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KR20120047785A - Ultrasound probe including ceramic layer fromed with ceramic elements having different widths and ultrasound system using the same - Google Patents

Ultrasound probe including ceramic layer fromed with ceramic elements having different widths and ultrasound system using the same Download PDF

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KR20120047785A
KR20120047785A KR1020110109159A KR20110109159A KR20120047785A KR 20120047785 A KR20120047785 A KR 20120047785A KR 1020110109159 A KR1020110109159 A KR 1020110109159A KR 20110109159 A KR20110109159 A KR 20110109159A KR 20120047785 A KR20120047785 A KR 20120047785A
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KR
South Korea
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ceramic
ultrasonic
layer
ceramic layer
elements
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KR1020110109159A
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Korean (ko)
Inventor
김정배
Original Assignee
삼성메디슨 주식회사
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Publication date
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Abstract

변환소자내의 세라믹 소자의 두께를 서로 다르게 하여 세라믹층을 형성함으로써 포커스 특성 및 저주파수 BW(bandwidth)를 확대시킬 수 있는 초음파 프로브가 개시된다. 본 발명에 따른 초음파 프로브는, 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브로서, 세라믹층을 각각 포함하는 적어도 하나의 변환소자를 포함하고, 상기 세라믹층은 복수의 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 구성된다.Disclosed is an ultrasonic probe capable of enlarging a focus characteristic and a low frequency bandwidth (BW) by forming a ceramic layer with different thicknesses of ceramic elements in a conversion element. The ultrasonic probe according to the present invention is an ultrasonic probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal, and includes at least one conversion element each including a ceramic layer, and the ceramic layer includes a plurality of ceramic elements having different thicknesses.

Description

서로 다른 두께의 세라믹 소자로 형성된 세라믹층을 포함하는 초음파 프로브 및 그를 이용한 초음파 시스템 {Ultrasound probe including ceramic layer fromed with ceramic elements having different widths and ultrasound system using the same}Ultrasonic probe including ceramic layer fromed with ceramic elements having different widths and ultrasound system using the same}

본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 형성된 세라믹층을 포함하는 초음파 프로브 및 그를 이용한 초음파 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic system, and more particularly, to an ultrasonic probe including a ceramic layer formed of ceramic elements having different thicknesses and an ultrasonic system using the same.

초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어서 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있으므로 의료 분야에서 널리 이용되고 있다.Ultrasound systems have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasound systems are widely used in the medical field because they can provide a doctor with a high-resolution image of the inside of a subject in real time without the need for a surgical operation in which the subject is directly incised and observed.

초음파 시스템은 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하도록 동작하는 초음파 프로브를 포함한다. 초음파 프로브는 전기적 신호와 초음파 신호를 상호 변환하도록 동작하는 적어도 하나의 변환소자(transducer element)를 포함한다. The ultrasound system includes an ultrasound probe operative to transmit an ultrasound signal to the object and receive an ultrasound signal (ie, an ultrasound echo signal) reflected from the object. The ultrasonic probe includes at least one transducer element operative to convert an electrical signal into an ultrasonic signal.

변환소자는 전기적 신호에 응답하여 초음파 신호를 생성하고, 초음파 에코신호에 응답하여 전기적 신호를 생성하기 위해서 압전(piezoelectric) 소자와 같이 세라믹층을 포함한다. 전기적 신호에 응답하여 각 변환소자에서 출력되는 송신 초음파 빔은 세라믹층의 특성에 따라서 고주파 또는 저주파 특성을 보이게 된다. 송신 초음파 빔이 고주파 특성을 가질 경우, 프로브로부터 가까운 영역, 즉 대상체의 얕은 영역에 대해서는 초음파 빔의 집속 특성이 양호하여 해상도가 높은 영상을 얻을 수 있다. 반면에, 프로브로부터 먼 영역, 즉 대상체의 깊은 영역에 대해서는 상대적으로 초음파 빔의 침투가 어려워 송신 집속 특성이 저하되어 해상도가 떨어진다. 이와 반대로, 송신 초음파 빔이 저주파 특성을 가질 경우, 프로브로부터 가까운 영역, 즉 대상체의 얕은 영역에 대해서는 고주파 특성의 송신 초음파 빔에 비하여 해상도가 떨어지는 반면에, 프로브로부터 먼 영역, 즉 대상체의 깊은 영역에 대해서는 상대적으로 초음파 빔의 침투가 용이하여 개선된 해상도의 영상을 얻을 수 있다. 따라서, 대상체의 얕은 영역뿐만 아니라 깊은 영역에서도 개선된 해상도의 영상을 얻을 수 있는 초음파 프로브가 요구되고 있다.The converter includes a ceramic layer, such as a piezoelectric element, to generate an ultrasonic signal in response to an electrical signal and to generate an electrical signal in response to an ultrasonic echo signal. The transmission ultrasonic beams output from each conversion element in response to the electrical signal exhibit high or low frequency characteristics depending on the characteristics of the ceramic layer. When the transmitting ultrasound beam has a high frequency characteristic, the focusing characteristic of the ultrasound beam is good in a region close to the probe, that is, a shallow region of the object, so that an image having high resolution may be obtained. On the other hand, the penetration of the ultrasound beam is relatively difficult in a region far from the probe, that is, a deep region of the object, and thus the transmission focusing characteristic is degraded, thereby degrading the resolution. On the contrary, when the transmitting ultrasound beam has a low frequency characteristic, the resolution near the probe, that is, the shallow region of the object, is lower than that of the transmitting ultrasound beam having the high frequency characteristic, whereas the transmission ultrasound beam has a low frequency characteristic. In this regard, penetration of the ultrasonic beam is relatively easy, so that an image having an improved resolution can be obtained. Accordingly, there is a need for an ultrasound probe capable of obtaining an image having an improved resolution in a deep region as well as a shallow region of an object.

본 발명은 적어도 하나의 변환소자를 포함하고, 변환소자에서 세라믹층을 서로 다른 두께의 복수 개의 세라믹 소자로 형성함으로써 송수신 초음파 신호의 포커스 특성 및 저주파수 BW(bandwidth)를 확대시킬 수 있는 초음파 프로브 및 그를 이용한 초음파 시스템을 제공한다.The present invention includes at least one conversion element, and by forming a ceramic layer of a plurality of ceramic elements of different thickness in the conversion element ultrasonic probe capable of enlarging the focus characteristics and low frequency bandwidth (BW) of the transmitted and received ultrasonic signal and the same It provides an ultrasonic system used.

본 발명에 따른 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브는 세라믹층을 각각 포함하는 적어도 하나의 변환소자를 포함하고, 상기 세라믹층은 복수의 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 구성된다.Ultrasonic probes for transmitting and receiving ultrasonic signals according to the present invention includes at least one conversion element each comprising a ceramic layer, the ceramic layer is composed of a plurality of different thickness ceramic elements.

본 발명에 따른 초음파 시스템은, 세라믹층을 각각 포함하는 적어도 하나의 변환소자를 포함하여 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브를 포함하고, 상기 세라믹층은 복수의 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 구성된다.The ultrasonic system according to the present invention includes an ultrasonic probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal including at least one conversion element each including a ceramic layer, and the ceramic layer includes a plurality of ceramic elements having different thicknesses.

본 발명은 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 형성된 세라믹층을 포함하는 초음파 프로브를 이용하여, 보다 긴 집속 영역(focal zone)과 밴드폭(bandwidth)을 기대할 수 있다.According to the present invention, longer focal zones and bandwidths can be expected by using ultrasonic probes including ceramic layers formed of ceramic elements having different thicknesses.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템을 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 프로브의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 변환소자의 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변환소자로부터 송신되는 초음파 빔의 프로파일을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변환소자로부터 송신되는 초음파 빔의 프로파일을 보여주는 예시도.
1 is a block diagram showing an ultrasound system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a conversion device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view showing a profile of an ultrasonic beam transmitted from a conversion element according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a profile of an ultrasonic beam transmitted from a conversion element according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템(10)을 보여주는 블록도이다. 초음파 시스템(10)은 프로브(100), 빔 형성부(200), 신호 처리부(300), 스캔 변환부(400), 영상 처리부(500) 및 디스플레이부(600)를 포함한다. 초음파 시스템(100)은 메모리와 같은 저장부(도시하지 않음)를 더 포함한다.1 is a block diagram showing an ultrasound system 10 according to an embodiment of the present invention. The ultrasound system 10 may include a probe 100, a beam forming unit 200, a signal processor 300, a scan converter 400, an image processor 500, and a display unit 600. The ultrasound system 100 further includes a storage unit (not shown) such as a memory.

적어도 하나의 변환소자(transducer element)(110)를 포함하는 프로브(100)는 송신 신호 생성부(도시하지 않음)에서 출력되는 전기적 신호인 송신 신호에 응답하여 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 대상체로부터 반사된 에코신호를 수신한다. 프로브(100)는 수신한 에코신호에 응답하여 전기적 신호인 수신신호를 출력한다.The probe 100 including at least one transducer element 110 transmits an ultrasound signal to an object in response to a transmission signal, which is an electrical signal output from a transmission signal generator (not shown), Receive the reflected echo signal. The probe 100 outputs a received signal which is an electrical signal in response to the received echo signal.

빔 형성부(200)는 프로브(110)으로부터 출력되는 수신신호를 수신집속하여 수신 집속빔을 형성한다. 신호 처리부(300)는 빔 형성부(200)에서 출력되는 수신 집속빔에 대해서 포락선 검파 처리 등을 하여 초음파 영상 데이터를 형성한다. The beam forming unit 200 receives and focuses a reception signal output from the probe 110 to form a reception focus beam. The signal processor 300 forms an ultrasound image data by performing envelope detection on the reception focused beam output from the beam forming unit 200.

스캔 변환부(400)는 신호 처리부(300)로부터 출력되는 초음파 영상 데이터를 디스플레이할 수 있는 데이터 포맷으로 변환하고, 영상 처리부(500)는 스캔 변환부(400)로부터 출력되는 모드 영상 데이터를 가공하여 디스플레이부(600)로 전달한다.The scan converter 400 converts the ultrasound image data output from the signal processor 300 into a data format capable of displaying the image, and the image processor 500 processes the mode image data output from the scan converter 400. Transfer to display unit 600.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 프로브의 단면을 개략적으로 보여준다. 도 2를 참조하면, 초음파 프로브(100)는 적어도 하나의 변환소자(transducer element)(110)를 포함한다. 또한, 초음파 프로브(100)는 초음파 집속을 위해서 렌즈 및 멤브레인 커버(120) 등을 더 포함한다.2 is a schematic cross-sectional view of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the ultrasound probe 100 includes at least one transducer element 110. In addition, the ultrasonic probe 100 further includes a lens, a membrane cover 120, and the like for ultrasound focusing.

실시예에 따른, 변환소자(110) 각각은 전기적 신호와 초음파 신호를 상호 변환하기 위한 세라믹층(112)을 포함한다. 세라믹층(112)은 불규칙한 방향으로 배열된 미세 결정들의 혼합물로 이루어지며, 전기적 신호 또는 초음파 신호에 응답하여 분극(polarization)되는 압전 특성을 나타냄으로써, 초음파를 송신 및 수신할 수 있다. 세라믹층(112)은 PZT(lead zirconate titanate) 등의 압전 소자로 형성될 수 있다.According to an embodiment, each of the conversion elements 110 includes a ceramic layer 112 for converting electrical signals and ultrasonic signals. The ceramic layer 112 is made of a mixture of fine crystals arranged in an irregular direction, and exhibits a piezoelectric property that is polarized in response to an electrical signal or an ultrasonic signal, thereby transmitting and receiving ultrasonic waves. The ceramic layer 112 may be formed of a piezoelectric element such as lead zirconate titanate (PZT).

또한, 각 변환소자(110)는 세라믹층(112)이 전기적 신호인 송신 펄스 신호에 응답하여 여기되었을 때 곧 바로 세라믹층(112)의 진동 및 세라믹층(112)에서 출력되어 초음파 프로브의 초음파 송신 방향의 반대방향으로 전파되는 초음파 신호를 흡수하기 위한 흡음층(backing layer)(111)을 포함한다. 흡음층(111)은 세라믹층(112)를 형성하는 압전소자와 유사한 음향 임피던스(acoustic impedance)를 가지는 물질로 형성하여 흡음층(111)으로 전달되는 초음파를 흡수하는 특성을 갖도록 형성한다.In addition, each conversion element 110 is output from the vibration of the ceramic layer 112 and the ceramic layer 112 immediately when the ceramic layer 112 is excited in response to a transmission pulse signal, which is an electrical signal, and transmits ultrasonic waves of an ultrasonic probe. And a backing layer 111 for absorbing the ultrasonic signal propagating in the opposite direction. The sound absorbing layer 111 is formed of a material having an acoustic impedance similar to that of the piezoelectric element forming the ceramic layer 112, and is formed to have the property of absorbing the ultrasonic waves transmitted to the sound absorbing layer 111.

또한, 각 변환소자는 세라믹층(112)와 대상체 사이의 음향 임피던스 차이를 줄이기 위해서 세라믹층(112)을 덮는 제1 정합층(matching layer, 113) 및 제2 정합층(114)를 더 포함한다. 실시예에서, 제1 정합층(113) 및 제2 정합층(114)의 두께는 음향 임피던스 차이를 최소화하기 위해서는 실질적으로 초음파 파장의 1/4 되고, 제1 및 제2 흡음층(113, 114)의 음향 임피던스 값은 세라믹층(112)의 임피던스와 대상체의 음향 임피던스의 중간값을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.In addition, each conversion element further includes a first matching layer 113 and a second matching layer 114 covering the ceramic layer 112 to reduce the difference in acoustic impedance between the ceramic layer 112 and the object. . In an embodiment, the thicknesses of the first matching layer 113 and the second matching layer 114 are substantially one quarter of the ultrasonic wavelength to minimize the acoustic impedance difference, and the first and second sound absorbing layers 113 and 114. ) Is preferably formed to have an intermediate value between the impedance of the ceramic layer 112 and the acoustic impedance of the object.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 각 변환소자(110)에서 세라믹층(112)의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 세라믹층(112)은 서로 다른 두께를 가지는 복수의 세라믹 소자(112_1 - 112_n)를 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 복수의 세라믹 소자(112_1 - 112_n)는 가운데 위치한 세라믹 소자(112_c)를 중심으로 양쪽 길이 방향으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 세라믹 소자의 두께는 세라믹층(112)에서의 각 변환소자의 길이 방향으로 정의될 수 있다. 3 is a view schematically showing the configuration of the ceramic layer 112 in each conversion element 110 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the ceramic layer 112 may be formed using a plurality of ceramic elements 112_1 to 112_n having different thicknesses. Here, the plurality of ceramic elements 112_1 to 112_n may be symmetrically formed in both length directions with respect to the ceramic element 112_c positioned at the center. The thickness of the ceramic element may be defined in the length direction of each conversion element in the ceramic layer 112.

일반적으로, 세라믹 소자의 특성상 두께가 두꺼우면 고주파의 특성보다 저주파의 특성이 띄게 된다. 따라서, 단일 세라믹 소자를 이용하여 세라믹층을 형성할 경우, 단일 주파수 범위의 송신 및 수신 특성을 가지게 되는 반면에, 본 발명의 실시예에 따라서, 서로 다른 두께를 갖는 복수의 세라믹 소자(112_1 - 112_n)를 이용하여 세라믹층을 형성할 경우 복수의 주파수 범위의 송신 및 수신 특성이 가지게 된다.In general, when the thickness of the ceramic device is thick, the characteristics of the low frequency are more pronounced than those of the high frequency. Therefore, when the ceramic layer is formed using a single ceramic element, the ceramic layer has transmission and reception characteristics of a single frequency range, whereas according to an embodiment of the present invention, a plurality of ceramic elements 112_1 to 112_n having different thicknesses are provided. In the case of forming a ceramic layer using), transmission and reception characteristics of a plurality of frequency ranges are obtained.

실시예에서, 각 세라믹 소자의 두께가 세라믹층(112)의 가운데 세라믹 소자(112_c)를 기준으로 양쪽 방향으로 점차 얇게 되도록 형성할 수 있다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 세라믹층(112)의 양쪽 끝으로 갈수록 세라믹 소자의 두께를 얇게 형성했을 때 초음파 변환소자에서 송신되는 초음파 송신 빔의 프로파일을 개략적으로 보여주는 도면이다.In an exemplary embodiment, the thickness of each ceramic element may be gradually thinned in both directions based on the ceramic element 112_c of the ceramic layer 112. 4 is a view schematically showing a profile of an ultrasonic transmission beam transmitted from an ultrasonic transducer when the thickness of the ceramic element is thinner toward both ends of the ceramic layer 112 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 보이는 바와 같이 세라믹층(112)를 형성하게 되면, 상대적으로 두께가 두꺼운 가운데 위치한 세라믹 소자(112_c)에서 출력되는 초음파 신호는 저주파 특성을 가지게 되어 깊은 영역에서 송신 집속이 되고, 가운데 세라믹 소자(112_c)를 기준으로 양쪽 방향으로 상대적으로 얇게 형성된 세라믹 소자에서 출력되는 초음파 신호는 고주파 특성을 가지게 되어 얕은 영역에서 송신 집속이 된다. 따라서, 가운데 세라믹 소자(112_c)에서 출력되는 초음파 빔에서 부족한 고주파 특성을 양쪽의 세라믹 소자에서 출력되는 고주파 특성의 초음파 빔을 이용하여 보상할 수 있다. 즉, 송신 초음파 빔의 저주파 특성으로 인하여 상대적으로 대상체의 얕은 영역에서 초음파 영상의 해상도가 저하되는 것을 보상할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the ceramic layer 112 is formed, the ultrasonic signal output from the ceramic element 112_c positioned in the relatively thick thickness has low frequency characteristics, and transmits focuses in a deep region. The ultrasonic signal output from the ceramic element formed relatively thin in both directions with reference to 112_c has a high frequency characteristic and becomes a transmission focus in a shallow region. Therefore, the high frequency characteristic insufficient in the ultrasonic beam output from the center ceramic element 112_c may be compensated by using the high frequency characteristic ultrasonic beams output from both ceramic elements. That is, due to the low frequency characteristics of the transmitting ultrasound beam, the resolution of the ultrasound image may be compensated for in a relatively shallow region of the object.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 각 세라믹 소자의 두께가 세라믹층(112)의 가운데 세라믹 소자(112_c)를 기준으로 양쪽 방향으로 점차 두껍게 형성할 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 세라믹층(112)의 양쪽 끝으로 갈수록 세라믹 소자의 두께를 두껍게 형성했을 때 초음파 변환소자에서 송신되는 초음파 빔의 프로파일을 개략적으로 보여주는 도면이다.In addition, in another embodiment of the present invention, the thickness of each ceramic element may be gradually increased in both directions based on the ceramic element 112_c of the ceramic layer 112. FIG. 5 is a view schematically showing a profile of an ultrasonic beam transmitted from an ultrasonic transducer when the thickness of the ceramic element is increased toward both ends of the ceramic layer 112 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 보이는 바와 같이 세라믹층(112)를 형성하게 되면, 상대적으로 두께가 얇은 가운데 위치한 세라믹 소자(112_c)에서 출력되는 초음파 신호는 고주파 특성을 가지게 되어 얕은 영역에서 송신 집속이 되고, 가운데 세라믹 소자(112_c)를 기준으로 양쪽 방향으로 상대적으로 두껍게 형성된 세라믹 소자에서 출력되는 초음파 신호는 저주파 특성을 가지게 되어 깊은 영역에서 송신 집속이 된다. 따라서, 가운데 세라믹 소자(112_c)에서 출력되는 초음파 빔에서 부족한 저주파 특성을 양쪽의 세라믹 소자에서 출력되는 저주파 특성의 초음파 빔을 이용하여 보상할 수 있다. 즉, 송신 초음파 빔의 고주파 특성으로 인하여 상대적으로 대상체의 깊은 영역에서 초음파 영상의 해상도가 저하되는 것을 보상할 수 있다.As shown in FIG. 5, when the ceramic layer 112 is formed, the ultrasonic signal output from the ceramic element 112_c positioned in a relatively thin thickness has a high frequency characteristic to be focused on a shallow region, and the center ceramic element The ultrasonic signal output from the ceramic element formed relatively thick in both directions with reference to 112_c has a low frequency characteristic and becomes a transmission focus in a deep region. Therefore, the low frequency characteristic lacking in the ultrasonic beam output from the center ceramic element 112_c may be compensated by using the low frequency characteristic ultrasonic beams output from both ceramic elements. That is, the resolution of the ultrasound image may be compensated for in a relatively deep region of the object due to the high frequency characteristic of the transmitting ultrasound beam.

본 발명은 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the appended claims.

10: 초음파 시스템 100: 초음파 프로브
200: 빔 형성부 300: 신호 처리부
400: 스캔변환부 500: 영상 처리부
600: 디스플레이부 111: 흡음층
112: 세라믹층 113, 114: 정합층
120: 렌즈, 멤브레인
10: ultrasonic system 100: ultrasonic probe
200: beam forming unit 300: signal processing unit
400: scan conversion unit 500: image processing unit
600: display unit 111: sound absorbing layer
112: ceramic layer 113, 114: matching layer
120: lens, membrane

Claims (14)

초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브로서,
세라믹층을 각각 포함하는 적어도 하나의 변환소자를 포함하고,
상기 세라믹층은 복수의 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 구성되는 초음파 프로브.
An ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic signals,
At least one conversion element each comprising a ceramic layer,
The ceramic layer is an ultrasonic probe consisting of a plurality of ceramic elements of a different thickness.
제1항에 있어서, 상기 세라믹층은 제1 세라믹 소자와 상기 제1 세라믹 소자를 중심으로 초음파 신호의 송신 방향과 수직한 양쪽 방향을 형성되는 복수의 제2 세라믹 소자를 포함하는 초음파 프로브.The ultrasonic probe of claim 1, wherein the ceramic layer comprises a first ceramic element and a plurality of second ceramic elements formed in both directions perpendicular to a transmission direction of an ultrasonic signal about the first ceramic element. 제2항에 있어서, 상기 복수의 제2 세라믹 소자는 상기 제1 세라믹 소자를 기준으로 양쪽 방향으로 두께가 점점 뚜껍게 형성된 초음파 프로브.The ultrasonic probe of claim 2, wherein the plurality of second ceramic elements are formed to be thicker in both directions with respect to the first ceramic element. 제2항에 있어서, 상기 복수의 제2 세라믹 소자는 상기 제1 세라믹 소자를 기준으로 양쪽 방향으로 두께가 점점 얇게 형성된 초음파 프로브.The ultrasonic probe of claim 2, wherein the plurality of second ceramic elements are formed to be thinner in both directions with respect to the first ceramic element. 제2항에 있어서, 상기 세라믹층은 압전소자로 형성된, 초음파 프로브.The ultrasonic probe of claim 2, wherein the ceramic layer is formed of a piezoelectric element. 제2항에 있어서, 상기 변환소자는,
상기 세라믹층의 진동 및 상기 세라믹층에서 출력되어 상기 초음파 신호의 송신 방향의 반대 방향으로 전파되는 초음파 신호를 흡수하기 위한 흡음층; 및
상기 세라믹층과 대상체 사이의 음향 임피던스 차이를 줄이기 위한 정합층
을 포함하는, 초음파 프로브.
The method of claim 2, wherein the conversion element,
A sound absorbing layer for absorbing the vibration of the ceramic layer and the ultrasonic signal output from the ceramic layer and propagating in a direction opposite to the transmission direction of the ultrasonic signal; And
Matching layer for reducing the acoustic impedance difference between the ceramic layer and the object
Including, an ultrasonic probe.
제5항에 있어서, 상기 정합층은 제1 정합층 및 제2 정합층을 포함하고, 제1 정합층 및 제2 정합층의 두께는 초음파 파장의 1/4 되고, 제1 및 제2 정합층의 음향 임피던스 값은 상기 세라믹층의 음향 임피던스와 대상체의 음향 임피던스의 중간값인, 초음파 프로브.6. The method of claim 5, wherein the matching layer comprises a first matching layer and a second matching layer, the thickness of the first matching layer and the second matching layer is 1/4 of the ultrasonic wavelength, the first and second matching layer The acoustic impedance value of is an ultrasonic probe, which is the middle value between the acoustic impedance of the ceramic layer and the acoustic impedance of the object. 초음파 시스템으로서,
세라믹층을 각각 포함하는 적어도 하나의 변환소자를 포함하여 초음파 신호를 송수신하는 초음파 프로브를 포함하고, 상기 세라믹층은 복수의 서로 다른 두께의 세라믹 소자로 구성되는, 초음파 시스템.
As an ultrasound system,
Ultrasonic probe for transmitting and receiving an ultrasonic signal, including at least one conversion element each comprising a ceramic layer, wherein the ceramic layer is composed of a plurality of ceramic elements of different thickness, ultrasonic system.
제8항에 있어서, 상기 세라믹층은 제1 세라믹 소자와 상기 제1 세라믹 소자를 중심으로 초음파 신호의 송신 방향과 수직한 양쪽 방향을 형성되는 복수의 제2 세라믹 소자를 포함하는, 초음파 시스템.The ultrasonic system of claim 8, wherein the ceramic layer includes a first ceramic element and a plurality of second ceramic elements formed in both directions perpendicular to a transmission direction of an ultrasonic signal about the first ceramic element. 제9항에 있어서, 상기 복수의 제2 세라믹 소자는 상기 제1 세라믹 소자를 기준으로 양쪽 방향으로 두께가 점점 뚜껍게 형성된, 초음파 시스템.The ultrasonic system of claim 9, wherein the plurality of second ceramic elements are formed thicker in both directions with respect to the first ceramic element. 제9항에 있어서, 상기 복수의 제2 세라믹 소자는 상기 제1 세라믹 소자를 기준으로 양쪽 방향으로 두께가 점점 얇게 형성된, 초음파 시스템.The ultrasound system of claim 9, wherein the plurality of second ceramic elements are formed to become thinner in both directions with respect to the first ceramic element. 제9항에 있어서, 상기 세라믹층은 압전소자로 형성된, 초음파 시스템.The ultrasonic system of claim 9, wherein the ceramic layer is formed of a piezoelectric element. 제8항에 있어서, 상기 변환소자는,
상기 세라믹층의 진동 및 상기 세라믹층에서 출력되어 상기 초음파 신호의 송신 방향의 반대 방향으로 전파되는 초음파 신호를 흡수하기 위한 흡음층; 및
상기 세라믹층과 대상체 사이의 음향 임피던스 차이를 줄이기 위한 정합층
을 포함하는, 초음파 시스템.
The method of claim 8, wherein the conversion element,
A sound absorbing layer for absorbing the vibration of the ceramic layer and the ultrasonic signal output from the ceramic layer and propagating in a direction opposite to the transmission direction of the ultrasonic signal; And
Matching layer for reducing the acoustic impedance difference between the ceramic layer and the object
Including, ultrasonic system.
제13항에 있어서, 상기 정합층은 제1 정합층 및 제2 정합층을 포함하고, 제1 정합층 및 제2 정합층의 두께는 초음파 파장의 1/4 되고, 제1 및 제2 정합층의 음향 임피던스 값은 상기 세라믹층의 음향 임피던스와 대상체의 음향 임피던스의 중간값인, 초음파 시스템.15. The method of claim 13, wherein the matching layer comprises a first matching layer and a second matching layer, wherein the thickness of the first matching layer and the second matching layer is 1/4 of an ultrasonic wavelength, and the first and second matching layers. Wherein the acoustic impedance value of is an intermediate value between the acoustic impedance of the ceramic layer and the acoustic impedance of the object.
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