JPWO2014192815A1 - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

コンパクトでありながら、表示パネルの見る場所や角度の自由度が高く、操作性に優れた超音波診断装置を提供する。操作パネル２０を備えた本体１０と、本体に支持部６０を介して連結された第１表示器３０と、本体に対し着脱自在に接続された第２表示器４０とを備え、第２表示器４０は、本体１０との送受信を行う送受信回路を備える。第２表示器４０が連結される本体側の連結部２５は、第２表示器４０を取り外したときには、第２表示器４０の連結部となる。

Description

本発明は超音波診断装置に係り、特に２つの表示器を備えた超音波診断装置に関する。

超音波診断装置において、超音波画像を表示する表示パネルを検査者のみならず患者やその他の人にも見やすくするために、表示パネルを装置本体に対し回転（旋回）や上下移動可能に支持する機構が種々提案されている（特許文献１）。またこれら従来の超音波診断装置の多くは、装置の非使用時などに、表示パネルを立ち姿勢から水平姿勢に折りたたむ機構も備えている。

さらに表示パネルを見る自由度を高めるために、超音波診断装置本体から独立して、表示パネルを備えた表示ユニットを設け、この表示ユニットの台車部分を本体の台車部分に連結可能にした装置も提案されている（特許文献２）。

特開２０１１−１４７７８６号公報 特開２０１０−４６３７４号公報

表示パネルが装置本体に固定されている従来の超音波診断装置では、支持機構として回転機能や上下移動機能を備えているものの、表示パネルの移動範囲には限界がある。一方、表示パネルを本体とは別構造の表示ユニットに搭載した場合には、本体及び表示ユニットを含む装置全体として嵩張るものとなり、搬送や収納に広い空間を要する。

本発明は全体としてコンパクトでありながら、表示パネルの見る場所や角度の自由度が高く、操作性に優れた超音波診断装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の超音波診断装置は、２つの表示器を備える。一方の表示器（第１表示器）は装置本体に支持機構を介して固定されており、他方の表示器（第２表示器）は本体に対し着脱自在である。なお本発明において「本体」は、操作パネルを含む装置本体を意味し、「本体に対し着脱自在である」や「本体に連結される」等は、「操作パネルに対し着脱自在である」や「操作パネルに連結される」場合を含む。

本体（操作パネル）には、これら２つの表示器のいずれか一方を連結するための表示器連結部が設けられている。超音波診断装置は、着脱自在な第２表示器が表示器連結部に連結されているときは、２つの表示器を動作させるデュアルディスプレイモードで動作する。第１表示器は、本体に対し、第２表示器の後方の位置から、その上方又は前方の位置に移動可能に支持されており、本体に連結されている状態の第２表示器と衝突することなく移動できる。

着脱自在な第２表示器を表示器連結部から取り外したときは、第１表示器を表示器連結部に連結することにより、超音波診断装置は、一つの表示器で超音波画像等の表示を行うモノディスプレイモードで動作する。このとき第１表示器を表示器連結部に連結する。また表示器連結部から取り外された第２表示器は、本体と無線による送受信を行うことにより表示パネルとして機能する。

本発明によれば、本体に固定された第１表示器に加えて、本体に対し着脱自在である第２表示器を備えることにより、本体から取り外した第２表示器により自由な姿勢で超音波画像を見ることができる。また本体における第１表示器の連結部と第２表示器の連結部を共通の一つの連結部とし、第２表示器を本体に連結することにより、２つの表示パネルを活用して大画面表示や分割表示など表示の自由度を高めることができる。

さらに第１表示器の支持機構に、第２表示器を飛び越える動作を可能にする機構を設けることにより、第２表示器が本体に連結された状態においても、第１表示器の動作を円滑にすることができる。

第一実施形態の超音波診断装置の全体概要を示す斜視図 図１の超音波診断装置の要部の側面図 本体から外した状態の第２表示器（副表示器）を示す図 （ａ）は本体の表示器連結部を示す斜視図、（ｂ）は連結部に連結される表示器側の端部を示す斜視図。 表示器が連結された連結部を示す側断面図 操作パネルの支持機構を模式的に示す図 本体に支持された第１表示器（主表示器）の支持部を示す図 連結部に連結された第２表示器の姿勢の一例（姿勢Ａ）を示す図 （ａ）、（ｂ）は、図８の第２表示器の姿勢Ａにおける第１表示器の位置変化を説明する図 連結部に連結された第２表示器の姿勢の他の例（姿勢Ｂ）を示す図 図１０の第２表示器の姿勢Ｂにおける第１表示器の位置変化を説明する図 （ａ）、（ｂ）は、本体に支持された第１表示器が連結部に連結される動作を説明する図 第二実施形態の超音波診断装置の表示器支持部を示す斜視図 第二実施形態のデュアルディスプレイ状態を示す側面図 第二実施形態のモノディスプレイ状態を示す側面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ第二実施形態の超音波診断装置における第１表示器の動きを説明する図 第二実施形態の表示器支持部の変更例を示す斜視図 図１７の変更例のデュアルディスプレイ状態を示す側面図 図１７の変更例のモノディスプレイ状態を示す側面図 第三実施形態の超音波診断装置の要部を示す断面図 第三実施形態の超音波診断装置の表示器の左右方向移動を説明する図 第四実施形態の超音波診断装置の機能ブロック図 第四実施形態の超音波診断装置の動作を示すフロー図 第２表示器の表示画面例を示す図

本実施形態の超音波診断装置は、操作パネルを備えた本体と、本体に支持部を介して連結された第１表示器と、本体に対し着脱自在に接続された第２表示器とを備える。本体に対し着脱自在の第２表示器は、本体との信号の送受信を行う送受信回路を備える。また本体は、第２表示器を着脱可能に接続する表示器連結部を備え、第１表示器及び第２表示器は、表示器連結部に係合する端部を備える。本実施形態の超音波診断装置は、第２表示器が表示器連結部に連結され、第１表示器とともに本体に連結された表示器として機能する動作モード（ディアルディスプレイモード）と、第２表示器を本体から取り外し、第１表示器が表示器連結部に連結された動作モード（モノディスプレモード）で動作することができる。
以下、図面を参照して、本発明の超音波診断装置の実施形態を説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態の超音波診断装置１００の全体概要を示す斜視図、図２は、図１の超音波診断装置の要部の側面図である。図中、左側が装置の正面、その反対側が裏面である。図示するように、この超音波診断装置１００は、主な要素として、本体部１０と、本体部１０に支持機構を介して固定された操作パネル２０と、２つの表示器３０、４０と、超音波プローブ(不図示)を収納するためのプローブ収納部５０とを備えている。表示器３０、４０はそれぞれ独立した機能を持ち主副の関係にあるものではないが、以下、便宜上、表示器（第１表示器）３０を主表示器３０、表示器（第２表示器）４０を副表示器４０と呼ぶ。またこれらを区別しないときには単に表示器という。

本体部１０は、内部に超音波診断装置の主要な電子回路等を収納する筐体１１を備え、筐体１１の底部には台車１３を備え、筐体１１の上部には操作者が装置を移動させるためハンドル１５を備えている。

操作パネル２０は、本体部１０を動作させるための入力を行うもので、図では省略しているが、その上面に入力のためのボタン、キイ、ポインティング・デバイスなどの入力デバイスが所定の配置で配置されており、筐体１１に固定された支持機構に支持されて筐体１１の上部に配置されている。操作パネル２０の支持機構は、操作パネル２０を、垂直方向の軸を中心とする回転、水平方向（前後方向／左右方向）の移動、揺動、及び上下方向の移動を可能にする機構からなる。また操作パネル２０の裏面側には、主表示器３０及び副表示器４０を接続するための表示器連結部（以下、単に連結部という）２５が設けられている。連結部２５の構造の詳細は後述する。

主表示器３０は、筐体１１の上部或いは操作パネル２０の裏面に固定された支持部により支持されており、図示しないケーブルで本体部１０と電気的に接続されている。なお限定されるものではないが、本実施形態では、主表示器３０は、副表示器４０よりも大画面の表示面を有し、副表示器４０が本体部１０に接続されている状態では、画素数や精細度などの特性に応じて表示内容を副表示器４０と分担する。

主表示器３０の支持部は、主表示器３０を、垂直方向の軸を中心とする回転、水平方向の移動、上下方向の移動を可能にする複数の機構を組み合わせた連結機構部６０からなる。連結機構部６０の詳細は後述するが、この機構によって主表示器３０は、連結部２５に連結された副表示器４０よりも裏面側（後方）の位置から前面側の位置に移動することができる。また主表示器３０の下端には、操作パネル２０に設けられた連結部２５に連結される構造が設けられており、副表示器４０を連結部２５から取り外した状態では、この構造を介して主表示器３０を連結部２５に連結することができるようになっている。

副表示器４０は、図３に示すように、タブレット型の表示装置であり、タッチパネル式の表示面４１を備え、内部に駆動回路や本体部１０と信号の送受信を行うための送受信回路などが収納されている。また表示面４１と直交する一つの面４３に、操作パネル２０に設けられた連結部２５に連結される構造が設けられている。副表示器４０は、連結部２５に対し着脱可能であり、連結部２５に連結された状態では、連結部２５に設けられた端子を介して電気的にも本体部１０と接続され、本体部１０との間で信号やデータの送受信が可能となる。連結部２５から外した状態では、独立したタブレット型の表示装置として機能する。また無線で本体部１０との信号やデータの送受信を行うことも可能であり、その場合、簡易な超音波診断装置として機能する。簡易な超音波診断装置として機能する副表示器４０の機能については別の実施形態で説明する。

プローブ収納部５０は、超音波プローブやジェリーを収納するためのプローブホルダー５１やジェリーホルダー５２が形成された部材で、プローブホルダーやジェリーホルダーが操作パネル２０の両側に位置するように、操作パネル２０の支持機構の上端に固定されており、操作パネル２０と一体的に動くことが可能である。左右のプローブ収納部５０を、操作パネル２０正面側で連結する部分は、操作パネル２０の操作ハンドル５５を兼ねており、操作ハンドル５５を操作することにより、操作パネル２０の回転やスライドなどを行うことができる。

次に操作パネル２０の連結部２５の構造と、それに連結される表示器３０（４０）の端部構造について、図４及び図５を参照して説明する。図４（ａ）は、連結部を上側から見た図、（ｂ）は連結部に連結される表示器の端部を示す図、図５は連結部に表示器が連結された状態を示す部分断面図である。

連結部２５は、操作パネル２０を構成する筐体の一面に沿った軸Ｐａを中心に回転可能に取り付けられており、これにより連結部２５に連結された表示パネルの、操作パネル２０に対する角度を変更することができる。連結部２５は、図４（ａ）及び図５に示すように、断面がＵ字型（コの字型）の凹部が形成された細長い部材で、その長手方向が操作パネル２０の裏面と平行になるように、操作パネル２０裏面に取り付けられている。凹部は表示器３０、４０の端部を受容する受け部となるものであり、その底面に表示器３０又は４０と本体部１０とを電気的に接続するためのコネクタ２５１と、表示パネルを受け部に差し込む際のガイドとなる突起２５２が設けられている。さらに凹部に表示パネルを嵌めこんだ位置で表示器を固定するロック機構２５３が備えられている。ロック機構２５３は、鍵状の部材をスライド或いは回転させて、ロックすべき相手方の穴に係合させるようにした公知の機構が用いられる。

一方、表示器３０、４０の一つの端面には、図４（ｂ）に示すように、連結部２５の凹部の内幅とほぼ同じ幅の部分が形成されており、この端面に連結部２５の２つの突起２５２が係合する穴が、突起２５２と同じ間隔で形成されている。２つ穴の中間位置に、コネクタ２５１が接続される凹状の端子部が形成されている。この端面の構造により、表示器３０、４０の端面を連結部２５の凹部に差し込むことにより機械的且つ電気的に本体側と連結される。なお主表示器３０は、本体とはケーブルで接続されているので、コネクタ２５１を受容する凹状の部分は単に機械的な連結部として機能するものであってもよい。その場合、コネクタ２５１への副表示器４０の連結によって、本体側では連結部２５に連結されている表示器が主表示器３０であるか副表示器４０であるかを認識することができる。

なお本発明において超音波診断装置の本体とは、表示器３０、４０を除く本体部１０及び操作パネル２０を含む装置全体を言うものとする。

次に本実施形態の超音波診断装置１００の操作パネル２０及び主表示器３０の各支持機構の詳細と動作を説明する。

まず図６を参照して操作パネル２０の支持機構を説明する。図６は、超音波診断装置１００の側面から見た機構概略図であり、図中、矢印Ａは装置の上下方向、矢印Ｂは装置の前後方向を示している。図示するように、支持機構７０は、筐体１１の底部に前後方向にスライド可能に取り付けられた垂直移動部７１と、垂直移動部７１の上端に前後方向に移動可能に取り付けられた水平移動部７３と、水平移動部７３に、一端が軸７５ａを中心に回動可能に取り付けられた揺動部７５と、揺動部７５の他端に軸７５ｂを中心に回動可能に固定された回転部７７とを備える。回転部７７は、揺動部７５に回動可能に固定された回転軸支持部７７１と回転軸７７３とからなり、操作パネル２０は回転部７７の回転軸７７３に固定された板材（不図示）にねじ止め等により固定される。

垂直移動部７１は、筐体１１の底面に固定された前後方向のレール（図示せず）をスライドする固定部材７１５と、固定部材７１５に固定された支柱７１１と、支柱７１１が嵌合し、支柱７１１に沿って上下方向に移動するシリンダ部７１２とを備え、シリンダ部７１２の上端には、水平移動部７３が固定されている。支柱７１１とシリンダ部７１２は油圧シリンダ或いはエアシリンダ等の公知の駆動機構で構成することができ、図示しない操作ペダルやハンドルにより駆動される。

水平移動部７３は、シリンダ部７１２の上部に固定されたガイド７３１と、ガイド７３１に対しスライド可能に係合するスライダ７３２から成る。スライダ７３２の一端には揺動部７５である揺動アームの一端が固定されている。揺動アーム７５の他端に回転部７７の回転軸支持部７７１が固定されている。

この支持機構７０により、回転部７７に固定された操作パネル２０は、軸７７３を中心とする回転、前後移動、上下移動が可能であり、また揺動アーム７５の水平方向に対する角度を変えることにより、前後移動を伴う上下移動が可能となる。これら機構の動作を組み合わせることで、操作パネル２０の多様な動きが可能となる。

次に図７〜図１２を参照して、主表示器３０の支持部（連結機構部６０）の詳細を説明する。
図７及び図８に示すように、連結機構部６０は、主な要素として、本体部１０の筐体１１上面に固定された固定部６１と、一端が固定部６１に連結されたパンタグラフ状のリンク部６３と、リンク部６３の他端と主表示器３０との裏面を連結する回動部６５とを備える。

固定部６１は２枚の板部（上板と下板）を所定の間隔を持って連結した構造を持つ部材で、２枚の板部の間にリンク部６３の一端が、板部の板面と直交する方向の軸を中心に回転可能に固定されている。固定部６１は、板部が操作パネル２０のパネル面２１に対し傾斜するように、本体部１０の筐体１１の上面にねじ止めなどで固定されている。

リンク部６３は、２本のアームを連結したリンクアーム６３１、６３２を左右一対組み合わせたパンタグラフ構造のリンクであり、各リンクアーム６３１、６３２の一端が前述した固定部６１に軸支され、その一端と対角線上にある他端が、固定部６１と同様の構造を持つ中間部材６４に固定されている。固定部６１と中間部材６４との間にある一対のリンクアーム６３１、６３２の開閉動作によって、固定部６１と中間部材６４との距離が変化し、中間部材６４に回動部６５を介して連結された主表示器３０と操作パネル２０との距離を変化させることができる。すなわちリンク部６３は伸縮機構部として機能する。

中間部材６４は、断面がコの字（Ｕ字）状の板材からなり、上側の板部に回動部６５が回動可能に固定されている。

回動部６５は、縦横のサイズに対し厚みの薄い直方体の部材で、対向する二つの側面に、それら側面と平行な軸を固定する軸支部６５１、６５２が形成されている。一方の軸支部６５１に支持された軸６６１は、中間部材６４に固定された軸支部６４１を貫通し、これにより回動部６５は中間部材６４に対し軸６６１を中心に回転可能である。他方の軸支部６５２に支持された軸６６２は、主表示器３０の裏面（表示面３１と反対側の面）に固定された軸支部６７を貫通し、これにより主表示器３０は回動部６５に対し軸６６２を中心に回転可能である。

上述した構成の連結機構部６０により、主表示器３０は、図８に示す副表示器４０の姿勢Ａでは、操作パネル２０に連結された副表示器４０の後方且つ上方の位置に設置される。この位置から、図９（ａ）に示すように、回動部６５に対する主表示器３０の角度θ１を変化させることにより、表示面３１の角度を操作者が見やすい角度に変化させることができる。また図９（ｂ）に示すように、リンク部６３に対する回動部６５の角度をθ２変化させることにより、主表示器３０の上下方向の位置を変化させることができる。

また図１０に示すように、連結部２５の操作パネル２０に対する角度を変化させることによって、副表示器４０が図８に示す姿勢よりも垂直に近い角度（姿勢Ｂ）に設置されている場合には、例えば図１１に示すように、回動部６５に対する主表示器３０の角度θ１やリンク部６３に対する回動部６５の角度θ２を開くとともに、リンク部６３の一対のリンクアーム間の距離を変化させて、主表示器３０を副表示器４０に矢印で示すように近づけることによって、主表示器３０を副表示器４０の上方に位置付けることができる。

この際、主表示器３０を副表示器４０に接近させた後で回転させた場合には、主表示器３０が副表示器４０にぶつかる。この衝突を回避するためには、操作者が主表示器３０の角度の変更をリンク部６３の操作に先行するように遵守すればよいが、機構的にリンク部６３の動作を主表示器３０の位置に対応して制限することも可能である。このような機構としては種々のロック機構を採用することができる。

例えば、回動部６５の動作に連動するリンク部６３のロック機構を設けて、リンク部６３に対する角度θ２が小さいとき、つまり回動部６５がリンク部６３に対し折りたたまれている状態では、ロック機構がリンク部６３の動作をロックし、主表示器３０が副表示器４０側に移動するのを防止する。そして回動部６５が回転して所定の角度になったときにロック解除するようにしてもよい。このように回動部６５の回転角度に対応して、リンク部６３の伸縮範囲を制限することにより、副表示器４０の開き角度によらず、主表示器３０と副表示器４０との衝突を回避し、且つ副表示器４０の種々の姿勢を可能にすることができる。

また別の手法として、副表示器４０の連結部２５にロック機構を設けることも可能である。具体的には、回動部６５の軸６６１を中心とする回転（図９中時計方向の回転）により巻き上げられるワイヤを、軸６６１とリンク部６３が固定された本体側との間に連結し、連結部２５のロック機構により、ワイヤと本体側との連結のロックと解除を行う構成とする。副表示器４０が連結部２５に連結されている場合には、ワイヤは本体側に連結し、回動部６５を回転させて主表示器３０を上方に持ち上げた時にリンク部６３がワイヤに引っ張られて動作し、主表示器３０を本体側に接近させる。つまり主表示器３０は連結部２５に連結された副表示器４０と衝突しない高い位置で前方へ移動する。また副表示器４０が連結部２５から外されているときは、連結部２５に設けたロック機構は解除され、ワイヤと本体側との連結は解除されるので、リンク部６３による主表示器３０の移動や回動部６５による主表示器３０の移動を、それぞれ独立して行うことが可能となる。

そして、副表示器４０が操作パネル２０の連結部２５から取り外されている状態では、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、リンク部６３によって主表示器３０を前方に移動するとともに（矢印Ｃ）、リンク部６３に対する回動部６５の角度θ２及び回動部６５に対する主表示器３０の角度θ１を変化させて、主表示器３０を連結部２５に連結することができる。

このように主表示器３０は、リンク部６３と回動部６５を動作させることによって、副表示器４０が連結部２５に連結された状態でも、衝突することなく、副表示器４０の後方位置から上方や前方の位置に移動させることができ、また操作パネル２０に固定された連結部２５に連結させることもできる。

なお図１２に示す実施形態では、リンク部６３が縮んだ位置（リンクアーム６３１とリンクアームとの間の距離が最大となった位置）で且つリンク部６３に対する回動部６５の角度θ２が最小になった位置で、主表示器３０が連結部２５に連結されるように連結機構部６０を設定しているが、連結機構部６０を構成する各部材のサイズは図示する実施形態に限定されず、サイズを変更することによって主表示器３０の動作範囲を広げることも可能である。

例えば、主表示器３０が連結部２５に連結された状態からさらにリンクアーム間距離を広げることができるようにリンク部６３のサイズを設計した場合には、主表示器３０が連結部に連結された状態においても、主表示器３０を図１２に示す位置より前傾するように主表示器３０の操作パネル２０に対する角度を変化させることができる。また回動部６５の角度θ２が０度より大きい角度の位置で主表示器３０が連結部２５に連結されるように、回動部６５のサイズや主表示器３０との連結位置を設計することにより、主表示器３０を図１２に示す位置より後傾するように主表示器３０の角度を変化させることができる。

以上、図７〜図１２を参照して主表示器３０の支持部（連結機構部６０）の機構を説明したが、本実施形態の超音波診断装置の一つの特徴は、本体部１０に連結された主表示器３０と着脱可能な副表示器４０とが共通する連結部２５に連結できるということである。従って主表示器３０の支持部（連結機構部６０）は、主表示器３０の端部を本体１０に設けられた連結部２５に連結される位置に移動可能な機構であれば、上述した支持部に限らず、種々の機構を採用することが可能である。例えば、主表示器３０に対し連結部２５との距離を伸縮可能な機構としてパンタグラフ状のリンク部６３に代えて、片側だけのリンクアームから構成されるリンク機構や、シリンダとスライダからなるスライド機構などを採用することも可能である。

本実施形態の超音波診断装置によれば、本体に支持された主表示器３０とは別に、着脱自在の副表示器４０を備えたことにより、副表示器４０が本体に連結されているときは、表示パネルの実効的な表示面積を拡大することができ、時間やモードの異なる複数の画像を見やすい状態で表示させたり、一方を画像の表示用とし他方をＧＵＩ用とするなど多様な表示形態を実現できる。また副表示器４０を本体から外したときは、副表示器４０は自由な位置に移動することができるので、ベッドに横たわっている患者やそれ以外の人に対しても見やすい位置で画像を見せることができる。

また本実施形態の超音波診断装置によれば、着脱可能な副表示器４０が連結される本体側の連結部が、主表示器３０用の連結部としても機能するので、副表示器４０を本体から外した時には、その連結部に主表示器３０を連結し、安定した姿勢で表示を行うことができる。

＜第二実施形態＞
本実施径形態の超音波診断装置は、本体に支持された表示パネルの旋回機能を追加したことが特徴である。

すなわち本実施形態の超音波診断装置は、第１表示器の支持部が、表示パネル裏面に固定された固定された回動部と、一端が本体側に固定され、本体と他端との距離が可変である伸縮機構部と、回動部及び伸縮機構部を連結する中間部材とを備え、回動部は表示面の裏面に固定された旋回軸部を介して裏面に固定され、回動部に対し表示パネルが旋回可能に支持されている（態様１）。

或いは、本実施形態の超音波診断装置は、本体に支持されている第１表示器の支持部が、第１表示器を旋回させる機能を持つことが特徴である。すなわち、本実施形態の超音波診断装置は、第１表示器の支持部が、表示面の裏面に回動可能に固定された回動部と、一端が本体側に固定され、本体と他端との距離が可変である伸縮機構部と、回動部及び伸縮機構部を連結する中間部材とを備え、回動部は中間部材に対し旋回可能に連結されている（態様２）。

回動部に対し表示器を旋回可能に連結する機構（旋回軸部）（態様１）と、回動部を中間部材に対し旋回可能に連結する機構（態様２）は、いずれか一方でもよいし、両方を備えていてもよい。

本実施形態の超音波診断装置において、第１表示器の支持部以外の構成は、第一実施形態と同様であり、説明を省略し、以下、図１３〜図１５を参照して、異なる機構について詳述する。図１３は支持機構を装置後方から見た斜視図、図１４及び図１５は側面図である。図１３〜図１５において、第一実施形態と同じ要素は同じ符号で示し、説明を省略する。

本実施形態の第１表示器の支持部６０は、図示するように、リンク部６３と、中間部材６４と、第２リンク部６８と、中間部材６４に固定された軸部材６９と、主表示器３０の裏面３０ｂに固定された旋回軸部６２とを備えている。

リンク部６３は、図１等に示す第一実施形態と同様に、一対のリンクアームから成り、リンクアームの一端は、本体部１０に固定された固定部６１に回動可能に軸支され、他端は中間部材６４に回動可能に軸支されている。中間部材６４は、第一実施形態と同様に、２枚の平行な板部でリンクアームの軸を挟んだ構造の部材であるが、上側に位置する板部は、下側の板部との間でリンクアームの軸を支持する部分から後方側に、傾斜面６４ａが形成されており、この傾斜面６４ａに軸部材６９が固定されている。すなわち、図１４の側面図に示すように、リンク部６３を軸支する中間部材６４の板部は、操作パネル２０の操作面に対し、角度を持って固定されたリンク部６３と平行な平面上にあるが、その板部に対し傾斜した傾斜面６４ａはほぼ水平面となり、軸部材６９を垂直に支持している。

軸部材６９は、円筒状の部分６９ａと円筒状部分の半径方向に延びた板状部分６９ｂとを有する部材からなり、円筒状部分６９ａが中間部材６４の上側の板部に立設された軸Ｐｂに嵌合し、板状部分６９ｂが第２リンク部６８の端部を軸支している。これにより軸部材６９は中間部材６４に立設された軸Ｐｂを中心に回転することができ、軸部材６９の板状部分６９ｂに連結された第２リンク部６８と主表示器３０を軸の周りで旋回させることができる。なお軸部材６９は、中間部材６４に対し回転可能に支持されているものとして説明するが、軸部材６９が中間部材６４に固定され旋回しないものも本実施形態に含まれる。

第２リンク部６８は、上下に配置された一対のアーム６８１、６８２からなり、各アーム６８１、６８２の両端部に、軸部材６９及び旋回軸部６２と係合するための凹部が形成されている。軸部材６９に連結される端部では、上下のアーム６８１、６８２の凹部に軸部材６９の板状部分６９ｂが嵌合し、上下アームの軸部材６９に対する回転を可能にしている。

旋回軸部６２は、軸部材６９と類似した構造を持つ支持部６２１と、支持部６２１に対し回転可能に連結された旋回部６２２との２つの部材を組み合わせた構造を有している。これら支持部６２１及び旋回部６２２は、円筒状部分とその半径方向に延びた板状部分とを有する部材であり、支持部６２１の板状部分に上下アーム６８１、６８２の端部に形成された凹部が嵌合し、アーム６８１、６８２を回転可能に支持している。また支持部６２１の円筒部分にはその中心軸に沿って旋回軸Ｐｃが固定され、この旋回軸Ｐｃに対し旋回部６２２の円筒状部分が嵌合し、旋回部６２２の旋回軸Ｐｃを中心とする回転を可能にしている。支持部６２１の板状部分は、主表示器３０の裏面に固定された軸支部６７に軸支されており、支持部６２１に対する主表示器３０の回転を可能にしている。

以上のような支持部６０の構成において、リンク部６３によって主表示器３０と操作パネル２０との距離を伸縮すること、リンク部６３に対する第２リンク部６８の角度や第２リンク部６８に対する主表示器３０の角度を変更して表示パネルの垂直方向に対する角度や上下方向の位置を変更することは、第一実施形態と同様である。また図１５に示すように、操作パネル２０に設けた表示器連結部２５に、着脱可能な副表示器４０が連結されていない状態では、リンク部６３及び第２リンク部６８や主表示器３０の各回転を組み合わせることにより、主表示器３０を連結部２５に連結できることも同様である。

これらの動作に加え、本実施形態の支持機構では、軸部材６９及び／又は旋回軸部６２（Ｐｃ）を中心とする主表示器３０の旋回が可能となる。例えば図１６（ａ）に示すように、旋回軸部６２を中心に主表示器３０を旋回させて表示面３１の向きを変えることができる。また図１６（ｂ）に示すように、軸部材６９を中心に第２リンク部６８と主表示器３０を旋回させて初期位置（Position1）から旋回させた位置（Position2）に移動させることもできるし、さらにこの位置（Position2）から旋回軸部６２を中心に主表示器３０を旋回させることもできる（Position3への旋回）。

この主表示器３０の旋回範囲は、図１４に示すように主表示器３０が副表示器４０の後方に位置している状態では、副表示器４０が操作パネル２０に対し開閉する移動範囲と重なることはないので、両者の衝突を確実に防止できる。また第一実施形態で説明したように、リンク部６３による主表示器３０の移動に対し、第２リンク部６８の角度による制限を設けたり、副表示器４０の連結部２５への連結の有無に応じて動作するロック機構を設けることにより、図１４の位置のみならず副表示器４０の種々の開閉角度において、副表示器４０との衝突を防止した主表示器３０の旋回操作を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態の超音波診断装置によれば、第一実施形態の効果に加えて、主表示器３０の旋回を含む多様な移動を可能にすることができる。

本実施形態においても、第一実施形態と同様に、主表示器３０に対し連結部２５との距離を伸縮可能な機構としてパンタグラフ状のリンク部６３に代えて、片側だけのリンクアームから構成されるリンク機構や、シリンダとスライダからなるスライド機構などを採用することも可能である。

＜変更例＞
第二実施形態のリンク部６３に代えて、スライド機構を採用した支持部（連結機構部）６０の変更例を図１７〜図１９に示す。図１７は、支持部６０を装置本体の後側から見た斜視図、図１８は、表示器連結部２５に副表示器４０が連結されている状態を示す側面図、図１９は、表示器連結部２５から副表示器４０が外されている状態を示す側面図である。図中、第一及び第二実施形態と共通する要素は同じ符号で示している。

図示するように、本実施形態の超音波診断装置が採用する表示器の支持部６０は、主表示器３０を前後方向に移動させる機構として、スライド機構６３０を採用している。スライド機構６３０は、中空の筒状体６３５と筒状体内をスライドするスライダ６３６とからなり、筒状体は本体側に所定の角度で固定され、スライダは筒状体の外側にある端部が中間部材６４に固定されている。中間部材６４から主表示器３０までの支持構造は、第二実施形態と同じである。

本実施形態では、スライダ６３６をスライドさせることにより主表示器３０を前後方向に移動させることができ、図１８に示すような副表示器４０の後方の位置から、図１９に示すように連結部２５に連結される前方の位置に移動させることができる。この移動において、第２リンク部６８による回転を用いて主表示器３０を上下動させること、軸部材６９や旋回軸部６２による回転を用いて主表示器３０を旋回させることは、第二実施形態と同様である。

＜第三実施形態＞
本実施形態の超音波診断装置は、表示器の連結部にスライド機構を追加したことに特徴がある。その他の構成は上述した第一、第二実施形態と同様であり、以下、異なる点を中心に説明する。

図２０は、操作パネル２０に固定された連結部２５０の断面を示す図である。連結部２５０は、操作パネル２０の端面２０ａに沿って固定された固定部２５５と、固定部２５５に連結され、操作パネル２０の端面２０ａに沿って移動可能なスライド部２５６と、スライド部２５６に対し回転可能に取り付けられた表示器受け部２５７とから構成される。

表示パネル受け部２５７は、図４及び図５に示す第一実施形態の連結部２５と同様に、断面がＵ字型の凹部が形成された細長い部材で、その長手方向が操作パネル２０の裏面と平行になるように、スライド部２５６に取り付けられている。これにより表示パネル受け部２５７に連結された表示器３０、４０の、操作パネル２０に対する角度を変更することができる。表示器受け部２５７の凹部に、表示器３０又は４０と本体部１０とを電気的に接続するためのコネクタ２５１と、表示器を受け部に差し込む際のガイドとなる突起２５２が設けられていること、表示器を固定するロック機構２５３が備えられていることは第一実施形態と同様である。

スライド部２５６が連結される固定部２５５の端面は、レール状になっていて、このレール状の端面にスライド部２５６の鍵状端面が係合することにより両者は連結され、スライド部２５６をスライドさせることができる。

このように連結部２５０がスライド機構を有することにより、表示器の操作パネル２０に対する開閉動作のみならず、左右方向への移動が可能になるため、連結部２５０に連結された表示パネルをより見やすい位置に移動することができる。また副表示器４０が連結部２５０に連結されている場合には、もう一方の主表示器３０とは互いに平行な位置にあり、連結部２５０の左右方向の移動によって、主表示器３０と副表示器４０が衝突することはない。

主表示器３０が連結部２５０に連結されている場合、主表示器３０の連結部２５０に連結された端部と、本体１０に固定された支持部６０の端部（固定部６１）とは、連結部２５０をスライドさせたときに左右方向にずれを生じるが、支持部６０のリンク部６３の伸縮及び回転動作により、このずれを吸収することができる。この様子を図２１に示す。

図２１において、点Ｐ１はリンク部６３の一端が、本体側に固定された固定部６１に軸支された位置である。点Ｐ２は、リンク部６３の他端が、主表示器３０に軸支部６７及び回動部６５を介して固定された中間部材６４に軸支された位置である。連結部２５０が、図中、矢印で示す方向に移動することによって、主表示器３０が点線で示す位置（位置Ａ）から一点鎖線で示す位置（位置Ｂ）に移動すると、リンク６３の点Ｐ１は固定されているが、点Ｐ２は主表示器３０の移動とともに水平方向に直線的に移動する。このときリンク部６３は、点Ｐ１を軸に回転しつつ点Ｐ１と点Ｐ２の間の距離Ｌ１が位置Ａのときよりも延びる（Ｌ２となる。Ｌ２＞Ｌ１）ことにより、中間部材６４及び回動部６５の平行移動すなわち主表示器３０の平行移動に追従する。このように支持部６０を介して本体側に固定された位置と、連結部２５０を介して固定された位置とに左右方向のずれがあっても、支持部６０はその連結機構により主表示器３０の円滑な動作を保証することができる。

本実施形態によれば、連結部２５０に連結された表示器を装置の左右方向にスライドさせることができるので、例えば、表示器の画像を見たい人の方に近づけることができるほか、超音波診断装置に接続された超音波プローブを移動するために表示器の左右の空間を広げたりすることが可能である。

＜第四実施形態＞
次に本発明の超音波診断装置の動作の実施形態を説明する。
上述したように、本発明の超音波診断装置の主な特徴の一つは、副表示器４０を本体部１０に対し着脱可能にしたことである。本実施形態は、この着脱可能な表示パネルに簡易な超音波検査機能を持たせることにより、超音波診断装置の機能を拡大したことを特徴とする。

簡易な超音波診断装置として機能できる副表示器４０の機能ブロック図を、本体部１０の機能ブロック図とともに、図２２に示す。

図示するように、本体部１０は、超音波プローブ８０が接続されるプローブ接続部１１０、プローブ接続部１１０を介して超音波プローブ８０に超音波信号を送信するとともに、超音波プローブ８０が受信するエコー信号（超音波をトランスデユーサにより電気信号に変換したもの）を受信する送受信回路１２０、デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）１３０、ＤＳＣ１３０で処理し画像化されたＭモードやＢモードの超音波画像を主表示器３０及び副表示器４０に表示させる表示制御部１４０、本体部１０に検査に必要な条件や指令を入力するための操作部１５０（操作パネル２０を含む）、検査に必要なパラメータやデータ及び超音波画像などを格納するメモリ部１６０、本体部１０から取り外した副表示器４０と無線通信を行うための無線送受信部１７０、及びこれら各部全体の動作を制御する主制御部１８０を備えている。主制御部１８０及びメモリ部１６０には、超音波診断装置が備える種々の機能を動作させるためのプログラムやデータが組み込まれている。また本体部１０には、表示部（主表示器３０）が接続されている。

なお図２２には示していないが、さらに通常の超音波診断装置が備える補助装置や電源装置などを備えていてもよい。

表示制御部１４０以外の本体部１０の機能は、従来の超音波診断装置と同様なので各部の詳細な説明は省略する。表示制御部１４０は、本体部１０に副表示器４０が連結されている場合と、本体部１０から外されている場合とで、表示モードを切り替える。詳細な動作については後述する。

副表示器４０は、限定された超音波検査機能を実現するために、プローブ接続部や超音波送受信部４１０、表示制御部４２０、無線送受信部４３０を備えている。そのほか図示していないが、制御部やメモリ部を備えることができる。限定された超音波検査機能とは、例えば、院内回診などでは必要とされる限定された部位についての限定された検査を行う機能であり、これらはパッケージとして副表示器４０に備えられた制御部やメモリ部に組み込んでおいてもよいし、副表示器４０を本体部１０に接続して、本体部１０の主制御部１８０やメモリ部１６０から必要な機能を読み込んでもよい。副表示器４０を本体部１０に接続する連結部の機構は、上述した第一実施形態〜第三実施形態で説明したような機構を採用することができる。

上記構成の超音波診断装置１００は、副表示器４０が本体部１０に連結されている動作モード（デュアルディスプレイモード）と、副表示器４０が本体部１０に連結されていない動作モード（モノディスプレイモード）で動作することが可能である。また本体部１０に連結されていない副表示器４０が簡易型超音波診断装置４００として動作し、本体部１０と無線で送受信を行い、簡易型超音波診断装置４００が取得した超音波画像を超音波診断装置１００の主表示器３０で表示させる動作モード（読影モード）で動作することも可能である。

超音波診断装置１００における動作の一例を図２３に示す。
超音波診断装置１００に電源が投入され作動が開始すると、まず副表示器４０が電気的に接続されている状態であるか否かが判断される（S1000）。副表示器４０が接続されている場合には、超音波診断装置１００は、既に接続されている主表示器３０と副表示器４０の両方を表示器として使用するデュアルディスプレイモードで動作する（S1001）。このモードでは、主表示器３０の表示内容と副表示器４０の表示内容を適宜領域分けし（S1002）、検査が開始される（S1003）。領域分けは任意であるが、例えば、図１に示す構造の超音波診断装置であれば、操作パネル２０に近接する副表示器４０は、ＧＵＩ等の表示用とし、大画面の主表示器３０は超音波画像の表示用とすることができる。また２つの表示パネルに断面や取得時間の異なる画像を表示させて、両画像を検査者が比較できるようにしてもよい。図２４に、副表示器４０の表示面４１の表示例を示す。図２４の上側は画像が表示された状態、下側はＵＩが表示された状態を示している。

副表示器４０が超音波診断装置１００に連結されていない場合やデュアルモードの状態から副表示器４０が本体から外された場合には（S1000のＮＯの場合）、副表示器４０の電源がＯＮであって動作可能かを判断し（S1004）、動作可能な状態の場合は、さらに副表示器４０の動作モードが検査モードであるか表示モードであるかを判断する（S1005）。

副表示器４０の動作モードが検査モードの場合には、副表示器４０に接続された超音波プローブ８０を介して表示パネルの超音波送受信部４１０が受信したエコー信号が、無線送受信部４３０、１７０により超音波診断装置１００に送られる。超音波診断装置１００はこの信号を超音波送受信部１２０が受信した信号と同様に処理し、ＤＳＣ１３０により主表示器３０に表示する。すなわち超音波診断装置１００は、簡易型超音波診断装置４００として機能する副表示器４０で受信して得られる超音波画像を主表示器３０に表示させる読影モードで動作する（S1006）。

副表示器４０が表示モードで動作する場合には（S1005のＮＯの場合）、副表示器４０をデュアルディスプレイモードにおける補助表示装置として使用することができ（S1001）、超音波画像を表示させたり、検査者が入力を行うためのタッチパネルとして使用することも可能である。

副表示器４０の電源が投入されていない場合には（Ｓ1004のＮＯの場合）、超音波診断装置１００は従来の単一ディスプレイの装置と同様に動作させることができる（S1007）。

このように本実施形態の超音波診断装置によれば、超音波診断装置１００に対し着脱可能な副表示器４０の着脱状態に応じて、副表示器４０を多様に利用することができ、また種々の表示態様を実現できる。

なお図２３に示す動作は、本実施形態の超音波診断装置の動作の一例であり、このフローに限定されることなく、変更を加えることができる。例えば、副表示器４０は表示パネルとしての機能に加えて簡易な検査機能を持つことが好ましいが、それは必須ではなく副表示器４０は表示専用の装置であってもよく、その場合、図２３のステップS1005、S1006は省略される。

本発明によれば、超音波診断における検査の自由度及び画像表示の自由度を大幅に高めることができる。

１０・・・本体部、２０・・・操作パネル、２５・・・表示器連結部、３０・・・主表示器（第１表示器）、４０・・・副表示器（第２表示器）、５０・・・プローブ保持部、６０・・・支持部（連結機構部）、６３・・・リンク部（伸縮機構部）、６５・・・回転部（回動部）、６７・・・旋回軸部、６８・・・第２リンク部（回動部）、６９・・・軸支部、７０・・・操作パネルの支持機構、８０・・・プローブ、１００・・・超音波診断装置、１１０・・・プローブ接続部、１２０・・・超音波送受信部、１４０・・・表示制御部、１５０・・・操作部、１７０・・・無線送受信部、４００・・・簡易型超音波診断装置、４２０・・・表示制御部、４３０・・・無線送受信部。

旋回軸部６２は、軸部材６９と類似した構造を持つ支持部６２１と、支持部６２１に対し回転可能に連結された旋回部６２２との２つの部材を組み合わせた構造を有している。これら支持部６２１及び旋回部６２２は、円筒状部分とその半径方向に延びた板状部分とを有する部材であり、支持部６２１の板状部分に上下アーム６８１、６８２の端部に形成された凹部が嵌合し、アーム６８１、６８２を回転可能に支持している。また支持部６２１の円筒部分にはその中心軸に沿って旋回軸Ｐｃが固定され、この旋回軸Ｐｃに対し旋回部６２２の円筒状部分が嵌合し、旋回部６２２の旋回軸Ｐｃを中心とする回転を可能にしている。旋回部６２２の板状部分は、主表示器３０の裏面に固定された軸支部６７に軸支されており、支持部６２１に対する主表示器３０の回転を可能にしている。

１０・・・本体部、２０・・・操作パネル、２５・・・表示器連結部、３０・・・主表示器（第１表示器）、４０・・・副表示器（第２表示器）、５０・・・プローブ保持部、６０・・・支持部（連結機構部）、６３・・・リンク部（伸縮機構部）、６５・・・回転部（回動部）、６７・・・軸支部、６８・・・第２リンク部（回動部）、６９・・・軸部材、７０・・・操作パネルの支持機構、８０・・・プローブ、１００・・・超音波診断装置、１１０・・・プローブ接続部、１２０・・・超音波送受信部、１４０・・・表示制御部、１５０・・・操作部、１７０・・・無線送受信部、４００・・・簡易型超音波診断装置、４２０・・・表示制御部、４３０・・・無線送受信部。

Claims (11)

1. 操作パネルを備えた本体と、前記本体に支持部を介して連結された第１表示器と、前記本体に対し着脱自在に接続された第２表示器と、を備え、
   前記第２表示器は、前記本体との送受信を行う送受信回路を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１に記載の超音波診断装置であって、
   前記本体は、前記第２表示器を着脱可能に接続する表示器連結部を備え、前記第１表示器及び前記第２表示器は、前記表示器連結部に係合する端部を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１に記載の超音波診断装置であって、
   前記支持部は、前記第１表示器を、前記本体に連結された前記第２表示器より後方にある第１の位置と、前記第２表示器の上方又は前方にある第２の位置との間で移動させる連結機構部を備えることを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項３に記載の超音波診断装置であって、
   前記連結機構部は、一端が前記本体に固定された伸縮機構部と、前記伸縮機構部の他端と前記第１表示器との間に連結された回動部と、を備え、前記回動部は前記伸縮機構部及び前記第１表示器のそれぞれに対し、回動可能に連結されていることを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項４に記載の超音波診断装置であって、
   前記伸縮機構部と前記回動部との間及び／または前記回動部と前記第１表示器との間に、旋回軸部を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項４に記載の超音波診断装置であって、
   前記伸縮機構部は、リンク機構を有することを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項１に記載の超音波診断装置であって、
   前記第２表示器は、無線送受信回路を備えたタブレット型表示パネルであることを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項２に記載の超音波診断装置であって、
   前記表示器連結部は、前記本体に固定された操作パネルに対し回動可能に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項２に記載の超音波診断装置であって、
   前記表示器連結部は、前記本体に固定された操作パネルに対しスライド可能に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項１に記載の超音波診断装置であって、
    前記本体に連結された前記第２表示器及び前記第１表示器をともに表示パネルとして機能させるデユアルディスプレイモードと、前記本体から取り外された前記第２表示器の表示内容を第１表示器に表示させるモノディスプレイモードのいずれかで動作させる制御部を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
11. 操作パネルを備えた本体と、前記本体に支持部を介して連結された第１表示器と、前記本体に対し着脱可能な第２表示器と、を備え、
    前記支持部は、前記第１表示器を、前記本体に連結された前記第２表示器より後方にある第１の位置と、前記第２表示器の上方又は前方にある第２の位置との間で移動させる連結機構部を備えることを特徴とする超音波診断装置。
    
    

Images