(57)【要約】【課題】消費電力を低減することで、小型化が可能とされた超音波診断装置及び超音波プローブを供給する。【解決手段】実施の形態における超音波診断装置は、送信ビームフォーマと、送信回路とを備える。送信ビームフォーマは、送信パルスを生成する。送信回路は、送信ビームフォーマから供給される送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する。そして、送信パルスの生成に必要なクロックの供給は、超音波振動子からのエコー信号を実質的に受信する期間中停止される。【選択図】図３
2018099506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信パルスを生成する送信ビームフォーマと、
前記送信ビームフォーマから供給される前記送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する送信回路と、を備え、
前記送信パルスの生成に必要なクロックの供給を、前記超音波振動子からのエコー信号を実質的に受信する期間中停止することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記送信ビームフォーマは、
前記送信回路に供給する前記送信パルスを生成するパルス生成器と、
前記送信パルスごとに付加される遅延時間を計算する遅延計算器と、
前記遅延計算器及び前記パルス生成器に対して供給するクロックを生成するクロック生成器と、を備え、
前記クロック生成器から前記遅延計算器及び前記パルス生成器に対する前記クロックの供給は、前記超音波振動子からのエコー信号を受信する期間中停止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３】
前記クロックは、前記送信回路のチャネルごとに供給、または、停止されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記クロックは、チャネルを構成する前記パルス生成器、或いは、前記遅延計算器ごとに供給、または、停止されることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記クロックは、被検体に対して行われる検査に合わせて選択される検査モードごとに、選択された前記検査モードにおいて使用されるチャネルに対して供給されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記クロックは、接続された超音波プローブにおいて使用されるチャネルに対して供給されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
送信パルスを生成する送信ビームフォーマと、
前記送信ビームフォーマから供給される前記送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する送信回路と、を備え、
前記送信ビームフォーマは、
前記送信回路に供給する前記送信パルスを生成するパルス生成器と、
前記送信パルスごとに付加される遅延時間を計算する遅延計算器と、
前記パルス生成器及び前記遅延計算器への電源の供給を制御する電源制御回路と、を有し、
前記電源制御回路は、前記超音波振動子からのエコー信号を受信する期間中、前記パルス生成器及び前記遅延計算器に対する前記電源の供給を停止することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
前記電源制御回路は、被検体に対して行われる検査に合わせて選択される検査モードごとに、選択された前記検査モードにおいて使用されるチャネルに対して前記電源の供給を行うことを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記電源制御回路は、接続された超音波プローブにおいて使用されるチャネルに対して前記電源の供給を行うことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
送信パルスを生成する送信ビームフォーマと、
前記送信ビームフォーマから供給される前記送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する送信回路と、を備え、
前記送信パルスの生成に必要なクロックの供給を、前記超音波振動子からのエコー信号を実質的に受信する期間中停止することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１１】
送信パルスを生成する送信ビームフォーマと、
前記送信ビームフォーマから供給される前記送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する送信回路と、を備え、
前記送信ビームフォーマは、
前記送信回路に供給する前記送信パルスを生成するパルス生成器と、
前記送信パルスごとに付加される遅延時間を計算する遅延計算器と、
前記パルス生成器及び前記遅延計算器への電源の供給を制御する電源制御回路と、を有し、
前記電源制御回路は、前記超音波振動子からのエコー信号を実質的に受信する期間中、前記パルス生成器及び前記遅延計算器に対する前記電源の供給を停止することを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野において、超音波診断装置は被検体の内部構造や血流状態などを非侵襲に調べられることから、様々な診断や治療に利用されている。超音波診断装置は、先端に超音波振動子（圧電振動子）を備えた超音波プローブを被検体の体表面に接触させ、体内に超音波を送信する。そして被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生ずる反射波を超音波プローブの振動子で受信する。このようにして得られた受信信号に基づいて超音波画像を生成する。
【０００３】
超音波振動子を駆動するために超音波振動子に対して印加される信号は、送信ビームフォーマで生成される。すなわち、送信ビームフォーマは、超音波振動子から被検体に送信された超音波が、被検体内の所定の焦点で位相が揃うように、各超音波振動子と焦点との距離に応じた遅延時間を計算し、当該遅延を付加した送信パルスを生成する回路である。そのため、送信ビームフォーマでは、その内部に遅延計算器とパルス生成器とを備えており、遅延計算器、或いは、パルス生成器で当該遅延が付加された後、送信パルスの生成がされる。
【０００４】
ここで、超音波プローブが超音波の送信、反射波の受信を行うに当たっては、時分割を行って超音波信号の送信と反射波の受信とを交互に行う。そのため、反射波を受信している時には、送信ビームフォーマは送信パルスの生成を行わず、その働きを止めている。
【０００５】
但し、反射波の受信中であっても、送信ビームフォーマにはクロックが供給されている。すなわち、超音波信号の送信、反射波の受信のいずれを問わず、常に送信ビームフォーマにはクロックが供給されている状態にある。このように常時送信ビームフォーマにクロックが供給されていると、送信ビームフォーマを備える、例えば、超音波診断装置、或いは、超音波プローブにおける消費電力は大きなものとなる。
【０００６】
そのため、超音波診断装置、或いは、超音波プローブにおける消費電力の低減に関しては、様々な方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１２８５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、消費電力を低減することで小型化が可能とされた超音波診断装置及び超音波プローブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施の形態における超音波診断装置は、送信ビームフォーマと、送信回路とを備える。送信ビームフォーマは、送信パルスを生成する。送信回路は、送信ビームフォーマから供給される送信パルスを駆動信号として超音波振動子に供給する。そして、送信パルスの生成に必要なクロックの供給は、超音波振動子からのエコー信号を実質的に受信する期間中停止される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る超音波診断装置及び超音波プローブの構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態に係る送信ビームフォーマの構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の状態を示す波形図。
【図４】第１の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャート。
【図５】第２の実施の形態に係る送信ビームフォーマの構成を示すブロック図。
【図６】第２の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の状態を示す波形図。
【図７】第２の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャート。
【図８】第３の実施の形態に係る送信ビームフォーマの構成を示すブロック図。
【図９】第３の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の状態を示す波形図。
【図１０】第３の実施の形態における送信ビームフォーマに対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャート。
【図１１】第４の実施の形態に係る送信ビームフォーマの構成を示すブロック図。
【図１２】第４の実施の形態に係る送信ビームフォーマの別の構成を示すブロック図。
【図１３】第５の実施の形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［超音波診断装置及び超音波プローブの構成］
図１は、第１の実施の形態における超音波診断装置１及び超音波プローブ２の内部構成を示ブロック図である。なお、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態（第２ないし第４の実施の形態については後述する）では、超音波プローブ２が超音波診断装置１に着脱可能に接続される。
【００１３】
超音波診断装置１は、送信パルスを生成する送信ビームフォーマ１１と、超音波プローブ２内の超音波振動子２１に駆動信号を供給する送信回路１２と、超音波プローブ２からの反射信号の受信を行う受信回路１３と、反射信号を処理する受信ビームフォーマ１４と、超音波画像を生成するスキャンコンバータ１５と、各部を制御する制御回路１６とを内蔵している。
【００１４】
なお、第１の実施の形態における超音波診断装置１の構成については上述した通りであるが、第１の実施の形態を説明するに必要と思われる構成のみを示している。従って、図１に示されていない、例えば、検査者などの操作者により入力操作される入力回路や生成された超音波画像を表示するための表示制御部といった構成をさらに備えていても良い。
【００１５】
送信ビームフォーマ１１は、制御回路１６による制御に基づき送信パルスを生成し、送信回路１２に出力する。後述するように、送信パルスは、送信回路１２から超音波振動子２１に印加される駆動信号である。すなわち、送信ビームフォーマ１１は、超音波振動子２１から被検体に送信された超音波が、被検体内の所定の焦点で位相が揃うように、各超音波振動子２１と焦点との距離に応じた遅延時間を計算し、当該遅延を付加した送信パルス（駆動信号）を生成する。
【００１６】
図２は、第１の実施の形態に係る送信ビームフォーマ１１の構成を示すブロック図である。送信ビームフォーマ１１は、クロック生成器１１１と、遅延計算器１１２と、パルス生成器１１３とを備えている。クロック生成器１１１は、制御回路１６から送信同期信号及び送信クロックを受信して、遅延計算器１１２に対して供給するクロックを生成する。遅延計算器１１２は、送信パルスごとに付加される遅延時間を計算する。パルス生成器１１３は、送信回路１２に供給する送信パルスを生成する。そして、パルス生成器１１３から送信回路１２に供給された送信パルスは、駆動信号として超音波プローブ２の超音波振動子２１に印加される。
【００１７】
なお図２では、クロック生成器１１１は、送信ビームフォーマ１１内に１つ設けられている。また、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３については、これらの組み合わせが超音波振動子２１のチャネルごとに設けられている。チャネルは複数設けられており、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３もまた、送信ビームフォーマ１１内にそれぞれ複数設けられている。但し、図２においては、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３の組み合わせを２組のみ示し、その他の図示は省略している。
【００１８】
図１に戻り、送信回路１２は、送信ビームフォーマ１１にて生成された送信パルスの入力を受け、超音波プローブ２に超音波を発生させるための駆動信号として超音波振動子２１に送信する。なお、送信回路１２の構成としては、例えば、スイッチングパルサやリニアドライバといった構成を採用することができる。
【００１９】
受信回路１３は、超音波プローブ２からの反射信号、すなわちエコー信号を受信する。受信回路１３で受信されたエコー信号は、受信ビームフォーマ１４に入力される。受信ビームフォーマ１４では、エコー信号に対して遅延加算を行い、その遅延加算により取得された信号をスキャンコンバータ１５に出力する。
【００２０】
スキャンコンバータ１５は、受信ビームフォーマ１４から供給された信号を用いて各種のデータを生成する。スキャンコンバータ１５は、いずれも図示しない、例えば、Ｂモード処理回路やドプラモード処理回路、カラードプラモード処理回路などを有している。Ｂモード処理回路は、受信信号の振幅情報の映像化を行い、Ｂモード信号のデータを生成する。ドプラモード処理回路は、受信信号からドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらに、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを施し、血流情報のドプラ信号のデータを生成する。カラードプラモード処理回路は、受信信号に基づいて血流情報の映像化を行い、カラードプラモード信号のデータを生成する。
【００２１】
また、スキャンコンバータ１５は、生成されたデータに基づいてスキャン領域に関する二次元断面やレンダリング画像等の超音波画像やドプラ画像を生成する。例えば、スキャンコンバータ１５は、供給されたデータからスキャン領域に関するボリュームデータを生成する。そしてその生成したボリュームデータからＭＰＲ処理（多断面再構成法）により二次元の超音波画像のデータやボリュームレンダリング画像のデータを生成する。スキャンコンバータ１５は、生成した上記いずれか１以上の超音波画像を図示しない表示回路に出力する。
【００２２】
超音波プローブ２は、被検体の表面にその先端面を接触させた状態で、超音波の送受信を行う。この超音波プローブ２は複数の超音波振動子２１を内蔵しており、それらは先端面に１次元的に配列されている。超音波プローブ２は、各超音波振動子２１により被検体内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、被検体からの反射波をエコー信号として受信する。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャンやドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。
【００２３】
また、超音波プローブ２には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。さらに、超音波振動子２１は１次元配列に限定されず、超音波振動子２１を２次元的に配置することで、ボリュームデータをリアルタイムに取得することができる。３次元立体画像を得る場合は、超音波プローブ２として、３次元走査用のプローブが利用される。３次元走査用のプローブとしては、２次元配列プローブやメカニカル４次元プローブを挙げることができる。
【００２４】
なお、図１においては、超音波プローブ２内に内蔵される超音波振動子２１の全てを示してはおらず、２つの超音波振動子２１の間を破線で結ぶことでこれらの間に設けられている超音波振動子２１の図示を省略している。
【００２５】
［送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れ］
次に、図２及び図３を用いて、送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れを説明する。図３は、第１の実施の形態における送信ビームフォーマ１１に対する送信クロックの供給の状態を示す波形図である。
【００２６】
上述したように、送信ビームフォーマ１１は、超音波振動子２１に印加する送信パルス（駆動信号）を生成する。そのために、まず制御回路１６からクロック生成器１１１に送信同期信号及び送信クロックが入力される。また、制御回路１６からの送信同期信号は、クロック生成器１１１に入力されるだけではなく、各チャネルの遅延計算器１１２にも入力される。
【００２７】
クロック生成器１１１では、超音波プローブ２から被検体に対してその体内に超音波（送信波）を送信する期間になると、送信クロックを各遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に供給する。クロック生成器１１１による遅延計算器１１２に対する送信クロックの供給は、送信ビームフォーマ１１内に設けられている全ての遅延計算器１１２に対して一斉になされる。
【００２８】
遅延計算器１１２では、クロック生成器１１１から送信クロックの供給を受けると、送信パルスごとに付加される遅延時間を算出する。遅延計算器１１２は、算出された遅延時間を含むパルス生成トリガを接続されているパルス生成器１１３に供給する。
【００２９】
パルス生成器１１３では、遅延計算器１１２から受信した遅延時間を加算して送信回路１２に供給する送信パルスを生成する。生成された送信パルスは、上述したように、送信回路１２を介して超音波振動子２１に印加される。
【００３０】
なお、ここでは遅延計算器１１２において算出された遅延時間をパルス生成器１１３で付加することで送信パルスを生成する例を挙げた。但しこの例に限らず、例えば、パルス生成器１１３に供給するパルス生成トリガ自体を遅延させる処理を行っても良い。
【００３１】
超音波プローブ２では、被検体への超音波の送信と反射波の受信とを交互に行う。そのため、超音波を送信する送信期間と反射波を受信する受信期間が交互に設けられる。送信ビームフォーマ１１で生成された送信パルスは、送信期間に超音波振動子２１に印加される。制御回路１６による送信期間から受信期間への切り替えとともに超音波振動子２１への送信パルスの印加も終了する。
【００３２】
そこでパルス生成器１１３では、生成した送信パルスを送信回路１２に送信すると、送信完了の信号をクロック生成器１１１に送信する。図２において、パルス生成器１１３からクロック生成器１１１に向けて伸びる矢印は、パルス生成器１１３からクロック生成器１１１に送信される送信完了の信号を表わしている。クロック生成器１１１では、全てのパルス生成器１１３から送信された送信完了信号を受信すると、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に対する送信クロックの供給を停止する。
【００３３】
図３に示す波形図には、「送信」、「受信」が示された「送受方向」が示されている。この「送受方向」は、超音波プローブ２における超音波の送信、反射波の受信を示す。従って、当該「送受方向」において示されている「送信」、「受信」の長さは、それぞれ「送信期間」、「受信期間」の長さを示している。そしてこの「送受方向」を真ん中に、さらに上下に２つの波形図が示されている。「送受方向」の上には、「送信同期信号」の波形図が、「送受方向」の下には、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に供給される送信クロックの波形図が示されている。
【００３４】
送信同期信号は、上述したように、制御回路１６からクロック生成器１１１及び各遅延計算器１１２に入力される。また送信クロックが制御回路１６からクロック生成器１１１に入力され、さらに遅延計算器１１２に供給される。送信クロックの波形図を見ると、クロック生成器１１１から各遅延計算器１１２へと送信クロックが供給される。ここから送信期間が開始される。
【００３５】
そして超音波の送受方向が変わり、送信期間から受信期間へと切り替わる直前にクロック生成器１１１から各遅延計算器１１２への送信クロックの供給が停止される。その後、再度送信期間が開始されるまでの受信期間中は継続して各遅延計算器１１２への送信クロックの供給が停止される。
【００３６】
すなわち図３の送信クロックの波形に示されるように、送信クロックは受信期間から送信期間へと切り替わるとクロック生成器１１１から各遅延計算器１１２へ供給される。一方、送信クロックは送信期間から受信期間へと切り替わる直前にクロック生成器１１１から各遅延計算器１１２への供給が停止される。
【００３７】
なお、まれではあるが、受信期間に切り替わってから送信クロックが１度２度、遅延計算器１１２に供給されることがないわけではない。但しこのような現象が生じたとしても、その受信期間の長さからして微々たるものにつき、超音波診断装置の動作を損なうとか、本発明の実施の形態における超音波診断装置における消費電力を低減する等の目的が損なわれるまでには至らない。或いは、何らかの事情により受信期間に切り替わってから所定期間だけ送信クロックの供給を続けることがあったとしても、消費電力を抑制する効果を妨げるものではない。以上のような点については、後述する各実施の形態のいずれにおいても同様である。
【００３８】
図１において、クロック生成器１１１から図の左側に向けて１本の矢印が示されているが、これは全ての遅延計算器に対して一斉に送信クロックが供給されるとともに、送信クロックの供給の停止についても全ての遅延計算器に対して一斉に行われることを示している。
【００３９】
図４は、第１の実施の形態における送信ビームフォーマ１１に対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャートである。まず、送信ビームフォーマ１１では、制御回路１６から送信同期信号が入力されたか否か判断する（ＳＴ１）。送信ビームフォーマ１１では、制御回路１６から送信同期信号が入力されるまでは待機となる（ＳＴ１のＮＯ）。
【００４０】
制御回路１６から送信同期信号が入力されると（ＳＴ１のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は送信クロックを全てのチャネルの遅延計算器１１２に対して供給する（ＳＴ２）。遅延計算器１１２では、送信クロックの供給を受けて各送信パルスに加算する遅延時間を算出する（ＳＴ３）。
【００４１】
算出された遅延時間はそれぞれのパルス生成器１１３に供給される。パルス生成器１１３では、遅延時間を加算して送信パルスを生成する（ＳＴ４）。そして、生成された送信パルスは、パルス生成器１１３からそれぞれ対応する送信回路１２に送信される（ＳＴ５）。
【００４２】
パルス生成器１１３では、送信回路１２への送信パルスの送信完了信号をクロック生成器１１１に送信する（ＳＴ６）。クロック生成器１１１では、全てのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきたか否かを判断する（ＳＴ７）。
【００４３】
全てのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきていない場合には（ＳＴ７のＮＯ）、クロック生成器１１１は、全てのパルス生成器１１３から送信完了信号を受信するまで待機する。一方、クロック生成器１１１が全てのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきたと判断した場合には（ＳＴ７のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は、全ての遅延計算器１１２に対する送信クロックの供給を停止する（ＳＴ８）。
【００４４】
このように、全てのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきた時が、超音波プローブ２における送受方向が変更となり、送信期間から受信期間へと切り替わる時に該当する。そして、この送信クロックの遅延計算器１１２への供給の停止は、再度送信同期信号がクロック生成器１１１（送信ビームフォーマ１１）に入力されるまで継続される。
【００４５】
以上説明した通り、これまでのように送信期間、受信期間を問わずなされていたクロック生成器から遅延計算器に対して送信クロックの供給を、本実施の形態においては送信期間中に限って送信クロックの供給を行い、エコー信号の実質的な受信期間中はその供給を停止することとした。このような処理を行うことによって、超音波診断装置における消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波診断装置の小型化が可能である。
【００４６】
（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００４７】
第１の実施の形態においては、クロック生成器１１１は、複数設けられている遅延計算器１１２の全てに対して一斉に送信クロックの供給を行っていた。そのため、送信ビームフォーマ１１全体として、送信期間中に送信クロックの供給を行い、一方で、エコー信号の実質的な受信期間中は、送信クロックの供給を停止するとの処理がなされていた。
【００４８】
第２の実施の形態においては、送信ビームフォーマ１１において、この送信クロックの供給、或いは、送信クロックの停止を、チャネルごとに行うよう制御するものである。従って、クロック生成器１１１は、送信回路１２への送信パルスの供給が完了したチャネルから順次送信クロックの供給を停止するよう処理する。
【００４９】
［送信ビームフォーマの構成］
図５は、第２の実施の形態に係る送信ビームフォーマ１１Ａの構成を示すブロック図である。また、図６は、第２の実施の形態における送信ビームフォーマ１１Ａに対する送信クロックの供給の状態を示す波形図である。
【００５０】
ここで送信ビームフォーマ１１Ａの構成は、第１の実施の形態の場合と第２の実施の形態において異なるところはない。但し、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２への送信クロックの供給の停止は、チャネルごとに行われることになる。そのため、図５においてクロック生成器１１１から遅延計算器１１２へ伸びる、送信クロックの供給を示す矢印は、クロック生成器１１１から各チャネルの各遅延計算器１１２へと個々に示されている。また、チャネルごとに遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３が設けられていることを示すべく、図５においては、これらの機器をチャネルごとに破線で囲んで示している。なお、クロック生成器１１１からパルス生成器１１３に向けて供給されるクロックを示す矢印は図５において省略している。
【００５１】
［送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れ］
第２の実施の形態において、制御回路１６から送信同期信号がクロック生成器１１１及び遅延計算器１１２に入力される点、さらに、制御回路１６からクロック生成器１１１に入力された送信クロックが、遅延計算器１１２に対して供給される点は第１の実施の形態で説明した通りである。また、クロック生成器１１１から各遅延計算器１１２への送信クロックの供給が受信期間中停止されることも同様である。
【００５２】
但し、送信期間から受信期間へと切り替わる時に、一斉にクロック生成器１１１から各遅延計算器１１２への送信クロックの供給が停止されるのではなく、送信期間から受信期間へと切り替わる前であってもチャネルごとに送信クロックの供給の停止が判断される点が、第１の実施の形態と異なる点である。
【００５３】
図６における波形図は、上から「送信同期信号」の波形図、超音波の「送受方向」を示している。「送受方向」の下には、「チャネル０」、「チャネル１」という２つのチャネルにおける、送信ビームフォーマ１１Ａで行われる処理とその処理に対して供給される送信クロックを示す波形とが示されている。
【００５４】
なお、図５に示すように、送信ビームフォーマ１１Ａ内には複数のチャネルごとに遅延計算器とパルス生成器とが設けられているが、図６では、そのうち２つのチャネルのみを抜き出してこれらのチャネルで行われる処理を示している。
【００５５】
「チャネル０」と示されている横には、左から順に、「受信」、「送信遅延」、「パルス生成」、「送信完了待ち」、及び「受信」と示されている。このうち、「受信」と示されているのは、「送受方向」における受信期間のことである。一方その他の「送信遅延」、「パルス生成」、「送信完了待ち」は、送信期間中に送信ビームフォーマ１１Ａ内で行われる処理を示している。さらに、これらの下には、送信クロックの波形が示されている。
【００５６】
すなわち、「送信遅延」は、遅延計算器１１２において行われる処理であり、「パルス生成」はパルス生成器１１３において行われる処理である。送信パルスがパルス生成器１１３から送信回路１２に送信されると、パルス生成器１１３はクロック生成器１１１に対して送信完了の信号を送信する。従って、パルス生成が完了して送信期間から受信期間に切り替わるまでの間がクロック生成器１１１における「送信完了待ち」ということになる。
【００５７】
「チャネル１」も「チャネル０」と同じように示されているが、送信期間中に行われる各処理に係る時間が異なっている。すなわち、チャネル１における「送信遅延」の処理は、チャネル０における「送信遅延」の処理よりも長い時間掛っている。その結果、チャネル１における「送信完了待ち」の時間はチャネル０における「送信完了待ち」の処理に比べて短くなっている。
【００５８】
クロック生成器１１１から遅延計算器１１２への送信クロックの供給は、パルス生成器１１３から送信完了の信号が送られてくるまで行われる。そのため、チャネル０に対してもチャネル１に対しても、図６の送信クロックの波形に示されているように、遅延計算器１１２の処理が終わり、パルス生成器１１３におけるパルス生成がなされ、送信回路１２への送信パルスの送信が完了するまではクロック生成器１１１から遅延計算器１１２とパルス生成器１１３に対して送信クロックが供給される。
【００５９】
但し、パルス生成器１１３において生成される送信パルスにおいて、加算される遅延時間は、チャネルごとに異なる。この点が、上述したように図６における、チャネル０とチャネル１における「送信遅延」の長さの違いに現われている。すなわち、クロック生成器１１１から各遅延計算器１１２に対して送信クロックが供給される時間は異なることになる。
【００６０】
このように、チャネルごとに送信クロックが供給される時間は異なるということは、パルス生成器１１３からクロック生成器１１１に対する、送信回路１２への送信パルスの送信完了信号の送信時間もチャネルごとに異なることになる。そのため、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に対する送信クロックの供給の停止もチャネルごとに異なる。
【００６１】
図７は、第２の実施の形態における送信ビームフォーマ１１Ａに対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャートである。ここで以下に説明するステップＳＴ６までは、第１の実施の形態において説明した流れと同じである。
【００６２】
すなわち、送信ビームフォーマ１１Ａでは、制御回路１６から送信同期信号が入力されたか否か判断する（ＳＴ２１）。送信ビームフォーマ１１Ａでは、制御回路１６から送信同期信号が入力されるまでは待機となる（ＳＴ２１のＮＯ）。
【００６３】
制御回路１６から送信同期信号が入力されると（ＳＴ２１のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は送信クロックを全てのチャネルの遅延計算器１１２に対して供給する（ＳＴ２２）。遅延計算器１１２では、送信クロックの供給を受けて各送信パルスに加算する遅延時間を算出する（ＳＴ２３）。
【００６４】
算出された遅延時間はそれぞれのパルス生成器１１３に供給される。パルス生成器１１３では、遅延時間を加算して送信パルスを生成する（ＳＴ２４）。そして、生成された送信パルスは、パルス生成器１１３から送信回路１２に向けて送信される（ＳＴ２５）。パルス生成器１１３では、送信回路１２への送信パルスの送信完了信号をクロック生成器１１１に送信する（ＳＴ２６）。
【００６５】
クロック生成器１１１では、送信パルスの送信完了信号を送信したパルス生成器１１３を備えるチャネルに対する送信クロックの供給を停止する（ＳＴ２７）。上述した通り、送信完了信号は、チャネルごとに時間差をもってクロック生成器１１１に送信される。従って、クロック生成器１１１では送信完了の信号を受信したチャネルから順に送信クロックの供給を停止する。
【００６６】
そして、クロック生成器１１１では、全てのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきたか否かを判断する（ＳＴ２８）。
【００６７】
全てのパルス生成器１１３から送信完了の信号が送信されてきている場合には（ＳＴ２８のＹＥＳ）、クロック生成器１１１から全ての遅延計算器１１２への送信クロックの供給が停止される。そして、この送信クロックの遅延計算器１１２への供給の停止は、再度送信同期信号がクロック生成器１１１（送信ビームフォーマ１１Ａ）に入力されるまで継続される。一方、全てのパルス生成器１１３から送信完了の信号が送信されてきていないと判断された場合には（ＳＴ２８のＮＯ）、各チャネルのパルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてくるまで待機となる。
【００６８】
以上説明した通り、これまでのように送信期間、受信期間を問わずなされていたクロック生成器から遅延計算器に対して送信クロックの供給を、本実施の形態においては送信期間中に限って送信クロックの供給を行い、エコー信号の実質的な受信期間中はその供給を停止することとした。このような処理を行うことによって、超音波診断装置における消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波診断装置の小型化が可能である。
【００６９】
さらに、クロック生成器１１１からの遅延計算器１１２への送信クロックの供給をチャネルごとに制御することで、チャネルによっては送信期間中であっても送信クロックの供給を停止することが可能となる。このような処理を行うことによって、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
【００７０】
なお、例えば、ＣＷモード等、検査モードによっては超音波プローブにおいて使用しないチャネルが存在する場合がある。この場合には、当該チャネルに対する送信クロックの供給を行わず、当該検査モードが選択されている間は送信期間中であっても送信クロックの供給を停止させることができる。
【００７１】
また、超音波プローブによっては、超音波振動子の数が少ない場合には、送信を行わないチャネルが存在する場合がある。このような未使用のチャネルがある場合には、当該チャネルに対する送信クロックの供給を行わず、送信期間中であっても送信クロックの供給を停止させることができる。
【００７２】
（第３の実施の形態）
次に本発明における第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態において、上述の第１、第２の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００７３】
第２の実施の形態においては、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に対する送信クロックの供給、停止をチャネルごとに制御していた。これに対して、第３の実施の形態においては、遅延計算器１１２ごと、パルス生成器１１３ごとにクロック生成器１１１からの送信クロックの供給、停止を制御する。
【００７４】
［送信ビームフォーマの構成］
図８は、第３の実施の形態に係る送信ビームフォーマ１１Ｂの構成を示すブロック図である。送信ビームフォーマ１１Ｂでは、これまでの送信ビームフォーマ１１の内部構成に加えて、遅延計算器１１２とパルス生成器１１３との間を接続する信号線から分岐してクロック生成器１１１と接続される信号線が設けられている。そして、当該信号線を介して遅延計算器１１２からクロック生成器１１１に対して送信される信号が矢印で示されている。
【００７５】
さらに、クロック生成器１１１とパルス生成器１１３とをつなぐ信号線も設けられている。当該信号線を介してクロック生成器１１１からパルス生成器１１３に対して送信される信号が矢印で示されている。
【００７６】
遅延計算器１１２からパルス生成器１１３に対しては、パルス生成器１１３において送信パルスが生成される際に加算される遅延時間を含むパルス生成トリガが送信される。そして、第３の実施の形態においては、遅延計算器１１２から送信されるパルス生成トリガはクロック生成器１１１にも入力される。また、クロック生成器１１１からパルス生成器１１３に向けて、パルス生成クロックが送信される。
【００７７】
［送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れ］
次に、図８及び図９を用いて、送信ビームフォーマ１１Ｂにおける動作及び信号の流れを説明する。図９は、第３の実施の形態における送信ビームフォーマ１１Ｂに対する送信クロックの供給の状態を示す波形図である。
【００７８】
図９においては、上から「送信同期信号」の波形、超音波の「送受方向」が示されている。これらは、例えば、第１、或いは、第２の実施の形態における説明で用いた波形図（図３、図６）と同様である。さらにその下には、大きく分けて「チャネル０」と「チャネル１」の波形図が示されている。
【００７９】
例えば「チャネル０」に示されている波形図を例に挙げると、まず、「チャネル０」と示されている横には、左から順に、「受信」、「送信遅延」、「パルス生成」、「送信完了待ち」、及び「受信」と示されている。このうち、「受信」と示されているのは、「送受方向」における受信期間のことである。一方その他の「送信遅延」、「パルス生成」、「送信完了待ち」は、送信期間中に送信ビームフォーマ１１Ｂ内で行われる処理を示している。
【００８０】
さらに、これらの下には、クロック生成器１１１から供給される送信クロックの波形が示されているが、これまでの実施の形態とは異なり、「遅延計算クロック」と「パルス生成クロック」とに分けて示されている。「遅延計算クロック」は、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に対して供給される送信クロックである。また、「パルス生成クロック」は、クロック生成器１１１からパルス生成器１１３に対して供給される送信クロックである。
【００８１】
ここで、送信ビームフォーマ１１Ｂにおいて、超音波振動子２１に印加する送信パルス（駆動信号）を生成する際の各信号の流れは次の通りである。まず制御回路１６からクロック生成器１１１に送信同期信号及び送信クロックが入力される。また、制御回路１６からの送信同期信号は、クロック生成器１１１に入力されるだけではなく、各チャネルの遅延計算器１１２にも入力される。
【００８２】
クロック生成器１１１では、送信期間になると、遅延計算クロックを各遅延計算器１１２に供給する。クロック生成器１１１による遅延計算器１１２に対する遅延計算クロックの供給は、送信ビームフォーマ１１Ｂ内に設けられている全ての遅延計算器１１２に対して一斉に行われる。
【００８３】
遅延計算器１１２では、クロック生成器１１１から遅延計算クロックの供給を受けると、送信パルスごとに付加される遅延時間を算出する。遅延計算器１１２は、算出された遅延時間を含むパルス生成トリガを接続されているパルス生成器１１３に供給する。
【００８４】
ここで上述した通り、遅延計算器１１２からパルス生成器１１３に対して送信されるパルス生成トリガは、クロック生成器１１１に対しても送信される。クロック生成器１１１では、当該パルス生成トリガを受信すると、まず、遅延計算器１１２に対して、遅延計算クロックの供給を停止する。
【００８５】
この流れが図９に示す波形図に示されている。すなわち、チャネル０を例に挙げると、受信期間から送信期間に切り替わると、クロック生成器１１１から遅延計算器１１２に対して遅延計算クロックが供給される。遅延計算器１１２において送信パルスに加算される遅延時間を算出する間（「送信遅延」の間）は、クロック生成器１１１から継続して遅延計算器１１２に対して遅延計算クロックが供給される。そして、パルス生成トリガが遅延計算器１１２からパルス生成器１１３及びクロック生成器１１１に対して送信される。
【００８６】
遅延計算器１１２からパルス生成トリガを受信したクロック生成器１１１では、遅延計算器１１２に対する遅延計算クロックの供給を停止する。この点について、図９における「遅延計算クロック」の波形をみると「送信遅延」の間のみ示されており、次のパルス生成器１１３における「パルス生成」処理の部分においては示されていない。
【００８７】
さらに、クロック生成器１１１では、パルス生成トリガを受信すると、パルス生成器１１３に対してパルス生成クロックを供給する。パルス生成器１１３では、遅延計算器１１２から送信される遅延されたパルス送信トリガとクロック生成器１１１から供給されるパルス生成クロックとを用いて、送信パルスの生成を行う。図９においては、クロック生成器１１１からパルス生成器１１３に対してパルス生成クロックが供給されることで、「パルス生成」の処理が開始されることが示されている。
【００８８】
パルス生成器１１３で生成された送信パルスは、上述したように、送信回路１２を介して超音波振動子２１に印加される。
【００８９】
パルス生成器１１３では、生成した送信パルスを送信回路１２に送信すると、送信完了の信号をクロック生成器１１１に送信する。図８において、パルス生成器１１３からクロック生成器１１１に向けて伸びる矢印は、パルス生成器１１３からクロック生成器１１１に送信される送信完了の信号を表わしている。クロック生成器１１１では、パルス生成器１１３から送信された送信完了信号を受信すると、送信完了信号を送信してきたパルス生成器１１３に対するパルス生成クロックの供給を停止する。
【００９０】
この点に関して、図９の波形図においては、次のように示されている。すなわち、パルス生成クロックを示す波形は「パルス生成」処理中にのみ示されており、パルス生成器１１３においてパルス生成処理が完了し、送信完了信号がクロック生成器１１１に送信されて「送信完了待ち」に移行すると、パルス生成クロックを示す波形は示されていない。
【００９１】
図１０は、第３の実施の形態における送信ビームフォーマ１１Ｂに対する送信クロックの供給の流れを示すフローチャートである。
【００９２】
送信ビームフォーマ１１Ｂでは、制御回路１６から送信同期信号が入力されたか否か判断する（ＳＴ３１）。送信ビームフォーマ１１Ｂでは、制御回路１６から送信同期信号が入力されるまでは待機となる（ＳＴ３１のＮＯ）。
【００９３】
制御回路１６から送信同期信号が入力されると（ＳＴ３１のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は遅延計算クロックを全ての遅延計算器１１２に対して供給する（ＳＴ３２）。遅延計算器１１２では、遅延計算クロックの供給を受けて各送信パルスに加算する遅延時間を算出する（ＳＴ３３）。
【００９４】
算出された遅延時間はパルス生成トリガとともにそれぞれのパルス生成器１１３に供給される。また、パルス生成トリガはクロック生成器１１１に対しても供給される。クロック生成器１１１では、遅延計算器１１２からパルス生成トリガを受信したか否かを判断する（ＳＴ３４）。
【００９５】
遅延計算器１１２からパルス生成トリガを受信していない場合には（ＳＴ３４のＮＯ）、遅延計算器１１２においてまだ送信遅延の処理が行われていることになるため、クロック生成器１１１では、そのまま待機となる。一方、クロック生成器１１１が遅延計算器１１２からパルス生成トリガを受信した場合には（ＳＴ３４のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は、当該パルス生成トリガを送信した遅延計算器１１２に対する遅延計算クロックの供給を停止する（ＳＴ３５）。
【００９６】
併せて、クロック生成器１１１は、パルス生成トリガを送信した遅延計算器１１２から当該パルス生成トリガを受信したパルス生成器１１３に対して、パルス生成クロックを供給する（ＳＴ３６）。パルス生成器１１３では、クロック生成器１１１からパルス生成クロックの供給、及び、遅延計算器１１２からの遅延されたパルス生成トリガの供給を受けて、送信パルスを生成する（ＳＴ３７）。
【００９７】
そして、生成された送信パルスは、パルス生成器１１３から送信回路１２に向けて送信される（ＳＴ３８）。パルス生成器１１３では、併せて送信回路１２への送信パルスの送信完了信号をクロック生成器１１１に送信する。
【００９８】
クロック生成器１１１では、パルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきたか否かを判断する（ＳＴ３９）。パルス生成器１１３から送信完了信号が送信されてきていない場合には（ＳＴ３９のＮＯ）、パルス生成器１１３においてパルス生成の処理が行われていることから、クロック生成器１１１ではこのまま待機となる。
【００９９】
一方、パルス生成器１１３から送信完了信号を受信した場合には（ＳＴ３９のＹＥＳ）、クロック生成器１１１は、送信パルスの送信完了信号を送信したパルス生成器１１３に対するパルス生成クロックの供給を停止する（ＳＴ４０）。遅延計算器１１２における遅延時間の算出に掛かる時間はいずれの遅延計算器１１２においても同じであるが、付加する遅延時間は各々異なるため、遅延計算器１１２から遅延されたパルス生成トリガがパルス生成器１１３に対して送信されるタイミングが異なる。そのため、送信完了信号はパルス生成器１１３ごとに時間差をもってクロック生成器１１１に送信される。従って、クロック生成器１１１では送信完了の信号を受信したパルス生成器１１３から順にパルス生成クロックの供給を停止する。
【０１００】
以上説明した通り、これまでのように送信期間、受信期間を問わずなされていたクロック生成器から遅延計算器に対して送信クロックの供給を、本実施の形態においては送信期間中に限って送信クロックの供給を行い、エコー信号の実質的な受信期間中はその供給を停止することとした。このような処理を行うことによって、超音波診断装置における消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波診断装置の小型化が可能である。
【０１０１】
また、送信パルスの生成における送信クロックの供給を、各チャネルの遅延計算器ごと、及び、パルス生成器ごとに行い、各チャネルの遅延計算器に対する遅延計算クロックの供給の停止、或いは、パルス生成器に対するパルス生成クロックの供給の停止をそれぞれ独立して制御することとした。このような処理を行うことによって、送信期間中であっても遅延計算器及びパルス生成器へのクロックの供給を停止することが可能となるため、さらなる消費電力の低減を図ることができる。
【０１０２】
（第４の実施の形態）
次に本発明における第４の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態において、上述の第１ないし第３の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【０１０３】
これまでの第１ないし第３の実施の形態では、送信ビームフォーマ内の遅延計算器、或いは、パルス生成器に対するクロックの供給を適宜停止することによって、消費電力の低減を図っていた。第４の実施の形態では、クロックの供給の停止ではなく、遅延計算器やパルス生成器に対して供給される電源の遮断を行うことによって消費電力の低減を図るものである。
【０１０４】
［送信ビームフォーマ１１Ｃの構成］
図１１は、第４の実施の形態に係る送信ビームフォーマ１１Ｃの構成を示すブロック図である。制御回路１６と送信ビームフォーマ１１Ｃとが接続されていること、また、送信ビームフォーマ１１Ｃには、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３が設けられていることは、これまでの実施の形態と同様である。
【０１０５】
送信ビームフォーマ１１Ｃには、さらに、ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４及び常時ＯＮ電源１１５が設けられている。ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４は、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に電源を供給する。一方、常時ＯＮ電源１１５は、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３を除く、送信ビームフォーマ１１Ｃを構成する各機器に対して電源を供給する。さらに、電源制御回路１１６も設けられており、電源制御回路１１６により、ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４のＯＮ、ＯＦＦが制御される。
【０１０６】
［送信ビームフォーマ１１Ｃにおける動作及び信号の流れ］
制御回路１６は、送信ビームフォーマ１１Ｃに対して送信同期信号を送信する。送信ビームフォーマ１１Ｃでは、当該送信同期信号の入力をもって送信回路１２に送信する送信パルスの生成を行う。送信パルスの生成に当たっては、上述したように、遅延計算器１１２が遅延時間を算出し、パルス生成器１１３が当該遅延時間を加算して送信パルスを生成する。
【０１０７】
また制御回路１６からは、電源制御回路１１６に対して、送受識別信号が送信される。送受識別信号は、超音波プローブ２から被検体に対して超音波が送信されているのか、或いは、超音波が送信された結果の反射波を受信しているのかを識別する信号である。
【０１０８】
図１１に示す送信ビームフォーマ１１Ｃの構成では、電源制御回路１１６が制御回路１６から受信する送受識別信号を基に、ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４のＯＮ、或いは、ＯＦＦを制御する。
【０１０９】
すなわち、送信期間中は、制御回路１６から送信される送受識別信号は「送信」を示している。そこで、電源制御回路１１６では、受信した送受識別信号が「送信」であると判断して、ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４がＯＮとなるように制御する。電源制御回路１１６によるこのような制御により、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３には電源が供給されるので、送信パルスが生成される。
【０１１０】
一方、超音波が被検体に送信された後、反射波を受信する受信期間中は、制御回路１６から送信される送受識別信号は「受信」を示している。そこで、電源制御回路１１６では、受信した送受識別信号が「受信」であると判断して、ＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４がＯＦＦとなるように制御する。電源制御回路１１６によるこのような制御により、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に対する電源の供給が停止される。
【０１１１】
このように電源制御回路１１６が、反射波の受信期間中のＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４をＯＦＦとするように制御する。これによって、本実施の形態においては、送信期間中は遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に対して適切に電源が供給される一方、エコー信号の実質的な受信期間中は、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３への電源の供給が遮断される。従って、超音波診断装置における消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波診断装置の小型化が可能である。
【０１１２】
次に、第４の実施の形態における変形例を説明する。上述したＯＮ／ＯＦＦ制御電源１１４は、送信ビームフォーマ１１Ｃに設けられている全ての遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に対して電源を供給する。一方、以下に説明する変形例では、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３への電源の供給は、チャネルごとに設けられるチャネル電源１１７によって行われる。
【０１１３】
［送信ビームフォーマ１１Ｄの内部構成］
図１２は、第４の実施の形態に係る送信ビームフォーマ１１Ｃの別の内部構成を示すブロック図である。当該変形例における送信ビームフォーマ１１Ｄは、基本的な構成は送信ビームフォーマ１１Ｃと同様であるが、チャネルごとにチャネル電源１１７が設けられている点で異なる。チャネル電源１１７は、チャネルごとに設けられている遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に対してのみ電源を供給する。そのため、チャネルごとに、すなわち、チャネルを構成する遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３ごとに電源の供給、遮断を行うことができる。
【０１１４】
［送信ビームフォーマ１１Ｄにおける動作及び信号の流れ］
当該変形例において、電源制御回路１１６は、制御回路１６から、送受識別信号の他、チャネル使用情報を受信する。当該チャネル使用情報は、送信期間中に使用されているチャネルに関する情報である。
【０１１５】
送信期間中に制御回路１６からチャネル使用情報を受信した電源制御回路１１６は、チャネル使用情報を用いて、チャネルごとに使用されているか否か、すなわち、被検体に対して超音波を送信しているチャネルであるか否かを判断する。
【０１１６】
その結果、使用されているチャネルに対しては、当該チャネルにおけるチャネル電源１１７をＯＮとする制御を行う。一方、使用されていないチャネル、或いは、送信回路１２への送信パルスの送信が完了したチャネルにおけるチャネル電源１１７に対しては、ＯＦＦとなるように制御を行う。
【０１１７】
このように、電源制御回路１１６がチャネル使用情報を用いて使用されているチャネル、使用されていないチャネルを判断し、それぞれのチャネル電源１１７に対するＯＮ、或いは、ＯＦＦの制御を行う。これによって、チャネルごとに、送信期間中は遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３に対して適切に電源が供給される一方、エコー信号の実質的な受信期間中は、遅延計算器１１２及びパルス生成器１１３への電源の供給が遮断される。従って、超音波診断装置における消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波診断装置の小型化が可能である。
【０１１８】
（第５の実施の形態）
次に本発明における第５の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態において、上述の第１ないし第４の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【０１１９】
これまで説明してきた各実施の形態においては、超音波診断装置を例に挙げた。第５の実施の形態においては、本発明の実施の形態における送信ビームフォーマを超音波プローブＰに搭載した例を挙げて説明する。
【０１２０】
［超音波プローブの構成］
図１３は、第５の実施の形態における超音波プローブＰの構成を示すブロック図である。第５の実施の形態では、上述したように送信ビームフォーマが超音波プローブＰの内部に設けられる。なお、当該超音波プローブＰは超音波診断装置に着脱可能に接続される。
【０１２１】
超音波プローブＰは、送信パルスを生成する送信ビームフォーマ３１と、超音波振動子３２に駆動信号を供給する送信回路３３と、超音波プローブＰからの反射信号の受信を行う受信回路３４と、反射信号を処理する受信ビームフォーマ３５と、各部を制御する制御回路３６とを内蔵している。
【０１２２】
なお、第５の実施の形態における超音波プローブＰの内部構成については上述した通りであるが、第５の実施の形態を説明するのに必要と思われる構成を示している。従って、図５に示されていない構成をさらに備えていても良い。
【０１２３】
送信ビームフォーマ３１は、制御回路３６による制御に基づき、送信回路３３から超音波振動子３２に送信、印加される駆動信号である、送信パルスを生成する。すなわち、送信ビームフォーマ３１は、超音波振動子３２から被検体に送信された超音波が、被検体内の所定の焦点で位相が揃うように、各超音波振動子３２と焦点との距離に応じた遅延時間を計算し、当該遅延を付加した送信パルス（駆動信号）を生成する。
【０１２４】
送信ビームフォーマ３１は、クロック生成器３１１と、遅延計算器３１２と、パルス生成器３１３とを備えている。クロック生成器３１１は、制御回路３６から送信同期信号及び送信クロックを受信して、遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３に対して供給するクロックを生成する。遅延計算器３１２は、送信パルスごとに付加される遅延時間を計算する。パルス生成器３１３は、送信回路３３に供給する送信パルスを生成する。そして、パルス生成器３１３から送信回路３３に供給された送信パルスは、駆動信号として超音波振動子３２に印加される。
【０１２５】
なおここでは、クロック生成器３１１は、送信ビームフォーマ３１内に１つ設けられている。また、遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３については、これらの組み合わせがチャネルごとに設けられている。チャネルは複数形成されており、遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３もまた、送信ビームフォーマ３１内にそれぞれ複数設けられている。但し、図１３においては、遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３の組み合わせを２組のみ示し、その他の図示は省略している。
【０１２６】
超音波プローブＰは、被検体の表面にその先端面を接触させた状態で、超音波の送受信を行う。この超音波プローブＰは複数の超音波振動子３２を内蔵しており、それらは先端面に１次元的に配列されている。超音波プローブＰは、各超音波振動子３２により被検体内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、被検体からの反射波をエコー信号として受信する。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャンやドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。
【０１２７】
また、超音波プローブＰには、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。さらに、超音波振動子２１は１次元配列に限定されず、超音波振動子３２を２次元的に配置することで、ボリュームデータをリアルタイムに取得することができる。３次元立体画像を得る場合は、超音波プローブＰとして、３次元走査用のプローブが利用される。３次元走査用のプローブとしては、２次元アレイプローブやメカニカル４次元プローブを挙げることができる。
【０１２８】
なお、図１３においては、超音波プローブＰに内蔵される超音波振動子３２の全てを示してはおらず、２つの超音波振動子３２の間を破線で結ぶことでこれらの間に設けられている超音波振動子３２の図示を省略している。
【０１２９】
送信回路３３は、送信ビームフォーマ３１にて生成された送信パルスの入力を受け、駆動信号として超音波振動子３２に送信する。なお、送信回路１２の構成としては、例えば、スイッチングパルサやリニアドライバといった構成を採用することができる。
【０１３０】
受信回路３４は、超音波振動子３２からの反射信号、すなわちエコー信号を受信する。受信回路３４で受信されたエコー信号は、受信ビームフォーマ３５に入力される。受信ビームフォーマ３５では、エコー信号に対して遅延加算を行い、その遅延加算により取得された信号を、超音波プローブＰが接続される超音波診断装置に設けられているスキャンコンバータに出力する。
【０１３１】
［送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れ］
次に、送信ビームフォーマにおける動作及び信号の流れを説明する。上述したように、送信ビームフォーマ３１は、超音波振動子３２に印加する送信パルス（駆動信号）を生成する。そのために、まず制御回路３６からクロック生成器３１１に送信同期信号及び送信クロックが入力される。また、制御回路３６からの送信同期信号は、クロック生成器３１１に入力されるだけではなく、各チャネルの遅延計算器３１２にも入力される。
【０１３２】
クロック生成器３１１では、超音波プローブＰから被検体に対してその体内に超音波（送信波）を送信する期間になると、送信クロックを各遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３に供給する。クロック生成器３１１による遅延計算器３１２に対する送信クロックの供給は、送信ビームフォーマ３１内に設けられている全ての遅延計算器３１２に対して一斉になされる。
【０１３３】
遅延計算器３１２では、クロック生成器３１１から送信クロックの供給を受けると、送信パルスごとに付加される遅延時間を算出する。遅延計算器３１２は、算出された遅延時間を含むパルス生成トリガを、接続されているパルス生成器３１３に供給する。
【０１３４】
パルス生成器３１３では、遅延計算器３１２から受信した遅延時間を加算して送信回路３３に供給する送信パルスを生成する。生成された送信パルスは、上述したように、送信回路３３を介して超音波振動子３２に印加される。
【０１３５】
超音波プローブＰでは、被検体への超音波の送信と反射波の受信とを交互に行う。そのため、超音波を送信する送信期間と反射波を受信する受信期間が交互に設けられる。送信ビームフォーマ３１で生成された送信パルスが超音波振動子３２に印加されるのは送信期間のことであり、送信期間から受信期間への切り替えとともに超音波振動子３２への送信パルスの印加も終了する。
【０１３６】
そこでパルス生成器３１３では、生成した送信パルスを送信回路３３に送信すると、送信完了の信号をクロック生成器３１１に送信する。図１３において、パルス生成器３１３からクロック生成器３１１に向けて伸びる矢印は、パルス生成器３１３からクロック生成器３１１に送信される送信完了の信号を表わしている。クロック生成器３１１では、全てのパルス生成器３１３から送信された送信完了信号を受信すると、クロック生成器３１１から遅延計算器３１２及びパルス生成器３１３に対する送信クロックの供給を停止する。
【０１３７】
図１３において、クロック生成器３１１から図の左側に向けて１本の矢印が示されているが、これは全ての遅延計算器及びパルス生成器に対して一斉に送信クロックが供給されるとともに、送信クロックの供給の停止についても全ての遅延計算器及びパルス生成器に対して一斉に行われることを示している。
【０１３８】
以上説明した通り、これまでのように送信期間、受信期間を問わずなされていたクロック生成器から遅延計算器に対して送信クロックの供給を、本実施の形態においては、送信期間中送信クロックの供給を行い、エコー信号の実質的な受信期間中はその供給を停止することとした。このような処理を行うことによって、超音波プローブにおける消費電力を低減することができる。そのため、構成機器の小型化、チャネルの集積化、電源電圧変動によるノイズ低減といった種々の効果が得られ、結果として超音波プローブの小型化が可能である。
【０１３９】
なお、ここで受信期間中は遅延計算器に送信クロックの供給を停止することで消費電力の低減を図る送信ビームフォーマを超音波プローブに搭載した例を説明した（第１の実施の形態）。この超音波プローブに搭載される送信ビームフォーマは、例えば、チャネルごとに送信クロックの供給、停止を制御するもの（第２の実施の形態）、遅延計算器、パルス生成器ごとに供給されるクロックの供給、停止を制御するもの（第３の実施の形態）、或いは、クロックではなく、電源の供給、遮断を制御することで消費電力の低減を図る送信ビームフォーマ（第４の実施の形態）であっても良い。
【０１４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【０１４１】
例えば、上述した各実施の形態では、各種クロックの供給、或いは、停止をクロック生成器が行っていた。また、送信ビームフォーマ内における電源の供給の制御は、電源制御回路によって行っていた。但し、これらの制御を、例えば、制御回路が行うこととしても良い。
【０１４２】
また、送信ビームフォーマ内における各種クロックの供給、停止、或いは、電源の供給、遮断のついては実施の形態を分けて説明してきたが、各種クロックの供給、停止、及び、電源の供給、遮断を組み合わせることもできる。これにより、なお一層の消費電力の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【０１４３】
１      超音波診断装置
２      超音波プローブ
１１〜１１Ｄ    送信ビームフォーマ
１１１  クロック生成器
１１２  遅延計算器
１１３  パルス生成器
１１４  ＯＮ／ＯＦＦ制御電源
１１５  常時ＯＮ電源
１１６  電源制御回路
１２    送信回路
１３    受信回路
１４    受信ビームフォーマ
１５    スキャンコンバータ
１６    制御回路
３１    送信ビームフォーマ
３１１  クロック生成器
３１２  遅延計算器
３１３  パルス生成器
３２    超音波振動子
３３    送信回路
３４    受信回路
３５    受信ビームフォーマ
３６    制御回路
【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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