JPS5883948A - 超音波送受信装置 - Google Patents

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優り
、特に、その超音波送受信装置に関する。

従来のリニア電子スキャン式の超音波送受信装置は第１
図に示すように構成される。この装置は送信部と受信部
が同一であるので、説明の便宜上、受信装埴として説明
する。被数個の超音波振動子により゛超音波プローブ１
ｏが構成される。通常、超音波プローブ１ｏは１（）０
個前後の超音波振動子からなるが、ここでは説明の便宜
上、３２＃の振動子ノθ−１，１θ−２゜・・・、１０
−３２からなる。超廿仮振１１子１’０−１゜１０−２
．−・−，１０−３２がそれぞれ１子スイッチ１２−１
．１２−２．・・・、１２−３２の一端に接続される。

電子スイッチ１２〜Ｊ、　１２−２゜・・・、１２−３
２の他端か８１１目毎に共通に接続される。たとえは、
電子スイッチ１２−９゜１２−１７．１２−２．５０他
端が電子スイッチ１２−１の他端に接続される。すなわ
ち、電子スイッチ１２−１．１２−２．・・、１２−３
２が撮動子Ｊ　Ｏ−１、Ｉ　Ｏ−２、・＝　、　Ｊ　Ｏ
−、？　２の出力信号を８信号にまとめるマルチプレク
サ１２を構成する。電子スイッチ１２−１．１２−２゜
・・・、７２−８の出力＠号がプリアンプ１４−　Ｊ。

１４−２．・・・、１４−８をそれぞれ介してスイッチ
ング回路１６に供給される。プリアンプ７４−　ｌ（ｉ
　＝　１〜８）の出力端は電子スイッチ１６−１ｋ（ｋ
＝１〜８）の一端にそれぞれ接続される。電子スイッチ
１６−１ｋ（ｉ＝Ｉ〜８）の他端がそれぞれ共通に接続
、され、さらに遅延素子１８−１に接続される。遅勉メ
ー子は中央の素子はど遅延時間が太きぐ、川辺の素子は
ど小さい。すなわち、遅延素子１Ｂ−４，１８−５が一
番遅延時間が大きく、遅延素子１８−１゜１８−８が小
さい。遅延素子Ｊ　８−１　、１８−２゜・、１ｓ−ｓ
の出カイ１号が鮨、子２０を介して、図示しない逆受佃
機に供給される。なお、図示しではいないが、マルチプ
レクサ１２、スイッチング回Ｑ１６には、重子スイッチ
を制佃）するためのゲート信号が供給される。

この従来例において、マルチプレクサ１２内の量子スイ
ッチは連続した８個のみが同時にオンとなり、残りはオ
フとなる。このオンとなる電１子スイッチは各タイミン
グ毎に１１１Ｍたけずれる。す々わち、選択される超音
波振動子は１１１１次１個ずれる。したがって、最初の
タイミングでは、電子スイッチ１２−１．１２−２．・
・・。

１２−８の出力端には、それぞれ超音波振動子１θ−１
，，１０−２，・・・、１０−８からの信号が導ひかれ
るが、次のタイミングでは、それぞれ超音波振動子Ｉｎ
−９，１０−２，・・・。

１０−８からの信号が導びかれる。このため、マルチプ
レクサＩ２の出力端の信号のノ１０序は超音波振動子の
凸［列の順序と必ら丁し７も一致しない。マルチプレク
サＩ２の出力信号のｊ１序かスイッチング回路１６で亥
えられる。すなわち、電子スイッチＮ路１２−１の出力
信号か電子スイッチ１６−１１．１６−１２．・・・、
　１６−１８のいずれかを介して遅延素子１８−１　、
１８−２゜・・・、１８−Ｆｌのいずれかに供１３　Ｆ
れる０他の市。

子スイッチ１２−２．１２−３．・・・、１２−８の出
力信号も同様に処理される。スイッチング回路１６中の
各プリアンプｉ　４−　ｔ（ｉ＝１〜８）に接続される
８個の電子スイッチ１６−１ｋ（ｋ；１〜８）はそのう
ちの１つのみがオンとなり、また、他の群の対応する電
子スイッチはオンとならないようになっている。したが
って、このようなスイッチング回路によれはマルチプレ
クサＪ２の出力信号の順序と、超音波振動子の配列の順
序とを一致させることかできる。スイッチング回路１６
の８出力化号が蒔延累子１Ｂ−１，１８−２，・・・、
１Ｂ−８を介して所定の電子フォーカスが施される。こ
れにより、一度に８ｆ固の超音波振動子が選択されるか
、受傷方向はプローブ１０の法線方向に平行な一方向に
特定される。

ここで、このような従来の超音波送受信装置においては
、マルチプレクサの出力信号と超音波振動子の順序が一
致してなく、かつ、電子フォーカスを行なうための遅延
素子の遅延時間が１ｍｆされているので、マルチプレク
サの出力端と遅延素子との接続関係を笈えるだめのスイ
ッチング回路が必すと々る。、このスイッチング回＝５
− 路はマルチプレクサの出力（Ｑ号の数の２乗という非常
に多数の電子スイッチが必要であるので送受＠装置が大
型化し高価格となる欠点がある。

この発明は上述した事情に対処すべく表されたもので、
少ない部品数で超音波振動子を選択できる超音波送受信
装置を提供すること全目的とするものである。

以下、図面を参照して、この発明による超音波送受信装
置の一実施例を説明する。第２図はこの一実施例中のス
イッチング回路の構成単位であるスイッチユニットの回
路内である。スイッチユニットは４−の入力端Ｘ、　Ｊ
　、　Ｘ２．　Ｘ、９゜Ｘ４．４１向の出力端Ｙｌ、Ｙ
２．Ｙ；？、Ｙ４．１６１固の′鍼子スイッチＳ１〜Ｓ
１６を弔する。

入力端Ｘ）がスイッチ５ｌ−８４の一端に、入力端Ｘ２
がスイッチ８５〜Ｓ８の一端に、入力端Ｘ３がスイッチ
８９〜Ｓ１２の一端に、入力端Ｘ４がスイッチＳ　１　
、Ｖ〜８１６の一端に接続される。スイッチＳＪ、　Ｓ
８．ＳＪＪ、　Ｓ１４の他端が出力端Ｙノに、スイッチ
Ｓ２．Ｓ５゜−〇− Ｙ４に接続される。電子スイッチＳ１．Ｓ５゜Ｓ　９　
、　Ｓ　、Ｊ　３のように、電子スイッチは４個毎に同
時に制御される。そのため、スイッチユニットは第３図
（、）〜（ｄ）に示しだ４つの接続状態しか有さない。

ここで、欧１明の便宜−ヒ、入出力端を特定したが、人
出力艮１係は逆でも全く横わない。ここで、谷霜子スイ
ッチＳ１〜８．１６は第４図に示したように構成される
。端子４０がダイオード４２のアノードに接続されると
ともに、インダクタ４４を介して接地される。ダイオー
ド４２０カンードはダイオード４６０カソードに接続さ
れるとともに、抵抗４８を介して負電諒−Ｖ（ｃに、抵
わｔｓｏを介してＩＪＮＰ形トランジスタ５２のコレク
タに接続される。　トランジスタ５２のエミッタは正′
…′源Ｖｃｃに接続され、そのベースは組粒５４を介し
てケ９−ト端５６に接続される。ダイオード４６のアノ
ードか端子５Ｂに接続されるとともに、抵抗６０を介し
て正電源ｖｃｃに接続される。ここで、端子４θ。

５８が電子スイッチの両端子に対応する。

この電子スイッチにおいて、ケ９−ト端５６がＷａｒ　
Ｊｌ　］　ｖ　ヘルのときは、トランジスタ５２がオフ
となる。ダイオード４２．４６はともに順方向にバイア
スがかけられ、オンとなる。そのため、このとき端子４
０に加えられた信号が端子５８に導出され、同様に、揮
を子５８にカｌえられた信号が端子４０に導出される。

すなわち、電子スイッチがオンとｌる〇 ダート端５６が論ｆ！ＵＯレベルのときは、トランジス
タ５２がオンとなる。ここで、抵抗４８゜５０の分圧比
により、ダイオード’４２．４６のカソードがＯＶより
高くされる。ダイオード４２．４６はともに逆力回にバ
イアスがかケラれ、オフとなる。そのため、１子スイツ
チはオフと々る１゜ 泥５図は第２図に示したスイッチユニットを用いて構成
した１６人力１６出力のスイッチング回路のブロック図
である。これは、４崗の初段のスイッチユニットＵ＃７
−Ｕ１４と４個の２段目のスイッチユニットＵ２１〜Ｕ
２４から々る。初段のスイッチユニットＵｌ　ｌの第１
〜第４出力端が２段目のスイッチユニットＵ２１〜Ｕ２
４の第１入力端にそれぞれ接続される。

初段のスイッチユニットＴＪ１２のｒｉｉ：　＋〜第４
　ｒｈ力端が２段目のスイッチユニットＵ２ノ〜Ｕ２４
の第２入力端にそれぞれ接続され、以下同位；に、初段
のスイッチユニツ）ＵＪ４の紀１〜第４出力端が２段月
のスイッチユニットＵ２１〜Ｕ２４の第４人ノ］端にそ
れぞれ接続される。ここで、初Ｂのスイッチユニット’
Ｕ　ｊ　Ｊの６４１１〜第４入力端をＸＩ、Ｘ５．Ｘ９
．ＸＩ　、？、スイッチユニットＵ１２の第１〜第４入
力端をＸ２．Ｘ６゜ＸＩＯ，Ｘ１４、スイッチユニット
ｕｉ３ｔｖ第１〜第４人ノ］端をＸ３．Ｘ７．Ｘｌｌ、
Ｘ１５、スイッチユニ、、　）　Ｕ　ｉ　４の第１〜第
４入力端をＸ４．Ｘ８１ＸＪ　２．ＸＩ　６とし、２段
目のスイッチユニットＵ２１〜Ｕ　２−４のを１〜第４
出力端を順次Ｙ７〜Ｙ１６とすると、この回路の一〇− 動作は第１衣、第２表に示すようになる。出力端Ｙｌ〜
Ｙ１６に接続される入力端ＸＪ〜Ｘ、　１６ハ、各スイ
ッチユニットＵＪＩ〜Ｕ２４を第１表に示すような状態
に設定すると、第２表に示すようになる。＞τ・１表中
のスイッチユニットの状態Ａ−Ｄはそれぞれν３図（、
）〜（ｄ）に示す状態である。

１０− このように、第５図に示したスイッチング回路によれば
、各タイミング毎に圧力端に接続される入力端を順次ず
らすことができる。このスイッチング回路は８個のスイ
ッチユニットで構成される。各スイッチユニットは１６
個ｏ１ｉ子スイッチで構成されるので、スイッチング回
路は１６Ｘ８＝１２８ｆ固の電子スイッチで実現され、
１６×１６＝２５６藺必要であった従来例に比べて少な
い個数の電子スイッチで実現される。また、各スイッチ
ユニットは入出力の方向性を持たないので、スイッチン
グ回路は入力端と圧力端を逆にして使用してもよい。そ
のため、このようなスイッチング回路をマルチプレクサ
と遅延回路の間に設けれは、少ない部品数の超音波送受
信装置が実現される。また、各スイッチユニットは１６
１１ｉ５の電子スイッチからなっているので、集積化に
逼し、さらに小型化が可能となる。

以上祝明したように、この発明によれば、少ない部品数
の超音波送受信装置が提供される。

選択する超音波振動子の数などは自由に変更できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波送受信装置の一例を示すブロック
図、第２図はこの発明による超音波送受信装置の一実施
例の構成単位のスイッチユニットの回路図、第３図（、
）〜（ｄ）はこのスイッチユニットの接続状態を示す図
、第４図はこのスイッチユニットに用いられる重子スイ
ッチの回路図、第５図は一実施例の主要部のブロック図
である。 １０・・・超Ｉｔ　ｌ＆　７’ロープ、１２・・・マル
チプレクサ、Ｕ１１〜Ｕ２４・・・スイッチユニット、
ｓ１〜８１６・・・電子スイッチ。 出願人１て埋入　　弁理↓　鈴　江　武　彦手続補正書 ｓ、＊”贅・２７□ 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示 特願昭５６−１８３１９９号 ２　発明の名称 超音波送受信装置 ３、補正をする渚 事件との関係　　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 住所　東京都港区虎ノ門１丁目部番５号・　第１７１ｉ
：ビル６　袖山のダ］象 明　　細　　書 ７、補正の内容 （１）願書に添付の明細書第１１負に記載の第１表を別
紙の如く訂正する。 （２）　　同第１２頁に記載の第２表を別紙の如く訂正
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の超音波振動子と、前記複数個の超音波振動子に
   接続され所定個の超音波振動子を選択しそれぞれ所定の
   遅延素子を介して送受信手段へ接続し、選択する振動子
   を各タイミング毎に変えるスイッチング手段とを具備す
   る超音波送受信装置において、前記スイッチング手段が
   ４入力端と４出力端とが選択的に接続され４つの接続状
   態をそれぞれか有し、マトリクス状に配設された複数１
   的のスイメ千ユニットからなり１６個以下の超音波振動
   子を選択し、各タイミング毎に選択する超音波振動子を
   １個亥えることを特許とする超音波送受信装置。