JPH047222B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は雑音の少い鮮明な画像を実現する超音
波内視鏡装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来の超音波内視鏡装置は、第３図にその電気
的構成を示すように内視鏡先端部に組込まれた超
音波振動子１をフレキシブルシヤフト等により回
転走査し、前記振動子１に接続された信号線２で
伝送した信号をブラシ接点３，４を介して一方は
接地し、他方は外部の受信表示装置５と、ノイズ
カツト用のダイオード６を介して送信パルス発生
回路７に導いていた。

このようなブラシ接点３，４を用いた超音波内
視鏡装置では回転中にブラシ接点３，４が瞬間的
に離れたり、ブラシを構成する接点間の接触電位
差の変化等により、受信した微弱な超音波信号に
雑音が混入し、断層像を表示する際にノイズとな
つて現われ、断層像を見苦しくする欠点があつ
た。又、特開昭58−41539号に開示されているよ
うにモータを先端部に収納して、その回転軸に振
動子を取付けたものもあるが第３図に示すものと
同様の欠点がある。

このため、上記欠点を軽減するものとして第４
図に示すような従来例がある。

即ち、破線で示す回転される側に前置増幅器８
を設けて振動子１の受信超音波信号を増幅する。
この増幅器８も振動子１の回転と同期して回転す
るため電源を供給するブラシ接点９、増幅器８の
出力信号を外部に出力するためのブラシ接点１
０、コモン信号用のブラシ接点１１、送信パルス
印加用のブラシ接点１２が必要となる。なお、ノ
イズカツト用のダイオード６もやはり回転部側に
設けられている。このように構成された超音波内
視鏡装置では受信超音波信号を一旦増幅した後ブ
ラシ接点１０を通すので、ブラシ接点１０で発生
するノイズ電圧が第４図の符号３のブラシ接点で
のノイズ電圧と同等ならば、第３図に示した構成
よりもＳ／Ｎの向上が期待できる。しかしながら
今度は電源用の直流電流が、信号電源に重畳して
コモン信号ラインに設けられたブラシ接点１１に
流れるので、この直流電流によるブラシノイズが
問題となり、やはり表示画像に雑音が現れる欠点
がある。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもの
で、受信超音波信号にブラシノイズがのらない低
雑音で、鮮明な画像を表示可能とする超音波内視
鏡装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は内視鏡先端部に組込まれ回転走査され
る超音波振動子からの信号をこの振動子と同期し
て回転する前置増幅器により増幅し、その出力を
ロータリートランスを介して外部に伝送するとと
もに、この増幅器を動作させる電源も前記ロータ
リートランスを介して外部から供給する伝送手段
を構成することによつて、ブラシによる雑音の発
生あるいは混入を防ぎ、Ｓ／Ｎの優れた超音波診
断像を得ることができるようにしてある。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例を示す。

第１実施例の超音波内視鏡装置２１は、その内
視鏡先端部２２に、超音波トランシデユーサを構
成する超音波振動子２３が配設され、該超音波振
動子２３は挿入部内を挿通された（螺旋管等で形
成された）フレキシブルシヤフト２４（具体的形
状は図示せず）を介してモータ等の回転駆動手段
で回転走査されるようになつている。

上記フレキシブルシヤフト２４はその中空部内
に振動子２３に一方の端部側が接続された同軸等
のケーブル２５が挿通され、このケーブル２５の
他端は手元操作部に導かれている。この手元操作
部内にはアンプユニツト２６が設けられ、フレキ
シブルシヤフト２４と一体となつて回転駆動され
る。

しかして、上記振動子２３と接続されたケーブ
ル２５の他端はアンプユニツト２６内の低雑音指
数の前置増幅器２７の入力端に接続されている。
この前置増幅器２７の出力端は低域カツト用のコ
ンデンサ２８又は双方向性の高域フイルタ（図示
せず）を介してロータリートランス２９のロータ
コイル２９ａの一端に接続されている。このロー
タリートランス２９のステータコイル２９ｂの一
端は、（例えばコイルとコンデンサの並列共振回
路で形成した）高周波トラツプ３１を介して超音
波振動子２３の動作周波数より十分低い低周波
（例えば数10〜数100Hzの周波数）で発振する正弦
波発振器３２に接続され、この発振出力は高周波
トラツプ３１を介してロータリートランス２９の
ステータコイル２９ｂに印加されるようになつて
いる。又、このステータコイル２９ｂの一端は、
例えばコンデンサ及び抵抗で形成した高域フイル
タ３３を介して受信表示装置３４に接続され、こ
のステータコイル２９ｂ両端に現われた高周波信
号を受信表示装置３４側に伝送できるようになつ
ている。尚、このステータコイル２９ｂの他端は
接地されている。

上記ロータリートランス２９のロータコイル２
９ａの一端は、第２の高周波トラツプ３５を介し
てダイオードとコンデンサで構成された整流・平
滑回路３６に接続され、この平滑出力は前置増幅
器２７の電源端子に接続されている。

又、送信パルス発生回路３７の出力は、ブラシ
接点３８とダイオード３９を介してケーブル２５
に接続されると共に、アンプユニツト２６におけ
るコモン端子はダイオード４０、ブラシ接点４１
を介して外部のコモン信号ライン（送信パルス発
生回路３７のリターン）に接続されている。

尚、第１図において破線で囲んだ部分がモータ
等の回転駆動手段で回転駆動されることを示す。

このように構成された１実施例の動作を以下に
説明する。

送信パルス発生回路３７で発生された高周波パ
ルスはブラシ３８、ダイオード３９を経て、さら
にケーブル２５で伝送されて回転駆動される振動
子２３に印加され、この振動子２３で励振された
超音波が対象物側に送波される。

しかして、対象物における音響インピーダンス
の不連続境界面で反射された超音波は振動子２３
を励振し、その圧電振動で生じた高周波電気信号
はケーブル２５を経て前置増幅器２７で増幅され
る。この増幅された高周波信号は破線の矢印で示
すようにコンデンサ２８を通つてロータリートラ
ンス２９のロータコイル２９ａに印加される。こ
の場合、高周波トラツプ３５で阻止されるため、
この高周波振動が整流・平滑回路３６側に流れ込
まず、減衰等が生じることは防止される。しかし
てロータリートランス２９によつて、ロータコイ
ル２９ａに印加された高周波信号はロータコイル
２９ａと誘導的に結合されたステータコイル２９
ｂに伝送され、高域フイルタ３３を経て受信表示
装置３４に送られ、表示画面に超音波断層像が表
示される。又上記ステータコイル２９ｂに伝送さ
れた高周波信号は、高周波トラツプ３１によつて
低周波の正弦波発振器３２側に流れ込むことは阻
止される。

一方、発振器３２の低周波の発振出力は、高周
波トラツプ３１を通り、（受信表示装置３４側へ
は高域フイルタ３３で阻止される）ロータリート
ランス２９を経て、そのロータコイル２９ａに伝
送され、さらに高周波トラツプ３５を経て、整
流・平滑回路３６で平滑化された直流となつて前
置増幅器２７の電源端子に印加され前置増幅器２
７を動作可能な状態に保持する。上記ロータコイ
ル２９ａに誘起された低周波信号はロータリート
ランス２９を高周波信号と逆方向に通過するもの
の、コンデンサ（又は高域フイルタ）２８によつ
て、通過が阻止され、前置増幅器２７側に影響を
及ぼさない。尚、図中、高周波信号（RF）の流
れは破線の矢印で、低周波信号（AF）の流れは
実線の矢印で示してある。

尚、送信パルスがブラシ３８あるいはブラシ４
１等を経て伝送される場合、これらブラシ３８，
４１で発生するノイズ電圧は通常ダイオードの順
方向電圧以下なので、ダイオード３９，４０で防
止され、受信信号に影響を及ぼさない。

第２図は本発明の第２実施例である。

この第２実施例においては、VTR等において
広く用いられているように、同心円の異なる半径
に２個所に第１ロータリートランス５１、第２ロ
ータリートランス５２が設けられているロータリ
トランス５３が用いてある。しかして、第１ロー
タリートランス５１のステータコイル５１ｂには
低周波の発振器３２が接続され、ロータコイル５
１ａには整流・平滑回路３６を介して前置増幅器
２７の電源端子に接続されている。

又、第２ロータリトランス５２は、そのステー
タコイル２５ｂ側に受信表示装置３４が接続さ
れ、ロータコイル５２ａ側は前置増幅器２７の出
力端に接続されている。その他は上記第１実施例
と同様である。この第２実施例は、ロータリート
ランス５３が複雑になるが、VTR用のものを用
いることもできる。この場合には、発振器３２の
周波数は第１実施例のように狭く制約されない。
尚、第１、第２ロータリートランス５１，５２の
間にシヨートリングを介装するとより十分に絶縁
できる。

尚、増幅器２７への直流電源として、第２実施
例の第１ロータリートランス５１の対向する部位
に、ロータコイル５１ａ及びステータコイル５１
ｂを設ける代りに、発光素子（又は光出射手段）
と、太陽電池等の光で起電力を生じる光起電力手
段とを設けることもできる。

尚、送信パルスもブラシ接点を用いることな
く、ロータリートランスを介して伝送するように
構成すこともできる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、受信信号の
経路にブラシ接点を用いることなくロータリート
ランスで信号の伝送を行つているので、ブラシ接
点によるノイズが受信信号に混入することがな
く、Ｓ／Ｎの良好な断層像を得ることができる。
又、一旦増幅した受信信号を増幅した後、ロータ
リートランスで伝送しているのでロータリートラ
ンスを用いた場合に混入し易い誘導雑音の影響も
軽減できる。さらにこのような増幅器を用いた場
合に問題となる増幅器の電源経路のブラシノイズ
によるトラブルも解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における電気系の
構成の要部を示す回路図、第２図は本発明の第２
実施例における電気系の構成の要部を示す回路
図、第３図は従来例における電気系の要部を示す
回路図、第４図は他の従来例における電気系の要
部を示す回路図である。 ２１…超音波内視鏡装置、２３…超音波振動
子、２４…フレキシブルシヤフト、２５…ケーブ
ル、２６…アンプユニツト、２７…前置増幅器、
２８…コンデンサ、２９…ロータリートランス、
３１，３５…高周波トラツプ、３２…発振器、３
３…高域フイルタ、３４…受信表示装置、３６…
整流・平滑回路、３７…送信パルス発生回路、３
８，４１…ブラシ接点、３９，４０…ダイオー
ド、５１…ロータリートランス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内視鏡先端部に配置され、中空のフレキシブ
   ルシヤフトにより回転走査され、かつこのフレキ
   シブルシヤフトの内部を通して信号線が導出され
   る超音波トランスデユーサと、前記フレキシブル
   シヤフトと一体に回転し、前記超音波トランスデ
   ユーサで受信した信号が入力される内視鏡手元操
   作部内に配置されたアンプユニツトと、そのロー
   タコイルが前記アンプユニツトの出力に接続さ
   れ、そのステータコイルが超音波像表示装置の受
   信入力端に接続されるロータリートランスと、こ
   のロータリートランスのステータコイルに前記超
   音波トランジデユーサの動作周波数よりも十分低
   い周波数の交流信号を印加する発振器と、前記ロ
   ータリートランスのロータコイルに接続され、前
   記交流信号を選択的に整流する整流・平滑回路と
   を備え、前記ロータリートランスを用いて、前記
   アンプユニツトの電源を供給する伝送手段と、受
   信信号の伝送手段とを構成したことを特徴とする
   超音波内視鏡装置。 ２ 前記超音波トランスデユーサは、超音波出射
   用の送信パルスがブラシ接点及びダイオードを介
   して印加されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の超音波内視鏡装置。