JP2004258198A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＱＵＸＧＡ等の高精細なディスプレイでも、１つのビデオカードで、高精細な静止画と適正な動画を表示できる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像の縮小手段、インターフェイス、およびフレームレートを設定する設定手段を有する制御部と、マトリクス型のディスプレイパネル、および画像の拡大手段を有するディスプレイ部とを有し、静止画を表示する際には、動画よりも低いフレームレートで画像を転送して、前記ディスプレイ部が画像を表示し、動画を表示する際には、画像を縮小して、静止画よりも高いフレームレートでディスプレイ部に画像を転送し、前記ディスプレイ部は、拡大した後に、画像を表示することにより、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、特に医療用途に好適な画像表示装置の技術分野に属し、詳しくは、ＱＵＸＧＡのような高精細なディスプレイであっても、１つのビデオカード（１ヘッド）で、フルスクリーンに画像を表示した高精細な静止画と、適正な動画と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、ＣＲ等の医療用測定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。この診断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（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶表示装置）などのモニタに表示して観察し、読影／診断することが行われている（電子シャーカステン）。
【０００３】
診断画像、特に、マンモグラフィやＸ線画像などのＣＲ等の画像では、高精細な画像を表示することが要求される。また、近年では、ＱＵＸＧＡ（３２００画素×２４００画素）のような、高精細なＬＣＤ（液晶ディスプレイ）も市販されている。このクラスのディスプレイであれば、非常に滑らかで、まるで写真のような高画質な画像を表示することができる。
ところが、このような高精細なディスプレイで画像を表示するためには、コンピュータ等からディスプレイに画像（画像データ）を転送するビデオカードが多数必要であり、画像表示システムが高価になってしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、前述のＱＵＸＧＡのディスプレイは、３２００×２４００＝７．６８Ｍｐｉｘ（ｐｉｘｅｌ） の画素を有している。なお、このディスプレイのサイズが２０．８インチであれば、１ｐｉｘは１３２μｍで解像度は１９２ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ） である。
より高画質な画像表示に対応するデジタル接続を考えると、汎用されているＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の仕様では、画像（画像データ）の転送速度は、シングルリンク（３チャンネル＝ＲＧＢカラー）で１６５Ｍｐｉｘ／ｓｅｃである。
【０００５】
通常、ディスプレイの動画対応のフレームレートは６０Ｈｚである。従って、ＱＵＸＧＡのフルスクリーンに画像を表示するためには、７．６８×６０＝４６０．８Ｍｐｉｘ／ｓｅｃの転送速度が必要であり、１６５Ｍｐｉｘ／ｓｅｃのＤＶＩでは、画像（画像データ）の転送が間に合わない。言い換えれば、ＤＶＩでは、１フレームで１６５／６０＝２．６６Ｍｐｉｘしか画像を送すことができず、すなわち、ＱＵＸＧＡのフルスクリーンの１／３程度の画素分しか画像を送ることができない。
【０００６】
すなわち、ＤＶＩで画像を転送して、ＱＵＸＧＡのディスプレイでフレームレート６０Ｈｚで画像を表示するためには、計算上は、画面を３以上に分割して、分割した各画面毎にＤＶＩに対応するビデオカードを用いて画像を転送して、各画面毎にディスプレイを駆動する必要がある。
また、ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイでは、ソースドライバ（Ｓ）とゲートドライバ（Ｇ）との配置、各分割画面の画素数を合わせるなどの理由から、通常、画面を偶数に分割する。
【０００７】
そのため、ＱＵＸＧＡのディスプレイに画像を表示する際には、例えば、図３に示すように、１２００画素×１６００画素の４画面に分割して、４つのビデオカード（カード♯１〜カード♯４）で画像を転送して、各画面毎に駆動して画像を表示している。
この方法であれば、一画面あたり１２００×１６００＝２．５６Ｍｐｉｘであるので、フレームレートが６０Ｈｚでも２．５６×６０＝１５３．６Ｍｐｉｘ／ｓｅｃと、ＤＶＩの転送速度で充分に間に合う。
【０００８】
しかしながら、この方法では、１画面を表示するのに４つのＤＶＩのビデオカード（４ヘッド）が必要であり、表示装置が高価なものになってしまう。
特に、このような高精細な画像が要求される医療用途では、近年、複数のディスプレイ（マルチディスプレイ）に画像を表示して読影や診断を行うことが多くなっている。例えば、上記のような画面分割を行う画像表示を４面のマルチディスプレイで行うためには、４×４＝１６個ものビデオカード（１６ヘッド）が必要であり、非常に高価なシステムとなってしまう。
【０００９】
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、例えば、ＱＵＸＧＡのような高精細なディスプレイであっても、１つのビデオカード（１ヘッド）で、高精細な静止画、および、適正な動画を表示することができる画像表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、画像を水平方向および垂直方向に所定倍率で縮小する縮小手段、画像を転送するインターフェイス、および、前記インターフェイスによる画像転送のフレームレートを設定する設定手段を有する制御部と、マトリクス型のディスプレイパネル、および、前記ディスプレイパネルで表示する画像を水平方向および垂直方向に所定倍率で拡大する拡大手段を有するディスプレイ部とを有し、静止画を表示する際には、前記制御部は、縮小手段を用いず、動画よりも低いフレームレートでディスプレイ部に画像を転送し、前記ディスプレイ部は、拡大手段を用いずに、転送された画像を前記ディスプレイパネルに表示し、動画を表示する際には、前記制御部は、前記縮小手段で画像を縮小して、静止画よりも高いフレームレートで前記ディスプレイ部に画像を転送し、前記ディスプレイ部は、前記拡大手段で画像を拡大した後に、前記ディスプレイパネルで画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供する。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１に、本発明の画像表示装置の一例の概念図を示す。
図１に示される画像表示装置１０（以下、表示装置１０とする）は、ＭＲＩ、ＣＴ、Ｘ線撮影装置、ＦＣＲ（富士コンピューテッドラジオグラフィー）などのＣＲ（ＤＲを含む）等の各種の医療用測定装置（診断装置）が撮影した診断画像の画像データＲを受け取り、この診断画像を表示する装置であって、基本的に、制御部１２と、ディスプレイ部１４とから構成される。
【００１３】
制御部１２は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション等を利用して構成されるものであり、レート設定手段１６と、画像縮小手段１８と、ビデオカード２０（カード２０）とを有して構成される。
【００１４】
レート設定手段１６は、供給された画像データＲ（その画像）が動画か静止画かに応じて、ディスプレイ部１４に転送する画像データのフレームレートを決定し、ビデオカード２０に指示を出す。
本発明においては、静止画を表示する際には、動画よりも低いフレームレートで画像データをディスプレイ部１４に転送する。図示例においては、表示する画像が動画である場合には、通常の画像表示と同様のフレームレート６０Ｈｚで画像データを転送し、表示する画像が静止画である場合には、動画の１／４のフレームレート１５Ｈｚで画像データを転送する。
【００１５】
なお、本発明の表示装置１０において、表示する画像が動画か静止画かの判定は、例えば、識別信号や入力指示等を利用する、画像データＲの供給源である医療用測定装置（モダリティー）の識別、画像データＲの解析などの方法によればよい。
【００１６】
画像縮小手段１８は、表示する画像が動画である場合に、水平方向および垂直方向の両方向で、画像を１／２に縮小して、画像データＲをビデオカード２０に供給するものである。なお、画像の縮小方法には特に限定はなく、間引き等の公知の方法によればよい。
また、表示する画像が静止画である場合には、画像縮小手段１８は何の処理もせずに画像データＲをビデオカード２０に送る。もしくは、制御部１２では画像縮小手段１８をバイパスして、画像データＲをビデオカード２０に送る。
【００１７】
ビデオカード２０は、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に対応するビデオカードで、シングルリンク（３チャンネル＝ＲＧＢカラー）で１６５Ｍｐｉｘ／ｓｅｃ（秒）の転送速度で画像データＲを転送する。
ここで、ビデオカード２０は、前述のように、レート設定手段１６の指示に応じて、動画は６０Ｈｚのフレームレートで、静止画は１５Ｈｚのフレームレートで、それぞれ画像データＲを転送する。
【００１８】
ディスプレイ部１４は、画像拡大部３０と、ドライバ３２と、ディスプレイパネル３４（以下、表示パネル３４とする）とを有して構成される。
また、ディスプレイ部１４（もしくは、制御部１２）には、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）のＧＳＤＦ（Ｇｒａｙｓｃａｌｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ＦＦ−ｌｏｇリニア（低輝度領域の階調が立っており、かつ、中間輝度領域がｌｏｇリニアになる階調特性）、ｌｏｇリニア、γ＝２．２など、医療用測定装置（モダリティー）の種類に応じて、所定の階調特性で画像を表示するために、画像の階調補正を行う手段を有してもよい。
【００１９】
画像拡大部３０は、表示画像が動画である場合に、画像をＨ方向（水平方向）に２倍に拡大する部位である。すなわち、転送された画像をＨ方向に２倍に拡大して、表示パネル３４のソースドライバに対応する画像データとする。
画像の拡大方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。図示例においては、一例として、転送された画像データのＨ方向の１ラインの画素を１，２，３……ｂとすると、図２に示すように、各画素毎に画像データを複製して原画像データの隣に配し、１ラインを１，１，２，２，３，３，……ｂ，ｂとすることにより、画像をＨ方向に２倍に拡大する。
【００２０】
なお、表示する画像が静止画である場合には、画像拡大手段３０は何の処理もせずに画像データＲをドライバに送り、もしくは、ディスプレイ部１４では画像拡大手段３０をバイパスして、画像データＲをドライバ３２に送る。
【００２１】
ドライバ３２は、供給された画像データに応じて表示パネル３４を駆動する駆動回路である。
ドライバ３２は、表示する画像が静止画である場合には、通常の画像表示と同様に表示パネル３４を駆動する。これに対して、表示する画像が動画である場合には、図２に示すように、２ラインずつ、順次、ゲードドライバを駆動する（２ライン同時にゲートを開くことを、順次、行う）。
すなわち、図示例においては、動画を表示する際には、ディスプレイ部１４における、画像拡大手段３０によるＨ方向の拡大とドライバ３２によるＶ方向（垂直方向）の拡大とにより、水平方向および垂直方向で画像を２倍に拡大し、制御部１２における画像縮小手段１８による縮小前のサイズに画像を戻す。
【００２２】
表示パネル３４は、公知のカラーのＬＣＤパネル（液晶ディスプレイパネル）である。
図示例においては、一例として、表示パネル３４は、２０．８インチのＱＵＸＧＡのＬＣＤパネルである。従って、表示パネル３４は ３２００画素×２４００画素＝７．６８Ｍｐｉｘ（ｐｉｘｅｌ） の画素を有し、かつ、１画素（３つのサブピクセルの合計）の大きさは１３２μｍで、空間解像度は１９２ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ） である。
【００２３】
なお、本発明において、表示パネル３４（ディスプレイパネル）は、図示例のようなＬＣＤに限定はされず、マトリクス型のディスプレイパネルであれば、電界放電ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃ） ディスプレイ等の各種のディスプレイパネルが利用可能である。
【００２４】
以下、表示装置１０の作用を説明することにより、本発明の画像表示装置について、より詳細に説明する。
【００２５】
画像データＲはＣＲなどの医療用測定装置から表示装置１０の制御部１２に供給される。
この画像データＲの画像が静止画である場合には、レート設定手段１６は、１５Ｈｚのフレームレートで画像を転送するように、ビデオカード２０に指示を出す。また、画像縮小手段１８は、何も処理をしないで画像データＲをビデオカード２０に送り、ビデオカード２０は、指示された１５Ｈｚのフレームレートで画像データＲをディスプレイ部１４に転送する。
画像データＲを転送されたディスプレイ部１４は、表示する画像が静止画であるので、画像拡大部３０では何も処理を行わずに画像データＲをドライバ３２に送る。また、ドライバ３２は、通常の表示と同様に表示パネル３４を駆動して、画像データＲによる静止画を表示する。
【００２６】
他方、画像データＲの画像が動画である場合には、レート設定手段１６は、フレームレート６０Ｈｚで画像データＲを転送するようにビデオカード２０に指示を出す。また、画像縮小手段１８は、画像を水平方向および垂直方向共に１／２に縮小して、画像データＲをビデオカード２０に供給する。ビデオカード２０は、画像データＲを指示されたフレームレート６０Ｈｚでディスプレイ部１４に転送する。表示パネル３４はＱＵＸＧＡであるので、縮小された１フレームの画像データＲは１６００画素×１２００画素となり、画像データ量は１／４の１．９２Ｍｐｉｘとなる。
画像データＲを転送されたディスプレイ部１４は、表示する画像が動画であるので、画像拡大部３０において前述のようにしてＨ方向に画像を２倍に拡大して、ドライバ３２に送る。また、画像データＲを供給されたドライバ３２は、この画像データＲに応じてソースドライバを駆動すると共に、２ラインずつ、順次、ゲートドライバを駆動する。前述のように、これによって画像が４倍に拡大され、元のＱＵＸＧＡの画素数に対応する画像となる。
【００２７】
ＤＶＩに対応するビデオカード２０は、１６５Ｍｐｉｘ／ｓｅｃの転送速度で画像データを転送する。また、表示パネル３４は、３２００画素×２４００画素＝７．６８Ｍｐｉｘの画素を有し、１画素は１３２μｍで、空間解像度は１９２ｐｐｉである。
そのため、通常のフレームレート６０Ｈｚでは、画像データの転送が間に合わず、ビデオカードが４つ必要であるのは、前述のとおりである。
【００２８】
これに対し、本例の静止画の表示では、フレームレートを１５Ｈｚとしているので、転送速度が７．６８×１５＝１１５．２Ｍｐｉｘ／ｓｅｃ以上であればよく、従って、ビデオカード２０の１６５Ｍｐｉｘ／ｓｅｃの転送速度であれば、充分にフルスクリーンの画像データＲを転送できる。
また、本発明の表示装置１０では、静止画を表示する際のフレームレートは動画よりも低くなるが、静止画の表示では、動画表示に対応する６０Ｈｚのフレームレートは不要であり、１５Ｈｚのフレームレートでも、フリッカ等を生じることなく高画質な静止画を表示できる。
【００２９】
他方、動画の表示では、画像（画像データＲ）を水平方向および垂直方向共に１／２に縮小しているので、１フレームの画像データ量は１／４の１．９２Ｍｐｉｘとなっている。すなわち、水平方向および垂直方向共に、画像データの転送時間を半分にしている。従って、フレームレートが６０Ｈｚでも、転送速度が１．９２×６０＝１１５．２Ｍｐｉｘ／ｓｅｃ以上であればよいので、同様に画像データを転送することができ、６０Ｈｚのフレームレートで適正な動画を表示できる。
また、本発明の表示装置１０では、動画を表示する際には、画像の縮小および拡大を行うことで、静止画よりも解像度は低下する。例えば、図示例であれば、１画素相当が２６４μｍで、解像度は９６ｐｐｉ相当となる。しかしながら、動画を表示する際には、静止画のような高い解像度は不要であり、７０ｐｐｉ〜１００ｐｐｉ（１画素２５０μｍ〜３００μｍ程度）の解像度で充分であるので、高画質な動画を表示することができる。
【００３０】
すなわち、本発明によれば、静止画を表示する際と動画を表示する際とで、フレームレートおよび転送する画像データ量を変更することにより、ＱＵＸＧＡのような高精細なディスプレイパネルを用い、かつ、１つのビデオカード（１ヘッド）で、高精細かつ高画質な静止画、および、適正かつ高画質な動画の両者を表示できる。従って、医療施設等において、４面のディスプレイを有するような、マルチディスプレイのシステムも安価に構成できる。
【００３１】
本発明においては、静止画のフレームレートは、特に限定はないが、例えば、図示例のようなＬＣＤなどの場合には、フリッカを防止する等の点で、１５Ｈｚ以上とするのが好ましい。
また、本発明において、動画を表示する際の縮小率には、特に限定はなく、表示パネル３４の画素数やビデオカードの転送速度等に応じて、転送可能となる倍率を、適宜、設定すればよい。但し、あまり縮小率が大きいと、解像度の低下に起因する画質低下が大きくなるので、縮小率は、拡大後の表示画像の解像度が７０ｐｐｉ相当以下とならないようにするのが好ましい。なお、ディスプレイ部３２における画像の拡大は、基本的に、画像を制御部１２における縮小前の画像サイズ（画素数）に戻すように行うが、必要に応じて、縮小前と異なる画像サイズとなるように、拡大を行ってもよい。
【００３２】
図示例の表示装置１０において、モノクロ画像を表示する際には、表示パネル３４の各画素のサブピクセルをＲ（赤）＝Ｇ（緑）＝Ｂ（青）の画像データで駆動する。さらに、ビデオカード２０は、Ｒ、ＧおよびＢに対応して、３つのチャンネルを有する。
従って、ビデオカード２０のＲチャンネル、Ｇチャンネル、およびＢチャンネルを、それぞれ異なる表示パネル３４に分配して、１画素のサブピクセルを同じ画像データで駆動するようにすれば、最高で３台のディスプレイ部１４を同時に制御して、モノクロ画像を表示できる。
【００３３】
また、カラーディスプレイのサブピクセルのＲ，ＧおよびＢのカラーフィルタを無彩色化（あるいは、除去）したモノクロディスプレイでは、３つのサブピクセルを利用して、各サブピクセル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。
例えば、１画素を（第１Ｐｉｘ，第２ｐｉｘ，第３ｐｉｘ）で示した際に、表示パネル３４を８ビットで駆動する場合には、（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、サブピクセル画像データを分散することで、８ビットで９．５ビット（７５６階調）相当の階調を表現できる。
【００３４】
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。
例えば、図示例においては、静止画を転送する際のフレームレートを１５Ｈｚとしたが、２０Ｈｚでもよい。すなわち、本発明においては、ディスプレイパネルの画素数やビデオカードの転送速度に応じて、画像データの転送が間に合うフレームレートを、適宜、設定すればよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ＱＵＸＧＡのような高精細なディスプレイパネルであっても、１つのビデオカードで、フルスクリーンに対応する高精細かつ高画質な静止画、および、適正かつ高画質な動画の両者を表示することができる。
【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】本発明の画像表示装置の作用を説明するための概念図である。
【図３】従来の画像表示装置を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１０ （画像）表示装置
１２ 制御部
１４ ディスプレイ部
１６ レート設定手段
１８ 画像縮小手段
２０ ビデオカード
３０ 画像拡大部
３２ ドライバ
３４ 表示パネル（ディスプレイパネル）

Claims (1)

1. 画像を水平方向および垂直方向に所定倍率で縮小する縮小手段、画像を転送するインターフェイス、および、前記インターフェイスによる画像転送のフレームレートを設定する設定手段を有する制御部と、
   マトリクス型のディスプレイパネル、および、前記ディスプレイパネルで表示する画像を水平方向および垂直方向に所定倍率で拡大する拡大手段を有するディスプレイ部とを有し、
   静止画を表示する際には、前記制御部は、縮小手段を用いず、動画よりも低いフレームレートでディスプレイ部に画像を転送し、前記ディスプレイ部は、拡大手段を用いずに、転送された画像を前記ディスプレイパネルに表示し、動画を表示する際には、前記制御部は、前記縮小手段で画像を縮小して、静止画よりも高いフレームレートで前記ディスプレイ部に画像を転送し、前記ディスプレイ部は、前記拡大手段で画像を拡大した後に、前記ディスプレイパネルで画像を表示することを特徴とする画像表示装置。

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