可按压触摸面板以及超声成像系统

技术领域

本发明涉及超声检测领域，更具体地涉及一种可按压触摸面板以及超声成像系统。

背景技术

超声检测是现代医疗领域常用的一种检测手段。超声系统具有控制面板，控制面板具有许多用户控制，以设置并控制系统来执行期望的成像检查。

用户可以基于控制面板设置成像模式，例如，操作者能够针对B模式、多普勒、或M模式设置成像模式；或者改变图像场的大小和角度并针对基波成像或谐波成像调节频率；或者能够调节系统增益以更清楚地区分人体中更深处的解剖结构，并且调节时间增益控制滑动以提供在感兴趣深度上的适当增益；或者可以能够增加聚焦区，并将其重新定位到不同深度，例如当在解剖结构上放置多普勒门时的频谱多普勒显示；或者可以由估计的解剖结构和血流参数构成多种多样的测量结果，这些只是在典型超声系统控制面板上可用的控制和调节中的一些。

尽管每次超声检查都能够要求对所述控制面板上的许多控制的调节和使用，但不同类型的检查能够要求使用略微不同或显著不同组的控制。因此，控制面板必须包含非常大量的用户控制，以适应超声系统的所有可变使用与功能。控制的持续增加的数目已由不同的设备提供商以不同的方式得以解决。一些解决途径是简单地增加控制面板上机械控制的数目和/或密度。其他的解决途径则利用系统显示屏上的软键控制扩增机械控制，用户可以利用计算机鼠标或轨迹球调用并调节并点击控制面板上的控制。另外的其他解决途径已采用触摸板显示器上的软键控制，用户能够操纵并手动调节软键控制，而不需要计算机指点设备。

传统地，在控制面板上设置有跟踪球或轨迹球，用户(例如，超声检查医师)操纵所述跟踪球以指示图像显示器上的超声图像的解剖结构，并且操纵屏幕上的光标或指针，以指示显示屏上的软键，所述软键通过点击邻近所述跟踪球的按钮而被选择。

在超声成像系统中，为了更加操作的便捷性，用触摸面板代替传统的跟踪球，然而触摸面板无法进行按压，会使得触摸面板功能受限且操作流程复杂。

发明内容

本发明提供一种可按压触摸面板，所述可按压触摸面板包括触控组件，弹性部件以及外壳，所述触控组件包括用于接收触控力的第一表面，所述弹性部件设置在所述触控组件的下方，所述外壳用于容纳所述弹性部件，其中，所述弹性部件被所述外壳限定为压缩状态，以阻止液体通过所述弹性部件。

可选地，所述外壳包括设置在所述弹性部件下方的基底以及连接所述基底的侧部，所述侧部用于将所述弹性部件限定为压缩状态。

可选地，所述基底用于将安装在所述触摸面板下方的控制器产生的热量传导到所述弹性部件，以蒸发所述弹性部件上的残留液体。

可选地，所述超声成像系统包括用于设置所述触摸面板的安装壳体，所述触摸面板的外壳的侧部设置有延伸至所述安装壳体的密封部件，以阻挡液体进入所述安装壳体和所述触摸面板的外壳的侧部之间的间隙。

可选地，所述侧部设置有与所述基底配合的连接件，以连接所述基底。

可选地，所述触控组件包括自上而下依次设置的按压板，覆盖板以及电路板，且所述按压板的上表面为所述第一表面。

可选地，所述触控组件进一步包括设置在所述电路板下表面的开关部件以及连接器，且所述开关部件用于在所述触控力的作用下通过所述连接器向所述电路板发送触控信号。

可选地，所述弹性部件包括帽状本体，所述帽状本体包括与所述电路板和开关部件中的至少一个接触的帽顶部，与所述基底接触的外沿部，以及连接所述帽顶部和所述外沿部的倾斜侧部。

可选地，所述帽顶部上未与所述开关部件接触的部分设置有至少一个第二开口。

可选地，所述帽状本体的帽顶部包括第一开口，且所述弹性部件进一步包括设置在所述第一开口中的碗状结构，所述碗状结构的底面设置有凸起，所述凸起与所述开关部件接触，所述碗状结构的内侧面与所述凸起之间形成有空间。

本发明的示例性实施例提供了一种超声成像系统，所述超声成像系统包括上述的可按压触摸面板。

通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。

附图说明

通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明一些实施例的超声成像系统的示意图；

图2是根据图1所示的超声成像系统中的用户接口的示意图；

图3是根据图2所示的用户接口中的可按压触摸面板的第一方向的立体图；

图4是根据图3所示的可按压触摸面板的第二方向的立体图；

图5是根据本发明一些实施例可按压触摸面板的爆炸图；

图6是根据图5所示的可按压触摸面板中的电路板的底面视图

图7是根据图5所示的可按压触摸面板的沿A-A’方向的截面图；

图8是根据图7所示的截面图中的弹性部件的截面图；

图9是根据本发明另一些实施例可按压触摸面板的爆炸图；以及

图10是根据图9所示的可按压触摸面板的沿A-A’方向的截面图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1示出了根据本发明一些实施例的超声成像系统100。如图1所示，超声成像系统100包括超声成像装置101和探头103。超声成像装置101可以具有不同的大小和/或形状。例如，超声成像装置可以是推车式超声成像装置，或膝上型计算机式超声成像装置，或手持式超声成像装置。

超声成像装置101包括发送波束形成器106、发送器102、接收器108以及接收波束形成器110。发送波束形成器106和发送器102驱动探头103(内的元件，例如，压电元件)将脉冲超声信号发射到被检测对象(图中未示出)内。脉冲超声信号从身体中的结构(像血细胞或肌肉组织)反向散射，以产生返回至探头103的回声。回声被探头103转换成电信号或超声数据，并且接收器108接收所述电信号。表示所接收的回声的电信号穿过输出超声数据的接收波束形成器110。

根据一些实施例，探头103可以包含电子电路系统，以进行全部或部分发送和/或接收波束成形。例如，发送波束形成器106、发送器102、接收器108以及接收波束形成器110中的全部或一部分可以位于探头103内。此外，探头103可以是2D阵列探头，也可以是3D或4D阵列探头。术语“扫描(scan或scanning)”也可以用于指在发送和接收超声信号的过程中获取数据。术语“数据”或“超声数据”可以用于指通过超声成像系统获取的一个或多个数据集。

超声成像装置100还包括处理器116，以控制发送波束形成器106、发送器102、接收器108以及接收波束形成器110。处理器116与探头103通信地连接，具体地，处理器116可以控制从探头106发射的波束的形状，从探头103获取数据，以及处理采集的超声信息(例如，RF信号数据或IQ数据对)，并且准备超声信息的帧以便在显示装置118上显示。术语“通信地连接”包括有线和无线连接。在一些实施例中，处理器116还可以包括复解调器(未示出)，所述复解调器解调射频RF数据并生成原始数据。

具体地，处理器116可以包括中央处理器(CPU)，可选地，处理器116可以包括能够执行处理功能的其他电子部件，比如数字信号处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或图形板。在一些实施例中，处理器116可以包括多个能够执行处理功能的电子部件。例如，处理器116可以包括选自电子部件清单的两个或更多个电子部件，所述电子部件清单包括：中央处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、以及图形板。

超声成像装置100还包括显示装置118，显示装置118包括向用户显示包括诊断超声图像的患者信息以用于诊断和分析的一个或多个监视器。显示装置118与处理器116通信地连接。

超声成像装置100还包括存储装置120，以用于存储获取的数据(或数据集)和/或图像。例如，存储装置120可包括硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘读/写(CD-R/W)驱动器、数字通用磁盘(DVD)驱动器、闪存驱动器和/或固态存储装置。

超声成像装置100还包括用户接口115，用户接口115可以用于控制超声成像系统100的操作，包括控制患者数据的输入、改变扫描或显示参数等。用户接口115可以包括鼠标、键盘、语音激活控制器或任何其他适合的输入设备等操作者界面的某个形式。

在本发明的各个实施例中，数据可以由处理器116的其他的或不同的模式相关模块处理(例如，B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、弹性成像、组织速度成像(TVI)、应变、应变率等)以形成2D或3D或4D数据。例如，一个或多个模块可以产生B模式、彩色多普勒、M模式、彩色M模式、频谱多普勒、弹性成像、TVI、应变、应变率及其组合等。

应注意，虽然各种实施例可连同超声系统来描述，但方法和系统不限于超声成像或其特定配置。各种实施例可连同不同类型的成像系统来实现，例如包括具有超声成像系统和除其它之外的x射线成像系统、磁共振成像(MRI)系统、计算的断层摄影(CT)成像系统、正电子发射断层摄影(PET)成像系统之一的多形态成像系统。此外，各种实施例可在非医疗成像系统中实现，例如，诸如超声焊接测试系统或机场行李扫描系统等非破坏性测试系统。

图2示出了图1所示的超声成像系统100中的用户接口115。如图2所示，用户接口115包括控制按键151和可按压触摸面板152，控制按键151可用于根据需求或需要和/或按照通常所提供的来控制超声成像系统，用户可物理地操作可按压触摸面板152来与可显示的超声数据和其它数据进行交互，以及输入信息以及设置和改变扫描参数和观看视角等等。为了便于描述，将平行于显示装置118的长度方向定义为x轴方向，将在所述可按压触摸面板152所在平面中垂直于所述x轴方向定义为y轴方向，将垂直于所述可按压触摸面板152所在平面的方向定义为z轴方向。

尽管本发明描述的可按压触摸面板是基于超声成像系统实现的，然而，本领域技术人员应该理解，本发明的可按压触摸面板并不局限地应用于超声成像系统，还可以应用于笔记本电脑或工业电脑(或工控机)或其他医疗行业的机器或设备上，以解决例如工控机上的触摸板不能在任意位置进行按压的技术问题，实现在触摸板的任意位置均能进行按压，并不局限在某一特定区域或特定位置。

此外，由于将超声成像系统的轨迹球替换成可按压触摸面板，也由于用户(例如，超声医师)希望在按压的时候系统可以给予反馈，以确认按压成功，本发明的可按压触摸面板通过设置弹性部件可以为触摸面板提供正常状态下的第一位置以及按压状态下的第二位置，而由于触摸面板在按压力的方向上的位移，触摸面板与外壳(例如触摸面板的安装外壳)之间即存在着间隙，也就导致在对超声成像系统进行清洁或消毒的过程，液体(例如消毒液)会通过间隙进入触摸面板，而超声成像系统的主控制器或主机设置或安装在触摸面板的下方，液体如果进入主控制器或主机也会对其造成损害。

图3示出了根据图2所示的用户接口115中的可按压触摸面板200(图2中标示为152)的第一方向(正向)的立体图，图4示出了根据图3所示的可按压触摸面板200的第二方向(反向)的立体图，图5示出了根据图3所示的可按压触摸面板200的一些实施例的爆炸图，图6示出了图5所示的可按压触摸面板200中的电路板215的底面视图，图7示出了根据图5所示的可按压触摸面板200的沿A-A’方向的截面图，图8示出了根据图7所示的截面图中的弹性部件的截面图。具体的，A-A’方向即为本发明中定义的z轴方向。此外，为了便于描述以及显示清楚弹性部件的具体结构，图8中省略了部分组件或部件。

如图3-8所示，可按压触摸面板200包括触控组件210，弹性组件230以及外壳220。

触控组件210包括用于接收触控力的第一表面205，弹性部件230设置在触控组件210的下方，外壳220用于容纳弹性部件230，其中，弹性部件230被外壳220限定为压缩状态，以阻止液体通过弹性部件230。

尽管本发明一些实施例中的可按压触摸面板为圆形或环形设置，然而本领域技术人员应该理解，触摸面板也可以设置成矩形(长方体)或椭圆形(椭圆柱体)或其他任何适宜的形状。

具体的，以所述可按压触摸面板200为圆柱形为例，弹性部件230在弹性被释放的状态下的外径大小略大于外壳220的内径，以使得弹性部件230能够被压缩地设置在外壳内。相似的，如果可按压触摸面板设置为长方体，则弹性部件230在弹性被释放的状态下的外周长略大于外壳在沿第一表面为截面的内周长，以使得弹性部件230能够被压缩地设置在外壳内。

具体地，所述触控力包括触摸力以及按压力。其中，所述触摸力包括在所述第一表面205(x轴和y轴所在平面)中产生的力，所述按压力包括沿垂直于所述第一表面的z轴方向的力。

弹性部件230可以在z轴方向(即按压力方向)提供形变空间，弹性部件按压下在z轴方向上被压缩，以使得触控组件210在按压力下由第一位置沿z轴方向移动到第二位置，且弹性部件230在按压力被释放(或结束)时在其自身的弹性作用下使得触控组件210由第二位置恢复到第一位置。

在一些实施例中，外壳220包括设置在弹性部件230下方的基底222以及连接基底222的侧部221，侧部221用于将弹性部件限定为压缩状态。具体地，侧部221用于固定或安装触控组件210以及弹性部件230，基底222用于承载触控组件210以及弹性部件230。此外基底222上可以包括径向延伸的至少一个安装部，且所述安装部上设置有通孔，以用于将可按压触摸面板200固定或安装到超声成像系统中。

侧部221设置有与基底222配合的连接件201，以连接基底222。侧部221的截面可以为环形，连接件201包括挂钩，且该挂钩设置在侧部221的底面，且基底222的底面设置有与所述挂钩配合的凹槽，以用于连接基底222与侧部221。在一些实施例中，外壳220也可以是一体成型的，具体地，基底222以及侧部221可以是一体成型的。

在一些实施例中，触控组件210包括自上而下依次设置的按压板211，覆盖板213以及电路板215，且按压板211的上表面为所述第一表面205。在一些实施例中，为了增加用户(例如，超声医师)的使用体验，按压板211设置为金属材质的。

尽管本发明一些实施例中的按压板211(可按压触摸面板的第一表面)为平面，然而本领域技术人员应该理解，按压板211也可以设置成曲面。

在一些实施例中，覆盖板的213侧边包括不对称设置的至少两个导向槽202，且外壳220的侧部221的内侧设置有与导向槽202对应的导向凸起(图中未示出)。具体地，导向槽202设置为沿所述x轴方向和/或y轴方向不对称，一方面可以防止可按压触摸面板的方向安装错误的情况，另一方面也可以防止触控组件(在触控力的作用下)在外壳的侧部内旋转。

触控组件210进一步包括设置在按压板211和覆盖板213之间的第一粘结片212和设置在覆盖板213和电路板215之间的第二粘结片214，其中，第一粘结片212和第二粘结片214可以包括双面胶，压敏粘合剂(PSA)或其他类型可以将任意两块板连接或粘结在一起的材料或材质。

在一些实施例中，如图6所示，触控组件210进一步包括设置在电路板215下表面的开关部件216以及连接器217，且开关部件216用于在触控力的作用下触发(或导通)并通过连接器217向电路板215发送触控信号(或开关信号)。具体地，开关部件216包括轻触开关或微动开关或其他类型的开关，通过选用适宜的开关，可以在很小的力(例如，0.5N左右)的作用下实现按压功能。

在一些实施例中，如图8所示，弹性部件230包括帽状本体231，帽状本体包括与电路板215和开关部件216中的至少一个接触的帽顶部251，与基底222接触的外沿部252，以及连接帽顶部251和外沿部252的倾斜侧部253。通过设置成帽状结构，一方面，可以起到稳定弹性支撑的作用，另一方面，有利于用户可以在按压板或第一表面上的任何位置进行按压控制，例如，当用户在按压板的边缘位置进行按压时，帽状本体的结构可以有利于将按压力传导至开关部件216处。

在一些实施例中，弹性部件230为橡胶材质或其他任何弹性材质。

在一些实施例中，帽状本体231的帽顶部251包括第一开口255(如图5所示)，且弹性部件230进一步包括设置在第一开口255中的碗状结构232，碗状结构232的底面261设置有凸起262，凸起262与开关部件216接触，碗状结构232的内侧面与凸起262之间形成有空间265。通过设置碗状结构，一方面有利于开关部件在按压力的作用下触发，另一方面通过设置凸起262，在按压力下，开关部件与凸起接触挤压会产生反馈声音，而通过进一步设置空间265，可以加大所述反馈声音，给予用户按压成功的反馈，提高用户的使用体验，此外，通过设置凸起262和凸起265，也实现了在触摸面板的中间位置进行按压的功能。

在一些实施例中，基底222上设置有凹槽203，以用于固定碗状结构232。此外，基底222上设置有通孔204(如图4所示)，以用于固定连接器217。

在一些实施例中，基底222用于将安装在触摸面板200下方的控制器产生的热量传导到弹性部件230，以蒸发弹性部件230上的残留液体。具体地，超声成像系统的控制器或主机设置在触摸面板的下侧，通过压缩地设置弹性部件，可以阻止液体(例如，消毒液)通过弹性部件进入控制器或主机。

控制器或主机相当于热源，其在工作过程中会产生大量的热量，所述热量并不是超声成像系统所需要的，因此，超声成像系统一般会设置散热装置(例如，风扇)以用于散热，然而，本发明所描述的可按压触摸面板一方面可以利用这些系统所不需要的热量，以尽快蒸发弹性部件上残留的液体，另一方面，由于可按压触摸面板中的触控组件和外壳之间的间隙，也更有利于主机的散热。

在一些实施例中，超声成像系统包括用于设置触摸面板200的安装壳体(图中未示出)，触摸面板200的外壳220的侧部221设置有延伸至所述安装壳体的密封部件280(如图7所示)，以阻挡液体进入所述安装壳体和触摸面板200的外壳220的侧部221之间的间隙。

图9示出了根据本发明另一些实施例可按压触摸面板300的爆炸图，图10示出了根据图9所示的可按压触摸面板300的沿A-A’方向的截面图。与图5-8所示的一些实施例的可按压触摸面板200不同的是，如图9-10所示的可按压触摸面板300中的弹性部件330为一体成型的。

具体地，弹性部件330包括帽状本体331，帽状本体331包括与电路板315和开关部件316中的至少一个接触的帽顶部351，与基底322接触的外沿部352，以及连接帽顶部351和外沿部352的倾斜侧部353。在一些实施例中，帽顶部351上未与开关部件316接触的部分设置有至少一个第二开口357。例如，如图9所示，与开关部件316接触的部分定义为中心部分356，帽顶部351上在中心部分356周围或附近设置有至少一个开口357。

本发明提出的可按压触摸面板不但实现了按压功能，且通过弹性部件中的帽状本体和碗状结构的设置，也实现了在按压板任何位置均可以进行按压的功能，还通过弹性部件可压缩地设置解决了对超声系统的消毒时液体泄漏的问题。

此外，通过弹性部件中的碗状结构中的凸起和空间的设置，不但增加了用户的触感，还对用户按压成功设置了反馈信号，例如，反馈声音，提高了用户的使用体验。

再者，本发明提出的可按压触摸面板不但利用超声成像系统中不需要的热量尽快蒸发进入触摸面板中的液体，还因为触控组件和外壳之间的间隙进一步利于主机的散热。

上面已经描述了一些示例性实施例，然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。