JP2002085402A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment

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JP2002085402A
JP2002085402A JP2000277610A JP2000277610A JP2002085402A JP 2002085402 A JP2002085402 A JP 2002085402A JP 2000277610 A JP2000277610 A JP 2000277610A JP 2000277610 A JP2000277610 A JP 2000277610A JP 2002085402 A JP2002085402 A JP 2002085402A
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ultrasonic diagnostic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove offset components generated in A/D converters provided at every channel in ultrasonic diagnostic equipment provided with a digital beam former(DBF). SOLUTION: In a state where offset correcting circuits 16 are provided at every channel and the inputs of the A/D converters 14 are grounded, an offset component is specified by averaging the outputs of the converters 14 and a subtracter 30 subtracts the offset component from received signals. It is also possible to adjust the reference voltages of the converters 14 by utilizing the offset component.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にデジタルビームフォーマーを有する超音波診断
装置の受信回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly, to a receiving circuit of an ultrasonic diagnostic apparatus having a digital beamformer.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】デジタルビームフォーマー
(DBF)は、各振動素子ごとに受信信号のデジタル変
換を実行した後に整相加算を実行するものである。A/
D変換器には各種のものがあるが、通常、リファレンス
電圧と入力信号との比較がなされる。
2. Description of the Related Art A digital beamformer (DBF) executes phasing addition after performing digital conversion of a received signal for each vibrating element. A /
Although there are various types of D converters, usually, a comparison between a reference voltage and an input signal is performed.

【0003】A/D変換器にオフセット成分(DC成
分)が発生すると、正確な信号加算を行えないととも
に、A/D変換器の後段に設けられる各回路のダイナミ
ックレンジを事実上狭めてしまう。特に、受信時におい
ては、受信ダイナミックフォーカスと連動して、連続的
に又は段階的に送受信開口を可変制御することが行われ
るが、その場合、加算数の差によりオフセット成分の総
和が異なることから、画像上において、その送受信開口
の変化に相当する部位に不連続な線などが現れるという
問題がある。
When an offset component (DC component) is generated in the A / D converter, accurate signal addition cannot be performed, and the dynamic range of each circuit provided at a subsequent stage of the A / D converter is effectively narrowed. In particular, at the time of reception, the transmission / reception aperture is variably controlled continuously or stepwise in conjunction with the reception dynamic focus, but in this case, the sum of offset components differs due to the difference in the number of additions. On the other hand, there is a problem that a discontinuous line or the like appears on a portion of the image corresponding to the change of the transmission / reception aperture.

【0004】もちろん、A/D変換器の調整を行って、
オフセット成分をゼロに近付けることも可能ではある
が、DBFではチャンネル数が非常に多く、各A/D変
換器ごとに完璧な調整を行うのは大変な労力が必要とな
る。また、A/D変換器の後段にDC成分をカットする
フィルタを挿入することも考えられるが、必要な周波数
成分を損なうことなしに、DC成分のみをカットするに
は、比較的大きな回路を設ける必要があり、コストアッ
プにつながる。
Of course, by adjusting the A / D converter,
Although it is possible to make the offset component close to zero, the number of channels is very large in the DBF, and a great effort is required to perform perfect adjustment for each A / D converter. It is also conceivable to insert a filter that cuts the DC component at the subsequent stage of the A / D converter, but a relatively large circuit is provided to cut only the DC component without damaging the necessary frequency components. Required, leading to increased costs.

【0005】上記オフセット成分は、一般にA/D変換
器で生じるものが顕著であるが、A/D変換器以外の回
路、素子などにおいても生じ得る。
[0005] The offset component is generally remarkable in an A / D converter, but can also occur in circuits and elements other than the A / D converter.

【0006】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、A/D変換器などで生じるオ
フセット成分を除外して超音波画像の画質を向上させる
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to improve the image quality of an ultrasonic image by excluding an offset component generated by an A / D converter or the like.

【0007】本発明の他の目的は、特にDBFにおい
て、A/D変換器等で生じるオフセット成分や他のエラ
ー要因を簡単な構成でキャンセルすることにある。
Another object of the present invention is to cancel offset components and other error factors generated in an A / D converter or the like with a simple configuration, particularly in a DBF.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、受信信号を出力する振動素子と、
前記受信信号に対して所定の処理を実行する信号処理回
路と、前記信号処理回路の出力信号に含まれるオフセッ
ト成分を検出するオフセット検出手段と、前記オフセッ
ト成分に従って、前記信号処理回路の出力信号を補正す
るオフセット補正手段と、を含むことを特徴とする。
Means for Solving the Problems (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a vibrating element for outputting a reception signal,
A signal processing circuit that performs predetermined processing on the received signal, an offset detection unit that detects an offset component included in an output signal of the signal processing circuit, and an output signal of the signal processing circuit according to the offset component. And an offset correction unit for performing correction.

【0009】上記構成によれば、信号処理回路から出力
される出力信号に含まれるオフセット成分を検出し、そ
れに従って当該オフセット成分を除外する処理を実行で
きる。上記の信号処理回路は、A/D変換器、その前段
に設けられるプリアンプ、その他の回路などである。例
えば、A/D変換器から出力されたデジタル信号に対し
てオフセット成分の検出を行えば、そのA/D変換器を
含む一連の信号処理回路で生起されたオフセット成分
(振動素子を経由した送信回路側からの回り込みオフセ
ット成分を含めてもよい)を一括除外することも可能で
ある。
According to the above configuration, it is possible to detect the offset component included in the output signal output from the signal processing circuit, and execute a process of removing the offset component according to the detected offset component. The above signal processing circuit is an A / D converter, a preamplifier provided in the preceding stage, and other circuits. For example, if an offset component is detected for a digital signal output from an A / D converter, an offset component generated by a series of signal processing circuits including the A / D converter (transmission via a vibrating element) (A wraparound offset component from the circuit side may be included).

【0010】望ましくは、前記オフセット検出手段は、
前記信号処理回路の無信号入力時に出力される出力信号
に従って前記オフセット成分を特定する。無信号入力時
における出力信号は、オフセット成分そのものとみなす
ことができるので、それをもって、オフセット成分を検
出するものである。
Preferably, the offset detecting means includes:
The offset component is specified in accordance with an output signal output when the signal processing circuit receives no signal. Since the output signal when no signal is input can be regarded as the offset component itself, the offset component is detected therefrom.

【0011】望ましくは、前記オフセット検出手段は、
前記振動素子の入力を接地した状態における前記信号処
理回路の出力信号に従って前記オフセット成分を特定す
る。この構成によれば、送信回路側からの回り込みオフ
セット成分を含めて、受信信号から不要な信号成分を除
外することができる。
Preferably, the offset detecting means includes:
The offset component is specified according to an output signal of the signal processing circuit in a state where an input of the vibration element is grounded. According to this configuration, unnecessary signal components can be excluded from the received signal, including the wraparound offset component from the transmission circuit side.

【0012】望ましくは、前記振動素子の入力から前記
信号処理回路までの経路における少なくとも2つの接地
切換点が選択的に接地状態にされ、前記オフセット検出
手段は、各接地切換点の接地状態で前記オフセット成分
を特定する。この構成によれば、いずれの回路、素子、
経路点でオフセット成分がどの程度生起されているのか
を追跡調査することも可能であり、原因箇所の究明に役
立つ。よって、装置メンテナンスをより的確に行えると
いう利点がある。
Preferably, at least two ground switching points in a path from the input of the vibrating element to the signal processing circuit are selectively grounded, and the offset detecting means is configured to detect the ground switching state at each ground switching point. Specify the offset component. According to this configuration, any circuit, element,
It is also possible to trace how much the offset component is generated at the route point, which is useful for finding the cause. Therefore, there is an advantage that the device maintenance can be performed more accurately.

【0013】望ましくは、前記オフセット補正手段は、
前記信号処理回路の出力信号を補正する。望ましくは、
前記オフセット補正手段は、前記信号処理回路の動作条
件を補正する。このようにオフセット成分の除外は、出
力信号自体に対して事後的に行うようにしてもよいし、
オフセット成分を生成する回路自体に対して動作調整を
行うことにより事前的に行うようにしてもよい。
Preferably, the offset correction means comprises:
The output signal of the signal processing circuit is corrected. Preferably,
The offset correction unit corrects an operation condition of the signal processing circuit. In this way, the removal of the offset component may be performed ex post on the output signal itself,
The adjustment may be performed in advance by adjusting the operation of the circuit itself that generates the offset component.

【0014】(2)また、上記目的を達成するために、
本発明は、振動素子からの受信信号をデジタル信号に変
換するA/D変換器と、前記A/D変換器から出力され
たデジタル信号に含まれるオフセット成分を検出するオ
フセット検出手段と、前記オフセット成分を除外する処
理を実行するオフセット補正手段と、を含むことを特徴
とする。
(2) In order to achieve the above object,
The present invention provides an A / D converter for converting a received signal from a vibration element into a digital signal, an offset detecting means for detecting an offset component included in a digital signal output from the A / D converter, And offset correction means for executing processing for excluding components.

【0015】上記構成によれば、オフセット補正手段に
よって、A/D変換器において生じるオフセット成分
(DC成分)を実際に検出し、そのオフセット成分に基
づいてオフセット成分を除外する処理が遂行される。よ
って、自動的に不要な成分を除去することが可能であ
り、煩雑なマニュアル調整を要することなく超音波画像
の画質を向上できる。特にA/D変換器以降の各回路の
ダイナミックレンジを有効利用することができる。本発
明は、単振動子を有する超音波探触子を備えた超音波診
断装置及びアレイ振動子を有する超音波探触子を備えた
超音波診断装置の双方に適用可能である。また、オフセ
ット成分の除去あるいはオフセット補正については各種
の手法を採用できる。オフセット成分の除去は、整相加
算前が理想的であるが、整相加算後にオフセット成分の
除去を行っても一定の効果を得られる。なお、遅延器と
整相加算器との間にオフセット補正手段を挿入するよう
にしてもよい。
According to the above arrangement, the offset correcting means performs a process of actually detecting an offset component (DC component) generated in the A / D converter and excluding the offset component based on the offset component. Therefore, unnecessary components can be automatically removed, and the image quality of the ultrasonic image can be improved without requiring complicated manual adjustment. In particular, the dynamic range of each circuit after the A / D converter can be effectively used. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to both an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic probe having a single transducer and an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic probe having an array transducer. In addition, various methods can be adopted for removing or correcting the offset component. The removal of the offset component is ideal before the phasing addition, but a certain effect can be obtained even if the offset component is removed after the phasing addition. Note that an offset correction unit may be inserted between the delay unit and the phasing adder.

【0016】望ましくは、前記オフセット検出手段は、
前記A/D変換器の無信号入力時に出力されるデジタル
信号に従って前記オフセット成分を特定する。無信号入
力時にA/D変換器から出力される信号はオフセット成
分であるとみなせるので、その信号を利用してオフセッ
ト成分を検出する。
Preferably, the offset detecting means comprises:
The offset component is specified according to a digital signal output when no signal is input to the A / D converter. Since the signal output from the A / D converter when no signal is input can be regarded as an offset component, the offset component is detected using the signal.

【0017】望ましくは、前記オフセット検出手段は、
前記A/D変換器の無信号入力時に出力されるデジタル
信号に対して平均値を演算し、その平均値を前記オフセ
ット成分とする。この構成によれば、オフセット成分の
レベルが時間的に変動していても、その平均値を利用し
て精度良く信号補正を行える。
Preferably, the offset detecting means comprises:
An average value is calculated for the digital signal output when no signal is input to the A / D converter, and the average value is used as the offset component. According to this configuration, even if the level of the offset component fluctuates with time, signal correction can be performed accurately using the average value.

【0018】望ましくは、前記A/D変換器の前段に設
けられ、受信信号経路に代えてグランドを前記A/D変
換器の入力に接続するグランド切換手段を含み、前記オ
フセット検出手段は、前記A/D変換器の入力にグラン
ドが接続された状態で前記オフセット成分を特定する。
積極的にグランドをA/D変換器の入力に接続すれば、
ノイズなどの外的要因に影響されずに精度良くオフセッ
ト成分を検出できる。
Preferably, the apparatus further includes ground switching means provided before the A / D converter and connecting a ground to an input of the A / D converter instead of a reception signal path. The offset component is specified with the ground connected to the input of the A / D converter.
If you positively connect the ground to the input of the A / D converter,
The offset component can be accurately detected without being affected by external factors such as noise.

【0019】望ましくは、前記オフセット成分の検出及
びそれによる補正は受信期間相互の間のブランク期間に
実行される。このような送信期間でオフセット補正を行
えば、空き時間を有効利用でき、しかも常時補正を行い
続けることができるので、常に精度よい計測条件を実現
できる。但し、送信信号の回り込み、漏れ込みによる影
響を防止するために、信号経路上の所要箇所をグランド
に接続するのが望ましい。
Preferably, the detection of the offset component and the correction based on the offset component are performed in a blank period between reception periods. If the offset correction is performed in such a transmission period, the idle time can be used effectively and the correction can be continuously performed, so that accurate measurement conditions can always be realized. However, it is desirable to connect a required portion on the signal path to the ground in order to prevent the influence of the transmission signal sneaking and leakage.

【0020】望ましくは、前記オフセット成分の検出は
装置立ち上げ時に実行される。望ましくは、前記オフセ
ット成分の検出は装置調整時に実行される。
Preferably, the detection of the offset component is executed when the apparatus is started. Preferably, the detection of the offset component is performed at the time of device adjustment.

【0021】(3)また、上記目的を達成するために、
本発明は、複数の振動素子と、前記各振動素子ごとに設
けられ、振動素子からの受信信号をデジタル信号に変換
する複数のA/D変換器と、前記各A/D変換器ごとに
設けられ、各A/D変換器から出力されたデジタル信号
に含まれるオフセット成分を検出する複数のオフセット
検出手段と、前記各オフセット成分によって各オフセッ
ト成分を除外する処理を実行する複数のオフセット補正
手段と、前記オフセット成分が除外された複数のデジタ
ル信号を加算する加算手段と、を含むことを特徴とす
る。
(3) To achieve the above object,
The present invention provides a plurality of vibration elements, a plurality of A / D converters provided for each of the vibration elements, and a plurality of A / D converters for converting a received signal from the vibration element into a digital signal, and a plurality of A / D converters provided for each of the A / D converters A plurality of offset detecting means for detecting an offset component included in a digital signal output from each A / D converter; and a plurality of offset correcting means for executing a process of removing each offset component by each of the offset components. And an adder for adding a plurality of digital signals from which the offset component has been removed.

【0022】上記構成によれば、DBFにおいてチャン
ネル数に拘わらず簡便にオフセット補正を行えるという
利点がある。
According to the above configuration, there is an advantage that offset correction can be easily performed in the DBF regardless of the number of channels.

【0023】(4)また、上記目的を達成するために、
本発明は、振動素子からの受信信号をデジタル信号に変
換するA/D変換器と、前記A/D変換器によるオフセ
ット成分を検出するオフセット検出手段と、前記オフセ
ット成分によって前記A/D変換器の動作を調整するオ
フセット補正手段と、を含むことを特徴とする。この構
成によれば、直接的に受信信号を補正することなく、A
/D変換器自体の調整(例えば、リファレンス電圧の調
整)を行ってそのダイナミックレンジを最大限有効利用
することができる。
(4) To achieve the above object,
The present invention provides an A / D converter for converting a received signal from a vibration element into a digital signal, an offset detecting means for detecting an offset component by the A / D converter, and the A / D converter based on the offset component. And an offset correcting means for adjusting the operation of (1). According to this configuration, without directly correcting the received signal, A
The adjustment of the / D converter itself (for example, the adjustment of the reference voltage) can be performed so that the dynamic range can be effectively used to the maximum.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1には、本発明に係る超音波診断装置の
要部構成がブロック図として示されている。図1は超音
波診断装置における特に受信部の詳細な構成が示されて
いる。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a detailed configuration of a receiving unit in the ultrasonic diagnostic apparatus.

【0026】振動素子10は、超音波の送受波を行う素
子であり、複数の振動素子10によっていわゆるアレイ
振動子が構成されている。但し、本発明は単振動子が設
けられる場合にも適用可能である。各振動素子10ごと
に受信信号の処理を行う回路が設けられている。
The vibrating element 10 is an element for transmitting and receiving ultrasonic waves. A plurality of vibrating elements 10 constitute a so-called array vibrator. However, the present invention is also applicable to a case where a single oscillator is provided. A circuit for processing a received signal is provided for each vibration element 10.

【0027】具体的に説明すると、各振動素子10すな
わち各チャンネルごとに受信信号を増幅するアンプ12
と、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換す
るA/D変換器14と、オフセット補正回路16と、遅
延器18とが設けられており、遅延器18の出力は加算
器20に入力されている。
More specifically, each vibrating element 10, that is, an amplifier 12 for amplifying a received signal for each channel
And an A / D converter 14 for converting a received signal from an analog signal to a digital signal, an offset correction circuit 16, and a delay unit 18. The output of the delay unit 18 is input to an adder 20. I have.

【0028】すなわち、本実施形態に係る超音波診断装
置においては、図1に示されるようなデジタルビームフ
ォーマーとしての受信部を構成を有しており、各振動素
子10ごとにA/D変換器14が設けられ、デジタル信
号に対して遅延加算が行われている。ちなみに、図1に
おいて送信回路の構成については図示省略されており、
また各回路に入力されるコントロール信号についても一
部を除いて図示省略されている。
That is, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment has a receiving section as a digital beamformer as shown in FIG. A delay unit 14 is provided, and delay addition is performed on the digital signal. Incidentally, the configuration of the transmission circuit is not shown in FIG.
Also, control signals input to each circuit are not shown except for a part.

【0029】加算器20から出力される受信信号(合成
受信信号)は、例えばBモード画像を形成するための回
路に入力され、あるいはドプラ信号処理を行う回路に入
力される。それらの回路は公知のものである。
The received signal (combined received signal) output from the adder 20 is input to, for example, a circuit for forming a B-mode image or a circuit for performing Doppler signal processing. These circuits are known.

【0030】オフセット補正回路16について詳述する
と、A/D変換器14から出力される受信信号は減算器
30の一方の入力端子に入力され、また、その受信信号
は加算器24の一方の入力端子に入力されている。加算
器24の他方の入力端子にはフリップフロップ回路26
から出力される信号が帰還入力されており、加算器24
はそれら2つの入力信号を加算し、フリップフロップ回
路26に出力にする。フリップフロップ回路26はメモ
リとして機能するものであり、一定期間内における加算
器24の出力を加算し、その加算値を1/N回路28に
出力する。この1/N回路28は、加算結果を数値Nで
割る回路であり、その割られた後の値すなわち平均値が
減算器30の他方の入力端子に入力される。ここでその
平均値はA/D変換器14のオフセット成分に相当する
ものである。
The offset correction circuit 16 will be described in detail. A received signal output from the A / D converter 14 is input to one input terminal of a subtractor 30, and the received signal is input to one input terminal of an adder 24. Input to terminal. A flip-flop circuit 26 is connected to the other input terminal of the adder 24.
Is output as a feedback signal and the adder 24
Adds the two input signals and outputs the result to the flip-flop circuit 26. The flip-flop circuit 26 functions as a memory, adds the output of the adder 24 within a certain period, and outputs the added value to the 1 / N circuit 28. The 1 / N circuit 28 is a circuit that divides the addition result by the numerical value N, and the value after the division, that is, the average value is input to the other input terminal of the subtractor 30. Here, the average value corresponds to the offset component of the A / D converter 14.

【0031】減算器30では、A/D変換器14から出
力される受信信号から、上記のように求められたオフセ
ット成分を減算し、その減算後の受信信号を遅延器18
に出力している。
The subtracter 30 subtracts the offset component obtained as described above from the received signal output from the A / D converter 14, and outputs the subtracted received signal to the delay unit 18.
Output to

【0032】ところで、A/D変換器14のオフセット
成分を特定する際には、本実施形態においては、スイッ
チ22が端子A側から端子B側に切り換えられており、
A/D変換器14の入力がグランドに接続されている。
すなわち、そのような無信号入力時において、A/D変
換器14から出力される出力信号はまさにオフセット成
分であると推定されるため、そのようなオフセット成分
をNクロック分だけサンプリングし、それらを平均化す
ることによって平均値としてのオフセット成分を特定し
ている。そして、実際の受信信号の処理を行う場合に
は、スイッチ22がB側からA側へ切換えられ、受信信
号に対してオフセット成分の減算が遂行されることにな
る。
When the offset component of the A / D converter 14 is specified, the switch 22 is switched from the terminal A to the terminal B in the present embodiment.
The input of the A / D converter 14 is connected to the ground.
That is, at the time of such no-signal input, the output signal output from the A / D converter 14 is presumed to be exactly an offset component. Therefore, such an offset component is sampled by N clocks, and these are sampled. The offset component as an average value is specified by averaging. Then, when processing the actual received signal, the switch 22 is switched from the B side to the A side, and the offset component is subtracted from the received signal.

【0033】ちなみに、以上のような回路構成は各チャ
ンネルごとに設けられているが、図1においては代表的
に1つのチャンネルの受信信号処理回路のみが示されて
いる。
Incidentally, the above circuit configuration is provided for each channel, but FIG. 1 typically shows only a reception signal processing circuit for one channel.

【0034】図2には、上述した動作がタイミングチャ
ートとして示されており、図2において(A)には送受
信タイミングが示されており、図示されるように受信期
間の間に送信ブランク期間すなわち送信期間が設定され
ている。それ以外の期間においては、(B)に示すよう
に受信信号が得られている。
FIG. 2 is a timing chart showing the above-mentioned operation. In FIG. 2, (A) shows transmission / reception timing. As shown in FIG. The transmission period has been set. In other periods, a reception signal is obtained as shown in FIG.

【0035】本実施形態においては、(C)に示すよう
に送信ブランク期間の最初に補正値クリア信号102が
出力されており、これによってフリップフロップ回路2
6の記憶された値がクリアされている。そして、(D)
に示すように、補正値加算期間において、スイッチ22
が切換えられてA/D変換器14の入力がグランドに接
続された状態においてNクロック分だけA/D変換器1
4の出力信号が加算される。その加算結果は上記のよう
に1/N回路28によって演算され、平均値としてのオ
フセット成分が特定されている。
In this embodiment, the correction value clear signal 102 is output at the beginning of the transmission blank period as shown in FIG.
The stored value of 6 has been cleared. And (D)
In the correction value addition period, as shown in FIG.
Are switched and the A / D converter 1 is connected to the ground and the A / D converter 1 for N clocks.
4 are added. The result of the addition is calculated by the 1 / N circuit 28 as described above, and the offset component as an average value is specified.

【0036】ちなみに、上記実施形態においては、送信
ブランク期間を利用してオフセット成分の特定を行った
が、例えば装置の出荷時のみにおいて上記のオフセット
成分の検出を行って、そのような補正値をメモリに記憶
させておくことも可能である。またこれと同様にメンテ
ナンス時においてのみ上記の処理を行わせるようにして
もよい。更に、装置の電源立ち上げ時において自動的に
上記のようなオフセット成分の検出を行うようにしても
よい。
In the above embodiment, the offset component is specified using the transmission blank period. For example, the offset component is detected only when the device is shipped, and the correction value is determined. It is also possible to store it in a memory. Similarly, the above process may be performed only at the time of maintenance. Further, the above-described offset component may be automatically detected when the power of the apparatus is turned on.

【0037】ところで、図1に示した実施形態において
は、減算器30において受信信号に対して直接的にオフ
セット成分が減算されているが、例えば図1において破
線で示すように、そのようなオフセット成分を補正値と
して利用し、A/D変換器14におけるリファレンス電
圧の調整に利用するようにしてもよい。このような構成
によれば、A/D変換器14の動作特性自体をフィード
バック調整して、そのダイナミックレンジを最大限有効
利用することが可能となる。またそのような構成によれ
ば、減算器30が不要となり、回路構成面でもメリット
があるものと考えられる。
By the way, in the embodiment shown in FIG. 1, the offset component is directly subtracted from the received signal in the subtractor 30. For example, as shown by the broken line in FIG. The component may be used as a correction value and used for adjusting the reference voltage in the A / D converter 14. According to such a configuration, the operating characteristics of the A / D converter 14 can be feedback-adjusted, and the dynamic range can be effectively used as much as possible. Further, according to such a configuration, the subtractor 30 is not required, and it is considered that there is an advantage also in the circuit configuration.

【0038】いずれにしても、上記のようにオフセット
成分を除外するための処理を行うことにより、超音波画
像の画質を高めることができ、またメンテナンスに伴う
調整の煩雑さを排除することが可能となる。
In any case, by performing the processing for eliminating the offset component as described above, the image quality of the ultrasonic image can be improved, and the complicated adjustments required for maintenance can be eliminated. Becomes

【0039】図1に示したオフセット補正回路16は例
えば遅延器18と加算器20との間に設けることもで
き、各チャンネルごとのオフセット成分を累積し、加算
器20の出力に対してオフセット補正を行うことも可能
である。
The offset correction circuit 16 shown in FIG. 1 can be provided, for example, between the delay unit 18 and the adder 20. The offset correction circuit 16 accumulates the offset component for each channel and performs offset correction on the output of the adder 20. It is also possible to do.

【0040】図3には、他の実施形態の構成が示されて
いる。なお、図1と同様の構成には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。
FIG. 3 shows the configuration of another embodiment. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0041】この実施形態においては、各振動素子10
の入力に対して送信回路40が接続されており、各振動
素子10と各送信回路40との間にはスイッチ42が設
けられている。スイッチ42をA端子側にすると、振動
素子10に対して送信回路40が接続され、スイッチ4
2をB端子側にすると、振動素子10に対してグランド
が接続される。つまり、その場合には、振動素子10の
入力側が接地される。
In this embodiment, each vibrating element 10
A transmission circuit 40 is connected to the input of the control signal, and a switch 42 is provided between each vibration element 10 and each transmission circuit 40. When the switch 42 is set to the A terminal side, the transmission circuit 40 is connected to the vibrating element 10 and the switch 4
When 2 is on the B terminal side, the ground is connected to the vibration element 10. That is, in this case, the input side of the vibration element 10 is grounded.

【0042】オフセット成分の検出及びオフセット補正
を行う場合、上記スイッチ22又はスイッチ42が選択
的に動作し、選択されたスイッチが当該経路点を接地す
る。スイッチ42のみが端子B側に切り換えられると、
A/D変換器14の出力には、当該A/D変換器14で
生起されたオフセット成分、プリアンプ12で生起され
たオフセット成分、及び、振動素子10で発生し又はそ
の入力側から回り込むオフセット成分が合成された全オ
フセット成分が現れることになる。よって、当該全オフ
セット成分をオフセット補正回路16で検出すれば、当
該オフセット補正回路16で、そのような全オフセット
成分を一括して除外することが可能となる。
When detecting the offset component and performing the offset correction, the switch 22 or the switch 42 is selectively operated, and the selected switch grounds the path point. When only the switch 42 is switched to the terminal B side,
The output of the A / D converter 14 includes an offset component generated by the A / D converter 14, an offset component generated by the preamplifier 12, and an offset component generated by the vibration element 10 or sneaking from the input side thereof. Are all synthesized. Therefore, if all the offset components are detected by the offset correction circuit 16, the offset correction circuit 16 can collectively exclude such all offset components.

【0043】また、スイッチ22が端子B側に切り換え
られると、上記の通りA/D変換器14のみで生じたオ
フセット成分を特定可能である。よって、2つのスイッ
チ22,42を選択的に動作させれば、オフセット成分
が信号経路上のいずれの回路でどの程度生成されている
のかを分析することが可能である。図示されていない制
御回路から、スイッチ22には切換信号100が入力さ
れ、スイッチ42には切換信号104が入力され、各ス
イッチはそれらの切換信号に従って切換動作を行ってい
る。よって、2つのスイッチ22,42の選択的な切換
制御を自動化することも可能である。
When the switch 22 is switched to the terminal B side, the offset component generated only by the A / D converter 14 can be specified as described above. Therefore, by selectively operating the two switches 22 and 42, it is possible to analyze which circuit on the signal path generates the offset component and to what extent. A switching signal 100 is input to the switch 22 and a switching signal 104 is input to the switch 42 from a control circuit (not shown), and each switch performs a switching operation according to the switching signals. Therefore, the selective switching control of the two switches 22 and 42 can be automated.

【0044】上記の実施形態においては、振動素子10
の入力側に接地点を形成したが、オフセット成分の発生
有無を調査する所望の回路の入力側に接地切換点を形成
すればよい。また、一連の経路上に3つ以上の接地切換
点を設け、より詳細にオフセット成分の発生原因を究明
できるようにしてもよい。
In the above embodiment, the vibration element 10
The ground switching point is formed on the input side of a desired circuit for checking whether or not an offset component is generated. Further, three or more ground switching points may be provided on a series of paths so that the cause of the occurrence of the offset component can be determined in more detail.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
A/D変換器固有の問題を解消して超音波画像の画質を
向上できるという利点がある。
As described above, according to the present invention,
There is an advantage that the problem inherent in the A / D converter can be solved and the image quality of the ultrasonic image can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る超音波診断装置の要部構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図2】 図1に示す回路構成の動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the circuit configuration shown in FIG.

【図3】 他の実施形態に係る構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 振動素子、12 アンプ、14 A/D変換器、
16 オフセット補正回路、18 遅延器、20 加算
器、22,42 スイッチ、24 加算器、26 フリ
ップフロップ回路、28 1/N回路、30 減算器、
40 送信回路。
10 vibration element, 12 amplifier, 14 A / D converter,
16 offset correction circuit, 18 delay unit, 20 adder, 22, 42 switch, 24 adder, 26 flip-flop circuit, 28 1 / N circuit, 30 subtractor,
40 Transmission circuit.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信信号を出力する振動素子と、 前記受信信号に対して所定の処理を実行する信号処理回
路と、 前記信号処理回路の出力信号に含まれるオフセット成分
を検出するオフセット検出手段と、 前記オフセット成分に従って、前記信号処理回路の出力
信号を補正するオフセット補正手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
A vibrating element that outputs a received signal; a signal processing circuit that performs a predetermined process on the received signal; and an offset detection unit that detects an offset component included in an output signal of the signal processing circuit. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an offset correction unit configured to correct an output signal of the signal processing circuit according to the offset component.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記オフセット検出手段は、前記信号処理回路の無信号
入力時に出力される出力信号に従って前記オフセット成
分を特定することを特徴とする超音波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said offset detecting means specifies said offset component in accordance with an output signal output when no signal is input to said signal processing circuit.
【請求項3】 請求項1記載の装置において、 前記オフセット検出手段は、前記振動素子の入力を接地
した状態における前記信号処理回路の出力信号に従って
前記オフセット成分を特定することを特徴とする超音波
診断装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said offset detecting means specifies said offset component according to an output signal of said signal processing circuit in a state where an input of said vibrating element is grounded. Diagnostic device.
【請求項4】 請求項1記載の装置において、 前記振動素子の入力から前記信号処理回路までの経路に
おける少なくとも2つの接地切換点が選択的に接地状態
にされ、前記オフセット検出手段は、各接地切換点の接
地状態で前記オフセット成分を特定することを特徴とす
る超音波診断装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein at least two ground switching points in a path from an input of the vibrating element to the signal processing circuit are selectively grounded, and the offset detecting means includes a ground switch. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the offset component is specified in a ground state of a switching point.
【請求項5】 請求項1記載の装置において、 前記オフセット補正手段は、前記信号処理回路の出力信
号を補正することを特徴とする超音波診断装置。
5. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said offset correction means corrects an output signal of said signal processing circuit.
【請求項6】 請求項1記載の装置において、 前記オフセット補正手段は、前記信号処理回路の動作条
件を補正することを特徴とする超音波診断装置。
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said offset correction means corrects an operation condition of said signal processing circuit.
【請求項7】 振動素子からの受信信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器と、 前記A/D変換器からのデジタル信号に含まれるオフセ
ット成分を検出するオフセット検出手段と、 前記オフセット成分を除外する処理を実行するオフセッ
ト補正手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
7. An A / D converter for converting a received signal from a vibrating element into a digital signal, an offset detecting means for detecting an offset component included in the digital signal from the A / D converter, and an offset component An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an offset correction unit configured to execute a process of excluding the following.
【請求項8】 請求項7記載の装置において、 前記オフセット検出手段は、前記A/D変換器の無信号
入力時に出力されるデジタル信号に従って前記オフセッ
ト成分を特定することを特徴とする超音波診断装置。
8. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein said offset detecting means specifies said offset component in accordance with a digital signal output when no signal is input to said A / D converter. apparatus.
【請求項9】 請求項8記載の装置において、 前記オフセット検出手段は、 前記A/D変換器の無信号入力時に出力されるデジタル
信号に対して平均値を演算し、その平均値を前記オフセ
ット成分とすることを特徴とする超音波診断装置。
9. The apparatus according to claim 8, wherein said offset detecting means calculates an average value of a digital signal output when no signal is input to said A / D converter, and calculates the average value as said offset. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a component.
【請求項10】 請求項8又は9記載の装置において、 前記A/D変換器の前段に設けられ、受信信号経路に代
えてグランドを前記A/D変換器の入力に接続するグラ
ンド切換手段を含み、 前記オフセット検出手段は、前記A/D変換器の入力に
グランドが接続された状態で前記オフセット成分を特定
することを特徴とする超音波診断装置。
10. The apparatus according to claim 8, wherein ground switching means provided before the A / D converter and connecting a ground to an input of the A / D converter instead of a reception signal path is provided. The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the offset detection unit specifies the offset component in a state where a ground is connected to an input of the A / D converter.
【請求項11】 請求項1又は7記載の装置において、 前記オフセット成分の検出は受信期間相互の間のブラン
ク期間に実行されることを特徴とする超音波診断装置。
11. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detection of the offset component is performed during a blank period between reception periods.
【請求項12】 請求項1又は7記載の装置において、 前記オフセット成分の検出は装置立ち上げ時に実行され
ることを特徴とする超音波診断装置。
12. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detection of the offset component is executed when the apparatus is started.
【請求項13】 請求項1又は7記載の装置において、 前記オフセット成分の検出は装置調整時に実行されるこ
とを特徴とする超音波診断装置。
13. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the detection of the offset component is performed at the time of adjusting the apparatus.
【請求項14】 複数の振動素子と、 前記各振動素子ごとに設けられ、振動素子からの受信信
号をデジタル信号に変換する複数のA/D変換器と、 前記各A/D変換器ごとに設けられ、各A/D変換器か
らのデジタル信号に含まれるオフセット成分を検出する
複数のオフセット検出手段と、 前記各A/D変換器からのデジタル信号に含まれるオフ
セット成分を除外する処理を実行する複数のオフセット
補正手段と、 前記オフセット成分が除外された複数のデジタル信号を
加算する加算手段と、を含むことを特徴とする超音波診
断装置。
14. A plurality of vibrating elements, a plurality of A / D converters provided for each of the vibrating elements, for converting a received signal from the vibrating element to a digital signal, and for each of the A / D converters. A plurality of offset detecting means for detecting an offset component included in a digital signal from each of the A / D converters; and a process for eliminating an offset component included in the digital signal from each of the A / D converters An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a plurality of offset correction means for performing a correction; and an addition means for adding a plurality of digital signals from which the offset component has been removed.
【請求項15】 振動素子からの受信信号をデジタル信
号に変換するA/D変換器と、 前記A/D変換器から出力されるデジタル信号に含まれ
るオフセット成分を検出するオフセット検出手段と、 前記オフセット成分によって前記A/D変換器の動作を
調整するオフセット補正手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
15. An A / D converter for converting a signal received from a vibrating element into a digital signal, an offset detecting means for detecting an offset component included in a digital signal output from the A / D converter, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an offset correction unit that adjusts the operation of the A / D converter by using an offset component.
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