(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ制御回路部と、
前記プローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイと
を備えた超音波プローブであって、
前記サブアレイは、超音波振動子と前記超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、
前記素子回路ユニットは、前記超音波振動子を駆動する駆動信号を出力する送波回路サブユニットを有し、
前記送波回路サブユニットは、前記超音波振動子を駆動する前記駆動信号の出力タイミングを制御する制御信号を増幅する増幅回路部と、
前記制御信号のデジタル値に変換された信号を遅延させる遅延回路部と、
前記制御信号のデジタル値に変換された信号の立ち上がりから前記遅延回路部の出力信号の立ち上がりまでの間、および前記制御信号のデジタル値に変換された信号の立ち下がりから前記遅延回路部の出力信号の立ち下がりまでの間を、それぞれ判定して、ハイ状態の信号を出力する判定回路部と、を備え、
前記増幅回路部の入力は、前記遅延回路部の入力及び前記判定回路部の入力と接続され、
前記遅延回路部の出力は、前記判定回路部の入力に接続され、
前記判定回路部の出力は、前記増幅回路部に接続している
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の超音波プローブであって、前記送波回路サブユニットは、前記増幅回路部にバイアス電流を印加するバイアス電流印加部を更に備え、前記送波回路サブユニットから前記超音波振動子に前記駆動信号として連続波を出力するときとパルス波を出力するときとで前記バイアス電流印加部により前記増幅回路部に印加するバイアス電流を切替えることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２記載の超音波プローブであって、前記判定回路部の出力は、前記増幅回路部の入力信号と前記遅延回路部の出力の値に応じて制御され、前記判定回路部の出力により、前記増幅回路部がオフすることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３記載の超音波プローブであって、前記増幅回路部に並列に配置され、前記増幅回路部の入力と出力の間に直列に接続されたスイッチを更に備え、前記素子回路ユニットから前記超音波振動子に連続波を送信する信号を受けて前記スイッチをオープンにすることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項５】
プローブ制御回路部と、
前記プローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイと
を備えた超音波プローブであって、
前記サブアレイは超音波振動子と前記超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、
前記素子回路ユニットは、前記超音波振動子を駆動する駆動信号の出力タイミングを制御する信号を増幅する増幅回路部と、前記増幅回路部にバイアス電流を印加するバイアス電流印加部とを有し、
前記プローブ制御回路部で前記超音波振動子を駆動する駆動信号をパルス信号と連続波信号との間で切替えたときに、前記バイアス電流印加部は前記増幅回路部に印加するバイアス電流を切替える
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項６】
請求項５記載の超音波プローブであって、前記バイアス電流印加部は、前記超音波振動子を駆動する信号としてパルス信号を印加するときに前記増幅回路部に印加するバイアス電流値を、前記超音波振動子を駆動する信号として連続波信号を印加するときに前記増幅回路部に印加するバイアス電流値よりも小さく設定することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項７】
請求項５記載の超音波プローブであって、前記素子回路ユニットは、前記増幅回路部のオン・オフを制御する制御回路部を有し、
前記制御回路部は、前記プローブ制御回路部からの前記超音波振動子を駆動する駆動信号が連続波信号の時に前記増幅回路部から前記超音波振動子へ出力する信号のオンとオフとを制御することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】
請求項５記載の超音波プローブであって、前記増幅回路部に並列に配置され、前記増幅回路部の入力側と出力側の間にスイッチが接続されていることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項９】
請求項５記載の超音波プローブであって、前記プローブ制御回路部に接続する温度センサを更に備え、前記プローブ制御回路部は前記温度センサで検出した前記超音波プローブの内部の温度情報に基づいて前記バイアス電流印加部から前記増幅回路部に印加するバイアス電流を制御することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１０】
本体インターフェース部と制御回路部と入力部とモニタとを備えた装置本体と、
プローブ制御回路部と、前記プローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイとを備えて前記装置本体と接続する超音波プローブと
を備えた超音波診断装置であって、
前記超音波プローブのサブアレイは、超音波振動子と前記超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、
前記素子回路ユニットは、前記超音波振動子を駆動する駆動信号を出力する送波回路サブユニットを有し、
前記送波回路サブユニットは、
前記超音波振動子を駆動する前記駆動信号の出力タイミングを制御する制御信号を増幅する増幅回路部と、
前記制御信号のデジタル値に変換された信号を遅延させる遅延回路部と、
前記制御信号のデジタル値に変換された信号の立ち上がりから前記遅延回路部の出力信号の立ち上がりまでの間、および前記制御信号のデジタル値に変換された信号の立ち下がりから前記遅延回路部の出力信号の立ち下がりまでの間を、それぞれ判定して、ハイ状態の信号を出力する判定回路部と、を備え、
前記増幅回路部の入力は、前記遅延回路部の入力及び前記判定回路部の入力と接続され、
前記遅延回路部の出力は、前記判定回路部の入力に接続され、
前記判定回路部の出力は、前記増幅回路部に接続している
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の超音波診断装置であって、前記送波回路サブユニットは、前記増幅回路部にバイアス電流を印加するバイアス電流印加部を更に備え、前記素子回路サブユニットから前記超音波振動子に前記駆動信号として連続波を出力するときとパルス波を出力するときとで前記バイアス電流印加部により前記増幅回路部に印加するバイアス電流を切替えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の超音波診断装置であって、入出力手段を更に備え、前記増幅回路部に印加するバイアス電流を切替えることを、前記入出力手段に表示された条件の中から選択して設定することにより行うことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１３】
請求項１０記載の超音波診断装置であって、超音波診断を行う時間を設定する入力手段と、前記入力手段で設定した超音波診断を行う時間に対応する参照画像を表示する参照画像表示手段とを更に備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブ及びそれを用いた超音波診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等とともに、生体内を容易かつリアルタイムに観察することができる装置として広く利用されている。さらに、近年においては、従来の画像診断から、穿刺観察、造影剤観察などの治療支援への活用によりその用途を拡大しており、かかる背景からも、超音波診断装置では、従来にも増した高画質化が求められている。また、超音波診断装置では、断層像を撮像するためにパルス波を送信するモードや、血流を測定するＣＷ（Continuous  Wave：連続波）波を送信するモードがある。
【０００３】
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、超音波診断装置用の送信回路として、リニア増幅回路を用いて、入力波形に従って所定の増幅度で増幅された任意の波形を送信する技術が記載されている。また、パルス波とＣＷ波とで増幅回路の利得を切替える技術が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、パルス波とＣＷ波用に別々の回路を設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５２９３０号公報
【特許文献２】米国特許第６０２８４８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、超音波診断装置では、高画質化が求められている。そのため、超音波を発する超音波プローブ内に多量の振動子と振動子を駆動するＩＣを設けて、振動子数を増やすことで高画質化が可能だが消費電力も増大している。加えて、ＣＷ波を送信する際には、増幅回路に流れるバイアス電流を増やして雑音を低減し、高画質化を図ると、消費電力がさらに増大する結果となる。消費電力が増加すると超音波プローブが発熱し、放熱するために診断の中断が必要となる可能性がある。この結果として、患者やユーザの負担が増加する問題がある。
【０００７】
特許文献１では、増幅回路をパルス波とＣＷ波を送信するモードで共用している。送信する区間である送信期間以外の電流を抑えることができるが、送信期間はバイアス電流が流れ回路が動作するために、さらなる消費電力の削減が困難であるという問題がある。
【０００８】
特許文献２では、パルス波とＣＷ波で別々の回路を設け、それぞれの消費電力を低減することはできるが、特許文献１に比べて回路面積が増える問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、高画質化と低消費電力化と省面積化を両立させた超音波プローブ及びそれを用いた超音波診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。
【００１１】
上記課題を解決すべく、増幅回路と遅延回路と判定回路とを備え、増幅回路の入力は、遅延回路の入力と、判定回路の入力に接続され、判定回路は増幅回路の入力信号と遅延回路で遅延された信号の値を検出し、増幅回路の入力信号の立上りと立下がりをトリガとし、遅延回路で遅延させた期間だけ、増幅回路のパワーをオンする。
【００１２】
また、他の解決手段では、本発明に係る超音波診断装置は、増幅回路と遅延回路と判定回路とスイッチとを備え、
前記増幅回路の入力と出力の間に前記スイッチが直列に接続され、前記増幅回路の入力は、前記遅延回路の入力と、判定回路の入力に接続され、前記遅延回路の出力は、前記判定回路の入力に接続される。
【００１３】
すなわち、上記した課題を解決するために、本発明では、プローブ制御回路部と、このプローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイとを備えた超音波プローブにおいて、サブアレイは、超音波振動子とこの超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、この素子回路ユニットは、超音波振動子を駆動する駆動信号を出力する送波回路サブユニットを有し、この送波回路サブユニットは増幅回路部と遅延回路部と判定回路部とを備え、増幅回路部の入力は遅延回路部の入力及び判定回路部の入力と接続され、遅延回路部の出力は判定回路部の入力に接続され、判定回路部の出力は増幅回路部に接続するように構成した。
【００１４】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、プローブ制御回路部と、このプローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイとを備えた超音波プローブにおいて、サブアレイは超音波振動子とこの超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、この素子回路ユニットは、増幅回路部と制御回路部と増幅回路部にバイアス電流を印加するバイアス電流印加部とを有し、プローブ制御回路部で超音波振動子を駆動する駆動信号をパルス信号と連続波信号との間で切替えたときに、バイアス電流印加部は増幅回路部に印加するバイアス電流を切替えるように構成した。
【００１５】
更に、上記した課題を解決するために、本発明では、本体インターフェース部と制御回路部と入力部とモニタとを備えた装置本体と、プローブ制御回路部と、このプローブ制御回路部と接続する複数のサブアレイとを備えて装置本体と接続する超音波プローブとを備えた超音波診断装置において、超音波プローブのサブアレイは、超音波振動子と超音波振動子に接続する素子回路ユニットとを複数備え、この素子回路ユニットは、超音波振動子を駆動する駆動信号を出力する送波回路サブユニットを有し、送波回路サブユニットは、増幅回路部と遅延回路部と判定回路部とを備え、増幅回路部の入力は、遅延回路部の入力及び判定回路部の入力と接続され、遅延回路部の出力は、判定回路部の入力に接続され、判定回路部の出力は、増幅回路部に接続するように構成した。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、超音波プローブ及びそれを用いた超音波診断装置において高画質化と低消費電力化と省面積化を鼎立させることができ、患者やユーザの負担を軽減することができる。
【００１７】
上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波診断装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る超音波診断装置の素子回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１に係る超音波診断装置の送波回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】送信信号に含まれる雑音(位相雑音)とバイアス電流との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例１に係る超音波診断装置のパワー制御回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例１に係る超音波診断装置の送波回路の動作タイミングの一例を示したタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係る超音波診断装置の送波回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例２に係る超音波診断装置のパワー制御回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例２に係る超音波診断装置の送波回路の動作タイミングの一例を示したタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施例３に係る超音波診断装置の送波回路の概略の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る超音波診断装置の送波回路の動作タイミングの一例を示したタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施例４に係る超音波診断装置の設定モードとバイアス電流値の関係を示した図である。
【図１３】本発明の実施例５に係る超音波診断装置の診断時間とバイアス電流値と参照画像の関係を示した図である。
【図１４】本発明の実施例５に係る超音波診断装置の診断時間を設定するモニタ画面の一例である。
【図１５】本発明の実施例６に係る超音波診断装置の概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、超音波診断装置の超音波プローブの送波回路において比較的大きな面積を占める増幅回路を、断層像を撮像するためにパルス波を送信するモードと、血流を測定するＣＷ波を送信するモードとで共有することを可能にして、パルス波を送信するモードとＣＷ波を送信するモードとで別の増幅回路を用いる場合と比べて占有する面積を小さくする省面積化を図ったものである。
【００２０】
また、本発明は、断層像を撮像するためにパルス波を送信するモードと、血流を測定するＣＷ波を送信するモードとで増幅回路に印加するバイアス電流を切替えることで振動子を急速充放電できるようにして低雑音信号を出力できるようにしたものである。
【００２１】
さらに、本発明は、振動子の充放電時間を制御することにより、バイアス電流を印加する時間を規制して、低消費電力の実現を図ったものである。
【００２２】
以下では、本発明の増幅回路を、超音波診断装置の超音波プローブの送波回路に適用した例について説明する。
【００２３】
以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【００２４】
以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、重複する説明は省略する。同様な機能を有する複数の部分がある場合、識別のために同一符号にハイフンおよび数字を付する場合がある。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る超音波診断装置１０００の構成を示した図である。図１に示すように、本実施例に係る超音波診断装置１０００は、本体装置１０と、超音波プローブ２１とを有している。
【００２６】
本体装置１０は、本体ＩＦ（ＩＦ：InterFace）１１、本体制御回路１２、モニタ１３、入力手段１４とを有する。本体ＩＦ１１は、超音波プローブ２１との間で超音波プローブにより超音波を送受信するための信号を通信する。
【００２７】
本体制御回路１２は、例えば、当該超音波診断装置１０００の全体の制御を行うＣＰＵ（Central Processor Unit）１２１と、ＣＰＵ１２１が実行するプログラム等を記憶したＨＤＤ（Hard Disk Drive）や処理するデータを一時記憶するＲＡＭなどの記憶装置１２２と、図示していない外部装置と通信するための通信ＩＦ（ＩＦ：InterFace）装置１２３と、超音波プローブ２１からの信号を画像処理する画像処理回路１２４と、超音波プローブ２１を制御するために超音波プローブ２１との間で制御信号を通信する通信部１２５を有している。
【００２８】
モニタ１３は、液晶ディスプレイ装置等の出力装置である。入力手段１４は、ボタンやキーボードやマウス、タッチパネル等の入力装置である。
【００２９】
また、本体装置１０は図示していないが、電源回路を有し、本体装置１０と超音波プローブ２１の各部に電源を供給する。
【００３０】
本体装置１０は、例えば、底面に取り付けられたキャスタ（図示せず）等により、床面上を自在に移動可能な構造となっている。他にも、タブレット端末の形態や、据え置き型として超音波プローブ２１とは高速の通信ケーブルや無線で繋がっていても良い。
【００３１】
超音波プローブ２１は、サブアレイ２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…）、プローブＩＦ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…）、プローブ制御回路２６とを有する。プローブＩＦ２５は、超音波プローブ２１に複数あり、複数のサブアレイ２２と接続され、本体装置１０の本体ＩＦ１１と超音波プローブ２１により超音波を送受信するための信号を通信する。プローブＩＦ２５は、例えば、本体ＩＦ１１間との通信ケーブルを通しても電圧波形が歪まないようなバッファ回路などを含む。プローブ制御回路２６は、本体装置１０の本体制御回路１２からの制御信号に基づき、超音波プローブ２１の各部を制御する。
【００３２】
サブアレイ２２ａは、複数の１素子回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…と加算回路２４を有する。１素子回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…は超音波を送受信する。加算回路２４は、サブアレイ２２ａが含む各１素子回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…により受信した超音波信号を加算し、プローブＩＦ２５ａへ出力する。サブアレイ２２ｂ，２２ｃ…についても同様である。
【００３３】
図２に１素子回路２３のブロック図の一例を示す。図1に示した1素子回路２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…は何れも同じ回路構成を有しているので、図２においてはそれらを代表して1素子回路２３として表示している。１素子回路２３は、素子回路部３０と振動子４１とが対になっており、素子回路部３０は、受信回路（Ｒｘ）３１、遅延制御回路（Ｄｅｌａｙ  Ｃｏｎｔ．）３２、送波回路（Ｔｘ）３３を備えて構成されている。
【００３４】
遅延制御回路３２は、プローブ制御回路２６を介し、本体装置１０の本体制御回路１２からの制御信号に応じて送波回路３３から出力される振動子４１を駆動する駆動信号の出力タイミングを制御する。例えば、遅延制御回路３２は、複数のサブアレイ２２に含まれる複数の振動子４１から出力される、複数の超音波のフォーカルポイント（超音波信号が強くなるポイント）を走査するように、送波回路３３が出力する駆動信号の出力タイミングを制御する。また、遅延制御回路３２は、例えば、複数のサブアレイ２２に含まれる複数の振動子４１が受信する複数の反射波から、ターゲットの適切な画像が得られるよう、受信回路３１の受信信号を遅延し、加算回路２４で加算するタイミングを制御する。
【００３５】
従って、本体装置１０の画像処理回路１２５は、１素子回路２３にて送受信した信号を画像として表示できるように信号処理を行なうことで、ターゲットの超音波画像をモニタ１３に表示することができる。
【００３６】
送波回路３３は、遅延制御回路３２から出力される信号を増幅して、振動子４１を駆動する駆動信号を出力する。
【００３７】
受信回路３１は、振動子４１によって受信された信号を増幅して、遅延制御回路３２に出力する。
【００３８】
１素子回路２３に含まれる振動子４１は、１Ｄ（Dimension）あるいは２Ｄアレイ状に配置され、送波回路３３や受信回路３１とはインターポーザなどを介して接続される構成でも良いし、半導体プロセス上で作成して、送波回路３３や受信回路３１と同一チップ上に実装される構成でも良い。
【００３９】
振動子４１は、高画質化の要求に応じて小型化され、その数が増加している。それに伴い、１素子回路２３の数は、例えば、約１万個に達する。そのため、１素子回路２３のサイズおよび消費電力の低減を図ることが重要となる。
【００４０】
図３は、図２の送波回路３３のブロック図の一例である。図３に示すように、送波回路３３は、増幅回路１００と、抵抗Ｒ１：１１１，抵抗Ｒ２：１１２と、パワー制御回路２００を有する。
【００４１】
増幅回路１００の非反転入力端子１０１は、信号線ｉｎｐ：１２１と接続されている。信号線ｉｎｐ：１２１は入力端子１４０を介して遅延制御回路３２と接続され、また、分岐して信号線ｉｎｐ：１２３を介してパワー制御回路２００に接続されている。従って、増幅回路１００の非反転入力端子１０１には、遅延制御回路３２から出力される信号が入力端子１４０を介して入力される。遅延制御回路３２から出力される信号は、例えば、正弦波や方形波である。
【００４２】
増幅回路１００の反転入力端子１０２は、信号線１２２と接続されている。信号線１２２は、抵抗Ｒ１：１１１を介して定電圧源：１２０と接続されている。従って、増幅回路１００の反転入力端子１０２には、定電圧源：１２０から出力される一定の定電圧（コモンモード電圧Ｖｃｏｍ）が抵抗Ｒ１：１１１を介して入力される。
【００４３】
定電圧源１２０は、例えば、電源から、抵抗分圧によりコモンモード電圧Ｖｃｏｍを生成することができ、プローブＩＦ２５やプローブ制御回路２６から供給しても良い。あるいは、コモンモード電圧Ｖｃｏｍは、グランド電圧（０Ｖ）であってもよいし、本体装置１０から供給してもよい。増幅回路１００は、遅延制御回路３２から出力され信号線１２１を介して入力される信号を増幅して、出力端子１３０から出力する。
【００４４】
増幅回路１００の出力端子１３０からの出力は、振動子４１と接続されている。増幅回路１００は、遅延制御回路３２から出力される信号を入力端子１４０から信号線１２１を介して入力して増幅し、駆動信号として、出力端子１３０から振動子４１に出力する。
【００４５】
コモンモード電圧Ｖｃｏｍを出力する定電圧源１２０と、増幅回路１００の反転入力端子１０２との間には、抵抗Ｒ１：１１１が接続されている。増幅回路１００の反転入力端子１０２と、増幅回路１００の出力との間には、抵抗Ｒ２：１１２が接続されている。これにより、送波回路３３のＤＣ（Direct Current）利得は、送波回路３３全体が非反転増幅回路を構成しているので、増幅回路１００の利得が「Ｒ２／Ｒ１」の比より十分大きいとすれば、「１＋Ｒ２／Ｒ１」となる。
【００４６】
増幅回路１００は、信号線１１３を介して送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と接続され、更に、信号線１１４を介してＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２と接続されている。更に、信号線１１３を介して送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と信号線１１４を介してＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２とは、バイアス電流回路１５０に入力される。バイアス電流回路１５０からの出力は、信号線１１５を介して増幅回路１００に入力される。
【００４７】
入力端子１４２から入力されて信号線１１３で送信される送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１は、プローブ制御回路２６を介し、本体装置１０のＣＰＵ１２１からの制御に応じて、振動子４１から超音波を出力する送信時にＨｉｇｈ状態を出力する。即ち、入力端子１４２から入力される送信オン信号ｔｘｏｎは素子回路部３０が送信状態(振動子４１から超音波を出力可能な状態)であることを示す信号である。
【００４８】
一方、入力端子１４１から入力されて信号線１１４で送信されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２は、プローブ制御回路２６を介し、本体装置１０のＣＰＵ１２１からの制御に応じて、振動子４１からＣＷ信号を送受信する時にＨｉｇｈ状態を出力する。即ち、入力端子１４１から入力されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２は１素子回路２３がＣＷ状態を示す信号である。
【００４９】
増幅回路１００は、入力端子１４２から入力されて信号線１１３で送信される送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１がＬｏｗ状態なら、パワーオフし、出力端子１３０から振動子４１に出力される信号ｏｕｔ：６０６のレベルはコモンモード電圧Ｖｃｏｍのレベルになる。
【００５０】
また、入力端子１４１から入力されて信号線１１４で送信されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２の状態に応じて、バイアス電流回路１５０により増幅回路１００のパワーがオンの状態における増幅回路１００に印加するバイアス電流値を変える。例えば、入力端子１４１から入力されたＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＨｉｇｈ状態ならバイアス電流回路１５０から出力され信号線１１５を介して増幅回路１００に印加されるバイアス電流はｉｂｃｗ：６０７２の値に設定し(図６参照)、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＬｏｗ状態ならバイアス電流：６０７をｉｂｂｗ：６０７１の値に設定する(図６参照)。
【００５１】
１素子回路２３がＣＷ状態における血流計測では、血球からの反射波である受信信号と同時に、骨などから反射された大振幅の送信信号による反射波も同時に受信される問題がある。血球からの反射波に対し、骨からの反射波は非常に大きく、その反射波に含まれる送信信号に起因する雑音もまた大きい。雑音は周波数特性を持ち位相雑音として、血球からの反射波の周波数帯と重なる。このため、振動子４１に対してＣＷ波を送信する血流計測では、送信信号に含まれる雑音を低減することが、高画質化するために重要である。
【００５２】
一方、送信信号に含まれる雑音(位相雑音)とバイアス電流との間には、図４に示すような関係があり、バイアス電流が増加すると位相雑音が減少する。従って、位相雑音はバイアス電流回路１５０から出力されて増幅回路１００に印加されるバイアス電流を増やすことによって改善することが可能である。従って、バイアス電流回路１５０によるバイアス電流の設定値はｉｂｃｗ＞ｉｂｂｗとして(図６参照)、端子１４１から入力されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＨｉｇｈ状態のＣＷ状態におけるバイアス電流をパルス波を送信するモードより大きくすることで、血流計測において連続波を送信する際の高画質化を行なう。
【００５３】
パワー制御回路２００の出力ｄｅｃｏｕｔ：６０５は、信号線：１１６で増幅回路１００と接続される。入力端子１４２から入力された送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と入力端子１４１から入力されたＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が両者ともＨｉｇｈ状態の場合、増幅回路１００のパワーのオン・オフ制御は信号線１１６を伝わるパワー制御回路２００の出力ｄｅｃｏｕｔ：６０５の値に従う。
【００５４】
増幅回路１００は、端子１４２から入力される送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と端子１４１から入力されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が両者ともＨｉｇｈ状態以外では、パワー制御回路２００から信号線１１６を介して出力される信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５の値を無視してパワーのオン・オフが制御される。
【００５５】
パワー制御回路２００は、信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の値の立上りから一定の時間、信号線１１６を介して出力される信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５により増幅回路１００にＨｉｇｈ状態を出力し、信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の値の立下りから一定の時間、信号線１１６を介して出力される信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５により増幅回路１００にＨｉｇｈ状態を出力する。前記、一定の時間以外は信号線ｄｅｃｏｕｔ：１１６により増幅回路１００にＬｏｗ状態を出力する。
【００５６】
従って、増幅回路１００は、端子１４２から入力される送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と端子１４１から入力されるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が両者ともＨｉｇｈ状態では、信号線ｉｎｐ：１２１を流れる信号の立上りおよび立下りの一定時間の間、パワーがオンとなり、前記一定時間以外はパワーがオフとなるため、パワーをオフしている期間の間、増幅回路１００の電力消費を落とすことができる。
【００５７】
図５は、パワー制御回路２００のブロック図の一例である。パワー制御回路２００は、バッファ回路Ｇ１：２０１、Ｇ２：２０３、遅延回路２１０、判定回路２２０を含む。
【００５８】
パワー制御回路２００の入力は、信号線１２１から分岐した信号線１２３がバッファ回路Ｇ１：２０１と接続される。バッファ回路Ｇ１：２０１の出力は、遅延回路２１０を経由するルートと、信号線２０２を経由するルートの２つのルートで判定回路２２０に接続される。
【００５９】
遅延回路２１０は、抵抗Ｒ１０：２１１と容量Ｃ１０：２１２で構成される。抵抗Ｒ１０：２１１と容量Ｃ１０：２１２は直列に接続され、抵抗Ｒ１０：２１１の一端はバッファ回路Ｇ１：２０１の出力と接続され、もう一端はバッファ回路Ｇ２：２０３と容量Ｃ１０：２１２の一端に接続される。容量Ｃ１０：２１２のもう一端は、グランドに接続される。容量Ｃ１０：２１２のもう一端の接続先は、グランド以外でも、電源でもコモンモードＶｃｍでも良いし、低インピーダンスで定電圧が供給されるノードなら良い。
【００６０】
バッファ回路Ｇ２：２０３の出力は信号線２０４と接続される。信号線２０２と信号線２０４はそれぞれ判定回路２２０内のＥＸＯＲ回路Ｇ３：２２１に接続される。ＥＸＯＲ回路Ｇ３：２２１の出力は、パワー制御回路２００の出力として、信号線１１６に接続され、増幅回路１００に繋がっている。
【００６１】
バッファ回路Ｇ１：２０１は信号線１２１から分岐された信号線１２３を介して端子１４０から入力された遅延制御回路３２からの出力信号を高インピーダンスで受け、電源・グランドレベルまで増幅することでデジタル値に変換する。高インピーダンス入力のため、遅延制御回路３２のドライブ能力は少なくて済み、低消費電力化に繋がる。バッファ回路Ｇ１：２０１でデジタル値に変換された遅延制御回路３２の出力信号は信号線２０２と同じ信号として遅延回路２１０に入力される。遅延回路２１０は抵抗Ｒ１０：２１１と容量Ｃ１０：２１２の時定数によって、容量の充放電電圧が決まる。すなわち、充放電にかかる時定数に基づいて、出力信号が遅延する。その遅延した出力信号をバッファ回路Ｇ２：２０３によってデジタル値に変換する。
【００６２】
デジタル値に変換されて信号線２０２で送信される信号ｉｎｐｄ：６０４と、その遅延信号である信号線２０４で送信される信号ｄｅｃｉｎは、判定回路２２０内のＥＸＯＲ回路Ｇ３：２２１によって、信号線２０２で送信される信号ｉｎｐｄ：６０４の立上りから、信号線２０４で送信される信号ｄｅｃｉｎの立上りまでの間、Ｈｉｇｈ状態を出力し、信号線２０２で送信される信号ｉｎｐｄ：６０４の立下がりから、信号線２０４で送信される信号ｄｅｃｉｎの立下りまでの間、Ｈｉｇｈ状態を出力する。
【００６３】
図６に本実施例の超音波診断装置の送信時における送波回路３３とパワー制御回路２００の動作のタイミングチャートを示す。以下、図６を用いて、パルス波を送信して断層像を撮像するＢモードと、ＣＷ波を送信して血流計測を行なうＣＷモードの動作について説明する。
【００６４】
Ｔ１は断層像を撮像するＢモード送信期間、Ｔ２はＢモード受信期間および、次の送信までのブランク期間、Ｔ３はＣＷモード期間である。
【００６５】
Ｂモード送信期間Ｔ１では、送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１がＨｉｇｈ状態となり、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２はＬｏｗ状態となる。送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１がＨｉｇｈのため、Ｂモード時のバイアス電流回路１５０で発生させたバイアス電流６０７が電流値ｉｂｂｗ６０７１として増幅回路１００に流れ、増幅回路１００がオンする。遅延制御回路３２から入力されて信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３は、増幅回路１００により線形増幅され、出力端子１３０から出力され、振動子４１を駆動する。
【００６６】
信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３のレベルが変化する期間Ｔ１０において、パワー制御回路２００の信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄが、遅延制御回路３２から入力されて信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３に対して遅延して、デジタル変換される。
【００６７】
信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の立上りと立下りから、信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄ：６０４の立上りと立ち下がりの間の一定期間だけ、信号線１１６を流れる信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５の値がＨｉｇｈ状態となる。しかし、信号線１１４を流れるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＬｏｗ状態のため、信号線１１６を流れる信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５の値によって、増幅回路１００のパワーオン・オフが制御されることはなく、線形増幅が可能となる。
【００６８】
Ｂモード受信期間および、次の送信までのブランク期間Ｔ２では、送信しないため送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１はＬｏｗ状態となり、増幅回路１００はバイアス電流６０７が流れずオフとなる。
【００６９】
ＣＷモード期間Ｔ３では、ＣＷモードのためＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＨｉｇｈ状態になるとともに、送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１がＨｉｇｈ状態となる。増幅回路１００に流れるバイアス電流はＣＷモードの設定であるｉｂｃｗ：６０７２に設定される。
【００７０】
パワー制御回路２００により、遅延制御回路３２から端子１４０を介して入力される信号線１２３を流れる信号ｉｎｐ：６０３の立上りで制御回路２００から出力されて信号線１１６を介して増幅器１００に入力される出力ｄｅｃｏｕｔ：６０５がＨｉｇｈ状態となり、増幅回路１００がオンし、増幅回路１００の出力端子１３０からの出力ｏｕｔ：６０６の波形が立上る。その後、パワー制御回路２００の信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄ：６０４が、遅延制御回路３２から入力された信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３に対して、遅延して、デジタル変換される。
【００７１】
信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３が遅延したデジタル信号である信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄ：６０４が立上るまでの一定期間Ｔ４が経過した後、制御回路２００の出力ｄｅｃｏｕｔ：６０５がＬｏｗ状態となり、増幅回路１００がオフとなる。
【００７２】
次に、パワー制御回路２００により、遅延制御回路３２から入力される信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の立下りで制御回路２００の出力ｄｅｃｏｕｔ：６０５がＨｉｇｈ状態となり、増幅回路１００がオンし、増幅回路１００の出力ｏｕｔ：１３０の波形が立下がる。信号線１２３を流れる信号ｉｎｐ：６０３が遅延したデジタル信号である信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄ：６０４が立下がるまでの一定期間Ｔ５が経過した後、制御回路２００の出力１１６から出力される信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５がＬｏｗ状態となり、増幅回路１００がオフとなる。
【００７３】
従って、増幅回路１００は遅延制御回路３２から入力される信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の立上りから一定期間Ｔ４の間オンとなり、立下りから一定期間Ｔ５の間オンとなり、それ以外の期間はオフとなるため、増幅回路１００の消費電力を削減することが可能となる。
【００７４】
血流計測での高画質化のためバイアス電流回路１５０から増幅回路１００に印加するバイアス電流６０７の電流値ｉｂｃｗ６０７２をパルス波計測のモードの場合の電流値ｉｂｂｗ：６０７１より大きくすると、消費電力が増大するが、ＣＷ波の立下りと立上りからの一定期間のみしか、増幅回路１００がオンしないため、消費電力削減につながり、高画質化と低消費電力化の両立を行なうことができる。
【００７５】
また、パワー制御回路２００は、低耐圧の素子で構成することができるため、面積は増幅回路１００に比べて非常に小さく、パルス波とＣＷ波を送信する両モードで増幅回路１００を共用することができるため、各モードに対応して別々に増幅回路を備える場合と比べて省面積化することができる。
【実施例２】
【００７６】
本発明の実施例１では、図６におけるパルス波を送信するＢモードの送信期間Ｔ１中の期間Ｔ１０において、パワー制御回路２００の出力側の信号線１１６を流れる信号ｄｅｃｏｕｔ：６０５が、遅延制御回路３２の出力である信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３の値に応じて変化していた。即ち、この間、パワー制御回路２００は動作しており、電力を消費する。本実施例２では、パルス波を送信するＢモードでの消費電力を低減することを目的とする。
【００７７】
図７に実施例２における、送波回路３３−１のブロック図の一例を示す。図３で説明した実施例1における走波回路３３と異なるのは、パワー制御回路３００に端子１４２から送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１とＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が入力され、パワー制御回路３００の構成が実施例1で説明したパワー制御回路２００と異なる点である。
【００７８】
図８に、実施例２におけるパワー制御回路３００のブロック図の一例を示す。図５で説明したパワー制御回路２００と異なる点は、信号線３０１と信号線３０２が入力として接続されたアンド回路Ｇ１０：３１０が追加され、実施例1のバッファ回路Ｇ１：２０１が実施例２ではアンド回路Ｇ１１：３１１になり、アンド回路Ｇ１１：３１１の一方の入力が、アンド回路Ｇ１０：３１０の出力に接続されている点である。
【００７９】
即ち、遅延制御回路３２からの出力である信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０３は、アンド回路Ｇ１０：３１０とＧ１１：３１１により、端子１４２から入力して信号線３０１を流れる送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と端子１４１から入力して信号線３０２を流れるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が共に(同時に)Ｈｉｇｈ状態のときのみデジタル値のＨｉｇｈ状態に変換され、遅延回路２１０と判定回路２２０に入力される。その他の状態では、デジタル値のＬｏｗ状態に変換され、アンド回路Ｇ１１：３１１の出力である信号線２０２の信号ｉｎｐｄ：６１４はＬｏｗ状態に保たれる。従って、送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１とＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２が共に(同時に)Ｈｉｇｈ状態以外では、パワー制御回路３００は動作せず、Ｂモードで低消費電力化できる。
【００８０】
図９に、実施例２の超音波診断装置の送信時における送波回路３３−１とパワー制御回路３００の動作のタイミングチャートを示す。以下、図９を用いて、パルス波を送信し、断層像を撮像するＢモードとＣＷ波を送信し血流計測を行なうＣＷモードの動作について説明する。
【００８１】
期間Ｔ３以外では、信号線３０１を流れる送信オン信号ｔｘｏｎ：６０１と信号線３０２を流れるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２の両者ともＨｉｇｈ状態ではないため、パワー制御回路３００の入力のＡＮＤ回路Ｇ１１：３１１は、信号線１２３を流れる信号ｉｎｐ：６０３の値によらず、Ｌｏｗ状態の信号ｉｎｐｄ：６１４を信号線２０２に出力する。従って、判定回路２２０内のＥＸＯＲ回路Ｇ３：２２１から出力されて信号線１１６−１を流れる信号ｄｅｃｏｕｔ：６１５の値もＬｏｗ状態に保たれ、パワー制御回路３００の遅延回路２１０と判定回路２２０は動作せず、低消費電力化が可能となる。
【００８２】
増幅回路１００の出力端子１３０からの出力ｏｕｔ：６１６、及びバイアス電流回路１５０から増幅回路１００に印加するバイアス電流６１７は、実施例１で説明した出力ｏｕｔ：６０６及びバイアス電流６０７と同じであるので、説明を省略する。
【００８３】
本実施例においても、実施例１の場合と同様に、増幅回路１００の消費電力を削減することが可能となり、高画質化と低消費電力化の両立を行なうことができる。また、パルス波とＣＷ波を送信する両モードで増幅回路１００を共用することができるため、各モードに対応して別々に増幅回路を備える場合と比べて省面積化することができる。
【実施例３】
【００８４】
本発明の第１および第２の実施例では、ＣＷモードにおいてパワーをオフしている期間中に送信振幅が低下することで、超音波信号が歪むため、画像が劣化する懸念がある。例えば、実施例1の図６において、期間Ｔ４と期間Ｔ５の間の送信振幅を考える。
【００８５】
信号線１２１を流れる信号ｉｎｐ：６０１は定電圧源１２０から出力されるコモンモード電圧Ｖｃｏｍに対して大きく、Ｈｉｇｈ状態の振幅を振動子４１に出力する必要がある。しかしながら、増幅回路１００はオフなので、増幅回路１００の出力はオープン状態となり電流が流れない状態となる。従って、振動子４１に充電された電荷は抵抗Ｒ２：１１２とＲ１：１１１を介し、定電圧源１２０へと放電される。従って、ＣＷモードにおいて出力振幅は、パワーをオフしている間、低下してしまうのである。
【００８６】
本実施例では、連続波を送信するＣＷモードにおいて、増幅回路１００のパワーオフ時に振幅が低下しないようにすることを目的とする。
【００８７】
図１０に実施例３における、送波回路３３−２のブロック図の一例を示す。図７で説明した実施例２における送波回路３３−１の構成と異なるのは、抵抗Ｒ１：１１１と抵抗Ｒ２：１１２の間にスイッチＳＷ１：１１７が直列に接続されている点である。
【００８８】
スイッチＳＷ１：１１７は、信号線１１５を流れるＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２によって制御され、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＨｉｇｈ状態のときにオープン状態となり、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＬｏｗ状態のときにクローズ状態となる。即ち、ＣＷ波を送信するＣＷモードでは、スイッチＳＷ１：１１７がオープンになるため、振動子４１に充電された電荷が抵抗Ｒ２：１１２を介して放電される電荷を殆ど無くすことができ、増幅回路１００のパワーオフ時に振幅が低下しないようにすることができる。
【００８９】
図１１に、スイッチＳＷ１：１１７の制御タイミングを含む、本実施例の超音波診断装置の送信時における送波回路３３−２とパワー制御回路３００の動作のタイミングチャートを示す。以下、図１０を用いて、パルス波を送信し、断層像を撮像するＢモードとＣＷ波を送信し血流計測を行なうＣＷモードの動作について説明する。
【００９０】
スイッチＳＷ１：１１７の状態を示すｓｗ１：１１０１は、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＨｉｇｈ状態である期間Ｔ３において、オープン状態となる。また、それ以外の期間では、ＣＷオン信号ｃｗｏｎ：６０２がＬｏｗ状態となるため、クローズ状態となる。従って、ＣＷ波を送信するＣＷモードでは、スイッチＳＷ１：１１７がオープンになるため、振動子４１に充電された電荷が抵抗Ｒ２：１１２を介して放電される電荷は殆ど無くすことができ、増幅回路１００のパワーオフで低消費電力化できると共に、振幅が低下しないようにすることができる。
【００９１】
また、図示はしていないが、抵抗Ｒ２：１１２と並列にコンデンサを接続してもよい。これにより、増幅回路２００あるいは増幅回路３００の出力は、不要な高調波が抑えられる。
【００９２】
信号線２０２を流れる信号ｉｎｐｄ：６２４及び信号線１１６−１を流れる信号ｄｅｃｏｕｔ：６１５は実施例２で説明したものと同じであり、増幅回路１００の出力端子１３０からの出力ｏｕｔ：６２６、及びバイアス電流回路１５０から増幅回路１００に印加するバイアス電流６２７は、実施例１で説明した出力ｏｕｔ：６０６及びバイアス電流６０７と同じであるので、説明を省略する。
【００９３】
本実施例においても、実施例１及び２の場合と同様に、増幅回路１００の消費電力を削減することが可能となり、高画質化と低消費電力化の両立を行なうことができる。また、パルス波とＣＷ波を送信する両モードで増幅回路１００を共用することができるため、各モードに対応して別々に増幅回路を備える場合と比べて省面積化することができる。
【実施例４】
【００９４】
本発明の第１から第３の実施例では、バイアス電流の設定値はＣＷモードではｉｂｃｗ：６０７２の値として扱ったが、ユーザの要望によって変えてもよい。
【００９５】
図１２に本発明の実施例４における、バイアス電流設定値４１１とユーザが所望する設定モード４１２との関係をテーブル化した図を示す。このテーブル４１０は、本体制御回路１２の内部の記憶領域に保存され、超音波診断装置メーカなどが改変可能とする。
【００９６】
実施例１で述べたとおり、バイアス電流を増やすと雑音が下がり、高画質化が可能となる。一方、バイアス電流を増やすと消費電力が上がり発熱が増加する。このため、高画質の画像を得ながら診断する場合、プローブ２１を放熱させるために連続診断時間を短くしなければならなくなる可能性がある。
【００９７】
そこで、本実施例においては、バイアス電流の値４１１は設定ＡとＢを、プローブ制御回路２６を介して本体制御回路１２で設定可能な構成とした。設定Ａと設定Ｂの関係性は、設定Ｂ＞設定Ａとし、設定モード４１２が長時間設定モード４１３では、よりバイアス電流を低くした設定Ａが選択され、高画質設定モード４１４では、よりバイアス電流を高くした設定Ｂが選択されるように構成する。ユーザは入力手段１４を介し、長時間設定モード４１３か高画質設定モード４１４かを選択する。
【００９８】
選択の結果を、本体制御回路１２に入力することで、本体制御回路１２の内部の記憶領域に保存された図１２のテーブルを参照し、対応付けられたバイアス電流の設定値を読み出し、プローブ制御回路２６を介して、各１素子回路２３の内部の増幅回路１００のバイアス電流の設定値を変更する。
【００９９】
従って、患者を長時間診断したい場合などは、長時間設定モード４１３にすれば、バイアス電流が低く設定され、結果として消費電力が抑えられ発熱が低くなり、長時間の撮像が可能となる。一方、不鮮明な画像で診断が困難な場合などは、高画質設定モード４１４を選択することにより、バイアス電流が高く設定され、結果として雑音が下がることで、高画質の撮像が可能となる。すなわち、ユーザの要望によって画質優先か診断時間優先かを選択することが可能となる。
【実施例５】
【０１００】
本発明の実施例４では、バイアス電流を予め決められた設定モードと関連付け、ユーザにて選択可能にした。しかしながら、診断時間に対して、どの程度の画質が得られるか直感的にはわからず、場合によっては各設定モードにて、ユーザが画質を確認する必要がある。本実施例５では、連続診断時間と画質との関係性を、モニタ１３に出力することで、ユーザが直感的に連続診断時間を設定できる手段を提供することを目的とする。
【０１０１】
図１３は、連続診断時間５５１とバイアス電流の設定値５５２と得られる参考画像５５３の関係を示したテーブル５５０である。このテーブル５５０は、本体制御回路１２の内部の記憶領域に保存され、超音波診断装置メーカなどが改変可能とする。
【０１０２】
実施例１で述べたとおり、バイアス電流を増やすと雑音が下がり、高画質化が可能となる。一方、バイアス電流を増やすと消費電力が上がり発熱が増加する。このため、連続診断時間５５１が短くなる可能性がある。そこで、バイアス電流の設定値５５２は設定Ａ１、Ａ２、Ａ３と、プローブ制御回路２６を介して本体制御回路１２で設定可能とする。
【０１０３】
バイアス電流の設定値５５２の設定Ａ１と設定Ａ２と設定Ａ３はそれぞれ、連続診断時間５５１が１０分、２０分、３０分の時間に対応しており、その関係性は、設定Ａ１＞設定Ａ２＞設定Ａ３とする。即ち、連続診断時間５５１が長時間ほどバイアス電流の設定値５５２は小さくなる。また、設定Ａ１と設定Ａ２と設定Ａ３はそれぞれ、参照画像５５３のｐｉｃ１とｐｉｃ２とｐｉｃ３とに対応付けられているものとする。
【０１０４】
バイアス電流値の設定５５２は、予め連続診断時間５５１が１０分、２０分、３０分前後になる値として、図１３のテーブル５５０に超音波診断装置メーカが実験や計算から求めて、保存する。また、連続診断時間５５１が１０分、２０分、３０分前後の画像を、図１３のテーブル５５０に超音波診断装置メーカが実験や計算から求めて、保存する。
【０１０５】
図１４にモニタ１３に出力される、診断時間の設定画面５１０の一例を表示する。設定画面５１０は、診断時間インジケータ５００と診断時間設定値５０１とイメージ画像５０２とＯＫボタン５０３とキャンセルボタン５０４から構成される。
【０１０６】
ユーザは、入力手段１４を介し、モニタ１３の設定画面５１０上に表示された診断時間インジケータ５００で示される診断時間の範囲と所望の診断時間である診断時間設定値５０１を確認しながら、設定する。診断時間設定値５０１が変わると、設定された診断時間に対応した参照画像が図１３のテーブルから呼び出され、イメージ画像５０２としてモニタ１３に出力される。
【０１０７】
また、診断時間設定値５０１が図１３のテーブル５５０にない場合は、前後のテーブルの値から、対応する値を補完計算により求める。例えば、診断時間設定値５０１が２０分の場合は、図１３のテーブル５５０では、１０分と２０分のデータを用いて、対応する値を補完することになる。例えば、対応する参照画像は、ｐｉｃ１とｐｉｃ２の間の各画素を線形補完して、２０分に相当するイメージ画像５０２を計算し、モニタ１３に出力する。
【０１０８】
ユーザが診断時間設定値５０１と、対応するイメージ画像５０２をモニタ１３にて同時に確認しながら設定できるため、直感的に連続診断時間を設定することが可能となる。ユーザは、診断時間設定値５０１と、対応するイメージ画像５０２の設定で診断したい場合は、ＯＫボタン５０３を入力手段１４を介して選択し、診断時間設定値５０１を確定する。
【０１０９】
本体制御回路１２は、確定された診断時間設定値５０１の値を図１３のテーブル５５０から読み出す。診断時間設定値５０１が図１３のテーブル５５０にない場合は、前後のテーブルの値から、対応する値を補完計算により求める。例えば、診断時間設定値５０１が２０分の場合は、図１３のテーブル５５０では、１０分と２０分のデータを用いて、対応する値を補完することになる。例えば、対応するバイアス電流設定値は、Ａ１とＡ２の間の値を線形補完して、２０分に相当するバイアス電流値を計算し、プローブ制御回路２６を介して、１素子回路２３内の増幅回路１００のバイアス電流設定値を変更する。
【０１１０】
一方、診断時間設定値５０１を破棄したい場合は、キャンセルボタン５０４を入力手段１４を介して選択し、診断時間設定値５０１の変更は行わない。
【０１１１】
以上に示したように、本実施の形態によれば、ユーザが連続診断時間と画質とを同時にモニタで見ながら設定できるため、設定してから画質を確認する等の作業が要らず効率的に診断できるため、ユーザの負担を軽減することが可能となる。
【実施例６】
【０１１２】
本発明の実施例５では、ユーザが直感的に連続診断時間を設定できる手段を提供したが、外部気温などにより設定時間以上に長時間の連続診断が可能になる場合がある。本実施例６では、長時間診断において、最適な画質を提供することを目的とする。
【０１１３】
図１５に、実施例６における、超音波診断装置１１００のブロック図の一例を示す。実施例1で説明した図１に示した構成に対して異なる箇所は、温度センサ２７が追加され、温度センサ２７はプローブ制御回路２６−１に接続される点である。
【０１１４】
温度センサ２７は超音波プローブ２１−１内部の温度を計測し、プローブ制御回路２６−１に出力する。プローブ制御回路２６−１では、温度センサ２７の現在の出力値と予め設定した値とを比較し、温度が高いと、バイアス電流を下げるように、１素子回路２３内の増幅回路１００を設定する。温度が低いと、バイアス電流を上げるように、１素子回路２３内の増幅回路１００を設定する。バイアス電流を上げれば消費電力が増加するため、発熱が上昇し、雑音が減少する。一方、バイアス電流を下げれば消費電力が減少し、発熱が下降し雑音が増加する。
【０１１５】
以上に示したように、本実施の形態によれば、温度センサ２７により、超音波プローブ２１−１の温度を計測し、温度が上昇すると、バイアス電流を下げ、温度が下降するとバイアス電流を上げるように制御されるため、長時間診察していても予め設定した値の温度になるように、バイアス電流が制御され、最適な画質が得られる。
【０１１６】
本発明では、増幅回路は超音波プローブ内として説明したが、この限りではない。例えば、振動子のみを超音波プローブ内に入れた場合でも、本発明の技術は同様に適用可能である。また、Ｂモードにおいても、リニア増幅を行なわずにパルス増幅を行なう場合は、本発明のＣＷモードと同様に、遅延制御回路の出力の立上りと立下りから一定期間のみ増幅回路をオンすることで低消費電力化可能となる。この場合、ＣＷオン信号に関わらず、パワー制御回路の出力信号により、増幅回路のパワーをオン・オフするように変更すればよい。
【０１１７】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。すなわち、上記実施例で説明した構成の一部をそれと等価な機能を有する手段で置き換えたものも、または、実質的でない機能の一部を省略したものも本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…本体装置    １１…本体ＩＦ    １２…本体制御回路    １３…モニタ    １４…入力手段    ２１，２１−１…超音波プローブ    ２２…サブアレイ    ２３…１素子回路    ２４…加算回路    ２５…プローブＩＦ    ２６，２６−１…プローブ制御回路    ３０…素子回路部    ３１…受信回路    ３２…遅延制御回路    ３３，３３−１，３３−２…送波回路    ４１…振動子    １００…増幅回路    １１１…抵抗Ｒ１    １１２…抵抗Ｒ２    １１７…スイッチＳＷ１    ２００、３００…パワー制御回路    ２１０…遅延回路    ２２０…判定回路    １０００，１１００…超音波診断装置。
【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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