(57)【要約】【課題】超音波プローブ内の主発熱源において発生した熱による超音波送受波面の温度上昇を抑制する。【解決手段】超音波プローブ１０の前部に設けられた前側熱伝導体３２は、同じく前部に設けられた振動子５０からの熱あるいは超音波プローブ１０後部から伝わってくる熱を吸収し、その一部を前側ケース１４へ伝え放熱する。超音波プローブ１０の後部に設けられた後側熱伝導体３４は、同じく後部に設けられた主熱源である電子回路からの熱を吸収し、その一部を後側ケース１６に伝え放熱する。空間的ギャップ８８を有する熱伝導制限構造は、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間の熱伝導を制限する。これにより、後側熱伝導体３４に伝わった主熱源からの熱の前側熱伝導体３２への伝導を制限され、超音波プローブ１０の前部に設けられた超音波送受波面の温度上昇を低減する。【選択図】図４
2016019556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブケースと、
前記プローブケース内の前部に設けられ、超音波を送受波する超音波振動子と、
前記プローブケース内の前部に設けられ、前記超音波振動子からの熱が伝わる前側熱伝導体と、
前記プローブケース内の後部に設けられた熱源としての電子回路と、
前記プローブケース内の後部に設けられ、前記電子回路からの熱が伝わる後側熱伝導体と、
前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体とに跨がって設けられ、前記後側熱伝導体から前記前側熱伝導体への熱伝導を制限する熱伝導制限構造と、
を有することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記後側熱伝導体は、前記プローブケースの内周面に接する外周面を有し、前記外周面から前記内周面へ熱が伝わる、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記後側熱伝導体は、前記電子回路に接した熱伝導面を有し、前記熱伝導面から後側へ伸長した熱伝導ブロック、
をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記後側熱伝導体の後端部に設けられ、前記プローブケース外へ伸びるプローブケーブルに対して熱を逃がす放熱構造、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記熱伝導制限構造は、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間の空間的ギャップを有する構造である、
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記熱伝導制限構造は、
前記前側熱伝導体及び前記後側熱伝導体の一方に設けられる突出部と、
前記前側熱伝導体及び前記後側熱伝導体の他方に設けられ、前記突出部を支持する支持部と、
を含み、
前記支持部が前記突出部を支持することで、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間に前記空間的ギャップが生じる、
ことを特徴とする請求項５に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記突出部は、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間の支柱機能を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブに関し、特に、超音波送受波面の温度上昇を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受波し、これにより得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する装置である。超音波診断装置は、超音波を送受波する超音波プローブを備えている。超音波プローブの中には、超音波を送受波する振動子の他に電子回路を備えたものがある。電子回路には、振動子へ送信信号を供給あるいは振動子からの受信信号を処理するためのＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、超音波プローブがワイヤレスプローブの場合に設けられるバッテリなどが含まれる。かかる超音波プローブが動作すると、振動子や電子回路において発熱が生じる。
【０００３】
振動子および電子回路などにおいて発生する熱が被検体に当接される超音波送受波面に伝わることにより、超音波送受波面の温度が上昇する。超音波プローブの表面温度については規定が設けられている。例えば、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）においては、患者に使用する超音波プローブは、正常状態で患者が接触する部分の表面温度が４３℃を超えてはならない、と規定されている。したがって、超音波送受波面が高熱になるのを防ぐために、超音波プローブ内において発生した熱を放熱あるいは蓄熱するなどして、超音波送受波面に伝えさせないための技術が求められている。
【０００４】
例えば特許文献１には、プローブ内に特定温度で固体から液体への相変化を起こす相変化部材を充填してプローブ内で発生する熱を蓄熱する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０３３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の通り、超音波プローブ内の発熱源としては振動子と電子回路があげられる。例えば、振動子が非常に多くのチャンネルを有する超音波プローブにおいては、ＡＳＩＣにおける信号処理量が多くなり、振動子の発熱量よりもＡＳＩＣの発熱量の方が大きくなる。このような超音波プローブにおいては、ＡＳＩＣからの熱が超音波送受波面へ移動することを制限することが必要である。
【０００７】
本発明の目的は、超音波プローブ内の主発熱源において発生した熱による超音波送受波面の温度上昇を抑制することにある。あるいは、本発明の目的は、超音波プローブ内の主発熱源において発生した熱が超音波送受波面へ移動することを制限することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波プローブは、プローブケースと、前記プローブケース内の前部に設けられ、超音波を送受波する超音波振動子と、前記プローブケース内の前部に設けられ、前記超音波振動子からの熱が伝わる前側熱伝導体と、前記プローブケース内の後部に設けられた熱源としての電子回路と、前記プローブケース内の後部に設けられ、前記電子回路からの熱が伝わる後側熱伝導体と、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体とに跨がって設けられ、前記後側熱伝導体から前記前側熱伝導体への熱伝導を制限する熱伝導制限構造と、を有するものである。
【０００９】
上記構成によれば、超音波振動子からの熱など、超音波プローブ前部における熱が前側熱伝導体に吸収されその一部がプローブケースに伝わり放熱される。また、超音波プローブ内の主な熱源となる電子回路からの熱など、超音波プローブ後部における熱が後側熱伝導体に吸収されその一部がプローブケースに伝わり放熱される。電子回路としては、例えば上述のＡＳＩＣやバッテリなどが含まれる。
【００１０】
前側熱伝導体と後側熱伝導体とに跨って設けられる熱伝導制限構造は、後側熱伝導体から前側熱伝導体への熱伝導を制限する。熱伝導制限構造は、例えば前側熱伝導体と後側熱伝導体との間に空間的ギャップを設けるなどして、前側熱伝導体と後側熱伝導体との間に熱的ギャップを有する構造である。熱伝導制限構造により、主発熱源である電子回路からの熱の前側熱伝導体への伝導が制限される。すなわち、熱伝導制限構造は、電子回路で生じた熱が後側熱伝導体を経由して前側熱伝導体へ直接的に伝わることを制限するものであり、後部で生じた熱をできるだけ後部に閉じ込め、また後部を中心にその放熱が展開されるようにしたものである。これにより、主発熱源である電子回路からの熱によりプローブケースの前側に位置する超音波送受波面の温度が上昇することを制限する。
【００１１】
望ましくは、前記後側熱伝導体は、前記プローブケースの内周面に接する外周面を有し、前記外周面から前記内周面へ熱が伝わる。
【００１２】
望ましくは、前記後側熱伝導部材は、前記電子回路に接した熱伝導面を有し、前記熱伝導面から後側へ伸長した熱伝導ブロック、をさらに有する。熱伝導ブロックによれば、電子回路からの熱を後側、すなわち超音波送受波面とは反対の方向へ伝えることが可能になる。これにより、電子回路からの熱が前側熱伝導体、すなわちプローブケースの前側への伝導をより制限する。
【００１３】
望ましくは、前記後側熱伝導体の後端部に設けられ、前記プローブケース外へ伸びるプローブケーブルに対して熱を逃がす放熱構造をさらに有する。当該放熱構造によれば、電子回路から後側熱伝導体へ伝わった熱が、プローブケースからだけではなく、プローブケーブルからも超音波プローブ外へ放熱される。
【００１４】
望ましくは、前記熱伝導制限構造は、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間の空間的ギャップを有する構造である。
【００１５】
望ましくは、前記熱伝導制限構造は、前記前側熱伝導体及び前記後側熱伝導体の一方に設けられる突出部と、前記前側熱伝導体及び前記後側熱伝導体の他方に設けられ、前記突出部を支持する支持部と、を含み、前記支持部が前記突出部を支持することで、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間に前記空間的ギャップが生じる構造である。
【００１６】
望ましくは、前記突出部は、前記前側熱伝導体と前記後側熱伝導体との間の支柱機能を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、超音波プローブ内の主発熱源において発生した熱による超音波送受波面の温度上昇を抑制することができる。あるいは、本発明によれば、超音波プローブ内の主発熱源において発生した熱が超音波送受波面へ移動することを制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る超音波プローブの外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る超音波プローブの分解斜視図である。
【図３】図２の送受波ユニット部分の拡大図である。
【図４】後側熱伝導体の構造を示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係る超音波プローブの垂直断面図である。
【図６】本実施形態に係る超音波プローブの水平断面図である。
【図７】熱伝導制限構造の他の例を示す図である。
【図８】図７の例において、前側熱伝導体と後側熱伝導体とが組み合わされた状態を示す図である。
【図９】後側ケースの最後部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る用超音波プローブの実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る超音波プローブ１０の外観斜視図である。本実施形態に係る超音波プローブ１０は、最前部に設けられた超音波送受波面１２から超音波を送受波するものである。超音波プローブ１０は、防水あるいは防菌のための外皮として前側ケース１４および後側ケース１６を有している。前側ケース１４および後側ケース１６は組み合わされることで一体となる。これによりプローブケースが構成される。前側ケース１４および後側ケース１６は、防水性、防菌性、および絶縁性の高い物質で構成されるのが好適である。本実施形態では、前側ケース１４および後側ケース１６は樹脂で構成されている。超音波プローブ１０の最後部からは超音波診断装置に接続されるケーブル１８が延設されている。ケーブル１８と後側ケース１６との接合部を保護するためにケーブル保護ブーツ２０が設けられる。なお、本明細書においては、超音波プローブ１０のうち、超音波送受波面１２が設けられる側（ｙ軸の正方向側）を「前側」と、その反対方向（ｙ軸の負方向側）を「後側」と記載する。
【００２１】
図２は、超音波プローブ１０の分解斜視図である。超音波プローブ１０は、ケース内部に、発熱源となる振動子および電子回路を含む送受波ユニット３０、振動子からの熱を前側ケース１４に伝える前側熱伝導体３２、電子回路からの熱を後側ケース１６に伝える後側熱伝導体３４、中継基板を介して電子回路に電気的に接続され超音波診断装置本体からの信号の経路となるＦＰＣ４２、ＦＰＣ４２へ接続される線材４４、およびＦＰＣ４２と線材４４とを中継するコネクタ４６を含んで構成されている。以下、超音波プローブ１０に含まれる各構成要素について詳細に説明する。
【００２２】
図３は、図２における送受波ユニット３０部分の拡大図である。図３に示されるように、送受波ユニット３０は、複数の振動素子を含み超音波を送受波する振動子５０、電子回路としてのＡＳＩＣ５２、振動子５０に含まれる各振動素子とＡＳＩＣ５２とを電気的に接続し、またＦＰＣ４２とＡＳＩＣ５２とを電気的に接続する中継基板５４、振動子５０の不要な振動を抑えるバッキング材５６、振動子５０と被検体との間の音響インピーダンスの整合を取り超音波の反射を抑制する音響整合層５８、およびレンズ６０を含んで構成されている。
【００２３】
ＡＳＩＣ５２は、送信サブビームフォーマー及び受信サブビームフォーマーとして機能するものである。送信サブビームフォーマーは、振動子５０が有する各振動素子に、遅延関係をもった複数の送信信号を生成する。受信サブビームフォーマーは、各振動素子から得られる複数の受信信号に対して整相加算処理を行い、受信信号を生成する。受信信号は、ＦＰＣ４２あるいは線材４４などを経由して超音波診断装置本体に送られ、装置本体内において処理され１つのビームデータが生成される。ＡＳＩＣ５２が上記処理を行うことにより、超音波プローブ１０と装置本体との間の信号線の本数を低減させている。
【００２４】
送受波ユニット３０に含まれる構成要素のうち、熱源となるのは振動子５０およびＡＳＩＣ５２である。しかし、超音波プローブ１０においては、ＡＳＩＣ５２の発熱量は振動子５０の発熱量に比して数倍あるいは十数倍大きくなっている。したがって、超音波プローブ１０における主な発熱源はＡＳＩＣ５２となる。
【００２５】
図２および図３に示される通り、送受波ユニット３０においては、前側からレンズ６０、音響整合層５８、振動子５０、バッキング材５６、中継基板５４、ＡＳＩＣ５２の順番に並べられている。したがって、振動子５０はＡＳＩＣ５２に比べて前側、すなわち超音波送受波面により近い位置に設けられており、主熱源であるＡＳＩＣ５２は、振動子５０よりも後側、すなわち超音波送受波面により遠い位置に設けられる。
【００２６】
図４は、後側熱伝導体３４の構造を示す図である。図２を参照しながら図４を用いて後熱伝導体３４の構造を説明する。図４に示される通り、後側熱伝導体３４は、メインフレーム３６、上側フレーム３８、下側フレーム４０を含んで構成される。メインフレーム３６、上側フレーム３８、および下側フレーム４０は互いに組み合わせ可能な形状となっており、これらが組み合わされることで後側熱伝導体３４が構成される。具体的には、メインフレーム３６は、上下が解放された構造となっており、板状の上側フレーム３８がメインフレーム３６の上側解放部を覆うように組み合わされ、同じく板状の下側フレーム４０がメインフレーム３６の下側解放部を覆うように組み合わされる。
【００２７】
本実施形態においては、メインフレーム３６後部には凸部７４と凹部７６が設けられる。上側フレーム３８後部には、凸部７４に対向する位置に凹部８０が設けられ、凹部７６に対向する位置に凸部７８が設けられている。凸部７４と凹部８０が、凹部７６と凸部７８とがそれぞれ嵌め合わされる。さらに、上側フレーム３８の両側に突出辺８２が設けられる。メインフレーム３６の突出辺８２に対向する位置には溝部８４が設けられる。突出辺８２と溝部８４が嵌め合わされる。上記構造によりメインフレーム３６と上側フレーム３８とが組み合わされる。下側フレーム４０についても同様にメインフレーム３６と組み合わされる。
【００２８】
メインフレーム３６、上側フレーム３８、および下側フレーム４０が組み合わされた後側熱伝導体３４は、ｘｚ断面の輪郭が楕円状となる。後側ケース１６の内周面のｘｚ断面も同様に楕円状となっており、後側熱伝導体３４の外周面が後側ケース１６の内周面に丁度収まるようになっている。これにより、後側熱伝導体３４と後側ケース１６との接触面積が大きくなり、後側熱伝導体３４に伝わった熱をより効率的に後側ケース１６に伝えることができる。ただし、必ずしも後側熱伝導体３４のｘｚ断面輪郭は楕円状である必要はなく、少なくとも一部において後側ケース１６の内周面に接触する外周面を有していればよい。もちろん、後側ケース１６と後側熱伝導体３４の接触面積が大きい方が好ましいため、上述のように後側熱伝導体３４の形状は後側ケース１６の内周面に即した形状であることが好ましい。
【００２９】
メインフレーム３６は、その最前部にＡＳＩＣ５２と接触する前側面７０を有している。前側面７０がＡＳＩＣ５２と直接的あるいは間接的に接触することで、ＡＳＩＣ５２において発生する熱をＡＳＩＣ５２よりも後側へ伝えることができる。これによりＡＳＩＣ５２からの熱が超音波送受波面側へと伝わることを防ぐ。また、メインフレーム３６には、前側面７０から後側へ伸びるブロック７２を有している。ブロック７２を有することで、後側熱伝導体３４は、筒状の中空構造ではなくある程度中身の詰まった中実構造となる。これにより、後側熱伝導体３４の体積が増えることで熱容量が増え、ひいては後側熱伝導体３４の熱吸収性あるいは熱伝導性が向上されることになる。熱吸収率や熱伝達率のみを考慮すれば、後側熱伝導体３４を完全な中実構造とするのが好ましく、このような態様も採用し得る。しかし、本実施形態では、超音波プローブの軽量化の観点、あるいはＦＰＣ４２や線材４４、あるいはコネクタ４６を後側熱伝導体内に収めるためにある程度の空間（隙間部）を残している。
【００３０】
上述のように、メインフレーム３６と上側フレーム３８および下側フレーム４０とが組み合わされた状態において、ブロック７２と上側フレーム３８との間、ブロック７２と下側フレーム４０との間、およびブロック７２の後端部より後側の部分において隙間部が生じる。この隙間部にＦＰＣ４２、コネクタ４６および線材４４が配置される。これにより、ＦＰＣ４２、コネクタ４６および線材４４も後側熱伝導体３４の内部に配置されることになるため、ＦＰＣ４２、コネクタ４６および線材４４によって後側熱伝導体３４と後側ケース１６との接触が妨げられることがない。
【００３１】
後側熱伝導体３４は、熱伝導性の良い物質で構成されるのが好ましい。また、超音波プローブ１０の軽量化のため比重の軽い物質で構成されるのが好ましい。本実施形態においては、後側熱伝導体３４の材料として、上記要件を満たすアルミニウムが用いられているが、例えば銅などの他の金属であってもよい。
【００３２】
図５は、超音波プローブ１０のｙｚ断面図である。また、図６は超音波プローブ１０のｘｙ断面図である。図５および図６を参照して、前側熱伝導体３２の構造、および前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との位置関係を説明する。前側熱伝導体３２は、送受波ユニット３０と前側ケース１４との間に設けられる。前側熱伝導体３２は、振動子５０からの熱、あるいは前側に伝わってきたＡＳＩＣ５２からの熱を吸収し、その一部を前側ケース１４へ輸送するために設けられるものである。前側熱伝導体３２においても、少なくとも一部において前側ケース１４の内周面に接触する外周面を有していればよいが、熱を効率よく前側ケース１４へ伝えられるよう、前側熱伝導体３２と前側ケース１４の接触面積は大きい方が好ましい。本実施形態においては、前側熱伝導体３２は筒状であり、その外周面が前側ケース１４の内周面に沿うような形状を有している。前側熱伝導体３２の外周面が前側ケース１４の内周面に沿うように配置することで、前側熱伝導体３２の外周面との接触面積を向上させる。
【００３３】
振動子５０からの熱が効率よく前側熱伝導体３２へ伝わるようにするために、振動子５０と前側熱伝導体３２とが直接接触していることが好ましい。レンズ６０が振動子５０に覆いかぶさるように設けられている場合など、振動子５０と前側熱伝導体３２とを直接接触させることが難しい場合には、振動子５０から前側熱伝導体３２までの熱伝導経路に、振動子５０からの熱を効率よく前側熱伝導体３２へ伝えるための機構を有していていもよい。例えば、バッキング材５６の周囲に熱伝達係数の高い物質である銅箔やグラファイトシートなどを接着し、このグラファイトシートを前側熱伝導体３２に接続させてもよい。
【００３４】
前側熱伝導体３２は、後側熱伝導体３４と同様に、熱伝導性がよく、軽量である物質で構成されるのが好ましい。本実施形態においては、前側熱伝導体３２の材料として、上記要件を満たすアルミニウムが用いられているが、例えば銅など他の金属であってもよい。
【００３５】
超音波プローブ１０は、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間の熱伝導を制限する熱伝導制限構造を有している。上述の通り、超音波プローブ１０内の主熱源はＡＳＩＣ５２であり、ＡＳＩＣ５２からの熱は後側熱伝導体３４に伝えられる。したがって、後側熱伝導体３４から前側熱伝導体３４に伝わってしまうと、主熱源であるＡＳＩＣ５２からの熱が前側熱伝導体３４に伝わり、ひいては超音波送受波面の温度を上昇させてしまうことになる。超音波プローブ１０は、このような事態を防ぐために、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間の熱伝導を制限し、ＡＳＩＣ５２からの熱が前側熱伝導体３２へ伝わることを制限している。
【００３６】
本実施形態では、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間の熱伝導を制限するために、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間に空間的ギャップ８８が設けられている。空間的ギャップ８８の長さは、熱制限のみを考慮すれば大きい方がよいが、超音波プローブ１０のサイズあるいは強度との比較考量において適切な大きさに設定されるのが好ましい。考慮して適切なすなわち、前側熱伝導体３２が後側熱伝導体から離間した位置に配置されており、両者が一部を除いて接触していない構造となっており、この構造が熱伝導制限構造となっている。また、上記のような空間的ギャップを設けるとともに、前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との電位（アース電位）を合わせるために、両者が線材などで電気的に接続されていてもよい。この場合にも、熱伝導率の低い材質（例えば鉄、チタンなど）の線材を用いるのが好適である。また、空間的ギャップ８８に代えて、あるいは空間的ギャップ８８に加えて、熱伝導率の低い物質を前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間に設けるようにしてもよい。
【００３７】
図７は、熱伝導制限構造の他の例を示す図である。図７に示す例においては、前側熱伝導体３２ａに後側に向かって伸びる突出部９０が設けられている。突出部９０は、爪部９２と、爪部９２を支持する支持部９４とを含んで構成されている。爪部９２の突出長（前側熱伝導体３２ａの後側熱伝導体３４ａに対向する面からの突出長）はｄ１となっている。本例においては、突出部９０は前側熱伝導体３２ａの対向する辺に２つ設けられているが、突出部９０の数はこれに限られない。
【００３８】
後側熱伝導体３４ａにおいて、突出部９０に対応する位置に溝部９６が設けられる。溝部９６の幅は、爪部９２の幅とほぼ同等あるいは爪部９２の幅よりも少し大きくなっており、爪部９２を嵌め込むことが可能になっている。溝部９６の深さｄ２（後側熱伝導体３４ａの前側面７０ａから溝部９６の最深部までの距離）は、爪部９２の突出長ｄ１よりも小さくなっている。
【００３９】
図８は、前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとが組み合わされた状態を示す図である。図８に示す通り、前側熱伝導体３２ａに設けられた爪部９２が後側熱伝導体３４ａに設けられた溝部９６に嵌め合わされることで、前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとが組み合わされる。上述の通り、溝部９６の深さｄ２は爪部９２の突出長ｄ１よりも小さいため、組み合わされた状態において前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとの間に空間的ギャップ１００が生じる。空間的ギャップ１００の距離は、爪部９２の突出長ｄ１から溝部９６の深さｄ２を引いた値となる。
【００４０】
上述のように形成された空間的ギャップ１００により、前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとの間の熱伝導が制限される。すなわち、空間的ギャップ１００は、図５および図６に示された空間的ギャップ８８と同様の役割を果たす。また、図８に示す例においては、爪部９２と溝部９６において前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとが接触しているので、この点において両熱伝導体の電位を合わせることが可能になる。また、爪部９２は、前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとの間の支柱となる機能も有している。爪部９２を有することで、前側熱伝導体３２ａと後側熱伝導体３４ａとの間の熱伝導を制限しつつ、両熱伝導体の位置ずれを防止することが可能になり、超音波プローブ１０全体としての強度を向上させている。さらに、爪部９２を支持する支持部９４を備えることで、超音波プローブ１０の強度をさらに向上させることができる。
【００４１】
図５および図６に戻り、送受波ユニット３０と前側熱伝導体３２との間の隙間部８６に蓄熱材を含む充填剤を充填するようにしてもよい。充填剤に含まれる蓄熱材は、超音波プローブ１０内の熱を吸収するものである。蓄熱材としては、例えば温度が上昇するにつれ固体から液体へと相変化する相変化材料であることが好ましい。相変化材料は、固体から液体への相変化時には熱を吸収するという特性がある。したがって、相変化材料が固体から液体へと変化する温度である相変化温度付近においては、相変化材料が熱を吸収するため、超音波プローブ１０内の温度上昇を抑制することができる。これにより、超音波送受波面の温度上昇を抑制する。
【００４２】
充填剤は、例えばシリコンやエポキシ、ウレタンなどの絶縁性で粘性のある基材に、蓄熱材である相変化材料が封入されたマイクロカプセルが混合されている。本実施形態では相変化材料としてパラフィンを用いている。相変化材料の固体から液体へと変化する温度は、超音波プローブ１０内の発熱量などに応じて適宜選択されてよい。充填剤は、隙間部８６をできるだけ充填するのが好ましいが、上述の熱伝導制限構造の機能を損なわないよう、空間的ギャップ８８に干渉しない程度に充填されるのが好ましい。
【００４３】
本実施形態では、充填剤を隙間部８６に充填したが、後側熱伝導体３４内部の空間にも同様の充填剤を充填するようにしてもよい。これにより、ＡＳＩＣ５２からの熱を蓄熱材へ吸収させることができ、超音波送受波面へＡＳＩＣ５２からの熱の伝導をより制限することができる。
【００４４】
図９は、後側ケース１６の最後部のｙｚ断面図である。図９を用いて、後側熱伝導体３４の熱をケーブル１８へ逃がす放熱構造について説明する。後側熱伝導体３４の最後部および後側ケース１６の最後部にはｘｚ断面で略円形の穴を有しており、ケーブル１８は当該穴から超音波プローブ１０外部へと伸びている。また、上述のように、ケーブル１８と後側ケース１６との接合部を保護するためにケーブル保護ブーツ２０が設けられている。ケーブル保護ブーツ２０の超音波プローブ１０側の端部には、ｘｚ断面において直径が他の部分よりも大きいつば部１１０を有している。つば部１１０が後側熱伝導体３４の最後部に設けられた段差部１１２と噛み合わされることでケーブル保護ブーツ２０が保持される。
【００４５】
ケーブル１８は線材４４を含むが、ケーブル１８の外皮直下にグランドシース１１４を含んでいる。グランドシース１１４は網状の電線であり、一般的にはケーブル１８をシールドするためにアース電位に接続されるものである。本実施形態においては、グランドシース１１４と後側熱伝導体３４とを熱的に接続し、後側熱伝導体３４の熱をグランドシース１１４側へ（すなわち超音波プローブ１０外へ）放熱する。
【００４６】
本実施形態では、ケーブル１８の超音波プローブ１０側の端部からグランドシース１１４を引き出し、引き出された部分を後側熱伝導体３４に熱的に接続する。具体的には、後側熱伝導体３４の段差部１１２に、ケーブル保護ブーツ２０のつば部１１０と共に引き出されたグランドシース１１４を噛ませ、接触部１１６においてグランドシース１１４と後側熱伝導体３４を接触させる。
【００４７】
図９に示された放熱構造によれば、後側熱伝導体３４の熱が接触部１１６を介してグランドシース１１４へ伝わり、グランドシース１１４を介して熱が超音波プローブ１０外へ放熱される。これにより、主熱源であるＡＳＩＣからの熱が後側熱伝導体３４を介して後側ケース１６のみならず、グランドシース１１４へも伝わることになり、ＡＳＩＣからの熱が超音波送受波面への伝導をより抑制することができる。
【００４８】
上述の実施形態においては、ＡＳＩＣ５２が主発熱源であったが、本発明は、超音波プローブ１０がバッテリを有するワイヤレスプローブであり、バッテリが主発熱源である場合にも有効である。例えば、後側熱伝導体３４の内部にバッテリを配置し、且つ、上述の熱伝導制限構造により前側熱伝導体３２と後側熱伝導体３４との間の熱伝導を制限する。これにより、バッテリからの熱が前側熱伝導体３２に伝わることを制限することができ、且つ、後側ケース１６を介してバッテリからの熱を放熱することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  超音波プローブ、１２  超音波送受波面、１４  前側ケース、１６  後側ケース、１８  ケーブル、２０  ケーブル保護ブーツ、３０  送受波ユニット、３２  前側熱伝導体、３４  後側熱伝導体、３６  メインフレーム、３８  上側フレーム、４０  下側フレーム、４２  ＦＰＣ、４４  線材、４６  コネクタ、５０  振動子、５２  ＡＳＩＣ、５４  中継基板、５６  バッキング材、５８  音響整合層、６０  レンズ、７０  前側面、７２  ブロック、７４，７８  凸部、７６，８０  凹部、８２  突出辺、８４，９６  溝部、８６  隙間部、８８，１００  空間的ギャップ、９０  突出部、９２  爪部、９４  支持部、１１０  つば部、１１２  段差部、１１４  グランドシース、１１６  接触部。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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