JPH0117372B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波診断装置に関し、さらに詳しく
はテレビ受像機上に映像表示される診断像の水平
走査線を補間する補間方式に関する。

超音波診断装置は、人体等への超音波パルス照
射の走査を機械走査法あるいは電子走査法により
行い、この走査により得られる一連の音線に沿う
反射波信号を得て、この反射波信号に基づいて映
像表示装置で診断像を映像表示する。この映像表
示装置としては、装置の低廉化等を図るために、
NTSC方式等の一般テレビ受像機が用いられるこ
とが多い。NTSC標準テレビ方式はインタレース
方式を採用し、水平走査線525本で１フレームを
構成しているが、超音波診断装置で送受波される
超音波の音線は、たとえば116本程度のものであ
るので、この音線を水平走査線に１：１に対応さ
せて映像表示した場合には、診断像はテレビ画像
の1/4の部分を用いて表示されることとなつて、
画像が小さくなる。このため、隣り合う音線それ
ぞれについてその両者の平均値である補間情報を
作り、これを音線と音線との間に挟み、診断像を
表示する水平走査線の数を全部で232本程度にし
て、診断像を実用上不便のない程度の大きさとし
ている。

従来の超音波装置では、この補間情報の作成は
デイジタル・スキヤン・コンバータ内で行われ
る。このコンバータでは、送受波回路から送出さ
れる反射波のデータを一時的にライン・バツフア
に蓄えて補間情報を算出し、この補間情報と反射
波のデータとをフレーム・メモリに書き込んでい
る。このため、上記のライン・バツフアが必要で
あるうえに、フレーム・メモリとしては音線232
本を記憶する程度の容量を持つメモリが必要とな
り、超音波装置の回路を複雑にし、その小型化、
低廉化を阻んでいる。

本発明は、上述の技術諸問題に鑑みなされたも
のであり、フレーム・メモリのアドレスの割付け
を工夫してフレーム・メモリからの読出し時に補
間を行うように構成することにより、ライン・バ
ツフアを不要にするとともにフレーム・メモリの
容量を小さくし、回路構成を簡単にして装置の小
型化、低廉化を図ることができる超音波診断装置
の補間方式を提供することを目的とする。

そして本発明の特徴とするところは、フレー
ム・メモリが二つのメモリからなり、この二つの
メモリの一方のアドレス入力側にはアドレスを一
つ変更する更新回路が、またこの二つのメモリの
データ出力側には二つのメモリからそれぞれ続み
出したデータの平均値を演算する演算回路が備え
られ、ビデオ信号の第２フイールドで行う補間動
作は、上記更新回路をフレーム・メモリからの読
出し動作の１回おきに作動されることにより、上
記二つのメモリから隣り合う音線の情報を順次に
読み出し、上記演算回路により求められた隣り合
う音線の平均値をテレビ受像機に送ることにより
行うことにある。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明方式を実施したデイジタル・ス
キヤン・コンバータのブロツク構成図である。

同図において、送受波回路から送られてくるア
ナログ量のエコー信号は、アナログ／デイジタル
変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」という。）１で４
ビツトのデイジタル信号に変換され、この後にフ
レーム・メモリ（以下、単に「メモリ」という。）
２Ａ，２Ｂに入力される。このメモリ２Ａ，２Ｂ
は、それぞれ音線深さ方向８ビツト（a₀〜a₇）、
音線走査方向７ビツト（a₈〜a₁₄）、グレースケー
ル４ビツトの合計128kビツトのメモリであり、
16k×１ビツトのＳ−RAM8個で構成される。

メモリ２Ａ，２Ｂから読み出したデータはそれ
ぞれラツチ３，４に導き、ラツチ３，４の各出力
はそれぞれ２分してマルチプレクサ５および加算
器６に導く。マルチプレクサ５、加算器６の各出
力はマルチプレクサ７に導き、このマルチプレク
サ７からさらにビデオ信号用のデイジタル／アナ
ログ変換器（以下、「Ｄ／Ａ変換器」という。）８
に導き、このＤ／Ａ変換器８からテレビ受像機に
アナログ・ビデオ出力として送出される。

メモリ２Ａ，２Ｂのアドレスは、読出しアドレ
ス・タイミング発生器９、書込みアドレス・タイ
ミング発生器１０により発生される。発生器９は
メモリ２Ａ，２Ｂから読出しを行う時のアドレス
やブランキング（BLK）信号、読出し中である
ことを表示するRS信号等を発生し、発生器１０
はメモリ２Ａ，２Ｂに書込みを行う時のアドレス
や書込み中であることを表示するWS信号等を発
生する。発生器９，１０にはアドレス線a₀〜a₁₄
を接続し、このアドレス線a₀〜a₁₄はアドレス・
バス１１に接続する。このアドレス・バス１１か
らは、メモリ２Ａ，２Ｂの音線深さ方向のアドレ
スとしてアドレス線a₀〜a₇を、また音線走査方向
のアドレスとしてアドレス線a₉〜a₁₄をそれぞれ
メモリ２Ａ，２Ｂに導く。

メモリ２Ａに導かれるアドレス線a₉〜a₁₄の途
中には＋１回路１２を設ける。この＋１回路１２
はゲート１３から出力信号を受けたときには、ア
ドレス線a₉〜a₁₄のアドレスに＋１を加算する回
路であり、ゲート１３はRS信号、Ｆ信号、ア
ドレス線a₈の信号により開閉制御される。また、
ゲート１４，１５にはRS信号およびアドレス線
a₈の信号が導かれ、このゲート１４，１５によつ
てメモリ２Ａ，２Ｂのいずれ側が作動されるかが
決定される。

なお、TV同期発生器１６はNTSC標準テレビ
方式に必要な水平および垂直同期信号、フイール
ド・インデツクス（FI）信号（第１フイールド
と第２フイールドの表示信号）、コンポジツト同
期信号等を発生し、タイミング発生器１７は超音
波送受波回路に対して、超音波の送受信や信号処
理を行うために制御信号を発生し送出する。

次に上述のようにして構成した装置の動作を説
明する。

まず初めに、テレビ画面に表示される診断像と
そのビデオ信号の形式について説明する。

第２図はテレビ受像機画面上に診断像を表示す
る水平走査線とこの走査線に対応するメモリのア
ドレスとを示した図である。また第３図はテレビ
受像機に入力される１フレーム分のビデオ信号を
示した図であり、第１フイールド、第２フイール
ド中の斜線部分が診断像を表示するための信号
で、その他の部分はブランキングされている。

第２図において、画面上の診断像はテレビ受像
機の水平走査方向と超音波の音線方向とを一致さ
せて映像表示される。この診断像はメモリ２Ａに
記憶された音線データによる走査線A₀，A₁，A₂
…およびメモリ２Ｂに記憶された音線データによ
る走査線B₀，B₁，B₂…と、これら音線データを
補間して得た走査線（図中に破線で示す。）とで
組立てられ、走査線A₀，A₁…およびB₀，B₁，…
は第１フイールドで、また補間した走査線は第２
フイールドで走査されるようになつている。

次に、メモリ２Ａ，２Ｂへの音線データの書込
み動作を説明する。

第１図において、送受波回路からのエコー信号
は、Ａ／Ｄ変換器１で４ビツトのデイジタル信号
に変換されてメモリ２Ａ，２Ｂに入力する。この
エコー信号は１画像あたり116本の音線からなる。
メモリ２Ａ，２Ｂへの書込みは、第３図中の水平
走査線がブランキングされている時間を利用して
行われる。メモリ２Ａ，２Ｂの書込みアドレスは
発生器９で発生されてアドレス線a₀〜a₁₄を介し
て送られる。この書込み時には＋１回路12は作動
されず、したがつてメモリ２Ａ，２Ｂはアドレス
線a₀〜a₇，a₉〜a₁₄により同一のアドレスを同時
に指定され、そのアドレスは発生器１０により順
次に更新される。一方、アドレス線a₈の信号はゲ
ート１４，１５に入力してこれを制御し、メモリ
２Ａ，２Ｂの一方が交互に記憶可能な状態になる
ようにする。これによりメモリ２Ａ，２Ｂには、
送受波回路から続けて送られてくる反射波信号が
各音線毎に振り分けられて記憶される。すなわち
第２図中の走査線A₀，A₁，A₂…に対応する音線
のデータはメモリ２Ａに、また走査線B₀，B₁，
B₂…に対応する音線のデータはメモリ２Ｂに記
憶される。

次にメモリ２Ａ，２Ｂからの読出し動作と補間
動作とについて説明する。

まず、第３図の第１フイールドの斜線部分にお
いては、発生器９で読出しアドレスを順次に発生
し、＋１回路は停止した状態にしてメモリ２Ａ，
２Ｂが同時に同一のアドレスが指定されるように
する。そしてメモリ２Ａ，２Ｂからデータを一緒
に読み出してラツチ３，４を介してマルチプレク
サ５に送り、このマルチプレクサ５でメモリ２
Ａ，２Ｂのデータを交互に切り換え、マルチプレ
クサ７を介してビデオ用Ｄ／Ａ変換器８に送る。
ここでビデオ出力に変換して、テレビ受像機に送
り、第２図に実線で示す走査線を画面上に描く。

次に、第２フイールドの斜線部分においては、
メモリ２Ａ，２Ｂに記憶された音線データから補
間情報を作つて、これにより第１フイールドで描
いた走査線の間を補間する。すなわち、第２図の
走査線A₀，B₀間を補間するためには、＋１回路を
停止してメモリ２Ａ，２Ｂの同一アドレスから走
査線A₀，B₀に対応する音線データを一緒に読み
出し、これを加算器６に導き、ここで両者の平均
値をとり、その平均値を補間情報としてマルチプ
レクサ７、ビデオ用Ｄ／Ａ変換器８を介してテレ
ビ受像機に送る。また、第２図の走査線B₀，A₁
間を補間するためには、ゲート１３によつて＋１
回路を作動させ、メモリ２Ａのアドレスがメモリ
２Ｂのアドレスより一つ進むようにする。これに
よりメモリ２Ａ，２Ｂから同時に読み出される音
線データは第２図の走査線B₀，A₁に対応するも
のとなり、このデータの平均値を加算器６で求め
ることにより、走査線B₀，A₁間を補間する情報
が得られる。

以降は、発生器９による続出しアドレスを順次
に進め、上記の動作を繰り返すことにより、第１
フイールドにおいて描かれた走査線の間を第２フ
イールドで順次に補間することができる。

なお、上記の実施例では、音線と水平走査線と
の方向を一致させて音線深さ方向がテレビ画面上
の水平方向に表示されるように説明したが、テレ
ビ画面を横倒しに配置して音線深さ方向が縦方向
に表示することが便利な場合がある。この場合に
は単にCRTの取付角度を変更するのみであつて、
「水平」および「垂直」の用語はCRTの配置角度
にかかわらず、通常のテレビジヨン技術の考え方
に従うものとする。

また、本発明は上記実施例に限定されるもので
ないことは勿論であり、たとえば、 実施例ではフレーム・メモリが二つのメモリ
からなるとしているが、これを物理的に一つの
メモリの上に二つのエリアを設け、それぞれれ
のアドレスを別個に制御するように構成する、 フレーム・メモリからラツチ３，４への読出
しは実施例のように同時に行う必要がなく、
別々に読出しを行つてラツチ３，４に保持する
ように構成する、 テレビ受像機の方式としてNTSC方式以外の
インタレース方式、たとえば一般の白黒テレビ
方式やPAL方式などを利用する、 などの変形例も本発明に含まれるものである。

本発明は、上記に説明したように、フレーム・
メモリのアドレス割付けを工夫してこのメモリか
らデータを読出す時に補間を行えるように構成し
たものであるから、従来装置がフレーム・メモリ
への読出しおよび書込みの際に必要としたライ
ン・バツフアを不要にするとともに、フレーム・
メモリの容量を半分に減らすことができ、この結
果、超音波装置の回路を簡素にして装置の小型
化、低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式を実施したデイジタル・ス
キヤン・コンバータのブロツク構成図。第２図は
テレビ画面上の診断像の水平走査線とそれに対応
するフレーム・メモリのアドレスを示す図。第３
図はテレビ受像機に入力されるビデオ信号の形式
を示す図。 ２……フレーム・メモリ、５，７……マルチプ
レクサ、６……加算器、１２……＋１回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被診断物に対して超音波パルス送受の走査を
   行い、この走査により被診断物から一連の音線に
   沿う反射波信号を得る送受波回路と、 上記送受波回路での１回の超音波パルス走査で
   得られる一連の音線の反射波信号をデイジタル化
   して記憶するフレーム・メモリを含み、このフレ
   ーム・メモリから続み出したデータをインタレー
   ス方式のテレビ受像機で映像表示するための信号
   形式に変換して出力する変換回路と を備え、 上記インタレース方式テレビ受像機での映像表
   示は、ビデオ信号の第１のフイールドでは上記音
   線と水平走査線とが対応するようにして上記フレ
   ーム・メモリからデータを読み出して診断像を映
   像表示し、第２のフイールドでは上記第１のフイ
   ールドの隣り合う水平走査線の間を補間した画像
   が映像表示されるように構成された超音波診断装
   置の補間方式において、 上記フレーム・メモリは独立にアドレス指定す
   ることができる二つのメモリからなり、 上記二つのメモリの一方のアドレス入力側には
   入力したアドレスを一つ変更する更新回路が備え
   られ、 上記二つのメモリのデータ出力側には上記二つ
   のメモリからそれぞれ続み出しした二つのデータ
   の平均値を演算する演算回路が備えられ、 上記送受波回路から送出される一連の音線に沿
   う反射波信号は音線毎に交互に上記二つのメモリ
   に振り分けて記憶され、 上記第２のフイールドでの補間は上記更新回路
   をフレーム・メモリからの読出し動作の１回おき
   に作動させることにより、上記二つのメモリから
   隣り合う音線のデータを順次に読み出し、上記演
   算回路により求められた隣り合う音線のデータの
   平均値を上記テレビ受像機に送ることにより行う
   ように構成されたことを特徴とする超音波診断装
   置の補間方式。