JP6566701B2 - 医用電気機器 - Google Patents

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Description

本発明は、医用電気機器に関し、特に、医用電気機器の状態を含む所定の情報を発光素子の発光により表示するために用いて好適なものである。
民生電気機器と同様に、医用電気機器においても機器の動作状態等を表す表示光を発光する発光素子として、有色発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の有色発光素子が用いられることが多い。このような有色発光素子は、低消費電力化、長寿命化、および小型化等を実現することができる利点を有するからである。特許文献1には、放射線検出素子で検出した信号を透過放射線像に対応するデジタル電気信号へ変換するフラットパネル型放射線検出器(FPD)の側面に、4個の有色発光ダイオード等の有色表示素子を設けることが開示されている。
特開2007−143595号公報
医用電気機器に求められる電気安全の国際規格であるIEC60601−1およびこれに準ずる規格には、機器の表示光に用いる色の指定がある。具体的に、赤は"警告"、黄は"注意"、緑は"準備完了"を意味するように、これらの色を、機器の表示光に用いる色として使用することが指定されている。それ以外の意味に使用できる色は、前記3色以外の色となる。電気機器で用いられる発光素子(表示デバイス)として普及しているものの一つとしてLEDがある。LEDの代表的な発光色は、赤、橙、黄、緑、青、無色(白色)といった色に限定される。これらの組み合わせによって中間色を表現することも可能であるが、先の警告・注意を意味する色との誤認を回避するために、警告・注意と異なる意味を示す色として、暖色系の色の採用を控えるのが無難である。このため、警告・注意と異なる意味を示す色は、青・緑等の寒色系の色に限定されることが多い。このように使用可能な色が制限される中で、それぞれの表示光の色相がユーザから見て弁別可能であることが求められる。
しかしながら、従来の技術では、複数の発光素子の配置を考慮していない。このため、複数の発光素子の配置によっては、発光素子から発光される表示光の色相をユーザが弁別することが容易でない場合が生じる虞がある。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、医用電気機器に配置された発光素子から発光される表示光の色相の弁別をユーザが容易に行えるようにすることを目的とする。
本発明の医用電気機器は、医用電気機器の状態を含む所定の情報を表示するために、それぞれが450nm〜560nmの範囲内のドミナント波長である表示光を発光する3つ以上の光素子を有する医用電気機器であって、相互に隣接する2つの前記発光素子から発光される表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計が最大となるように、前記光素子が配置されていることを特徴とする
本発明によれば、医用電気機器に配置された発光素子から発光される表示光の色相の弁別をユーザに容易に行わせることができる。
放射線撮影システムの構成を示す図である。 X線撮影部の構成を示す図である。 X線撮影部の外観を示す図である。 表示光の色相の弁別のし易さが異なることを説明する図である。
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態を説明する。
図1は、放射線撮影システムの全体構成の一例を示す図である。
図1において、放射線撮影システムは、X線撮影部1、システム制御部2、操作表示部3、X線制御部4、X線管球5、HIS/RIS端末7、ストレージサーバ8、および検像ワークステーション(検像WS)9を有する。
X線撮影部1は、医用電気機器の一例であり、通信経路6を介して他の機器に通信可能に接続されている。通信経路6は、有線・無線を問わない。X線撮影部1は、X線管球5より照射され、被写体を透過したX線画像を撮影し、撮影したX線画像のデジタルデータを出力する。
システム制御部2は、通信経路6に接続される。システム制御部2は、放射線撮影システム全体を制御する。
操作表示部3は、システム制御部2に接続される。操作表示部3は、放射線撮影システム全体を制御するためのコンソール画面等のGUI(Graphic User Interface)や、X線撮影部1で撮影されたX線画像を表示する。また、操作表示部3は、コンソール上に表示されたボタン等により操作や文字入力を受け付ける。操作表示部3は、その用途から液晶タッチパネルディスプレイが好適である。ただし、操作表示部3は、タッチパネルディスプレイに限定されない。
X線制御部4は、通信経路6に接続される。X線制御部4の指示によりX線管球5よりX線が照射される。同じく通信経路6には、HIS/RIS端末7、ストレージサーバ8および検像ワークステーション9が接続される。ストレージサーバ8は、撮影されたX線画像を保存するためのものである。検像ワークステーション9は、撮影されたX線画像に対して画像処理等を施して診断に供する最終画像を生成するための作業を行うためのものである。
尚、例えば、HIS/RIS端末7、ストレージサーバ8、および検像ワークステーション9は、放射線撮影システムに含まれていなくてもよい。
図2は、X線撮影部1の内部構成の一例を示す図である。
X線撮影部1は、X線検出部11、ローカル制御部12、通信部13、操作部14、および表示部15、16、17を有する。
X線検出部11は、X線または光を電気信号に変換する。本実施形態のX線検出部11は、例えば、シンチレータと、光検出器アレーと、駆動回路と、A/D変換回路とを有する。シンチレータでは、高エネルギーのX線により蛍光体の母体物質が励起され、再結合時のエネルギーにより蛍光が発せられる。シンチレータに隣接して光検出器アレーが配置される。光検出器アレーは、光子を電気エネルギーに変換して蓄積する複数の画素を有する。これら複数の画素は、2次元マトリクス状に配置される。光検出器アレー(画素)に蓄積された電気エネルギーは、駆動回路によって順次走査され、A/D変換回路によって、シンチレータに入射したX線量に応じたデジタルデータとして出力される。X線検出部11の構成はこれに限定するものではなく、例えば、X線に直接感度をもつ検出器を用いてもよい。X線検出器11は、ローカル制御部12からの制御に基づいて、前記複数の画素から暗電流成分を除去するための空読み動作や、照射されたX線を電気エネルギーとして蓄積するための蓄積動作等の駆動状態を取り得る。
ローカル制御部12は、X線撮影部1の動作を制御する。具体的にローカル制御部12は、X線検出部11の動作を制御して、X線画像を撮影するための動作を行う。また、ローカル制御部12は、システム制御部2やHIS/RIS端末7等の外部装置から通信部13を介して撮影前に受信した撮影オーダ情報を、撮影後にX線画像に紐づけ、ストレージサーバ8や検像ワークステーション9に、撮影したX線画像を出力する。撮影オーダ情報には、例えば、被写体のID、撮影部位、撮影日時等の情報が含まれる。
また、ローカル制御部12には、操作部14が接続される。操作部14は、X線撮影部1の外装部分に配置される。操作部14は、スイッチ等により構成される。操作部14は、X線撮影部1の電源の投入・遮断の指示や、X線撮影部1の動作モードの切り替えの指示の入力等に用いられる。ローカル制御部12は、操作部14に対するユーザからの指示に従う動作を行う。X線撮影部1の動作モードは、例えば、静止画撮影を行う静止画モードと、動画撮影を行う動画モードを取り得る。さらに、静止画撮影モードは、同期撮影モードと非同期撮影モードを取り得る。同期撮影モードは、X線制御部4とX線撮影部1との間でX線を照射するタイミングの同期を取り得る。非同期撮影モードは、X線撮影部1がX線の照射を検知することで、撮影を開始し得る。
また、ローカル制御部12には、表示部15、16、17が接続される。表示部15、16、17は、X線撮影部1の状態(動作状態等)を含む所定の情報を表示するために所定の色(ドミナント波長)の表示光を発光する発光素子を有する。ここで、動作状態とは、一例として、X線撮影部1に電源が投入されているか否かを示す状態と、X線検出器11の駆動状態と、X線撮影部1の故障の有無を示す状態とを含み得る。ここで、X線撮影部1が、バッテリにより駆動可能な医用電気機器である場合は、当該バッテリの残量を示すものであってもよい。また、動作状態とは、上述したX線撮影部1の動作モードを示す状態であってもよい。さらに、動作状態は、通信部13が通信中か否か、あるいは通信可能な状態であるか否かを示す状態であってもよい。また、動作状態は、操作部14が操作中であるか否か、あるいは操作可能な状態であるか否かを示す状態であってもよい。表示部15、16、17は、X線撮影部1の外装部分に、X線撮影部1の外部からユーザが視認できるように配置される。このように本実施形態では、X線撮影部1の動作状態等の表示が表示部15、16、17により行われる。ここで、本実施形態では、表示部15、16、17がLEDである場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、表示部15、16、17が、相互に異なる色(ドミナント波長)の表示光を発光する場合を例に挙げて説明する。
図3は、X線撮影部1の外観の一例を示す図である。図1では、X線撮影部1(の外装部分である筺体10)を俯瞰した様子を示す。
図3に示すように本実施形態では、操作部14および表示部15、16、17は、X線撮影部1の筐体10の側面に略一列に配置される。X線撮影領域の大きさに対して撮影部の外形が大きくなりすぎないことと、操作部14の操作や表示部15、16、17の視認のし易さと、患者の体重による撮影時の静圧荷重から操作部14および表示部15、16、17を保護すること等を実現するためである。尚、X線撮影部1の筐体10には、前述したX線検出部11等が内包される。
ここで、表示部15、16、17として、それぞれ、(a)460nm(青)、(b)490nm(青緑)、(c)560nm(緑)のドミナント波長を有する3色のLEDが使用されているものとする。これらの3つの表示光の配置のパターンは、(1)a−b−c、(2)a−c−b、(3)b−a−c、(4)c−b−a、(5)b−c−a、および(6)c−a−b、の6通り存在する。(1)と(4)、(2)と(5)、(3)と(6)のパターンは、左右反転のパターンであり、実質的に同じものであるため、ここでは、(1)、(2)、および(3)の3つのパターンを取り上げて説明する。
図4は、表示部15、16、17の配置により表示光の色相の弁別のし易さが異なることを説明する図である。具体的に図4の左には、表示部15、16、17から発光される表示光のスペクトル(波長と相対強度との関係)を示す。また、図4の右には、前述した(1)、(2)、(3)のパターンで配置された3つの表示部15、16、17のうち、相互に隣接する2つの表示部から発光される表示光のドミナント波長の差を示す。
図4の左に示すように、表示部15、16、17(すなわちLED)から発光される表示光のスペクトルは、それぞれLEDを構成する半導体化合物の成分に依存した単一のピークを持ち、そのピークに対して略対称形をなすのが特徴である。ピーク波長(スペクトルにおいてピークを有するときの波長)は発光色に対応するが、人の目は波長によって感度が異なるため、実際に人が感じる色はピーク波長とはわずかに異なる。この人が感じる色を示す波長は、ドミナント波長と呼ばれる。従って、人が感じる色の違いはドミナント波長の差と言い換えることができ、その差が大きい程、色の違いが大きく見える、すなわち、ドミナント波長の差が大きい程、色の弁別が容易になるといえる。よって、複数の表示光の組み合わせにおける色の弁別の効果を最大限に得るためには、表示光のドミナント波長が昇順または降順に並ぶ配置を避けるのが好ましい。すなわち、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値が最大となるように、表示部15、16、17を配置することが好ましい。
先にあげた(1)、(2)、および(3)の3つのパターンの表示光の配置のそれぞれについて、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値を導出する。図4の右に示すように、この例においては、表示部15の表示光のドミナント波長((a)460nm)と表示部16の表示光のドミナント波長((b)490nm)との差の絶対値は30nmである。また、表示部15の表示光のドミナント波長((a)460nm)と表示部17の表示光のドミナント波長((c)560nm)との差の絶対値は100nmである。また、表示部16の表示光のドミナント波長((b)490nm)と表示部17の表示光のドミナント波長((c)560nm)との差の絶対値は70nmである。
したがって、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値は、以下のようになる。すなわち、(1)のパターン(a−b−cのパターン)では、100nm(=30+70)になる。(2)のパターン(a−c−bのパターン)では、170nm(=100+70)になる。(3)のパターン(b−a−cのパターン)では、160nm(30+100)になる。相互に隣接する2つの表示光のドミナント周波数の差の絶対値の合計値が大きい程、色の弁別が容易になるので好ましい。したがって、(1)、(2)、および(3)の3つのパターンのうち、(2)のパターンで表示部15、16、17を配置することが最良であることが導かれる。
このような表示部15、16、17の配置を決定するための計算は、例えば、CPU、MPU、FPGA、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置を用いることにより実現できる。例えば、ユーザが、それぞれの表示部15、16、17のドミナント波長を入力すると、情報処理装置は、前述した計算を行い、その計算の結果に基づいて、表示部15、16、17の配置のパターンとして最良のパターンを出力(例えば表示)することができる。
具体的に情報処理装置は、表示光の配置のパターンとしてとり得る全てについて、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値を導出する。次に、情報処理装置は、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値が最大となる表示部15、16、17の配置のパターンを特定する。最後に、情報処理装置は、特定した表示部15、16、17の配置のパターンを最良のパターンとして表示装置に表示する。
尚、このようにして情報処理装置が行う計算の少なくとも一部を人間が行ってもよい。
また、前述したように、医用電気機器に求められる電気安全の国際規格であるIEC60601−1およびこれに準ずる規格には、機器の表示光の色の指定がある。X線撮影部1が、IEC60601−1またはこれに準ずる規格に従う医用電気機器である場合には、赤は"警告"、黄は"注意"、緑は"準備完了"を意味するように、これらの色を、機器の表示光に用いる色として使用する必要がある。それ以外の意味に使用できる色は、前記3色以外の色となる。このため、特に警告・注意を意味する色との誤認を回避するために、表示部15、16、17から発光される表示光を、青・緑などの寒色系の色の表示光(ドミナント波長が450nm〜560nmの表示光)に限定することが好ましい。
以上のように本実施形態では、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値が最大となるように表示部15、16、17を配置する。したがって、規格等によって使用が限定される表示光の波長の範囲内で、表示光の色相の弁別効果を最大にすることができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、X線撮影部1のユーザが健常者である(色覚異常者ではない)ことを想定した場合を例に挙げて説明した。しかしながら、X線撮影部1のユーザは健常者とは限らず色覚異常者の可能性もあることから、有色光の表示を行う際には色覚異常に対する配慮もなされることがより好ましい。そこで、本実施形態では、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長を設定することにより、健常者に加え、色覚異常者であっても、表示光の弁別を行うことができるようにする。このように本実施形態と第1の実施形態とは、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の決め方が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図4に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
健常者は、490nmおよび595nm付近のドミナント波長を有する表示光の色の弁別能が最も高く、可視スペクトル領域で3nm以上の波長差があれば色相の違いを見分けることができる。
一方、色覚異常者は、1型色覚・2型色覚ともに490nm付近のドミナント波長を有する表示光の色相の弁別能が高いが、そのドミナント波長の短波長側および長波長側の波長を有する表示光の色相の弁別能が急激に低くなる。また、色覚異常者における色相の弁別の一番良い波長は白色光と区別できないところと一致し、1型2色覚の色覚異常者では495nm、2型2色覚の色覚異常者では500nm付近と言われている。このため、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長が共にこの波長域の範囲内であると、色覚異常者には、これら2つの表示光が共に白色に見え、両者の弁別が困難になる。
以上のように、490nm〜500nm付近における色相の違いは健常者・色覚異常者ともに認識が可能であるが、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長が共にこの波長域の範囲内であると色覚異常者がこれらの表示光の色相の弁別が困難になる。そこで、本実施形態では、相互に隣接する2つの表示光の一方のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲内の波長に設定する(言い換えると、490nm〜500nmのドミナント波長を有する表示光を発光する表示部を1個おきに配置する)。一方、相互に隣接する2つの表示光の他方のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲外の波長に設定する。例えば、図2および図3に示した例では、表示部15、17から発光される表示光のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲内の波長に設定し、表示部16から発光される表示光のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲外の波長に設定する。このようにすることで、色覚異常の有無とは無関係に、相互に隣接する表示光の色相の違いをユーザに認識させることができる。
また、第1の実施形態と同様、特に警告・注意を意味する色との誤認を回避するために、表示部15、16、17から発光される表示光を、青・緑などの寒色系の色の表示光(ドミナント波長が450nm〜560nmの表示光)に限定することが好ましい。
以上のように本実施形態では、相互に隣接する2つの表示光の一方のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲内の波長に設定し、他方のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲外の波長に設定する。したがって、健常者のみならず色覚異常者がユーザであっても、相互に隣接する表示光の弁別を行うことが可能になる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を説明する。本実施形態では、色覚異常者が表示光の弁別を行うことができる範囲内で、健常者による表示光の色相の弁別効果を最大にする場合について説明する。すなわち、本実施形態は、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせた形態であり、本実施形態と第1、第2の実施形態とは、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の決め方の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1、第2の実施形態と同一の部分については、図1〜図4に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
色覚異常者が表示光の色相の弁別を行うことができるように、第2の実施形態で説明したように、相互に隣接する2つの表示光の一方のドミナント波長を490nm〜500nmの範囲内の波長にし、他方のドミナント波長を当該範囲外の波長にする。この条件を満足する範囲で、第1の実施形態で説明したように、相互に隣接する2つの表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計値が最大となる表示部15、16、17の配置のパターンを最良のパターンとして特定する。
図4に示した例では、第1の実施形態で説明したように、相互に隣接する2つの表示光のドミナント周波数の差の絶対値の合計値が最大となるパターンは、(2)のパターン(a−c−bのパターン)である。しかしながら、(2)のパターンでは、相互に隣接する2つの表示光の一方のドミナント波長は、460nmおよび560nmと、560nmと490nmである。後者については、相互に隣接する2つの表示光の一方のドミナント波長が490nm〜500nmの範囲内の波長(490nm)であり、他方のドミナント波長が当該範囲外の波長(560nm)である。しかしながら、前者については、相互に隣接する2つの表示光の両方のドミナント波長が490nm〜500nmの範囲外の波長(460nm、560nm)である。したがって、(1)のパターンが最良のパターンとして特定される。
尚、第1の実施形態で説明したように、かかる最良のパターンを特定するための計算は、情報処理装置が行っても、人間が行ってもよい。
以上のようにすることによって、色覚異常者が表示光の色相の弁別を行うことができる範囲で、健常者に対する表示光の色相の弁別効果を可及的に高くすることができる。
(変形例)
尚、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
例えば、前述した実施形態では、表示部15、16、17の数が3つである場合を例に挙げて示した。しかしながら、表示部15、16、17の数は3つ以上であれば幾つであってもよい。
また、前述した実施形態では、X線撮影部1の筐体10の側面に沿って表示部15、16、17が略一列に配置される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、円または円弧の軌跡に沿うように3つ以上の複数の表示部を配置してもよい。
また、(点灯が指示されている間は)常時点灯する(すなわち非間欠的に点灯する)表示光のドミナント波長を490nm〜500nmに設定することで、間欠的に表示される表示光との弁別が可能となるようにしてもよい。この場合、常時点灯する表示部と間欠的に点灯する表示部とを1個おきに配置することができる。
さらに、相互に隣接する2つの表示光を発光するタイミングを調整することも、ユーザによる色相の弁別に効果的である。例えば、相互に隣接する2つの表示光を同時に点灯させないようにすることができる。また、相互に隣接する2つの表示光を同時に点滅させないようにすることができる。また、相互に隣接する2つの表示光の点滅周期を異なる点滅周期とすることができる。
(その他の実施例)
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、まず、以上の実施形態の情報処理装置の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)が当該コンピュータプログラムを読み出して実行する。
1:X線撮影部、11:X線検出部、12:ローカル制御部、15〜17:表示部

Claims (6)

  1. 医用電気機器の状態を含む所定の情報を表示するために、それぞれが450nm〜560nmの範囲内のドミナント波長である表示光を発光する3つ以上の光素子を有する医用電気機器であって、
    相互に隣接する2つの前記発光素子から発光される表示光のドミナント波長の差の絶対値の合計が最大となるように、前記光素子が配置されていることを特徴とする医用電気機器。
  2. 相互に隣接する2つの前記発光素子のうち、一方の発光素子から発光される表示光のドミナント波長が490nm〜500nmの範囲内の波長であり、且つ、他方の発光素子から発光される表示光のドミナント波長が490nm〜500nmの範囲外の波長であることを特徴とする請求項1に記載の医用電気機器。
  3. 前記光素子は、略一列に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の医用電気機器。
  4. 前記医用電気機器は、X線または光を電気信号に変換するX線検出部と、前記X線検出部の動作を制御するローカル制御部とを含むX線撮影部であることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の医用電気機器。
  5. 前記医用電気機器は、前記X線検出部を内包する直方体形状の筺体を更に有し、
    前記素子は、前記筺体の側面に沿って一列に配置されていることを特徴とする請求項に記載の医用電気機器。
  6. 前記所定の情報は、前記X線撮影部に電源が投入されているか否かを示す状態、前記X線検出の駆動状態、前記X線撮影部の故障の有無を示す状態を少なくとも含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の医用電気機器。
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