KR102145768B1 - Flexible transducer manufacturing apparatus for measuring a biological signal and size and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서 제조장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a flexible transducer for measuring biological signals and sizes.
일반적으로 초음파 시스템은 탐촉자인 트랜스 듀서의 압전 효과에 의하여 검사하고자 하는 대상물에 초음파 신호를 발사하고, 그 결과 대상물의 불연속면에서 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신한 다음, 그 수신된 초음파 신호를 전기적 신호로 변환시켜 소정의 영상 장치에 출력함으로써 대상물의 내부 상태를 검사하는 시스템이다. 이러한 초음파 시스템은 의료 진단용, 비파괴 검사, 수중 탐색 기기 등에 널리 사용되고 있다.In general, an ultrasonic system emits an ultrasonic signal to an object to be inspected by the piezoelectric effect of a transducer, which is a transducer, and as a result, receives an ultrasonic signal reflected from a discontinuous surface of the object and returns, and then converts the received ultrasonic signal into an electrical signal. It is a system that inspects the internal state of an object by converting it to a predetermined video device and outputting it. Such ultrasonic systems are widely used for medical diagnosis, non-destructive testing, underwater navigation devices, and the like.
이중 의료 진단용 초음파 시스템은 방광의 이상 또는 배뇨 장애 검사에 있어서 방광 내의 요량을 측정하기 위하여 사용되었다. 이와 같이 방광 내의 요량을 측정하기 위하여 초음파 진단 장비를 사용하여 측정된 방광의 수직면과 수평면의 초음파 영상으로부터 요량을 계산하였다. Among them, the ultrasound system for medical diagnosis was used to measure the amount of urine in the bladder in the examination of bladder abnormalities or urination disorders. In order to measure urine volume in the bladder, urine volume was calculated from ultrasound images on the vertical and horizontal planes of the bladder measured using an ultrasound diagnostic device.
그러나 이와 같은 종래의 의료 진단용 초음파 시스템은 인체의 방광이 치골 뒤에 위치하고, 소변이 방광에 채워질수록 방광이 팽창된다. 따라서 종래의 초음파 시스템은 초음파 센서와 방광간의 거리가 이격되고 치골에 의하여 방광이 최소 사이즈일 경우에 정확한 측정이 어렵다. 즉, 방광의 팽창을 측정하기 위해서는 초음파 센서가 인체에 밀착되면서 그 변형된 형상에 대응되어야 하나, 초음파 센서는 딱딱한 성질을 갖는 피에조 세라믹(Piezo Ceramic)을 적용함에 따라 방광의 팽창이나 호흡으로 인한 인체의 변형에 적절하게 대응하지 못하여 센서와 측정 부위의 간격이 점점 이격되는 문제점이 있었다. However, in such a conventional ultrasound system for medical diagnosis, the bladder of the human body is located behind the pubis, and the bladder expands as urine is filled in the bladder. Therefore, in the conventional ultrasound system, it is difficult to accurately measure when the distance between the ultrasound sensor and the bladder is separated and the bladder is the smallest size by the pubis. In other words, in order to measure the expansion of the bladder, the ultrasonic sensor must be in close contact with the human body and respond to its deformed shape, but the ultrasonic sensor is applied to the human body due to the expansion of the bladder or breathing by applying Piezo Ceramic, which has a hard property. There was a problem in that the gap between the sensor and the measurement part was gradually separated due to the failure to adequately respond to the deformation of.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인체의 변형에 적절한 대응이 가능하여 센서와 측정 부위간의 안정된 접촉을 유지할 수 있는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서를 제공함에 있다. Accordingly, the present invention has been conceived to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a flexible transducer for measuring bio-signals and sizes capable of maintaining a stable contact between a sensor and a measurement site by appropriately responding to deformation of the human body. In the offering.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신체의 변형에 대응할 수 있고, 제조 비용 및 시간을 단축시킬 수 있는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조장치 및 방법을 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to provide an apparatus and method for manufacturing a flexible transducer for measuring bio-signals and sizes that can respond to body deformation and reduce manufacturing cost and time.
그러므로 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. Therefore, the present invention may include the following embodiments to achieve the above object.
본 발명의 실시예는 피에조 세라믹에서 복 수개의 정합층이 순차 적층되는 압전소자의 일면과 반대면에 탄성력을 갖는 소재가 주입 및 경화되어 적층된 렌즈 및 흡음층을 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조 장치에 있어서, 복 수개의 압전소자가 설치되도록 상면에서 내향된 복 수개의 소자 수용홈을 구비한 소자 지그 및 압전소자들이 체결된 소자 지그가 삽입되도록 상면에 내향되고, 렌즈 성형 소재가 주입되는 성형홈을 구비하는 베이스 지그를 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조장치를 제공할 수 있다. An embodiment of the present invention is for measuring bio-signals and sizes including lenses and sound-absorbing layers laminated by injecting and curing a material having elasticity on one side and the opposite side of a piezoelectric element in which a plurality of matching layers are sequentially stacked in piezo ceramics In the apparatus for manufacturing a flexible transducer, an element jig having a plurality of element receiving grooves inwardly directed from the upper surface so that a plurality of piezoelectric elements are installed, and an element jig in which the piezoelectric elements are fastened are inserted, and the lens is molded. It is possible to provide an apparatus for manufacturing a flexible transducer for measuring bio-signals and sizes, including a base jig having a molding groove into which a material is injected.
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따라서 본 발명은 탄성력을 갖는 성형소재로서 렌즈와 흡음층을 이루어 복 수개의 압전소자와 일체형으로 구성함에 따라 신체의 변화에 적절한 대응이 가능하여 생체 신호 및 사이즈 측정이 정확하게 이루어질 수 있다. Accordingly, the present invention is a molding material having an elastic force, as a lens and a sound-absorbing layer are formed integrally with a plurality of piezoelectric elements, so that it is possible to respond appropriately to changes in the body, so that the biological signal and size can be accurately measured.
또한, 본 발명은 주파수 대역이 확장되고, 초음파의 감도(Sensitivity)를 높일 수 있어 방광과 같이 치골의 아래쪽에 위치된 부위를 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. In addition, according to the present invention, since the frequency band is extended and the sensitivity of ultrasound can be increased, an effect of more accurately measuring a region located under the pubic bone, such as a bladder, can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서를 도시한 단면도이다.
도 2는 압전소자를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 소자 지그를 도시한 사시도이다.
도 5는 베이스 지그를 도시한 사시도이다.
도 6은 S130 단계를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 작용예를 도시한 도면이다.
도 9는 종래의 초음파를 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 초음파를 도시한 그래프이다. 1 is a cross-sectional view showing a flexible transducer for measuring a living body signal and size according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a piezoelectric element.
3 is a flow chart showing a method of manufacturing a flexible transducer for measuring a bio-signal and size according to the present invention.
4 is a perspective view showing a device jig.
5 is a perspective view showing a base jig.
6 is a perspective view showing step S130.
7 is a cross-sectional view of FIG. 6.
8 is a diagram showing an example of the operation of the present invention.
9 is a graph showing a conventional ultrasonic wave.
10 is a graph showing the ultrasound of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. The present invention may be modified in various ways and may have various embodiments, but specific embodiments will be described in detail by exemplifying them in the drawings.
이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and to any one of all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention for connecting and/or fixing structures extending in different directions. It should be understood as applicable.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서와 그 제조장치 및 방법의 바람직한 실시예를 이하부터 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. A preferred embodiment of a flexible transducer for measuring a bio-signal and size according to the present invention and an apparatus and method for manufacturing the same will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서를 도시한 단면도, 도 2는 압전소자를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a flexible transducer for measuring a bio-signal and size according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a piezoelectric element.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 복 수개의 압전소자(110)와, 압전소자(110)의 일면에서 탄성력을 갖는 성형소재로 적층되는 렌즈(120)와, 압전소자(110)들의 반대면에 적층되는 흡음층(130)을 포함한다. 여기서 압전소자(110) 내지 흡음층(130)은 하우징(도시되지 않음)의 내측에서 수용되고, 압전소자(110)별로 와이어(140)가 연결되어 하우징 외측으로 인출될 수 있다. 1 and 2, the present invention relates to a plurality of
압전소자(110)는 복 수개가 상호 일체형으로 형성되고, 각각 별개의 와이어(140)가 연결되어 하우징 외측으로 인출된다. 각각의 압전소자(110)는 피에조 세라믹(113)(Piezo Ceramic)에 제1정합층(111)과 제2정합층(112)이 순차적으로 적층된다. 여기서 제1정합층(111)과 제2정합층(112)은 초음파가 신체로 입사될 때, 음향 임피던스를 매칭시킨다. 여기서 종래의 초음파 센서는 피에조 세라믹(Piezo Ceramic)으로만 구성되었으나, 본 발명은 제1정합층(111)과 제2정합층(112)을 적층시켜 종래에 비하여 주파수 대역 확장 및 감도를 높일 수 있도록 하였다. 이는 도 9를 참조하여 후술한다. A plurality of
렌즈(120)는 탄성력을 갖고, 투명 또는 유색의 성형 소재로서 형성되어 압전소자(110)에서 발생된 초음파의 확산을 방지하면서 목표지점까지 투사되도록 안내한다. 여기서 성형 소재는 압전소자(110)들의 일면에 도포 및 경화됨에 따라 압전소자(110)들을 일체형으로 제작한다. The
흡음층(130)은 압전소자(110)들의 반대면에 도포 및 경화된 백킹 소재에 의해 형성된다. 여기서 흡음층(130)은 측정하고자 하는 반대의 방향으로 진동하는 잡신호를 감쇄시켜 준다. 아울러 백킹 소재는 탄성력을 갖는 소재로 이루어질 수 있다. The sound-absorbing
또한, 복 수개의 압전소자(110)들은 접착소재(150)에 의하여 일체형으로 연결될 수 있다. In addition, a plurality of
또한, 접착소재, 렌즈 성형 소재 및 백킹 소재는 실리콘과 같은 탄성력을 갖는 소재로서 신체에 밀착될 시에 가해지는 압력으로 휘어짐과 같이 형상이 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 트랜스 듀서(100)는 복 수개의 압전소자(110)들이 측정시에 수직으로만 정렬 상태를 유지하는 것이 아닌 신체 변화에 따라 정렬 위치가 유동될 수 있도록 한다. In addition, the adhesive material, the lens molding material, and the backing material are materials having elasticity such as silicone and may be deformed in shape such as bending due to pressure applied when they are in close contact with the body. Therefore, the
이하에서는 상기와 같은 트랜스 듀서(100)의 제조장치 및 방법을 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for manufacturing the
도 3은 본 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조방법을 도시한 순서도, 도 4는 소자 지그를 도시한 사시도, 도 5는 베이스 지그를 도시한 사시도, 도 6은 S130 단계를 도시한 사시도, 도 7은 도 6의 단면도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing a flexible transducer for measuring a bio-signal and size according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a device jig, FIG. 5 is a perspective view showing a base jig, and FIG. 6 is a step S130. A perspective view, FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 발명에 따른 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서(100)의 제조방법은 압전소자(110)에 와이어(140)를 연결하고 소자 지그(200)에 설치하는 S110 단계와, 베이스 지그(300)에 렌즈 성형소재를 주입하는 S120 단계와, 소자 지그(200)를 베이스 지그(300)에 적층시키는 S130 단계와, 설정된 시간동안 경화시키는 S140 단계와, 압전소자(110)와 렌즈(120)를 인출시킨 뒤에 백킹 소재를 도포하여 흡음층(130)을 형성하는 S150 단계와, 하우징에 조립하는 S160 단계를 포함한다. 3 to 7, the manufacturing method of the
S110 단계는 압전소자(110)의 제조 및 와이어(140) 연결단계이다. 압전소자(110)는 피에조 세라믹(113)(Piezo Ceramic)의 일면에 2 이상의 정합층(111, 112)이 적층될 수 있다. 이는 얇은 두께를 갖고 치골 뒤에 위치된 방광을 측정하기 위해서 종래에 비하여 넓은 주파수 대역을 갖고, 정합층을 이용하여 단일 피에조 세라믹을 사용한 제품보다 높은 감도를 갖는 초음파를 생성할 수 있다. 여기서 와이어(140)는 압전소자(110)가 소자 지그(200)에 설치되기 이전 또는 이후에 피에조 세라믹(113)에 납땝으로 연결된다. 소자 지그(200)는 도 4를 참조하여 설명한다. Step S110 is a step of manufacturing the
도 4를 참조하면, 소자 지그(200)는 지그 본체(210)의 일면에서 내향되어 소자가 삽입되는 복 수개의 소자 수용홈(220)과, 소자 수용홈(220)에서 관통되어 와이어(140)를 안내하는 안내공(230)을 포함한다. Referring to Figure 4, the
따라서 압전소자(110)들은 소자 수용홈(220)에 각각 설치되고, 와이어(140)가 안내공(230)을 통하여 소자 수용홈(220)으로 인입된 상태에서 압전소자(110)에 납땜으로 연결된다. 즉, 본 발명에서 압전소자(110)들을 복 수개가 동시에 설치될 수 있다. Therefore, the
바람직하게로는 소자 지그(200)는 소자 수용홈(220)들 사이에서 후술되는 렌즈 성형 소재가 이동될 수 있도록 상면에서 내향된 연통홈(240)을 더 구비하거나, 소자 수용홈(220)의 일면을 개방시켜 각 소자 수용홈(220)들 사이를 연결시켜 후술되는 렌즈 성형 소재에 의하여 복 수개의 압전소자(110)들을 일체형으로 제작한다. Preferably, the
S120 단계는 베이스 지그(300)에 렌즈 성형 소재를 주입하는 단계이다. 여기서 베이스 지그(300)는, 도 5를 참조하면, 일측이 개방된 베이스 본체(310)와, 베이스 본체(310)의 상면에 내향된 성형홈(320)과, 개방된 성형홈(320)의 일측을 밀폐시키는 커버(340)와, 성형홈(320)의 내면에서 단차 형성되는 걸림턱(330)을 포함한다. Step S120 is a step of injecting a lens molding material into the
성형홈(320)은 베이스 본체(310)의 상면에서 일측 단부로 연장되도록 형성된다. 따라서 성형홈(320)이 일측을 개방되도록 형성된다. 커버(340)는 상기와 같은 성형홈(320)의 개방된 일측면을 밀폐시킬 수 있도록 베이스 본체(310)의 일측 단부에 끼움식으로 체결된다. The forming
걸림턱(330)은 성형홈(320)의 내면에서 단차 형성된 것으로서 상측에서 인입되는 소자 지그(200)를 지지한다. The locking
작업자는 렌즈 성형 소재를 성형홈(320)으로 주입한다. 여기서 렌즈 성형 소재의 수위는 걸림턱(330)을 일정 높이 이상 초과 되지 않도록 조절됨이 바람직하다. 더욱 바람직하게로 렌즈 성형 소재는 탄성력을 갖도록 투명 또는 유색의 액상 실리콘이 적용될 수 있다. The operator injects the lens molding material into the molding groove (320). Here, it is preferable that the water level of the lens molding material is adjusted so as not to exceed a predetermined height of the locking
여기서 렌즈 성형 소재는 복 수개의 압전소자(110)들을 상호 연결시키는 접착 소재로서 역할을 수행할 수 있다. Here, the lens molding material may serve as an adhesive material that interconnects the plurality of
S130 단계는 소자 지그(200)를 베이스 지그(300)에 결합시키는 단계이다. 소자 지그(200)는 소자 수용홈(220)에 삽입된 압전소자(110)들이 성형홈(320)의 바닥면을 향하도록 뒤집은 상태에서 베이스 지그(300)의 성형홈(320)으로 결합시킨다. 이는 도 6과 도 7을 참조하여 설명한다.Step S130 is a step of coupling the
도 6과 도 7을 참조하면, 소자 지그(200)는 압전소자(110)가 성형홈(320)의 바닥면을 향하도록 뒤집힌 상태에서 성형홈(320)의 개방된 상측에서 인입된다. 이때, 지그 본체(210)는 걸림턱(330)에 의해 걸림되어 성형홈(320)의 바닥면과 이격된 상태를 유지한다. 여기서 성형홈(320)의 바닥면과 압전소자(110) 사이의 이격된 공간은 렌즈 성형 소재가 주입된 공간으로서 그 높이는 렌즈(120) 두께에 해당된다. 6 and 7, the
S140 단계는 경화단계이다. 렌즈 성형 소재가 주입된 이후 상호 결합된 소자 지그(200)와 베이스 지그(300)는 UV 경화 챔버 또는 기타 경화장치에 수용되어 설정된 시간동안 경화된다. Step S140 is a curing step. After the lens molding material is injected, the
S150 단계는 압전소자(110)를 인출시킨 후 백킹 소재를 도포 및 경화시키는 단계이다. 여기서 작업자는 베이스 지그(300)에 체결된 소자 지그(200)를 인출시키고, 소자 지그(200)에서 압전소자(110)를 인출시킨다. 여기서 압전소자(110)의 상면에는 렌즈(120)가 성형된 상태이다. 즉, 압전소자(110)는 제2정합층(112)의 상면에 렌즈(120)가 적층된 상태로 인출된다. Step S150 is a step of applying and curing a backing material after drawing out the
여기서 압전소자(110)는 복 수개가 소자 지그(200)에서 설치되어 동시에 렌즈(120)가 성형됨에 따라 상호간에 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 복 수개의 압전소자(110)들은 렌즈(120)에 의해 일체로 결합된 상태이다. Here, as the plurality of
이후 작업자는 백킹 소재를 복 수개의 압전소자(110)의 배면에 동시에 도포 및 경화시킨다. 여기서 백킹 소재는 흡음층(130)을 형성하는 것으로서, 바람직하게로는 탄성력을 갖기에 압력에 의해 변형 가능한 실린콘 소재인 것이 바람직하다. Thereafter, the operator simultaneously applies and cures the backing material on the rear surfaces of the plurality of
S160 단계는 흡음층(130)까지 완성된 압전소자(110)들을 하나의 하우징에 동시에 수납하는 단계이다. 여기서 하우징은 인체에 밀착될 수 있도록 오목형 또는 볼록형의 곡면형을 갖거나, 압전소자(110)들의 외측으로 노출될도록 일부가 개구될 수 있다. 이와 같은 형상의 변형은 사업자 또는 설계자의 의도와, 용도에 따라 다양한 변형이 가능하다. Step S160 is a step of simultaneously accommodating the
그러므로 본 발명은 신체에 밀착되면서 가해지는 압력으로 외형의 변형이 가능하도록 실리콘과 같은 탄성력을 갖는 소재로서 렌즈(120)와 흡음층(130), 및 복 수개의 압전소자(110)들을 일체화시키는 접착재로 사용함에 따라 압전소자(110)들이 신체 변화에 능동적으로 대응 가능하다. Therefore, the present invention is a material having elasticity such as silicon so that the external shape can be deformed by the pressure applied while in close contact with the body, and an adhesive material that integrates the
즉, 본 발명은 복 수개의 압전소자(110)들이 실리콘과 같이 탄성력에 의해 변형이 가능한 소재로서 렌즈(120)와, 흡음층(130), 그리고 복 수개의 압전소자(110)들을 연결하는 접착소재로 적용됨에 따라 신체의 외면과 방광의 확장과 같은 신체 변환에 유동적으로 대응할 수 있다. That is, the present invention is a material in which a plurality of
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 트랜스 듀서(100)는 복 수개의 압전소자(110)들이 실리콘과 같이 탄성력을 갖는 소재로 제작 및 조립됨에 신체에 밀착되어 방광을 측정할 때, 방광이 소변에 의해 확장된다 하더라도 적절한 대응이 가능하다. 즉, 본 발명은 상하로 정렬된 복 수개의 압전소자(110)들이 수직 상태가 아닌 일측 또는 타측으로 경사지도록 정렬형태가 변형될 수 있다. Referring to FIG. 8, in the
아울러, 방광의 사이즈 또는 신체 신호의 측정은 방광이 치골의 뒤쪽에 위치됨에 따라 일정 사이즈로 확장되기 이전에는 치골에 의한 간섭을 받을 여지가 있다. In addition, measurement of the size of the bladder or the body signal may be subject to interference by the pubis before the bladder is expanded to a certain size as the bladder is positioned behind the pubis.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같이, 피에조 세라믹(113)(Piezo Ceramic)에 적층되는 정합층을 추가하여 초음파의 감도를 높이고 보다 넓은 대역을 갖도록 하였다. 이는 도 9와 도 10을 참조하여 설명한다. Accordingly, the present invention increases the sensitivity of ultrasonic waves and has a wider band by adding a matching layer stacked on the piezo ceramic 113, as described above. This will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
도 9는 종래의 초음파를 도시한 그래프이며, 이중 도 9의 (a)는 초음파의 펄스폭을 도시한 것이며, 도 9의 (b)는 주파수 대역을 도시한 그래프이다. 9 is a graph showing a conventional ultrasonic wave, of which (a) of FIG. 9 is a graph showing the pulse width of the ultrasonic wave, and (b) of FIG. 9 is a graph showing a frequency band.
도 10은 본 발명의 초음파를 도시한 그래프이며, 이중 도 10의 (a)는 초음파의 펄스폭을 도시한 것이며, 도 10의 (b)는 주파수 대역을 도시한 그래프이다. 10 is a graph showing the ultrasonic wave of the present invention, of which (a) of FIG. 10 is a graph showing the pulse width of the ultrasonic wave, and (b) of FIG. 10 is a graph showing a frequency band.
도 9의 (a)와 도 10의 (a)를 비교하여 보면, 본 발명의 초음파 펄스폭은 종래에 비하여 높은 값을 갖는 것이 확인된다. When comparing (a) of FIG. 9 and (a) of FIG. 10, it is confirmed that the ultrasonic pulse width of the present invention has a higher value than that of the prior art.
도 9의 (b)와 도 10의 (b)를 비교하여 보면, 본 발명의 주파수 대역은 압전소자(110)에 정합층을 추가함에 따라 종래에 비하여 주파수 대역이 확장된 것이 확인된다. When comparing (b) of FIG. 9 and (b) of FIG. 10, it is confirmed that the frequency band of the present invention is expanded compared to the prior art by adding a matching layer to the
즉, 본 발명은 신체의 변화에 대한 적정한 대응이 가능하고, 종래에 비하여 확장된 주파수 대역과 높은 감도를 갖는 초음파로서 생체 신호 및 사이즈 측정이 보다 정밀하게 진행할 수 있다. That is, in the present invention, it is possible to appropriately respond to changes in the body, and as an ultrasonic wave having an extended frequency band and high sensitivity compared to the prior art, bio-signal and size measurement can be performed more precisely.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible.
100 : 트랜스 듀서 110 : 압전소자
111 : 제1정합층 112 : 제2정합층
113 : 피에조 세라믹 120 : 렌즈
130 : 흡음층 140 : 와이어
200 : 소자 지그 210 : 지그 본체
220 : 소자 수용홈 230 : 안내공
240 : 연통홈 300 : 베이스 지그
310 : 베이스 본체 320 : 성형홈
330 : 걸림턱 340 : 커버100: transducer 110: piezoelectric element
111: first matching layer 112: second matching layer
113: piezo ceramic 120: lens
130: sound-absorbing layer 140: wire
200: element jig 210: jig body
220: element receiving groove 230: guide hole
240: communication groove 300: base jig
310: base body 320: forming groove
330: locking jaw 340: cover
Claims (7)
복 수개의 압전소자(110)가 설치되도록 상면에서 내향된 복 수개의 소자 수용홈(220)을 구비한 소자 지그(200); 및
압전소자(110)들이 체결된 소자 지그(200)가 삽입되도록 상면에 내향되고, 렌즈 성형 소재가 주입되는 성형홈(320)을 구비하는 베이스 지그(300);를 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서 제조장치.
In the piezoceramic 113, the lens 120 and the sound-absorbing layer are stacked by injecting and curing a material having elasticity on one surface and the opposite surface of the piezoelectric element 110 on which a plurality of matching layers 111 and 112 are sequentially stacked. In the apparatus for manufacturing a bio-signal and a size measurement flexible transducer having 130),
An element jig 200 having a plurality of element receiving grooves 220 inwardly directed from the upper surface so that the plurality of piezoelectric elements 110 are installed; And
For measuring bio-signals and sizes, including; a base jig 300 having a molding groove 320 in which the device jig 200 to which the piezoelectric elements 110 are fastened is inserted and which is inwardly directed to the upper surface and into which the lens molding material is injected. Flexible transducer manufacturing equipment.
The apparatus of claim 1, wherein the lens 120 and the sound-absorbing layer 130 are made of silicon.
일방향으로 연장되는 지그 본체(210);
복 수개의 압전소자(110)가 설치되도록 지그 본체(210)의 상면에서 내향되어 일방향으로 정렬되는 소자 수용홈(220); 및
각 소자 수용홈(220)에서 지그 본체(210) 외측으로 관통되어 와이어(140)를 안내하는 안내공(230); 을 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스듀서 제조장치.
The method according to claim 1, the device jig 200 is
A jig body 210 extending in one direction;
An element accommodating groove 220 that is inwardly aligned from an upper surface of the jig body 210 so that a plurality of piezoelectric elements 110 are installed and aligned in one direction; And
A guide hole 230 for guiding the wire 140 through the jig body 210 in each element receiving groove 220; Flexible transducer manufacturing apparatus for measuring bio-signal and size comprising a.
성형홈(320)의 내면에서 단턱 형성되어 소자 지그(200)를 성형홈(320)의 바닥면과 이격되도록 지지하는 걸림턱(330); 및
성형홈(320)의 개방된 일측을 밀폐시키도록 베이스 지그(300)의 단부에 체결되는 커버(340);를 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스듀서 제조장치.
The method according to claim 1, the base jig 300 is
A locking jaw 330 formed on the inner surface of the forming groove 320 to support the device jig 200 so as to be spaced apart from the bottom surface of the forming groove 320; And
A bio-signal and size measurement flexible transducer manufacturing apparatus including a cover 340 that is fastened to the end of the base jig 300 to seal the open side of the molding groove 320.
a)복 수개의 압전소자(110)를 소자 지그(200)에 설치 및 와이어(140)를 연결하는 단계;
b)베이스 지그(300) 상면에 내향된 수용홈에 렌즈 성형 소재를 주입하는 단계;
c)압전소자(110)가 수용홈의 바닥면을 향하도록 수용홈의 개방된 상측으로 소자 지그(200)를 체결하고 설정된 시간동안 경화시키는 단계; 및
d)소자 지그(200)를 베이스 지그(300)에서 분리 후, 렌즈 성형 소재에 의해 렌즈(120)가 성형된 압전소자(110)들을 인출시키고, 배면에 백킹 소재를 도포 및 경화시켜 흡음층(130)을 성형하는 단계; 를 포함하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조방법.
In the piezoceramic 113, a lens 120 and a sound-absorbing layer are stacked by injecting and curing a material having elasticity on one surface and the opposite surface of the piezoelectric element 110 on which a plurality of matching layers 111 and 112 are sequentially stacked. In the method for manufacturing a flexible transducer for measuring bio-signal and size, comprising:
a) installing a plurality of piezoelectric elements 110 to the element jig 200 and connecting the wires 140;
b) injecting the lens molding material into the receiving groove inward on the upper surface of the base jig 300;
c) fastening the device jig 200 to the open upper side of the receiving groove so that the piezoelectric element 110 faces the bottom surface of the receiving groove and curing for a set time; And
d) After separating the device jig 200 from the base jig 300, the piezoelectric elements 110 on which the lens 120 is molded by a lens molding material are pulled out, and a backing material is applied and cured on the rear surface of the sound-absorbing layer ( Molding 130); A method of manufacturing a flexible transducer for measuring bio-signals and sizes comprising a.
실리콘인 것을 특징으로 하는 생체 신호 및 사이즈 측정용 플렉시블 트랜스 듀서의 제조 방법.
The method according to claim 6, the lens molding material and the backing material
A method of manufacturing a flexible transducer for measuring bio-signal and size, which is made of silicon.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024195933A1 (en) * | 2023-03-22 | 2024-09-26 | 삼성메디슨 주식회사 | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device comprising same |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0199535A (en) * | 1987-10-14 | 1989-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
JP2008011494A (en) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | Array type ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device |
KR20100083090A (en) * | 2009-01-12 | 2010-07-21 | 주식회사 메디슨 | Probe for ultrasonic diagnostic apparatus and manufacturing method thereof |
KR20130103590A (en) * | 2011-01-06 | 2013-09-23 | 가부시키가이샤 히타치 메디코 | Ultrasonic probe |
KR20140009673A (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-23 | 삼성전자주식회사 | Transducer module including curved surface frame, ultrasonic probe including the transducer module and method for producing the curved surface frame |
KR20150042050A (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 재단법인대구경북과학기술원 | Flexible array of ultrasonic probe and manufacturing method thereof |
KR101874613B1 (en) | 2016-07-07 | 2018-07-04 | (주)엠큐브테크놀로지 | Apparatus and method for measuring urine amount in a bladder |
JP2018183426A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 株式会社日立製作所 | Ultrasonic imaging apparatus, ultrasonic transducer, and manufacturing method therefor |
-
2019
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0199535A (en) * | 1987-10-14 | 1989-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
JP2008011494A (en) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Toshiba Corp | Array type ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device |
KR20100083090A (en) * | 2009-01-12 | 2010-07-21 | 주식회사 메디슨 | Probe for ultrasonic diagnostic apparatus and manufacturing method thereof |
KR20130103590A (en) * | 2011-01-06 | 2013-09-23 | 가부시키가이샤 히타치 메디코 | Ultrasonic probe |
KR20140009673A (en) * | 2012-07-12 | 2014-01-23 | 삼성전자주식회사 | Transducer module including curved surface frame, ultrasonic probe including the transducer module and method for producing the curved surface frame |
KR20150042050A (en) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 재단법인대구경북과학기술원 | Flexible array of ultrasonic probe and manufacturing method thereof |
KR101874613B1 (en) | 2016-07-07 | 2018-07-04 | (주)엠큐브테크놀로지 | Apparatus and method for measuring urine amount in a bladder |
JP2018183426A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 株式会社日立製作所 | Ultrasonic imaging apparatus, ultrasonic transducer, and manufacturing method therefor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024195933A1 (en) * | 2023-03-22 | 2024-09-26 | 삼성메디슨 주식회사 | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device comprising same |
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