JP6545089B2 - 超音波診断用送信回路および超音波送信方法 - Google Patents
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Description
図6において、6002は、診断装置を示しており、診断装置6002は、超音波診断用送信回路(送信回路)6000と、超音波診断装置6001を備えている。また、図6において、CH−1〜CH−16のそれぞれは、チャンネルを示しており、TVE−1〜TVE−16は、チャンネルCH−1〜CH−16のそれぞれに対応した圧電素子を示している。すなわち、図6では、チャンネルの数が、16個の場合が示されている。
図7は、本発明者らが検討した他の診断装置7002の構成を示すブロック図である。診断装置7002は、送信回路7000と、超音波診断装置7001とを備えている。送信回路7000は、1個の半導体装置によって構成されている。図7において、TTV−1〜TTV−16、TTRG、TTCK、TTCS、TTSC、TTSAおよびTTSOは、半導体装置(送信回路700)の外部端子を示している。図7において、TXD−1〜TXD−16のそれぞれは、図6に示した駆動回路TXD−1〜TXD−16と同じ構成を有する駆動回路である。また、図7において、TVE−1〜TVE−16は、図6に示した圧電素子TVE−1〜TVE−16と同じ構成を有する圧電素子である。
<診断装置の全体構成>
図1は、実施の形態1に係わる診断装置1002の構成を示すブロック図である。診断装置1002は、超音波診断装置1001、超音波診断用送信回路(送信回路)1000およびプローブを備えている。
次に、超音波診断装置1001の動作を説明する。実施の形態1においては、超音波を発生するとき、チャンネル毎の送信信号パターンの送信タイミングが、圧電素子(超音波発生回路)の配置位置を変数とした2次元の多項式によって定められる。この送信信号パターンは、駆動信号として、圧電素子に供給されるため、それぞれのチャンネルにおける圧電素子に供給される駆動信号のタイミングが、2次元の多項式によって定められることになる。2次元の多項式は、DLY(x)=−ax2+bx+cである。ここで、xが、圧電素子の配置位置を示す変数である。また、a、bおよびcは、係数であり、aは、2次元の係数(第1係数)、bは1次元の係数(第2係数)、cは0次元の係数を意味している。DLY(x)は、送信信号パターンの送信タイミング(遅延量)を意味しており、圧電素子の配置位置(x)によって定まる。
図1に戻って、送信回路1000の構成を説明する。送信回路1000は、シリアルペリフェラルインタフェース回路(インタフェース回路)SPI−1、揮発性メモリ回路MM、送信信号パターン生成回路(パターン生成回路)SPGC、レジスタREG1、遅延処理回路DL10、DSL11、演算処理回路(演算回路)OPT1および駆動回路TXD−1〜TXD−16を備えている。さらに、送信回路1000は、バスBS(DB0〜DB15)とスイッチSW1〜SW16を備えている。
図5は、実施の形態1に係わる遅延処理回路の構成を示すブロック図である。ここでは、図1に示した遅延処理回路DL10を例にして、その構成を説明する。図5には、遅延処理回路DL10を構成する15個の単位遅延処理回路のうち、2個の単位遅延処理回路が示されている。すなわち、遅延回路DL10−1と選択回路SL10−1によって構成された1段目の単位遅延処理回路と、遅延回路DL10−2と選択回路SL10−2によって構成された2段目の単位遅延処理回路が、図5には示されている。単位遅延処理回路は、互いに同じ構成を有しているため、ここでは、遅延回路SL10−1と選択回路SL10−1によって構成された1段目も単位遅延処理回路を、例にして主に説明する。
図2は、実施の形態2に係わる診断装置2002の構成を示すブロック図である。図2に示す診断装置2002の構成は、図1に示した診断装置1002の構成と類似しているので、相違点を主に説明する。
図3は、実施の形態3に係わる診断装置3002の構成を示すブロック図である。この診断装置3002は、超音波診断装置3001と送信回路3000とを備えている。ここで、超音波診断装置3001は、図1に示した超音波診断装置1001と同じ構成を有しているため、その説明は省略する。
1001、2001、3001 超音波診断装置
1002、2002、3002 診断装置
CH−1〜CH−16 チャンネル
DL10、DSL11 遅延処理回路
REG1 レジスタ
REG1−0 0次元レジスタ
REG1−1 1次元レジスタ
REG1−2 2次元レジスタ
MM 揮発性メモリ回路
SPGC 送信信号パターン生成回路
SPI−1 シリアルペリフェラルインタフェース回路
TXD−1〜TXD−16 駆動回路
TVE−1〜TVE−16 圧電素子
OPT1、OPT3 演算回路
Claims (11)
- 送信信号パターンを生成するパターン生成回路と、
前記送信信号パターンを遅延する遅延処理回路と、
遅延時間を算出する演算回路と、
を備え、
複数のチャンネルのそれぞれに対応した複数の超音波発生回路に対して、前記送信信号パターンを供給する送信タイミングが、前記複数の超音波発生回路の配置に対して直線状または円弧状になるように、前記送信タイミングが、前記複数の超音波発生回路の配置を変数とした多次元の多項式で近似され、前記多次元の多項式における係数が供給され、前記供給された係数のうちの第1係数に基づいて、前記遅延処理回路における遅延時間が定められ、前記供給された係数のうちの第2係数に基づいて、前記演算回路が遅延時間を算出し、前記複数の超音波発生回路のそれぞれには、前記第1係数に従った遅延時間と前記第2係数に従った遅延時間を含む送信タイミングで、前記送信信号パターンが供給される、超音波診断用送信回路。 - 請求項1に記載の超音波診断用送信回路において、
前記多項式は、前記複数の超音波発生回路の配置を変数とした2次元の多項式であり、1次元の係数が、前記第1係数とされ、2次元の係数が、前記第2係数とされる、超音波診断用送信回路。 - 請求項2に記載の超音波診断用送信回路において、
前記演算回路は、前記2次元の係数と端数処理の演算を行う、超音波診断用送信回路。 - 請求項3に記載の超音波診断用送信回路において、
前記複数のチャンネルの数が、整数の偶数N個のとき、偶数Nの中心点N/2を0とし、中心点N/2を超えるチャンネルにおける送信タイミングと、中心点N/2未満のチャンネルにおける送信タイミングが、前記多項式において同じ変数によって表される、超音波診断用送信回路。 - 請求項4に記載の超音波診断用送信回路において、
前記超音波診断用送信回路は、前記送信信号パターン、クロック信号および選択信号が供給される複数の半周期遅延選択回路を備え、
前記複数の半周期遅延選択回路のそれぞれは、供給されている送信信号パターンを、選択信号によって指定された上記クロック信号のエッジに同期して、前記超音波発生回路へ供給する、超音波診断用送信回路。 - 請求項5に記載の超音波診断用送信回路において、
前記超音波診断用送信回路は、超音波診断装置に結合される1個の半導体装置に形成され、前記第1係数および前記第2係数は、前記超音波診断装置から、前記半導体装置に形成された前記超音波診断用送信回路へ供給される、超音波診断用送信回路。 - 請求項6に記載の超音波診断用送信回路において、
前記複数の超音波発生回路は、前記半導体装置に結合された複数の圧電素子を備えている、超音波診断用送信回路。 - 複数のチャンネルのそれぞれに対応した複数の超音波発生回路に対して、送信信号パターンを供給する送信タイミングが、前記複数の超音波発生回路の配置に対して直線状または円弧状になるように、前記送信タイミングを、前記複数の超音波発生回路の配置を変数とした多次元の多項式で近似し、前記多次元の多項式における係数を、超音波診断用送信回路へ供給する係数供給工程と、
供給された係数のうちの第1係数に基づいて、遅延処理回路により、前記送信信号パターンを遅延させ、遅延された送信信号パターンを、供給された係数のうちの第2係数に基づいて、演算回路により求めた遅延時間、遅延させて、前記複数の超音波発生回路に供給する送信信号パターン供給工程と、
を備える、超音波送信方法。 - 請求項8に記載の超音波送信方法において、
前記多次元の多項式は、2次元の多項式であり、
前記係数供給工程において、前記2次元の多項式のうち、1次元の係数が、前記第1係数として供給され、前記2次元の多項式のうち、2次元の係数が、前記第2係数として供給される、超音波送信方法。 - 送信信号パターンを生成するパターン生成回路と、
前記送信信号パターンを遅延させる遅延時間を算出する演算回路と、
を備え、
複数のチャンネルのそれぞれに対応した複数の超音波発生回路に対して、前記送信信号パターンを供給する送信タイミングが、前記複数の超音波発生回路の配置に対して直線状または円弧状になるように、前記送信タイミングが、前記複数の超音波発生回路の配置を変数とした2次元の多項式で近似され、前記2次元の多項式における係数が、前記演算回路に供給され、前記演算回路で算出された遅延時間を含む送信タイミングで、前記送信信号パターンが、前記複数の超音波発生回路へ供給される、超音波診断用送信回路。 - 請求項10に記載の超音波診断用送信回路において、
前記超音波診断用送信回路は、レジスタを備え、
前記超音波診断用送信回路は、超音波診断装置に結合される1個の半導体装置に形成され、前記係数は、前記超音波診断装置から、前記レジスタに格納される、超音波診断用送信回路。
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