JP3524183B2 - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

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JP3524183B2
JP3524183B2 JP32188594A JP32188594A JP3524183B2 JP 3524183 B2 JP3524183 B2 JP 3524183B2 JP 32188594 A JP32188594 A JP 32188594A JP 32188594 A JP32188594 A JP 32188594A JP 3524183 B2 JP3524183 B2 JP 3524183B2
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ultrasonic
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、小型ながら変位量、発
生力の大きな動作が可能な圧電型アクチュエータを備え
た、超音波振動子を機械的に走査し、被検体の断層像を
表示する超音波探触子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is provided with a piezoelectric type actuator which is small in size and can be operated with a large amount of displacement and generated force.
The present invention also relates to an ultrasonic probe that mechanically scans an ultrasonic transducer to display a tomographic image of a subject.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、微細加工技術の進歩により、微小な
駆動メカニズムが発展しつつある。特に医療機器の分野
では患者への負担が著しく低減される低侵襲治療のニー
ズの増加と共に、狭い体内で機能する診断機器や治療機
器が開発されつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, a fine driving mechanism has been developed due to the progress of fine processing technology. In particular, in the field of medical devices, along with an increasing need for minimally invasive treatment that significantly reduces the burden on patients, diagnostic and therapeutic devices that function in a narrow body are being developed.

【0003】このような分野において小型で高速かつ自
由度のあるアクチュエータの実現が望まれている。
In such a field, realization of a compact, high-speed and highly flexible actuator is desired.

【0004】一例として超音波内視鏡が挙げられる。超
音波内視鏡は胃や尿管、胆管、血管等の体腔内に挿入さ
れ、先端に取り付けられている超音波振動子から超音波
ビームを被検体中に送出しその反射波をとらえるもので
あるが、断層像として画像化するためにはこの超音波振
動子を機械的に回転もしくは偏向させなければならな
い。現在、ほとんどの超音波内視鏡では、外部のモータ
ーの回転をカテーテル内を通したシャフトによって先端
の超音波振動子まで伝える方式が取られている。この回
転運動によって、超音波ビームの送受波方向を、超音波
の伝搬方向に対して直交方向に移動(ビーム走査)する
ことにより、ビーム走査が行われた空間内の2次元的エ
コー情報が得られ、このエコー情報に基づいて、CRT
等の表示器上に断層像として画像表示することができ
る。従来、超音波断層装置は特別なものを除いては2次
元像として表示されるものが大半を占めているが、体腔
内では体表から超音波プローブを操作するようにプロー
ブの向きを自由に変えて観察する断層面を変更すること
は非常に困難である。
One example is an ultrasonic endoscope. An ultrasonic endoscope is inserted into the body cavity of the stomach, ureter, bile duct, blood vessel, etc., and an ultrasonic transducer attached to the tip sends an ultrasonic beam into the subject to capture its reflected waves. However, this ultrasonic transducer must be mechanically rotated or deflected in order to form a tomographic image. Currently, most ultrasonic endoscopes employ a method in which the rotation of an external motor is transmitted to an ultrasonic transducer at the tip by a shaft that passes through a catheter. By this rotational movement, the transmission / reception direction of the ultrasonic beam is moved in the direction orthogonal to the propagation direction of the ultrasonic wave (beam scanning), and two-dimensional echo information in the space where the beam scanning is performed is obtained. CRT based on this echo information
An image can be displayed as a tomographic image on a display such as. Conventionally, most of the ultrasonic tomography devices are displayed as a two-dimensional image except for special ones, but inside the body cavity, the orientation of the probe can be freely set so that the ultrasonic probe can be operated from the body surface. It is very difficult to change the fault plane for observation.

【0005】前述のビーム走査面に垂直方向に超音波探
触子を移動させ、装置内のメモリ上にビーム走査と対応
する座標でエコー情報を記憶させれば3次元の断層像を
得ることができる。例えば、特開平5−23339号公
報には、回動するローターの軸を、その軸と直交する軸
を有する支持機構で回転させる方式が開示されている。
また、特開昭62−120844号公報には、回転する
振動子ヘッドの回転軸を超音波放射面と直交する面内で
回転させる方式が開示されている。この他、特開平2−
246948号公報、特開平5−244691号公報に
は、このような機構を用いずに、振動子を2次元的にア
レイ化し、個々の素子間に位相差を与えて送信すること
により3次元断層像を得る方式が開示されている。しか
し、モーターを内蔵する機構においては小型化や軽量化
の点で難がある。またアレイ化プローブの場合、有効に
超音波ビームを偏向させるには多数の分割(最低でも1
6×16=256程度)は必要と思われ、製造の難しさ
以外に配線スペースの増加や配線間のクロストークの増
加など、実現には困難な課題が多く、体腔内に用いられ
るような目的には不向きである。
A three-dimensional tomographic image can be obtained by moving the ultrasonic probe in the direction perpendicular to the beam scanning plane and storing the echo information in the memory in the apparatus at the coordinates corresponding to the beam scanning. it can. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-233339 discloses a system in which the shaft of a rotating rotor is rotated by a support mechanism having an axis orthogonal to the shaft.
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-120844 discloses a method of rotating the rotating shaft of a rotating transducer head in a plane orthogonal to the ultrasonic wave radiation surface. In addition to this, JP-A-2-
Japanese Patent Laid-Open No. 246948 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-244491 disclose a three-dimensional tomographic image by transmitting transducers by forming a two-dimensional array and giving a phase difference between individual elements without using such a mechanism. A method of obtaining an image is disclosed. However, it is difficult to reduce the size and weight of the mechanism that incorporates the motor. Further, in the case of an arrayed probe, in order to effectively deflect the ultrasonic beam, a large number of divisions (at least 1
6 × 16 = 256) is considered necessary, and there are many difficult problems to realize, such as increase in wiring space and increase in crosstalk between wirings, in addition to the difficulty of manufacturing, and it is intended to be used in a body cavity. Not suitable for.

【0006】体腔内に挿入して用いられる超音波探触子
において、3次元断層像を得る方式が種々考案されてい
る。例えば、特開昭57−9439号公報に開示されて
いるように振動子を回転させることにより長軸に直角な
平面にラジアル走査を行い、更にこの振動子部を長軸方
向に移動することによって円筒状の3次元断層像を得る
方式がある。また、特開昭63−115546号公報に
開示されているようにラジアル走査を行う振動子の面を
傾けることにより観察面を移動する方式もある。挿入方
向の前方の画像を得る目的の走査機構はシャフトの回転
をカム等によって回動運動に変換するもの(例:特開平
5−237113号公報)の他、形状記憶合金を利用し
たもの(例:特開平4−266746)、熱による気泡
発生を利用したもの(例:特開平4−354946号公
報)、電磁石を利用したもの(例:特開平5−2371
11号公報、特開平5−244694号公報)などアク
チュエータ自体が交互に力の向きを変化させる方式も種
々考案されている。その走査機構全体を挿入方向を軸と
して回転させれば前方の3次元断層像が得られる。この
他、バイモルフ型アクチュエータの自由端に超音波振動
子を固定し、アクチュエータを屈曲変位させて超音波ビ
ーム走査を行う方式(実開昭63−130008号公
報)も考案されている。
Various methods have been devised for obtaining a three-dimensional tomographic image in an ultrasonic probe used by being inserted into a body cavity. For example, as disclosed in JP-A-57-9439, by rotating a vibrator, radial scanning is performed on a plane perpendicular to the long axis, and further, by moving the vibrator unit in the long axis direction. There is a method for obtaining a cylindrical three-dimensional tomographic image. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-115546, there is also a method of moving the observation surface by inclining the surface of the vibrator that performs radial scanning. The scanning mechanism for the purpose of obtaining an image in the front in the insertion direction uses a shape memory alloy (example: Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-237113) as well as one that converts the rotation of the shaft into rotational movement by a cam or the like. : Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-266746), one that utilizes the generation of bubbles by heat (Example: Japanese Patent Laid-Open No. 4-354946), and one that uses an electromagnet (Example: Japanese Patent Laid-Open No. 5-2371).
No. 11, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2444694), various methods in which the actuator itself alternately changes the direction of force have been devised. If the entire scanning mechanism is rotated about the insertion direction, a front three-dimensional tomographic image can be obtained. In addition, a method (Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-130008) in which an ultrasonic transducer is fixed to the free end of a bimorph type actuator and the actuator is bent and displaced to perform ultrasonic beam scanning has been devised.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭57−
9439号公報や特開昭63−115546号公報に開
示されているような方式では探触子の側方は観察できる
が、挿入する前方の部位を観察することはできない。ま
た、連続して回転させるため、振動子への電気的エネル
ギーを供給するためにはスリップリング等、高価な摺動
接点が必要となる。特開平5−237113号公報に開
示されているようなシャフトによる駆動方式において
は、シャフトの回転による振動の発生によって画像のぶ
れが生じてしまう問題の他、シャフトの占める容積によ
り、例えばレーザーファイバーなど治療手段を組み込ん
だりする際に細径化が困難になるといった問題が生ず
る。気泡発生や形状記憶合金を用いる方法は基本的に熱
を用いるため、その冷却法や安定性、応答性等に不利な
面がある。電磁石による方法も巻線や鉄芯を用し、小型
化することが困難である他、有効に駆動力を発生するに
は固定子とローターとのギャップを高精度に設定する必
要があり、いずれも細径化は困難といえる。バイモルフ
型アクチュエータの自由端に超音波振動子を固定する方
式は簡単な構成ではあるが、バイモルフ型アクチュエー
タの屈曲変位は微量であるため微小な空間領域しかビー
ム走査ができない。
However, JP-A-57-57
According to the method disclosed in Japanese Patent No. 9439 or Japanese Patent Laid-Open No. 63-115546, the side of the probe can be observed, but the front part to be inserted cannot be observed. In addition, since it is continuously rotated, an expensive sliding contact such as a slip ring is required to supply electric energy to the vibrator. In the drive system using a shaft as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 237113/1993, in addition to the problem that the image is blurred due to the vibration generated by the rotation of the shaft, the volume occupied by the shaft may cause, for example, a laser fiber. There is a problem that it becomes difficult to reduce the diameter when incorporating a therapeutic means. Since the method of generating bubbles and using a shape memory alloy basically uses heat, it has disadvantages in its cooling method, stability, responsiveness, and the like. The method using electromagnets also uses windings and iron cores, and it is difficult to reduce the size.In addition, the gap between the stator and rotor must be set with high accuracy in order to effectively generate driving force. It can be said that it is difficult to reduce the diameter. Although the method of fixing the ultrasonic transducer to the free end of the bimorph type actuator has a simple configuration, the bending displacement of the bimorph type actuator is so small that beam scanning can be performed only in a minute spatial region.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るものは、独立に動作可能な自由端の変位の方向が互い
に直交方向である複数のバイモルフ型アクチュエータ素
子と、前記自由端の変位が合成されて変位する可動部と
を有する圧電型アクチュエータを備え、直交する2方向
に回動可能な回動部と、前記回動部に備えられた超音波
振動子と、前記可動部の変位を前記回動部に伝達する連
結部とを有することを特徴とする超音波探触子である。
To achieve such an object, a plurality of bimorph type actuator elements in which the directions of displacement of independently movable free ends are orthogonal to each other, and the displacement of the free ends are A piezoelectric actuator having a movable portion that is synthesized and displaced, and is provided in two orthogonal directions.
And a ultrasonic wave provided in the rotating part.
A vibrator and a connection for transmitting the displacement of the movable part to the rotating part.
An ultrasonic probe having a connection part .

【0009】そして、前記自由端の変位の方向が互いに
直交方向である複数のバイモルフ型アクチュエータ素子
と、前記自由端の変位が合成されて変位する可動部とを
有することが好ましい。
Further, it is preferable to have a plurality of bimorph type actuator elements in which the directions of displacement of the free ends are orthogonal to each other, and a movable part which is displaced by combining the displacements of the free ends.

【0010】そして、前記自由端の変位の方向が同一で
あるバイモルフ型アクチュエータ素子は、略平行に配列
されてなることが好ましい。
It is preferable that the bimorph type actuator elements in which the displacement directions of the free ends are the same are arranged substantially in parallel.

【0011】そして、前記可動部は、前記複数のバイモ
ルフ型アクチュエータ素子に略平行に配置された軸材
と、少なくとも前記独立に動作可能な自由端ごとに設け
られ、かつ前記軸材の長軸方向に隔てて設けられた複数
の支持材とを有し、前記軸材が前記複数の支持材に設け
られた穴部で支持されている。
The movable portion is provided at least for each of the shaft members arranged substantially in parallel with the plurality of bimorph type actuator elements, and for each of the independently movable free ends, and in the long axis direction of the shaft members. And a plurality of support members provided separately from each other, and the shaft member is supported by holes provided in the plurality of support members.

【0012】そして、前記可動部は、前記自由端の各々
が嵌合している溝部を有し、該溝部内において、前記自
由端は、前記自由端の変位に直交する方向にスライド可
能である。
The movable portion has a groove portion into which each of the free ends is fitted, and the free end is slidable in a direction orthogonal to the displacement of the free end in the groove portion. .

【0013】さらに、前記固定材と信号線との接続は、
半田付け、導電性接着剤により接続されることが好まし
く、半田付けの場合、バイモルフ型アクチュエータ素子
に用いられている圧電体のキュリー温度よりも充分に低
い融点のものを用いることが好ましい。
Further, the connection between the fixing material and the signal line is
It is preferable to connect by soldering or a conductive adhesive, and in the case of soldering, it is preferable to use one having a melting point sufficiently lower than the Curie temperature of the piezoelectric body used in the bimorph type actuator element.

【0014】さらに、前記支持材の中央には、接続され
たバイモルフ型アクチュエータ素子の変位方向に一致し
た長穴が形成され、該長穴には、前記軸材が挿通されて
おり、該長穴の短軸長は、該軸材の直径程度であり、長
軸長は、他方向に変位するバイモルフ型アクチュエータ
素子の変位量よりも長く設定されている。
Further, an elongated hole is formed in the center of the support member so as to match the displacement direction of the connected bimorph type actuator element, and the shaft member is inserted into the elongated hole. The minor axis length is about the diameter of the shaft material, and the major axis length is set longer than the displacement amount of the bimorph type actuator element which is displaced in the other direction.

【0015】さらに、前記固定材の中央に穴部が形成さ
れ、該穴部の内径は、前記軸材の動作に影響を与えない
程度な大きさが好ましい。
Further, it is preferable that a hole is formed at the center of the fixing member, and the inner diameter of the hole is large enough not to affect the operation of the shaft member.

【0016】また、このような目的を達成するものは、
前記圧電型アクチュエータを用いて、直交する2方向に
回動可能な回動部と、前記回動部に備えられた超音波振
動子と、前記可動部の変位を前記回動部に伝達する連結
部とを有する超音波探触子である。
What achieves such an object is as follows.
Using the piezoelectric actuator, a rotating unit that can rotate in two orthogonal directions, an ultrasonic transducer provided in the rotating unit, and a connection for transmitting displacement of the movable unit to the rotating unit. And an ultrasonic probe having a section.

【0017】そして、前記連結部は、先端が球面状の接
触子と該接触子の先端が当接する受け材を有し、前記接
触子と前記受け材が永久磁石による磁力で吸着されてい
る。
The connecting portion has a contact having a spherical tip and a receiving member with which the tip of the contact comes into contact, and the contact and the receiving member are attracted by a magnetic force of a permanent magnet.

【0018】[0018]

【作用】本発明の圧電型アクチュエータは、複数のバイ
モルフ型アクチュエータ素子が略平行な向きで配置され
ており、その自由端の変位の方向が互いに直交方向に独
立に動作する。更に、可動部ではこれらの変位が合成さ
れ、任意の方向への変位が可能となる。
In the piezoelectric type actuator of the present invention, a plurality of bimorph type actuator elements are arranged in substantially parallel directions, and the directions of displacement of their free ends operate independently in directions orthogonal to each other. Further, these displacements are combined in the movable portion, and the displacement in any direction is possible.

【0019】可動部の1態様として、バイモルフ型アク
チュエータ素子に平行に配置された軸材を有するものに
おいては、この軸材が、独立に動作可能な自由端ごとに
設けられた複数の支持材の穴部によって支持されてい
る。これらの支持材の変位は互いに直交する方向に動作
するので軸材先端はこれらの変位が合成され、任意の方
向へ変位することが可能となる。
As one mode of the movable part, in the one having a shaft member arranged in parallel with the bimorph type actuator element, the shaft member is composed of a plurality of support members provided for each independently movable free end. It is supported by the hole. Since the displacements of these support members operate in the directions orthogonal to each other, the displacements of the tip end of the shaft member are combined and can be displaced in any direction.

【0020】可動部の1態様として、前記自由端の各々
が嵌合している溝部を有するものにおいては、該溝部内
において自由端は前記自由端の変位に直交する方向には
スライド可能である。このため、ある方向に変位する自
由端はそれに直交する方向の自由端の変位の影響を受け
ない。その結果、可動部はこれらの変位が合成され、任
意の方向へ変位することが可能となる。
In one aspect of the movable part, in which the free ends each have a groove portion fitted therein, the free end is slidable in the groove portion in a direction orthogonal to the displacement of the free end. . Therefore, the free end that is displaced in a certain direction is not affected by the displacement of the free end that is orthogonal to it. As a result, the movable portion can be displaced in any direction by combining these displacements.

【0021】本発明の超音波探触子においては、複数の
バイモルフ型アクチュエータ素子が略平行な向きで配置
されており、その自由端の変位の方向が互いに直交方向
に独立に動作する。更に、可動部ではこれらの変位が合
成され、任意の方向への変位する。この変位は連結部に
よって超音波振動子が備えられた回動部に伝達される。
回動部は直交する2方向に回動可能な構造となってお
り、可動部の変位に応動して任意の方向に回動する。
In the ultrasonic probe of the present invention, a plurality of bimorph type actuator elements are arranged in substantially parallel directions, and the displacement directions of their free ends operate independently in directions orthogonal to each other. Furthermore, in the movable part, these displacements are combined and displaced in an arbitrary direction. This displacement is transmitted to the rotating portion provided with the ultrasonic transducer by the connecting portion.
The rotating portion has a structure capable of rotating in two orthogonal directions, and rotates in any direction in response to the displacement of the movable portion.

【0022】本発明の一つの態様における連結部は、先
端が球面状の接触子と該接触子の先端が当接する受け材
を有し、これらが磁力による吸着力によって、フレキシ
ブルに連結されているため、可動部の直線的な変位を滑
かに回動部の回動運動に変換できる。
The connecting portion according to one aspect of the present invention has a contact having a spherical tip and a receiving member with which the tip of the contact abuts, and these are flexibly connected by an attraction force by a magnetic force. Therefore, the linear displacement of the movable portion can be smoothly converted into the rotational movement of the rotating portion.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は、本発明の圧電型アクチュエータの
一実施例を示す斜視図である。図2は、本発明の圧電型
アクチュエータの一実施例の固定端の実装例を示す断面
図である。図3は、本発明の圧電型アクチュエータのバ
イモルフ型アクチュエータ素子と支持材の構成を示す斜
視図である。図4は、本発明の圧電体アクチュエータの
X軸方向への変位を示す平面図である。図5は、本発明
の圧電体アクチュエータのY軸方向への変位を示す平面
図である。図6は、本発明の圧電型アクチュエータのバ
イモルフ型アクチュエータ素子の電圧−変位特性を示す
図である。図7は、本発明の圧電型アクチュエータのバ
イモルフ型アクチュエータ素子の時間−変位特性を示す
図である。図8は、本発明の圧電型アクチュエータのバ
イモルフ型アクチュエータ素子の時間−電圧特性を示す
図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a mounting example of a fixed end of an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a bimorph type actuator element and a supporting material of the piezoelectric type actuator of the present invention. FIG. 4 is a plan view showing the displacement of the piezoelectric actuator of the present invention in the X-axis direction. FIG. 5 is a plan view showing the displacement of the piezoelectric actuator of the present invention in the Y-axis direction. FIG. 6 is a diagram showing voltage-displacement characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing time-displacement characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing time-voltage characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention.

【0024】図1に示すように、X軸方向に変位する一
対のバイモルフ型アクチュエータ素子2と、Y軸方向に
変位する一対のバイモルフ型アクチュエータ素子20を
軸対称に配置し、軸には軸材21が設けられいる。バイ
モルフ型アクチュエータ素子の一端(固定端)は、中心
に穴部31を有し、穴部31に軸材が挿通された固定材
3に固定され、他端の自由端には、X軸方向に変位する
バイモルフ型アクチュエータ素子2には支持材4が、Y
軸方向に変位するバイモルフ型アクチュエータ素子20
には支持材40がそれぞれ設けられ、支持体4には、X
軸方向の長穴41が、支持材40にはY軸方向の長穴4
2が設けられ、軸材21の他端には、ハウジング(図示
しない)に固定された別の固定材30が設けられてい
る。
As shown in FIG. 1, a pair of bimorph-type actuator elements 2 that are displaced in the X-axis direction and a pair of bimorph-type actuator elements 20 that are displaced in the Y-axis direction are arranged in axial symmetry, and the shaft is made of a shaft material. 21 is provided. One end (fixed end) of the bimorph type actuator element is fixed to a fixing member 3 having a hole 31 in the center and a shaft member inserted in the hole 31, and the free end of the other end is in the X-axis direction. The supporting member 4 is attached to the bimorph type actuator element 2 which is displaced.
Bimorph type actuator element 20 which is displaced in the axial direction
Each of the support members 40 is provided in the
The long hole 41 in the axial direction is formed in the supporting member 40 in the long hole 4 in the Y-axis direction.
2 is provided, and the other end of the shaft member 21 is provided with another fixing member 30 fixed to a housing (not shown).

【0025】図2に示すように、本実施例ではバイモル
フ型アクチュエータ素子2、20をパラレル型、即ち表
面側の電極の電位が同電位のタイプであり、金属製の固
定材3に半田付けで固定している。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the bimorph type actuator elements 2 and 20 are of the parallel type, that is, the surface side electrodes have the same potential, and can be soldered to the metal fixing material 3. It is fixed.

【0026】このようにすれば機械的な固定と同時に電
気的な接続もとることができる。この場合、固定材3の
電位を共通電位0[V]とし、各バイモルフ型アクチュ
エータ素子の内部電極、即ちシム材の電位を独立に変位
する素子毎に与えることによって、バイモルフ型アクチ
ュエータ素子の駆動が可能となる。
In this way, electrical connection can be made at the same time as mechanical fixing. In this case, the potential of the fixing material 3 is set to a common potential of 0 [V], and the potential of the internal electrode of each bimorph type actuator element, that is, the potential of the shim material is given to each element that is independently displaced, so that the bimorph type actuator element can be driven. It will be possible.

【0027】図3に示すように、支持材4の中央には長
軸がX軸方向に一致した長穴41が、また、支持材40
の中央には長軸がY軸方向に一致した長穴42があり、
軸材21が、これらの長穴41、42を貫通し、固定材
3の中心の穴部31も貫通し、その末端が出力端として
利用される。
As shown in FIG. 3, at the center of the supporting member 4, there is provided an elongated hole 41 whose major axis coincides with the X-axis direction, and a supporting member 40.
There is an elongated hole 42 whose long axis coincides with the Y-axis direction in the center of
The shaft member 21 penetrates these elongated holes 41 and 42, and also penetrates the central hole portion 31 of the fixing member 3, and its end is used as an output end.

【0028】図4、5に示すように、支持材4の長穴4
1がX軸方向の作用点となり、軸材21をX軸方向に変
位させる。また、支持材40の長穴42はY軸方向の作
用点となり、軸材21をY軸方向に変位させる。X軸方
向の変位をUx、Y軸方向の変位をUyとすると、軸材
21の末端は固定材30に嵌合しているので支点として
働き、軸材21の出力端はX軸方向にWx=Ux・(Z
x2+Zx1)/Zx1、Y軸方向にWy=Uy・(Z
y2+Zx1)/Zy1の変位を発生させる。軸材21
の出力端の変位はWx,Wyの変位が合成されたものと
なる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the long hole 4 of the support member 4 is formed.
1 becomes the point of action in the X-axis direction, and the shaft member 21 is displaced in the X-axis direction. Further, the elongated hole 42 of the support member 40 serves as an action point in the Y-axis direction, and displaces the shaft member 21 in the Y-axis direction. Assuming that the displacement in the X-axis direction is Ux and the displacement in the Y-axis direction is Uy, the end of the shaft member 21 is fitted to the fixing member 30 and thus serves as a fulcrum, and the output end of the shaft member 21 is Wx in the X-axis direction. = Ux · (Z
x2 + Zx1) / Zx1, Wy = Uy · (Z
A displacement of (y2 + Zx1) / Zy1 is generated. Shaft material 21
The displacement at the output end of is a combination of the displacements of Wx and Wy.

【0029】変位Ux,Uyは、バイモルフ型アクチュ
エータ素子に引加する電圧によって変化させることがで
きる。
The displacements Ux and Uy can be changed by the voltage applied to the bimorph type actuator element.

【0030】図6に示すように、バイモルフ型アクチュ
エータ素子に印加する電圧VxあるいはVyを+方向に
増加すれば、変位UxあるいはUyは+方向に増大し、
一方向に増加すれば変位は−方向に増大することが解
る。即ち、Vx,Vyを調整することにより、Ux,U
yを独立に設定でき、可動部材の出力端を動作範囲内で
任意の位置に変位させることができる。
As shown in FIG. 6, when the voltage Vx or Vy applied to the bimorph type actuator element is increased in the + direction, the displacement Ux or Uy is increased in the + direction,
It can be seen that the displacement increases in the-direction if the displacement increases in one direction. That is, by adjusting Vx and Vy, Ux and U
y can be set independently, and the output end of the movable member can be displaced to any position within the operating range.

【0031】なお、図7に示すように、バイモルフ型ア
クチュエータ素子の電圧−変位特性は、一般的にヒステ
リシス(履歴)特性がある。このため、電圧をV1から
V2に増加した後、再びV1に下げても元の位置U1に
は戻らず、U1’の位置になる。
As shown in FIG. 7, the voltage-displacement characteristic of the bimorph type actuator element generally has a hysteresis (history) characteristic. Therefore, even if the voltage is increased from V1 to V2 and then lowered to V1 again, it does not return to the original position U1 but becomes the position of U1 ′.

【0032】従って、本発明の圧電型アクチュエータを
動作させる際は、ヒステリシス特性を考慮した制御が必
要である。例えば、図7に示すように三角波状の時間−
変位特性を行わせるには、図8に示すような時間変化を
する電圧を加えれば良い。
Therefore, when operating the piezoelectric actuator of the present invention, it is necessary to control the hysteresis characteristics in consideration. For example, as shown in FIG.
In order to perform the displacement characteristic, a voltage that changes with time as shown in FIG. 8 may be applied.

【0033】本実施例のような構造によれば、Zy2/
Zy1,Zx2/Zx1等の比率によって変位量を拡大
もしくは縮小させることができる。但し、変位の拡大率
に反比例して出力端の発生力が減少することに注意しな
ければならない。
According to the structure of this embodiment, Zy2 /
The displacement amount can be enlarged or reduced depending on the ratio of Zy1, Zx2 / Zx1, and the like. However, it should be noted that the force generated at the output end decreases in inverse proportion to the magnification of displacement.

【0034】(実施例2)図9は、本発明の圧電型アク
チュエータの一実施例を示す斜視図である。図10は、
本発明の圧電体アクチュエータのX軸方向への変位を示
す平面図である。図11は、本発明の圧電体アクチュエ
ータのY軸方向への変位を示す平面図である。
(Embodiment 2) FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. Figure 10
FIG. 6 is a plan view showing displacement in the X-axis direction of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG. 11 is a plan view showing the displacement of the piezoelectric actuator of the present invention in the Y-axis direction.

【0035】図9に示すように、X軸方向に変位する一
対のバイモルフ型アクチュエータ素子2と、Y軸方向に
変位する一対のバイモルフ型アクチュエータ素子20が
軸対称に配置され、軸には軸材21が設けられ、固定材
3の中心部に設けられている穴部31に挿通されてい
る。バイモルフ型アクチュエータ素子2、20の固定端
は固定材3に固定され、他端の自由端には、X軸方向に
変位するバイモルフ型アクチュエータ素子2には支持材
4が、Y軸方向に変位するバイモルフ型アクチュエータ
素子20には支持材40がそれぞれ設けられ、支持材
4、40には、軸材21が首振り可能な程度の直径の丸
穴43、44が設けられている。
As shown in FIG. 9, a pair of bimorph type actuator elements 2 displacing in the X-axis direction and a pair of bimorph type actuator elements 20 displacing in the Y-axis direction are arranged in axial symmetry, and the shaft is made of a shaft material. 21 is provided and is inserted into a hole 31 provided at the center of the fixing member 3. The fixed ends of the bimorph type actuator elements 2 and 20 are fixed to the fixing material 3, and the free end of the other end is displaced in the X axis direction. The support material 4 is displaced in the bimorph type actuator element 2 in the Y axis direction. The bimorph type actuator element 20 is provided with a support member 40, and the support members 4 and 40 are provided with round holes 43 and 44 having a diameter such that the shaft member 21 can be swung.

【0036】図10、11に示すように、X軸方向につ
いては、支持材4の丸穴43が支点となり、支持材4の
丸穴43がX軸方向の作用点となっている。支持材4が
Uxだけ変位した場合、軸材21の出力端はX軸方向に
Wx=Ux(1+Z2/Z1)だけ変位する。軸材21
の出力端の変位はWx,Wyの変位が合成されたものと
なる。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the X-axis direction, the round hole 43 of the support member 4 serves as a fulcrum, and the round hole 43 of the support member 4 serves as an action point in the X-axis direction. When the support member 4 is displaced by Ux, the output end of the shaft member 21 is displaced by Wx = Ux (1 + Z2 / Z1) in the X-axis direction. Shaft material 21
The displacement at the output end of is a combination of the displacements of Wx and Wy.

【0037】y方向については、支持材40の丸穴44
が支点となり、支持材40の丸穴44がY軸方向の作用
点となっている。支持材40がUyだけ変位した場合、
軸材21の出力端はY軸方向にWy=−Uy・Z2/Z
1だけ変位する。
In the y direction, the round hole 44 of the support 40 is
Is the fulcrum, and the round hole 44 of the support member 40 is the point of action in the Y-axis direction. When the support member 40 is displaced by Uy,
The output end of the shaft member 21 is Wy = -Uy · Z2 / Z in the Y-axis direction.
Displace by 1.

【0038】また、実施例1と同様に本実施例の構造に
よれば、Z2/Z1の比率によって変位量を拡大もしく
は縮小させることができる。但し、変位の拡大率に反比
例して出力端の発生力が減少することに注意しなければ
ならない。
Further, according to the structure of this embodiment as in the first embodiment, the displacement amount can be expanded or reduced depending on the ratio of Z2 / Z1. However, it should be noted that the force generated at the output end decreases in inverse proportion to the magnification of displacement.

【0039】(実施例3)図12は、本発明の圧電型ア
クチュエータの一実施例を示す斜視図である。図13
は、本発明の圧電型アクチュエータの可動材を示す斜視
図である。図14は、本発明の圧電型アクチュエータの
一実施例を示す斜視図である。
(Embodiment 3) FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a movable member of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG. 14 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【0040】図12に示すように、X軸方向に変位する
一対のバイモルフ型アクチュエータ素子2と、Y軸方向
に変位する一対のバイモルフ型アクチュエータ素子20
が軸対称に配置されている。軸には軸材21が設けら
れ、固定材3の中心部に設けられている穴部31に挿通
している。バイモルフ型アクチュエータ素子2、20の
固定端は固定材3に固定され、他端の自由端は、可動材
32が設けられている。
As shown in FIG. 12, a pair of bimorph type actuator elements 2 which are displaced in the X axis direction and a pair of bimorph type actuator elements 20 which are displaced in the Y axis direction.
Are arranged in axial symmetry. A shaft member 21 is provided on the shaft, and the shaft member 21 is inserted into a hole 31 provided at the center of the fixing member 3. The fixed ends of the bimorph type actuator elements 2 and 20 are fixed to the fixed member 3, and the movable member 32 is provided at the free end of the other end.

【0041】図13に示すように、可動材32には、X
軸方向およびY軸方向に溝33、34が設けられ、X軸
方向に変位するバイモルフ型アクチュエータ素子2は、
の自由端はX軸方向の溝33に挿入され、Y軸方向に変
位するバイモルフ型アクチュエータ素子20の自由端
は、Y軸方向の溝34に挿入されている。
As shown in FIG. 13, the movable member 32 has an X
The bimorph type actuator element 2 provided with the grooves 33 and 34 in the axial direction and the Y-axis direction and displaced in the X-axis direction is
Of the bimorph type actuator element 20 which is displaced in the Y-axis direction is inserted in the groove 34 in the Y-axis direction.

【0042】溝33、34の幅は、バイモルフ型アクチ
ュエータ素子2、20の厚さ程度で、各バイモルフ型ア
クチュエータ素子2、20の変位に対して直交方向には
なるべく少ない摩擦で滑るように設定される。
The widths of the grooves 33 and 34 are set to about the thickness of the bimorph type actuator elements 2 and 20, and are set so as to slide in the direction orthogonal to the displacement of the bimorph type actuator elements 2 and 20 with as little friction as possible. It

【0043】そのため、X軸方向に変位するバイモルフ
型アクチュエータ素子2と、Y軸方向に変位するバイモ
ルフ型アクチュエータ素子20とは、互いに他方の変位
の影響を受けずに自由端の変位を可動材32に伝えるこ
とができる。
Therefore, the bimorph-type actuator element 2 which is displaced in the X-axis direction and the bimorph-type actuator element 20 which is displaced in the Y-axis direction are not affected by the displacement of the other one, and the displacement of the free end is caused by the movable member 32. Can be told.

【0044】結果的に可動材32の出力端35は、これ
らのバイモルフ型アクチュエータ素子2、20の変位が
X軸方向またはY軸方向の合成された方向へ変位するこ
とができる。
As a result, the output end 35 of the movable member 32 can be displaced in a combined direction of the displacements of these bimorph type actuator elements 2 and 20 in the X-axis direction or the Y-axis direction.

【0045】(実施例4)図14に示すように、バイモ
ルフ型アクチュエータ素子のどちらか一方については、
2枚並んでいるものを1枚のバイモルフ型アクチュエー
タ素子2、20で構成しても良い。このようにすれば、
バイモルフ素子の電極への配線を減らすことができ、製
造面で有利となる。
(Embodiment 4) As shown in FIG. 14, for either one of the bimorph type actuator elements,
Two side-by-side actuators may be configured by one bimorph type actuator element 2, 20. If you do this,
Wiring to the electrodes of the bimorph element can be reduced, which is advantageous in manufacturing.

【0046】ここで、他の構成部分は図13に示したも
のと同様である。
Here, the other components are the same as those shown in FIG.

【0047】以上の説明では、バイモルフ型アクチュエ
ータ素子としてパラレル型を用いていたが、シリーズ型
を使用しても同様な効果をもたらすことができる。その
際、駆動電圧は両面の表面電極間に印加することになる
ので、バイモルフ型アクチュエータ素子の固定端の周囲
の材質あるいは固定材3を絶縁性のものにし、表面電極
間がショートしないようにする必要がある。
In the above description, the parallel type is used as the bimorph type actuator element, but the same effect can be obtained by using the series type. At that time, since the drive voltage is applied between the surface electrodes on both sides, the material around the fixed end of the bimorph type actuator element or the fixing material 3 is made insulative so that the surface electrodes are not short-circuited. There is a need.

【0048】また、シリーズ型においては中間のシム材
は必ずしも必要なものではなく、所望するアクチュエー
タの特性によっては除去したものを使用しても良い。
Further, in the series type, the intermediate shim material is not always necessary, and the removed shim material may be used depending on the desired characteristics of the actuator.

【0049】以上の説明では独立に動作可能なバイモル
フ素子の数を1あるいは2としたが、本発明の実施形態
はこれに限られるものではない。
In the above description, the number of bimorph elements that can operate independently is one or two, but the embodiment of the present invention is not limited to this.

【0050】(実施例5)図15は、本発明の圧電型ア
クチュエータの一実施例を示す平面図である。図15に
示すように、バイモルフ型アクチュエータ素子20を厚
み方向に重ね合わせた構造を示している。固定材3に所
定の間隔で複数のバイモルフ型アクチュエータ素子20
が平行に固定されている。この間隔は素子同士が触れ合
わないような間隔であれば狭くても良い。複数のバイモ
ルフ型アクチュエータ素子20の自由端には、支持材4
が接着されている。この場合の接着材36はシリコン系
やウレタン系のように柔軟性のある接着材が望ましい。
前述した実施例における1枚分のバイモルフ型アクチ
ュエータ素子を、この素子群に置き換えた構造をとるこ
とにより、重ね合わせた枚数に比例して出力端における
発生力を増加できる。バイモルフ素子の厚みは数百ミク
ロン程度なので、このように厚み方向に重ね合わせても
大きなスペースの増加とはならない。
(Embodiment 5) FIG. 15 is a plan view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. As shown in FIG. 15, a structure in which bimorph type actuator elements 20 are stacked in the thickness direction is shown. A plurality of bimorph type actuator elements 20 are provided on the fixing member 3 at predetermined intervals.
Are fixed in parallel. This distance may be narrow as long as the elements do not touch each other. At the free ends of the plurality of bimorph type actuator elements 20, the support member 4 is provided.
Are glued together. In this case, the adhesive 36 is preferably a flexible adhesive such as silicone or urethane.
By adopting a structure in which the bimorph type actuator element for one sheet in the above-mentioned embodiment is replaced with this element group, the generated force at the output end can be increased in proportion to the number of superposed sheets. Since the bimorph element has a thickness of about several hundreds of microns, even if the bimorph elements are stacked in the thickness direction, a large space does not increase.

【0051】(実施例6)実施例1から実施例3におい
ては、バイモルフ素子が独立に変位する方向をX、Yの
2方向としたが、これに加えて他の方向に変位するバイ
モルフを組み合わせる形態も可能である。
(Embodiment 6) In Embodiments 1 to 3, the directions in which the bimorph element is independently displaced are two directions of X and Y, but in addition to this, bimorphs which are displaced in other directions are combined. The form is also possible.

【0052】図16は、本発明の圧電型アクチュエータ
の一実施例を示す平面図である。図17は、本発明の圧
電型アクチュエータの一実施例のA−A’間の断面図で
ある。
FIG. 16 is a plan view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention. FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【0053】図16に示すように、X軸方向に変位する
バイモルフ型アクチュエータ素子2と、Y軸方向に変位
するバイモルフ型アクチュエータ素子20の他に、これ
らと45度傾いた方向のバイモルフ型アクチュエータ素
子22、23が設けられている。
As shown in FIG. 16, in addition to the bimorph-type actuator element 2 which is displaced in the X-axis direction and the bimorph-type actuator element 20 which is displaced in the Y-axis direction, a bimorph-type actuator element which is inclined by 45 degrees with respect to these elements. 22 and 23 are provided.

【0054】図17に示すように、自由端の位置におけ
る軸中心が軸点24の位置から、軸点24’の位置まで
変位する場合を考えると、各バイモルフ型アクチュエー
タ素子2、20、22、23の位置が、それぞれ破線の
位置となれば良いことが解る。
As shown in FIG. 17, considering the case where the axial center at the position of the free end is displaced from the position of the axial point 24 to the position of the axial point 24 ', each bimorph type actuator element 2, 20, 22, It is understood that the positions of 23 should be the positions of the broken lines.

【0055】このような構造をとれば発生力を増加でき
ると共に、変位の方向による発生力の違いを緩和でき全
方位に亘って滑らかな発生力を得ることができる。
With such a structure, the generated force can be increased, and the difference in the generated force depending on the direction of displacement can be alleviated, and a smooth generated force can be obtained in all directions.

【0056】(実施例7) 第二の発明 図18は、本発明の超音波探触子の一実施例を示す断面
図である。図19は、本発明の超音波探触子の同実施例
のハウジングを取り除いた斜視図である。
(Embodiment 7) Second Invention FIG. 18 is a sectional view showing an embodiment of the ultrasonic probe of the present invention. FIG. 19 is a perspective view of the ultrasonic probe of the present invention with the housing of the same embodiment removed.

【0057】図18、19に示すように、圧電型アクチ
ュエータ1は、実施例1で示した圧電型アクチュエータ
であり、X軸方向へ変位するバイモルフ型アクチュエー
タ素子20と、Y軸方向へ変位するバイモルフ型アクチ
ュエータ素子2を備え、圧電型アクチュエータ1は、固
定材3、30の部分でハウジング5内に固定され、出力
端は、搖動部6に付随する連結部51に接続され、回動
部は、2軸の自由度を持つジンバル機構とプローブヘッ
ド部より成り、プローブヘッド部はジンバル機構で支持
され、先端に超音波振動子7が接着されている(図19
では説明を解りやすくするため、アクチュエータ部と回
動部を分離した形で描いている)。
As shown in FIGS. 18 and 19, the piezoelectric type actuator 1 is the piezoelectric type actuator shown in the first embodiment, and includes a bimorph type actuator element 20 which is displaced in the X axis direction and a bimorph type actuator element which is displaced in the Y axis direction. The piezoelectric actuator 1 is fixed in the housing 5 with the fixing members 3 and 30, the output end is connected to the connecting portion 51 attached to the swinging portion 6, and the rotating portion is It is composed of a gimbal mechanism having a biaxial degree of freedom and a probe head portion, the probe head portion is supported by the gimbal mechanism, and the ultrasonic transducer 7 is bonded to the tip (FIG. 19).
In order to make the explanation easier to understand, the actuator part and the rotating part are drawn separately.

【0058】超音波振動子7から発せられた超音波を伝
搬させるため、ハウジング5内(固定材3から音響窓5
2までの間)には、超音波を伝搬させる液体が封入され
ている。
In order to propagate the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 7, the inside of the housing 5 (from the fixing member 3 to the acoustic window 5)
Up to 2), a liquid that propagates ultrasonic waves is enclosed.

【0059】この液体は、例えば、生理食塩水、シリコ
ンオイル、フロリナート等のフロン化合物等を用いるこ
とができるが、生理食塩水のように絶縁性の低い液体を
使用する場合は、バイモルフ型アクチュエータ素子2、
20や超音波振動子7およびその電極配線等の電気系の
絶縁に配慮する必要がある。
As the liquid, for example, a chlorofluorocarbon compound such as physiological saline solution, silicone oil, or fluorinate can be used. When a liquid having a low insulating property such as physiological saline solution is used, a bimorph type actuator element is used. 2,
It is necessary to consider the insulation of the electric system such as 20, the ultrasonic transducer 7 and its electrode wiring.

【0060】超音波振動子7への信号線70、71は、
固定材3および30に設けられた配線孔を通して行われ
るが、固定材30においては、前記の液体が漏れないよ
うに配線孔がシールされている。
The signal lines 70 and 71 to the ultrasonic transducer 7 are
This is performed through the wiring holes provided in the fixing materials 3 and 30, but in the fixing material 30, the wiring holes are sealed so that the liquid does not leak.

【0061】信号線70、71は、プローブヘッドの回
動によるストレスを防止するため、一部をコイル状にし
て伸縮自在な構造となっている。固定材30より後部
は、柔軟な樹脂のチューブ75となり、図示されていな
い超音波診断装置本体に接続され、その内部を送受信信
号線72(同軸ケーブル)や、アクチュエータ駆動線7
3、74およびアクチュエータ共通線が通る。
The signal lines 70 and 71 have a coil-like structure so that they can be expanded and contracted in order to prevent stress caused by the rotation of the probe head. A tube 75 made of a flexible resin is provided behind the fixing member 30 and is connected to an ultrasonic diagnostic apparatus main body (not shown). The inside of the tube 75 is a transmission / reception signal line 72 (coaxial cable) or an actuator drive line 7.
3, 74 and the actuator common line pass through.

【0062】但し、本実施例では、固定材3、30およ
びハウジング5を金属製とし、バイモルフ型アクチュエ
ータ素子2、20の共通電極(シム材)と導通している
ものとしている。そのため、アクチュエータ共通線は送
受信信号線72の片側(例えばシールド線側)と共用し
て用いられている。
However, in this embodiment, the fixing members 3 and 30 and the housing 5 are made of metal and are electrically connected to the common electrode (shim member) of the bimorph type actuator elements 2 and 20. Therefore, the common actuator line is shared with one side of the transmission / reception signal line 72 (for example, the shield line side).

【0063】アクチュエータ部の出力端は、X軸、Y軸
方向にほぼ直線的に変位し、連結部51は、この直線的
な変位を回動運動に変換する役割を担う。
The output end of the actuator portion is displaced substantially linearly in the X-axis and Y-axis directions, and the connecting portion 51 plays a role of converting this linear displacement into a rotational movement.

【0064】図20に示すように、連結部51は、ジン
バル機構を用いたもので、ジンバル機構の軸53および
54がプローブヘッド部に挿入されており、アクチュエ
ータ出力端55の動作に伴って、プローブヘッド部は、
図21に示すように回動する。
As shown in FIG. 20, the connecting portion 51 uses a gimbal mechanism, and the shafts 53 and 54 of the gimbal mechanism are inserted into the probe head portion. As the actuator output end 55 moves, The probe head is
It rotates as shown in FIG.

【0065】図21では、1方向のみ描かれているが、
これと直交する方向についても同様である。この方法
は、よく知られている方法ではあるが、機構的に複雑な
ため小型化が困難でありコスト高になる。
Although FIG. 21 shows only one direction,
The same applies to the direction orthogonal to this. Although this method is well known, it is difficult to miniaturize it and its cost is high because it is mechanically complicated.

【0066】図22に示すように、プローブヘッド背面
に円筒形の溝部56を設け、その途中に金属の薄い板材
57を埋め込んだものである。アクチュエータ出力端5
5は、板材57の中心に設けられた丸孔に挿入されてい
る。アクチュエータ出力端55の動作に伴って、プロー
ブヘッド部は、図23に示すように回動する。
As shown in FIG. 22, a cylindrical groove portion 56 is provided on the back surface of the probe head, and a thin metal plate material 57 is embedded in the groove portion 56. Actuator output end 5
5 is inserted into a round hole provided at the center of the plate member 57. The probe head unit rotates as shown in FIG. 23 in accordance with the operation of the actuator output end 55.

【0067】この方法は簡単な構造で小型化やコストの
面で有利ではあるが、プローブヘッド部に充分な偏向角
を与えるには板材57を薄くしなければならない。ま
た、回動に伴い、アクチュエータ出力端55が板材57
を貫通する部分の断面積が変化するので出力端と丸孔と
の間に空隙が必要となる。そのため偏向角の精度を高め
るには出力端を細くしなければならない。更に、回動に
伴ってアクチュエータ出力端55が板材57の丸孔中で
摺動するため、板材57の摩耗が大きな問題となる。
This method has a simple structure and is advantageous in terms of downsizing and cost, but the plate member 57 must be thinned in order to provide a sufficient deflection angle to the probe head section. Further, as the actuator rotates, the actuator output end 55 moves the plate member 57.
Since the cross-sectional area of the portion penetrating the hole changes, a gap is required between the output end and the round hole. Therefore, in order to improve the accuracy of the deflection angle, the output end must be thin. Further, as the actuator output end 55 slides in the round hole of the plate member 57 with the rotation, the plate member 57 is greatly worn.

【0068】以上の問題を解決した連結部の構造を図2
4〜図26に示す。
FIG. 2 shows the structure of the connecting portion which solves the above problems.
4 to 26.

【0069】図24に示すように、アクチュエータ出力
端55は、パイプ状になっており、その中に摺動子58
が挿入され、摺動子58には、永久磁石59が設けら
れ、その先端は球面(凸面)に加工されている。この永
久磁石59の先端は、プローブヘッド側に設けられた受
け材500の軸受け部510に吸着している。軸受け部
510は、永久磁石59の先端の球面と同じ曲率半径の
球面(凹面)に加工されている。
As shown in FIG. 24, the actuator output end 55 has a pipe shape, and a slider 58 is provided therein.
, And a permanent magnet 59 is provided on the slider 58, and its tip is processed into a spherical surface (convex surface). The tip of the permanent magnet 59 is attracted to the bearing portion 510 of the receiving member 500 provided on the probe head side. The bearing portion 510 is processed into a spherical surface (concave surface) having the same radius of curvature as the spherical surface at the tip of the permanent magnet 59.

【0070】但し、軸受け部510の球面の範囲は、図
25に示されるように、偏向角θmaxに対しπ−2θ
max以下でなければならない。アクチュエータ出力端
55の変位に対して、軸受け部510は、常に吸着され
た状態を維持するので、プローブヘッドは、図26に示
されるように回動する。
However, the range of the spherical surface of the bearing 510 is π-2θ with respect to the deflection angle θmax as shown in FIG.
Must be less than or equal to max. With respect to the displacement of the actuator output end 55, the bearing portion 510 always maintains the attracted state, so that the probe head rotates as shown in FIG.

【0071】なお、本実施例においては、摺動子58側
に永久磁石59を設けたが、受け材500側あるいは両
側を永久磁石としても良い。次に、本発明の超音波探触
子10による超音波ビーム走査の具体例を述べる。
Although the permanent magnet 59 is provided on the slider 58 side in this embodiment, the permanent magnet 59 may be provided on the receiving member 500 side or both sides. Next, a specific example of ultrasonic beam scanning by the ultrasonic probe 10 of the present invention will be described.

【0072】図27は、本発明の超音波探触子の超音波
ビームの走査例を示す斜視図である。図28は、本発明
の超音波探触子の超音波ビームの走査変位を表す図であ
る。図29は、本発明の超音波探触子の超音波ビームの
走査例を示す斜視図である。図30は、本発明の超音波
探触子の超音波ビームの走査変位を表す図である。図3
1は、本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査例を
示す斜視図である。図32は、本発明の超音波探触子の
超音波ビームの走査変位を表す図である。
FIG. 27 is a perspective view showing an example of scanning the ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention. FIG. 28 is a diagram showing the scanning displacement of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention. FIG. 29 is a perspective view showing an example of scanning an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention. FIG. 30 is a diagram showing the scanning displacement of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention. Figure 3
FIG. 1 is a perspective view showing an example of scanning an ultrasonic beam of an ultrasonic probe of the present invention. FIG. 32 is a diagram showing the scanning displacement of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【0073】図27、28に示すように、横軸には時間
(t)が、縦軸には、独立に動作するバイモルフ型アク
チュエータの自由端の変位(θ)が示してあり、自由端
の方向をX軸、Y軸の2つの座標軸にとり、それらの変
位量をUx、Uyとする。可動部は、これらの変位が合
成されて変位するので、その位置は(Ux,Uy)で表
わせる。
As shown in FIGS. 27 and 28, the horizontal axis represents time (t) and the vertical axis represents the displacement (θ) of the free end of the bimorph type actuator that operates independently. The directions are taken as two coordinate axes, the X axis and the Y axis, and their displacement amounts are Ux and Uy. Since the movable portion is displaced by combining these displacements, its position can be represented by (Ux, Uy).

【0074】この可動部の変位は、連結部を通じて回動
部に伝達される。この回動部は、直交する2方向に回動
可能であるため、Ux,Uyに対応した角度θx,θy
だけ偏向する。Ux,Uyはバイモルフ型アクチュエー
タに印加される電圧の大きさによって制御できる。即
ち、x軸の変位を発生するバイモルフ型アクチュエータ
素子の電圧を−Vxから+Vxまで滑らかに変化させる
と回動部の角度は−θxから+θxへと滑らかに偏向す
る。この間、超音波振動子によってK回の送受波を行わ
せることによって、K本のエコーデータから成る一枚の
断層像が得られる。
The displacement of the movable part is transmitted to the rotating part through the connecting part. Since this rotating portion can rotate in two directions orthogonal to each other, the angles θx and θy corresponding to Ux and Uy, respectively.
Only deflect. Ux and Uy can be controlled by the magnitude of the voltage applied to the bimorph type actuator. That is, when the voltage of the bimorph type actuator element that generates the displacement of the x-axis is smoothly changed from −Vx to + Vx, the angle of the rotating portion is smoothly deflected from −θx to + θx. During this time, by transmitting and receiving K times with the ultrasonic transducer, one tomographic image composed of K echo data can be obtained.

【0075】同様にY軸軸の変位を発生するバイモルフ
型アクチュエータ素子の電圧を−Vyから+Vyまで滑
らかに変化させると回動部の角度は−θyから+θyへ
と滑らかに偏向する。ここでY軸方向に変位するバイモ
ルフ型アクチュエータ素子の電圧変化の1周期内に、X
軸方向に変位するバイモルフ型アクチュエータ素子の電
圧変化をN回行うとすれば、回動部に固定された超音波
振動子の超音波放射方向は図27、28に示すように、
被検体の空間を2θx×2θyの角度で切り出した領域
をN枚の断層面で走査することになり、断層像の3次元
的エコーデータが得られる。
Similarly, when the voltage of the bimorph type actuator element which causes the displacement of the Y-axis is smoothly changed from −Vy to + Vy, the angle of the rotating portion is smoothly deflected from −θy to + θy. Here, within one cycle of the voltage change of the bimorph type actuator element displaced in the Y-axis direction, X
If the voltage change of the bimorph type actuator element that is displaced in the axial direction is performed N times, the ultrasonic wave emitting direction of the ultrasonic wave oscillator fixed to the rotating portion is as shown in FIGS.
A region obtained by cutting out the space of the subject at an angle of 2θx2θy is scanned with N tomographic planes, and three-dimensional echo data of a tomographic image is obtained.

【0076】本発明の超音波探触子10はアクチュエー
タに印加する電圧によって任意の方向に超音波ビームを
偏向できるため、前述の実施例以外に図29、30に示
すように渦巻状に走査したり、図31、32に示すよう
に曲面状の断層面で超音波ビーム走査を行わせることも
可能である。
Since the ultrasonic probe 10 of the present invention can deflect the ultrasonic beam in an arbitrary direction by the voltage applied to the actuator, it is spirally scanned as shown in FIGS. Alternatively, as shown in FIGS. 31 and 32, ultrasonic beam scanning can be performed on a curved tomographic plane.

【0077】図29、30に示すように、バイモルフ型
アクチュエータ素子(θx側)の電圧を正弦波とし、そ
の振幅を0から2Vまで滑らかに増減させる。また、バ
イモルフ型アクチュエータ素子(θy側)の電圧も同様
な正弦波とするがX軸方向の電圧に対して位相を90度
進める。その結果アクチュエータの出力端は次第に半径
の増加する円運動(渦巻運動)となり、渦巻状の超音波
ビーム走査が実現される。その他は、図28で説明した
通りである。
As shown in FIGS. 29 and 30, the voltage of the bimorph type actuator element (θx side) is a sine wave, and its amplitude is smoothly increased or decreased from 0 to 2V. Further, the voltage of the bimorph type actuator element (on the θy side) also has a similar sine wave, but the phase is advanced by 90 degrees with respect to the voltage in the X-axis direction. As a result, the output end of the actuator makes a circular motion (spiral motion) with a gradually increasing radius, and a spiral ultrasonic beam scanning is realized. Others are as described in FIG. 28.

【0078】なお、この場合被検体の空間内に一定密度
で超音波ビームを送出させるには、前記の正弦波の周期
を固定とし、前記渦巻の中心線からの偏向角の増加に伴
って超音波送受信周期短くさせていく方法と、超音波送
受信周期を一定とし、前記の正弦波の周期を、その振幅
の増加に伴って長くさせていく方法等を実施すれば良
い。
In this case, in order to send the ultrasonic beam into the space of the subject at a constant density, the period of the sine wave is fixed, and the ultrasonic wave is increased as the deflection angle from the center line of the spiral increases. A method of shortening the sound wave transmission / reception cycle, a method of keeping the ultrasonic wave transmission / reception cycle constant, and lengthening the cycle of the sine wave as the amplitude increases may be implemented.

【0079】図31、32に示すように、バイモルフ型
アクチュエータ素子(θx側)および(θy側)の双方
とも同一周期で電圧の増減が繰り返される。そのため、
常に同一の断層面のエコーデータが得られる。断層面の
形状や傾きは、それぞれのアクチュエータに加わる電圧
波形を適宜変更することで自由に操作できる。その他
は、図28で説明した通りである。
As shown in FIGS. 31 and 32, both the bimorph type actuator element (θx side) and (θy side) repeatedly increase and decrease the voltage in the same cycle. for that reason,
Echo data of the same tomographic plane is always obtained. The shape and inclination of the tomographic plane can be freely manipulated by appropriately changing the voltage waveform applied to each actuator. Others are as described in FIG. 28.

【0080】以上の説明ではアクチュエータ1として、
実施例1で示されたものを例としたが、他のいずれの実
施例で示したアクチュエータを用いても同様の効果を得
ることができる。
In the above description, the actuator 1 is
Although the one shown in the first embodiment is taken as an example, the same effect can be obtained by using the actuator shown in any of the other embodiments.

【0081】[0081]

【本発明の効果】本発明の超音波探触子に用いられる
電型アクチュエータは、独立に動作可能な自由端の変位
の方向が互いに直交方向であり、かつ、平行な向きに配
設された複数のバイモルフ型アクチュエータ素子と、前
記自由端の変位が合成されて変位する可動部とを有す
る。
According to the piezoelectric actuator used in the ultrasonic probe of the present invention, the independently movable free ends are displaced in directions orthogonal to each other and parallel to each other. A plurality of bimorph-type actuator elements, and a movable part that is displaced by combining the displacements of the free ends.

【0082】そして、前記の可動部が前記複数のバイモ
ルフ型アクチュエータ素子に略平行に配置された軸材
と、少なくとも前記独立に動作可能な自由端ごとに設け
られ、かつ前記軸材の長軸方向に隔てて設けられた複数
の支持材とを有し、前記軸材が前記複数の支持材に設け
られた穴部で支持されている。
The movable portion is provided at least for each of the shaft members arranged substantially parallel to the plurality of bimorph type actuator elements and for each of the independently movable free ends, and the shaft members are arranged in the long axis direction. And a plurality of support members provided separately from each other, and the shaft member is supported by holes provided in the plurality of support members.

【0083】そして、前記可動部が前記自由端の各々が
嵌合している溝部を有し、該溝部内において前記自由端
は前記自由端の変位に直交する方向にスライド可能なも
のである。
The movable portion has a groove portion into which each of the free ends is fitted, and the free end is slidable in a direction orthogonal to the displacement of the free end.

【0084】そして、前記可動部は、前記複数のバイモ
ルフ型アクチュエータ素子のうち1つの方向に変位する
自由端に、該自由端の変位と直交方向に変位する他のバ
イモルフ型アクチュエータ素子の固定端が連結されてい
ることより、複雑な機構を用いることなく、任意の方向
に瞬時に変位させることの可能な超音波探触子が実現で
きる。また、構造が簡単なため、小型かつ低コストの
音波探触子が実現できる。
The movable part has a free end that is displaced in one direction of the plurality of bimorph type actuator elements and a fixed end of another bimorph type actuator element that is displaced in a direction orthogonal to the displacement of the free ends. Since they are connected, it is possible to realize an ultrasonic probe that can be instantaneously displaced in an arbitrary direction without using a complicated mechanism. Further, since the structure is simple, compact and low-cost ultra
A sound wave probe can be realized.

【0085】また、独立に動作可能な自由端の変位の方
向が互いに直交方向であり、略平行な向きに配設された
複数のバイモルフ型アクチュエータ素子と、前記自由端
の変位が合成されて変位する可動部と、直交する2方向
に回動可能な回動部と、前記回動部に備えられた超音波
振動子と、前記可動部の変位を前記回動部に伝達する連
結部とを有し そして、前記連結部は、先端が球面状の
接触子と該接触子の先端が当接する受け材を有し、前記
接触子と前記受け材が永久磁石による磁力で吸着されて
いることにより、3次元断層像を得ることのできる超音
波探触子を簡単な構造で実現できる。また、バイモルフ
型アクチュエータに印加する電圧により、自由に走査面
を移動したり固定したりできるため、走査する断面数を
任意に変更したり、任意の位置に固定したりすることも
可能である。特に、バイモルフ型アクチュエータは、細
長い形状で容易に製造できるため、体腔内探触子のよう
に細径な探触子への応用に適している。更に、超音波振
動子を駆動するための電気信号を伝達するための摺動接
点を必要としないので装置を低価格化や耐久性向上にも
寄与する。
In addition, the displacement directions of the free ends that can be independently operated are orthogonal to each other, and the displacement of the free ends is combined with a plurality of bimorph type actuator elements arranged in substantially parallel directions. A movable part, a rotating part that can rotate in two orthogonal directions, an ultrasonic transducer provided in the rotating part, and a connecting part that transmits displacement of the movable part to the rotating part. The connecting portion has a contact member having a spherical tip at the tip and a receiving member with which the tip of the contact abuts, and the contact member and the receiving member are attracted by a magnetic force of a permanent magnet. An ultrasonic probe capable of obtaining a three-dimensional tomographic image can be realized with a simple structure. Moreover, since the scanning surface can be freely moved or fixed by the voltage applied to the bimorph type actuator, the number of cross sections to be scanned can be arbitrarily changed or fixed at any position. In particular, the bimorph type actuator is suitable for application to a probe having a small diameter such as a probe in a body cavity because it can be easily manufactured with an elongated shape. Furthermore, since a sliding contact for transmitting an electric signal for driving the ultrasonic vibrator is not required, the cost of the device can be reduced and the durability can be improved.

【0086】また、連結部を、先端が球面状の接触子と
該接触子の先端が当接する受け材で構成し、これらを磁
力により吸着させたため簡単な構造で直線運動から回動
運動への変換が実現でき、常に安定した回動動作が得ら
れ、装置の小型化や低価格化、高画質化に寄与する。
Further, since the connecting portion is composed of a contactor having a spherical tip and a receiving member with which the tip of the contact abuts, and these are attracted by magnetic force, the linear movement is changed to the rotational movement with a simple structure. The conversion can be realized, and the stable rotating operation can be obtained at all times, which contributes to downsizing of the device, cost reduction, and high image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の圧電型アクチュエータの一実施例を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a piezoelectric actuator of the present invention.

【図2】本発明の圧電型アクチュエータの一実施例の固
定端の実装例を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounting example of a fixed end of an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図3】本発明の圧電型アクチュエータのバイモルフ型
アクチュエータ素子と支持材の構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a bimorph type actuator element and a supporting member of the piezoelectric type actuator of the present invention.

【図4】本発明の圧電型アクチュエータのX軸方向への
変位を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing displacement in the X-axis direction of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図5】本発明の圧電型アクチュエータのY軸方向への
変位を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing displacement in the Y-axis direction of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図6】本発明の圧電型アクチュエータのバイモルフ型
アクチュエータ素子の電圧−変位特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing voltage-displacement characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention.

【図7】本発明の圧電型アクチュエータのバイモルフ型
アクチュエータ素子の時間−変位特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing time-displacement characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention.

【図8】本発明の圧電型アクチュエータのバイモルフ型
アクチュエータ素子の時間−電圧特性を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing time-voltage characteristics of the bimorph type actuator element of the piezoelectric type actuator of the present invention.

【図9】本発明の圧電型アクチュエータの一実施例を示
す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図10】本発明の圧電型アクチュエータのX軸方向へ
の変位を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing displacement of the piezoelectric actuator of the present invention in the X-axis direction.

【図11】本発明の圧電型アクチュエータのY軸方向へ
の変位を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing displacement in the Y-axis direction of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図12】本発明の圧電型アクチュエータの一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図13】本発明の圧電型アクチュエータの可動材を示
す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a movable member of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図14】本発明の圧電型アクチュエータの一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing an embodiment of the piezoelectric actuator of the present invention.

【図15】本発明の超音波アクチュエータの一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing an embodiment of the ultrasonic actuator of the present invention.

【図16】本発明の超音波アクチュエータの一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing an embodiment of the ultrasonic actuator of the present invention.

【図17】本発明の超音波アクチュエータの一実施例の
A−A’間の断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the embodiment of the ultrasonic actuator of the present invention.

【図18】本発明の超音波探触子の一実施例を示す斜視
図である。
FIG. 18 is a perspective view showing an embodiment of the ultrasonic probe of the present invention.

【図19】本発明の超音波探触子の同実施例のハウジン
グを取り除いた斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view of the ultrasonic probe of the present invention with the housing removed.

【図20】本発明の超音波探触子の連結部の一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing an example of a connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図21】本発明の超音波探触子の連結部の回動を示す
断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the rotation of the connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図22】本発明の超音波探触子の連結部の一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view showing an example of a connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図23】本発明の超音波探触子の連結部の回動を示す
断面図である。
FIG. 23 is a cross-sectional view showing the rotation of the connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図24】本発明の超音波探触子の連結部の一実施例を
示す斜視図である。
FIG. 24 is a perspective view showing an embodiment of a connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図25】本発明の超音波探触子の連結部の回動を示す
断面図である。
FIG. 25 is a cross-sectional view showing the rotation of the connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図26】本発明の超音波探触子の連結部の回動の詳細
を示す断面図である。
FIG. 26 is a cross-sectional view showing details of rotation of the connecting portion of the ultrasonic probe of the present invention.

【図27】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
例を示す斜視図である。
FIG. 27 is a perspective view showing an example of scanning an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【図28】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
変位を表す図である。
FIG. 28 is a diagram showing scanning displacement of an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【図29】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
例を示す斜視図である。
FIG. 29 is a perspective view showing an example of scanning an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【図30】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
変位を表す図である。
FIG. 30 is a diagram showing scanning displacement of an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【図31】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
例を示す斜視図である。
FIG. 31 is a perspective view showing an example of scanning with an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【図32】本発明の超音波探触子の超音波ビームの走査
変位を表す図である。
FIG. 32 is a diagram showing scanning displacement of an ultrasonic beam of the ultrasonic probe of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電型アクチュエータ 10 超音波探触子 2 Y軸方向に変位するバイモルフ型アクチュ
エータ素子 20 X軸方向に変位するバイモルフ型アクチュ
エータ素子 21 軸材 22、23 バイモルフ型アクチュエータ素子 24 絶縁スリーブ 25 半田付け 3、30 固定材 31 穴部 32 可動部 33 X軸方向の溝 34 Y軸方向の溝 35 出力端 36 接着剤 4、40 支持材 41 X軸方向の長穴 42 Y軸方向の長穴 43、44 丸穴 5 ハウジング 51 連結部 52 音響窓 53、54 ジンバル機構の軸 55 アクチュエータ出力端 56 溝部 57 板材 58 摺動子 59 永久磁石 500 受け材 510 軸受け部 6 搖動部 7 超音波振動子 70、71 信号線 72 送受信信号線 73、74 アクチュエータ駆動線 75 樹脂のチューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric actuator 10 Ultrasonic probe 2 Bimorph type actuator element 20 displaced in the Y-axis direction Bimorph type actuator element 21 displaced in the X-axis direction Shaft members 22, 23 Bimorph type actuator element 24 Insulation sleeve 25 Soldering 3, 30 Fixed Material 31 Hole 32 Movable Part 33 X-Axis Groove 34 Y-Axis Groove 35 Output End 36 Adhesive 4, 40 Support Material 41 X-Axis Long Hole 42 Y-Axis Long Hole 43, 44 Round Hole 5 Housing 51 Connection 52 Acoustic windows 53, 54 Gimbal mechanism shaft 55 Actuator output end 56 Groove 57 Plate 58 Slider 59 Permanent magnet 500 Bearing 510 Bearing 6 Swing 7 Ultrasonic transducer 70, 71 Signal line 72 Transmission / reception signal lines 73, 74 Actuator drive line 75 Resin tube

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 独立に動作可能な自由端の変位の方向が
互いに直交方向である複数のバイモルフ型アクチュエー
タ素子と、前記自由端の変位が合成されて変位する可動
部とを有する圧電型アクチュエータを備え、直交する2
方向に回動可能な回動部と、前記回動部に備えられた超
音波振動子と、前記可動部の変位を前記回動部に伝達す
る連結部とを有することを特徴とする超音波探触子。
1. A piezoelectric actuator having a plurality of bimorph type actuator elements which are independently movable and whose displacement directions are orthogonal to each other, and a movable part which is displaced by combining the displacements of the free ends. Equipped and orthogonal 2
And a rotation part that is rotatable in the direction
Transmits the displacement of the sound wave oscillator and the movable part to the rotating part.
An ultrasonic probe having a connecting portion.
【請求項2】 前記自由端の変位の方向が同一であるバ
イモルフ型アクチュエータ素子、略平行に配列されて
なることを特徴とする請求項1に記載の超音波探触子
2. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the direction of the free end of the displacement is the same bimorph type actuator device, characterized by comprising a substantially parallel arrangement.
【請求項3】 前記可動部は、前記複数のバイモルフ型
アクチュエータ素子に略平行に配置された軸材と、 少なくとも前記独立に動作可能な自由端ごとに設けら
れ、かつ前記軸材の長軸方向に隔てて設けられた複数の
支持材とを有し、 前記軸材が前記複数の支持材に設けられた穴部で支持さ
れていることを特徴とする請求項1項または請求項2に
記載の超音波探触子
3. The movable part is provided at least for each of the independently movable free ends of a shaft member arranged substantially parallel to the plurality of bimorph type actuator elements, and in the long axis direction of the shaft member. 3. A plurality of supporting members provided separately from each other, wherein the shaft member is supported by holes provided in the plurality of supporting members. Ultrasonic probe .
【請求項4】 前記可動部は、前記自由端の各々が嵌合
している溝部を有し、 該溝部内において、前記自由端は、前記自由端の変位に
直交する方向にスライド可能であることを特徴とする請
求項1ないし請求項3のいずれかに記載の超音波探触
4. The movable portion has a groove portion into which each of the free ends is fitted, and the free end is slidable in a direction orthogonal to the displacement of the free end in the groove portion. The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
Child .
【請求項5】 前記連結部は、先端が球面状の接触子と
該接触子の先端が当接する受け材を有し、前記接触子と
前記受け材が永久磁石による磁力で吸着されていること
を特徴とする請求項に記載の超音波探触子
5. The connecting portion has a contact having a spherical tip and a receiving member with which the tip of the contact abuts, and the contact and the receiving member are attracted by a magnetic force of a permanent magnet. The ultrasonic probe according to claim 1 , wherein:
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