(57)【要約】【課題】超音波振動子を回動させつつ、当該超音波振動子との電気信号の授受をより確実に行うことを可能とする超音波プローブを提供すること。【解決手段】支持台と、前記支持台に支持された状態で回動する回転体と、前記回転体の外周面に配設された超音波振動子と、前記支持台にて前記回転体を軸支するように配設され、前記超音波振動子と電気信号の授受を行う回転電気コネクターと、を備え、前記回転電気コネクターは、前記回転体に接合され、前記回転体と共に回動する回転電極と、前記回転電極と対向するように前記支持台に接合され、前記回転電極と対向する領域に回転軸回りのリング状の案内溝を形成する固定電極と、前記案内溝内に配設され、前記回転電極の回動に応じて、前記回転電極及び前記固定電極の両方と接触しながら前記案内溝に沿って転動する回転接触子と、を有する、超音波プローブ。【選択図】図４
2018153312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台と、
前記支持台に支持された状態で回動する回転体と、
前記回転体の外周面に配設された超音波振動子と、
前記支持台にて前記回転体を軸支するように配設され、前記超音波振動子と電気信号の授受を行う回転電気コネクターと、
を備え、
前記回転電気コネクターは、
前記回転体に接合され、前記回転体と共に回動する回転電極と、
前記回転電極と対向するように前記支持台に接合され、前記回転電極と対向する領域に回転軸回りのリング状の案内溝を形成する固定電極と、
前記案内溝内に配設され、前記回転電極の回動に応じて、前記回転電極及び前記固定電極の両方と接触しながら前記案内溝に沿って転動する回転接触子と、
を有する、超音波プローブ。
【請求項２】
前記回転電気コネクターの前記回転電極と前記固定電極とは、
一方が前記回転体の回転軸回りの半径方向における内側に配設された中心部材で、他方が前記回転体の回転軸回りの半径方向における外側に配設された外周部材であり、
前記他方の外周部材が前記一方の中心部材の外周面を囲繞するように配設される、
請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記回転電気コネクターの前記回転電極と前記固定電極とは、
共にリング状の軌道溝を有する板状部材であり、
前記回転体の回転軸の延伸方向に沿って互いの前記軌道溝を対向させて前記案内溝を形成するように配設される、
請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記回転接触子は、球状、円柱状又は円錐状の形状を有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記案内溝内には、前記回転接触子が複数配設された、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記回転接触子は、弾性変形可能な部材で構成される、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記案内溝内には、前記回転接触子と共に、球状、円柱状又は円錐状の高剛性の転動体が複数配設された、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記回転電極と前記固定電極が対向する領域には、前記案内溝に沿うリング形状を有し、前記回転接触子を回動自在に支持する軌道盤が配設された、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記回転体の外周面には、少なくとも二組の前記超音波振動子が配設され、
前記回転体の回転軸回りの半径方向における内側と外側には、二組の前記超音波振動子それぞれと電気信号の授受を行うべく、互いに絶縁分離された少なくとも二組の前記回転電気コネクターが配設された、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記回転体は、永久磁石を有し、
前記支持台は、前記回転体の永久磁石に回転磁界を作用させて、前記回転体に回転力を発生させるコイル部を有する、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記支持台、前記回転体、前記超音波振動子及び前記回転電気コネクターは、カップリング液を液密状態で保持するウィンドウ部の内部に配設される、
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の超音波プローブを備える超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波プローブ、及び超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターを用いて、超音波振動子を揺動可能に構成した超音波プローブが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
超音波診断装置は、一般に、超音波プローブに配設された超音波振動子から被検体に対して超音波ビームを送信し、超音波エコーたる受信信号に基づいて超音波画像を形成する。そして、上記のように、モーターを用いて超音波振動子を揺動することによって、３次元の超音波画像を生成したり、種々の角度や位置で２次元の超音波画像を生成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０４８８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、従来技術に係る超音波プローブＰの構成を示す図である。
【０００６】
超音波プローブＰの先端部には、音響伝達媒体たるカップリング液が液密状態で充填されており、超音波振動子Ｐ１１は、当該カップリング液内に配設されている。又、超音波振動子Ｐ１１は、関心領域を走査するために、モーター等で駆動する回転体Ｐ１４に取り付けられている。そして、超音波画像を生成する際には、超音波振動子Ｐ１１は、回転体Ｐ１４と共に回動しながら、超音波診断装置の本体等と電気信号（例えば、超音波エコーの受信信号や、超音波ビームを送信するための駆動信号）の授受を行う。
【０００７】
従来技術に係る超音波プローブＰにおいては、超音波振動子Ｐ１１と超音波診断装置の本体（図示せず）との間で電気信号の授受を行うための構成として、回転体Ｐ１４と一体的に回動するスリップリングＰ１と、支持体Ｐ１５等に固定されたブラシＰ２と、を用いた構成となっている。
【０００８】
より詳細には、ブラシＰ２がスリップリングＰ１と摺動接点において接触しており、超音波振動子Ｐ１１からの電気信号は、スリップリングＰ１及びブラシＰ２を介して、外部に伝達される。換言すると、ブラシＰ２とスリップリングＰ１が、常時、摺動接点において接触することによって、超音波振動子Ｐ１１と本体との間で電気信号の授受が可能となる。
【０００９】
しかしながら、このブラシＰ２とスリップリングＰ１との摺動接点は、接触状態によって瞬間的に開離することがある。この場合、ブラシＰ２とスリップリングＰ１の間で電気信号の授受がなされなくなるため、例えば、超音波エコーの受信信号にノイズ等が重畳することになる。特に、ブラシＰ２とスリップリングＰ１は、カップリング液に浸漬された状態で配設されるため、回転体Ｐ１４の回動に応じて、摺動接点にカップリング液が流入出し、接触不良が生じやすい。
【００１０】
加えて、従来技術に係る超音波プローブＰは、ブラシＰ２をスリップリングＰ１に押し付け、スリップさせながら使用されることになるので、ブラシＰ２とスリップリングＰ１の摺動接点においてブラシＰ２又はスリップリングＰ１が摩耗する。その結果、接触抵抗が経時的に変化し、超音波振動子Ｐ１１と本体との間で、確実に電気信号の授受が行われなくなるおそれもある。
【００１１】
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、超音波振動子を回動させつつ、当該超音波振動子との電気信号の授受をより確実に行うことを可能とする超音波プローブ、及び超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した課題を解決する主たる本開示は、
支持台と、
前記支持台に支持された状態で回動する回転体と、
前記回転体の外周面に配設された超音波振動子と、
前記支持台にて前記回転体を軸支するように配設され、前記超音波振動子と電気信号の授受を行う回転電気コネクターと、
を備え、
前記回転電気コネクターは、
前記回転体に接合され、前記回転体と共に回動する回転電極と、
前記回転電極と対向するように前記支持台に接合され、前記回転電極と対向する領域に回転軸回りのリング状の案内溝を形成する固定電極と、
前記案内溝内に配設され、前記回転電極の回動に応じて、前記回転電極及び前記固定電極の両方と接触しながら前記案内溝に沿って転動する回転接触子と、
を有する、超音波プローブである。
【００１３】
又、他の局面では、
上記超音波プローブを備える超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本開示に係る超音波プローブによれば、超音波振動子を回動させつつ、当該超音波振動子との電気信号の授受を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来技術に係る超音波プローブの構成の一例を示す図
【図２】第１の実施形態に係る超音波診断装置の外観を示す図
【図３】第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成の一例を示すブロック図
【図４】第１の実施形態に係る超音波プローブの構成の一例を示す図
【図５】第１の実施形態に係る回転電気コネクターの側面図
【図６】第１の実施形態に係る回転電気コネクターの断面図
【図７】第１の実施形態に係る回転電気コネクターの回転接触子を示す図
【図８】第２の実施形態に係る回転電気コネクターの側面図
【図９】第２の実施形態に係る回転電気コネクターの断面図
【図１０】第３の実施形態に係る回転電気コネクターの側面図
【図１１】第３の実施形態に係る回転電気コネクターの断面図
【図１２】第３の実施形態に係る回転電気コネクターの分解図
【図１３】第４の実施形態に係る超音波プローブの構成の一例を示す図
【図１４】第４の実施形態に係る回転電気コネクターの側面図
【図１５】第４の実施形態に係る回転電気コネクターの断面図
【図１６】第５の実施形態に係る回転電気コネクターの側面図
【図１７】第５の実施形態に係る回転電気コネクターの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図２〜図６を参照して、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０の構成について説明する。本実施形態に係る超音波プローブ１０は、例えば、上記したように、超音波診断装置１に適用される。
【００１７】
［超音波診断装置の構成］
図２は、本実施形態に係る超音波診断装置１の外観を示す図である。図３は、本実施形態に係る超音波診断装置１の全体構成の一例を示すブロック図である。
【００１８】
本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波診断装置１の本体２０に超音波プローブ１０が取り付けられて構成されている。尚、本体２０と超音波プローブ１０とは、ケーブルＣを介して電気的に接続されている。
【００１９】
尚、本実施形態に係る超音波診断装置１は、Ｂモード画像、カラードプラ画像、三次元超音波画像、又はＭモード画像等の任意の超音波画像を生成するものであってよい。同様に、超音波プローブ１０は、コンベックスプローブ、リニアプローブ、セクタプローブ、又は三次元プローブ等の任意のものを用いることができる。  
【００２０】
超音波診断装置１の本体２０は、制御部２１、送受信部２２、画像生成部２３、表示部２４、記憶部２５、及び操作部２６を備えている。又、超音波プローブ１０は、超音波振動子１１、及びコイル部１６等を備えている（超音波プローブ１０の構成の詳細は後述する）。
【００２１】
送受信部２２は、超音波プローブ１０の超音波振動子１１に対して、超音波の送受信を行わせる駆動回路である。送受信部２２は、制御部２１の制御のもと、超音波振動子１１に対して駆動信号たる電圧パルスを送出すると共に、超音波振動子１１で生成された超音波エコーに係る電気信号を受信処理する。
【００２２】
画像生成部２３は、送受信部２２から取得した受信信号に対して、所定の信号処理（対数圧縮、検波、ＦＦＴ解析等）を施して、超音波画像（例えば、Ｂモード画像、カラードプラ画像、三次元超音波画像）を生成する。尚、超音波画像を生成する際の処理の内容は、公知であるため、ここでの説明は省略する。
【００２３】
表示部２４は、例えば、液晶ディスプレイ等であって、画像生成部２３が生成した超音波画像を表示する。
【００２４】
記憶部２５は、例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等のメモリであって、制御部２１が参照する制御プログラムや各種データ、画像生成部２３が生成した画像データ等を記憶する。
【００２５】
操作部２６は、例えば、キーボード又はマウス等であって、操作者が入力した操作信号を取得する。
【００２６】
制御部２１は、超音波診断装置１の各部とデータ通信して、各部を統括制御する。
【００２７】
制御部２１は、例えば、送受信部２２を制御して、超音波振動子１１に超音波の送受信を実行させる。又、制御部２１は、内蔵するインバーター回路等を用いて、三相交流電流を生成し、コイル部１６に供給することによって、駆動モーターを制御し、当該超音波振動子１１を回動させる。尚、制御部２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を含んで構成され、プログラム制御によって各処理を実行する。
【００２８】
尚、超音波診断装置１の本体２０と超音波プローブ１０とは、各種配線を内蔵するケーブルＣを介して接続されている。本実施形態に係るケーブルＣは、超音波振動子１１と接続する信号線及び接地線、コイル部１６に電力供給する電気制御線、並びにエンコーダなどのセンサー信号を伝達する信号線等を収容し、本体２０と接続する。
【００２９】
［超音波プローブの構成］
図４は、本実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例を示す図である。図４は、超音波プローブ１０の先端のウィンドウ部１０ａを示している。
【００３０】
超音波プローブ１０は、超音波振動子１１、永久磁石１２及び１３、回転体１４、支持台１５、コイル部１６、回転電気コネクター１７及び１８、並びに、センサー部１９を備え、これらを筐体内に収納する。
【００３１】
超音波プローブ１０のウィンドウ部１０ａは、先端部に装着されており、内部空間を音響伝達媒体であるカップリング液を充満させた状態で保持する。そして、上記した超音波振動子１１等（超音波振動子１１、永久磁石１２及び１３、回転体１４、支持台１５、コイル部１６、回転電気コネクター１７及び１８、並びに、センサー部１９）は、ウィンドウ部１０ａ内において、カップリング液に浸漬された状態で配設されている。尚、ウィンドウ部１０ａは、超音波振動子１１が超音波を送受信し得るように、前面が超音波を透過する素材で形成されている。
【００３２】
超音波振動子１１は、単振動子又は振動子アレイであって、例えば、一又は複数の圧電素子を含んで構成される。超音波振動子１１は、電圧パルスを超音波ビームに変換して被検体内へ送出すると共に、被検体内で反射した超音波エコーを取得して電気信号に変換する。超音波振動子１１は、回転体１４と共に回動しながらかかる動作を行い、これにより、被検体内の対象領域を走査する。
【００３３】
超音波振動子１１には、信号線１７ｄ（図５を参照）及び接地線（図示せず）が接続されており、超音波振動子１１は、信号線１７ｄを介して、本体２０の送受信部２２との間で電気信号の授受を行い、接地線を介して、本体２０にグラウンド接続される。
【００３４】
尚、超音波振動子１１に接続された信号線１７ｄは、他端が回転電気コネクター１７の回転電極に接続されている。そして、超音波振動子１１は、信号線、回転電気コネクター１７、及び当該回転電気コネクター１７からの引き出し線を介して、本体２０と電気信号の授受を行う。又、超音波振動子１１に接続された接地線は、他端が回転電気コネクター１８の回転電極に接続されている。そして、超音波振動子１１は、接地線、回転電気コネクター１８、及び当該回転電気コネクター１８からの引き出し線を介して、本体２０にグラウンド接続される（図５を参照して後述）。
【００３５】
超音波振動子１１は、回転体１４の外周面に配設され、回転体１４と共に回動する。
【００３６】
回転体１４は、モーター（ここでは、永久磁石１２及び１３と、コイル部１６によって構成されている）等の駆動力によって、支持台１５に支持された状態で回動する。
【００３７】
回転体１４は、支持台１５の両側の軸受部Ｔ１、Ｔ２（ここでは、回転電気コネクター１７、１８）に回動自在に支持される。回転体１４は、例えば、円筒形状を呈し、当該円筒形状の内周面には、中空領域を挟んで対向するように、永久磁石１２及び１３が配設されている。又、回転体１４の当該円筒形状の中空領域には、コイル部１６が配設されている。
【００３８】
永久磁石１２及び１３は、互いが対向する面が逆極性、即ち一方が円筒形状の中空領域の内側にＮ極を向けると共に他方が円筒形状の中空領域の内側にＳ極を向けるように配設されている。
【００３９】
支持台１５は、回転体１４を回動可能に支持する。支持台１５は、超音波プローブ１０の筐体に固定された状態で、回転体１４を両側から挟み込むように配設されている。支持台１５の両側の軸受部Ｔ１、Ｔ２には、それぞれ、回転電気コネクター１７、１８が配設されており、本実施形態に係る軸受部Ｔ１、Ｔ２は、当該回転電気コネクター１７、１８によって構成されている。但し、軸受部Ｔ１、Ｔ２には、回転電気コネクター１７、１８以外にも、他の軸受機構が追加的に設けられてもよい。
【００４０】
コイル部１６は、支持台１５の両側の軸受部Ｔ１、Ｔ２に接合されたシャフト１６ａと、当該シャフト１６ａに巻回された三相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１６ｂを含んで構成される。そして、三相のコイル１６ｂは、シャフト１６ａが伸延するシャフト軸回りに位置をずらして巻回され、三相分のコイルそれぞれにモーター駆動線が接続される。そして、三相のコイル１６ｂは、それぞれに供給される三相交流電力によってシャフト１６ａが伸延するシャフト軸回りに回転磁界を形成する。尚、三相のコイル１６ｂは、永久磁石１２及び１３と間隙を介して対向するように配設されており、当該永久磁石１２及び１３に対して回転磁界を作用させる。
【００４１】
尚、コイル部１６への三相交流電力の供給は、例えば、本体２０の制御部２１によって制御される。制御部２１は、例えば、センサー部１９からのセンサー信号に基づいて、回転体１４をサーボ制御する。
【００４２】
センサー部１９は、回転体１４の回転位置を検知する。センサー部１９は、例えば、ロータリーエンコーダーであって、回転体１４に配設されたセンサー用の永久磁石（図示せず）が生成する磁界をホール素子で検出することによって、回転体１４の回転位置を検知する。センサー部１９のセンサー信号は、例えば、本体２０の制御部２１に送信される。
【００４３】
上記したように、本実施形態に係る超音波プローブ１０は、永久磁石１２及び１３、並びにコイル部１６によって、回転体１４を回動させるアウターローター回転型のブラシレスＤＣモーターを構成する。但し、回転体１４を回動させる駆動機構は、任意の駆動方式であってよい。
【００４４】
回転電気コネクター１７、１８は、回転体１４上に配設された超音波振動子１１と電気信号の授受を行うためのコネクターである。又、本実施形態に係る回転電気コネクター１７、１８は、支持台１５の両側の軸受部Ｔ１、Ｔ２において、回転体１４を回動可能に支持する。
【００４５】
尚、図４中の左側の回転電気コネクター１７は、超音波振動子１１と本体２０の送受信部２２との間における電気信号の授受を行う用に供され、図４中の右側の回転電気コネクター１８は、超音波振動子１１のグラウンドを確保する用に供される。回転電気コネクター１７と回転電気コネクター１８とは、同様の構成であるため、以下では、回転電気コネクター１７についてのみ説明する。
【００４６】
但し、超音波振動子１１のグラウンドは、回転体１４自身に形成してもよく、その場合、回転電気コネクター１８は、不要である。又、その場合、支持台１５の軸受部Ｔ１には、回転電気コネクター１８に代えて、ベアリングを配設してもよい。他方、回転体１４の回動を円滑にするべく、支持台１５の両側の軸受部Ｔ１、Ｔ２に、回転電気コネクター１７、１８と共に、ベアリングを配設してもよい。
【００４７】
［回転電気コネクターの構成］
次に、図５〜図７を参照して、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の構成、及び当該回転電気コネクター１７を用いて超音波振動子１１が本体２０と電気信号の授受を行う仕組みについて、説明する。
【００４８】
図５は、回転電気コネクター１７の構成の一例を示す図である。図６は、図５のＬ−Ｌ’線に沿った断面図である。図７は、回転電気コネクター１７の回転接触子１７ｃを示す図である。
【００４９】
尚、以下では、回転体１４の回転中心位置を直線状に結んだ座標軸を「回転軸」、及び回転体１４が回転軸を中心に回転する方向を「回転軸回りＭ」と称して、説明をする。
【００５０】
回転電気コネクター１７は、回転電極１７ａ、固定電極１７ｂ、及び、回転接触子１７ｃを含んで構成される。
【００５１】
回転電極１７ａは、回転体１４の回転軸と、回転軸が同軸となるように回転体１４に接合され、回転体１４と共に回動する電極部材である。回転電極１７ａは、例えば、円筒形状を呈し、円筒形状の回転体１４の一端側の円盤面に接合されている。
【００５２】
固定電極１７ｂは、支持台１５に接合された電極部材である。固定電極１７ｂは、回転電極１７ａの中空領域の内部に配設されている。固定電極１７ｂは、例えば、回転電極１７ａの内周の径よりも小径の円柱形状を呈している。
【００５３】
換言すると、回転電気コネクター１７は、一方が回転体１４の回転軸回りＭの半径方向における内側に配設された中心部材、他方が回転体１４の回転軸回りＭの半径方向における外側に配設された外周部材となって、他方の外周部材が一方の中心部材の外周面を囲繞するように構成されている。尚、本実施形態では、固定電極１７ｂを中心部材、回転電極１７ａを外周部材としているが、逆に、固定電極１７ｂを外周部材、回転電極１７ａを中心部材としてもよい。
【００５４】
固定電極１７ｂの外周面と回転電極１７ａの内周面とは、離間した状態で対向し、回転軸回りＭのリング状の案内溝Ａを形成する。そして、リング状の案内溝Ａ内には、回転電極１７ａと固定電極１７ｂとを電気的に接続する回転接触子１７ｃが配設される。
【００５５】
回転接触子１７ｃは、回転電極１７ａと固定電極１７ｂ間で電気信号の授受を行う。回転接触子１７ｃは、円柱状、球状又は円錐状（本実施形態では、円柱状）の電極部材であって、リング状の案内溝Ａ内において、回転電極１７ａ及び固定電極１７ｂそれぞれと接触しつつ回動するように配設されている。換言すると、回転接触子１７ｃは、回転電極１７ａと固定電極１７ｂとの間で、転がり軸受の転動体として働く。尚、回転接触子１７ｃは、径がリング状の案内溝Ａの溝幅よりも大きくなるように形成されている。
【００５６】
本実施形態に係る回転接触子１７ｃは、弾性変形可能な部材（例えば、ゴム部材）の表面に導電性金属材料が塗布されて構成されている。但し、回転接触子１７ｃは、弾性を有する導電性材料（例えば、導電性粒子が混在したゴム部材）で形成してもよい。このように、回転接触子１７ｃを弾性部材で形成することによって、回転電極１７ａが回動する際には、当該回転接触子１７ｃは、リング状の案内溝Ａ内を弾性変形しながら転動することになり、回転電極１７ａと固定電極１７ｂの両方と、常時、接触状態が維持される。又、これによって、回転接触子１７ｃは、回転電極１７ａ及び固定電極１７ｂとの接触面積をより大きく確保することもできる。
【００５７】
又、本実施形態では、複数の回転接触子１７ｃ（本実施形態では、８つの回転接触子１７ｃ）が、リング状の案内溝Ａ内に隣接して敷き詰められている。
【００５８】
仮に、一個のみの回転接触子１７ｃで回転電気コネクター１７を構成した場合、回転接触子１７ｃは、リング状の案内溝Ａ内を転動する際に弾性変形し、これに伴って、回転体１４の回転軸が上下左右に位置ずれし、ひいては超音波振動子１１の超音波の送受信方向が変動するおそれがある。この点、案内溝Ａ内に複数の回転接触子１７ｃを配設することによって、回転電極１７ａは、当該複数の回転接触子１７ｃの弾性力によって、常時、固定電極１７ｂの基準位置側、即ち回転体１４の回転軸の基準位置側に付勢され、回転軸の位置ずれも抑制されることになる。
【００５９】
尚、回転電極１７ａは、信号線１７ｄを介して超音波振動子１１と接続されており、固定電極１７ｂは、引き出し線１７ｅを介して本体２０と接続されている。つまり、超音波振動子１１が生成した電子信号は、信号線１７ｄ、回転電極１７ａ、回転接触子１７ｃ、固定電極１７ｂ及び引き出し線１７ｅの順に経由して、本体２０側に伝達される（図５中に点線で示す）。又、逆に、本体２０側からの電気信号は、引き出し線１７ｅ、固定電極１７ｂ、回転接触子１７ｃ、回転電極１７ａ、及び信号線１７ｄの順に経由して、超音波振動子１１に伝達される。
【００６０】
回転電気コネクター１７は、回転体１４が回動する際には、より詳細には、以下のように動作する。
【００６１】
回転電気コネクター１７において、回転体１４が回動する際には、まず、当該回転体１４の回動と共に、回転電極１７ａが回動する。そして、複数の回転接触子１７ｃは、それぞれ、回転電極１７ａの回動に応じて、回転電極１７ａとの接触部から受ける摩擦力によって、当該位置において自転しながら、リング状の案内溝Ａ内に沿って公転する。換言すると、複数の回転接触子１７ｃは、それぞれ、リング状の案内溝Ａ内において、遊星運動するように転動する。
【００６２】
この際、複数の回転接触子１７ｃは、それぞれ、弾性変形しながら、回転電極１７ａと固定電極１７ｂの両電極部材と、常時、接触した状態で、回転電極１７ａを回転軸の基準位置側に付勢しながら転動することになる。従って、回転体１４が回動しても、回転電極１７ａと固定電極１７ｂとは、常時、良好な電気的接続状態が維持された状態となる。加えて、回転体１４は、回転軸の位置ずれが抑制された状態で、回動することができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る超音波プローブ１０によれば、超音波振動子１１との電気信号の授受の際に回転電気コネクター１７を用いることによって、超音波振動子１１の超音波の送受信方向を安定させた状態で、当該超音波振動子１１との電気信号の授受を確実に行うことが可能である。これにより、例えば、超音波エコーたる受信信号に重畳するノイズが減少し、超音波画像の画質を向上させることができる。
【００６４】
又、本実施形態に係る回転電気コネクター１７は、ブラシとスリップリングを用いた従来技術に係る電気的接続態様に比較して、部材（例えば、回転電極１７ａ、固定電極１７ｂ、及び回転接触子１７ｃ）の摩耗も生じにくいため、電気的接続状態の経年変化も抑制することができる。
【００６５】
（第２の実施形態）
以下、図８〜図９を参照して、第２の実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例について説明する。
【００６６】
本実施形態に係る超音波プローブ１０は、回転電気コネクター１７のリング状の案内溝Ａ内に、回転接触子１７ｃと共に複数の高剛性の転動体１７ｆを配設する点で、第１の実施形態と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。  
【００６７】
図８、図９は、それぞれ、第１の実施形態の図５、図６に対応する図（回転電気コネクター１７の側面図、断面図）であり、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の構成の一例を示す図である。
【００６８】
上記したように、回転接触子１７ｃは、弾性変形し得る構成となっているため、当該回転接触子１７ｃは、リング状の案内溝Ａ内を転動する際に弾性変形し、これに伴って、回転体１４の回転軸が上下左右に位置ずれするおそれがある。
【００６９】
本実施形態に係る回転電気コネクター１７は、回転体１４の回転軸の同心度をより高めるべく、リング状の案内溝Ａ内に、回転接触子１７ｃと共に、複数の高剛性の転動体１７ｆを配設する。
【００７０】
高剛性の転動体１７ｆは、回転接触子１７ｃと同様に、円柱状、球状又は円錐状を呈する部材を用いることができ、典型的には、回転接触子１７ｃの径（ここでは、円柱の径）と略同一の径の金属球を用いる。尚、高剛性の転動体１７ｆは、少なくとも回転接触子１７ｃよりも高剛性であればよく、金属材料に限られない。
【００７１】
複数の高剛性の転動体１７ｆは、リング状の案内溝Ａの複数の位置で、回転電極１７ａ及び固定電極１７ｂと当接し、回転電極１７ａが、固定電極１７ｂの基準位置側、即ち回転体１４の回転軸の基準位置側から外側に位置ずれしようとする力に反力を作用させる。その結果、回転体１４の回転軸の位置ずれをより抑制することが可能となる。
【００７２】
尚、より好適には、高剛性の転動体１７ｆは、図９のように、リング状の案内溝Ａ内に回転接触子１７ｃと交互に配設する。これによって、回転体１４の回転軸の位置ずれを抑制すると共に、更に、回転接触子１７ｃ同士の接触を防止でき、回転接触子１７ｃの摩耗も抑制することができる。尚、図９中では、４つの高剛性の転動体１７ｆが、４つの回転接触子１７ｃと交互に、リング状の案内溝Ａ内に配設された状態を表している。
【００７３】
又、より好適には、高剛性の転動体１７ｆの径は、回転接触子１７ｃの径（ここでは、円柱の径）と略同一の径、更に好適には、回転接触子１７ｃの径よりも僅かに小さくする。これによって、回転接触子１７ｃが、回転電極１７ａ及び固定電極１７ｂの両方と接触した状態を確実に維持することができる。
【００７４】
以上、本実施形態に係る超音波プローブ１０のように、回転電気コネクター１７のリング状の案内溝Ａ内に、回転接触子１７ｃと共に複数の高剛性の転動体１７ｆを配設することによって、回転体１４の回転軸の位置ずれをより抑制することが可能となる。
【００７５】
（第３の実施形態）
以下、図１０〜図１２を参照して、第３の実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例について説明する。
【００７６】
本実施形態に係る超音波プローブ１０は、回転電極１７ａと固定電極１７ｂを回転軸の延伸方向に沿って対向配置すると共に、回転電極１７ａと固定電極１７ｂが対向する領域に、回転接触子１７ｃを回動自在に支持する軌道盤１７ｇを配設する点で、第１の実施形態と相違する。
【００７７】
図１０、図１１は、それぞれ、第１の実施形態の図５、図６に対応する図（回転電気コネクター１７の側面図、断面図）であり、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の構成の一例を示す図である。図１２は、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の分解図である。
【００７８】
本実施形態に係る回転電気コネクター１７は、スラスト玉軸受のように構成されている。
【００７９】
より詳細には、本実施形態に係る回転電極１７ａと固定電極１７ｂは、共に、リング状の軌道溝１７ａａ、１７ｂａを有する板状部材によって構成されている。そして、回転電極１７ａと固定電極１７ｂとが、回転軸の延伸方向に沿って、互いのリング状の軌道溝１７ａａ、１７ｂａを対向させるように配設されることによって、回転接触子１７ｃが転動する案内溝Ａが形成される。
【００８０】
そして、本実施形態に係る回転電気コネクター１７は、回転電極１７ａと固定電極１７ｂが対向する領域に、回転接触子１７ｃの回動状態を規制する軌道盤１７ｇを配設する。
【００８１】
軌道盤１７ｇは、案内溝Ａに沿うリング形状を呈している。又、軌道盤１７ｇは、回転接触子１７ｃを配する嵌合溝１７ｇａを複数有し、当該嵌合溝１７ｇａに回転接触子１７ｃを配した状態で、案内溝Ａに沿って配設される。
【００８２】
かかる構成によって、軌道盤１７ｇは、回転電極１７ａ及び固定電極１７ｂそれぞれと接触することなく、回転接触子１７ｃによって、回転電極１７ａと固定電極１７ｂが対向する領域に支持される。そして、軌道盤１７ｇは、回転接触子１７ｃの回動に応じて、回転軸回りＭに回動することになる。又、複数の回転接触子１７ｃは、それぞれ、軌道盤１７ｇの嵌合溝１７ｇａ内に配されることによって、他の回転接触子１７ｃと互いに接触することなく、案内溝Ａに沿って回動する。
【００８３】
以上、本実施形態に係る超音波プローブ１０のように、軌道盤１７ｇを配設することによって、回転接触子１７ｃの回動状態を安定させ、超音波振動子１１と本体２０との間でのより安定した電気信号の授受を実現することができる。加えて、案内溝Ａ内に軌道盤１７ｇを配設することによって、回転接触子１７ｃが案内溝Ａ内から脱落することも防止できる。
【００８４】
尚、図１０〜図１２中では、回転接触子１７ｃとして球状のものを用いた態様を示すが、第１の実施形態と同様に、円柱状であってもよいのは勿論である。
【００８５】
又、軌道盤１７ｇは、第１の実施形態と同様に、一方が回転体１４の回転軸回りＭの半径方向における内側に配設された中心部材、他方が回転体１４の回転軸回りＭの半径方向における外側に配設された外周部材として構成された態様に適用されてもよい。
【００８６】
（第４の実施形態）
以下、図１３〜図１５を参照して、第４の実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例について説明する。
【００８７】
本実施形態に係る超音波プローブ１０は、回転体１４の回転軸回りの半径方向における内側と外側には、互いに絶縁分離された二組の回転電気コネクター１７（「第１の回転電気コネクター１７Ｘ」、「第２の回転電気コネクター１７Ｙ」と称する）を備える点で、第１の実施形態と相違する。
【００８８】
図１３は、第１の実施形態の図４に対応する図であり、本実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例を示す図である。
【００８９】
本実施形態に係る超音波プローブ１０は、回転体１４の外周面に、２つの超音波振動子１１（「第１の超音波振動子１１Ｘ」、「第２の超音波振動子１１Ｙ」と称する）が配設されている。  
【００９０】
ここで、第１の超音波振動子１１Ｘと第２の超音波振動子１１Ｙとは、本体２０と電気信号の授受を行う際の信号伝達経路が互いに異なっている。そして、本実施形態に係る超音波プローブ１０は、第１の超音波振動子１１Ｘと第２の超音波振動子１１Ｙそれぞれと個別に電気信号の授受を可能とするべく、電気信号の信号系統が異なる二組の回転電気コネクター１７（第１の回転電気コネクター１７Ｘ、及び第２の回転電気コネクター１７Ｙ）を有している。
【００９１】
図１４、図１５は、それぞれ、第１の実施形態の図５、図６に対応する図（回転電気コネクター１７の側面図、断面図）であり、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の構成の一例を示す図である。
【００９２】
第１の回転電気コネクター１７Ｘは、回転軸回りＭの内周側に形成されており、第２の回転電気コネクター１７Ｙは、回転軸回りＭの外周側に形成されている。
【００９３】
より詳細には、第１の回転電気コネクター１７Ｘは、第１の回転電極１７Ｘａ、第１の固定電極１７Ｘｂ、第１の回転電極１７Ｘａと第１の固定電極１７Ｘｂが形成する案内溝ＡＸに配設された第１の回転接触子１７Ｘｃ、第１の回転側信号線１７Ｘｄ、及び第１の固定側引き出し線１７Ｘｅを備え、これらによって、第１の実施形態の回転電気コネクター１７と同様の回転電気コネクターを構成している。
【００９４】
又、第２の回転電気コネクター１７Ｙは、第２の回転電極１７Ｙａ、第２の固定電極１７Ｙｂ、第２の回転電極１７Ｙａと第２の固定電極１７Ｙｂが形成する案内溝ＡＹに配設された第２の回転接触子１７Ｙｃ、第２の回転側信号線１７Ｙｄ、及び第２の固定側引き出し線１７Ｙｅを備え、これらによって、第１の実施形態の回転電気コネクター１７と同様の回転電気コネクターを構成している。
【００９５】
第２の回転電気コネクター１７Ｙの第２の回転電極１７Ｙａ及び第２の固定電極１７Ｙｂは、第１の回転電気コネクター１７Ｘの第１の回転電極１７Ｘａ及び第１の固定電極１７Ｘｂそれぞれよりも、回転軸周りＭの半径方向の外側に配設されている。そして、第１の回転電気コネクター１７Ｘと第２の回転電気コネクター１７Ｙは、空間Ｂａを介して絶縁分離される。
【００９６】
以上のように、本実施形態に係る超音波プローブ１０によれば、二組の回転電気コネクター１７Ｘ、１７Ｙによって、複数の信号系統を実現することができるため、複数の超音波振動子１１Ｘ、１１Ｙそれぞれと個別に電気信号の授受を行うことが可能となる。
【００９７】
尚、回転電気コネクター１７Ｘ、１７Ｙは、回転体１４の回転軸回りの半径方向に沿って、三組以上と配設されてもよいのは、勿論である。
【００９８】
（第５の実施形態）
以下、図１６〜図１７を参照して、第５の実施形態に係る超音波プローブ１０の構成の一例について説明する。
【００９９】
本実施形態に係る超音波プローブ１０は、二組の回転電気コネクター１７Ｘ、１７Ｙを構成する際に、第３の実施形態に係る回転電気コネクターを採用している点で、第４の実施形態と相違する。
【０１００】
図１６、図１７は、それぞれ、第４の実施形態の図１４、図１５に対応する図（回転電気コネクター１７の側面図、断面図）であり、本実施形態に係る回転電気コネクター１７の構成の一例を示す図である。
【０１０１】
本実施形態に係る超音波プローブ１０も、第４の実施形態に係る超音波プローブ１０と同様に、２つの超音波振動子１１と個別に電気信号の授受を行うべく、支持台１５の回転体１４の軸受部１５において、電気信号の信号系統が異なる二組の第１の回転電気コネクター１７Ｘ、第２の回転電気コネクター１７Ｙを有している。
【０１０２】
第１の回転電気コネクター１７Ｘは、回転軸回りＭの内周側に形成されており、第２の回転電気コネクター１７Ｙは、回転軸回りＭの外周側に形成されている。
【０１０３】
より詳細には、第１の回転電気コネクター１７Ｘは、第１の回転電極１７Ｘａ、第１の固定電極１７Ｘｂ、第１の回転電極１７Ｘａと第１の固定電極１７Ｘｂが形成する案内溝Ａ１Ｘに配設された第１の回転接触子１７Ｘｃ、第１の回転側信号線１７Ｘｄ、及び第１の固定側引き出し線１７Ｘｅを備え、これらによって、第１の実施形態の回転電気コネクター１７と同様の回転電気コネクターを構成している。
【０１０４】
又、第２の回転電気コネクター１７Ｙは、第２の回転電極１７Ｙａ、第２の固定電極１７Ｙｂ、第２の回転電極１７Ｙａと第２の固定電極１７Ｙｂが形成する案内溝ＡＹに配設された第２の回転接触子１７Ｙｃ、第２の回転側信号線１７Ｙｄ、及び第２の固定側引き出し線１７Ｙｅを備え、これらによって、第１の実施形態の回転電気コネクター１７と同様の回転電気コネクターを構成している。
【０１０５】
第２の回転電気コネクター１７Ｙの第２の回転電極１７Ｙａ及び第２の固定電極１７Ｙｂは、第１の回転電気コネクター１７Ｘの第１の回転電極１７Ｘａ及び第１の固定電極１７Ｘｂそれぞれよりも、回転軸周りＭの半径方向の外側に配設されている。そして、第１の回転電気コネクター１７Ｘと第２の回転電気コネクター１７Ｙは、部材の絶縁領域Ｂｂを介して絶縁分離される。
【０１０６】
以上のように、本実施形態に係る超音波プローブ１０によれば、回転電気コネクター１７Ｘ、１７Ｙによって、複数の信号系統を実現することができ、複数の超音波振動子１１それぞれと個別に電気信号の授受を行うことが可能となる。
【０１０７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【０１０８】
上記各実施形態では、回転電気コネクター１７の構成の一例を種々に示した。但し、各実施形態で示した態様を種々に組み合わせたものを用いてもよいのは勿論である。
【０１０９】
又、上記各実施形態では、回転電気コネクター１７の構成の一例として、本体２０まで引き出される引き出し線１７ｅを用いて、超音波振動子１１と本体２０の間の電気信号の授受を行う態様を示した。但し、引き出し線１７ｅは、超音波プローブ１０内に配設された信号増幅用の中継回路基板等に接続される構成としてもよいのは勿論である。
【０１１０】
他方、第３の実施形態及び第５の実施形態に係る超音波プローブ１０では、回転電極１７ａと固定電極１７ｂを回転軸の延伸方向に沿って対向配置する構成としたが、回転接触子１７ｃの脱落を防止する等観点からは、第１の実施形態のように、回転電極１７ａと固定電極１７ｂを回転軸の半径方向の内側と外側に対向配置する構成の方がより好適である。
【０１１１】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本開示に係る超音波プローブによれば、超音波振動子を回動させつつ、当該超音波振動子との電気信号の授受を確実に行うことが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１  超音波診断装置
１０  超音波プローブ
１１、１１Ｘ、１１Ｙ  超音波振動子
１２、１３  永久磁石
１４  回転体
１５  支持台
１６  コイル部
１７、１７Ｘ、１７Ｙ、１８  回転電気コネクター
１７ａ、１７Ｘａ、１７Ｙａ  回転電極
１７ｂ、１７Ｘｂ、１７Ｙｂ  固定電極
１７ｃ、１７Ｘｃ、１７Ｙｃ  回転接触子
１７ｄ、１７Ｘｄ、１７Ｙｄ  信号線
１７ｅ、１７Ｘｅ、１７Ｙｅ  引き出し線
１７ｆ  転動体
１７ｇ  軌道盤
１９  センサー部
２０  本体
２１  制御部
２２  送受信部
２３  画像生成部
２４  表示部
２５  記憶部
２６  操作部
Ａ、ＡＸ、ＡＹ  案内溝
Ｃ  ケーブル
Ｔ１、Ｔ２  軸受部
【図１】
2018153312.tif 000003
【図２】
2018153312.tif 000004
【図３】
2018153312.tif 000005
【図４】
2018153312.tif 000006
【図５】
2018153312.tif 000007
【図６】
2018153312.tif 000008
【図７】
2018153312.tif 000009
【図８】
2018153312.tif 000010
【図９】
2018153312.tif 000011
【図１０】
2018153312.tif 000012
【図１１】
2018153312.tif 000013
【図１２】
2018153312.tif 000014
【図１３】
2018153312.tif 000015
【図１４】
2018153312.tif 000016
【図１５】
2018153312.tif 000017
【図１６】
2018153312.tif 000018
【図１７】
2018153312.tif 000019