(57)【要約】【課題】低コスト且つ容易に製造可能な、振動子への印加電圧の個別制御機能を備えた超音波診断装置を提供する。【解決手段】複数の振動子にそれぞれパルス信号を出力して超音波を発信させると共に、振動子が受信した超音波に基づく受信信号を取得する超音波診断装置であって、所定の電圧振幅でパルス信号を生成する信号生成部と、複数の振動子に出力するパルス信号の電圧振幅を個別に変更する複数の振幅調整部と、電圧振幅の変更量をそれぞれ制御する制御信号を出力する制御部と、を備え、振幅調整部の各々は、複数の抵抗素子と、これら複数の抵抗素子にかかる電圧をそれぞれ制御するスイッチング部とを有し、制御部は、スイッチング部によるオンオフの組み合わせを設定する制御信号を出力して振幅調整部の負荷を変化させることで、振動子の各々から発信させる超音波の振幅に応じた前記パルス電圧を振動子に印加する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の振動子にそれぞれパルス信号を出力して超音波を発信させると共に、当該振動子が受信した超音波に基づく受信信号を取得する超音波診断装置であって、
所定の電圧振幅で前記パルス信号を生成する信号生成部と、
前記複数の振動子に出力する前記パルス信号の電圧振幅をそれぞれ個別に変更する複数の振幅調整部と、
当該振幅調整部による電圧振幅の変更量をそれぞれ制御する制御部と
を備え、
前記振幅調整部の各々は、複数の抵抗素子と、当該複数の抵抗素子にかかる電圧をそれぞれ切替制御するスイッチング部とを有し、
前記制御部は、当該スイッチング部におけるオンオフの組み合わせを設定する制御信号を出力して前記振幅調整部の負荷を変化させることで、前記振動子の各々から発信させる超音波の振幅に応じた電圧を当該振動子に印加する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記振幅調整部の各々は、前記複数の抵抗素子が前記振動子と並列に電気接続されてなることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記振幅調整部には、互いに反対向きの二つのダイオード素子が前記抵抗素子及び前記スイッチング部と直列に電気接続されて設けられていることを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記振動子と、超音波診断装置本体との接続部とを有する超音波探触子を備え、
前記振幅調整部は、当該超音波探触子の内部に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記振幅調整部の各々は、前記複数の抵抗素子が前記振動子と直列に電気接続されてなることを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記受信信号を処理する信号処理部を備え、
当該信号処理部に前記受信信号を伝える受信配線と、前記信号生成部から前記パルス信号を伝える送信配線とは、前記振動子と接続される共通配線に所定のノードで接続され、
前記振幅調整部は、前記送信配線に設けられており、
前記所定のノードと前記振幅調整部との間には、前記パルス信号を選択的に透過させる選択透過部が設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記スイッチング部は、アナログスイッチ又は機械式リレースイッチであることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記複数の抵抗素子の抵抗値は、全て互いに異なることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を発生させて、その反射波を検出することにより医療診断情報を提供する超音波診断装置がある。超音波による診断は、非破壊非侵襲で行うことが出来るので、生体内部の検査に用いられている。
【０００３】
超音波診断装置では、超音波を送信し、また、反射波を受信して検出する超音波探触子が用いられる。この超音波探触子は、所定数個配列された振動子を備える。各々の振動子は、電圧パルスが印加されることで当該電圧に応じた変形をし、所望の周波数の超音波を発生させるとともに、当該周波数帯の反射波を受信して振動し、この振動を電圧信号に変換する。このとき、電圧を印加する振動子を適切に選択し、当該選択された振動子への電圧の印加タイミングを制御することで、所望の方向及び距離に焦点を合わせた指向性のある超音波を発生させることが出来る。
【０００４】
しかしながら、振動子は、所望の方向への超音波（主波）の他に、当該所望の方向に対して斜めの方向に指向性を持つ副波（サイドローブ）を発生する。そして、振動子がこの副波の反射波を検出することで、偽りの位置に虚像（アーチファクト）が形成されるという問題がある。そこで、従来、各振動子に印加する電圧の大きさを個別制御して、当該振動子から発生させる超音波の振幅を異ならせることで副波を低減させる技術がある。
【０００５】
特許文献１には、複数の電源電圧を用意して、印加電圧に応じて各振動子に接続される電源を切り替える技術が開示されている。また、特許文献２には、規格化されたデジタル波形信号をアナログ信号に変換した後にアッテネータ回路で振幅を所望のレベルに減衰させる技術が開示されている。また、特許文献３には、印加電圧パルスの立上がりの途中において、コンパレーターを用いて所望の電圧に達した時点で印加電圧の上昇を停止させることで、所望の電圧を振動子に与える技術について開示されている。また、特許文献４には、振動子に印加するパルス電圧のデューティ比を変化させ、そのタイミングを適切に制御することで所望の印加電圧に対応する実効電圧を振動子に印加する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３４２０２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７５２０３号公報
【特許文献３】特開２００８−０６８０１４号公報
【特許文献４】特開平７−１５５３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、電源回路やＤ／Ａ変換器のように元々サイズが大きい回路やデバイスを複数備える必要があったり、微小時間内での厳密なタイミング制御のように高精度な制御が要求されたりすることにより、低コストで容易に製造することが困難であるという課題があった。
【０００８】
この発明の目的は、低コスト且つ容易に製造可能な、振動子への印加電圧の個別制御機能を備えた超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の振動子にそれぞれパルス信号を出力して超音波を発信させると共に、当該振動子が受信した超音波に基づく受信信号を取得する超音波診断装置であって、
所定の電圧振幅で前記パルス信号を生成する信号生成部と、
前記複数の振動子に出力する前記パルス信号の電圧振幅をそれぞれ個別に変更する複数の振幅調整部と、
当該振幅調整部による電圧振幅の変更量をそれぞれ制御する制御部と
を備え、
前記振幅調整部の各々は、複数の抵抗素子と、当該複数の抵抗素子にかかる電圧をそれぞれ切替制御するスイッチング部とを有し、
前記制御部は、当該スイッチング部におけるオンオフの組み合わせを設定する制御信号を出力して前記振幅調整部の負荷を変化させることで、前記振動子の各々から発信させる超音波の振幅に応じた電圧を当該振動子に印加する
ことを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の超音波診断装置において、
前記振幅調整部の各々は、前記複数の抵抗素子が前記振動子と並列に電気接続されてなることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の超音波診断装置において、
前記振幅調整部には、互いに反対向きの二つのダイオード素子が前記抵抗素子及び前記スイッチング部と直列に電気接続されて設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記振動子と、超音波診断装置本体との接続部とを有する超音波探触子を備え、
前記振幅調整部は、当該超音波探触子の内部に設けられている
ことを特徴としている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の超音波診断装置において、
前記振幅調整部の各々は、前記複数の抵抗素子が前記振動子と直列に電気接続されてなることを特徴としている。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記受信信号を処理する信号処理部を備え、
当該信号処理部に前記受信信号を伝える受信配線と、前記信号生成部から前記パルス信号を伝える送信配線とは、前記振動子と接続される共通配線に所定のノードで接続され、
前記振幅調整部は、前記送信配線に設けられており、
前記所定のノードと前記振幅調整部との間には、前記パルス信号を選択的に透過させる選択透過部が設けられている
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記スイッチング部は、アナログスイッチ又は機械式リレースイッチであることを特徴としている。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記複数の抵抗素子の抵抗値は、全て互いに異なることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従うと、振動子への印加電圧の個別制御機能を備えた超音波診断装置を低コストで容易に製造可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の超音波診断装置を示す全体図である。
【図２】第１実施形態の超音波診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図４】第２実施形態の超音波診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図６】第３実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図７】第４実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図８】第５実施形態及び第６実施形態の超音波診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図９】第５実施形態及び第６実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図１０】第７実施形態及び第８実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図１１】第９実施形態及び第１０実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【図１２】第１１実施形態の超音波診断装置における超音波探触子との信号送受信に係る回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の超音波診断装置Ｓを示す全体図である。また、図２は、本実施形態の超音波診断装置Ｓの内部構成を示すブロック図である。以下、図１と図２を参照して本実施形態の超音波診断装置Ｓについて説明する。
【００２０】
この実施形態の超音波診断装置Ｓは、超音波診断装置本体１と、超音波探触子２とを備えている。
【００２１】
超音波探触子２は、図示しない生体等の被検体に対して超音波を送信するとともに、送信した超音波のうち、被検体で反射された反射波（エコー）を受信する。この超音波探触子２は、複数の振動子２１と、ケーブル２２（接続部）とを備えている。ケーブル２２は、その一端に超音波診断装置本体１とのコネクター（図示略）を有し、超音波探触子２は、このケーブル２２により超音波診断装置本体１に接続されて用いられる。
【００２２】
振動子２１は、圧電素子からなり、この振動子２１は、例えば、方位方向に一次元アレイ状に配置されている。この振動子２１に電圧パルス（パルス信号）が印加されることで振動子２１が変形し、当該電圧の大きさに応じた振幅で超音波が発信される。また、振動子２１に所定の周波数帯の超音波が伝わると、振動子２１の厚さが変動（振動）することで当該変動に応じた電気信号（受信信号）が生じる。
【００２３】
本実施の形態では、例えば、超音波探触子２は、１９２個の振動子２１を備えている。或いは、振動子２１は、二次元アレイ状に配置されたものであっても良い。また、振動子２１の個数は、任意に設定することが出来る。超音波探触子２は、電子走査方式或いは機械走査方式の何れを採用したものであっても良く、また、走査方式として、リニア走査方式、セクター走査方式或いはコンベックス走査方式の何れの方式を採用したものであっても良い。また、超音波探触子２における帯域幅を任意に設定することが出来る。
また、この超音波診断装置Ｓは、診断対象に応じて異なる複数の超音波探触子２の何れかを超音波診断装置本体１に接続して利用することが出来る構成とすることが出来る。
【００２４】
超音波診断装置本体１は、例えば、送信部１２（信号生成部）と、受信部１３（信号処理部）と、振幅調整部１４と、制御部１５と、画像処理部１６と、記憶部１７と、操作入力部１８と、出力表示部１９などを備えている。
【００２５】
送信部１２は、制御部１５から入力される制御信号に従って超音波探触子２に供給するパルス信号を出力し、超音波探触子２に超音波を発生させる。送信部１２は、例えば、クロック発生回路、パルス発生回路、パルス幅設定部、及び、遅延回路を備えている。クロック発生回路は、パルス信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。パルス発生回路は、所定の周期で予め設定された電圧振幅のバイポーラー型の矩形波パルスを発生させる回路である。パルス幅設定部は、パルス発生回路から出力される矩形波パルスのパルス幅を設定する。パルス発生回路で生成された矩形波パルスは、パルス幅設定部への入力前又は入力後に、個々の振動子２１ごとに異なる配線経路に分離される。遅延回路は、生成された矩形波パルスを各振動子２１に送信するタイミングに応じて、これらの配線経路ごとに設定された遅延時間それぞれ遅延させて出力させる回路である。
【００２６】
受信部１３は、制御部１５の制御に従って超音波探触子２から入力された受信信号を取得する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、超音波探触子２の各振動子２１により受信された超音波に応じた受信信号を予め設定された所定の増幅率でそれぞれ増幅する回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号を所定のサンプリング周波数でデジタルデータに変換する回路である。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子２１毎に対応した配線経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成する回路である。
【００２７】
振幅調整部１４は、振動子２１ごとに分離された配線経路にそれぞれ設けられ、当該配線経路を介して振動子２１に送信されるパルス信号の振幅を制御する。この振幅調整部１４については、後に詳述する。
【００２８】
制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、及び、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。ＣＰＵは、ＨＤＤに記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置Ｓの各部の動作を統括制御する。ＨＤＤは、超音波診断装置Ｓを動作させる制御プログラム及び各種処理プログラムや、各種設定データ等を記憶する。これらのプログラムや設定データは、ＨＤＤの他、例えば、フラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーを用いた補助記憶装置に読み書き更新可能に記憶させることとしても良い。ＲＡＭは、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリーであり、ＣＰＵに作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
【００２９】
画像処理部１６は、制御部１５のＣＰＵとは別個に、超音波の受信データに基づく診断用画像を作成するための演算処理を行う。この診断用画像には、出力表示部１９に略リアルタイムで表示させる画像データやその一連の動画データ、スナップショットの静止画データなどが含まれ得る。なお、この演算処理がＣＰＵ１５により行われる構成であっても良い。
【００３０】
記憶部１７は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリーである。或いは、高速書き換えが可能な各種不揮発性メモリーであっても良い。この記憶部１７は、画像処理部１６で処理されたリアルタイム表示用の診断用画像データをフレーム単位で記憶する。記憶部１７に記憶された超音波診断用画像データは、制御部１５の制御に従って読み出され、出力表示部１９に送信されたり、図示略の通信部を介して超音波診断装置Ｓの外部に出力されたりする。このとき、出力表示部１９の表示方式がテレビジョン方式の場合には、記憶部１７と出力表示部１９との間にＤＳＣ（Digital Signal Converter）が設けられて、走査フォーマットが変換された後に出力されれば良い。
【００３１】
操作入力部１８は、押しボタンスイッチ、キーボード、マウス、若しくはトラックボール、又は、これらの組み合わせを備えており、ユーザーの入力操作を操作信号に変換し、超音波診断装置本体１に入力する。
【００３２】
出力表示部１９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescent）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイといった種々の表示方式のうち、何れかを用いた表示画面とその駆動部を備える。出力表示部１９は、ＣＰＵ１５から出力された制御信号や、画像処理部１６で生成された画像データに従って表示画面（各表示画素）の駆動信号を生成し、表示画面上に超音波診断に係るメニュー、ステータスや、受信された超音波に基づく計測データの表示を行う。
【００３３】
これらの操作入力部１８や出力表示部１９は、超音波診断装置本体１の筐体に一体となって設けられたものであっても良いし、ＵＳＢケーブルなどを介して外部に取り付けられるものであっても良い。また、超音波診断装置本体１にこれらの操作入力端子や表示出力端子が設けられていれば、これらの端子に従来の操作用及び表示用の周辺機器を接続して利用するものであっても良い。
【００３４】
次に、本実施形態の超音波診断装置Ｓにおいて超音波を送信する際の振幅制御について説明する。
【００３５】
図３は、本実施形態の送信部１２から一つの振動子２１に対して出力されたパルス信号と、当該振動子２１から受信部１３に入力される受信信号の送受信に係る回路構成を示す図である。
【００３６】
送信部１２から出力されたパルス信号は、パルサーの内部抵抗ＲＴ及びＴ／Ｒ（Transmitter/Receiver）スイッチＴＲＴ（選択透過部）が設けられた送信配線ＬＴＸを通り、ノードＮ１から送受信信号の共通配線ＬＴＲに入って振幅調整部１４に入力された後、振動子２１に送られる。一方、振動子２１で受信された超音波から変換された受信信号は、共通配線ＬＴＲ上の振幅調整部１４を経てノードＮ１から受信配線ＬＲＸに流れ、受信部１３に出力される。
【００３７】
Ｔ／ＲスイッチＴＲＴは、並列反対向きに設けられた２個のダイオードを備え、送信部１２からの大電圧振幅のパルス信号を共通配線ＬＴＲに透過させる一方で、振動子２１から送られた小電圧振幅の受信信号を送信配線ＬＴＸ及び送信部１２へ透過させないように動作する。
なお、超音波診断装置Ｓは、通常、このＴ／ＲスイッチＴＲＴに加えて、小電圧振幅の受信信号を透過させる一方で、大電圧振幅の信号を透過させないためのＴ／Ｒスイッチ（図示略）をノードＮ１から受信部１３への受信配線ＬＲＸに設ける構成となっている。
【００３８】
振幅調整部１４は、複数、ここでは４本の重み付けユニット１４１〜１４４を有している。重み付けユニット１４１には、ダイオードスイッチＴＰ１と、抵抗Ｒ１（抵抗素子）と、スイッチＳＷ１（スイッチング部）とがこの順番で直列に接続されている。この重み付けユニット１４１は、ダイオードスイッチＴＰ１の一端が共通配線ＬＴＲに接続され、スイッチＳＷ１の一端が接地されている。同様に、重み付けユニット１４２には、ダイオードスイッチＴＰ２と、抵抗Ｒ２と、スイッチＳＷ２とが接続され、重み付けユニット１４３には、ダイオードスイッチＴＰ３と、抵抗Ｒ３と、スイッチＳＷ３とが接続され、また、重み付けユニット１４４には、ダイオードスイッチＴＰ４と、抵抗Ｒ４と、スイッチＳＷ４とが接続されている。そして、ダイオードスイッチＴＰ２〜ＴＰ４の一端がそれぞれ共通配線ＬＴＲに接続され、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４の一端がそれぞれ接地されている。従って、これらの重み付けユニット１４１〜１４４、即ち、抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ振動子２１と並列に設けられていることになる。
【００３９】
ダイオードスイッチＴＰ１〜ＴＰ４は、各ダイオードの順方向電圧特性により定まる所定の正の閾値電圧以上及び負の閾値電圧以下の電圧信号を透過させる。超音波診断装置Ｓにおいて、パルス信号の電圧振幅（例えば、１００Ｖ程度）は、これらの閾値の絶対値と比較して遥かに大きい。一方、受信信号の電圧振幅（通常、ｍＶレンジ）は、これらの閾値の絶対値と比較して小さい。従って、これらのダイオードスイッチＴＰ１〜ＴＰ４は、パルス信号を選択的に透過させ、受信信号を透過させない。
【００４０】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、制御部１５からの制御信号に基づいてオンオフが制御される。これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、パルス信号として出力される高電圧に耐え得る高耐圧性のものであり、例えば、ＦＥＴなどのアナログスイッチである。スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が全て開放されてオフ状態となっている場合には、重み付けユニット１４１〜１４４は、全てフロート状態となり、各抵抗Ｒ１〜Ｒ４には電圧がかからない。従って、振動子２１は、送信部１２から出力されたパルス信号に基づき、パルサーの内部抵抗ＲＴと振動子２１に直列にかかる電圧のうち、振動子２１にかかる分圧に応じた振幅の超音波を発信する。
【００４１】
一方、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の何れか、又は、全てが閉じられてオン状態となっている場合には、当該オン状態となっている重み付けユニット１４１〜１４４と振動子２１とがノードＮ１と接地端との間で互いに並列に接続されることになる。従って、パルス信号に基づいて振動子２１にかかる電圧は、この振動子２１に並列に接続された状態の重み付けユニットに含まれる抵抗の大きさに応じて低下し、振動子２１から送信される超音波の振幅が小さくなる。
【００４２】
即ち、各振動子２１に対応する配線経路にそれぞれ設けられた振幅調整部１４へ制御部１５から送られる制御信号に応じて、各振動子２１に印加される電圧が個別に制御されることで、各振動子２１から送信される超音波の振幅が所望のプロファイルに従うように調節される。適用されるプロファイルとしては、超音波診断装置において従来用いられている公知の分布と同等又はこれに類似するものとすることが出来る。例えば、送信超音波の送信方向に対し、ハニング窓を窓関数として各振動子２１から発信される超音波の振幅の重み付けを行うように、各重み付けユニット１４１〜１４４のオンオフを制御することが出来る。
【００４３】
このとき、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は適宜に設定されるが、これら抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を全て異なる値とすることで、少ない抵抗の本数でもより多くの印加電圧を振動子２１に対して設定可能とすることが出来る。
【００４４】
このように、本実施形態の超音波診断装置Ｓは、送信部１２から出力されたパルス信号の電圧振幅を送り先の振動子２１に応じて個別に調整して出力する振幅調整部１４を備える。この振幅調整部１４は、複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、これらの抵抗Ｒ１〜Ｒ４の導通状態を切り替えるためのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４とを有し、制御部１５によりスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフがそれぞれ制御されて、発信させる超音波の振幅に応じた分圧が振動子２１にかかるように変更される。従って、抵抗素子とＦＥＴなどのスイッチのみの簡易な構成により、容易に各振動子２１から出力される超音波の振幅を個別制御することが出来る。
【００４５】
また、４つの重み付けユニット１４１〜１４４、即ち、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が振動子２１に並列に電気接続されることで、予め設定されたパルサーの内部抵抗ＲＴに対する分圧が振動子２１及び振幅調整部１４にかかることになるので、振動子２１の抵抗が超音波探触子２に応じて変化しても、即ち、異なる仕様（周波数、形状等）の超音波探触子２を接続しても、振動子２１にかかる分圧が大きくずれにくい。
【００４６】
また、重み付けユニット１４１〜１４４には、並列に配置された反対向きの二本のダイオードによるダイオードスイッチＴＰ１〜ＴＰ４が設けられており、パルス信号に係る大きな電圧を透過させて振幅調整を可能とする一方で、受信信号に係る小さな電圧を透過させないので、簡易な構成で受信信号を減衰させずに受信部１３に入力させることが出来る。従って、超音波の送信と受信の切り替え時にスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の高速切り替え制御を行う必要を生じさせずに、各重み付けユニット１４１〜１４４にパルス信号のみを選択的に透過させることが出来る。
【００４７】
また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４としてＦＥＴといった高耐圧性のアナログスイッチを用いることで、小型且つ容易な構成で高耐圧且つ高速動作を可能とすることが出来る。
【００４８】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を全て異なる値とすることで、少ない抵抗の本数でより多くの合成抵抗を設定可能として、部品点数や制御信号の配線の本数を抑えることが出来る。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の超音波診断装置について説明する。
図４は、第２実施形態の超音波診断装置Ｓａの内部構成を示すブロック図である。
【００５０】
本実施形態の超音波診断装置Ｓａに係る超音波診断装置本体１ａは、振幅調整部１４ａの配置及び構成が第１実施形態の振幅調整部１４と異なる点を除いて第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同一であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
この超音波診断装置本体１ａは、送信部１２から出力されたパルス信号が振幅調整部１４ａに入力され、この振幅調整部１４ａを経た送信配線ＬＴＸと受信部１３への受信配線ＬＲＸとがまとめられて共通配線ＬＴＲにより超音波探触子２と接続される構成を有している。
【００５２】
図５は、第２実施形態の超音波診断装置Ｓａにおけるパルス信号と受信信号の送受信に係る回路構成を示す図である。
【００５３】
本実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、上述のように、振幅調整部１４ａは、送信配線ＬＴＸ上であって、パルサーの内部抵抗ＲＴとＴ／ＲスイッチＴＲＴとの間の位置に設けられている。振幅調整部１４ａは、互いに並列に接続された重み付けユニット１４１ａ〜１４４ａを備える。この構成では、Ｔ／ＲスイッチＴＲＴにより振幅調整部１４ａには受信信号が伝わらないので、各重み付けユニット１４１ａ〜１４４ａには、ダイオードスイッチＴＰ１〜ＴＰ４が設けられていない。
【００５４】
このような第２実施形態の超音波診断装置Ｓａの構成であっても、第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同様に抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を設定し、また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ制御を行うことにより、各振動子２１にかかるパルス信号の電圧振幅を適切に制御して各振動子２１から所望の振幅の超音波を発信させることが出来る。
【００５５】
また、振幅調整部１４ａは、受信部１３へ接続された受信配線ＬＲＸとは分離された送信配線ＬＴＸの途中に設けられており、この送信配線ＬＴＸには、受信信号の逆流を禁止するＴ／ＲスイッチＴＲＴが設けられているので、振幅調整部１４ａには受信信号の透過を防ぐための構成を設けたりスイッチ動作を行わせたりする必要がなく、より簡易な構成でパルス信号の電圧振幅を調整することが出来る。
【００５６】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態の超音波診断装置について説明する。
本実施形態の超音波診断装置Ｓは、第１実施形態の超音波診断装置Ｓに係る超音波診断装置本体１の振幅調整部１４が振幅調整部１４ｂに置換されている点を除いて第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同一であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図６は、第３実施形態の超音波診断装置Ｓにおけるパルス信号と受信信号の送受信に係る回路構成を示す図である。
【００５８】
本実施形態の超音波診断装置Ｓの振幅調整部１４ｂは、ノードＮ１と振動子２１の間の共通配線ＬＴＲ上に振動子２１に対して直列に接続されている。この振幅調整部１４ｂでは、重み付けユニット１４１ｂ〜１４４ｂが互いに並列に接続されている。また、これらの重み付けユニット１４１ｂ〜１４４ｂに対して更に並列にショートカット回路１４５ｂが設けられている。
重み付けユニット１４１ｂには、抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ１が直列に設けられている。同様に、重み付けユニット１４２ｂには、抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２とが直列に設けられ、重み付けユニット１４３ｂには、抵抗Ｒ３とスイッチＳＷ３とが直列に設けられ、重み付けユニット１４４ｂには、抵抗Ｒ４とスイッチＳＷ４とが直列に設けられている。
ショートカット回路１４５ｂは、スイッチＳＷ５のみを備える。このスイッチＳＷ５は、他のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と同様に、制御部１５からの制御信号によりオンオフが制御される。
【００５９】
この第３実施形態の超音波診断装置Ｓに係る超音波診断装置本体１では、送信部１２の出力電圧がパルサーの内部抵抗ＲＴ、振幅調整部１４ｂ、及び、振動子２１に分配されて印加される。そして、振動子２１に印加される分圧に応じた振幅の超音波が生成、送信される。具体的には、超音波の送信時には、スイッチＳＷ５をオフさせると共に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを適切に制御することで振幅調整部１４ｂにかかる分圧を変更して、送信する超音波の振幅を変化させる。一方、超音波の受信時には、スイッチＳＷ５をオンさせることで受信信号が抵抗Ｒ１〜Ｒ４を迂回して伝わる構成として、受信した超音波に係る受信信号の振幅（強度）を振幅調整部１４ｂで減衰させずに受信部１３に送る。
【００６０】
このように、本実施形態の超音波診断装置Ｓでは、振幅調整部１４ｂに含まれる抵抗Ｒ１〜Ｒ４が振動子２１に対して直列に電気接続される。従って、これらの抵抗Ｒ１〜Ｒ４が振動子２１と並列に電気接続される場合に比べて合成抵抗の値が大きくなって全体として電流を低減させ、消費電力を抑えることが出来る。
【００６１】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態の超音波診断装置について説明する。
この超音波診断装置Ｓａは、第２実施形態の超音波診断装置Ｓａに係る振幅調整部１４ａが振幅調整部１４ｃに置換された点を除いて第２実施形態の超音波診断装置Ｓａと同一であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図７は、第４実施形態の超音波診断装置Ｓａにおけるパルス信号と受信信号の送受信に係る回路構成を示す図である。
【００６３】
本実施形態の超音波診断装置Ｓａに係る超音波診断装置本体１ａの振幅調整部１４ｃは、送信配線ＬＴＸの途中、パルサーの内部抵抗ＲＴとＴ／ＲスイッチＴＲＴの間の位置に設けられている。そして、この振幅調整部１４ｃでは、重み付けユニット１４１ｂ〜１４４ｂが互いに並列に接続されている。Ｔ／ＲスイッチＴＲＴにより、この振幅調整部１４ｃには受信信号が流れないので、受信信号を透過させるためのショートカット回路１４５ｂが設けられていないが、ショートカット回路１４５ｂを他の重み付けユニット１４１ｂ〜１４４ｂと並列に設けることとしても良い。この場合には、スイッチＳＷ５をオンすることで、抵抗Ｒ１〜Ｒ４によりパルス信号のパルス電圧振幅を減衰させること無く、振動子２１にパルス信号の電圧パルスが印加される。
【００６４】
この第４実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、第３実施形態の超音波診断装置Ｓと同様に、パルス信号に係る電圧振幅がパルサーの内部抵抗ＲＴと、振幅調整部１４ｃの各抵抗Ｒ１〜Ｒ４の一部または全部と、振動子２１とに分配されて印加され、振動子２１に印加される分圧に応じた振幅の超音波が生成、送信される。従って、超音波の送信時には、振幅調整部１４ｃにかかる分圧が小さくなるようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御することで、相対的に振動子２１にかかる分圧を増加させて送信する超音波の振幅を増大させ、反対に、振幅調整部１４ｃにかかる分圧が大きくなるようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを制御することで、相対的に振動子２１にかかる分圧を減少させて送信する超音波の振幅を減少させる。
【００６５】
以上のように、本実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、送信配線ＬＴＸ上に設けられたパルサーの内部抵抗ＲＴ及びＴ／ＲスイッチＴＲＴの間の位置に、振幅調整部１４ｃ（抵抗Ｒ１〜Ｒ４）がこれらパルサーの内部抵抗ＲＴ及びＴ／ＲスイッチＴＲＴに対して直列に電気接続されている。そして、この振幅調整部１４ｃでは、重み付けユニット１４１ｂ〜１４４ｂが互いに並列に設けられている。このような構成により、受信信号を振幅調整部１４ｃに流すことなく、且つ、振幅調整部１４ｃでの不要な電力の消費を抑えながら、簡易な構成で適切且つ容易に各振動子２１から発信される超音波の振幅の個別制御を行うことが出来る。
【００６６】
［第５実施形態、第６実施形態］
次に、第５実施形態及び第６実施形態の超音波診断装置について説明する。
図８は、第５実施形態及び第６実施形態の超音波診断装置Ｓｄの内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
この超音波診断装置Ｓｄでは、振幅調整部１４ｄが超音波探触子２ｄの内部に設けられている。送信部１２から超音波探触子２ｄへ送られるパルス信号、超音波探触子２ｄから受信部１３へ送られる受信信号、及び、制御部１５から振幅調整部１４ｄへ送られる制御信号は、ケーブル２２を介して伝送される。その他の構成については、第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図９（ａ）は、第５実施形態の超音波診断装置Ｓｄにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。また、図９（ｂ）は、第６実施形態の超音波診断装置Ｓｄにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。
【００６９】
図９（ａ）に示すように、第５実施形態の超音波診断装置Ｓｄでは、振幅調整部１４ｄは、共通配線ＬＴＲ上に設けられている。この振幅調整部１４ｄには、４つの重み付けユニット１４１ｄ〜１４４ｄが直列に接続されている。重み付けユニット１４１ｄでは、抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ１とが並列に接続されている。即ち、この重み付けユニット１４１ｄでは、スイッチＳＷ１がオンされることで抵抗Ｒ１の両端が短絡され、パルス信号や受信信号が抵抗Ｒ１を迂回する。一方、スイッチＳＷ１がオフされることで抵抗Ｒ１をパルス信号や受信信号が流れる。同様に、重み付けユニット１４２ｄでは、抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２とが並列に接続され、重み付けユニット１４３ｄでは、抵抗Ｒ３とスイッチＳＷ３とが並列に接続され、また、重み付けユニット１４４ｄでは、抵抗Ｒ４とスイッチＳＷ４とが並列に接続されている。従って、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオンされて信号が抵抗Ｒ１〜Ｒ４を迂回すると振幅調整部１４ｄ全体の負荷（全体にかかる分圧）が減少するので、振動子２１にかかる電圧が増大する。一方、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４がオフされて抵抗Ｒ１〜Ｒ４を信号が流れると、振幅調整部１４ｄ全体の負荷（全体にかかる分圧）が増大するので、振動子２１にかかる電圧が減少する。
この場合、ノードＮ１を超音波診断装置本体１ｄに設けて、ケーブル２２には共通配線ＬＴＲを通す構成とすることが出来る。
【００７０】
一方、図９（ｂ）に示すように、第６実施形態の超音波診断装置Ｓｄにおいて、振幅調整部１４ｄは、送信部１２から出力されるパルス信号の送信配線ＬＴＸの途中、パルサーの内部抵抗ＲＴとＴ／ＲスイッチＴＲＴの間に設けられている。即ち、本実施形態の超音波診断装置Ｓｄでは、第５実施形態の超音波診断装置Ｓｄと同様に、重み付けユニット１４１ｄ〜１４４ｄに係る各抵抗Ｒ１〜Ｒ４と振動子２１とが直列に接続される構成となっている。従って、制御部１５からの制御信号によりスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを適切に組み合わせることにより、振動子２１にかかる分圧を変化させて、振動子２１が発信する超音波の振幅を制御する。
【００７１】
以上のように、第５実施形態の超音波診断装置Ｓｄ、及び、第６実施形態の超音波診断装置Ｓｄでは、振幅調整部１４ｄが超音波探触子２ｄの内部に設けられている。そして、この振幅調整部１４ｄでは、４つの重み付けユニット１４１ｄ〜１４４ｄのそれぞれに設けられた抵抗Ｒ１〜Ｒ４と、振動子２１とが全て直列に電気接続されている。従って、振幅調整部１４ｄにおける振幅調整の動作に際して不要な電力消費を防ぐことが出来る。また、この振幅調整部１４ｄにおける抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値と、振動子２１の抵抗値とを一体的に設定して超音波探触子２を形成することが出来るので、振動子２１の抵抗値のぶれによらず、超音波診断装置本体１に接続される超音波探触子２ｄごとに適切な超音波振幅の出力プロファイルを設定することが出来る。
【００７２】
ここで、振幅調整部１４ｄは、ケーブル２２の各所（コネクターを含む）に設けられても良い。ケーブル２２に設けられた場合であっても、振動子２１の抵抗値と一体的に抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を設定することが出来るので、超音波探触子２ｄごとに適切な超音波振幅の出力プロファイルを設定することが出来る。
【００７３】
［第７実施形態、第８実施形態］
次に、第７実施形態及び第８実施形態の超音波診断装置について説明する。
第７実施形態の超音波診断装置Ｓは、図２に示した第１実施形態の超音波診断装置Ｓにおいて、振幅調整部１４を振幅調整部１４ｅに置き換えた点を除き、同一の構成であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
また、第８実施形態の超音波診断装置Ｓａは、図４に示した第２実施形態の超音波診断装置Ｓａにおいて、振幅調整部１４ａを振幅調整部１４ｅに置き換えた点を除き、同一の構成であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７４】
図１０（ａ）は、第７実施形態の超音波診断装置Ｓにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。また、図１０（ｂ）は、第８実施形態の超音波診断装置Ｓａにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。
【００７５】
図１０（ａ）に示すように、第７実施形態の超音波診断装置Ｓでは、振幅調整部１４ｅが振動子２１と並列に接続されている。この振幅調整部１４ｅでは、４つの重み付けユニット１４１ｄ〜１４４ｄに含まれる抵抗Ｒ１〜Ｒ４が直列接続となるようにこれらの重み付けユニット１４１ｄ〜１４４ｄが接続されている。重み付けユニット１４１ｄの一端は、スイッチＳＷ６を挟んで共通配線ＬＴＲに接続され、重み付けユニット１４４ｄの一端は、接地されている。
【００７６】
スイッチＳＷ６は、制御部１５からの制御信号に基づき、超音波の受信時にオフされることで受信信号が振幅調整部１４ｅに流れ込むのを防止すると共に、振幅調整部１４ｅを用いずにパルス信号に係る電圧パルスを振動子２１に送る場合にもオフされる。超音波の送信時に振幅調整部１４ｅを用いない場合を想定しない場合には、振幅調整部１４ｅには、スイッチＳＷ６の代わりに上述のダイオードスイッチが設けられていても良い。
【００７７】
一方、図１０（ｂ）に示すように、第８実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、振幅調整部１４ｅは、送信配線ＬＴＸの途中、パルサーの内部抵抗ＲＴとＴ／ＲスイッチＴＲＴの間の位置に接続されている。また、この振幅調整部１４ｅは、振動子２１と並列に接続されている。
【００７８】
この第８実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、Ｔ／ＲスイッチＴＲＴにより振幅調整部１４ｅには、受信信号が流れない。従って、スイッチＳＷ６は、振幅調整部１４ｅを用いずにパルス信号を振動子２１に送るか否かに基づいて制御部１５によりオンオフの制御がなされる。振幅調整部１４ｅを用いずにパルス信号を振動子２１に送るケースが想定されない場合には、このスイッチＳＷ６は、省略されても良い。
【００７９】
以上のように、第７実施形態の超音波診断装置Ｓ及び第８実施形態の超音波診断装置Ｓａでは、振動子２１と並列に電気接続された振幅調整部１４ｅにおいて、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４が直列に接続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４によってそれぞれの抵抗Ｒ１〜Ｒ４のバイパスの可否が設定されることで、発信する超音波の振幅に応じた分圧を振幅調整部１４ｅ及び振動子２１に印加することが可能となっている。このように、振動子２１と並列に電気接続された抵抗Ｒ１〜Ｒ４は、互いに並列に接続される構成に限らず、互いに直列に接続されていても良い。何れの構成であっても、他の実施形態と同様に、回路規模を増大させない簡易な構成と容易な動作によって的確に各振動子２１から発信する超音波の振幅の重み付けを行うことが出来る。
【００８０】
［第９実施形態、第１０実施形態］
次に、第９実施形態及び第１０実施形態の超音波診断装置について説明する。
これらの超音波診断装置Ｓは、第１実施形態の超音波診断装置Ｓに係る振幅調整部１４が、それぞれ振幅調整部１４ｆ、１４ｇに置換された点を除いて第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同一であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８１】
図１１（ａ）は、第９実施形態の超音波診断装置Ｓにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。また、図１１（ｂ）は、第１０実施形態の超音波診断装置Ｓにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。
【００８２】
図１１（ａ）に示すように、第９実施形態の超音波診断装置Ｓに係る振幅調整部１４ｆでは、４つの重み付けユニット１４１ｆ〜１４４ｆがノードＮ１と接地レベルとの間に振動子２１とそれぞれ並列に電気接続されている。重み付けユニット１４１ｆでは、ノードＮ１の側にスイッチＳＷ１が設けられ、接地側に抵抗Ｒ１が設けられて、互いに直列に接続されている。同様に、重み付けユニット１４２ｆでは、ノードＮ１の側にスイッチＳＷ２が設けられ、接地側に抵抗Ｒ２が設けられて、互いに直列に接続されている。重み付けユニット１４３ｆでは、ノードＮ１の側にスイッチＳＷ３が設けられ、接地側に抵抗Ｒ３が設けられて、互いに直列に接続されている。重み付けユニット１４４ｆでは、ノードＮ１の側にスイッチＳＷ４が設けられ、接地側に抵抗Ｒ４が設けられて、互いに直列に接続されている。なお、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４と抵抗Ｒ１〜Ｒ４の接続の順番は、それぞれ振幅調整部１４ａと同様に入れ換えられていても良い。
【００８３】
本実施形態の超音波診断装置Ｓに係る振幅調整部１４ｆでは、超音波の送信時には、制御部１５からの制御信号に基づいてスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフの組み合わせを適宜制御することで、ノードＮ１の電圧、即ち、振動子２１に印加される電圧を変更する。一方、超音波の受信時には、制御部１５からの制御信号に基づいてスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を全てオフとすることで、振動子２１から送られる受信信号を全て受信部１３に入力させる構成となっている。
【００８４】
このように、第９実施形態の超音波診断装置Ｓでは、第１実施形態の超音波診断装置Ｓとは反対に、超音波の送受信の切り替えに合わせてスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフを高速制御することで、ダイオードスイッチを設けなくてもパルス信号と受信信号の信号経路を適切に制御することが出来るので、振幅調整部１４ｆを更に小型化することが出来る。
【００８５】
一方、図１１（ｂ）に示すように、第１０実施形態の超音波診断装置Ｓに係る振幅調整部１４ｇでは、４つの重み付けユニット１４１ｇ〜１４４ｇがノードＮ１と接地レベルとの間に振動子２１とそれぞれ並列に電気接続されて設けられている。重み付けユニット１４１ｇ〜１４４ｇは、第１実施形態の重み付けユニット１４１〜１４４におけるダイオードスイッチＴＰ１〜ＴＰ４がそれぞれダイオードスイッチＴＰ５〜ＴＰ８に置き換えられたものである。ダイオードスイッチＴＰ５〜ＴＰ８では、２つのツェナーダイオードが反対向きに直列で接続されている。この構成では、印加電圧に対して逆方向に接続されたツェナーダイオードの降伏電圧以上の電圧信号が透過し、降伏電圧より小さい電圧信号が遮断される。従って、小さな電圧振幅の受信信号が振幅調整部１４ｇに流れ込まずに受信部１３へ送られる一方、大きな電圧振幅のパルス信号は、振幅調整部１４ｇに流れ込んで振動子２１に印加されるパルス信号の電圧振幅が調節される。
【００８６】
このときのツェナーダイオードの降伏電圧は、安定的に設定可能な範囲で適宜な値に設定することが出来る。この値がパルス信号の電圧振幅に対して十分に小さく、且つ、想定される受信信号の電圧振幅に対して十分に大きく設定されることで、パルス信号及び受信信号の波形の何れにも悪影響を与えない構成とすることが出来る。また、各重み付けユニット１４１ｇ〜１４４ｇにおいて、市販の抵抗Ｒ１〜Ｒ４では所望の出力電圧プロファイルが設定しづらい場合であっても、この降伏電圧により調整することが出来る。
【００８７】
このように、第１０実施形態の超音波診断装置Ｓは、重み付けユニット１４１ｇ〜１４４ｇがそれぞれダイオードスイッチＴＰ５〜ＴＰ９を有するので、回路規模を大型化させずに容易な構成で、また、超音波の送受信切り替え時におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ制御も必要とせずに、重み付けユニット１４１ｇ〜１４４ｇを透過させるパルス信号と透過させない受信信号とを容易に分離することが出来る。
【００８８】
［第１１実施形態］
次に、第１１実施形態の超音波診断装置について説明する。
この超音波診断装置Ｓは、第１実施形態の超音波診断装置Ｓに係る各振幅調整部１４が複数の振動子２１のうち何れかに択一的に接続可能となっている点を除き、第１実施形態の超音波診断装置Ｓと同一であり、同一部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８９】
図１２は、本実施形態の超音波診断装置Ｓにおけるパルス信号及び受信信号の送受信に係る回路構成について説明する図である。
【００９０】
本実施形態の超音波診断装置Ｓでは、一の振幅調整部１４がスイッチＳＳＷを介して複数の振動子２１の何れかに対して択一的に接続可能となっている。ここでは、例として２個の振動子２１が示されているが、接続可能な振動子２１の数は、これより多くても良い。一の振幅調整部１４に接続可能な振動子２１と、他の振幅調整部１４に接続可能な振動子２１とは、排他的ではなく、一の振動子２１は、複数の振幅調整部１４のうちの何れかに択一的に接続されることが可能な構成となっている。例えば、各振幅調整部１４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオンオフ状態を固定した状態でスイッチＳＳＷを切り替えて、各振幅調整部１４に接続される振動子２１を一つずつずらしていくことで、振幅調整部１４により定められた送信超音波のプロファイルを保ったまま超音波探触子２から送信する超音波の方向を変化させていく、即ち、走査させることが出来る。
この場合には、振幅調整部１４の数が振動子２１の数よりも少ない構成とすることが出来、超音波の送受信が行われない振動子２１は、何れの振幅調整部１４にも接続されない。
【００９１】
このような超音波診断装置Ｓによれば、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を切り替える代わりに一のスイッチＳＳＷのみを切り替えれば良い場合が増え、全体として制御部１５からの制御信号の出力量を低減させて制御を簡便化することが出来る。また、この場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り替え周波数が下がるので、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４には、ＦＥＴを用いたスイッチに限らず、他の高耐圧性を有するスイッチ、例えば、機械式リレースイッチを用いることとしても良い。
【００９２】
以上のように、第１１実施形態の超音波診断装置Ｓは、振幅調整部１４と振動子２１との間の接続関係を設定するスイッチＳＳＷを備える。そして、制御部１５からの制御信号に基づき、振幅調整部１４で設定された振幅の超音波を出力させる振動子２１と接続させることで、各振幅調整部１４が備える多数のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り替え頻度を低減させて、処理の負荷の増大を抑えることが出来る。
【００９３】
また、このような切り替え頻度の低いスイッチには、機械式リレースイッチを用いることで物理的に導通を遮断することが出来るので、より確実に高い印加電圧に対する耐性を持たせることが出来る。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４が全て並列接続又は直列接続された形態を示したが、例えば、所望のプロファイルと容易に入手可能な抵抗値との関係から複数の抵抗をセットにして用いる場合には、当該複数の抵抗を直列に接続して一つのスイッチで制御を行い、他の抵抗を一つずつ当該複数の抵抗と並列に接続するような形であっても良い。
【００９５】
また、上記実施の形態では、ダイオードの順方向電圧特性を用いたダイオードスイッチと、逆方向電圧に係るツェナー降伏電圧を用いたダイオードスイッチとを示したが、直列接続される抵抗に応じてこれらが混在する構成であっても良い。
【００９６】
また、上記実施の形態では、超音波診断装置本体と超音波探触子との組み合わせで超音波診断装置Ｓ、Ｓａ、Ｓｄを構成する例を挙げて説明したが、本発明の超音波診断装置は、超音波診断装置本体の内部に振幅調整部１４〜１４ｇが設けられている場合には、この超音波診断装置本体のみの構成であっても良く、この超音波診断装置本体に外付け可能な任意の超音波探触子を適宜接続して利用する構成とすることができる。
【００９７】
また、上記第５実施形態及び第６実施形態の超音波診断装置Ｓｄに係る振幅調整部１４ｄについてのみ、超音波探触子２ｄの内部に形成される例を挙げたが、他の実施形態の超音波診断装置Ｓ、Ｓａについて示した他の振幅調整部が超音波探触子２ｄの内部（コネクターを含むケーブル２２の各所でも良い）に設けられても良いし、反対に、振幅調整部１４ｄが超音波診断装置本体１、１ａの内部に設けられていても良い。
【００９８】
また、上記実施の形態では、バイポーラー型の矩形波パルスを振動子２１に印加する構成としたが、パルス信号の波形は適宜設定可能である。振幅調整部１４〜１４ｇとしては、この波形に応じて適切なものが選ばれることが好ましい。
その他、上記実施の形態で示した構成や回路といった具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１     超音波診断装置本体
１ａ   超音波診断装置本体
１ｄ   超音波診断装置本体
２     超音波探触子
２ｄ   超音波探触子
１２   送信部
１３   受信部
１４   振幅調整部
１４ａ 振幅調整部
１４ｂ 振幅調整部
１４ｃ 振幅調整部
１４ｄ 振幅調整部
１４ｅ 振幅調整部
１４ｆ 振幅調整部
１４ｇ 振幅調整部
１５   制御部
１６   画像処理部
１７   記憶部
１８   操作入力部
１９   出力表示部
２１   振動子
２２   ケーブル
１４１〜１４４       重み付けユニット
１４１ａ〜１４４ａ   重み付けユニット
１４１ｂ〜１４４ｂ   重み付けユニット
１４１ｄ〜１４４ｄ   重み付けユニット
１４１ｆ〜１４４ｆ   重み付けユニット
１４１ｇ〜１４４ｇ   重み付けユニット
１４５ｂ      ショートカット回路
ＬＲＸ 受信配線
ＬＴＲ 共通配線
ＬＴＸ 送信配線
Ｎ１   ノード
Ｒ１〜Ｒ４    抵抗
ＲＴ   パルサーの内部抵抗
Ｓ     超音波診断装置
Ｓａ   超音波診断装置
Ｓｄ   超音波診断装置
ＳＳＷ スイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ４       スイッチ
ＳＷ５ スイッチ
ＳＷ６ スイッチ
ＴＰ１〜ＴＰ４       ダイオードスイッチ
ＴＰ５〜ＴＰ８       ダイオードスイッチ
ＴＲＴ Ｔ／Ｒスイッチ
【図１】
2014168554.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014168554.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014168554.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014168554.tif 000011
【図１０】
2014168554.tif 000012
【図１１】
2014168554.tif 000013
【図１２】
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