JP7105207B2 - 超音波プローブ、超音波診断装置および超音波プローブの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波プローブ、超音波診断装置および超音波プローブの製造方法に関し、特に、マトリックスプローブに関するものである。

特許文献１には、振動子と、振動子にパルス信号を供給するパルサーと、振動子を介して超音波エコーを受信する信号受信手段とを各チャネル毎に設け、加えてテスト制御手段を設けた超音波プローブが示される。テスト制御手段は、テスト信号である正弦波を発生し、当該テスト信号を、パルサー内のＦＥＴを介して信号受信手段へ伝送する。この信号受信手段で受信したテスト信号に基づく画像処理を装置本体に行わせることで、当該テスト信号の伝送経路をテストすることが可能になる。

特開２００８－２２０７５３号公報

従来の超音波プローブ（１Ｄ（Dimension）プローブ）は、短冊状に並んだ振動子それぞれに印加する送信信号に遅延を与えることで送信超音波信号の送信方向を制御している。同様に、１Ｄプローブは、ターゲットからの受信信号に遅延を与えて加算することで超音波画像を取得することができる。しかし、１Ｄプローブは、送受信のターゲットの方向を１次元でしか制御することができない。

近年、２次元状に配置された振動子と、各振動子に遅延を与えるためのマイクロビームフォーマとを搭載したマトリックスプローブ（２Ｄプローブ）と呼ばれる超音波プローブの技術が注目されている。２Ｄプローブを用いると、送受信の超音波信号を２次元状に制御することができ、３次元画像が取得可能となる。３次元画像が取得できると、従来では非常に煩雑であった臓器の体積などの計算が容易になる。

２Ｄプローブでは、振動子が２次元状に配置されるため、振動子の数は、１００００チャネルを越えることがある。また、振動子個々にマイクロビームフォーマを搭載する必要がある。これらに伴い製造工程が複雑化し、その結果、製造工程において、隣接するチャネル間で短絡故障が生じ易くなる。一方、２Ｄプローブでは、送受信共に信号が平均化されるため、一部のチャネルに短絡故障が生じても、実質的に、画像への影響は殆ど生じない。

しかし、このような短絡故障が生じると、例えば、隣接するチャネル間で送信時の高電圧信号の極性が異なる場合に、短絡箇所を介して大電流が流れ得る。これにより、信頼性の低下、消費電力の増加という問題が発生する。すなわち、短絡故障が生じた２Ｄプローブは、超音波画像の性能としては良品と差異が生じ無いにも関わらず、不良品として取り扱われる必要がある。

なお、特許文献１の技術を用いると、２Ｄプローブの良品／不良品を判別することが可能になるが、製品不良率を低減することは困難である。また、特許文献１の技術では、高耐圧トランジスタ等を含む専用のテスト回路が必要となり、特に、回路面積の制約が大きい２Ｄプローブにおいて、面積オーバーヘッドの増大が懸念される。

本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、製品不良率を低減することが可能な超音波プローブ、超音波診断装置および超音波プローブの製造方法を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態の概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

一実施の形態による超音波プローブは、複数のチャネルを有する。複数のチャネルのそれぞれは、超音波を出力する振動子と、入力された送信信号に応じて出力を変化させ、当該出力で振動子を駆動することで振動子に超音波を出力させる送信回路ユニットとを有する。ここで、送信回路ユニットは、予め停止信号が入力された場合に停止信号を保持する停止信号保持回路を備え、送信信号に応じて出力を変化させるか否かを停止信号の保持有無に基づき選択する。

本願において開示される発明のうち、代表的な実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すると、製品不良率を低減することが可能になる。

本発明の実施の形態１による超音波プローブにおいて、主要部の構成例およびテスト方式の一例を示す概略図である。 図１において、各チャネルへの送信信号と電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。 （ａ）および（ｂ）は、複数のチャネルの配置構成例およびそのテストパターンの一例を示す模式図である。 図３（ａ）に対応する超音波プローブの主要部の構成例を示す概略図である。 図３（ｂ）および図４における各チャネルへの送信信号と電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。 図３（ｂ）のテストパターンを用いた超音波プローブのテスト方法の一例を示す模式図である。 図２４のテスト工程で図６のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。 図６および図７に基づく電源電流の測定結果の一例を表すシーケンス図である。 図８の測定結果をマッピングした図である。 図１における制御回路の構成例を示す概略図である。 図１０の制御回路の詳細な構成例を示す回路図である。 図１１の制御回路の動作例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態２による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。 図１３のテスト方法を用いた場合の電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。 図２４のテスト工程で図１３のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態３による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。 図１６において、短絡チャネルが存在する場合のテスト方法の一例を示す模式図である。 図２４のテスト工程で図１６および図１７のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態４による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。 図１９において、短絡チャネルが存在する場合のテスト方法の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態５による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態１による超音波診断装置の構成例を示す概略図である。 図２２における超音波プローブの構成例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１による超音波プローブの製造方法において、主要な工程の一例を示すフロー図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
《超音波診断装置の概略構成》
図２２は、本発明の実施の形態１による超音波診断装置の構成例を示す概略図である。図２２の超音波診断装置１００は、超音波プローブＰＢと、超音波プローブＰＢにケーブル１０５を介して接続され、超音波プローブＰＢに対する電源供給および制御を担う超音波診断装置本体１０１と、ディスプレイ１０２とを有する。超音波プローブＰＢは、例えば、マトリックスプローブ（２Ｄプローブ）であり、振動子ユニットＶＵと、振動子ユニットＶＵを制御する制御ＩＣ（Integrated Circuit）１０６とを含む振動子モジュールＵＭを有する。制御ＩＣ１０６は、例えば、一つの半導体チップで構成される。

超音波診断装置本体１０１は、自己診断部１０３と、電源回路１０４と、画像処理部（図示せず）とを有する。自己診断部１０３は、詳細は後述するが、超音波プローブＰＢのテストを行う。電源回路１０４は、超音波プローブＰＢに配置される制御ＩＣ１０６の電源（例えば、数Ｖから±数十Ｖ等）を生成する。画像処理部は、超音波プローブＰＢからの信号を画像処理し、処理結果をディスプレイ１０２等に表示する。

超音波診断装置本体１０１は、実際のハードウェアとして、例えば、超音波プローブＰＢを含めた装置全体の制御を担うＣＰＵ（Central Processor Unit）や、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や、記憶装置や、通信インタフェースや、ユーザインタフェース等を備える。例えば、自己診断部１０３は、ＣＰＵを用いたプログラム処理等によって実現され、画像処理部は、ＤＳＰ等によって実現される。ユーザインタフェースは、例えば、キーボード、マウス、またはディスプレイ１０２上のタッチパネル等である。

図２３は、図２２における超音波プローブＰＢの構成例を示す概略図である。超音波プローブＰＢは、複数のチャネルを有し、複数のチャネルのそれぞれは、超音波を出力する振動子２と、当該振動子２を制御するチャネル制御ユニット（マイクロビームフォーマ）１１０とを有する。具体的には、超音波プローブＰＢは、振動子ユニットＶＵと、制御ＩＣ１０６とを有する。振動子ユニットＶＵには、チャネル数分の振動子２が形成される。制御ＩＣ１０６には、この各振動子２にそれぞれに対応する形で、チャネル数分のチャネル制御ユニット１１０が形成される。各チャネルは、行方向（Ｘ）と列方向（Ｙ）からなる２次元状に配置され、この例では、ｎ行ｍ列に配置される。

図示は省略するが、実装上、振動子ユニットＶＵは、例えば、制御ＩＣ１０６の上部（高さ方向（Ｚ））に配置される。そして、振動子ユニットＶＵ内の振動子２と、制御ＩＣ１０６内のチャネル制御ユニット１１０は、チャネル毎に配線ＬＮによって接続される。チャネル制御ユニット１１０は、送信回路１と、受信回路１１１と、制御回路９とを備える。制御回路９は、超音波診断装置本体１０１からの指示に応じて、送信回路１へ送信信号を出力し、また、受信回路１１１からの受信信号を超音波診断装置本体１０１へ出力する。

送信回路１は、制御回路９を介して入力された送信信号に応じて出力を変化させ、当該出力で振動子２を駆動することで振動子２に超音波を出力させる。受信回路１１１は、振動子２を介してターゲットからの反射波形を受信し、その受信信号を制御回路９へ出力する。また、制御回路９は、可変遅延回路９１を備える。可変遅延回路９１は、送信回路１への送信信号の遅延時間（位相）や受信回路１１１からの受信信号の遅延時間（位相）を適宜制御する。この際には、複数のチャネルの可変遅延回路９１にそれぞれ適切な遅延時間（位相）を設定することで、ターゲットの方向を２次元に制御することが可能になる。

また、制御ＩＣ１０６は、行周辺回路１１５と、列周辺回路１１６と、メモリ１２０とを備える。行周辺回路１１５は、ｎ組の行制御信号１１７を介してチャネル制御ユニット１１０を行単位で制御する。列周辺回路１１６は、ｍ組の列制御信号１１８を介してチャネル制御ユニット１１０を列単位で制御する。この各制御信号（１１７，１１８）の中には、特定のチャネルを選択するための選択信号や、各チャネルの遅延時間を定めるための設定信号等が含まれる。メモリ１２０は、詳細は後述するが、停止させるチャネル（停止信号の入力対象となるチャネル）を定めた設定情報１２１を保持する。

《超音波プローブの製造方法》
図２４は、本発明の実施の形態１による超音波プローブの製造方法において、主要な工程の一例を示すフロー図である。図２４において、各種製造装置は、複数のチャネルの振動子２が形成された振動子ユニットＶＵを作製する（ステップＳ４０１）。

続いて、振動子ユニットＶＵと予め製造された制御ＩＣ１０６とを準備し、複数のチャネル毎に、振動子２とチャネル制御ユニット１１０とを配線することで振動子モジュールＵＭを組み立てる（ステップＳ４０２）。次いで、振動子モジュールＵＭとケーブルを接続し、超音波プローブＰＢを組み立てる（ステップＳ４０３）。さらに、検査装置は、詳細は後述するが、テスト用の送信信号を用いて当該超音波プローブＰＢのテストを行うことで、図２３に示した設定情報１２１を定める（ステップＳ４０４）。

このようなフローにおいて、例えば、振動子ユニットＶＵを作製する際（ステップＳ４０１）や、超音波モジュールＵＭを組み立てる際（ステップＳ４０２）に、隣接するチャネル間で短絡故障が生じる可能性がある、特に、１００００チャネルを超えるような２Ｄプローブでは、各チャネルが高密度に多数配置されるため、短絡故障が生じる可能性がより高くなる。

一方、例えば、一部のチャネル（例えば数％程度）に短絡故障が生じたとしても、実質的に、短絡故障が無い場合と変わらないレベルの診断画像を取得することができる。ただし、短絡故障が生じると、発熱等によって、この故障箇所を起点として広範囲に故障が拡大する恐れがある。また、消費電力の増大や、電源ドロップといった問題も生じ得る。このため、通常、短絡故障が生じた超音波プローブＰＢは、不良品とみなされる。この際には、ステップ４０３の組み立て工程を経たのちに不良品とみなされるため、コスト的な損失が大きくなる。そこで、以下に述べる実施の形態の方式を用いることが有益となる。

《超音波プローブの構成およびテスト方式》
図１は、本発明の実施の形態１による超音波プローブにおいて、主要部の構成例およびテスト方式の一例を示す概略図である。超音波プローブは、複数のチャネル（ここでは説明の簡素化のために３チャネルＣＨ１～ＣＨ３）を備え、各チャネルは、振動子２と、送信回路ユニット８とを備える。送信回路ユニット８は、図２３に示した送信回路１および制御回路９を備え、入力された送信信号ＴＸに応じて出力を変化させ、当該出力で振動子２を駆動することで振動子２に超音波を出力させる。

制御回路９は、超音波診断装置本体１０１（図２２参照）からの指示に応じて、“Ｈ”レベルや“Ｌ”レベルの送信信号ＴＸを送信回路１へ伝送する。送信回路１は、プリドライバ３と、ドライバ４を備える。超音波プローブの送信回路１の回路方式として、一般的に、“Ｈ”／“Ｌ”の離散値を出力するパルス回路方式や、正弦波のような連続波を出力するリニア回路方式などが知られている。ここでは、パルス回路方式を用いる場合を例とするが、他の回路方式であってもよい。

プリドライバ３は、制御回路９を介して入力された送信信号ＴＸに応じてドライバ４を駆動することでドライバ４の出力を変化させる。例えば、送信信号ＴＸが“Ｈ”レベルの場合には、ドライバ４の出力も“Ｈ”レベルとなり、送信信号ＴＸが“Ｌ”レベルの場合には、ドライバ４の出力も“Ｌ”レベルとなる。ドライバ４は、当該変化した出力で振動子２を駆動することで振動子２に超音波を出力させる。なお、送信信号ＴＸ（およびドライバ４の出力）は、“Ｈ”レベル／“Ｌ”レベルの２値に限らず、“Ｈ”レベル（正電圧レベル）／０Ｖレベル／“Ｌ”レベル（負電圧レベル）の３値であってもよい。

ここで、各チャネルＣＨ１～ＣＨ３のドライバ４は、共通電源である正極高電圧電源５および負極高電圧電源７に接続される。共通電源（この例では正極高電圧電源５）とドライバ４の間には、電源電流を計測する電流計６が接続される。超音波プローブＰＢのテストの際、共通電源および電流計６は、超音波診断装置本体１０１の電源回路１０４（図２２参照）に搭載されるか、または、検査装置に搭載される。

すなわち、実施の形態では、超音波プローブＰＢの出荷後には、超音波診断装置本体１０１の自己診断部１０３（図２２参照）を用いて、ケーブル１０５を介して超音波プローブＰＢのテストを行うことができる。例えば、前述した超音波プローブＰＢの短絡故障は、出荷後に生じる、または顕在化する場合がある。その際にも超音波プローブＰＢを継続使用できるように、自己診断部１０３が設けられる。この場合、共通電源および電流計６は、超音波診断装置本体１０１の電源回路１０４（図２２参照）に搭載される。一方、超音波プローブＰＢの出荷前には、図２４のステップＳ４０４に示したように、検査装置を用いて超音波プローブＰＢのテストが行われる。この場合、共通電源および電流計６は、検査装置に搭載される。

ここで、図１の例では、チャネルＣＨ２とチャネルＣＨ３の間に短絡故障が生じている。この場合、テスト用の送信信号ＴＸを用いて、例えば、チャネルＣＨ２のドライバ４の出力を“Ｈ”レベルに定め、チャネルＣＨ３の出力を“Ｌ”レベルに定める。その結果、各ドライバ４の出力間に電位差が発生するため、短絡抵抗１０を介して、チャネルＣＨ２からチャネルＣＨ３へ電流が流れる。この電流を電流計６で検出することで、隣接するチャネル間の短絡故障を検出可能となる。

一方、制御回路９は、送信信号ＴＸに応じて対応する送信回路１の出力を変化させるか否か（出力変化有／無）を選択する動作可否情報を保持する。制御回路９は、停止信号ＳＴＰが入力された場合に出力変化無の動作可否情報を保持する。これにより、図１の例では、短絡故障が存在するチャネル（短絡チャネルと呼ぶ）ＣＨ２，ＣＨ３の制御回路９に停止信号ＳＴＰを入力することで、短絡チャネルＣＨ２，ＣＨ３の実動作を止めることができる。その結果、短絡故障が生じた超音波プローブＰＢを良品として取り扱うことが可能になる。

なお、出力変化無の動作可否情報を保持する制御回路９は、例えば、対応する送信回路１の出力を０Ｖレベル等に固定する。ただし、特にこれに限定されず、例えば、短絡チャネルの送信回路１の出力が共に“Ｈ”レベルまたは共に“Ｌ”レベルに固定されるといったように、制御回路９は、短絡チャネルの送信回路１の出力間に電位差を生じさせないような制御を行えばよい。また、場合によっては、制御回路９は、短絡チャネルの送信回路１の出力をハイインピーダンスに制御してもよい。

図２は、図１において、各チャネルへの送信信号と電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。図２に示されるように、短絡チャネルの出力論理が反転したときに短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ}が発生する。ここでは、簡略化のため、チャネルＣＨ２を“Ｈ”レベル、チャネルＣＨ３を“Ｌ”レベルとした場合が示されるが、チャネルＣＨ２を“Ｌ”レベル、チャネルＣＨ３を“Ｈ”レベルとした場合も同様である。すなわち、短絡チャネル間に電位差が発生するような制御を行えば短絡故障を検出可能である。例えば、３値出力のパルス送信回路では、短絡チャネル間に電位差が発生するように送信信号ＴＸの論理レベルを定めればよく、リニア送信回路では、短絡チャネル間に電位差が発生するように送信信号の電圧レベルを調整すればよい。

また、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ}を検出することで、短絡故障の有無に加えて、短絡抵抗値を算出することが可能である。具体的には、送信回路１の“Ｈ”レベルの出力電圧を“Ｖ_ＯＨ”とし、“Ｌ”レベルの出力電圧を“Ｖ_ＯＬ”とすると、図１の短絡抵抗１０の抵抗値Ｒ_{ｓｈｏｒｔ}は式（１）で表すことができる。

Ｒ_{ｓｈｏｒｔ}＝Ｉ_{ｓｈｏｒｔ}／（Ｖ_ＯＨ－Ｖ_ＯＬ） …（１）
このように、短絡抵抗１０の抵抗値Ｒ_{ｓｈｏｒｔ}を算出することで、短絡状態の識別が可能となる。例えば、金属同士が短絡している場合は非常に小さい抵抗値となり、絶縁抵抗が低下している場合などは比較的大きい抵抗値となる。これにより、例えば、信頼性や放熱などに対して問題となる抵抗閾値を予め定め、この抵抗閾値と式（１）の抵抗値Ｒ_{ｓｈｏｒｔ}との比較に基づいて、チャネルを停止すべきか否かを判断することができる。

なお、図１の例では、電流計６を正極高電圧電源５に接続し、観測チャネルを“Ｈ”レベル、短絡対象のチャネルを“Ｌ”レベルにして検出を行ったが、例えば、電流計６を負極高電圧電源７に接続し、観測チャネルを“Ｌ”レベル、短絡対象のチャネルを“Ｈ”レベルにして検出を行ってもよい。また、３値出力の場合は、短絡チャネルの送信回路１の出力間を“Ｈ”レベル／０Ｖレベルや、“Ｌ”レベル／０Ｖレベルに定めてもよい。

図３（ａ）および図３（ｂ）は、複数のチャネルの配置構成例およびそのテストパターンの一例を示す模式図である。図４は、図３（ａ）に対応する超音波プローブの主要部の構成例を示す概略図である。図５は、図３（ｂ）および図４における各チャネルへの送信信号と電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。図３（ａ）では、説明の簡素化のため、９個のチャネルＣＨ１～ＣＨ９が３行３列に配置される。チャネルＣＨ１～ＣＨ９のそれぞれは、図４に示されるように、図１の場合と同様の振動子２および送信回路ユニット８を備える。また、図４では、図１の場合と同様に、正極高電圧電源５に電流計６が接続される。

ここで、例えば、チャネルＣＨ５を観測チャネルとする場合を想定する。この場合、図４に示す各チャネルへのテスト用の送信信号ＴＸを用いて、例えば、図３（ｂ）に示すようなテストパターンが定められる。図３（ｂ）では、観測チャネルＣＨ５の送信回路１の出力レベルは“Ｈ”レベルに定められ、当該観測チャネルに隣接して配置される８個のチャネル（隣接チャネル）ＣＨ１～ＣＨ４，ＣＨ６～ＣＨ９の送信回路１の出力レベルは全て“Ｌ”レベルに定められる。

これにより、観測チャネルＣＨ５と隣接チャネルＣＨ１～ＣＨ４，ＣＨ６～ＣＨ９との間の短絡故障を検出することができ、観測チャネルＣＨ５に短絡故障が生じているか否かを判別することが可能になる。観測チャネルと隣接チャネルとの間で短絡故障が生じている場合、図５に示されるように、観測チャネルＣＨ５の送信信号ＴＸのみが“Ｈ”レベルの場合に短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ}が流れ、観測チャネルＣＨ５の送信信号ＴＸが隣接チャネルＣＨ１～ＣＨ４，ＣＨ６～ＣＨ９と同じ“Ｌ”レベルの場合には短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ}は流れない。

図６は、図３（ｂ）のテストパターンを用いた超音波プローブのテスト方法の一例を示す模式図であり、図７は、図２４のテスト工程（ステップＳ４０４）で図６のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。図６では、各チャネルが８（Ａ～Ｈ）行１０（１～１０）列に配置された場合を例とする。図７において、検査装置は、概略的には、テスト用の送信信号ＴＸを用いて、複数のチャネルの送信回路ユニット８の出力レベルをそれぞれ変えながら、共通電源に流れる電源電流の変化を検出することで短絡故障が生じているチャネル（すなわち、停止信号ＳＴＰを入力すべきチャネル）を特定する。言い換えれば、検査装置は、図２３のメモリ１２０が保持する設定情報１２１（複数のチャネル毎の動作可否情報）を定める。

図７において、具体的には、検査装置は、まず、観測チャネルを選択したのち（ステップＳ１０１）、テスト用の送信信号ＴＸを用いて、観測チャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、隣接チャネルを含むその他のチャネルの出力レベルを全て“Ｌ”レベルに設定する（ステップＳ１０２）。これにより、観測チャネルと隣接チャネルとの間で送信回路１の出力レベルに電位差を生じさせた状態が構築される。この状態で、検査装置は、電流計６を用いて共通電源の電源電流を測定し（ステップＳ１０３）、その測定結果を保存する（ステップＳ１０４）。

続いて、検査装置は、未測定の観測チャネルの有無を判定し（ステップＳ１０５）、未測定の観測チャネルがある場合には、それが選択されるように観測チャネルを変更してステップＳ１０２の処理に戻る（ステップＳ１０６）。そして、検査装置は、未測定の観測チャネルが無くなるまでステップＳ１０２～Ｓ１０４の処理を繰り返す（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。図６の例では、観測チャネルは、Ａ行１列→Ｂ行１列→…→Ｈ行１列→Ａ行２列→Ｂ行２列→……→Ｈ行１０列の順に移動する。なお、ここでは、超音波プローブＰＢの製造工程の段階を例として、検査装置が図７のフローを実行したが、超音波プローブＰＢを超音波診断装置本体１０１に接続したのちの段階では、超音波診断装置本体１０１の自己診断部１０３が図７のフローを実行する。

図８は、図６および図７に基づく電源電流の測定結果の一例を表すシーケンス図であり、図９は、図８の測定結果をマッピングした図である。例えば、図６において、Ｃ行２列（Ｃ２）のチャネルと、Ｄ行３列（Ｄ３）のチャネルとが短絡し、Ｅ行７列（Ｅ７）のチャネルと、Ｅ行８列（Ｅ８）のチャネルとが短絡した場合を想定する。この場合、図８に示されるように、当該チャネルを観測チャネルとした場合に、電流計６によって測定される電源電流が予め定めた電流閾値Ｉｔｈを上回る。

当該電流閾値Ｉｔｈは、例えば、予め定めた短絡抵抗閾値を式（１）に基づき電流に換算すること等で定めることができる。検査装置は、測定した電源電流と電流閾値Ｉｔｈとを観測チャネル毎に比較し、電流閾値Ｉｔｈを上回る観測チャネル（この例では、Ｃ２，Ｄ３，Ｅ７，Ｅ８）を短絡チャネルに定め、図９に示されるように、当該短絡チャネルを２次元状にマッピングする。その結果、検査装置（またはそのユーザ）は、符号２０に示されるように、互いに隣接するチャネルで短絡が生じていることを認識することができる。

《制御回路の詳細》
図１０は、図１における制御回路の構成例を示す概略図である。図８および図９のようにして短絡チャネルが特定されると、当該短絡チャネルの動作を止めることで、当該短絡チャネルを含んだ超音波プローブＰＢを良品とみなすことができる。この際に、より厳密には、検査装置は、例えば、短絡チャネルの数が全チャネル数に対して所定の比率（例えば数％等）以下であるか否かや、予め定めた領域毎に短絡チャネルの発生密度が所定の密度以下であるか否か等を判定する。検査装置は、短絡チャネルの数が所定の比率以下である場合や、短絡チャネルの発生密度が所定の密度以下である場合には良品とみなし、そうでない場合には不良品とみなす。以下、良品とみなされた超音波プローブＰＢに対して、短絡チャネルの動作を止める方法について説明する。

図１０に示す制御回路９は、停止信号保持回路３０と、動作判定回路３１とを有する。停止信号保持回路３０は、予め停止信号ＳＴＰが入力された場合に当該停止信号ＳＴＰ（言い換えれば動作可否情報）を保持する。また、停止信号保持回路３０は、保持している停止信号ＳＴＰをイネーブル信号ＥＮに応じて動作判定回路３１へ出力する。イネーブル信号ＥＮは、全ての短絡チャネルに対する停止信号ＳＴＰの入力が完了した段階で発行される。動作判定回路３１は、停止信号保持回路３０からの出力（すなわち停止信号ＳＴＰの保持有無）に基づき、送信信号ＴＸに応じて出力を変化させるか否かを選択する。

図１１は、図１０の制御回路の詳細な構成例を示す回路図である。図１２は、図１１の制御回路の動作例を示すシーケンス図である。図１１に示されるように、停止信号保持回路３０には、停止信号ＳＴＰとして、行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］、列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］および送信オン信号ＴＸ＿ＯＮが入力される。行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］および列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］は、それぞれ、図２３の行周辺回路１１５および列周辺回路１１６から入力される。送信オン信号ＴＸ＿ＯＮは、全チャネルに対して共通に入力される。

停止信号ＳＴＰを入力すべきチャネルは、行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］および列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］によって決定される。すなわち、ｎ本の行選択信号の中の１本と、ｍ本の列選択信号の中の１本とを“Ｈ”レベルに定めることで、対応する１個のチャネルが選択される。ここで、選択されたチャネルでは、アンド演算回路４１を介してフリップフロップ４３のデータ入力（Ｄ）に“Ｈ”レベルが入力される。

列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］は、別のアンド演算回路４２に入力され、アンド演算回路４２には、さらに、送信オン信号ＴＸ＿ＯＮの反転信号が入力される。アンド演算回路４２の出力は、送信オン信号ＴＸ＿ＯＮが“Ｈ”レベルの場合には“Ｌ”レベルになり、“Ｌ”レベルの場合には“Ｈ”レベルになる。したがって、送信オン信号ＴＸ＿ＯＮを“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化させると、アンド演算回路４２の出力は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに遷移し、それがフリップフロップ４３のクロック入力（ＣＫ）となる。フリップフロップ４３は、クロック入力（ＣＫ）の立ち上がりエッジでデータ入力（Ｄ）を保持し、出力（Ｑ）へ伝達する。

実際に、短絡チャネルの停止信号保持回路３０に停止信号ＳＴＰを保持させる際には、図１２に示されるように、まず、１本の列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］を“Ｈ”レベルに制御することで、当該列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］に対応するｎ個のチャネルが選択される。更に、単数または複数の行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］を“Ｈ”レベルに制御することで、当該ｎ個のチャネルの中から短絡チャネルに対応する単数または複数のチャネルが選択される。そして、この選択期間の中で送信オン信号ＴＸ＿ＯＮを“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化させることで、短絡チャネルのフリップフロップ４３の出力（Ｑ）が“Ｈ”レベルに定められる。

この際に、当該列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］に対応するｎ個のチャネルの中の非短絡チャネルでは、行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］が“Ｌ”レベルであるため、フリップフロップ４３の出力（Ｑ）は“Ｌ”レベルに定められる。また、当該列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］とは別の列選択信号に対応する“（ｎ－１）×ｍ”個のチャネルでは、列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］が“Ｌ”レベルであるためフリップフロップ４３に対するクロック入力（ＣＫ）が行われない。したがって、このような処理を、短絡チャネルの存在箇所に対応する列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］を順次“Ｈ”レベルにしながら行うことで、短絡チャネルのみに停止信号ＳＴＰを保持させることができる。

図１１において、アンド演算回路４４は、フリップフロップ４３の出力を、イネーブル信号ＥＮが“Ｈ”レベルとなった際に、動作判定回路３１へ出力する。動作判定回路３１は、例えばアンド演算回路であり、アンド演算回路４４の出力が“Ｈ”レベルの場合には、送信信号ＴＸに関わらず、“Ｌ”レベルを出力し、アンド演算回路４４の出力が“Ｌ”レベルの場合には、送信信号ＴＸを出力する。これにより、停止信号保持回路３０が停止信号ＳＴＰを保持する場合（すなわち、アンド演算回路４４の出力が“Ｈ”レベルの場合）には、制御回路９の出力は“Ｌ”レベルに固定され、チャネルの動作を停止させることが可能になる。

《超音波診断装置の運用例》
図１１および図１２で述べた処理を含めた超音波診断装置の実際の運用例について説明する。まず、図２４のテスト工程（ステップＳ４０４）において、検査装置は、図７のフローによって短絡チャネルを特定し、当該短絡チャネルの情報（すなわち図２３の設定情報１２１）を図２３のメモリ１２０に書き込む。超音波診断装置本体１０１は、例えば、超音波プローブＰＢが接続された際に超音波プローブＰＢに電源を供給し、その後、超音波プローブＰＢのメモリ１２０から設定情報１２１を読み出す。

ここで、短絡チャネルの情報（すなわち図２３の設定情報１２１）を図２３のメモリ１２０に書き込む際には、例えば、次のような方法を用いてもよい。すなわち、短絡チャネルの情報を図示しない超音波プローブＰＢ内に配置された不揮発性メモリに書き込み、実使用時に、超音波診断装置本体１０１が当該短絡チャネル情報を読み出し、超音波プローブＰＢのメモリ１２０に当該短絡チャネルの情報を書き込んでもよい。

そして、超音波診断装置本体１０１は、メモリ１２０から読み出した設定情報１２１に基づいて、停止信号ＳＴＰの入力対象となるチャネルに停止信号ＳＴＰを入力するための指示を超音波プローブＰＢへ発行する。具体的には、超音波診断装置本体１０１は、例えば、停止信号ＳＴＰの入力対象となるチャネルを特定するアドレス信号と、送信オン信号ＴＸ＿ＯＮと、イネーブル信号ＥＮとを超音波プローブＰＢへ出力する。

送信オン信号ＴＸ＿ＯＮおよびイネーブル信号ＥＮは、全チャネルの制御回路９に向けて共通に伝送される。一方、アドレス信号は、図２３の行周辺回路１１５および列周辺回路１１６に入力される。これを受けて、行周辺回路１１５および列周辺回路１１６は、当該アドレス信号に対応する行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］および列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］をそれぞれ“Ｈ”レベルにアサートする。これによって、図１２のようなシーケンスが実行される。超音波診断装置本体１０１は、停止信号ＳＴＰの入力が全て完了したのち、イネーブル信号ＥＮを出力する。

また、図２２の自己診断部１０３を用いる場合、当該自己診断部１０３は、例えば、超音波診断装置１００の起動時や、または、ユーザによって指示された場合等に、予めプログラム上で実装された図７のフローを実行する。そして、自己診断部１０３は、図７のフローによって停止信号ＳＴＰの入力対象となるチャネルを特定した場合、当該特定したチャネルに停止信号ＳＴＰを入力するための指示を超音波プローブＰＢへ発行する。

ここで、短絡チャネルに停止信号ＳＴＰを入力するため、例えば、図２２の制御ＩＣ１０６内部にチャネル数分の配線を設ける方式が考えられる。しかし、特に、チャネル数が多大となる２Ｄプローブ等では、このような配線を設けることは困難である。そこで、図１１の例では、このような配線の増加を抑制するため、行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］および列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］が用いられる。行選択信号Ｘ＿ＯＮ［ｎ］および列選択信号Ｙ＿ＯＮ［ｍ］の配線（例えばアドレス配線等）は、通常動作時に各チャネルを制御するために元々設けられている。したがって、制御ＩＣ１０６内には、実質的に、送信オン信号ＴＸ＿ＯＮとイネーブル信号ＥＮとに対応する２本の配線を追加すればよい。

《実施の形態１の主要な効果》
以上、実施の形態１の方式を用いることで、短絡チャネルが発生しても、そのチャネルを検出して動作を止めることで、本来不良品となる超音波プローブＰＢを良品とみなすことができるため、製品不良率を低減することが可能になる。また、超音波診断装置本体１０１に自己診断部１０３を設けることで、経時劣化等に伴う超音波プローブＰＢの製品不良を救済することも可能になる。なお、ここでは、２Ｄプローブへの適用例を示したが、勿論、１Ｄプローブ等に適用することも可能である。

（実施の形態２）
《超音波プローブのテスト方式》
前述した実施の形態１では短絡チャネルのマッピングから隣接するチャネル間の短絡故障を検知する方法について述べたが、実施の形態２では短絡故障を直接検出する方法について述べる。図１３は、本発明の実施の形態２による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。図１３では、チャネルＣＨ１～ＣＨ９が３行３列に配列され、その中のチャネルＣＨ５が観測チャネルである場合を例とする。また、当該テスト方法は、実施の形態１の場合と同様に、検査装置または自己診断部１０３によって実行されるが、ここでは、検査装置が実行する場合を例とする。

“Ｓｔｅｐ０”において、検査装置は、観測チャネルＣＨ５を“Ｈ”レベルに、その他の隣接チャネルＣＨ１～ＣＨ４，ＣＨ６～ＣＨ９を“Ｌ”レベルに制御する。この場合、観測チャネルを基準として隣接チャネルとの間に短絡故障が生じていると、実施の形態１で述べたように短絡電流が流れる。この状態から、検査装置は、隣接チャネルを一つずつ“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変更する。例えば、“Ｓｔｅｐ１”では、チャネルＣＨ８が“Ｈ”レベルに、“Ｓｔｅｐ２”では、加えて、チャネルＣＨ９が“Ｈ”レベルに変更される。“Ｈ”レベルに変更したチャネルが短絡チャネルの場合、観測チャネルの論理と等しくなるため短絡電流が流れなくなる。このため、観測チャネルと、どの隣接チャネルとの間で短絡故障が生じているかを直接的に検出することが可能となる。

図１４は、図１３のテスト方法を用いた場合の電流計の電流変化の一例を表すシーケンス図である。ケース１として、観測チャネルＣＨ５が隣接チャネルＣＨ９と短絡している場合を考える。“Ｓｔｅｐ０”において、観測チャネルＣＨ５が“Ｈ”レベル、隣接チャネルＣＨ１～ＣＨ４，ＣＨ６～ＣＨ９が“Ｌ”レベルの場合、短絡電流が流れる。その後、“Ｓｔｅｐ２”において、隣接チャネルＣＨ９を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変更した段階で、観測チャネルＣＨ５と隣接チャネルＣＨ９の論理が等しくなるため、短絡電流が流れなくなる。その結果、この隣接チャネルＣＨ９を短絡チャネルとして検出することができる。

ケース２として、観測チャネルＣＨ５が隣接チャネルＣＨ７と短絡している場合を考える。ケース１と同様にして、“Ｓｔｅｐ８”で隣接チャネルＣＨ７を“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変更した段階で、観測チャネルＣＨ５と隣接チャネルＣＨ７の論理が等しくなるため、短絡電流が流れなくなる。その結果、この隣接チャネルＣＨ７を短絡チャネルとして検出することができる。

ケース３として、観測チャネルＣＨ５が隣接チャネルＣＨ７，ＣＨ９の２箇所と短絡している場合を考える。この場合、“Ｓｔｅｐ２”において、短絡電流は、ゼロではなく短絡抵抗の比率によって定まる中間レベルとなる。そして、“Ｓｔｅｐ８”において、短絡電流はゼロとなる。このように、短絡電流がゼロとなるまで隣接チャネルの論理を順次変更していき、その間の電源電流の変化を検出することで、観測チャネルを基準として短絡チャネルが複数存在する場合であっても、短絡チャネルを特定することが可能になる。

図１５は、図２４のテスト工程（ステップＳ４０４）で図１３のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。図１５の短絡チャネル特定処理において、検査装置は、まず、観測チャネルの送信回路１の出力レベルを“Ｈ”レベルに定め、その他のチャネルの送信回路１の出力レベルを“Ｌ”レベルに定める（ステップＳ２０１）。続いて、検査装置は、電流計６を用いて電源電流を測定する（ステップＳ２０２）。

次いで、検査装置は、隣接チャネルの１つを選択し、その送信回路１の出力レベルを“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変更し（ステップＳ２０３）、電源電流を測定する（ステップＳ２０４）。その後、検査装置は、隣接チャネルが無くなるまでステップＳ２０３，Ｓ２０４の処理を繰り返す（ステップＳ２０５）。なお、ここでは、隣接チャネルを“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変更する順番を反時計回りとしたが、勿論これに限らず、その他の順番であってもよい。また、このようにして特定された短絡チャネルに関しては、実施の形態１に示した方式を用いて動作停止の処理が行われる。

《実施の形態２の主要な効果》
以上のように、実施の形態２の方式では、検査装置（または自己診断部１０３）が、観測チャネルを基準として、観測チャネルとの間に電位差を生じさせる隣接チャネルを一つずつ変更しながら、観測チャネルとの間で短絡故障が生じている隣接チャネルを探索する。これにより、実施の形態１の場合と同様の各種効果が得られることに加えて、マッピングを行うことなく観測チャネルと隣接チャネルとの間の短絡故障を検出することが可能になる。すなわち、例えば、隣接するチャネル間の短絡故障とは別の要因で電源電流が電流閾値を上回る可能性がある。この場合、当該超音波プローブＰＢを良品とみなせない場合がある。実施の形態２の方式を用いると、その切り分けを直接行うことができる。

（実施の形態３）
《超音波プローブのテスト方式》
実施の形態１では観測チャネルを個々に移動して短絡チャネルの検出を行ったが、これとは別のテスト方法について述べる。図１６は、本発明の実施の形態３による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。図１６では、８（Ａ～Ｈ）行１０（１～１０）列のチャネルに対してテストを行う場合を例とする。また、当該テスト方法は、実施の形態１の場合と同様に、検査装置または自己診断部１０３によって実行されるが、ここでは、検査装置が実行する場合を例とする。

“Ｓｔｅｐ１”において、検査装置は、同一列に配置される８個（Ａ～Ｈ行）のチャネルを観測チャネルとして、その送信回路１の出力レベルを“Ｈ”レベルに制御し、その他のチャネルの出力レベルを全て“Ｌ”レベルに制御した状態で電源電流を測定する。そして、検査装置は、当該観測チャネル（すなわち同一列に配置される８個のチャネル）を単位として、観測チャネルを１列ずつ移動しながら各チャネルの出力レベルを同様にして制御し、その都度、電源電流を測定する。

列が最終列（１０列）に達すると、“Ｓｔｅｐ２”において、検査装置は、同一行に配置される１０個（１～１０列）のチャネルを観測チャネルとして、その送信回路１の出力レベルを“Ｈ”レベルに制御し、その他のチャネルの出力レベルを全て“Ｌ”レベルに制御した状態で電源電流を測定する。そして、検査装置は、当該観測チャネル（すなわち同一行に配置される１０個のチャネル）を単位として、観測チャネルを１行ずつ移動しながら各チャネルの出力レベルを同様にして制御し、その都度、電源電流を測定する。

ここで、短絡チャネルが存在しない場合を想定する。この場合、実施の形態１のように観測チャネルを１チャネルずつ移動する際には、電源電流の測定を“８×１０”回行う必要がある。一方、実施の形態３のように、観測チャネルを列単位および行単位で移動する際には、電源電流の測定を“１０＋８”回行えばよい。その結果、テスト時間を短縮することが可能になる。

図１７は、図１６において、短絡チャネルが存在する場合のテスト方法の一例を示す模式図である。図１７では、Ｆ行３列（Ｆ３）のチャネルと、Ｆ行４列（Ｆ４）のチャネルとが短絡チャネルである場合を例とする。“Ｓｔｅｐ１”において、観測チャネルを１列目から順に列単位で移動しながら電源電流の測定を行うと、観測チャネルが３列目の場合（すなわち３列目の各チャネルが“Ｈ”レベル、その他の各チャネルが“Ｌ”レベルの場合）に短絡電流が流れる。これにより、３列目に短絡チャネルが存在することが判明する。

この場合、“Ｓｔｅｐ１－２”に示すように、検査装置は、３列目に存在する８個（Ａ～Ｈ行）のチャネルを１個ずつ“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変更しながら電流電流を測定する。この際には、Ｆ行目のチャネルを“Ｌ”レベルに変更すると短絡電流が流れなくなる。これにより、“Ｆ３”のチャネルが短絡チャネルであることが判明する。その後、“Ｓｔｅｐ１－３”において、“Ｆ３”のチャネルを観測チャネルとして実施の形態２で述べた短絡チャネル特定処理を行えば、“Ｆ３”のチャネルと“Ｆ４”のチャネルとの間に短絡故障が生じていることが判明する。

図１８は、図２４のテスト工程（ステップＳ４０４）で図１６および図１７のテスト方法を実現する際の処理内容の一例を示すフロー図である。図１８において、検査装置は、まず、観測チャネルに定める列を選択する（ステップＳ３０１）。続いて、検査装置は、選択した観測チャネル列の送信回路１の出力レベルを“Ｈ”レベルに、その他のチャネルの出力レベルを“Ｌ”レベルに設定し（ステップＳ３０２）、この状態で電流計６を用いて電源電流を測定する（ステップＳ３０３）。

次いで、検査装置は、電源電流の測定結果に基づき短絡故障の有無を判定する（ステップＳ３０４）。検査装置は、短絡故障が無い場合には、ステップＳ３１０へ移行し、短絡故障が有る場合には、ステップＳ３０５へ移行する。検査装置は、ステップＳ３０５において、短絡故障を検出した対象列のｎ行目を“Ｌ”レベルに変更し、その状態で、ステップＳ３０６において、電流電流を測定する。ここで、電流電流の測定結果に変化が無かった場合、検査装置は、“Ｌ”レベルに変更する行（ｎ）を追加しながら（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０５，Ｓ３０６の処理を繰り返す（ステップＳ３０７）。

一方、ステップＳ３０７で電流電流の測定結果に変化が有った場合、検査装置は、対象列のｎ行目を観測チャネルとして、図１５に示した短絡チャネル特定処理を実行する（ステップＳ３０９）。その後、ステップＳ３１０において、検査装置は、未測定の列の有無を判定し、未測定の列が有る場合には、列を移動しながら（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０１～Ｓ３０９の処理を繰り返し実行する。一方、ステップＳ３１０において未測定の列が無い場合、検査装置は、列の代わりに行を観測チャネルとして、ステップＳ３０１～Ｓ３１０の場合と同様の処理を行う（ステップＳ４０１～Ｓ４１０）。

なお、ここでは、列単位でのテストを先に行ったが、勿論、行単位でのテストを先に行ってもよい。また、ステップＳ３０９，Ｓ４０９における短絡チャネル特定処理の具体的な方法も、図１５の方法に限らず他の方法を用いてもよい。また、このようにして特定された短絡チャネルに関しては、実施の形態１に示した方式を用いて動作停止の処理が行われる。

《実施の形態３の主要な効果》
以上、実施の形態３の方式を用いることで、実施の形態１および２で述べた各種効果に加えて、テスト時間を短縮することが可能になる。

（実施の形態４）
《超音波プローブのテスト方式》
図１９は、本発明の実施の形態４による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。図１９では、８（Ａ～Ｈ）行１０（１～１０）列のチャネルに対してテストを行う場合を例とする。また、当該テスト方法は、実施の形態１の場合と同様に、検査装置または自己診断部１０３によって実行されるが、ここでは、検査装置が実行する場合を例とする。図１９に示されるように、検査装置は、送信回路１の出力レベルを、千鳥格子状に配置される複数のチャネルを単位として制御しながら電源電流を測定する。

具体的には、検査装置は、行方向と列方向に隣接する４個のチャネルを１個のユニットＵＴとして全チャネルをユニットＵＴに区切る。そして、検査装置は、“Ｓｔｅｐ１”に示すように、ユニットＵＴ内における特定の１個のチャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、その他のチャネルを全て“Ｌ”レベルに制御することで、チャネル全体に千鳥格子状のテストパターンを設定した状態で電流電流を測定する。その後、検査装置は、“Ｓｔｅｐ２”～“Ｓｔｅｐ４”において、ユニットＵＴ内における特定の１個のチャネルを時計回りに変更しながら電流電流を測定する。これにより、短絡チャネルが存在しない場合には、電流電流の測定を４回行うことでテストを完了することが可能になる。

図２０は、図１９において、短絡チャネルが存在する場合のテスト方法の一例を示す模式図である。図２０の例では、Ｄ行３列目（Ｄ３）のチャネルとＥ行２列目（Ｅ２）のチャネルとの間に短絡故障が生じている。この場合、図１９に示した“Ｓｔｅｐ２”の段階で、“Ｄ３”のチャネルが“Ｈ”レベルに、“Ｅ２”のチャネルが“Ｌ”レベルに設定されるため、短絡電流が流れる。

この場合、図２０の“Ｓｔｅｐ２－１”に示されるように、検査装置は、チャネル全体の中の１個のユニットＵＴのみに“Ｓｔｅｐ２”の論理レベルを設定した状態で電源電流を測定する。そして、検査装置は、この１個のユニットＵＴを列方向（または行方向）に順次移動しながら電流電流を測定する。その結果、検査装置は、“Ｄ３”のチャネルを含むユニットＵＴで電流電流を測定した際に短絡電流を検出するため、“Ｄ３”のチャネルを短絡チャネルとして特定することができる。

その後、検査装置は、“Ｓｔｅｐ２－２”に示されるように、当該“Ｄ３”のチャネルを観測チャネルとして、図１５の短絡チャネル特定処理を実行することで、“Ｅ２”のチャネルをもう一つの短絡チャネルとして特定することができる。このようにして特定された短絡チャネルに関しては、実施の形態１に示した方式を用いて動作停止の処理が行われる。

《実施の形態４の主要な効果》
以上、実施の形態４の方式を用いることで、実施の形態１および２で述べた各種効果に加えて、テスト時間を短縮することが可能になる。

（実施の形態５）
《超音波プローブのテスト方式》
図２１は、本発明の実施の形態５による超音波プローブにおいて、テスト方法の一例を示す模式図である。図２１では、８（Ａ～Ｈ）行１０（１～１０）列のチャネルに対してテストを行う場合を例とする。また、当該テスト方法は、実施の形態１の場合と同様に、検査装置または自己診断部１０３によって実行されるが、ここでは、検査装置が実行する場合を例とする。

図２１に示されるように、検査装置は、“Ｓｔｅｐ１－１”において、奇数列に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、偶数列に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｌ”レベルに設定した状態で電流電流を測定する。続いて、検査装置は、“Ｓｔｅｐ１－２”において、偶数列に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、奇数列に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｌ”レベルに設定した状態で電流電流を測定する。

また、検査装置は、“Ｓｔｅｐ２－１”において、奇数行に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、偶数行に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｌ”レベルに設定した状態で電流電流を測定する。続いて、検査装置は、“Ｓｔｅｐ２－２”において、偶数行に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｈ”レベルに、奇数行に位置する各チャネルの出力レベルを“Ｌ”レベルに設定した状態で電流電流を測定する。

これにより、短絡チャネルが存在しない場合には、電流電流の測定を４回行うことでテストを完了することが可能になる。ここで、短絡電流が検出された場合には、例えば、図１７の場合と同様の方式を用いて短絡チャネルを特定することが可能である。この際には、奇数列（奇数行）か偶数列（偶数行）の一方を対象として、短絡チャネルを特定すればよい。このようにして特定された短絡チャネルに関しては、実施の形態１に示した方式を用いて動作停止の処理が行われる。

《実施の形態５の主要な効果》
以上、実施の形態５の方式を用いることで、実施の形態１および２で述べた各種効果に加えて、テスト時間を短縮することが可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前述した実施の形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

例えば、ここでは、超音波診断装置本体１０１が超音波プローブＰＢのメモリ１２０から設定情報１２１を読み出し、それに基づいて、停止信号ＳＴＰの入力対象となるチャネルに停止信号ＳＴＰを入力するための指示を超音波プローブＰＢへ発行した。ただし、場合によっては、超音波プローブＰＢ自身がメモリ１２０から設定情報１２１を読み出し、それに基づいて自身の送信回路１へ停止信号ＳＴＰを入力するように構成することも可能である。

１ 送信回路
２ 振動子
５ 正極高電圧電源
６ 電流計
７ 負極高電圧電源
８ 送信回路ユニット
９ 制御回路
３０ 停止信号保持回路
１０１ 超音波診断装置本体
１０３ 自己診断部
１０５ ケーブル
１０６ 制御ＩＣ
１２０ メモリ
１２１ 設定情報
ＣＨ チャネル
ＬＮ 配線
ＰＢ 超音波プローブ
ＳＴＰ 停止信号
ＴＸ 送信信号
ＶＵ 振動子ユニット

Claims (4)

1. 行方向と列方向からなる２次元状に配置される複数のチャネルを有する超音波プローブの製造方法であって、
   前記複数のチャネルのそれぞれは、
   超音波を出力する振動子と、
   入力された送信信号に応じて出力を変化させるか否かを表す動作可否情報を保持し、前記動作可否情報に基づき出力を変化させる場合には、当該出力で前記振動子を駆動することで前記振動子に超音波を出力させる送信回路ユニットと、
   を有し、
   前記複数のチャネルの前記送信回路ユニットは、共通電源に接続され、
   前記製造方法は、
   前記複数のチャネルの前記振動子が形成された振動子ユニットと、前記複数のチャネルの前記送信回路ユニットが形成された制御ＩＣとを準備し、前記複数のチャネル毎に、前記振動子と前記送信回路ユニットとを配線することで前記超音波プローブを組み立てる第１の工程と、
   検査装置が、前記超音波プローブを対象に、テスト用の前記送信信号を用いて、前記複数のチャネルの前記送信回路ユニットの出力レベルをそれぞれ変えながら、前記共通電源に流れる電源電流の変化を検出することで前記複数のチャネル毎の前記動作可否情報を定める第２の工程と、
   を有し、
   前記第２の工程では、前記検査装置は、観測チャネルと、前記観測チャネルに隣接して配置される隣接チャネルとの間で、前記送信回路ユニットの出力レベルに電位差を生じさせた状態で、前記電源電流と予め定めた電流閾値とを比較し、
   前記第２の工程では、前記検査装置は、前記観測チャネルを基準として、前記観測チャネルとの間に電位差を生じさせる前記隣接チャネルを一つずつ変更しながら、前記観測チャネルとの間で短絡故障が生じている前記隣接チャネルを探索する、
   超音波プローブの製造方法。
2. 請求項１記載の超音波プローブの製造方法において、
   前記第２の工程では、前記検査装置は、前記送信回路ユニットの出力レベルを、同一列に配置される前記複数のチャネルを単位として制御するか、または同一行に配置される前
   記複数のチャネルを単位として制御する、
   超音波プローブの製造方法。
3. 請求項１記載の超音波プローブの製造方法において、
   前記第２の工程では、前記検査装置は、前記送信回路ユニットの出力レベルを、千鳥格子状に配置される前記複数のチャネルを単位として制御する、
   超音波プローブの製造方法。
4. 請求項１記載の超音波プローブの製造方法において、
   前記超音波プローブは、さらに、前記複数のチャネル毎の前記動作可否情報を設定情報として保持するメモリを有し、
   前記第２の工程では、前記検査装置は、前記メモリに前記設定情報を書き込む、
   超音波プローブの製造方法。

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