CN111330170A - 一种聚焦超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超声波技术领域，尤其涉及一种聚焦超声换能器，包括：超声波发射器和多个压电单元。多个压电单元并排设置，且多个压电单元的弧心朝向同一方向，各压电单元分别与超声波发射器电连接，超声波发射器可单独控制每个压电单元形成相应的声辐射力聚焦焦点。该聚焦超声换能器中的超声波发射器可通过激励对应位置的压电单元来实现焦点位置的改变，可在不移动聚焦超声换能器的情况下改变焦点的位置。该聚焦超声换能器无需加装动力装置，可缩小聚焦超声换能器的体积和重量，方便手持等情况使用，同时该聚焦超声换能器不需要移动聚焦超声换能器的位置，避免出现超声传导能量损失，影响使用效果。
Description
技术领域
本发明属于超声波技术领域，尤其涉及一种聚焦超声换能器。
背景技术
在现代的医疗美容行业中聚焦超声换能器的应用较广，目前市场上的聚焦超声换能器多为球冠状，这种换能只能单点聚焦，当需要刺激其他部位时，只能移动换能器位置来改变焦点位置，而且频繁地移动换能器的位置后耦合等容易出现气泡，导致超声传导能量的损失，而且移动的精度不好保证，若要精确移动位置则需要增加电机等动力装置，这样的换能器笨重且使用不便，手持应用时不够灵活。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种聚焦超声换能器，旨在解决现有的聚焦超声换能器如需改变焦点位置，需要通过机械方式移动聚焦超声换能器的位置，操作不便，且移动后容易出现超声传导能量损失的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种聚焦超声换能器，包括：超声波发射器和多个压电单元；
所述压电单元的形状为弧形，多个所述压电单元并排设置，且多个所述压电单元的弧心朝向同一方向，各所述压电单元分别与所述超声波发射器电连接，所述超声波发射器可单独控制每个所述压电单元形成相应的声辐射力聚焦焦点，且各个所述压电单元所形成的声辐射力聚焦焦点之间可形成任意配合。
进一步地，各所述压电单元的内弧面分别与所述超声波发射器的正电极电连接，各所述压电单元的外弧面分别与所述超声波发射器的负电极电连接。
进一步地，相邻的所述压电单元的外弧面相互连接，相邻的所述压电单元的内弧面相互间隔。
进一步地，每个所述压电单元的宽度、弧度及弧长均相同。
进一步地，相邻两个所述压电单元的内弧面之间的间距均相同。
进一步地，每个所述压电单元通过电路板以及电缆与所述超声波发射器电连接。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的一种聚焦超声换能器，包括：超声波发射器和多个压电单元。多个压电单元并排设置，且多个压电单元的弧心朝向同一方向，各压电单元分别与超声波发射器电连接，超声波发射器可单独控制每个压电单元形成相应的声辐射力聚焦焦点。该聚焦超声换能器中的超声波发射器可通过激励对应位置的压电单元来实现焦点位置的改变，可在不移动聚焦超声换能器的情况下改变焦点的位置。该聚焦超声换能器无需加装动力装置，可缩小聚焦超声换能器的体积和重量，方便手持等情况使用，同时该聚焦超声换能器不需要移动聚焦超声换能器的位置，避免出现超声传导能量损失，影响使用效果。
附图说明
图1是本发明实施例的单个压电单元的结构示意图；
图2是图1的压电单元激励形成声辐射力聚焦焦点的示意图；
图3是本发明实施例的多个压电单元的结构示意图；
图4是图3中压电单元全部激励形成声辐射力聚焦焦点的示意图；
图5是图3中压电单元错开激励形成声辐射力聚焦焦点的示意图；
图6是图3中压电单元按特殊位置激励形成声辐射力聚焦焦点的示意图。
在附图中，各附图标记表示：1、压电单元；11、内弧面；12、外弧面；2、声辐射力聚焦焦点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图6，是本发明实施例提供的一种聚焦超声换能器，包括：超声波发射器(图中未示出)和多个压电单元1。
压电单元1的形状为弧形，多个压电单元1并排设置，且多个压电单元1的弧心朝向同一方向。各压电单元1分别与超声波发射器电连接，超声波发射器可单独控制每个压电单元1形成相应的声辐射力聚焦焦点2，且各个压电单元1所形成的声辐射力聚焦焦点2之间可形成任意配合。
进一步地，各压电单元1的内弧面11分别与超声波发射器的正电极电连接，各压电单元1的外弧面12分别与超声波发射器的负电极电连接。
进一步地，相邻的压电单元1的外弧面12相互连接，相邻的压电单元1的内弧面11相互间隔。每个压电单元1的宽度、弧度及弧长均相同。相邻两个压电单元1的内弧面11之间的间距均相同。每个压电单元1通过电路板以及电缆与超声波发射器电连接。
具体地，本发明提供的聚焦超声换能器可实现多点聚焦，其核心为弧形压电单元1的设置，每个压电单元1材料宽度、弧度、弧长都要求保持一致，以保证每个压电单元1的聚焦深度相同，然后每个压电单元1都需要单独引线，通过电路板、电缆等连接到超声波发射器，单独引线目的是要可以单独控制任一阵元，以实现多点聚焦。
下面以图文方式详细阐述，如图1所示为单个压电单元1，即为一个阵元，其内外弧面均设置有电极，为正负电极，其中内弧面连接正电极，外弧面连接负电极。正负电极在通电情况下会产生超声波，并在弧形的压电单元1的弧心处形成聚焦，形成一个物理焦点，为声辐射力能量集中的地方，其焦点一般为椭圆形，如图2所示；取得压电单元1后，将压电单元1用治具排列整齐，要求每个压电单元1间的间距相同，不能有高低错位，且保持同心，如图3所示；排列好之后将每一个压电单元1进行单独引线，每激励一个压电单元1就会在该压电单元1的弧心处相应的得到一个声辐射力聚焦焦点2，全部激励则会得到一排焦点，如图4所示；错开激励或者按特殊位置激励则会在相应位置获得声辐射力能量焦点，如图5、图6所示。
本发明实施例提供的聚焦超声换能器，包括：超声波发射器和多个压电单元。多个压电单元并排设置，且多个压电单元的弧心朝向同一方向，各压电单元分别与超声波发射器电连接，超声波发射器可单独控制每个压电单元形成相应的声辐射力聚焦焦点。该聚焦超声换能器中的超声波发射器可通过激励对应位置的压电单元来实现焦点位置的改变，可在不移动聚焦超声换能器的情况下改变焦点的位置。该聚焦超声换能器无需加装动力装置，可缩小聚焦超声换能器的体积和重量，方便手持等情况使用，同时该聚焦超声换能器不需要移动聚焦超声换能器的位置，避免出现超声传导能量损失，影响使用效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种聚焦超声换能器，其特征在于，包括：超声波发射器和多个压电单元(1)；
所述压电单元(1)的形状为弧形，多个所述压电单元(1)并排设置，且多个所述压电单元(1)的弧心朝向同一方向，各所述压电单元(1)分别与所述超声波发射器电连接，所述超声波发射器可单独控制每个所述压电单元(1)形成相应的声辐射力聚焦焦点(2)，且各个所述压电单元(1)所形成的声辐射力聚焦焦点(2)之间可形成任意配合。
2.如权利要求1所述的聚焦超声换能器，其特征在于，各所述压电单元(1)的内弧面(11)分别与所述超声波发射器的正电极电连接，各所述压电单元(1)的外弧面(12)分别与所述超声波发射器的负电极电连接。
3.如权利要求2所述的聚焦超声换能器，其特征在于，相邻的所述压电单元(1)的外弧面(12)相互连接，相邻的所述压电单元(1)的内弧面(11)相互间隔。
4.如权利要求3所述的聚焦超声换能器，其特征在于，每个所述压电单元(1)的宽度、弧度及弧长均相同。
5.如权利要求3所述的聚焦超声换能器，其特征在于，相邻两个所述压电单元(1)的内弧面(11)之间的间距均相同。
6.如权利要求1至5任一项所述的聚焦超声换能器，其特征在于，每个所述压电单元(1)通过电路板以及电缆与所述超声波发射器电连接。
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