JP2022050036A - 表示装置、および表示制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の使用性を損なうことなく表示特性を適切に管理する。【解決手段】表示装置１０は、映像を表示する表示部１２と、表示部１２と同一面をなすフレームに配置された光センサ１４と、取り外し可能な導光板４０と、を備える。導光板４０は、表示部１２から光センサ１４までを覆うと共に、表示部１２の画面光を光センサ１４に導く位置に配置される。表示制御部は、導光板４０が表示部１２の画面光を光センサ１４に導くよう、表示部１２に導光板４０を配置する位置を表示する。【選択図】図５

Description

本発明は、表示装置、および表示制御方法に関する。

医療用などで使用される表示装置において、表示画面の光量を輝度センサで測光して、表示画面の光量を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００４／０８８４０１号

近年、医療機関などではタブレット型の表示機器（以下、タブレット端末）を利用するケースが増加している。タブレット端末は、軽量で可搬性に優れるため、例えば、患者への病状説明や、医師同士のコンサルティング、滅菌ケースに入れて手術室に持ち込むなどの用途に活用されている。

タブレット端末に医用画像を表示して診断を行う場合を想定すると、タブレット端末の表示画面の表示特性を適切に管理する必要がある。しかしながら、小型のタブレット端末に、据え置き型の表示装置と同様の輝度センサを設けることは、平面であることが望ましいタブレット端末画面に突起を生じさせることや、タブレット端末の厚みが増加してしまうことにつながり、使用性を損なう可能性がある。

本発明は、使用性が良く表示装置の表示特性を適切に管理することのできる表示装置、および表示制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る表示装置は、映像を表示する表示部と、前記表示部と同一面をなすフレームに配置された光センサと、取り外し可能な導光板と、を備え、前記導光板は、前記表示部から前記光センサまでを覆うと共に、前記表示部の画面光を前記光センサに導く位置に配置される。

本発明の一態様の表示制御方法は、表示部に映像を表示するステップと、前記表示部上に配置された導光板により光センサに導かれた前記表示部の画面光に基づいて、前記画面光の輝度値を検出するステップと、検出された輝度値に基づいて、前記表示部の表示特性を補正するステップと、を含む。

本発明によれば、使用性が良く表示装置の表示特性を適切に管理することができる。

図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１実施形態に係る表示装置の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る導光板を説明するための図である。 図４は、第１実施形態に係る表情装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図５は、第１実施形態に係る導光板の配置位置を表示させる方法を説明するための図である。 図６は、第１実施形態に係るテストパターンを説明するための図である。 図７Ａは、導光板が設けられる保護カバーを説明するための図である。 図７Ｂは、第２実施形態に係る導光板を配置する方法を説明するための図である。 図８は、第２実施形態に係る表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。また、以下の実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１と、図２とを用いて、第１実施形態に係る表示装置の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。図２は、第１実施形態に係る表示装置の一例を示す図である。

図１に示すように、表示装置１０は、表示部１２と、光センサ１４と、操作部１６と、記憶部１８と、通信部２０と、制御部２２と、を備える。図２に示すように、表示装置１０は、いわゆるタブレット端末である。表示装置１０は、スマートフォンであってもよい。表示装置１０は、表示部１２の画面光を光センサ１４で検出して、光センサ１４の検出結果に基づいて、表示部１２の表示特性を補正することで、医用画像を適切に表示することのできる表示装置である。

表示部１２は、各種の情報を表示する。表示部１２は、例えば、医用画像を表示する。表示部１２は、例えば、表示部１２の表示特性を補正するために用いられる、テストパターン画像を表示する。表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどを含むディスプレイである。

光センサ１４は、表示装置１０の周辺の光の強度（輝度値など）を検出するセンサである。本実施形態では、光センサ１４は、例えば、表示部１２の画面光の輝度値を検出する。光センサ１４は、例えば、表示部１２上に配置された導光板などにより導かれた表示部１２の画面光の輝度値を検出する。より具体的には、光センサ１４は、例えば、テストパターン画像が表示された表示部１２の画面光の輝度値を検出する。光センサ１４は、例えば、図２に示すように、表示部１２と同一面上に設けられる。光センサ１４は、例えば、タブレット端末などが備えるインカメラで実現することができる。光センサ１４は、例えば、周囲光センサで実現してもよい。

図３を用いて、第１実施形態に係る導光板について説明する。図３は、第１実施形態に係る導光板を説明するための図である。図３に示すように、導光板４０は、例えば、上底４０ａと、下底４０ｂとを有し、上底４０ａが下底４０ｂよりも短い台形形状を有する。導光板４０は、端部には傾斜面である反射プリズム面４２を有する。導光板４０は、例えば、反射プリズム面４２に対向している下底４０ｂにおいて、拡散面４４を有する。

図３に示すように、導光板４０は、例えば、表示部１２の中央部付近から光センサ１４の位置に渡って、下底４０ｂが表示部１２と、光センサ１４とに接触し、かつ反射プリズム面４２が表示部１２と、光センサ１４とに略直上に位置するように配置される。この場合、表示部１２の中央部付近で発せられた画面光Ｌは、反射プリズム面４２に反射され拡散面４４で拡散しながら導光板４０の中を通過して、光センサ１４に入射する。言い換えれば、導光板４０は、表示部１２の中央部付近で発せられた画面光Ｌを光センサ１４まで導く。これにより、光センサ１４は、導光板４０に導かれた画面光Ｌに基づいて、表示部１２の画面光の輝度値を検出する。

なお、本実施形態では、導光板４０を用いて表示部１２の画面光を光センサ１４に導く例について説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は、鏡などの反射部材を用いて、表示部１２の画面光を光センサ１４に導いてもよい。

図１に戻る。操作部１６は、表示装置１０に対する各種の操作を受け付ける。操作部１６は、例えば、表示部１２の表示特性の補正を開始するための操作を受け付ける。操作部１６は、例えば、ボタン、およびタッチパネルなどで実現される。

記憶部１８は、各種の情報を記憶するメモリである。記憶部１８は、例えば、制御部２２の演算内容、およびプログラムなどの情報を記憶する。記憶部１８は、例えば、表示部１２の表示特性を補正する際に用いられる、テストパターン画像に関する画像情報を記憶する。記憶部１８は、例えば、表示部１２に設定すべき輝度値を含む表示特性の特性値に関する特性情報を記憶している。記憶部１８は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような主記憶装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。

通信部２０は、表示装置１０と、外部の装置との間で、各種の情報の送受信を行う。通信部２０は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの通信モジュールで実現することができる。

制御部２２は、表示装置１０の各部の動作を制御する。制御部２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、記憶部１８などに記憶されたプログラムがＲＡＭ等を作業領域として実行されることにより実現される。制御部２２は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。制御部２２は、ハードウェアと、ソフトウェアとの組み合わせで実現されてもよい。

制御部２２は、センサ制御部３０と、表示特性判定部３２と、表示特性補正部３４と、表示制御部３６と、通信制御部３８と、を備える。

センサ制御部３０は、例えば、光センサ１４を制御して、光センサ１４に表示部１２の画面光の輝度値を検出させる。センサ制御部３０は、光センサ１４から表示部１２の画面光の輝度値の検出結果を取得する。

表示特性判定部３２は、表示部１２の表示特性を判定する。表示特性判定部３２は、例えば、センサ制御部３０が光センサ１４から取得した表示部１２の輝度値の検出結果に基づいて、表示部１２の表示特性の補正が必要であるか否かを判定する。

表示特性補正部３４は、表示部１２の表示特性を補正する。表示特性補正部３４は、例えば、表示特性判定部３２が表示部１２の表示特性の補正が必要であると判定した場合に、センサ制御部３０が光センサ１４から取得した表示部１２の輝度値の検出結果に基づいて、表示部１２の表示特性を補正する。

表示制御部３６は、表示部１２を制御して、各種の映像を表示部１２に表示させる。表示制御部３６は、例えば、表示部１２を制御して、医用画像を表示部１２に表示させる。表示制御部３６は、例えば、表示部１２を制御して、表示部１２の表示特性を補正するためのテストパターン画像を表示させる。

通信制御部３８は、通信部２０を制御して、表示装置１０と、外部装置との間の通信を制御する。

［表示装置の処理］
図４を用いて、第１実施形態に係る表示装置の処理について説明する。図４は、第１実施形態に係る表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

制御部２２は、表示部１２の表示特性の補正を開始する（ステップＳ１０）。具体的には、制御部２２は、例えば、ユーザなどから操作部１６を介して、表示装置の特性の補正を開始する操作を受け付けた場合に、表示部１２の表示特性の補正を開始する。そして、ステップＳ１２に進む。

制御部２２は、導光板の設置位置を示す情報を表示する（ステップＳ１２）。具体的には、表示制御部３６は、表示部１２に導光板４０を配置する位置を示す情報を表示する。図５は、導光板４０の位置を表示する方法を説明するための図である。図５に示すように、表示制御部３６は、例えば、表示部１２に導光板４０を配置する位置を示す情報として、枠線５０を表示する。表示部１２の画面光を光センサ１４に適切に導くためには、導光板４０を配置する位置が重要である。例えば、表示部１２の周囲のフレームに光センサ１４を囲むように導光板設置位置ガイド線５１をあらかじめ印刷して、より正確に配置できるようにしてもよい。表示部１２の輝度値を正確に測定するためには、表示部１２の中央部付近の画面光を光センサ１４に適切に導く位置に設置する必要がある。本実施形態では、ユーザは、枠線５０に沿って導光板４０を配置することにより、表示部１２で発せられた画面光を光センサ１４に適切に導くことができる。そして、ステップＳ１４に進む。

制御部２２は、テストパターン画像を表示する（ステップＳ１４）。具体的には、表示制御部３６は、例えば、記憶部１８に記憶されている表示部１２の表示特性を補正するためのテストパターン画像を表示部１２に表示する。図６は、本実施形態に係るテストパターン画像の一例を示す図である。本実施形態では、テストパターン画像として、日本画像医療システム工業会（ＪＩＲＡ）の医用画像用表示モニタの品質管理に関するガイドライン（ＪＥＳＲＡ Ｘ－００９３）に従った、テストパターン画像を表示する。図６に示す、テストパターン画像ＩＭ１は、ＪＩＲＡ ＢＮ１～ＪＩＲＡ ＢＮ１８のうちの１つのテストパターン画像を示している。ＪＩＲＡ ＢＮ１～ＪＩＲＡ ＢＮ１８は、図６に示す、領域Ｒ１の色を黒から白まで１８段階で規定された画像である。表示制御部３６は、時間の遷移に応じて、段階的にＪＩＲＡ ＢＮ１～ＪＩＲＡ ＢＮ１８を表示部１２に表示させる。そして、ステップＳ１６に進む。ただし、上記で述べたテストパターンは一例であり、表示特性を測定するための表示階調が与えられるものであれば、いかなるものであっても良い。また、画面中央のみにパターンを表示するのではなく、画面全体に段階的な階調を表示することでも良い。

制御部２２は、輝度値を測定する（ステップＳ１６）。具体的には、センサ制御部３０は、光センサ１４を制御して検出した、テストパターン画像ＩＭ１が表示された状態の表示部１２が発した画面光の輝度値を測定する。具体的には、センサ制御部３０は、テストパターン画像ＩＭ１が表示された状態の表示部１２が発し、導光板４０に導かれて光センサ１４に入射した画面光の輝度値を測定する。そして、ステップＳ１８に進む。

制御部２２は、全ての階調の測定が終了したか否かを判定する（ステップＳ１８）。具体的には、センサ制御部３０は、テストパターン画像ＩＭ１の全ての階調について、輝度値の測定が終了したか否かを判定する。全ての階調の測定が終了していないと判定された場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、ステップＳ２０に進む。全ての階調の測定が終了したと判定された場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ１８でＮｏと判定された場合、制御部２２は、テストパターン画像の階調を変化させる（ステップＳ２０）。具体的には、表示制御部３６は、例えば、記憶部１８に記憶されたテストパターン画像に関する画像情報に従って、テストパターン画像ＩＭ１の階調を変化させる。そして、ステップＳ１６に進む。すなわち、テストパターン画像ＩＭ１の全ての階調の輝度値の測定が完了するまで、ステップＳ１６と、ステップＳ１８と、およびステップＳ２０との処理を繰り返す。

ステップＳ１８でＹｅｓと判定された場合、制御部２２は、表示部１２の表示特性（諧調特性）の補正が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、表示特性判定部３２は、例えば、センサ制御部３０が測定した表示部１２の輝度値の測定結果と、記憶部１８が記憶している表示部１２が表示すべき輝度値の表示特性に関する特性情報に基づいて、表示部１２の表示特性の補正が必要であるか否かを判定する。より具体的には、表示特性判定部３２は、センサ制御部３０が測定した表示部１２の輝度値の全ての諧調から求められる諧調特性が、表示部１２が表示すべき輝度値の諧調特性と所定以上のずれがある場合に、表示部１２の表示特性の補正が必要であると判定する。表示特性の補正が必要でないと判定された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、図４の処理を終了する。表示特性の補正が必要であると判定された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２２でＹｅｓと判定された場合、制御部２２は、表示部１２の表示特性（諧調特性）を補正する（ステップＳ２４）。具体的には、表示特性補正部３４は、例えば、センサ制御部３０が測定した表示部１２の輝度値の測定結果と、記憶部１８が記憶している表示部１２が表示すべき輝度値の表示特性に関する特性情報に基づいて、表示部１２の表示特性を補正する。より具体的には、表示特性補正部３４は、センサ制御部３０が測定した表示部１２の輝度値の全ての諧調から求められる諧調特性に基づいて、表示部１２の輝度値の諧調特性を表示部１２が表示すべき輝度値の諧調特性と一致するように、表示部１２の諧調特性を補正する。そして、図４の処理を終了する。上記では、輝度値の諧調特性の補正について説明したが、これに限らず、画面光により測定できる表示部１２の色の表示特性の補正や、表示部１２の最大輝度、例えば、バックライトの明るさの補正であってもよい。

上述のとおり、第１実施形態は、表示部１２と、光センサ１４上に導光板４０が配置され、導光板４０が表示部１２の画面光を光センサ１４に導くことより、表示部１２の輝度値を測定する。これにより、第１実施形態は、表示部１２の画面光を表示部１２と同一面上に設けられた光センサにより、表示部１２の表示特性を補正するために必要な表示部１２の輝度値を検出することができるので、表示装置１０の表示特性を適切に管理することができる。

また、第１実施形態は、光センサ１４が検出した表示部１２の輝度値に基づいて、表示部１２の表示特性を、医用画像を表示するのに適した、表示特性に補正することができる。これにより、第１実施形態は、適切な医用画像を提供することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、表示部１２と、光センサ１４上に導光板４０を配置することで、表示部１２の画面光を光センサ１４に導いていた。第２実施形態では、導光板４０は、表示部１２を衝撃などから保護する保護ケースに設けられていてもよい。

図７Ａと、図７Ｂとを用いて、第２実施形態に係る導光板を配置する方法を説明する。図７Ａは、導光板が設けられる保護カバーを説明するための図である。図７Ｂは、第２実施形態に係る導光板を配置する方法を説明するための図である。

図７Ａには、表示装置１０と、表示装置１０に取り付けられた保護カバー６０が示されている。保護カバー６０は、表示装置１０の表示部１２を保護するための保護カバーである。図７Ａに示すように、導光板４０は、保護カバー６０に設けられている。具体的には、導光板４０は、保護カバー６０において、保護カバー６０で表示部１２を覆った際の、表示部１２との接触面に設けられている。導光板４０は、保護カバー６０に埋め込まれていてもよいし、取り外し可能に設けられていてもよい。

図７Ｂに示すように、第２実施形態では、導光板４０は、保護カバー６０を閉じて表示部１２を覆うと、表示部１２の中央部付近から光センサ１４に渡って配置されるように設けられている。すなわち、第２実施形態では、保護カバー６０を閉じて、導光板４０を表示部１２に密着させることで、表示部１２の画面光を光センサ１４に導く位置に正しく配置することができる。これにより、第２実施形態は、表示部１２の画面光の輝度値を測定できるので、表示部１２の表示特性を適切に補正することができる。

［表示装置の処理］
図８を用いて、第２実施形態に係る表示装置の処理について説明する。図８は、第２実施形態に係る表示装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３０からステップＳ４２の処理は、それぞれ、図４に示す、ステップＳ１０、およびステップＳ１２からステップＳ２４と同一なので、説明を省略する。

すなわち、第２実施形態に係る表示装置の処理は、導光板４０の設置位置を示す情報を表示部１２に表示しない点で、第１実施形態に係る表示装置の処理とは異なる。第２実施形態では、保護カバー６０に導光板４０が設けられているので、保護カバー６０を閉じることで、表示部１２上に適切に配置することができる。すなわち、第２実施形態では、保護カバー６０を閉じることで、表示部１２の輝度値を測定し、測定した輝度値に基づいて、表示部１２の表示特性を補正することができる。これにより、第２実施形態は、表示装置１０の表示特性を、より適切に管理することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これら実施形態の内容により本発明が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１０ 表示装置
１２ 表示部
１４ 光センサ
１６ 操作部
１８ 記憶部
２０ 通信部
２２ 制御部
３０ センサ制御部
３２ 表示特性判定部
３４ 表示特性補正部
３６ 表示制御部
３８ 通信制御部
４０ 導光板
６０ 保護カバー

Claims (5)

1. 映像を表示する表示部と、
   前記表示部と同一面をなすフレームに配置された光センサと、
   取り外し可能な導光板と、を備え、
   前記導光板は、前記表示部から前記光センサまでを覆うと共に、前記表示部の画面光を前記光センサに導く位置に配置される、
   表示装置。
2. 前記表示部に画像を表示するよう制御する表示制御部を備え、
   前記表示制御部は、前記導光板が前記表示部の画面光を前記光センサに導くよう、前記表示部に前記導光板を配置する位置を表示する、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示部を保護する保護部材をさらに備え、
   前記導光板は、前記保護部材の一部として構成される、
   請求項１に記載の表示装置。
4. 前記光センサが検出した輝度値に基づいて、前記表示部の表示特性を補正する補正部を備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 表示部に映像を表示するステップと、
   前記表示部上に配置された導光板により光センサに導かれた前記表示部の画面光に基づいて、前記画面光の輝度値を検出するステップと、
   検出された輝度値に基づいて、前記表示部の表示特性を補正するステップと、を含む、
   表示制御方法。

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