机械3D超声波探头制造技术

以即使在对超声波收发部进行全行程驱动的情况下，检测部件的总转数成为1旋转以下的方式来设定检测部件的减速比，准确地检测在对超声波收发部的摆动进行控制时作为基准的原点位置，决定超声波收发部的初始驱动位置。超声波探头包括：外壳21，内部具有超声波收发部100且封入有超声波传播液体22；驱动装置，传递驱动马达1的旋转驱动力而使所述超声波收发部100摆动；以及检测装置，检测在对所述超声波收发部100的摆动进行控制时作为基准的原点位置，其中，所述驱动装置传递旋转驱动力到中间部件，所述检测装置从所述中间部件抽出旋转，使所述旋转减速并传递至所述检测装置的检测部件14，所述检测装置利用传感器13来检测所述检测部件14的旋转，由此检测原点位置O。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机械3D超声波探头
本专利技术涉及一种机械3D超声波探头(mechanicalscanning3Dultrasonictransducer)，特别涉及一种机械3D超声波探头，具备：对原点位置进行检测的检测装置，所述原点位置在对机械3D超声波探头的超声波收发部的摆动进行控制时作为基准。
技术介绍
在以往的机械3D超声波探头，例如，使超声波探头的超声波收发部在短轴方向上摆动的圆弧状扫描超声波探头中，旋转圆板(光学旋转板)设置于驱动部件，通过透射型光传感器来检测超声波收发部的旋转位置，所述驱动部件设置在将驱动马达轴的旋转传递至超声波收发部的机构的中途。例如，在圆弧状扫描超声波探头中，如以往的图5(a)所示，盒体31设置在外壳30内，保持板33通过中心轴32摆动自如地设置于盒体31的两侧壁，并且在保持板33的上表面部设置有超声波收发部34，所述超声波收发部34包含压电元件群。而且，在盒体31的下表面部固定有框体36，驱动马达35设置于框体36的下表面，并且控制轴39经由齿轮机构而连结于设置在盒体31内的伞齿轮机构37，通过驱动马达35，使控制轴39与固定于保持板31的一侧壁的伞齿轮啮合并旋转，从而使超声波收发部34在短轴方向上摆动。此处，如图5(c)的详细图所示，半月状的光学旋转板38结合于图5(a)所示的控制轴39，以边界部P为基准，从光学旋转板38的旋转中心向彼此相反的方向分别隔开180°的间隔而形成有遮光部38a与透光部38b。而且，能够通过设置于框体36的内侧面的透射型光传感器40，来检测短轴方向上的超声波收发部34的原点位置，从而根据被检测体(生物)的准确位置来获得生物信息(参照专利文献1)。另外，图5(b)所示的使超声波探头的超声波收发部在短轴方向上平行地往返移动的线性扫描超声波探头，采用如下结构：在容器主体50的侧面部设置移动机构51，所述移动机构51包含同步带(timingbelt)与驱动带轮，所述移动机构51受到设置于容器主体50侧面部的一对直线导轨52引导，使电动马达53旋转驱动，使探头主体(超声波探头)54在短轴方向上往返移动而进行线性扫描。线性扫描超声波探头也能够使超声波收发部在短轴方向上摆动而进行扫描，与圆弧状扫描超声波探头同样地，通过透射型光传感器(未图示)来检测超声波收发部的短轴方向移动的右端部(R端)与左端部(L端)，检测原点位置而形成被检测体的二维图像，接着，使超声波收发部在短轴方向上移动，与所述二维图像合成而形成三维图像，根据被检测体(生物)的准确位置来获得生物信息(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006-346125号公报专利文献2：日本专利第4584321号说明书
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]通常，若想要扩大在使用超声波诊断装置对被检测体进行诊断时的视野范围，则需要增大超声波收发部的摆动量。但是，对于所述以往的原点检测方法来说，若增大摆动量，则有时会产生如下情况：如图6所示，旋转圆板在全行程(fullstroke)中旋转了1旋转以上。此处，图6表示在线性扫描超声波探头中，将半月状的圆板38安装于所述专利文献1所示的驱动轴(控制轴39)，由纵轴表示来自透射型光传感器的传感器输出，另外，由横轴表示超声波收发部的全行程中的L端、原点及R端的检测位置。如此，在图6的情况下，如所述图5(c)所示，在原点检测过程中，将光学旋转板38的旋转角度范围一分为二而分割为透射型光传感器的遮光状态与透射状态，检测所述两个状态的边界部P并判断为原点。因此，若光学旋转板38在全行程中旋转了1旋转以上，则在超声波收发部在R端与L端之间进行全行程驱动的期间，会两次以上地检测原点位置(图6所示的检测出传感器输出低的原点位置)，导致产生无法准确地检测原点这一不良情况。另外，在超声波收发部停止时，对透射型光传感器的输出进行检测，判断超声波收发部相对于原点位于L端或R端中的哪一侧，从而决定原点检测时的初始驱动方向。因此，导致光学旋转板38在全行程中旋转了1旋转以上的以往的结构会产生如下的不良情况：相对于超声波收发部的位置，无法唯一地决定透射型光传感器的输出，无法判断超声波收发部的移动方向。作为针对如上所述的问题的对策，可考虑增大从驱动马达至中间部件为止的转数(rotationspeed)的减速比R1，另外，减小从中间部件至超声波收发部为止的减速比R2，由此，减小中间部件的总转数(totalrotationspeed)。但是，对于此种减速方法来说，为了减小R2，在现有例的使用大小伞齿轮来使超声波收发部摆动的机构中，必须增大小齿轮，例如导致图5(a)所示的外壳30内的密封有超声波传播液体的框体31内的液体室的尺寸增大，从而会妨碍超声波探头的小型化、轻量化。相反地，也可考虑减小伞齿轮中的大齿轮，但由于超声波收发部的摆动用的轴承机构(参照图5(a)的中心轴32)方面的制约，极难减小大齿轮。[解决问题的技术手段]为了解决所述问题，本专利技术的超声波探头的特征在于包括：外壳，内部具有超声波收发部且在所述外壳封入有超声波传播液体；驱动装置，传递驱动马达的旋转驱动力而使所述超声波收发部摆动；以及检测装置，检测在对所述超声波收发部的摆动进行控制时作为基准的原点位置，其中，所述驱动装置传递所述旋转驱动力到中间部件，所述检测装置从所述中间部件抽出旋转，使所述旋转减速并传递至所述检测装置的检测部件，所述检测装置利用传感器来检测所述检测部件的旋转，由此检测原点位置。另外，本专利技术的超声波探头的特征在于：所述检测部件的整个旋转范围被分割为所述传感器的输出状态不同的两个区域，将所述两个区域的边界部作为所述原点位置进行检测。而且，本专利技术的超声波探头的特征在于：以即使在对所述超声波收发部进行全行程驱动的情况下，所述检测部件的总转数成为1旋转以下的方式来设定所述检测部件的减速比。此外，特征在于：使被驱动齿轮啮合于设置在所述中间部件上的驱动齿轮而抽出所述旋转，所述被驱动齿轮直接或经由别的联动部件使所述检测部件旋转。而且，特征在于：所述被驱动齿轮是以向与所述驱动齿轮之间的轴间距发生变化的方向相对自如移动的方式而受到支撑，所述被驱动齿轮与所述驱动齿轮向彼此啮合的方向弹性地被施力。[专利技术的效果]准确地检测在对机械3D超声波探头的超声波收发部的摆动进行控制时作为基准的原点位置，形成更准确的三维图像。附图说明图1是从斜上方观察本申请的机械3D超声波探头，特别是线性扫描型机械3D超声波探头的第一实施例的驱动装置与检测装置的立体图。图2是切断地表示图1所示的线性扫描型机械3D超声波探头的基座与外壳，并从A方向观察的箭视图。图3是表示本申请的机械3D超声波探头的全行程的L端、原点及R端位置的驱动轴与检测部件的顺时针方向转数及传感器输出的强弱的曲线图。图4是图1所示的减速机构的第二实施例的结构图。图5(a)是以往的圆弧状扫描型机械3D超声波探头的纵剖视图。图5(b)是线性扫描型机械3D超声波探头的探头移动机构的立体图。图5(c)是图5(a)所示的圆弧状扫描型机械3D超声波探头的透射型光传感器的放大立体图。图6是表示以往的减速机构的探头的全行程中的L端、原点及R端位置的传感器输出的曲线图。具体实施方式以下，基于附图来对本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，其特征在于包括：外壳，内部具有超声波收发部、且在所述外壳封入有超声波传播液体；驱动装置，传递驱动马达的旋转驱动力而使所述超声波收发部摆动；以及检测装置，检测在对所述超声波收发部的摆动进行控制时作为基准的原点位置，其中，所述驱动装置传递所述旋转驱动力到中间部件，所述检测装置从所述中间部件抽出旋转，使所述旋转减速并传递至所述检测装置的检测部件，所述检测装置利用传感器来检测所述检测部件的旋转，由此检测原点位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.16 JP 2014-1455481.一种超声波探头，其特征在于包括：外壳，内部具有超声波收发部、且在所述外壳封入有超声波传播液体；驱动装置，传递驱动马达的旋转驱动力而使所述超声波收发部摆动；以及检测装置，检测在对所述超声波收发部的摆动进行控制时作为基准的原点位置，其中，所述驱动装置传递所述旋转驱动力到中间部件，所述检测装置从所述中间部件抽出旋转，使所述旋转减速并传递至所述检测装置的检测部件，所述检测装置利用传感器来检测所述检测部件的旋转，由此检测原点位置。2.根据权利要求1所述的超声波探头，其特征在于：所述检测部件的整个旋转范围被分割为所述传感器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：那珂洋二，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP