JPS5883944A

JPS5883944A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS5883944A
Application number: JP56181380A
Authority: JP
Inventors: 達夫長崎
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1983-05-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明はリニア電子スキャン式超音波診断装置に関す
る。　　゛一般に、ＩＪ　二γ電子スキャン式超音波診断装置に用
いられる超音波プローブは、列状に配設された１００個
前後の超音波振動子を有する。

ここで、指向性を強くするために、同時に複数個の振動
子が選択される。そのため、トリがパルスと受信信号は
所定の遅延がかけらｈ５、被数（１４１〕振動子の指向
性が合成される。送信はトリガー母ルスを増幅して一２
００Ｖ位の電圧を振動子に印加することにより行なわれ
る。このため、トリガ・ぐルスを増幅する送信回路は、
マルチプレクサ等によ勺切換えることができず、振動子
の総数だけ設けなければならない。この結果、送信回路
と振動子を接続するケーブルの数も多くなり、重量が増
え柔軟性が悪くなるので、プローブの操作性が低下する
ことになる。ここで、断層像の分解能は振動子の配列の
ピッチ全小さ〈すれば向上するが、ピッチを小さくする
と同じ走査幅を得るのに要する振動子の数が増え、都合
が悪い。また、ケーブルを粗くすると、シールド率や高
周波特性が悪くなシ、ケーブル間のクロストークによシ
指向性が悪くなったシサイドローノが上昇する等の問題
が生じる。

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
その目的はプローブと本体を接続するケーブルの本脚を
減らしプローブの操作性を向上させることができる超音
波診断装置を提供することである。

以下、図面を鯵照して、この発明による超音波診断装置
の一実施例を説明する。第１図はそのブロン・り図であ
る。超音波プローブ１０は１６個の超音波振動子Ｕ１．
Ｕ２．・・・、Ｕ１６と１６個のアナログスイッチＳ１
．Ｒ２，・・・、Ｓ１６を有する。アナログスイッチＳ
１．Ｒ２，・・・、Ｓ１６の一端がそれぞれ超音波振動
子Ｕ　１　、　Ｕ２．・・・、Ｕ１６に接続される。ア
ナログスイッチの他９Ｊｔ／ｉ４個目毎に共通に接続さ
れる。たとえば、アナログスイッチＳ１．Ｒ５，Ｒ９，
Ｓｌ、９の他端が共通に接続される。この共通接続点は
全部で４個存在する。ここで、アナログスイッチＳ１．
Ｒ２゜・・・、Ｓ　７６の中の４個のみが同時にオンと
なり、オンとなるスイッチは順次１個変化する。すなわ
ち、アナログスイッチＳ１．Ｒ２，・・・、５１６ｕ、
、１６個の超音波振動子Ｕ１．Ｕ２．・・・、Ｕ１６の
中から４個を選択するマルチプレクサとなる。

本体１２内においては、送信トリが回路１４が設けられ
、その出力信号が遅延線Ｄ１．Ｄ２゜Ｄ３．Ｄ４を介し
て４人力４出力のデコーダ１６に供給される。遅延線Ｄ
２．Ｄ３の遅延時間は遅延ＩｖｌｌＤ１．Ｄ４のそれよ
り大きく設定される。

デコーダ１６の出力端が送信回路ＴＩ　、　Ｔ２　。

Ｔ３　、Ｔ４に接続され、その出力端がプローブ１θ内
のアナログスイッチの４個の共通接続点にそれぞれ接続
される。また、４個の共通接続点は本体１２内のマルチ
プレクサ１８にも接続される。マルチプレクサ１８／ｄ
各スイツチ群が４個の一端共通のアナログスイッチから
なる４個のスイッチ群からなり、プローブ１θ内の４個
の共通接続点が各スイッチ群の共通接続点に接続すれる
。マルチプレクサ１６内の全スイッチ群の対応するアナ
ログスイッチの他端が共通に接続され、共通接続点が黛
らに遅延ｌｆＭＤｓ。

Ｄ６ｉ、Ｄ７．、Ｄ８にそれぞれ接続される。マルチプ
レクサ１６内の各アナログスイッチはいずれか一つのみ
がオンとなるが、全スイッチ群中、対応するアナログス
イッチ同志がオンとならないようになっている。遅延線
Ｄ　６　、　Ｄ　７の遅延時間も遅延線Ｄ　５　＋−Ｄ
　８のそれより大きい。遅延線Ｄ５．Ｄ６．Ｄ７．Ｄ８
の出力端が加算回路ｚｏＫ接続され、その出、力端が表
示回路２２に接続される。

第２図は超音波プローブ１０の一部の詳細な回路図であ
る。超音波振動子Ｕｌ　、　Ｕ５　、　Ｕ９゜ＵＪＪが
それぞれアナログスイッチとしてのダイオードＤＬＩ　
、ＤＬ５　、Ｄｉ９　、Ｄ：１Ｂのアノードに接続され
る。ダイオードＤ：１　、Ｄｉ５　、ＤＬ９　。

ＤＬｌ、３のカソードが共通に接続され、さらに送５− 倍回路Ｔ１、マルチプレクサ１８に接続されるとともに
同調用コイルＣノを介して接地される。

一方、本体１２内に設けられたタイミング信号発生器３
２に接続された同じく本体１２内のダート信号発生器３
・４の出力信号がそれぞれ分圧器ＦＬ１．Ｒ５，Ｒ９，
ＴＬ１．９を介してダイオードＤＬ１１Ｄｉ５．Ｄｉ９
．ＤＬｌ３のアノードに供給される。分圧器Ｒ１，Ｒ５
，Ｒ１９，ｉ尤１３のタップがそれぞれＰＮＰ形トラン
ソスタＱ１．Ｑ５゜Ｑ９．Ｑ１３のコレクタに接続され
る。トランジスタＱ１．Ｑ５．Ｑ９．Ｑ１．９のエミッ
タが＋１５Ｖの電源端ＶＣＣＫ接続され、ペースがそれ
ぞれ抵抗３６．８Ｂ、４０．４２を介して電源端■ＣＣ
に接続される。タイミング信号発生器３２の出力信号が
シリアルインーノ母うレルアウトのシフトレジスタ４４
に供給され、シフトレジスタ４４の第１出力信号がラッ
チ回路Ｌ１の制御端に供給される。２ビツトのバイナリ
信号が供給される信号端４６．４８がラッチ回路Ｌノの
入力端に接続される。ラッチ回路Ｌノの出力６− 信号がデコーダＤＥＩに供給され、デコーダＤＥＩの４
出力信号がそれぞれ抵抗５０　、５２゜５４．５６を介
して、トランジスタＱ７．Ｑ５゜Ｑ　９　、　Ｑ　１　
、？のペースに接続される。

図示してはいないが、他の超音波振動子ＩＪｉも、同様
にダイオードＤＩのアノードに接続され、４個目毎のダ
イオードのカソードが共通に接続される。また、ダート
信号発生器３４の出力信号が分圧器Ｒ４を介してダイオ
ードＤｉのアノードに供給され、各分圧器Ｒｉにトラン
ジスタＱｉも接続される。さらに、シフトレジスタ４４
の第２〜第４出力信号がラッチ回路Ｌ２．Ｌ８．Ｌ４の
制御端にそれぞれ供給され、ラッチ出力がデコーダＤＥ
２　、ＤＥ３　、ＤＥ４にそれぞれ供給される。ラッチ
回路Ｌ２〜Ｌ４の入力端には信号端子４６．４８が接続
され、各デコーダＤＥ２”（）Ｋ４の出力端は４個目毎
に共通に接続されたダイオードＤｊに対応したトランジ
スタＱ　Ｋ接続される。

ダイオードＤｉの共通接続点は、また、送信回路にそれ
ぞれ接続されるとともに、同調用コイルｃｆｔそれぞれ
介して接地される。すなわち、超音ｄｌプローブ１０は
第２図に示した回路を４個有する。

次ｒ（、この実施例の動作を８ｇ３図（＆）〜（ｋ）に
示受信動作の前に休止期間がある。この休止期間は約５
０μＳ位である。タイミング信号発生５３２は休止期間
になると同図Ｔｂ）に示す４個のノヤルスを有するタイ
ミング信号をシフトレジスタ４４へ供給する。シフトレ
ジスタ４４にこの４　（１ｉｉ１のパルスに応じて順次
第１〜第４出力端からそれぞれ同図（ｅ）〜（ｆｌに示
すタイミング信号を出力する。タイミング信号発生器３
２の出力タイミング信号に同期して、信号端４６．４８
に選択すべき４個の超音波振動子を表わすバイナリ信号
が同図（ｇ）に示すように供給される。ここで、選択す
る振動子は必らず連続しているとする。ラッチ回路Ｌ１
〜Ｌ４は信号端４６．４８に供給されるバイナリ信号の
第１〜＠４査目のデータをそれぞれ読んで、デコーダＤ
Ｅ７〜ＤＥ４ＶＣ供給する。デコーダＤＥ１〜ＤＥ４ｔ
ｄこのデータに応じたトランジスタＱｋ、Ｑ’に＋１．
Ｑｋ＋２　。

Ｑｋ＋３．　（ｋ＝１〜１３）をそれぞれオンにする。

トランジスタがオンになると、電源端ｖＣＣからトラン
ジスタ、分圧器、ダイオードおよび同調コれオンとなシ
、これらのダイオードに接続される超音波振動子が選択
されたことになる。

ここで、ラッチ回路Ｌ１〜Ｌ４はそれぞれ第１表に示す
ような振動子’を選択するとする。

９− 第１表ここで、タイミングとは各休止期間を表わす。

休止期間が終了すると、送信トリが回路１４から同図（
ｈ）に示すトリガパルス（約−５ｖ）が発生され、遅延
線ＤＩ　、Ｄ４から同図ｉｌｌに示す遅延パルスが、遅
延線Ｄ２　、Ｄ３からは同図（ｊ）に示す遅殆・ンルス
が出力される。デコーダ１６１０− は各タイミングに第２表に示すような遅延線の出力を各
送信回路へ接続する。この表中のタイミングは第１表の
タイミングの後の動作期間を表わす。

第　　２　　表送信回路Ｔ１〜Ｔ４は入力トリがパルスを増幅して約−
２００Ｖ位の電圧パルスを発生する〇送信回路Ｔ１〜Ｔ
４の出力信号がそれぞれラッチ回路Ｌ１〜Ｌ４により選
択されたダイオードを介して超音波振動子に供給される
。第１表と第２表によシ、選択された４個の振動子のう
ち、常に中央の２個が遅延線Ｄ２　、ＤＪに対応し、両
端の２個が遅延線ｐ　１　、　ｌ）　４に対応すること
がわかる。そのため、４個の超音波振動子からの音波の
合成波面が４個の振動子の中点を通る法線方向にフォー
カスされる。

一方、トランジスタがオフであれば、ダイオて印加され
ているので、ダイオードは述方向にバイアスされオフで
ある。通常、分圧器Ｒｉは５０に０位の抵抗からなシ、
ダイオードＤＩのアノードから３に０位の点にタップが
ある。そのため、ダイオードＤｉがオフしていても、ｒ
−ト信号が分圧器Ｒｉのタップまでの部分（約４７１（
Ω）を通り、ここで無駄に電力が消費されている。これ
を防ぐｋめに、この実施例では、ｒ−）信号を第３図（
ｋ３　Ｋ示すように、送信時のみ一２００Ｖとしその他
の時は一５Ｖにする。そして、この電圧変化を低い周波
数で行なっているので、トランジスタＱｉのオン、オフ
切侠時に超音波振動子が不要に送信することを防いでい
る。

このように、この実施例によれば、双方向性のマルチプ
レクサをプローブに内蔵することにより、本体と７″ロ
ーブを接続するケーブルの本線を減少することができ、
プローブの操作性が向上スる。また、マルチプレクサを
ダイオードによ多構成しているので、その高周波特性（
アイソレーション）が良く、雑音が少ない。たとえば、
筒周波におけるＭＯＳ　ＦＥＴのアイツレ−ジョンは−
４０ｄＢであるのに対して、ダイオードのそれは−８０
ｄＢでるる。また、オン抵抗もダイオードは１０以下だ
が、ＭＯＳ　ＦＥＴは１０００以上である。さらに、送
信回路等の部品点数が少なくなシ、装置が安価になる。

上述の説明では、便宜上振動子の総数を１６個選択数を
４個としたが、これに限定されるもの１３− ではない。選択数に応じて第２図の回路のデコーダに接
続される素子数を変え、総数、および選択数ｒＣよりデ
コーダ、ラッチおよび信号端の個数を変えればよい。

以上説明したように、この発明によれば、プローブと本
体の接続ケーブル線数を性能を落とすことなく減少でき
、デコーダの操作性を向上させる超ｆ波診断装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による超祈波診断装置の一実施例のブ
ロック図、第２図はその超音波デコーダの詳細な回路図
、第３図ｉａｌ〜（ｋ）けこの実施例の動作を示すタイ
ムチャートである。Ｕ１〜Ｕ１６・・・超音波振動子、ＤＩ〜Ｄ８・・・遅
延線、Ｔｌ〜Ｔ４・・・送信回路、ＤＬｌ、Ｄｉ５゜Ｄ
Ｌ９　、ＤＱＩ　３・・・ダイオード、Ｑｌ、Ｑ５．Ｑ
９゜Ｑｌ３・・・トランジスタ、３４・・・ダート信号
発生Ｒ１４４・・・シフトレノスタ、４６．４８・・・
信号端、Ｌｌ・・・ラッチ回路、ＤＥＩ・・・デコーダ
。１４−

Claims

【特許請求の範囲】

列状に配設された複数個の超音波振動子、一端が前記複
数個の超音波振動子にそれぞれ接続され他端が配列中の
所定番目毎に共通に接続された複数個のアナログスイッ
チ、および、前記複数個のアナログスイッチのダートに
′４＆絖され所定個のアナログスイッチを同時に導通さ
せこの導通させるアナログスイッチを順次変えるダート
信号発生部を有する超音波プローブと、前記アナログス
イッチの共通接続点にそれぞれ接続された前記所定個の
送信回路と、トリが・ぐルスに応じて所定個の・（ルス
を発生する遅延回路と、前記送信用遅延回路の出力パル
スを選択的に前記所定個の送信回路のそれぞれに供給す
るデコーダと、前記アナログスイッチの共通接続点に接
続され前記超音波振動子の受信信号に応じて像をつくる
受信手段とを具備する超音波診断装置。