JP2003299651A - デジタルスキャンコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波ビームの走査により得られたエコーデ
ータを表示装置の画素等に合わせて補間するデジタルス
キャンコンバータを高速化する場合にメモリ個数が増
え、その制御回路が大きくなる。 【解決手段】 レジスタ７０により、送受信回路から時
系列で入力されるエコーデータを遅延させ、音線上で隣
接する２つのサンプリング点のデータを同時にデータ並
列化回路２６から出力する。この２つのデータの組をメ
モリ７４，７６のいずれかの１つのアドレスに書き込
む。補間に用いる４点のデータは２組に分けられ、入力
セレクタ７２により振り分けられて各メモリに１組ずつ
書き込まれる。読み出しアドレス生成回路４６は、補間
対象点を囲む４つのサンプリング点のデータが格納され
た２つのアドレスを求め、各メモリに１つずつ指定し、
これにより２つのメモリから４つのエコーデータが同時
に読み出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波の送受波に
よって得られたエコーデータを補間して、例えば、表示
装置の走査方式に対応した信号を生成するデジタルスキ
ャンコンバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、超音波画像をリアルタイムで三次
元（３Ｄ）表示する超音波診断装置の開発が進められて
いる。その一手法として、断層像（２Ｄ画像）から３Ｄ
画像を構築する方法がある。この方法により、リアルタ
イムで３Ｄ表示を行うには、非常に高速に２Ｄ画像を作
成する必要がある。また、超音波診断装置は、観察部位
の動きの診断に用いられる。この場合に診断精度を高め
るためには、フレームレートを上げて時間分解能を高め
ることが要求される。

【０００３】従来、送受信に関しては、多方向同時受信
などの技術によってフレームレートの高速化を図れるよ
うになっている。その一方で、フレームレートの高速化
のために、画像化処理に関して、スキャンコンバータの
高速化が必要となっている。

【０００４】例えば、毎秒２５フレームで３Ｄ表示を行
う場合を考える。１フレームの３Ｄ画像の構成に６４枚
の２Ｄ画像を用いるとすると、スキャンコンバータの２
Ｄ画像の処理レートとして、１６００フレーム／秒が要
求される。２Ｄ画像が１２８×１２８ピクセルで構成さ
れる場合には、２６．２ＭＨｚのレートで各画素を処理
しなければならない。

【０００５】また、動き診断の精度向上のため、解像度
５００×４００ピクセルの２Ｄ画像を、１２０フレーム
／秒の速度で構築する場合には、２４ＭＨｚのレートで
各画素を処理しなければならない。

【０００６】スキャンコンバータは、超音波ビームに沿
って得られるエコーデータを表示装置の走査方式に合わ
せて座標変換する。この際に補間処理が行われる。超音
波ビームに沿って得られたエコーデータはメモリに書き
込まれる。また、補間データを求める点（補間対象点）
ごとに、その周囲に位置する４つのエコーデータがメモ
リから読み出され、その４つのエコーデータを用いて補
間演算が実行される。補間演算により得られた補間デー
タは、メモリに一旦書き込まれ、例えば、１フレーム分
の補間データが得られた時点で、表示装置の走査方式に
従って読み出される。

【０００７】ここで、１個のメモリを用いてエコーデー
タを格納する構成では、例えば、上述のように画素レー
トが２７ＭＨｚ程度となる場合、当該メモリへのアクセ
スのレートは、エコーデータの書き込み、読み出しを合
わせて、おおまかに２７ＭＨｚ×４×２＝２１６ＭＨｚ
となる。このアクセスレートは現在の技術で実現不可能
なものではないが、実現の容易性、装置のコスト等を考
慮すると現実的とは言えない。汎用的な素子で回路を構
成するには、メモリアクセスレートを６０ＭＨｚ程度に
低減したい。これを実現する従来技術として、複数、例
えば４個のメモリを用いて並列処理する構成が存在す
る。

【０００８】図７はセクタスキャンされる超音波ビーム
に沿ってサンプリングされたエコーデータと、座標変換
により得られる２Ｄ画像の画素との関係を示す模式図で
ある。この図には、超音波ビームＬ₀，Ｌ₁，Ｌ₂上の９
つのサンプリング点４（白丸）と、画素に対応する補間
対象点６（黒丸）とが示されている。以下、サンプリン
グ点４を、それが位置する超音波ビームを表す記号“Ｌ
α”と、その超音波ビームに沿ったサンプリング点列内
での位置を表す記号“Ｐβ”とを組み合わせた記号
“（ＬαＰβ）”によって識別することとし、その点で
のエコーデータを記号“ＬαＰβ”で表す。この表記法
により、図７の例えば超音波ビームＬ₀上の３つのサン
プリング点は（Ｌ₀Ｐ₀），（Ｌ₀Ｐ₁），（Ｌ₀Ｐ₂）と表
される。超音波ビームＬ₁，Ｌ₂上のサンプリング点につ
いても同様に表記される。

【０００９】図８は、上述した従来技術であるメモリ４
個を用いた構成におけるメモリの使用方法を説明するた
めの図であり、４個のメモリに格納されたエコーデータ
を示す模式図である。この図では、メモリＭ_A，Ｍ_B，Ｍ
_C，Ｍ_Dの単位記憶領域（メモリセル）を矩形枠で表し、
その枠中にそのメモリセルに格納されるエコーデータを
記号で示している。また、各メモリのメモリセルはアド
レスはηアドレス及びξアドレスの組み合わせ（η，
ξ）により２次元的に指定される。図８においては、縦
方向の位置（行位置）がηアドレスに対応する。また、
横方向の位置（列位置）はメモリ及びξアドレスの組み
合わせに対応し、例えば、列の識別記号“A(0)”はメモ
リＭ_Aのξアドレス＝０の列を意味する。

【００１０】超音波ビームＬ_2i（ｉ＝０，１，２，…）
に沿って順に得られるエコーデータＬ_2iＰ₀，Ｌ_2iＰ₁，
…，Ｌ_2iＰ_j，…はメモリＭ_A，Ｍ_Bのξアドレスがｉの
メモリセルに交互に書き込まれ、超音波ビームＬ_2i+1に
沿って順に得られるエコーデータＬ_2i+1Ｐ₀，Ｌ
_2i+1Ｐ₁，…，Ｌ_2i+1Ｐ_j，…はメモリＭ_C，Ｍ_Dのξアド
レスがｉのメモリセルに交互に書き込まれる。このよう
にして、メモリＭ_A，Ｍ_B，Ｍ _C，Ｍ_Dのアドレス（η，
ξ）にはそれぞれエコーデータＬ₂ξＰ₂η，Ｌ₂ξＰ₂η
₊₁，Ｌ₂ξ₊₁Ｐ₂η，Ｌ₂ξ₊₁Ｐ₂η₊₁が格納される。ちな
みに、この構成では、１つのサンプリング点４にて取得
されたエコーデータは、４個のメモリのいずれか１つの
セルにしか格納されない。

【００１１】このように格納されたエコーデータを用い
て補間対象点６での補間データを求める場合、まず補間
対象点６の位置に基づいて、その周囲に位置し、補間演
算に用いられる４つのサンプリング点４が選択され、そ
れらサンプリング点４のエコーデータを格納するメモリ
のアドレスが求められる。例えば、図７の補間対象点Ｑ
₁に対しては、メモリＭ_A，Ｍ_Cそれぞれのアドレス
（１，０）、メモリＭ_B，Ｍ _Dそれぞれのアドレス（０，
０）が得られる。また，補間対象点Ｑ₂に対しては、メ
モリＭ_Aのアドレス（１，１）、メモリＭ_Bのアドレス
（０，１）、メモリＭ_Cのアドレス（１，０）、メモリ
Ｍ_Dのアドレス（０，０）が得られる。

【００１２】このように、上述の書き込み方法によれ
ば、補間に用いられる４つのサンプリング点が互いに異
なるメモリに割り当てられる。４個のメモリＭ_A，Ｍ_B，
Ｍ_C，Ｍ_Dは互いに独立にアクセスすることができるの
で、補間に用いられる４つのエコーデータを同時に読み
出すことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
エコーデータを４個のメモリに格納する構成では、メモ
リの個数が多くなる分、コストが増加する。また、４個
のメモリへのアクセスを独立に制御する必要があるた
め、制御回路からメモリへの信号線が多くなり、制御回
路の規模が大きくなるという問題点があった。

【００１４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、高速な処理が可能であると共に、メモリの
個数が少なく、各メモリの制御が容易であり制御回路を
コンパクトに構成できるデジタルスキャンコンバータを
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るデジタルス
キャンコンバータは、超音波が送受波される対象領域を
それぞれ複数のサンプリング点で囲まれた複数のセルに
区分し、前記セルを囲む前記複数のサンプリング点で得
られたエコーデータのセットを用いて当該セルに対する
補間処理を行うデジタルスキャンコンバータであって、
前記対象領域内の複数の前記サンプリング点で得られる
複数の前記エコーデータが格納される記憶部と、前記記
憶部への前記エコーデータの書き込みを制御する手段で
あって、前記エコーデータセットをそれぞれ複数個のエ
コーデータからなる複数のサブセットに分け、前記各サ
ブセットを前記記憶部内の単一のアドレスで参照される
記憶領域に書き込む書き込み制御手段と、補間対象点を
内包する前記セルに関し、当該セルの前記エコーデータ
セットに含まれる前記サブセットに対応した前記アドレ
スを指定し、当該エコーデータセットを前記記憶部から
読み出す読み出し制御手段と、前記読み出されたエコー
データセットを用いて前記補間処理を行って前記補間対
象点に対応する前記補間データを生成する補間手段とを
含んで構成される。

【００１６】離散的に設定されたサンプリング点の間に
位置する補間対象点でのデータを求める補間処理は、そ
れぞれ複数のサンプリング点で境界を定義された領域
（セル）のうち補間対象点を含むものを特定し、そのセ
ルの周上に位置する複数のサンプリング点でのエコーデ
ータを用いて行われる。本発明によれば、エコーデータ
セットはサブセットに分けられ、各サブセットを構成す
る複数のエコーデータは記憶部のそれぞれ１つの記憶領
域に書き込まれる。すなわち、１つのアドレスを指定す
ることで１つのサブセットを構成する複数のエコーデー
タを読み出すことができる。あるセルに対応するサブセ
ットは、そのセル内での補間処理において同時に利用さ
れるものであり、これを一回のメモリアクセスで読み出
せる構成としたことにより、高速な処理が可能となると
共に、メモリ制御が簡素化される。

【００１７】他の本発明に係るデジタルスキャンコンバ
ータにおいては、前記各エコーデータセットが、それぞ
れ前記サブセットである第１サブセットと第２サブセッ
トとからなり、前記記憶部が、別々にアドレス指定が可
能な記憶領域からなり、前記各記憶領域ごとにそれぞれ
前記サブセットが格納される２つのメモリによって構成
され、前記書き込み制御手段が、前記第１サブセットを
一方の前記メモリに書き込み、前記第２サブセットを他
方の前記メモリに書き込む。

【００１８】本発明によれば、１つのエコーデータセッ
トは２つのサブセットに分けられ、各サブセットは別々
のメモリに書き込まれる。これにより、メモリの制御
線、制御回路は２セットで足りる。そして、２つのメモ
リには並列にアクセスすることが可能であるので、１つ
のセルに対応した２つのサブセットを同時に得ることが
可能となり、補間処理の高速化が図られる。

【００１９】さらに他の本発明に係るデジタルスキャン
コンバータにおいては、前記各エコーデータセットが、
それぞれ２つの前記サブセットからなり、前記記憶部
が、別々にアドレス指定が可能な記憶領域からなり、前
記各記憶領域ごとにそれぞれ前記サブセットが格納され
る２つのメモリによって構成され、前記書き込み制御手
段が、それぞれに２つずつ対応した前記サブセットの一
方が相互に共通する互いに隣接した第１セルと第２セル
に関し、当該共通するサブセットを一方の前記メモリに
書き込み、前記第１セルの前記第２セルと共通しない前
記サブセットと、前記第２セルの前記第１セルと共通し
ない前記サブセットとをそれぞれ他方の前記メモリに書
き込む。

【００２０】あるセルの境界上のサンプリング点は境界
を接する他のセルと共有されるので、あるサンプリング
点のエコーデータは複数のエコーデータセットに含まれ
得る。本発明では、エコーデータセットのうち、互いに
隣接する２つのセルが共有する複数のサンプリング点の
エコーデータの組をサブセットとし、当該２つのセルで
の共用を容易とする。いずれのセルに関しても、それに
対応する２つのサブセットは互いに異なるメモリに格納
されるので、当該２つのサブセットを同時に読み出すこ
とが可能である。またセル間で共用されるサブセットは
記憶部に重複して格納しないので、メモリ容量が節約さ
れる。

【００２１】本発明の好適な態様は、前記各サブセット
がそれぞれ、超音波ビームに沿って順次取得される２つ
のエコーデータである先エコーデータ及び後エコーデー
タからなり、前記書き込み制御手段が、前記先エコーデ
ータを遅延させ、前記後エコーデータに同期して出力す
る遅延手段と、前記遅延手段により同期した前記先エコ
ーデータ及び前記後エコーデータをそれぞれ同じ前記記
憶領域内の２つの部分領域に同時に書き込むデータ合併
手段とを有するデジタルスキャンコンバータである。

【００２２】一般に補間処理は、超音波ビームの第１の
音線上の２つのサンプリング点と第１の音線に隣接する
第２の音線上の２つのサンプリング点とを用いて、これ
らで囲まれたセル内の補間対象点に対する補間データを
求める。このような場合に、各音線上の２つのサンプリ
ング点のエコーデータをサブセットとして、メモリの１
つの記憶領域に格納する。サブセットを構成する２つの
エコーデータは時間的に相前後して得られるため、先に
得られたエコーデータを遅延させる本態様によって、２
つのエコーデータが揃った時点で、まとめて１つの記憶
領域に書き込むことができる。

【００２３】別の本発明に係るデジタルスキャンコンバ
ータにおいては、前記各エコーデータセットが、それぞ
れ２つの前記サブセットからなり、前記記憶部が、別々
にアドレス指定が可能な記憶領域からなり、前記各記憶
領域ごとにそれぞれ２つの前記サブセットが格納される
２つのメモリによって構成され、前記書き込み制御手段
が、それぞれに２つずつ対応した前記サブセットの一方
が相互に共通する互いに隣接した第１セルと第２セルに
関し、前記第１セルに対応する第１サブセット及び第２
サブセットを一方の前記メモリの同じ前記記憶領域に書
き込み、前記第２セルに対応する２つの前記サブセット
のうち前記第１セルと共通しない第３サブセットを他方
の前記メモリに書き込む。

【００２４】本発明によれば、１つのエコーデータセッ
トは２つのサブセットに分けられる。また２つのメモリ
が用いられ、各メモリの１つの記憶領域には、２つのサ
ブセットを格納することが可能である。よって、ある１
つのセル（第１セル）に対応する２つのサブセットを１
つのメモリの１つの記憶領域に書き込むことができ、当
該セルの２つのサブセットは１回のメモリアクセスで読
み出すことができる。また当該セル（第１セル）に隣接
するセル（第２セル）の１つのサブセットは第１セルと
重複するので、別途格納する必要はなく、残り１つのサ
ブセットを格納すればよい。この残りのサブセットを、
第１セルのサブセットを格納したメモリとは異なるメモ
リに書き込むことにより、第２セルに対応する２つのサ
ブセットは、並列に読み出すことができる。すなわち、
補間処理に必要な２つのサブセットが第１セル、第２セ
ルのいずれについても同時に読み出し可能であり、補間
処理の高速化が図られる。また、メモリの制御線、制御
回路は２セットで足りる。

【００２５】本発明の好適な態様は、前記エコーデータ
セットが、超音波ビームの第１の音線に沿って順次取得
される２つのエコーデータである第１先エコーデータ及
び第１後エコーデータと、前記第１の音線の後に走査さ
れる第２の音線に沿って順次取得される２つのエコーデ
ータである第２先エコーデータ及び第２後エコーデータ
とからなり、前記書き込み制御手段が、前記第１の音線
に沿って取得されたエコーデータを遅延させ、前記第２
の音線に沿って取得されるエコーデータに同期して出力
する第１遅延手段と、前記第１先エコーデータを遅延さ
せ、前記第１後エコーデータに同期して出力する第２遅
延手段と、前記第２先エコーデータを遅延させ、前記第
２後エコーデータに同期して出力する第３遅延手段と、
前記第１遅延手段、前記第２遅延手段及び前記第３遅延
手段により同期した前記第１先エコーデータ、前記第１
後エコーデータ、前記第２先エコーデータ及び前記第２
後エコーデータをそれぞれ同じ前記記憶領域内の４つの
部分領域に同時に書き込むデータ合併手段とを有するデ
ジタルスキャンコンバータである。

【００２６】上述のように、超音波ビームの第１の音線
上の２つのサンプリング点と第１の音線に隣接する第２
の音線上の２つのサンプリング点とを用いて補間処理を
行う場合に、本態様では、それら４つのサンプリング点
でのエコーデータを１つのメモリの１つの記憶領域に書
き込む。隣合う音線上に位置する例えば第１先エコーデ
ータと第２先エコーデータとは超音波ビーム１ライン分
に相当する時間ずれを有して送受波手段から取得され
る。この時間ずれを第１遅延手段により解消する。ま
た、同じ音線上に並ぶ第１先エコーデータと第１後エコ
ーデータとの取得タイミングのずれが第２遅延手段によ
り取り除かれる。同様に、第２先エコーデータと第２後
エコーデータとの取得タイミングのずれが第３遅延手段
により取り除かれる。これらの遅延手段によって、エコ
ーデータセットを構成する４つのエコーデータを、一度
に１つの記憶領域に書き込むことができる。なお、この
場合に２つのサブセットは第１先エコーデータ及び第１
後エコーデータの組と、第２先エコーデータ及び第２後
エコーデータの組とすることもできるし、第１先エコー
データ及び第２先エコーデータの組と、第１後エコーデ
ータ及び第２後エコーデータの組とすることもできる。

【００２７】さらに別の本発明に係るデジタルスキャン
コンバータにおいては、前記書き込み制御手段が、超音
波ビームの音線に沿って順次取得されるエコーデータで
ある第１エコーデータ、第２エコーデータ及び第３エコ
ーデータに関し、前記第１エコーデータ及び前記第２エ
コーデータを１つの前記サブセットとして一方の前記メ
モリに書き込み、前記第２エコーデータ及び前記第３エ
コーデータを他の前記サブセットとして他方の前記メモ
リに書き込む。

【００２８】音線に沿って並ぶ３つのサンプリング点の
エコーデータ（第１エコーデータ、第２エコーデータ及
び第３エコーデータ）は時間的に近接して取得される。
本発明によれば、先に取得された第１エコーデータ及び
第２エコーデータで構成されるサブセットと、続く第３
エコーデータ及び既に得られた第２エコーデータで構成
されるサブセットとを互いに異なるメモリに書き込む。
すなわち、音線に沿って、順次形成されるサブセットが
２つのメモリに交互に書き込まれる。これにより１つの
サブセットの書き込み動作の完了を待たずに、次のサブ
セットを他方のメモリに書き込む動作を開始することが
できる。この処理の並列化により書き込み処理の高速化
が実現される。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００３０】［実施形態１］図１は本発明に係るデジタ
ルスキャンコンバータを用いた超音波診断装置の概略の
ブロック構成図である。本装置は、プローブ２０、送受
信回路２２、送受信制御回路２４、データ並列化回路２
６、ビームフレームメモリ２８、補間回路３０、断層像
生成回路３２、書き込みアドレス生成回路４０、画像ア
ドレス発生回路４２、座標変換回路４４、読み出しアド
レス生成回路４６、表示装置４８を含んで構成される。

【００３１】プローブ２０は、超音波パルスの送波及び
エコーの受波を行う超音波探触子である。このプローブ
２０はコンベックス形状に配列されたアレイ振動子を有
しており、そのアレイ振動子の電子走査によって超音波
ビームによるセクタスキャンが行われる。

【００３２】送受信回路２２は、送信時には、送受信制
御回路２４による制御に従って、振動子アレイの各チャ
ネルごとに遅延された送信パルスをプローブ２０へ出力
する。振動子ごとの遅延量は、送波される超音波がビー
ムを形成するように制御され、また、送波ビームの方向
に応じて制御される。

【００３３】また送受信回路２２は受信時には、送受信
制御回路２４による制御に従って、プローブ２０からの
各チャネルごとの受信信号を整相加算する。さらに送受
信回路２２は、受信信号をアナログ信号からデジタル信
号に変換し、受信信号を超音波ビームの方向に沿ったエ
コーデータ列として出力する。

【００３４】データ並列化回路２６は、送受信回路２２
から出力されるエコーデータのうち、所定のタイミング
ずれを有する複数個のエコーデータに対して、それらの
タイミングを揃えて同時に出力する。この回路のさらに
詳しい構成は後述する。

【００３５】ビームフレームメモリ２８は、データ並列
化回路２６から出力されるエコーデータ群を、書き込み
アドレス生成回路４０により指定されるアドレスに書き
込み、保持する。また、読み出しアドレス生成回路４６
により、補間対象点に対応したアドレスを指定され、そ
のアドレスに格納されたデータを補間回路３０へ出力す
る。

【００３６】補間回路３０は、指定された補間対象点の
周りの４点でのエコーデータをビームフレームメモリ２
８から取得し、それらエコーデータを用いて補間処理を
行い、当該補間対象点での補間データを計算する。補間
対象点は、表示装置４８の画素に対応して指定される。

【００３７】断層像生成回路３２は、画像フレームメモ
リを有し、補間回路３０から出力される補間データをこ
の画像フレームメモリに格納する。画像フレームメモリ
は画像アドレス発生回路４２により指定されるアドレス
に補間データを格納する。また断層像生成回路３２は、
補間回路３０から出力される補間データで構成される２
Ｄ画像を複数枚用いて、画像フレームメモリ上で３Ｄ画
像を合成し、得られた３Ｄ画像を画像フレームメモリに
格納することもできる。

【００３８】表示装置４８は、画像フレームメモリ３２
に格納されたデータを、所定の走査方式に従って読み出
し、画像表示する。

【００３９】送受信制御回路２４は、超音波ビームの方
向を定めると共に、超音波ビームの送受信のタイミング
を制御する。書き込みアドレス生成回路４０は、送受信
制御回路２４から超音波ビームの方向Θやエコーデータ
のサンプリング点の超音波ビームに沿った位置Ｒの情報
を得て、これらセクタスキャンに対応したＲ−Θ座標に
基づいてビームフレームメモリ２８の書き込みアドレス
を発生する。ここでは、超音波ビームＬαの添え字αと
して、超音波ビームの方向に応じたビーム番号（超音波
ビームの開始位置を初期値０とする）を用い、また、超
音波ビームに沿ったサンプリング点Ｐβの添え字βとし
て、サンプリング点の配列内での順番であるサンプル番
号（プローブ２０に最も近い点を初期値０とする）を用
いることとする。この場合、書き込みアドレス生成回路
４０は、ビーム番号α及びサンプル番号βに基づいて書
き込みアドレスを指定する。

【００４０】画像アドレス発生回路４２は、画像を構成
する画素の位置（ｘ，ｙ）を発生する。ここで、ｘは垂
直方向の位置、ｙは水平方向の位置を表す。この座標
（ｘ，ｙ）に基づいて、断層像生成回路３２の画像フレ
ームメモリはアドレス指定される。

【００４１】座標変換回路４４は、直交座標系Ｘ−Ｙか
ら極座標系Ｒ−Θへの変換を行い、座標（ｘ，ｙ）の画
素に対応付けられるセクタスキャン領域上の点の座標
（λ，φ）を求める。ここで、λは超音波ビームに沿っ
た深さに対応する値であり、超音波ビームに沿ったエコ
ーデータのサンプリング点の間隔ΔＲを単位として表さ
れる。またφは超音波ビームの開始位置からの走査角度
に対応する値であり、隣接する超音波ビーム間での走査
角の変化量ΔΘを単位として表される。

【００４２】図２は、この座標変換を説明する模式図で
ある。この図において、画像表示領域６０は矩形の領域
で表され、セクタスキャン領域６２は扇形状の領域で表
される。ここでは、説明を簡単にするために、セクタス
キャン領域６２が画像表示領域６０に適切に表示される
ように、Ｘ−Ｙ座標系及びＲ−Θ座標系相互間の距離の
スケーリングがなされていることを前提とする。Ｘ−Ｙ
座標系は、プローブ２０に用いるアレイ振動子のコンベ
ックス形状の中心Ｆを原点（０，０）として、垂直下向
きをＸ軸の正方向、右向きをＹ軸の正方向、画像領域６
０の左上の頂点の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）、右下の頂点の座
標を（Ｘ_max，Ｙ_max）とする。座標（ｘ，ｙ）は座標
（Ｘ₀，Ｙ₀）に対する相対座標である。またＲ−Θ座標
系に関しては、点Ｆを中心、すなわちＲ＝０とし、コン
ベックス形状のアレイ振動子表面の曲率半径をＲ₀、サ
ンプリング点の超音波ビームに沿った最大深さにおいて
Ｒ＝Ｒ_maxとする。また、画面上で垂直下向きをΘ＝
０、超音波ビームの開始位置においてΘ＝Θ₀とする。
画像アドレス発生回路４２から与えられた座標（ｘ，
ｙ）に対応するＲ−Θ座標系での座標（ｒ，θ）は次式
で求められる。

【００４３】

【数１】 このｒ，θを用いてλ，φは次式で与えられる。ここ
で、ΔＲは超音波ビーム方向において隣接するサンプリ
ング点間の距離であり、ΔΘは隣接する超音波ビーム間
の角度である。

【００４４】

【数２】 λ＝（ｒ−Ｒ₀）／ΔＲ ………（３） φ＝（θ−Θ₀）／ΔΘ ………（４） このようにして得られたλ，φそれぞれの整数部λ_I，
φ_Iは、読み出しアドレス生成回路４６によりビームフ
レームメモリ２８のアドレス指定に用いられる。一方、
λ，φそれぞれの小数部λ_F，φ_Fは、補間回路３０にお
いて補間係数として利用される。

【００４５】図３は、本装置のビームフレームメモリ２
８及びデータ並列化回路２６をより詳しく示したブロッ
ク構成図である。データ並列化回路２６は、レジスタ７
０を有する。またビームフレームメモリ２８は、入力セ
レクタ７２、メモリ７４（メモリＭ_A）、メモリ７６
（メモリＭ_B）、出力セレクタ７８を含んで構成され
る。

【００４６】データ並列化回路２６では、送受信回路２
２から時系列で入力されるエコーデータが２系統に分岐
され、一方の系統はそのまま入力セレクタ７２のＨ入力
とされる。他方の系統はレジスタ７０を介して、入力セ
レクタ７２のＬ入力とされる。レジスタ７０は、音線に
沿って離散的にサンプリングされたエコーデータを１サ
ンプリング間隔だけ遅延させて出力する。これにより、
超音波ビームＬα上で隣接する２つのサンプリング点の
エコーデータＬαＰ_j，ＬαＰ_j+1（ｊ＝０，１，２，
…）が同時にデータ並列化回路２６から出力され、それ
ぞれ入力セレクタ７２のＬ入力、Ｈ入力となる。ここ
で、各エコーデータは１ワード（例えば８ビット）のデ
ジタルデータとして表現される。

【００４７】入力セレクタ７２は、書き込みアドレス生
成回路４０から入力される超音波ビームの方向の情報
（例えば、ビーム番号）に基づいて、入力されたデータ
の出力先を１ビームごとに切り換え、データを１ライン
ずつメモリＭ_A、メモリＭ_Bに交互に出力する。その際、
入力セレクタ７２のＬ入力データ、Ｈ入力データはそれ
ぞれメモリのＬ入力データ、Ｈ入力データとされる。こ
こでは、超音波ビームＬ _2i（ｉ＝０，１，２，…）に対
応するエコーデータがメモリＭ_Aに入力され、超音波ビ
ームＬ_2i+1に対応するエコーデータがメモリＭ_Bに入力
される。

【００４８】書き込みアドレス生成回路４０は、データ
を入力される方のメモリをデータ書き込み可能とすると
共に、超音波ビームの方向の情報やエコーデータのサン
プリング点の超音波ビームに沿った位置の情報（例え
ば、サンプル番号）に基づいて、データを書き込むアド
レス（η，ξ）を生成して、それをメモリに指定する。

【００４９】ここで、両メモリＭ_A，Ｍ_Bはそれぞれ２ワ
ードメモリであり、１つのアドレスに２ワード長のデー
タを格納することができる。各メモリＭ_A，Ｍ_Bは、同時
に入力される１ワードのＬ入力データと１ワードのＨ入
力データとを併合して２ワード長の１データとして、１
つのアドレスに対応する１メモリセルに書き込む。ちな
みに、Ｌ入力データ、Ｈ入力データはそれぞれ２ワード
長のデータの下位ワード、上位ワードに格納される。

【００５０】この構成により、ここでは、メモリＭ_Aの
アドレス（ｊ，ｉ）の下位ワードにエコーデータＬ_2iＰ
_jが格納され、上位ワードにエコーデータＬ_2iＰ_j+1が格
納される。一方、メモリＭ_Bのアドレス（ｊ，ｉ）の下
位ワードにエコーデータＬ_{2i+ 1}Ｐ_jが格納され、上位ワ
ードにエコーデータＬ_2i+1Ｐ_j+1が格納される。

【００５１】図４は、本装置のメモリＭ_A，Ｍ_Bにおける
エコーデータの格納レイアウトを示す模式図である。こ
の図では、メモリＭ_A，Ｍ_Bのメモリセルを実線の矩形枠
で表し、矩形枠の縦方向の位置（行位置）がηアドレス
に対応する。また、実線の矩形枠の横方向の位置（列位
置）はメモリ及びξアドレスの組み合わせに対応する。
さらに、実線の各矩形枠を点線で２分し、点線の左側は
１メモリセルの下位ワードに格納されるエコーデータ、
右側は上位ワードに格納されるエコーデータをそれぞれ
記号で示している。図４の各列の上に付した識別記号
は、メモリＭ_A／Ｍ_Bの別、ワードの下位／上位の別、及
びξアドレスを示すものであり、例えば記号“AL(0)”
はメモリＭ_Aのξアドレス＝０の下位ワードの列、“BH
(m)”はメモリＭ_Bのξアドレス＝ｍの上位ワードの列を
意味する。

【００５２】続いて、以上のようにメモリＭ_A，Ｍ_Bに書
き込まれたエコーデータを用いた補間処理について説明
する。メモリＭ_A，Ｍ_Bからのエコーデータの読み出し、
及び補間回路３０での補間演算には、座標変換回路４４
にて算出される上述したλ，φそれぞれの整数部λ_I，
φ_I及び小数部λ_F，φ_Fが用いられる。

【００５３】整数φ_Iは（４）式から明らかなようにビ
ーム番号αを表す。すなわち、ビームの開始位置をφ_I
＝０として、図２において超音波ビームが右へステアリ
ングされるにつれて１ずつインクリメントされる。また
整数λ_Iは（３）式から明らかなようにサンプル番号β
を表す。すなわち、プローブ２０に最も近いサンプリン
グ点をλ_I＝０として、超音波ビームに沿って深い方向
に向けて１ずつインクリメントされる。

【００５４】すなわち、補間対象点である表示装置の画
像上の点（ｘ，ｙ）は、エコーデータの４つのサンプリ
ング点（ＬαＰβ），（ＬαＰβ₊₁），（Ｌα₊₁Ｐ
β），（Ｌα₊₁Ｐβ₊₁）を頂点とする略台形状のセル
（補間セル）内に位置する。よって、補間処理において
は、これら４点のエコーデータＬαＰβ，ＬαＰβ₊₁，
Ｌα ₊₁Ｐβ，Ｌα₊₁Ｐβ₊₁からなるエコーデータセット
がビームフレームメモリ２８から読み出され、φ、λの
小数部λ_F，φ_Fを補間係数として用いた次式により、画
素（ｘ，ｙ）に対応した補間データＶ(x,y)が計算され
る。

【００５５】

【数３】 Ｖ(x,y)＝〔ＬαＰβ・(１−λ_F)＋ＬαＰβ₊₁×λ_F〕(１−φ_F) ＋〔Ｌα₊₁Ｐβ・(１−λ_F)＋Ｌα₊₁Ｐβ₊₁×λ_F〕φ_F ………（５） さて、本装置では、メモリＭ_A，Ｍ_Bへの上述した書き込
み方法により、φ_I（又はα）が偶数、すなわち２ｉで
あり、λ_I（又はβ）がｊである場合の補間に用いられ
るエコーデータセットは、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれのア
ドレス（ｊ，ｉ）の下位ワード及び上位ワードに格納さ
れている。また、φ_Iが奇数、すなわち２ｉ＋１であ
り、λ_Iがｊである場合の補間に用いられるエコーデー
タセットは、メモリＭ_Bのアドレス（ｊ，ｉ）の下位ワ
ード及び上位ワードと、メモリＭ_Aのアドレス（ｊ，ｉ
＋１）の下位ワード及び上位ワードとに格納されてい
る。

【００５６】そこで、読み出しアドレス生成回路４６
は、座標変換回路４４から補間対象点（ｘ，ｙ）に対し
て求められたφ_I，λ_Iを入力されるとφ_Iの偶奇を判別
した上で、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれに対し上述のアドレ
スを指定する。すなわち、読み出しアドレス生成回路４
６はφ_I＝２ｉの場合には、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれに
対してアドレス（ｊ，ｉ）を指定する。メモリＭ_AはＬ
出力データとしてアドレス（ｊ，ｉ）の下位ワードに格
納されたエコーデータＬ_2iＰ_jを出力し、Ｈ出力データ
としてアドレス（ｊ，ｉ）の上位ワードに格納されたエ
コーデータＬ_2iＰ _j+1を出力する。一方、メモリＭ_BはＬ
出力データとしてアドレス（ｊ，ｉ）の下位ワードに格
納されたエコーデータＬ_2i+1Ｐ_jを出力し、Ｈ出力デー
タとしてアドレス（ｊ，ｉ）の上位ワードに格納された
エコーデータＬ_2i+1Ｐ_j+1を出力する。

【００５７】また、読み出しアドレス生成回路４６はφ
_I＝２ｉ＋１の場合には、メモリＭ_Bに対してアドレス
（ｊ，ｉ）を指定し、メモリＭ_Aに対してアドレス
（ｊ，ｉ＋１）を指定する。メモリＭ_AはＬ出力データ
としてアドレス（ｊ，ｉ＋１）の下位ワードに格納され
たエコーデータＬ_2i+2Ｐ_jを出力し、Ｈ出力データとし
てアドレス（ｊ，ｉ）の上位ワードに格納されたエコー
データＬ_2i+2Ｐ_j+1を出力する。一方、メモリＭ_BはＬ出
力データとしてアドレス（ｊ，ｉ）の下位ワードに格納
されたエコーデータＬ_2i+1Ｐ_jを出力し、Ｈ出力データ
としてアドレス（ｊ，ｉ）の上位ワードに格納されたエ
コーデータＬ_2i+1Ｐ_j+1を出力する。

【００５８】これらメモリＭ_A，Ｍ_Bから出力された４つ
のエコーデータが補間セルのどの頂点のサンプリング点
に対応するものであるかは、φ_Iの偶奇に応じて異な
る。すなわち、読み出された４つのエコーデータを
（５）式中の４つのエコーデータＬαＰβ，ＬαＰ
β₊₁，Ｌα₊₁Ｐβ，Ｌα₊₁Ｐβ₊₁のどれに代入すべきで
あるかが異なる。出力セレクタ７８は、読み出された４
つのエコーデータの代入先をφ_Iの偶奇に応じて入れ替
えて、補間回路３０へ出力する。補間回路３０は出力セ
レクタ７８から入力されたエコーデータを用いて（５）
式を計算して補間データＶ(x,y)を算出し、断層像生成
回路３２の画像フレームメモリの画素（ｘ，ｙ）に格納
する。

【００５９】本装置では、上述のように２つのメモリを
用いてビームフレームメモリ２８が構成される。またそ
れに対応してメモリの制御線、制御回路も２系統だけで
よい。どのような補間セルに対しても２つのメモリそれ
ぞれのメモリセル１つずつに、補間処理に用いられる４
つのエコーデータが格納されている。よって、２つのメ
モリに対して並列に読み出し動作を行うことにより、４
つのエコーデータを同時に読み出すことができ、補間回
路３０へ高レートでデータを供給することができ、高速
なスキャンコンバータが実現できる。

【００６０】なお、上述の構成では、同一の超音波ビー
ムに沿ったエコーデータは同じメモリに書き込まれる。
すなわち、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれの連続アドレスに
は、それぞれ同じ超音波ビームのエコーデータが格納さ
れる。しかし、メモリＭ_A，Ｍ_Bに交互に同一の超音波ビ
ームに沿ったエコーデータが書き込まれるように構成す
ることもできる。例えば、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれのア
ドレス（ｊ，ｉ）の格納内容は上述の構成と同じとする
一方、メモリＭ_A，Ｍ_Bそれぞれのアドレス（ｊ＋１，
ｉ）の格納内容を上述の構成とは異なり、互いに入れ替
える構成が可能である。これにより、１つの超音波ビー
ムに沿ってエコーデータが取得されるごとに順次行われ
るビームフレームメモリ２８への書き込み動作が、メモ
リＭ_A，Ｍ_Bに対して交互に行われる。すなわち、一方の
メモリへの書き込み動作の完了を待たずに、他方メモリ
への次の書き込み動作を開始することができ、書き込み
速度を向上させることが可能となる。

【００６１】［実施形態２］本実施形態に係る超音波診
断装置は、本発明に係るデジタルスキャンコンバータの
他の態様を採用するものである。この超音波診断装置の
概略の構成は図１に示す第１の実施形態と同じであり、
また図２を用いて説明した座標変換の方法も第１の実施
形態と同様である。よって、以下、第１の実施形態と同
じ機能を有する構成要素には同一の符号を付して説明を
簡素化する。

【００６２】第２の実施形態に係る装置はデータ並列化
回路２６、ビームフレームメモリ２８の構成が第１の実
施形態のものとは異なる。図５は、本装置のビームフレ
ームメモリ２８及びデータ並列化回路２６を詳しく示し
たブロック構成図である。データ並列化回路２６は、ラ
インメモリ１００及び２つのレジスタ１０２，１０４を
有する。またビームフレームメモリ２８は、入力セレク
タ１０６、メモリ１０８（メモリＭ_A）、メモリ１１０
（メモリＭ_B）、出力セレクタ１１２を含んで構成され
る。

【００６３】以下、各エコーデータは１ワード（例えば
８ビット）のデジタルデータとして表現されるものとす
る。

【００６４】データ並列化回路２６では、送受信回路２
２から時系列で入力されるエコーデータが第１の系統と
第２の系統とに分岐される。第１の系統はさらに２系統
に分岐され、その一方はそのまま入力セレクタ１０６の
第３ワード入力とされ、他方はレジスタ１０２を介して
入力セレクタ１０６の第２ワード入力とされる。第２の
系統は、ラインメモリ１００を介し、その後、さらに２
系統に分岐され、その一方はそのまま入力セレクタ１０
６の第１ワード入力とされ、他方はレジスタ１０４を介
して入力セレクタ１０６の第０ワード入力とされる。

【００６５】ラインメモリ１００は、超音波ビーム１ラ
イン分のエコーデータを格納でき、入力されたエコーデ
ータを超音波ビーム１ラインの走査時間だけ遅延させて
出力する。これにより、ラインメモリ１００から出力さ
れる第２の系統の超音波ビームＬαのエコーデータ列
と、これに引き続いて送受信回路２２から入力される第
１の系統の超音波ビームＬα₊₁のエコーデータ列とが並
列化される。

【００６６】レジスタ１０２，１０４はそれぞれ、入力
されたエコーデータを１サンプリング間隔だけ遅延させ
て出力する。これにより、レジスタ１０２が設けられる
第１の系統に関しては、超音波ビームＬα₊₁上で隣接す
る２つのサンプリング点のエコーデータＬα₊₁Ｐ_j+1，
Ｌα₊₁Ｐ_j（ｊ＝０，１，２，…）が並列化される。ま
たレジスタ１０４が設けられる第２の系統に関しては、
超音波ビームＬα上で隣接する２つのサンプリング点の
エコーデータＬαＰ_j+1，ＬαＰ_jが並列化される。

【００６７】このようにして、エコーデータＬα₊₁Ｐ
_j+1，Ｌα₊₁Ｐ_j，ＬαＰ_j+1，ＬαＰ_jが並列化され、デ
ータ並列化回路２６から同時に出力される。これらエコ
ーデータＬα₊₁Ｐ_j+1，Ｌα₊₁Ｐ_j，ＬαＰ_j+1，ＬαＰ_j
はそれぞれ入力セレクタ１０６の第３ワード入力、第２
ワード入力、第１ワード入力、第０ワード入力とされ
る。

【００６８】入力セレクタ１０６は、書き込みアドレス
生成回路４０から入力される超音波ビームの方向の情報
（例えば、ビーム番号）に基づいて、データの入力サイ
クルに同期して、入力されたデータの出力先を交互に切
り換え、同時に入力される４つのエコーデータのセット
を交互にメモリＭ_A、メモリＭ_Bへ出力する。その際、入
力セレクタ１０６の第３〜第０ワード入力データはそれ
ぞれメモリの第３〜第０ワード入力データとされる。

【００６９】書き込みアドレス生成回路４０は、超音波
ビームのビーム番号αや超音波ビームに沿ったサンプリ
ング点の順序であるサンプル番号βに基づいて、データ
を入力される方のメモリを選択してデータ書き込み可能
とすると共に、そのメモリのデータ書き込みアドレス
（η，ξ）を生成して指定する。

【００７０】ここで、両メモリＭ_A，Ｍ_Bはそれぞれ４ワ
ードメモリであり、１つのアドレスに４ワード長のデー
タを格納することができる。各メモリＭ_A，Ｍ_Bは、同時
に入力される各１ワードの第３〜第０ワード入力データ
を併合して４ワード長の１データとして、１つのアドレ
スに対応する１メモリセルに書き込む。

【００７１】図６は、本装置のメモリＭ_A，Ｍ_Bにおける
エコーデータの格納レイアウトを示す模式図である。こ
の図は、図４と同様の記載方法に従っており、メモリＭ
_A，Ｍ_Bのメモリセルを実線の矩形枠で表し、矩形枠の縦
方向の位置（行位置）がηアドレスに対応する。また、
実線の矩形枠の横方向の位置（列位置）はメモリ及びξ
アドレスの組み合わせに対応する。さらに、実線の各矩
形枠を点線で４分割し、それら各領域には右側から順に
１メモリセルの第３〜第０ワードに格納されるエコーデ
ータをそれぞれ記号で示している。図６の各列の上に付
した識別記号は、メモリＭ_A／Ｍ_Bの別、ワードの番号、
及びξアドレスを示すものであり、記号“Ak(m)”“Bk
(m)”はそれぞれメモリＭ_A，Ｍ_Bのξアドレス＝ｍの第
ｋワードの列を意味する。

【００７２】図６を参照しながら、本装置におけるビー
ムフレームメモリ２８の書き込み方法を説明する。上述
の構成により、ここでは、メモリＭ_Aのアドレス（ｊ，
ｉ）（ここでｉ＝０，１，２，…、ｊ＝０，２，４，
…）及びメモリＭ_Bのアドレス（ｊ，ｉ）（ここでｊ＝
１，３，５，…）それぞれの第３ワード（最上位ワー
ド）、第２ワード、第１ワード、第０ワード（最下位ワ
ード）にエコーデータＬ_{4i +1}Ｐ_j+1，Ｌ_4i+1Ｐ_j，Ｌ_4iＰ
_j+1，Ｌ_4iＰ_jが格納される。このように、互いに隣接す
る超音波ビームＬ_4i，Ｌ_4i+1の４つのエコーデータから
なる各エコーデータセットは、ｊ＝０，１，２，…の順
にビームフレームメモリ２８に書き込まれる。そしてそ
の際、ｊが１増えるごとに書き込み先のメモリが切り替
わる。

【００７３】この超音波ビームＬ_4i，Ｌ_4i+1に対する書
き込みで両メモリＭ_A，Ｍ_Bに互い違いに空いたメモリセ
ルには、超音波ビームＬ_4i，Ｌ_4i+1に対すると同様の方
法で、続く２つの超音波ビームＬ_4i+2，Ｌ_4i+3から得ら
れるエコーデータセットが書き込まれる。すなわち、メ
モリＭ_Bのアドレス（ｊ，ｉ）（ここでｉ＝０，１，
２，…、ｊ＝０，２，４，…）及びメモリＭ_Aのアドレ
ス（ｊ，ｉ）（ここでｊ＝１，３，５，…）それぞれの
第３〜第０ワードにエコーデータＬ_4i+3Ｐ_j+1，Ｌ_4i+3
Ｐ_j，Ｌ_4i+2Ｐ_j+1，Ｌ_4i+2Ｐ_jが格納される。

【００７４】続いて、以上のようにメモリＭ_A，Ｍ_Bに書
き込まれたエコーデータを用いた補間処理について説明
する。メモリＭ_A，Ｍ_Bからのエコーデータの読み出し、
及び補間回路３０での補間演算には、座標変換回路４４
にて算出される上述したλ，φそれぞれの整数部λ_I，
φ_I及び小数部λ_F，φ_Fが用いられる。すなわち、
（５）式で用いられるエコーデータセットＬαＰβ，Ｌ
αＰβ₊₁，Ｌα₊₁Ｐβ，Ｌα ₊₁Ｐβ₊₁が補間対象点に応
じて読み出され、それらデータを（５）式に代入して補
間データが算出される。

【００７５】さて、以下、ｉ＝０，１，２，…、及びｊ
＝０，１，２，…とする。本装置では、メモリＭ_A，Ｍ_B
への上述した書き込み方法により、補間に用いられるエ
コーデータセットは、λ_I（又はβ）＝２ｊの場合に
は、φ_I（又はα）＝４ｉならば、メモリＭ_Aのアドレス
（２ｊ，ｉ）の第３〜第０ワードに格納され、φ_I＝４
ｉ＋１ならば、メモリＭ_Bのアドレス（２ｊ，ｉ）の第
１及び第０ワードと、メモリＭ_Aのアドレス（２ｊ，
ｉ）の第３及び第２ワードとに格納され、φ_I＝４ｉ＋
２ならば、メモリＭ_Bのアドレス（２ｊ，ｉ）の第３〜
第０ワードに格納され、φ_I＝４ｉ＋３ならば、メモリ
Ｍ_Aのアドレス（２ｊ，ｉ＋１）の第１及び第０ワード
と、メモリＭ_Bのアドレス（ｊ，ｉ）の第３及び第２ワ
ードとに格納されている。一方、λ_I＝２ｊ＋１の場合
には、φ_I＝４ｉならば、メモリＭ_Bのアドレス（２ｊ＋
１，ｉ）の第３〜第０ワードに格納され、φ_I＝４ｉ＋
１ならば、メモリＭ_Aのアドレス（２ｊ＋１，ｉ）の第
１及び第０ワードと、メモリＭ_Bのアドレス（２ｊ＋
１，ｉ）の第３及び第２ワードとに格納され、φ_I＝４
ｉ＋２ならば、メモリＭ_Aのアドレス（２ｊ＋１，ｉ）
の第３〜第０ワードに格納され、φ_I＝４ｉ＋３なら
ば、メモリＭ_Bのアドレス（２ｊ＋１，ｉ＋１）の第１
及び第０ワードと、メモリＭ_Aのアドレス（２ｊ＋１，
ｉ）の第３及び第２ワードとに格納されている。

【００７６】そこで、読み出しアドレス生成回路４６
は、座標変換回路４４から補間対象点（ｘ，ｙ）に対し
て求められたφ_I，λ_Iを入力されると、それらの組が上
述のいずれの場合に該当するかを判別して、対応するア
ドレスを求め、メモリＭ_AもしくはＭ_B、又は両方に対し
アドレスを指定する。

【００７７】これらメモリＭ_A，Ｍ_Bから出力された４つ
のエコーデータが補間セルのどの頂点のサンプリング点
に対応するものであるかは、φ_I及びλ_Iそれぞれの偶奇
に応じて異なる。すなわち、読み出された４つのエコー
データを（５）式中の４つのエコーデータＬαＰβ，Ｌ
αＰβ₊₁，Ｌα₊₁Ｐβ，Ｌα₊₁Ｐβ₊₁のどれに代入すべ
きであるかが異なる。出力セレクタ１１２は、読み出さ
れた４つのエコーデータの代入先をφ_I及びλ_Iの偶奇に
応じて入れ替えて、補間回路３０へ出力する。補間回路
３０は出力セレクタ１１２から入力されたエコーデータ
を用いて（５）式を計算して補間データＶ(x,y)を算出
し、断層像生成回路３２の画像フレームメモリの画素
（ｘ，ｙ）に格納する。

【００７８】本装置では、上述のように２つのメモリを
用いてビームフレームメモリ２８が構成される。またそ
れに対応してメモリの制御線、制御回路も２系統だけで
よい。どのような補間セルに対しても４つのエコーデー
タを同時に読み出すことができ、補間回路３０への高レ
ートでデータを供給することができ、高速なスキャンコ
ンバータが実現できる。また、メモリＭ_A，Ｍ_Bに交互に
同一の超音波ビームに沿ったエコーデータが書き込まれ
るように構成したことにより、一方のメモリへの書き込
み動作の完了を待たずに、他方メモリへの次の書き込み
動作を開始することができ、書き込み速度が向上する。

【００７９】

【発明の効果】本発明のデジタルスキャンコンバータに
よれば、メモリ２個で、補間に必要な複数個のエコーデ
ータを同時に読み出すことができる。つまり、少ない個
数のメモリで構成されるので、メモリの制御が容易であ
り、制御回路がコンパクトに構成される。また、連続し
て得られるエコーデータセットの書き込みを２つのメモ
リへ交互に行うことにより、書き込み速度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るデジタルスキャンコンバータを
用いた超音波診断装置の概略のブロック構成図である。

【図２】 スキャンコンバータにおける座標変換を説明
する模式図である。

【図３】 第１の実施形態の超音波診断装置におけるビ
ームフレームメモリ２８及びデータ並列化回路２６を詳
しく示したブロック構成図である。

【図４】 第１の実施形態に係るメモリＭ_A，Ｍ_Bにおけ
るエコーデータの格納レイアウトを示す模式図である。

【図５】 第２の実施形態の超音波診断装置におけるビ
ームフレームメモリ２８及びデータ並列化回路２６を詳
しく示したブロック構成図である。

【図６】 第２の実施形態に係るメモリＭ_A，Ｍ_Bにおけ
るエコーデータの格納レイアウトを示す模式図である。

【図７】 セクタスキャンされる超音波ビームに沿って
サンプリングされたエコーデータと、座標変換により得
られる２Ｄ画像の画素との関係を示す模式図である。

【図８】 従来技術であるメモリ４個を用いた構成にお
けるメモリの使用方法を説明するための図であり、４個
のメモリに格納されたエコーデータを示す模式図であ
る。

【符号の説明】

２０ プローブ、２２ 送受信回路、２４ 送受信制御
回路、２６ データ並列化回路、２８ ビームフレーム
メモリ、３０ 補間回路、３２ 断層像生成回路、４０
書き込みアドレス生成回路、４２ 画像アドレス発生
回路、４４ 座標変換回路、４６ 読み出しアドレス生
成回路、４８ 表示装置、７０，１０２，１０４ レジ
スタ、７２，１０６ 入力セレクタ、７４，７６，１０
８，１１０ メモリ、７８，１１２ 出力セレクタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 EA09 EA14 GG09 GG21 GG40 GH07 GH08 GH09 4C301 CC01 EE10 EE15 JB02 JC02 KK16 LL04 LL05 4C601 EE07 EE12 JB55 JB57 JC01 JC25 KK21 LL01 LL02 LL05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波が送受波される対象領域をそれぞ
   れ複数のサンプリング点で囲まれた複数のセルに区分
   し、前記セルを囲む前記複数のサンプリング点で得られ
   たエコーデータのセットを用いて当該セルに対する補間
   処理を行うデジタルスキャンコンバータであって、 前記対象領域内の複数の前記サンプリング点で得られる
   複数の前記エコーデータが格納される記憶部と、 前記記憶部への前記エコーデータの書き込みを制御する
   手段であって、前記エコーデータセットをそれぞれ複数
   個のエコーデータからなる複数のサブセットに分け、前
   記各サブセットを前記記憶部内の単一のアドレスで参照
   される記憶領域に書き込む書き込み制御手段と、 補間対象点を内包する前記セルに関し、当該セルの前記
   エコーデータセットに含まれる前記サブセットに対応し
   た前記アドレスを指定し、当該エコーデータセットを前
   記記憶部から読み出す読み出し制御手段と、 前記読み出されたエコーデータセットを用いて前記補間
   処理を行って前記補間対象点に対応する前記補間データ
   を生成する補間手段と、 を含むことを特徴とするデジタルスキャンコンバータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデジタルスキャンコンバ
   ータにおいて、 前記各エコーデータセットは、それぞれ前記サブセット
   である第１サブセットと第２サブセットとからなり、 前記記憶部は、別々にアドレス指定が可能な記憶領域か
   らなり、前記各記憶領域ごとにそれぞれ前記サブセット
   が格納される２つのメモリによって構成され、 前記書き込み制御手段は、前記第１サブセットを一方の
   前記メモリに書き込み、前記第２サブセットを他方の前
   記メモリに書き込むこと、 を特徴とするデジタルスキャンコンバータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデジタルスキャンコンバ
   ータにおいて、 前記各エコーデータセットは、それぞれ２つの前記サブ
   セットからなり、 前記記憶部は、別々にアドレス指定が可能な記憶領域か
   らなり、前記各記憶領域ごとにそれぞれ前記サブセット
   が格納される２つのメモリによって構成され、 前記書き込み制御手段は、それぞれに２つずつ対応した
   前記サブセットの一方が相互に共通する互いに隣接した
   第１セルと第２セルに関し、当該共通するサブセットを
   一方の前記メモリに書き込み、前記第１セルの前記第２
   セルと共通しない前記サブセットと、前記第２セルの前
   記第１セルと共通しない前記サブセットとをそれぞれ他
   方の前記メモリに書き込むこと、 を特徴とするデジタルスキャンコンバータ。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１つに
   記載のデジタルスキャンコンバータにおいて、 前記各サブセットはそれぞれ、超音波ビームに沿って順
   次取得される２つのエコーデータである先エコーデータ
   及び後エコーデータからなり、 前記書き込み制御手段は、 前記先エコーデータを遅延させ、前記後エコーデータに
   同期して出力する遅延手段と、 前記遅延手段により同期した前記先エコーデータ及び前
   記後エコーデータをそれぞれ同じ前記記憶領域内の２つ
   の部分領域に同時に書き込むデータ合併手段と、 を有することを特徴とするデジタルスキャンコンバー
   タ。
5. 【請求項５】 請求項１記載のデジタルスキャンコンバ
   ータにおいて、 前記各エコーデータセットは、それぞれ２つの前記サブ
   セットからなり、 前記記憶部は、別々にアドレス指定が可能な記憶領域か
   らなり、前記各記憶領域ごとにそれぞれ２つの前記サブ
   セットが格納される２つのメモリによって構成され、 前記書き込み制御手段は、それぞれに２つずつ対応した
   前記サブセットの一方が相互に共通する互いに隣接した
   第１セルと第２セルに関し、前記第１セルに対応する第
   １サブセット及び第２サブセットを一方の前記メモリの
   同じ前記記憶領域に書き込み、前記第２セルに対応する
   ２つの前記サブセットのうち前記第１セルと共通しない
   第３サブセットを他方の前記メモリに書き込むこと、 を特徴とするデジタルスキャンコンバータ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のデジタルスキャンコンバ
   ータにおいて、 前記エコーデータセットは、超音波ビームの第１の音線
   に沿って順次取得される２つのエコーデータである第１
   先エコーデータ及び第１後エコーデータと、前記第１の
   音線の後に走査される第２の音線に沿って順次取得され
   る２つのエコーデータである第２先エコーデータ及び第
   ２後エコーデータとからなり、 前記書き込み制御手段は、 前記第１の音線に沿って取得されたエコーデータを遅延
   させ、前記第２の音線に沿って取得されるエコーデータ
   に同期して出力する第１遅延手段と、 前記第１先エコーデータを遅延させ、前記第１後エコー
   データに同期して出力する第２遅延手段と、 前記第２先エコーデータを遅延させ、前記第２後エコー
   データに同期して出力する第３遅延手段と、 前記第１遅延手段、前記第２遅延手段及び前記第３遅延
   手段により同期した前記第１先エコーデータ、前記第１
   後エコーデータ、前記第２先エコーデータ及び前記第２
   後エコーデータをそれぞれ同じ前記記憶領域内の４つの
   部分領域に同時に書き込むデータ合併手段と、 を有することを特徴とするデジタルスキャンコンバー
   タ。
7. 【請求項７】 請求項２から請求項６のいずれか１つに
   記載のデジタルスキャンコンバータにおいて、 前記書き込み制御手段は、超音波ビームの音線に沿って
   順次取得されるエコーデータである第１エコーデータ、
   第２エコーデータ及び第３エコーデータに関し、前記第
   １エコーデータ及び前記第２エコーデータを１つの前記
   サブセットとして一方の前記メモリに書き込み、前記第
   ２エコーデータ及び前記第３エコーデータを他の前記サ
   ブセットとして他方の前記メモリに書き込むこと、 を特徴とするデジタルスキャンコンバータ。