JPS6148757A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は超音波信号の送受信Ｑてよって被検体内の検査
を行なう超音波検査装置に用いられる機械走査式の超音
波探触子に関するものである。

従来例の構成とその問題点 超音波ビームラ被検体に向けて放射し、被検体内の音響
インピーダンスの差異によって生じる反射波全受信し、
所望の断層像を表示する超音波検査装置は公知である。

その中で超音波探触子全機械的に走査し、扇形状あるい
は矩形状の超音波断）６像が７７）らｎる装置がある。

本山・願人はかかる機械走査式の超音波探触子Ｖこ関し
種々の改善を殉した超音波探触子を提案しており、その
−例を第１図に一部切欠断面図として示す。

図において１は本体ケース、２が超音波セルで音波伝搬
媒質３と封入しである。４が回転振動子で、超音波振動
子４１は図の如く外周に数個（例えば１〜３ケ）装着さ
汎ている。図では２ケのし１ｊを示している。

超音波は矢印６の方向に被検体５１内に発射され、反射
波が矢印５と逆向きに帰還し超音波振動子４１で検出さ
れ、各超音波撮動子４１に対応して設けられたうす巻き
状に巻か、ｆｔ　７（２ケのコイルで構成さ几るロータ
リートランス４２と４３に介して超音波セル２内から信
号伝達用ケーブル４４゜４５を経て取り出され、中継器
４６から信号処理器４８に至り、信号処理されて表示装
置４つで画像として表示される。超音波発生用基準信号
及び振動子の回転駆動信号等は信号処理器４８で作らｎ
、超音波振動子４１へ逆向きに送信さｎる。

４１１．４４，４５，４７．５０は信号伝達用ケーブル
である。

６はノヤーンで、超音波セル２と回転振動子４の回転角
度検出用ロータリーエンコーダ６１及びモータ６２が固
定さｎている。６３はプーリで６４は動力伝達用タイミ
ングベルトである。

音波伝搬媒質３の封入のため回転軸部にはオイルシール
８が使用さｎている。８１．８２は軸受である。

第２図に１組のロータリートランスの一般的す特性を示
す横軸は対向するコイル間のギャップでｆｔ軸はインピ
ーダンスである目盛の数値は任意数である。コイルのギ
ャップｄとインピーダンスＺばＺＬＸ−１／ｄの関係に
あり、このギャップｄｉ猜度良く一定の値に保つことは
品質管理上も重要なことである。まｌこ第１図の例で示
す様に２ケの紹音波振動子全回伝させＡ回転毎に切替え
て破検体内を親１１１１１する場合には超音波振動子４
１の特性と共にロータリートランス４２．４３の待住も
揃えないと７リソカーの無い安定な画像が得も汎ない。

しかしながら実際に製品を作る場合にはコイルのギャッ
プの精度は部品の寸法精度のみで決定されまた部品の公
差や組立時の条件等により２組のロータリートランス間
には必ずギャップ差が生じ、超音波セル組立後に外部か
ら調整できる手段を有さないｆζめ、第３図に示すよっ
て双方のロータリートランスの特性はグラフＡ、Ｂのよ
うな差異が生じることになる。グラフへ、Ｂ双方の特性
をグラフＣに合わせらｎｎば、観測する超音波振動子が
切り替っても安定な画像が得らｎるが、第１図の例では
この種の調整機構が無かったためフリッカ−等が発生し
、解像度の良い安定な画像が得られなか−）た。

発明の目的 本発明は上記問題点全解決し高解像度で安定な画像が得
らｎる高品質超音波探触子を低コストで生産することを
目的とする。

発明の構成 本発明は上記目的を達成するもので、少なくとも１個の
圧電振動子を保持し、回動軸のまわりに回転または揺動
する支持体を少なくとも超音波セル内に設け、前記圧電
振動子と同数のロータＩＪ　−トランスの回転コイル金
支持体端面に、固定コイル全超音波セル内壁に互いて対
向するように設置し、前記支持体の回動軸の一端を押圧
手段を介して保持し、回動軸の他端に設けられた調整手
段により、回転コイルと固定コイル間のギャップを調整
できるようにした超音波探触子を提供するものである。

実姉例の説明 以下に本発明の実姉例を用いて説明する。第４図は本発
明の一実症例における超音波探触子の超音波セル部の一
部切欠断面図である。

本実捲例は第１図の例と対応させて２ケの超音波撮動子
金有する場合で示しである。超音波セル部分以外は省略
した。第１図と同一の部品は同一の番号で示しである。

超音波セル２の内壁に設けられたコイル４２と回転振動
子４の端面に設けられたコイル４３からなる２組のロー
タリートランスのそ几ぞｎのコイル間ギャノフ’ｆ、Ｉ
ｄ、、ｄ２とする、第１図の例ではこのｄ、、ｄ２のギ
ャップは主に部品精度で決定さｎていたため、同一の値
にすることは事実上不可能でちった。本実癩例では回転
振動子４全１肺方向に微調整可能とするため、軸受８１
用軸受’ｚｒ、’４８３全超音波セル２から独立させ、
ｎＵｒ受箱８３の外周及び超音波セル２の対応する内周
部に微細ピノチイ、ジを有し、該ネジ？左右に回転さぜ
ることンこエフ超音波セル？組立後、外部からギャップ
調整ができるようにしている。ま１ζ軸受８２はグラフ
！・荷重全常にかける為のスプリング８４で支持さ几て
おり微調整範囲のスラスト荷重の吸収をはかると共に、
軸受のボールに所定の接触角を発生させ、軸振ｆ′Ｌを
防止している。

ロータリートランスのコイル間ギャップの和ｄ、　＋ｄ
２は、回転振動子４のロータ長ＬＲと超音波セル２の内
寸ＬＳが部品の寸法で決定さｎそｎ自身の調整は出来な
いが、軸受箱８３を外部から調整することによりギャッ
プ“ｄが（ｄ１＋ｄ２）／２なる位置へ正確に設定する
ことが出来る。このギャップ検出は、超音波振動子を含
むロータリートランス系のインピーダンス計測で行なう
ためギャップ寸法そのものよりもより重要な電気的特性
を同一に揃えることが出来る。

また第１図の例では個々の構成部品に厳しい寸法公差全
定め、コイルギャップｄ１とｄ２を一定公差内に収める
必要があったが、本実施例に、ｃ、ｔ’ｔは厳しい寸法
公差が不要となり、製品コスト全低減することができる
。

尚振動子が３ケの場合のロータリートランス配置側全ｍ
５図に示す。回転振動子４の軸全中空とし、プーリ６３
の端面に設けられたコイル６３１と接続し対向するコイ
ルをンヤー／Ｇの上面に設は几ば良い。このロータリー
トランス６３１のインピーダンス調整は前記２ケの調整
終了後に行なう。

寸た前記実施例では超音波振動子４１は回転振動子４に
設けらｎて回転する場合について述べたが、超音波振動
子４１は揺動駆動させても良い。

発明の効果 以上要するに本発明は少なくとも１個の圧電振動子企保
持し、回動軸のまわりに回転または揺動する支持体全音
波伝搬媒質全封入した超音波セル内に少なくとも設け、
前記圧電振動子とｌＯ１数のロータｌ）　−１−ランス
の回転コイルを支持体端面に、固定コイル企超音波セル
体内壁に互いに対向するように設置し、前記支持体の回
動軸の一端を押圧手段全弁して保持し、回動軸の他端に
設けら２″Ｌだ調整手段によジ、回転コイルと固定コイ
ル間のギャップ全調整できるようにした超音波探触子を
提供するもので音波伝搬媒質全封入した超音波セル全組
立後、セルの外部からセル内の超音波振動子を含むロー
タリーエンコーダ系のインピーダンスを所定値に容易に
正確に調整することができる。

こｎにともない構成部品の加工精度を大巾に緩和するこ
とができ、製品コストの低減ができる。

又スラスト荷Ｍｋ発生させることにより振几や振動、騒
音を低下できる。

この結果画像の解像度が向上し、又フリッカ−の少ない
鮮明な高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が以前に提案し７ζ超音波探触子の一
部切欠断面図、第２図はロータリートランスの特性図、
第３図は２ＩＪｉのロータリートランスの特性図、第４
図は本発明の一実症例における超音波探触子の超音波セ
ル部分の一部切欠断面図、第５図は本発明の他の実施例
における超音波探触子の要部拡大図である。 ２・・・・・・超音波セル、３・・・・・・音波伝搬媒
質、４・・・・・回転振動子、４２．４３・・・・・・
ロータリートランス、８１．８２・・・・・・軸受、８
３・・・・・軸受箱。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 、Ｓｔ 第２図 第３図 川浪８ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも１個の圧電振動子を保持し、回動軸のまわり
   に回転または揺動する支持体と、前記支持体を少なくと
   も内包し、超音波伝搬媒質が充填された超音波セルと、
   前記支持体を駆動する駆動手段と、前記圧電振動子と同
   数のロータリートランスとを備え、前記ロータリートラ
   ンスは圧電振動素子に接続され支持体端面に設けられた
   回転コイルと前記回転コイルと対向する超音波セルの内
   壁に設けられた固定コイルとで構成されており、前記支
   持体の回動軸の一端は押圧手段を介して超音波セル内壁
   に取り付けられており、回動軸の他端に、超音波セルに
   対し支持体を回動軸方向に移動させる調整手段が設けら
   れてなることを特徴とする超音波探触子。