KR101123221B1 - 초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법 - Google Patents

초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101123221B1
KR101123221B1 KR1020110102051A KR20110102051A KR101123221B1 KR 101123221 B1 KR101123221 B1 KR 101123221B1 KR 1020110102051 A KR1020110102051 A KR 1020110102051A KR 20110102051 A KR20110102051 A KR 20110102051A KR 101123221 B1 KR101123221 B1 KR 101123221B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pulse
matching
impedance value
information
transmission
Prior art date
Application number
KR1020110102051A
Other languages
English (en)
Inventor
한철민
김성민
Original Assignee
동국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동국대학교 산학협력단 filed Critical 동국대학교 산학협력단
Priority to PCT/KR2011/009085 priority Critical patent/WO2012118260A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101123221B1 publication Critical patent/KR101123221B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법이 개시된다. 초음파 시스템은 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 펄스 발생 장치, 전송 펄스를 초음파 신호로 변환하여 매질로 송신하고, 매질에 반사되어 수신된 에코 신호를 전기 신호로 변환하여 수신 펄스를 생성하는 프로브 및 전송 펄스 및 수신 펄스가 통과하는 매칭 소자 어레이를 포함하며, 전송 펄스 및 수신 펄스를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출하고, 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 임피던스 매칭 장치를 포함한다.

Description

초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법{Utrasonic system and impedance matching method thereof}
본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다채널 구조의 초음파 시스템에서의 임피던스 매칭에 관한 것이다.
발명의 배경기술로는 프로그래머블 임피던스 출력 드라이버의 코드 선택장치에 관한 특허문헌이 있으며, 반도체 장치의 출력 드라이버와 신호선의 임피던스를 매칭시키는 프로그래머블 임피던스 출력 드라이버에 대하여 개시하고 있다.
KR 1999-0085549 A 1999. 12. 6 도면2
본 발명은 다채널의 구조의 초음파 시스템에서 매질 또는 시스템과 프로브의 특성에 따라 임피던스 매칭을 자동으로 수행하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 임피던스 매칭을 수행하는 초음파 시스템이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템은 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 펄스 발생 장치, 상기 전송 펄스를 초음파 신호로 변환하여 상기 매질로 송신하고, 상기 매질에 반사되어 수신된 에코 신호를 전기 신호로 변환하여 수신 펄스를 생성하는 프로브 및 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스가 통과하는 매칭 소자 어레이를 포함하며, 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출하고, 상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 임피던스 매칭 장치를 포함한다.
여기서, 상기 펄스 발생 장치는 펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함하는 펄스 정보를 상기 매질 별로 저장하는 펄스 정보 데이터베이스, 상기 전송 펄스를 발생하는 펄스 발생부 및 상기 펄스 정보를 이용하여 상기 펄스 발생부가 상기 매질에 따라 상기 전송 펄스를 발생하도록 제어하는 펄스발생 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 임피던스 매칭 장치는 상기 전송 펄스가 통과하는 전송단 및 상기 수신 펄스가 통과하는 수신단을 포함하고, 상기 전송단 및 상기 수신단이 상기 매칭 소자 어레이로 구성되는 매칭소자 어레이부, 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스로부터 상기 펄스 정보를 추출하는 추출부, 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스 각각에 대하여 상기 펄스 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하고, 상기 전송 펄스에 대하여 상기 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출하는 산출부 및 상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하는 어레이 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 매칭소자 어레이부는 상기 매칭 소자 어레이가 집적된 프로그래머블 디바이스(Programmable Device)이고, 상기 어레이 제어부는 상기 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하고, 이에 따른 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성하고, 상기 매트릭스 코드를 상기 매칭소자 어레이부로 다운로드시켜 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅한다.
여기서, 상기 어레이 제어부는 상기 펄스 발생 장치가 전송 펄스를 발생하기 전에, 미리 설정된 고정 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하여 초기화한다.
여기서, 상기 어레이 제어부는 상기 펄스 정보 데이터베이스를 참조하여 상기 매질에 대응하는 펄스 정보에 따라 상기 산출부가 임피던스값을 산출하도록 제어하고, 산출된 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하여 초기화한다.
여기서, 상기 어레이 제어부는 상기 매칭 임피던스값을 매질에 맵핑하여 상기 펄스 정보 데이터베이스에 저장시키고, 저장된 매칭 임피던스값을 이용하여 상기 매칭소자 어레이부를 초기화한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 초음파 시스템에서 임피던스를 매칭하는 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 임피던스 매칭 방법은 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계, 상기 전송 펄스로부터 펄스 정보를 추출하는 단계, 상기 전송 펄스에 대한 수신 펄스를 수신하는 단계, 상기 수신 펄스로부터 펄스 정보를 추출하는 단계, 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스의 펄스 정보를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출하는 단계 및 상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스가 통과하는 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계는 펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함하는 펄스 정보를 상기 매질 별로 저장하는 펄스 정보 데이터베이스를 확인하여 상기 전송 펄스를 발생한다.
여기서, 상기 매칭 임피던스값을 산출하는 단계는 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스 각각에 대하여 상기 펄스 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하는 단계 및 상기 전송 펄스에 대하여 상기 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 단계는 상기 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하는 단계, 상기 구성 및 상기 연결 관계에 따라 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성하는 단계 및 상기 매트릭스 코드를 상기 매칭 소자 어레이가 집적된 프로그래머블 디바이스로 다운로드시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계 이전에, 상기 매칭 소자 어레이를 미리 설정된 임피던스값에 따라 라우팅하여 초기화하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 다채널 구조의 초음파 시스템에서 매질에 따라 각 채널 또는 그룹 별 임피던스 매칭을 자동으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 매질 또는 시스템과 프로브의 특성에 따라 임피던스가 매칭되어 초음파 시스템의 성능을 높일 수 있다.
도 1은 초음파 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 구성도.
도 2는 초음파 시스템에서 수행되는 임피던스 매칭 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 초음파 시스템의 구성을 개략적으로 예시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 초음파 시스템은 펄스 발생 장치(10), 임피던스 매칭 장치(20) 및 프로브(probe)(30)를 포함한다.
펄스 발생 장치(10)는 매질(예를 들어, 진단 또는 치료를 위한 신체 부위)에 따라 진단용 또는 치료용 전송 펄스(Tx pulse)를 발생한다.
펄스 발생 장치(10)는 펄스 발생부(11), 펄스발생 제어부(12) 및 펄스 정보 데이터베이스(13)를 포함한다. 펄스 발생부(11)는 펄스발생 제어부(12)의 제어에 따라 매질에 따른 진단용 또는 치료용 전송 펄스를 발생한다. 펄스발생 제어부(12)는 선택된 매질에 따른 펄스 정보를 펄스 정보 데이터베이스(13)에서 확인하여 펄스 발생부(11)가 해당 펄스를 발생하도록 제어한다. 펄스 정보 데이터베이스(13)는 매질에 따른 펄스 정보를 저장한다. 예를 들어, 펄스 정보 데이터베이스(13)는 인체의 부위별로 진단용 또는 치료용의 펄스 정보를 저장할 수 있으며, 펄스 정보는 펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함할 수 있다. 즉, 펄스발생 제어부(12)는 사용자에 의하여 선택된 신체 부위에 대응하는 펄스 정보를 펄스 정보 데이터베이스(13)에서 확인하고, 확인된 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보에 따른 펄스를 펄스 발생부(11)가 발생하도록 제어할 수 있다.
프로브(30)는 매질로의 초음파 송신과 매질로부터 에코(echo) 신호를 수신한다. 그리고, 프로브(30)는 내부에 장착되며, 초음파 신호와 전기 신호를 상호 변환하는 트랜스듀서(transducer)를 포함하며, 일반적으로 트랜스듀서는 다수의 초음파 진동자들의 집합체를 구비할 수 있다. 예를 들어, 프로브(30)는 펄스 발생 장치(10)가 발생한 전송 펄스를 초음파 신호로 변환하여, 인체의 진단 또는 치료 부위에 초음파를 방사한 후, 그 반사된 초음파 신호를 전기신호로 변환하여, 이미지 처리 장치(미도시)로 전송하고, 이미지 처리 장치는 수신된 신호를 이용하여 영상을 생성할 수 있다. 이때, 프로브(30)의 각 채널 별 특성 임피던스값은 제조 스펙에 따라 결정된다.
임피던스 매칭 장치(20)는 프로브(30)와 프로브(30)를 제외한 초음파 시스템의 구성 요소 사이에 위치하며, 프로브(30)로 전송되는 전송 펄스와 프로브(30)로부터 수신되는 수신 펄스를 이용하여 임피던스 매칭을 수행한다.
임피던스 매칭 장치(20)는 매칭소자 어레이부(21), 추출부(24), 산출부(25) 및 어레이 제어부(26)를 포함한다.
매칭소자 어레이부(21)는 매칭 소자의 어레이(array)를 포함하며, 어레이 제어부(26)에 의하여 매칭 소자 어레이가 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 매칭 소자는 RLC(Resistor-Inductor-Capacitor) 소자가 될 수 있으며, 매칭소자 어레이부(21)는 매칭 소자의 어레이(array)가 집적된 프로그래머블 디바이스(Programmable Device)가 될 수 있다.
매칭소자 어레이부(21)는 펄스 발생 장치(10)로부터 프로브(30)로 전송되는 전송 펄스가 통과하는 전송단(22)과 프로브(30)로부터 수신되는 수신 펄스가 통과하는 수신단(23)을 포함할 수 있으며, 전송단(22) 및 수신단(23)은 각각 어레이 제어부(26)에 의하여 매칭 소자 어레이가 라우팅될 수 있다.
추출부(24)는 전송 펄스와 수신 펄스로부터 펄스 정보를 추출한다. 예를 들어, 추출부(24)는 전송단(22) 및 수신단(23)을 통과하는 전송 펄스 및 수신 펄스의 진폭, 위상 및 주파수를 측정할 수 있으며, 이로부터 각 채널의 주파수 응답 특성과 센서티비티(Sensitivity) 및 다이나믹 레인지(Dynamic Range)를 포함하는 펄스 정보를 추출할 수 있다.
산출부(25)는 추출부(24)로부터 전송 펄스 및 수신 펄스의 펄스 정보를 전달받아 매칭 임피던스값을 산출한다. 예를 들어, 산출부(25)는 전송 펄스 및 수신 펄스 각각에 대하여 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하고, 전송 펄스에 대하여 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출할 수 있다. 일반적으로 초음파에서는, 센서티비티가 높고, 다이나믹 레인지가 넓으면서, 중심 주파수(center frequency)를 중심으로 한 광대역에서 주파수 응답 특성이 좋게 된다.
어레이 제어부(26)는 산출부(25)로부터 매칭 임피던스값을 전달받아 매칭 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이부(21)의 매칭 소자 어레이를 라우팅한다. 예를 들어, 어레이 제어부(26)는 매칭 임피던스값에 따라 RLC 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하고, 이에 따른 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성할 수 있다. 이어, 어레이 제어부(26)는 생성한 매트릭스 코드를 매칭소자 어레이부(21)로 다운로드시킴으로써, 매칭소자 어레이부(21)가 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자 어레이를 라우팅하도록 제어할 수 있다.
초음파에서는 일반적으로 R-C를 고정시키고, L값을 가변하여 임피던스값을 매칭시킨다. 그리고, 일반적인 임피던스 매칭은 전력전달과 전력출력의 방향에 따라서 각각이 매칭을 하지만, 초음파에서는 전송 펄스 라인과 수신 펄스 라인을 동일하게 사용하고 있기 때문에, 각 채널 별 펄스 에코 정보의 효율을 중요하게 여길 뿐 아니라, 전체 채널의 uniformity(각 채널의 펄스 에코 특성을 균일하게 맞춤)가 이미지 특성에 큰 영향을 끼치게 된다.
프로브의 임피던스값은 펄스 정보 데이터베이스(13)에 저장되어 있으며, 어레이 제어부(26)는 이 정보를 이용하여, 시스템측을 50옴으로 가정하여 default RLC 값을 산출하여 초기 셋팅을 한다.
또한, 어레이 제어부(26)는 펄스 발생 장치(10)가 전송 펄스를 발생하기 전에 매칭소자 어레이부(21)를 초기화할 수 있다. 예를 들어, 어레이 제어부(26)는 미리 설정된 고정 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이부(21)의 매칭 소자 어레이를 라우팅할 수 있다. 또는, 어레이 제어부(26)는 사용자에 의하여 선택된 신체 부위에 대응하는 펄스 정보를 펄스 정보 데이터베이스(13)에서 확인하고, 산출부(25)가 확인된 펄스 정보에 따라 임피던스값을 산출하도록 제어하고, 산출된 임피던스값에 따라 매칭 소자 어레이가 라우팅되도록 제어할 수 있다.
또한, 어레이 제어부(26)는 산출된 매칭 임피던스값을 매질에 맵핑하여 펄스 정보 데이터베이스(13)에 저장시킬 수 있다. 그래서, 펄스 정보 데이터베이스(13)에 저장되는 매질별 매칭 임피던스값은 갱신될 수 있으며, 어레이 제어부(26)는 펄스 정보 데이버 베이스(13)에 저장된 해당 매질의 매칭 임피던스값을 이용하여 매칭소자 어레이부(21)를 초기화할 수도 있다.
도 2는 초음파 시스템에서 수행되는 임피던스 매칭 방법을 나타낸 흐름도이다.
S210 단계에서, 초음파 시스템은 사용자로부터 매질 정보를 입력받는다. 예를 들어, 매질 정보는 진단 또는 치료를 위한 신체 부위 정보가 될 수 있다.
S220 단계에서, 펄스 발생 장치(10)는 펄스 정보 데이터베이스(13)에서 매질에 따른 펄스 정보를 확인한다. 여기서, 펄스 정보 데이터베이스(13)는 매질에 따른 펄스 정보를 저장하고 있으며, 펄스 정보는 펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함할 수 있다.
이때, 임피던스 매칭 장치(20)는 매칭소자 어레이부(21)를 초기화시킬 수 있다. 예를 들어, 임피던스 매칭 장치(20)는 미리 설정된 고정 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이부(21)의 매칭 소자 어레이를 라우팅할 수 있다. 또는, 임피던스 매칭 장치(20)는 사용자에 의하여 선택된 신체 부위에 대응하는 펄스 정보를 펄스 정보 데이터베이스(13)에서 확인하고, 확인된 펄스 정보에 따라 임피던스값을 산출하고, 산출된 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이를 라우팅할 수 있다.
또는, 임피던스 매칭 장치(20)는 산출한 매칭 임피던스값을 매질에 맵핑하여 펄스 정보 데이터베이스(13)에 저장시켜 두었다가, 이를 이용하여 매칭소자 어레이부(21)를 초기화시킬 수 있다.
S230 단계에서, 펄스 발생 장치(10)는 확인된 펄스 정보를 이용하여 매질에 따른 전송 펄스를 발생한다. 발생된 전송 펄스는 임피던스 매칭 장치(20)의 매칭소자 어레이부(21)를 통과하여 프로브(30)로 전달되며, 이 전송펄스가 매질에 반사되어 프로브(30)를 통해 수신되면, 수신 펄스가 프로부(30)로부터 전달되어 매칭소자 어레이부(21)를 통과하여 수신된다.
S240 단계에서, 임피던스 매칭 장치(20)는 전송 펄스의 펄스 정보를 추출한다.
S250 단계에서, 임피던스 매칭 장치(20)는 수신 펄스의 펄스 정보를 추출한다.
예를 들어, 임피던스 매칭 장치(20)는 전송단(22) 및 수신단(23)을 통과하는 전송 펄스 및 수신 펄스의 진폭, 위상 및 주파수를 측정할 수 있다.
S260 단계에서, 임피던스 매칭 장치(20)는 전송 펄스 및 수신 펄스의 펄스 정보를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출한다. 예를 들어, 임피던스 매칭 장치(20)는 전송 펄스 및 수신 펄스 각각에 대하여 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하고, 전송 펄스에 대하여 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출할 수 있다.
S270 단계에서, 임피던스 매칭 장치(20)는 산출된 매칭 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이부(21)의 매칭 소자 어레이를 라우팅한다.
예를 들어, 임피던스 매칭 장치(20)는 매칭 임피던스값에 따라 RLC 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하고, 이에 따른 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성할 수 있다. 이어, 임피던스 매칭 장치(20)는 생성한 매트릭스 코드를 매칭소자 어레이부(21)로 다운로드시킴으로써, 매칭 임피던스값에 따라 매칭소자 어레이부(21)의 매칭 소자 어레이를 라우팅할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 매칭 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 펄스 발생 장치
11: 펄스 발생부
12: 펄스발생 제어부
13: 펄스 정보 데이터베이스
20: 임피던스 매칭 장치
21: 매칭소자 어레이부
24: 추출부
25: 산출부
26: 어레이 제어부
30: 프로브

Claims (12)

  1. 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 펄스 발생 장치;
    상기 전송 펄스를 초음파 신호로 변환하여 상기 매질로 송신하고, 상기 매질에 반사되어 수신된 에코 신호를 전기 신호로 변환하여 수신 펄스를 생성하는 프로브; 및
    상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스가 통과하는 매칭 소자 어레이를 포함하며, 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출하고, 상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 임피던스 매칭 장치를 포함하는 초음파 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 발생 장치는
    펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함하는 펄스 정보를 상기 매질 별로 저장하는 펄스 정보 데이터베이스;
    상기 전송 펄스를 발생하는 펄스 발생부; 및
    상기 펄스 정보를 이용하여 상기 펄스 발생부가 상기 매질에 따라 상기 전송 펄스를 발생하도록 제어하는 펄스발생 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 임피던스 매칭 장치는
    상기 전송 펄스가 통과하는 전송단 및 상기 수신 펄스가 통과하는 수신단을 포함하고, 상기 전송단 및 상기 수신단이 상기 매칭 소자 어레이로 구성되는 매칭소자 어레이부;
    상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스로부터 상기 펄스 정보를 추출하는 추출부;
    상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스 각각에 대하여 상기 펄스 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하고, 상기 전송 펄스에 대하여 상기 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출하는 산출부; 및
    상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하는 어레이 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 매칭소자 어레이부는 상기 매칭 소자 어레이가 집적된 프로그래머블 디바이스(Programmable Device)이고,
    상기 어레이 제어부는 상기 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하고, 이에 따른 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성하고, 상기 매트릭스 코드를 상기 매칭소자 어레이부로 다운로드시켜 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 어레이 제어부는 상기 펄스 발생 장치가 전송 펄스를 발생하기 전에, 미리 설정된 고정 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하여 초기화하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 어레이 제어부는 상기 펄스 정보 데이터베이스를 참조하여 상기 매질에 대응하는 펄스 정보에 따라 상기 산출부가 임피던스값을 산출하도록 제어하고, 산출된 임피던스값에 따라 상기 매칭소자 어레이부를 라우팅하여 초기화하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 어레이 제어부는 상기 매칭 임피던스값을 매질에 맵핑하여 상기 펄스 정보 데이터베이스에 저장시키고, 저장된 매칭 임피던스값을 이용하여 상기 매칭소자 어레이부를 초기화하는 것을 특징으로 하는 초음파 시스템.
  8. 초음파 시스템에서 임피던스를 매칭하는 방법에 있어서,
    매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계;
    상기 전송 펄스로부터 펄스 정보를 추출하는 단계;
    상기 전송 펄스에 대한 수신 펄스를 수신하는 단계;
    상기 수신 펄스로부터 펄스 정보를 추출하는 단계;
    상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스의 펄스 정보를 이용하여 매칭 임피던스값을 산출하는 단계; 및
    상기 매칭 임피던스값에 따라 상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스가 통과하는 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 단계를 포함하는 임피던스 매칭 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계는
    펄스의 진폭 정보, 위상 정보 및 주파수 정보를 포함하는 펄스 정보를 상기 매질 별로 저장하는 펄스 정보 데이터베이스를 확인하여 상기 전송 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 매칭 임피던스값을 산출하는 단계는
    상기 전송 펄스 및 상기 수신 펄스 각각에 대하여 상기 펄스 정보에 상응하는 임피던스값을 산출하는 단계; 및
    상기 전송 펄스에 대하여 상기 수신 펄스의 응답 특성이 가장 좋은 임피던스값을 매칭 임피던스값으로 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 매칭 소자 어레이를 라우팅하는 단계는
    상기 매칭 임피던스값에 따라 매칭 소자의 구성 및 연결 관계를 결정하는 단계;
    상기 구성 및 상기 연결 관계에 따라 매트릭스 코드(Matrix Code)를 생성하는 단계; 및
    상기 매트릭스 코드를 상기 매칭 소자 어레이가 집적된 프로그래머블 디바이스로 다운로드시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 매칭 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 매질에 따른 전송 펄스를 발생하는 단계 이전에,
    상기 매칭 소자 어레이를 미리 설정된 임피던스값에 따라 라우팅하여 초기화하는 단계를 더 포함하는 임피던스 매칭 방법.
KR1020110102051A 2011-02-28 2011-10-06 초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법 KR101123221B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2011/009085 WO2012118260A1 (ko) 2011-02-28 2011-11-25 초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110017624 2011-02-28
KR1020110017624 2011-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101123221B1 true KR101123221B1 (ko) 2012-03-21

Family

ID=46141824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110102051A KR101123221B1 (ko) 2011-02-28 2011-10-06 초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101123221B1 (ko)
WO (1) WO2012118260A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180360A1 (ko) * 2012-06-01 2013-12-05 노슨 주식회사 임피던스 매칭 장치 및 방법
KR20190036970A (ko) * 2017-09-28 2019-04-05 금오기전 주식회사 센서 데이터 처리 시스템에서의 전기적 임피던스 측정치를 이용한 자동 설정 장치 및 방법
KR102030467B1 (ko) * 2018-11-23 2019-10-10 현대오트론 주식회사 초음파 센서 임피던스 매칭 장치 및 방법
WO2022019381A1 (ko) * 2020-07-23 2022-01-27 (주)메디코슨 초음파 및 rf를 이용한 휴대용 미용 기기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618497A (ja) * 1992-06-29 1994-01-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波顕微鏡装置のインピーダンス整合装置
JP2006078408A (ja) 2004-09-10 2006-03-23 Toyohashi Univ Of Technology 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置
JP2006122193A (ja) 2004-10-27 2006-05-18 Ito Choutanpa Kk 超短波治療器
KR20110092558A (ko) * 2010-02-09 2011-08-18 삼성메디슨 주식회사 임피던스 정합 방법 및 그를 위한 초음파 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000116140A (ja) * 1998-10-05 2000-04-21 Toshiba Corp 高周波電源装置及び超音波発生装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0618497A (ja) * 1992-06-29 1994-01-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波顕微鏡装置のインピーダンス整合装置
JP2006078408A (ja) 2004-09-10 2006-03-23 Toyohashi Univ Of Technology 超音波画像検査方法、超音波画像検査装置
JP2006122193A (ja) 2004-10-27 2006-05-18 Ito Choutanpa Kk 超短波治療器
KR20110092558A (ko) * 2010-02-09 2011-08-18 삼성메디슨 주식회사 임피던스 정합 방법 및 그를 위한 초음파 시스템

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180360A1 (ko) * 2012-06-01 2013-12-05 노슨 주식회사 임피던스 매칭 장치 및 방법
KR101534567B1 (ko) * 2012-06-01 2015-07-09 노슨(Nohsn) 주식회사 임피던스 매칭 장치
US9374058B2 (en) 2012-06-01 2016-06-21 Nohsn Co., Ltd. Impedance matching device and method
JP2016201805A (ja) * 2012-06-01 2016-12-01 ノースン・カンパニー・リミテッドNohsn Co., Ltd. インピーダンスマッチング装置及び方法
KR20190036970A (ko) * 2017-09-28 2019-04-05 금오기전 주식회사 센서 데이터 처리 시스템에서의 전기적 임피던스 측정치를 이용한 자동 설정 장치 및 방법
KR101977780B1 (ko) 2017-09-28 2019-05-15 금오기전 주식회사 센서 데이터 처리 시스템에서의 전기적 임피던스 측정치를 이용한 자동 설정 장치 및 방법
KR102030467B1 (ko) * 2018-11-23 2019-10-10 현대오트론 주식회사 초음파 센서 임피던스 매칭 장치 및 방법
WO2022019381A1 (ko) * 2020-07-23 2022-01-27 (주)메디코슨 초음파 및 rf를 이용한 휴대용 미용 기기

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012118260A1 (ko) 2012-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101123221B1 (ko) 초음파 시스템 및 이의 임피던스 매칭 방법
JP5946957B2 (ja) インピーダンスマッチング装置及び方法
JP2015531474A (ja) 超音波フェーズドアレイ試験装置
JP2018518215A (ja) 自律超音波プローブならびに関連装置および方法
US8750076B2 (en) Position detection system, transmission device, reception device, position detection method and position detection program
CN105167802A (zh) 多普勒成像方法及装置
CN110536645A (zh) 一种超声瞬时弹性测量设备及方法
CN112067179A (zh) 环氧试块的次表面应力检测系统
KR101753178B1 (ko) 초음파 이미징 시스템 및 상기 초음파 이미징 시스템 내에 사용된 처리장치
JP2017510387A (ja) 超音波システムからトリガ信号を得る装置
JP7006888B2 (ja) 媒質の粘弾性の定量化方法及び装置
US20130081469A1 (en) Multi-sensing apparatus and method thereof
JP5742718B2 (ja) 超音波送信装置、超音波伝播時間測定システムおよび超音波伝播時間測定方法
CN105467015A (zh) 用于测试声探头的换能器元件的系统和方法
Roman et al. An open-source test-bench for autonomous ultrasound imaging
US20230336921A1 (en) Ultrasonic generator, transducer, and object detector
CN105842347A (zh) 一种时分复用的大功率相控阵超声信号发生装置
Kidav et al. Design and physical implementation of array signal processor ASIC for sector imaging systems
KR20190121637A (ko) 배관 모니터링 장치 및 방법
US20170338790A1 (en) Impedance matching device and method
KR102455385B1 (ko) 작동가능한 적응식 초음파 이미징 시스템
KR20150022735A (ko) 임피던스 매칭 장치
KR102308509B1 (ko) Fpga 기반의 송신빔형성기의 제어방법 및 송신빔 형성기
JP2015173879A (ja) 音速測定装置、音速測定方法、及び音速測定プログラム
CN113925528B (zh) 多普勒成像方法和超声设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20111006

PA0201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20111013

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20111006

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20120223

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20120227

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20120228

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150301

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20150301

Start annual number: 4

End annual number: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20181209