KR20150121700A - 연결 시스템 및 상기 연결 시스템을 구비한 초음파 시스템 - Google Patents
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Abstract
프로브를 전자장치에 연결하기 위한 연결 시스템은 전자장치에 부착된 제 1 소자(11), 프로브에 부착된 제 2 소자(12), 및 전기 접촉을 확립하거나 하지 않기 위한 활성위치와 비활성화 위치 사이의 제 1 소자(11)에 대해 작동장치(14)에 의해 이동될 수 있는 제 3 소자(13)를 구비한다. 제 2 소자(12)는 잠금기구(15)에 의해 제 3 소자(13)에 락 되거나 연결해제될 수 있다. 제 3 소자(13)는 활성위치와 비활성위치 사이 작동장치(14)에 의해 이동될 수 있고, 제 2 소자는 제 3 소자(13)에 락 되거나 연결해제된다.
Description
본 발명은 초음파 시스템에 있는 전자장치에 프로브를 연결하기 위한 연결 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 더 정확하게는 프로브를 전자장치에 연결하기 위한 연결 시스템에 관한 것으로, 프로브는 초음파를 매질에 방출 및/또는 수신하고, 연결 시스템은:
- 제 1 전기 컨택트를 갖고, 전자장치에 부착된 제 1 소자(리셉터클);
- 제 1 전기 컨택트와 제 2 전기컨택트 간에 전기연결을 제공하기 위한 제 2 전기컨택트를 갖고, 프로브에 부착된 제 2 소자(커넥터);
- 작동장치; 및
- 활성위치와 비활성화 위치 사이의 제 1 소자에 대해 작동장치에 의해 이동될 수 있는 제 3 소자를 구비하고, 활성위치에서 제 1 전기컨택트는 제 2 전기컨택트와 접촉할 수 있고, 비활성위치에서, 제 1 전기컨택트는 제 2 전기컨택트와 접촉할 수 없다.
참조문헌 US 5 882 310에 다중포트 초음파 이미징 시스템에 적합한 연결시스템이 공지되어 있다. 이미징 시스템은 프로브 커넥터를 수용하는 복수의 리셉터클들을 구비하고, 각 리셉터클은 리셉터클 컨택트를 프로브 커넥터 컨택트로 회전시키기 위해 압력롤러에 의해 작동되는 플레이트를 갖는다.
단 하나의 리셉터클만이 동시에 작동될 수 있고, 단 하나의 프로브만이 초음파 이미징 시스템에 연결된다. 연결 시스템은 특정 초음파 프로브를 선택하기 위해 이미징 시스템 내부에 스위치를 가질 필요성을 없앤다. 이런 연결 시스템은 크기 및 비용 면에서 이점적이다.
그러나, 이 연결 시스템은 동시에 이미징 시스템에 단 하나의 컨택터만 연결시킬 수 있다. 이미징 시스템은 연결된 프로브를 기계적으로 연결해제 및 제거하도록 전력구동될 필요가 있다. 프로브는 전자장치로부터 쉽고 빠르게 연결해제 및 제거될 수 없다.
본 발명의 한가지 목적은 초음파 시스템 내부에 스위치들을 또한 제거하고, 프로브를 초음파 시스템으로부터 프로브를 쉽게 기계적으로 연결 또는 연결해제할 수 있도록 향상된 연결 시스템을 제공하는 것이다.
이를 달성하기 위해, 연결 시스템은:
- 제 2 소자가 잠금기구에 의해 제 3 소자에 고정될 수 있어 프로브가 전자장치에 기계적으로 연결되거나, 제 2 소자가 상기 잠금기구에 의해 제 3 소자로부터 연결해제될 수 있어 프로브가 전자장치로부터 기계적으로 연결해제되며,
- 제 3 소자가 활성위치와 비활성위치 사이 작동장치에 의해 이동될 수 있고, 제 2 소자가 제 3 소자에 락 되거나 연결해제되는 것을 특징으로 한다.
이들 특징들로 인해, 제 2 소자는 제 3 소자의 (활성/비활성)위치로부터 별개의 (고정/연결해제) 상태에 있을 수 있다.
프로브는 초음파 전자장치로부터 제거될 수 있고, 제 1 및 제 2 소자 간의 전기연결은 작동장치에 의해 확립되거나 되지 않는다.
프로브는 전자장치에 전력을 공급함이 없이 잠금기구를 조작하는 사용자에 의해 신속히 초음파 전자장치로부터 제거될 수 있다. 예컨대, 프로브는 청소를 위해 시스템으로부터 제거될 수 있다.
프로브는 작동장치에 의해 초음파 전자장치에 전기 연결되거나 연결해제되며, 상기 작동장치는 전자장치에 의해 전력을 공급받고 제어된다.
복수의 프로브들을 연결하기 위해 상기 정의된 바와 같이 복수의 연결 시스템들을 갖는 초음파 전자장치는 스위를 가질 필요가 없다.
수신된 신호의 신호 대 잡음 비(SNR)가 또한 향상된다.
하나 이상의 프로브가 동시에 전자장치에 연결될 수 있다.
연결 시스템의 다양한 실시예에서, 하기의 특징들 중 하나 및/또는 다른 하나가 선택적으로 포함될 수 있다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 제 1 전기 컨택트는 접촉면에 따라 위치해 있고, 작동장치는 상기 접촉면에 수직인 작동방향에 따라 제 3 소자를 이동시킬 수 있다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 제 2 소자는 삽입방향에 따라 제 3 소자에 삽입되거나 제거되도록 형성되어 잠금기구가 제 2 소자를 고정 또는 연결해제시킬 수 있고, 상기 삽입방향은 상기 접촉면에 평행하지 않다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 삽입방향이 작동방향에 평행하다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 제 3 소자는 상기 삽입방향을 따라 제 1 소자를 통해 제 2 소자로 뻗어 있어, 제 2 소자가 제 3 소자에 고정될 수 있다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 작동장치는 전자장치에 의해 제어되는 전기 선형 액츄에이터이다.
연결 시스템의 태양에 따르면, 잠금기구는 제 2 소자에 실장된 회전가능 핸들이고, 상기 핸들은 제 2 소자를 제 3 소자에 고정 또는 연결해제하도록 사용자에 의해 회전된다.
본 발명의 또 다른 목적은
- 초음파를 매질에 방출 및/또는 수신하도록 형성된 프로브;
- 상술한 바와 같은 연결 시스템;
- 상기 연결 시스템에 의해 상기 프로브에 연결되고, 처리유닛을 구비한 전자장치를 구비하고,
상기 전자장치는 활성위치와 비활성위치 사이에 제 3 소자를 이동시키기 위해 작동장치를 제어하도록 형성된 초음파 시스템을 제공하는 것이다.
초음파 시스템의 다양한 실시예에서, 하기의 특징들 중 하나 및/또는 다른 하나가 선택적으로 포함될 수 있다.
초음파 시스템의 태양에 따르면, 작동장치와 제 3 소자는 전자장치 내에 제 1 소자와 일체로 형성된다.
초음파 시스템의 태양에 따르면, 적어도 2개의 연결 시스템 세트를 구비하고, 전자장치는:
- 상기 세트의 제 1 소자들; 및
- 상기 제 1 소자들을 상호연결시키기 위한 신호버스를 구비하고,
상기 전자장치는 활성위치와 비활성위치 사이에 각 제 3 소자를 이동시키기 위해 상기 세트의 각 하나의 작동장치를 제어할 수 있다.
초음파 시스템의 태양에 따르면, 적어도 4개의 연결 시스템 세트를 구비하고,
전자장치는:
- 상기 세트의 제 1 소자들; 및
- 제 1 소자들 중 2개의 제 1 세트를 상호연결시키기 위한 제 1 신호버스; 및
- 제 1 소자들 중 제 2 세트를 상호연결시키기 위한 제 2 신호버스를 구비하고, 상기 제 2 세트는 상기 제 1 세트의 제 1 소자를 구비하지 않는다.
초음파 시스템의 태양에 따르면, 연결 시스템은 매트릭스 배열에 따라 구성된다.
초음파 시스템의 태양에 따르면,
- 제 1 세트에 속하는 제 1 소자와 제 2 세트에 속하는 제 1 소자;
- 하나의 작동장치; 및
- 상기 제 2 소자와 제 1 세트에 속하는 제 1 소자 간에 전기 접촉을 구축하기 위해 제 1 프로브로부터 제 2 소자를 수용하고 고정시키도록 형성되고, 상기 제 2 소자와 제 1 소자 간에 전기 접촉을 구축하기 위해 제 2 프로브로부터 제 2 소자를 수용하고 고정시키도록 형성된 하나의 제 3 소자를 포함한 연결 유닛을 구비한다.
본 발명의 내용에 포함됨.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부도면을 참조로 비제한적인 예로써 주어진 실시예들 중 적어도 하나에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 프로브, 전자장치 및 연결 시스템을 구비한 이미징 시스템의 개략도이다.
도 2는 복수의 프로브들을 연결하기 위한 전자장치의 도면이다.
도 3은 도 2의 전자장치의 개략도이다.
도 4는 복수의 프로브들을 동시에 연결하기 위한 전자장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결 시스템의 사시도이다.
도 6은 도 5의 사시 절단도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결 시스템의 사시도이다.
도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 프로브, 전자장치 및 연결 시스템을 구비한 이미징 시스템의 개략도이다.
도 2는 복수의 프로브들을 연결하기 위한 전자장치의 도면이다.
도 3은 도 2의 전자장치의 개략도이다.
도 4는 복수의 프로브들을 동시에 연결하기 위한 전자장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결 시스템의 사시도이다.
도 6은 도 5의 사시 절단도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연결 시스템의 사시도이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연결 시스템(10)에 의해 서로 연결된 전자장치(2) 및 프로브(3)를 구비한 초음파 시스템(1)을 도시한 개략도이다. 초음파 시스템(1)은 수신된 초음파를 기초로 매질의 이미지를 형성하는 이미징 초음파 시스템 또는 적어도 매질 내 기설정된 초점에서 매질을 변경하는 치료 초음파 시스템, 또는 이미징 및 치료를 하는 모두 또는 이들일 수 있다. 치료는 무기 또는 유기 재료에 적용될 수 있음이 이해된다. 유기재료의 경우, 체외 또는 체내 애플리케이션에 적용될 수 있다.
전자장치(2)는 연결 시스템(10)을 통해 프로브(3)에 여기신호를 보내 적어도 초음파를 매질(9)에 방출하게 한다. 매질 내 파의 산란은 프로브(3)에 의해 감지되고 연결 시스템(10)을 통해 전자장치(2)로 반사신호의 형태로 복귀되는 후방 반사된 초음파를 발생한다. 이런 방법은 잘 알려진 바와 같이 매질의 초음파 이미징에 적용된다. 하기의 설명은 주로 이미징 애플리케이션 면에서 설명될 것이다. 그러나, 이는 또한 치료 애플리케이션에도 적용될 수 있다.
전자장치(2)는:
- 프로브(3)에 상기 여기신호를 보내고 프로브(3)로부터 반사신호를 수신하기 위한 연결 시스템(10)에 속하는 제 1 소자(11);
- 여기신호를 컨트롤하고 매질(9)을 나타내는 이미지를 계산하기 위해 수신된 신호를 처리하기 위한 상기 프로브(3)를 제어하기 위한 처리유닛(4); 및
- 이미지를 사용자에게 가시화하기 위한 스크린(5)을 구비한다.
프로브(3)는:
- 연결 시스템(10)에 속하고, 상기 프로브(3)를 전자장치(2)에 전기 연결하기 위해 제 1 소자(11)와 협력하도록 적용되는 제 2 소자(12);
- 각각이 전기신호(여기 및 반사 신호)를 초음파로 또는 그 반대로 변환하는 복수의 트랜스듀서 소자, 가령, 압전소자를 구비한 헤드(6); 및
- 연결 시스템(10)을 헤드(6)에 링크시키는 케이블(7)을 구비한다.
케이블(7)은 가요성이다. 사용자는 매질(9)의 외부면(9a) 위의 헤드(6)를 이동시켜 초음파 시스템으로부터 복수의 이미지들을 얻을 수 있고, 상기 이미지들 각각 외부면(9a) 위의 헤드(6)의 복수의 위치들에서 매질(9)의 내부 밀도들 중 한 단면을 나타낸다.
따라서, 연결 시스템(10)은 적어도:
- 제 1 전기 컨택트(11a)를 갖고, 제 1 전자장치(2)에 부착된 제 1 소자(11); 및
- 제 1 전기 컨택트(11a)와 제 2 전기 컨택트(12a) 간에 전기연결을 제공하기 위해 제 2 전기 컨택트를 갖고, 프로브(3)에 부착되는 제 2 소자(12)를 구비한다.
제 1 및 제 2 전기 컨택트(11a,12a)가 서로 접촉할 경우, 제 1 및 제 2 전기 컨택트는 프로브(3)로부터 전자장치(2)로 및 전자장치(2)로부터 프로브(3)로 전기신호를 전송한다.
연결 시스템(10)은:
- 작동장치(14); 및
- 제 3 소자(13)를 더 구비한다.
작동장치(14)는 활성위치와 비활성위치 사이 제 1 소자(11)에 대해 제 3 소자(13)를 이동시킬 수 있는 임의의 타입의 액츄에이터일 수 있다. 작동장치(14)는 전기 선형 액츄에이터, 전기 회전 액츄에이터, 전기모터, 전기 스텝모터, 전자석일 수 있다.
제 3 소자(13)는 탄성소자(17), 가령, 코일 스프링에 의해 전자장치(2) 또는 제 1 소자(11)에 대해 현가될 수 있다. 작동장치없이 제 3 소자(13)의 위치는 기설정될 수 있다.
작동장치(14) 및 제 3 소자(13)는 바람직하게는 본 명세서에 소개된 실시예들에 개시된 바와 같이 전자장치(2) 내부에 통합된다. 전자장치(2)는 작동장치(14)를 직접 컨트롤 및 전력공급하고, 제 2 소자(12)(프로브 커넥터)는 크기 면에서 컴팩트하고 가볍다. 따라서, 프로브(3)에 속하는 제 2 소자(12)는 기사용가능한 프로브들의 공지의 소자들에 비해 변경되지 않는다. 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 연결장치(10)는 하위호환성을 가능하게 한다: 기존 프로브(3)는 상기 연결 시스템(10)을 포함한 전자장치(2)에 사용될 수 있다.
작동장치(14)는 대안으로 프로브(3) 내부에 통합될 수 있다.
제 2 소자(12)는 하기의 본문에서 설명된 바와 같이 제 3 소자(13)에 링크된다.
제 3 소자(13)의 활성위치에서, 제 1 소자(11)는 제 2 소자(12)에 가까이 있어 제 1 전기 컨택트(11a)는 제 2 전기 컨택트(12a)와 접촉해 전기 연결성을 구축한다.
제 3 소자(13)의 비활성위치에서, 제 1 소자(11)는 제 2 소자(12)로부터 떨어져 있어 제 1 전기 컨택트(11a)는 제 2 전기 컨택트(12a)와 접촉할 수 없다. 예컨대, 제 1 전기 컨택트(11a)는 제 2 전기 컨택트(12a)로부터 0.5mm보다 더 먼 거리에 있다. 상기 거리는 제 3 소자(13)의 상기 불활성화 위치에서, 가령, 제 1 전기 컨택트(11a)에 의해 정의된 제 1 접촉면(CP1)과 제 2 전기 컨택트(12a)에 의해 정의된 제 2 접촉면(CP2) 간의 거리이다.
제 2 소자(12)는 전자장치(2)에 프로브(3)를 기계적으로 연결, 플러그 또는 락시키기 위해 잠금기구(15)에 의해 제 3 소자(13)에 탈착식으로 락 되거나 락(lock)될 수 있다. 제 2 소자(12)는 그런 후 락 상태에 있다.
제 2 소자(12)는 전자장치(2)로부터 프로브(3)를 기계적으로 연결해제, 언플러그, 또는 잠금해제하기 위해 동일한 잠금기구(15)에 의해 제 3 소자(13)로부터 잠금해제될 수 있다. 제 2 소자(12)는 그런 후 잠금해제 상태에 있다.
제 3 소자(13)는 연결 시스템(10)의 제 1 및 제 2 소자(11,12) 사이 중간에 있는 소자이다. 이 제 3 소자(13)로 인해, 프로브로부터 제 2 소자(12)는 기계적으로 잠금기구(15)에 의해 이 제 3 소자(13)에 락될 수 있다. 작동장치(14)로 인해, 제 3 소자(13)는 제 2 소자(12)를 제 1 소자(11)에 전기적으로 연결하거나 연결하지 않기 위해 제 1 소자(11)에 대해 이동될 수 있다.
종래 기술의 연결 시스템과 대조적으로, 본 발명의 연결 시스템(10)은 전자장치(2)에 프로브(3)의 기계적 락킹과 별개인 프로브(3)의 전기연결을 제공할 수 있다.
프로브(3)가 전자장치(2)로부터 제거되자마자, 이로부터 기계적으로 연결해제된 후, 프로브(3)는 또한 전자장치(2)로부터 전기적으로 잠금해제된다. 제 1 및 제 2 전기 컨택트(11a, 12a)는 서로 접촉하지 않고 전자장치(2) 및 프로브(3) 간에 전기 연결성이 끊어진다.
연결 시스템(10)의 제 3 소자(13)는 활성위치로부터 비활성위치로, 또는 비활성위치로부터 활성위치로 작동장치(14)에 의해 이동될 수 있고, 연결 시스템(10)의 제 2 소자(12)는 락 상태 또는 언락 상태의 어느 한 상태에 있다. 즉, 제 2 소자(12)는 제 3 소자(13)에 락 되거나 제 3 소자(13)로부터 연결해제된다.
따라서, 연결 시스템(10)은 제 3 소자(13) 위치 및 제 2 소자(12) 상태의 모든 가능성들에 해당하는 하기의 4가지 작동단계들(S1,S2,S3,S4) 중 어느 하나로 있을 수 있다.
제 2 소자(12)는 잠금기구(15)에 의해 연결해제 상태 및 락 상태 사이에 스위치된다. 제 3 소자(13)는 작동장치(14)에 의해 비활성위치와 활성위치 사이에 스위치된다.
|
|
제 3 소자(13) 위치 | ||
| 비활성위치 | 활성위치 | ||
| 제 2 소자(12) 상태 |
연결해제 | S1 | S3 |
| 고정 | S2 | S4 | |
표 1: 본 발명에 따른 연결 시스템의 모든 작동상태들
작동상태(S1)에서, 제 3 소자(13)는 비활성위치에 있다. 제 1 및 제 2 전기 컨택트(11a,12a)는 서로 전기 연결되지 않는다. 제 2 소자(12)는 연결해제 상태에 있다. 제 2 소자(12)는 제 3 소자(13)로부터 제거될 수 있다. 프로브(3)는 전자장치(2)로부터 기계적으로 제거될 수 있다. 전자장치(2) 상의 프로브(3)를 고정시키기 위해, 사용자에 의해 작동상태(S1)에서 작동상태(S2)로 스위치하도록 잠금기구(15)가 동작될 수 있다. 추가로, 프로브가 없다면, 처리유닛(4)은 비활성위치(작동상태(S1))에서 활성위치(작동상태(S3))로 제 3 소자(13)를 스위치시킬 수 있다. 이 경우, 제 3 소자(13)는 프로브가 전혀 없어도 작동장치(14)에 의해 이동된다.
작동상태(S2)에서, 제 2 소자(12)는 현재 제 3 소자(13)에 고정되어 있고, 프로브(3)는 전자장치(2)에 고정되며, 제 3 소자(13)로부터 직접 제거될 수 없다. 잠금기구(15)는 작동상태(S1)로 다시 스위치해서 제 2 소자(12), 즉 프로브(3)를 잠금해제하도록 사용자에 의해 작동될 수 있다. 대안으로, 사용자는 초음파 이미징 시스템(1)과 인터페이스할 수 있고, 전자장치(2)(처리유닛(4))는 작동상태(S2)에서 작동상태(S4)로 스위치하도록 비활성위치에서 활성위치로 제 3 소자(13)를 스위치시킬 수 있다.
작동상태(S3)에서, 제 3 소자(13)는 활성위치에 있다. 제 2 소자(12)는 연결해제 상태에 있고, 제 3 소자(13)로부터 제거될 수 있다. 프로브(3)는 전자장치(2)로부터 기계적으로 제거될 수 있다. 잠금기구(15)는 작동상태(S3)에서 작동상태(S4)로 스위치해서 전자장치(2) 상의 프로브(3)를 고정시키도록 사용자에 의해 작동될 수 있다. 따라서, 이런 작동상태(S3)는 일시적이어야 하는 상태이며, 정상적인 사용 상태가 아니어야 하는 상태이다.
작동상태(S4)에서, 제 2 소자(12)는 제 3 소자(13)에 고정되어 있고. 프로브(3)도 또한 전자장치(2)에 고정되어 있다. 잠금기구(15)는 작동상태(S3)로 다시 스위치(프로브의 잠금해제 또는 연결해제)하도록 사용자에 의해 작동될 수 있다. 처리유닛(4)은 제 3 소자(13)를 활성위치에서 비활성위치로 스위치시켜 작동상태(S4)에서 작동상태(S2)로 스위치시킬 수 있다.
작동상태(S2 및 S4) 간의 스위치는 연결 시스템(10)의 작동에 해당한다. 이는 제 1 전기 컨택트(11a)를 제 2 전기 컨택트(12a)와 전기적으로 연결시키거나 연결시키지 않는다. 처리유닛(4)은 제 3 소자(13)를 비활성화위치(작동상태(S2))에서 활성위치(작동상태(S4))로 스위치시킬 수 있다. 이 경우, 제 3 소자(13)는 작동장치(14)에 의해 이동되고, 프로브(3)의 제 2 소자(12)가 연결 시스템(10) 내부에 설치된다. 작동장치(14)는 따라서 제 1 및 제 2 전기 컨택트(11a,12a)를 이동(제어)시켜 이들이 전기 컨택트들에 스위치되게 한다. 이들은 복수의 프로브들이 연결된 전자장치(2)에서 주로 하나의 특별히 선택된 프로브만을 연결하는데 사용되는 전기 스위치들처럼 기능한다.
상기 4개의 작동상태로 인해, 활성위치 또는 비활성위치에서 제 1 소자(11)에 대한 제 3 소자(13)의 위치와 별개로, 제 2 소자(12)가 제 3 소자(13)로부터 락 되거나 연결해제될 수 있다. 연결 시스템(10)에 연결된 프로브(3)는 사용자에 의해 신속히 초음파 전자장치(2)로부터 제거될 수 있다.
작동장치(14)는 바람직하게는 제 1 접촉면(CP1)에 직각인 작동방향(AD)에 따라 제 3 소자(13)를 이동시킨다. 제 1 및 제 2 접촉면(CP1,CP2)은 바람직하게는 서로 평행이다.
제 2 소자(12)는 가령 삽입방향(ID)에 따라 제 3 소자(13)에 락 되거나 잠금해제되고, 상기 삽입방향은 제 1 접촉면(CP1)에 평행하지 않으며, 바람직하게는 상기 제 1 접촉면(CP1)에 수직하다. 제 2 소자(12)는 제 1 소자(11)에 대해 제 3 소자(13)를 이동시키는 작동방향(AD)과 동일한 방향에 따라 제 3 소자에 락 되거나 잠금해제된다.
연결 시스템은 하기의 특징들을 가질 수 있다: 제 3 소자(13)는 제 1 소자(11) 아래 전자장치 내부에 위치해 있어 전자장치(2) 내부에 작동장치(14)에 의해 직접 이동되고 제어된다. 제 1 소자(11)는 전자장치의 케이싱의 외부면에 위치해 있어 프로브(3)로부터 제 2 소자(12)와 협력하게 된다. 제 1 소자(11)는 홀을 구비하고, 제 3 소자(13)는 적어도 부분적으로 전자장치(2)의 외부에 상기 홀을 통해 뻗어 있는 연결 샤프트(19)를 구비한다. 연결 샤프트(19)는 따라서 프로브(3)의 잠금기구(15)와 협력할 수 있어 제 2 소자(12)를 제 3 소자(13)에 락 또는 언락시킨다: 제 2 소자(12)는 제 3 소자(13)에 대해 기설정된 위치에 위치된다. 샤프트는 제 1 소자(11)의 홀을 통해 삽입방향(ID)에 따라 뻗어 있다.
잠금기구(15)는 상기 기설정된 위치(잠금상태)에 제 2 소자(12)를 고정 또는 락시킬 수 있거나 제 2 소자(12)를 잠금해제시켜 전자장치(2)로부터 제거될 수 있게 된다. 잠금기구는 상기 제 2 소자(12)를 락 또는 잠금해제하기 위해 연결 샤프트(19)와 협력하도록 적용된 노즈를 (전자장치 방향으로 제 1 단부에) 구비한다.
잠금기구(15)는 임의의 종류가 될 수 있다. 예컨대, 이는 제 2 소자(12)에 실장된 회전가능 핸들이며, 상기 핸들은 제 3 소자(13)로부터 제 2 소자를 락 또는 잠금해제하기 위해 사용자에 의해 회전된다. 따라서, 프로브(3)는 임의의 시간에서 전자장치(2)로부터 추출될 수 있다: 제 3 소자(13)는 활성위치 또는 비활성위치에 있고, 전자장치(2)는 전력공급받거나 받지 않는다.
전자장치(2)는 이점적으로 복수의 프로브들을 연결시키기 위해 복수의 제 1 소자(11)를 구비한다. 주로, 이런 전자장치(2)는 동시에 단 하나의 프로브만을 선택하도록 내부 전자 스위치를 구비한다. 미국특허 US 4 726 230은 이런 전자장치의 일예를 개시하고 있다.
본 발명의 작동장치(14)는 상기 종래 기술의 이미징 시스템 내부에 포함된 전자 스위치들을 대체한다. (많은 트랜스듀서 소자들을 가진 프로브들에 대해) 많은 전자 컨택트들을 가진 연결 시스템의 경우, 이는 실제로 이점적이다: 예컨대, 많은 500개의 트랜스듀서 소자들을 갖는 프로브 헤드(6)의 경우, 이런 종래 기술의 전자장치는 각 하나의 연결 시스템, 즉, 전자장치의 각 프로브 슬롯(리셉터클)에 대해 동일한 개수의 전자 스위치들을 포함해야 한다. 이런 구조로 인해 전자 스위치들이 매우 많아져 전자기판이 이용되고 고가이게 한다.
한 프로브로부터 모든 전자 컨택트들 또는 와이어들에 대한 스위치로서 연결 시스템(10)을 이용함으로써, 모든 이들 스위치들에 대한 필요가 없어진다. 참조문헌 US 5 882 310은 이런 제어된 연결 시스템을 구비한 전자장치를 개시하고 있으나, 이 시스템은 동시에 단 하나의 프로브만 전자장치(2)에 전기 연결하게 허용한다. 전기적으로 연결되면, 이런 연결 시스템은 또한 기계적으로 락되고, 프로브는 전자장치로부터 쉽게 언플러그될 수 없다. 이런 연결 시스템은 상기 정의된 작동상태(S1 및 S4)에서만 작동할 수 있고 작동상태(S2 및 S3)에서는 작동할 수 없다.
따라서, 본 발명에 따른 연결 시스템(10)은 전자장치(2)에 프로브(3)의 전기연결이 상기 전자장치(2)에 프로브(3)의 기계적 락킹과 별개인 점에서 다르다.
본 발명의 작동장치(14)는 전자장치(2) 내부에 약간의 공간을 사용할 수 있으나, 상기 연결시스템(10)을 포함한 전자장치(2)는 감소된 크기를 가질 수 있다. 그리고, 이는 또한 덜 비싸다.
도 2는 복수의 연결 시스템들(10)과 결부해 사용된 전자장치(2)의 제 1 예다. 도면에서, 전자장치(2)는 4개의 제 1 소자들을 구비한다. 제 1 소자(11)는 참조부호(111, 112, 113, 및 114)로 각각 표시된다.
제 1 프로브(31)는 제 2 소자(121)를 구비하고, 제 1 소자(111)에 연결되도록 준비된다. 제 2 소자(122)를 구비한 제 2 프로브(32)는 제 1 소자(114)에 이미 연결되어 있다. 제 1 소자(112 및 113)는 현재 사용되지 않는다. 사용자는 각각의 프로브(31, 32)를 그들의 잠금기구(15)에 의해 전자장치(2)에 기계적으로 플러그 또는 언플러그시킨다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전자장치(2)는 처리유닛(4)과 제 1 소자(111 내지 114)를 구비한다. 제 1 소자의 모든 제 1 전기 컨택트들은 가령 제 1 소자들 중 하나의 제 1 전기 컨택트들의 개수와 같은 많은 라인들을 구비한 신호버스(6)를 통해 처리유닛(4)에 연결된다. 신호버스(6)는 복수의 분기들(61, 62, 63, 64)을 구비하고, 한 분기는 제 1 소자(111, 112, 113, 및 114) 중 하나를 연결하기 위한 것이다. 따라서, 제 1 소자(11)의 전기 컨택트는 또 다른 제 1 소자(11)의 등가의 전기 컨택트에 연결된다.
도 4는 복수의 연결 시스템들(10)과 결부해 사용되는 전자장치(2)의 제 2 예를 도시한 것이다.
전자장치(2)는 행렬을 갖는 매트릭스 배열에 따라 구성된 제 1 소자를 구비한다. 전자장치(2)는 또한 상기 행에 속하는 제 1 소자와 상호연결하기 위해 행의 개수에 대응하는 신호버스들의 개수를 구비한다.
상기 특징으로 인해, 복수의 프로브들이 동시에 각 행당 하나씩 연결될 수 있다, 따라서, 트랜스듀서 소자들의 개수가 증가될 수 있다. 예컨대 128개의 트랜스듀서 소자들을 갖는 2개의 프로브를 이용함으로써, 이미징 시스템은 고유한 256개의 트랜스듀서 소자들을 갖는 것처럼 행동할 수 있다. 다른 프로브들도 또한 동시에 연결될 수 있다: 프로브는 다른 트랜스듀서 소자 배열들(선형, 곡선, 매트릭스)를 갖거나 다른 용도의 프로브들(매질을 이미징하기 위한 프로브 또는 매질 처치를 위해 프로브)을 갖는다. 각 신호버스는 연결될 수 있는 프로브들의 사용(이미징 또는 치료)에 적용된 전자 인터페이스를 구비할 수 있다. 가령 전자 인터페이스는 잘 알려진 바와 같이 증폭기, 다중화기, 아날로그 디지털 컨버터, 디지털 아날로그 컨버터, 등을 구비한다.
예컨대, 도 4의 전자장치는 2행 4열을 포함한다. 제 1 행은 제 1 버스(6a)의 제 1 분기를 통해 참조부호(11a1, 11a2, 11a3, 및 11a4)로 표시된 제 1 소자를 상호연결시키기 위해 제 1 신호버스(6a)를 구비한다. 마찬가지로, 제 2 행은 제 2 버스(6b)의 제 2 분기를 통해 참조부호(11b1, 11b2, 11b3, 및 11b4)로 표시된 제 1 소자를 상호연결시키기 위해 제 1 신호버스(6b)를 구비한다. 제 1 및 제 2 신호버스(6a,6b)는 처리유닛(4)에 별개로 링크된다.
제 1 변형에 따르면, 매트릭스 배열의 모든 제 1 소자들(11)은 서로 독립적일 수 있다. 각 제 1 소자(11)는 가령 상기 제 1 소자(11), 제 2 작동장치(14), 및 상기 작동장치(14)에 의해 작동된 하나의 제 3 소자(13)를 구비한 연결유닛 내부에 매입된다.
제 2 변형에 따르면, (색인 i의) 열의 제 1 소자(11)는 제 1 소자(11ai,11bi), 제 2 작동장치(14), 및 상기 작동장치(14)에 의해 작동된 하나의 제 3 소자(13)를 구비한 연결유닛에 그룹화될 수 있다. 그러나, 하나 또는 2개의 별개의 프로브들이 상기 연결유닛의 하나의 제 3 소자(13)에 연결될 수 있다. 따라서, 프로브들은 연결유닛(전자장치(2))에 별개로 기계적으로 플러그 또는 언플러그되나, 비활성위치 및 활성위치 사이에 상기 하나의 제 3 소자(13)를 이동시킴으로써 하나의 작동장치(14)가 프로브들을 전기 연결시키거나 연결해제시킨다.
이런 전자장치(2)는 수많은 구성들을 제공할 수 있다. 예컨대, 제 1 프로브는 열의 제 1 행에 플러그될 수 있고, 제 2 프로브는 또 다른 열의 제 2 행에 플러그될 수 있다. 이 경우, 양 프로브들은 별개로 제어된다.
도 5 및 도 6은 전자장치(2)가 제 1 소자(11), 제 3 소자(13) 및 작동장치(14)를 포함한 연결유닛을 구비하는 연결 시스템(10)의 제 1 실시예를 나타내고 있다. 작동장치(14)는 작동방향(AD)에 따라 샤프트를 작동시키는 선형 모터이다. 작동장치(14)는 또한 전자장치(2) 내부에 고정된 마운팅 플레이트(20)에 실장된다. 샤프트는 상기 작동방향(AD)에 따라 제 3 소자(13)를 이동시킬 수 있다.
프로브(3)는 삽입방향(ID)에 따라 회전될 수 있는 수동 핸들 형태의 잠금기구(15)를 구비하고, 상기 삽입방향은 작동방향(AD)에 평행이다. 잠금기구는 연결 샤프트(19)를 통해 제 3 소자(13)에 고정되도록 형성된 락킹 샤프트(16)를 구비한다.
도 7은 작동장치(14)가 회전모터인 연결시스템(10)의 제 2 실시예를 나타낸다. 상기 회전모터는 편심핀을 갖는 휠(21)을 회전시킨다. 편심핀은 마운팅 플레이트(20)에 고정된 지지체(23)의 세장 홀 내부에 결합된다. 작동장치(14)의 회전이동은 제 3 소자(13)의 선형 변위로 변환된다.
Claims (13)
- 매질에 초음파를 방출 및/또는 수신하는 프로브를 전자장치에 연결하고,
- 제 1 전기 컨택트를 갖고, 전자장치에 부착된 제 1 소자(11);
- 제 1 전기 컨택트와 제 2 전기컨택트 간에 전기연결을 제공하기 위한 제 2 전기 컨택트를 갖고, 프로브에 부착된 제 2 소자(12);
- 작동장치(14); 및
- 활성위치와 비활성화 위치 사이의 제 1 소자(11)에 대해 작동장치(14)에 의해 이동될 수 있는 제 3 소자(13)를 구비하며, 활성위치에서 제 1 전기 컨택트는 제 2 전기 컨택트와 접촉할 수 있고, 비활성위치에서, 제 1 전기 컨택트는 제 2 전기 컨택트와 접촉할 수 없는 연결 시스템(10)으로서,
- 제 2 소자(12)는 잠금기구(15)에 의해 제 3 소자(13)에 고정될 수 있어 프로브가 전자장치에 기계적으로 연결되거나, 제 2 소자(12)가 상기 잠금기구(15)에 의해 제 3 소자(15)로부터 잠금해제될 수 있어 프로브가 전자장치로부터 기계적으로 연결해제되며,
- 제 3 소자(13)는 활성위치와 비활성위치 사이 작동장치(14)에 의해 이동될 수 있고, 제 2 소자(12)는 제 3 소자(13)에 고정되거나 잠금해제되는 것을 특징으로 하는 연결시스템. - 제 1 항에 있어서,
제 1 전기 컨택트(11a)는 접촉면(CP1)에 따라 위치해 있고, 작동장치(14)는 상기 접촉면(CP)에 수직인 작동방향(AD)에 따라 제 3 소자(13)를 이동시킬 수 있는 연결시스템. - 제 2 항에 있어서,
제 2 소자(12)는 삽입방향(ID)에 따라 제 3 소자(13)에 삽입되거나 제거되도록 형성되어 잠금기구(15)가 제 2 소자(12)를 고정 또는 잠금해제시킬 수 있고, 상기 삽입방향(ID)은 상기 접촉면(CP)에 평행하지 않는 연결시스템. - 제 3 항에 있어서,
삽입방향(ID)이 작동방향(AD)에 평행한 연결시스템. - 제 3 항에 있어서,
제 3 소자(13)는 상기 삽입방향(ID)을 따라 제 1 소자(11)를 통해 제 2 소자(12)로 뻗어 있어, 제 2 소자(12)가 제 3 소자(13)에 고정될 수 있는 연결 샤프트(19)를 포함하는 연결시스템. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
작동장치(14)는 전자장치에 의해 제어되는 전기 선형 액츄에이터인 연결시스템. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
잠금기구(15)는 제 2 소자(12)에 실장된 회전가능 핸들이고, 상기 핸들은 제 2 소자(12)를 제 3 소자(13)에 고정 또는 잠금해제하도록 사용자에 의해 회전되는 연결시스템. - - 초음파를 매질에 방출 및/또는 수신하도록 형성된 프로브(3);
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 연결 시스템(10); 및
- 상기 연결 시스템(10)에 의해 상기 프로브(3)에 연결되고 처리 유닛(4)을 구비한 전자장치(2)를 구비하고,
상기 전자장치(2)는 활성위치와 비활성위치 사이에 제 3 소자(13)를 이동시키기 위해 작동장치(14)를 제어하도록 형성된 초음파 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 작동장치(14)와 제 3 소자(13)는 전자장치(2) 내의 제 1 소자(11)와 일체로 형성되는 초음파 시스템. - 제 8 항에 있어서,
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 2개의 연결 시스템(10) 세트를 구비하고,
상기 전자장치(2)는:
- 상기 세트의 제 1 소자들(11); 및
- 상기 제 1 소자들(11)을 상호연결시키기 위한 신호버스(6)를 구비하고,
상기 전자장치(2)는 활성위치와 비활성위치 사이에 각 제 3 소자(13)를 이동시키기 위해 상기 세트의 각 하나의 작동장치(14)를 제어할 수 있는 초음파 시스템. - 제 8 항에 있어서,
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 4개의 연결 시스템(10) 세트를 구비하고,
상기 전자장치(2)는:
- 상기 세트의 제 1 소자들(11); 및
- 제 1 소자들(11) 중 2개의 제 1 세트를 상호연결시키기 위한 제 1 신호버스(6a); 및
- 제 1 소자들(11) 중 제 2 세트를 상호연결시키기 위한 제 2 신호버스(6b)를 구비하고, 상기 제 2 세트는 상기 제 1 세트의 제 1 소자를 구비하지 않는 초음파 시스템. - 제 11 항에 있어서,
연결 시스템(10)은 매트릭스 배열에 따라 구성되는 초음파 시스템. - 제 11 항에 있어서,
- 제 1 세트에 속하는 제 1 소자(11a1)와 제 2 세트에 속하는 제 1 소자(11b1) ;
- 하나의 작동장치(14); 및
- 상기 작동장치에 의해 이동되고, 상기 제 2 소자(121)와 제 1 세트에 속하는 제 1 소자(11a1) 간에 전기 접촉을 구축하기 위해 제 1 프로브(31)로부터 제 2 소자(121)를 수용하고 고정시키도록 형성되고, 상기 제 2 소자(122)와 제 1 소자(11b1) 간에 전기 접촉을 구축하기 위해 제 2 프로브(32)로부터 제 2 소자(122)를 수용하고 고정시키도록 형성된 하나의 제 3 소자(13)를 포함한 연결 유닛을 구비한 초음파 시스템.
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