JPH06319739A

JPH06319739A - 超音波診断装置の座標変換処理方式

Info

Publication number: JPH06319739A
Application number: JP5109289A
Authority: JP
Inventors: Yoshirou Kou; 義朗紅; Yoshitaka Abe; 芳孝阿部
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-05-11
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 1994-11-22
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JP3312053B2

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波診断装置の座標変換処理方式に関し、
低コストでエコー信号を格納するアドレスに対応するサ
ンプル番号と走査線番号とをリアルタイムで求め、超音
波画像を表示することを目的とする。【構成】ＴＶアドレス演算手段１０は、画像クロック
ＴＣＬＫを受けて、表示装置のＴＶアドレスＴＶＡを求
めて出力する。軸距離演算手段２０は、ＴＶアドレス演
算手段１０から出力されたＴＶアドレスＴＶＡの他に、
原点アドレスＯＲＧ及び表示倍率ＰＷＲを受けて、原点
アドレスＯＲＧからの軸距離ＤＳＴを求めて出力する。
サンプル番号演算手段３０は、軸距離演算手段２０から
出力された軸距離ＤＳＴを受けて、サンプル番号ＳＰＮ
及びサンプル補間係数ＳＰＭを求めて出力する。走査線
番号演算手段４０は、軸距離演算手段２０から出力され
た軸距離ＤＳＴを受けて、走査線番号ＳＣＮ及び走査線
補間係数ＳＣＭを求めて出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を被検体に照射
して診断部位からのエコー信号により超音波画像を表示
する超音波診断装置の座標変換処理方式に関し、特にセ
クタまたはコンベックス型画像を表示する超音波診断装
置の座標変換処理方式に関する。

【０００２】近年のエレクトロニクスの発展は医学の分
野にも大きな影響を及ぼし、診断治療に対して新しい手
法が導入されつつある。この新しい手法の一つとして、
超音波診断装置を用いた超音波診断がある。例えば、Ｘ
線を使用するレントゲンでは検出が困難であった人体内
の結石や結晶が、超音波診断装置では鮮明な画像で表示
することができるため、超音波診断によって医師は病気
の有無を的確に診断することができるようになった。

【０００３】この超音波診断装置は装置内で発生させた
超音波を人体等の被検体へ照射し、主として診断部位か
らの反射波（エコー信号）を使用して超音波画像を表示
する装置である。一般に、使用する超音波の周波数は数
〜数十〔ＭHz〕であり、その強度は数〔ｍＷ〕である。
したがって、超音波を被検体へ照射することによって発
生する障害はほとんどないほど安全性が高く、また動態
観察ができるという特長がある。

【０００４】

【従来の技術】従来の超音波診断装置では、表示装置へ
表示するＴＶ画像として画像メモリへ格納するアドレス
を補間処理により求めている。このため、画像メモリの
アドレス対するサンプル番号及び走査線番号を求める必
要がある。

【０００５】図２０は従来の超音波診断装置の座標変換
処理部の構成を示す図である。従来の超音波診断装置の
座標変換処理方式は、Ｘ方向カウンタ６１０、Ｙ方向カ
ウンタ６２０及び座標変換テーブル６３０の各要素から
構成される。

【０００６】Ｘ方向カウンタ６１０及びＹ方向カウンタ
６２０は、それぞれＴＶメモリのＸ軸及びＹ軸方向のア
ドレスを発生する。通常、Ｘ方向カウンタ６１０は画像
クロックＴＣＬＫのパルスの立ち上がりを受けて１ずつ
カウントアップし、Ｘ方向カウンタ６１０のカウント値
をＴＶアドレスＴＶＡx として出力する。なお、Ｘ方向
カウンタ６１０は最大のＴＶアドレスＴＶＡx を超えた
とき、すなわち表示装置に表示される表示領域の右端に
達した後、カウント値をゼロに初期化する。

【０００７】また、Ｙ方向カウンタ６２０はＴＶアドレ
スＴＶＡx を受けて、ＴＶアドレスＴＶＡx がゼロにな
ったとき１ずつカウントアップし、Ｙ方向カウンタ６２
０のカウント値をＴＶアドレスＴＶＡy として出力す
る。なお、Ｙ方向カウンタ６２０は最大のＴＶアドレス
ＴＶＡy を超えたとき、すなわち表示装置に表示される
表示領域の下端に達した後、カウント値をゼロに初期化
する。

【０００８】そして、座標変換テーブル６３０は例えば
ＥＰＲＯＭ等のＲＯＭによって構成され、上記ＴＶアド
レスＴＶＡx 及びＴＶアドレスＴＶＡy の他に、プロー
ブコードＰＤ及び表示倍率ＰＷＲをＲＯＭのアドレスと
して受けて、このアドレスに存在するサンプル番号ＳＰ
Ｎ及び走査線番号ＳＣＮを出力する。

【０００９】また、座標変換テーブル６３０はマイクロ
プロセッサとＲＡＭ等によって構成することも可能であ
る。上記と同様に、ＴＶアドレスＴＶＡｘ及びＴＶＡ
ｙ，プローブ・コードＰＤ及び表示倍率ＰＷＲをデータ
として受け、それに対応するサンプル番号ＳＰＮ，及び
走査線番号ＳＣＮをマイクロプロセッサで計算し、その
結果を上記と同様にＲＡＭに格納する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
診断装置の座標変換処理部では、表示装置の画面上で自
在に対象物を移動させるパンニング表示、対象物の一部
分を拡大縮小するズーム表示、複数のプローブに対応し
て表示する場合等、表示装置で表示するためのフォーマ
ット分のＲＯＭデータが必要である。このため、コスト
が高くなるという問題点があった。

【００１１】また、マイクロプロセッサ等を用いて画像
メモリに対するサンプル番号及び走査線番号を計算する
のは、処理量が膨大なためにリアルタイムで行うことは
難しいという問題点があった。

【００１２】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、低コストでエコー信号を格納するアドレスに
対応するサンプル番号と走査線番号とをリアルタイムで
求め、超音波画像を表示する超音波診断装置の座標変換
処理方式を、提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は上記目的を達成す
る本発明の第１の原理説明図である。本発明の超音波診
断装置の座標変換処理方式は、ＴＶアドレス演算手段１
０、軸距離演算手段２０、サンプル番号演算手段３０及
び走査線番号演算手段４０の各要素から構成される。

【００１４】ＴＶアドレス演算手段１０は、画像クロッ
クＴＣＬＫを受けて、表示装置のＴＶアドレスＴＶＡを
求めて出力する。軸距離演算手段２０は、ＴＶアドレス
演算手段１０から出力されたＴＶアドレスＴＶＡの他
に、原点アドレスＯＲＧ及び表示倍率ＰＷＲを受けて、
原点アドレスＯＲＧからの各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲ
ｙを求めて出力する。サンプル番号演算手段３０は、軸
距離演算手段２０から出力された各軸サンプル数ＰＲ
ｘ，ＰＲｙを受けて、サンプル番号ＳＰＮ及びサンプル
補間係数ＳＰＭを求めて出力する。走査線番号演算手段
４０は、軸距離演算手段２０から出力された各軸サンプ
ル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受けて、走査線番号ＳＣＮ及び走
査線補間係数ＳＣＭを求めて出力する。

【００１５】また、図２は本発明の第２の原理図であ
る。図１に示す第１の原理説明図と異なるのは、図１の
サンプル番号演算手段３０に代えて、線距離演算手段３
０ａ及びデータ分離手段３０ｂから構成されている点で
ある。

【００１６】線距離演算手段３０ａは、軸距離演算手段
２０から出力された各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受
けて、ＴＶアドレスＴＶＡと原点アドレスＯＲＧとの間
の線分距離サンプル数Ｒｏを求めて出力する。データ分
離手段３０ｂは、線距離演算手段３０ａから出力された
線分距離サンプル数Ｒｏを受けて、サンプル番号ＳＰＮ
とサンプル補間係数ＳＰＭとにデータ分離して出力す
る。

【００１７】さらに、図３は本発明の第３の原理図であ
る。図１に示す第１の原理説明図と異なるのは、図１の
走査線番号演算手段４０に代えて、角度演算手段４０ａ
及びデータ分離手段４０ｂから構成されている点であ
る。

【００１８】角度演算手段４０ａは、軸距離演算手段２
０から出力された各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受け
て、ＴＶアドレスＴＶＡと原点アドレスＯＲＧとの間の
角度ＤＥＧを求めて出力する。データ分離手段４０ｂ
は、角度演算手段４０ａから出力された角度ＤＥＧを受
けて、走査線番号ＳＣＮと走査線補間係数ＳＣＭとにデ
ータ分離して出力する。

【００１９】

【作用】画像クロックＴＣＬＫを受けたＴＶアドレス演
算手段１０は、表示装置のＴＶアドレスＴＶＡを求めて
出力する。このＴＶアドレスＴＶＡ、原点アドレスＯＲ
Ｇ及び表示倍率ＰＷＲを受けた軸距離演算手段２０は、
原点アドレスＯＲＧからの各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲ
ｙを求めて出力する。その後、軸距離演算手段２０から
出力された各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受けて、サ
ンプル番号演算手段３０はサンプル番号ＳＰＮ及びサン
プル補間係数ＳＰＭを求めて出力し、走査線番号演算手
段４０は走査線番号ＳＣＮ及び走査線補間係数ＳＣＭを
求めて出力する。

【００２０】また、軸距離演算手段２０から出力された
各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受けた線距離演算手段
３０ａは、線分距離サンプル数Ｒｏを求めて出力する。
この線分距離サンプル数Ｒｏを受けたデータ分離手段３
０ｂは、サンプル番号ＳＰＮとサンプル補間係数ＳＰＭ
とにデータ分離して出力する。

【００２１】さらに、軸距離演算手段２０から出力され
た各軸サンプル数ＰＲｘ，ＰＲｙを受けた角度演算手段
４０ａは、角度ＤＥＧを求めて出力する。この角度ＤＥ
Ｇを受けたデータ分離手段４０ｂは、走査線番号ＳＣＮ
と走査線補間係数ＳＣＭとにデータ分離して出力する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。まず、超音波診断装置の全体構成及び座標変換
処理のための演算方法等について説明する。

【００２３】図４は超音波診断装置の全体構成図であ
る。超音波診断装置は、制御信号発生器１、座標変換処
理部２、パルス発生器３、探触子４、反射波受信器５、
画像メモリ６及び表示装置７の各要素から構成される。

【００２４】制御信号発生器１は画像クロック等を含む
制御信号ＣＳを発生して出力する。座標変換処理部２は
制御信号発生器１から出力された制御信号ＣＳを受け
て、画像メモリ６のアドレスＡＤＲを出力する。パルス
発生器３は制御信号発生器１から出力された制御信号Ｃ
Ｓを受けて、超音波Ｗを被検体８に照射するための出力
パルスＰＯを出力する。

【００２５】探触子４には後述するセクタ型探触子又は
コンベックス型探触子が使用され、パルス発生器３から
出力された出力パルスＰＯに従って超音波Ｗを照射方向
ＤＩＲへ向けて照射するとともに、被検体８の診断部位
から反射したエコー信号ＰＩを検知して出力する。な
お、照射方向ＤＩＲは上記出力パルスＰＯに従い、探触
子４を中心とする所定の角度をなす扇形領域内で所定の
時間間隔ごとに、例えば図面左部から右部へ向かって微
小角度ずつ変化する。

【００２６】反射波受信器５は探触子４から出力された
エコー信号ＰＩを受けて、その強度をディジタルデータ
ＤＡＴに変換し、座標変換処理部２によって指定された
画像メモリ６のアドレスＡＤＲへ格納する。

【００２７】こうして、画像メモリ６に格納されたディ
ジタルデータＤＡＴは、一定周期ごとに図示されていな
い画像制御プロセッサによって表示装置７に表示され
る。したがって、リアルタイムに被検体８の診断部位の
画像を表示装置７で見ることができる。

【００２８】図５は図４の探触子４の構成を示す図であ
って、図５（Ａ）にはセクタ型探触子を、図５（Ｂ）に
はコンベックス型探触子を、それぞれ示す。図５（Ａ）
において、セクタ型探触子４ａの照射面Ｆａは直線状に
形成され、この照射面Ｆａに沿ってｎ個の圧電素子４a
1，４a2，・・・，４anが配列されている。このような
構成において、図４のパルス発生器３から出力された出
力パルスＰＯを受けて、超音波Ｗを照射方向ＤＩＲａへ
向けて照射する。すなわち、ｎ個の圧電素子４a1，４a
2，・・・，４anは出力パルスＰＯを異なるタイミング
で受け、そのパルス波によってそれぞれの圧電素子が超
音波Ｗを照射する。具体的には、圧電素子４a1側を最も
早く、圧電素子４a2，・・・，４an側へ移るにつれてタ
イミングが遅くなるような出力パルスＰＯである場合、
合成された超音波Ｗは照射方向ＤＩＲａへ向かう一つの
超音波と同等になる。

【００２９】図５（Ｂ）において、コンベックス型探触
子４ｂの照射面Ｆｂはゆるやかな凸面状に形成され、こ
の照射面Ｆｂに沿ってｎ個の圧電素子４b1，４b2，・・
・，４bnが配列されている。このような構成において、
図４のパルス発生器３から出力された出力パルスＰＯを
受けて、超音波を照射方向ＤＩＲ1 ，ＤＩＲ2 ，・・
・，ＤＩＲn へ向けて照射する。すなわち、上記セクタ
型探触子とは異なり、ｎ個の圧電素子４b1，４b2，・・
・，４bnが同一のパルス波の出力パルスＰＯを順次受
け、そのパルス波によってそれぞれの圧電素子が超音波
を照射する。具体的には、まず圧電素子４b1が出力パル
スＰＯを受けて超音波を照射方向ＤＩＲ1 へ照射する。
次に圧電素子４b2出力パルスＰＯを受けて超音波を照射
方向ＤＩＲ2へ照射する。以下、同様に超音波を照射す
る圧電素子は、圧電素子４b3，・・・，４bnへ移る。こ
のように、照射方向ＤＩＲ1 ，ＤＩＲ2 ，・・・，ＤＩ
Ｒn へ向けて照射される範囲が、上述した所定の角度を
なす扇形領域となる。

【００３０】上記の例は基本的な動作についてのみ記述
しており、実際の送受信タイミングを細かく制御する。
次に、これらのセクタ型探触子４ａ又はコンベックス型
探触子４ｂが超音波を被検体に照射して、診断部位から
のエコー信号をディジタルデータとして格納する画像メ
モリのアドレス、すなわちサンプル番号及び走査線番号
を決定するための座標変換処理について、図６及び図７
を用いて説明する。

【００３１】図６及び図７は走査線と表示領域との関係
を示す図であって、図６は照射領域全体と座標系との関
係を示し、図７は特に表示領域における照射領域と座標
系との関係を示す。なお、図に示すＸＹ平面座標系は、
図面右部へ向かって正の値をとるＸ軸と、表示装置の描
画方向と一致させるために図面下部へ向かって正の値を
とるＹ軸とからなる。また、数値ｘをパラメータとして
受けて正接角を算出する数学関数をatan（ｘ）と表記す
る。

【００３２】図６において、全走査角度θmax をなす扇
形領域の原点Ｏ(Ox,Oy) には、図４に示す探触子４の位
置を示す。この探触子４から超音波として照射されるｎ
本の走査線ＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎは、走査線
ＳＣ１と走査線ＳＣ２との間，走査線ＳＣ２と走査線Ｓ
Ｃ３との間，・・・，走査線ＳＣ(n-1) と走査線ＳＣｎ
との間はいずれも走査線間角度Δθをなす。また、表示
領域１００は図１の表示装置７に表示する画面枠を示
す。

【００３３】ここで、サンプル番号及び走査線番号を決
定する対象となる現在位置をピクセルＰi(Px,Py)とする
と、Ｘ軸距離ＤＳＴx 及びＹ軸距離ＤＳＴy は次式
（１），（２）によって求められる。

【００３４】

【数１】ＤＳＴx ＝ Px − Ox ・・・（１）

【００３５】

【数２】ＤＳＴy ＝ Py − Oy ・・・（２）また、表示倍率ＰＷＲと、上記Ｘ軸距離ＤＳＴx 及びＹ
軸距離ＤＳＴy とから、Ｘ軸サンプル数ＰＲx 及びＹ軸
サンプル数ＰＲy は次式（３），（４）によって求めら
れる。なお、Ｘ軸方向の表示倍率をＰＷＲx 、Ｙ軸方向
の表示倍率ＰＷＲy とする。

【００３６】

【数３】ＰＲx ＝ＤＳＴx ／ＰＷＲx ・・・（３）

【００３７】

【数４】ＰＲy ＝ＤＳＴy ／ＰＷＲy ・・・（４）さらに、原点ＯＢからピクセルＰi までの線分距離ＰＲ
は次式（５）によって求められる。

【００３８】

【数５】ＰＲ＝（ＰＲx*ＰＲx ＋ＰＲy*ＰＲy ）^1/2 ・・・（５）こうして求められた線分距離ＰＲの整数部がサンプル番
号ＳＰＮになり、線分距離ＰＲの小数部がサンプル補間
係数ＳＰＭになる。なお、Ｘ軸方向の表示倍率ＰＷＲx
を負の値にすると通常の走査方向とは逆方向に走査する
こととなり、表示装置７へ表示する画像を左右反転させ
ることができる。同様に、Ｙ軸方向の表示倍率ＰＷＲy
を負の値にすると、画像を上下反転させることができ
る。

【００３９】次に、Ｙ軸正方向（図面下部方向）を基準
角度として０〔度〕とし、ピクセルＰi を通過する走査
線ＳＣｍとＹ軸正方向との角度Ｐθは次式（６）によっ
て求められる。

【００４０】

【数６】Ｐθ＝atan（ＰＲx ／ＰＲy ）・・・（６）一方、超音波が走査される全走査角度θmax にはｎ本の
走査線ＳＣ１，ＳＣ２，・・・，ＳＣｎが走査されるの
で、走査線間角度Δθと全走査角度θ_maxとの間の関係
は次式（７）のようになる。

【００４１】

【数７】 Δθ＝θmax ／（ｎ−１）・・・（７）したがって、現在走査線番号ＳＣは次式（８）によって
求められる。

【００４２】

【数８】ＳＣ＝ＳＳＣ＋（Ｐθ／Δθ）・・・（８）ここで、基準走査線番号ＳＳＣは基準となる走査線番号
であって、通常はＹ軸正方向を走査する走査線の走査線
番号、すなわち走査線本数ｎの半分の数値をとる。こう
して求められた現在走査線番号ＳＣの整数部が走査線番
号ＳＣＮになり、現在走査線番号ＳＣの小数部が走査線
補間係数ＳＣＭになる。なお、基準走査線番号ＳＳＣを
変化させると、基準線となるＹ軸正方向を変化させるこ
とになり、表示装置７へ表示する画像を回転させること
が可能となる。

【００４３】図７において、ピクセルＰi を通過する走
査線ＳＣｍにおいて、現在位置のピクセルＰi に対応す
るサンプル番号をサンプル番号ＳＰＮi とする。同様
に、ピクセルＰi-1,Ｐi+1,Ｐi+2,Ｐi+3 に対応するサン
プル番号を、それぞれサンプル番号ＳＰＮi-1,ＳＰＮi+
1,ＳＰＮi+2,ＳＰＮi+3 とする。

【００４４】このとき、ピクセルＰi-1 とピクセルＰi
との間，ピクセルＰi とピクセルＰi+1 との間，ピクセ
ルＰi+1 とピクセルＰi+2 との間，ピクセルＰi+2 とピ
クセルＰi+3 との間の線分距離はいずれもΔｒである。
この線分距離Δｒは、後述する超音波クロック発生器か
ら出力される超音波クロックの周波数ｆによって変化
し、次式（９）のようになる。なお、照射する超音波の
伝搬速度をＯＳとする。

【００４５】

【数９】 Δｒ＝ＯＳ／ｆ・・・（９）したがって，超音波の伝搬速度ＯＳは温度によって僅か
ながら変化するが、ほぼ一定値と考えることができるの
で、超音波クロックの周波数ｆを調整して、線分距離Δ
ｒを例えば１〔ｃｍ〕のように、所定の線分距離Δｒを
設定することができる。

【００４６】次に、本発明の具体的な実施例について説
明する。図８は本発明の実施例を示す図である。本発明
の超音波診断装置の座標変換処理方式は、Ｘ方向カウン
タ１１、Ｙ方向カウンタ１２、減算器２１，２２、超音
波クロック発生器２３、Ｘ方向倍率発生器２４、Ｙ方向
倍率発生器２５、乗算器２６，２７、サンプル番号算出
器３００及び走査線番号算出器４００の各要素からな
り、いずれもハードウェアのロジック回路によって構成
される。

【００４７】なお、Ｘ方向カウンタ１１及びＹ方向カウ
ンタ１２は、図１のＴＶアドレス演算手段１０に相当す
る。また、減算器２１，２２、超音波クロック発生器２
３、Ｘ方向倍率発生器２４、Ｙ方向倍率発生器２５及び
乗算器２６，２７は、軸距離演算手段２０に相当する。
さらに、サンプル番号算出器３００はサンプル番号演算
手段３０に相当し、走査線番号算出器４００は走査線番
号演算手段４０に相当する。そして、画像クロックＴＣ
ＬＫは図４の制御信号発生器１から出力される制御信号
ＣＳに含まれる信号の一つであり、原点アドレスＯＲＧ
x,ＯＲＧy 及び表示倍率ＰＷＲは図示されていない画像
処理プログラムをマイクロプロセッサが実行することに
よって出力されるデータ信号である。

【００４８】ここで、Ｘ方向カウンタ１１及びＹ方向カ
ウンタ１２は、それぞれＴＶメモリのＸ軸及びＹ軸方向
のアドレスを発生する。通常、Ｘ方向カウンタ１１は画
像クロックＴＣＬＫのパルスの立ち上がりを受けて１ず
つカウントアップし、Ｘ方向カウンタ１１のカウント値
をＴＶアドレスＴＶＡx として出力する。なお、Ｘ方向
カウンタ１１は最大のＴＶアドレスＴＶＡx を超えたと
き、すなわち表示装置７に表示される表示領域の右端に
達した後、カウント値をゼロに初期化する。

【００４９】また、Ｙ方向カウンタ１２はＴＶアドレス
ＴＶＡx を受けて、ＴＶアドレスＴＶＡx がゼロになっ
たとき１ずつカウントアップし、Ｙ方向カウンタ１２の
カウント値をＴＶアドレスＴＶＡy として出力する。な
お、Ｙ方向カウンタ１２は最大のＴＶアドレスＴＶＡy
を超えたとき、すなわち表示装置７に表示される表示領
域の下端に達した後、カウント値をゼロに初期化する。

【００５０】減算器２１はＴＶアドレスＴＶＡx 及びＸ
軸方向の原点アドレスＯＲＧx を受けて、式（１）に示
すようにＴＶアドレスＴＶＡx からＸ軸方向の原点アド
レスＯＲＧx を減算し、Ｘ軸方向の軸距離ＤＳＴx とし
て出力する。同様に、減算器２２はＴＶアドレスＴＶＡ
y 及びＹ軸方向の原点アドレスＯＲＧy を受けて、式
（２）に示すようにＴＶアドレスＴＶＡy からＹ軸方向
の原点アドレスＯＲＧyを減算し、Ｙ軸方向の軸距離Ｄ
ＳＴy として出力する。

【００５１】超音波クロック発生器２３は図７に示す線
分距離Δｒを決定する超音波クロックすなわち、サンプ
リング・クロックを発生する。Ｘ方向倍率発生器２４は
上記表示倍率（１／ＰＷＲ）及び超音波クロック周波数
データＯＣＬＫＤを受けて、Ｘ軸方向の表示倍率（１／
ＰＷＲx ）を出力する。同様に、Ｙ方向倍率発生器２５
上記表示倍率（１／ＰＷＲｙ）及び超音波クロック周波
数データＯＣＬＫＤを受けて、Ｙ軸方向の表示倍率ＰＷ
Ｒy を出力する。

【００５２】乗算器２６，２７は、いずれも２の補数形
式のデータを処理可能な乗算器である。乗算器２６は上
記Ｘ軸方向の軸距離ＤＳＴx 及びＸ軸方向の表示倍率
（１／ＰＷＲx ）を受けて、式（３）に示すようにＸ軸
方向の軸距離ＤＳＴx からＸ軸方向の表示倍率ＰＷＲx
を乗算したＸ軸サンプル数ＰＲx を出力する。同様に、
乗算器２７は上記Ｙ軸方向の軸距離ＤＳＴy 及びＹ軸方
向の表示倍率（１／ＰＷＲy ）を受けて、式（４）に示
すようにＹ軸方向の軸距離ＤＳＴy からＹ軸方向の表示
倍率（１／ＰＷＲy ）を乗算したＹ軸サンプル数ＰＲy
を出力する。

【００５３】サンプル番号算出器３００は上記Ｘ軸サン
プル数ＰＲx 及びＹ軸サンプル数ＰＲy を受けて、サン
プル番号ＳＰＮ及びサンプル補正係数ＳＰＭを式（５）
等により求めて出力する。また、走査線番号算出器４０
０上記Ｘ軸サンプル数ＰＲx及びＹ軸サンプル数ＰＲy
を受けて、走査線番号ＳＣＮ及び走査線補正係数ＳＣＭ
を式（６）〜（８）等により求めて出力する。

【００５４】次に、上記構成における座標変換処理方式
の動作について説明する。まず、画像クロックＴＣＬＫ
を受けたＸ方向カウンタ１１及びＹ方向カウンタ１２は
カウントアップを行なって、ＴＶアドレスＴＶＡx ，Ｔ
ＶＡy を出力する。減算器２１，２２は、それぞれＴＶ
アドレスＴＶＡx ，ＴＶＡy から原点アドレスＯＲＧx
，ＯＲＧy を減算して、軸距離ＤＳＴx ，ＤＳＴy を
出力する。

【００５５】また、超音波クロック発生器２３から出力
された超音波クロック周波数データＯＣＬＫＤを受けた
Ｘ方向倍率発生器２４及びＹ方向倍率発生器２５は、そ
れぞれ表示倍率ＰＷＲx ，ＰＷＲy を出力する。

【００５６】この表示倍率（１／ＰＷＲx ），（１／Ｐ
ＷＲy ）は、１サンプル当たりのピクセル数を表すデー
タである。例えば、超音波クロックＯＣＬＫの周波数ｆ
がα〔Hz〕であるとき、表示装置７へ表示する画像を２
倍に拡大する場合、一般的には周波数ｆを２倍（すなわ
ち、２α〔Hz〕）にすればよい。この場合、表示倍率
（１／ＰＷＲｘ），（ＰＷＲｙ）は１．０のままでよ
い。しかし、表示倍率（１／ＰＷＲx ），（１／ＰＷＲ
y ）に対応する超音波クロックＯＣＬＫの周波数ｆを超
音波クロック発生器２３で調整することができない場合
に、Ｘ方向倍率発生器２４及びＹ方向倍率発生器２５に
よって任意の倍率の表示倍率（１／ＰＷＲx），（１／
ＰＷＲy ）を出力する。例えば画像を１．５倍に拡大す
る場合、超音波クロックＯＣＬＫの周波数ｆを１．５の
〔Ｈｚ〕にすれば、表示倍率（１／ＰＷＲｘ），（１／
ＰＷＲｙ）は１．０でよいが、希望の周波数ｆが発振で
きない場合、表示倍率（１／ＰＷＲｘ），（１／ＰＷＲ
ｙ）は（１／１．５）にする。このような構成によっ
て、画像の拡大縮小を行う際の表示倍率を、任意の倍率
で細かく制御することが可能となる。

【００５７】そして、表示倍率（１／ＰＷＲx ），（１
／ＰＷＲy ）を受けた乗算器２６，２７は、それぞれ軸
距離ＤＳＴx ，ＤＳＴy に乗じて軸サンプル数ＰＲx ，
ＰＲy を出力する。この表示倍率（１／ＰＷＲx ），
（１／ＰＷＲy ）は２の補数形式で表わされており、表
示倍率（１／ＰＷＲx ）を負の値にすることによって表
示装置７へ表示する画像を左右反転させ、表示倍率（１
／ＰＷＲy ）を負の値にすることによって表示装置７へ
表示する画像を上下反転させることができる。

【００５８】こうして得られた軸サンプル数ＰＲx ，Ｐ
Ｒy を受けたサンプル番号算出器３００及び走査線番号
算出器４００は、サンプル番号ＳＰＮ、サンプル補正係
数ＳＰＭ、走査線番号ＳＣＮ及び走査線補正係数ＳＣＭ
を求めて出力する。なお、これらの一連の処理は計算量
が少ないので、リアルタイムに実行することができる。

【００５９】次に、サンプル番号算出器３００及び走査
線番号算出器４００の詳細な構成について説明する。図
９はサンプル番号算出器３００の構成を示す図である。
サンプル番号算出器３００は、乗算器３１，３２、加算
器３３、平方根算出部３４、整数部抽出回路３５及び小
数部抽出回路３６の各要素からなり、いずれもハードウ
ェアのロジック回路によって構成される。なお、乗算器
３１，３２、加算器３３及び平方根算出部３４は図２の
線距離演算手段３０ａに相当し、整数部抽出回路３５及
び小数部抽出回路３６はデータ分離手段３０ｂに相当す
る。

【００６０】乗算器３１，３２及び加算器３３は、いず
れも２の補数形式のデータを処理可能な乗算器及び加算
器である。乗算器３１はＸ軸サンプル数ＰＲx の二乗を
演算して出力する。乗算器３２はＹ軸サンプル数ＰＲy
の二乗を演算して出力する。加算器３３は乗算器３１の
出力結果と乗算器３２の出力結果との平方和Ｒi を求め
て出力する。この処理により、（ＰＲx*ＰＲx ＋ＰＲy*
ＰＲy ）が求められる。

【００６１】また、平方根算出部３４は例えば数値演算
プロセッサからなり、加算器３３から出力された平方和
Ｒi を受けて、その平方根Ｒo を求めて出力する。そし
て、整数部抽出回路３５は平方根Ｒo を受けて整数部の
みを抽出し、この整数値をサンプル番号ＳＰＮとして出
力する。同様に、小数部抽出回路３６は平方根Ｒo を受
けて小数部のみを抽出し、この小数値をサンプル補間係
数ＳＰＭとして出力する。具体的には、例えば平方根Ｒ
o が固定小数点方式による１６〔ビット〕のデータであ
るとき、上位１０〔ビット〕のデータをサンプル番号Ｓ
ＰＮとして出力し、下位６〔ビット〕のデータをサンプ
ル補間係数ＳＰＭとして出力する。

【００６２】図１０はサンプル番号算出器３００の他の
構成を示す図である。図９と異なるのは、減算器３７を
新たに設けた点である。この減算器３７は、上記図９の
整数部抽出回路３５の出力と、コンベックス型探触子の
照射面半径に対応するコンベックス・サンプル番号ＣＢ
Ｒとを受けて、整数部抽出回路３５の出力からコンベッ
クス・サンプル番号ＣＢＲを減じた数値をサンプル番号
ＳＰＮとして出力する。

【００６３】したがって、コンベックス型探触子を使用
しても、正確に画像メモリ６のアドレスに対応するサン
プル番号ＳＰＮを求めることができる。なお、コンベッ
クス・サンプル番号ＣＢＲを「０」とすることによっ
て、セクタ型探触子を使用することもできる。

【００６４】上記平方根算出部３４は数値演算プロセッ
サで構成して平方根Ｒo を求めたが、ロジック回路で構
成して直線補間処理により平方根Ｒo を求める他の方法
について、図１１〜図１３を用いて説明する。

【００６５】図１１は平方根算出部３４の構成を示す図
であり、図１２及び図１３は平方根の算出方法を示す図
である。図１１において、平方根算出部３４は、平方根
データテーブル３４１、比率算出部３４２、乗算器３４
３，３４５、減算器３４４及び加算器３４６の各要素か
ら構成される。

【００６６】平方根データテーブル３４１は例えばＲＯ
Ｍで構成され、上記平方和Ｒi をアドレスデータとして
受けて、平方和Ｒi に対応する根係数ａ，ｂ及び平方係
数Ｒa ，Ｒb を出力する。ここで、根係数ａ，ｂは平方
根データテーブル３４１に格納された数値のうち、ａ＜
ｂであって、かつ、平方和Ｒi の平方根値に最も近い数
値である。同様に、平方係数Ｒa ，Ｒb は平方根データ
テーブル３４１に格納された数値のうち、平方和Ｒi に
最も近い数値である。

【００６７】また、比率算出部３４２は平方和Ｒi 及び
平方係数Ｒa ，Ｒb を受けて、次式（１０）によって比
率Ｒαを求めて出力する。

【００６８】

【数１０】Ｒα＝（Ｒｉ−Ｒａ）／（Ｒb −Ｒa ）・・・（１０）さらに、減算器３４４は数値「１」から上記比率Ｒαを
減じて出力する。乗算器３４３は平方根データテーブル
３４１から出力された根係数ｂと、比率算出部３４２か
ら出力された比率Ｒαとを受けて、これらの積を求めて
出力する。同様に、乗算器３４５は平方根データテーブ
ル３４１から出力された根係数ａと、減算器３４４の出
力結果とを受けて、これらの積を求めて出力する。加算
器３４６は乗算器３４３の出力結果と乗算器３４４の出
力結果との和を演算して、平方根Ｒo として出力する。
これの一連の処理は次式（１１）を実行するものであ
る。

【００６９】

【数１１】Ｒo ＝ａ＊（１−Ｒα）＋ｂ＊Ｒα・・・（１１）図１２において、平方根データテーブル３４１には、離
散的な入力値Ｒx に対応する出力値（平方根値）Ｒy が
ペアで、所定のデータ形式によって格納されている。例
えば、（Ｒx,Ｒy ）＝（４，２），（Ｒx,Ｒy ）＝
（８，８^1/2），（Ｒx,Ｒy ）＝（１２，１２^1/2），
（Ｒx,Ｒy ）＝（１６，４）が格納されている。

【００７０】ここで、例えば平方和Ｒi が「１０」であ
るとき、この平方和Ｒi を入力値Ｒx として入力する
と、平方根データテーブル３４１に格納されている数値
であって、かつ、平方和Ｒi に最も近い数値は「８」と
「１２」であり、これらの平方根は「８^1/2」と「１２
^1/2」であるので、根係数ａが「８^1/2」、根係数ｂが
「１２^1/2」、平方係数Ｒa が「８」、平方係数Ｒb が
「１２」になる。また比率Ｒαは、（１０−８）／（１２−８）＝０．５となり、平方根Ｒｏは、（８）^1/2×０．５＋（１２）^1/2×０．５で得られる。

【００７１】こうして、平方和Ｒi を受けて、直線補間
処理により平方根Ｒo を求めることができる。また、平
方根データテーブル３４１に格納する数値は、求める平
方根Ｒo の精度に応じて最小限のデータを格納すればよ
いので、平方根データテーブル３４１にＲＯＭで構成し
た場合にはこのＲＯＭの数を低く抑えることができる。
このため、生産コストを低く抑えることができる。

【００７２】また、図１２に示すように入力値Ｒx は必
ずしも等間隔の数値である必要はなく、図１３に示すよ
うな２の階乗の離散的な間隔であってもよい。すなわ
ち、（Ｒx,Ｒy ）＝（１，１），（Ｒx,Ｒy ）＝（４，
２），（Ｒx,Ｒy ）＝（９，３），（Ｒx,Ｒy ）＝（１
６，４）等を格納してもよい。さらに、入力値Ｒx が平
方根のカーブ上にある必要はなく、近似の誤差が最小に
なるようにデータを選択することもできる。こうするこ
とによって、格納すべきデータのデータ数が減り、より
ＲＯＭの数を低く抑えることができる。

【００７３】図１４は平方根算出部の他の構成を示す図
である。平方根算出部３４は、平方根データテーブル３
４１、比率算出部３４２、減算器３４７、乗算器３４８
及び加算器３４９の各要素から構成される。なお、図１
１と同一の要素には同一番号を付し説明を省略する。

【００７４】減算器３４７は平方根データテーブル３４
１から出力された根係数ａ，ｂを受けて、根係数ｂから
根係数ａを減じて出力する。乗算器３４８は減算器３４
７の出力結果と、比率算出部３４２から出力された比率
Ｒαとを受けて、これらの積を求めて出力する。加算器
３４９は平方根データテーブル３４１から出力された根
係数ａと、乗算器３４８の出力結果との和を演算して、
平方根Ｒo として出力する。これの一連の処理は次式
（１２）を実行するものである。

【００７５】

【数１２】Ｒo ＝ａ＋（ｂ−ａ）＊Ｒα ・・・（１２）この構成では、図１１の構成と比較して乗算器が一つ不
要になるので、回路規模が小さくて平方根Ｒo を求める
ことができ、より製造コストを抑えることができる。

【００７６】次に、走査線番号算出器４００の詳細な構
成について説明する。図１５は走査線番号算出器４００
の構成を示す図である。走査線番号算出器４００は、比
較器４１、セレクタ４２ａ，４２ｂ、絶対値算出器４３
ａ，４３ｂ、逆数算出器４４、乗算器４５，４７、正接
角算出器４６、加算器４８、整数部抽出回路４９ａ及び
小数部抽出回路４９ｂの各要素からなり、いずれもハー
ドウェアのロジック回路によって構成される。なお、比
較器４１、セレクタ４２ａ，４２ｂ、絶対値算出器４３
ａ，４３ｂ、逆数算出器４４、乗算器４５及び正接角算
出器４６は図３の角度演算手段４０ａに相当し、乗算器
４７、加算器４８、整数部抽出回路４９ａ及び小数部抽
出回路４９ｂはデータ分離手段４０ｂに相当する。

【００７７】比較器４１は図１の軸距離演算手段２０か
ら出力されたＸ軸方向の軸サンプル数ＰＲｘ及びＹ軸方
向の軸サンプル数ＰＲｙを受けて、後述する正接角算出
テーブルに対応する領域番号Ａx を出力する。また、比
較器４１は上記Ｘ軸方向の軸サンプル数ＰＲｘの絶対値
とＹ軸方向の軸サンプル数ＰＲｙの絶対値とを比較し
て、いずれか大きい値を示す方を選択する選択信号Ｓma
x と、いずれか小さい値を示す方を選択する選択信号Ｓ
min とを出力する。

【００７８】セレクタ４２ａはＸ軸方向の軸サンプル数
ＰＲｘ、Ｙ軸方向の軸サンプル数ＰＲｙ及び選択信号Ｓ
min を受けて、選択信号Ｓmin に従っていずれか小さい
値を示す方を選択し、軸距離ＤＳＴa として出力する。
同様に、セレクタ４２ｂはＸ軸方向の軸サンプル数ＰＲ
ｘ、Ｙ軸方向の軸距離軸サンプル数ＰＲｙ及び選択信号
Ｓmax を受けて、選択信号Ｓmax に従っていずれか大き
い値を示す方を選択し、軸距離ＤＳＴb として出力す
る。

【００７９】絶対値算出器４３ａはセレクタ４２ａから
出力された軸距離ＰＲａを受けて、この絶対値｜ＰＲａ
｜を求めて出力する。同様に、絶対値算出器４３ｂはセ
レクタ４２ｂから出力された軸距離ＰＲｂを受けて、こ
の絶対値｜ＰＲｂ｜を求めて出力する。したがって、上
記選択信号Ｓmax,Ｓmin を考慮すると、必ず｜ＰＲａ｜
≦｜ＰＲＢb ｜となる。

【００８０】逆数算出器４４は例えばＲＯＭで構成さ
れ、絶対値算出器４３ｂから出力された絶対値｜ＰＲb
｜をアドレスとして受けて、この逆数を出力する。乗算
器４５は絶対値算出器４３ａの出力結果と逆数算出器４
４の出力結果との積を求めて出力する。この結果、乗算
器４５から出力される値を正接比Ｔi とすると、次式
（１３）が成り立つ。

【００８１】

【数１３】Ｔi ＝｜ＰＲa ／｜ＰＲｂ｜・・・（１３）正接角算出器４６は例えば数値演算プロセッサからな
り、比較器４１から出力された領域番号Ａx と、乗算器
４５からの出力された正接比Ｔi とを受けて、その正接
角Ｔo を求めて出力する。すなわち、領域番号Ａx によ
って後述する正接角算出テーブルから求めるべき角度の
算出式が分かり、この角度の算出式によおて正接角Ｔo
を求める。なお、正接角Ｔo は角度Ｐθに相当し、式
（６）を演算して角度Ｐθを求めたことになる。

【００８２】乗算器４７は上記正接角Ｔo と走査線間角
度Δθの逆数ＳＡとを受けて、これらの積を演算して出
力する。また、加算器４８は乗算器４７の出力結果と基
準走査線番号ＳＳＣとを受けて、これらの和を演算して
現在走査線番号ＳＣとして出力する。この乗算器４７及
び加算器４８の処理は式（８）を実行するものである。
なお、上記走査線間角度Δθの逆数ＳＡ及び基準走査線
番号ＳＳＣは、図示されていない画像処理プログラムを
マイクロプロセッサが実行することによって出力される
データ信号である。

【００８３】そして、整数部抽出回路４９ａは加算器４
８から出力された現在走査線番号ＳＣを受けて整数部の
みを抽出し、この整数値を走査線番号ＳＣＮとして出力
する。同様に、小数部抽出回路４９ｂは現在走査線番号
ＳＣを受けて小数部のみを抽出し、この小数値を走査線
補間係数ＳＣＭとして出力する。具体的には、例えば現
在走査線番号ＳＣが固定小数点方式による１６〔ビッ
ト〕のデータであるとき、上位１０〔ビット〕のデータ
を走査線番号ＳＣＮとして出力し、下位６〔ビット〕の
データを走査線補間係数ＳＣＭとして出力する。なお、
基準走査線番号ＳＳＣを変化させると、基準線となるＹ
軸正方向を変化させることになり、表示装置７へ表示す
る画像を回転させることが可能となる。

【００８４】上記正接角算出器４６は数値演算プロセッ
サで構成して正接角Ｔo を求めたが、ロジック回路で構
成して直線補間処理により正接角Ｔo を求める他の方法
について、図１６〜図１８を用いて説明する。

【００８５】図１６は正接角算出器４６の構成を示す図
であり、図１２は正接角を算出する場合の領域分割方法
を示す図であり、図１３は正接角を算出する場合の条件
と角度を示す図である。

【００８６】図１６において、正接角算出器４６は、正
接角データテーブル４６１、減算器４６２、乗算器４６
３，４６４及び加算器４６５の各要素から構成される。
正接角データテーブル４６１は例えばＲＯＭで構成さ
れ、上記比較器４１から出力された領域番号Ａx と、乗
算器４５からの出力された正接比Ｔi をアドレスデータ
として受けて、正接比Ｔi に対応する角係数ａａ，ｂｂ
を出力する。ここで、角係数ａａ，ｂｂは正接角データ
テーブル４６１に格納された数値のうち、ａａ＜ｂｂで
あって、かつ、正接比Ｔi の正接角値に最も近い数値で
ある。

【００８７】なお、角係数ａａ，ｂｂは図１１で説明し
た平方根データテーブル３４１における根係数ａ，ｂ及
び平方係数Ｒa ，Ｒb の離散的なデータと同様に、等間
隔又は不等間隔のデータである。また、これらの一連の
処理は次式（１４）を実行するものである。

【００８８】

【数１４】Ｔo ＝ａａ＊（１−Ｔi ）＋ｂｂ＊Ｔi・・・（１４）正接角データテーブル４６１には、離散的な入力値Ｔi
に対応する出力値（正接角値）Ｔo がペアで、所定のデ
ータ形式によって格納されている。全ての入力値Ｔi に
対応すれば、それだけデータ量が必要になり、格納する
ＲＯＭの数が増える。以下、正接角データテーブル４６
１に最小限のデータを格納するための方法について説明
する。

【００８９】図１７のＸＹ平面座標系において、図６と
同様にＸ軸を図面右部へ向かって正の値をとり、Ｙ軸を
図面下部へ向かって正の値をとるものとする。また、Ｙ
軸正方向を基準として反時計廻りに角度が増加し、その
角度は−１８０〔度〕以上、かつ、１８０〔度〕未満の
範囲と定義する。

【００９０】ここで、角度を４５〔度〕ごとに８つの領
域に分割し、分割する線分上もそれぞれ一つの領域とす
ると、全部で１６の領域に分割することができる。例え
ば、図１２に示すように−１８０〔度〕線分上（Ｙ軸負
方向）を領域Ａ0 、−１８０〔度〕から−１３５〔度〕
の範囲を領域Ａ1 、−１３５〔度〕線分上を領域Ａ2と
して、以下同様に領域Ａ15まで設定する。このとき、０
〔度〕線分上（Ｙ軸正方向）は領域Ａ8 になり、９０
〔度〕線分上（Ｘ軸正方向）は領域Ａ12になる。

【００９１】上記各領域Ａ0 ，Ａ1 ，・・・，Ａ15は、
それぞれｘ座標値とｙ座標値との間に条件を付けること
ができる。すなわち、角度が−１８０〔度〕の領域Ａ0
ではｘ座標値が「０」であり、かつ、ｙ座標値が負の値
である。同様に、角度が−１８０〔度〕から−１３５
〔度〕の範囲の領域Ａ1 ではｘ座標値及びｙ座標値とも
負の値であり、かつ、ｘ座標値＜ｙ座標値である。この
ように、領域、角度及びｘ座標値とｙ座標値との間の条
件を表として示したのが、図１８に示す正接角算出テー
ブル５００である。

【００９２】図１８において、正接角算出テーブル５０
０は領域、条件及び角度の項目について規定している。
正接角算出テーブル５００の左欄にある「領域」は上記
領域番号Ａx に相当する。また、中欄にある「条件」に
あるｘ座標値はＸ軸方向の軸サンプル数ＰＲx に相当
し、ｙ座標値はＹ軸方向の軸サンプル数ＰＲｙに相当す
る。

【００９３】この正接角算出テーブル５００において、
求める正接角Ｔo に必要な最小限の角度は、正接角関数
atanの性質を考慮すれば４５〔度〕分の領域で十分であ
る。したがって、例えばＲＯＭとしての正接角データテ
ーブル４６１へ格納するための最小限のデータは、この
４５〔度〕分でデータであればよい。こうすることによ
って、必要なＲＯＭの数を最小限に抑えることができる
ので、生産コストを低く抑えることができる。

【００９４】図１９は正接角算出器４６の他の構成を示
す図である。正接角算出器４６は、正接角データテーブ
ル４６１、乗算器４６６及び加算器４６７の各要素から
構成される。なお、図１８と同一の要素には同一番号を
付し説明を省略する。

【００９５】乗算器４６６は正接角データテーブル４６
１から出力された角係数ｂｂと正接比Ｔi とを受けて、
これらの積を求めて出力する。加算器３４９は正接角デ
ータテーブル４６１から出力された角係数ａａと、乗算
器４６６の出力結果との和を演算して、正接角Ｔo とし
て出力する。これの一連の処理は次式（１５）を実行す
るものである。

【００９６】

【数１５】Ｔo ＝ａａ＋ｂｂ＊Ｔi ・・・（１５）この構成では、図１８の構成と比較して乗算器と減算器
とがそれぞれ一つずつ不要になるので、より速く正接角
Ｔo を求めることができ、より生産コストを抑えること
ができる。

【００９７】上記の説明では、本発明を実施する全ての
構成要素はハードウェアのロジック回路で構成したが、
一部の構成要素を、又は全ての構成要素をソフトウェア
で同様に実施することができる。

【００９８】また、整数部抽出回路３５，４９ａ及び小
数部抽出回路３６，４９ｂは固定小数点方式によって規
定されたデータのうち、所定のビット数を抽出するよう
に構成したが、浮動小数点方式によって規定されたデー
タから整数部又は小数部を抽出するように構成すること
もできる。

【００９９】さらに、平方根データテーブル３４１及び
正接角データテーブル４６１はＲＯＭで構成したが、Ｒ
ＡＭ等の他の記憶装置で構成してもよい。そして、原点
アドレスＯＲＧx,ＯＲＧy 、表示倍率ＰＷＲ、走査線間
角度Δθの逆数ＳＡ及び基準走査線番号ＳＳＣ等のデー
タ信号は、マイクロプロセッサから出力されたデータ信
号であるように構成したが、これに限ることなく例えば
超音波診断装置に設けたスイッチ等からのデータ信号で
あるように構成することもできる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ＴＶア
ドレス演算手段が画像クロックを受けてＴＶアドレスを
求めて出力し、軸距離演算手段がＴＶアドレス、原点ア
ドレス及び表示倍率を受けて軸距離を求めて出力し、サ
ンプル番号演算手段が軸距離を受けてサンプル番号及び
サンプル補間係数を求めて出力し、走査線番号演算手段
が軸距離を受けて走査線番号及び走査線補間係数を求め
て出力するように構成したので、セクタ型探触子又はコ
ンベックス型探触子で得られたエコー信号を基に表示装
置へ表示する画像を左右反転させ、又は上下反転させる
ことができる。

【０１０１】また、原点アドレス、表示倍率及び基準走
査線番号に応じて、表示装置に表示する画像を自在に拡
大縮小したり、表示画面上を移動させたり、回転させた
りすることができる。

【０１０２】さらに、平方根データテーブル及び正接角
データテーブルは、求める平方根及び正接角の精度に応
じて最小限のデータを格納するので、データを格納する
ＲＯＭの数を低く抑えることができる。このため、生産
コストを低く抑えることができる。

【０１０３】そして、これらの一連の処理は計算量が少
なく、全てロジック回路で構成したので、リアルタイム
に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の原理説明図である。

【図２】本発明の第２の原理説明図である。

【図３】本発明の第３の原理説明図である。

【図４】超音波診断装置の全体構成図である。

【図５】探触子の構成を示す図であって、（Ａ）にはセ
クタ型探触子を示し、（Ｂ）にはコンベックス型探触子
を示す。

【図６】走査線と表示領域との関係を示す図である。

【図７】走査線と表示領域との関係を示す図である。

【図８】本発明の実施例を示す図である。

【図９】サンプル番号算出器の構成を示す図である。

【図１０】サンプル番号算出器の他の構成を示す図であ
る。

【図１１】平方根算出部の構成を示す図である。

【図１２】平方根の算出方法を示す図である。

【図１３】平方根の他の算出方法を示す図である。

【図１４】平方根算出部の他の構成を示す図である。

【図１５】走査線番号算出器の構成を示す図である。

【図１６】正接角算出器の構成を示す図である。

【図１７】正接角を算出する場合の領域分割法を示す図
である。

【図１８】正接角を算出する場合の条件と角度を示す図
である。

【図１９】正接角算出器の他の構成を示す図である。

【図２０】従来の座標変換処理部の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ＴＶアドレス演算手段２０軸距離演算手段３０サンプル番号演算手段３１線距離演算手段３２データ分離手段４０走査線番号演算手段４１角度演算手段４２データ分離手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波を被検体に照射して、診断部位か
らのエコー信号によりセクタまたはコンベックス型画像
を表示する超音波診断装置の座標変換処理方式におい
て、画像クロック（ＴＣＬＫ）を受けて、表示装置のＴＶア
ドレス（ＴＶＡ）を求めて出力するＴＶアドレス演算手
段（１０）と、前記ＴＶアドレス（ＴＶＡ）、原点アドレス（ＯＲＧ）
及び表示倍率（ＰＷＲ）を受けて、前記原点アドレス
（ＯＲＧ）からの各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を
求めて出力する軸距離演算手段（２０）と、前記各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を受けて、サン
プル番号（ＳＰＮ）及びサンプル補間係数（ＳＰＭ）を
求めて出力するサンプル番号演算手段（３０）と、前記各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を受けて、走査
線番号（ＳＣＮ）及び走査線補間係数（ＳＣＭ）を求め
て出力する走査線番号演算手段（４０）と、を有することを特徴とする超音波診断装置の座標変換処
理方式。
【請求項２】前記軸距離演算手段（２０）は、前記Ｔ
Ｖアドレス（ＴＶＡ）から前記原点アドレス（ＯＲＧ）
を減ずる減算器と、前記表示倍率（ＰＷＲ）と前記減算
器からの出力と乗ずる２の補数形式の乗算器と、を有す
ることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置の座
標変換処理方式。
【請求項３】前記サンプル番号演算手段（３０）は、
前記各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を受けて前記Ｔ
Ｖアドレス（ＴＶＡ）と前記原点アドレス（ＯＲＧ）と
の間の線分距離サンプル数（Ｒｏ）を求めて出力するサ
ンプル演算手段（３０ａ）と、前記線分距離サンプル数
（Ｒｏ）を受けて前記サンプル番号（ＳＰＮ）と前記サ
ンプル補間係数（ＳＰＭ）とにデータ分離して出力する
データ分離手段（３０ｂ）と、を有することを特徴とす
る請求項１記載の超音波診断装置の座標変換処理方式。
【請求項４】前記線距離演算手段（３０ａ）は、平方
根データテーブルを基に直線補間により前記線分距離サ
ンプル数（Ｒｏ）を求める平方根算出部（３４）を有す
ることを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置の座
標変換処理方式。
【請求項５】前記平方根データテーブルは、不等間隔
のデータによって構成したことを特徴とする請求項４記
載の超音波診断装置の座標変換処理方式。
【請求項６】前記データ分離手段（３０ｂ）は、コン
ベックス型探触子の照射面半径に対応するコンベックス
・サンプル番号（ＣＢＲ）を受けて、データ分離を行な
ったデータから前記コンベックス・サンプル番号（ＣＢ
Ｒ）を減じて前記サンプル番号（ＳＰＮ）を出力する減
算器を有することを特徴とする請求項３記載の超音波診
断装置の座標変換処理方式。
【請求項７】前記走査線番号演算手段（４０）は、前
記各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を受けて前記ＴＶ
アドレス（ＴＶＡ）と前記原点アドレス（ＯＲＧ）との
間の角度（ＤＥＧ）を求めて出力する角度演算手段（４
０ａ）と、前記角度（ＤＥＧ）を受けて前記走査線番号
（ＳＣＮ）と前記走査線補間係数（ＳＣＭ）とにデータ
分離して出力するデータ分離手段（４０ｂ）と、を有す
ることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置の座
標変換処理方式。
【請求項８】前記角度演算手段（４０ａ）は、前記各
軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲｙ）を軸方向ごとに比較す
る比較器（４１）と、前記比較器（４１）からの指令を
受けて前記軸距離（ＤＳＴ）のうち小さな軸距離を選択
する第１のセレクタ（４２ａ）と、前記比較器（４１）
からの指令を受けて前記各軸サンプル数（ＰＲｘ，ＰＲ
ｙ）のうち大きな軸距離を選択する第２のセレクタ（４
２ｂ）と、逆数テーブルを基に直線補間により前記大き
な軸距離の逆数を求める逆数算出器（４４）と、前記比
較器（４１）からの指令を受けて正接角データテーブル
を基に直線補間により前記角度（ＤＥＧ）を求める正接
角算出部（４６）を有することを特徴とする請求項７記
載の超音波診断装置の座標変換処理方式。
【請求項９】前記角度演算手段（４０ａ）は、走査線
間の角度の逆数である走査線間角度逆数（ＳＡ）を受け
て前記角度（ＤＥＧ）に乗ずる乗算器を、さらに有する
ことを特徴とする請求項８記載の超音波診断装置の座標
変換処理方式。
【請求項１０】前記角度演算手段（４０ａ）は、基準
走査線番号（ＳＳＣ）を受けて前記角度（ＤＥＧ）に加
える加算器を、さらに有することを特徴とする請求項８
記載の超音波診断装置の座標変換処理方式。
【請求項１１】前記基準走査線番号（ＳＳＣ）は、全
走査線本数の半分であるようにしたことを特徴とする請
求項１０記載の超音波診断装置の座標変換処理方式。
【請求項１２】前記正接角データテーブルは、所定の
領域に分割した角度データによって構成したことを特徴
とする請求項８記載の超音波診断装置の座標変換処理方
式。