[发明专利]可挠式超声波致动装置

说明书

技术领域

本案是有关于一种超声波致动装置，且特别是有关于一种可挠式超声波致动装置。

背景技术

超声波的研究和发展，与介质中超声的产生和接收的研究密切相关。1883年首次制成超音发射器，此后又出现了各种形式的气哨、汽笛和液哨等机械型超音发生器（又称换能器）。由于这类换能器成本低，所以经过不断改进，至今还仍广泛地用于对流体介质的超音处理技术中。

20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。1917年，法国物理学家朗的万用天然压电石英制成了夹心式超音换能器—蓝杰文震荡子，并用来探查海底的潜艇。随着军事和民生工业中超音应用的不断发展，又出现更大超音功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超音换能器。

近年来，低频（20kHz~100kHz）超声波被发现较早期高频（0.7MHz以上）超声波有更高的经皮药物传递效率（通透率permeability大1000倍），近年来被哈佛、宾州州立大学和麻省理工等研发单位热烈研究进行中。另外，根据美国FDA的说明，超声波对人体的危害被建议需控制在声强720mW/cm2，因此有效的利用低频超声波可以在低的声强下引发空穴效应的特点，开发一种低功率，轻量化的药物导入系统，对于未来药物导入医疗行为上，是一种创新的研发重点。

发明内容

本发明有关于一种可挠式超声波致动装置。

根据本发明的第一方面，提出一种可挠式超声波致动装置。可挠式超声波致动装置包括一固定元件、一压电薄膜结构及一驱动单元。压电薄膜结构的至少二端固定于固定元件。压电薄膜结构包括至少二曲率。驱动单元用以驱动压电薄膜结构震动，以产生一超声波。

为了对本发明的上述及其他方面更了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示第一实施例的可挠式超声波致动装置的示意图。

图2绘示第二实施例的可挠式超声波致动装置的示意图。

图3绘示第三实施例的可挠式超声波致动装置的示意图。

图4绘示第四实施例的可挠式超声波致动装置的示意图。

其中，附图标记：

1000、2000、3000、4000：可挠式超声波致动装置

1100：固定元件

1200、2200、3200、4200：压电薄膜结构

1211、2211：第一电极层            1212、2212：第二电极层

1213、2213：第三电极层            1214、2214：第四电极层

1221、2221：第一压电层            1222、2222：第二压电层

1230：接着层                      1241、3241：第一弯曲段

1241a、1242a、1243a：曲率中心     1242、3242：第二弯曲段

1243、3243：第三弯曲段

1300、2300：驱动单元

1310、2310：第一电极

1320、2320：第二电极

4400：防水薄膜

h：高度

t：厚度

W：宽度

具体实施方式

第一实施例

请参照图1，其绘示第一实施例的可挠式超声波致动装置1000的示意图。可挠式超声波致动装置1000包括一固定元件1100、一压电薄膜结构1200及一驱动单元1300。固定元件1100用以固定各种元件，例如是一承载板或一框架。压电薄膜结构1200用以产生一超声波，例如是由一、两层或两层以上压电层所组成。压电薄膜结构1200的至少二端固定于固定元件1100，未被固定的部份则可震动而产生超声波。驱动单元1300用以提供一驱动讯号，例如是一交流电源。驱动单元1300用以驱动压电薄膜结构1200震动，以产生超声波。

本实施例的压电薄膜结构1200具有至少二曲率。举例来说，压电薄膜结构1200具有一第一弯曲段1241、一第二弯曲段1242及一第三弯曲段1243。第二弯曲段1242设置于第一弯曲段1241及第三弯曲段1243之间。第一弯曲段1241、第二弯曲段1242及第三弯曲段1243的曲率可以完全相同，也可不完全相同。