(57)【要約】【課題】電子的な走査を行う超音波診断装置において、１つの超音波送受信素子に対して必要となる回路の規模を削減する。【解決手段】この超音波診断装置は、超音波を送受信するための複数の超音波送受信素子１０、２０、・・・を含む超音波用探触子と、受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路１４、２４、・・・と、複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路１６、２６、・・・と、複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値をアナログ信号に変換することにより複数の比較回路のための参照信号をそれぞれ得る複数のＤＡコンバータ１７、２７、・・・とを具備する。【選択図】  図１
2004275265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信するための複数の超音波送受信素子を含む超音波用探触子と、
受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路と、
前記複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路と、
前記複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値をアナログ信号に変換することにより前記複数の比較回路のための参照信号をそれぞれ得る複数のＤＡコンバータと、
を具備する超音波診断装置。
【請求項２】
前記複数のＤＡコンバータの各々が、対応する超音波送受信素子を駆動するために、ディジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換する、請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数のディジタル値計算回路から出力されるパラレルのディジタル値をシリアルデータにそれぞれ変換する複数のパラレルシリアル変換回路と、
前記複数のパラレルシリアル変換回路から出力されるシリアルデータを伝送するシリアルバスラインと、
前記シリアルバスラインから受信したシリアルデータをパラレルデータに変換して前記記憶手段及び前記複数のＤＡコンバータにそれぞれ供給する複数のシリアルパラレル変換回路と、
をさらに具備する請求項１又は２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
超音波を送受信するための複数の超音波送受信素子を含む超音波用探触子と、
受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路と、
前記複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路と、
前記複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値の内から順次１つのディジタル値を選択する選択回路と、
前記選択回路によって選択されたディジタル値をアナログ信号に変換する少なくとも１つのＤＡコンバータと、
前記ＤＡコンバータによって変換されたそれぞれのアナログ信号を前記複数の比較回路のための参照信号としてホールドする複数のホールド回路と、
を具備する超音波診断装置。
【請求項５】
前記複数のディジタル値計算回路から出力されるパラレルのディジタル値をシリアルデータにそれぞれ変換する複数のパラレルシリアル変換回路と、
前記複数のパラレルシリアル変換回路から出力されるシリアルデータを伝送するシリアルバスラインと、
前記シリアルバスラインから受信したシリアルデータをパラレルデータに変換して前記記憶手段及び前記ＤＡコンバータにそれぞれ供給する複数のシリアルパラレル変換回路と、
をさらに具備する請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値を複数の検出信号のＡＤ変換値として記憶する記憶手段をさらに具備する、請求項１〜５のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項７】
受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号の内から順次１つの検出信号を選択する検出信号選択回路と、
前記検出信号選択回路によって選択されたアナログの検出信号をディジタル値に変換するＡＤコンバータと、
前記ＡＤコンバータによって変換されたディジタル値を前記複数のディジタル値計算回路における計算の初期値としてそれぞれ設定する制御手段と、
をさらに具備する請求項１〜６のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記制御手段が、前記複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値と前記ＡＤコンバータによって変換されたディジタル値とに基づいて、それぞれのディジタル値計算回路における検出信号のＡＤ変換誤差を求め、該ＡＤ変換誤差が所定の値よりも大きい場合に、前記ＡＤコンバータによって変換されたディジタル値を検出信号のＡＤ変換値として設定する、請求項７記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記複数のディジタル値計算回路の各々が、
カウンタ入力値に従ってカウント動作を行うカウンタと、
対応する比較回路の比較結果に基づいて、複数のカウンタ入力値の内から１つのカウンタ入力値を選択するカウンタ入力値セレクタと、
を含む、請求項１〜８のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値に基づいて画像信号を生成する信号処理手段をさらに具備する請求項１〜９のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療診断又は非破壊検査において、超音波用探触子を用いて超音波を送受信することにより被検体の超音波画像情報を取得する超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波診断装置においては、超音波の送受信を行う振動子（超音波送受信素子）を複数有する１次元センサアレイが一般的に用いられている。このような１次元センサアレイにおいては、複数の振動子にそれぞれ印加する複数の駆動信号の位相関係を調整することにより送信フォーカス位置が設定され、複数の振動子からそれぞれ出力される複数の検出信号の位相関係を調整することにより受信フォーカス位置が設定される。また、超音波ビームのフォーカス位置と送受信方向とを変化させることにより、被検体を１つの断面において電子的に走査して２次元画像を取得することができる。さらに、２次元センサアレイを用いることにより３次元画像を取得する超音波診断装置も検討されている。
【０００３】
しかしながら、このように電子的な走査を行う超音波診断装置においては、基本的に、１つの振動子（超音波送受信素子）に対して１つのＡＤコンバータを必要とするので、回路規模が増大し、超音波診断装置のコストが上昇してしまうという問題があった。
【０００４】
ところで、下記の特許文献１には、デジタルビームフォーマを備えた超音波診断装置において、ＡＤコンバータ等の受信信号処理回路の個数を削減することが開示されている。この超音波診断装置においては、１つの受信開口を構成する複数の振動素子が、Ａグループ及びＢグループに区分される。１つの方位当たりグループ毎に送受信が実行され、グループ加算部において、これらのグループの受信信号が加算され、これにより、従来同様の受信信号が形成される。特許文献１によれば、グループ毎に送受信を行うため、デジタルビームフォーマの回路規模を削減することができる。しかしながら、グループ毎に送受信を行うことにより、超音波画像の表示におけるリアルタイム性が少なからず犠牲にされてしまう。
【０００５】
一方、下記の特許文献２には、フレームレートを向上させ、また、生体深部の画質を向上させた超音波診断装置が開示されている。この超音波診断装置においては、１送信当たり同時的に３つの送信ビームが形成され、また、１受信当たり３つの受信ビームが形成される。３つの送信ビームを形成するために、各メモリ内には、３種類のパルス波形が格納されている。圧縮演算器において、各パルス波形に対応したパルス圧縮が実行される。しかしながら、各々の振動子に対して１つのＤＡコンバータと１つのＡＤコンバータとが必要となるので、回路規模を削減する必要性が益々大きくなってくる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２９２９９４号公報（第１頁、図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−３６０５７０号公報（第１頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、電子的な走査を行う超音波診断装置において、１つの超音波送受信素子に対して必要となる回路の規模を削減することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る超音波診断装置は、超音波を送受信するための複数の超音波送受信素子を含む超音波用探触子と、受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路と、複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路と、複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値をアナログ信号に変換することにより複数の比較回路のための参照信号をそれぞれ得る複数のＤＡコンバータとを具備する。
【００１０】
また、本発明の第２の観点に係るに係る超音波診断装置は、超音波を送受信するための複数の超音波送受信素子を含む超音波用探触子と、受信した超音波に基づいて得られる複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路と、複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路と、複数のディジタル値計算回路によって得られたディジタル値の内から順次１つのディジタル値を選択する選択回路と、選択回路によって選択されたディジタル値をアナログ信号に変換するＤＡコンバータと、ＤＡコンバータによって変換されたそれぞれのアナログ信号を複数の比較回路のための参照信号としてホールドする複数のホールド回路とを具備する。
【００１１】
本発明によれば、複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路をＡＤコンバータの替りに用いるようにしたので、１つの超音波送受信素子に対して必要となる回路の規模を削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。図１に示すように、この超音波診断装置は、超音波を送受信する複数の超音波送受信素子１０、２０、・・・を有する超音波用探触子（プローブ）１と、超音波送受信素子１０、２０、・・・にそれぞれ接続された複数チャンネルの送信系回路及び受信系回路Ｃｈ１、Ｃｈ２、・・・と、送信系回路の動作タイミングを規定するタイミングジェネレータ３１と、各部を制御するＣＰＵ３２と、ＣＰＵ３２の制御の下で各種のコントロール信号を発生するコントロール信号発生部３３と、メモリ３４と、信号処理部３５と、ＤＳＣ３６と、ＤＡコンバータ３７と、画像表示部３８とを含んでいる。
【００１３】
超音波用探触子１において、超音波送受信素子１０、２０、・・・の各々は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Ｐｂ（ｌｅａｄ）  ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  ｔｉｔａｎａｔｅ）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電素子）によって構成される振動子を有している。このような圧電素子にパルス状あるいは連続波の電圧（駆動信号）を印加すると、圧電素子は微少な機械的振動を生じる。この機械的振動により、パルス状あるいは連続波の超音波が発生し、伝播媒質中を超音波ビームとして伝達する。超音波の受信に関しては、このような振動子を用いても良いし、超音波によって変調された光を検出する光検出方式による超音波送受信素子を用いても良い。
【００１４】
送信系回路においては、タイミングジェネレータ３１から供給される複数のタイミング信号に同期してパルス状の駆動信号をそれぞれ発生する複数のパルサ回路１１、２１、・・・と、ＣＰＵ３２の制御の下でこれらの駆動信号を超音波送受信素子１０、２０、・・・にそれぞれ出力する複数の出力回路１２、２２、・・・とが設けられている。超音波送受信素子１０、２０、・・・は、それぞれの駆動信号に従って超音波を送信する。
【００１５】
受信系回路においては、超音波送受信素子１０、２０、・・・が受信した超音波を検出することにより得られた複数の検出信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路１３、２３、・・・と、増幅された複数の検出信号を複数の参照信号とそれぞれ比較する複数の比較回路１４、２４、・・・と、比較回路１４、２４、・・・の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路とが設けられている。
【００１６】
本実施形態においては、チャンネルＣｈ１のディジタル値計算回路が、比較回路１４の比較結果に基づいて、３つのカウンタ入力値「１」、「０」、「−１」の内から１つのカウンタ入力値を選択するカウンタ入力値セレクタ１５と、選択されたカウンタ入力値に従ってカウント動作を行うカウンタ１６とを有している。また、チャンネルＣｈ２のディジタル値計算回路は、カウンタ入力値セレクタ２５とカウンタ２６とを有している。他のチャンネルについても同様である。
【００１７】
カウンタ１６は、カウンタ入力値「１」が入力されると、現状のカウント値を１だけインクリメントし、カウンタ入力値「−１」が入力されると、現状のカウント値を１だけデクリメントする。一方、カウンタ１６は、カウンタ入力値「０」が入力されると、現状のカウント値を維持する。
【００１８】
このようなディジタル値計算回路によって得られたディジタル値は、検出信号のＡＤ変換値としてメモリ３４に記憶される。さらに、受信系回路は、これらのディジタル値をアナログ信号に変換することにより複数の参照信号をそれぞれ得るＤＡコンバータ１７、２７、・・・を有している。これらの参照信号は、比較回路１４、２４、・・・において、検出信号における次のサンプリングポイントの値を求めるために用いられる。
【００１９】
ここで、カウンタ１６、２６、・・・と、メモリ３４と、ＤＡコンバータ１７、２７、・・・と、ＣＰＵ３２とは、シリアルバスラインを用いて接続されている。即ち、カウンタ１６、２６、・・・には、図２に示すようなパラレルシリアル変換回路４１が内蔵されている。パラレルシリアル変換回路４１は、例えば８ビットのパラレルデータをシリアルデータに変換する。
【００２０】
一方、メモリ３４、ＤＡコンバータ１７、２７、・・・、ＣＰＵ３２の各々には、図２に示すようなシリアルパラレル変換回路４２が内蔵されている。シリアルパラレル変換回路４２は、シリアルデータを、例えば８ビットのパラレルデータに変換する。
このようにすれば、配線数を大幅に削減できるので、配線コストが極めて小さくなる。
【００２１】
次に、本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図１及び図３を参照しながら説明する。ここでは、図１に示すチャンネルＣｈ１の回路の動作を中心に説明する。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る超音波診断装置の動作を説明するための波形図である。図３の（ａ）及び（ｂ）において、横軸には時間を取り、縦軸には電圧を取っている。図３の（ａ）は、駆動信号ＴＸ、検出信号ＲＸ、送信イネーブル信号ＴＸＥｎを示しており、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示されている検出信号ＲＸの一部を拡大して示している。
【００２３】
まず、駆動信号ＴＸがハイレベルとなっている期間において送信イネーブル信号ＴＸＥｎがハイレベルとなり、パルサ回路１１が発生したパルス信号が超音波送受信素子１０に印加される。これにより、超音波送受信素子１０は、超音波パルスを送信する。
【００２４】
次に、被検体に反射されて超音波送受信素子１０に戻って来た超音波エコーを受信する際には、ＣＰＵ３２の制御の下で、コントロール信号発生部３３が、チャンネルＣｈ１のためのロード信号Ｌｏｒｄ１及び受信イネーブル信号Ｅｎ１や、チャンネルＣｈ２のためのロード信号Ｌｏｒｄ２及び受信イネーブル信号Ｅｎ２等を発生する。
【００２５】
チャンネルＣｈ１においては、ロード信号Ｌｏｒｄ１に従って、カウンタ１６に初期値（ここでは、参照電圧０Ｖに対応する値とする）が設定される。比較回路１４は、超音波送受信素子１０が受信した超音波エコーを検出することによって得られた検出信号の電圧ＶＩＮを、ＤＡコンバータ１７においてカウンタ１６のカウント値をＤＡ変換することにより得られた参照信号の電圧ＶＲＥＦと比較して、その比較結果を出力する。
【００２６】
具体的には、比較回路１４において、検出信号の電圧ＶＩＮと参照信号の電圧ＶＲＥＦとの差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が、所定の値ＶＴＨ１及びＶＴＨ２と比較される。差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ１よりも大きい場合には、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「１」が設定される。また、差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ１よりも小さく、かつ、所定の値ＶＴＨ２よりも大きい場合には、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「０」が設定される。さらに、差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ２よりも小さい場合には、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「−１」が設定される。
【００２７】
図３の（ｂ）において、期間ＣＬＫは、クロック信号に同期してカウンタがカウント動作を行う周期を表している。また、期間ＣＬＫの両端のサンプリングポイントは、縦軸において、カウンタのカウント値をＤＡ変換することにより得られる参照信号の電圧を表している。さらに、期間ＣＬＫの両端における第１のサンプリングポイントと第２のサンプリングポイントとの間に記載された数字は、第１のサンプリングポイントにおける比較結果に基づいて得られた、第２のサンプリングポイントのためのカウンタ入力値を表している。
【００２８】
図３の（ｂ）に示すように、最初のサンプリングポイントにおいては、ＤＡコンバータ１７がカウンタ１６の初期値をＤＡ変換することにより、参照電圧０Ｖが得られる。
【００２９】
比較回路１４における第１回目の比較において、検出信号の電圧ＶＩＮと参照信号の電圧ＶＲＥＦとの差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ１よりも小さく、かつ、所定の値ＶＴＨ２よりも大きいことが検出され、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「０」が設定される。従って、第２番目のサンプリングポイントにおいては、カウンタ１６のカウント値は変化せず、ＤＡコンバータ１７は、前回と同じ参照電圧０Ｖを出力し続ける。
【００３０】
比較回路１４における第２回目の比較において、検出信号の電圧ＶＩＮと参照信号の電圧ＶＲＥＦとの差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ１よりも大きいことが検出され、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「１」が設定される。従って、カウンタ１６のカウント値は「１」だけインクリメントされ、ＤＡコンバータ１７は、カウント値「１」に相当する電圧だけ増加した参照電圧を出力する。
【００３１】
比較回路１４における第３回目の比較において、検出信号の電圧ＶＩＮと参照信号の電圧ＶＲＥＦとの差（ＶＩＮ−ＶＲＥＦ）が所定の値ＶＴＨ１よりも小さく、かつ、所定の値ＶＴＨ２よりも大きいことが検出され、カウンタ入力値セレクタ１５においてカウンタ入力値「０」が設定される。従って、カウンタ１６のカウント値は変化せず、ＤＡコンバータ１７は、前回と同じ参照電圧を出力し続ける。
【００３２】
このように、検出信号の電圧ＶＩＮと参照信号の電圧ＶＲＥＦとの比較結果に基づいてカウント値を求め、カウント値をＤＡコンバータにフィードバックさせて参照電圧を修正することにより、検出信号のＡＤ変換が行われる。カウンタがカウント動作を行う周期を規定するクロック信号の周波数が検出信号の周波数に対して十分大きければ、カウント動作の１周期における検出信号の電圧変化は、カウント値の変化として「−１」〜「１」の範囲内に収まるので、大きな変換誤差は生じない。
【００３３】
複数のチャンネルのカウンタ１６、２６、・・・において得られたカウント値は、複数の検出信号のＡＤ変換値（検出データ）として、メモリ３４に記憶されると共に、信号処理部３５において、フォーカシングやＳＴＣ（センシティビティタイムコントロール）等の信号処理が施される。
【００３４】
さらに、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ディジタルスキャンコンバータ）３６において走査フォーマットの変換を行うことにより、超音波ビームの走査空間における検出データが物理空間における画像データに変換される。なお、３次元画像を表示する場合には、メモリ２２に蓄積された複数枚の断層データから、ある体積についてのデータであるボクセル（ｖｏｘｅｌ）データを生成する。
【００３５】
ＤＳＣ３６によって走査フォーマットが変換された画像データは、ＤＡコンバータ３７においてアナログ画像信号に変換される。画像表示部３８は、例えば、ＣＲＴやＬＣＤ等のディスプレイ装置であり、アナログ画像信号に基づいて超音波画像を表示する。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。本実施形態においては、第１の実施形態において受信系回路に設けられていたＤＡコンバータを用いてディジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換することにより、対応する超音波送受信素子を駆動するようにしたものである。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。本実施形態においては、第１の実施形態におけるパルサ回路１１、２１、・・・の替りに、バスセレクタ１８、２８、・・・とメモリ３９とが設けられている。メモリ３４以降の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であり、図４においては省略されている。
【００３８】
ＤＡコンバータ１７、２７、・・・は、送信期間において、メモリ３９から読み出された複数チャンネルの駆動データをアナログの駆動信号にそれぞれ変換する。また、ＤＡコンバータ１７、２７、・・・は、受信期間において、第１の実施形態におけるのと同様に、カウンタ１６、２６、・・・のカウント値をアナログの参照信号にそれぞれ変換する。そのために、バスセレクタ１８、２８、・・・が、シリアルバスラインに接続されているメモリ３９とカウンタ１６、２６、・・・との内の一方を選択する。
【００３９】
ＣＰＵ４０は、それぞれのチャンネルにおいて所望の駆動信号波形を生成するための駆動データを、予めメモリ３９に記憶させておく。送信期間において送信イネーブル信号ＴＸＥｎがハイレベルになると、バスセレクタ１８、２８、・・・は、メモリ３９を選択する。ＤＡコンバータ１７、２７、・・・は、メモリ３９から読み出された複数チャンネルの駆動データをアナログの駆動信号にそれぞれ変換する。
【００４０】
一方、受信期間において送信イネーブル信号ＴＸＥｎがローレベルになると、バスセレクタ１８、２８、・・・は、カウンタ１６、２６、・・・を選択する。ＤＡコンバータ１７、２７、・・・は、カウンタ１６、２６、・・・のカウント値をアナログの参照信号にそれぞれ変換する。
【００４１】
本実施形態によれば、カウンタ１６、２６、・・・を、受信期間における参照電圧の生成のみならず、送信期間における駆動信号の生成にも用いるようにしたので、任意の波形を有する駆動信号を生成することが可能となり、低コストでパルス圧縮等に対応することができる。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。本実施形態においては、複数のカウント値が順次供給される１つのＤＡコンバータを用いて、そのＤＡコンバータから出力される参照電圧をそれぞれのチャンネルにおいてサンプルホールドするようにしたものである。
【００４３】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。本実施形態においては、第１の実施形態におけるＤＡコンバータ１７、２７、・・・の替りに、複数のカウンタ１６、２６、・・・のカウント値の内から順次１つのカウント値を選択するバスセレクタ５１と、バスセレクタ５１によって選択されたカウント値を参照信号に変換するＤＡコンバータ５２と、ＤＡコンバータ５２によって変換されたそれぞれの参照信号をサンプルホールドする複数のサンプルホールド回路１９、２９、・・・とが設けられている。メモリ３４以降の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であり、図５においては省略されている。
【００４４】
受信期間において、ＣＰＵ５０は、シリアルバスラインに接続されている複数のカウンタ１６、２６、・・・の内から順次１つのカウンタを選択するようにバスセレクタ５１を制御する。ＤＡコンバータ５２は、バスセレクタ５１によって選択されたカウンタのカウント値をアナログの参照信号に変換する。
【００４５】
同時に、ＣＰＵ５０は、複数のサンプルホールド回路１９、２９、・・・の内から順次１つのサンプルホールド回路を活性化する。活性化されたサンプルホールド回路は、ＤＡコンバータ５２によって変換されたそれぞれの参照信号をサンプルホールドする。クロック信号に同期してカウンタがカウント動作を行う１つの周期において、このような参照信号設定動作が全チャンネル分行われる。
【００４６】
本実施形態によれば、多数のＤＡコンバータをサンプルホールド回路に置き換えることにより、回路規模を削減し、低コストを実現できる。さらに、各チャンネル、例えば、チャンネルＣｈ１において、パルサ回路１１と、出力回路１２と、増幅回路１３と、比較回路１４と、サンプルホールド回路１９とを、容易にカスタムＩＣ化することができる。さらに、複数のカウンタ１６、２６、・・・と、コントロール信号発生部３３と、バスセレクタ５１とを、容易にカスタムＩＣ化することができる。これらの要素をカスタムＩＣ化することにより、装置の小型化が実現される。
【００４７】
なお、本実施形態においては１個のＤＡコンバータ５２を用いたが、ＤＡコンバータは１つである必要はなく、送受信系回路のチャンネル数をＮとした場合に、Ｍ個（Ｍ＜Ｎ）のＤＡコンバータを用いることにより、ＤＡコンバータの数をＭ／Ｎの割合で削減してもコストダウンの効果がある。
【００４８】
また、検出信号の周期性が極めて高く、検出信号の変化を限定できる場合には、所定時間遅延させた検出信号を参照信号として用いたり、隣接チャンネルの検出信号を参照信号として用いることも可能である。
【００４９】
次に、本発明の第４の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。本実施形態は、第１〜第３の実施形態において、ＡＤ変換の精度を向上させたものである。
【００５０】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。本実施形態においては、ＡＤ変換の精度を向上させるために、第２の実施形態に係る超音波診断装置に、マルチプレクサ６１と、ＡＤコンバータ６２とを追加している。メモリ３４以降の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であり、図６においては省略されている。
【００５１】
受信期間において、ＣＰＵ６０は、増幅回路１３、２３、・・・から出力される複数の検出信号の内から順次１つの検出信号を選択するようにマルチプレクサ６１を制御する。ＡＤコンバータ６２は、マルチプレクサ６１によって選択された検出信号をディジタル値に変換して、シリアルバスラインを介してＣＰＵ６０に出力する。コントロール信号発生部３３は、ＣＰＵ６０の制御の下で、ＡＤコンバータ６２によって変換されたディジタル値を、それぞれのカウンタ１６、２６、・・・におけるＤＡ変換動作の初期値として設定する。
【００５２】
また、ＡＤコンバータ６２によって変換されたディジタル値は、カウンタ１６、２６、・・・から出力されるＡＤ変換値を補正するために使用することができる。即ち、ＣＰＵ６０は、各々のカウンタによって得られたディジタル値ＤＣＯとＡＤコンバータ６２によって変換されたディジタル値ＤＡＤとに基づいて、そのチャンネルにおける検出信号のＡＤ変換誤差｜ＤＣＯ−ＤＡＤ｜を求め、ＡＤ変換誤差が許容誤差よりも大きい場合に、ＡＤコンバータ６２によって変換されたディジタル値ＤＡＤを検出信号のＡＤ変換値としてそのカウンタに設定する。
【００５３】
本実施形態によれば、ＡＤコンバータ６２によって変換されたディジタル値を、カウンタを用いたＤＡ変換動作の初期値として設定するようにしたので、受信期間の開始時におけるＡＤ変換精度を向上させることができる。さらに、このディジタル値を用いてＡＤ変換値を補正することにより、受信期間全体におけるＡＤ変換精度を向上させることが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数の比較回路の比較結果に基づいてそれぞれのディジタル値を増減又は維持する複数のディジタル値計算回路をＡＤコンバータの替りに用いるようにしたので、１つの超音波送受信素子に対して必要となる回路の規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置におけるシリアルバスラインを用いた接続を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の動作を説明するための波形図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る超音波診断装置の一部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  超音波用探触子（プローブ）
１０、２０、・・・  超音波送受信素子
１１、２１、・・・  パルサ回路
１２、２２、・・・  出力回路
１３、２３、・・・  増幅回路
１４、２４、・・・  比較回路
１５、２５、・・・  カウンタ入力値セレクタ
１６、２６、・・・  カウンタ
１７、２７、・・・  ＤＡコンバータ
１８、２８、・・・  バスセレクタ
１９、２９、・・・  サンプルホールド回路
３１  タイミングジェネレータ
３２、４０、５０、６０  ＣＰＵ
３３  コントロール信号発生部
３４、３９  メモリ
３５  信号処理部
３６  ＤＳＣ
３７  ＤＡコンバータ
３８  画像表示部
４１  パラレルシリアル変換回路
４２  シリアルパラレル変換回路
５１  バスセレクタ
５２  ＤＡコンバータ
６１  マルチプレクサ
６２  ＡＤコンバータ
【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６】
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