KR20070029383A

KR20070029383A - Ultrasonic probe and apparatus for driving ultrasonic element unit

Info

Publication number: KR20070029383A
Application number: KR1020050084107A
Authority: KR
Inventors: 김성래
Original assignee: 주식회사 메디슨
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-14

Abstract

An ultrasonic probe and an apparatus for driving an ultrasonic element unit are provided to implement a precise movement of the ultrasonic element unit by reciprocating the ultrasonic element unit linearly through transfer of a nut. An ultrasonic probe includes a body(111), an ultrasonic element unit(113), a housing, a holder(140), a guide unit(130), a motor(150), a lead screw(160), and a nut(170). The ultrasonic element unit(113) is installed inside the body(111). The housing is installed inside the body(111) and supports the ultrasonic element unit(113). The holder(140) receives the ultrasonic element unit(113) and reciprocates linearly on the housing. The guide unit(130) is connected to the housing and guides linear reciprocation of the holder(140). The motor(150) has a driving shaft and performs forward and backward rotations. The lead screw(160) is connected to the driving shaft. The nut(170) is fixed on the holder(140), and is connected to the lead screw(160). The nut(170) is transferred along the lead screw(160) by rotation of the lead screw(160).

Description

ULTRASONIC PROBE AND APPARATUS FOR DRIVING ULTRASONIC ELEMENT UNIT}

도 1은 종래기술에 따른 초음파 프루브의 사시도이다.1 is a perspective view of an ultrasonic probe according to the prior art.

도 2는 도 1의 초음파 프루브의 초음파 탐촉을 예시한 도면이다.FIG. 2 illustrates an ultrasonic probe of the ultrasonic probe of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브의 외관을 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the ultrasonic probe according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 1의 초음파 프루브의 내부 구성을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating an internal configuration of the ultrasonic probe of FIG. 1.

도 5는 도 4의 평면도이다.5 is a plan view of FIG. 4.

도 6은 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 7a는 도 3의 B-B 선에 따른 단면도이다.FIG. 7A is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3.

도 7b는 도 3의 C-C 선에 따른 단면도이다.FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 3.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브에서의 초음파 소자 유닛의 직선 왕복운동을 설명하기 위한 사시도이다.8A to 8D are perspective views for explaining linear reciprocation of the ultrasonic element unit in the ultrasonic probe according to the preferred embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브의 초음파 탐촉을 예시한 도면이다.9 is a view illustrating the ultrasonic probe of the ultrasonic probe according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

111 : 케이스 112 : 음향 커버111: case 112: sound cover

113 : 초음파 소자 유닛 120 : 하우징113: ultrasonic element unit 120: housing

121 : 밀폐 공간 123 : O-링121: sealed space 123: O-ring

125 : 홀센서 130 : 가이드 바125: Hall sensor 130: guide bar

131 : 가이드 홈 140 : 홀더131: guide groove 140: holder

141 : 측방 지지 베어링 142 : 상하방 지지 베어링141: side support bearing 142: up and down support bearing

143 : 마그넷 150 : 모터143: magnet 150: motor

160 : 리드 스크루 170 : 너트160: lead screw 170: nut

본 발명은 초음파 진단 장치에 사용되는 초음파 프루브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 초음파 소자 유닛의 직선 왕복 운동을 통해 탐촉 범위가 증대된 2차원 단면 영상 진단용 초음파 프루브에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 초음파 프루브의 초음파 소자 유닛 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly, to an ultrasonic probe for diagnosing a two-dimensional cross-sectional image in which a probe range is increased through a linear reciprocating motion of an ultrasonic element unit. Moreover, this invention relates to the ultrasonic element unit drive apparatus of such an ultrasonic probe.

일반적으로, 초음파 진단 장치는 초음파를 피검자의 인체 내부에 조사하고 돌아온 반사파와의 시간차를 전자회로에 의해 거리로 환산하여 인체 내부를 영상으로 구현하여 진단하는 장치로서, 초음파가 인체에 무해하고 다른 영상 진단 장치에 비해 저렴하며 실시간으로 진단 영상을 제공할 수 있어 널리 이용되고 있는 실정이다. 이러한 초음파 진단 장치를 사용한 초음파 진단에 있어서, 작업자는 초음파의 조사 및 반사파의 수신이 가능한(이하, 본원에서 이러한 기능을 “탐촉”이라 한 다) 통상 초음파 탐촉자 또는 초음파 프루브(ultrasonic probe)로 알려진 장치를 손에 쥐고 피검자의 원하는 부위에 접촉시켜 초음파 진단을 실행한다.In general, the ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus for diagnosing the inside of the human body by diagnosing the inside of the human body by converting the ultrasonic wave into the subject's human body and converting the time difference from the reflected wave back to the distance by an electronic circuit. It is inexpensive compared to a diagnostic device and is widely used because it can provide a diagnostic image in real time. In the ultrasonic diagnosis using such an ultrasonic diagnostic apparatus, the operator is capable of irradiating ultrasonic waves and receiving reflected waves (hereinafter, referred to as "probe" here), a device commonly known as an ultrasonic probe or an ultrasonic probe. Is held in hand and touched the desired area of the subject to perform an ultrasound diagnosis.

도 1은 종래의 초음파 프루브를 개략적으로 도시한 사시도이다. 초음파 프루브는 내장된 초음파 진동자의 배열 형태에 따라 리니어(linear), 컨벡스(convex) 또는 서큘러(circular) 타입 등으로 구분될 수 있고, 획득되는 영상에 따라 2차원 단면 영상 프루브 또는 3차원 입체 형상 프루브 등으로 구분될 수 있다. 도 1은 2차원 단면 영상을 획득하기 위한 리니어 배열형 초음파 프루브(10)를 예시하고 있다.1 is a perspective view schematically showing a conventional ultrasonic probe. Ultrasonic probes can be classified into linear, convex, or circular types according to the arrangement of the built-in ultrasonic vibrators, and according to the acquired images, two-dimensional cross-sectional image probes or three-dimensional three-dimensional probes And the like. 1 illustrates a linear array ultrasonic probe 10 for obtaining a two-dimensional cross-sectional image.

초음파 프루브(10)는 작업자가 손에 쥐고 작업할 수 있도록 합성 수지 등으로 형성한 케이스(11)의 선단부에 초음파의 조사 및 반사파의 수신이 가능한 초음파 소자부(12)를 구비한다. 발생된 초음파 및 반사된 초음파는 초음파 소자부(12)의 전방에 구비된 커버(12a)를 통과하며, 각종 전기 신호는 내부의 전자 회로에 접속된 케이블(13)을 통해 초음파 진단 장치의 본체와 송수신된다.The ultrasonic probe 10 includes an ultrasonic element portion 12 capable of irradiating ultrasonic waves and receiving reflected waves at a tip end of a case 11 formed of a synthetic resin or the like so that an operator can work in his hand. The generated ultrasonic waves and the reflected ultrasonic waves pass through the cover 12a provided in front of the ultrasonic element unit 12, and various electric signals are connected to the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus through a cable 13 connected to an internal electronic circuit. It is sent and received.

도 2는 도 1의 초음파 프루브(10)의 초음파 탐촉 작업을 예시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 초음파 프루브(10)는 피검자의 피부(21)와 접촉하여 피검자의 인체 내부(22)를 향해 초음파를 조사하고 반사파를 수신한다. 여기서, 초음파 프루브(10)에서 인체 내부(22)로 조사된 초음파의 진행 방향이 하방을 향한 화살표로 도시되어 있다.FIG. 2 illustrates the ultrasonic probe operation of the ultrasonic probe 10 of FIG. 1. As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 10 contacts the skin 21 of the subject and irradiates ultrasonic waves toward the inside 22 of the subject's human body to receive reflected waves. Here, the traveling direction of the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic probe 10 to the inside of the human body 22 is shown by an arrow pointing downward.

도 2에서와 같이, 2차원 단면 영상을 얻기 위해 리니어 타입 초음파 프루브(10)를 사용하는 경우, 작업자는 초음파 프루브(10)를 인체의 피부(21)에 대고 움 직이면서 영상을 얻게 된다. 이 때, 초음파 프루브(10)의 1회의 탐촉 범위는 양방향 화살표(F)로 한정되므로, 넓은 범위의 검사를 위해서는 작업자는 초음파 프루브(10)를 인체의 피부(21)를 따라서 움직이면서 진단을 실행해야만 한다. 그러나, 이 경우에는 작업자의 수조작에 의해 초음파 프루브가 이동되므로 초음파 진단은 불연속적으로 되고 일정하지 않은 조영간격으로 얻어진 영상의 질이 좋이 못하다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 2, when the linear type ultrasonic probe 10 is used to obtain a 2D cross-sectional image, the operator moves the ultrasonic probe 10 onto the skin 21 of the human body while obtaining an image. At this time, since the single probe range of the ultrasonic probe 10 is limited to the double-headed arrow F, the operator must perform the diagnosis while moving the ultrasonic probe 10 along the skin 21 of the human body for a wide range of inspection. do. However, in this case, since the ultrasonic probe is moved by the manual operation of the operator, the ultrasonic diagnosis is discontinuous, and there is a problem in that the quality of the image obtained at an irregular contrast interval is not good.

특히, 인체 내부(22)에 초음파 진단을 방해하는 경질의 조직, 예컨대 뼈(23)가 존재하는 경우, 조사된 초음파는 뼈(23)에서 반사되므로 초음파 진단 영상에서 뼈(23) 부분은 단순한 음역 영역으로만 표시되고, 뼈(23)의 배후 영역에 대한 영상을 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 뼈(23) 부분 위에 초음파 프루브(10)가 위치하면, 탐촉 범위는 양방향 화살표(F′)로 한정되며 양방향 화살표(H)로 한정된 범위는 보이지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서, 한번에 보다 넓은 범위의 초음파 탐촉이 가능할뿐만 아니라, 초음파 영상 상에 음영 영역으로만 표시되어 보이지 않는 뼈의 배후 부분의 영상을 얻을 수 있는 초음파 프루브가 요구된다.In particular, when there is a hard tissue, such as bone 23, that interferes with the ultrasound diagnosis inside the human body 22, the irradiated ultrasound is reflected from the bone 23, so the portion of the bone 23 in the ultrasound diagnosis image is a simple sound range. There is a problem that only the region is displayed and an image of the region behind the bone 23 cannot be obtained. That is, when the ultrasonic probe 10 is positioned on the bone 23 portion, the probe range is limited to the double arrow F 'and the range limited to the double arrow H is not visible. Therefore, there is a need for an ultrasonic probe capable of obtaining a wider range of ultrasonic probes at once, as well as obtaining an image of an invisible portion of the bone which is only displayed as a shaded area on the ultrasound image.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 초음파 탐촉 범위가 증대되어 한번에 보다 넓은 범위의 초음파 탐촉이 가능한 초음파 프루브를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that is capable of detecting a wider range of ultrasonic probes at a time by increasing the ultrasonic probe range.

또한, 본 발명은 일정한 조영 간격으로 초음파 탐촉이 가능하여 연속적이고 양호한 초음파 영상이 얻어질 수 있는 초음파 프루브를 제공하는데 그 목적이 있 다.In addition, an object of the present invention is to provide an ultrasonic probe that can be ultrasonic probe at a constant contrast interval to obtain a continuous and good ultrasound image.

또한, 본 발명은 초음파 영상 상에 음역 영역으로만 표시되어 영상으로 보이지 않는 뼈의 배후 부분의 영상을 얻을 수 있는 초음파 프루브를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an ultrasound probe that can obtain an image of the rear portion of the bone that is displayed only in the sound region on the ultrasound image and is not visible as an image.

위와 같은 목적 및 그 밖의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면, 몸체와, 상기 몸체 내에 구비되는 초음파 소자 유닛과, 상기 몸체에 내장되고 상기 초음파 소자 유닛을 지지하기 위한 하우징과, 상기 초음파 소자 유닛을 수용하고 상기 하우징 상에서 직선 왕복운동 가능하게 구비되는 홀더와, 상기 하우징에 결합되고 상기 홀더의 직선 왕복운동을 안내하기 위한 안내 부재와, 구동축을 가지며 정회전 및 역회전 가능한 모터와, 상기 구동축에 결합된 리드 스크루와, 상기 홀더와 고정되고 상기 리드 스크루와 결합되어 상기 리드 스크루의 회전에 의해 상기 리드 스크루를 따라서 왕복 이송되는 너트를 포함하는 초음파 프루브가 제공된다.In order to achieve the above object and other objects, according to an aspect of the present invention, the body, the ultrasonic element unit provided in the body, the housing embedded in the body for supporting the ultrasonic element unit, A holder accommodating the ultrasonic element unit and configured to linearly reciprocate on the housing, a guide member coupled to the housing for guiding linear reciprocating motion of the holder, a motor having a drive shaft and capable of forward and reverse rotation; And a lead screw coupled to the drive shaft, and a nut fixed to the holder and coupled to the lead screw, the nut being reciprocated along the lead screw by rotation of the lead screw.

여기서, 상기 초음파 프루브는 상기 초음파 소자 유닛의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the ultrasonic probe preferably further includes position detecting means for detecting the position of the ultrasonic element unit.

이 경우, 상기 위치 검출 수단은 상기 홀더의 일측에 제공된 마그넷과 상기 마그넷과 상호작용하여 위치를 검출하는 홀센서를 포함하며, 상기 홀센서는 상기 초음파 소자 유닛의 왕복운동 스트로크의 중앙 지점에 위치하는 것이 바람직하다.In this case, the position detecting means includes a magnet provided on one side of the holder and a Hall sensor for detecting a position by interacting with the magnet, wherein the Hall sensor is located at the center point of the reciprocating stroke of the ultrasonic element unit. It is preferable.

또한, 상기 초음파 프루브에 구비된 초음파 소자 유닛은 컨벡스 배열형인 것 이 바람직하다.In addition, the ultrasonic element unit provided in the ultrasonic probe is preferably a convex array type.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 배치된 컨벡스 배열형 초음파 소자 유닛과 상기 초음파 소자 유닛의 직선 왕복운동을 안내하기 위한 안내 부재를 가지는 초음파 프루브의 초음파 소자 유닛 구동 장치에 있어서, 구동축을 가지며 정회전 및 역회전 가능한 모터와, 상기 구동축에 결합된 회전 부재와, 상기 초음파 소자 유닛과 고정되고 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 회전 부재를 따라서 왕복 이송되는 이송 부재를 포함하는 초음파 소자 유닛 구동 장치가 제공된다.On the other hand, according to another aspect of the present invention, in the ultrasonic probe unit driving apparatus of the ultrasonic probe having a convex array type ultrasonic element unit disposed therein and a guide member for guiding linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit, And a motor capable of forward and reverse rotation, a rotation member coupled to the drive shaft, and a transport member fixed to the ultrasound element unit and reciprocally conveyed along the rotation member by rotation of the rotation member. An apparatus is provided.

여기서, 상기 회전 부재는 리드 스크루이고, 상기 이송 부재는 상기 리드 스크루에 결합되는 너트인 것이 바람직하다.Here, the rotating member is a lead screw, the transfer member is preferably a nut coupled to the lead screw.

또한, 상기 회전 부재는 피니언이고, 상기 이송 부재는 상기 피니언에 맞물리는 래크인 것이 바람직하다.It is also preferred that the rotating member is a pinion and the conveying member is a rack that engages the pinion.

또한, 상기 회전 부재는 원통 캠이고, 상기 이송 부재는 상기 원통 캠을 따라서 왕복 이송되는 캠팔로우어인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the rotating member is a cylindrical cam, and the conveying member is a cam follower reciprocally conveyed along the cylindrical cam.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브 및 초음파 소자 유닛 구동 장치에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, an ultrasonic probe and an ultrasonic element unit driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브의 외관을 나타낸 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)는 작업자가 손에 쥐고 초음파 진단을 수행하게 되는 케이스(111)와 케이스(111)의 일측에 결합된 음향 커버(acoustic cover)(112)를 구비한다. 케이스(111)는 합성 수지 등으로 이루어지고 상자 형태를 취한다. 케이스(111)의 일측에는 전 기 신호를 송수신하는 접속 케이블(116)이 부싱(115)으로 고정되어 인출되어 있고, 접속 케이브(116)이 인출된 반대측에 음향 커버(112)가 결합되어 프루브(100)의 몸체를 구성한다. 이 프루브 몸체의 내부에 초음파 소자 유닛(ultrasonic element unit)(미도시)이 배치된다.Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the ultrasonic probe according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to Figure 3, the ultrasonic probe 100 according to a preferred embodiment of the present invention is an acoustic cover coupled to one side of the case 111 and the case 111 to be carried out by the operator to carry out the ultrasound diagnosis 112). The case 111 is made of synthetic resin or the like and takes the form of a box. On one side of the case 111, a connection cable 116 for transmitting and receiving an electric signal is fixed to the bushing 115 and drawn out, and an acoustic cover 112 is coupled to the opposite side from which the connection cable 116 is drawn out to provide a probe ( 100) to the body. An ultrasonic element unit (not shown) is disposed inside the probe body.

음향 커버(112)는 그 안의 초음파 소자 유닛이 직선 왕복운동을 실현하도록 충분히 길게 형성되어 있으며, 바람직하게는 인체와 유사한 고분자 재료를 사용하여 사출성형 가공으로 이루어진다. 음향 커버(112)를 통해 초음파 소자 유닛으로부터 발생된 초음파와 인체로부터 반사된 반사파가 통과하면서 초음파 탐촉이 실행된다.The acoustic cover 112 is formed long enough for the ultrasonic element unit therein to realize a linear reciprocating motion, and is preferably formed by injection molding using a polymer material similar to a human body. The ultrasonic probe is executed while the ultrasonic waves generated from the ultrasonic element unit and the reflected waves reflected from the human body pass through the acoustic cover 112.

도 4는 도 1의 초음파 프루브(100)의 내부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이며, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 3의 B-B 선 및 C-C 선에 따른 단면도이다. 이들 도면에 있어서, 설명의 편의를 위해 초음파 프루브(100)의 내부에 구비되는 PCB 등의 회로기판과 접속케이블(116) 및 초음파 소자 유닛(113)에서 인출되는 케이블 등은 생략되어 있다.4 is a perspective view illustrating an internal configuration of the ultrasonic probe 100 of FIG. 1, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIGS. 7A and 7B are respectively FIG. 3. Sectional drawing along the BB and CC lines. In these drawings, for convenience of description, a circuit board such as a PCB provided inside the ultrasonic probe 100, a cable drawn out from the connection cable 116 and the ultrasonic element unit 113, and the like are omitted.

초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복 운동을 실행하기 위한 각종 부품이 설치되는 하우징(120)은 프루브 몸체의 내측에, 상세하게는 음향 커버(112)와 결합되어 이들 사이에 밀폐 공간(121)을 형성한다. 하우징(120)은 음향 커버(112)와 그 가장자리를 따라서 결합된다. 이를 위해 하우징(120)의 가장자리에는 음향 커버(112)와의 결합을 용이하게 하도록 가장자리를 따라서 외측으로 연장된 테두리(120a)가 형성되어 있고, 이 테두리(120a)에 다수의 관통공(121)이 형성되어 있으 며, 음향 커버(112)에도 관통공(121)에 대응하게 장착공(112a)이 형성되어 있다. 볼트 또는 스크루(121a)가 관통공(121)을 지나 장착공(112a)에 체결됨으로써 음향 커버(112)와 하우징(120)이 결합된다.The housing 120, in which various components for performing linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113 are installed, is coupled to the inside of the probe body, specifically, the acoustic cover 112, to form a closed space 121 therebetween. Form. The housing 120 is coupled with the acoustic cover 112 along its edge. To this end, an edge 120a extending outward along the edge is formed at the edge of the housing 120 to facilitate coupling with the acoustic cover 112, and a plurality of through holes 121 are formed at the edge 120a. The mounting cover 112a is formed in the acoustic cover 112 to correspond to the through hole 121. The sound cover 112 and the housing 120 are coupled by the bolt or screw 121a to the mounting hole 112a through the through hole 121.

음향 커버(112)와 하우징(120)의 결합으로 그 내부에 밀폐 공간이 확실히 형성되도록 음향 커버(112)와 하우징(120) 사이를 밀봉하는 밀봉 수단이 하우징(120)에 구비되어 있다. 밀봉 수단은 하우징(120)의 가장자리를 따라서 형성된 홈(122)과 이 홈(122)에 끼워지는 O-링(123)을 포함한다. 즉, 하우징(120)과 음향 커버(112)가 결합하면서 사이에 개재된 O-링(123)이 압착됨으로써 밀폐 공간(121)의 밀폐성이 확보된다.The housing 120 is provided with sealing means for sealing between the acoustic cover 112 and the housing 120 so that a sealed space is formed therein by the coupling of the acoustic cover 112 and the housing 120. The sealing means comprises a groove 122 formed along the edge of the housing 120 and an O-ring 123 fitted into the groove 122. That is, the O-ring 123 interposed between the housing 120 and the acoustic cover 112 is compressed to secure the sealed space 121.

밀폐 공간(121) 내에 초음파 소자 유닛(113)과 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 실현하는 각종 부품들이 설치된다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 밀폐 공간(121)은 초음파의 전파를 용이하게 하는 초음파 전파액, 예컨대 기름 또는 생리식염수 등으로 충전될 수 있다. 이렇게 공기 대신 초음파 전파액을 충전함으로써, 초음파 소자 유닛(113)이 송수신하는 초음파는 방해를 받지 않고 전파될 수 있다. 또한, 위에서 설명한 바와 같이, 하우징(120)과 음향 커버(112) 사이에 개재된 O-링(123) 등의 밀봉 수단에 의해 밀폐 공간(121) 내에 충전된 초음파 전파액의 누출이 방지된다.Various components for implementing linear reciprocation of the ultrasonic element unit 113 and the ultrasonic element unit 113 are installed in the sealed space 121. In addition, although not shown in the drawing, the sealed space 121 may be filled with an ultrasonic wave propagation fluid, such as oil or saline, to facilitate the propagation of ultrasonic waves. By filling the ultrasonic wave liquid instead of air, the ultrasonic waves transmitted and received by the ultrasonic element unit 113 may be propagated without being disturbed. In addition, as described above, leakage of the ultrasonic wave liquid filled in the sealed space 121 is prevented by a sealing means such as an O-ring 123 interposed between the housing 120 and the acoustic cover 112.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)에 채용된 초음파를 송수신하기 위한 초음파 소자 유닛(113)은 컨벡스 배열형 초음파 소자 유닛이다. 즉, 부채꼴 형상의 주사가 가능하도록 다수의 초음파 진동자(미도시)가 1차원 어레 이의 볼록한 형태로 배열 되어 이루어진 것으로 2차원 단면 영상의 진단을 위해 사용된다. 초음파 소자 유닛(113)은 홀더(140) 내에 수용되어 상기 밀폐 공간(121) 내에서 소정 스토로크 범위 내에서 직선 왕복운동을 경험한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프로브(100)는 종래기술의 리니어 배열형 초음파 프루브와는 달리 그 주사 범위가 확대되어 있으며, 아울러 초음파 소자 유닛(113)의 1회 탐촉 후 좌우로 이동하면서 탐촉이 진행될 수 있으므로, 전체 탐촉 범위가 증대된다.The ultrasonic element unit 113 for transmitting and receiving the ultrasonic waves employed in the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention is a convex array type ultrasonic element unit. That is, a plurality of ultrasonic vibrators (not shown) are arranged in the convex form of the one-dimensional array so as to enable the scanning of the fan shape is used for the diagnosis of the two-dimensional cross-sectional image. The ultrasonic element unit 113 is accommodated in the holder 140 to experience a linear reciprocating motion within a predetermined stroke range in the sealed space 121. Therefore, the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention has an enlarged scanning range, unlike the linear array ultrasonic probe of the prior art, and also moves to the left and right after a single probe of the ultrasonic element unit 113. Since the probe can proceed while the overall probe range is increased.

홀더(140)는 도면에 도시된 바와 같이 4개의 부재가 서로 결합하여 상자형을 취할 수 있고, 혹은 일체로 형성될 수도 있다. 홀더(120)의 소정 스트로크 범위 내의 직선 왕복운동을 안내하도록 안내 부재(130)가 하우징(120)에 결합되어 있다. 본 실시예에서의 안내 부재는 하우징(120)의 마주하는 장변측 가장자리에 결합된 한 쌍의 가이드 바이다.As shown in the drawing, the holder 140 may have four members coupled to each other to take a box shape, or may be integrally formed. The guide member 130 is coupled to the housing 120 to guide the linear reciprocating motion within the predetermined stroke range of the holder 120. The guide member in this embodiment is a pair of guide bars coupled to opposite long side edges of the housing 120.

가이드 바(130)는 하우징(120)의 2개의 장변측에 결합되며, 하우징(120)의 2개의 장변을 따라서 연장된 가이드 바 지지대(124) 상에 볼트 또는 스크루를 통해 체결된다. 가이드 바(130)에는 그 길이방향을 따라서 가이드 홈(131)이 형성되어 있다. 상기 가이드 홈(131) 내에 홀더 지지 수단(141, 142)이 수용되어 있으며, 홀더(140)는 가이드 홈(131)을 따라서 이동된다. 따라서, 홀더(140)는 한 쌍의 가이드 바(130) 사이에서 가이드 홈(131)을 통해 홀더 지지 수단(141, 142)으로써 협지되어 있고, 가이드 홈(131)을 따라서 직선 왕복운동하며, 아울러 왕복운동의 스트로크는 홀더 지지 수단(141, 142)이 가이드 홈(131)의 양측 끝과 접촉하는 거리 로 정해질 수 있음이 이해될 것이다.The guide bar 130 is coupled to two long sides of the housing 120 and is fastened through bolts or screws on the guide bar support 124 extending along the two long sides of the housing 120. A guide groove 131 is formed in the guide bar 130 along its longitudinal direction. Holder supporting means (141, 142) is accommodated in the guide groove 131, the holder 140 is moved along the guide groove (131). Therefore, the holder 140 is sandwiched between the pair of guide bars 130 by the holder supporting means 141, 142 through the guide groove 131, and linearly reciprocates along the guide groove 131, and It will be appreciated that the stroke of the reciprocating motion may be determined by the distance at which the holder support means 141, 142 contact both ends of the guide groove 131.

가이드 홈(131)과 접촉하면서 홀더(130)를 지지하는 홀더 지지 수단(141, 142)은 홀더(130)를 가이드 홈(131)에 대하여 측방향으로 지지하는 측방 지지 베어링 또는 롤러(141)와 상하방향으로 지지하는 상하방 지지 베어링 또는 롤러(142)을 포함할 수 있다. 이들 홀더 지지 수단(141, 142)은 도 5에 도시된 바와 같이 홀더(140)의 각 모서리 부근에 설치되어 있다. 여기서, 홀더(140)의 양측 장변의 측방 지지 베어링(141) 간의 최장 거리는 서로 마주하는 가이드 홈들의 바닥 사이의 거리에 해당하고 일측 장변의 상하방 지지 베어링(142)의 직경은 가이드 홈의 폭보다 약간 작거나 같으며 상하방 지지 베어링들은 같은 높이에 위치하는 것이 바람직하다. 이들 홀더 지지 수단(141, 142)에 의해 홀더(130)는 가이드 홈(131)을 따라서 원활하게 미끄럼 운동할 수 있다. 또한, 홀더 지지 수단(141, 142)에 의해 홀더(140)는 그 이동 방향을 따라서 좌우 또는 상하로 편위됨이 없이 정밀한 직선 왕복운동할 수 있다.The holder supporting means 141, 142 for supporting the holder 130 while being in contact with the guide groove 131 may have a side support bearing or roller 141 that supports the holder 130 laterally with respect to the guide groove 131. It may include a vertical support bearing or roller 142 to support in the vertical direction. These holder supporting means 141, 142 are provided near each corner of the holder 140 as shown in FIG. Here, the longest distance between the lateral support bearings 141 of both long sides of the holder 140 corresponds to the distance between the bottoms of the guide grooves facing each other, and the diameter of the upper and lower support bearings 142 of one long side is greater than the width of the guide grooves. Slightly smaller or equal and the upper and lower support bearings are preferably located at the same height. The holder 130 can slide smoothly along the guide groove 131 by the holder supporting means 141, 142. In addition, by the holder supporting means 141, 142, the holder 140 can precisely reciprocate linearly without being biased left and right or up and down along its moving direction.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)는 초음파 소자 유닛(113)을 수용한 홀더(140)를 가이드 바(130)를 따라서 왕복운동 시킴으로써 초음파 소자 유닛(113)의 탐촉 범위의 증대를 실현한다. 홀더(140)는 가이드 홈(131) 내에서의 홀더 지지 수단(141, 142)의 미끄럼 운동에 의해 가이드 바(130)를 따라서 이동하며, 홀더(140)의 이동은 가이드 바(130)를 따라서 홀더(140)를 좌우로 이송시키는 이송 부재와 상기 이송 부재의 직선 왕복운동을 일으키기 위한 회전 부재에 의해 실행된다. 이하에서는 회전 부재의 예로서 리드 스크루(lead screw)와 이송 부재의 예로서 상기 리드 스크루에 끼워지는 너트를 채용한 초음파 소자 유닛 구동 장치에 대해 설명한다.The ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention increases the detection range of the ultrasonic element unit 113 by reciprocating the holder 140 accommodating the ultrasonic element unit 113 along the guide bar 130. To realize. The holder 140 moves along the guide bar 130 by sliding the holder supporting means 141, 142 in the guide groove 131, and the movement of the holder 140 follows the guide bar 130. It is executed by a conveying member for conveying the holder 140 left and right and a rotating member for causing a linear reciprocating motion of the conveying member. Hereinafter, an ultrasonic element unit driving apparatus employing a lead screw as an example of the rotating member and a nut fitted to the lead screw as an example of the transfer member will be described.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)에 채용된 리드 스크루 구동 장치는, 구동축(151)을 가지며 정회전 및 역회전 가능한 모터(150)와, 구동축(151)에 결합되어 모터(150)의 회전방향과 동일하게 회전하는 리드 스크루(160)와, 홀더(140)에 고정되고 리드 스크루(160)가 관통하는 너트(170)를 포함한다.The lead screw driving device employed in the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a motor 150 having a drive shaft 151 and capable of forward and reverse rotation, and coupled to the drive shaft 151 to provide a motor 150. The lead screw 160 that rotates in the same direction as the rotation direction of (), and the nut 170 is fixed to the holder 140 and the lead screw 160 penetrates.

홀더(140)의 직선 왕복운동의 동력원으로 작용하는 모터(150)는 하우징(120)의 하측에 배치되어 있으며, 하우징(120)의 하측에 모터 결합판(152)을 통해 결합되어 있다. 상기 모터(150)는 정회전 및 역회전을 통해 홀더(140)의 왕복운동을 실현하고 그 이동 거리 또한 일정하게 유지하는 것이 요구되므로, 일정 각도만큼의 회전을 실행하는 모터가 바람직하며, 그 예로서 인가되는 펄스를 조작함에 따라 회전이 제어되는 스테핑 모터가 바람직하다.The motor 150 acting as a power source for the linear reciprocating motion of the holder 140 is disposed under the housing 120, and is coupled to the lower side of the housing 120 through the motor coupling plate 152. Since the motor 150 is required to realize the reciprocating motion of the holder 140 through the forward rotation and the reverse rotation and to keep the movement distance constant, a motor that executes rotation by a predetermined angle is preferable. Preferred is a stepping motor in which the rotation is controlled by manipulating a pulse applied as.

하우징(120)의 우하측 벽을 관통하는 모터의 구동축(151)에 리드 스크루(160)가 고정되어 있다. 리드 스크루(160)는 일단에서 세트 스크루(161)와 같은 체결 수단에 의해 구동축(151)에 고정될 수 있다. 리드 스크루(160)는 홀더(140)의 직선 왕복운동을 충분히 허용할 수 있는 길이를 가진다.The lead screw 160 is fixed to the drive shaft 151 of the motor penetrating the lower right wall of the housing 120. The lead screw 160 may be fixed to the drive shaft 151 by fastening means such as the set screw 161 at one end. The lead screw 160 has a length sufficient to allow a linear reciprocation of the holder 140.

모터 구동축(151)에 결합되지 않는 리드 스크루(160)의 타단은 하우징(120)의 좌하측에 지지되어 있다. 상세하게는, 리드 스크루(160)의 타단은 스러스트 베어링과 부시의 기능을 수행하는 리드 스크루 지지부(124) 상에 지지되며, 리드 스 크루 지지부(124)는 하우징(120)의 하측에 볼트 또는 스크루에 의해 결합된다.The other end of the lead screw 160, which is not coupled to the motor drive shaft 151, is supported at the lower left side of the housing 120. In detail, the other end of the lead screw 160 is supported on the lead screw support 124 which functions as a thrust bearing and a bush, and the lead screw support 124 is bolted or screwed under the housing 120. Are combined by.

본 실시예에 있어서, 리드 스크루(160) 상에 끼워져 홀더(140)를 좌우로 이송시키는 이송 부재인 너트(170)는 기다란 바의 형태이다. 또한, 너트(170)는 일단에 구비된 연장부(170a)를 통해서 볼트 또는 스크루(170b)에 의해 홀더(140)의 하측에 고정되며, 타단에는 리드 스크루(160)가 관통할 수 있는 관통공(참조부호 없음)이 형성되고 상기 관통공 내주면에는 리드 스크루(160)의 외주면에 형성된 나사에 대응하는 암나사(171)가 형성되어 있다. 그러므로, 리드 스크루(160)와 너트(170)는 나사 체결 방식에 의해 서로 결합되어 있으며, 너트(170)의 가동 방향이 직선을 따르도록 한정되어 있고 리드 스크루(160)가 회전하면 나사 구동 방식에 의해 너트(170)가 좌우로 이송될 수 있음이 이해될 것이다.In this embodiment, the nut 170, which is a transfer member fitted on the lead screw 160 to transfer the holder 140 from side to side, is in the form of an elongated bar. In addition, the nut 170 is fixed to the lower side of the holder 140 by a bolt or screw 170b through an extension part 170a provided at one end thereof, and a through hole through which the lead screw 160 can penetrate the other end thereof. (No reference numeral) is formed and a female screw 171 corresponding to a screw formed on the outer circumferential surface of the lead screw 160 is formed on the inner circumferential surface of the through hole. Therefore, the lead screw 160 and the nut 170 are coupled to each other by a screw fastening method, the movement direction of the nut 170 is limited to follow a straight line and when the lead screw 160 rotates, It will be appreciated that the nut 170 can be conveyed from side to side.

또한, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 너트(170)는 홀더(140)의 하측면 상에 중앙이 아닌 측면에 고정되어 있다. 이것은 도 7b에서 보여지듯이, 가이드 바(130)를 따라서 이송되는 너트(170)를 홀더(170)의 하측면의 일측에 설치하여 여유 공간을 남기고, 이 여유 공간에 초음파 소자 유닛(113)과 상호작용하는 PCB 등의 회로기판을 설치하기 위함이다.In addition, as shown in FIGS. 7A and 7B, the nut 170 is fixed to the side rather than the center on the lower side of the holder 140. As shown in FIG. 7B, the nut 170 transferred along the guide bar 130 is installed on one side of the lower side of the holder 170 to leave a free space, and the free space is mutually spaced with the ultrasonic element unit 113. This is to install a circuit board such as a working PCB.

가이드 바(130) 사이에 협지된 홀더(140)는 가이드 홈(131)을 따라서 직선 왕복운동만을 할 수 있고, 홀더(140)에 일체로 고정된 너트(170) 또한 홀더(140)와 동일 방향으로만 운동할 수 있다. 따라서, 리드 스크루(160)의 일 방향의 회전은 나사 구동 방식에 의해 너트(170)의 일 방향으로의 운동으로 실현되고, 이에 상응하게 홀더(140) 및 초음파 소자 유닛(113)은 너트(170)와 함께 이동된다.The holder 140 sandwiched between the guide bars 130 may only linearly reciprocate along the guide groove 131, and the nut 170 integrally fixed to the holder 140 may also be in the same direction as the holder 140. You can only exercise. Accordingly, the rotation of one direction of the lead screw 160 is realized by the movement of the nut 170 in one direction by a screw drive method, and correspondingly, the holder 140 and the ultrasonic element unit 113 are nut 170 Is moved together).

여기서, 너트(170)의 이송은 리드 스크루(160)의 회전에 의한 나사 구동 방식에 의해 이루어지므로, 모터(150)는 적은 힘만으로 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 실현할 수 있다. 또한, 채용되는 리드 스크루와 너트에 형성되는 나사의 설계 치수에 따라, 너트의 이송 속도 및 이송 정도가 달라질 수 있다. 따라서, 보다 조밀하게 나사가 형성된 리드 스크루를 사용하면 초음파 소자 유닛(113)의 운동은 보다 적은 힘으로 정밀하게 실행될 수 있다.Here, the transfer of the nut 170 is made by a screw driving method by the rotation of the lead screw 160, the motor 150 can realize a linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113 with only a small force. In addition, the feeding speed and the feeding degree of the nut may vary depending on the design dimensions of the screw formed on the lead screw and the nut to be employed. Therefore, by using a screw screwed more densely, the motion of the ultrasonic element unit 113 can be precisely executed with less force.

한편, 본 실시예에서는, 모터(150)가 하우징(120)의 우하측에 고정되어 리드 스크루(160)와 모터의 구동축(151)이 일직선의 연결 상태에 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 모터 구성의 대안으로서, 보다 강력한 모터를 채용하고 모터의 치수상 모터가 하우징(120)의 외측에 배치될 필요가 있는 경우, 리드 스크루(160)와 모터의 구동축(151)은 일직선으로 연결된 상태에 있지 않게 되므로, 이들을 연결하여 동력을 전달하는 별개의 전동 수단이 필요할 수도 있다. 예컨대, 기어열 혹은 타이밍풀리 및 타이밍벨트 등의 전동 수단이 모터의 구동축(151)과 리드 스크루(160)가 일직선으로 연결되지 않는 경우에 채용될 수도 있다.On the other hand, in the present embodiment, although the motor 150 is fixed to the lower right side of the housing 120, the lead screw 160 and the drive shaft 151 of the motor is shown in a straight connection state, the present invention is such a It is not limited to a structure. As an alternative to the motor configuration, when a more powerful motor is employed and the motor needs to be disposed outside the housing 120 due to the dimensions of the motor, the lead screw 160 and the drive shaft 151 of the motor are in a straight line state. Since it is not possible, separate transmission means for connecting and transmitting power may be required. For example, a gear train or transmission means such as a timing pulley and a timing belt may be employed when the drive shaft 151 of the motor and the lead screw 160 are not connected in a straight line.

또한, 도면에는 모터의 구동축(151)과 리드 스크루(160)가 서로 일직선으로 연결된 것으로만 도시되어 있지만, 이들 사이에 기어열과 같은 감속 수단이 채용될 수도 있으며, 바람직하게는 모터의 회전수보다 적은 회전수로 리드 스크루(160)가 회전하도록 감속 수단이 채용될 수도 있다. 이 경우, 모터의 회전수보다 적은 회전수로 리드 스크루(160)가 회전하고 이에 상응하게 너트(170)가 또한 적은 정도로 이송되므로, 보다 정밀한 초음파 소자 유닛(113)의 운동이 실현될 수 있다.Further, although the drive shaft 151 and the lead screw 160 of the motor are only shown in a straight line connected to each other in the figure, a speed reduction means such as a gear train may be employed therebetween, preferably less than the rotational speed of the motor. Deceleration means may be employed to rotate the lead screw 160 at a rotational speed. In this case, since the lead screw 160 is rotated at a lesser speed than the rotational speed of the motor and the nut 170 is also conveyed to a lesser degree, more precise movement of the ultrasonic element unit 113 can be realized.

한편, 본 실시예에 따른 초음파 소자 유닛 구동 장치에 대한 변형예로서, 래크 피니언 기구를 이용하여 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 실현할 수도 있다. 예컨대, 너트(170) 대신 홀더(140)의 하측에 래크를 설치하고 이 래크와 맞물리는 피니언을 설치한 후, 피니언의 회전이 모터(150)에 의해 실행되도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 모터 구동축에 결합되어 회전운동을 발생시키는 회전 부재는 피니언이 될 것이고, 피니언의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 초음파 소자 유닛을 이송시키는 이송 부재는 래크가 될 것이다.On the other hand, as a modification of the ultrasonic element unit driving apparatus according to the present embodiment, the linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113 may be realized by using the rack pinion mechanism. For example, after installing the rack on the lower side of the holder 140 instead of the nut 170 and installing the pinion engaged with the rack, the rotation of the pinion may be configured to be executed by the motor 150. In this case, the rotating member coupled to the motor drive shaft to generate the rotational motion will be a pinion, and the transport member for converting the rotational motion of the pinion into a linear reciprocating motion to convey the ultrasonic element unit will be a rack.

또한, 초음파 소자 유닛 구동 장치의 다른 예로서, 원통 캠(cylindrical cam)과 캠팔로우어(cam follower)를 이용하여 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 실현할 수도 있다. 예컨대, 리드 스크루(160) 대신 외주면에 홈 또는 돌기가 나선으로 형성된 원통 캠을 설치하고 이 원통 캠의 홈 또는 돌기에 결합하여 원통 캠의 회전에 의해 왕복 이송되는 캠팔로우어를 초음파 소자 유닛(113) 또는 홀더(140)에 고정하도록 구성하면, 원통 캠의 회전에 의해 캠팔로우어가 왕복 이송되어 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 실행할 수 있다.In addition, as another example of the ultrasonic element unit driving device, a linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113 may be realized by using a cylindrical cam and a cam follower. For example, instead of the lead screw 160, a cam follower having a groove or a projection having a spiral formed on the outer circumferential surface of the cylindrical cam, coupled to the groove or the projection of the cylindrical cam, is reciprocally conveyed by the rotation of the cylindrical cam. Or the holder 140, the cam follower is reciprocated by the rotation of the cylindrical cam, so that the linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113 can be executed.

도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루(100)브에서의 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 설명하기 위한 사시도이다.8A to 8D are perspective views illustrating the linear reciprocation of the ultrasonic element unit 113 in the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 모터(150)의 시계방향 회전은 리드 스크루(160)의 시계방향 회전으로 실현된다. 리드 스크루(160)가 오른 나사 방식으로 형성되는 경우, 리드 스크루(160)의 시계방향 회전은 너트(170)를 좌측으로 이송시키고, 이에 상응하게 초음파 소자 유닛(113)이 좌측으로 이동된다. 한편, 도 8c 및 도 8d와 같이, 모터(150)가 반시계방향으로 회전하면 위에서 설명한 방식과는 반대의 방식으로, 너트(170)는 우측으로 이송되며 초음파 소자 유닛(140)은 우측으로 이동한다.8A and 8B, clockwise rotation of the motor 150 is realized by clockwise rotation of the lead screw 160. When the lead screw 160 is formed in the right screw manner, the clockwise rotation of the lead screw 160 moves the nut 170 to the left, and correspondingly, the ultrasonic element unit 113 is moved to the left. Meanwhile, as shown in FIGS. 8C and 8D, when the motor 150 rotates counterclockwise, the nut 170 is moved to the right and the ultrasonic element unit 140 moves to the right in a manner opposite to that described above. do.

이렇게 하여, 모터(150)의 정회전 또는 역회전에 의해 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동이 실현된다. 그 결과, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)는 그 탐촉 범위가 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동 범위로 확대된다.In this way, the linear reciprocation of the ultrasonic element unit 113 is realized by the forward rotation or the reverse rotation of the motor 150. As a result, the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention extends the range of the probe to the linear reciprocating range of the ultrasonic element unit 113.

한편, 초음파 소자 유닛(113)의 탐촉 작업에 있어서, 홀더(140)가 그 스트로크의 중간에 위치한 상태에서 좌측 또는 우측으로 운동하면서 탐촉을 실행하게 되는 것이 일반적이다. 즉, 초음파 소자 유닛(113)이 그 왕복운동 경로의 중간에 위치한 상태(이하, 이러한 상태를 “기준 위치”라고 한다)에서 탐촉을 실행하여 2차원 단면 영상을 얻은 후 탐촉 범위를 확대하고자 할 경우, 홀더(140)를 좌측 또는 우측으로 이동시켜 탐촉을 실행하게 될 것이므로, 초음파 소자 유닛(113) 또는 홀더(140)의 운동 경로 내에서의 중간 위치를 확인하여 탐촉을 실행할 필요가 있다. 이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)는 초음파 소자 유닛(113) 또는 홀더(140)의 운동 경로 내에서의 중간 위치를 검출할 수 있는 위치 검출 수단(125, 143)을 더 포함한다.On the other hand, in the probe operation of the ultrasonic element unit 113, it is common to perform the probe while moving to the left or the right while the holder 140 is located in the middle of the stroke. That is, when the ultrasonic element unit 113 is located in the middle of the reciprocating path (hereinafter, this state is referred to as a “reference position”) to perform a probe to obtain a two-dimensional cross-sectional image and then expand the probe range. In order to execute the probe by moving the holder 140 to the left or the right, it is necessary to check the intermediate position in the movement path of the ultrasonic element unit 113 or the holder 140 to execute the probe. To this end, the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention uses position detecting means 125 and 143 capable of detecting an intermediate position in the movement path of the ultrasonic element unit 113 or the holder 140. It includes more.

상기 위치 검출 수단은, 바람직하게는, 홀더(140)의 하측에 브래킷(143a)을 통해 고정된 마그넷(143)과 마그넷(143)과 상호작용하는 홀센서(hall sensor)(125) 를 구비한다. 홀센서(125)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(120)의 외측에 형성된 센서 수용 홈(125a) 내에 수용되어 있다. 홀센서(125)는 외부 자계 변화에 따른 내부 저항의 변화에 의해 전기적 신호를 발생시킨다. 따라서, 홀더(140)의 운동 도중 설치된 마그넷(143)이 홀센서(125)에 가장 근접할 때 가장 큰 신호를 발생시키게 되고, 마그넷(143)이 멀어짐에 따라 점차 약한 신호를 발생시키게 된다. 그러므로, 홀센서(125)를 기준 위치에 설치하고 홀더(140)의 운동 도중 홀센서(125)가 가장 큰 신호를 발생시킬 때, 초음파 소자 유닛(113)이 기준 위치에 있음을 검출할 수 있다. 이렇게 하여, 초음파 소자 유닛(113)이 그 왕복운동 경로 내의 임의의 위치에 있을 때, 초음파 소자 유닛(113)을 탐촉 작업의 시작점이 되는 기준 위치로 이동시킬 수 있게 된다. 또한, 검출된 기준 위치를 기초로 하여 홀더(140)의 좌측 또는 우측으로의 소정 거리만큼의 운동을 제어할 수 있다. 그러므로, 마그넷(143)은 초음파 소자 유닛(113)의 길이 방향의 중간에 설치되고, 홀센서(125)는 홀더(140)의 왕복운동의 스트로크의 중간 지점에 설치되어야 함이 이해될 것이다.The position detecting means preferably has a magnet 143 fixed through the bracket 143a and a hall sensor 125 for interacting with the magnet 143 below the holder 140. . As shown in FIG. 4, the hall sensor 125 is accommodated in the sensor accommodating groove 125a formed at the outer side of the housing 120. The hall sensor 125 generates an electrical signal by the change of the internal resistance according to the change of the external magnetic field. Therefore, when the magnet 143 installed during the movement of the holder 140 is closest to the hall sensor 125, the largest signal is generated, and as the magnet 143 is farther away, a weaker signal is gradually generated. Therefore, when the hall sensor 125 is installed at the reference position and the hall sensor 125 generates the largest signal during the movement of the holder 140, it is possible to detect that the ultrasonic element unit 113 is at the reference position. . In this way, when the ultrasonic element unit 113 is at any position in the reciprocating path, it is possible to move the ultrasonic element unit 113 to a reference position which is a starting point of the probe operation. In addition, the movement of the predetermined distance to the left or the right of the holder 140 may be controlled based on the detected reference position. Therefore, it will be understood that the magnet 143 is installed in the middle of the longitudinal direction of the ultrasonic element unit 113, and the hall sensor 125 should be installed at the middle point of the stroke of the reciprocating movement of the holder 140.

특히, 위에서 언급한 바와 같이, 스테핑 모터가 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동의 동력원으로서 채용되는 경우, 홀더(140)는 스테핑 모터에 의해 일정 간격만큼 좌 또는 우로 이동할 수 있다. 따라서, 초음파 소자 유닛(113)의 직선 왕복운동을 통해 초음파 탐촉 영역을 확대하고자 할 경우, 초음파 소자 유닛(113)의 이동 거리가 스테핑 모터에 의해 일정하게 제어될 수 있으므로, 조영 간격이 일정하게 되어 양질의 영상이 얻어질 수 있다.In particular, as mentioned above, when the stepping motor is employed as the power source of the linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113, the holder 140 can be moved left or right by a predetermined step by the stepping motor. Therefore, when the ultrasonic probe area is to be enlarged through the linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit 113, since the moving distance of the ultrasonic element unit 113 can be constantly controlled by the stepping motor, the imaging interval is constant. Good quality images can be obtained.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)의 초음파 탐촉을 예시한 도면이다. 초음파 프루브(100)에 채용된 컨벡스 배열형의 초음파 소자 유닛(113)은 부채꼴의 탐촉 영역을 가능하게 한다. 초음파 프루브(100)를 이용한 인체 내부에 대한 초음파 탐촉은 초음파 소자 유닛(113)이 기준 위치에 위치한 상태에서 혹은 가이드 바(130) 상의 임의의 위치에서 개시될 수 있다. 원하는 부위의 초음파 탐촉을 수행한 후 초음파 소자 유닛(113)을 가이드 바(130)를 따라서 왕복운동시킴으로써 초음파 탐촉 영역이 확대된다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브(100)는 양방향 화살표(F)로 나타낸 범위까지 초음파 탐촉 영역이 확대되어 넓은 범위의 초음파 진단이 이루어질 수 있다. 또한, 초음파 소자 유닛(113)이 일정 시간과 간격으로 가이드 바(130)의 일측 끝에서 타측 끝 사이에서 왕복운동하면서 초음파 탐촉이 이루어지므로, 연속적이고 우수한 영상이 얻어질 수 있다.9 is a view illustrating the ultrasonic probe of the ultrasonic probe 100 according to a preferred embodiment of the present invention. The convex array type ultrasonic element unit 113 employed in the ultrasonic probe 100 enables a fan-shaped probe region. The ultrasonic probe for the inside of the human body using the ultrasonic probe 100 may be initiated at the position where the ultrasonic element unit 113 is located at a reference position or at any position on the guide bar 130. After performing the ultrasonic probe of the desired portion, the ultrasonic probe region is expanded by reciprocating the ultrasonic element unit 113 along the guide bar 130. That is, the ultrasonic probe 100 according to the preferred embodiment of the present invention may extend the ultrasonic probe area to the range indicated by the double-headed arrow F so that a wide range of ultrasonic diagnosis may be performed. In addition, the ultrasonic element unit 113 reciprocates between one end of the guide bar 130 and the other end at a predetermined time and interval, so that the ultrasonic probe is made, so that a continuous and excellent image can be obtained.

또한, 기준 위치 또는 그외의 다른 위치에서의 초음파 탐촉 도중, 인체 내부(22)에 뼈(23) 등의 초음파 탐촉을 방해하는 조직으로 인해 그 배후 영역의 영상이 얻어지지 않을 때, 초음파 소자 유닛(113)을 좌 또는 우로 이동시킴으로써 뼈(23) 등의 조직 배후에 탐촉 영역이 얻어져 배후 영역(H)에 대한 영상을 얻을 수 있다. 이것은 초음파 소자 유닛(113)이 부채꼴이 탐촉 영역을 가지고 초음파 소자 유닛(113)이 직선 왕복운동을 하기 때문이다. 특히, 배후 영역(H)의 경우 왕복운동하는 초음파 소자 유닛(113)에 의해 중첩되는 탐촉 영역이 얻어지므로, 배후 영역(H)에 대한 명확한 영상이 얻어질 수 있다.In addition, when the ultrasound detection unit at the reference position or any other position does not obtain an image of the area behind the image due to the tissue hindering the ultrasonic detection such as bone 23 in the human body 22, the ultrasonic element unit ( By moving 113) to the left or the right, a probe area is obtained behind the tissue such as the bone 23, so that an image of the background area H can be obtained. This is because the ultrasonic element unit 113 has a fan-shaped probe region and the ultrasonic element unit 113 performs a linear reciprocating motion. In particular, in the case of the rear region H, since the probe region overlapped by the reciprocating ultrasonic element unit 113 is obtained, a clear image of the rear region H can be obtained.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 프루브에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the ultrasonic probe according to the preferred embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.

첫 째, 초음파 소자 유닛이 소정 스트로크 범위 내에서 직선 왕복운동함으로써, 초음파 주사 범위가 증대되어 한번에 보다 넓은 범위의 초음파 탐촉이 가능해진다.First, since the ultrasonic element unit linearly reciprocates within a predetermined stroke range, the ultrasonic scanning range is increased to enable a wider range of ultrasonic probes at once.

둘 째, 리드 스크루의 회전에 의한 너트의 이송에 의해 초음파 소자 유닛을 직선 왕복운동시키므로, 소형의 모터를 사용할 수 있을뿐만 아니라, 사용되는 리드 스크루에 따라 너트의 이송 속도나 이송 정도를 달리할 수 있으므로, 보다 정밀한 초음파 소자 유닛의 운동을 실현할 수 있다.Second, since the ultrasonic element unit is linearly reciprocated by the transfer of the nut by the rotation of the lead screw, not only a small motor can be used, but also the feeding speed and the degree of feeding of the nut can be varied according to the lead screw used. Therefore, more precise movement of the ultrasonic element unit can be realized.

셋 째, 종래의 초음파 프루브에서는 불가능했던, 초음파가 투과하지 않아 초음파 영상을 얻을 수 없는 뼈 등의 배후 영역을 탐촉하여 이에 대한 영상을 얻을 수 있다.Third, an image for this may be obtained by detecting a back region such as bone, which is impossible in the conventional ultrasonic probe, in which ultrasonic waves do not penetrate and thus an ultrasound image cannot be obtained.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

Body,

An ultrasonic element unit provided in the body,

A housing embedded in the body to support the ultrasonic element unit;

A holder for accommodating the ultrasonic element unit and provided to linearly reciprocate on the housing;

A guide member coupled to the housing for guiding linear reciprocation of the holder;

A motor having a drive shaft and capable of forward and reverse rotation,

A lead screw coupled to the drive shaft;

A nut fixed to the holder and coupled to the lead screw and reciprocated along the lead screw by rotation of the lead screw

Ultrasonic probe comprising a.

The method of claim 1,

Ultrasonic probe further comprising position detecting means for detecting the position of the ultrasonic element unit.

The method of claim 2,

The position detecting means includes a magnet provided on one side of the holder and a Hall sensor for detecting a position by interacting with the magnet,

And said hall sensor is located at the center point of the reciprocating stroke of said ultrasonic element unit.

The method of claim 1,

And the ultrasonic element unit is a convex array type.

An ultrasonic element unit driving apparatus of an ultrasonic probe having a convex array type ultrasonic element unit disposed therein and a guide member for guiding linear reciprocating motion of the ultrasonic element unit,

A motor having a drive shaft and capable of forward and reverse rotation,

A rotating member coupled to the drive shaft;

A conveying member fixed to the ultrasonic element unit and reciprocally conveyed along the rotating member by rotation of the rotating member;

Ultrasonic element unit driving apparatus comprising a.

The method of claim 5,

And the rotating member is a lead screw, and the transfer member is a nut coupled to the lead screw.

The method of claim 5,

And said rotating member is a pinion and said conveying member is a rack for engaging said pinion.

The method of claim 5,

And the rotating member is a cylindrical cam, and the conveying member is a cam follower reciprocally conveyed along the cylindrical cam.