JP2720710B2 - 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
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- JP2720710B2 JP2720710B2 JP4144065A JP14406592A JP2720710B2 JP 2720710 B2 JP2720710 B2 JP 2720710B2 JP 4144065 A JP4144065 A JP 4144065A JP 14406592 A JP14406592 A JP 14406592A JP 2720710 B2 JP2720710 B2 JP 2720710B2
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Description
に用いられ、超音波送受信用の素子を機械的に動作させ
て超音波ビームの走査を行う機械走査式超音波探触子に
関するものである。
としては、医用超音波機器ハンドブック P28(コロ
ナ社)に記載されているように、超音波探触子中に設け
られ、電気信号を超音波に変換する素子をモータなどの
駆動力を利用して機械的に回転、または揺動運動させる
ことにより、超音波ビームの走査を行うようにした構成
が知られている。
表的な構成を示している。図4に示すように、フレーム
51の前側部には音響窓52が取り付けられ、後側部に
はカバー(図示省略)が取り付けられている。フレーム
51の起立部の先端部には回転軸53が軸受54を介し
て回転可能に支持され、回転軸53にロータ55が取り
付けられている。ロータ55には超音波を送受信する素
子56が取り付けられている。フレーム51の水平部に
はカバー側の内側でモータ57とモータ57の回転数を
検出するロータリーエンコーダ58が支持されている。
モータ57の駆動軸59がフレーム51の水平部に挿通
されて、オイルシール60によりシールされ、駆動軸5
9の内方突出部に駆動歯車61が取り付けられている。
フレーム51の起立部の基部側に駆動軸59と直角方向
に、かつ回転軸53と平行に従動軸62が軸受63を介
して回転可能に支持され、従動軸62には従動歯車64
が取り付けられ、従動歯車64が駆動歯車61にかみ合
わされている。従動軸62と回転軸53にはタイミング
ベルトプーリー65と66が取り付けられ、タイミング
ベルトプーリー65、66にタイミングベルト67が掛
けられている。したがって、モータ57の駆動により駆
動歯車61および従動歯車64を介して従動軸62を回
転させ、これに伴い、タイミングベルトプーリー65、
タイミングベルト67およびタイミングベルトプーリー
66を介して回転軸53およびロータ55を回転させ、
素子56をスキャニング動作させることができる。音響
窓52内には音響結合液体68が封入されている。モー
タ57はエンコーダ58により得られた情報をもとに制
御回路により駆動制御される。
いて説明する。モータ57が駆動され、駆動軸59が回
転する。これに伴い、歯車61、64、従動軸62、タ
イミングベルトプーリー65、タイミングベルト67お
よびタイミングベルトプーリー66などの駆動伝達系を
介してロータ55とともにこのロータ55に取り付けら
れた素子56が回転する。この回転角度をモータ57に
取り付けられたエンコーダ58で検出しながら電気信号
を素子56に伝達する。素子56で超音波信号に変換さ
れた超音波は、音響結合液体68、音響窓52を介して
人体に照射される。人体内での反射波が上記径路を逆に
経て素子56で受信されて電気信号に変換される。この
電気信号が処理されて超音波診断装置本体に画像として
表示される。
触子でも、モータ57の回転運動を用いてロータ55と
ともに素子56を回転させ、若しくは揺動させることに
より、機械的にスキャニング動作させることができる。
来の機械走査式超音波探触子では、ロータ55等を支持
する回転軸53がフレーム51の起立部に軸受54を介
して定位置に支持されているため、超音波の走査面を傾
けることができない。したがって、走査面を任意の位置
に設定するには超音波探触子自身を傾けなければなら
ず、その操作は甚だ煩わしいという問題があった。
るものであり、全体を傾けることなく、走査面を任意の
位置に設定することができて複数の走査面の超音波断層
像を得ることができ、また、必要に応じ、走査面を連続
的に変化させて三次元の超音波断層像を得ることがで
き、したがって、診断作業の利便性を向上させることが
できるようにし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。
の本発明の技術的手段は、超音波を送受信する素子と、
この素子を保持するロータと、このロータを回転可能に
保持する軸と、この軸を回転させて上記素子を回転させ
るとともに、上記軸を含み超音波探触子に対して不動の
平面内で上記軸上のある点を通り上記平面に直交する直
線を中心軸として上記軸を回動させて上記素子の回転に
よる超音波走査面を傾ける駆動手段とを備えたものであ
る。
が動力伝達手段と駆動源とからなり、上記動力伝達手段
が、ロータの一側に固定された第1の動力伝達要素と、
上記ロータの他側で上記軸に回転可能に支持された第2
の動力伝達要素と、上記ロータを保持する軸を含み超音
波探触子に対して不動の平面をはさみ上記平面に平行な
2つの面内で回転して上記第1および第2の動力伝達要
素にそれぞれ動力を伝達する第3および第4の動力伝達
要素とを備え、上記駆動源が上記第3および第4の動力
伝達要素をそれぞれ独立に回転制御するように構成され
たものである。
タを用い、各モータの回転角度を検出手段により検出す
ることができる。
た平坦部を案内溝に案内させて揺動させるようにするの
が好ましい。また、上記軸と素子との間にロータリート
ランス、スリップリング等の信号伝達手段を設けるのが
好ましい。また、上記動力伝達手段として歯車を用いる
のが好ましい。
られたロータを回転させることにより一定の走査面でス
キャニングして断層像を得ることができ、また、軸、ロ
ータ等を任意の位置まで傾け、その位置で素子が取り付
けられたロータを回転させることにより、上記走査面と
は異なった走査面でスキャニングして断層像を得ること
ができる。また、必要に応じて軸を連続的に傾けながら
素子が取り付けられたロータを回転させることにより、
スキャン面を連続的に可変させた三次元の断層像を得る
ことができる。
しながら説明する。
る機械走査式超音波探触子を示し、図1は概略斜視図、
図2は要部の断面図、図3は走査面を傾けた状態の概略
斜視図である。
窓1と後側のカバー2がフレーム(図示省略)に取り付
けられている。音響窓1の内側において、超音波を送受
信する素子3が設けられている。この素子3はロータ4
に固定されている。ロータ4は筒状の軸5に軸受6を介
して回転可能に保持されている。軸5はその端部が平坦
状に形成されてフレームに設けられた円弧状の案内溝7
に揺動可能に案内されるとともに、回転規制されるよう
になっている。
1の歯車8が固定され、ロータ4の他側にはこのロータ
4および軸5に対して回転可能な第2の歯車9が軸5に
軸受10を介して支持されている。第1と第2の歯車8
と9を両側から挟むように第3と第4の歯車11と12
が設けられ、各歯車11と12はフレームに回転可能に
支持されている。第3と第4の歯車11と12はリング
状に形成され、内面側と外面側にそれぞれ歯が形成さ
れ、両歯車11、12の内面側の歯が第1と第2の歯車
8と9に両側から挟み込むようにかみ合わされている。
フレームには2つのモータ13と14が支持されてい
る。モータ13の駆動軸15に一体的に設けられた図示
しない第5の歯車(ピニオンギヤ)が第3の歯車11の
外面側の歯にかみ合わされている。モータ15の駆動軸
16に一体的に設けられた第6の歯車(ピニオンギヤ)
17が第4の歯車12の外面側の歯にかみ合わされてい
る。したがって、モータ13の駆動により第5の歯車、
第3の歯車11を介して第1の歯車8を回転させること
ができる。また、モータ14の駆動により第6の歯車1
7、第4の歯車12を介して第1の歯車8を回転させる
ことができる。また、両モータ13、14の駆動により
第3、第4の歯車11、12を回転させることにより第
1の歯車8およびロータ4を定位置で回転させることが
できる。各モータ13、14の回転角度がエンコーダ等
の検出手段(図示省略)により検出されて制御されるよ
うになっている。ロータ4の内側で軸5の外周部にスリ
ッピング(またはロータリートランス)18が設けら
れ、軸5に挿通された信号線19がスリップリング18
を介して素子3に接続されている。信号線19の他側は
超音波診断装置本体(図示省略)に導かれている。した
がって、素子3がロータ4とともに回転してもスリップ
リング18を介して超音波診断装置本体との間で電気信
号の伝達を行うことができる。音響窓1内には音響結合
液体が封入されている。
いて説明する。モータ13および14を駆動すると、上
記のように第3の歯車11および第4の歯車12に回転
力が伝達される。その際に第3の歯車11と第4の歯車
12を互いに逆方向に同じ速度で回転させると、第1の
歯車8が定位置で回転する。すなわち、軸5、ロータ4
および素子3が定位置で第1の歯車8とともに、素子3
を有するロータ4が回転する。この間、信号線19から
の電気信号により素子3が音響結合液体および音響窓1
を介して超音波の送受信を行うことにより、人体のスキ
ャニングを行い、超音波診断装置本体に超音波断層像を
表示させることができる。次に、一方のモータ14を静
止させた状態で、他方のモータ13を回転させると、第
3の歯車11を介して第1の歯車8が回転するが、第4
の歯車12は回転しないので、第1の歯車8は自転する
とともに第3、第4の歯車11、12に沿って公転し、
軸5、ロータ4および素子3が案内溝7に沿っていずれ
かの方向に傾き、例えば、図3の状態になる。任意の位
置まで軸5等を傾け、その位置で上記と同様に両モータ
13、14を駆動し、第3および第4の歯車11、12
を互いに逆方向に同じ速度で回転させると、図1とは異
なる走査面のスキャニングが可能となる。また、第3の
歯車11と第4の歯車12が同方向に回転するようにモ
ータ13および13を回転制御しても、第1の歯車8は
第3、第4の歯車11、12と同じ位置でかみ合ったま
ま軸5等が案内溝7に沿って傾く。軸5等が傾いた状態
で上記と同様に第3および第4の歯車11、12を互い
に逆方向に同じ速度で回転させると、第1の歯車8とと
もに、素子3を有するロータ4が回転し、スキャニング
することができる。
回転を各々モータ13と14により独立に制御すること
により、軸5等を徐々に傾けながら素子3を有するロー
タ4を回転動作させてスキャニングすることができる。
13と14の駆動により第3と第4の歯車11と12を
互いに逆方向に同じ速度で回転するように制御すること
により、素子3を有するロータ4が軸5を中心軸として
回転し、スキャニング動作させることができ、一方のモ
ータ14を停止させ、他方のモータ13を回転させるこ
とにより、軸5等を任意の位置まで傾けることができ、
そこで、再びモータ13と14の駆動により第3と第4
の歯車11と12を互いに逆方向に同じ速度で回転制御
させることにより、傾けた軸5を中心として素子3をス
キャニング動作させることができ、複数の走査面のスキ
ャニング動作が可能となる。また、モータ13および1
4を各々独立に回転制御することによって、軸5等を徐
々に傾きながら素子3を有するロータ4を回転させるこ
とができ、走査面を連続的に変化させたスキャニング動
作を行うことができ、三次元のスキャニングが可能とな
る。また、軸5の端部に設けた平坦部をフレームに設け
られた案内溝7に案内させるようにしているので、軸5
の回転が防止され、軸5の内部を通っている信号線19
が断線するのを防ぐとともに、軸5等が傾く際のガイド
となる。
3、14を用いて素子3によるスキャニングとスキャニ
ング面の変更を行っているが、1つのモータと、駆動伝
達系と、この駆動伝達系のかみ合い等の連係を制御する
ソレノイドなどのモータ以外の駆動源を用いても、上記
実施例と同様の作用を有する。このほか、本発明は、そ
の基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更する
ことができる。
子が取り付けられたロータを回転させることにより一定
の走査面でスキャニングして断層像を得ることができ、
また、軸、ロータ等を任意の位置まで傾け、その位置で
素子が取り付けられたロータを回転させることにより、
上記走査面とは異なった走査面でスキャニングして断層
像を得ることができる。また、必要に応じて軸を連続的
に傾けながら素子が取り付けられたロータを回転させる
ことにより、スキャン面を連続的に可変させた三次元の
断層像を得ることができる。このように全体を傾けるこ
となく、走査面を任意の位置に設定することができて複
数の走査面の超音波断層像を得ることができ、また、必
要に応じ、走査面を連続的に変化させて三次元の超音波
断層像を得ることができ、したがって、診断作業の利便
性を向上させることができる。
るとともに、ロータを保持する軸を回動させる駆動手段
の動力伝達手段が、ロータの一側に固定された第1の動
力伝達要素と、上記ロータの他側で上記軸に回転可能に
支持された第2の動力伝達要素と、上記ロータを保持す
る軸を含み超音波探触子に対して不動の平面をはさみ上
記平面に平行な2つの面内で回転して上記第1および第
2の動力伝達要素にそれぞれ動力を伝達する第3および
第4の動力伝達要素とを備え、駆動手段の駆動源が上記
第3および第4の動力伝達要素をそれぞれ独立に回転制
御するように構成したので、第3と第4の動力伝達要素
の回転を制御することにより、走査面の変更とスキャニ
ング動作を行わせることができ、その動作を簡単に、か
く確実に行うことができる。
溝に入り込むようにしているので、軸の回転を防止する
ことができるとともに、軸等を確実に揺動させることが
できる。
またはロータリートランスなどの信号伝達系を設けるこ
とにより、ロータに固定された素子が回転している際に
信号の伝達が可能である。
触子を示す概略斜視図
概略斜視図
Claims (6)
- 【請求項1】 超音波を送受信する素子と、この素子を
保持するロータと、このロータを回転可能に保持する軸
と、この軸を回転させて上記素子を回転させるととも
に、上記軸を含み超音波探触子に対して不動の平面内で
上記軸上のある点を通り上記平面に直交する直線を中心
軸として上記軸を回動させて上記素子の回転による超音
波走査面を傾ける駆動手段とを備えた機械走査式超音波
探触子。 - 【請求項2】 駆動手段が動力伝達手段と駆動源とから
なり、上記動力伝達手段が、ロータの一側に固定された
第1の動力伝達要素と、上記ロータの他側で上記軸に回
転可能に支持された第2の動力伝達要素と、上記ロータ
を保持する軸を含み超音波探触子に対して不動の平面を
はさみ上記平面に平行な2つの面内で回転して上記第1
および第2の動力伝達要素にそれぞれ動力を伝達する第
3および第4の動力伝達要素とを備え、上記駆動源が上
記第3および第4の動力伝達要素をそれぞれ独立に回転
制御するように構成された請求項1記載の機械走査式超
音波探触子。 - 【請求項3】 駆動手段の動力伝達手段として歯車を用
いた請求項2記載の機械走査式超音波探触子。 - 【請求項4】 駆動手段の駆動源が各々独立したモータ
であり、各モータの回転角度が検出手段により検出され
る請求項2記載の機械走査式超音波探触子。 - 【請求項5】 ロータを保持する軸の端部に形成された
平坦部が案内溝に案内されて上記軸が回動される請求項
1記載の機械走査式超音波探触子。 - 【請求項6】 軸と素子との間に信号伝達手段が設けら
れた請求項1記載の機械走査式超音波探触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4144065A JP2720710B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 機械走査式超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4144065A JP2720710B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 機械走査式超音波探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05337108A JPH05337108A (ja) | 1993-12-21 |
JP2720710B2 true JP2720710B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=15353489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4144065A Expired - Fee Related JP2720710B2 (ja) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | 機械走査式超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2720710B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002011005A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 3次元駆動モータ装置とそれを使用した超音波振動子駆動モータ装置と超音波診断装置 |
WO2010017295A1 (en) | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Guardsman Scientific, Inc. | System and method for managing a patient |
US8876720B2 (en) | 2008-08-05 | 2014-11-04 | Guardsman Scientific, Inc. | Peripheral ultrasound device providing pivotal adjustment of an imaging mechanism about two axes |
WO2010075553A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Guardsman Scientific, Inc. | Peripheral ultrasound device |
USD787685S1 (en) | 2013-06-07 | 2017-05-23 | Guardsman Scientific, Inc. | Probe for a peripheral ultrasound device |
USD787684S1 (en) | 2013-06-07 | 2017-05-23 | Guardsman Scientific, Inc. | Securing mechanism with a probe for a peripheral ultrasound device |
USD764064S1 (en) | 2013-06-07 | 2016-08-16 | Guardsman Scientific, Inc. | Securing mechanism for a peripheral ultrasound device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58177641A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-18 | 富士通株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1992
- 1992-06-04 JP JP4144065A patent/JP2720710B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05337108A (ja) | 1993-12-21 |
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