(57)【要約】  【課題】  磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができる超音波探触子を提供する。  【解決手段】  超音波振動子４を保持する超音波振動子ユニット４ａと、この超音波振動子ユニットを揺動運動させる揺動機構２０とが筐体１１内に収納され、あらかじめ定めた揺動開始位置から超音波振動子ユニットの揺動運動が開始されるとき、超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面に形成されたマーク１５と、筐体に設けられ、超音波振動子ユニットが揺動開始位置にある状態で、ユーザが筐体の外部の所定の方向から目視したとき、マークの中心がほぼ中央に位置するように透視させるための窓部１６とを備える。【選択図】  図１
2007000293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子を保持する超音波振動子ユニットと、前記超音波振動子ユニットを揺動運動させる揺動機構とが筐体内に収納され、あらかじめ定めた揺動開始位置から前記超音波振動子ユニットの揺動運動が開始される超音波探触子において、
前記超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面に形成されたマークと、
前記筐体に設けられ、前記超音波振動子ユニットが前記揺動開始位置にある状態で、ユーザが前記筐体の外部の所定の方向から目視したとき、前記マークの中心がほぼ中央に位置するように透視させるための窓部とを、
備えたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記マークは、前記超音波振動子ユニットの揺動方向に所定の間隔で配置された複数の線で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記マークは、前記超音波振動子ユニットの揺動方向に複数の領域に区画されるとともに、前記領域が色分けされていることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を照射してエコー信号を受け取る超音波探触子に係り、特に超音波振動子を保持する超音波振動子ユニットと、この超音波振動子ユニットを揺動運動させる揺動機構とが筐体内に収納される超音波探触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７はこの種の従来の超音波探触子の全体的な構成を示す縦断面図であり、ユーザが操作するグリップ部１と、例えば膣など体腔の深部に挿入される挿入部２とが筐体１１を共有して一体的に形成されている。挿入部２は安全と衛生の両面から完全にシールされるとともに、グリップ部１と比較して機構が小型で管径もより細径化されている。挿入部２の先端部３にはベース部１１ａと筐体先端部１１ｂとで囲まれた空間が形成されており、この空間に超音波振動子（図７では図示を省略）を保持する超音波振動子ユニット４ａが揺動可能に装着されている。超音波振動子ユニット４ａは回転軸９を有し、この回転軸９が挿入部２の軸芯と直交する状態で図示を省略した軸受けによって支承されており、さらに、この回転軸９の長手方向中間部に揺動プーリ７が嵌装されている。一方、グリップ部１の内部には、その軸芯と直交する方向に出力軸が向けられたモータ５と、このモータ５の出力軸に結合されたモータプーリ２１とが装着されている。モータプーリ２１と超音波振動子ユニット４ａの回転軸９に嵌装された揺動プーリ７との間にワイヤ８が巻き掛けられており、モータ５、モータプーリ２１及びワイヤ８によって回転力を揺動プーリ７に伝えて超音波振動子ユニット４ａを揺動させる揺動機構２０が構成されている。
【０００３】
図８は図７に示した超音波探触子の先端部３に装着された超音波振動子ユニット４ａのうち、揺動プーリ７にワイヤ８が巻き掛けられた状態を回転軸９の軸方向から見た拡大図である。ここで、ワイヤ８には揺動プーリ７に大きな摩擦力を作用させる張力が与えられ、このワイヤ８を往復運動させることによって、揺動プーリ７が一体的に結合された超音波振動子ユニット４ａ（図７参照）を、回転軸９を中心として矢印Ｘ方向に揺動運動させることができる。また、揺動運動させるときの超音波振動子の角度位置を検出するための位置検出センサ２２が揺動プーリ７のベース部１１ａ（図７参照）側に設けられている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１７９５８８号公報（第２〜１０頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の超音波探触子において、超音波振動子ユニット４ａの揺動運動を繰り返すうちに、ワイヤ８が揺動プーリ７上を滑って両者の相対位置が徐々に変化することがある。また、落下などによる衝撃やワイヤ８の経時的な伸びなどによってもワイヤ８と揺動プーリ７との相対位置に変化が生じる。このようなワイヤ８と揺動プーリ７との相対的な位置変化は、超音波振動子ユニット４ａを揺動運動させるとき、あらかじめ定めた揺動開始位置、例えば筐体１１の軸芯と一致する位置からの変化となる。位置検出センサ２２は、超音波振動子ユニット４ａの揺動位置を検出するとともに、超音波振動子ユニット４ａの揺動開始位置からの変化の確認にも使用される。位置検出センサ２２としては、例えば磁気式又は光学式のものが用いられるため、細径の挿入部２から除去することが望まれている。しかしながら、超音波振動子ユニット４ａの揺動開始位置からの変化を確認する必要性から、位置検出センサ２２を揺動プーリ７の近傍のベース部１１ａ側に設けなければならない状況にあった。
【０００５】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができる超音波探触子を提供することにある。
また、本発明の他の目的は位置検出センサを挿入部以外の場所に設置することができる超音波探触子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、超音波振動子を保持する超音波振動子ユニットと、前記超音波振動子ユニットを揺動運動させる揺動機構とが筐体内に収納され、あらかじめ定めた揺動開始位置から前記超音波振動子ユニットの揺動運動が開始される超音波探触子において、
前記超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面に形成されたマークと、
前記筐体に設けられ、前記超音波振動子ユニットが前記揺動開始位置にある状態で、ユーザが前記筐体の外部の所定の方向から目視したとき、前記マークの中心がほぼ中央に位置するように透視させるための窓部とを、
備えたことを特徴とする。
この構成により、磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができ、さらに位置検出センサを挿入部以外の場所に設置することができる。
【０００７】
また、本発明の超音波探触子は、前記マークは、前記超音波振動子ユニットの揺動方向に所定の間隔で配置された複数の線で構成されていることを特徴とする。
この構成により超音波振動子ユニットの位置が変化している角度をも算出することができる。
【０００８】
また、本発明の超音波探触子は、前記マークは、前記超音波振動子ユニットの揺動方向に複数の領域に区画されるとともに、前記領域が色分けされていることを特徴とする。
この構成により、超音波振動子ユニットの位置が変化していることをより容易に判別することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、超音波送信側の外周面にマークが形成された超音波振動子ユニットが、あらかじめ定めた揺動開始位置にあるとき、筐体の外部からマークを透視することが可能で、かつ透視可能な範囲のほぼ中央にマークの中心を位置させる窓部が筐体に設けられているので、磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができ、さらに、位置検出センサを挿入部以外の場所に設置することができる超音波探触子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図２は本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の全体的な構成を示す縦断面図である。図２において、ユーザが操作するグリップ部１と、例えば口から食道の深部などに挿入される挿入部２とが筐体１１を共有して一体的に形成されている。挿入部２は安全と衛生の両面から完全にシールされるとともに、グリップ部１と比較して機構が小型で管径もより細径化されている。挿入部２の先端部３にはベース部１１ａとドーム状の筐体先端部１１ｂとで囲まれる空間が形成されており、この空間に超音波振動子４を保持する超音波振動子ユニット４ａが揺動可能に装着されている。超音波振動子ユニット４ａは回転軸９を有し、この回転軸９が挿入部２の軸芯と直交する状態で図示を省略した軸受けによってベース部１１ａ上に支承されており、さらに、この回転軸９の長手方向中間部に揺動プーリ７が嵌装されている。
【００１１】
グリップ部１の内部にはその出力軸が挿入部２側に向けられたモータ５と、このモータ５の出力軸とは反対の軸端に結合され、モータ５の回転を検出して回転角度を超音波振動子ユニット４ａの揺動角度に変換することが可能なエンコーダ５ａとが装着されている。モータ５の出力軸にはシャフト１０の基端部が結合され、このシャフト１０はベース部１１ａに形成された空間まで延出し、その先端部に駆動プーリ６が結合されている。駆動プーリ６は超音波振動子ユニット４ａの揺動プーリ７に対して軸芯が直交する状態にある。駆動プーリ６の回転を揺動プーリ７に伝えるために、本明細書の紙面の表側の２個の中間プーリ１３及び紙面の裏側の図示されない２個の中間プーリを介して、ワイヤ８が駆動プーリ６、揺動プーリ７間に巻き掛けられている。モータ５はエンコーダ５ａの出力信号をフィードバック信号とする図示省略のコントローラによって制御され、これによって超音波振動子ユニット４ａは筐体の軸芯上をあらかじめ定めた揺動開始位置としてその前後に往復駆動される。なお、モータ５、シャフト１０、駆動プーリ６、ワイヤ８及び中間プーリ１３が本発明の揺動機構を構成している。
【００１２】
超音波振動子ユニット４ａはドーム型の筐体先端部１１ｂの内周面に所定の間隔で沿うコンベックス状の外周面を有し、回転軸９の端部方向の外周面に標示領域１４を備えている。そして、標示領域１４に対向する筐体先端部１１ｂには、外部から標示領域１４を透視することが可能な窓部１６が設けられている。
【００１３】
図１は第１の実施の形態の一部を拡大して示した断面図及び外観図であり、このうち、（ａ）は超音波振動子ユニット４ａの形状を最もよく表す方向を正面とした先端部３の正面側断面図であり、（ｂ）はその側面側断面図であり、（ｃ）は側面側外観図である。図１において、超音波振動子４を保持する超音波振動子ユニット４ａは回転軸９及び揺動プーリ７を含んで一体的に組み立てられている。このうち、回転軸９はベース部１１ａに図示省略のベアリングを介して回転可能に支承されている。この回転軸９の軸方向中間部に嵌装された揺動プーリ７にワイヤ８が巻き掛けられ、このワイヤ８を往復駆動させることによって、図１（ａ）に示した超音波振動子ユニット４ａは回転軸９を中心にして揺動させられる。回転軸９の端部方向における超音波振動子ユニット４ａの外周面に標示領域１４を備え、この標示領域１４にマーク１５が形成されている。標示領域１４は、図４にその詳細を示すように、あたかも回転軸９をかなめとする扇の地紙形をしており、この標示領域１４の揺動方向の中央部に矩形のマーク１５が形成されている。標示領域１４は超音波振動子ユニット４ａの基材の表面を部分的に削り取っても、あるいはこの基材に別の部材を嵌め込んでもよく、マーク１５は塗料や樹脂を塗っても他の金属であってもよい。
【００１４】
一方、筐体先端部１１ｂに設けられる窓部１６は、超音波振動子ユニット４ａが揺動運動の揺動開始位置にある状態で、ユーザが筐体先端部１１ｂの外部の所定の方向から目視したとき、すなわち視線が回転軸の中央部に向かうように目視したとき、マーク１５の中心がほぼ中央に位置するように透視させる枠形状を有している。なお、窓部１６の枠形状は丸、四角、扇の地紙形のいずれでも構わないが、図１（ｃ）に示すように、超音波振動子ユニット４ａが揺動する方向の窓部１６の幅はマーク１５よりも広くなっていることが望ましい。
【００１５】
以上のように構成された超音波探触子の第１の実施の形態の動作について、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ及び図４をも参照して以下に説明する。まず、ユーザが体腔外にてグリップ部１を保持し、続いて、挿入部２を体腔内に挿入して診断を開始するものとする。診断の開始操作により、モータ５が駆動され、その正転によってシャフト１０に結合された駆動プーリ６が回転される。駆動プーリ６の回転運動がワイヤ８によって揺動プーリ７に伝達され、揺動プーリ７は超音波振動子４を保持する超音波振動子ユニット４ａを回転軸９の回りに回動させる。超音波振動子ユニット４ａが所定の角度位置まで到達したときモータ５は逆転される。これによって、超音波振動子ユニット４ａの回動方向が反転され、揺動開始位置を通過して反対側の所定位置まで回動される。そして、この所定位置でモータ５が再び正転されて超音波振動子ユニット４ａは揺動開始位置まで戻される。このようにして、超音波振動子ユニット４ａを揺動運動させることができ、必要に応じてこの揺動運動が複数回繰り返される。
【００１６】
診断の開始時に超音波振動子ユニット４ａが、図３Ａの（ａ）に示すように、揺動開始位置にあれば、マーク１５は軸芯１２と一致する位置にある。したがって、筐体先端部１１ｂの外部から窓部１６を透視したとき、マーク１５は、図３Ａの（ｂ）に示すように、窓部１６のほぼ中心に位置する。これによって、超音波振動子ユニット４ａが揺動開始位置に位置決めされていることが確認される。
【００１７】
次に、揺動プーリ７とワイヤ８との間に変化が生じたことにより、超音波振動子ユニット４ａが、図３Ｂの（ａ）に示すように、揺動開始位置よりも前方に傾いていれば、これに応じてマーク１５の位置も前方に移動する。これを筐体先端部１１ｂの外部から窓部１６を透視したとき、マーク１５は、図３Ｂの（ｂ）に示すように、窓部１６の中心から前方に変化する。これによって、超音波振動子ユニット４ａが揺動開始位置より前方に傾いていることが確認される。
【００１８】
次に、揺動プーリ７とワイヤ８との間に変化が生じたことにより、超音波振動子ユニット４ａが、図３Ｃの（ａ）に示すように、揺動開始位置よりも後方に傾いておれば、これに応じてマーク１５の位置も後方に移動する。これを筐体先端部１１ｂの外部から窓部１６を透視したとき、マーク１５は、図３Ｃの（ｂ）に示すように、窓部１６の中心から後方に変化する。これによって、超音波振動子ユニット４ａが揺動開始位置より後方に傾いていることが確認される。
【００１９】
このようにして第１の実施の形態によれば、磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができる。また、位置検出センサを挿入部以外の場所に設置することができる。
【００２０】
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、扇の地紙形の標示領域１４の中央部に矩形のマーク１５を標示したが、この代わりに、超音波振動子ユニット４ａの揺動方向に複数の線を目盛る構成とすることもできる。図５はその構成例で、標示領域１４の中央に太い線を配置し、その左右に複数の細い線を配置してマーク１７を構成したものである。この場合、中央の太い線に対して細い線を等間隔、例えば０．５度の間隔で目盛ることにより、超音波振動子ユニット４ａの傾きの方向とその角度を知ることができる。
このように本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、超音波振動子ユニット４ａの位置が変化している角度をも算出することができるという効果が得られる。
【００２１】
＜第３の実施の形態＞
第２の実施の形態では、超音波振動子ユニット４ａの揺動方向に目盛られた複数の線で構成したマーク１７を示したが、この代わりに、標示領域１４を超音波振動子ユニット４ａの揺動方向に複数の領域に区画し、これらの領域を色分けする構成とすることもできる。図６はその構成例で、標示領域１４の中央付近に緑の色彩領域１８ａを配置し、その両側に赤の色彩領域１８ｂを配置する。このように構成することによって、超音波振動子ユニット４ａが揺動開始位置にあれば窓部１６を透視したとき緑色の標示が行われ、揺動方向の前方又は後方に変化している場合には赤色の標示が行われて超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を一目で判別できるという効果も得られる。
このように本発明の第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、超音波振動子ユニット４ａの位置が変化していることをより容易に判別することができるという効果が得られる。
【００２２】
なお、上述した各実施の形態は体腔に挿入する形式の超音波探触子について説明したが、本発明はこれに適用を限定されるものではなく、体表面に超音波を発信してそのエコー信号を受信する超音波探触子にも適用することができる。
また、上述の実施の形態では、超音波振動子ユニットを構成する回転軸の端部方向の外周面にマークを形成したが、マーク及び窓部が超音波の送受信に悪影響を及ぼさなければ、マーク形成位置は筐体の超音波送信端部に対向する超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面のどこであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明は、超音波振動子を保持する超音波振動子ユニットと、超音波振動子ユニットを揺動運動させる揺動機構とが筐体内に収納され、超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面を筐体の超音波送信端部に対向させて、あらかじめ定めた揺動開始位置から超音波振動子ユニットの揺動運動が開始されるとき、超音波振動子ユニットの超音波送信側の外周面に形成されたマークと、筐体に設けられ、超音波振動子ユニットが揺動開始位置にあるとき、筐体の外部からマークを透視することが可能で、かつ透視可能な範囲のほぼ中央にマークの中心を位置させる窓部とを備えている。この構成により、磁気式又は光学式の位置検出センサを用いなくとも超音波振動子ユニットの揺動開始位置からの変化を確認することができ、さらに、位置検出センサを挿入部以外の場所に設置することができるため、生体内に超音波を照射してそのエコー信号を受け取る超音波探触子として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の一部を拡大して示した断面図及び外観図    （ａ）超音波振動子ユニットの正面側断面図    （ｂ）超音波振動子ユニットの側面側断面図    （ｃ）超音波振動子ユニットの側面側外観図
【図２】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の全体的な構成を示す縦断面図
【図３Ａ】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の動作を説明するための部分断面図及び部分外観図    （ａ）部分断面図    （ｂ）部分外観図
【図３Ｂ】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の動作を説明するための部分断面図及び部分外観図    （ａ）部分断面図    （ｂ）部分外観図
【図３Ｃ】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の動作を説明するための部分断面図及び部分外観図    （ａ）部分断面図    （ｂ）部分外観図
【図４】本発明に係る超音波探触子の第１の実施の形態の標示領域及びマークを示した図
【図５】本発明に係る超音波探触子の第２の実施の形態の標示領域及びマークを示した図
【図６】本発明に係る超音波探触子の第３の実施の形態の標示領域及びマークを示した図
【図７】従来の超音波探触子の全体的な構成を示す縦断面図
【図８】図７に示した超音波探触子の先端部に装着された揺動プーリにワイヤが巻き掛けられた状態を示す拡大図
【符号の説明】
【００２５】
１  グリップ部
２  挿入部
３  先端部
４  超音波振動子
４ａ  超音波振動子ユニット
５  モータ
５ａ  エンコーダ
６  駆動プーリ
７  揺動プーリ
８  ワイヤ
９  回転軸
１０  シャフト
１１  筐体
１１ａ  ベース部
１１ｂ  筐体先端部
１２  軸芯
１３  中間プーリ
１４  標示領域
１５、１７  マーク
１６  窓部
１８ａ、１８ｂ  色彩領域（マーク）
２０  揺動機構
【図１】
2007000293.tif 000003
【図２】
2007000293.tif 000004
【図３Ａ】
2007000293.tif 000005
【図３Ｂ】
2007000293.tif 000006
【図３Ｃ】
2007000293.tif 000007
【図４】
2007000293.tif 000008
【図５】
2007000293.tif 000009
【図６】
2007000293.tif 000010
【図７】
2007000293.tif 000011
【図８】
2007000293.tif 000012