偏置電壓產(chǎn)生裝置以及超聲波診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】偏置電壓產(chǎn)生裝置被配置于超聲波觀測裝置外部并與超聲波觀測裝置一起使用，其中，為了使用靜電電容型振子與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，上述超聲波觀測裝置內(nèi)置有用于產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路和對接收信號(hào)進(jìn)行處理的接收電路，該偏置電壓產(chǎn)生裝置具備：偏置電壓用電源電路，其具備可充電的二次電池并生成偏置電壓，其中，該可充電的二次電池用于生成施加到靜電電容型振子的偏置電壓；以及偏置電壓疊加部，其對輸出到超聲波觀測裝置的外部的發(fā)送信號(hào)和被輸入到超聲波觀測裝置的內(nèi)部的接收信號(hào)疊加偏置電壓。
【專利說明】偏置電壓產(chǎn)生裝置以及超聲波診斷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種使用靜電電容型振子來進(jìn)行超聲波觀測的偏置電壓產(chǎn)生裝置以及超聲波診斷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，廣泛使用著將插入部插入到體腔內(nèi)并具備對患部等發(fā)送超聲波且接收來自患部的超聲波的超聲波探頭的超聲波診斷系統(tǒng)。
[0003]另外，作為發(fā)送接收超聲波的振子，除了使用壓電元件的超聲波探頭以外，還采用使用了靜電電容型振子的超聲波探頭。在搭載了壓電元件的超聲波探頭的情況下，發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生單元和接收信號(hào)處理單元被設(shè)置于超聲波觀測裝置側(cè)。
[0004]在使用了靜電電容型振子的情況下，需要將在使用了壓電元件的情況下不需要的、高電壓的直流偏置電壓疊加于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)。因此，與搭載了靜電電容型振子的超聲波探頭一起使用的超聲波觀測裝置在壓電元件用的超聲波觀測裝置的情況的結(jié)構(gòu)中還內(nèi)置有產(chǎn)生直流偏置電壓的直流偏置電壓產(chǎn)生電路。
[0005]與此相對，在日本特開2007-97760號(hào)公報(bào)的以往例中公開了一種超聲波探頭裝置，能夠使該裝置小型化，該超聲波探頭裝置在半導(dǎo)體基板上形成靜電電容型振子，并且設(shè)置用于產(chǎn)生直流偏置電壓的直流偏置電壓單元，并且內(nèi)置有用于產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào))的發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生單兀。
[0006]然而，在上述以往例中，即使在連接搭載了壓電元件的超聲波探頭而(在超聲波診斷中)使用的超聲波觀測裝置中采用能夠連接的連接器，也無法與該超聲波觀測裝置一起使用。也就是說，在以往例中，需要上述超聲波探頭裝置專用的超聲波觀測裝置。
[0007]因而，在以往例中存在以下缺點(diǎn):除了與搭載了使用壓電元件的振子的超聲波探頭一起使用的現(xiàn)有的超聲波觀測裝置以外還需要使用專用的超聲波觀察裝置。
[0008]因此，期望一種即使在使用了壓電元件用的超聲波觀測裝置的情況下也能夠利用于超聲波診斷等具有廣泛應(yīng)用性的裝置。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述點(diǎn)而完成的，目的在于提供一種即使使用壓電元件用的超聲波觀測裝置也能夠通過搭載了靜電電容型振子的超聲波探頭來進(jìn)行超聲波診斷的偏置電壓產(chǎn)生裝置以及超聲波診斷系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的偏置電壓產(chǎn)生裝置被配置在超聲波觀測裝置的外部并與上述超聲波觀測裝置一起使用，其中，為了利用靜電電容型振子與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，上述超聲波觀測裝置內(nèi)置有產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路以及對接收信號(hào)進(jìn)行處理的接收電路，該偏置電壓產(chǎn)生裝置具備:偏置電壓用電源電路，其具備可充電的二次電池并生成偏置電壓，其中，上述可充電的二次電池用于生成施加到上述靜電電容型振子的上述偏置電壓；以及偏置電壓疊加部，其對輸出到上述超聲波觀測裝置的外部的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的內(nèi)部的上述接收信號(hào)疊加上述偏置電壓。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)方式所涉及的超聲波診斷系統(tǒng)具備:超聲波探頭，其搭載有靜電電容型振子；超聲波觀測裝置，其內(nèi)置有產(chǎn)生用于使上述靜電電容型振子產(chǎn)生超聲波的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路、對通過超聲波的接收而從上述靜電電容型振子輸出的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的接收電路以及將上述發(fā)送信號(hào)與上述接收信號(hào)分離的發(fā)送接收分離電路；以及偏置電壓產(chǎn)生裝置，其內(nèi)置于上述超聲波探頭或者與上述超聲波探頭裝卸自由地連接并且具備:偏置電壓用電源電路，其具備可充電的二次電池并生成偏置電壓，該可充電的二次電池用于生成施加到上述靜電電容型振子的上述偏置信號(hào)；以及偏置電壓疊加部，其對輸出到上述超聲波觀測裝置的外部的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的內(nèi)部的上述接收信號(hào)疊加上述偏置電壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的超聲波診斷系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖2是表示將設(shè)置于搭載了靜電電容型振子的超聲波探頭的內(nèi)部的偏置電壓產(chǎn)生裝置連接于偏置電壓充電器來進(jìn)行充電的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖3是表示將搭載了靜電電容型振子的超聲波探頭連接于靜電電容型振子用的觀測裝置來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖4是表示將搭載了靜電電容型振子的超聲波探頭連接于搭載了壓電元件的超聲波探頭用的觀測裝置來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖5是表不用于說明第一實(shí)施方式的動(dòng)作的定時(shí)的圖。
[0017]圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第一變形例的超聲波診斷系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖7是表不用于說明第一變形例的動(dòng)作的定時(shí)的圖。
[0019]圖8是表示第一實(shí)施方式的第二變形例中的偏置電壓產(chǎn)生裝置等的結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖9是表示第一實(shí)施方式的第三變形例中的偏置電壓產(chǎn)生裝置等的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖10是表示構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第一超聲波探頭的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖11是用于說明使用圖10的動(dòng)作的時(shí)序圖。
[0023]圖12是表示第二實(shí)施方式的變形例的電子掃描方式的第一超聲波探頭的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖13是表示圖10的第一超聲波探頭的變形例的第一超聲波探頭的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0026](第一實(shí)施方式)
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的超聲波診斷系統(tǒng)1具有:第一超聲波探頭2A，其以機(jī)械掃描方式搭載了靜電電容型振子(簡稱為c-MUT);第二超聲波探頭2B，其以機(jī)械掃描方式搭載了使用壓電元件的振子；第一超聲波觀測裝置(第一觀測裝置)3A，其與第一超聲波探頭2A裝卸自由地連接并生成超聲波斷層圖像；第二超聲波觀測裝置(第二觀測裝置)3B，其與第一超聲波探頭2A和第二超聲波探頭、2B能夠裝卸自由地連接，并生成超聲波斷層圖像；以及偏置電壓充電器4，其對設(shè)置于第一超聲波探頭2A內(nèi)的偏置電壓用電源電路24充電。此外，在圖1中示出將第一超聲波探頭2A連接于第二觀測裝置3B的狀態(tài)。
[0028]第一和第二超聲波探頭21 (I = A，B)分別具備細(xì)長的插入部61、設(shè)置于其后端(基端)的把持部(操作部)71以及從把持部71延伸出的線纜部81，在線纜部81的端部上設(shè)置有連接器91。
[0029]在第一超聲波探頭2A中的插入部6A的前端部10A內(nèi)收納cMUT 11A, cMUT 11A例如經(jīng)由中空的撓性軸12和集電環(huán)13與把持部7Α內(nèi)的電動(dòng)機(jī)14相連結(jié)。
[0030]另外，電動(dòng)機(jī)14與線纜部8Α內(nèi)的信號(hào)線15的一端相連接，該信號(hào)線15的另一端連接于連接器9Α的連接器端子(觸點(diǎn))Ρ1，經(jīng)由連接器9Α裝卸自由地連接的連接器插座16Α或者16Β連接于觀測裝置31內(nèi)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17。
[0031]從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17輸出的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被施加于電動(dòng)機(jī)14，由此對電動(dòng)機(jī)14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。而且，與電動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)一起使集電環(huán)13和撓性軸12進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，能夠使安裝于撓性軸12前端的cMUT 11A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0032]另外，cMUT 11A的電極連接于貫穿中空的撓性軸12內(nèi)的信號(hào)線18a的一端，貫穿撓性軸12內(nèi)的信號(hào)線18a經(jīng)由與集電環(huán)13的轉(zhuǎn)子側(cè)觸點(diǎn)相接觸的定子側(cè)觸點(diǎn)與集電環(huán)13外部的信號(hào)線18a電導(dǎo)通。信號(hào)線18a經(jīng)由構(gòu)成配置于連接器9A內(nèi)部的偏置電壓產(chǎn)生裝置21的偏置電壓疊加電路22和電容器23連接于連接器端子P5，并且經(jīng)由偏置電壓疊加電路22連接于連接器端子P6。
[0033]偏置電壓產(chǎn)生裝置21具備偏置電壓用電源電路24,該偏置電壓用電源電路24以能夠充電的方式生成施加到cMUT 11A的偏置電壓，該偏置電壓用電源電路24的輸入端與充電用連接器端子P2相連接，偏置電壓用電源電路24的輸出端經(jīng)由作為用于進(jìn)行偏置電壓的施加和不施加的開關(guān)的偏置開關(guān)25連接于偏置電壓疊加電路22。
[0034]另外，在偏置電壓用電源電路24中，由充電電平檢測電路26檢測出偏置電壓的充電電平，輸出所檢測出的充電電平的信號(hào)線連接于作為充電電平端子而發(fā)揮功能的連接器端子P3。
[0035]另外，在上述偏置開關(guān)25中，對該偏置開關(guān)25的兩個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行接通和斷開的控制的開關(guān)控制端子經(jīng)由信號(hào)線連接于連接器端子P4。而且，通過從外部對該連接器端子P4例如施加二值的開關(guān)控制信號(hào)，由此能夠?qū)ζ瞄_關(guān)25的兩個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行接通和斷開的控制。也就是說，連接器端子P4形成控制端子，該控制端子用于從外部對偏置電壓疊加電路22中的偏置電壓的施加和不施加進(jìn)行控制。
[0036]此外，與cMUT 11A中的接地側(cè)的電極相連接的信號(hào)線連接于連接器端子P7的接地端子。
[0037]另一方面，第二超聲波探頭2B在插入部6B的前端部10B內(nèi)，代替cMUTl 1A而收納由壓電元件形成的振子11B，振子11B例如經(jīng)由中空的撓性軸12和集電環(huán)13與把持部7B內(nèi)的電動(dòng)機(jī)14相連結(jié)。
[0038]另外，連接于振子11B并貫穿撓性軸12內(nèi)的信號(hào)線18b經(jīng)由集電環(huán)13連接于其外部的信號(hào)線18b，該信號(hào)線18b與連接器9B的連接器端子P5相連接。第二超聲波探頭2B中的其它結(jié)構(gòu)與第一超聲波探頭2A相同，在圖1中用相同的附圖標(biāo)記。
[0039]圖2示出第一超聲波探頭2A裝卸自由地連接的偏置電壓充電器4的結(jié)構(gòu)。
[0040]偏置電壓充電器4具有:充電電壓產(chǎn)生電路31，其產(chǎn)生對偏置電壓用電源電路24充電的充電電壓；充電電壓控制電路32，其監(jiān)視由充電電平檢測電路26檢測出的充電電平，對充電電壓產(chǎn)生電路31的充電動(dòng)作進(jìn)行控制；以及開關(guān)控制電路33，其對偏置開關(guān)的接通和斷開進(jìn)行控制。
[0041]另外，偏置電壓充電器4具有連接器插座16C，該連接器插座16C具有第一超聲波探頭2A的連接器端子P2、P3、P4分別連接的連接器插座端子R2、R3、R4。
[0042]具體地說，連接器插座端子R2、R3、R4與充電電壓產(chǎn)生電路31的輸出端、充電電平檢測電路26的輸入端以及開關(guān)控制電路33的輸出端分別連接。
[0043]另外，充電電壓產(chǎn)生電路31具有:交流-直流轉(zhuǎn)換器31a，其從商用的交流電源中產(chǎn)生用于對偏置電壓用電源電路24內(nèi)的可充電的二次電池24a充電的直流電壓；以及開關(guān)31b，其被設(shè)置于交流-直流轉(zhuǎn)換器31a的輸出端。而且，將該直流電壓施加到二次電池24a對二次電池24a充電。此外，二次電池24a例如由產(chǎn)生5V左右至1V左右的直流電壓的鋰電池、鉛電池等構(gòu)成。
[0044]偏置電壓用電源電路24具有二次電池24a和直流-直流轉(zhuǎn)換器24b，該直流-直流轉(zhuǎn)換器24b將該二次電池24a的直流電壓升壓至100V以上的偏置電壓。
[0045]另外，二次電池24a的直流電壓被提供給充電電平檢測電路26，充電電平檢測電路26將該直流電壓利用于動(dòng)作電源，監(jiān)視二次電池24a的直流電壓，檢測充電電平。此外，充電電平檢測電路26也可以根據(jù)從直流-直流轉(zhuǎn)換器24b輸出的偏置電壓的電平來檢測充電電平。
[0046]由充電電平檢測電路26檢測出的充電電平被輸入到充電電壓控制電路32，充電電壓控制電路32通過將充電電平的電壓與作為基準(zhǔn)的電壓32a進(jìn)行比較，來判斷是否達(dá)到充電完成狀態(tài)。
[0047]而且，充電電壓控制電路32進(jìn)行控制，在充電電平的電壓達(dá)到作為基準(zhǔn)的電壓32a的情況下，開關(guān)31b斷開，結(jié)束充電動(dòng)作。此外，也可以在充電完成時(shí)點(diǎn)亮未圖示的LED或者熄滅點(diǎn)亮狀態(tài)的LED等，來將充電完成狀態(tài)通知給用戶。另外，如在后文中所述，也可以將充電電平通知電路72連接于充電電平檢測電路26，從而能夠?qū)⒊潆婋娖酵ㄖo用戶。
[0048]另外，開關(guān)控制電路33由開關(guān)33a和電阻Rb、Re構(gòu)成，該開關(guān)33a能夠切換設(shè)定使得能夠(通過手動(dòng)操作等)輸出將偏置開關(guān)25控制為斷開的開關(guān)控制信號(hào)，該電阻Rb、Re連接于該開關(guān)33a。
[0049]在本實(shí)施方式中，經(jīng)由電阻Re將連接器插座端子R4設(shè)定為低電平(L電平)，由此經(jīng)由連接器插座端子R4所連接的連接器端子P4使偏置開關(guān)25斷開。此外，偏置開關(guān)25是施加到偏置控制端子的電壓例如在低電平時(shí)斷開而在高電平(H電平)時(shí)接通的開關(guān)。
[0050]另外，如圖2所示，作為對發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)疊加偏置電壓的偏置電壓疊加部的偏置電壓疊加電路22構(gòu)成為例如使用與偏置開關(guān)25串聯(lián)地連接的電阻Ra，對信號(hào)線18a的連接點(diǎn)Pc疊加偏置電壓。
[0051]圖3示出將第一超聲波探頭2A連接于第一觀測裝置3A的狀態(tài)的主要部分的結(jié)構(gòu)。
[0052]第一觀測裝置3A具有:作為發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生部的發(fā)送電路41，為了使用cMUT 11A與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，該發(fā)送電路41產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)；接收電路42，其對由cMUT 11A接收到的接收信號(hào)進(jìn)行處理；以及偏置電壓產(chǎn)生電路49，其產(chǎn)生用于疊加于發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的偏置電壓。由偏置電壓產(chǎn)生電路49產(chǎn)生的偏置電壓在偏置電壓產(chǎn)生電路49與用于經(jīng)由信號(hào)線49a將發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的信號(hào)線44之間的連接點(diǎn)P上疊加于發(fā)送信號(hào)或者接收信號(hào)。也可以將包含偏置電壓產(chǎn)生電路49產(chǎn)生的偏置電壓以及連接點(diǎn)P上疊加偏置電壓的功能定義為偏置電壓電路。
[0053]另外，第一觀測裝置3A中，在用于對發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)進(jìn)行發(fā)送接收的信號(hào)線44的兩端之間插入電容器45，以保護(hù)疊加到信號(hào)線44的偏置電壓被輸入到發(fā)送接收分離電路43并被輸入到發(fā)送電路41和接收電路42。此外，發(fā)送接收分離電路43使用共用的信號(hào)線44使發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)分離。該發(fā)送接收分離電路43構(gòu)成為與圖4示出的發(fā)送接收分離電路43B相同。
[0054]信號(hào)線44經(jīng)由連接器插座端子R6與連接器端子P6相連接，連接器插座端子R7與連接器端子P7相連接。另外，由接收電路42生成的超聲波斷層圖像的影像信號(hào)被輸出到監(jiān)視器46，在監(jiān)視器46的顯示面上顯示由cMUT 11A發(fā)送接收超聲波而生成的被檢體的超聲波斷層圖像。
[0055]另外，設(shè)置于第一觀測裝置3A的開關(guān)控制電路47經(jīng)由連接器插座端子R4與連接器端子P4相連接。該開關(guān)控制電路47也可以具有與圖2示出的開關(guān)控制電路33相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，如圖3所示，開關(guān)控制電路47被設(shè)定為輸出將偏置開關(guān)25設(shè)為斷開的開關(guān)控制信號(hào)。
[0056]而且，在該情況下，連接器9A內(nèi)的偏置電壓用電源電路24的偏置電壓處于在超聲波的發(fā)送接收過程中不使用的狀態(tài)。
[0057]在圖3的結(jié)構(gòu)的情況下，第一觀測裝置3A將發(fā)送信號(hào)與疊加到發(fā)送信號(hào)的偏置電壓一起輸出到連接器9A側(cè)。而且，對cMUT 11A施加疊加了偏置電壓的發(fā)送信號(hào)，并發(fā)送超聲波。由電動(dòng)機(jī)14對cMUT 11A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，因此如圖1所示，對前端部10A的外周面所接觸的被檢體48側(cè)發(fā)送超聲波。
[0058]發(fā)送到被檢體48側(cè)的超聲波在聲阻抗發(fā)生變化的部分上反射，其一部分被cMUT11A接收，被變換為電信號(hào)。在該情況下，對cMUT 11A施加規(guī)定的偏置電壓，因此能夠高效率地生成變換得到的接收信號(hào)。
[0059]由cMUT 11A接收到的接收信號(hào)在被疊加了由第一觀測裝置3A內(nèi)的偏置電壓產(chǎn)生電路49產(chǎn)生的偏置電壓的狀態(tài)下，從連接器9A被輸入到第一觀測裝置3A內(nèi)。而且，接收信號(hào)經(jīng)由電容器45、發(fā)送接收分離電路43，被輸入到接收電路42，由接收電路42生成影像信號(hào)，影像信號(hào)被輸入到監(jiān)視器46，由此在監(jiān)視器46的顯示面上顯示超聲波斷層圖像。
[0060]圖4示出將第一超聲波探頭2A連接于第二觀測裝置3B的狀態(tài)的主要部分的結(jié)構(gòu)。
[0061]第二觀測裝置3B具有:發(fā)送電路41B，在連接了超聲波探頭2B的情況下，為了使用壓電元件的振子11B與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，該發(fā)送電路41B產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)；接收電路42B，其對由振子11B接收到的接收信號(hào)進(jìn)行處理；以及發(fā)送接收分離電路43B,其使在第二觀測裝置3B內(nèi)使用共用的信號(hào)線44b發(fā)送的發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)分離。在本實(shí)施方式中，如圖4所示，在連接了超聲波探頭2A的情況下，發(fā)送電路41B對cMUT IlA生成發(fā)送信號(hào)，接收電路42B對由cMUT IlA接收到的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。另外，發(fā)送接收分離電路43B使發(fā)送信號(hào)與接收信號(hào)分離。
[0062]如圖4所示，發(fā)送接收分離電路43B包括:二極管電橋Dl?D4，其被配置于從信號(hào)線44b的分支點(diǎn)延伸至接收電路42B的輸入端側(cè)的信號(hào)線44b'中；電阻Re，其將二極管D1、D3的陽極連接于電源端Vdd;以及電阻Rf，其將二極管D2、D4的陰極連接于電源端Vss。二極管電橋Dl?D4在如接收信號(hào)那樣微弱的信號(hào)(例如IVpp以下的信號(hào))的情況下成為導(dǎo)通，被輸入到接收電路42B，但是在如發(fā)送信號(hào)(例如10Vpp左右)那樣過大的信號(hào)的情況下二極管Dl或者D2導(dǎo)通，由此使二極管D3或者D4截止，由此防止對接收電路42B施加過大的信號(hào)。
[0063]此外，也可以如日本特開2011-229630號(hào)公報(bào)所記載那樣，二極管D1、D2使用與發(fā)送信號(hào)的周期相比具有反向恢復(fù)時(shí)間(恢復(fù)時(shí)間)短的特性的二極管，并且二極管D3、D4使用與接收信號(hào)的周期相比具有反向恢復(fù)時(shí)間(恢復(fù)時(shí)間)長的特性的二極管。
[0064]此外，也可以如日本特開2010-201163號(hào)公報(bào)的圖2所公開那樣，構(gòu)成為使用二極管電橋Dl?D4以及開關(guān)SWl、SW2，該開關(guān)SW1、SW2在發(fā)送時(shí)和接收時(shí)切換負(fù)電源與正電源，在發(fā)送時(shí)使二極管電橋Dl?D4處于非導(dǎo)通狀態(tài)，以高壓的發(fā)送信號(hào)不被輸入到接收電路42B的方式進(jìn)行保護(hù)，在接收時(shí)使二極管電橋Dl?D4處于導(dǎo)通狀態(tài)來接收信號(hào)被輸入到接收電路42B。
[0065]在本實(shí)施方式中，如上所述，發(fā)送電路41B和接收電路42B也能夠(兼用)用作對cMUT IlA也生成發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路和對接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理的接收電路。
[0066]另外，第二觀測裝置3B的連接器插座16B具有與連接器端子PU P4、P5、P7分別進(jìn)行連接的連接器插座端子Rl、R4、R5、R7。
[0067]另外，由接收電路42B生成的超聲波斷層圖像的影像信號(hào)被輸出到監(jiān)視器46，在監(jiān)視器46的顯示面上顯示由振子IIB或者cMUT IlA發(fā)送接收超聲波而生成的被檢體的超聲波斷層圖像。
[0068]另外，設(shè)置于第二觀測裝置3B的開關(guān)控制電路47B經(jīng)由連接器插座端子R4與連接器端子P4相連接。
[0069]該開關(guān)控制電路47B被設(shè)定為具有與圖2示出的開關(guān)控制電路33相同的結(jié)構(gòu)，但是開關(guān)33a經(jīng)由上拉電阻Rb與電源端Vdd相連接，對連接器插座端子R4和連接器端子P4施加H電平的開關(guān)控制信號(hào)。
[0070]也就是說，如圖4所示，開關(guān)控制電路47B進(jìn)行控制以將偏置開關(guān)25接通。
[0071 ] 而且，在該情況下，來自發(fā)送電路41B的發(fā)送信號(hào)經(jīng)由發(fā)送接收分離電路43B發(fā)送到連接器9A內(nèi)，在經(jīng)由連接器9A內(nèi)的電容器23之后的偏置電壓疊加電路22中被疊加由設(shè)置于連接器9A內(nèi)的偏置電壓用電源電路24產(chǎn)生的偏置電壓，并被施加到cMUT IlA0
[0072]另外，在由cMUT IlA接收到超聲波的接收信號(hào)中也被疊加了由設(shè)置于連接器9A內(nèi)的偏置電壓用電源電路24產(chǎn)生的偏置電壓，該接收信號(hào)在電容器23中偏置電壓被遮斷之后，被輸入到第二觀測裝置3B內(nèi)。在第二觀測裝置3B內(nèi)，接收信號(hào)經(jīng)由發(fā)送接收分離電路43B被輸入到接收電路42B，接收電路42B對接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理而生成影像信號(hào)并輸出到監(jiān)視器46。
[0073]具有這種結(jié)構(gòu)的超聲波診斷系統(tǒng)1的特征在于，具備第一超聲波探頭2A、第二觀測裝置3B以及偏置電壓產(chǎn)生裝置21。第一超聲波探頭2A是搭載了作為靜電電容型振子的cMUT 11A的超聲波探頭。第二觀測裝置3B是內(nèi)置有發(fā)送電路41B、接收電路42B以及發(fā)送接收分離電路43B的超聲波觀測裝置，其中，發(fā)送電路41B產(chǎn)生用于使上述靜電電容型振子產(chǎn)生超聲波的發(fā)送信號(hào)，接收電路42B對通過超聲波的接收而從上述靜電電容型振子輸出的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，發(fā)送接收分離電路43B使上述發(fā)送信號(hào)與上述接收信號(hào)分離。偏置電壓產(chǎn)生裝置21內(nèi)置于上述第二觀測裝置3B外部的上述超聲波探頭，具備偏置電壓用電源電路24以及偏置電壓疊加電路22，其中，偏置電壓用電源電路24具備可充電的二次電池24a并生成上述偏執(zhí)電壓，該可充電的二次電池24a用于生成施加到上述靜電電容型振子的偏置信號(hào)，偏置電壓疊加電路22是對輸出到上述超聲波觀測裝置的外部的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的內(nèi)部的上述接收信號(hào)疊加上述偏執(zhí)電壓的偏置電壓疊加部。
[0074]另外，設(shè)置于第一超聲波探頭2A內(nèi)的偏置電壓產(chǎn)生裝置21是被配置在上述第二觀測裝置3B的外部并與第二觀測裝置3B —起使用的偏置電壓產(chǎn)生裝置21。第二觀測裝置3B是內(nèi)置了發(fā)送電路41B以及接收電路42超聲波觀測裝置。為了使用作為靜電電容型振子的cMUT 11A與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，發(fā)送電路41B產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。接收電路42對接收信號(hào)進(jìn)行處理。該偏置電壓產(chǎn)生裝置21的特征在于，具備偏置電壓用電源電路24以及偏置電壓疊加電路22。偏置電壓用電源電路24具備可充電的二次電池24a并生成上述偏置電壓，該可充電的二次電池24a用于生成施加到上述靜電電容型振子的偏執(zhí)電壓。偏置電壓疊加電路22是對從上述超聲波觀測裝置輸出的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的上述接收信號(hào)疊加上述偏置電壓的偏置電壓疊加部。
[0075]此外，在上述結(jié)構(gòu)中，示出偏置電壓產(chǎn)生裝置21被配置在搭載了 cMUTllA的第一超聲波探頭2A內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，但是在后述的圖8的結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成為偏置電壓產(chǎn)生裝置21在搭載了 cMUT 11A的第一超聲波探頭2A''的外部并與該第一超聲波探頭2A''裝卸自由的結(jié)構(gòu)。
[0076]接著，說明本實(shí)施方式的動(dòng)作。在使用第一超聲波探頭2A來進(jìn)行超聲波診斷之前，如圖2所示，將偏置電壓產(chǎn)生裝置21的偏置電壓用電源電路24與偏置電壓充電器4進(jìn)行連接來使二次電池24a處于充電的狀態(tài)。
[0077]在本實(shí)施方式中，偏置電壓產(chǎn)生裝置21被設(shè)置于第一超聲波探頭2A內(nèi)，因此如圖2所示，將第一超聲波探頭2A與偏置電壓充電器4進(jìn)行連接，對設(shè)置于第一超聲波探頭2A內(nèi)的偏置電壓產(chǎn)生裝置21的偏置電壓用電源電路24的二次電池24a進(jìn)行充電。
[0078]如圖2所示進(jìn)行連接而對偏置電壓用電源電路24進(jìn)行充電，能夠通過點(diǎn)亮LED等來完成充電。這樣在充電完成之后，將第一超聲波探頭2A與第二觀測裝置3B進(jìn)行連接來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，從而能夠進(jìn)行超聲波診斷。具體地說，如圖1或者圖4所示，將第一超聲波探頭2A與第二觀測裝置3B進(jìn)行連接。
[0079]在該情況下，發(fā)送電路41B的發(fā)送信號(hào)經(jīng)由發(fā)送接收分離電路43B，通過連接器9A內(nèi)的電容器23,在偏置電壓疊加電路22中疊加從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓，被施加到cMUT 11A的電極。
[0080]關(guān)于cMUT 11A，在與空洞相向的兩側(cè)的電極之間疊加偏置電壓的狀態(tài)下被施加發(fā)送信號(hào)，由此與空洞相向的一個(gè)膜進(jìn)行振動(dòng)，向被檢體48(參照圖1)側(cè)發(fā)送超聲波。另外，在被檢體48側(cè)發(fā)生反射而由cMUT IIA接收到的接收信號(hào)在疊加了來自偏置電壓用電源電路24的偏置電壓的狀態(tài)下經(jīng)由電容器23被輸入到第二觀測裝置3B內(nèi)。
[0081]在第二觀測裝置3B內(nèi)，接收信號(hào)經(jīng)由發(fā)送接收分離電路43B被輸入到接收電路42B，接收電路42B對接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理來生成影像信號(hào)并輸出到監(jiān)視器46，在監(jiān)視器46的顯示面上顯示超聲波斷層圖像。手術(shù)操作者觀察超聲波斷層圖像來診斷患部等。
[0082]圖5示出時(shí)序圖，橫軸表示t。將第一超聲波探頭2A與第二觀測裝置3B進(jìn)行連接，將偏置電壓產(chǎn)生裝置21的未圖示的電源開關(guān)接通，并且將第二觀測裝置3B的未圖示的電源開關(guān)接通，由此偏置電壓用電源電路24輸出圖5的(A)不出的偏置電壓Vbias,由偏置電壓疊加電路22將該偏置電壓Vbias施加到信號(hào)線18a。
[0083]另外，第二觀測裝置3B內(nèi)的發(fā)送電路41B在短的發(fā)送期間Ts輸出圖5的⑶示出的脈沖狀的發(fā)送信號(hào)，該發(fā)送信號(hào)在由偏置電壓疊加電路22疊加了偏置電壓Vbias的狀態(tài)下被施加到cMUT 11A，發(fā)送超聲波。
[0084]如圖5的(C)所示，當(dāng)成為發(fā)送期間Ts之后的接收期間Tr時(shí)，接收電路42B處于動(dòng)作狀態(tài)，對由cMUT IlA接收到的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理。
[0085]此外,cMUT IlA與電動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)同步地機(jī)械地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，因此發(fā)送接收超聲波的方向依次發(fā)生變化。通過這樣反復(fù)發(fā)送與接收，由此接收電路42B獲取徑向掃描的情況下的一幀相當(dāng)?shù)膱D像數(shù)據(jù)。而且從一幀相當(dāng)?shù)膱D像數(shù)據(jù)中生成的超聲波斷層圖像顯示在監(jiān)視器46中。
[0086]說明了將第一超聲波探頭2A與壓電元件用的第二觀測裝置3B進(jìn)行連接來發(fā)送接收超聲波的動(dòng)作，但是也可以是如在圖3中說明那樣，將第一超聲波探頭2A與第一觀測裝置3A進(jìn)行連接來發(fā)送接收超聲波。
[0087]因而，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠提供一種在使用了壓電元件用的超聲波觀測裝置(即第二觀測裝置3B)的情況下也能夠利用于超聲波診斷(或者超聲波觀測)的偏置電壓產(chǎn)生裝置以及超聲波診斷系統(tǒng)。
[0088]上述結(jié)構(gòu)說明了機(jī)械掃描方式的超聲波診斷系統(tǒng)1，但是也能夠如下所述那樣構(gòu)成電子掃描方式的超聲波診斷系統(tǒng)Γ。
[0089]圖6不出第一實(shí)施方式的第一變形例的電子掃描方式的超聲波診斷系統(tǒng)I'的結(jié)構(gòu)。該超聲波診斷系統(tǒng)I'在圖1的超聲波診斷系統(tǒng)I中如下那樣變更一部分而構(gòu)成。
[0090]關(guān)于本變形例中的第一超聲波探頭2A'和第二超聲波探頭2B'，在圖1的第一超聲波探頭2A和第二超聲波探頭2B中不具有電動(dòng)機(jī)14、撓性軸12以及集電環(huán)13。另外，第一超聲波探頭2A'代替圖1中的一個(gè)cMUT IlA而具有CMUT陣列11'，該CMUT陣列11'具有沿著前端部1A的內(nèi)周面而配置的多個(gè)cMUT 11-1,11-2,...，ll-m，各cMUT ll-j(j = I,2，…，m)(的電極)與配置于其附近的作為振子選擇單元的多路復(fù)用器51相連接。
[0091]多路復(fù)用器51根據(jù)施加到該多路復(fù)用器51的選擇信號(hào)來能夠依次選擇與信號(hào)線18a相連接的cMUT Il-J0
[0092]第一觀測裝置3A'內(nèi)的控制電路53或者第二觀測裝置3B'內(nèi)的控制電路53B輸出選擇信號(hào)，該選擇信號(hào)經(jīng)由連接器插座端子Rl'、連接器端子Pl'并經(jīng)由貫穿第一超聲波探頭2k'內(nèi)的信號(hào)線54被施加到多路復(fù)用器51的振子選擇端子。
[0093]另外，控制電路53與選擇信號(hào)同步地對第一觀測裝置3A'內(nèi)的發(fā)送電路41、接收電路42的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0094]另外，關(guān)于第二超聲波探頭2B'，代替由圖1的一個(gè)壓電元件構(gòu)成的振子IlB而具有cMUT陣列IlB'，該cMUT陣列IlB'具有沿著前端部1B的內(nèi)周面而配置的多個(gè)振子11B-L11B-2,…，llB-m，各振子llB_j(j = 1,2,…，m)(的電極)與配置于其附近的作為振子選擇單元的多路復(fù)用器51B相連接。多路復(fù)用器51B根據(jù)施加到該多路復(fù)用器51B的選擇信號(hào)，能夠依次選擇與信號(hào)線18b相連接的振子llB-j。
[0095]在將第二超聲波探頭2B'連接于第二觀測裝置3B'的情況下，第二觀測裝置3B'內(nèi)的控制電路53B輸出選擇信號(hào)，將該選擇信號(hào)經(jīng)由貫穿第二超聲波探頭2B'內(nèi)的信號(hào)線54B施加到多路復(fù)用器51B的振子選擇端子。
[0096]另外，控制電路53B與選擇信號(hào)同步地對第二觀測裝置3B'內(nèi)的發(fā)送電路41B、接收電路42B的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0097]另外，在將第一超聲波探頭2A'連接于第二觀測裝置3B'的情況下，與連接第二超聲波探頭2B'的情況同樣地，控制電路53B輸出選擇信號(hào)。此外，如圖6所示，第一觀測裝置3A'和第二觀測裝置3B'不具有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路17。其它結(jié)構(gòu)為與圖1示出的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
[0098]本變形例的動(dòng)作在圖5示出的定時(shí)中還根據(jù)選擇信號(hào)來依次切換使用于發(fā)送接收的cMUT。也就是說，本變形例的定時(shí)成為圖7示出的那樣。此外，圖7的(A)-圖7的(C)與圖5的(A)-圖5的(C)相同。
[0099]如圖7的(D)所示，第二觀測裝置3B'內(nèi)的控制電路53B在最初的第一發(fā)送期間Ts和第一接收期間Tr中，輸出用于選擇第一 cMUT 11-1的選擇信號(hào)Sel，第一 cMUT 11-1在第一發(fā)送期間Ts和第一接收期間Tr中被使用于發(fā)送接收。此外，如圖7所示，也可以使輸出選擇信號(hào)Sel、Se2等的定時(shí)比發(fā)送期間Ts (發(fā)送信號(hào))稍稍提前。
[0100]當(dāng)?shù)谝话l(fā)送期間Ts和第一接收期間Tr結(jié)束時(shí)，控制電路53B在隨后的第二發(fā)送期間Ts和第二接收期間Tr中，輸出用于選擇第二 cMUT 11-2的選擇信號(hào)Se2，第二 cMUT11-2在第二發(fā)送期間Ts和第二接收期間Tr中被使用于發(fā)送接收。
[0101]反復(fù)進(jìn)行這種動(dòng)作，接收電路42B獲取進(jìn)行電子掃描(電子徑向掃描)的情況下的一幀相當(dāng)?shù)膱D像數(shù)據(jù)。而且，根據(jù)一幀相當(dāng)?shù)膱D像數(shù)據(jù)而生成的超聲波斷層圖像顯示在監(jiān)視器46中。本變形例具有與第一實(shí)施方式相同的效果。
[0102]此外，在上述第一實(shí)施方式中，示出將偏置電壓產(chǎn)生裝置21設(shè)置于第一超聲波探頭2A內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，但是也可以是，如圖8所示，構(gòu)成為在第一超聲波探頭2A裝卸自由的殼體60內(nèi)部設(shè)置偏置電壓產(chǎn)生裝置21A的結(jié)構(gòu)。
[0103]在圖8示出的第二變形例中，例如在圖4示出的連接器9A中，在該連接器9A的基端側(cè)分離為兩部分來將超聲波探頭2k''側(cè)的連接器9C與殼體60分離，該殼體60具有該連接器9C裝卸自由的連接器插座60A并內(nèi)置有偏置電壓產(chǎn)生裝置21A。
[0104]該殼體60在圖4示出的連接器9A中除了該基端側(cè)的結(jié)構(gòu)以外，實(shí)質(zhì)上成為與連接器9A相同的結(jié)構(gòu)。
[0105]也就是說，連接于電動(dòng)機(jī)14的信號(hào)線15是利用連接器9C側(cè)的連接器端子P8與殼體60的連接器插座60A的連接器插座端子R8而裝卸自由，通過該連接器插座端子R8與該連接器端子P8接觸而導(dǎo)通。
[0106]另外，連接于cMUT 11A的信號(hào)線18a是利用超聲波探頭2k''側(cè)的連接器9C側(cè)的連接器端子P9與殼體60的連接器插座60A的連接器插座端子R9而裝卸自由，通過該連接器插座端子R9與該連接器端子P9接觸而導(dǎo)通。
[0107]此外，殼體60中的連接器端子P1-P7與第一觀測裝置3A或者第二觀測裝置3B的連接器插座16A、16B、偏置電壓充電器4相連接的構(gòu)造與在第一實(shí)施方式中說明的構(gòu)造相同。
[0108]此外，圖8示出應(yīng)用于第一實(shí)施方式的情況下的偏置電壓產(chǎn)生裝置21B的情況的結(jié)構(gòu)，但是對圖6的結(jié)構(gòu)也能夠應(yīng)用第二變形例。圖9示出應(yīng)用于圖6示出的電子掃描方式的情況的情況下的第三變形例的偏置電壓產(chǎn)生裝置21B的結(jié)構(gòu)。
[0109]圖9的結(jié)構(gòu)與在圖8中將信號(hào)線15替換為信號(hào)線54的結(jié)構(gòu)相同。此外，信號(hào)線54的前端經(jīng)由與連接器插座端子R8接觸而導(dǎo)通的連接器端子P8與多路復(fù)用器51相連接，信號(hào)線54的后端經(jīng)由與連接器端子ΡΓ接觸而導(dǎo)通的連接器插座端子R1'與第二觀測裝置3B內(nèi)的控制電路53B相連接。
[0110]在圖8或者圖9的結(jié)構(gòu)的情況下，即使對于搭載了不具有偏置電壓產(chǎn)生裝置的cMUT 11A或者cMUT 11'的超聲波探頭2A''，也具有以下效果，即通過在該超聲波探頭2A''與第二觀測裝置3B之間使用內(nèi)置有偏置電壓產(chǎn)生裝置21A的殼體60，能夠通過發(fā)送接收超聲波來進(jìn)行超聲波診斷或者超聲波觀測。
[0111](第二實(shí)施方式)
[0112]接著，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的超聲波診斷系統(tǒng)具有在圖1的超聲波診斷系統(tǒng)1中還具備圖10示出的第一超聲波探頭2D的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為具備:增益可變放大器，其根據(jù)充電電平檢測電路26的充電電平的檢測信號(hào)(檢測信息)，來使用于對接收信號(hào)進(jìn)行放大的增益可變；以及充電電平通知部，其通知充電電平。
[0113]該第一超聲波探頭2D具有連接器9D，該連接器9D設(shè)置有偏置電壓產(chǎn)生裝置21D，該偏置電壓產(chǎn)生裝置21D不同于在圖1中的第一超聲波探頭2A中設(shè)置于其連接器9A內(nèi)部(例如圖4示出的)的偏置電壓產(chǎn)生裝置21。
[0114]該偏置電壓產(chǎn)生裝置21D構(gòu)成為在圖4示出的偏置電壓產(chǎn)生裝置21中還設(shè)置有:前置放大器71、充電電平通知電路72以及設(shè)置于信號(hào)線18a上兩個(gè)發(fā)送接收分離電路73A、73B，其中，前置放大器71是根據(jù)充電電平檢測電路26的充電電平的檢測信號(hào)使增益可變的增益可變放大器。此外，前置放大器71被配置于兩個(gè)發(fā)送接收分離電路73A、73B之間，在經(jīng)由發(fā)送接收分離電路73A被輸入接收信號(hào)的情況下，對該接收信號(hào)以增益1以上進(jìn)行放大，經(jīng)由發(fā)送接收分離電路73B輸出到作為發(fā)送接收端子的連接器端子P6或者P5側(cè)。另外，兩個(gè)發(fā)送接收分尚電路73A、73B例如也可以具有與圖4的發(fā)送接收分尚電路43B相同的結(jié)構(gòu)。
[0115]本實(shí)施方式的充電電平檢測電路26除了在第一實(shí)施方式中說明的充電電平的檢測功能以外，還使用第一比較電路26a來檢測從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓是否變得小于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)偏置電壓范圍的下限值Vtl，并且還具有第二比較電路26b，該第二比較電路26b檢測從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓是否變?yōu)楸仍撓孪拗礦t 1更低的第二電壓值Vt2以下。此外，如圖11的(C)所示，在偏置電壓與下限值Vtl進(jìn)行比較而在下限值Vtl以上的情況下，第一比較電路26a輸出與H電平對應(yīng)的信號(hào)(例如電平Vc的信號(hào))，并且在偏置電壓小于下限值Vtl的情況下，輸出與小于下限值Vtl的偏置電壓成比例的電平Vd的第一檢測信號(hào)。
[0116]另外，該充電電平檢測電路26具有第三比較電路26c，該第三比較電路26c判斷施加到連接器端子P4的信號(hào)電平是否為H、L中的一個(gè)，換言之判斷是否有將偏置開關(guān)25接通的H電平(或者連接器9C是否連接于第二觀測裝置3B)。
[0117]而且，僅在施加到連接器端子P4的信號(hào)電平為H電平的情況下(即，連接器9C連接于第二觀測裝置3B的情況下)，對前置放大器71的動(dòng)作進(jìn)行控制。在施加到連接器端子P4的信號(hào)電平為L電平的情況下，不對前置放大器71的動(dòng)作進(jìn)行控制。
[0118]當(dāng)從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓變得小于預(yù)先設(shè)定的適當(dāng)偏置電壓范圍的下限值Vtl的情況下，由cMUT IlA接收而生成的接收信號(hào)的靈敏度比在適當(dāng)偏置電壓范圍內(nèi)的情況下低。
[0119]因此，在本實(shí)施方式中，充電電平檢測電路26在從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓變得小于下限值Vtl的情況下使施加到增益控制端子的電壓發(fā)生變化，使得前置放大器71的增益從適當(dāng)偏置電壓范圍的情況下的增益I變?yōu)樵鲆娲笥贗。而且，在本實(shí)施方式中，通過前置放大器71的增益增大來對偏置電壓降至適當(dāng)范圍以下時(shí)導(dǎo)致的接收信號(hào)的靈敏度降低進(jìn)行補(bǔ)償。
[0120]另外，充電電平檢測電路26將偏置電壓用電源電路24的充電電平的檢測信號(hào)輸出到充電電平通知電路72，充電電平通知電路72在顯示器中顯示充電電平，由此對用戶通知充電電平。
[0121]另外，在從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓變?yōu)榈诙妷褐礦t2以下的情況下，充電電平檢測電路26將第二檢測信號(hào)輸出到充電電平通知電路72。當(dāng)被輸入第二檢測信號(hào)時(shí)，充電電平通知電路72與充電電平的顯示一起顯示促使充電的內(nèi)容，對用戶通知促使充電的內(nèi)容。
[0122]此外，在本實(shí)施方式中，在連接器9D連接于第一觀測裝置3A的情況下，第一觀測裝置3A的偏置電壓產(chǎn)生電路49始終輸出適當(dāng)范圍內(nèi)的偏置電壓，因此構(gòu)成為前置放大器71不進(jìn)行靈敏度校正的結(jié)構(gòu)。
[0123]其它結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式相同。接著，說明本實(shí)施方式的動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，在使用了第一超聲波探頭2A的情況下，成為與第一實(shí)施方式相同的動(dòng)作，因此省略其說明，說明使用了第一超聲波探頭2D的情況下的主要?jiǎng)幼?。另外，說明將第一超聲波探頭2D連接于第二觀測裝置3B來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收的情況。
[0124]圖11示出該情況下的動(dòng)作說明用的時(shí)序圖。在圖11中，橫軸表示時(shí)間t，偏置電壓產(chǎn)生裝置21D等的動(dòng)作在時(shí)間t0開始。
[0125]如圖11的(A)所示，連接器端子P4在時(shí)間t0以后，成為H電平，偏置開關(guān)25被接通，并且充電電平檢測電路26進(jìn)行對前置放大器71和充電電平通知電路72的動(dòng)作進(jìn)行控制的動(dòng)作。
[0126]在偏置電壓用電源電路24輸出如圖11的⑶所示適當(dāng)范圍的偏置電壓的期間Tl中，充電電平檢測電路26的第一比較電路26a將如圖11的(C)所示固定電平Vc的第一檢測信號(hào)施加到前置放大器71的增益控制端。在該狀態(tài)下，如圖11的(D)所示將前置放大器71的增益設(shè)定為1。
[0127]在該狀態(tài)下，成為與第一超聲波探頭2A連接于第二觀測裝置3B的第一實(shí)施方式的情況實(shí)質(zhì)上相同的動(dòng)作。
[0128]另外，為了如圖11的(F)所示那樣通知充電電平，充電電平通知電路72在顯示器中顯示充電電平。
[0129]當(dāng)偏置電壓用電源電路24的充電電平降低而從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓變得小于適當(dāng)范圍的偏置電壓的下限值Vtl (其時(shí)間tl)時(shí)，第一比較電路26a如圖11的(C)所示將與從下限值Vtl起降低的比率成比例地發(fā)生變化的電平Vd的第一檢測信號(hào)施加(輸出)到前置放大器71的增益控制端。
[0130]而且，前置放大器71成為以與從固定電平Vc起的變化量成比例地變大(大于1)的增益來放大接收信號(hào)的動(dòng)作狀態(tài)。
[0131 ] 當(dāng)從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓進(jìn)一步降低而變?yōu)榈诙妷褐礦t2以下(其時(shí)間t2)時(shí)，第二比較電路26b將如圖11的(E)所示第二檢測信號(hào)(例如Η電平)輸出到充電電平通知電路72。
[0132]當(dāng)被輸入第二檢測信號(hào)時(shí)，充電電平通知電路72將偏置電壓用電源電路24的充電電平降至需要充電的程度這一情況在顯示器中進(jìn)行警告顯示，對用戶通知來促使充電。也就是說，如圖11的(F)所示，充電電平通知電路72通過警告顯示進(jìn)行通知。用戶通過該警告顯示來識(shí)別處于要充電的狀態(tài)這一情況。
[0133]此外，在將第一超聲波探頭2D連接于第一觀測裝置3Α來進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收的情況下，前置放大器71不進(jìn)行動(dòng)作而與上述說明同樣地充電電平通知電路72進(jìn)行動(dòng)作。
[0134]根據(jù)這樣進(jìn)行動(dòng)作的本實(shí)施方式，除了與第一實(shí)施方式相同的效果以外，即使在從偏置電壓用電源電路24輸出的偏置電壓變得小于適當(dāng)范圍的偏置電壓的下限值Vtl的情況下，也能夠?qū)邮招盘?hào)的靈敏度降低進(jìn)行校正。
[0135]此外，說明了本實(shí)施方式的超聲波診斷系統(tǒng)在圖1的超聲波診斷系統(tǒng)1中還設(shè)置有超聲波探頭2D的情況。在圖6示出的超聲波診斷系統(tǒng)1B中也能夠設(shè)置電子掃描方式的超聲波探頭，該電子掃描方式的超聲波探頭設(shè)置有圖10示出的偏置電壓產(chǎn)生裝置21D。
[0136]圖12示出第二實(shí)施方式的變形例的超聲波診斷系統(tǒng)中的電子掃描方式的第一超聲波探頭2E的主要部分的結(jié)構(gòu)。本變形例的超聲波診斷系統(tǒng)在圖6示出的超聲波診斷系統(tǒng)1B中還具備圖12示出的電子掃描方式的第一超聲波探頭2E。
[0137]該電子掃描方式的第一超聲波探頭2E在圖10的超聲波探頭2D中將信號(hào)線15替換為信號(hào)線54而將連接器9D替換為連接器9E。該信號(hào)線54的前端與多路復(fù)用器51相連接，后端與連接器端子ΡΓ相連接。其它與在圖10中說明的結(jié)構(gòu)相同。而且，在本變形例中，除了超聲波的掃描方式與第二實(shí)施方式不同這一情況以外，具有與第二實(shí)施方式大致相同的作用效果。
[0138]另外，在圖10中示出在超聲波探頭2D的連接器9D內(nèi)設(shè)置有偏置電壓產(chǎn)生裝置21D的結(jié)構(gòu)，但是通過將圖4的結(jié)構(gòu)設(shè)為與圖8那樣的變形相同的變形，來能夠設(shè)為超聲波探頭2D的連接器與偏置電壓產(chǎn)生裝置21D裝卸自由的結(jié)構(gòu)。另外，在圖12的超聲波探頭2E中也能夠同樣地應(yīng)用。
[0139]此外，在上述實(shí)施方式等中，說明了與作為第一觀測裝置3A的超聲波發(fā)送接收端子的連接器插座端子R6與作為第二觀測裝置3B的超聲波發(fā)送接收端子的連接器插座端子R5分別裝卸自由的連接器端子并非共用而成為兩個(gè)連接器端子P6和P5的結(jié)構(gòu)的情況。與此相對，如圖13所示，通過設(shè)置切換開關(guān)81，也可以設(shè)為使連接器端子P5、P6共用化的一個(gè)連接器端子P56。圖13示出圖10的超聲波探頭2D的變形例的超聲波探頭2F的結(jié)構(gòu)例。
[0140]該超聲波探頭2F具有連接器9F，該連接器9F是在圖10的超聲波探頭2D的連接器9D中在連接器端子5與發(fā)送接收分離電路73b之間在信號(hào)線上設(shè)置切換開關(guān)81，來將連接器端子5設(shè)為連接器端子56。
[0141]另外，將連接器端子56與切換開關(guān)81的共用觸點(diǎn)c連接，將從發(fā)送接收分離電路73B、偏置電壓疊加電路22以及電容器23的連接點(diǎn)至(圖10中的)連接器端子P6的信號(hào)線與觸點(diǎn)a和觸點(diǎn)b分別連接，通過連接器端子P4的信號(hào)電平對切換開關(guān)81的切換進(jìn)行控制。
[0142]具體地說，當(dāng)施加到連接器端子P4的信號(hào)電平為將偏置開關(guān)25接通的H電平、SP第二觀測裝置3B連接于連接器9F的狀態(tài)時(shí)，使共用觸點(diǎn)c與觸點(diǎn)a導(dǎo)通，當(dāng)施加到連接器端子P4的信號(hào)電平為L電平、即第一觀測裝置3A連接于連接器9F的狀態(tài)時(shí)，使共用觸點(diǎn)c與觸點(diǎn)b導(dǎo)通。
[0143]另外，在圖13中不具有連接器端子6。另外，圖1或者圖4等示出的第二觀測裝置3B的連接器插座端子R5與連接器端子P56裝卸自由地連接，并且圖1或者圖3等示出的第一觀測裝置3A的連接器插座端子R6與連接器端子P56裝卸自由地連接。
[0144]其它結(jié)構(gòu)與在圖10等中說明的結(jié)構(gòu)相同。根據(jù)本變形例，能夠?qū)⒐灿没倪B接器端子56與第一觀測裝置3A和第二觀測裝置3B的各超聲波發(fā)送接收端子進(jìn)行連接。因而，能夠消減連接器端子數(shù)。此外，圖13應(yīng)用于圖10的結(jié)構(gòu)的情況，但是也能夠同樣地應(yīng)用于第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式等。
[0145]此外，包含上述變形例的情況的實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)并不限定于所圖示的結(jié)構(gòu)的情況。另外，在圖1、圖6等中說明的超聲波診斷系統(tǒng)1、1B中根據(jù)需要來減少結(jié)構(gòu)要素的結(jié)構(gòu)的情況也屬于本發(fā)明。例如，在圖1示出的超聲波診斷系統(tǒng)I中，還能夠通過不具有第二超聲波探頭2B的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成超聲波診斷系統(tǒng)I。
[0146]另外，在圖1示出的超聲波診斷系統(tǒng)I中，還能夠通過不具有第一觀測裝置3B的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成超聲波診斷系統(tǒng)I。說明了圖1的結(jié)構(gòu)的情況，但是在圖6的結(jié)構(gòu)中也相同。
[0147]另外，在上述結(jié)構(gòu)例中，說明了在超聲波探頭2A'、2B'等超聲波探頭內(nèi)部設(shè)置了多路復(fù)用器51和51B的情況，但是也可以代替設(shè)置于超聲波探頭內(nèi)部而設(shè)置于觀測裝置3A'、3B'等觀測裝置內(nèi)部。在該情況下，設(shè)為將偏置電壓用電源電路24的偏置電壓經(jīng)由(根據(jù)開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行接通和斷開控制的)偏置開關(guān)25疊加到與各c-MUT ΙΙ-j分別連接的信號(hào)線的結(jié)構(gòu)即可。
[0148]另外，局部組合上述實(shí)施方式和變形例而構(gòu)成的實(shí)施方式等也屬于本發(fā)明。
[0149]本申請主張2012年11月16日在日本申請的特愿2012-252427號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并以此基礎(chǔ)提出申請，上述公開內(nèi)容被引入本說明書、權(quán)利要求、附圖。
【權(quán)利要求】
1.一種偏置電壓產(chǎn)生裝置，被配置在超聲波觀測裝置的外部并與上述超聲波觀測裝置一起使用，其中，為了利用靜電電容型振子與被檢體之間進(jìn)行超聲波的發(fā)送接收，上述超聲波觀測裝置內(nèi)置有產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電路以及對接收信號(hào)進(jìn)行處理的接收電路，該偏置電壓產(chǎn)生裝置的特征在于，具備: 偏置電壓用電源電路，其具備可充電的二次電池并生成偏置電壓，其中，上述可充電的二次電池用于生成施加到上述靜電電容型振子的上述偏置電壓；以及 偏置電壓疊加部，其對輸出到上述超聲波觀測裝置的外部的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的內(nèi)部的上述接收信號(hào)疊加上述偏置電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置被配置在搭載有上述靜電電容型振子的超聲波探頭內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置與搭載有上述靜電電容型振子的超聲波探頭和上述超聲波觀測裝置裝卸自由地連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備:開關(guān)，其用于接通和斷開由上述偏置電壓用電源電路產(chǎn)生的上述偏置電壓在上述偏置電壓疊加部的疊加；以及控制端子，其用于從外部對上述開關(guān)進(jìn)行接通和斷開的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備: 充電電平檢測部，其檢測構(gòu)成上述偏置電壓用電源電路的上述二次電池的充電電平；以及 充電電平通知部，其通知由上述充電電平檢測部檢測出的充電電平信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備增益可變放大器，該增益可變放大器根據(jù)由上述充電電平檢測部檢測出的充電電平信息來使上述接收信號(hào)的增益增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓用電源電路具有上述二次電池和直流-直流轉(zhuǎn)換器，該直流-直流轉(zhuǎn)換器使上述二次電池的直流電壓升壓來生成上述偏置電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置被配置在上述探頭中的與上述超聲波觀測裝置裝卸自由地連接的連接器內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置具有:多個(gè)第一連接器端子，所述多個(gè)第一連接器端子與上述超聲波觀測裝置的連接器插座的多個(gè)連接器插座端子裝卸自由地連接；以及多個(gè)第二連接器端子，所述多個(gè)第二連接器端子與產(chǎn)生對上述二次電池充電的充電電壓的充電器的連接器插座的連接器插座端子裝卸自由地連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏置電壓產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具有充電器，該充電器與該偏置電壓產(chǎn)生裝置裝卸自由地連接，產(chǎn)生對上述二次電池充電的充電電壓，上述充電器具有開關(guān)控制電路，在該充電器連接于上述偏置電壓產(chǎn)生裝置的情況下，該開關(guān)控制電路經(jīng)由上述控制端子將上述開關(guān)設(shè)定為斷開。
11.一種超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于，具備: 超聲波探頭，其搭載有靜電電容型振子； 超聲波觀測裝置，其內(nèi)置有:發(fā)送電路，其產(chǎn)生用于使上述靜電電容型振子產(chǎn)生超聲波的發(fā)送信號(hào)；接收電路，其對通過超聲波的接收而從上述靜電電容型振子輸出的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理；以及發(fā)送接收分離電路，其將上述發(fā)送信號(hào)與上述接收信號(hào)分離；以及 偏置電壓產(chǎn)生裝置，其內(nèi)置于上述超聲波探頭或者與上述超聲波探頭裝卸自由地連接并且具備:偏置電壓用電源電路，其具備可充電的二次電池并生成偏置電壓，該可充電的二次電池用于生成施加到上述靜電電容型振子的上述偏置信號(hào)；以及偏置電壓疊加部，其對輸出到上述超聲波觀測裝置的外部的上述發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述超聲波觀測裝置的內(nèi)部的上述接收信號(hào)疊加上述偏置電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備:開關(guān)，其用于接通和斷開由上述偏置電壓用電源電路產(chǎn)生的上述偏置電壓在上述偏置電壓疊加部的疊加；以及控制端子，其用于從上述偏置電壓產(chǎn)生裝置的外部對上述開關(guān)進(jìn)行接通和斷開的控制。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備: 充電電平檢測部，其檢測上述偏置電壓用電源電路的充電電平；以及 充電電平通知部，其通知由上述充電電平檢測部檢測出的充電電平信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述偏置電壓產(chǎn)生裝置還具備增益可變放大器，該增益可變放大器根據(jù)由上述充電電平檢測部檢測出的充電電平信息來使上述接收信號(hào)的增益增大。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 除了具有被輸入疊加了由上述偏置電壓產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的上述偏置電壓的接收信號(hào)的上述超聲波觀測裝置以外，該超聲波診斷系統(tǒng)還具有第二超聲波觀測裝置， 該第二超聲波觀測裝置內(nèi)置有以下電路:開關(guān)控制電路，其對上述開關(guān)產(chǎn)生不疊加上述偏置電壓的開關(guān)控制信號(hào)；第二發(fā)送電路，其產(chǎn)生用于使上述靜電電容型振子產(chǎn)生超聲波的第二發(fā)送信號(hào)；第二接收電路，其對從上述靜電電容型振子輸出的接收信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理；以及偏置電壓電路，其產(chǎn)生要疊加于由上述第二發(fā)送電路發(fā)送的發(fā)送信號(hào)和被輸入到上述第二接收電路的上述接收信號(hào)的第二偏置電壓并且進(jìn)行疊加。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述偏置電壓用電源電路具有上述二次電池和直流-直流轉(zhuǎn)換器，該直流-直流轉(zhuǎn)換器使上述二次電池的直流電壓升壓來生成上述偏置電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 還具有充電器，該充電器與上述偏置電壓產(chǎn)生裝置裝卸自由地連接，產(chǎn)生對上述二次電池充電的充電電壓，上述充電器具有開關(guān)控制電路，在該充電器連接于上述偏置電壓產(chǎn)生裝置的情況下，該開關(guān)控制電路經(jīng)由上述控制端子將上述開關(guān)設(shè)為斷開。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述超聲波探頭由機(jī)械掃描方式的超聲波探頭構(gòu)成，該機(jī)械掃描方式的超聲波探頭以機(jī)械方式進(jìn)行由上述靜電電容型振子產(chǎn)生的超聲波的掃描。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波診斷系統(tǒng)，其特征在于， 上述超聲波探頭由電子掃描方式的超聲波探頭構(gòu)成，在該電子掃描方式的超聲波探頭中，作為上述靜電電容型振子具有由多個(gè)靜電電容型振子構(gòu)成的靜電電容型振子陣列，驅(qū)動(dòng)上述靜電電容型振子陣列來以電子方式進(jìn)行超聲波的掃描。
【文檔編號(hào)】A61B8/12GK104334087SQ201380027495
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】小室雅彥 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社