JP7424069B2 - 超音波デバイス及び超音波センサー - Google Patents
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Description
上記課題を解決するための本発明の第1の態様の超音波デバイスは、基板と、前記基板に設けられ、振動することにより超音波を生成する1つ以上の振動素子を有する振動板と、を備え、前記振動板は、前記振動素子が設けられ前記振動素子の振動に伴って振動する可動部と、前記可動部の周囲に形成され前記基板に固定される固定部と、を有し、前記固定部は、前記振動素子の振動に伴う前記可動部のクロストークによる振動周波数であるクロストーク振動周波数が前記振動素子の振動周波数帯域外となるように構成されていることを特徴とする。
[実施例1]
最初に、本発明の超音波デバイスの一例としての実施例1の超音波センサー1について図1から図9を参照して説明する。
、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、ユウロビウム(Eu)から選択される少なくとも1種の元素が添加されていてもよい。
、圧電体層122及び第2電極121が、Z軸方向において完全に重なっている部分が振動素子124である。基板150は、シリコンからなる。基板150は、開口部160を取り囲む隔壁150aを備える。振動板140は、酸化シリコン膜及び酸化ジルコニウムからなる積層体である。振動板140は、基板150の隔壁150aによって支持されている。
次に、実施例2の超音波センサーについて、図10を参照して説明する。なお、図10は実施例1の超音波センサー1における図8に対応する図であるとともに、図10において上記実施例1と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。ここで、本実施例の超音波センサーは、上記で説明した実施例1の超音波センサー1と同様の特徴を有しているとともに、下記での説明箇所以外は実施例1の超音波センサー1と同様の構成をしている。具体的には、本実施例の超音波センサーは、送信受信部100の構成以外は、実施例1の超音波センサー1と同様の構成をしている。
次に、実施例3の超音波センサーについて、図11を参照して説明する。なお、図11は実施例1の超音波センサー1における図8に対応する図であるとともに、図11において上記実施例1及び実施例2と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。ここで、本実施例の超音波センサーは、上記で説明した実施例1及び実施例2の超音波センサー1と同様の特徴を有しているとともに、下記での説明箇所以外は実施例1及び実施例2の超音波センサー1と同様の構成をしている。具体的には、本実施例の超音波センサーは、送信受信部100の構成以外は、実施例1及び実施例2の超音波センサー1と同様の構成をしている。
次に、実施例4の超音波センサーについて、図12を参照して説明する。なお、図12は実施例1の超音波センサー1における図8に対応する図であるとともに、図12において上記実施例1から実施例3と共通する構成部材は同じ符号で示しており、詳細な説明は省略する。ここで、本実施例の超音波センサーは、上記で説明した実施例1から実施例3の超音波センサー1と同様の特徴を有しているとともに、下記での説明箇所以外は実施例1から実施例3の超音波センサー1と同様の構成をしている。具体的には、本実施例の超音波センサーは、送信受信部100の構成以外は、実施例1から実施例3の超音波センサー1と同様の構成をしている。
110…周囲部(固定部)、120…振動素子形成部(可動部)、121…第2電極、
122…圧電体層、123…第1電極、124…振動素子、124a…送信素子、
124b…受信素子、125…絶縁層、130…補強板、130a…柱状部、
131…第1壁部、132…第2壁部、135…中間部材、135a…柱状部、
140…振動板、150…基板、150a…隔壁、160…開口部、
200…タイマー、O…対象物、R1…領域(第2振動部)、
R2…領域(第2振動部)、R3…領域(第2振動部)、R4…領域(第2振動部)、
R5…領域(第1振動部)、R6…領域(第2振動部)、R7…領域(第2振動部)、
R8…領域(第2振動部)、R9…領域(第2振動部)、Sa…空間(配置空間)、
Sb…空間部
Claims (8)
- 基板と、
前記基板に設けられ、振動することにより超音波を生成する複数の振動素子を有する振動板と、を備え、
前記振動板は、前記振動素子が設けられ前記振動素子の振動に伴って振動する可動部と、前記可動部の周囲に形成され前記基板に固定される固定部と、を有し、
前記可動部には、各前記振動素子との間に第1壁部が設けられ、
複数の前記振動素子の配置における端に配置された前記振動素子の前記固定部側には第2壁部が設けられ、
前記第2壁部の前記振動素子とは反対側に空間部を有し、
前記振動素子の振動に伴う前記空間部のクロストークの周波数をクロストーク振動周波数とするとき、
前記クロストーク振動周波数が前記振動素子の振動周波数帯域よりも高くなるように、前記空間部の体積が所定の体積以下に調整されていることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項1に記載の超音波デバイスにおいて、
前記空間部の前記第2壁部とは反対側は、前記第1壁部とは異なる部材で構成されることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項1または2に記載の超音波デバイスにおいて、
前記基板を補強する補強板を備えることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項3に記載の超音波デバイスにおいて、
前記振動板は、前記基板の第1方向側の面に前記振動素子が設けられ、
前記補強板は、前記振動板よりも前記第1方向側に設けられることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項4に記載の超音波デバイスにおいて、
前記補強板と前記振動板との間に、中間部材を備えることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項3に記載の超音波デバイスにおいて、
前記振動板は、前記基板の第1方向側の面に前記振動素子が設けられ、
前記補強板は、前記基板の前記第1方向とは反対方向である第2方向側に設けられることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項6に記載の超音波デバイスにおいて、
前記補強板と前記基板との間に、中間部材を備えることを特徴とする超音波デバイス。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波デバイスと、
前記振動素子を振動することにより送信された超音波の反射波を受信するまでの時間を計測するタイマーと、を備えることを特徴とする超音波センサー。
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