JPS6158646A - 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
- JPS6158646A JPS6158646A JP17983084A JP17983084A JPS6158646A JP S6158646 A JPS6158646 A JP S6158646A JP 17983084 A JP17983084 A JP 17983084A JP 17983084 A JP17983084 A JP 17983084A JP S6158646 A JPS6158646 A JP S6158646A
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- JP
- Japan
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- signal
- ultrasonic probe
- rotor
- slip ring
- piezoelectric vibrator
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- Granted
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
′産業上の利用分野
本発明は超音波を生体に送受波して超音波断層像を得、
診断情報とする医用超音波診断装置の機械走査式超音波
探触子（以下ＭＳＰと略す）に関するものである。
診断情報とする医用超音波診断装置の機械走査式超音波
探触子（以下ＭＳＰと略す）に関するものである。
従来例の構成とその問題点
超音波ビームを機械的に扇形走査して超音波断層像を得
る方式には各種あるが、最も一般的な例を第１図に示す
。第１図（５）は全体構成図を、第１図（Ｂ）は実際に
超音波ビームを扇形走査させるだめの第１図（８）中に
示したロータ（回転体）１の側面図を、第１図（ｑは圧
電振動子を選択、動作させるだめのスイッチ回路で、破
線内の部分が回転することをそれぞれ示したものである
。
る方式には各種あるが、最も一般的な例を第１図に示す
。第１図（５）は全体構成図を、第１図（Ｂ）は実際に
超音波ビームを扇形走査させるだめの第１図（８）中に
示したロータ（回転体）１の側面図を、第１図（ｑは圧
電振動子を選択、動作させるだめのスイッチ回路で、破
線内の部分が回転することをそれぞれ示したものである
。
第１図問、 （Ｂ） 、 （Ｃ１において、ロータ１は
その外面に等間隔に３個の圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃ
と、圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃを選択切換えするリー
ドスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃおよびロータ１の回転軸に
設けてロータリートランスを構成する二次側コイル６ｂ
から構成されている。ロータ１はモータなどの回転駆動
部９、およびベルト８によって回転される。一方、回転
駆動部９の回転３ページ は回転制御用検出器１ｏからの信号に基いて、一定の回
転数に保持するように制御される。１１は筐体である。
その外面に等間隔に３個の圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃ
と、圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃを選択切換えするリー
ドスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃおよびロータ１の回転軸に
設けてロータリートランスを構成する二次側コイル６ｂ
から構成されている。ロータ１はモータなどの回転駆動
部９、およびベルト８によって回転される。一方、回転
駆動部９の回転３ページ は回転制御用検出器１ｏからの信号に基いて、一定の回
転数に保持するように制御される。１１は筐体である。
ロータ１の回転軸に設けられたロータリートランス６は
、−次側コイル６ａと二次側コイル６ｂから構成され、
送、受信信号の伝達を非接触で行うものである。
、−次側コイル６ａと二次側コイル６ｂから構成され、
送、受信信号の伝達を非接触で行うものである。
このＭＳＰによる送受信動作を以下に説明する。
ロータ１の回転につれ、固定永久磁石７とリードスイッ
チ３ａとの相対位置によりリードスイッチ３ａが閉じら
れ、圧電振動子２ａが選択される。
チ３ａとの相対位置によりリードスイッチ３ａが閉じら
れ、圧電振動子２ａが選択される。
当然この時、圧電振動子２ａは生体と所望の位置に対向
していることが必要である。次に送信信号処理・表示部
（図示せず）との接続ケーブル１２を通じて、圧電振動
子２ａを駆動する送信信号を、ロータリートランス６の
一次側コイル６ａに印加する。当該信号は磁気的に二次
側コイル６ｂに結合し、圧電振動子２ａを駆動する。圧
電振動子２ａから発生した超音波パルスは音波伝搬媒質
を満した音響窓材５を通じて生体に放射される。生体内
で発生した超音波反射パルス信号は、送信信号と逆の経
路を経て送受信信号処理・表示部に導かれる。この動作
を圧電振動子２ａを回転させながら繰り返し、扇形の超
音波断層像を得る。ここでリードスイッチ３ａは、圧電
振動子２ａによる所望の角度の扇形走査が完了するまで
閉じておく必要がちり、それは、固定永久磁石７の形状
あるいは設置位置を適当に設定することにより実現され
る。
していることが必要である。次に送信信号処理・表示部
（図示せず）との接続ケーブル１２を通じて、圧電振動
子２ａを駆動する送信信号を、ロータリートランス６の
一次側コイル６ａに印加する。当該信号は磁気的に二次
側コイル６ｂに結合し、圧電振動子２ａを駆動する。圧
電振動子２ａから発生した超音波パルスは音波伝搬媒質
を満した音響窓材５を通じて生体に放射される。生体内
で発生した超音波反射パルス信号は、送信信号と逆の経
路を経て送受信信号処理・表示部に導かれる。この動作
を圧電振動子２ａを回転させながら繰り返し、扇形の超
音波断層像を得る。ここでリードスイッチ３ａは、圧電
振動子２ａによる所望の角度の扇形走査が完了するまで
閉じておく必要がちり、それは、固定永久磁石７の形状
あるいは設置位置を適当に設定することにより実現され
る。
以下同様に、圧電振動子２ｂとリードスイッチ３ｂおよ
び圧電振動子２ｃとリードスイッチ３ｃのそれぞれの組
合せにより前記動作が繰り返される。即ちロータ１が１
回転する毎に、３個の圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃを順
次リードスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃを開閉することに選
択送受信し、扇形状の超音波断層像を得る。
び圧電振動子２ｃとリードスイッチ３ｃのそれぞれの組
合せにより前記動作が繰り返される。即ちロータ１が１
回転する毎に、３個の圧電振動子２ａ、２ｂ、２ｃを順
次リードスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃを開閉することに選
択送受信し、扇形状の超音波断層像を得る。
ところで、このような構成に基くＭＳＰの最大の問題点
はリードスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃの寿命が短いことで
ある。一般にリードスイッチの開閉寿命１０回程度とさ
れており、例えば当該ＭＳＰ ’１のロータ
１を６００ ｒｐｍで回転させたとすると、各リードス
イッチは１秒間に１０回開閉するため、５ぺ−７ 約２８０時間で故障することになり、装置信頼性は極め
て低いと言わざるを得ない。特に高い信頼性を要求され
る医用装置ではこのことは最も大きな問題点となってい
た。
はリードスイッチ３ａ、３ｂ、３ｃの寿命が短いことで
ある。一般にリードスイッチの開閉寿命１０回程度とさ
れており、例えば当該ＭＳＰ ’１のロータ
１を６００ ｒｐｍで回転させたとすると、各リードス
イッチは１秒間に１０回開閉するため、５ぺ−７ 約２８０時間で故障することになり、装置信頼性は極め
て低いと言わざるを得ない。特に高い信頼性を要求され
る医用装置ではこのことは最も大きな問題点となってい
た。
発明の目的
本発明は前述した従来のＭＳＰに用いられていたリード
スイッチに替え、半永久的寿命をもつ電子スイッチを用
いることにより、従来のＭＳＰで最も大きな問題となっ
ていた寿命を著しく延ばし、信頼性の大幅な改善をその
目的とするものである。
スイッチに替え、半永久的寿命をもつ電子スイッチを用
いることにより、従来のＭＳＰで最も大きな問題となっ
ていた寿命を著しく延ばし、信頼性の大幅な改善をその
目的とするものである。
発明の構成
本発明は前記目的を達成するもので、高耐圧の電子スイ
ッチを回転支持体内に組込み、当該半導体スイッチの電
源、制御信号および圧電振動子に印加する送受信信号の
伝達を行う信号伝達部を有し、前記信号伝達部からの送
受信信号を電子スイッチにより各圧電振動子に選択印加
することにより、信頼性の高いＭＳＰを提供するもので
ある。
ッチを回転支持体内に組込み、当該半導体スイッチの電
源、制御信号および圧電振動子に印加する送受信信号の
伝達を行う信号伝達部を有し、前記信号伝達部からの送
受信信号を電子スイッチにより各圧電振動子に選択印加
することにより、信頼性の高いＭＳＰを提供するもので
ある。
実施例の説明
第２図は本発明に係るロータ１３の一実施例を６ベー、
・ 示す側面図である。それぞれの圧電振動子２ａ。
・ 示す側面図である。それぞれの圧電振動子２ａ。
２ｂ、２ｃの一方の電極よシとり出したリード線１４は
、半導体スイッチ１５にそれぞれ接続される。この半導
体スイッチ１５は１００〜２００Ｖの耐圧をもつもので
、Ｈｖｌｏ（スーパテックス社製）のチップである。な
お各圧電振動子のもう一方の電極は共通のグランドに接
続する。当該半導体スイッチ１５には、送受信信号を伝
達する接続線１６ａ、電源を供給する接続線１６ｂ、ス
イッチ制御を行うだめのディジタル信号を伝達する接続
線１６ｃがそれぞれ接続されている。なお、第２図では
これら各種の接続線を１本の線で代表させているが、本
実施例の場合実際には接続線１６ａは１本、接続線１６
ｂは４本、接続線１６ｃは３本である。但しロータ内に
デコーダを組込んだ場合には２本でよい。ｔだ接続線１
ｅｂ、 １ｅｃには、瞬断を保護するだめの積分器、具
体的にはコンデンサ１７．１８を付加している。スイッ
チ動作は、前述した従来のＭＳＰと同様、それぞれの圧
電振動子２ａ、２ｂ、２ｃが生体に対し所望７−・ ・ の位置にあるときに、それぞれの圧電振動子に対応した
端子１９と共通端子２ｏを接続させて行う。
、半導体スイッチ１５にそれぞれ接続される。この半導
体スイッチ１５は１００〜２００Ｖの耐圧をもつもので
、Ｈｖｌｏ（スーパテックス社製）のチップである。な
お各圧電振動子のもう一方の電極は共通のグランドに接
続する。当該半導体スイッチ１５には、送受信信号を伝
達する接続線１６ａ、電源を供給する接続線１６ｂ、ス
イッチ制御を行うだめのディジタル信号を伝達する接続
線１６ｃがそれぞれ接続されている。なお、第２図では
これら各種の接続線を１本の線で代表させているが、本
実施例の場合実際には接続線１６ａは１本、接続線１６
ｂは４本、接続線１６ｃは３本である。但しロータ内に
デコーダを組込んだ場合には２本でよい。ｔだ接続線１
ｅｂ、 １ｅｃには、瞬断を保護するだめの積分器、具
体的にはコンデンサ１７．１８を付加している。スイッ
チ動作は、前述した従来のＭＳＰと同様、それぞれの圧
電振動子２ａ、２ｂ、２ｃが生体に対し所望７−・ ・ の位置にあるときに、それぞれの圧電振動子に対応した
端子１９と共通端子２ｏを接続させて行う。
なお第２図は説明のためのもので、実際には、半導体ス
イッチ１５．コンデンサ１７．１８あるいは接続線１６
ａ、１６ｂ、１６ｃは全てロータ１３内に内蔵されてい
る。
イッチ１５．コンデンサ１７．１８あるいは接続線１６
ａ、１６ｂ、１６ｃは全てロータ１３内に内蔵されてい
る。
第３図は上述した各種の信号あるいは電源接続線の具体
的な接続実施例を示したものである。ＭＳＰとしての全
体構成は第１図問とほぼ同じであるため、第１図（８）
の下部のみを示している。本実施例に基づくロータ１３
は、回転軸２１に取付けられ、当該回転軸２１は、音響
窓材６及び筐体１１に設けられた二つの軸受４によって
支えられており、ベルト８を介して駆動される。第２図
に示した各種接続線１６ａ 、 １ ｅｂ 、 １６ｃ
は、回転軸２１の中を通ってスリップリング２２の各電
極２３に接続される。スリップリング２２は、回転軸２
１に取付けられておシ、回転軸２１の回転に対応して回
転する。また、スリップリング２２に設けられた電極２
３は、回転軸２１を中心に同心円状に設けられ、その数
は基本的には接続線数と同数だけ用意する。電極２３に
は針２４が所定の圧力で接触しており、各種信号、電源
を送受信信号処理・表示部（図示せず）に導く。
的な接続実施例を示したものである。ＭＳＰとしての全
体構成は第１図問とほぼ同じであるため、第１図（８）
の下部のみを示している。本実施例に基づくロータ１３
は、回転軸２１に取付けられ、当該回転軸２１は、音響
窓材６及び筐体１１に設けられた二つの軸受４によって
支えられており、ベルト８を介して駆動される。第２図
に示した各種接続線１６ａ 、 １ ｅｂ 、 １６ｃ
は、回転軸２１の中を通ってスリップリング２２の各電
極２３に接続される。スリップリング２２は、回転軸２
１に取付けられておシ、回転軸２１の回転に対応して回
転する。また、スリップリング２２に設けられた電極２
３は、回転軸２１を中心に同心円状に設けられ、その数
は基本的には接続線数と同数だけ用意する。電極２３に
は針２４が所定の圧力で接触しており、各種信号、電源
を送受信信号処理・表示部（図示せず）に導く。
第４図は本発明の第２の実施例を示すＭＳＰの構成図で
ある。第３図と異なる点は、各種信号および電源の伝達
方法で、ロータリートランス２５ａ。
ある。第３図と異なる点は、各種信号および電源の伝達
方法で、ロータリートランス２５ａ。
２５ｂと、スリップリング２２を用いた点である。
理想的には各種信号および電源の伝達は非接触で行うの
が望ましく、特に１０ｏｄＢ以上のダイナミックレンジ
をもつ送受信信号の伝達方法としては非接触伝達が望ま
しい。そのため、第４図においては送受信信号２６はロ
ータリートランス２６ａ。
が望ましく、特に１０ｏｄＢ以上のダイナミックレンジ
をもつ送受信信号の伝達方法としては非接触伝達が望ま
しい。そのため、第４図においては送受信信号２６はロ
ータリートランス２６ａ。
２５ｂを用いて行ない、半導体スイッチの制御信号、電
源はスリップリング２２を用いて行うものである。もち
ろん半導体スイッチ制御信号をロータリートランス２５
ａ、２５ｂを用いて行ってもよく、その場合には、その
信号数に対応したロータリートランス対を設ける。具体
的には同心円状に複数のロータリートランス対を設ける
。なお口９ヘ一／ 一タリートランス２５ａは固定されており、もう一方の
ロータリートランス２５ｂは回転軸２１に取りつけられ
て回転する。
源はスリップリング２２を用いて行うものである。もち
ろん半導体スイッチ制御信号をロータリートランス２５
ａ、２５ｂを用いて行ってもよく、その場合には、その
信号数に対応したロータリートランス対を設ける。具体
的には同心円状に複数のロータリートランス対を設ける
。なお口９ヘ一／ 一タリートランス２５ａは固定されており、もう一方の
ロータリートランス２５ｂは回転軸２１に取りつけられ
て回転する。
これら実施例に基（ＭＳＰの寿命はスリップリングの寿
命によって決定されるが、３ｏ○○時間以上故障なく動
作していることを確認しており、従来のＭＳＰの寿命が
約３００時間であった事に比べ約１０倍以上寿命が延び
だ事になる。まだスリップリングによる信号の伝達は直
流電源のみとした構造の導入により、スリップリングの
精度、性能、の規準も緩和され、結果としてさらにＭＳ
Ｐの寿命を延ばすことができた。
命によって決定されるが、３ｏ○○時間以上故障なく動
作していることを確認しており、従来のＭＳＰの寿命が
約３００時間であった事に比べ約１０倍以上寿命が延び
だ事になる。まだスリップリングによる信号の伝達は直
流電源のみとした構造の導入により、スリップリングの
精度、性能、の規準も緩和され、結果としてさらにＭＳ
Ｐの寿命を延ばすことができた。
発明の効果
以上要するに本発明は所定の角度で配された複数個の圧
電振動子を保持し回転する支持体と、前記圧電振動子に
少なくとも送受信信号を伝達する信号伝達部と、前記信
号伝達部からの送受信信号を各圧電振動子に選択印加す
る電子スイッチとを具備することを特徴とする機械走査
式超音波探触子（ＭＳＰ）を提供するもので、従来のＭ
ＳＰの１０ベー。
電振動子を保持し回転する支持体と、前記圧電振動子に
少なくとも送受信信号を伝達する信号伝達部と、前記信
号伝達部からの送受信信号を各圧電振動子に選択印加す
る電子スイッチとを具備することを特徴とする機械走査
式超音波探触子（ＭＳＰ）を提供するもので、従来のＭ
ＳＰの１０ベー。
最も大きな問題点であった寿命を大幅に延長させ、ＭＳ
Ｐの信頼性を著しく高めることができた。
Ｐの信頼性を著しく高めることができた。
第１図（８）は従来の機械走査式超音波探触子の全触子
のロータ側面図、第３図は同探触子のロータ部分の概観
図、第４図は本発明の第２の実施例における機械走査式
超音波探触子のロータ部分の概観図である。 １３・・・・ロータ（支持体）、１５・・・・・半導体
電子スイッチ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・・・接続
線、２２・・・・スリップリング、２６ａ、２５ｂ−・
・・ロータリートランス。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ａ
Ｃ Ｑ 区 ｅＪ 区 寸 寸 く； 区 −
のロータ側面図、第３図は同探触子のロータ部分の概観
図、第４図は本発明の第２の実施例における機械走査式
超音波探触子のロータ部分の概観図である。 １３・・・・ロータ（支持体）、１５・・・・・半導体
電子スイッチ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・・・接続
線、２２・・・・スリップリング、２６ａ、２５ｂ−・
・・ロータリートランス。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名（Ａ
Ｃ Ｑ 区 ｅＪ 区 寸 寸 く； 区 −
Claims (3)
- （１）複数個の圧電振動子を所定の角度で配した支持体
と、前記支持体を回転させる駆動部と、前記圧電振動子
に送受信信号、供給電源及び制御信号を伝達する信号伝
達部と、前記信号伝達部からの送受信信号を各圧電振動
子に選択印加する電子スイッチとを具備することを特徴
とする機械走査式超音波探触子。 - （２）信号伝達部がスリップリングであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の機械走査式超音波探触
子。 - （３）信号伝達部がスリップリングとロータリートラン
スで構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の機械走査式超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17983084A JPS6158646A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 機械走査式超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17983084A JPS6158646A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 機械走査式超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6158646A true JPS6158646A (ja) | 1986-03-25 |
| JPH0370492B2 JPH0370492B2 (ja) | 1991-11-07 |
Family
ID=16072636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17983084A Granted JPS6158646A (ja) | 1984-08-29 | 1984-08-29 | 機械走査式超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6158646A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714329A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosing device |
| JPS5745832A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-16 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic probe for endoscope |
| JPS584542A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-11 | 横河電機株式会社 | 超音波診断装置のマルチプレクサ回路 |
| JPS5841534A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-10 | オリンパス光学工業株式会社 | 体腔内超音波診断装置 |
-
1984
- 1984-08-29 JP JP17983084A patent/JPS6158646A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714329A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosing device |
| JPS5745832A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-16 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic probe for endoscope |
| JPS584542A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-11 | 横河電機株式会社 | 超音波診断装置のマルチプレクサ回路 |
| JPS5841534A (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-10 | オリンパス光学工業株式会社 | 体腔内超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0370492B2 (ja) | 1991-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |