(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、同一機能の、処理回路が実装された子基板を複数備える場合、これらの子基板の構成も同一のものとする。【解決手段】子基板３２に実装される処理回路は、受信信号電圧の所定値以上をカットするダイオードブリッジ５８を含む。ダイオードブリッジの入力側に２対のダイオード６４ａ，６４ｂと６６ａ，６６ｂが備えられ、これらの対のダイオードに接続する１ａ，１ｂ番の端子と４９ａ，４９ｂ番の端子それぞれは開放した状態にある。親基板２８側のコネクタ５０には、１ａ，ｂ番の端子を接続する接続線５３が設けられ、子基板を結合することによりこの端子が接続状態となり、一方、４９ａ，ｂ番の端子は開放のままとされ、これにより、プリアンプ５４−１に接続される振動子が１ａ，ｂ番の端子側に選択される。一つのプリアンプが接続される振動子を、親基板側の配線で選択することにより、子基板を同一構成とできる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に送信された超音波を受信し、超音波画像を得る超音波診断装置であって、
多数の超音波振動子が受信した受信信号が流れる信号線が配列された親基板と、
前記受信信号を処理する処理回路が実装され、前記親基板に結合される複数の子基板と、
を含み、
さらに、前記処理回路は、受信信号の電圧の所定値以上の部分をカットするダイオードブリッジを含み、
前記ダイオードブリッジは、入力側の対のダイオードが複数対備えられ、これらの対のダイオードの入力端は開放した状態にあり、
前記親基板側には、前記入力側の対のダイオードの開放した複数の入力端の内の一つを、子基板が接続されたときに選択的に接続する接続線が配置されている、
超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内に送信された超音波の透過波または反射波を受信して断層画像等の超音波画像を得る超音波診断装置に関し、特に受信信号の処理回路の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数の超音波振動子が内蔵された探触子を生体に接触させ、生体内に送信された超音波を、前記探触子の振動子によって受信し、これを解析して超音波画像を得る超音波診断装置が知られている。装置の本体には、信号処理の機能ごとに別個に構成された複数の基板（以下、子基板と記す）が備えられ、さらに、これらの子基板間および子基板と探触子の各振動子を接続するための信号線が配置された基板（以下、親基板という）が備えられている。個々の子基板は、親基板に対し直交するように差し込まれ、この差し込まれた部分にて、親基板の信号線と、子基板に実装された回路素子との接続が達成される。
【０００３】
超音波診断装置の高機能化、高分解能化の要求から探触子の振動子数が増加し、これに伴って振動子に対応して設けられる処理回路の素子の数も増大している。このため、同一の機能を１個の子基板にまとめることができず、複数枚に分けることが行われている。例えば、Ｍ個の超音波振動子を備え、同一機能の子基板を２個設けた装置の場合、１〜（Ｍ／２）番目の振動子は第１の子基板、（Ｍ／２＋１）からＭ番目の振動子は第２の子基板にて信号処理を行うようにしている。
【０００４】
また、親基板状の各信号線は、なるべく直線状とし、プローブにおける振動子の配列順序と同順で平行となるように配置されている。これは、順序を入れ替えないことで、信号線の交差を抑制し、信号線間のクロストークを抑制するためである。また、多数の信号線を屈曲して横方向にも延びるようにした場合、横方向に延びる部分のスペースが必要となり、装置の大型化につながるため、概略として信号線を直線状とすることが望まれる。このように、各信号線がほぼ直線状に、また平行に配置される場合、第１の子基板と第２の子基板で、親基板に対する接続位置が異なることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、同一機能の子基板を複数設けた場合、親基板に対する接続位置が子基板ごとに異なることとなり、同一機能であっても別個の子基板を用意する必要があった。
【０００６】
本発明は、同一機能の子基板を複数用いる場合、これらの子基板を、親基板との接続部分も含め同一構成とすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、同一機能の子基板を複数備える超音波診断装置において、前記同一機能にかかる受信信号処理回路が、受信信号の所定値以上の部分をカットするダイオードブリッジを有し、このダイオードブリッジは、入力側の対のダイオードが複数備えられ、これらの対のダイオードの入力端は開放した状態にあり、親基板側に、前記入力側の対のダイオードの開放した複数の入力端の内の一つを、子基板が接続されたときに選択的に接続する接続線が配置されているものである。
【０００８】
この構成により、子基板に配置された処理回路を、どの振動子に対応させて使用するかが、親基板側の接続線の配置により決定される。したがって、複数ある子基板が同一構成となり、親基板に対する接続部分の違いによる作り分けを行う必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、超音波診断装置１０の概略構成を示す図である。本体１２に備えられた複数のコネクタ１４にそれぞれ超音波探触子１６が結合されている。超音波探触子１６は、多数、例えば４８個、９６個あるいはそれ以上の超音波振動子を備えており、この一つ一つの振動子がコネクタ１４を介して本体１２内の処理回路に接続されている。コネクタ１４は、使用する超音波探触子１６の選択を行う探触子選択部１８に設けられている。選択された超音波探触子１６は、送信部２０と、またプリアンプ２２を介して受信部２４と接続される。送信部２０は、超音波振動子に対して駆動信号を送出し、この信号によって被検体に対して超音波探触子１６より超音波が送信される。送信された超音波は、被検体内で反射し、反射波が、再度超音波探触子１６により受信され、プリアンプ２２を介して受信部２４に送られる。受信部２４により処理された受信信号は更に画像処理部２６に送られ、ここで断層画像などの超音波画像が形成され、この情報が表示部などに送出される。
【００１０】
図２は、本体１２内部に配置される、処理回路を構成する各素子が実装された基板の概略構成を示している。図中縦に配置された基板が、実際の信号処理を行う回路が形成された子基板であり、各子基板の底辺にてこれらと接続し、図中横に配置された基板が、各子基板どうしを接続する信号線が配線された親基板２８である。親基板２８には、対応する子基板を結合する接続部が形成されており、親基板に設けられた接点と、子基板に設けられた端子が接続することによって、親基板の信号線と子基板の回路が接続される。
【００１１】
前述のコネクタ１４が実装された子基板（探触子選択子基板）３０は、探触子選択部１８として機能する回路を実装し、超音波診断装置１０の操作者が選択した超音波探触子１６の個々の振動子を親基板２８に形成された信号線に接続する。この信号線の並びは、超音波探触子１６内の振動子の配列の並びにそろえられ、これにより信号線間のクロストークの影響を小さくしている。
【００１２】
探触子選択子基板３０に続いて配置されるのは、図１のプリアンプ２２に対応する２枚のプリアンプ子基板３２，３４である。プリアンプ子基板３２，３４は、超音波振動子１０の受信信号を増幅する回路素子を実装している。また、超音波探触子１６に備えられている振動子数が多い場合、一つの基板に各振動子ごとの回路素子が実装できないため、振動子を２群に分けて、一方をプリアンプ子基板３２に、他方をプリアンプ子基板３４にて増幅処理を行う。増幅された信号は、親基板２８とは反対側に配置される不図示の基板の信号線により、受信処理子基板３６，３８に送られる。この受信処理子基板３６，３８は、個々の超音波振動子の信号を遅延加算処理する回路が実装され、図１中に示した受信部２４に相当する。また、探触子選択子基板３０とプリアンプ子基板３２，３４を結ぶ信号線は、更に延びて送信処理子基板４０，４２に接続される。送信処理子基板４０，４２は、超音波振動子への送信パルスを形成する、図１中に示した送信部２０に対応する。
【００１３】
図３は、親基板２８のプリアンプ子基板３２，３４の接続部４４，４６の配線を模式的に示す図である。図４は、親基板２８と子基板３２との相互の接続に関する回路および配線の構成を模式的に示す図である。この例は、超音波振動子が９６個で子基板を２枚備え、１番目から４８番目の振動子を１枚のプリアンプ子基板３２に、４９番目から９６番目の振動子をもう１枚のプリアンプ子基板３４に接続するものである。図４に示される親基板２８上の配線４８は、探触子における振動子の配列順に対応して図中上から順番に配列されており、図中では、振動子の順番と一致させた番号が付してある。振動子と接続された信号線の間には、「Ｇ」を付した接地線が配置されている。
【００１４】
親基板上の配線４８は、接続部４４，４６のコネクタ５０，５２と接続されている。１番から４８番の振動子に対応した信号線は、接続部４４のコネクタ５０の所定の端子と接続される。すなわち、１番の振動子に対応した信号線（以下、単に「１番の信号線」と記す、また２番以降も同様に記す）は、１ａ番，１ｂ番の接続線５３により二つの端子に接続され、２番の信号線も同様に２ａ，２ｂ番の端子に接続される。このように、４８番までの各信号線は、順に、コネクタ５０の二つの端子に接続される。４９番から９６番の信号線は、接続部４６に対応するコネクタ５２の、４９ａ番，４９ｂ番から順に接続線５５により接続されている。これも一つの信号線が二つの端子に接続される（例えば４９番の信号線に対応して４９ａ番，４９ｂ番の端子）。
【００１５】
図４には、第１のプリアンプ子基板３２が示されている。プリアンプ子基板３２には、振動子数（９６）の半分である４８個のプリアンプ５４が実装されているが、図面に示されているのは、１番と２番の信号線に対応したプリアンプ５４−１、５４−２である。また、もう一つのプリアンプ子基板３４にも同様に４８個のプリアンプが実装されている。
【００１６】
プリアンプ５４−１にかかる回路構成について、以下説明するが、他のプリアンプについても全く同様の回路が備えられている。プリアンプ５４−１には、これに入力する電圧の上限下限を設定する入力制限回路５６が接続され、さらに入力保護回路として機能するダイオードブリッジ５８が接続されている。ダイオードブリッジは、ダイオード６０，６２，６４ａ，６６ａの４個か、またはダイオード６０，６２，６４ｂ，６６ｂの４個で構成される。入力側の対をなすダイオードが２対、すなわちダイオード６４ａ，６６ａの対と、ダイオード６４ｂ，６６ｂの対のいずれかを選択的に使用する。どのように選択するかについては後述する。ダイオード６４ａ，６６ａは、コネクタ６８の１ａ番，１ｂ番の端子にそれぞれ接続されている。これら端子は、親基板側のコネクタ５０の１ａ番，１ｂ番の端子と対応しており、コネクタ５０とコネクタ６８を結合したとき、同一の番号の端子が接続される。もう一つの対のダイオード６４ｂ，６６ｂは、コネクタ６８の４９ａ番，４９ｂ番の端子に接続されている。
【００１７】
対をなすダイオード６４ａ，６６ａとダイオード６４ｂ，６６ｂのいずれを選択するかは、親基板側のコネクタ５０またはコネクタ５２により決定される。コネクタ５０においては、１ａ番と１ｂ番の端子は接続されており、一方で４９ａ番と４９ｂ番の端子は開放されている。したがって、コネクタ６８をコネクタ５０に接続すると、４個のダイオード６０，６２，６４ａ，６６ａによりダイオードブリッジ５８が形成され、プリアンプ５４−１は、１番目の振動子に接続される。同じプリアンプ子基板を親基板の接続部４６のコネクタ５２に接続すると、こちらでは、４９ａ番と４９ｂ番の端子が接続され、１ａ番と１ｂ番の端子は開放されているので、４個のダイオード６０，６２，６４ｂ，６６ｂでブリッジ５８が形成される。このときにはプリアンプ５４−１は、４９番目の探触子に接続される。すなわち、同一の構造の子基板を親基板のどの接続部に接続するかで、プリアンプが接続される探触子を選択することができる。言い換えれば、同一機能の子基板を全く同一の構成とすることができる。
【００１８】
また、図４のＡで示す部分のように、３ａ番，３ｂ番の端子に接続される配線と、４９ａ番，４９ｂ番の端子に接続される配線が交差するが、一方、この場合は４９ａ番，４９ｂ番側の配線には、信号電流が流れていないので、交差部分Ａでのクロストークが発生することがない。
【００１９】
以上は、多数の振動子を、前半と後半の二つに分けて、別個の子基板に接続した例であるが、振動子を奇数番目と偶数番目に二分して、それぞれを別個の子基板に接続することもできる。その場合は、２対の入力側のダイオードのそれぞれの対を、隣り合う振動子と接続するように構成する。図４の例で説明すれば、ダイオード６４ａ，６６ａは１ａ番，１ｂ番の端子に、またダイオード６４ｂ，６６ｂは２ａ番，２ｂ番の端子に接続されている。親基板側の端子は、一方の接続部で奇数番のａ，ｂが接続され、他方の接続部で偶数番のａ，ｂが接続される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、同一機能の子基板を同一構成とすることができ、作り分けを行う必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】超音波診断装置の信号処理にかかる概略構成を示す図である。
【図２】超音波診断装置の信号処理回路を実装した複数の基板の構成を示す図である。
【図３】親基板側の配線および端子の構成を示す図である。
【図４】親基板側の一部の配線、端子の構成と、子基板側の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
２８  親基板、３０  探触子選択子基板、３２，３４  プリアンプ子基板、３６，３８  受信処理子基板、４０，４２  送信処理子基板、４４，４６  接続部、４８  配線、５０，５２  コネクタ、５３，５５  接続線、５６  入力制限回路、５８  ダイオードブリッジ、６０，６２，６４ａ，６４ｂ，６６ａ，６６ｂダイオード、６８  コネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004337341.tif 000006