JP7181259B2 - 医療用機器のための封止されたコントロールパネル - Google Patents

Description

[0001] 本開示は、概して、オペレータ制御インタフェースに関し、より具体的には、例えば医療用診断機器とともに使用される封止されたコントロールパネルのための方法及び装置に関する。

[0002] 医療用診断機器（例えば、超音波システム）とともに使用されるように設計されたコントロールパネルは、概して、ユーザが手探りでユーザ制御部の場所を特定できるように設計されている。このことは、ユーザが、コントロールパネルのボタンの場所を特定しようとすることではなく、画像及び患者に集中することを可能にする。しかながら、触覚的制御部を有する既存のコントロールパネルは、いくつかの欠点を有する。

[0003] 同様に、医療用診断機器に使用されるものなどの現在のタッチコントロールパネルは、概して、ユーザが手探りで制御部の場所を特定することのできない平坦な表面（例えば、ガラス又はプラスチックの表面）を有する。更に、これらのタッチスクリーン制御部は、それらがタッチされたときに呼び出され、このことは、オペレータが先ず視覚で制御部の場所を特定し、次いで適切なときまで制御部を作動させることなくその上に指をのせておくことを許さない。従って、オペレータが視覚的に制御部の場所を特定した後、制御部を作動させることを望むまで、指は制御部の上で宙に浮いたままにならなければならない。この状況は、反復ストレス傷害（ＲＳＩ：ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｊｕｒｙ）につながり、誤った又は時期尚早な制御部選択をもたらすこともある。

[0004] 一実施形態によると、コントロールパネルは、制御面を含み、複数のユーザ制御エリアが、制御面に沿って固定的な場所に配置される。コントロールパネルは、複数のユーザ制御エリアを覆って連続的に延在する封止レイヤを更に含み、封止レイヤは、複数のユーザ制御エリアのうちの少なくとも１つのユーザ制御エリアに関連付けられた少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴を含む。コントロールパネルは、封止レイヤの下に少なくとも１つのユーザ制御エリアに位置する感圧性静電容量式タッチレイヤを更に含み、感圧性静電容量式タッチレイヤは、少なくとも１つのユーザ制御エリアにおいて制御面に印加された圧力量に関連付けられたタッチを検知し、圧力量が閾値量を超えたときにだけ、タッチに応じて少なくとも１つのユーザ制御エリアに関連付けられたユーザ制御機能を呼び出すように構成される。

[0005] 別の実施形態によると、超音波システムは、超音波プローブに結合され、超音波の送信と超音波エコーの受信とを超音波プローブによって制御するように構成された超音波撮像ベース部と、超音波撮像ベース部に結合されたコントロールパネルとを含む。コントロールパネルは、感圧性静電容量式タッチレイヤと、感圧性静電容量式タッチレイヤを覆って設置され、少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴を備える封止レイヤとを含み、少なくとも１つのトポグラフィックな特徴は、感圧性静電容量式タッチレイヤの作動部分に対応する場所に配置され、作動部分は、閾値量を超える圧力量の印加に応じて作動されるように構成される。

[0006] 図１は、本発明の原理に従って構築された超音波撮像システムのブロック図である。 [0007] 図２は、本発明の原理による、コントロールパネルを含む超音波撮像システムの図である。 [0008] 図３は、本発明の原理による、コントロールパネルの実施形態の斜視図である。 [0009] 図４は、本発明の原理による、コントロールパネルの実施形態の分解斜視図である。 [0010] 図５Ａは、本発明の原理による、コントロールパネルのための例示的なレイヤ構造の断面図である。 図５Ｂは、本発明の原理による、コントロールパネルのための例示的なレイヤ構造の断面図である。 図５Ｃは、本発明の原理による、コントロールパネルのための例示的なレイヤ構造の断面図である。 [0011] 図６Ａは、本発明の原理による、コントロールパネルのためのレイヤ構造の更なる例の断面図である。 図６Ｂは、本発明の原理による、コントロールパネルのためのレイヤ構造の更なる例の断面図である。 [0012] 図７Ａは、本開示による、コントロールパネルのための擬似エンコーダの斜視図である。 図７Ｂは、本開示による、コントロールパネルのための擬似エンコーダの分解図である。 [0013] 図７Ｃは、擬似回転エンコーダとして実現されるユーザ制御部を備えるコントロールパネルの一部分の別の例を図示する図である。 [0014] 図８は、本開示による、コントロールパネルのための例示的な擬似スライダ制御部の断面図である。 [0015] 図９Ａは、本開示による、コントロールパネルにおける使用のためのタッチスクリーンの斜視図である。 図９Ｂは、本開示による、コントロールパネルにおける使用のためのタッチスクリーンの分解図である。 図９Ｃは、本開示による、コントロールパネルにおける使用のためのタッチスクリーンの断面図である。 [0016] 図１０は、本開示の更なる例による、コントロールパネルのためのユーザ制御部の単純化された断面図である。

[0017] 本発明の実施形態の十分な理解を提供するためにいくつかの詳細が以下に述べられる。しかしながら、本発明の実施形態が、様々なこれらの特定の詳細なしに実践される得ることは、当業者には明らかであろう。いくつかの場合において、よく知られたデバイス、コンポーネント、ユーザ制御部は、説明される本発明の実施形態を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細には示されない。更には、本明細書における例の１つ又は複数の態様は、図面において縮尺通りには図示されず、本発明の原理を例示する目的のために強調されている場合がある。

[0018] 以下において、添付の図面を参照して、様々な実施形態がより完全に説明される。様々な実施形態の説明において、同一の又は対応する要素は同一の参照符号によって示される。単純さのため及び重複する説明を避けるために、１つの実施形態において述べられた同一の要素に対する説明は、後続の各実施形態においては省略され、又は簡単に言及されるだけである場合がある。

[0019] 図１を参照すると、本発明の原理に従って構築された超音波撮像システム１０が、ブロック図の形態で図示されている。図１の超音波診断撮像システムにおいて、超音波プローブ１２は、超音波を送信し、エコー情報を受信するためのトランスデューサアレイ１４を含む。例えば線形アレイ、凸アレイ、又は位相アレイといった種々のトランスデューサアレイが当技術分野においてよく知られている。トランスデューサアレイ１４は、例えば、２Ｄ及び／又は３Ｄ撮像のために仰角及び方位角次元の両方においてスキャン可能なトランスデューサ要素の（図示されるような）２次元的アレイを含み得る。トランスデューサアレイ１４は、アレイにおけるトランスデューサ要素による信号の送信及び受信を制御するプローブ１２におけるマイクロビーム形成器１６に結合される。この例においては、マイクロビーム形成器は、送信と受信とを切り換え、主ビーム形成器２２を高エネルギー送信信号から保護する送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１８に、プローブケーブルにより結合される。いくつかの実施形態において、Ｔ／Ｒスイッチ１８及びシステムの他の要素は、別個の超音波システムベース部ではなくトランスデューサプローブに含まれてもよい。マイクロビーム形成器１６の制御下でのトランスデューサアレイ１４からの超音波ビームの送信は、Ｔ／Ｒスイッチ１８とビーム形成器２２とに結合された送信コントローラ２０によって指示され、これはユーザインタフェース又はコントロールパネル２４のユーザ操作から入力を受信する。送信コントローラ２０によって制御される機能のうちの１つは、ビームが操縦される方向である。ビームは、トランスデューサアレイから真っ直ぐ前方に（トランスデューサアレイに垂直に）、又はより広い視野のために異なる角度で操縦される。マイクロビーム形成器１６によって生み出された部分的にビーム形成された信号は、主ビーム形成器２２に結合され、ここで、トランスデューサ要素の個々のパッチからの部分的にビーム形成された信号は、完全にビーム形成された信号へと組み合わされる。

[0020] ビーム形成された信号は、信号プロセッサ２６に結合される。信号プロセッサ２６は、受信されたエコー信号を、帯域フィルタリング、デシメーション、Ｉ及びＱ成分の分離、及び高調波信号の分離などの様々なやり方で処理し得る。信号プロセッサ２６は、スペックル低減、信号合成、及びノイズ除去などの追加的な信号増強も実施し得る。処理された信号はＢモードプロセッサ２８に結合され、これは、身体内の構造の撮像のために振幅検知を用い得る。Ｂモードプロセッサによって生み出された信号は、スキャンコンバータ３０及び多平面リフォーマッタ３２に結合される。スキャンコンバータ３０は、エコー信号を、所望の画像フォーマットにおいて、エコー信号がそこから受信された空間的関係に配置する。例えば、スキャンコンバータ３０は、エコー信号を２次元的（２Ｄ）セクタ状フォーマット又はピラミッド状の３次元的（３Ｄ）画像に配置する。多平面リフォーマッタ３２は、米国特許第６，４４３，８９６号（Ｄｅｔｍｅｒ）において説明されているように、身体のボリュメトリック領域の共通の平面におけるポイントから受信されたエコーをその平面の超音波画像に変換し得る。ボリュームレンダラ３４は、例えば米国特許第６，５３０，８８５号（Ｅｎｔｒｅｋｉｎら）において説明されているように、３Ｄデータセットのエコー信号を、所与の基準ポイントから見た投影３Ｄ画像に変換する。２Ｄ又は３Ｄ画像は、画像ディスプレイ３８での表示のための更なる増強、バッファリング、及び一時的記憶のために、スキャンコンバータ３０、多平面リフォーマッタ３２、及びボリュームレンダラ３４から画像プロセッサ３６に結合される。グラフィックプロセッサ４０は、超音波画像とともに表示するためのグラフィック重畳を生成し得る。これらのグラフィック重畳は、例えば、患者の氏名、画像の日付及び時間、撮像パラメータなどの標準的な識別情報を含み得る。これらの目的のために、グラフィックプロセッサは、コントロールパネル２４から、タイプされた患者の氏名などの入力を受信する。コントロールパネルは、複数の多平面リフォーマット（ＭＰＲ：ｍｕｌｔｉｐｌａｎａｒ ｒｅｆｏｒｍａｔｔｅｄ）画像の表示の選択及び制御のために、多平面リフォーマッタ３２にも結合され得る。

[0021] 図２は、本発明の原理による、コントロールパネルを含む超音波撮像システムの図を図示する。超音波撮像システム２００は、前に説明された超音波撮像システム１０のコンポーネントのうちの１つ又は複数を含む。例えば、超音波撮像システム２００は、ビーム形成器、信号プロセッサ、Ｂモードプロセッサ、スキャンコンバータ、多平面リフォーマッタ、ボリュームレンダラ、画像プロセッサ、グラフィックプロセッサ、及び／又は超音波撮像システムの様々な動作を制御する他のプロセッサを含む。これらのコンポーネントのうちの１つ又は複数は、超音波撮像ベース部２１０に設けられる。いくつかの例において、超音波撮像ベース部は、（例えば、図２に図示されるような）移動可能なベース部又はカート２１９の形態で実現される。他の例において、超音波撮像システムのコンポーネントのうちの１つ又は複数は、ハードウェア及びソフトウェアにおいて実現され、可搬的な形態（例えば、タブレットコンピュータ）において提供される。換言すれば、超音波撮像ベース部は、ポータブルコンピュータ（不図示）の形態で実現される。

[0022] 超音波撮像ベース部は、超音波プローブ（例えば、図１のプローブ１２）に結合され、超音波の送信と超音波エコーの受信とをプローブによって制御するように構成される。超音波撮像システム２００は、システムの動作を制御するためのユーザインタフェース２３０を提供する１つ又は複数のコンポーネントを含む。ユーザインタフェース２３０は、例えば画像データを表示するためのディスプレイ２０６を含む。示された実施形態において、ディスプレイ２０６は、表示された画像が他者（例えば、患者、他の超音波オペレータ、又は臨床医）によって見られることを可能にするなどのためにディスプレイ２０６の再配置を可能にする関節アーム２１５－２を介してカート２１９に装着されている。

[0023] ユーザインタフェース２３０は、１つ又は複数のユーザ制御部を含み、これはコントロールパネル２１４に設けられ、コントロールパネル２１４も関節アーム２１５－１を介してベース部２１９に結合される。いくつかの例において、ユーザ制御部は、ハード制御部（例えば、機械的制御部）とソフト制御部（例えば、グラフィカルユーザインタフェース要素）とを含む。ハード制御部では、概して、特定の制御部の位置及び／又は制御機能は固定的（例えば、配線で接続されている）であると考えられるが、ソフト制御部は、典型的には、再構成可能な（例えば、制御部の場所及び／又は制御部の機能を変更するため）ユーザ制御部を指す。制御部２４２のうちの１つ又は複数は、フィールドパネル２４０に配置される。フィールドパネルは、概して水平（プラス又はマイナス２５度）で、好ましいエルゴノミックな位置に対応する。制御部２４２のうちの１つ又は複数は、触覚的インタフェースを提供し、それによりユーザは手探りで特定の制御部の場所を特定できる。代替的に又は追加的に、１つ又は複数のソフト制御部が、タッチ感知式ディスプレイ２５０の表示エリア２５２に設けられてよい。

[0024] タッチ感知式ディスプレイによって提供されるものなどの平坦なコントロールパネルは、設定可能である（例えば、異なるユーザ制御部が、事実上任意の数の異なる用途のための異なるユーザインタフェーススクリーンにおいて提供され得る）という利点を有する。しかしながら、既存の平坦なコントロールパネルの１つの短所は、ユーザが手探りで制御部の場所を特定できないことである。故に、特定の制御部の場所を特定するために、ユーザは彼ら／彼女らの注意をタッチスクリーンに向け、制御部の場所を特定するために患者又は画像から離す必要がある。また、いったん場所を特定されると、既存のタッチコントロールパネル上のソフト制御部と関連付けられた機能の呼び出しは、ソフト制御部に印加された力に関わらず瞬間的である。このように、ユーザは、彼ら／彼女らの指を、機能を呼び出す準備ができるまで、ソフト制御部の上で「ホバリング」する必要がある。すなわち、ユーザが視覚的に制御部の場所を特定した後、制御部を選択する準備ができるまで、彼ら／彼女らの指は制御部の上で宙に浮いたままにならなければならない。このシナリオは、反復ストレス傷害（ＲＳＩ）に起こすこともあり、理想的でない。合間の期間中に、オペレータは、対象物を撮像するためにプローブをより良好に整列させるようにプローブを移動させるなどの調節を行っており、これによりユーザの指が制御部の場所からそれてしまうこともあり、そのため誤った制御部の選択を更に引き起こしてしまうこともある。これを回避するために、ユーザは、所望の制御部を選択する直前に、彼ら／彼女らの意識の焦点をタッチパネルに戻す必要があり、故に、ワークフローが更に非効率的になる。本明細書におけるいくつかの例によるコントロールパネルは、いくつかのこれらの問題に対処する。

[0025] 従来の超音波撮像システムは、しばしば触覚的制御部（例えば、オペレータが彼ら／彼女らの注意を画像又は患者からそらす必要なく、手探りで制御部の場所を特定することを可能にする押しボタン、ノブ、スイッチなどの機械的制御部）を含む。しかしながら、機械的制御部はこのような触覚的インタフェースを提供するが、機械的制御部の使用は、特に、超音波システムのコントロールパネルを含む医療用機器の洗浄及び滅菌が必要となる医療用途において短所を有する。バイオバーデンの増大を最小化するために、医療用撮像システムのコントロールパネルは、高レベルの液体殺菌剤に耐える必要がある。概して、機械的制御部は、制御面に開口又はギャップをもたらし、これは、例えばパネル内への液体の侵入によるコントロールパネルの損傷のリスクを増加させる。本明細における例によると、超音波システムなどの医療用撮像システムのための向上したコントロールパネルが提供される。例は超音波撮像システムの文脈で説明されるが、本開示よるコントロールパネルは、任意の他のタイプの医療用撮像システムのために、又は、より広範に、コントロールパネルを含む他の医療用機器のために提供され得ることは理解されよう。本明細書における例は、産業用途（例えば、オイル、化学薬品、又は埃からの汚染が懸案である製造マシン又は車両のコントロールパネル）、又は、家庭用用途（例えば、ＴＶ、ビデオゲーム、家電機器などの家庭用製品のコントロールパネル）及び他の用途などにおいても使用され得る。

[0026] 図３は、本発明によるコントロールパネルの斜視図である。コントロールパネル３００は、図２のコントロールパネル２１４を実現するために使用される。コントロールパネル３００は、１つ又は複数の制御面（例えば、上側面又はパネル３０２、下側面又はパネル３０４、又は図３における例に図示されるようにその両方）を含む。他の例において、コントロールパネル３００は、単一の制御面又はパネルだけを含む。いくつかの例において、コントロールパネル３００は、下側パネル３０４のためにタッチ感知式ディスプレイパネルを含む。

[0027] コントロールパネル３００は、コントロールパネル３００の制御面に沿って固定的な場所に設けられた複数のユーザ制御エリア（例えば、制御エリア３０６）を含む。制御エリアは、コントロールパネル３００のユーザ制御部に対応する。封止レイヤ（例えば、封止レイヤ３１６）は、ユーザ制御エリアのうちの１つ又は複数を覆って連続的に延在する。いくつかの例において、封止レイヤ３１６は、所与の制御面のユーザ制御エリアのうちの全てを覆って連続的に延在する。封止レイヤ３１６は、ユーザ制御エリアのうちの少なくとも１つと関連付けられた少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴（例えば、トポグラフィカルな特徴３１６）を含む。感圧性静電容量式タッチレイヤ（図３においては不図示）が、ユーザ制御エリアのうちの少なくとも１つにおいて封止レイヤ３１６の下に設けられる。静電容量式タッチレイヤは、コントロールパネルのユーザ制御エリアのうちの複数を、又はいくつかの場合おいては全てを包囲する単一の連続的なレイヤである。他の例において、複数の別個の又は個別の静電容量式タッチセンサが静電容量式タッチレイヤを形成する。感圧性静電容量式タッチレイヤは、閾値量を超える圧力量に関連付けられたタッチに応じてユーザ制御部を作動させるように構成される。例えば、感圧性静電容量式タッチレイヤは、所与のユーザ制御エリアに印加された圧力量に関連付けられたタッチを検知し、圧力量が閾値量を超えたときにだけ、タッチに応じてユーザ制御エリアの機能を呼び出すように構成される。

[0028] いくつかの例において、封止レイヤは、不透明でよく、及び、制御部のタイプを示すための又は制御部若しくはその動作についての情報を提供するためなどのグラフィックを有する色又はパターンが（例えば、鋳型内ラベリング処理（ｉｎ－ｍｏｌｄ ｌａｂｅｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって）付けられてよい。いくつかの例において、封止レイヤは、封止レイヤにパターン付けされたグラフィックの発光を可能にするように部分的に透明でよい。更なる例において、封止レイヤは、下方からの散乱した発光がアクティブな制御部を示すなどのことを可能にするように、半透明でよい。発光は、封止レイヤの下に位置するＬＥＤ又は他のタイプのバックライトなどの光源を介して提供される。なおも更なる例において、封止レイヤは、タッチ感知式ディスプレイと組み合わされて使用されたときに、表示されたグラフィックが封止レイヤを通して可視化されることを可能にするためなど、実質的に光学的に透明でよく、このような例は以下において更に説明される。

[0029] 上側パネル３０２は、ディスプレイ３０８を含む。ディスプレイ３０８は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）技術、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ技術、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ技術、又は別のタイプのディスプレイ技術を使用して実現される。ディスプレイ３０８は、ディスプレイ３０８上の１つ又は複数の場所において、指又はスタイラスなどによってなされたタッチを検知するように構成され、タッチ感知式ディスプレイ又はタッチスクリーンとも称される。ディスプレイ３０８は、例えば、タッチ感知式ディスプレイ３０８の指定されたエリアにボタン（例えば、ＧＵＩ制御要素）などのユーザ制御部のグラフィカルな表現を表示することによって、１つ又は複数のソフト制御部を提供するように構成される。ソフト制御部は、場所可変ソフト制御部３１０と場所固定ソフト制御部３１２とを含む。場所可変ソフト制御部３１０は、様々なユーザインタフェース要素の異なるレイアウトを有する異なるユーザインタフェーススクリーンを表示するときなどにディスプレイ３０８の異なる場所に提供される。場所固定ソフト制御部３１２は、ディスプレイ３０８の底部に沿って一列になど、固定的な場所に表示される。場所可変及び場所固定ソフト制御部の両者の機能は、表示されている特定のユーザインタフェーススクリーンに依存して変化し得るが、特定のユーザインタフェーススクリーンと関連付けられた場所固定ソフト制御部は、ディスプレイ３０８上で常に固有の場所に固有の配列で提供される。

[0030] 下側パネル３０４は、異なるタイプの機械的なオペレータ制御部に似た任意の数のユーザ制御部（例えば、擬似回転エンコーダ、擬似押しボタン、又は擬似スライダ、それぞれ、３２２～３２６、トラックパッド３３０、制御ボタン３３２など）を含む。このユーザ制御部は、触覚的インタフェースを提供するためなどに、本物の機械的制御部に似るように作られる。このユーザ制御部は、トポグラフィカルな特徴３３４及び／又は封止レイヤの形状と、本明細書における例によるコントロールパネルの所与の構成において組み込まれる任意の支持レイヤとの組み合わせを通じて、本物の機械的制御部に似るように作られる。

[0031] 擬似回転エンコーダ３２２は、本物の（例えば、電気機械的な）回転エンコーダに似て、その機能を模倣するように設計される。擬似回転エンコーダは、実際の回転入力を必要とするのではなく、指のスワイプの形態のユーザ入力を受信し、本物のエンコーダの回転運動を模倣するように構成される。このように、擬似回転エンコーダは、他の場合には回転シャフトを含む必要のある、開口を含まない封止されたコントロールパネルを促進するために連続的な封止レイヤの下に設けられる。擬似回転エンコーダは、指のスワイプを検知するように動作可能なタッチセンサ（例えば、静電容量式センサ）を使用して実現される。タッチセンサに加えて、手探りでの制御部の場所の特定を可能にするなどのために、擬似回転エンコーダ３２２の触覚的な感触を提供するためにトポグラフィが付与される。ノブのように感じられるように形成された封止された突起を与えられて、マルチタッチ投影型静電容量は複数の指（親指、人差し指、及び中指）による把持、並びにエンコーダのカウントアップ又はダウンとしての回転運動を感知し得る。撮像ディスプレイ又はタッチパネルディスプレイにおいて与えられるフィードバックとともに、触覚的及び／又は音声式フィードバックが、ユーザフィードバックを提供するために利用される。

[0032] 擬似スライダ３２６は、いくつかの超音波マシンにおいて使用されるＴＧＣ（時間利得補償：Ｔｉｍｅ Ｇａｉｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）スライダなどの種々のスライダ制御部の任意のものに似て、その機能を模倣するように設計される。図３に図示されるように、ＴＧＣスライダのノブのように見えるようにするために複数のノブに似た突起がコントロールパネルに含まれ得る。擬似スライダ３２６は、擬似スライダの実際の運動を必要とすることなく本物の（例えば電気機械的な）スライダのスライド運動を模倣するように、制御部の側部に沿ったタッチ、又は圧力を有するタッチの適用を感知するように構成される。例えば、指（又は手）によるノブの一方の側部又は他方の側部における押し込みは、ノブによって投影型静電容量センサ又は力センサを介して感知され得、時間利得補償（ＴＧＣ）の増加又は減少として識別され得る。上部へのタップ、又は両側部へのタッチは利得を「中央に（ｃｅｎｔｅｒ）」する。撮像ディスプレイ又はタッチパネルディスプレイにおいて与えられるフィードバックとともに、触覚的及び／又は音声式フィードバックが、ユーザフィードバックを提供するために利用される。このように、擬似スライダは、他の場合には本物のスライダの入力シャフトを含む必要のある、開口を含まない封止されたコントロールパネルを可能にするために、連続的な封止レイヤの下に実現される。擬似押しボタン３２４及び制御ボタン３３２は、機械的押しボタンと同じように機能し、下向きの圧力が対応する機能を作動又は切り換えさせるが、ユーザ制御部の上側面が実際に下向きに変位する必要はない。トラックパッド３３０は、従来のトラックパッドと同じように機能し、タップは「クリック」を表し、又はアクションを作動させ、指のスワイプは、カーソル又はアイテムの移動を表す。トラックパッド３３０は、従来のトラックボールの回転コンポーネントの必要なしに、トラックボールの機能を提供する。

[0033] 二次的なトポグラフィカルな特徴又は面特徴は、ユーザ制御部のうちのいくつかに、又はその近くに、例えば隆起したバー又は面３５０ａ、バンプ３５０ｂの形態で設けられ、特定の制御部のためのロケータの外形を示し、又はロケータを提供する。又は、窪み、穴、隆起したバー、台地、バンプ、畝、及び表面のテクスチャ、又はこれらの組み合わせなどを含むがこれらに限定されない任意の他のタイプのトポグラフィカルな特徴が、例えば、手探りで特定の制御部の場所を特定することを助けるために使用される。

[0034] 図７及び図８を参照してその例が更に説明されるであろう擬似エンコーダ３２２及び擬似スライダ３２６などの擬似制御部を使用することの１つの利点は、コントロールパネル３００の上面が単一の連続的なレイヤ（例えば、材料シート）として提供されることを可能にすることであり、これは、コントロールパネル３００の下にあるコンポーネントを外部環境から封止する。このことは、混入物進入及びバイオバーデンのリスクを防止し又は減少させ、それによって、損傷を受けやすい電子回路を、例えば液体殺菌剤及び他の材料から保護する。

[0035] 図４は、コントロールパネル４００の実施形態の分解斜視図であり、本開示よるコントロールパネルの例示的なレイヤを図示する。コントロールパネル４００は、図３の下側パネル３０４を実現するために使用される。

[0036] コントロールパネル４００の最も上の、外側のレイヤは、単一の継ぎ目のない１個の材料として実現される封止レイヤ４２０である。封止レイヤ４２０は、圧空成形（例えば、真空形成された）されたフィルムから構築される。封止レイヤ４２０は、例えば圧空成形プロセスを使用して、概して平坦な材料のシートから、任意の数のトポグラフィカルな特徴４３４を含む形状化されたレイヤへと形状化される。いくつかの例において、封止レイヤ４２０は、例えばインモールド加飾（ＩＭＤ：ｉｎ－ｍｏｌｄ－ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ）プロセス、インモールドラベル（ＩＭＬ：ｉｎ－ｍｏｌｄ－ｌａｂｅｌ）プロセスなどを含むがこれらに限定されるものではないいくつかの既知のプロセスのうちの任意のものを使用して、追加的な特徴（例えば、ラベル、色付けなど）を備える。封止レイヤ４２０のために使用される材料は、ポリエステル若しくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルム、又は別のタイプのプラスチック材料であり、これらは、装飾、ラベル、色などを含むようにシルクスクリーン捺染される。

[0037] 封止レイヤ４２０は、穴を有さないように設計される。いくつかの例において、封止レイヤ４２０は、封止レイヤの端部が屈曲又は下方に向かって形状化されて、コントロールパネルの縁を覆って延在するように形状化される。これは、背後の筐体（不図示）に対する封止リップを生み、コントロールパネルの電子回路及び他のレイヤを保護する。封止レイヤ４２０は開口又は穴を有さないように設計されるので、可動部を有する回転エンコーダ及びスライダ制御部を含む標準的なコントロールパネルにおいて典型的な制御部はレイヤに開口を必要とするが、これらの制御部は、図３を参照して説明された擬似エンコーダ３２２及び擬似スライダ３２６によって置き換えられる。

[0038] 封止レイヤ４２０の下には、静電容量式タッチレイヤ４１０が存在する。静電容量式タッチレイヤ４１０は、静電容量式タッチレイヤ４１０に接近した、又はこれに接触した指又は別の物体（例えば、スタイラス）に存在する静電容量に対して感受性があり、これを検知する。静電容量式タッチレイヤ４１０の感度は、例えば、ＡＭＴＥＬタッチスクリーンコントローラなどのコントローラの制御パラメータを調整することによって調整される。いくつかの実施形態において、静電容量式タッチレイヤ４１０は、投影型静電容量の、すなわちＰ－Ｃａｐのレイヤである。他の例において、他のタイプの静電容量式タッチ技術が使用されてよい。静電容量式タッチレイヤ４１０は、感圧性であるように構成される。例えば、静電容量式タッチレイヤ４１０は、タッチに関連付けられた圧力量又は力の量を検知できるようにコントローラに結合され、それによって、検知されたタッチの圧力量に基づいて異なる機能を使用可能にすることを可能にする。静電容量式タッチレイヤ４１０は、コントローラに結合され、これはシステムの筐体内の他の部分、例えばフレキシブル回路（不図示）に位置付けられる。一実施形態において、静電容量式タッチレイヤ４１０は、圧力が閾値を超えたときにだけ機能を実施（例えば、圧力が印加された特定のユーザ制御エリアに関連付けられたユーザ制御部の機能の呼び出し）するように構成される。このようにして、静電容量式タッチレイヤ４１０は、オペレータが触覚で制御部の場所を特定し、制御部を作動させることなく指を制御部の上に軽くのせておき、閾値を超える追加的な圧力が静電容量式タッチレイヤ４１０によって検知されたときにだけ制御部を作動させることを可能にする。圧力閾値は、特定の用途に応じて適切に、及び／又は、固有のパネル構成（例えば、レイヤの数、レイヤの厚さ、ユーザ制御部のタイプなど）を考慮に入れて調整される。

[0039] いくつかの例において、任意選択の１つ又は複数の支持レイヤが、封止レイヤ４２０と静電容量式タッチレイヤ４１０との間（例えば、図４に図示される支持レイヤ４１５）に、静電容量式タッチレイヤの下に、又はその両方に設けられる。支持レイヤ４１５は、比較的薄い封止レイヤのための支持構造を提供する。支持レイヤ４１５は、封止レイヤ４２０の輪郭によって間に画定された空洞を充填するように、形状化された封止レイヤの輪郭をなぞる。支持レイヤ４１５は、射出成形プロセスによって封止レイヤ４２０の「シェル」を裏込めすることによって生み出される。

[0040] 本開示によるコントロールパネルの構築において使用されるレイヤの追加的な例が、図５Ａから図５Ｃを参照して説明される。

[0041] 図５Ａは、一実施形態によるコントロールパネルのレイヤの断面図を図示する。封止レイヤ５２０ａは、最も上側の又は上部レイヤとして提供され、コントロールパネルの下にあるレイヤ及び／又は電子回路を包み込む。封止レイヤ５２０ａは、コントロールパネルの複数のユーザ制御エリアを覆って連続的に延在する。故に、封止レイヤ５２０ａは、環境封止を提供する。封止レイヤ５２０ａは、トポグラフィカルな特徴５２２ａ及び５２４ａを含み、これらは、オペレータが手探りでユーザ制御エリアの場所を特定することを助ける。封止レイヤ５２０ａは、その外側縁の周りに、他のレイヤの外側縁を覆って下方に延在して混入物に対する封止を提供するリップを有する。トポグラフィカルな特徴のうちのいくつか（例えば、特徴５２２ａ）は、封止レイヤに沿った特定の場所が機械的制御部に似るように形状化される。例えば、封止レイヤ５２０ａは、押しボタン又は他のタイプの制御部などの機械的制御部に似た突起の形態のトポグラフィカルな特徴を含むように（例えば、圧空成形を介して）形状化される。トポグラフィカルな特徴のうちのいくつか（例えば、特徴５２４ａ）は、別のトポグラフィカルな特徴（例えば、特徴５２２ａ）と関連付けられた二次的な特徴である。二次的なトポグラフィカルな特徴は、ユーザが複数の類似の形状の制御部のうちの特定の１つの場所を特定することを可能にする追加的なロケータ機能を提供する。

[0042] 封止レイヤ５２０ａの下には、支持レイヤ５１５ａが存在し、これは封止レイヤ５２０ａの輪郭を反映するように形状化される。換言すれば、支持レイヤの上側面５２８ａは、封止レイヤ５２０ａの下側面５２６ａと同一の形状を有する。説明されたように、封止レイヤは、所定の輪郭をなぞるように圧空成形された形状化されたフィルムであり、支持レイヤは、封止レイヤ５２０ａの形状によって画定された空洞を充填する成形されたプラスチックレイヤである。封止レイヤ５２０ａは、比較的薄く（例えば、１ｍｍまで、５ｍｍまで、又はそれよりも大きい）、故に、支持レイヤ５１５ａは、封止レイヤ５２０ａに形成されたトポグラフィカルな特徴５２２ａ、５２４ａのための、及び／又は封止レイヤ５２０ａ自体のための構造的支持を提供する。いくつかの例において、二次的なトポグラフィカルな特徴５２４ａは、他のトポグラフィカルな特徴よりも大幅に小さく、対応する起伏を付けられた下側面を有さず、封止レイヤ５２０ａの上側面からの突起又は封止レイヤ５２０ａの上側面のへこみとして形成される。支持レイヤ５１５ａの底面５３０ａは、概して平坦であり、静電容量式タッチレイヤ５１０ａの平面的な表面に一致している。

[0043] 支持レイヤ５１５ａの下には、静電容量式タッチレイヤ５１０ａが存在する。この例においては、静電容量式タッチレイヤ５１０ａは、コントロールパネルのためのタッチ感知機能を提供する概して平面的なレイヤである。説明されたように、静電容量式タッチレイヤ５１０ａはｐ－ｃａｐレイヤであり、好ましい例においては、感圧性ｐ－ｃａｐレイヤである。動作中に、指又はスタイラスが、封止レイヤ５２０ａの上側面に接触する。封止レイヤ５２０ａへの指又はスタイラスによるタッチに関連付けられた変化する圧力量は、支持レイヤ５１５ａを介して静電容量式タッチレイヤ５１０ａによって検知される。一実施形態において、静電容量式タッチレイヤ５１０ａは、圧力が所定の量を超えたときにだけユーザ制御部の機能が呼び出されるように構成された感圧性Ｐ－Ｃａｐレイヤである。いくつかの例において、圧力量は、封止レイヤ５２０ａ上で検知されたタッチの「フットプリント」のサイズに基づいて判定される。例えば、封止レイヤ５２０ａへの軽いタッチは、指が封止レイヤ５２０ａとなした接触のほんの小さなポイントを表す小さな円として検知され、より重いタッチ（より大きな下方への圧力）は、（例えば、指先が、増加された圧力によって封止レイヤ５２０ａ上で広がるように）より大きな直径の円として検知される。

[0044] 上の例は感圧性Ｐ－Ｃａｐ技術の使用を説明しているが、任意の適切な静電容量式タッチ技術が使用されてよい。

[0045] 図５Ｂは、本明細書における例によるコントロールパネルのレイヤ構造のための別の実施形態を図示する。この実施形態においては、レイヤはやはり、最も上又は上部の封止レイヤ５２０ｂと、支持レイヤ５１５ｂと、静電容量式タッチレイヤ５１０ｂとを含む。支持レイヤ５１５ｂは、静電容量式タッチレイヤ５１０ｂが封止レイヤ５２０ｂと支持レイヤ５１５ｂとの間に挟まれるように静電容量式タッチレイヤ５１０ｂの下に設けられる。この実施形態においては、静電容量式タッチレイヤ５１０ｂは形状化されたレイヤであり、その輪郭は、封止レイヤ５２０ｂの輪郭をなぞる。静電容量式タッチレイヤ５１０ｂは、フレキシブルであり（例えば、フレキシブル回路を使用して実現される）、封止レイヤ５２０ｂと支持レイヤ５１５ｂとによって画定された空洞に嵌入するように構成される。換言すれば、封止レイヤ５２０ｂの下側面５２６ｂの形状は、静電容量式タッチレイヤ５１０ｂの上側面５３２ｂの形状に一致している。支持レイヤ５１５ｂは、静電容量式タッチレイヤ５１０ｂの下側面５３４ｂの形状に一致する形状の起伏を付けられた上側面５２８ｂを有し、それにより２つの形状化された上方のレイヤに対する支持を提供する。この例においては、レイヤ構造は、前の例におけるものと同様の１つ又は複数のトポグラフィカルな特徴５２２ｂ及び５２４ｂを含む。

[0046] 図５Ｃは、本明細書における例によるコントロールパネルのためのレイヤ構造の別の実施形態を図示する。この実施形態においては、静電容量式タッチレイヤ５１０ｃは平面的なレイヤであり、封止レイヤ５２０ｃは、静電容量式タッチレイヤ５１０ｃを直接的に覆って設けられている。封止レイヤ５２０ｃの下側面５２６ｃは、静電容量式タッチレイヤ５１０ｃの上側の平面的な面５３２ｃに一致する。レイヤ構造は、封止レイヤ５２０ｃと支持レイヤ５１５ｃとを、射出成形又はオーバーモールド処理を通じてなどにより、一緒に成形することに形成される。故に、いくつかの例において、２つのレイヤは一体的な部品２２０ａとして形成される。他の例において、封止レイヤ５２０ｃと静電容量式タッチレイヤ５１０ｃとは、別個に形成され、次いで一緒に接合される。

[0047] 図６Ａ及び図６Ｂは、本開示によるコントロールパネルのためのレイヤ構造の更なる実施形態を図示する。図６Ａ及び図６Ｂにおける例においては、レイヤ構造は同様に静電容量式タッチレイヤ６１０ａと、封止レイヤ６２０ａとを含み、支持レイヤは不連続的である。図６Ａの実施形態において、支持レイヤは、複数の別個の支持片６１５ａ－１から６１５ａ－３から形成され、これらは組み立てられたコントロールパネルにおいては互いに当接し、又はわずかに離間する。示された例において、３つの別個の支持片だけが図示されているが、他の例において、任意の適切な数の支持レイヤ片が使用される。

[0048] 支持レイヤをコンポーネント（支持片６１５ａ－１、６１５ａ－２、及び６１５ａ－３など）に分けることは、１つのユーザ制御部を別のユーザ制御部から孤立させることなどによって、タッチ検知を向上させる。支持レイヤ片６１５ａ－２の真上での封止レイヤ６２０ａへのタッチ（例えば、指によるもの）が、隣接する支持レイヤ片６１５ａ－１又は６１５ａ－３におけるタッチの検知を引き起こすことは起こりにくくなる。不連続的な支持レイヤは、例えばインサート成形プロセスによって形成され、支持レイヤの成形中に、分離の場所にインサートが設けられる。他の例において、支持片は、別個のコンポーネントとして形成され、次いで他のレイヤに組み付け（例えば、接合）される。

[0049] 図６Ｂにおける実施形態においては、支持レイヤはやはり不連続的なレイヤであるが、この例においては、支持レイヤは、封止レイヤ６２０ｂの下側面によって画定される空洞内にだけ設けられている。この例において、封止レイヤ６２０ｂの下側面の一部分は、静電容量式タッチレイヤ６１０ｂと接触して設けられ、支持片（例えば、６１５ｂ－１及び６１５ｂ－２）は、封止レイヤ６２０ｂにおいてトポグラフィカルな特徴を含むことによって形成されたものなど封止レイヤ６２０ｂと静電容量式タッチレイヤ６１０ｂとの間の空間だけを充填する。この実施形態において、追加的な支持レイヤ（不図示）が、示されたレイヤ構造の下に設けられて、封止レイヤ６２０ｂ及び静電容量式タッチレイヤ６１０ｂに対する追加的な支持を提供し得る。

[0050] 図７Ａから図７Ｂは、更なる例による例示的なユーザ制御部の斜視図である。図７Ａ及び図７Ｂにおけるユーザ制御部は、コントロールパネル３００の擬似回転エンコーダ３２２などの擬似回転エンコーダを実現するために使用される。図７Ａは擬似エンコーダ７００の図を示し、図７Ｂは擬似エンコーダ７００の分解断面図を示す。擬似エンコーダ７００は、封止レイヤ７２０と、静電容量式タッチレイヤ７１０（例えば、感圧性ｐ－ｃａｐレイヤ）と、支持レイヤ７１５とを含む。支持レイヤ７１５は、回転制御部に似たトポグラフィを付与するために丸みを帯びている。静電容量式タッチレイヤ７１０は、形状化された封止レイヤ７２０の下に設けられた形状化されたレイヤである。静電容量式タッチレイヤ７１０は、フレキシブルなレイヤである。封止レイヤ７２０は、追加的なトポグラフィカルな特徴７６０（例えば、横方向のへこみ若しくはノッチ、畝若しくはリブ、又は他の表面的な特徴）を含み、これは本物の（例えば電気機械的な）回転制御部の触覚的な感触を模倣する。これらの追加的なトポグラフィカルな特徴は、擬似エンコーダ７００の適正な機能のためには必要なく、省略されてよいことは理解されよう。図７Ａ及び図７Ｂにおける図は部分的な単純化された図であり、そこでは封止レイヤ７２０は、説明のために他のレイヤの上面だけを覆って延在するものとして図示されているが、封止レイヤ７２０は、側部を覆って延在してよく、他のレイヤを完全に包み込んでよいことは理解されよう。

[0051] 擬似エンコーダ７００の動作中に、ユーザは、封止レイヤ７２０の湾曲した表面に沿って彼ら／彼女らの指先を動かし、又はスイープして従来の回転エンコーダの回転をシミュレートする。しかしながら、回転エンコーダを実際に回転させる代わりに、指先の動きは、静電容量式タッチレイヤ７１０によって、封止レイヤ７２０の表面に沿って移動するタッチの「フットプリント」として検知される。次いで、この移動するタッチは、回転の程度又は移動の距離として解釈され得、ユーザ入力として医療用診断マシンのプロセッサに渡され得る。

[0052] 前に論じられたように、支持レイヤ７１５及び静電容量式タッチレイヤ７１０の順番は、指によるタッチなどによる封止レイヤ７２０への圧力の印加が、支持レイヤ７１５を介して静電容量式タッチレイヤ７１０によって検知され得るようになっている。押しボタンの機能など従来の回転エンコーダの追加的な機能は、例えば、隣接する擬似押しボタン（不図示）によって、又は擬似エンコーダの表面へのスワイプ以外の運動（例えば、リフト及びタップ、ダブルタップなど）の検知に応じた追加的な機能の実施によって、擬似エンコーダ７００に提供される。種々の他のユーザ制御部が、図７Ａ及び図７Ｂにおいて図示された擬似エンコーダ７００のものと同様のやり方で実現される。

[0053] 図７Ｃは、擬似回転エンコーダとして実現されるユーザ制御部を備えるコントロールパネルの一部分の別の例を図示する。この例においては、コントロールパネルは、静電容量式タッチレイヤ７１０’と、封止レイヤ７２０’と、支持レイヤ７１５’とを含む。静電容量式タッチレイヤ７１０’は、静電容量式タッチレイヤ７１０’が、ユーザ制御部の場所におけるコントロールパネルへの圧力が所定の量を超えたときに反応を引き起こす（例えば、ユーザ制御部に関連付けられたコマンドを実行する）ように動作可能であるように、感圧性であるように構成された投影型静電容量センサを使用して実現される。この閾値量は、ユーザが触覚で制御部の場所を特定し、制御部の上に彼ら／彼女らの指を置き、又は軽くのせておくことから生じる、より低い圧力量に対応するように選択される。コントロールパネルは、このより低い圧力でのタッチを無視し、例えば、ユーザが対応する機能を選択するためにユーザ制御部を押し込み又は他のやり方でこれを作動させることに応じて、圧力が閾値を超えたときにだけ対応する機能を呼び出す。

[0054] 図７Ｃに戻ると、この例においては、静電容量式タッチレイヤ７１０’（例えば、ｐ－ｃａｐレイヤ）は、起伏を付けられた封止レイヤ７２０’の下に位置付けられた平坦な又は概して平面的なレイヤである。説明されたように、封止レイヤ７２０’は、所望の形状、この場合は回転制御部と同様のリブ状の丸みを帯びた突起に似た形状に圧空成形されたプラスチックの薄いフィルムから形成される。封止レイヤの輪郭に一致する形状の起伏を付けられた上側面を有する支持レイヤ７１５’が封止レイヤ７２０’の下に設けられ、支持レイヤ７１５’がなければフレキシブルであろう封止レイヤをその圧空成形された形状に支持する。この場合は、擬似回転エンコーダの丸みを帯びた形状は、ユーザが触覚でユーザ制御部の場所を特定することを援助するトポグラフィカルな特徴として機能する。コントロールパネルのリブ状の制御面（例えば、支持レイヤにおけるノッチと、薄い封止レイヤの対応する形状とによって画定されたもの）は、二次的なトポグラフィカルな特徴として機能し、擬似回転制御部ではなく本物の回転制御部を操作する触覚的な感触をユーザに対してシミュレートする。

[0055] 図８は、本開示のコントロールパネルにおいて実現される擬似スライダ制御部の形態のユーザ制御部の実施形態の断面図である。擬似スライダ制御部８００は、コントロールパネル３００の擬似スライダ制御部３２６のうちの１つ又は複数を実現するために使用される。擬似スライダ８００は、筒状又は柱状の支持レイヤ８１５を含むレイヤ構造として構築される。静電容量式タッチレイヤ８１０は、筒状の支持レイヤ８１５の１つ又は複数の側部（例えば、対向する側部）に沿ってなど、支持レイヤ８１５の外部の周りに置かれる。静電容量式タッチレイヤ８１０の場所は、タッチの予期される場所及び／又は方向に基づいて選択される。例えば、もしも擬似スライダが、横方向に移動するスライダを模倣するように設計されるなら、静電容量式タッチレイヤ８１０は、スライダ型の制御部が移動されるであろう２つの異なる方向を表す対向する側部に位置する。封止レイヤ８２０は、静電容量式タッチレイヤ８１０及び支持レイヤ８１５の周りに設けられ、擬似スライダ制御部８００の下方のレイヤを完全に包み込む。

[0056] 典型的な動作シナリオにおいて、擬似スライダ８００は、筒状の形状の対向する側部への圧力を検知することによって働く。例えば、図８に図示される制御部の左側部への圧力の検知は、擬似スライダを右に向かって「移動」させるという要求を示し、制御部の右側部への圧力の検知は、擬似スライダを左に向かって「移動」させるという要求を示す。前述したように、擬似スライダ８００は、実際にはスライド又は移動せず、代わりに制御部の側部に印加された圧力を、特定の方向への制御部の所望の移動に対応するユーザ入力として解釈するように構成される。他の例において、静電容量式タッチレイヤ８１０は、代わりに、支持レイヤ８１５の下に位置する平坦な又は概して平面的なレイヤとして提供される。このような例においては、支持レイヤ及び封止レイヤは、ユーザの指又はユーザの手の他の部分（例えば、手のひら、又はユーザの手のひら若しくは指の側部）が、静電容量式タッチレイヤと導電結合可能であるように構成される。追加的に又は任意選択的に、力感知抵抗デバイス又は圧電ひずみセルデバイスが、擬似制御部８００に対して力がどこに印加されているかを検知することを可能にするために使用される。例えば、圧電ひずみセルは、印加された力と関連付けられた支持レイヤ構造のひずみを検知するために支持レイヤ８１５の外周の周りの１つ又は複数の場所に装着され、検知されたひずみは、構造のどちら側に力が印加されているかを判定し、それによりユーザが制御部を操作している方向を判定するために使用される。本開示による擬似スライダは、図１０を参照して以下に更に説明されるように、異なるやり方で実現され得る。

[0057] いくつかの例において、コントロールパネルは、フィールドコントロールパネル（例えば、コントロールパネル３０４）に加えて又はその代わりに、タッチスクリーンを含む。いくつかの例において、ユーザインタフェースは、単一の又は複数のパネルにタッチスクリーン制御部だけを含む。プログラム可能なグラフィカルユーザインタフェースを有するタッチ感知式フラットパネルディスプレイを使用する利点は、コントロールパネル上の単一のエリアが、ディスプレイに表示される内容に基づいて複数の機能を果たし得ることである。すなわち、プログラム可能な「ソフトボタン」は、スクリーン上で任意の場所に出現させることができ、任意の形状又は色に設計でき、表示されているメニュー又はページに基づいて異なる機能を制御することができる。オペレータインタフェースを制御するソフトウェアは、タッチ感知式ディスプレイのどのエリアがソフトボタンの機能に専用であるかを判定し得、このエリアにおけるタッチを対応する機能を作動させる要求として検知及び解釈し得る。

[0058] しかしながら、医療用診断システムの既存のタッチ感知式ディスプレイは、手探りで特定の制御部の場所を特定できないこと、及び／又はいったん場所を特定された制御部の上に作動前に指をのせておくことができないことなど、いくつかの欠点を有する。本明細書における例は、既存のタッチ感知式ディスプレイパネルの欠点のうちのいくつかに対処する。

[0059] 図９Ａから図９Ｃは、本開示によるコントロールパネルにおける使用のためのタッチ感知式フラットパネルディスプレイの斜視図、分解図、及び断面図を示す。タッチ感知式フラットパネルディスプレイ９００は、コントロールパネル３００のディスプレイ３０８を実現するために使用される。ディスプレイ９００は、１つ又は複数のソフト制御部を含むＧＵＩを表示するように構成される。ディスプレイは、場所可変ソフト制御部９３０及び場所固定ソフト制御部９３２を提供するように構成される。ディスプレイは、実質的に光学的に透明な封止レイヤ９２０を含み、これは、オペレータが手探りで制御部の場所を特定することを助けるための組み込まれたトポグラフィカルな特徴を含む。具体的には、光学的に透明な封止レイヤ９２０は、場所固定ソフト制御部９３２に関連付けられたディスプレイのユーザ制御部の場所に設けられた１つ又は複数のトポグラフィカルな特徴９３４を含む。

[0060] 図９Ｃを参照すると、ディスプレイ９００は、静電容量式タッチレイヤ９１０とディスプレイの最も外側の又は上部レイヤとして提供される封止レイヤ９２０とを含むレイヤ構造を有する。光学的に透明なカバーレイヤ９７０（例えば、ガラス又はポリカーボネート）が静電容量式タッチレイヤ９１０を覆って置かれ、これは本明細書における他の例と同様に、ｐ－ｃａｐレイヤを使用して実現される。カバーレイヤ９７０は、ディスプレイ９００の下にあるコンポーネントを保護するとともに、ディスプレイ９００の剛性の筐体の一部を提供する、概して剛性のレイヤである。静電容量式タッチレイヤ９１０は、ディスプレイへの異なる圧力の検知に応じて異なる機能を実施又は選択的に機能を実施するように構成された感圧性のレイヤである。封止レイヤ９２０は、本明細書において説明される他の封止レイヤの１つ又は複数の特徴を含む。例えば、封止レイヤ９２０は、手探りによるユーザ制御部の場所の特定を容易にするトポグラフィカルな特徴（例えば、図９Ｂにおける特徴９３４）を含むように形状化された比較的薄いレイヤ（例えば、圧空成形されたプラスチックのフィルム）である。この例における封止レイヤ９２０は光学的に透明である。封止レイヤ９２０は、カバーレイヤ９７０に接合される。この例においては、概して平面的なカバーレイヤ９７０以外の追加的な支持構造は設けられず、故に、レイヤが組み付けられたとき、空気が充満したギャップ９７２が、封止レイヤ９２０とカバーレイヤ９７０との間に残っている。カバーレイヤ９７０と同様の光学的に透明なカバーレイヤが、前に説明された例の任意のものに、例えば図５Ａ及び図５Ｃにおけるレイヤ構造に、任意選択的に設けられてよく、このカバーレイヤは、同様に、下にある静電容量式タッチレイヤを保護するように静電容量式タッチレイヤを覆って設けられる。

[0061] ディスプレイ９００は、任意の所望の組み合わせにおいてソフト制御部を提供するために既知の技術を使用して構成される。ディスプレイは、具体的には、封止レイヤ９２０のトポグラフィカルな特徴の場所と整列するように、特定の制御部をディスプレイの固定的な場所に提供（例えば、場所固定制御部９３２）するように構成される。場所固定制御部９３２の特定の機能は、１つのユーザインタフェーススクリーンと別のユーザインタフェーススクリーンとで変化するが、場所固定制御部９３２の場所は実質的に同一のままであり、ユーザは手探りで場所固定制御部の場所を特定し得る。いくつかの例において、トポグラフィカルな特徴９３２は、場所固定ソフト制御部９３２の外形、この例の場合、隆起した矩形の外形に対応する封止レイヤ９２０の隆起した部分として実現される。トポグラフィカルな特徴はソフト制御部を取り囲む必要はない。他の例において、異なる構成が使用され得、例えば、１つ又は複数のバンプ、畝若しくはリブ、又は他のタイプの特徴が、場所固定制御部９３２に対応する場所において封止レイヤに設けられる。

[0062] 典型的な動作シナリオにおいて、オペレータは、ディスプレイ９００を見ながら特定の場所可変ボタン９３０を使用して特定の動作モードに入る。いったん適正なモードに入ると、次いで、オペレータは、彼ら／彼女らの意識の焦点を、超音波プローブを調節するために患者に戻し、又は主ディスプレイエリアなどに表示されている超音波画像に戻す。次いで、オペレータは、触覚で所望の制御部のユーザ制御部の場所の上に設けられたトポグラフィカルな特徴の場所を特定するなどによって手探りで所望の制御部の場所を特定できるので、オペレータがフラットパネルディスプレイ９００を振り返って見る必要なしに、場所固定ソフト制御部に関連付けられた特定の機能が実施される。

[0063] ディスプレイ９００の静電容量式タッチレイヤ９１０の感圧機能は、手探りで場所を特定されたオペレータ制御部の上に、作動が望まれるまでそれを作動させることなくユーザが指をのせておくことを可能にし、作動が望まれるときには、オペレータは、対応する機能を作動させるためにディスプレイに追加的な圧力を印加すればよい。

[0064] いくつかの例において、透明な封止レイヤ９２０は、タッチスクリーンの表面全体にわたって延在してよく、タッチスクリーンのカバーレイヤ９７０（例えば、ガラス又はポリカーボネート）に接合されてよい。他の例において、透明な封止レイヤは、タッチスクリーンの縁をくるんでよく、いくつかの例において、タッチスクリーンのハウジングの外周部分に装着されてよい（例えば、接着、融着、レーザ溶接、又は他のやり方で固定されてよい）。

[0065] 本明細書における例のいずれにおいても、制御部の選択を示すユーザフィードバックは、クリック音などの音声式フィードバック、又は振動などの機械的感触のフィードバックによって提供される。例えば、機械的感触のフィードバックは、支持レイヤ若しくはパネルの構造の別の部分（例えばカバーレイヤ）の背面を叩くソレノイド電動子からの全体的な衝突、支持レイヤ若しくは別の構造の背後に装着された圧電トランスデューサ、支持レイヤ若しくは別の構造の背後に取り付けられたボイスコイルスピーカ、支持レイヤ若しくは別の構造の背後に取り付けられた偏心回転質量振動モータ、ＡＬＰＳによって供給される「フォースリアクタ（Ｆｏｒｃｅ Ｒｅａｃｔｏｒ）」振動デバイス、又はこれらの任意の組み合わせを使用して実現される。本明細書におけるコントロールパネルは、このような機械的フィードバックの減衰を、支持レイヤによって、例えば本明細書において説明される不連続的な支持レイヤを提供することによって、減少させるように構成される。

[0066] 図１０は、本開示の更なる例によるコントロールパネルのためのユーザ制御部の単純化された断面図を示す。図１０における例は、複数の擬似スライダ１００４及び１つの擬似ボタンタイプ制御部１００２を示す。制御部１００２は、起伏を付けられた封止レイヤ１０２０の下に設けられた感圧性静電容量式レイヤ１０１０を使用して構築される。いくつかの例において、静電容量式レイヤ１０１０は、フレキシブルなレイヤ（例えば、静電容量式タッチセンサを提供するように動作可能に配置された導電配線を含むフレックス回路）であり、追加的な支持レイヤ（例えば、裏地板１０５０）が、静電容量式レイヤ１０１０の下に設けられる。この示された例においては、連続的な静電容量式レイヤ１０１０が、ユーザ制御部のうちの複数のもののために使用されているが、他の例においては、個別のユーザ制御部にタッチ感知機能を提供するために個別の静電容量式センサが各ユーザ制御エリアに動作可能に設けられてよいことは理解されよう。

[0067] 封止レイヤ１０２０は、プラスチックの薄いフィルムから形成され、これは、特定の用途に適切であるように透明、部分的に透明、半透明、又は不透明であり得る。いくつかの例においては１ｍｍの厚さ又はそれよりも小さい厚さの薄いフィルムは、１つ又は複数のトポグラフィカルな特徴、例えばトポグラフィカルな特徴１０２２を含むように形状化される。支持レイヤ１０１５は、封止レイヤ１０２０と静電容量式レイヤ１０１０との間の空間を充填する。支持レイヤ１０１５は、封止レイヤ１０２０と比べて比較的剛性であり、故に、支持レイヤ１０１５がなければフレキシブルであろう封止レイヤのための構造的支持を提供する。封止レイヤ１０２０及び支持レイヤ１０１５は、静電容量式レイヤ１０１０とユーザの指又は彼ら／彼女らの手の他の部分との間の静電容量結合を有意に妨げることのない材料から形成される。記されたように、封止レイヤ１０２０は、ユーザが触覚で１つ又は複数のユーザ制御部の場所を特定することを助けるように、少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴を含む。例えば、制御部１００２の場合、トポグラフィカルな特徴１０２２は、ボタンタイプ制御部１００２の形状を画定する。封止レイヤ１０２０及び支持レイヤ１０１５は接合され、いくつかの例において、支持レイヤ１０１５の上側面が封止レイヤ１０２０の輪郭をなぞった状態で、形成プロセス中に接合される。封止レイヤ１０２０は、コントロールパネルの上側面の大部分又は実質的に全体を覆う。

[0068] 擬似スライダ１００４は、起伏を付けられた封止レイヤ１０２０の下に設けられた感圧性静電容量式レイヤ１０１０を使用して構築される。感圧性静電容量式レイヤ１０１０は、支持レイヤ又は構造１０４０と動作可能に関連付けられ、支持レイヤ又は構造１０４０は、本物の（電気機械的な）スライダ制御部の構造に似るように形状化される。この例において、支持構造１０４０は、ベース部１０４２と、ベース部１０４２から概して垂直に延在する柱１０４４とを含む。支持構造１０４０は、金属又はプラスチックなどの概して剛性の材料から形成され、この材料は、実質的に静電容量結合を妨げない。

[0069] 支持構造１０４０は、支持構造１０４０を静電容量式レイヤ１０１０に選択的に導電結合することを許容するように構成されたレイヤ構造１０１６を介して、下にあるレイヤと結合される。示された例において、レイヤ構造１０１６は、導電性発泡パッドから構築された電気的に導電性のパッド１０１８と、ゴムなどの誘電性材料から構築された絶縁性パッド１０１７とを含む。導電性パッド１０１８の上側面はベース部１０４２の底面に固定され、絶縁性パッド１０１７の底面は、支持構造１０４０を静電容量式レイヤ１０１０に機械的に結合するように、静電容量式レイヤ１０１０を覆って置かれる。絶縁性パッド１０１７は、支持構造１０４０が静電容量式レイヤ１０１０の上で平衡を保ち、支持構造１０４０に、例えば柱１０４４を介して、力が印加されたときに上下動し得るように、導電性パッド１０１８よりも小さなフットプリントを有する。例えば、絶縁性パッド１０１７は、導電性パッド１０１８の底面と静電容量式レイヤ１０１０の上側面との間にギャップが画定されるように、導電性パッド１０１８よりも狭い。このギャップは、十分な力が構造１０４０に印加されるまで、構造１０４０と静電容量式レイヤ１０１０との間の導電結合を防止する。示された例において、導電性パッド１０１８は、凹部を含み、絶縁性パッド１０１７はこの凹部に受け入れられるが、凹部の深さを越えて延在する。この例において、導電性パッド１０１８の一部分が、絶縁性パッド１０１７とベース部１０４２との間で絶縁性パッド１０１７の上に延在し、それによってパッド１０１８とベース部１０４２との間により大きな導電性接触エリアを提供する。他の例において、絶縁性パッド１０１７は、導電性パッド１０１８における貫通スロット内に設けられ、支持構造１０４０のベース部１０４２と接触する。

[0070] 通常の使用中に、一方向に力が印加されると、ベース部１０４２の一方側が導電性パッド１０１８を介して静電容量式レイヤ１０１０と導電結合する。同様に、反対方向に力が印加されると、ベース部１０４２の反対側が導電性パッド１０１８を介して静電容量式レイヤ１０１０と導電結合する。力が印加されていないときは、構造１０４０は、例えば柱１０４４が静電容量式レイヤ１０１０に対して概して垂直に延在する、その通常位置又は非偏向位置に戻る。構造１０４０は、実質的に完全に封止レイヤの下に包み込まれる。示された例において、構造１０４０は、柱１０４４の一部分を覆って設けられた封止キャップ１０３２によって包み込まれ、肩部１０３０が、ベース部１０４２及びレイヤ構造１０１６を実質的に包み込む。封止キャップ１０３２は、ユーザの手と静電容量式レイヤ１０１０との間の導電結合を許容する材料から作られる。任意選択的に、肩部１０３０は、ユーザの手と静電容量式レイヤ１０１０との間の導電結合を許容する材料から作られる。このような例おいて、絶縁性ガスケット１０１９が、柱１０４４を導電性の肩部１０３０から電気的に絶縁するために柱１０４４の周りに設けられる。キャップ１０３２及び肩部１０３０は別個の封止コンポーネントとして示されているが、いくつかの例において、キャップ１０３２及び肩部１０３０は、一体化された又は連続的なレイヤを使用して実現されてよく、これは封止レイヤ１０２０と一体化され又は連続的であってもよい。いくつかの例において、肩部、キャップ、及び封止レイヤ、又はこれらの任意の組み合わせは、同一の材料から作られてよい。

[0071] コンポーネント、システム、及び／又は方法が、コンピュータベースのシステム若しくはプログラム可能なロジック回路などのプログラム可能なデバイスを使用して実現される様々な実施形態において、上述のシステム及び方法は、「Ｃ」、「Ｃ＋＋」、「ＦＯＲＴＲＡＮ」、「Ｐａｓｃａｌ」、「ＶＨＤＬ」などの様々な既知の又は将来開発されるプログラム言語のうちの任意のものを使用して実現され得ることが理解されるべきである。それ故、コンピュータなどのデバイスに命令することのできる情報を含み得る磁気コンピュータディスク、光学的ディスク、電子メモリなどの様々な記憶媒体が、上述のシステム及び／又は方法を実現するために用意され得る。いったん適切なデバイスが記憶媒体に含まれる情報及びプログラムにアクセスすると、記憶媒体は、情報及びプログラムをデバイスに提供し得、故に、デバイスが、本明細書において説明されるシステム及び／又は方法の機能を実施することを可能にする。例えば、ソースファイル、オブジェクトファイル、実行可能ファイルなどの適切な材料を含むコンピュータディスクがコンピュータに提供されたなら、コンピュータは、様々な機能を実現するために、情報を受け取り、自身を適切に構成し、上で図面及びフローチャートにおいて概説された様々なシステム及び方法の機能を実施し得る。すなわち、コンピュータは、上述のシステム及び／又は方法の異なる要素に関するディスクからの情報の様々な部分を受け取り、個々のシステム及び／又は方法を実現し、上述の個々のシステム及び／又は方法の機能を連携させ得る。

[0072] 本開示に鑑みて、本明細書において説明された様々な方法及びデバイスは、ハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアにおいて実現され得ることが留意される。更に、様々な方法及びパラメータは、単なる例として含まれ、いかなる限定的な意味で含まれるものでもない。本開示に鑑みて、当業者は、本発明の範囲内にとどまりつつ、彼ら／彼女ら自身の技術及びこれらの技術に影響を与える必要とされる機器を決定するときに本教示を実施し得る。

[0073] 本システムは、超音波撮像システムに特に言及して説明されたが、本システムは、１つ又は複数の画像がシステマティックに取得される他の医療用撮像システムに拡張され得ることも想定される。それ故、本システムは、限定的にではないが、腎臓、精巣、乳房、卵巣、子宮、甲状腺、肝臓、肺、筋骨格、脾臓、心臓、動脈、及び血管系に関連する画像情報を取得及び／又は記録するために、並びに超音波誘導介入に関する他の撮像用途のために使用され得る。更に、本システムは、本システムの特徴及び利点を提供するように従来の撮像システムとともに使用され得る１つ又は複数のプログラムも含み得る。本発明の特定の追加的な利点及び特徴は、本開示を検討することにより当業者には明らかになり得、又は本発明の新たなシステム及び方法を利用する者によって経験され得る。本システム及び方法の別の利点は、従来の医療用画像システムが、本システム、デバイス、及び方法の特徴及び利点を組み込むように容易にアップグレードされ得ることである。

[0074] 最後に、上の議論は、本システムの単なる例示であるものと意図され、添付の特許請求の範囲をいずれかの特定の実施形態又は実施形態のグループに限定するものと解釈されるべきではない。故に、本システムは例示的な実施形態を参照して特に詳細に説明されたが、以下の特許請求の範囲において述べられる本システムのより広範な意図される趣旨及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び代替的な実施形態が当業者によって考案され得ることも理解されるべきである。それ故、明細書及び図面は例示的なものと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (15)

1. 超音波プローブの超音波の送信と超音波エコーの受信とを制御する当該超音波プローブと、コントロールパネルとを備え、
   前記コントロールパネルは、
   タッチスクリーンに含まれる感圧性静電容量式タッチレイヤと、
   前記感圧性静電容量式タッチレイヤを覆うように前記タッチスクリーンに取り付けられ、少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴を備える封止レイヤと
   を備え、
   前記少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴は、前記感圧性静電容量式タッチレイヤの作動部分に対応する場所に配置され、前記作動部分は、閾値量を超える圧力量の印加に応じて作動される、超音波システム。
2. 前記コントロールパネル上の制御面であって、複数のユーザ制御エリアが、前記制御面に沿って固定的な場所に配置される、当該制御面を更に備え、
   前記封止レイヤは、前記複数のユーザ制御エリアを覆って連続的に延在し、前記少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴は、前記複数のユーザ制御エリアのうちの少なくとも１つのユーザ制御エリアに関連付けられ、
   前記感圧性静電容量式タッチレイヤは、前記少なくとも１つのユーザ制御エリアにおいて前記制御面に印加された圧力量に関連付けられたタッチを検知し、前記圧力量が前記閾値量を超えたときにだけ、前記タッチに応じて前記少なくとも１つのユーザ制御エリアに関連付けられたユーザ制御機能を呼び出す、請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴は、押しボタン、スイッチ、レバー、ノブ、トラックパッド、及び回転エンコーダから成る群から選択された機械的制御部に似るように形状化されている、請求項１に記載の超音波システム。
4. 前記感圧性静電容量式タッチレイヤは、前記複数のユーザ制御エリアにわたるレイヤである、請求項１に記載の超音波システム。
5. 前記感圧性静電容量式タッチレイヤの下に支持レイヤを更に備える、請求項１に記載の超音波システム。
6. 前記感圧性静電容量式タッチレイヤと前記封止レイヤとの間に支持レイヤを更に備え、前記支持レイヤは、前記封止レイヤの下側面と、前記感圧性静電容量式タッチレイヤの上側面との間に形成された空洞を充填するように形状化されている、請求項１に記載の超音波システム。
7. 前記感圧性静電容量式タッチレイヤは、タッチ感知式ディスプレイに組み込まれ、前記封止レイヤは、光学的に透明である、請求項１に記載の超音波システム。
8. 前記感圧性静電容量式タッチレイヤと前記封止レイヤとの間にガラス又は透明プラスチックレイヤを更に備える、請求項１に記載の超音波システム。
9. 連続的な前記封止レイヤは、ポリマーのシートから構成される、請求項１に記載の超音波システム。
10. 連続的な前記封止レイヤは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートから構成される、請求項９に記載の超音波システム。
11. 前記少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴は、前記コントロールパネルから突出する複数のノブを備える、請求項１に記載の超音波システム。
12. 前記複数のノブは、超音波画像の時間利得補償（ＴＧＣ）の増加又は減少を開始するための第１の側部及び第２の側部へのタッチを感知可能である、請求項１１に記載の超音波システム。
13. 前記複数のノブは、前記超音波画像の前記時間利得補償（ＴＧＣ）を中央にするための前記ノブの上部又は両側部への押し込みを感知可能である、請求項１２に記載の超音波システム。
14. 前記少なくとも１つのトポグラフィカルな特徴は、回転エンコーダを備える、請求項１に記載の超音波システム。
15. 前記回転エンコーダは、ユーザの前記封止レイヤの表面に沿って移動するタッチのフットプリントを検知する、請求項１４に記載の超音波システム。

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