WO2018016341A1 - 医療用入力装置 - Google Patents

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WO2018016341A1
WO2018016341A1 PCT/JP2017/024843 JP2017024843W WO2018016341A1 WO 2018016341 A1 WO2018016341 A1 WO 2018016341A1 JP 2017024843 W JP2017024843 W JP 2017024843W WO 2018016341 A1 WO2018016341 A1 WO 2018016341A1
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WO
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operation surface
input device
medical input
boundary
track pad
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PCT/JP2017/024843
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉村 武浩
Original Assignee
オリンパス株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to a medical input device.
  • an image generated by ultrasound may be applied.
  • an ultrasonic endoscope provided with an ultrasonic transducer at the tip of an insertion portion is used.
  • an image generated by the image processing device based on the ultrasonic echo acquired by the ultrasonic endoscope is displayed on the monitor.
  • the setting of the observation mode and observation conditions at the time of diagnosis is performed based on an instruction signal input via the medical input device.
  • Patent Document 1 As a medical input device, a technique using a spherical trackball is known (for example, see Patent Document 1). In the trackball device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to remove the trackball from the housing for cleaning and the like, which is troublesome. Therefore, a medical input device has been proposed in which the trackball is replaced with a trackpad.
  • a medical input device using a trackpad is covered with a flat cover for the purpose of preventing intrusion of bodily fluids and dust, so display on a monitor or the like without looking at the operation surface of the medical input device
  • the operability was poor because the finger was not removed from the operation surface of the trackpad.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a medical input device that can maintain good operability without a user looking at the operation surface.
  • a medical input device is a medical input device that receives an input of an instruction signal, and the outer surface of the medical input device is A cover, a contact detection unit having an operation surface for detecting a contact object contacted by an operator, and a contact position of the contact object approaches a boundary of the operation surface, or the contact object is from the operation surface. And a notifying unit for notifying the operator of the departure.
  • the medical input device is characterized in that the notification unit is formed in the vicinity of the boundary of the operation surface or in the outer periphery of the operation surface.
  • the notification unit includes a step between the main operation surface of the medical input device and the operation surface, or the main operation surface of the medical input device and the operation. It is the recessed part or convex part currently formed between the surfaces.
  • the main operation surface of the medical input device and the operation surface form a predetermined angle
  • the notification unit includes the main operation surface of the medical input device. And a boundary where the operation surface intersects.
  • the medical input device is characterized in that the notification unit is a concave portion or a convex portion formed near a boundary of the operation surface.
  • the medical input device is characterized in that the notification unit is provided in the operation surface.
  • the notification unit is a surface change unit in which a surface of the operation surface is changed.
  • the contact position of the contact object approaches the boundary of the operation surface, or the contact It includes a surface shape deforming portion for deforming the surface shape of the vicinity of the operation surface or the outer peripheral portion of the operation surface when an object is detached from the operation surface.
  • the notification unit may be configured such that when the contact position of the contact object approaches the boundary of the operation surface, or when the contact object is detached from the operation surface.
  • the method is characterized in that the operator is stimulated directly or indirectly.
  • the medical input device is characterized in that the stimulus is any one of vibration, an electric pulse, a warning sound, or a warning display displayed on a display device.
  • the notification unit is configured such that the vibration, the electric pulse, the warning sound, or the warning as the contact position of the contact object approaches the boundary of the operation surface.
  • the display is changed stepwise or continuously.
  • the notification unit blunts the response to the operation stepwise or continuously as the contact position of the contact object approaches the boundary of the operation surface.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system provided with a medical input device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the input device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-1 of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-2 of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-3 of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-4 of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to Modification 1-5 of Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-6 of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modification 1-7 of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to Modification 1-8 of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic system including the medical input device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the input device illustrated in FIG. 11.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic system including the medical input device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system provided with a medical input device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the input device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to the modified example 3-1 of the third embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the input device according to the modified example 3-2 of the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the input device according to the modified example 3-2 of the third embodiment.
  • Embodiments of a medical input device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. In the following embodiments, a medical input device used in an ultrasonic diagnostic system will be described as an example, but the present invention can be applied to medical input devices in general.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system provided with a medical input device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an ultrasonic diagnostic system 1 transmits an ultrasonic wave to a subject to be observed, receives an ultrasonic wave reflected by the subject, and an ultrasonic endoscope.
  • An ultrasonic observation device 3 that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal acquired by the mirror 2, a display device 4 that displays an ultrasonic image generated by the ultrasonic observation device 3, and an observation by the ultrasonic observation device 3
  • an input device 5 as a medical input device that receives input of instruction signals such as mode setting and observation condition setting.
  • the ultrasonic endoscope 2 converts an electrical pulse signal received from the ultrasonic observation device 3 into an ultrasonic pulse (acoustic pulse) and irradiates the subject at the tip thereof, and is reflected by the subject. And an ultrasonic transducer 21 that converts the ultrasonic echo into an electrical echo signal (ultrasonic signal) that is expressed by a voltage change and outputs it.
  • the ultrasonic transducer 21 is realized by a radial type transducer.
  • the ultrasonic endoscope 2 may be one that mechanically scans the ultrasonic transducer 21, or a plurality of elements are provided in an array as the ultrasonic transducer 21, and the elements involved in transmission and reception are electronically arranged. Electronic scanning may be performed by switching or delaying transmission / reception of each element.
  • the ultrasonic endoscope 2 is usually provided with an imaging unit having an imaging optical system and an imaging device, and is inserted into the digestive tract (esophagus, stomach, duodenum, large intestine) or respiratory organ (trachea, bronchi) of the subject.
  • the gastrointestinal tract, respiratory tract and surrounding organs can be imaged.
  • the ultrasonic endoscope 2 has a light guide that guides illumination light to be irradiated onto the subject during imaging.
  • the light guide has a distal end portion that reaches the distal end of the insertion portion of the ultrasonic endoscope 2 into the subject, and a proximal end portion that is connected to a light source device that generates illumination light.
  • the ultrasonic observation apparatus 3 includes a transmission / reception unit 31, an image processing unit 32, an input unit 33, a control unit 34, and a storage unit 35.
  • the transmission / reception unit 31 transmits and receives electrical signals between the imaging unit and the ultrasonic transducer 21.
  • the transmission / reception unit 31 is electrically connected to the imaging unit, transmits imaging information such as imaging timing to the imaging unit, and receives an imaging signal generated by the imaging unit.
  • the transmission / reception unit 31 is electrically connected to the ultrasonic transducer 21 and transmits an electrical pulse signal to the ultrasonic transducer 21, and an echo signal that is an electrical reception signal from the ultrasonic transducer 21. Receive. Specifically, the transmission / reception unit 31 generates an electrical pulse signal based on a preset waveform and transmission timing, and transmits the generated pulse signal to the ultrasonic transducer 21.
  • the transmission / reception unit 31 performs STC (Sensitivity Time Control) correction in which an echo signal having a larger reception depth is amplified at a higher amplification factor.
  • the transmission / reception unit 31 performs processing such as filtering on the amplified echo signal, and then performs A / D conversion to generate and output a time-domain digital high frequency (RF) signal.
  • STC Sesitivity Time Control
  • the image processing unit 32 generates endoscopic image data based on the imaging signal and image data corresponding to the electrical echo signal.
  • the input unit 33 receives the instruction signal input by the input device 5 and accepts input of various information according to the received instruction signal.
  • various information include observation mode setting and observation condition setting (for example, switching of gain and display range, scroll instruction information (slide direction and slide amount of B-mode image)), and the like.
  • the control unit 34 controls the entire ultrasound diagnostic system 1.
  • the control part 34 is implement
  • the control unit 34 reads out information stored and stored in the storage unit 35 from the storage unit 35 and executes various arithmetic processes related to the operation method of the ultrasonic observation device 3 to control the ultrasonic observation device 3 in an integrated manner. To do.
  • the control unit 34 may be configured using a CPU or the like common to the image processing unit 32.
  • the storage unit 35 stores various programs for operating the ultrasonic diagnostic system 1, data including various parameters necessary for the operation of the ultrasonic diagnostic system 1, and the like.
  • the storage unit 35 stores, for example, an initial position (sound ray number) of an ultrasonic image writing position (ultrasonic transmission start position).
  • the storage unit 35 stores various programs including an operation program for executing the operation method of the ultrasonic diagnostic system 1.
  • the operation program can be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flash memory, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a flexible disk and widely distributed.
  • the various programs described above can also be obtained by downloading via a communication network.
  • the communication network here is realized by, for example, an existing public line network, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network) or the like, and may be wired or wireless.
  • the storage unit 35 having the above configuration is realized using a ROM (Read Only Memory) in which various programs are installed in advance, and a RAM (Random Access Memory) that stores calculation parameters and data of each process. .
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the display device 4 is configured using a display panel made of liquid crystal, organic EL (Electro Luminescence) or the like.
  • the display device 4 displays, for example, an ultrasound image output from the ultrasound observation device 3 and various types of information related to operations.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the input device shown in FIG. 2 is a top view of the main operation surface of the input device 5, a cross-sectional view corresponding to the AA line in the top view (below the top view), and a cross-sectional view corresponding to the BB line in the top view ( Right side of the top view).
  • a cross-sectional view corresponding to the line AA in the top view of the main operation surface of the input device is shown below the top view and a line BB in the top view unless otherwise specified.
  • Corresponding cross-sectional views are respectively shown on the right side of the top view.
  • the input device 5 is a casing, a main body 50 whose outer surface is covered with a cover, and a display unit that is provided on one surface of the main body 50 and can display various types of information. 51, a track pad 52 as a contact detection part provided in a part of the main body part 50, and a step part 53 as a notification part formed on the outer periphery of the track pad 52.
  • the input device 5 is electrically connected to the ultrasonic observation device 3 via a cable, and inputs an instruction input signal or the like to the track pad 52 to the input unit 33.
  • the input device 5 detects the contact position with a contact sensor and outputs it to the ultrasonic observation device 3.
  • the contact object moves while being in contact with the track pad 52, the movement direction and the movement amount are detected and output to the ultrasonic observation apparatus 3.
  • the ultrasonic observation apparatus 3 performs signal processing according to the input contact position, the movement direction and the movement amount of the contact position based on the received information. And the ultrasonic observation apparatus 3 outputs the image which shifted the center position of the image displayed on the display apparatus 4, for example based on the received information.
  • the cover that covers the main body 50 is made of silicone or the like, and has a flat surface shape that is free of irregularities and grooves to improve the cleanability. Since the entire outer surface of the main body 50 is covered with the cover in a water-tight manner, the entire main body 50 can be cleaned with a liquid such as water, and has good cleaning properties. However, the cover may be a cover that covers only the main operation surface side of the main body 50.
  • the display unit 51 displays observation mode settings, observation condition settings, and the like.
  • the display unit 51 includes a touch panel, and may be configured to change the setting of the observation mode, the setting of the observation conditions, and the like.
  • the track pad 52 has an operation surface for detecting a contact object such as a finger touched by the operator.
  • a surface P1 including the operation surface of the track pad 52 is parallel to the surface P2 which is the main operation surface of the input device 5, and is formed so as to protrude from the surface P2.
  • a step portion 53 is formed between the main operation surface of the input device 5 and the operation surface of the track pad 52.
  • a contact detection part while having an operation surface which detects contact objects, such as an operator's finger
  • the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52 and the finger is in contact with the stepped portion 53 while the operator is making an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 52. Then, the operator perceives a change in shape due to the stepped portion 53 with the sense of touch of the finger, and knows that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52. Then, the operator returns the finger to the operation surface of the track pad 52 and continues the operation.
  • the stepped portion 53 notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52, so that the user does not see the operation surface.
  • a medical input device that can maintain good operability can be realized.
  • a concave portion or a convex portion or the like may be provided as a notification unit between the main operation surface of the input device 5 and the operation surface of the track pad 52.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-1 of the first embodiment.
  • the input device 5A according to the modified example 1-1 is formed on a track pad 52A as a contact detection unit provided in a part of the main body 50 and an outer peripheral portion of the track pad 52A.
  • Step part 53A as a notification part.
  • the track pad 52A has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PA1 including the operation surface of the track pad 52A is parallel to the surface PA2 that is the main operation surface of the input device 5A, and is formed to be recessed with respect to the surface PA2.
  • a step 53A is formed between the main operation surface of the input device 5A and the operation surface of the track pad 52A.
  • the operator when the operator is making an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 52A, the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52A, and the finger comes into contact with the stepped portion 53A. Then, the operator perceives a change in shape due to the stepped portion 53A with the sense of touch of the finger, knows that the finger is about to leave the operation surface of the trackpad 52A, and the stepped portion 53A causes the finger to move to the trackpad 52A. Detachment from the operation surface is prevented. Then, the operator returns the finger to the operation surface of the track pad 52A and continues the operation.
  • the stepped portion 53A notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52A. It is possible to realize a medical input device capable of maintaining the above.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-2 of the first embodiment.
  • the input device 5B according to the modified example 1-2 is formed on a track pad 52B as a contact detection unit provided in a part of the main body 50 and an outer peripheral part of the track pad 52B.
  • a step part 53B as a notification part.
  • the track pad 52B has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PB1 including the operation surface of the track pad 52B is parallel to the horizontal plane and forms an angle ⁇ 1 with the surface PB2 which is the main operation surface of the input device 5B.
  • the operation surface of the track pad 52B is formed so as to protrude from the surface PB2.
  • a step portion 53B is formed between the main operation surface of the input device 5B and the operation surface of the track pad 52B.
  • the stepped portion 53B notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52B. It is possible to realize a medical input device capable of maintaining the above.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-3 of the first embodiment.
  • the input device 5C according to the modified example 1-3 is formed on a track pad 52C as a contact detection unit provided in a part of the main body 50 and an outer peripheral portion of the track pad 52C.
  • Step part 53C as a notification part.
  • the track pad 52C has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PC1 including the operation surface of the track pad 52C is parallel to the horizontal plane and forms an angle ⁇ 2 with the surface PC2 which is the main operation surface of the input device 5C.
  • the operation surface of the track pad 52C is formed so as to be recessed with respect to the surface PC2.
  • a step portion 53C is formed between the main operation surface of the input device 5C and the operation surface of the track pad 52C.
  • the stepped portion 53C notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52C. It is possible to realize a medical input device capable of maintaining the above.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-4 of the first embodiment.
  • the input device 5D according to the modified example 1-4 is formed on a track pad 52D as a contact detection unit provided in a part of the main body 50, and an outer periphery of the track pad 52D. And a step portion 53Da and a step portion 53Db.
  • the track pad 52D has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PD1 including the operation surface of the track pad 52D is parallel to the horizontal plane and forms an angle ⁇ 3 with the surface PD2 which is the main operation surface of the input device 5D.
  • the operation surface of the track pad 52D is formed so that the front side (lower side along the paper surface of FIG. 6) protrudes from the surface PD2, and the rear side (upper side along the paper surface of FIG. 6). Is formed to be recessed.
  • a step portion 53Da is formed on the front side
  • a step portion 53Db is formed on the back side.
  • the stepped portion 53Da and the stepped portion 53Db notify the operator that the finger is likely to be separated from the operation surface of the track pad 52D, so that the user does not have to look at the operation surface.
  • a medical input device capable of maintaining good operability can be realized.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to Modification 1-5 of Embodiment 1. As shown in FIG. 7, the input device 5E according to Modification 1-5 is formed on a track pad 52E as a contact detection unit provided in a part of the main body 50 and an outer peripheral portion of the track pad 52E. A boundary 53Ea and a stepped portion 53Eb.
  • the track pad 52E has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PE1 including the operation surface of the track pad 52E is parallel to the horizontal plane and forms an angle ⁇ 4 with the surface PE2 which is the main operation surface of the input device 5E.
  • the operation surface of the track pad 52E is formed so as to be recessed with respect to the surface PE2. Between the main operation surface of the input device 5E and the operation surface of the track pad 52E, the main operation surface and the operation surface of the medical input device are on the front side (lower side along the paper surface of FIG. 7). An intersecting boundary 53Ea is formed.
  • the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52E and the finger contacts the boundary 53Ea while the operator is making an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 52E. Then, the operator perceives the change in the angle of the contact surface at the boundary 53Ea with the sense of touch of the finger, and knows that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52E.
  • the boundary 53Ea and the stepped portion 53Eb notify the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52E, so that the user does not have to look at the operation surface. Therefore, it is possible to realize a medical input device that can maintain easy operability.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modified example 1-6 of the first embodiment.
  • the input device 5F according to the modified example 1-6 includes a track pad 52F as a contact detection unit provided in a part of the main body 50, and a boundary in the operation surface of the track pad 52F. And an inclined portion 53 ⁇ / b> F as a notification portion formed in the above.
  • the track pad 52F has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the operation surface of the track pad 52F has a central portion protruding by providing an inclined portion 53F near the boundary.
  • the inclined portion 53F forms an angle ⁇ 5 with the main operation surface of the input device 5F.
  • the finger approaches the boundary of the operation surface of the track pad 52F and touches the inclined portion 53F while the operator is making an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 52F. Then, the operator perceives the change in the angle of the contact surface in the inclined portion 53F with the sense of touch of the finger, and knows that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52F.
  • the modified example 1-6 it is possible to notify the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52F by the inclined portion 53F. It is possible to realize a medical input device capable of maintaining the above.
  • the shape of the track pad 52F is not limited to the inclined portion 53F.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the input device according to the modification 1-7 of the first embodiment. 9, a lower side of the top view is a side view when the top view is viewed from the lower side along the paper surface of FIG. 9, a right side of the top view is a top view from the right side along the paper surface of FIG. 9. Each side view is shown.
  • the input device 5G according to Modification 1-7 includes a track pad 52G as a contact detection unit provided in a part of the main body 50, and a boundary in the operation surface of the track pad 52G. And a convex portion 53Gb as a notification portion.
  • the track pad 52G has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • the surface PG1 including the operation surface of the track pad 52G is parallel to the horizontal plane and forms an angle ⁇ 6 with the surface PG2 which is the main operation surface of the input device 5G.
  • a step portion 53Ga is formed between the main operation surface of the input device 5G and the operation surface of the track pad 52G.
  • a convex portion 53Gb is provided in the vicinity of the boundary on the operation surface of the track pad 52G.
  • the shape of the convex portion 53Gb is not particularly limited. As shown in FIG. 9, the convex portion 53Gb may be, for example, a hemispherical protrusion, a rectangular protrusion, a dogleg-shaped protrusion, or the like.
  • the step portion 53Ga and the convex portion 53Gb notify the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52G, so that the user does not have to look at the operation surface.
  • a medical input device capable of maintaining good operability can be realized.
  • the convex portion 53Gb may be provided on the outer periphery of the operation surface of the track pad 52G.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to Modification 1-8 of the first embodiment.
  • the input device 5H according to the modified example 1-8 is arranged on the surface near the boundary between the track pad 52H as a contact detection unit provided in a part of the main body unit 50 and the track pad 52H.
  • a rough surface 53H as a surface change portion which is a notification portion.
  • the track pad 52H has an operation surface that detects a contact object such as a finger that is touched by the operator.
  • a rough surface 53H having a rough surface is disposed along the outer periphery of the operation surface.
  • a predetermined surface treatment may be performed on the operation surface, or a material forming the surface of the operation surface may be replaced with a material having a rough surface.
  • the finger approaches the boundary of the operation surface of the track pad 52H and the finger contacts the rough surface 53H while the operator is making an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 52H. Then, the operator perceives the change in the touch due to the rough surface 53H with the sense of touch of the finger, and knows that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52H.
  • the rough surface 53H notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 52H. It is possible to realize a medical input device capable of maintaining the above.
  • the surface change portion instead of the rough surface 53H, a fine unevenness or the like may be provided, or another configuration that changes the surface and changes the tactile sensation of the finger may be provided.
  • the surface changing portion the surface of the outer peripheral portion of the operation surface of the track pad 52H is made of a material or surface treatment that is difficult for the finger to slip, and the material or surface treatment that the finger is easy to slide is very good.
  • the surface change portion may be provided in the operation surface of the track pad 52H, but may be provided in the outer periphery of the operation surface of the track pad 52H.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic system including the medical input device according to the second embodiment of the present invention.
  • the ultrasound diagnostic system 101 has the same configuration as that of the ultrasound diagnostic system 1 according to Embodiment 1 except for the ultrasound observation apparatus 103 and the input apparatus 105, and thus description thereof will be omitted as appropriate. To do.
  • the ultrasonic observation apparatus 103 includes a surface shape deforming unit 136 as a notification unit that deforms the surface shape near the boundary in the operation surface when the ultrasonic diagnostic system 101 is used.
  • the surface shape deforming part 136 can be realized by the technique disclosed in Japanese Patent No. 5406210, for example.
  • the surface shape deforming portion 136 deforms a flat surface shape made of silicone or the like by an internal fluid.
  • the surface shape deforming unit 136 may cause the surface shape deforming unit 136 to deform the surface shape when the operator's finger approaches the boundary of the operation surface of the track pad 152.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the input device shown in FIG. 12, a lower side of the top view is a side view of the top view as viewed from below along the paper surface of FIG. 12, and a right side of the top view is a top view of the top view from the right side along the paper surface of FIG. 12.
  • the input device 105 includes a track pad 152 having an operation surface with a flat surface, and a convex portion 153 that protrudes when the surface shape deforming portion 136 deforms the surface shape. Since other configurations may be the same as those of the input device 5 according to the first embodiment, description thereof will be omitted as appropriate.
  • the surface shape deforming portion 136 deforms the surface shape, so that the convex portion 153 protrudes from the operation surface of the track pad 152 having a flat surface. Then, it is assumed that the finger approaches the boundary of the operation surface of the track pad 152 and the finger touches the convex portion 153 while the operator is performing an operation input by bringing the finger into contact with the track pad 152. Then, the operator perceives the change in shape due to the convex portion 153 by the sense of touch of the finger, and knows that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 152.
  • the convex portion 153 notifies the operator that the finger is likely to be detached from the operation surface of the track pad 152, so that a good operability can be obtained without the user looking at the operation surface.
  • a medical input device that can be maintained can be realized.
  • the surface shape deforming portion 136 may deform the surface shape of the outer peripheral portion of the operation surface of the track pad 152.
  • the operator touches the track pad 152 to perform an operation input and the finger is released from the operation surface of the track pad 152, the operator changes the shape of the projection 153 by the finger. It is perceived by tactile sense and knows that the finger has detached from the operation surface of the track pad 152.
  • the surface shape deforming unit 136 may cause the surface shape deforming unit 136 to deform the surface shape when the operator's finger is detached from the operation surface of the track pad 52.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic system provided with a medical input device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the ultrasound diagnostic system 201 has the same configuration as the ultrasound diagnostic system 1 according to Embodiment 1 except for the ultrasound observation device 203 and the input device 205, and thus description thereof will be omitted as appropriate. To do.
  • the notification unit 236 of the ultrasonic observation device 203 gives a stimulus to the operator directly or indirectly when the contact position of the contact object that contacts the operation surface of the input device 205 approaches the boundary of the operation surface. Specifically, the notification unit 236 transmits vibration as a stimulus to a finger that has touched the input device 205, for example.
  • FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the input device shown in FIG. As shown in FIG. 14, the input device 205 is disposed on a track pad 252 having an operation surface and an outer peripheral portion of the track pad 252, detects that a contact object has come into contact, and controls the notification unit 236. A vibrating portion 253 that vibrates. Since other configurations may be the same as those of the input device 5 according to the first embodiment, description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibration unit 253 detects that the finger has touched and outputs a predetermined signal to the notification unit 236.
  • the notification unit 236 controls the vibration unit 253 to vibrate. Then, the operator perceives the vibration of the vibration unit 253 with his / her finger and knows that the finger has detached from the operation surface of the track pad 252.
  • the oscillating unit 253 notifies the operator that the finger has separated from the operation surface of the track pad 252, thereby maintaining good operability even when the user does not look at the operation surface. It is possible to realize a medical input device that can be used.
  • the vibration unit 253 may be disposed near the boundary in the operation surface of the track pad 252. Further, the vibration unit 253 may be configured to automatically vibrate when it is detected that a contact object has come into contact without using the ultrasonic observation apparatus 203.
  • the notification unit 236 may be configured to notify the operator that the finger has detached from the operation surface of the track pad 252 by a stimulus other than vibration. For example, when the detection unit disposed on the outer peripheral portion of the operation surface of the track pad 252 detects the contact of the contact object, the notification unit 236 transmits an electric pulse to the contact object, generates a warning sound, or causes the display device 4 to The warning display may be displayed so that the operator is stimulated and notified.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of an input device according to the modified example 3-1 of the third embodiment.
  • the trackpad 252A of the input device 205A detects which region of the regions A1, A2, and A3 is in contact with the operator's finger and outputs the detected region to the notification unit 236.
  • the notification unit 236 gradually increases the display of vibration, electrical pulses, warning sounds, or warnings as the finger contact position approaches the boundary of the operation surface. That is, the display of vibration, electric pulse, warning sound, or warning is larger in the area A2 than in the area A1, and is larger in the area A3 than in the area A2.
  • the display of vibration, electric pulse, warning sound, or warning may be continuously increased as the contact position of the finger approaches the boundary of the operation surface.
  • the pattern of vibration or electric pulse may be changed, the pitch or pattern of the warning sound may be changed, or the color or shape of the warning display may be changed.
  • (Modification 3-2) 16 and 17 are diagrams for explaining the operation of the input device according to the modified example 3-2 of the third embodiment.
  • the screens before (left side) and after (right side) the operation are shown on the upper side of FIGS. 16 and 17, and the state of the operation on the input device 205B is shown on the lower side of FIGS.
  • the track pad 252 ⁇ / b> B of the input device 205 ⁇ / b> B detects which area of the areas A ⁇ b> 11 and A ⁇ b> 12 is in contact with the operator's finger and outputs the detected area to the notification unit 236.
  • the notification unit 236 blunts the response to the operation in stages as the contact position of the finger of the hand H approaches the boundary of the operation surface.
  • the notification unit 236 sets the response to the operation as a standard response, and as shown in FIG.
  • the position moves (M1) the position of the ultrasonic image displayed on the screen moves, and the position of the ultrasonic transducer T within the screen moves (M11).
  • the notification unit 236 makes the response to the operation dull, and even if the contact position of the finger of the hand H moves as shown in FIG. (M2) and the position of the ultrasonic transducer T in the screen do not move much (M12).
  • the operator knows that the finger is approaching the boundary of the operation surface due to the dull response to the operation. Then, the operator returns the finger to the center of the operation surface of the trackpad 252B that has a good response to the operation and good operability, and continues the operation.
  • toe approaches the boundary of an operation surface may be sufficient.

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Abstract

医療用入力装置は、指示信号の入力を受け付ける医療用入力装置であって、当該医療用入力装置の外表面を覆うカバーと、操作者によって接触させられた接触物を検知する操作面を有する接触検知部と、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた、又は前記接触物が前記操作面から離脱したことを操作者に報知する報知部と、を備える。これにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を提供する。

Description

医療用入力装置
 本発明は、医療用入力装置に関する。
 観測対象である生体組織又は材料の特性を観察又は観測するために、超音波により生成された画像を適用することがある。体内の生体組織などの診断には、挿入部の先端に超音波振動子を設けた超音波内視鏡が用いられる。
 超音波内視鏡による診断では、例えば、超音波内視鏡が取得した超音波エコーに基づき画像処理装置が生成した画像がモニタに表示される。診断の際の観察モードや観測条件の設定などは、医療用入力装置を介して入力される指示信号に基づいて行われる。
 医療用入力装置として、球状のトラックボールを採用した技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1において開示されるトラックボール装置では、洗浄等のためにトラックボールを筐体から取り外して洗浄する必要があり手間がかかっていた。そこで、トラックボールをトラックパッドに代替した医療用入力装置が提案されている。
特開2011-210113号公報
 しかしながら、トラックパッドを用いた医療用入力装置は、体液や埃の侵入を防ぐ目的で外周が平坦なカバーで覆われているため、医療用入力装置の操作面を見ないで、モニタ等の表示装置を見ながら操作していると、トラックパッドの操作面から指が外れてもわからず、操作性が悪いという課題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、指示信号の入力を受け付ける医療用入力装置であって、当該医療用入力装置の外表面を覆うカバーと、操作者によって接触させられた接触物を検知する操作面を有する接触検知部と、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた、又は前記接触物が前記操作面から離脱したことを操作者に報知する報知部と、を備えることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記操作面の境界付近又は前記操作面の外周部に形成されていることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面との段差、又は当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面との間に形成されている凹部若しくは凸部であることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面とは所定の角度をなし、前記報知部は、当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面とが交差する境界であることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記操作面の境界付近に形成されている凹部又は凸部であることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記操作面内に設けられていることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記操作面の表面が変化している表面変化部であることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、当該医療用入力装置を使用する際、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた場合、又は前記接触物が前記操作面から離脱した場合に、前記操作面の境界付近又は前記操作面の外周部の表面形状を変形させる表面形状変形部を含むことを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた場合、又は前記接触物が前記操作面から離脱した場合に、直接又は間接に前記操作者に刺激を与えることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記刺激は、振動、電気パルス、警告音、又は表示装置に表示される警告表示のいずれか1つであることを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づくにつれて、前記振動、前記電気パルス、前記警告音、又は前記警告表示を段階的、又は連続的に変更することを特徴とする。
 また、本発明の一態様に係る医療用入力装置は、前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づくにつれて、段階的、又は連続的に操作に対する応答を鈍くする。
 本発明によれば、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 図2は、図1に示す入力装置の構成を示す図である。 図3は、実施の形態1の変形例1-1に係る入力装置の構成を示す図である。 図4は、実施の形態1の変形例1-2に係る入力装置の構成を示す図である。 図5は、実施の形態1の変形例1-3に係る入力装置の構成を示す図である。 図6は、実施の形態1の変形例1-4に係る入力装置の構成を示す図である。 図7は、実施の形態1の変形例1-5に係る入力装置の構成を示す図である。 図8は、実施の形態1の変形例1-6に係る入力装置の構成を示す図である。 図9は、実施の形態1の変形例1-7に係る入力装置の構成を示す図である。 図10は、実施の形態1の変形例1-8に係る入力装置の構成を示す図である。 図11は、本発明の実施の形態2に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 図12は、図11に示す入力装置の構成を示す図である。 図13は、本発明の実施の形態3に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 図14は、図13に示す入力装置の構成を示す図である。 図15は、実施の形態3の変形例3-1に係る入力装置の構成を示す図である。 図16は、実施の形態3の変形例3-2に係る入力装置の動作を説明するための図である。 図17は、実施の形態3の変形例3-2に係る入力装置の動作を説明するための図である。
 以下に、図面を参照して本発明に係る医療用入力装置の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施の形態においては、超音波診断システムに用いられる医療用入力装置を例示して説明するが、本発明は、医療用入力装置一般に適用することができる。
 また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
(実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように超音波診断システム1は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡2と、超音波内視鏡2が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置3と、超音波観測装置3が生成した超音波画像を表示する表示装置4と、超音波観測装置3に観察モードの設定や観測条件の設定等の指示信号の入力を受け付ける医療用入力装置としての入力装置5と、を備える。
 超音波内視鏡2は、その先端部に、超音波観測装置3から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス(音響パルス)に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号(超音波信号)に変換して出力する超音波振動子21を有する。超音波振動子21は、ラジアル型の振動子により実現される。超音波内視鏡2は、超音波振動子21をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子21として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
 超音波内視鏡2は、通常は撮像光学系及び撮像素子を有する撮像部を備えており、被検体の消化管(食道、胃、十二指腸、大腸)、又は呼吸器(気管、気管支)へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器(膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等)を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡2は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡2の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。
 超音波観測装置3は、送受信部31と、画像処理部32と、入力部33と、制御部34と、記憶部35と、を備える。
 送受信部31は、撮像部及び超音波振動子21との間で電気信号の送受信を行う。送受信部31は、撮像部と電気的に接続され、撮像タイミング等の撮像情報を撮像部に送信するとともに、撮像部が生成した撮像信号を受信する。また、送受信部31は、超音波振動子21と電気的に接続され、電気的なパルス信号を超音波振動子21へ送信するとともに、超音波振動子21から電気的な受信信号であるエコー信号を受信する。具体的には、送受信部31は、予め設定された波形及び送信タイミングに基づいて電気的なパルス信号を生成し、この生成したパルス信号を超音波振動子21へ送信する。
 送受信部31は、受信深度が大きいエコー信号ほど高い増幅率で増幅するSTC(Sensitivity Time Control)補正を行う。送受信部31は、増幅されたエコー信号に対してフィルタリング等の処理を施した後、A/D変換することによって時間ドメインのデジタル高周波(RF:Radio Frequency)信号を生成して出力する。
 画像処理部32は、撮像信号に基づく内視鏡画像データ、及び電気的なエコー信号に対応する画像データの生成を行う。
 入力部33は、入力装置5によって入力された指示信号を受信して、該受信した指示信号に応じた各種情報の入力を受け付ける。各種情報としては、観察モードの設定や観測条件の設定(例えば、ゲイン及び表示レンジの切り替え、並びにスクロール指示情報(Bモード画像のスライド方向及びスライド量))等が挙げられる。
 制御部34は、超音波診断システム1全体を制御する。制御部34は、演算及び制御機能を有するCPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。制御部34は、記憶部35が記憶、格納する情報を記憶部35から読み出し、超音波観測装置3の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置3を統括して制御する。なお、制御部34を画像処理部32と共通のCPU等を用いて構成することも可能である。
 記憶部35は、超音波診断システム1を動作させるための各種プログラム、及び超音波診断システム1の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータ等を記憶する。記憶部35は、例えば、超音波画像の書出し位置(超音波の送信開始位置)の初期位置(音線番号)を記憶している。
 また、記憶部35は、超音波診断システム1の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等によって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
 以上の構成を有する記憶部35は、各種プログラム等が予めインストールされたROM(Read Only Memory)、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)等を用いて実現される。
 表示装置4は、液晶又は有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて構成される。表示装置4は、例えば、超音波観測装置3が出力する超音波画像や、操作にかかる各種情報を表示する。
 図2は、図1に示す入力装置の構成を示す図である。図2には、入力装置5の主操作面の上面図と、上面図のA-A線に対応する断面図(上面図の下方)と、上面図のB-B線に対応する断面図(上面図の右側)とを示した。なお、以下の各図においても、特に断り書きがない限り、入力装置の主操作面の上面図のA-A線に対応する断面図を上面図の下方に、上面図のB-B線に対応する断面図を上面図の右側にそれぞれ示すものとする。
 入力装置5は、図2に示すように、筐体であり、外表面がカバーで覆われている本体部50と、本体部50の一方の表面に設けられ、各種情報を表示可能な表示部51と、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52と、トラックパッド52の外周部に形成されている報知部としての段差部53と、を備える。入力装置5は、ケーブルを介して超音波観測装置3に電気的に接続され、トラックパッド52に対する指示入力の信号等を入力部33に入力する。
 入力装置5は、トラックパッド52に操作者の指等の接触物が接触すると、接触センサにより接触位置を検知して超音波観測装置3に出力する。また、接触物がトラックパッド52に接触したまま移動すると、その移動方向や移動量を検知して超音波観測装置3に出力する。超音波観測装置3は、受信した情報をもとに、入力された接触位置、接触位置の移動方向及び移動量に応じた信号処理を行なう。そして、超音波観測装置3は、例えば受信した情報に基づいて、表示装置4に表示させる画像の中心位置をずらした画像を出力する。
 本体部50を覆うカバーは、シリコーン等からなり、洗浄性をよくするために凹凸や溝等がない平坦な表面形状を有する。本体部50は、カバーによって外表面全体が水密に覆われているため、水等の液体で全体を洗浄することができ、洗浄性がよい。ただし、カバーは、本体部50の主操作面側のみを覆うカバーであってもよい。
 表示部51は、観察モードの設定や観測条件の設定等を表示する。表示部51は、タッチパネルからなり、観察モードの設定や観測条件の設定等を変更することができる構成であってもよい。
 トラックパッド52は、操作者によって接触させられた指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52の操作面を含む面P1は、入力装置5の主操作面である面P2と平行であり、面P2から突出するように形成されている。そして、入力装置5の主操作面とトラックパッド52の操作面との間には、段差部53が形成されている。なお、接触検知部として、操作者の指等の接触物を検知する操作面を有するとともに、操作面に所定の情報を表示するタッチパネルを用いてもよい。
 ここで、操作者がトラックパッド52に指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52の操作面から離脱しそうになり、指が段差部53に接触したとする。すると、操作者は、段差部53による形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52の操作面から離脱しそうであることを知る。そして、操作者は、指をトラックパッド52の操作面に戻し操作を継続する。
 以上説明したように、実施の形態1によれば、段差部53により、指がトラックパッド52の操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、入力装置5の主操作面とトラックパッド52の操作面との間に、報知部として、凹部若しくは凸部等を設けてもよい。
(変形例1-1)
 図3は、実施の形態1の変形例1-1に係る入力装置の構成を示す図である。図3に示すように、変形例1-1に係る入力装置5Aは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Aと、トラックパッド52Aの外周部に形成されている報知部としての段差部53Aと、を備える。
 トラックパッド52Aは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Aの操作面を含む面PA1は、入力装置5Aの主操作面である面PA2と平行であり、面PA2に対して窪むように形成されている。そして、入力装置5Aの主操作面とトラックパッド52Aの操作面との間には、段差部53Aが形成されている。
 ここで、操作者がトラックパッド52Aに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Aの操作面から離脱しそうになり、指が段差部53Aに接触したとする。すると、操作者は、段差部53Aによる形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Aの操作面から離脱しそうになっていることを知るとともに、段差部53Aにより指がトラックパッド52Aの操作面から離脱することが防止される。そして、操作者は、指をトラックパッド52Aの操作面に戻し操作を継続する。
 変形例1-1によれば、段差部53Aにより、指がトラックパッド52Aの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
(変形例1-2)
 図4は、実施の形態1の変形例1-2に係る入力装置の構成を示す図である。図4に示すように、変形例1-2に係る入力装置5Bは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Bと、トラックパッド52Bの外周部に形成されている報知部としての段差部53Bと、を備える。
 トラックパッド52Bは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Bの操作面を含む面PB1は、水平面に平行であり、入力装置5Bの主操作面である面PB2と角度α1の角度をなす。トラックパッド52Bの操作面は、面PB2から突出するように形成されている。そして、入力装置5Bの主操作面とトラックパッド52Bの操作面との間には、段差部53Bが形成されている。
 変形例1-2によれば、段差部53Bにより、指がトラックパッド52Bの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
(変形例1-3)
 図5は、実施の形態1の変形例1-3に係る入力装置の構成を示す図である。図5に示すように、変形例1-3に係る入力装置5Cは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Cと、トラックパッド52Cの外周部に形成されている報知部としての段差部53Cと、を備える。
 トラックパッド52Cは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Cの操作面を含む面PC1は、水平面に平行であり、入力装置5Cの主操作面である面PC2と角度α2の角度をなす。トラックパッド52Cの操作面は、面PC2に対して窪むように形成されている。そして、入力装置5Cの主操作面とトラックパッド52Cの操作面との間には、段差部53Cが形成されている。
 変形例1-3によれば、段差部53Cにより、指がトラックパッド52Cの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
(変形例1-4)
 図6は、実施の形態1の変形例1-4に係る入力装置の構成を示す図である。図6に示すように、変形例1-4に係る入力装置5Dは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Dと、トラックパッド52Dの外周部に形成されている報知部としての段差部53Da及び段差部53Dbと、を備える。
 トラックパッド52Dは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Dの操作面を含む面PD1は、水平面に平行であり、入力装置5Dの主操作面である面PD2と角度α3の角度をなす。トラックパッド52Dの操作面は、面PD2に対して、手前側(図6の紙面に沿って下側)が突出するように形成されているとともに、奥側(図6の紙面に沿って上側)が窪むように形成されている。そして、入力装置5Dの主操作面とトラックパッド52Dの操作面との間には、手前側に段差部53Daが、奥側に段差部53Dbがそれぞれ形成されている。
 変形例1-4によれば、段差部53Da及び段差部53Dbにより、指がトラックパッド52Dの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
(変形例1-5)
 図7は、実施の形態1の変形例1-5に係る入力装置の構成を示す図である。図7に示すように、変形例1-5に係る入力装置5Eは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Eと、トラックパッド52Eの外周部に形成されている報知部としての境界53Ea及び段差部53Ebと、を備える。
 トラックパッド52Eは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Eの操作面を含む面PE1は、水平面に平行であり、入力装置5Eの主操作面である面PE2と角度α4の角度をなす。トラックパッド52Eの操作面は、面PE2に対して窪むように形成されている。そして、入力装置5Eの主操作面とトラックパッド52Eの操作面との間には、手前側(図7の紙面に沿って下側)において、医療用入力装置の主操作面と操作面とが交差する境界53Eaが形成されている。また、入力装置5Eの主操作面とトラックパッド52Eの操作面との間には、奥側(図7の紙面に対して上側)及び左右両側(図7の紙面に対して左右両側)に段差部53Ebが形成されている。
 ここで、操作者がトラックパッド52Eに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Eの操作面から離脱しそうになり、指が境界53Eaに接触したとする。すると、操作者は、境界53Eaにおける接触面の角度の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Eの操作面から離脱しそうであることを知る。
 変形例1-5によれば、境界53Ea及び段差部53Ebにより、指がトラックパッド52Eの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
(変形例1-6)
 図8は、実施の形態1の変形例1-6に係る入力装置の構成を示す図である。図8に示すように、変形例1-6に係る入力装置5Fは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Fと、トラックパッド52Fの操作面内の境界付近に形成されている報知部としての傾斜部53Fと、を備える。
 トラックパッド52Fは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Fの操作面は、境界付近に傾斜部53Fが設けられていることにより中央部が突出している。傾斜部53Fは、入力装置5Fの主操作面と角度α5の角度をなす。
 ここで、操作者がトラックパッド52Fに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Fの操作面の境界に近づき、傾斜部53Fに接触したとする。すると、操作者は、傾斜部53Fにおける接触面の角度の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Fの操作面から離脱しそうであることを知る。
 変形例1-6によれば、傾斜部53Fにより、指がトラックパッド52Fの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、トラックパッド52Fの形状は、傾斜部53Fに限られない。トラックパッド52Fの中央部が突出している、又はトラックパッド52Fの中央部が窪んでいる形状とすることにより、操作者は、指がトラックパッド52Fの操作面の境界に近づいたことを知ることができる。
(変形例1-7)
 図9は、実施の形態1の変形例1-7に係る入力装置の構成を示す図である。図9において、上面図の下側には、上面図を図9の紙面に沿って下方側から見た側面図を、上面図の右側には、上面図を図9の紙面に沿って右側から見た側面図をそれぞれ示した。図9に示すように、変形例1-7に係る入力装置5Gは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Gと、トラックパッド52Gの操作面内の境界付近に形成されている報知部としての凸部53Gbと、を備える。
 トラックパッド52Gは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。トラックパッド52Gの操作面を含む面PG1は、水平面に平行であり、入力装置5Gの主操作面である面PG2と角度α6の角度をなす。そして、入力装置5Gの主操作面とトラックパッド52Gの操作面との間には、段差部53Gaが形成されている。さらに、トラックパッド52Gの操作面には、境界付近に凸部53Gbが設けられている。なお、凸部53Gbの形状は特に限定されない。図9に示すように、凸部53Gbは、例えば、半球状の突起や矩形の突起、くの字型の突起等であってよい。
 ここで、操作者がトラックパッド52Gに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Gの操作面の境界に近づき、指が凸部53Gbに接触したとする。すると、操作者は、凸部53Gbによる形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Gの操作面から離脱しそうであることを知る。さらに、操作者がトラックパッド52Gに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Gの操作面から離脱しそうになり、指が段差部53Gaに接触したとする。すると、操作者は、段差部53Gaによる形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Gの操作面から離脱しそうであることを知る。
 変形例1-7によれば、段差部53Ga及び凸部53Gbにより、指がトラックパッド52Gの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、凸部53Gbに代えて凹部を設けてもよい。また、凸部53Gbは、トラックパッド52Gの操作面の外周に設けられていてもよい。
(変形例1-8)
 図10は、実施の形態1の変形例1-8に係る入力装置の構成を示す図である。図10に示すように、変形例1-8に係る入力装置5Hは、本体部50の一部に設けられている接触検知部としてのトラックパッド52Hと、トラックパッド52Hの境界付近の表面に配置されている報知部である表面変化部としてのラフ面53Hと、を備える。
 トラックパッド52Hは、操作者によって接触させられる指等の接触物を検知する操作面を有する。そして、操作面の外周に沿って、表面が粗いラフ面53Hが配置されている。ラフ面53Hとして、操作面に所定の表面処理を行ってもよいし、操作面の表面を形成する素材を表面が粗い素材に代えてもよい。
 ここで、操作者がトラックパッド52Hに指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド52Hの操作面の境界に近づき、指がラフ面53Hに接触したとする。すると、操作者は、ラフ面53Hによる手触りの変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド52Hの操作面から離脱しそうであることを知る。
 変形例1-8によれば、ラフ面53Hにより、指がトラックパッド52Hの操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、表面変化部として、ラフ面53Hに代えて、細かい凹凸等を設けてもよく、表面が変化しており指の触覚に変化を与えるその他の構成を設けてもよい。また、表面変化部として、トラックパッド52Hの操作面における外周部の表面を指が滑りにくい素材又は表面処理とし、その内側の表面を指が滑りやすい素材又は表面処理とてもよい。また、表面変化部は、トラックパッド52Hの操作面内に設けられていてもよいが、トラックパッド52Hの操作面の外周に設けられていてもよい。
(実施の形態2)
 図11は、本発明の実施の形態2に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。図11に示すように、超音波診断システム101は、超音波観測装置103及び入力装置105を除いて、実施の形態1に係る超音波診断システム1と同様の構成であるため、適宜説明を省略する。
 超音波観測装置103は、超音波診断システム101を使用する際に、操作面内の境界付近の表面形状を変形させる報知部としての表面形状変形部136を備える。
 表面形状変形部136は、例えば、特許第5406210号に開示されている技術により実現することができる。表面形状変形部136は、シリコーン等からなる平坦な表面の形状を、内部の流動体により変形させる。ただし、表面形状変形部136は、操作者の指がトラックパッド152の操作面の境界に近づいた場合に、表面形状変形部136に表面形状を変形させてもよい。
 図12は、図11に示す入力装置の構成を示す図である。図12において、上面図の下側には、上面図を図12の紙面に沿って下方側から見た側面図を、上面図の右側には、上面図を図12の紙面に沿って右側から見た側面図をそれぞれ示した。図12に示すように、入力装置105は、表面が平坦な操作面を有するトラックパッド152と、表面形状変形部136が表面形状を変形させることにより突出する凸部153と、を備える。それ以外の構成は、実施の形態1に係る入力装置5と同様であってよいので、適宜説明を省略する。
 ここで、超音波診断システム101を使用する際に、表面形状変形部136が表面形状を変形させることにより、表面が平坦なトラックパッド152の操作面から凸部153が突出する。そして、操作者がトラックパッド152に指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド152の操作面の境界に近づき、指が凸部153に接触したとする。すると、操作者は、凸部153による形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド152の操作面から離脱しそうであることを知る。
 実施の形態2によれば、凸部153により、指がトラックパッド152の操作面から離脱しそうであることを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、表面形状変形部136は、トラックパッド152の操作面の外周部の表面形状を変形させてもよい。この場合、操作者がトラックパッド152に指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド152の操作面から離脱すると、操作者は、凸部153による形状の変化を指の触覚で知覚し、指がトラックパッド152の操作面から離脱したことを知る。また、このとき、表面形状変形部136は、操作者の指がトラックパッド52の操作面から離脱した場合に、表面形状変形部136に表面形状を変形させてもよい。
(実施の形態3)
 図13は、本発明の実施の形態3に係る医療用入力装置を備えた超音波診断システムの構成を示すブロック図である。図13に示すように、超音波診断システム201は、超音波観測装置203及び入力装置205を除いて、実施の形態1に係る超音波診断システム1と同様の構成であるため、適宜説明を省略する。
 超音波観測装置203の報知部236は、入力装置205の操作面に接触する接触物の接触位置が操作面の境界に近づいた場合、直接又は間接に操作者に刺激を与える。具体的には、報知部236は、例えば、入力装置205に接触した指に刺激として振動を伝える。
 図14は、図13に示す入力装置の構成を示す図である。図14に示すように、入力装置205は、操作面を有するトラックパッド252と、トラックパッド252の外周部に配置されており、接触物が接触したことを検知するとともに、報知部236の制御により振動する振動部253と、を備える。それ以外の構成は、実施の形態1に係る入力装置5と同様であってよいので、適宜説明を省略する。
 ここで、操作者がトラックパッド252に指を接触させて操作入力を行っている際に、指がトラックパッド252の操作面から離脱し、指が振動部253に接触したとする。すると、振動部253は、指が接触したことを検知し、所定の信号を報知部236に出力する。報知部236は、振動部253から所定の信号を受け付けると、振動部253を制御して振動させる。そして、操作者は、振動部253の振動を指で知覚し、指がトラックパッド252の操作面から離脱したことを知る。
 実施の形態3によれば、振動部253により、指がトラックパッド252の操作面から離脱したことを操作者に報知することにより、ユーザが操作面を見なくても良好な操作性を維持することができる医療用入力装置を実現することができる。
 なお、振動部253は、トラックパッド252の操作面内の境界付近に配置してもよい。また、振動部253は、超音波観測装置203を介さずに、接触物が接触したことを検知すると、自動的に振動する構成であってもよい。
 また、報知部236は、振動以外の刺激により、操作者に指がトラックパッド252の操作面から離脱したことを報知する構成であってもよい。例えば、報知部236は、トラックパッド252の操作面の外周部に配置された検知部が接触物の接触を検知すると、接触物に電気パルスを伝える、警告音を発生する、又は表示装置4に警告表示を表示することにより、操作者に刺激を与えて報知する構成であってもよい。
(変形例3-1)
 図15は、実施の形態3の変形例3-1に係る入力装置の構成を示す図である。図15に示すように、入力装置205Aのトラックパッド252Aは、操作者の指が領域A1、A2、A3のどの領域に接触しているかを検知し、報知部236に出力する。報知部236は、指の接触位置が操作面の境界に近づくにつれて、振動、電気パルス、警告音、又は警告の表示を段階的に大きくする。すなわち、振動、電気パルス、警告音、又は警告の表示は、領域A1より領域A2で大きくなり、領域A2より領域A3でさらに大きくなる。
 なお、指の接触位置が操作面の境界に近づくにつれて、振動、電気パルス、警告音、又は警告の表示を連続的に大きくする構成であってもよい。
 また、指の接触位置が操作面の境界に近づくにつれて、振動や電気パルスのパターンを変化させる、警告音の音程やパターンを変化させる、又は警告表示の色や形等を変化させてもよい。
(変形例3-2)
 図16、図17は、実施の形態3の変形例3-2に係る入力装置の動作を説明するための図である。図16、図17の上側には、操作前(左側)と操作後(右側)の画面を示し、図16、図17の下側には、入力装置205Bに対する操作の様子を示した。図16、図17に示すように、入力装置205Bのトラックパッド252Bは、操作者の指が領域A11、A12のどの領域に接触しているかを検知し、報知部236に出力する。報知部236は、手Hの指の接触位置が操作面の境界に近づくにつれて、段階的に操作に対する応答を鈍くする。具体的には、報知部236は、手Hの指の接触位置が操作面の境界から遠い領域A11では、操作に対する応答を標準の応答とし、図16に示すように、手Hの指の接触位置が動く(M1)と、画面に表示されている超音波画像の位置が動き、画面内の超音波振動子Tの位置が動く(M11)。一方、報知部236は、手Hの指の接触位置が操作面の境界に近い領域A12では、操作に対する応答を鈍くし、図17に示すように、手Hの指の接触位置が動いても(M2)と、画面内の超音波振動子Tの位置はあまり動かない(M12)。すると、操作者は、操作に対する応答が鈍くなることにより指が操作面の境界に近づいていることを知る。そして、操作者は、操作に対する応答がよく操作性が良好なトラックパッド252Bの操作面の中央に指を戻し操作を継続する。
 なお、指の接触位置が操作面の境界に近づくにつれて、連続的に操作に対する応答を鈍くする構成であってもよい。
 さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
 1、101、201 超音波診断システム
 2 超音波内視鏡
 3、103、203 超音波観測装置
 4 表示装置
 5、5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H、105、205、205A、205B 入力装置
 21 超音波振動子
 31 送受信部
 32 画像処理部
 33 入力部
 34 制御部
 35 記憶部
 50 本体部
 51 表示部
 52、52A、52B、52C、52D、52E、52F、52G、52H、152、252、252A、252B トラックパッド
 53、53A、53B、53C、53Da、53Db、53Eb、53Ga 段差部
 53Ea 境界
 53F 傾斜部
 53Gb、153 凸部
 53H ラフ面
 136 表面形状変形部
 236 報知部
 253 振動部
 A1、A2、A3、A11、A12 領域
 H 手

Claims (12)

  1.  指示信号の入力を受け付ける医療用入力装置であって、
     当該医療用入力装置の外表面を覆うカバーと、
     操作者によって接触させられた接触物を検知する操作面を有する接触検知部と、
     前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた、又は前記接触物が前記操作面から離脱したことを操作者に報知する報知部と、
     を備えることを特徴とする医療用入力装置。
  2.  前記報知部は、前記操作面の境界付近又は前記操作面の外周部に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
  3.  前記報知部は、当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面との段差、又は当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面との間に形成されている凹部若しくは凸部であることを特徴とする請求項2に記載の医療用入力装置。
  4.  当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面とは所定の角度をなし、
     前記報知部は、当該医療用入力装置の主操作面と前記操作面とが交差する境界であることを特徴とする請求項2に記載の医療用入力装置。
  5.  前記報知部は、前記操作面の境界付近に形成されている凹部又は凸部であることを特徴とする請求項2に記載の医療用入力装置。
  6.  前記報知部は、前記操作面内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
  7. 前記報知部は、前記操作面の表面が変化している表面変化部であることを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
  8.  前記報知部は、当該医療用入力装置を使用する際、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた場合、又は前記接触物が前記操作面から離脱した場合に、前記操作面の境界付近又は前記操作面の外周部の表面形状を変形させる表面形状変形部を含むことを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
  9.  前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づいた場合、又は前記接触物が前記操作面から離脱した場合に、直接又は間接に前記操作者に刺激を与えることを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
  10.  前記刺激は、振動、電気パルス、警告音、又は表示装置に表示される警告表示のいずれか1つであることを特徴とする請求項9に記載の医療用入力装置。
  11.  前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づくにつれて、前記振動、前記電気パルス、前記警告音、又は前記警告表示を段階的、又は連続的に変更することを特徴とする請求項10に記載の医療用入力装置。
  12.  前記報知部は、前記接触物の接触位置が前記操作面の境界に近づくにつれて、段階的、又は連続的に操作に対する応答を鈍くすることを特徴とする請求項1に記載の医療用入力装置。
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