JPH10503030A - パッシブマトリクスｌｃｄを備える透視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 少なくとも１個の透明部を装着するように設けられた面板と、液晶材料によって分離された複数個の行電極と複数個の列電極を含み、且つ、複数個の電極の一方がＮ個の電極を有すると共に、複数個の電極の他方がＭ個の電極を有することにより、行電極と列電極の交点が、行と列に配置されたＭ×Ｎ画素要素の行列を形成し、更に、画素は１画素に交差する２個の電極の間のＲＭＳ電位差により励起されるパッシブマトリクスＬＣＤアレイと、ｎ≦Ｎ及びｍ≦Ｍである場合に、Ｎ個の電極の内の複数個ｎの電極又はＭ個の電極の内の複数個ｍの電極の少なくとも１個が同一に通電されるように、行電極と列電極に通電するドライバとを備える透視装置。

Description

【発明の詳細な説明】 パッシブマトリクスＬＣＤを備える透視装置 発明の分野 本発明は、一般に、透視装置の分野に関するものであり、更に詳しくは、液晶 アレイ表示面を有する透視装置の分野に関する。 発明の背景 液晶アレイ（ＬＣＡ）を透視用の表示面として使用することは過去に議論され てきた。このような系が光学的に有効であるためには、透視の基礎となるアレイ の一部が像の観察を可能にするのに十分な明るさを有すると共に、アレイの明部 と暗部（即ち、透視の外側の領域と透視の像領域）のコントラスト比が高い必要 がある。 ＬＣＡ用のアクティブマトリクス、パッシブマトリクスとダイレクトドライブ の技術は記載されてきた。これらの技術は、業界で使用される場合、透視器に応 用される時に重大な欠点を有する。アクティブマトリクスアレイは、アクティブ 要素用に追加の加工工程を必要とすると共に、半導体薄膜技術の制約から大寸法 のアレイを得ることが困難なため、アレイのコストが高いという欠点を有する。 ダイレクトアドレシング系は、この系に必要な多数の導体を通過するための大 きな間隙を要素間に有するので、系のコントラストが減少する。必要な多数のド ライバが、特に大型アレイ用の関連電子部品のコストを増大する。 パッシブマトリクス系は、この系に一般に必要なマルチプレックスドライブ系 の走査制約からアクティブマトリクス系よりもコントラストがはるかに低い。こ れは、多数の異なる明るい領域と暗い領域を提供する柔軟性を有する系において 特にあてはまる。一方、パッシブマトリクス系は、（アクティブマトリクス系と 比較して）アレイ自身のために、且つ、（ダイレクトアドレッシング系と比較し て）関連電子部品用にはるかに入手し易いと共にはるかに安価である。しかしな がら、このような系はダイレクトアドレッシングマトリクスＬＣＡよりもＬＣＡ 要素間のインアクティブストライプが小さいが、これらのストライプでさえビュ ーアにとって面倒である。 ＬＣＡビューアの別の問題点は、ＬＣＡのコントラストがＬＣＡを照明する光 の入射角の強い関数であって、最大のコントラストが垂直入射近傍で得られると いう事実によって引き起こされる。背面照明は本来、比較的に等方性を有するの で、観察面のコントラストが更に劣化する。 発明の概要 本発明は、その一局面において、パッシブＬＣＡを用いると共に、透視器で観 察される透視の型式の性質と形状を考慮した新規な手法でアレイを駆動すること にによって、従来技術のいくつかの制約を解決することを目指す。 本発明は、特に、Ｘ線フィルムやコンピュータ化トモグラフ、ガンマ線カメラ 、医療用超音波撮像器、ディジタルサブトラクションアンジオグラフィ装置又は ディジタルレントゲン写真装置等の医療用ディジタル撮像装置に関連するハード コピー装置によって作られるフィルム等の医療用像の観察に適している。 特に、本発明のこの局面は、一般に、特定時間に、１個又は２個の寸法のフィ ルムだけが観察されると共に、これにより、系の電子部品の極端な簡素化と系の （ビューア表面の明るい領域とマスクされた暗い領域で）得られるコントラスト 比の大きな増加が可能になる。 明るい領域と暗い領域の配置と寸法に大きな柔軟性を必要とする大抵のＬＣＡ 系と違って、医療用撮像装置は、暗い背景に比較的少ない数の比較的大きな明る い領域を必要とするだけである。更に、その明るい領域は、互いに隣接していな い時でさえ、通常同じ高さであると共に、透明部によって部分的にカバーされる 全ての列に対してアレイの同じ行がオフである（即ち、明るい）必要がある。本 発明者達は、この構成は、行と列の２×２の分類の減少した組（２群の同一の行 と２群の同一の列）に対応すると決定した。 従来の電子部品を使えば、この事実は作業の大幅な改良をもたらさない。「Ｒ ＭＳ応答液晶表示のマトリックスアドレッシングの極限限界」（アイイーイーイ ー・トランザクションズ・オン・エレクトロン・デバイシズ（ＩＥＥＥ Ｔｒａ ｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、Ｖｏｌ．Ｅ Ｄ−２６、Ｎｏ．５、１９７９年５月）と題するネーリング（Ｎｅｈｒｉｎｇ） とクメッツ（Ｋｍｅｔｚ）による論文は、事実、一般的な２×２マトリクスにお いて得られるオン要素とオフ要素をまたぐ電圧の最大比は３：１であることを明 らかにしている。これは、医療用透視部を観察するのに最適でないコントラスト になる。しかしながら、本発明者達は、上記の場合に、本発明による行と列の分 類により、僅か３個のドライバ信号しか系に必要でないことを発見した。更に、 系のどこにもＬＣ駆動信号過電圧が無しに最大コントラストを生じる最適駆動電 圧を、ドライバ信号間の適当な時間（又は位相）シフトを選択することにより、 信号電圧及び／又は周波数を適当に選択することにより、又は、これらの変数を 適当に組合せることにより印加することができる。これらの最適信号を行と列の 群に印加することにより、無限電圧比と、アレイの要素によって理論的に達成し 得る最大コントラストとが得られる。 本発明の好ましい実施形態において、ＬＣＡの行と列の各々は２群に形成され 、第１群の行（又は列）は、オン要素とオフ要素を共に有する全ての行（又は列 ）を含み、更に、第２群は、全ての要素がオン（即ち、非透過）である全ての行 （又は列）から成る。特定の群における行と列は必ずしも連続的でない。 本発明の好ましい実施形態においては、第１群の列は信号Ｓ₁によって駆動さ れ、第２群は信号Ｓ₂によって駆動される。第１群の行はＳ₁と同じ信号Ｓ₃によ って駆動され、第２群の行は信号Ｓ₄によって駆動される。好ましくは、各々の 信号は、比較的任意の周期Ｔ及び０ボルトと最大許容アレイ電圧Ｖｃの電圧レベ ルを有する方形波である。Ｓ₂はＳ₁に対して時間２Ｔ／３だけ遅延していること が好ましく、Ｓ₄はＳ₁に対して時間Ｔ／３だけ遅延していることが好ましい。こ の構成により、明るい領域が０電圧を受ける一方、暗い領域が、ドライバ信号の ピーク値に等しいピーク値と（２／３）^1/2ＶｃのＲＭＳ値を有する交番ステッ プ電圧を受ける。 本発明の好ましい第２実施形態において、電圧の３個は、周期Ｔと２Ｖｃ／（ ３^1/2＋１）のピーク値を有する方形波であり、Ｓ₁とＳ₃は同一であり、Ｓ₂は他 の電圧に対してＴ／２だけ遅延している。Ｓ₄は、３個の形状の内の１個を取る ことできると共に、各場合において、３^1/2Ｖｃ／（３^1/2＋１）に等しい電圧を 有する方形波である。ある場合には、方形波の周期はＴ×２Ｍ（Ｍは整数）であ る。第２の場合、それはＴ／２Ｍ（Ｍは整数）に等しい。これらの両方の場合で 、この信号の立上りエッジは、信号Ｓ₁の立下りエッジ又は立上りエッジと一致 する。第３の場合、周期はＴであるが、Ｓ₄がＳ₁に比較してＴ／４だけ遅延して いる。この第２実施形態において、個々の要素へのｒｍｓ電圧は２Ｖｃ／（３^{1/ 2} ＋１）である。 同じ駆動システムを、普通に見られる構成を表す明るい領域と暗い領域の他の 構成に使用することができる。このような構成の一例は、ガンマ線カメラ研究又 は超音波研究の結果を示すために通常作られるように、単一透明部上のｎ×ｍ像 の多重撮像器アレイである。このような研究では、フィルムには、しばしば、ア レイ状に配置した像が設けられ、その像は非露光（クリア）フィルムによって分 離される。これらのフィルムの幾つかを並置して、フィルムのより大きなアレイ を作ることができる。本発明のこの局面を適用するための唯一の要件は、行（及 び列）を全ての要素が像を含まない１群と全ての要素が、画像部と非画像部の同 一の構成を有する第２群の２個の群に分類することができることである。 本発明の第２の局面では、明るい領域と暗い領域の間のコントラストを改良す るためにＬＣＤの２枚の層が使用される。コントラストを改良するためにＬＣＤ の２枚の層を使用することは以前に報告されている。しかしながら、本発明の好 ましい実施形態においては、ＬＣＡ要素のコントラスト低下が、一般に、垂直入 射に対して対称でないと共に、コントラストが、一般に、第１角度方向において それと反対側の対称な第２角度方向よりも早く低下するという事実から利点が得 られる。本発明の好ましい実施形態において、２個のアレイは、一方のアレイの 第１角度方向が第２のアレイの第２角度方向と心合せされるように構成される。 この構成は、アレイの一方を他方に対して倒置することにより、便利に得られる 。この構成により、アレイを同一方向に心合せした場合よりも２層系のより広い 視角においてより高いコントラストが得られる。 更に、本発明の好ましい実施形態において、２個のＬＣＡが、アレイ要素の一 部、例えば、アレイの要素の半分によって水平に及び／又は垂直に偏倚される。 偏倚構成を採用することは、上記のストライプ効果を暗い領域内の一連の小さな 明るい点に減少する結果、明るい領域と暗い領域の間のコントラストが改良され る。これは、線の格子よりもはるかに問題が少ない。この問題となる効果はディ フューザを使用することにより、更に低減できる。 更に、本発明の好ましい実施形態においては、２層ＬＣＡにおいて３個の偏光 子しか使用せず、例えば、通常クリアなねじれネマチックＬＣＡでは、第１偏光 方向を有するダブルＬＣＡの外面の各々に１個の偏光子が設けられ、更に、他の 偏光子に対して９０°偏光する単一の偏光子が２層の間に設けられる。これは２ 個の偏光子が各ＬＣアレイと連係する従来技術とは著しく異なる。１個の偏光子 の削除は、アレイの色彩特性を改良すると共に、アレイの光減衰を減少する。一 般に、ｎ枚のＬＣＡ層を使用する場合、（ｎ＋１）個の偏光子が必要となる。 本発明の別の局面においては、透視器の前部を撮像すると共に、透明でないビ ューア上のフィルムの一部の形状を決定するために、カメラ、好ましくは、ＣＣ Ｄカメラが使用される。本発明のこの局面では、どの行と列が第１群と第２群に 属するべきかを制御するために、フィルムのこの部分の水平方向及び垂直方向の 長さが決定及び使用される。 このような系の問題点は、像がカメラによって得られている間、観察面全体を 照明しなければならない点である。これは、特に系が暗い室内で使用されている 場合、使用者を眩しくする。更に、カメラを、透明部を実際上垂直に観察するよ うに配置しなけばならない。 本発明の好ましい実施形態においては、ミネソタ・マイニング・アンド・マニ ュファクチャリング・カンパニー（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手し得るような明るさ 増大フィルム（ＢＥＦ）が、背面照明とＬＣＡの間に配置される。このフィルム は、フィルムの一方側で多くの方向から光を受けて、その光の大部分を法線の回 りの約３５°の比較的小さい円錐角でフィルムの他方側に透過させる性質を有す る。更に、光のサイドローブは法線に対して約７０°で透過する。本発明の好ま しい実施形態において、カメラはそのサイドローブ角で配置される。アレイがオ フ状 態である時、オフ状態は法線において最も有効であって、サイドローブ角におい ては有効性がはるかにより少ないことを理解すべきである。従って、ＬＣＡがオ フ状態である時、一般的に垂直な方向からその表面を観察する作業者は黒い表面 を見る。しかしながら、オフ状態はサイドローブ角において有効性がはるかによ り少なく、且つ、ＣＣＤカメラはビューアの前部の像を得ることができるので、 カメラは幾分か光を受ける。この構成により、ＬＣＡがオフにされている間のフ ィルム上の像の長さを決定できる。 本発明の別の局面においては、ＬＣＡ層の色度の補償がされる。特に、ＬＣＡ 層は、スペクトルの他の部分に比べて青い光を選択的に減衰する。一般的に、こ の吸収はＬＣＡの他の使用にとって重大でない一方、医療フィルム用ビューアは 、一般に、好ましくは５０００°Ｋを越える、より好ましくは約６５００°Ｋの 等価温度を有する光を必要とする。本発明の好ましい実施形態において、ＬＣＡ の吸収に対して補足的なスペクトルを有する光源が使用される。第２の好ましい 実施形態において、色フィルター等の吸収器が使用されたり、背面照明構造の表 面が青色又は他の補償（選択的吸収）色に塗られる。本発明の第３の好ましい実 施形態において、１個以上の補足光源が背面照明系において白色電灯と共に使用 される。全ての電灯の光は、ビューアの表面を照明する前に混合される。 ＬＣＡを医療撮像に使用する時に生ずる問題は、ＬＣＡパネルが一般に１４″ ×１４″の寸法で得られるのに対し、医療撮像フィルムは１４″×１７″程の大 きさである。このような大型のフィルムは、一般に、ポートレート位置、即ち、 長辺を垂直にして観察される。 本発明の好ましい実施形態においては、１４″×１４″パネルが１４″×３″ パネルと接合されて、小さいパネルがより大きいパネルの下方縁部に接合される 。このようなパネルの接合は殆どの使用において許容し得ない加工品になるけれ ども、医療用像を観察するためには、その継目において光の拡散を選択的に増加 することにより許容し得る継目を得ることができる。 本発明は、以下の図面と共に好ましい実施形態の以下の説明からより明らかに 理解されるだろう。 図面の簡単な説明 図１は本発明の好ましい実施形態に係る観察装置の一部破断斜視図であり、 図２は図１の観察装置の断面図であり、 図３は、本発明の好ましい１実施形態においてＬＣＡの行と列の群及び要素に 印加される電圧の波形を示し、 図４は、本発明の好ましい第２実施形態においてＬＣＡの行と列の群及び要素 に印加される電圧の波形を示し、 図５は、本発明の好ましい第３実施形態においてＬＣＡの行と列の群及び要素 に印加される電圧の波形を示し、 図６は、本発明に係るビューアに装着された多重撮像器フィルムを示し、 図７は、本発明を実施するのに使用される電子部品のブロック図と共に本発明 により装着された２枚のフィルムの略図であり、 図８は、ビューア面板に装着された医療像フィルムを示し、 図９は、本発明の好ましい実施形態における図８のフィルムの画像部のマスキ ングを示し、 図１０Ａ乃至図１０ＤはＬＣＡの間の継目の効果を減少させる各種の方法を示 す。 発明の好ましい実施形態の説明 図１と図２は、本発明の好ましい実施形態に係る透視器１０の一部破断斜視図 と断面図を示す。ビューア１０は、ビューアの５個の面を覆う不透明のハウジン グ１２と、第６面を覆う光透過性面板１４を備える。１個以上の透明部（フィル ム）１６が、透明部をハウジング１２の縁部１８の下に滑らすことにより面板１ ４に保持される。代わりに、当技術においてよく知られているように、フィルム を面板に保持するのにクリップ又は他のフィルムホルダを設けてもよい。本発明 のいくつかの実施形態において、面板１４は光拡散器である。 少なくとも１個の、好ましくはサンドイッチ状の２個の液晶アレイ（ＬＣＡ） ２０と２２が面板１４の内側に位置している。ＬＣＡ２０と２２はパッシブマト リクス型アレイであることが好ましく、又、ＬＣＡの要素は、ドライバによって 駆動される行と列に配置される。ある要素が特定閾値を越えるＲＭＳ電圧で駆動 される時、その要素は暗くなる。又、それが低電圧又は零電圧で駆動される時、 その要素は大略透明である。明るい領域と暗い領域の間のコントラストは、明る い要素と暗い要素に印加される電圧の比に依存する。 ３Ｍオプチカルシステムズによって製造されているような明るさ増大フィルム （ＢＥＦ）２４がＬＣＡの光学的に後方に位置している。ＢＥＦに到達する光が 拡散されるように、光拡散器２６がＢＥＦ２４と一並びの照明器２８の間に位置 している。好ましくは、ハウジングの内部と少なくとも後方内面２９は、照明器 ２８からそれに入射する光を反射及び／又は拡散及び／又は混合するように塗装 される。 ビューア１０は、又、面板１４（及びそれに装着されたなんらかの透明部）を 観察するカメラ３０、好ましくは、ＣＣＤカメラを備えることが好ましい。ビュ ーア１０は、又、各々がスペクトルの異なる部分に感度を有すると共にその動作 を以下に説明する複数個の色センサー３２を備えることが好ましい。 ビューア１０の制御と給電用の制御電子部品３４と給電回路３６がハウジング １２に装着されることが好ましい。 本発明の好ましい実施形態において、青色等の選択的な色吸収を補償する補償 がＬＣＡ２０と２２によって与えられる。この吸収は約１０−３０％にすぎない ものの、ＬＣＡを通過する光は医療用像ビューアに使用するのに許容し得ると見 られない。本発明の好ましい１実施形態において、照明器２８における燐光物質 の混合は、ＬＣＡの選択的吸収を補償するように選択される。本発明の好ましい 第２実施形態において、照明器のガラスに色付けすることにより、系の拡散器の 一つを色付けすることにより又は光と面板の前部の間にフィルターを追加するこ とによって、光が濾過される。 本発明の好ましい実施形態においては、図２において参照番号２８′で指定さ れた１個以上の照明器が青色光源を補償する。本発明の好ましい実施形態におい て、色センサー３２（図１）は、フィルム２４を通過する光を観察して、それら が発生する（スペクトル）明るさ信号を制御システム３５に供給し、又、制御シ ステム３５は、ＬＣＡの選択的吸収を補償する望ましいカラーバランスを達成す るために、ランプ調光システム３７を介して青色補償照明器２８′と昼光色照明 器２８を制御する。 本発明の好ましい実施形態において、簡素化された電子部品と従来技術におい て可能と信じられていたよりも大幅に高いコントラスト比を可能にする新規なＬ ＣＡ駆動方法が使用される。特に、本発明者達は、透視器に通常存在する幾何学 的形状を２×２行列問題に簡素化し得ることに気付いた。前述した従来技術にお いては、オンであるアレイの領域とオフであるアレイの領域の間で達成し得る最 大電圧比は３：１と信じられていた。本発明者達は、上記幾何学的形状の透明部 を観察する問題がより高い電圧比、従って、明るい領域と暗い領域の間のより高 いコントラスト比を可能にする２×２行列問題の特殊な部分集合に帰することを 発見した。この改良された解決は、４個の象限の内の１個が実質的に全く印加電 圧を持たず（即ち、明るく）、又、他の３個が全ての象限に対して同じ印加電圧 を有する（即ち、暗い）場合に可能である。 本発明の好ましい実施形態において、ＬＣＡの行と列の各々は２個の群に形成 され、第１群の行（又は列）はオン要素とオフ要素を共に有する全てのそれらの 行（又は列）を含み、第２群はその要素が全てオン（即ち、非透過性）である全 ての行（又は列）から成る。群を構成する行と列は必ずしも連続的でない。 本発明の好ましい実施形態において、第１群の列は信号Ｓ₁によって駆動され 、第２群は信号Ｓ₂によって駆動される。第１群の行は、Ｓ₁と同じである信号Ｓ₃ によって駆動され、第２群の行は信号Ｓ₄によって駆動される。各信号は、比較 的任意の周期Ｔ及び０ボルトと最大許容アレイ電圧Ｖｃの電圧レベルを有する方 形波であることが好ましい。Ｓ₂はＳ₁に対して時間２Ｔ／３だけ遅延しているこ とが好ましく、Ｓ₄はＳ₁に対してＴ／３だけ遅延していることが好ましい。この 構成により、明るい領域は０電圧を受け、又、明るい領域は、ドライバ信号のピ ーク値に等しいピーク値と（２／３）^1/2ＶｃのＲＭＳ値を有する交番ステップ 電圧を受ける。ドライバ波形と要素をまたぐ波形は図３に示されている。 本発明の好ましい第２実施形態において、電圧の内の３個は周期Ｔと２Ｖｃ／ （３^1/2＋１）のピーク値を有する方形波であり、又、Ｓ₁とＳ３は同じであり、 Ｓ₂は他の電圧に対してＴ／２だけ遅延している。Ｓ₄は、３個の形状の内の１個 を有し、どの場合も、３^1/2Ｖｃ／（３^1/2＋１）に等しい電圧を有する方形波で ある。第１の場合、方形波の周期はＴ×２Ｍ（Ｍは整数）である。第２の場合、 それはＴ／２Ｍ（Ｍは整数）に等しい。両方の場合、この信号の立上りエッジは 信号Ｓ₁の立下りエッジ又は立上りエッジに一致する。第３の場合、周期はＴで あるが、Ｓ₄はＳ₁と比較してＴ／４だけ遅延している。この第２実施形態におい て、各要素へのｒｍｓ電圧は２Ｖｃ／（３^1/2＋１）である。これらのシステム の内の２個に対するドライバ波形と要素をまたぐ波形は図４と図５に示されてい る。 普通に現れる構成を表す暗い領域と明るい領域の他の構成に対して、同じ駆動 システムを使用することができる。このような構成の一例は、ガンマ線カメラ研 究や超音波研究の結果を示すために通常作られるように、単一透明部上のｎ×ｍ 像のアレイである。これらの研究では、フィルムには、しばしば、アレイ状に配 置した像が設けられ、その像は非露光（クリア）フィルムによって分離される。 このような構成は、像領域が陰影によって表されている図６に示される。フィル ムの下にある行と列の分類も図６に示される。フィルムの外側の領域は全て第２ 群の行と列である。 このようなフィルムのいくつかは並置することができ、その結果、フィルムの より大きなアレイとなる。本発明のこの局面を適用するための唯一の要件は、一 群の全ての要素が像を含まず、第２群の全ての要素が画像領域と非画像領域の同 一の構成を有する２群に行（列）を分類し得ることである。 ＬＣＡの駆動を実行する装置が図２と図７に示されている。図７は面板に装着 された２枚のフィルムを示す。簡単のために、複数個の行電極４０と列電極４２ を除いて、ビューアの全ての構造が示されていない。図７には、又、（図２にも 示される）コントローラ３５によって制御される行切換回路４４と列切換回路４ ６と、駆動信号Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃とＳ₄（図６参照）を供給する行ドライバ４８と列 ドライバ５０が示されている。切換回路４４と４６及びドライバ４８と５０は図 ２において、ＬＣＡドライバユニット５２として示されている。 運転において、切換回路４４と４６は、必要な電圧を行または列に供給するド ライバの夫々の一つに行と列を切換える。図７において、第１群の列に属する（ と共にＳ₁によって駆動される）行が、（Ｓ₃によって駆動される）第１群の行の 行のようにＸで表される。印のない列と行は、夫々、Ｓ₂とＳ₄によって駆動され る。 一般的に、フィルムの縁部が線７０によって表された図８に略図的に示された 手の反転Ｘ線で例えば示されるように、フィルムは過露光境界を有する。ビュー アがうけるまぶしさの量を減少するためには、フィルム上の像領域の範囲を最小 化すべきである。フィルム上の像の範囲に等しい範囲を有するこの領域は、例え ば、その開示が参考のためにここに組込まれたＷＯ９１／１０１５２とＷＯ９３ ／０１５６４に記載されているような当分野においてよく知られた多くの手法の いずれか一つで縁部検出アルゴリズムによって決定される。 像の最大の水平及び垂直範囲が一旦決定されると、問題の矩形領域が決定され る。像の一部を含むそれらの列と行は群Ｓ₁又はＳ₃に分類され、又、その他は群 Ｓ₂又はＳ₄に分類される。 本発明の好ましい実施形態において、カメラ３０はフィルム１６の画像部の範 囲を決定するのに使用される。図１に示すように、全てのＢＥＦ要素が名目上消 された時にＢＥＦ２４のサイドローブからの光を受けるように配置されることが 好ましい。上述したように、光はＬＣＡを垂直（ビューア）方向に殆ど全く通過 しない。しかしながら、大角度におけるＬＣＡのコントラストの減少とカメラの 高感度により、カメラがビューア１０の前面の像を形成することを可能にするの に十分な光が、ＢＥＦ２４のサイドローブからＬＣＡを通過する。像をうける制 御３４は、次に、従来の画像処理技術を使って像の輪郭を決定したり、画素の行 と列を走査することにより、簡単な閾値手法でその範囲を決定するように、像を 分析する。 とにかく、一旦、像の範囲が既知になると、上記の分類により、ＬＣＡの暗い 部分が陰影によって表された図９に示すように、画像部がマスキングされる。 図１０Ａ乃至図１０Ｄは、２個のＬＣＡが横方向に結合される場合の縁部効果 を減少させるいくつかの方法を示す。図１０Ａ乃至図１０Ｄの各々は、第１ＬＣ Ａ１０２と第２ＬＣＡ１０４の間の継手１００を示す。ディフューザ板１０６が ＬＣＡから離隔して、ＬＣＡとビューアの間に配置される。本発明の好ましい実 施形態において、ディフューザ板１０６はビューアの面板でよい。図１０Ａにお いて、部分的反射面１０８がディフューザに埋込まれる。これらの反射面は、継 手から来て現れる光の量を増加させて、効果的に継手を隠す。図１０Ｂは、拡散 効果が継手の領域で増大するディフューザを略図的に示す。再び、継手の効果が 減少せしめられる。図１０Ｃは、そこにおいて拡散を増大させるように継手にお ける厚さを増加させたディフューザを示し、図１０Ｄは、本発明者達がやはり拡 散を増大させると発見した、継手において増加させた空隙を示す。 図１０Ａ乃至図１０Ｄに示された継手は突合せ継手である。しかしながら、重 ね継手を使用することもでき、この場合、継手の幅は減少するが、ＬＣＡの表面 はもはや平坦でない。最後に、図１０Ａ乃至図１０Ｄは単一層のＬＣＡを示す。 上述したように、本発明の好ましい実施形態において、２層がＬＣＡに使用され ることが好ましく、又、アレイのコントラストを改良するために、その層をアレ イの要素の小部分だけ偏倚させることが好ましい。 説明してきた継手における継目のための解決は、一般に、医療用撮像ビューア だけに適するもので、継目に対する拡散光が望ましくない通常の用途には適しな いことを理解すべきである。 本発明は、その全幅をまたぐ単一ＬＣＡを有するビューアに関して説明してき た。一般的に、特により大型のビューアには、（好ましくは、各々が２重層を有 する）複数個のＬＣＡが並置して使用される。本発明の好ましい実施形態におい て、別個のドライバユニットが並置ＬＣＡの各々に使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １０８，０３８ (32)優先日 1993年12月15日 (33)優先権主張国 イスラエル（ＩＬ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１個の透明部を装着するように設けられた面板と、液晶材料によ って分離された複数個の行電極と複数個の列電極を含み、且つ、複数個の電極の 一方がＮ個の電極を有すると共に、複数個の電極の他方がＭ個の電極を有するこ とにより、行電極と列電極の交点が、行と列に配置されたＭ×Ｎ画素要素の行列 を形成し、更に、画素は１画素に交差する２個の電極の間のＲＭＳ電位差により 励起されるパッシブマトリクスＬＣＤアレイと、ｎ≦Ｎ及びｍ≦Ｍである場合に 、Ｎ個の電極の内の複数個ｎの電極又はＭ個の電極の内の複数個ｍの電極の少な くとも１個が同一に通電されるように、行電極と列電極に通電するドライバとを 備える透視装置。 ２．Ｎ個の電極の内の複数個ｎの電極が同一に通電されると共に、Ｍ個の電極の 内の複数個ｍの電極が同一に通電されるように、ドライバが行電極と列電極に通 電する請求項１に記載の透視装置。 ３．ドライバが、複数個の群ｐを成すＮ個の電極に通電するように操作され、且 つ、各群は少なくとも１個の電極を備え、更に、特定の群の中の各電極は同一に 通電される請求項１又は２に記載の透視装置。 ４．ドライバが、複数個の群ｑを成すＭ個の電極に通電するように操作され、且 つ、各群は少なくとも１個の電極を備え、更に、特定の群の中の各電極は同一に 通電される請求項３に記載の透視装置。 ５．ｐ＝ｑ＝２である請求項４に記載の透視装置。 ６．２個の群ｐの内の一群が、励起される画素要素だけに交差する全ての電極を 含み、又、２個の群ｑの内の一群が、励起される画素要素だけに交差する全ての 電極を含む請求項５に記載の透視装置。 ７．２個の群ｐの内の他方の群が、励起される画素電極と励起されない画素電極 に交差する全ての電極を含み、又、２個の群ｑの内の他方の群が、励起される画 素電極と励起されない画素電極に交差する全ての電極を含む請求項６に記載の透 視装置。 ８．各々の画素要素における電位差が２個の値の内の１個のみを有する請求項５ 乃至７のいずれかに記載の透視装置。 ９．２個の値の比が３より大きい請求項８に記載の透視装置。 １０．２個の値の比が５より大きい請求項８に記載の透視装置。 １１．２個の値の比が５０より大きい請求項８に記載の透視装置。 １２．値の内の一方が大略零に等しい請求項８に記載の透視装置。 １３．Ｎ個の電極の内の少なくとも１個の通電がＭ個の電極の内の１個の通電と 大略同じである先行請求項のいずれかに記載の透視装置。 １４．上記ｎ個の電極が連続的でない先行請求項いずれかに記載の透視装置。 １５．上記ｎ個の電極が連続的である請求項１乃至１３のいずれかに記載の透視 装置。 １６．上記ｍ個の電極が連続的でない先行請求項いずれかに記載の透視装置。 １７．上記ｍ個の電極が連続的である請求項１乃至１５のいずれかに記載の透視 装置。 １８．電極の励起がパルス状電圧より成る先行請求項のいずれかに記載の透視装 置。 １９．励起電圧が無い時、画素要素が透明である先行請求項のいずれかに記載の 透視装置。 ２０．上記第１アレイの下に位置する第２パッシブＬＣＤアレイを更に備える先 行請求項のいずれかに記載の透視装置。 ２１．第２ＬＣＤアレイが、上に位置するアレイの行列の画素要素から偏倚させ た画素要素の行列を備える先行請求項のいずれかに記載の透視装置。 ２２．各々が複数個の画素要素を備える上に位置するＬＣＤマトリクスアレイ及 び下に位置するマトリクスアレイと、画素要素を選択的に駆動してそれらの光学 的透過性を変更するドライバとを備え、又、上に位置するアレイと下に位置する アレイの要素を互いに偏倚させた観察装置。 ２３．ＬＣＤアレイの透過の角度依存性が基準角度に対する視角の関数であると 共に、下に位置するアレイの基準角度が上に位置するアレイとは異なる角度とな るように、下に位置するアレイを方角設定した請求項２０乃至２２のいずれかに 記載の観察装置。 ２４．各々が複数個の画素要素を備える上に位置するＬＣＤマトリクスアレイ及 び下に位置するマトリクスアレイと、画素要素を選択的に駆動してそれらの光学 的透過性を変更するドライバとを備え、又、ＬＣＤアレイの透過の角度依存性が 基準角度に対する視角の関数であると共に、下に位置するアレイの基準角度が上 に位置するアレイとは異なる角度となるように、下に位置するアレイを方角設定 した観察装置。 ２５．上に位置するアレイと下に位置するアレイを、互いに１８０°で方角設定 した請求項２３又は２４に記載の透視装置。 ２６．少なくとも１個のマトリクスアレイが、複数個ｒのＬＣ層と、複数個（ｒ ＋１）の偏光子を備え、又、偏光子の内の１個が上記層の各隣接対の間に配置さ れ、更に、１個の偏光子が上記層の外側の層の各外面に配置された先行請求項の いずれかに記載の観察装置。 ２７．複数個ｒの液晶層と、複数個（ｒ＋１）の偏光子とを備え、又、偏光子の 内の１個が上記層の各隣接対の間に配置され、更に、１個の偏光子が上記層の外 側の層の各外面に配置された液晶観察装置。 ２８．各偏光子を、次の隣接偏光子に対して９０°の角度で方角設定した請求項 ２６又は２７に記載の観察装置。 ２９．ＬＣＤアレイが光源によって背面照明され、更に、全ての角度で光を受け ると共に光を主として比較的に制限された角度で透過させる明るさ増大（ＢＥ） 装置を備え、且つ、ＢＥ装置が光源とＬＣＤアレイの間に配置された先行請求項 のいずれかに記載の観察装置。 ３０．制限された角度の中心がＬＣＤに対する法線に大略位置し、又、ＢＥ装置 が、法線から離隔した非法線角度でより少ない量の光を透過させ、更に、アレイ を観察するように非法線角度で配置された光検出器を備える先行請求項のいずれ かに記載の観察装置。 ３１．少なくとも１個の透明部を装着するように設けられた面板と、画素のアレ イを形成するＬＣＤアレイと、画素の透明度を選択的に変動させるドライバと、 ＬＣＤアレイ用の背面照明源と、全ての角度で光を受けると共に光を主としてＬ ＣＤアレイに対する法線の回りの比較的に制限された角度で透過させ、且つ、法 線から離隔した非法線角度でより少なく光を透過させる明るさ増大（ＢＥ）装置 と、アレイを観察するように非法線角度で配置された光検出器とを備え、又、Ｂ Ｅ装置が光源とＬＣＤアレイの間に配置された透視装置。 ３２．ＬＣＤアレイが特定の色度を有し、更に、ＬＣＤアレイの色度を補償する 色度を有する背面照明源を備える先行請求項のいずれかに記載の観察装置。 ３３．少なくとも１個の透明部を装着するように設けられた面板と、面板の下に 位置する特定の色度を有するＬＣＤアレイと、ＬＣＤアレイの色度を補償する色 度を有するＬＣＤアレイ用背面照明源とを備える透視装置。 ３４．光源が、補償色度を有する蛍光性源を備える請求項３２又は３３に記載の 観察装置。 ３５．光源が、補償色度を付与するフィルターを備える請求項３２又は３３に記 載の観察装置。 ３６．少なくとも１個の透明部を装着するように設けられた面板と、液晶材料に よって分離された複数個の行電極と複数個の列電極を含み、且つ、複数個の電極 の一方がＮ個の電極を有すると共に、複数個の電極の他方がＭ個の電極を有する ことにより、行電極と列電極の交点が、行と列に配置されたＭ×Ｎ画素要素の行 列を形成し、且つ、画素は１画素に交差する２個の電極の間のＲＭＳ電位差によ り励起されるパッシブマトリクスＬＣＤアレイと、群を成す行電極と列電極を通 電するドライバとを備え、又、各群は、作動させられる画素と作動させられない 画素の同一の構成を有する行又は列を含み、更に、群の各要素は同一に通電され る透視装置。