專利名稱：驅(qū)動(dòng)二維換能器陣列的設(shè)備和方法、醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及ー種驅(qū)動(dòng)ニ維(2D)換能器陣列的設(shè)備、醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的方法。
背景技術(shù)：
ニ維(2D)換能器陣列包括mXn個(gè)換能器，并用在用于獲得高分辨率三維(3D)圖像的多通道波束形成。這里，2D換能器陣列由驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)換能器，以將超聲信號(hào)發(fā)送到對(duì)象并從對(duì)象接收超聲信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
提供ー種容易地?cái)U(kuò)展和控制多通道的用于驅(qū)動(dòng)ニ維(2D)換能器陣列的設(shè)備、醫(yī) 學(xué)成像系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的方法。提供一種實(shí)現(xiàn)有用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。將在接下來(lái)的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面，部分通過(guò)描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過(guò)本實(shí)施例的實(shí)施而得知。根據(jù)本發(fā)明的一方面，ー種用于驅(qū)動(dòng)ニ維(2D)換能器陣列的設(shè)備包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列中的多個(gè)換能器；驅(qū)動(dòng)控制器，控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，ー種用于驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的設(shè)備包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器， 分別驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列中的多個(gè)換能器；存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息并存儲(chǔ)接收器換能器控制信息，其中，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從所述多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器，其中，在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到2D換能器陣列之后，用于下ー發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，ー種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括探頭，包括用于驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的驅(qū)動(dòng)設(shè)備和用于處理從驅(qū)動(dòng)設(shè)備輸出的接收信號(hào)的前端處理設(shè)備；主系統(tǒng)，合成從探頭輸出的接收信號(hào)，其中，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括用于驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列中的多個(gè)換能器之中的每個(gè)換能器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種通過(guò)使用包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)控制器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的方法包括將存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)控制器的存儲(chǔ)器中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息發(fā)送到所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的寄存器；對(duì)從寄存器輸出的延遲時(shí)間控制信息與從驅(qū)動(dòng)控制器輸出的參考碼進(jìn)行比較；根據(jù)比較的結(jié)果，從與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之中的具有與參考碼相同的延遲時(shí)間控制信息的驅(qū)動(dòng)器相應(yīng)的換能器對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送；從包括在2D換能器陣列中的換能器接收接收信號(hào)；參照從寄存器輸出的接收器換能器控制信息來(lái)處理接收的接收信號(hào)，其中，在執(zhí)行接收信號(hào)的接收和接收信號(hào)的處理中的至少ー個(gè)吋，將用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)實(shí)現(xiàn)有用于執(zhí)行所述方法的計(jì)算機(jī)程序。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，這些和/或其他方面將變得清楚并更易于理解，其中圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的框圖；
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖I的驅(qū)動(dòng)控制器的框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息的示圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的將發(fā)送和接收波束形成控制信息從存儲(chǔ)器發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的方法的示圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的時(shí)序圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在前端處理設(shè)備、存儲(chǔ)器和多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間的數(shù)據(jù)加載時(shí)間的框圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的被實(shí)現(xiàn)為專用集成電路(ASIC)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的框圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)ニ維(2D )換能器陣列的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照實(shí)施例，實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的元件。為此，本實(shí)施例可具有不同的形式，不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的描述。因此，下面僅是通過(guò)參照附圖描述實(shí)施例以解釋本描述的各方面。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的框圖。參照?qǐng)D1，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110和驅(qū)動(dòng)控制器120。多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之中的驅(qū)動(dòng)器112包括寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123、多脈沖控制器1124、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125、信號(hào)收發(fā)器1126、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127以及接收信號(hào)放大器1128。涉及本實(shí)施例的元件在圖I的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中示出。因此，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解除了圖I的元件還可進(jìn)一歩包括其他通用元件。圖I的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110、驅(qū)動(dòng)控制器120、寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123、多脈沖控制器1124、信號(hào)收發(fā)器1126、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127以及接收信號(hào)放大器1128可對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)處理器。處理器可被實(shí)現(xiàn)為多個(gè)邏輯門(mén)的陣列或者通用微處理器與存儲(chǔ)可在通用微處理器中執(zhí)行的程序的存儲(chǔ)器的組合?？蛇x地，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解可使用其他類型的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)處理器。
根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100驅(qū)動(dòng)ニ維(2D)換能器陣列200。例如，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100將用于驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200的發(fā)送信號(hào)發(fā)送到2D換能器陣列200，或者從2D換能器陣列200接收接收信號(hào)。這里，接收信號(hào)可以是從對(duì)象反射的回波信號(hào)。對(duì)象可以是人體的胸部、肝臟、腹部等，但不限于此。根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110可分別對(duì)應(yīng)于包括在2D換能器陣列200中的多個(gè)換能器。因此，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110 —對(duì)一地驅(qū)動(dòng)多個(gè)換能器。更具體地，由m行η列形成的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110可被布置為驅(qū)動(dòng)由m行η列形成的2D換能器陣列200。因此，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的位于(m，n)的驅(qū)動(dòng)器112驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200的位于(m，n)的換能器212。結(jié)果，為了驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200，可提供包括具有與包括在2D換能器陣列200中的換能器的數(shù)量相同的數(shù)量的驅(qū)動(dòng)器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。以下，為了方便，將示例性地描述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之中的驅(qū)動(dòng)器112，然而，該描述 可應(yīng)用于多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器。如在圖I所示，根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之中的驅(qū)動(dòng)器112包括寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123、多脈沖控制器1124、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125、信號(hào)收發(fā)器1126、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127以及接收信號(hào)放大器1128的全體。因此，由于用于驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200的単元被集成在驅(qū)動(dòng)器112中，因此多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110単獨(dú)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而容易地?cái)U(kuò)展和控制2D換能器陣列200。此外，接收信號(hào)放大器1128包括在驅(qū)動(dòng)器112中以處理接收信號(hào)。因此，使用在驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中接收的接收信號(hào)產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量被改善。更詳細(xì)地，如果多個(gè)2D換能器陣列200相互連接以擴(kuò)展2D換能器陣列200，因此多個(gè)驅(qū)動(dòng)器Iio進(jìn)行擴(kuò)展以對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展的2D換能器陣列200。這里，如果多個(gè)擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)器100處理接收信號(hào)，則多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110相互連接并因此受到擴(kuò)展噪聲的影響。因此，使用在驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中接收的接收信號(hào)產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量會(huì)下降。因此，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)包括接收信號(hào)放大器1128并因此針對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行放大操作。結(jié)果，使用在驅(qū)動(dòng)設(shè)備100中接收的接收信號(hào)產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量被改善。此外，根據(jù)本實(shí)施例的2D換能器陣列200可以是電容式微加工超聲換能器(cMUT)，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可以是專用集成電路(ASIC)，但是本實(shí)施例不限于此。換句話說(shuō)，可使用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)制造cMUT。因此，在cMUT中，可通過(guò)2D陣列容易地實(shí)現(xiàn)多通道集成，因此，根據(jù)使用cMUT的波束形成可獲得高分辨率的三維(3D)圖像。根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110分別驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列200中的每個(gè)換能器，驅(qū)動(dòng)控制器120控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)包括寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123、多脈沖控制器1124、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125、信號(hào)收發(fā)器1126、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127以及接收信號(hào)放大器1128。寄存器1121存儲(chǔ)多條控制信息。例如，寄存器1121存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息中的至少ー個(gè)。這里，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器。存儲(chǔ)在寄存器1121中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息可從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出并被存儲(chǔ)在寄存器1121中。例如，根據(jù)本實(shí)施例的寄存器1121可以是N位移位寄存器。這里，N可以是大于等于I的自然數(shù)。在該情況下，可通過(guò)(N-I)位實(shí)現(xiàn)延遲時(shí)間控制信息，可通過(guò)I位實(shí)現(xiàn)接收器換能器控制信息。延遲時(shí)間控制信息包括用于控制從驅(qū)動(dòng)器112發(fā)送到換能器212的發(fā)送信號(hào)的延遲時(shí)間的信息。因此，延遲時(shí)間控制信息可以是用于控制從換能器212發(fā)送到對(duì)象的發(fā)送信號(hào)的延遲時(shí)間的信息。此外，根據(jù)本實(shí)施例的延遲時(shí)間控制信息可以是延遲時(shí)間控制碼。接收器換能器控制信息包括用于從包括在2D換能器陣列200中的換能器之中選擇接收器換能器的信息。例如，接收器換能器控制信息包括用于選擇是否接收由換能器212接收的接收信號(hào)的信息。因此，可針對(duì)由根據(jù)接收器換能器控制信息從包括在2D換能器陣列200中的換能器之中選擇的換能器接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收波束形成。 稍后將參照?qǐng)D3更詳細(xì)地描述存儲(chǔ)在寄存器1121中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。比較器1122將從寄存器1121輸出的延遲時(shí)間控制信息與從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出的參考碼進(jìn)行比較。這里，參考碼可從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出，井隨后可被直接輸入到比較器1122或通過(guò)寄存器1121被輸入到比較器1122。例如，參考碼可以是由參考計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的碼，以發(fā)送發(fā)送信號(hào)。因此，比較器1122將從寄存器1121輸出的延遲時(shí)間控制信息與參考碼進(jìn)行比較，以產(chǎn)生發(fā)送脈沖時(shí)序。例如，如果根據(jù)比較器1122的比較結(jié)果從寄存器1121輸出的延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同，則比較器1122控制脈沖頻率設(shè)置器1123和多脈沖控制器1124以分別執(zhí)行用于發(fā)送信號(hào)的產(chǎn)生的脈沖頻率設(shè)置和多脈沖控制。如果根據(jù)比較器1122的比較結(jié)果從寄存器1121輸出的延遲時(shí)間控制信息與參考碼不同，則驅(qū)動(dòng)器112不將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到換能器212。因此，比較器1122控制從驅(qū)動(dòng)器112發(fā)送到換能器212的發(fā)送信號(hào)的時(shí)序。結(jié)果，驅(qū)動(dòng)器112產(chǎn)生用于發(fā)送波束形成的被實(shí)施了延遲時(shí)間的發(fā)送信號(hào)。如在圖I中所示，根據(jù)本實(shí)施例的寄存器1121和比較器1122作為單獨(dú)的單元被安裝。然而，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解寄存器1121和比較器1122可被集成到執(zhí)行寄存器1121和比較器1122的操作的一個(gè)單元中。如果根據(jù)比較器1122的比較結(jié)果延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同，則脈沖頻率設(shè)置器1123設(shè)置用于發(fā)送波束形成的脈沖頻率。這里，脈沖頻率設(shè)置器1123可根據(jù)脈沖頻率控制數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置脈沖頻率。此外，脈沖頻率控制數(shù)據(jù)可從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出井隨后可被直接輸入到脈沖頻率設(shè)置器1123或通過(guò)寄存器1121被輸入到脈沖頻率設(shè)置器1123。根據(jù)本實(shí)施例的脈沖頻率設(shè)置器1123可以是數(shù)字單觸發(fā)電路，但不限于此。如果根據(jù)比較器1122的比較結(jié)果延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同，則多脈沖控制器1124控制發(fā)送波束形成的脈沖的數(shù)量。這里，多脈沖控制器1124可根據(jù)脈沖數(shù)量控制數(shù)據(jù)控制在相同條件下產(chǎn)生的脈沖的數(shù)量。此外，脈沖數(shù)量控制數(shù)據(jù)可從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出井隨后可被直接輸入到多脈沖控制器1124或通過(guò)寄存器1121被輸入到多脈沖控制器1124。因此，多脈沖控制器1124可以是控制作為序列的脈沖的輸出的控制塊。根據(jù)本實(shí)施例的多脈沖控制器1124可以是脈沖序列控制器，但不限于此。如在圖I中所示，寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123和多脈沖控制器1124作為單獨(dú)的単元被安裝。然而，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123和多脈沖控制器1124可被集成到執(zhí)行用于發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制、是否執(zhí)行接收操作的控制、用于發(fā)送波束形成的頻率設(shè)置和用于發(fā)送波束形成的脈沖數(shù)量控制的一個(gè)控制塊或ー個(gè)單元中。發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125在脈沖頻率設(shè)置器1123和多脈沖控制器1124的控制下根據(jù)預(yù)定數(shù)量的具有預(yù)定頻率的脈沖來(lái)產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)。例如，發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125可以是模擬高電壓電路，模擬高電壓電路產(chǎn)生大約50V至大約120V的高電壓脈沖，以發(fā)送到換能器112。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125 可以是包括高電壓金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)的高電壓脈沖發(fā)生器，但不限于此。信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器1126將發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)發(fā)送到換能器212并從換能器212接收接收信號(hào)。這里，從換能器212接收的接收信號(hào)可以是從對(duì)象反射的回波信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例的信號(hào)收發(fā)器1126可以是連接到發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125的cMUT板(pad)，并與換能器212發(fā)送和接收信號(hào)，但不限于此。發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127參照從寄存器1121輸出的接收器換能器控制信息導(dǎo)通或斷開(kāi)。換句話說(shuō)，如果針對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行接收波束形成，則發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127將從信號(hào)收發(fā)器1126接收的接收信號(hào)發(fā)送到接收信號(hào)放大器1128。因此，發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127可避免高電壓發(fā)送信號(hào)影響接收信號(hào)放大器1128。例如，如果接收器換能器控制信息指示執(zhí)行對(duì)從換能器212接收的接收信號(hào)進(jìn)行接收，則發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127導(dǎo)通。如果接收器換能器控制信息指示不執(zhí)行對(duì)從換能器212接收的接收信號(hào)進(jìn)行接收，則發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127斷開(kāi)。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127可以是保護(hù)電路或保護(hù)開(kāi)關(guān)，但不限于此。接收信號(hào)放大器1128對(duì)從發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127輸出的接收信號(hào)進(jìn)行放大。根據(jù)本實(shí)施例的接收信號(hào)放大器1128可以是前置放大器，但不限于此。被接收信號(hào)放大器1128放大的接收信號(hào)可被存儲(chǔ)在輸出緩沖器(未示出)中以被發(fā)送到控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的前端處理設(shè)備(未示出)。根據(jù)本實(shí)施例的前端處理設(shè)備可被安裝在驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的外部，根據(jù)本實(shí)施例的輸出緩沖器可被安裝在驅(qū)動(dòng)控制器120中，但本實(shí)施例不限于此。因此，根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110中的驅(qū)動(dòng)器112的每ー個(gè)驅(qū)動(dòng)器包括用于驅(qū)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)器112相應(yīng)的包括在2D換能器陣列200中的換能器之中的換能器212的裝置或單元，從而容易地?cái)U(kuò)展2D換能器陣列200。換句話說(shuō)，寄存器1121、比較器1122、脈沖頻率設(shè)置器1123、多脈沖控制器1124、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125、信號(hào)收發(fā)器1126、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127以及接收信號(hào)放大器1128被集成到驅(qū)動(dòng)器112中。因此，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110以瓦片(tile)的形式連接并因此容易地被擴(kuò)展和控制。這提高了根據(jù)使用環(huán)境適當(dāng)?shù)貥?gòu)成執(zhí)行波束形成的孔徑的形狀的擴(kuò)展。因此，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的體系結(jié)構(gòu)，2D換能器陣列200的每個(gè)通道可被単獨(dú)地控制。換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可將用于對(duì)對(duì)象的預(yù)定位置進(jìn)行波束形成的發(fā)送脈沖延遲時(shí)間給予每個(gè)通道。此外，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可針對(duì)每個(gè)通道設(shè)置發(fā)送脈沖的頻率，并針對(duì)每個(gè)通道設(shè)置是否執(zhí)行用于接收波束形成的接收操作。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的圖I的驅(qū)動(dòng)控制器120的框圖。參照?qǐng)D2，驅(qū)動(dòng)控制器120包括時(shí)序控制器122、存儲(chǔ)器124、參考碼計(jì)數(shù)器126和輸出緩沖器128。圖2的驅(qū)動(dòng)控制器120包括與本實(shí)施例相關(guān)的元件。因此，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解驅(qū)動(dòng)控制器120還可包括除了圖2的元件之外的其他通用元件。此外，圖2的時(shí)序控制器122和參考碼計(jì)數(shù)器126可對(duì)應(yīng)于一個(gè)處理器或多個(gè)處理器。驅(qū)動(dòng)控制器120控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110以控制2D換能器陣列200的所有通道。換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)控制器120控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110，從而多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200。 時(shí)序控制器122將控制信號(hào)輸出到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110、存儲(chǔ)器124和參考碼計(jì)數(shù)器126。這里，控制信號(hào)從前端控制設(shè)備300被輸出以控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備100。可選地，時(shí)序控制器122可產(chǎn)生用于控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的控制信號(hào)并將控制信號(hào)輸出到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110、存儲(chǔ)器124和參考碼計(jì)數(shù)器126。例如，用于控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的控制信號(hào)可包括下列中的至少ー個(gè)用于控制時(shí)序的時(shí)鐘、用于控制包括在2D換能器陣列200中的每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息、用于從包括在2D換能器陣列200中的換能器之中選擇接收器換能器的接收器換能器控制信息、關(guān)于用于發(fā)送波束形成的脈沖頻率的信息、以及關(guān)于用于發(fā)送波束形成的脈沖的數(shù)量的信息。這里，前端處理設(shè)備300可以是模擬前端板(FEB)，但不限于此。存儲(chǔ)器124存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息、關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息中的至少ー個(gè)。這里，延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息、關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息可從時(shí)序控制器122輸出并被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)器124可以是靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)，但不限于此。存儲(chǔ)器124可以是包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存和存儲(chǔ)卡的一般存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器124將延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息發(fā)送到寄存器1121，直接或通過(guò)寄存器1121將關(guān)于脈沖頻率的信息發(fā)送到脈沖頻率設(shè)置器1123，并直接或通過(guò)寄存器1121將關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息發(fā)送到多脈沖控制器1124。以下，為了描述的方便，延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息、關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息將被稱為發(fā)送和接收波束形成控制信息。更具體地，存儲(chǔ)器124可存儲(chǔ)2D換能器陣列200的所有換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息。為了驅(qū)動(dòng)mXn的2D換能器陣列200，將安裝mXn的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。存儲(chǔ)器124存儲(chǔ)(1，1)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息、(1，2)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息、……、(m，n)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息。
在此情況下，存儲(chǔ)器124將(1，I)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息發(fā)送到(1,1)驅(qū)動(dòng)器，并將(1，2)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息發(fā)送到(1，2)驅(qū)動(dòng)器，等等。根據(jù)該方法，存儲(chǔ)器124將(m，η)換能器的發(fā)送和接收波束形成控制信息發(fā)送到(m，η)驅(qū)動(dòng)器。因此，存儲(chǔ)器124可將用于控制換能器212的發(fā)送和接收波束形成控制信息發(fā)送到驅(qū)動(dòng)換能器212的驅(qū)動(dòng)器。此外，按構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)列或者按構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)行，并行輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的發(fā)送和接收波束形成控制信息。這里，按每個(gè)列并行輸出表示按多個(gè)列中的每個(gè)列同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作(即，在多個(gè)列之間同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作，例如，在存在兩個(gè)列的情況下，同時(shí)執(zhí)行第一列的信息的輸出和第二列的信息的輸出，也即，同時(shí)執(zhí)行多個(gè)列的信息輸出)，按每個(gè)行并行輸出表示按多個(gè)行中的每個(gè)行同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作(即，在多個(gè)行之間同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)輸出操作，例如，在存在兩個(gè)行的情況下，同時(shí)執(zhí)行第一行的信息的輸出和第二行的信息的輸出，也即，同時(shí)執(zhí)行多個(gè)行的信息輸出)。在此情況下，數(shù)據(jù)輸出操作可以是加載操作，但不限于此。
稍后將參照?qǐng)D4更詳細(xì)地描述將發(fā)送和接收波束形成控制信息從存儲(chǔ)器124發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的方法。存儲(chǔ)器124還通過(guò)時(shí)序控制器122從前端處理設(shè)備300接收發(fā)送和接收波束形成控制信息，存儲(chǔ)發(fā)送和接收波束形成控制信息，并將發(fā)送和接收波束形成控制信息輸出到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。這里，發(fā)送信號(hào)從多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110被發(fā)送到2D換能器陣列200，然后，下一發(fā)送和接收波束形成控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。例如，當(dāng)下一發(fā)送和接收波束形成控制信息在被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中時(shí),驅(qū)動(dòng)設(shè)備100對(duì)于與從多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110發(fā)送的發(fā)送信號(hào)相應(yīng)的接收信號(hào)執(zhí)行處理操作。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100同時(shí)執(zhí)行用于將發(fā)送和接收波束形成控制信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的操作和在發(fā)送信號(hào)從多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110被發(fā)送之后執(zhí)行的操作。因此，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可減少用于將大量的發(fā)送和接收波束形成控制信息加載到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110所花費(fèi)的時(shí)間。稍后將參照?qǐng)D5對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。參考碼計(jì)數(shù)器126產(chǎn)生參考碼并將參考碼發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)。換句話說(shuō)，由于參考碼計(jì)數(shù)器126產(chǎn)生ー個(gè)參考碼，并將該參考碼發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的比較器1122，故多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的比較器1122共享相同的參考碼。如上所述，比較器1122將存儲(chǔ)在寄存器1121中的延遲時(shí)間控制信息與參考碼進(jìn)行比較。此外，僅當(dāng)根據(jù)比較結(jié)果延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同時(shí)，驅(qū)動(dòng)器112才驅(qū)動(dòng)換能器212將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到對(duì)象。根據(jù)本實(shí)施例的參考碼計(jì)數(shù)器126可以是格雷碼(gray code)計(jì)數(shù)器，但不限于此。因此，驅(qū)動(dòng)控制器120通過(guò)使用由參考碼計(jì)數(shù)器126產(chǎn)生的參考碼來(lái)實(shí)現(xiàn)包括在2D換能器陣列200中的每個(gè)換能器的延遲時(shí)間。輸出緩沖器128存儲(chǔ)分別從多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110輸出的放大的接收信號(hào)，并將放大的接收信號(hào)輸出到前端處理設(shè)備300。根據(jù)本實(shí)施例的前端處理設(shè)備300從輸出緩沖器128接收放大的接收信號(hào)，并對(duì)放大的接收信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的處理操作。如上所述，由于根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括存儲(chǔ)器124，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可減少大量延遲時(shí)間控制信息的加載時(shí)間和對(duì)象的容積(volume)掃描所花費(fèi)的時(shí)間。因此，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可增加每秒可獲得的容積的數(shù)量，即，容積率。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的延遲時(shí)間控制信息311和接收器換能器控制信息312的示圖。參照?qǐng)D3，示出作為圖I和圖2的寄存器1121的示例的N位移位寄存器31。N位移位寄存器31存儲(chǔ)從存儲(chǔ)器124輸出的延遲時(shí)間控制信息311和接收器換能器控制信息312。這里，延遲時(shí)間控制信息311由(N-I)位實(shí)現(xiàn)，接收器換能器控制信息由I位實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述延遲時(shí)間控制信息311。延遲時(shí)間控制信息311由前端處理設(shè)備300產(chǎn)生并隨后順序通過(guò)時(shí)序控制器122和存儲(chǔ)器124被發(fā)送到寄存器1121。

這里，以主時(shí)鐘的周期的最小單位來(lái)產(chǎn)生延遲時(shí)間控制信息311。根據(jù)本實(shí)施例的主時(shí)鐘可以是用于控制從時(shí)序控制器122輸出的時(shí)序的時(shí)鐘。這里，主時(shí)鐘是200MHz，延遲時(shí)間控制信息311由11位實(shí)現(xiàn)。如果主時(shí)鐘是200MHz，則主時(shí)鐘的周期是5納秒。在此情況下，延遲時(shí)間控制信息311可控制在大于5納秒和大約10納秒之間的延遲時(shí)間。換句話說(shuō)，如果主時(shí)鐘的周期是t秒，并且延遲時(shí)間控制信息311由η位實(shí)現(xiàn)，則延遲時(shí)間控制信息311可控制的最大延遲時(shí)間可按下面的等式I計(jì)算DMax = tX2n(I)其中，DMax表示延遲時(shí)間控制信息311可控制的最大延遲時(shí)間，t表示主時(shí)鐘的周期，η表示延遲時(shí)間控制信息311的位數(shù)。因此，延遲時(shí)間控制信息311可控制t和DMax之間的延遲時(shí)間。驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可實(shí)現(xiàn)的用于發(fā)送波束形成的波束聚焦角可根據(jù)最大延遲時(shí)間確定，并且所述波束聚焦角可確定在由發(fā)送和接收波束形成所產(chǎn)生的圖像中可產(chǎn)生的容積的場(chǎng)區(qū)域。驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可實(shí)現(xiàn)的發(fā)送波束形成的聚焦點(diǎn)的光斑尺寸可根據(jù)最小延遲時(shí)間確定，并且所述光斑尺寸可最大化基于波束聚焦的接收強(qiáng)度。如上所述，主時(shí)鐘的周期或延遲時(shí)間控制信息311的位數(shù)可被控制，以控制從換能器212發(fā)送的發(fā)送信號(hào)的延遲時(shí)間、用于發(fā)送波束形成的波束聚焦角以及基于波束聚焦的接收強(qiáng)度。接收器換能器控制信息312可以是O或I。如果接收器換能器控制信息312是0，則發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127斷開(kāi)，從而不針對(duì)由換能器212接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收操作。如果接收器換能器控制信息312是1，則發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127導(dǎo)通，從而針對(duì)由換能器212接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收操作。如果執(zhí)行使用行解碼器或列解碼器來(lái)控制是否接收由換能器212接收的接收信號(hào)，則難以同時(shí)將多個(gè)接收信號(hào)發(fā)送到外部。因此，難以擴(kuò)展2D換能器陣列200。因此，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100通過(guò)使用接收器換能器控制信息312而非使用行解碼器或列解碼器，來(lái)控制是否針對(duì)由換能器212接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收操作。換句話說(shuō)，前端處理設(shè)備300確定是否針對(duì)由換能器212接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收操作。此外，根據(jù)所述確定，接收器換能器控制信息312從前端處理設(shè)備300順序通過(guò)時(shí)序控制器122、存儲(chǔ)器124、和寄存器1121被發(fā)送到發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127。發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127參照發(fā)送器換能器控制信息312導(dǎo)通或斷開(kāi)，從而控制是否針對(duì)由換能器212接收的接收信號(hào)執(zhí)行接收操作。因此，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100容易地?cái)U(kuò)展2D換能器陣列200。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的將發(fā)送和接收波束形成控制信息從存儲(chǔ)器124發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的方法的示圖。根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)送和接收波束形成控制信息可包括延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息、關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息中的至少ー個(gè)。以下，為了描述的方便，延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息將被示例性地描述，但是本發(fā)明不限于此。因此，可應(yīng)用關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù) 量的信息。按構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)列或按構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)行來(lái)并行輸出根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)器124中存儲(chǔ)的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。將參照?qǐng)D4示例性地描述由m行η列形成的mXn的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。如在圖4中所示，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110中的每個(gè)包括寄存器1121。因此，存儲(chǔ)器124按N個(gè)列并行輸出多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。根據(jù)本實(shí)施例的按N個(gè)列并行輸出表示同時(shí)輸出N個(gè)列中的每個(gè)列中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息(即，對(duì)于N個(gè)列，同時(shí)執(zhí)行各個(gè)列的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息的輸出)。換句話說(shuō)，構(gòu)成第一列的(1，1)驅(qū)動(dòng)器、(2，I)驅(qū)動(dòng)器，……，(M，I)驅(qū)動(dòng)器的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息被順序輸出。同吋，構(gòu)成第二列的(1，2)驅(qū)動(dòng)器、(2，2)驅(qū)動(dòng)器，……，(M，2)驅(qū)動(dòng)器的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息被順序輸出。因此，根據(jù)上述方法，構(gòu)成第N列的(1，N)驅(qū)動(dòng)器、(2，N)驅(qū)動(dòng)器，……，(M，N)驅(qū)動(dòng)器的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息被順序輸出。由于以如上所述的按每個(gè)列并行加載根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)器124中存儲(chǔ)的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息，因此可減少存儲(chǔ)器124的加載時(shí)間。參照?qǐng)D4描述了按每個(gè)列并行輸出的方法，但是本實(shí)施例不限于此。因此，與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解可應(yīng)用按行并行輸出的方法。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的時(shí)序圖51。參照?qǐng)D5，時(shí)序圖51示出啟用接收器換能器的Rx_EN 511、啟用發(fā)送波束形成的TX_EN 512、指示時(shí)鐘的0^_爪513、指示數(shù)據(jù)的DATA_IN 514和啟用至存儲(chǔ)器124的數(shù)據(jù)加載的LOAD 515的時(shí)序流。第一時(shí)間間隔52指示存儲(chǔ)器124將數(shù)據(jù)發(fā)送到包括在多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110中的寄存器1121的時(shí)間。例如，如參照?qǐng)D4所示，在第一時(shí)間間隔52，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息被并行輸出到構(gòu)成多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)列或每個(gè)行。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解第一時(shí)間間隔52可以是數(shù)據(jù)加載時(shí)間。第二時(shí)間間隔53指示執(zhí)行發(fā)送波束形成的時(shí)間。例如，第二時(shí)間間隔53指示分別驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列200中的換能器將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到對(duì)象的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器100所花費(fèi)的時(shí)間。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解第二時(shí)間間隔53可以是發(fā)送脈沖時(shí)間。
第三時(shí)間間隔54指示執(zhí)行接收操作和接收波束形成所花費(fèi)的時(shí)間。例如，第三時(shí)間間隔54指示多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110和前端處理設(shè)備300處理分別從包括在2D換能器陣列200中包括的換能器接收的接收信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解第三時(shí)間間隔54可以是接收讀出時(shí)間。第四時(shí)間間隔55指示前端處理設(shè)備300將數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)器124所花費(fèi)的時(shí)間。這里，從前端處理設(shè)備300發(fā)送到存儲(chǔ)器124的數(shù)據(jù)可以是用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解第四時(shí)間間隔55可以是存儲(chǔ)器加載時(shí)間。如在圖5中所示，第四時(shí)間間隔55包括在第三時(shí)間間隔54中。換句話說(shuō)，從前端處理設(shè)備300至存儲(chǔ)器124的數(shù)據(jù)發(fā)送可以與接收操作和接收波束形成同時(shí)執(zhí)行。這里，數(shù)據(jù)發(fā)送與接收操作和接收波束形成的同時(shí)執(zhí)行指示數(shù)據(jù)可在結(jié)束發(fā)送波束形成之后的任何時(shí)間從前端處理設(shè)備300被發(fā)送到存儲(chǔ)器。在此情況下，發(fā)送波束形成的結(jié)束指示在將發(fā)送信號(hào)從包括在2D換能器陣列 200中的換能器發(fā)送到對(duì)象之后。換句話說(shuō)，執(zhí)行接收操作和接收波束形成的時(shí)間可包括下列所有時(shí)間從換能器發(fā)送的發(fā)送信號(hào)到達(dá)對(duì)象所花費(fèi)的時(shí)間、從對(duì)象反射的接收信號(hào)到達(dá)換能器所花費(fèi)的時(shí)間、換能器接收的接收信號(hào)被多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110處理所花費(fèi)的時(shí)間、從多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110輸出的接收信號(hào)被前端處理設(shè)備300處理所花費(fèi)的時(shí)間、以及前端處理設(shè)備300處理的接收信號(hào)被進(jìn)行接收波束形成所花費(fèi)的時(shí)間。因此，在多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到2D換能器陣列200之后，用于下ー發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中?？蛇x地，當(dāng)用于下ー發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124時(shí)，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110可針對(duì)與發(fā)送的發(fā)送信號(hào)相應(yīng)的接收信號(hào)執(zhí)行處理操作。為了描述的方便，在圖5中，第四時(shí)間間隔55與第三時(shí)間間隔54同時(shí)開(kāi)始，但是不限于此。因此，可在與第三時(shí)間間隔54相應(yīng)的任何時(shí)間執(zhí)行第四時(shí)間間隔55的數(shù)據(jù)加載操作。以下，將描述用于下ー發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息。根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100可多次執(zhí)行發(fā)送和接收波束形成。在此情況下，存儲(chǔ)器124存儲(chǔ)用于當(dāng)前執(zhí)行的發(fā)送和接收波束形成的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110針對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的延遲時(shí)間控制信息執(zhí)行發(fā)送和接收波束形成。此外，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110參照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的接收器換能器控制信息來(lái)導(dǎo)通或斷開(kāi)發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)127。因此，如果發(fā)送波束形成被執(zhí)行并且發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127被斷開(kāi)或?qū)ǎ瑒t不再參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。因此，在發(fā)送波束形成結(jié)束之后，可將用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息從前端處理設(shè)備300發(fā)送到存儲(chǔ)器124。結(jié)果，在當(dāng)前的發(fā)送波束形成結(jié)束之后，用于下ー發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解可通過(guò)板(pad)、低電壓差分信號(hào)傳輸(LVDS)塊或時(shí)序控制器122來(lái)執(zhí)行從前端處理設(shè)備300到存儲(chǔ)器124的數(shù)據(jù)發(fā)送。驅(qū)動(dòng)設(shè)備100使用大量的數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200。該大量的數(shù)據(jù)可由前端處理設(shè)備300產(chǎn)生并可通過(guò)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110被發(fā)送到2D換能器陣列200。因此，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括存儲(chǔ)器124，因此可減少數(shù)據(jù)加載時(shí)間?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D6對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在前端處理設(shè)備300、存儲(chǔ)器124和多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之間的數(shù)據(jù)加載時(shí)間的框圖。參照?qǐng)D5和圖6，前端處理設(shè)備300在第四時(shí)間間隔55將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)器124。此外，存儲(chǔ)器124在第一時(shí)間間隔52將數(shù)據(jù)并行發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。這里，數(shù)據(jù)可包括延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息等。 由于如上所述并行執(zhí)行從前端處理設(shè)備300至存儲(chǔ)器124的數(shù)據(jù)發(fā)送，因此第一時(shí)間間隔52的加載時(shí)間不長(zhǎng)?？稍诳杀鹊谝粫r(shí)間間隔52花費(fèi)相對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間的第四時(shí)間間隔55同時(shí)執(zhí)行接收操作和接收波束形成。由于驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括如上所述的存儲(chǔ)器124，因此可減少加載數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間。因此，當(dāng)通過(guò)執(zhí)行發(fā)送和接收波束形成獲得3D圖像時(shí)，可最大化每單位時(shí)間掃描波束的數(shù)量，可增加每秒可獲得的容積的數(shù)量(即，容積率)。因此，根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)器124存儲(chǔ)包括在2D換能器陣列200中的所有換能器的延遲時(shí)間控制信息、接收器換能器控制信息等。此外，并行執(zhí)行根據(jù)本實(shí)施例的從存儲(chǔ)器124至多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的數(shù)據(jù)發(fā)送。因此，如果多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110以M個(gè)列構(gòu)成，則由于使用存儲(chǔ)器124，加載時(shí)間可被減少到1/Mo圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的被實(shí)現(xiàn)為專用集成電路(ASIC) 700的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的框圖。圖7的ASIC 700對(duì)應(yīng)于圖I的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的實(shí)施例。因此，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100不限于圖7所示的単元。此外，關(guān)于圖I至圖6描述的內(nèi)容可被應(yīng)用到圖7的ASIC700，因此將省略重復(fù)的描述。ASIC 700包括cMUT驅(qū)動(dòng)器710和驅(qū)動(dòng)控制器720。這里，cMUT驅(qū)動(dòng)器710對(duì)應(yīng)于圖I的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器Iio的示例，驅(qū)動(dòng)控制器720對(duì)應(yīng)于圖I的驅(qū)動(dòng)控制器120的示例，因此將省略重復(fù)的描述。cMUT驅(qū)動(dòng)器710包括移位寄存器和比較器711、脈沖控制器712、脈沖序列控制器713、Tx脈沖發(fā)生器714、cMUT板715、保護(hù)電路716、以及前置放大器717。移位寄存器和比較器711對(duì)應(yīng)于圖I的寄存器1121和比較器1122的示例，脈沖控制器712對(duì)應(yīng)于圖I的脈沖頻率設(shè)置器1123的示例。此外，脈沖序列控制器713對(duì)應(yīng)于圖I的多脈沖控制器1124的示例，Tx脈沖發(fā)生器714對(duì)應(yīng)于圖I的發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器1125的示例，cMUT板715對(duì)應(yīng)于圖I的信號(hào)收發(fā)器1126的示例。保護(hù)電路716對(duì)應(yīng)于圖I的發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)1127的示例，前置放大器717對(duì)應(yīng)于圖I的接收信號(hào)放大器1128的示例。因此，將省略重復(fù)的描述。驅(qū)動(dòng)控制器720包括參考產(chǎn)生器721、LVDS塊722、時(shí)序控制器723、SRAM塊724、格雷碼計(jì)數(shù)器725、以及緩沖器陣列726。
參考產(chǎn)生器721連接到前端控制器(未示出)以產(chǎn)生參考，LVDS塊722連接到前端控制器以發(fā)送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘。這里，LVDS指示實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信的方式。時(shí)序控制器723對(duì)應(yīng)于圖2的時(shí)序控制器122的示例，并控制ASIC 700的全部時(shí)序。SRAM塊724對(duì)應(yīng)于圖2的存儲(chǔ)器124的示例，格雷碼計(jì)數(shù)器725對(duì)應(yīng)于圖2的參考碼計(jì)數(shù)器126的示例，緩沖器陣列726對(duì)應(yīng)于圖2的輸出緩沖器128的示例。因此，將省略重復(fù)的描述。在圖7中，脈沖控制器712、LVDS塊722、時(shí)序控制器723以及格雷碼計(jì)數(shù)器725可以是200MHz的操作塊。此外，移位寄存器和比較器711、脈沖序列控制器713和SRAM塊724可以是33. 3MHz的操作塊。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述圖7中示出的信號(hào)。D_0N是用于設(shè)置頻率的控制位。如果D_0N由η位實(shí)現(xiàn)，則可設(shè)置2η的頻率。DATA_P指示用于多個(gè)換能器中的每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲碼和接收器換能器控制位。P_CNT指示用于設(shè)置發(fā)送脈沖的數(shù)量的控制位。如果？_0階由η位實(shí)現(xiàn)，則可發(fā)送2"個(gè)脈沖。Rx指示用于輸出接收信號(hào)的輸出節(jié)點(diǎn)。Rx_EN指示用于控制接收時(shí)序的信號(hào)，Tx_EN指示用于控制發(fā)送時(shí)序的信號(hào)。LOAD指示用于將數(shù)據(jù)加載至SRAM塊724的信號(hào)。DATA IP和DATA IN指示用于將數(shù)據(jù)輸入LVDS塊722的兩個(gè)輸入端，從而輸出DATA_IN。CLKIN和CLKIP指示用于將時(shí)鐘輸入LVDS塊722的兩個(gè)輸入端，從而輸出CLK_IN。IREF指示參考電流輸入節(jié)點(diǎn)，RxOUT指示接收信號(hào)輸出節(jié)點(diǎn)。圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800的框圖。參照?qǐng)D8，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800包括探頭810和主系統(tǒng)820。探頭810包括驅(qū)動(dòng)設(shè)備100、2D換能器陣列200和前端處理設(shè)備300。驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110和驅(qū)動(dòng)控制器120。前端處理設(shè)備300包括前端控制器310、接收信號(hào)處理器320、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 330和延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340。主系統(tǒng)820包括合成器821、診斷圖像產(chǎn)生器822、顯示單元823、存儲(chǔ)單元824和輸出單元825。圖8的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100、2D換能器陣列200和前端處理設(shè)備300分別對(duì)應(yīng)于圖I和圖2的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100、2D換能器陣列200和前端處理設(shè)備300的實(shí)施例。因此，關(guān)于圖I至圖7描述的內(nèi)容可被應(yīng)用到圖8的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800，因此將省略重復(fù)的描述。根據(jù)本實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800提供對(duì)象的診斷圖像。例如，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800顯示指示對(duì)象的診斷圖像或?qū)⒅甘緦?duì)象的診斷圖像的信號(hào)輸出到顯示指示對(duì)象的診斷圖像的外部裝置。這里，對(duì)象可以是人體的胸部、肝臟、腹部等，但不限于此。另外，根據(jù)本實(shí)施例的診斷圖像可以是3D超聲圖像，但不限于此。探頭810包括2D換能器陣列200、驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列200的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100、以及處理從驅(qū)動(dòng)設(shè)備100輸出的接收信號(hào)的前端處理設(shè)備300。驅(qū)動(dòng)設(shè)備100包括分別驅(qū)動(dòng)包括在2D換能器陣列200中的換能器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110和控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的驅(qū)動(dòng)控制器120。此外，根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。前端處理設(shè)備300處理接收信號(hào)并產(chǎn)生延遲時(shí)間控制信息。這里，接收信號(hào)可以是從驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制器120輸出的放大的接收信號(hào)，延遲時(shí)間控制信息可以是用于控制發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間的信息。此外，根據(jù)本實(shí)施例的前端處理設(shè)備300可以是模擬前端板(FEB)，但不限于此。前端控制器310控制前端處理設(shè)備300。例如，前端控制器310控制接收信號(hào)處理器320和ADC 330以處理接收信號(hào)，并控制延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340以產(chǎn)生延遲時(shí)間控制信息。前端控制器310可產(chǎn)生用于從包括在2D換能器陣列200中的換能器之中選擇接收器換能器的接收器換能器控制信息、關(guān)于用于發(fā)送波束形成的脈沖頻率的信息、以及關(guān)于用于發(fā)送波束形成的脈沖的數(shù)量的信息。前端控制器310產(chǎn)生的接收器換能器控制信息、關(guān)于脈沖頻率的信息和關(guān)于脈沖的數(shù)量的信息可被發(fā)送到驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制器120。接收信號(hào)處理器320根據(jù)預(yù)定處理操作對(duì)從驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)控制器120輸出的放大的接收信號(hào)進(jìn)行處理。例如，接收信號(hào)處理器320可包括低噪聲放大器(LNA)(未示 出)、可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)(未示出)、抗混疊濾波器(未示出)。LNA降低從對(duì)象反射的模擬信號(hào)的噪聲，VGA根據(jù)輸入信號(hào)控制增益值，抗混疊濾波器濾除混疊成分。這里，VGA可以是根據(jù)至焦點(diǎn)的距離補(bǔ)償增益的時(shí)間增益補(bǔ)償器(TGC)，但不限于此。ADC 330將從接收信號(hào)處理器320輸出的處理的接收信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。可提供多個(gè)接收信號(hào)處理器320和多個(gè)ADC 330。例如，可根據(jù)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的行數(shù)或列數(shù)來(lái)提供接收信號(hào)處理器320和ADC 330。將示例性地描述mXn的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110。換句話說(shuō)，可針對(duì)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的m個(gè)行來(lái)提供m個(gè)接收信號(hào)處理器320和m個(gè)ADC 330或者針對(duì)多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的η個(gè)列來(lái)提供η個(gè)接收信號(hào)處理器320和η個(gè)ADC 330。延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340產(chǎn)生用于控制發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間的延遲時(shí)間控制信息。根據(jù)本實(shí)施例的延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340可以是發(fā)送波束形成器，但不限于此。延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340產(chǎn)生的延遲時(shí)間控制信息可被發(fā)送到主系統(tǒng)820的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100和合成器821。根據(jù)本實(shí)施例的延遲時(shí)間控制信息包括關(guān)于延遲時(shí)間的信息。延遲時(shí)間是波束形成的時(shí)間延遲值，并且可根據(jù)對(duì)象的焦點(diǎn)與包括在2D換能器陣列200中的每個(gè)換能器之間的距離被計(jì)算，但不限于此。為了描述的方便，延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340包括在圖8的探頭810中，但不限于此。因此，延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340可包括在主系統(tǒng)820中。主系統(tǒng)820合成從探頭810輸出的接收信號(hào)，并產(chǎn)生、顯示、輸出及存儲(chǔ)診斷圖像。合成器821合成從探頭810輸出的數(shù)字接收信號(hào)。例如,合成器821根據(jù)延遲時(shí)間控制信息產(chǎn)生器340產(chǎn)生的延遲時(shí)間控制信息來(lái)合成從探頭810輸出的接收信號(hào)。更具體地，探頭810輸出與m個(gè)行對(duì)應(yīng)的m個(gè)接收信號(hào)或與η個(gè)列對(duì)應(yīng)的η個(gè)接收信號(hào)，并因此合成器821將輸出的接收信號(hào)合成為ー個(gè)信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例的合成器821可以是接收波束形成器，但不限于此。診斷圖像產(chǎn)生器822通過(guò)使用合成器821合成的接收信號(hào)來(lái)產(chǎn)生診斷圖像。更具體地，診斷圖像產(chǎn)生器822可包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)(未示出)和數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器(DSC)(未不出)。根據(jù)本實(shí)施例的DSP處理合成器821合成的接收信號(hào)，以形成表不b模式(亮度模式)、C模式(顏色模式)或d模式(多普勒模式)等的圖像數(shù)據(jù)。DSC產(chǎn)生掃描轉(zhuǎn)換的診斷圖像以顯示由DSP產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。顯示單元823顯示由診斷圖像產(chǎn)生器822產(chǎn)生的診斷圖像。例如，顯示單元823包括安裝在醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800中的所有輸出單元(例如，顯示面板、液晶顯示器(IXD)屏幕、監(jiān)視器等)。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解根據(jù)本實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800可不包括顯示單元823，而是可包括用于將診斷圖像產(chǎn)生器822產(chǎn)生的診斷圖像輸出到外部顯示單元(未示出)的輸出單元825。存儲(chǔ)單元824存儲(chǔ)執(zhí)行醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800的操作時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。例如，存儲(chǔ)單元824可存儲(chǔ)從探頭810輸出的接收信號(hào)；表示b模式、c模式或d模式的圖像數(shù)據(jù)；或者掃描轉(zhuǎn)換的診斷圖像。與本實(shí)施例相關(guān)的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)單元824可 以是包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)、ROM、RAM、閃存或存儲(chǔ)卡的一般存儲(chǔ)介質(zhì)。輸出單元825可通過(guò)有線/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線串行通信，將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置或者從外部裝置接收數(shù)據(jù)。這里，網(wǎng)絡(luò)可以包括互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、無(wú)線LAN(WLAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、個(gè)人局域網(wǎng)(PAN)等，但不限于此。因此，網(wǎng)絡(luò)可以是能夠發(fā)送和接收信息的其他類型的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本實(shí)施例的存儲(chǔ)單元824和輸出單元825還可包括圖像讀取和捜索功能，以被集成到諸如圖像存檔通信系統(tǒng)(PACS)的形式。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)2D換能器陣列的方法的流程圖。參見(jiàn)圖9，所述方法包括在圖I、圖2和圖8中示出的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100或醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800中以時(shí)間序列處理的操作。因此，盡管在下面省略圖I、圖2和圖8的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100或醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)800的上述操作，但是上述方法可被應(yīng)用到圖9的方法。在操作901，存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)控制器120的存儲(chǔ)器124中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息被發(fā)送到多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110的每個(gè)的寄存器1121。在操作902，比較器將從寄存器1121輸出的延遲時(shí)間控制信息與從驅(qū)動(dòng)控制器120輸出的參考碼進(jìn)行比較。在操作903，根據(jù)操作902的比較結(jié)果，與多個(gè)驅(qū)動(dòng)器110之中的具有與參考碼相同的延遲時(shí)間控制信息的驅(qū)動(dòng)器112相應(yīng)的換能器212對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。在操作904，驅(qū)動(dòng)設(shè)備100從包括在2D換能器陣列200中的每個(gè)換能器接收接收信號(hào)。在操作905，接收信號(hào)放大器1128、接收信號(hào)處理器320和ADC 330中的至少ー個(gè)參照從寄存器1121輸出的接收器換能器控制信息來(lái)處理在操作904中接收的接收信號(hào)。當(dāng)操作904和操作905中的至少ー個(gè)在被執(zhí)行時(shí)，在操作906，前端處理設(shè)備300將用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器124中?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D5的時(shí)序圖更詳細(xì)地描述圖9的流程圖。操作901指示圖5的第一時(shí)間間隔52，操作902和操作903指示圖5的第二時(shí)間間隔，操作904和操作905指示圖5的第三時(shí)間間隔54，操作906指示圖5的第四時(shí)間間隔55。
因此，根據(jù)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)設(shè)備100和醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)900可被容易地?cái)U(kuò)展和集成，并可減少對(duì)象的波束形成和產(chǎn)生診斷圖像所花費(fèi)的時(shí)間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可容易地?cái)U(kuò)展多通道，當(dāng)擴(kuò)展多通道時(shí)可容易地控制驅(qū)動(dòng)，并可減少驅(qū)動(dòng)設(shè)備100的數(shù)據(jù)加載時(shí)間，從而增加每秒可獲得的容積的數(shù)量。本發(fā)明的實(shí)施例可被寫(xiě)為計(jì)算機(jī)程序，并且可在使用計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行程序的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)中被實(shí)現(xiàn)。此外，在實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可通過(guò)幾個(gè)単元被寫(xiě)入計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、RAM、USB、軟盤(pán)、硬盤(pán)等)、光學(xué)記錄介質(zhì)(例如，⑶-ROM或DVD)等。應(yīng)該理解，這里描述的示例性實(shí)施例應(yīng)僅被認(rèn)為是描述意義上的而非為了限制的目的。每個(gè)實(shí)施例中的特征或各方面的描述應(yīng)被通常解釋為對(duì)于其他實(shí)施例中其他類似特 征或方面是可用的。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)二維(2D)換能器陣列的設(shè)備，所述設(shè)備包括 多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)包括在二維換能器陣列中的多個(gè)換能器； 驅(qū)動(dòng)控制器，控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器， 其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，驅(qū)動(dòng)控制器包括存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息并存儲(chǔ)接收器換能器控制信息，其中，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從所述多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到二維換能器陣列之后，用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，當(dāng)用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息在被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中時(shí)，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器針對(duì)與發(fā)送的發(fā)送信號(hào)相應(yīng)的接收信號(hào)執(zhí)行處理操作。
5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)列或按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)行，并行地輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。
6.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，寄存器存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息并存儲(chǔ)接收器換能器控制信息，其中，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從所述多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)參照從寄存器輸出的接收器換能器控制信息被導(dǎo)通或斷開(kāi)。
8.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中 比較器對(duì)從寄存器輸出的延遲時(shí)間控制信息與從驅(qū)動(dòng)控制器輸出的參考碼進(jìn)行比較； 如果延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同，則脈沖頻率設(shè)置器設(shè)置用于發(fā)送波束形成的脈沖頻率； 如果延遲時(shí)間控制信息與參考碼相同，則多脈沖控制器控制用于發(fā)送波束形成的脈沖的數(shù)量。
9.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，二維換能器陣列對(duì)應(yīng)于電容式微加工超聲換能器(cMUT)，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)于專用集成電路(ASIC)。
10.一種用于驅(qū)動(dòng)二維換能器陣列的設(shè)備，所述設(shè)備包括 多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)包括在二維換能器陣列中的多個(gè)換能器； 存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息并存儲(chǔ)接收器換能器控制信息，其中，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從所述多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器， 其中，在所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到二維換能器陣列之后，用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)列或按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)行，并行地輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。
12.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)參照從寄存器輸出的接收器換能器控制信息被導(dǎo)通或斷開(kāi)。
14.一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng),包括 探頭，包括用于驅(qū)動(dòng)二維換能器陣列的驅(qū)動(dòng)設(shè)備和用于處理從驅(qū)動(dòng)設(shè)備輸出的接收信號(hào)的前端處理設(shè)備； 主系統(tǒng)，合成從探頭輸出的接收信號(hào)， 其中，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括用于驅(qū)動(dòng)包括在二維換能器陣列中的多個(gè)換能器之中的每個(gè)換能器的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。
15.如權(quán)利要求14所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)延遲時(shí)間控制信息并存儲(chǔ)接收器換能器控制信息，其中，延遲時(shí)間控制信息用于控制每個(gè)換能器的發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間，接收器換能器控制信息用于從所述多個(gè)換能器之中選擇接收器換能器。
16.如權(quán)利要求15所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，在多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到二維換能器陣列之后，用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
17.—種通過(guò)使用包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)控制器的驅(qū)動(dòng)設(shè)備來(lái)驅(qū)動(dòng)二維換能器陣列的方法，所述方法包括 將存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)控制器的存儲(chǔ)器中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息發(fā)送到所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之中的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的寄存器； 對(duì)從寄存器輸出的延遲時(shí)間控制信息與從驅(qū)動(dòng)控制器輸出的參考碼進(jìn)行比較； 根據(jù)比較的結(jié)果，從與所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器之中的具有與參考碼相同的延遲時(shí)間控制信息的驅(qū)動(dòng)器相應(yīng)的換能器對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行發(fā)送； 從包括在二維換能器陣列中的換能器接收接收信號(hào)； 參照從寄存器輸出的接收器換能器控制信息來(lái)處理接收的接收信號(hào)， 其中，在執(zhí)行接收信號(hào)的接收和接收信號(hào)的處理中的至少一個(gè)時(shí)，將用于下一發(fā)送波束形成的延遲時(shí)間控制信息和用于選擇下一接收器換能器的接收器換能器控制信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，將延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息發(fā)送到寄存器的步驟包括按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)列或按構(gòu)成所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)行，并行地輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的延遲時(shí)間控制信息和接收器換能器控制信息。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)包括在二維換能器陣列中的多個(gè)換能器，所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)包括寄存器、比較器、脈沖頻率設(shè)置器、多脈沖控制器、發(fā)送信號(hào) 產(chǎn)生器、信號(hào)收發(fā)器、發(fā)送和接收開(kāi)關(guān)、以及接收信號(hào)放大器。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)二維換能器陣列的設(shè)備和方法、醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。所述設(shè)備包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，分別驅(qū)動(dòng)包括在二維換能器陣列中的多個(gè)換能器；驅(qū)動(dòng)控制器，控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)器。
文檔編號(hào)A61B8/00GK102813530SQ20121019184
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者宋宗根, 權(quán)五儆, 趙庚一, 金東郁, 金培瀅 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 漢陽(yáng)大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)