JPH10309274A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPH10309274A
JPH10309274A JP9122408A JP12240897A JPH10309274A JP H10309274 A JPH10309274 A JP H10309274A JP 9122408 A JP9122408 A JP 9122408A JP 12240897 A JP12240897 A JP 12240897A JP H10309274 A JPH10309274 A JP H10309274A
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Ikuko Usuda
育子 薄田
Kinya Hasegawa
欣也 長谷川
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テレビ信号を必要とする機器に対してはテレ
ビ信号を供給しつつ、液晶表示装置に対しては液晶表示
装置用の出力信号を生成し、診断像の多階調表示を実現
することができる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 超音波探触子3を介して被検体に超音波
を送信する送信手段(4)と、被検体からのエコー信号を
受信して増幅したのちに画像処理を施す画像信号処理手
段(4,5)を備え、画像処理を施した信号をテレビ信号
に変換して診断像を表示させる超音波診断装置におい
て、CRT用の階調補正手段(5)と、液晶表示装置用の
R信号,G信号,B信号の各々に対する階調補正手段1
7,18,19と、階調補正手段17,18,19に基づき複数個
の各階調補正モードを設定する手段(11)と、設定された
複数個の各階調補正モードを選択する手段(12)を具備
し、同一の受信エコー信号からCRT用のテレビ信号と
液晶表示装置用の出力信号の両者を生成するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探触子を介
して被検体に超音波を送信する送信手段と、被検体から
のエコー信号を受信して増幅したのちに画像処理を施す
画像処理手段を備え、画像処理を施した信号をテレビ信
号に変換してモニタに診断像を表示させる超音波診断装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波診断装置は、送受信部から送られ
た送信信号により超音波探触子から超音波パルスを被検
体に照射し、被検体からのエコー信号を増幅,検波して
から画像処理を施し、テレビ信号に変換してモニタに診
断像を表示させる装置であり、以下従来のこの種超音波
診断装置について図面を参照しつつ説明する。
【0003】図13は従来の超音波診断装置の概略の構成
を示すブロック図で、操作卓1、制御部2、超音波探触
子3、送受信部4、ディジタルスキャンコンバータ(以
下DSCという)5、カソードレイチューブ(以下CRT
という)または外部記録媒体10からなる。
【0004】図13においてまず、送受信部4が超音波探
触子3を駆動する。超音波探触子3は被検体からのエコ
ー信号を受信して送受信部4へ送り出し、送受信部4で
は受信したエコー信号を検波,増幅し、テレビ信号発生
部であるDSC5へ送る。DSC5ではA/D変換した
エコー信号に画像処理を施してテレビ同期信号の付加を
行い、これをD/A変換して生成したテレビ信号をCR
Tまたは外部記録媒体10へ送信する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来は前記のような装
置が一般的であったが、近年においてはこの種の超音波
診断装置に対しても小型,軽量化の要望が高まってお
り、表示部がCRTの場合は装置の小型,軽量化を図る
上で限界がある。特に、可搬性の高いノートパソコンタ
イプの装置を実現しようとすると表示部の小型,軽量化
は必至である。液晶表示装置は表示部の小型,軽量化の
要求を満足するものであるが、CRTとは階調特性にお
いて互換性がなく、このため液晶表示装置を用いる場合
はCRT用のγ補正ではなく液晶表示装置に適したγ補
正が必要となる。
【0006】また、超音波診断装置においては診断像を
より見やすくするために特定の階調に対する階調補正手
段としてポストプロセスが行われ、階調補正モードの変
更も可能ではあるが、診断像のCRT表示において最も
診断しやすいと思われる場合の階調補正モードと液晶表
示において最も診断しやすいと思われる場合の階調補正
モードは必ずしも一致しない場合が多く、液晶表示装置
の製品間においても診断像が最も診断しやすいと思われ
る場合の階調補正モードが異なる場合が考えられる。
【0007】従って液晶表示装置を用いる場合は、液晶
表示装置の階調特性に合ったγ補正と、液晶表示する診
断像に合ったポストプロセスの2つの機能から成る液晶
表示装置用の階調特性の補正手段と、液晶表示装置用の
階調特性の階調補正モードの変更手段が必要である。
【0008】さらに、テレビ信号を生成するためのモノ
クロ階調のディジタル画像データがnビットのデータで
あるのに対し、液晶表示用のR信号,G信号,B信号が
各々nビットよりも少ないmビットずつしかない場合に
は、R信号,G信号,B信号に同一の補正モードを適用
するモノクロ階調表示を行うと、液晶表示装置用の信号
はテレビ信号よりも(n−m)ビット階調表示能力が劣る
ことになる。
【0009】これを解決する手段として、R信号,G信
号,B信号の個々に補正を行う手段が挙げられるが、診
断像の階調表示という実用性の面から見て、モノクロ階
調表示の黒→グレー→白に対応して、色の明度が低→高
に変化すること、診断表示において見苦しくない色相で
あることが要求されている。
【0010】しかしながら、このような現状において、
前記従来の超音波診断装置はこれに対応できる形にはな
っておらず、この点で大きな問題点を包含している。本
発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、CR
T用のテレビ信号を必要とする機器に対してはテレビ信
号を供給しつつ、液晶表示装置に対しては液晶表示装置
用の出力信号を生成し、診断像の多階調表示を実現する
ことができる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】本発明の超音波診断装置
は、同一の受信エコー信号からCRT用のテレビ信号と
多階調表示可能な液晶表示装置用の出力信号の両者を生
成するために、液晶表示装置用のR信号,B信号,G信
号の各々に階調補正手段を含む液晶表示装置駆動手段を
備えたものである。
【0012】この発明によれば、テレビ信号を必要とす
る機器に対してはCRT用のテレビ信号を供給しつつ、
液晶表示装置に対しては液晶表示装置用のγ補正および
ポストプロセスから成る階調補正を施した診断像を表示
することができ、また、エコーデータに対して擬似カラ
ー表示手段を用いることで液晶表示装置の持つモノクロ
階調表示能力以上の多階調表示で診断像を表示すること
が可能である。さらに、液晶表示装置の採用により超音
波診断装置の小型,軽量化を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。なお、前記従来の装置
と共通する部分については同一符号を用いるものとす
る。
【0014】図1は本発明の超音波診断装置の一実施の
形態における構成を示すブロック図であり、図中、1は
操作卓、2は制御部、3は超音波探触子、4は送受信
部、5はDSC、10はCRTまたは外部記録媒体であ
り、ここまでの構成は図13に示した従来装置と同一であ
り、その動作も略同一である。6は液晶表示用の出力信
号を生成する液晶表示装置駆動部で、階調補正部7と液
晶表示装置用出力生成部8により構成される。9は液晶
表示装置、11は補正部、12はスイッチング部でそれぞれ
R信号階調補正部17、G信号階調補正部18、B信号階調
補正部19を構成している。なお13は制御部2から階調補
正部7に加えられる書き換え制御信号、14はDSC5か
らR信号階調補正部17に加えられるディジタルR信号ま
たは、ディジタルB/W信号、15はG信号階調補正部18
に加えられるディジタルG信号または、ディジタルB/
W信号、16はB信号階調補正部19に加えられるディジタ
ルB信号または、ディジタルB/W信号を示す。
【0015】以下動作について説明する。図2は本発明
の超音波診断装置の一実施の形態におけるDSCで行わ
れる画像処理内容を示すブロック図で、送受信部4から
の信号をA/D変換、走査変換した後、階調補正部7に
出力すると共に、γ補正、ポストプロセス、トレースお
よびグラフィック付加、テレビ同期信号付加、D/A変
換してCRTまたは外部記録媒体に出力する。図3は本
発明の超音波診断装置の一実施の形態における液晶表示
装置がアナログインターフェイスを持つ場合の階調補正
部および液晶表示装置用出力生成部の画像処理内容を示
すブロック図であり、図4は本発明の超音波診断装置の
一実施の形態における液晶表示装置がディジタルインタ
ーフェイスを持つ場合の階調補正部および液晶表示装置
用出力生成部の画像処理内容を示すブロック図であっ
て、液晶表示装置駆動部6がDSC5から取り出した画
像信号に対して次のような処理を行う。
【0016】図3のアナログ対応の場合は、DSC5か
ら取り出した画像信号に階調補正部7にて液晶表示装置
9向けの階調補正であるγ補正およびポストプロセスを
行った後、液晶表示装置用出力生成部8にてトレースお
よびグラフィック付加、テレビ同期信号付加、D/A変
換を行って図1の液晶表示装置9に出力する。
【0017】図4のディジタル対応の場合は、階調補正
部7にてDSC5から取り出した画像信号に液晶表示装
置9向けの階調補正であるγ補正およびポストプロセス
を行った後、液晶表示装置用出力生成部8にてトレース
およびグラフィック付加を行う。DSC5から取り出し
た画像信号はインタレース信号であるため、液晶表示装
置用出力生成部8ではさらにノンインタレース変換を行
ってから液晶表示装置9に出力する。このように液晶表
示装置9がディジタルインタフェースを持つ場合、液晶
表示装置用出力生成部8ではディジタル画像信号の他に
ドットクロック,テレビ同期信号,イネーブル等の信号
も生成し、液晶表示装置9に出力する。
【0018】図5は本発明の超音波診断装置の一実施の
形態における液晶表示装置駆動部全体の構成を示すブロ
ック図である。この図5に示すように液晶表示装置駆動
部6は、階調補正部7、液晶表示装置用出力生成部8以
外にDSC5から入力された水平同期信号21を用いて液
晶表示に必要なクロックを生成する液晶表示用クロック
生成部23、DSC5から入力された垂直同期信号20、水
平同期信号21と制御部2からの制御信号および前述のク
ロックを用いて液晶表示装置駆動部6の制御を行う液晶
表示制御部22から構成されている。なお、図5のなかで
図1,2,3,4に図示されていない部分は図1,2,
3,4での説明を省略したもので、図1,2,3,4に
おいても同様の構成が可能である。
【0019】ここで、図1における階調補正部7は2種
類の階調補正モードを1種類ずつ格納した2つの補正部
11と両者の切り替えを行うスイッチング部12を具備し、
制御部からの書き換え制御信号13により補正モードを変
更する変更手段を備えている。図6は本発明の超音波診
断装置の一実施の形態における階調補正部の階調補正カ
ーブを示す曲線図であり、例えば階調補正前後の画像デ
ータの値の関係を示す階調補正カーブを階調補正カーブ
A,階調補正カーブBの2種類用意し、Aモード表示と
Bモード表示で別々のカーブを適用して液晶表示用の画
像データを生成したり、階調特性の異なる2種類の液晶
表示装置に別々の階調補正カーブを適用してデータを生
成することができる。なお、図1ではR信号,G信号,
B信号それぞれに2種類ずつ階調補正モードの切り替え
手段を具備した構成となっているが、R信号,G信号,
B信号それぞれに任意の種類の階調補正モードの切り替
え手段を具備した構成も同様に実施可能である。補正モ
ードの変更は、制御部から書き換えを行うことにより実
現できる。
【0020】階調補正部の具体的な実現方法としては、
補正前の値をアドレス、補正後の値をデータとしたメモ
リを用いて構成できる。図7は本発明の超音波診断装置
の一実施の形態における階調補正にRAM(Random Acce
ss Memory)を用いた階調補正部の回路構成を示すブロッ
ク図であり、R信号階調補正部17,G信号階調補正部1
8,B信号階調補正部19の各々が図7の回路構成をと
り、XDin(0,n−1)(Xは、RまたはGまたはB)が
補正前のデータ、XDout(0,m−1)(XはRまたはG
またはB)が補正後のデータである。この図7に示した
例ではカーブ形状の変更中、すなわちCPUが各Dinに
対応する新しい補正値を算出している間は、算出した値
を逐次RAM Bに格納し、すべての変更が完了した時
点で一度にRAM BからRAM Aへ新しい補正値を転
送する。これによりRAM Aの書き換え時間を節約で
きる。
【0021】図8は本発明の超音波診断装置の一実施の
形態におけるRAMを用いた階調補正部の異なるアドレ
スに異なる階調補正モードを格納した場合のメモリマッ
プの一例を示す図であり、メモリのバング分けを行って
異なるバングに異なる階調補正モードを格納することに
より、一部のメモリアドレスを切り替え制御信号に使用
していずれかを選択することができる。図7に示すよう
にグラフィックおよびトレース制御信号を一部のメモリ
アドレスに使用することにより、グラフィックおよびト
レース付加を前述のメモリにおいて階調補正と同時に行
うことも可能である。
【0022】この階調補正の具体的変更手段の例として
は、操作卓1からのコマンド入力により画面上に階調補
正カーブを表示する階調補正値設定モードを設け、階調
補正カーブはR信号,G信号,B信号各々に用意する。
図9は本発明の超音波診断装置の一実施の形態における
階調補正カーブを示す曲線図であり、ユーザはコマンド
入力によりR信号,G信号,B信号いずれかの階調補正
値設定モードに入り操作卓1を操作して画面に表示され
たカーブの形状を変更する。これに伴い制御部2では変
更されたカーブに対応する階調補正部7のメモリアドレ
スおよびデータを算出し、算出したメモリアドレスのデ
ータを書き換える。なお、R信号,G信号,B信号それ
ぞれに異なる階調補正モードを用いると色調および階調
が補正され、同じ階調補正モードを用いると階調のみが
補正される。
【0023】このようにして液晶表示装置用に階調補正
を施せば、同一の受信エコー信号からCRT用のテレビ
信号と多階調表示の可能な液晶表示装置用の信号が生成
できるので、超音波診断装置の表示部をCRTから液晶
表示装置に置き換えて超音波診断装置の小型,軽量化を
図ることができ、CRT用のテレビ信号を必要とする外
部機器にも従来通り出力を供給できる。
【0024】また、このように液晶表示における階調補
正および色調補正が任意に設定可能となるため、個々の
液晶表示装置の階調特性に合わせた補正ができるほか、
表示中の診断像毎に補正モードを変更したり、表示中の
診断像の特定の階調の補正を行うことができ、さらにエ
コーデータに擬似カラー表示を適用して液晶表示装置の
持つモノクロ階調表示能力以上の多階調表示での診断像
の液晶表示が可能となるものであり、以下これらの点に
ついて説明する。
【0025】図1の構成において、階調補正部7に入力
されるエコーデータがnビットのモノクロのデータで、
液晶表示装置用出力のR信号,G信号,B信号が各々m
ビット(m<n)である場合、R信号,G信号,B信号に
同じ階調補正モードを適用したモノクロ階調表示を用い
ると、液晶表示装置用の信号は階調補正前の信号に対し
て(n−m)ビット階調表示能力が劣ることになる。しか
し、R信号,G信号,B信号に別々の補正モードを適用
する表示、すなわち擬似カラー表示を利用した補正を施
すことにより、液晶表示装置においてmビットより多階
調の階調表示を用いた診断像表示を実現することができ
る。図10は本発明の超音波診断装置の一実施の形態にお
けるmビットのR信号,G信号,B信号を入力とする液
晶表示装置の階調補正カーブの一例を示す説明図であ
り、図9に示すRカーブ,Gカーブ,Bカーブのうち1
つのカーブを他の2つのカーブと異なる設定にしたもの
である。図中、XDinはRカーブ,Gカーブ,Bカーブ
の各々の入力データを示し、XDoutはRカーブ,Gカ
ーブ,Bカーブの各々の出力データを示す。図10の例で
はカーブaがRカーブとBカーブ、カーブbがGカーブ
であり、入力信号の黒→グレー→白のモノクロ階調に対
して液晶表示装置用の出力信号は黒→赤紫→白のように
階調変化する。図10の例以外にもカーブaとカーブbを
Rカーブ,Gカーブ,Bカーブに任意に適用することに
より異なる階調変化を実現できる。
【0026】XDinがXDoutに対して
【0027】
【外1】
【0028】図10のカーブ拡大図に示すカーブ形状が実
現可能となり、最大の階調を実現できる。実際はポスト
プロセスや液晶表示用のγ補正を行うことにより階調補
正カーブが必ずしも図10のようにリニアに変化するとは
限らないが、図10の場合では(RDout,GDout,BDo
ut)の組み合わせが
【0029】
【外2】
【0030】となりモノクロ表示のほぼ2倍の多階調表
示が実現できる。
【0031】図11は本発明の超音波診断装置の一実施の
形態におけるmビットのR信号,G信号,B信号を入力
とする液晶表示装置の階調補正カーブの他の例を示す説
明図であり、図9に示すRカーブ,Gカーブ,Bカーブ
のうち、各々のカーブを異なる設定にしたものである。
図11ではRカーブにカーブa、Gカーブにカーブb、B
カーブにカーブcを適用しており、このときは入力信号
の黒→グレー→白のモノクロの階調変化に対して液晶表
示装置用の出力信号は黒→赤→黄→白のように階調が変
化する。図11のカーブ形状において(RDout、GDou
t、BDout)の組み合わせは
【0032】
【外3】
【0033】となり最大の階調を表現できる。
【0034】ここで、診断像表示という使用目的の観点
から述べると、診断像表示の実使用上、入力のモノクロ
階調に対応する出力の擬似カラーを用いた階調表示にお
いても明度が低い→高いの連続性が保たれていること、
診断の実使用において見苦しくない色相であることの2
点が不可欠である。しかし図11のカーブでは、入力信号
の黒→グレー→白の階調変化に対して出力信号は黒→赤
→黄→白のように階調が変化し、色相が途中で変化して
しまう。図11の例以外にカーブa,カーブb,カーブc
をRカーブ,Gカーブ,Bカーブに任意に1つずつ適用
した場合にも同様に色相が途中で変化してしまうため、
中間色の明度の差が少ないか、もしくは明度の高低が途
中で逆転してしまうことによりエコー信号の強弱が視覚
的に判断できない。従って、図11のカーブを適用した場
合は多階調ではあるものの診断像表示においては実用性
が低い。
【0035】図12は本発明の超音波診断装置の一実施の
形態におけるmビットのR信号,G信号,B信号を入力
とする液晶表示装置の階調補正カーブのさらに他の例を
示す説明図であり、この補正カーブの場合は、図11のカ
ーブと同程度の
【0036】
【外4】
【0037】の階調表示が可能であり、且つRカーブに
カーブa、Gカーブにカーブb、Bカーブにカーブcを
適用することにより入力信号の黒→グレー→白の階調変
化に対して出力信号は黒→茶→白のように階調が変化
し、エコー信号の強弱が視覚的に判別できる階調特性を
持ち実使用にも対応する。図12の例以外にもカーブa,
カーブb,カーブcをRカーブ,Gカーブ,Bカーブに
任意に適用することにより異なる階調変化を実現できる
が、図12のカーブを用いることにより液晶表示用の信号
はモノクロ階調表示を行った場合のほぼ3倍の多階調表
示で診断像の表示が可能となり、実使用上最も多階調な
診断像表示を実現することができる。
【0038】このように個々の液晶表示装置の階調特性
に合わせた補正ができ、また、表示中の診断像毎に補正
モードを変更したり、表示中の診断像の特定の階調の補
正を行ったりすることができる他、エコーデータに擬似
カラー表示を適用して液晶表示装置の持つモノクロ階調
表示能力以上の多階調表示で診断像の液晶表示をするこ
とが可能となる。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶表示
装置用に階調補正を施し、同一の受信エコー信号からC
RT用のテレビ信号と多階調表示の可能な液晶表示装置
用の信号を生成でき、これにより超音波診断装置の表示
部をCRTから液晶表示装置に置き換えて超音波診断装
置の小型,軽量化を図ることができ、CRT用のテレビ
信号を必要とする外部機器にもテレビ信号の階調特性を
変更することなく従来通り出力を供給できるという有利
な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
るDSCで行われる画像処理内容を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る液晶表示装置がアナログインターフェイスを持つ場合
の階調補正部および液晶表示装置用出力生成部の画像処
理内容を示すブロック図である。
【図4】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る液晶表示装置がディジタルインターフェイスを持つ場
合の階調補正部および液晶表示装置用出力生成部の画像
処理内容を示すブロック図である。
【図5】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る液晶表示装置駆動部全体の構成を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る階調補正部の階調補正カーブを示す曲線図である。
【図7】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る階調補正にRAMを用いた階調補正部の回路構成を示
すブロック図である。
【図8】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
るRAMを用いた階調補正部の異なるアドレスに異なる
階調補正モードを格納した場合のメモリマップの一例を
示す図である。
【図9】本発明の超音波診断装置の一実施の形態におけ
る階調補正カーブを示す曲線図である。
【図10】本発明の超音波診断装置の一実施の形態にお
けるmビットのR信号,G信号,B信号を入力とする液
晶表示装置の階調補正カーブの一例を示す説明図であ
る。
【図11】本発明の超音波診断装置の一実施の形態にお
けるmビットのR信号,G信号,B信号を入力とする液
晶表示装置の階調補正カーブの他の例を示す説明図であ
る。
【図12】本発明の超音波診断装置の一実施の形態にお
けるmビットのR信号,G信号,B信号を入力とする液
晶表示装置の階調補正カーブのさらに他の例を示す説明
図である。
【図13】従来の超音波診断装置の概略の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
1…操作卓、 2…制御部、 3…超音波探触子、 4
…送受信部、 5…DSC、 6…液晶表示装置駆動
部、 7…階調補正部、 8…液晶表示装置用出力生成
部、 9…液晶表示装置、 10…CRTまたは外部記録
媒体、 11…補正部、 12…スイッチング部、 17…R
信号階調補正部、 18…G信号階調補正部、19…B信号
階調補正部、 22…液晶表示制御部、 23…液晶表示用
クロック生成部。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G06T 1/00 G06F 15/62 390D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波探触子を介して被検体に超音波を
    送信する送信手段と、被検体からのエコー信号を受信し
    て増幅したのちに画像処理を施す画像信号処理手段を備
    え、画像処理を施した信号をテレビ信号に変換して診断
    像を表示させる超音波診断装置において、CRT用の階
    調補正手段と、液晶表示装置用のR信号,G信号,B信
    号の各々に対する階調補正手段と、前記階調補正手段に
    基づき複数個の各階調補正モードを設定する手段と、設
    定された複数個の各階調補正モードを選択する手段を具
    備し、同一の受信エコー信号からCRT用のテレビ信号
    と液晶表示装置用の出力信号の両者を生成することを特
    徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 超音波探触子を介して被検体に超音波を
    送信する送信手段と、被検体からのnビットのモノクロ
    階調エコー信号を受信して増幅したのちに画像処理を施
    す画像信号処理手段を備え、画像処理を施した信号をテ
    レビ信号に変換して診断像を表示させる超音波診断装置
    において、CRT用の階調補正手段と、nビットより少
    ないmビットのR信号,G信号,B信号を表示する液晶
    表示装置用のR信号,G信号,B信号に別々の補正を加
    える階調補正手段を具備し、前記液晶表示装置にmビッ
    ト以上の多階調表示を行うことを特徴とする超音波診断
    装置。
JP12240897A 1997-05-13 1997-05-13 超音波診断装置 Expired - Fee Related JP3274623B2 (ja)

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