(57)【要約】【課題】波形メモリ上に多様な原波形を格納することなく様々な送信波形を生成できるようにする。【解決手段】ωＬＵＴ４４内には各時間値ｔに対応した角周波数ωが格納されている。積算器４６は角周波数を積算し、これによって位相角θを生成する。波形メモリに相当するｓｉｎＬＵＴ５２には、一例の振幅値からなる原波形が格納されている。そこに位相角θが与えられると、その位相角に対応した振幅値が出力される。これによって、角周波数特性を適宜設定することにより周波数可変や周波数変調などを自在に行うことができる。ｓｉｎＬＵＴ５２には、一周期分のみ正弦波が格納されているためメモリ容量を削減できる。また、重み付け処理により時間軸方向の重み付けを行える。【選択図】        図２
2004313467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読み出しアドレスとして位相角を順次生成する位相角生成手段と、
位相角ごとの振幅値からなる原波形が格納され、前記位相角生成手段で順次生成された位相角に対応する振幅値を順次出力する波形メモリと、
前記波形メモリから順次出力される振幅値からなる波形信号に基づいて、超音波振動素子へ供給する送信信号を生成する信号処理回路と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記位相角生成手段は、前記位相角の角周波数を動的に変化させ、これにより送信周波数が動的に変更されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記位相角生成手段は、前記位相角の角周波数を第１角周波数から第２角周波数へ線形に変化させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記位相角生成手段は、
角周波数を順次生成する角周波数生成器と、
前記順次生成される角周波数を順次積算して前記位相角を順次生成する積算器と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
前記角周波数生成器は、時間関数としての角周波数特性が格納された角周波数特性メモリとして構成されたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、
互いに異なる複数の角周波数特性の中から実際に使用する角周波数特性を選択する特性選択手段が設けられたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項５記載の装置において、
前記位相角生成手段は、前記角周波数生成器に対して読み出しアドレスとして時間値を順次出力する時間値出力器を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記時間値出力器からの時間値の出力開始タイミングを制御するディレイ制御手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
請求項４記載の装置において、
前記積算器は、
積算結果としての位相角を一時的に格納するバッファと、
前記角周波数生成器から出力された角周波数と前記バッファに格納された前の積算結果としての位相角とを加算し、今回の積算結果としての位相角を出力する加算器と、
を含み、
前記加算器から出力された位相角が前記波形メモリ及び前記バッファへ供給されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、
前記波形メモリには所定の時間分解能をもって前記原波形を構成する一連の振幅値が格納され、
前記一連の振幅値の中から前記順次生成される位相角ごとにそれに対応した振幅値が選択的に読み出されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】
請求項１記載の装置において、
前記波形メモリには原波形が一周期分だけ格納され、
送信超音波の波数に応じて前記波形メモリ上の原波形に対する読み出し繰り返し回数が定められることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１２】
請求項１記載の装置において、
互いに異なる形状をもった複数の原波形の中から実際に使用する原波形を選択する原波形選択手段が設けられたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１３】
請求項１記載の装置において、
前記信号処理回路は、前記送信信号に対して重み付けを与える重み付け回路を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１４】
請求項１記載の装置において、
前記位相角生成手段及び前記波形メモリはクロックに同期して動作し、
前記信号処理回路は、前記送信信号に対して１クロック以下の遅延量を与えるための補間処理を実行する補間器を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１５】
複数の超音波振動素子を有するアレイ振動子と、
前記複数の超音波振動素子に対応して設けられた複数の送信回路と、
前記複数の送信回路に対して個別的に遅延量を設定する送信制御回路と、
を含み、
前記各送信回路は、
当該送信回路に対して個別的に設定された遅延量に対応した開始タイミングから、読み出しアドレスとして位相角を順次生成する位相角生成手段と、
位相角ごとの振幅値からなる原波形が格納され、前記位相角生成手段で順次生成された位相角に対応する振幅値を順次出力する波形メモリと、
前記波形メモリから順次出力される振幅値からなる波形信号に基づいて、超音波振動素子へ供給する送信信号を生成する信号処理回路と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１６】
超音波振動素子に供給する送信信号を生成する送信信号生成方法において、
角周波数を順次生成する工程と、
前記順次生成される角周波数に基づいて位相角を順次生成する工程と、
前記順次生成される位相角に基づいて、デジタル波形信号を構成する要素としての振幅値を順次生成する工程と、
前記デジタル波形信号からアナログ送信信号を生成する工程と、
を含み、
前記角周波数を時間的に変化させて送信波形を変調することを特徴とする送信信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置及び送信信号生成方法に関し、特に多様な送信波形の生成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置において、近年、送信信号の周波数や位相を可変させる技術が普及しつつある。これに関しては、例えば、周波数変調、位相変調、コード変調などの送信技術をあげることができる。また、それらに限られず、様々な送受信方式を実現するために、所定条件の下で、送信信号の周波数や位相を自由に可変できることが要請される。
【０００３】
従来の超音波診断装置においては、複数の送信回路を備える送信デジタルビームフォーマーが設けられる。各送信回路は、ＲＯＭやＲＡＭなどによって構成される波形メモリ、波形メモリから読み出された波形データをアナログの送信信号に変換するＤ／Ａ変換器、送信信号を線形増幅するリニアアンプなどを有する。波形メモリには、一般に、様々な波形データがあらかじめ格納され、それらの波形データを選択することによって所望の送信波形が選択されている。
【０００４】
以下の特許文献１には、チャープ波形（周波数を連続的に可変した波形）の送信が示されているが、チャープ波形の具体的な生成方法については記載されていない。以下の特許文献２及び３には、デジタル信号処理による送信波形の生成について記載されているが、簡易な構成により、周波数や位相を自在に調整する技術については記載されていない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−２７１８４２号公報
【特許文献２】
米国特許第６１７２９３９号明細書
【特許文献３】
米国特許第６４６９９５７号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の超音波診断装置において、例えば周波数が異なるあるいは周波数変調された多様な送信波形を生成するためには、あらかじめ波形メモリ内にそれらの送信波形を格納しておくか、あるいは、送信に先立って、ソフトウエア処理によって必要な送信波形を個々に演算し、それを波形メモリ内にロードする必要がある。よって、メモリ容量の増大あるいは演算量の増大という問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、簡易な構成で多様な送信波形を生成できるようにすることにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、周波数や位相、更に必要に応じて送信信号のエンベロープを自在に可変できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、読み出しアドレスとして位相角を順次生成する位相角生成手段と、位相角ごとの振幅値からなる原波形が格納され、前記位相角生成手段で順次生成された位相角に対応する振幅値を順次出力する波形メモリと、前記波形メモリから順次出力される振幅値からなる波形信号に基づいて、超音波振動素子へ供給する送信信号を生成する信号処理回路と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、位相角生成手段によって位相角が生成されると、波形メモリから位相角に対応する振幅値が読み出される。これが繰り返されると、複数の振幅値によって波形信号が構成される。そして、波形信号から送信信号が生成される。つまり、送信信号の波形を位相角というパラメータによって制御することができる。例えば、位相角の角周波数を一定にすると、送信周波数は一定となり、位相角の角周波数を動的に変化させると、送信周波数が変動する。つまり、簡易な構成によって、１つの原波形から多様な送信波形を生成することが可能となる。
【００１１】
望ましくは、前記位相角生成手段は、前記位相角の角周波数を動的に変化させ、これにより送信周波数が動的に変更される。これにより、例えばチャープパルスを任意の周波数変化幅をもって生成することが可能となる。また、原波形からの一部分の読み出しを繰り返して、位相変調やコード送信などにも対応できる。
【００１２】
望ましくは、前記位相角生成手段は、前記位相角の角周波数を第１角周波数から第２角周波数へ線形に変化させる。第１角周波数及び第２角周波数を個別的に設定できるようにしてもよい。また、角周波数の傾きを設定できるようにしてもよい。
【００１３】
望ましくは、前記位相角生成手段は、角周波数を順次生成する角周波数生成器と、前記順次生成される角周波数を順次積算して前記位相角を順次生成する積算器と、を含む。
【００１４】
この構成によれば、角周波数をパラメータとして位相角を生成することが可能となるので、送信周波数の制御がより容易となる。ここで、角周波数は時間の関数であり、位相角は角周波数の時間積分値に相当する。よって、時間軸上において角周波数を制御すれば、送信周波数を自在に操作できることになる。積算器は、０〜２π（又は±π）の間で位相角を生成するものである。
【００１５】
望ましくは、前記角周波数生成器は、時間関数としての角周波数特性が格納された角周波数特性メモリとして構成される。望ましくは、互いに異なる複数の角周波数特性の中から実際に使用する角周波数特性を選択する特性選択手段が設けられる。角周波数特性として、一定の勾配を有する線形関数を設定すれば、送信周波数を時間的に線形に変化させることができ、平坦な関数を設定すれば、送信周波数を一定にできる。
【００１６】
望ましくは、前記位相角生成手段は、前記角周波数生成器に対して読み出しアドレスとして時間値を順次出力する時間値出力器を含む。
【００１７】
望ましくは、前記時間値出力器からの時間値の出力開始タイミングを制御するディレイ制御手段を含む。これにより送信フォーカス制御が可能となる。
【００１８】
望ましくは、前記積算器は、積算結果としての位相角を一時的に格納するバッファと、前記角周波数生成器から出力された角周波数と前記バッファに格納された前の積算結果としての位相角とを加算し、積算結果としての位相角を出力する加算器と、を含み、前記加算器から出力された位相角が前記波形メモリ及び前記バッファへ供給される。上記のバッファはメモリ又はディレーラインなどによって構成され、それは必要なタイミングでリセットされるのが望ましい。
【００１９】
望ましくは、前記波形メモリには所定の時間分解能をもって前記原波形を構成する一連の振幅値が格納され、前記一連の振幅値の中から前記順次生成される位相角ごとにそれに対応した振幅値が選択的に読み出される。
【００２０】
上記において、原波形についての時間軸方向の量子化間隔（つまり時間分解能）は、設定可能な最高周波数で送信波形を生成する場合においても、その送信波形の形状を満足できる程度（滑らかさ）で再現できるように設定するのが望ましい。そして、間引き読み出しによって必要な振幅値が順次出力される。
【００２１】
望ましくは、前記波形メモリには原波形が一周期分だけ格納され、送信超音波の波数に応じて前記波形メモリ上の原波形に対する読み出し繰り返し回数が定められる。これにより、超音波パルスを構成する波数を自在に設定できる。また、連続波の送信も可能となる。
【００２２】
望ましくは、互いに異なる形状をもった複数の原波形の中から実際に使用する原波形を選択する原波形選択手段が設けられる。その形状としては、例えば、正弦波、矩形波、三角波などである。
【００２３】
望ましくは、前記信号処理回路は、前記送信信号に対して重み付けを与える重み付け回路を有する。重み付けは時間軸方向に対して行われ、また、送信チャンネル間で行われる。
【００２４】
望ましくは、前記位相角生成手段及び前記波形メモリはクロックに同期して動作し、前記信号処理回路は、前記送信信号に対して１クロック以下の遅延量を与えるための補間処理を実行する補間器を有する。この補間処理により高精細での遅延制御が実現される。
【００２５】
（２）本発明は、複数の超音波振動素子を有するアレイ振動子と、前記複数の超音波振動素子に対応して設けられた複数の送信回路と、前記複数の送信回路に対して個別的に遅延量を設定する送信制御回路と、を含み、前記各送信回路は、当該送信回路に対して個別的に設定された遅延量に対応した開始タイミングから、読み出しアドレスとして位相角を順次生成する位相角生成手段と、位相角ごとの振幅値からなる原波形が格納され、前記位相角生成手段で順次生成された位相角に対応する振幅値を順次出力する波形メモリと、前記波形メモリから順次出力される振幅値からなる波形信号に基づいて、超音波振動素子へ供給する送信信号を生成する信号処理回路と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
（３）本発明は、超音波振動素子に供給する送信信号を生成する送信信号生成方法において、角周波数を順次生成する工程と、前記順次生成される角周波数に基づいて位相角を順次生成する工程と、前記順次生成される位相角に基づいて、デジタル波形信号を構成する要素としての振幅値を順次生成する工程と、前記デジタル波形信号からアナログ送信信号を生成する工程と、を含み、前記角周波数を時間的に変化させて送信波形を変調することを特徴とする。
【００２７】
上記構成によれば、角周波数によって位相角を制御し、その位相角に応じた送信波形を生成できる。送信周波数や位相それ自体を時間的に制御するのではなく、角周波数を可変させて結果として送信周波数や位相を制御できるので、その制御が簡便であり、かつ、そのために必要な波形データ量を従来よりも削減でき、コスト面や演算面で有利である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
最初に、一例として線形ＦＭ変調波の生成例を用いて、本実施形態に係る信号生成原理について説明する。ここで、その線形ＦＭ変調波としては、時間Ｔの間に周波数がｆＬからｆＨまで線形に変化する送信波形を想定する。その送信波形において、位相角の角周波数は、ωＬからωＨまで変化するので、時刻ｔにおける角周波数ωは以下のように表される。
【００３０】
【数１】
2004313467.tif 000003
よって、時刻ｔにおける角周波数ω（ｔ）は、次式のように表される。
【００３１】
【数２】
2004313467.tif 000004
したがって、各時刻ｔの位相角θ（ｔ）を発生させ、それを累積加算すれば各時刻ｔにおける位相角θ（ｔ）を逐次的に生成することが可能となる。そして、あらかじめ一定の時間分解能をもって波形メモリ上に原波形を構成する一連の振幅値を格納しておき、各時刻ｔにおいて、その一連の振幅値の中から、位相角θ（ｔ）に対応する振幅値を読み出せば、周波数が線形に変化する送信波形を生成することが可能となる。
【００３２】
上記手法では、角周波数の変化特性あるいはその時間関数を定めておくだけで、自由に周波数の変動させることができ、例えば、周波数変化のバリエーションごとに複数の原波形を格納しておく必要がなくなる。また、角周波数を一定値とすれば、同じ波形を用いて、周波数変動のない送信波形も生成することが可能である。同様に、位相変調なども容易に実現できる。必要に応じて、送信波形については時間軸方向にエンベロープを操作するようにしてもよい。例えば、送信パルス（バースト波）の全体をガウシアン形状としてもよい。これによれば、エンベロープが異なる複数の原波形を格納しておく必要がなくなる。更に、原波形を一波として、原波形の繰り返し読み出し回数を制御して、送信波形の波数（バースト波数）を設定するようにしてもよい。これによれば、より記憶容量を削減できるという利点がある。
【００３３】
図１には、本実施形態に係る超音波診断装置の全体構成がブロック図として示されている。この超音波診断装置は、上述した送信信号生成原理にしたがって送信信号を生成する機能を有している。
【００３４】
アレイ振動子１０は、一次元あるいは二次元に配列された複数の振動素子１２によって構成される。この複数の振動素子１２によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは電子的に走査される。その電子走査方式としては電子リニア走査、電子セクタ走査などをあげることができる。アレイ振動子１０は図示されていないプローブ内に配置され、そのプローブは生体表面に当接され、あるいは体腔内に挿入される。
【００３５】
送信ビームフォーマーとして機能する送信部１４は、各送信チャンネルごとに設けられた複数の送信回路３２と、それらの送信回路３２を制御する送信制御回路３０とを有している。この送信部１４によって複数の振動子に対して所定の遅延関係をもって複数の送信信号が供給され、これによって送信ビームが形成される。送信回路３２の具体的な構成例については後に図２を用いて説明する。送信制御回路３０は各送信回路３２における遅延時間、重み付けなどを制御する。送信部１４が有する各構成はクロックに同期して動作している。
【００３６】
受信ビームフォーマーとして機能する受信部１８は、各受信チャンネルごとに設けられた複数の受信回路３４と、それらの受信回路３４から出力される受信信号を加算する加算器３６とによって構成されている。各受信回路３４は、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、ディレイ回路などを有している。そのディレイ回路によって当該受信チャンネルについて受信信号に対する遅延処理が実行される。加算器３６は、それぞれ遅延処理された複数の受信信号を加算することにより、いわゆる整相加算された受信信号を出力する。すなわち、これによって電子的に受信ビームが形成される。
【００３７】
受信部１８から出力される受信信号は信号処理回路２０に出力される。信号処理回路２０は当該装置が有する各種の動作モードに対応した信号処理ユニットによって構成される。例えばＢモード処理に対応して検波器や対数変換器などが設けられる。またカラーフローマッピングモードなどに対応して複素信号変換器や自己相関器などが設けられる。また、信号処理回路２０がいわゆる三次元画像を形成するための画像処理ユニットを具備していてもよい。
【００３８】
ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）２２は表示処理回路として機能し、例えばＢモード画像を形成する場合には、入力されるエコーデータに対する座標変換や画素補間処理などを実行する。その他にＤＳＣ２２はライン間相関処理やフレーム間相関処理などを実行するものであってもよい。また、Ｂモード画像と二次元血流画像とを合成してカラーフローマッピング画像を構成するものであってもよい。
【００３９】
表示部２４には上記のように処理された画像データが表示され、すなわち表示部２４が有する表示画面上には二次元あるいは三次元の超音波画像が表示される。
【００４０】
制御部１６はＣＰＵ及び動作プログラムなどによって構成され、この制御部１６によって本装置内における各構成の動作が制御される。特に制御部１６は送信部１４及び受信部１８の動作制御を行っている。制御部１６に接続された入力部２６は、キーボードやトラックボールなどによって構成される操作パネルである。この入力部２６を用いてユーザーは動作モードの選択や各種の情報の入力を行うことが可能である。
【００４１】
図２には、図１に示した送信回路３２の構成例が示されている。この送信回路３２は、上述した送信生成原理にしたがって、すなわち角周波数ωをパラメータとして最終的に送信波形を生成させる機能を具備している。以下に具体的に説明する。
【００４２】
送信回路３２は、大別して、位相生成器４０、ｓｉｎＬＵＴ（ｓｉｎルックアップテーブル）５２、重み付け処理部５５、補間器１０８、Ｄ／Ａ変換器６２、リニアアンプ６４などを有している。
【００４３】
位相生成器４０は、アドレス生成器４２、ωＬＵＴ（角周波数ルックアップテーブル）４４、積算器４６を有している。
【００４４】
アドレス生成器４２は、クロック１０４に同期して動作する回路であって、ディレイデータ１００がセットされ、スタートトリガ１０２が入力されると、クロック１０４をカウントし、そのカウント値がディレイデータ１００によって表されるディレイカウント値に一致した時点から、アドレスの発生を開始する。ここで、そのアドレスは時間値ｔに相当し、その時間値ｔはクロック１０４に同期して１つずつインクリメントされる。このようにアドレス発生に当たっての開始タイミングを制御することにより、当該送信チェンネルにおけるディレイ量が設定されることになる。ちなみに、そのディレイ量はクロック１０４を単位としたディレイ量であり、１クロック内におけるディレイ量すなわち精細ディレイ量は後述する補間器６０によって設定される。
【００４５】
ωＬＵＴ４４は、例えば図３に示すような角周波数（ω）特性をもったテーブルとして構成され、具体的にはメモリなどの記録デバイスによって構成される。ここで、図３には、上述した線形ＦＭ変調波に対応する線形の角周波数特性１２０が格納されている。横軸に示される時間値がｔが与えられると、それに対応する角周波数ωが出力されることになる。すなわち上記のクロック１０４に同期して角周波数ωが生成される。なお、符号１２２は角周波数ωが時間的に変化しない特性を示しており、このような特性１２２が選択されると一定の送信周波数をもった送信波形が生成される。
【００４６】
このωＬＵＴ４４上に複数の各周波数特性を格納しておき、選択信号１０６によっていずれかの各周波数特性を選択するようにしてもよい。あるいは、そのような制御信号１０６を利用してωＬＵＴ４４に対して所望の角周波数特性をダウンロードするようにしてもよい。そのような制御は図１に示した送信制御回路３０によって実行される。
【００４７】
したがって、ωＬＵＴ４４から、時間値ｔに対応した角周波数ωが順次出力されることになる。このように出力される角周波数ωは積算器４６によって累積加算される。このために、積算器４６は、加算器４８及びディレイライン（バッファ）５０を有している。ディレイライン５０は加算器４８の出力である位相角θの値を一時的に格納するものである。加算器４８においては、一方の入力端子にωＬＵＴ４４から出力される角周波数ωが入力され、他方の入力端子にディレイライン５０から出力されるそれまでの積算値に相当する位相角θが入力される。加算器４８はそれらの２つの入力を加算し、今回の累積加算結果として位相角θを出力する。すなわち、この動作は上述した式２に対応したものである。
【００４８】
したがって、位相生成器４０から出力される位相角θは、角周波数特性にしたがったものとなり、換言すれば、角周波数特性を適宜設定することにより、所望の位相角特性を得ることが可能となる。
【００４９】
ｓｉｎＬＵＴ５２は、原波形を格納したメモリによって構成され、例えば図４に示すような記憶空間を有している。ここで、図４における横軸は位相角θであり、その縦軸は位相角θに対応した振幅値である。すなわちこのメモリ上には各位相角θごとの一連の振幅値が格納され、本実施形態においては、正弦波に相当する一連の振幅値が格納されている。その正弦波は一周期分である。
【００５０】
ここで、一連の振幅値における時間軸方向の間隔すなわち時間分解能Δθは生成する最高の送信周波数などに依存して定めるのが望ましく、具体的には、そのΔθを非常に小さな値として、多数の振幅値を用意し、そのような多数の振幅値の中から入力される位相角θに対応した振幅値を間引いて読み出すようにするのが望ましい。Δθは例えば数度程度である。また、本実施形態ではメモリ上に一波のみ原波形が格納され、それを必要に応じて繰り返し読み出すことによって所定数の波数をもった送信波の生成を実現している。このため、上記の積算器４６においては、例えば０から３６０°までの位相角を生成し、その累積加算値である位相角が３６０°に到達した時点で再び位相角が０°となるように出力値が決定されている。
【００５１】
よって、クロック１０４に同期してｓｉｎＬＵＴ５２には逐次的に位相角θが入力され、それに対応した振幅値がｓｉｎＬＵＴ５２から出力されることになる。
【００５２】
その出力信号の例が図５に示されており、ここでは、横軸は時間軸であり、縦軸が振幅値を表している。図４に示したような原波形に対する振幅値の読み出し間隔が操作されることになるので、図３の１２０に示したような角周波数特性が選択されたような場合には、図５に示すような送信周波数が線形に変化するチャープパルスが得られる。図５においてΔｔは、クロックの１周期に相当している。ちなみに、そのクロックの周波数は、例えば数十ＭＨｚであり、あるいは数百ＭＨｚである。
【００５３】
なお、ｓｉｎＬＵＴ５２上に複数の原波形を格納しておいて、制御信号１０８によって複数の原波形の中からいずれかの原波形を選択するようにしてもよいし、制御信号１０８を利用して実際に使用する原波形をダウンロードするようにしてもよい。例えば正弦波の他には、三角波や矩形波などをあげることができる。
【００５４】
ちなみに、送信波における波形終了タイミングは、上述したωＬＵＴ４４に格納される角周波数特性のエンドタイミングに依存する。すなわち図３に示す例ではＴによって決定される。
【００５５】
なお、上記のディレイライン５０においては、新しい送信の開始に先立ってその記憶内容がリセットされるようにするのが望ましい。
【００５６】
重み付け処理部５５は、重み付け制御器５８及び乗算器５６を有する。重み付け制御器５８は、制御信号１０６にしたがって時間軸方向における各時刻の重み付け値を決定する回路である。例えばガウシアン分布などにしたがった重み付け関数が用いられる。ちなみに、その重み付けの開始タイミングは上述したアドレス発生器４２による時間値の出力の開始タイミングに同期する。乗算器５６においては重み付け制御器５８から出力される重み付け値を波形信号に対して乗算する。その乗算結果が補間器６０に出力される。補間器６０は上述したように１クロック以下における微細の遅延処理を行うものであり、具体的にはその遅延処理に相当する補間処理を実行し、送信波形の位相シフトを行うことにより遅延時間の調整を行っている。
【００５７】
したがって、補間器６０から高精度の遅延量設定がなされたかつ良好な波形形状をもった送信波形が出力されることになり、その送信波形はＤ／Ａ変換器６２においてデジタル信号からアナログ信号に変換される。ちなみに、そのＤ／Ａ変換器はクロック１１０に同期して動作し、そのクロック１１０は上述したクロック１０４と本実施形態において同じものである。このように生成されたアナログの送信信号はアンプ６４によって所定の電圧まで線形増幅され、その増幅された送信信号が対応する振動素子に対して供給される。
【００５８】
上記の実施形態において、位相生成器４０の構成例としては各時刻ごとの位相角を生成できる限りにおいて他の構成を採用することもできる。ただし、図２に示した構成によれば、一定のスタートタイミングからクロックに同期して読み出しのためのパルスを与えるだけで各時刻における角周波数が生成され、それを累積加算することによって位相角を生成できるので、制御が極めて容易であり、またその構成も簡易である。
【００５９】
上記の実施形態においては、角周波数の変化特性あるいはその時間関数を決定しておくだけで自由に周波数変調あるいは位相変調を行うことができるので、従来装置で見られるように極めて多数の送信波形をメモリ上に格納することによる記憶容量の増大といった問題に対処することができる。さらに、上記実施形態においては時間軸方向に送信波形のエンベロープも合わせて操作することができるので、より多様な送信波形制御を実現することができ、またｓｉｎＬＵＴ５２内には一周期分のみの原波形が格納され、それが繰り返し読み出されることによって所望数の波数をもった送信波形が生成されているので、その意味においてもメモリ容量を削減できるという利点がある。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で多様な送信波形を生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示す送信回路の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示すωＬＵＴに格納される角周波数特性を説明するための図である。
【図４】図２に示すｓｉｎＬＵＴに格納される原波形を説明するための図である。
【図５】図２に示されるｓｉｎＬＵＴから読み出される送信波形を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  アレイ振動子、１２  振動素子、１４  送信部（送信ビームフォーマー）、１６  制御部、１８  受信部（受信ビームフォーマー）、３０  送信制御回路、３２  送信回路、４０  位相生成器、５２  ｓｉｎＬＵＴ、５５  重み付け処理部、６０  補間器。
【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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