JP4068833B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで超音波診断画像を得る超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波診断装置は、広く用いられている。超音波診断装置は、例えば、超音波プローブ又は超音波内視鏡と、超音波観測装置とで構成されている。超音波プローブ又は超音波内視鏡は、体腔内に挿入可能なプローブ又は挿入部の先端部に超音波振動子を有している。超音波観測装置は、超音波プローブ又は超音波内視鏡の超音波振動子を走査して得られた超音波エコー信号を信号処理して超音波診断画像を構築し、モニタ表示するようになっている。
【０００３】
上記従来の超音波診断装置は、超音波エコー信号のエコー強度に対してモニタ表示画面の輝度が直線的（線形的）に変化するので、ガンマカーブの調整を行ない、画質を調整する必要がある。
【０００４】
このような従来の超音波診断装置は、例えば特開平４−２２４７３９号公報や特開平３−８５１５０号公報に記載されているようにガンマカーブ調整機能を有するものが提案されている。
【０００５】
上記特開平４−２２４７３９号公報に記載の超音波診断装置は、ダイナミックレンジを切り替えることによりガンマカーブの調整を行ない、画質を調整している。また、特開平３−８５１５０号公報に記載の超音波診断装置は、従来の対数圧縮回路、検波回路及びダイナミックレンジ設定回路をディジタル化することにより、容易に画質調整を行なっている。
【０００６】
しかしながら、上記特開平４−２２４７３９号公報や特開平３−８５１５０号公報に記載されている従来の超音波診断装置は、ガンマカーブの調整を行なった際に、超音波診断画像のモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）が変化してしまうという問題が有った。
【０００７】
このような従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路は、例えば図１１に示すように構成されている。
図１１は従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路の回路ブロック図であり、図１２は図１１のゲイン調整部の入出力特性を示したグラフ、図１３は図１１のコントラスト調整部の入出力特性を示したグラフ、図１４は図１１のガンマカーブ調整部の入出力特性を示したグラフである。
【０００８】
図１１に示すように従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１００は、デジタル化された超音波エコー信号に対してコントラストを調整するためのコントラスト調整部１０１、ゲインを調整するためのゲイン調整部１０２、ガンマカーブを調整するためのガンマカーブ調整部１０３とから構成されている。
一般に、コントラスト調整部１０１は、輝度信号とエコー強度信号との傾きを変化させて画質を変化させる機能を有する。ゲイン調整部１０２は、モニタ表示画面全体の輝度を変化させ画質を変化させる機能を有する。ガンマカーブ調整部１０３は、画像の硬さ（鮮鋭感）を変化させる機能を有する。尚、ガンマカーブの調整は、予め決められた形をした数種類のガンマカーブの中からユーザが１つを指定するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１００は、画質調整のためにガンマカーブの調整を行なうと図１４に示すように入出力特性の中心点を通らない変化をしてしまい、モニタ表示画面全休の明るさ（平均明るさ）が変化してしまう。従って、上記従来の超音波診断装置は、図１４に示すガンマカーブの調整に加えて、図１２及び図１３に示すようにゲイン調整やコントラスト調整をし直す必要があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の超音波診断装置は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、前記モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記画質変更手段は、少なくともガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の超音波診断装置は、前記第２の超音波診断装置において、前記明るさ補正手段は、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うように前記ガンマ調整手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
本発明の第４の超音波診断装置は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、前記モニタ表示される表示画像に対してゲイン調整を行うゲイン調整手段と、前記ゲイン調整手段でゲイン調整された画像信号に対し、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１５】
この構成により、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を実現する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
まず、本発明の実施の形態の説明に先立って当該実施の形態の参考となる例について説明する。
（第１の参考例）
図１ないし図３は第１の参考例に係り、図１は本発明の第１の参考例の超音波診断装置の構成を説明する回路ブロック図、図２は図１の画質調整回路を説明する回路ブロック図、図３はガンマカーブの入出力特性を示すグラフである。
【００１８】
図１に示すように第１の参考例の超音波診断装置１は、被写体に対して超音波を送受信する超音波振動子２Ａを有する超音波プローブ２と、この超音波プローブ２が着脱自在に接続され、前記超音波振動子２Ａを制御駆動すると共に、この超音波振動子２Ａで受信した超音波エコー信号を信号処理して超音波診断画像を構築する超音波観測装置３とから構成される。
【００１９】
前記超音波観測装置３は、前記超音波振動子２Ａを駆動すると共に、前記超音波振動子２Ａを走査するための駆動回路１１と、この駆動回路１１により走査駆動されて得た超音波エコー信号を増幅等アナログ処理するアナログ信号処理回路１２と、このアナログ信号処理回路１２で処理されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、このＡ／Ｄ変換器１３で変換されたディジタル信号を格納するメモリ１４と、このメモリ１４に格納されたデジタル信号を読み出して画質を調整するための画質調整回路１５と、この画質調整回路１５で調整されたディジタル信号を座標に変換するための座標変換回路１６と、キャラクタ表示などのグラフィック処理を行うグラフィック回路１７と、外部からの制御信号を処理するための制御回路１８と、この制御回路１８の制御により、前記座標変換回路１６で座標変換されたディジタル信号と前記グラフィック回路１７により得られたキャラクタ表示のディジタル信号を画像上で重畳させる画像重畳回路１９と、この画像重畳回路１９からのデジタル信号をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ毎にアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃと、これらＤ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃで得られたアナログ信号を変調する変調回路２１とを有して構成される。尚、前記制御回路１８は、外部入力手段として手で操作可能な操作卓２２及び足で操作可能なフットスイッチ２３に接続され、これら操作卓２２及びフットスイッチ２３により制御信号を出力されるようになっている。
【００２０】
そして、前記超音波診断装置１は、前記超音波観測装置３内の駆動回路１１により前記超音波プローブ２内の超音波振動子２Ａが駆動走査される。この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号は、前記超音波観測装置３のアナログ信号処理回路１２へ出力される。
【００２１】
超音波エコー信号は、アナログ信号処理回路１２により信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３によりアナログ信号からディジタル信号に変換されてメモリ１４に格納される。前記メモリ１４に格納されたディジタル信号は、前記画質調整回路１５により画質調整が行われ、前記座標変換回路１６により座標変換される。座標変換されたディジタル信号は、前記制御回路１８からの制御により、前記グラフィック回路１７からの情報を前記画像重畳回路１９で重畳され、前記Ｄ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃでそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ毎にディジタル信号からアナログ信号に変換される。変換されたアナログ信号は、前記変調回路２１で変調されてＲＧＢ信号、Ｙ／Ｃ信号、複合映像信号として図示しないモニタに出力され、このモニタで超音波診断画像が表示されるようになっている。
【００２２】
ここで、従来の画質調整回路は、画質調整のためにガンマカーブの調整を行なうと入出力特性の中心点を通らない変化をしてしまい、モニタ表示画面全休の明るさ（平均明るさ）が変化してしまう。従って、従来の画質調整回路は、ガンマカーブの調整に加えて、ゲイン調整やコントラスト調整をし直す必要があった。
本参考例では、モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段とを設けるように構成する。
【００２３】
即ち、図２に示すように前記画質調整回路１５は、画質変更手段としてコントラストを調整するためのコントラスト調整部３１と、ゲインを調整するためのゲイン調整部３２と、ガンマカーブを調整するためのガンマカーブ調整部３３とを有し、前記ゲイン調整部３２でゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するゲイン側輝度検出器３４と、前記ガンマカーブ調整部３３でガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するガンマ側輝度検出器３５と、これらゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較し、その輝度差分を検出する輝度差分検出器３６と、この輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正するゲイン／コントラスト調整部３７とから構成される。
【００２４】
前記コントラスト調整部３１は、輝度信号とエコー強度信号との傾きを変化させて画質を変化させる機能を有する。前記ゲイン調整部３２は、モニタ表示画面全体の輝度を変化させ画質を変化させる機能を有する。前記ガンマカーブ調整部３３は、画像の硬さ（鮮鋭感）を変化させる機能を有する。
前記ゲイン側輝度検出器３４は、コントラスト，ゲインによる入出力特性の変化分を算出することで、ゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するようになっている。
【００２５】
また、前記ガンマ側輝度検出器３５も同様に、ガンマカーブによる入出力特性の変化分を算出することで、ガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するようになっている。
前記ゲイン／コントラスト調整部３７は、明るさ補正手段として前記輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけガンマカーブ調整後にコントラスト又はゲインを補正するようになっている。
【００２６】
次に、本参考例の作用について説明する。
本参考例の超音波診断装置１は、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００２７】
超音波診断装置１は、超音波観測装置３内の駆動回路１１により超音波プローブ２内の超音波振動子２Ａが駆動走査される。この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号は、上述したように超音波観測装置３のアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される。
そして、画質調整回路１５のコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が、そしてガンマカーブ調整部３３によりガンマカーブの調整が行われる。
【００２８】
このガンマカーブ調整部３３によるガンマカーブの調整前後において、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５が、入出力特性中心部の輝度を検出する。更に、具体的には、ゲイン側輝度検出器３４が、コントラスト，ゲインによる入出力特性の変化分を算出し、ゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出する。一方、ガンマ側輝度検出器３５は、ガンマカーブによる入出力特性の変化分を算出することにより、ガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出する。
【００２９】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出する。ゲイン／コントラスト調整部３７は、ガンマカーブ調整後に輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正する。
【００３０】
このようにゲイン／コントラスト調整部３７で調整されたガンマカーブは、図３に示すよう入出力特性の中心を通る。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。
その後、画質調整されたディジタル信号は、上述したように座標変換回路１６で座標変換され、グラフィック回路１７からの情報を画像重畳回路１９で重畳されて、Ｄ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃでＲ、Ｇ、Ｂ毎にＤ／Ａ変換される。変換されたアナログ信号は、変調回路２１で変調されてＲＧＢ信号、Ｙ／Ｃ信号、複合映像信号としてモニタに出力され、このモニタで超音波診断画像が表示される。
【００３１】
この結果、本参考例の超音波診断装置１は、ガンマカーブの調整前後でモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）が図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。
尚、本参考例の超音波診断装置１は、体腔内に挿入される超音波プローブ２を超音波観測装置３に着脱自在に接続して構成されるものに本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されず、体腔内に挿入される超音波内視鏡を超音波観測装置３に着脱自在に接続して構成されるものに本発明を適用しても構わない。
【００３２】
（第２の参考例）
図４は本発明の第２の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１の参考例は、ゲイン／コントラスト調整部３７でゲイン又はコントラストの補正を行うように構成しているが、本第２の参考例はゲイン補正の有無を判断し、再度ゲイン調整部３２でゲイン補正を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３３】
即ち、図４に示すように本第２の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｂは、上記第１の参考例で説明した画質調整回路１５のゲイン／コントラスト調整部３７の代わりに、ゲイン補正の有無を判断するゲイン補正確認部４１と、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示すると共に、ゲイン側輝度検出器２３にガンマカーブの変化を出力するガンマカーブ制御部４２とを設けて構成される。
【００３４】
次に、本第２の参考例の作用について説明する。
本第２の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００３５】
本第２の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００３６】
そして、画質調整回路１５Ｂのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。そして、ガンマカーブ制御部４２は、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示する制御を行う。
【００３７】
このとき、モニタは、表示画面の一部にガンマカーブの入出力特性のグラフが表示されており、その形態をユーザが自由に変化させることが可能となっている。例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード上の△▽キーを押下操作することで、ガンマカーブの入出力特性の形態を変化させることが可能である。そして、この情報は、制御回路１８を介してガンマカーブ制御部４２に入力されることで、ガンマカーブ制御部４２がガンマカーブの形態をガンマカーブ調整部３３に指示する。ガンマカーブの形態の指示を受けたガンマカーブ調整部３３は、ガンマカーブの調整を行う。
【００３８】
一方、ゲイン調整部３２によるゲイン調整後、ゲイン側輝度検出器３４は、入出力特性中心部の輝度を検出する。また、ガンマカーブ調整部３３によるガンマカーブの調整後、ガンマ側輝度検出器３５は、入出力特性中心部の輝度を検出する。
【００３９】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出し、この輝度差分の情報をゲイン調整部３２に出力する。ゲイン調整部３２は、輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲインを補正する。
【００４０】
１度ゲイン調整部３２でゲイン補正を行った後、再びガンマ側輝度検出器３５は、入出力特性中心部の輝度を検出し、ゲイン側輝度検出器３４で検出されている輝度との輝度差分が輝度差分検出器２５で検出される。すると、この輝度差分は、０である。そして、この情報を輝度差分検出器２５は、ゲイン補正確認部４１に出力する。この情報を入力されたゲイン補正確認部４１は、画質調整されたディジタル信号を出力する。
【００４１】
このように調整されたガンマカーブは、上記第１の参考例で説明した図３と同様に入出力特性の中心を通る。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。尚、ゲイン側輝度検出器３４は、ゲイン補正後の入出力特性中心部の輝度を検出しないものとする。また、ゲイン側輝度検出器３４は、ガンマカーブ制御部４２からガンマカーブ変更の信号を入力したときのみ入出力特性中心部の輝度を検出するものとする。
【００４２】
以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本第２の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様な効果を得ることに加え、より装置を小型化できる。
【００４３】
（第３の参考例）
図５は本発明の第３の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１，第２の参考例は、ゲイン調整後及びガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出することで、これらを比較しその輝度差分だけガンマカーブの調整を行うように構成しているが、本第３の参考例は、予め設定されたガンマカーブの入出力特性を選択することで、この選択されたガンマカーブの形態に基づきゲイン補正を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４４】
即ち、図５に示すように本第３の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｃは、コントラスト調整部３１と、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブ調整部３３とを有し、更に、予め設定されたガンマカーブの入出力特性を選択することで、前記ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示すると共に、この選択されたガンマカーブの形態に基づき、ゲイン補正値を前記ゲイン調整部３２に出力するガンマカーブ制御部４２ｃを設けて構成される。
【００４５】
次に、本第３の参考例の作用について説明する。
本第３の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００４６】
本第３の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００４７】
そして、画質調整回路１５Ｃのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。
そして、ガンマカーブ制御部４２ｃは、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示する。尚、このガンマカーブの形態は、予め何種類か設定されており、モニタ表示画面の一部にガンマカーブの入出力特性のグラフが表示されるようになっている。そして、これら表示されたグラフの中からユーザが選択することで、ガンマカーブ制御部４２ｃが指示するガンマカーブの形態が決定されるようになっている。
【００４８】
例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード上の△▽キーを押下操作することで、ガンマカーブの入出力特性の形態を選択することが可能である。そして、この情報は、制御回路１８を介してガンマカーブ制御部４２ｃに入力されることで、ガンマカーブ制御部４２ｃがガンマカーブの形態をガンマカーブ調整部３３に指示する。ガンマカーブの形態の指示を受けたガンマカーブ調整部３３は、ガンマカーブの調整を行う。
【００４９】
また、ガンマカーブの形態が予め何種類か設定されているので、予めそれぞれのガンマカーブの形態において、入出力特性中心部の輝度の変化分（補正値）を演算により求めることができる。つまり、ガンマカーブ制御部４２ｃは、１つのガンマカーブの形態において、１つのゲイン補正値を有している。
【００５０】
その補正値をガンマカーブ制御部４２ｃは、ゲイン調整部３２に出力することで、上記第１の参考例で説明した図３と同様にガンマカーブが入出力特性の中心を通るように調整する。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本第３の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様な効果を得る。
【００５１】
（第４の参考例）
図６は本発明の第４の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１〜第３の参考例は、ガンマカーブの調整前後でモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）を調整するように構成しているが、本第４の参考例は任意に設定されたフォーカス位置において、ガンマカーブ調整前後での明るさを調整するように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００５２】
即ち、図６に示すように本第４の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｄは、コントラスト調整部３１と、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブ調整部３３と、輝度差分検出器３６と、ゲイン／コントラスト調整部３７とを有し、更に、任意に設定されたフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出器４３と、このフォーカス位置検出器４３からのフォーカス位置情報に基づき、フォーカス位置のエコー強度を検出し、その情報を出力するＲＯＩ指定部４４と、ゲイン調整後のフォーカス位置におけるエコー強度の輝度を検出するゲイン側フォーカス輝度検出器４５と、ガンマカーブ調整後のフォーカス位置におけるエコー強度の輝度を検出するガンマ側フォーカス輝度検出器４６とを設けて構成される。
【００５３】
前記輝度差分検出器３６は、前記ゲイン側フォーカス輝度検出器４５及びガンマ側フォーカス輝度検出器４６で検出した輝度を比較しその輝度差分を検出するようになっている。また、前記ゲイン／コントラスト調整部３７は、前記輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正するようになっている。
【００５４】
次に、本第４の参考例の作用について説明する。
本第４の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００５５】
本第４の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
そして、画質調整回路１５Ｄのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が、そして、ガンマカーブ調整部３３によりガンマカーブの調整が行われる。
【００５６】
フォーカス位置検出器４３は、任意に設定されたフォーカス位置を検出し、その情報をＲＯＩ指定部４４に出力する。通常、ユーザは最も見たいところにフォーカスを合わせる。このフォーカス位置の設定は、例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード又はマウス等で所定範囲を設定することで、制御回路１８を介してフォーカス位置検出器４３に入力されるようになっている。
【００５７】
そして、フォーカス位置の情報を入力されたＲＯＩ指定部４４は、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６に指示し、フォーカス位置のエコー強度を求める。そして、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６は、ガンマカーブの調整前後における輝度を検出する。このとき、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６が行う輝度検出は、ＲＯＩ指定部４４により指定されたフォーカス位置のエコー強度である。
【００５８】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出し、この輝度差分の情報をゲイン／コントラスト調整部３７に出力する。
【００５９】
ゲイン／コントラスト調整部３７は、ガンマカーブの調整後に輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正する。従って、モニタ表示画面のフォーカス位置での明るさは、ガンマカーブの調整前後で変化しない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
【００６０】
この結果、本第４の参考例は、ガンマカーブの調整前後でフォーカス位置での明るさを変化させること無く、ガンマカーブの調整を行うことができる。従って、本第４の参考例は、ユーザがモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）を調整する必要がなくなるという効果を得る。
【００６１】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【００６２】
（本発明の実施の形態）
図７及び図８は本発明の一実施の形態に係り、図７は本発明の一実施の形態の超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図、図８はガンマカーブの入出力特性を示すグラフである。
本実施の形態は、ガンマカーブが常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００６３】
即ち、図７に示すように本実施の形態の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｅは、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブが常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うガンマカーブ調整部３３Ｅとから構成される。
【００６４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００６５】
本実施の形態は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００６６】
そして、画質調整回路１５Ｅのゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。
ガンマカーブ調整部３３Ｅは、図８に示すように常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うようになっている。尚、このガンマカーブの形態は、上記第３の参考例と同様に予め何種類か設定され、ユーザが選択するようになっている。
【００６７】
図８は、第１，第２の調整されたガンマカーブが表されている。これら調整された第１，第２のガンマカーブは、常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形で、入出力特性の中心を通るようになっている。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後でほとんど変化しない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本実施の形態の超音波診断装置は、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がないという効果を得る。
ところで、超音波診断装置は、図９に示すように超音波観測装置３に時間表示部を設けて構成しても良い。
図９は、時間表示部を設けた超音波観測装置を示す概略図、図１０は図９の時間表示部の具体例を示す説明図であり、図１０（ａ）は数字表示を行う時間表示部の説明図、図１０（ｂ）はカラーバー表示を行う時間表示部の説明図である。
【００６８】
図９に示すように超音波観測装置３は、時間表示部６１を設けて構成されている。この時間表示部６１は、電源が投入されてから起動するまでの時間を表示するように構成している。この機能は、例えば図１０に示すように構成されている。
図１０（ａ）に示すように時間表示部６１ａは、電源が投入されてから起動するまでの時間を数値表示するように構成している。尚、この数値の単位は、秒（ｓ）である。そして、超音波観測装置は、時間表示部６１ａの表示が０になったときに起動するようになっている。
【００６９】
また、図１０（ｂ）に示すように時間表示部６１ｂは、電源が投入されてから起動するまでの時間をＬＥＤ等の複数の発光素子を設けてカラーバー表示を行うように構成している。これら複数の発光素子は、左から右へ大きさが変化するように配置され、例えば１秒毎に順次点灯するように構成されている。そして、超音波観測装置は、時間表示部６１ｂの発光素子が全点灯したときに起動するようになっている。
【００７０】
尚、本発明は、以上述べた実施の形態のみに限定されるものはなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００７１】
［付記］
（付記項１） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、
前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【００７２】
（付記項２） 前記画質変更手段は、少なくともガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段であることを特徴とする付記項１に記載の超音波診断装置。
【００７３】
（付記項３） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマ調整手段で調整されるガンマカーブの変化に応じて、ゲイン又はコントラストの自動調整を行うことを特徴とする付記項２に記載の超音波診断装置。
【００７４】
（付記項４） 前記明るさ補正手段は、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うように前記ガンマ調整手段を制御することを特徴とする付記項２に記載の超音波診断装置。
【００７５】
（付記項５） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対してゲイン調整を行うゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整手段でゲイン調整された画像信号に対し、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【００７６】
（付記項６） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
ガンマカーブの調整を行なった際に、モニタ表示画面全体の明るさが変化しない明るさ補正手段を設けたことを特徴とする超音波診断装置。
【００７７】
（付記項７） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマカーブの調整を行なった際に、それぞれのガンマカーブの変化に応じたゲイン又はコントラスト自動調整機能を有することを特徴とする付記項６に記載の超音波診断装置。
【００７８】
（付記項８） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマカーブの調整を行なった際に、ガンマカーブがこの入出力特性の中心点でほぼ固定されるガンマカーブ調整機能を有することを特徴とする付記項６に記載の超音波診断装置。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例の超音波診断装置の構成を説明する回路ブロック図
【図２】 図１の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図３】 ガンマカーブの入出力特性を示すグラフ
【図４】 本発明の第２の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図５】 本発明の第３の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図６】 本発明の第４の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図７】 本発明の一実施の形態に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図８】 ガンマカーブの入出力特性を示すグラフ
【図９】 時間表示部を設けた超音波観測装置を示す概略図
【図１０】 図９の時間表示部の具体例を示す説明図
【図１１】 従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路の回路ブロック図
【図１２】 図１１のゲイン調整部の入出力特性を示したグラフ
【図１３】 図１１のコントラスト調整部の入出力特性を示したグラフ
【図１４】 図１１のガンマカーブ調整部の入出力特性を示したグラフ
【符号の説明】
１…超音波診断装置
２…超音波プローブ
２Ａ…超音波振動子
３…超音波観測装置
１５…画質調整回路
３１…コントラスト調整部
３２…ゲイン調整部
３３…ガンマカーブ調整部
３４…ゲイン側輝度検出器
３５…ガンマ側輝度検出器
３６…輝度差分検出器
３７…ゲイン／コントラスト調整部
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで超音波診断画像を得る超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波診断装置は、広く用いられている。超音波診断装置は、例えば、超音波プローブ又は超音波内視鏡と、超音波観測装置とで構成されている。超音波プローブ又は超音波内視鏡は、体腔内に挿入可能なプローブ又は挿入部の先端部に超音波振動子を有している。超音波観測装置は、超音波プローブ又は超音波内視鏡の超音波振動子を走査して得られた超音波エコー信号を信号処理して超音波診断画像を構築し、モニタ表示するようになっている。
【０００３】
上記従来の超音波診断装置は、超音波エコー信号のエコー強度に対してモニタ表示画面の輝度が直線的（線形的）に変化するので、ガンマカーブの調整を行ない、画質を調整する必要がある。
【０００４】
このような従来の超音波診断装置は、例えば特開平４−２２４７３９号公報や特開平３−８５１５０号公報に記載されているようにガンマカーブ調整機能を有するものが提案されている。
【０００５】
上記特開平４−２２４７３９号公報に記載の超音波診断装置は、ダイナミックレンジを切り替えることによりガンマカーブの調整を行ない、画質を調整している。また、特開平３−８５１５０号公報に記載の超音波診断装置は、従来の対数圧縮回路、検波回路及びダイナミックレンジ設定回路をディジタル化することにより、容易に画質調整を行なっている。
【０００６】
しかしながら、上記特開平４−２２４７３９号公報や特開平３−８５１５０号公報に記載されている従来の超音波診断装置は、ガンマカーブの調整を行なった際に、超音波診断画像のモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）が変化してしまうという問題が有った。
【０００７】
このような従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路は、例えば図１１に示すように構成されている。
図１１は従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路の回路ブロック図であり、図１２は図１１のゲイン調整部の入出力特性を示したグラフ、図１３は図１１のコントラスト調整部の入出力特性を示したグラフ、図１４は図１１のガンマカーブ調整部の入出力特性を示したグラフである。
【０００８】
図１１に示すように従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１００は、デジタル化された超音波エコー信号に対してコントラストを調整するためのコントラスト調整部１０１、ゲインを調整するためのゲイン調整部１０２、ガンマカーブを調整するためのガンマカーブ調整部１０３とから構成されている。
一般に、コントラスト調整部１０１は、輝度信号とエコー強度信号との傾きを変化させて画質を変化させる機能を有する。ゲイン調整部１０２は、モニタ表示画面全体の輝度を変化させ画質を変化させる機能を有する。ガンマカーブ調整部１０３は、画像の硬さ（鮮鋭感）を変化させる機能を有する。尚、ガンマカーブの調整は、予め決められた形をした数種類のガンマカーブの中からユーザが１つを指定するようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１００は、画質調整のためにガンマカーブの調整を行なうと図１４に示すように入出力特性の中心点を通らない変化をしてしまい、モニタ表示画面全休の明るさ（平均明るさ）が変化してしまう。従って、上記従来の超音波診断装置は、図１４に示すガンマカーブの調整に加えて、図１２及び図１３に示すようにゲイン調整やコントラスト調整をし直す必要があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の超音波診断装置は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、前記モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記画質変更手段は、少なくともガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の第３の超音波診断装置は、前記第２の超音波診断装置において、前記明るさ補正手段は、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うように前記ガンマ調整手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
本発明の第４の超音波診断装置は、被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、前記モニタ表示される表示画像に対してゲイン調整を行うゲイン調整手段と、前記ゲイン調整手段でゲイン調整された画像信号に対し、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１５】
この構成により、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を実現する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
まず、本発明の実施の形態の説明に先立って当該実施の形態の参考となる例について説明する。
（第１の参考例）
図１ないし図３は第１の参考例に係り、図１は本発明の第１の参考例の超音波診断装置の構成を説明する回路ブロック図、図２は図１の画質調整回路を説明する回路ブロック図、図３はガンマカーブの入出力特性を示すグラフである。
【００１８】
図１に示すように第１の参考例の超音波診断装置１は、被写体に対して超音波を送受信する超音波振動子２Ａを有する超音波プローブ２と、この超音波プローブ２が着脱自在に接続され、前記超音波振動子２Ａを制御駆動すると共に、この超音波振動子２Ａで受信した超音波エコー信号を信号処理して超音波診断画像を構築する超音波観測装置３とから構成される。
【００１９】
前記超音波観測装置３は、前記超音波振動子２Ａを駆動すると共に、前記超音波振動子２Ａを走査するための駆動回路１１と、この駆動回路１１により走査駆動されて得た超音波エコー信号を増幅等アナログ処理するアナログ信号処理回路１２と、このアナログ信号処理回路１２で処理されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１３と、このＡ／Ｄ変換器１３で変換されたディジタル信号を格納するメモリ１４と、このメモリ１４に格納されたデジタル信号を読み出して画質を調整するための画質調整回路１５と、この画質調整回路１５で調整されたディジタル信号を座標に変換するための座標変換回路１６と、キャラクタ表示などのグラフィック処理を行うグラフィック回路１７と、外部からの制御信号を処理するための制御回路１８と、この制御回路１８の制御により、前記座標変換回路１６で座標変換されたディジタル信号と前記グラフィック回路１７により得られたキャラクタ表示のディジタル信号を画像上で重畳させる画像重畳回路１９と、この画像重畳回路１９からのデジタル信号をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ毎にアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃと、これらＤ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃで得られたアナログ信号を変調する変調回路２１とを有して構成される。尚、前記制御回路１８は、外部入力手段として手で操作可能な操作卓２２及び足で操作可能なフットスイッチ２３に接続され、これら操作卓２２及びフットスイッチ２３により制御信号を出力されるようになっている。
【００２０】
そして、前記超音波診断装置１は、前記超音波観測装置３内の駆動回路１１により前記超音波プローブ２内の超音波振動子２Ａが駆動走査される。この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号は、前記超音波観測装置３のアナログ信号処理回路１２へ出力される。
【００２１】
超音波エコー信号は、アナログ信号処理回路１２により信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３によりアナログ信号からディジタル信号に変換されてメモリ１４に格納される。前記メモリ１４に格納されたディジタル信号は、前記画質調整回路１５により画質調整が行われ、前記座標変換回路１６により座標変換される。座標変換されたディジタル信号は、前記制御回路１８からの制御により、前記グラフィック回路１７からの情報を前記画像重畳回路１９で重畳され、前記Ｄ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃでそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ毎にディジタル信号からアナログ信号に変換される。変換されたアナログ信号は、前記変調回路２１で変調されてＲＧＢ信号、Ｙ／Ｃ信号、複合映像信号として図示しないモニタに出力され、このモニタで超音波診断画像が表示されるようになっている。
【００２２】
ここで、従来の画質調整回路は、画質調整のためにガンマカーブの調整を行なうと入出力特性の中心点を通らない変化をしてしまい、モニタ表示画面全休の明るさ（平均明るさ）が変化してしまう。従って、従来の画質調整回路は、ガンマカーブの調整に加えて、ゲイン調整やコントラスト調整をし直す必要があった。
本参考例では、モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段とを設けるように構成する。
【００２３】
即ち、図２に示すように前記画質調整回路１５は、画質変更手段としてコントラストを調整するためのコントラスト調整部３１と、ゲインを調整するためのゲイン調整部３２と、ガンマカーブを調整するためのガンマカーブ調整部３３とを有し、前記ゲイン調整部３２でゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するゲイン側輝度検出器３４と、前記ガンマカーブ調整部３３でガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するガンマ側輝度検出器３５と、これらゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較し、その輝度差分を検出する輝度差分検出器３６と、この輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正するゲイン／コントラスト調整部３７とから構成される。
【００２４】
前記コントラスト調整部３１は、輝度信号とエコー強度信号との傾きを変化させて画質を変化させる機能を有する。前記ゲイン調整部３２は、モニタ表示画面全体の輝度を変化させ画質を変化させる機能を有する。前記ガンマカーブ調整部３３は、画像の硬さ（鮮鋭感）を変化させる機能を有する。
前記ゲイン側輝度検出器３４は、コントラスト，ゲインによる入出力特性の変化分を算出することで、ゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するようになっている。
【００２５】
また、前記ガンマ側輝度検出器３５も同様に、ガンマカーブによる入出力特性の変化分を算出することで、ガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出するようになっている。
前記ゲイン／コントラスト調整部３７は、明るさ補正手段として前記輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけガンマカーブ調整後にコントラスト又はゲインを補正するようになっている。
【００２６】
次に、本参考例の作用について説明する。
本参考例の超音波診断装置１は、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００２７】
超音波診断装置１は、超音波観測装置３内の駆動回路１１により超音波プローブ２内の超音波振動子２Ａが駆動走査される。この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号は、上述したように超音波観測装置３のアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される。
そして、画質調整回路１５のコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が、そしてガンマカーブ調整部３３によりガンマカーブの調整が行われる。
【００２８】
このガンマカーブ調整部３３によるガンマカーブの調整前後において、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５が、入出力特性中心部の輝度を検出する。更に、具体的には、ゲイン側輝度検出器３４が、コントラスト，ゲインによる入出力特性の変化分を算出し、ゲイン調整後の入出力特性中心部の輝度を検出する。一方、ガンマ側輝度検出器３５は、ガンマカーブによる入出力特性の変化分を算出することにより、ガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出する。
【００２９】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出する。ゲイン／コントラスト調整部３７は、ガンマカーブ調整後に輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正する。
【００３０】
このようにゲイン／コントラスト調整部３７で調整されたガンマカーブは、図３に示すよう入出力特性の中心を通る。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。
その後、画質調整されたディジタル信号は、上述したように座標変換回路１６で座標変換され、グラフィック回路１７からの情報を画像重畳回路１９で重畳されて、Ｄ／Ａ変換器２０ａ〜２０ｃでＲ、Ｇ、Ｂ毎にＤ／Ａ変換される。変換されたアナログ信号は、変調回路２１で変調されてＲＧＢ信号、Ｙ／Ｃ信号、複合映像信号としてモニタに出力され、このモニタで超音波診断画像が表示される。
【００３１】
この結果、本参考例の超音波診断装置１は、ガンマカーブの調整前後でモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）が図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。
尚、本参考例の超音波診断装置１は、体腔内に挿入される超音波プローブ２を超音波観測装置３に着脱自在に接続して構成されるものに本発明を適用しているが、本発明はこれに限定されず、体腔内に挿入される超音波内視鏡を超音波観測装置３に着脱自在に接続して構成されるものに本発明を適用しても構わない。
【００３２】
（第２の参考例）
図４は本発明の第２の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１の参考例は、ゲイン／コントラスト調整部３７でゲイン又はコントラストの補正を行うように構成しているが、本第２の参考例はゲイン補正の有無を判断し、再度ゲイン調整部３２でゲイン補正を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３３】
即ち、図４に示すように本第２の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｂは、上記第１の参考例で説明した画質調整回路１５のゲイン／コントラスト調整部３７の代わりに、ゲイン補正の有無を判断するゲイン補正確認部４１と、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示すると共に、ゲイン側輝度検出器２３にガンマカーブの変化を出力するガンマカーブ制御部４２とを設けて構成される。
【００３４】
次に、本第２の参考例の作用について説明する。
本第２の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００３５】
本第２の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００３６】
そして、画質調整回路１５Ｂのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。そして、ガンマカーブ制御部４２は、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示する制御を行う。
【００３７】
このとき、モニタは、表示画面の一部にガンマカーブの入出力特性のグラフが表示されており、その形態をユーザが自由に変化させることが可能となっている。例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード上の△▽キーを押下操作することで、ガンマカーブの入出力特性の形態を変化させることが可能である。そして、この情報は、制御回路１８を介してガンマカーブ制御部４２に入力されることで、ガンマカーブ制御部４２がガンマカーブの形態をガンマカーブ調整部３３に指示する。ガンマカーブの形態の指示を受けたガンマカーブ調整部３３は、ガンマカーブの調整を行う。
【００３８】
一方、ゲイン調整部３２によるゲイン調整後、ゲイン側輝度検出器３４は、入出力特性中心部の輝度を検出する。また、ガンマカーブ調整部３３によるガンマカーブの調整後、ガンマ側輝度検出器３５は、入出力特性中心部の輝度を検出する。
【００３９】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側輝度検出器３４及びガンマ側輝度検出器３５で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出し、この輝度差分の情報をゲイン調整部３２に出力する。ゲイン調整部３２は、輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲインを補正する。
【００４０】
１度ゲイン調整部３２でゲイン補正を行った後、再びガンマ側輝度検出器３５は、入出力特性中心部の輝度を検出し、ゲイン側輝度検出器３４で検出されている輝度との輝度差分が輝度差分検出器２５で検出される。すると、この輝度差分は、０である。そして、この情報を輝度差分検出器２５は、ゲイン補正確認部４１に出力する。この情報を入力されたゲイン補正確認部４１は、画質調整されたディジタル信号を出力する。
【００４１】
このように調整されたガンマカーブは、上記第１の参考例で説明した図３と同様に入出力特性の中心を通る。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。尚、ゲイン側輝度検出器３４は、ゲイン補正後の入出力特性中心部の輝度を検出しないものとする。また、ゲイン側輝度検出器３４は、ガンマカーブ制御部４２からガンマカーブ変更の信号を入力したときのみ入出力特性中心部の輝度を検出するものとする。
【００４２】
以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本第２の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様な効果を得ることに加え、より装置を小型化できる。
【００４３】
（第３の参考例）
図５は本発明の第３の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１，第２の参考例は、ゲイン調整後及びガンマカーブ調整後の入出力特性中心部の輝度を検出することで、これらを比較しその輝度差分だけガンマカーブの調整を行うように構成しているが、本第３の参考例は、予め設定されたガンマカーブの入出力特性を選択することで、この選択されたガンマカーブの形態に基づきゲイン補正を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４４】
即ち、図５に示すように本第３の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｃは、コントラスト調整部３１と、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブ調整部３３とを有し、更に、予め設定されたガンマカーブの入出力特性を選択することで、前記ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示すると共に、この選択されたガンマカーブの形態に基づき、ゲイン補正値を前記ゲイン調整部３２に出力するガンマカーブ制御部４２ｃを設けて構成される。
【００４５】
次に、本第３の参考例の作用について説明する。
本第３の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００４６】
本第３の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００４７】
そして、画質調整回路１５Ｃのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。
そして、ガンマカーブ制御部４２ｃは、ガンマカーブ調整部３３にガンマカーブの形態を指示する。尚、このガンマカーブの形態は、予め何種類か設定されており、モニタ表示画面の一部にガンマカーブの入出力特性のグラフが表示されるようになっている。そして、これら表示されたグラフの中からユーザが選択することで、ガンマカーブ制御部４２ｃが指示するガンマカーブの形態が決定されるようになっている。
【００４８】
例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード上の△▽キーを押下操作することで、ガンマカーブの入出力特性の形態を選択することが可能である。そして、この情報は、制御回路１８を介してガンマカーブ制御部４２ｃに入力されることで、ガンマカーブ制御部４２ｃがガンマカーブの形態をガンマカーブ調整部３３に指示する。ガンマカーブの形態の指示を受けたガンマカーブ調整部３３は、ガンマカーブの調整を行う。
【００４９】
また、ガンマカーブの形態が予め何種類か設定されているので、予めそれぞれのガンマカーブの形態において、入出力特性中心部の輝度の変化分（補正値）を演算により求めることができる。つまり、ガンマカーブ制御部４２ｃは、１つのガンマカーブの形態において、１つのゲイン補正値を有している。
【００５０】
その補正値をガンマカーブ制御部４２ｃは、ゲイン調整部３２に出力することで、上記第１の参考例で説明した図３と同様にガンマカーブが入出力特性の中心を通るように調整する。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後で図１４に示す従来例に比べて変化量は少ない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本第３の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様な効果を得る。
【００５１】
（第４の参考例）
図６は本発明の第４の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１〜第３の参考例は、ガンマカーブの調整前後でモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）を調整するように構成しているが、本第４の参考例は任意に設定されたフォーカス位置において、ガンマカーブ調整前後での明るさを調整するように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００５２】
即ち、図６に示すように本第４の参考例の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｄは、コントラスト調整部３１と、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブ調整部３３と、輝度差分検出器３６と、ゲイン／コントラスト調整部３７とを有し、更に、任意に設定されたフォーカス位置を検出するフォーカス位置検出器４３と、このフォーカス位置検出器４３からのフォーカス位置情報に基づき、フォーカス位置のエコー強度を検出し、その情報を出力するＲＯＩ指定部４４と、ゲイン調整後のフォーカス位置におけるエコー強度の輝度を検出するゲイン側フォーカス輝度検出器４５と、ガンマカーブ調整後のフォーカス位置におけるエコー強度の輝度を検出するガンマ側フォーカス輝度検出器４６とを設けて構成される。
【００５３】
前記輝度差分検出器３６は、前記ゲイン側フォーカス輝度検出器４５及びガンマ側フォーカス輝度検出器４６で検出した輝度を比較しその輝度差分を検出するようになっている。また、前記ゲイン／コントラスト調整部３７は、前記輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正するようになっている。
【００５４】
次に、本第４の参考例の作用について説明する。
本第４の参考例の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００５５】
本第４の参考例は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
そして、画質調整回路１５Ｄのコントラスト調整部３１によりコントラスト調整が行われ、また、ゲイン調整部３２によりゲイン調整が、そして、ガンマカーブ調整部３３によりガンマカーブの調整が行われる。
【００５６】
フォーカス位置検出器４３は、任意に設定されたフォーカス位置を検出し、その情報をＲＯＩ指定部４４に出力する。通常、ユーザは最も見たいところにフォーカスを合わせる。このフォーカス位置の設定は、例えば、ユーザが操作卓２２に接続された図示しないキーボード又はマウス等で所定範囲を設定することで、制御回路１８を介してフォーカス位置検出器４３に入力されるようになっている。
【００５７】
そして、フォーカス位置の情報を入力されたＲＯＩ指定部４４は、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６に指示し、フォーカス位置のエコー強度を求める。そして、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６は、ガンマカーブの調整前後における輝度を検出する。このとき、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６が行う輝度検出は、ＲＯＩ指定部４４により指定されたフォーカス位置のエコー強度である。
【００５８】
そして、輝度差分検出器３６は、ゲイン側フォーカス輝度検出器４５、ガンマ側フォーカス輝度検出器４６で検出した輝度を比較してその輝度差分を検出し、この輝度差分の情報をゲイン／コントラスト調整部３７に出力する。
【００５９】
ゲイン／コントラスト調整部３７は、ガンマカーブの調整後に輝度差分検出器３６で検出した輝度差分だけゲイン又はコントラストを補正する。従って、モニタ表示画面のフォーカス位置での明るさは、ガンマカーブの調整前後で変化しない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
【００６０】
この結果、本第４の参考例は、ガンマカーブの調整前後でフォーカス位置での明るさを変化させること無く、ガンマカーブの調整を行うことができる。従って、本第４の参考例は、ユーザがモニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）を調整する必要がなくなるという効果を得る。
【００６１】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【００６２】
（本発明の実施の形態）
図７及び図８は本発明の一実施の形態に係り、図７は本発明の一実施の形態の超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図、図８はガンマカーブの入出力特性を示すグラフである。
本実施の形態は、ガンマカーブが常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の参考例と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００６３】
即ち、図７に示すように本実施の形態の超音波診断装置に用いられる画質調整回路１５Ｅは、ゲイン調整部３２と、ガンマカーブが常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うガンマカーブ調整部３３Ｅとから構成される。
【００６４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態の超音波診断装置は、上記第１の参考例と同様に、超音波プローブが体腔内に挿入されて用いられる。そして、図示しない電源スイッチがオンされ、超音波診断が行われる。
【００６５】
本実施の形態は、超音波振動子２Ａが駆動走査され、この超音波振動子２Ａで超音波を送受信して得た超音波エコー信号がアナログ信号処理回路１２で信号処理され、Ａ／Ｄ変換器１３でＡ／Ｄ変換されてメモリ１４に格納される所までは、上記第１の参考例と同じである。
【００６６】
そして、画質調整回路１５Ｅのゲイン調整部３２によりゲイン調整が行われる。
ガンマカーブ調整部３３Ｅは、図８に示すように常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形の変化をするようにガンマカーブの調整を行うようになっている。尚、このガンマカーブの形態は、上記第３の参考例と同様に予め何種類か設定され、ユーザが選択するようになっている。
【００６７】
図８は、第１，第２の調整されたガンマカーブが表されている。これら調整された第１，第２のガンマカーブは、常に入出力特性の中心点がその他の点より大きく移動しないようなＳ字形で、入出力特性の中心を通るようになっている。従って、モニタ表示画面全体の明るさ（平均明るさ）は、ガンマカーブの調整前後でほとんど変化しない。以降、画質調整されたディジタル信号は、上記第１の参考例で説明したように各種処理され、モニタで超音波診断画像が表示される。
この結果、本実施の形態の超音波診断装置は、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がないという効果を得る。
ところで、超音波診断装置は、図９に示すように超音波観測装置３に時間表示部を設けて構成しても良い。
図９は、時間表示部を設けた超音波観測装置を示す概略図、図１０は図９の時間表示部の具体例を示す説明図であり、図１０（ａ）は数字表示を行う時間表示部の説明図、図１０（ｂ）はカラーバー表示を行う時間表示部の説明図である。
【００６８】
図９に示すように超音波観測装置３は、時間表示部６１を設けて構成されている。この時間表示部６１は、電源が投入されてから起動するまでの時間を表示するように構成している。この機能は、例えば図１０に示すように構成されている。
図１０（ａ）に示すように時間表示部６１ａは、電源が投入されてから起動するまでの時間を数値表示するように構成している。尚、この数値の単位は、秒（ｓ）である。そして、超音波観測装置は、時間表示部６１ａの表示が０になったときに起動するようになっている。
【００６９】
また、図１０（ｂ）に示すように時間表示部６１ｂは、電源が投入されてから起動するまでの時間をＬＥＤ等の複数の発光素子を設けてカラーバー表示を行うように構成している。これら複数の発光素子は、左から右へ大きさが変化するように配置され、例えば１秒毎に順次点灯するように構成されている。そして、超音波観測装置は、時間表示部６１ｂの発光素子が全点灯したときに起動するようになっている。
【００７０】
尚、本発明は、以上述べた実施の形態のみに限定されるものはなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００７１】
［付記］
（付記項１） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、
前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【００７２】
（付記項２） 前記画質変更手段は、少なくともガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段であることを特徴とする付記項１に記載の超音波診断装置。
【００７３】
（付記項３） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマ調整手段で調整されるガンマカーブの変化に応じて、ゲイン又はコントラストの自動調整を行うことを特徴とする付記項２に記載の超音波診断装置。
【００７４】
（付記項４） 前記明るさ補正手段は、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うように前記ガンマ調整手段を制御することを特徴とする付記項２に記載の超音波診断装置。
【００７５】
（付記項５） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対してゲイン調整を行うゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整手段でゲイン調整された画像信号に対し、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【００７６】
（付記項６） 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
ガンマカーブの調整を行なった際に、モニタ表示画面全体の明るさが変化しない明るさ補正手段を設けたことを特徴とする超音波診断装置。
【００７７】
（付記項７） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマカーブの調整を行なった際に、それぞれのガンマカーブの変化に応じたゲイン又はコントラスト自動調整機能を有することを特徴とする付記項６に記載の超音波診断装置。
【００７８】
（付記項８） 前記明るさ補正手段は、前記ガンマカーブの調整を行なった際に、ガンマカーブがこの入出力特性の中心点でほぼ固定されるガンマカーブ調整機能を有することを特徴とする付記項６に記載の超音波診断装置。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ガンマカーブの調整時にゲインやコントラストを調整し直す必要がない超音波診断装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の参考例の超音波診断装置の構成を説明する回路ブロック図
【図２】 図１の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図３】 ガンマカーブの入出力特性を示すグラフ
【図４】 本発明の第２の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図５】 本発明の第３の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図６】 本発明の第４の参考例に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図７】 本発明の一実施の形態に係る超音波診断装置の画質調整回路を説明する回路ブロック図
【図８】 ガンマカーブの入出力特性を示すグラフ
【図９】 時間表示部を設けた超音波観測装置を示す概略図
【図１０】 図９の時間表示部の具体例を示す説明図
【図１１】 従来の超音波診断装置に用いられる画質調整回路の回路ブロック図
【図１２】 図１１のゲイン調整部の入出力特性を示したグラフ
【図１３】 図１１のコントラスト調整部の入出力特性を示したグラフ
【図１４】 図１１のガンマカーブ調整部の入出力特性を示したグラフ
【符号の説明】
１…超音波診断装置
２…超音波プローブ
２Ａ…超音波振動子
３…超音波観測装置
１５…画質調整回路
３１…コントラスト調整部
３２…ゲイン調整部
３３…ガンマカーブ調整部
３４…ゲイン側輝度検出器
３５…ガンマ側輝度検出器
３６…輝度差分検出器
３７…ゲイン／コントラスト調整部
Claims (4)
- 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対して画質の変更を行う画質変更手段と、
前記画質変更手段で画質を変更された変更後の画像の平均明るさを変更前の平均明るさと略一致させる明るさ補正手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記画質変更手段は、少なくともガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
- 前記明るさ補正手段は、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うように前記ガンマ調整手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
- 被写体に対して超音波を送受信し、この超音波を走査することで得た超音波診断画像をモニタ表示する超音波診断装置において、
前記モニタ表示される表示画像に対してゲイン調整を行うゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整手段でゲイン調整された画像信号に対し、入出力特性の中心点近傍を移動させること無く、ガンマカーブの調整を行うガンマ調整手段と、
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
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