CN117426788A - 超音波探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超音波探测器，包括连接件、超音波换能器组件及电讯号连结件。超音波换能器组件具有感测面以及连接侧面且连接侧面与感测面分别为超音波换能器组件的相邻接的两面。感测面用以发射超音波的发射信号，以及接收超音波的反射信号。电讯号连结件具有第一端部分与第二端部分，其中第一端部分连接连接件，第二端部分沿连接方向连接于超音波换能器组件的连接侧面。

Description

超音波探测器

技术领域

本发明是有关于一种超音波探测器。

背景技术

现有超音波探测器用以侦测人体表面或内部组织情况。当侦测时，使用者必须手持超音波探测器且须持续施力将超音波探测器抵压在人体表面上，在操作上相当不便。因此，提出一种新的超音波探测器以改善前述习知问题是本领域业者努力目标之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超音波探测器，具备较好的操作便利性。

本发明一实施例提出一种超音波探测器。超音波探测器包括连接件、超音波换能器组件及电讯号连结件。超音波换能器组件具有感测面以及连接侧面且连接侧面与感测面分别为超音波换能器组件的相邻接的两面，其中感测面用以发射超音波的发射信号，以及对应接收超音波的反射信号。电讯号连结件具有第一端部分与第二端部分，其中第一端部分连接连接件，第二端部分沿第一连接方向连接于超音波换能器组件的连接侧面。

优选的，该电讯号连结件为软性电路板。

优选的，还包括：第一连接埠以及第二连接埠。第一连接埠配置在该超音波换能器组件。第二连接埠配置在该电讯号连结件的该第二端部分且用以连接该第一连接埠。

优选的，该第一连接埠与该第二连接埠为可拆式地连接，超音波探测器还包括：第三连接埠，配置在该连接件，其中该第三连接埠可用以连接该第一连接埠，以使得该超音波换能器组件与该连接件可直接连接。

优选的，还包括第三连接埠及第四连接埠。第三连接埠配置在该连接件；第四连接埠，配置在该电讯号连结件的该第一端部分，且用以连接该第三连接埠。

优选的，该超音波换能器组件具有多个不同长度的邻侧面，其中该连接侧面为长度相对短的该邻侧面或者该连接侧面为长度相对长的该邻侧面。

优选的，该电讯号连结件包括转接板及电路板。转接板用以沿该第一连接方向连接该超音波换能器组件的该连接侧面。电路板用以沿第二连接方向连接该转接板。其中，该第一连接方向与该第二连接方向非平行。

优选的，该连接件具有收纳槽，该收纳槽用以容纳该电讯号连结件。

优选的，该超音波换能器组件还包含相对面，该相对面与该感测面分别为该超音波换能器组件的相对二面，该连接件沿该第一连接方向选择性地连接于该连接侧面或该相对面。

优选的，该超音波换能器组件包含形成于该相对面的第三卡合部，该连接件包含形成于端面的第四卡合部，该第三卡合部与第四卡合部相卡合。

与现有技术相比，本发明所提出的超音波探测器，其电讯号连结件连接于一与感测面相邻接的侧面。如此，当感测面面向或紧贴在受测体上时，电讯号连结件可在不反折情况下顺势沿受测体的表面延伸。由于电讯号连结件连接于一与感测面相邻接的侧面，胶布跨过超音波换能器组件的相对面不会与电讯号连结件干涉，因此容易将超音波换能器组件固定在受测体上，让使用者不须持续手持超音波探测器，此增加操作超音波探测器的便利性。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下。

附图说明

图1A绘示依照本发明一实施例的超音波探测器的示意图。

图1B绘示图1A的超音波探测器侦测受测体的示意图。

图2绘示图1A的超音波探测器的分解图。

图3绘示图1A的连接件的示意图。

图4绘示图2的超音波换能器组件沿方向4-4’的剖面图。

图5绘示依照本发明另一实施例的超音波探测器的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1A～图3，图1A绘示依照本发明一实施例的超音波探测器100的示意图，图1B绘示图1A的超音波探测器100侦测受测体10的示意图，图2绘示图1A的超音波探测器100的分解图，而图3绘示图1A的连接件110的示意图。

如图1A及图2所示，超音波探测器100包括连接件110、超音波换能器组件120及电讯号连结件130。超音波换能器组件120具有感测面120e以及连接侧面120c。连接侧面120c与感测面120e分别为超音波换能器组件120的相邻接的两面，其中感测面120e用以发射超音波的发射信号E1，以及对应接收超音波的反射信号R1。电讯号连结件130具有第一端部分131与第二端部分132，其中第一端部分131连接于连接件110，第二端部分132沿第一连接方向D1连接于超音波换能器组件120的连接侧面120c。

如图1B所示，超音波探测器100可以超音波换能器组件120的感测面120e面向或紧贴在受测体10上，以侦测受测体表面或内部的组织状况。当感测面120e面向或紧贴在受测体10上时，可以胶布(未绘示)固定超音波换能器组件120与受测体10的相对位置。例如，以胶布跨过超音波换能器组件120的相对面120b，并粘合在受测体10上。由于连接侧面120c与感测面120e分别为超音波换能器组件120的相邻接的二面，胶布跨过超音波换能器组件120的相对面120b不会与电讯号连结件130干涉，因此容易将超音波换能器组件120固定在受测体10上(若电讯号连结件130连接于相对面120b，胶布会干涉电讯号连结件130，此阻碍胶布将超音波换能器组件120固定在受测体10)，让使用者不须持续手持超音波探测器10，此增加操作超音波探测器10的便利性。此外，由于连接侧面120c与感测面120e分别为超音波换能器组件120的相邻接的两面，当感测面120e面向或紧贴在受测体10上时，电讯号连结件130可在不反折情况下顺势沿受测体10的表面10s延伸(若电讯号连结件130连接于感测面120e的相对面120b，则必须要反折才能沿受测体10的表面10s延伸，但反折容易造成电讯号连结件130损坏，且反折亦会使超音波换能器组件120被施以翻转的力矩，超音波换能器组件120则难以稳固地固定在受测体10上)。

前述受测体10例如是如生物体(如人体或动物)人体的皮肤，然亦可为非生物体，例如是工业制品。在本实施例中，电讯号连结件130具备柔性或可挠性，且/或为长条形，因此可便于处置(如，收纳、固定、粘贴等)，如此在侦测受测体10时不需持续手持超音波探测器100。在一实施例中，电讯号连结件130例如是软性电路板，然本发明不受此限。

如图1A及图2所示，超音波探测器100更包括第一连接埠140A及第二连接埠140B。第一连接埠140A配置在超音波换能器组件120。第二连接埠140B配置在电讯号连结件130的第二端部分132且用以连接第一连接埠140A。第一连接埠140A与第二连接埠140B可拆式地连接，使超音波换能器组件120与电讯号连结件130系可拆的。在另一实施例中，第一连接埠140A与第二连接埠140B为不可拆式地连接(固定连接，如焊合)，使超音波换能器组件120与电讯号连结件130系不可拆的。此外，第一连接埠140A与第二连接埠140B之一者例如是公接头，第一连接埠140A与第二连接埠140B的另一者例如是母接头。

如图2所示，超音波换能器组件120具有一凹槽120r，凹槽120r从连接侧面120c往内延伸。第一连接埠140A配置在凹槽120r内且从凹槽120r露出，以连接对应的连接埠。在另一实施例中，第一连接埠140A可配置连接侧面120c，且相对连接侧面120c突出。

如图1A及图2所示，超音波探测器100更包括第三连接埠140C及第四连接埠140D。第三连接埠140C配置在连接件110。第四连接埠140D配置在电讯号连结件130的第一端部分131，且用以连接第三连接埠140C。第三连接埠140C与第四连接埠140D可拆式地连接，使连接件110与电讯号连结件130系可拆的。在另一实施例中，第三连接埠140C与第四连接埠140D为不可拆式地连接(固定连接，如焊合)，使连接件110与电讯号连结件130系不可拆的。此外，第三连接埠140C与第四连接埠140D之一者例如是公接头，第三连接埠140C与第四连接埠140D的另一者例如是母接头。

如图3所示，连接件110例如是采用塑胶、金属等材质制成。相较于电讯号连结件130，连接件110的可挠性低且硬度高。连接件110具有端面110s及凹槽110r1，凹槽110r1从端面110s往内延伸。第三连接埠140C配置在凹槽110r1内且从凹槽110r1露出，以连接对应之连接埠。在另一实施例中，第三连接埠140C可配置在端面110s，且相对端面110s突出。

如图1A～图2所示，在本实施例中，超音波换能器组件120与连接件110透过电讯号连结件130连接，然此非用以限制本发明实施例。

在另一实施例中，超音波换能器组件120与连接件110可直接连接。在此例子中，请参考图2，配置在连接件110的第三连接埠140C与配置在超音波换能器组件120的第一连接埠140A可直接连接，第一连接埠140A与第三连接埠140C之一者为公接头，而第一连接埠140A与第三连接埠140C的另一者为母接头，亦或是超音波换能器组件120与连接件110可另外采用卡合技术暂时性连接。例如，超音波换能器组件120包含形成于连接侧面120c的第一卡合部(未绘示)，而连接件110包含一形成于端面110s(端面110s绘示于图3)的第二卡合部(未绘示)，第一卡合部与第二卡合部可暂时性卡合，以暂时性固定超音波换能器组件120与连接件110之间的相对位置。

在另一实施例中，连接件110可连接于超音波换能器组件120的不同表面。举例来说，请参考图1A及图2，超音波换能器组件120更包含一相对面120b，相对面120b与感测面120e分别为超音波换能器组件120的相对二面。连接件110可沿第一连接方向D1选择性地连接于相对面120b。在此例子中，超音波换能器组件120与连接件110可采用卡合技术暂时性连接。例如，超音波换能器组件120包含形成于相对面120b之第三卡合部(未绘示)，而连接件110包含形成于端面110s的第四卡合部(未绘示)，第三卡合部与第四卡合部可暂时性卡合，以暂时性固定超音波换能器组件120与连接件110之间的相对位置。在另一实施例中，连接件110可以前述第二卡合部取代第四卡合部，第二卡合部与第三卡合部(第三卡合部与第一卡合部的结构相同)可暂时性卡合，以暂时性固定超音波换能器组件120与连接件110之间的相对位置。

如图1A所示，超音波换能器组件120具有数个邻侧面120s，其中邻侧面120s邻接感测面120e且延伸于感测面120e与相对面120b之间。前述连接侧面120c为长度相对长的邻侧面。换言之，电讯号连结件130沿第一连接方向D1连接于超音波换能器组件120的多个邻侧面中长度相对长的邻侧面。在另一实施例中，前述连接侧面120c系长度相对短的邻侧面。换言之，电讯号连结件130沿第一连接方向D1连接于超音波换能器组件120的多个邻侧面中长度相对短的邻侧面，例如邻侧面120s1(在此情况，前述连接侧面120c即为邻侧面120s1)。此外，感测面120e可以是一维阵列、二维矩阵、凹面或凸面等阵列，而本发明实施例不以此为限。

如图3所示，连接件110可更具有一收纳槽110r2，收纳槽110r2用以容纳电讯号连结件130。详言之，在超音波换能器组件120与连接件110直接连接的例子中，电讯号连结件130可收纳于连接件110的收纳槽110r2内，如此，不影响超音波换能器组件120与连接件110的连接且可使电讯号连结件130随超音波探测器100移动，增加电讯号连结件130的携带性。在本实施例中，电讯号连结件130为软性电路板，其具备柔性或可挠性，因此能变形而便于塞入收纳槽110r2内。在第三连接埠140C与第四连接埠140D为不可拆式地连接(例如，固定连接，如焊合)的例子中，电讯号连结件130亦可直接收纳于连接件110之收纳槽110r2内，再进一步利用卡合技术将超音波换能器组件120与连接件110暂时性连接。

请参照图4，其绘示图2的超音波换能器组件120沿方向4-4’的剖面图。超音波换能器组件120包括壳体121、压电材料层(Piezoelectric layer)122、匹配层(matchinglayer)123、背后层(backing layer)124及声透镜(Acoustic lens)125。压电材料层122及背后层124配置在壳体121内。压电材料层122配置在匹配层123与背后层124之间。声透镜125配置在匹配层123上，为超音波换能器组件120的最外层光学元件。在一实施例中，背后层124的厚度T1可介于0.2毫米至10毫米之间。相较于习知超音波换能器组件的背后层厚度，本发明实施例的背后层124的厚度T1更薄，因此能薄化感测面120e与相对面120b之间的厚度T2。

请参照图5，其绘示依照本发明另一实施例的超音波探测器200的示意图。超音波探测器200包括连接件110、超音波换能器组件120及电讯号连结件230。本实施例的超音波探测器200包括同于或类似于超音波探测器100的技术特征，不同处在于，超音波探测器200的电讯号连结件230的结构与电讯号连结件130不同。

如图5所示，电讯号连结件230包括转接板231及电路板232。转接板231用以沿第一连接方向D1连接超音波换能器组件120的连接侧面120c。电路板232以沿第二连接方向D2连接转接板231。电路板232可具有与前述电讯号连结件130相同或相似结构，或者，电路板232为电讯号连结件130。第一连接方向D1与第二连接方向D2非平行。如此，透过转接板231，可改变电路板232的走向(例如，从超音波换能器组件120出线的方向)，降低电讯号连结件230造成超音波换能器组件120被翻转的力矩。在一实施例中，第一连接方向D1与第二连接方向D2大致上垂直，或者二者夹一锐角或一钝角，其中锐角例如是介于10度(包含10度)～90度(不包含90度)之间，而锐角例如是介于90度(不包含90度)～180度(不包含180度)之间。

超音波换能器组件120、转接板231与电路板232之二者为可拆式连接或不可拆式连接，以下进一步举例说明。

如图5所示，超音波探测器200更包括第五连接埠240A及第六连接埠240B。第五连接埠240A及第六连接埠240B皆配置在转接板231。第五连接埠240A用以连接配置在超音波换能器组件120的第一连接埠140A。第一连接埠140A与第五连接埠240A可拆式地连接，使超音波换能器组件120与转接板231系可拆的。在另一实施例中，第一连接埠140A与第五连接埠240A为不可拆式地连接(例如，固定连接)，使超音波换能器组件120与转接板231系不可拆的。此外，在本实施例中，第一连接埠140A例如是公接头与母接头之一者，而第五连接埠240A例如是公接头与母接头的另一者。

如图5所示，第六连接埠240B用以连接配置在电路板232的第二连接埠140B。第六连接埠240B与第二连接埠140B可拆式地连接，使电路板232与转接板231系可拆的。在另一实施例中，第二连接埠140B与第六连接埠240B为不可拆式地连接(固定连接)，使电路板232与转接板231系不可拆的。此外，在本实施例中，第六连接埠240B例如是公接头与母接头之一者，而第二连接埠140B例如是公接头与母接头的另一者。

综上，本发明实施例提出一种的超音波探测器，其电讯号连结件连接于一与感测面相邻接的侧面。如此，当感测面面向或紧贴在受测体上时，电讯号连结件可在不反折情况下顺势沿受测体的表面延伸。由于电讯号连结件连接于一与感测面相邻接的侧面，胶布跨过超音波换能器组件的相对面不会与电讯号连结件干涉，因此容易将超音波换能器组件固定在受测体上，让使用者不须持续手持超音波探测器，此增加操作超音波探测器的便利性。在一实施例中，电讯号连结件例如是软性电路板，因此可便于处置(如，收纳、固定、粘贴等)，如此在侦测受测体时不需持续手持超音波探测器。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种超音波探测器，其特征在于，包括：

连接件；

超音波换能器组件，具有感测面以及连接侧面，且该连接侧面与该感测面分别为该超音波换能器组件的相邻接的两面，其中该感测面用以发射超音波的发射信号，以及对应接收该超音波的反射信号；以及

电讯号连结件，具有第一端部分与第二端部分，其中该第一端部分连接该连接件，该第二端部分沿第一连接方向连接于该超音波换能器组件的该连接侧面。

2.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，该电讯号连结件为软性电路板。

3.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，还包括：

第一连接埠，配置在该超音波换能器组件；以及

第二连接埠，配置在该电讯号连结件的该第二端部分且用以连接该第一连接埠。

4.如权利要求3所述的超音波探测器，其特征在于，该第一连接埠与该第二连接埠为可拆式地连接，超音波探测器还包括：

第三连接埠，配置在该连接件，其中该第三连接埠可用以连接该第一连接埠，以使得该超音波换能器组件与该连接件可直接连接。

5.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，还包括：

第三连接埠，配置在该连接件；以及

第四连接埠，配置在该电讯号连结件的该第一端部分，且用以连接该第三连接埠。

6.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，该超音波换能器组件具有多个不同长度的邻侧面，其中该连接侧面为长度相对短的该邻侧面或者该连接侧面为长度相对长的该邻侧面。

7.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，该电讯号连结件包括：

转接板，用以沿该第一连接方向连接该超音波换能器组件的该连接侧面；

电路板，用以沿第二连接方向连接该转接板；

其中，该第一连接方向与该第二连接方向非平行。

8.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，该连接件具有收纳槽，该收纳槽用以容纳该电讯号连结件。

9.如权利要求1所述的超音波探测器，其特征在于，该超音波换能器组件还包含相对面，该相对面与该感测面分别为该超音波换能器组件的相对二面，该连接件沿该第一连接方向选择性地连接于该连接侧面或该相对面。

10.如权利要求9所述的超音波探测器，其特征在于，该超音波换能器组件包含形成于该相对面的第三卡合部，该连接件包含形成于端面的第四卡合部，该第三卡合部与第四卡合部相卡合。