JP2012098422A - 立体視画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 右目用画像表示部と左目用画像表示部とを備えた本体部が回転可能に保持された立体視画像表示装置において、重量の重い本体部について、２つの表示部の隣接方向を上下方向にさせた状態と左右方向にさせた状態のいずれの状態でも安定的に保持できるようにする。
【解決手段】 右目用画像を表示する右目用画像表示部４０、左目用画像を表示する左目用画像表示部４１、および右目用画像と左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成するハーフミラー４２がヒンジ４３により回転自在に連結された本体部と、本体部を保持するスタンド４４とから構成されるモニタ９において、回転軸の回転中心Ｒを本体部の中心となる位置に設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、右目用画像および左目用画像の２枚の画像を用いて立体視画像を表示する立体視画像表示装置に関するものである。

従来、右目用画像および左目用画像の２枚の画像を組み合わせて表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視できる画像（以下、立体視画像またはステレオ画像という）は、同一の被写体を異なる位置から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像に基づいて生成される。

そして、このような立体視画像の生成は、デジタルカメラやテレビなどの分野だけでなく、放射線画像撮影の分野においても利用されている。すなわち、被験者に対して互いに異なる方向から放射線を照射し、その被験者を透過した放射線を放射線画像検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視画像を生成することが行われている。そして、このように立体視画像を生成することによって奥行感のある放射線画像を観察することができ、より診断に適した放射線画像を観察することができる。（例えば特許文献１参照）

特開２０１０−１１０５７１号公報 特表２００８−５２１０６４号公報

ところで、上記のような立体視画像を表示するための立体視画像表示装置として、互いに隣接した２つの表示画面とハーフミラーを備え、各表示画面に右目用画像と左目用画像とを各々表示し、ハーフミラーで右目用画像と左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成する方式のモニターが提案されている。（例えば特許文献２参照）
このような互いに隣接する２つの表示画面を備えた表示装置では、立体視画像表示の際に、装置の設置位置やユーザーの観察位置の都合により、２つの表示画面の隣接方向を上下方向または左右方向に変更させたい場合があり得る。

また、立体視画像表示と通常画像表示とを選択的に表示させる場合、ユーザーによっては、通常画像表示においては視線の高さを変えずに各表示画面を観察できるため、２つの表示画面を左右方向に隣接させた方が好ましかったり、逆に２つの表示画面を上下方向に隣接させた方が好ましい場合もあり得る。

このように、２つの表示画面の隣接方向については上下方向または左右方向に変更可能であることが好ましいため、２つの表示画面からなる本体部を回転可能に支持して、２つの表示画面の隣接方向を自由に変更できるようにすることが考えられるが、重量の重い本体部について、２つの表示画面の隣接方向を上下方向にさせた状態と左右方向にさせた状態のいずれの状態でも安定的に保持する必要がある。

本発明は、上記の事情に鑑み、右目用画像および左目用画像の２枚の画像を用いて立体視画像を表示する立体視画像表示装置において、上記要望に応えたものを提供することを目的とする。

本発明の立体視画像表示装置は、右目用画像および左目用画像の２枚の画像を用いて立体視画像を表示する立体視画像表示装置であって、右目用画像を表示する右目用画像表示手段および左目用画像を表示する左目用画像表示手段が互いに隣接するよう接合されてなる本体部と、本体部に取り付けられ、右目用画像と左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成する光学系と、回転軸を介して本体部を回転可能に保持する保持部とを備え、回転軸が本体部の中心に設けられていることを特徴とするものである。

なお、回転軸の回転方向は、右目用画像表示手段と左目用画像表示手段との隣接方向を上下方向から左右方向に変化させることができる方向である。

本発明の立体視画像表示装置において、右目用画像表示手段および／または左目用画像表示手段は、通常画像も表示するものとすることが好ましい。

この場合は、右目用画像表示手段および左目用画像表示手段に表示する画像が立体視画像であるか通常画像であるかを判断する画像判断手段と、画像判断手段による判断に基づいて、右目用画像表示手段および左目用画像表示手段の隣接方向が上下方向となる状態もしくは左右方向となる状態に、本体部を自動的に回転移動させる移動手段とを備えたものとしてもよい。

本発明の立体視画像表示装置によれば、右目用画像および左目用画像の２枚の画像を用いて立体視画像を表示する立体視画像表示装置において、右目用画像を表示する右目用画像表示手段および左目用画像を表示する左目用画像表示手段が互いに隣接するよう接合されてなる本体部と、本体部に取り付けられ、右目用画像と左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成する光学系と、回転軸を介して本体部を回転可能に保持する保持部とから構成し、回転軸を本体部の中心に設けるようにしたことにより、２つの画像表示手段の隣接方向を上下方向にさせた状態と左右方向にさせた状態のいずれの状態でも、本体部の中心位置が保持位置となるので、本体部を安定的に保持することができる。

また、右目用画像表示手段および／または左目用画像表示手段は、通常画像も表示するものとすれば、立体視画像表示と通常画像表示とを兼用できるようになる。

この場合は、右目用画像表示手段および左目用画像表示手段に表示する画像が立体視画像であるか通常画像であるかを判断する画像判断手段と、画像判断手段による判断に基づいて、右目用画像表示手段および左目用画像表示手段の隣接方向が上下方向となる状態もしくは左右方向となる状態に、本体部を自動的に回転移動させる移動手段とを備えたものとすれば、表示する画像に応じて本体部をユーザーが見易い方向に自動的に回転移動させることができる。

本発明の一実施の形態の立体視画像表示装置を用いた乳房用立体視画像撮影表示システムの概略構成図 図１に示す乳房用立体視画像撮影表示システムのアーム部を図１の右方向から見た図 図１に示す乳房用立体視画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図 上記立体視画像表示装置の立体視画像表示時の状態を示す斜視図 上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す斜視図 上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す背面図 上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す側面図

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態の立体視画像表示装置を用いた乳房用立体視画像撮影表示システムについて説明する。まず、本実施の形態の乳房用立体視画像撮影表示システム全体の概略構成について説明する。図１は本実施の形態の立体視画像表示装置を用いた乳房用立体視画像撮影表示システムの概略構成図、図２は図１に示す乳房用立体視画像撮影表示システムのアーム部を図１の右方向から見た図、図３は図１に示す乳房用立体視画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態の乳房用立体視画像撮影表示システム１は、図１に示すように、乳房画像撮影装置１０と、乳房画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ８と、コンピュータ８に接続されたモニタ９（立体視画像表示装置）および入力部７とを備えている。

そして、乳房画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。なお、図２には、図１の右方向から見たアーム部１３を示している。

アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。

撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線画像検出器１５と、放射線画像検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。また、撮影台１４の内部には、放射線画像検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。

また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。

放射線画像検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

放射線照射部１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流、管電圧、時間等）を制御するものである。

また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。

コンピュータ８は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部８ａ、データ記憶部８ｂおよび画像処理部８ｃが構成されている。

制御部８ａは、各種のコントローラ３１〜３４に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。データ記憶部８ｂは、放射線画像検出器１５によって取得された撮影角度毎の放射線画像データ等を記憶するものである。画像処理部８ｃは種々の画像処理を施すためのものである。

入力部７は、例えば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されたものであり、立体カーソルの移動操作や、撮影条件や操作指示等の入力を受け付けるためのものである。

次に、モニタ９について詳細に説明する。図４は上記立体視画像表示装置の立体視画像表示時の状態を示す斜視図、図５は上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す斜視図、図６は上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す背面図、図７は上記立体視画像表示装置の通常画像表示時の状態を示す側面図である。

モニタ９は、右目用画像と左目用画像の２枚の画像を用いた立体視画像および通常画像の両方を表示可能なものであって、図４に示すように、右目用画像を表示する右目用画像表示部４０、左目用画像を表示する左目用画像表示部４１、および右目用画像と左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成するハーフミラー４２がヒンジ４３により回転自在に連結された本体部と、本体部を保持するスタンド４４とから構成されている。

右目用画像表示部４０と左目用画像表示部４１における表示光は互いに直交する偏光となるように構成されている。ユーザーは、右目用画像を観察する右目用偏光レンズと左目用画像を観察する左目用偏光レンズを有する偏光メガネを装着し、左目用画像および右目用画像を左右の目でそれぞれ観察することで立体視画像を観察することができる。

また、図６、７に示すように、左目用画像表示部４１の背面には、スタンド４４と不図示の回転軸を介して回転自在に接続される接続部４１ｂが設けられている。この接続部４１ｂは、回転軸の回転中心Ｒが本体部の中心となる位置に設けられている。なお、本体部の中心となる位置とは、右目用画像表示部４０と左目用画像表示部４１を略同一平面状に配置した際の幾何学的な重心位置を意味する。

このような態様とすることにより、２つの画像表示部の隣接方向を上下方向にさせた状態と左右方向にさせた状態のいずれの状態でも、本体部の中心位置が保持位置となるので、本体部を安定的に保持することができる。

このモニタ９において、立体視画像を表示する際は、図４に示すように、２つの画像表示部の隣接方向βが上下方向となるように図６の矢印Ｃ方向に本体部を回転させる。そして、右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとのなす角度αが１８０°未満となるように右目用画像表示部４０を図４の矢印Ａ方向に回転移動させるとともに、ハーフミラー４２を右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとの中間に位置するように移動させる。

なお、立体視画像表示時の右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとのなす角度αは、１８０°未満であれば特に制限はないが、９０°から１２０°程度とするのが好ましく、１１０°とするのが最も好ましい。

また、ハーフミラー４２は、図４の矢印Ｂ方向に回転可能であり、右目用画像と左目用画像からなる立体視画像の見え方の調整が可能である。

また、本体部、右目用画像表示部４０およびハーフミラー４２の移動は、ユーザーにより手動で行なわせてもよいし、立体視画像表示の指示入力を受け付けるスイッチ等の入力部を設け、この入力部からの指示に基づいて自動的に移動させるようにしてもよいし、モニタ９に入力される放射線画像信号もしくは放射線画像信号の付帯情報等に基づいて立体視画像用の信号が入力されたことを検知した際に、自動的に移動させるようにしてもよい。

モニタ９に表示される立体視画像の観察は、図４に示すように、右目用画像表示部４０の表示面４０ａに表示された右目用画像がハーフミラー４２で反射し、左目用画像表示部４１の表示面４１ａに表示された左目用画像がハーフミラー４２を透過し、その結果、右目用画像と左目用画像とが光学的に合成され立体視画像として観察できるようになる。

なお、右目用画像表示部４０および左目用画像表示部４１の上下の位置関係に制限はなく、どちらが上であっても立体視画像を観察させることができる。

このモニタ９において、通常画像を表示する際は、図５に示すように、２つの画像表示部の隣接方向βが左右方向となるように図６の矢印Ｃ方向に本体部を回転させる。なお、このときの右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとのなす角度には特に制限はない。またハーフミラー４２は、右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとの中間に位置させればよいが、本体部から取外し可能に構成し、通常画像時にハーフミラー４２を取り外すようにすれば、通常画像表示の妨げにならないようにすることができる。

ここで、通常画像とは二次元画像であり、立体視画像表示時に表示していた右目用画像および左目用画像を立体視画像としてではなく個別に二次元画像として観察させてもよいし、右目用画像および左目用画像以外の二次元画像を表示させてもよい。

また、本体部、右目用画像表示部４０およびハーフミラー４２の移動は、ユーザーにより手動で行なわせてもよいし、通常画像表示の指示入力を受け付けるスイッチ等の入力部を設け、この入力部からの指示に基づいて自動的に移動させるようにしてもよいし、モニタ９に入力される放射線画像信号もしくは放射線画像信号の付帯情報等に基づいて通常画像用の信号が入力されたことを検知した際に、自動的に移動させるようにしてもよい。

次に、本実施形態の乳房用立体視画像撮影表示システムの作用について説明する。

まず、撮影の際の動作について説明する。

最初に撮影台１４の上に乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される。

次に、入力部７おいて、２つの異なる撮影方向がなす角度（以下、輻輳角θという）および輻輳角θを構成する撮影角度θ'の組み合わせを含む種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。

そして、入力部７において撮影開始の指示があると、乳房Ｍの立体視画像の撮影が行われる。具体的には、まず、制御部８ａが、輻輳角θと輻輳角θを構成する撮影角度θ'の情報をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、このときの輻輳角θの情報としてθ＝４°、輻輳角θを構成する撮影角度θ’の組み合わせとしてθ’＝±２°の組み合わせが設定されているものとするが、これに限られるものではなく、撮影者は入力部７において任意の輻輳角θを設定可能である。

アームコントローラ３１において、制御部８ａから出力された撮影角度θ’の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、この撮影角度θ’の情報に基づいて、まず右目用の放射線画像を撮影するためにアーム部１３を検出面１５ａに垂直な方向に対して＋２°傾く撮影角度θ'となる制御信号を出力する。

アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が＋２°の位置まで回転する。続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が照射され、乳房Ｍを撮影角度θ'が＋２°の方向から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、コンピュータ８のデータ記憶部８ｂに記憶される。

続いて、まず左目用の放射線画像を撮影するためにアーム部１３を検出面１５ａに垂直な方向に対して−２°傾く撮影角度θ'となる制御信号を出力する。

アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が−２°の位置まで回転する。続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が照射され、乳房Ｍを撮影角度θ'が−２°の方向から撮影した放射線画像が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、コンピュータ８のデータ記憶部８ｂに記憶される。

次に、立体視画像表示の際の動作について説明する。

まず、コンピュータ８のデータ記憶部８ｂに記憶された右目用放射線画像および左目用放射線画像の２つの放射線画像信号がデータ記憶部８ｂから読み出された後、モニタ９の右目用画像表示部４０の表示面４０ａおよび左目用画像表示部４１の表示面４１ａに各画像が表示される。

この状態で、図４に示すように、２つの画像表示部の隣接方向βが上下方向となるように本体部を回転させた後、右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとのなす角度αが１８０°未満となるように右目用画像表示部４０を移動させるとともに、ハーフミラー４２を右目用画像表示部４０の表示面４０ａと左目用画像表示部４１の表示面４１ａとの中間に位置するように移動させれば、立体視画像を観察させることができる。

また、通常画像表示時は、図５に示すように、２つの画像表示部の隣接方向βが左右方向となるように本体部を回転させれば、左右の画像を同じ高さで表示させることができる。なお、通常画像の表示については、立体視画像表示時に表示していた右目用画像および左目用画像を立体視画像としてではなく個別に二次元画像として観察させてもよいし、右目用画像および左目用画像以外の二次元画像を表示させてもよい。

なお、上記実施の形態においては、立体視画像表示時は２つの画像表示部の隣接方向βを上下方向とし、通常画像表示時は２つの画像表示部の隣接方向βを左右方向としているが、このような態様に限定されるものではなく、立体視画像表示時および通常画像表示時ともに、ユーザーの好みの状態で使用させることができる。

以上、本発明の立体視画像表示装置の一実施の形態として、乳房用立体視画像撮影表示システムと組み合わせた例を示したが、本発明は乳房用立体視画像撮影表示システムに限定されるものではなく、例えば胸部や頭部等を撮影する放射線画像撮影装置等、どのようなシステムとも組み合わせることができる。

また、上記以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行なってもよいのは勿論である。

１ 乳房用立体視画像撮影表示システム
７ 入力部
８ コンピュータ
８ａ 制御部
８ｂ データ記憶部
８ｃ 画像処理部
９ モニタ
１０ 乳房画像撮影装置
１１ 基台
１２ 回転軸
１３ アーム部
１４ 撮影台
１５ 放射線画像検出器
１６ 放射線照射部
１７ 放射線源
１８ 圧迫板
３１ アームコントローラ
３２ 放射線源コントローラ
３３ 検出器コントローラ
３４ 圧迫板コントローラ
４０ 右目用画像表示部
４１ 左目用画像表示部
４２ ハーフミラー
４３ ヒンジ
４４ スタンド

Claims (3)

1. 右目用画像および左目用画像の２枚の画像を用いて立体視画像を表示する立体視画像表示装置であって、
   前記右目用画像を表示する右目用画像表示手段および前記左目用画像を表示する左目用画像表示手段が互いに隣接するよう接合されてなる本体部と、
   該本体部に取り付けられ、前記右目用画像と前記左目用画像とを立体視画像として見えるように光学的に合成する光学系と、
   回転軸を介して前記本体部を回転可能に保持する保持部とを備え、
   前記回転軸が前記本体部の中心に設けられていることを特徴とする立体視画像表示装置。
2. 前記右目用画像表示手段および／または前記左目用画像表示手段が、通常画像も表示するものであることを特徴とする請求項１記載の立体視画像表示装置。
3. 前記右目用画像表示手段および前記左目用画像表示手段に表示する画像が立体視画像であるか通常画像であるかを判断する画像判断手段と、
   該画像判断手段による判断に基づいて、前記右目用画像表示手段および前記左目用画像表示手段の隣接方向が上下方向となる状態もしくは左右方向となる状態に、前記本体部を自動的に回転移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載の立体視画像表示装置。
   

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