[发明专利]超声探测器和超声装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声探测器和超声装置。

背景技术

作为用于发送和接收超声波的超声探测器，通常已经使用诸如锆钛酸铅（PZT）的压电元件。近来，正在研究使用电容性微加工超声换能器（CMUT）的超声探测器，其是电容型超声转换元件。

CMUT具有使用被应用半导体工艺的微型机电系统（MEMS）工艺创建的结构。CMUT使用轻的振动膜发送和接收超声波，并且即使在液体或气体中仍表现出良好的宽带特性。由于可实现与常规的医疗图像诊断形式相比更高精度的超声诊断，因此CMUT正在得到关注。

CMUT由在先级中的电容型超声转换元件和随后级中的电路的组合构成，以便将接收的超声波转换成电信号（即，接收信号）并且输出该信号。这里，先前提及的超声转换元件的输出信号的电流基于电容的时间变化被输出，因此，对于随后级中的电路，通常使用电流-电压转换放大电路（见日本专利申请特开No.2011-98071）。

另一方面，在向诸如生物样本的被检物发送超声波并且基于通过其反射波获取的接收信号将被检物的特性信息图像化的超声诊断装置的情况下，依赖于诊断的目的使用不同扫描类型的探测器。扫描类型的示例是：凸形、直线形、扇形和2维阵列。同样地，依赖于诊断目的，还考虑诸如PZT和CMUT的具有不同的发送/接收特性的不同超声探测器。

专利文献1：日本专利申请特开No.2011-98071

专利文献2：日本专利申请特开No.2009-297326

发明内容

使用用于PZT的探测器的超声诊断装置通常使用的结构对于用于连接探测器的连接单元中的每一单个元件混合发送信号和接收信号，以便将探测器电缆（cable）的数量减半。

如果用于CMUT的探测器连接到此连接器单元，对于安装在接收侧的电流-电压转换放大电路的输入/输出必须安装保护电路，这是因为对于发送侧的驱动信号使用高于接收电路的输入电压的电压。换句话说，作为日本专利申请特开No.2009-297326中公开的现有技术，在切换发送和接收的定时响应于切换控制信号通过使用探测器内的开关来保护放大电路免受过电压。

但是，在对于各元件必须单独改变切换定时的装置的情况下，需要其数量与元件数量相同的控制信号，这样增加了探测器电缆的数量。另一问题是超声诊断装置的对于PZT构造的连接单元不包含用于切换发送和接收的切换控制信号，这意味着必须单独提供专用连接器电路以连接用于CMUT的探测器。

考虑到上文描述，本方面的一个目标是提供一种使用公共电缆操作用于压电元件的超声探测器和用于CMUT的超声探测器的技术。

本发明提供了一种超声探测器，包括：

发送单元，被配置为响应于作为电信号的发送信号的输入来发送超声波；

接收单元，被配置为通过将发送的超声波的反射波转换成电信号来生成接收信号；

放大单元，被配置为放大该接收信号；以及

信号切换单元，被配置为在所述发送信号正被发送的同时，从所述发送信号通过其中的路径中断所述放大单元。

根据本发明，可提供一种使用公共电缆操作用于压电元件的超声探测器和用于CMUT的超声探测器的技术。

从下文参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是示出本发明的超声诊断装置的配置的概观的示图；

图2是示出用于PZT的探测器连接到超声诊断装置的状态的示图；

图3是示出用于CMUT的探测器连接到超声诊断装置的状态的示图；

图4是示出根据示例1的超声诊断装置的示图；

图5是示出根据示例2的超声诊断装置的示图；以及

图6是示出根据示例3的超声诊断装置的示图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的优选实施例。下文描述的构成部件的尺寸、材料和形状以及它们的相对位置应根据应用本发明的装置的配置和各种条件被适当地修改，而不是意图限制本发明的范围。

本发明涉及用于发送和接收超声波的超声探测器，以及用于使用通过向生物样本发送超声波而获取的接收信号将关于被检物的特性信息成像的超声诊断装置。