JPS60153541A - パルス列を発生する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は全般的にビデオ表示装置のパラメータ等の制
御に関する。更に具体的に云えば、この発明はパラメー
タを成る値から別の値へ、精度を以て速やかに且つ滑ら
かに切換える様に、表示装置のパラメータを自動的に可
変に制御Ｊる手段に関する。

計篩機式Ｉｉ層写真法では、複数個の通路に沿って身体
を通過しＩｃ波、典型的にはＸ線の減衰からデータを再
生Ｊることに基づいて、断面像を形成する。波の減衰は
ＣＴ値で表わされる。ＣＴ　ｌｆｉは、ゼネラル・エレ
クトリック９８００−　ＣＴ装置では、０から４０９５
まで変わり得る。Ｃ［数は、Ｘ線ビームによって走査さ
れる身体中の小さな容（＾要素によるＸ線の減衰に比例
する。

ＣＴ値は陰極ＦＡ管にグレー・レベルとして表示される
。然し、誘過のビデオ表示装置は黒レベルと白レベルの
聞で約２５６個のグレー・レベルしか表示づるこムが出
来ない。従って、ＣＴ値の広い範囲から窓と呼ばれる限
られた範囲を選択し、この窓の中に入るＣＴ値を持つ画
素をＣＲＴのグレースケール範囲にわたって表示りるの
が普通である。窓の１限より高いＣ１’値は白であり、
窓の下限より低いＣ１植は黒である。例えば米国特許第
４．１０５，９２２号を参照されたい。

Ｃ［表示装置にレベルと呼ぶオペレータ制御装置を設（
〕で、像モニタに表示ＭるＣ　Ｔ値の選ばれた窓の中心
を設定する。これによって、レベルの設定値に等しい値
を持つ画素が中心のグレーとして表示され、窓の上限よ
り高いＣＴ値は白の画素として表示され、下限より低い
ＣＴ値は黒の画素として表示される。この時、中門のＣ
Ｔ値は選ばれた窓の中での相対位置に応じて、種々のグ
レー・シェードとして表示される。

手動のレベル制御装置は、最小限の手間で、所望の値に
速やかに達する様に、十分な速度範囲を持っていなけれ
ばならない。従来、レベル制御装置の調節の為に、２つ
の速度用揺動スイッチ又は回転つまみを設けている。然
し、例えばＧＥ９８００ＣＴ装置ではコントラスト範囲
が増大した為に、Ｃ−「数の全範囲にわたって表示装置
の窓を変える為に、一層の手動操作が必要である。

従って、この発明の目的は、正確で速やかな変化を達成
する様に、パラメータの変化速度を変える方法を提供゛
づることである。

この発明の別の目的は、手動制御装置に応答してパラメ
ータの変化速１島を変える装置を提供Ｊることである。

この発明の１実施例は、パラメータの変化速度を自動的
に変える様に、パラメータの変化の持続時間に応答する
装置を提供りることを特徴とする。

この発明の別の実態例は、手動制御装置の変化−＊＋＊
に基づい゛（、パラメータの変化速１哀を非直線的に変
える論理符号化手段を特徴としている。

この発明の構成、その目的並びに特徴は、以下図面につ
いて詳しく説明づる所から、更に明らかになろう。

次に図面について説明する。第１図はＣＴ装置に使われ
るＣ　Ｒ１−表示装置の一部分の機能的なブロック図で
ある。ＣＴ装置（図に示してない）は、患者用テーブル
、放射源及び検出器を含んでいるが、上位組ＩＤ機１０
によって制御される。この計ｎ機にはキーボード１２及
び英数字モニタ１４が付設され“（いるのが典型的であ
る。上位計ｎｅｗｉｏからのデータが、インターフェイ
ス・ケーブル１８を介して、表示制御装置のインターフ
ェイス・ハードウエア１６に接続される。インターフェ
イス・ハードウェアはマイクロプロセッサ２０の制御の
下に動作する。このマイクロプロセッサには種々の制御
キー２２、カーソル選択キー２４及びカーソルを動かす
為のトラック・ボール２６の様な手動制御装置が付設さ
れている。インターフェイス・ハードウェア１６からの
データが像記憶装置２８に貯蔵され、この記憶装置から
このデータがビデオ出力３０を介してＣＲＴ像モニタ３
２に送られる。表示される像を記録する為にこの出力に
カメラ３４を設けることが出来る。

ビデオ出力３０には、窓レベル制御ハードウェア３６が
マイクロプロセッサ２０の制御の下に（＝Ｉ設されてい
る。前に述べた様に、窓レベル制御ハードウェアは、従
来は手動の揺動スイッヂ又は回転つまみを用いていて、
窓レベルの調節が出来る様にしている。前に述べた様に
、この様な手動の制御装置は、レベル制御の為のＣＴ値
の範囲が大きいＣＴ−四には使えない。

第２図はスクリーンのグレー・レベルに対するＣＴ値の
グラフであり、ｃｌ−データの表委される窓部分を示し
ている。窓は表示されるＣＴデータに対して限られた幅
を持っており、窓の中心又は表示されるＣ　Ｔデータの
中間レベル（これを窓レベルと呼ぶ）は、表示されるＣ
Ｔ数を変える為に可動である。

この発明では、手動制御装置に応答して、レベルの変化
速度を変えるハードウェア又はファームウェアの何れか
の形をした制御装置を提供する。

好ましい実施例では、カーソル制御に使う１−ラック・
ボールをレベル制御にも使うことが出来る。

１−ラック・ボールの動作の速度並びに連続性に応じて
、レベルの変化速度を自動的に高めて、速やかにレベル
の変更を行なうと共に、自動的に下げて、ＣＴ数を表示
する為の正確なレベルを設定する。

周知の様に、トラック・ボールは電子式の操縦桿に相当
するものであって、制御コンソール内のソケットの中で
あらゆる方向に回転する様に支持された滑らかなボール
で構成される。このボールの半球が露出していて、オペ
レータが指で触れることによってこのボールを回転させ
、表示スクリーン上に線又は輪郭が発生づるのを見守る
。このボールの隠れた半球が少なくとも１対のローラに
のっかっていて、このローラが符号化器を駆動する。ボ
ールを廻した時、符号化器が電気パルス列を発生する。

第３図はＣＲ７表示装置のレベルを可変に制御する為の
この発明の１実施例の論理ハードウェアの機能的なブロ
ック図である。前に述べた様に、トラック・ボール４０
を回転づると、その周波数がトラック・ボールの回転速
度に依存する様なパルス列が発生される。このパルス列
が周波数から電圧への変換器−４２に印加されると、こ
の変換器が入力のパルス列の周波数に比例づる直流出力
電圧を発生する。次に変換器４２の出力電圧が複数個の
電圧比較器４４．４６．４８に印加される。各々の電圧
比較器の一方の入力が、基準電圧Ｖア　と回路の大地め
間に結合された抵抗分圧器５０に接続されている。各々
の電圧比較器は、分圧器５０から基準電圧と変換器４２
からの電Ｊｆの比較に応じた出力電圧を発生する。電圧
変換器４２からの出力電圧及び電圧比較器４４７１Ｊ至
４８からの出力が第４Ａ図に示されている。各々の比較
器からの出力信号は、変換器４２からの電圧が比較器に
印加された基準電圧を越える時変化りる。即ら、比較器
４４の出力が最初に変化づる。これはその！ａ準電圧が
一■低いがらである。これに対して変換器４８からの出
力は、この比較器に一番人きい基ＩＩＥ−電圧が印加さ
れる為に、後′Ｃ変化づる。電圧１ヒ較器４４乃至４８
からの出力が符号化回路５２に印加され、これが第４［
３図に示１４つの出力Ｅ　ｉ　−Ｅ　４を発生Ｊる。

各々の出力ＩＥ　１−　Ｅ　４がアンド・ゲート５４．
５６゜５８、６０の一方の入力に印加される。アンド・
ゲート５４の他方の入力は、１〜ラツク・ボール４０の
出力からのパルス列であり、アンド・ゲート５６の他方
の入力は、発振器６２の出力を割騨器６４．６６で除づ
ことによって得られ、アンド・ゲー１−５８の他方の入
力は、発振器６２の出力を割ｉｉ　ｌ　６４で除１こと
によって得られ、アンド・ゲート６０の他方の入力は発
振器６２の出力から直接的に得られる。この為、トラッ
ク・ボール４０がごく小さい速度で動く時にだけ、アン
ド・ゲート５４が出力を発生し、この時トラック・ボー
ル４０からの遅いパルス列がアンド・ゲート５４の出力
に印加される。逆に、オペレータがトラック・ボール４
０を速く動かして、速いパルス列を発生ずると、アンド
・ゲート６０が高周波数の発振器６２から直接的に得ら
れる出力を発生する。同様に、アンド・ゲート５６．５
８が、トラック・ボール４０の出力に出るパルス列の中
間の周波数に対し、割算器６４．６Ｅ３から得られる中
間の周波数を発生ずる。アンド・ゲート５４乃至６０か
らの出力がオア・ゲート６８に印加され、これがレベル
調節の為に窓レベル回路に対するパルス列を供給する。

従って、装置がトラック・ボール４０の動ぎに非直線的
に応答して、窓レベルの変化を加速したり、或いは更に
ゆっくりと正確なレベルを設定着る。

オペレータは、トラック・ボール４０の速い動ぎにより
、表示レベルの変化を加速することが出来るし、トラッ
ク・ボール４０をゆっくりと動かすことにより、正確な
レベルを設定する為の一層遅い動きが得られる。第５図
はトラック・ボールの速度とレベルの変化速度との関係
を示づグラフである。

曲線１０は第３図の回路を用いて得られる４種−類の異
なるパルス速度又は速度を表わす。曲線７２は余分の電
圧比較器及びパルス速度を使うことによって実現し得る
一層滑らかな曲線を表わす。

この発明は計ｔｉｌｌのプログラムを用いても実施゛す
ることが出来る。第６図及び第７図はこの発明を実施す
る翳１算機プログラムの一部分のフローチｐ−１〜であ
る。このフｌ」−チ（Ｉ−トでは、下記の記号を用いる
。

Ｍニドラック・ボール様式 ０：普通の］−ラック・ボールがカーソルを制御する。

１ニドラツク・ボールがレベルを制御する。

待機。

２ニドラツク・ボールがレベルを制御する。

待機。

３ニドラツク・ボールがレベルをシリ御°りる。変数Ｒ
によって決定される加速された速度。

Δはレベルであり、１へラック・ボールの上向きの動き
では△−１、トラック・ボールの下向きの動きでは八−
−１゜ ■はトラック・ボールのパルスを４で除し、４番目のパ
ルス毎にレベルを変える為に遅い様式（Ｍ＝１．２）で
使われる値カラン１−０Ｆはトラック・ボールの動きが
ない５フレーム後に、トラック・ボール様式を遅い速度
にリセットづるのに使われるフレーム・カウント。

Ｒは加速様式（Ｍ３）の繰返しカウントであり、これは
１フレ一ムＩＩＩＪ間（１／Ｇｏ秒）又はこの他の選ば
れｌ〔期間内にトラック・ボールの動きが発生した回数
を記録する。

この実施例では、トラック・ボールが４つの様式を持つ
。第１の様式は表示装置のカーソルを制御するものであ
り、他の３つの様式はレベルの変化速度を制御するしの
である。様式３又はＭ３は加速された速度変化であり、
その速度は変数１（によって決定される。変数Ｒは、Ｃ
Ｒ１”の１７レ一ム期間（１／６０秒）内にトラック・
ボールが発生したパルス数を表わす。Ｍｌ及びＭ２様式
では、トラック・ボールからのパルス出力を４で除して
、レベル制御に使う。

記号△は１−ラック・ボールの上向きの動き（例えばレ
ベル上背）では−１−１の値を持ち、トラック・ボール
の下向きの動き（例えばレベル低下）では−１の値を持
つ。

ＶはＩ・ラック・ボールによって発生されたパルスを除
し、こうしてレベルの変化速度を下げる為に、様式１及
び２で使われる値カウントである。

Ｆはトラック・ボールの動きがない連続Ｊる５フレーム
後に、１へラック・ボール様式を遅い速肛にリレンｌ−
する為に使われるフレニム・カウントである。

第６図は１〜ラツク・ボール割込みプログラムのフロー
デレー１〜である。最初、１−ラック・ボールの様式Ｍ
を決定し、この様式がゼロに等しければ、この時トラッ
ク・ボールは単にカーソルを動かず。

様式がゼロに等しくなく、Ｍが３に等しければ加速様式
と認識される。加速様式でフレーム・カウントが５に設
定されていれば、繰返しカラン１〜Ｒに応じた分だけ、
レベルが非直線的に変えられ、第７図について説明づる
様に、繰返しカウントを増数する。

トラック・ボールが加速様式になければ、４番目のトラ
ック・ボールのパルスを確認した場合にレベルを増数す
る（例えばパルス出力を４で割る。

）前のフレームからの貯蔵カランｌ−Ｒが予定の閾値レ
ベルを越えた場合、加速様式に入り、その時フレーム・
カランｌ−を５に設定する。Ｉ−ラック・ボールの動き
のカウントをリレットする。

様式がＭｌ又はＭ２であって、１〜ラツク・ボールのカ
ウントが４でない場合、１〜ラツク・ボールの動きの回
数を計数して貯蔵する。

第７図は表示の窓及びレベルを非直線的に変えるプログ
ラムのフローチャートであり、第３図のハードウェアと
同じ様に作用りる。Ｍ＝０であればミドラック・ボール
がカーソルを制御する。Ｍが０に等しくなければ、動き
の方向Δを決定し、加速様式（Ｍ＝３）の判定を下す。

加速様式であれば、フレーム・カウントＦを５に設定し
、前のフレーム期間に於番プる１〜ラツク・ボールの動
きの数であるＲの値に基づいて、レベルと調節を行なう
。

加速様式（Ｍ＝３）でなければ、値カウントＶをＯでな
ければ減数する。、■が０であれば、レベルＬを増数し
、様式Ｍを増放し、フレーム・カラン］・を５に設定し
、ＲをＯに設定してＩ−ラック・ボールの動きを表わし
、値■は、トラック・ボールのパルスのカウントを１／
４に減少Ｊる為に後で減数】る為、３に設定りる。

第８図は加速様式を出て行く時のプログラムのフＯ−チ
１１−トである。この場合も、トラック・ボール様式を
判定し、Ｏであれば、カーソルを制御している。フレー
ム・カウントがＯでなければ、フレーム・カウントを減
数し、その時Ｏになれば、前の５フレームの間に変化が
起らなかったので、加速様式を出て行く。この為、１つ
のフレーム内でのトラック・ボールの動きが設定された
レベルを越える時に加速様式（Ｍ３）に入り、相次ぐ５
フレームで動きが起らなかった時、加速様式を出て行く
。

この発明に従ってハードウェア又はソフトウェアの何れ
かを用いたパラメータの自動的な可変の制御は、新しい
パラメータの正確な選択と共に速やかで滑らかな切換え
が出来る様にする。この発明を計算機式断層写真装置で
ＣＲＴ表示装置（窓とレベル）の制御を行なう場合につ
いて、ハードウェア形の実施例とソフトウェア形の実施
例を説明したが、以上の説明はこの発明を例示するもの
であって、この発明を制約りるものと解されるべきでは
ない。当業者には、この発明の範囲内で種々の変更が考
えられよう。

【図面の簡単な説明】 第１図は計ｎ１１式断層写・真装置の機能的なブロック
図、第２図は限られた数のグレー表示レベルを持つＣＲ
Ｔ表示装置によってＣＴ数で表わしたデータ表示を示す
グラフ、第３図はこの発明の１実施例で、陰極線管表示
装置の表示窓レベルの変化速度を変える論理回路の機能
的なブロック図、第４Ａ図及び第４Ｂ図は第３図の回路
にある電圧比較器の出力及び符号化器の出力を示１グラ
フ、第５図は第３図でトラック・ボールの動きに対する
窓レベルの動きの非直線的な応答を示すグラフ、第６図
は手動の１−ラック・ボールの動きに応答する計算機プ
ログラムのフローチャート、第７図は非直線的に窓及び
レベルを変える計算機プログラムのフローチャ−ト、第
８図はプログラムで構成された制御装置に於りるフレー
ム割込み９１算機プログラムのフローチャートである。 主な符号の説明 ４０ニドラツクボール、 ４４、４６．４８：電圧比較器、 ５４、５６．５８．　ｅｏ：アンド・ゲート、６２：発
振器、６４．６６：分周器。 特許出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ代理人　（７６
３０）　生　沼　１！１　二ＦＩＧ、−２ ＶｇＥＦ ＦＩＧ、　−５ トラ７７・オー゛−１嫡會りとｄ（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）パラメータを制御するパルス列を自動的に可変に発
   生ずる装置に於て１．第１のパルス列を発生する手動パ
   ルス発生手段と、該パルス列を受取り、その周波数に応
   答して、前記第１のパルス列の周波数に非直線的に比例
   する周波数を持つ第２のパルス列を発生する手段とを有
   する装置。 ２、特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記パ
   ルス列を受取る手段が、発振器と、該発振器に接続され
   ていて、複数個のパルス速１食でパルスを発生する複数
   個の分周器と、前記パルス列の周波数に応じて成るパル
   ス速瓜を選択Ｊ−る論理手段とを有Ｊる装置。 ３）特許請求の範囲２）に記載した装置に於て、前記論
   理手段が、前記複数個のパルス速度の内の１つ並びに前
   記第１のパルス列の周波数からパルス速度を選択する装
   置。 ４）特許請求の範ｌｌｌｌ２）に記載した装置に於て、
   前記論理、手段が、前記第１のパルス列を受取って、そ
   れに応答して電圧を発生づる様に接続された周波数から
   電圧への変換器と、該電圧を受取って、該電圧を複数個
   の基ＩＰ電圧と比較し、それに応答して論理信号を発生
   する複数個の電圧比較器と、該論理信号を受取り、それ
   に応答してパルス樗度を選択する様に作動的に接続され
   た論理ゲート手段とを有する装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載した装置に於て、前記論
   理ゲート手段が的記複数個のパルス速度のパルス列を量
   率る様に作動的に接続されている装置。 ６）特許請求の範囲１）に記載した装置に於−（、前記
   パルス列を受取る手段が、前記第１のパルス列の周波数
   に応答して、前記第２のパルス列の周波数を選択する様
   にプログラムされた計算機手段を含む装、盾。 ７）特許請求の範囲６）に記載した装置に於て、前記計
   算機手段が前記第１のパルス列の第１の期間の後加速様
   式を設定し、該加速様式は前記第２のパルス列の周波数
   に応答して該第２のパルス列の周波数を決定する装置。 ８）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記パ
   ラメータがビデオ表示装置のグレースケール・レベルで
   ある装置。 ９）特許請求の範囲８）に記載した装置に於て、前記ビ
   デオ表示装置が減衰した放射をＣＴ数で表わす計算機式
   断層写真装置の一部分であり、前記グレースケール・レ
   ベルが該Ｃ−「数に基づいて設定される装置。 １０）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
   パラメータが更にＣＴ数の表示窓を含んでいる装置。