JP5999124B2 - 制御装置、ヘッドマウントディスプレイ、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、頭部に装着可能なヘッドディスプレイを制御する制御装置、ヘッドディスプレイ及び制御装置を備えたヘッドマウントディスプレイ、及びプログラムに関する。

医療用の診断装置を用いて診断映像を表示する技術が知られている。診断映像は、例えば、超音波診断装置の探触子から外部に出力されるエコー信号に応じた映像である。診断装置の具体例として、超音波診断装置、Magnetic Resonance Imaging （ＭＲＩ）装置、Ｘ線Computed Tomography （ＣＴ）装置等がある。特許文献１には、エコー信号に応じた映像から対象体の境界を検出する技術が開示されている。

特開２０１３−８１８２４号公報

医療用の診断装置から外部に出力される診断映像をユーザに見せるために、光学シースルー型のヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）が使用される場合がある。ＨＭＤの表示部に直接診断映像を表示させ、ユーザに診断映像を認識させたいというニーズがある。しかしながら上記技術では、自動で診断映像を抽出して、光学シースルー型のＨＭＤの表示部に表示させることができなかった。

本発明の目的は、ユーザが診断対象物を容易に認識できる映像を、ヘッドディスプレイの表示部に自動で表示させることが可能な制御装置、ヘッドディスプレイ及び制御装置を備えたヘッドマウントディスプレイ、及びプログラムを提供することである。

本発明の第１態様に係る制御装置は、エコー信号を受信する受信手段と、受信された前記エコー信号の振幅の中で、所定値以上の第１振幅に対応する色、及び、振幅０である第２振幅に対応する色のうち、前記第２振幅に対応する色を、第１明度、所定の彩度、及び、所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第１色に決定し、前記第１振幅に対応する色を、前記第１明度よりも小さく且つ５０％以上の第２明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第２色に決定する決定手段と、前記決定手段により決定された色により前記エコー信号を表示するための映像情報を生成する生成手段と、前記生成手段により生成した映像情報を、シースルータイプの表示装置に出力する制御手段とを備えることを特徴とする。

第１態様によれば、制御装置は、エコー信号の第１振幅及び第２振幅の夫々に対応する色を決定し、映像情報を自動的に生成して表示装置に出力できる。この場合、制御装置は、エコー信号の振幅に応じて映像を区別し、表示装置に出力できる。従ってユーザは、エコー信号の振幅に応じた映像を容易に認識できる。
又、第２振幅が振幅０であるので、制御装置は、エコー信号の振幅０に対応する部分の映像を区別して表示装置に出力できる。
又、第２色は、第１明度よりも小さく且つ５０％以上の第２明度から特定されるＲＧＢ値を有するので、制御装置は、第２明度に応じて特定されるＲＧＢ値を有する第２色が黒色に近づくことを抑制できる。このため、表示装置を装着したユーザに外界の実像を見せることを適切に抑制できる。
又、決定手段は、第２振幅に対応する色を第１色に決定し、第１振幅に対応する色を第２色に決定する。この場合、制御装置は、第２振幅に対応する色を第１振幅に対応する色よりも明るくした映像を、表示装置に出力できる。

第１態様において、前記決定手段は、前記第１振幅から前記第２振幅までの間の振幅に対応する色を、前記第１明度から前記第２明度までの間の何れかの明度である第３明度から特定されるＲＧＢ値を有する第３色に決定してもよい。この場合、制御装置は、エコー信号の第１振幅から第２振幅までの間の振幅に応じて映像を区別し、表示装置に出力できる。

第１態様において、前記第１振幅は、前記エコー信号の最大振幅であってもよい。この場合、制御装置は、受信したエコー信号に応じて第１振幅を決定できる。

第１態様において、前記決定手段は、前記第１振幅から前記第２振幅までの振幅について、前記第１明度から前記第２明度までの明度と、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第３色を決定してもよい。この場合制御装置は、エコー信号の第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する部分の映像を区別して表示装置に出力できる。

第１態様において、前記決定手段は、前記第１振幅から前記第２振幅までＮ等分（Ｎは整数）した複数の振幅のうち大きい順でｎ（ｎはＮ以下の整数）番目の振幅に対応する色を、前記第１明度から前記第２明度までＮ等分した複数の明度のうち前記第１明度に近い順にｎ番目の明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する前記第３色に決定してもよい。この場合、制御装置は、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する第３色を、第１色から第２色まで変化させることができる。このため、制御装置は、エコー信号の第１振幅から第２振幅までの振幅に対応する部分の映像を、振幅毎に区別して表示装置に出力できる。
第１態様において、前記決定手段は、前記第２振幅に対応する前記第１色を、１００％の前記第１明度を有する白色に決定してもよい。

本発明の第２態様に係るヘッドマウントディスプレイは、第１態様に係る前記制御装置と前記表示装置とを備えたことを特徴とする。第２態様によれば、第１態様と同様の効果を奏することができる。

本発明の第３態様に係るプログラムは、エコー信号を受信する第１受信ステップと、受信された前記エコー信号の振幅の中で、所定値以上の第１振幅に対応する色、及び、振幅０である第２振幅に対応する色のうち、前記第２振幅に対応する色を、第１明度、所定の彩度、及び、所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第１色に決定し、前記第１振幅に対応する色を、前記第１明度よりも小さく且つ５０％以上の第２明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第２色に決定する決定ステップと、前記決定ステップにより決定された色により前記エコー信号を表示するための映像情報を生成する生成ステップと、前記生成ステップにより生成した映像情報を、シースルータイプの表示装置に出力する制御ステップとをコンピュータに実行させる。第３態様によれば、第１態様と同様の効果を奏することができる。

ＨＭＤ１の斜視図である。 エコー信号７６及び診断映像７７を示す図である。 ＨＭＤ１の電気的構成を示すブロック図である。 メイン処理のフローチャートである。 エコー信号７６及び診断映像７８を示す図である。 エコー信号７６及び診断映像７９を示す図である。

本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。図１を参照し、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという。）１の概要を説明する。なお、本実施形態では、ＨＭＤ１は、表示装置（以下、ヘッドディスプレイ又はＨＤという。）１０及び制御装置（以下、コントロールボックス又はＣＢという。）５０を備える。以下の説明において、図１の上方、下方、右斜め下方、左斜め上方、右斜め上方及び左斜め下方が、夫々、ＨＭＤ１の上方、下方、前方、後方、右方及び左方である。なお、表示装置１０は、本実施形態では、シースルータイプの頭部装着可能な表示装置である。

ＨＤ１０の概要を説明する。ＨＤ１０は、専用の装着具である眼鏡５に取り付けられる。ユーザは、ＨＤ１０が取り付けられた眼鏡５をかけることにより、ＨＤ１０を頭部に装着して使用する。眼鏡５以外に、ＨＤ１０は取り付けられても良い。ＨＤ１０は、映像光を後方に向けて照射できる。映像光は、ＨＤ１０を装着したユーザの左眼に入射する。ＨＤ１０は、ハーネス７を介してＣＢ５０と着脱可能に接続する。ＨＤ１０は、筐体２、ハーフミラー３、表示部１５（図３参照）、接眼光学系（図示略）等を主な構成要素とする。

筐体２は、眼鏡５の右端部に設けられる。筐体２の左端側に、ハーフミラー３が設けられる。ハーフミラー３は、ユーザがＨＤ１０を頭部に装着した状態で、ユーザの左眼の前方に配置される。筐体２の内部に、表示部１５及び接眼光学系が右側から左側に順番に並んで配置される。表示部１５は液晶素子である。表示部１５には、ＣＢ５０からハーネス７を介して受信した映像信号に応じた映像が表示される。表示部１５の表示面は左方向を向く。表示部１５に表示された映像を示す映像光は、接眼光学系に右側から入射し、左側からハーフミラー３に向けて出射する。ハーフミラー３は、接眼光学系から出射された映像光を後方に反射する。ＨＭＤ１がユーザに装着されている状態で、映像光は、ユーザの左眼の眼球に入射する。又、ハーフミラー３は、外界の実像からの光を、ユーザの左眼に向けて透過する。ＨＭＤ１は、ユーザの視野範囲内の実像（例えば、外界の風景等）に、表示部１５に表示された映像を重ねた状態の光景を、ユーザに視認させる。

眼鏡５は、ユーザの頭部に装着されることで、ＨＤ１０をユーザの頭部に保持可能である。眼鏡５は、フレーム６及び支持部４を備える。フレーム６の形状は、通常の眼鏡と略同一であるので、詳細な説明は省略する。フレーム６のうち、左眼用レンズを支えるリム部の上面右端に、支持部４が設けられる。支持部４は、ＨＤ１０の筐体２を保持する。支持部４は、筐体２の保持位置を上下方向及び左右方向に移動できる。ユーザは、筐体２を上下方向及び左右方向に移動させることにより、左眼の眼球の位置とハーフミラー３の位置とが前後方向に並ぶように位置を調整できる。

なお、ＨＤ１０は、ユーザが日常的に使用する眼鏡、ヘルメット、ヘッドホンなど、他の装着具に取り付けられてもよい。表示部１５は、他の空間変調素子であってもよい。例えば表示部１５は、映像信号に応じた強度のレーザ光を２次元走査して表示を行う網膜走査型表示部、及び有機ＥＬ（Organic Electro-luminescence）ディスプレイであってもよい。また、図１では支持部４及びＨＤ１０がフレーム６の右側に設けられるが、支持部４及びＨＤ１０は、フレーム６の右側に設けられてもよい。この場合、ＨＭＤ１がユーザに装着されている状態で、映像光は、ユーザの右眼の眼球に入射する。

ＣＢ５０の概要を説明する。ＣＢ５０は、例えばユーザの腰ベルトや腕等に取り付けられる。ＣＢ５０はＨＤ１０を制御する。ＣＢ５０は、ハーネス７を介してＨＤ１０と着脱可能に接続する。ＣＢ５０は、筐体６３、スイッチ６１、ＬＥＤ６２、入力端子７２等を主な構成要素とする。筐体６３の形状は、縁部の丸い略直方体である。スイッチ６１は、ＨＤ１０における各種設定、使用時における各種操作、電源のオンオフを行うためのスイッチである。ＬＥＤ６２は、ＨＭＤ１の状態をユーザに通知するための発光素子である。入力端子７２は、エコー信号又は映像信号を受信するための端子である。入力端子７２には、エコー信号又は映像信号の通信を行うためのケーブル７１が、着脱可能に接続される。エコー信号は探触子から出力され、映像信号は映像装置から出力される。

エコー信号及び探触子の概要を説明する。探触子は、超音波を診断対象物に照射し、診断対象物によって反射された超音波（以下、反射波という。）を検出する周知のプローブである。探触子は、検出した反射波の強度の時間変化を示すエコー信号を、ケーブル７１に出力可能である。なお、探触子は、複数の超音波信号を対象物に発射し、跳ね返りを検出する。エコー信号は、複数のピークが時系列に並んだ波形を示す。なお、通常、探触子は周知の超音波診断装置に接続される。この場合、超音波診断装置は、探触子から受信した複数のエコー信号のピークの位置及び振幅を可視化した映像（以下、診断映像という。）を作成し、モニタ等に出力する。複数のピークの夫々の位置は、探触子から診断対象物までの距離を示す。

図２を参照し、超音波診断装置がエコー信号７６を受信してモニタに表示させる診断映像７７について説明する。診断映像７７は白黒映像である。診断映像７７では、エコー信号７６の夫々のピークが、振幅に応じた明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（灰色）によって示される。エコー信号７６の振幅「０」の部分は、「０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（黒色）によって示される。なお、本実施形態では、振幅「０」の部分について、「０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（黒色）によって示されるが、振幅「０」から所定範囲以内の振幅について、「０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（黒色）によって示されても良い。一方、エコー信号７６の最大のピークの部分は、「１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（白色）によって示される。従って診断映像７７では、探触子によって反射波が検出されない部分、即ち、診断対象物のない部分を示す背景７７Ａは黒色で示され、探触子によって反射波が検出された部分、即ち診断対象物７７Ｂは、明るさの異なる無彩色によって示される。

探触子は、超音波の照射と反射波の検出とを繰り返しながら、超音波を照射する第１走査方向を走査する。探触子は、１回の超音波の照射毎に、１つのエコー信号を出力する。超音波診断装置は、１つのエコー信号に応じた探触子から診断対象物までの距離を表す映像７７Ｃを、上記の方法によって生成する。探触子は、１走査分に対応する複数のエコー信号を生成する。超音波診断装置は、生成された複数のエコー信号の夫々に基づいて生成された探触子から診断対象物までの距離を表す複数の映像７７Ｃを、第１走査方向に並べることによって、１走査分に対応する診断映像７７を生成する。

一方、本実施形態では、探触子は、ケーブル７１を介してＣＢ５０に直接接続される。ＣＢ５０は、受信したエコー信号７６に応じて、診断映像７７とは異なる診断映像７８（図５参照、後述）を生成し、ＨＤ１０の表示部１５に表示させる。ＣＢ５０が診断映像７７と異なる診断映像７８を生成する理由は、次の通りである。ＨＤ１０の表示部１５に診断映像７７が表示された場合、黒色によって示される背景７７Ａの部分は、完全なシースルー状態となる。この場合、診断映像７７のうち背景７７Ａの部分に外界の実像が見えてしまうため、ユーザは診断映像７７を認識し難くなる場合がある。このためＣＢ５０は、ユーザ認識し易いように、診断映像７８を生成して表示部１５に表示させる。診断映像７８の詳細は後述する。

映像信号及び映像装置の詳細を説明する。映像装置は、映像信号を出力可能な周知のＡＶ機器である。映像信号は、画像フレームの夫々に含まれる複数の画素の夫々のＲＧＢ値を示す、周知のデジタル信号である。映像装置の具体例として、ＰＣ、ビデオ受像機、ビデオカメラ等が挙げられる。以下、映像装置から出力された映像信号に応じて表示される映像を、ビデオ映像という。

図３を参照し、ＨＭＤ１の電気的構成を説明する。はじめに、ＨＤ１０の電気的構成を説明する。ＨＤ１０は、ＨＤ１０全体の制御を行うＣＰＵ１１を備える。ＣＰＵ１１は、フラッシュＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、入力制御部１４、及び表示部１５に電気的に接続される。フラッシュＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１が実行するプログラムを記憶する。プログラムは、ＨＭＤ１の出荷時にフラッシュＲＯＭ１２に記憶される。ＲＡＭ１３は、各種データを一時的に記憶する。入力制御部１４は、ハーネス７（図１参照）を介してＣＢ５０の出力制御部５９に接続する。入力制御部１４は、映像信号を出力制御部５９から受信する。表示部１５は、受信された映像信号に応じた映像を表示できる。

なお、ＨＭＤ１は、図示外の無線通信部を更に備えてもよい。ＣＰＵ１１は、無線通信部を介してプログラムダウンロード用のサーバからプログラムをダウンロードし、フラッシュＲＯＭ１２に記憶してもよい。フラッシュＲＯＭ１２には、ＣＢ５０のＣＰＵ５１が実行するプログラムが記憶されてもよい。ＣＰＵ１１は、ＣＢ５０のＣＰＵ５１が実行する処理と同じ処理を、ＣＰＵ５１の代わりに実行してもよい。

ＣＢ５０の電気的構成を説明する。ＣＢ５０は、ＣＢ５０全体の制御を行うＣＰＵ５１を備える。ＣＰＵ５１は、フラッシュＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、ＡＳＩＣ５５、周辺インターフェイス（以下、周辺Ｉ／Ｆという。）５８、及び出力制御部５９に電気的に接続される。フラッシュＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１が実行するプログラムを記憶する。又、フラッシュＲＯＭ５２は、色相の設定値を記憶する。以下、色相の設定値を、「設定色相」という。プログラム及び色相の設定値は、ＨＭＤ１の出荷時にフラッシュＲＯＭ５２に記憶される。ＲＡＭ５３は、各種データを一時的に記憶する。ＡＳＩＣ５５は、入力端子７２を介してエコー信号を受信した場合、エコー信号に応じて診断映像７８（図５参照）を生成することが可能なＡＳＩＣである。周辺Ｉ／Ｆ５８は、入力端子７２、スイッチ６１及びＬＥＤ６２に接続し、信号の入出力を制御する。出力制御部５９は、ハーネス７を介してＨＤ１０の入力制御部１４に接続する。出力制御部５９は、ハーネス７を介して映像信号をＨＤ１０の入力制御部１４に出力する。ＡＳＩＣ５５で処理される診断映像７８の生成処理は、フラッシュＲＯＭ５２に記憶されたプログラムが実行されることで、ＣＰＵ５１により実行されても良い。

なお、ＨＭＤ１は、図示外の無線通信部を更に備えてもよい。ＣＰＵ５１は、無線通信部を介してプログラムダウンロード用のサーバからプログラムをダウンロードし、フラッシュＲＯＭ５２に記憶してもよい。フラッシュＲＯＭ５２には、ＨＤ１０のＣＰＵ１１が実行するプログラムが記憶されてもよい。ＣＰＵ５１は、ＨＤ１０のＣＰＵ１１が実行する処理と同じ処理を、ＣＰＵ１１の代わりに実行してもよい。ＨＭＤ１は、図示外の無線通信部を介してプログラムダウンロード用のサーバからダウンロードし、インストールしてもよい。

図４を参照し、ＣＢ５０のＣＰＵ５１によって実行されるメイン処理を説明する。ＣＰＵ５１は、ＣＢ５０の電源をＯＮする操作を、スイッチ６１を介して検出した場合、フラッシュＲＯＭ５２に記憶されたプログラムに基づいて処理を開始することによって、メイン処理を開始する。

ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号を受信したか判断する（Ｓ１１）。ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号を受信したと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、受信した複数のエコー信号のデータを、フラッシュＲＯＭ５２に記憶する（Ｓ１３）。ＣＰＵ５１は、複数のエコー信号の夫々に含まれるピークの振幅のうち、最大の振幅を第１振幅として決定し、最小の振幅を第２振幅として決定する（Ｓ１５）。ＣＰＵ５１は、決定した第１振幅及び第２振幅を、フラッシュＲＯＭ５２に記憶する（Ｓ１５）。ＣＰＵ５１は、ＡＳＩＣ５５に指示信号を出力する（Ｓ１９）。

ＡＳＩＣ５５は、ＣＰＵ５１から出力された指示信号を検出した場合、フラッシュＲＯＭ５２に記憶された複数のエコー信号のデータ、設定色相、第１振幅、及び第２振幅に基づいて、診断映像を生成する。診断映像の生成方法の詳細は後述する。ＡＳＩＣ５５は、診断映像を生成した後、生成した診断映像のデータをフラッシュＲＯＭ５２に記憶する。ＡＳＩＣ５５は、ＣＰＵ５１に対して通知信号を出力する。

図５を参照し、診断映像７８の生成方法の詳細を説明する。ＡＳＩＣ５５は、エコー信号７６の振幅に対応する色を次のようにして特定する。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、「５０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する有彩色に決定する。ＡＳＩＣ５５は、振幅「０」及び第２振幅に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、「１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（白色）に決定する。なお、明度を「１００％」とした場合、彩度及び色相の値に関わらず、特定されるＲＧＢ値を有する色は、無彩色（白色）になる。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、「５０％〜１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する色に決定する。具体的には次の通りである。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの値を５１等分した複数の振幅を算出する。ＡＳＩＣ５５は、算出した複数の振幅の夫々に対応する明度を、大きい振幅から順に「５０％」「５１％」「５２％」・・・「１００％」に決定する。即ち、ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの値を５１等分した複数の振幅のうち大きい順でｎ番目の振幅に対応する明度を、「５０＋ｎ」％に決定する。

ＡＳＩＣ５５は、彩度、色相、及び明度により特定されるＲＧＢ値を、次のように算出する。色相をＨ（０〜３６０）、彩度をＳ（０〜１）、明度をＬ（０〜１）と表記し、Ｒ値（０〜１）、Ｇ値（０〜１）、及びＢ値（０〜１）のうち最大値をＭ、最小値をｍと表記した場合、Ｈ、Ｓ、及びＬと、Ｒ値、Ｇ値、及びＢ値とが次の関係式を満たすことが一般的に知られている。
Ｈ＝６０×（（Ｇ−Ｂ）／（Ｒ−ｍ））（Ｍ＝Ｒの場合）
Ｈ＝６０×（２＋（Ｂ−Ｒ）／（Ｇ−ｍ））（Ｍ＝Ｇの場合）
Ｈ＝６０×（４＋（Ｒ−Ｇ）／（Ｂ−ｍ））（Ｍ＝Ｂの場合）
Ｓ＝０（Ｍ＝ｍ＝０、又は、Ｍ＝ｍ＝１の場合）
Ｓ＝（Ｍ−ｍ）／（１−｜Ｍ＋ｍ−１｜）（Ｍ＝ｍ＝０、及び、Ｍ＝ｍ＝１を除く場合）
Ｌ＝（Ｍ＋ｍ）／２
ＡＳＩＣ５５は、最大彩度「１」、設定色相、及び、明度「０．５〜１」である場合に上記関係式を満たすＲ値、Ｇ値、及びＢ値を算出し、対応する色を特定する。

ＡＳＩＣ５５は、振幅毎に決定した色の画素に基づき１つのエコー信号に応じた探触子から診断対象物までの距離を表す映像７８Ｃを生成する。ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号７６の夫々に基づいて作成された、探触子から診断対象物までの距離を表す複数の映像７８Ｃを、第１走査方向に並べる。以上により、ＡＳＩＣ５５は、１走査分に対応する診断映像７８を生成する。

なお、エコー信号７６の振幅「０」の部分は、診断映像７８のうち診断対象物のない背景７８Ａに対応する。又、エコー信号７６の第１振幅から第２振幅までの間の部分は、診断映像７８のうち診断対象物７８Ｂに対応する。なお図５では、診断映像７８は白黒で示されているが、白色以外の色の彩度は最大となるので、実際の診断映像７８ではカラーで示される。

なお、上記において、振幅に対応する色を決定する場合の明度は、他の値であってもよい。例えば、第１振幅に対応する色を決定する場合の明度を「５０％」よりも大きい値としてもよいし、第２振幅及び振幅「０」に対応する色を決定する場合の明度を、第１振幅に対応する色を決定する場合の明度よりも大きい値としてもよい。

又、上記において、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を決定する場合の明度を、他の方法によって特定してもよい。例えば、第１振幅から第２振幅までの間の振幅と、夫々に対応する明度とを関連付けたテーブルが、フラッシュＲＯＭ５２に記憶されていてもよい。ＡＳＩＣ５５は、テーブルを用いることによって、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を決定する場合の明度を特定してもよい。

図４に示すように、ＣＰＵ５１は、ＡＳＩＣ５５に指示信号を出力した後、ＡＳＩＣ５５から出力される通知信号を検出する（Ｓ２１）。ＣＰＵ５１は、フラッシュＲＯＭ５２に記憶された診断映像のデータに基づき、ＨＤ１０の表示部１５に診断映像を表示させることが可能な映像信号を生成する（Ｓ２３）。映像信号は、診断映像に含まれる複数の画素の夫々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を示すデジタル信号である。ＣＰＵ５１は、生成した映像信号を、ＨＤ１０の入力制御部１４に出力する（Ｓ２５）。ＨＤ１０のＣＰＵ１１は、入力制御部１４を介してＣＢ５０のＣＰＵ５１から受信した映像信号に応じて、診断映像を表示部１５に表示させる。

ＣＰＵ５１は、ＨＤ１０による表示を終了させるための操作を、スイッチ６１を介して検出したか判断する（Ｓ２７）。ＣＰＵ５１は、表示を終了させるための操作を検出しないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ１１の処理を再度する。ＣＰＵ５１は、ＨＤ１０による表示を終了させるための操作を検出したと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、メイン処理を終了させる。

ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号を受信しないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、１フレーム分の映像信号を受信したか判断する（Ｓ２９）。ＣＰＵ５１は、１フレーム分の映像信号を受信したと判断した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、受信した映像信号を、ＨＤ１０の入力制御部１４に出力する（Ｓ３１）。ＨＤ１０のＣＰＵ１１は、入力制御部１４を介してＣＢ５０のＣＰＵ５１から受信した映像信号に応じて、ビデオ映像を表示部１５に表示させる。ＣＰＵ５１は、１フレーム分の映像信号を受信しないと判断した場合（Ｓ２９：ＮＯ）、Ｓ１１の処理を再度実行する。

以上説明したように、ＡＳＩＣ５５は、エコー信号７６のうち第１振幅に対応する色を、「５０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する有彩色に決定する。ＡＳＩＣ５５は、エコー信号７６のうち、振幅「０」及び第２振幅に対応する色を、「１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（白色）に決定する。ＡＳＩＣ５５は、エコー信号７６のうち第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を、「５０〜１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する色に決定する。ＡＳＩＣ５５は、以上のように決定された色でエコー信号７６を示した診断映像７８を生成する。ＣＰＵ５１は、ＡＳＩＣ５５によって生成された診断映像７８の映像信号を、ＨＤ１０に出力し、診断映像７８を表示部１５に表示させることができる。この場合、振幅「０」に対応する色は白色になるので、診断映像７８のうち振幅「０」に対応する背景７８Ａはシースルー状態とならない。このため、ＨＤ１０を介して外界の実像が見えてしまうことを抑制できる。従って、ＣＰＵ５１は、ユーザによる診断対象物７８Ｂの認識を、外界の実像が邪魔することを抑制できる。このためユーザは、背景７８Ａと診断対象物７８Ｂとを明確に区別できるので、診断対象物７８Ｂを良好に認識できる。

ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの値を５１等分した複数の振幅の小さい方から順にｎ番目の振幅に対応する明度として、「５０＋ｎ」％を対応付ける。この場合、ＣＰＵ５１は、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を、第１色から第２色まで順に変化させることができる。このため、ＨＤ１０を装着したユーザは、エコー信号７６の第１振幅から第２振幅までの振幅に対応する診断対象物７８Ｂを明確に区別して認識できる。

ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号の夫々に含まれるピークの振幅のうち、最大の振幅を第１振幅として決定し、最小の振幅を第２振幅として決定する（Ｓ１５）。この場合、ＣＰＵ５１は、エコー信号７６に応じて第１振幅値及び第２振幅を容易に決定できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。ＡＳＩＣ５５は、上記とは別の方法で、診断映像を生成してもよい。図６を参照して詳細を説明する。ＡＳＩＣ５５は、エコー信号７６の振幅に対応する色を次のようにして特定する。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、「１００％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する無彩色（白色）に決定する。ＡＳＩＣ５５は、振幅「０」及び第２振幅に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、「５０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する有彩色に決定する。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの間の振幅に対応する色を、最大彩度、設定色相、及び、「１００〜５０％」の明度により特定されるＲＧＢ値を有する色に決定する。具体的には次の通りである。ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの値を、例えば、５１等分した複数の振幅を算出する。本実施形態では５１等分を用いたが、５１等分以外に分割されても良い。ＡＳＩＣ５５は、算出した複数の振幅の夫々に対応する明度を、大きい振幅から順に「１００％」、「９９％」、「９８％」、・・・「５０％」に決定する。即ち、ＡＳＩＣ５５は、第１振幅から第２振幅までの値を５１等分した複数の振幅のうち大きい順でｎ番目の振幅に対応する明度を、「１００−ｎ」％に決定する。ＡＳＩＣ５５は、複数の振幅の夫々に対応する色を、最大彩度「１」、設定色相、及び、上記の方法により決定した明度により特定されるＲＧＢ値を有する色に決定する。ＡＳＩＣ５５は、振幅毎に決定した色の画素を、エコー信号７６の時間軸方向に沿って並べることにより、ライン状の映像７９Ｃを生成する。ＣＰＵ５１は、１走査分に対応する複数のエコー信号７６の夫々から生成したライン状の映像信号を、ラインと直交する方向に並べる。以上により、ＡＳＩＣ５５は診断映像７９を生成する。

以上の場合、第１振幅に対応する色は白色になり、振幅「０」に対応する色は、第１振幅に対応する色よりも暗くなる。診断映像７９のうち第１振幅に対応する部分はシースルー状態とならない。このためユーザは、第１振幅に対応する部分に対応する診断対象物７９Ｂをより明確に認識できる。

なお、上記において、振幅に対応する色を決定する場合の明度は、他の値であってもよい。例えば、第２振幅及び振幅「０」に対応する色を決定する場合の明度を、「５０％」よりも大きい値としてもよいし、第１振幅に対応する色を決定する場合の明度を、第２振幅に対応する色を決定する場合の明度よりも大きい値としてもよい。

上記実施形態において、エコー信号の振幅に応じた色のＲＧＢ値を決定する場合の彩度を最大としたが、彩度は別の値（例えば、０．５以上の何れかの値）であってもよい。又、エコー信号の振幅に応じた色のＲＧＢ値を決定する場合に使用する色相を設定色相としたが、色相は別の方法によって特定されてもよい。例えばＣＰＵ５１は、スイッチ６１を介して色相を入力する操作を検出した場合、検出した色相を設定色相としてフラッシュＲＯＭ５２に記憶してもよい。又、例えば、ＩＤと色相とが関連付けられたテーブルがフラッシュＲＯＭ５２に記憶されていてもよい。ＣＰＵ５１は、スイッチ６１を介してＩＤを入力する操作を検出した場合、検出したＩＤに関連付けられた色相をテーブルにより特定してもよい。ＣＰＵ５１は、特定した色相を設定色相としてフラッシュＲＯＭ５２に記憶してもよい。

上記実施形態において、ＣＰＵ５１は、受信した１走査分のエコー信号の振幅の最大値を第１振幅に決定し、振幅の最小値を第２振幅に決定した。ＣＰＵ５１は、別の方法で第１振幅及び第２振幅を決定してもよい。例えばＣＰＵ５１は、スイッチ６１を介して振幅を入力する操作を検出した場合、検出した振幅に応じて、第１振幅及び第２振幅を決定してもよい。

探触子は、ＣＢ５０に接続された場合、ケーブル７１の特定の端子の電気状態をＨｉとしてもよい。一方、映像装置は、ＣＢ５０に接続された場合、ケーブル７１の特定の端子の電気状態をＬｏｗとしてもよい。ＣＰＵ５１は、Ｓ１１の処理で、特定の端子がＨｉの電気状態で信号を受信した場合、エコー信号を受信したと判断し、Ｌｏｗの電気状態で信号を受信した場合、映像信号を受信したと判断してもよい。

なお、Ｓ１１の処理を行うＣＰＵ５１は本発明の「受信手段」の一例である。ＡＳＩＣ５５が本発明の「決定手段」「生成手段」の一例である。Ｓ２５の処理を行うＣＰＵ５１が本発明の「制御手段」の一例である。

Claims (8)

1. エコー信号を受信する受信手段と、
   受信された前記エコー信号の振幅の中で、所定値以上の第１振幅に対応する色、及び、振幅０である第２振幅に対応する色のうち、前記第２振幅に対応する色を、第１明度、所定の彩度、及び、所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第１色に決定し、前記第１振幅に対応する色を、前記第１明度よりも小さく且つ５０％以上の第２明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第２色に決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された色により前記エコー信号を表示するための映像情報を生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成した映像情報を、シースルータイプの表示装置に出力する制御手段と
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記決定手段は、前記第１振幅から前記第２振幅までの間の振幅に対応する色を、前記第１明度から前記第２明度までの間の何れかの明度である第３明度から特定されるＲＧＢ値を有する第３色に決定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１振幅は、前記エコー信号の最大振幅であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
4. 前記決定手段は、前記第１振幅から前記第２振幅までの振幅について、前記第１明度から前記第２明度までの明度と、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第３色を決定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御装置。
5. 前記決定手段は、
   前記第１振幅から前記第２振幅までＮ等分（Ｎは整数）した複数の振幅のうち大きい順でｎ（ｎはＮ以下の整数）番目の振幅に対応する色を、前記第１明度から前記第２明度までＮ等分した複数の明度のうち前記第１明度に近い順にｎ番目の明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する前記第３色に決定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記決定手段は、
   前記第２振幅に対応する前記第１色を、１００％の前記第１明度を有する白色に決定することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の制御装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載の前記制御装置と前記表示装置とを備えたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
8. エコー信号を受信する第１受信ステップと、
   受信された前記エコー信号の振幅の中で、所定値以上の第１振幅に対応する色、及び、振幅０である第２振幅に対応する色のうち、前記第２振幅に対応する色を、第１明度、所定の彩度、及び、所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第１色に決定し、前記第１振幅に対応する色を、前記第１明度よりも小さく且つ５０％以上の第２明度、所定の彩度、及び所定の色相から特定されるＲＧＢ値を有する第２色に決定する決定ステップと、
   前記決定ステップにより決定された色により前記エコー信号を表示するための映像情報を生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにより生成した映像情報を、シースルータイプの表示装置に出力する制御ステップと
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。