(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探触子筐体内に、回転駆動手段と、回転可能にフレームにより支持され超音波を送受信する超音波振動子と、前記回転駆動手段を駆動するためのモータと、前記モータを制御するためのエンコーダ制御回路と、シールド板と、同軸ケーブルとを備えた超音波探触子であって、前記シールド板は、静電気による放電電流の流れる経路長を分断するための、静電気による放電電流の高調波成分の１／５０波長の間隔で配置されている凹および／または凸構造を有し、且つ、前記同軸ケーブルのシールドが前記シールド板に接続されていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
超音波探触子筐体内に、回転駆動手段と、回転可能にフレームにより支持され超音波を送受信する超音波振動子と、前記回転駆動手段を駆動するためのモータと、前記モータを制御するためのエンコーダ制御回路と、シールド板と、同軸ケーブルとを備えた超音波探触子であって、前記シールド板は、静電気による放電電流の流れる経路長を分断するための、静電気による放電電流の高調波成分の１／５０波長の間隔で配置されている穴部を有し、且つ、前記同軸ケーブルのシールドが前記シールド板に接続されていることを特徴とする超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、超音波振動子からの超音波ビームを走査することにより、超音波断層像を得る超音波探触子および超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波探触子は超音波振動子を電気的あるいは機械的に走査し、超音波断層像を得るものである。
【０００３】
以下、機械走査式超音波探触子の従来の構成を図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図５において超音波探触子は、超音波探触子筐体１、フレーム４に固定されたエンコーダ付モータ３、ハウジング２内に周囲をブタンジオール等の超音波伝播媒質で満たされ回転可能となるようにフレーム４に取り付けられている、超音波を送受信するための超音波振動子５、エンコーダ付モータ３の駆動力を伝導し超音波振動子５を回転させるための駆動側歯車６および従動側歯車７、オイルシール８、エンコーダ付モータ３を制御するためのエンコーダ制御回路９、超音波診断装置本体からエンコーダ制御回路９へ各種信号を送受するための同軸ケーブル１０により構成される。また、従来の超音波診断装置は、特開平０５−９１５９４号公報に記載されているように、一般的に超音波探触子筐体１内には、外部電磁界ノイズから内部回路およびケーブルを遮断するため、あるいは内部回路およびケーブルからの不要輻射を抑制するために同軸ケーブル１０のシールドに接続されたシールド板１３を備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
超音波診断装置を取り巻く近年の事情として、受信感度の向上に伴う電磁波障害の増加、欧州におけるＥＭＣ包括規制の強化等が挙げられる。
【０００６】
超音波探触子は、約２mの同軸ケーブルを介して超音波診断装置本体へ接続される関係上、探触子筐体内のシールドは大地に対して電位的に浮いた状態となる。
【０００７】
上記従来の構成において、電荷を帯電した人体が超音波探触子に触れたとき、探触子筐体とハウジングの境界の絶縁材が絶縁破壊を起こすなどして探触子内部に静電気放電が発生することがある。この場合、内部回路への直接電荷注入に関しては同軸ケーブルのシールドに接続されたシールド板１３により回避することが出来る。しかし、大地に対して電位的に浮いた状態のシールド板に放電電流が流れる際、その電流経路は放射アンテナとして働き、放射された電磁波ノイズは探触子内部の制御回路に拾われ、誤動作に結びつく。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、内部制御回路の誤動作を防止できる超音波探触子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、本発明は、超音波探触子筐体内に、回転駆動手段と、回転可能にフレームにより支持され超音波を送受信する超音波振動子と、回転駆動手段を駆動するためのモータと、モータを制御するためのエンコーダ制御回路と、エンコーダ制御回路を内包する同軸ケーブルのシールドに接続された凹および／または凸構造のシールド板とを備えた超音波探触子である。
【００１０】
更に、本発明は、超音波探触子筐体内の回転駆動手段と、回転可能にフレームにより支持され超音波を送受信する超音波振動子と、回転駆動手段を駆動するためのモータと、モータを制御するためのエンコーダ制御回路と、エンコーダ制御回路を内包する同軸ケーブルのシールドに接続された複数の穴部を有するシールド板とを備えた超音波探触子である。
【００１１】
本発明はこれらの構成により、探触子内部のシールド板に外部静電気ノイズによる放電電流が流れる際に発生する放射電磁波ノイズを抑制し、内部制御回路の誤動作を防止することができるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（ａ）は本発明の第１の実施の形態における超音波探触子を示す断面図である。図１（ａ）において超音波探触子は、超音波探触子筐体１、フレーム４に固定されたエンコーダ付のモータ３、ハウジング２内に周囲をブタンジオール等の超音波伝播媒質で満たされ回転可能となるようにフレーム４に取り付けられている超音波を送受信するための超音波振動子５、モータ３の駆動力を伝導し超音波振動子５を回転させるための駆動側歯車６および従動側歯車７、オイルシール８、モータ３を制御するためのエンコーダ制御回路９、超音波診断装置本体からエンコーダ制御回路９へ各種信号を送受するための同軸ケーブル１０により構成される。また、外部電磁界ノイズから内部回路およびケーブルを遮断するため、あるいは内部回路およびケーブルからの不要輻射を抑制するために同軸ケーブル１０のシールドに接続された内面側に凸構造のシールド板１１を備えている。
【００１４】
なお、シールド板は金属板だけでなく、導電性プラスチック或いは薄板に導電性皮膜を構成したもの等であってもよい。
【００１５】
図１（ｂ）は、本発明の内面側に凸構造のシールド板の斜視図である。本発明のシールド板は、一辺が約１ｃｍの四角形で、高さが約数ｍｍの導電塗料を約１ｃｍの間隔で塗布したものである。
【００１６】
次に本発明の第１の実施の形態の動作について説明する。
【００１７】
ハウジング２の超音波振動子５の面を被検体に当て、超音波診断装置本体からの制御信号をエンコーダ制御回路９に供給することでモータ３を駆動し、これにより駆動側歯車６と従動側歯車７による回転駆動手段を介し超音波探触子を回転させる。また、超音波診断装置本体からの高電圧パルス信号により超音波振動５を励起して超音波を被検体に放射し、被検体からの超音波エコー信号を受信することにより診断装置本体のディスプレイ上に断層像を表示することができる。
【００１８】
なお、モータ３はエンコーダ付きの一体物でも別体のものであってもよい。
【００１９】
電荷を帯電した人体が超音波探触子に触れたときに発生する典型的な静電気ノイズを模擬した波形を図３に示す（静電気放電試験規格ＩＥＣ６１０００‐４‐２に準ずる）。この静電気ノイズによる放電電流がシールド板を流れる際に発生する放射電磁波ノイズは図４のような高周波成分を含み、アンテナ効率から放電電流の流れる線路長が１／４波長および１／１６波長のとき強く放射され、回路の誤動作の原因となる。
【００２０】
経験則として、１／５０波長以下の長さで放電電流の流れる線路長を分断できれば対策が実現できると考えられる。図４の高調波成分の最高周波数は６１５ＭＨｚである。凸構造をこの周波数の１／５０波長である約１ｃｍの間隔でシールド板に設けたことにより、放電電流の流れる線路長を短く分断でき、電磁波放射のアンテナ効率を減少させることができる。この結果ノイズを抑制し、内部制御回路の誤動作を防止することができる。
【００２１】
シールド板は内面側への凸構造に代えて、シールド板の内面に窪み（凹構造）を設けることによって、同様の効果が期待できる。更に、本発明のシールド板は凸構造と凹構造の組合せであってもよい。また、凸構造や凹構造の形状は、上記四角形以外の多角形や円形であってもよく、間隔は１ｃｍ以下であればよい。更に、シールド板は角柱形に代えて円筒形等であっても良いことは勿論であり、穴部も整然と整列している必要はない。
【００２２】
図２（ａ）は本発明の第２の実施の形態における超音波探触子を示す断面図である。図２（ａ）において超音波探触子は、超音波探触子筐体１、フレーム４に固定されたモータ３、ハウジング２内に周囲をブタンジオール等の超音波伝播媒質で満たされ回転可能となるようにフレーム４に取り付けられている超音波を送受信するための超音波振動子５、モータ３の駆動力を伝導し超音波振動子５を回転させるための駆動側歯車６および従動側歯車７、オイルシール８、モータ３を制御するためのエンコーダ制御回路９、超音波診断装置本体からエンコーダ制御回路９へ各種信号を送受するための同軸ケーブル１０により構成される。更に、本発明は、外部電磁界ノイズから内部回路およびケーブルを遮断するため、あるいは内部回路およびケーブルからの不要輻射を抑制するために同軸ケーブル１０のシールドに接続された穴部を有するシールド板１２を備えている。
【００２３】
図２（ｂ）は、本発明の穴部を有するシールド板１２の斜視図である。本発明のシールド板は、一辺が約１ｃｍの四角形の穴部を約１ｃｍ間隔で配置したものである。
【００２４】
第２の実施の形態においても上記第１の実施の形態と同様に、シールド板に設けられた穴加工された構造（穴部）により静電気ノイズの放電電流の流れる線路長を高調波成分の波長よりはるかに短く分断することができ、電磁波放射のアンテナ効率を減少させることができる。この結果ノイズを抑制し、内部制御回路の誤動作を防止することができる。
【００２５】
シールド板は、角柱形に代えて円筒形であっても良いことは勿論であり、また穴部の形状は、上記四角形以外の多角形や円形等の他の形状であってもよく、また間隔は１ｃｍ以下であればよい。更に、穴部は整然と整列している必要はない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、超音波探触子筐体内に、回転駆動手段と、回転可能にフレームにより支持され超音波を送受信する超音波振動子と、回転駆動手段を駆動するためのモータと、モータを制御するためのエンコーダ制御回路と、エンコーダ制御回路を内包する同軸ケーブルのシールドに接続された凹および／または凸構造のシールド板とを備えたことにより、探触子内部のシールド板に外部静電気ノイズによる放電電流が流れる際に発生する放射電磁波ノイズを抑制し、内部制御回路の誤動作を防止する超音波探触子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第1の実施の形態の超音波探触子の構造図
（ｂ）は本発明の第1の実施の形態の凸構造のシールド板を示す模式図
【図２】（ａ）は本発明の第2の実施の形態の超音波探触子の構造図
（ｂ）は本発明の第2の実施の形態の穴加工構造のシールド板を示す模式図
【図３】典型的な静電気ノイズ波形を示す説明図
【図４】静電気ノイズの周波数解析結果を示す説明図
【図５】従来の超音波探触子の構造図
【符号の説明】
１  超音波探触子筐体
２  ハウジング
３  モータ
４  フレーム
５  超音波振動子
６  駆動側歯車
７  従動側歯車
８  オイルシール
９  エンコーダ制御回路
１０  同軸ケーブル
１１  シールド板
１２  シールド板
１３  シールド板
【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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