(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電圧とそれより低い第２電圧とを切り換えて供給しうる電源手段と、前記電源手段に第１端を接続された抵抗器と、前記抵抗器の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサと、前記抵抗器の第２端と接地の間に介設されたトランジスタと、非駆動時は電流を流さず第１電圧が供給されている駆動時は第１電流をパルス状に流し第２電圧が供給されている駆動時は第２電流をパルス状に流すように前記トランジスタを制御し前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は放電電流を流すように前記トランジスタを制御する制御手段とを有する駆動回路を具備したことを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項２】
第１電圧とそれより低い第２電圧とを切り換えて供給しうる電源手段と、前記電源手段に第１端を接続された抵抗器と、前記抵抗器の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサと、前記抵抗器の第２端と接地の間に介設されたトランジスタと、非駆動時は電流を流さず第１電圧が供給されている駆動時は第１電流をパルス状に流し第２電圧が供給されている駆動時は前記第１電流より小さい第２電流をパルス状に流すように前記トランジスタを制御し前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記第２電流より大きい放電電流を流すように前記トランジスタを制御する制御手段とを有する第１駆動回路と、前記第１駆動回路と同構成の第２駆動回路と、前記第１駆動回路の抵抗器の第２端側と前記第２駆動回路の抵抗器の第２端側との差分成分で超音波振動子をパルス駆動する差動出力手段とを具備したことを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項３】
第１電圧とそれより低い第２電圧とを切り換えて供給しうる電源手段と、前記電源手段に第１端を接続された抵抗器と、前記抵抗器の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサと、前記抵抗器の第２端と接地の間に介設されたトランジスタと、非駆動時は電流を流さず第１電圧が供給されている駆動時は第１電流をパルス状に流し第２電圧が供給されている駆動時は前記第１電流より小さい第２電流をパルス状に流すように前記トランジスタを制御し前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記第２電流より大きい放電電流を流すように前記トランジスタを制御する制御手段とを有する第１駆動回路と、前記第１駆動回路と同構成の第２駆動回路と、接地と前記第１駆動回路の抵抗器の第２端側の間に介設された１次巻線と、前記第２駆動回路の抵抗器の第２端側と接地の間に介設された２次巻線と、前記１次巻線への入力信号および前記２次巻線への入力信号の差分成分を誘起して該誘起信号により超音波振動子をパルス駆動する３次巻線とを具備したことを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波振動子駆動回路において、前記３次巻線は、前記１次巻線への入力信号に対して正極性出力を行い、前記２次巻線への入力信号に対して負極性出力を行うことを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の抵抗器の第２端と前記１次巻線との間、および、前記第２駆動回路の抵抗器の第２端と前記２次巻線との間に結合コンデンサをそれぞれ介設したことを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれかに記載の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の駆動時に前記第２駆動回路を非駆動とすることで、前記超音波振動子を単極性パルス駆動することを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれかに記載の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の駆動時にパルス状に流れる電流から僅かにずれたタイミングで、前記第２駆動回路にパルス状の電流が流れるようにすることで、前記超音波振動子を両極性パルス駆動することを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれかに記載の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路および前記第２駆動回路の制御手段は、前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記トランジスタを完全に導通させるように制御することを特徴とする超音波振動子駆動回路。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の超音波振動子駆動回路と、前記超音波振動子駆動回路によりパルス駆動される超音波振動子が内設された超音波探触子とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動子駆動回路および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、第１電圧からそれより低い第２電圧に切り換えて超音波振動子を駆動する際の待機時間を簡単な構成で短縮できるようにした超音波振動子駆動回路および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の超音波振動子駆動回路の一例である。
この超音波振動子駆動回路５０は、第１電圧ＶＨとそれより低い第２電圧ＶＬとを電圧切換信号ＶＳに応じて切り換えて供給する電源切換スイッチＳｗと、その電源切換スイッチＳｗと接地の間に介設された電源側トランジスタＴｒａおよび接地側トランジスタＴｒｂと、前記電源側トランジスタＴｒａの電源切換スイッチＳｗ側と接地の間に介設されたコンデンサＣ１と、そのコンデンサＣ１と前記電源切換スイッチＳｗの間に介在するインダクタンスＬ（高周波カット用フィルタのインダクタンス等）と、前記コンデンサＣ１と接地の間に介設された放電用トランジスタＴｒ０および放電抵抗器Ｒと、前記電圧切換信号ＶＳに応じて前記トランジスタＴｒ０を制御する放電制御回路５２と、送波パルス信号ＳＰに応じて前記トランジスタＴｒａ，Ｔｒｂを制御するゲート制御回路５１とを具備してなり、前記電源側トランジスタＴｒａと接地側トランジスタＴｒｂの間から結合コンデンサＣｃを介して超音波振動子Ｅをパルス駆動する。
【０００３】
前記第１電圧ＶＨおよび第２電圧ＶＬは、図示せぬ電源回路から供給される。
また、前記電圧切換信号ＶＳおよび送波パルス信号ＳＰは、図示せぬ制御回路から入力される。
【０００４】
図８は、前記ゲート制御回路５１の動作を示すフロー図である。
ステップＳ２１では、図９に示すように、送波パルス信号ＳＰが入力されない非駆動時は、電源側トランジスタＴｒａのゲート電圧Ｖｔａを“Ｖoff”にして電源側トランジスタＴｒａを遮断させ、接地側トランジスタＴｒｂのゲート電圧Ｖｔｂを“Ｖon”にして接地側トランジスタＴｒｂを導通させる。そして、送波パルス信号ＳＰが入力されたパルス駆動時は、電源側トランジスタＴｒａのゲート電圧Ｖｔａを“Ｖon”にして電源側トランジスタＴｒａを導通させ、接地側トランジスタＴｒｂのゲート電圧Ｖｔｂを“Ｖoff”にして接地側トランジスタＴｒｂを遮断させる。これにより、電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨを選択している時はパルス高さＶｏ’＝ＶＨの駆動パルスで超音波振動子Ｅが駆動され、電圧切換信号ＶＳが第２電圧ＶＬを選択している時はパルス高さＶｏ’＝ＶＬの駆動パルスで超音波振動子Ｅが駆動される。
【０００５】
ステップＳ２２では、電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへ選択を切り換えた時以外は前記ステップＳ２１に戻り、切り換えたときはステップＳ６３へ進む。
【０００６】
ステップＳ６３では、図９に示すように、放電用トランジスタＴｒ０のゲート電圧Ｖｔ０を“Ｖon”にして放電用トランジスタＴｒ０を導通させる。これにより、コンデンサＣ１に蓄積された電荷が、トランジスタＴｒ０および放電抵抗器Ｒを介して放電される（インダクタンスＬがあるため、電源切換スイッチＳｗ側へは実質的に放電しない）。そして、コンデンサＣ１の電圧が第２電圧ＶＬまで低下すると、ゲート電圧Ｖｔ０を“Ｖoff”にする。そして、前記ステップＳ２１に戻る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の超音波振動子駆動回路５０では、コンデンサＣ１に蓄積された電荷を放電するための特別な放電回路（５２，Ｔｒ０，Ｒ）があるため放電時間τ’を短縮でき、待機時間が短くて済むが、構成が複雑になる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、簡単な構成により、第１電圧からそれより低い第２電圧に切り換えて超音波振動子を駆動する際の待機時間を短縮することが出来る超音波振動子駆動回路および超音波診断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、第１電圧とそれより低い第２電圧とを切り換えて供給しうる電源手段と、前記電源手段に第１端を接続された抵抗器と、前記抵抗器の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサと、前記抵抗器の第２端と接地の間に介設されたトランジスタと、非駆動時は電流を流さず第１電圧が供給されている駆動時は第１電流をパルス状に流し第２電圧が供給されている駆動時は前記第１電流より小さい第２電流をパルス状に流すように前記トランジスタを制御し前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記第２電流より大きい放電電流を流すように前記トランジスタを制御する制御手段とを有する第１駆動回路と、前記第１駆動回路と同構成の第２駆動回路と、前記第１駆動回路の抵抗器の第２端側と前記第２駆動回路の抵抗器の第２端側との差分成分で超音波振動子をパルス駆動する差動出力手段とを具備したことを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第１の観点による超音波振動子駆動回路では、第１駆動回路および第２駆動回路において、第１電圧から第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は、第２電圧に合わせた第２電流ではなく、それより大きい放電電流を流すようにトランジスタを制御する。このため、放電時間を短縮でき、待機時間が短くて済む。また、特別な放電回路が必要なく、構成が簡単で済む。
また、放電時に第１駆動回路の抵抗器の第２端側と第２駆動回路の抵抗器の第２端側とに共通に現れる微分波形は差動出力手段で相殺され、パルス駆動に必要な信号だけが超音波振動子へ出力されるので、不必要な送波がなされることを阻止できる。このため、音場の乱れを低減することが可能となり、高レベル送波と低レベル送波とを組み合わせた複合モード時のリアルタイム性（フレームレート）を高くすることが出来る。また、被検体や超音波探触子に加わる負担を軽減できる。
【０００９】
第２の観点では、本発明は、第１電圧とそれより低い第２電圧とを切り換えて供給しうる電源手段と、前記電源手段に第１端を接続された抵抗器と、前記抵抗器の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサと、前記抵抗器の第２端と接地の間に介設されたトランジスタと、非駆動時は電流を流さず第１電圧が供給されている駆動時は第１電流をパルス状に流し第２電圧が供給されている駆動時は前記第１電流より小さい第２電流をパルス状に流すように前記トランジスタを制御し前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記第２電流より大きい放電電流を流すように前記トランジスタを制御する制御手段とを有する第１駆動回路と、前記第１駆動回路と同構成の第２駆動回路と、接地と前記第１駆動回路の抵抗器の第２端側の間に介設された１次巻線と、前記第２駆動回路の抵抗器の第２端側と接地の間に介設された２次巻線と、前記１次巻線への入力信号および前記２次巻線への入力信号の差分成分を誘起して該誘起信号により超音波振動子をパルス駆動する３次巻線とを具備したことを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第２の観点による超音波振動子駆動回路では、１次巻線への入力信号と，２次巻線への入力信号との差分成分を３次巻線に誘起せしめるので、回路的に簡単である。
【００１０】
第３の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路において、前記３次巻線は、前記１次巻線への入力信号に対して正極性出力を行い、前記２次巻線への入力信号に対して負極性出力を行うことを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第３の観点による超音波振動子駆動回路では、３次巻線が、１次巻線入力に対して正極性すなわち同相の信号を出力し、２次巻線入力に対して負極性すなわち逆相の信号を出力するように、巻回の向きや配置を決めることで、超音波振動子への出力段に３巻線タイプのトランス（transformer）を採用できるようになる。
【００１１】
第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の抵抗器の第２端と前記１次巻線との間、および、前記第２駆動回路の抵抗器の第２端と前記２次巻線との間に結合コンデンサをそれぞれ介設したことを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第４の観点による超音波振動子駆動回路では、結合コンデンサを介設したので、パルス駆動に不要な直流成分が超音波振動子に加わることを阻止できる。
【００１２】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の駆動時に前記第２駆動回路を非駆動とすることで、前記超音波振動子を単極性パルス駆動することを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第５の観点による超音波振動子駆動回路では、第１駆動回路の駆動時に第２駆動回路を非駆動とすることで、第１電圧から第２電圧へ切り換えられた直後に不必要な送波がなされることを阻止しつつ、超音波振動子を単極性パルス駆動できるようになる。
【００１３】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路の駆動時にパルス状に流れる電流から僅かにずれたタイミングで、前記第２駆動回路にパルス状の電流が流れるようにすることで、前記超音波振動子を両極性パルス駆動することを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第６の観点による超音波振動子駆動回路では、第１駆動回路とは僅かにずれたタイミングで、第２駆動回路にパルス状の電流が流れるようにすることで、第１電圧から第２電圧へ切り換えられた直後に不必要な送波がなされることを阻止しつつ、超音波振動子を両極性パルス駆動できるようになる。
【００１４】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路において、前記第１駆動回路および前記第２駆動回路の制御手段は、前記第１電圧から前記第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は前記トランジスタを完全に導通させるように制御することを特徴とする超音波振動子駆動回路を提供する。
上記第７の観点による超音波振動子駆動回路では、第１電圧から第２電圧へ切り換えられた直後の所定時間は、トランジスタを完全に導通させるように制御するので、コンデンサに蓄積された電荷をトランジスタを介して速やかに放電することが可能となる。このため、コンデンサの電圧が略第２電圧まで低下するまでの放電時間すなわち待機時間をさらに短縮できる。
【００１５】
第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波振動子駆動回路と、前記超音波振動子駆動回路によりパルス駆動される超音波振動子が内設された超音波探触子とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第８の観点による超音波診断装置では、上記構成の超音波振動子駆動回路により超音波振動子を駆動するので、複合モード時のフレームレートを高くして、実質的に画質を向上できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明を詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置を示す構成図である。
この超音波診断装置１００は、多数の超音波振動子Ｅが内設され且つそれらにより超音波パルスを被検体内へ送信すると共に該被検体内から超音波エコーを受信する超音波探触子２１と、前記超音波振動子Ｅをパルス駆動する超音波振動子駆動回路１０と、音線方向ごとの音線信号を生成する受信部２２と、前記音線信号の強度やドプラ成分に基づいてＢモード画像データやＣＦＭ（color Flow Mapping）画像データを生成するＤＳＣ（Digital Scan Converter）２３と、画像を表示するＣＲＴ（Cathode Ray Tube）２４とを具備して構成されている。
なお、前記超音波振動子駆動回路１０には、図示せぬ電源回路から第１電圧ＶＨとそれより低い第２電圧ＶＬが供給され、図示せぬ制御回路から電圧切換信号ＶＳおよび送波パルス信号ＳＰ１，ＳＰ２が入力される。
【００１８】
図２は、前記超音波振動子駆動回路１０を示す構成図である。
この超音波振動子駆動回路１０において、第１駆動回路１１は、前記第１電圧ＶＨと第２電圧ＶＬとを電圧切換信号ＶＳに応じて切り換えて供給する電源切換スイッチＳｗと、その電源切換スイッチＳｗに第１端を接続された抵抗器Ｒ１と、その抵抗器Ｒ１の第１端側と接地の間に介設されたコンデンサＣ１と、そのコンデンサＣ１と前記電源切換スイッチＳｗの間に介在するインダクタンスＬ（高周波カット用フィルタのインダクタンス等）および逆流防止用ダイオードＤ１と、前記抵抗器Ｒ１の第２端と接地の間に介設されたトランジスタＴｒ１および抵抗器Ｒ２と、前記電圧切換信号ＶＳおよび前記送波パルス信号ＳＰ１に応じて前記トランジスタＴｒ１を制御するゲート制御回路１とを具備して構成されている。なお、前記抵抗器Ｒ１，Ｒ２は、耐圧や耐久性を高める見地から、電力用のタイプを採用することが好ましい。また、図示では、前記トランジスタＴｒ１をＦＥＴ（Field-Effect Transistor）としたが、通常のトランジスタ、すなわちバイポーラトランジスタ（bipolar transistor）を使用してもよい。
第２駆動回路１２は、前記第１駆動回路１１と同構成である（トランジスタＴｒ２およびゲート制御回路２を具備する）。
【００１９】
トランス１３において、１次巻線Ｍ１の第１端は接地され、第２端は結合コンデンサＣｃを介して前記第１駆動回路１１の抵抗器Ｒ１の第２端に接続されている。
２次巻線Ｍ２の第１端は結合コンデンサＣｃを介して前記第２駆動回路１２の抵抗器Ｒ１の第２端に接続され、第２端は接地されている。
３次巻線Ｍ３の第１端は前記超音波振動子Ｅの一端が接続され、第２端は接地されている。前記超音波振動子Ｅの他端は接地されている。
図示のように、巻回の向きが同じ１次巻線Ｍ１と２次巻線Ｍ２とを１列に配置し、各巻線の逆側端子に信号を入力するので、３次巻線Ｍ３の端子間には、前記１次巻線Ｍ１への入力に対して正極性かつ前記２次巻線Ｍ２への入力に対して負極性の電圧が誘起され、出力電圧Ｖｏとなる。
【００２０】
図３は、前記超音波振動子駆動回路１０が単極性パルス駆動を行う場合の前記ゲート制御回路１の動作を示すフロー図である。
ステップＳ１では、図４に示すように、送波パルス信号ＳＰ１が入力されない非駆動時は、ゲート電圧Ｖｔ１を“０”にし、トランジスタＴｒ１にドレイン電流Ｉ１を流さない。そして、送波パルス信号ＳＰ１が入力され且つ電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨを選択している時は、ゲート電圧Ｖｔ１を“ｖｈ”にし、トランジスタＴｒ１に比較的大きな第１ドレイン電流Ｉｈを流す。
これにより、第１駆動電圧Ｖｄ１に含まれるパルス高さＶ１＝Ｒ１・Ｉｈの駆動パルスが、結合コンデンサＣｃを介して、前記１次巻線Ｍ１の第２端へ入力される。
なお、このステップＳ１の期間中、前記ゲート制御回路２には、送波パルス信号ＳＰ２が入力されず、非駆動状態のままである。したがって、ゲート電圧Ｖｔ２は“０”のままであり、トランジスタＴｒ２にドレイン電流Ｉ２は流れず、第２駆動電圧Ｖｄ２は第１電圧ＶＨのままである。
この結果、図４に示すように、出力電圧Ｖｏにおけるパルス高さＶ１＝Ｒ１・Ｉｈの駆動パルスすなわち単極性パルスで超音波振動子Ｅが駆動される。
【００２１】
ステップＳ２では、電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへ選択を切り換えた時以外は前記ステップＳ１に戻り、切り換えたときはステップＳ３へ進む。
【００２２】
ステップＳ３では、図４に示すように、電圧切換信号ＶＳが第２電圧ＶＬを選択しているにもかかわらず、ゲート電圧Ｖｔ１を“ｖｘ”にする。ここで、“ｖｘ”は、電圧切換信号ＶＳが第２電圧ＶＬを選択している時のゲート電圧ｖＬよりも高い電圧であり、好ましくは電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨを選択している時のゲート電圧ｖｈ以上の電圧であり、トランジスタＴｒ１が完全に導通する“Ｖon”としてもよい。これにより、トランジスタＴｒ１にドレイン電流Ｉｘが流れ、コンデンサＣ１に蓄積された電荷がトランジスタＴｒ１を介して放電される（インダクタンスＬや逆流防止用ダイオードＤ１があるため、電源切換スイッチＳｗ側へは放電しない）。そして、コンデンサＣ１の電圧が略第２電圧ＶＬまで低下しうる規定時間τまでゲート電圧Ｖｔ１を“ｖｘ”に維持する。なお、電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへ選択を切り換えてから次の送波パルス信号ＳＰ１が入力されるまでの時間Ｔは、前記規定時間τよりも長い。
このとき、図４に示すように、第１駆動電圧Ｖｄ１と第２駆動電圧Ｖｄ２には、コンデンサＣ１の放電による微分波形が共通に現れるので、３次巻線Ｍ３の出力電圧Ｖｏは“０”となる。
【００２３】
ステップＳ４では、規定時間τだけ待機し、規定時間τが経過したら前記ステップＳ１に戻る。
【００２４】
図５は、前記超音波振動子駆動回路１０が両極性パルス駆動を行う場合の前記ゲート制御回路１，２の動作を示すフロー図である。左側のフローは、前記ゲート制御回路１のフローである。右側のフローは、前記ゲート制御回路２のフローである。
ステップＳ１〜Ｓ４は、図３のステップＳ１〜Ｓ４と同じ処理である。したがって、図６に示すように、電圧切換信号ＶＳと，送波パルス信号ＳＰ１と，ゲート電圧Ｖｔ１と，ドレイン電流Ｉ１と，供給電圧Ｖｓと，第１駆動電圧Ｖｄ１の各波形は、図４の各波形と同じである。
ステップＳＳ１では、図６に示すように、前記ゲート制御回路２は、送波パルス信号ＳＰ２が入力されない非駆動時は、ゲート電圧Ｖｔ２を“０”にし、トランジスタＴｒ２にドレイン電流Ｉ２を流さない。そして、送波パルス信号ＳＰ２が入力され且つ電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨを選択している時は、ゲート電圧Ｖｔ２を“ｖｈ”にし、トランジスタＴｒ２に比較的大きなドレイン電流Ｉｈを流す。なお、前記送波パルス信号ＳＰ２のタイミングは、前記ゲート制御回路１に入力される送波パルス信号ＳＰ１から僅かに遅れたタイミングである。
これにより、第２駆動電圧Ｖｄ２に含まれるパルス高さＶ２＝Ｒ１・Ｉｈの駆動パルスが、結合コンデンサＣｃを介して、前記２次巻線Ｍ２の第１端へ入力される。
この結果、図６に示すように、出力電圧Ｖｏにおけるパルス高さＶ１＝Ｒ１・Ｉｈの正極性パルスの直後にパルス高さＶ２＝Ｒ１・Ｉｈの負極性パルスが続く両極性パルスで超音波振動子Ｅが駆動される。
【００２５】
ステップＳＳ２では、電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへ選択を切り換えた時以外は前記ステップＳＳ１に戻り、切り換えたときはステップＳＳ３へ進む。
【００２６】
ステップＳＳ３では、図６に示すように、電圧切換信号ＶＳが第２電圧ＶＬを選択しているにもかかわらず、ゲート電圧Ｖｔ２を“ｖｘ”にする。この“ｖｘ”は、上記図３のステップＳ３における“ｖｘ”と同等である（ただし、トランジスタＴｒ１をトランジスタＴｒ２と読み替えるものとする）。これにより、トランジスタＴｒ２にドレイン電流Ｉｘが流れ、コンデンサＣ１に蓄積された電荷がトランジスタＴｒ２を介して放電される（インダクタンスＬや逆流防止用ダイオードＤ１があるため、電源切換スイッチＳｗ側へは放電しない）。そして、コンデンサＣ１の電圧が略第２電圧ＶＬまで低下しうる規定時間τまでゲート電圧Ｖｔ２を“ｖｘ”に維持する。
このとき、図６に示すように、第１駆動電圧Ｖｄ１と第２駆動電圧Ｖｄ２には、コンデンサＣ１の放電による微分波形が共通に現れるので、３次巻線Ｍ３の出力電圧Ｖｏは“０”となる。
【００２７】
ステップＳＳ４では、規定時間τだけ待機し、規定時間τが経過したら前記ステップＳ１に戻る。
【００２８】
以上の超音波振動子駆動回路１０によれば、第１駆動回路１１および第２駆動回路１２は、第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへ切り換えられた直後の所定時間τについて、第２電圧ＶＬに合わせた第２電流ＩＬではなく、それより大きい放電電流Ｉｘを流すようにトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を制御するから、放電時間を短縮でき、待機時間τが短くて済む。また、特別な放電回路が必要なく、構成が簡単で済む。また、放電時の微分波形を超音波振動子Ｅに印加せずに済む。
【００２９】
また、以上の超音波診断装置１００によれば、第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへの切り替え時に不必要な送波を行わないので、複合モード時のリアルタイム性を高めることが出来る（これに対し、不必要な送波による音場の乱れがある場合には、それが終息するまで待機する必要がある）。
【００３０】
なお、前記電圧切換信号ＶＳが第１電圧ＶＨを選択している時と第２電圧ＶＬを選択している時とで単極性パルス駆動と両極性パルス駆動とを切り替えてもよい（単極性パルス駆動と両極性パルス駆動の先後は任意である）。
また、前記電源切換スイッチＳｗの代わりに、オープン端子を経由して切り換わる構成のスイッチＳｗを用い、第１電圧ＶＨから第２電圧ＶＬへと電圧を切り換える時、規定時間τだけオープン端子で待機してから第２電圧ＶＬへと切り換えるようし、逆流防止用ダイオードＤ１を省略してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の超音波振動子駆動回路および超音波診断装置によれば、特別な放電回路の要らない簡単な構成になり、コストを低減できる。
また、第１電圧からそれより低い第２電圧に切り換えて超音波振動子を駆動する際に、音場が乱れないので、待機時間を短縮して高フレームレート化を図ることが可能となり、実質的に画質を向上できる。
さらに、単極性パルス駆動と両極性パルス駆動のいずれにも対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置を示す構成図である。
【図２】図１の超音波診断装置における超音波振動子駆動回路を示す構成図である。
【図３】図２の超音波振動子駆動回路の単極性パルス駆動時の動作制御を示すフロー図である。
【図４】図２の超音波振動子駆動回路における各部の波形図である。
【図５】図２の超音波振動子駆動回路の両極性パルス駆動時の制御動作を示すフロー図である。
【図６】図２の超音波振動子駆動回路における各部の別の波形図である。
【図７】従来の超音波振動子駆動回路の一例を示す構成図である。
【図８】図７の超音波振動子駆動回路の制御動作を示すフロー図である。
【図９】図７の超音波振動子駆動回路における各部の波形図である。
【符号の説明】
１，２          ゲート制御回路
１０            超音波振動子駆動回路
１１            第１駆動回路
１２            第２駆動回路
１３            トランス
２１            超音波探触子
１００          超音波診断装置
Ｅ              超音波振動子
Ｃ１            コンデンサ
Ｃｃ            結合コンデンサ
Ｄ１            逆流防止用ダイオード
Ｅ              超音波振動子
Ｉ１，Ｉ２      ドレイン電流
Ｌ              インダクタンス
Ｍ１            １次巻線
Ｍ２            ２次巻線
Ｍ３            ３次巻線
Ｒ１，Ｒ２      抵抗器
ＳＰ１，ＳＰ２  送波パルス信号
Ｓｗ            電源切換スイッチ
Ｔｒ１，Ｔｒ２  トランジスタ
Ｖｄ１，Ｖｄ２  駆動電圧
ＶＨ            第１電圧
ＶＬ            第２電圧
ＶＳ            電圧切換信号
Ｖ１，Ｖ２      パルス高さ
Ｖｔ１，Ｖｔ２  ゲート電圧
Ｖｏ            出力電圧
【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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