JP5019561B2 - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5019561B2
JP5019561B2 JP2006126820A JP2006126820A JP5019561B2 JP 5019561 B2 JP5019561 B2 JP 5019561B2 JP 2006126820 A JP2006126820 A JP 2006126820A JP 2006126820 A JP2006126820 A JP 2006126820A JP 5019561 B2 JP5019561 B2 JP 5019561B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
switching elements
ultrasonic
potential points
switching element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006126820A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007296131A (en
Inventor
信行 岩間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006126820A priority Critical patent/JP5019561B2/en
Publication of JP2007296131A publication Critical patent/JP2007296131A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5019561B2 publication Critical patent/JP5019561B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、送信回路を内蔵する超音波プローブおよび超音波診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus incorporating a transmission circuit.

超音波診断装置本体のチャンネル数(例えば128ch)より多い素子を持つ1.5次元アレイや2次元アレイ等を備えた超音波プローブが開発されている。このような超音波プローブに関して特許文献1には、超音波振動子を複数のサブアレイにグループ分けして信号処理する例が記載されている。   An ultrasonic probe having a 1.5-dimensional array or a two-dimensional array having more elements than the number of channels (for example, 128 channels) of the ultrasonic diagnostic apparatus main body has been developed. Regarding such an ultrasonic probe, Patent Document 1 describes an example in which ultrasonic transducers are grouped into a plurality of subarrays to perform signal processing.

これらの超音波プローブでは、プローブハンドル部分に各振動子に対応した送信回路や受信回路を配置し、プローブハンドル内で複数のサブアレイにグループ分けして受信信号を束ね、超音波診断装置本体との接続信号数を増やさない工夫がされている。   In these ultrasonic probes, a transmitting circuit and a receiving circuit corresponding to each transducer are arranged in the probe handle part, and the received signals are grouped into a plurality of subarrays within the probe handle to bundle the received signals. There is a device that does not increase the number of connection signals.

例えば、3200素子の2次元アレイプローブで、受信素子を25素子を1つのグループにすると、128グループで3200素子を制御でき、128チャネルの本体にそのまま接続できる。グループ内では受信ビームの方向にあわせて微小な遅延時間制御を行うことで、電子スキャンを行うことができる。   For example, with a 2200 array two-dimensional array probe, if 25 receiving elements are grouped into one group, 3200 elements can be controlled by 128 groups and can be directly connected to the main body of 128 channels. Within a group, electronic scanning can be performed by performing minute delay time control in accordance with the direction of the received beam.

送信回路は、プローブハンドル内に備えた送信ビームフォーマで遅延時間を制御し、各素子毎に備えた送信回路で高電圧パルスを発生させる。装置本体から送信ビームフォーマへはシリアルバスを使うことで数本の制御線で遅延データや波形データを転送することができる。   The transmission circuit controls the delay time with a transmission beam former provided in the probe handle, and generates a high voltage pulse with the transmission circuit provided for each element. By using a serial bus, delay data and waveform data can be transferred from the main unit to the transmission beamformer using several control lines.

ところで、このようにプローブハンドル内に送受信回路を備える超音波プローブは、超音波振動子の変換ロスによる発熱の他、電子回路自身の電力消費による発熱が避けられないため、これらの低減が要求される。また、プローブハンドルの大きさおよび重さも、長時間手に持って疲れないように小さく抑えることが要求される。このため、プローブ内の電子回路には小型・低電力の回路が用いられ、送信回路はシンプルな単極パルス駆動回路で構成されている。   By the way, since the ultrasonic probe having the transmission / reception circuit in the probe handle in this manner cannot avoid the heat generation due to the conversion loss of the ultrasonic transducer and the heat generation due to the power consumption of the electronic circuit itself, these reductions are required. The Also, the size and weight of the probe handle is required to be held small for a long time so as not to get tired. For this reason, a small and low-power circuit is used for the electronic circuit in the probe, and the transmission circuit is configured by a simple unipolar pulse driving circuit.

一方、臨床的には分解能の良い高調波イメージングの要求が高く、パルスインバージョン映像法等の手法が好まれて用いられている。パルスインバージョン映像法は、180度位相をずらして2回送信し、これらの2回の送信に基づく2つのエコー信号を加算することによって、高調波成分のみを抽出して画像化する。   On the other hand, there is a high demand for high-resolution harmonic imaging clinically, and methods such as a pulse inversion video method are preferred and used. In the pulse inversion video method, the phase is shifted twice by 180 degrees, and the two echo signals based on these two transmissions are added to extract only the harmonic component and form an image.

しかし単極パルス駆動回路では、一般にバイポーラ波形を出力することができないため、パルスインバージョン映像法のような手法が使えない。このため、送信回路を単極パルス駆動回路で構成した場合には、ハイパスフィルタで基本波を除去するフィルタ法を用いた高調波イメージングが使われる。フィルタ法では、送信の基本波が除去しきれず、パルスインバージョン映像法に比べて画質が劣る。   However, since a unipolar pulse drive circuit cannot generally output a bipolar waveform, a technique such as a pulse inversion video method cannot be used. For this reason, when the transmission circuit is configured by a single-pole pulse drive circuit, harmonic imaging using a filter method that removes the fundamental wave with a high-pass filter is used. In the filter method, the fundamental wave of transmission cannot be removed, and the image quality is inferior to that of the pulse inversion video method.

特許文献2には、超音波振動子の送信回路を接続した電極と反対側に受信回路を接続することで、単極パルス駆動回路でもパルスインバージョン影像法ができるようにする構成も提案されている。   Patent Document 2 proposes a configuration that enables a pulse inversion image method even in a unipolar pulse driving circuit by connecting a receiving circuit to the opposite side of the electrode to which the transmitting circuit of the ultrasonic transducer is connected. Yes.

しかしながら特許文献2の構成であると、PchトランジスタとNchトランジスタとの特性差により、立上り時間および立下り時間が異なってしまうために、正負波形の対称性が悪いという不具合があった。
特開2000−33087 特開2004−89694
However, the configuration of Patent Document 2 has a problem that the symmetry of the positive and negative waveforms is poor because the rise time and the fall time are different due to the characteristic difference between the Pch transistor and the Nch transistor.
JP2000-33087A JP 2004-89694 A

以上のように従来は、単極パルス駆動を採用した場合には、バイポーラ波形が出力できないか、出力できるとしてもその波形の対称性が悪く、パルスインバージョン影像法により高画質な画像を得ることが困難であった。   As described above, conventionally, when unipolar pulse driving is adopted, a bipolar waveform cannot be output, or even if it can be output, the waveform is not symmetrical and a high-quality image can be obtained by the pulse inversion image method. It was difficult.

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、
正負の対称性が良いバイポーラ波形を送信できる超音波プローブおよび超音波診断装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is as follows:
An object of the present invention is to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of transmitting a bipolar waveform having good positive / negative symmetry.

以上の目的を達成するために本発明は、第1および第2の電極を有する超音波振動子と、互いに大きさが異なる複数の電圧を前記第1および第2の電極の間に任意の方向で印加する電圧印加回路と、前記第1および第2の電極の間への前記電圧の印加状況を所定のパターンで変化するように前記印加回路を制御する制御回路とを備えて超音波プローブを構成し、前記電圧印加回路には、前記複数の電圧にそれぞれ対応した電位を持つ複数の第1の電位点のそれぞれと前記第1の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第1のスイッチング素子と、前記複数の第1の電位点のそれぞれと前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第2のスイッチング素子と、前記複数の第1の電位点とは異なり、かつ互いにほぼ等しい電位を持つ2つの第2の電位点の一方と前記第1の電極との接続および前記2つの第2の電位点の他方と前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する第3および第4のスイッチング素子とを備え、さらに前記制御回路は、前記複数の第1のスイッチング素子および前記複数の第2のスイッチング素子のうちの2つを同時には閉じず、かつ前記複数の第1のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第3のスイッチング素子を閉じ、前記複数の第2のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第4のスイッチング素子を閉じるようにした。 In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic transducer having first and second electrodes and a plurality of voltages having different magnitudes in any direction between the first and second electrodes. An ultrasonic probe comprising: a voltage application circuit for applying the voltage to the first electrode; and a control circuit for controlling the application circuit so as to change the voltage application state between the first and second electrodes in a predetermined pattern. And a plurality of first switching elements configured to open and close connections between the first electrodes and the plurality of first potential points having potentials corresponding to the plurality of voltages, respectively. And the plurality of second switching elements that respectively open and close the connection between each of the plurality of first potential points and the second electrode, and the plurality of first potential points are different and substantially equal to each other. Two with potential And a third switching element for opening and closing a connection between one of the two potential points and the first electrode and a connection between the other of the two second potential points and the second electrode, respectively. Further, the control circuit does not simultaneously close two of the plurality of first switching elements and the plurality of second switching elements, and closes one of the plurality of first switching elements. The third switching element is closed when the second switching element is closed, and the fourth switching element is closed when any of the plurality of second switching elements is closed .

前記目的を達成するために別の本発明は、第1および第2の電極を有する超音波振動子と、互いに大きさが異なる複数の電圧を前記第1および第2の電極の間に任意の方向で印加する電圧印加回路と、前記第1および第2の電極の間への前記電圧の印加状況を所定のパターンで変化するように前記印加回路を制御する制御回路とを備えて超音波診断装置を構成し、前記電圧印加回路には、前記複数の電圧にそれぞれ対応した電位を持つ複数の第1の電位点のそれぞれと前記第1の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第1のスイッチング素子と、前記複数の第1の電位点のそれぞれと前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第2のスイッチング素子と、前記複数の第1の電位点とは異なり、かつ互いにほぼ等しい電位を持つ2つの第2の電位点の一方と前記第1の電極との接続および前記2つの第2の電位点の他方と前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する第3および第4のスイッチング素子とを備え、さらに前記制御回路は、前記複数の第1のスイッチング素子および前記複数の第2のスイッチング素子のうちの2つを同時には閉じず、かつ前記複数の第1のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第3のスイッチング素子を閉じ、前記複数の第2のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第4のスイッチング素子を閉じるようにした。 In order to achieve the above object, another aspect of the present invention provides an ultrasonic transducer having first and second electrodes and a plurality of voltages having different magnitudes between the first and second electrodes. Ultrasonic diagnosis comprising: a voltage application circuit for applying a voltage in a direction; and a control circuit for controlling the application circuit so as to change a voltage application state between the first and second electrodes in a predetermined pattern. The voltage application circuit includes a plurality of first potentials for opening and closing a connection between each of a plurality of first potential points having a potential corresponding to each of the plurality of voltages and the first electrode. The switching elements, the plurality of second switching elements that respectively open and close the connection between each of the plurality of first potential points and the second electrode, and the plurality of first potential points are different from each other, and Two with almost equal potential Third and fourth switching elements for opening and closing a connection between one of the second potential points and the first electrode and a connection between the other of the two second potential points and the second electrode, respectively. And the control circuit does not simultaneously close two of the plurality of first switching elements and the plurality of second switching elements, and closes any one of the plurality of first switching elements. The third switching element is closed when the second switching element is closed, and the fourth switching element is closed when any of the plurality of second switching elements is closed .

本発明によれば、正負の対称性が良いバイポーラ波形を送信することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to transmit a bipolar waveform with good positive / negative symmetry.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment.

第1の実施形態に係る超音波診断装置は、装置本体100および超音波プローブ200を備える。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes an apparatus main body 100 and an ultrasonic probe 200.

装置本体100はさらに、システムコントローラ1、ビームフォーマ2、スキャンコンバータ3および表示装置4を含む。超音波プローブ200はさらに、送信ビームフォーマ5、サブアレイビームフォーマ6および複数の振動子セット7を含む。   The apparatus main body 100 further includes a system controller 1, a beam former 2, a scan converter 3, and a display device 4. The ultrasonic probe 200 further includes a transmission beamformer 5, a subarray beamformer 6, and a plurality of transducer sets 7.

システムコントローラ1は、送信ビームフォーマ5に遅延データおよび送信波形データを転送する。送信ビームフォーマ5は、遅延データおよび送信波形データに基づいて、所要の超音波ビームを形成するように複数の振動子セット7のそれぞれを制御する。   The system controller 1 transfers delay data and transmission waveform data to the transmission beamformer 5. The transmission beam former 5 controls each of the plurality of transducer sets 7 so as to form a required ultrasonic beam based on the delay data and the transmission waveform data.

サブアレイビームフォーマ6は、複数の振動子セット7のそれぞれから出力されるエコー信号を、複数の振動子セット7を複数にグループ分けして形成されたサブグループ内で微少遅延加算する。サブアレイビームフォーマ6は、サブグループ毎に得られる加算エコー信号をビームフォーマ2に送る。ビームフォーマ2は、サブグループ毎に得られる加算エコー信号の全てを遅延加算して、所要の受信ビームに関するエコー信号を得る。またビームフォーマ2は、パルスインバージョン映像法を適用するべきときには、上記のエコー信号から高調波成分を抽出する処理を行う。すなわちビームフォーマ2は、後述するように180度位相をずらした2回の送信に基づく2つのエコー信号を加算して基本波成分を相殺することによって、高調波成分を抽出する。スキャンコンバータ3は、ビームフォーマ2で得られたエコー信号を表示装置4での表示に適するデータに変換する。これにより、表示装置4は、スキャンコンバータ3で変換されたデータに基づいて超音波画像を表示する。   The subarray beamformer 6 adds a small delay to echo signals output from each of the plurality of transducer sets 7 within a subgroup formed by grouping the plurality of transducer sets 7 into a plurality of groups. The subarray beamformer 6 sends the added echo signal obtained for each subgroup to the beamformer 2. The beam former 2 delays and adds all of the added echo signals obtained for each subgroup to obtain an echo signal related to a required reception beam. Further, the beam former 2 performs a process of extracting a harmonic component from the echo signal when the pulse inversion video method is to be applied. That is, the beamformer 2 extracts a harmonic component by adding two echo signals based on two transmissions whose phases are shifted by 180 degrees as described later and canceling the fundamental component. The scan converter 3 converts the echo signal obtained by the beamformer 2 into data suitable for display on the display device 4. Thereby, the display device 4 displays an ultrasonic image based on the data converted by the scan converter 3.

さて複数の振動子セット7は、いずれも同じ構成を持つ。すなわち振動子セット7はいずれも、超音波振動子71、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8、制御回路74-1,74-2、第1乃至第4のダイオード73-1〜73-4および受信アンプ75を含む。   Now, the plurality of transducer sets 7 all have the same configuration. In other words, the transducer set 7 includes an ultrasonic transducer 71, first to eighth transistors 72-1 to 72-8, control circuits 74-1 and 74-2, and first to fourth diodes 73-1. To 73-4 and a receiving amplifier 75.

超音波振動子71は、第1および第2の電極71a,71bを含み、この電極間に印加される電圧の変化に応じて超音波を放出する。第1の電極71aは、超音波放射面側に位置し、第2の電極71bは、超音波放射面の背面に位置する。複数の振動子セット7のそれぞれに含まれた超音波振動子71が配列されて、1.5次元アレイまたは2次元アレイを形成している。   The ultrasonic transducer 71 includes first and second electrodes 71a and 71b, and emits ultrasonic waves according to a change in voltage applied between the electrodes. The first electrode 71a is located on the ultrasonic radiation surface side, and the second electrode 71b is located on the back surface of the ultrasonic radiation surface. The ultrasonic transducers 71 included in each of the plurality of transducer sets 7 are arranged to form a 1.5-dimensional array or a two-dimensional array.

第1のトランジスタ72-1は、電圧がVpp1である電位点P1と第1の電極71aとの間に介挿されている。第2のトランジスタ72-2は、電圧がVpp2である電位点P2と第1の電極71aとの間に介挿されている。第3のトランジスタ72-3は、電圧がVpp3である電位点P3と第1の電極71aとの間に介挿されている。第4のトランジスタ72-4は、グランド電位である電位点P4と第1の電極71aとの間に介挿されている。第5のトランジスタ72-5は、電圧がVpp1である電位点P1と第2の電極71bとの間に介挿されている。第6のトランジスタ72-6は、電圧がVpp2である電位点P2と第2の電極71bとの間に介挿されている。第7のトランジスタ72-7は、電圧がVpp3である電位点P3と第2の電極71bとの間に介挿されている。第8のトランジスタ72-8は、グランド電位である電位点P5と第2の電極71bとの間に介挿されている。第1乃至第4のトランジスタ72-1〜72-4のゲートは、制御回路74-1に接続される。第5乃至第8のトランジスタ72-5〜72-8のゲートは、制御回路74-2に接続される。第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8としては、いずれも同種の素子を用いる。すなわち第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8は、いずれも同じ特性を持つ。ここでは、同型のpチャネルトランジスタを採用している。電圧Vpp1,Vpp2,Vpp3は、いずれも同極性でありそれぞれ大きさが異なる。ここでは、Vpp1>Vpp2>Vpp3なる関係にあることとする。   The first transistor 72-1 is interposed between the potential point P1 whose voltage is Vpp1 and the first electrode 71a. The second transistor 72-2 is interposed between the potential point P2 whose voltage is Vpp2 and the first electrode 71a. The third transistor 72-3 is interposed between the potential point P3 whose voltage is Vpp3 and the first electrode 71a. The fourth transistor 72-4 is interposed between the potential point P4, which is the ground potential, and the first electrode 71a. The fifth transistor 72-5 is interposed between the potential point P1 whose voltage is Vpp1 and the second electrode 71b. The sixth transistor 72-6 is interposed between the potential point P2 where the voltage is Vpp2 and the second electrode 71b. The seventh transistor 72-7 is interposed between the potential point P3 whose voltage is Vpp3 and the second electrode 71b. The eighth transistor 72-8 is interposed between the potential point P5, which is the ground potential, and the second electrode 71b. The gates of the first to fourth transistors 72-1 to 72-4 are connected to the control circuit 74-1. The gates of the fifth to eighth transistors 72-5 to 72-8 are connected to the control circuit 74-2. As the first to eighth transistors 72-1 to 72-8, the same kind of element is used. That is, the first to eighth transistors 72-1 to 72-8 all have the same characteristics. Here, the same type p-channel transistor is employed. The voltages Vpp1, Vpp2, and Vpp3 are all the same polarity and have different sizes. Here, it is assumed that Vpp1> Vpp2> Vpp3.

第1および第2のダイオード73-1,73-2は、ともに電位点P4と第4のトランジスタ72-4との間に介挿される。第1および第2のダイオード73-1,73-2は、互いに逆向きで並列している。第3および第4のダイオード73-3,73-4は、ともに電位点P5と第8のトランジスタ72-8との間に介挿される。第3および第4のダイオード73-3,73-4は、互いに逆向きで並列している。   Both the first and second diodes 73-1 and 73-2 are interposed between the potential point P4 and the fourth transistor 72-4. The first and second diodes 73-1 and 73-2 are arranged in parallel in opposite directions. The third and fourth diodes 73-3 and 73-4 are both interposed between the potential point P5 and the eighth transistor 72-8. The third and fourth diodes 73-3 and 73-4 are arranged in parallel in opposite directions.

制御回路74-1,74-2には、送信ビームフォーマ5から出力される制御信号が入力される。制御回路74-1は、上記の制御信号に基づいて、駆動信号S1〜S4を第1乃至第4のトランジスタ72-1〜72-4にそれぞれ送る。制御回路74-2は、上記の制御信号に基づいて、駆動信号S5〜S8を第5乃至第8のトランジスタ72-5〜72-8にそれぞれ送る。   A control signal output from the transmission beam former 5 is input to the control circuits 74-1 and 74-2. The control circuit 74-1 sends drive signals S1 to S4 to the first to fourth transistors 72-1 to 72-4, respectively, based on the control signal. The control circuit 74-2 sends drive signals S5 to S8 to the fifth to eighth transistors 72-5 to 72-8, respectively, based on the control signal.

以上の制御回路74-1およびトランジスタ72-1〜72-4によって1つの単極パルサが構成される。また制御回路74-2およびトランジスタ72-5〜72-8によってもう1つの単極パルサが構成される。   The above control circuit 74-1 and transistors 72-1 to 72-4 constitute one unipolar pulser. The control circuit 74-2 and the transistors 72-5 to 72-8 constitute another single pole pulser.

受信アンプ75は、差動増幅回路であって、2つの入力端子を備えている。一方の入力端子は、第4のトランジスタ72-4を介して第1の電極71aに接続されている。他方の入力端子は、第8のトランジスタ72-8を介して第2の電極71bに接続されている。つまり受信アンプ75には、超音波振動子71が受信したエコー信号が、第4および第8のトランジスタ72-4,72-8を介して入力される。受信アンプ75はこのエコー信号を増幅した上で、サブアレイビームフォーマ6へ送る。   The reception amplifier 75 is a differential amplifier circuit and includes two input terminals. One input terminal is connected to the first electrode 71a via the fourth transistor 72-4. The other input terminal is connected to the second electrode 71b via the eighth transistor 72-8. That is, the echo signal received by the ultrasonic transducer 71 is input to the reception amplifier 75 via the fourth and eighth transistors 72-4 and 72-8. The receiving amplifier 75 amplifies this echo signal and sends it to the subarray beamformer 6.

次に以上のように構成された超音波診断装置の動作について説明する。なお、この超音波診断装置の動作において従来よりの動作と異なるのは、超音波送信の際の超音波振動子71の駆動に関する動作であるので、以下ではこの点を中心として説明し、これ以外の動作の説明は省略する。   Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described. The operation of this ultrasonic diagnostic apparatus is different from the conventional operation in the operation related to the driving of the ultrasonic transducer 71 at the time of ultrasonic transmission. The description of the operation is omitted.

この超音波診断装置は、電圧+Vpp1,+Vpp2,+Vpp3,−Vpp1,−Vpp2,−Vpp3およびグランドレベルを含む7レベルの送信電圧を超音波振動子71に任意に印加することにより、複雑な送信音圧変化を持った超音波を送信することができる。以下に、+Vpp2,+Vpp3,−Vpp2,−Vpp3およびグランドレベルを含む5レベルの送信電圧で超音波振動子71を駆動する具体例について詳細に説明する。   In this ultrasonic diagnostic apparatus, a complex transmission sound is obtained by arbitrarily applying a 7-level transmission voltage including voltages + Vpp1, + Vpp2, + Vpp3, -Vpp1, -Vpp2, -Vpp3 and a ground level to the ultrasonic transducer 71. An ultrasonic wave with a pressure change can be transmitted. Hereinafter, a specific example of driving the ultrasonic transducer 71 with five levels of transmission voltages including + Vpp2, + Vpp3, -Vpp2, -Vpp3 and the ground level will be described in detail.

図2は1回の超音波送信に関するシーケンスの一例を示したタイミングチャートである。   FIG. 2 is a timing chart showing an example of a sequence related to one ultrasonic transmission.

制御回路74-1,74-2は、送信を行わない期間には、駆動信号S1乃至S3,S5乃至S7をローレベルとしておくとともに、駆動信号S4,S8をハイレベルとしておく。   The control circuits 74-1 and 74-2 set the drive signals S1 to S3 and S5 to S7 to the low level and the drive signals S4 and S8 to the high level during the period in which transmission is not performed.

期間Paにおいて、制御回路74-1,74-2は駆動信号S3をハイレベルとするとともに、駆動信号S4をローレベルとする。そうすると、第3のトランジスタ72-3がオン状態となり、第4のトランジスタ72-4がオフ状態となる。かくして、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8のうちで第3のトランジスタ72-3および第8のトランジスタ72-8のみがオンした状態となる。この状態では図3に示すように、パルス電流が電位点P3から第3のトランジスタ72-3、超音波振動子71、第8のトランジスタ72-8および第4のダイオード73-4を通って電位点P5に流れ込む。すなわち、第1の電極71aから第2の電極71bに向かう方向に電圧Vpp3が印加される。   In the period Pa, the control circuits 74-1 and 74-2 set the drive signal S3 to the high level and the drive signal S4 to the low level. Then, the third transistor 72-3 is turned on, and the fourth transistor 72-4 is turned off. Thus, only the third transistor 72-3 and the eighth transistor 72-8 among the first to eighth transistors 72-1 to 72-8 are turned on. In this state, as shown in FIG. 3, the pulse current passes through the third transistor 72-3, the ultrasonic transducer 71, the eighth transistor 72-8, and the fourth diode 73-4 from the potential point P3. It flows into the point P5. That is, the voltage Vpp3 is applied in the direction from the first electrode 71a to the second electrode 71b.

期間Paに続く期間Pbにおいて、制御回路74-1,74-2は駆動信号S3をローレベルに、駆動信号S4をハイレベルにそれぞれ戻すとともに、駆動信号S6をハイレベルとし、駆動信号S8をローレベルとする。そうすると、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8のうちで第6のトランジスタ72-6および第4のトランジスタ72-4のみがオンした状態となる。この状態では図4に示すように、パルス電流が電位点P2から第6のトランジスタ72-6、超音波振動子71、第4のトランジスタ72-4および第1のダイオード73-1を通って電位点P4に流れ込む。すなわち、第2の電極71bから第1の電極71aに向かう方向に電圧Vpp2が印加される。これは、期間Paの状態を基準として考えれば、超音波振動子71に電圧−Vpp2が印加されていることと等価である。   In the period Pb following the period Pa, the control circuits 74-1 and 74-2 return the drive signal S3 to the low level, the drive signal S4 to the high level, the drive signal S6 to the high level, and the drive signal S8 to the low level. Level. Then, only the sixth transistor 72-6 and the fourth transistor 72-4 are turned on among the first to eighth transistors 72-1 to 72-8. In this state, as shown in FIG. 4, the pulse current passes through the sixth transistor 72-6, the ultrasonic transducer 71, the fourth transistor 72-4, and the first diode 73-1 from the potential point P2. It flows into the point P4. That is, the voltage Vpp2 is applied in the direction from the second electrode 71b toward the first electrode 71a. This is equivalent to the voltage −Vpp2 being applied to the ultrasonic transducer 71 when the state of the period Pa is considered as a reference.

期間Pbに続く期間Pcにおいて、制御回路74-1,74-2は駆動信号S6をローレベルに、駆動信号S8をハイレベルにそれぞれ戻すとともに、駆動信号S2をハイレベルとし、駆動信号S4をローレベルとする。そうすると、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8のうちで第2のトランジスタ72-2および第8のトランジスタ72-8のみがオンした状態となる。この状態では図5に示すように、パルス電流が電位点P2から第2のトランジスタ72-2、超音波振動子71、第8のトランジスタ72-8および第4のダイオード73-4を通って電位点P5に流れ込む。すなわち、第1の電極71aから第2の電極71bに向かう方向に電圧Vpp2が印加される。これは、期間Paの状態を基準として考えれば、超音波振動子71に電圧+Vpp2が印加されていることと等価である。   In the period Pc following the period Pb, the control circuits 74-1 and 74-2 return the drive signal S6 to the low level, the drive signal S8 to the high level, the drive signal S2 to the high level, and the drive signal S4 to the low level. Level. Then, only the second transistor 72-2 and the eighth transistor 72-8 are turned on among the first to eighth transistors 72-1 to 72-8. In this state, as shown in FIG. 5, the pulse current passes through the second transistor 72-2, the ultrasonic transducer 71, the eighth transistor 72-8, and the fourth diode 73-4 from the potential point P2. It flows into the point P5. That is, the voltage Vpp2 is applied in the direction from the first electrode 71a to the second electrode 71b. This is equivalent to the voltage + Vpp2 being applied to the ultrasonic transducer 71 when the state of the period Pa is considered as a reference.

期間Pcに続く期間Pdにおいて、制御回路74-1,74-2は駆動信号S2をローレベルに、駆動信号S8をハイレベルにそれぞれ戻すとともに、駆動信号S7をハイレベルとし、駆動信号S4をローレベルとする。そうすると、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8のうちで第7のトランジスタ72-7および第8のトランジスタ72-8のみがオンした状態となる。この状態では図6に示すように、パルス電流が電位点P3から第7のトランジスタ72-7、超音波振動子71、第8のトランジスタ72-8および第1のダイオード73-1を通って電位点P4に流れ込む。すなわち、第2の電極71bから第1の電極71aに向かう方向に電圧Vpp3が印加される。これは、期間Paの状態を基準として考えれば、超音波振動子71に電圧−Vpp3が印加されていることと等価である。   In the period Pd following the period Pc, the control circuits 74-1 and 74-2 return the drive signal S2 to the low level, the drive signal S8 to the high level, the drive signal S7 to the high level, and the drive signal S4 to the low level. Level. Then, only the seventh transistor 72-7 and the eighth transistor 72-8 are turned on among the first to eighth transistors 72-1 to 72-8. In this state, as shown in FIG. 6, the pulse current passes through the seventh transistor 72-7, the ultrasonic transducer 71, the eighth transistor 72-8, and the first diode 73-1 from the potential point P3. It flows into the point P4. That is, the voltage Vpp3 is applied in the direction from the second electrode 71b toward the first electrode 71a. This is equivalent to the voltage −Vpp3 being applied to the ultrasonic transducer 71 when the state of the period Pa is considered as a reference.

このようにして、超音波振動子71に印加される電圧、すなわち送信電圧は、図2に示すように変化することになる。そしてこの結果、超音波振動子71からは図2に示すように送信音圧が変化する超音波が送信される。   In this way, the voltage applied to the ultrasonic transducer 71, that is, the transmission voltage changes as shown in FIG. As a result, the ultrasonic transducer 71 transmits ultrasonic waves whose transmission sound pressure changes as shown in FIG.

パルスインバージョン映像法を適用するときには、図2に示すように送信音圧が変化する超音波と、これとは送信音圧の変化に180度の位相差をもった超音波とを時間を異ならせてそれぞれ送信する。180度の位相差をもった超音波は、電圧Vpp1,Vpp2,Vpp3が上記と同じ順序で選択されるとともに、その選択された電圧が上記とは逆の方向から超音波振動子に印加されるように第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8を駆動することにより送信できる。すなわち180度の位相差をもった超音波の送信時には、第1のトランジスタ72-1および第5のトランジスタ72-5、第2のトランジスタおよび第6のトランジスタ72-6、第3のトランジスタ72-3および第7のトランジスタ72-7、第4のトランジスタ72-4および第8のトランジスタ72-8をそれぞれ対とし、各トランジスタには対をなすトランジスタについての図2における駆動パターンをそれぞれ適用する。つまり例えば、第2のトランジスタ72-2は駆動信号S6と同じパターンの駆動信号により駆動するとともに、第6のトランジスタ72-6は駆動信号S2と同じパターンの駆動信号により駆動する。   When the pulse inversion imaging method is applied, as shown in FIG. 2, the ultrasonic wave whose transmission sound pressure changes is different from the ultrasonic wave having a phase difference of 180 degrees with respect to the change of the transmission sound pressure. Send each. For ultrasonic waves having a phase difference of 180 degrees, voltages Vpp1, Vpp2, and Vpp3 are selected in the same order as described above, and the selected voltages are applied to the ultrasonic transducer from the opposite direction to the above. Thus, transmission can be performed by driving the first to eighth transistors 72-1 to 72-8. That is, when transmitting an ultrasonic wave having a phase difference of 180 degrees, the first transistor 72-1 and the fifth transistor 72-5, the second transistor and the sixth transistor 72-6, and the third transistor 72- The third and seventh transistors 72-7, the fourth transistor 72-4, and the eighth transistor 72-8 are paired, and the driving pattern in FIG. 2 for the paired transistors is applied to each transistor. That is, for example, the second transistor 72-2 is driven by a drive signal having the same pattern as the drive signal S6, and the sixth transistor 72-6 is driven by a drive signal having the same pattern as the drive signal S2.

さて、制御回路74-1,74-2は上述したように、送信を行わない期間には、駆動信号S1乃至S3,S5乃至S7をローレベルとしておくとともに、駆動信号S4,S8をハイレベルとしておく。そうすると、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8のうちで第4のトランジスタ72-4および第8のトランジスタ72-8のみがオンした状態となる。この状態では図7に示すように、超音波振動子71が超音波エコーを受けて発生するエコー信号は、第4のトランジスタ72-4または第8のトランジスタ72-8を介して受信アンプ75に入力される。第1乃至第4のダイオード73-1〜73-4は、高インピーダンスで超音波振動子71からのエコー信号を受信アンプ75に入力する。すなわち、第1乃至第4のダイオード73-1〜73-4は、T/Rスイッチの働きをする。   As described above, the control circuits 74-1 and 74-2 set the drive signals S1 to S3 and S5 to S7 to the low level and set the drive signals S4 and S8 to the high level during the period in which transmission is not performed. deep. Then, only the fourth transistor 72-4 and the eighth transistor 72-8 are turned on among the first to eighth transistors 72-1 to 72-8. In this state, as shown in FIG. 7, the echo signal generated by the ultrasonic transducer 71 receiving the ultrasonic echo is sent to the reception amplifier 75 via the fourth transistor 72-4 or the eighth transistor 72-8. Entered. The first to fourth diodes 73-1 to 73-4 input the echo signal from the ultrasonic transducer 71 to the reception amplifier 75 with high impedance. That is, the first to fourth diodes 73-1 to 73-4 function as T / R switches.

このように本実施形態によれば、制御回路74-1,74-2が出力する駆動信号S1〜S8がいずれも同じ極性のパルスでありながら、+Vpp1,+Vpp2,+Vpp3,−Vpp1,−Vpp2,−Vpp3およびグランドレベルを含む7レベルの送信電圧を任意に組み合わせて超音波振動子71を駆動して、例えば図2に示すような複雑に、かつ多様に送信音圧が変化する超音波を送信することができる。そして、+Vpp1と−Vpp1、+Vpp2と−Vpp2、あるいは+Vpp3と−Vpp3は、それぞれ同一の電位点P1、電位点P2、あるいはP3から超音波振動子71に印加されるため、正負波形の対称性が優れている。   As described above, according to the present embodiment, the drive signals S1 to S8 output from the control circuits 74-1 and 74-2 are pulses having the same polarity, but + Vpp1, + Vpp2, + Vpp3, -Vpp1, -Vpp2, -The ultrasonic transducer 71 is driven by arbitrarily combining seven levels of transmission voltages including Vpp3 and the ground level, and for example, ultrasonic waves whose transmission sound pressure changes in a complicated and diverse manner as shown in FIG. 2 are transmitted. can do. Since + Vpp1 and -Vpp1, + Vpp2 and -Vpp2, or + Vpp3 and -Vpp3 are applied to the ultrasonic transducer 71 from the same potential point P1, potential point P2 or P3, respectively, the symmetry of the positive and negative waveforms is increased. Are better.

2回の送受信で高調波イメージングを行う映像法は、180度反転させたときの送信波形の対称性が画質性能に大きく影響する。本実施形態の超音波診断装置により上記のように送信される180度の位相差を持つ2つの超音波信号は、極性のみが互いに反転した信号であって、かつ正負波形の対称性が優れているから、波形の対称性が非常に優れる。このため、高調波イメージングの画質を向上することができる。   In the video method in which harmonic imaging is performed by two transmissions / receptions, the symmetry of the transmission waveform when inverted 180 degrees greatly affects the image quality performance. The two ultrasonic signals having a phase difference of 180 degrees transmitted as described above by the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment are signals in which only the polarities are inverted from each other, and the symmetry of the positive and negative waveforms is excellent. Therefore, the symmetry of the waveform is very good. For this reason, the image quality of harmonic imaging can be improved.

さらに、例えば従来の単極制御回路で送信電圧100Vp-pを出力するためには、電源電圧100Vが必要であるが、本実施形態では、電源電圧は50Vで良い。また、両極制御回路で同様に100Vp-pを出力するには、+50Vおよび−50Vの2種類の電圧源が必要であるが、本実施形態では+50Vの1種類の電圧源のみで良い。すなわち第1の実施形態によれば、電源回路の電圧出力が送信電圧のピーク値の1/2で良い。   Furthermore, for example, in order to output the transmission voltage 100Vp-p with a conventional single-pole control circuit, the power supply voltage 100V is necessary, but in this embodiment, the power supply voltage may be 50V. Similarly, in order to output 100 Vp-p in the bipolar control circuit, two types of voltage sources of +50 V and −50 V are necessary, but in this embodiment, only one type of voltage source of +50 V is sufficient. That is, according to the first embodiment, the voltage output of the power supply circuit may be ½ of the peak value of the transmission voltage.

さらに、送信電圧の最大値が100Vp-pである場合、従来の単極制御回路を作るためには、トランジスタの耐圧は100V以上が必要であるが、本実施形態では第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8の耐圧は最大でも50Vで良い。すなわち本実施形態によれば、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8の耐圧が送信電圧のピーク値の1/2で良い。電源電圧を1/2とすれば、電流も1/2となるので、第1乃至第8のトランジスタ72-1〜72-8としては、安価で小型な素子を使用できる。   Further, when the maximum value of the transmission voltage is 100 Vp-p, the withstand voltage of the transistor is required to be 100 V or more in order to make a conventional single-pole control circuit. In this embodiment, the first to eighth transistors are used. The maximum withstand voltage of 72-1 to 72-8 may be 50V. That is, according to the present embodiment, the withstand voltages of the first to eighth transistors 72-1 to 72-8 may be 1/2 of the peak value of the transmission voltage. When the power supply voltage is halved, the current is also halved. Therefore, inexpensive and small elements can be used as the first to eighth transistors 72-1 to 72-8.

以上の各実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。   Each of the above embodiments can be modified in various ways as follows.

受信アンプ75の一方の入力端子のみを、第4のトランジスタ72-4を介して第1の電極71aに接続するか、または第8のトランジスタ72-8を介して第2の電極71bに接続し、受信アンプ75の一方の入力端子には受信アンプ75の出力をフィードバックさせるようにしても良い。このとき、第1および第2のダイオード73-1,73-2と、第3および第4のダイオード73-3,73-4との受信アンプ75の入力端子が接続されない側を省略しても良い。   Only one input terminal of the receiving amplifier 75 is connected to the first electrode 71a via the fourth transistor 72-4, or connected to the second electrode 71b via the eighth transistor 72-8. The output of the reception amplifier 75 may be fed back to one input terminal of the reception amplifier 75. At this time, the side where the input terminal of the receiving amplifier 75 of the first and second diodes 73-1 and 73-2 and the third and fourth diodes 73-3 and 73-4 is not connected may be omitted. good.

受信アンプ75の入力端子と第4のトランジスタ72-4との間、ならびに受信アンプ75の入力端子と第8のトランジスタ72-8との間には、コンデンサおよび抵抗器からなる交流カップリング回路を介挿しても良い。   Between the input terminal of the receiving amplifier 75 and the fourth transistor 72-4 and between the input terminal of the receiving amplifier 75 and the eighth transistor 72-8, an AC coupling circuit composed of a capacitor and a resistor is provided. It may be inserted.

超音波プローブ200に実装される回路の一部を装置本体100の側に備えることも可能である。例えば、超音波振動子71の両極から信号を引き出し本体に接続し、超音波振動子71以外の全ての回路を装置本体100の側に備えることも可能である。   A part of the circuit mounted on the ultrasonic probe 200 may be provided on the apparatus main body 100 side. For example, it is possible to draw signals from both poles of the ultrasonic vibrator 71 and connect them to the main body, and to provide all the circuits other than the ultrasonic vibrator 71 on the apparatus main body 100 side.

第1および第5のトランジスタ72-1,72-5は、ともに電圧がVpp1である別々の電位点に接続されても良い。第2および第6のトランジスタ72-2,72-6は、ともに電圧がVpp2である別々の電位点に接続されても良い。第3および第7のトランジスタ72-3,72-7は、ともに電圧がVpp3である別々の電位点に接続されても良い。   Both the first and fifth transistors 72-1 and 72-5 may be connected to different potential points whose voltage is Vpp1. Both the second and sixth transistors 72-2 and 72-6 may be connected to different potential points whose voltage is Vpp2. The third and seventh transistors 72-3 and 72-7 may be connected to different potential points whose voltage is Vpp3.

電位点P4,P5は、Vpp1,Vpp2およびVpp3とは異なっていれば、グランド電位でない任意の電位であっても良い。   The potential points P4 and P5 may be any potential other than the ground potential as long as they are different from Vpp1, Vpp2, and Vpp3.

電位点P1乃至P3のうちの1つおよびその電位点に接続されるトランジスタを省略しても良いし、電位点P1乃至P3に相当する電位点およびこの電位点に接続されるトランジスタを4組以上としても良い。   One of the potential points P1 to P3 and the transistor connected to the potential point may be omitted, or four or more sets of potential points corresponding to the potential points P1 to P3 and the potential point may be connected. It is also good.

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in each embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図。1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 1回の超音波送信に関するシーケンスの一例を示したタイミングチャート。The timing chart which showed an example of the sequence regarding one time ultrasonic transmission. 図2中の期間Paにおけるパルス電流の経路を示す図。The figure which shows the path | route of the pulse current in the period Pa in FIG. 図2中の期間Pbにおけるパルス電流の経路を示す図。The figure which shows the path | route of the pulse current in the period Pb in FIG. 図2中の期間Pcにおけるパルス電流の経路を示す図。The figure which shows the path | route of the pulse current in the period Pc in FIG. 図2中の期間Pdにおけるパルス電流の経路を示す図。The figure which shows the path | route of the pulse current in the period Pd in FIG. 図1に示す振動子セット7においてエコー信号が流れる経路を示す図。The figure which shows the path | route through which an echo signal flows in the vibrator | oscillator set 7 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…システムコントローラ、2…ビームフォーマ、3…スキャンコンバータ、4…表示装置、5…送信ビームフォーマ、6…サブアレイビームフォーマ、7,8,9,10…振動子セット、71…超音波振動子、71a…第1の電極、71b…第2の電極、72-1…第1のトランジスタ、72-2…第2のトランジスタ、72-3…第3のトランジスタ、72-4…第4のトランジスタ、72-5…第5のトランジスタ、72-6…第6のトランジスタ、72-7…第7のトランジスタ、72-8…第8のトランジスタ、73-1…第1のダイオード、73-2…第2のダイオード、73-3…第3のダイオード、73-4…第4のダイオード、74-1,74-2…制御回路、75…受信アンプ100…装置本体、200…超音波プローブ、P1,P2,P3,P4,P5…電位点。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... System controller, 2 ... Beam former, 3 ... Scan converter, 4 ... Display apparatus, 5 ... Transmission beam former, 6 ... Subarray beam former, 7, 8, 9, 10 ... Vibrator set, 71 ... Ultrasonic transducer , 71a ... first electrode, 71b ... second electrode, 72-1 ... first transistor, 72-2 ... second transistor, 72-3 ... third transistor, 72-4 ... fourth transistor 72-5 ... fifth transistor, 72-6 ... sixth transistor, 72-7 ... seventh transistor, 72-8 ... eighth transistor, 73-1 ... first diode, 73-2 ... Second diode, 73-3 ... third diode, 73-4 ... fourth diode, 74-1, 74-2 ... control circuit, 75 ... receiving amplifier 100 ... main body, 200 ... ultrasonic probe, P1 , P2, P3, P4, P5 ... potential points.

Claims (6)

第1および第2の電極を有する超音波振動子と、
互いに大きさが異なる複数の電圧を前記第1および第2の電極の間に任意の方向で印加する電圧印加回路と、
前記第1および第2の電極の間への前記電圧の印加状況を所定のパターンで変化するように前記印加回路を制御する制御回路とを具備し、
前記電圧印加回路は、
前記複数の電圧にそれぞれ対応した電位を持つ複数の第1の電位点のそれぞれと前記第1の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第1のスイッチング素子と、
前記複数の第1の電位点のそれぞれと前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第2のスイッチング素子と、
前記複数の第1の電位点とは異なり、かつ互いにほぼ等しい電位を持つ2つの第2の電位点の一方と前記第1の電極との接続および前記2つの第2の電位点の他方と前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する第3および第4のスイッチング素子とを具備し、
さらに前記制御回路は、前記複数の第1のスイッチング素子および前記複数の第2のスイッチング素子のうちの2つを同時には閉じず、かつ前記複数の第1のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第3のスイッチング素子を閉じ、前記複数の第2のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第4のスイッチング素子を閉じる超音波プローブ。
An ultrasonic transducer having first and second electrodes;
A voltage application circuit for applying a plurality of voltages of different magnitudes in any direction between the first and second electrodes;
A control circuit that controls the application circuit to change the application state of the voltage between the first and second electrodes in a predetermined pattern ;
The voltage application circuit includes:
A plurality of first switching elements that respectively open and close a connection between each of a plurality of first potential points having potentials respectively corresponding to the plurality of voltages and the first electrode;
A plurality of second switching elements that respectively open and close a connection between each of the plurality of first potential points and the second electrode;
The connection between one of the two second potential points, which is different from the plurality of first potential points and having substantially the same potential, and the first electrode, and the other of the two second potential points, A third and a fourth switching element for opening and closing the connection with the second electrode, respectively.
Further, the control circuit does not simultaneously close two of the plurality of first switching elements and the plurality of second switching elements, and closes any one of the plurality of first switching elements. An ultrasonic probe that sometimes closes the third switching element and closes the fourth switching element when any of the plurality of second switching elements is closed .
第1および第2の電極を有する超音波振動子と、
互いに大きさが異なる複数の電圧を前記第1および第2の電極の間に任意の方向で印加する電圧印加回路と、
前記第1および第2の電極の間への前記電圧の印加状況を所定のパターンで変化するように前記印加回路を制御する制御回路とを具備し、
前記電圧印加回路は、
前記複数の電圧にそれぞれ対応した電位を持つ複数の第1の電位点のそれぞれと前記第1の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第1のスイッチング素子と、
前記複数の第1の電位点のそれぞれと前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する複数の第2のスイッチング素子と、
前記複数の第1の電位点とは異なり、かつ互いにほぼ等しい電位を持つ2つの第2の電位点の一方と前記第1の電極との接続および前記2つの第2の電位点の他方と前記第2の電極との接続をそれぞれ開閉する第3および第4のスイッチング素子とを具備し、
さらに前記制御回路は、前記複数の第1のスイッチング素子および前記複数の第2のスイッチング素子のうちの2つを同時には閉じず、かつ前記複数の第1のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第3のスイッチング素子を閉じ、前記複数の第2のスイッチング素子のいずれかを閉じているときには前記第4のスイッチング素子を閉じる超音波診断装置。
An ultrasonic transducer having first and second electrodes;
A voltage application circuit for applying a plurality of voltages of different magnitudes in any direction between the first and second electrodes;
A control circuit that controls the application circuit to change the application state of the voltage between the first and second electrodes in a predetermined pattern ;
The voltage application circuit includes:
A plurality of first switching elements that respectively open and close a connection between each of a plurality of first potential points having potentials respectively corresponding to the plurality of voltages and the first electrode;
A plurality of second switching elements that respectively open and close a connection between each of the plurality of first potential points and the second electrode;
The connection between one of the two second potential points, which is different from the plurality of first potential points and having substantially the same potential, and the first electrode, and the other of the two second potential points, A third and a fourth switching element for opening and closing the connection with the second electrode, respectively.
Further, the control circuit does not simultaneously close two of the plurality of first switching elements and the plurality of second switching elements, and closes any one of the plurality of first switching elements. An ultrasonic diagnostic apparatus that sometimes closes the third switching element and closes the fourth switching element when any of the plurality of second switching elements is closed .
前記所定のパターンは、前記複数の電圧の選択順序が同じで印加方向が逆である2組のパターンを含むことを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the predetermined pattern includes two sets of patterns in which the selection order of the plurality of voltages is the same and the application directions are reversed. 前記2組のパターンにより前記超音波振動子からそれぞれ送信される2組の超音波パルスに関するエコー信号を互いに加算または減算して得られる信号に基づいて画像を生成する画像生成手段をさらに具備することを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。   And further comprising image generation means for generating an image based on signals obtained by adding or subtracting echo signals relating to two sets of ultrasonic pulses respectively transmitted from the ultrasonic transducers according to the two sets of patterns. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3. 入力端子が前記第のスイッチング素子または前記第のスイッチング素子を介して前記第1の電極または前記第2の電極に接続され、前記入力端子に入力される信号を増幅する増幅器をさらに備え、
前記制御手段は、受信期間に、前記複数の第1のスイッチング素子および前記複数の第2のスイッチング素子を全て開くとともに、前記第3および第4のスイッチング素子を閉じることを特徴とする請求項に記載の超音波診断装置。
An amplifier having an input terminal connected to the first electrode or the second electrode via the third switching element or the fourth switching element, and amplifying a signal input to the input terminal;
Wherein the control means, the reception period, is opened all the plurality of first switching elements and the plurality of second switching elements, according to claim 2, characterized in that closing said third and fourth switching elements An ultrasonic diagnostic apparatus according to 1.
互いに逆向きかつ並列で、前記第のスイッチング素子と前記2つの第2の電位点の一方との間に介挿された2つの整流素子と、
互いに逆向きかつ並列で、前記第のスイッチング素子と前記2つの第2の電位点の他方との間に介挿された2つの整流素子とをさらに具備したことを特徴とする請求項または請求項に記載の超音波診断装置。
Two rectifying elements that are opposite and parallel to each other and are interposed between the third switching element and one of the two second potential points;
3. The rectifying device according to claim 2 , further comprising two rectifying elements interposed in a direction opposite to each other and parallel to each other between the fourth switching element and the other of the two second potential points. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5 .
JP2006126820A 2006-04-28 2006-04-28 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus Expired - Fee Related JP5019561B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006126820A JP5019561B2 (en) 2006-04-28 2006-04-28 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006126820A JP5019561B2 (en) 2006-04-28 2006-04-28 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007296131A JP2007296131A (en) 2007-11-15
JP5019561B2 true JP5019561B2 (en) 2012-09-05

Family

ID=38766154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006126820A Expired - Fee Related JP5019561B2 (en) 2006-04-28 2006-04-28 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5019561B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010067258A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Front-end circuit for an ultrasound transducer probe
US9581685B2 (en) 2009-03-12 2017-02-28 Konica Minolta, Inc. Ultrasonic diagnostic apparatus with pulse timing controller
JP5804949B2 (en) * 2009-11-10 2015-11-04 株式会社日立メディコ Ultrasonic diagnostic equipment
JP6251030B2 (en) * 2013-12-18 2017-12-20 東芝メディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP6724502B2 (en) * 2016-04-06 2020-07-15 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic device
JP6878179B2 (en) * 2017-07-06 2021-05-26 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic equipment

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0767873A (en) * 1993-09-06 1995-03-14 Hitachi Medical Corp Ultrasonic tomograph
JPH07288891A (en) * 1994-04-14 1995-10-31 Hitachi Ltd Vibrator driving circuit for ultrasonic image pickup device
JP3665408B2 (en) * 1996-02-29 2005-06-29 株式会社東芝 Drive pulse generator
JPH11342127A (en) * 1998-06-01 1999-12-14 Aloka Co Ltd Transmitting circuit for ultrasonongraph
JP2001077676A (en) * 1999-09-01 2001-03-23 Aloka Co Ltd Voltage pulse generator
JP3432204B2 (en) * 2000-02-17 2003-08-04 アロカ株式会社 Ultrasound diagnostic equipment
US6806623B2 (en) * 2002-06-27 2004-10-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Transmit and receive isolation for ultrasound scanning and methods of use

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007296131A (en) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007117668A (en) Ultrasonic probe and ultrasonographic apparatus
JP4934631B2 (en) Reconfigurable array with multilevel transmitter
JP5019561B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP4597993B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US20100041997A1 (en) Ultrasonic imaging apparatus
CN102596045B (en) Ultrasonic diagnosis device
JP6038735B2 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic probe
US10624606B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus
JP5377498B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2007244638A (en) Ultrasonograph
US20050096545A1 (en) Methods and apparatus for transducer probe
JP6251030B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
JP2007111257A (en) Ultrasonic diagnostic device and ultrasound probe
JP5231921B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4749448B2 (en) Ultrasonic imaging device
US20190298313A1 (en) Harmonic Ultrasound Imaging
KR100947829B1 (en) Apparatus for generating a pulse width modulated transmit pulse in an ultrasound diagnostic system
JP2008289780A (en) Ultrasonic diagnostic device and ultrasonic probe
KR101574841B1 (en) Transmitting/receiving circuit, ultrasonic probe and ultrasonic image display apparatus
JP5718152B2 (en) Ultrasonic probe, ultrasonic diagnostic equipment
CN102793566B (en) System and method for generating acoustic radiation force
JP2008212541A (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2006015071A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2016013226A (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2007105237A (en) Ultrasonic diagnostic system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090406

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120515

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5019561

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees