超声波诊断装置以及超声波探头的制作方法

专利名称：超声波诊断装置以及超声波探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波诊断装置以及超声波探头，特别涉及使用多个振子对被检体进 行超声波发送接收的超声波诊断装置以及超声波探头。
背景技术：
超声波诊断装置向被检体内放射从超声波探头内设置的振子中产生的超声波脉 冲(pulse)，通过上述振子接收因被检体组织的声阻抗(impedance)的差异而产生的超声 波反射波从而收集生物体信息。另外，超声波诊断装置由于只需使超声波探头接触的简单 操作就能实时(real time)显示超声波图像数据(data)，因此被广泛应用于各种脏器的形 态诊断或功能诊断中。在目前最普及的超声波诊断装置中，在超声波探头内一维排列多个振子，通过高 速控制供给到这些振子中的驱动信号或从上述振子中取得的接收信号的延迟时间进行二 维图像数据的实时显示。另外，最近还开发了 一种超声波诊断装置，该超声波诊断装置通过 使用振子二维排列的超声波探头能够实时显示被检体的三维区域或任意切片(slice)断 面中的图像数据。作为使用二维排列的振子收集图像数据的方法，有通过控制供给到各个振子的驱 动信号或从这些振子中取得的接收信号的延迟时间从而在三维空间的任意方向上进行超 声波扫描的方法。另外，作为使用二维排列的振子收集图像数据的方法，在规定方向(X方 向)上进行实施上述基于延迟时间控制的超声波扫描，在与上述规定方向垂直的方向(Y方 向)上通过电开口移动(超声波发送接收所使用的振子群的移动)进行超声波扫描的方法 也被广泛周知。然而，不管在哪一种方法中通过二维排列振子其振子数都显著增大(例如，10倍 至100倍)。因此，在超声波探头内没有内置电子电路时，在超声波探头与装置主体之间设 置的信号缆线(cable)的信道(channel)数或装置主体中设置的发送电路以及接收电路的 信道数随着振子数的增大而飞跃式地增大。因此，实现具有实用的电路规模、尺寸(size)、 重量以及价格等并且操作性优越的装置极其困难。为了解决上述问题，探讨在超声波探头的内部内置电子电路的方法。例如，提出 了将二维排列的多个振子划分为规定大小从而形成多个子阵列(sub array)，并使用将相 对于发送时或接收时的聚集点处于大致等距离的子阵列设置在超声波探头内的切换开关 (switch)进行共通连接的方法(例如，参照日本特开2005-342194号公报)。使用该方法， 可以减少上述信号缆线的信道数或装置主体的发送电路以及接收电路中的信道数。然而，根据上述方法，需要在超声波探头内的限定空间内安装极其多的切换开关等，对开关式(switching)电路的安装面积或耗费电力(发热)承担严格的制约。因此很 难向上述振子供给充足的驱动电压，成为图像数据中的S/N(信噪比signal/noise)恶化 的主要原因。另外，向振子供给的驱动信号的延迟时间精度或从上述振子中取得的接收信号的 整相相加中的延迟时间精度取决于信号缆线的信道数。因此，在通过上述方法共通连接振 子而减少上述信道数时，超声波脉冲的发送指向特性或超声波反射波的接收指向特性恶 化。即，上述方法具有无法取得具有良好空间分辨率或对比(contrast)分辨率的图像数据 的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供在使用多个振子对被检体 进行超声波发送接收时，在减少连接装置主体与超声波探头的信号线的信道数的状态下能 够以高精度控制供给到这些振子中的驱动信号或从上述振子中取得的接收信号的延迟时 间的超声波诊断装置以及超声波探头。 根据本发明的一个实施方式提供一种超声波诊断装置，其特征在于，包括超声波 探头，具有在对被检体所设定的超声波发送接收方向上发送超声波脉冲并将来自上述超声 波发送接收方向的超声波反射波转换为接收信号的被排列的多个振子；发送部，对上述超 声波探头供给具有离散的延迟时间的多个信道的驱动信号；接收部，对根据从上述振子中 取得的第ι接收信号所生成的具有离散的延迟时间的多个信道的第2接收信号进行整相相 加；图像数据生成部，根据对整相相加后的接收信号进行处理所取得的超声波数据生成图 像数据，上述超声波探头具有作为毗邻驱动信号从自上述发送部供给的上述多个信道的驱 动信号中选择具有与上述振子的驱动所需要的理想延迟时间接近的延迟时间的至少2个 信道的驱动信号的信号选择部、对选择后的上述各个毗邻驱动信号进行规定的加权的加权 部、对加权后的上述毗邻驱动信号进行合成从而生成具有上述理想延迟时间的合成驱动信 号并驱动上述振子的合成分配部。根据本发明的另外的实施方式提供一种超声波探头，其特征在于，包括振子群， 具有在对被检体所设定的超声波发送接收方向上发送超声波脉冲并将来自上述超声波发 送接收方向的超声波反射波转换为接收信号的被排列的多个振子；信号选择部，从超声波 诊断装置主体经由多芯缆线供给的具有离散的延迟时间的多个信道的驱动信号中选择具 有与上述振子的驱动所需要的理想延迟时间接近的延迟时间的至少2个信道的驱动信号 作为毗邻驱动信号；加权部，对选择后的上述各个毗邻驱动信号进行规定的加权；合成分 配部，对加权后的上述毗邻驱动信号进行合成从而生成具有上述理想延迟时间的合成驱动 信号并驱动上述振子。在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述 中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合 可以实现和得到本发明的目的和优点。


结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。图1为表示本发明的实施例中的超声波诊断装置的整体结构的框图。图2为表示同实施例中的超声波探头的结构的图。图3为用于说明在同实施例中供给同一毗邻驱动信号的振子的具体例子的图。图4为表示同实施例的加权部所使用的可变电容器件(MEMs)的结构的图。图5为表示同实施例的加权部所使用的可变电容器件的静电容量特性的图。图6为用于说明同实施例的发送时所使用的信号选择部、加权部、合成分配部以 及驱动电路的图。图7为表示同实施例的超声波诊断装置所具备的发送接收部的具体结构的框图。图8为表示同实施例的接收部所具备的整相相加部的具体电路结构的图。图9为同实施例的超声波诊断装置所具备的超声波数据生成部的具体结构的框 图。图10为表示同实施例的超声波探头所具备的加权部的具体电路常数的图。图11为表示对同实施例的超声波探头供给的毗邻驱动信号与根据这些毗邻驱动 信号所生成的合成驱动信号的具体例子的图。图12为表示同实施例的接收时所使用的加权部的具体电路常数的图。图13为表示同实施例的适合于发送时的信号选择部、加权部以及合成分配部的 具体例子的图。图14为表示向同实施例的各振子供给的合成驱动信号的理想延迟时间的图。图15为表示决定同实施例中的信号选择部的电路结构时的振子群的分割的图。图16为表示同实施例中的信号选择部的具体电路结构的图。图17为用于说明由同实施例的信号选择部选择毗邻驱动信号的图。图18为表示本实施例的变形例中的超声波诊断装置的整体结构的框图。
具体实施例方式参照

本发明的实施例。在以下所述的本发明的实施例中，驱动在超声波探头中二维排列的Mx个振子向 被检体的体内发送超声波脉冲。并且，在本实施例中，在发送超声波脉冲时，从在其延迟时 间以Δ τ量子化后的状态下从装置主体的发送接收部供给的Μο(Μο<<Μχ)个信道的驱 动信号中，针对各个振子选择具有与上述振子的驱动所需要的延迟时间(以下，称为理想 延迟时间)最接近的延迟时间的2个信道的驱动信号(以下，称为毗邻驱动信号)。其次， 在本实施例中，通过对所选择的各个毗邻驱动信号使用可变电容装置进行加权处理后进行 相加合成从而生成具有上述理想延迟时间的驱动信号(以下，称为合成驱动信号)，使用所 取得的合成驱动信号进行对上述振子的驱动。另外，在以下所示的本实施例中，针对使用多个振子二维排列的超声波探头生成 任意切片断面中的二维的B模式(mode)图像数据以及彩色多普勒(color Doppler)图像数 据的情况进行叙述。但是，本实施例也可以应用于生成其他二维图像数据的情况。另外，本 实施例也可以应用于生成基于使用上述超声波探头进行三维扫描所取得的体数据(volume data)的三维图像数据或MPR(Multi-planar Reconstruction 多平面重建)图像数据，还有，MIP (Maximum Intensity Projection 最大密度投影数据)图像数据等的情况。(装置的结构)针对本实施例中的超声波诊断装置的结构与各单元(unit)的动作使用图1至图 17进行说明。另外，图1为表示上述超声波诊断装置的整体结构的框图，图7以及图9为表 示该超声波诊断装置所具备的发送接收部以及超声波数据生成部的具体结构的框图。图1所示的超声波诊断装置100具备超声波探头3、发送接收部2、超声波数据生 成部4、图像数据生成部5、显示部6。超声波探头3具有二维排列的多(Mx)个振子(以下， 称为振子群)，对该被检体进行超声波发送接收。发送接收部2对超声波探头3供给其延迟 时间以Δ τ量子化后的Μο(Μο<<Μχ)个信道的驱动信号(第1驱动信号)。另外，发送 接收部2对从超声波探头3中取得的Mo个信道的接收信号给予以△ τ量子化的延迟时间 并进行整相相加。超声波数据生成部4对发送接收部2供给的整相相加后的接收信号进行 信号处理，作为超声波数据生成B模式数据以及彩色多普勒数据。图像数据生成部5通过 使在超声波数据生成部4中生成的上述超声波数据与超声波发送接收方向对应并依次存 储来生成二维的B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据。显示部6显示在图像数据生成 部5中所生成的这些图像数据。另外，超声波诊断装置100具备扫描控制部7、输入部8、系统(system)控制部9。 扫描控制部7进行用于在规定方向θ ρ上进行超声波发送接收的延迟时间控制或驱动信号 以及接收信号的选择控制等。输入部8进行被检体信息的输入、超声波数据生成条件或图 像数据生成条件的设定、各种指令(command)信号的输入等。系统控制部9综合地控制超 声波诊断装置100所具备的上述各单元。并且，超声波探头3与装置主体1中设置的发送 接收部2以及扫描控制部7经由未图示的多芯缆线相连接。超声波探头3具备振子群31、信号选择部32、加权部33以及合成分配部34。另 外，在本实施例中，针对具有二维排列的Mx个振子的扇形(sector)扫描用的超声波探头3 进行叙述，但是也可以采用与线性(linear)扫描或凸面(convex)扫描等对应的超声波探 头。特别是，作为要求尺寸小型化与多芯缆线的低信道化的超声波探头3的具体例 子，针对经食道超声波检查用的超声波探头3使用图2进行说明。通过采用使用插入被检 体的食道内的振子进行超声波发送接收的经食道超声波检查用的超声波探头3，能够收集 不怎么受肋骨或肺野等的影响的质量良好的心脏图像数据。振子群31如图2所示由沿着超声波探头3的超声波发送接收面二维排列的Mx个 振子IOc而形成。振子IOc为电声转换器，具有发送时将电驱动信号转换为超声波脉冲(发 送超声波)，接收时将超声波反射波转换为电接收信号的功能。并且，在构成振子群31的振子IOc的被接地的前面(超声波发送接收面)上安 装用于通过声阻抗的调整对被检体高效率地进行超声波发送接收的由2层构成的匹配 (matching)层IOb与用于将超声波脉冲以及超声波反射波聚集成规定的深度的声透镜 (lens) 10a，该声透镜IOa被固定在树脂盖(Cover)IOk的开口部。另一方面，在振子IOc的后面设置吸收从该振子IOc向后方放射的不需要的超声 波的同时保持振子IOc的背衬(backing)材料10d。另外，与振子IOc的后面连接的信号 线IOs贯通背衬材料IOd的内部并与在硅(silicon)基板IOe的表面通过微机械(MicroMachine)技术形成的可变电容器件(MEMs :Micro Electro Mechanical Systems 微电子机 械系统)IOf的一端子以凸起(bump)连接。另外，可变电容器件IOf的另一端子经由在硅基板IOe上形成的未图示的信号线 与印刷(print)基板IOg上设置的信号选择部32的一端子连接。另外，信号选择部32的 另一端子经由多芯缆线IOj与装置主体1中设置的发送接收部2连接。另外，在超声波探头3的印刷基板IOg上设置有在可变电容器件IOf所具备的后 述的在电极间供给规定的直流电压的施加电压产生部10h。对于施加电压产生部IOh的电 压控制信号以及对于信号选择部32的选择控制信号从图1所示的装置主体1的扫描控制 部7经由多芯缆线IOj来供给。另外，图1所示的超声波探头3的合成分配部34例如通过并联可变电容器件IOf 的振子侧端子而形成。另外，图1所示的超声波探头3的加权部33由可变电容器件IOf与 在该可变电容器件IOf的电极间供给直流电压的施加电压产生部IOh等构成。其次，信号选择部32具有在发送时从在其延迟时间以Δ τ量子化后状态下从装 置主体1的发送接收部2供给的Mo个信道的驱动信号中选择具有与该振子的理想延迟时 间最接近的延迟时间的2个信道的毗邻驱动信号的功能。另外，信号选择部32具有在接收 时通过选择/合成从Mx个振子中取得的Mx个信道的接收信号(第1接收信号)来生成其 延迟时间以Δ τ量子化后的Mo个信道的接收信号(第2接收信号)的功能。图3为用于说明供给同一毗邻驱动信号的振子的图。图3所示的Pf为Mx个振子 二维排列的振子群31与从该振子群31向规定方向放射的超声波脉冲的聚集点，或从规定 方向取得的超声波反射波的聚集点。另外，在此，为了简单说明，针对Mx = 36个振子(Sll 至S66) 二维排列的振子群31进行叙述，但是本发明并不仅限于此，实际上振子群31由更 多的振子构成。此时，信号选择部32例如以使在聚集点Pf反射的超声波到达半径rl的球面Fl 为止的传播时间τ 1 ( τ 1 = rl/Co,Co 生物体内声速)与到达半径r2的球面F2为止的传 播时间τ 2( τ 2 = r2/Co)之间的差成为延迟时间Δ τ的方式来设定半径rl以及半径r2。 并且，信号选择部32选择存在于由球面Fl与球面F2包围的区域Sal中的振子群31的振子
S12、S13、S21......并且，信号选择部32对选择的这些振子经由加权部33以及合成分配
部34供给具有延迟时间τ ol的驱动信号Stl以及具有延迟时间τ02(το2= τ01_Δ τ) 的驱动信号St2 (毗邻驱动信号)。同样，信号选择部32以使在聚集点Pf反射的超声波到达半径r3的球面F3为止 的传播时间τ3(τ3 = Γ3/&))与传播时间τ 2之间的差成为延迟时间Δ τ的方式来设定 半径r3。并且，信号选择部32选择存在于由球面F2与球面F3包围的区域Sa2中的振子 S14、S15、S23、S24....。并且，选择部32对选择的这些振子经由加权部33以及合成分配 部34供给具有延迟时间τ ο2的驱动信号St2以及具有延迟时间τ 03 ( τ ο3 = τ 2_ Δ τ ) 的驱动信号St3。通过以下同样的步骤，信号选择部32对构成振子群31的所有振子经由加权部33 以及合成分配部34供给具有延迟时间差Δ τ的2个信道的毗邻驱动信号。另外，针对对 各个振子供给的毗邻驱动信号的具体选择方法进行后述。其次，图1所示的超声波探头3的加权部33如在图2中已述的那样具备可变电容
9器件IOf与在该可变电容器件IOf的电极间供给直流电压的施加电压产生部10h。加权部 33根据伴随施加电压的大小而发生变化的可变电容器件IOf的静电容量对向振子供给的 毗邻驱动信号以及从上述振子中取得的接收信号进行加权。图4为近年来通过引入取得急速进步的微机械(Micro Machine)技术而新开发的 可变电容器件(MEMs) IOf的具体例子。其可变电容器件IOf中设置的可动电极IOf-I的 两端部由与支撑部10f-3连接的机械悬架(suspension) 10f-2来支撑。并且，在可变电容 器件IOf中，通过使可动电极IOf-I的中央部(凸部)接近硅基板IOe上设置的固定电极 10f-4，从而在可动电极IOf-I与固定电极10f-4的之间形成电容器(condenser)。并且，在可变电容器件IOf中，通过在可动电极IOf-I与硅基板IOe上设置的偏压 (bias)电极10f-5之间施加直流电压Vdc从而在电极间产生静电力，通过其静电力更新可 动电极IOf-I与固定电极10f-4之间的距离。即，在可变电容器件IOf中，可以通过控制在 可动电极IOf-I与偏压电极10f-5之间施加的直流电压Vdc来取得所希望的静电容量C(C =ε S/d, ε 电极间介质的介电常数，S:中央部的电极面积，d:电极间距离)。图5示出了 对于施加电压Vdc的静电容量C与电极间距离d。通过信号选择部32从Mo个信道的驱动信号中选择的2个信道的毗邻驱动信号在 根据由可变电容器件IOf的静电容量决定的阻抗进行加权后，在合成分配部34中进行相加 合成并被供给到规定振子中。另外，上述合成分配部34也可以由相加电路来构成，在振子 的阻抗低时，可以相加合成通过原样并列连接加权部33的振子侧端子而被加权后的2个信 道的毗邻驱动信号。根据该方法，由于在毗邻驱动信号的加权中使用的可变电容器件IOf 中耗费的电力极其少，因此与使用电阻元件的加权电路相比可以大幅度减少超声波探头3 中的耗费电力或发热。其次，针对具备振子群31、信号选择部32、加权部33以及合成分配部34的超声波 探头3的具体例子使用图6进行说明。但是，在图6中，针对由离聚集点Pf的距离存在于 Π的球面与r2的球面包围的区域Sal中的振子S21与由离聚集点Pf的距离存在于r2的 球面与r 3的球面包围的区域Sa2中的振子S51分别供给信号选择部32选择的2个信道 的毗邻驱动信号的情况进行说明。此时，从装置主体1的发送部21，经由多芯缆线20的信道chl供给具有延迟时间 τ Ol的驱动信号Stl。另外，从装置主体1的发送部21，经由信道ch2以及信道ch3供给 具有延迟时间τ02(το2= τ01_Δ τ)的驱动信号St2以及具有延迟时间τ 03 ( τ o3 = τ ο2_Δ τ )的驱动信号St3。并且，信号选择部32根据从图1的扫描控制部7中供给的选择控制信号将开关 W21-1以及开关W21-2处于导通状态。由此，信号选择部32从自发送部21供给的Mo个信 道的驱动信号中选择驱动信号Stl以及驱动信号St2作为毗邻驱动信号，将选择的这些毗 邻驱动信号供给到加权部33的可变电容器件C21-1以及C21-2。另一方面，加权部33的施加电压产生部IOh通过在可变电容器件C21-1以及 C21-2的电极间施加根据从扫描控制部7供给的电压控制信号所产生的直流电压来形成规 定的静电容量。即，加权部33的施加电压产生部IOh通过形成的静电容量对毗邻驱动信号 Stl以及St2进行加权。并且，合成分配部34通过对加权后的毗邻驱动信号Stl以及St2 相加合成来生成具有理想延迟时间的合成驱动信号St21并供给到振子S21。
同样，信号选择部32根据从扫描控制部7供给的选择控制信号将开关W51-2以及 开关W51-3处于导通状态。由此，信号选择部32从自发送部21供给的Mo个信道的驱动信 号中选择驱动信号St2以及驱动信号St3作为毗邻驱动信号，并将选择的这些毗邻驱动信 号供给到加权部33的可变电容器件C51-2以及C51-3。另一方面，加权部33的施加电压产生部IOh在可变电容器件C51-2以及C51-3的 电极间施加根据从扫描控制部7供给的电压控制信号所产生的直流电压从而形成规定的 静电容量。即，加权部33的施加电压产生部IOh通过形成的静电容量对毗邻驱动信号St2 以及St3进行加权。并且，合成分配部34通过对加权后的毗邻驱动信号St2以及St3相加 合成来生成具有理想延迟时间的合成驱动信号St51并供给到振子S51。通过以下同样的步骤，对构成振子群31的所有振子加权相加并供给具有延迟时 间差△ τ的2个信道的毗邻驱动信号。此时，通过控制加权部33中的可变电容器件的容 量也能够同时具有信号选择部32的开关功能。另外，针对由加权部33以及合成分配部34 新生成的合成驱动信号的具体例子进行后述。另一方面，在接收时，从振子群31供给的Mx个信道的接收信号(第1接收信号) 分别通过合成分配部34再次被分配为2个信道的接收信号，在加权部33中进行与发送时 相同的加权。然后，信号选择部32对加权后的2Μχ个信道的接收信号进行选择与合成从而 生成其延迟时间以Δ τ量子化后的Mo个信道的接收信号(第2接收信号)。并且，所取得 的Mo个信道的接收信号经由多芯缆线20被供给到装置主体1的发送接收部2。其次，针对图1所示的发送接收部2使用图7进行说明。该发送接收部2具备对 超声波探头3供给其延迟时间以Δ τ量子化后的Mo个信道的驱动信号的发送部21与对 超声波探头3供给的Mo个信道所构成的第2接收信号整相相加的接收部22。发送部21具 有速率脉冲(rate pulse)产生器211、发送延迟电路212以及驱动电路213。速率脉冲产 生器211通过分频从系统控制部9供给的基准信号来生成决定放射到被检体内的超声波脉 冲的重复周期的速率脉冲。另一方面，发送延迟电路212由Mo个信道的延迟电路构成，对上述速率脉冲给予 由聚集用延迟时间与偏向用延迟时间所构成的发送延迟时间并供给到驱动电路213。聚集 用延迟时间为了在发送时取得细小波束(beam)宽度而在规定深度上聚集超声波脉冲而被 使用，偏向用延迟时间为了在规定方向上放射超声波脉冲而被使用。另外，从Mo个信道所 构成的发送延迟电路212的各个中输出的速率脉冲的延迟时间通过Δ τ被量子化。另外， 在将在最大偏向角度θ P方向进行超声波发送接收时所必需的最大延迟时间设为τ max 时，上述信道数Mo由Mo = τ max/ Δ τ来决定。另一方面，驱动电路213根据从发送延迟电路212供给的具有上述发送延迟时间 的速率脉冲生成具有规定波形与波高值的Mo个信道的驱动信号。并且，驱动电路213将所 生成的Mo个信道的驱动信号经由多芯缆线20供给到超声波探头3的信号选择部32。另外， 由驱动电路213生成的驱动信号例如可以是具有半波长的脉冲宽度的冲击脉冲(impulse) 波，并且也可以是具有数波长以上的波列的脉冲波，但是为了通过加权相加生成良好的合 成驱动信号后者波形比较适合。其次，接收部22具有整相相加从超声波探头3的信号选择部32经由多芯缆线供 给的Mo个信道的接收信号(第2接收信号)的功能。具体而言，接收部22具有Mo个信道
11的前置放大器(preamplifier) 221以及A/D (analog-digital)转换器222与整相相加部 223。前置放大器221放大从信号选择部32供给的Mo个信道的接收信号并确保充足的S/ N，在其初级部上设置避免发送部21的驱动电路213输出的高电压的驱动信号影响用的未 图示的保护电路。在其前置放大器221中被放大为规定大小的接收信号在A/D转换器222中被转换 为数字(digital)信号后，将被发送到整相相加部223。整相相加部223通过对从A/D转换 器222供给的Mo个信道的接收信号给予规定的延迟时间并相加合成(整相相加)从而对 来自规定方向的接收信号设定较强的接收指向性。另外，该整相相加部223具有能够通过 控制Mo个信道的接收信号的延迟时间来分离从多个方向大致同时到达的超声波反射波并 加以接收的、所谓并列同时接收功能。其次，针对整相相加部223的具体结构使用图8进行说明。该整相相加部223具有 与通常作为数字滤波器(digital filter)来使用的FIR滤波器(Finite Impulse Response Filter 有限脉冲响应滤波器)相同的结构。具体而言，整相相加部223通过如图8所示 对输入信号给予延迟时间Δ τ的Mo-I个延迟电路Dc-I至Dc-(Mo-I)与Mo-I个相加电 路Ad-I至Ad-(Mo-I)交替串联连接而构成。并且，从接收部22的A/D转换器222供给的 Mo个信道的接收信号Srl至Sr Mo被供给到整相相加部223的延迟电路Dc-I以及加法器 Ad-I至Ad-(Mo-I)的输入端子。例如，具有基准延迟时间τ O的接收信号Srl在延迟电路Dc_l中被给予延迟时间 Δ τ后，在相加电路Ad-I中与具有延迟时间τΟ+Δ τ的接收信号Sr2相加合成。并且， 相加合成后的接收信号Srl以及Sr2在延迟电路Dc-2中被给予延迟时间Δ τ后，在加法 电路Ad-2中与具有延迟时间τ 0+2 Δ τ的接收信号Sr 3相加合成。通过对接收信号Srl 至SrMo进行这样的延迟与相加，可以取得与对具有延迟时间τΟ+(πι-1)Δ τ的接收信号 Srm(m = 1至Mo)给予延迟时间(Mo-m) Δ τ并进行相加合成(整相相加)的情况相同的结果。其次，针对图1所示超声波数据生成部4的具体结构使用图9的框图进行说明。超 声波数据生成部4具备B模式数据生成部41与彩色多普勒数据生成部42。B模式数据生 成部41对从接收部22的整相相加部223输出的B模式的接收信号进行处理从而生成B模 式数据。彩色多普勒数据生成部42对彩色多普勒模式的接收信号正交检波来检测出多普 勒信号，并根据所取得的多普勒信号生成彩色多普勒数据。B模式数据生成部41具备包络线检波器411与对数转换器412。包络线检波器 411对从接收部22的整相相加部223供给的整相相加后的接收信号进行包络线检波，对数 转换器412对包络线检波后的接收信号的振幅进行对数转换从而生成B模式数据。另一方面，彩色多普勒数据生成部42具备π/2相移器421、混频器(mixer) 422_1 以及422-2、LPF(低通滤波器)423-1以及423-2。π/2相移器421、混频器422-1以及 422-2、LPF (低通滤波器)423-1以及423-2对从接收部22的整相相加部223供给的整相 相加后的接收信号进行正交检波从而检测出由实部与虚部构成的多种类型的多普勒信号。另外，彩色多普勒数据生成部42具备多普勒信号存储部424、ΜΤΙ滤波器(移动目 标显示滤波器)425以及自相关运算器426。通过在同一方向上多次超声波发送接收从上述 LPF423-1以及423-2中输出的多普勒信号暂时被存储到多普勒信号存储部424。然后，作为高通用的数字滤波器的MTI滤波器425从多普勒信号存储部424中读取在该被检体的同 一部位收集到的时间序列的多普勒信号，消除由这些多普勒信号中包含的脏器的呼吸性移 动或跳动性移动等引起的分量(杂乱回波(clut ter)分量)。并且，自相关运算器426对 通过MTI滤波器425只提取出血流分量后的多普勒信号进行自相关运算。由此，自相关运 算器426生成表示血流的平均流速值或血流速度的混乱的速度分散值，并且，作为彩色多 普勒数据生成表示多普勒信号的能量(energy)的功率(power)值。其次，图1的图像数据生成部5具备数据存储部51与图像处理部52。在数据存储 部51中依次存储在超声波数据生成部4中以超声波发送接收方向单位所生成的B模式数 据以及彩色多普勒数据。图像处理部52根据数据存储部51中存储的B模式数据以及彩色 多普勒数据生成二维B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据。并且，图像处理部52将生 成的B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据保存到数据存储部51。另一方面，图像处理 部52根据需要对数据存储部51中保存的B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据进行滤 波(filtering)处理等图像处理。显示部6具备未图示的显示数据生成部、数据转换部以及显示器(monitor)。上述 显示数据生成部对在图像数据生成部5中生成的B模式图像数据或彩色多普勒图像数据进 行合成处理或扫描转换处理等从而生成显示数据。另一方面，上述数据转换部对从上述显 示数据生成部供给的显示数据进行D/A转换或电视格式(television format)转换等转换 处理并显示在上述显示器上。扫描控制部7对发送部21的发送延迟电路212以及接收部22的整相相加部223 进行用于在对被检体所设定的超声波发送接收方向θι至ΘΡ的各个方向上发送接收超声 波的延迟时间控制。并且，扫描控制部7对超声波探头3所具备的信号选择部32以及加权 部33进行用于从Mo个信道的驱动信号中选择供给到各个振子的毗邻驱动信号的选择控 制、用于选择/合成从加权部33供给的2Μχ个信道的接收信号从而生成其延迟时间以Δ τ 量子化后的Mo个信道的接收信号的选择控制、用于设定供给到可变电容器件的直流电压 的电压控制等。输入部8在操作面板(panel)上具备显示面板或键盘、跟踪球、鼠标、选择按钮等 输入装置，使用上述显示面板或输入装置进行被检体信息的输入、各种图像数据的生成条 件以及显示条件的设定、各种指令信号的输入等。系统控制部9具备未图示的CPU和存储电路。由操作者从输入部8中输入/设定 的上述信息被存储到上述存储电路中。另一方面，上述CPU根据上述存储电路中存储的上 述信息综合地控制超声波诊断装置100所具有的各单元或系统整体，进行对该被检体任意 设定的切片断面中的B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据的生成与显示。其次，针对加权部33以及合成分配部34生成的合成驱动信号的具体例子使用图 10以及图11进行说明。图10为超声波探头3所具备的振子群31、信号选择部32、加权部 33以及合成分配部34与装置主体1的发送接收部2所具备的驱动电路223的具体例子。 在图10中，为了简单说明，只示出了对存在于离聚集点Pf距离r2的球面F2与距离r 3的 球面F3所包围的区域Sa2中的振子S41以及振子S51 (参照图3)，从发送部21的驱动电路 223中供给具有延迟时间差Δ τ的毗邻驱动信号St2以及St3的情况。另外，振子群31所 示的电路结构为在振子解析等中通常使用的振子的等价电路。
此时，合成分配部34通过相加合成根据加权部33的可变电容器件C41-2以及 C41-3所具有的静电容量而被加权后的毗邻驱动信号St2以及St3来生成合成驱动信号 St41并供给到振子S41。另外，合成分配部34同样通过相加合成根据加权部33的可变电 容器件C51-2以及C51-3所具有的静电容量而被加权后的毗邻驱动信号St2以及St3来生 成合成驱动信号St51并供给到振子S51。图11表示根据毗邻驱动信号Stl以及St2所生成的合成驱动信号St41以及St51 的一例。另外，在图11中，例如将超声波脉冲的中心频率fo设为5MHz，将驱动电路223的 输出阻抗设为50欧姆(ohm)、将毗邻驱动信号St2以及St3的延迟时间差(量子化延迟时 间)Δ τ设为TO/4 = 50nSeC (但是，周期To为中心频率fo的倒数)。并且，在图11中， 示出了在以使可变电容器件C41-2以及C51-3的静电容量成为5pF、使可变电容器件C41-3 以及C51-2的静电容量成为2pF的方式对各可变电容器件控制施加电压时根据毗邻驱动信 号Stl以及St2所生成的合成驱动信号St41以及St51。S卩，向振子S41供给的合成驱动信号St41以及向振子S51供给的合成驱动信号 St51的延迟时间能够通过控制可变电容器件的容量在驱动电路223输出的驱动信号St2的 延迟时间与驱动信号St3的延迟时间之间任意设定。因此，超声波探头3对振子S41以及 振子S51可以供给具有理想延迟时间的合成驱动信号。其次，针对加权部33加权后的接收信号进行整相相加的具体例子使用图12进行 说明。图12表示超声波探头3所具备的振子群31、信号选择部32、加权部33以及合成分配 部34与装置主体1的接收部22所具备的整相相加部233的具体例子。另外，在图12中， 省略了在整相相加部223的前段上所设置的前置放大器221以及A/D转换器222。另外，与 图10同样，只示出了在整相相加部223中整相相加从振子群31的振子S41以及振子S51 中取得的接收信号Sr41以及Sr51的情况。S卩，由振子41检测出的接收信号Sr41在合成分配部34中被分配为2个接收信号 Sr41a以及Sr41b。同样，由振子S51检测出的接收信号Sr51在合成分配部34中被分配为 接收信号Sr51a以及Sr51b。并且，加权部33的可变电容器件C41-2加权的接收信号Sr41a 与可变电容器件C51-2加权的接收信号Sr51a相加合成并被供给到整相相加部223的相加 电路Ad-a。另外，加权部33的可变电容器件C41-3加权的接收信号Sr41b与可变电容器件 C51-3加权的接收信号Sr51b相加合成并被供给到整相相加部223的相加电路Ad_b。并且，相加电路Ad-b对加权处理后的上述接收信号Sr41b以及Sr51b与在延迟电 路0(3-13中只延迟八1的加权处理后的接收信号Sr41a以及Sr51a进行合成。由此，相加 电路Ad-b可以整相相加具有与图11所示的合成驱动信号St41相同的延迟时间的接收信 号Sr41以及具有与合成驱动信号St51相同的延迟时间的接收信号Sr51。同样，从存在于 由图3所示的球面F2与球面F3所包围的区域Sa2中的振子S32、S42、S23、S33、...等中 取得的接收信号也可以通过延迟电路Dc-b以及相加电路Ad-b整相相加。另一方面，从存在于由球面Fl与球面F2所包围的区域Sal中的振子S21、S31、 S12、S22、...等中取得的接收信号通过延迟电路Dc-a以及相加电路Ad_a整相相加，并且， 通过延迟电路Dc-a以及相加电路Ad-a与从区域Sa2的振子中取得的上述接收信号进行整 相相加。即，信号选择部32能够通过向规定的相加电路供给加权后的接收信号对从振子群 31中取得的Mx个信道的接收信号进行正确的整相相加。
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其次，针对从装置主体1的发送接收部2输出的Mo (Mo = 128)个信道的驱动信号 中选择向Mx(64X64 = 4096)个构成的各个振子供给的驱动信号的信号选择部32的具体 例子使用图13至图17进行说明。信号选择部32如上所述，在驱动构成振子群31的Mx个振子的各个时，从在其延 迟时间以Δ τ量子化后的状态下从装置主体1的发送接收部2中供给的Mo个信道的驱动 信号中选择具有与上述振子驱动所需要的延迟时间(理想延迟时间)最接近的延迟时间的 2个信道的毗邻驱动信号。另外，如上所述，此时的信道数Mo如果将在最大偏向角度ΘΡ的 方向上进行超声波发送接收时所必需的最大延迟时间设为Tmax，则由Mo= τ max/Δ τ来 决定。例如，针对使用以排列间隔d(d = 0. 18mm) 二维排列Mx(Mx = 64X64 = 4096) 个振子的开口 D(D = 11.5mm)的振子群31在最大偏向角度θ P( θ P = 27度)的方向上 进行超声波发送接收的情况进行说明。此时，如果将生物体内的声速设为Co (Co = 1530m/ sec)，则上述超声波发送接收所必需的最大延迟时间τ max成为τ max Dtan ( θ ρ)/Co = 5. 1 μ sec。另一方面，将超声波脉冲的中心频率设为fo(fo = 5MHz)，将量子化延迟时间 Δ τ设为Δ τ = Το/4 = l/4fo(To 超声波脉冲的周期)。此时，第1驱动信号的信道数 Mo成为Mo= 102，因此，需要具有以Δ τ量子化的延迟时间的102个信道以上的驱动信号。以下，针对将装置主体1的发送接收部2供给的128个信道的驱动信号供给到 4096个振子的情况进行叙述。此时，对已在图6中所示的各个振子设置128个可变电容器 件的方法，由于需要将524288个可变电容器件内置在超声波探头3内，因此在电路规模上 是不现实的。因此，如图13所示，从128个信道的驱动信号中选择具有与振子的驱动所需 要的延迟时间(理想延迟时间)最接近的延迟时间的2个信道的毗邻驱动信号，并使对这 些毗邻驱动信号进行加权的可变电容器件与各个振子对应来设置的方法比较适合。其次，针对对各个振子从128个信道的驱动信号中选择2个信道的毗邻驱动信号 的信号选择部32的具体电路结构使用图14至图17进行说明。图14示出了在最大偏向角度ΘΡ(ΘΡ = 27度)的方向上发送超声波脉冲时，对 驱动振子Sjk(j = 1至64，k = 1至64)的合成驱动信号Stjk(j，k)所设定的理想延迟时 间。例如，信号选择部32如图14所示，通过对振子Sll的合成驱动信号设定-0. 926 μ sec 的延迟时间，对振子S12以及振子21的合成驱动信号设定-0. 868 μ sec以及-0. 956 μ sec 的延迟时间能够在发送接收方向θ P上放射出具有良好指向特性的超声波脉冲。另一方面，图15示出了在根据装置主体1的发送接收部2供给的128个信道的驱 动信号对4096个振子生成合成驱动信号时，通过依次分割振子群31来确定被驱动的振子 的方法。另外，图16所示的信号选择部32的电路与图15所示的振子群31的分割相关联 地被构成。S卩，在图15中，由4096(64X64)个振子构成的振子群31被分割为由32X32个振 子构成的4个子(sub)振子群A至子振子群D。并且，子振子群A被分割为由16 X 16个振 子构成的子振子群Aal至子振子群Dal。并且，子振子群Aal被分割为由8X8个振子构成 的子振子群Aa2至子振子群Da2。并且，子振子群Aa2被分割为由4X4个振子构成的子振 子群Aa3至子振子群Da3。并且，子振子群Aa3被分割为由2 X 2个振子构成的未图示的子 振子群Aa4至子振子群Da4。另外，通过同样的步骤也可以对子振子群B至子振子群D的各个进行分割。另一方面，信号选择部32例如如图16所示由进行驱动信号的分配或接受信号的 合成的多个多路转接器(multiplexer) (Mux)构成。MuxA至MuxD分别与子振子群A至子 振子群D对应。另外，MuxAal至MuxDal分别与子振子群Aal至子振子群Dal对应。另外， MuxAa2至MuxDa2分别与子振子群Aa2至子振子群Da2对应。另外，MuxAa 3至MuxDa3分 别与子振子群Aa3至子振子群Da3对应。另外，MuxAa4至MuxDa4分别与子振子群Aa4至 子振子群Da4对应。例如，在装置主体1的发送接收部2供给其延迟时间以Δ τ量子化后的128个信 道的驱动信号时，MuxA从这些驱动信号中选择构成子振子群A的1024个振子的驱动所必 需的64个信道的驱动信号。并且，MuxAal从MuxA选择的64个信道的驱动信号中选择构 成振子群Aal的256个振子的驱动所必需的32个信道的驱动信号。并且，MuxAa2从MuxAal选择的32个信道的驱动信号中选择构成振子群Aa2的64 个振子的驱动所必需的16个信道的驱动信号。并且，MuxAa3从MuxAa2选择的16个信道的 驱动信号中选择构成子振子群Aa3的16个振子的驱动所必需的8个信道的驱动信号。并 且，MuxAa4从MuxAa 3选择的8个信道的驱动信号中选择构成子振子群Aa4的4个振子的 驱动所必需的4个信道的驱动信号。并且，MuxAa5从MuxAa4选择的4个信道的驱动信号中选择具有与理想延迟时间 最接近的延迟时间的2个信道的毗邻驱动信号。通过MuxAa5选择的毗邻驱动信号在通过 加权部33中设置的可变电容器件Cxl以及Cx2进行规定加权后被相加合成从而生成具有 上述理想延迟时间的合成驱动信号。80，通过上述]\^^、]\^^&1、]\^^&2、]\^^&3、]\^^&4以及1^^&5从以 Δ τ 量子 化后的128个信道的驱动信号中选择与该振子Sx的驱动所必需的延迟时间(理想延迟时 间)最接近的2个信道的毗邻驱动信号。并且，通过同样的步骤也可以对构成振子群31的 其他振子生成合成驱动信号。图17示出了对从装置主体1的发送接收部2被输入到超声波探头3的信号选择 部32的具有以Δ τ (Δ τ = Το/4 = 0. 05 μ sec)量子化后的延迟时间的128个信道的驱 动信号St (h) (h = 1至128)与、在根据这些驱动信号生成图14所示的具有理想延迟时间 的合成驱动信号时通过上述MuxA, MuxAal、MuxAa2、MuxAa3、MuxAa4以及MuxAa5所选择的 驱动信号，使用其延迟时间表示的内容。例如，在生成具有驱动振子Sll的理想延迟时间-0. 926 μ sec的合成驱动信号时， MuxA从驱动信号St (h) (h = 1至128)中选择具有-1. 979 μ sec至1. 171 μ sec的延迟时 间64个信道的驱动信号，MuxAal从上述64个信道驱动信号中选择具有-1. 179 μ sec至 0. 371 μ sec的延迟时间的32个信道驱动信号，然后，MuxAa2从上述32个信道驱动信号中 选择具有-I. 179 μ sec至-0. 429 μ sec的延迟时间的16个信道驱动信号，MuxAa3从上述 16个信道驱动信号中选择具有-0. 979 μ sec至-0. 629 μ sec的延迟时间的8个信道的驱动 信号。并且，MuxAa4从上述8个信道的驱动信号中选择具有-0. 979 μ sec至-0. 829 μ sec 的延迟时间的4个信道的驱动信号，MuxAa5从上述4个信道的驱动信号中选择具有与理想 延迟时间-0. 926 μ sec最接近的-0. 929 μ sec以及-0. 879 μ sec的延迟时间的2个信道的毗邻驱动信号。并且，加权部33以及合成分配部34对通过MuxAa5选择的2个信道的毗邻 驱动信号加权相加从而生成具有理想延迟时间-0. 926 μ sec的合成驱动信号。另外，在上述图13至图17中，针对从装置主体1的供给的Mo个信道的驱动信号 中选择向由Mx个构成的振子各个供给的驱动信号的情况进行了叙述。并且，通过同样的步 骤也可以进行将从上述振子中取得的Mx个信道的接收信号(第1接收信号)集束成Mo个 信道的接收信号(第2接收信号)的情况的选择/合成。根据以上所述的本发明的实施例，在使用在超声波探头中二维排列的多个振子对 被检体进行超声波发送接收时，在减少连接装置主体与超声波探头的信号线的信道数的状 态下，能够高精度地控制供给到这些振子的驱动信号或从上述振子中取得的接收信号的延 迟时间。因此，可以使用操作性优越的超声波探头获得质量良好的图像数据或生物体信息。特别是，从装置主体的发送接收部供给的具有以Δ τ量子化的延迟时间的Mo个 信道的驱动信号中选择具有与上述振子的驱动所需要的理想延迟时间最接近的延迟时间 的2个信道的毗邻驱动信号，通过对这些毗邻驱动信号加权相加，可以容易地生成具有上 述理想延迟时间的合成驱动信号。另外，通过对超声波探头3供给延迟时间以超声波脉冲 的周期的四分之一量子化后的驱动信号，超声波探头3肯定能够生成具有各振子的理想延 迟时间的合成驱动信号。当延迟时间比超声波脉冲的周期的四分之一长时，无法生成具有 任意相位的合成驱动信号，其结果，产生不必要的应答(side lobe 旁瓣)。即，与本实施例 相关的发送部21通过对超声波探头3供给延迟时间以比超声波脉冲的周期的四分之一短 的值量子化后的驱动信号，可能会产生不必要的应答。另外，由于信号选择部、加权部以及合成分配部在与发送时同样的状态下可以将 从振子群中取得的Mx个信道的接收信号(第1信号)集束成以△ τ量子化后的Mo个信 道的接收信号(第2接收信号)，因此通过给予以△ τ量子化后的延迟时间的上述发送接 收部的整相相加部能够进行正确的整相相加。因此，能够形成良好的超声波脉冲的发送指向特性或超声波反射波的接收指向特 性，并能够生成空间分辨率或对比分辨率优越的图像数据。另一方面，根据上述实施例，由于可以能够进行基于比较少的电路元件的毗邻驱 动信号的选择以及对该毗邻驱动信号的加权相加，因此能够减少在超声波探头内耗费的电 力或发热。因此，可以高效率地驱动振子，生成S/N优越的图像数据。另外，由于使用可变电容器件对毗邻驱动信号进行加权处理，因此与使用电阻元 件的情况相比可以大幅度减少加权处理中的耗费电力。并且，通过引入微机械技术形成可 变电容器件(MEMs)，能够不增大超声波探头的尺寸或大小地使振子多信道化。特别是，由于 通过MEMs的引入寄生电容变小，因此可以实现具有100伏特(volt)以上的耐压与广泛的 静电容量可变范围以及快速的应答速度的微小可变电容器件。另外，根据上述实施例，从各个振子中取得的接收信号的延迟时间由于可以通过 在可变电容器件的电极间被供给的施加电压而任意且连续地更新，因此可以容易地实现 伴随超声波反射波的接收定时(timing)使其聚集点向深部移动的、所谓接收动态聚集 (dynamic focus) 0以上，针对本发明的实施例进行了叙述，但是本发明并不仅限于上述实施例，能够 变形实施。例如，在上述实施例中，针对使用多个振子二维排列的超声波探头3生成任意切
17片断面中的二维的B模式图像数据以及彩色多普勒图像数据的情况进行了说明。但是，本 发明使用多个振子二维排列的超声波探头3所生成的图像数据也可以是通过改变MTI滤波 器425的滤波常数所取得的组织多普勒图像数据等其他图像数据。另外，本发明也可以应 用于生成基于使用上述超声波探头3进行的三维扫描所取得的体数据的三维图像数据或 MPR图像数据、还有MIP图像数据等的情况。另外，在上述实施例中，针对扇形扫描用的超声波探头3进行了叙述，但是也可以 是与线性(linear)扫描或凸面(convex)扫描等对应的超声波探头。特别是，在与线性 (linear)扫描或凸面(convex)扫描等对应的超声波探头中可以使用以毗邻驱动信号的选 择等为目的而设置的信号选择部32使超声波发送接收部的开口部向所希望的方向(即， 与超声波发送接收方向垂直的方向)移动。即，本发明通过使用信号选择部32能够依次 (sequential)容易地切换与线性扫描或凸面扫描等对应的超声波探头中的同时驱动信道。另外，针对发送接收部2对超声波探头3供给具有以Δ τ量子化的延迟时间的Mo 个信道的驱动信号，信号选择部32将从振子群31中取得的Mx个信道的第1接收信号集束 成其延迟时间以△ τ量子化后的Mo个信道的第2接收信号的情况进行了叙述。但是，在 本发明中，未必需要通过Δ τ进行严密的量子化。另外，针对根据由信号选择部32选择的2个信道的毗邻驱动信号生成具有理想延 迟时间的合成驱动信号的情况进行了叙述。但是，本发明也可以使用3个信道以上的毗邻 驱动信号生成合成驱动信号。另一方面，在上述实施例中，针对使用信号选择部32、加权部33以及合成分配部 34进行发送时的毗邻驱动信号的选择与接收时的接收信号的选择/合成的情况进行了叙 述。但是，本发明并不仅限于此，例如，如图18所示，也可以在超声波探头3中设置将由Mx 个信道构成的第1接收信号集束成由Mo个信道构成的第2接收信号的接收专用的子整相 相加部35与进行发送以及接收的切换的发送接收切换部36。另外，在上述实施例中，针对使用多个振子二维排列的超声波探头3对被检体进 行超声波发送接收的超声波诊断装置进行了叙述。但是，本发明也可以采用多个振子一维 排列的超声波诊断装置。另外，在本实施例中，针对引入微机械技术在硅基板上形成可变电容器件的情况 进行了叙述。但是，本发明，振子群31的振子或信号选择部32的电路装置也可以通过微机 械技术在同一硅基板上形成。通过该方法更容易使振子多信道化。还有，根据上述实施方式中公开的适宜多个的构成要素的组合，可以形成各种的 发明。例如既可以削除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又可以适当地 组合不同实施方式内的构成要素。本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而 言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利 要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。
权利要求
一种超声波诊断装置，其特征在于，包括超声波探头，具有在对被检体所设定的超声波发送接收方向上发送超声波脉冲并将来自上述超声波发送接收方向的超声波反射波转换为接收信号的被排列的多个振子；发送部，对上述超声波探头供给具有离散的延迟时间的多个信道的驱动信号；接收部，对根据从上述振子中取得的第1接收信号所生成的具有离散的延迟时间的多个信道的第2接收信号进行整相相加；图像数据生成部，根据对整相相加后的接收信号进行处理所取得的超声波数据生成图像数据，上述超声波探头具有信号选择部，从自上述发送部供给的上述多个信道的驱动信号中选择具有与上述振子的驱动所需要的理想延迟时间接近的延迟时间的至少2个信道的驱动信号作为毗邻驱动信号；加权部，对选择后的上述各个毗邻驱动信号进行规定的加权；合成分配部，对加权后的上述毗邻驱动信号进行合成从而生成具有上述理想延迟时间的合成驱动信号并驱动上述振子。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述合成分配部将从上述各个振子中取得的上述第1接收信号分配成至少2个信道的 接收信号，上述加权部对分配后的上述接收信号进行规定的加权，上述信号选择部对从上述各个振子中取得的加权后的上述接收信号进行选择与合成 从而生成上述第2接收信号。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于上述加权部使用通过施加电压能够控制静电容量的可变电容器件进行上述驱动信号 或上述接收信号的加权。
4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于上述加权部使用通过引入微机械技术在硅基板上形成的上述可变电容器件进行上述 驱动信号或上述接收信号的加权。
5.根据权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于上述振子以及上述信号选择部所具有的电路装置的至少任一个通过引入上述微机械 技术与上述可变电容器件在同一硅基板上被形成。
6.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述发送部对上述超声波探头供给延迟时间以规定的值被量子化后的上述多个信道 的驱动信号。
7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于上述发送部对上述超声波探头供给具有以从上述振子发送的超声波脉冲的周期的四 分之一被量子化的延迟时间的上述驱动信号。
8.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述发送部对上述超声波探头经由多芯缆线供给比上述振子的元件数少的信道数的 上述驱动信号。
9.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述信号选择部对装置主体中设置的上述接收部经由多芯缆线供给具有比上述振子 的元件数少的信道数的上述第2接收信号。
10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述加权部通过使上述可变电容器件的静电容量与超声波反射波的接收时刻对应地 连续更新从而设定对接收动态聚集的延迟时间。
11.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于上述信号选择部通过选择供给上述合成驱动信号的上述振子或取得上述第2接收信 号的上述振子从而使超声波发送接收所使用的开口的位置向所希望的方向移动。
12.—种超声波探头，其特征在于，包括振子群，具有在对被检体所设定的超声波发送接收方向上发送超生波脉冲并将来自上 述超声波发送接收方向的超声波反射波转换为接收信号的被排列的多个振子；信号选择部，从超声波诊断装置主体经由多芯缆线供给的具有离散的延迟时间的多个 信道的驱动信号中选择具有与上述振子的驱动所需要的理想延迟时间接近的延迟时间的 至少2个信道的驱动信号作为毗邻驱动信号；加权部，对选择后的上述各个毗邻驱动信号进行规定的加权；合成分配部，对加权后的上述毗邻驱动信号进行合成从而生成具有上述理想延迟时间 的合成驱动信号并驱动上述振子。
13.根据权利要求12所述的超声波探头，其特征在于上述合成分配部将从上述各个振子中取得的第1接收信号分配成至少2个信道的接收信号，上述加权部对分配后的上述接收信号进行规定的加权，上述信号选择部对从上述各个振子中取得的加权后的上述接收信号进行选择与合成 从而生成具有离散的延迟时间的多个信道的第2接收信号。
14.根据权利要求13所述的超声波探头，其特征在于上述加权部使用通过施加电压能够控制静电容量的可变电容器件进行上述驱动信号 或上述接收信号的加权。
15.根据权利要求14所述的超声波探头，其特征在于上述加权部使用通过引入微机械技术而在硅基板上形成的上述可变电容器件进行上 述驱动信号或上述接收信号的加权。
16.根据权利要求15所述的超声波探头，其特征在于上述振子以及上述信号选择部所具有的电路装置的至少任一个通过引入上述微机械 技术而与上述可变电容器件在同一硅基板上形成。
17.根据权利要求12所述的超声波探头，其特征在于上述信号选择部对装置主体中设置的上述接收部经由多芯缆线供给具有比上述振子 的元件数少的信道数的上述第2接收信号。
18.根据权利要求12所述的超声波探头，其特征在于上述加权部通过使上述可变电容器件的静电容量与超声波反射波的接收时刻对应地 连续更新从而设定对接收动态聚集的延迟时间。
19.根据权利要求12所述的超声波探头，其特征在于上述信号选择部通过选择供给上述合成驱动信号的上述振子或取得上述第2接收信 号的上述振子使超声波发送接收所使用的开口的位置向所希望的方向移动。
全文摘要
本发明提供超声波探头以及超声波诊断装置。在驱动在超声波探头中二维排列的Mx个振子向被检体的体内发送超声波脉冲时，超声波探头的信号选择部从在其延迟时间以Δτ量子化后的状态下从自装置主体(1)的发送接收部(2)供给的Mo(Mo＜＜Mx)个信道的驱动信号中，针对各个振子，选择具有与上述振子的驱动所需要的正确的延迟时间(理想延迟时间)最接近的延迟时间的2个毗邻驱动信号。然后，加权部对所选择的各个毗邻驱动信号使用可变电容器件进行加权处理，合成分配部对加权处理后的毗邻驱动信号进行相加合成从而生成具有上述理想延迟时间的合成驱动信号。
文档编号A61B8/00GK101889873SQ201010180448
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月19日
发明者宫岛泰夫 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社