JPH10174686A

JPH10174686A - ワイヤ駆動機構および超音波プローブ

Info

Publication number: JPH10174686A
Application number: JP33694196A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Murai; 誠一郎村井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1996-12-17
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】起動時のステックスリップを解消して安定した
起動をなし、従動プーリの高精度な位置決めを可能とし
たワイヤ駆動機構を提供し、かつこのワイヤ駆動機構を
組み込んでトランスデューサの回転角度の位置決め精度
を向上させ、超音波断層像の高画質化を得られる超音波
プローブを提供する。【解決手段】駆動プーリ２１と、従動プーリ２３と、こ
れら駆動プーリと従動プーリとに走行自在に掛け渡され
るワイヤ２４と、駆動プーリと機械的に連結され、駆動
プーリを回転駆動しワイヤを介して従動プーリを従動さ
せ位置決めをなす駆動モータ２２とを具備し、上記従動
プーリの近傍に、この従動プーリに対して微小振動を発
生し動摩擦状態とする第１，第２の変位素子２６，２７
および補助ワイヤ２８を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば精密機構
の回転体に連結されるプーリを回転駆動するワイヤ駆動
機構と、このワイヤ駆動機構を用いてトランスデューサ
を回転駆動する超音波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】精密機械の分野では、駆動プーリと回転
体に連結される従動プーリとの間にワイヤを掛け渡し、
駆動プーリをモータなどの駆動手段で回転駆動すること
により、従動プーリの位置決めをなす、いわゆるワイヤ
駆動機構が多用される。

【０００３】たとえば、超音波プローブに上記ワイヤ駆
動機構が用いられる。この超音波プローブは、心臓疾患
や冠動脈疾患を診断するための超音波診断装置である。
この超音波プローブの開発初期のころは、体表から超音
波プローブを当てて、体の断面観察を行なっていた。し
かるに、この方式では骨格などが障害になって完全な状
態での観察を行なうことができない。また、一方の角度
からの観察ばかりでなく、他の角度からの観察を行なう
要望が大であった。

【０００４】そこで近時は、プローブの先端部分にトラ
ンスデューサを取付けて、体の内面から超音波診察をな
すことが可能な、経食動心エコー方式（ＴＥＥ：trans-
esophagel echcardiography ）が開発された。

【０００５】この方式の超音波プローブは、口から挿入
され食道の最深部に到達したところで心臓に対して超音
波ビームを発振する。したがって、特に挿入部分は安全
と衛生の面から完全にシールされ、機構が小型で挿入部
分の管径はより細径化されている。

【０００６】ただし、はじめは超音波を発振するトラン
スデューサが固定されていて、一断面のみの観察しかで
きない。そのため、迅速でかつ正確な診察を得るのは困
難であった。

【０００７】そこで、任意の断面が観察できるように、
ワイヤ駆動機構を用いてトランスデューサを回転可能と
した超音波プローブが開発された。この改良形の超音波
プローブの概略構成を、図１５に示す。

【０００８】フレキシブルチューブからなる導中部１の
一端側である手元側に操作部２が設けられる。この操作
部２には電源コード３が接続されていて、電源コード３
端部に設けられるコネクタ部４は超音波診断装置本体５
に電気的に接続される。

【０００９】上記導中部１の他端側には、挿入部６が設
けられる。さらにこの挿入部６は、導中部１に連設され
る湾曲部７と、後述するトランスデューサ８を備えた先
端部９とから構成される。

【００１０】上記操作部２には、図１６に示すように、
二段重ねにノブａ，ｂが設けられ、医師はこれらノブを
回動操作して、上記湾曲部７とトランスデューサ８の角
度を適宜調整できるようになっている。

【００１１】上記トランスデューサ８で発生する超音波
ビームは、診断対象部位に到達して反射し、その反射信
号をトランスデューサ８が捉え、コネクタ部４が本体５
に取り込む。本体５のモニタには診断対象部位の超音波
断層像が映し出され、医師はその画像を見て診断する。

【００１２】図１７に、挿入部６を拡大して示す。トラ
ンスデューサ８から発生する超音波ビームは一平面に沿
った広がりとなり、この広がりに沿った断層像しか得ら
れない。したがって、精度の高い３次元画像を得るため
には、トランスデューサ８を所定角度で回転駆動するこ
とが必要となる。

【００１３】図１８に示すような駆動手段によって、上
記トランスデューサ８は回転駆動される。同図（Ａ）で
は、トランスデューサ８にプーリ１０が連設され、ここ
にワイヤ１１が掛止される。このワイヤ１１の図示しな
い他端側には駆動プーリが掛止され、かつ駆動手段であ
る駆動モータが機械的に連結される。すなわち、トラン
スデューサ８に連設されるプーリ１０は従動プーリであ
り、これらでワイヤ駆動機構が構成されることになる。

【００１４】同図（Ｂ）では、フレキシブルシャフト１
２の先端にウォーム１３が連設され、トランスデューサ
８に連設されるウォームギヤ１４に噛合する。上記フレ
キシブルシャフト１２の図示しない端部側には駆動手段
である駆動モータが機械的に連設されていることは勿論
である。

【００１５】このような精密機械としての超音波プロー
ブでは、トランスデューサ８を回転駆動するのに、同図
（Ａ）で示すワイヤ駆動機構の方が多用される傾向にあ
る。そこで、ワイヤ駆動機構全体の概略構成を、図１９
に示す。

【００１６】１５は駆動プーリであって、駆動手段であ
る駆動モータ１６が機械的に連結される。ここでは図示
しないトランスデューサに従動プーリ１０が一体に連結
される。これら駆動プーリ１５と従動プーリ１０との間
には、バネ特性を有するワイヤ１１が掛け渡される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のワ
イヤ駆動機構は、主としてトランスデューサ８を回転駆
動するための動力伝達を目的としているため、従動プー
リ８の精密位置決めについては十分な配慮がなされてい
ない。

【００１８】一方、超音波プローブにおいては、医療技
術の進歩に伴い、トランスデューサ８の回転角度の位置
決め精度を高く保持することへの要求は、極めて強い。
そのため、トランスデューサ８の回転角度ごとに超音波
断層像を取り込み、病変や治療場所が明確に指摘できる
ように、３次元画像を構築するシステムが開発され始め
ている。それには、トランスデューサ８の回転角度を、
１°単位で位置決めするのが理想である。

【００１９】図２０は、上記ワイヤ駆動機構において、
駆動プーリ１５に駆動力を与えたときの従動プーリ１０
の振る舞いを示す。すなわち、一点鎖線Ａで示すのは、
摩擦の影響を受けない理想の特性である。

【００２０】実際には、実線変化Ｂで示すように、ワイ
ヤ変位位置に対する従動プーリ１０の回転角度の特性
は、特に起動時において、いわゆるスティックスリップ
による摩擦が原因で不感帯が生じている。また、動作中
においてもワイヤの引っ掛かりが生じ易く、不安定な走
行となっている。

【００２１】したがって、特にスティックスリップによ
る摩擦の解消をなし、常に、確実で円滑な起動を得て、
位置決め精度の向上が求められている。併せて、動作中
におけるワイヤの引っ掛かりを除去して、円滑な走行を
なすことができれば都合がよい。

【００２２】一方、超音波プローブのように、湾曲部７
の湾曲動作で先端部９の湾曲方向を設定する系にワイヤ
駆動機構を備えた場合は、特に、先端部９の湾曲動作に
よるワイヤの経路長の変化を吸収するための機構を持た
なければならない。

【００２３】図２１に示すように、従来の変化吸収機構
１７Ａ，１７Ｂは、ワイヤ１１の引っ張り側と弛み側に
一対設けられる。それぞれ、有底筒状をなし、その一端
開口部は蓋体１８ａで閉成されるガイド体１８と、この
ガイド体内に収容される端子１９とから構成される。

【００２４】上記端子１９の端面に、上記ワイヤ１１の
一端部が連結され、蓋体に設けられる孔部を介して外部
に延出される。ワイヤの他端部は、ガイド体１８の底部
に連結される。

【００２５】図２２（Ａ）に示すように、駆動プーリ１
５が時計回り方向に回転駆動されると、図の上部側のガ
イド体１８において、端子１９が蓋体１８ａ面に当接し
て駆動モータ１５との間のワイヤ１１部分が引っ張り側
となる。図の下部側のガイド体１８の駆動モータ１５と
の間のワイヤ１１部分は弛み側となる。

【００２６】同図（Ｂ）に示すように、駆動プーリ１５
が反時計回り方向に回転駆動されると、図の下部側のガ
イド体１８において、端子１９が蓋体１８ａ面に当接し
て駆動モータ１５との間のワイヤ１１部分引っ張り側と
なる。図の上部側のガイド体１８の駆動モータ１５との
間のワイヤ１１部分は弛み側となる。

【００２７】このような変化吸収機構１７Ａ，１７Ｂを
備えたことにより、回転方向によりワイヤ１１に作用す
る張力の状態が異なり、上述のように湾曲動作にともな
うワイヤ１１の長さの変化を吸収できる。

【００２８】しかしながらこの機構１７Ａ，１７Ｂで
は、ワイヤ１１の走行方向を反転するときにはバックラ
ッシュが生じることが避けられない。その結果、従動プ
ーリ１０の位置決め精度が阻害され、超音波断層像の画
質に悪影響を与えている。

【００２９】図２３に示すように、ワイヤ１１の長さ変
化の吸収機構１７Ａ，１７Ｂを備えることを前提に、モ
ータ駆動回路２０から駆動モータ１６へ制御信号を送
り、駆動モータ１６の駆動を制御する構成が採用されて
いる。

【００３０】しかるに、駆動回路２０が駆動モータ１６
を介して駆動プーリ１５にステップ角度変位を与えたと
きの従動プーリ１０の応答は、従動プーリ１０における
摩擦や、ワイヤ１１のバネ作用による張力変動が影響す
る。

【００３１】すなわち、図２４に示すように、駆動直後
は従動プーリの回転角度は目標値を大幅に越える、いわ
ゆるオーバシュートが大であり、これにともなってワイ
ヤ１１の張力が急突出的に大になる。時間の経過に応じ
てオーバシュートの変化が小さくはなるが、整定時間が
長く、かつ整定時間が経過した後も目標値と無視できな
い程度の誤差が生じている。

【００３２】このようなワイヤ駆動機構において、バッ
クラッシュの発生を阻止して従動プーリ１０の位置決め
精度を向上させることと、超音波プローブにワイヤ駆動
機構を備えた場合に、トランスデューサ８の位置決め精
度を上げて画質のよい超音波断層像を得るためには、上
記ワイヤ１１への対応と、駆動モータ１６への対応と
の、２つ手段が考えられる。

【００３３】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、その第１の目的とするところは、従動プー
リに対して微小振動を発生することにより、特に、起動
時のステックスリップを解消して安定した起動をなし、
従動プーリの高精度な位置決めを可能としたワイヤ駆動
機構を提供しようとするものであり、そしてこのワイヤ
駆動機構を組み込んでトランスデューサの回転角度の位
置決め精度を向上させ、超音波断層像の高画質化を得ら
れる超音波プローブを提供しようとするものである。

【００３４】第２の目的とするところは、従動プーリの
高速走行時と、偏差が十分小さくなった状態とでワイヤ
に生じるバックラッシュの大きさを可変する機能をワイ
ヤ自体に持たせることにより、従動プーリに対する位置
決め精度の向上と、整定時間の短縮化を図り、ワイヤに
大なる張力がかかるのを防止して耐久性の向上を得られ
るワイヤ駆動機構を提供しようとするものであり、そし
てこのワイヤ駆動機構を組み込んでトランスデューサの
回転角度の位置決め精度を向上させ、超音波断層像の高
画質化を得られる超音波プローブを提供しようとするも
のである。

【００３５】第３の目的とするところは、駆動モータの
電流値をモニタして、ワイヤの張力変動にともなう電流
値の変化を補償することにより、トランスデューサと連
結される従動プーリの回転角度の位置決め精度を向上さ
せ、超音波断層像の高画質化を得られる超音波プローブ
を提供しようとするものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を満足
するため、第１の発明のワイヤ駆動機構は、請求項１と
して、駆動プーリと、従動プーリと、これら駆動プーリ
と従動プーリとに走行自在に掛け渡されるワイヤと、上
記駆動プーリと機械的に連結され、駆動プーリを回転駆
動しワイヤを介して従動プーリを従動させ位置決めをな
す駆動手段とを具備したワイヤ駆動機構において、上記
従動プーリの近傍に、この従動プーリに対して微小振動
を発生し動摩擦状態とする微小振動発生手段を配置した
ことを特徴とする。

【００３７】請求項２として、請求項１において、上記
微小振動発生手段は、上記従動プーリに摺接状態で掛合
する線状体と、この線状体の両端部に連結され線状体を
緊張状態に張るとともに互いに微小振動を逆位相で発生
する一対の変位素子であることを特徴とする。

【００３８】請求項３として、請求項１において、上記
微小振動発生手段は、上記従動プーリの周面もしくは端
面に接触することを特徴とする。請求項４として、請求
項１において、上記微小振動発生手段は、弾性体を介し
て配置され、上記従動プーリの形状に倣って弾性的に付
勢され位置変位することを特徴とする。

【００３９】請求項５として、請求項１において、上記
微小振動発生手段は、ＰＺＴであることを特徴とする。
請求項６として、請求項１ないし請求項５において、上
記微小振動発生手段は、駆動手段の起動直前時と起動時
に微小振動を発生し、停止中は従動プーリに作用させる
摩擦力で従動プーリの停止位置を保持することを特徴と
する。

【００４０】上記の第１の目的を満足するため、第２の
発明の超音波プローブは、請求項７として、体腔内に挿
入される導中部と、この導中部の一端側に接続される操
作部と、上記導中部の他端側に設けられ超音波ビームを
平面内で走査するトランスデューサとを具備した超音波
プローブにおいて、駆動プーリ、トランスデューサに一
体に連結される従動プーリ、これら駆動プーリと従動プ
ーリとに走行自在に掛け渡され駆動プーリを回転駆動す
ることにより従動プーリを従動させるワイヤ、および上
記従動プーリの近傍に配置されこの従動プーリに対して
微小振動を印加する微小振動発生手段からなるワイヤ駆
動機構を具備したことを特徴とする。

【００４１】上記の第２の目的を満足するため、第３の
発明のワイヤ駆動機構は、請求項８として、駆動プーリ
と、従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとに
走行自在に掛け渡されるワイヤと、上記駆動プーリと機
械的に連結され、駆動プーリを回転駆動しワイヤを介し
て従動プーリを従動させ位置決めをなす駆動手段とを具
備したワイヤ駆動機構において、上記ワイヤに対して、
高速走行時にはバックラッシュの発生を許容し、走行の
設定量と実際の走行量との差（偏差）が小さい状態でバ
ックラッシュを無くすよう、バックラッシュの大きさを
可変する可変機構を備えたことを特徴とする。

【００４２】請求項９として、請求項８において、上記
バックラッシュの可変機構は、一端にワイヤが連結さ
れ、他端側にアクチュエータが設けられるガイド体を具
備したことを特徴とするワイヤ駆動機構。上記バックラ
ッシュ可変機構は、上記ワイヤ中途部に設けられる端子
および一端側からこの端子が挿入され、他端側にワイヤ
が連結されるガイド体と、このガイド体内に収容され、
上記端子とガイド体端面との間に介在されるアクチュエ
ータとを具備したことを特徴とする。

【００４３】請求項１０として、請求項９において、上
記アクチュエータは、圧電素子を用いたインチワーム式
アクチュエータであることを特徴とする。請求項１１と
して、請求項９において、上記アクチュエータは、圧電
素子の急速変形を利用したアクチュエータであることを
特徴とする。

【００４４】請求項１２として、請求項９において、上
記アクチュエータは、電流値が制御される形状記憶合金
のアクチュエータであることを特徴とする。上記の第２
の目的を満足するため、第４の発明の超音波プローブ
は、請求項１３として、体腔内に挿入される導中部と、
この導中部の手元側に接続される操作部と、上記導中部
の先端側に設けられ超音波ビームを平面内で走査するト
ランスデューサとを具備した超音波プローブにおいて、
駆動手段に機械的に連結される駆動プーリ、トランスデ
ューサに一体に連結される従動プーリ、これら駆動プー
リと従動プーリとに走行自在に掛け渡され駆動プーリを
回転駆動することにより従動プーリを従動させトランス
デューサの位置決めをなすワイヤ、および上記ワイヤに
対して、高速走行時にはバックラッシュの発生を許容
し、走行の設定量と実際の走行量との差（偏差）が小さ
い状態でバックラッシュを無くすよう、バックラッシュ
の大きさを変化させる可変機構からなるワイヤ駆動機構
を具備したことを特徴とする。

【００４５】上記の第３の目的を満足するため、第５の
発明の超音波プローブは、請求項１４として、体腔内に
挿入される導中部と、この導中部の手元側に接続される
操作部と、上記導中部の先端側に設けられ超音波ビーム
を平面内で走査するトランスデューサとを具備した超音
波プローブにおいて、上記操作部に配置され駆動モータ
に機械的に連結される駆動プーリ前記、トランスデュー
サに一体に連結される従動プーリ、これら駆動プーリと
従動プーリとに走行自在に掛け渡され駆動プーリを回転
駆動することにより従動プーリを従動させトランスデュ
ーサの位置決めをなすワイヤとからなるワイヤ駆動機構
と、上記駆動モータの電流値をモニタし、上記ワイヤの
張力変動にともなう電流値の変化を補償するようモータ
への制御信号を送信する制御回路とを具備したことを特
徴とする。

【００４６】請求項１５として、請求項１４において、
上記制御回路は、駆動モータの停止中に、従動プーリに
バイアスの張力を付与するよう駆動モータを制御するこ
とを特徴とする。

【００４７】請求項１６として、請求項１４において、
停止中のバイアスの張力は、トランスデューサの正回転
と反転に対応するため、従動プーリにバイアスの張力を
付与する方向を、所定のタイミングで切換えをなすこと
を特徴とする。

【００４８】以上のごとき課題を解決する手段を採用す
ることにより、請求項１ないし請求項７の発明では、従
動プーリの近傍に微小振動発生手段を備えて、従動プー
リに対する微小振動を発生させ、起動時のステックスリ
ップなどの摩擦が原因で発生する不連続な動作の発生を
防止し、従動プーリの高度な位置決めを可能とするワイ
ヤ駆動機構を得る。

【００４９】そして、このワイヤ駆動機構を超音波プロ
ーブに組み込むことにより、プローブ先端部のトランス
デューサの回転角度の位置決め精度を向上させる。請求
項８ないし請求項１３の発明では、高速走行時には、従
来通りのバックラッシュの発生を許容して、機械要素部
品の加工誤差、組立誤差の影響を吸収し、偏差が十分小
さくなった状態では、バックラッシュを無くす。このよ
うにバックラッシュを可変する機能を持たせることによ
り、位置決め精度の向上と、整定時間の短縮を図れる。

【００５０】そして、このワイヤ駆動機構を超音波プロ
ーブに組み込むことにより、プローブ先端部のトランス
デューサの回転角度の位置決め精度を向上させる。請求
項１４ないし請求項１６の発明では、駆動モータの電流
値をモニタしてワイヤの張力変動にともなう電流値の変
化を補償するよう駆動モータの制御信号を発するので、
従動プーリの回転位置決め特性が向上する。

【００５１】また、ワイヤの起動時の張力変動を小さく
するために、停止中にバイアスの張力を与えたから、ト
ランスデューサの回転角の位置決め精度が向上する。さ
らに、停止中のバイアスの張力方向を常時切り換える方
式としたから、トランスデューサの回転方向によらずワ
イヤ起動時の張力変動を小さくできる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して説明する。図１に、第１の発明であるワ
イヤ駆動機構の一実施の形態を示す。図中２１は駆動プ
ーリであって、駆動手段である駆動モータ２２の回転軸
と機械的に連結される。２３は従動プーリであって、上
記駆動プーリ２１と従動プーリ２３との間にバネ特性を
有するワイヤ２４が無端走行自在に掛け渡される。

【００５３】上記従動プーリ２３の近傍に、微小振動発
生手段が２５配置される。この微小振動発生手段２５
は、それぞれ圧電素子からなる第１の変位素子２６と、
第２の変位素子２７および、これら変位素子２６，２７
の両端部が連結される線状体である補助ワイヤ２８とか
ら構成される。

【００５４】第１，第２の変位素子２６，２７は、ＰＺ
Ｔ（チタンジルコン酸鉛）からなり、微小振動を互いに
逆位相で発生するようになっている。上記補助ワイヤ２
８は、その中途部が従動プーリ２３に摺接状態で掛合す
るとともに、第１の変位素子２６と第２の変位素子２７
によって緊張状態に張られている。

【００５５】このような構成のワイヤ駆動機構であり、
従来と同様、従動プーリ２３に対する種々の要因から摩
擦が発生していることは変わりがない。この状態で、駆
動モータ２２に通電して駆動プーリ２１を回転駆動し、
ワイヤ２４を無端走行させて従動プーリ２３を従動回転
させる。

【００５６】特に、起動直前時から起動時にかけて、第
１，第２の変位素子２６，２７を互いに逆位相になるよ
うに変位させ、補助ワイヤ２８に微小振動を発生させ
る。この補助ワイヤ２８の微小振動は、従動プーリ２３
に対する滑りを生じ、より繊細な微小振動として伝達さ
れる。

【００５７】各変位素子２６，２７を互いに逆位相にな
るよう変位させるのは、同位相では変位の効果が打ち消
されてしまうことと、変位素子２６，２７に同時に引っ
張り力を作用させると、補助ワイヤ２８との連結部と、
変位素子２６，２７自体に負担がかかることにある。

【００５８】第１，第２の変位素子２６，２７で発生し
た微小振動は、従動プーリ２３に対する摩擦状態を、静
止摩耗から動摩耗の状態とし、よって従動プーリ２３に
発生する摩擦抵抗を低減できる。

【００５９】すなわち、図２に示すように、上記ワイヤ
駆動機構を備えることにより、図のＣに示す変化とな
り、特に、ステックスリップが発生せず、不感帯の発生
がないから、安定した起動が可能になる。従動プーリ２
３の位置決め精度を高く保持して、信頼性の高い作用が
得られる。

【００６０】そして、動作中においても、ほぼ理想変化
Ａに沿う特性が得られ、ワイヤ２４の走行中の引掛かり
がほとんどなく、安定した動作が可能となる。図３は、
上述のワイヤ駆動機構を備えた、第２の発明の超音波プ
ローブの一実施の形態を示す。

【００６１】フレキシブルチューブからなる導中部３０
の一端側である手元側に、操作部３１が設けられる。こ
の操作部３１には電源コード３２が接続されていて、電
源コード３２端部に設けられるここでは図示しないコネ
クタ部は超音波診断装置本体に電気的に接続される。

【００６２】上記導中部３０の他端側には、挿入部３３
が設けられる。さらにこの挿入部３３は、導中部３０に
連設される湾曲部３４と、後述するトランスデューサ３
５を備えた先端部３６とから構成される。

【００６３】上記操作部３１内には駆動手段である駆動
モータ２２が収容され、駆動モータ２２の回転軸には駆
動プーリ２１が連結される。一方、上記先端部３６には
トランスデューサ３５に連結される従動プーリ２３が収
容され、この従動プーリ２３と駆動プーリ２１との間に
ワイヤ２４が走行自在に掛け渡される。上記従動プーリ
２３には、先に説明した第１，第２の変位素子２６，２
７と、補助ワイヤ２８が収容される。

【００６４】上記操作部３１には、上記駆動モータ２２
および第１，第２の変位素子２６，２７と電気的に接続
される制御回路３７と、増幅回路３８が収容される。先
端部３６の構成を、図４に拡大して示す。先端部３６を
構成するケース４０内に、上記トランスデューサ３５
と、従動プーリ２３の連結体が収容される。この従動プ
ーリ２３は、ケース４０底面部に一体に設けられた軸部
４１に軸承具４２を介して嵌着される。

【００６５】トランスデューサ３５の上面部にはシリコ
ンレンズ４３が貼着される。さらにシリコンレンズ４３
と音響窓の間には、超音波振動の伝播性を向上させる音
響媒体４４が設けられ、この音響媒体４４をトランスデ
ューサ３５の回転に対して封止するシール部材４５が設
けられる。４６は、トランスデューサ３５の回転に追従
して屈曲し、外部信号線と接続されるＦＰＣ（フレキシ
ブル基板）である。

【００６６】上記従動プーリ２３には、ワイヤ駆動機構
を構成するワイヤ２４が掛合するとともに、微小振動発
生手段２５を構成する補助ワイヤ２８が掛合する。上記
第１の変位素子２６と第２の変位素子２７は、ケース４
０内に一体に設けられる台座４７にその一端部が取付け
固定され、互いに並設される。

【００６７】医師は、操作部に二段重ねに設けられるノ
ブｃ，ｄを回動操作して、上記湾曲部３４とトランスデ
ューサ３５の角度を適宜調整する。上記トランスデュー
サ３５は、超音波ビームを一平面内で走査する。

【００６８】超音波ビームは診断対象部位に到達して反
射し、その反射信号をトランスデューサ３５が捉える。
コネクタ部はトランスデューサ３５の信号を超音波診断
装置本体に取り込む。本体のモニタには、診断対象部位
の超音波断層像が映し出され、医師の診断がなされる。

【００６９】一方、操作部３１に収容された駆動プーリ
２１の回転信号に対応して、各変位素子２６，２７を振
動させる信号が、制御回路３７から増幅回路３８を介し
て送られる。

【００７０】具体的には、各変位素子２６，２７を駆動
する信号は、起動直前と起動時および動作中のみ送ら
れ、停止中には送られない。駆動信号を受けた第１，第
２の変位素子２６，２７では、たとえば数１００〜数Ｋ
Ｈｚの周波数の微小振動が発生する。そのため、従動プ
ーリ２３での摩擦状態が、静止摩擦から動摩擦の状態と
なり、ここで発生する摩擦抵抗が低下する。

【００７１】超音波プローブの先端部３６構成におい
て、トランスデューサ３５と音響媒体４４が連設され、
かつ音響媒体４４をトランスデューサ３５の回転に対し
て封止するためのシール４５がケース４０との間に介在
されるところから、トランスデューサ３５の回転起動時
と動作中、すなわち従動プーリ２３の回転起動時と動作
中には必ず摩擦がともなう。

【００７２】しかしながら、上述のような微小振動発生
手段２５を備えることにより、起動時のステッックスリ
ップが発生せず、安定した起動が行われる。従動プーリ
２３の位置決め精度が向上するから、この従動プーリ２
３に一体に連結されるトランスデューサ３５の回転角度
の位置決め精度が向上する。動作中においてもワイヤ２
４の引っ掛かりがないから、トランスデューサ３５の回
転が安定する。

【００７３】特に、近年の心臓、冠動脈疾患の超音波診
断などの医療分野で使用される超音波プローブにおい
て、トランスデューサ３５の１°ステップでの回転な
ど、高度な医療技術への対応が可能となり、高画質の超
音波断層像を得られる。

【００７４】各変位素子２６，２７に電圧を印加するこ
とにより発生する変位量は数μm 程度であり、トランス
デューサ３５に要求される位置決め精度の１°は、従動
プーリ２３の外周部で約１００μm であるから、変位素
子２６，２７の長い周期の伸縮による位置決め誤差の発
生はほとんどないものと考えることができる。

【００７５】プローブとしての性能には少しの影響のな
いレベルですむ。停止中には、各変位素子２６，２７に
駆動信号が送られないから、特に、補助ワイヤ２８が停
止中に従動プーリ２３に掛止することにより生じる摩擦
力を、停止位置の保持に積極的に活用することができ、
精度の向上を得る。

【００７６】なお、上記実施の形態では微小振動発生手
段２５として、第１，第２の変位素子２６，２７と、補
助ワイヤ２８の組合わせとしたが、これに限定されるも
のではない。

【００７７】図５に示すように、ケース４０に適宜な取
付け手段を介して微小振動発生手段としての変位素子２
５Ａを支持し、この変位素子２５Ａを従動プーリ２３の
側面近傍に配置し、かつこの変位側を従動プーリ２３の
周面に当接する構成であってもよい。

【００７８】上記変位素子２５Ａの従動プーリ２３に対
する当接位置は、従動プーリ２３の上面もしくは底面で
あってもよい。いずれにしても、先に説明した微小振動
発生手段２５よりも構成が簡素化する一方で、同様の作
用効果を得られる。

【００７９】図６に示すように、ケース４０に適宜な取
付け手段を配置し、ここに微小振動発生手段である変位
素子２５Ｂがバネなどの弾性体４８を介して支持され
る。この変位素子２５Ｂの変位側は従動プーリ３５の周
面に当接される。

【００８０】変位素子２５Ｂの従動プーリ３５に対する
当接位置は、従動プーリ２３の上面もしくは底面であっ
てもよい。いずれにしても、先に説明した微小振動発生
手段２５よりも構成が簡素化する一方で、同様の作用効
果を得られる。

【００８１】そしてさらに、従動プーリ２３が偏心誤差
を持っている場合でも、変位素子２５Ｂが従動プーリ２
３に安定した状態で当接保持するよう弾性体４８が作用
して、従動プーリ２３の運動に倣うこととなる。

【００８２】図７は、第３の発明におけるワイヤ駆動機
構の一実施の形態を示す。上述の構成部品と同一の部品
については同番号を付して、新たな説明は省略する。
（以下、同じ）ここでは、ワイヤ２４の引っ張り側と弛み側の両方にバ
ックラッシュ可変機構５０を設けたことが特徴である。
それぞれ、有底筒状をなし、その一端開口部は蓋体５１
ａで閉成されるガイド体５１と、このガイド体内に収容
される端子５２および後述するアクチュエータ５３から
構成される。

【００８３】上記端子５２の端面に、上記ワイヤ２４の
一端部が連結され、蓋体５１ａに設けられる孔部を介し
て外部に延出される。ワイヤ２４の他端部は、ガイド体
５１の底部に連結される。

【００８４】それぞれのアクチュエータ５３は、制御回
路５４に電気的に接続される。そしてこの制御回路５４
には、上記駆動モータ２２と、従動プーリの近傍位置に
配置され、この回転角度を検出するセンサ５５が電気的
に接続される。

【００８５】上記アクチュエータ５５は、具体的には、
以下に述べるような構造が考えられる。図８（Ａ）は、
いわゆるインチワーム方式と呼ばれるアクチュエータ５
５Ａである。すなわち、端子５２に接着剤など適宜な連
結手段を介して、３この圧電素子ｅ，ｆ，ｇが一体に連
結される。

【００８６】両側の圧電素子ｅ，ｇは、図の縦方向に伸
縮をなし、中央に挟まれる圧電素子ｆは両側の圧電素子
ｅ，ｇとは直交する方向である図の横方向に伸縮をな
す。それぞれの圧電素子ｅ，ｆ，ｇの伸縮のタイミング
は、上記制御回路５４によって切換え制御されるように
なっている。

【００８７】なお説明すれば、両側の圧電素子ｅ，ｇは
ガイド体５１に対する端子５２の位置を保持するための
クランパの機能を備え、中央の圧電素子ｆは両側の圧電
素子ｅ，ｇを介して端子５２を移動する機能を備えてい
る。したがって、３つの圧電素子ｅ，ｆ，ｇを所定のタ
イミングで動作させ、前進・後退をなす。

【００８８】同図（Ｂ）は、圧電素子の急速変形を利用
した方式のアクチュエータ５５Ｂである。すなわち、慣
性体としての端子５２の端面に、急速変形可能な圧電素
子ｈを介して、移動体であるクランパｉが連結される。
このクランパｉは金属材からなり、容易に変形してケー
ス５１に対する位置保持が可能なように、ここでは一対
の溝部ｊが平行に設けられる。

【００８９】圧電素子ｈを急速伸張させると、ケース体
５１とクランパｉとの摩擦力に打ち勝つ力が発生して、
クランパｉの移動がなされる。圧電素子ｈをゆっくり短
縮すると、ケース体５１に対するクランパｉの摩擦が大
になる。したがって、クランパｉの位置が変更しない状
態で端子を移動せしめる。このような動作の繰り返し
で、端子５２の前進・後退がなされる。

【００９０】同図（Ｃ）は、形状記憶合金をたとえばコ
イル状にしたアクチュエータ５５Ｃを用いた例である。
すなわち、コイル状形状記憶合金ｋの一端部は端子５２
に連結され、他端部はケース体５１底部に連結される。

【００９１】さらに、各端部とも、上記制御回路５４に
電気的に接続されていて、ここからの制御信号により形
状記憶合金ｋを伸縮駆動し、端子５２の前進・後退がな
される。なお、形状記憶合金ｋに対する制御信号は、た
とえば電流値とする。

【００９２】駆動モータ２２を駆動して駆動プーリ２１
を回転し、ワイヤ２４を介して従動プーリ２３を回転し
たとき、従動プーリ２３の回転角度がセンサ５５によっ
て検知され、その信号が制御回路５４へ送られる。

【００９３】制御回路５４では、従動プーリ２３の走行
量が大なる状態、すなわち高速走行時には従来通り、バ
ックラッシュの発生を許容して、機械要素部品の加工誤
差や組立誤差の影響を吸収して、動作の円滑化を図る。

【００９４】一方、位置決め精度が必要な場合、あるい
は整定時間の短縮を要求する場合では、従動プーリ２３
の回転角の偏差、すなわちワイヤ２４の走行量の設定
と、実際の走行量の差が十分小さくなった状態でバック
ラッシュを無くすよう、各アクチュエータ５３の動作を
制御する。

【００９５】図９は、上記バックラッシュ可変機構を備
えたワイヤ駆動機構の効果を示している。その特徴は、
ワイヤ駆動機構を用いてフィードバック制御系を構成し
たときの従動プーリ２３の位置決めにある。

【００９６】すなわち、センサ５５で従動プーリ２３の
回転角度を検出してフィードバック制御による位置決め
をなす。換言すれば、従動プーリ２３の目標値に対する
位置関係でバックラッシュの大きさを変化させることに
ある。

【００９７】図の一点鎖線変化Ｄは、従来のバックラッ
シュの可変機能なしの構成で、ゲイン大の場合の特性で
あり、破線変化Ｅは従来のバックラッシュの可変機能な
しの構成で、ゲイン小の場合の特性であり、実線変化Ｆ
は上記バックラッシュ可変機構を備えた本発明の特性で
ある。

【００９８】従来構成では、バックラッシュがあると、
そのバックラッシュの範囲内で自由運動が許容されてし
まい、制御をなそうとしても効果を持たない。そればか
りか、自由運動から制御された運動に移行する瞬間には
機械的な衝突が生じる。特に、比例ゲインが大きい場合
にはリミットサイクルが発生する。

【００９９】上述のごときバックラッシュ可変機構を備
えれば、高速移動時の外力、摩擦などの運動特性への影
響を低減できるだけでなく、偏差が十分小さくなった状
態でバックラッシュを無くすよう変化させるので、位置
決め精度の向上と、整定時間の短縮化などが図れること
となる。

【０１００】図１０は、先に説明したワイヤ駆動機構を
組み込んだ超音波プローブの構成を概略的に示す。操作
部３１には、先端部湾曲用ノブｄと、図示しないトラン
スデューサ回転調整用ノブが二段重ね状態で突出して設
けられている。これらノブｄは、操作部３１内に収容さ
れるトランスデューサ回転用駆動プーリ２１と、湾曲用
駆動プーリ５５とが同軸に連結される。

【０１０１】先端部３６には、従動プーリ２３に一体に
連結されるトランスデューサ３５が収容される。従動プ
ーリ２３とトランスデューサ回転用駆動プーリ２１との
間には、先に説明したバックラッシュ可変機構５０を設
けたワイヤ２４が掛け渡される。

【０１０２】また、湾曲用駆動プーリ５５と、湾曲部３
４との間に掛け渡されるワイヤ１１には、先端部３６の
湾曲動作にともなうワイヤ１１の長さの変化を吸収する
ワイヤ端子１７Ａ，１７Ｂが設けられる。

【０１０３】先端部湾曲用ノブｄを回転した量だけ湾曲
用駆動プーリ５５が回転し、そのまま先端部３６の湾曲
量となって現れる。この先端部３６の湾曲動作について
は、トランスデューサ３５の回転と比較して精度が必要
ないので、バックラッシュの可変機構は不要である。

【０１０４】バックラッシュ可変機構５０を用いたワイ
ヤ駆動機構がトランスデューサ３５の回転駆動用として
組み込まれているので、トランスデューサの回転角度の
高精度な位置決めが可能となる。

【０１０５】したがって、特に、近年の心臓、冠動脈疾
患の超音波診断などの医療分野で使用される超音波プロ
ーブにおいて、トランスデューサの１°ステップでの回
転など高度な医療技術への対応が可能となり、高画質の
超音波断層像を得られる。

【０１０６】なお、バックラッシュ可変機構５０とし
て、先に説明したアクチュエータに代って、単純に圧縮
バネを上記位置に介在させてもよい。すなわち、図７で
示すアクチュエータ５３に代って圧縮バネを設ける。

【０１０７】この場合、駆動プーリ２１を所定方向に回
転駆動すると、弛み側の端子５２とケース体５１とが上
記圧縮バネによって弾性的に引っ張られる。したがっ
て、弛み側の駆動プーリ２１とケース体５１との間のワ
イヤ２４が緊張状態になって弛みが解消され、いわゆる
不感帯と呼ばれる空回り現象が解消される。

【０１０８】図１１は、第４の発明の超音波プローブの
概略構成を示す。後述する制御回路６０を除いて、基本
的には先に図２３で説明した、従来構成のワイヤ駆動機
構と変わりがない。したがって、このワイヤ駆動機構を
備えた超音波プローブ自体の構成も、先に図１５で示し
たものをそのまま適用できる。

【０１０９】上記制御回路６０は入力信号を得るととも
に、駆動モータ１６の電流値をモニタして、駆動モータ
１６に作用している負荷変動である、ワイヤ１１の張力
変動を検出する。そして、この負荷変動を補償するよう
な制御信号をモータ駆動回路２０へ送るようになってい
る。具体的補償方法として、換言すれば、電流値をフィ
ードバック信号とする、フィードバック制御と言える。

【０１１０】しかして、起動時など、ワイヤ１１の張力
変動が大のときは駆動モータ１６の電流値を増す。動作
が安定すれば張力変動も小となるので、駆動モータ１６
の電流値は減少する。

【０１１１】ただし、動作中はワイヤ１１の摩擦やバネ
作用によって、張力変動が発生し易い。このワイヤ１１
の張力変動はそのまま駆動モータ１６の電流値変化とな
って現れる。

【０１１２】制御回路６０では、駆動モータ１６の電流
値を検出したあと演算をなし、負荷変動を補償する制御
信号を生成する。この制御信号はモータ駆動回路２０へ
送られ、駆動回路では負荷変動を補償する制御信号にも
とづいた電流値を設定して駆動モータ１６を駆動し、駆
動プーリ１５とワイヤ１１を介して従動プーリ１０であ
るトランスデューサを駆動する。

【０１１３】図１２に示すように、起動直後のオーバシ
ュート量が小さくなり、整定時間が短縮される。目標値
に対する誤差も、従来のものよりも小さくなって、その
分位置決め精度の向上につながる。それにともなって、
起動直後のワイヤの張力の変化が小さくてすみ、無理な
張力がかからないから、この耐久性が向上する。

【０１１４】また制御回路６０は、停止中にも駆動モー
タ１６を制御して、ワイヤ１１にバイアスの張力を付与
する。すなわち、駆動プーリ１５が回転駆動される直前
のわずかな強さの駆動力を与えておき、起動信号が入れ
ば、瞬発的にワイヤ１１が走行して従動プーリが回転駆
動される。

【０１１５】図１３に示すように、停止中にバイアスの
張力を与えると、実線変化Ｇのように、従動プーリ１５
の回転角度が短時間で目標値にほとんど沿う状態になる
のと比較して、従来のように停止中に何らの作用もしな
い場合は破線変化Ｈで示すように、目標値に沿うまでに
時間がかかる。このことから、従動プーリ１０の位置決
め精度が向上し、これと一体に連結されるトランスデュ
ーサ８の回転角度の位置決め精度の向上を図れる。

【０１１６】また、同図に示すように、ワイヤ１１の張
力変化も、停止中にバイアスの張力を与えれば実線変化
Ｉのように、バイアスの張力を与えない従来の破線変化
Ｊと比較して小さくてすむ。したがって、ワイヤ１１の
耐久性の向上を図れる。

【０１１７】また、図１４に示すように、トランスデュ
ーサ８は最大回転角度（１８０°）の範囲内で正転と反
転とを交互に繰り返すところから、停止中のバイアスの
張力の方向を、一定間隔で常時切り換えることとする。

【０１１８】したがって、トランスデューサ８の回転方
向に関わらず、ワイヤ１１の起動時の張力変動を小さく
できる。たとえば、正転方向に回転したいときに、反転
方向のバイアス張力が作用していた場合には、つぎの正
転方向のバイアス張力が作用するまでの時間ｔは、駆動
信号を発生しないようにする。

【０１１９】人間工学による推奨値を参考にして、この
時間ｔを２００ｍｓ以内に設定すれば、走査する人にと
って起動の遅れを感じることがなく、機能上は少しの問
題も有しない。

【０１２０】このように、トランスデューサ８に組み込
まれた従動プーリ１０の位置決め精度が向上するととも
に、整定時間が短縮されるから、トランスデューサ８の
回転角度の位置決め精度が向上する。特に、近年の心
臓、冠動脈疾患の超音波診断などの医療分野で使用され
る超音波プローブにおいて、トランスデューサの１°ス
テップでの回転など高度な医療技術への対応が可能とな
り、高画質の超音波断層像を得られる。

【０１２１】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１ないし請求
項７の発明によれば、微小振動発生手段を備えて、従動
プーリに対して微小振動を発生することにより、特に、
起動時のステックスリップを解消して安定した起動をな
し、従動プーリの高精度な位置決めを可能としたワイヤ
駆動機構が得られる効果を奏する。

【０１２２】そして、このワイヤ駆動機構を組み込んで
トランスデューサの回転角度の位置決め精度を向上さ
せ、超音波断層像の高画質化を得られる超音波プローブ
を得られる効果を奏する。

【０１２３】請求項８ないし請求項１３の発明によれ
ば、バックラッシュの大きさを可変する可変機構を備え
ることにより、従動プーリの高速走行時と、偏差が十分
小さくなった状態とでワイヤに生じるバックラッシュの
大きさを可変する機能をワイヤ自体に持たせることがで
き、従動プーリに対する位置決め精度の向上と、整定時
間の短縮化を図り、ワイヤに大なる張力がかかるのを防
止して耐久性の向上を得られるワイヤ駆動機構が得られ
る効果を奏する。

【０１２４】そして、このワイヤ駆動機構を組み込んで
トランスデューサの回転角度の位置決め精度を向上さ
せ、超音波断層像の高画質化を得られる超音波プローブ
を得られる効果を奏する。

【０１２５】請求項１４ないし請求項１６の発明によれ
ば、駆動モータの電流値をモニタして、ワイヤの張力変
動にともなう電流値の変化を補償する制御回路を備えた
から、トランスデューサと連結される従動プーリの回転
角度の位置決め精度を向上させた超音波プローブを得ら
れる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施の態様を示す、ワイヤ駆動
機構の概略の構成図。

【図２】同実施の形態の、従動プーリの回転角度に対す
るワイヤの変位量を表す特性図。

【図３】第２の発明の一実施の形態を示す、超音波プロ
ーブの概略の構成図。

【図４】（Ａ）は、同実施の形態を示す、超音波プロー
ブ先端部の横断平面図。（Ｂ）は、その超音波プローブ
先端部の縦断側面図。

【図５】他の実施の形態を示す、超音波プローブ先端部
の横断平面図。

【図６】さらに他の実施の形態を示す、超音波プローブ
先端部の横断平面図。

【図７】第３の発明の一実施の形態を示す、ワイヤ駆動
機構の概略の構成図。

【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は同実施の形態を示
す、互いに異なるバックラッシュ可変機構の縦断面図。

【図９】同実施の形態のバックラッシュ可変機構と、従
来のバックラッシュ可変機構なしの、従動プーリの回転
角度に対する時間の特性図。

【図１０】第４の発明の一実施の形態を示す、超音波プ
ローブの概略の構成図。

【図１１】第５の発明の一実施の形態を示す、超音波プ
ローブに用いられるワイヤ駆動機構の構成図。

【図１２】同実施の形態の、駆動プーリの回転角度と、
ワイヤに対する時間の特性図。

【図１３】同実施の形態の、停止中にバイアス張力を与
えた場合の特性図。

【図１４】同実施の形態の、バイアス張力の方向を一定
間隔で切り換える場合の特性図。

【図１５】従来の形態を示す、超音波診断装置の構成
図。

【図１６】従来の形態の、操作部の外観図。

【図１７】従来の形態の、挿入部の外観図。

【図１８】（Ａ），（Ｂ）は、従来の形態の、互いに異
なるトランスデューサ回転駆動方式を説明する図。

【図１９】従来の形態の、ワイヤ駆動機構の構成図。

【図２０】従来の形態の、ワイヤ駆動機構の特性図。

【図２１】さらに異なる従来の形態の、ワイヤ駆動機構
の構成図。

【図２２】（Ａ），（Ｂ）は、同ワイヤ駆動機構の作用
を説明する図。

【図２３】さらに異なる従来の形態の、ワイヤ駆動機構
の構成図。

【図２４】同ワイヤ駆動機構の特性図。

【符号の説明】

２１…駆動プーリ、２３…従動プーリ、２４…ワイヤ、
２２…駆動手段（駆動モータ）、２５…微小振動発生手
段、２８…線状体（補助ワイヤ）、２６…第１の変位素
子、２７…第２の変位素子、４８…弾性体、３０…導中
部、３１…操作部、３５…トランスデューサ、５０…バ
ックラッシュ可変機構、５２…端子、５１…ガイド体、
５３…アクチュエータ、６０…制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動プーリと、従動プーリと、これら駆動
プーリと従動プーリとに走行自在に掛け渡されるワイヤ
と、上記駆動プーリと機械的に連結され、駆動プーリを
回転駆動しワイヤを介して従動プーリを従動させ位置決
めをなす駆動手段とを具備したワイヤ駆動機構におい
て、上記従動プーリの近傍に、この従動プーリに対して微小
振動を発生し動摩擦状態とする微小振動発生手段を配置
したことを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項２】請求項１において、上記微小振動発生手段
は、上記従動プーリに摺接状態で掛合する線状体と、こ
の線状体の両端部に連結され線状体を緊張状態に張ると
ともに互いに微小振動を逆位相で発生する一対の変位素
子であることを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項３】請求項１において、上記微小振動発生手段
は、上記従動プーリの周面もしくは端面に接触すること
を特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項４】請求項１において、上記微小振動発生手段
は、弾性体を介して配置され、上記従動プーリの形状に
倣って弾性的に付勢され位置変位することを特徴とする
ワイヤ駆動機構。
【請求項５】請求項１において、上記微小振動発生手段
は、ＰＺＴであることを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項６】請求項１ないし請求項５において、上記微
小振動発生手段は、駆動手段の起動直前時と起動時に微
小振動を発生し、停止中は従動プーリに作用させる摩擦
力で従動プーリの停止位置を保持することを特徴とする
ワイヤ駆動機構。
【請求項７】体腔内に挿入される導中部と、この導中部
の一端側に接続される操作部と、上記導中部の他端側に
設けられ超音波ビームを平面内で走査するトランスデュ
ーサとを具備した超音波プローブにおいて、駆動プーリ、トランスデューサに一体に連結される従動
プーリ、これら駆動プーリと従動プーリとに走行自在に
掛け渡され駆動プーリを回転駆動することにより従動プ
ーリを従動させるワイヤ、および上記従動プーリの近傍
に配置されこの従動プーリに対して微小振動を印加する
微小振動発生手段からなるワイヤ駆動機構を具備したこ
とを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】駆動プーリと、従動プーリと、これら駆動
プーリと従動プーリとに走行自在に掛け渡されるワイヤ
と、上記駆動プーリと機械的に連結され、駆動プーリを
回転駆動しワイヤを介して従動プーリを従動させ位置決
めをなす駆動手段とを具備したワイヤ駆動機構におい
て、上記ワイヤに対して、高速走行時にはバックラッシュの
発生を許容し、走行の設定量と実際の走行量との差（偏
差）が小さい状態でバックラッシュを無くすよう、バッ
クラッシュの大きさを可変する可変機構を備えたことを
特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項９】請求項８において、上記バックラッシュの
可変機構は、一端にワイヤが連結され、他端側にアクチ
ュエータが設けられるガイド体を具備したことを特徴と
するワイヤ駆動機構。
【請求項１０】請求項９において、上記アクチュエータ
は、圧電素子を用いたインチワーム式アクチュエータで
あることを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項１１】請求項９において、上記アクチュエータ
は、圧電素子の急速変形を利用したアクチュエータであ
ることを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項１２】請求項９において、上記アクチュエータ
は、電流値が制御される形状記憶合金のアクチュエータ
であることを特徴とするワイヤ駆動機構。
【請求項１３】体腔内に挿入される導中部と、この導中
部の手元側に接続される操作部と、上記導中部の先端側
に設けられ超音波ビームを平面内で走査するトランスデ
ューサとを具備した超音波プローブにおいて、駆動手段に機械的に連結される駆動プーリ、トランスデ
ューサに一体に連結される従動プーリ、これら駆動プー
リと従動プーリとに走行自在に掛け渡され駆動プーリを
回転駆動することにより従動プーリを従動させトランス
デューサの位置決めをなすワイヤ、および上記ワイヤに
対して、高速走行時にはバックラッシュの発生を許容
し、走行の設定量と実際の走行量との差（偏差）が小さ
い状態でバックラッシュを無くすよう、バックラッシュ
の大きさを変化させる可変機構からなるワイヤ駆動機構
を具備したことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項１４】体腔内に挿入される導中部と、この導中
部の手元側に接続される操作部と、上記導中部の先端側
に設けられ超音波ビームを平面内で走査するトランスデ
ューサとを具備した超音波プローブにおいて、上記操作部に配置され駆動モータに機械的に連結される
駆動プーリ、前記トランスデューサに一体に連結される
従動プーリ、これら駆動プーリと従動プーリとに走行自
在に掛け渡され駆動プーリを回転駆動することにより従
動プーリを従動させトランスデューサの位置決めをなす
ワイヤとからなるワイヤ駆動機構と、上記駆動モータの電流値をモニタし、上記ワイヤの張力
変動にともなう電流値の変化を補償するようモータへの
制御信号を送信する制御回路とを具備したことを特徴と
する超音波プローブ。
【請求項１５】請求項１４において、上記制御回路は、
駆動モータの停止中に、従動プーリにバイアスの張力を
付与するよう駆動モータを制御することを特徴とする超
音波プローブ。
【請求項１６】請求項１４において、停止中のバイアス
の張力は、トランスデューサの正回転と反転に対応する
ため、従動プーリにバイアスの張力を付与する方向を、
所定のタイミングで切換えをなすことを特徴とする超音
波プローブ。