JPH0147181B2

JPH0147181B2 -

Info

Publication number: JPH0147181B2
Application number: JP58238214A
Authority: JP
Inventors: Juichi Hirota; Toshikatsu Kodama; Hideya Akasaka; Yasuto Takeuchi
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1989-10-12
Also published as: WO1985002531A1; EP0198923A4; JPS60129039A; EP0198923A1; US4674516A; EP0198923B1; DE3482438D1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の所属する技術分野〕本発明は、超音波診断装置の検査回路に関す
る。

〔従来技術の説明〕

マトリクススイツチは超音波診断装置の要部で
ある。このマトリクススイツチは、数千点にも及
ぶスイツチを有している。

従来、このマトリクススイツチの検査は、検査
治具を使用して行つていた。

この方法では、検査に要する時間が過大になる
欠点があつた。また、装置使用者が検査を行うの
に不便であつた。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の欠点を除去するもので、自己
診断回路を装備した超音波診断装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の特徴〕

本発明は、超音波診断装置のマトリクススイツ
チおよびタツプ付き遅延回路の検査を行う手段で
あつて、多チヤンネルの超音波接触子を接続する
接続端子と、この接続端子に送波パルスを与える
送信回路と、上記接続端子に生じる受波パルスを
増幅検波して時間軸上に画像表示する受信回路
と、上記送信回路および上記受信回路を制御する
制御回路とを備え、上記送信回路には、トリガ信
号源と、このトリガ信号源の出力を起点にそれぞ
れ異なる遅延時間のパルスを発生して上記超音波
接触子の各チヤンネルに与える送波遅延制御回路
とを備え、上記受信回路には、タツプ付き遅延回
路と、上記接続端子の各チヤンネルが一辺に接続
され、上記タツプ付き遅延回路の各タツプが他の
一辺に接続されたマトリクススイツチとを備え、
上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チヤ
ンネルの選択および与える遅延量の制御と、上記
マトリクススイツチの開閉制御とを行うように構
成された超音波診断装置において、上記制御回路
は操作によりその制御モードを検査モードに設定
することができるように構成され、この検査モー
ドでは、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路
の各チヤンネルを順次１つずつ選択するととも
に、選択されたチヤンネルに所定の遅延量を与え
るように制御し、この選択されたチヤンネルにつ
いて上記マトリクススイツチを順次１つずつ開閉
させるように制御するように構成されたことを特
徴とする。

また、所定の遅延量は、マトリクススイツチの
開閉にしたがつて変化するように構成されてもよ
い。

また、制御回路は、マトリクススイツチの開閉
のタイミングを送波パルスがそのマトリクススイ
ツチに直接入力するタイミングで行うように構成
されてもよい。

さらに、制御回路は、検査モードでは送信回路
を制御して、送波パルスの電力を小さくするよう
に構成されることが望ましい。

〔実施例による説明〕

以下、本発明実施例装置を図面に用いて説明す
る。

第１図は、この実施例装置の要部の構成を示す
ブロツク構成図である。

まず、この実施例装置の構成と接続を説明す
る。この実施例装置は、第１図に示すように、送
波デイレイおよびチヤンネル選択回路１と、送波
アンプ２と、ピエゾ超音波接触子３と、受波アン
プ４と、マトリクススイツチ（以下、タツプ・セ
レクタという。）５と、タツプ付き遅延回路（以
下、デイレイ・ラインという。）６と、増幅検波
回路７と、アナログ・デジタル・コンバータ（以
下、Ａ・Ｄコンバータという。）８と、画像メモ
リ９と、デジタル・アナログ・コンバータ（以
下、Ｄ・Ａコンバータという。）１０と、画像表
示管（以下、CRTという。）１１と、トリガ発生
回路１２と、マイクロ・プロセツサ１３と、スキ
ヤン・コントローラ１４と、スイツチ回路１５
と、アドレス・コントローラ１６とで構成され
る。

送波デイレイおよびチヤンネル制御回路１の一
方の入力は、トリガ発生回路１２の出力に接続さ
れ、送波デイレイおよびチヤンネル選択回路１の
他方の入力は、スイツチ回路１５の切換出力に接
続される。送波デイレイおよびチヤンネル選択回
路１のｎ個の出力のそれぞれは、ｎ個の送波アン
プ２のそれぞれの入力に接続され、また、ｎ個の
送波アンプ２のそれぞれの出力は、ｎ個のピエゾ
超音波接触子３のそれぞれおよびｎ個の受波アン
プ４のそれぞれの入力に接続される。ｎ個の受波
アンプ４の出力のそれぞれは、タツプ・セレクタ
５のｎ個の受波信号入力のそれぞれに接続され、
タツプ・セレクタ５のｎ個の出力のそれぞれは、
デイレイ・ライン６のｎ個の出力のそれぞれに接
続される。

デイレイ・ライン６の出力は、増幅検波回路７
の入力に接続され、増幅検波回路７の出力は、
Ａ・Ｄコンバータ８の入力に接続される。Ａ・Ｄ
コンバータ８の出力は、画像メモリ９の画像信号
入力に接続され、画像メモリ９の出力は、Ｄ・Ａ
コンバータ１０の入力に接続され、Ｄ・Ａコンバ
ータ１０の出力は、CRT１１の入力に接続され
る。

また、トリガ発生回路１２の出力は、マイク
ロ・プロセツサ１３の入力およびアドレス・コン
トローラ１６の一方の入力のそれぞれに接続さ
れ、マイクロ・プロセツサ１３の第一の出力はア
ドレス・コントローラ１６の他方の入力に接続さ
れ、アドレス・コントローラ１６の出力は、画像
メモリ９のアドレス入力に接続される。

また、マイクロ・プロセツサ１３の第二の出力
は、スキヤン・コントローラ１４の入力に接続さ
れ、マイクロ・プロセツサ１３の第三の出力は、
スイツチ回路１５の第一の入力に接続され、マイ
クロ・プロセツサ１３の第四の出力は、スイツチ
回路１５の第二の入力に接続される。また、スキ
ヤン・コントローラ１４の出力は、スイツチ回路
１５の第三の入力に接続される。スイツチ回路１
５の出力は、送波デイレイおよびチヤンネル選択
回路１の他方の入力およびタツプ・セレクタ５の
コントロール信号入力に接続される。

本発明の特徴とするところは、スイツチ回路１
５が付加され、これに伴つて、マイクロ・プロセ
ツサ１３との間に接続が付加され、また、マイク
ロ・プロセツサ１３の出力がスイツチ回路１５を
経由して、送波デイレイおよびチヤンネル選択回
路１およびタツプ・セレクタ５に接続されている
ことにある。また、このような構成を利用して、
次のような動作が行われることに本発明の特徴が
ある。

次に、この実施例装置につき本発明にかかわる
検査モード時の動作について説明する。

すなわち、スイツチ回路１５の操作により、ス
イツチ回路１５の切換出力がスキヤン・コントロ
ーラ１４の出力に接続されているときは、この超
音波診断装置の通常動作が行われ、スイツチ回路
１５の切換出力がマイクロ・プロセツサ１３の第
四の出力に接続されているときは、この超音波診
断装置は、検査モードになる。

ここで、第２図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｋは、第１
図に×印を付したＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｋの各部の信
号波形図である。

まず、スイツチ回路１５の切換は、マイクロ・
プロセツサ１３からのコントロール信号Ｉにより
行われ、検査モードに対応する接続が構成される
と、マイクロ・プロセツサ１３からのコントロー
ル信号ＮおよびＯのそれぞれにより、送波デイレ
イおよびチヤンネル選択回路１およびタツプ・セ
レクタ５のそれぞれが制御される。

まず、はじめのコントロール信号ＮおよびＯに
より、送波デイレイおよびチヤンネル選択回路１
およびタツプ・セレクタ５のそれぞれは、第
「０」番のピエゾ超音波探触子３にかかわる第
「０」番チヤンネルに接続されるように、また、
送波デイレイ量t_TDは最大値をとるように、かつ、
受波デイレイ量t_RDは最小値をとるように制御さ
れる。送波トリガパルスＡは、送波デイレイおよ
びチヤンネル選択回路１によりデイレイ量t_TDの
デイレイを受けた送波トリガパルスＢを出力し、
この送波トリガパルスＢにより、ピエゾ超音波探
触子３が駆動される。このとき、送波トリガパル
スＢは、受波アンプ４にも入力し、飽和した出力
Ｃが出力される。この出力Ｃは、タツプ・セレク
タ５の最小の受波デイレイ量t_RDを与える位置に
ある接点を経由してデイレイ・ライン６に入力さ
れ、デイレイ・ライン６より飽和した受波信号Ｄ
が出力される。この飽和した受波信号Ｄは、増幅
検波回路７にて検波され、またＡ・Ｄコンバータ
８にてデジタル信号Ｅに変換されて、画像メモリ
９に入力する。

次に、第「０」番チヤンネルで、送波デイレイ
量t_TDが１段減らされ、かつ、受波デイレイ量t_RD
が一段増されて前述と同様の動作が行われる。こ
の場合に、送波デイレイ量t_TDと受波デイレイ量
t_RDとの和である総デイレイ量T_Dは一定に保たれ
る。この動作が、第「０」チヤンネルで、受波デ
イレイ量t_RDが最大値になるまで繰返し行われる。
また、このような第「０」番チヤンネルでの動作
が、第「ｎ」番チヤンネルまでのすべてのチヤン
ネルに対し繰り返し実行される。この一連の動作
により、タツプ・セレクタ５のすべてのスイツチ
が順次１度ずつ閉ざされる。

さて、アドレス・コントローラ１６からのアド
レス信号Ｋにより、はじめの送波トリガパルスＡ
に対しては、このパルスが出力された時刻より時
間t_Wだけ経由した後に、画像メモリ９の時刻T_D
に対応したＹ軸上にデジタル信号Ｅが書き込まれ
る。次のトリガパルスＡに対しては、画像メモリ
９のＸ座標を１つずらして同様の書き込みがなさ
れる。

したがつて、全ての回路が正常であれば、
CRT１１の画面上には、第３図に示すように、
飽和した受信信号ＤによりＸ軸と平行の方向に、
連続した帯状の輝度表示が行われる。

また、タツプ・セレクタ５の１つのスイツチが
閉にならない故障があると、受波アンプ４の出力
Ｃは、この故障したスイツチを経由してデイレ
イ・ライン６に出力されないので、この受波アン
プ４の出力Ｃは、CRT１１の画面上に輝度表示
されない。すなわち、連続した帯状の輝度表示に
輝度表示されない欠落部ａが発生する。この状態
を第４図に示す。

また、デイレイ・ライン６に断線があると、第
５図に示すように、輝度表示が途中で中断され
て、輝度表示されている帯状のパターンの長さが
短くなる。

また、第７図に示すように、タツプ・セレクタ
５の１つのスイツチｃが閉になりつづける故障が
あると、デイレイ・ライン６からは２個の飽和し
た受波信号Ｄが出力される。故障したスイツチｃ
に対応した飽和した受波信号Ｄの送波デイレイ量
および受波デイレイ量は固定されているので、正
常なスイツチｄの輝度表示のほかに、この輝度表
示に対して斜方向の輝度表示ｂが故障スイツチｃ
からの飽和した受波信号Ｄにより行われる。この
状態を第６図に示す。すなわち、第８図に示すよ
うに、受波デイレイ量t_RDを最小値から最大値に
増加させたときに、故障スイツチｃを経由する受
波デイレイを受けたパルス、すなわち図で斜線を
施したパルスは、ピエゾ超音波探触子３の受波タ
イミングt₀に対し、常に一定値の時間遅れで出力
され、一方正常動作のスイツチｅ，ｄ……を経由
する受波デイレイを受けたパルス、すなわち図で
斜線の施されていないパルスは、タイミングt₀に
対し順次増大する時間遅れで出力される。したが
つて、故障スイツチからの受波デイレイを受けた
パルスによるCRT１１上の表示は、正常スイツ
チから受波デイレイを受けたパルスによるCRT
１１上の表示に対し、Ｙ軸方向すなわち遅延時間
方向に対し斜めに交差して表示される。

この実施例装置では、送波デイレイ量を変化
し、かつ、送波デイレイ量を受波デイレイ量との
総和を一定に保つように制御されているが、この
総和が可変であつても本発明は実施できる。たと
えば、総和が一次関数的に変化するものとすれ
ば、帯状の輝度表示はＸ軸に対し傾斜する。

また、この実施例装置では、はじめに送波デイ
レイ量t_TDを最大値にとつているが、この値を最
小値にとつても本発明は実施できる。

また、本発明では送波アンプ２を制御して、送
波パルスの電力を小さくして、受波アンプ４が過
渡に飽和しないようにすることが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は、前述のように、CRT上に現われる
輝度表示された帯状の形および位置より、超音波
診断装置のマトリクススイツチおよびタツプ付き
遅延回路の不良個所を特定できる。したがつて、
数千点のスイツチを有するマトリクススイツチの
検査が、自己診断回路により短時間に実施できる
優れた効果がある。

また、この装置の使用者が、容易に検査を行う
ことができるので、装置の保守が確実に行える効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例装置の要部の構成を示す
ブロツク構成図。第２図は第１図の要所における
信号波形を示す波形図。第３図〜第６図は検査結
果を示すCRT上の表示画面の実例を示す図。第
７図はタツプ・セレクタのスイツチが閉になりつ
づける故障を示す回路図。第８図はタツプ・セレ
クタのスイツチが閉になりつづける故障時のパル
ス波形を示す波形図。１……送波デイレイおよびチヤンネル選択回
路、２……送波アンプ、３……ピエゾ超音波接触
子、４……受波アンプ、５……タツプ・セレク
タ、６……デイレイ・ライン、７……増幅検波回
路、８……Ａ・Ｄコンバータ、９……画像メモ
リ、１０……Ｄ・Ａコンバータ、１１……CRT、
１２……トリガ発生回路、１３……マイクロ・プ
ロセツサ、１４……スキヤン・コントローラ、１
５……スイツチ回路、１６……アドレス・コント
ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】１多チヤンネルの超音波探触子を接続する接続
端子と、この接続端子に送波パルスを与える送信回路
と、上記接続端子に生じる受波パルスを増幅検波し
て時間軸上に画像表示する受信回路と、上記送信回路および上記受信回路を制御する制
御回路とを備え、上記送信回路には、トリガ信号源と、このトリガ信号源の出力を起点にそれぞれ異な
る遅延時間のパルスを発生して上記超音波探触子
の各チヤンネルに与える送波遅延制御回路とを備え、上記受信回路には、タツプ付き遅延回路と、上記接続端子の各チヤンネルが一辺に接続さ
れ、上記タツプ付き遅延回路の各タツプが他の一
辺に接続されたマトリクススイツチとを備え、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チヤンネルの選択お
よび与える遅延量の制御と、上記マトリクススイ
ツチの開閉制御とを行うように構成された超音波診断装置において、上記制御回路は操作によりその制御モードを検
査モードに設定することができるように構成さ
れ、この検査モードでは、上記制御回路は、上記送波遅延選択回路の各チヤンネルを順次一
つずつ選択するとともに、選択されたチヤンネル
に所定の遅延量を与えるように制御し、この選択されたチヤンネルについて上記マトリ
クススイツチを順次一つずつ開閉させるように制
御するように構成されたことを特徴とする超音波
診断装置。２所定の遅延量は、マトリクススイツチの開閉
にしたがつて変化するように構成された特許請求
の範囲第１項に記載の超音波診断装置。３制御回路は、マトリクススイツチの開閉のタ
イミングを送波パルスがそのマトリクススイツチ
に直接入力するタイミングで行うように構成され
た特許請求の範囲第１項に記載の超音波診断装
置。４制御回路は、検査モードでは送信回路を制御
して、送波パルスの電力を小さくするように構成
された特許請求の範囲第３項に記載の超音波診断
装置。