JP3378295B2 - 超音波プロ−ブ及び超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、医療用の超音
波プロ−ブ、及び、超音波プロ−ブに画像処理装置を組
合せた超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平２−２０６４５０号公報
には超音波プロ−ブに関する技術が示されている。すな
わち、図４２及び図４３に示すように、超音波プロ−ブ
１には先端部２と操作部３とが備えられており、これら
は可撓性を有する挿入管４を介して接続されている。先
端部２には振動子５が備えられており、振動子５は超音
波６を放射する。

【０００３】振動子５は回転プ−リ７に連結されてお
り、この回転プ−リ７には振動子回転用ワイヤ８が導出
されている。このワイヤ８は挿入管４を通って操作部３
に達しており、操作部３の振動子回転操作ノブ９に繋が
っている。そして、この回転操作ノブ９を操作すること
により、振動子５が超音波放射軸を中心として回転す
る。

【０００４】このように振動子５が回転するタイプの超
音波プロ−ブ１によれば、複数の断面の診断が可能にな
る。このため、迅速且つ正確な診断が可能になり、患者
の負担を軽減できるという利点がある。

【０００５】振動子５には同軸信号ケ−ブル１０…が接
続されており、このケ−ブル１０…は挿入管４を通って
診断装置（図示しない）に導かれている。信号ケ−ブル
１０…は、振動子５の各電極毎に引き出されている。一
般に、振動子５の電極数は数十個であり、振動子５は、
数十本のケ−ブルが接続されたまま回転する。

【０００６】また、符号１１、１２はそれぞれ振動子保
持体及びシ−ル材を示している。これらのうち、シ−ル
材１２にはゴム製のＯリングが用いられている。

【０００７】操作部３には、回転操作ノブ９の他に、 u
p/down操作ノブ１３とright/left操作ノブ１４が備えら
れており、これらを操作することによって、挿入管４が
上下左右にフレキシブルに曲げられる。

【０００８】挿入管４が曲げられた際には、振動子回転
用ワイヤ８も曲げられて弛むめ、振動子５を常に円滑に
回転させるためには、ワイヤ８の伸びや弛みを吸収する
ことが必要である。

【０００９】図４６は、振動子回転用ワイヤ８の弛緩除
去機構を有するタイプの超音波プロ−ブの内部構造を示
している。この超音波プロ−ブにおいては、操作部の中
に弛緩除去部１５、１５が設けられており、この弛緩除
去部１５、１５においてはパイプ１５ａ、１５ａの中で
ワイヤ８が分離している。そして、弛緩除去部１５は、
ワイヤ８の分離した端部１６、１６を適度に変位できる
よう保持しており、分離した端部１６、１６が変位する
ことによってワイヤ８の弛緩が吸収される。このような
弛緩除去のための機構は挿入管曲げ用のワイヤにも採用
されている。

【００１０】また、回転用ワイヤの弛緩除去に関するこ
の他の技術が、例えば特開昭５６−７２８３６号公報や
同じく特開昭６２−１３３９２６号公報に示されてい
る。前者の文献においては、図４４に示すように、ワイ
ヤ８の分離した部分１７、１７がばね等の弾性体１８を
介して接続されており、この弾性体１８を利用して伸び
や縮みが吸収される。また、後者の文献の技術は挿入管
曲げ用ワイヤに適用されており、図４５に示すように、
パイプの間にワイヤが入り込んでいる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に振動子５を回転させるタイプの超音波プロ−ブ１にお
いては、診断装置に映し出された断層画像と、この断層
画像が得られた診断箇所との位置関係は、振動子５の向
きに基づいて判断される。したがって、診断箇所を知る
ためには、診断者が常に振動子５の回転量を認識してい
る必要がある。

【００１２】振動子５が体腔に挿入された後には、診断
者が振動子５を直接を見ることはできないため、回転操
作ノブ９の操作量に基づいて、振動子５の回転量が判断
される。しかし、回転用ワイヤ８に伸びや弛みが生じて
いると、振動子５の回転が遅れ、操作ノブ９の操作量と
振動子５の回転量が一致しない。このため、断層画像と
診断箇所との位置関係を把握するには熟練を要する。さ
らに、診断者が操作ノブ９の操作量を目で確認しなけれ
ばならないため、診断者の負担が大きい。

【００１３】また、振動子５を回転させたり、先端部２
の向きを変えたりするために、複数の操作ノブ９、１
３、１４を手動で回転させる必要があるため、このこと
によっても診断者の負担が大きくなり、作業性が悪くな
る。

【００１４】さらに、従来の超音波プロ−ブ１において
は、振動子５に多数の信号ケ−ブル１０…が接続さてい
るので、信号ケ−ブル１０…と先端部２のケ−ス１９と
の間に発生する摩擦力が大きい。このため、振動子５が
回転させるために大きな力が必要であり、回転操作ノブ
９の操作性が悪影響を受ける。

【００１５】また、従来の超音波プロ−ブ１において
は、振動子５と先端部２のケ−ス１９との間のシ−ル材
１２としてＯリングが用いられており、ゴムの弾性を利
用して振動子５とケ−ス１９との間の隙間が塞がれてい
る。しかし、振動子５の回転に伴って振動子５の外壁と
シ−ル材１２との間に摩擦が生じ、シ−ル材１２が摩耗
する。シ−ル材１２が摩耗するとゴムの弾性が低減する
ため、シ−ル材１２が過度に摩耗した場合には、振動子
５とケ−ス１９との間のシ−ル性が損なわれる。

【００１６】さらに、シ−ル材１２の材質はゴムであ
り、摩擦抵抗が大きいため、振動子５を円滑に回転させ
るためには、大きな駆動トルクが必要である。しかし、
駆動トルクを大とした場合には、ワイヤ８や振動子保持
体１１の強度を充分に上げる必要がある。そして、強度
を上げるためにワイヤ８の径や振動子保持体１１の肉厚
を増すと、先端部２が大型化してしまう。

【００１７】また、図４３〜図４５のように回転用ワイ
ヤ８の弛緩除去のための機構を採用した場合、振動子５
が吸収量に応じて遅れて回転する。このため、診断者の
認識と実際の回転量とが異なり、診断箇所の把握が困難
になる。

【００１８】

【００１９】本発明の目的とするところは、超音波振動
子を円滑に回転させることが可能な超音波内視鏡を提供
することにある。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【課題を解決するための手段および作用】請求項１の発
明は、ケースと、このケース内に配設される超音波振動
子と、この超音波振動子が所定方向に回転するとこの超
音波振動子に巻きつき、反対方向に回転するとこの超音
波振動子から解放されてたわむ第１の部分と、この第１
の部分とほぼ直角をなして前記ケースに対して固定され
る第２の部分と、前記第１及び第２の部分にわたり形成
される配線パターンとを備え、前記第１の部分に形成さ
れている配線パターンは、前記超音波振動子が備えてい
る電極と電気的に接続されているフレキシブル基板と、
前記第２の部分に形成されている前記配線パターンとそ
れぞれ電気的に接続されている複数のケーブルとを備え
る。

【００２６】さらに、請求項２の発明は、請求項１の発
明において、前記第１の部分のたわみ方向は、前記ケー
スの幅方向である。

【００２７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記第１の部分のたわみ方向は、前記ケースの前後
方向である。請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、音響媒体を備え、前記ケースの側面には音響窓が形
成されている。請求項５の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記第１の部分に形成されている前記配線パター
ンとそれぞれ電気的に接続されている複数のケーブルも
備えている。請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記超音波振動子と一体に回転する回転プーリと、
この回転プーリに架けられる回転力伝達ワイヤとを備え
る。請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記
回転プーリには切り欠きが形成されており、前記ケース
には前記回転プーリが所定の回転位置の際にこの切り欠
きに係合する突起が形成されている。請求項８の発明
は、請求項６の発明において、前記回転プーリならびに
前記ケースはそれぞれ磁石を備えるとともに、両磁石
は、両者間に引力が作用するような極性で配設されてい
る。請求項９の発明は、請求項１の発明において、前記
超音波振動子と前記ケース間には、断面コ字状のジャケ
ットと付勢体としての金属ばねとにより構成されるシー
ル材が配設されている。請求項１０の発明は、請求項９
の発明において、前記ジャケットの材質は、機能性プラ
スチックである。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】請求項１〜請求項１０の発明によれば、超
音波振動子を円滑に回転させることができる。

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１〜図４１に基
づいて説明する。

【００３７】図１は本発明の第１実施例を示すもので、
図中の符号２１は超音波プロ−ブ、符号２２はこの超音
波プロ−ブ２１が接続された画像処理装置である。超音
波プロ−ブ２１は、体腔内に挿入される先端部２３、診
断者によって操作される操作部２４、及び、これらを繋
ぐ挿入管２５により構成されている。挿入管２５は適度
な可撓性を有しており、先端部２３とともに体腔内に挿
入される。

【００３８】図２に示すように、先端部２３において
は、ケ−ス２６の中に超音波振動子（以下、振動子と称
する）２７、回転駆動源としてのアクチュエ−タ２８、
及び、回転検出器２９が同軸的に収納されている。振動
子２７においては、電気的に走査される多数の圧電振動
子が組合わせられており、振動子２７の発振面がケ−ス
２６から露出している。そして、この振動子２７は超音
波の発振と受信とを行う。

【００３９】振動子２７は、アクチュエ−タ２８によっ
て回転駆動され、振動子２７の回転量が回転検出器２９
によって検出される。アクチュエ−タ２８の出力軸は振
動子２７と回転検出器２９の両方に連結されており、回
転検出器２９は振動子２７と一体に回転する。振動子２
７から超音波３０が放射され、振動子２７の回転に伴っ
て超音波放射面が矢印Ａで示すように回転する。さら
に、振動子２７はシ−ル材３１（ここでは、ゴム製のＯ
リング）によって囲われており、このシ−ル材３１によ
って振動子２７とケ−ス２６との間の隙間がシ−ルされ
る。

【００４０】操作部２４には、挿入管２５を上下左右に
曲げるためのアングル操作ノブ３２、３３が設けられて
いる。挿入管２５を上下左右に曲げるための機構とし
て、一般的な種々の機構を採用することが可能である。

【００４１】また、操作部２４には、振動子回転制御ス
イッチ（以下、回転スイッチと称する）３４、３４が設
けられている。この回転スイッチ３４、３４は振動子２
７とアクチュエ−タ２８とに繋がっており、スイッチ３
４、３４を介して、振動子２７の回転のON/OFF、回転方
向(CW/CCW)、及び、回転速度が制御される。ここで、回
転スイッチ３４、３４として、一般的なボタン式スイッ
チや感圧式スイッチ等を採用することが可能である。

【００４２】前記振動子２７からは、同軸信号ケ−ブル
３５が導出されており、このケ−ブル３５は、挿入管２
５及び操作部２４を経由して、画像処理装置２２に接続
されている。ここで、実際のケ−ブル３５…の数は多数
（例えば数十本）であるが、図２においてケ−ブルは、
図面を簡略化するため、一本の線によって概略的に示さ
れている。

【００４３】回転検出器２９からは回転検出器用信号線
３６が導出されており、この信号線３６も、挿入管２５
及び操作部２４を経由して、画像処理装置２２に接続さ
れている。アクチュエ−タ２８には供給電源線３７が接
続されており、この供給電源線３７は、挿入管２５の外
に配置された供給電源から、挿入管２５を経て、アクチ
ュエ−タ２８に達している。そして、この供給電源線３
７を介して、アクチュエ−タ２８に電力が供給される。

【００４４】画像処理装置２２には、図３に示すよう
に、制御部３８、画像処理部３９、記憶部４０、ディス
プレイ４０ａ、及び、デ−タ合成部３９ａが備えられて
いる。そして、画像処理装置２２は、回転検出器２９の
出力デ−タや複数の超音波画像、及び、三次元画像の表
示等を行う。

【００４５】つぎに、上述の超音波プロ−ブ２１の作用
を説明する。

【００４６】まず、先端部２３が体腔内に挿入される
と、診断者が操作部２４の回転スイッチ３４、３４を指
操作してアクチュエ−タ２８を駆動し、振動子２７を回
転させる。振動子２７の回転方向及び回転速度も回転ス
イッチ３４、３４を介して制御される。振動子２７の回
転に伴って超音波３０が放射軸３９まわりに回転し、超
音波画像のデ−タが振動子用信号線３５を介して画像処
理装置２２に送られる。そして、診断装置２２におい
て、複数の断面の画像デ−タが記憶される。

【００４７】回転検出器２９が振動子２７と一体に回転
し、回転検出器２９の出力信号は回転検出器用信号線３
７を介して診断装置に送られる。回転検出器２９の出力
信号には回転検出器２９の回転量が表れているので、回
転検出器２９の出力を基にして振動子２７の回転量及び
回転位置が分かる。

【００４８】つまり、振動子２７によって得られた画像
デ−タと振動子２７の回転位置デ−タとが画像処理装置
２２に送られ、画像処理装置２２では、これらのデ−タ
が記憶される。断面の画像と、この画像が得られたとき
の振動子２７の回転量とを対応させれば、画像と診断箇
所との位置関係が分かる。

【００４９】複数の断面の画像デ−タが画像処理装置２
２において合成され、ディスプレイ３６に患部の三次元
画像が表示される。また、振動子２７の回転位置デ−タ
を基にして、診断者が望む箇所の断面像や拡大像がディ
スプレイ３６に再表示される。

【００５０】すなわち、上述のような超音波プロ−ブ２
１においては、先端部２３にアクチュエ−タ２８と回転
検出器２９が備えられており、振動子２７の回転量が回
転検出器２９によって検出される。したがって、診断者
の手を煩らわせることなく振動子２７の回転量を知るこ
とができる。そして、画像処理装置２２に映し出された
断層画像と診断箇所との位置関係を正確に判断すること
ができる。

【００５１】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
るものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々に変更す
ることが可能である。

【００５２】例えば、上述の実施例のように必ずしも振
動子２７がケ−ス２６から露出している必要はない。図
３に示すようにケ−ス２６に音響窓４１を設け、この音
響４１を介して超音波を放射してもよい。この場合、振
動子２７と音響窓４１との間には、音響媒体４２が収容
される。

【００５３】また、図４に示すように、アクチュエ−タ
２８を先端部２３の外に配置し、操作部２４に組込んで
もよい。この場合、アクチュエ−タ２８の出力はフレキ
シブルワイヤ４３を介して回転検出器２９及び振動子２
７に伝達される。

【００５４】また、図５に示すように、回転検出器２９
をアクチュエ−タ２８とともに操作部２３に組込んでも
よい。

【００５５】アクチュエ−タ２８のトルクが不十分な場
合には、図６に示すように減速器４４を追加してトルク
を補ってもよい。

【００５６】アクチュエ−タ２８は回転式のものに限ら
ない。例えば、図７に示すように、アクチュエ−タ４５
が直動式のものである場合には、ラック４６とピニオン
４７を追加して、直線運動を回転運動に変換してもよ
い。

【００５７】さらに、振動子２７を制御するためのスイ
ッチ（実施例中の回転スイッチ３４、３４）の配置は、
診断者による操作が容易になるよう設定してよい。例え
ば、図８に示すように、フットスイッチ４８を採用すれ
ば、診断者の手指の負担を軽減できる。

【００５８】また、図１０に示すように、画像処理装置
２２に再観察判断部４９を追加してもよい。この再観察
判断部４９は、三次元画像に不鮮明な部分が生じた場合
に、再観察が必要であるか否かを判断する。そして、再
観察が必要な場合には、制御部３８が自動的に振動子２
７をその回転位置まで動かし、診断者の手を煩わすこと
なく再観察が行われる。

【００５９】また、図１１に示すように、振動子２７の
微動を手動で行うための微動機構５０を追加し、アクチ
ュエ−タ２８で粗い位置決めを行った後、診断者が微妙
な位置決めを行えるようにしてもよい。

【００６０】つぎに、本発明の第２実施例を図１２〜図
１４に基づいて説明する。なお、第１実施例と同様の部
分については、同一番号を付す。

【００６１】図９は本発明の第２実施例を示しており、
図中の符号６１は超音波プロ−ブ、符号２２はこの超音
波プロ−ブ６１が接続された画像処理装置である。超音
波プロ−ブ６１は、体腔内に挿入される先端部６２、診
断者によって操作される操作部６３、及び、これらを繋
ぐ挿入管６４により構成されている。挿入管６４は適度
な可撓性を有しており、先端部６２とともに体腔内に挿
入される。

【００６２】図１３に示すように、先端部６２において
は、ケ−ス６５の中に超音波振動子（以下、振動子と称
する）６６、パラレル／シリアル変換器６７、及び、通
信制御器６８（送信手段）が収納されている。振動子６
６においては、電気的に走査される多数の圧電振動子が
組合わせられており、振動子６６の発振面がケ−ス６５
から露出している。さらに、振動子６６とケ−ス６５と
の間の隙間はシ−ル材６９（ここではＯリング）によっ
てシ−ルされている。

【００６３】振動子６６とパラレル／シリアル変換器６
７とは多数の信号線７０…を介して接続されており、パ
ラレル／シリアル変換器６７と通信制御器６８とは一本
の信号線７１を介して接続されている。パラレル／シリ
アル変換器６７は、振動子６６から送られたパラレル信
号をシリアル信号に変換して通信制御器６８に出力す
る。通信制御器６８からは同軸信号ケ−ブル７２が導出
されており、この同軸信号ケ−ブル７２は、挿入管６４
及び操作部６３を経て、画像処理装置２２に接続されて
いる。ここで、振動子６６とパラレル／シリアル変換器
６７との間に配線用シ−ト７０ａが介在しており、信号
線７０…はこの配線用シ−ト７０ａに形成されている。

【００６４】振動子６６、パラレル／シリアル変換器６
７、及び、通信制御器６８は、支持軸７３に連結されて
おり、この支持軸７３は回転プ−リ７４に同心的に突設
されている。回転プ−リ７４には、回転力伝達用ワイヤ
７５が架けられており、このワイヤ７５は挿入管６４を
通って操作部６３に達している。そして、回転プ−リ７
４は、ワイヤ７５に加わった引張力の方向に応じて回転
する。

【００６５】操作部６３には、挿入管６４を任意に曲げ
るためのアングル操作ノブ７６が設けられている。挿入
管６４を上下左右に曲げるための機構として、一般的な
種々の機構を採用することが可能である。また、操作部
６３には、振動子回転操作ノブ７７が設けられており、
振動子回転操作ノブ７７には回転力伝達用ワイヤ７５が
繋がっている、そして、回転操作ノブ７７を操作するこ
とによってワイヤ７５が引っ張られ、振動子６６がプ−
リ７４と一体に回転する。

【００６６】つぎに、上述の超音波プロ−ブ６１の作用
を説明する。

【００６７】まず、診断者が振動子回転操作ノブ７７を
回すと、回転力伝達用ワイヤ７５が操作方向に応じて引
張られ、プ−リ７４が回転する。振動子６６がプ−リ７
４と一体に回転し、振動子６６が回転することによって
任意の断面の観察が可能になる。

【００６８】振動子６６から出力された情報は、パラレ
ル／シリアル変換器６７によってシリアル情報に変換さ
れ、通信制御器６８に送られる。そして、このシリアル
情報は、同軸信号ケ−ブル７２を介して画像処理装置２
２に送られる。画像処理装置２２では、得られた画像が
表示される。

【００６９】すなわち、上述の超音波プロ−ブ５１にお
いては、振動子６６の出力信号がパラレル／シリアル変
換器６７によってシリアル信号に変換されるので、得ら
れた情報を一本の信号ケ−ブル７２によって画像処理装
置２２にシリアル転送することができる。したがって、
振動子６６を回転させる際の、ケ−ブル７２とケ−ス６
５との間の摩擦力が低減し、振動子６６の回転が円滑に
行われる。そして、回転操作ノブ７７の操作性を向上す
ることができるともに、診断者の負担を軽減できる。

【００７０】また、同軸信号ケ−ブル７２の数が従来に
比べて大幅に減るので、回転ワイヤ７５や、ケ−ス６５
等の重量負担が軽減する。さらに、ケ−ス６５の軽量化
や小型化、及び、超音波プロ−ブ６１の構成の簡素化が
可能になる。

【００７１】なお、本発明は、図１５に示すように先端
部６２が音響窓７８と音響媒体（図示しない）とを有す
るタイプの超音波プロ−ブ７９にも適用可能である。こ
こで、図１５中の符号８０は音響媒体注入口を示してい
る。

【００７２】つぎに、本発明の第３実施例の要部を図１
６に基づいて説明する。なお、前述の各実施例と同様の
部分については同一番号を付し、その説明は省略する。

【００７３】図１６は第３実施例の超音波プロ−ブ８１
の先端部８２を示している。この先端部８２において
は、超音波振動子（以下、振動子と称する）８３、スリ
ップリング８４、及び、回転プ−リ７４がケ−ス８５の
中に収納されている。振動子８３とスリップリング８４
とは、回転プ−リ７４に突設された支持軸７３によって
支持されている。さらに、回転プ−リ７４には、回転力
伝達用ワイヤ７５が架けられている。

【００７４】スリップリング８４の外周部には、多数の
電極８６…が形成されており、この電極８６…には、固
定電極８７…が接触している。さらに、固定電極８７…
には信号伝送線としての同軸信号ケ−ブル８８…が接続
されており、これら同軸信号ケ−ブル８８…は、挿入管
６４及び操作部（図示しない）を経て、画像処理装置
（図示しない）に導かれている。

【００７５】つぎに、この超音波プロ−ブ８１の作用を
説明する。

【００７６】まず、ワイヤ７５が引張られて回転プ−リ
７４が回転すると、振動子８３とスリップリング８４が
回転プ−リ７４と一体に回転する。スリップリング８４
が回転している間、スリップリング８４の電極８６…は
固定電極８７…に接触し続けている。同軸信号ケ−ブル
８８…は固定電極８７…に接続されており、スリップリ
ング８４に対して分離されているので、スリップリング
８４が回転しても、同軸信号ケ−ブル８８…は引張られ
ずに、一定の状態を保つ。

【００７７】すなわち、上述の超音波プロ−ブ８１にお
いては、振動子８３と同軸信号ケ−ブル８８…とがスリ
ップリング８４を介して接続されているので、振動子８
３が回転しても、同軸信号ケ−ブル８８…は振動子８３
によって引張られたり、曲げられたりしない。このた
め、同軸信号ケ−ブル８８…が振動子８３の回転を妨げ
ることがなく、振動子８３の回転が円滑に行われる。

【００７８】なお、本発明は、図１７に示すように先端
部８２が音響窓７８と音響媒体（図示しない）とを有す
るタイプの超音波プロ−ブ８９にも適用可能である。

【００７９】つぎに、本発明の第４実施例を図１８及び
図１９に基づいて説明する。なお、前述の各実施例と同
様の部分については同一番号を付し、その説明は省略す
る。

【００８０】第４実施例の超音波プロ−ブ９１の先端部
９２においては、超音波振動子（以下、振動子と称す
る）９３と信号伝送線としての同軸信号ケ−ブル９４…
との接続に、フレキシブル基板９５が用いられている。
ケ−ブル９４…の端部は先端部９２のケ−ス９６内に導
出されており、先端部９２と挿入管６４との連結部付近
で、フレキシブル基板９５の変換部９７に接続されてい
る。変換部９７は、ケ−ス９６に固定されている。ま
た、フレキシブル基板９５には配線パタ−ン（図示しな
い）が描かれており、この配線パタ−ンは振動子９３の
電極に接続されている。

【００８１】フレキシブル基板９５は、ケ−ス９６の幅
方向にＵ字状に弛んでおり、振動子９３の回転に追従し
て変形する。つまり、図１９（ａ）に示すように、振動
子９３が CCW方向に回転するとき、フレキシブル基板９
５は、振動子９３により引っ張られながら、振動子９３
に巻き付く。また、図１９（ｂ）に示すように、振動子
９３がCW方向に回転するときには、フレキシブル基板９
５は、振動子９３から解放されて弛む。

【００８２】このように振動子９３と同軸信号ケ−ブル
９４…とをフレキシブル基板９５を介して接続すること
により、同軸信号ケ−ブル９４…を動かすことなく、振
動子９３を回転させることができる。このため、ケ−ブ
ル９４…の束とケ−ス９６との摩擦や、ケ−ブル９４…
から振動子９３へ作用する反力が大幅に低減され、振動
子９３の回転が円滑になる。

【００８３】なお、本実施例では、フレキシブル基板９
５がケ−ス９６の幅方向に弛んでいるが、例えば、図２
０及び図２１に示すように、フレキシブル基板９８をケ
−ス９６の前後方向に弛ませてもよい。また、図２３及
び図２４に示すように、フレキシブル基板９９をケ−ス
９６の中で自在に伸縮できるように丸めてもよい。

【００８４】また、本発明は、図２４に示すように先端
部９２が音響窓７８と音響媒体（図示しない）とを有す
るタイプの超音波プロ−ブ１００にも適用可能である。

【００８５】つぎに、本発明の第５実施例を図２５及び
図２６に基づいて説明する。なお、前述の各実施例と同
様の部分については同一番号を付し、その説明は省略す
る。

【００８６】本実施例の超音波プロ−ブ１１１の先端部
１１２においては、原点検出部１１３が設けられてい
る。この原点検出部１１３は、外周部に切欠１１４を有
する回転プ−リ１１５と、ケ−ス１１６に形成された突
起１１７とにより構成されている。そして、突起１１７
の材質には弾性体が採用されている。

【００８７】回転プ−リ１１５に回転力伝達用ワイヤ７
５が架けられており、回転プ−リ１１５はワイヤ７５の
引張り方向に応じて回転する。突起１１７と切欠１１４
との位置関係は、超音波振動子（以下、振動子と称す
る）９３の向きに応じて決められている。つまり、振動
子９３の回転量が０度のとき、図２５中に示すように突
起１１７が切欠１１４に入り込んで回転プ−リ１１５に
係合する。そして、振動子９３は、突起１１７が回転プ
−リ１１５に係合した状態を基準として、±９０度の範
囲で回転する。

【００８８】振動子９３が原点位置（回転量が０度のと
きの位置）にないとき、図２６（ａ）に示すように、突
起１１７が切欠１１４から離脱しており、突起１１７は
回転プ−リ１１５によって押し潰されている。しかし、
振動子９３が原点位置に戻ると、図２６（ｂ）に示すよ
うに、突起１１７が形状復帰して切欠１１４に入り込
む。突起１１７が切欠１１４に入込むとワイヤ７５に幾
らかの抵抗が作用するので、突起１１７が回転プ−リ１
１５に係合したときの感触が、ワイヤ７５や振動子回転
操作ノブ（図示しない）を介して診断者に伝わる。この
結果、診断者は、振動子９３が原点位置に達したことを
認識する。

【００８９】このような原点検出部１１３を設けること
により、振動子９３の原点位置を診断者に知らせること
ができる。原点位置が分かれば、原点位置を基にして振
動子９３の回転量を判断することができる。したがっ
て、熟練を要することなく、振動子９３の回転量を認識
できる。そして、目視ではなく、感触によって振動子９
３の原点位置を診断者に知らせるので、超音波プロ−ブ
１１１の操作が容易になり、診断者の負担を軽減でき
る。

【００９０】また、第１実施例のように回転検出器を利
用することなく、振動子９３の原点位置を診断者に知ら
せることができるので、先端部１１２が大型化しない。

【００９１】なお、本実施例では、回転プ−リ１１５に
切欠１１４が設けられ、ケ−ス１１６に突起１１７が設
けられているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、切欠をケ−ス１１６に設け、突起を回転プ
−リ１１５に設けてもよい。

【００９２】また、本発明は、図２７に示すように先端
部１１２が音響窓７８と音響媒体（図示しない）とを有
するタイプの超音波プロ−ブ１１８にも適用可能であ
る。

【００９３】さらに、本実施例では原点検出部１１３が
切欠１１４を有する回転プ−リ１１５と突起１１７とに
より構成されているが、例えば図２８及び図２９に示す
ように、原点検出部１１９を磁石１２０、１２１により
構成してもよい。この場合、回転プ−リ１１５の側の磁
石１２０は、振動子９３の原点位置に対応するよう配置
されている。さらに、両磁石１２０、１２１の極性は、
図２９に示すように、両者の間に引力が作用するよう決
められている。

【００９４】このように磁石１２０、１２１を利用して
も、原点位置を感触で診断者に知らせることができる。

【００９５】つぎに、本発明の第６実施例を図３０〜図
３２に基づいて説明する。なお、前述の各実施例と同様
の部分については同一番号を付し、その説明は省略す
る。

【００９６】本実施例の超音波プロ−ブ１３１の先端部
１３２においては、超音波振動子（以下、振動子と称す
る）９３とケ−ス９６との間にシ−ル材１３３が設けら
れており、このシ−ル材１３３は、断面コ字状のジャケ
ット１３４と付勢体としての金属ばね１３５とにより構
成されている。ジャケット１３４の材質には機能性プラ
スチックが採用されており、ジャケット１３４は適度な
弾性を有している。また、ジャケット１３４は環状に成
形されており、下方に開放している。金属ばね１３５は
コイル状のもので、環状に成形されている。さらに、金
属ばね１３５はジャケット１３４を径方向の内側と外側
へ押し拡げるように付勢している。

【００９７】金属ばね１３５の付勢力によって、ジャケ
ット１３４は振動子９３とケ−ス９６とに圧接してい
る。そして、ジャケット１３４は、金属ばね１３５の復
元力を利用して、振動子９３とケ−スとの間をシ−ルし
ている。

【００９８】このようなシ−ル材１３３によれば、ジャ
ケット１３４が金属ばね１３５によって付勢されている
ので、振動子９３の回転に伴ってジャケット１３４が摩
耗しても、ジャケット１３４を振動子９３とケ−ス９６
とに常に接触させることができる。したがって、隙間が
生じにく、長期に亘ってシ−ル材１３３の信頼性を確保
することができる。

【００９９】また、ジャケット１３４の材質にＰＴＦＥ
（四ふっ化エチレン樹脂）等を用いれば、ゴム製のＯリ
ングを採用した場合よりも摩擦抵抗が小さくなり、振動
子９３の回転トルクを減少させることができる。そし
て、支持軸７３やケ−ス９６等の重量負担が軽減し、ケ
−ス９６の軽量化や小型化が可能になる。

【０１００】なお、本実施例ではシ−ル材１３３に金属
ばね１３４が用いられているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、ジャケット１３４を適度に押し拡げ
ることができれば、種々の手段を採用することが可能で
ある。

【０１０１】また、本発明は、図３３及び図３４に示す
ように、先端部１３２が音響窓７８と音響媒体（図示し
ない）とを有するタイプの超音波プロ−ブ１３６にも適
用可能である。

【０１０２】つぎに、本発明の第７実施例を図３５〜図
３８に基づいて説明する。なお、前述の各実施例と同様
の部分については同一番号を付し、その説明は省略す
る。

【０１０３】図３５の符号１４１は超音波プロ−ブを示
しており、この超音波プロ−ブ１４１においては、先端
部１４２と操作部１４３とが挿入管１４４を介して繋が
っている。

【０１０４】図３６に示すように先端部１４２のケ−ス
１４５の中には、超音波振動子（以下、振動子と称す
る）１４６及び回転プ−リ１４７が備えられており、振
動子１４６は支持軸１４８を介して回転プ−リ１４７に
連結されている。回転プ−リ１４７には回転力伝達用ワ
イヤ１４９が架けられており、このワイヤ１４９は挿入
管１４４を通って操作部１４３に導かれている。ワイヤ
１４９が引っ張られると、引っ張り方向に応じて振動子
１４６が回転プ−リ１４７と一体に回転する。

【０１０５】ケ−ス１４５の中にはフレキシブル基板１
５０が収納されており、このフレキシブル基板１５０の
一端側は振動子１４６に接続されている。さらに、フレ
キシブル基板１５０の他端側には変換部１５１が形成さ
れており、この変換部１５１はケ−ス１４５に固定され
ている。そして、変換部１５１には、挿入管１４４から
導出された多数の同軸信号ケ−ブル１５２…が接続され
ている。つまり、振動子１４６と同軸信号ケ−ブル１５
２とは、フレキシブル基板１５０を介して接続されてお
り、フレキシブル基板１５０は振動子１４６の回転に追
従して変形する。

【０１０６】同軸信号ケ−ブル１５２…は、操作部１４
３の後段のコネクタ１４４ａに繋がっている。このコネ
クタ１４４ａは、超音波プロ−ブ１４１と画像処理装置
（図示しない）等との接続に利用される。

【０１０７】さらに、振動子１４６とケ−ス１４５の間
の隙間はシ−ル材１３３によってシ−ルされている。本
実施例におけるシ−ル材１５２は、第６実施例と同様に
ジャケット内に金属ばねを収納したタイプのものであ
る。

【０１０８】図２７中に示すように、挿入管１４４に
は、挿入管湾曲手段としての up/downワイヤ１５３及び
right/leftワイヤ１５４が配設されており、これらの両
端は挿入管１４４に固定されている。また、各ワイヤ１
５３、１５４は、操作部１４３の中に備えられた up/do
wnプ−リ１５６及びright/leftプ−リ１５７に架けられ
ており、各プ−リ１５６、１５７は、操作部１４３の外
に取付けられた up/down操作ノブ１５８及びright/left
操作ノブ１５９に連結されている。そして、各操作ノブ
１５８、１５９を回転させることにより、挿入管１４４
は、 up/down方向及びright/left方向に曲げられる。

【０１０９】各ワイヤ１５３、１５４の途中の部位には
ワイヤ弛緩除去部１６０、１６１が設けられており、こ
れらワイヤ弛緩除去部１６０、１６１によって、各ワイ
ヤ１５３、１５４の弛緩が除去される。

【０１１０】操作部１４３の中には、回転駆動力発生手
段としての第１及び第２のリニアステッピングモ−タ１
６２、１６３が備えられており、これらリニアステッピ
ングモ−タ１６２、１６３には、回転力伝達用ワイヤ１
４９の端部が接続されている。さらに、各リニアステッ
ピングモ−タ１６２、１６３は駆動手段としてのモ−タ
ドライバ１６５に接続されており、モ−タドライバ１６
５は、操作部１４３の外側に露出したモ−タ操作スイッ
チ１６６に接続されている。

【０１１１】ここで、本実施例では、モ−タ操作スイッ
チ１６６として三接点式のものが採用されており、モ−
タ操作スイッチ１６６によって振動子１４６の回転方向
（CW/CCW）が選択される。さらに、モ−タ操作スイッチ
１６６の操作加減（操作量や操作時間など）に応じて、
モ−タ１６２、１６３の動作速度を制御できるようにし
てもよい。

【０１１２】リニアステッピングモ−タ１６２、１６３
のスライダ１６７、１６８は、通常はステ−タ１６９、
１７０に対して自由であり、自在にスライドする。ま
た、モ−タ操作スイッチ１６６は診断者によって操作さ
れると、モ−タドライバ１６５がスイッチ１６６の操作
に応じて、スライダ１６７、１６８を独立に動かす。

【０１１３】そして、上述の回転力伝達用ワイヤ１４
９、リニアステッピングモ−タ１６２、１６３、及び、
モ−タドライバ１６５によって、超音波振動子回転手段
１８１が構成されている。

【０１１４】つぎに、この超音波プロ−ブ１４１の作用
を説明する。

【０１１５】挿入管１４４が曲げられると、曲率に応じ
て回転力伝達用ワイヤ１６４も曲る。例えば、図３８に
示すように挿入管１４４が曲げられた場合、ワイヤ１６
４には伸びと縮みが生じ、ワイヤ１４９の各端部は互い
に逆方向に移動する。このとき、各ステッピングモ−タ
１６２、１６３にエネルギが加わえられていなければ、
ワイヤ１６４の曲りにスライダ１６７、１６８が追従す
る。そして、第１のステッピングモ−タ１６２のスライ
ダ１６７はΔｌ₁ だけスライドし、第２のステッピング
モ−タ１６３のスライダ１６８はΔｌ₂ だけ逆方向にス
ライドする。

【０１１６】この状態で例えば振動子１４６を図３８の
CW方向に回転させる場合には、まず、モ−タ操作スイッ
チ１６６がCW方向用に操作され、モ−タドライバ１６５
が第１のステッピングモ−タ１６２のみを駆動する。そ
して、スライダ１６７がワイヤ１４９を引張り、振動子
１４６をCW方向に回転させる。

【０１１７】このとき、第２のステッピングモ−タ１６
３のスライダ１６８は、既にΔｌ₂だけスライドしてい
るので、ワイヤ１４９（第１のステッピングモ−タ１６
２の側の部分）に弛みは無く、回転プ−リ１４７は瞬時
に回転する。このため、振動子１４６は、第１のステッ
ピングモ−タ１６２の駆動に遅れることなく回転する。

【０１１８】このような超音波プロ−ブ１４１によれ
ば、挿入管１４４が曲げられた際に、ステッピングモ−
タ１６２、１６３のスライダ１６７、１６８が、曲げ方
向に応じてスライドし、回転力伝達用ワイヤ１４９の弛
みを吸収する。このため、振動子１４６の回転駆動の際
には、モ−タ操作スイッチ１６６の操作に遅れることな
く、振動子１４６を回転させることができる。したがっ
て、モ−タ操作スイッチ１６６の操作と振動子１４６の
回転とを一致させることができ、診断箇所の把握が容易
になる。

【０１１９】なお、本発明は、図３９に示すように、先
端部１４２が音響窓１７２と音響媒体（図示しない）と
を有するタイプの超音波プロ−ブ１７３にも適用可能で
ある。

【０１２０】また、本実施例では、振動子１４６の回転
駆動にリニアステッピングモ−タ１６２、１６３が用い
られているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば図４０及び４１に示すように、回転式モ−タ
１７４、１７５を用いてもよい。すなわち、この超音波
プロ−ブ１７６においては、操作部１７７の中に第１及
び第２の回転式モ−タ１７４、１７５が備えられてお
り、各モ−タ１７４、１７５にはそれぞれ第１及び第２
の回転プ−リ１７６、１７７が連結されている。そし
て、各プ−リ１７６、１７７には、回転力伝達用のワイ
ヤ１６４の各端部が接続されている。

【０１２１】各プ−リ１７６、１７７は、モ−タ１７
４、１７５が駆動されていないときには、自由に回転す
る。そして、挿入管１４４が曲げられると、各プ−リ１
７６、１７７がワイヤ１４９の曲りに追従して回転し、
ワイヤ１４９の弛緩を除去する。そして、この状態でモ
−タ１７４、１７５が駆動されると、先端部１４２の回
転プ−リ１４７が瞬時に回転し、振動子１４６は、第１
の回転式モ−タ１７４の駆動に遅れることなく回転す
る。したがって、スイッチの操作と振動子１４６の回転
とを一致させることができ、診断箇所の把握が容易にな
る。

【０１２２】なお、図示しないが、前述の第２実施例〜
第７実施例の各超音波プロ−ブにも、第１実施例と同様
に、超音波振動子の回転のためのアクチュエ−タ、回転
検出器、及び、振動子回転制御スイッチ等を設ければ、
振動子の回転量を容易に知ることができる。

【０１２３】

【０１２４】

【０１２５】

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明は、
ケースと、このケース内に配設される超音波振動子と、
この超音波振動子が所定方向に回転するとこの超音波振
動子に巻きつき、反対方向に回転するとこの超音波振動
子から解放されてたわむ第１の部分と、この第１の部分
とほぼ直角をなして前記ケースに対して固定される第２
の部分と、前記第１及び第２の部分にわたり形成される
配線パターンとを備え、前記第１の部分に形成されてい
る配線パターンは、前記超音波振動子が備えている電極
と電気的に接続されているフレキシブル基板と、前記第
２の部分に形成されている前記配線パターンとそれぞれ
電気的に接続されている複数のケーブルとを備える。

【０１２７】また、請求項２の発明は、前記第１の部分
のたわみ方向は、前記ケースの幅方向である。

【０１２８】請求項３の発明は、前記第１の部分のたわ
み方向は、前記ケースの前後方向である。請求項４の発
明は、音響媒体を備え、前記ケースの側面には音響窓が
形成されている。請求項５の発明は、前記第１の部分に
形成されている前記配線パターンとそれぞれ電気的に接
続されている複数のケーブルも備えている。請求項６の
発明は、前記超音波振動子と一体に回転する回転プーリ
と、この回転プーリに架けられる回転力伝達ワイヤとを
備える。請求項７の発明は、請求項６の発明において、
前記回転プーリには切り欠きが形成されており、前記ケ
ースには前記回転プーリが所定の回転位置の際にこの切
り欠きに係合する突起が形成されている。請求項８の発
明は、前記回転プーリならびに前記ケースはそれぞれ磁
石を備えるとともに、両磁石は、両者間に引力が作用す
るような極性で配設されている。請求項９の発明は、前
記超音波振動子と前記ケース間には、断面コ字状のジャ
ケットと付勢体としての金属ばねとにより構成されるシ
ール材が配設されている。請求項１０の発明は、前記ジ
ャケットの材質は、機能性プラスチックである。

【０１２９】本発明によれば、超音波振動子を円滑に回
転させることができる。

【０１３０】

【０１３１】

【０１３２】

【０１３３】

【０１３４】

【０１３５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の超音波プロ−ブと画像処
理装置とを示す構成図。

【図２】先端部を概略的に示す構成図。

【図３】超音波プロ−ブと画像処理装置とを示すブロッ
ク図。

【図４】変形例を示す構成図。

【図５】他の変形例を示す構成図。

【図６】他の変形例を示す構成図。

【図７】他の変形例を示す構成図。

【図８】他の変形例を示す構成図。

【図９】他の変形例を示す構成図。

【図１０】他の変形例を示すブロック図。

【図１１】他の変形例を示すブロック図。

【図１２】本発明の第２実施例の超音波プロ−ブと画像
処理装置とを示す構成図。

【図１３】先端部を一部切断して示す斜視図。

【図１４】超音波プロ−ブの制御系を概略的に示す構成
図。

【図１５】変形例を一部切断して示す斜視図。

【図１６】本発明の第３実施例の要部を一部切断して示
す斜視図。

【図１７】変形例を示す斜視図。

【図１８】本発明の第４実施例の要部を一部切断して示
す斜視図。

【図１９】（ａ）及び（ｂ）は振動子の回転時の作用を
示す説明図。

【図２０】変形例を一部切断して示す斜視図。

【図２１】（ａ）及び（ｂ）は振動子の回転時の作用を
示す説明図。

【図２２】他の変形例を一部切断して示す斜視図。

【図２３】（ａ）及び（ｂ）は振動子の回転時の作用を
示す説明図。

【図２４】他の変形例を一部切断して示す斜視図。

【図２５】本発明の第５実施例の要部を一部切断して示
す斜視図。

【図２６】（ａ）及び（ｂ）は原点検出の作用を示す説
明図。

【図２７】変形例を一部切断して示す斜視図。

【図２８】他の変形例を一部切断して示す斜視図。

【図２９】原点検出の作用を示す説明図。

【図３０】本発明の第６実施例の要部を一部切断して示
す斜視図。

【図３１】（ａ）は図３０中のIV−IV線に沿った断面
図、（ｂ）は（ａ）中の円Ｖで囲った部分の拡大図。

【図３２】シ−ル材を一部切断して示す斜視図。

【図３３】変形例を一部切断して示す斜視図。

【図３４】図３３中のVI−VI線に沿った断面図。

【図３５】本発明の第７実施例の超音波プロ−ブを示す
斜視図。

【図３６】先端部を一部切断して示す斜視図。

【図３７】超音波プロ−ブの内部構造を概略的に示す構
成図。

【図３８】弛緩吸収の作用を示す説明図。

【図３９】変形例を一部切断して示す斜視図。

【図４０】他の変形例の超音波プロ−ブの内部構造を概
略的に示す構成図。

【図４１】弛緩吸収の作用を示す説明図。

【図４２】従来の超音波プロ−ブを示す説明図。

【図４３】図４２の超音波プロ−ブの先端部を示す断面
図。

【図４４】他の従来例を示す構成図。

【図４５】他の従来例を示す構成図。

【図４６】他の従来例を示す構成図。

【符号の説明】

２１…超音波プロ−ブ、２２…画像処理装置、２７…超
音波振動子、２８…アクチュエ−タ（回転駆動源）、２
９…回転検出器、６１…超音波プロ−ブ、６６…超音波
振動子、６７…パラレル／シリアル変換器、６８…通信
制御器（送信手段）、８１…超音波プロ−ブ、８３…超
音波振動子、８４…スリップリング、８８…同軸信号ケ
−ブル（信号伝送線）、９１…超音波プロ−ブ、９３…
超音波振動子、９４…同軸信号ケ−ブル（信号伝送
線）、９５…フレキシブル基板、１１１…超音波プロ−
ブ、１１３…原点検出部、１３１…超音波プロ−ブ、１
３３…シ−ル材、１３４…ジャケット、１３５…金属ば
ね（付勢体）、１４１…超音波プロ−ブ、１４２…先端
部、１４３…操作部、１４４…挿入管、１４６…超音波
振動子、１４９…回転力伝達用ワイヤ、１６２、１６３
…リニアステッピングモ−タ（回転駆動力発生手段）、
１６５…モ−タドライバ（駆動手段）、１８１…超音波
振動子回転手段。

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースと、 このケース内に配設される超音波振動子と、 この超音波振動子が所定方向に回転するとこの超音波振
   動子に巻きつき、反対方向に回転するとこの超音波振動
   子から解放されてたわむ第１の部分と、 この第１の部分とほぼ直角をなして前記ケースに対して
   固定される第２の部分と、 前記第１及び第２の部分にわたり形成される配線パター
   ンとを備え、 前記第１の部分に形成されている配線パターンは、前記
   超音波振動子が備えている電極と電気的に接続されてい
   るフレキシブル基板と、 前記第２の部分に形成されている前記配線パターンとそ
   れぞれ電気的に接続されている複数のケーブルとを備え
   ることを特徴とする超音波内視鏡。
2. 【請求項２】前記第１の部分のたわみ方向は、前記ケー
   スの幅方向であることを特徴とする請求項１記載の超音
   波内視鏡。
3. 【請求項３】前記第１の部分のたわみ方向は、前記ケー
   スの前後方向であることを特徴とする請求項１記載の超
   音波内視鏡。
4. 【請求項４】音響媒体を備え、前記ケースの側面には音
   響窓が形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   超音波内視鏡。
5. 【請求項５】前記第１の部分に形成されている前記配線
   パターンとそれぞれ電気的に接続されている複数のケー
   ブルも備えていることを特徴とする請求項１記載の超音
   波内視鏡。
6. 【請求項６】前記超音波振動子と一体に回転する回転プ
   ーリと、この回転プーリに架けられる回転力伝達ワイヤ
   とを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波内視
   鏡。
7. 【請求項７】前記回転プーリには切り欠きが形成されて
   おり、前記ケースには前記回転プーリが所定の回転位置
   の際にこの切り欠きに係合する突起が形成されているこ
   とを特徴とする請求項６記載の超音波内視鏡。
8. 【請求項８】前記回転プーリならびに前記ケースはそれ
   ぞれ磁石を備えるとともに、両磁石は、両者間に引力が
   作用するような極性で配設されていることを特徴とする
   請求項６記載の超音波内視鏡。
9. 【請求項９】前記超音波振動子と前記ケース間には、断
   面コ字状のジャケットと付勢体としての金属ばねとによ
   り構成されるシール材が配設されていることを特徴とす
   る請求項１記載の超音波内視鏡。
10. 【請求項１０】前記ジャケットの材質は、機能性プラス
    チックであることを特徴とする請求項９記載の超音波内
    視鏡。