JP3861324B2 - 医科歯科用治療ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータディスプレイ装置の表示画面の選択と、その選択指定項目の実行操作器に係わり、特にそれらを足で操作するフット操作器を付設した医科歯科用治療ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、医科歯科用治療ユニットにおいては、画面上に区分表示された項目の絵又は記号の書かれたパネルを重ねたスイッチパネルや、コンピュータディスプレイ装置の表示画面上の区分された項目を手の指先等により選択指定するタッチパネルあるいは、キーボードや、通称マウス、トラックボウル等のポインティング・デバイスによる選択指定が行われ、指定項目の実行指令により表示や機器の操作を行っており、上記の操作を足によって行う機器はなかった。
また、フットスイッチと例えば前記タッチパネルとが併用される場合があったが、従来の足で操作するフットスイッチは制御回路端末のデバイスとして組込まれ、スイッチのＯＮ、ＯＦＦや抵抗値の増減等の単純な作用によって機器の制御を行われていた。そして、前記タッチパネル及びポインティング・デバイスは手で操作し、フットスイッチは足でそれぞれ別々に操作されていた。
しかし、作業の種別、作業の内容によっては、手は他の作業や操作を行いながら、前記治療ユニットの操作は全て足でフット操作機を操作して、コンピュータの制御モードの切替えや実行項目の選択指示を行うポインティング・デバイスの作用と、さらに前記フットスイッチによる機器の制御の作用、とを実行することが作業効率の向上のために望まれていた。
従って、施術者が立位又は座位において、フット操作器により前記の操作を安定した姿勢で容易にできるようにすることが課題であった。
事例として、例えば前記タッチパネルとフットスイッチとを併用して使用している医科歯科等の診療の際にみられるように、施術者は、患者の履歴や、各種の検査データを見たい場合は、別途ハードコピーされたものを離れた場所から持ってきて見なければならず、又は、コンピュータにストアーされている記録をディスプレイするには別室でキーボード操作による出力する等、操作が面倒であった。また、治療の際の医科歯科用治療椅子の姿勢制御操作には、最適治療姿勢を実現するために治療椅子の上昇、下降、及び背凭れの起立、傾斜や、インスツルメントの回転速度の増減、注水等の操作を必要とするが、施術者と治療椅子のタッチパネル間及びタッチパネルとフットスイッチの間の距離は一定ではなく、さらに、施術者の施療姿勢は立位、又は座位、あるいは立位座位の双方であり、加えて施術中は手には治療用のインスツルメントを持っていたり、あるいは施術用の手袋をはめていたりするので、手はそのままで、空いている足で諸操作ができることが作業効率の向上のために望まれていた。
従って、施術者が立位又は座位において、フット操作器により所要のデーターがデイスプレイパネルに表示されかつ、機器の操作が安定した姿勢で容易にできるようにすることが課題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意研究の結果、上記の課題を下記の手段によって解決した。
（１）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台に設けられたペダルとからなり、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下、左右に移動させて、マーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、該踵をずらしながら足を前後させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（２）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ぺタル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は足先部分が離れた形式で設けられた２つのペダルとからなりまた、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下に移動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの側面に備えたクリックスイッチを踵を中心にして各足先を左右に移動させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（３）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は離れた形式で設けられた扇型のペダルとからなり、また、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、該ペダルの両側面にスライドスイッチを備えて、施術者がその踵を中心として足先を左右に動かして前記スライドスイッチを摺動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの下方に設けられたクリックスイッチを、ペダルの前方を施術者がその踵を中心として足先を上下に移動させてクリックを行うポインティング・デバイスク及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（４）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、ペダルの移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにしたことを特徴とする（１）項ないし（３）項のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（５）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向した固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記各移動量をアナログ信号で検出することを特徴とする（１）項ないし（３）項のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（６）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の移動を検出し信号を出力するセンサーとしてペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向する固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、又は、前記ペタルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記の各移動量をデジタル信号とアナログ信号とを併用して取り出すようにしたことを特徴とする（１）項ないし（３）のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（７）医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置とを備えてなることを特徴とする（１）項ないし（６）項のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
（８）医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御と各種データの処理を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置と、治療用各種データを供給する外部コンピュータとの接続回線を備えてなることを特徴とする（１）項ないし（６）項のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１に歯科診療における歯科用治療ユニットを示す。
図において、１００は歯科用治療ユニット、１０１は歯科用治療椅子、１０２はうがいスタンド、１０３は治療用照明装置、１０４はブラケットテーブル、１０５は専用コントローラ（コンピュータ）、１０６は表示パネル、１０７はフット操作器である。
事例として、歯科の治療に際し使用される歯科治療椅子の操作用のコンピュータディスプレイ装置に切替え表示されるモード表示画面と、その画面の表示区分事項の選択と、前記選択事項による機器の操作について説明する。
図２は、前記歯科治療椅子の操作指定画面のモードの事例である。
図において、１は表示パネルの歯科治療椅子の操作指定メニュー画面で図中の線画と記号は、椅子の姿勢や、器具の操作を表している。
メニュー画面はいくつか設定しておく、例えば上記の他、患者の各種検査データ区分、検査データの詳細、患者の受付区分、患者のカルテ等でもよい（図示せず）。これらのメニューの選択は表示パネルに表示された大分類の区分の中から後述するポインティング・デバイスとしての作用により選択する。
前記図２の歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、１は治療椅子操作のメニュー画面、２は椅子の背凭れの起立と傾斜、３は椅子の上昇と下降、４はポインティングのマーカー、６０はオートセット１、６１はオートセット２、で診療時患者の姿勢位置自動設定用、６２はうがいの位置、６３は診療終了時の位置、６４はソフトメモリーで調整姿勢位置の再現用、６５はライトのＯＮ／ＯＦＦ、６６はオートセット用のメモリー、６７はハンドピースモーターの正逆回転の切替、６８はハンドピース注水の切替、６９はハンドピースライトのＯＮ／ＯＦＦ、７０、７１、７２は回転制御、調光等の３段階調節を示す。
例えば、後記のフット操作器（図３ないし８）のペダルの上下左右の移動操作による［ポインティング・デバイス］として作用させるには、Ｘ軸、Ｙ軸の各ポジションを、前記図２の「背凭れの起立と傾斜」２の区分項目をマーカー４に示すように指定し、クリックして項目を決定するとともに記憶させる。
その後はダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、前記ポインティングの作用を解除し、操作器を［フットスイッチ］の作用に切替えて、前記ペダルの上下左右の移動操作により椅子の「背凭れの起立と傾斜」２の作動を連続的に行う。
【０００５】
次に各種のフット操作器の構造と作用について説明する。
周知のように足による操作は，人間工学よりみた操作姿勢（立位及び座位）において安定度があり、かつ容易でなければならない。
従って、▲１▼ 体重の重心（立位）、足の重心（座位）を置く場所がないと安定しないため ▲２▼ 片足は足裏の全面を固定し ▲３▼ 他の片足は踵に重心を置き、足先の動きは、踵を中心にして上下、左右とする動作と ▲４▼ 足裏の前の部分（指の後方）に重心をおき、足先（指の部分）を上下する動作と ▲５▼ 踵を前方にずらせて足先を少し前に移動し、また元の位置に戻す前後する動作、の各動作が操作の範囲であり、上記以外の動きをすると不安定な姿勢となり、細かい動作は困難となる。
上記の事項を基本として以下に各種のフット操作器について記述する。
図３に示すフット操作器は、基本操作がペダル方式で、ペダルを足の踵を中心にして上下左右に動かす主動作と、踵をずらせながら足先を少し前に動かすスイッチ動作とを組合わせたものである。
図３は動作説明用の操作器の外観斜視図であり、図４は操作時の足の重心の位置を示す説明図である。
図３及び４において、５はペダル、６は踵乗せ台、７は足の側面壁、８は踵外周壁、９は上下の移動方向、１０は左右の移動方向、１３はクリックスイッチ穴、１５はペダル部台、１６は信号ケーブル、１７はフット操作器、１８はスイッチの上下方向、１９は踵の重心、２１は足裏である。
図５は図３のペダル５とペダル部１５の内部の構造図で平面図、右側面図、上面図である。
図において、２２は左右投光器、２３は左右受光器、２４は上下受光器、２５は上下投光機、２６はクリック投光器、２７はペダル台座、２８は戻りバネ、２９はクリック受光器、２０１は基部旋回台、２０２は踵旋回中心部、２０３は蝶番、２０４は旋回台スライド溝を示す。
図６の（イ）及び（ロ）図はクリック機構の説明図である。図において２０は透明板を示す。
【０００６】
図３及び図４に示したように、施術者はペダル５の上に足を乗せて操作するが、先に述べたようにメニュー画面はいくつか設定しておき、下記事例の他、患者の各種検査データ区分、検査データの詳細、患者の受付区分、患者のカルテ等でもよい（図示せず）。これらのメニューの選択は表示パネルに表示された大分類の区分の中からポインティング・デバイスとしての作用により選択する。
次に、その作用を述べる。
前記ディスプレイ画面の位置の選択指示は所要Ｘ軸及びＹ軸の交点であるから、フット操作器ペタルの上下、左右の移動によって上記の交点を求める。
図５に示したペタル部の動作は次のようにして行われる。
操作上の組み合わせは複数通りあるが、例えばポインティングのＸ軸の選択は、ペタル５を右左の移動方向１０のように移動することにより行う。この場合Ｘ軸の始めの画面上の位置をきめておけば、ペタル５のセンターを中心にして左右に移動、又はセンターより右方向の動きの増減、のいずれでもよい。
Ｙ軸の選択はＹ軸の始めの位置をきめて、ペタルを上下して行う。ペタルには戻りバネ２８がついており、踏み込みにより設定ができる。
上記の作用によって、実際の動作として例えば、踵を中心として、足先でペタル５を右に動かし、かつ下に踏み込めば上記のＸ軸・Ｙ軸の位置選択指定の動作を同時に行うことができ、従来の手動によるポインティング・デバイスである通称マウスやトラックボール等と同様な働きをする。
上記の状態でクリックを行うには、画面の所要項目の区分の所にマーカーが移動していることを確認の上、足の踵をずらせながら少し足先を前進させ足裏２１により、図６の（イ）図に示すようにクリック用穴１３を塞ぐことによって、その下方に設置されているクリック投光器２６と透明板２０を介してその反射光を受けて作用するクリック受光器の２９の変化を検出し、信号を出す。
また、図６の（ロ）図に示すようにクリック受光器２９のみを前記クリック用穴１３の下に設置し、上方からの光を足先で遮ることにより信号を出してもよい。そして、足を後ろに引き元の位置に戻せばクリック受光器２７の受光量も元に戻る。上記の動作を繰り返せばダブルクリックも行うことができる。
【０００７】
前記のポインティングの動作を行うための事例として、図５に光学的に移動量を検出し、電気信号として送出する機構を示した。
図において、ペダル５を足先によりセンターから左右移動方向１０のように左、右に移動させるとペタル５の前方裏側に設けられた左右投光器２２からの光の通路に沿って、固定台であるペダル台座２７に設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（左右受光器２３）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタルで取り出すことができる。
またペタル５を足先により上下移動方向９のように上下に移動させると、図に示すようにペタル５の先端の中心部に設けられた上下投光器２５からの光の通路に沿って、ペタル５と共に左右に動きかつ、その基部はペダルの上下に対し固定されている機構（ペダル台座２７と踵旋回中心部２０２を中心として蝶番２０３により上下する機構及び同じく踵旋回中心部２０２を中心として基部旋回台の前部が、旋回台スライド溝２０４に沿ってスライドする）の上に設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下受光器２４）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタルで取り出すことができる。これらの信号は前記図３に示した信号ケーブル１６によって、制御処理用のコンピュータ（図示せず）に送出される。
【０００８】
次に上記のフット操作器１７（図３）をフットスイッチとして使用する時の作用を述べる。
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、ポインティングの作用は解除され、操作器はフットスイッチの作用に切替わる。信号検出回路もこの時点で、連続動作への出力に切替わるように設定しておく。
事例として、項目を図２の歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記ペダル５の上下左右の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記ペダルの左右の移動を該当させればよい。
この場合図５で前述したようにペダル５を足先によりセンターから左右移動方向１０のように左、右に移動させるとペタル５の前方裏側にも設けられた左右投光器２２からの光の通路に沿って、固定台である台座２９設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（左右受光器２３）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようことができる。
従って、例えば、ペタル５の左側への移動を「背凭れの起立」、右側への移動を「背凭れの傾斜」、と決めておけば、容易に姿勢制御の操作を行うことができる。また、クリックせず、姿勢制御が一旦終了した以降も続行して操作することもできる。設定が終わった時点で前記のようにクリックすれば、次の操作項目に移行する。
なお、前記移動量のセンサーは、ペダルに接触し回転するローターと、ローター軸に接続されたロータリエンコーダー、ポテンショメーター等あるいは、上下左右の偏角を検出する角度センサー等のメカ機構であってもよい。
上記のようにしてポインティング・デバイス及びフットスイッチとしての作用を兼用したフット操作器を安定した姿勢で容易に操作することができる。
【０００９】
図７は、２ペダル方式でペダルの上下の移動を主としたフット操作器の平面図及び右側面図である。
図において、３０はフット操作器、３１は第１ペダル、３２は第２ペダル、３３は左クリックスイッチ、３４は右クリックスイッチ、３６は足裏の形、３７は上下移動検出受光素子、３８は投光器、３９は上下移動方向、４０は左側移動巾、４１は右側移動巾、４２は踵乗せ台、４３は戻りバネ、４４は信号ケーブル、４５はペダル部台である。
図７に基づいて構造と作用を説明する。
目的は前記図３ないし図５に示したフット操作器と同様であるから、周辺機器の説明は省略する。
本器は固定された踵乗せ台４２から離れた第１ペダル３１と、第２ペダル３２の２つのペダルを有し、前記各ペダルは踵を中心にして上下に移動させ、かつクリックはペダルの左側面に左クリックスイッチ３３及び、右側面に右クリックスイッチ３４を設け、前記踵を中心として各々足先を左右に移動させて操作する。
ポインティング・デバイスとしての動作は、第１ペダル３１を上下させて、前述図２の画面上のＸ軸の位置を選択し、その位置で足先を左側移動巾４０のように左に移動させて左クリックスイッチ３３をＯＮにしクリックする。次に足を第２ペダル３２に踏替え上下させてＹ軸の位置を選択し、その位置で足先を右側移動巾４１のように左に移動させて右クリックスイッチ３４をＯＮにしクリックすると、マーカー４はＸ軸、Ｙ軸の交点を指示し、選択項目が指定できる。
【００１０】
前記のポインティングの動作を行うための事例として、図７では光学的な移動量の検出と、メカ的に検出する方法の両者を併用している。
第１ペダル３１又は第２ペダル３２を足先により上下移動方向３９のように上下に移動させると、図に示すように第１ペダル３１又は第２ペダル３２の先端の中心部に設けられた上下投光器３８からの光の通路に沿って、その基部がペダルの上下に対し固定し設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下位置検出素子３７）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにすることができる。
また、クリックは左クリックスイッチ３３、及び右クリックスイッチ３４を前記のようにＯＮ、ＯＦＦさせて行いその信号を取出している。
【００１１】
次にフットスイッチとしての作用を述べる。
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、ポインティングの作用は解除され、フット操作器３０はフットスイッチの作用に切替わる。
事例として、項目を図２の「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記第１ペダル３１及び第２ペダル３２の上下の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記第１ペダル３１の上下の移動を起立に、また第２ペダル３２の上下の移動を傾斜に該当させればよい。
この場合の信号の取り出しは、検出回路をフットスイッチ用に切替えるようにすれば、図７に示すように、第１ペダル３１又は第２ペダル３２を足先により上下移動方向３９のように上下に移動させると、図に示すように第１ペダル３１又は第２ペダル３２の先端の中心部に設けられた上下投光器３８からの光の通路に沿って、その基部がペダルの上下に対し固定して設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下位置検出素子３７）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにすることができる。
以上の操作は、足の踵を踵乗せ台３２につけたまま、足先の移動のみで行うことができるので安定した姿勢で操作が容易である。
【００１２】
図８は、扇型のペダル方式でペダルの上下の移動と足先の左右の移動による操作のフット操作器の平面図及び右側面図である。
図において、５０はフット操作器、５１はペダル、５２は踵乗せ台、５３はペダルの上下移動方向、５４はクリックスイッチ、５６は足裏の位置、５７は上下移動検出受光素子、５８は投光器、５９は左スライドスイッチ、８０は右スライドスイッチ、８１は左側スライド巾、８２は右側スライド巾、８３は戻りバネ、８４は信号ケーブル、８５はペダル部台である。
図８に基づいて構造と作用を説明する。
目的は前記図３ないし図５に示したフット操作器と同様であるから、周辺機器の説明は省略する。
固定された踵乗せ台５２から離れた扇型のペダル５１を有する。該ペダル５１は踵を中心にしてペダルの上下移動方向５３のように上下に移動し、かつペダルの両側面に左側スライドスイッチ５９及び右側スライドスイッチ８０を設け、踵を中心にして足先をスライド移動方向８１及び８２のように左右に動かして前記スライドスイッチ５９、８０を摺動させ、またクリックスイッチ５４をペダルの下に設けてペダルを踏んでクリックさせる。
ポインティング・デバイスとしての動作は、ペダル５１の上に置かれた足先を踵乗せ台５２を中心としてセンターより左に移動させて左スライドスイッチ５９をスライド方向８１のように摺動し、また、足先を右に移動させて右スライドスイッチ８０をスライド方向８２のように摺動する。なお、前記スライドスイッチ５９、８０は足の側面による押圧をなくすと、戻りバネ（図示せず）により、元の位置に戻る。
スライドスイッチ５９及び８０を摺動抵抗あるいは、ポテンショメータとして作用させ、その後Ａ／Ｄ変換を行い信号を取り出し、信号ケーブル８４によってディスプレイ制御用コンピュータ（図示せず）に送出すれば画面での選択を行うことができる。
上記において、例えば左スライドスイッチ５９による出力信号を、前述図１の画面上のＸ軸の位置に、右スライドスイッチ８０による出力信号を同様にＹ軸の位置と対比させて、先ずＸ軸の位置を選択し、ペタル５１を踏んでクリックスイッチ５４をＯＮにしてクリックし、次いでＹ軸の位置を選択し、ペタル５１を踏んでクリックスイッチ５４をＯＮにしクリックすると、マーカー４（図２）はＸ軸、Ｙ軸の交点を指示し、選択項目が指定できる。
【００１３】
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアによりって、ポインティングの作用は解除され、操作器はフットスイッチの作用に切替わる。
事例として、図２に示す歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、項目を「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記ペダル５１の上下左右の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記スライドスイッチ５９及び８０の移動を該当させればよい。
この場合の信号の取り出しは、検出回路をフットスイッチ用に切替えるようにすれば、図８に示すように、ペダル５１の上に置かれた足先を踵乗せ台５２を中心としてセンターより左に移動させて左スライドスイッチ５９をスライド方向８１のように摺動し、また、足先を右に移動させて右スライドスイッチ８０をスライド方向８２のように摺動することによって行われる。
スライドスイッチ５９及び８０を摺動抵抗あるいは、ポテンショメータとして作用させ、信号ケーブル８４により信号を送出し、その後Ａ／Ｄ変換して姿勢制御用コンピュータ（図示せず）に送出すれば姿勢制御が行われる。
従って、例えば、左スライドスイッチの移動８１を背凭れの起立、右スライドスイッチの移動８２を背凭れの傾斜と決めておけば、容易に姿勢制御の操作が可能である。また、クリックしなければ姿勢制御が一旦終了した以降も続行して操作することができる。
設定が終わった時点で前記のようにクリックすれば、次の操作項目に移行することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の、フット操作器を付設した医科歯科治療ユニットは次のような効果を発揮する。
１、請求項１の発明によれば、フット操作器が、ペダル部台にペダルを有し、その前方を、踵を中心として足先で上下、左右に移動させ、マーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示パネルの目的の所に合わせた後、踵をずらせながら足を前後させてクリックを行うポインティング・デバイスであり、かつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
２、請求項２の発明によれば、フット操作器が、ぺタル部台を有し、その中央部に踵乗せ台と一体又は足先部分が離れた形式の２つのペダルを備え、ペダルの前方を踵を中心にして各々前方を上下に移動させるとともに、ペダルの側面にクリックスイッチを備え、各足先を左右に移動させてクリックを行うポインティング・デバイスでありかつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
【００１５】
３、請求項３の発明によれば、フット操作器が、ぺタル部台を有し、その中央部に踵乗せ台と一体または離れた形式の扇型のペダルを備え、ペダルは踵を中心にして前方が上下に移動するとともに、その両側面にスライドスイッチを設けて、踵を中心にして足先を左右に動かして前記スライドスイッチを摺動させまた、クリックスイッチをペダルの下方に備えて、ペダルの前方を上下させてクリックを行うポインティング・デバイスとしかつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
４、請求項４の発明によれば、上記１ないし３に記載のものの効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を投受光素子を採用し、非接触でかつ、デジタル信号検出するように構成され、簡単な構造で効率のよいセンサーが得られ、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で効率よく行うことができる。
５、請求項５の発明によれば、上記効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を機械的に作動するデバイスを採用し、アナログ信号で検出するように構成され、メカ的に堅牢な構造とし、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で安定して行うことができる。
６、請求項６の発明によれば、上記効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を投受光素子を採用し、非接触でかつ、デジタル信号で取り出すように構成され、また、ペダルの移動量を機械的に作動するデバイスを採用し、アナログ信号で検出するように構成し、前記ペダルの移動量をデジタル信号とアナログ信号とを併用して取り出すように構成して、両者の長所を組合わせたことにより、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で効率よくかつ安定して行うことができる。以上の各項目に述べたように、本発明に係るフット操作器を付設した医科歯科用治療ユニットは、施療の作業効率の向上に大いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】歯科用治療ユニットの外観斜視図。
【図２】歯科治療椅子の操作指定画面のモードの事例。
【図３】ペダル方式フット操作器の外観斜視図。
【図４】ペダル方式フット操作器の足と重心を示す図。
【図５】ペダル方式フット操作器のペタル部の平面図と右側面及び上面図。
【図６】図５のクリック作用説明図。
【図７】２ペダル方式フット操作器の平面及び右側面図。
【図８】扇型ペダル方式フット操作器の平面及び右側面図。
【符号の説明】
１：歯科用治療椅子の操作指定画面モード ２：椅子の背凭れの起立と傾斜
３：椅子の上昇と下降 ４：ポインティングマーカー
５：ペダル ６：踵乗せ台
７：足の側面壁 ８：踵外周壁
９：上下の移動方向 １０：左右の移動方向
１１：ペダル前方台 １３：クリックスイッチ穴
１５：ペダル部台 １６：信号ケーブル
１７：フット操作器 １８：スイッチの上下方向
１９：踵の重心 ２０：透明板
２１：足裏 ２２：左右投光器
２３：左右受光器 ２４：上下受光器
２５：上下投光器 ２６：クリック投光器
２７：ペダル台座 ２８：戻りバネ
２９：上下受光器 ３０：フット操作器
３１：第１ペダル ３２：第２ペダル
３３：左クリックスイッチ ３４：右クリックスイッチ
３６：足裏の形 ３７：上下移動検出受光素子
３８：投光器 ３９：上下移動方向
４０：左側移動巾 ４１：右側移動巾
４２：踵乗せ台 ４３：戻りバネ
４４：信号ケーブル ４５：ペダル部台
５０：フット操作器 ５１：ペダル
５２：踵乗せ台 ５３：ペダルの上下移動方向
５４：クリックスイッチ ５５：モード切替えスイッチ
５６：足裏の位置 ５７：上下移動検出受光素子
５８：投光器 ５９：左スライドスイッチ
６０：オートセット１ ６１：オートセット２
６２：うがいの位置 ６３：診療終了時の位置
６４：ソフトメモリー ６５：ライトのＯＮ／ＯＦＦ
６６：オートセット用のメモリー ６７：ハンドピースモーターの正逆回転 ６８：ハンドピース注水の切替え
６９：ハンドピースライトのＯＮ／ＯＦＦ ７０、７１、７２、：回転制御、調光等の３段階調節 ８０：右スライドスイッチ
８１：左側スライド巾 ８２：右側スライド巾
８３：戻りバネ ８４：信号ケーブル
８５：ペダル部台 １００：歯科用治療ユニット
１０１：歯科用治療椅子 １０２：うがいスタンド
１０３：治療用照明装置 １０４：ブラケットテーブル
１０５：専用コントローラー １０６：表示パネル
１０７：フット操作器 ２０１：ペダル台座
２０２：踵旋回中心部 ２０３：蝶番
２０４：旋回台スライド溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータディスプレイ装置の表示画面の選択と、その選択指定項目の実行操作器に係わり、特にそれらを足で操作するフット操作器を付設した医科歯科用治療ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、医科歯科用治療ユニットにおいては、画面上に区分表示された項目の絵又は記号の書かれたパネルを重ねたスイッチパネルや、コンピュータディスプレイ装置の表示画面上の区分された項目を手の指先等により選択指定するタッチパネルあるいは、キーボードや、通称マウス、トラックボウル等のポインティング・デバイスによる選択指定が行われ、指定項目の実行指令により表示や機器の操作を行っており、上記の操作を足によって行う機器はなかった。
また、フットスイッチと例えば前記タッチパネルとが併用される場合があったが、従来の足で操作するフットスイッチは制御回路端末のデバイスとして組込まれ、スイッチのＯＮ、ＯＦＦや抵抗値の増減等の単純な作用によって機器の制御を行われていた。そして、前記タッチパネル及びポインティング・デバイスは手で操作し、フットスイッチは足でそれぞれ別々に操作されていた。
しかし、作業の種別、作業の内容によっては、手は他の作業や操作を行いながら、前記治療ユニットの操作は全て足でフット操作機を操作して、コンピュータの制御モードの切替えや実行項目の選択指示を行うポインティング・デバイスの作用と、さらに前記フットスイッチによる機器の制御の作用、とを実行することが作業効率の向上のために望まれていた。
従って、施術者が立位又は座位において、フット操作器により前記の操作を安定した姿勢で容易にできるようにすることが課題であった。
事例として、例えば前記タッチパネルとフットスイッチとを併用して使用している医科歯科等の診療の際にみられるように、施術者は、患者の履歴や、各種の検査データを見たい場合は、別途ハードコピーされたものを離れた場所から持ってきて見なければならず、又は、コンピュータにストアーされている記録をディスプレイするには別室でキーボード操作による出力する等、操作が面倒であった。また、治療の際の医科歯科用治療椅子の姿勢制御操作には、最適治療姿勢を実現するために治療椅子の上昇、下降、及び背凭れの起立、傾斜や、インスツルメントの回転速度の増減、注水等の操作を必要とするが、施術者と治療椅子のタッチパネル間及びタッチパネルとフットスイッチの間の距離は一定ではなく、さらに、施術者の施療姿勢は立位、又は座位、あるいは立位座位の双方であり、加えて施術中は手には治療用のインスツルメントを持っていたり、あるいは施術用の手袋をはめていたりするので、手はそのままで、空いている足で諸操作ができることが作業効率の向上のために望まれていた。
従って、施術者が立位又は座位において、フット操作器により所要のデーターがデイスプレイパネルに表示されかつ、機器の操作が安定した姿勢で容易にできるようにすることが課題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする手段】
本発明者は、上記に鑑み鋭意研究の結果、上記の課題を下記の手段によって解決した。
（１）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台に設けられたペダルとからなり、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下、左右に移動させて、マーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、該踵をずらしながら足を前後させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（２）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ぺタル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は足先部分が離れた形式で設けられた２つのペダルとからなりまた、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下に移動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの側面に備えたクリックスイッチを踵を中心にして各足先を左右に移動させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（３）医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は離れた形式で設けられた扇型のペダルとからなり、また、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、該ペダルの両側面にスライドスイッチを備えて、施術者がその踵を中心として足先を左右に動かして前記スライドスイッチを摺動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの下方に設けられたクリックスイッチを、ペダルの前方を施術者がその踵を中心として足先を上下に移動させてクリックを行うポインティング・デバイスク及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
（４）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、ペダルの移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにしたことを特徴とする（１）項ないし（３）項のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（５）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向した固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記各移動量をアナログ信号で検出することを特徴とする（１）項ないし（３）項のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（６）フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の移動を検出し信号を出力するセンサーとしてペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向する固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、又は、前記ペタルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記の各移動量をデジタル信号とアナログ信号とを併用して取り出すようにしたことを特徴とする（１）項ないし（３）のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
（７）医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置とを備えてなることを特徴とする（１）項ないし（６）項のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
（８）医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御と各種データの処理を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置と、治療用各種データを供給する外部コンピュータとの接続回線を備えてなることを特徴とする（１）項ないし（６）項のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
【０００４】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１に歯科診療における歯科用治療ユニットを示す。
図において、１００は歯科用治療ユニット、１０１は歯科用治療椅子、１０２はうがいスタンド、１０３は治療用照明装置、１０４はブラケットテーブル、１０５は専用コントローラ（コンピュータ）、１０６は表示パネル、１０７はフット操作器である。
事例として、歯科の治療に際し使用される歯科治療椅子の操作用のコンピュータディスプレイ装置に切替え表示されるモード表示画面と、その画面の表示区分事項の選択と、前記選択事項による機器の操作について説明する。
図２は、前記歯科治療椅子の操作指定画面のモードの事例である。
図において、１は表示パネルの歯科治療椅子の操作指定メニュー画面で図中の線画と記号は、椅子の姿勢や、器具の操作を表している。
メニュー画面はいくつか設定しておく、例えば上記の他、患者の各種検査データ区分、検査データの詳細、患者の受付区分、患者のカルテ等でもよい（図示せず）。これらのメニューの選択は表示パネルに表示された大分類の区分の中から後述するポインティング・デバイスとしての作用により選択する。
前記図２の歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、１は治療椅子操作のメニュー画面、２は椅子の背凭れの起立と傾斜、３は椅子の上昇と下降、４はポインティングのマーカー、６０はオートセット１、６１はオートセット２、で診療時患者の姿勢位置自動設定用、６２はうがいの位置、６３は診療終了時の位置、６４はソフトメモリーで調整姿勢位置の再現用、６５はライトのＯＮ／ＯＦＦ、６６はオートセット用のメモリー、６７はハンドピースモーターの正逆回転の切替、６８はハンドピース注水の切替、６９はハンドピースライトのＯＮ／ＯＦＦ、７０、７１、７２は回転制御、調光等の３段階調節を示す。
例えば、後記のフット操作器（図３ないし８）のペダルの上下左右の移動操作による［ポインティング・デバイス］として作用させるには、Ｘ軸、Ｙ軸の各ポジションを、前記図２の「背凭れの起立と傾斜」２の区分項目をマーカー４に示すように指定し、クリックして項目を決定するとともに記憶させる。
その後はダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、前記ポインティングの作用を解除し、操作器を［フットスイッチ］の作用に切替えて、前記ペダルの上下左右の移動操作により椅子の「背凭れの起立と傾斜」２の作動を連続的に行う。
【０００５】
次に各種のフット操作器の構造と作用について説明する。
周知のように足による操作は，人間工学よりみた操作姿勢（立位及び座位）において安定度があり、かつ容易でなければならない。
従って、▲１▼ 体重の重心（立位）、足の重心（座位）を置く場所がないと安定しないため ▲２▼ 片足は足裏の全面を固定し ▲３▼ 他の片足は踵に重心を置き、足先の動きは、踵を中心にして上下、左右とする動作と ▲４▼ 足裏の前の部分（指の後方）に重心をおき、足先（指の部分）を上下する動作と ▲５▼ 踵を前方にずらせて足先を少し前に移動し、また元の位置に戻す前後する動作、の各動作が操作の範囲であり、上記以外の動きをすると不安定な姿勢となり、細かい動作は困難となる。
上記の事項を基本として以下に各種のフット操作器について記述する。
図３に示すフット操作器は、基本操作がペダル方式で、ペダルを足の踵を中心にして上下左右に動かす主動作と、踵をずらせながら足先を少し前に動かすスイッチ動作とを組合わせたものである。
図３は動作説明用の操作器の外観斜視図であり、図４は操作時の足の重心の位置を示す説明図である。
図３及び４において、５はペダル、６は踵乗せ台、７は足の側面壁、８は踵外周壁、９は上下の移動方向、１０は左右の移動方向、１３はクリックスイッチ穴、１５はペダル部台、１６は信号ケーブル、１７はフット操作器、１８はスイッチの上下方向、１９は踵の重心、２１は足裏である。
図５は図３のペダル５とペダル部１５の内部の構造図で平面図、右側面図、上面図である。
図において、２２は左右投光器、２３は左右受光器、２４は上下受光器、２５は上下投光機、２６はクリック投光器、２７はペダル台座、２８は戻りバネ、２９はクリック受光器、２０１は基部旋回台、２０２は踵旋回中心部、２０３は蝶番、２０４は旋回台スライド溝を示す。
図６の（イ）及び（ロ）図はクリック機構の説明図である。図において２０は透明板を示す。
【０００６】
図３及び図４に示したように、施術者はペダル５の上に足を乗せて操作するが、先に述べたようにメニュー画面はいくつか設定しておき、下記事例の他、患者の各種検査データ区分、検査データの詳細、患者の受付区分、患者のカルテ等でもよい（図示せず）。これらのメニューの選択は表示パネルに表示された大分類の区分の中からポインティング・デバイスとしての作用により選択する。
次に、その作用を述べる。
前記ディスプレイ画面の位置の選択指示は所要Ｘ軸及びＹ軸の交点であるから、フット操作器ペタルの上下、左右の移動によって上記の交点を求める。
図５に示したペタル部の動作は次のようにして行われる。
操作上の組み合わせは複数通りあるが、例えばポインティングのＸ軸の選択は、ペタル５を右左の移動方向１０のように移動することにより行う。この場合Ｘ軸の始めの画面上の位置をきめておけば、ペタル５のセンターを中心にして左右に移動、又はセンターより右方向の動きの増減、のいずれでもよい。
Ｙ軸の選択はＹ軸の始めの位置をきめて、ペタルを上下して行う。ペタルには戻りバネ２８がついており、踏み込みにより設定ができる。
上記の作用によって、実際の動作として例えば、踵を中心として、足先でペタル５を右に動かし、かつ下に踏み込めば上記のＸ軸・Ｙ軸の位置選択指定の動作を同時に行うことができ、従来の手動によるポインティング・デバイスである通称マウスやトラックボール等と同様な働きをする。
上記の状態でクリックを行うには、画面の所要項目の区分の所にマーカーが移動していることを確認の上、足の踵をずらせながら少し足先を前進させ足裏２１により、図６の（イ）図に示すようにクリック用穴１３を塞ぐことによって、その下方に設置されているクリック投光器２６と透明板２０を介してその反射光を受けて作用するクリック受光器の２９の変化を検出し、信号を出す。
また、図６の（ロ）図に示すようにクリック受光器２９のみを前記クリック用穴１３の下に設置し、上方からの光を足先で遮ることにより信号を出してもよい。そして、足を後ろに引き元の位置に戻せばクリック受光器２７の受光量も元に戻る。上記の動作を繰り返せばダブルクリックも行うことができる。
【０００７】
前記のポインティングの動作を行うための事例として、図５に光学的に移動量を検出し、電気信号として送出する機構を示した。
図において、ペダル５を足先によりセンターから左右移動方向１０のように左、右に移動させるとペタル５の前方裏側に設けられた左右投光器２２からの光の通路に沿って、固定台であるペダル台座２７に設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（左右受光器２３）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタルで取り出すことができる。
またペタル５を足先により上下移動方向９のように上下に移動させると、図に示すようにペタル５の先端の中心部に設けられた上下投光器２５からの光の通路に沿って、ペタル５と共に左右に動きかつ、その基部はペダルの上下に対し固定されている機構（ペダル台座２７と踵旋回中心部２０２を中心として蝶番２０３により上下する機構及び同じく踵旋回中心部２０２を中心として基部旋回台の前部が、旋回台スライド溝２０４に沿ってスライドする）の上に設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下受光器２４）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタルで取り出すことができる。これらの信号は前記図３に示した信号ケーブル１６によって、制御処理用のコンピュータ（図示せず）に送出される。
【０００８】
次に上記のフット操作器１７（図３）をフットスイッチとして使用する時の作用を述べる。
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、ポインティングの作用は解除され、操作器はフットスイッチの作用に切替わる。信号検出回路もこの時点で、連続動作への出力に切替わるように設定しておく。
事例として、項目を図２の歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記ペダル５の上下左右の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記ペダルの左右の移動を該当させればよい。
この場合図５で前述したようにペダル５を足先によりセンターから左右移動方向１０のように左、右に移動させるとペタル５の前方裏側にも設けられた左右投光器２２からの光の通路に沿って、固定台である台座２９設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（左右受光器２３）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようことができる。
従って、例えば、ペタル５の左側への移動を「背凭れの起立」、右側への移動を「背凭れの傾斜」、と決めておけば、容易に姿勢制御の操作を行うことができる。また、クリックせず、姿勢制御が一旦終了した以降も続行して操作することもできる。設定が終わった時点で前記のようにクリックすれば、次の操作項目に移行する。
なお、前記移動量のセンサーは、ペダルに接触し回転するローターと、ローター軸に接続されたロータリエンコーダー、ポテンショメーター等あるいは、上下左右の偏角を検出する角度センサー等のメカ機構であってもよい。
上記のようにしてポインティング・デバイス及びフットスイッチとしての作用を兼用したフット操作器を安定した姿勢で容易に操作することができる。
【０００９】
図７は、２ペダル方式でペダルの上下の移動を主としたフット操作器の平面図及び右側面図である。
図において、３０はフット操作器、３１は第１ペダル、３２は第２ペダル、３３は左クリックスイッチ、３４は右クリックスイッチ、３６は足裏の形、３７は上下移動検出受光素子、３８は投光器、３９は上下移動方向、４０は左側移動巾、４１は右側移動巾、４２は踵乗せ台、４３は戻りバネ、４４は信号ケーブル、４５はペダル部台である。
図７に基づいて構造と作用を説明する。
目的は前記図３ないし図５に示したフット操作器と同様であるから、周辺機器の説明は省略する。
本器は固定された踵乗せ台４２から離れた第１ペダル３１と、第２ペダル３２の２つのペダルを有し、前記各ペダルは踵を中心にして上下に移動させ、かつクリックはペダルの左側面に左クリックスイッチ３３及び、右側面に右クリックスイッチ３４を設け、前記踵を中心として各々足先を左右に移動させて操作する。
ポインティング・デバイスとしての動作は、第１ペダル３１を上下させて、前述図２の画面上のＸ軸の位置を選択し、その位置で足先を左側移動巾４０のように左に移動させて左クリックスイッチ３３をＯＮにしクリックする。次に足を第２ペダル３２に踏替え上下させてＹ軸の位置を選択し、その位置で足先を右側移動巾４１のように左に移動させて右クリックスイッチ３４をＯＮにしクリックすると、マーカー４はＸ軸、Ｙ軸の交点を指示し、選択項目が指定できる。
【００１０】
前記のポインティングの動作を行うための事例として、図７では光学的な移動量の検出と、メカ的に検出する方法の両者を併用している。
第１ペダル３１又は第２ペダル３２を足先により上下移動方向３９のように上下に移動させると、図に示すように第１ペダル３１又は第２ペダル３２の先端の中心部に設けられた上下投光器３８からの光の通路に沿って、その基部がペダルの上下に対し固定し設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下位置検出素子３７）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにすることができる。
また、クリックは左クリックスイッチ３３、及び右クリックスイッチ３４を前記のようにＯＮ、ＯＦＦさせて行いその信号を取出している。
【００１１】
次にフットスイッチとしての作用を述べる。
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアにより、ポインティングの作用は解除され、フット操作器３０はフットスイッチの作用に切替わる。
事例として、項目を図２の「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記第１ペダル３１及び第２ペダル３２の上下の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記第１ペダル３１の上下の移動を起立に、また第２ペダル３２の上下の移動を傾斜に該当させればよい。
この場合の信号の取り出しは、検出回路をフットスイッチ用に切替えるようにすれば、図７に示すように、第１ペダル３１又は第２ペダル３２を足先により上下移動方向３９のように上下に移動させると、図に示すように第１ペダル３１又は第２ペダル３２の先端の中心部に設けられた上下投光器３８からの光の通路に沿って、その基部がペダルの上下に対し固定して設置された受光素子を複数個連接させたアレイ（上下位置検出素子３７）によって、移動量に比例した信号を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにすることができる。
以上の操作は、足の踵を踵乗せ台３２につけたまま、足先の移動のみで行うことができるので安定した姿勢で操作が容易である。
【００１２】
図８は、扇型のペダル方式でペダルの上下の移動と足先の左右の移動による操作のフット操作器の平面図及び右側面図である。
図において、５０はフット操作器、５１はペダル、５２は踵乗せ台、５３はペダルの上下移動方向、５４はクリックスイッチ、５６は足裏の位置、５７は上下移動検出受光素子、５８は投光器、５９は左スライドスイッチ、８０は右スライドスイッチ、８１は左側スライド巾、８２は右側スライド巾、８３は戻りバネ、８４は信号ケーブル、８５はペダル部台である。
図８に基づいて構造と作用を説明する。
目的は前記図３ないし図５に示したフット操作器と同様であるから、周辺機器の説明は省略する。
固定された踵乗せ台５２から離れた扇型のペダル５１を有する。該ペダル５１は踵を中心にしてペダルの上下移動方向５３のように上下に移動し、かつペダルの両側面に左側スライドスイッチ５９及び右側スライドスイッチ８０を設け、踵を中心にして足先をスライド移動方向８１及び８２のように左右に動かして前記スライドスイッチ５９、８０を摺動させ、またクリックスイッチ５４をペダルの下に設けてペダルを踏んでクリックさせる。
ポインティング・デバイスとしての動作は、ペダル５１の上に置かれた足先を踵乗せ台５２を中心としてセンターより左に移動させて左スライドスイッチ５９をスライド方向８１のように摺動し、また、足先を右に移動させて右スライドスイッチ８０をスライド方向８２のように摺動する。なお、前記スライドスイッチ５９、８０は足の側面による押圧をなくすと、戻りバネ（図示せず）により、元の位置に戻る。
スライドスイッチ５９及び８０を摺動抵抗あるいは、ポテンショメータとして作用させ、その後Ａ／Ｄ変換を行い信号を取り出し、信号ケーブル８４によってディスプレイ制御用コンピュータ（図示せず）に送出すれば画面での選択を行うことができる。
上記において、例えば左スライドスイッチ５９による出力信号を、前述図１の画面上のＸ軸の位置に、右スライドスイッチ８０による出力信号を同様にＹ軸の位置と対比させて、先ずＸ軸の位置を選択し、ペタル５１を踏んでクリックスイッチ５４をＯＮにしてクリックし、次いでＹ軸の位置を選択し、ペタル５１を踏んでクリックスイッチ５４をＯＮにしクリックすると、マーカー４（図２）はＸ軸、Ｙ軸の交点を指示し、選択項目が指定できる。
【００１３】
前述したポインティング・デバイスとして使用した後、ダブルクリック動作あるいはソフトウエアによりって、ポインティングの作用は解除され、操作器はフットスイッチの作用に切替わる。
事例として、図２に示す歯科治療椅子の操作指定画面のモードにおいて、項目を「椅子の背凭れの起立と傾斜」２を選択し、前記ペダル５１の上下左右の移動操作により作動を連続的に行う場合の作用を説明する。
椅子の背凭れの動作は、起立と傾斜の２つの各連続動作であるから、例えば前記スライドスイッチ５９及び８０の移動を該当させればよい。
この場合の信号の取り出しは、検出回路をフットスイッチ用に切替えるようにすれば、図８に示すように、ペダル５１の上に置かれた足先を踵乗せ台５２を中心としてセンターより左に移動させて左スライドスイッチ５９をスライド方向８１のように摺動し、また、足先を右に移動させて右スライドスイッチ８０をスライド方向８２のように摺動することによって行われる。
スライドスイッチ５９及び８０を摺動抵抗あるいは、ポテンショメータとして作用させ、信号ケーブル８４により信号を送出し、その後Ａ／Ｄ変換して姿勢制御用コンピュータ（図示せず）に送出すれば姿勢制御が行われる。
従って、例えば、左スライドスイッチの移動８１を背凭れの起立、右スライドスイッチの移動８２を背凭れの傾斜と決めておけば、容易に姿勢制御の操作が可能である。また、クリックしなければ姿勢制御が一旦終了した以降も続行して操作することができる。
設定が終わった時点で前記のようにクリックすれば、次の操作項目に移行することができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の、フット操作器を付設した医科歯科治療ユニットは次のような効果を発揮する。
１、請求項１の発明によれば、フット操作器が、ペダル部台にペダルを有し、その前方を、踵を中心として足先で上下、左右に移動させ、マーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示パネルの目的の所に合わせた後、踵をずらせながら足を前後させてクリックを行うポインティング・デバイスであり、かつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
２、請求項２の発明によれば、フット操作器が、ぺタル部台を有し、その中央部に踵乗せ台と一体又は足先部分が離れた形式の２つのペダルを備え、ペダルの前方を踵を中心にして各々前方を上下に移動させるとともに、ペダルの側面にクリックスイッチを備え、各足先を左右に移動させてクリックを行うポインティング・デバイスでありかつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
【００１５】
３、請求項３の発明によれば、フット操作器が、ぺタル部台を有し、その中央部に踵乗せ台と一体または離れた形式の扇型のペダルを備え、ペダルは踵を中心にして前方が上下に移動するとともに、その両側面にスライドスイッチを設けて、踵を中心にして足先を左右に動かして前記スライドスイッチを摺動させまた、クリックスイッチをペダルの下方に備えて、ペダルの前方を上下させてクリックを行うポインティング・デバイスとしかつ、選択された画面モードの実行手段とするように構成されており、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で容易に行うことができるので、施術者は空いている手で他のハンドピース操作等に集中して作業を行うことができ、作業効率の向上に寄与する。
４、請求項４の発明によれば、上記１ないし３に記載のものの効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を投受光素子を採用し、非接触でかつ、デジタル信号検出するように構成され、簡単な構造で効率のよいセンサーが得られ、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で効率よく行うことができる。
５、請求項５の発明によれば、上記効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を機械的に作動するデバイスを採用し、アナログ信号で検出するように構成され、メカ的に堅牢な構造とし、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で安定して行うことができる。
６、請求項６の発明によれば、上記効果に加えて、フット操作器が、ペダルの移動量を投受光素子を採用し、非接触でかつ、デジタル信号で取り出すように構成され、また、ペダルの移動量を機械的に作動するデバイスを採用し、アナログ信号で検出するように構成し、前記ペダルの移動量をデジタル信号とアナログ信号とを併用して取り出すように構成して、両者の長所を組合わせたことにより、医科歯科用治療ユニットの全ての操作を足で効率よくかつ安定して行うことができる。以上の各項目に述べたように、本発明に係るフット操作器を付設した医科歯科用治療ユニットは、施療の作業効率の向上に大いに貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】歯科用治療ユニットの外観斜視図。
【図２】歯科治療椅子の操作指定画面のモードの事例。
【図３】ペダル方式フット操作器の外観斜視図。
【図４】ペダル方式フット操作器の足と重心を示す図。
【図５】ペダル方式フット操作器のペタル部の平面図と右側面及び上面図。
【図６】図５のクリック作用説明図。
【図７】２ペダル方式フット操作器の平面及び右側面図。
【図８】扇型ペダル方式フット操作器の平面及び右側面図。
【符号の説明】
１：歯科用治療椅子の操作指定画面モード ２：椅子の背凭れの起立と傾斜
３：椅子の上昇と下降 ４：ポインティングマーカー
５：ペダル ６：踵乗せ台
７：足の側面壁 ８：踵外周壁
９：上下の移動方向 １０：左右の移動方向
１１：ペダル前方台 １３：クリックスイッチ穴
１５：ペダル部台 １６：信号ケーブル
１７：フット操作器 １８：スイッチの上下方向
１９：踵の重心 ２０：透明板
２１：足裏 ２２：左右投光器
２３：左右受光器 ２４：上下受光器
２５：上下投光器 ２６：クリック投光器
２７：ペダル台座 ２８：戻りバネ
２９：上下受光器 ３０：フット操作器
３１：第１ペダル ３２：第２ペダル
３３：左クリックスイッチ ３４：右クリックスイッチ
３６：足裏の形 ３７：上下移動検出受光素子
３８：投光器 ３９：上下移動方向
４０：左側移動巾 ４１：右側移動巾
４２：踵乗せ台 ４３：戻りバネ
４４：信号ケーブル ４５：ペダル部台
５０：フット操作器 ５１：ペダル
５２：踵乗せ台 ５３：ペダルの上下移動方向
５４：クリックスイッチ ５５：モード切替えスイッチ
５６：足裏の位置 ５７：上下移動検出受光素子
５８：投光器 ５９：左スライドスイッチ
６０：オートセット１ ６１：オートセット２
６２：うがいの位置 ６３：診療終了時の位置
６４：ソフトメモリー ６５：ライトのＯＮ／ＯＦＦ
６６：オートセット用のメモリー ６７：ハンドピースモーターの正逆回転 ６８：ハンドピース注水の切替え
６９：ハンドピースライトのＯＮ／ＯＦＦ ７０、７１、７２、：回転制御、調光等の３段階調節 ８０：右スライドスイッチ
８１：左側スライド巾 ８２：右側スライド巾
８３：戻りバネ ８４：信号ケーブル
８５：ペダル部台 １００：歯科用治療ユニット
１０１：歯科用治療椅子 １０２：うがいスタンド
１０３：治療用照明装置 １０４：ブラケットテーブル
１０５：専用コントローラー １０６：表示パネル
１０７：フット操作器 ２０１：ペダル台座
２０２：踵旋回中心部 ２０３：蝶番
２０４：旋回台スライド溝
Claims (8)
- 医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台に設けられたペダルとからなり、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下、左右に移動させて、マーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、該踵をずらしながら足を前後させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
- 医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ぺタル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は足先部分が離れた形式で設けられた２つのペダルとからなりまた、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、その前方を施術者がその踵を中心として足先で上下に移動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの側面に備えたクリックスイッチを踵を中心にして各足先を左右に移動させてクリックを行うポインティング・デバイス及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
- 医科歯科用治療椅子と、その制御用コンピュータ及びコンピュータディスプレイ装置とを備えた医科歯科用治療ユニットにおいて、該コンピュータディスプレイ装置と連動する、足操作用ポインティング・デバイスと選択された画面モードの実行手段とを備えてなるフット操作器を付設してなり、そして前記フット操作器は、ペダル部台と、該ペダル部台の中央部に踵乗せ台と一体又は離れた形式で設けられた扇型のペダルとからなり、また、前記ペダル台及びペダルには、該ペダルの操作により発信される電気信号回路及び外部に延出する信号ケーブルを備え、また、前記ペダルは、該ペダルの両側面にスライドスイッチを備えて、施術者がその踵を中心として足先を左右に動かして前記スライドスイッチを摺動させてマーカーをコンピュータディスプレイ装置の表示画面の目的の所に合わせた後、ペダルの下方に設けられたクリックスイッチを、ペダルの前方を施術者がその踵を中心として足先を上下に移動させてクリックを行うポインティング・デバイスク及び選択された画面モードの実行手段とを備えて構成してなることを特徴とする医科歯科用治療ユニット。
- フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、ペタルの移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出すようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
- フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向した固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記各移動量をアナログ信号で検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
- フット操作器が、ペダル前方の上下左右の移動量を検出し信号を出力するセンサーを備え、該センサーは、ペダル側に投光器を有しまた、それに対向した固定台側に受光素子を複数個連接させてなるアレイを有する受光器を備えてなり、移動量を非接触でかつ、デジタル信号で取り出し、あるいは、前記ペダルの上下左右の移動を検出し信号を出力するセンサーとしてペダル側に移動に比例して機械的に動くデバイスを有し、また、それに対向する固定台側にその動きを受けて回転又は摺動するデバイスを備えてペダルの移動量をアナログ信号で検出し、又は、前記ペダルの上下左右の偏角の度合いを検出する角度センサーを備えて移動量をアナログ信号で検出し、前記の各移動量をデジタル信号とアナログ信号とを併用して取り出すようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の医科歯科用治療ユニット。
- 医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置とを備えてなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
- 医科歯科用治療ユニットが、医科歯科用治療椅子と、うがい用スタンドと、治療用照明装置と、ブラケットテーブルと、それらの各種制御と各種データの処理を行うためのコンピュータと、コンピュータディスプレイ装置と、治療用各種データを供給する外部コンピュータとの接続回線を備えてなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の医科歯科用治療ユニット。
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| JP14022796A JP3861324B2 (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 医科歯科用治療ユニット |
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