(57)【要約】【課題】大型化することなく振動子部の角度を把握することができる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供する。【解決手段】被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部１０と、振動子部１０の回転中心を中心として回転可能に配置され、中心部を包囲する外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された第１の着磁領域ＣＬ、及びこの第１の着磁領域ＣＬに隣接する前記所定の強度と異なる強度で着磁された第２の着磁領域ＣＲとを有する回転体１１と、振動子部１０及び回転体１１を回転する回転機構１２と、回転体１１の第１及び第２の着磁領域ＣＬ，ＣＲにおける磁場を検出する磁気センサ１３とを備え、磁気センサ１３により検出された第１の着磁領域ＣＬと第２の着磁領域ＣＲ間の磁場の変化に対応する信号に基づいて、振動子部１０の基準角度を検出する。【選択図】図１
2010104451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部と、
前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置され、中心部を包囲する外周面に周
方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された第１の着磁領域、及びこの第１の着磁
領域に隣接する前記所定の強度と異なる強度で着磁された第２の着磁領域又は着磁されて
いない非着磁領域を有する回転体と、
前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段と、
前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の第１及び第
２の着磁領域、又は第１の着磁領域及び非着磁領域における磁場の変化を検出する磁気セ
ンサとを
備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
前記磁気センサにより検出された検出信号に基づいて、前記振動子部の予め設定された
基準角度に対する角度を検出する角度検出手段を有し、
前記角度検出手段は、前記磁気センサにより検出された前記第１の着磁領域と前記第２の
着磁領域間、又は前記第１の着磁領域と前記非着磁領域間の磁場の変化に対応する信号に
基づいて、前記基準角度を検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波
プローブ。
【請求項３】
被検体に対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部と、
前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置され、周縁部に設けた切欠き面を含
む外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された着磁領域を有する回転体
と、
前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段と、
前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の切欠き面を
含む外周面の着磁領域における磁場の変化を検出する磁気センサとを
備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
前記磁気センサにより検出された検出信号に基づいて、前記振動子部の予め設定された
基準角度に対する角度を検出する角度検出手段を有し、
前記角度検出手段は、前記磁気センサにより検出された前記切欠き面と前記磁気センサ間
の距離と、前記切欠き面以外の面と前記磁気センサ間の距離の相違による磁場の変化に対
応する信号に基づいて、前記基準角度を検出するようにしたことを特徴とする請求項３に
記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記磁気センサは、Ａ相及びＢ相の２相からなるＭＲセンサであることを特徴とする請
求項１又は請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
被検体に対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部と、
前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置され、中心部を包囲する外周面に周
方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された第１の着磁領域、及びこの第１の着磁
領域に隣接する前記所定の強度と異なる強度で着磁された第２の着磁領域又は着磁されて
いない非着磁領域を有する回転体と、
前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段と、
前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の第１及び第
２の着磁領域、又は第１の着磁領域及び非着磁領域における磁場の変化を検出する磁気セ
ンサと、
前記磁気センサにより検出された検出信号に基づいて、前記振動子部の予め設定された基
準角度に対する角度を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段により検出された角度に基づいて回転された前記振動子部を駆動して、
前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、
前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
被検体に対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部と、
前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置され、周縁部に設けた切欠き面を含
む外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された着磁領域を有する回転体
と、
前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段と、
前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の切欠き面を
含む外周面の着磁領域における磁場の変化を検出する磁気センサと、
前記磁気センサにより検出された検出信号に基づいて、前記振動子部の予め設定された基
準角度に対する角度を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段により検出された角度に基づいて回転された前記振動子部を駆動して、
前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、
前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
前記角度検出手段により検出された角度の情報を前記表示手段に表示するようにしたこ
とを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記振動子部の角度の入力が可能な操作手段を有し、
前記回転手段は、前記角度検出手段により検出された角度の情報に基づいて、前記操作手
段から入力された角度に前記振動子部を回転するようにしたことを特徴とする請求項６又
は請求項７に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波プローブ及び超音波
診断装置に係り、特に超音波を送受波する振動子を回転する超音波プローブ及び超音波診
断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体に接触させた超音波プローブにより被検体内に超音波を送波
し、被検体内の組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を受波して画像デ
ータを生成する。そして、生成した画像データをリアルタイムにモニタに表示することが
できるため、心臓、血管、腹部、泌尿器、産婦人科等の検査で広く用いられている。
【０００３】
ところで、超音波プローブの中には、超音波の送受波を行う振動子部を回転させるもの
がある。特に、超音波プローブの先端部を含む部分を例えば経口的に被検体内の食道に挿
入し、挿入した先端部に配置された振動子部を回転させることにより、様々な角度からの
画像データを生成することができる。そして、磁気センサであるＡ相及びＢ相の２相から
なる磁気抵抗効果を利用したＭＲセンサ及びこのＭＲセンサに対応する着磁した回転体を
先端部に配置して、回転した振動子部の角度を検出することができる超音波プローブが知
られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４―９７４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように２相のＭＲセンサ及び回転体の組合せでは回転体の
絶対的な位置がわからないため、様々な角度から生成された画像データを観察したときの
振動子部の角度を把握することができない。このため、例えばその画像データが得られた
角度と同じ角度に設定しようとすると、画像データを観察しながら振動子部を回転する必
要があり、検査に時間がかかる問題がある。
【０００５】
この問題に対して、Ａ相、Ｂ相、及びＺ相の３相からなるＭＲセンサとこのＭＲセンサ
に対応する回転体を用いると、Ｚ相の信号に基づいてその回転体の絶対的な位置を検出す
ることが可能となるため、その位置を基準として振動子部の角度を把握することができる
。しかしながら、３相のＭＲセンサ及び回転体を先端部に配置しようとすると、先端部が
大型化する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、大型化することなく振動子部
の角度を把握することができる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供することを目的
とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波プローブは、被検体に対し
て超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部と、前記振動子部の回転中心を中
心として回転可能に配置され、中心部を包囲する外周面に周方向に沿って複数の磁極が所
定の強度で着磁された第１の着磁領域、及びこの第１の着磁領域に隣接する前記所定の強
度と異なる強度で着磁された第２の着磁領域又は着磁されていない非着磁領域を有する回
転体と、前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段と、前記回転体に近接して配置
され、前記回転手段により回転される前記回転体の第１及び第２の着磁領域、又は第１の
着磁領域及び非着磁領域における磁場の変化を検出する磁気センサとを備えたことを特徴
とする。
【０００８】
また、請求項３に係る本発明の超音波プローブは、被検体に対して超音波の送受波を行
う回転可能に配置された振動子部と、前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配
置され、周縁部に設けた切欠き面を含む外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度
で着磁された着磁領域を有する回転体と、前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手
段と、前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の切欠
き面を含む外周面の着磁領域における磁場の変化を検出する磁気センサとを備えたことを
特徴とする。
【０００９】
更に、請求項６に記載の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う回転
可能に配置された振動子部と、前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置され
、中心部を包囲する外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度で着磁された第１の
着磁領域、及びこの第１の着磁領域に隣接する前記所定の強度と異なる強度で着磁された
第２の着磁領域又は着磁されていない非着磁領域を有する回転体と、前記振動子部及び前
記回転体を回転する回転手段と、前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回
転される前記回転体の第１及び第２の着磁領域、又は第１の着磁領域及び非着磁領域にお
ける磁場の変化を検出する磁気センサと、前記磁気センサにより検出された検出信号に基
づいて、前記振動子部の予め設定された基準角度に対する角度を検出する角度検出手段と
、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて回転された前記振動子部を駆動して
、前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づき
画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段により生成された
画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
更にまた、請求項７に記載の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う
回転可能に配置された振動子部と、前記振動子部の回転中心を中心として回転可能に配置
され、周縁部に設けた切欠き面を含む外周面に周方向に沿って複数の磁極が所定の強度で
着磁された着磁領域を有する回転体と、前記振動子部及び前記回転体を回転する回転手段
と、前記回転体に近接して配置され、前記回転手段により回転される前記回転体の切欠き
面を含む外周面の着磁領域における磁場の変化を検出する磁気センサと、前記磁気センサ
により検出された検出信号に基づいて、前記振動子部の予め設定された基準角度に対する
角度を検出する角度検出手段と、前記角度検出手段により検出された角度に基づいて回転
された前記振動子部を駆動して、前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、前記送受
信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像デ
ータ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁気センサ及びこの磁気センサにより検出される磁場の信号が変化す
る互いに隣接する２つの領域を周方向に有する回転体を設けることにより、振動子部を予
め設定した基準角度に対する角度を把握することができる。これにより、磁気センサ及び
回転体の大型化を防ぐと共に、振動子部の角度の設定が容易になり、検査を迅速に行うこ
とができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
以下に、本発明による超音波診断装置の実施例を、図１乃至図１４を参照して説明する
。  
図１は、実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診
断装置１００は、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブ１と、この超音
波プローブ１を駆動して画像データの生成を行う超音波診断装置本体２とを備えている。
【００１４】
超音波プローブ１は、例えば一次元に配列された複数の圧電振動子を表面に有し、被検
体Ｐに対して超音波の送受波を行う回転可能に配置された振動子部１０と、磁場を検出す
る磁気センサ１３と、振動子部１０の回転した角度を検出するために磁気センサ１３によ
り検出される磁場の信号が変化する２つの領域を設けた回転体１１と、振動子部１０及び
回転体１１を回転する回転機構１２と、振動子部１０及び回転体１１を回転させるための
スイッチ１４とを備えている。
【００１５】
超音波診断装置本体２は、超音波プローブ１の振動子部１０を駆動して被検体Ｐに超音
波を走査する送受信部３と、送受信部３からの受信信号に基づき画像データを生成する画
像データ生成部４と、超音波プローブ１の回転機構１２を制御する回転制御部５と、画像
データ生成部４で生成された画像データを表示するための処理を行う表示処理部６とを備
えている。
【００１６】
また、超音波診断装置本体２は、表示処理部６で表示処理された画像データや振動子部
１０の角度を表示するモニタ７と、各種コマンド信号の入力等を行う操作部８と、操作部
８からの入力に基づいて超音波診断装置本体２の各ユニットを制御するシステム制御部９
とを備えている。
【００１７】
送受信部３は、超音波プローブ１の振動子部１０から送信超音波を発生するための駆動
信号を生成する送信部３１と、振動子部１０から出力される複数チャンネルの受信信号に
対して整相加算を行なう受信部３２とを備えている。
【００１８】
送信部３１は、レートパルス発生器、並びに振動子部１０の送信に使用される圧電振動
子と同数の送信遅延回路及びパルサを備えている。そして、レートパルス発生器は、被検
体Ｐに放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルスを送信遅延
回路に出力する。また、送信遅延回路は、被検体Ｐ内の所定の方向の所定の深さで超音波
ビームを集束させるための集束用遅延時間と所定の深さ方向への送受波により超音波を走
査するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与えてパルサに出力する。更に、パル
サは、送信遅延回路により出力されたレートパルスから駆動パルスを生成する。
【００１９】
受信部３２は、振動子部１０の送信に使用される圧電振動子と同数のプリアンプ及び受
信遅延回路、並びに加算器を備えている。そして、プリアンプは、振動子部１０からの微
小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保する。また、受信遅延回路は、被検体Ｐ内に
おける所定の深さ方向の所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と
所定の深さ方向に超音波ビームの受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をプリアン
プからの増幅された受信信号に与える。更に、加算器は、受信遅延回路からの受信信号を
加算して１つに纏めて画像データ生成部４に出力する。
【００２０】
画像データ生成部４は、送受信部３の受信部３２から出力された受信信号に基づいて、
組織の形態的な情報を提供するＢモード画像データ等の二次元画像データを生成する。ま
た、システム制御部９から供給される超音波プローブ１における振動子部１０の角度の情
報に基づいて、振動子部１０の複数の角度から生成されたＢモード画像データを処理して
三次元画像データを生成する。そして生成した二次元画像データや三次元画像データを表
示処理６に出力する。
【００２１】
回転制御部５は、超音波プローブ１の回転機構１２に駆動信号を出力して振動子部１０
及び回転体１１を回転させる駆動部５１と、超音波プローブ１の磁気センサ１３により検
出された検出信号に基づいて振動子部１０の予め設定された基準角度に対する角度を検出
する角度検出部５２と、駆動部５１を制御する制御部５３とを備えている。なお、角度検
出部５２を超音波プローブ１に配置するようにしてもよい。
【００２２】
そして、制御部５３は、角度検出部５２で検出された振動子部１０の角度の情報に基づ
き駆動部５１を制御して、操作部８から入力された設定角度に振動子部１０を回転させる
。また、スイッチ１４のＯＮ操作により振動子部１０を回転させ、スイッチ１４のＯＦＦ
操作により振動子部１０の回転を停止させる。
【００２３】
表示処理部６は、画像データ生成部４で生成された二次元画像データや三次元画像デー
タの画像データを表示処理してモニタ７に出力する。また、システム制御部９から供給さ
れる振動子部１０の角度の情報をモニタ７に出力する。
【００２４】
操作部８は、スイッチ、テンキー、タッチパネル、マウス、トラックボール等の入力デ
バイスを備えている。そして、各入力デバイスから入力された被検体Ｐを識別するＩＤ及
び氏名等の被検体情報、撮像条件（ゲイン、送受信周波数、集束位置、パルス繰り返し周
波数、視野深度、フレームレート、画像データの生成モード等）、振動子部１０の設定角
度の情報等をシステム制御部９に出力する。
【００２５】
システム制御部９は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部８からの被検体情報、撮像条件
、及び振動子部１０の設定角度の情報等の入力情報を前記記憶回路に保存する。そして、
保存した入力情報に基づいて、送受信部３、画像データ生成部４、回転制御部５、及び表
示処理部６の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。
【００２６】
次に、図１乃至図１１を参照して、超音波プローブ１の構成の詳細、並びに超音波診断
装置本体２における回転制御部５及び超音波プローブ１の動作を説明する。図２は、超音
波プローブ１の外観を示す図である。図３は、超音波プローブ１の一部である先端部の構
造を示す平面図及び縦断面図である。図４は、回転体１１の一例を示す斜視図である。図
５は、図４に示した回転体１１の平面図である。
【００２７】
また、図６は、回転体１１の他の例を示す平面図である。図７は、回転体１１の他の例
を示す底面図である。図８は、磁気センサ１３から出力される検出信号の一例を示す図で
ある。図９及び図１０は、回転した回転体１１の角度の一例を示す図である。図１１は、
回転体１１の他の例を示す平面図である。
【００２８】
図２において、超音波プローブ１の外観を示した図である。この超音波プローブ１は、
一端部に超音波診断装置本体２に着脱自在のコネクタ１５を有するケーブル１ａと、この
ケーブル１ａの他端部に一端部が接続された基部１ｂと、基部１ｂの他端部に一端部が接
続された屈曲自在な導中部１ｃと、この導中部１ｃの他端部に一端部が接続された先端部
１ｄとにより構成される。
【００２９】
ケーブル１ａ内には振動子部１０、回転機構１２、磁気センサ１３、及びスイッチ１４
に接続された各信号線が配線され、この配線された各信号線がコネクタ１５に接続されて
いる。そして、各信号線及びコネクタ１５を介して、振動子部１０と超音波診断装置本体
２の送受信部３間で信号の送受信が行われる。また、回転制御部５の駆動部５１から回転
機構１２へ振動子部１０及び回転体１１を回転するための駆動信号が伝送される。また、
磁気センサ１３から回転制御部５の角度検出部５２へ検出信号が伝送される。また、スイ
ッチ１４から回転制御部５の制御部５３へＯＮ操作又はＯＦＦ操作の信号が伝送される。
【００３０】
基部１ｂの内側には振動子部１０及び磁気センサ１３に接続された各信号線、並びに回
転機構１２の振動子部１０及び回転体１１を回転する駆動源であるモータ１２１が配置さ
れている。また、外側にはスイッチ１４及び操作ノブ１６が配置されている。この操作ノ
ブ１６の操作により、導中部１ｃを様々な方向に屈曲する。
【００３１】
導中部１ｃ内には振動子部１０及び磁気センサ１３に接続された各信号線、並びに回転
機構１２のモータ１２１からの駆動力を伝達するトルクワイヤ１２２が配置されている。
【００３２】
先端部１ｄ内には、振動子部１０、回転体１１、磁気センサ１３、及び回転機構１２の
トルクワイヤ１２２からの駆動力を振動子部１０及び回転体１１に伝達する駆動力伝達手
段が配置されている。
【００３３】
図３は、超音波プローブ１の先端部１ｄの構造を示した平面図及び縦断面図である。こ
の先端部１ｄの外殻は、一端部に設けた開口部が導中部１ｃにより閉塞されたプローブケ
ース１７と、このプローブケース１７の他端部近傍に設けられた開口部を閉塞する超音波
伝播性に優れた音響窓１８により構成される。
【００３４】
プローブケース１７内に、振動子部１０、回転体１１、並びに回転機構１２のトルクワ
イヤ１２２からの駆動力伝達手段である歯車１２３、この歯車１２３に係合する歯車１２
４、及びこの歯車１２４の中心に貫設された回転軸１２５等の駆動力伝達手段が配置され
ている。
【００３５】
振動子部１０は、音響窓１８の近傍に回転可能に配置され、音響窓１８と振動子部１０
の表面の間には被検体Ｐに対して送受波される超音波を伝播する液状の音響媒体が封入さ
れている。そして、その表面の中心を垂直に通る仮想の直線１０ａ上に配置された回転機
構１２の回転軸１２５により矢印Ｒ１方向及びこのＲ１方向とは反対方向である矢印Ｒ２
方向に回転される。
【００３６】
回転体１１は、振動子部１０の裏面側に振動子部１０の回転中心を中心として回転可能
に配置されている。そして、回転軸１２５により振動子部１０と共にＲ１方向及びＲ２方
向に回転される。
【００３７】
図４は、回転体１１の一例を示した斜視図である。この回転体１１は例えば円柱形であ
り、この円柱の中心部を包囲する外周面である例えば側面に周方向に沿って複数の磁極（
Ｎ，Ｓ極）が着磁された２つの着磁領域を有する。ここでは、回転範囲が１８０°以上で
あって３６０°未満における振動子部１０の角度の検出が可能なように、その回転範囲に
対応する着磁領域を有する回転体１１について説明する。
【００３８】
この回転体１１は、図５に示すように、円柱の上面を３分割した各中心角θＬ（９０°
≦θＬ＜１８０°），θＲ（９０°≦θＬ＜１８０°），θＭの内の中心角θＬの円弧に
対応する側面に、周方向に沿って回転角θｐ（θｐ＜θＬ、θｐ＜θＲ、θｐ＜θＭ）に
当たるピッチλで全面に亘って複数個（Ｌ個）の磁極が所定の強度で着磁された第１の着
磁領域ＣＬを有する。また、第１の着磁領域ＣＬの一端に一端が隣接した中心角θＲの円
弧に対応する側面に、周方向に沿ってピッチλで全面に亘って複数個（Ｒ個）の磁極が例
えば第１の着磁領域ＣＬよりも弱い強度で着磁された第２の着磁領域ＣＲを有する。更に
、各第１及び第２の着磁領域ＣＬ，ＣＲの他端に両端が隣接した中心角θＭの円弧に対応
する側面に、磁力がない着磁されていない非着磁領域ＣＭを有する。
【００３９】
なお、回転体１１の第１の着磁領域ＣＬを、図６に示すように、円柱の底面の中心部を
包囲する周縁部近傍の外周面の中心角θＬに対応する面に、周方向に沿って回転角θｐに
当たるピッチλでＬ個の磁極を所定の強度で着磁した第１の着磁領域ＣＬａに置き換える
。また第２の着磁領域ＣＲを、第１の着磁領域ＣＬａの一端に一端が隣接した中心角θＲ
に対応する面に、周方向に沿ってピッチλでＲ個の磁極を第１の着磁領域ＣＬａよりも弱
い強度で着磁した第２の着磁領域ＣＲａに置き換える。更に非着磁領域ＣＭを、各第１及
び第２の着磁領域ＣＬａ，ＣＲａの他端に両端が隣接した中心角θＭの円弧に対応する面
を着磁しない非着磁領域ＣＭａに置き換える。そして、第１の着磁領域ＣＬａ、第２の着
磁領域ＣＲａ、及び非着磁領域ＣＭａに置き換えた回転体１１ａを用いるようにしてもよ
い。この場合、回転体１１ａの底面の周縁部近傍に近接して配置した磁気センサ１３ａで
、回転体１１ｂの磁場を検出するように実施する。
【００４０】
また、回転体１１の第２の着磁領域ＣＲを、図７に示すように、中心角θＲの円弧に対
応する周縁部に設けた切欠き面に周方向に沿って回転角θｐに当たるピッチλ１でＲ個の
磁極を第１の着磁領域ＣＬと同じ強度で着磁した第２の着磁領域ＣＲｂに置き換えた回転
体１１ｂを用いるようにしてもよい。
【００４１】
図３に示した回転機構１２の中心軸１２５は、一端部が回転自在にプローブケース１７
に保持され、他端部で振動子部１０の回転中心部を裏面側から保持している。そして、歯
車１２３及び振動子部１０と回転体１１の間に配置された歯車１２４を介して伝達される
トルクワイヤ１２２からの駆動力により、振動子部１０及び回転体１１をＲ１方向及び矢
印Ｒ２方向に回転する。
【００４２】
磁気センサ１３は、例えばＡ相及びＢ相の２相からなる磁気抵抗効果を利用したＭＲセ
ンサであり、回転体１１の外周面に近接して配置されている。そして、回転機構１２によ
り回転した回転体１１の磁場を検出し、検出した磁場の信号を導中部１ｃ、基部１ｂ、及
びケーブル１ａ内の信号線、並びにケーブル１ａのコネクタ１５を介して、超音波診断装
置本体２における回転制御部５の角度検出部５２に出力する。角度検出部５２では、磁気
センサ１３から出力された２相の信号から振動子部１０及び回転体１１の回転方向がＲ１
方向又はＲ２方向のいずれであるかを検出する。
【００４３】
このように、互いに隣接して２つの異なる強度で着磁された第１及び第２の着磁領域Ｃ
Ｌ，ＣＲを外周面の周方向に有する回転体１１の磁場を磁気センサ１３で検出することに
より、超音波プローブ１の先端部１ｄの大型化を防ぐことができる。なお、回転体１１ａ
及び磁気センサ１３ａに置き換えることにより、回転体１１及び磁気センサ１３の場合と
同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図８は、磁気センサ１３から出力される検出信号の一例を示した図である。この信号１
３１は、回転体１１がＲ１方向に回転して非着磁領域ＣＭの一端部、第１の着磁領域ＣＬ
、第２の着磁領域ＣＲ、非着磁領域ＣＭの他端部の順に磁気センサ１３に近接して通過し
たときに磁気センサ１３から順に出力される非着磁信号、強着磁信号、弱着磁信号、及び
非着磁信号により構成される。そして、回転体１１が例えばＲ２方向に回転したときの停
止位置である非着磁領域ＣＭの一端部近傍のＲ２方向停止位置Ｓ１が磁気センサ１３に近
接した位置からＲ１方向へ回転することにより、磁気センサ１３から出力される。
【００４５】
そして、角度検出部５２は、非着磁領域ＣＭの一端部が磁気センサ１３に近接している
間、磁気センサ１３から出力される周期性のない出力値Ｖ０の非着磁信号に基づいて、非
着磁領域ＣＭを検出する。
【００４６】
また、非着磁領域ＣＭの一端部が近接した後に第１の着磁領域ＣＬの他端部が磁気セン
サ１３に近接したとき、磁気センサ１３から出力される周期的な強着磁信号の１周期目の
立ち上がりの信号に基づいて、第１の着磁領域ＣＬの他端部を検出する。
【００４７】
また、第１の着磁領域ＣＬが磁気センサ１３に近接している間、第１の着磁領域ＣＬの
各磁極の磁場の検出に応じて磁気センサ１３から出力される周期的な強着磁信号に基づい
て、第１の着磁領域ＣＬを検出する。ここでは、出力値ＶＣ及び出力値（−ＶＣ）を有す
るピーク及びボトムの信号から強着磁信号の周期数を求め、求めた周期数から第１の着磁
領域ＣＬのピッチλ数に対応する位置を検出する。
【００４８】
また、第１の着磁領域ＣＬが近接した後に第２の着磁領域ＣＲが磁気センサ１３に近接
したとき、磁気センサ１３から出力される周期的な弱着磁信号の１周期目の最初のピーク
の信号に基づいて、回転体１１の第１の着磁領域ＣＬと第２の着磁領域ＣＲの境界位置で
ある基準位置Ｓ０を検出する。ここでは、強着磁信号の最後のボトムの出力値（−ＶＣ）
の後のピークが出力値ＶＲである場合に、そのボトムとそのピークの間の変曲点に対応す
る位置を基準位置Ｓ０として検出する。なお、強着磁信号の周期の数をカウントして、Ｌ
周期の後の出力値Ｖ０における位置を基準位置Ｓ０として検出するようにしてもよい。
【００４９】
このように、磁気センサ１３から出力される回転体１１の第１の着磁領域ＣＬと第２の
着磁領域ＣＲ間の着磁強度が異なることによる信号の変化から基準位置Ｃ０を検出するこ
とができる。
【００５０】
また、第２の着磁領域ＣＲが磁気センサ１３に近接している間、第２の着磁領域ＣＲの
各磁極の磁場の検出に応じて磁気センサ１３から出力される周期的な弱着磁信号に基づい
て、第２の着磁領域ＣＲを検出する。ここでは、出力値ＶＲ及び出力値（−ＶＲ）である
ピーク及びボトムの信号から弱着磁信号の周期数を求め、求めた周期数から第２の着磁領
域ＣＲのピッチλ数に対応する位置を検出する。
【００５１】
また、第２の着磁領域ＣＲが磁気センサ１３に近接した後に非着磁領域ＣＭの他端部が
磁気センサ１３に近接したときに、磁気センサ１３から出力される周期性を有しない出力
値Ｖ０の非着磁信号に基づいて、非着磁領域ＣＭの他端部を検出する。
【００５２】
更に、Ｒ１方向に回転したときの停止位置である非着磁領域ＣＭの一端部近傍のＲ１方
向停止位置Ｓ２が磁気センサ１３に近接した位置で回転体１１を停止する。
【００５３】
次いで、第１の着磁領域ＣＬの他端部、第１の着磁領域ＣＬのピッチλ数に対応する位
置、基準位置Ｓ０、第２の着磁領域ＣＲのピッチλ数に対応する位置、及び第２の着磁領
域ＣＲの他端部の各位置を検出したときの回転体１１の角度を求め、この求めた角度に基
づいて振動子部１０の基準角度に対する角度を検出する。
【００５４】
ここで、回転体１１の基準位置Ｓ０が磁気センサ１３に近接しているときの振動子部１
０の角度を基準角度とすると、基準位置Ｓ０と検出した各位置間の外周面に対応する円弧
の中心角を求める。そして、求めた中心角に基づいて振動子部１０の角度を検出する。こ
の場合、基準位置Ｓ０を検出したときには振動子部１０の角度は０°になる。
【００５５】
そして、図９に示すように、基準位置Ｓ０を検出してから回転体１１がＲ１方向に回転
してｎ周期目（ｎ≦Ｒ）の弱着磁信号を検出したときの回転体１１の角度を回転角θｐに
ｎを乗じて求めることにより、求めた角度ｎθｐが振動子部１０の角度となる。
【００５６】
また、図１０に示すように、基準位置Ｓ０を検出してから回転体１１がＲ２方向に回転
してｑ周期目（ｑ≦Ｌ）の強着磁信号を検出したときの回転体１１の角度を回転角θｐに
（―ｑ）を乗じて求めることにより、求めた角度（−ｑθｐ）が振動子部１０の角度とな
る。
【００５７】
このように、回転体１１の基準位置Ｃ０を検出したときの振動子部１０の角度を基準角
度とし、この基準角度に対する回転体１１の角度を求めることにより、振動子部１０の基
準角度に対する角度を検出することができる。
【００５８】
なお、図６に示した回転体１１ａを用いる場合、磁気センサ１３から出力される信号１
３１と同様に、非着磁領域ＣＭａに対応する非着磁信号、第１の着磁領域ＣＬａに対応す
る強着磁信号、及び第２の着磁領域ＣＲａに対応する弱着磁信号が出力される。角度検出
部５２は、回転体１１ａを用いた場合に磁気センサ１３ａから出力される強着磁信号と弱
着磁信号間の出力値の変化に基づいて、振動子部１０の基準角度を検出する。そして、基
準角度から回転した回転体１１ａの角度を求めることにより、振動子部１０の角度を検出
することができる。
【００５９】
また、図７に示した回転体１１ｂを用いる場合、磁気センサ１３から出力される信号１
３１と同様に、非着磁領域ＣＭに対応する非着磁信号、第１の着磁領域ＣＬに対応する強
着磁信号、近接したときの磁気センサ１３との距離が第１の着磁領域ＣＬよりも離れてい
るために出力値の絶対値が強着磁信号よりも弱い第２の着磁領域ＣＲｂに対応する弱着磁
信号が出力される。角度検出部５２は、回転体１１ｂを用いた場合の磁気センサ１３から
出力される強着磁信号と弱着磁信号間の出力値の変化に基づいて、振動子部１０の基準角
度を検出する。そして、基準角度から回転した回転体１１ｂの角度を求めることにより、
振動子部１０の角度を検出することができる。
【００６０】
更に、角度検出部５２は、回転体１１を用いた場合の磁気センサ１３から出力される非
着磁信号と強着磁信号の出力値の変化に基づいて、回転体１１の第１の着磁領域ＣＬの他
端部が磁気センサ１３に近接しているときの振動子部１０の角度を基準角度とし、第１の
着磁領域ＣＬの他端部を検出してから回転体１１がＲ１方向に回転してｎ周期目の弱着磁
信号を検出したとき、又はｑ周期目の強着磁信号を検出したときの回転体１１の角度を求
めて、振動子部１０の角度を検出するように実施してもよい。また、回転体１１を用いた
場合の磁気センサ１３から出力される非着磁信号と弱着磁信号の出力値の変化に基づいて
、第２の着磁領域ＣＲの他端部が磁気センサ１３に近接しているときの振動子部１０の角
度を基準角度とし、第２の着磁領域ＣＲの他端部を検出してから回転体１１がＲ２方向に
回転してｑ周期目の強着磁信号を検出したとき、又はｎ周期目の弱着磁信号を検出したと
きの回転体１１の角度を求めて、振動子部１０の角度を検出するように実施してもよい。
【００６１】
更にまた、図１１に示すように、回転体１１の外周面を周方向に沿って１ピッチλに当
たる第１の面とこの第１の面以外の第２の面に区分して第１の面を着磁しない非着磁領域
ＣＭｃに置き換え、また第２の面の全面を周方向に沿って回転角θｐに当たるピッチλで
所定の強度で着磁した着磁面ＣＬｃに置き換えた回転体１１ｃとする。そして、回転体１
１ｃの非着磁領域ＣＭｃを検出したときの振動子部１０の角度を基準角度とし、非着磁領
域ＣＭｃを検出してから回転体１１ｃがＲ１方向又はＲ２方向に回転したときの周期を数
えて振動子部１０の角度を検出するように実施してもよい。これにより、３６０°の回転
が可能な振動子部の角度を、ピッチλの単位で３６０°に亘って求めることができる。
【００６２】
以下、図１乃至図１４を参照して、超音波診断装置１００の動作の一例を説明する。図
１２は、超音波診断装置１００の動作を示すフローチャートである。図１３は、超音波が
走査される領域を示す図である。図１４は、モニタ７に表示されたＢモード画像データ及
び振動子部１０の角度を示す図である。
【００６３】
図１２において、超音波プローブ１の操作ノブ１６を操作して、先端部１ｄ及び導中部
１ｃを経口的に被検体Ｐ内に挿入し、例えば食道から心臓のＢモード画像データを得るた
めに先端部１ｄを所望の位置に設定した後、操作部８から振動子部１０の設定角度を入力
した後に被検体Ｐを検査する検査開始の操作が行われると、超音波診断装置１００は検査
を開始する（ステップＳ１）。
【００６４】
超音波診断装置本体２のシステム制御部９は、送受信部３、画像データ生成部４、回転
制御部５、及び表示処理部６に検査を指示する。回転制御部５の制御部５３は駆動部５１
から駆動信号を出力させて、超音波プローブ１の回転機構１２を作動させる。振動子部１
０及び回転体１１は、回転機構１２から伝達される駆動力により、Ｒ１方向又はＲ２方向
に回転する。磁気センサ１３は回転する回転体１１の基準位置Ｃ０を含む第１及び第２の
着磁領域ＣＬ，ＣＲの磁場を検出して、その検出信号を角度検出部５２に出力する。角度
検出部５２は、磁気センサ１３から出力された信号から回転体１１の角度を求めて振動子
部１０の基準角度に対する角度を検出し、検出した角度の情報を制御部５３に出力する。
制御部５３は、角度検出部５２から出力された角度の情報をシステム制御部９に出力する
と共にその角度の情報に基づき駆動部５１を制御して振動子部０１回転させ、操作部８か
ら入力された設定角度に設定する（ステップＳ２）。
【００６５】
このように、振動子部１０を基準角度に対する操作部８から入力された設定角度に設定
することができる。
【００６６】
送受信部３は、設定角度に設定された振動子部１０を駆動して、図１３に示すように、
被検体Ｐの撮像部位近傍の領域Ｐ１に超音波を走査する。画像データ生成部４は、送受信
部３から出力される受信信号に基づいてＢモード画像データを生成し、生成したＢモード
画像データを表示処理部６に出力する。
【００６７】
表示処理部６は、画像データ生成部４から出力されたＢモード画像データを表示処理す
る。そして、図１４に示すように、表示処理したＢモード画像データと共にシステム制御
部９から供給された振動子部１０の角度の情報である例えば０°の情報をモニタ７に表示
する（ステップＳ３）。
【００６８】
このように、設定角度に設定された振動子部１０の基準角度に対する角度をモニタ７に
表示することができる。
【００６９】
次に、超音波プローブ１のスイッチ１４をＯＮ操作して振動子部１０をＲ１方向に回転
させる操作が行われると、制御部５３は駆動部５１を制御して回転機構１２を作動させる
。振動子部１０及び回転体１１は、回転機構１２から伝達される駆動力により、Ｒ１方向
に回転する。磁気センサ１３は回転する回転体１１の磁場を検出して、その検出信号を角
度検出部５２に出力する。角度検出部５２は、磁気センサ１３から出力された信号から回
転体１１の角度を求めて振動子部１０の角度を検出し、検出した振動子部１０の角度の情
報を制御部５３に出力する。
【００７０】
制御部５３は、角度検出部５２から出力された角度の情報をシステム制御部９に出力す
る。システム制御部９は、制御部５３から出力された角度の情報を表示処理部６に出力す
る。表示処理部６は、振動子部１０のＲ１方向への回転に応じて画像データ生成部４から
出力されたＢモード画像データを表示処理し、表示処理したＢモード画像データと共に制
御部５３から出力された振動子部１０のＲ１方向へ回転している角度の情報をモニタ７に
リアルタイムに表示する（ステップＳ４）。
【００７１】
このように、スイッチ１４のＯＮ操作により回転している振動子部１０の基準角度に対
する角度の情報をモニタ７に表示することができる。これにより、振動子部１０の角度を
把握することができ、振動子部１０を所望の角度に容易に設定することができる。
【００７２】
次に、モニタ７に表示された振動子部１０の角度を確認した操作者により所望の角度で
停止させるため、超音波プローブ１のスイッチ１４のＯＦＦ操作が行われると、制御部５
３は駆動部５１を制御して回転機構１２を停止させる。磁気センサ１３は停止するまでの
回転体１１の磁場を検出して、その検出信号を角度検出部５２に出力する。角度検出部５
２は、磁気センサ１３から出力された信号から回転体１１が停止したときの角度を求めて
振動子部１０の角度を検出し、検出した角度の情報を制御部５３に出力する。
【００７３】
制御部５３は、角度検出部５２から出力された振動子部１０の角度の情報をシステム制
御部９に出力する。システム制御部９は、制御部５３から出力された角度の情報を表示処
理部６に出力する。
【００７４】
送受信部３は、回転が停止した振動子部１０を駆動して、図１４に示すように、被検体
Ｐの撮像部位近傍の領域Ｐ１がＲ１方向に回転した領域Ｐ２に超音波を走査する。画像デ
ータ生成部４は、送受信部３から出力される受信信号に基づいてＢモード画像データを生
成し、生成したＢモード画像データを表示処理部６に出力する。
【００７５】
表示処理部６は、画像データ生成部４から出力されたＢモード画像データを表示処理す
る。そして、表示処理したＢモード画像データと共にシステム制御部９から供給された振
動子部１０が停止した角度をモニタ７に表示する。
【００７６】
このように、スイッチ１４のＯＦＦ操作により停止した振動子部１０の基準角度に対す
る角度の情報をモニタ７に表示することができる。
【００７７】
次に、操作部８から被検体Ｐの検査を終了させる検査終了の操作が行われると、システ
ム制御部９が送受信部３、画像データ生成部４、回転制御部５、及び表示処理部６に動作
を停止させることにより、超音波診断装置１００は検査を終了する（ステップＳ５）。
【００７８】
以上述べた本発明の実施例によれば、互いに隣接して２つの異なる強度で着磁された第
１及び第２の着磁領域ＣＬ，ＣＲを外周面の周方向に有する回転体１１の磁場を磁気セン
サ１３で検出することにより、超音波プローブ１の先端部１ｄの大型化を防ぐことができ
る。
【００７９】
そして、磁気センサ１３から出力される第１の着磁領域ＣＬと第２の着磁領域ＣＲ間の
着磁強度が異なることによる信号の変化から基準位置Ｃ０を検出し、この基準位置Ｃ０を
検出したときの振動子部１０の角度を基準角度として、この基準角度に対する回転体１１
の角度を求めることにより、振動子部１０の基準角度に対する角度を検出することができ
る。これにより、振動子部１０を基準角度に対する操作部８から入力された設定角度に設
定することが可能となり、設定された振動子部１０の基準角度に対する角度の情報をモニ
タ７に表示することができる。また、スイッチ１４のＯＮ操作により回転している振動子
部１０の基準角度に対する角度の情報をモニタ７にリアルタイムに表示することができる
。更に、スイッチ１４のＯＦＦ操作により停止した振動子部１０の基準角度に対する角度
の情報をモニタ７に表示することができる。
【００８０】
以上により、磁気センサ１３及び回転体１１の大型化を防ぐと共に、振動子部１０の角
度を把握することができる。これにより、振動子部１０の角度の設定が容易になり、検査
を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る超音波プローブの外観を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る超音波プローブの先端部の構造を示す平面図及び縦断面図。
【図４】本発明の実施例に係る回転体の一例を示す斜視図。
【図５】本発明の実施例に係る図４に示した回転体の平面図。
【図６】本発明の実施例に係る回転体の他の例を示す平面図。
【図７】本発明の実施例に係る回転体の他の例を示す底面図。
【図８】本発明の実施例に係る磁気センサから出力される検出信号の一例を示す図。
【図９】本発明の実施例に係るＲ１方向へ回転した回転体の角度の一例を示す図。
【図１０】本発明の実施例に係るＲ２方向へ回転した回転体の角度の一例を示す図。
【図１１】本発明の実施例に係る回転体の他の例を示す平面図。
【図１２】本発明の実施例に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図１３】本発明の実施例に係る超音波が走査される領域を示す図。
【図１４】本発明の実施例に係るモニタの画面に表示されたＢモード画像データ及び振動子部の角度を示す図。
【符号の説明】
【００８２】
Ｐ  被検体
１  超音波プローブ
２  超音波診断装置本体
３  送受信部
４  画像データ生成部
５  回転制御部
６  表示処理部
７  モニタ
８  操作部
９  システム制御部
１０  振動子部
１１，１１０ａ，１１ｂ，１１ｃ  回転体
１２  回転機構
１３  磁気センサ
１４  スイッチ
３１  送信部
３２  受信部
５１  駆動部
５２  角度検出部
５３  制御部
１００  超音波診断装置
【図１】
2010104451.tif 000003
【図２】
2010104451.tif 000004
【図３】
2010104451.tif 000005
【図４】
2010104451.tif 000006
【図５】
2010104451.tif 000007
【図６】
2010104451.tif 000008
【図７】
2010104451.tif 000009
【図８】
2010104451.tif 000010
【図９】
2010104451.tif 000011
【図１０】
2010104451.tif 000012
【図１１】
2010104451.tif 000013
【図１２】
2010104451.tif 000014
【図１３】
2010104451.tif 000015
【図１４】
2010104451.tif 000016