JP2006334239A

JP2006334239A - 医用診断装置

Info

Publication number: JP2006334239A
Application number: JP2005164758A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yakubo; 敬弘八久保
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】取付け取外しが容易で、任意位置での入力が識別可能な入力キーを配設した医用診断装置を提供する。
【解決手段】磁気コアに巻着したコイルとコンデンサからなり固有の共振周波数を有する共振回路を設けた入力キー６を上面に配設し、前記入力キー６を押した状態で前記コイルと電磁結合する位置にアンテナコイル３４を埋設し、該アンテナコイル３４の励磁／非励磁化を交互に行い、アンテナコイル３４に流れる誘導電流から共振周波数を検出して前記入力キー６の入力を識別する信号検出部４を収容した操作盤３を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は複数の入力キーを配設した操作盤を備えた医用診断装置に関し、特に入力キーを任意の位置に配設可能とする医用診断装置に関する。

図１０は超音波を利用して体内の検査部位を診断する医用診断装置の構成を概略的に示した正面図（Ａ）とその操作盤の上面図（Ｂ）で、検査部位の画像を表示するディスプレイ装置１と、検査部位に超音波を当ててその反射波を検知するプローブ２と、このプローブ２を駆動制御し、前記反射波を画像処理して前記ディスプレイ装置１に画像表示する制御演算部５と、検査に必要な操作を前記制御演算部５に入力キーで指令する操作盤８から構成されている。前記操作盤８には、パーソナルコンピュータと同様の英数字キー８Ａや例えば画像を静止するフリーズキーや画像をビデオプリンタへ記録するレコードキーなどのファンクションキー８Ｂが配設されている。

上記のような操作盤８は、通常タッチパネルや光学投影式パネルを用い、あらかじめ決められた位置に任意の機能を割り当てられた各種の入力キーを配置しているが、その配置を物理的に変更することができないものである。また前記光学投影式の操作盤は入力キーの配置や大きさを変更することはできるが、平面状にしか構成できないためダイヤルスイッチ、レバースイッチのような物理的な入力スイッチを形成することはできないものである。
特開平１１−１９４８８２号公報特開平９−１２８１３１号公報

従来、医用診断装置においては画像を静止させたり、ビデオに記録したりする場合に用いるファンクションキーの他種々のファンクションキー用いられている。操作盤上のこれらのファンクションキーの位置が、利き手の違い等によって使用者の希望する配置位置が異なる場合がある。しかしながら従来の入力キーにおいては任意の機能を割り当てることができるもののその位置が固定されているので、それらの配置を容易に変更することができないという問題がある。

また、使用者が頻繁に使うであろうと想定される入力キーを製造者があらかじめ一箇所に集中させて配置しても、使用者によって入力キー毎の使用頻度が異なることや、使用者の手の大きさ、装置へ向かう姿勢などによって求められる入力キーの間隔が異なるなどのため、全ての使用者が満足できる共通の医用診断装置を製造することは難しいという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、入力操作効率を高めるように改善した医用診断装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の医用診断装置は入力されたことを識別する固有の識別情報を有する入力キーと、前記入力キーを取付け取外し自在に配設可能とする取付部を有する操作盤と、入力された前記入力キーの固有の識別情報を検知する信号検出回路と、前記検知された情報に対応する機能を実行する制御手段を備えている。

また、本発明が第２に提供する医用診断装置の前記入力キーは、電磁コイルとコンデンサで形成した共振回路を有し、前記固有の識別情報を共振周波数として有するものであり、前記信号検出回路は、前記共振回路と電磁結合するアンテナコイルと、前記アンテナコイルに共振のための交流電圧を供給する共振電圧発生手段と、前記アンテナコイルに誘起される誘導電流から共振周波数を識別信号として検出する識別信号検出回路を有する。

さらに、本発明が第３に提供する医用診断装置の前記入力キーは、識別情報を記憶したＩＣチップと、該ＩＣチップの識別情報を読み出す読出回路と、読出した識別情報に対応した変調波を発生する変調波発生回路と、入力されたことを識別する固有の識別信号を発生する信号発生回路から構成されている。
本発明の医用診断装置は、上記のように構成されており、使用者が最も便利とする位置に入力キーを配置でき、入力操作の操作効率を高めることが出来る。

本発明の医用診断装置は、使用者が簡単な取替え作業で、使用者自身に最も適した位置に自在に目的の入力キーを配置変えすることができるので、入力操作の操作効率を向上させることができる。

本発明が提供する医用診断装置はつぎのような特徴を有している。第１の特徴は入力されたことを識別する固有の識別情報を有する入力キーと、前記入力キーを取付け取外し自在に配設可能とする取付部を有する操作盤と、入力された前記入力キーの固有の識別情報を検知する信号検出回路と、前記検知された情報に対応する機能を実行する制御手段を備えた点にあり、第２の特徴は請求項１記載の医用診断装置において前記入力キーは、電磁コイルとコンデンサで形成した共振回路を有し、前記固有の識別情報を共振周波数として有するものであり、前記信号検出回路は、前記共振回路と電磁結合するアンテナコイルと、前記アンテナコイルに共振のための交流電圧を供給する共振電圧発生手段と、前記アンテナコイルに誘起される誘導電流から共振周波数を識別信号として検出する識別信号検出回路を有する点である。

また第３の特徴は請求項１記載の医用診断装置において前記入力キーは、識別情報を記憶したＩＣチップと、該ＩＣチップの識別情報を読み出す読出回路と、読出した識別情報に対応した変調波を発生する変調波発生回路と、入力されたことを識別する固有の識別信号を発生する信号発生回路から構成された点である。
したがって最良の形態の基本的な構成はこれら上記第１及び第２の特徴を備えた構成を具備する医用診断装置である。

医用診断装置の汎用機種である超音波診断装置に本発明を適用した場合の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は超音波診断装置の構成を示す正面図（Ａ）とその側面図（Ｂ）、図２は超音波診断装置の操作盤３の上面図（Ａ）とそのＡ−Ａ断面図である。本超音波診断装置は、検査及び画像処理に必要な入力操作を行う入力キー６を配設した操作盤３以外、従来の超音波診断装置と同様に、検査部位の画像を表示するディスプレイ装置１と、検査部位に超音波を発射しその反射波を電気信号に変換するプローブ２と、このプローブ２内の超音波振動子を駆動し、前記反射波を信号処理して前記ディスプレイ装置１に画像を表示し検査部位での各種計測値を算出するとともに、前記入力キー６の固有情報である共振周波数に対応する機能を実行する制御演算部５から構成されている。

前記操作盤３は、上面周辺にアンテナコイル３４を埋設した筐体３１と、その上面に集合的に貼着された英数字キー６Ａや分散的に貼着された特に超音波診断装置の操作に必要な指令を入力する、例えば画像をビデオプリンタに記録するレコードキー６Ｂや画像を停止させるフリーズキー６Ｃやその他の指令を行うファンクションキー６Ｄを含めた入力キー６と、これらの入力キー６が保有する固有識別信号を検知する信号検出部４から構成されている。

図３に前記入力キー６の一部断面正面図（Ａ）とそのＢ−Ｂ断面図（Ｂ）を示す。本入力キー６は、中心突出部にコイル１３を巻着した磁気コア６１とコンデンサ１４を固着したキートップ６２と、前記磁気コア６１を通す貫通孔６３を設け、円形溝部にスプリング６４を挿入したキーボトム６５から構成され、前記キートップ６２は前記キーボトム６５に嵌合し、押し込むことにより前記磁気コア６１の下面は最下端まで移動する。本入力キー６は粘着テープやマジックテープ（登録商標）等を用いて前記操作盤３の上面に貼着するもので、容易に取り付け取り外しができ、使用者の操作に便利な位置に配設することができる。

図４は、前記入力キー６の変形例である入力キー７の一部断面正面図（Ａ）とその上面図（Ｂ）を示したものである。本入力キー７は、導体部７１を下部に固着したキートップ７２と、一対の電気接点７３及びコンデンサ１４を固着した基板７４を上部に、コイル１３を巻着した前記磁気コア６１を底部に固定した基台７５と、これらをスプリング７６を介在させた状態で収容する枠体７７から構成されている。前記コイル１３とコンデンサ１４および一対の電気接点７３は直列に接続され閉回路を形成している。キートップ７２を押すことにより前記電気接点７３は前記導体部７１により閉じられ、前記入力キー６と同様な共振回路を形成する。

図５は前記操作盤３の動作説明図である。信号検出部４は、前記アンテナコイル３４に交流電圧４１を送信する送信部４２と、前記コイル１３とコンデンサ１４からなる信号発生回路１５から電磁誘導により前記アンテナコイル３４に発生する電圧信号４３を受信してその周波数を検出して識別し、その識別信号を前記制御演算部５に送信する受信部４４と、前記アンテナコイル３４を前記送信部４２に接続する半導体スイッチ４５ａ及び前記受信部４４に接続する半導体スイッチ４５ｂと、これらの半導体スイッチ４５ａ、４５ｂを切替える切替信号を発生する切替信号発生器４５ｃからなる信号切替スイッチ４５により構成されている。

図６は前記信号検出部４の動作を説明するためのタイムチャート図である。図５に示した送信部４２から出力される交流電圧４１がレベルＬ１に到達すると、前記切替信号発生器４５ｃ内のコンパレータ（図示省略）から半導体スイッチ４５ａをＯＮ、半導体スイッチ４５ｂをＯＦＦにする切替信号が送られ、前記信号切替スイッチ４５は送信部４２側に切替わり、前記アンテナコイル３４に斜線で示す交流電圧４１が加わる。この時、前記入力キー６が押された状態にあると、前記信号発生回路（共振回路）１５のコイル１３を巻着した磁気コア６１（図３）の先端が、前記アンテナコイル３４の形成する水平面まで降下して電磁結合が密となり、前記コイル１３に誘導起電力が発生しコンデンサ１４を充電する。そして前記交流電圧４１がレベルＬ１以下になると前記切替信号発生器４５ｃから半導体スイッチ４５ａをＯＦＦ、半導体スイッチ４５ｂをＯＮにする切替信号が送られ、前記信号切替スイッチ４５は受信部４４側に切替わり、この時点から前記信号発生回路１５内のコンデンサ１４の電荷が放電し、アンテナコイル３４にコイル１３のインダクタンス値Ｌ及びコンデンサ１４の容量値Ｃに依存する共振周波数の共振電流が流れる。

前記インダクタンス値Ｌ及び容量値Ｃは各入力キー６に固有の共振周波数が得られるように選定されており、前記共振電流の共振周波数はアンテナコイル３４の電圧信号４３を介して受信部４４で検出され、共振周波数に対応する識別信号が前記制御演算部５に送信される。この制御演算部５には予め識別信号に対応する命令が記憶されており、この命令が実行される。なお、入力キー６が押されていない状態では、前記磁気コア６１とアンテナコイル３４が形成する水平面との距離が離れるため、前記コイル１３とアンテナコイル３４との結合が疎となり、発生するアンテナコイル３４に発生する電圧信号４３は、共振周波数検出可能レベル以下の微小電圧となり共振周波数は検出されない。

また、入力キー７が用いられている場合は、磁気コア６１（図４）の先端が、常に前記アンテナコイル３４の形成する水平面に接近し電磁結合が密となっているので、キートップ７２が押されている間に共振回路が形成され、前記入力キー６使用の場合と同様なコンデンサ１４への充電と放電が行われ共振電流が流れ、共振周波数の識別が行われる。

図７は他の実施例による操作盤３Ａの動作説明図である。本操作盤３Ａは、盤面上に前記アンテナコイル３４（図５）の代わりにアンテナコイル３４ａ、３４ｂ、３４ｃをＸ方向に並べて配設するとともに、前記信号検出部４に半導体スイッチ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ及び切替信号発生器４６ｄからなる信号切替スイッチ４６を増設したものである。図６のタイムチャート図に示したアンテナコイル３４が送信部４２側（半導体スイッチ４５ａＯＮ、４５ｂＯＦＦ）にあるとき前記半導体スイッチ４６ａ、４６ｂ、４６ｃは同時にＯＮとなり、アンテナコイル３４が受信部４４側（半導体スイッチ４５ａＯＦＦ、４５ｂＯＮ）にあるとき半導体スイッチ４６ａ、４６ｂ、４６ｃが切替信号発生器４６ｄにより順次一定時間づつＯＮとなり、前記アンテナコイル３４ａ、３４ｂ、３４ｃが順次受信部４４側に一定時間づつ切替えていくようにしたものである。この一連の動作期間中に前記入力キー６が押されていると信号発生回路１５中共振電流が流れ、その共振電流の周波数は受信部４４によって検出されると同時に前記半導体スイッチ４６ａ、４６ｂ、４６ｃのいずれかが動作中であるかが識別できる。これにより入力キー６の識別情報と取付位置のＸ方向の位置情報を合わせて検出することができ、さらにアンテナコイルをＸ、Ｙ方向のマトリックス状に配設することによりＸ、Ｙ方向の位置情報を得ることもできる。

図８は他の実施例による操作盤３Ｂの動作説明図である。識別情報を記憶したメモリ１６ａ、該メモリ１６ａの識別情報を読み出し識別情報に対応した変調波信号を発生する信号発生回路１６ｂとこれらの回路に電源を供給する電源回路１６ｃからなるＩＣチップ１６と、前記電源回路１６ｃにアンテナコイル３４を介して交流電圧を供給するコイル１７と、前記信号発生回路１６ｂから変調波を発信するコイル１８と、前記送信部４２、受信部４４、信号切替スイッチ４５からなる信号検出部４から構成されている。

前記操作盤３Ｂにおいて、半導体スイッチ４５ａをＯＮして送信部４２から交流電圧４１をアンテナコイル３４に加えると、コイル１７に交流電圧が誘起し電源回路１６ｃにより直流電圧に変換されメモリ１６ａや信号発生回路１６ｂに供給される。そして、メモリ１６ａの識別信号は、信号発生回路１６ｂで変調波に変換され、次に半導体スイッチ４５ｂをＯＮしてアンテナコイル３４を受信部４４に接続するとアンテナコイル３４に変調波が誘導される。この変調波は受信部４４によって復調され、識別信号が検出される。

図９は他の実施例による操作盤３Ｃの外観図である。図２に示した操作盤３上に領域分けを定義し、入力キー６の位置情報と識別情報とを組み合わせることにより、領域毎に配置する入力キー６に対し機能を付加する使い方が可能になる。前記操作盤３Ｃ上の領域分けは領域３５、３６、３８のように傾斜部分を設けたり、領域３７のように斜線部分の配色を変えるなどによって行うものである。この傾斜部分を付ける場合には、各傾斜部分ごとに装着される入力キー６の磁気コア６１に合わせてアンテナコイル３４の配置を行う必要がある。

本発明の医用診断装置は、信号発生回路１５を具備した入力キー６または入力キー７を操作盤３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃの自在の位置に配設し、その信号発生回路１５の有する固有の識別信号を検出する信号検出部４を具備したものであるが、実施例に示す構成や形状に限定されるものではない。例えば図３に示す入力キー６のキートップ６２の形状を丸型や楕円形にしたり、前記コンデンサ１４の代わりに容量値の異なるコンデンサとスイッチを搭載してコンデンサを切替えることにより、２値の識別信号を発生できるようにしたり、可変容量型のコンデンサを搭載することにより共振周波数を連続的に変化させボリュームダイヤルとして用いることもできる。

本発明は医用診断装置、特に操作盤上の入力キーの配置を自在に変更可能を必要とする医用診断装置に用いられる。

実施例による医用診断装置の構成を示す正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。実施例に係わる操作盤の構成を示す上面図（Ａ）とそのＡ−Ａ断面図（Ｂ）である。実施例に係わる入力キー６の構成を示す縦断断面図（Ａ）とそのＢ−Ｂ断面図（Ｂ）である。実施例に係わる入力キー７の構成を示す縦断断面図（Ａ）とその上面図である。実施例に係わる操作盤３の動作原理図である。実施例に係わる信号検出部４の動作を説明するタイムチャート図である。他の実施例による操作盤３Ａの動作原理図である。他の実施例による操作盤３Ｂの動作原理図である。他の実施例による操作盤３Ｃの外観図である。従来の医用診断装置の構成を示す正面図（Ａ）とその拡大上面図（Ｂ）である。

符号の説明

１ディスプレイ装置
２プローブ
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、８操作盤
４信号検出部
５制御演算部
６、７入力キー
６Ａ、８Ａ英数字キー
６Ｂレコードキー
６Ｃフリーズキー
６Ｄ、８Ｂファンクションキー
１３、１７、１８コイル
１４コンデンサ
１５信号発生回路
１６ＩＣチップ
１６ａメモリ
１６ｂ信号発生回路
１６ｃ電源回路
３１筐体
３４、３４ａ、３４ｂ、３４ｃアンテナコイル
３５、３６、３７、３８領域
４１交流電圧
４２送信部
４３電圧信号
４４受信部
４５、４６信号切替スイッチ
４５ａ、４５ｂ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ半導体スイッチ
４５ｃ、４６ｄ切替信号発生器
６１磁気コア
６２、７２キートップ
６３貫通孔
６４、７６スプリング
６５キーボトム
７１導体部
７３電気接点
７４基板
７５基台
７７枠体

Claims

入力されたことを識別する固有の識別情報を有する入力キーと、前記入力キーを取付け取外し自在に配設可能とする取付部を有する操作盤と、入力された前記入力キーの固有の識別情報を検知する信号検出回路と、前記検知された情報に対応する機能を実行する制御手段を備えた医用診断装置。
前記入力キーは、電磁コイルとコンデンサで形成した共振回路を有し、前記固有の識別情報を共振周波数として有するものであり、前記信号検出回路は、前記共振回路と電磁結合するアンテナコイルと、前記アンテナコイルに共振のための交流電圧を供給する共振電圧発生手段と、前記アンテナコイルに誘起される誘導電流から共振周波数を識別信号として検出する識別信号検出回路を有する請求項１記載の医用診断装置。
前記入力キーは、識別情報を記憶したＩＣチップと、該ＩＣチップの識別情報を読み出す読出回路と、読出した識別情報に対応した変調波を発生する変調波発生回路と、入力されたことを識別する固有の識別信号を発生する信号発生回路から構成されていることを特徴とする請求項１記載の医用診断装置。