JPH0640872B2 - 位置センサ−を有する超音波変換器プロ−ブ駆動装置 - Google Patents

位置センサ−を有する超音波変換器プロ−ブ駆動装置

Info

Publication number
JPH0640872B2
JPH0640872B2 JP61003704A JP370486A JPH0640872B2 JP H0640872 B2 JPH0640872 B2 JP H0640872B2 JP 61003704 A JP61003704 A JP 61003704A JP 370486 A JP370486 A JP 370486A JP H0640872 B2 JPH0640872 B2 JP H0640872B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transducer
coil
probe
assembly
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61003704A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61221647A (ja
Inventor
ジユリアン・ドウ
ポール・フレドリツク・メイヤーズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technicare Corp
Original Assignee
Technicare Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=24776061&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0640872(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Technicare Corp filed Critical Technicare Corp
Publication of JPS61221647A publication Critical patent/JPS61221647A/ja
Publication of JPH0640872B2 publication Critical patent/JPH0640872B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053Display arrangements
    • G01S7/52057Cathode ray tube displays
    • G01S7/5206Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
    • G01S7/52063Sector scan display
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/35Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
    • G10K11/352Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
    • G10K11/355Arcuate movement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2696Wheels, Gears, Bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波診断用画像形成に使用するための超音波
変換器プローブに関し、特にそのようなプローブに使用
するための変換器位置センサーを有する駆動装置に関す
る。
超音波画像形成用の変換器プローブは、患者の内部組織
構造の実時間画像を形成するためには、小さく、軽く、
かつ取扱いが容易であるように設計される。実時間画像
を形成するために、超音波エネルギーのビームが患者に
迅速に伝搬され、そして表示に適切な画像形成フォーマ
ットで迅速に処理するためにエコーがプローブによって
受信されねばならない。プローブは小さいことが一般に
望ましいが、また良好な解像力で、プローブアパーチャ
より広い視野にわたって画像形成できることが望まし
い。これらの矛盾する要求は、いわゆる扇形走査を生じ
るような、異なる方向に多数の超音波ビームを掃引又は
走査することによって解決できる。これを行なうには、
一般に二つの方法がある。その一つは、放射状の異なる
方向に向かう超音波エネルギーの「操向」ビームを同相
関係で励起することができる直線配列の素子を有する変
換器を使用することである。また、受信された信号が選
択された伝搬方向で可干渉性であるように、エコー情報
を受信する間も位相調整が必要である。しかしながら、
この電子的ビーム操向技術は、異なる方向にビームを誘
導するために、かつ受容された反射情報を処理するため
に非常に多くの複雑な電子装置を必要とする。第二の技
術は、多くの異なる放射方向で超音波エネルギーを伝搬
及び受信できるように、円弧に沿って変換器を機械的に
動かすことである。望ましいことに、変換器を動かすた
めに必要な機構並びにこれと結合される駆動及び制御用
電子装置は、同相配列式ビーム操向システム用の電子装
置よりかなり簡単であり、かつ経済的である。
本発明の原理に従えば、駆動機構は、与えられた移動の
円弧に沿って回動自在に取付けられた変換器を振動させ
るように設けられる。この機構はクランクシャフトに接
続されたリニアモータから成る。クランクシャフトの他
端は、変換器が回動する軸からオフセットされた個所で
変換器組立体に接続されている。リニアモータは往復運
動するようにクランクシャフトを動かし、これによって
クランクシャフトは変換器をそのピボット軸のまわりの
円弧に沿って振動させる。
このタイプのリニアモータは、二つの主要部分、すなわ
ち永久磁石部及び電磁石部から成る。電磁石部は変化す
る電磁界を発生する信号で駆動される。永久磁石部から
発する磁界は、変化する電磁界と相互に作用して、この
2つの部分間に相対運動を生じる。
超音波変換器プローブにおいて、移動モータ部は小さい
質量を有することが望ましい。小さい質量のモータ部を
移動させることがプローブに生じる振動特性を小さくす
ることになる。このことは、プローブが患者に取付けら
れ、移動されている間も、使用者が少しもプローブの振
動を感じないので、望ましいことである。理想的には、
プローブは少しの振動も発するべきではない。従って、
従来は、永久磁石が電磁石より一般に大きいので、永久
磁石を固定して、電磁石を移動部材にすべきであるとさ
れていた。このような原理は米国特許第4,421,118号に
開示された変換器プローブモータに例示されている。
しかしながら、従来の知識は、永久磁石が同重量の電磁
石コイルの磁束の10倍に達する磁束を発するというこ
とを完全には考慮していない。粘性液体中で実用的な大
きさの変換器を振動させるために使用されるモータの設
計において、この関係の利点を完全に利用するために
は、電磁石コイルの巻数を増加する必要がある。さら
に、重量に比べてその比較的少ない磁束のために、電磁
石はむしろ大きくなり、モータの大きさを増大させ、故
に、プローブの寸法を増大させる。
本発明の別の態様に従えば、モータの永久磁石が変換器
を振動させるための駆動手段として使用される。モータ
によって分配される力は、設計時に電磁石コイルの巻数
を増加又は減少することによって選択され、これによっ
て永久磁石によって示される比較的大きい磁束の利点を
利用できる。巻数を増加すると、モータの直径が大きく
なり、これは一般に許容できることである一方、その長
さを増大せず、これは望ましい特性である。モータが比
較的短いということが、プローブを過度に長くする必要
なしに、変換器組立体、位置センサー及び電気的接続の
ための他の部品をプローブ中に設置するのを可能にす
る。さらに、永久磁石は一般に不変であるので、その移
動部の慣性特性を変えることなく、より大きい、もしく
はより小さい出力を有するようにモータを再設計するこ
とができる。なおさらに、電磁石が移動する場合、その
駆動用回路に接続するワイヤーはくり返し曲げられる。
曲げられるワイヤーは時間の経過で切断されるので、こ
のことが信頼性の問題を生じさせる。この電磁石移動モ
ータ固有の問題が本発明では避けられる。
振動式変換器プローブの無視できない特徴は、それが超
音波エネルギーを伝搬及び受信する度毎に、変換器の角
度的位置を知ることが必要であるということである。こ
の能力がないと、各位置でのエコー情報の協調が0なわ
れず、かつ位置的に正確な像が形成されない。本発明の
他の態様に従えば、プローブモータの移動永久磁石は、
変換器を振動させる時に、コイルを通る金属性ピンを移
動させる。コイルを通るピンの移動がコイルのインダク
タンスを変化させ、その変化は位置センサー回路によっ
て検知され、そして超音波画像を形成するのに使用され
る位置情報を引き出すために使用される。本発明の好ま
しい実施態様において、ピンは、コイルのインダクタン
スを増加させる金属から成る部材と、コイルのインダク
タンスを減少させる金属から成る第二の部材とのバイメ
タルである。これらの特性を有するピンを使用すること
により、単一の材料から成るピンを使用することによっ
て得られるインダクタンス変化より広範なインダクタン
ス化を生みだすことになる。
まず第1図を参照すると、この図には、本発明の原理に
従って構成された超音波変換器プローブが示されてい
る。プローブ要素は、アルミニウム、デルリン、ポリス
ルホン又は同様な材料で作ることができるケース10内
に収められている。音透過性コーン即ちキャップ12が
ケースの先に取付けられている。キャップ12は、超音
波に対して高い透過性を有するポリエチレン又は他の材
料で作られる。使用時には、超音波エネルギーは、プロ
ーブ内の媒介液によって、超音波変換器30に、そして
そこからキャップ12を通過する。音波透過性キャップ
12は、ケースの先端の外周開口のまわりの溝にかん合
され、圧縮バンド16によってしっかり保持されてい
る。このシールがキャップ12及びケース10の間で圧
縮されたO−リングによって液密にされる。
変換器30は変換器リング32に着座されている。変換
器リング32は変換器カップ34内の所定の位置にスナ
ップばめしてある。これによって同一外側寸法の変換器
リングで種々の異なる特性の変換器を製造することが可
能になる。特定の変換器を有するプローブが註文された
場合、選択された変換器及びリングモジュールは、必要
な電気接続がなされて変換器カップにスナップばめする
ことができる。次いで、完成したプローブは検査され、
註文主に送ることができる。
変換器カップ34は、両側にボールベアリング取付具を
有し、硬鋼製の軸ピン36がそれを貫通している。ステ
ンレス鋼製のクランクピン38が軸ピン36に平行に変
換器カップにプレス固定されている。本発明の図示の実
施態様において、クランクピン38は、0.090インチ
(約2.3mm)の距離で軸ピン36から離間している。こ
の間隔が、変換器が振動する角度の決定因子の一つであ
る。図示の実施態様において、振動角度は90度であっ
た。離間距離における千分の1インチの変化が振動角度
で約1度の変化に相当するということが判明した。
クランクシャフト40の一方の端部がベアリング支持で
クランクピン38に連結されている。クランクシャフト
40の他方の端部もベアリング支持でモータの移動磁石
組立体60に連結されている。変換器カップ34から延
びている軸ピン36の両端はジンバルカップ42の基体
から延びているアーム44の穴内に位置されている。軸
ピンはジンバルカップのアームに直交方向の止めねじに
よってジンバルカップアームの穴内で固着されている。
ジンバルカップは、その穴を貫通し、モータをゆるく囲
んでいる拡張式ブッシュ48のねじ穴に至るねじ50及
び52によってプローブにしっかり保持されている。従
って、ジンバルカップの基体及びスプール形状の拡張ブ
ッシュは、ケース10の内周面に沿って延びているスナ
ップリング46を挟んでいる。この構造の技術は「超音
波変換器プローブ組立体(ULTRASONIC TRANSDUCER PROB
E ASSEMBLY)」と言う名称の特許願第691,319号にさら
に完全に記載されている。
モータの上部ベアリング64はジンバルカップ42の基
体中の溝内に一端で固定されている。下部ベアリング6
6は緩衝取付スプリング74及び管76によって所定の
位置に保持され、この管76はガラス/金属シール18
に接触している。シールの内部18aはガラスで作ら
れ、それを貫通する多数の電気接続ピン19を有してい
る。変換器、モータ及び位置センサー(図示せず)から
の導線がこれらのピンに接続される。シールの外周面1
8bは金属で作られ、O−リング20によって囲まれて
いる。このO−リング20はプローブの背後部で液密シ
ールを形成し、モータ及び変換器組立体が配置されてい
る液室を区切っている。液室の外側の接続ピンと接続器
22との間が接続されている。接続器22はケーブルの
先の対応するプラグと合わされ、プローブに及びプロー
ブから必要な信号をもたらすことができる。
クランクシャフト40はジンバルカップ42及び上部ベ
アリング64の中心の穴を通って、磁石組立体60に接
続されている。磁石組立体60は、デルリン製のベアリ
ング64及び66中で往復運動するようにスライドす
る。圧縮ばね70及び72が磁石組立体60の両側に配
置され、モータが動作していないときにモータの中央位
置に磁石組立体60を位置させる作用をする。この位置
で、変換器は図示するように前方にまっすぐ向かって置
かれている。圧縮ばね70及び72はまた、磁石組立体
60がその移動方向を逆にしようとして方向転換する度
毎にモータの方向転換を補助する。円筒状の磁石組立体
60は環状のコイル組立体62で囲まれている。位置セ
ンサーピン82は磁石組立体の下端部(右手)でねじ穴
にねじ込まれている。コイル組立体62が励起される
と、磁石組立体60は前後、即ち図で水平に移動する。
これによって、クランクシャフト40が前後に往復運動
し、軸ピン36のまわりに振動するように変換器カップ
及び変換器を動かす。同時に、磁石組立体は下部ベアリ
ング66の一部として形成されている位置センサーのコ
イルフォーム80を通して位置センサーピン82を移動
する。コイルはコイルフォーム80(第3図参照)のま
わりに巻かれ、コイルを通る位置センサーピン82の移
動がピンの位置に関連してコイルのインダクタンス及び
それに対応して変換器の角度配向を変化させる。この変
化するインダクタンスが検知され、変換器のその時の位
置を確かめることに使用される。
第2図に、第1図のプローブの変換器駆動装置の主要素
の組立図が示されている。図の左側に変換器30があ
る。変換器の背後に接続されたワイヤー31がプローブ
液室の背後の接続ピン19にプローブを通して導かれて
いる。ワイヤー31は、変換器リング32及び変換器カ
ップ34を通ってジルバルカップ42の内周にある切欠
き43に至る。この切欠き43は上部ベアリング64の
溝93、コイル組立体62の溝63及び下部ベアリング
66の溝95と一列に並んでいる。そこからワイヤーが
モータの下端部の空間を通って接続ピン19に達してい
る。コイル組立体の溝63及び下部ベアリングの溝95
において、変換器からのワイヤー31はコイル組立体6
2からのワイヤー162と一緒にされている。
変換器30は変換器リング32の環状溝内に固定されて
いる。この溝は弾性の軟質ゴム材のコーティングを有し
ている。軟質ゴムに変換器を着座させることによって、
変換器リングへの超音波の伝播が大幅に防げる。これは
プローブにおける反射の発生及びその画像のアーティフ
ァクトを最小限にする。
変換器リング32は変換器カップ34にスナップばめす
る。変換器カップの前面はスナップばめを可能にするた
めに、リングを取り囲むようにほぼ20度毎に溝が切ら
れている。軸ピン36は、変換器カップを貫通して示さ
れており、その一つが90で示されている。ポールベア
リングを備えた取付具に着座されている。クランクピン
38は変換器カップにしっかりプレスばめされている。
軸ピン36の両端はジンバルカップ42のアーム44の
両側の穴に固定されている。アーム44の先端に、軸ピ
ンを所定の位置に確実に保持するために使用される止め
ねじ用の穴が見られる。
上部ベアリング64及び下部ベアリング66は第2図に
も示されている。各ベアリングの大径部の外周にベアリ
ングを貫通している多数の穴65及び67がある。これ
らの穴が移動磁石組立体60の両端における各ベアリン
グの内側とモータの外側との間に液体を通すことを可能
にする。モータは拡張ブッシュ48の内側のゆるく固定
され、これによって拡張ブッシュ48の内側表面と各ベ
アリング及びコイル組立体62の外側表面との間に、液
体が満たされた小さい間隔を形成する。磁石組立体は前
後に移動するので、モータ内で液体にポンプ作用を生じ
せしめる。液体が流出する通路がないと、モータはモー
タ内の液体の圧力による結合効果を生じることになる。
穴65及び67はこの結合の問題を防止する。
各ベアリングの小径の延長部92及び94は、それらの
内側に移動磁石組立体60のための軸受面を提供する。
これらの延長部92及び94はコイル組立体62の両端
の内側と結合する。
組立てられたモータ及びその制御回路のさらに詳細な断
面が第3図に示されている。モータは軸ピン36を中心
として回動する変換器カップ34とともにクランクシャ
フト40によって変換器カップ34に接続されて示され
ている。磁石組立体の上部において、クランクシャフト
40は黄銅製のプッシュ102に接続されている。磁石
組立体の下部において、黄銅製下端部プッシュが位置セ
ンサーピン82を受入れるためにねじ溝が切られてい
る。プッシュ102及び104間で、いくつかのサマリ
アンコバルト鉄磁石1a〜1hが透磁性の鉄スペーサー
2a〜2dによって各対に分割されている。各磁石対は
反対の極で互いに接触している二極を有しており、かつ
各対は同一の極性の磁極で隣接対と向かい合っている。
両端の磁石1a及び1hは図示の実施態様において対と
なっていない。
磁石対の磁束線は、鉄スペーサーからそれを取囲んだコ
イル組立体62の方に外側に向けて放射される。スペー
サー2a〜2dは電磁コイル組立体の方に放射状に磁束
線を誘導するように、高い透磁性及び高飽和磁束を示
す。
ブッシュ102及び104、磁石1a〜1h並びにスペ
ーサー2a〜2dはステンレス鋼製の圧縮管100内に
図に示すように積み重ねられている。管100は一端に
おいてブッシュにろう付けされ、他端において一緒に積
み重ね体を圧縮するように曲げられている。非磁性管1
00は磁石組立体とそれを取囲んでいる電磁コイル組立
体との間に磁束線を容易に通す。
コイル組立体62はコイル巻線を四つのグループ112
〜118に設置するアルミニウム製コイルフォーム11
0を含んでいる。コイルは四つのグループに巻数を分配
した#36マグネットワイヤー600回巻の連続巻線で
ある。グループからグループへの巻方向は図に示すよう
に逆になっている。ワイヤ162はコイルフォーマー1
10の上部及び下部でコイル組立体に出入りする。
コイルフォーマー110及びコイル体を包囲しているの
は鋼製磁気戻し管120である。戻し管120はモータ
のまわりにケースを形成し、モータ内にモータの磁界を
保持する作用をし、かつどこを基準にするかによって、
上方または下方にコイルの外周における磁束線を誘導す
る作用もする。
組立モータがコイル組立体の中央に磁石組立体を位置さ
せた状態で静止している場合、スペーサー2a〜2dは
それぞれのコイルグループ112〜118に対して各々
の中心に置かれている。交流励磁信号がモータに与えら
れると、磁石組立体は変化する電磁界に従って中心位置
から上方または下方の位置に移動させられる。本発明の
図示した実施態様において、90度の円弧に沿って変換
器を振動させるのに必要な移動範囲は0.15インチ(約3.
9 mm)の比較的小さなものである。
磁石組立体が上下に移動させられると、位置センサーピ
ンが位置センサー用コイルフォーマー80中で上下に移
動される。コイル88はコイルフォーマー80に巻かれ
ている。コイルの巻数は、位置センサーピンがコイル中
を移動させられる場合にコイルが示す所望のデルタイン
ダクタンス、即ちインダクタンス変化に依存する。コイ
ル88は、このデルタインダクタンスを検知する位置セ
ンサー回路140に接続されている。
本発明の原理に従えば、位置センサーピンはコイルイン
ダクタンスを増加させる金属と、インダクタンスを減少
させる他の金属とのバイメタルである。図示の実施態様
において、ピンの上部材86は軟鋼製である。ピンのこ
の部材がコイル中を移動する場合、コイルインダクタン
スを増加させる。ピンの下部材はアルミニウム製であ
り、界面85で上部材に結合している。このピンが上に
移動し、そして下部材84がコイルの内部を占有してい
る場合、コイルインダクタンスの減少がなされる。位置
センサーピンの移動範囲も0.15インチ(約3.9 mm)であ
るので、図示実施態様においては、界面85は常にコイ
ル88内に留まっている。従って、バイメタルピンによ
り変化するコイルインダクタンスの変化の「増大」はよ
り大きなデルタインダクタンスをもたらし、したがって
単一の材料で製造されたピンから得られるものより正確
な位置検知をもたらす。
位置センサー回路は、標準の飛行機サーボシステムに使
用されるリニア電圧差動変換器(LVDT)回路等の通
常のものであり得る。本発明の図示実施態様において、
一定電流、100KHzの正弦波信号が位置センサーコイ
ル88に与えられる。変化するコイルインダクタンス
が、この信号の電圧を約0.75〜1.25ボルトに変調する。
変化信号のエンベロープが整流によって検知され、交流
結合によってその直流成分を除去し、かつ増幅されて位
置信号を形成する。次いで、位置信号は、比較駆動回路
160の比較器に供給され、ここで基準信号回路150
によって発生された三角波基準信号と比較される。この
信号比較の結果が比較駆動回路160によって使用さ
れ、モータコイル用の、適当に時間を定めた交流駆動信
号を引き出す。一般に、変換器の位置角度は小さな位相
遅れをもった、交流駆動電圧の位相角の関数である。サ
ーボシステムはモータを連続的に駆動し、三角波基準信
号をトラッキングする。図示実施態様において、交流駆
動信号は約12ボルトの折返しピークを有する、2〜4
ボルトr.m.s.の範囲の実質的に一定な電流信号である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理に従って組立てられた超音波変換
器プローブの部分断面図である。 第2図は第1図のプローブの変換器駆動機構の主要部分
の分解斜視図である。 第3図は本発明のモータ及び制御機構の一部ブロック図
で示す部分断面図である。 10……ケース、12……キャップ、30……変換器、
32……変換器リング、34……変換器カップ、36…
…軸ピン、38……クランクピン、40……クランクシ
ャフト、42……ジンバルカップ、44……アーム、6
0……移動磁石組立体、62……コイル組立体、80…
…コイルフォーム、82……位置センサーピン、90…
…取付座、100……非磁性管、110……コイルフォ
ーム。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】音透過性アパーチャを有するケースと、 軸心を中心として回動しているときに、上記音透過性ア
    パーチャを通して超音波エネルギーのビームを複数の放
    射方向に向けるように前記ケース内に回動可能に取付け
    られた変換器組立体と、 前記ケース内に設けられ、往復運動部材を有するモータ
    と、 前記往復運動部材に連結された第一の端部、および前記
    軸心からオフセットされた位置で前記変換器組立体に連
    結された第二の端部を有し、前記モータの往復運動を前
    記変換器組立体の回動運動に変換するための単一の接続
    部材、 とを備えた超音波変換器プローブ。
  2. 【請求項2】前記接続部材が、前記往復運動部材に回動
    自在に接続された一方の端部、及び前記変換器組立体の
    前記個所に回動自在に接続された他方の端部を有するク
    ランクシャフトから成る特許請求の範囲第1項記載のプ
    ローブ。
  3. 【請求項3】超音波変換器が往復運動の転換によって円
    弧状に運動させられる超音波変換器プローブにおいて、
    上記往復運動を生じさせるためのモータが、 各々が中心に開口を有する、軸方向に整列する複数のコ
    イルを有する電磁石組立体と、 前記電磁石組立体の開口のほぼ内部に位置し、かつ各々
    が前記コイルの各々に対応して設けられた複数の磁石を
    有する磁石積重体と、 前記電磁石組立体の内部で前記磁石積重体を往復運動し
    得るように支持する支持手段と、 前記磁石積重体の運動が前記超音波変換器の運動に転換
    されるように前記磁石組立体を前記超音波変換器に連結
    するための連結手段、 とを備えた超音波変換器プローブ。
  4. 【請求項4】前記電磁石組立体が励起されていない場
    合、前記電磁石組立体内の所定の位置に前記磁石積重体
    を位置させるための戻しばねをさらに含む特許請求の範
    囲第3項記載のプローブ。
  5. 【請求項5】前記磁石積重体が、前記各磁石の間に置か
    れ、かつ前記各コイルに対応して配置されている高透磁
    性を有する多数のスペーサーを含む特許請求の範囲第4
    項記載のプローブ。
  6. 【請求項6】前記電磁石組立体が前記コイル体を巻く穴
    あきコイルフォームを含む特許請求の範囲第5項記載の
    プローブ。
  7. 【請求項7】前記各磁石及びスペーサーが非磁性圧縮管
    内に置かれている特許請求の範囲第6項記載のプロー
    ブ。
  8. 【請求項8】前記コイル体のまわりに配置された磁気戻
    し管をさらに含む特許請求の範囲第7項記載のプロー
    ブ。
  9. 【請求項9】前記戻しばね手段が前記磁石積重体の両端
    にそれぞれ配置された第一のばね及び第二のばねから成
    る特許請求の範囲第4項記載のプローブ。
  10. 【請求項10】前記各スペーサーが磁石対を分割し、か
    つ二対の磁石の同一の磁極と接触している特許請求の範
    囲第5項記載のプローブ。
  11. 【請求項11】前記巻型に沿って巻かれた前記各コイル
    の隣接するコイル同士がそこを通る電流の所望の流れ方
    向に対して交互の方向に巻かれている特許請求の範囲第
    6項記載のプローブ。
  12. 【請求項12】ケースおよびこのケース内で回動可能に
    設けられた変換器を有する超音波変換器プローブにおい
    て、往復運動を生じさせるために前記ケース内に設けら
    れたモータが、 前記ケース内に固定され、変化する磁界を生じさせるた
    めに設けられた電磁コイル組立体と、 前記コイル組立体内でスライド可能に設けられ、前記の
    変化する磁界と相互作用する磁界を生じさせる永久磁石
    組立体、 とを備え、 さらに前記プローブが、前記磁石組立と前記変換器との
    間に連結され、前記磁石組立体の往復運動を前記変換器
    の回動運動に転換するための転換手段を含んでいる超音
    波変換器プローブ。
  13. 【請求項13】振動運動のために回動可能に取付けられ
    た超音波変換器と、 前記変換器を振動させるためにこれに連結された運動手
    段と、 バイメタル要素およびコイルを含み、その一方が前記変
    換器の振動運動に対応して運動するように連結された位
    置センサ、 とを備え、 前記バイメタル要素と前記コイルとの相対運動が前記コ
    イルによって生じたインダクタンスを変化させるように
    なされている超音波変換器ブローブ。
  14. 【請求項14】前記バイメタル要素が、間に界面を有す
    る第一及び第二の金属部材から成る特許請求の範囲第1
    3項記載のプローブ。
  15. 【請求項15】前記コイルがトロイダル形状であり、前
    記変換器を振動させると前記バイメタル要素の界面が前
    記コイルの中を移動する特許請求の範囲第14項記載の
    プローブ。
  16. 【請求項16】前記第一の金属部材が鉄系金属から成
    り、前記第二の金属部材が非鉄金属から成る特許請求の
    範囲第15項記載のプローブ。
  17. 【請求項17】前記バイメタル要素が鋼部材とアルミニ
    ウム部材とから成る特許請求の範囲第16項記載のプロ
    ーブ。
JP61003704A 1985-01-14 1986-01-13 位置センサ−を有する超音波変換器プロ−ブ駆動装置 Expired - Lifetime JPH0640872B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/691,320 US4649925A (en) 1985-01-14 1985-01-14 Ultrasonic transducer probe drive mechanism with position sensor
US691320 1985-01-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61221647A JPS61221647A (ja) 1986-10-02
JPH0640872B2 true JPH0640872B2 (ja) 1994-06-01

Family

ID=24776061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61003704A Expired - Lifetime JPH0640872B2 (ja) 1985-01-14 1986-01-13 位置センサ−を有する超音波変換器プロ−ブ駆動装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4649925A (ja)
EP (1) EP0191546B2 (ja)
JP (1) JPH0640872B2 (ja)
CN (1) CN1006415B (ja)
AT (1) ATE56094T1 (ja)
DE (1) DE3673661D1 (ja)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4785816A (en) * 1985-01-14 1988-11-22 Johnson & Johnson Ultrasound Inc. Ultrasonic transducer probe assembly
US4869257A (en) * 1985-06-03 1989-09-26 Picker International, Inc. Ultrasonic mechanical sector scanning transducer probe assembly
US4757818A (en) * 1986-03-03 1988-07-19 Angelsen Bjorn A J Ultrasonic transducer probe with linear motion drive mechanism
US4787247A (en) * 1986-07-23 1988-11-29 Sonomed Technology, Inc. Scanning apparatus and method
US4893628A (en) * 1988-04-04 1990-01-16 Bjorn Angelsen Dual element ultrasonic transducer probe for combined imaging of tissue structures and blood flow in real time
EP0390311B1 (en) * 1989-03-27 1994-12-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Mechanical ultrasonic scanner
FR2648342A1 (fr) * 1989-06-14 1990-12-21 Synthelabo Sonde d'echographie
US5552645A (en) * 1994-06-08 1996-09-03 Siemens Medical Systems, Inc. Automatic probe activation
US5479929A (en) * 1994-06-27 1996-01-02 Acuson Corporation Drive system with a multiturn rotary stop
JP3041675B2 (ja) * 1996-11-06 2000-05-15 セイコー精機株式会社 揺動モータ
US5955677A (en) * 1997-01-22 1999-09-21 Geophysical Research Corporation Metal seal for pressure transducer
CN100397052C (zh) * 2000-05-02 2008-06-25 富士胶片株式会社 超声波接收装置
US6616593B1 (en) 2000-06-05 2003-09-09 Mentor Corporation Automated radioisotope seed cartridge
WO2002037934A2 (en) * 2000-06-05 2002-05-16 Mentor Corporation Automated implantation system for radioisotope seeds
US6537192B1 (en) 2000-06-05 2003-03-25 Mentor Corporation Automated radioisotope seed loader system for implant needles
AU2003249200B2 (en) * 2002-07-12 2009-08-13 Iscience Interventional Corporation Ultrasound interfacing device for tissue imaging
EP1465531B1 (en) * 2002-10-10 2012-12-19 Visualsonics Inc. High frequency high frame-rate ultrasound imaging system
US7431698B2 (en) * 2004-01-13 2008-10-07 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Apparatus and method for controlling an ultrasound probe
FR2868496B1 (fr) * 2004-04-01 2006-06-30 Quantel Medical Sa Mecanisme de conversion d'un mouvement rectiligne en un mouvement arciforme utilisable dans un dispositif de balayage
US7388700B1 (en) 2006-04-28 2008-06-17 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Ball joint gimbal mirror with actuator assembly
US8721553B2 (en) * 2007-05-15 2014-05-13 General Electric Company Fluid-fillable ultrasound imaging catheter tips
WO2009034698A1 (ja) * 2007-09-10 2009-03-19 Ntn Corporation センサユニット
US8816805B2 (en) 2008-04-04 2014-08-26 Correlated Magnetics Research, Llc. Magnetic structure production
US8760250B2 (en) 2009-06-02 2014-06-24 Correlated Magnetics Rsearch, LLC. System and method for energy generation
US8174347B2 (en) 2010-07-12 2012-05-08 Correlated Magnetics Research, Llc Multilevel correlated magnetic system and method for using the same
US9275783B2 (en) 2012-10-15 2016-03-01 Correlated Magnetics Research, Llc. System and method for demagnetization of a magnetic structure region
US9257219B2 (en) 2012-08-06 2016-02-09 Correlated Magnetics Research, Llc. System and method for magnetization
US9435630B2 (en) 2010-12-08 2016-09-06 Cts Corporation Actuator and linear position sensor assembly
WO2012129703A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Atomic Energy Of Canada Limited Profiling tool for determining material thickness for inspection sites having complex topography
US8963380B2 (en) 2011-07-11 2015-02-24 Correlated Magnetics Research LLC. System and method for power generation system
CN103690190B (zh) * 2012-09-27 2015-09-02 深圳市索诺瑞科技有限公司 机械扫描探头
US9298281B2 (en) 2012-12-27 2016-03-29 Correlated Magnetics Research, Llc. Magnetic vector sensor positioning and communications system
CN105025800B (zh) 2013-01-04 2017-11-24 玛芬股份有限公司 超声换能器方向控制
DE102013011759A1 (de) * 2013-07-13 2015-01-15 Festo Ag & Co. Kg Magnetventil
US10945706B2 (en) 2017-05-05 2021-03-16 Biim Ultrasound As Hand held ultrasound probe

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741004A (en) * 1971-02-16 1973-06-26 Automation Ind Inc Ultrasonic contact scanner
CA1076244A (en) * 1975-05-01 1980-04-22 Commonwealth Of Australia (The) Method and apparatus for ultrasonic examination
JPS52130178A (en) * 1976-04-23 1977-11-01 Tokyo Shibaura Electric Co Ultrasonic high speed repetition scanning device
US4130022A (en) * 1976-11-12 1978-12-19 Picker Corporation Ultrasonic sector scanning search unit
DE2822261A1 (de) * 1978-05-22 1979-11-29 Terrance Dr Matzuk Ultraschallabtasteinrichtung
US4375818A (en) * 1979-03-12 1983-03-08 Olympus Optical Company Ltd. Ultrasonic diagnosis system assembled into endoscope
US4407293A (en) * 1981-04-24 1983-10-04 Diasonics, Inc. Ultrasound imaging apparatus for providing simultaneous B-scan and Doppler data
US4421118A (en) * 1981-08-12 1983-12-20 Smithkline Instruments, Inc. Ultrasonic transducer
US4433691A (en) * 1981-10-05 1984-02-28 Honeywell Inc. Moving torque coil oscillatory drive member
AT384545B (de) * 1981-12-01 1987-11-25 Kretztechnik Gmbh Ultraschall-untersuchungsgeraet
US4479388A (en) * 1982-09-20 1984-10-30 Dymax Corporation Ultrasound transducer and drive system
US4462255A (en) * 1983-02-03 1984-07-31 Technicare Corporation Piezoelectric scanning systems for ultrasonic transducers

Also Published As

Publication number Publication date
DE3673661D1 (de) 1990-10-04
EP0191546A2 (en) 1986-08-20
EP0191546A3 (en) 1987-07-01
CN86100174A (zh) 1986-07-09
EP0191546B1 (en) 1990-08-29
ATE56094T1 (de) 1990-09-15
CN1006415B (zh) 1990-01-10
JPS61221647A (ja) 1986-10-02
US4649925A (en) 1987-03-17
EP0191546B2 (en) 1993-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0640872B2 (ja) 位置センサ−を有する超音波変換器プロ−ブ駆動装置
US4785816A (en) Ultrasonic transducer probe assembly
US4913155A (en) Ultrasonic transducer probe assembly
US4421118A (en) Ultrasonic transducer
US4479388A (en) Ultrasound transducer and drive system
US5187612A (en) Gyrating programmable scanner
JPS62211047A (ja) 機械的に操縦可能な超音波ビ−ムを備えた超音波変換器プロ−ブ
EP1101273B1 (en) Low frequency vibrator
US6198956B1 (en) High speed sector scanning apparatus having digital electronic control
US5109698A (en) Monopole, dipole, and quadrupole borehole seismic transducers
US4977898A (en) Miniaturized encapsulated ultrasonic transducer
JPH0661040A (ja) 付属するコイル装置を持つ永久磁石装置
EP0188341B1 (en) Ultrasonic transducer probe assembly
CN1688255A (zh) 用于超声射束三维扫描的机构和系统
JPH0426058B2 (ja)
GB2142431A (en) Improvements relating to electro-mechanical transducers
CN219997293U (zh) 用于激光雷达的扫描装置及激光雷达
JPH0465343B2 (ja)
JPH041497Y2 (ja)
JPH0528464U (ja) 振動アクチユエータ
JPS628745A (ja) 機械走査式超音波探触子
EP4188232A1 (en) Magnetomotive probe and method of use thereof
JPH021248A (ja) 機械走査形超音波スキャナ
JPH04319662A (ja) 超音波探触子
CN116297870A (zh) 空气声成像传感器