JP2004240108A

JP2004240108A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2004240108A
Application number: JP2003028214A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】モノクロの静止画、モノクロの動画、および、カラー画像を表示することができる画像表示装置を提供する。
【解決手段】非発光の透過型で、かつ、サブピクセルを有さないモノクロ画素で画像を表示するディスプレイパネルと、ＲＧＢのバックライト光源と、表示モードに応じてディスプレイパネルおよびバックライト光源を制御する制御手段とを有し、モノクロ静止画モードでは静止画を表示して全色のバックライトを連続的に点灯し、モノクロ動画モードでは動画を表示してパルス的に全色のバックライトを点灯し、カラー画像モードでは、ＲＧＢの順次画像表示に同期して、ＲＧＢのバックライトを順次点灯することにより、前記課題を解決する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等の非発光の透過型ディスプレイを用いる画像表示の技術分野に属し、詳しくは、１台で、高輝度なモノクロの静止画および動画、カラー画像を表示できる画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ、Ｘ線撮影装置、ＣＴ、ＦＣＲ（富士コンピューテッドラジオグラフィー）などのＣＲ、ＲＩ等の各種の医療用測定装置（診断装置）で撮影された診断画像は、通常、Ｘ線フィルムやフィルム感光材料等の光透過性の画像記録フィルムに記録され、光透過性の画像として再生される。この画像が再生されたフィルムは、シャーカステンと呼ばれる光源装置にセットされて、背面から光を照射された状態で観察され、診断が行われる。
これに対して、近年では、医療用測定装置で撮影した診断画像をＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶表示装置）などのディスプレイに表示して、観察／診断することが行われている（電子シャーカステン）。
【０００３】
従来は、一種の医療用測定装置で撮影された診断画像（以下、画像とする）を用いて、読影や診断を行うのが通常であった。
これに対して、近年では、より精度の高い診断を行うため、例えば、ＣＲ、ＣＴ、およびＲＩの３種など、異なる複数種の医療用測定装置（モダリティー）で撮影した診断画像を用いた診断を行う、いわゆるマルチモダリティー診断を行うことが増えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
医療用測定装置で撮影された画像は、医療用測定装置の種類に応じて、各種の形態で表示される。
例えば、ＣＲ、ＣＴ、ＭＲＩなどで撮影された画像などは、通常、モノクロの静止画で表示される。これに対し、Ｘ線テレビや血管造影などの画像は、通常、モノクロの動画で表示される。さらに、ＭＲＩやＣＴで撮影された三次元画像やＲＩで撮影された画像、内視鏡による画像などは、通常、カラー画像で表示される。また、モノクロ画像には、フィルムの観察に用いられるシャーカステンに対応する、高輝度な画像表示が要求される。
【０００５】
そのため、現状では、例えば、ＣＲによる画像は高輝度のモノクロＬＣＤ、ＲＩによる画像はカラーのＬＣＤのように、医療用測定装置の種類に応じて、モニタ（画像表示装置）を使い分けている。
そのため、多数種の医療用測定装置を有する病院などでは、多数かつ複数種の画像表示装置が必要であり、コストがかかる。また、各医療用測定装置に対応するモニタが異なる部屋に設置されている場合や、各装置に対応するモニタを集めた読影ステーションを有する場合には、マルチモダリティー診断を行うために、読影や診断を行う医師が部屋を移動する必要があり、診療に手間がかかり効率が悪いという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、１台で、高輝度なモノクロの静止画、高輝度なモノクロの動画、および、カラー画像を表示することができ、例えば、多数種の医療用測定装置を有する病院等において、低コストで、かつ、効率のよいマルチモダリティー診断を行うことを可能にする画像表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、非発光の透過型で、かつ、サブピクセルを有さないモノクロ画素で画像を表示するディスプレイパネルと、画像を観察するためのバックライトを前記ディスプレイパネルの非観察面側に入射する、赤、緑および青のバックライト光源と、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの各表示モードに応じて、前記ディスプレイパネルおよびバックライト光源の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記モノクロ静止画モードの際には、前記ディスプレイパネルに静止画を表示させると共に、全色のバックライト光源を連続的に点灯させ、前記モノクロ動画モードの際には、前記ディスプレイパネルに動画を表示させると共に、動画の１フレームの表示に同期してパルス的に全色のバックライト光源を点灯させ、前記カラー画像モードの際には、前記ディスプレイパネルに、１フレームを３つに時分割したサブフレームに、順次、赤、緑および青に対応する画像を表示させると共に、前記サブフレームの表示に同期して、前記赤、緑および青のバックライト光源を、順次、点灯させることを特徴とする画像表示装置を提供する。
【０００８】
このような本発明の画像表示装置において、前記バックライト光源は各色毎に輝度が可変であり、モノクロ画像を表示する際に、他の色に比して、青の輝度を高くするのが好ましく、さらに、前記モノクロ動画モードの際には、１フレームを３つに時分割したサブフレームのうちの所定の１つのサブフレームのみに対応して、前記バックライト光源を点灯するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像表示装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１０】
図１に、本発明の画像表示装置の一例の概念図を示す。
図示例の画像表示装置１０（以下、表示装置１０とする）は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルを用いる画像表示装置で、基本的に、ＬＣＤパネル１２と、バックライトユニット１４と、ＬＣＤドライバ１６と、光源ドライバ１８と、階調補正部（ＬＵＴ）２０と、制御部２２とを有して構成される。
後に詳述するが、本発明にかかる表示装置１０は、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの３つの表示モードを有し、モノクロ静止画と、モノクロ動画と、カラー画像とを切り換えて表示できる。
【００１１】
図示例において、ＬＣＤパネル１２（以下、ＬＣＤ１２とする）は、いわゆる透過型の液晶表示装置に用いられる公知のＬＣＤパネルで、本発明においては、サブピクセルの無いモノクロ画素で画像を表示するＬＣＤパネルである。
本発明において、ＬＣＤ１２は、サブプクセルの無いモノクロ画素で画像を表示するものであれば、各種のＬＣＤパネルが利用可能であり、液晶の種類、液晶セル、ＴＦＴ（ＴｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｅｒ）などの駆動手段（スイッチング素子）、ブラックマトリクス（ＢＭ）等にも特に限定はない。また、動作モードも、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｃｈｉｎｇ）モード、マルチドメインＩＰＳモード、ＭＶＡ（ＭｕｌｔｉｄｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｅｍｅｎｔ）モード等の全ての動作モードが利用可能である。
【００１２】
なお、本発明は、ＬＣＤ１２を利用する画像表示に限定はされず、サブピクセルの無いモノクロ画素で画像を表示する、非発光で、かつ透過型の（フラットパネル）ディスプレイパネルであれば、エレクトロクロミックディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｏｒｏｍｉｃｄｉｓｐａｙ：ＥＣＤ）等、公知のものが各種利用可能である。
【００１３】
表示装置１０において、ＬＣＤ１２が表示する画像の画像データＤ（Ｒ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）の画像データ）は、階調補正部２０に供給される。
階調補正部２０は、階調補正ＬＵＴ（ルックアップテーブル）によって、画像データＤを補正して、例えば、ＤＩＣＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｉｎｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅ「医療用画像データや波形データ等の伝送規格」）のＧＳＤＦ（ＧｒａｙｓｃａｌｅＳｔａｎｄａｒｄＤｉｓｐｌａｙＦｕｎｃｔｉｏｎ「グレースケール標準表示関数」）に対応する階調特性等、表示画像の階調が所定の（輝度）階調特性の画像となるようにする部位である。このような階調補正ＬＵＴは、公知の（輝度階調）キャリブレーションによって作成（更新）される。また、階調補正ＬＵＴは、Ｒ，ＧおよびＢの画像データで共通でもよいが、Ｒ，ＧおよびＢの各画像データ毎に、独立に持つのが好ましい。
【００１４】
階調補正部２０で補正された画像データは、次いで、ＬＣＤドライバ１６に供給される。
ＬＣＤドライバ１６は、階調補正部２０から供給された画像データを、ＬＣＤ１２に対応する駆動信号に変換して、ＬＣＤ１２を駆動する、駆動回路である。図示例においては、ＬＣＤドライバ１６によるＬＣＤ１２の駆動は、制御部２２からの指示に応じて、１フレームを時分割した３つのサブフレームに対応して制御され、かつ、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの各表示モードで、シーケンスが異なる。
【００１５】
バックライトユニット１４は、ＬＣＤ１２による表示画像を観察するためのＲ、ＧおよびＢの各色のバックライトを、ＬＣＤ１２の非観察面側に入射するもので、基本的に、筐体２４と、光源部２６と、拡散シート２８と、プリズムシート３０とを有して構成される。
【００１６】
筐体２４は、一面が開放し、内壁面が鏡面もしくは拡散反射層となっている筐体で、底面（開放面と対向する面）に光源部２６を有する。また、好ましい態様として、開放面を閉塞するようにして、光源部２６からの光進行方向に順に、拡散シート２８およびプリズムシート３０が配置される。
拡散シート２８は、後述する光源部２６が出射した光を拡散して、光量をＬＣＤ１２の表示面方向にムラなく均一にすると共に、白色のバックライトをＬＣＤ１２に入射する際に、各色の光を十分に混合して、適正な白色とするためのものである。また、プリズムシート３０は、ＬＣＤ１２に入射するバックライトを正面方向に集光して、輝度を向上させるためのものである。拡散シート２８およびプリズムシート３０、共に、公知のものを用いればよい。
【００１７】
光源部２６は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の各色の光源を有し、各色のバックライトを出射する。
図示例においては、一例として、光源部２６は、Ｒ、ＧおよびＢ各色のＬＥＤを１つのチップに有し、各色の点灯を独立に制御できるＬＥＤ光源を、多数、ＬＣＤ１２の表示面方向に配列してなるもので、後述するドライバ１８からの駆動信号に応じて、各色のバックライトを順次出射し、また、全色のＬＥＤを点灯して白色のバックライトを出射する。
【００１８】
なお、本発明において、光源部２６は、これに限定はされず、Ｒ、ＧおよびＢの各色のバックライト光源を有し、かつ、各色の点灯を独立的に制御可能なものであれば、各種のバックライト光源が利用可能である。一例として、Ｒ、ＧおよびＢの各光を出射する蛍光灯を順次配列してなる光源部、Ｒ、ＧおよびＢの各光を出射するＬＥＤを二次元的に配列してなる光源部、Ｒ、ＧおよびＢの各光を出射するストライプ状の有機ＥＬ（ＥｌｅｔｒｏＬｕｍｉｎｅｃｅｎｃｅ）を順次配列してなる光源部等が好適に例示される。なお、応答性の点で、光源としてはＬＥＤを用いるのが好ましい。
【００１９】
また、図示例において、バックライトユニット１４は、バックライトの光源とＬＣＤ１２の画像表示面とが対面して配置される、いわゆる直下型のバックライトユニットである。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、ＬＣＤ１２の画像表示面と対面する導光板を有し、導光板のエッジ部に光源を配置してなる、いわゆるサイド型のバックライトユニットであってもよい。
【００２０】
図示例のバックライトユニット１４は、筐体２４の開放面（すなわちプリズムシート３０）をＬＣＤ１２に対面するように配置され、光源部２６からのバックライトをＬＣＤ１２に入射する。
光源部２６の各色の光源は、駆動回路である光源ドライバ１８によって点灯／消灯される。また、光源ドライバ１８による各色の光源の点灯は、制御部２２からの指示に応じて、前記サブフレームに同期して制御され、かつ、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの各表示モードで、シーケンスが異なる。
【００２１】
制御部２２は、ＣＰＵ等を有して構成されるものであり、ＬＣＤドライバ１６、光源ドライバ１８等を含め、表示装置１０の各部位の動作の制御を行う。
【００２２】
前述のように、ここで、図示例の表示装置１０は、画像表示モードとして、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの３つの表示モードを有する。
制御部２２は、供給された画像データＤの解析、画像データＤを出力した医療用測定装置からの識別信号、オペレータによる入力指示等に応じて、表示する画像がモノクロ静止画か、モノクロ動画か、カラー画像かを判別して、表示モードを決定し、表示モードに応じて、ＬＣＤドライバ１６および光源ドライバ１８に指示を出して、ＬＣＤ１２および光源部２６を駆動させる。
【００２３】
以下、図２を参照して、各表示モードにおけるシーケンスを説明することにより、本発明の表示装置１０について、より詳細に説明する。
【００２４】
前述のように、本発明の表示装置１０は、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの３つの表示モードを有する。
ＬＣＤ１２による画像表示は、図２（Ａ）に示すように、基本的に、１フレームを３つに時分割した３つのサブフレームに対応して制御され、一例として、１番目のサブフレームはＲ画像の画像データに、２番目のサブフレームはＧ画像の画像データに、３番目のサブフレームはＢ画像の画像データに、それぞれ対応する。また、光源部２６における光源の点灯／消灯も、基本的に、このサブフレームに同期して制御される。
【００２５】
モノクロ静止画モードは、モノクロの静止画を表示する表示モードで、例えば、ＣＲ（ＤＲ（デジタルラジオグラフィー）を含む）、ＣＴ、ＭＲＩ等で撮影された診断画像の表示に利用される。
モノクロ静止画モードでは、制御部２２は、図２（Ｂ）に示すように、光源部２６は全ての色の光源を常時点灯して、白色のバックライトをＬＣＤ１２に入射させると共に、ＬＣＤ１２に、１番目のサブフレーム（Ｒの画像データによる画像表示）に対応して駆動信号を供給して、全てのサブフレームで同じ画像を表示させ、モノクロの静止画を表示する。この表示モードでは、後述するようなカラー画像の表示に対応するＲ、Ｇ、およびＢの全色の光源を点灯して画像を表示するので、非常に高輝度なバックライトでの画像表示が可能であり、従って、ＣＲ等の診断画像で要求される高輝度なモノクロ画像表示に好適に対応できる。
【００２６】
モノクロ動画モードは、モノクロの動画を表示するモードで、例えば、ＤＳＡ（デジタルサブトラクション血管造影）、ＤＦ（デジタルフルオログラフィ）、ＩＩＤＲ（イメージ像倍管を用いるＤＲ）で撮影された診断画像の表示や、Ｘ線テレビに用いられる。
モノクロ動画モードでは、制御部２２は、ＬＣＤ１２には、１番目のサブフレームに対応して各フレーム毎に画像（動画）の駆動信号を供給して、動画を表示させると共に、図２（Ｃ）に示すように、例えば、Ｒの画像データに対応する１番目のサブフレームのみに対応して、光源部２６の全色の光源に点灯させて、白色のバックライトをパルス的にＬＣＤ１２に入射させる。これにより、モノクロの動画を表示することができる。また、先のモノクロ静止画モードと同様、このモードでも全色の光源を点灯して画像を表示するので、高輝度なモノクロ画像が表示可能である。さらに、このように、サブフレームの１つのみでインパルス的に光源を点灯して画像を表示することにより、残像やカラーブレーク等の発生も防止できる。
【００２７】
なお、モノクロ動画モードでは、各サブフレームにおけるＬＣＤ１２による動画の表示と、光源のパルス点灯との同期が取れていれば、各種のシーケンスが可能である。
従って、ＬＣＤ１２による画像表示は、全サブフレームで行っても１つのサブフレームのみで行ってもよく、また、光源のパルス点灯は、ＬＣＤ１２によって画像が表示されていれば、１番目のサブフレームに限定されない。すなわち、モノクロ動画の画像データＤは、Ｒ＝Ｇ＝Ｂであるので、画像の表示や光源を点灯させるサブフレームは、Ｇに対応する２番目のサブフレームでも、Ｂに対応する３番目のサブフレームでも構わない。
【００２８】
カラー画像モードは、カラー画像を表示するモードで、ＲＩ（ラジオアイソトープ）や内視鏡の画像、ＭＲＩやＣＴの三次元画像の表示等に用いられる。
このカラー画像モードでは、いわゆるフィールドシーケンシャルタイプの液晶表示装置と同様に、各サブフレームでＲ、ＧおよびＢ画像の表示を順次行い、これに同期して、Ｒ、ＧおよびＢの光源を順次点灯して、カラー画像を表示する。すなわち、図２（Ｄ）に示すように、制御部２２は、各フレーム毎に、最初のサブフレームでＲ画像、次のサブフレームでＧ画像、および最後のサブフレームでＢ画像を、順次、ＬＣＤ１６に表示させ、さらに、各サブフレームにおける各色の画像表示に対応して、すなわち各サブフレームに同期して、光源部２６のＲ光源、Ｇ光源、およびＢ光源を、順次、点灯させて、カラー画像を表示する。
なお、カラー画像モードで表示する画像は、動画でも静止画でもよい。
【００２９】
以上の説明より明らかなように、本発明の画像表示装置によれば、モノクロ静止画、モノクロ動画、およびカラー画像を切り換えて表示可能であるので、例えば、異なる複数種の医療用測定装置から診断画像（その画像データ）を受け取って、診断画像に対応する好適な画像を表示することができる。しかも、高輝度なモノクロ画像を表示できる。従って、本発明によれば、１台の画像表示装置で、場所の移動等を不要にして、マルチモダリティー診断を行うことができる。
また、サブピクセルを有さないモノクロ画素のディスプレイパネルを用いるので、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やバスラインが少なく開口率を挙げることができ、より高輝度化を計ることができる。さらに、画素数が少ないので、ディスプレイパネルの歩留りが高く、コスト的にも有利である。
以上の点を考慮すると、本発明の画像表示装置は、医療用の診断画像を表示するモニタとして最適である。
【００３０】
本発明においては、バックライトユニット１４の光源部２６は、Ｒ、ＧおよびＢの各色のバックライトの輝度を調整可能であるのが好ましい。
これにより、例えば、モノクロ画像（静止画および動画）を表示する際に、Ｂの輝度を他の色に比して高くして、ブルーベースライクなモノクロ画像を表示することができ、従来より医療用測定装置で撮影された診断画像の再生に利用されている、フィルムに近い診断画像を表示することができる。
【００３１】
また、モノクロ静止画モードでは、Ｒ、ＧおよびＢの表示に対応する各サブフレームに画像データを分散することにより、画像の高階調化を計ってもよい。
【００３２】
例えば、ＬＣＤ１２の駆動を８ビットで行う場合に、１フレームで（１フレーム目の画像データ，２フレーム目の画像データ，３フレーム目の画像データ）として、（０，０，０）＝０、（１，０，０）＝１、（１，１，０）＝２、………（１２６，１２６，１２５）＝３７７、（１２６，１２６，１２６）＝３７８、（１２７，１２６，１２６）＝３２９、………（２５５，２５５，２５４）＝７５４、（２５５，２５５，２５５）＝７５５のように画像を表示する。
すなわち、本例では、サブフレームに画像データを分散することで、８ビットをＬＣＤ１２駆動して、９．５ビット（７５６階調）の階調を表現できる。
【００３３】
以上、本発明の画像表示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【００３４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、一台の画像表示装置で、モノクロ静止画、モノクロ動画、カラー画像を表示することができるので、例えば、複数種の医療用診断装置を有する病院等において、低コストかつ高効率でマルチモダリティー診断を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置の一例の概念図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の画像表示装置による画像表示を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０（画像）表示装置
１２ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）
１４バックライトユニット
１６ＬＣＤドライバ
１８光源ドライバ
２０階調補正部
２２制御部

Claims

非発光の透過型で、かつ、サブピクセルを有さないモノクロ画素で画像を表示するディスプレイパネルと、画像を観察するためのバックライトを前記ディスプレイパネルの非観察面側に入射する、赤、緑および青のバックライト光源と、モノクロ静止画モード、モノクロ動画モード、およびカラー画像モードの各表示モードに応じて、前記ディスプレイパネルおよびバックライト光源の駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記モノクロ静止画モードの際には、前記ディスプレイパネルに静止画を表示させると共に、全色のバックライト光源を連続的に点灯させ、前記モノクロ動画モードの際には、前記ディスプレイパネルに動画を表示させると共に、動画の１フレームの表示に同期してパルス的に全色のバックライト光源を点灯させ、前記カラー画像モードの際には、前記ディスプレイパネルに、１フレームを３つに時分割したサブフレームに、順次、赤、緑および青に対応する画像を表示させると共に、前記サブフレームの表示に同期して、前記赤、緑および青のバックライト光源を、順次、点灯させることを特徴とする画像表示装置。
前記バックライト光源は各色毎に輝度が可変であり、モノクロ画像を表示する際に、他の色に比して、青の輝度を高くする請求項１に記載の画像表示装置。
前記モノクロ動画モードの際には、１フレームを３つに時分割したサブフレームのうちの所定の１つのサブフレームのみに対応して、前記バックライト光源を点灯する請求項１または２に記載の画像表示装置。