JP2997101B2 - 機械走査式超音波探触子 - Google Patents
機械走査式超音波探触子Info
- Publication number
- JP2997101B2 JP2997101B2 JP3186140A JP18614091A JP2997101B2 JP 2997101 B2 JP2997101 B2 JP 2997101B2 JP 3186140 A JP3186140 A JP 3186140A JP 18614091 A JP18614091 A JP 18614091A JP 2997101 B2 JP2997101 B2 JP 2997101B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- transducer
- shaft
- fixed
- motor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用超音波診断装置
に利用し、超音波ビームの走査（スキャニング）をトラ
ンスデューサの機械的動作により行う機械走査式超音波
探触子に関する。
に利用し、超音波ビームの走査（スキャニング）をトラ
ンスデューサの機械的動作により行う機械走査式超音波
探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、医療用超音波診断装置に使用す
る機械走査式超音波探触子は、トランスデューサをモー
タ駆動により機械的に回転または揺動運動させて走査を
行っている。
る機械走査式超音波探触子は、トランスデューサをモー
タ駆動により機械的に回転または揺動運動させて走査を
行っている。
【０００３】図２は従来の機械走査式超音波探触子の構
成を示している。１はトランスデューサ、２はロータ、
３は回転軸、４は回転軸支持部材であり、トランスデュ
ーサ１は、ロータ２、回転軸３および回転軸支持部材４
により回転動作ができるようになっている。
成を示している。１はトランスデューサ、２はロータ、
３は回転軸、４は回転軸支持部材であり、トランスデュ
ーサ１は、ロータ２、回転軸３および回転軸支持部材４
により回転動作ができるようになっている。
【０００４】５はモータ、７はピニオンギヤ、８は直交
変換ギヤ、９は駆動プーリ、１０はタイミングベルト、
１１は従動プーリである。モータ５の回転運動はピニオ
ンギヤ７、直交変換ギヤ８、駆動プーリ９、タイミング
ベルト１０、従動プーリ１１などの伝達系を経てロータ
２に伝達されるようになっている。
変換ギヤ、９は駆動プーリ、１０はタイミングベルト、
１１は従動プーリである。モータ５の回転運動はピニオ
ンギヤ７、直交変換ギヤ８、駆動プーリ９、タイミング
ベルト１０、従動プーリ１１などの伝達系を経てロータ
２に伝達されるようになっている。
【０００５】ロータ２にはトランスデューサ１が固定さ
れている。モータ５にはエンコーダ６が取り付けられて
おり、モータ５の回転位置を検出している。このエンコ
ーダ６での位置検出により得られた情報をもとに、図示
しない制御回路でモータ５の回転制御を行っている。
れている。モータ５にはエンコーダ６が取り付けられて
おり、モータ５の回転位置を検出している。このエンコ
ーダ６での位置検出により得られた情報をもとに、図示
しない制御回路でモータ５の回転制御を行っている。
【０００６】１４は音響窓、１２はオイルシール、１３
音響結合液体であり、音響窓１４の内部は音響結合液体
１３が充填されている。オイルシール１２で、モータ５
の回転軸を通じて音響結合液体１３が漏れないように封
止している。
音響結合液体であり、音響窓１４の内部は音響結合液体
１３が充填されている。オイルシール１２で、モータ５
の回転軸を通じて音響結合液体１３が漏れないように封
止している。
【０００７】次に、上記構成の動作について説明する。
図２において、モータ５が回転すると、ピニオンギヤ
７、駆動プーリ９、タイミングベルト１０等の駆動伝達
系を介して、ロータ２が回転し、ロータ２に固定された
トランスデューサ１が回転する。この回転角度をモータ
５に取付けられたエンコーダ６で検出して超音波信号を
トランスデューサ１に供給する。トランスデューサ１か
らの超音波が音響結合液晶体１３、音響窓１４を通じて
人体に放射される。放射超音波の反射波を、音響窓１
４、音響結合液晶体１３およびトランスデューサ１を通
じて受信し、この受信信号を処理して図示しない超音波
診断装置本体に画像表示する。
図２において、モータ５が回転すると、ピニオンギヤ
７、駆動プーリ９、タイミングベルト１０等の駆動伝達
系を介して、ロータ２が回転し、ロータ２に固定された
トランスデューサ１が回転する。この回転角度をモータ
５に取付けられたエンコーダ６で検出して超音波信号を
トランスデューサ１に供給する。トランスデューサ１か
らの超音波が音響結合液晶体１３、音響窓１４を通じて
人体に放射される。放射超音波の反射波を、音響窓１
４、音響結合液晶体１３およびトランスデューサ１を通
じて受信し、この受信信号を処理して図示しない超音波
診断装置本体に画像表示する。
【０００８】このように、上記従来の機械走査式超音波
探触子でも、モータ５の回転運動を駆動伝達系を介して
トランスデューサ１を回転させて、機械的に走査を行う
ことができる。
探触子でも、モータ５の回転運動を駆動伝達系を介して
トランスデューサ１を回転させて、機械的に走査を行う
ことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の機械走査式超音波探触子では、エンコーダ６の出力
信号により、モータ５の回転速度が一定になるように制
御されているものの、駆動伝達系を介してロータ２を回
転させている。このため、伝達系のピニオンギヤ７や駆
動プーリ９などの回転軸偏芯により、ロータ２の回転位
置が変化してしまい、これによって得られるトランスデ
ューサ１からの受信信号が画像表示されると画像歪や画
像揺れが発生して、診断に有効な表示画像が得られない
という問題点があった。
来の機械走査式超音波探触子では、エンコーダ６の出力
信号により、モータ５の回転速度が一定になるように制
御されているものの、駆動伝達系を介してロータ２を回
転させている。このため、伝達系のピニオンギヤ７や駆
動プーリ９などの回転軸偏芯により、ロータ２の回転位
置が変化してしまい、これによって得られるトランスデ
ューサ１からの受信信号が画像表示されると画像歪や画
像揺れが発生して、診断に有効な表示画像が得られない
という問題点があった。
【００１０】さらに、音響結合液体１３で封止した音響
窓１４内にモータ５の回転運動伝達機構を設けているた
め、伝達系の途中に音響結合液体１３を封止するオイル
シール１２を設けなければならず、このオイルシール１
２で回転負荷が増大し、封止の信頼性に欠けるという問
題があった。
窓１４内にモータ５の回転運動伝達機構を設けているた
め、伝達系の途中に音響結合液体１３を封止するオイル
シール１２を設けなければならず、このオイルシール１
２で回転負荷が増大し、封止の信頼性に欠けるという問
題があった。
【００１１】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、走査動作時のロータの回転位置誤差が低減して、診
断に有効な表示画像が得られとともに、封入する音響結
合液体の完璧な封止ができて高信頼性が得られ、且つ、
小型化できる優れた機械走査式超音波探触子を提供する
ことを目的とするものである。
り、走査動作時のロータの回転位置誤差が低減して、診
断に有効な表示画像が得られとともに、封入する音響結
合液体の完璧な封止ができて高信頼性が得られ、且つ、
小型化できる優れた機械走査式超音波探触子を提供する
ことを目的とするものである。
【００１２】
【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、超音波を送受信するトランスデューサと、
このトランスデューサが配置されたロータと、上記トラ
ンスデューサの超音波走査面と直交する方向に軸保持部
材に固定され上記ロータを回転可能に支持する軸と、上
記ロータの一側面に固定され上記ロータとともに回転す
る磁石と、この磁石に対向して上記軸に固定されたモー
タコイルと、上記ロータの他側面に固定され上記ロータ
とともに回転する検出板を介して上記ロータの回転速度
および停止位置を検出する上記ロータと上記軸保持部材
との間に設けられた動作検出手段と、上記ロータの他側
面に固定され上記ロータとともに回転するスリップリン
グと、このスリップリングに押圧する接触子を介して上
記トランスデューサへの信号を送受する信号伝達手段
と、上記軸保持部材と上記軸との接続部分を含む上記ロ
ータの回動部分を覆い音響結合液体を充満し密封するた
めの音響窓とを備えるものである。
するために、超音波を送受信するトランスデューサと、
このトランスデューサが配置されたロータと、上記トラ
ンスデューサの超音波走査面と直交する方向に軸保持部
材に固定され上記ロータを回転可能に支持する軸と、上
記ロータの一側面に固定され上記ロータとともに回転す
る磁石と、この磁石に対向して上記軸に固定されたモー
タコイルと、上記ロータの他側面に固定され上記ロータ
とともに回転する検出板を介して上記ロータの回転速度
および停止位置を検出する上記ロータと上記軸保持部材
との間に設けられた動作検出手段と、上記ロータの他側
面に固定され上記ロータとともに回転するスリップリン
グと、このスリップリングに押圧する接触子を介して上
記トランスデューサへの信号を送受する信号伝達手段
と、上記軸保持部材と上記軸との接続部分を含む上記ロ
ータの回動部分を覆い音響結合液体を充満し密封するた
めの音響窓とを備えるものである。
【００１３】
【作用】したがって、本発明の機械走査式超音波探触子
は、トランスデューサが配置されたロータとモータおよ
び動作検出手段が一体的に構成されているため、駆動伝
達系を必要とせずに走査動作を行え、走査動作時のロー
タの回転位置誤差が低減して、診断に有効な表示画像が
得られとともに、封入する音響結合液体の完璧な封止が
できて高信頼性が得られ、且つ、小型化できる。
は、トランスデューサが配置されたロータとモータおよ
び動作検出手段が一体的に構成されているため、駆動伝
達系を必要とせずに走査動作を行え、走査動作時のロー
タの回転位置誤差が低減して、診断に有効な表示画像が
得られとともに、封入する音響結合液体の完璧な封止が
できて高信頼性が得られ、且つ、小型化できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の機械走査式超音波探触子の一
実施例を図面を詳細に説明する。
実施例を図面を詳細に説明する。
【００１５】図１は実施例の構成を示している。図１に
おいて、２５は外筐体である音響窓、２６は音響窓２５
内に充填された音響結合液体である。２８はベース部材
である。３０はトランスデューサ（動作検出手段に対
応）であり、３１はロータ、３２ａはスリットが設けら
れたエンコーダ回転板、３２ｂはエンコーダ検出部、３
２ｃはエンコーダ検出線である。３３はトランスデュー
サ３０と回転時に電気的接続を行うスリップリング、３
４は軸、３５は信号線、３６は磁石、３７はモータコイ
ル、３８ａ、３８ｂは、ベース部材２５から突出した軸
保持部材、３９ａはモータカバー、３９ｂはモータ接続
線、４０はベアリングである。
おいて、２５は外筐体である音響窓、２６は音響窓２５
内に充填された音響結合液体である。２８はベース部材
である。３０はトランスデューサ（動作検出手段に対
応）であり、３１はロータ、３２ａはスリットが設けら
れたエンコーダ回転板、３２ｂはエンコーダ検出部、３
２ｃはエンコーダ検出線である。３３はトランスデュー
サ３０と回転時に電気的接続を行うスリップリング、３
４は軸、３５は信号線、３６は磁石、３７はモータコイ
ル、３８ａ、３８ｂは、ベース部材２５から突出した軸
保持部材、３９ａはモータカバー、３９ｂはモータ接続
線、４０はベアリングである。
【００１６】トランスデューサ３０は、ロータ３１に固
定されている。ロータ３１はベアリング４０、軸３４、
軸保持部材３８ａ、３８ｂにより回転動作ができるよう
に保持されている。
定されている。ロータ３１はベアリング４０、軸３４、
軸保持部材３８ａ、３８ｂにより回転動作ができるよう
に保持されている。
【００１７】さらにロータ３１にはモータ３９とエンコ
ーダ回転板３２ａが両側面に取付けられている。また、
モータ３９はモータコイル３７が軸３４に固定されてお
り、磁石３６がロータ３１側に取付けられて回転する。
すなわち、アウターロータ型モータの構造となってい
る。ロータ３１の他側面にはスリップリング３３が取付
けられ、このスリップリング３３には信号線３５に接続
した接触子が押圧されており、ロータ３１が回転した場
合にも接触子がスリップリング３３の上面を摺動して電
気的接続が行われる。
ーダ回転板３２ａが両側面に取付けられている。また、
モータ３９はモータコイル３７が軸３４に固定されてお
り、磁石３６がロータ３１側に取付けられて回転する。
すなわち、アウターロータ型モータの構造となってい
る。ロータ３１の他側面にはスリップリング３３が取付
けられ、このスリップリング３３には信号線３５に接続
した接触子が押圧されており、ロータ３１が回転した場
合にも接触子がスリップリング３３の上面を摺動して電
気的接続が行われる。
【００１８】エンコーダ回転板３２ａの回転はエンコー
ダ検出部３２ｂで検出されてモータ３９、すなわち、ロ
ータ３１の回転位置を検出している。このエンコーダ検
出部３２ｂで得られた検出位置情報をもとに、モータ３
９の回転を図示しない制御回路で制御している。
ダ検出部３２ｂで検出されてモータ３９、すなわち、ロ
ータ３１の回転位置を検出している。このエンコーダ検
出部３２ｂで得られた検出位置情報をもとに、モータ３
９の回転を図示しない制御回路で制御している。
【００１９】次に、上記構成の動作について説明する。
モータコイル３７に電流が流れるとモータ３９の磁石３
６との間で回転力が発生し、ロータ３１が回転する。ロ
ータ３１の回転位置はロータ３１の側面に取付けられた
エンコーダ検出部３２ｂにより検出され、ロータ３１を
回転制御することによって、ロータ３１に固定されたト
ランスデューサ３０の走査動作を行っている。
モータコイル３７に電流が流れるとモータ３９の磁石３
６との間で回転力が発生し、ロータ３１が回転する。ロ
ータ３１の回転位置はロータ３１の側面に取付けられた
エンコーダ検出部３２ｂにより検出され、ロータ３１を
回転制御することによって、ロータ３１に固定されたト
ランスデューサ３０の走査動作を行っている。
【００２０】そして、トランスデューサ３０の走査動作
中に信号線３５、スリップリング３３を経由してトラン
スデューサ３０に超音波信号を印加すると、トランスデ
ューサ３０から超音波が放射される。この超音波が放射
される図示しない体内からの反射超音波は、トランスデ
ューサ３０で電気信号に変換され、スリップリング３
３、信号線３５の信号伝達経路を通じて、図示しない超
音波診断装置に送出される。ここで信号処理を施したの
後超音波画像として表示されることになる。
中に信号線３５、スリップリング３３を経由してトラン
スデューサ３０に超音波信号を印加すると、トランスデ
ューサ３０から超音波が放射される。この超音波が放射
される図示しない体内からの反射超音波は、トランスデ
ューサ３０で電気信号に変換され、スリップリング３
３、信号線３５の信号伝達経路を通じて、図示しない超
音波診断装置に送出される。ここで信号処理を施したの
後超音波画像として表示されることになる。
【００２１】このように上記実施例によればトランスデ
ューサ３０の走査動作をトランスデューサ３０が固定さ
れたロータ３１と一体的に構成したモータ３９およびエ
ンコーダ３２で、ロータ３１を駆動制御することによ
り、モータ３９の回転運動をロータ３１に伝達する駆動
伝達系を不要にすることができ、構造を簡略化し、小型
・軽量・高信頼性を実現することができる。
ューサ３０の走査動作をトランスデューサ３０が固定さ
れたロータ３１と一体的に構成したモータ３９およびエ
ンコーダ３２で、ロータ３１を駆動制御することによ
り、モータ３９の回転運動をロータ３１に伝達する駆動
伝達系を不要にすることができ、構造を簡略化し、小型
・軽量・高信頼性を実現することができる。
【００２２】さらに、モータ３９および位置検出手段で
あるエンコーダ３２がロータ３１と一体となって構成さ
れているために、従前の図２に示す機械走査式超音波探
触子のようにギヤの偏芯などの駆動伝達系の部品精度・
組立精度に起因する回転制御誤差を発生せず、超音波画
像の歪や揺れをなくすことができる。
あるエンコーダ３２がロータ３１と一体となって構成さ
れているために、従前の図２に示す機械走査式超音波探
触子のようにギヤの偏芯などの駆動伝達系の部品精度・
組立精度に起因する回転制御誤差を発生せず、超音波画
像の歪や揺れをなくすことができる。
【００２３】さらに駆動伝達系がないため、オイルシー
ルなどを用いずに音響結合液体を封止することができ、
モータ３９の負荷低減と、オイルシールからの音響結合
液体の漏れを防止でき、信頼性の向上を図ることがきで
る。
ルなどを用いずに音響結合液体を封止することができ、
モータ３９の負荷低減と、オイルシールからの音響結合
液体の漏れを防止でき、信頼性の向上を図ることがきで
る。
【００２４】さらにモータ３９はアウターロータ型のモ
ータを採用することによりロータ３１と一体構成するこ
とが可能となり、ロータ３１の部分が小さくなり、超音
波探触子の先端部形状が小型され、体腔内診断用超音波
探触子に適した形状を容易に実現できる。
ータを採用することによりロータ３１と一体構成するこ
とが可能となり、ロータ３１の部分が小さくなり、超音
波探触子の先端部形状が小型され、体腔内診断用超音波
探触子に適した形状を容易に実現できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、ロータを固定軸に回転可能に支持し、上記ロータに
磁石および動作検出手段を取付け上記固定軸にコイルを
取付けたものであり、アウターロータ型モータとトラン
スデューサが配置されたロータとを一体的に構成してい
るため、駆動伝達系を必要とせずに走査動作を行え、走
査動作時のロータの回転位置誤差が低減して、探触子の
大きさを小型化できるので体腔内診断に適しており、且
つ診断に有効な表示画像が得られる。また、軸を外筐体
である音響窓とは別体の軸保持部材で保持したことによ
り外筐体に軸を固定した場合と比較して、軸が外筐体表
面に貫通するような構造をとった場合は水密性が低下す
るのに対し封入する音響結合液体の完璧な封止ができ
る。また、外界からの圧力によって軸が歪むことを防ぐ
ことができるので、高い信頼性が得られるという効果を
有する。また、トランスデューサが配置されたロータを
一方向に連続的に回転させた状態で、トランスデューサ
から探触子前方の被検体に直接超音波を送受信して断層
画像を得る構成としているため、探触子前方向のセクタ
状の広い走査角の画像を高画質状態で抽出することがで
きるという効果を有する。
に、ロータを固定軸に回転可能に支持し、上記ロータに
磁石および動作検出手段を取付け上記固定軸にコイルを
取付けたものであり、アウターロータ型モータとトラン
スデューサが配置されたロータとを一体的に構成してい
るため、駆動伝達系を必要とせずに走査動作を行え、走
査動作時のロータの回転位置誤差が低減して、探触子の
大きさを小型化できるので体腔内診断に適しており、且
つ診断に有効な表示画像が得られる。また、軸を外筐体
である音響窓とは別体の軸保持部材で保持したことによ
り外筐体に軸を固定した場合と比較して、軸が外筐体表
面に貫通するような構造をとった場合は水密性が低下す
るのに対し封入する音響結合液体の完璧な封止ができ
る。また、外界からの圧力によって軸が歪むことを防ぐ
ことができるので、高い信頼性が得られるという効果を
有する。また、トランスデューサが配置されたロータを
一方向に連続的に回転させた状態で、トランスデューサ
から探触子前方の被検体に直接超音波を送受信して断層
画像を得る構成としているため、探触子前方向のセクタ
状の広い走査角の画像を高画質状態で抽出することがで
きるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例の要部を示す断面図
【図２】従来の機械走査式超音波探触子の断面図
３０ トランスデューサ ３１ ロータ ３２ エンコーダ ３２ａ エンコーダ回転板 ３２ｂ エンコーダ検出部 ３４ 軸 ３６ 磁石 ３７ モータコイル ３８ａ、３８ｂ 軸保持部材 ３９ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木間塚 道代 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番 １号 松下通信工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−27538（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−46950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−233150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−21045（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 超音波を送受信するトランスデューサ
と、このトランスデューサが配置されたロータと、上記
トランスデューサの超音波走査面と直交する方向に軸保
持部材に固定され上記ロータを回転可能に支持する軸
と、上記ロータの一側面に固定され上記ロータとともに
回転する磁石と、この磁石に対向して上記軸に固定され
たモータコイルと、上記ロータの他側面に固定され上記
ロータとともに回転する検出板を介して上記ロータの回
転速度および停止位置を検出する上記ロータと上記軸保
持部材との間に設けられた動作検出手段と、上記ロータ
の他側面に固定され上記ロータとともに回転するスリッ
プリングと、このスリップリングに押圧する接触子を介
して上記トランスデューサへの信号を送受する信号伝達
手段と、上記軸保持部材と上記軸との接続部分を含む上
記ロータの回動部分を覆い音響結合液体を充満し密封す
るための音響窓とを備え、上記モータコイルに通電して
上記ロータを一方向に連続的に回転駆動させて上記トラ
ンスデューサから超音波を送受信する機械走査式超音波
探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186140A JP2997101B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 機械走査式超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3186140A JP2997101B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 機械走査式超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523342A JPH0523342A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2997101B2 true JP2997101B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16183080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3186140A Expired - Lifetime JP2997101B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 機械走査式超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997101B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004298463A (ja) | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP4717391B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2011-07-06 | パナソニック株式会社 | 超音波探触子 |
| US8206307B2 (en) * | 2010-03-10 | 2012-06-26 | Dbmedx Inc. | Ultrasound imaging probe and method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4453409A (en) * | 1981-08-07 | 1984-06-12 | General Electric Company | Ultrasonic sector scanner utilizing rotating transducer |
| JPS62233150A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-13 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
| JPS6427538A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-30 | Toshiba Corp | Ultrasonic scanner |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP3186140A patent/JP2997101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0523342A (ja) | 1993-02-02 |
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