JPS6336255B2 - - Google Patents

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JPS6336255B2
JPS6336255B2 JP11997881A JP11997881A JPS6336255B2 JP S6336255 B2 JPS6336255 B2 JP S6336255B2 JP 11997881 A JP11997881 A JP 11997881A JP 11997881 A JP11997881 A JP 11997881A JP S6336255 B2 JPS6336255 B2 JP S6336255B2
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JP
Japan
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membrane
axis
connecting rod
voltage
probe according
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JP11997881A
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Japanese (ja)
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JPS5757541A (en
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Dorii Jaaku
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Publication of JPS6336255B2 publication Critical patent/JPS6336255B2/ja
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    • 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
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2487Directing probes, e.g. angle probes
    • 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
    • G10K11/004Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、医用のための超音波スキヤンニング
装置に関し特に、検査面内で比較的鋭角なスキヤ
ンをなすビームを発生してチヤンバ内の連結液に
より検査されるべき検体へそれを伝達する超音波
トランスジユーサを有する超音波スキヤンニング
装置に関する。
Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to an ultrasonic scanning device for medical use, and more particularly, to an ultrasonic scanning device for medical use, which generates a beam that scans at a relatively acute angle within an inspection plane and performs an inspection using a coupling liquid in a chamber. The present invention relates to an ultrasonic scanning device having an ultrasonic transducer for transmitting ultrasonic waves to a target specimen.

更に詳述すれば、先ず第1にハウジングを含ん
でおり、このハウジング内にはデイスク状の圧電
素子が浸漬された連結液が設けられており、また
超音波ビームの通る窓、電気駆動ユニツト及びモ
ータのロータの回転角に応じてビームの角偏位を
発生せしめる機械的手段とが設けられており、第
2にビーム角度位置を連続的に表示する装置を含
んでいる如き超音波スキヤンニングプローブに関
するものである。
More specifically, it first includes a housing, in which a coupling liquid in which a disc-shaped piezoelectric element is immersed is provided, and a window through which the ultrasonic beam passes, an electric drive unit and an ultrasonic scanning probe, including mechanical means for producing an angular deviation of the beam in response to the rotational angle of a motor rotor; and second, a device for continuously displaying the beam angular position. It is related to.

背景技術 かかるプローブは心臓学や産科等に用いる実時
間の超音波スキヤンニングのためのものであり、
かかる分野では、装置が表示すべき1秒間におけ
る像の数は例えば25乃至50のオーダであり、また
極めて軽量、コンパクト、使い易さ、低価格及び
高信頼性のプローブであることが重要となる。こ
れら用途のいくつかにおいては、いわゆる「Bス
キヤン」又は「TM」若しくは「タイムム−ヴメ
ント(time movement)」モードのいずれかを用
いた装置の操作が可能となることが有用である。
前者においては、検体における超音波ビームの位
置を示す位置を表示用CRT上に軌跡として瞬時
瞬時に表示するものであり、後者にあつては、プ
ローブは静止しており被検査組織の時間的変化を
表示するものである。
Background Art Such a probe is for real-time ultrasound scanning used in cardiology, obstetrics, etc.
In such fields, the number of images that the device must display per second is, for example, on the order of 25 to 50, and it is important that the probe be extremely lightweight, compact, easy to use, low cost, and highly reliable. . In some of these applications it is useful to be able to operate the device using either the so-called "B-scan" or "TM" or "time movement" modes.
In the former, the position of the ultrasonic beam in the specimen is displayed instantaneously as a trajectory on the display CRT, while in the latter, the probe is stationary and temporal changes in the tissue to be examined are displayed. is displayed.

「Bスキヤン」モードのためには、超音波ビー
ムの角度位置を連続して表示し得るプローブが要
求される。この場合、超音波ビームスキヤンニン
グ装置は、電子ビームのデビエーシヨンを当該位
置情報に基づき制御するに適した機器を備えてい
る必要があり、かかる装置は周知であつて本発明
に関係するものではない。
The "B-scan" mode requires a probe that can continuously display the angular position of the ultrasound beam. In this case, the ultrasonic beam scanning device must be equipped with equipment suitable for controlling the deviation of the electron beam based on the position information, and such equipment is well known and is not related to the present invention. .

「TMモード」においては、CRTスクリーン
上に輝線を表出する機器を一般に含んでおり、こ
の輝線は観察に必要な像の動きの1部に従つてス
クリーン上で移動可能となつている。このモード
の選択がなされると、超音波ビームは対応する角
度位置となるようになされてその位置で固定され
るもので、ビームの適当な角度の動きをなすため
の手段が必要となる。
The "TM mode" generally includes equipment that displays bright lines on a CRT screen that can be moved across the screen according to a portion of the image movement required for observation. Once this mode has been selected, the ultrasound beam is brought to a corresponding angular position and is fixed in that position; means are required to effect the appropriate angular movement of the beam.

発明の概要 本発明は、特に簡単でかつ有効に超音波ビーム
の角偏位を生ぜしめることが可能な機械的手段を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The purpose of the invention is to provide mechanical means that are particularly simple and effective in producing angular deviations of ultrasound beams.

本発明の他の目的は、特に前記偏位のための手
段と共に用いて好適であつて超音波ビームの角度
位置を示すためのシステムを提供することであ
る。
Another object of the invention is to provide a system for indicating the angular position of an ultrasound beam, particularly suitable for use with said means for deflection.

本発明の更に他の目的は、検査装置をTMモー
ドに変化させる際に適したビームの当該角偏位を
生ぜしめるために、プローブと共に用いるシステ
ムであつて、前記偏位のための手段と協働し得る
システムを提供することである。
Yet another object of the invention is a system for use with a probe to produce such an angular deflection of the beam suitable for changing the inspection device into TM mode, the system cooperating with means for said deflection. The goal is to provide a system that works.

本発明による装置においては、デイスク状の圧
電トランスジユーサ(以下、単にトランスジユー
サと称する)と、第1の軸に沿つた前記窓に直角
なシヤフトを有するトランスジユーサ駆動ユニツ
トとが設けられており、前記機械的手段は、前記
第1の軸を中心に円錐運動自在な連結ロツドと、
トランスジユーサの直径を通る軸線において固定
された回転軸となる手段と、トランスジユーサの
直径を通る他の軸線であつてその中心を通り前記
回転軸に垂直な軸を中心にして旋回する
(swivelling)ヨークとを有しており、かかるヨ
ークはトランスジユーサの回転軸に垂直で直径を
通る軸と平行に伸長するブラケツトとブラケツト
の両端に位置するL字脚部とからなる部材であ
る。前記連結ロツドは、それ自身の方向に沿う並
進運動を伴うことなくそれ自身を中心にして回転
するように設けられこのロツドを前記シヤフトへ
連結する機械的リンケージにより円錐運動駆動さ
れ、前記第1の軸及び前記回転軸は一体にかつ同
じ平面内に位置するように更には互いに直交する
ように設けられており、前記ヨークはそのブラケ
ツト上において機械的リンケージに連結されてい
ない方の連結ロツドの端部に固着されている。
In the device according to the invention, there is provided a disk-shaped piezoelectric transducer (hereinafter simply referred to as transducer) and a transducer drive unit having a shaft perpendicular to said window along a first axis. and the mechanical means includes a connecting rod capable of conical movement about the first axis;
means for an axis of rotation fixed at an axis passing through the diameter of the transducer and pivoting about an axis passing through the diameter of the transducer and perpendicular to said axis of rotation; The yoke is a member consisting of a bracket extending perpendicular to the axis of rotation of the transducer and parallel to the axis passing through the diameter, and L-shaped legs located at opposite ends of the bracket. The connecting rod is arranged to rotate about itself without translational movement along its own direction and is driven in a conical motion by a mechanical linkage connecting the rod to the shaft; The shaft and the axis of rotation are arranged integrally and in the same plane and even perpendicularly to each other, and the yoke is arranged on its bracket at the end of the connecting rod which is not connected to the mechanical linkage. It is fixed to the part.

本発明の上述のタイプのプローブは、主チヤン
バの他に補助チヤンバを有しており、前記主チヤ
ンバにはトランスジユーサが収納されていると共
に超音波の水における伝播速度とは異なる伝播速
度を有する連結液が満たされており、また超音波
の伝播方向においては可撓性薄膜により閉じられ
ており、前記補助チヤンバは前記主薄膜及び可撓
性の補助薄膜により囲まれて水を含んでおり、こ
れら2つの薄膜と前記連結液とは水と実質的に同
等の音響インピーダンスを有し、前記主薄膜の表
面の少くとも1部は2つのチヤンバ内の液体圧力
間の平衡を確実とするに十分な可撓性材質よりな
ることを特徴としている。
The above-mentioned type of probe of the invention has, in addition to the main chamber, an auxiliary chamber in which a transducer is housed and which transmits an ultrasonic wave at a propagation velocity different from that in water. The auxiliary chamber is filled with a coupling fluid having a structure and is closed by a flexible membrane in the direction of propagation of the ultrasound waves, and the auxiliary chamber is surrounded by the main membrane and the flexible auxiliary membrane and contains water. , these two membranes and the coupling liquid have an acoustic impedance substantially similar to that of water, and at least a portion of the surface of the main membrane is arranged to ensure equilibrium between the liquid pressures in the two chambers. It is characterized by being made of a sufficiently flexible material.

かかる構成により、患者の肌に適用した場合に
補助薄膜が歪むことによつて主薄膜に歪が伝達さ
れることがないし、主薄膜が2つの液体間のイン
ターフエイスを形成することにより、超音波の歪
による屈折をなくすことができる。
Such a configuration prevents distortion of the auxiliary film from being transmitted to the main film when applied to the patient's skin, and the main film forms an interface between the two liquids, thereby preventing ultrasonic waves from being transmitted to the main film. It is possible to eliminate refraction caused by distortion.

実施例 以下、本発明を図面を用いて説明する。Example Hereinafter, the present invention will be explained using the drawings.

第1図は、本発明の実施例のプローブの軸方向
の面を通る1部断面を有する図であり、第2図は
トランスジユーサ駆動機構の斜視図である。両図
は超音波に対して透明な薄膜21の近傍に設けら
れた円盤状の圧電素子のセラミツクペレツトより
成るトランスジユーサ1を示しており、ハウジン
グ2には連結液が満たされている。この液は、超
音波の伝播速度が水における伝播速度よりも小な
る例えば弗化物の如き種類のものが良い。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view through an axial plane of a probe according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a transducer drive mechanism. Both figures show a transducer 1 consisting of a disc-shaped piezoceramic pellet placed in the vicinity of a membrane 21 transparent to ultrasonic waves, the housing 2 being filled with a coupling fluid. This liquid is preferably of a type such as fluoride, in which the propagation speed of ultrasonic waves is lower than the propagation speed in water.

かかる液体は不活性であるから、モータを浸漬
して使用し得る。ハウジング2は円錐部分により
終端された円筒状であり、当該端部は薄膜21に
より閉塞されている。22はケーブルであつて、
プローブと検査のための装置の回路との間を電気
的に連結するものである。本発明においては、後
述するように単一のケーブルを用いることが可能
となる。尚、トランスジユーサ1までのケーブル
及びトランスジユーサ1の電極は公知の方法によ
つて接続されているので図示はしない。
Since such liquids are inert, they can be used to submerge the motor. The housing 2 has a cylindrical shape terminated by a conical section, the end of which is closed by a membrane 21 . 22 is a cable,
It provides an electrical connection between the probe and the circuit of the testing device. In the present invention, it is possible to use a single cable as described below. Note that the cable up to the transducer 1 and the electrodes of the transducer 1 are not shown because they are connected by a known method.

モータ3は、液が循環可能となるように設けら
れたチヤンネル341により貫通されたスリーブ
340によりハウジングに固定されている。
The motor 3 is fixed to the housing by a sleeve 340 pierced by a channel 341 provided to allow liquid circulation.

トランスジユーサ1は、極めて小なる慣性のモ
ータ3によつて第1図の面に直角な軸100を中
心にして揺動自在となつており、かかる軸100
はトランスジユーサ1中においてその直径方向に
伸長する直径軸上にある。モータのシヤフト31
はハウジング2の第一軸すなわち薄膜21に垂直
な軸に沿つて設けられていると共に後述するよう
に、電磁的又は弾性的システムにより定まる基準
位置を中心にして例えば±20゜だけ回動するもの
である。リンケージ手段の一部であるデイスク3
2はその中心にてシヤフト31に取付けられてい
る。連結ロツド33は、後述するように、デイス
ク32の周上の点330においてこのデイスク3
2に連結されることにより、これまた後述する方
法によつてトランスジユーサ1に取付けられたヨ
ーク34と協働するものである。
The transducer 1 is swingable about an axis 100 perpendicular to the plane of FIG.
is on a diametrical axis extending in the transducer 1 in its diametrical direction. Motor shaft 31
is provided along the first axis of the housing 2, that is, the axis perpendicular to the thin film 21, and is rotatable, for example, by ±20° about a reference position determined by an electromagnetic or elastic system, as will be described later. It is. Disk 3 which is part of the linkage means
2 is attached to the shaft 31 at its center. The connecting rod 33 connects the disk 32 at a point 330 on the circumference of the disk 32, as will be described later.
2, it cooperates with a yoke 34 attached to the transducer 1, also in a manner described below.

第3図はデイスク32と連結ロツド33との間
の連結をなすリンケージ手段を示すものである。
ロツド33の第一端部であるヘツド部331は、
ロツド33のデイスク32に関して描き得る運動
が、それ自身の軸に平行ないかなる動きをも排除
して当該連結ロツドの長手方向の中心軸すなわち
回転軸を中心にした回転のみとなるようにリンケ
ージ手段の一部であるベアリグ332と係合して
いることが判る。
FIG. 3 shows the linkage means forming the connection between the disk 32 and the connecting rod 33.
The head portion 331, which is the first end of the rod 33, is
The linkage means is such that the only possible movement of the rod 33 with respect to the disk 32 is rotation about the central longitudinal axis or axis of rotation of the connecting rod to the exclusion of any movement parallel to its own axis. It can be seen that it is engaged with a part of the bearing rig 332.

第4図は、当該ロツドの中心線がトランスジユ
ーサ1の中心Oを通る如き位置においてロツド3
3とヨーク34とが固定されている状態を示して
いる。かかるヨーク34はトランスジユーサ1の
回転軸に垂直で直径を通る軸と平行に伸長するブ
ラケツトとブラケツトの両端に位置するL字脚部
とからなる部材である。従つて、このロツドは、
Oを通りかつシヤフト31の軸と一致する軸を中
心にして円錐運動をなす。この円錐の頂角の半分
は例えば45゜である。
FIG. 4 shows the rod 3 at a position where the center line of the rod passes through the center O of the transducer 1.
3 and the yoke 34 are shown fixed. The yoke 34 is a member consisting of a bracket extending perpendicular to the rotation axis of the transducer 1 and parallel to an axis passing through the diameter, and L-shaped legs located at both ends of the bracket. Therefore, this rod is
It makes a conical movement about an axis that passes through O and coincides with the axis of the shaft 31. For example, half of the apex angle of this cone is 45°.

トランスジユーサ1は担持用キヤツプ102に
固定されたブツシユ101の底部に取付けられて
いる。部材101及び102はプラスチツクより
成り、キヤツプの側壁とプツシユ101との間の
ギヤツプ103は接着剤により充填されているの
が良い。当該キヤツプの側壁上における、軸10
0に直角なトランスジユーサ1の直径方向に伸長
する軸104上の対抗する端部には(第2図参
照)、互いにヨーク支持手段であるベアリング1
07−108と共に作動する2つの筒耳
(trunnion)105−106が取付けられており
(第2図及び第4図)、また、トランスジユーサ1
は、軸100上の両端において図示せぬ圧電素子
支持手段による方法によりハウジング2に固定さ
れかつ第4図に示すようにヨーク34の端部のL
字脚部に固定されたベアリング107,108に
接続されている。
The transducer 1 is mounted on the bottom of a bush 101 which is fixed to a carrying cap 102. The members 101 and 102 are preferably made of plastic and the gap 103 between the side wall of the cap and the pusher 101 is filled with adhesive. The shaft 10 on the side wall of the cap
At opposite ends of the diametrically extending shaft 104 of the transducer 1 perpendicular to
Two trunnions 105-106 are installed (FIGS. 2 and 4) that work together with transducer 1
are fixed to the housing 2 at both ends of the shaft 100 by means of piezoelectric element support means (not shown), and as shown in FIG.
It is connected to bearings 107 and 108 fixed to the leg portions.

トランスジユーサ1が描き得る運動は軸100
を中心とする揺動のみであることは明白である。
この軸は、キヤツプ102に取付けられ、ハウジ
ング2に取付けられた図示せぬ圧電素子支持手段
であるベアリングと共に作動する2つの筒耳10
01及び1002により定められるものである。
軸104はトランスジユーサ1中にあり中心Oを
通りかつ軸100に直交する面内においてそれ自
身振動することになり、ヨーク34は可動軸10
4及び33を中心にして振動するのみである。実
際において、例えば±20゜乃至50゜のオーダのトラ
ンスジユーサ1の揺動は、遊びやスリツプなしの
部材を用いた場合回転運動のみから得られること
になる。デイスク32がクランクにより置換可能
であることは明らかである。本発明は、周知のカ
ルダンジヨイント(Cardanjoint)の構成と類似
のものを採用しており、カルダンジヨイントの2
本の軸が本願発明におけるヨーク34及びハウジ
ング2に対応しており、カルダンジヨイントの2
本の軸を連結するクロス部材が本願発明のトラン
スジユーサ1に対応する。カルダンジヨイントに
おいて、一方の軸を固定し他方の軸をカルダンジ
ヨイントに対して円錐運動を行なわせた場合、中
間にあるクロス部材は一方の軸に関して揺動す
る。従つて、かかるカルダンジヨイントの構成を
用いた本発明におけるトランスジユーサ1は、ヨ
ーク34の円錐運動によつて軸100に関して揺
動し超音波ビームの角変位を生ぜしめる。
The motion that transducer 1 can draw is axis 100
It is clear that there is only oscillation around .
This shaft is attached to a cap 102 and has two cylindrical ears 10 that operate together with bearings that are piezoelectric element support means (not shown) attached to the housing 2.
01 and 1002.
The shaft 104 is located in the transducer 1 and vibrates itself in a plane passing through the center O and orthogonal to the shaft 100, and the yoke 34 is connected to the movable shaft 10.
It only vibrates around 4 and 33. In practice, a oscillation of the transducer 1, for example of the order of ±20° to 50°, can be obtained from rotational movement alone if play-free and slip-free members are used. It is clear that the disk 32 can be replaced by a crank. The present invention employs a structure similar to that of the well-known Cardan joint, and has two parts of the Cardan joint.
The shaft of the book corresponds to the yoke 34 and the housing 2 in the present invention, and the shaft of the book corresponds to the yoke 34 and the housing 2 in the present invention.
The cross member that connects the book shafts corresponds to the transducer 1 of the present invention. In a cardan joint, if one shaft is fixed and the other shaft makes a conical movement relative to the cardan joint, the intermediate cross member swings about the one shaft. Therefore, the transducer 1 of the present invention using such a cardan joint configuration swings about the axis 100 due to the conical movement of the yoke 34, causing an angular displacement of the ultrasonic beam.

信頼性の他に、このシステムはシヤフト31の
角度位置とトランスジユーサ1の角度位置との間
に特異な関係があるという点に特徴があるもの
で、これにより放射ビームの角変位の表示に好都
合となる。このシステムは構成部品、例えばデイ
スク32、トランスジユーサ1自体がモータのシ
ヤフトの第一軸の周りに対象的に配置されること
になるから同軸プローブが構成可能となり、特に
心蔵学に用いて好適である。
In addition to reliability, this system is characterized by a unique relationship between the angular position of the shaft 31 and the angular position of the transducer 1, which provides an indication of the angular displacement of the radiation beam. It becomes convenient. This system allows the construction of coaxial probes, as the components, such as the disk 32 and the transducer 1 itself, are arranged symmetrically around the first axis of the motor shaft, and is especially suitable for use in psychrology. suitable.

第5図はデイスク32の上面及びハウジング2
の横断面を示している。2つの小さなマグネツト
201及び202かハウジング2の内面に半径方
向に取付けられており、デイスクの表面の一部を
被うように設けられている。デイスク表面には半
径方向を向いたマグネツト320が取付けられて
いる。これら3つのマグネツトはデイスクの外周
の接線方向に磁化されており、マグネツト320
はマグネツト201及び202の磁極と互いに反
対となつており、かつ対向磁極は同じ極性となる
ようになされている。その結果、反発力が復帰ト
ルクとて作用して、マグネツト320はモータに
よる非駆動時において、両マグネツト201と2
02との間の平衡位置にて静止することになり、
両マグネツトが全く同等な条件にあれば両マグネ
ツトから等距離に位置することになる。マグネツ
ト201と202とを通る半径のなす角はシヤフ
ト31の回動角よりも若干大とする必要があるこ
とは明白である。こうしてシヤフト31の基準角
度位置が決定される。
Figure 5 shows the top surface of the disk 32 and the housing 2.
shows a cross section of Two small magnets 201 and 202 are mounted radially on the inner surface of the housing 2, covering a portion of the surface of the disk. A radially oriented magnet 320 is attached to the disk surface. These three magnets are magnetized in the tangential direction of the outer circumference of the disk, and the magnet 320
The magnetic poles of the magnets 201 and 202 are opposite to each other, and the opposing magnetic poles have the same polarity. As a result, the repulsive force acts as a return torque, and when the magnet 320 is not driven by the motor, both the magnets 201 and 2
It will come to rest at an equilibrium position between 02 and
If both magnets are under exactly the same conditions, they will be located at the same distance from both magnets. It is clear that the angle formed by the radius passing through magnets 201 and 202 needs to be slightly larger than the rotation angle of shaft 31. In this way, the reference angular position of the shaft 31 is determined.

これら復帰トルク手段であるマグネツトによる
制動システムは(第2図においては簡単化のため
に示されていないが)、モータシヤフトに固定さ
れた他の回転部材上に取付け得るのみならず、ス
プリングや他の適当な手段を用いた弾性制動シス
テムによつて置換可能である。同様に、モータは
ガルバノメータシステムにより代替可能である。
These return torque means magnetic braking systems (not shown for simplicity in FIG. 2) can be mounted on other rotating members fixed to the motor shaft, as well as on springs or other It can be replaced by an elastic damping system using suitable means. Similarly, the motor can be replaced by a galvanometer system.

薄膜21は、ハウジング内の液体が上述したタ
イプのものであれば、可撓性のものが良く、水を
含む補助チヤンバの第1の膜と境界をなす第2の
可撓性膜であつても良い。しかしながら、場合に
よつては膜による不要反射を減ずべく、超音波を
吸収する材質と共に薄膜21を用いてもよい。
Membrane 21 may be flexible if the liquid in the housing is of the type described above, and may be a second flexible membrane bounding the first membrane of the auxiliary chamber containing water. Also good. However, in some cases, the thin film 21 may be used together with a material that absorbs ultrasonic waves in order to reduce unnecessary reflection by the film.

第6図には、モータを駆動させる励磁手段とし
ての回路が示されており、例えば繰返し周波数と
して100Hzの鋸歯状波又は矩形波を発生する発振
器35が示されており、これはアンプ84、抵抗
350及び互いにケーブル6により連結された高
インダクタンス値のインダクタンス素子351,
352(例えば100mH)を介してモータ3の励
磁電流となるものである。このモータは、抵抗3
00とインダクタンス素子301との直列回路と
更には(速度に比例する)逆起電力(back−
EMF)により等価的に示されている。
FIG. 6 shows a circuit as an excitation means for driving the motor. For example, an oscillator 35 that generates a sawtooth wave or a square wave with a repetition frequency of 100 Hz is shown, which is connected to an amplifier 84 and a resistor. 350 and an inductance element 351 with a high inductance value connected to each other by a cable 6,
352 (for example, 100 mH) serves as an exciting current for the motor 3. This motor has a resistance of 3
00 and the inductance element 301, and a back electromotive force (proportional to speed).
EMF).

4は(例えば2乃至5MHz間の所定周波数を有
する)パルストランスミツタであり、5は検査装
置におけるレシーバである。これら各要素はイン
ダクタンス素子351、コンデンサ353に接続
されており、インダクタンス素子352はコンデ
ンサ354を介してトランスジユーサ1に接続さ
れている。
4 is a pulse transmitter (having a predetermined frequency, for example between 2 and 5 MHz), and 5 is a receiver in the inspection device. Each of these elements is connected to an inductance element 351 and a capacitor 353, and the inductance element 352 is connected to the transducer 1 via a capacitor 354.

発振器35の出力は抵抗356に直列接続され
たポテンシヨメータ355を介して接地されてい
る。差動アンプ357は抵抗358を介してオペ
アンプ359の逆相入力に接続された出力を有し
ており、このアンプ359の正相入力は接地され
ている。アンプ359の出力は抵抗361と並列
接続されたコンデンサ360を介してそれ自身の
逆相入力へ接続されている。アンプ359の出力
は後述する回路を経てCRTの制御電極に接続さ
れている。
The output of the oscillator 35 is grounded via a potentiometer 355 connected in series with a resistor 356. Differential amplifier 357 has an output connected to the negative phase input of operational amplifier 359 via resistor 358, and the positive phase input of this amplifier 359 is grounded. The output of amplifier 359 is connected to its own negative phase input via a capacitor 360 connected in parallel with a resistor 361. The output of the amplifier 359 is connected to the control electrode of the CRT via a circuit that will be described later.

アンプ357の1入力はポテンシヨメータ35
5の摺動子に、また他入力は抵抗抗350とイダ
クタンス素子351との共通接続点にそれぞれ接
続されている。
One input of amplifier 357 is potentiometer 35
The other inputs are connected to the common connection point of the resistor 350 and the inductance element 351, respectively.

抵抗350、インダクタンス素子351及び3
52、モータの電機子巻線に流れる低周波電流
は、(コンデンサ353により阻止されるから)
トランスミツタ及びレシーバの各ユニツト4及び
5へ流入しないしまた、(コンデンサ354によ
り)トランスジユーサ1へも流入しない。同様
に、コンデンサ353及び354によるところの
トランスジユーサ1へのトランスミツタ4によ
る、またトランスジユーサからレシーバ5への各
伝達高周波電流は、(インダクタンス素子351
−352によつて)上述した低周波電流通路を妨
害することはない。かかる回路構成において、ト
ランスジユーサ1と外部回路との間の接続が単一
の同軸ケーブルを用いるのみで可能となるもので
ある。
Resistance 350, inductance elements 351 and 3
52. The low frequency current flowing in the armature winding of the motor is blocked by the capacitor 353.
There is no flow into the transmitter and receiver units 4 and 5, nor (by capacitor 354) into the transducer 1. Similarly, the respective transmission high frequency currents by the transmitter 4 to the transducer 1 and from the transducer to the receiver 5 due to the capacitors 353 and 354 are (inductance element 351
-352) without interfering with the low frequency current path mentioned above. In such a circuit configuration, connection between the transducer 1 and an external circuit can be made using only a single coaxial cable.

積分機能を有するオペアンプ359の出力に
は、以下に述べるように、基準位置に対するモー
タ(従つてトランスジユーサ)の角偏位θに比例
した電圧が得られるようになる。
At the output of the operational amplifier 359 having an integral function, a voltage proportional to the angular deviation θ of the motor (and thus the transducer) with respect to the reference position is obtained, as described below.

直列抵抗355と356及び抵抗350とモー
タイピーダンスの直列接続構成がブリツジ回路を
形成しており、アンプ357がそのブリツジの1
つの対角線部分に挿入接続されていることにな
る。(インダクタンス素子351及び352は100
Hzではそのインピーダンスが無視可能である。)
ポテンシヨメータ355を適当に調整しモータを
停止状態にしてブリツジを平衡とすれば、アンプ
357の2入力間には何等電位差は生じない。動
作状態では、両入力間に生ずる電圧は逆起電力E
に比例しており、これはまたモータ速度に比例し
たものである。従つて、積分器であるアンプ35
9の出力において角偏位に比例した電圧を得るこ
とができる。
The series connection configuration of series resistors 355 and 356, resistor 350, and motor impedance forms a bridge circuit, and amplifier 357 is connected to one of the bridges.
It is inserted and connected to two diagonal parts. (The inductance elements 351 and 352 are 100
At Hz, the impedance is negligible. )
If the potentiometer 355 is adjusted appropriately, the motor is stopped, and the bridge is balanced, no potential difference will occur between the two inputs of the amplifier 357. In the operating state, the voltage developed between both inputs is the back emf E
which is also proportional to the motor speed. Therefore, the amplifier 35 which is an integrator
At the output of 9, a voltage proportional to the angular deviation can be obtained.

角度位置の絶対表示を得るためには、先ず振動
アセンブリの機械的基準位置を決定する必要があ
り、第2に入力信号がないとき(すなわちモータ
が停止している時)の積分器359の出力電圧を
零とする必要がある。
To obtain an absolute indication of the angular position, it is first necessary to determine the mechanical reference position of the vibrating assembly, and secondly the output of the integrator 359 when there is no input signal (i.e. when the motor is stopped). It is necessary to reduce the voltage to zero.

上記第1の条件は既述したマグネツトシステム
により得られるもので、励磁電流がない時にモー
タシヤフトが所定位置に設定される。
The first condition is obtained by the magnet system described above, and the motor shaft is set in a predetermined position when there is no excitation current.

第2の条件はコンデンサ360と抵抗361に
より得られる。コンデンサ360はアンプ入力に
所定電圧があれば充電される。入力電圧がなけれ
ば抵抗361を介して次第に放電され、アンプ出
力は所定時間後にゼロへ復帰する。
The second condition is obtained by capacitor 360 and resistor 361. Capacitor 360 is charged when a predetermined voltage is present at the amplifier input. If there is no input voltage, it is gradually discharged through the resistor 361, and the amplifier output returns to zero after a predetermined time.

角偏位情報は周知のシステム7に印加される
が、このシステムは(トランスミツタ4の端子4
0からの)トランスミツシヨン同期信号を入力7
00に受けており、tsinθ及びtcosθにそれぞれ比
例した瞬間振幅の鋸歯状波電圧をCRTの制御電
極X及びYへそれぞれ供給するものである。ここ
にtは時間を示している。2つのスイツチ70及
び71は2つのスキヤンニングゼネレータ72−
73によりそれぞれ供給される電圧によつて切替
えられて上記電圧をそれぞれオンオフするもので
ある。ゼネレータ72はスクリーン上の遅走査を
なすためのものであり、ゼネレータ73は通常の
走査をなすためのもである(鋸歯状波はトランス
ミツシヨンと同期しており、そのために端子73
0は端子40に接続されている)。
The angular deviation information is applied to a well-known system 7 (terminal 4 of transmitter 4).
Input the transmission synchronization signal (from 0)7
00, and supplies sawtooth wave voltages with instantaneous amplitudes proportional to tsinθ and tcosθ to the control electrodes X and Y of the CRT, respectively. Here, t indicates time. The two switches 70 and 71 connect the two scanning generators 72-
These voltages are switched on and off according to the voltages supplied by 73, respectively. Generator 72 is for slow scanning on the screen, and generator 73 is for normal scanning (the sawtooth wave is synchronized with the transmission, so terminal 73
0 is connected to terminal 40).

積分器359の出力はコンパレータとしての差
動アンプ8へ供給されており、その出力はCRT
の輝度調整用電極Zに接続されたアンプ81へコ
ンデンサ80を介して接続されている。アンプ8
1の他入力には抵抗51を介してレシーバ5の出
力50が供給されており、アンプ8の他入力には
ポテンシヨメータ82の摺動子が接続されて直流
電圧が供給される。この摺動子はまた、ポテンシ
ヨメータ83を介して接地されており、このポテ
ンシヨメータの摺動子にはスイツ85を介してア
ンプ84の1入力が接続されている。アンプ84
の他入力にはスイツチ86を介してゼネレータ3
5の出力が接続されており、このアンプ出力がモ
ータ3の巻線へ供給されることになる。
The output of the integrator 359 is supplied to the differential amplifier 8 as a comparator, and its output is
It is connected via a capacitor 80 to an amplifier 81 connected to the brightness adjustment electrode Z of the display. Amplifier 8
The output 50 of the receiver 5 is supplied to the other input of the amplifier 8 via a resistor 51, and the slider of a potentiometer 82 is connected to the other input of the amplifier 8 to supply a DC voltage. This slider is also grounded via a potentiometer 83, and one input of an amplifier 84 is connected via a switch 85 to the slider of this potentiometer. amplifier 84
Other inputs include generator 3 via switch 86.
5 is connected, and this amplifier output is supplied to the windings of the motor 3.

スイツチ86が閉でスイツチ85が開の場合、
モータ供給電圧はゼネレータ35からの電圧であ
り、モータは上述した回動運動をなす。この時、
スイツチ70及び71は図中の「B」で示す位置
にあり、よつてCRTはBモードスキヤン状態と
なつている。
When switch 86 is closed and switch 85 is open,
The motor supply voltage is the voltage from the generator 35, and the motor performs the rotational movement described above. At this time,
Switches 70 and 71 are at the positions indicated by "B" in the figure, so that the CRT is in the B mode scanning state.

コンパレータ8は積分器359の出力電圧Kθ
とポテンシヨメータ82の基準電圧Kθ0とを比較
し、Kθ=Kθ0の時には矩形波信号を電極Zに供
給してビデオ情報と重畳するものである。その結
果、超音波ビームの与えられた角度位置として輝
線がスクリーン上に表示される。
Comparator 8 is the output voltage Kθ of integrator 359
and a reference voltage Kθ 0 of the potentiometer 82, and when Kθ=Kθ 0 , a rectangular wave signal is supplied to the electrode Z and superimposed on the video information. As a result, an emission line is displayed on the screen as a given angular position of the ultrasound beam.

運動中の特定の組織をTMモードに従つてスク
リーン上に表示して観察する場合には、ポテンシ
ヨメータ82を調整して当該組織部上に輝線をも
つてくるようにする。
When a specific tissue in motion is displayed on a screen for observation in accordance with the TM mode, the potentiometer 82 is adjusted to bring a bright line onto the tissue.

同時に、スイツチ70−71−85−86を操
作する。その結果、先ずTMモードに従つて周知
の方法でスクリーンが走査され、次にモータは直
流電圧KK1θ0以外による励磁がなされなくなる。
ここに、K1はポテンシヨメータ83のセツテイ
ングに依存する比例定数である。この電圧により
モータは駆動トルクを発生して、上述したマグネ
ツト構造により定められた復帰トルクと平衡する
までモータが回転して所定角度となる。ポテンシ
ヨメータ83は、当該平衡位置が上述した輝線に
より定められる1つに正確に対応する如く工場に
てセツトされている。
At the same time, operate switches 70-71-85-86. As a result, first the screen is scanned in a known manner according to the TM mode, and then the motor is no longer excited by anything other than the DC voltage KK 1 θ 0 .
Here, K 1 is a proportionality constant that depends on the setting of potentiometer 83. This voltage causes the motor to generate a driving torque, and the motor rotates to a predetermined angle until it balances with the return torque determined by the above-described magnet structure. The potentiometer 83 is set at the factory so that its equilibrium position corresponds exactly to the one defined by the bright line described above.

トランスジユーサ駆動機構が基準位置への復帰
トルクを有することによつて、BモードからTM
モードへの切換えが簡単になされる。
Since the transducer drive mechanism has a return torque to the reference position, it is possible to switch from B mode to TM.
Switching between modes is easy.

第7図は、第6図の回路の1部であるモータの
回転速度を測定するためのブリツジの他の変形例
を示す図である。本例においては、第6図の抵抗
355が抵抗356に直列接続された利得制御ア
ンプにより置換されたものであり、この利得制御
は、同期復調器(synchronous demodulator)
365の出力を抵抗366及びコンデンサ367
によるフイルタを介した電圧によりなされる。こ
の復調器365は、ブリツジの差動アンプ357
の出力及び端子362に供給される例えば1000Hz
の電圧により駆動される。この後者の電圧はモー
タを回転させないような十分高い周波数であるの
が良く、この電圧はまたコンデンサ363を介し
て抵抗350とアンプ364の入力との共通接続
点に供給されている。ブリツジの平衡には何等寄
与しないインダクタンス素子351,352は簡
単化のために省略されている。1000Hzでは、モー
タは逆起電力を発生しないから、仮令モータが回
転していてもブリツジは平衡を保つことが明白で
ある。
FIG. 7 shows another modification of the bridge for measuring the rotational speed of a motor, which is part of the circuit of FIG. 6. In this example, resistor 355 in FIG. 6 is replaced by a gain control amplifier connected in series with resistor 356, and this gain control is performed by a synchronous demodulator.
365 output to resistor 366 and capacitor 367
This is done by applying a voltage through a filter. This demodulator 365 is connected to the bridge differential amplifier 357.
For example, 1000Hz supplied to the output and terminal 362 of
It is driven by the voltage of This latter voltage, preferably at a sufficiently high frequency so as not to rotate the motor, is also supplied via capacitor 363 to the common connection between resistor 350 and the input of amplifier 364. Inductance elements 351 and 352, which do not contribute to bridge balance in any way, have been omitted for simplicity. At 1000Hz, the motor does not generate a back emf, so it is clear that the bridge will remain balanced even if the motor is rotating.

復調器365は、それ自身周知の構成のもので
あつて、ブリツジが1000Hzにおいて不平衡となる
場合(例えばプローブを変換したような場合)、
アンプ357から出力される1000Hzにおける誤差
信号に大きさ及び極性が比例した直流電圧を発生
するもである。この直流電圧はブリツジを自動平
衡化すべくアンプ364の利得を可変とするもの
である。
The demodulator 365 is of a construction known per se, and if the bridge becomes unbalanced at 1000 Hz (for example, if the probe is converted),
It generates a DC voltage whose magnitude and polarity are proportional to the 1000 Hz error signal output from the amplifier 357. This DC voltage makes the gain of amplifier 364 variable to automatically balance the bridge.

第8図は本発明の他の実施例である2つの薄膜
プローブの断面図であり、第9図は外側薄膜を除
去した場合の当該プローブの終端部の斜視図であ
り、第10図は第8図の−線に沿つた断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of two thin-film probes according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a perspective view of the terminal end of the probe with the outer thin film removed, and FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along the - line in FIG. 8;

第8図においては簡単化のために圧電気トラン
スジユーサ10のみが示されており、これは、点
線102により示されたモータ及び点線103で
示されたリンク機構により駆動されて、図の面に
直交する軸101を中心に振動するものである。
これら部材はメタル又はプラスチツクのケースに
収納されており、このケースはその底部において
着脱自在な円錐部分111とこれから伸長した円
筒部分110とを有している。円錐部分は、例え
ば天然ゴムよりなる極めて薄くかつ極めて可撓性
のあるフイルムであるストリツプ112によつ
て、その底部近傍において接着して囲繞されてお
り、このストリツプに対向するようにケース11
1には窓1110〜1113が設けられている
(第9図及び第10図参照)。
In FIG. 8, only the piezoelectric transducer 10 is shown for simplicity, which is driven by a motor indicated by dotted line 102 and a linkage indicated by dotted line 103 to It vibrates around an axis 101 that is perpendicular to .
These components are housed in a metal or plastic case, which has a removable conical portion 111 at its bottom and a cylindrical portion 110 extending therefrom. The conical part is adhesively surrounded near its bottom by a strip 112, which is a very thin and very flexible film made of, for example, natural rubber.
1 is provided with windows 1110 to 1113 (see FIGS. 9 and 10).

ケースの部分111の底部は薄膜113により
閉塞されており、この膜は環状物により固定され
圧力をもつてぴつたりとはめ合わされている。こ
の膜は水と同じ音響インピーダンスを有する比較
的可撓性を有する材質よりなり、例えば、天然ゴ
ム、シリコンエラストマー、ポリエチレン又は
Montedison社により登録商標「Dutral」として
市販されているプラスチツク材(ポリエチレン−
プロピレン)等である。
The bottom of the part 111 of the case is closed off by a membrane 113, which is fixed by an annular member and fitted tightly with pressure. This membrane is made of a relatively flexible material with the same acoustic impedance as water, such as natural rubber, silicone elastomer, polyethylene or
A plastic material (polyethylene-
propylene) etc.

後者を用いる場合には、当該膜が成形されるに
十分な強度を有しまたストレスのない状態でその
形状を維持するに十分な強度を有しているため
に、平坦に伸長する代りに、所定曲率を予め付与
することも可能である。
If the latter is used, instead of elongating flat, the membrane is strong enough to be formed and strong enough to maintain its shape without stress. It is also possible to provide a predetermined curvature in advance.

ケースの部分110の連結部に近い部分111
に固定されたネジブツシユ12が、強固な材質よ
りなるスリーブ13の上部に設けられたネジ部と
係合している。このスリーブの低部には、天然ゴ
ム、シリコンエラストマー、ポリウレタン等の水
と同等な音響インピーダンスを有する可撓性材質
よりなる薄膜14が、接着等により取付けられて
いる。
A part 111 of the case part 110 near the connection part
A threaded bush 12 fixed to the sleeve 12 engages with a threaded portion provided on the upper part of a sleeve 13 made of a strong material. A thin film 14 made of a flexible material having an acoustic impedance equivalent to that of water, such as natural rubber, silicone elastomer, or polyurethane, is attached to the lower part of the sleeve by adhesive or the like.

ケース110,111、窓1110〜1113
に対応するストリツプ112の部分及び薄膜11
3により画定される主の閉チヤンバ内には、例え
ば水の約2倍の密度を有する弗化液体が充填され
ており、この内部の超音波伝播速度が例えば水の
それの半分とされ、その結果、かかる液体の音響
インピーダンスは水のそれと実質的に等しいもの
となつている。
Cases 110, 111, windows 1110 to 1113
The portion of the strip 112 and the thin film 11 corresponding to
The main closed chamber defined by 3 is filled with, for example, a fluorinated liquid having a density approximately twice that of water, and the ultrasonic propagation speed inside this chamber is half that of water, for example. As a result, the acoustic impedance of such a liquid is substantially equal to that of water.

ブツシユ12、スリーブ13及び薄膜14によ
り画定された補助の閉チヤンバ内には水が充填さ
れている。
The auxiliary closed chamber defined by the bush 12, sleeve 13 and membrane 14 is filled with water.

極めて可撓性のある窓1110〜1113に対
応するストリツプ112の部分は、2つのチヤン
バ間の平衡永久圧力を与えるべく歪んでいる。そ
の結果、患者の肌にこれを適用した場合におい
て、薄膜14の歪によつては薄膜113が変形し
ない。
The portions of the strip 112 corresponding to the highly flexible windows 1110-1113 are distorted to provide a balanced permanent pressure between the two chambers. As a result, when this is applied to a patient's skin, the thin film 113 is not deformed due to the distortion of the thin film 14.

主チヤンバ内の特殊な液体中に可撓性薄膜によ
り閉じられて空気が満たされたキヤビテイ114
を浸しておけば、液体の温度による体積変化がこ
れにより生ずる圧力変化を補償することになる。
Air-filled cavity 114 closed by a flexible membrane in a special liquid in the main chamber
If the liquid is immersed, the volume change due to temperature will compensate for the resulting pressure change.

上述したように、薄膜113に所定の曲率を付
与してもよく、また超音波ビームを収束するため
の収束レンズを液体と共に用いるようにしてもよ
い。また、周知のタイプの音響レンズを薄膜11
3に接着して用いるようにしてもよいことは勿論
である。
As described above, the thin film 113 may be given a predetermined curvature, and a converging lens for converging the ultrasonic beam may be used together with the liquid. In addition, a well-known type of acoustic lens can be used as a thin film 11.
Of course, it may also be used by adhering it to 3.

本発明の精神から逸脱することなく、種々の変
形が可能であることは明白である。
Obviously, various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例のプローブの軸方向面
を通る断面を1部に含む図、第2図はトランスジ
ユーサ駆動機構の斜視図、第3図は連結及び駆動
ユニツト間の結合状態を示す図、第4図はトラン
スジユーサ及びそれに振動を与えるヨークの詳細
を示す図、第5図はモータを基準位置へ復帰させ
るためのマグネツト機構を示す図、第6図はビー
ムの位置角表示するシステムの回路及びTMモー
ドに切替えるに適したビームの角変位を発生する
システムの回路を示す図、第7図はモータの角速
度を測定するブリツジ回路の変形例を示す回路
図、第8図は本発明の他の実施例である2つの薄
膜を有するプローブの断面図、第9図は外側膜を
除去したプローブの終端部の斜視図、第10図は
第8図の−線に沿う断面図である。 主要部分の符号の説明、1……トランスジユー
サ、2……ハウジング、3……モータ、31……
シヤフト、33……連結ロツド、34……ヨー
ク、100……振動軸。
Fig. 1 is a view partially including a cross section passing through the axial plane of the probe according to the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view of the transducer drive mechanism, and Fig. 3 is a state of connection and coupling between the drive units. Figure 4 is a diagram showing details of the transducer and the yoke that vibrates it, Figure 5 is a diagram showing the magnet mechanism for returning the motor to its reference position, and Figure 6 is a diagram showing the beam position angle. Figure 7 is a diagram showing the circuit of the display system and the circuit of the system that generates the angular displacement of the beam suitable for switching to TM mode; Figure 7 is a circuit diagram showing a modification of the bridge circuit for measuring the angular velocity of the motor; Figure 8 9 is a cross-sectional view of a probe having two thin films according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a perspective view of the terminal end of the probe with the outer membrane removed, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the - line in FIG. 8. It is a diagram. Explanation of symbols of main parts, 1...Transducer, 2...Housing, 3...Motor, 31...
Shaft, 33... Connection rod, 34... Yoke, 100... Vibration shaft.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一端部分に実質的に平担な平面部を有した超
音波の通過可能な窓を有しかつ連結液を内部に収
納した長手ハウジングと、 前記連結液中に浸漬された中心を有する円盤状
の圧電トランスジユーサと、 前記平担部に直角な第一軸線上に配置されたシ
ヤフトを有するモータ手段と、 前記シヤフトと前記圧電トランスジユーサとを
連結する機械的結合手段と、 前記シヤフトの往復回転運動が得られるように
第一周波数の励磁信号で前記モータ手段を励磁す
る励磁手段と、 前記モータ手段が前記第一周波数で励磁されな
い時、前記シヤフトを基準角度位置へ復帰させる
復帰トルク発生手段とからなり、 前記機械的結合手段は、 第一及び第二端部を有する連結ロツドと、 前記連結ロツドの自身の長手軸線回りの回転の
みをなし自身の長手方向においてはこれを摺動さ
せないように前記第一軸線の周りにおいて前記連
結ロツドを円錐運動させかつ前記連結ロツドの第
一端部に結合されたリンケージ手段と、 前記ハウジングに対して固定されて位置した前
記圧電トランスジユーサの直径方向に伸長する直
径軸線の周りにおいて、前記圧電トランスジユー
サを回転自在に支持し、かつ前記第一軸線と前記
直径軸線が互いに同一平面に位置しかつ互いに直
角に配置されるようになされた圧電素子支持手段
と、 前記圧電トランスジユーサの直径に亘つて伸長
するブラケツトからなるヨーク部材と、 前記圧電トランスジユーサ中に固定されて位置
しかつ前記直径軸線に直角でかつ前記圧電トラン
スジユーサの中心を通過する軸線の回りにおい
て、前記ヨーク部材を回転自在に支持するヨーク
支持手段とからなつており 前記ヨーク部材は、前記ブラケツト上の一点に
おいて前記連結ロツドの第二端部に結合して前記
連結ロツドの長手軸線が前記圧電トランスジユー
サの中心を通過するように配置されていることを
特徴とするプローブ。 2 前記リンケージ手段は、 前記シヤフトに直角でかつ前記シヤフトに結合
された中心を有するデイスクと、 前記デイスクにおいてその中心から距離を隔て
て位置しかつ前記連結ロツドの第一端部を回転自
在に支持するベアリングとからなり、 前記復帰トルク発生手段は前記デイスクに固定
された第一磁石と、 前記第一磁石に復帰トルクを及ぼすように前記
第一磁石と磁気的に協働する位置に前記ハウジン
グに固定された第二及び第三磁石とからなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のプロー
ブ。 3 前記シヤフトの角度位置を連続的に検知する
検出手段を有し、前記検出手段は第一出力信号を
発生させかつ前記モータ手段によつて発生した逆
起電力を連結的に測定するように接続されたブリ
ツジ手段と、 前記ブリツジ手段に接続されて前記第一出力信
号を積分して第二出力信号を発生させる積分手段
と、 前記積分手段に接続されて前記第一出力信号が
零のとき前記第二出力信号を消去させる消去手段
とをさらに有していることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のプローブ。 4 前記ブリツジ手段は制御入力を有する可変利
得アンプを有し、前記プローブはさらに、第一及
び第二入出力を有した同期復調器と、前記可変利
得アンプの制御入力に前記同期復調器の出力を接
続する接続手段と、前記第一出力信号を前記同期
復調器の第一入力へ印加する第一印加手段と、前
記第一周波数の周波数より実質的に高い周波数を
有するAC周期電圧を同期復調器の第二入力及び
前記ブリツジ手段へ印加する第二印加手段とを有
することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
のプローブ。 5 前記積分手段に接続されかつ前記第二出力信
号に比例する更なる電圧を導出する導出手段と、
前記更なる電圧と調節自在なDC基準電圧とを比
較する比較手段と、前記更なる電圧及び基準電圧
が等しい時矩形波を発生させる発生手段と、前記
DC基準電圧に比例するDC電圧を前記モータ手段
に印加しかつ第一周波数において前記励磁信号を
消去する手段とを有することを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載のプローブ。 6 前記窓は可撓性の膜からなり、前記連結液は
該連結液における超音波の伝播速度が水中におけ
る伝播速度と実質的に異なるように選択されてお
り、前記プローブはさらに、前記ハウジングの端
部の周囲に載置され前記端部及び前記膜を覆いか
つ水を収納したスリーブと、前記膜に向い合つて
前記スリーブに配置された可撓性の更なる膜とか
らなる補助チヤンバを有し、前記膜、前記更なる
膜及び前記連結液は実質的に水の音響インピーダ
ンスと同一となされており、前記膜の少なくとも
一部の面は2つの前記膜及び更なる膜間の平行を
確実とするに十分な可撓性を有していることを特
徴とする特許請求の範囲第3項記載のプローブ。 7 前記ハウジングの表面部分には、前記窓を形
成する剛直なストリツプに固定された可撓性のス
トリツプが設けられていることを特徴とする特許
請求の範囲第6項記載のプローブ。 8 前記スリーブは第一及び第二端部を有する長
手管からなり、前記更なる膜が第二端部に取り付
けられており、かつ前記ハウジングに対して移動
自在となるような壁部が第一端部に取り付けられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第6項記
載のプローブ。 9 前記連結液中においては空気が充填された可
撓性の閉塞容器が浸漬されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第6項記載のプローブ。
[Scope of Claims] 1. A longitudinal housing having a substantially flat planar portion at one end and having a window through which ultrasonic waves can pass, and containing a coupling liquid therein; a disc-shaped piezoelectric transducer having a center thereof; a motor means having a shaft disposed on a first axis perpendicular to the flat portion; and a mechanical coupling connecting the shaft and the piezoelectric transducer. excitation means for energizing said motor means with an excitation signal at a first frequency so as to obtain reciprocating rotational motion of said shaft; and excitation means for energizing said motor means at a reference angular position when said motor means is not energized at said first frequency. and means for generating a return torque for returning the rod to its own longitudinal direction, the mechanical coupling means comprising a connecting rod having first and second ends, and a rotation of the connecting rod only about its own longitudinal axis. linkage means coupled to a first end of the connecting rod for conical movement of the connecting rod about the first axis to prevent sliding thereof; and a linkage means fixedly positioned relative to the housing. The piezoelectric transducer is rotatably supported around a diametrical axis extending in the diametrical direction of the piezoelectric transducer, and the first axis and the diametrical axis are located on the same plane and arranged at right angles to each other. a yoke member comprising a bracket extending across the diameter of the piezoelectric transducer; yoke support means rotatably supports the yoke member around an axis passing through the center of the piezoelectric transducer, the yoke member supporting the second end of the connecting rod at a point on the bracket. 2. A probe according to claim 1, characterized in that the connecting rod is coupled to the piezoelectric transducer and is arranged such that the longitudinal axis of the connecting rod passes through the center of the piezoelectric transducer. 2. The linkage means comprises: a disk having a center perpendicular to and connected to the shaft; and a disk located at a distance from the center of the disk and rotatably supporting a first end of the connecting rod. the restoring torque generating means comprises a first magnet fixed to the disk, and a bearing attached to the housing at a position magnetically cooperating with the first magnet so as to exert a restoring torque on the first magnet. 2. The probe according to claim 1, comprising fixed second and third magnets. 3 comprising detection means for continuously detecting the angular position of said shaft, said detection means being connected to generate a first output signal and to sequentially measure a back electromotive force generated by said motor means; bridging means connected to the bridging means for integrating the first output signal to generate a second output signal; and integrating means connected to the integrator for integrating the first output signal to generate a second output signal; 2. The probe according to claim 1, further comprising erasing means for erasing the second output signal. 4. The bridge means has a variable gain amplifier having a control input, and the probe further includes a synchronous demodulator having first and second inputs and outputs, and an output of the synchronous demodulator to the control input of the variable gain amplifier. a first applying means for applying the first output signal to a first input of the synchronous demodulator; and synchronous demodulating an AC periodic voltage having a frequency substantially higher than the frequency of the first frequency. 4. The probe according to claim 3, further comprising a second input of the device and a second application means for applying the voltage to the bridge means. 5 deriving means connected to said integrating means and deriving a further voltage proportional to said second output signal;
comparing means for comparing the further voltage with an adjustable DC reference voltage; generating means for generating a square wave when the further voltage and the reference voltage are equal;
4. A probe according to claim 3, further comprising means for applying a DC voltage to said motor means proportional to a DC reference voltage and for canceling said excitation signal at a first frequency. 6. the window comprises a flexible membrane, the coupling fluid is selected such that the velocity of propagation of the ultrasound in the coupling fluid is substantially different from the velocity of propagation in water, and the probe further comprises: an auxiliary chamber consisting of a sleeve placed around the end and covering the end and the membrane and containing water; and a further flexible membrane placed on the sleeve opposite the membrane. the membrane, the further membrane and the coupling fluid have substantially the same acoustic impedance as water, and at least a portion of the surface of the membrane ensures parallelism between the two membranes and the further membrane. 4. The probe according to claim 3, having sufficient flexibility to 7. A probe according to claim 6, characterized in that the surface portion of the housing is provided with a flexible strip fixed to the rigid strip forming the window. 8 said sleeve comprises a longitudinal tube having first and second ends, said further membrane being attached to said second end and having a wall movable relative to said housing at said first end; 7. The probe according to claim 6, wherein the probe is attached to an end. 9. The probe according to claim 6, wherein a flexible closed container filled with air is immersed in the coupling liquid.
JP11997881A 1980-07-29 1981-07-29 Ultrasonic scanning probe Granted JPS5757541A (en)

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FR8016717A FR2487664A1 (en) 1980-07-29 1980-07-29 Ultrasonic echography probe with mechanical sectoral scan - uses angular oscillation of motor driven disc and link to piezoelectric vibrator

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JPS5757541A JPS5757541A (en) 1982-04-06
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JPS5930209U (en) * 1982-08-20 1984-02-24 株式会社富士通ゼネラル Measuring probe for ultrasound diagnostic equipment
USRE33590E (en) 1983-12-14 1991-05-21 Edap International, S.A. Method for examining, localizing and treating with ultrasound
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FR2487664B1 (en) 1983-11-10
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