードからなる。７０、８０はドライバ３１〜
３８のための高圧電源、１１１〜１１４は使用するドラ
イバを選択するドライバ選択スイッチである。

【００３３】次に本実施の形態４の動作について説明す
る。まず通常のＢモードのみの走査においては、高圧電
源７０と８０は同一の電圧に設定されている。ドライバ
選択スイッチ１１１〜１１４はａ、ｂともにオンになっ
ており、ドライバ３１〜３８までのすべてが使用され
る。振動子選択スイッチ８１〜８８はすべてａ側がオン
になっており、ドライバ３１は振動子１１、ドライバ３
２は振動子１２、というようにダイオード９１〜１０６
を介して接続される。この動作は図１０に示した第１の
従来例の場合とまったく同一となる。

【００３４】次にＢモードとパルスドプラモードを交互
に行う場合について説明する。高圧電源７０はパルスド
プラ用の比較的低い電圧、高圧電源８０はＢモード用の
比較的高い電圧に設定される。Ｂモードにおいては、ド
ライバ選択スイッチ１１１〜１１４はａのみがＯＮにあ
り、ドライバ３１、３３、３５、３７から駆動パルスが
出力される。振動子選択スイッチ８１、８３、８５、８
７はａ、ｂともにオンにされ、振動子選択スイッチ８
２、８４、８６、８８はａ、ｂともにオフになる。この
結果、ドライバ３１は振動子１１、１２、ドライバ３３
は振動子１３、１４、ドライバ３５は振動子１５、１
６、ドライバ３７は振動子１７、１８をそれぞれ駆動す
る。

【００３５】ドプラモードにおいては、Ｂモードと逆の
接続が行われる。ドライバ選択スイッチ１１１〜１１４
はｂのみがＯＮになり、ドライバ３２、３４、３６、３
８から駆動パルスが出力される。振動子選択スイッチ８
１、８３、８５、８７はａ、ｂともにオフにされ、振動
子選択スイッチ８２、８４、８６、８８はａ、ｂともに
オンになる。この結果、ドライバ３２は振動子１１、１
２、ドライバ３４は振動子１３、１４、ドライバ３６は
振動子１５、１６、ドライバ３８は振動子１７、１８を
それぞれ駆動する。

【００３６】このように、本実施の形態４によれば、Ｂ
モード、ドプラモードで駆動するドライバを切り替えて
使用し、１つのドライバで複数の振動子に接続すること
で、ドライバの数を増やすことなく、モード間の高速切
換に対応することができる。また、通常のＢモードでは
振動子とドライバを１対１に接続することができ、画質
の劣化のない画像を得ることができる。

【００３７】（実施の形態５）図７は実施の形態５にお
ける超音波診断装置の送信回路のブロック図である。図
７において、１は探触子で、配列された振動子１１〜１
８を含む。３０は送信タイミング信号を発生する送信タ
イミング制御回路、１３１、１３３、１３５、１３７は
送信タイミング制御回路３０のタイミング信号にもとず
き送信パルスを発生する送信パルス発生回路であるドラ
イバで、それぞれａ、ｂの２つのドライバを有する。４
０は振動子１１〜１８により受信されたエコーを遅延加
算する受信ビームフォーマ、５１〜６６は出力制限用ダ
イオード、９１〜１０６はそれぞれ隣り合う２個の振動
子を１個のドライバに接続するスイッチであり、互いに
極性を逆にして並列接続した２つのダイオードからな
る。７０、８０はドライバ１３１、１３３、１３５、１
３７のための高圧電源、１１１〜１１４は使用するドラ
イバを選択するドライバ選択スイッチ、１２１〜１２８
は隣り合う振動子を同じ送信パルス発生回路におけるそ
れぞれのドライバに接続するための振動子選択スイッチ
である。

【００３８】次に本実施の形態５の動作について説明す
る。まず通常のＢモードのみの走査においては、高圧電
源７０と８０は同一の電圧に設定されている。ドライバ
選択スイッチ１１１〜１１４はａ、ｂともにオンになっ
ており、ドライバ１３１、１３３、１３５、１３７の
ａ、ｂの両方が使用される。振動子選択スイッチ１２１
〜１２８はオフになっている。この状態は図１０に示し
た従来例１の場合とまったく同一となる。

【００３９】次にＢモードとパルスドプラモードを交互
に行う場合について説明する。電源７０はパルスドプラ
用の比較的低い電圧、電源８０はＢモード用の比較的高
い電圧に設定される。Ｂモードにおいては、ドライバ選
択スイッチ１１１〜１１４はａのみがＯＮになり、ドラ
イバ１３１、１３３、１３５、１３７のａ側から駆動パ
ルスが出力される。振動子選択スイッチ１２１、１２
３、１２５、１２７はオンになり、振動子選択スイッチ
１２２、１２４、１２６、１２８はオフになる。この結
果、ドライバ１３１ａは振動子１１、１２、ドライバ１
３３ａは振動子１３、１４、ドライバ１３５ａは振動子
１５、１６、ドライバ１３７ａは振動子１７、１８をそ
れぞれ駆動する。

【００４０】ドプラモードにおいては、Ｂモードと逆の
接続が行われる。ドライバ選択スイッチ１１１〜１１４
はｂのみがＯＮになり、ドライバ１３１、１３３、１３
５、１３７のｂ側から駆動パルスが出力される。振動子
選択スイッチ１２１、１２３、１２５、１２７はオフに
なり、振動子選択スイッチ１２２、１２４、１２６、１
２８はオンになる。この結果、ドライバ１３１ｂは振動
子１１、１２、ドライバ１３３ｂは振動子１３、１４、
ドライバ１３５ｂは振動子１５、１６、ドライバ１３７
ｂは振動子１７、１８をそれぞれ駆動する。

【００４１】このように、本実施の形態５によれば、Ｂ
モード、ドプラモードで駆動するドライバを切り替えて
使用し、１つのドライバで複数の振動子に接続すること
で、ドライバの数を増やすことなく、モード間の高速切
換に対応することができる。また、通常のＢモードでは
振動子とドライバを１対１に接続することができ、画質
の劣化のない画像を得ることができる。さらに、本実施
の形態５は、実施の形態４の構成に比べ、スイッチの量
を減らすことができるという利点を持つ。

【００４２】（実施の形態６）図８は実施の形態６にお
ける超音波診断装置の送信回路のブロック図である。本
実施の形態６は、送信駆動パルスがユニポーラ駆動でプ
ラス側にのみに送信波形が発生することを想定してお
り、バイポーラの駆動波形を使用するためには、図８に
示すような回路が必要である。この構成は図７に示した
実施の形態５の構成に対し、ドライバ１３１、１３３、
１３５、１３７がバイポーラ駆動であることと、出力を
制限するダイオード５１〜６６、１５１〜１６６がバイ
ポーラ波形に対応した形に接続されている点を除けば図
７と同じである。

【００４３】（実施の形態７）図９は実施の形態７にお
ける超音波診断装置の送信回路のブロック図である。図
９において、１は探触子で、配列された振動子１１〜１
８を含む。３０は送信タイミング信号を発生する送信タ
イミング制御回路、１３１、１３３、１３５、１３７は
送信タイミング制御回路３０のタイミング信号にもとず
き送信パルスを発生する送信パルス発生回路であるドラ
イバで、それぞれａ、ｂの２つのドライバを有する。４
０は振動子１１〜１８により受信されたエコーを遅延加
算する受信ビームフォーマ、５１〜５８は出力制限用ダ
イオード、９１〜１０６はそれぞれ隣り合う２個の振動
子を１個のドライバに接続するスイッチであり、互いに
極性を逆にして並列接続した２つのダイオードからな
る。７０、８０はドライバ１３１、１３３、１３５、１
３７のための高圧電源、１１１〜１１４は使用するドラ
イバを選択するドライバ選択スイッチ、１２１、１２
３、１２５、１２７は隣り合う振動子をスイッチ９２、
９５、９８、１０１を介して接続する振動子選択スイッ
チである。

【００４４】次に本実施の形態７の動作について説明す
る。まず通常のＢモードのみの走査においては、高圧電
源７０と８０は同一の電圧に設定されている。ドライバ
選択スイッチ１１１〜１１４はａ、ｂともにオンになっ
ており、ドライバ１３１、１３３、１３５、１３７の
ａ、ｂの両方が使用される。振動子選択スイッチ１２
１、１２３、１２５、１２７はオフになっている。この
状態は図１０に示した従来例１の場合とまったく同一と
なる。

【００４５】次にＢモードとパルスドプラモードを交互
に行う場合について説明する。電源７０はパルスドプラ
用の比較的低い電圧、電源８０はＢモード用の比較的高
い電圧に設定される。振動子選択スイッチ１２１、１２
３、１２５、１２７はオンになっている。Ｂモードにお
いては、ドライバ選択スイッチ１１１〜１１４はａのみ
がＯＮになり、ドライバ１３１、１３３、１３５、１３
７のａ側より駆動パルスが出力される。この結果、ドラ
イバ１３１ａは振動子１１、１２、ドライバ１３３ａは
振動子１３、１４、ドライバ１３５ａは振動子１５、１
６、ドライバ１３７ａは振動子１７、１８をそれぞれ駆
動する。

【００４６】ドプラモードにおいては、Ｂモードと逆の
接続が行われる。ドライバ選択スイッチ１１１〜１１４
はｂのみがＯＮになり、ドライバ１３１、１３３、１３
５、１３７のｂ側から駆動パルスが出力される。この結
果、ドライバ１３１ｂは振動子１１、１２、ドライバ１
３３ｂは振動子１３、１４、ドライバ１３５ｂは振動子
１５、１６、ドライバ１３７ｂは振動子１７、１８をそ
れぞれ駆動する。

【００４７】このように、本実施の形態７によれば、Ｂ
モード、ドプラモードで駆動するドライバを切り替えて
使用し、１つのドライバで複数の振動子に接続すること
で、ドライバの数を増やすことなく、モード間の高速切
換に対応することができる。また、通常のＢモードでは
振動子とドライバを１対１に接続することができ、画質
の劣化のない画像を得ることができる。さらに、本実施
の形態７は、実施の形態４の構成に比べ、ダイオードと
スイッチの量をさらに減らすことができるという利点を
持つ。なお、この構成も実施の形態５と同様にバイポー
ラ送信パルスに対応できるような回路構成にすることが
できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、上記実施の形態から明らかな
ように、セクタ走査において受信信号を各振動子で独立
させたまま送信ドライバの駆動パルスを複数の振動子に
入力させることができ、少ないドライバで画質劣化の少
ない画像を得ることができる。

【００４９】また、本発明によれば、リニア走査におい
て受信信号を各振動子で独立させたまま送信ドライバの
駆動パルスを複数の振動子に入力させることができ、少
ないドライバで画質劣化の少ない画像を得ることができ
る。

【００５０】さらに、本発明によれば、リニア走査にお
いて、ドライバの数を半分にしながらビーム移動間隔を
振動子のピッチの半分に落とすことができ、少ないドラ
イバで画質劣化の少ない画像を見ることができる。

【００５１】さらに、本発明によれば、Ｂモードとパル
スドプラあるいはカラーフローの複合モードを用いる装
置において、Ｂモードのみの場合には従来と同じ振動子
の駆動を行い、複合モードでは、ドライバを２つに分け
て複数振動子を１つのドライバで駆動を行うことで、ド
ライバの数を増やすことなく、送信パルス振幅の急速な
切換を可能にし、画質の劣化を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるセクタ走査
を行う超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図２】本発明の第２の実施の形態におけるリニア走査
を行う超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるリニア走査
を行う超音波診断装置の送信回路のブロックの動作説明
図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるリニア走査
を行う超音波診断装置の送信フロントエンドのブロック
の動作説明図

【図５】本発明の第３の実施の形態における開口移動単
位を振動子間ピッチの半分とする超音波診断装置の送信
回路の動作説明図

【図６】本発明の第４の実施の形態における複合モード
を備えた超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図７】本発明の第５の実施の形態における複合モード
を備えた超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図８】本発明の第６の実施の形態における複合モード
を備えた超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図９】本発明の第７の実施の形態における複合モード
を備えた超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図１０】本発明の第１の従来例におけるセクタ走査を
行う超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図１１】本発明の第２の従来例におけるリニア走査を
行う超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図１２】本発明の第３の従来例における複合モードを
備えた超音波診断装置の送信回路のブロック図

【図１３】本発明の第４の従来例における送信ドライバ
を低減した超音波診断装置の送信回路のブロック図

【符号の説明】

１ 探触子 １１〜２６ 振動子 ３０ 送信タイミング発生回路 ３１〜３８ 送信パルス発生回路（ドライバ） ４０ 受信ビームフォーマ ４１〜４８ 第１のスイッチ ５１〜６６、１５１〜１６６ （第２の）スイッチ（ダ
イオード） ７０、８０ 高圧電源 ７１〜７８ スイッチ ８１〜８８ 振動子選択スイッチ ９１〜１０６ スイッチ（ダイオード） １１１〜１１４ ドライバ選択スイッチ １２１〜１２８ 振動子選択スイッチ １３１〜１３８ 送信パルス発生回路（ドライバ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−125855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165831（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−288845（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−145957（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−240843（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−136134（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38337（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178087（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 8/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列された複数の振動子と、前記複数の
   振動子に接続されるダイオードからなる第１のスイッチ
   と、前記第１のスイッチに接続される第２のスイッチ
   と、前記第１及び第２のスイッチを経由して前記振動子
   に送信パルスを供給するドライバと、前記ドライバから
   送信パルスを発生するためのタイミング信号をＯＮ−Ｏ
   ＦＦするためのドライバ選択スイッチと、前記ドライバ
   選択スイッチを介して前記ドライバにタイミング信号を
   供給する送信タイミング制御回路と、前記ドライバで送
   信パルスを発生するための第１及び第２の高圧電源とか
   ら構成され、Ｂモードのみのような単一モードでは、前
   記第１及び第２の高圧電源の電圧を等しくし、前記ドラ
   イバと前記振動子が１対１で接続するように前記第２の
   スイッチおよび前記ドライバ選択スイッチを切り替え、
   Ｂ−パルスドプラモードのような複合モードでは、第１
   の状態では第１の高圧電源を選択し、第２の状態では第
   ２の高圧電源を選択し、１つの前記ドライバと２つの前
   記振動子を接続するように前記第２のスイッチを設定す
   ることを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 配列された複数の振動子と、前記複数の
   振動子に接続されるダイオードからなる第１のスイッチ
   と、前記第１のスイッチのうち半数に接続される第２の
   スイッチと、前記第１及び第２のスイッチに接続される
   出力制限用ダイオードと、前記出力制限用ダイオード、
   前記第１及び第２のスイッチを経由して前記振動子に送
   信パルスを供給するドライバと、前記ドライバから送信
   パルスを発生するためのタイミング信号をＯＮ−ＯＦＦ
   するためのドライバ選択スイッチと、前記ドライバ選択
   スイッチを介して前記ドライバにタイミング信号を供給
   する送信タイミング制御回路と、前記ドライバで送信パ
   ルスを発生するための第１及び第２の高圧電源とから構
   成され、Ｂモードのみのような単一モードでは、前記第
   １及び第２の高圧電源の電圧を等しくし、前記ドライバ
   と前記振動子が１対１で接続するように前記第２のスイ
   ッチおよび前記ドライバ選択スイッチを切り替え、Ｂ−
   パルスドプラモードのような複合モードでは、第１の状
   態では第１の高圧電源を選択し、第２の状態では第２の
   高圧電源を選択し、１つの前記ドライバと２つの前記振
   動子を接続するように前記第２のスイッチを設定するこ
   とを特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】 配列された複数の振動子と、前記複数の
   振動子のうち隣り合った２つの前記振動子を接続するダ
   イオードスイッチと振動子選択スイッチとが直列接続さ
   れた連結回路と、前記複数の振動子に接続されるダイオ
   ードからなる第１のスイッチと、前記第１のスイッチに
   接続される出力制限用ダイオードと、前記出力制限用ダ
   イオード及び前記第１のスイッチを経由して前記振動子
   に送信パルスを供給するドライバと、前記ドライバから
   送信パルスを発生するためのタイミング信号をＯＮ−Ｏ
   ＦＦするためのドライバ選択スイッチと、前記ドライバ
   選択スイッチを介して前記ドライバにタイミング信号を
   供給する送信タイミング制御回路と、前記ドライバで送
   信パルスを発生するための第１及び第２の高圧電源とか
   ら構成され、Ｂモードのみのような単一モードでは、前
   記第１及び第２の高圧電源の電圧を等しくし、前記ドラ
   イバと前記振動子が１対１で接続するように前記第２の
   スイッチおよび前記ドライバ選択スイッチを切り替え、
   Ｂ−パルスドプラモードのような複合モードでは、第１
   の状態では第１の高圧電源を選択し、第２の状態では第
   ２の高圧電源を選択し、１つの前記ドライバと２つの前
   記振動子を接続するように前記第２のスイッチを設定す
   ることを特徴とする超音波診断装置。
4. 【請求項４】 前記出力制限用ダイオードが双方向性
   で、前記ドライバがバイポーラパルスを発生することを
   特徴とする請求項３または４に記載の超音波診断装置。