(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に取り付けて、前記駆動モータの駆動軸を中心に前記超音波振動子を回転させる構成であって、
駆動モータは回転側部材にロータフレームと駆動マグネットとを具備し、固定側部材に巻線とコアと駆動軸とベースを具備し、
前記駆動モータの回転側部材は２つの軸受を介して回転可能に支承され、その軸受の間にコアと巻線が形成され、その２つの軸受の外側に前記駆動軸を固定する前記ベースが構成され、
前記巻線へ導通する線を前記駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出し、
前記駆動軸の巻線の導通する線を引き出す側とは逆側の端面にスリット溝が設けられたことを特徴とする超音波振動子駆動モータ。
【請求項２】
駆動軸の溝がＶ形状をしたことが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項３】
駆動軸の溝が平行部とその平行部に直角な面で形状されたことが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項４】
駆動軸の溝が平行部とその平行部に両側の面の開き角が１度以上９０度まで溝形状であることが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項５】
駆動軸の溝が中央部の円形な穴とその穴までつながる軸方向の平行切り込みで形成した溝形状であることが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項６】
駆動軸の溝が中央部の円形な穴とその穴までつながる平行溝カットで形成した溝形状であることが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項７】
超音波振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に取り付けて、前記駆動モータの駆動軸を中心に前記超音波振動子を回転させる構成であって、
駆動モータは回転側部材にロータフレームと駆動マグネットとを具備し、固定側部材に巻線とコアと駆動軸とベースを具備し、
前記駆動モータの回転側部材は２つの軸受を介して回転可能に支承され、その軸受の間にコアと巻線が形成され、その２つの軸受の外側に前記駆動軸を固定する前記ベースが構成され、
前記巻線へ導通する線を駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出し、前記軸受の内輪を通る箇所の前記駆動軸は前記溝が前記駆動軸の外部までつながっていない溝形状であり、
駆動軸の巻線の導通する線を引き出す側とは逆側の端面にスリット溝が設けられたことを特徴とする超音波振動子駆動モータ。
【請求項８】
駆動軸には中央部に軸方向の中空穴が設けられ、溝は前記中空穴へ軸外周部から貫通した穴または長穴の溝形状であることが特徴の請求項７に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項９】
駆動軸には中央部に軸方向の中空で袋状の穴が設けられ、溝は前記中空穴へ軸外周部から貫通した穴または長穴の溝形状であることが特徴の請求項７に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項１０】
駆動軸の外径が２ｍｍ以下であることが特徴の請求項１から９のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項１１】
駆動軸に固定されるコアが円筒状形状をしたことが特徴の請求項１から１０のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項１２】
駆動軸に固定されるコアの外周に固定された巻線がヘキサ巻の円筒状形状の巻線であることが特徴の請求項１から１１のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータ。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータを使用した超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動子駆動モータとそれを使用した超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体を対象とした超音波診断装置などに用いる超音波プローブとしては、大別してリニア走査方式とセクタ走査方式とがあり、セクタ走査方式には、主として電子セクタ走査方式とメカニカルセクタ走査方式とがある。このメカニカルセクタ走査型超音波プローブとしては、医歯薬出版株式会社発行「超音波検査入門（第２版）」５４頁に記載された種類と方法が知られている。また、このメカニカルセクタ走査型超音波プローブとしては、（社）日本電子機械工業会編『改訂医用超音波機器ハンドブック』（１９９７．１．２０コロナ社発行）９１頁の表３．１１にも記載されている。
【０００３】
従来、超音波プローブ（超音波探触子、超音波診断用プローブともいう）は、たとえば、特開平７−２８９５５０号公報および特開平１−２９３８５０号公報に記載されたもの等が知られている。
【０００４】
特開平７−２８９５５０号公報に開示されている超音波プローブは、超音波振動子を超音波プローブのハンドル軸方向に向かうように取り付け、その超音波振動子に対向して音響ミラーを設けた超音波送受信部と振動子の取付台に連結したシャフトを回転駆動する駆動モータに接続している。駆動モータの回転によって、超音波送受信部はシャフトを中心に回転し、超音波振動子のビームは音響ミラーで反射されるので、超音波振動子の回転軸に対して反射された面でのビーム軌跡面となる。音響ミラーの傾斜角度によるが、一般的には４５度の傾斜面のため、ビーム軌跡面は回転軸に対して垂直な面になる。
【０００５】
駆動モータが超音波振動子に比べてハンドル部近傍側に構成されているために、シャフトで超音波振動子の取付台を回転させるために回転軸に対して軸変換の音響ミラーが必要であるうえに、ビーム軌跡面は超音波プローブのハンドル軸方向に対して垂直な面である超音波断層画像となっている。
【０００６】
駆動モータには直接超音波振動子は取り付けられていなくて、駆動モータの軸の先の方に超音波振動子は取り付けられているので、１個の超音波振動子を駆動する超音波プローブである。
【０００７】
先行技術は駆動モータを取り付けるために特別の工夫があるようには判断できない。
【０００８】
特開平７−２８９５５０号公報に記載された超音波診断装置は２次元超音波断層画像が得られるが、ハンドル部近傍の伝達機構部と先端部の駆動機構部が複雑なものとなり、超音波画像の位置精度を向上させるのは十分でない。超音波振動子部と駆動部を先端部に構成するような検討がなされつつある。
【０００９】
しかし、この超音波プローブも、超音波振動子と駆動動力部が離れてしまっているので、駆動機構が複雑となり、超音波振動子を駆動するためにも損失が多くなるために駆動動力部が大きくなり、プローブ重量が重くなり作業性が低下するなどの課題がある。また、超音波媒体の封止容積が大きくなるなどがあり、小型のプローブが要望されつつある。
【００１０】
また、特開平１−２９３８５０号公報に開示されている超音波プローブはプローブ先端に超音波振動子を取り付けたロータを回転するように支持された機構部があって、そのロータの回転軸には駆動を伝達するための機構であるベルトとかウォームギアを介して動力を超音波振動子のロータに伝えている。駆動モータは超音波振動子ロータとは直結していないために、超音波振動子ロータの位置を精度よく把握することができない。
【００１１】
従来のＯＡ機器や医療機器や通信端末などに使用されるコアレスモータは振動用ペジャーに代表されるように小型軽量の要求があり、各社小型のモータを開発発売してきている。そのなかで、最近携帯端末機器の通話待機時間の長時間化のために、効率の良いモータが必要とされてきている、またＯＡ機器などの省エネルギー化の一環としてモータ効率の優れたモータの要求がある。そうしたモータの要求には、コアレスモータに使用されるヘキサ巻の巻線への期待が高くなり、コアレスモータでは多層巻方法などがとられている。
【００１２】
一般にコアレスモータの巻線で知られている巻線をコア付きモータに使用した例はあまりない。そうしたスロットレスコア付モータは一般のスロット形状コア付きモータの方が発生トルクが大きいために、特殊な用途に限定されて使用されている。コアをスロットレスのコア形状にして、脈動の少ない用途、たとえば、医療機器、精密計測機器などに使用されている。またコア付モータでもコアレスモータに使用する巻線を使用したスロットレスコア付モータが医療分野やマイクロマシン分野や特殊環境で使用され始めている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のメカニカルセクタ走査型超音波プローブは２次元の超音波断層画像が得られるものである。超音波振動子を取り付けるロータ部と駆動モータ部が異なっているために、駆動力を伝達させる機構を設ける必要があって、機構的に複雑になる。さらには、それらの機構のために、超音波プローブは全体的に重量が重く、大きなサイズとなり、取り扱いにくいなどの課題があった。
【００１４】
さらに、従来例の２次元断層画像は超音波振動子のビーム軌跡面は超音波プローブのハンドル軸に対して垂直な面であり、ハンドル軸に対して平行なビーム軌跡面でないために産婦人科や泌尿科など使用する体腔内走査には十分な診断ができないなどの課題がある。そのため、特開平１−２９３８５０号公報にあるような超音波振動子のビーム軌跡面が必要であるが、サイズが大きくなるので、小型にする必要があった。
【００１５】
また、取り扱いの不注意で超音波プローブを落下させてしまう場合、モータの重量が大きいとそれだけ衝撃荷重が大きくなるので、できるだけ軽量にし、剛性の強い部材で構成する必要がある。超音波プローブを落下させてしまうと、回転位置精度の検出部の構成精度が劣化したり、駆動軸が変形したり、通常の診断画像に支障が発生する。駆動軸は部材強度を上げて、耐衝撃性を向上させる必要がある。
【００１６】
しかしコンパクトに２次元機構化するためには、駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成する必要があるが、従来例では超音波振動子は駆動モータの内部軸の範囲外に構成されているので、全体を回転させるためには非常に大きな超音波プローブとなり、実用上使用できないものとなっている。
【００１７】
コンパクトに２次元機構化するためには、
（１）駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子を構成する機構にする必要がある。
（２）駆動ロータを支承する支柱部を設ける必要がある。
（３）駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことが必要である。
（４）超音波振動子の回転位置を知る装置が必要である。
（５）駆動ロータを支柱部に装着するために工夫が必要である。
（６）ブラシレスモータであること。
（７）振動のない回転が可能であること。
（８）軽量にし、剛性の強い部材で構成する。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、超音波走査を２次元的に確保することができ、小型、軽量である走査可能な超音波振動子駆動モータとそれを使用した２次元走査超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
（１）超音波振動子のビーム軌跡面をハンドル軸に平行な面に形成できるように駆動モータの駆動軸をハンドル軸に対して垂直になるように構成する。
（２）コンパクトに２次元機構化するため、超音波伝播媒質を内包しウインドウケース内に、駆動モータの駆動軸と超音波振動子の回転軸と一つの軸で構成した超音波振動子駆動モータを構成させる。
（３）コンパクトに２次元機構化するため、駆動モータの駆動軸のロータ範囲内にビーム面を構成する。駆動モータのロータケースに超音波振動子を取り付ける。
（４）駆動モータの駆動軸を支承するベースで駆動ロータに剛性のある支持をする。
（５）駆動モータは回転側部材にロータフレーム、駆動マグネットを具備し、固定側部材に巻線、コア、駆動軸、ベースを具備し、駆動モータの回転側部材は２つの軸受を介して回転可能に支承され、その軸受の間にコアと巻線を形成する。
（６）その２つの軸受の外側に駆動軸を固定するベースを構成する。
（７）ブラシレスモータであり、コアは円筒形状をしていて、巻線はヘキサ巻の円筒形状の巻線で構成する。
（８）巻線へ導通する線を駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出す。
以上の手段で目的を解決させる。
【００２０】
耐衝撃性を向上するために、駆動軸から導通する線を引き出し溝形状については
（１）Ｖ溝形状。
（２）平行部とその平行部に直角な面で形状された溝。
（３）平行部とその平行部に両側の面の開き角が１度以上９０度まで溝形状。
（４）中央部の円形な穴とその穴までつながる軸方向の平行切り込みで形成した溝形状。
（５）中央部の円形な穴とその穴までつながるＤカットで形成した溝形状。
（６）中央部の円形な穴が貫通していて、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴が中空の部まで貫通した溝形状。
（７）中央部の円形な袋になった穴が端面からあけられ、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴と連通した溝形状。
がある。
【００２１】
駆動軸とベースとは接着剤などで固定して、超音波振動子駆動モータの剛性を高めている。
【００２２】
本発明による電子−機械走査式の２次元走査用超音波振動子駆動モータによって、超音波伝播媒質を内包しウインドウケース内に、駆動モータの駆動軸と超音波振動子の回転軸を同一軸で構成した超音波振動子駆動モータを構成させ、機構部を小型軽量化させ、超音波伝播媒質の封止範囲を狭くでき、全体的な超音波プローブの重量を軽くできるうえに、駆動モータの駆動軸と超音波振動子の回転軸が同一軸であるので、駆動モータの位置情報が超音波振動子の位置情報に採用でき、精度の良い装置であり、ハンドル軸に対して平行なビーム軌跡面で画質の良い超音波断層画像が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、超音波振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に取り付けて、前記駆動モータの駆動軸を中心に前記超音波振動子を回転させる構成であって、駆動モータは回転側部材にロータフレームと駆動マグネットとを具備し、固定側部材に巻線とコアと駆動軸とベースを具備し、前記駆動モータの回転側部材は２つの軸受を介して回転可能に支承され、その軸受の間にコアと巻線が形成され、その２つの軸受の外側に前記駆動軸を固定するベースが構成され、前記巻線へ導通する線を駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出したことを特徴とする超音波振動子駆動モータであり、駆動ロータを回転支承する２つの軸受の間にコア、巻線が形成され、巻線へ導通する線を外部に引き出すことができるために、小型で軽量な超音波振動子を駆動する駆動モータができ、その駆動モータを超音波プローブの先端部に内蔵することができる。さらに駆動ロータがベースの支柱部に安定して支承できるので、ロータ位置がガタつかない。そのために超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像が鮮明になる。さらに駆動ロータがベースで両持ち支持されるので、駆動ロータの支持剛性が充分に確保できるという作用を有する。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、巻線へ導通する線を引き出すために設けられた駆動軸の溝がＶ形状をしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となる。さらに駆動ロータがベースの支柱部に安定して支承できるので、ロータ位置がガタつかない。さらに駆動ロータがベースで両持ち支持されるので、駆動ロータの支持剛性が充分に確保できるという作用を有する。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、巻線へ導通する線を引き出すために設けられた駆動軸の溝が平行部とその平行部に直角な面で形状されたことが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、巻線へ導通する線を引き出すために設けられた駆動軸の溝が平行部とその平行部の両側の面の開き角が１度以上９０度まで溝形状であることが特徴の請求項１に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、巻線へ導通する線を引き出すために設けられた駆動軸の溝が中央部の円形な穴とその穴までつながる軸方向の平行切り込みで形成した溝形状であることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の発明は、巻線へ導通する線を引き出すために設けられた駆動軸の溝が中央部の円形な穴とその穴までつながる平行溝カットで形成した溝形状であることを特徴とする請求項１に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定するという作用を有する。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、超音波振動子を駆動モータのロータフレームの外周部に取り付けて、前記駆動モータの駆動軸を中心に前記超音波振動子を回転される構成であって、駆動モータは回転側部材にロータフレームと駆動マグネットとを具備し、固定側部材に巻線とコアと駆動軸とベースを具備し、前記駆動モータの回転側部材は２つの軸受を介して回転可能に支承され、その軸受の間にコアと巻線が形成され、その２つの軸受の外側に前記駆動軸を固定する前記ベースが構成され、前記巻線へ導通する線を駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出し、前記軸受の内輪を通る箇所の前記駆動軸は前記溝が前記駆動軸の外部までつながっていない溝形状であることを特徴とする超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、駆動軸の溝が中央部の円形の穴が貫通していて、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴が中空の部まで貫通した穴または長穴の溝形状であることが特徴の請求項７に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、駆動軸の溝が中央部の円形の袋になった穴が端面からあけられ、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴と連通した穴または長穴の溝形状であることが特徴の請求項７に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となるという作用を有する。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、駆動軸の巻線の導通する線を引き出す側とは逆側の駆動軸にはスリット溝が設けられたことが特徴の請求項１から９のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動のためにＡＢ相ＭＲ信号とＺ相信号からモータのコイルの相に通電させる基準信号を作り出すことで、このセンサレスモータの駆動を行っている駆動部と、スリット溝をドライバーなどで回転調整させて巻線の相の通電位置調整をすることができ、駆動電流が最小になるように調整することができるという作用を有する。
【００３３】
請求項１１に記載の発明は、駆動軸の外径が２ｍｍ以下であることが特徴の請求項１から１０のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータであり、体腔内に挿入するタイプであって、超音波プローブの先端に駆動モータを搭載するコンパクトな超音波プローブができる。シャフト径による駆動モータの設計余裕度に規制がなく、簡単な機構の駆動モータが可能である。超音波プローブ全体の重量バランスで先端部が重く感じられないようにコンパクトにすることができるという作用を有する。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、駆動軸に固定されるコアが円筒状形状をしたことが特徴の請求項１から１１のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータはスロットレスコア付きモータで、ウインドウケース内に超音波振動子を搭載した駆動モータを内蔵したコンパクトな超音波プローブができるという作用を有する。
【００３５】
請求項１３に記載の発明は、駆動軸に固定されるコアの外周に固定された巻線がヘキサ巻の円筒状形状の巻線であることが特徴の請求項１から１２のいずれか１項に記載の超音波振動子駆動モータであり、駆動モータはスロットレスコア付きモータで、ウインドウケース内に超音波振動子を搭載した駆動モータを内蔵したコンパクトな超音波プローブができる。円筒状のコアとヘキサ巻の円筒状の巻線を使用してコキングの小さな駆動振動がない超音波振動子駆動モータができるという作用を有する。
【００３６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか１項に記載のモータを使用した超音波振動装置であり、巻線へ導通する線を駆動軸に設けた溝に配置して外部へ引き出したことを特徴とする超音波振動子駆動モータで得られたビーム軌跡面の超音波断層画像を使用した超音波診断装置であり、駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子が構成する機構となっているのでコンパクトに２次元超音波駆動を機構化することができる。超音波振動子のビーム軌跡面はハンドル軸に対して同一方向を向いていて、駆動モータ軸はハンドル軸とは垂直な関係であり、ビーム軌跡面はハンドル軸に対して平行な面である走査面となる超音波断層画像を得ることができる。２次元駆動部の駆動モータをウインドウケースの中に内蔵できるので、小型で軽量な超音波プローブができ、それを使用した超音波診断ができ、診断の便宜性を向上させることができる。耐衝撃性の高い駆動モータとなるために、取り扱いの不注意での問題も少なく、回転位置精度の検出部の構成精度が安定で、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が安定で通常の診断画像に安定して使うことができるという作用を有する。
【００３７】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は本発明の一実施例におけるメカニカルセクタ走査型超音波プローブを使用した超音波診断装置の全体を示す概略ブロック図である。
【００３９】
実施例の超音波診断装置は超音波プローブと本体システム部から構成される。超音波プローブの先端には超音波振動子１、２を回転駆動させる駆動モータ３が構成されている。その駆動モータには超音波振動子とともに回転する駆動ロータ４が構成され、駆動ロータ４を支持するベース５（ベースハウジングやハウジングともいう）が内蔵され、超音波プローブのハンドル部６には駆動モータの位置検出信号の中継調整基板７と超音波伝播媒質の容積調整機構８とが構成されている。
【００４０】
超音波振動子１、２は駆動ロータ４の回転部の外周部に取り付けられている。そのため超音波振動子１、２の回転軸と駆動モータ３の駆動軸とは同一の軸となる。駆動軸に対して超音波振動子１、２のビームはラジアル方向に放射させる。その駆動ロータ４が回転することで超音波振動子１、２のビーム軌跡は面を形成し、その軌跡面は駆動軸に対して直交した面となる。
【００４１】
駆動ロータ４の回転位置情報を知ることは、駆動ロータ４に取り付けられた超音波振動子１、２の位置情報を知ることになる。駆動ロータ４の回転位置は１回転の基準となる基準位置手段と相対位置情報手段を併用して駆動ロータ４の回転位置情報を知ることができる。基準位置手段として磁性材のピン９（Ｚ相ピンともいう）とＭＲ素子１０（Ｚ相ＭＲ素子ともいう）で構成されていて、そのＭＲ素子１０はＺ相ＭＲ素子として他のＭＲ素子と区別している。Ｚ相ＭＲ素子１０では磁性材のピン９が１つであるために、Ｚ相ＭＲ素子１０では駆動ロータ４の１回転に１パルスの信号が検出できる。そのために駆動ロータ４の基準位置を知ることができる。そのＺ相ＭＲ信号は信号レベルが小さいので、ノイズを受けないためモータの近くの中継アンプ基板１１で信号増幅されて、プローブ先端からハンドル部６へ引き回される。
【００４２】
相対位置情報手段として磁気式エンコーダ１２が組み込まれ、その磁気式エンコーダ１２は駆動ロータ４側にエンコーダマグネット１３とベース５側にＭＲ素子１４（ＡＢ相ＭＲ素子ともいう）とで構成されている。ＭＲ素子１４はＡＢ相ＭＲ素子として別のＭＲ素子と区別される。ＡＢ相ＭＲ素子１４はＡ相、Ｂ相の２チャンネルの信号が得られるＭＲ素子であって、Ａ相とＢ相の位相差は９０度のものである。Ａ相とＢ相との位相差が９０度であるために駆動ロータ４の回転方向をその位相差から求めることができる。エンコーダマグネット１３の外周には多極の磁極が着磁されていて、その磁極数に相当した数の信号をＡＢ相ＭＲ素子１４から得る。たとえば、エンコーダマグネット１３は３００極の磁極であるので、ＡＢ相ＭＲ信号も３００パルスとなるので、駆動モータの位置情報としては１回転あたり３００の分解精度の信号が得られる。エンコーダマグネット１３は回転着磁がなされているために、磁極間の角度精度は非常に高い。そのＡＢ相信号もモータの近傍の中継アンプ基板１１で一旦増幅して、さらに正弦波波形の信号を矩形波処理する中継調整基板７に配線し、長い配線処理をして超音波診断装置本体まで接続される。
【００４３】
この駆動モータ３は回転数３００ｒ／ｍｉｎから１８００ｒ／ｍｉｎまで数段階に切り換えて回転駆動する。たとえば、エンコーダマグネット１３が３００極の磁極である場合、ＡＢ相ＭＲ信号もそれぞれ３００パルスとなるので、そのままのパルス数でも使用できるが、超音波振動子１、２の回転角度位置の分解精度を上げるために、Ａ相Ｂ相を４逓倍すれば、１回転あたり１２００パルスとなり、元信号に比べて４倍の分解精度となる。その駆動モータ３の駆動軸と超音波振動子の回転軸が同一軸であるので、ばらつきもなく回転角度精度の良好なものとなり、画像もその信号をトリガーに使用する場合はかなり画質の良い超音波診断画像となる。
【００４４】
超音波振動子１、２からの信号を駆動モータ３の外部に取り出すためにロータリトランス１５が構成されている。ロータリトランス１５はロータ側トランス１６とステータ側トランス１７で構成され、ロータ側トランス１６は駆動ロータ４側のロータ端部に構成され、ロータ側トランス１６の信号線は超音波振動子１、２に接続される。ステータ側トランス１７はベース５側に固定され、ステータ側トランス１７の信号線は本体の回路側へ接続される。ロータリトランス１５は信号を非接触で伝達することができるので、接触型のスリップリングに比べて駆動モータに作用する負荷が非常に小さいために、小型駆動モータの場合には使用されることが多い。
【００４５】
超音波振動子１（または２）から放射した超音波は超音波振動子１（または２）の中央に放射状に進み生体組織内に入射する。組織内に入射した超音波の一部は組織内において反射した後、前記超音波振動子１（または２）で受信され電気信号に変換されて、ロータリトランス１５を通って駆動モータの外部に取り出されて、システム本体内の増幅器に送られる。
【００４６】
超音波振動子１、２からの信号の周波数特性がそれぞれ異なるように構成されていて、周波数の高い方の超音波振動子を高周波振動子、周波数の低い方を低周波振動子といって区別する。
【００４７】
駆動ロータ４を支承するベース５はプローブ本体の取付台に固定されている。またベース５には駆動ロータ４を支承する支持部とプローブ本体の取付台に固定される支持部から構成された、一体部材もので形成されている。ベース剛性を高めて、駆動モータの支持剛性を強くしている。
【００４８】
駆動ロータ４とベース５と中継アンプ基板１１は超音波プローブの先端部に構成されていて、全体が超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケース１８内の超音波伝播媒質に内包されている。ウインドウケース１８内の超音波伝播媒質は気泡が含まれないように減圧して、脱気したうえで、封止される。封止された超音波伝播媒質が環境によって膨張したりしても、媒質の圧力が緩和されるように超音波伝播媒質の容積調整機構８が設けられている。この超音波伝播媒質の容積調整機構８はゴム系の弾力性のある袋で構成されている。その容積調整機構８と中継調整基板７は超音波プローブのハンドル部６に構成されている。
【００４９】
次にシステム本体３７（本体装置）内の送受信回路部分について説明する。駆動モータ３を駆動するための駆動回路３６はシステム本体３７内に構成されている。超音波振動子の周波数特性の異なる２つの振動子に対して、高周波用と低周波用と信号線が異なる。図１では、異なった信号線で記載してあるが、超音波振動子１、２の説明の都合上、高周波振動子を超音波振動子１とし、低周波振動子を超音波振動子２であるとする。
【００５０】
超音波を生体内に送信する場合には、まずパルス発生器１９によって超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパルスが出力され、超音波周波数の決まったパルス振動子駆動回路２０に送られる。この振動子駆動回路２０では周波数に相当する超音波振動子に駆動信号を周波数に相当した方のロータリトランス１５を介して、相当した超音波振動子１（または２）に供給駆動されて超音波を発生するため駆動パルスが形成される。その駆動パルスによって超音波振動子１（または２）から生体内に放射される。
【００５１】
高周波用送信信号の場合は高周波振動子１から、低周波用送信信号の場合は低周波振動子２から生体内に放射された超音波は生体内組織にて反射される。その反射超音波を超音波エコーという。送信時に用いた超音波振動子１（または２）によって受信され、この超音波エコーの反射強度に相当な微弱な受信信号はシステム本体３７内の増幅器（高周波の場合は増幅器２１ａ、低周波の場合は増幅器２１ｂ）にて増幅されたのちＢモード用信号処理回路に送られる。Ｂモード信号処理回路において振動子出力は対数増幅器（高周波の場合は対数増幅器２２ａ、低周波の場合は対数増幅器２２ｂ）で対数圧縮し、包絡線検波用の検波回路（高周波の場合は検波回路２３ａ、低周波の場合は検波回路２３ｂ）にて検波され、ゲイン補正用のゲイン設定器（高周波の場合はゲイン設定器２４ａ、低周波の場合はゲイン設定器２４ｂ）をゲイン制御用コントローラ２５で制御されてゲイン補正され、合成回路２６で信号合成されて、Ａ／Ｄ変換器２７にてＡ／Ｄ変換され、高速画像ＤＳＰ２８で画像処理される。ＤＳＰ２８で処理された画像は一旦画像メモリ２９にストアされる。駆動時の複数の画像も画像メモリ２９にストアされ、高速画像ＤＳＰ２８を用いて信号処理され、その信号をデジタル・スキャン・コンバータ（ＤＳＣ）３０を介してＴＶ走査用フォーマットに対応した画像データに変換され、テレビモニタ３１にて２次元超音波断層画像として表示される。本体装置３７には、装置全体の回路を統括するホストＣＰＵ３２があり、画像データやメモリや駆動モータの駆動回路などを総合的に監視、処理命令などしている。ホストＣＰＵ３２は本体装置への外部入力操作にともなう入力による、プローブとしての処理を統括していることになる。
【００５２】
図２に超音波プローブの外観斜視図を示す。図２において、６はハンドル部を示し、中継調整基板が内蔵されている。３３は超音波プローブの先端部であり、超音波透過性を有する窓材からなるウインドウケース１８が先端に取り付けられていて、その超音波プローブの先端部３３は駆動モータと超音波振動子などが内蔵されている。超音波プローブはケーブル３４の先に構成されたコネクタ３５でシステム本体に接続されている。先端部３３は体腔内に挿入しやすいように円筒形状のなめらかな流線形状をしている。このケーブル３４は、超音波振動子と超音波診断装置本体とを接続する入出力線（Ｉ／Ｏ線）と駆動モータを駆動制御するための電気制御線とエンコーダなどの信号線と衝撃検出用の信号線などを超音波診断装置本体と接続するケーブル３４であって、被覆により保護され、かつシールドが施されている。ケーブル３４は超音波振動子側と超音波診断装置本体側の両端で接地されている。図２ではケーブル３４は長いので、途中省略して表現している。
【００５３】
図３、図４は本実施例におけるヘキサ巻の円筒形状の巻線を使用したスロットレスのコア付きモータの断面図である。このスロットレスのコア付きモータはサーボ制御のブラシレスモータであって、センサレス駆動タイプのアウターロータ回転タイプある。この実施例のモータは超音波振動子駆動モータであって、超音波診断装置のプローブ先端の部に搭載のモータ例である。説明のために図３、図４にはウインドウケース１８やハンドル部６などケーシング類は省略してある。
【００５４】
図３、図４においてそのコア３８は固定側であって、駆動マグネット３９の付いているロータフレーム４０が回転側である。ロータフレーム４０は小判形状をしていて、内側には半円状の駆動マグネット３９が２個対向して取り付けられている。ロータフレーム４０の小判形状でフラットになった外周面には超音波振動子４１、４２（図１の符号１、２に該当する）が取り付けられている。そのためロータフレーム４０がシャフト４３（駆動軸ともいう）を中心に回転すると、そのロータフレーム４０に搭載の超音波振動子４１、４２もシャフト４３を中心に回転する。ロータフレーム４０は軸受４４、４５で回転支承されている。軸受４４はロータフレーム４０に設けられた軸受ボス部４６に取り付けられている。もう一方の軸受４５はロータ側板４７に取り付けられ、そのロータ側板４７はロータフレーム４０に嵌合挿入して装着される。
【００５５】
モータを制御するために、ロータ側板４７にはエンコーダマグネット１３が取り付けられていて、エンコーダマグネット１３表面に多数の等間隔に磁極が着磁されている。エンコーダマグネット１３の外周に対向するように磁気抵抗素子（ＭＲ素子、ＡＢ相ＭＲ素子ともいう）１４が磁性材の取付台４８に取り付けられて、その取付台４８をベースハウジング４９に取り付けることで、エンコーダマグネット１３の外周と微少な隙間を設けてＡＢ相ＭＲ素子１４を配置固定する。
【００５６】
また駆動ロータの回転位置情報を知るための相対位置情報手段として磁気式エンコーダが組み込まれている。その磁気式エンコーダは駆動ロータ側にエンコーダマグネット１３とベースハウジング４９側にＡＢ相ＭＲ素子１４とで構成されている。エンコーダマグネット１３の材料はプラスチックマグネットであり、ベース樹脂として１２ナイロン系を使用している。
【００５７】
駆動マグネット３９の漏洩磁束の影響をエンコーダ出力に受けないために、エンコーダマグネット１３とＡＢ相ＭＲ素子１４との隙間を非常に狭く設定している。その隙間が狭いために、エンコーダマグネット１３の膨潤や切削振れや組立振れなどの影響を少なくする必要がある。ロータ側板４７にエンコーダマグネット１３を接着固定した状態で組加工して部品による振れを小さくしている。また、エンコーダマグネット１３のプラスチックマグネットでのフェライトの含有量を大きくした材料を使用している。つまりエンコーダマグネット１３については、超音波伝播媒質中で使用されるので膨潤影響を考慮して、７９％以上磁性材を含有したものを使用している。
【００５８】
相対位置情報手段として磁気式エンコーダが組み込まれ、その磁気式エンコーダの位置検出素子はＡＢ相ＭＲ素子１４である。そのＡＢ相ＭＲ素子１４はＡ相、Ｂ相の２チャンネルの信号が得られるＭＲ素子であって、Ａ相とＢ相の位相差は９０度のものである。Ａ相とＢ相との位相差が９０度であるために、駆動ロータの回転方向をその位相差から求めることができる。そのために、ロータフレーム４０に取り付けた超音波振動子４１、４２の回転位置情報を知ることができる。回転着磁機で多極に着磁されたエンコーダマグネット１３の外周とＡＢ相ＭＲ素子１４は対向配置されている隙間は５０μｍ程度であり、超音波伝播媒質中で駆動するので、大きなゴミがあればその隙間に入り込んだりするので、オイル洗浄したうえで組み込みがなされる。そのエンコーダマグネット１３の磁極数に相当した数の信号をＡＢ相ＭＲ素子１４から検出し、モータの制御信号をして駆動モータを制御させる。
【００５９】
たとえば、エンコーダマグネット１３は３００極である場合、ＡＢ相ＭＲ信号も３００パルスとなるので、駆動ロータの位置情報としては１回転あたり３００パルスの分解精度の信号が得られる。Ａ相とＢ相とも３００パルスであって、９０度の位相差を持っているので、Ａ相、Ｂ相の信号を４逓倍すれば、１回転あたり１２００の分解精度の信号が得られる。エンコーダマグネット１３は回転着磁がなされるために、磁極間の角度精度は非常に高いので、４逓倍してもかなり角度精度の良い位置情報が得られる。
【００６０】
そのＡＢ相ＭＲ素子１４の信号は可撓性基板（ＡＢ相ＦＰＣという、図示せず）を通って駆動ロータの近傍の中継アンプ基板１１で一旦増幅して、さらに正弦波波形の信号を矩形波処理する中継調整基板に配線し、そこからケーブルを使用した長い配線処理をして超音波診断装置本体まで接続される。
【００６１】
駆動モータには基準位置情報を知るための基準位置手段として磁性材のＺ相ピン９がＳＵＭ２４ＬやＳＵＹなどの磁性材のロータフレーム４０の外周部に取り付けられている。このＺ相ピン９は円筒形状した部分をロータフレーム４０の外周に設けられた円筒の穴に挿入して取り付けられ、駆動回転方向に対して先端部鋭角になるようにカット面５０が両方に設けられている。このＺ相ピン９への磁束は駆動マグネット３９から得ている。Ｚ相ピン９を検出するＺ相ＭＲ素子１０が磁性材の取付台５１を介してベースハウジング４９に取り付けられている。Ｚ相ＭＲ素子１０の信号は可撓性基板（または、Ｚ相ＦＰＣという、図示せず）を通って中継アンプ基板１１に接続され、中継アンプ基板１１から超音波プローブのハンドル部にある中継調整基板に接続されて、その中継調整基板からシールドケーブルを通ってコネクタを介して超音波診断装置本体側へ接続される。
【００６２】
磁性材のＺ相ピン９とＺ相ＭＲ素子１０で構成されている基準位置手段は、磁性材のＺ相ピン９が１つであるために、Ｚ相ＭＲ素子１０では駆動ロータの１回転に１パルスの信号が検出される。そのＺ相ＭＲ信号は信号レベルが小さいので、モータの近くの中継アンプ基板１１で信号増幅される。その増幅後のＺ相信号は中継調整基板のコンパレータ回路で矩形処理される。矩形処理された信号は０−５Ｖの矩形波信号であり、外部からのノイズの影響を受けにくい。Ｚ相ＭＲ素子１０からすぐの信号は外部ノイズの影響を受けやすいので、中継アンプ基板１１をベースハウジング４９の近くに配置して、増幅するようにしている。Ｚ相コンパレータ信号の立ち上がり位置を駆動ロータの基準位置にすれば、駆動モータの回転基準位置になり、さらには超音波振動子４１、４２の回転基準位置にもなる。このＺ相信号により基準位置を元に、超音波振動子４１、４２の位置を決めておけば、超音波振動子の回転位置の基準を個々の超音波プローブ間に相違なく決定することができる。
【００６３】
超音波振動子４１、４２への送受信信号を駆動ロータの外部に取り出すために、ロータリトランス１５が構成されている。ロータリトランス１５はロータ側トランス１６がロータフレーム４０に取り付けられ、ステータ側トランス１５がベースハウジング４９側に取り付けられている。ロータリトランス１５は２ｃｈ構成であるので、トランス対向面にはリング状の溝が２本それぞれのトランスに形成されていて、そのリング状の溝には巻線が数ターン平面上に配置されている。ロータ側トランス１６の巻線は溝の下にあけられた穴５２を通ってロータフレーム４０側に引き出されてロータ側トランスの裏面に貼られたＦＰＣに接続される。また、超音波振動子のリード線もロータ側トランス裏面に貼られたＦＰＣに接続し、ロータ側トランス１６の巻線を超音波振動子に導通接続する。ステータ側トランス１７もロータ側トランス１６の巻線に対向する位置にリング状の溝を設け、その溝に巻線を数ターン巻配置し、その巻線の端はステータ側のリング状の溝の奥に設けた穴５３に通して、ステータ側トランスの裏側のＦＰＣに接続する。そのＦＰＣからはシールド線などを使用して超音波診断装置本体側へ接続する。
【００６４】
本実施例では超音波振動子を２個使用している。符号では４１、４２である。さらに、２種類の超音波振動子を搭載することができるので、１つの超音波プローブで２つの距離分解能の異なったものとして扱えるなどの長所がある。
【００６５】
一般に距離分解能は周波数が高いと向上するが、周波数が高くなると超音波の減衰が大きくなるために、深度の深い部分で診断ができなくなるので、１つの超音波プローブで振動数の異なる超音波振動子を切り換えて使用することができるために、より便利な超音波診断が可能となる。
【００６６】
また、ロータフレーム４０に取り付けた超音波振動子４１、４２はシャフト４３に対して１８０度離れた位置に取り付けられる、一方の超音波振動子から放射した超音波がもう一方の超音波振動子でも受信され、超音波の受信信号にノイズとして入らないように、１８０度の対で２個の超音波振動子を取り付けている。送信された超音波振動子はその反射信号を受信するが、反射信号をもう一方の超音波振動子で受信すると、その信号はノイズとなるために、複数個の超音波振動子を使用する場合は送受信は同一の超音波振動子で行い、他の超音波振動子には受信信号がのらないようにする必要がある。
【００６７】
ロータリトランス１５の場合ではクロストークができるだけ小さくなるようにロータリトランス１５の材質や磁性材のリングなどを溝の中に入れている。クロストークは画像のノイズとなるので、充分な配慮が必要となる。
【００６８】
超音波振動子はリード線が２本出ていて、１本は電気グランド（ＧＮＤ）であり、もう１本は信号線である。本実施例の超音波プローブでは駆動ロータに超音波振動子が２個取り付けられているので、４本のリード線があるが、電気グランドは共通として取り扱うために３本のリード線として処理できる。超音波振動子は１８０度離れているので、電気グランドの線同士を容易に接続することはできないのでロータ側トランス１６の裏側に設けたＦＰＣを介して接続している。そのＦＰＣには４箇所にランドがあって超音波振動子のリード線を半田付け接続する。
【００６９】
２個の超音波振動子のためにロータリトランスの溝に配置した巻線のうち外周の巻線は周波数の低い超音波振動子に構成するように接続する。
【００７０】
超音波診断装置本体からＩ／Ｏ線（超音波信号の送受信線）を介して送られた電気信号により超音波振動子は超音波を放射し、被検体から反射される超音波を受波し電荷量の変化が生じる。この超音波振動子の電気的変化はＩ／Ｏ線を介して超音波診断装置本体に伝達される。Ｉ／Ｏ線に流れる電気信号は２ｋＨｚ〜１２ｋＨｚの範囲の周波数信号であるために不要輻射の主たるノイズ源となる。本実施例では液封止の箇所はＩ／Ｏ線一部を可撓性基板で構成して、そのほかはシールド線を使用している。Ｉ／Ｏ線はシールドしているため、不要輻射対策の効果を有するが、ロータリトランスの近傍はシールドをすることができない。使用する周波数の電極の位置を検討することで、不要輻射を低減させている。すなわち、そのリング状の溝の外周側から内部に向かうにしたがって超音波振動子の周波数が高くなるように構成する。
【００７１】
超音波伝播媒質中で回転駆動される駆動モータの位置情報信号ラインはエンコーダからの超音波振動子の走査位置を知るための信号ラインであり、超音波信号の送受信部からノイズが入ると、位置情報が不安定となり、駆動モータの制御が不安定になる。モータの制御を安定にさせるためにもＩ／Ｏ部は電気シールドして、ノイズの影響を及ぼさないようにしている。
【００７２】
駆動マグネット３９に対向するように円筒状のコア３８がシャフト４３に固定されている。そのコア３８は絶縁されていて、コア３８の外周部には円筒状の巻線５４が取り付けられている。その巻線５４は円筒状のヘキサ巻の巻線である。
【００７３】
コア３８は円筒状のコアであるので、スロットのあるコアと区別され、スロットレスコアと呼ばれている。このスロットレスコア３８には、絶縁膜５５が膜状に施されている。実施例ではこの絶縁膜５５はエポキシ樹脂の電着塗装膜で、巻線５４とコア３８との電気絶縁を目的にしたものであるので、膜厚が厚い方がいいけれども、膜厚が厚いと巻線５４とコア３８の間に隙間が生じ効率が低下することになるので、膜厚はできるだけ薄くするような工程を採用している。絶縁膜はスプレー塗装によっても膜形成が可能である。絶縁膜５５を形成した電着塗装膜、真空蒸着膜について説明する。
【００７４】
電着塗装膜は絶縁性の優れた膜であって、工業的には比較的に容易に膜形成できるうえに、電着塗装膜は耐環境性が優れているために空気以外の環境たとえば油などの環境下でも、モータ使用が可能となる。絶縁に絶縁テープをする場合は油などの環境下では粘着剤が特性劣化するために使用できないが、電着塗装膜では油などの環境でも問題なく使用できる。
【００７５】
コアに電着塗装をほどこす工程の例を以下に説明する。
【００７６】
浴槽に水溶性または水分散型塗料を入れ、コアを浴槽に侵漬し、導電性のコアの塗装する箇所に電極を取り付け、浴槽に付属する対極との間に通電すると、電荷を持った樹脂粒子は電気泳動によってコアに移動して析出する。これを水洗して焼き付ける。
【００７７】
浴の組成や温度、通電条件を適正な水準に管理すると、塗膜厚の調整が容易でばらつきの少ない電着塗装膜ができ、１０μｍで公差±５μｍでも管理できる。コアは外周部にも電着塗装膜がつくので、電着塗装膜を管理すれば、モータ組立特性上問題にはならない。薄い電着塗装膜の場合、電着塗装膜でコアと巻線との絶縁を持たせるためには、コアエッジ部のエッジカバー率があまり高くないので絶縁膜の強度には注意が必要である。
【００７８】
また、電着塗装膜ではなく、蒸着重合薄膜をほどこすこともある。その蒸着重合薄膜は対環境特性が優れているので、油の中や水の中などに使用される場合に採用される膜である。その蒸着重合薄膜について、説明をする。蒸着重合法は、物理的な真空蒸着法を基に熱エネルギーによりモノマーを蒸発、活性化させ、基材上でモノマーを重合させることにより高分子薄膜を作製する方法である。この方法は高分子薄膜が単純な装置で製作できるので本願のモータコアの絶縁や電子部品材料へ応用ができる。モータのコアの絶縁膜に高分子薄膜を工業的に処理するためには、膜厚の制御性、均一性、大面積化、処理速度の高速化、膜性能の再現性などの条件を満足する方法が要求される。
【００７９】
この蒸着重合法は次のような特徴がある。
（１）無媒体、無溶媒で重合できること。
（２）真空中であるので不純物の混入がさけられ高純度の薄膜ができること。
（３）薄膜が容易に得られること。
（４）分子配列の制御が可能であるので薄膜制御性がよい。
（５）ドライプロセスである。
（６）薄膜の電気特性は溶液法で作製した膜と同等である。
（７）難加工性高分子の薄膜法として最適である。
（８）マスク蒸着が可能であるため膜のパターン形成が簡単にできる。
【００８０】
モータのコアの場合は形状が複雑であったりするので、全方向同時蒸着重合法が用いられる。この全方向同時蒸着重合法は、基材や真空槽壁をモノマー分子の蒸発温度以上に加熱しておき、この中に２種類のモノマーを同時に導入し、両者が基材上で反応して蒸気圧の低い二量体や三量体となり基材上に付着し、さらに反応して高分子の薄膜を成長させる。モノマー分子が真空槽全面化から蒸発するので、複雑な基材にも均一に薄膜が形成できる。
【００８１】
またモータのコアに使用される薄膜には、ポリアミド、ポリアゾメチル、ポリ尿素、ポリオキサジアゾール、ポリウレタン、ポリエステルなどに加えて、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ベンゾシクロブテン、フッ素化アモルファスカーボン、有機ガラス、パリレンなどが使用される。
【００８２】
真空での蒸着重合法による薄膜であるので、コアの角部のカバーコート率は良好であるので、巻線とコアとの絶縁が確実にできる。
【００８３】
コア３８は絶縁されていて、コア３８の外周部には円筒状の巻線５４が取り付けられている。その巻線５４は円筒状のヘキサ巻の巻線である。巻線５４のタップはコア３８の端面に設けられたフレキシブル基板５６を介してリード線５７に接続され、そのリード線５７はシャフト４３の溝を通ってロータの外に引き出される。そのシャフト４３の溝、巻線については後述する。
【００８４】
駆動モータの回転部はシャフト４３を中心に回転し、ロータフーム４０の外周部に超音波振動子４１、４２が取り付けられている。その超音波振動子４１、４２は、トランスデューサとも呼ばれて、超音波プローブの中核をなす部品である。超音波振動子４１、４２の先端には音響レンズ５８がついている。屈折の現象を有効に利用するのが音響レンズ５８であって、超音波は液体中よりも固体中での音速が早いために振動子表面には凹型の音響レンズで超音波ビームを集束させている。凹型の音響レンズ以外にも平面型音響レンズや凸型音響レンズを貼り付けられた超音波振動子が使用される。
【００８５】
超音波振動子４１、４２のビームは駆動モータのシャフト４３に対して直交してラジアル方向にスキャンされる。そのためにビームの軌跡面はシャフト４３に直交しているが、ハンドル部の軸に対しては平行な面となっている。したがってハンドル部の軸に対しては平行な面となるビーム軌跡面の超音波断層画像が得られる。超音波振動子４１、４２は駆動モータで回転されるのでその時の超音波振動子のビーム軌跡面がシャフト４３に対して直交する面である。図４から分かるように、超音波振動子から超音波を送受信して得られる超音波振動子配列方向の超音波断層画像取得領域は３６０度の全周ではなくベースハウジング４９に妨げられて、ある範囲の超音波画像しか得られない。図４では角度αで示される範囲となる。その範囲では超音波振動子で走査できる超音波走査可能領域を表す。実際の超音波診断装置では反射の問題などを考慮して幾何学的な角度よりも少し小さな設定となっている。本実施例の場合では角度αは２２０度となっている。
【００８６】
ベースハウジング４９は金属粉末射出成形法（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ＝ＭＩＭ）によって金属焼結金属から形成されている。ＭＩＭは、Ｒ．Ｅ．Ｗｉｅｃｈがウィテック・プロセスを開発し、１９７２年に実用化された技術で、３次元的な複雑な形状の部品を精度良く生産できることから、機械加工、ダイカスト、精密鋳造、粉末冶金に次ぐ第五世代の金属加工法として注目を集めている工法であって、寸法公差的には一般公差で１０ｍｍ以下で±０．０５ｍｍ、特別公差で±０．０３ｍｍ程度であり、金属加工精度に匹敵するうえに、他の金属ダイキャストなどでは得られない精度である。本実施例のベースハウジング４９は３次元的な複雑な形状であるうえに、駆動モータを支承するために支持剛性が必要であるうえに、超音波振動子の回転軸の位置寸法が安定であることも重要な要件であり、ＭＩＭを採用して製作をした。
【００８７】
ＭＩＭで製作するために次のポイントで金型形状、製品成形条件などを検討した。
（１）部品の厚みができるだけ、均一な厚みになるようにする。
（２）円弧形状が多い形状であっても離形を優先にする。
（３）支柱部と支持部を設けた形状とする。
（４）焼結後の２次加工箇所をできるだけ少なくする。
（５）抜きテーパを０にする箇所を設け精度向上をはかる。
（６）軽量であること。
【００８８】
以上のような観点で、製品形状と金型製品形状を設計した。
【００８９】
また、ＭＩＭは、加熱溶融された熱可塑性の物質を高圧・高速で金型内へ射出し冷却することで部品を生産するプラスチック成形方法に類似したものであり、金属の素材を微粒粉末（金属粉末）に粉砕し、その金属粉末とバインダーとなる樹脂あるいはワックスなどの流動性を付与させる有機系物質を混練し、得られた素材を加熱して溶融し、造粒し、プラスチックと同様に射出成形をする。その後、得られた成形体を熱分解方式などで脱脂した後、焼結を行うことで金属部品を生産する方法である。
【００９０】
ベースハウジング４９の材料には、強度が必要であり、超音波伝播媒体に対して物性が安定であり材料として、ステンレス鋼であるＳＵＳ６３０、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ等、非鉄系材料ＷＣ−Ｃｏ、Ｗ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ｗ−Ｆｅ−Ｎｉ、Ｔｉなどが使用できる材料が選定できる。
【００９１】
その中の一例として平均粉末粒子径が１０μｍの微細粉末であるＳＵＳ６３０のステンレス鋼粉末を用いた。
【００９２】
一方、バインダーとしては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン等のスチレン系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド等の各種熱可塑性樹脂や、各種ワックス、パラフィン等のうちの１種または２種以上を混合して用いた。
【００９３】
ベースハウジング４９のバインダーの一例としてアクリル樹脂とポリスチレン等を配合し、添加量を変えながら実験した結果、寸法の低下が見られず成形体を焼結することができる添加量は３５〜５５ｖｏｌ％であり、ベースハウジング４９は添加量４５ｖｏｌ％程度にして製作した。
【００９４】
金属粉末とバインダーの混練物には、ベースハウジング４９のブランク形状でＭＲ素子取付部やステータ側トランス取付部は抜きテーパのないストレート部を成形体に求めるために、可塑剤、潤滑剤などの添加物を微量添加している。
【００９５】
材料としてＳＵＳ６３０を使用しているので、剛性を上げるために、熱処理をしている。ブランク形状が変形しないように熱処理をする必要がある。
【００９６】
実施例の巻線はヘキサ巻の円筒状巻線である。この巻線はコアレスモータに使用されている巻線であって、この巻線を円筒状のコアの外周に挿入にて使用する構成をとっている。このヘキサ巻の巻線は以下のような方法で製作される。ヘキサ巻線工程は巻回作業、テープ仮固定作業、平プレス作業、カーリング作業、アニール作業という内容になっている。図５はヘキサ巻の説明図である。
【００９７】
巻回作業を３相巻線で説明する。ヘキサ巻をする場合、六角形の巻枠に整列に巻線を巻回する。
【００９８】
▲１▼  巻線の巻始め端５９を巻枠の一カ所に固定する。
【００９９】
▲２▼  つぎに、第一相の巻線部６０を巻始め端の際から巻始める。
【０１００】
▲３▼  第一相巻線部６０の端までいくと、巻枠６１の開き角の箇所の角部に端子部６２を形成する。
【０１０１】
▲４▼  続いて、第二相の巻線部６３を第一相の巻線部６０の際から巻線開始し、所定数巻回して、第二相の巻線部６３を作成する。
【０１０２】
▲５▼  第二相の巻線部６３の端に、巻線端子部側の巻枠６１の開き角の箇所と同じ側の角部に端子部６４を形成する。
【０１０３】
▲６▼  つぎに、第三相の巻線部６５を第二相の巻線部６３の際から巻線開始し、所定巻数を巻回して第三相の巻線部６５を作成する。
【０１０４】
▲７▼  さらに、その巻線の巻終わり端末線６６はコイルボビンから切断する。
【０１０５】
次にテープ仮固定作業について説明する。巻枠に巻回した状態で、巻崩れ防止のためにテープで仮固定する。その状態で、その六角形の巻枠から抜き取る。図６（ａ）は仮固定作業の説明図で、図６（ｂ）は平プレス作業の説明図である。
【０１０６】
次に、平プレス作業について説明する。巻枠から抜き取った巻線の六角形の一対対向面を巻枠軸方向に倒して、平板状にする。その際の一対の対向面とは前記のテープが貼られている面であるように、倒す面を決める。
【０１０７】
さらに、カーリング作業について説明する。その平板状にした巻線をカーリング棒（成形棒、棒ともいう）に巻き付ける。その際カーリング成形した外周にテープを巻き付ける。このテープを巻き付けることで、カーリング棒から取り出した時に、カーリング成形後の巻線の成形外径が安定に保たれるうえに、ばらつきが小さなものになる。また、次工程でのアニール作業での作業性が向上するうえに、作業上での断線などの不具合の発生がなくなる。
【０１０８】
次に、アニール作業について説明する。カーリング成形した状態の巻線では、加熱して成形を強固なものにする。巻線は自己融着線を使用しているので、加熱することで巻線同士が融着するので巻き崩れしない。前工程で使用したテープ関係で、さらに強度的にも強固なものになる。
【０１０９】
以上の工程によって図７に示すような円筒状の巻線ができあがる。
【０１１０】
駆動モータのモータリード線５７はシャフト４３の溝から外部に引き出されて、モータリード線５７は駆動モータが３相であることから、３本であり、その個々のモータリード線は所定の中継アンプ基板１１に半田接続される。中継アンプ基板１１に接続されたモータリード線５７は一般にＵ相、Ｖ相、Ｗ相として区別されている。さらにモータ巻線へ電力を供給する線は超音波プローブのハンドル部の中継調整基板を通って超音波装置本体側へ接続される。モータリード線５７はモータの駆動電流が流れるために、リード線抵抗が小さなものを使用している。すなわち、導体を太くしている。
【０１１１】
シャフト４３の溝にリード線を通して外部に引き出すことで、シャフト４３の強度が低下する。したがって、取扱いの不注意で超音波プローブを落下させてしまう場合、モータに作用する衝撃荷重によって、回転位置精度の検出部の構成精度が劣化したり、駆動軸が変形したりすることがないように、シャフトの溝形状について、有限要素解析を使用して、製作できる溝形状を検討した。モータ部をできるだけ軽量することは当然であるが、シャフトの溝形状でも耐衝撃性を向上させる必要がある。
【０１１２】
超音波プローブの先端に駆動モータを搭載する場合、その超音波プローブが体腔内に挿入するタイプであれば、ウインドウケースの大きさは１インチ程度であるために、駆動モータのシャフト径はφ２ｍｍ以下である。あまり大きいと駆動モータが構成できない。
【０１１３】
シャフト径をφ１．５の場合で、リード線はφ０．３２ｍｍを３本通すことができる溝形状で以下の条件で解析を行い、試作検証を実施した。ただし、変形の量を比較するために、解析の荷重１０００ｍＮをシャフト先端に作用させた変位量をもって判断した。荷重方向９０度角度差のある方向とし、Ｆ１、Ｆ２方向とした。
【０１１４】
まず、解析の基準となる形状として溝形状のない実軸のシャフトでの変位量を１として各溝形状のシャフトの変位量の比を求めた。
【０１１５】
検討した溝形状として
（１）Ｄカット形状の溝６８からなる溝形状（図８）。
（２）９０度のカット形状のＶ溝７０からなる溝形状（図９）。
（３）平行部７２ａとその平行部７２ａに直角な面７２ｂで形状された四角な溝７１からなる溝形状（図１０）。
（４）平行部７４ａとその平行部７４ａの両側に開き角３５度でなす面７４ｂで形成された溝７３からなる溝形状（図１１）。
（５）中央部の円形な穴７５とその穴までつながる軸方向の平行切り込み７６で形成した溝形状（図１２）。
（６）中央部の円形な穴７７とその穴までつながる平行溝７８でカットされて形成した溝形状（図１３）。
（７）中央部の円形な穴７９が貫通していて、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴８０が中空の部まで貫通した溝形状（図１４）。
（８）中央部の円形な袋になった穴８１が端面からあけられ、巻線へ導通する線を駆動軸に挿入する穴８２と連通した溝形状（図１５）。
である。
【０１１６】
それぞれのシャフトの変位量の比をグラフにすると図１６のようになる。
【０１１７】
図８はシャフト６７をフラットにカットした溝形状であり、溝６８はカットした形状がＤの文字に似ていることからＤカットという。溝６８の加工は研磨機で切るので、比較的一般的に用いられる溝形状である。カット側からの荷重に対する変位量比は２．６３倍（Ｆ１方向）にもなっている。２５００Ｇの衝撃荷重を加えていく試験ではシャフトが変形し、エンコーダマグネットとＭＲ素子とのギャップが変化し特性に変化が見られた。また、シャフト６７の端面にはスリット６９が形成されている。
【０１１８】
図９は９０度のＶ溝形状したシャフト６７の場合であるが、Ｖ溝７０の加工は熱処理後の丸棒シャフトにほどこすので、加工後のコナーはバリの発生があるので、バリ処理作業が必要なうえに、最終的には仕上げバレル処理をほどこしている。Ｖ溝形状に荷重が作用した場合の変位量が大きいが、丸棒に比べて１．７２倍（Ｆ１方向）である。このシャフト６７の駆動モータを２５００Ｇの衝撃を加えても、シャフト６７の変形によって特性の変化が見られない。また、シャフト６７の端面にはスリット６９が形成されている。
【０１１９】
図１０は平行部７２ａとその平行部７２ａに直角な面７２ｂで形状された溝７１をもつシャフト６７である。溝７１は専用の加工形状の研磨機で加工する。シャフト径がφ１．５ｍｍであり、幅が０．８ｍｍの溝であるため、刃物のあたり具合でばらつきが大きく、製作的にはかなり大変である。また加工後の溝の際部がバリになりボール軸受の挿入がしにくい。この溝形状での変位量比は１．７１倍（Ｆ１方向）であり、図９の場合と同様にこのシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。
【０１２０】
図１１は平行部７４ａとその平行部７４ａの両側に開き角３５度の面７４ｂから形成された溝７３があるシャフト６７であり、図１０に類似な溝形状である。溝７３の場合も、専用の加工形状の研磨機で加工する。開き角３５度の角度を刃物にもたせているので、刃物がシャフトにあたるあたり具合のばらつきが図１０に比べて小さくなる。また加工後の溝の際部がバリになりボール軸受の挿入がしにくいので、バリ処理作業を必要とする。この溝形状での変位量比は１．５７倍（Ｆ１方向）であり、図１０よりも改善される。図１０の場合と同様にこのシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。
【０１２１】
図１２は中央部の円形な穴７５とその穴７５までつながる軸方向の平行切り込み７６で形成した溝が加工されたシャフト６７である。この溝形状ではリード線は中央部の円形な穴７５の中を通し、挿入するために平行切り込み７６が穴にかかっているので、その開口部からリード線を挿入することができる。この溝形状での変位量比は２．０７倍（Ｆ１方向）であるが、このシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。ただ、Ｆ２方向も１．９３倍になっていることがあり、使用する場合には注意して評価する必要がある。
【０１２２】
図１３は中央部の円形な穴７７とその穴７７までつながる平行溝７８でカット形成された溝があるシャフト６７である。この溝形状ではリード線は中央部の円形な穴７７の中を通し、挿入するために平行溝７８のカット部が穴にかかっているので、その開口部からリード線を挿入する。この溝形状での変位量比は１．３３倍（Ｆ１方向）、１．４６倍（Ｆ２方向）である。このシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。かなり実軸に近い値であるので、衝撃による特性変化が見られなかったと思われる。
【０１２３】
図１４は中央部の円形な穴７９（貫通穴）が貫通していて、シャフト６７の外周に長穴８０（挿入穴）が開けられ、中央部の貫通穴７９との開口口となっている。リード線は中央部の円形な穴７９の中を通して外部に引き出している。その開口口からリード線を挿入する。この溝形状での変位量比は１．６８倍（Ｆ１方向）、１．３５倍（Ｆ２方向）である。このシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。
【０１２４】
図１５は中央部の円形な穴８１が開けられていて、シャフト６７の外周に長穴８２が開けられ、その長穴８２は中央部の穴８１との開口口となっている。図１４の場合は中央部の穴は貫通孔であったが、図１５は袋状の穴である。リード線は中央部の円形な穴８１の中を通して外部に引き出している。その開口口からリード線を挿入する。この溝形状での変位量比は１．３２倍（Ｆ１方向）、１．２２倍（Ｆ２方向）である。このシャフト６７の駆動モータに２５００Ｇの衝撃を加えてもシャフト６７の変形による特性の変化が見られていない。かなり実軸に近い値であるので、衝撃による特性変化が見られなかったと思われる。
【０１２５】
図３に見られるようにロータリトランス側のシャフトの先端にはスリ割り加工が施されてスリット溝が形成される。図８〜図１５にもそのスリ割り加工がある。
【０１２６】
駆動モータがセンサレス駆動モータであり、駆動のためにＡＢ相ＭＲ信号とＺ相信号からモータのコイルの相に通電させる基準信号を作り出すことで、このセンサレスモータの駆動を行っている。巻線の相の位置が正確に決定できないので、巻線を回転させて相の通電位置調整をする必要がある。その調整のためにシャフトにスリ割り加工をしている。駆動電流が最小になる位置にシャフトを回転固定すればいいので、そのスリット溝（またはスリ割り）をドライバーなどで回転調整する。
【０１２７】
図３、図４によれば、シャフトを中心にして内側から、コア、絶縁膜、巻線、空気の隙間、マグネット、ロータフレームのような構成である。すなわち、スロットレスのコア付きモータの構成となっている。
【０１２８】
また、ウインドウケース内に駆動モータを内蔵するためには、中央部のベースハウジングは幅が広いが外周に向かうにしたがって狭くする必要があり、ベースハウジングは円筒形状をしていて、支柱部は幅の狭い凸部で形成されている。さらに、ウインドウケースは先端部が球場になっているために、支柱部も先端部に向かうにともなって、支柱部の幅は狭くしている。そのようにすることで、駆動ロータをウインドウケース内に収めることができ、超音波プローブの先端に駆動モータを内蔵することができる。
【０１２９】
駆動モータを回転させると、駆動軸を中心として走査するので、駆動軸に直交した超音波振動子のビーム軌跡面で超音波断層画像が得られる。その超音波断層画像は２次元画像である。このように、本実施例では２次元走査用超音波プローブが可能となる。たとえば、２２０度の範囲の超音波断層画像が得られるという従来にない測定範囲の広きものを得ることができる。また、２次元走査用超音波プローブを体腔内に挿入して使用する場合には、挿入部先端に超音波振動子を配置することができるので、より挿入部を小型化、軽量化することができるという利点を有する。
【０１３０】
このように、本実施例における２次元走査用超音波プローブは軽量で小型でプローブ先端部には駆動部の主な機構部が内蔵されている。超音波振動子によると、広角な範囲の超音波断層画像が得られる。
【０１３１】
本実施例の２次元走査用超音波プローブによる２次元的スキャンが可能であり、超音波振動子が固定された駆動モータの回転にともなって、駆動モータ側のエンコーダから回転角度信号が超音波診断装置に伝送され、２次元の超音波断層画像が得られる。駆動ロータを支承したベースをプローブの取付部にしっかり取り付けることで、耐衝撃性が向上することになる。
【０１３２】
【発明の効果】
上記実施例の記載から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、駆動ロータを回転支承する２つの軸受の間にコア、巻線が形成され、巻線へ導通する線を外部に引き出すことができるために、小型で軽量な超音波振動子を駆動する駆動モータができ、その駆動モータを超音波プローブの先端部に内蔵することができる。さらに駆動ロータがベースの支柱部に安定して支承できるので、ロータ位置がガタつかない。そのために超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像が鮮明になる。さらに駆動ロータがベースで両持ち支持されるので、駆動ロータの支持剛性が充分に確保できるという有利な効果が得られる。
【０１３３】
また、請求項２記載の発明によれば、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となる。さらに駆動ロータがベースの支柱部に安定して支承できるので、ロータ位置がガタつかない。さらに駆動ロータがベースで両持ち支持されるので、駆動ロータの支持剛性が充分に確保できるということが得られるものである。
【０１３４】
また、請求項３〜９記載の発明によれば、駆動モータのコイル線を回転駆動に支障がないように取り出すことができ、シャフトの変形量が少ない溝形状ができ、駆動モータとして剛性が増し耐衝撃性を向上させることができ、回転位置精度の検出部の構成精度が安定であり、超音波振動子の位置が安定し、ビームの軌跡が同じ位置となり、送受信が安定するために画像も安定となる。
【０１３５】
さらに、請求項１０記載の発明によれば、駆動のためにＡＢ相ＭＲ信号とＺ相信号からモータのコイルの相に通電させる基準信号を作り出すことで、このセンサレスモータの駆動を行っている駆動部と、スリット溝をドライバーなどで回転調整させて巻線の相の通電位置調整をすることができ、駆動電流が最小になるように調整することができる。
【０１３６】
また、請求項１１記載の発明によれば、体腔内に挿入するタイプであって、超音波プローブの先端に駆動モータを搭載するコンパクトな超音波プローブができる。シャフト径による駆動モータの設計余裕度に規制がなく、簡単な機構の駆動モータが可能である。超音波プローブ全体の重量バランスで先端部が重く感じられないようにコンパクトにすることができる。
【０１３７】
請求項１２、１３記載の発明によれば、駆動モータはスロットレスコア付きモータで、ウインドウケース内に超音波振動子を搭載した駆動モータを内蔵したコンパクトな超音波プローブができる。円筒状のコアとヘキサ巻の円筒状の巻線を使用してコキングの小さな駆動振動がない超音波振動子駆動モータができるという効果を奏するものである。
【０１３８】
また、請求項１４記載の発明によれば、駆動モータと超音波振動子の位置関係で、駆動モータの内部軸の範囲内に超音波振動子が構成する機構となっているのでコンパクトにウインドウケース内に構成できる２次元超音波画像用走査する機構を内蔵することができる。超音波を走査するための駆動モータを小型、軽量に作製でき、駆動モータをウインドウケースに内蔵した超音波プローブを提供でき、そのプローブを用いて超音波診断ができ、診断の便宜性を向上させることができる超音波診断装置が提供できる。耐衝撃性の高い駆動モータとなるために、取扱いの不注意での問題も少なく、回転位置精度の検出部の構成精度が安定な超音波診断装置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるメカニカルセクタ走査型超音波プローブを使用した超音波診断装置の全体を示す概略ブロック図
【図２】本発明の実施例による超音波プローブの外観斜視図
【図３】本発明の実施例による超音波振動子駆動モータの構造図
【図４】本発明の実施例による超音波振動子駆動モータの構造図
【図５】ヘキサ巻の説明図
【図６】（ａ）仮固定作業の説明図
（ｂ）平プレス作業の説明図
【図７】円筒の巻線の図
【図８】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図９】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１０】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１３】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１４】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１５】（ａ）（ｂ）は本発明の実施例によるシャフトの図
【図１６】本発明の実施例による溝形状シャフトの変位量の比を示すグラフ
【符号の説明】
１、２、４１、４２  超音波振動子
３  駆動モータ
４  駆動ロータ
５  ベース
６  ハンドル部
７  中継調整基板
８  超音波伝播媒質の容積調整機構
９  磁性材のピン（Ｚ相ピン）
１０  ＭＲ素子（Ｚ相）
１１  中継アンプ基板
１２  磁気式エンコーダ
１３  エンコーダマグネット
１４  ＭＲ素子（ＡＢ相）
１５  ロータリトランス
１６  ロータ側トランス
１７  ステータ側トランス
１８  ウインドウケース
１９  パルス発生器
２０  振動子駆動回路
２１ａ、２１ｂ  増幅器
２２ａ、２２ｂ  対数増幅器
２３ａ、２３ｂ  検波回路
２４ａ、２４ｂ  ゲイン設定器
２５  ゲイン制御用コントローラ
２６  合成回路
２７  Ａ／Ｄ
２８  ＤＳＰ
２９  画像メモリ
３０  ＤＳＣ
３１  テレビモニタ
３２  ホストＣＰＵ
３３  先端部
３４  ケーブル
３５  コネクタ
３６  駆動モータ駆動回路
３７  システム本体（本体装置）
３８  コア
３９  駆動マグネット
４０  ロータフレーム
４３、６７  シャフト
４４、４５  軸受
４６  軸受ボス部
４７  ロータ側板
４８、５１  取付台
４９  ベースハウジング
５０  傾斜面（カット面）
５２、５３、７５、７７、８１  穴
５４  巻線
５５  絶縁膜
５６  フレキシブル基板
５７  リード線
５８  音響レンズ
５９  巻始め端
６０  第一相の巻線部
６１  巻枠
６２、６４  端子部
６３  第二相の巻線部
６５  第三相の巻線部
６６  巻終わり端末線
６８、７０、７１、７３  溝
６９  スリット
７２ａ、７４ａ  平行部
７２ｂ、７４ｂ  面
７６  平行切り込み
７８  平行溝
７９  貫通穴
８０、８２  挿入穴
【図１】
0004686891.tif 000002
【図２】
0004686891.tif 000003
【図３】
0004686891.tif 000004
【図４】
0004686891.tif 000005
【図５】
0004686891.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004686891.tif 000013
【図１３】
0004686891.tif 000014
【図１４】
0004686891.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
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