(57)【要約】  【課題】  受信信号を加算しても飽和せず、遅延時間の差が大きい信号を加算しない、高画質の診断画像を得ることができる超音波診断装置を提供する。  【解決手段】  複数の振動子と、複数の入力端子を有するビームフォーマと、振動子とビームフォーマの入力端子を接続するクロスポイントスイッチと、クロスポイントスイッチのスイッチングを設定する接続設定手段とを備え、接続設定手段は、開口中心部の所定領域内の振動子については、１つまたは、加算した信号がビームフォーマ内において飽和しない複数の振動子を１つの入力端子に接続させ、開口中心の振動子に隣接した端部側の中間領域の振動子については、開口中心部の所定領域内の振動子が１つの入力端子に接続される個数より多数の振動子を１つの入力端子と接続させるとともに、開口中心部側から端部側へ向かうにつれて、１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させる。【選択図】  図１
2006167207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を照射してその反射波を受信する複数の振動子と、
前記振動子で受信した受信信号を遅延加算し、複数の入力端子を有するビームフォーマと、
前記振動子と前記ビームフォーマの入力端子を接続するクロスポイントスイッチと、
前記クロスポイントスイッチによる前記振動子と前記ビームフォーマの入力端子の接続を設定する接続設定手段とを備え、
前記接続設定手段は、開口中心部の所定領域内の振動子については、１つまたは、加算した信号が前記ビームフォーマ内において飽和しない複数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子に接続させ、
前記開口中心部の振動子に隣接した端部側の中間領域の振動子については、前記開口中心部の所定領域内の振動子がビームフォーマの１つの入力端子に接続される個数より多数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子と接続させるとともに、前記開口中心部側から端部側へ向かうにつれて、ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
被検体に超音波を照射してその反射波を受信する複数の振動子と、
前記振動子で受信した受信信号を遅延加算し、複数の入力端子を有するビームフォーマと、
前記振動子と前記ビームフォーマの入力端子を接続するクロスポイントスイッチと、
前記クロスポイントスイッチによる前記振動子と前記ビームフォーマの入力端子の接続を設定する接続設定手段とを備え、
前記接続設定手段は、開口中心部の所定領域内の振動子については、１つまたは、加算した信号が前記ビームフォーマ内において飽和しない複数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子に接続させ、
前記開口中心部の振動子に隣接した端部側の中間領域の振動子については、前記開口中心部の所定領域内の振動子が前記ビームフォーマの１つの入力端子に接続される個数より多数の振動子を前記ビームフォーマの１つの入力端子と接続させるとともに、前記開口中心部側から端部側へ向かうにつれて、前記ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させ、さらに端部側へ向かうにつれて、前記ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
前記接続設定手段は、前記振動子に対して開口の位置が変化するに際に、開口の位置に合わせて前記ビームフォーマと前記振動子を接続する請求項１または２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記接続設定手段は、開口端部の振動子については、１つの振動子に対して前記ビームフォーマの１つの入力端子を接続させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記接続設定手段は、一部の端部の振動子については、前記ビームフォーマの入力端子に接続しない請求項４記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、配列振動子から得られた受信信号のビームフォーマへの入力に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置において、配列された複数の振動子を用い、ビームの収束を行うフォーカシング技術が利用されている。このフォーカシング技術を用いた超音波診断装置の構成について、図５を用いて説明する。図５は、従来のリニア走査の超音波診断装置のブロック図である。
【０００３】
図５に示す超音波診断装置は、探触子１と、振動子２−１〜２−１２８と、高耐圧スイッチ３−１〜３−６４と、送信パルス発生部４と、電圧−電流変換アンプ５−１〜５−６４と、クロスポイントスイッチ６と、電流−電圧変換アンプ７−１〜７−３２と、Ａ／Ｄ変換器８−１〜８−３２と、ビームフォーマ９と、Ｂモード信号処理回路１０と、ドプラ流計信号処理回路１１と、カラーフロー信号処理回路１２と、画像合成部１３と、表示部１４と制御部１５と操作部１６で構成されている。
【０００４】
探触子１は、振動子２−１〜２−１２８を配列させて構成され、振動子２−１〜２−１２８は、被検体に超音波を照射し、その反射波を受信する。高耐圧スイッチ３−１〜３−６４は、超音波の開口を決定するためのスイッチであり、送信パルス発生部４は、高耐圧スイッチ３−１〜３−６４により選択された振動子を駆動させるためのパルスを発生する。
【０００５】
電圧−電流変換アンプ５−１〜５−６４は、高耐圧スイッチ３−１〜３−６４からの電圧信号を電流信号に変換し、クロスポイントスイッチ６は、その電流信号を並び替え、振動子とビームフォーマ９を接続するスイッチであり、電流−電圧変換アンプ７−１〜７−３２は、クロスポイントスイッチ６により並び替えられた電流信号を電圧信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器８−１〜８−６４は、アナログの電圧信号をディジタル信号の電圧信号に変換し、ビームフォーマ９は、ディジタル変換された信号を遅延加算する。
【０００６】
Ｂモード信号処理回路１０は、Ｂモード表示するために、遅延加算された信号を処理し、ドプラ流計信号処理回路１１は、ドプラ血流を計測するために、遅延加算された信号を処理し、カラーフロー信号処理回路１２は、血流速をカラーフローで表示するために、遅延加算された信号を処理する。画像合成部１３は、Ｂモード信号処理回路１０、ドプラ流計信号処理回路１１およびカラーフロー信号処理回路１２の各信号処理回路の信号を合成し表示画像を構成し、表示部１４は、合成された画像を表示する。制御部１５は、超音波診断装置の各部を制御し、操作部１６は、操作者が超音波診断装置を操作するために、制御部に対して指令を与える。この構成による超音波診断装置の動作は周知のものであるので、動作の説明は省略する。
【０００７】
配列振動子を用いた超音波診断装置では、複数の振動子の信号を同時に処理する必要があるため、同時に使用する振動子の数だけのＡ／Ｄ変換器や、ディジタル化された信号を入力して遅延加算処理を行うビームフォーマが必要となり、多くのデバイスが必要になるという問題があった。この問題の解決方法について、従来例１として、クロスポイントスイッチ６が図６Ａに示す接続を行う超音波診断装置について説明する。
【０００８】
クロスポイントスイッチ６により振動子とビームフォーマ９の入力端子が接続される。１つの入力端子には、複数の振動子が接続される場合があり、その場合それぞれの振動子からの信号（受信信号）を加算した信号（加算信号）として入力される。
【０００９】
図６Ａは、振動子からの受信信号に対して、ビームフォーマ９へ入力する信号の数を減らすために、振動子から得られた受信信号ａ１〜ａ６４を加算した加算信号ｆ１〜ｆ３２を、出力するクロスポイントスイッチ６の接続状態を示した図である。振動子からの複数の信号が図６Ａの左側から入力され、入力された信号はそれぞれ隣接した２つの信号同士が加算され、1つの加算信号として右側から出力され、信号がビームフォーマ９へ入力される。
【００１０】
受信信号を開口の一端に対応する受信信号から順に、ａ１、ａ２、・・・、ａ６４と番号を付す。開口中心は、ａ３２とａ３３の間に対応する。クロスポイントスイッチ６の前段で受信信号は、電圧から電流に変換される。クロスポイントスイッチ６の２つの入力端子を１つの出力端子に接続することで、出力端子から２つの電流の受信信号が加算された加算信号を取り出すことができる。このクロスポイントスイッチ６の接続を、以下、図６Ｂのように表わすことにする。このようにして、隣り合う２つの振動子の受信信号を加算することで、Ａ／Ｄ変換器８−１〜８−３２およびビームフォーマ９の入力数を減らすことができ、デバイス量の低減が可能となる。
【００１１】
しかし、従来例１のような受信信号を２つずつ加算する場合においても、問題が生ずることがある。開口端部の信号は、隣接する信号の遅延時間の差が大きいため、加算することにより、時間的な幅が広がる。この問題を解決するために、例えば特許文献１には、振動子からの信号を加算する際に、受信信号の開口位置により、加算する受信信号の数に変化を与える構成の超音波診断装置が記載されている（従来例２）。
【００１２】
図７は、受信信号ａ１〜ａ６４を加算信号ｇ１〜ｇ３２に変換するための従来例２に係るクロスポイントスイッチの一接続例である。クロスポイントスイッチは、受信信号を開口中心に近いほど加算する受信信号の数を多くし、端部では、加算を行わない構成である。この構成により、開口端部に対応する加算信号において遅延時間の差が大きい受信信号同士を加算することなく、構成するデバイス量の低減を実現することができる。
【特許文献１】実開昭５８‐７０２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来例２の超音波診断装置では、開口中心において加算する受信信号の数が増加するため、信号の振幅が大きくなり、超音波診断装置内の回路において、信号が飽和するという問題がある。
【００１４】
本発明は、受信信号を加算しても飽和せず、遅延時間の差が大きい受信信号を加算しないことにより、高画質の診断画像を得ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に超音波を照射してその反射波を受信する複数の振動子と、振動子で受信した受信信号を遅延加算し、複数の入力端子を有するビームフォーマと、振動子とビームフォーマの入力端子を接続するクロスポイントスイッチと、クロスポイントスイッチによる振動子とビームフォーマの入力端子の接続を設定する接続設定手段とを備え、接続設定手段は、開口中心部の所定領域内の振動子については、１つまたは、加算した信号がビームフォーマ内において飽和しない複数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子に接続させ、開口中心部の振動子に隣接した端部側の中間領域の振動子については、開口中心部の所定領域内の振動子がビームフォーマの１つの入力端子に接続される個数より多数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子と接続させるとともに、開口中心部側から端部側へ向かうにつれて、ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させることを特徴とする。
【００１６】
この構成により、ビームフォーマに入力される信号は、開口中心部における信号においてビームフォーマ内で信号が飽和せず、開口端部における信号において遅延時間の差が大きい信号同士が加算されない。
【００１７】
また、超音波診断装置は、被検体に超音波を照射してその反射波を受信する複数の振動子と、振動子で受信した受信信号を遅延加算し、複数の入力端子を有するビームフォーマと、振動子とビームフォーマの入力端子を接続するクロスポイントスイッチと、クロスポイントスイッチによる振動子とビームフォーマの入力端子の接続を設定する接続設定手段とを備え、接続設定手段は、開口中心部の所定領域内の振動子については、１つまたは、加算した信号がビームフォーマ内において飽和しない複数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子に接続させ、開口中心部の振動子に隣接した端部側の中間領域の振動子については、開口中心部の所定領域内の振動子がビームフォーマの１つの入力端子に接続される個数より多数の振動子をビームフォーマの１つの入力端子と接続させるとともに、開口中心部側から端部側へ向かうにつれて、ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させ、さらに端部側へ向かうにつれて、ビームフォーマの１つの入力端子と接続させる振動子の数を漸減させることを特徴とする。
【００１８】
この構成により、中心部近傍においても、ビームフォーマに入力される信号が回路内で飽和することがない。
【００１９】
また、接続設定手段は、振動子に対して開口の位置が変化するに際に、開口の位置に合わせてビームフォーマと振動子を接続する構成にすることもできる。
【００２０】
この構成により、走査中のいずれの時においても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
また、接続設定手段は、開口端部の振動子については、１つの振動子に対してビームフォーマの１つの入力端子を接続させる構成にすることもできる。
【００２２】
この構成により、開口端部における振動子間の遅延時間の差を考慮せずに超音波診断装置を設計することができる。
【００２３】
また、接続設定手段は、一部の端部の振動子については、ビームフォーマの入力端子に接続しない構成にすることもできる。
【００２４】
この構成により、開口端部からの信号を減らすことにより、開口中心部の信号を加算する最大本数を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の超音波診断装置は、受信信号を加算しても飽和せず、遅延時間の差が大きい受信信号を加算しないことにより、高画質の診断画像を得ることができる超音波診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の超音波診断装置の好適な例について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る超音波診断装置の構成は、図５のブロック図に示す従来の超音波診断装置とクロスポイントスイッチ６による各振動子とビームフォーマの各入力端子との接続状態が異なる以外は、同じ構成であり、説明を省略する。以下、本実施の形態に係る超音波診断装置のクロスポイントスイッチ６について説明する。
【００２８】
図１は、本実施の形態の超音波診断装置に係るクロスポイントスイッチ６のスイッチングを示した図である。
【００２９】
超音波の開口の位置と形状等を決めるために、図５における高耐圧スイッチ３−１〜３−６４が１２８個の振動子２−１〜２−１２８から動作させる６４個の振動子を選択する。選択された振動子は、制御部１５（接続設定手段）に制御されたクロスポイントスイッチ６により、ビームフォーマ９の各入力端子と接続される。１つの入力端子には、複数の振動子が接続される場合があり、その場合振動子からの信号（受信信号）それぞれを加算した信号（加算信号）として、入力端子に入力される。以下、本実施の形態について、受信信号と加算信号の関係に基づいて、クロスポイントスイッチ６のスイッチングを説明する。
【００３０】
クロスポイントスイッチ６には、必ずしも開口から中心へ順に受信信号が入力されるのではなく、クロスポイントスイッチ６のスイッチングにより、信号の並び替えが行われる。図１では、分かりやすくするために、開口の一端に対応する受信信号から順に、ａ１、ａ２、・・・、ａ６４と並び替えて表記している。超音波の開口中心は、図１のａ３２とａ３３の受信信号の間に対応している。
【００３１】
これらの受信信号は、クロスポイントスイッチ６により図１のように加算されて、加算信号ｂ１〜ｂ３２となる。本実施の形態において、受信信号ａ１〜ａ６４がクロスポイントスイッチ６により加算され、加算信号ｂ１〜ｂ３２となる。
【００３２】
以下、図１のクロスポイントスイッチ６による受信信号ａ１〜ａ６４からの加算信号ｂ１〜ｂ３２の生成について、具体的に説明する。
【００３３】
超音波の開口中心部に対応する受信信号ａ３１〜ａ３４は、それぞれ１つの加算信号ｂ１５〜ｂ１８となる。開口中心部より端部側に対応する受信信号ａ２３〜ａ３０、ａ３５〜ａ４２は、４つの受信信号が、１つに加算され加算信号ｂ１３、ｂ１４、ｂ１９、ｂ２０を生じる。さらに端部側に相当する受信信号ａ１１〜ａ２２、ａ４３〜ａ５４は、３つの受信信号が、１つに加算され、加算信号ｂ９〜ｂ１２、ｂ２１〜ｂ２４を生じ、受信信号ａ７〜ａ１０、ａ５５〜ａ５８は、２つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｂ７、ｂ８、ｂ２５、ｂ２６を生じる。そして、開口端部に対応する受信信号ａ１〜ａ６、ａ５９〜ａ６４は、他の信号と加算されずに、加算信号ｂ１〜ｂ６、ｂ２７〜ｂ３２となる。
【００３４】
リニア走査において、ビームの方向は、開口中心部の振動子の配列方向に直角になるように設定され、同じ振動子によりビームが送受される。超音波が生体内（図示せず）で反射したときに、振動子で受信される信号のうち、開口中心部に戻ってくる信号強度が最も大きい。
【００３５】
以上のように、本実施の形態によれば、従来の超音波診断装置における開口中心に対応する受信信号が超音波診断装置内の回路において飽和する問題と、開口端部に対応する受信信号の遅延精度が悪化する問題を解決し、良好な画像を得ることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、開口中心部に対応する振動子からの信号に関して、他の信号と加算せずに１つずつ独立でビームフォーマ９に入力さたが、信号の振幅が、飽和しなければ２つもしくはそれ以上の受信信号を加算してもよい。
【００３７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る超音波診断装置の構成は、クロスポイントスイッチ６による各振動子とビームフォーマの各入力端子との接続状態を除いて、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。以下、図２を用いて本実施の形態について、受信信号と加算信号の関係に基づいて、クロスポイントスイッチ６のスイッチングを説明する。
【００３８】
図２は、本実施の形態の超音波診断装置に係るクロスポイントスイッチ６のスイッチングを示した図である。
【００３９】
超音波の開口の位置と形状等を決めるために、高耐圧スイッチが１２８個の振動子から動作させる６４個の振動子を選択する。図２は、選択された６４個の振動子から得られた受信信号ａ１〜ａ６４を開口位置に対応するように、受信信号を並び替えた図であり、開口中心は、ａ３２とａ３３の間にある。受信信号ａ１〜ａ６４は、クロスポイントスイッチ６により、加算され、加算信号ｃ１〜ｃ３２となる。
【００４０】
開口中心に対応する受信信号は、クロスポイントスイッチ６において、他の受信信号と加算されない構造になっている。また、第１の実施の形態におけるクロスポイントスイッチ６に比べて、開口端部に対応する受信信号の一部を、加算信号として出力しない、つまり、振動子からの一部の受信信号をビームフォーマ９に接続しない構成である点に特徴がある。
【００４１】
以下、図２のクロスポイントスイッチによる受信信号ａ１〜ａ６４からの加算信号ｃ１〜ｃ３２の生成について、具体的に説明する。
【００４２】
超音波の開口中心部に対応する受信信号ａ３１〜ａ３４は、それぞれ１つの加算信号ｃ１５〜ｃ１８となる。開口中心部より端部側に対応する受信信号ａ１６〜ａ３０、ａ３５〜ａ４９は、３つの受信信号が１つに加算され加算信号ｃ１０〜ｃ１４、ｃ１９〜ｃ２３を生じる。
【００４３】
さらに端部側に相当する受信信号ａ８〜ａ１５、ａ５０〜ａ５７は、２つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｃ６〜ｃ９、ｃ２４〜ｃ２７を生じ、開口端部に対応する受信信号ａ１〜ａ７、ａ５８〜ａ６４は、加算信号ｃ１〜ｃ５、ｃ２８〜ｃ３２を生じる。開口端部に対応する受信信号について、クロスポイントスイッチ６は、受信信号ａ２、ａ４、ａ６１、ａ６３をビームフォーマ９と接続せず、受信信号ａ１、ａ３、ａ５〜ａ７、ａ５８〜ａ６０、ａ６２、ａ６４をそれぞれ加算させずに、加算信号ｃ１〜ｃ５、ｃ２８〜ｃ３２として出力される。
【００４４】
本実施の形態において、受信信号を加算する信号の最多本数は、第１の実施の形態に比べて、４本から３本に減少している。また、開口端部では、ビームフォーマ９に接続しない受信信号を１つおきに合計４本設けられている。第１の実施の形態と比較すると、加算信号の数は同じであり、信号処理の回路量は増加していない。この構成により、超音波診断装置内の回路において、加算信号が飽和することを防ぐとともに、遅延特性を改善することができ、受信ビームにより表示部１４に表示されるＢモード画像等の画像をシャープにすることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、開口中心部に対応する振動子からの信号に関して、他の信号と加算せずに１つずつ独立でビームフォーマ９に入力さたが、信号の振幅が、飽和しなければ２つもしくはそれ以上の振動子からの信号を加算してもよい。
【００４６】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る超音波診断装置の構成は、クロスポイントスイッチ６の接続状態を除いて、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。以下、図３を用いて本実施の形態について、受信信号と加算信号の関係に基づいて、クロスポイントスイッチ６のスイッチングを説明する。
【００４７】
図３は、本実施の形態の超音波診断装置に係るクロスポイントスイッチ６のスイッチングを示した図である。
【００４８】
超音波の開口の位置と形状等を決めるために、高耐圧スイッチが１２８個の振動子から動作させる６４個の振動子を選択する。図３は、選択された６４個の振動子から得られた受信信号ａ１〜ａ６４を開口に対応するように並び替えた図であり、開口中心は、ａ３２とａ３３の間にある。受信信号ａ１〜ａ６４は、クロスポイントスイッチ６により、加算され、加算信号ｄ１〜ｄ３２となる。
【００４９】
本実施の形態における超音波診断装置のクロスポイントスイッチ６は、超音波の開口中心部に対応する加算信号が、超音波診断装置内の回路において飽和しないように、１つの受信信号が１つの加算信号となるように接続し、開口中心部から端部側へ行くに従い、それに対応する受信信号の加算する数を増加させる構成である点に特徴がある。さらに、端部側へいくに従い、受信信号の遅延時間の差が大きくなるため、受信信号の加算する数を減少させる。
【００５０】
以下、図３のクロスポイントスイッチによる受信信号ａ１〜ａ６４からの加算信号ｄ１〜ｄ３２の生成について、具体的に説明する。
【００５１】
超音波の開口中心部に対応する受信信号ａ３１〜ａ３４は、それぞれ、１つの加算信号ｄ１５〜ｄ１８となる。中心部の振動子に隣接した振動子により受信された受信信号ａ２７〜ａ３０、ａ３５〜ａ３８は、２つの受信信号が、１つに加算され加算信号ｄ１３、ｄ１４、ｄ１９、ｄ２０を生じる。
【００５２】
さらに端部側の受信信号ａ２４〜ａ２６、ａ３９〜ａ４１は、３つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｄ１２、ｄ２１を生じ、受信信号ａ１６〜ａ２３、ａ４２〜ａ４９は、４つの受信信号がそれぞれ、加算信号ｄ１０、ｄ１１、ｄ２２、ｄ２３を生じる。さらに端部側の受信信号ａ１０〜ａ１５、ａ５０〜ａ５５は、３つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｄ８、ｄ９、ｄ２４、ｄ２５を生じ、受信信号ａ６〜ａ９、ａ５６〜ａ５９は、２つの受信信号がそれぞれ、加算信号ｄ６、ｄ７、ｄ２６、ｄ２７を生じる。そして、開口端部に対応する受信信号ａ１〜ａ５、ａ６０〜ａ６４は、加算されずに、それぞれ加算信号ｄ１〜ｄ５、ｄ２８〜ｄ３２となる。
【００５３】
第１、２の実施の形態において、中心部近傍の振動子に対応する受信信号は、遅延時間の差が少ないため、多くの受信信号を加算している。しかし、受信信号は、開口中心部が最も振幅が大きく、端部へいくに従い小さくなるため、開口中心近傍において多くの受信信号を加算すると加算信号が回路内において飽和する可能性もある。本実施の接続によれば、開口中心部から端部へと受信信号の振幅が小さくなるに従い受信信号の加算する数を増加させる構成となっている。また、さらに端部側にいくに従い、加算する受信信号同士の遅延時間の差が大きくなるため加算する数を減少させる構成となっている。
【００５４】
以上のように、本実施の形態によれば、信号の飽和を防ぎ、良好な画像を得ることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、開口中心部に対応する振動子からの信号に関して、他の信号と加算せずに１つずつ独立でビームフォーマ９に入力さたが、回路内において信号の振幅が、飽和しなければ２つもしくは、それ以上の振動子からの信号を加算してもよい。
【００５６】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る超音波診断装置の構成は、クロスポイントスイッチ６の接続状態を除いて、第１の実施の形態と同様であり、説明を省略する。以下、図４を用いて本実施の形態について、受信信号と加算信号の関係に基づいて、クロスポイントスイッチ６のスイッチングを説明する。
【００５７】
図４は、本実施の形態に係る超音波診断装置のクロスポイントスイッチ６のスイッチングを示した図である。
【００５８】
超音波の開口の位置と形状等を決めるために、高耐圧スイッチが１２８個の振動子から動作させる６４個の振動子を選択する。図４は、選択された６４個の振動子から得られた受信信号を開口位置に対応するように受信信号ａ１〜ａ６４を並び替えた図であり、開口中心は、ａ３２とａ３３の間にある。受信信号ａ１〜ａ６４は、クロスポイントスイッチ６により、加算され、加算信号ｅ１〜ｅ３２となる。
【００５９】
超音波の開口中心に対応する受信信号は、クロスポイントスイッチ６において、他の受信信号と加算されない。また、第３の実施の形態におけるクロスポイントスイッチ６に比べて、開口端部に対応する受信信号の一部を加算信号として出力しない、つまり、受信信号ａ１〜ａ６４をビームフォーマ９に接続しない構成である点に特徴がある。
【００６０】
以下、図４のクロスポイントスイッチによる受信信号ａ１〜ａ６４からの加算信号ｅ１〜ｅ３２の生成について、具体的に説明する。
【００６１】
超音波の開口中心部に対応する中心部の受信信号ａ３１〜ａ３４は、１つの加算信号ｅ１５〜ｅ１８を生じる。中心部の振動子に隣接した振動子に対応する受信信号ａ２７〜ａ３０、ａ３５〜ａ３８は、２つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｅ１３、ｅ１４、ｅ１９、ｅ２０を生じ、受信信号ａ１２〜ａ２６、ａ３９〜ａ５３は、３つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｅ８〜ｅ１２、ｅ２１〜ｅ２５を生じる。
【００６２】
さらに端部側の受信信号ａ８〜ａ１１、ａ５４〜ａ５７は、２つの受信信号が１つに加算され、加算信号ｅ６、ｅ７、ｅ２６、ｅ２７を生じ、開口端部に対応する受信信号ａ１〜ａ７、ａ５８〜ａ６４は、加算信号ｅ１〜ｅ５、ｅ２８〜ｅ３２を生じる。開口端部に対応する受信信号について、クロスポイントスイッチ６は、受信信号ａ２、ａ４、ａ６１、ａ６３をビームフォーマ９と接続せず、受信信号ａ１、ａ３、ａ５〜ａ７、ａ５８〜ａ６０、ａ６２、ａ６４がそれぞれ加算させずに、加算信号ｅ１〜ｅ５、ｅ２８〜ｅ３２として出力される。
【００６３】
本実施の形態において、開口中心部に対応する受信信号を加算する信号の最多本数は、第１の実施の形態に比べて、４本から３本に減少している。また、開口の両端に対応する受信信号においては、クロスポイントスイッチ６は、ビームフォーマ９に接続しない受信信号を１つおきに合計４本設けられている。第１の実施の形態と比較すると、加算信号の数は同じであり、信号処理の回路量は増加していない。
【００６４】
以上のように、本実施の形態によれば、超音波診断装置内の回路において、加算信号が飽和することを防ぐとともに、受信信号の遅延特性を改善することができ、受信ビームにより表示部１４に表示されるＢモード画像等の画像をシャープにすることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、開口中心部に対応する振動子からの信号に関して、他の信号と加算せずに１つずつ独立でビームフォーマ９に入力さたが、信号振幅が、飽和しなければ２つもしくはそれ以上の振動子からの信号を加算してもよい。
【００６６】
また、実施の形態において、振動子の数を１２８個、クロスポイントスイッチの入力数を６４、出力数を３２としたが、この値を用いなくても同様に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の超音波診断装置は、信号の飽和を生じず、遅延時間の差が少ない信号を加算することができるため、高画質の画像を表示可能であり、超音波診断等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図４】本発明の第４の実施の形態に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図５】従来のリニア走査型の超音波診断装置のブロック図
【図６Ａ】従来例１に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図６Ｂ】従来例１に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【図７】従来例２に係るクロスポイントスイッチのスイッチングを示す図
【符号の説明】
【００６９】
１  探触子
２−１〜２−１２８  振動子
３−１〜３−６４  高耐圧スイッチ
４  送信パルス発生部
５−１〜５−６４  電圧−電流変換アンプ
６  クロスポイントスイッチ
７−１〜７−３２  電流−電圧変換アンプ
８−１〜８−３２  Ａ／Ｄ変換器
９  ビームフォーマ
１０  Ｂモード信号処理回路
１１  ドプラ血流計信号処理回路
１２  カラーフロー信号処理回路
１３  画像合成部
１４  表示部
１５  制御部
１６  操作部
ａ１〜ａ６４  受信信号
ｂ１〜ｂ３２、ｃ１〜ｃ３２、ｄ１〜ｄ３２、ｅ１〜ｅ３２、ｆ１〜ｆ３２、ｇ１〜ｇ３２  加算信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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