TWI577572B - Ultrasonic generating element - Google Patents

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Ding-Zheng Lai
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Ajita International Technology Co Ltd
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Description

超音波產生元件
本發明係與超音波產生元件有關；特別是指一種可改善衍射現象之超音波產生元件。
按，超音波技術廣泛地被應用於許多領域，例如工業、軍事、醫療、民生用途。傳統上，產生超音波的方式包括利用高壓空氣、放電火花等，目前，產生超音波的主流技術係利用壓電效應，藉由電能與機械能的轉換來產生超音波。
習用的超音波產生元件包括一用以產生超音波的膜片，該膜片係電性連接一訊號產生電路，且受該訊號產生電路驅動而產生超音波。在某些特定的用途上，必須將該膜片彎曲並接合成環狀，使該膜片所發出的超音波能以該膜片為中心呈360度放射狀發出。由於超音波穿過狹縫或障礙物後會發生不同程度的彎散傳播，稱為衍射，因此，膜片所產生的超音波經過膜片的接合部位時，會受接合部位的影響而產生衍射，使得由該膜片發出的超音波無法完全涵蓋360度之角度範圍。
以電子書寫系統為例，電子書寫系統包括一電子白板筆、複數個超音波接收器與一運算裝置。該電子白板筆之超音波產生元件具有如上述環狀的膜片，該些超音波接收器接收該膜片產生的超音波，該運算裝置依據該些超音波接收器所接收的超音波計算該電子白板筆的 位置。在理想狀況下，該電子白板筆的超音波產生元件應是以該膜片為中心呈360度發出超音波，使該運算裝置可以準確地得知該電子白板筆的位置，進而記錄該電子白板筆的移動軌跡，以供於顯示器上顯示對應的筆跡。但實際上，由於膜片的接合部位會影響膜片所發出的超音波的角度範圍，因此，將會造成該些超音波接收器所接收的超音波有誤差，使得該運算裝置所計算之電子白板筆的位置不準確，而產生移動軌跡(即筆跡)中斷的現象。
是以，習用的超音波產生元件之設計仍未臻完善，尚有待改進之處。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種超音波產生元件，係可減少超音波之衍射現象。
緣以達成上述目的，本發明提供的一種超音波產生元件包含有一主膜與一跨接膜。其中該主膜電性連接一訊號產生電路且受該訊號產生電路驅動而產生超音波者，該主膜呈環狀且具有相接合之一第一部與一第二部；該跨接膜設置於該主膜且遮蔽該第一部與該第二部的接合處。
本發明之效果在於該超音波產生元件所產生的超音波於該主膜傳遞時，於該第一部與該第二部的接合處產生的衍射之超音波，藉由該跨接膜的導引，可使衍射之超音波平滑地傳遞出去，改善原本受該第一部與該第二部接合處影響而產生的衍射現象，使該超音波產生元件所發出的超音波將可以該主膜及該跨接膜為中心呈360度放射狀發 出，有效改善習用的超音波產生元件所產生的超音波無法完全涵蓋360度之角度範圍的問題。
〔本發明〕
100、200、300、400‧‧‧超音波產生元件
10、10’、10”‧‧‧主膜
10a‧‧‧外環面
12‧‧‧第一側緣
14‧‧‧第二側緣
16‧‧‧第一表面
162‧‧‧第一部
18‧‧‧第二表面
182‧‧‧第二部
20、20’‧‧‧跨接膜
22、22’‧‧‧膜本體
24‧‧‧膠條
26‧‧‧黏膠層
1‧‧‧電子白板筆
30‧‧‧本體
32‧‧‧前端
34‧‧‧鏤空部
36‧‧‧身部
40‧‧‧觸壓件
50‧‧‧訊號產生電路
圖1為本發明第一較佳實施例之超音波產生元件的立體圖。
圖2為本發明第一較佳實施例之超音波產生元件的分解局部立體圖。
圖3為本發明第一較佳實施例之超音波產生元件的剖視圖。
圖4為本發明具有第一較佳實施例之超音波產生元件的電子白板筆立體圖。
圖5為本發明第二較佳實施例之超音波產生元件的剖視圖。
圖6為本發明第三較佳實施例之超音波產生元件的剖視圖。
圖7為本發明第四較佳實施例之超音波產生元件的剖視圖。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。
請參圖1至圖3所示，為本發明第一較佳實施例之超音波產生元件100，包含有一主膜10以及一跨接膜20。其中，該主膜10包括有壓電材料，該主膜10係受驅動而由壓電材料產生超音波，該主膜10具有一第一側緣12、一第二側緣14、以及相背對的一第一表面16與一第二表面18，茲定義該第一表面16鄰近該第一側緣12之區域為一第一部162，該第二表面18鄰近該第二側緣14之區域為一第二部182。該主膜10係彎 曲後使該第二表面18之第二部182覆蓋且接合於該第一表面16之該第一部162上而形成環狀。本實施例中，該第一部162與該第二部182係以熔接的方式接合。該第一表面16未被該第二表面18覆蓋之區域則形成該主膜10的一外環面10a。
該跨接膜20設置於該主膜10且遮蔽該第一部162與該第二部182的接合處，且位於該主膜10的該外環面10a上。更詳而言，請配合圖3所示，該跨接膜20具有一膜本體22以及以二膠條24為例的二連接部，該二膠條24分別結合於該主膜10之該第一表面16的該第一部162與該第二部182接合處的兩側，該膜本體22透過該二膠條24而結合於該主膜10上，且該膜本體22於該二膠條24之間的部位更是貼靠該第一部162與該第二部182的接合處。
藉由上述之結構，該超音波產生元件100所產生的超音波於該主膜10傳遞時，該第一部162與該第二部182的接合處產生的衍射之超音波透過該跨接膜20時，藉由該跨接膜20的導引，可使衍射之超音波平滑地傳遞出去，如此一來，即可有效改善原本受該第一部162與該第二部182接合處影響而產生的衍射現象，藉此，使該超音波產生元件所發出的超音波以該主膜10及該跨接膜20為中心呈360度放射狀發出。
請參圖4所示，為包含有本發明第一較佳實施例之超音波產生元件100的一電子白板筆1，該電子白板筆1包含有一本體30、一觸壓件40、一訊號產生電路50以及本實施例的超音波產生元件100。其中，該本體30具有一前端32，且於鄰近該前端32處具有複數個鏤空部34，該些鏤空部34係沿著該本體30之外環面的圓周間隔設置。該觸壓件40設置於該本體30且一端凸出該本體30的該前端32。該訊號產生電路50設置於該本體30的一身部36中，該訊號產生電路50電性連接有一開關(圖未 示)，該開關係受該觸壓件40觸動，而使該訊號產生電路50輸出用以驅動該超音波產生元件100的一驅動訊號。
該超音波產生元件100設置於該本體30中且位於對應該些鏤空部34的位置，該超音波產生元件100電性連接該訊號產生電路50，當該觸壓件40觸及書寫表面而觸動該開關後，該訊號產生電路50輸出該驅動訊號，以驅動該超音波產生元件100發射出超音波。由於超音波係完整地呈360度發出，因此可以使得超音波接收器(圖未示)所接收的超音波誤差降低，大幅提高電子書寫系統(圖未示)中運算裝置(圖未示)計算電子白板筆1的位置之準確度，亦減少了使用電子白板筆1時之移動軌跡(即筆跡)中斷的現象。
請參閱圖5，為本發明第二較佳實施例之超音波產生元件200，其具有大致相同於第一實施例之超音波產生元件100之結構，不同的是，本實施例的跨接膜20’並不具備有膠條24，取而代之者為以一黏膠層26黏附於該膜本體22’之一面，使該膜本體22’透過該黏膠層26而貼合於該主膜10上，並覆蓋該第一部162與該第二部182的接合處。如此，該跨接膜20’同樣可以達到導引衍射之超音波，讓衍射之超音波平滑地傳遞出去。
請參閱圖6，為本發明第三較佳實施例之超音波產生元件300，其具有大致相同於第二實施例之超音波產生元件200之結構，不同的是，本實施例中係以主膜10’的該第一側緣12作為該第一部，以該第二側緣14側作為該第二部，使該第一側緣12與該第二側緣14相接合。
請參閱圖7，為本發明第四較佳實施例之超音波產生元件400，其具有大致相同於第二實施例之超音波產生元件200之結構，不同的是，本實施例中係以主膜10”的該第二表面18鄰近該第二側緣14之區 域作為第一部，以該第一側緣12作為第二部，使該第一側緣12接合於該第二表面18鄰近該第二側緣14之區域，該第二側緣14至接合處之間的部位，於實務上可剪除或藉由該跨接膜20’抵壓而抵靠該第二表面18。
綜上所述，本發明之超音波產生元件所產生的超音波，藉由跨接膜的導引，可使第一部與第二部的接合處產生的衍射之超音波平滑地傳遞出去，使超音波產生元件所發出的超音波以主膜及跨接膜為中心呈360度放射狀發出，有效改善習用的超音波產生元件所產生的超音波無法完全涵蓋360度之角度範圍的問題。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
100‧‧‧超音波產生元件
10‧‧‧主膜
10a‧‧‧外環面
16‧‧‧第一表面
18‧‧‧第二表面
20‧‧‧跨接膜

Claims (9)

  1. 一種超音波產生元件，係受一訊號產生電路驅動而產生超音波；該超音波產生元件包含： 一主膜，電性連接該訊號產生電路且受驅動而產生超音波者，該主膜呈環狀且具有相接合之一第一部與一第二部； 一跨接膜，設置於該主膜且遮蔽該第一部與該第二部的接合處。
  2. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該跨接膜具有二連接部，該二連接部分別結合於該主膜的該第一部與該第二部接合處的兩側。
  3. 如請求項2所述之超音波產生元件，其中該跨接膜之該二連接部之間的部位係貼靠於該主膜上。
  4. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該跨接膜貼合於該主膜上。
  5. 如請求項4所述之超音波產生元件，其中該跨接膜包括有一黏膠層，該跨接膜係透過該黏膠層貼合於該主膜上。
  6. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該跨接膜係設置於該主膜的外環面上。
  7. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該主膜具有一第一側緣、一第二側緣以及相背對的一第一表面與一第二表面，該第一表面鄰近該第一側緣之區域構成該第一部，該第二表面鄰近該第二側緣之區域構成該第二部覆蓋於該第一部上。
  8. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該主膜具有一第一側緣與一第二側緣，該第一側緣構成該第一部，該第二側緣構成該第二部。
  9. 如請求項1所述之超音波產生元件，其中該主膜具有一第一側緣、一第二側緣以及相背對的一第一表面與一第二表面，該第一側緣構成該第二部，該第二表面鄰近該第二側緣之區域構成該第一部。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020148088A1 (en) * 1999-03-30 2002-10-17 Minoru Toda Omni-directional ultrasonic transducer apparatus and staking method
TW201608422A (zh) * 2014-08-26 2016-03-01 Ajita Internat Technology Co Ltd 位置訊號傳送器（一）

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