(57)【要約】【課題】  コネクタシステム（１１０）用のレセプタクル（１１２を提供すること。【解決手段】  コネクタシステム（１１０）用のレセプタクル（１１２）は、一対の向かい合う圧縮プレート（１７８、１７８）と、少なくとも１つの回転自在部材（１７０）とを有し、この回転自在部材（１７０）が回転するときに、圧縮プレート（１７８）の各々を近づけるように移動させるように構成されている。圧縮プレート（１７８）は、それらの間に挿入されたプラグ（１１６）の一部分との接触係合をもたらす。【選択図】図９
2010067605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグ（１１６）を有するコネクタシステム（１１０）用のレセプタクル（１１２）であって、
前記プラグ（１１６）の一部分（１３６）が間に挿入可能なように構成された一対の向かい合う圧縮プレート（１７８、１７８）と、
前記向かい合う圧縮プレート（１７８，１７８）を移動させるための少なくとも１つの回転自在部材（１７０）であって、この回転自在部材の回転に応じて、前記一対の圧縮プレート（１７８，１７８）を移動させるように構成された少なくとも１つの回転自在部材（１７０）とを備え、
前記プラグ（１１６）の前記一部分（１３６）が前記圧縮プレートの間に挿入されている場合に、前記一対の圧縮プレート（１７８，１７８）の移動は、前記プラグ（１１６）の前記一部分（１３６）との接触をもたらすことを特徴とするレセプタクル（１１２）。
【請求項２】
さらに、前記一対の向かい合う圧縮プレート（１７８）をバイアスするために、少なくとも１つのバイアス部材（１８１）を備える請求項１記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項３】
さらに、前記一対の向かい合う圧縮プレートの少なくとも１つに結合されたインターポーザ（１９２）を備える請求項１または２記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの回転自在部材（１７０）は、回転方向に沿って、部材の厚さが変化する請求項１乃至３のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項５】
前記少なくとも１つの回転自在部材（１７０）が、２つの物理的に別個のカム（１７０、１６３）を備え、前記２つのカムの一方（１７０）が、前記圧縮プレートを移動させるように構成され、他方のカム（１６３）が、前記圧縮プレート間に前記プラグ（１１６）の前記一部分（１３６）を位置合わせするように構成された請求項１乃至４のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項６】
さらに、円筒形の本体（１６５）を有し、この本体が、長さ方向に沿って延在し、前記プラグ（１１６）の接続部分（１３６）に摺動係合するように構成されたチャネル（１６８）を有することを特徴とする請求項１記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項７】
さらに、前記プラグ（１１６）の一部分を受け取るように構成されたばね式ドア（１５２）を備え、前記プラグ（１１６）の前記一部分は、このばね式ドア（１５２）によって覆われた開口の形状に補完する形状を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項８】
さらに、ケーブルの余剰長さを内部に受け取るように構成されたケーブルサービスループ領域（２１６）を備える請求項１乃至７のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項９】
さらに、斜面部分（２０４）を有する制御リング（１６２）を画定する回転自在部材（１６３）を備え、
前記制御リング（１６２）は、前記圧縮プレート（１７８）に向けて前記プラグを移動させるために前記プラグ（１１６）の前記一部分（１３６）のスロット（１４２）に係合するように構成された斜面部分（２０４）を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【請求項１０】
さらに、前記回転自在部材（１７０）が回転するときに前記圧縮プレートを移動させるように前記圧縮プレート（１７８）に係合する一対のローラ（１７４）を備え、
前記圧縮プレート（１７８）の間に挿入された前記プラグ（１１６）の一部分（１３６）との接触が、前記プラグの前記一部分との両面接触を備える請求項１乃至９のいずれかに記載のレセプタクル（１１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にコネクタに関し、より詳細には、医療撮像システムの構成要素を相互接続するケーブルを接続するためのコネクタなど、ケーブルを接続するためのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブル、特に高信号数（例えば、多数の信号ピン）用のコンタクトを有するケーブルを相互接続するとき、適切な位置合わせおよび接触を有することが重要である。コンタクトの数が増加するにつれて、特に、ケーブルを接続するコネクタのサイズが増大せず、それにより同じ面積内により多くの接続を有する場合には、正確な位置合わせの必要性が高まる。ケーブルの位置合わせ不良は、コンタクトまたは信号ピンに対する損壊をもたらすことがあり、これは、相互接続されたケーブルの間の一時的または永久的な伝送問題をもたらすことがある。また、ケーブルをコネクタと相互接続するのに必要な力が大きくなるにつれて、ケーブルコンタクトまたは信号ピンが位置合わせ不良となった場合にコンタクトまたは信号ピンに損傷が生じる可能性が高まる。また、コンタクトまたは信号ピンの数が増加し、コネクタサイズが減少するにつれて、ケーブルをこれらのコネクタと相互接続するのに必要とされる力の量が増加する。また、これらのケーブル（例えば、高信号数ケーブル）を既知のコネクタと相互接続するために必要とされる高い力は、コンタクトまたは信号ピンを全て対合させるために十分な力が加えられないときには、不適切な接続の可能性を高める。
【０００３】
幾つかの臨床超音波用途において、超音波システムは、簡単にはアクセスできず、ユーザがプローブをシステムに接続するのを難しくする。時としてアンビリカルケーブルと呼ばれる別のケーブルを提供することが知られており、このケーブルは、一端で超音波システムに接続され、他端でプローブへの接続を可能にする。アンビリカルケーブルのプローブコネクタ端部とプローブのシステムコネクタ端部とが、相互接続されるときに適切に位置を合わせることが重要である。位置合わせ不良は、接続の損壊をもたらし、また、システムが適切に動作できなくなる可能性がある。また、位置合わせは、高信号数を提供するケーブルが使用されるとき、より一層重要である。さらに、既知のコネクタは、ユーザによるコネクタの誤用および損傷を防止するのに適切な阻止機構を提供しない。さらに、迅速な相互接続が、撮像走査の間のセットアップ時間を短縮するのに重要であり、それにより、例えば患者が撮像されるスループットを高める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，４４０，０７６Ｂ１号公報
【特許文献２】米国特許第５，９１３，６８８号公報
【特許文献３】米国特許第５，８４６，０９７号公報
【特許文献４】米国特許第５，６１７，８６６号公報
【特許文献５】米国特許第５，３６８，４９６号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、プラグを有するコネクタシステム用のレセプタクルが提供される。レセプタクルは、一対の向かい合う圧縮プレートと、回転自在部材が回転するときに向かい合う圧縮プレートを移動させるように構成された少なくとも１つの回転自在部材とを含む。圧縮プレートは、それらの間に挿入されたプラグの一部分との接触をもたらす。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、接続部材を有するプラグ部分と、プラグ部分に係合するように構成されたレセプタクル部分とを含むコネクタシステムが提供される。レセプタクル部分は、プラグ部分の接続部材に係合するように可動な回転作動式コンタクトプレートを含む。
【０００７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、接続されたアンビリカルケーブルを有する制御部分を含む超音波システムが提供される。アンビリカルケーブルは、高信号数通信を提供するレセプタクルを含む。レセプタクルは、回転作動機構を含む。さらに、超音波システムは、接続されたプローブケーブルを有する超音波プローブを含む。プローブケーブルはプラグを含み、レセプタクルおよびプラグを介するプローブケーブルとのアンビリカルケーブルの相互接続が、レセプタクルの回転作動機構によって作動される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に従って形成された超音波システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に従って形成された図１の超音波処理装置モジュールのブロック図である。
【図３】本発明の様々な実施形態に従って形成されたコネクタシステムの斜視図である。
【図４】本発明の様々な実施形態によるコネクタシステムの一部を形成することがあるプラグ部分を有する超音波プローブの斜視図である。
【図５】本発明の様々な実施形態に従って形成されたコネクタシステムのプラグ部分の斜視図である。
【図６】本発明の様々な実施形態によるコネクタシステムを形成するプラグ部分とレセプタクル部分との斜視図である。
【図７】本発明の様々な実施形態に従って形成されたコネクタシステムのレセプタクル部分の斜視図である。
【図８】本発明の様々な実施形態によるコネクタシステムを形成するプラグ部分とレセプタクル部分との、ハウジングを有さない斜視図である。
【図９】向かい合う圧縮プレートを有する本発明の様々な実施形態に従って形成された係合リングの斜視図である。
【図１０】圧縮プレートを閉鎖位置で示す図９の係合リングの側面図である。
【図１１】圧縮プレートを開放位置で示す図９の係合リングの側面図である。
【図１２】インターポーザに結合された本発明の様々な実施形態に従って形成された圧縮プレートの斜視図である。
【図１３】インターポーザに結合された本発明の様々な実施形態に従って形成された圧縮プレートの側面図である。
【図１４】本発明の様々な実施形態に従って形成された制御リングの斜視図である。
【図１５】ハウジングの一部が取り除かれた、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の斜視図である。
【図１６】ハウジングが取り除かれた、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の断面図である。
【図１７】ハウジングが取り除かれた、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の一部の斜視図である。
【図１８】ハウジングが取り除かれた、レセプタクル部分の１つの回転位置を例示する、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の一部の斜視図である。
【図１９】ハウジングが取り除かれた、レセプタクル部分の別の回転位置を例示する、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の一部の斜視図である。
【図２０】ハウジングが取り除かれた、レセプタクル部分の別の回転位置を例示する、本発明の様々な実施形態に従って形成されたレセプタクル部分の一部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
前述の概要、ならびに本発明の幾つかの実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面に関連付けて読めば、より良く理解されよう。図面が様々なハードウェア構成要素または機能ブロックの略図を示す限り、構成要素またはブロックは、ハードウェアまたは様々な操作間の区分を必ずしも示していない。したがって、例えば、構成要素またはブロックの１つまたは複数が、単一部片のハードウェアに実装される（例えば、単一部片のハードウェアに組み合わされる）ことがあり、または異なる構成要素に分離されることもある。様々な実施形態が、図面に示される構成および手段に限定されないことを理解すべきである。
【００１０】
本明細書で使用される際、単数形で挙げられ、語「１つの」で始められる要素またはステップは、除外が明示されない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないものと理解すべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、挙げられた特徴を同様に組み込む追加の実施形態の存在を除外するものと解釈されることは意図されていない。さらに、別段の明示がない限り、特定の性質を有する１つの要素または複数の要素を「備える」または「有する」実施形態は、その性質を有さない追加のそのような要素を含むこともある。
【００１１】
様々な実施形態を超音波システムに関連して説明することがあるが、様々な実施形態が、超音波撮像または撮像システムに限定されないことに留意すべきである。特に、様々な実施形態が、例えば磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）およびコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）での撮像を含めた様々なタイプの医療撮像と関連して、または組み合わせて実装されることがある。さらに、様々な実施形態が、他の非医療撮像システム、例えば空港スクリーニングシステムなどの非破壊検査システムで実装されることがある。さらに、様々な実施形態が、２つのケーブルの相互接続が望まれるまたは必要とされる、例えば複数の信号インターフェースが相互接続される任意のシステムで実装されることがある。一般に、様々な実施形態が、ケーブル、ライン、ワイヤなどの相互接続が必要とされるまたは望まれる任意のシステムで使用されることがある。
【００１２】
本発明の様々な実施形態が、例えば超音波用途におけるものなど、２つの高信号数ケーブルを相互接続するために使用されることがあるコネクタシステムを提供する。コネクタシステムは、２つのケーブルの位置合わせと確実な接続との両方を提供する。例えば、コネクタシステムは、超音波プローブを超音波システムに接続するために使用されることがある。図１は、以下でより詳細に説明するコネクタシステムの様々な実施形態が使用されることがある例示の超音波システム２０のブロック図である。超音波システム２０は、身体または体積内にパルス超音波信号を放出するために、１つまたは複数の変換器２６の内部にある素子（例えば、圧電結晶）２４のアレイをドライブする送信機２２を含む。変換器２６内の素子２４のアレイに関して、多様な異なる幾何形状および構成が使用されることがあり、変換器２６は、例えば、以下でより詳細に説明する様々なコネクタを有する様々なタイプの超音波プローブの一部として提供されることがあることに留意すべきである。
【００１３】
放出された超音波信号は、体内の構造、例えば、血球、筋組織、静脈、または体内の物体（例えば、カテーテルまたは針）から後方散乱されてエコーを生成し、エコーが素子２４のアレイに戻る。エコーは、受信機２８によって受信される。受信されたエコーは、ビーム形成器３０に提供され、ビーム形成器３０は、ビーム形成を行い、ＲＦ信号を出力する。次いで、このＲＦ信号がＲＦ処理装置３２に提供され、ＲＦ処理装置３２がＲＦ信号を処理する。別法として、ＲＦ処理装置３２は、エコー信号を表すＩＱデータ対を生成するために、ＲＦ信号を復調する複素復調器（図示せず）を含むことがある。次いで、ＲＦまたはＩＱ信号データは、メモリ３４に直接提供されて格納（例えば一時格納）されることがある。
【００１４】
また、超音波システム２０は、獲得された超音波情報（例えば、ＲＦ信号データまたはＩＱデータ対）を処理するために処理装置モジュール３６を含み、この超音波情報は、コネクタ４４を使用して送信機２２および受信機に接続された超音波プローブから獲得されることがある。処理装置モジュール３６は、ディスプレイ３８への表示用の超音波情報のフレームを準備する。処理装置モジュール３６は、獲得された超音波情報に対して、複数の選択可能な超音波モダリティに従って１つまたは複数の処理操作を行うように適合される。獲得された超音波情報は、エコー信号が受信されるときに走査セッション中にリアルタイムで処理されることがある。追加として、または別法として、超音波情報は、走査セッション中にメモリ３４に一時的に格納され、ライブまたはオフライン操作で非リアルタイムで処理されることがある。即時に表示されるようにはスケジュールされていない、獲得された超音波情報の処理済みのフレームを格納するために、画像メモリ４０が含まれる。画像メモリ４０は、任意の既知のデータ格納媒体、例えば永久格納媒体やリムーバブル格納媒体などを備えることがある。
【００１５】
処理装置モジュール３６は、ユーザインターフェース４２に接続され、ユーザインターフェース４２は、処理装置モジュール３６の動作を制御し、操作者からの入力を受信するように構成される。ディスプレイ３８は、閲覧、診断、および分析のために、診断用超音波画像を含めた患者情報をユーザに提示する１つまたは複数のモニタを含む。ディスプレイ３８は、例えば、メモリ３４または４０に格納された、または現時点で獲得されている３Ｄまたは４Ｄ超音波データセットを自動的に表示することがある。メモリ３４およびメモリ４０の一方または両方が、超音波データの３Ｄデータセットを格納することがあり、そのような３Ｄデータセットは、２Ｄおよび３Ｄ画像を表すためにアクセスされる。例えば、３Ｄ超音波データセットは、対応するメモリ３４または４０、ならびに１つまたは複数の基準面にマッピングされることがある。データセットを含めたデータの処理は、一部は、ユーザ入力、例えばユーザインターフェース４２で受信されるユーザ選択に基づく。
【００１６】
動作時、システム２０は、様々な技法（例えば、３Ｄ走査、リアルタイム３Ｄ撮像、体積走査、位置決めセンサを有する変換器を用いた２Ｄ走査、ボクセル相関技法を使用するフリーハンド走査、２Ｄまたはマトリックスアレイ変換器を使用する走査など）によってデータ、例えば体積データセットを獲得する。例えば直線状または弧状の経路に沿って変換器２６を移動させ、それと共に対象領域（ＲＯＩ）を走査することによって、データが獲得されることがある。各直線状または弧状の位置で、変換器２６が走査平面を得て、それらがメモリ３４に格納される。また、変換器２６は、体積超音波画像を獲得するために、超音波プローブ内部で機械的に可動であってもよい。
【００１７】
図２は、図１の超音波処理装置モジュール３６の例示ブロック図である。超音波処理装置モジュール３６は、サブモジュールの集合として概念的に例示されるが、専用ハードウェアボード、ＤＳＰ、処理装置などの任意の組合せを利用して実装されうる。別法として、図２のサブモジュールは、単一の処理装置または複数の処理装置を有する既製のＰＣを利用して実装されることがあり、機能的な動作が処理装置間で分散される。さらなる選択肢として、図２のサブモジュールは、幾つかのモジュール機能が専用ハードウェアを利用して行われ、残りのモジュール機能が既製のＰＣなどを利用して行われるハイブリッド構成を利用して実装されることもある。また、サブモジュールは、処理ユニット内部のソフトウェアモジュールとして実装されることもある。
【００１８】
図２に示されるサブモジュールの動作は、局所超音波制御装置５０によって、または処理装置モジュール３６によって制御されることがある。サブモジュール５２〜６２は、中間処理装置動作を行う。超音波処理装置モジュール３６は、幾つかの形態のうちの１つで超音波データ７０を受信することがある。図２の実施形態では、受信された超音波データ７０は、各データサンプルと関連付けられた実数成分および虚数成分を表すＩＱデータ対を構成する。ＩＱデータ対は、１つまたは複数のサブモジュール、例えばカラーフローサブモジュール５２と、パワードプラサブモジュール５４と、Ｂモードサブモジュール５６と、スペクトルドプラサブモジュール５８と、Ｍモードサブモジュール６０とに提供される。とりわけ組織ドプラ（ＴＤＥ）サブモジュール６２など、他のサブモジュールが含まれることもある。
【００１９】
各サブモジュール５２〜６２は、とりわけカラーフローデータ７２と、パワードプラデータ７４と、Ｂモードデータ７６と、スペクトルドプラデータ７８と、Ｍモードデータ８０と、組織ドプラデータ８２とを生成するために、対応する様式でＩＱデータ対を処理するように構成され、それらのデータ全てが、後続の処理の前に一時的にメモリ９０（または、図１に示されるメモリ３４または画像メモリ４０）に格納されることがある。データ７２〜８２は、例えば、ベクトルデータ値のセットとして格納されることがあり、各セットが、個々の超音波画像フレームを定義する。ベクトルデータ値は、一般に、極座標系に基づいて編成される。
【００２０】
スキャンコンバータサブモジュール９２が、メモリ９０にアクセスして、メモリ９０から、画像フレームに関連付けられたベクトルデータ値を得て、ベクトルデータ値のセットをデカルト座標に変換し、表示用にフォーマットされた超音波画像フレーム９３を生成する。スキャンコンバータサブモジュール９２によって生成された超音波画像フレーム９３は、後続の処理のためにメモリ９０に戻されることがあり、あるいはメモリ３４または画像メモリ４０に提供されることがある。
【００２１】
データに関連付けられた超音波画像フレーム９３をスキャンコンバータサブモジュール９２が生成した後、画像フレームは、メモリ９０に再び格納されることがあり、またはバス９６を介して、データベース（図示せず）、メモリ３４、画像メモリ４０、および／または他の処理装置（図示せず）に通信されることもある。
【００２２】
一例として、ディスプレイ３８（図１に示される）で様々な超音波画像をリアルタイムで閲覧することが望まれることがある。これを行うために、スキャンコンバータサブモジュール９２は、現時点で獲得されている画像の、メモリ９０に格納されたそれらの画像に関するデータセットを得る。必要な場合にはベクトルデータが補間され、ビデオ表示用のＸ，Ｙフォーマットに変換されて、超音波画像フレームを生成する。走査変換された超音波画像フレームは、ディスプレイ制御装置（図示せず）に提供され、ディスプレイ制御装置は、ビデオ表示のためにグレースケールマッピングにビデオをマッピングするビデオ処理装置を含むことがある。グレースケールマップは、表示されるグレーレベルへの未処理の画像データの伝達関数を表すことがある。ビデオデータがグレースケール値にマッピングされると、ディスプレイ制御装置は、１つまたは複数のディスプレイモニタまたはディスプレイ窓を含むことがあるディスプレイ３８を制御して、画像フレームを表示する。ディスプレイ３８に表示される画像は、データの画像フレームから生成され、各データがディスプレイでの当該の画素の強度または輝度を示す。
【００２３】
再び図２を参照すると、２Ｄビデオ処理装置サブモジュール９４が、様々なタイプの超音波情報から生成されたフレームの１つまたは複数を組み合わせるために使用されることがある。例えば、２Ｄビデオ処理装置サブモジュール９４は、ビデオ表示のために、一方のタイプのデータをグレーマップにマッピングし、他方のタイプのデータをカラーマップにマッピングすることによって、異なる画像フレームを組み合わせることがある。最終的に表示される画像では、カラー画素データがグレースケール画素データに重畳されて、単一のマルチモード画像フレーム９８を生成し、このフレーム９８は、メモリ９０に再び格納される、またはバス９６を介して通信される。連続する画像フレームは、メモリ９０またはメモリ４０（図１に示される）にシネループ（４Ｄ画像）として格納されることがある。シネループは、ユーザにリアルタイムで表示される画像データを取り込むためのファーストインファーストアウト循環画像バッファを表す。ユーザは、ユーザインターフェース４２で静止コマンドを入力することによってシネループを静止させることができる。ユーザインターフェース４２は、例えば、超音波システム２０（図１に示される）に情報を入力することに関連付けられるキーボードおよびマウス、ならびに全ての他の入力制御機構を含むことがある。
【００２４】
また、３Ｄ処理装置サブモジュール１００が、ユーザインターフェース４２によって制御され、メモリ９０にアクセスして、超音波画像フレームの空間的に連続するグループを得て、例えば知られている体積レンダリングまたは表面レンダリングアルゴリズムによって、画像フレームの３次元画像表現を生成する。３次元画像は、レイキャスティングや最大強度画素投影など、様々な撮像技法を利用して生成されることがある。
【００２５】
本発明の様々な実施形態が、図３に示されるコネクタシステム１１０を提供する。コネクタシステム１１０は、１つのケーブルと組み合わせて提供される（例えば、ケーブルの一部である、またはケーブルの端部にある）レセプタクル部分１１２を含む。例えば、レセプタクル部分１１２は、例えば超音波システム２０（図１に示される）に接続する延長またはアンビリカルケーブル１１４の端部に提供されることがある。レセプタクル部分は、本明細書でより詳細に説明する回転機構によって作動されるばね式の係合部分を有する。また、コネクタシステム１１０は、プラグ部分１１６を含み、プラグ部分１１６は、レセプタクル部分１１２と組み合わせて提供されるケーブルと相互接続される別のケーブルと組み合わせて提供される（例えば、ケーブルの一部である、またはケーブルの端部にある）。例えば、プラグ部分１１６は、超音波プローブ、例えば図４に示される超音波プローブ１２０の一部を形成するプローブケーブル１１８の端部に提供されることがある。コネクタシステム１１０は、レセプタクル部分１１２とプラグ部分１１６との対合接続を提供して、例えば、超音波プローブ１２０を超音波システム２０に結合させる。超音波プローブ１２０は、超音波情報を獲得するための任意のタイプまたは種類の超音波プローブであってよいことに留意すべきである。超音波プローブ１２０は、超音波プローブ１２０の操作（例えば、オン／オフ操作やモード選択など）を制御するための１つまたは複数の制御機構１２２（例えば、ボタンやノブなど）を含むことがある。
【００２６】
コネクタシステム１１０の様々な実施形態が、ケーブルと組み合わせて提供されることに限定されないことに留意すべきである。例えば、コネクタシステム１１０またはその一部分が、カテーテルまたはプローブの一部として提供されることがある。一例として、コネクタシステム１１０、特にレセプタクル部分１１２が、携帯システム用のシステムハウジングなどのハウジングの一部、または電子回路ボックス、例えばシステムから遠く個人または患者に近い絶縁または前置増幅器モジュール用のハウジングの一部として提供されることがある。
【００２７】
図５に示される一実施形態では、プラグ部分１１６は、プラグ部分１１６の一部に沿って概して円筒形のシュラウド１３０を含み、シュラウド１３０は、内部にキャビティ１３２を画定する。しかし、プラグ部分１１６は、レセプタクル部分１１２との対合接続を提供するために、レセプタクル部分１１２のサイズおよび形状に基づいて様々にサイズ設定および形状設定することができることに留意すべきである。キャビティ１３２の内部にベース部分１３４があり、そこから接続部材１３６が延出する。接続部材１３６は、プリント回路基板（ＰＣＢ）などのコンタクト基板１３７を含むことがあり、コンタクト基板１３７は、リジッドＰＣＢであってよく、超音波プローブ１２０への信号および超音波プローブ１２０からの信号を通信するように構成されたアクティブ領域を画定する。また、コンタクト基板１３７は、ベース部分１３４を通り越して延出して、知られているように超音波プローブ１２０内部の電子回路とのコンタクト基板１３７の接続を可能にする。コンタクト基板１３７は、リジッドＰＣＢ、剛性補強部材の周りに巻かれた、または剛性補強部材に取り付けられたフレキシブルＰＣＢ、あるいは別の電気構成要素に電気的に結合させることができる任意のタイプの接続部材であってよいことに留意すべきである。
【００２８】
少なくとも１つの実施形態では、接続部材１３６は、シュラウド１３０を越えて、キャビティ１３２の外部に延出する。また、接続部材１３６は、レセプタクル部分１１２に係合するために一方向での摺動運動を可能にするように構成されたフレーム１３８を含む。例えば、フレーム１３８は、ｘ方向での摺動運動を可能にし、ｙ方向およびｚ方向それぞれでの運動を防止するガイド１４０を含むことがある。また、フレーム１３８は、フレーム１３８に形成された少なくとも１つの係止スロット１４２を含む。図示される実施形態では、係止スロット１４２は、フレーム１３８の各長手方向側部に提供される。フレーム１３８は、一般に、ベース部分１３４から延出するコンタクト基板１３７の周縁に沿って、かつコンタクト基板１３７の縁部に沿って形成される。
【００２９】
図６に示されるように、接続部材１３６を有するプラグ部分１１６は、レセプタクル部分１１２に係合するように構成される。特に、接続部材１３６は、レセプタクル部分１１２内に、具体的には、カバー１５２によって覆われた開口１５０内に延出するように構成される。例えば、カバー１５２は、ばね式のドアであってよく、それにより、接続部材１３６によってカバー１５２に加えられる圧力が、カバー１５２を内側に押し込み、接続部材１３６がカバー１５２を通ってレセプタクル部分１１２のハウジング１５４内まで進入できるようにする。さらに、図７に示されるように、開口１５０およびカバー１５２は、１つの向きのみでの接続部材１３６の挿入を可能にするように非対称に形状設定される。例えば、開口１５０およびカバー１５２は、一端が他端よりもわずかに大きく（または広く）、１つの向きのみでの接続部材１３６の挿入を可能にするように形状設定される。したがって、非対称形状は、例えば所望の接続構成から１８０度の向きで接続部材１３６が開口１５０内に挿入されるのを防止する。特定のプラグ部分１１６のみを特定のレセプタクル部分１１２内に挿入することができるように、例えば異なるコネクタまたは超音波プローブ用に、異なる形状およびサイズの開口１５０および／またはカバー１５２が提供されることがある。
【００３０】
接続部材１３６は、以下でより詳細に説明する回転カムによって作動されるばね式コンタクトピンに係合するように構成される。特に、レセプタクル部分１１２のハウジング１５４とプラグ部分１１６のシュラウド１３０とが取り外された図８に示されるように、レセプタクル部分１１２は、２つの異なるリングを有する係合および係止機構１６０を内部に含む。具体的には、係合および係止機構１６０は、制御リング１６２と係合リング１６４とを含む。一実施形態における制御リング１６２と係合リング１６４とは、レセプタクル部分１１２のハウジング１５４（図７に示される）が回転される（例えば、ユーザによってねじられる）ときに一緒に回転するように構成された物理的に別個のリングである。
【００３１】
係合および係止機構１６０は、長さの少なくとも一部分に沿って内部に延在するキャビティ１６６を有する概して円筒形の本体１６５を含む。チャネル１６８が、円筒形本体１６５内部の長さの少なくとも一部分に沿って延在し、一実施形態では、内部に挿入されたときに接続部材１３６のフレーム１３８のガイド１４０が摺動係合するためのトラックとして構成される。
【００３２】
図９に示されるように、係合リング１６４は、カム１７０を含み、カム１７０は、矢印Ｒによって示されるように回転されるように構成される。カム１７０の内面１７２は、向かい合う可動部材１７６に接続された一対のローラ１７４（例えば、転がり車輪）に係合する。可動部材１７６は、向かい合う圧縮プレート１７８として例示される一対の圧縮プレート１７８を圧縮するように接続されて構成される。ガイドピン１８０が可動部材１７６それぞれを通って延出し、例えば、移動中に可動部材１７６の位置および向きを保つために可動部材１７６の各隅に１つのガイドピン１８０がある。可動部材１７６の間に、ガイドピン１８０それぞれに沿って、ばね１８１または他の圧縮可能またはバイアス部材が提供され、それにより、圧縮プレート１７８は、矢印Ｃによって示されるように可動である。
【００３３】
カム１７０の内面１７２は、例えばローラ１７４の回転を制限するために、或る点への一対のローラ１７４の移動を可能にするように形状設定される。一実施形態では、内面１７２のプロファイルまたは厚さが、カム１７０の回転の方向で増加し、これは、圧縮プレート１７８の圧縮をもたらす。内面１７２のプロファイルまたは厚さの変化は、内面１７２の各半分に沿って対称であり、それにより、一対のローラ１７４の移動は、各半分に沿った内面１７２の最小厚さの部分で、それに隣接する内面１７２の他方の半分の最大厚さの部分によって停止され、最大厚さの部分が、本質的にストップ１８２を画定し、一対のローラ１７４のさらなる回転、および圧縮プレート１７８のさらなる開きを防止する。ストップ１８２が、カム１７０の時計回りの回転、および圧縮プレート１７８の開きを本質的に制限する。
【００３４】
動作時、図１０および１１に示されるように、カム１７０の回転が、可動部材１７６の移動をもたらし、それにより圧縮プレート１７８の移動をもたらす。特に、図１０に示されるとき、圧縮プレート１７８は、圧縮または閉鎖状態または位置で示され、図１１では、圧縮プレートは、非圧縮または開放状態または位置で示される。ばね１８１の力が、圧縮状態から非圧縮状態への移動を容易にする。ガイドピン１８０は、圧縮プレート１７８の向きおよび位置決めが維持されるように可動部材１７６の移動を案内するように作用する。また、カム１７０の対称構成が、圧縮プレート１７８の対称移動を提供する。カム１７０の内面１７２によって画定される移動トラックは、例えばアルミニウムまたは他の適切な材料からなるカム１７０を形成することによって膨張および収縮を可能にされることがあることに留意すべきである。例えば、カム１７０は、その変形を可能にするように、例えば弾性的に形成されることがある。また、回転制限要素１７７が提供されることがあり、回転制限要素１７７は、カム１７０の反時計回りの回転を制限する。例えば、回転制限要素１７７は、カム１７０の側面にある突起であってよい。
【００３５】
他の圧縮部材またはバイアス要素が、カム１７０と関連して提供されることがあり、ばね１８１の代わりとなることに留意すべきである。例えば、弾性クランプまたは引張コイルが、可動部材１７６にバイアスを提供するために使用されることがある。さらに、図１２および１３に示されるように、プリント回路板（ＰＣＢ）１９０が、圧縮プレート１７８それぞれに結合されることがある。さらに、インターフェース１９２またはコンタクトプレート、例えばインターポーザプレートが、ＰＣＢ１９０それぞれに接続されることがあり、コンタクトピン１９４を含み、コンタクトピン１９４が、レセプタクル部分１１２の内部に挿入されるときにプラグ部分１１６の接続部材１３６との電気接続を提供する。例えば、１００個よりも多いコンタクトピン１９４が、約１５ミリメートル×約２５ミリメートルの面積に提供されることがあり、２つの高信号数ケーブル間の接続を提供する。積層構成および結合は、任意の既知のプロセスを使用して提供されることがある。インターフェース１９２は、例えば、コンタクトピン１９４を有するインターポーザを含むことがあり、コンタクトピン１９４は、ばね式ではなく、任意のタイプのピン、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）、または他の電気接続構造を含むことに留意すべきである。
【００３６】
また、図１４に示されるように、係合および係止機構１６０は、制御リング１６２を含む。一実施形態での制御リング１６２は、回転カム１６３であり、制御リング１６２の側面２０２の向かい合う側の一部分に沿って溝２００を含む。溝２００は、厚さが変化するように構成されて、斜面２０４を画定する。したがって、溝２００の厚さの変化が、斜面２０４を形成する傾斜または下降領域を画定する。切欠２０６が、斜面２０４の端部に、例えば斜面２０４の下端部またはより薄い端部に提供される。以下でより詳細に説明するように、斜面２０４は、プラグ部分１１６内部にある接続部分１３６のフレーム１３８の係止スロット１４２に係合するように構成される。接続部材１３６と係合されたときの制御リング１６２の回転により、接続部材１３６のフレーム１３８が、斜面２０４の変化する傾斜によってレセプタクル部分１１２内に引き入れられ、これは以下でより詳細に説明する。切欠２０６は、圧縮プレート１７８（図９〜１１に示される）が非圧縮または開放状態にあるときにのみ接続部材１３６の挿入を可能にするように構成される。また、切欠２０６は、接続部材１３６を挿入するときに尚早な接触閉鎖を防止する。
【００３７】
図１５に示されるように、制御リング１６２の外面に係合部分２１０が提供されることがあり、レセプタクル部分１１２のハウジング１５４の内部に係合し、それにより、ハウジング１５４が回転されるときに制御リング１６２が回転する。係合リング１６４の外面に同様の係合部分２１２が提供されることがあり（やはり図１５に示される）、レセプタクル部分１１２のハウジング１５４の内部に係合する。したがって、ハウジング１５４が回転されるまたはねじられるときに制御リング１６２と係合リング１６４とのそれぞれの回転の量が同じであるように同期された制御リング１６２と係合リング１６４との運動（例えば、回転）によって、制御リング１６２と係合リング１６４とがハウジング１５４内部で位置合わせされることがある。また、キャビティ２１６がハウジング１５４内部に提供され、追加のケーブル（例えば、ケーブルループ）を提供するためのケーブルサービスループ領域を画定することに留意すべきである。したがって、ケーブル１１４（図３に示される）に張力が加えられる場合、ケーブルループからの追加のケーブルが、ケーブル１１４を延長させ、それにより、ケーブルは、ハウジング１５４内部の接続、例えばＰＣＢ（図示せず）への接続から切断されない。また、ハウジング１５４内部の構成要素を通してケーブル１１４での張力を逃がすために、図１６に示されるケーブル応力除去部材２２０が提供されることがあり、レセプタクル部分１１２内部の構成要素に対する損壊を防止する、または損壊の可能性を低減する。
【００３８】
したがって、動作時、図１７に示されるように、（ハウジング１５４と共に回転する）制御リング１６２の切欠２０６が、制御リング１６２のただ１つの回転角度でフレーム１３８と位置を合わせ、これは、可動部材１７６が非圧縮または開放状態にあるときである。制御リング１６２がこの開放位置まで回転されない場合、切欠２０６がフレーム１３８と位置合わせされず、これは、接続部材１３６がレセプタクル部分１１２内部に挿入されるのを防止する。プラグ部分１１６が、環状補強部材２３０および垂直補強部材２３２を含むことがあることに留意すべきである。
【００３９】
接続部材１３６がレセプタクル部分１１２内部に挿入されると、図１８〜２０に示されるようにハウジング１５４が回転される。見て分かるように、制御リング１６２の斜面２０４が、コンタクト基板１３７を有する接続部材１３６をレセプタクル部分１１２内に引き入れ、可動部材１７６の間にコンタクト基板を位置合わせする。斜面２０４は、フレーム１３８に形成された係止スロット１４２に係合する。フレーム１３８のレール１４０がチャネル１６８内部で摺動するとき、チャネル１６８は、ｘ方向で並進するように接続部材１３６の運動を制限する。さらに、図１９に示されるように制御リング１６２と係合リング１６４とが回転されるとき、係止スロット１４２によって円形トラック内で案内される制御リング１６２が、レセプタクル部分１１２内部でのｘ方向での接続部材１３６の運動をもたらす。制御リング１６２の切欠２０６が、係止スロット１４２から外れて回転していることに留意すべきである。同時に、係合リング１６４の回転によって、可動部材１７６が圧縮される。
【００４０】
図２０に示されるように制御リング１６２と係合リング１６４とがさらに回転されるとき、（図１２および１３に示される）インターフェース１９２のコンタクトピン１９４がコンタクト基板１３７の相補部分に係合する前に、可動部材１７６の間での接続部材１３６とコンタクト基板１３７との位置決めが完了されていることに留意すべきである。したがって、例えば圧縮プレート１７８それぞれにあるインターポーザプレートを使用して、電気接触がコンタクト基板の両側に形成されうる。
【００４１】
したがって、様々な実施形態が、回転可能なカムを使用して可動である２つのコンタクトプレートを提供する。回転可能なカムは、コンタクトプレートが互いに向けて移動されるようにコンタクトプレートを作動させる。制御リングを使用して、接続部材がコンタクトプレート間に位置合わせされる。例えば、リジッドＰＣＢがコンタクトプレート間のギャップ内に挿入されることがあり、コンタクトプレート（電気ピンを有する）が圧縮されてリジッドＰＣＢに係合するときに、それらによって電気接続が設けられる。
【００４２】
本明細書で説明するコネクタシステムの様々な実施形態の少なくとも１つの技術的な効果は、例えば高信号数を有する超音波プローブのプラグコネクタで両面接触を提供することを含む。２つの回転リングを使用して位置合わせおよび電気接続が達成され、高密度であり小型のコネクタの接続を可能にする。回転リングは、カムとして構成されることがあり、多数のばね式インターポーザピンによってもたらされる高い接触力をユーザがより簡単に克服できるようにする。また、阻止機能が、プラグの逆向きの挿入など、不適切な接続を防止する。
【００４３】
様々な実施形態が、異なるタイプおよび種類の超音波システム、例えば、３Ｄ対応小型超音波撮像システム、携帯またはポケットサイズ超音波撮像システム、コンソールベース超音波撮像システムなどに関連して実装されることがあることに留意すべきである。一般に、様々な実施形態が、例えば２つの高信号数ケーブルの電気接続が望まれるまたは必要とされる任意のシステムで実装されることがある。
【００４４】
上の説明は、限定ではなく、例示として意図されていることを理解されたい。例えば、上述の実施形態（および／またはその態様）が、互いに組み合わせて使用されることがある。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるように、多くの修正が施されることがある。本明細書で述べた材料の寸法およびタイプは、本発明のパラメータを定義するものとして意図されているが、それらは、決して限定ではなく、例示の実施形態である。上の説明を検討すれば、当業者には多くの他の実施形態が明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲、ならびにそのような特許請求の範囲が権利付与される等価箇所の全範囲を参照して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、用語「含む」および「であって」は、それぞれ用語「備える」および「において」の平易な等価表現として使用される。さらに、以下の特許請求の範囲では、用語「第１」、「第２」、および「第３」などは、標識としてのみ使用され、それらの対象に数値的な要件を課すことは意図されていない。さらに、以下の特許請求の範囲の限定は、ｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ（機能手段）形式では記載されず、そのような特許請求の範囲の限定が、さらなる構造を欠いた機能の陳述と、語句「ための手段」とを明示的に使用しない限り、米国特許法（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１２条第６パラグラフに基づいて解釈されるものとは意図されない。
【００４５】
本発明の上記の説明は、最良の態様を含めて本発明を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムを形成して使用すること、および任意の組み込まれた方法を行うことを含めて当業者が本発明を実践できるようにするために、例を用いる。本発明の特許取得可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想定できる他の例を含むこともある。そのような他の例は、それらが、特許請求の範囲の逐語的内容と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の逐語的内容からわずかしか異ならない同等の構造要素を含む場合には、特許請求の範囲の範囲内にあるものと意図される。
【符号の説明】
【００４６】
２０  超音波システム
２２  送信機
２４  素子
２６  変換器
２８  受信機
３０  ビーム形成器
３２  ＲＦ処理装置
３４  メモリ
３６  処理装置モジュール
３８  ディスプレイ
４０  画像メモリ
４２  ユーザインターフェース
４４  コネクタ
５０  超音波制御装置
５２  サブモジュール
５４  ドプラサブモジュール
５６  モードサブモジュール
５８  ドプラサブモジュール
６０  モードサブモジュール
６２  モジュール
７０  超音波データ
７２  カラーフローデータ
７４  ドプラデータ
７６  モードデータ
７８  ドプラデータ
８０  Ｍモードデータ
８２  組織ドプラデータ
９０  メモリ
９２  変換器サブモジュール
９３  超音波画像フレーム
９４  処理装置サブモジュール
９６  バス
９８  モード画像フレーム
１００  処理装置サブモジュール
１１０  コネクタシステム
１１２  レセプタクル部分
１１４  ケーブル
１１６  プラグ部分
１１８  プローブケーブル
１２０  超音波プローブ
１２２  制御機構
１３０  シュラウド
１３２  キャビティ
１３４  ベース部分
１３６  接続部材
１３７  コンタクト基板
１３８  フレーム
１４０  ガイド
１４２  係止スロット
１５０  開口
１５２  カバー
１５４  ハウジング
１６０  係合および係止機構
１６２  制御リング
１６３  回転カム
１６４  係合リング
１６５  円筒形本体
１６６  キャビティ
１６８  チャネル
１７０  カム
１７２  内面
１７４  一対のローラ
１７６  可動部材
１７７  回転制限要素
１７８  圧縮プレート
１８０  ガイドピン
１８１  ばね
１８２  ストップ
１９０  基板（ＰＣＢ）
１９２  インターフェース
１９４  コンタクトピン
２００  溝
２０２  側面
２０４  斜面
２０６  切欠
２１０  係合部分
２１２  係合部分
２１６  キャビティ
２２０  ケーブル応力除去部材
２３０  環状補強部材
２３２  垂直補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010067605.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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