(57)【要約】  超音波診断装置は、複数の超音波振動子との間で超音波の送受信信号を伝送する送受信信号線と、複数の超音波振動子の近傍に設けられ、送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号又は選択信号を読み出す読出信号を判別し、判別結果により駆動対象の超音波振動子を送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、を備え、送受信信号線は送受信信号と兼用して選択信号又は読出信号を伝送する。
2012017797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子を有する超音波診断装置であって、
前記複数の超音波振動子との間で超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、
前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号又は該選択信号を読み出す読出信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、
を備え、
前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号又は前記読出信号を、伝送することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記送受信信号線は、前記送信信号と、該送信信号の信号波形の前に配置された前記選択信号又は前記読出信号を重畳して伝送することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記送受信信号線により前記送受信信号に重畳して伝送される直流バイアス成分を直流カットし、振幅が大きい波形をクリップする直流カット・クリップ回路を有し、
前記直流カット・クリップ回路は、前記送受信信号線に前記送信信号の信号波形前の位置に重畳された前記選択信号又は前記読出信号を分離して抽出す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４】
前記信号判別部は、前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタを有し、
前記信号判別部は、前記パルスカウンタによりカウントした前記パルスの数に応じて前記駆動対象の超音波振動子を判別することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記信号判別部は、前記送信信号に重畳される直流バイアス成分をカットし、振幅が大きい波形をクリップする直流カット・クリップ回路と、
前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタと、
前記パルスカウンタによりカウントしたパルスの数により、前記駆動対象の超音波振動子を判定する判定部と、
前記駆動対象の超音波振動子に前記送信信号を印加するために開閉するゲート回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記ゲート回路は、前記判別部による制御信号により、前記送信信号を前記駆動対象の超音波振動子に印加するように閉から開になることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記信号判別部は、前記送信信号に重畳される直流バイアス成分をカットし、振幅の大きい信号波形をクリップする直流カット・クリップ回路と、
送信及び受信する超音波振動子を選択する前記選択信号を予め格納する選択用ルックアップテーブル部と、
前記選択用ルックアップテーブル部から前記選択信号のデータを読み出す信号を発生する信号発生部とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記選択用ルックアップテーブル部は、前記選択信号として、送信時に選択する超音波振動子と、受信時に選択する超音波振動子とを個別に設定可能とする送信用選択信号と、受信用選択信号とを格納し、送信時と受信時とで使用する超音波振動子を変更可能にしたことを特徴とする請求項７記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記複数の超音波振動子は、静電容量型の超音波振動子を用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記複数の超音波振動子は、圧電素子を用いた超音波振動子を用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記信号判別部は、前記送受信信号線により前記送信信号の信号波形の前に重畳して伝送される前記読出信号により、該読出信号に対応した駆動対象の超音波振動子を選択する選択信号データを格納するデータ格納部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記複数の超音波振動子と、前記信号判別部とは細長の挿入部の先端部に配置され、前記挿入部内を挿通された前記送受信信号線はコネクタを介して、前記送信信号を生成する送信部と、前記複数の超音波振動子により受信した受信信号に対する信号処理を行う受信部とを備えた観測装置に着脱自在に接続されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記観測装置は、前記送信信号と、該送信信号の信号波形の前に前記選択信号又は前記読出信号を重畳する信号重畳部を有することを特徴とする請求項１２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記データ格納部は、前記読出信号を形成する単一のパルスに対応した駆動対象の超音波振動子として単数又は複数の超音波振動子を選択可能にする前記選択信号データを格納することを特徴とする請求項１１に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記信号判別部は、前記送信信号に重畳して伝送される直流バイアス成分から、前記信号判別部を動作させる所定の電源電圧に変換する電圧変換回路を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記信号判別部は、振幅が大きい送信信号の信号波形をクリップするクリップ回路と、
前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタと、
前記パルスカウンタによりカウントしたパルスの数により、前記駆動対象の超音波振動子を判定する判定部と、
前記駆動対象の超音波振動子に前記送信信号を印加するために開閉するゲート回路と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波を利用して超音波断層画像を生成する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において圧電素子を用いた超音波端触子は公知であるが、近年、広帯域の静電容量型の超音波振動子（Ｃ−ＭＵＴという）を使用した超音波探触子が開発された。  
例えば、第１の従来例としての日本国特表２００８−５１６６８３号公報に開示されているように、このような超音波探触子を接続して使用できる超音波診断装置が提案されている。Ｃ−ＭＵＴは、シリコン基板上に空洞を設け、空洞の上部と下部に電極を設けた構造である。  
これらの電極にバイアス電圧と共に超音波駆動信号を印加することで、空洞上部の膜を揺らせて、超音波を送信し、帰ってきたエコー信号を、上部の膜で検出し、超音波の送受信を実現する。【０００３】
Ｃ−ＭＵＴはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）プロセスを利用して実現でき、１素子の大きさも小さいため、圧電振動子よりも小さくできる。圧電振動子より小さくできるＣ−ＭＵＴをドライブシャフトに接続して、極細の超音波プローブで利用することも提案されている。  
また、複数の超音波振動子を並べて実装し、複数の超音波振動子の幾つかを選択して、送受信することで、超音波断層画像を得る超音波診断装置がある。この超音波診断装置では、選択される超音波振動子の数と同数の配線が必要となる。  
この配線を削減するために、第２の従来例としてのＷＯ２００１／０２１０７２号公報には、超音波振動子に近いプローブ先端部分に、マルチプレクサを実装する構造が開示されている。【０００４】
上記のようにドライブシャフトでＣ−ＭＵＴを機械的に回転させる超音波プローブの場合、湾曲した細い管腔へ挿入した場合、ドライブシャフトの追従性が悪くなることがあり、回転ムラなどにより、画像流れ等が発生しやすくなる。  
また、複数の超音波振動子を並べて実装する場合、超音波振動子の素子数分の配線が必要となり、超音波振動子の素子数が多ければ、束ねた配線のために超音波プローブの外径が太くなる。これを解決するために、マルチプレクサを超音波プローブの先端部に実装する解決方法も提案されている。【０００５】
しかし、第２の従来例のようにマルチプレクサにより超音波振動子を選択するための切替を行うためにも信号線が必要になり、カテーテル等の細い管腔を対象とする超音波プローブに適用することは難しい。  
このため、複数の超音波振動子に対して超音波で送受信するための送受信信号を伝送する送受信信号線を兼用して実際に超音波の送受信を行う超音波振動子の選択に利用することにより、超音波振動子を選択するために新たな信号線を必要としないで、外径が細い超音波プローブにも適用できる等、広い用途に適用できる構成が望まれる。  
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、送受信信号線を兼用して複数の超音波振動子から実際に超音波の送受信に使用する超音波振動子を選択的に駆動可能にすることにより、広い用途に適用できる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の超音波振動子を有する超音波診断装置であって、
前記複数の超音波振動子との間で超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号又は該選択信号を読み出す読出信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、を備え、前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号又は前記読出信号を、伝送することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の超音波診断装置の外観を示す図。
【図２】図２は第１の実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図３】図３は第１の実施形態における超音波振動子アレイの一部を示す図。
【図４】図４は信号判別部の構成を示すブロック図。
【図５】図５は信号判別部に入力される送信信号の波形などを示す図。
【図６】図６は超音波振動子アレイを構成する複数の超音波振動子としての複数のＣ−ＭＵＴを電気的に１個ずつ順次選択するように切り替えて駆動する様子と、従来例による１つの超音波振動子をドライブシャフトによる機械的に回転駆動して超音波を走査する様子の説明図。
【図７】図７は本発明の第２の実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図８】図８は第２の実施形態における超音波振動子アレイの一部を示す図。
【図９】図９は信号判別部の構成を示すブロック図。
【図１０】図１０は本発明の第３の実施形態における信号判別部周辺の構成を示すブロック図。
【図１１】図１１は第３の実施形態における送受信信号線を介して選択信号をルックアップテーブル（ＬＵＴ）に格納する動作と、送信信号にＬＵＴ用クロックを混載して超音波振動子を選択する動作の説明図。
【図１２】図１２はＬＵＴに格納した設定パターンＡと設定パターンＢとの表をそれぞれ示す図。
【図１３】図１３は第３の実施形態を３電極タイプの静電容量型の超音波振動子（Ｃ−ＭＵＴ）に適用した場合の信号判別部周辺部の構成を示す図。
【図１４】図１４は本発明の第４の実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図１５】図１５は第４の実施形態における信号判別部周辺部の構成例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の超音波診断装置１の外観を示し、図２はその内部構成例を示す。  
図１に示すように超音波診断装置１は、超音波振動子アレイが設けられた超音波プローブ２と、この超音波プローブ２が接続される超音波観測装置（以下、単に観測装置）３と、この観測装置３に接続され、超音波断層像を表示する表示装置としてのモニタ４とを有する。  
超音波プローブ２は、被検体の血管等の管腔内に挿入される細長の挿入部５と、この挿入部５の基端に設けられた把持部６と、この把持部６から延出されたケーブル部７とを有し、このケーブル部７の端部に設けられたコネクタ７Ａは、観測装置３のコネクタ受け（図示略）に着脱自在に接続される。【０００９】
挿入部５の先端部には、複数の超音波振動子として、例えば図１における拡大図に示すように、複数の静電容量型の超音波振動子（（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer ：Ｃ−ＭＵＴと略記）８ａ，８ｂ，８ｃ，…，８ｎからなる超音波振動子アレイ１０が設けられている。円筒形状の挿入部５における超音波を通す外装カバーの内側に長方形の板形状の複数のＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎが円環を形成するように配置されている。
図２及び図３に示すように超音波振動子アレイ１０を構成する複数のＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎは、複数のＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎの近傍に設けられた信号判別部９ａ，９ｂ，…，９ｎを介して挿入部５内を挿通された送信信号及び受信信号を伝送する送受信信号線１１Ａと接続されている。  
図２に示すように送受信信号線１１Ａは、コネクタ７Ａを介して観測装置３内部の送受信信号線１１Ｂの一端と接続される。【００１０】
この送受信信号線１１Ｂは、直流（ＤＣ）バイアス電圧（単にＤＣバイアスと略記）を出力するＤＣバイアス出力部１２と接続されると共に、ＤＣバイアスをカットするコンデンサからなるＤＣカット部１３を介して送信部１４及び受信部１５とに接続される。  
送信部１４は、送信信号を出力又は発生する送信信号出力部（又は送信信号発生部）１６と、この送信信号に、超音波の送受信に使用するＣ−ＭＵＴ８ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…，ｎ）を選択する振動子選択信号（選択信号と略記）を混載（又は重畳）する信号混載部（又は信号重畳部）１７とを有する。  
また、制御部１８は、送信信号出力部１６から出力される送信信号の出力タイミングを制御すると共に、信号混載部１７による選択信号の出力タイミングを制御する。そして、信号混載部１７は、制御部１８の制御下で、各送信信号の出力波形の前に振動子選択させるための各選択信号を混載（重畳）する。【００１１】
つまり、本実施形態においては、送信信号に同期した選択信号が重畳された信号形態の送信信号を生成する。選択信号が重畳された送信信号は、後述する図５のようになる。  
送信部１４から出力される、この選択信号が重畳された送信信号は、さらにＤＣバイアス出力部１２によるＤＣバイアスが重畳されて、送受信信号線１１Ｂを介して超音波プローブ２の送受信信号線１１Ａ側に送信される。そして、この送受信信号線１１Ａを経て伝送された送信信号が、超音波プローブ２の先端部に配置された信号判別部９ｉに入力される。【００１２】
本実施形態においては、超音波振動子アレイ１０を構成する複数（ｎ個）のＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎを、ｎ個の送信信号によって順次電気的に駆動することができるように、各送信信号の信号波形の前にＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎをそれぞれ選択させるための選択信号を混載（重畳）している。  
そして、Ｃ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎを送受信させる送受信信号を伝送する送受信信号線１１Ａ上に設けられた信号判別部９ｉは、選択信号により駆動対象のＣ−ＭＵＴ８ｉであるか否かを判別し、判別結果により後述するゲート回路３４ｉを開閉（オープン/クローズ）する。  
なお、図２から分かるように超音波プローブ２内に挿通される信号線は、グラウンド（端子）に接続されるグラウンド線（ＧＮＤ線）を除くと、１本の送受信信号線１１Ａのみとなり、超音波プローブ２の挿入部５の外径を細径化するに適した構造を実現する。【００１３】
図２に示すようにＣ−ＭＵＴ８ｉは、上部電極２１ｉと、下部電極２２ｉとが空洞部を介して対向するように配置されている。上部電極２１ｉは信号線２３ｉを介してグラウンド（図面ではＧ）に接続され、下部電極２２ｉは信号線２４ｉを介して信号判別部９ｉの一端に接続されている。そして、この信号判別部９ｉの他端は共通の送受信信号線１１Ａに接続されている。  
Ｃ−ＭＵＴ８ｉは、上部電極２１ｉと、下部電極２２ｉとの間にＤＣバイアス電圧を印加した状態で送信信号を印加することにより、空洞に臨む例えば上部電極２１ｉ側の膜を振動させて超音波を送信する。また、ＤＣバイアスを印加した状態で超音波を受信すると、空洞に臨む膜が振動し、電気信号としての超音波の受信信号を発生する。【００１４】
この受信信号は信号判別部９ｉを介して観測装置３内の受信部１５に入力される。この受信部１５を構成するアンプ部２５により増幅された後、受信信号処理部２６に入力される。この受信信号処理部２６は、受信信号から超音波断層像を生成する信号処理を行い、信号処理により生成した超音波断層画像の映像信号をモニタ４に出力し、モニタ４の表示面には、超音波断層画像が表示される。  
また、観測装置３内の制御部１８は、ＤＣバイアス出力部１２、受信信号処理部２６の制御動作も行う。また、この制御部１８を介して観測装置３の動作を制御するための各種の操作信号の入力を行う操作部１９が設けられている。【００１５】
本実施形態は、複数の超音波振動子としての複数のＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎを有する超音波診断装置１であって、前記複数の超音波振動子との間で超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線１１Ａを備える。  
また、この超音波診断装置１は、前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線１１Ａに電気的に接続する信号判別部９ａ，９ｂ，…，９ｎを備え、前記送受信信号線１１Ａは、前記送受信信号と兼用（混載）して前記選択信号を、伝送することを特徴とする。【００１６】
なお、後述する第３の実施形態においては、前記送信信号に重畳して（前記選択信号の代わりの）読出信号が送出され、信号判別部６１は、読出信号としてのＬＵＴ用ＣＬＫを判別する。そして、送信及び受信する超音波振動子を選択する前記選択信号を予め格納する選択用ルックアップテーブル部から、前記読出信号に従って、対応する選択信号のデータを読み出す。【００１７】
図３は、各Ｃ−ＭＵＴ８ｉ（図３ではｉ＝ａ，ｂ，ｃ，ｄの場合で示している）と信号判別部９ｉとの配置例を示す。各Ｃ−ＭＵＴ８ｉに隣接して信号判別部９ｉが配置されている。なお、信号判別部９ｉは、Ｃ−ＭＵＴ８ｉに隣接して一体的に配置した構成にしても良い。また、各信号判別部９ｉは共通の送受信信号線１１Ａ上に設けてある。  
信号判別部９ｉは、図４に示すような構成であり、また図５は信号判別部９ｉに入力される送信信号（送受信信号）を示す。図５に示す送受信信号を形成する送信信号は、上述した制御部１８による制御下で、生成される。【００１８】
なお、以下の説明から分かるように送受信信号は、図５の選択コード期間Ｔａと送信期間Ｔｂとにおける送信信号と、送信期間Ｔｂの後の受信期間Ｔｃの受信信号とからなる。また、図５から分かるように選択コード期間Ｔａと送信期間Ｔｂとに時分割して、選択信号としての振動子選択コードと、送信信号とが送受信信号線１１Ａにより伝送される。【００１９】
図５に示すように、送受信信号線１１Ａから信号判別部９ｉに入力される送信信号は、ＤＣバイアスに、実際に送受信に用いる駆動対象の超音波振動子を選択する選択信号としての振動子選択コードとしてのパルスが重畳された（選択信号期間としての）選択コード期間Ｔａと、選択された駆動対象のＣ−ＭＵＴ９ｉを駆動するための送信信号が存在する送信期間Ｔｂとを有する。また、送信期間Ｔｂの後では、送受信信号線１１ＡにはＤＣバイアスのみが印加された状態となり、受信信号を受信する受信期間Ｔｃとなる。  
選択コード期間Ｔａにおいて駆動対象のＣ−ＭＵＴ８ｉを判別するための選択信号としての振動子選択コードを、送信信号の波形の前に所定のタイミングで挿入する。その１例として選択コード期間Ｔａに挿入された選択コード信号例として、図５では所定のパルス幅のパルスの場合で示す。  
図５に示すように、選択コード期間Ｔａには、１番目のＣ−ＭＵＴ８ａを送信信号で駆動することができるように、１番目のＣ−ＭＵＴ８ａに対応した振動子選択コードＰ１としての１個のパルスが、送信信号の信号波形の前に時分割して重畳されている。【００２０】
この場合には、例えば負極性となる所定のパルス幅を有する１つのパルスが送信信号の波形前に配置されている。そして、送信期間Ｔｂ，受信期間Ｔｃ後には、２番目のＣ−ＭＵＴ８ｂを送信信号で駆動することができるように、２個のパルスからなる振動子選択コードＰ２が送信信号の波形前に配置されている。２つのパルスからなる振動子選択コードＰ２の次には、図示していないが３つのパルス、４つのパルス、…、ｎ個のパルスの振動子選択コードが続くことになる。  
図４に示す信号判別部９ｉは、上記の送信信号が入力されるＤＣカット＆クリップ回路３１ｉと、ゲート回路３４ｉとが設けてある。  
ＤＣカット＆クリップ回路３１ｉは選択信号から、ＤＣバイアス成分をカットするＤＣカット回路と、かつ大きな振幅の送信信号をクリップして振幅の小さい選択信号を形成するパルスのみを抽出するクリップ回路とからなる。なお、ＤＣカット＆クリップ回路３１ｉは、ＤＣカット回路とクリップ回路とを一体化した構成に限らず、ＤＣカット回路とクリップ回路とを別体にした構成にしても良い。【００２１】
ＤＣカット＆クリップ回路３１ｉにより抽出された（選択信号を形成する）パルスは、パルスカウンタ３２ｉに入力され、パルスカウンタ３２ｉは、入力されたパルスの数をカウントして、判定部（又は判別部）３３ｉに出力する。  
判定部３３ｉは、この信号判別部９ｉに隣接して設けられたＣ−ＭＵＴ８ｉに応じて予め設定したカウント数と一致するか否かを判定（判別）する。例えば図３に示した１番目のＣ−ＭＵＴ８ａに隣接した判定部３３ａには、判定用のカウント数として１がプリセットされている。そして、図５に示すようにパルス数が１の振動子選択コードＰ１が入力された場合には、判定部３３ａは、プリセットされたカウント数と一致するため、このＣ−ＭＵＴ８ａを、超音波の送受信に使用する駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号であると判定する。【００２２】
判定部３３ｉは、駆動対象のＣ−ＭＵＴ８ｉを駆動するための選択信号であると判定した場合には、判定部３３ｉから制御信号をゲート回路３４ｉのゲート開閉制御端子（単に制御端）に印加して、ゲート回路３４ｉのゲート開閉を制御、つまりゲートを閉から開にする。  
なお、図４において、信号判別部９ｉを構成するＤＣカット＆クリップ回路３１ｉと、パルスカウンタ３２ｉと、判定部３３ｉと、ゲート回路３４ｉは、ＤＣバイアス出力部１２によるＤＣバイアスを、動作させる電源として利用する。【００２３】
例えば、ＤＣバイアスは、信号判別部９ｉ内に設けた電圧変換回路３５によりパルスカウンタ３２ｉ、判定部３３ｉ、ゲート回路３４ｉを動作させる所定の電源電圧に変換される。そして所定の電源電圧がパルスカウンタ３２ｉ、判定部３３ｉ、ゲート回路３４ｉに供給される。電圧変換回路３５は、公知の３端子定電圧集積回路（ＩＣ）により構成される（図示略）。【００２４】
本実施形態においては、ＤＣバイアスを電源に利用する構成のため、信号判別部９ｉを動作させるために、超音波プローブ２内に電源線を挿通することを必要としない。換言すると、送受信信号線１１Ａは、信号判別部９ｉを動作させるため電源を伝送する電源線の機能も兼ねる。【００２５】
なお、図４においては、各信号判別部９ｉ内に電圧変換回路３５を設けているが、例えば１つの信号判別部９ａ内のみに電圧変換回路３５を設け、この電圧変換回路３５から全ての信号判別部９ａ―９ｎのパルスカウンタ３２ａ―３２ｎ、判定部３３ａ―３３ｎ、ゲート回路３４ａ―３４ｎに電源を供給するようにしても良い。【００２６】
上記のようにゲート回路３４ｉ（の一方の端子）には、送信信号が入力され、判定部３３ｉから制御信号が印加されると、ゲート回路３４ｉはゲートを開く。そして、ゲート回路３４ｉは、このゲート回路３４ｉの一方の端子に入力された信号を他方の端子側に出力する。【００２７】
換言すると、ゲート回路３４ｉは、制御端に印加される制御信号により、一方の端子と他方の端子とを導通状態、つまり電気的に接続状態にする。この場合には、入力されたＤＣバイアス成分でオフセットされた送信信号をＣ−ＭＵＴ８ｉへ送出する。なお、ゲート回路３４ｉは、次の選択信号期間Ｔａの開始信号が入ると、閉じるように設定されている。  
従って、図５に示すようにゲート回路３４ｉは、送信期間Ｔｂで開になると、受信期間Ｔｃでも開の状態を維持する。つまり、ゲート回路３４ｉは、送信信号を駆動対象のＣ−ＭＵＴ８ｉ側に送出するように開になると共に、送信に用いたＣ−ＭＵＴ８ｉで受信した受信信号を受信期間Ｔｃにおいて送受信信号線１１Ａ経由で観測装置３側に送出するように開を維持する。【００２８】
図５では、具体例としてゲート回路３４ａと３４ｂの場合のゲート開閉の様子を示している。なお、Ｌレベルが閉、Ｈレベルが開を示している。ゲート回路３４ｉを経て、送信信号がＣ−ＭＵＴ８ｉに印加されることにより、Ｃ−ＭＵＴ８ｉは、超音波を送信する。  
上記のように超音波振動子アレイ１０は、円環形状を形成するようにＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，ｎが配置されており、パルス数が１，２，…，ｎに設定された選択信号が送信信号の前に配置してあるので、Ｃ−ＭＵＴは、８ａ，８ｂ，…，ｎが順次選択されて送信信号で駆動され、駆動されたＣ−ＭＵＴ８ｉにより放射状に超音波を送信（ラジアル走査）する。  
そして、超音波プローブ２の先端部が被検体内における胆管や、膵管等の管腔部位内に挿入されている場合には、超音波プローブ２の先端部の周囲の管壁側に超音波を放射状に送信する。音響インピーダンスが変化している部分で反射された超音波エコーは、送信に用いたＣ−ＭＵＴ８ｉで受信される。【００２９】
受信された超音波エコーは、Ｃ−ＭＵＴ８ｉにより電気的な受信信号となり、送受信信号線１１Ａ、１１Ｂを経由し、ＤＣカット部１３でＤＣバイアス成分がカットされてアンプ部２５に入力される。このアンプ部２５で受信信号は増幅された後、受信信号処理部２６によって、ラジアル走査の超音波断層画像が生成され、モニタ４で表示される。  
図６（Ａ）は、本実施形態における超音波振動子アレイ１０を構成するＣ−ＭＵＴ８ａ，８ｂ，…，８ｎを、順次切替えて駆動していくことでラジアル電子走査する方式を示す。また、図６（Ｂ）は、従来例によるドライブシャフト４１による走査方式の概略を示す。  
上述したように本実施形態は、送信信号に選択信号を重畳し、選択信号により駆動するＣ−ＭＵＴ８ｉを順次選択（切替）する方式とすることで、超音波をラジアル電子走査する。【００３０】
従来例では、図６（Ｂ）で示すようにドライブシャフト４１に取り付けられた超音波振動子として例えばＣ−ＭＵＴ４２をメカニカルに矢印で示すように回転駆動させて超音波をメカニカルに走査する。  
本実施形態は、図６（Ｂ）に示すＣ−ＭＵＴ４２をメカニカルに回転駆動することを必要としないで、図６（Ａ）の矢印で示すように選択するＣ−ＭＵＴを８ａ，８ｂ，８ｃ，…と順次、切り替えることにより超音波をラジアル走査して、このラジアル走査による超音波断層画像を得ることができる。
その結果、本実施形態によれば、ドライブシャフト４１の追従性の悪さによる画像の流れの発生を抑制でき、品質の良い超音波断層画像を得ることができる。【００３１】
また、このようにＣ−ＭＵＴ８ｉを切替えて駆動する電子走査方式であるにもかかわらず、選択信号を伝送する信号線の機能を、送受信信号を伝送する送受信信号線１１Ａで兼用している。【００３２】
このため、本実施形態によれば、グラウンド線を除くと、１本の送受信信号線１１Ａのみで超音波振動子アレイ１０を駆動でき、超音波プローブ２内に挿通される信号線の本数を削減できる。【００３３】
このように本実施形態によれば、信号線の本数を削減できるので、超音波プローブ２の挿入部５の細径化、つまり挿入部５の外径を細くすることができる効果を有する。【００３４】
また、本実施形態は例えば超音波プローブ２の挿入部５を細径化して、より細径な管腔内に挿入するような用途にも適用できる。つまり、本実施形態は、広い用途に適用可能になる。【００３５】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態の超音波診断装置１Ｂの構成を示す。この超音波診断装置１Ｂは、超音波プローブ２Ｂと、観測装置３Ｂと、モニタ４とから構成される。  
上述した第１の実施形態の超音波振動子アレイ１０におけるＣ−ＭＵＴ８ｉは、２つの電極をもつ構成であった。  
これに対して本実施形態における超音波振動子アレイ１０Ｂを構成する複数のＣ−ＭＵＴ４８ａ，４８ｂ，…，４８ｎ（図７では簡略的にＣ−ＭＵＴ４８ａ，…，４８ｎで示している）は、上部電極２１ｉ、下部電極２２ｉ、及び下部電極２２ｉ付近にグラウンドに接続されるグラウンド電極（ＧＮＤ電極）４９ｉの３つの電極で構成される。【００３６】
Ｃ−ＭＵＴ４８ｉの上部電極２１ｉに接続された信号線２３ｉは、信号判別部９ｉを介して送受信信号線１１Ａと接続され、下部電極２２ｉは、超音波プローブ２Ｂ内を挿通されるＤＣバイアス信号線１１Ａ′と接続されている。また、ＧＮＤ電極４９ｉは、ＧＮＤ線５０ｉを介してそれぞれグランドに接続される。  
また、送受信信号線１１Ａは、観測装置３内の送受信信号線１１Ｂを介して（図１の場合のＤＣカット部１３が介挿されることなく）送信部１４と、受信部１５とに接続され、ＤＣバイアス信号線１１Ａ′は、観測装置３内のＤＣバイアス信号線１１Ｂ′を介してＤＣバイアス出力部１２と接続されている。その他の構成は、図２の構成と同様である。【００３７】
このように本実施形態におけるＣ−ＭＵＴ４８ｉは、送受信信号が印加させる上部電極２１ｉと、ＤＣバイアス電圧が印加される下部電極２２ｉと、ＧＮＤ電位に設定されるＧＮＤ電極４９ｉとにより構成される。図１に示した第１の実施形態とは、ＤＣバイアスと送受信信号が異なる電極にそれぞれ印加される点で異なっている。  
このため、送信信号出力部１６から出力される送信信号は、、信号混載部１７で選択信号と混載され、送受信信号線１１Ｂ，１１Ａを経由して、信号判別部９ｉに送出される。  
信号判別部９ｉでは、Ｃ−ＭＵＴ４８ｉが選択されている場合は、送信信号をＣ−ＭＵＴ４８ｉの上部電極２１ｉに送出し、上部電極２１ｉ側の膜から超音波を送出させる。【００３８】
Ｃ−ＭＵＴ４８ｉは、送信信号による超音波の送信により、被検体側で反射された超音波から得られた受信信号を、信号判別部９ｉ、送受信信号線１１Ａ，１１Ｂを経由して、受信部１５に出力する。受信部１５は受信信号をアンプ部２５にて増幅し、受信信号処理部２６で画像化し、モニタ４にて超音波断層画像として表示する。  
ここで、３電極タイプのＣ−ＭＵＴ４８ｉと信号判別部９ｉとの配置関係の一例を図８に示す。信号判別部９ａ〜９ｄは、送受信信号線１１Ａ上にあり、各Ｃ−ＭＵＴ４８ａ〜４８ｄに接続されている。  
Ｃ−ＭＵＴ４８ａ〜４８ｄと反対側には、Ｃ−ＭＵＴ４８ａ〜４８ｄの下部電極２２ａ〜２２ｄに接続され、ＤＣバイアス出力部１２につながるＤＣバイアス信号線１１Ａ′に接続されている。なお、図８では示していないが、ＤＣバイアス信号線１１Ａ′に隣接して、ＧＮＤ電極４９ｉに接続されるＧＮＤ線５０が配置される。また、ＤＣバイアス信号線１１Ａ′は、信号判別部９ｉに電源を供給するように接続される（図示略）。【００３９】
本実施形態における信号判別部９ｉの構成を図９に示す。図４に示す信号判別部９ｉの構成においては、送信信号から選択信号を取り出すためにＤＣカット＆クリップ回路３１ｉを採用していた。これに対して、図９の信号判別部９ｉはＤＣカット回路部分を有せず、送信信号から選択信号を取り出すために振幅が大きい送信信号の波形をクリップし、選択信号を抽出するクリップ回路５１ｉを用いている点が異なる。  
３電極タイプの構成の場合には、ＤＣバイアス成分が送信信号に重畳されていないため、ＤＣカット用の処理が不要となる。このため、クリップ回路５１ｉは、ダイオードのようなデバイスで実現できる。また、受信信号を第１の実施形態におけるＤＣカット部１３を通すことを必要としないで信号処理できるため、コンデンサのようなＤＣカット部１３による（低周波側の信号波形に及ぼす）影響を低減できる。  
その他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様である。また、本実施形態においても送受信信号線１１Ａを、選択信号を伝送する信号線の機能を兼用しているため、グラウンド線を除くと、１本の送受信信号線１１Ａと、１本のＤＣバイアス信号線１１Ａ′のみを用いて超音波振動子アレイ１０を駆動できる。従って、超音波プローブ２内に挿通される信号線を削減でき、超音波プローブ２の挿入部５の細径化、つまり挿入部５の外径を細くする効果を有する。従って、本実施形態は広い用途に適用できる。【００４０】
（第３の実施形態）
これまでの実施形態では、選択信号により、実際に送受信に使用するＣ−ＭＵＴを１個、つまり単数のＣ−ＭＵＴのみ、選択する場合について説明してきた。本実施形態においては、同時に複数の超音波振動子を選択可能にする場合を説明する。  
図１０は、例えば図１に示した超音波プローブ２内における複数のＣ−ＭＵＴ(ここでは、４個のＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄ)を選択信号で選択可能とする信号判別部６１の構成を示す。なお、４個よりも多い場合も同様に適用できる。  
第１の実施形態で説明した場合と同様に、共通の送受信信号線１１Ａは、各ゲート回路３４ｉを介してＣ−ＭＵＴ８ｉ（の下部電極２２ｉ）にそれぞれ接続され、各Ｃ−ＭＵＴ８ｉ（の上部電極２１ｉ）は信号線２３ｉを介してグラウンドにそれぞれ接続される。【００４１】
第１の実施形態においては、各ゲート回路３４ｉはそれぞれ個別に設けられた信号判別部９ｉによる制御信号でゲート開閉（より具体的には閉から開）していたが、本実施形態では、例えば４個のゲート回路３４ａ〜３４ｄを、１つの選択回路６２によりそれぞれゲート開閉の制御を行う。  
換言すると、本実施形態においては、信号判別部６１は、複数のＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄにそれぞれに隣接して接続されたゲート回路３４ａ〜３４ｄと、これら複数のゲート回路３４ａ〜３４ｄのゲート開閉を制御する１個の選択回路６２とから構成される。【００４２】
図１０に示すように、選択回路６２は、ＤＣカット＆クリップ回路３１と、選択されるＣ−ＭＵＴ８ｉの情報を格納する選択用ルックアップテーブル部としてのルックアップテーブル（ＬＵＴと略記）６３と、ＬＵＴ６３を動作させるタイミング発生用発振部（ＯＳＣ部と略記）６４とを有する。  
なお、以下に説明するように、ＬＵＴ６３には、実際にＣ−ＭＵＴ８ｉを送信信号で駆動する前に、駆動対象のＣ−ＭＵＴ８ｉを選択するための選択信号（のデータ）が格納される。  
選択回路６２を含めた動作について、図１１のタイミング図を用いて説明する。図１１（Ａ）は、例えば送受信信号線１１Ａを用いて選択回路６２のＬＵＴ６３に選択信号としての振動子選択コード７１を格納する動作説明用のタイミング図を示す。【００４３】
観測装置３から送受信信号線１１Ａを介して振動子選択コード用トリガ７２を送出することで、選択回路６２のＤＣカット&クリップ回路３１は、この振動子選択コード用トリガ７２の後に同期して振動子選択コード７１が送出されることを判定する。そして、ＤＣカット&クリップ回路３１は、判定した判定信号をＯＳＣ部６４に送り、ＯＳＣ部６４はＬＵＴ６３へ振動子選択用コード７１を格納するタイミング信号を生成する。  
送受信信号線１１Ａから、上記振動子選択コード用トリガ７２の後に、送出される振動子選択コード７１は、ＯＳＣ部６４のタイミング信号に同期してＬＵＴ６３に格納される。【００４４】
このようにして、ＬＵＴ６３には、Ｃ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄを選択して、駆動するための選択信号としての振動子選択コード７１のデータが格納される。本実施形態では、このように選択信号のデータがＬＵＴ６３に格納された後、実際に超音波の送受信を行う。例えば図１に示す送信部１４は、このＬＵＴ６３に格納された選択信号を読み出すための読出信号としてのＬＵＴ用クロック（ＬＵＴ用ＣＬＫと略記）７３を、送信信号の信号波形前に所定のタイミングで混載する。 
実際にＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄを駆動する場合には、送信部１４は、図１１（Ｂ）に示す送信信号にＬＵＴ用ＣＬＫ７３を前置させて送受信信号線１１Ａ経由で信号判別部６１に送出する。【００４５】
なお、第１の実施形態においては、図５に示したように振動子選択コードはＰ１，Ｐ２，…のようにパルス数が変化していたが、本実施形態では同じ１個のＬＵＴ用ＣＬＫ７３を用いている。 
図１１（Ｂ）は、図５における選択コード期間Ｔａにおける振動子選択コードの代わりに、ＬＵＴ用ＣＬＫ７３が配置されている。ＬＵＴ用ＣＬＫ７３が配置されているこの期間も、ＬＵＴ６３から選択信号のデータが読み出され、読み出された選択信号により駆動対象の超音波振動子選択を行うので、選択信号期間Ｔａ′として示している。  
また、図１１（Ｂ）では送信期間Ｔｂの後の受信期間Ｔｃの開始のタイミング位置にもＬＵＴ用ＣＬＫ７３が配置され、このＬＵＴ用ＣＬＫ７３のタイミングに同期して受信期間Ｔｃにおいて超音波の受信を行うＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄが選択的に設定される。つまり、送信期間Ｔｂの送信信号の信号波形前に配置された第１のＬＵＴ用ＣＬＫ７３が送信する場合の超音波振動子を選択する読出信号として使用され、送信信号の信号波形後に配置された第２のＬＵＴ用ＣＬＫ７３が受信する場合の超音波振動子を選択する読出信号として使用される。【００４６】
図１１（Ｂ）に示すように、送信信号の信号波形前のＬＵＴ用ＣＬＫ７３を送信すると、ＤＣカット＆クリップ回路３１は、ＬＵＴ用ＣＬＫ７３のタイミングに同期した信号をＯＳＣ部６４に送る。ＯＳＣ部６４は、ＬＵＴ用ＣＬＫ７３に対応したクロックをＬＵＴ６３に印加する。【００４７】
ＯＳＣ部６４からのＬＵＴ用ＣＬＫ７３に対応したクロックの印加により、ＬＵＴ６３は、このＬＵＴ６３に格納された選択信号のデータに従って、Ｃ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄに隣接して配置されたゲート回路３４ａ〜３４ｄの（ゲート）開閉を制御する制御信号を出力する。そして、ＬＵＴ６３に格納された選択信号のデータに従って  ゲート回路３４ａ〜３４ｄは、閉から開になる。この場合、開になったゲート回路は、次の（読出信号としての）ＬＵＴ用ＣＬＫ７３が入力されるまで開の状態を維持する。【００４８】
なお、ＬＵＴ用ＣＬＫ７３は、所定のパルス幅を有し、ＤＣカット＆クリップ回路３１は、その所定のパルス幅、所定のレベルであることを判別（又は判定）した場合にのみ、ゲート回路３４ａ〜３４ｄの開閉を適切に動作するようにしても良い。このようにすると、ノイズ等に対する誤動作を低減できる。このように、ＤＣカット＆クリップ回路３１に、読出信号としてのＬＵＴ用ＣＬＫ７３を判別する機能を設けるようにしても良い。  
また、複数のＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄには送受信信号線１１Ａから送信信号が送出される。従って、複数のＣ−ＭＵＴ８ａ〜８ｄは、開にされたゲート回路を経て送信信号が印加される。  
再び、図１１（Ｂ）の送信期間Ｔｂの後に、ＬＵＴ用ＣＬＫ７３を受信期間Ｔｃの先頭に送出することで、ＬＵＴ６３は受信用の超音波振動子としてのＣ−ＭＵＴを選択する。【００４９】
図１０のＬＵＴ６３に格納され、送受信に選択的に使用されるＣ−ＭＵＴの設定パターン例を図１２（Ａ），（Ｂ）の表に示す。  
図１２（Ａ），（Ｂ）の表におけるＣＬＫ Ｎｏは、図１０のＬＵＴ６３に入力される、図１１（Ｂ)で示すＬＵＴ用ＣＬＫ７３を示す。図１２（Ａ）の設定パターンＡでは、送受信を１個の超音波振動子毎に選択使用する場合であり、ＬＵＴ６３を用いた方式でも設定パターンＡをこのように設定すれば、超音波振動子を１個ずつ切替えていくことができる。  
また、図１２（Ｂ）に示す設定パターンＢでは、複数の超音波振動子で送信する場合を示す。同じ（１つの）ＣＬＫＮｏに対して、選択使用するＣ−ＭＵＴを複数、登録するように設定することで、複数の超音波振動子で送信することができる。また、図１２（Ｂ）では、受信時には１個の超音波振動子ずつ切替えていく例で示している。【００５０】
このように本実施形態のように実際に超音波を送受信する動作を行う前に、ＬＵＴ６３に、超音波の送受信に用いる駆動対象の超音波振動子と、クロック番号とを対応付けて登録（格納）しておけば、１つ或いは複数の超音波振動子で超音波を送受信させることができる。  
つまり、本実施形態においては、ＬＵＴ６３に、選択信号として、送信時に選択する超音波振動子と、受信時に選択する超音波振動子とを個別に設定可能とする送信用選択信号と、受信用選択信号とを格納し、送信時と受信時とで使用する超音波振動子を変更可能にしている。  
また、図１２（Ｂ）に示すように複数の超音波振動子を同時に選択して送信させることもでき、このように複数の超音波振動子を同時に選択して送信させることにより、信号強度の大きい超音波を送信することができる。この場合には、Ｓ／Ｎの良い受信信号を得られる。従って、画質の良い超音波断層画像を表示することができる。【００５１】
なお、図１０に示す構成において、選択回路６２内に（例えばＯＳＣ部６４として）、入力されるＬＵＴ用ＣＬＫ７３の数をカウントするカウンタを設け、このカウンタによりカウントしたＬＵＴ用ＣＬＫ７３の数で、図１２に示すＣＬＫＮｏを特定するようにしても良い。【００５２】
そして、このカウンタによるＣＬＫＮｏに対応するカウント値をアドレス信号としてＬＵＴ６３に印加し、カウント値に対応してＬＵＴ６３内に格納されている選択信号のデータをＬＵＴ６３から読み出すようにしても良い。つまり、このカウンタを信号発生部として利用しても良い。  
なお、図１１（Ａ）で示した方法で選択信号をＬＵＴ６３に格納する方法に限らず、他の手段により選択信号のデータをＬＵＴ６３に格納しても良い。例えば、ＲＯＭライター等のデータ書き込み装置を用いてＬＵＴ６３として用いるＲＯＭに予め振動子選択コード７１を書き込み、この振動子選択コード７１を書き込んだＲＯＭをＬＵＴ６３として用いるようにしても良い。
また、上述した例では、図１に示した２電極タイプのＣ−ＭＵＴ８ｉを用いた場合で説明したが、第２の実施形態で説明した３電極タイプのＣ−ＭＵＴの場合にも適用できる。  
図１３は、３電極タイプのＣ−ＭＵＴ４８ａ〜４８ｃに適用した場合の信号判別部６１周辺部の構成を示す。【００５３】
Ｃ−ＭＵＴ４８ａ〜４８ｃに隣接するゲート回路３４ａ〜３４ｃは、送受信信号線１１Ａの上にあり、選択回路６２もゲート回路３４ａ〜３４ｃに接続される。  
このように、送信時に複数の超音波振動子を選択して送信することで、比較的大きな超音波を被検体に放射することができ、超音波を受信する感度を上げられる。  
また、予め選択する超音波振動子をＬＵＴ６３にデータ化して格納しておくことで、送受信間に長いコード（符号）を挿入することが必要なく、例えば１個のパルスを挿入することで済む。そのため、振動子選択を行うためのＬＵＴ用ＣＬＫ７３が存在する期間を短くでき、従って１画面（１フレーム）分の超音波断層画像を得る場合のフレームレートを高めることができる。
その他、第１の実施形態の場合と同様に、送受信信号線１１Ａを兼用しているので、超音波プローブ２内に挿通することが必要となる信号線の本数を削減できる。従って、挿入部の外径を細径化できる等、より広い用途に適用できる効果を有する。【００５４】
（第４の実施形態）
これまでの実施形態では、超音波振動子としてＣ−ＭＵＴの場合で説明した。本発明は、超音波振動子がＣ−ＭＵＴの場合に限定されるものでなく、圧電素子を用いて形成した超音波振動子（以下、圧電振動子という）にも適用できる。  
図１４に示す第４の実施形態の超音波診断装置１Ｄは圧電振動子としての例えばＰＺＴを用いている。  
図１４に示す超音波診断装置１Ｄは、超音波プローブ２Ｄと、観測装置３Ｄとモニタ４とから構成される。なお、本実施形態における超音波プローブ２Ｄと、観測装置３Ｄとは図１に示す場合と同様な構成である。従って、本実施形態においても超音波プローブ２Ｄにおける挿入部５内には、送受信信号線１１Ａとグラウンド端子に接続されるグラウンド線とが挿通される。本実施形態においては、挿入部５内には、以下に説明するように電源線８６Ａが挿通される。【００５５】
超音波プローブ２Ｄは、図７に示す超音波プローブ２ＢにおけるＣ−ＭＵＴ４８ｉの代わりに圧電素子としてのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴと略記）７８ｉが用いられている。【００５６】
超音波振動子アレイ１０Ｄを構成する各ＰＺＴ７８ｉの一方の電極８１ｉは信号線８３ｉを介して信号判別部７９ｉの一端に接続され、信号判別部７９ｉの他端は共通の送受信信号線１１Ａに接続されている。【００５７】
ＰＺＴ８１ｉの他方の電極８２ｉは信号線８４ｉを介してグラウンドに接続されている。  
また、観測装置３Ｄは、図７に示す観測装置３Ｂにおいて、ＤＣバイアスを必要としないので、ＤＣバイアス出力部１２を削除し、電源回路８５を備えた構成となっている。  
つまり、観測装置３Ｄは、送受信信号線１１Ａに、一端が接続される送受信信号線１１Ｂの他端に接続された送信部１４及び受信部１５と、送信部１４及び受信部１５を制御する制御部１８と、操作部１９とを備えている。【００５８】
また、電源回路８５は、観測装置３Ｄ内の電源線８６Ｂが超音波プローブ８６Ａ内の電源線８６Ａの一端に接続され、この電源線８６Ａの他端が接続される信号判別部７９ｉに動作用の電源（電力）を供給する。信号判別部７９ｉは、図９と同様の構成である。但し、信号判別部７９ｉには、電源線８６Ａにより動作用の電源が供給される。  
その他は、図７に示した構成と同様である。本実施形態の動作は、以下のようになる。  
送信信号出力部１６は、送信信号を出力し、この送信信号に対して信号混載部（信号重畳部）１７は選択信号を混載して、送受信信号線１１Ａを介して、信号判別部７９ｉ側に送信する。  
各信号判別部７９ｉは、選択信号により選択されたＰＺＴ７８ｉであるか否かを判別し、選択されたＰＺＴ７８ｉであると判別した場合には、送信信号をＰＺＴ７８ｉに印加する。【００５９】
そして、ＰＺＴ７８ｉから超音波が送信される。送信された超音波は、音響インピーダンスが変化している部位で反射され、送信に用いられたＰＺＴ７８ｉにより受信されて、超音波信号に変換される。  
この超音波信号は、信号判別部７９ｉ、送受信信号線１１Ａ、１１Ｂを経由し、アンプ部２５にて増幅された後、受信信号処理部２６にて画像化され、モニタ４にて表示される。  
信号判別部７９ｉの電源は、電源回路８５から電源線８６Ｂ，８６Ａを経由して供給される。【００６０】
図１５は例えば３個のＰＺＴ７８ａ〜７８ｃと信号判別部７９ａ〜７９ｃの場合での構成例を示す。ＰＺＴ７８ａ〜７８ｃに対して、信号判別部７９ａ〜７９ｃがそれぞれ接続され、これらの信号判別部７９ａ〜７９ｃは、共通の送受信信号線１１Ａに接続されている。  
送受信信号線１１Ａとは別に、信号判別部７９ａ〜７９ｃを動作させるために電源線８６Ａが用意されている。信号判別部７９ｉの構成は、図９に示した３電極タイプの構成の場合と同じで、本実施形態においてはＤＣバイアスの供給を必要としないため、送信信号から選択信号をクリップ回路（図９と同じ符号で示すと５１ｉ）を介して取り出す。  
本実施形態も、第１の実施形態等の場合と同様に、送受信信号線１１Ａを兼用して信号判別部７９ｉにより振動子選択を行うことができる。従って、超音波プローブ２Ｄ内に挿通することが必要となる信号線の本数を削減できる。また、挿入部の外径を細径化できる等、広い用途に適用できる効果を有する。【００６１】
また、図１０、図１１で示したＬＵＴ６３を用いた振動子選択回路方式を、圧電振動子を用いた場合の選択手段として適用することができる。  
上述した全ての実施形態において、振動子選択する手段としてパルスを計数する構成を用いているが、これ以外の手段として、正弦波の周期や数を変化させ、その周期や数を判定しても良い。また、ゲート回路の代わりに、制御信号によりＯＮ／ＯＦＦさせることができる例えば半導体スイッチその他のスイッチを用いても良い。  
なお、上述した各実施形態を部分的に組み合わせて構成される実施形態も本発明に属する。【００６２】
本出願は、２０１０年８月６日に日本国に出願された特願２０１０−１７７８７６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年11月9日(2011.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一態様に係る超音波診断装置は、複数の超音波振動子と、前記複数の超音波振動子に対して超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号又は該選択信号を読み出す読出信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、前記信号判別部に設けられ、前記送受信信号線により前記送受信信号に重畳して伝送される直流バイアス成分を直流カットし、振幅が大きい波形をクリップする直流カット・クリップ回路と、を備え、前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号又は前記読出信号を伝送し、前記直流カット・クリップ回路は、前記送受信信号線に前記送信信号の信号波形前の位置に重畳された前記選択信号又は前記読出信号を分離して抽出する。  
本発明の他の態様に係る超音波診断装置は、複数の超音波振動子と、前記複数の超音波振動子に対して超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、前記信号判別部に設けられた、振幅が大きい前記送信信号の波形をクリップするクリップ回路、前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタ、前記パルスカウンタによりカウントしたパルスの数により、前記駆動対象の超音波振動子を判定する判定部、及び前記判定部の判定による制御信号により開閉して、前記駆動対象の超音波振動子に前記送信信号を印加するゲート回路と、を備え、前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号を伝送する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子と、
前記複数の超音波振動子に対して超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、
前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号又は該選択信号を読み出す読出信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、
前記信号判別部に設けられ、前記送受信信号線により前記送受信信号に重畳して伝送される直流バイアス成分を直流カットし、振幅が大きい波形をクリップする直流カット・クリップ回路と、
を備え、
前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号又は前記読出信号を伝送し、
前記直流カット・クリップ回路は、前記送受信信号線に前記送信信号の信号波形前の位置に重畳された前記選択信号又は前記読出信号を分離して抽出することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記送受信信号線は、前記送信信号と該送信信号の信号波形の前に配置された前記選択信号又は前記読出信号とを重畳して伝送することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記信号判別部は、更に前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタを有し、
前記信号判別部は、前記パルスカウンタによりカウントした前記パルスの数に応じて前記駆動対象の超音波振動子を判別することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記信号判別部は、更に、前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタと、
前記パルスカウンタによりカウントしたパルスの数により、前記駆動対象の超音波振動子を判定する判定部と、
前記駆動対象の超音波振動子に前記送信信号を印加するために開閉するゲート回路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記ゲート回路は、前記判定部の判定による制御信号により、前記送信信号を前記駆動対象の超音波振動子に印加するように閉から開になることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記信号判別部は、前記直流カット・クリップ回路と、
送信及び受信する超音波振動子を選択する前記選択信号を予め格納する選択用ルックアップテーブル部と、
前記選択用ルックアップテーブル部から前記選択信号のデータを読み出す信号を発生する信号発生部とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記選択用ルックアップテーブル部は、前記選択信号として、送信時に選択する超音波振動子と受信時に選択する超音波振動子とを個別に設定可能とする送信用選択信号と受信用選択信号とを格納し、送信時と受信時とで使用する超音波振動子を変更可能にしたことを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記複数の超音波振動子は、静電容量型の超音波振動子を用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記信号判別部は、前記送受信信号線により前記送信信号の信号波形の前に重畳して伝送される前記読出信号により、該読出信号に対応した駆動対象の超音波振動子を選択する選択信号データを格納するデータ格納部を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記複数の超音波振動子と前記信号判別部とは細長の挿入部の先端部に配置され、前記挿入部内を挿通された前記送受信信号線は、コネクタを介して、前記送信信号を生成する送信部と前記複数の超音波振動子により受信した受信信号に対する信号処理を行う受信部とを備えた観測装置に着脱自在に接続されることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記観測装置は、前記送信信号と、該送信信号の信号波形の前に前記選択信号又は前記読出信号とを重畳する信号重畳部を有することを特徴とする請求項１０に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記データ格納部は、前記読出信号を形成する単一のパルスに対応した駆動対象の超音波振動子として単数又は複数の超音波振動子を選択可能にする前記選択信号データを格納することを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記信号判別部は、前記送信信号に重畳して伝送される直流バイアス成分から、前記信号判別部を動作させる所定の電源電圧に変換する電圧変換回路を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
複数の超音波振動子と、
前記複数の超音波振動子に対して超音波の送受信を行う送受信信号を伝送する送受信信号線と、
前記複数の超音波振動子の近傍に設けられ、前記送受信信号を形成する送信信号に同期して送出される駆動対象の超音波振動子を選択するための選択信号を判別し、判別結果により前記駆動対象の超音波振動子を前記送受信信号線に電気的に接続する信号判別部と、
前記信号判別部に設けられた、振幅が大きい前記送信信号の波形をクリップするクリップ回路、前記駆動対象の超音波振動子を選択するための前記選択信号を形成するパルスの数をカウントするパルスカウンタ、前記パルスカウンタによりカウントしたパルスの数により、前記駆動対象の超音波振動子を判定する判定部、及び前記判定部の判定による制御信号により開閉して、前記駆動対象の超音波振動子に前記送信信号を印加するゲート回路と、
を備え、
前記送受信信号線は、前記送受信信号と兼用して前記選択信号を伝送することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１５】
前記複数の超音波振動子は、圧電素子を用いた超音波振動子を用いて構成されることを特徴とする請求項１４に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記複数の超音波振動子は、空洞に対向して配置した２つの電極と、該２つの電極に対向して配置され、前記送受信信号線におけるグラウンド線に接続される第３の電極と、を有する静電容量型の超音波振動子を用いて構成され、前記グラウンド線を除く２本の前記送受信信号線は、分離した前記送受信信号と直流バイアス電圧とを前記２つの電極にそれぞれ伝送することを特徴とする請求項１４に記載の超音波診断装置。
【国際調査報告】
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2012017797.tif 000019
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