JPS6321583A - Transmitter/receiver for ultrasonic apparatus and the like - Google Patents

Transmitter/receiver for ultrasonic apparatus and the like

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JPS6321583A
JPS6321583A JP61164827A JP16482786A JPS6321583A JP S6321583 A JPS6321583 A JP S6321583A JP 61164827 A JP61164827 A JP 61164827A JP 16482786 A JP16482786 A JP 16482786A JP S6321583 A JPS6321583 A JP S6321583A
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transducer
circuit
wave
wave transmitting
elements
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Kazuo Takasugi
高杉 和夫
Ryuichi Shinomura
隆一 篠村
Takeaki Okabe
岡部 健明
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Medical Corp
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the IC designing with a decrease in the number of parts, by connecting output terminal of driver elements within a transmitting circuit group as combination of a plurality of transmitting circuits in common to be linked to one receiving circuit. CONSTITUTION:Transmitting circuits 4 containing driver elements 41 and 42 are connected to a plurality of transducers 10 one per each and the transducers 10 are charged through a cable 50. Discharging is performed through a common wire 51 and a diode 62. Therefore, the transmission to the transducers 10 can be controlled as desired by a control signal 20 applied to elements 41 and 42. Received signals generated in the transducer 10 are introduced to a receiving amplifier 61 from the cable 50, the element 42, the common wire 51 an a load resistance 63. Thus, only when the element 42 is ON, the received signals are introduced to the amplifier 61 and the element 42 functions as switch for a low-level analog receiving signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波診断装置等における。アレイ状あるいは
2次元状に配列されたトランスジューサに対する信号の
送受波装置に係り、特に、複数チャネルのマルチプレク
サ機能を持ち集積回路化に好適な回路構成を備えた信号
送受波装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to ultrasonic diagnostic equipment and the like. The present invention relates to a signal transmitting/receiving device for transducers arranged in an array or two-dimensionally, and particularly to a signal transmitting/receiving device having a multiplexer function for multiple channels and a circuit configuration suitable for integration into an integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

電子走査型超音波診断装置等においては、直線状または
特定の曲線状にトランスジューサ・エレメントが多数配
列されたアレイ・トランスジューサが用いられる。そし
て送受波口径に対応したエレメント群を選び、順次それ
を走査しながら送受波を行う。したがって、すべてのエ
レメントに対して、独立した送波および受波信号を必要
とする。
2. Description of the Related Art In electronic scanning ultrasonic diagnostic equipment and the like, array transducers are used in which a large number of transducer elements are arranged in a straight line or in a specific curved line. Then, a group of elements corresponding to the transmitting/receiving aperture is selected, and waves are transmitted and received while sequentially scanning them. Therefore, independent transmit and receive signals are required for all elements.

しかし、エレメント毎に送波回路、受波回路を用いると
、必要な部品の数や、信号ケーブルの長さ。
However, if a transmitting circuit and a receiving circuit are used for each element, the number of parts required and the length of the signal cable will increase.

数が多くなる。そのため、従来装置では、送波回路、受
波回路を送受波口径に対応した数だけ用い。
The number increases. For this reason, conventional equipment uses a number of transmitting and receiving circuits corresponding to the transmitting and receiving aperture.

これら送受波回路と、トランスジューサ・エレメントと
の間をスイッチを介して接続する構成が採用されている
2例えば、実開昭56−73809、実開昭57−89
967等に上記スイッチを用いる袋間について記載され
ている。これら装置に使われるスイッチは、送波時には
高速高圧のパルス信号をオン、オフすると同時に、受波
時には低レベルのアナログ13号をオン、オフすること
が必要である。したがって、スイッチ素子には高耐圧特
性と、ピーク電流値の大きなパルス信号を高速に切替え
る機能と、オン抵抗が低い低雑音特性とが同時に要求さ
れる。さらに送受波装置としては、送波時の高電圧から
受波増幅器を保護する手段を必要とする。
A configuration is adopted in which these wave transmitting/receiving circuits and the transducer element are connected via a switch.
No. 967, etc., describes a bag gap using the above switch. The switches used in these devices are required to turn on and off high-speed, high-voltage pulse signals when transmitting waves, and at the same time turn on and off low-level analog No. 13 when receiving waves. Therefore, the switching element is required to simultaneously have high breakdown voltage characteristics, the ability to quickly switch pulse signals with large peak current values, and low noise characteristics with low on-resistance. Furthermore, the wave transmitting/receiving device requires means for protecting the wave receiving amplifier from high voltage during wave transmission.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したように、従来技術には、超音波診断装置等の多
数配列されたトランスジューサ・エレメントに対して順
次送受波を行う場合、スイッチを用いないで行うには各
エレメント毎に独立した送波回路および受波回路を必要
とし、送受波回路や部品が膨大な数に達するという問題
があり、これに対し、全エレメントをエレメント群に分
割し各群内の複数のエレメントのそれぞれに送波回路と
受波回路とを用意し、これらの送受波回路をスイッチを
介して群内のエレメントに接続し、スイッチを切替える
ことで各群ごとに順次送受波を行う場合のスイッチには
、送波時における高速高圧のパルスをオン、オフする機
能と同時に受信時における低雑音特性が要求され、さら
にドライバの制御とは別にこれらスイッチの制御回路手
段を必要とするという問題があった。さらに、送受波装
置としては、送波時の高電圧から受波増幅器を保護する
必要があるが、従来技術ではこれら保護手段として、ド
ライバあるいは受波増幅器と別個に用意する必要があっ
た。
As mentioned above, in the conventional technology, when sequentially transmitting and receiving waves to and from a large number of transducer elements arranged in an ultrasonic diagnostic device, etc., an independent transmitter circuit is required for each element without using a switch. There is a problem in that the number of transmitter/receiver circuits and components is enormous, and the number of transmitter/receiver circuits and components is enormous. If you prepare a wave receiving circuit and connect these wave transmitting/receiving circuits to the elements in the group via a switch, and transmit and receive waves sequentially for each group by switching the switch, the switch has a In addition to the ability to turn on and off high-speed, high-voltage pulses, low-noise characteristics during reception are required, and there is a further problem in that a control circuit for these switches is required in addition to driver control. Furthermore, as a wave transmitting/receiving device, it is necessary to protect the wave receiving amplifier from high voltage during wave transmission, but in the prior art, it was necessary to prepare these protection means separately from the driver or the wave receiving amplifier.

本発明の目的は、従来技術における上記した問題点を解
決することのできる、超音波装置等における送受波装置
を提供することにある。具体的には、アレイ状あるいは
2次元状に多数配列されたトランスジューサ・エレメン
トに対して、超音波装置等で必要な口径の可変制御や走
査の制御等に適合した回路構成を備え、さらに高電圧保
護のための特別な素子も不要とし、集積化にも適した回
路方式を備えた送受波装置とすることにある。
An object of the present invention is to provide a wave transmitting/receiving device for an ultrasonic device or the like, which can solve the above-mentioned problems in the prior art. Specifically, for transducer elements arranged in large numbers in an array or two-dimensional form, the circuit configuration is suitable for variable aperture control and scanning control required in ultrasonic devices, etc., and high voltage It is an object of the present invention to provide a wave transmitting/receiving device that does not require any special elements for protection and has a circuit system suitable for integration.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、送波ドライバ機能と選択スイッチ機能に加
えて、低レベル信号に対するスイッチ機能をも持つドラ
イバ素子を内含する送波回路を各トランスジューサ・エ
レメント毎に配置し、そして、送受波口径に対応して決
まる複数の送波回路の組合せからなる送波回路群内の各
ドライバ素子の出力端子を共通接続したうえこれを一つ
の受波増幅器に導びく構成とすることにより、達成され
る。
The above purpose is to arrange a transmitter circuit for each transducer element, which includes a driver element that has a transmitter driver function and a selection switch function as well as a switch function for low-level signals, and to This is achieved by connecting the output terminals of each driver element in a wave transmitting circuit group consisting of a plurality of correspondingly determined combinations of wave transmitting circuits, and then guiding them to one wave receiving amplifier.

このような送受波装置の、一つの具体的な回路構成とし
て、ドライバ素子を、制御信号に応じて開閉制御される
第1、第2の2つのスイッチ素子で構成し、第1のスイ
ッチ素子の一方端に直流電圧を印加し、第1のスイッチ
素子の他方端と第2のスイッチ素子の一方端を接続して
この接続端をトランスジューサ・エレメントに接続し、
そして、送波回路群内の各々の第2のスイッチ素子の他
方端を共通に接続したうえ一つの受波増幅器に接続し、
さらに上記直流電圧源、トランスジューサ・エレメント
、受波増幅器の各他方端を共通電位点に接続する構成が
挙げられる。
As one specific circuit configuration of such a wave transmitting/receiving device, the driver element is composed of two switch elements, a first switch element and a second switch element, which are controlled to open and close according to a control signal, and applying a DC voltage to one end, connecting the other end of the first switching element and one end of the second switching element, and connecting this connection end to the transducer element;
Then, the other end of each second switch element in the wave transmitting circuit group is connected in common and connected to one wave receiving amplifier,
Furthermore, there is a configuration in which the other ends of the DC voltage source, transducer element, and receiving amplifier are connected to a common potential point.

〔作用〕[Effect]

複数の送波回路の各ドライバ素子の出力端子を共通接続
して一つの受波増幅器に導びくようにすると、複数の送
波回路のうち、受波増幅器につながるスイッチ素子がオ
ンの送波回路チャネルの信号を選択的に受波することが
できる。また複数の送波回路の上記スイッチ素子が同時
にオンの場合には、上記複数送波回路の信号の和を受波
増幅器により検出することができる。
If the output terminals of the driver elements of multiple transmitter circuits are commonly connected and guided to one receiver amplifier, the switch element connected to the receiver amplifier of the multiple transmitter circuits is turned on. Channel signals can be selectively received. Further, when the switch elements of the plurality of wave transmitting circuits are turned on at the same time, the sum of the signals of the plurality of wave transmitting circuits can be detected by the wave receiving amplifier.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例の回路構成図を示す。第
1図において、10はトランスジューサ、20は制御信
号、30は直流電源、40は前置ドライバ。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a transducer, 20 is a control signal, 30 is a DC power supply, and 40 is a front driver.

41、42はドライバ素子、50はケーブルまたは配線
、6Iは受波増幅器、62はダイオード、63は負荷抵
抗、64はインダクタである。前置ドライバ40、ドラ
イバ素子41.42等は送波回路4を構成している。本
実施例では、ドライバ素子41としてPチャネル形のM
O3電界効果トランジスタを、ドライバ素子42として
Nチャネル形のM OS N界効果トランジスタを使用
している。受波増幅器61、?イオード62、負荷抵抗
63.インダクタ64等で受波回路6を構成している。
41 and 42 are driver elements, 50 is a cable or wiring, 6I is a receiving amplifier, 62 is a diode, 63 is a load resistor, and 64 is an inductor. The front driver 40, driver elements 41, 42, etc. constitute the wave transmitting circuit 4. In this embodiment, the driver element 41 is a P-channel type M
An N-channel type MOS N field effect transistor is used as an O3 field effect transistor and the driver element 42. Receiving amplifier 61,? Iode 62, load resistance 63. The wave receiving circuit 6 is composed of an inductor 64 and the like.

なお、インダクタ64は、ケーブル50やトランスジュ
ーサ10の寄生静電容量と並列に入り、その共振特性に
より上記静電容量を補償するもので、必要に応じて設置
すれば良く、設置不要の場合もある。各々の送波回路4
は、それぞれトランスジューサ10とケーブル50で結
ばれ、一方、各送波回路内のドライバ素子42の一方端
は共通線51に接続されたうえ、一つの受波回路6へ導
びかれる。
Note that the inductor 64 is inserted in parallel with the parasitic capacitance of the cable 50 and the transducer 10, and compensates for the capacitance due to its resonance characteristics.It may be installed as necessary, and may not be necessary in some cases. . Each transmitter circuit 4
are respectively connected to the transducer 10 by a cable 50, while one end of the driver element 42 in each wave transmitting circuit is connected to a common line 51 and guided to one wave receiving circuit 6.

以上の構成において、いま、ドライバ素子41がオフ、
42がオンの状S(以下状態“O”と呼ぶ)では、トラ
ンスジューサ10には電圧は印加されない。つぎにドラ
イバ素子41がオン、42がオフの状態(以下状態″1
″と呼ぶ)になると、電源30よりドライバ素子41.
ケーブル50を介してトランスジューサ10に電圧が印
加される。制御信号20に従ってドライバ素子41.4
2の状態が“0”→“1″→“0”と変化すると、状態
74179の期間、トランスジューサ10は電源30か
らドライバ素子41、ケーブル50を通じて充電され、
つぎの状態“0″の期間ではケーブル50、ドライバ素
子42、共通線51.ダイオード62を通じて放電され
る。もちろん、負荷抵抗63.インダクタ64等を通じ
ても放電される。
In the above configuration, the driver element 41 is now off,
In state S, in which 42 is on (hereinafter referred to as state "O"), no voltage is applied to transducer 10. Next, the driver element 41 is on and the driver element 42 is off (hereinafter the state "1").
''), the driver element 41 .
A voltage is applied to transducer 10 via cable 50 . Driver element 41.4 according to control signal 20
When the state of 2 changes from "0" to "1" to "0", the transducer 10 is charged from the power supply 30 through the driver element 41 and the cable 50 during the state 74179,
During the next period of state "0", the cable 50, driver element 42, common line 51 . It is discharged through the diode 62. Of course, load resistance 63. It is also discharged through the inductor 64 and the like.

上記動作により、トランスジューサ10には、状態1(
I 11の期間だけのパルス電圧が印加される。
Due to the above operation, the transducer 10 is placed in state 1 (
A pulse voltage is applied only for a period of I11.

この期間は、トランスジューサ10の特性と合せて定め
られる。また上記動作を繰り返すことにより、それに対
応したパルス電圧が印加される。ここで、複数のトラン
スジューサ10のそれぞれ毎にドライバ素子41.42
を内含する送波回路4が一対一に結合されているので、
各々のトランスジューサは各各のケーブルを通じて充電
され、そして、放電は共通線51、ダイオード62を通
じて行われる。したがって、各トランスジューサへの送
波は、各々のドライバ素子41.42に与える制御信号
20により、任意に制御することができる。一方、トラ
ンスジューサ10に発生した受波信号(超音波診断装置
等でのエコー信号)は、ケーブル50.ドライバ素子4
2、共通線51、負荷抵抗63から受波増幅器61へ導
びかれる。したがって、ドライバ素子42がオン状態の
場合のみ受波信号が受波増幅器61に導びかれる。即ち
、ドライバ素子42は、低レベルなアナログ受波信号に
対するスイッチとしても機能する。
This period is determined in conjunction with the characteristics of the transducer 10. Further, by repeating the above operation, a corresponding pulse voltage is applied. Here, driver elements 41 and 42 are provided for each of the plurality of transducers 10.
Since the transmitter circuits 4 including the
Each transducer is charged through its respective cable and discharge is through the common line 51, diode 62. Therefore, the transmission of waves to each transducer can be arbitrarily controlled by the control signal 20 applied to each driver element 41, 42. On the other hand, the received signal (echo signal from an ultrasonic diagnostic device, etc.) generated by the transducer 10 is transmitted to the cable 50. Driver element 4
2. The common line 51 is led to the receiving amplifier 61 from the load resistor 63. Therefore, the received signal is guided to the receiving amplifier 61 only when the driver element 42 is in the on state. That is, the driver element 42 also functions as a switch for low-level analog reception signals.

それ故、複数のトランスジューサに対して選択的に上記
スイッチ機能を制御することにより、選択された特定の
トランスジューサのみの受波信号を受波増幅器に導びく
ことかできる。つまり、ドライバ素子42の各々は、受
波アナログ信号に対するマルチプレクサとなる。受波信
号の振幅は、通常ダイオード62の順方向電圧より小さ
く、受波信号に対しては抵抗63のみが負荷となる。送
波時での放電電流は、ダイオード62を主として流れる
ため、インダクタ64の電流は微少である。
Therefore, by selectively controlling the switch function for a plurality of transducers, the reception signal of only the selected specific transducer can be guided to the reception amplifier. In other words, each driver element 42 functions as a multiplexer for the received analog signal. The amplitude of the received signal is usually smaller than the forward voltage of the diode 62, and only the resistor 63 serves as a load for the received signal. Since the discharge current during wave transmission mainly flows through the diode 62, the current in the inductor 64 is very small.

第2図は第1図実施例における制御および動作状態の説
明図である。第2図において、in j+にはそれぞれ
1+ J+ kチャネルの送受波回路を。
FIG. 2 is an explanatory diagram of control and operating states in the embodiment of FIG. 1. In Fig. 2, each in j+ has a transmitting/receiving circuit of 1+ J+ k channels.

そして41i、 42i・・・等はiチャネル内のドラ
イバ素子であることを示す。iチャネルについては、時
刻t、から幅τ、のパルスが送波される。時刻t2以後
、τ2の期間でトランスジューサの放電は完了する。即
ち、期間t工〜し、は送波モード、時刻t、以後は受波
モードとなる。一方、jチャネルについては、上記期間
t1〜t、を通じて時刻t7まで状態“0”が続き、送
波は行われない。しかじ受波回路系は受波モードになっ
ており、jチャネルのトランスジューサからの信号があ
れば受波増幅器へ導びかれる。kチャネルにおいては、
時刻し、から送波モードとなるが、期間t、〜t6でト
ランスジューサにの放電が終了すると、ドライバ素子4
1k。
41i, 42i, etc. indicate driver elements in the i channel. For the i channel, a pulse with a width τ is transmitted from time t. After time t2, the discharging of the transducer is completed in a period of τ2. That is, during the period t~, the mode is in the wave transmitting mode, and from time t onwards, the mode is in the wave receiving mode. On the other hand, for the j channel, the state "0" continues throughout the period t1 to t until time t7, and no wave is transmitted. However, the wave receiving circuit system is in the wave receiving mode, and if there is a signal from the J channel transducer, it is guided to the wave receiving amplifier. In the k channel,
The transmitting mode starts from the time t, but when the discharge to the transducer ends during the period t to t6, the driver element 4
1k.

42に共にオフとなり、トランスジューサにと受波増幅
器は切離される。即ち、kチャネルは送波はするが受波
はしないチャネルである。また、時刻t、以後1時刻し
、まではlvJ両チャネルが受波状態となり、この間x
+ jhランスジューサがらの受波信号は共に受波増幅
器に入る。したがって。
At 42, both are turned off, and the transducer and receiver amplifier are disconnected. That is, the k channel is a channel that transmits waves but does not receive waves. Also, from time t until 1 time later, both lvJ channels are in the receiving state, and during this time x
+ jh The reception signals from the transducer both enter the reception amplifier. therefore.

両信号の入力回路および受波増幅器を加算回路構成とす
れば、両信号の和を検出することができる。
If the input circuit and receiving amplifier for both signals are configured as an adding circuit, the sum of both signals can be detected.

以上説明したように、1+ J+ kチャネルについて
、送波に関して、l+ j+ k共に送波する、いずれ
かの2つが送波する、いずれかの1つが送波する。いず
れも送波しないという形がありうる。
As explained above, regarding 1+J+k channels, both l+j+k transmit waves, any two transmit waves, or any one transmits waves. In either case, there is a possibility that no waves are transmitted.

受波に関しても、Jy J+ k共に受波する、いずれ
かの2つが受波する。いずれかの1つが受波する、いず
れも受波しないという形がある。また、特定のチャネル
については、送波も受波もする、送波はするが受波はし
ない、送波はしないが受波はする、送波も受波もしない
という形がある。全体装置としては、上記それぞれの形
の組合せとなるように制御することにより、目的の機能
をうろことができる。なお、上記制御はすべて、各々の
チャネルの制御信号20による各々のチャネルのドライ
バ素子41.42のオン、オフ制御により達成される。
Regarding wave reception, both Jy, J+, and k receive the wave, or any two of them receive the wave. Either one of them receives the wave, or none of them receive the wave. Furthermore, regarding a specific channel, there are two types: transmitting and receiving waves, transmitting waves but not receiving waves, not transmitting waves but receiving waves, and neither transmitting nor receiving waves. The overall device can perform the desired functions by controlling the device to be a combination of the above-mentioned shapes. All of the above controls are achieved by controlling the driver elements 41 and 42 of each channel on and off using the control signal 20 of each channel.

第3図は本発明の第2の実施例を示す回路図で、これは
、アレイ状に多数配列されたトランスジューサ群に対す
る送受波回路として適用した例である。トランスジュー
サ群1は、同一形状の短冊状トランスジューサ10を多
数アレイ状に配列して成る。送波回路4は、トランスジ
ューサ群1内の各トランスジューサ10毎に設けられる
が、受波回路6は、特定の配列位置にある複数のトラン
スジューサ10の組合せ毎に一つが設けられる。即ち、
組合せ内の複数のトランスジューサIOに対して、共通
の一つの受波回路が設けられる。第3図でのi。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, which is an example applied as a wave transmitting/receiving circuit for a large number of transducers arranged in an array. The transducer group 1 is formed by arranging a large number of strip-shaped transducers 10 of the same shape in an array. The wave transmitting circuit 4 is provided for each transducer 10 in the transducer group 1, while one wave receiving circuit 6 is provided for each combination of a plurality of transducers 10 in a specific arrangement position. That is,
One common receiving circuit is provided for the plurality of transducers IO in the combination. i in Figure 3.

jはそれらの組を示す。本実施例の構成は、リニア電子
走査型超音波診断装置等に適用して有効性を発揮する。
j indicates those sets. The configuration of this embodiment is effective when applied to a linear electronic scanning ultrasonic diagnostic apparatus and the like.

この場合、一つの組に共通に結合されるトランスジュー
サaの間隔は、上記診断装置の超音波ビームを形成する
口径の最大値に選ばれる。このようにすることで、同一
の組に結合された送受波回路は、共に2つ以上が同時に
動作することがなく、上記装置の構成を容易化すること
ができる。また、これらの組を単位として集積化回路と
すれば、同時動作チャネルがないことから、多チヤネル
集積化しても少ない電力で動作させることができる利点
がある。
In this case, the spacing of the transducers a commonly coupled into one set is selected to be the maximum value of the aperture forming the ultrasound beam of the diagnostic device. By doing so, two or more wave transmitting/receiving circuits connected to the same set do not operate at the same time, and the configuration of the device described above can be simplified. Further, if these sets are integrated into a circuit, there is no simultaneous operating channel, so there is an advantage that even if multiple channels are integrated, the circuit can be operated with less power.

第4図は本発明の第3の実施例を示す回路図である。本
実施例では、ドライバ素子はトランジスタ410.42
0であり、ダイオード412、抵抗413、コンデンサ
414等は前置ドライバおよびそのバイアス回路を構成
する。また、トランジスタ421はドライバ素子として
機能させることもできるが、受波スイッチとしてのみ機
能させることもできる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the driver element is a transistor 410.42
0, and the diode 412, resistor 413, capacitor 414, etc. constitute the front driver and its bias circuit. Furthermore, although the transistor 421 can function as a driver element, it can also function only as a wave receiving switch.

このとき送波および受波の機能を独立に制御するために
は、送波制御信号系20.22と受波制御信号系を独立
に設ければよい。第4図の回路構成を第1図あるいは第
3図実施例の送波回路4として用いることで、前記実施
例と同様の機能、効果を得ることができる。
At this time, in order to independently control the wave transmitting and wave receiving functions, the wave transmitting control signal system 20, 22 and the wave receiving control signal system may be provided independently. By using the circuit configuration shown in FIG. 4 as the wave transmitting circuit 4 of the embodiment shown in FIG. 1 or 3, the same functions and effects as in the embodiment described above can be obtained.

第5図は本発明の第4の実施例を示す回路図で、これは
、トランスジューサ群が第3図のような一次元的配列で
はなく、二次元に配列されている例である、いま、 1
0−1.10−2.10−3に3分割されたトランスジ
ューサがアレイ状に配列された場合について説明する。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and this is an example in which the transducer group is arranged in a two-dimensional manner instead of a one-dimensional arrangement as shown in FIG. 1
A case will be described in which transducers divided into three parts, 0-1.10-2.10-3, are arranged in an array.

これら3分割の組に対して、それぞれ第3図の送波回路
4に対応した送波回路400が結合される。l+Jは第
3図と同様の意味として用いである。上記送波回路40
0は、トランスジューサ10−1.10−2.10−3
に対してそれぞれ第6図に示すように送波回路4−1.
4−2.4−3が結合される。各々の送波回路は、第1
図あるいは第4図構成の送波回路を用いるものとする。
A wave transmitting circuit 400 corresponding to the wave transmitting circuit 4 in FIG. 3 is coupled to each of these three divided sets. l+J is used to have the same meaning as in FIG. Said wave transmitting circuit 40
0 is transducer 10-1.10-2.10-3
As shown in FIG. 6, the wave transmitting circuits 4-1.
4-2.4-3 are combined. Each transmitter circuit has a first
It is assumed that a wave transmitting circuit having the configuration shown in Fig. 4 or Fig. 4 is used.

送波回路4−1.4−2.4−3の共通線51は、他の
同様な回路の組の共通線51と結ばれ、受波回路6へと
導かれる。
The common line 51 of the wave transmitting circuit 4-1.4-2.4-3 is connected to the common line 51 of another similar circuit group and guided to the wave receiving circuit 6.

本実施例においては、3分割トランスジューサ  −1
0−1.10−2.10−3に関しては、それらのうち
の一つもしくは複数個が同時に送受波制御され、したが
って共通線51にはそれらの加算信号が流れ、これらの
トランスジューサがアレイ配列されたiあるいはj等の
組に対しては、第3図の場合と同様。
In this example, the three-part transducer -1
Regarding 0-1.10-2.10-3, one or more of them are controlled to transmit and receive waves at the same time, so their sum signal flows through the common line 51, and these transducers are arranged in an array. For pairs such as i or j, the same as in the case of Fig. 3 is applied.

それらのうちのいずれか一つの組のみが動作するように
制御される。これにより、第3図と同様なリニア走査を
行うと同時に、その走査方向と直角な方向、即ち2次元
配列トランスジューサ群1の短軸方向での送受波制御を
可能とし、送受波超音波ビームの品質を著るしく向上さ
せることができる。さらに上記短軸方向の分割数を増加
した場合も、同様の方法を展開することで容易に対処す
ることができる。
Only one set of them is controlled to operate. As a result, it is possible to perform linear scanning similar to that shown in Fig. 3, and at the same time to control transmission and reception in a direction perpendicular to the scanning direction, that is, in the short axis direction of the two-dimensionally arrayed transducer group 1. Quality can be significantly improved. Furthermore, even if the number of divisions in the short axis direction is increased, this can be easily handled by applying a similar method.

第7図に具体的な制御方法の一例を示す。第7図におけ
るスイッチ401は、第1図あるいは第4図におけるド
ライバ素子の送受波機能をスイッチで表わしたものであ
る。ここでは、3分割のトランスジューサ10−1.1
0−2.10−3を中央のもの10−2と1両側のもの
10−1.10−3に分け、中央に対しては第3図実施
例と同様の制御を1両側に対しては。
FIG. 7 shows an example of a specific control method. A switch 401 in FIG. 7 represents the wave transmission/reception function of the driver element in FIG. 1 or 4 as a switch. Here, a three-part transducer 10-1.1
0-2.10-3 is divided into a central one 10-2 and one side 10-1.10-3, and the center is controlled in the same manner as the embodiment in FIG. .

それを同時に切離したり、加えたりする制御を行うもの
とする。このような制御により、短軸方向のトランスジ
ューサの幅を変化させることができる。さらに第7図の
ように中央と両側のトランスジューサを切離すか否かの
制御ではなく、それぞれ送受共に所定のタイミングで制
御するようにすれば、長袖方向と同様、短軸方向につい
ても、超音波の収束の制御や、偏向の制御を行うことが
できる。
It shall be possible to control the separation and addition of these elements at the same time. Such control allows the width of the transducer in the short axis direction to be varied. Furthermore, instead of controlling whether or not to separate the center and both transducers as shown in Fig. 7, if both transmission and reception are controlled at predetermined timings, the ultrasonic waves will be Convergence and deflection can be controlled.

以上説明してきたように、本発明は、送波回路を構成す
るドライバ素子を同時に受波信号の制御スイッチとして
使用するか、あるいは受波信号制御用のスイッチ素子を
上記送波回路に結合するものであり、したがって、前置
ドライバの回路構成や制御方法、さらには受波回路の構
成や信号検出方式(例えば、電圧検出方式か電流検出方
式かの別)などは、上記実施例に示したものに限定され
ない。しかし、電流検出方式の受波回路と組合せること
により、受波信号の電流加算機能を容易に実現できると
いう新たな効果を得ることができる。
As explained above, the present invention is a device in which a driver element constituting a wave transmitting circuit is simultaneously used as a control switch for a received wave signal, or a switch element for controlling a received wave signal is coupled to the wave transmitting circuit. Therefore, the circuit configuration and control method of the front driver, as well as the configuration of the wave receiving circuit and the signal detection method (for example, whether it is a voltage detection method or a current detection method) are the same as those shown in the above embodiment. but not limited to. However, by combining it with a current detection type receiving circuit, a new effect can be obtained in that the current addition function of the received signal can be easily realized.

第8図は、本発明のさらに他の実施例を示す回路図で、
これは、ドライバ素子41.42とケーブル50との接
続点Pに近いケーブル50中にダンピング抵抗51を挿
入し、その抵抗値を適切に選ぶことにより、ケーブルお
よび送受波回路のインピーダンスに起因して発生する不
要な振動を抑制し、パルス信号の送受波特性を改善する
ことを図ったものである。即ち、圧電形トランスジュー
サに低インピーダンス源の電源から送波パルスを供給す
る方式、つまり電圧源駆動形式の場合、ドライバ素子と
トランスジューサとをケーブルで結合すると、これらに
付随したインピーダンス要素に基づく不要な振動を発生
し、超音波装置での検出情報の特性を劣化させるという
問題が生じる。第8図実施例はこの問題を解決する一手
段を提供するもので。
FIG. 8 is a circuit diagram showing still another embodiment of the present invention,
This can be achieved by inserting a damping resistor 51 into the cable 50 near the connection point P between the driver element 41, 42 and the cable 50, and by appropriately selecting its resistance value, the impedance of the cable and the wave transmitting/receiving circuit can be reduced. The aim is to suppress unnecessary vibrations that occur and improve the transmission and reception characteristics of pulse signals. In other words, in the case of a method in which transmitting pulses are supplied to a piezoelectric transducer from a low-impedance power source, that is, a voltage source drive method, when the driver element and the transducer are connected with a cable, unnecessary vibrations due to the impedance elements attached to them are generated. This causes a problem of deteriorating the characteristics of the information detected by the ultrasonic device. The embodiment shown in FIG. 8 provides a means for solving this problem.

送受波パルス信号の特性を劣化させる不要な振動は、主
としてトランスジューサおよびケーブルの寄生静電容量
と、ケーブルの寄生インダクタンスに起因する共振であ
ることに着目して、これら共振回路のQ値を下げ、最適
ダンピング条件となるような抵抗値のダンピング抵抗を
挿入する構成としたものである。第8図において、10
はトランスジューサ、20は送波パルス信号、30は電
圧V)lの直流電源、41.42はドライバ素子、50
はケーブル、55はダンピング抵抗、61は受波増幅器
である。トランスジューサ10には、送波パルス信号2
0で制御される、振幅がほぼV)Iの送波パルス電圧が
印加される。このためドライバ素子41.42はそれぞ
れ第9図(a)、 (b)に示すダイミングでオン、オ
フするように制御される。ドライバ素子41.42とし
ては、第1図の場合と同様、第8図実施例においても、
それぞれPチャネル形、Nチャネル形のM○S電界効果
トランジスタを用いる。前置ドライバ22、抵抗413
、コンデンサ414等は、ドライバ素子41.42を上
記のタイミングで制御するための回路を構成している。
Focusing on the fact that unnecessary vibrations that degrade the characteristics of transmitted and received pulse signals are mainly resonances caused by the parasitic capacitance of the transducer and cable, and the parasitic inductance of the cable, we lowered the Q value of these resonant circuits. The structure is such that a damping resistor having a resistance value that provides optimum damping conditions is inserted. In Figure 8, 10
20 is a transducer, 20 is a transmission pulse signal, 30 is a DC power supply with voltage V)l, 41.42 is a driver element, 50
is a cable, 55 is a damping resistor, and 61 is a receiving amplifier. The transducer 10 receives a transmission pulse signal 2.
A transmitting pulse voltage controlled at 0 and having an amplitude of approximately V)I is applied. Therefore, the driver elements 41 and 42 are controlled to be turned on and off by the dimming shown in FIGS. 9(a) and 9(b), respectively. As the driver elements 41 and 42, as in the case of FIG. 1, also in the embodiment of FIG.
P-channel type and N-channel type M○S field effect transistors are used, respectively. Front driver 22, resistor 413
, capacitor 414, etc. constitute a circuit for controlling the driver elements 41, 42 at the above timing.

そして、トランスジューサ10には、第9図(c)に示
すパルス幅τ、振幅VHのパルス電圧が印加される。こ
こでては、トランスジューサの共振周期の1/2に選ば
れる。第8図で、ダンピング抵抗51が無い場合は、ド
ライバ素子41゜42とケーブル50との接続点Pの波
形は第9図(c)に示すようなパルス波形となるが、ト
ランスジューサ側のQ点の波形は第9図(d)に示すよ
うに余分な振動を伴ったものとなる。トランスジューサ
から送波される超音波形は第10図(a)のようなパル
ス波形が望まれる。ここでパルス長Tは、超音波装置で
計測される対象の時間分解能と関連し、分解能を上げる
ためにはTが短いことが望まれる。これにはトランスジ
ューサの特性(即ち機械的共振回路のQ値)と、送波パ
ルスの特性の双方が関連する。第9図(d)のように余
分な振動を伴う波形でドライブすると、第10図(b)
のように送波超音波の波形が乱れたり、時間T′が伸び
、検出情報の特性を劣化させる。第9図(d)のような
余分な振動が生ずる原因を、第11図の概略等価回路に
より説明する。ドライバ部をパルス電圧源45と信号源
抵抗450で近似的に表わし、トランスジューサlOを
インダクタ101.コンデンサ102、抵抗103およ
び電極間容量100で近似的に表わす、さらにケーブル
50を直列インダクタンス500と並列容量510で表
わす。抵抗450の抵抗値をR3、インダクタ500の
インダクタンスをし、コンデンサ510と100の合成
容量をCとすると、信号源からRs、L、Cにより、共
振角周波数 ω、=1iJゴ丁で一2Q値= (1) v L / 
Rsの直列共振回路が形成される。したがってR5が低
い電圧源ドライブの場合には第9図(d)のように、上
記直列共振特性により、不要な振動が生じ、トランスジ
ューサ側のQ点の電圧波形は、ドライバ側2点の電圧波
形とは異なり、上記不要な振動と合成されたものとなる
。上記直列共振回路による不要な振動を抑制するには、
R3を大きくし、Q値を下げる、いわゆる直列抵抗によ
るQダンプが有効である。第8図の抵抗55は、第11
図等価回路上では抵抗450と直列に入り、R5を大き
くする。抵抗51の値としては、ドライバやケーブル、
トランスジューサの抵抗にもよるが、10数オームから
数10オーム程度がよい。すなわち、抵抗51の値をr
とし、上記回路のQ値を1にするrをr IIとすれば
、r’=v”L7’で−R5から求められる。抵抗51
として上記r +1、またはそれに近い値を用いれば、
そのときトランスジューサ側0点の波形は第9図(e)
のようになり良好なドライブ波形を得ることができる。
Then, a pulse voltage having a pulse width τ and an amplitude VH shown in FIG. 9(c) is applied to the transducer 10. Here, it is chosen to be 1/2 of the resonant period of the transducer. In FIG. 8, if there is no damping resistor 51, the waveform at the connection point P between the driver elements 41 and 42 and the cable 50 will be a pulse waveform as shown in FIG. 9(c), but at the Q point on the transducer side. The waveform of is accompanied by extra vibration as shown in FIG. 9(d). The ultrasonic waveform transmitted from the transducer is preferably a pulse waveform as shown in FIG. 10(a). Here, the pulse length T is related to the temporal resolution of the object measured by the ultrasonic device, and in order to increase the resolution, it is desirable that T be short. This is related to both the characteristics of the transducer (ie, the Q value of the mechanical resonant circuit) and the characteristics of the transmitted pulse. When driving with a waveform with extra vibration as shown in Fig. 9(d), Fig. 10(b)
The waveform of the transmitted ultrasonic wave is disturbed, and the time T' is lengthened, degrading the characteristics of the detected information. The cause of the extra vibration shown in FIG. 9(d) will be explained with reference to the schematic equivalent circuit shown in FIG. 11. The driver section is approximately represented by a pulse voltage source 45 and a signal source resistor 450, and the transducer lO is represented by an inductor 101. It is approximately represented by a capacitor 102, a resistor 103, and an interelectrode capacitance 100, and the cable 50 is represented by a series inductance 500 and a parallel capacitance 510. If the resistance value of the resistor 450 is R3, the inductance of the inductor 500 is the inductance, and the combined capacitance of the capacitors 510 and 100 is C, then the resonance angular frequency ω, = 1iJ and -2Q value is determined by Rs, L, and C from the signal source. = (1) v L /
A series resonant circuit of Rs is formed. Therefore, in the case of a voltage source drive with a low R5, as shown in Figure 9(d), unnecessary vibration occurs due to the series resonance characteristic, and the voltage waveform at point Q on the transducer side is different from the voltage waveform at two points on the driver side. Unlike above, it is synthesized with the unnecessary vibrations mentioned above. To suppress unnecessary vibration caused by the above series resonant circuit,
It is effective to increase R3 and lower the Q value, so-called Q dump using a series resistor. The resistor 55 in FIG.
In the equivalent circuit shown in the figure, it is connected in series with the resistor 450, increasing R5. The value of the resistor 51 is determined by the driver, cable,
Although it depends on the resistance of the transducer, it is preferably about 10-odd ohms to several 10-odd ohms. That is, the value of the resistor 51 is r
If the r that makes the Q value of the above circuit 1 is rII, then r'=v''L7' is obtained from -R5.Resistance 51
If the above r + 1 or a value close to it is used as
At that time, the waveform at the 0 point on the transducer side is shown in Figure 9(e).
A good drive waveform can be obtained.

第12図に他の実施例を示す。本実施例では第8図のダ
ンピング抵抗55を、2つの抵抗52.53に分離して
いる。抵抗52.53はそれぞれトランジスタ41、4
2のオン期間にダンピング抵抗として機能する。したが
って、トランジスタ41.42のオン抵抗(第11図の
等価回路での抵抗450.すなわちR5に相当)に従っ
てそれぞれ最適条件を得るように選定する。第12図か
ら明らかなように、抵抗52.53はトランジスタ41
.42のオン抵抗と直列であるがら、これらオン抵抗値
をダンピング抵抗として利用することができる。トラン
ジスタ41.42の素子面積は、耐圧、流す電流値、お
よびオン抵抗の条件から決められるが、オン抵抗に関す
る条件は。
FIG. 12 shows another embodiment. In this embodiment, the damping resistor 55 shown in FIG. 8 is separated into two resistors 52 and 53. Resistors 52 and 53 are transistors 41 and 4, respectively.
It functions as a damping resistor during the ON period of 2. Therefore, the on-resistances of the transistors 41 and 42 (corresponding to the resistor 450, ie, R5 in the equivalent circuit of FIG. 11) are selected so as to obtain the optimum conditions. As is clear from FIG. 12, the resistors 52 and 53 are connected to the transistor 41.
.. 42, these on-resistance values can be used as damping resistances. The element area of the transistors 41 and 42 is determined from the withstand voltage, current value, and on-resistance conditions.

前記の関係から1通常のスイッチ素子では可能な限りオ
ン抵抗を低減することが要求されるのに比べ、ドライバ
回路の集積化の際に有利な条件となる。
From the above relationship, this is an advantageous condition when integrating the driver circuit, compared to the requirement for reducing the on-resistance as much as possible in a normal switch element.

第13図はさらに他の実施例を示すもので、本実施例で
は、第8図のPチャネルドライバ素子41と等価な機能
を、Pチャネルトランジスタ411.Nチャネルトラン
ジスタ410およびダイオード412から成る回路で実
現している。Nチャネルトランジスタ420および42
1は第8図のNチャネルトランジスタ42と等価な機能
ともなし得るが、トランジスタ421は受波回路系61
.62.60と送波ドライバ回路とを分離するスイッチ
としても機能する。本実施例においても、抵抗55によ
り最適ダンピング条件が達成される。
FIG. 13 shows yet another embodiment. In this embodiment, a P-channel transistor 411 . This is realized by a circuit consisting of an N-channel transistor 410 and a diode 412. N-channel transistors 420 and 42
1 can have an equivalent function to the N-channel transistor 42 in FIG.
.. It also functions as a switch that separates the 62.60 and the wave transmission driver circuit. In this embodiment as well, the resistor 55 achieves optimal damping conditions.

第14図は、さらに他の実施例を示すもので、本実施例
では、第13図の形式のドライバ回路に対し、ダンピン
グ抵抗52.53を分離して入れる回路を示す。抵抗5
2.53はそれぞれトランジスタ410.420のドレ
イン側に入れることにより、これらトランジスタのスイ
ッチング特性に影響を与えることなくダンピング特性を
得ることができる。なお、本実施例においてもトランジ
スタ410.420のオン抵抗によりダンピングの機能
を得ることが可能である。
FIG. 14 shows yet another embodiment, and this embodiment shows a circuit in which damping resistors 52 and 53 are separately added to the driver circuit of the type shown in FIG. 13. resistance 5
2.53 can be placed on the drain side of the transistors 410 and 420, respectively, to obtain damping characteristics without affecting the switching characteristics of these transistors. Note that in this embodiment as well, it is possible to obtain a damping function using the on-resistance of the transistors 410 and 420.

なお、上記いずれの実施例においても、ドライバ素子4
1.42あるいは411.410.420.421等の
オン・オフ制御回路の構成方法や、制御タイミングは、
上記実施例に示した形式に限らないことはいうまでもな
い。また、トランジスタのPチャネル、Nチャネル、直
流型[30の極性等も、それぞれ変換できることはもち
ろんである。
Note that in any of the above embodiments, the driver element 4
The configuration method and control timing of the on/off control circuit such as 1.42 or 411.410.420.421 are as follows.
It goes without saying that the format is not limited to the format shown in the above embodiment. It goes without saying that the polarity of the P-channel, N-channel, DC type [30], etc. of the transistor can also be changed.

以上第8図〜第14図実施例で説明した。ダンピング抵
抗を最適値に調整する構成を採用すれば。
This has been explained above using the embodiments shown in FIGS. 8 to 14. If you adopt a configuration that adjusts the damping resistance to the optimal value.

ドライバ回路とトランスジューサおよびそれらを結ぶケ
ーブルや配線等の寄生インピーダンスにより、トランス
ジューサに加わるパルス電圧に不要な振動が発生するこ
とを抑制でき、超音波装置等での検出情報の特性劣化を
極めて簡単な手段により防ぐことができる。しかも、上
記手段は、ドライバ回路を構成するトランジスタ素子の
オン抵抗を積極的に利用することも可能であり、上記素
子の設計を容易にするという効果をも有する。さらにこ
のことは、ドライバ回路を集積回路で実現する場合、素
子の設計自由度や占有面積等から特に有効である。
Due to the parasitic impedance of the driver circuit, transducer, and the cables and wiring that connect them, it is possible to suppress unnecessary vibrations in the pulse voltage applied to the transducer, and it is an extremely simple means of preventing characteristic deterioration of information detected by ultrasound equipment, etc. This can be prevented by In addition, the above means makes it possible to actively utilize the on-resistance of the transistor element constituting the driver circuit, and has the effect of facilitating the design of the element. Furthermore, this is particularly effective when the driver circuit is implemented using an integrated circuit, in view of the degree of freedom in element design, the area occupied, and the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、超音波装置等に
おけるアレイ状あるいは2次元状に配列されたトランス
ジューサ・エレメントに対して、上記装置で必要な収束
の制御や口径の可変制御、走査の制御等に適合し、特に
集積回路化に最適な送受波回路装置を得ることができる
。また、実施態様項における、ドライバ素子とトランス
ジューサ・エレメントとを結ぶケーブル中のドライバ素
子側にダンピング抵抗を挿入する構成によれば、ケーブ
ルおよび送受波回路のインピーダンスに起因して発生す
る不要な振動を、抵抗追加という簡単な構成で抑制でき
る。
As explained above, according to the present invention, for transducer elements arranged in an array or two-dimensional form in an ultrasonic device, etc., convergence control, aperture variable control, and scanning control necessary for the device described above can be performed. It is possible to obtain a wave transmitting/receiving circuit device that is suitable for control, etc., and is especially suitable for integration into an integrated circuit. Furthermore, according to the configuration in which a damping resistor is inserted on the driver element side of the cable connecting the driver element and the transducer element in the embodiment section, unnecessary vibrations generated due to the impedance of the cable and the wave transmitting/receiving circuit can be suppressed. , can be suppressed with a simple configuration of adding a resistor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第2図は
第1図の制御および動作状態の説明図。 第3図は本発明の第2の実施例を示す図、第4図は本発
明の第3の実施例を示す回路図、第5図は本発明の第4
の実施例を示す図、第6図は第5図の一部分の詳細図、
第7図は第5図実施例における具体的な制御例を説明す
るための回路構成図、第8図は本発明のさらに他の実施
例を示す回路構成図、第9図(a)〜(e)は第8図の
動作およびパルス波形の説明図、第10図(aL(b)
はトランスジューサから送波される超音波パルス波形の
説明図、第11図は概略等価回路により第8図実施例の
動作原理を説明する図、第12図、第13図、第14図
はそれぞれ本発明のさらに他の実施例を示す図である。 〈符号の説明〉 1・・・トランスジューサ 4・・・送波回路6・・・
受波回路     10・・・トランスジューサ20・
・・制御信号     30・・・直流電源40・・・
前置ドライバ   41.42・・・ドライバ素子50
・・・ケーブル     51・・・共通線61・・・
受波増幅器 55.52,53・・・ダンピング抵抗63・・・負荷
抵抗 代理人弁理士  中 村 純之助 film L4  16    て4 中3図 矛5図 オフ図 や8図 ′1n 才9図 才10円 (T′〉T) 矛11図 埠′12隅 ヤ13図 n
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the control and operating state of FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the invention, FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the invention.
FIG. 6 is a detailed view of a part of FIG. 5,
FIG. 7 is a circuit configuration diagram for explaining a specific control example in the embodiment shown in FIG. 5, FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the present invention, and FIGS. e) is an explanatory diagram of the operation and pulse waveform in Fig. 8, and Fig. 10 (aL(b)
11 is an explanatory diagram of the ultrasonic pulse waveform transmitted from the transducer, FIG. 11 is a diagram explaining the operating principle of the embodiment in FIG. 8 using a schematic equivalent circuit, and FIG. 12, FIG. 13, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing still another embodiment of the invention. <Explanation of symbols> 1... Transducer 4... Wave transmitting circuit 6...
Receiving circuit 10...transducer 20...
...Control signal 30...DC power supply 40...
Front driver 41.42...driver element 50
... Cable 51 ... Common line 61 ...
Receiving amplifier 55. 52, 53... Damping resistor 63... Load resistance Junnosuke Nakamura film L4 16 Te4 Middle 3 Figure 5 Off figure and 8 Figure '1n Year 9 Figure Year 10 yen (T'〉T) Figure 11 Figure 12 Corner Figure 13 n

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アレイ状あるいは2次元状に配列された多数のトラ
ンスジューサ・エレメントへのパルス電力供給と、トラ
ンスジューサ・エレメントからの信号受信を行う送受波
装置において、トランスジューサ・エレメントを所定の
制御信号に従って選択的に駆動するドライバ素子を内含
する送波回路を各トランスジューサ・エレメント毎に配
置し、上記トランスジューサ・エレメントからの信号を
所定の制御信号に従って選択的に検出する受波回路を具
備し、上記送波回路の複数を組合せてなる送波回路群内
の上記各ドライバ素子の出力端子を共通に接続してこれ
を上記一つの受波回路に接続したことを特徴とする超音
波装置等における送受波装置。 2、前記送波回路のドライバ素子は前記制御信号により
開閉制御される第1、第2の2つのスイッチ素子からな
り、第1のスイッチ素子の一方端は直流電源に接続され
、第1のスイッチ素子の他方端は第2のスイッチ素子の
一方端に接続されこの接続端が前記トランスジューサ・
エレメントに接続され、前記送波回路群内の各々の上記
第2のスイッチ素子の他方端が共通に接続されたうえ前
記一つの受波回路に接続され、上記直流電源と上記トラ
ンスジューサ・エレメントと上記受波回路の各他方端が
共通電位点に接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の超音波装置等における送受波装置。 3、前記ドライバ素子を構成する2つのスイッチ素子を
接続する接続点と前記トランスジューサ・エレメントと
を結ぶ、ケーブルまたは配線の上記接続点側に、上記ト
ランスジューサ・エレメントと上記ケーブルまたは配線
との直列回路の共振特性の最適ダンピング条件またはそ
の条件に近い特性となるダンピング抵抗が挿入されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の超音波
装置等における送受波装置。
[Claims] 1. In a wave transmitting/receiving device that supplies pulse power to a large number of transducer elements arranged in an array or two-dimensionally and receives signals from the transducer elements, the transducer elements are arranged in a predetermined manner. A wave transmitting circuit including a driver element that is selectively driven in accordance with a control signal is disposed for each transducer element, and a wave receiving circuit is provided that selectively detects a signal from the transducer element in accordance with a predetermined control signal. and an ultrasonic device characterized in that the output terminals of each of the driver elements in a wave transmitting circuit group formed by combining a plurality of the wave transmitting circuits are connected in common, and this is connected to the one wave receiving circuit. Wave transceiver equipment in etc. 2. The driver element of the wave transmitting circuit consists of two switch elements, a first and a second switch element, which are controlled to open and close by the control signal, one end of the first switch element is connected to a DC power source, and the first switch element is connected to a DC power supply. The other end of the element is connected to one end of a second switch element, and this connection end is connected to the transducer.
element, the other ends of each of the second switching elements in the wave transmitting circuit group are commonly connected and connected to the one wave receiving circuit, and the DC power supply, the transducer element, and the A wave transmitting/receiving device in an ultrasonic device or the like according to claim 1, wherein each other end of the wave receiving circuit is connected to a common potential point. 3. A series circuit of the transducer element and the cable or wiring is connected to the connection point side of the cable or wiring that connects the connection point connecting the two switch elements constituting the driver element and the transducer element. 3. The wave transmitting/receiving device in an ultrasonic device or the like according to claim 2, wherein a damping resistor is inserted which provides an optimum damping condition for resonance characteristics or a characteristic close to the optimum damping condition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6570818B1 (en) * 1996-06-07 2003-05-27 Panphonics Oy Electroacoustic transducer
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JP2016036530A (en) * 2014-08-07 2016-03-22 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device

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