JPH07128312A - 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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- JPH07128312A JPH07128312A JP5277063A JP27706393A JPH07128312A JP H07128312 A JPH07128312 A JP H07128312A JP 5277063 A JP5277063 A JP 5277063A JP 27706393 A JP27706393 A JP 27706393A JP H07128312 A JPH07128312 A JP H07128312A
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Abstract
回転駆動伝達系と外部モータおよびその軸と装置の間に
挿着するオイルシールを廃止する。 【構成】 超音波を送受信するトランスデューサ1、2
を固定したロータ3にモータ磁石9、10を設け、その
支持軸4にモータコイル8を設けてアウタロータ型のモ
ータを構成し、ロータ3の回転速度および停止位置を検
出する回転位置検出手段として、相対位置検出用の磁石
11およびMRセンサ12と、基準位置検出用の磁石1
3およびMRセンサ14とを分離して一体に備えること
により、回転駆動伝達系に起因する画像ひずみや画像揺
れ、およびオイルシールに起因する回転負荷や音響結合
液体の漏れ等をなくすことができ、小型で高性能な超音
波探触子を実現できる。
Description
トランスデューサの機械的動作により行なう機械走査式
超音波探触子に関するものである。
中にあるトランスデューサをモータ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
ビームの走査を行なっている。
成を示している。図2において、21はトランスデュー
サであり、ロータ22、回転軸23および回転軸保持台
24により、回転可能に保持されている。25はモータ
であり、モータ25の回転運動は、ウォーム26、ウォ
ームギヤ27、駆動プーリ28、タイミングベルト2
9、従動プーリ30等の回転伝達系を経てロータ22に
伝えられる。モータ25には、回転位置検出手段として
3相(A、B、Z相)のエンコータ31が取り付けられ
ており、モータ25の回転速度および回転角度を検出し
ている。得られた回転速度および角度情報は、図示され
ない制御回路に送られ、この制御回路によりロータ22
およびトランスデューサ21によるスキャニング動作を
制御している。32は音響窓であり、その内部には音響
結合液体33が充填されている。34はオイルシールで
あり、モータ25の回転軸の隙間から音響結合液体33
が漏れないようにシールしている。
図2において、モータ25が回転すると、ウォーム2
6、ウォームギヤ27、駆動プーリ28、タイミングベ
ルト29および従動プーリ30を介してロータ22が回
転し、ロータ22の外周面に固定されたトランスデュー
サ21も回転する。その回転速度および回転角度をモー
タ25に取り付けたエンコーダ31で検出しながら電気
信号をトランスデューサ21に伝達し、超音波がトラン
スデューサ21から音響結合液体33および音響窓32
を介して人体内に打ち出され、人体内から反射した超音
波を逆の経路を経て受信し、超音波診断装置本体に画像
を表示する。
探触子でも、モータの回転運動を回転駆動伝達系を介し
てトランスデューサを回転させることによって、超音波
を機械的にスキャンニングすることができる。
来の超音波探触子では、モータとモータに直結されたエ
ンコーダの信号により、モータの回転速度および回転角
度を検出しているが、回転駆動伝達系を介してロータを
回転させているため、画像ひずみや画像揺れが発生する
という問題があった。
搬材として音響結合液体を音響窓内に封止しなければな
らないが、モータの回転運動を伝達する機構があるた
め、伝達系の途中に液を封止するためのオイルシールを
設けなければならず、回転負荷の増大と信頼性に問題が
あった。
先端の構造に自由度がなく、結果的に形状が大きくなっ
てしまい、体腔内診断用探触子に適した超音波探触子を
実現することが困難であった。
るものであり、回転駆動伝達系に起因するロータの回転
位置誤差をなくし、またオイルシール等の液封止機構を
必要とせずに液封止が可能な信頼性の高い機械走査式超
音波探触子を提供することを目的とするものである。
成するために、超音波を送受信するトランスデューサを
固定したロータとその軸のいずれか一方に磁石を設け、
他方にコイルを設けてロータを回転させるためのモータ
を構成するとともに、ロータの回転速度および停止位置
を検出する回転位置検出手段を一体に備えたものであ
る。
に分離して配置された相対位置検出部と基準位置検出部
とからなるものである。
を固定したロータと、これを駆動するモータと、ロータ
の回転および位置を検出する回転位置検出手段とが一体
に構成されているため、モータの回転をロータに伝達す
る機構および伝達系の途中に設けられていたオイルシー
ルをなくすことができ、トランスデューサの走査位置を
正確に制御することができるとともに、オイルシールに
起因する回転負荷やオイルシールからの音響結合液体の
漏れ等をなくすことができる。
置検出部と基準位置検出部とに分けて互いに分離して配
置することにより、回転位置検出手段全体の形状に自由
度が得られ、一体化されたロータの形状をさらに小さく
することが可能となり、体腔内診断等が容易に行なえる
形状を実現することができる。
ある。図1において、1および2はトランスデューサで
あり、円筒状のロータ3の外周面に180度方向に2ヶ
所固定されている。4はロータ3の支持軸であり、フレ
ーム5に固定されている。6および7はロータ3を支持
軸4に対してそれぞれ相対位置検出用磁石11およびス
リップリング15を介して回転可能に保持するベアリン
グである。8はロータ3の内部において支持軸4に固定
されたモータコイルである。9および10はそれぞれロ
ータ3の内周面に2分割して対向して固定されたモータ
磁石である。これらのモータコイル8およびモータ磁石
9、10によりアウターロータ型モータが構成されてい
る。11はロータ3の一方の側面に固定された相対位置
検出用(エンコーダA、B相信号用)磁石である。12
は相対位置検出用MRセンサであり、相対位置検出用磁
石11に対向するように位置調整されてフレーム5に取
り付けられている。これらの磁石11およびMRセンサ
12により相対位置検出部が構成されている。13は基
準位置検出用(エンコーダZ相信号用)磁石であり、ロ
ータ3の外周面のトランスデューサ1と2の間に固定さ
れている。14は基準位置検出用MRセンサであり、基
準位置検出用磁石13に対して1回転で1回向き合うよ
うに位置調整されてフレーム5に取り付けられている。
これらの磁石13およびMRセンサ14により基準位置
検出部が構成されている。15はロータ3の他方の側面
に固定されたスリップリングであり、それぞれの導電性
リングがトランスデューサ1および2に接続されてい
る。16はスリップリング15に取り付けられたブラシ
であり、スリップリング15のそれぞれの導電性リング
に接触するとともに、信号線17を介して制御回路に接
続されている。18はこれら部材を密封して覆うように
フレーム5に取り付けられた音響窓であり、その内部に
は音響結合液体19が充填されている。
モータコイル8に図示されない電流源から電流を流す
と、モータ磁石9、10に回転力が発生してその駆動力
によりロータ3が回転する。ロータ3の回転位置は、ロ
ータ3の側面に取り付けられた相対位置検出用磁石11
とフレーム5に取り付けられた相対位置検出用MRセン
サ12とにより相対回転角度として検出され、またロー
タ3の外周面に取り付けられた基準位置検出用磁石13
とフレーム5に取り付けられた基準位置検出用MRセン
サ14とによりロータ3の回転角度の絶対値を検出して
いる。その際、A相およびB相の2相のインクリメンタ
ルエンコーダだけではロータ3の回転角度の絶対値が検
出できないため、Z相用MRセンサ14とZ相用磁石1
3とでロータ3の回転角度基準を決めている。得られた
ロータ3の回転角度情報を基に、モータコイル8への通
電を制御し、ロータ3の回転速度または位置決め停止制
御を行なうことにより、ロータ3に固定されたトランス
デューサ1、2のスキャニングを行なっている。そし
て、トランスデューサ1、2のスキャニング動作中に信
号線17、ブラシ16、スリップリング15を経由して
トランスデューサ1、2に電圧を印加すると、トランス
デューサ1、2から超音波が打ち出される。この超音波
は、音響結合液19および音響窓18を介して人体内に
打ち出され、人体内から反射した超音波は、上記経路を
逆に経て、トランスデューサ1、2で電気信号に変換さ
れ、図示されない信号伝達経路を経て超音波診断装置本
体に送られ、超音波画像として表示される。
ンサ12とで構成されるA、B相(2相)のインクリメ
ンタルエンコーダは、回転角度の検出分解能に応じて1
回転中に均等な間隔で数百パルスの信号が出てくるが、
基準位置検出用の磁石13とMRセンサ14とで構成さ
れる基準位置検出からのZ相信号は、1回転中に1パル
スだけ発生する。ここで、Z相用MRセンサ14をA、
B相用MRセンサ12と同一位置に配置しようとする
と、Z相用磁石13だけでA、B相用磁石11と同じ物
理的寸法を必要とするため、ロータ3の側面に両方設け
た場合、上記実施例の2倍の寸法が必要となる。
スデューサ1、2のスキャニング動作を、これらを固定
したロータ3と一体化したモータおよび回転位置検出部
により回転制御するので、モータの回転運動をロータに
伝達する機構の必要のない、かつ構造が簡単で小型軽量
かつ信頼性の高い超音波探触子を実現することができ
る。また、駆動源であるモータと回転位置検出部がロー
タ3と一体になっているため、ギヤの偏心等の駆動伝達
系の部品精度や組み立て精度に起因する回転位置誤差が
なく、ひずみや揺れのない超音波画像を得ることができ
る。さらに、回転駆動伝達系が必要ないことから音響結
合液体を封止するためのオイルシールが不要になり、オ
イルシールに起因する回転運動の負荷の低減および液漏
れを防止することができる。さらにまた、相対位置検出
用の磁石11およびMRセンサ12と、基準位置検出用
の磁石13とMRセンサ14とを互いに離して配置した
ので、磁石11を小型化することができ、探触子の形状
をさらに小型化することができる。
に、トランスデューサを固定したロータと、これを駆動
するモータと、ロータの回転および位置を検出する回転
位置検出手段とを一体に構成したので、モータの回転を
ロータに伝達する機構および伝達系の途中に設けられて
いたオイルシールを不要とすることができ、回転駆動伝
達系に起因する画像ひずみや画像揺れをなくすことがで
きるとともに、オイルシールに起因する回転負荷やオイ
ルシールからの音響結合液体の漏れ等をなくすことがで
きる。
置検出部と基準位置検出部とに分けて互いに分離して配
置したので、回転位置検出手段全体の形状に自由度が得
られ、一体化されたロータの形状をさらに小さくするこ
とが可能となり、体腔内診断等が容易に行なえる超音波
探触子を実現することができる。
音波探触子の断面図 (b) (a)のb−b線に沿う断面図
Claims (3)
- 【請求項1】 超音波を送受信するトランスデューサを
固定したロータとその軸のいずれか一方に磁石を設け、
他方にコイルを設けて前記ロータを回転させるためのモ
ータを構成するとともに、前記ロータの回転速度および
停止位置を検出する回転位置検出手段を一体に備えた機
械走査式超音波探触子。 - 【請求項2】 回転位置検出手段が、互いに分離して配
置された相対位置検出部と基準位置検出部とからなる請
求項1記載の機械走査式超音波探触子。 - 【請求項3】 相対位置検出部が、ロータの側面に設け
られた磁石と、この磁石に対向するように、ロータの軸
を支持するフレームに設けられたMRセンサとを含み、
基準位置検出部が、ロータの外周面に設けられた磁石
と、この磁石に対向するように前記フレーム設けられた
MRセンサとを含む請求項2記載の機械走査式超音波探
触子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5277063A JP2876510B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 機械走査式超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5277063A JP2876510B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 機械走査式超音波探触子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07128312A true JPH07128312A (ja) | 1995-05-19 |
JP2876510B2 JP2876510B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17578272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5277063A Expired - Lifetime JP2876510B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | 機械走査式超音波探触子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2876510B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP2005254024A (ja) * | 2005-06-09 | 2005-09-22 | Olympus Corp | 超音波診断装置 |
KR101313588B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2013-10-02 | 성균관대학교산학협력단 | 거대자기저항 센서를 이용한 전자기 음향 트랜스듀서 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP5277063A patent/JP2876510B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP2005254024A (ja) * | 2005-06-09 | 2005-09-22 | Olympus Corp | 超音波診断装置 |
KR101313588B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2013-10-02 | 성균관대학교산학협력단 | 거대자기저항 센서를 이용한 전자기 음향 트랜스듀서 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2876510B2 (ja) | 1999-03-31 |
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