JPH06296610A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH06296610A JPH06296610A JP5088771A JP8877193A JPH06296610A JP H06296610 A JPH06296610 A JP H06296610A JP 5088771 A JP5088771 A JP 5088771A JP 8877193 A JP8877193 A JP 8877193A JP H06296610 A JPH06296610 A JP H06296610A
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- bias
- emitter
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】受信に寄与しないバッファアンプの作動を停止
させ、その発熱を抑える。 【構成】バッファアンプ３のエミッタフォロア構成のト
ランジスタＴＲに対し、そのコレクタに加える正バイア
ス電圧Ｖ1 をアースに落とす（図１（ａ）参照）。また
トランジスタＴＲのエミッタバイアス抵抗Ｒc をアース
に落とす（図１（ｂ）参照）。さらに、トランジスタＴ
Ｒのエミッタ出力ラインをスイッチＳＷEで遮断する
（図１（ｃ）参照）。さらに、そのエミッタ出力ライン
にバイアス抵抗Ｒd を接続し、正のバイアス電圧Ｖ4 を
印加する。これらの内、いずれかの構成を適用し、送信
側チャンネルのバッファアンプ３の作動を停止させる。
させ、その発熱を抑える。 【構成】バッファアンプ３のエミッタフォロア構成のト
ランジスタＴＲに対し、そのコレクタに加える正バイア
ス電圧Ｖ1 をアースに落とす（図１（ａ）参照）。また
トランジスタＴＲのエミッタバイアス抵抗Ｒc をアース
に落とす（図１（ｂ）参照）。さらに、トランジスタＴ
Ｒのエミッタ出力ラインをスイッチＳＷEで遮断する
（図１（ｃ）参照）。さらに、そのエミッタ出力ライン
にバイアス抵抗Ｒd を接続し、正のバイアス電圧Ｖ4 を
印加する。これらの内、いずれかの構成を適用し、送信
側チャンネルのバッファアンプ３の作動を停止させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置に係
り、とくにプローブヘッドに内臓したバッファアンプに
拠る発熱を減らすための改善に関する。
り、とくにプローブヘッドに内臓したバッファアンプに
拠る発熱を減らすための改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波診断装置におけるプローブ
ヘッド部分の構成を図６に示す。図に示すように、超音
波診断装置のプローブヘッド１には、圧電振動子から成
る探触子２とともにインピーダンス変換を担うバッファ
アンプ３を内臓している。このバッファアンプ３は、探
触子により受信されたエコー信号がプローブヘッド及び
受信回路（送受信回路）４のプリアンプ４ａ間のケーブ
ル５の浮遊容量Ｃ，…，Ｃに分流して減衰するのを防止
するために設置されている。
ヘッド部分の構成を図６に示す。図に示すように、超音
波診断装置のプローブヘッド１には、圧電振動子から成
る探触子２とともにインピーダンス変換を担うバッファ
アンプ３を内臓している。このバッファアンプ３は、探
触子により受信されたエコー信号がプローブヘッド及び
受信回路（送受信回路）４のプリアンプ４ａ間のケーブ
ル５の浮遊容量Ｃ，…，Ｃに分流して減衰するのを防止
するために設置されている。
【０００３】上記バッファアンプ３は基本的に、図７に
示す如く、トランジスタＴＲのエミッタフォロアで構成
されている。つまり、ＮＰＮ形トランジスタＴＲのコレ
クタを正バイアス電圧Ｖ1 （例えば＋５Ｖ）に接続し、
エミッタをケーブル５の装置側でエミッタバイアス抵抗
Ｒc （例えば５ｋΩ）を介して負バイアス電圧Ｖ3 （例
えば−５Ｖ）に接続し、一方、正バイアス電圧Ｖ1 及び
負バイアス電圧Ｖ2 （例えば−０．５Ｖ）を抵抗Ｒ
a （例えば９ｋΩ）と抵抗Ｒb （例えば１０ｋΩ）及び
ダイオードＤで分割した電位をベースに加えており、こ
れにより、トランジスタＴＲを能動状態にしている。な
お、エミッタバイアス抵抗Ｒc は、この抵抗Ｒc による
発熱位置を極力プローブから離すために装置側に装備し
ているが、バッファアンプ３の一部を成すものである。
バッファアンプ３の発熱は主に、エミッタバイアス電流
ＩE とコレクタ−エミッタ間電圧ＶCEとの積であるコレ
クタ損失ＰC （およそＰC ＝ＩE ・ＶCE）によって表さ
れる。例えば、ＶCE＝５Ｖ，ＩE ＝１ｍＡとすると、お
よそＰC ＝５ｍＷである。
示す如く、トランジスタＴＲのエミッタフォロアで構成
されている。つまり、ＮＰＮ形トランジスタＴＲのコレ
クタを正バイアス電圧Ｖ1 （例えば＋５Ｖ）に接続し、
エミッタをケーブル５の装置側でエミッタバイアス抵抗
Ｒc （例えば５ｋΩ）を介して負バイアス電圧Ｖ3 （例
えば−５Ｖ）に接続し、一方、正バイアス電圧Ｖ1 及び
負バイアス電圧Ｖ2 （例えば−０．５Ｖ）を抵抗Ｒ
a （例えば９ｋΩ）と抵抗Ｒb （例えば１０ｋΩ）及び
ダイオードＤで分割した電位をベースに加えており、こ
れにより、トランジスタＴＲを能動状態にしている。な
お、エミッタバイアス抵抗Ｒc は、この抵抗Ｒc による
発熱位置を極力プローブから離すために装置側に装備し
ているが、バッファアンプ３の一部を成すものである。
バッファアンプ３の発熱は主に、エミッタバイアス電流
ＩE とコレクタ−エミッタ間電圧ＶCEとの積であるコレ
クタ損失ＰC （およそＰC ＝ＩE ・ＶCE）によって表さ
れる。例えば、ＶCE＝５Ｖ，ＩE ＝１ｍＡとすると、お
よそＰC ＝５ｍＷである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たプローブヘッドのバッファアンプは口径（チャンネ
ル）を制御するなど、送受信条件の違いに関係無く、一
律にバイアス電圧Ｖ1 ，Ｖ2 及びＶ3 が与えられ、能動
状態に設定されていたため、プローブヘッドの発熱が大
きいという問題があった。
たプローブヘッドのバッファアンプは口径（チャンネ
ル）を制御するなど、送受信条件の違いに関係無く、一
律にバイアス電圧Ｖ1 ，Ｖ2 及びＶ3 が与えられ、能動
状態に設定されていたため、プローブヘッドの発熱が大
きいという問題があった。
【０００５】この問題を種々の回路構成について説明す
る。例えば図８に示すように、４８チャンネルが独立し
た受信回路になっている４８素子プローブの場合、各チ
ャンネルに前述したバッファーアンプが接続されている
ので、４８素子プローブ全体では常に、４８ＣＨ×ＰC
＝２４０ｍＷもの発熱がある。
る。例えば図８に示すように、４８チャンネルが独立し
た受信回路になっている４８素子プローブの場合、各チ
ャンネルに前述したバッファーアンプが接続されている
ので、４８素子プローブ全体では常に、４８ＣＨ×ＰC
＝２４０ｍＷもの発熱がある。
【０００６】また、図９に示すように、４８素子のプロ
ーブヘッド１と最大口径数が２４チャンネルのプリアン
プ４ａ…４ａを備えた受信回路との間に、４８×２４の
マトリクススイッチ６を介挿し、４８素子の探触子２…
２の内、任意の２４チャンネル（図示の例では、２〜２
５チャンネル）のエコー信号のみを画像再構成に使用し
ている場合、プリアンプ４ａ…４ａに接続していない残
りの２４チャンネル（図示の例では、１，２６〜４８チ
ャンネル）分の発熱が常に無用のものとなっている。
ーブヘッド１と最大口径数が２４チャンネルのプリアン
プ４ａ…４ａを備えた受信回路との間に、４８×２４の
マトリクススイッチ６を介挿し、４８素子の探触子２…
２の内、任意の２４チャンネル（図示の例では、２〜２
５チャンネル）のエコー信号のみを画像再構成に使用し
ている場合、プリアンプ４ａ…４ａに接続していない残
りの２４チャンネル（図示の例では、１，２６〜４８チ
ャンネル）分の発熱が常に無用のものとなっている。
【０００７】さらに、図１０に示した２分割のステアリ
ングＣＷ（連続波）ドプラを行う装置では、プローブ口
径の例えば半分を送信用、残り半分を受信用として動作
させる。バッファアンプ３によるバッファ効果は受信側
でのみ有効であるから、送信側バッファアンプにバイア
スを供給しても何ら意味を持たず、その分が余分な発熱
になっている。図中、符号７…７は等価的なＣＷ駆動回
路を示す。
ングＣＷ（連続波）ドプラを行う装置では、プローブ口
径の例えば半分を送信用、残り半分を受信用として動作
させる。バッファアンプ３によるバッファ効果は受信側
でのみ有効であるから、送信側バッファアンプにバイア
スを供給しても何ら意味を持たず、その分が余分な発熱
になっている。図中、符号７…７は等価的なＣＷ駆動回
路を示す。
【０００８】このように、送受信条件が違っても、常に
全チャンネルのバッファアンプを動作させていたので発
熱が大きい。この発熱はプローブの表面温度などの制約
から一定限度に抑える必要がある。したがって、この発
熱を抑えるために、探触子の駆動電圧振幅も一定値以上
には上げられないから、検出感度向上にも限界があっ
た。
全チャンネルのバッファアンプを動作させていたので発
熱が大きい。この発熱はプローブの表面温度などの制約
から一定限度に抑える必要がある。したがって、この発
熱を抑えるために、探触子の駆動電圧振幅も一定値以上
には上げられないから、検出感度向上にも限界があっ
た。
【０００９】この発明は、上述した従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、プローブヘッドの発熱を、許容値
内の値であることは勿論のこととして、必要最小限の値
に抑え、これによりエネルギー損失の防止や検出感度の
向上などを図ることを、目的とする。
みてなされたもので、プローブヘッドの発熱を、許容値
内の値であることは勿論のこととして、必要最小限の値
に抑え、これによりエネルギー損失の防止や検出感度の
向上などを図ることを、目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、この発明に係る超音波診断装置は、超音波信号と電
圧信号とを双方向に変換可能な圧電振動子と、この圧電
振動子にケーブルを介して接続された送受信回路と、上
記ケーブル及び圧電振動子の間に介挿されたバッファア
ンプとを備え、上記圧電振動子及びバッファアンプをプ
ローブヘッドに収納した構造であり、上記バッファアン
プが受信に関与しないときに、そのバッファアンプに与
えるバイアスを停止可能なバイアス停止手段を備える。
め、この発明に係る超音波診断装置は、超音波信号と電
圧信号とを双方向に変換可能な圧電振動子と、この圧電
振動子にケーブルを介して接続された送受信回路と、上
記ケーブル及び圧電振動子の間に介挿されたバッファア
ンプとを備え、上記圧電振動子及びバッファアンプをプ
ローブヘッドに収納した構造であり、上記バッファアン
プが受信に関与しないときに、そのバッファアンプに与
えるバイアスを停止可能なバイアス停止手段を備える。
【００１１】前記バイアス停止手段は、例えば、バッフ
ァアンプの出力ラインに電流を流す手段、バッファアン
プの出力ラインの電圧を変える手段、バッファアンプの
出力ラインに直列に挿入されたスイッチ、又は、バッフ
ァアンプに供給されているバイアス電圧を直接制御する
手段である。
ァアンプの出力ラインに電流を流す手段、バッファアン
プの出力ラインの電圧を変える手段、バッファアンプの
出力ラインに直列に挿入されたスイッチ、又は、バッフ
ァアンプに供給されているバイアス電圧を直接制御する
手段である。
【００１２】
【作用】バッファアンプがエコー信号の受信に関与しな
いチャンネルに在るとき、バイアス停止手段はそのバッ
ファアンプのバイアスを停止（オフ）する。これによ
り、受信時のインピーダンス変換の必要が無いバッファ
アンプは作動せず、発熱も殆ど生じない。したがって、
プローブヘッドの表面温度を下げることができ、駆動電
圧の振幅に余裕ができる。
いチャンネルに在るとき、バイアス停止手段はそのバッ
ファアンプのバイアスを停止（オフ）する。これによ
り、受信時のインピーダンス変換の必要が無いバッファ
アンプは作動せず、発熱も殆ど生じない。したがって、
プローブヘッドの表面温度を下げることができ、駆動電
圧の振幅に余裕ができる。
【００１３】
【実施例】最初に、この発明に係る、バッファアンプの
バイアス停止の手法について説明し、その後に、その手
法を適用した具体的な実施例を説明する。なお、この項
において、前述した構成要素と同一のものには同一の符
号を付し、その説明を省略する。
バイアス停止の手法について説明し、その後に、その手
法を適用した具体的な実施例を説明する。なお、この項
において、前述した構成要素と同一のものには同一の符
号を付し、その説明を省略する。
【００１４】図１（ａ）〜（ｄ）にバッファアンプ３の
バイアス停止の原理を示す。その第１の停止手法は同図
（ａ）に示すように、エミッタフォロア構成のトランジ
スタＴＲのコレクタとベース電位用の直列接続抵抗Ｒ
ａ，Ｒｂの一端とに供給している正バイアス電圧Ｖ1 を
アースに接続、即ちＶ1 ＝０にしたものである。これに
より、トランジスタＴＲベース電位ＶBBが下がり、トラ
ンジスタＴＲがオフになるから、バッファアンプ３の作
動は停止する。
バイアス停止の原理を示す。その第１の停止手法は同図
（ａ）に示すように、エミッタフォロア構成のトランジ
スタＴＲのコレクタとベース電位用の直列接続抵抗Ｒ
ａ，Ｒｂの一端とに供給している正バイアス電圧Ｖ1 を
アースに接続、即ちＶ1 ＝０にしたものである。これに
より、トランジスタＴＲベース電位ＶBBが下がり、トラ
ンジスタＴＲがオフになるから、バッファアンプ３の作
動は停止する。
【００１５】第２の停止手法は同図（ｂ）に示すよう
に、トランジスタＴＲのエミッタにエミッタバイアス抵
抗Ｒc を介して供給している負バイアス電圧Ｖ3 をアー
スに接続、即ちＶ3 ＝０にしたものである。これによ
り、トランジスタＴＲのエミッタ電位が上がり、ベー
ス、エミッタ間の電圧ＶBEが小さくなって、トランジス
タＴＲがオフになる。この結果、バッファアンプ３の作
動が停止する。
に、トランジスタＴＲのエミッタにエミッタバイアス抵
抗Ｒc を介して供給している負バイアス電圧Ｖ3 をアー
スに接続、即ちＶ3 ＝０にしたものである。これによ
り、トランジスタＴＲのエミッタ電位が上がり、ベー
ス、エミッタ間の電圧ＶBEが小さくなって、トランジス
タＴＲがオフになる。この結果、バッファアンプ３の作
動が停止する。
【００１６】さらに、第３の停止手法は同図（ｃ）に示
すように、トランジスタＴＲのエミッタに接続されてい
る出力ライン５の途中（但し、エミッタバイアス抵抗Ｒ
c よりもトランジスタＴＲに近い位置）にスイッチＳＷ
E を挿入し、このスイッチＳＷE を開（オフ）にするも
のである。これにより、トランジスタＴＲのコレクタ及
びエミッタ間の電流Ｉは強制的に零になるから、バッフ
ァアンプ３を作動停止の状態にすることができる。
すように、トランジスタＴＲのエミッタに接続されてい
る出力ライン５の途中（但し、エミッタバイアス抵抗Ｒ
c よりもトランジスタＴＲに近い位置）にスイッチＳＷ
E を挿入し、このスイッチＳＷE を開（オフ）にするも
のである。これにより、トランジスタＴＲのコレクタ及
びエミッタ間の電流Ｉは強制的に零になるから、バッフ
ァアンプ３を作動停止の状態にすることができる。
【００１７】さらに、第３の停止手法は同図（ｄ）に示
すように、トランジスタＴＲのエミッタに接続されてい
る出力ライン５にバイアス抵抗Ｒd を介して正バイアス
電圧Ｖ4 （例えば＋５Ｖ）を供給する。これにより、バ
イアス抵抗Ｒd 、Ｒc にバイアス電流Ｉ´が強制的に流
れ、エミッタ電位が上がり、結局、ベース、エミッタ間
の電圧ＶBEが小さくなって、トランジスタＴＲがオフに
なる。したがって、バッファアンプ３の作動も停止す
る。
すように、トランジスタＴＲのエミッタに接続されてい
る出力ライン５にバイアス抵抗Ｒd を介して正バイアス
電圧Ｖ4 （例えば＋５Ｖ）を供給する。これにより、バ
イアス抵抗Ｒd 、Ｒc にバイアス電流Ｉ´が強制的に流
れ、エミッタ電位が上がり、結局、ベース、エミッタ間
の電圧ＶBEが小さくなって、トランジスタＴＲがオフに
なる。したがって、バッファアンプ３の作動も停止す
る。
【００１８】この発明の第１実施例を図２に基づき説明
する。
する。
【００１９】図２に示す超音波診断装置のプローブヘッ
ド１には、４８チャンネル分の探触子２…２及びバッフ
ァアンプ３…３が内臓されており、バッファアンプ３…
３にはその出力ラインを形成するケーブル５…５が各々
接続されている。このケーブル５…５は送受信回路４に
至る。送受信回路４においては、そのケーブル５…５に
接続された入力ラインに高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH
が各々直列に挿入されると共に、その入力ラインは各
々、２４チャンネル分の送信回路４Ｔ…４Ｔ及び受信回
路４Ｒ…４Ｒに接続されている。このとき、１〜２４チ
ャンネルの送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒは、１〜２４
チャンネルの探触子２及びバッファアンプ３のみなら
ず、２５〜４８チャンネルの探触子２及びバッファアン
プ３にも並列に接続されている。また、送受信回路４に
おける入力ラインの各々には、高耐圧スイッチＳＷH よ
りも送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒ側の位置で、バッフ
ァアンプ３の一部を成すエミッタバイアス抵抗Ｒc が接
続され、この抵抗Ｒc に負のバイアス電圧Ｖ3 （例えば
−５Ｖ）が印加されている。
ド１には、４８チャンネル分の探触子２…２及びバッフ
ァアンプ３…３が内臓されており、バッファアンプ３…
３にはその出力ラインを形成するケーブル５…５が各々
接続されている。このケーブル５…５は送受信回路４に
至る。送受信回路４においては、そのケーブル５…５に
接続された入力ラインに高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH
が各々直列に挿入されると共に、その入力ラインは各
々、２４チャンネル分の送信回路４Ｔ…４Ｔ及び受信回
路４Ｒ…４Ｒに接続されている。このとき、１〜２４チ
ャンネルの送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒは、１〜２４
チャンネルの探触子２及びバッファアンプ３のみなら
ず、２５〜４８チャンネルの探触子２及びバッファアン
プ３にも並列に接続されている。また、送受信回路４に
おける入力ラインの各々には、高耐圧スイッチＳＷH よ
りも送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒ側の位置で、バッフ
ァアンプ３の一部を成すエミッタバイアス抵抗Ｒc が接
続され、この抵抗Ｒc に負のバイアス電圧Ｖ3 （例えば
−５Ｖ）が印加されている。
【００２０】上記高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH は例え
ばＦＥＴスイッチで形成され、図示しない制御部から与
えられる切換信号でオン、オフ可能になっている。そこ
で、この切換信号で高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH のオ
ン、オフを制御することにより、プローブヘッド１と送
受信回路４との接続が順次切り換えられ、超音波ビーム
のラスタを移動させたり、口径が可変される。
ばＦＥＴスイッチで形成され、図示しない制御部から与
えられる切換信号でオン、オフ可能になっている。そこ
で、この切換信号で高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH のオ
ン、オフを制御することにより、プローブヘッド１と送
受信回路４との接続が順次切り換えられ、超音波ビーム
のラスタを移動させたり、口径が可変される。
【００２１】このように高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH
の送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒ側にエミッタバイアス
抵抗Ｒc …Ｒc を装備し、受信に関しては、受信に寄与
するチャンネルのバッファアンプ３…３のみを作動させ
るように高耐圧スイッチSWH…ＳＷH をオン、オフ制御
する。つまり、この高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH は、
そのスイッチ本来の機能のほか、前述した図１（ｃ）の
第３の手法に係る、エミッタ−コレクタ電流Ｉを遮断す
るスイッチＳＷE の機能を兼ねことになる。これによ
り、送信にも受信にも寄与しないチャンネルのバッファ
アンプ３…３の作動を停止させ、その停止させて分の発
熱を減らすことができる。
の送信回路４Ｔ及び受信回路４Ｒ側にエミッタバイアス
抵抗Ｒc …Ｒc を装備し、受信に関しては、受信に寄与
するチャンネルのバッファアンプ３…３のみを作動させ
るように高耐圧スイッチSWH…ＳＷH をオン、オフ制御
する。つまり、この高耐圧スイッチＳＷH …ＳＷH は、
そのスイッチ本来の機能のほか、前述した図１（ｃ）の
第３の手法に係る、エミッタ−コレクタ電流Ｉを遮断す
るスイッチＳＷE の機能を兼ねことになる。これによ
り、送信にも受信にも寄与しないチャンネルのバッファ
アンプ３…３の作動を停止させ、その停止させて分の発
熱を減らすことができる。
【００２２】この結果、プローブヘッド１にとって発熱
源となるバッファアンプの無用な作動を停止させて、省
電力化を図ることができるほか、発熱を減らせる分だけ
探触子２の駆動電圧を上げることができる。これによ
り、超音波ビームのエコー信号の強度が高くなり、Ｓ／
Ｎ比が向上して検出感度も格段に上がるという利点があ
る。
源となるバッファアンプの無用な作動を停止させて、省
電力化を図ることができるほか、発熱を減らせる分だけ
探触子２の駆動電圧を上げることができる。これによ
り、超音波ビームのエコー信号の強度が高くなり、Ｓ／
Ｎ比が向上して検出感度も格段に上がるという利点があ
る。
【００２３】この場合、エミッタ抵抗Ｒｃ…Ｒｃは送受
信回路の数だけ設ければよく、図２の例では２４個のエ
ミッタ抵抗を設けており、従来よりもエミッタ抵抗の数
は少なくでき、回路規模が小さくて済む効果もある。
信回路の数だけ設ければよく、図２の例では２４個のエ
ミッタ抵抗を設けており、従来よりもエミッタ抵抗の数
は少なくでき、回路規模が小さくて済む効果もある。
【００２４】次いで、第２実施例を図３に基づき説明す
る。
る。
【００２５】この第２実施例の超音波診断装置は、ステ
アリングＣＷドプラ方式で血流などを検知可能な機構を
備えており、その送受信回路４はＣＷ（連続波）モード
及び非ＣＷモード間のモード切換信号を持っている。
アリングＣＷドプラ方式で血流などを検知可能な機構を
備えており、その送受信回路４はＣＷ（連続波）モード
及び非ＣＷモード間のモード切換信号を持っている。
【００２６】この装置のプローブヘッド１には図３に示
す如く、４８チャンネル分の探触子２…２及びバッファ
アンプ３…３が内臓されており、各々のバッファアンプ
３…３の出力ケーブル５…５が送受信回路４に至り、送
受信可能になっている。なお、この実施例におけるプロ
ーブヘッド１の４８チャンネルの内、ＣＷモード時に
は、１〜２４チャンネルの回路が送信を担い、２５〜４
８チャンネルの回路が受信を担うようになっている。
す如く、４８チャンネル分の探触子２…２及びバッファ
アンプ３…３が内臓されており、各々のバッファアンプ
３…３の出力ケーブル５…５が送受信回路４に至り、送
受信可能になっている。なお、この実施例におけるプロ
ーブヘッド１の４８チャンネルの内、ＣＷモード時に
は、１〜２４チャンネルの回路が送信を担い、２５〜４
８チャンネルの回路が受信を担うようになっている。
【００２７】送受信回路４には、モード切換信号によっ
て切り換わる２接点を有する切換スイッチＳＷB が備え
られている。このスイッチＳＷB の一方の切換端ａは正
のバイアス電圧Ｖ1 （例えば＋５Ｖ）に接続され、他方
の切換端ｂはアースに接続されている。さらにスイッチ
ＳＷB の共通端ｃはケーブル１０を介してプローブヘッ
ド１に至り、ヘッド１内で分岐して１〜２４チャンネル
のバッファアンプ３…３に至る。このバッファアンプ３
…３は、このケーブル１０及びその分岐線を介して供給
される電圧を、内臓するトランジスタＴＲのコレクタ及
びベースバイアス供給回路に印加している。これによ
り、この実施例におけるトランジスタＴＲのバイアス停
止は、前述した図１（ａ）の第１の手法に係る正バイア
ス電圧Ｖ1＝０とする構成が可能になっている。
て切り換わる２接点を有する切換スイッチＳＷB が備え
られている。このスイッチＳＷB の一方の切換端ａは正
のバイアス電圧Ｖ1 （例えば＋５Ｖ）に接続され、他方
の切換端ｂはアースに接続されている。さらにスイッチ
ＳＷB の共通端ｃはケーブル１０を介してプローブヘッ
ド１に至り、ヘッド１内で分岐して１〜２４チャンネル
のバッファアンプ３…３に至る。このバッファアンプ３
…３は、このケーブル１０及びその分岐線を介して供給
される電圧を、内臓するトランジスタＴＲのコレクタ及
びベースバイアス供給回路に印加している。これによ
り、この実施例におけるトランジスタＴＲのバイアス停
止は、前述した図１（ａ）の第１の手法に係る正バイア
ス電圧Ｖ1＝０とする構成が可能になっている。
【００２８】また、送受信回路４には、別の正バイアス
電圧Ｖ1 が用意されており、このバイアス電圧Ｖ1 が一
本のケーブル１１を介してプローブヘッド１に導出さ
れ、ヘッド１内で２５〜４８チャンネルのバッファアン
プ３…３に分岐・供給されている。このバッファアンプ
３…３は、上記バイアス電圧Ｖ1 を、内臓するトランジ
スタＴＲのコレクタ及びベースバイアス供給回路に印加
させている。
電圧Ｖ1 が用意されており、このバイアス電圧Ｖ1 が一
本のケーブル１１を介してプローブヘッド１に導出さ
れ、ヘッド１内で２５〜４８チャンネルのバッファアン
プ３…３に分岐・供給されている。このバッファアンプ
３…３は、上記バイアス電圧Ｖ1 を、内臓するトランジ
スタＴＲのコレクタ及びベースバイアス供給回路に印加
させている。
【００２９】このように構成した上で、モード切換信号
により切換スイッチＳＷB の接片を、非ＣＷモード時に
は接片ａ側に、ＣＷモード時には接片ｂ側に切り換え
る。これにより、ステアリングＣＷドプラ検出のときに
は、送信側１〜２４チャンネルのバッファアンプ３…３
内の各トランジスタＴＲに対する正のバイアス電圧Ｖ1
＝０となり、バッファアンプ３…３の作動を止めること
ができ、その分の無用な発熱を抑えることができる。し
たがって、前述した第１実施例におけるのと同等の効果
が得られる。
により切換スイッチＳＷB の接片を、非ＣＷモード時に
は接片ａ側に、ＣＷモード時には接片ｂ側に切り換え
る。これにより、ステアリングＣＷドプラ検出のときに
は、送信側１〜２４チャンネルのバッファアンプ３…３
内の各トランジスタＴＲに対する正のバイアス電圧Ｖ1
＝０となり、バッファアンプ３…３の作動を止めること
ができ、その分の無用な発熱を抑えることができる。し
たがって、前述した第１実施例におけるのと同等の効果
が得られる。
【００３０】また、この実施例では、正バイアス電圧Ｖ
1 に関する送信側チャンネル及び受信側チャンネルの電
源は独立して設置可能で、その電源線も２本のケーブル
１０、１１にまとめられている。このため、そのケーブ
ル数が殆ど最小限に抑えられ、プローブヘッド１及び送
受信回路４間のトータルのケーブル径も殆ど増大させな
くて済む。
1 に関する送信側チャンネル及び受信側チャンネルの電
源は独立して設置可能で、その電源線も２本のケーブル
１０、１１にまとめられている。このため、そのケーブ
ル数が殆ど最小限に抑えられ、プローブヘッド１及び送
受信回路４間のトータルのケーブル径も殆ど増大させな
くて済む。
【００３１】なお、上記実施例ではバイアス停止を別の
手法で行ってもよい。例えば、図１（ｂ）に係る第２の
手法（負バイアス電圧Ｖ3 ＝０）であってもよい。その
場合には送受信回路４内の正バイアス電圧Ｖ1 を負バイ
アス電圧Ｖ3 で置換し、さらにバッファアンプ３…３内
で、ケーブル１０、１１の供給電圧をエミッタバイアス
抵抗Ｒc に印加するようにすればよい。これにより、上
述した第２実施例と同等の作用効果が得られる。また、
図１（ｄ）に係る第４の手法（エミッタ出力ラインにバ
イアス電流Ｉ´を供給）であってもよい。この場合に
は、送受信回路４内で、前述したバイアス抵抗Ｒd 及び
正バイアス電圧Ｖ4 を用意すればよい。
手法で行ってもよい。例えば、図１（ｂ）に係る第２の
手法（負バイアス電圧Ｖ3 ＝０）であってもよい。その
場合には送受信回路４内の正バイアス電圧Ｖ1 を負バイ
アス電圧Ｖ3 で置換し、さらにバッファアンプ３…３内
で、ケーブル１０、１１の供給電圧をエミッタバイアス
抵抗Ｒc に印加するようにすればよい。これにより、上
述した第２実施例と同等の作用効果が得られる。また、
図１（ｄ）に係る第４の手法（エミッタ出力ラインにバ
イアス電流Ｉ´を供給）であってもよい。この場合に
は、送受信回路４内で、前述したバイアス抵抗Ｒd 及び
正バイアス電圧Ｖ4 を用意すればよい。
【００３２】次いで、第３実施例を図４に基づき説明す
る。
る。
【００３３】この第３実施例の超音波診断装置は，上述
と同様にステアリングＣＷドプラ方式のドプラ検出が可
能なもので、図４には送信側の任意の１チャンネルの構
成を示す。ステアリングＣＷモードの場合には図示の如
く、送信側チャンネルのバッファアンプ３にＣＷ駆動回
路４Ｄが接続される。このＣＷ駆動回路４Ｄは、ここで
は、バッファアンプ３に至るケーブル５のラインに接続
された２つのスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 を有するコンプリ
メンタリ構成になっており、一方のスイッチＳＷ1 には
駆動電圧発生用のドライバ１２が接続され、もう一方の
スイッチＳＷ2はアースに接続されている。そして、図
示しない制御信号により、ＣＷモードの送信時のときは
一方のスイッチＳＷ1 がオン、他方のスイッチＳＷ2 が
オフとなるし、非送信時のときはその反対のオン、オフ
になる。これにより、ＣＷ駆動回路４Ｄは矩形波状の連
続波を発生できる。
と同様にステアリングＣＷドプラ方式のドプラ検出が可
能なもので、図４には送信側の任意の１チャンネルの構
成を示す。ステアリングＣＷモードの場合には図示の如
く、送信側チャンネルのバッファアンプ３にＣＷ駆動回
路４Ｄが接続される。このＣＷ駆動回路４Ｄは、ここで
は、バッファアンプ３に至るケーブル５のラインに接続
された２つのスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 を有するコンプリ
メンタリ構成になっており、一方のスイッチＳＷ1 には
駆動電圧発生用のドライバ１２が接続され、もう一方の
スイッチＳＷ2はアースに接続されている。そして、図
示しない制御信号により、ＣＷモードの送信時のときは
一方のスイッチＳＷ1 がオン、他方のスイッチＳＷ2 が
オフとなるし、非送信時のときはその反対のオン、オフ
になる。これにより、ＣＷ駆動回路４Ｄは矩形波状の連
続波を発生できる。
【００３４】このように形成され機能するＣＷ駆動回路
４Ｄには、さらに、バッファアンプ３の一部を成すエミ
ッタバイアス抵抗Ｒc も図示のようにスイッチＳＷ1 ，
SW2に並列に接続され、その抵抗Ｒc に負バイアス電圧
Ｖ3 が印加されている。
４Ｄには、さらに、バッファアンプ３の一部を成すエミ
ッタバイアス抵抗Ｒc も図示のようにスイッチＳＷ1 ，
SW2に並列に接続され、その抵抗Ｒc に負バイアス電圧
Ｖ3 が印加されている。
【００３５】また、ケーブル５に至るラインには、別の
バイアス抵抗Ｒd が接続され、このバイアス抵抗Ｒd は
オン、オフ・スイッチＳＷD を介して正バイアス電圧Ｖ
4 （例えば＋５Ｖ）に接続されている。オン、オフ・ス
イッチＳＷD はモード切換信号に応じてオン、オフする
もので、ＣＷモードのときはオンとなる。つまり、この
実施例におけるバイアス停止は前述した図１（ｄ）に係
る第４の手法に基づいている。
バイアス抵抗Ｒd が接続され、このバイアス抵抗Ｒd は
オン、オフ・スイッチＳＷD を介して正バイアス電圧Ｖ
4 （例えば＋５Ｖ）に接続されている。オン、オフ・ス
イッチＳＷD はモード切換信号に応じてオン、オフする
もので、ＣＷモードのときはオンとなる。つまり、この
実施例におけるバイアス停止は前述した図１（ｄ）に係
る第４の手法に基づいている。
【００３６】このため、ＣＷモードのときにはスイッチ
ＳＷD がオンとなり、バイアス抵抗Ｒd ，Ｒc を通して
電流Ｉ´が流れるから、トランジスタＴＲのエミッタ電
位が上がり、トランジスタＴＲがオフとなってバッファ
アンプ３は作動しない。したがって、送信側チャンネル
のバッファアンプ３からの発熱を殆ど止めることがで
き、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
ＳＷD がオンとなり、バイアス抵抗Ｒd ，Ｒc を通して
電流Ｉ´が流れるから、トランジスタＴＲのエミッタ電
位が上がり、トランジスタＴＲがオフとなってバッファ
アンプ３は作動しない。したがって、送信側チャンネル
のバッファアンプ３からの発熱を殆ど止めることがで
き、前述した実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。
【００３７】なお、上述した第３実施例の構成は図５に
示したように変形してもよい。図５に示す装置構成は、
図４中のバイアス抵抗Ｒd 及びオン、オフ・スイッチＳ
ＷDの代わりに、２端子の切換スイッチＳＷE を使った
ものである。つまり、コンプリメンタリ構成の一部を成
すスイッチＳＷ2 とアースとの間に切換スイッチSWEを
介挿し、共通端ｃをスイッチＳＷ2 に、一方の切換端ａ
を直接アースに、他方の切換端ｂを正バイアス電圧Ｖ4
の電源に接続している。この切換スイッチSWEにはモー
ド切換信号を供給し、スイッチ接片をＣＷモードの送信
時に切換端ａ側に、非送信時にｂ側に切り換える。ただ
し、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 はＣＷモード時には、共に
同じオン（送信時）、オフ（非送信時）の動作をさせ
る。これにより、上述した図４の構成の装置と同等の効
果が得られる。
示したように変形してもよい。図５に示す装置構成は、
図４中のバイアス抵抗Ｒd 及びオン、オフ・スイッチＳ
ＷDの代わりに、２端子の切換スイッチＳＷE を使った
ものである。つまり、コンプリメンタリ構成の一部を成
すスイッチＳＷ2 とアースとの間に切換スイッチSWEを
介挿し、共通端ｃをスイッチＳＷ2 に、一方の切換端ａ
を直接アースに、他方の切換端ｂを正バイアス電圧Ｖ4
の電源に接続している。この切換スイッチSWEにはモー
ド切換信号を供給し、スイッチ接片をＣＷモードの送信
時に切換端ａ側に、非送信時にｂ側に切り換える。ただ
し、スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 はＣＷモード時には、共に
同じオン（送信時）、オフ（非送信時）の動作をさせ
る。これにより、上述した図４の構成の装置と同等の効
果が得られる。
【００３８】上記の実施例ではトランジスタを用いたエ
ミッタフォロアバッファアンプについて説明したが、他
に、ＦＥＴ，オペアンプ等を用いる場合でも同様であ
る。
ミッタフォロアバッファアンプについて説明したが、他
に、ＦＥＴ，オペアンプ等を用いる場合でも同様であ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、超音波信号と電圧信号とを双方向に変換可能な圧電
振動子と、この圧電振動子にケーブルを介して接続され
た送受信回路と、上記ケーブル及び圧電振動子の間に介
挿されたバッファアンプとを備え、上記圧電振動子及び
バッファアンプをプローブヘッドに収納した構造の超音
波診断装置において、上記バッファアンプが受信に関与
しないときに、そのバッファアンプに与えるバイアスを
停止可能なバイアス停止手段を備えたため、バッファア
ンプからの余分な発熱を抑えることができるから、これ
により、プローブヘッドの表面温度を許容値内に容易に
収めることができ、省電力化を図ることができ、さら
に、許容発熱の範囲内で圧電振動子に対する駆動送信振
幅を増大させ、Ｓ／Ｎ比の向上に伴う感度向上を図るこ
とができる。
ば、超音波信号と電圧信号とを双方向に変換可能な圧電
振動子と、この圧電振動子にケーブルを介して接続され
た送受信回路と、上記ケーブル及び圧電振動子の間に介
挿されたバッファアンプとを備え、上記圧電振動子及び
バッファアンプをプローブヘッドに収納した構造の超音
波診断装置において、上記バッファアンプが受信に関与
しないときに、そのバッファアンプに与えるバイアスを
停止可能なバイアス停止手段を備えたため、バッファア
ンプからの余分な発熱を抑えることができるから、これ
により、プローブヘッドの表面温度を許容値内に容易に
収めることができ、省電力化を図ることができ、さら
に、許容発熱の範囲内で圧電振動子に対する駆動送信振
幅を増大させ、Ｓ／Ｎ比の向上に伴う感度向上を図るこ
とができる。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、この発明に係るバッファア
ンプのバイアス停止の原理を説明する回路図。
ンプのバイアス停止の原理を説明する回路図。
【図２】この発明の第１実施例の装置に係るプローブヘ
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
【図３】この発明の第２実施例の装置に係るプローブヘ
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
【図４】この発明の第３実施例の装置に係るプローブヘ
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
ッド及び送受信回路を示すブロック図。
【図５】第３実施例の変形例を示すブロック図。
【図６】従来のプローブヘッド及び送受信回路の１チャ
ンネルを示すブロック図。
ンネルを示すブロック図。
【図７】バッファアンプの回路図。
【図８】従来装置の一例を示す部分ブロック図。
【図９】従来装置の別の例を示す部分ブロック図。
【図１０】従来装置のさらに別の例を示す部分ブロック
図。
図。
１ プローブヘッド ２ 探触子 ３ バッファアンプ ４ 送受信回路 ５ ケーブル ＳＷH ，ＳＷB ，ＳＷD ，ＳＷE スイッチ Ｒd バイアス抵抗 Ｖ4 正バイアス電圧
Claims (5)
- 【請求項１】超音波信号と電圧信号とを双方向に変換可
能な圧電振動子と、この圧電振動子にケーブルを介して
接続された送受信回路と、上記ケーブル及び圧電振動子
の間に介挿されたバッファアンプとを備え、上記圧電振
動子及びバッファアンプをプローブヘッドに収納した構
造の超音波診断装置において、上記バッファアンプが受
信に関与しないときに、そのバッファアンプに与えるバ
イアスを停止可能なバイアス停止手段を備えたことを特
徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】前記バイアス停止手段は、前記バッファア
ンプの出力ラインに電流を流す手段である請求項１記載
の超音波診断制御装置。 - 【請求項３】前記バイアス停止手段は、前記バッファア
ンプの出力ラインの電圧を変える手段である請求項１記
載の超音波診断制御装置。 - 【請求項４】前記バイアス停止手段は、前記バッファア
ンプの出力ラインに直列に挿入されたスイッチである請
求項１記載の超音波診断制御装置。 - 【請求項５】前記バイアス停止手段は、前記バッファア
ンプに供給されているバイアス電圧を直接制御する手段
である請求項１記載の超音波診断制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08877193A JP3288118B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08877193A JP3288118B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296610A true JPH06296610A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3288118B2 JP3288118B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=13952125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08877193A Expired - Lifetime JP3288118B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288118B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11169366A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-06-29 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2008018087A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び超音波プローブを用いた超音波診断装置並びに超音波診断システム |
| US7737684B2 (en) | 1995-05-11 | 2010-06-15 | Mts Systems Corporation | Isolated magnetostrictive buffered liquid level sensor |
| WO2011043316A1 (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2011161167A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
| WO2012032848A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 富士フイルム株式会社 | 超音波診断装置および方法 |
| JP2012217618A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
| WO2017056463A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 光音響計測装置及び方法 |
| WO2017170865A1 (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP08877193A patent/JP3288118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7737684B2 (en) | 1995-05-11 | 2010-06-15 | Mts Systems Corporation | Isolated magnetostrictive buffered liquid level sensor |
| US8044657B2 (en) | 1995-05-11 | 2011-10-25 | Mts Systems Corporation | Isolated magnetostrictive buffered liquid level sensor |
| JPH11169366A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-06-29 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2008018087A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及び超音波プローブを用いた超音波診断装置並びに超音波診断システム |
| WO2011043316A1 (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-14 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2011161167A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
| WO2012032848A1 (ja) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 富士フイルム株式会社 | 超音波診断装置および方法 |
| JP2012217618A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
| WO2017056463A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 光音響計測装置及び方法 |
| JPWO2017056463A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2018-07-19 | 富士フイルム株式会社 | 光音響計測装置及び方法 |
| US11071461B2 (en) | 2015-09-29 | 2021-07-27 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic measurement device and method |
| WO2017170865A1 (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP2017184843A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | セイコーエプソン株式会社 | 超音波診断装置 |
| US11134923B2 (en) | 2016-04-01 | 2021-10-05 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3288118B2 (ja) | 2002-06-04 |
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