明構思的實施例的超聲探頭的內部結構的截面的立體圖，圖4是示出圖2的下殼體的內部結構的放大視圖。
[0053]參照圖2，根據本公開的超聲探頭“P”的殼體110可包括下殼體112、上殼體114和蓋殼體116。
[0054]下殼體112可包括驅動器120用以驅動下殼體112中的超聲探頭“P”(見圖3)。
[0055]驅動器120可沿向前或向后的方向產生能量。參照圖4，驅動器120可包括驅動電機122、驅動滑輪124、中間滑輪126和帶構件128。
[0056]驅動電機122可沿向前或向后的方向產生旋轉能量。
[0057]驅動滑輪124可以與驅動電機122軸連接。驅動滑輪124可從驅動電機122接收能量，并通過由驅動電機122產生的旋轉能量沿向前或向后的方向旋轉。
[0058]中間滑輪126可與驅動滑輪124分開。中間滑輪126可以可旋轉地安裝，并通過帶構件128從驅動滑輪124接收能量，所述帶構件128將能量從驅動滑輪124傳輸到中間滑輪126。
[0059]能量發送器130可與驅動器120鏈接，以傳輸能量。能量發送器130可安裝在下殼體112和上殼體114中。能量發送器130可包括能量傳輸滑輪132、線構件134、第一導輪136和第二導輪138。
[0060]能量傳輸滑輪132可從驅動器120接收能量。在示例性的實施例中，能量傳輸滑輪132可與和中間滑輪126所連接的相同的軸連接，并通過中間滑輪126的旋轉而旋轉，因此從驅動器120接收能量。能量傳輸滑輪132可根據中間滑輪126的旋轉沿向前或向后的方向旋轉。
[0061]線構件134可將能量傳輸滑輪132連接至換能器140。線構件134可包括線134a和銷桿134bο
[0062]線134a可將能量傳輸滑輪132連接至換能器140，其中，線134a的一端可連接至能量傳輸滑輪132，線134a的另一端可連接至換能器140。在示例性的實施例中，線134a可通過一個或更多個形成在隔斷壁115上的通孔穿過隔斷壁115。線134a可通過能量傳輸滑輪132的前向或后向的旋轉來纏繞或松開能量傳輸滑輪132以移動換能器140。
[0063]銷桿134b可圍繞線134a固定，并與線134a共同運動。銷桿134b可插入隔斷壁115的通孔并且當與線134a共同運動時具有足夠的長度以固定在通孔內。
[0064]在示例性實施例中，一個或更多個油封118可附在與銷桿134b接觸的通孔的內偵牝以緊密連接銷桿134b。銷桿134b和一個或更多個油封118的緊密連接可將通孔密封以防止包含在上殼體114中的油通過通孔泄漏。
[0065]第一導輪136可引導連接至能量傳輸滑輪132的線構件134的第一方向運動。第一導輪136可與能量傳輸滑輪132分開并與能量傳輸滑輪132在相同方向上旋轉。在示例性實施例中，第一方向可與能量傳輸滑輪132的旋轉相切。
[0066]第二導輪138可沿與第一導輪136不同的方向安裝，并引導線構件134的第二方向運動。第二導輪138與第一導輪136分開并在與第一導輪的旋轉方向垂直的方向上旋轉。在示例性實施例中，第二方向可垂直于第一方向。
[0067]隨著能量傳輸滑輪132旋轉而纏繞或松開的線構件134可通過第二導輪138在第二方向上運動以移動換能器140。
[0068]上殼體114可安裝在下殼體112之上，并將換能器140容納于其中。油可被包含在上殼體114中，使得換能器140浸入上殼體114內部的油中。隔斷壁115可被置于下殼體112和上殼體114之間并隔開下殼體112和上殼體114以防止油泄漏入下殼體112內。
[0069]蓋殼體116可附著于上殼體114的一端。蓋殼體116可接觸對象，并與上殼體114共同容納換能器140。
[0070]圖5是根據本發明構思的第一個實施例的換能器和支撐構件的立體圖。圖6A和6B示出根據本發明構思的第一個實施例的換能器和支撐構件。圖7A和7B示出了具有延伸至外部的旋轉軸的換能器。
[0071]參照圖5至6B，根據本公開的超聲探頭“P”的換能器140可包括換能器陣列141以產生超聲波，以及球形基體145，其中，換能器陣列141安裝在球形基體145上。超聲探頭“P”具有位于換能器140下方的支撐構件160，所述支撐構件160對應于換能器140的形狀，以支撐傳感器140并允許換能器140的旋轉。
[0072]具有換能器陣列141的換能器140可以是使用磁性材料的磁致伸縮效應的磁致伸縮超聲換能器、使用數百或數千的微機械薄膜的振動來發送和接收超聲波的電容性微機械超聲換能器(CMUT)或者是使用壓電材料的壓電效應的壓電超聲換能器。在以下描述中，換能器140是壓電超聲換能器。
[0073]當機械壓力施加在特殊材料上時產生電壓的現象被稱作壓電效應，當電壓施加在特殊材料上時發生機械變形的現象被稱作逆壓電效應。具有壓電效應和逆壓電效應的材料是壓電材料。即，壓電材料可將電能轉換為機械振動能量，或者反之亦然。
[0074]超聲探頭“P”可包括由壓電材料構成的換能器陣列141，所述壓電材料將電信號轉換為機械振動以產生超聲波。組成換能器陣列141的壓電材料可以是鋯鈦酸鉛陶瓷(PZT)、單晶體的鈮鎂酸鉛(PZMT)和鈦酸鉛(PZNT)的固溶體。換能器陣列可以是1-維(ID)的或2-維(2D)的陣列。由于超聲探頭“P”可通過機械旋轉換能器陣列141獲得3D圖像，所以換能器陣列141可以是ID陣列。
[0075]由于超聲探頭“P”通過在旋轉換能器陣列141的同時發送和接收超聲波來獲取對象的體數據，因此球形基體145 (換能器陣列141安裝在球形基體145上)可具有可旋轉的形狀，使得換能器陣列141可旋轉。如圖5至圖6B所示，基體145可具有球形或接近球形，盡管它在制造過程中偏離了完整的球形。換能器陣列141可圍繞基體145的前部設置。由于基體145具有球形，因此圍繞著基體145設置的換能器陣列141可具有曲面。超聲探頭“P”包括延伸出基體145的固定的軸用以旋轉換能器140，并因此，如圖5至6B，具有相對大的尺寸的換能器陣列141可圍繞著基體145設置。參照圖7A和7B，由于換能器陣列141以直角向著基體145旋轉的方向延伸，因此當旋轉軸“r”延伸出基體145并且支撐構件“S”支撐旋轉軸“r”時，換能器陣列141的尺寸受旋轉軸“r”限制。S卩，如果換能器陣列141的尺寸“a”超過參考尺寸，則換能器陣列141將與旋轉軸“r”相抵觸。如圖7A和7B所示的包括換能器140的超聲探頭“P”由于換能器陣列的尺寸“a”的限制而不能具有大于180度的F0V。因此，超聲探頭“P”具有大約150度的FOV。
[0076]然而，由于如圖5至圖6B所示的根據本公開的換能器140包括延伸至基體145外的固定軸，因此換能器陣列141可具有相對大的尺寸。因此，根據本公開的超聲探頭“P”可具有大于180度的F0V，因此針對相關較寬的掃描區域而獲得3D體數據。
[0077]如圖5至圖6B所示，支撐構件160可具有一個或更多個與基體145的曲面對應的曲面以在接觸基體145的同時支撐基體145并引導基體145的旋轉。支撐構件160的曲面被稱作旋轉引導件161。
[0078]基體145可由支撐構件160支撐，并通過由驅動器120 (見圖3)施加至基體145的能量在支撐構件160上旋轉。如圖5所示，基體145可包括安裝槽146，其中，線構件143安裝在安裝槽146中。安裝槽146可以是形成在兩個突起147之間的空間。沿著安裝槽146的兩側，接觸表面148可接觸支撐構件160的旋轉引導件161。當能量通過線構件134傳輸至基體145時，基體145的接觸表面148在接觸旋轉引導件161的同時可沿著旋轉引導件161以順時針或逆時針方向旋轉，使得基體145旋轉。
[0079]以下，支撐構件160的多種結構和根據支撐件160的多種結構的換能器140的旋轉將更詳細地描述。
[0080]圖8A和SB根據本發明構思的第二個實施例的換能器和支撐構件。根據第二個實施例，支撐構件160還可包括一個或更多個摩擦減小裝置163，例如軸承或者輥，以減小基體145的接觸表面148和旋轉引導件161之間的摩擦力。因此，基體145可使用更少的能量更順暢地旋轉。
[0081]然而，摩擦減小裝置163可以是任意其他可以減小旋轉引導件161和接觸表面148之間的摩擦力