超声波探头及超声波诊断装置的制造方法_4

文档序号:8490767阅读:来源:国知局
的子阵列发送电路16与图4的子阵列发送电路16相当。即,子阵列发送电路16包含:使4个超声波振子I构成为一个子阵列5,为了从子阵列5所含的超声波振子I产生超声波而对驱动电压信号以子阵列单位进行分配处理的发送分配电路;以及对所分配的信号赋予延迟时间的微小延迟电路。并且如上所述,子阵列发送电路16也可以不含微小延迟电路。
[0082]发送电路60是发送用于从超声波振子I产生超声波的多个独立的驱动电压信号的发送电路,与发送用的主波束形成器相当。在图11的例子中,将高精度的发送电路60具有的信道分为二组。发送电路60的信道分为第一本体波束形成器信道61和第二本体波束形成器信道62。
[0083]在本实施例中,多个超声波振子I包含第一组和第二组。第一组是将驱动电压信号从第一本体波束形成器信道61经由进行延迟分配的子阵列发送电路16向探头信道输入的组。第二组是将驱动电压信号从第二本体波束形成器信道62向探头信道直接输入的组。
[0084]这样,将发送电路60的信道数分割为多个,权重更高、要求精度的探头信道(口径中心附近的探头信道)与第二本体波束形成器信道62直接连接,与此相对,使即便较低的性能也被容许的探头信道(从口径中心远离的探头信道)子阵列化。通过形成这种结构,即使采用性能较差的微小延迟分配电路等,也能够不导致画质劣化便使口径扩大。
[0085]如图3所示,存在使用收发切换开关40等开关来选择探头信道的方法,因此发送系电路和接收系电路不必一定与相同的子阵列连接。图12示出发送系电路和接收系电路未与相同的子阵列连接的例子。在图12的例子中,使口径中心附近的探头信道30中的规定数量直接与第二本体波束形成器信道33连接,另一方面,使从口径中心远离的一侧的端部的探头信道构成为子阵列5,并经由子阵列接收电路13与第一本体波束形成器信道32连接。并且,口径中心附近的探头信道30中的剩余的信道与第二本体波束形成器信道62直接连接,另一方面,从口径中心远离的另一侧的端部的探头信道经由子阵列发送电路16与第一本体波束形成器信道61连接。
[0086]图13示出使用信道选择开关来选择探头信道的结构。虽然在图13中作为一个例子对接收系电路进行说明,但是发送系电路也可以是同样的结构。
[0087]在图13中接收系电路(子阵列接收电路13及本体波束形成器31)与超声波振子I之间设有信道选择开关70。信道选择开关70用于使所使用的口径移动,能够通过图3的控制部50等进行控制。通过信道选择开关70能够任意地选择作为子阵列5所选择的超声波振子1、以及作为与第二本体波束形成器信道33直接连接的探头信道30所选择的超声波振子I?
[0088]如果使用信道选择开关70,则能够以所谓线性扫描的方式适当地移动口径而进行使用。例如若将图像上的取得某个光栅数据时使用的口径设为fcl,则在下一个光栅中使用Wn2的口径,并在再下一个光栅中使用Wn3等。信道的选择是自由的,因此在口径移动时不必一定使信道逐个移动,并且与本体波束形成器31 (主波束形成器)直接连接的探头信道、以及与子阵列接收电路13(子波束形成器)连接的探头信道的图案也可以适当地进行变更。
[0089]通过使用信道选择开关70,例如也可以制作使主波束形成器的几乎全部信道与超声波振子I直接联结的图案。与不使用子阵列的情况相比,虽然口径受到限制,但是适于以更高画质摄像的情况等。反之,也能够增大进行子阵列化的比率,而进行口径优先的摄像。
[0090]图14示出使用信道选择开关来选择探头信道的另一例结构。在图14中信道选择开关71设于接收系电路(子阵列接收电路13及本体波束形成器31)及发送系电路(子阵列发送电路16及发送电路60)与超声波振子I之间。信道选择开关71进行探头信道的选择并且进行收发的切换。
[0091]如图14所示,通过使用信道选择开关71,还能够自由地选择在发送和接收中使用的探头信道。由此,能够任意地改变发送时使用的口径和接收时使用的口径,对收发分别进行最适合的信道选择和口径设定。
[0092]在主波束形成器的信道数极少等情况下,对主波束形成器分配的口径变小,咋看之下可能会认为本发明丧失有效性。但是,如果使用合成孔径等摄像技术,则能够获得本发明的有效性。采用合成孔径一次能够处理的口径宽度有限,但是可以改变孔径位置进行多次收发。并且,通过将所得多个信息稍后汇总为一个,能够如同以大口径取得数据那样构成摄像图像。使用的口径能够通过信道选择开关70、71等实现。并且,超声波探头100也可以具备信道选择开关70、71。
[0093]<第二实施例>
[0094]在第一实施例中,将与主波束形成器连接的探头信道连续地配置在口径中心附近,将子阵列连续地配置于从口径远离的位置。但是,在主波束形成器与子波束形成器的性能差极端大的情况下,存在摄像中口径进入子阵列区域的时候不连续地对画质造成不良影响的可能性。图15示出用于解决这种课题的第二实施例所涉及的超声波诊断装置中的接收系电路。此外,在图15中作为一个例子对接收系电路进行说明,但是发送系电路也可以是同样的结构。
[0095]在图15中将本体波束形成器31的信道分为:多个第一本体波束形成器信道32、以及多个第二本体波束形成器信道33 ο超声波振子I的探头信道中的配置于口径中心附近的组与第二本体波束形成器信道33直接连接。并且,该信道的相邻的2个探头信道构成为一个子阵列5A,并经由子阵列接收电路13与第一本体波束形成器信道32连接。另外,子阵列5A的相邻的探头信道组与第二本体波束形成器信道33直接连接。
[0096]这样,交替地配置有:与第二本体波束形成器信道33直接连接的探头信道组、及子阵列化的探头信道组。在图15的例子中,由于不连续地配置与第二本体波束形成器信道33直接连接的探头信道组、及子阵列化的探头信道组,因此能够避免在摄像中口径进入子阵列区域的时候对画质造成影响。
[0097]并且,优选随着从口径中心远离,逐渐减少与本体波束形成器31直接连接的信道数(口径宽度),相反逐渐扩大子阵列的区域。在图15的例子中,随着从口径中心远离,逐渐减少与第二本体波束形成器信道33直接连接的信道数(口径宽度),逐渐扩大子阵列5A、5B、5C的区域。通过采用这种结构,能够平滑地向使用子波束形成器的区域连接而避免画质的不连续性。
[0098]<第三实施例>
[0099]在上述的第一、第二实施方式中,设想了一维阵列。但是,本发明也能够适用于矩阵阵列。图16是1.25D或1.?阵列的结构例。1.2?是指探头的短轴口径可变的矩阵阵列,1.5D是指能够在短轴口径的中心轴上任意地设定短轴侧的焦点的矩阵阵列。
[0100]图16示出从超声波探头的声辐射面上观察的阵列构造。在图16的超声波探头中,不仅在长轴方向上,在短轴方向上也对探头信道进行了分割。1.25D或1.5D的短轴截面的超声波束相对于短轴口径中心对称,因此通常两侧的信道被短路、或赋予相同的延迟时间、权重。
[0101]在摄像中,在短轴口径中心附近声能最为集中。并且,减小针对远离短轴口径中心的信道的收发信号的权重,或者在邻近摄像时缩小短轴口径进行使用。因此,与长轴口径一样在短轴口径下,也优选口径中心附近的信道为延迟时间精度高、S/Ν高的信号。
[0102]在本实施例中,本体波束形成器31的信道也具备:第一本体波束形成器信道32、及第二本体波束形成器信道33。在本实施例的矩阵阵列中,短轴口径中心附近的信道与第二本体波束形成器信道33直接连接,短轴口径中心周围的信道组经由子阵列接收电路13与第一本体波束形成器信道32连接。
[0103]此外,虽未图示,但是在1.75D时也使波束在短轴方向上倾斜,因此不使短轴信道的两侧短路而赋予不同的延迟时间。因此,在短轴口径中心两侧的探头信道上连接独立的子波束形成器。并且,根据主波束形成器的信道数的分配,即使在短轴口径中心的信道也设置子阵列区域,也可以适用与一维阵列同样的结构。并且,在图16中仅说明了接收系电路,但是对于发送系电路同样也能够适用于矩阵阵列。
[0104]图17是进一步增加短轴分割数的2D矩阵阵列的结构例。2D矩阵阵列是在长轴方向和短轴方向上都形成任意的焦点的构造。通常在2D矩阵阵列中由于短轴与长轴的口径比接近,因此口径中心的形状大多接近圆形或正方形。
[0105]在本实施例中,如图17所示,将超声波振子的探头信道分为:与主波束形成器直接连接的信道组80、以及形成一个子阵列且经由子波束形成器与主波束形成器连接的信道组81。虽然在图15中是连续地配置有与主波束形成器直
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1