JPS59153186A - 超音波トランスジユ−サのエキサイト方法 - 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】 本発明は、多数の超音波トランスジューサ（振動素子）
を並設し、それぞれのアナログスイッチヲ順次スイッチ
ングすることによってリニア電子スキャンを行なわせる
ようにしたものにおいて。

トランスジューサのエキサイトタイミングとアナログス
イッチのオンするタイミングとの関係を適正に設定する
ことによってパルスエコー（１の感度を上げ、アナログ
スイッチのオン時の電気的衝撃を可及的に小さくなるよ
うにした超音波トランスジューサのエキサイト方法に関
するものである。

一般に超音波リニア電子スキャン方法において。

トランスジューサの感度が充分大きい場合には第１図に
示すように、パルス発生回路（２）とレシーバ回路（３
）を１個ずつとし、トランスジューサ（１１）（１２）
・・・（１ｎ）をアナログスイッチ（４１）　（４２）
・・・（４ｎ）によって直接スイッチングする方法があ
る。この方法は９回路構成が非常に簡単で、安価に実現
できるという特徴を有している。しかし、従来この回路
方法では、第３図（ａ）の特性（Ａ）（Ｂｌに示すよう
に、アナログスイッチ（４１）　（４ｚ）−（４ｎ）の
オン時のタイミングとトランスジューサ（１１）（１２
）・・・（１ｎ）のエキサイトタイミングとが同時であ
ったために、アナログスイッチ（４１）（４２）・・・
（４ｎ）が完全に立上らないうちに、すなわち、完全ｓ
Ｌ飽和状態になり切らないうちに、エキサイト波形がア
ナログスイッチ（４１）（４２）・・・（４ｎ）を通過
しようとするために、第３図（ｂｌの特性（Ｑのように
、エコー信号の感度ＴＤ）が低下する欠点があった。

なお、第１図において、（５）は基準信号（クロック）
の発振器、（６）はシーケンス制御回路、　（７１）（
７Ｊ・・・（７ｎ）は可変遅延回路、（８）はＣＲＴモ
ニタである。

本発明は１以上のような欠点を改良するためになされた
もので、トランスジューサのエキサイトするタイミング
を、アナログスイッチのオン時のタイミングより若干、
具体的には５０〜６００ｎ　ｓｅｅ程度遅らせるように
したものである。このような方法とすることにより、パ
ルスエコー信号の感度を上げ、かつ、アナログスイッチ
のオン時の電気的衝撃波を可及的に小さくできるもので
ある。

以下９本発明の一実施例を第２図に基いて説明する。な
お、第１図と同一部分は同一符号とする。

第２図において、（５）は基準信号（クロック）の発　
　　゛振器で、この発振器（５）はシーケンス制御回路
（６）に結合されている。このシーケンス制御回路（６
）は。

エキサイトパルスを発生するパルス発生回路（２）を介
してレシーバ回路＋３１．ＣＲＴモニタ（８）へと結合
されている。また前記パルス発生回路（２）の出力側に
は。

ＩＣ等からなり互いに並列なアナログスイッチ（４１）
（４２）　・”　（４ｎ）の一方の接点（９１Ｘ９２）
　−、（９ｎ）に結合され、他方の接点（１０１）（１
０２）・・・（Ｉｏｎ）には、それぞれ可変遅延回路（
７１Ｘ７２）・・・（７ｎ）を介して超音波トランスジ
ューサ（１１Ｘ１２）・・・（１ｎ）が結合され、これ
らのトランスジューサ（１５）（１２）・・・（１ｎ）
の他端は接地されている。さらに、前記アナログスイッ
チ（４Ｋ）ために切換え制御されるようになっている。

前記パルス発生回路（２）は、ＭＯ５ＦＥＴＣＬυ、抵
抗０’４　（Ｌｌ　０４）　、　　コイル（ハ）、ダイ
オード（ト）Ｃ１７）およびコンデンサ０機からなり、
前記ＭＯ３ＦＥＴ（ロ）のゲートは、前記シーケンス制
御回路（６）に結合され、ソースは接地され、ドレイン
は抵抗（ロ）を介して１００ｖ程度の高圧電源端子（十
Ｅ）に結合されるとともに、高耐圧の充放電用のコンデ
ンサ（ト）に接続されている。

（十Ｂ）はバイアス用電源である。また、前記レシーバ
回路（３）の前段のライン上には、抵抗Ｑ９が挿入され
、かつこのラインと接地間に互いに逆向きで並列に結合
されたダイオードｇＱ（ハ）が挿入されている。

つぎに２以上の回路構成による作用を説明する。

発振器（５）からのクロック信号に基いて、シーケンス
制御回路（６）からまずスイッチ切換信号と遅延制御信
号が出力して、それぞれ複数個のトランスジューサ（１
１Ｘ１２）・・・（１ｎ）と遅延回路（７１Ｘ７２）・
・・（７ｎ）を１グループとして順次所定時間毎に切換
えられる。このときのアナログスイッチ（４１Ｘ４２）
・・・（４ｎ）の立上りは第４図（ａ）の特性上）のよ
うになる。

このアナログスイッチ（４１）（４２）・・・（４ｎ）
のオンの後、若干の時間遅れをもって、シーケンス制御
回路（６）からエキサイトパルス制御信号が出力し１Ｍ
０３ＦＥＴＱηのゲートに入力する。すると、このパル
ス発生回路（２）からは第４図（ａ）のように若干の時
間遅れ、具体的には５０〜６００ｎｓｅｅ程度の時間遅
れをもってエキサイトパルス（Ｆ）が発生する。

なお、アナログスイッチ（４１Ｘ４２）・・・（４ｎ）
は９例えば、１〜８番目、２〜９番目、３〜１０番目、
・・・・・・のように、８個を１グループとして切換え
れば。

走査線はトランスジューサ（１１Ｘ１２）・・・（１ｎ
）の取付はピッチと同じになり、また、１〜８番目、１
〜９番目、２〜９番目、２〜１０番目、・・・・・・、
のように、切換えればピッチはヲとなる。これらの切換
えは、トランスジューサのピッチや使用目的に応じて適
宜に決定される。さらに、遅延回路（７ｉ）（７，）・
・・（７ｎ）は、ビームが被検１体の部位に集束するよ
うに制御される。

ここで、アナログスイッチ（４３）が閉じているものと
すると、パルス発生回路（２）からの前記エキサイトパ
ルスＩＦ）がアナログスイッチ（４ｇ）　、遅延回路（
７３）を経てトランスジューサ（１３）を振動させて超
音波ビームを発射させる。被検体の部位からのエコーを
再び同じトランスジューサ（１３）で受信し。

それを逆流してレシーバ回路（３）へ送り、　ＣＲＴモ
ニタ（９）に表示する。このときのパルスエコー波形は
。

第４図１ｂ）の特性ＩＧ）のようになり、第３図（ｂ）
のエコー波形に比し、その感度（Ｆ］）が１．６〜２倍
になっていることがわかる。

なお、トランスジューサ（１１Ｘ１２）・・・（１ｎ）
のエキサイトするタイミングが遅くなりすぎると、第５
図（ａＯｂ）に示すように、アナログスイッチ（４１）
（４２）・・・（４ｎ）がオンしたときの電気的衝撃波
（ＩＪが原因となって、第５図１ｂ）のＩＪ）のように
７本来のエコー出力（Ｋ）の直前にノイズとなってあら
れれる。したがって′、あまり遅くならない時間、具体
的には前述した５０〜６００ｎ　ｓｅｅ程度とすること
が望ましい。

本発明は上述のように、超音波トランスジューサのエキ
サイトするタイミングを、アナログスイッチのオンする
タイミングより若干の遅れをもたせるようにしたので、
エキサイトパルスが充分トランスジューサを振動させ、
パルスエコー信号の感度を上げることができ、かつアナ
ログスイッチのオン時の電気的衝撃波によるノイズの発
生も可及的に小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波トランスジューサのエキサイト回路のブ
ロック図、第２図は本発明による方法を説明するための
エキサイト回路の具体的電気回路図、第３図は従来の方
法によるアナログスイッチのオン時の立上り特性、エキ
サイトパルスおよびエコー信号の出力波形図、第４図は
本発明の方法によりエキサイトパルスのタイミングを遅
らせたときの各部の波形図、第５図は過度にエキサイト
パルスを遅らせたときの各部の波形図である。 （１１）〜（１ｎ）・・・超音波トランスジューサ、（
２）・・・パルス発生回路、（３）・・・レシーバ回路
、　　（４１）〜（４ｎ）・・・アナログスイッチ、（
５）・・・基準信号発振器、（６）・・・シーケンス制
御回路、　　（７１）〜（７ｎ）・・・可変遅延回路。 （８）・・・ＣＲＴモニタ、αη・・・ＭＯ５ＦＥＴ０
出　願　人　株式会社　ゼ　ネ　ラ　、、；゛。 代理人弁理士古イ俊萌　１−１１ 同　　　　加納−男　：

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の超音波トランスジューサをそれぞれ対応す
   るアナログスイッチを介して同一のパルス発生回路とレ
   シーバ回路に結合し、前記トランスジューサとアナログ
   スイッチをシーケンス制御回路にて順次切換えてリニア
   スキャンを行ない、エコー信号をレシーバ−回路へ送る
   ようにしたものにおいて、前記トランスジューサをエキ
   サイトするタイミングを、前記アナログスイッチのオン
   するタイミングより所定時間だけ遅らせるようにしたこ
   とを特徴とする超音波トランスジューサのエキサイト方
   法。
2. （２）トランスジューサをエキサイトするタイミングの
   遅れを、５０〜６００ｎ　ｓｅｅとした特許請求の範囲
   第１項記載の超音波トランスジューサのエキサイト方法
   。