KR20200099855A

KR20200099855A - 초음파 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20200099855A
Application number: KR1020190018016A
Authority: KR
Inventors: 현용철
Original assignee: 삼성메디슨 주식회사
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-08-25
Also published as: EP3701875A1; US20200261064A1; US11278263B2; EP3701875B1

Abstract

복수의 채널을 포함하는 초음파 장치에 있어서, 상기 복수의 채널은, 동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하고 출력하는 송신 채널, 상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 출력하는 온도 감지부, 상기 송신 채널에서 출력되는 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하는 트랜스듀서 엘리먼트, 상기 초음파 신호가 대상체에 송신되어 상기 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하고 상기 수신한 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 수신 채널 및 상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 상기 수신 채널이 수신하도록 상기 온도 감지부와 상기 수신 채널을 연결시켜주는 스위칭부;를 각각 포함하되, 상기 수신 채널은 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하고, 상기 스위칭부는 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 단락되거나 개방되는 초음파 장치를 제공한다.

Description

초음파 장치 및 그 제어 방법{ULTRASOUND APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

초음파 장치의 복수의 송신부의 온도 정보 또는 생성되는 송신 신호의 파형을 개별적으로 검출하여 초음파 장치의 정상 동작 여부를 판단하는 초음파 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

초음파 장치는 초음파 프로브(ultrasonic probe)의 트랜스듀서(transducer)로부터 생성되는 초음파 신호를 대상체의 체표로부터 체내의 타겟 부위를 향하여 조사하고, 대상체로부터 반사된 초음파 신호(초음파 에코신호)의 정보를 수신하여 대상체 내부의 부위에 대한 영상을 얻는 장치이다.

초음파 장치는 방사선 등의 피폭이 없어 엑스선 영상 장치에 비해 안정성이 높고, 실시간으로 영상의 디스플레이가 가능하며, 자기 공명 영상 장치에 비해 저렴하고 이동이 가능하기 때문에 의료 진단 분야에서 널리 이용되고 있다.

초음파 장치는 복수의 송신 회로로 구성되는데, 복수의 송신 회로 중 하나의 송신 회로에 이상이 있는 경우 고압 전원을 사용하는 특성상 이상이 있는 송신 회로 주변의 송신 회로까지 파손시키는 경우가 발생한다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 송신 회로 중 어떤 송신 회로에 이상이 있는지 검출하기 위한 회로의 구성이 요구되어 왔지만, 각 송신 회로의 온도 정보 신호를 개별적으로 모니터링 하기 위해서는 회로의 구성이 매우 복잡해진다는 문제점이 존재한다.

초음파 장치에 있어서 단순한 회로의 구성을 이용하여 복수의 송신 회로의 온도 정보를 개별적으로 검출하는 초음파 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 실시예에 따른 복수의 채널을 포함하는 초음파 장치는, 상기 복수의 채널은, 동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하고 출력하는 송신 채널, 상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 출력하는 온도 감지부, 상기 송신 채널에서 출력되는 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하는 트랜스듀서 엘리먼트, 상기 초음파 신호가 대상체에 송신되어 상기 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하고 상기 수신한 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 수신 채널 및 상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 상기 수신 채널이 수신하도록 상기 온도 감지부와 상기 수신 채널을 연결시켜주는 스위칭부를 각각 포함할 수 있으며, 상기 수신 채널은 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하고, 상기 스위칭부는 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 단락되거나 개방될 수 있다.

또한, 상기 수신 채널은, 제 1 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 송신 채널의 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 할 수 있고, 상기 제 1 구간은 상기 동기 신호 및 상기 송신 신호가 출력되는 구간일 수 있다.

또한, 상기 수신 채널은, 제 2 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 할 수 있고, 상기 제 2 구간은 상기 수신 채널이 상기 수신 신호에 기초하여 상기 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간일 수 있다.

또한, 상기 수신 채널은, 상기 제 1 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 수신 채널은, 상기 제 2 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 초음파 장치는, 상기 송신 채널의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는, 상기 수신 채널에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상인지 결정하고, 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널의 동작을 정지시킬 수 있다.

또한, 상기 복수의 채널은, 제 1 채널 및 상기 제 1 채널의 트랜스듀서 엘리먼트와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트를 포함하는 제 2 채널을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 동작을 정지시키고, 상기 제 1 채널의 수신 채널이 상기 제 2 채널의 수신 채널이 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하도록 상기 제 1 채널의 수신 채널을 제어할 수 있다.

또한, 상기 초음파 장치는, 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 디스플레이부가 상기 초음파 장치에 이상이 있음을 표시하도록 할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 디스플레이부가 상기 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 표시하도록 할 수 있다.

또한, 상기 수신 채널은, 미리 정해진 주기를 갖는 제어 신호를 생성하되,

상기 미리 정해진 주기는, 상기 동기 신호의 주기에 양의 정수를 곱한 값으로 정해질 수 있다.

개시된 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어방법은, 송신 채널, 온도 감지부, 트랜스듀서 엘리먼트, 수신 채널 및 온도 감지부와 수신 채널을 연결시키는 스위칭부를 포함하는 복수의 채널을 포함하는 초음파 장치에 있어서, 동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하여 출력하고, 상기 출력된 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하고, 상기 초음파 신호가 대상체에 송신되어 상기 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하고 상기 수신한 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하고, 상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 출력하고, 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하여, 상기 수신 채널이 상기 출력된 송신 채널의 온도 정보 신호를 수신하도록 하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하는 것은, 제 1 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 송신 채널의 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하는 것을 포함할 수 있고, 상기 제 1 구간은 상기 동기 신호 및 상기 송신 신호가 출력되는 구간일 수 있다.

또한, 제 2 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하는 것을 포함할 수 있고, 상기 제 2 구간은 상기 수신 채널이 상기 수신 신호에 기초하여 상기 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간일 수 있다.

또한, 상기 제 1 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신 채널에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상인지 결정하고, 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널의 동작을 정지시키는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 채널은, 제 1 채널 및 상기 제 1 채널의 트랜스듀서 엘리먼트와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트를 포함하는 제 2 채널을 포함하고, 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 동작을 정지시키고, 상기 제 1 채널의 수신 채널이 상기 제 2 채널의 수신 채널이 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하도록 상기 제 1 채널의 수신 채널을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 초음파 장치에 이상이 있음을 표시하도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 표시하도록 하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하는 것은, 미리 정해진 주기를 갖는 제어 신호를 생성하는 것이고, 상기 미리 정해진 주기는, 상기 동기 신호의 주기에 양의 정수를 곱한 값으로 정해질 수 있다.

일 측면에 따른 초음파 장치 및 그 제어방법에 의하면, 단순한 회로 구성의 추가만으로 복수의 송신 회로의 온도 정보를 개별적으로 검출할 수 있어서, 송신 회로의 파손에 의한 이미지 변형을 보정함과 더불어 주변 회로의 연쇄 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 초음파 장치의 외관도이다.
도 2는 송신 회로의 온도 정보를 통합하여 검출하는 종래의 초음파 장치에 대한 블록도이다.
도 3은 송신 회로의 온도 정보를 개별적으로 검출하는 종래의 초음파 장치에 대한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 채널의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 채널의 회로도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제어 구간을 설명하기 위한 도면이다..
도 7은 일 실시예에 따른 제어 구간이 아닌 구간에서의 채널 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제어 구간에서의 채널 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 복수의 채널을 포함하는 초음파 장치의 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 2차원 어레이 트랜스듀서를 포함하는 초음파 프로브의 외관도이다.
도 11a 내지 도 11b는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 이미지 보정 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 송신 채널의 이상을 감지한 경우 디스플레이부에 표시된 영상을 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 신호 또는 데이터를 전달 또는 전송한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하여 이 구성요소를 통해 전달 또는 전송하는 것을 배제하지 않는다.

제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 초음파 장치(100) 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 초음파 장치의 외관도이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)는 대상체에 초음파 신호를 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)를 포함하는 초음파 프로브(120), 본체(101), 입력부(160) 및 디스플레이부(170)를 포함한다.

초음파 프로브(120)는 케이블(180)을 통해 본체(101)와 연결되어 초음파 프로브(120)의 제어에 필요한 각종 신호를 입력 받거나, 초음파 프로브(120)가 수신한 초음파 에코신호에 대응되는 수신 신호를 본체(101)로 전달할 수 있다.

수신 신호는 초음파 프로브(120)에 의해 초음파 에코신호에서 전기적 신호로 변환된 신호로 아날로그 신호 또는 디지털 신호 중 하나일 수 있다.

본체(101)의 일측에는 하나 이상의 암 커넥터(female connector; 195)가 구비될 수 있다. 암 커넥터(195)에는 케이블(180)의 일단에 마련된 수 커넥터(male connector; 190)가 물리적으로 결합될 수 있다.

그러나, 초음파 프로브(120)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 초음파 프로브(120)는 본체(101)와 무선으로 연결될 수 있다. 이 경우, 초음파 프로브(120)는 무선 프로브(wireless probe)로 구현되어 초음파 프로브(120)와 본체(101) 사이에 형성된 네트워크를 통해 신호를 주고 받는 것도 가능하다. 뿐만 아니라, 하나의 본체(101)에 복수 개의 초음파 프로브(120)가 연결될 수도 있다.

초음파 프로브(120)에 포함되는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 트랜스듀서 어레이를 형성할 수 있으며, 트랜스듀서 어레이는 도 10에서 후술할 바와 같이 2차원 어레이일 수 있다.

본체(101)의 하부에는 초음파 장치(100)의 이동을 위한 복수의 캐스터(103)가 구비될 수 있다. 복수의 캐스터(103)를 이용하여 사용자는 초음파 장치(100)를 고정시키거나, 이동시킬 수 있다. 이와 같은 초음파 장치(100)를 카트형 초음파 장치(100)라고 한다.

본체(101)의 전면에는 조작 패널(105)이 마련될 수 있다. 조작 패널(105)에는 사용자의 입력을 수신하는 입력부(160)가 형성될 수 있고, 사용자는 입력부(160)를 통해 진단 시작, 진단 부위 선택, 진단 종류 선택, 초음파 영상에 대한 모드 선택 등을 위한 명령을 입력할 수 있다.

본체(101)의 상부에는 디스플레이부(170)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(170)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등의 다양한 디스플레이 패널 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.

또한, 디스플레이부(170)가 두 개 이상의 디스플레이로 구성되어 각각의 디스플레이가 서로 다른 영상을 동시에 표시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 하나의 디스플레이는 2D 초음파 영상을 표시하고, 다른 디스플레이는 3D 초음파 영상을 표시할 수 있다. 또는, 하나의 디스플레이는 B-모드 영상을 표시하고, 다른 디스플레이는 조영제 영상을 표시할 수도 있다. 또는, 하나의 디스플레이는 초음파 영상을 표시하고, 다른 디스플레이는 송신 채널의 온도 정보 신호를 표시할 수 있다.

또한, 디스플레이부(170)는 초음파 프로브(120)로부터 수신한 수신 신호에 기반하여 초음파 영상을 표시할 수 있다.

또한, 디스플레이부(170)는 초음파 진단 장치의 송신 채널에 문제가 있는 경우 초음파 장치(100)에 이상이 있음을 사용자에게 공지하거나, 문제가 있는 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 사용자에게 공지하는 문구, 도형 등을 표시할 수 있다.

의사 등의 사용자는 디스플레이부(170)에 표시된 초음파 영상을 이용하여 특정 질병의 진단을 수행할 수 있고, 진단 대상 질병에 따라 초음파 영상을 획득하는 부위가 달라질 수 있다.

또한, 의사 등의 사용자는 디스플레이부(170)에 표시된 초음파 장치(100)나 송신 채널에 문제가 있음을 알리는 문구, 도형 등에 기초하여 초음파 장치(100)의 정상 작동 여부를 판단할 수 있으며, 이를 통해, 초음파 장치(100)의 사용 중 비정상 동작으로부터 환자를 보호하고 오진의 확률을 줄일 수 있다.

본체(101)의 외주면에는 초음파 프로브(120)를 거치하기 위한 프로브 홀더가 하나 이상 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 초음파 프로브(120)를 사용하지 않을 때에는, 프로브 홀더에 초음파 프로브(120)를 거치하여 보관할 수 있다.

본체(101)에는 복수의 송신 채널(210-1,210-2,??210-N) 및 복수의 펄서(pulser)를 포함하는 송신부(210), 복수의 펄서에 각각 연결되어 있는 복수의 스위칭부(240-1,240-2,??240-N), 복수의 수신 채널(220-1,220-2,??220-N) 및 복수의 신호 처리부를 포함하는 수신부(220), 영상 처리부(161) 및 제어부(150)가 내장될 수 있다. 송신부(210), 복수의 스위칭부(240-1,240-2,??240-N), 수신부(220), 영상 처리부(161) 및 제어부(150)는 초음파 장치(100)의 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

송신부(210), 복수의 스위칭부(240-1,240-2,??240-N), 수신부(220), 영상 처리부(161) 및 제어부(150)는 별도의 메모리와 프로세서를 사용하는 것도 가능하고, 메모리와 프로세서를 공유하는 것도 가능하다.

한편, 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)의 외관이 도 1의 예시에 한정되는 것은 아닌바, 초음파 장치(100)가 휴대형으로 구현되는 것도 가능하다. 초음파 장치(100)가 휴대형으로 구현되는 경우, 그 본체(101)는 랩탑 컴퓨터, PDA, 태블릿 PC 등과 같은 형상을 가질 수 있으며, 본체(101)에 초음파 프로브(120)를 연결하여 초음파 영상을 생성할 수 있다.

도 2은 송신 회로의 온도 정보를 통합하여 검출하는 종래의 초음파 장치에 대한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 초음파 장치의 송신부(40)는 복수의 송신 채널(40-1,40-2,??40-N)을 포함하고 있다.

FPGA(Field Programmable Gate Array; 50)는 복수의 송신 채널(40-1,40-2,??40-N)의 온도 정보를 감지하기 위하여 복수의 송신 채널(40-1,40-2??40-N) 각각에 Enable 신호를 송신하고, 복수의 송신 채널(40-1,40-2??40-N)에서 출력되는 온도 정보 신호는 하나로 연결되어 FPGA(50)에 전달된다. 이 때, 온도 정보 신호는 디지털(Digital) 형태의 경고 신호(Thermal warning signal)이며, 복수의 송신 채널(40-1, 40-2,??40-N) 각각의 온도 정보를 포함하는 신호가 될 수 없다.

온도 정보 신호는 전압 형태의 신호로서, 저항 소자(41)를 통하여 전류 형태의 신호로 FPGA(50)에 전달될 수도 있다.

FPGA(50)는 온도 정보 신호에 기초하여, 온도 정보 신호가 전달되는 경우 송신부(40)에 이상이 있음을 확인할 수 있다.

종래의 초음파 장치에 따르면, 온도 정보 신호는 디지털 형태 경고 신호로만 전달될 수 있으며, 송신부(40)에 이상이 있음만을 확인할 수 있고, 어떤 송신 채널(40-1,40-2??40-N)에 이상이 있는지 알 수 없다.

이로 인하여, 하나의 송신 채널(40-1,40-2??40-N 중 하나)만 고장나도 다른 송신 채널의 연쇄 파손을 방지하기 위하여 송신부(40)의 동작, 즉 초음파 장치의 동작을 정지시켜야 하고, 사용자는 초음파 장치가 수리되기 전에는 초음파 장치를 사용하지 못하게 된다는 불편함이 있다.

또한, 하나의 송신 채널(40-1,40-2??40-N 중 하나)의 고장으로 인하여 초음파 영상의 줄빠짐 현상이 발생하더라도, 어떠한 송신 채널(40-1,40-2??40-N)이 고장 났는지 알 수 없어서 다른 채널의 수신 신호를 이용하여 초음파 영상을 보정하지 못한다.

도 3은 송신 회로의 온도 정보를 개별적으로 검출하는 종래의 초음파 장치에 대한 블록도이다.

도 3을 참조하면, FPGA(Field Programmable Gate Array; 70)는 복수의 송신 채널(60-1,60-2??60-N)의 온도 정보를 감지하기 위하여 복수의 송신 채널(60-1,60-2??60-N) 각각에 Enable 신호를 송신하고, 복수의 송신 채널(60-1,60-2??60-N) 각각은 디지털 형태의 온도 정보 신호를 FPGA(70)에 전달한다.

도 3에서 설명하는 종래의 초음파 장치에 따르면, 도 2에서 설명한 종래의 초음파 장치와는 다르게 복수의 송신 채널(60-1,60-2??60-N) 각각의 온도 정보 신호가 FPGA(70)로 전달되기 때문에 어떤 송신 채널(60-1,60-2??60-N 중 하나)에 이상이 있는지를 확인할 수 있고, 이에 따라서 이상이 있는 송신 채널(60-1,60-2??60-N중 하나)을 포함하는 채널만 동작을 정지시킬 수 있다.

그러나, 여전히 온도 정보 신호는 디지털 형태의 정보로만 전달될 수 있으며, 종래의 기술은 복수의 송신 채널(60-1,60-2??60-N)과 FPGA(70) 사이의 인풋(input)과 아웃풋(output) 회로의 개수가 복수의 채널 개수(N)만큼 필요하여, 회로가 복잡해지고 가격이 비싸진다는 단점이 있어서 사용자에 의하여 거의 사용되지 않고 있다.

또한 도2 내지 도3을 참조하면, 복수의 온도 정보 신호가 아날로그 형태의 신호로 전달되는 경우에는 각 채널마다 아날로그-디지털 컨버터(Analog-Digital Converter, ADC)가 필요하여, 회로의 구성이 더욱 복잡해지는 문제점이 있다.

이하 도 4 내지 도 5를 참조하여, 도 2 내지 도3을 참조하여 살펴본 종래 기술의 문제점을 해결하는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)의 채널 구성을 설명한다.

도 4는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 채널의 블록도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 채널의 회로도이다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 스위칭부를 제외한 나머지의 구성은 초음파 장치의 하나의 채널(200)에 포함되는 구성이다. 설명의 편의를 위하여, 초음파 장치에 채널이 N개 존재하는 경우를 가정하여, N번째 채널의 구성으로 설명한다(N은 2 이상의 자연수).

초음파 장치의 채널은, 동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하고 출력하는 송신 채널(210-N), 송신 채널(210-N)의 온도를 감지하여 온도 정보 신호를 출력하는 온도 감지부(230-N), 송신부에서 출력되는 송신 신호를 초음파 신호로 변환하고, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 에코신호를 수신하고 에코신호에 기초하여 수신 신호를 출력하는 트랜스듀서 엘리먼트(121-N)를 포함할 수 있으며, 수신 신호를 증폭하는 증폭기(221N)와, 이를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC; 222N) 및 수신 신호를 수신하고 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 신호 처리부(223N)를 포함하는 수신 채널(220-N)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 신호 처리부(223N)는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현될 수 있으며, 디지털 수신 신호에 기초하여 초음파 에코 신호들의 크기를 검출하는 포락선 검파 처리를 수행하여 초음파 영상 데이터를 획득한다.

송신 채널(210-N)은 초음파 영상의 프레임을 얻기 위한 송신 신호를 출력할 수 있다. 송신 채널(210-N)이 출력한 송신 신호는 전기적 신호에 해당할 수 있다. 초음파 영상의 프레임에는 A-모드(Amplitude mode), B-모드(Brightness mode), C-모드(color mode), D-모드(Doppler mode), E-모드(Elastography mode), M-모드(Motion mode) 및 탄성 영상 등의 프레임을 포함할 수 있다.

구체적으로, 송신 채널(210-N)은 동기 신호에 따라 송신 신호를 출력할 수 있다. 송신 채널(210-N)은 반복 주파수(PRF, pulse Repetition Frequency)를 가지는 동기 신호를 기준으로 설정된 시간만큼 지연하여 송신 신호를 출력할 수 있다. 이를 통해, 송신 신호는 반복 주파수를 가진 펄스일 수 있다.

다시 말해서, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 동기 신호는 빔포머(beam former)에 입력되어 채널 별로 미리 설정된 시간만큼 지연되어 출력될 수 있으며, 빔포머에서 출력된 각각의 신호가 각각의 송신 채널(210-N)에 포함되는 펄서(pulser)에 입력되어 송신 신호를 출력할 수 있다.

즉, 송신부(210)는 복수의 송신 채널(210-1,210-2,…210-N)을 내장하여 복수의 송신 신호를 출력할 수 있다. 구체적으로, 송신부(210)는 초음파 프로브(120) 상의 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121) 각각에 연결되는 복수의 송신 채널(210-1,210-2,…210-N)을 구비하고 있으며, 복수의 송신 채널(210-1,210-2,…210-N) 각각을 통해 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121) 각각에 송신 신호를 전달할 수 있다.

송신 채널(210-1,210-2,…210-N)에서 생성되어 출력되는 송신 신호는 일반적으로 고전압 신호일 수 있다. 구체적으로, 송신 신호의 전압은 그 크기가 최대 200V_p-p일 수 있다. 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)가 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호에 기초하여 출력하는 수신 신호는 송신 채널의 송신 신호와 비교하여 저전압 신호에 해당한다. 따라서, 초음파 장치(100)의 복수의 수신 채널(220-1,220-2,…220-N) 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)의 수신 신호의 전압에 해당하는 범위를 입력 범위로 사용할 수 있다.

초음파 프로브(120)는 대상체의 체표에 접촉하거나 대상체의 체내에 삽입되는 부분으로, 초음파를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 초음파 프로브(120)는 송신부(210)로부터 제공받은 송신 신호에 따라, 송신 신호를 초음파 신호로 변환하고, 초음파를 대상체의 내부로 송신하고, 대상체 내부의 특정 부위로부터 반사된 초음파 에코신호를 수신하고, 초음파 에코신호를 전기적 신호인 수신 신호로 변환하여 수신부(220)로 전달할 수 있다.

이를 위해, 초음파 프로브(120)는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)와 MUX 회로를 포함할 수 있다. 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 진동하여 전기적 신호를 초음파로 변환하거나, 초음파를 전기적 신호로 변환할 수 있는 복수의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 복수의 엘리먼트는 초음파 프로브의 하우징 일면에 배열될 수 있다. 구체적으로, 하우징의 일면에 마련된 개구부를 통해 초음파의 송수신이 이루어질 수 있도록, 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)가 개구부와 나란한 방향으로 배열될 수 있다. 초음파 프로브(120)는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)를 이용하여 송신 신호를 초음파 신호로 변환하거나 초음파 에코신호를 수신 신호로 변환할 수 있다.

구체적으로, 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 압전 효과를 이용한 압전 트랜스듀서(Piezoelectric Ultrasonic Transducer)로 구현될 수 있다. 이를 위해, 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 압전 물질이나 압전 박막을 포함할 수 있다. 배터리 등의 내부 축전 장치나 외부의 전원 공급 장치로부터 교류 전류가 압전 물질이나 압전 박막에 인가되면, 압전 물질이나 압전 박막은 소정의 주파수로 진동하게 되고, 진동 주파수에 따라 소정 주파수의 초음파가 생성된다.

반대로, 소정 주파수의 초음파 에코신호가 압전 물질이나 압전 박막에 도달하면, 압전 물질이나 압전 박막은 도달한 에코 초음파의 주파수에 따라 진동하게 되고, 압전 물질이나 압전 박막이 진동 주파수에 대응하는 주파수의 교류 전류를 출력한다.

또한, 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 자성체의 자왜효과를 이용하는 자왜 트랜스듀서(Magnetostrictive Ultrasonic Transducer)나, 미세 가공된 수백 또는 수천 개의 박막의 진동을 이용하여 초음파를 송수신하는 정전용량형 미세가공 트랜스듀서(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer; cMUT) 등의 다른 트랜스듀서에 의해 구현되는 것도 가능하다.

초음파 프로브(120)의 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121) 각각은 복수의 채널의 송신 채널(210-1,210-2,…210-N) 각각과 연결되어 송신부(210)가 출력한 송신 신호를 수신할 수 있다. 초음파 프로브(120)의 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121) 각각은 또한 복수의 채널(200-1,200-2,??200-N)에 포함되는 수신 채널(220-1,220-2,…220-N) 각각과 연결되어 수신 신호를 각각의 수신 채널(220-1,220-2,…220-N)의 신호 처리부로 전달할 수 있다.

수신 채널(220-N)은 초음파 신호가 대상체에 송신되어 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하여 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다. 구체적으로, 수신 채널(220-N)은 입력 신호를 증폭하는 증폭기(221N)와, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC; 222N) 및 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 신호 처리부(223N)를 포함할 수 있다. 즉, 수신 채널(220-N)은 수신 신호를 증폭하고, 수신 신호를 디지털 신호로 변환하여 처리함으로써 초음파 영상을 데이터를 획득할 수 있다.

결과적으로 하나의 채널(200)에서 수신 채널(220-N) 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하고, 이와 같은 채널이 복수 개(N개)로 구성된 초음파 장치(100)는 복수의 채널(200-1,200-2,??200-N)을 통해 획득한 초음파 영상 데이터를 합산하여 합산된 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다.

따라서, 송신부(210)에 포함되는 하나의 송신 채널(210-N)이 이상이 있어서 동작이 정지되면, 합산된 초음파 영상 데이터에 기초한 초음파 영상에는 도 11a 내지 도10b에서 후술하여 설명할 바와 같이 줄빠짐 현상이 발생하게 된다.

도면에 도시된 바와 같이, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 수신 채널(220-N)은 스위칭부를 제어하는 제어 신호를 생성하고 송신하여 스위칭부(240-N)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 수신 채널(220-N)의 신호 처리부(223N)는 스위칭부(240-N)를 제어하는 제어 신호를 생성하고 송신하여 스위칭부(240-N)를 제어할 수 있다.

개시된 발명의 일 실시예에 의한 초음파 장치(100)는, 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호를 출력하는 온도 감지부(230-N)와 수신 채널(220-N)을 연결시켜주는 스위치(241-N) 및 저항 소자(242-N)로 구성되는 스위칭부(240-N)를 별도로 포함할 수 있다.

온도 감지부(230-N)는, 송신 채널(210-N)의 열을 감지하여 전기 신호를 내는 온도 센서로 구현될 수 있으며, 송신 채널(210-N)의 온도를 감지할 수 온도 정보 신호를 출력할 수 있는 구성이라면 용어에 한정되지 않는다.

스위칭부(240-N)는 전기회로의 개폐나 접속상태를 변경하기 위하여 사용하는 스위치(241-N)로 구성될 수 있으며, 제어 신호에 의하여 전기회로를 단락시키거나 개방시킬 수 있는 모든 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위치는 모스 펫(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor)으로 구현될 수 있다.

스위칭부(240-N)에 포함되는 스위치(241-N)는 수신 채널의 제어 신호에 기초하여 단락되거나 개방될 수 있으며, 후술하여 설명할 바와 같이 스위칭부(240-N)에 포함되는 스위치(241-N)는 수신 채널(220-N)이 수신 신호를 수신하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간이 아닌 구간에서 수신 채널(220-N)의 제어 신호에 기초하여 단락되어 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호를 수신 채널(220-N)에 전달할 수 있다. 이 때, 온도 정보 신호는 전압의 형태로 수신 채널(220-N)에 전달될 수 있다.

또한, 스위칭부(240-N)는 저항 소자(242-N)를 포함할 수 있으며, 온도 정보 신호는 저항 소자(242-N)에 의하여 전류의 형태로 수신 채널(220-N)에 전달될 수 있다. 이 때, 하나의 채널(200)에 포함되는 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호가 전류의 형태로 수신 채널(220-N)에 전달되므로, 저항 소자(242-N)의 저항 값은 송신부(40)의 온도 정보 신호를 전류의 형태로 얻기 위한 종래 기술의 저항 소자(41)의 저항 값보다 상대적으로 작은 값으로 정해질 수 있다.또한, 스위칭부(240-N)는 동기 신호 및 송신 신호가 출력되는 구간이 아닌 구간에서 수신 채널(220-N)의 제어 신호에 기초하여 단락되어 송신 채널(210-N)의 온도 정보를 수신 채널(220-N)에 전달할 수 있다.

다시 말해서, 단순한 스위칭부(240-N)라는 구성을 부가함으로써, 별도의 구성을 부가할 필요 없이 단순한 회로 구성으로, 하나의 채널(200)의 수신 채널(220-N)이 수신 신호를 처리하는 구간이 아닌 더미(dummy) 구간에서 스위칭부(240-N)를 단락시켜 채널(200) 별 송신 채널(210-N)의 온도 정보를 획득할 수 있다. 이 때, 온도 정보 신호가 아날로그 신호여도 별도의 아날로그-디지털 컨버터를 사용하지 않고 종래의 수신 채널에 포함되어 있는 아날로그-디지털 컨버터(222N)를 사용하여 이를 디지털 신호로 변환시켜 처리할 수 있다.

또한, 후술하여 설명할 바와 같이 획득한 온도 정보를 통하여 채널 별 송신 채널(210-N)의 이상을 감지할 수 있어서, 이상이 있는 채널(200)의 동작만을 정지시킬 수 있고 인접 채널의 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 보정하여 초음파 이미지의 줄빠짐 현상을 방지할 수 있다.

다만, 수신 채널(220-N)의 회로에는 고주파 필터(High Pass Filter)가 포함되어 있을 수 있으므로, 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호의 샘플링 타임(Sampling time)은 짧은 것이 바람직하다.

이하, 도 6을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예에 따른 스위칭부(240-N) 제어 신호를 생성하는 구간을 설명한다.

도 6은 일 실시예에 따른 제어 구간을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 송신부(210)에 포함되는 펄스 전원부는 미리 정해진 주기를 가지는 동기 신호를 출력할 수 있다. 빔포머는 동기 신호를 기준으로 설정된 시간만큼 지연하여 각 송신 채널(210-N) 별로 송신 신호를 출력할 수 있다. 이로 인한 송신 신호는 각각의 송신 채널(210-N)에서 출력되는 일정한 주기를 가진 펄스일 수 있다.

동기 신호가 출력되고 동기 신호에 기초하여 송신 신호가 출력되는 구간(이하 '제 1 구간'; L1)에는 동기 신호가 출력되고 있고, 동기 신호에 기초하여 송신 신호가 생성되어 출력되고 있으므로 온도 감지부(230-N)가 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호를 수신 채널(220-N)에 전달하기가 어렵다. 즉, 제 1 구간(L1)에서 수신 채널(220-N)이 스위칭부(240-N)를 단락시키게 되면 수신 채널(220-N)은 정확한 온도 정보 신호를 검출하기 어려울 수 있다.

따라서, 신호 처리부(223N)는 제 1 구간(L1)에서 스위칭부(240-N)를 개방시키는 제어 신호를 생성할 수 있다. 도면에 도시된 바로는 아무런 신호를 생성하지 않음으로써 스위칭부(240-N)를 개방시키고 있지만, 스위칭부(240-N)의 종류에 따라 제어 신호가 변할 수 있음은 물론이다.

즉, 수신 채널(220-N)은 제 1 구간(L1)이 아닌 구간에서 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 온도 감지부(230-N)의 온도 정보 신호가 수신 채널(220-N)에 전달되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

트랜스듀서 엘리먼트(121-N)가 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하고, 변환된 초음파 신호를 대상체에 송신하여 대상체로부터 반사되는 수신 신호를 수신 채널(220-N)이 수신하여 신호 처리부(223N)가 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간(이하 '제 2 구간'; L2)에는, 신호 처리부(223N)가 수신 신호를 처리하고 있기 때문에 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성하여도 정확한 온도 정보를 획득하기 어려울 수 있다.

다시 말해서, 제 2 구간(L2)에서는 수신 신호와 온도 정보 신호가 중첩되어서 정확한 온도 정보 신호를 검출하기가 어려울 수 있다.

따라서, 수신 채널(220-N)은 제 2 구간(L2)에서 스위칭부(240-N)를 개방시키는 제어 신호를 생성할 수 있다. 도면에 도시된 바로는 아무런 신호를 생성하지 않음으로써 스위칭부(240-N)를 개방시키고 있지만, 스위칭부(240-N)의 종류에 따라 제어 신호가 변할 수 있음은 물론이다.

따라서, 수신 채널(220-N)은, 제 2 구간이 아닌 구간에서 상기 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 온도 감지부(230-N)를 통한 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호가 수신 채널(220-N)에 전달되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

제 1 구간(L1) 및 제 2 구간(L2)이 아닌 구간에서는 송신 채널(210-N) 및 수신 채널(220-N)이 아무런 신호를 출력하지 않거나, 수신하여 처리하고 있지 않음을 확인할 수 있다. 이러한 구간은 더미(dummy) 구간, 즉, 낭비되는 구간이라고 볼 수 있는데, 이는 수신 채널(220-N)이 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성하는 제어 구간(C)이 될 수 있다.

결과적으로, 수신 채널(220-N)이 제어 구간(C)에서 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성하면, 온도 감지부(230-N)를 통한 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호는 단락된 스위칭부(240-N)를 통하여 수신 채널(220-N)에 전달되고, 수신 채널(220-N)은 온도 정보 신호를 수신할 수 있다.

이 때, 수신 채널(220-N)이 생성하는 제어 신호는 스위칭부(240-N)를 단락시키기 위하여 미리 정해진 주기를 갖는 신호일 수 있으며, 미리 정해진 주기는 동기 신호의 주기(D)로 정해지거나, 동기 신호의 주기(D)에 양의 정수를 곱한 값으로 정해질 수 있다.

제어 신호의 미리 정해진 주기가 동기 신호의 주기(D)와 동일하다면, 동기 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 한 싸이클(cycle) 주기로 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호를 검출할 수 있어서 검출된 온도 정보 신호의 신뢰도가 향상될 수 있다. 다만, 송신 채널(210-N)의 고장은 자주 발생하는 것이 아니므로, 제어 신호의 주기는 동기 신호의 주기(D)의 정수배로 적절하게 정해질 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 제어 구간이 아닐 때와 제어 구간일 때의 채널의 동작을 살펴본다.

도 7은 일 실시예에 따른 제어 구간이 아닌 구간에서의 채널 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 제어 구간에서의 채널 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 제어 구간(C)이 아닌 구간, 즉 제 1 구간(L1) 및 제 2 구간(L2)에서는 수신 채널(220-N)이 스위칭부(240-N)를 개방시키는 제어 신호를 생성할 수 있다.

스위칭부(240-N)가 개방되어 송신 채널(210-N)의 온도 정보 신호는 온도 감지부(230-N)를 통하여 수신 채널(220-N)로 전달될 수 없으며, 송신 채널(210-N)은 송신 신호를 생성하여 출력하여 트랜스듀서 엘리먼트(121-N)에 입력할 수 있다. 트랜스듀스 엘리먼트(121-N)는 송신 채널(210-N)에서 출력되는 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하고, 초음파 신호가 대상체에 송신되어 대상체로부터 반사된 수신 신호는 수신 채널(220-N)에서 증폭기(221N)로 증폭될 수 있으며, ADC(222N)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다.

수신 채널(220-N)에서는 증폭되거나 디지털 신호로 변환된 수신 신호를 수신하여 이를 신호 처리부(223N)에 전달할 수 있다. 수신 채널(220-N)의 신호 처리부(223N)는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있으며, 초음파 영상을 획득하면 제 1 구간(L1) 및 제 2 구간(L2)은 종료될 수 있다.

도 8을 참조하면, 제 1 구간(L1) 및 제 2 구간(L2)이 종료된 제어 구간(C)에서 신호 처리부(223N)는 스위칭부(240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성할 수 있다.

스위칭부(240-N)는 단락되어 송신 채널의 온도 정보 신호를 온도 감지부(230-N)를 통하여 수신 채널(220-N)에 전달할 수 있으며, 온도 정보 신호는 수신 채널(220-N)에서 증폭기(221N)를 통하여 증폭되거나 ADC(222N)를 통하여 디지털 변환될 수 있다. 수신 채널(220-N) 내에서는 증폭되거나 디지털 변환된 온도 정보 신호를 수신하여 신호 처리부(223N)에 전달할 수 있으며, 신호 처리부(223N)는 이를 제어부(150)에 전달할 수 있다.

도 4내지 도 8에서 설명한 바와 같이, 종래의 채널 구성에 스위칭부(240-N)를 부가하고 정해진 구간(C) 내에서 수신 채널(220-N)이 스위칭부(240-N)를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하여 송신부(210)의 각 채널(200-1,200-2,??200-N) 별 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)의 온도 정보를 쉽게 검출할 수 있다.

이하 복수의 채널(200)을 포함한 초음파 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다.

도 9는, 일 실시예에 따른 복수의 채널을 포함하는 초음파 장치의 블록도이다. 도 9를 참조하면, 복수의 채널(200-1,200-2,??200-N)은 N개일 수 있다(N은 2이상의 자연수). 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)는 송신 신호를 생성하고 출력하는 송신부(210), 송신부(210)의 각 송신 채널(210-1,210-2,??210-N) 별 온도 정보 신호를 수신부(220)와 연결시켜주는 복수의 스위칭부(240-1,240-2,??240-N), 송신부(210)의 각 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)과 연결되어 있는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121-1,121-2,??121-N), 초음파 신호가 대상체에 송신되어 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하여 복수의 초음파 영상 데이터를 획득하는 수신부(220), 복수의 초음파 영상 데이터를 합산하여 합산된 초음파 영상 데이터가 디스플레이에 표시될 수 있도록 각종 변환과 영상 처리를 수행하는 영상 처리부(161), 초음파 영상 등의 각 종 영상을 표시하는 디스플레이부(170)와 송신부(210), 수신부(220), 영상 처리부(161) 및 디스플레이부(170)를 제어하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.

제어부(150)는 예를 들어, 송신부(210)의 동작을 제어할 수 있으며, 제 1 구간(L1) 또는 제 2 구간(L2)인지 결정하여 수신부(220)가 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하도록 제어할 수 있고, 디스플레이부(170)가 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)에 이상이 있음을 알리는 문구, 도형 등을 표시하도록 제어할 수 있다.

도 9를 참조하여, 송신부(210)의 복수의 송신 채널(210-1,210-2,??210-N) 중 하나의 송신 채널(210-1,210-2,??210-N 중 하나)이 기준 온도 이상인 경우 그 송신 채널(210-1,210-2,??210-N 중 하나)의 동작을 정지시키고 인접한 채널의 수신 신호로 초음파 영상 데이터를 획득하는 과정을 설명한다.

기준 온도는 미리 정해질 수 있다. 예를 들어, 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)의 온도가 100℃ 이상이면 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있고, 제어부(150)가 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)의 동작을 정지시키도록 기준 온도는 100℃로 정해질 수 있다.

이하, 설명의 편의를 위하여 송신 채널 2(210-2)의 온도가 기준 온도 이상이 되었다고 가정한다. 수신 채널 2(220-2)는 제어 구간(C)에서 스위칭부 2(240-2)를 단락시키는 제어 신호를 생성하고, 스위칭부 2(240-2)는 수신 채널2(220-2)의 제어 신호에 의하여 단락될 수 있다. 스위칭부 2(240-2)가 단락되면, 온도 감지부2(230-2)를 통하여 송신 채널 2(210-2)의 온도 정보 신호가 수신 채널 2(220-2)로 전달될 수 있다.

제어부(150)는, 수신 채널 2(220-2)에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 송신 채널2(210-2)의 온도가 기준 온도 이상인지 결정하고, 송신 채널2(210-2)의 온도가 기준 온도 이상이면 송신 채널2(210-2)의 동작을 정지시킬 수 있다.

송신 채널2(210-2)의 동작이 정지되면, 송신 채널2(210-2)는 송신 신호를 생성하여 출력하지 않으며, 이로 인하여 수신 채널2(220-2)는 아무런 수신 신호를 수신하지 못한다. 따라서, 수신 채널2(220-2)는 수신 신호에 기초한 초음파 영상 데이터를 획득하지 못한다.

이 때, 수신 채널2(220-2)는 제어부(150)의 제어에 따라 인접한 채널인 수신 채널1(220-1) 또는 수신 채널3(220-3) 중 적어도 하나에서 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 채널2(200-2)와 인접한 채널을 채널1(200-1) 및 채널3(200-3)으로 가정하였지만, 채널 2(200-2)와 인접한 채널은 2개의 채널보다 많을 수도 있고, 적을 수도 있다. 이는, 도 10를 참조하여 후술할 바와 같이 초음파 프로브의 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)가 2차원 트랜스듀서 어레이를 형성하는지, 1차원 트랜스듀서 어레이를 형성하는지에 따라 달라질 수 있고, 채널2(200-2)의 트랜스듀서 엘리먼트(121-2)의 위치에 따라 달라질 수 있다.

또한, 제어부(150)는 송신 채널2(210-2)의 온도가 기준 운도 이상이면 디스플레이부(170)가 초음파 장치(100)에 이상이 있음을 표시하도록 디스플레이부(170)를 제어할 수 있다. 또한, 종래의 기술과는 다르게 제어부(150)는 송신 채널2(210-2)의 온도가 기준 온도 이상이라는 것을 결정할 수 있으므로, 제어부(150)는 송신 채널2(210-2)가 포함된 채널(200-2)에 이상이 있음을 표시하도록 디스플레이부(170)를 제어할 수 있다.

결과적으로, 개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 송신 채널2(210-2)에 문제가 생기면 수신 채널2(220-2)는 수신 채널1(220-1) 및 수신 채널3(220-3)의 수신 신호 중 적어도 하나에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하여 초음파 영상의 줄빠짐 현상을 방지할 수 있으며, 송신 채널2(210-2)에 문제가 생겼음을 디스플레이부(170)에 표시함으로써 사용자에게 송신 채널2(210-2)를 수리하도록 유도할 수 있다.

이하, 도 10를 참조하여 복수의 채널(200-1,200-2,??200-N) 중 채널2(200-2)와 인접한 채널이 무엇인지 설명한다.

도 10는, 일 실시예에 따른 2차원 어레이 트랜스듀서를 포함하는 초음파 프로브의 외관도이다. 도 10를 참조하면 초음파 프로브(120)는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)를 포함할 수 있다. 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 전술한 바와 같이 복수의 송신 채널(210-1,210-2,??210-N) 및 복수의 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)과 연결되어 있을 수 있다. 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는 1차원 어레이로 구현되어 선형(linear)으로 배열되는 것도 가능하고, 곡면(convex)으로 배열되는 것도 가능하다. 두 경우 모두 초음파 프로브의 기본적인 동작 원리는 동일하나, 곡면 프로브의 경우에는 복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)로부터 조사되는 초음파 신호가 부채꼴 모양이기 때문에, 생성되는 초음파 영상도 부채꼴 모양이 될 수 있다.

복수의 트랜스듀서 엘리먼트(121)는, 도면에 도시된 바와 같이 2차원 어레이로 구현될 수 있다. 이 때, 송신 채널2(210-2)에 연결된 트랜스듀서 엘리먼트2(121-2)는 도면에서와 같이 배치될 수 있으며, 트랜스듀서 엘리먼트2(121-2)와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트는 트랜스듀서 엘리먼트1(121-1), 트랜스듀서 엘리먼트3(121-3), 및 트랜스듀서 엘리먼트6(121-6)일 수 있다.

다시 말해서, 복수의 채널(200-1,200-2,??200-N)에 있어서 특정 채널(200-2)과 인접한 채널은, 그 특정 채널(200-2)의 트랜스듀서 엘리먼트(121-2)와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트(121-1,121-3,121-6)를 포함하는 하나 이상의 채널(200-1,200-3,200-6)일 수 있다. 즉, 트랜스듀서 엘리먼트(121)가 인접하면, 대상체에 조사되는 초음파 신호의 위치의 차이가 미세하여, 수신 채널(220-1,220-2,220-3,220-6)이 수신하는 수신 신호도 미세한 차이를 갖게 되므로, 특정 송신 채널(210-2)에 이상이 생긴 경우 송신 채널(210-2)의 동작 정지에 따른 초음파 영상의 줄빠짐 현상을 보정하기 위하여 인접한 채널(200-1,200-3,200-6)의 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 것이다.

이하 도 11a 내지 도 11b를 참조하여 초음파 영상의 줄빠짐 현상과 개시된 발명의 일 실시예에 따라 보정된 초음파 영상을 비교하여 살펴본다.

도 11a 내지 도10b는 일 실시예에 따른 초음파 장치의 이미지 보정 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 11a를 참조하면, 송신부(210)의 특정 송신 채널(210-1,210-2,??210-N 중 하나, 이하 '210-2'로 설명)에 문제가 생기면, 송신 채널(210-2)이 파손되어 파손된 송신 채널(210-2)에 대응되는 수신 채널(220-2)이 수신 신호를 수신 받지 못하여 초음파 영상 데이터를 획득하지 못한다.

개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 송신부(210)의 특정 송신 채널(210-2)에 문제가 생기면, 송신 채널(210-2)이 파손되기 전에 제어부(150)가 송신 채널의 동작을 정지시켜서 그에 대응되는 수신 채널(220-2)이 수신 신호를 수신 받지 못하여 초음파 영상 데이터를 획득하지 못할 수 있다.

문제가 있는 송신 채널(210-2)이 포함된 채널(200-2)의 수신 채널(220-2)이 초음파 영상 데이터를 획득하지 못한 결과, 문제가 있는 수신 채널(220-2)에 대응되는 초음파 영상 부분(171)에 줄빠짐 현상이 발생할 수 있다. 즉, 줄빠짐 현상이란 수신 채널(220-2)이 아무런 데이터를 출력하지 않아서, 수신 채널(220-2)에 대응되는 초음파 영상 부분(171)에 아무런 영상이 출력되지 않는 현상을 의미할 수 있다.

이러한 줄빠짐 현상이 발생하면, 사용자가 초음파 영상을 확인하는데 불편함이 있으며, 사용자의 초음파 장치(100)에 대한 신뢰도가 감소될 수 있다.

도 11b를 참조하면 개시된 발명의 일 실시예에 따라 초음파 영상의 이미지가 보정된 것을 확인할 수 있다.

즉, 동작이 정지된 송신 채널(210-2)에 대응되는 수신 채널(220-2)은 제어부(150)의 제어에 따라 인접한 채널(200-1,200-3,200-6)의 수신 채널(220-1,220-3,220-6)에서 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하고, 이로 인하여 줄빠짐 현상을 방지할 수 있다.

예를 들어, 문제가 있는 채널(200-2)의 수신 채널(220-2)이 인접한 채널(200-1,200-3,200-6)의 수신 채널(220-1,220-3,220-6)에서 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 것은, 인접한 채널(200-1,200-3,200-6)에 포함되는 수신 채널(220-1,220-3,220-6)의 수신 신호 평균값을 산출하여 산출된 값을 초음파 영상 데이터로써 획득할 수 있다.

즉 , 문제가 있는 수신 채널(220-2)에 대응되는 초음파 영상 부분(171)은 인접한 채널(200-1)의 수신 채널(220-1)에 대응되는 초음파 영상 부분(172) 또는 다른 인접한 채널(200-3)의 수신 채널(220-3)에 대응되는 초음파 영상 부분(173)에 기초하여 보정될 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 송신 채널의 이상을 감지한 경우 디스플레이부에 표시된 영상을 나타낸 도면이다. 설명의 편의를 위하여, 채널1(200-1)의 송신 채널(210-1)의 온도가 기준 온도 이상이라고 가정한다.

도 12를 참조하면, 송신부(210)의 송신 채널(210-1)의 온도가 기준 온도 이상이면, 제어부(150)는 초음파 장치(100)에 이상이 있음을 표시하도록 디스플레이부(170)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 기준 온도 이상인 송신 채널(210-1)이 포함된 채널(200-1)에 이상이 있음을 표시하도록 디스플레이부(170)를 제어할 수 있다.

디스플레이부(170)는 제어부(150)의 제어에 따라 이상이 있는 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 사용자에게 공지하는 문구(N2), 도형(N1) 등을 표시할 수 있다.

예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 디스플레이부(170)에는 초음파 장치(100)에 이상이 있음을 표시하는 도형(N1)이 표시될 수 있으며, 이상이 있는 송신 채널(210-1)이 포함된 채널(200-1)에 이상이 있음을 표시하는 문구(N2)가 표시될 수 있다. 이러한 도형(N1) 또는 문구(N2)는 미리 정해진 도형 또는 문구일 수 있다.

이하 도 13을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)의 제어방법을 설명한다.

도 13은 일 실시예에 따른 초음파 장치의 제어방법을 나타내는 순서도이다. 도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 초음파 장치(100)의 제어방법은 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)가 개방된 상태로 시작할 수 있다(1001).

상술하여 설명한 바와 같이, 동기 신호 및 송신 신호가 출력되는 구간인 제 1 구간(L1) 또는 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)이 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간인 제 2 구간(L2)이면, 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)은 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)를 개방시키는 제어신호를 생성하여 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)가 개방된 상태를 유지시킬 수 있다(1002).

제 1 구간(L1)이 또는 제 2 구간(L2)이 아니면, 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)은 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)를 단락시키는 제어 신호를 생성할 수 있다(1003). 이 때, 스위칭부(240-1,240-2,??240-N)는 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)의 제어 신호에 기초하여 단락될 수 있으며, 송신 채널(210-1,210-2,??210-N)의 온도 정보 신호가 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)로 전달될 수 있다.

제어부(150)는 수신 채널(220-1,220-2,??220-N)에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 제 1 채널(200-1,200-2,??200-N 중 하나, 이하 '200-1'로 설명함)에 포함된 송신 채널(210-1)의 온도가 기준 온도 이상인지 결정할 수 있으며(1004), 제 1 채널(200-1)에 포함된 송신 채널(210-1)의 온도가 기준 온도 이상이 아니면 절차를 종료하고, 기준 온도 이상이면 제 1 채널(200-1)의 송신 채널(210-1)의 동작을 정지시킬 수 있다(1005).

제어부(150)는 또한, 제 1 채널(200-1)의 수신 채널(220-1)이 제 2 채널(200-2,??200-N 중 하나 이상, 이하 '200-2'로 설명함)의 수신 채널(200-2)이 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하도록 제 1 채널(200-1)의 수신 채널(220-1)을 제어하여, 제 1 채널(200-1)의 초음파 영상 데이터를 획득할 수 있다(1006).

상술한 바와 같이, 제 2 채널(200-2)은 제 1 채널(200-1)의 트랜스듀서 엘리먼트(121-1)와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트(121-2)를 포함하는 채널(200-2)로 정해질 수 있다.

제어부(150)는 또한, 제 1 채널(200-1)에 이상이 있음을 표시할 수 있으며(1007), 물론 초음파 장치(100)에 이상이 있음을 표시할 수도 있다.

100: 초음파 장치
120: 초음파 프로브
121: 복수의 트랜스듀서 엘리먼트
121-1,121-2,??121-N: 트랜스듀서 엘리먼트
150: 제어부
161: 영상 처리부
170: 디스플레이부
200: 채널
210: 송신부
210-1,210-2,??210-N: 송신 채널
220: 수신부
220-1,220-2,??220-N: 수신 채널
230-1,230-2,??230-N: 온도 감지부
240-1,240-2,??240-N: 스위칭부

Claims

복수의 채널을 포함하는 초음파 장치에 있어서,
상기 복수의 채널은,
동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하고 출력하는 송신 채널;
상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 출력하는 온도 감지부;
상기 송신 채널에서 출력되는 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하는 트랜스듀서 엘리먼트;
상기 초음파 신호가 대상체에 송신되어 상기 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하고 상기 수신한 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하는 수신 채널; 및
상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 상기 수신 채널이 수신하도록 상기 온도 감지부와 상기 수신 채널을 연결시켜주는 스위칭부;를 각각 포함하되,
상기 수신 채널은 상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하고,
상기 스위칭부는 상기 생성된 제어 신호에 기초하여 단락되거나 개방되는 초음파 장치.
제1항에 있어서,
상기 수신 채널은,
제 1 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 송신 채널의 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하고,
상기 제 1 구간은 상기 동기 신호 및 상기 송신 신호가 출력되는 구간인 초음파 장치.
제1항에 있어서,
상기 수신 채널은,
제 2 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하고,
상기 제 2 구간은 상기 수신 채널이 상기 수신 신호에 기초하여 상기 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간인 초음파 장치.
제2항에 있어서,
상기 수신 채널은,
상기 제 1 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 초음파 장치.
제3항에 있어서,
상기 수신 채널은,
상기 제 2 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 초음파 장치.
제1항에 있어서,
상기 초음파 장치는,
상기 송신 채널의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 수신 채널에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상인지 결정하고, 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널의 동작을 정지시키는 초음파 장치.
제6항에 있어서,
상기 복수의 채널은,
제 1 채널 및 상기 제 1 채널의 트랜스듀서 엘리먼트와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트를 포함하는 제 2 채널을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 동작을 정지시키고, 상기 제 1 채널의 수신 채널이 상기 제 2 채널의 수신 채널이 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하도록 상기 제 1 채널의 수신 채널을 제어하는 초음파 장치.
제6항에 있어서,
상기 초음파 장치는,
디스플레이부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 디스플레이부가 상기 초음파 장치에 이상이 있음을 표시하도록 하는 초음파 장치.
제6항에 있어서,
상기 초음파 장치는,
디스플레이부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 디스플레이부가 상기 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 표시하도록 하는 초음파 장치.
제1항에 있어서,
상기 수신 채널은,
미리 정해진 주기를 갖는 제어 신호를 생성하되,
상기 미리 정해진 주기는,
상기 동기 신호의 주기에 양의 정수를 곱한 값으로 정해지는 초음파 장치.
송신 채널, 온도 감지부, 트랜스듀서 엘리먼트, 수신 채널 및 온도 감지부와 수신 채널을 연결시키는 스위칭부를 포함하는 복수의 채널을 포함하는 초음파 장치에 있어서,
동기 신호에 기초하여 송신 신호를 생성하여 출력하고;
상기 출력된 송신 신호를 초음파 신호로 변환시켜 출력하고;
상기 초음파 신호가 대상체에 송신되어 상기 대상체로부터 반사된 수신 신호를 수신하고 상기 수신한 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하고;
상기 송신 채널의 온도 정보 신호를 출력하고;
상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하여, 상기 수신 채널이 상기 출력된 송신 채널의 온도 정보 신호를 수신하도록 하는 초음파 장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하는 것은,
제 1 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 송신 채널의 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하는 것;을 포함하고,
상기 제 1 구간은 상기 동기 신호 및 상기 송신 신호가 출력되는 구간인 초음파 장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
제 2 구간이 아닌 구간 내에서 상기 스위칭부를 단락시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되도록 하는 것;을 포함하고,
상기 제 2 구간은 상기 수신 채널이 상기 수신 신호에 기초하여 상기 초음파 영상 데이터를 획득하는 구간인 초음파 장치의 제어방법.
제12항에 있어서,
상기 제 1 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 것;을 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 제 2 구간에서 상기 스위칭부를 개방시키는 제어 신호를 생성하여 상기 출력된 온도 정보 신호가 상기 수신 채널에 전달되지 않도록 하는 것;을 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 수신 채널에서 수신된 온도 정보 신호에 기초하여 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상인지 결정하고, 상기 송신 채널의 온도가 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널의 동작을 정지시키는 것;을 더 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제16항에 있어서,
상기 복수의 채널은,
제 1 채널 및 상기 제 1 채널의 트랜스듀서 엘리먼트와 인접한 트랜스듀서 엘리먼트를 포함하는 제 2 채널을 포함하고,
상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 제 1 채널에 포함되는 송신 채널의 동작을 정지시키고, 상기 제 1 채널의 수신 채널이 상기 제 2 채널의 수신 채널이 수신하는 수신 신호에 기초하여 초음파 영상 데이터를 획득하도록 상기 제 1 채널의 수신 채널을 제어하는 것을 더 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제16항에 있어서,
상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 초음파 장치에 이상이 있음을 표시하도록 하는 것;을 더 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제16항에 있어서,
상기 송신 채널의 온도가 상기 기준 온도 이상이면 상기 송신 채널이 포함된 채널에 이상이 있음을 표시하도록 하는 것;을 더 포함하는 초음파 장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 스위칭부를 단락시키거나 개방시키는 제어 신호를 생성하는 것은,
미리 정해진 주기를 갖는 제어 신호를 생성하는 것;이고,
상기 미리 정해진 주기는,
상기 동기 신호의 주기에 양의 정수를 곱한 값으로 정해지는 초음파 장치의 제어방법.