(57)【要約】  本発明は、超音波診断システムに備えられるプローブに関するものであって、これは、取っ手の役割を行うハウジングと、ハウジングの一側に設けられるトランスデューサと、ハウジング内に収容されながら、一側はトランスデューサのＰＣＢと接続されるチューニングボードと、チューニングボードの他側に接続連結されるボード接続コネクタを備えるスキャンヘッドと、ボード接続コネクタと着脱自在に結合されるスキャンヘッドコネクタを一端に備え、他端にはシステムコネクタを備えるケーブル組立体と、を含み、スキャンヘッドをケーブル組立体から分離させて取り替えることができて、ユーザの作業便宜性が非常に向上し、究極的に超音波診断システムの小型化及び携帯化を図ることができる。
2013543785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取っ手の役割を行うハウジングと、
前記ハウジングの一側に設けられるトランスデューサと、
前記ハウジング内に収容されながら、一側は前記トランスデューサのＰＣＢと接続されるチューニングボードと、
前記チューニングボードの他側に接続連結されるボード接続コネクタを備えるスキャンヘッドと、
前記ボード接続コネクタと着脱自在に結合するスキャンヘッドコネクタを一端に備え、他端にはシステムコネクタを備えるケーブル組立体と、
を含むプローブ。
【請求項２】
前記ボード接続コネクタと前記チューニングボードは、圧入ピン（Ｐｒｅｓｓ−Ｆｉｔ  Ｐｉｎ）構造、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ構造、ディップソルダリング（Ｄｉｐ  Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）結合構造のうち、１つを用いて互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記チューニングボードには、インダクターを含む信号処理回路とＩＤ認識回路とが一体に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記スキャンヘッドコネクタの周辺を取り囲むように接続用カバーが、前記ケーブル組立体から延設されているが、前記接続用カバーの開放部は、前記ハウジングの開放部と相応する形状を有するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５】
前記接続用カバーには、一対の係止爪が備えられており、これに対応して前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記係止爪が引っ掛かる一対の係止溝または係止孔が備えられたことを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項６】
前記係止爪は、ユーザの加圧によって弾性的に動かす押圧部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のプローブ。
【請求項７】
前記開放部の各先端部には、互いに対応する段差部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項８】
前記接続用カバーは、防水機能を有した素材を用いて二重射出またはインサート射出の方法で製造されることを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項９】
前記スキャンヘッドコネクタを取り囲み、前記ケーブル組立体の一端と連結固定されているボール結合具と、前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記ボール結合具が締結されるスナップ結合具と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
前記ボール結合具は、一端が前記ケーブル組立体に連結固定され、他端にフレーム部が形成されており、前記フレーム部と離隔して外周面上に支持突起が形成されており、前記フレーム部と前記支持突起との間に多数の貫通孔が形成された管状の結合本体と、
前記結合本体の貫通孔にそれぞれ載置されているボール部材と、
前記結合本体の端部を取り囲みながら、内周面に第１段差部と第２段差部とを備えたスリーブと、
前記スリーブの第２段差部と前記結合本体の外周面との間に介在され、前記支持突起によって支持される弾性部材と、を含み、
前記スナップ結合具は、前記ボール結合具の結合本体の内側に挿入されるが、端部に隣接して円周方向に環状の締結溝が形成された管状部材であることを特徴とする請求項９に記載のプローブ。
【請求項１１】
前記フレーム部または前記支持突起は、Ｃリングに代替されうることを特徴とする請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記結合本体の貫通孔は、前記結合本体の内周面側の口径が小さく、外周面側の口径が相対的に大きく形成されており、前記ボール部材が貫通孔を通過せずとも、内周面側に突出したまま前記貫通孔内に載置し、前記スリーブの移動時に、第１段差部は、前記ボール部材が前記貫通孔から移動することができる余裕空間を提供するが、前記スリーブの第１段差部側の端部は、前記スリーブが最大に移動する時、前記結合本体の貫通孔を覆い被せていることを特徴とする請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記スキャンヘッドコネクタを取り囲み、前記ケーブル組立体の一端と連結固定されている溝結合具と、前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記溝結合具が締結される突起結合具と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記溝結合具は、一端が前記ケーブル組立体に連結固定され、他端にフレーム部が形成された管状の連結本体と、
前記連結本体の端部を取り囲みながら、内周面に溝部と前記ケーブル組立体に隣接した端部の内周面にリブとを備えたスリーブと、
前記スリーブと前記連結本体の外周面との間に介在され、前記リブと前記フレーム部とによって両端が支持される弾性部材と、を含み、
前記突起結合具は、その端部が前記溝結合具の連結本体の端部と当接した状態で前記スリーブの内側に挿入されるが、前記端部に隣接して放射状の方向に少なくとも１つの突起が形成された管状部材であることを特徴とする請求項１３に記載のプローブ。
【請求項１５】
前記スリーブの溝部は、前記スリーブの内周面で長手方向溝と斜線方向溝及び円周方向溝とが順次に連続して形成されたものであり、前記突起結合具の突起が、前記溝部内を移動して締結または解除されることを特徴とする請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１６】
前記ボード接続コネクタと前記スキャンヘッドコネクタとの結合部には、ゴムリングまたはガスケットが介在されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１７】
前記ケーブル組立体の他端には、システムコネクタを備え、前記システムコネクタは、超音波診断システムの本体部に装着された対応する構造のソケットに連結されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１８】
前記ボード接続コネクタと前記スキャンヘッドコネクタ及びシステムコネクタは、呉挿入を防止するための手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１９】
前記ケーブル組立体が分離される時、前記ハウジングの開放部に結合する保管用カバーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブに係り、より詳細には、超音波診断システムに備えられるが、スキャンヘッドが分離可能なプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、超音波診断システムは、被検体の体表から体内の目的部位に向けて超音波信号を照射し、反射された超音波信号から情報を抽出して、軟部組織の断層や血流に関するイメージを非侵襲的に得るシステムである。
【０００３】
このような超音波診断システムは、Ｘ線検査装置、ＣＴスキャナー（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｃａｎｎｅｒ）、ＭＲＩスキャナー（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｃａｎｎｅｒ）、核医学検査装置のような他の映像診断装置と比較する時、小型で安価であり、リアルタイムで表示可能であり、Ｘ線などの被爆がなくて、安全性に優れた長所があるために、心臓、腹部内臓、泌尿器及び生殖器の診断のために広く利用されている。
【０００４】
特に、超音波診断システムは、被検体の超音波映像を得るために超音波信号を被検体に送信し、この被検体から反射された超音波信号を受信するためのプローブを含む。
【０００５】
プローブは、取っ手及びトランスデューサを備えたスキャンヘッド（Ｓｃａｎｈｅａｄ）と、このスキャンヘッドの一側に連結されるケーブル組立体と、このケーブル組立体のスキャンヘッド反対側に連結されて、超音波診断システムと接続するシステムコネクタなどを含んでいる。
【０００６】
図１には、従来の超音波診断システムの一例が示されているが、この超音波診断システム１００は、それぞれの用途によって備えられた多様な類型のプローブ１１０と、診断結果を映像に表示するためのディスプレイ部１５０と、各種操作用ボタン、スイッチ、キーボードなどを含む入力部１６０と、そして、中央処理装置（図示せず）を内蔵して各種演算を行い、構成部品を保持する本体部１７０と、を含んでいる。ここで、本体部１７０は、超音波診断システム１００のうち、プローブ１１０とディスプレイ部１５０及び入力部１６０とを除いた部分を表わす。
【０００７】
従来の各プローブ１１０は、スキャンヘッド１２０と、このスキャンヘッド１２０に連結されるケーブル組立体１３０と、このケーブル組立体１３０を本体部１７０に接続させるシステムコネクタ１４０と一体に形成されている。
【０００８】
システムコネクタ１４０は、図２に詳しく示したように、本体部１７０に装着されたソケット（図示せず）に接続するように、その一側面に整列された多数の端子部１４１と、本体部１７０のソケットと機械的な締結のためにシステムコネクタ１４０を貫通し、外周面に締結ピン１４２が突設された締結軸１４３と、この締結軸１４３を回転させるように他側面に備えられたハンドル１４４と、を含む。また、システムコネクタ１４０は、このシステムコネクタ１４０内に収容されながら、一側は端子部１４１に連結され、他側はケーブル組立体１３０の多数の素線（図示せず）と連結されるチューニングボード１４５を備える。
【０００９】
プローブ１１０を本体部１７０に連結する時には、システムコネクタ１４０の端子部１４１を本体部１７０のソケット内に挿入させ、締結軸１４３をソケットの挿入孔（図示せず）内に挿入させた後、ハンドル１４４を回転させて締結軸１４３の締結ピン１４２を本体部１７０の締結溝（図示せず）に差し込むことによって、システムコネクタ１４０を本体部１７０に締結させる。
【００１０】
プローブ１１０は、１つのプローブ１１０が指定された周波数帯域を有する一種の超音波のみを発生させることができるので、超音波診断システム１００は、ユーザが所望する性能と診断領域とによって、それに合う周波数帯域を有するプローブ１１０を多数個備えなければならない。本体部１７０には、性能と診断領域とに合わせて通常３〜４個のプローブ１１０が装着され、それぞれのプローブ１１０は、固有の識別符号ＩＤを有する。装着されるプローブ１１０は、前述した締結手段によって本体部１７０に連結された状態で保持され、ユーザは、各プローブ１１０のＩＤを確認した後、入力部１６０を操作して使おうとする１つのプローブ１１０を選択する。
【００１１】
ケーブル組立体１３０は、プローブ１１０と本体部１７０との間の信号送受信のために使われるが、本体部１７０のソケット内にある入出力端とケーブル組立体１３０のシステムコネクタ１４０は、互いに異なるインピーダンスを有する。このようなインピーダンス差による信号反射を減らして、プローブ１１０の感度と帯域幅とを向上させるために、従来、システムコネクタ１４０内にチューニングボード１４５を設置して、インピーダンスを整合させている。
【００１２】
ユーザは、所望する超音波映像を得るために、前述したように構成されたプローブ１１０のスキャンヘッド１２０を被検体の体表に沿って移動させるか、体表に接触させた状態で回転させる。
【００１３】
このような超音波診断システム１００は、内科、小児科、産婦人科、泌尿器科のような多様な医療分野で使われているために、従来の超音波診断システム１００では、図１に示された類型以外にもさらに多様な類型のプローブを別途に備えることができる。
【００１４】
しかし、従来の超音波診断システムでは、このようにプローブが、スキャンヘッドとケーブル組立体及びシステムコネクタとが一体に形成された構成をしているために、プローブを取り替える場合に、当該プローブ一体を取り替えて連結しなければならない煩わしさがあった。
【００１５】
その上に、従来の超音波診断システムで、プローブは、スキャンヘッドとケーブル組立体及びシステムコネクタとが一体で連結されており、高価のケーブル組立体などを重複で購買しなければならないので、製品の価格が上昇し、維持補修時に再使用が可能な構成要素が残っているにも拘らず、スキャンヘッドとケーブル組立体及びシステムコネクタとをいずれも廃棄せねばならない問題点があった。
【００１６】
また、従来の超音波診断システムでは、多数のプローブを備えなければならないために、これらプローブを設置するための空間が必要となり、これにより、全体システムの大きさと重量などが増大しなければならない問題点があった。
【００１７】
一方、従来の超音波診断システムで、システムコネクタは、複雑な構造からなっており、チューニングボード、ＩＤ認識回路のように多数の構成部品が内蔵されており、システムコネクタ自体の体積が不要に大型になり、これにより超音波診断システムを小型及び携帯型に構成するのに制約要因として作用する問題点もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の課題は、多様な類型のスキャンヘッドを１つのケーブル組立体に連結させることによって、プローブの諸般のコストを節減しながら、超音波診断システムの大きさと重量などを大幅に減少させる分離型プローブを提供するところにその目的がある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、超音波診断システムの本体部とケーブル組立体との間に連結されるシステムコネクタを小型化して、超音波診断システムの小型化及び携帯化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によるプローブは、取っ手の役割を行うハウジングと、前記ハウジングの一側に設けられるトランスデューサと、前記ハウジング内に収容されながら、一側は前記トランスデューサのＰＣＢと接続されるチューニングボードと、前記チューニングボードの他側に接続連結されるボード接続コネクタを備えるスキャンヘッドと、前記ボード接続コネクタと着脱自在に結合するスキャンヘッドコネクタを一端に備え、他端にはシステムコネクタを備えるケーブル組立体と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のプローブによれば、必要時にスキャンヘッドをケーブル組立体から分離させて取り替えることができて、ユーザの作業便宜性が非常に向上する。さらに、各類型のプローブに合う最適化された設計が可能となる長所がある。
【００２２】
また、本発明のプローブによれば、超音波診断システムで、本体部に１つのケーブル組立体のみ装着すれば良いので、本体部の構造が全体的に簡単になり、プローブが占める空間及び全体システムの大きさと重量などを大幅に減らすことができる。
【００２３】
また、本発明のプローブによれば、スキャンヘッドが取り替え可能に備えられることによって、初期にケーブル組立体を購買するためのコストが重複されず、製品の製造コストが節減され、維持補修が必要な場合にも、スキャンヘッド、ケーブル組立体、システムコネクタなどをいずれも廃棄せずとも、再使用が可能な構成要素は持続的に使うことができて、維持補修が容易になり、維持補修によるコストが節減されるという長所がある。
【００２４】
本発明のプローブによれば、究極的に超音波診断システムの小型化及び携帯化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の超音波診断システムの一例を示す正面図である。
【図２】従来の超音波診断システムに備えられたシステムコネクタを詳しく示す断面斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるプローブを示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態によるプローブを示す分解斜視図である。
【図５】図４に示された脱着手段の使用状態を詳しく示す断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態によるプローブを示す分解斜視図である。
【図７】（ａ）は、図６に示された脱着手段を詳しく示す断面図であり、（ｂ）は、スリーブの溝部を示す断面図である。
【図８】本発明によるプローブのスキャンヘッドがケーブル組立体と分離された場合に、別途のカバーと結合された状態を示す斜視図である。
【図９】本発明によって構成されたプローブの多様な形態のうち、一部を例示的に示す斜視図である。
【図１０】本発明によるプローブが超音波診断システムに連結された状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳しく説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付け加えるに当って、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、可能な限り同じ符号を有させることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当って、関連した公知構成または機能についての具体的な説明が当業者に自明であるか、本発明の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
図３は、本発明の第１実施形態による分離型プローブを示す分解斜視図である。図３を参照すると、本発明の第１実施形態によるプローブ２００は、スキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０とを含む。スキャンヘッド２２０は、ボード接続コネクタ２２１を備える。ケーブル組立体２３０は、その一端にスキャンヘッドコネクタ２３１を備え、他端にはシステムコネクタ２３２を備えている。
【００２８】
本発明の第１実施形態によるプローブ２００のうち、スキャンヘッド２２０は、ケーブル組立体２３０から分離可能な独立した構成要素で形成され、ボード接続コネクタ２２１及びスキャンヘッドコネクタ２３１によってケーブル組立体２３０と電気的に連結可能である。
【００２９】
スキャンヘッド２２０は、取っ手の役割を行うハウジング２２２と、このハウジング２２２の一側に設けられるトランスデューサ２２３と、ハウジング２２２内に収容されながら、一側はトランスデューサ２２３のＰＣＢ（図示せず）と接続されるチューニングボード２２５と、このチューニングボード２２５の他側に接続連結されるボード接続コネクタ２２１と、を備える。
【００３０】
ハウジング２２２は、スキャンヘッド２２０の外観を成し、このスキャンヘッド２２０、すなわち、プローブ２００の使用時に、ユーザが楽に把持できるように人体工学的に設計された部分である。これにより、各類型のプローブに合わせてスキャンヘッド２２０の形状が最適化されうる。ハウジング２２２の内部には、下記にさらに詳しく説明するチューニングボード２２５のような構成部品を収容するための中空の空間部が形成されている。
【００３１】
このようなハウジング２２２は、図６に示したように、ケーブル組立体２３０が分離された場合に、ハウジング２２２の開放部に別途の保管用カバー２４０を結合させることができる。これにより、分離されたスキャンヘッド２２０の保管時に、ハウジング２２２内に異物や水分の流入を防止させ、かつその内部の構成部品を保護させうる。
【００３２】
トランスデューサ２２３は、便宜上簡略に図示されているが、圧電物質が振動しながら、電気的な信号と音響信号とを相互変換させる圧電層と、この圧電層から発生した超音波信号が被検体に最大限伝達されるように、圧電層と被検体との間の音響インピーダンス差を減少させる整合層と、圧電層の前側に進行する超音波信号を特定地点に集束させるレンズ層と、超音波が圧電層の後側に進行することを遮断させて、映像の歪曲を防止する吸音層と、を含む。そして、圧電層には、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）が連結されるが、このＰＣＢは、圧電層の電極と連結される配線電極が形成されて、圧電層の信号を伝達する役割を果たす。
【００３３】
本発明の第１実施形態によるプローブ２００のトランスデューサ２２３は、超音波を照射し、反射される超音波を電気的な信号に変換するものであって、実質的にトランスデューサの構成及び機能が広く公知されているために、これについての詳細な説明は省略する。
【００３４】
ハウジング２２２の内部に収容されるチューニングボード２２５は、ＩＣの高集積化及び高密度実装がなされたＰＣＢであって、その一側には、トランスデューサ２２３のＰＣＢと電気的に連結されるための接続電極を含み、他側には、ボード接続コネクタ２２１が連結固定されている。チューニングボード２２５とトランスデューサ２２３のＰＣＢとの間の連結は、ＰＣＢに連結された第１コネクタ（図示せず）とチューニングボード２２５の一端に連結された第２コネクタ（図示せず）とからなりうるが、前述した各コネクタは、対応するコネクタと相互容易に結合できるように、一側のコネクタがプラグコネクタであれば、反対側のコネクタは、ソケットコネクタとして具現可能である。
【００３５】
チューニングボード２２５は、トランスデューサ２２３から伝達された信号の周波数補正を通じて信号の特性を最適に構成するためのものである。このために、チューニングボード２２５は、インダクターを含む信号処理回路（図示せず）を内蔵することができる。すなわち、チューニングボード２２５は、トランスデューサ２２３から伝達される電気的受信信号をインピーダンス整合して、該整合された受信信号を出力する一方、ケーブル組立体２３０を通じて本体部１７０（図１参照）から伝達された電気的送信信号を整合して、該整合された送信信号を出力する。
【００３６】
従来、このようなチューニングボードは、ケーブル組立体を超音波診断システムの本体部に接続連結するシステムコネクタ１４０（図１参照）に内蔵されており、超音波診断システムの大きさを小型化することに対する制約要因として作用したが、本発明の第１実施形態によるプローブ２００では、そのスキャンヘッド２２０内に設けられるために、前述した制約条件が解消される長所がある。このような長所は、超音波診断システムを小型及び携帯型に構成するのに非常に有益な効果を発揮する。
【００３７】
共に、チューニングボード２２５には、ＩＤ認識回路が一体に備えられており、スキャンヘッド２２０がケーブル組立体２３０と接続連結されれば、超音波診断システムの本体部にプローブを認識させるＩＤ信号、すなわち、当該スキャンヘッド２２０のＩＤ信号を出力する。
【００３８】
ボード接続コネクタ２２１は、スキャンヘッド２２０のチューニングボード２２５に連結されながら、ハウジング２２２の外側に露出されている。ここで、ボード接続コネクタ２２１とチューニングボード２２５は、圧入ピン（Ｐｒｅｓｓ−Ｆｉｔ  Ｐｉｎ）構造、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ構造、ディップソルダリング（Ｄｉｐ  Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）結合構造などを用いて互いに電気的に連結されうる。このボード接続コネクタ２２１は、スキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０とを接続連結するためのものであって、ケーブル組立体２３０のスキャンヘッドコネクタ２３１に着脱自在に結合される。
【００３９】
ここで、相互結合可能なボード接続コネクタ２２１及びスキャンヘッドコネクタ２３１は、何れか一側が伝導体で形成された多数のピン部材２５０を備える一方、他の一側は、これらピン部材２５０が挿入されて機械的に、そして、電気的に連結されるように伝導体が内蔵されている挿入孔２６０が形成されている。言い換えれば、一側のコネクタがプラグコネクタであれば、反対側のコネクタは、ソケットコネクタとして具現可能である。これらコネクタ２２１、２３１は、いわゆる高密度コネクタであって、５０ピン以上のものが望ましい。
【００４０】
スキャンヘッドコネクタ２３１の周辺を取り囲むように接続用カバー２３３がケーブル組立体２３０から延設されている。接続用カバー２３３の開放部は、ハウジング２２２の開放部と相応した形状を有するように形成されなければならないが、相互合わせ及び密封を考慮して、これら開放部の先端部には、互いに対応する段差部が形成されうる。接続用カバー２３３は、防水機能を行うための素材、例えば、シリコンなどの材質からなり、二重射出またはインサート射出などの方法を用いて製造可能である。共に、この接続用カバー２３３の外部面は、防水コーティングになりうる。しかも、ボード接続コネクタ２２１及びスキャンヘッドコネクタ２３１の結合部には、水分の流入を防止するためのゴムリング２３６やガスケットが介在されうる。このような段差部と防水機能素材、防水コーティング及びゴムリングは、本発明の第１実施形態によるプローブ２００が防水性能を有させることによって、医療装置の許可基準を満足させる。
【００４１】
前述したように、ケーブル組立体２３０の一端は、スキャンヘッドコネクタ２３１を備え、他端は、システムコネクタ２３２を備える。ケーブル組立体２３０のシステムコネクタ２３２と対応する構造のコネクタまたはソケット（図示せず）が、超音波診断システムの本体部に装着されている。これらコネクタも、いわゆる高密度コネクタであって、５０ピン以上のものが望ましい。
【００４２】
システムコネクタ２３２とソケットとが互いに完全に結合すれば、本発明の第１実施形態によるプローブ２００は、超音波診断システムに機械的に、そして、電気的に連結される。また、前述したボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１、そして、システムコネクタ２３２とソケットとの連結によって、スキャンヘッド２２０の内部に備えられたチューニングボード２２５は、ケーブル組立体２３０を通じて超音波診断システムの本体部と電気的に連結される。
【００４３】
各コネクタの構造と形状は、図３に示された例に限定されず、多様な形態のものが採択されて使われうるということはいうまでもない。但し、コネクタは、結合が容易であり、結合の信頼性を充足させ、重量が軽いものを選択することが良い。また、コネクタは、呉挿入を防止するための手段を備えることが望ましいが、例えば、対応するコネクタどうしでほぼ梯形の断面を有するように形成するか、各コネクタの少なくとも一側の角部を互いに相応した形状に形成するか、各コネクタの相応した位置に互いに相応した形状の突起及び溝を形成しうる。
【００４４】
本発明の第１実施形態によるプローブ２００は、結合されたスキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０、またはボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１とが任意の衝撃によって容易に分離されないようにしながら、ユーザの操作によってのみ結合または分離させるための脱着手段を含んでいる。
【００４５】
このような手段として、例えば、本発明の第１実施形態では、スキャンヘッドコネクタ２３１を取り囲む接続用カバー２３３には、一対の係止爪２３４が備えられていると同時に、これに対応してボード接続コネクタ２２１の周辺にハウジング２２２の内部に設けられて、係止爪２３４が引っ掛かる一対の係止溝２２４または係止孔が備えられている。
【００４６】
係止爪２３４は、弾性材で形成されて、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１との結合方向に対して直角方向に弾性復元力を有することが良い。さらに、係止爪２３４は、ユーザの加圧によって弾性的に動かす押圧部２３５を含み、この押圧部２３５の弾性支持のために、バネが備えられうるが、必ずしも必要なものではない。また、係止爪２３４と押圧部２３５は、一体型または分離型に形成されうる。このような押圧部２３５は、結合されたスキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０、またはボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１との分離に使う分離用スイッチとして作用する。
【００４７】
本発明の第１実施形態では、係止爪２３４が接続用カバー２３３に形成され、係止溝２２４がハウジング２２２に形成されていると説明しているが、逆に係止爪がハウジング２２２に形成され、係止溝が接続用カバー２３３に形成されても良い。また、係止爪２３４と係止溝２２４との形状及び大きさは、多様に変形されうる。
【００４８】
係止爪２３４が係止溝２２４に係合されることによって、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１、そして、スキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０とが互いに結合される。これにより、係止爪２３４と係止溝２２４との係止及びボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１との結合によってスキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０は、機械的な連結と電気的な接続とが信頼性高くなされる。
【００４９】
図４は、本発明の第２実施形態によるプローブを示す分解斜視図であり、図５は、図４に示された脱着手段の使用状態を詳しく示す断面図である。
【００５０】
本発明の第２実施形態によるプローブ３００は、その連結構造のみ異なり、残りの部分は、本発明の第１実施形態と同一である。本発明の第２実施形態では、スキャンヘッドコネクタ２３１を取り囲み、ケーブル組立体２３０の一端と連結固定されているボール結合具３１０が備えられていると同時に、これに対応してボード接続コネクタ２２１の周辺にはハウジング２２２の内部に設けられて、ボール結合具３１０が締結されるスナップ結合具３２０が備えられている。
【００５１】
ボール結合具３１０は、一端がケーブル組立体２３０に連結固定され、他端にフレーム部３１１が形成されており、このフレーム部３１１と離隔して外周面上に支持突起３１２が形成されると共に、フレーム部３１１と支持突起３１２との間に多数の貫通孔３１３が形成された管状の結合本体３１４と、この結合本体３１４の貫通孔３１３にそれぞれ載置されているボール部材３１５と、結合本体３１４の端部を取り囲みながら、内周面に第１段差部３１６と第２段差部３１７とを備えたスリーブ３１８と、このスリーブ３１８の第２段差部３１７と結合本体３１４の外周面との間に介在され、支持突起３１２によって支持される弾性部材３１９と、を含んでいる。
【００５２】
フレーム部３１１は、スリーブ３１８が結合本体３１４の長手方向に移動する時、スリーブ３１８の移動を制限する。支持突起３１２は、結合本体３１４の外周面上に環状に形成されて弾性部材３１９の一側を支持すると同時に、スリーブ３１８の移動も制限する。このようなフレーム部３１１または支持突起３１２は、スリーブ３１８の組立てを容易にするために省略され、Ｃリングに代替されることもある。
【００５３】
結合本体３１４の貫通孔３１３は、結合本体３１４の内周面側の口径が小さく、外周面側の口径が相対的に大きく形成されており、ボール部材３１５が貫通孔３１３を通過しないが、内周面側に一部が突出したまま貫通孔３１３内に載置する。
【００５４】
スリーブ３１８の第１段差部３１６は、ボール結合具３１０とスナップ結合具３２０との解除時に、ボール部材３１５が貫通孔３１３から所定距離ほど移動することができる余裕空間を提供する一方、第２段差部３１７は、弾性部材３１９を収容する収容溝の役割だけではなく、その段差部が弾性部材３１９の他側を支持する支持部の役割も行う。スリーブ３１８の第１段差部３１６側の端部は、ユーザが手動でスリーブ３１８をスキャンヘッド２２０の反対側に引っ張って最大に移動する時にも、結合本体３１４の貫通孔３１３を十分に覆い被せていると、ボール部材３１５が貫通孔３１３から完全に離脱されることを防止することができる。
【００５５】
スナップ結合具３２０は、ボール結合具３１０の結合本体３１４の内側に挿入されるが、端部に隣接して円周方向に環状の締結溝３２１が形成された管状部材からなっている。スナップ結合具３２０内には、ボード接続コネクタ２２１が収容される。
【００５６】
したがって、スナップ結合具３２０が、ボール結合具３１０の結合本体３１４内に挿入されれば、貫通孔３１３を通じて結合本体３１４の内周面側に突出したボール部材３１５の一部が、スナップ結合具３２０の締結溝３２１に挿入されて、ボール結合具３１０及びスナップ結合具３２０が締結される。
【００５７】
これらボール結合具３１０とスナップ結合具３２０との締結を解除する時には、ユーザがスリーブ３１８を手動でスキャンヘッド２２０の反対側に向けて引っ張れば、スリーブ３１８の第１段差部３１６によってボール部材３１５が貫通孔３１３内で外周面側に動くことができる余裕空間が生じて、ボール部材３１５が放射状の方向に移動しながら、スナップ結合具３２０の締結溝３２１から脱出する。これにより、スナップ結合具３２０をボール結合具３１０から分離させうる。
【００５８】
ボール部材３１５が締結溝３２１に締結されることによって、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１、そして、スキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０とが互いに結合される。これにより、ボール部材３１５と締結溝３２１との締結及びボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１との結合によってスキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０は、機械的な連結と電気的な接続とが便利かつ信頼性高くなされる。
【００５９】
図６は、本発明の第３実施形態によるプローブを示す分解斜視図であり、図７は、図６に示された脱着手段を詳しく示すが、スリーブの溝部を別途に示す断面図である。
【００６０】
本発明の第３実施形態によるプローブ４００は、その連結構造のみ異なり、残りの部分は、本発明の第１実施形態と同一である。本発明の第３実施形態では、スキャンヘッドコネクタ２３１を取り囲み、ケーブル組立体２３０の一端と連結固定されている溝結合具４１０が備えられていると同時に、これに対応してボード接続コネクタ２２１の周辺にはハウジング２２２の内部に設けられて、溝結合具４１０が締結される突起結合具４２０が備えられている。
【００６１】
溝結合具４１０は、一端がケーブル組立体２３０に連結固定され、他端にフレーム部４１１が形成された管状の連結本体４１２と、この連結本体４１２の端部を取り囲みながら、内周面に長手方向溝４１３ａと斜線方向溝４１３ｂ及び円周方向溝４１３ｃとが順次に連続して形成された溝部４１３とケーブル組立体２３０に隣接した端部の内周面にリブ４１４とを備えたスリーブ４１５と、このスリーブ４１５と連結本体４１２の外周面との間に介在され、リブ４１４とフレーム部４１１とによって両端が支持される弾性部材４１６と、を含んでいる。
【００６２】
フレーム部４１１は、スリーブ４１５が連結本体４１２の長手方向に移動する時、スリーブ４１５の移動を制限する。スリーブ４１５の溝部４１３は、スリーブ４１５の内周面に長手方向溝４１３ａと斜線方向溝４１３ｂ及び円周方向溝４１３ｃとが順次に連続して形成されて、後述する突起結合具４２０の突起４２１が、この溝部４１３内を移動して締結される。リブ４１４は、スリーブ４１５の端部の内周面上に環状に形成されて弾性部材４１６の一側を支持する。
【００６３】
突起結合具４２０は、その端部が溝結合具４１０の連結本体４１２の端部と隣接するようにスリーブ４１５の内側に挿入されるが、端部に隣接して外周面から放射状の方向に少なくとも１つの突起４２１が形成された管状部材からなっている。突起結合具４２０内には、ボード接続コネクタ２２１が収容される。
【００６４】
したがって、突起結合具４２０が、溝結合具４１０のスリーブ４１５内に挿入されながら、突起４２１が溝部４１３の長手方向溝４１３ａに沿って移動すれば、突起結合具４２０と溝結合具４１０とが互いに隣接すると同時に、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１は、互いに接触する。次いで、ユーザが、スリーブ４１５を手動で回転させれば、突起４２１が溝部４１３の斜線方向溝４１３ｂに沿って移動しながら、円周方向溝４１３ｃに挿入されて、溝結合具４１０及び突起結合具４２０が堅固に締結される。
【００６５】
これら溝結合具４１０と突起結合具４２０との締結を解除する時には、ユーザがスリーブ４１５を手動で締結方向の逆方向に回転させれば、突起４２１が溝部４１３に沿って移動して長手方向溝４１３ａまで抜け出る。引き続き、ユーザが、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１とを分離する方向に引っ張れば、突起結合具４２０を溝結合具４１０から完全に分離させうる。
【００６６】
突起４２１と溝部４１３との締結及びボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１との結合によってスキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０は、機械的な連結と電気的な接続とが便利かつ堅固になされる。
【００６７】
前述した第１実施形態ないし第３実施形態の脱着手段は、保管用カバー２４０にも備えられうる。
【００６８】
図９には、本発明によって構成されたプローブの多様な形態のうち、一部が例示的に示されている。図９に示されたプローブ以外の他の類型のプローブも、前述したスキャンヘッド２２０とボード接続コネクタ２２１との構成を備えていれば、ケーブル組立体２３０のスキャンヘッドコネクタ２３１に結合することができる。
【００６９】
プローブ、すなわち、スキャンヘッドは、それぞれ多様な特性、特に、異なる周波数帯域を有し、他の形態を有するように形成されうる。例えば、それぞれのスキャンヘッドは、線形（Ｌｉｎｅａｒ）、凸型（Ｃｏｎｖｅｘ）、位相配列型（Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ）のうち何れか１つの形態を有するように形成される。
【００７０】
ユーザは、特性がそれぞれ異なる多数のスキャンヘッドのうちから所望する性能と診断領域とによって適したスキャンヘッドを選択して使うことができる。すなわち、本発明によれば、ユーザが所望する性能と診断領域とによって適したプローブを選択し、該選択されたプローブに該当するスキャンヘッドをケーブル組立体に連結して使うことができる。もし、何れか１つのプローブを使う途中で、他種の診断作業を行う場合、使用中であるプローブのスキャンヘッドをケーブル組立体から分離し、その代りに所望する診断作業に適した他のプローブのスキャンヘッドをケーブル組立体に連結して使えば良い。
【００７１】
本発明による分離型プローブは、ボード接続コネクタ２２１とスキャンヘッドコネクタ２３１とを介して、スキャンヘッド２２０とケーブル組立体２３０との連結が分離可能に構成されることによって、必要時にスキャンヘッド２２０をケーブル組立体２３０から分離させて取り替えることができて、ユーザの作業便宜性を非常に向上させる。
【００７２】
さらに、各類型のプローブに合わせてスキャンヘッド２２０を設計することができる自由度が向上して、プローブの最適化された設計が可能となる長所もある。
【００７３】
また、本発明によるプローブは、超音波診断システムで、本体部に１つのケーブル組立体２３０のみ装着すれば良いので、本体部の構造が全体的に簡単になり、プローブが占める空間及び全体システムの大きさと重量などを大幅に減らすことができる効果がある。特に、ケーブル組立体２３０を超音波診断システムの本体部に連結するシステムコネクタ２３２の構成が簡単になされて、超音波診断システムを小型及び携帯型に構成するのに優れる効力を発揮する。
【００７４】
図１０は、本発明によるプローブが超音波診断システムに連結された状態の一例を示す図である。これに示したように、本発明によるプローブ、例えば、第１実施形態によるプローブ２００は、超音波診断システム５００で、特に、本体部５１０の大きさと重量などを大幅に減らすようにする。これは、本体部５１０に１つのケーブル組立体２３０のみ装着すれば良く、ケーブル組立体２３０を本体部５１０に連結するために使われるシステムコネクタ２３２内でチューニングボードが省略されて、構成が簡単であり、体積が減少し、これに相応するようにソケット（図示せず）の構成が従来よりも簡単であり、その体積が従来よりも遥かに小さくなるためである。
【００７５】
本発明によるプローブによれば、初期にケーブル組立体を購買するためのコストが重複されず、製品の製造コストが節減され、維持補修が必要な場合にも、スキャンヘッド２２０、ケーブル組立体２３０などをいずれも廃棄せずとも、再使用が可能な構成要素は持続的に使うことができて、維持補修が容易になり、維持補修によるコストが節減されるという長所がある。
【００７６】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、当業者ならば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解析しなければならず、それと同等な範囲内にあるあらゆる技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解析しなければならない。
【００７７】
ＣＲＯＳＳ−ＲＥＦＥＲＥＮＣＥ  ＴＯ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
本特許出願は、２０１０年１１月２３日に韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１０−０１１６５６５号に対して、アメリカ特許法１１９（ａ）条（３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ  §１１９（ａ））によって優先権を主張すれば、そのあらゆる内容は、参考文献として本特許出願に併合される。同時に、本特許出願は、アメリカ以外の国家に対しても、前記と同じ理由で優先権を主張すれば、そのあらゆる内容は、参考文献として本特許出願に併合される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、スキャンヘッドが分離可能なプローブ関連の技術分野に適用されうる。
【図１】
2013543785.tif 000003
【図２】
2013543785.tif 000004
【図３】
2013543785.tif 000005
【図４】
2013543785.tif 000006
【図５（ａ）】
2013543785.tif 000007
【図５（ｂ）】
2013543785.tif 000008
【図６】
2013543785.tif 000009
【図７（ａ）】
2013543785.tif 000010
【図７（ｂ）】
2013543785.tif 000011
【図８】
2013543785.tif 000012
【図９】
2013543785.tif 000013
【図１０】
2013543785.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取っ手の役割を行うハウジングと、
前記ハウジングの一側に設けられるトランスデューサと、
前記ハウジング内に収容されながら、一側は前記トランスデューサと接続されるチューニングボードと、
前記チューニングボードの他側に接続連結されるボード接続コネクタを備えるスキャンヘッドと、
前記ボード接続コネクタと着脱自在に結合するスキャンヘッドコネクタを一端に備え、他端にはシステムコネクタを備えるケーブル組立体と、
を含むプローブ。
【請求項２】
前記ボード接続コネクタと前記チューニングボードは、圧入ピン（Ｐｒｅｓｓ−Ｆｉｔ  Ｐｉｎ）構造、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージ構造、ディップソルダリング（Ｄｉｐ  Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）結合構造のうち、１つを用いて互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記チューニングボードには、インダクターを含む信号処理回路とＩＤ認識回路とが一体に備えられていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記スキャンヘッドコネクタの周辺を取り囲むように接続用カバーが、前記ケーブル組立体から延設されているが、前記接続用カバーの開放部は、前記ハウジングの開放部と相応する形状を有するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５】
前記接続用カバーには、一対の係止爪が備えられており、これに対応して前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記係止爪が引っ掛かる一対の係止溝または係止孔が備えられたことを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項６】
前記係止爪は、ユーザの加圧によって弾性的に動かす押圧部をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のプローブ。
【請求項７】
前記開放部の各先端部には、互いに対応する段差部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項８】
前記接続用カバーは、防水機能を有した素材を用いて二重射出またはインサート射出の方法で製造されることを特徴とする請求項４に記載のプローブ。
【請求項９】
前記スキャンヘッドコネクタを取り囲み、前記ケーブル組立体の一端と連結固定されているボール結合具と、前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記ボール結合具が締結されるスナップ結合具と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
前記ボール結合具は、一端が前記ケーブル組立体に連結固定され、他端にフレーム部が形成されており、前記フレーム部と離隔して外周面上に支持突起が形成されており、前記フレーム部と前記支持突起との間に多数の貫通孔が形成された管状の結合本体と、
前記結合本体の貫通孔にそれぞれ載置されているボール部材と、
前記結合本体の端部を取り囲みながら、内周面に第１段差部と第２段差部とを備えたスリーブと、
前記スリーブの第２段差部と前記結合本体の外周面との間に介在され、前記支持突起によって支持される弾性部材と、を含み、
前記スナップ結合具は、前記ボール結合具の結合本体の内側に挿入されるが、端部に隣接して円周方向に環状の締結溝が形成された管状部材であることを特徴とする請求項９に記載のプローブ。
【請求項１１】
前記フレーム部または前記支持突起は、Ｃリングに代替されうることを特徴とする請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記結合本体の貫通孔は、前記結合本体の内周面側の口径が小さく、外周面側の口径が相対的に大きく形成されており、前記ボール部材が貫通孔を通過せずとも、内周面側に突出したまま前記貫通孔内に載置し、前記スリーブの移動時に、第１段差部は、前記ボール部材が前記貫通孔から移動することができる余裕空間を提供するが、前記スリーブの第１段差部側の端部は、前記スリーブが最大に移動する時、前記結合本体の貫通孔を覆い被せていることを特徴とする請求項１０に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記スキャンヘッドコネクタを取り囲み、前記ケーブル組立体の一端と連結固定されている溝結合具と、前記ボード接続コネクタの周辺に前記ハウジングの内部に設けられて、前記溝結合具が締結される突起結合具と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記溝結合具は、一端が前記ケーブル組立体に連結固定され、他端にフレーム部が形成された管状の連結本体と、
前記連結本体の端部を取り囲みながら、内周面に溝部と前記ケーブル組立体に隣接した端部の内周面にリブとを備えたスリーブと、
前記スリーブと前記連結本体の外周面との間に介在され、前記リブと前記フレーム部とによって両端が支持される弾性部材と、を含み、
前記突起結合具は、その端部が前記溝結合具の連結本体の端部と当接した状態で前記スリーブの内側に挿入されるが、前記端部に隣接して放射状の方向に少なくとも１つの突起が形成された管状部材であることを特徴とする請求項１３に記載のプローブ。
【請求項１５】
前記スリーブの溝部は、前記スリーブの内周面で長手方向溝と斜線方向溝及び円周方向溝とが順次に連続して形成されたものであり、前記突起結合具の突起が、前記溝部内を移動して締結または解除されることを特徴とする請求項１４に記載のプローブ。
【請求項１６】
前記ボード接続コネクタと前記スキャンヘッドコネクタとの結合部には、ゴムリングまたはガスケットが介在されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１７】
前記ケーブル組立体の他端には、システムコネクタを備え、前記システムコネクタは、超音波診断システムの本体部に装着された対応する構造のソケットに連結されることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１８】
前記ボード接続コネクタと前記スキャンヘッドコネクタ及びシステムコネクタは、呉挿入を防止するための手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１９】
前記ケーブル組立体が分離される時、前記ハウジングの開放部に結合する保管用カバーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【国際調査報告】
2013543785.tif 000015
2013543785.tif 000016
2013543785.tif 000017
2013543785.tif 000018
2013543785.tif 000019
2013543785.tif 000020
2013543785.tif 000021
2013543785.tif 000022