JP2000287976A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示画像のスクロールを行う際に、観察方向
によらず表示画像のスクロール方向と操作とを一致さ
せ、超音波診断装置の操作性を向上する。 【解決手段】 超音波振動子１３からの音線データは、
送信受信回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、音線データバ
ッファ３３を介して座標変換部３４へ与えられ、座標変
換されて得られた画像データは、表示領域抽出部３５で
表示領域が抽出されて、Ｄ／Ａ変換回路３６を介してモ
ニタ装置５へ表示される。この表示画像は、通常の観察
方向からみた場合と反対方向からみた場合とでは、左右
反転して表示される。そこで、操作卓４の操作を検出す
るデコーダ５１で得られるスクロール量に応じて表示画
像をスクロールさせるとき、表示領域抽出部３５で抽出
される抽出領域の移動方向を表示領域算出部４３が観察
方向の別に応じて反転させることで、表示画像のスクロ
ール方向と操作とが一致する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体組織等に超音
波を反射させて超音波断層像等の超音波画像を得る超音
波診断装置に関し、特に超音波画像のスクロール及び回
転を行う手段に特徴を有する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、超音波ビームを送受信する超音波
振動子を先端に備えた超音波プローブを体腔内等に挿入
し、超音波が音響インピーダンスの異なる生体組織等の
境界面で反射するという特性を利用して、反射波から得
られるエコー信号を画像化し、得られた超音波断層像等
の超音波画像をモニタ装置等に表示して患部の診断等を
行う超音波診断装置が広く利用されている。このような
超音波診断装置の例として、例えば、特開平４−３４１
２５０号では、モニタ画面上に表示される超音波画像を
映像信号処理によってスクロールさせる手段が示されて
いる。また、例えば、特開平２−２７４２３６号では、
モニタ画面上に表示される超音波画像を映像信号処理に
よって回転させる手段が示されている。これらの超音波
診断装置によれば、得られた超音波画像のスクロールや
回転操作が可能であり、超音波診断装置により患部を診
断する際の操作性が良い。一般に超音波診断装置で表示
画像のスクロールや回転を行うときは、操作卓上のトラ
ックボール等のポインティングデバイスや表示画面を上
下左右方向へそれぞれ移動させる４つの移動キー（移動
ボタン）等の入力手段が使用される。

【０００３】ここで、従来の一般的な超音波診断装置に
おいて超音波画像のスクロール及び回転を行う際の動作
原理を説明する。超音波振動子から送波される超音波
は、観察対象物の音響インピーダンスの境界で反射し、
この反射波は、超音波振動子で受信され電気信号に変換
されて出力される。なお、本願では便宜的に、この超音
波振動子で得られる電気信号をエコー信号と呼び、一方
向に送受波される超音波を音線と呼び、一方向に送受波
される超音波により得られるエコー信号に含まれるデー
タを音線データと呼ぶ。そして、送受波される超音波ビ
ームは、例えば回転するように走査され、これにより音
線データの集まりが得られる。なお、本願では、この音
線データの集まりを便宜的に音線データ群と呼ぶ。この
ように走査されて得られた音線データ群は、極座標系の
画像データであるので、この極座標系の画像データは、
モニタ装置に表示したり画像記録装置等に記録する際に
都合の良い直交座標系の画像データへ座標変換される。
この座標変換の原理を図４を参照して説明する。ここ
で、水平座標成分ｘ及び垂直座標成分ｙからなる直交座
標系の座標をＰ２（ｘ，ｙ）とおき、音線データの順番
を音線番号θとおき、各音線データ上のデータの例えば
超音波振動子側からの順番をデータ番号ｒとしたときの
極座標系の座標を座標Ｐ１（θ、ｒ）とおくと、図４に
示す直交座標系のデータの座標Ｐ２（ｘ，ｙ）は、極座
標系のデータの座標Ｐ１（Ｍ，Ｋ）と、座標Ｐ１（Ｍ，
Ｋ＋１）と、座標Ｐ１（Ｍ＋１，Ｌ）と、座標Ｐ１（Ｍ
＋１，Ｌ＋１）とで囲まれている。このとき、極座標系
の座標Ｐ１（θ，ｒ）の信号レベルをＳ１（θ，ｒ）と
おき、所定の重みを表す係数をａ，ｂ，ｃ，ｄとおく
と、直交座標系の座標Ｐ２（ｘ，ｙ）の信号レベルＳ２
（ｘ，ｙ）は、 Ｓ２（ｘ，ｙ）＝ ａ×Ｓ１（Ｍ，Ｋ）＋ｂ×Ｓ１
（Ｍ，Ｋ＋１）＋ｃ×Ｓ１（Ｍ＋１，Ｌ）＋ｄ×Ｓ１
（Ｍ＋１，Ｌ＋１） により求められる。この式により、直交座標系の各座標
Ｐ２（ｘ，ｙ）について信号レベルＳ２（ｘ，ｙ）を求
めることで、直交座標系の画像データが得られる。

【０００４】このように座標変換して得られた直交座標
系の画像データの画像サイズは、モニタ画面に表示され
る画像サイズとは必ずしも一致しないこと等から、一般
に座標変換して得られた画像データから表示領域が抽出
され、この抽出された表示領域の画像がモニタ画面に表
示される。なお、本願では便宜的に、座標変換して得ら
れた画像データを全体画像データと呼び、モニタ画面に
表示される表示画像に対応する画像データを表示画像デ
ータと呼ぶ。

【０００５】このとき、一般に、画像データは、例えば
画像データの最も左上の画素の位置を原点とし、右にい
くほど水平座標成分が増し、下にいくほど垂直座標成分
が増すような直交座標系で表される。そこで、表示画像
データの原点に対応する全体画像データ上の座標を指定
することで、全体画像データにおける表示画像データの
位置が指定される。

【０００６】従って、表示画像のスクロールは、トラッ
クボールや移動キー等の入力手段の操作に応じて、表示
画像データの原点に対応する全体画像データの座標を変
更することで行われる。ここで、表示画像データの原点
に対応する全体画像データ上の座標を座標Ｐ２（ｘ０，
ｙ０）とおき、入力手段の操作により指定されるスクロ
ール量の水平座標成分及び垂直座標成分をそれぞれΔ
ｘ，Δｙとおくと、スクロール後の表示画像データの原
点に対応する全体画像データ上の座標は、座標Ｐ２（ｘ
０＋Δｘ、ｙ０＋Δｙ）となる。

【０００７】また、画像の回転は、前記座標変換を行う
際に、極座標系の音線番号を変更することで行われる。
例えば、トラックボールや移動キー等の入力手段の操作
に応じて与えられる回転角が、音線データのΔＭ本分に
相当するとき、直交座標系の座標Ｐ２（ｘ，ｙ）の信号
レベルＳ２（ｘ，ｙ）は、 Ｓ２（ｘ，ｙ）＝ ａ×Ｓ１（Ｍ＋ΔＭ，Ｋ）＋ｂ×Ｓ
１（Ｍ＋ΔＭ，Ｋ＋１）＋ｃ×Ｓ１（Ｍ＋１＋ΔＭ，
Ｌ）＋ｄ×Ｓ１（Ｍ＋１＋ΔＭ，Ｌ＋１） で与えられる。この式による座標変換を直交座標系のす
べての座標Ｐ２（ｘ，ｙ）について行うことで、画像が
回転する。

【０００８】ところで、超音波断層像等の断層像を観察
する場合は、前記全体画像データの観察方向である第１
の観察方向から観察する場合と、この第１の観察方向と
は反対向きの第２の観察方向から観察するように断層像
を画像変換して観察する場合がある。つまり、表示画像
データは、前記全体画像データと左右方向が同じ第１の
観察方向からみた表示の場合と、前記全体画像データと
左右方向が反対の第２の観察方向からみた表示の場合が
生じる。このように、反対向きの観察方向から観察を行
うように画像変換を行うことは、可視光等で物体の表面
を観察する場合では通常意味の無いことであり、断層像
を観察する際の一つの特徴である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−３４１２５０号等で示されるような従来の超音波診
断装置で表示画像のスクロールを行おうとすると、前記
入力手段による水平方向のスクロール量は、前記表示画
像データの原点に対応する前記全体画像データ上の座標
の移動量で表されるため、即ち前記全体画像データ上の
座標の増減で表されるため、同一のスクロール操作を行
った場合であっても、第１の観察方向と第２の観察方向
とでは表示画像のスクロール方向が左右反対になってし
まい、表示画像のスクロール方向と入力手段の操作感覚
とに違いが生じ、操作性が悪いという問題があった。特
開平４−３４１２５０号等で示されるような従来の超音
波診断装置では、この問題に対する解決策が示されてい
なかった。また、特開平２−２７４２３６号等で示され
るような従来の超音波診断装置で表示画像の回転を行お
うとすると、前記入力手段により与えられる回転量は、
前記全体画像データにおける回転量であるため、同一の
回転操作を行った場合であっても、第１の観察方向と第
２の観察方向とでは表示画像の回転方向が反対になって
しまい、表示画像の回転方向と入力手段の操作感覚とに
違いが生じ、操作性が悪いという問題があった。特開平
２−２７４２３６号等で示されるような従来の超音波診
断装置では、この問題に対する解決策が示されていなか
った。また、特開平４−３４１２５０号等で示されるよ
うな従来の超音波診断装置で、トラックボール等のポイ
ンティングデバイスを入力手段として表示画像のスクロ
ールを行おうとすると、例えば上下方向に表示画像をス
クロールさせるべく操作しても、ポインティングデバイ
スの特性から、目標とするスクロール方向とは異なる左
右方向にも僅かにスクロールしてしまい、表示画像のス
クロール方向と入力手段の操作感覚とに違いが生じ、操
作性が悪いという問題があった。特開平４−３４１２５
０号等で示されるような従来の超音波診断装置では、こ
の問題に対する解決策が示されていなかった。本発明
は、上記事情に鑑みてなされたものであり、表示画像の
スクロール或いは回転の少なくともいずれかを行う際
に、表示画像のスクロール或いは回転の方向と操作感覚
との違いを減少し、操作性を向上する超音波診断装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、超音波振動子から走査されつ
つ送波される超音波の観察対象物からの反射波が前記超
音波振動子で受波されて得られる信号から極座標系に準
ずる第１の座標系の第１の画像データを得る手段と、前
記第１の画像データの第１の座標系を直交座標系である
第２の座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変換
手段と、前記第２の画像データと同じ観察方向である第
１の観察方向とこの第１の観察方向の反対方向である第
２の観察方向とを選択的に描出すべく前記第２の画像デ
ータから表示領域を抽出して第３の画像データを得る表
示領域抽出手段と、前記第３の画像データをスクロール
させる際のスクロール量と前記第３の画像データを回転
させる回転量とのうち少なくともいずれかを入力するた
めの入力手段と、前記入力手段から与えられる前記スク
ロール量の水平座標成分の符号を前記第１の観察方向及
び前記第２の観察方向の別に応じて反転させて前記スク
ロール量を変換した第１の変位量を取得しこの第１の変
位量によって前記第２の座標系に対する前記第３の座標
系の相対的な位置を変位させることで前記第３の画像デ
ータをスクロールさせる画像スクロール手段と前記入力
手段から与えられる前記回転量の符号を前記第１の観察
方向及び前記第２の観察方向の別に応じて反転させて第
２の変位量を取得しこの第２の変位量によって前記第１
の座標系に含まれる角度座標成分に相当する座標成分を
変位させることで前記第２の画像データ及び前記第３の
画像データを回転させる画像回転手段とのうち少なくと
もいずれかとを備えたことを特徴としている。また、本
発明の請求項２は、超音波振動子から走査されつつ送波
される超音波の観察対象物からの反射波が前記超音波振
動子で受波されて得られる信号から極座標系に準ずる第
１の座標系の第１の画像データを得る手段と、前記第１
の画像データの第１の座標系を直交座標系である第２の
座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変換手段
と、前記第２の画像データをスクロールさせる画像スク
ロール手段と、前記画像スクロール手段により前記第２
の画像データがスクロールされる際のスクロール量を入
力するための入力手段と、前記スクロール量の水平座標
成分である第１の座標成分と垂直座標成分である第２の
座標成分とのうち小さい座標成分を抑制して前記スクロ
ール量を補正する補正手段とを備えたことを特徴として
いる。また、本発明の請求項３は、極座標系に準ずる第
１の座標系の第１の画像データを得る手段と、前記第１
の画像データの第１の座標系を直交座標系である第２の
座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変換手段
と、前記第２の画像データと同じ観察方向である第１の
観察方向とこの第１の観察方向の反対方向である第２の
観察方向とを選択的に描出すべく前記第２の画像データ
から表示領域を抽出して第３の画像データを得る表示領
域抽出手段と、前記第３の画像データをスクロールさせ
る際のスクロール量と前記第３の画像データを回転させ
る回転量とのうち少なくともいずれかを入力するための
入力手段と、前記入力手段から与えられる前記スクロー
ル量の水平座標成分の符号を前記第１の観察方向及び前
記第２の観察方向の別に応じて反転させて前記スクロー
ル量を変換した第１の変位量を取得しこの第１の変位量
によって前記第２の座標系に対する前記第３の座標系の
相対的な位置を変位させることで前記第３の画像データ
をスクロールさせる画像スクロール手段と前記入力手段
から与えられる前記回転量の符号を前記第１の観察方向
及び前記第２の観察方向の別に応じて反転させて第２の
変位量を取得しこの第２の変位量によって前記第１の座
標系に含まれる角度座標成分に相当する座標成分を変位
させることで前記第２の画像データ及び前記第３の画像
データを回転させる画像回転手段とのうち少なくともい
ずれかとを備えたことを特徴としている。

【００１１】

【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。図１ないし図６は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は超音波診断装置の全体構成を
示す説明図、図２は超音波診断装置本体の機能構成を示
すブロック図、図３は超音波ビームを走査する作用を示
す説明図、図４は極座標系から直交座標系へ変換する作
用を示す説明図、図５は表示領域を抽出する作用を示す
説明図、図６は超音波画像を回転させる作用を示す説明
図である。

【００１２】図１に示すように、本実施の形態の超音波
診断装置１は、体腔内等に挿入して観察対象部位へ向け
て超音波ビームを送波し、観察対象部位の音響インピー
ダンスの境界から反射される反射波を受波してエコー信
号を得る超音波プローブ２と、この超音波プローブ２で
得られたエコー信号をモニタ表示可能な映像信号に変換
する超音波診断装置本体３と、この超音波診断装置本体
３を操作する操作卓４と、前記超音波診断装置本体３で
得られる映像信号を映し出すモニタ装置５を有して構成
されている。

【００１３】前記超音波プローブ２は、体腔内等に挿入
する細長の挿入部１１と、この挿入部１１の基端側に連
設され、超音波プローブ２を把持するための把持部１２
と、前記挿入部１１の先端部に設けられ超音波ビームを
送受波する超音波振動子１３と、この超音波振動子１３
で送受される超音波ビームを例えば回転するように走査
させるべく超音波振動子１３を回転させる図示しない電
動機と、前記超音波振動子１３を駆動する信号及び前記
超音波振動子１３で得られるエコー信号等を前記超音波
診断装置本体３との間で伝送する信号ケーブル１４を有
して構成されている。

【００１４】前記操作卓４は、前記モニタ装置５のモニ
タ画面５ａに描出される表示画像のスクロール操作を開
始することを指示入力するためのキー２１と、表示画像
の回転操作を開始することを指示入力するためのキー２
２と、表示画像を上方向へスクロールさせる指示入力を
行うための移動キー２３と、表示画像を下方向へスクロ
ールさせる指示入力を行うための移動キー２４と、表示
画像を左方向へスクロールさせる指示入力及び表示画像
を反時計回りに回転させる指示入力を行うための移動キ
ー２５と、表示画像を右方向へスクロールさせる指示入
力及び表示画像を時計回りに回転させる指示入力を行う
ための移動キー２６と、表示画像を任意の方向へスクロ
ールさせる指示入力及び表示画像を反時計回り及び時計
回りに回転させる指示入力を行うためのトラックボール
２７等のポインティングデバイスと、このトラックボー
ル２７で表示画像をスクロールさせる際に後述するよう
にスクロール量を補正する指示入力を行うためのキー２
８を少なくとも有して構成されている。

【００１５】図２に示すように、前記超音波診断装置本
体３は、前記超音波振動子１３の駆動及び前記超音波振
動子１３で得られるエコー信号の検波等を行う送信受信
回路３１と、この送信受信回路３１によりエコー信号を
検波する等して得られたアナログ信号をデジタル信号へ
変換するＡ／Ｄ変換回路３２と、このＡ／Ｄ変換回路３
２から出力される音線データを次々一時記憶することで
少なくとも１画面分の音線データ群を一時記憶する音線
データバッファ３３と、この音線データバッファ３３に
記憶される音線データ群による極座標系の画像データを
回転させつつ直交座標系の画像データに変換する座標変
換部３４と、この座標変換部３４で得られた画像データ
である全体画像データから表示領域を抽出して表示画像
データを得る表示領域抽出部３５と、この表示領域抽出
部３５で得られた表示画像データをアナログ信号に変換
する等してモニタ表示可能な映像信号を得るＤ／Ａ変換
回路３６と、超音波診断装置本体３の各部を制御する制
御部４１と、この制御部４１に制御され、前記座標変換
部３４へ与える回転量を算出する回転量算出部４２と、
表示画像データの原点に対応する全体画像データの座標
を前記表示領域抽出部３５へ与えることで、前記表示領
域抽出部３５に対して表示領域の抽出位置を指示する表
示領域算出部４３と、後述するようにして補正したスク
ロール量を前記表示領域算出部４３へ与えるスクロール
量補正部４４を有して構成されている。

【００１６】前記制御部４１は、前記操作卓４からの信
号を検出し、表示画像の回転量及びスクロール量を回転
量算出部４２及びスクロール量補正部４４へそれぞれ与
えるデコーダ５１と、表示画像データの観察方向が全体
画像データの観察方向と同じ第１の観察方向であるか第
１の観察方向と反対方向である第２の観察方向であるか
の別が記憶される表示方向記憶部５２を少なくとも有し
て構成されている。なお、表示方向記憶部５２に記憶さ
れる観察方向の別を示す情報は、例えば操作卓４の図示
しないキーからの指示をデコーダ５１が検出することで
得られる。また、本実施の形態では、超音波プローブ２
の挿入方向を第１の観察方向に対応させている。

【００１７】次に、本実施の形態の作用のうち、先ず、
超音波診断装置１全体の作用を説明する。超音波振動子
１３は、送信受信回路３１に駆動されることによって、
超音波ビームを送波する。図３に示すように、本実施の
形態では、超音波ビームは、超音波プローブ２の挿入部
１１の挿入方向に対して垂直な方向へ送波される。そし
て、超音波振動子１３が、図示しない電動機によって挿
入方向を回転軸として回転駆動されることにより、図３
に示すように、超音波ビームの送波方向は、挿入方向を
軸として回転走査される。つまり、本実施の形態の超音
波プローブ２は、いわゆるラジアル機械走査式の超音波
プローブである。

【００１８】１方向に送波された超音波ビームは、観察
対象物の音響インピーダンスの境界で反射し、この反射
波は、超音波振動子１３で受信される。この超音波振動
子１３は、この１方向に送受波される超音波ビームつま
り音線に対応する音線データを含むエコー信号を出力
し、このエコー信号は、送信受信回路３１へ与えられ
る。このとき、超音波ビームが走査されることで、異な
る音線の音線データを含むエコー信号が、次々に送信受
信回路３１へ与えられる。この送信受信回路３１は、与
えられたエコー信号の例えば包絡線成分を抽出する検波
及び波形成形を行って得られるアナログ信号をＡ／Ｄ変
換回路３２へ与え、このＡ／Ｄ変換回路３２は、与えら
れたアナログ信号をデジタル信号に変換して得られる音
線データを音線データバッファ３３へ次々与える。する
と、音線データバッファ３３には、音線データ群から構
成される少なくとも１画面分の極座標系の画像データが
一時記憶される。このとき、各音線データには、走査さ
れる順番に従う通番である音線番号θが付与される。こ
の音線番号θは、本実施の形態では、挿入方向つまり第
１の観察方向に対して右回りに増加するように付与され
る。また、各音線データに含まれる画素データには、例
えば超音波ビームの回転中心に近い方から順番にデータ
番号ｒが付与される。これら音線番号θ及びデータ番号
ｒを組み合わせることで、音線データバッファ３３に一
時記憶された音線データ群に含まれる画素データの位置
は、極座標系の座標Ｐ１（θ、ｒ）で表される。

【００１９】音線データバッファ３３に一時記憶された
１画面分の極座標系の画像データは、座標変換部３４に
より、直交座標系の画像データに変換されて表示領域抽
出部３５へ与えられる。この表示領域抽出部３５は、座
標変換部３４から出力される画像データである全体画像
データのうちから表示領域を抽出して得られる表示画像
データを出力し、この表示画像データは、Ｄ／Ａ変換回
路３６により、モニタ表示可能な映像信号に変換されて
モニタ装置５へ与えられ、モニタ装置５のモニタ画面５
ａに、超音波画像が描出される。

【００２０】次に、座標変換部３４による座標変換の作
用を説明する。図４に示すように、例えば、直交座標系
の画像データである全体画像データに含まれる画素デー
タの位置が、極座標系の座標Ｐ１（Ｍ，Ｋ）と、座標Ｐ
１（Ｍ，Ｋ＋１）と、座標Ｐ１（Ｍ＋１，Ｌ）と、座標
Ｐ１（Ｍ＋１，Ｌ＋１）にそれぞれ位置するデータで囲
まれているとき、この直交座標系のデータの位置を水平
座標成分ｘ及び垂直座標成分ｙからなる座標Ｐ２（ｘ，
ｙ）で表し、極座標系の座標Ｐ１（θ，ｒ）のデータの
信号レベルをＳ１（θ，ｒ）とおき、所定の重みを表す
係数をａ，ｂ，ｃ，ｄとおくと、座標変換部３４では、
（式１）により、直交座標系の座標Ｐ２（ｘ，ｙ）のデ
ータの信号レベルＳ２（ｘ，ｙ）が算出される。

【００２１】 そして、直交座標系のすべての座標Ｐ２（ｘ，ｙ）につ
いて、（式１）に示す演算が行われることで、座標変換
部３４は、直交座標系の全体画像データを得る。なお、
この座標変換部３４等により画像を回転させる作用につ
いては後述する。

【００２２】次に、表示領域抽出部３５による表示領域
抽出の作用を説明する。表示領域抽出部３５は、表示画
像データの原点に対応する全体画像データ上の座標Ｐ２
（ｘ０，ｙ０）及び観察方向の別が与えられることで、
全体画像データから表示画像データを抽出する。なお、
本実施の形態では、表示画像データの原点とは、表示画
像データの最も左上の位置を指す。例えば、図５に示す
ように、表示画像データの原点が全体画像データの座標
Ｑ１に対応し、観察方向が第１の観察方向である場合、
表示領域抽出部３５は、全体画像データの座標Ｑ１から
図中の方向ｒ１つまり右方向に水平走査しながら矩形領
域を抽出する。また、表示画像データの原点が全体画像
データの座標Ｑ２に対応し、観察方向が第２の観察方向
である場合、表示領域抽出部３５は、全体画像データの
座標Ｑ２から図中の方向ｒ２つまり左方向に水平走査し
ながら矩形領域を抽出する。このように、第１の観察方
向と第２の観察方向とでは、全体画像データから表示画
像データを抽出する際の水平走査の方向が逆向きとな
る。

【００２３】次に、表示画像データをスクロールさせる
際の作用を説明する。モニタ画面５ａに表示される表示
画像のスクロールは、操作卓４のキー２１を押下してか
ら、移動キー２３、２４、２５、２６、或いは、トラッ
クボール２７を操作することで行われる。これら移動キ
ー２３、２４、２５、２６、或いは、トラックボール２
７が操作されると、これを検出した制御部４１のデコー
ダ５１は、スクロール量の水平座標成分Δｘ及び垂直座
標成分Δｙを出力する。なお、スクロール量の水平座標
成分Δｘは、例えば右方向へスクロールさせるときは正
の値となり、左方向へスクロールさせるときは負の値と
なるように対応付けされており、垂直座標成分Δｙは、
例えば下方向へスクロールさせるときは正の値となり、
上方向へスクロールさせるときは負の値となるように対
応付けされている。このとき、デコーダ５１は、移動キ
ー２３が押下される回数に応じて、垂直座標成分Δｙを
減少させ、移動キー２４が押下される回数に応じて、垂
直座標成分Δｙを増加させ、移動キー２５が押下される
回数に応じて、水平座標成分Δｘを減少させ、移動キー
２６が押下される回数に応じて、水平座標成分Δｘを増
加させる。また、デコーダ５１は、トラックボール２７
が奥へ回動される量に応じて垂直座標成分Δｙを減少さ
せ、手前へ回動される量に応じて垂直座標成分Δｙを増
加させ、左へ回動される量に応じて水平座標成分Δｘを
減少させ、右へ回動される量に応じて水平座標成分Δｘ
を増加させる。なお、このとき、トラックボール２７が
斜め方向へ回動されると、垂直座標成分Δｙ及び水平座
標成分Δｘがともに変化する。

【００２４】このようにして得られたスクロール量は、
スクロール量補正部４４へ与えられる。このスクロール
量補正部４４は、キー２８が押下されていないときにス
クロール量が与えられたときは、与えられたスクロール
量をそのまま表示領域算出部４３へ与える。また、キー
２８が押下されているときにスクロール量が与えられた
ときは、与えられたスクロール量の水平座標成分Δｘと
垂直座標成分Δｙとのうち、小さい座標成分を０にする
ようにスクロール量を補正して表示領域算出部４３へ与
える。これにより、例えばキー２８を押下しながらトラ
ックボール２７を回動させると、トラックボール２７の
回動方向が前後方向或いは左右方向からずれていても、
表示画面を垂直方向或いは水平方向に正確にスクロール
させることができる。なお、キー２８は、日本語や英語
を入力する一般的なキーボードで「Ｓｈｉｆｔ」等と表
示されていたり「シフトキー」等と呼ばれるキーに割り
当ててもよい。

【００２５】一方、デコーダ５１は、操作卓４の図示し
ないキーの操作に応じて、観察方向の指示を検出し、表
示方向記憶部５２に観察方向の別を示すデータを記憶さ
せ、この観察方向の別を示すデータは、表示領域算出部
４３へ与えられる。

【００２６】すると、表示領域算出部４３は、観察方向
が第１の観察方向であるときには、表示画像データの原
点の全体画像データにおけるスクロール後の座標Ｐ２
（ｘ０，ｙ０）を（式２）により算出し、観察方向が第
２の観察方向であるときには、スクロール後の座標Ｐ２
（ｘ０，ｙ０）を（式３）により算出して、表示領域抽
出部３５へ与える。なお、スクロール前の表示画像デー
タの原点に対応する全体画像データ上の座標を座標Ｐ２
（ｘ００、ｙ００）とおく。

【００２７】 Ｐ２（ｘ０，ｙ０）＝Ｐ２（ｘ００＋Δｘ，ｙ００＋Δｙ） …（式２） Ｐ２（ｘ０，ｙ０）＝Ｐ２（ｘ００−Δｘ，ｙ００＋Δｙ） …（式３） このように、表示領域抽出部３５へ与えられるスクロー
ル量が更新されることで、モニタ画面５ａに描出される
表示画像がスクロールする。また、観察方向の別によら
ず、操作卓４の移動キー２３、２４、２５、２６及びト
ラックボール２７の操作とモニタ画面５ａ上の表示画像
のスクロール方向とが一致する。

【００２８】次に、表示画像を回転させる際の作用につ
いて説明する。モニタ画面５ａに表示される表示画像の
回転は、操作卓４のキー２２を押下してから、移動キー
２３、２４、２５、２６、或いは、トラックボール２７
を操作することで行われる。これら移動キー２３、２
４、２５、２６、或いは、トラックボール２７が操作さ
れると、これを検出した制御部４１のデコーダ５１は、
回転変化量ΔＭＭを回転量算出部４２へ与える。なお、
回転変化量ΔＭＭは、例えば時計回りに回転させるとき
は正の値となり、反時計回りに回転させるときは負の値
となるように対応付けされている。このとき、デコーダ
５１は、移動キー２５が押下される回数に応じて、回転
変化量ΔＭＭを減少させ、移動キー２６が押下される回
数に応じて、回転変化量ΔＭＭを増加させる。また、デ
コーダ５１は、トラックボール２７が左へ回動される量
に応じて回転変化量ΔＭＭを減少させ、右へ回動される
量に応じて回転変化量ΔＭＭを増加させる。なお、この
とき、トラックボール２７が斜め方向へ回動されると、
トラックボール２７の左右方向の回動量の成分のみが表
示画面の回転変化量ΔＭＭに反映される。また、回転変
化量ΔＭＭは、表示画像を回転させる角度に相当する音
線番号の変化量で表される。

【００２９】回転量算出部４２は、回転変化量ΔＭＭが
与えられると、観察方向が第１の観察方向であるときに
は、操作卓４による回転操作後の回転量ΔＭを（式４）
により算出し、観察方向が第２の観察方向であるときに
は、回転操作後の回転量ΔＭを（式５）により算出す
る。なお、回転操作前の回転量をΔＭ０とおく。ここ
で、回転量ΔＭ、ΔＭ０とは、座標変換部３４において
表示画像が回転されていない状態に対して、表示画像が
時計回りに回転された角度に対応した量であり、この角
度に相当する音線番号の変化量で表される。

【００３０】ΔＭ＝ΔＭ０＋ΔＭＭ …（式４） ΔＭ＝ΔＭ０−ΔＭＭ …（式５） このようにして得られた回転量ΔＭは、座標変換部３４
へ与えられる。この座標変換部３４は、回転量ΔＭが与
えられると、（式６）によって座標変換を行う。

【００３１】 Ｓ２（ｘ，ｙ） ＝ ａ×Ｓ１（Ｍ＋ΔＭ，Ｋ） ＋ｂ×Ｓ１（Ｍ＋ΔＭ，Ｋ＋１） ＋ｃ×Ｓ１（Ｍ＋１＋ΔＭ，Ｌ） ＋ｄ×Ｓ１（Ｍ＋１＋ΔＭ，Ｌ＋１） …（式６） なお、前記（式１）は、座標変換部３４により回転が行
われない場合の作用を示すものであり、つまり、前記
（式１）は、（式６）において回転量ΔＭを０とおいた
ものである。この（式６）による座標変換は、全体画像
データのすべての座標Ｐ２（ｘ，ｙ）について行われ
る。

【００３２】座標変換部３４が、（式６）による座標変
換を行うと、図６に示すように、回転量ΔＭが大きいほ
ど、直交座標系である全体画像データ内のデータに対し
て極座標系のデータが相対的に半時計回りに回転し、従
って、極座標系のデータに対して全体画像データが時計
回りに回転する。このとき、観察方向によって、全体画
像データと表示画像データとの左右方向が反転しても、
（式４）及び（式５）に示すように、回転変化量ΔＭＭ
による回転量ΔＭへの増減量も反転するので、観察方向
の別によらず、操作卓４の移動キー２５、２６及びトラ
ックボール２７の操作と表示画像の回転方向とが一致す
る。

【００３３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、表示画像のスクロールを行う際に、表示画像の観察
方向の別によらず表示画像のスクロール方向と操作とが
一致し、表示画像のスクロール方向と操作感覚との違い
が減少し、操作性が向上する。また、表示画像の回転を
行う際に、表示画像の観察方向の別によらず表示画像の
回転方向と操作とが一致し、表示画像の回転方向と操作
感覚との違いが減少し、操作性が向上する。また、表示
画像を上下或いは左右にスクロールする際に、トラック
ボール等のポインティングデバイスが正確に前後或いは
左右方向に操作されずに斜めに傾いて操作されても、表
示画像を正確に上下或いは左右方向へスクロールさせる
ことを可能としたことで、表示画像のスクロールと操作
感覚との違いが減少し、操作性が向上する。従って、本
実施の形態によれば、表示画像のスクロール或いは回転
の少なくともいずれかを行う際に、表示画像のスクロー
ル或いは回転の方向と操作感覚との違いが減少し、操作
性が向上するという効果が得られる。また、トラックボ
ール等のポインティングデバイスを用いても正確な方向
に表示画像をスクロールできるようにしたことで、スク
ロール方向が正確である反面スクロール量が大きいとき
に操作回数が多くなる移動キーを使用しなくても、トラ
ックボール等のポインティングデバイスによりスクロー
ル量の大きいスクロール操作を正確且つ容易に行うこと
ができ、表示画面のスクロールにかかる時間が減少し、
操作性が向上する。

【００３４】なお、本発明は、上述の実施の形態のみに
限定されるものではなく、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。例えば、超音波プローブ２
は、内視鏡のチャンネルに挿入して使用するものや、内
視鏡と一体に構成されたものであってもよい。

【００３５】また、例えば、トラックボール２７は、ト
ラックボールに限らず、他のポインティングデバイスで
あってもよく、マウスやデジタイザ等であってもよい。
また、例えば、超音波プローブ２は、体腔内に挿入して
使用するものばかりでなく、体壁等に接触或いは接近さ
せて使用するものであってもよい。また、例えば、超音
波ビームを走査する際の中心軸は、超音波プローブの挿
入方向でなくてもよい。また、例えば、超音波ビームの
走査は、機械式に限らず、電子式であってもよい。ま
た、例えば、超音波ビームの走査は、超音波ビームの送
受波方向を回転させるいわゆるラジアル走査に限らず、
所定の角度範囲内を往復させるいわゆるセクタ走査等で
あってもよい。また、回転する超音波振動子から所定の
角度範囲内のみに超音波ビームを送受波するいわゆるサ
ーキュラ走査等であってもよい。また、例えば、超音波
ビームの走査は、超音波振動子から超音波ビームを放射
状に送受波することで行うばかりでなく、超音波ビーム
の送波位置を円弧状に走査することで行ってもよい。ま
た、例えば、デコーダ５１と、表示方向記憶部５２と、
回転量算出部４２と、座標変換部３４と、スクロール量
補正部４４と、表示領域算出部４３と、表示領域抽出部
３５のうち少なくともいずれかは、図示しない記憶素子
等に記憶されたソフトウェアで動作する図示しないマイ
クロプロセッサで構成してもよい。これにより、超音波
診断装置１の小型化が可能となる。また、例えば、超音
波診断装置１の技術思想は、超音波診断で使用するばか
りでなく、極座標系の画像データを入力して直交座標系
の画像データを得る他の画像処理や断層像を扱う他の画
像処理に応用してもよく、超音波に代わってＸ線で断層
像を得るＣＴスキャンや、核磁気共鳴により断層像を得
るＭＲＩ等で利用してもよい。この場合、座標変換部３
４へ入力される極座標系の画像データは、超音波の音線
データではなく、それぞれの用途に応じた極座標系の画
像データに組み替えられる。

【００３６】［付記］ （付記項１−１）超音波振動子から走査されつつ送波さ
れる超音波の観察対象物からの反射波が前記超音波振動
子で受波されて得られる信号から極座標系に準ずる第１
の座標系の第１の画像データを得る手段と、前記第１の
画像データの第１の座標系を直交座標系である第２の座
標系へ変換し第２の画像データを得る座標変換手段と、
前記第２の画像データと同じ観察方向である第１の観察
方向とこの第１の観察方向の反対方向である第２の観察
方向とを選択的に描出すべく前記第２の画像データから
表示領域を抽出して第３の画像データを得る表示領域抽
出手段と、前記第３の画像データをスクロールさせる際
のスクロール量と前記第３の画像データを回転させる回
転量とのうち少なくともいずれかを入力するための入力
手段と、前記入力手段から与えられる前記スクロール量
の水平座標成分の符号を前記第１の観察方向及び前記第
２の観察方向の別に応じて反転させて前記スクロール量
を変換した第１の変位量を取得しこの第１の変位量によ
って前記第２の座標系に対する前記第３の座標系の相対
的な位置を変位させることで前記第３の画像データをス
クロールさせる画像スクロール手段と前記入力手段から
与えられる前記回転量の符号を前記第１の観察方向及び
前記第２の観察方向の別に応じて反転させて第２の変位
量を取得しこの第２の変位量によって前記第１の座標系
に含まれる角度座標成分に相当する座標成分を変位させ
ることで前記第２の画像データ及び前記第３の画像デー
タを回転させる画像回転手段とのうち少なくともいずれ
かとを備えたことを特徴とする超音波診断装置。

【００３７】（付記項１−２）付記項１−１に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子を備えた。

【００３８】（付記項１−３）付記項１−２に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子が配設された
超音波プローブを備えた。

【００３９】（付記項１−４）付記項１−３に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波プローブは、体腔内
等に挿入される。

【００４０】（付記項１−５）付記項１−２に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子を回転駆動す
る手段を備えた。

【００４１】（付記項１−６）付記項１−１に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子で得られる信
号を少なくとも検波する機能を有する受信手段を備え
た。

【００４２】（付記項１−７）付記項１−６に記載の超
音波診断装置であって、前記受信手段で得られる信号を
デジタル信号に変換する手段を備えた。

【００４３】（付記項１−８）付記項１−１に記載の超
音波診断装置であって、前記第１の画像データを一時記
憶する手段を備えた。

【００４４】（付記項１−９）付記項１−１に記載の超
音波診断装置であって、前記第３の画像データをスクロ
ールさせる際のスクロール量を入力するための入力手段
と、前記入力手段から与えられる前記スクロール量の水
平座標成分の符号を前記第１の観察方向及び前記第２の
観察方向の別に応じて反転させて前記スクロール量を変
換した第１の変位量を取得しこの第１の変位量によって
前記第２の座標系に対する前記第３の座標系の相対的な
位置を変位させることで前記第３の画像データをスクロ
ールさせる画像スクロール手段とを備えた。

【００４５】（付記項１−１０）付記項１−１に記載の
超音波診断装置であって、前記第３の画像データを回転
させる回転量とのうち少なくともいずれかを入力するた
めの入力手段と、前記入力手段から与えられる前記回転
量の符号を前記第１の観察方向及び前記第２の観察方向
の別に応じて反転させて第２の変位量を取得しこの第２
の変位量によって前記第１の座標系に含まれる角度座標
成分に相当する座標成分を変位させることで前記第２の
画像データ及び前記第３の画像データを回転させる画像
回転手段とを備えた。

【００４６】（付記項１−１１）付記項１−１に記載の
超音波診断装置であって、前記入力手段は、ポインティ
ングデバイスを含む。

【００４７】（付記項１−１２）付記項１−１に記載の
超音波診断装置であって、前記入力手段は、トラックボ
ールを含む。

【００４８】（付記項２−１）超音波振動子から走査さ
れつつ送波される超音波の観察対象物からの反射波が前
記超音波振動子で受波されて得られる信号から極座標系
に準ずる第１の座標系の第１の画像データを得る手段
と、前記第１の画像データの第１の座標系を直交座標系
である第２の座標系へ変換し第２の画像データを得る座
標変換手段と、前記第２の画像データをスクロールさせ
る画像スクロール手段と、前記画像スクロール手段によ
り前記第２の画像データがスクロールされる際のスクロ
ール量を入力するための入力手段と、前記スクロール量
の水平座標成分である第１の座標成分と垂直座標成分で
ある第２の座標成分とのうち小さい座標成分を抑制して
前記スクロール量を補正する補正手段とを備えたことを
特徴とする超音波診断装置。

【００４９】（付記項２−２）付記項２−１に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子を備えた。

【００５０】（付記項２−３）付記項２−２に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子が配設された
超音波プローブを備えた。

【００５１】（付記項２−４）付記項２−３に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波プローブは、体腔内
等に挿入される。

【００５２】（付記項２−５）付記項２−２に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子を回転駆動す
る手段を備えた。

【００５３】（付記項２−６）付記項２−１に記載の超
音波診断装置であって、前記超音波振動子で得られる信
号を少なくとも検波する機能を有する受信手段を備え
た。

【００５４】（付記項２−７）付記項２−６に記載の超
音波診断装置であって、前記受信手段で得られる信号を
デジタル信号に変換する手段を備えた。

【００５５】（付記項２−８）付記項２−１に記載の超
音波診断装置であって、前記第１の画像データを一時記
憶する手段を備えた。

【００５６】（付記項２−９）付記項２−１に記載の超
音波診断装置であって、前記入力手段は、ポインティン
グデバイスを含む。

【００５７】（付記項２−１０）付記項２−１に記載の
超音波診断装置であって、前記入力手段は、トラックボ
ールを含む。

【００５８】（付記項２−１１）付記項２−１に記載の
超音波診断装置であって、前記補正手段を作動させる指
示を入力するための手段を備えた。

【００５９】（付記項３−１）極座標系に準ずる第１の
座標系の第１の画像データを得る手段と、前記第１の画
像データの第１の座標系を直交座標系である第２の座標
系へ変換し第２の画像データを得る座標変換手段と、前
記第２の画像データと同じ観察方向である第１の観察方
向とこの第１の観察方向の反対方向である第２の観察方
向とを選択的に描出すべく前記第２の画像データから表
示領域を抽出して第３の画像データを得る表示領域抽出
手段と、前記第３の画像データをスクロールさせる際の
スクロール量と前記第３の画像データを回転させる回転
量とのうち少なくともいずれかを入力するための入力手
段と、前記入力手段から与えられる前記スクロール量の
水平座標成分の符号を前記第１の観察方向及び前記第２
の観察方向の別に応じて反転させて前記スクロール量を
変換した第１の変位量を取得しこの第１の変位量によっ
て前記第２の座標系に対する前記第３の座標系の相対的
な位置を変位させることで前記第３の画像データをスク
ロールさせる画像スクロール手段と前記入力手段から与
えられる前記回転量の符号を前記第１の観察方向及び前
記第２の観察方向の別に応じて反転させて第２の変位量
を取得しこの第２の変位量によって前記第１の座標系に
含まれる角度座標成分に相当する座標成分を変位させる
ことで前記第２の画像データ及び前記第３の画像データ
を回転させる画像回転手段とのうち少なくともいずれか
とを備えたことを特徴とする画像処理装置。

【００６０】（付記項３−２）付記項３−１に記載の画
像処理装置であって、前記第１の画像データは、超音波
振動子から走査されつつ送波される超音波の観察対象物
からの反射波が前記超音波振動子で受波されて得られる
信号から得られる。

【００６１】（付記項３−３）付記項３−１に記載の画
像処理装置であって、超音波診断装置である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示画像のスクロール或いは回転の少なくともいずれか
を行う際に、表示画像のスクロール或いは回転の方向と
操作感覚との違いが減少し、操作性が向上するという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態に
係り、図１は超音波診断装置の全体構成を示す説明図

【図２】超音波診断装置本体の構成を示すブロック図

【図３】超音波ビームを走査する作用を示す説明図

【図４】極座標系から直交座標系へ変換する作用を示す
説明図

【図５】表示領域を抽出する作用を示す説明図

【図６】超音波画像を回転させる作用を示す説明図

【符号の説明】

１…超音波診断装置 ３…超音波診断装置本体 ４…操作卓 ２３、２４、２５、２６…移動キー ２７…トラックボール ３４…座標変換部 ３５…表示領域抽出部 ４２…回転量算出部 ４３…表示領域算出部 ４４…スクロール量補正部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波振動子から走査されつつ送波される
   超音波の観察対象物からの反射波が前記超音波振動子で
   受波されて得られる信号から極座標系に準ずる第１の座
   標系の第１の画像データを得る手段と、 前記第１の画像データの第１の座標系を直交座標系であ
   る第２の座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変
   換手段と、 前記第２の画像データと同じ観察方向である第１の観察
   方向とこの第１の観察方向の反対方向である第２の観察
   方向とを選択的に描出すべく前記第２の画像データから
   表示領域を抽出して第３の画像データを得る表示領域抽
   出手段と、 前記第３の画像データをスクロールさせる際のスクロー
   ル量と前記第３の画像データを回転させる回転量とのう
   ち少なくともいずれかを入力するための入力手段と、 前記入力手段から与えられる前記スクロール量の水平座
   標成分の符号を前記第１の観察方向及び前記第２の観察
   方向の別に応じて反転させて前記スクロール量を変換し
   た第１の変位量を取得しこの第１の変位量によって前記
   第２の座標系に対する前記第３の座標系の相対的な位置
   を変位させることで前記第３の画像データをスクロール
   させる画像スクロール手段と前記入力手段から与えられ
   る前記回転量の符号を前記第１の観察方向及び前記第２
   の観察方向の別に応じて反転させて第２の変位量を取得
   しこの第２の変位量によって前記第１の座標系に含まれ
   る角度座標成分に相当する座標成分を変位させることで
   前記第２の画像データ及び前記第３の画像データを回転
   させる画像回転手段とのうち少なくともいずれかとを備
   えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】超音波振動子から走査されつつ送波される
   超音波の観察対象物からの反射波が前記超音波振動子で
   受波されて得られる信号から極座標系に準ずる第１の座
   標系の第１の画像データを得る手段と、 前記第１の画像データの第１の座標系を直交座標系であ
   る第２の座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変
   換手段と、 前記第２の画像データをスクロールさせる画像スクロー
   ル手段と、 前記画像スクロール手段により前記第２の画像データが
   スクロールされる際のスクロール量を入力するための入
   力手段と、 前記スクロール量の水平座標成分である第１の座標成分
   と垂直座標成分である第２の座標成分とのうち小さい座
   標成分を抑制して前記スクロール量を補正する補正手段
   とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】極座標系に準ずる第１の座標系の第１の画
   像データを得る手段と、 前記第１の画像データの第１の座標系を直交座標系であ
   る第２の座標系へ変換し第２の画像データを得る座標変
   換手段と、 前記第２の画像データと同じ観察方向である第１の観察
   方向とこの第１の観察方向の反対方向である第２の観察
   方向とを選択的に描出すべく前記第２の画像データから
   表示領域を抽出して第３の画像データを得る表示領域抽
   出手段と、 前記第３の画像データをスクロールさせる際のスクロー
   ル量と前記第３の画像データを回転させる回転量とのう
   ち少なくともいずれかを入力するための入力手段と、 前記入力手段から与えられる前記スクロール量の水平座
   標成分の符号を前記第１の観察方向及び前記第２の観察
   方向の別に応じて反転させて前記スクロール量を変換し
   た第１の変位量を取得しこの第１の変位量によって前記
   第２の座標系に対する前記第３の座標系の相対的な位置
   を変位させることで前記第３の画像データをスクロール
   させる画像スクロール手段と前記入力手段から与えられ
   る前記回転量の符号を前記第１の観察方向及び前記第２
   の観察方向の別に応じて反転させて第２の変位量を取得
   しこの第２の変位量によって前記第１の座標系に含まれ
   る角度座標成分に相当する座標成分を変位させることで
   前記第２の画像データ及び前記第３の画像データを回転
   させる画像回転手段とのうち少なくともいずれかとを備
   えたことを特徴とする画像処理装置。