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동심을 가지는 복수의 링 패턴부를 가지는 압전소자 유닛의 설계방법으로서, 최대 음압(Acoustic Pressure)이 집속될 타깃위치 및 상기 타깃위치까지의 타깃거리를 선정하는 선정단계; 원판 형상의 압전소자 모재의 기본정보를 입력하는 입력단계; 상기 압전소자 모재의 높이 방향 단면을 상기 압전소자 모재의 높이방향 및 반경방향으로 마련되는 복수의 그리드로 균일하게 구획하고, 상기 압전소자 모재의 높이방향으로 마련되는 복수의 그리드를 단위 그리드 그룹으로 그룹핑하는 그룹핑단계; 상기 타깃위치에 상기 최대 음압이 집속되게 하기 위해, 각각의 상기 단위 그리드 그룹에서 출력해야 하는 출력 음압의 크기를 계산하는 계산단계; 각각의 상기 단위 그리드 그룹별로 출력되는 출력 음압을 상기 최대 음압, 상기 타깃위치 및 상기 타깃거리를 기초로 상기 링 패턴부가 출력해야 하는 음압인 기준 음압과 비교하여 상기 기준 음압의 범위에 속하는 출력 음압을 출력하는 단위 그리드 그룹이 선정되도록 판별하는 판별단계; 그리고 상기 압전소자 모재에서, 판별된 상기 단위 그리드 그룹 각각에 해당하는 위치 및 폭을 포함하는 패턴형상정보를 기초로, 선정되지 않은 단위 그리드 그룹은 제거되고, 선정된 상기 단위 그리드 그룹은 남아 동심을 가지는 복수의 링 패턴부가 되도록 결정하는 패턴결정단계를 포함하는 압전소자 유닛의 설계방법
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제1항에 있어서, 상기 선정단계에서 상기 타깃위치가 복수개가 선정되면, 압전소자 유닛은 상기 타깃위치 각각에 요구되는 최대 음압이 집속되도록 음압을 출력하는 것을 특징으로 하는 압전소자 유닛의 설계방법
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제1항에 기재된 압전소자 유닛의 설계방법을 이용하여 제조되어 동심을 가지는 상기 복수의 링 패턴부를 가지는 압전소자 유닛; 상기 압전소자 유닛의 하부에 마련되는 하부전극; 그리고 상기 압전소자 유닛의 상부에 마련되는 상부전극을 포함하는 초음파소자
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제3항에 있어서, 상기 압전소자 유닛은 반경방향으로 형성되어 상기 복수의 링 패턴부를 연결하는 연결패턴부를 더 가지고, 상기 상부전극은 상기 링 패턴부의 상부에 마련되어 서로 이격되는 상부링전극과, 상기 연결패턴부의 상부에 마련되어 상기 상부링전극을 서로 연결하는 상부연결전극을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파소자
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제3항에 있어서, 상기 압전소자 유닛은 상기 복수의 링 패턴부의 하부에 일체로 형성되는 베이스를 가지고, 상기 하부전극은 상기 베이스의 하부에 전체적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 초음파소자
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제3항에 있어서,상기 압전소자 유닛은 반경방향으로 형성되어 상기 복수의 링 패턴부를 연결하는 연결패턴부를 더 가지고, 상기 복수의 링 패턴부는 상기 연결패턴부를 제외한 모든 부분이 서로 연결되지 않도록 분리 형성되며, 상기 하부전극은 상기 링 패턴부의 하부에 마련되어 서로 이격되는 하부링전극과, 상기 연결패턴부의 하부에 마련되어 상기 하부링전극을 서로 연결하는 하부연결전극을 가지는 것을 특징으로 하는 초음파소자
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원판 형상의 하부전극을 마련하는 하부전극 마련단계; 상기 하부전극의 상부에 전체적으로 압전소자 모재를 마련하는 압전소자 모재 마련단계; 상기 압전소자 모재의 상부에 전체적으로 상부전극을 마련하는 상부전극 마련단계; 그리고 제1항 또는 제2항에 기재된 압전소자 유닛의 설계방법의 상기 패턴형상정보를 기초로 상기 링 패턴을 가지는 복수의 링 패턴부가 형성되도록, 상기 상부전극 및 상기 압전소자 모재를 동시에 레이저 가공하는 가공단계를 포함하는 초음파소자의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 가공단계에서, 상기 레이저는 상기 상부전극의 상측에서 상기 상부전극을 관통하고 상기 압전소자 모재의 하단부를 관통하지 않도록 조사되어 상기 압전소자 모재의 하단부가 서로 연결되도록 가공하는 것을 특징으로 하는 초음파소자의 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 가공단계에서, 상기 레이저는 상기 상부전극의 상측에서 상기 상부전극, 상기 압전소자 모재 및 상기 하부전극의 적어도 일부를 관통하도록 조사되어 상기 상부전극, 상기 링 패턴부 및 상기 하부전극의 적어도 일부가 각각 서로 분리되도록 가공하는 것을 특징으로 하는 초음파소자의 제조방법
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제3항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재되는 상기 초음파소자; 상기 초음파소자의 후방에 구비되고 상기 초음파소자에 의해 발생하는 초음파를 흡수하는 흡수부; 상기 초음파소자 및 상기 흡수부의 외주면을 감싸도록 구비되는 내부하우징; 그리고 상기 내부하우징을 내측에 수용하고, 상기 초음파소자의 전방이 외부로 노출되도록 하는 외부하우징을 포함하는 음압 집속장치
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제10항에 있어서,상기 외부하우징 및 상기 초음파소자의 상부를 덮는 방수코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음압 집속장치
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제11항에 있어서,상기 방수코팅층은 상기 초음파소자에 형성되는 틈새에 더 채워지는 것을 특징으로 하는 음압 집속장치
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제11항에 있어서,상기 상부전극의 상부와 상기 방수코팅층의 사이, 그리고 상기 초음파소자에 형성되는 틈새 중 어느 한 곳 이상에 마련되는 임피던스 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음압 집속장치
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