超声波换能器制造技术

一种超声波换能器，包括：底座、二侧壁及振动件。两侧壁相互平行地且垂直地形成于底座的两侧，侧壁的内侧面邻近两端分别形成凹槽，凹槽的方向垂直于底座。振动件的中心点重叠设于底座的中心点，振动件产生振动以令底座对应振动件发出一超声波，且超声波的水平指向角与垂直指向角的比值约3：1。藉以于触控领域中得以应用于大尺寸的面板，且能避免垂直角度过大而造成误判。

【技术实现步骤摘要】
超声波换能器
本技术涉及一种超声波换能器，尤其涉及一种具高指向角比的超声波换能 器。
技术介绍
随着智能型手机的普及化，触控的技术已成为中小型面板中的必要功能，且其常 见的触控技术皆为接触式的触控技术。 坊间接触式的触控技术（如电容式触控）中，以未来的触控面板的尺寸与应用技 术的市场分析，接触式的触控技术是无法应用于非接触式20公分内和10吋以上的触控面 板，目前虽有微机电技术所制作出的探头可大幅降低元件尺寸，惟其成本较为高昂。 目前已有发展出3D非接触式的触控技术，其中一种方式是利用超声波技术，因利 用超声波技术以应用于触控领域具有低成本、多点触控、轻易挂载与可延伸发展等多项优 势。惟超声波技术应用于触控领域中，尚有多个技术层面须发展与改进，例如，因超声波技 术于非接触式触控领域中，必须让使用者尽可能有大范围的手势控制，亦即面板的尺寸愈 大愈好，因此超声波的水平发射角度需愈大愈好，而超声波是发射照射在面板或使用者的 手掌上，极有可能造成误判，因此超声波的垂直角度需愈小愈好，然以目前的超声波发射器 的信号指向角多为60?120度之间，而此一角度于3D非接触式的触控领域中是无法符合 此一应用。
技术实现思路
有鉴于上述的各种问题，本技术的目的在于提供一种具高指向角比的超声波 换能器，藉以于触控领域中得以应用于大尺寸的面板，且能避免垂直角度过大而造成误判。 为达上述目的，本技术提供一种超声波换能器，其包括： -底座； 两侧壁，相互平行地形成于该底座的相对两侧，且该些侧壁垂直于该底座，该两侧 壁的内侧面邻近两端分别形成有一凹槽，该些凹槽的方向垂直于该底座；以及 -振动件，设于该底座，该振动件的中心点与该底座的中心点重叠，用以使该超声 波换能器产生一超声波，且该超声波具有一水平指向角与一垂直指向角，该水平指向角大 于该垂直指向角。 上述的超声波换能器，其中更包含两固定壁，分别位于该底座及该两侧壁之间，该 两固定壁两端分别连接各该两侧壁的一端。 上述的超声波换能器，其中该两固定壁的高度小于各该侧壁的高度。 上述的超声波换能器，其中各该侧壁的高度与各该固定壁的高度的比值为20 : 1 ?6 :5〇 上述的超声波换能器，其中该底座呈矩形，具有两相对的第一侧边及两相对的第 二侧边，该两侧壁分别位于该底座的第一侧边，该两固定壁分别位于该底座的第二侧边。 上述的超声波换能器，其中该底座的第一侧边的长度与第二侧边的长度的比值为 5 :4 ?3 :7〇 上述的超声波换能器，其中该底座的第一侧边的长度与该固定壁的厚度的比值为 70 :1 ?5 :1。 上述的超声波换能器，其中该固定壁的高度与厚度的比值为25 :3?5 :8。 上述的超声波换能器，其中该超声波的该水平指向角约80?90度。 上述的超声波换能器，其中该垂直指向角约25?30度。 上述的超声波换能器，其中该水平指向角与该垂直指向角的比值约3 :1。 上述的超声波换能器，其中该底座为平坦状。 为达上述目的，本技术提供一种超声波换能器，其包括： 一壳体，包括一底座以及两侧壁，具有一容置腔室呈工字形的一边缘曲线，该边缘 曲线的四个端点分别延伸出凸出的一圆弧，各该侧壁分别对应该边缘曲线及该些圆弧以邻 接该底座而形成多个凹槽；以及 -振动件，设于该容置腔室的该底座，该振动件的中心点与该底座的中心点重叠， 用以使该超声波换能器发出一超声波，且该超声波具有一水平指向角与一垂直指向角，该 水平指向角大于该垂直指向角。 上述的超声波换能器，其中更包含两固定壁，分别位于该容置腔室的该底座及该 两侧壁之间，该两固定壁两端分别连接各该两侧壁的一端。 上述的超声波换能器，其中该两固定壁的高度小于各该侧壁的高度 上述的超声波换能器，其中各该侧壁的高度与各该固定壁的高度的比值为20 : 1 ?6 :5〇 上述的超声波换能器，其中该底座概呈矩形，具有两相对的第一侧边及两相对的 第二侧边，该两侧壁分别位于该底座的第一侧边，该两固定壁分别位于该底座的第二侧边。 上述的超声波换能器，其中该底座的第一侧边的长度与第二侧边的长度的比值为 5 :4 ?3 :7〇 上述的超声波换能器，其中该底座的第一侧边长度与该固定壁的厚度的比值为 70 :1 ?5 :1。 上述的超声波换能器，其中该固定壁的高度与厚度的比值为25 :3?5 :8。 上述的超声波换能器，其中该超声波的该水平指向角约80?90度。 上述的超声波换能器，其中该垂直指向角约25?30度。 上述的超声波换能器，其中该水平指向角与该垂直指向角的比值约3 :1。 上述的超声波换能器，其中该容置腔室的该底座为平坦状。 依据上述结构所构成的超声波换能器，经由振动件的振动可使其发出超声波，并 通过底座及侧壁所构成的边界条件可使超声波换能器发出的超声波的水平指向角大于垂 直指向角，如此一来，本技术所提出的超声波换能器于3D非接触式的触控技术中，由 于水平指向角的角度够大，因此可使用于大尺寸的面板，更可避免垂直指向角度过大而触 控时造成误判的情况。 以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术 的限定。 【附图说明】 图1为本技术超声波换能器一实施例的一立体图； 图2为本技术超声波换能器一实施例的一俯视图； 图3为本技术超声波换能器的底座另一实施例的一立体不意图； 图4为本技术超声波换能器的底座又一实施例的一立体不意图； 图5为本技术超声波换能器的底座再一实施例的一立体不意图； 图6为本技术超声波换能器又一实施例的一立体图； 图7为本技术超声波换能器又一实施例的一俯视图； 图8为本技术超声波换能器又一实施例的一侧视图； 图9为本技术又一实施例的一超声波换能指向的实验模拟结果图； 图10为本技术又一实施例的一超声波换能指向的实际量测结果图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的结构原理和工作原理作具体的描述： 图1为本技术超声波换能器一实施例的一立体图。图2为本技术超声波 换能器一实施例的一俯视图。请参阅图1?图2所示，本技术的超声波换能器具有容 置腔室的壳体10,壳体10具有底座11、侧壁12及振动件13。底座11位于壳体10的底部， 侧壁12位于壳体10的两侧，且侧壁12垂直于底座11。由俯视图观的，容置腔室具有呈工 字型或Η型的边缘曲线（如图2所示），边缘曲线的四个端点分别向外凸出一圆弧，故两侧 壁12分别对应圆弧而分别邻接底座11以形成凹槽121，因侧壁12垂直于底座11，故凹槽 121的形成方向亦垂直于底座11，也因此各侧壁12与底座11是围绕出该容置腔室。振动 件13设于容置腔室内的底座11上，且振动件13的中心点较佳是与底座11的中心点重叠， 振动件13是接收振动信号后藉以产生振动，以令底座11对应振动件13发出超声波，此超 声波会受到壳体10的底座11及侧壁12所构成的边界条件而使水平指向角Α1大于垂直指 向角Α2,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波换能器，其特征在于，包括： 一底座； 两侧壁，相互平行地形成于该底座的相对两侧，且该些侧壁垂直于该底座，该两侧壁的内侧面邻近两端分别形成有一凹槽，该些凹槽的方向垂直于该底座；以及 一振动件，设于该底座，该振动件的中心点与该底座的中心点重叠，用以使该超声波换能器产生一超声波，且该超声波具有一水平指向角与一垂直指向角，该水平指向角大于该垂直指向角。

【技术特征摘要】
2014.03.28 TW 1032054671. 一种超声波换能器，其特征在于，包括： 一底座； 两侧壁，相互平行地形成于该底座的相对两侧，且该些侧壁垂直于该底座，该两侧壁的 内侧面邻近两端分别形成有一凹槽，该些凹槽的方向垂直于该底座；以及 一振动件，设于该底座，该振动件的中心点与该底座的中心点重叠，用以使该超声波换 能器产生一超声波，且该超声波具有一水平指向角与一垂直指向角，该水平指向角大于该 垂直指向角。2. 根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，更包含两固定壁，分别位于该底 座及该两侧壁之间，该两固定壁两端分别连接各该两侧壁的一端。3. 根据权利要求2所述的超声波换能器，其特征在于，该两固定壁的高度小于各该侧 壁的高度。4. 根据权利要求2或3所述的超声波换能器，其特征在于，各该侧壁的高度与各该固定 壁的高度的比值为20 :1?6 :5。5. 根据权利要求2所述的超声波换能器，其特征在于，该底座呈矩形，具有两相对的第 一侧边及两相对的第二侧边，该两侧壁分别位于该底座的第一侧边，该两固定壁分别位于 该底座的第二侧边。6. 根据权利要求5所述的超声波换能器，其特征在于，该底座的第一侧边的长度与第 二侧边的长度的比值为5 :4?3 :7。7. 根据权利要求5所述的超声波换能器，其特征在于，该底座的第一侧边的长度与该 固定壁的厚度的比值为70 :1?5 :1。8. 根据权利要求5所述的超声波换能器，其特征在于，该固定壁的高度与厚度的比值 为 25 :3 ?5 :8。9. 根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，该超声波的该水平指向角约 80?90度。10. 根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，该垂直指向角约25?30度。11. 根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，该水平指向角与该垂直指向角 的比值约3 :1。12. 根据权利要求1所述的超声波换能器，其特征在于，该底座为平坦状。13...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊良，吴文中，李芳庆，游志源，陈志强，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71