超音波診断装置
【課題】超音波診断装置において、超音波プローブのプローブコネクタ内で発生した熱を、放熱する。
【解決手段】プローブコネクタ１８にコネクタ側伝熱板４４、装置本体側に本体側伝熱板４２を設ける。プローブコネクタ１８を装着し、ロックする際に、平行リンクで構成される伝達機構５０によりロックハンドル５６の動きをコネクタ側伝熱板４４に伝達する。コネクタ側伝熱板４４は、お互いに離れる方向に移動し、それぞれ相対する本体側伝熱板４２に面接触する。これらの伝熱板４４，４２を伝って、プローブコネクタ１８内で発生した熱が装置本体側へ放熱される。
【解決手段】プローブコネクタ１８にコネクタ側伝熱板４４、装置本体側に本体側伝熱板４２を設ける。プローブコネクタ１８を装着し、ロックする際に、平行リンクで構成される伝達機構５０によりロックハンドル５６の動きをコネクタ側伝熱板４４に伝達する。コネクタ側伝熱板４４は、お互いに離れる方向に移動し、それぞれ相対する本体側伝熱板４２に面接触する。これらの伝熱板４４，４２を伝って、プローブコネクタ１８内で発生した熱が装置本体側へ放熱される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に対し超音波を送受し、これに基づき超音波画像を得る超音波診断装置に関し、特に装置本体に対し超音波プローブを着脱するためのプローブコネクタの放熱に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の内部に対し超音波を送信し、受信された超音波により対象部位の超音波画像を得る超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、対象部位や得たい画像に合わせて超音波の送受を行う超音波プローブが交換可能となっている。超音波プローブは、被検体に接触し、超音波の送受を行うプローブヘッドと、超音波診断装置の本体に装着されるプローブコネクタと、プローブヘッドとプローブコネクタとを接続するプローブケーブルを含む。プローブコネクタを本体側に装着することにより、これに設けられた端子ピンと、本体側に設けられた端子穴が接続して装置本体側の回路とプローブヘッド内の超音波振動子が電気的に接続される。
【０００３】
従来のプローブコネクタには、プローブヘッドの超音波振動子と端子ピンを結ぶ配線が収められている。
【特許文献１】特開２００１−３５３１４７号公報
【特許文献２】米国特許第５５６０３６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、より高い解像度、また三次元超音波画像を取得するために、より多くの超音波振動子を備えた、すなわち多チャンネルの超音波プローブが要望されている。超音波振動子と端子ピンは１対１で接続されているため、超音波振動子が増加するとプローブコネクタの端子ピンの数も増加し、コネクタに収まり切らなくなる。このため、装置本体側で行っていた振動子の駆動制御および受信信号の処理等を、プローブコネクタ内に設けた回路で行うことが考えられる。
【０００５】
しかし、プローブコネクタ内に超音波振動子の駆動回路、受信信号の信号処理回路等を収めるとこれらの回路の発熱が問題となる。
【０００６】
上記の特許文献１，２には、超音波プローブのプローブヘッドの温度を制御する技術が開示されているが、プローブコネクタの発熱に関しては考慮されていない。つまり、従来、超音波プローブのコネクタに電気回路等を搭載した際に生じる発熱に係る問題を解決する技術はなかった。
【０００７】
本発明は、電気回路等を搭載したプローブコネクタを放熱する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波診断装置は、装置本体とプローブコネクタの双方に伝熱体を設け、プローブコネクタを装置本体に装着した際に、これらの伝熱体が面接触、すなわち、伝熱体同士が広い面積で接触するようにして、プローブコネクタ内で生じた熱を装置本体側に伝えて放熱する。本体側の伝熱体と、コネクタ側の伝熱体を確実に密着させるために、少なくとも一方の伝熱体を駆動する伝熱体駆動機構を有している。伝熱体駆動機構は、プローブコネクタを装置本体に装着したとき、本体側、コネクタ側の伝熱体を少なくとも一方を、互いが接近する方向に移動させ、これらを面接触させる。
【０００９】
本体側伝熱体、コネクタ側伝熱体はそれぞれ対をなすようにできる。一方の伝熱体の対が、他方の伝熱体の対を外側から挟むようにして、これらを面接触させるようにできる。また、一方の伝熱体の対が拡がって、他方の伝熱体の対の内側から突っ張るようにして面接触させるようにもできる。
【００１０】
プローブコネクタには、このコネクタを装置本体に装着した際に、はずれないようにロックするロック機構が設けられており、伝熱体駆動機構は、このロック機構と連動して動作するようにできる。これにより、プローブコネクタを装着した際に確実に伝熱体を面接触させることができる。
【００１１】
ロック機構はハンドルを有し、このハンドルを回転することにより、プローブコネクタのロックを行うことができる。そして、このハンドルの動きをコネクタ側伝熱体に機械的に伝達する伝達機構、例えばリンク機構を設けることができる。
【００１２】
また、ロック機構に、ロックおよびロック解除を検出するロックセンサを設け、このセンサの検出結果に基づきモータを駆動して本体側伝熱体を移動させるようにできる。モータの回転を本体側伝熱体に伝える機構としてカムを含む機構を採用することができる。カムは、本体側伝熱体をコネクタ側伝熱体に面接触させる位置と、コネクタ側伝熱体から離隔させる位置とが交互に設けられたプロフィールとすることができる。このカムプロフィールにより、モータの１方向の回転により順次、本体側伝熱体を面接触位置、離隔位置とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、面接触する本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体により、プローブコネクタ内で発生した熱を、本体側に伝熱し、コネクタの放熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の概略構成を示すブロック図である。超音波診断装置１０は、被検体に対し超音波を送受するプローブヘッド１２を含む超音波プローブ１４と、超音波プローブを制御して超音波の送受信を行い、得られた受信信号に基づき超音波画像を提供する装置本体１６とに大別される。
【００１５】
超音波プローブ１４は、装置本体１６に着脱可能なプローブコネクタ１８を有し、これには接続ピン２０を備えたプラグ２２が設けられている。接続ピン２０と、プローブヘッド１２の各振動子とは、プローブケーブル２４によって接続されている。また、プローブコネクタ１８には、プローブヘッド１２からの超音波の送受信の制御や、超音波振動子の駆動、受信された信号に対し所定の処理を行うコネクタ側送受信回路装置２６が収容されている。
【００１６】
装置本体１６には、プローブコネクタのプラグ２２を受けるレセプタクル２８が設けられ、レセプタクル２８は、プラグ２２の接続ピン２０と接続する接続穴３０が設けられている。プローブコネクタ１８を装置本体１６に装着すると、プラグ２２とレセプタクル２８が結合し、接続ピン２０は接続穴３０に接触する。これにより、超音波プローブ１４と装置本体１６とが電気的に接続される。
【００１７】
装置本体１６は、本体側送受信回路装置３２を備えている。本体側送受信回路装置３２は、コネクタ側の送受信回路装置２６と協働して、超音波プローブ１４の超音波の送受等に係る制御を行う。本体側送受信回路装置３２は、送受制御部３４の制御に従い動作し、また、送受制御部３４は、操作パネル３６より入力されたユーザからの指示に応じて送受信回路装置３２の制御を行う。取得された受信信号は、画像形成部３８に送られ、ここで所定の処理が実行されて、Ｂモード断層画像等の所定の画像が形成される。この形成された画像は、例えばディスプレイ４０に表示され、ユーザに提供される。
【００１８】
前述のようにプローブコネクタ１８には、超音波の送受信、受信信号の処理等を行う回路の一部が備えられている。これらの回路は、従来装置本体１６に備えられている送受信回路装置の一部を分離し、更に新たな機能を追加して超音波プローブ１４側に設けたものである。このような構成を採るのは、一つには、超音波振動子数の増加等に伴い、回路規模が増大し、装置本体のスペースが足りないこと、さらに配線数の増加により、プローブコネクタ１８に設けられる接続ピン２０が、コネクタの装置本体１６に対向する面に収まらなくなる等の理由による。一部の信号処理を超音波プローブ１４側で行うことにより、接続ピン、接続穴の数の減少を図っている。
【００１９】
このように、プローブコネクタ１８に回路を内蔵した場合、回路デバイスなどの回路素子からの発熱が問題となる。この発熱は、回路デバイスそのものの故障、コネクタのケースの変形などの問題を生じさせる可能性があり、適切に放熱する必要がある。
【００２０】
図２−４は、プローブコネクタ１８と装置本体１６の伝熱に係る構成を示す図である。図２は、装置本体１６のレセプタクル２８周囲の構成およびプローブコネクタ１８の伝熱に係る構成を示した分解斜視図であり、他の構成は省略、または透視された状態で示されている。図３は要部の正面図、図４は要部の側面図である。なお、以下の説明における上下、左右、前後方向は、それぞれ、図３における上下、左右、紙面を貫く方向で定義され、現実の装置における方向とは必ずしも一致するものではない。
【００２１】
装置本体１６とプローブコネクタ１８には、それぞれ本体側伝熱体である本体側伝熱板４２と、コネクタ側伝熱体であるコネクタ側伝熱板４４が１対設けられている。本体側伝熱板４２は、レセプタクル２８の左右に位置し、装置本体等の筐体などの、熱伝導性の良好な構造物に接続している。コネクタ側伝熱板４４は、プローブコネクタ１８を装置本体１６に装着した際に、対をなす本体側伝熱板４２の内側となる位置に配置されている。コネクタ側伝熱板４４は、対応する本体側伝熱板４２に対し、接近する方向、離隔する方向に、ガイド４６（図４参照）に沿って移動可能となっている。本体側伝熱板とコネクタ側伝熱板が面接触してプローブコネクタ内部で発生した熱が装置本体側に伝えられる。コネクタ側伝熱板４４の上下の端にフォロワ４８が設けられており、これが左右方向に延びるガイド４６に係合して、コネクタ側伝熱板４４の動きを左右のみに規制している。また、コネクタ側伝熱板４４には、伝達機構５０のスライドピン５２が挿入されるガイドスリット５４が設けられている。ガイドスリット５４は、図３によく示されるように、上下方向に延びている。
【００２２】
プローブコネクタ１８には、これを装置本体１６からはずれないようにロックするためのロック機構が設けられている。ロック機構のロックハンドル５６には、後方に向けて延びるロックシャフト５８が一体に結合されている。ロックシャフト５８は、プローブコネクタ１８が装着された際には、装置本体のロック穴６０内まで進入する。ロックシャフト５８の先端には、ロックピン６２が半径方向に立設されており、ロック穴６０にロックシャフト５８が進入するときには、ロックピン６２の位置は、ロック穴６０の溝部分６０ａの位置に一致している。ロックハンドル５６を回転させると、ロックピン６２も装置本体１６内で回転し、溝部分６０ａとの位置がずれて、ロック穴６０の周縁に係合する。これによって、プローブコネクタ１８がはずれることが防止される。したがって、ロックハンドル５６、ロックシャフト５８、ロック穴６０およびロックピン６２等が、ロック機構として機能する。
【００２３】
コネクタ側伝熱板４４の左右方向の移動は、ロックハンドル５６の回転動作に連動する。ロックシャフト５８には、さらに、係合片６４が半径方向外側に向けて立設されている。この係合片６４は、平行四辺形のリンク機構を有する伝達機構５０のリンク６６の一つに設けられた係合穴６８に係合している。以下において、この係合穴６８の設けられたリンクを特定する必要があるときはリンク６６ａと記す。係合片６４と係合穴６８の係合の様子が、図５に示されている。係合穴６４は、係合端面６８ａ，６８ｂの間で、係合片６４の移動を許容している。ロックシャフト５８の回動、すなわち係合片６４の移動が係合端面６８ａ，６８ｂの範囲を越えたとき、ロックシャフト５８の回動が、リンク６６ａに伝達される。リンク６６ａが回動すると、この回動は、連結リンク７０を介して、上下の２本のリンク６６にも伝達される。このリンク６６の回動により、各リンク６６の先端に設けられたスライドピン５２は、左右方向に移動し、これに合わせて対をなすコネクタ側伝熱板４４も左右方向に移動する。
【００２４】
図６は、プローブコネクタ１８の着脱の際のコネクタ側伝熱板４４の動きを動作を示す図である。プローブコネクタ１８のプラグ２２を、装置本体１６のレセプタクル２８に差し込んだときには、コネクタ側伝熱板４４は、図６（ａ）に示すように本体側伝熱板４２の内側に、間隔を空けて位置している。ロックハンドル５６を反時計回り（図３中の矢印の方向）に回転させると、ロックピン６２が回転し、ロック穴６０の周縁部に係合し、ロックされる。リンク６６は、係合片６４が、係合端面６８ｂに達してから回動する。この回動により、コネクタ側伝熱板４４が駆動され、図６に示す矢印方向に拡がって突っ張るようにして、外側に位置する本体側伝熱板４２に当接する。この状態が図６（ｂ）に示されており、二つの伝熱板４２，４４は、対向する面全体で接触する。プローブコネクタ１８を外すときは、ロックハンドル５６を時計回りに回転させる。係合片６４が係合端面６８ａに達すると、リンク６６が回動し、コネクタ側伝熱板４４が内側に移動し、本体側伝熱板４２との接触状態が解消される。また、ロックピン６２にもロック穴の溝部分６０ａの位置に来て、ロックが解除される。これにより、プローブコネクタ１８を取り外すことができる。
【００２５】
本体側伝熱板４２、コネクタ側伝熱板４４は、熱伝導性の良い材料、例えば金属、特にアルミニウム、銅などの金属とすることが好ましい。また、二つの伝熱板４２，４４の一方に（図６の例においてはコネクタ側伝熱板４４に）、柔軟性があり、かつ熱伝導性の良好な熱伝導シート７２でできた層を設けるようにすることもできる。これにより、伝熱板４２，４４の密着性が高まり、接触面での熱伝導性が向上する。熱伝導シート７２は、シリコンゴムなどの材料で構成することができる。また、シリコンゴムを基材とし、熱伝導性を改善する添加物、例えば炭素の微粉末を混ぜた材料を用いることもできる。
【００２６】
図７は、本体側伝熱板４２とコネクタ側伝熱板４４の配置を変えた例である。この変形例では、対をなすコネクタ側伝熱板４４が、本体側伝熱板４２の対の外側に位置し、本体側伝熱板４２を外側より挟んで、伝熱板どうしが面接触する。図６の例と対応する構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図７（ａ）は、伝熱板が離隔しているとき、すなわちコネクタ側伝熱板４４が開いているときの状態を示している。ロックハンドルを、ロック方向に回動させると、この例においては伝達機構は、コネクタ側伝熱板４４を図中矢印のように内側に向けて移動させるよう動作する。この動作によって、本体側伝熱板４２とコネクタ側伝熱板が面接触する。ロックハンドルを解除する方向に回動させると、コネクタ側伝熱板４４が開き、本体側伝熱板４２から離隔する。
【００２８】
図８−１０は、装置本体１６とプローブコネクタ１８との伝熱に係る構成の他の形態を示す図である。この実施形態は、図２−４等に示した実施形態と同様に、本体側伝熱体と、コネクタ側伝熱体を有しているが、この実施形態においては、本体側伝熱体が移動してコネクタ側伝熱体に面接触する。図８は、装置本体の、伝熱機構に係る要部をコネクタ側から視た状態を示す正面図であり、図９は平面図、図１０は右側面図である。この実施形態においても上下、左右、前後の方向は、それぞれ図８の上下、左右、紙面を貫く方向で定め、現実の装置における方向とは必ずしも一致するものではない。
【００２９】
装置本体１６とプローブコネクタ１８には、それぞれ本体側伝熱体である本体側伝熱板８０とコネクタ側伝熱体であるコネクタ側伝熱部８２が１対設けられている。コネクタ側伝熱部８２は、実際には、レセプタクル２８に係合するプローブコネクタのプラグ２２の周縁に設けられた導電性、好ましくは金属製の方形の囲い８４の、ひと組の対辺に相当する部分である。本体側伝熱板８０の前後には、ガイドスリット８６が設けられたガイドプレート８８が設けられている。ガイドプレート８８の上下の端部には、装置本体に固定されたガイド８９に係合するフォロワ９０が設けられている。ガイド８９により、ガイドプレート８８は、左右方向の動きのみ許容されている。
【００３０】
ガイドスリット８６には、スライドピン９１が挿入され、ガイドスリット８６に沿ってスライド可能となっている。スライドピン９１は、前後に配置された２本のリンク９２（９２ａ，９２ｂ）を接続するように配置され、２本のリンク９２と、スライドピン９０で方形が形成されている。リンク９２は、上下に２本、略平行に配置され、リンク９２とガイドプレート８８が略平行四辺形を形成している。後方の２本のリンク（図９には符号９２ｂで示す）には、ガイドスリット８６に略平行に延びる、２本の連結リンク９４が結合され、さらに連結リンク９４には、駆動リンク９６が結合されている。リンク９２と駆動リンク９６は略平行に配置されている。駆動リンク９６は、ギア列９８を介してモータ１００が結合されており、モータ１００の回転により揺動する構成となっている。
【００３１】
モータ１００の回転は、駆動リンク９６、連結リンク９４、リンク９２およびスライドピン９１を介してガイドプレート８８および本体側伝熱板８０に伝わり、これらが左右に移動する。この移動は、左右の本体側伝熱板８０がお互いに近づく、または遠ざかるように移動する。
【００３２】
本体側伝熱板８０、コネクタ側伝熱部８２に対向する面には、これらの伝熱板８０、伝熱部８２の接触圧を検出する圧力センサ１０２が設けられている。本体側伝熱板８０がモータ１００によりコネクタ側伝熱部８２に向けて移動され、当接したとき、圧力センサ１０２により所定の圧力に達したことが検出されると、モータ１００が停止する。また、本体側伝熱板８０の、コネクタ側伝熱部８２に対向する面とは反対側の面に対向して圧力センサ１０４が配置されている。この圧力センサ１０４は、装置本体１６のフレーム、又はフレームに対して固定された部材上に設けられている。この圧力センサ１０４は、本体側伝熱板８０が、圧力センサ１０４を設けた部材に当接するときの圧力を検出する。本体側伝熱板８０がモータ１００によりコネクタ側伝熱部８２から離れる方向に移動され、圧力センサ１０４に当接したとき、圧力センサ１０４により所定の圧力に達したことが検出されるとモータ１００が停止される。
【００３３】
本体側伝熱板８０とコネクタ側伝熱部８２は、熱伝導性の良い材料、例えば金属、特にアルミニウム、銅などの金属とすることが好ましい。また、これらの伝熱板８０、伝熱部８２の一方に、柔軟性があり、かつ熱伝導性の良好な熱伝導シート１０６でできた層を設けるようにすることもできる。これにより、伝熱板８０と伝熱部８２の密着性が高まり、接触面での熱伝導性が改善される。さらに、圧力センサ１０４を設けた装置本体側の部材に、柔軟性があり、熱伝導性の良好な熱伝導シート１０８を設けることもできる。これらの熱伝導シート１０６，１０８は、シリコンゴムなどの材料で構成することができる。また、シリコンゴムを基材とし、熱伝導性を改善する添加物、例えば炭素の微粉末を混ぜた材料を用いることもできる。
【００３４】
図１１は、プローブコネクタ１８をロックしたこと、およびロック解除をしたことを検出するためのセンサの構成である。図１１（ａ）がロック解除状態を示す図であり、図１１（ｂ）がロック状態を示す図である。各々の図において、左側にある装置本体１６に対しプローブコネクタ１８を右側より装着している。装置本体のレセプタクル２８には、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源１１０が設けられている。また、このＬＥＤ光源１１０を受光するフォトセンサ１１２が、レセプタクル２８に立設された支持片１１３に固定されている。（ａ）に示すロックが解除されている状態においては、ＬＥＤ光源１１０から照射された光は、フォトセンサ１１２に受光される。（ｂ）に示すロック状態では、ＬＥＤ光源１１０からの光は、ロックピン６２に遮られて、フォトセンサ１１２に受光されない。これにより、プローブコネクタ１８のロック、ロック解除が判断される。
【００３５】
プローブコネクタ１８を装着する際、ロックハンドル５６を、反時計回りに回転させてロックすると、フォトセンサ１１２がＬＥＤ光源１１０の光を受光しなくなる。制御部は、これを検知すると、モータ１００を回転させる。このときの回転方向は、本体側伝熱板８０をコネクタ側伝熱部８２に近接させる向きの回転である。本体側伝熱板８０がコネクタ側伝熱部８２に当接し、所定の接触圧に達すると圧力センサ１０２が信号を出力し、この信号に基づき制御部がモータ１００を停止する。ロックを解除するために、ロックハンドル５６を時計回りに回転させると、再びフォトセンサ１１２がＬＥＤ光源１１０からの光を受光する。圧力センサ１０２が所定の圧力を検出している状態で、光が受光されると、制御部はモータ１００を回転させる。この回転方向は、本体側伝熱板８０がコネクタ側伝熱部８２から離れる向きである。そして、圧力センサ１０４が信号を出力すると、制御部はこれに基づき、モータ１００の回転を停止する。
【００３６】
図１２−１４は、超音波診断装置の装置本体１６とプローブコネクタ１８の伝熱に係る構成の更に他の形態を示す図である。この実施形態は、本体側伝熱体を移動させて、コネクタ側伝熱体に面接触する構成となっている。図１２は要部を示す斜視図、図１３，１４は、伝熱板の動作を示す図である。前述の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。以下の説明においても、上下、左右、前後の方向は、それぞれ図１３又は１４の左右、上下、紙面を貫く方向で定め、現実の装置における方向とは必ずしも一致しないものである。
【００３７】
プローブコネクタ１８のプラグ２２の周囲には、伝熱部１１４が設けられる。伝熱部１１４の外形は略直方体となっている。この直方体の側面、すなわち装置本体に対向する面に直交する面の内、上下に延びる面が、本体側の伝熱体に面接触するコネクタ側伝熱部１１６となる。装置本体１６には、プラグ２２に対向するレセプタクル２８が設けられて、これを挟むようにして一対の本体側伝熱板１１８が配置されている。本体側伝熱板１１８とコネクタ側伝熱部１１６が、それぞれ面接触してコネクタ内の熱を装置本体に伝える本体側伝熱体およびコネクタ側伝熱体として機能する。本体側伝熱板１１８は、下端付近を支軸１２０により支持され、この軸周りに揺動可能となっている。本体側伝熱板１１８の上端には、開閉カム１２２が当接している。開閉カム１２２には同軸にピニオン１２４が設けられ、このピニオン１２４にはモータ１２６の出力軸１２８上に設けられたウォームギア１３０が噛み合っている。モータ１２６には、その出力軸の回転角を検出するロータリエンコーダ１３２が結合されている。
【００３８】
モータ１２６が、出力軸１２８を回転駆動すると、ウォームギア１３０、ピニオン１２４を介して開閉カム１２２が回転し、カムプロフィールに従って、本体側伝熱板１１８が揺動する。本体側伝熱板１１８には、これが常にカム表面に接触するようにばね１３４により付勢されている。
【００３９】
プローブコネクタ１８の脱着時の動作について、図１５，１６も用いて説明する。図１５は、モータ１３０の制御部１３６の回路構成を示す図である。プラグ２２とレセプタクル２８が接続したこと、および切断したことを検出する立ち下がり検出部１３８および立ち上がり検出部１４０が設けられ、これらの出力がオアゲート１４２に送られる。オアゲート１４２の出力は、リセットセット−フリップフロップ（以下、ＲＳ−ＦＦと記す）１４４のセット端子に送られる。ＲＳ−ＦＦ１４４の出力端子にはモータドライバ１４６が接続され、このモータドライバ１４６の出力によりモータ１３０が駆動される。また、ＲＳ−ＦＦ１４４の出力はカウンタ１４８にも送られ、カウンタ１４８は、この出力がＨｉの間、ロータリエンコーダ１３２のパルスを計数し、所定数が数えられたら、ＲＳ−ＦＦ１４４のリセット端子をＨｉとする。
【００４０】
図１６のＡ〜Ｅに示す信号波形は、図１５中に示した点Ａ〜Ｅの信号に対応する。プローブコネクタ１８を装着すると、点Ａの信号は、ＨｉからＬｏに立ち下がり、これが立ち下がり検出部１３８に検出され、立ち下がり検出部１３８は、Ｈｉのパルス信号を出力する（図１６の信号Ｂ参照）。このパルス信号を受けると、ＲＳ−ＦＦは、Ｈｉの信号を出力して（信号Ｃ）モータドライバ１４６がモータ１３０を駆動する。これにより、開閉カム１２２が回転し、本体側伝熱板１１８を図１３の開いた状態から、図１４の閉じた状態となるように駆動する。図１４の閉じた状態となるまでのモータの回転角は、定まっており、この回転角に対応した数のパルスが、ロータリエンコーダ１３２から発せられると（信号Ｄ）、カウンタ１４８は、パルス信号を出力し（信号Ｅ）、これによりＲＳ−ＦＦの出力がＬｏとなり（信号Ｃ）、モータ１３０が停止される。このとき、開閉カム１２２は半回転し、図１４のように、二つの伝熱板１１６，１１８が面接触する状態となっている。
【００４１】
プローブコネクタ１８を取り外すときは、点Ａの信号はＬｏからＨｉに立ち上がりこれが立ち上がり検出部１４０により検出され、オアゲート１４２がパルス信号を出力する（信号Ｂ）。これにより、ＲＳ−ＦＦ１４４の出力がＨｉとなり、モータ１３０が回転する。この回転方向は、本体側伝熱板１１８を開くときと同じ方向である。ロータリエンコーダ１３２の出力パルス数が、開閉カム１２２の半回転に相当する所定数に達したら、カウンタ１４８からの信号によりモータ１３０が停止され、図１３に示す本体側伝熱板１１８が開いた状態にとなる。
【００４２】
上記の実施形態においては、開閉カム１２２が１回転すると、本体側伝熱板１１８が開いて閉じる往復運動を１回行うよう構成されているが、開閉カムの形状を適切に選定することにより、開閉カム半回転、１／３回転などで、伝熱板が１往復するようにすることもできる。例えば、カム半回転で伝熱板１往復とするためには、カムのノーズ部を１８０°間隔で配置すればよい。
【００４３】
以上の各実施形態において、コネクタ側伝熱板４４およびコネクタ側伝熱部８２，１１６には、プローブコネクタ１８内部に収容されている電子回路等の発熱体から金属板、ヒートパイプなどの熱伝導の良好な部材を介して熱が伝えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態の超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図２】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係る構成を示す斜視図である。
【図３】図２のプローブコネクタの要部を示す正面図である。
【図４】図２のプローブコネクタの要部を示す側面図である。
【図５】伝熱板の接触、離隔動作を示す平面図である。
【図６】ロックシャフト５８とリンク６６ａの係合状態を示す図である。
【図７】伝熱板の接触、離隔動作の他の例を示す平面図である。
【図８】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係る他の構成例の要部を示す正面図である。
【図９】図８のプローブコネクタの要部を示す平面図である。
【図１０】図８のプローブコネクタの要部を示す右側面図である。
【図１１】プローブコネクタのロック、ロック解除の検出についての説明図である。
【図１２】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係るさらに他の構成例を示す斜視図である。
【図１３】図１２のプローブコネクタの動作説明図である。
【図１４】図１２のプローブコネクタの動作説明図である。
【図１５】図１２のモータの制御部の回路構成を示す図である。
【図１６】図１５の回路の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 超音波診断装置、１６ 装置本体、１８ プローブコネクタ、２２ プラグ、２８ レセプタクル、４２，８０，１１８ 本体側伝熱板、４４ コネクタ側伝熱板、５２，９１ スライドピン、５４，８６ ガイドスリット、５６ ロックハンドル、５８ ロックシャフト、６０ ロック穴、６２ ロックピン、６６，９２ リンク、７０，９４ 連結リンク、８２，１１６ コネクタ側伝熱部、９６ 駆動リンク、１００ モータ、１２２ 開閉カム、１２６ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に対し超音波を送受し、これに基づき超音波画像を得る超音波診断装置に関し、特に装置本体に対し超音波プローブを着脱するためのプローブコネクタの放熱に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の内部に対し超音波を送信し、受信された超音波により対象部位の超音波画像を得る超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、対象部位や得たい画像に合わせて超音波の送受を行う超音波プローブが交換可能となっている。超音波プローブは、被検体に接触し、超音波の送受を行うプローブヘッドと、超音波診断装置の本体に装着されるプローブコネクタと、プローブヘッドとプローブコネクタとを接続するプローブケーブルを含む。プローブコネクタを本体側に装着することにより、これに設けられた端子ピンと、本体側に設けられた端子穴が接続して装置本体側の回路とプローブヘッド内の超音波振動子が電気的に接続される。
【０００３】
従来のプローブコネクタには、プローブヘッドの超音波振動子と端子ピンを結ぶ配線が収められている。
【特許文献１】特開２００１−３５３１４７号公報
【特許文献２】米国特許第５５６０３６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、より高い解像度、また三次元超音波画像を取得するために、より多くの超音波振動子を備えた、すなわち多チャンネルの超音波プローブが要望されている。超音波振動子と端子ピンは１対１で接続されているため、超音波振動子が増加するとプローブコネクタの端子ピンの数も増加し、コネクタに収まり切らなくなる。このため、装置本体側で行っていた振動子の駆動制御および受信信号の処理等を、プローブコネクタ内に設けた回路で行うことが考えられる。
【０００５】
しかし、プローブコネクタ内に超音波振動子の駆動回路、受信信号の信号処理回路等を収めるとこれらの回路の発熱が問題となる。
【０００６】
上記の特許文献１，２には、超音波プローブのプローブヘッドの温度を制御する技術が開示されているが、プローブコネクタの発熱に関しては考慮されていない。つまり、従来、超音波プローブのコネクタに電気回路等を搭載した際に生じる発熱に係る問題を解決する技術はなかった。
【０００７】
本発明は、電気回路等を搭載したプローブコネクタを放熱する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波診断装置は、装置本体とプローブコネクタの双方に伝熱体を設け、プローブコネクタを装置本体に装着した際に、これらの伝熱体が面接触、すなわち、伝熱体同士が広い面積で接触するようにして、プローブコネクタ内で生じた熱を装置本体側に伝えて放熱する。本体側の伝熱体と、コネクタ側の伝熱体を確実に密着させるために、少なくとも一方の伝熱体を駆動する伝熱体駆動機構を有している。伝熱体駆動機構は、プローブコネクタを装置本体に装着したとき、本体側、コネクタ側の伝熱体を少なくとも一方を、互いが接近する方向に移動させ、これらを面接触させる。
【０００９】
本体側伝熱体、コネクタ側伝熱体はそれぞれ対をなすようにできる。一方の伝熱体の対が、他方の伝熱体の対を外側から挟むようにして、これらを面接触させるようにできる。また、一方の伝熱体の対が拡がって、他方の伝熱体の対の内側から突っ張るようにして面接触させるようにもできる。
【００１０】
プローブコネクタには、このコネクタを装置本体に装着した際に、はずれないようにロックするロック機構が設けられており、伝熱体駆動機構は、このロック機構と連動して動作するようにできる。これにより、プローブコネクタを装着した際に確実に伝熱体を面接触させることができる。
【００１１】
ロック機構はハンドルを有し、このハンドルを回転することにより、プローブコネクタのロックを行うことができる。そして、このハンドルの動きをコネクタ側伝熱体に機械的に伝達する伝達機構、例えばリンク機構を設けることができる。
【００１２】
また、ロック機構に、ロックおよびロック解除を検出するロックセンサを設け、このセンサの検出結果に基づきモータを駆動して本体側伝熱体を移動させるようにできる。モータの回転を本体側伝熱体に伝える機構としてカムを含む機構を採用することができる。カムは、本体側伝熱体をコネクタ側伝熱体に面接触させる位置と、コネクタ側伝熱体から離隔させる位置とが交互に設けられたプロフィールとすることができる。このカムプロフィールにより、モータの１方向の回転により順次、本体側伝熱体を面接触位置、離隔位置とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、面接触する本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体により、プローブコネクタ内で発生した熱を、本体側に伝熱し、コネクタの放熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の概略構成を示すブロック図である。超音波診断装置１０は、被検体に対し超音波を送受するプローブヘッド１２を含む超音波プローブ１４と、超音波プローブを制御して超音波の送受信を行い、得られた受信信号に基づき超音波画像を提供する装置本体１６とに大別される。
【００１５】
超音波プローブ１４は、装置本体１６に着脱可能なプローブコネクタ１８を有し、これには接続ピン２０を備えたプラグ２２が設けられている。接続ピン２０と、プローブヘッド１２の各振動子とは、プローブケーブル２４によって接続されている。また、プローブコネクタ１８には、プローブヘッド１２からの超音波の送受信の制御や、超音波振動子の駆動、受信された信号に対し所定の処理を行うコネクタ側送受信回路装置２６が収容されている。
【００１６】
装置本体１６には、プローブコネクタのプラグ２２を受けるレセプタクル２８が設けられ、レセプタクル２８は、プラグ２２の接続ピン２０と接続する接続穴３０が設けられている。プローブコネクタ１８を装置本体１６に装着すると、プラグ２２とレセプタクル２８が結合し、接続ピン２０は接続穴３０に接触する。これにより、超音波プローブ１４と装置本体１６とが電気的に接続される。
【００１７】
装置本体１６は、本体側送受信回路装置３２を備えている。本体側送受信回路装置３２は、コネクタ側の送受信回路装置２６と協働して、超音波プローブ１４の超音波の送受等に係る制御を行う。本体側送受信回路装置３２は、送受制御部３４の制御に従い動作し、また、送受制御部３４は、操作パネル３６より入力されたユーザからの指示に応じて送受信回路装置３２の制御を行う。取得された受信信号は、画像形成部３８に送られ、ここで所定の処理が実行されて、Ｂモード断層画像等の所定の画像が形成される。この形成された画像は、例えばディスプレイ４０に表示され、ユーザに提供される。
【００１８】
前述のようにプローブコネクタ１８には、超音波の送受信、受信信号の処理等を行う回路の一部が備えられている。これらの回路は、従来装置本体１６に備えられている送受信回路装置の一部を分離し、更に新たな機能を追加して超音波プローブ１４側に設けたものである。このような構成を採るのは、一つには、超音波振動子数の増加等に伴い、回路規模が増大し、装置本体のスペースが足りないこと、さらに配線数の増加により、プローブコネクタ１８に設けられる接続ピン２０が、コネクタの装置本体１６に対向する面に収まらなくなる等の理由による。一部の信号処理を超音波プローブ１４側で行うことにより、接続ピン、接続穴の数の減少を図っている。
【００１９】
このように、プローブコネクタ１８に回路を内蔵した場合、回路デバイスなどの回路素子からの発熱が問題となる。この発熱は、回路デバイスそのものの故障、コネクタのケースの変形などの問題を生じさせる可能性があり、適切に放熱する必要がある。
【００２０】
図２−４は、プローブコネクタ１８と装置本体１６の伝熱に係る構成を示す図である。図２は、装置本体１６のレセプタクル２８周囲の構成およびプローブコネクタ１８の伝熱に係る構成を示した分解斜視図であり、他の構成は省略、または透視された状態で示されている。図３は要部の正面図、図４は要部の側面図である。なお、以下の説明における上下、左右、前後方向は、それぞれ、図３における上下、左右、紙面を貫く方向で定義され、現実の装置における方向とは必ずしも一致するものではない。
【００２１】
装置本体１６とプローブコネクタ１８には、それぞれ本体側伝熱体である本体側伝熱板４２と、コネクタ側伝熱体であるコネクタ側伝熱板４４が１対設けられている。本体側伝熱板４２は、レセプタクル２８の左右に位置し、装置本体等の筐体などの、熱伝導性の良好な構造物に接続している。コネクタ側伝熱板４４は、プローブコネクタ１８を装置本体１６に装着した際に、対をなす本体側伝熱板４２の内側となる位置に配置されている。コネクタ側伝熱板４４は、対応する本体側伝熱板４２に対し、接近する方向、離隔する方向に、ガイド４６（図４参照）に沿って移動可能となっている。本体側伝熱板とコネクタ側伝熱板が面接触してプローブコネクタ内部で発生した熱が装置本体側に伝えられる。コネクタ側伝熱板４４の上下の端にフォロワ４８が設けられており、これが左右方向に延びるガイド４６に係合して、コネクタ側伝熱板４４の動きを左右のみに規制している。また、コネクタ側伝熱板４４には、伝達機構５０のスライドピン５２が挿入されるガイドスリット５４が設けられている。ガイドスリット５４は、図３によく示されるように、上下方向に延びている。
【００２２】
プローブコネクタ１８には、これを装置本体１６からはずれないようにロックするためのロック機構が設けられている。ロック機構のロックハンドル５６には、後方に向けて延びるロックシャフト５８が一体に結合されている。ロックシャフト５８は、プローブコネクタ１８が装着された際には、装置本体のロック穴６０内まで進入する。ロックシャフト５８の先端には、ロックピン６２が半径方向に立設されており、ロック穴６０にロックシャフト５８が進入するときには、ロックピン６２の位置は、ロック穴６０の溝部分６０ａの位置に一致している。ロックハンドル５６を回転させると、ロックピン６２も装置本体１６内で回転し、溝部分６０ａとの位置がずれて、ロック穴６０の周縁に係合する。これによって、プローブコネクタ１８がはずれることが防止される。したがって、ロックハンドル５６、ロックシャフト５８、ロック穴６０およびロックピン６２等が、ロック機構として機能する。
【００２３】
コネクタ側伝熱板４４の左右方向の移動は、ロックハンドル５６の回転動作に連動する。ロックシャフト５８には、さらに、係合片６４が半径方向外側に向けて立設されている。この係合片６４は、平行四辺形のリンク機構を有する伝達機構５０のリンク６６の一つに設けられた係合穴６８に係合している。以下において、この係合穴６８の設けられたリンクを特定する必要があるときはリンク６６ａと記す。係合片６４と係合穴６８の係合の様子が、図５に示されている。係合穴６４は、係合端面６８ａ，６８ｂの間で、係合片６４の移動を許容している。ロックシャフト５８の回動、すなわち係合片６４の移動が係合端面６８ａ，６８ｂの範囲を越えたとき、ロックシャフト５８の回動が、リンク６６ａに伝達される。リンク６６ａが回動すると、この回動は、連結リンク７０を介して、上下の２本のリンク６６にも伝達される。このリンク６６の回動により、各リンク６６の先端に設けられたスライドピン５２は、左右方向に移動し、これに合わせて対をなすコネクタ側伝熱板４４も左右方向に移動する。
【００２４】
図６は、プローブコネクタ１８の着脱の際のコネクタ側伝熱板４４の動きを動作を示す図である。プローブコネクタ１８のプラグ２２を、装置本体１６のレセプタクル２８に差し込んだときには、コネクタ側伝熱板４４は、図６（ａ）に示すように本体側伝熱板４２の内側に、間隔を空けて位置している。ロックハンドル５６を反時計回り（図３中の矢印の方向）に回転させると、ロックピン６２が回転し、ロック穴６０の周縁部に係合し、ロックされる。リンク６６は、係合片６４が、係合端面６８ｂに達してから回動する。この回動により、コネクタ側伝熱板４４が駆動され、図６に示す矢印方向に拡がって突っ張るようにして、外側に位置する本体側伝熱板４２に当接する。この状態が図６（ｂ）に示されており、二つの伝熱板４２，４４は、対向する面全体で接触する。プローブコネクタ１８を外すときは、ロックハンドル５６を時計回りに回転させる。係合片６４が係合端面６８ａに達すると、リンク６６が回動し、コネクタ側伝熱板４４が内側に移動し、本体側伝熱板４２との接触状態が解消される。また、ロックピン６２にもロック穴の溝部分６０ａの位置に来て、ロックが解除される。これにより、プローブコネクタ１８を取り外すことができる。
【００２５】
本体側伝熱板４２、コネクタ側伝熱板４４は、熱伝導性の良い材料、例えば金属、特にアルミニウム、銅などの金属とすることが好ましい。また、二つの伝熱板４２，４４の一方に（図６の例においてはコネクタ側伝熱板４４に）、柔軟性があり、かつ熱伝導性の良好な熱伝導シート７２でできた層を設けるようにすることもできる。これにより、伝熱板４２，４４の密着性が高まり、接触面での熱伝導性が向上する。熱伝導シート７２は、シリコンゴムなどの材料で構成することができる。また、シリコンゴムを基材とし、熱伝導性を改善する添加物、例えば炭素の微粉末を混ぜた材料を用いることもできる。
【００２６】
図７は、本体側伝熱板４２とコネクタ側伝熱板４４の配置を変えた例である。この変形例では、対をなすコネクタ側伝熱板４４が、本体側伝熱板４２の対の外側に位置し、本体側伝熱板４２を外側より挟んで、伝熱板どうしが面接触する。図６の例と対応する構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２７】
図７（ａ）は、伝熱板が離隔しているとき、すなわちコネクタ側伝熱板４４が開いているときの状態を示している。ロックハンドルを、ロック方向に回動させると、この例においては伝達機構は、コネクタ側伝熱板４４を図中矢印のように内側に向けて移動させるよう動作する。この動作によって、本体側伝熱板４２とコネクタ側伝熱板が面接触する。ロックハンドルを解除する方向に回動させると、コネクタ側伝熱板４４が開き、本体側伝熱板４２から離隔する。
【００２８】
図８−１０は、装置本体１６とプローブコネクタ１８との伝熱に係る構成の他の形態を示す図である。この実施形態は、図２−４等に示した実施形態と同様に、本体側伝熱体と、コネクタ側伝熱体を有しているが、この実施形態においては、本体側伝熱体が移動してコネクタ側伝熱体に面接触する。図８は、装置本体の、伝熱機構に係る要部をコネクタ側から視た状態を示す正面図であり、図９は平面図、図１０は右側面図である。この実施形態においても上下、左右、前後の方向は、それぞれ図８の上下、左右、紙面を貫く方向で定め、現実の装置における方向とは必ずしも一致するものではない。
【００２９】
装置本体１６とプローブコネクタ１８には、それぞれ本体側伝熱体である本体側伝熱板８０とコネクタ側伝熱体であるコネクタ側伝熱部８２が１対設けられている。コネクタ側伝熱部８２は、実際には、レセプタクル２８に係合するプローブコネクタのプラグ２２の周縁に設けられた導電性、好ましくは金属製の方形の囲い８４の、ひと組の対辺に相当する部分である。本体側伝熱板８０の前後には、ガイドスリット８６が設けられたガイドプレート８８が設けられている。ガイドプレート８８の上下の端部には、装置本体に固定されたガイド８９に係合するフォロワ９０が設けられている。ガイド８９により、ガイドプレート８８は、左右方向の動きのみ許容されている。
【００３０】
ガイドスリット８６には、スライドピン９１が挿入され、ガイドスリット８６に沿ってスライド可能となっている。スライドピン９１は、前後に配置された２本のリンク９２（９２ａ，９２ｂ）を接続するように配置され、２本のリンク９２と、スライドピン９０で方形が形成されている。リンク９２は、上下に２本、略平行に配置され、リンク９２とガイドプレート８８が略平行四辺形を形成している。後方の２本のリンク（図９には符号９２ｂで示す）には、ガイドスリット８６に略平行に延びる、２本の連結リンク９４が結合され、さらに連結リンク９４には、駆動リンク９６が結合されている。リンク９２と駆動リンク９６は略平行に配置されている。駆動リンク９６は、ギア列９８を介してモータ１００が結合されており、モータ１００の回転により揺動する構成となっている。
【００３１】
モータ１００の回転は、駆動リンク９６、連結リンク９４、リンク９２およびスライドピン９１を介してガイドプレート８８および本体側伝熱板８０に伝わり、これらが左右に移動する。この移動は、左右の本体側伝熱板８０がお互いに近づく、または遠ざかるように移動する。
【００３２】
本体側伝熱板８０、コネクタ側伝熱部８２に対向する面には、これらの伝熱板８０、伝熱部８２の接触圧を検出する圧力センサ１０２が設けられている。本体側伝熱板８０がモータ１００によりコネクタ側伝熱部８２に向けて移動され、当接したとき、圧力センサ１０２により所定の圧力に達したことが検出されると、モータ１００が停止する。また、本体側伝熱板８０の、コネクタ側伝熱部８２に対向する面とは反対側の面に対向して圧力センサ１０４が配置されている。この圧力センサ１０４は、装置本体１６のフレーム、又はフレームに対して固定された部材上に設けられている。この圧力センサ１０４は、本体側伝熱板８０が、圧力センサ１０４を設けた部材に当接するときの圧力を検出する。本体側伝熱板８０がモータ１００によりコネクタ側伝熱部８２から離れる方向に移動され、圧力センサ１０４に当接したとき、圧力センサ１０４により所定の圧力に達したことが検出されるとモータ１００が停止される。
【００３３】
本体側伝熱板８０とコネクタ側伝熱部８２は、熱伝導性の良い材料、例えば金属、特にアルミニウム、銅などの金属とすることが好ましい。また、これらの伝熱板８０、伝熱部８２の一方に、柔軟性があり、かつ熱伝導性の良好な熱伝導シート１０６でできた層を設けるようにすることもできる。これにより、伝熱板８０と伝熱部８２の密着性が高まり、接触面での熱伝導性が改善される。さらに、圧力センサ１０４を設けた装置本体側の部材に、柔軟性があり、熱伝導性の良好な熱伝導シート１０８を設けることもできる。これらの熱伝導シート１０６，１０８は、シリコンゴムなどの材料で構成することができる。また、シリコンゴムを基材とし、熱伝導性を改善する添加物、例えば炭素の微粉末を混ぜた材料を用いることもできる。
【００３４】
図１１は、プローブコネクタ１８をロックしたこと、およびロック解除をしたことを検出するためのセンサの構成である。図１１（ａ）がロック解除状態を示す図であり、図１１（ｂ）がロック状態を示す図である。各々の図において、左側にある装置本体１６に対しプローブコネクタ１８を右側より装着している。装置本体のレセプタクル２８には、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源１１０が設けられている。また、このＬＥＤ光源１１０を受光するフォトセンサ１１２が、レセプタクル２８に立設された支持片１１３に固定されている。（ａ）に示すロックが解除されている状態においては、ＬＥＤ光源１１０から照射された光は、フォトセンサ１１２に受光される。（ｂ）に示すロック状態では、ＬＥＤ光源１１０からの光は、ロックピン６２に遮られて、フォトセンサ１１２に受光されない。これにより、プローブコネクタ１８のロック、ロック解除が判断される。
【００３５】
プローブコネクタ１８を装着する際、ロックハンドル５６を、反時計回りに回転させてロックすると、フォトセンサ１１２がＬＥＤ光源１１０の光を受光しなくなる。制御部は、これを検知すると、モータ１００を回転させる。このときの回転方向は、本体側伝熱板８０をコネクタ側伝熱部８２に近接させる向きの回転である。本体側伝熱板８０がコネクタ側伝熱部８２に当接し、所定の接触圧に達すると圧力センサ１０２が信号を出力し、この信号に基づき制御部がモータ１００を停止する。ロックを解除するために、ロックハンドル５６を時計回りに回転させると、再びフォトセンサ１１２がＬＥＤ光源１１０からの光を受光する。圧力センサ１０２が所定の圧力を検出している状態で、光が受光されると、制御部はモータ１００を回転させる。この回転方向は、本体側伝熱板８０がコネクタ側伝熱部８２から離れる向きである。そして、圧力センサ１０４が信号を出力すると、制御部はこれに基づき、モータ１００の回転を停止する。
【００３６】
図１２−１４は、超音波診断装置の装置本体１６とプローブコネクタ１８の伝熱に係る構成の更に他の形態を示す図である。この実施形態は、本体側伝熱体を移動させて、コネクタ側伝熱体に面接触する構成となっている。図１２は要部を示す斜視図、図１３，１４は、伝熱板の動作を示す図である。前述の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。以下の説明においても、上下、左右、前後の方向は、それぞれ図１３又は１４の左右、上下、紙面を貫く方向で定め、現実の装置における方向とは必ずしも一致しないものである。
【００３７】
プローブコネクタ１８のプラグ２２の周囲には、伝熱部１１４が設けられる。伝熱部１１４の外形は略直方体となっている。この直方体の側面、すなわち装置本体に対向する面に直交する面の内、上下に延びる面が、本体側の伝熱体に面接触するコネクタ側伝熱部１１６となる。装置本体１６には、プラグ２２に対向するレセプタクル２８が設けられて、これを挟むようにして一対の本体側伝熱板１１８が配置されている。本体側伝熱板１１８とコネクタ側伝熱部１１６が、それぞれ面接触してコネクタ内の熱を装置本体に伝える本体側伝熱体およびコネクタ側伝熱体として機能する。本体側伝熱板１１８は、下端付近を支軸１２０により支持され、この軸周りに揺動可能となっている。本体側伝熱板１１８の上端には、開閉カム１２２が当接している。開閉カム１２２には同軸にピニオン１２４が設けられ、このピニオン１２４にはモータ１２６の出力軸１２８上に設けられたウォームギア１３０が噛み合っている。モータ１２６には、その出力軸の回転角を検出するロータリエンコーダ１３２が結合されている。
【００３８】
モータ１２６が、出力軸１２８を回転駆動すると、ウォームギア１３０、ピニオン１２４を介して開閉カム１２２が回転し、カムプロフィールに従って、本体側伝熱板１１８が揺動する。本体側伝熱板１１８には、これが常にカム表面に接触するようにばね１３４により付勢されている。
【００３９】
プローブコネクタ１８の脱着時の動作について、図１５，１６も用いて説明する。図１５は、モータ１３０の制御部１３６の回路構成を示す図である。プラグ２２とレセプタクル２８が接続したこと、および切断したことを検出する立ち下がり検出部１３８および立ち上がり検出部１４０が設けられ、これらの出力がオアゲート１４２に送られる。オアゲート１４２の出力は、リセットセット−フリップフロップ（以下、ＲＳ−ＦＦと記す）１４４のセット端子に送られる。ＲＳ−ＦＦ１４４の出力端子にはモータドライバ１４６が接続され、このモータドライバ１４６の出力によりモータ１３０が駆動される。また、ＲＳ−ＦＦ１４４の出力はカウンタ１４８にも送られ、カウンタ１４８は、この出力がＨｉの間、ロータリエンコーダ１３２のパルスを計数し、所定数が数えられたら、ＲＳ−ＦＦ１４４のリセット端子をＨｉとする。
【００４０】
図１６のＡ〜Ｅに示す信号波形は、図１５中に示した点Ａ〜Ｅの信号に対応する。プローブコネクタ１８を装着すると、点Ａの信号は、ＨｉからＬｏに立ち下がり、これが立ち下がり検出部１３８に検出され、立ち下がり検出部１３８は、Ｈｉのパルス信号を出力する（図１６の信号Ｂ参照）。このパルス信号を受けると、ＲＳ−ＦＦは、Ｈｉの信号を出力して（信号Ｃ）モータドライバ１４６がモータ１３０を駆動する。これにより、開閉カム１２２が回転し、本体側伝熱板１１８を図１３の開いた状態から、図１４の閉じた状態となるように駆動する。図１４の閉じた状態となるまでのモータの回転角は、定まっており、この回転角に対応した数のパルスが、ロータリエンコーダ１３２から発せられると（信号Ｄ）、カウンタ１４８は、パルス信号を出力し（信号Ｅ）、これによりＲＳ−ＦＦの出力がＬｏとなり（信号Ｃ）、モータ１３０が停止される。このとき、開閉カム１２２は半回転し、図１４のように、二つの伝熱板１１６，１１８が面接触する状態となっている。
【００４１】
プローブコネクタ１８を取り外すときは、点Ａの信号はＬｏからＨｉに立ち上がりこれが立ち上がり検出部１４０により検出され、オアゲート１４２がパルス信号を出力する（信号Ｂ）。これにより、ＲＳ−ＦＦ１４４の出力がＨｉとなり、モータ１３０が回転する。この回転方向は、本体側伝熱板１１８を開くときと同じ方向である。ロータリエンコーダ１３２の出力パルス数が、開閉カム１２２の半回転に相当する所定数に達したら、カウンタ１４８からの信号によりモータ１３０が停止され、図１３に示す本体側伝熱板１１８が開いた状態にとなる。
【００４２】
上記の実施形態においては、開閉カム１２２が１回転すると、本体側伝熱板１１８が開いて閉じる往復運動を１回行うよう構成されているが、開閉カムの形状を適切に選定することにより、開閉カム半回転、１／３回転などで、伝熱板が１往復するようにすることもできる。例えば、カム半回転で伝熱板１往復とするためには、カムのノーズ部を１８０°間隔で配置すればよい。
【００４３】
以上の各実施形態において、コネクタ側伝熱板４４およびコネクタ側伝熱部８２，１１６には、プローブコネクタ１８内部に収容されている電子回路等の発熱体から金属板、ヒートパイプなどの熱伝導の良好な部材を介して熱が伝えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態の超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図２】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係る構成を示す斜視図である。
【図３】図２のプローブコネクタの要部を示す正面図である。
【図４】図２のプローブコネクタの要部を示す側面図である。
【図５】伝熱板の接触、離隔動作を示す平面図である。
【図６】ロックシャフト５８とリンク６６ａの係合状態を示す図である。
【図７】伝熱板の接触、離隔動作の他の例を示す平面図である。
【図８】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係る他の構成例の要部を示す正面図である。
【図９】図８のプローブコネクタの要部を示す平面図である。
【図１０】図８のプローブコネクタの要部を示す右側面図である。
【図１１】プローブコネクタのロック、ロック解除の検出についての説明図である。
【図１２】プローブコネクタと装置本体の伝熱に係るさらに他の構成例を示す斜視図である。
【図１３】図１２のプローブコネクタの動作説明図である。
【図１４】図１２のプローブコネクタの動作説明図である。
【図１５】図１２のモータの制御部の回路構成を示す図である。
【図１６】図１５の回路の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 超音波診断装置、１６ 装置本体、１８ プローブコネクタ、２２ プラグ、２８ レセプタクル、４２，８０，１１８ 本体側伝熱板、４４ コネクタ側伝熱板、５２，９１ スライドピン、５４，８６ ガイドスリット、５６ ロックハンドル、５８ ロックシャフト、６０ ロック穴、６２ ロックピン、６６，９２ リンク、７０，９４ 連結リンク、８２，１１６ コネクタ側伝熱部、９６ 駆動リンク、１００ モータ、１２２ 開閉カム、１２６ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対し超音波を送受して超音波画像を得る超音波診断装置であって、
装置本体と、
被検体に対し超音波を送受する超音波プローブに含まれ、当該超音波プローブを装置本体に着脱可能に接続するプローブコネクタと、
装置本体に備えられた本体側伝熱体と、
プローブコネクタに備えられ、当該プローブコネクタを装置本体に装着したときに本体側伝熱体に面接触するコネクタ側伝熱体と、
本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体の少なくとも一方を、これらが互いに近接、離隔する方向に移動させる伝熱体駆動機構と、
を有し、
伝熱体駆動機構は、プローブコネクタを装置本体に装着したとき、本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体の少なくとも一方を駆動して、これらを面接触させ、本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体によりプローブコネクタ内で発生した熱を装置本体に伝える、
超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置であって、
本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体は、それぞれ対をなしており、本体側伝熱体の対またはコネクタ側伝熱体の一方の対が他方の対を外側から挟んで、または一方の対が拡がって他方の対の内側から突っ張って、面接触する、
超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置であって、
プローブコネクタには、当該プローブコネクタを装置本体に装着した際、はずれないようにロックするロック機構が設けられ、
伝熱体駆動機構は、ロック機構と連動して動作する、
超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置であって、
ロック機構は、回動させてロックを行うハンドルを有し、
伝熱体駆動機構は、ハンドルの動きをコネクタ側伝熱体に機械的に伝達する伝達機構を有する、
超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３に記載の超音波診断装置であって、
さらに、ロック機構によるロックおよびロック解除を検出するロックセンサを有し、
伝熱体駆動機構は、本体側伝熱体を移動させるモータを含み、ロックセンサによりロックが検出されると、本体側伝熱体をモータにより駆動してコネクタ側伝熱体に面接触させ、ロック解除が検出されると、本体側伝熱体をモータにより駆動してコネクタ側伝熱体から離隔させる、
超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波診断装置であって、
伝熱体駆動機構は、前記モータの回転を本体側伝熱体に伝えるカムを含み、
カムは、本体側伝熱体をコネクタ側伝熱体に面接触させる位置と、コネクタ側伝熱体から離隔させる位置とが交互に形成されたカムプロフィールを有し、
モータは、１方向のみに回転して、本体側伝熱体が、前記面接触させる位置と前記離隔させる位置とに交互に移動される、
超音波診断装置。
【請求項１】
被検体に対し超音波を送受して超音波画像を得る超音波診断装置であって、
装置本体と、
被検体に対し超音波を送受する超音波プローブに含まれ、当該超音波プローブを装置本体に着脱可能に接続するプローブコネクタと、
装置本体に備えられた本体側伝熱体と、
プローブコネクタに備えられ、当該プローブコネクタを装置本体に装着したときに本体側伝熱体に面接触するコネクタ側伝熱体と、
本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体の少なくとも一方を、これらが互いに近接、離隔する方向に移動させる伝熱体駆動機構と、
を有し、
伝熱体駆動機構は、プローブコネクタを装置本体に装着したとき、本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体の少なくとも一方を駆動して、これらを面接触させ、本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体によりプローブコネクタ内で発生した熱を装置本体に伝える、
超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置であって、
本体側伝熱体とコネクタ側伝熱体は、それぞれ対をなしており、本体側伝熱体の対またはコネクタ側伝熱体の一方の対が他方の対を外側から挟んで、または一方の対が拡がって他方の対の内側から突っ張って、面接触する、
超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置であって、
プローブコネクタには、当該プローブコネクタを装置本体に装着した際、はずれないようにロックするロック機構が設けられ、
伝熱体駆動機構は、ロック機構と連動して動作する、
超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置であって、
ロック機構は、回動させてロックを行うハンドルを有し、
伝熱体駆動機構は、ハンドルの動きをコネクタ側伝熱体に機械的に伝達する伝達機構を有する、
超音波診断装置。
【請求項５】
請求項３に記載の超音波診断装置であって、
さらに、ロック機構によるロックおよびロック解除を検出するロックセンサを有し、
伝熱体駆動機構は、本体側伝熱体を移動させるモータを含み、ロックセンサによりロックが検出されると、本体側伝熱体をモータにより駆動してコネクタ側伝熱体に面接触させ、ロック解除が検出されると、本体側伝熱体をモータにより駆動してコネクタ側伝熱体から離隔させる、
超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波診断装置であって、
伝熱体駆動機構は、前記モータの回転を本体側伝熱体に伝えるカムを含み、
カムは、本体側伝熱体をコネクタ側伝熱体に面接触させる位置と、コネクタ側伝熱体から離隔させる位置とが交互に形成されたカムプロフィールを有し、
モータは、１方向のみに回転して、本体側伝熱体が、前記面接触させる位置と前記離隔させる位置とに交互に移動される、
超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−８６６５３（Ｐ２００８−８６６５３Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７３２０３（Ｐ２００６−２７３２０３）
【出願日】平成１８年１０月４日（２００６．１０．４）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月４日（２００６．１０．４）
【出願人】（３９００２９７９１）アロカ株式会社 (899)
【Ｆターム（参考）】
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