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医用显示器

【导读】医用显示器及医疗行业所用的高清晰高亮度显示器。PASS技术的日趋成熟和普及,以及各种数字影像设备如DRCR、多排CT3D图像等飞速发展,医用显示器的选购配置成了医院和PACS集成商关注的焦点,由于医用显示器在数字系统中,是医学影像的最终呈现者,它承载着替代胶片、保证影像质量、最终实现医生“软读片”对患者的观察与诊断。在PSCS系统中,要求所有的医用显示器要求具有一致性和整体性。
医用显示器与普通显示器的应用领域不同,技术要求的参数要求也不同,下面根据主要参数进行比较说明:

支持DICOM PART14的标准

一个专业的医用显示器必须支持DICOM PART14的标准,也就是说必须具备调整DICOM标准曲线的能力,使其和DICOM标准相吻合,从而保证影像的显示质量。

常规尺寸:显示器尺寸是以对角线长度来表达,一般以英寸为单位普通显示器主流尺寸为15”、17”、19”;

医用显示器常见尺寸为18”、20”、21”,尺寸基本与X胶片相仿。

支持灰阶显示:灰阶度是黑白医用影像非常重要的特性,它反映了黑白图像之间的层次

灰阶显示要求显卡支持,医疗专用显示器应当配有专用显卡;

普通显示器有:8bit- 256灰阶,用于显示彩色图象,无灰阶要求,使用普通显卡;

医用显示器有:10 bit-1024灰阶,用于显示X光灰阶图象,与诊断相关,要求:

10bit11bit(1024*2048灰阶)。支持BBS功能(稳定的亮度控制)

显示器的亮度是会随着时间而衰减的,普通显示器由于没有稳定的亮度控制和校准,不但衰减较快,平时使用时,也由于受环境的影响,其亮度不能长时间的维持在一个对人体肉眼合适的水平上,而专业的医用灰阶显示器考虑到这一个问题,采取了稳定的亮度控制技术,对显示亮度所反馈的信息随时进行校准,使其始终保持在标准亮度之上,符合临床的阅片标准。

亮度及亮度恒定要求

亮度就是显示器上显示图像有多么明亮,显示越明亮图像中的能够产生的动态范围就越大,使人们在图像中分辨更多的色调,这种动态范围必须提供全8bit灰阶图像(即256不同色调)。

普通显示器有:200-300cd/m2无亮度恒定的要求;医用显示器有:600-700 cd/m2经过校正设定的亮度在400-500 cd/m2之间;要求3万小时甚至10万小时亮度值保持不变。

亮度恒定对医用显示器而言很重要,保证显示器亮度不随时间变化。实验研究证明,显示器亮度与肉眼敏感度的关系,当亮度在500 cd/m2时,肉眼敏感度为700,当亮度在800 cd/m2时,肉眼敏感度为777(最大),理想亮度在400~500 cd/m2,所以选择亮度≥700 cd/m2就可以了。

随着科学技术的日趋高速发展,本世纪最杰出的发明--电子计算机也在不断的向前进步的。对于一个电脑的使用者或者即将购置电脑的人来说,他们也许对CPU、主板、内存、3D显卡等电脑配件更为熟悉或留意,却往往忽略了原本应该更重视的显示器(最重要的电脑输出设备)。其实,显示器的发展是随着电脑的发展而发展的。

球面显像管

现在我们已经很难看到最早的采用绿显、单显显像管的显示器,就连初期的14"彩色显示器也很少见到。当时这些显示器都是阴极射线管(CRT)显示器,采用的是孔状荫罩,其显像管断面基本上都是球面的,因此被称做球面显像管,这种显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是弯曲的,这种弯曲的屏幕造成了图像失真及反光现象,也使实际的显示面积较小。

在此阶段,对屏幕图像的调整也由于受操作系统(主要是DOS系统)的限制,而只能采用电位器模拟调节,也就是显示器下方的一排旋钮,通过这些旋钮可以对显示效果进行简单的调整(包括亮度、对比度以及屏幕大小及方向),这种方法缺乏直观的控制度量,在进行模式转换时容易造成图像显示不正常出现故障的几率也比较大。随着显示器技术和软件技术的发展,这种采用电位器对显示器进行模拟调节的技术也将慢慢被淘汰。

平面直角显像管

随着电脑整体水平的进步,人们对显示器的要求也越来越高。到了1994年,为了减小球屏四角的失真和反光,新一代的“平面直角”显像管诞生了。当然,它并不是真正意义上的平面,只是其球面曲率半径大于2000毫米,四角为直角。它使反光和四角失真程度都减轻不少,再加上屏幕涂层技术的应用,使画面质量有了很大的提高。因此,各个显示器厂商都迅速推出了使用“平面直角”显像管的显示器,并逐渐取代了采用球面显像管的显示器。近几年的14英寸和大多数的15、17英寸及以上的显示器都采用了这种“平面直角”显像管。

在此之后,日本索尼公司开发出了柱面显像管,采用了条栅荫罩技术,即特丽珑(Trinitron)技术的出现,三菱公司也紧随其后,开发出钻石珑(Diamondtron)技术,这使得屏幕在垂直方向实现完全的笔直,只在水平方向仍略有弧度,另外加上栅状荫罩的设计,使显示质量大幅度上升。各大厂商纷纷采用这些新技术推出新一代产品。

从1998底开始,一种崭新的完全平面显示器出现了,它使CRT显示器达到了一个新的高度。这种显示器的屏幕在水平和垂直方向上都是笔直的,图像的失真和屏幕的反光都被降低到最小的限度。例如LG公司推出的采用Flatron显像管的“未来窗”显示器,它的荫罩是点栅状的,使显示效果更出众。与LG的Flatron性能类似的还有SamSung的丹娜(DynaFlat)显像管。另外,ViewSonic、Philips等也推出了自己的完全平面显示器。

纵观CRT显示器的发展趋势,由于人们对完美显示效果的不断追求,今后的CRT显示器也将会更高的高度迈进。

这一段时间内,由于WINDOWS操作系统的发展,特别是WINDOWS95、98的成熟,VESA的DDC协议允许显示器和主机间通过数据通道进行信息交换,从而出现了数控调节。这时的显示器内部带有专用的微处理器,可记忆显示模式,切换时无须调整,量化调节更精确,按钮为轻触型。所有的这些优点,使得显示器的寿命更长,故障率降低,因而数控调节技术得以迅速推广,其操控方式也从普通的按键式变成新颖的单键飞梭。菜单控制(OSD)是一种新出现的屏幕调控技术,它通过和按键的结合以量化的方式将屏幕的调节情况直观的显示出来,具有较强的易用性,使用舒适,符合人体工程学,更贴近用户。

CRT显示器历经发展,显示质量越来越好,但显像管要求电子枪发出的电子束从一侧偏向另一侧的角度不能大于90度,这使得显示器的厚度要与屏幕的对角线一样长,对于具有更大可视面积的显示器来说,就意味着更厚的机身和更大的体积。

为了使大屏幕显示器更为普及,厂商又开发出广角偏转线圈技术,它能使电子束的最大偏转角度达到100度或更高一点,这样在较短的距离内就可以实现电子束的完全覆盖,从而缩短显像管以至机身的厚度2英寸左右。还有一种办法就是采用短颈显像管,在显像管的电子枪末端使用更小的部件,这也可以使机身的厚度减少1英寸左右。

液晶显示器

现在市场上已出现了不少短管显示器,例如Philips的19"109B和17"107B,ADI的19"MicroScanG66,ViewSonic的19"PS790、17"PS775、17"GS771等,都是采用广角偏转线圈技术的,由于使用了短管技术,加之对显示器内部进行了结构优化,19"显示器的厚度与15"的差不多,17"显示器的厚度则与14"的很接近。由于CRT显示器物理结构的限制和电磁辐射的弱点,人们开始寻找更新的显示媒体--液晶显示器,它无辐射、全平面、无闪烁、无失真、可视面积大、体积重量小、抗干扰能力强,而视角太小、亮度和对比度不够大等缺陷也随着技术的提高有了相当的进步,例如新产品TFT-LCD显示器。

目前限制液晶显示器普及的唯一原因,是昂贵的石英基板和不高的良品率造成的高价位。随着新近的低温多结晶Si-TFT技术的成熟和大规模生产带来的低成本,TFT-LCD有望在2000年后占领CRT显示器一半以上的市场。但是液晶显示器的图像色彩和饱和度不够完善,而且其响应时间太长,一旦出现画面的剧烈更新,它的弱点就表露无异。

在液晶显示器不断发展的同时,其它平面显示器也在进步中,如等离子显示器、场致显示器、发光聚合体显示器。

由于医用显示器和普通显示器的应用领域不同,技术要求的参数要求也不同,下面根据主要参数进行比较说明:

1、支持DICOM PART#14的标准:一个专业的医用显示器必须支持DICOM PART#14的标准,也就是说必须具备调整DICOM标准曲线的能力,使其和DICOM标准相吻合,从而保证影像的显示质量。

2、支持灰阶显示:灰阶度是黑白医用影像非常重要的特性,它反映了黑白图像之间的层次。灰阶显示要求显卡支持,医疗专用显示器应当配有专用显卡;

普通显示器有:8bit- 256灰阶,用于显示彩色图象,无灰阶要求,使用普通显卡;

医用显示器有:10 bit-1024灰阶,用于显示X光灰阶图象,于诊断相关,要求:10bit~11bit(1024~2048灰阶)。

3、支持SBC功能(稳定的亮度控制):显示器的亮度是会随着时间而衰减的,普通显示由于没有稳定的亮度控制和校准,不但衰减较快,平时使用时,也由于受环境的影响,其亮度不能长时间的维持在一个队人体肉眼和市的水平上,而专业的医用灰阶显示器考虑到这一个问题,采取了稳定的亮度控制技术,对显示亮度所反馈的信息随时进行校准,使其始终保持在标准亮度之上,符合临床的阅片标准,要求3万甚至10万个小时亮度保持不变。

4、 分辨率:单位面积内实际显示像素的数量,如800600、12001600等

普通显示器有:1024x768,12801204;基本上是横屏显示,不需要横/竖屏转换;

医用显示器有:根据影像的需要,可以横/竖屏转换,

1024x1280(竖屏)/12801024(横屏),

称为1百万像素(1MP),常用横屏显示, 多适用于CT、MRI、数字胃肠机;

12001600(竖屏)/16001200(横屏);

称为2百万像素(2MP),简称1K,常用竖屏显示, 多适用于CR、DSA、数字胃肠机、,PACS阅片工作站; 1536x2048(竖屏)/2048x1536(横屏);

称为3百万像素(3MP),简称1.5 K,常用竖屏显示, 多适用于CCD-DR、PACS诊断工作站; 2048x2560(竖屏)/25602048(横屏);

称为 5 百 万像素( 5MP ),简称 2 K ,常用竖 屏显示,多适用于平板DR、乳腺机、PACS诊断工作站;医用显示器的分辨率与价格成正比,与放射设备的分辨率正相关,相应的设备应当配套相应分辨率的显示器。

5、认证:

普通显示器有: 有环保、电磁学相关认证

医用显示器有:不仅有环保、电磁学相关认证,更重要的是有医疗行业认证,才可以进入医疗领域,被法律承认。台湾Chilin医用液晶显示器有:美国FDA 510(K)认证,欧盟UL认证,中国CCC 认证。

6、安全:普通显示器有: 无液晶屏的保护板,电源为内置方式无特殊要求。

医用显示器有:由于教学的要求和医生的习惯,专配有液晶屏的保护板针对医用环境配有医疗专用电源。

7、显卡:

普通显示器有: 内存、速度、3D指标;

医用显示器有:显示模式、一卡两显、主副显示互换、彩色—黑白转换、10bit灰阶输出;横/竖屏转换。

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一.LCD显示器维护保养技巧

1、避免屏幕内部烧坏CRT显示器能够因为长期工作而烧坏,对于LCD也如此,所以一定要注意,如果在不用的时候,一定要关闭显示器,或者降低显示器的显示亮度,否则时间长了,就会导致内部烧坏或者老化。这种损坏一旦发生就是永久性的,无法挽回。另外,如果长时间地连续显示一种固定的内容,就有可能导致某些LCD像素过热,进而造成内部烧坏。

2、注意保持湿度一般湿度保持在30%~80%之间,显示器都能正常工作,但一旦室内湿度高于80%后,显示器内部就会产生结露现象。其内部的电源变压器和其它线圈受潮后也易产生漏电,甚至有可能造成连线短路;而显示器的高压部位则极易产生放电现象;机内元器件容易生锈、腐蚀,严重时会使电路板发生短路。因此,LCD显示器必须注意防潮,长时间不用的显示器,可以定期通电工作一段时间,让显示器工作时产生的热量将机内的潮气驱赶出去。

还有,不要让任何具有湿气性质的东西进入LCD。发现有雾气,要用软布将其轻轻地擦去,然后才能打开电源。如果湿份已经进入LCD了,就必须将LCD放置到较温暖的地方,以便让其中的水分和有机化物蒸发掉。对含有湿度的LCD加电,能够导致液晶电极腐蚀,进而造成永久性损坏。

3、正确地清洁显示屏表面如果发现显示屏表面有污迹,可用沾有少许水的软布轻轻地将其擦去,不要将水直接洒到显示屏表面上,水进入LCD将导致屏幕短路。

4、避免冲击LCD屏幕十分脆弱,所以要避免强烈的冲击和振动,LCD中含有很多玻璃的和灵敏的电气元件,掉落到地板上或者其他类似的强列打击会导致LCD屏幕以及其它一些单元的损坏。还要注意不要对LCD显示表面施加压力。

5、请勿私自动手有一个规则就是:永远也不要拆卸LCD。即使在关闭了很长时间以后,背景照明组件中的CFL换流器依旧可能带有大约1000V的高压,这种高压能够导致严重的人身伤害。所以永远也不要企图拆卸或者更改LCD显示屏,以免遭遇高压。未经许可的维修和变更会导致显示屏暂时甚至永久不能工作。所以在你手脚实在闲不住的时候,千万别动娇贵而危险的LCD!

二.CRT显示器的维护及保养

1、防高温:

显像管作为显示器的散热大户,高温会大大缩短显示器的寿命,其它元器件也会加速老化, 么CRT显示器摆放在一个通风环境比较好的地方,最好把显示器放置在有空调的房间中,或 电风扇吹一吹,以延长显示器的使用寿命。

2、防潮:

湿度对显示器寿命的影响非常大,环境湿度最好保持在30%-80%之间,当湿度超过80%的时,显示器内部就会产生结露现象,电源变压器和其它线圈受潮后产生漏电,高压包在湿度过高的情况下极易产生放电现象,机内其它元器件受潮还可能会生锈、腐蚀、严重时会使电路板发生短路。当湿度低于30%的时候,会使显示器机械摩擦部分产生静电干扰,内部元器件尤其是高压包被静电破坏的可能性增大,因此,显示器长时间不用要定期通电工作一段时间将机内的潮气驱去。

3、防强光:

强光的照射下,机身容易老化变黄,显像管荧光粉加速老化,降低发光效率,导致使用时不得不把显示器的亮度、对比度调节得很高,结果进一步加速显象管灯丝和荧光粉的老化,使显示器的寿命大大缩短。因此,不要把显示器摆放在日光照射较强或光线必经的地方,最好把显示器摆放在日光照射较弱或没有光照的地方;或者在光线必经的地方,挂块深色的布减轻光照强度。

4、防尘:

由于CRT显示器内的高压(l0kV~30kV)极易吸引空气中的尘埃粒子,显示器内部的印刷电路板就会吸附很多灰尘,影响电子元器件的散热,温度过高就会产生漏电现象而烧坏元件,而且灰尘还能吸收水分,腐蚀显示器内部的电子线路。因此,平时使用时应把显示器放置在干净清洁的环境中,应该给显示器做一个专用的防尘罩,每次用完后应及时用防尘罩罩上。

5、防磁:

CRT显示器长期暴露在磁场中可能会磁化或损坏。电视、日光灯、电冰箱、电风扇等家用电器的周围会产生磁场,电磁过多会使显示器的颜色画面产生失真,平时使用时应把显示器放在离其它电磁场较远的地方,定期使用显示器上的消磁按钮进行消磁。

6、其他:

a. 在移动显示器时,要将电源线和信号电缆线拔掉,而插拔电源线和信号电缆时,应先关机。

b. 在调节显示器面板上的功能旋钮时,要缓慢稳妥,不可猛转硬转,以防损坏旋钮。

c. 显示器应插在带保险丝的插座,最好配一个不间断电源。

d. 不要在显示器上堆放杂物。

e、显示器显示内容如经常长时间不变,最好使用屏幕保护程序。

f、屏幕突然无显示可能是行频过低,电源电压过高显示器会发生高压保护,必须立刻关机,等过几分钟电压稳定后再开机,才能重新工作。

g、使用中,适当降低亮度减缓灯丝和荧光粉老化的速度,不宜用太高的刷新频率,以延长显示器的使用寿命。

h、安装一块辐射防护装置,质量好能防止90%以上的电磁场辐射,并能加强显示器的对比度、增强显示的清晰度,还能消除静电和眩光,吸收紫外光,不仅能保护人体健康,对显示器也有好处。

i、不要在显示器前吸烟,香烟中的焦油物质将会对显示器涂层有伤害。

j、不要经常开关机,开关机的高电压变动对显示器的寿命有很大影响。

k、不要经常用手指触摸屏幕。

7、清洁:

彩显的维护分为机外和机内两部分。机外清洁主要是擦拭显示屏幕表面,机内清洁则需要打开显示器外壳。

a、机外清洁彩显屏幕表面的防眩光、防静电涂了一层极薄的化学物质涂层,平时清除显示器屏幕上的灰 尘时,切记应关闭显示器的电源,拔下显示电源线和信号电缆线,用柔软的干布小心地从屏幕中心向外擦拭,擦拭的方法应从屏幕内圈向外呈放射状轻轻地擦拭,如果屏幕表面较脏,可以用少量的水湿润脱脂棉或镜头纸擦拭,千万不能用酒精之类的化学溶液擦拭。除显示屏以外,也要常用毛刷经常擦除显示器机壳上的灰尘与污垢,尽量不要用沾水的湿布抹擦。

b、机内清洁清除其内部的灰尘,必须请专业人员操作,不要私自打开显示器后盖,显示器前若断电时间不长,在显像管前部石墨层和高压帽上还会有残余高压,那么此高压提供的能量足以伤人,请用厚胶导线短接显示器电路板边缘金属板和高压帽内侧,释放残余电荷 ,以免产生严重后果。为显示器内部除尘时请先断开显示器电源,用十字螺丝刀拧下显示器四角的螺丝,向后取下显示器后盖。先用油漆刷为显示器打扫卫生,除尘重点部位是显像管、高压包和显像管尾部电路板。另外显像管是玻璃器件,小心损坏,显示器的视放电路板插在显像管尾部管座上,有些视放电路板插头与显像管尾部管座粘接在一起,强行扳下有可能损坏显像管,请操作时注意。

8.菜单设置:

① 亮度:一般设置在60-80。过亮易造成眼睛疲劳,也使用荧光粉过早老化。

② 对比度:一般可设置在80-100。

③ 刷新率:如果低于70HZ,将会感觉到闪烁,请将电脑的刷新率调高。刷新率即场频,指每秒钟重 复绘制画面的次数,以HZ为单位。刷新率越高,画面显示越稳定,闪烁感就越小。一般人的眼睛对于75HZ以上的刷新率基本感觉不到闪烁,85HZ以上则完全没有闪烁感,所以VESA国际视频协会将85HZ逐行扫描制定为无闪烁标准。普通彩色电视机的刷新率只有50HZ,目前电脑输出到显示器最低的刷新率是60HZ,建议大家使用85HZ或75HZ的刷新率。不要把刷新率设置在显示器的最高极限应该略比其最高刷新率低一个档次。因为当显示器工作在极限状态时,容易引起电路元件的老化而造成损坏。

故障一:COMPAQ MODEL NO:420 VGA 彩显

故障现象:联机加电无显示,指示灯不亮,用手触摸屏幕没有高压静电反应。

故障分析与维修:该机指示灯为电源指示灯,其电压由电源12V经过电阻降压而得,故指示灯不亮判断电源有问题。

电源检修,加电测量三路电压均无输出,肯定电源被破坏,经目视发现电阻R4(0.56)被烧坏,因此怀疑开关管也被烧坏。经测试Q1、Q4(2SA966)均坏,其它易损坏元件均正常。更换已坏元件加电试验,故障现象不变。为排除行输出电路对电源的影响,将行输出电路与电源断开(将电阻R319一端引线焊开),加300欧姆/50瓦假负载继续试验,故障现象仍不变,用万用表测量300电压是正常的,但开关管没工作。这时要考虑脉宽调制器的工作问题,首先测量UC3842-7 脚所加电压是否正常,经测量为15.6V是正常的,而其它各脚电压均不正常。

为了判断UC3842的好坏,以及外围电路的工作状态,下面用示波器法和排除法进行检查;(1)段开UC3842-6脚与开关管的连接,6脚电压仍为0V。(2)用示波器观察UC3842各脚的波形;1-4脚、8脚的波形都出现上下跳动现象,4脚没有锯齿波,8脚电压为0V,而且可听到“答答”响声,这种声音说明保护电路在工作,Q5、Q6已处于饱和导通状态,因此8脚电压被拉下来,接近零伏。根据电路图可知Q5、Q6为过流保护电路,当电阻R7、R8并联后取样电流过大时,Q5、Q6就处于深饱和工作状态,经检查两个电阻均被烧断,更换两个电阻,将段开元件恢复正常后加电试验,“嗒嗒”声消失,输出电压正常。拿掉假负载,将电阻R139焊好,加电试验指示灯亮,屏幕有高压静电反应,联机显示正常,故障排除。

该机引起故障的原因是因为开机瞬间冲击电流过大,将电阻R4,开关管Q1,电流取样电阻R7、R8烧坏造成,而脉宽调制器并没有坏。

故障二:GW MODEL NO: GW-500 多频彩显

故障现象:加电随机烧保险。

故障分析与维修:加电随机烧保险,说明有短路故障,电流过大,或由电路中某元件性能不好(包括元件安全系数过小)。随机性烧保险是一种随机性故障,是一种特殊的软故障。就某一台显示器而言,产生故障的原因是固定不变的,但发生故障的时间是随机的。对时间的随机性又分两种情况:(1)有规律的。比如消磁热敏电阻的温度系数下降,在加电瞬间消磁电流衰减太慢,关机后几个小时再开机烧保险,这是有规律的。(2)无规律。GM-500 显示器和所有显示器一样,发生短路故障而烧保险的主要原因在高频脉冲变压器初级线圈以前的电路里,故障率较高的元件有消磁热敏电阻、整流桥、滤波电容、电网滤波器、控制元件等。经检查电源稳压控制元件(其中有4N35光电耦合器和精密稳压源TL431)损坏造成电源电压失控升高,烧坏了场扫描集成电路TDA1170N等元件。电源修复后,显示器能正常工作,屏幕显示器正常,加电两个小时未发现异常,于是将后盖盖好,再加电验机时,屏幕无显示,指示灯也不亮,这时测量电源电压也无输出,怀疑电源又被损坏。经检查保险烧断,但电源中其它元件均正常,显示器主板也没问题,更换保险,开盖加电两个小时显示正常,并反复关机、加电均未烧保险。认为机器已修复,装好电源,盖好机器后盖,上好螺丝再加电,屏幕又没显露,经检查保险又被烧断。因为开关电源在开机瞬间浪涌电流很大,如果启动电阻阻值是正常的,而热阻值就不好测定了,即它的温度系数就无法测量了,换个冷阻值很大的消磁热敏电阻,经过多次加电、关机、又跟踪数月该故障再没有发生。

  • 索引
  • 医用显示器简介
  • 医用显示器的发展和类型
  • 医用显示器功能结构
  • 医用显示器品牌
  • 医用显示器价格
  • 国产医用显示器
  • 进口医用显示器
  • 医用显示器保养与维护
  • 医用显示器采集故障分析与...