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초음파 초점 심도 확장을 위한 초음파 변환자에 있어서,상기 초음파 변환자의 중심부에 배치되는 원 형태의 제 1 압전소자; 및상기 제 1 압전소자를 중심으로 링 형태를 가지며 상기 제 1 압전소자와 공통된 초점을 가지는 적어도 하나 이상의 제 2 압전소자가 포함되며,상기 공통된 초점 상에서 서로 다른 주파수 및 위상을 갖는 초음파 신호가 동시에 혼합 가능하도록 상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각을 통해 다중 주파수 및 소정의 위상차를 갖는 초음파가 발생되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각의 주파수 대역폭은 소정의 기본 공진 주파수(f0)와 상기 기본 공진 주파수에 대한 하모닉 주파수를 포함하는 광대역폭인 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각이 서로 다른 기본 공진 주파수(f0)를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각은 분극 역전된 구조를 갖고, 상기 분극 역전된 구조에 의하여 상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자에서는 다중 공진 주파수가 발생 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각에 포함된 상위소자 및 하위소자 간의 두께 비율은 사용자의 목적에 따라 변경 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 4 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각은 서로 동일하거나 상이한 물질로 형성되고,상기 제 1 압전소자에 포함된 상위소자 및 하위소자는 서로 동일하거나 상이한 물질로 형성되며, 상기 제 2 압전소자에 포함된 상위소자 및 하위소자는 서로 동일하거나 상이한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 4 항에 있어서,상기 분극 역전된 구조를 갖는 초음파 변환자에 상기 다중 공진 주파수 사이를 스위핑 하는 쳐프 신호가 인가됨으로써, 상기 공통된 초점의 영역이 소정의 범위 내에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 초음파 변환자의 성능 향상을 위해 정합층 또는 흡음층 중 적어도 하나 이상이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 초음파 변환자에 프레스트 포커싱 기법이 적용되거나 오목렌즈 또는 볼록렌즈가 부착됨으로써, 상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자가 상기 공통된 초점을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 적어도 하나 이상의 상기 제 2 압전소자 각각이 서로 소정의 거리를 두고 배치됨으로써 상기 제 1 압전소자 및 상기 적어도 하나 이상의 제 2 압전소자 각각의 사이에는 공간이 형성되며, 상기 공간은 비어있거나 비전도성 물질로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 또는 상기 제 2 압전소자 중 적어도 하나 이상이 복합체 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각은 서로 동일하거나 서로 다른 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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제 1 항에 있어서,상기 제 1 압전소자 및 상기 제 2 압전소자 각각은 송수신되는 초음파 에너지가 조절될 수 있도록 크기 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 변환자
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초음파 초점 심도 확장을 위한 초음파 시스템에 있어서,제 1 항에 따른 초음파 변환자;상기 초음파 변환자를 구동시키기 위한 전기적 신호를 발생시키는 신호 발생부;상기 발생된 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어부;상기 위상이 조절된 신호를 증폭하기 위한 신호 증폭부; 및상기 증폭된 신호를 상기 초음파 변환자에 인가시키기 위한 신호 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도 확장을 위한 초음파 시스템
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제 14 항에 있어서,상기 신호 발생부, 상기 위상 제어부, 상기 신호 증폭부 및 상기 신호 송신부는 각각 상기 초음파 변환자의 압전소자마다 형성되거나 상기 초음파 변환자의 압전소자를 그룹핑하여 생성된 그룹마다 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도 확장을 위한 초음파 시스템
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제 14 항에 있어서,초음파 영상 구현을 위한 송수신 스위치;상기 송수신 스위치를 통해 인가된 신호를 수신하기 위한 신호 수신부;상시 수신된 신호를 증폭하기 위한 수신신호 증폭부;주파수 컴파운딩 영상 구현을 위한 영상 처리부; 및디스플레이부를 더 포함하며,위상차이를 가지고 송신된 고주파수 및 저주파수 초음파가 상기 송수신 스위치를 통해 혼합되어 동시에 수신되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도 확장을 위한 초음파 시스템
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초음파 시스템을 이용하여 초음파 초점 심도를 확장하는 방법에 있어서,상기 초음파 시스템의 신호 발생부에 의해 다중 주파수를 포함하는 신호가 생성되는 단계;상기 생성된 신호의 위상이 위상 제어부에 의해 조절되는 단계;상기 위상이 조절된 신호의 진폭값이 신호 증폭부에 의해 결정되는 단계; 및상기 진폭값이 결정된 신호가 신호 송신부를 통해 제 1 항에 따른 초음파 변환자에 인가되어 다중 주파수 및 소정의 위상차를 갖는 초음파 신호가 발생되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 17 항에 있어서,상기 다중 주파수를 포함하는 신호에는 소정의 기본 공진 주파수(f0)와 상기 기본 공진 주파수에 대한 하모닉 주파수가 서로 혼합된 신호 또는 상기 기본 공진 주파수와 상기 기본 공진 주파수에 대한 하모닉 주파수를 모두 포함하는 쳐프 신호가 포함되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 17 항에 있어서,상기 초음파 변환자의 압전소자들 각각이 서로 다른 기본 공진 주파수를 가지는 경우, 각각의 압전소자들의 기본 공진 주파수에 해당하는 신호가 개별적으로 각각의 압전소자에 인가되거나 또는 상기 기본 공진 주파수가 모두 혼합된 신호가 전체 압전소자에 인가되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 17 항에 있어서,상기 초음파 변환자의 압전소자들이 각각 분극 역전된 구조를 갖는 경우, 상기 다중 주파수를 포함하는 신호에는 상기 초음파 변환자의 압전소자들 각각의 다중 공진 주파수가 서로 혼합된 신호 또는 상기 다중 공진 주파수를 모두 포함하는 쳐프 신호가 포함되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 18 항 또는 제 20 항에 있어서,상기 쳐프 신호는 선형 또는 비선형 쳐프 신호인 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 17 항에 있어서,상기 생성된 신호의 위상이 위상 제어부에 의해 조절되는 단계에서는,상기 초음파 변환자에 인가될 신호 간에 0도부터 180도 범위 내에서의 상호 위상차를 갖도록 상기 생성된 신호의 위상값이 결정되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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제 17 항에 있어서,상기 위상이 조절된 신호의 진폭값이 신호 증폭부에 의해 결정되는 단계에서는,상기 초음파 변환자에 인가될 신호 간에 서로 동일하거나 서로 다른 진폭값을 갖도록 상기 위상이 조절된 신호의 진폭값이 결정되는 것을 특징으로 하는 초음파 초점 심도를 확장하는 방법
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