集成電路裝置、超聲波測量裝置以及超聲波診斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及集成電路裝置、超聲波測量裝置以及超聲波診斷裝置。集成電路裝置110包括發(fā)射電路TX1～TX64，向具有多個超聲波換能器元件的超聲波換能器設(shè)備100的信道CH1～CH64輸出發(fā)射信號；以及開關(guān)電路120，進行開關(guān)操作。其中，開關(guān)電路120被設(shè)置于發(fā)射電路TX1～TX64的輸出節(jié)點NQ1～NQ64和接收電路150之間。并且在發(fā)射期間，進行使來自發(fā)射電路TX1～TX64的發(fā)射信號向接收電路150的信號傳遞為非傳遞的操作。在接收期間進行開關(guān)操作，將來自從信道CH1～CH64中選擇的信道的接收信號輸出至接收電路150。
【專利說明】集成電路裝置、超聲波測量裝置以及超聲波診斷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路裝置、超聲波測量裝置、超聲波探測器以及超聲波診斷裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002]作為向?qū)ο笪锇l(fā)射超聲波，并接收來自對象物內(nèi)部的不同聲阻抗的界面的反射波的裝置，例如已知有檢查被檢查體，即人體內(nèi)部的超聲波測量裝置。這種超聲波裝置中設(shè)置有向發(fā)射超聲波束的超聲波換能器設(shè)備的各個信道輸出發(fā)射信號的發(fā)射電路(脈沖發(fā)生器)，和接收來自各信道的接收信號(超聲波回波信號)的接收電路。
[0003]另一方面，作為超聲波測量裝置的掃描模式，有線性掃描模式和扇形掃描模式等。線性掃描模式中進行從超聲波換能器設(shè)備的多個信道中選擇作為線性掃描的對象的信道的操作。并且，例如在專利文獻I中，多路復(fù)用器被設(shè)置于發(fā)射電路的輸出節(jié)點與超聲波換能器設(shè)備之間。
[0004]但是，該專利文獻I的現(xiàn)有技術(shù)中，已知由于構(gòu)成多路復(fù)用器的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻等原因，導(dǎo)致施加于超聲波換能器元件的發(fā)射信號的電壓降低，存在無法得到所需的超聲波聲壓的風(fēng)險。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特開2007-244415號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的幾種實施方式，可以提供能夠向超聲波換能器設(shè)備有效傳遞超聲波的發(fā)射信號等的集成電路裝置、超聲波測量裝置、超聲波探測器以及超聲波診斷裝置等。
[0009]本發(fā)明的一個實施方式涉及一種集成電路裝置，包括:對具有多個超聲波換能器元件的超聲波換能器設(shè)備的第I信道~第K (K是大于等于2的整數(shù))信道輸出發(fā)射信號的第I發(fā)射電路~第K發(fā)射電路，以及進行開關(guān)操作的開關(guān)電路；所述開關(guān)電路設(shè)置于所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的第I輸出節(jié)點~第K輸出節(jié)點與接收電路之間，在發(fā)射期間，進行使來自所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的發(fā)射信號向所述接收電路的信號傳遞為非傳遞的操作，在接收期間，進行向所述接收電路輸出來自從所述第I信道~所述第K信道中選擇的信道的接收信號的開關(guān)操作。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，開關(guān)電路設(shè)置于第I~第K發(fā)射電路的第I~第K輸出節(jié)點與接收電路之間。并且第I~第K發(fā)射電路在發(fā)射期間，向超聲波換能器設(shè)備的第I~第K信道輸出發(fā)射信號后，開關(guān)電路開始操作使這些發(fā)射信號不被傳遞到接收電路。然后在接收期間，開關(guān)電路進行開關(guān)操作，使來自從第I~第K信道中選擇的信道的接收信號被供給至接收電路。
[0011]由此，在本發(fā)明的一個實施方式中，開關(guān)電路設(shè)置在第I~第K發(fā)射電路的第I~第K輸出節(jié)點與接收電路之間，而不是第I~第K輸出節(jié)點與超聲波換能器設(shè)備之間。因此，可以不通過例如多路復(fù)用器的開關(guān)元件等就可以將來自第I~第K發(fā)射電路的發(fā)射信號輸入至超聲波換能器設(shè)備的第I~第K信道。由此，能夠有效地向超聲波換能器設(shè)備傳遞超聲波發(fā)射信號。另外，通過開關(guān)電路的操作，也能夠防止發(fā)射信號被傳遞至接收電路的情況。另外，在接收期間，由于能夠?qū)碜詮牡贗~第K信道中選擇的信道的接收信號供給至接收電路，因而能夠?qū)崿F(xiàn)對超聲波接收信號的恰當(dāng)?shù)慕邮仗幚怼?br> [0012]另外本發(fā)明的一個實施方式中，所述開關(guān)電路也可以在線性掃描模式的接收期間，進行從所述第I信道~所述第K信道中按順序切換、選擇作為線性掃描對象的多個信道的開關(guān)操作。
[0013]從而，能夠?qū)碜园错樞蚯袚Q、選擇的多個信道的接收信號供給至接收電路，因而能夠?qū)崿F(xiàn)線性掃描模式中的恰當(dāng)?shù)慕邮仗幚怼?[0014]另外本發(fā)明的一個實施方式中，所述開關(guān)電路也可以在線性掃描模式的接收期間，將來自從所述第I信道~所述第K信道中選擇的、成為線性掃描對象的L個(L是L < K且大于等于2的整數(shù))信道的接收信號輸出至所述接收電路的第I輸入節(jié)點~第L輸入節(jié)點，在扇形掃描模式的接收期間，將來自所述第I信道~所述第K信道的接收信號輸出至所述接收電路的所述第I輸入節(jié)點~第K輸入節(jié)點。
[0015]從而，線性掃描模式中，能夠?qū)碜宰鳛榫€性掃描對象而被選擇的L個信道的接收信號供給至接收電路的第I~第L輸入節(jié)點。而在扇形掃描模式中，能夠?qū)碜缘贗~第K信道的接收信號供給至接收電路的第I~第K輸入節(jié)點。因此，能夠有效地實現(xiàn)線性掃描模式和扇形掃描模式這兩種掃描模式。
[0016]另外本發(fā)明的一個實施方式中，也可以包含進行所述開關(guān)電路的開關(guān)控制的控制電路，所述開關(guān)電路包括第I開關(guān)元件~第K開關(guān)元件，所述第I開關(guān)元件~第K開關(guān)元件被設(shè)置于所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的所述第I輸出節(jié)點~第K輸出節(jié)點與所述接收電路之間，通過所述控制電路進行導(dǎo)通斷開控制。
[0017]從而，通過對設(shè)置于第I~第K發(fā)射電路與第I~第K輸出節(jié)點之間的第I~第K開關(guān)元件進行導(dǎo)通斷開控制，能夠?qū)碜詮牡贗~第K信道中選擇的信道的接收信號供給至接收電路。
[0018]另外本發(fā)明的一個實施方式中也可以，所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點被分為各輸出節(jié)點群由L個輸出節(jié)點構(gòu)成的第I輸出節(jié)點群~第M (L、M為L < K，M < I(，且大于等于2的整數(shù))輸出節(jié)點群，所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件被分為各開關(guān)元件群由L個開關(guān)元件構(gòu)成的第I開關(guān)元件群~第M開關(guān)元件群，所述第I開關(guān)元件群~所述第M開關(guān)元件群中的第i (I≤i≤M)開關(guān)元件群被設(shè)置于第I輸出節(jié)點群~第M輸出節(jié)點群中的第i輸出節(jié)點群與所述接收電路的第I輸入節(jié)點~第L輸入節(jié)點之間。 [0019]從而，通過對被設(shè)置于L個第i輸出節(jié)點群與第I~第L輸入節(jié)點之間的第i開關(guān)元件群進行導(dǎo)通斷開的控制，能夠?qū)碜詮牡贗~第K信道中選擇的信道的接收信號供給至接收電路。
[0020]另外本發(fā)明一個實施方式中，所述控制電路可以在發(fā)射期間，進行將所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件斷開的開關(guān)控制，在接收期間，進行從所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件中使成為線性掃描對象的L個開關(guān)元件按順序切換、并選擇，將選擇的L個開關(guān)元件導(dǎo)通的開關(guān)控制。
[0021]從而，在發(fā)射期間，通過將第I~第K開關(guān)元件斷開，能夠使得發(fā)射信號不被傳遞到接收電路。而在接收期間，通過按順序切換、選擇并導(dǎo)通L個開關(guān)元件，能夠?qū)崿F(xiàn)線性掃描中接收信道的選擇。
[0022]另外本發(fā)明的一個實施方式中，還可以包含第I收發(fā)信號切換電路~第K收發(fā)信號切換電路，所述第I收發(fā)信號切換電路~第K收發(fā)信號切換電路被設(shè)置于所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點與所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件之間，用于在發(fā)射期間，使來自所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的發(fā)射信號向所述接收電路的信號傳遞為非傳遞；所述控制電路在接收期間，從所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件中，按順序切換、選擇成為線性掃描對象的L個開關(guān)元件，并進行開關(guān)控制將選擇的L個開關(guān)元件導(dǎo)通。
[0023]從而，在發(fā)射期間，通過第I~第K收發(fā)信號切換電路，能夠使發(fā)射信號不被傳遞至接收電路。另一方面，在接收期間，通過按順序切換、選擇并導(dǎo)通L個開關(guān)元件，能夠?qū)崿F(xiàn)線性掃描中接收信道的選擇。
[0024]另外本發(fā)明的一個實施方式中，也可以包含第I放大電路~第L放大電路，所述第I放大電路~第L放大電路將來自被選擇的L個開關(guān)元件的接收信號放大，并將信號放大后的接收信號輸出至所述接收電路的所述第I輸入節(jié)點~所述第L輸入節(jié)點。
[0025]從而，可以將來自被選擇的L個開關(guān)元件的接收信號通過第I~第L放大電路放大，然后供給至接收電路的第I~第L輸入節(jié)點。由此，可以減少因寄生電容等引起的信號
亞yfj/坐
[0026]另外本發(fā)明的一個實施方式中也可以，所述開關(guān)電路包含掃描模式切換電路，所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件被設(shè)置于所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點與第I連接節(jié)點~第K連接節(jié)點之間，所述第I連接節(jié)點~所述第K連接節(jié)點被分為各連接節(jié)點群由L個連接節(jié)點構(gòu)成的第I連接節(jié)點群~第M連接節(jié)點群，所述掃描模式切換電路在線性掃描模式中進行開關(guān)操作，將所述第I連接節(jié)點群的各連接節(jié)點連接至第2連接節(jié)點群~所述第M連接節(jié)點群中的與所述各連接節(jié)點相對應(yīng)的連接節(jié)點。
[0027]從而，在線性掃描模式中，通過掃描模式切換電路使第I連接節(jié)點群的各連接節(jié)點與第2~第M連接節(jié)點群中對應(yīng)的連接節(jié)點相連接，從而實現(xiàn)線性掃描中的接收信道的選擇。
[0028]另外本發(fā)明的一個實施方式中，所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路也可以不通過多路復(fù)用器而向所述第I信道~所述第K信道輸出發(fā)射信號。
[0029]從而，能夠?qū)⒁蚨嗦窂?fù)用器的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻等引起的發(fā)射信號的信號損失控制到最低限度。
[0030]另外本發(fā)明的一個實施方式中，所述多個超聲波換能器元件的各超聲波換能器元件可以具有振動膜，所述振動膜用于堵塞在基板上形成的多個開口的各個開口 ；以及壓電元件部，所述壓電元件部具備被設(shè)置于所述振動膜的上方的下部電極、上部電極以及壓電體膜。
[0031]這種薄膜壓電方式的超聲波換能器元件中，由于寄生電容大，第I~第K發(fā)射電路與超聲波換能器元件之間的寄生電容成為問題，但是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式可以消除這個問題。[0032]另外本發(fā)明的其他實施方式涉及一種包括上述任一集成電路裝置的超聲波測量
>J-U裝直。
[0033]另外本發(fā)明的其他實施方式中，也可以在超聲波換能器設(shè)備連接的柔性基板上安裝所述集成電路裝置。
[0034]另外本發(fā)明的其他實施方式中，可以包含安裝有接收電路的電路基板，所述柔性基板與所述超聲波換能器設(shè)備和所述電路基板連接。
[0035]另外本發(fā)明的其他實施方式涉及一種包括上述任一超聲波測量裝置的超聲波探測器。
[0036]另外本發(fā)明的其他實施方式涉及一種包括上述任一超聲波測量裝置和顯示圖像的顯示部的超聲波診斷裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是本實施方式的比較例的的結(jié)構(gòu)例。
[0038]圖2是關(guān)于比較例的問題點的說明`。
[0039]圖3是本實施方式的集成電路裝置、超聲波測量裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0040]圖4的圖4 (A)、圖4 (B)是線性掃描模式、扇形掃描模式的說明圖。
[0041]圖5是本實施方式的具體的第I結(jié)構(gòu)例。
[0042]圖6是接收電路的接收部的結(jié)構(gòu)例。
[0043]圖7是本實施方式的具體的第2結(jié)構(gòu)例。
[0044]圖8是本實施方式的具體的第3結(jié)構(gòu)例。
[0045]圖9是收發(fā)信號切換電路的結(jié)構(gòu)例。
[0046]圖10是本實施方式的具體的第4結(jié)構(gòu)例。
[0047]圖11的圖11 (A)~圖11 (C)是超聲波換能器元件的結(jié)構(gòu)例。
[0048]圖12是超聲波換能器設(shè)備的結(jié)構(gòu)例。
[0049]圖13的圖13 (A)、圖13 (B)是對應(yīng)各信道設(shè)置的超聲波換能器元件群的結(jié)構(gòu)例。
[0050]圖14是本實施方式的超聲波測量裝置(超聲波診斷裝置)的結(jié)構(gòu)例。
[0051]圖15的圖15 (A)~圖15 (D)是超聲波測量裝置的具體安裝方式的說明圖。
[0052]圖16的圖16 (A)~圖16 (C)是超聲波測量裝置的具體設(shè)備結(jié)構(gòu)例。
[0053]符號說明
[0054]TXl~TX64發(fā)射電路；NQ1~NQ64輸出節(jié)點；
[0055]CHl~CH64信道；NI1~NI64輸入節(jié)點；
[0056]RXl~RX64接收部；LNA1~LNA8放大電路；
[0057]TRSWl~TRSW64收發(fā)信號切換電路；
[0058]SAl~SA64開關(guān)元件(開關(guān)電路)；
[0059]Sll~S81開關(guān)元件(掃描模式切換電路)；
[0060]SGl~SG8開關(guān)元件群；NG1~NG8輸出節(jié)點群；
[0061]NHl~NH8連接節(jié)點群；NC1~NC64連接節(jié)點；
[0062]DLl~DL64驅(qū)動電極線；CL1~CL8公共電極線；
[0063]VTl~VT64發(fā)射信號；VR1~VR64接收信號；VC0M公共電壓[0064]10超聲波換能器元件；21第一電極層；22第二電極層；
[0065]30壓電體層；40開口；45開口部；50振動膜；60基板；
[0066]100超聲波換能器設(shè)備；102聲匹配層；
[0067]104背板；106支撐部件；110集成電路裝置；
[0068]120開關(guān)電路；122掃描模式切換電路；130控制電路；
[0069]140處理裝置；150接收電路；160收發(fā)信號控制部；170圖像處理部；180顯示控制部；190顯示部；200超聲波探測器；
[0070]210,212柔性基板；220、222電路基板；
[0071]240電纜；250主體裝置；
[0072]300超聲波探測器；312電纜；320探頭；
[0073]400超聲波測量裝置；401主體裝置；440顯示部
【具體實施方式】
[0074]下面，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。另外，以下說明的本實施方式并非對權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的內(nèi)容進行不合理的限定，本實施方式中說明的結(jié)構(gòu)的全部作為本發(fā)明的解決手段并非是必須的。
[0075]1.比較例
[0076]圖1示出本實施方式的比較例的超聲波測量裝置的結(jié)構(gòu)示例。該超聲波測量裝置具有超聲波換能器設(shè)備100、發(fā)射電`路500、多路復(fù)用器510、收發(fā)信號切換電路512、接收電路 520。
[0077]圖1的比較例中，在發(fā)射期間，來自由脈沖發(fā)生器等構(gòu)成的發(fā)射電路500的發(fā)射信號通過多路復(fù)用器510被輸出至超聲波換能器設(shè)備100。此時，收發(fā)信號切換電路512進行電路操作，使來自發(fā)射電路500的發(fā)射信號不被傳遞至接收電路520。
[0078]另一方面，在接收期間，來自超聲波換能器設(shè)備100的接收信號通過多路復(fù)用器510、收發(fā)信號切換電路512，輸入至接收電路520。
[0079]圖1中，多路復(fù)用器510在例如后述圖4(A)的線性掃描模式中，進行從信道CHl~CH64中選擇作為線性掃描對象的信道的操作。
[0080]例如，首先，選擇信道CHl~CH8作為線性掃描對象，來自發(fā)射電路500的發(fā)射信號(發(fā)射脈沖)通過多路復(fù)用器510被輸出至超聲波換能器設(shè)備100的信道CHl~CH8。并且，來自信道CHl~CH8的接收信號通過多路復(fù)用器510、收發(fā)信號切換電路512被輸入至接收電路520。接收電路520進行接收信號的信號放大、增益調(diào)整、過濾處理、A / D轉(zhuǎn)換等接收處理。
[0081 ] 其次，選擇信道CH2~CH9作為線性掃描對象，來自發(fā)射電路500的發(fā)射信號被輸出至信道CH2~CH9。并且，來自信道CH2~CH9的接收信號被輸入至接收電路520。這樣一來，依次進行基于線性掃描的信道選擇，最后信道CH57~CH64被選擇。
[0082]但是，在圖1的比較例中，已知由于構(gòu)成多路復(fù)用器510的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻等導(dǎo)致施加到超聲波換能器設(shè)備100的超聲波換能器元件的發(fā)射信號的電壓降低，從而存在不能獲得所需的超聲波聲壓的風(fēng)險。
[0083]例如后述薄膜壓電方式的超聲波換能器元件，比起塊(bulk)方式，由于元件的電容成分較大，因此使用的頻率下的阻抗較小。因此如果使用用于批量方式的發(fā)射電路驅(qū)動薄膜壓電方式的超聲波換能器元件，則存在容易受到出現(xiàn)在驅(qū)動線上的電阻成分的影響的問題。因此，為了獲得所需的超聲波聲壓，消除該電阻成分的影響，就需要提高驅(qū)動電壓。圖2是表示出現(xiàn)在發(fā)射系統(tǒng)線路上的電阻成分的情況的圖。
[0084]例如在發(fā)射系統(tǒng)線路中，從圖2的Al觀察到的測量結(jié)果(頻率=3.5MHz),由于電容值是例如2000pF左右，因此3.5MHz下的阻抗是20 Q左右。此處電纜電阻是數(shù)Q，多路復(fù)用器的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻是10~20 Q，F(xiàn)PC (柔性基板)的布線電阻是數(shù)Q。由于這種發(fā)射系統(tǒng)線路的電阻成分，導(dǎo)致被施加至超聲波換能器元件(UE)的電壓變?yōu)榘l(fā)射電路輸出的發(fā)射信號的電壓的1/2以下。由此，如果超聲波換能器元件的施加電壓降低，則導(dǎo)致無法獲得所需的超聲波聲壓的結(jié)果。
[0085]并且如圖2所示，可知這種超聲波換能器元件的施加電壓降低的主要原因在于多路復(fù)用器的導(dǎo)通電阻(開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻)。例如批量方式中，提高發(fā)射電路的發(fā)射信號的電壓是比較容易的，由于超聲波換能器元件的電容成分與薄膜壓電方式相比也較小，因此使用的頻率下的阻抗較大。因此，即使多路復(fù)用器的導(dǎo)通電阻介于發(fā)射電路與超聲波換能器元件之間，也沒有產(chǎn)生太大問題。
[0086]與此相對，薄膜壓電方式中，超聲波換能器兀件的電容成分較大。另外，將發(fā)射電路內(nèi)置于CMOS的集成電路裝置(IC)時，由于CMOS的高耐壓工藝的限制，而存在無法將發(fā)射信號的電壓提高很多的制約。例如使用15V左右的耐壓的CMOS的高耐壓工藝，發(fā)射信號的電壓為10~12V時，多路復(fù)用器的導(dǎo)通電阻成為主要原因，導(dǎo)致超聲波換能器元件的施加電壓例如變?yōu)?~6V左右。因此，超聲波換能器元件的施加電壓變得過低，無法獲得所需的超聲波聲壓。這時，也可以考慮使用更高耐壓的CMOS高耐壓工藝的方法，但如果用該方法就需要使用更高耐壓的晶體管，因此由該晶體管構(gòu)成的發(fā)射電路等的版圖面積變大，導(dǎo)致集成電路裝置的電路面積的增大。
[0087]2.集成電路裝置、超聲波測量裝置的結(jié)構(gòu)
[0088]圖3示出本實施方式的集成電路裝置以及超聲波測量裝置的基本結(jié)構(gòu)例。本實施方式的集成電路裝置110包括發(fā)射電路T`Xl~TX64和進行開關(guān)操作的開關(guān)電路120。另外，還可以包括控制發(fā)射電路TXl~TX64及開關(guān)電路120的控制電路130。另外，超聲波測量裝置包括集成電路裝置110。并且，還可以包括具有多個超聲波換能器元件的超聲波換能器設(shè)備100和接收電路150等。另外，本實施方式的集成電路裝置、超聲波測量裝置并不限定于圖3所示的結(jié)構(gòu)，還可以有各種變形，例如省略其構(gòu)成要素的一部分，或者替換為其他的構(gòu)成要素，或者添加其他的構(gòu)成要素等。
[0089]超聲波換能器設(shè)備100具有多個超聲波換能器元件(超聲波元件陣列)和多個開口被設(shè)置為陣列狀的基板。多個超聲波換能器元件的各超聲波換能器元件具有振動膜，用于堵塞多個開口的各個開口 ；以及壓電元件部，具有設(shè)置于所述振動膜上的下部電極、上部電極以及壓電體膜。有關(guān)超聲波換能器設(shè)備100將在后文具體介紹。
[0090]另外，作為超聲波換能器設(shè)備100，可以采用使用如后文所述的壓電元件(薄膜壓電元件)的類型的換能器，但本實施方式并不局限于此。例如也可以采用使用c-MUT(Capacitive Micro-machined UltrasoNIc Transducers:電容式微加工超聲傳感器)等電容性元件的類型的換能器。[0091]發(fā)射電路TXl~TX64 (廣義上是第I~第K發(fā)射電路。K是大于等于2的整數(shù))，向超聲波換能器設(shè)備100的信道CHl~CH64 (廣義是第I~第K信道)輸出發(fā)射信號。發(fā)射電路TXl~TX64例如由將超聲波的脈沖信號作為發(fā)射信號輸出的脈沖發(fā)生器等構(gòu)成。并且，信道CHl~CH64相當(dāng)于輸入超聲波的發(fā)射信號或輸出接收信號的超聲波換能器設(shè)備100的端子和信號線。
[0092]另外，以下以信道數(shù)是以64(K = 64)為例進行說明，但本實施方式并不局限于此，信道數(shù)可以少于64，也可以多于64。并且，用于信號的AC耦合和偏置點調(diào)整的電容器和電阻，在圖3中作為集成電路裝置110的外掛部件而設(shè)置，這些電容器以及電阻的至少其中之一也可以內(nèi)置于集成電路裝置110中。
[0093]開關(guān)電路120 (多路復(fù)用器)是通過控制電路130控制并進行開關(guān)操作的電路。本實施方式中，該開關(guān)電路120設(shè)置于發(fā)射電路TXl~TX64 (第I~第K發(fā)射電路)的輸出節(jié)點NQl~NQ64 (廣義上是第I~第K輸出節(jié)點)與接收電路150之間。具體而言，開關(guān)電路120的一端與發(fā)射電路TXl~TX64的輸出節(jié)點NQl~NQ64電連接。開關(guān)電路120的另一端與集成電路裝置110外部的接收電路150電連接。
[0094]例如在圖1的比較例中，多路復(fù)用器510設(shè)置于發(fā)射電路500的輸出節(jié)點和超聲波換能器設(shè)備100之間。與此相對，在圖3的本實施方式中，不存在這種多路復(fù)用器，取而代之開關(guān)電路120被設(shè)置于發(fā)射電路TXl~TX64的輸出節(jié)點NQl~NQ64和接收電路150之間。并且發(fā)射電路TXl~TX64不通過多路復(fù)用器而對超聲波換能器設(shè)備100的信道CHl~CH64輸出發(fā)射信號。
[0095]并且本實施方式中開關(guān)電路120在發(fā)射期間，進行使來自發(fā)射電路TXl~TX64的發(fā)射信號向接收電路150的信號傳遞為非傳遞的操作。即，進行用于阻止(抑制)將來自于發(fā)射電路TXl~TX64的發(fā)射信號傳遞至接收電路150的操作。即，開關(guān)電路120在接收期間將接收信號傳遞至接收電路150，而在發(fā)射期間發(fā)射信號不將接收信號傳遞至接收電路150。
`[0096]并且，開關(guān)電路120在接收期間，進行開關(guān)操作(多路復(fù)用器的操作)，將來自從信道CHl~CH64中選擇的信道(至少一個信道)的接收信號輸出至接收電路150。即，從多個信道CHl~CH64中選擇規(guī)定信道數(shù)的信道(接收信道)，并將來自選擇的信道的接收信號輸出至接收電路150。
[0097]例如，作為超聲波測量裝置的掃描模式，有圖4(A)所示的線性掃描模式和圖4(B)中所示的扇形掃描模式。開關(guān)電路120在圖4 (A)的線性掃描模式的接收期間，進行開關(guān)操作，從信道CHl~CH64中按順序切換(例如按順序逐個信道進行切換)、選擇成為線性掃描對象的多個信道。
[0098]以后述圖5、圖7、圖8、図10為例，開關(guān)電路120在圖4 (A)的線性掃描模式的接收期間進行多路復(fù)用器的操作，將來自從信道CHl~CH64中選擇的成為線性掃描對象的8個(廣義上是L個。L是L < K且大于等于2的整數(shù))信道的接收信號輸出至接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8 (廣義上是第I~第L輸入節(jié)點)。
[0099]另一方面，開關(guān)電路120在圖4 (B)的扇形掃描模式的接收期間進行開關(guān)操作，將來自信道CHl~CH64的接收信號輸出至接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI64 (廣義上是第I~第K輸入節(jié)點)。[0100]具體而言，在線性掃描模式的接收期間，開關(guān)電路120首先選擇信道CHl~CH64(第I~第K信道)中的信道CHl~CH8 (第I~第L信道)作為線性掃描對象的信道。由此，來自信道CHl~CH8的接收信號被輸出至接收電路150。其次開關(guān)電路120選擇信道CH2~CH9 (第2~第L + I信道)作為線性掃描對象的信道。由此，來自信道CH2~CH9的接收信號被輸出至接收電路150。同樣，開關(guān)電路120接下來切換、選擇信道CH3~CHlO(第3~第L + 2信道)，再接下來切換、選擇信道CH4~CHll (第4~第L + 3信道)，像這樣按順序逐個信道進行切換、選擇。并且，最后選擇信道CH57~CH64 (第K-L + I~第K信道)，由此來自信道CH57~CH64的接收信號被輸出至接收電路150。
[0101]另一方面，在扇形掃描模式的接收期間，開關(guān)電路120將來自CHl~CH64的接收信號輸出至接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI64 (參照圖10)。即，將來自輸入了發(fā)射信號的全部信道CHl~CH64的接收信號直接輸出至接收電路150。此外，也可以不將超聲波換能器設(shè)備100的全部信道CHl~CH64都用于收發(fā)信號。例如也可以考慮發(fā)射時使用信道CH9到信道CH56的48個信道，接收時使用信道CHl到信道CH64的全部信道等方法。這是在收發(fā)信號時改變開口寬度的方法，本發(fā)明也可以對應(yīng)于這種方法。
[0102]控制電路130進行集成電路裝置110的各種控制。例如控制發(fā)射電路TXl~TX64，控制發(fā)射電路TXl~TX64的發(fā)射信號的發(fā)射定時等。另外，控制電路130進行開關(guān)電路120的開關(guān)控制，控制具有開關(guān)電路120的開關(guān)元件的導(dǎo)通、斷開?？刂齐娐?30可以通過例如門陣列等邏輯電路或CPU等處理器來實現(xiàn)。
[0103]接收電路150進行由超聲波換能器設(shè)備100通過集成電路裝置110(開關(guān)電路120)輸入的接收信號(超聲波回波信號)的接收處理。具體而言，接收電路150進行接收信號的信號放大、增益調(diào)整、過濾處理、A / D轉(zhuǎn)換等接收處理。接收電路150例如可以由LNA (低噪聲放大器)、PGA (可編程增益放大器)、過濾器部、A / D轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成。另外圖3中，接收電路150被設(shè)置于集成電路裝置110的外部，接收電路150的至少一部分電路也可以設(shè)置于集成電路裝置110的內(nèi)部。
[0104]其次，對本實施方式的操作進行詳細說明。
[0105]首先，在線性掃描模式的發(fā)射期間，通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TXl~TX64中的TXl~TX8向信道CHl~CH64中的線性掃描對象的信道CHl~CH8輸出發(fā)射信號。具體而言，對發(fā)射信號進行用于超聲聚焦的信號延遲處理，進行了信號延遲處理的發(fā)射信號被輸出至信道CHl~CH8。此時，開關(guān)電路120進行操作，使來自發(fā)射電路TXl~TX8的發(fā)射信號不被傳遞至接收電路150。
[0106]然后，在接收期間，開關(guān)電路120進行開關(guān)操作，選擇線性掃描對象的信道CHl~CH8。由此，來自信道CHl~CH8的接收信號通過開關(guān)電路120被輸出至接收電路150 (輸入節(jié)點NIl~NI8)。
[0107]在下一個發(fā)射期間，通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TXl~TX64中的TX2~TX9向線性掃描對象的信道CH2~CH9輸出發(fā)射信號。此時，開關(guān)電路120進行操作，使來自發(fā)射電路TX2~TX9的發(fā)射信號不被傳遞至接收電路150。
[0108]然后，在接收期間，開關(guān)電路120進行開關(guān)操作，選擇線性掃描對象的信道CH2~CH9。由此，來自信道CH2~CH9的接收信號通過開關(guān)電路120被輸出至接收電路150。
[0109]在下一個發(fā)射期間，通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TX3~TXlO向信道CH3~CHlO輸出發(fā)射信號。此時，開關(guān)電路120進行操作，使來自發(fā)射電路TX3~TXlO的發(fā)射信號不被傳遞至接收電路150。
[0110]然后，在接收期間，開關(guān)電路120進行開關(guān)操作，選擇線性掃描對象的信道CH3~CHlO。由此，來自信道CH3~CHlO的接收信號通過開關(guān)電路120被輸出至接收電路150。
[0111]按順序進行如上所述的通過線性掃描進行的發(fā)射、接收，在最后的發(fā)射期間，發(fā)射電路TX57~TX64向信道CH57~CH64輸出發(fā)射信號。然后，在接收期間選擇信道CH57~CH64，來自信道CH57~CH64的接收信號被輸出至接收電路150。
[0112]另一方面，在扇形掃描模式的發(fā)射期間，發(fā)射電路TXl~TX64向信道CHl~CH64輸出發(fā)射信號。然后在接收期間，開關(guān)電路120將來自信道CHl~CH64的接收信號直接輸出至接收電路150 (輸入節(jié)點NIl~NI64)。
[0113]根據(jù)以上的本實施方式，發(fā)射電路能夠不通過多路復(fù)用器的開關(guān)元件(模擬開關(guān))，直接將發(fā)射信號輸出至超聲波換能器設(shè)備，驅(qū)動超聲波換能器元件。因此，能夠防止因開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻而導(dǎo)致的發(fā)射信號的損失，能夠較容易地獲得所需的超聲波聲壓(發(fā)射功率)。
[0114]即，如果多路復(fù)用器存在于發(fā)射電路的輸出和超聲波換能器設(shè)備之間，則如圖2中的說明所示，因多路復(fù)用器的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻等導(dǎo)致超聲波換能器元件的施加電壓降低，從而無法獲得所需的超聲波聲壓。
[0115]這一點，如本實施方式的圖3所示，來自發(fā)射電路的發(fā)射信號不通過多路復(fù)用器直接被輸出至超聲波換能器設(shè)備。因此，發(fā)射損失得到抑制，發(fā)射信號的電壓降低能夠被控制到最小限度，從而能夠輕易地獲得所需的超聲波聲壓。另外，由于發(fā)射損失被抑制，作為集成電路裝置的制造工藝，可以采用例如15V左右的耐壓并不是很高的CMOS的高耐壓工藝。例如，在15V的高耐壓工藝中形成發(fā)射電路，發(fā)射電路即使輸出例如12V左右電壓振幅的發(fā)射信號，由于發(fā)射損失能夠被控制在最小限度，因此向超聲波換能器元件施加例如IOV左右的施加電壓，就能夠獲得所需的超聲波聲壓。因此，與例如使用20V以上的高耐壓工藝相比，由于集成電路裝置的版面面積得以減小，可以提供適用于例如便攜式超聲波測量裝置等的集成電路裝置。另外，由于電路的版面面積變小，可以增加能夠集聚在一個集成電路裝置(IC)上的發(fā)射信道的數(shù)量，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射系統(tǒng)電路的整體的小型化。
[0116]并且，在本實施方式中，在實現(xiàn)如上所述的減少發(fā)射損失和集成電路裝置小型化的同時，通過開關(guān)電路的開關(guān)操作(多路復(fù)用器的操作)，也可以實現(xiàn)如圖4 (A)、圖4 (B)所示的線性掃描模式和扇形掃描模式。并且，該開關(guān)電路并非設(shè)置在發(fā)射電路的輸出節(jié)點和超聲波換能器設(shè)備之間，而是設(shè)置在發(fā)射電路的輸出節(jié)點和接收電路之間。因此，開關(guān)電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通電阻不會出現(xiàn)在發(fā)射路徑上，從而能夠有效抑制圖1的比較例中所示的發(fā)射損失。
[0117]3.第I結(jié)構(gòu)例
[0118]圖5示出本實施方式的具體的第I結(jié)構(gòu)例。圖5中示出開關(guān)電路120的具體結(jié)構(gòu)例。 [0119]如圖5所示，開關(guān)電路120包括開關(guān)元件SAl~SA64 (廣義上是第I~第K開關(guān)元件)。這些開關(guān)元件SAl~SA64被設(shè)置于發(fā)射電路TXl~TX64 (第I~第K發(fā)射電路)的輸出節(jié)點NQl~NQ64 (第I~第K輸出節(jié)點)和接收電路150之間，通過控制電路130控制導(dǎo)通和斷開。開關(guān)元件SAl~SA64例如可以通過傳輸門等模擬開關(guān)來實現(xiàn)。
[0120]具體而言，開關(guān)元件SAl~SA8的一端被與發(fā)射電路TXl~TX8的輸出節(jié)點NQl~NQ8電連接，開關(guān)元件SAl~SA8的另一端與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8電連接。輸入節(jié)點NIl~NI8是向具有接收電路150的接收部RXl~RX8輸入接收信號的輸入節(jié)點。
[0121]另外開關(guān)元件SA9~SA16的一端與發(fā)射電路TX9~TX16的輸出節(jié)點NQ9~NQ16電連接，開關(guān)元件SA9~SA16的另一端與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8電連接。同樣，開關(guān)元件SA17~SA24的一端與發(fā)射電路TX17~TX24的輸出節(jié)點NQ17~NQ24電連接，開關(guān)元件SA17~SA24的另一端與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8電連接。其他開關(guān)元件SA25~SA64的連接關(guān)系也相同。
[0122]例如在圖5中輸出節(jié)點NQl~NQ64 (第I~第K輸出節(jié)點)能夠分成各輸出節(jié)點群由8個(L個)輸出節(jié)點構(gòu)成的輸出節(jié)點群NGl~NG8 (廣義上是第I~第M輸出節(jié)點群。L、M是L<K，M<K且大于等于2的整數(shù)。K = LXMX例如，輸出節(jié)點NQl~NQ8屬于輸出節(jié)點群NGl，輸出節(jié)點NQ9~NQ16屬于輸出節(jié)點群NG2，輸出節(jié)點NQ17~NQ24屬于輸出節(jié)點群NG3。其他輸出節(jié)點NQ25~NQ64也相同。
[0123]另外，開關(guān)元件SAl~SA64 (第I~第K開關(guān)元件)也能夠分為各開關(guān)元件群由8個(L個)開關(guān)元件構(gòu)成的開關(guān)元件群SGl~SG8 (廣義上是第I~第M開關(guān)元件群)。例如開關(guān)元件SAl~SA8屬于開關(guān)元件群SG1，開關(guān)元件SA9~SA16屬于開關(guān)元件群SG2，開關(guān)元件SA17~SA24屬于開關(guān)元件群SG3。其他開關(guān)元件SA25~SA64也相同。
[0124]這種情況下，開關(guān)元件群SGl~SG8中的開關(guān)元件群SGl (廣義上是第i開關(guān)元件群。M)被設(shè)置于輸出節(jié)點群NGl~NG8中的輸出節(jié)點群NGl (廣義上是第i輸出節(jié)點群)與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8 (第I~第L輸入節(jié)點)之間。例如，開關(guān)元件群SGl的一端與輸出節(jié)點群NGl電連接，另一端與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8電連接，開關(guān)元件群SGl進行輸出節(jié)`點群NGl和輸入節(jié)點NIl~NI8之間的連接的導(dǎo)通和斷開。
[0125]另外，開關(guān)元件群SG2 (第i開關(guān)元件群)被設(shè)置于輸出節(jié)點群NG2 (第i輸出節(jié)點群)與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8之間。例如，開關(guān)元件群SG2的一端與輸出節(jié)點群NG2電連接，另一端與接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8電連接，開關(guān)元件群SG2進行輸出節(jié)點群NG2和輸入節(jié)點NIl~NI8之間的連接的導(dǎo)通和斷開。其他開關(guān)元件群SG3~SG8的結(jié)構(gòu)也相同。
[0126]然后，控制電路130在發(fā)射期間，進行將開關(guān)元件SAl~SA64斷開的開關(guān)控制。由此，可以來自發(fā)射電路TXl~TX64的發(fā)射信號被傳遞至接收電路150。
[0127]另一方面，控制電路130在線性掃描模式的接收期間，從開關(guān)元件SAl~SA64中按順序切換、選擇成為線性掃描對象的8個(L個)開關(guān)元件，并進行開關(guān)控制，將被選擇的8個(L個)開關(guān)元件導(dǎo)通。
[0128]具體而言，首先通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TXl~TX8將發(fā)射信號輸出至信道CHl~CH8。此時，控制電路130斷開開關(guān)元件SAl~SA64。另外，如果連接接收電路150中未使用的信道，則導(dǎo)致產(chǎn)生雜音等而不被優(yōu)選，因而此處也斷開與未輸出發(fā)射信號的發(fā)射電路TX9~TX64連接的開關(guān)元件SA9~SA64。但是，也可以只斷開與輸出發(fā)射信號的發(fā)射電路TXl~TX8連接的開關(guān)元件SAl~SA8。然后控制電路130在之后的接收期間，導(dǎo)通8個(L個)開關(guān)元件SAl~SA8。由此來自信道CHl~CH8的接收信號通過開關(guān)元件SAl~SA8被輸入接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8。然后接收電路150的接收部RXl~RX8對輸入輸入節(jié)點NIl~NI8的接收信號進行信號放大、增益調(diào)整、過濾處理，以及A / D轉(zhuǎn)換等接收處理。
[0129]其次，通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TX2~TX9向信道CH2~CH9輸出發(fā)射信號。此時，控制電路130斷開開關(guān)元件SAl~SA64 (SA2~SA9)。然后控制電路130在之后的接收期間，導(dǎo)通8個開關(guān)元件SA2~SA9。由此，來自信道CH2~CH8的接收信號通過開關(guān)元件SA2~SA8被輸入輸入節(jié)點NI2~NI8，來自信道CH9的接收信號通過開關(guān)元件SA9被輸入輸入節(jié)點Nil。然后接收部RX2~RX8進行被輸入輸入節(jié)點NI2~NI8的信道CH2~CH8的接收信號的接收處理，接收部RXl進行被輸入輸入節(jié)點NIl的信道CH9的接收信號的接收處理。
[0130]其次，通過控制電路130的控制，發(fā)射電路TX3~TXlO向信道CH3~CHlO輸出發(fā)射信號。此時，控制電路130斷開開關(guān)元件SAl~SA64 (SA3~SA10)?？刂齐娐?30在之后的接收期間，導(dǎo)通8個開關(guān)元件SA3~SAlO。由此來自信道CH3~CH8的接收信號通過開關(guān)元件SA3~SA8被輸入輸入節(jié)點NI3~NI8，來自信道CH9、CH10的接收信號通過開關(guān)元件SA9、SAlO被輸入輸入節(jié)點Nil、NI2。然后接收部RX3~RX8進行被輸入輸入節(jié)點NI3~NI8的信道CH3~CH8的接收信號的接收處理，接收部RX1、RX2進行被輸入輸入節(jié)點NI1、NI2的信道CH9、CH10的接收信號的接收處理。
[0131]如上所述控制電路130從開關(guān)元件SAl~SA64中按順序切換，選擇8個開關(guān)元件并將其導(dǎo)通。然后，控制電路130在掃描操作的最后的接收期間，導(dǎo)通開關(guān)元件SA57~SA64。由此來自信道CH57~CH64的接收信號通過開關(guān)元件SA57~SA64被輸入輸入節(jié)點NIl~NI8。然后接收部RXl~RX8對被輸入輸入節(jié)點NIl~NI8的信道CH57~CH64的接收信號進行接收處理。
[0132]另外，圖6示出接收電路150的接收部RX (RXl~RX8)的結(jié)構(gòu)例。如圖6所示，接收部RX包括LNA (低噪聲放大器)、PGA (可編程增益放大器)、LPF (過濾器部)、ADC (A /D轉(zhuǎn)換器)。LNA進行接收信號的信號放大，PGA (VCA)進行信號放大后的信號增益調(diào)整(電壓調(diào)整)。LPF進行過濾處理(低通濾波器)，ADC進行過濾處理后的信號A / D轉(zhuǎn)換。
[0133]根據(jù)以上說明的圖5的第I結(jié)構(gòu)例，掃描模式時的開關(guān)操作通過開關(guān)電路120的開關(guān)元件SAl~SA64來實現(xiàn)。另外，該第I結(jié)構(gòu)例中，阻止發(fā)射信號被輸入接收電路150的收發(fā)信號切換功能可以通過結(jié)合開關(guān)元件SAl~SA64的開關(guān)操作來實現(xiàn)。因此，可以實現(xiàn)電路的小規(guī)?；秃喕?。
[0134]4.第2結(jié)構(gòu)例
[0135]圖7示出本實施方式的具體的第2結(jié)構(gòu)例。圖7的第2結(jié)構(gòu)例中，相對于圖5的第I結(jié)構(gòu)例增加了放大電路LNAl~LNA8的結(jié)構(gòu)要素。
[0136]此處，放大電路LNA~LNA8 (廣義上是第I~第L放大電路)例如可以通過以低噪聲進行信號放大的運算放大器等來實現(xiàn)。然后放大電路LNAl~LNA8對來自從線性掃描模式中選擇的8個(L個)開關(guān)元件的接收信號進行信號放大。接著，將信號放大后的接收信號輸出至接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8 (第I~第L輸入節(jié)點)。
[0137]例如，通過線性掃描模式選擇并導(dǎo)通開關(guān)元件SAl~SA8時，放大電路LNAl~LNA8將來自開關(guān)元件SAl~SA8的信道CHl~CH8的接收信號信號放大。接著，選擇并導(dǎo)通開關(guān)元件SA2~SA9時，放大電路LNA2~LNA8將來自開關(guān)元件SA2~SA8的信道CH2~CH8的接收信號信號放大，放大電路LNAl將來自開關(guān)元件SA9的信道CH9的接收信號信號放大。然后，選擇并導(dǎo)通開關(guān)元件SA3~SAlO時，放大電路LNA3~LNA8將來自開關(guān)元件SA3~SA8的信道CH3~CH8的接收信號信號放大，放大電路LNAl、LNA2將來自開關(guān)元件SA9、SAlO的信道CH9、CHlO的接收信號信號放大。
[0138]例如，如果相對于對集成電路裝置110的接收電路150的輸出端子存在較大的寄生電容，則在圖5的第I結(jié)構(gòu)例中，有可能發(fā)生接收信號的振幅降低等信號惡化現(xiàn)象。例如，后述圖15 (B)中，接收電路150設(shè)置于通過電纜240與超聲波探測器200連接的主體裝置250內(nèi)。因此，由于電纜240 (同軸電纜等)的寄生電容等而導(dǎo)致產(chǎn)生信號惡化。
[0139]對于這一點，在圖7的第2結(jié)構(gòu)例中，設(shè)置有具有信號驅(qū)動能力的放大電路LNAl~LNA8通過這些放大電路LNAl~LNA8來放大接收信號。因此，在相對于對集成電路裝置110的接收電路150的輸出端子存在較大的寄生電容等的情況下，也能夠?qū)⒔邮招盘柕恼穹档偷刃盘枑夯刂圃谧钚∠薅取?br> [0140]5.第3結(jié)構(gòu)例
[0141]圖8示出本實施方式的具體的第3結(jié)構(gòu)例。圖8的第3結(jié)構(gòu)例中，相對于圖5的第I結(jié)構(gòu)例增加了收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64的結(jié)構(gòu)要素。
[0142]圖8中開關(guān)電路120具有收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64(廣義上是第I~第K收發(fā)信號切換電路)。收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64被設(shè)置于輸出節(jié)點NQl~NQ64(第I~第K輸出節(jié)點)和 開關(guān)元件SAl~SA64 (第I~第K開關(guān)元件)之間。例如，收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64的一端與發(fā)射電路TXl~TX64的輸出節(jié)點NQl~NQ64電連接，收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64的另一端與開關(guān)元件SAl~SA64的一端電連接。
[0143]并且收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64在發(fā)射期間，進行使來自發(fā)射電路TXl~TX64的發(fā)射信號向接收電路150的信號傳遞為非傳遞的操作。即，在發(fā)射期間進行電路操作，使發(fā)射信號不被傳遞至接收電路150。圖5的第I結(jié)構(gòu)例中，在發(fā)射期間通過使開關(guān)元件SAl~SA64斷開,從而實現(xiàn)了阻止發(fā)射信號被輸入接收電路150的收發(fā)信號切換功能。對此圖8的第3結(jié)構(gòu)例中，通過被設(shè)置于開關(guān)元件SAl~SA4的前段側(cè)的收發(fā)信號切換電路TRSWl~TRSW64，實現(xiàn)上述收發(fā)信號切換功能。并且，該第3結(jié)構(gòu)例中同樣在接收期間，控制電路130進行開關(guān)控制，從開關(guān)元件SAl~SA64中按順序切換、選擇作為線性掃描對象的8個(L個)開關(guān)元件，并導(dǎo)通被選擇的開關(guān)元件。這樣一來，能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)電路120的收發(fā)信號切換功能和線性掃描功能。
[0144]圖9示出收發(fā)信號切換電路TRSW (TRSffl~TRSW64)的結(jié)構(gòu)例。該收發(fā)信號切換電路TRSW具有電阻RB1、RB2以及二極管DIl~DI6。
[0145]電阻RBl被設(shè)置于高電位側(cè)電源VP和節(jié)點NBl之間，電阻RB2被設(shè)置于節(jié)點NB2和低電位側(cè)電源VN之間。
[0146]二極管DIl被設(shè)置于節(jié)點NBl和發(fā)射電路TX的輸出節(jié)點NQ (NQl~NQ64)之間，是以從節(jié)點NBl向NQ的方向為正方向的二極管。二極管DI2被設(shè)置于節(jié)點NBl和與開關(guān)元件SA (SAl~SA64)的一端連接的節(jié)點NB3之間，以從節(jié)點NBl向NB3的方向為正方向。二極管DI3被設(shè)置于輸出節(jié)點NQ和節(jié)點NB2之間，以從節(jié)點NQ向NB2的方向為正方向。二極管DI4被設(shè)置于節(jié)點NB3和節(jié)點NB2之間，在對節(jié)點施力時，進行該發(fā)射信號的電壓的鉗位處理等，進行阻止(抑制)發(fā)射信號傳遞至接收電路150的電路操作。另外，收發(fā)信號切換電路TRSW并不僅限于圖9的電路結(jié)構(gòu)，也可以通過傳輸門等模擬開關(guān)元件等來實現(xiàn)收發(fā)信號切換電路TRSW。
[0147]6.第4結(jié)構(gòu)例
[0148]圖10示出本實施方式的具體的第4結(jié)構(gòu)例。圖10的第4結(jié)構(gòu)例示出實現(xiàn)線性掃描模式和扇形掃描模式這兩種模式的開關(guān)電路120的示例。圖10的第4結(jié)構(gòu)例中，進行開關(guān)操作使掃描模式的切換電路122的結(jié)構(gòu)要素對其中的、與各連接節(jié)點(NCl~NC8)對應(yīng)的連接節(jié)點(NC9 ~NC16, NC17 ~NC24, NC25 ~NC32....NC57 ~NC64)進行連接。
[0149]具體而言，掃描模式切換電路122進行將連接節(jié)點群NHl的連接節(jié)點NCl與連接節(jié)點群NH2~NH8的連接節(jié)點NC9、NC17、NC25....NC57連接的開關(guān)操作。該開關(guān)操作通過掃描模式切換電路122所具有的開關(guān)元件S11、S12、S13....S18實現(xiàn)。例使開關(guān)元件Sll~S18導(dǎo)通，從而使連接節(jié)點NCl與連接節(jié)點NC9、NC17、NC25....NC57連接。
[0150]另外掃描模式切換電路122進行將連接節(jié)點群NHl的連接節(jié)點NC2與連接節(jié)點群NH2~NH8的連接節(jié)點NC10、NC18、NC26....NC58連接的開關(guān)操作。該開關(guān)操作通過掃描模式切換電路122所具有的開關(guān)元件S21、S22、S23....S28實現(xiàn)。例如開關(guān)元件S21~S28導(dǎo)通，從而使連接節(jié)點NC2與連接節(jié)點NC10、NC18、NC26....NC58連接。
[0151]另外掃描模式切換電路122進行將連接節(jié)點群NHl的連接節(jié)點NC3與連接節(jié)點群順2~順8的連接節(jié)點％11、從:19、從:27....NC59連接的開關(guān)操作。該開關(guān)操作通過掃描模式切換電路122所具有的開關(guān)元件S31、S32、S33....S38實現(xiàn)。例如開關(guān)元件S31~S38導(dǎo)通后，使得連接節(jié)點NC3與連接節(jié)點NC11、C19、NC27....NC59連接。連接節(jié)點群NHl的連接節(jié)點NC4~NC8和連接節(jié)點群NH2~NH8的其他連接節(jié)點的連接也相同。`
[0152]圖10的第4結(jié)構(gòu)例中，掃描模式切換電路122的開關(guān)元件Sll~S88(S11~S18、S21~S28....S81~S88)為導(dǎo)通狀態(tài)，由此使開關(guān)元件SAl~SA64和接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8之間的連接結(jié)構(gòu)成為與圖5相同的連接結(jié)構(gòu)。即成為與圖5的電路等價的連接結(jié)構(gòu)。因此，線性掃描模式中，通過使掃描模式切換電路122的開關(guān)元件Sll~S88為導(dǎo)通狀態(tài)，通過與圖5所說明的操作相同的操作，可以實現(xiàn)線性掃描模式中的信道選擇。然后，來自從信道CHl~CH64中選擇的作為線性掃描對象的8個(L個)信道的接收信號能夠被輸入至接收電路150的輸入節(jié)點NIl~NI8。
[0153]另一方面，扇形掃描模式中，掃描模式切換電路122的開關(guān)兀件Sll~S88是斷開的。然后，在發(fā)射期間，開關(guān)元件SAl~SA64斷開，從而阻止發(fā)射信號向接收電路150傳遞，實現(xiàn)收發(fā)信號切換功能。另外，在接收期間，開關(guān)元件SAl~SA64全部導(dǎo)通。由此，來自信道CHl~CH64的接收信號通過開關(guān)電路120的開關(guān)元件SAl~SA64被直接輸入接收電路150的接收部RXl~RX64。然后，接收部RXl~RX64進行來自信道CHl~CH64的接收信號的接收處理。
[0154]即，圖10的第4結(jié)構(gòu)例中，為實現(xiàn)扇形掃描模式，設(shè)置有64信道份的接收部RXl~RX64。并且，在線性掃描模式中，與圖5的第I結(jié)構(gòu)例相同，這些接收部RXl~RX64中的接收部RXl~RX8進行來自通過線性掃描選擇的信道的接收信號的接收處理。另一方面，在扇形掃描模式中，開關(guān)元件SAl~SA64全部導(dǎo)通，由此來自信道CHl~CH64的接收信號被輸入至接收部RXl~RX64，實現(xiàn)這些接收信號的接收處理。
[0155]根據(jù)以上所示圖10的第4結(jié)構(gòu)例，加上通過圖5的第I結(jié)構(gòu)例等實現(xiàn)的線性掃描模式，也能夠?qū)崿F(xiàn)扇形掃描模式，從而能夠?qū)崿F(xiàn)通用性高的超聲波測量裝置。
[0156]另外，本實施方式的結(jié)構(gòu)并不僅限于以上說明的第I~第4結(jié)構(gòu)例，可以進行各種各樣的變形。例如也可以進行將第I~第4的結(jié)構(gòu)例組合的變形。例如還可以進行在圖4的第4結(jié)構(gòu)例中，在開關(guān)元件SAl~SA64的后段設(shè)置用于放大接收信號的放大電路(LNA)，或是在開關(guān)元件SAl~SA64的前端設(shè)置收發(fā)信號切換電路等變形。
[0157]7.超聲波換能器元件
[0158]圖11 (A)~圖11 (C)示出超聲波換能器設(shè)備100的超聲波換能器元件10的結(jié)構(gòu)例。該超聲波換能器元件10具有振動膜(隔膜、支撐部件)50和壓電元件部。壓電元件部包括第一電極層(下部電極 )21、壓電體層(壓電體膜)30以及第二電極層(上部電極)22。
[0159]圖11 (A)是從與元件形成面一側(cè)的基板(硅基板)60垂直的方向觀察到的形成于基板60的超聲波換能器元件10的俯視圖。圖11 (B)是表示沿圖11 (A)的A-A’的截面的截面圖。圖11 (C)是表示沿圖11 (A)的B-B’的截面的截面圖。
[0160]第一電極層21例如由金屬薄膜在振動膜50的上層形成。該第一電極層21如圖11 (A)所示可以是向元件形成區(qū)域的外側(cè)延伸的、與相鄰的超聲波換能器元件10連接的配線。
[0161]壓電體層30設(shè)置成由PZT (鋯鈦酸鉛)薄膜形成，并覆蓋第一電極層21的至少一部分。另外，壓電體層30的材料并不僅限于PZT，還可以使用例如鈦酸鉛(PbTi03)、鋯酸鉛(PbZrO3)、鈦酸鉛鑭((Pb、La) TiO3)等。
[0162]第二電極層22設(shè)置成例如由金屬薄膜形成，并覆蓋壓電體層30的至少一部分。該第二電極層22如圖11 (A)所示，也可以是向元件形成區(qū)域的外側(cè)延伸的、與相鄰的超聲波換能器元件10連接的配線。
[0163]振動膜(隔膜)50設(shè)置為通過例如SiO2薄膜和ZrO2薄膜的雙層結(jié)構(gòu)堵塞開口 40。該振動膜50能夠支撐壓電體層30以及第一、第二電極層21、22，同時隨著壓電體膜30的伸縮而振動，產(chǎn)生超聲波。
[0164]開口(空洞區(qū)域)40在基板60上設(shè)置為陣列狀。開口 40從基板60 (硅基板)的反面(未形成元件的面)側(cè)通過反應(yīng)性離子蝕刻(RIE等)進行蝕刻而形成。超聲波的共振頻率由該開口 40的開口部45的大小決定，該超聲波被放射到壓電體層30 —側(cè)(圖11 (A)中從紙面內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)方向)。
[0165]超聲波換能器元件10的下部電極(第一電極)由第一電極層21形成，上部電極(第二電極)由第二電極層22形成。具體而言，第一電極層21中的被壓電體層30覆蓋的部分形成下部電極，第二電極層22中的壓電體層30所覆蓋的部分形成上部電極。即，壓電體層30設(shè)置為夾在下部電極和上部電極之間。
[0166]通過向下部電極和上部電極之間、即第一電極層21和第二電極層22之間施加電壓，壓電體層30在面內(nèi)方向伸縮。壓電體層30的一個面通過第一電極層21與振動膜50接合，另一個面上形成有第二電極層22，而第二電極層22上不形成其他的層。因此壓電體層30的振動膜50 —側(cè)不容易伸縮，而第二電極層22 —側(cè)則容易伸縮。因此，向壓電體層30施加電壓后，開口 40側(cè)產(chǎn)生凸起的撓曲，使振動膜50發(fā)生彎曲。通過向壓電體層30施加交流電壓，使振動膜50相對于膜厚方向振動，由于該振動膜50的振動而發(fā)射超聲波。
[0167]施加于該壓電體層30的電壓例如是IOV~30V，頻率例如是IMHz~IOMHz。即，與使用批量的壓電元件的情況相比，能夠通過低電壓進行驅(qū)動，從而可以使用低耐壓的半導(dǎo)體工藝制造驅(qū)動1C。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)超聲波測量裝置的小型化和多信道化。
[0168]另外超聲波換能器元件10也可以作為接收發(fā)射后的超聲波被對象物反射回來的超聲波回波的接收元件而動作。振動膜50由于超聲波回響而振動，通過該振動對壓電體層30施加應(yīng)力，在下部電極和上部電極之間產(chǎn)生電壓。該電壓可以作為接收信號被取出。
[0169]8.超聲波換能器設(shè)備
[0170]圖12示出超聲波換能器設(shè)備100 (元件芯片)的結(jié)構(gòu)例。本結(jié)構(gòu)例的超聲波換能器設(shè)備100包括多個超聲波換能器元件群UGl~UG64、驅(qū)動電極線DLl~DL64 (廣義上是第I~第η驅(qū)動電極線。η是大于等于2的整數(shù))，公共電極線CLl~CL8(廣義上是第I~第m公共電極線。m是大于等于2的整數(shù))。此外，驅(qū)動電極線的根數(shù)(η)和公共電極線的根數(shù)(m)并不局限于圖12所示的根數(shù)。
[0171]多個超聲波換能器兀件群UGl~UG64沿第二方向D2 (掃描方向)設(shè)置為64列。UGl~UG64的各超聲波換能器元件群具有沿第一方向Dl (切片方向)設(shè)置的多個超聲波換能器元件。
[0172]圖13 (A)示出超聲波換能器元件群UG (UGl~UG64)的示例。圖13 (A)中，超聲波換能器元件群UG由第I~第4元件列構(gòu)成。第I元件列由沿第一方向Dl設(shè)置的超聲波換能器元件UEll~UE18構(gòu)成，第2元件列由沿第一方向Dl設(shè)置的超聲波換能器元件UE21~UE28構(gòu)成。第3元件列(UE31~UE38)、第4元件列(UE41~UE48)也相同。這些第I~第4元件列共同連接有驅(qū)動電極線DUDLl~DL64)。另外，第I~第4元件列的超聲波換能器元件連接有公共電極線CLl~CL8。
[0173]并且圖13(A)的超聲波換能器元件群UG構(gòu)成超聲波換能器設(shè)備的一個信道。即，驅(qū)動電極線DL相當(dāng)于一個信道的驅(qū)動電極線，來自發(fā)射電路的一個信道的發(fā)射信號被輸入至驅(qū)動電極線DL。另外，來自驅(qū)動電極線DL的一個信道的接收信號從驅(qū)動電極線DL輸出。此外，構(gòu)成一個信道的元件列數(shù)并不僅限于圖13 (A)所示的4列，可以多于4列，也可以少于4列。例如如圖13 (B)所示，元件列數(shù)也可以是I列。
[0174]如圖12所示，驅(qū)動電極線DLl~DL64 (第I~第η驅(qū)動電極線)沿第I方向Dl配線。驅(qū)動電極線DLl~DL64中的第j (j是I≤j≤N的整數(shù))驅(qū)動電極線DLj (第j信道)與第一電極(例如下部電極)連接，所述第一電極具有第j超聲波換能器元件群UGj的超聲波換能器元件。
[0175]在發(fā)射超聲波的發(fā)射期間，發(fā)射信號VTl~VT64通過驅(qū)動電極線DLl~DL64被供給至超聲波換能器元件。另外，在接收超聲波回波信號的接收期間，來自超聲波換能器元件的接收信號VRl~VR64通過驅(qū)動電極線DLl~DL64輸出。
[0176]公共電極線CLl~CL8 (第I~第m公共電極線)沿第二方向D2配線。具有超聲波換能器元件的第二電極與公共電極線CLl~CL8中的任一個連接。具體而言，例如如圖12所示，公共電極線CLl~CL8中的第i (i是I≤i≤m的整數(shù))公共電極線CLi與第二電極(例如上部電極)連接，所述第二電極具有設(shè)置于第i行的超聲波換能器元件。
[0177]公共電壓VCOM被供給至公共電極線CLl~CL8。該公共電壓VCOM只要是固定的直流電壓即可，也可以不是0V，即接地電位(接地電位)。
[0178]并且在發(fā)射期間，發(fā)射信號電壓和公共電壓的差的電壓被施加在超聲波換能器元件上，從而發(fā)射規(guī)定頻率的超聲波。
[0179]此外，超聲波換能器元件的設(shè)置并不僅限于圖12所示的矩陣狀設(shè)置，也可以是所謂的交錯配置等。
[0180]另外圖11 (A)~圖13 (B)中示出一個超聲波換能器元件被同時用作發(fā)射元件以及接收元件的情況，本實施方式并不僅限于此。例如可以分別設(shè)置發(fā)射元件用超聲波換能器元件、接收元件用超聲波換能器元件，并設(shè)置成陣列狀。
[0181]9.超聲波測量裝置
[0182]圖14是表示本實施方式的超聲波測量裝置(超聲波診斷裝置)的整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖14的超聲波測量裝置包括超聲波換能器設(shè)備100和集成電路裝置110。另外還可以包括處理裝置140。例如在超聲波測量裝置作為超聲波診斷裝置使用時，超聲波診斷裝置還可以包括顯示部190。此外，本實施方式的超聲波測量裝置并不限定于圖14所示的結(jié)構(gòu)，還可以進行各種變形，例如省略其結(jié)構(gòu)要素的一部分，或者替換為其他的結(jié)構(gòu)要素，或者添加其他的結(jié)構(gòu)要素。
[0183]集成電路裝置110包括上述發(fā)射電路112 (TXl~TX64)、開關(guān)電路120和控制電路130。集成電路裝置110可以是通過CMOS工藝形成的半導(dǎo)體IC (半導(dǎo)體芯片)。
[0184]處理裝置140進行超聲波測量裝置的各種控制處理和超聲波收發(fā)信號控制等。該處理裝置140包括接收電路150、收發(fā)信號控制部160、圖像處理部170以及顯示控制部180。
[0185]接收電路150進行接收處理，具有圖6所述的多個接收部RX。接收部RX是針對各個信道的每一個設(shè)置的模擬前端電路(AFE)。收發(fā)信號控制部160進行用于超聲波收發(fā)信號的各種控制。例如進行發(fā)射波束形成的控制處理和接收波束形成的控制處理。圖像處理部170根據(jù)超聲波的接收信號(A模式波形數(shù)據(jù))，生成B模式圖像等圖像，對生成的圖像進行各種圖像處理。顯示控制部180進行用于使由超聲波的接收信號生成的圖像等在顯示部190顯示的控制。
[0186]本實施方式的超聲波探測器包括超聲波測量裝置。此時的超聲波探測器可以只包含圖14的超聲波換能器設(shè)備100和集成電路裝置110，也可以除此之外還包含處理裝置140和顯示部190。
[0187]圖15 (A)~圖15 (D)是超聲波測量裝置的具體的安裝方式例的說明圖。圖15
(A)中，柔性基板210、212與超聲波換能器設(shè)備100連接。柔性基板210上安裝有本實施方式的集成電路裝置110。超聲波換能器設(shè)備100具有沿其長邊設(shè)置的多個端子(信道端子)，集成電路裝置110也具有沿其長邊設(shè)置的多個端子(信道端子)。并且超聲波換能器設(shè)備100的多個端子和集成電路裝置110的多個端子由柔性基板210上形成的多條信號線連接。這些多條信號線沿第一方向DRl配線。集成電路裝置110以其長邊方向沿著與第一方向DRl正交(交叉)的第二方向DR2的 方式安裝在柔性基板210上。
[0188]另外集成電路裝置110的多個端子例如是凸端子。并且，向柔性基板210安裝集成電路裝置110，例如可以通過使用各向異性導(dǎo)電膜(ACF)等的倒裝芯片安裝(裸芯片封裝)來實現(xiàn)。另外在圖15 (A)中，集成電路裝置110只安裝在柔性基板210上，集成電路裝置也可以同時被安裝在柔性基板210和212兩者上。例如在柔性基板210上安裝第一集成電路裝置，在柔性基板212上安裝第二集成電路裝置。
[0189]這種情況下，超聲波換能器設(shè)備100中設(shè)置有第一端子群，該第一端子群通過信號線與安裝在柔性基板210上的第一集成電路裝置的端子群電連接。并且，設(shè)置有第二端子群，該第二端子群通過信號線與安裝在柔性基板212上的第二集成電路裝置的端子群連接。并且來自第一集成電路裝置的發(fā)射信號被輸入超聲波換能器設(shè)備100的第一端子群，接收信號從第一端子群被輸出至第一集成電路裝置。并且來自第二集成電路裝置的發(fā)射信號被輸入超聲波換能器設(shè)備100的第二端子群，接收信號從第二端子群被輸出至第二集成電路裝置。
[0190]圖15 (B)是表示本實施方式的超聲波探測器200的結(jié)構(gòu)例的截面圖。圖15 (B)中，如圖15 (A)所示，超聲波換能器設(shè)備100連接有柔性基板210、212，柔性基板210安裝有集成電路裝置110。超聲波換能器設(shè)備100的表面?zhèn)仍O(shè)置有聲匹配層(聲學(xué)透鏡)102。超聲波換能器設(shè)備100的反面?zhèn)仍O(shè)置有背板(back plate) 104。超聲波換能器設(shè)備100 (以及背板)由安裝在電路基板220、222上的支撐部件106支撐。
[0191]電路基板220、222例如是剛性基板(印刷基板)。電路基板220和電路基板222的信號線通過連接器224連接。并且柔性基板210與超聲波換能器設(shè)備100和電路基板220連接。另外柔性基板212與超聲波換能器設(shè)備100和電路基板222連接。
[0192]電路基板220、222上例如安裝有實現(xiàn)圖14的處理裝置140的一部分或全部的IC(集成電路裝置)等。例如電路基板220上至少安裝有實現(xiàn)接收電路150的IC等。另外電路基板220、222上安裝有實現(xiàn)收發(fā)信號控制部160、圖像處理部170、顯示控制部180的IC
坐寸ο`
[0193]由此圖15 (A)、圖15 (B)中，具有發(fā)射電路112和開關(guān)電路120的集成電路裝置110被安裝在柔性基板210上，因此能夠?qū)l(fā)射信號的發(fā)射損失等控制為最小限度。另一方面，通過將由模擬電路構(gòu)成的接收電路150安裝在作為剛性基板的電路基板220上，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬電路的性能維持以及穩(wěn)定的模擬電路操作。
[0194]圖15 (C)中，柔性基板210、212上未安裝集成電路裝置110，如圖15 (D)所示集成電路裝置110被安裝在電路基板220上。并且超聲波探測器200 (電路基板220、222)通過電纜240 (同軸電纜)與超聲波測量裝置(超聲波診斷裝置)的主體裝置250連接。SP，圖15 (B)為探測器/主體一體型的示例，圖15 (D)為探測器/主體分體型的示例。圖15
(B)的一體型的優(yōu)點是能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的機器結(jié)構(gòu)。圖15 (D)的分體型的優(yōu)點是即使是重負荷的處理，主體裝置250可以進行處理。另外圖15 (B)、圖15 (D)中采用兩張電路基板220,222的結(jié)構(gòu)，但也可以由一張電路基板構(gòu)成，也可以由3張以上基板構(gòu)成。
[0195]圖16 (A)~圖16 (C)為本實施方式的超聲測量裝置(廣義上是電子設(shè)備)的具體的設(shè)備結(jié)構(gòu)的示例。圖16 (A)是手持式超聲波測量裝置400的示例，圖16 (B)是固定式超聲測量裝置400的示例。圖16 (C)是超聲波探測器300內(nèi)置于主體內(nèi)的一體型超聲波測量裝置400的示例。
[0196]圖16 (A)、圖16 (B)的超聲波測量裝置400包含超聲波探測器300和主體裝置401，超聲波探測器300和主體裝置401由電纜312連接。超聲波探測器300的前端部分設(shè)置有探頭320，主體裝置401設(shè)置有顯示圖像的顯示部440。圖16 (C)中，具有顯示部440的超聲波測量裝置400中內(nèi)置有超聲波探測器300。圖16 (C)中，超聲波測量裝置400例如可以通過智能手機等通用的便攜信息終端來實現(xiàn)。
[0197]雖然如上所述對本實施方式進行了詳細說明，但是可以在實質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新內(nèi)容和效果的前提下，進行多種多樣的變形，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易理解的。因而，這種變形例均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，說明書或者附圖中，至少一次與更加廣義或同義的不同術(shù)語(第I~第K發(fā)射電路、第I~第K輸出節(jié)點、第I~第K信道、第I~第L輸入節(jié)點等)一起被記載的術(shù)語(發(fā)射電路TXl~TX64、輸出節(jié)點NQl~NQ64、信道CHl~CH64、輸入節(jié)點NIl~NI8等)在說明書或附圖中的任何位置，均能夠替換成該不同術(shù)語。另外集成電路裝置、超聲波測量裝置、超聲波探測器、超聲波換能器設(shè)備、超聲波換能器元件等的結(jié)構(gòu)、 操作也不僅限于本實施方式中的說明，可以進行各種的變形。
【權(quán)利要求】
1.一種集成電路裝置，其特征在于， 包括: 第I發(fā)射電路~第K發(fā)射電路，向具有多個超聲波換能器元件的超聲波換能器設(shè)備的第I信道~第K (K是大于等于2的整數(shù))信道輸出發(fā)射信號；以及開關(guān)電路，進行開關(guān)操作， 所述開關(guān)電路， 設(shè)置于所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的第I輸出節(jié)點~第K輸出節(jié)點與接收電路之間， 在發(fā)射期間，進行使來自所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的發(fā)射信號向所述接收電路的信號傳遞為非傳遞的操作， 在接收期間，進行開關(guān)操作，將來自從所述第I信道~所述第K信道中選擇的信道的接收信號輸出至所述接收電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電路， 在線性掃描模式的接收期間，進行開關(guān)操作，從所述第I信道~所述第K信道中按順序切換、選擇成為線性掃描對象的多個信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電路，` 在線性掃描模式的接收期間，將來自從所述第I信道~所述第K信道中選擇的、成為線性掃描對象的L個(L是L < K的大于等于2的整數(shù))信道的接收信號輸出至所述接收電路的第I輸入節(jié)點~第L輸入節(jié)點， 在扇形掃描模式的接收期間，將來自所述第I信道~所述第K信道的接收信號輸出至所述接收電路的所述第I輸入節(jié)點~第K輸入節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路裝置，其特征在于， 包含控制電路，所述控制電路進行所述開關(guān)電路的開關(guān)控制， 所述開關(guān)電路， 包含第I開關(guān)元件~第K開關(guān)元件，所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件設(shè)置于所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點與所述接收電路之間，通過所述控制電路進行導(dǎo)通斷開控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點被分為第I輸出節(jié)點群~第M輸出節(jié)點群，其中各輸出節(jié)點群由L個輸出節(jié)點構(gòu)成(L、M是L<K，M<K且大于等于2的整數(shù))， 所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件被分為第I開關(guān)元件群~第M開關(guān)元件群，其中各開關(guān)元件群由L個開關(guān)元件構(gòu)成， 所述第I開關(guān)元件群~所述第M開關(guān)元件群中的第i (I < i SM)開關(guān)元件群設(shè)置于所述第I輸出節(jié)點群~所述第M輸出節(jié)點群中的第i輸出節(jié)點群與所述接收電路的第I輸入節(jié)點~第L輸入節(jié)點之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述控制電路，在發(fā)射期間進行開關(guān)控制，斷開所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件， 在接收期間進行開關(guān)控制，從所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件中按順序切換、選擇成為線性掃描對象的所述L個開關(guān)元件，并導(dǎo)通所選擇的所述L個開關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路裝置，其特征在于， 包含第I收發(fā)信號切換電路~第K收發(fā)信號切換電路，所述第I收發(fā)信號切換電路~所述第K收發(fā)信號切換電路設(shè)置于所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點與所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件之間，用于在發(fā)射期間使來自所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路的發(fā)射信號向所述接收電路的信號傳遞為非傳遞， 所述控制電路， 在接收期間進行開關(guān)控制，從所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件中按順序切換、選擇成為線性掃描對象的所述L個開關(guān)元件，并導(dǎo)通所選擇的所述L個開關(guān)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的集成電路裝置，其特征在于， 包含第I放大電路~第L放大電路，所述第I放大電路~所述第L放大電路使來自被選擇的所述L個開關(guān)元件的接收信號信號放大，并將信號放大后的接收信號輸出至所述接收電路的所述第I輸入節(jié)點~所述第L輸入節(jié)點。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電路包含掃描模式切換電路， 所述第I開關(guān)元件~所述第K開關(guān)元件設(shè)置于所述第I輸出節(jié)點~所述第K輸出節(jié)點與第I連接節(jié)點~第K連接節(jié)點之間， 所述第I連接節(jié)點~所述第K連接節(jié)點被分為第I連接節(jié)點群~第M連接節(jié)點群，其中各連接節(jié)點群由L個連接節(jié)點構(gòu)成， 所述掃描模式切換電路， 在線性掃描模式中進行開關(guān)操作，將所述第I連接節(jié)點群的各連接節(jié)點連接至第2連接節(jié)點群~所述第M連接節(jié)點群中的與所述各連接節(jié)點對應(yīng)的連接節(jié)點。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述第I發(fā)射電路~所述第K發(fā)射電路不通過多路復(fù)用器而向所述第I信道~所述第K信道輸出發(fā)射信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的集成電路裝置，其特征在于， 所述多個超聲波換能器元件中的各超聲波換能器元件具有:振動膜，用于堵塞在基板上形成的多個開口的各個開口 ；以及壓電元件部，具備設(shè)置于所述振動膜上的下部電極、上部電極及壓電體膜。
12.—種超聲波測量裝置，其特征在于， 包括權(quán)利要求1至11中任一項所述的集成電路裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波測量裝置，其特征在于， 連接有超聲波換能器設(shè)備的柔性基板上安裝有所述集成電路裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波測量裝置，其特征在于， 包含安裝有接收電路的電路基板； 所述柔性基板與所述超聲波換能器設(shè)備和所述電路基板連接。
15.一種超聲波探測器，其特征在于，包括權(quán)利要求12至14中任一項所述的超聲波測量裝置。
16.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，包括:權(quán)利要求12至14中任一項所述的超聲波測量裝置、以及顯示圖像的顯示部。
【文檔編號】A61B8/00GK103654852SQ201310436241
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】宮澤孝雄 申請人:精工愛普生株式會社