KR101116405B1 - 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브 - Google Patents

직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 1차로 배열된 복수의 초음파 송수신 소자들의 배열축을 소정 각도로 스윙 운동시켜 3차원 영상을 획득하는 초음파 프로브에 있어서, 직립 설치되며 회전력을 발생시키는 회전 모터; 상기 회전 모터로부터 회전력을 전달받아 회전력의 회전 방향을 변환시켜 탐촉자축 풀리에 전달하는 2개의 사이드 풀리; 상기 2개의 사이드 풀리로부터 전달받은 회전력을 통해 상기 초음파 송수신 소자들의 배열축을 회전시키는 탐촉자축 풀리; 및 상기 회전 모터의 회전축, 상기 사이드 풀리 및 상기 탐촉자축 풀리를 감는 형태로 회전력의 전달을 수행하는 와이어를 포함하되, 상기 사이드 풀리는, 상기 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 나란하도록 배치되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브에 따르면, 초음파 프로브에 내장되는 모터를 직립하도록 설치하고, 사이드 풀리를 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 위치시킴으로써, 직립 모터로부터 발생되는 회전력이 원활하게 초음파 소자들의 배열축에 전달되도록 하는 동시에 구조를 대폭 단순화하여 제조 단가를 혁신적으로 감축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브는, 직립 모터를 사용하면서도 직선 구동이 가능하도록 하는 메커니즘을 구현함으로써, 초음파 프로브의 디자인을 인체 공학적으로 설계할 수 있도록 하여 진단자의 만족도를 대폭 향상시킬 수 있다.

Description

직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브{A ULTRASOUND PROBE USING STANDING MOTOR}
본 발명은 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 모터를 직립하여 설치함으로써 직선 구동이 가능한 메커니즘을 구현하여, 인간공학적 디자인을 가능케 하는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브에 관한 것이다.
의료용으로 사용되는 초음파 장비로 가장 대표적인 것으로는 인체 내부의 장기와 태아 등을 조영하기 위하여 주로 사용되는 초음파 영상진단기를 들 수 있다. 초음파 영상진단기는 X선 촬영기, 컴퓨터단층촬영기(CT) 또는 자기공명영상촬영기(MRI)와 같은 여타의 인체 내부 조영용 의료장비와 달리 진단자가 초음파의 방사각도를 임의로 스티어링(steering)하여 진단자가 원하는 인체 내부의 특정 지점을 조영할 수 있고, 인체에 방사선 등의 피해가 없을 뿐만 아니라 다른 인체 내부 조영용 의료장비보다 상대적으로 빠른 시간 내에 영상을 획득할 수 있다는 장점이 있다.
초음파 영상진단기로 영상을 구현해내기 위해서는 초음파신호와 전기적인 신호를 상호 변환시키는 수단 및/또는 장치가 필수적이며, 당업계에서는 이를 초음파 프로브 또는 초음파 트랜스듀서라 칭한다. 초음파 프로브는 압전물질이 진동하면서 전기적인 신호와 음향신호를 상호 변환시키는 압전층과, 압전층에서 발생된 초음파가 인체의 목표지점에 최대한 전달될 수 있도록 압전층과 인체 사이의 음향 임피던스 차이를 감소시키는 정합층과, 압전층의 전방으로 진행하는 초음파를 특정지점으로 집속시키는 렌즈층과, 압전층의 후방으로 초음파가 진행하는 것을 차단시켜 영상 왜곡을 방지하는 흡음층으로 구성되는 초음파 모듈로 이루어지는 것이 일반적이며, 특수한 용도로 사용하기 위하여 단일의 초음파 소자로 구성하는 것을 제외하고는 통상적인 의료용 초음파 프로브는 복수의 초음파 소자를 갖는다.
이와 같은 의료용 초음파 프로브는 초음파 소자의 개수, 초음파 소자들의 배열방식 또는 초음파 소자들의 배열축 형상, 혹은 그 응용분야와 같은 다양한 기준으로 분류할 수 있으며, 초음파 소자의 개수에 따라 분류하면 단일 소자형 초음파 프로브와 복수 소자형 초음파 프로브로 나눌 수 있다. 이때 복수 소자형 초음파 프로브는 초음파 소자들의 배열방식에 따라 초음파 소자를 단일의 축 상에 배열한 1차원 배열(1 dimensional array)형 초음파 프로브와 초음파 소자를 서로 교차하는 복수의 축 상에 배열한 2차원 배열(2 dimensional array)형 초음파 프로브로 나눌 수 있으며, 1차원 배열형 초음파 프로브는 초음파 소자들의 배열축 형상에 따라 직선 배열형(linear array) 초음파 프로브와, 곡선 배열형(Cuvilinear array) 초음파 프로브 등으로 나눌 수 있다.
한편, 가장 많이 사용되는 1차원 배열형 초음파 프로브는 초음파의 직진성 때문에 초음파 소자의 전방에 위치하는 지점의 2차원 단면영상(2 dimensional image)만을 구현해 낼 수 있다. 따라서 기존의 1차원 배열형 초음파 프로브는 정확한 진단이 어렵다는 한계가 있으며, 태아의 전체적인 모습을 입체적으로 조영해 내거나 태아가 움직이는 모습을 동영상으로 조영해내는 것 자체가 불가능하다. 최근에는 인체 내부의 3차원 입체영상(3 dimensional image), 특히 3차원 동영상(3 dimensional dynamic image)을 구현해낼 수 있는 초음파 프로브가 요구되고 있으며, 3차원 영상을 구현해 내기 위한 방법으로는 기존의 1차원 배열형 초음파 프로브를 활용하는 방법과 2차원 배열형 초음파 프로브를 사용하는 방법을 들 수 있다.
그러나 2차원 배열형 초음파 프로브의 경우, 1차원 배열형 초음파 프로브에 비하여 극히 많은 수의 초음파 소자로 구성되어 구조가 상당히 복잡하기 때문에 제조에 어려움이 있다. 또한, 2차원 배열형 초음파 프로브를 사용하여 얻어지는 영상은 S/N비가 낮기 때문에 영상의 질이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 최근에는 1차원 배열형 초음파 프로브를 활용하여 3차원 영상을 얻는 방법이 지속적으로 연구되고 있다.
1차원 배열형 초음파 프로브를 활용하여 3차원 영상을 얻기 위해서는, 진단자가 수(手)조작으로 1차원 배열형 초음파 프로브를 움직이거나, 또는 기계적으로 1차원 배열형 초음파 프로브를 움직이는 방법을 사용한다. 진단자가 손으로 조작하여 3차원 영상을 얻도록 하는 1차원 배열형 초음파 프로브의 경우, 일정하지 않은 조영 간격으로 인하여 영상의 질이 극히 떨어질 뿐 아니라, 진단자에 따라 획득되는 영상의 오차가 커지는 문제점이 있다. 따라서 근래에는 1차원 배열형 초음파 프로브를 기계적으로 움직여 3차원 영상을 얻도록 하는 방법이 활발히 연구되고 있다.
1차원 배열형 초음파 프로브를 기계적으로 움직여 3차원 영상을 얻도록 하는 방법으로는, 초음파 소자들의 배열축이 평행 이동되도록 하는 방법과, 초음파 소자들의 배열축이 소정 각도로 스윙 운동되도록 하는 방법이 있다. 전자의 경우 모터를 이용하여 초음파 소자들의 배열축이 조영하고자 하는 인체의 영역과 평행하게 이동되도록 하는 것으로서, 영상의 조영 간격이 일정하게 유지되고 영상의 오차가 줄어드는 장점은 있으나, 인체의 넓은 영역을 조영하기 위해서는 모터와 같은 동력발생수단을 포함하는 초음파 프로브의 전체 크기가 상당히 커져야 하므로 초음파 프로브의 제조와 사용에 어려움이 따른다는 단점이 있다.
반면 후자의 경우, 모터와 같은 동력발생수단을 이용하여 초음파 소자들의 배열축이 아크(arc) 모양의 궤적을 그리며 조영하고자 하는 인체의 영역 위에서 소정 각도로 스윙 운동되도록 하는 것으로서, 전자와 비교하면 초음파 프로브의 전체 크기를 상대적으로 작게 할 수 있으므로 초음파 프로브의 사용성이 우수하다는 장점이 있다.
한편, 초음파 소자들의 배열축을 스윙 운동시켜 3차원 영상을 얻는 초음파 프로브는, 초음파 소자들로 구성되는 모듈과 모터와 같은 동력발생수단이 단일 하우징 내에 위치하는 일원 구성형 초음파 프로브와, 모듈과 동력발생수단이 단일의 하우징 내에 위치하지 않고 별개로 위치하는 이원 구성형 초음파 프로브로 나눌 수 있다. 이원 구성형 초음파 프로브는 동일한 하우징 내에 위치하지 않는 모듈과 동력발생수단을 별도의 구성요소로 체결하여 사용하는 것으로서, 기존에 제작한 1차원 배열형 초음파 프로브를 그대로 활용하여 2차원 단면 영상을 얻을 수 있다는 장점은 있으나, 동력발생수단이 초음파 모듈과 독립하여 존재하기 때문에 일원 구성형 초음파 프로브에 비하여 초음파 프로브의 전체 크기가 상당히 커지게 되어 사용성이 떨어질 뿐만 아니라, 모듈을 포함하여 실제 스윙 운동되는 부분이 인체와 접촉하면서 인체 표면을 짓누르게 되므로 일원 구성형 초음파 프로브에 비해 영상의 질이 떨어지는 단점이 있다.
반면 일원 구성형 초음파 프로브는 모듈과 동력발생수단을 동일한 하우징 내에 위치시키는 것으로서, 이원 구성형 초음파 프로브에 비해 초음파 프로브의 전체 크기를 상대적으로 작게 제작할 수 있으며, 초음파 프로브를 사용할 때 발생하는 인체 표면의 변화가 대폭 줄어들게 되므로 사용이 매우 편리하다는 장점이 있다.
그러나 기존의 일원 구성형 초음파 프로브는, 초음파 소자들의 배열축을 소정 각도로 스윙 운동시키기 위한 기구적인 구동관계가 복잡하여 제작성과 내구성이 떨어지며, 더 나은 양질의 영상을 얻기 위하여 초음파 소자들의 배열축이 소정의 스윙각도 내에서 다수의 스윙스텝으로 나뉘어 스윙 운동되도록 할 경우에는 모터드라이버의 성능에 의해서만 스윙 스텝의 제어가 이루어지므로, 스윙 스텝을 늘리기 위해서는 모터 또는 모터드라이버를 교체하거나 모터드라이버의 성능을 소프트웨어적으로 향상시켜야만 하므로 제작비용이 증가하고 활용성이 떨어진다는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 초음파 프로브에 내장되는 모터를 직립하도록 설치하고, 사이드 풀리를 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 위치시킴으로써, 직립 모터로부터 발생되는 회전력이 원활하게 초음파 소자들의 배열축에 전달되도록 하는 동시에 구조를 대폭 단순화하여 제조 단가를 혁신적으로 감축할 수 있는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 직립 모터를 사용하면서도 직선 구동이 가능하도록 하는 메커니즘을 구현함으로써, 초음파 프로브의 디자인을 인체 공학적으로 설계할 수 있도록 하여 진단자의 만족도를 대폭 향상시킬 수 있는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브는,
1차로 배열된 복수의 초음파 송수신 소자들의 배열축을 소정 각도로 스윙 운동시켜 3차원 영상을 획득하는 초음파 프로브에 있어서,
직립 설치되며 회전력을 발생시키는 회전 모터;
상기 회전 모터로부터 회전력을 전달받아 회전력의 회전 방향을 변환시켜 탐촉자축 풀리에 전달하는 2개의 사이드 풀리;
상기 2개의 사이드 풀리로부터 전달받은 회전력을 통해 상기 초음파 송수신 소자들의 배열축을 회전시키는 탐촉자축 풀리; 및
상기 회전 모터의 회전축, 상기 사이드 풀리 및 상기 탐촉자축 풀리를 감는 형태로 회전력의 전달을 수행하는 와이어를 포함하되,
상기 사이드 풀리는,
상기 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 나란하도록 배치되는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 와이어는,
상기 회전 모터의 회전축에 적어도 한 바퀴 이상 감겨있을 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 와이어는,
상기 회전 모터의 회전축을 나선 형태로 감을 수 있다.
바람직하게는, 상기 사이드 풀리는,
상기 회전 모터의 양 측면에 각각 위치할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사이드 풀리는,
상기 탐촉자축 풀리가 놓인 평면과 수직하는 평면에 위치한 상태로 상기 탐촉자축 풀리에 감긴 상기 와이어에 의해 회전될 수 있다.
바람직하게는, 상기 사이드 풀리는,
상기 회전 모터의 회전축과 일정 각도 기울어진 축을 기준으로 회전할 수 있다.
바람직하게는, 상기 사이드 풀리 또는 상기 탐촉자축 풀리는,
테두리에 상기 와이어의 이탈을 방지하기 위한 홈이 형성될 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브에 따르면, 초음파 프로브에 내장되는 모터를 직립하도록 설치하고, 사이드 풀리를 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 위치시킴으로써, 직립 모터로부터 발생되는 회전력이 원활하게 초음파 소자들의 배열축에 전달되도록 하는 동시에 구조를 대폭 단순화하여 제조 단가를 혁신적으로 감축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브는, 직립 모터를 사용하면서도 직선 구동이 가능하도록 하는 메커니즘을 구현함으로써, 초음파 프로브의 디자인을 인체 공학적으로 설계할 수 있도록 하여 진단자의 만족도를 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 초음파 프로브의 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 내부 구성도.
도 4는 직립 모터를 사용하는 일반적인 초음파 프로브의 내부 구성도.
도 5는 일반적인 초음파 프로브의 스윙 각도와 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 스윙 각도를 비교한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 일반적인 초음파 프로브의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 초음파 프로브의 경우, 초음파 송수신 소자들의 배열축을 스윙 운동시키기 위하여 측 방향으로 스텝모터를 구비하고, 스텝모터에 연결된 모터축 풀리와 탐촉자축 풀리를 와이어로 연결하는 구조를 사용한다. 이때 스텝모터를 측 방향으로 배치함에 따라, 종래의 초음파 프로브는 전체적인 형태가 제한될 수밖에 없어 사용이 불편하다는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 내부 구성도이다. 도 3에서 상단 도면은 내부 구성의 정면도이고, 하단 도면은 내부 구성의 평면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는, 1차로 배열된 복수의 초음파 송수신 소자들의 배열축을 소정 각도로 스윙 운동시켜 3차원 영상을 획득하는 초음파 프로브에 있어서, 회전 모터(110), 사이드 풀리(120), 탐촉자축 풀리(130), 와이어(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
회전 모터(110)는, 직립 설치되며 회전력을 발생시킨다. 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는 회전 모터(110)를 직립 설치함에 따라, 초음파 프로브의 형태를 인체 공학적으로 디자인할 수 있다. 물론 회전 모터(110)를 직립 설치하더라도 이하 설명할 바와 같이 초음파 송수신 소자 배열축의 선형 운동이 가능하다.
회전 모터(110)를 직립 설치한다는 것은 초음파를 송수신하는 방향으로 회전 모터(110)가 설치됨을 의미하며, 직립 설치된 회전 모터(110)로부터 발생되는 회전력은, 사이드 풀리(120)를 이용하여 회전 방향을 변경시켜서, 회전 모터(110)의 회전축과 수직인 축을 중심으로 회전하는 탐촉자축 풀리(130)에 전달된다.
사이드 풀리(120)는, 2개로 구성되며, 회전 모터(110)로부터 회전력을 전달받아 회전력의 회전 방향을 변환시켜 탐촉자축 풀리(130)에 전달한다. 회전 모터(110)의 양 측면에 각각 위치하여 와이어(140)를 통해 회전 모터(110)의 회전력을 원활하게 전달할 수 있으며, 회전력의 회전 방향을 적절히 변경시키기 위하여 탐촉자축 풀리(130)의 접선 방향에 나란하도록 배치될 수 있다.
즉 사이드 풀리(120)는, 탐촉자축 풀리(130)가 놓인 평면과 수직하는 평면에 위치한 상태로 탐촉자축 풀리(130)에 감긴 와이어(140)에 의해 회전될 수 있으며, 회전 모터(110)의 회전축과 일정 각도 기울어진 축을 기준으로 회전할 수 있다. 이와 같이 사이드 풀리(120)를 탐촉자축 풀리(130) 및 회전 모터(110)와 어긋난 형태로 배치함으로써 회전 모터(110)의 회전력을 수직으로 바꾼 뒤 탐촉자축 풀리(130)에 전달할 수 있는 것이다. 사이드 풀리(120)의 어긋난 배치로 인해 발생하는 효과에 대하여, 도 4를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 직립 모터를 사용하는 일반적인 초음파 프로브의 내부 구성도이다. 도 4의 상단 도면은 내부 구성의 정면도이고, 하단 도면은 내부 구성의 평면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 직립 모터를 사용하는 일반적인 초음파 프로브(200)의 경우, 총 4개의 사이드 풀리(220)를 사용하여야만 회전 모터(210)로부터 탐촉자축 풀리(230)까지 원활하게 회전력을 전달할 수 있다. 그러나 이러한 구조는, 내부가 매우 복잡해짐에 따라 제조 단가가 향상되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
반면 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는, 앞서 설명한 바와 같이 탐촉자축 풀리(130)와 어긋나되 탐촉자축 풀리(130)의 접선에 나란히 놓인 형태로 배치된 사이드 풀리(120) 2개를 이용하여 탐촉자축 풀리(130)에 회전력을 전달함으로써, 사이드 풀리(120)의 개수를 최소화할 수 있으며, 회전력의 전달 과정에서 와이어(140)와의 마찰로 인해 불필요하게 회전력이 감소하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
탐촉자축 풀리(130)는, 사이드 풀리(120)로부터 전달받은 회전력을 통해 초음파 소자들의 배열축을 회전시킨다. 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는, 1차로 배열된 초음파 송수신 소자들의 배열축을 스윙 운동시켜서 3차원 영상을 획득하는 초음파 프로브이므로, 회전 모터(110)로부터 생성된 회전력을 탐촉자축 풀리(130)에 전달함으로써 스윙 운동이 가능하도록 한다. 이때 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 회전력의 전달 과정에서 필요한 사이드 풀리(120)의 배치를 특수하게 개량함으로써, 구조를 단순화하여 제조단가를 절감할 수 있는 동시에 회전력 전달 효율을 상승시킬 수 있다.
이때 탐촉자축 풀리(130)는, 테두리에 와이어(140)의 이탈을 방지하기 위한 홈(도시하지 않음)이 형성될 수 있다. 즉 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는, 와이어(140)가 탐촉자축 풀리(130)의 홈에 삽입된 상태로 움직이도록 하여, 와이어(140)와 탐촉자축 풀리(130) 사이에서 발생하는 마찰을 통해 탐촉자축 풀리(130)에 회전력을 전달하되, 구동 중 와이어(140)가 미끄러져서 탐촉자축 풀리(130)로부터 분리되지 않도록 한다. 물론 와이어(140)의 이탈 방지를 위한 홈은, 탐촉자축 풀리(130)뿐만 아니라 사이드 풀리(120)의 테두리에도 형성될 수 있다.
와이어(140)는, 회전 모터(110)의 회전축, 사이드 풀리(120) 및 탐촉자축 풀리(130)를 감는 형태로 회전력의 전달을 수행한다. 마찰에 의하여 회전력을 전달하여야 하므로, 탐촉자축 풀리(130)와 사이드 풀리(120)의 표면으로부터 미끄러지지 않을 정도의 마찰력을 발생시킬 수 있는 재질로 제작하는 것이 바람직하다.
와이어(140)는 회전 모터(110)의 회전력을 손실 없이 탐촉자축 풀리(130)에 전달하기 위하여, 회전 모터(110)의 회전축에 적어도 한 바퀴 이상 감겨있을 수 있다. 다만 복수 회 감겨있는 와이어(140)가 서로 간섭하지 않도록, 와이어(140)를 나선 형태로 회전 모터(110)의 회전축에 감아야 하며, 이로 인하여 회전 모터(110)의 양 측면에 위치한 사이드 풀리(120)의 높이는 서로 상이할 수 있다. 즉 회전축의 왼쪽에 위치한 사이드 풀리(120)에 감긴 와이어(140)는, 회전 모터(110)의 회전축에 나선 모양으로 감기면서 회전축의 오른쪽으로 빠져나오게 되며, 따라서 회전축의 오른쪽에 위치한 사이드 풀리(120)는, 왼쪽에 위치한 사이드 풀리(120)보다 낮은 위치에 설치될 수 있다. 물론 본 발명의 구성을 왼쪽 사이드 풀리(120)가 오른쪽 사이드 풀리(120)보다 더 높게 위치하도록 제한하는 것은 아니며, 다만 두 사이드 풀리(120)의 높이가 서로 다르다면 충분히 회전력 손실을 방지할 수 있다.
도 5는 일반적인 초음파 프로브의 스윙 각도와 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브의 스윙 각도를 비교한 도면이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 측 방향으로 회전 모터가 구비된 일반적인 초음파 프로브의 경우, 회전 모터의 회전각도(α)가 증가함에 따라 초음파 송수신 소자들의 배열축 스윙 각도(θ)가 증가하나, 증가하는 비율이 낮기 때문에 폭 넓은 스윙이 불가능하다는 것을 확인할 수 있다. 이에 비하여, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브(100)는, 회전 모터(110)를 직립으로 설치함으로써, 회전 모터(110)의 회전각도(α)의 증가 시 초음파 송수신 소자들의 배열축 스윙 각도(θ)가 큰 폭으로 증가하게 됨을 볼 수 있다. 이는 초음파 송수신 소자들의 배열축의 스윙이 보다 넓은 범위에서 이루어질 수 있음을 의미하며, 따라서 본 발명은 종래의 초음파 프로브에 비하여 진단자가 더욱 편리하게 환자의 신체를 스캔할 수 있으므로, 진단자의 편의성을 대폭 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브
110: 회전 모터 120: 사이드 풀리
130: 탐촉자축 풀리 140: 와이어
200: 직립 모터를 사용하는 일반적인 초음파 프로브
210: 회전 모터 220: 사이드 풀리
230: 탐촉자축 풀리 240: 와이어

Claims (7)

1차로 배열된 복수의 초음파 송수신 소자들의 배열축을 소정 각도로 스윙 운동시켜 3차원 영상을 획득하는 초음파 프로브에 있어서,
직립 설치되며 회전력을 발생시키는 회전 모터;
상기 회전 모터로부터 회전력을 전달받아 회전력의 회전 방향을 변환시켜 탐촉자축 풀리에 전달하는 2개의 사이드 풀리;
상기 2개의 사이드 풀리로부터 전달받은 회전력을 통해 상기 초음파 송수신 소자들의 배열축을 회전시키는 탐촉자축 풀리; 및
상기 회전 모터의 회전축, 상기 사이드 풀리 및 상기 탐촉자축 풀리를 감는 형태로 회전력의 전달을 수행하는 와이어를 포함하되,
상기 사이드 풀리는,
상기 탐촉자축 풀리의 접선 방향에 나란하도록 상기 회전 모터의 양 측면에 각각 배치되어, 상기 탐촉자축 풀리가 놓인 평면과 수직하는 평면에 위치한 상태로 상기 탐촉자축 풀리에 감긴 상기 와이어에 의해 회전되며, 상기 회전 모터의 회전축과 일정 각도 기울어진 축을 기준으로 회전하는 것을 특징으로 하는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브.
제1항에 있어서, 상기 와이어는,
상기 회전 모터의 회전축에 적어도 한 바퀴 이상 감겨있는 것을 특징으로 하는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브.
제2항에 있어서, 상기 와이어는,
상기 회전 모터의 회전축을 나선 형태로 감는 것을 특징으로 하는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 사이드 풀리 또는 상기 탐촉자축 풀리는,
테두리에 상기 와이어의 이탈을 방지하기 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 직립 모터 구동 방식의 초음파 프로브.
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