WO2021171819A1 - 超音波センサ - Google Patents

超音波センサ Download PDF

Info

Publication number
WO2021171819A1
WO2021171819A1 PCT/JP2021/001044 JP2021001044W WO2021171819A1 WO 2021171819 A1 WO2021171819 A1 WO 2021171819A1 JP 2021001044 W JP2021001044 W JP 2021001044W WO 2021171819 A1 WO2021171819 A1 WO 2021171819A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
ultrasonic sensor
piezoelectric element
viewed
piezoelectric body
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/001044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智昭 松下
和博 江原
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to DE112021000436.0T priority Critical patent/DE112021000436T5/de
Priority to JP2022503144A priority patent/JP7327637B2/ja
Priority to CN202180008559.7A priority patent/CN115023957A/zh
Publication of WO2021171819A1 publication Critical patent/WO2021171819A1/ja
Priority to US17/886,522 priority patent/US20220393096A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
    • H10N30/302—Sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/875—Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/877—Conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic sensor.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1548998 (Patent Document 1) and International Publication No. 2013/047544 (Patent Document 2). Further, as a document disclosing the configuration of the piezoelectric element, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-59499 (Patent Document 3).
  • the ultrasonic sensor disclosed in Patent Document 1 includes a disk-shaped acoustic matching plate and a disk-shaped piezoelectric element plate.
  • the disk-shaped piezoelectric element plate is joined to the upper surface of the disk-shaped acoustic matching plate.
  • Two electrode layers are formed on the front and back surfaces of the disk-shaped piezoelectric element plate.
  • the electrode layer located on the acoustic matching plate side has an electrical lead-out end. The electrical lead-out end extends toward the surface.
  • the ultrasonic sensor disclosed in Patent Document 2 includes a case and a piezoelectric element.
  • the case has a bottomed tubular shape and has a bottom surface.
  • the bottom surface is the vibration region.
  • the piezoelectric element has a piezoelectric substrate, a first electrode, a second electrode, and a third electrode.
  • the piezoelectric substrate has a first surface and a second surface. The second surface faces the first surface.
  • the first electrode is provided on the first surface.
  • the first electrode is joined to the bottom surface portion.
  • the second electrode is provided on a part of the second surface.
  • the third electrode is provided on a part of the second surface apart from the second electrode.
  • the third electrode is connected to the first electrode.
  • the piezoelectric element is arranged at a position where its center is different from the center of the vibration region when the bottom surface is viewed in a plane.
  • the piezoelectric element disclosed in Patent Document 3 includes a piezoelectric body, a first electrode portion, a second electrode portion, and a third electrode portion.
  • the pressure electron body vibrates vertically in the thickness direction.
  • the pressure electron main body has a first surface and a second surface that are perpendicular to the vibration direction and face each other.
  • the first electrode portion is provided on the first surface.
  • the second electrode portion is arranged on the second surface and is connected to the first electrode portion.
  • the second electrode portion has a lead connecting portion.
  • the third electrode portion is separated from the second electrode portion and arranged on the second surface.
  • the third electrode portion has a lead connecting portion.
  • the lead connection portion of the second electrode portion and the lead connection portion of the third electrode portion are provided on the outer edge portion of the second surface.
  • the shape of the outer edge portion of either the second electrode portion or the third electrode portion is set to be substantially the same as the shape of the outer edge portion of the first electrode portion.
  • the symmetry of the shape of the portion of the electrode of the piezoelectric element that constitutes the vibration region is high with respect to the center of the case when viewed from the thickness direction of the piezoelectric body. ..
  • the symmetry of the shape of the electrode forming the vibration region of the piezoelectric element is low with respect to the center of the entire piezoelectric element. Therefore, it is not sufficient to suppress the deterioration of the reverberation characteristics of the ultrasonic sensor.
  • An ultrasonic sensor based on the present invention includes a case and a piezoelectric element.
  • the case has a bottom and a peripheral wall.
  • the piezoelectric element is arranged on the bottom in the case.
  • the piezoelectric element includes a piezoelectric body, a first electrode, a second electrode, and a third electrode.
  • the piezoelectric body has a first surface and a second surface. The first surface is located on the bottom side. The second surface is located on the opposite side of the first surface.
  • the first electrode is provided on the first surface.
  • the second electrode is provided on the second surface.
  • the second electrode faces the first electrode via a piezoelectric material.
  • the third electrode is provided on the second surface.
  • the third electrode is separated from the second electrode.
  • the third electrode is electrically connected to the first electrode.
  • the second electrode When viewed from the thickness direction in which the first surface and the second surface are aligned, the second electrode extends to both end edges of the second surface in the first direction and extends in the second direction orthogonal to the first direction. , Separated from both edges of the second surface.
  • the wiring can be directly connected to the electrode of the piezoelectric element, and the deterioration of the reverberation characteristic can be suppressed while increasing the intensity of vibration caused by the piezoelectric element.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the ultrasonic sensor of FIG. 10 as viewed from the direction of the arrow along the XI-XI line.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an ultrasonic sensor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic sensor of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow along line II-II.
  • the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention includes a case 110 and a piezoelectric element 120.
  • the case 110 has a bottom portion 111 and a peripheral wall portion 112. As shown in FIG. 2, when the ultrasonic sensor 100 is viewed from the opening end side located on the side opposite to the bottom 111 of the case 110, the entire bottom 111 has a circular outer shape. The diameter of the entire bottom 111 when viewed from the opening end side is, for example, 15.5 mm.
  • the portion 111A facing the inside of the case of the bottom portion 111 passes through the center point C1 of the portion 111A when viewed from the opening end located on the side opposite to the bottom portion 111 of the case 110. Moreover, it has a line-symmetrical outer shape with the virtual line parallel to the first direction D1 as the axis of symmetry. Further, the portion 111A has an axisymmetric outer shape with a virtual line passing through the center point C1 and orthogonal to the first direction D1 and parallel to the second direction D2 as an axis of symmetry when viewed from the opening end. doing.
  • the portion 111A of the bottom 111 facing the inside of the case 110 is the main vibration region of the case 110.
  • the area of the opening end of the peripheral wall portion 112 when viewed from the opening direction is larger than the area of the portion 111A.
  • the piezoelectric element 120 includes a piezoelectric body 130, a first electrode 140, a second electrode 150, and a third electrode 160.
  • the piezoelectric body 130 passes through the center point C3 of the piezoelectric body 130 and is in the first direction when viewed from the thickness direction Z in which the first surface 131 and the second surface 132 are aligned. It has a line-symmetrical outer shape with the virtual line L parallel to D1 as the axis of symmetry. Further, the piezoelectric body 130 has a line-symmetrical outer shape with a virtual line passing through the center point C3 of the piezoelectric body 130 and parallel to the second direction D2 as an axis of symmetry.
  • the thickness direction Z described above is the same as the direction when the bottom portion 111 is viewed from the opening end side.
  • the piezoelectric body 130 has a rectangular outer shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the piezoelectric body 130 has two long sides parallel to the first direction D1 and two short sides parallel to the second direction D2 when viewed from the thickness direction Z.
  • the length of the piezoelectric body 130 in the first direction D1 when viewed from the thickness direction Z is, for example, 6.5 mm, and the length of the second direction D2 is, for example, 5.2 mm or more and 5.8 mm or less. ..
  • the piezoelectric body 130 may have a long side parallel to the second direction D2 and a short side parallel to the first direction D1.
  • the piezoelectric body 130 is composed of, for example, lead zirconate titanate (PZT).
  • the first electrode 140 is provided on the first surface 131.
  • the first electrode 140 is provided on the entire surface of the first surface 131. That is, the first electrode 140 has an outer shape similar to that of the piezoelectric body 130 when viewed from the thickness direction Z.
  • the first electrode 140 may be provided so as to be separated from at least one of both end edges of the first surface 131 in the second direction D2.
  • the second electrode 150 is provided on the second surface 132.
  • the second electrode 150 faces the first electrode 140 via the piezoelectric body 130.
  • the second electrode 150 is line symmetric with the virtual line L parallel to the first direction D1 and passing through the center point C3 of the piezoelectric body 130 as the axis of symmetry when viewed from the thickness direction Z. It has the outer shape of. Further, when viewed from the thickness direction Z, the second electrode 150 has an axisymmetric outer shape whose axis of symmetry is a virtual line parallel to the second direction D2 and passing through the center point C3 of the piezoelectric body 130.
  • the third electrode 160 is provided on the second surface 132.
  • the third electrode 160 is separated from the second electrode 150.
  • the third electrode 160 is located on one side of the second electrode 150 in the second direction D2. Seen from the thickness direction Z, the third electrode 160 extends until it reaches the edge 132B located near the third electrode 160 among the edge 132B of both ends of the second surface 132 in the second direction D2. Seen from the thickness direction Z, the third electrode 160 extends in the first direction D1 until it reaches both end edges 132A of the second surface 132.
  • the third electrode 160 is electrically connected to the first electrode 140.
  • the piezoelectric element 120 further includes a connection electrode 170, and the third electrode 160 is connected to the first electrode 140 via the connection electrode 170.
  • connection electrode 170 is provided is not particularly limited as long as it is provided on the piezoelectric body 130 at a distance from the second electrode 150.
  • the connection electrode 170 is provided on the side surface of the piezoelectric body 130 on the side where the third electrode 160 is located when viewed from the center point C3 of the piezoelectric body 130.
  • the conductive member 191 is composed of an FPC (flexible printed circuit board) having a resin sheet and wiring, and two wiring portions connected to the FPC.
  • the conductive member 191 is drawn out from the inside of the case 110 to the outside of the case 110 through the open end of the case 110 and arranged. Inside the case 110, in the conductive member 191, one of the two wiring portions is connected to the second electrode 150 and the other of the two wiring portions is connected to the third electrode 160 via the FPC.
  • the filling member 192 fills all or part of the gaps of other members inside the case 110.
  • the filling member 192 includes a first filling member 193 having different foaming ratios and a second filling member 194 located on the open end side of the case 110 with respect to the first filling member 193. doing.
  • the filling member 192 may have the same foaming ratio as a whole.
  • the filling member 192 is made of, for example, a silicone foam.
  • the mechanism of transmitting and receiving ultrasonic waves of the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention will be briefly described.
  • a pulse voltage is applied between the first electrode 140 and the third electrode 160 via the conductive member 191 to obtain the first electrode 140.
  • a pulse voltage is applied between the third electrode 160 and the second electrode 150 connected to the third electrode 160.
  • the electric charge in the piezoelectric body 130 located between the first electrode 140 and the second electrode 150 becomes an external electric charge. Invite or reject each other. As a result, the piezoelectric body 130 repeats expansion and contraction.
  • the piezoelectric element 120 vibrates as the piezoelectric body 130 repeats expansion and contraction.
  • the portion 111A of the bottom portion 111 joined to the piezoelectric element 120 mainly vibrates.
  • ultrasonic waves are transmitted from the bottom 111.
  • the time from when the voltage application to each electrode is stopped until the vibration of the piezoelectric element 120 and the case 110 is stopped is the reverberation time.
  • the reverberation time after the ultrasonic waves are transmitted. Is important.
  • the time from transmission to reception of ultrasonic waves is relatively short. Therefore, the shorter the reverberation time, the higher the reception sensitivity of the ultrasonic sensor 100. Is.
  • the diameter of the bottom portion 111 when viewed from is 15.5 mm
  • the length of the portion 111A facing the inside of the case 110 of the bottom portion 111 in the first direction D1 is 13 mm
  • the diameter was set to 7 mm.
  • the case 110 is made of aluminum and the piezoelectric body is made of PZT.
  • the piezoelectric element 120 was bonded onto the bottom 111 of the case 110 using epoxy resin.
  • the second electrode 150 is the second of the both end edges 132B of the second surface 132 in the second direction D2 when viewed from the thickness direction Z. It extends until it reaches the edge 132B on the side opposite to the third electrode 160 side of the two surfaces 132. Further, in the ultrasonic sensor 800 according to Comparative Example 1, the center of the second electrode 150 substantially coincides with the center point C1 of the portion 111A facing the inside of the case 110 of the bottom 111 when viewed from the thickness direction Z. A piezoelectric element 120 is arranged at such a position. Therefore, the center point C3 of the piezoelectric body 130 is located 0.3 mm away from the center point C1 of the portion 111A facing the inside of the case 110 of the bottom portion 111 toward the third electrode 160 in the second direction D2. There is.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of an ultrasonic sensor according to Comparative Example 2. In FIG. 5, a cross-sectional view similar to that of the ultrasonic sensor 800 according to Comparative Example 1 shown in FIG. 4 is shown.
  • Example 1 For each ultrasonic sensor according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a voltage is applied between the first electrode and the third electrode connected to the second electrode. Impedance was measured.
  • An impedance analyzer (Keysight 4194A, manufactured by Keysight Technology Co., Ltd.) was used for impedance measurement. In the impedance measurement, the impedance was measured by applying a constant voltage while continuously changing the power supply frequency.
  • the impedance curves which are the measurement results of the impedance with respect to the power supply frequency are shown in FIGS. 6 to 9 below.
  • FIG. 6 is a graph showing an impedance curve obtained by measuring the impedance of the ultrasonic sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing an impedance curve obtained by measuring impedance of an ultrasonic sensor according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a graph showing an impedance curve obtained by measuring impedance of an ultrasonic sensor according to Comparative Example 1.
  • FIG. 9 is a graph showing an impedance curve obtained by measuring impedance of an ultrasonic sensor according to Comparative Example 2.
  • the ultrasonic sensors according to each example and each comparative example show a high impedance of 2000 ⁇ or more when the power supply frequency is near 65 kHz. That is, in each of the examples and the comparative examples, the structure of the ultrasonic sensor is designed so that the resonance frequency is in the vicinity of 65 kHz. Therefore, these ultrasonic sensors are designed so that the reverberation time is shortened when transmitting ultrasonic waves having a frequency in the vicinity of 65 kHz.
  • the ultrasonic sensors according to the first and second embodiments have a power supply frequency in which the impedance value is about 200 ⁇ in a frequency band different from the power supply frequency near 65 kHz. No. That is, in Examples 1 and 2, when the ultrasonic sensor vibrates at a frequency near 65 kHz, no large spurious vibration is generated. Therefore, the spurious vibration mixed with the reverberation vibration of the ultrasonic sensor is also reduced, and the reverberation time is shortened.
  • Comparative Example 1 is compared with Example 1. It can be seen that the occurrence of spurious vibration at a frequency near 75 kHz is reduced.
  • Comparative Example 2 is compared with Example 2. It can be seen that the occurrence of spurious vibration at a frequency near 75 kHz is reduced. As described above, in the second embodiment, the position of the center point C3 of the piezoelectric body 130 in the first direction D1 does not coincide with the center point C1, but the symmetry of the second electrode 150 with respect to the entire piezoelectric element 120. In the ultrasonic sensor according to the second embodiment, the generation of the spurious frequency can be reduced because the symmetry is improved.
  • the impedance of the frequency near 75 kHz is further reduced in the first embodiment.
  • the spurious vibration at a frequency near 75 kHz can be further reduced, and the reverberation time can be further reduced.
  • the distance between the end edge 132B on the third electrode 160 side and the second electrode 150 of the both end edges 132B in the second direction D2 when viewed from the thickness direction Z is 1.3 mm, and the diameter of the bottom 111 is Was set to 15.5 mm, the length of the portion of the bottom 111 facing the inside of the case 110 in the first direction was set to 13 mm, and the length of the portion in the second direction was set to 7 mm.
  • the case 110 was made of aluminum, and the piezoelectric body was made of PZT.
  • the piezoelectric element 120 is bonded onto the bottom 111 of the case 110 using an epoxy resin.
  • the second electrode when viewed from the thickness direction Z, the second electrode extends to the end edge of both end edges of the piezoelectric body in the second direction, which is opposite to the third electrode side.
  • Other configurations were the same as in Examples 3 to 5.
  • the second electrode when viewed from the thickness direction Z, the second electrode extends to the end edge of the piezoelectric material on both ends in the second direction opposite to the third electrode.
  • Other configurations were the same as in Examples 6 to 8.
  • the separation distance between the end edge 132B on the third electrode 160 side and the second electrode 150 among the both end edges 132B in the second direction D2 when viewed from the thickness direction Z is It is 1.3 mm.
  • the ultrasonic sensor 100 includes a case 110 and a piezoelectric element 120.
  • the case 110 has a bottom portion 111 and a peripheral wall portion 112.
  • the piezoelectric element 120 is arranged on the bottom 111 in the case 110.
  • the piezoelectric element 120 includes a piezoelectric body 130, a first electrode 140, a second electrode 150, and a third electrode 160.
  • the piezoelectric body 130 has a first surface 131 and a second surface 132.
  • the first surface 131 is located on the bottom 111 side.
  • the second surface 132 is located on the opposite side of the first surface 131.
  • the first electrode 140 is provided on the first surface 131.
  • the second electrode 150 is provided on the second surface 132.
  • the second electrode 150 faces the first electrode 140 via the piezoelectric body 130.
  • the third electrode 160 is provided on the second surface 132.
  • the third electrode 160 is separated from the second electrode 150.
  • the third electrode 160 is electrically connected to the first electrode 140. Seen from the thickness direction Z in which the first surface 131 and the second surface 132 are aligned, the second electrode 150 extends to both end edges 132A of the second surface 132 in the first direction D1 and is in the first direction. In the second direction D2 orthogonal to D1, both ends 132B of the second surface 132 are separated from each other.
  • the second electrode 150 is line symmetric with the virtual line L parallel to the first direction D1 and passing through the center point C3 of the piezoelectric body 130 as the axis of symmetry when viewed from the thickness direction Z. It has the outer shape of.
  • the symmetry of the outer shape of the second electrode 150 with respect to the outer shape of the piezoelectric body 130 when viewed from the thickness direction Z is further improved, so that deterioration of the reverberation characteristics of the ultrasonic sensor 100 can be further suppressed.
  • the center point C3 of the piezoelectric body 130 and the center point C1 of the portion 111A facing the inside of the case 110 of the bottom 111 coincide with each other when viewed from the thickness direction Z. ..
  • the symmetry of the outer shape of the second electrode 150 with respect to the outer shape of the portion 111A facing the inside of the case 110 of the bottom 111 when viewed from the thickness direction Z is improved, so that the reverberation characteristics of the ultrasonic sensor 100 are improved. Can be more suppressed.
  • the ultrasonic sensor according to the second embodiment of the present invention is different from the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention in that the piezoelectric element further includes a fourth electrode. Therefore, the description of the same configuration as that of the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention will not be repeated.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of an ultrasonic sensor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the ultrasonic sensor of FIG. 10 as viewed from the direction of the arrow along the XI-XI line.
  • the piezoelectric element 120 further includes a fourth electrode 280. Seen from the thickness direction Z, the fourth electrode 280 is separated from the second electrode 150 on the second surface 132. The fourth electrode 280 is located on the side opposite to the third electrode 160 with respect to the second electrode 150 in the second direction D2.
  • a pair of electrodes are arranged adjacent to each other via the second electrode 150 substantially symmetrically, so that the internal stress of the piezoelectric body 130 on the second surface 132 side is small. Therefore, the occurrence of cracks in the piezoelectric body 130 can be suppressed, and the mechanical reliability of the ultrasonic sensor 200 can be improved.
  • the fourth electrode 280 passes through the center point C3 of the piezoelectric body 130 when viewed from the thickness direction Z, and is the first. It has an outer shape that is line-symmetric with the third electrode 160, with the virtual line L parallel to the direction D1 as the axis of symmetry. As a result, the symmetry of the electrodes on the second surface 132 can be further improved, and the internal stress of the piezoelectric body 130 can be further reduced.
  • the ultrasonic sensor according to the third embodiment of the present invention is mainly different from the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention in the outer shape of the piezoelectric element when viewed from the thickness direction. Therefore, the description of the same configuration as that of the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention will not be repeated.
  • FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a piezoelectric element in an ultrasonic sensor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 only the piezoelectric element 320 of the ultrasonic sensor according to the third embodiment of the present invention is shown from the same direction as the piezoelectric element 120 in the first embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the third electrode 160 is provided on the second surface 132 as in the ultrasonic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the third electrode 160 is separated from the second electrode 150.
  • the second electrode 150 Seen from the thickness direction Z, the second electrode 150 extends to both end edges 132A of the second surface 132 in the first direction D1 and extends from the second surface 132 in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1. It is separated from both end edges 132B.
  • the wiring can be connected to the electrodes without going through other members such as a case, and the deterioration of the reverberation characteristics can be suppressed while increasing the intensity of vibration caused by the piezoelectric element 320.
  • the ultrasonic sensor according to the fourth embodiment of the present invention is mainly different from the ultrasonic sensor 200 according to the second embodiment of the present invention in the outer shape of the piezoelectric element when viewed from the thickness direction. Therefore, the description of the same configuration as that of the ultrasonic sensor 200 according to the second embodiment of the present invention will not be repeated.
  • FIG. 13 is a plan view showing the configuration of the piezoelectric element in the ultrasonic sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric element is shown from the same direction as the piezoelectric element 120 in the second embodiment of the present invention shown in FIG.
  • the piezoelectric element 420 has a circular outer shape when viewed from the thickness direction Z of the piezoelectric body 130.
  • the piezoelectric body 130 has a circular outer shape when viewed from the thickness direction Z.
  • the third electrode 160 is provided on the second surface 132 as in the ultrasonic sensor 100 according to the second embodiment of the present invention.
  • the third electrode 160 is separated from the second electrode 150.
  • the second electrode 150 Seen from the thickness direction Z, the second electrode 150 extends to both end edges 132A of the second surface 132 in the first direction D1 and extends from the second surface 132 in the second direction D2 orthogonal to the first direction D1. It is separated from both end edges 132B.
  • the wiring can be connected to the electrodes without going through other members such as a case, and the deterioration of the reverberation characteristics can be suppressed while increasing the intensity of vibration caused by the piezoelectric element 420.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

超音波センサ(１００)において、圧電体(１３０)は、第１面(１３１)および第２面(１３２)を有している。第１電極(１４０)は、第１面(１３１)に設けられている。第２電極(１５０)は、第２面(１３２)に設けられている。第２電極(１５０)は、圧電体(１３０)を介して第１電極(１４０)と対向している。第３電極(１６０)は、第２面(１３２)に設けられている。第３電極(１６０)は、第２電極(１５０)と離間している。第３電極(１６０)は、第１電極(１４０)に電気的に接続されている。第１面(１３１)と第２面(１３２)とが並ぶ方向である厚さ方向(Ｚ)から見て、第２電極(１５０)は、第１方向(Ｄ１)において第２面(１３２)の両端縁(１３２Ａ)まで延びており、第１方向(Ｄ１)に直交する第２方向(Ｄ２)において、第２面(１３２)の両端縁(１３２Ｂ)と離間している。

Description

超音波センサ
　本発明は、超音波センサに関する。
　超音波センサの構成を開示した文献として、特開平７－１５４８９８号公報(特許文献１)および国際公開第２０１３／０４７５４４号(特許文献２)がある。また、圧電素子の構成を開示した文献として、実開昭６３－５９４９９号公報(特許文献３)がある。
　特許文献１に開示された超音波センサは、円板状の音響整合板と、円板状圧電素子板とを備えている。円板状圧電素子板は、円板状の音響整合板の上面に接合されている。円板状圧電素子板の表裏面には２つの電極層が形成されている。音響整合板側に位置する電極層は、電気的引き出し端を有している。電気的引き出し端は表面側に延出している。
　特許文献２に開示された超音波センサは、ケースと、圧電素子とを備えている。ケースは、有底筒状であり、底面部を有している。底面部が、振動領域である。圧電素子は、圧電基板と、第１の電極と、第２の電極と、第３の電極とを有している。圧電基板は、第１の面と、第２の面とを有している。第２の面は、第１の面と対向している。第１の電極は、第１の面に設けられている。第１の電極は、底面部に接合されている。第２の電極は、第２の面の一部に設けられている。第３の電極は、第２の面の一部に第２の電極と離れて設けられている。第３の電極は、第１の電極と接続されている。圧電素子は、底面部を平面視して自らの中心が振動領域の中心と異なる位置に配置されている。
　特許文献３に開示された圧電素子は、圧電子本体と、第１の電極部と、第２の電極部と、第３の電極部とを備えている。圧電子本体は、厚み方向に縦振動を行なう。圧電子本体は、振動方向に垂直でかつ互いに対向する第１の面と第２の面とを有している。第１の電極部は、第１の面に設けられている。第２の電極部は、第２の面に配設され第１の電極部に接続されている。第２の電極部は、リード接続部を有している。第３の電極部は、第２の電極部と分離して第２の面に配設されている。第３の電極部は、リード接続部を有している。第２の電極部のリード接続部と第３の電極部のリード接続部とが、第２の面の外縁部に設けられている。第２の電極部と第３の電極部のいずれか一方の外縁部形状は、第１の電極部の外縁部形状と略同一になるように設定されている。
特開平７－１５４８９８号公報 国際公開第２０１３／０４７５４４号 実開昭６３－５９４９９号公報
　特許文献１および特許文献２に開示された従来の超音波センサは、ケース等の、圧電素子以外の部材を介さずに、圧電素子の電極に配線を直接接続可能に構成されている。
　しかしながら、特許文献１に開示された超音波センサにおいては、圧電体の厚さ方向から見て、圧電素子全体の中心に関して、２つの電極同士が対向している部分、すなわち、電極のうち振動領域を構成する部分の形状の対称性が低い。このため、圧電素子の振動領域の振動に伴う圧電素子全体の振動によって、所望の共振周波数とは異なるスプリアス周波数の振動モードによる振動である、スプリアス振動が発生する。超音波センサは、共振周波数の振動モードによる振動の残響時間が短くなるように設計されている場合であっても、スプリアス振動の残響時間が短くなるようには設計されない。結果として、スプリアス振動の残響によって超音波センサの残響時間が長くなり、超音波センサの残響特性が低下する。
　特許文献２に開示された超音波センサにおいては、圧電体の厚さ方向から見て、ケースの中心に関して、圧電素子の電極のうち振動領域を構成する部分の形状の対称性が高くなっている。しかしながら、特許文献１に開示された圧電素子と同様に、圧電素子全体の中心に関しては、圧電素子の振動領域を構成する電極の形状の対称性が低い。このため、超音波センサの残響特性の低下の抑制は十分でない。
　また、特許文献３においては、圧電体の厚さ方向から見て、圧電素子全体の中心に関して、電極のうち振動領域を構成する部分の形状の対称性が比較的高い圧電素子が開示されている。しかしながら、電極のうち振動領域を構成する部分の面積が圧電素子全体に対して小さく、この圧電素子の振動の強度は低い。
　本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧電素子の電極に配線を直接接続可能であって、圧電素子による振動の強度を高くしつつ残響特性の低下を抑制できる、超音波センサを提供することを目的とする。
　本発明に基づく超音波センサは、ケースと、圧電素子とを備えている。ケースは、底部および周壁部を有している。圧電素子は、ケース内にて底部上に配置されている。圧電素子は、圧電体と、第１電極と、第２電極と、第３電極とを含んでいる。圧電体は、第１面および第２面を有している。第１面は、底部側に位置している。第２面は、第１面とは反対側に位置している。第１電極は、第１面に設けられている。第２電極は、第２面に設けられている。第２電極は、圧電体を介して第１電極と対向している。第３電極は、第２面に設けられている。第３電極は、第２電極と離間している。第３電極は、第１電極に電気的に接続されている。第１面と第２面とが並ぶ方向である厚さ方向から見て、第２電極は、第１方向において第２面の両端縁まで延びており、第１方向に直交する第２方向において、第２面の両端縁と離間している。
　本発明によれば、圧電素子の電極に配線を直接接続可能であって、圧電素子による振動の強度を高くしつつ残響特性の低下を抑制できる。
本発明の実施形態１に係る超音波センサの構成を示す断面図である。 図１の超音波センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態１の変形例に係る超音波センサの構成を示す断面図である。 比較例１に係る超音波センサの構成を示す断面図である。 比較例２に係る超音波センサの構成を示す断面図である。 実施例１に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。 実施例２に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。 比較例１に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。 比較例２に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る超音波センサの構成を示す断面図である。 図１０の超音波センサをＸＩ－ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の実施形態３に係る超音波センサにおける圧電素子の構成を示す平面図である。 本発明の実施形態４に係る超音波センサにおける圧電素子の構成を示す平面図である。
　以下、本発明の各実施形態に係る超音波センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る超音波センサの構成を示す断面図である。図２は、図１の超音波センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図１および図２に示すように、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００は、ケース１１０と、圧電素子１２０とを備えている。
　ケース１１０は、底部１１１および周壁部１１２を有している。図２に示すように、超音波センサ１００を、ケース１１０の底部１１１とは反対側に位置する開口端側から見たときに、底部１１１全体は円形状の外形を有している。当該開口端側から見たときの底部１１１全体の直径は、たとえば１５．５ｍｍである。
　本発明の実施形態１においては、ケース１１０の底部１１１とは反対側に位置する開口端から見て、底部１１１のケース内に面している部分１１１Ａは、当該部分１１１Ａの中心点Ｃ１を通り、かつ、第１方向Ｄ１に平行な仮想線を対称軸として、線対称の外形を有している。また、上記部分１１１Ａは、上記開口端から見て、上記中心点Ｃ１を通り、かつ、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に平行な仮想線を対称軸として、線対称の外形を有している。
　本発明の実施形態１において、具体的には、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａは、ケース１１０の開口端側から見て、矩形状の外形を有している。ケース１１０の開口端側から見て、底部１１１の上記部分１１１Ａの外形は、第１方向Ｄ１に平行な２つの長辺を有し、第２方向Ｄ２に平行な２つの短辺を有している。なお、底部１１１の上記部分１１１Ａの外形は、第２方向Ｄ２に平行な２つの長辺を有し、第１方向Ｄ１に平行な２つの短辺を有していてもよい。
　ケース１１０の開口端から見て、底部１１１の上記部分１１１Ａの第１方向Ｄ１の長さは、たとえば１３ｍｍであり、第２方向Ｄ２の長さは、たとえば７ｍｍである。
　本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００においては、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａが、ケース１１０の主な振動領域となる。
　図１および図２に示すように、周壁部１１２は、開口方向から見たときの開口端の面積が、上記部分１１１Ａの面積より広い。
　本発明の実施形態１においては、ケース１１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの導電性材料で構成されている。なお、ケース１１０は、絶縁性材料で構成されていてもよい。
　図２に示すように、圧電素子１２０は、ケース１１０内にて底部１１１上に配置されている。圧電素子１２０は、たとえばエポキシ樹脂などの接着剤により底部１１１上に接合されている。
　図１および図２に示すように、圧電素子１２０は、圧電体１３０と、第１電極１４０と、第２電極１５０と、第３電極１６０とを含んでいる。
　圧電体１３０は、第１面１３１および第２面１３２を有している。第１面１３１は、底部１１１側に位置している。第２面１３２は、第１面１３１とは反対側に位置している。本発明の実施形態１において、第１面１３１と第２面１３２とは、互いに平行に位置している。
　図２に示すように、第１面１３１と第２面１３２とが並ぶ方向である厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０は、圧電体１３０の中心点Ｃ３を通り、かつ、第１方向Ｄ１に平行な仮想線Ｌを対称軸として、線対称の外形を有している。また、圧電体１３０は、圧電体１３０の中心点Ｃ３を通り、かつ、第２方向Ｄ２に平行な仮想線を対称軸として、線対称の外形を有している。なお、上述の厚さ方向Ｚは、開口端側から底部１１１を見たときの方向と同一である。
　本発明の実施形態１において、具体的には、圧電体１３０は、厚さ方向Ｚから見たときに矩形状の外形を有している。圧電体１３０は、厚さ方向Ｚから見て、第１方向Ｄ１に平行な２つの長辺を有し、第２方向Ｄ２に平行な２つの短辺を有している。圧電体１３０の、厚さ方向Ｚから見たときの第１方向Ｄ１の長さは、たとえば６．５ｍｍであり、第２方向Ｄ２の長さは、たとえば５．２ｍｍ以上５．８ｍｍ以下である。なお、圧電体１３０は、第２方向Ｄ２に平行な長辺を有し、第１方向Ｄ１に平行な短辺を有していてもよい。
　本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の中心点Ｃ３と、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１とが互いに一致している。
　なお、本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の中心点Ｃ３と、底部１１１のケース内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１とが、必ずしも互いに一致していなくてもよい。図３は、本発明の実施形態１の変形例に係る超音波センサの構成を示す断面図である。図３においては、図２に示す本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の断面視にて図示している。
　図３に示すように、本発明の実施形態１の変形例に係る超音波センサ１００ａにおいては、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の中心点Ｃ３が、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１に対して、第１方向Ｄ１において離れて位置している。本発明の実施形態１の変形例に係る超音波センサ１００ａのその他の構成については、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様である。
　本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００において、圧電体１３０は、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛(ＰＺＴ)で構成されている。
　図１に示すように、第１電極１４０は、第１面１３１に設けられている。本発明の実施形態１において、第１電極１４０は、第１面１３１の全面に設けられている。すなわち、厚さ方向Ｚから見て第１電極１４０は圧電体１３０と同様の外形を有している。なお、第１電極１４０は、第１面１３１の第２方向Ｄ２における両端縁の少なくとも一方から離間して設けられてもよい。
　本発明の実施形態１において、第１電極１４０は、圧電素子１２０を底部１１１に接着させるための接着剤を介して、底部１１１に電気的に接続されている。なお、第１電極１４０は、底部１１１に電気的に接続されていなくてもよい。
　図１に示すように、第２電極１５０は、第２面１３２に設けられている。第２電極１５０は、圧電体１３０を介して第１電極１４０と対向している。
　図２に示すように、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１において第２面１３２の両端縁１３２Ａまで延びている。これにより、第２電極１５０のうち第１電極１４０と対向する領域の面積を大きくして、圧電素子１２０の振動強度を高めることができる。厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において、第２面１３２の両端縁１３２Ｂと離間している。第２電極１５０と両端縁１３２Ｂとの離間距離は、たとえば１．３ｍｍである。
　本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０が、第１方向Ｄ１に平行かつ圧電体１３０の中心点Ｃ３を通る仮想線Ｌを対称軸とする、線対称の外形を有している。また、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第２方向Ｄ２に平行かつ圧電体１３０の中心点Ｃ３を通る仮想線を対称軸とする、線対称の外形を有している。
　本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、具体的には矩形状の外形を有している。厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１に平行な２つの辺および第２方向Ｄ２に平行な２つの辺を有している。
　図１および図２に示すように、第３電極１６０は、第２面１３２に設けられている。第３電極１６０は、第２電極１５０と離間している。第３電極１６０は、第２方向Ｄ２において第２電極１５０の一方側に位置している。厚さ方向Ｚから見て、第３電極１６０は、第２方向Ｄ２における第２面１３２の両端縁１３２Ｂのうち、第３電極１６０の近くに位置する端縁１３２Ｂに達するまで延びている。厚さ方向Ｚから見て、第３電極１６０は、第１方向Ｄ１において第２面１３２の両端縁１３２Ａに達するまで延びている。
　本発明の実施形態１において、第３電極１６０は、厚さ方向から見て矩形状の外形を有している。厚さ方向Ｚから見て、第３電極１６０は，第１方向Ｄ１に平行な２つの辺および第２方向Ｄ２に平行な２つの辺を有している。
　第３電極１６０は、第１電極１４０に電気的に接続されている。具体的には、圧電素子１２０が、接続電極１７０をさらに含んでおり、第３電極１６０は、接続電極１７０を介して第１電極１４０に接続されている。
　接続電極１７０が設けられる位置は、圧電体１３０上において第２電極１５０と離間して設けられていれば特に限定されない。本発明の実施形態１においては、接続電極１７０は、圧電体１３０の中心点Ｃ３から見て第３電極１６０が位置する側の、圧電体１３０の側面に設けられている。
　図１に示すように、本発明の実施形態１において、超音波センサは、導電部材１９１と、充填部材１９２とを備えている。なお、図２において、導電部材１９１および充填部材１９２は図示していない。
　導電部材１９１は、具体的には樹脂シートと配線とを有するＦＰＣ(フレキシブルプリント回路基板)と、当該ＦＰＣに接続された２つの配線部とで構成されている。導電部材１９１は、ケース１１０の内部から、ケース１１０の開口端を通ってケース１１０の外部に引き出されて配置されている。ケース１１０の内部において、導電部材１９１は、ＦＰＣを介して、２つの配線部の一方が第２電極１５０に接続され、２つの配線部の他方が第３電極１６０に接続されている。
　充填部材１９２は、ケース１１０の内部における他の部材の隙間の全部または一部を埋めている。本発明の実施形態１において、充填部材１９２は、互いに発泡倍率の異なる第１充填部材１９３と、第１充填部材１９３に対してケース１１０の開口端側に位置する第２充填部材１９４とを有している。なお、充填部材１９２は、全体が同一の発泡倍率を有していてもよい。充填部材１９２は、たとえばシリコーン発泡体で構成されている。
　本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００の超音波の送信および受信のメカニズムについて簡単に説明する。まず、超音波センサ１００を用いて超音波を送信する際には、導電部材１９１を介して第１電極１４０と第３電極１６０との間にパルス電圧を印加することで、第１電極１４０と、第３電極１６０に接続された第２電極１５０との間にパルス電圧が印加される。そして、第１電極１４０と第２電極１５０との間にパルス電圧が印加されることで、第１電極１４０と第２電極１５０との間に位置する圧電体１３０内の電荷が、外部電荷と引き合ったり、退け合う。これにより、圧電体１３０が膨張と収縮を繰り返す。圧電体１３０が膨張収縮を繰り返すことで、圧電素子１２０が振動する。圧電素子１２０が振動することで、圧電素子１２０に接合された底部１１１の上記部分１１１Ａが主に振動する。これにより、底部１１１から、超音波が発信される。
　超音波センサ１００を用いて超音波を受信する際には、底部１１１の上記部分１１１Ａに当たった超音波によって、底部１１１の上記部分１１１Ａが振動する。上記部分１１１Ａが振動することにより、圧電素子１２０が振動し、圧電体１３０が膨張および収縮を繰り返す。圧電体１３０が膨張および収縮を繰り返すことで、第１面１３１と第２面１３２において互いに反対の電荷が生じる。これにより、第１電極１４０と第２電極１５０との間に電圧が印加される。第１電極１４０と、第２電極１５０に接続された第３電極１６０との間の電圧を、導電部材１９１を介して検知する。このようにして、超音波センサ１００を用いて超音波を受信できる。
　超音波センサ１００において、各電極への電圧印加を停止してから圧電素子１２０およびケース１１０の振動が停止するまでの時間が、残響時間である。超音波センサ１００を用いて送信した超音波が対象物に反射した後、この反射された超音波を同一の超音波センサ１００を用いて受信する場合においては、超音波を送信した後の残響時間が重要となる。上記対象物が超音波センサ１００の近くに位置している場合には超音波の送信から受信までの時間が比較的短いため、残響時間が短くなるほど、超音波センサ１００による受信感度が向上するからである。
　以下、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００についての第１の実験例について説明する。第１の実験例においては、まず、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２に係る各超音波センサを作製した。
　実施例１に係る超音波センサは、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の構成とし、さらに、厚さ方向Ｚから見たときの第１方向Ｄ１における圧電体１３０の長さを６．５ｍｍとし、第２方向Ｄ２における圧電体１３０の長さを５．８ｍｍとした。また、厚さ方向Ｚから見たときの第２方向Ｄ２における両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離を１．３ｍｍとし、厚さ方向Ｚから見たときの底部１１１の直径を１５．５ｍｍとし、底部１１１のケース１１０内部に面している部分１１１Ａの第１方向Ｄ１における長さを１３ｍｍとし、当該部分１１１Ａの第２方向Ｄ２における長さを７ｍｍとした。また、具体的には、実施例１に係る超音波センサにおいては、ケース１１０をアルミニウムで構成して、圧電体をＰＺＴで構成した。圧電素子１２０は、エポキシ樹脂を用いてケース１１０の底部１１１上に接合した。
　実施例２に係る超音波センサは、本発明の実施形態１の第１変形例に係る超音波センサ１００ａと同様の構成とし、さらに、圧電体１３０の中心点Ｃ３が、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１から、第２方向Ｄ２において第３電極側に０．３ｍｍ離れて、圧電素子１２０を配置した。ケース１１０を構成する材料、圧電体１３０の材料、圧電素子１２０をケース１１０の底部１１１上に接合する方法は、実施例１に係る超音波センサと同様である。
　比較例１に係る超音波センサは、実施例１に係る超音波センサとは、第２電極の構成、および、圧電素子の配置位置のみが異なる。図４は、比較例１に係る超音波センサの構成を示す断面図である。図４においては、図２に示す本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の断面視にて図示している。
　図４に示すように、比較例１に係る超音波センサ８００においては、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０が、第２方向Ｄ２における第２面１３２の両端縁１３２Ｂのうち、第２面１３２の第３電極１６０側とは反対側の端縁１３２Ｂに達するまで延びている。また、比較例１に係る超音波センサ８００においては、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０の中心が、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１と略一致する位置に圧電素子１２０が配置されている。このため、圧電体１３０の中心点Ｃ３は、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１から、第２方向Ｄ２において第３電極１６０側に０．３ｍｍ離れて位置している。
　比較例２に係る超音波センサは、比較例１に係る超音波センサ８００とは、圧電素子の配置位置のみが異なっている。図５は、比較例２に係る超音波センサの構成を示す断面図である。図５においては、図４に示す比較例１に係る超音波センサ８００と同様の断面視にて図示している。
　図５に示すように、比較例２に係る超音波センサ９００は、圧電体１３０の中心点Ｃ３が、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１から、第２方向Ｄ２において第３電極１６０側に０．３ｍｍ離れて位置し、かつ、第１方向Ｄ１の一方側に０．２ｍｍ離れて位置している。
　そして、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２に係る各超音波センサについて、第１電極と、第２電極に接続された第３電極との間に電圧を印加して、インピーダンスを測定した。インピーダンスの測定には、インピーダンスアナライザ(Keysight　4194A、キーサイト・テクノロジー社製)を用いた。インピーダンスの測定においては、電源周波数を連続的に変化させつつ定電圧を印加することで、インピーダンスを測定した。各実施例および各比較例について、電源周波数に対するインピーダンスの測定結果であるインピーダンスカーブを、以下の図６から図９に示す。
　図６は、実施例１に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。図７は、実施例２に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。図８は、比較例１に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。図９は、比較例２に係る超音波センサをインピーダンス測定することで得られたインピーダンスカーブを示すグラフである。
　図６から図９に示すように、各実施例および各比較例に係る超音波センサにおいては、電源周波数が６５ｋＨ近傍の時に、２０００Ω以上の高いインピーダンスを示している。すなわち、各実施例および各比較例においては、共振周波数が６５ｋＨｚ近傍となるよう超音波センサの構造が設計されている。このため、これらの超音波センサにおいては、周波数が６５ｋＨｚ近傍の超音波を送信する際に、残響時間が短くなるように設計されている。
　図８および図９に示すように、比較例１に係る超音波センサ８００および比較例２に係る超音波センサ９００においては、電源周波数が７５ｋＨ近傍の時に、インピーダンスの値が約２００Ωとなっている。このため、比較例１および比較例２においては、超音波センサが６５ｋＨｚ近傍の周波数で振動したときに、７５ｋＨｚ近傍の周波数で比較的大きく振動するスプリアス振動が発生する。これにより、超音波センサによる６５ｋＨｚ近傍の周波数の超音波の送信時に、超音波センサの残響振動にスプリアス振動が混在してうなりが生じ、残響時間が長くなる。
　一方、図６および図７に示すように、実施例１および実施例２に係る超音波センサは、電源周波数が６５ｋＨｚ近傍とは異なる周波数帯域程度において、インピーダンスの値が２００Ω程度となる電源周波数がない。すなわち、実施例１および実施例２においては、超音波センサが６５ｋＨｚ近傍の周波数で振動したときに、大きなスプリアス振動は発生しない。このため、超音波センサの残響振動に混在するスプリアス振動も小さくなり、残響時間が短くなる。
　また、図６および図８に示すように、第２電極１５０の中心の位置が互いに略一致している実施例１と比較例１とを対比すると、比較例１に対して、実施例１においては、７５ｋＨｚ近傍の周波数のスプリアス振動の発生が低減していることがわかる。
　また、図７および図９に示すように、第２電極１５０の中心の位置が互いに略一致している実施例２と比較例２とを対比すると、比較例２に対して、実施例２においては、７５ｋＨｚ近傍の周波数のスプリアス振動の発生が低減していることがわかる。このように、実施例２においては、第１方向Ｄ１における圧電体１３０の中心点Ｃ３の位置が、上記中心点Ｃ１に対して一致していないが、圧電素子１２０全体に対する第２電極１５０の対称性が向上しているため、実施例２に係る超音波センサにおいては、スプリアス周波数の発生が低減することができる。
　さらに、図６および図７に示すように、実施例１と実施例２とを対比すると、実施例１においては、７５ｋＨｚ近傍の周波数のインピーダンスがより低減されている。このように、圧電体１３０の中心点Ｃ３の位置を、上記中心点Ｃ１に一致させることで、７５ｋＨｚ近傍の周波数のスプリアス振動をさらに小さくすることができ、残響時間をより小さくすることができる。
　次に、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００についての第２の実験例について説明する。第２の実験例においては、実施例３～８および比較例３，４に係る各超音波センサついて、第２方向Ｄ２における第２面１３２の両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０とは反対側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離を変更した際の、スプリアス振動強度の変化をシミュレーションにより解析した。スプリアス振動強度は、具体的には、有限要素解析シミュレーションによる圧電共振解析により計測した。
　実施例３～５に係る各超音波センサは、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の構成とし、さらに、厚さ方向Ｚから見たときの第１方向Ｄ１における圧電体１３０の長さを６．５ｍｍとし、第２方向Ｄ２における圧電体１３０の長さを５．８ｍｍとした。また、厚さ方向Ｚから見たときの第２方向Ｄ２における両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離を１．３ｍｍとし、底部１１１の直径を１５．５ｍｍとし、底部１１１のケース１１０内部に面している部分の第１方向における長さを１３ｍｍとし、当該部分の第２方向における長さを７ｍｍとした。また、ケース１１０をアルミニウムで構成して、圧電体をＰＺＴで構成した。圧電素子１２０は、エポキシ樹脂を用いてケース１１０の底部１１１上に接合されている。
　そして、厚さ方向Ｚから見たときに第２方向Ｄ２における両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０とは反対側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離は、実施例３においては１ｍｍ、実施例４においては１．３ｍｍ、実施例５においては１．８ｍｍとした。
　実施例６～８に係る各超音波センサは、厚さ方向Ｚから見たときの第２方向Ｄ２における圧電体１３０の長さを５．２ｍｍとした。実施例６～８について、その他の構成については、それぞれ、実施例３～５と同様とした。
　比較例３に係る超音波センサは、厚さ方向Ｚから見て、第２電極が、第２方向における圧電体の両端縁のうち第３電極側とは反対側の端縁まで延びており、その他の構成については、実施例３～５と同様とした。
　比較例４に係る超音波センサは、厚さ方向Ｚから見て、圧電体の、第２方向における両端縁のうち第３電極とは反対側の端縁まで、第２電極が延びており、その他の構成については、実施例６～８と同様とした。
　下記表１において、上記シミュレーションにより計測した比較例３に係る超音波センサの７２ｋＨｚの周波数のスプリアス振動の振幅強度(振幅の大きさ)に対する、実施例３～５に係る各超音波センサの７２ｋＨｚの周波数のスプリアス振動強度の比について示す。また、下記表２において、上記シミュレーションにより計測した比較例４に係る超音波センサの７２ｋＨｚの周波数のスプリアス振動強度に対する、実施例６～８に係る各超音波センサの７２ｋＨｚの周波数のスプリアス振動強度の比について示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記表１に示すように、実施例３～５においては、厚さ方向Ｚから見たときに第２方向Ｄ２における両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０とは反対側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離が１．３ｍｍに近いほど、振動強度比が小さくなった、すなわち、上記離間距離が１．３ｍｍに近いほど、スプリアス振動が小さくなることがわかる。ここで、実施例３～５においては、厚さ方向Ｚから見たときの第２方向Ｄ２における両端縁１３２Ｂのうち第３電極１６０側の端縁１３２Ｂと、第２電極１５０との離間距離が１．３ｍｍある。したがって、圧電体１３０上における第２方向Ｄ２の第２電極１５０の対称性が高くなるほど、スプリアス振動が小さくなることがわかる。さらに、実施例４のように、第２方向Ｄ２における、第２電極１５０と、両端縁１３２Ｂの各々との離間距離が互いに等しいときに、スプリアス振動が最も小さくなることがわかる。上記表２の実施例６～８においても、実施例３～５と同様の傾向が示されている。
　上記のように、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００は、ケース１１０と、圧電素子１２０とを備えている。ケース１１０は、底部１１１および周壁部１１２を有している。圧電素子１２０は、ケース１１０内にて底部１１１上に配置されている。圧電素子１２０は、圧電体１３０と、第１電極１４０と、第２電極１５０と、第３電極１６０とを含んでいる。圧電体１３０は、第１面１３１および第２面１３２を有している。第１面１３１は、底部１１１側に位置している。第２面１３２は、第１面１３１とは反対側に位置している。第１電極１４０は、第１面１３１に設けられている。第２電極１５０は、第２面１３２に設けられている。第２電極１５０は、圧電体１３０を介して第１電極１４０と対向している。第３電極１６０は、第２面１３２に設けられている。第３電極１６０は、第２電極１５０と離間している。第３電極１６０は、第１電極１４０に電気的に接続されている。第１面１３１と第２面１３２とが並ぶ方向である厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１において第２面１３２の両端縁１３２Ａまで延びており、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において、第２面１３２の両端縁１３２Ｂと離間している。
　これにより、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００においては、ケース１１０などの圧電素子１２０以外の部材を介することなく第１電極１４０および第２電極１５０に配線を電気的に接続可能であって、かつ、圧電素子１２０による振動の強度を高くできる。さらには、圧電体１３０の厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の外形形状に対する第２電極１５０の外形形状の対称性が向上するため、スプリアス振動が抑制され、当該振動の残響による残響特性の低下を抑制できる。
　本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０が、第１方向Ｄ１に平行かつ圧電体１３０の中心点Ｃ３を通る仮想線Ｌを対称軸とする、線対称の外形を有している。
　これにより、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の外形形状に対する第２電極１５０の外形形状の対称性がさらに向上するため、超音波センサ１００の残響特性の低下をより抑制できる。
　本発明の実施形態１においては、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の中心点Ｃ３と、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの中心点Ｃ１とが互いに一致している。
　これにより、厚さ方向Ｚから見て、底部１１１のケース１１０内に面している部分１１１Ａの外形形状に対する第２電極１５０の外形形状の対称性が向上するため、超音波センサ１００の残響特性の低下をより抑制できる。
　本発明の実施形態１においては、ケース１１０が、導電性材料で構成されている。第１電極１４０は、底部１１１に電気的に接続されている。
　これにより、ケース１１０を接地電位に接続することで、圧電素子１２０において第１電極１４０を接地電極とすることが可能となる。
　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る超音波センサについて説明する。本発明の実施形態２に係る超音波センサは、圧電素子が第４電極をさらに含んでいる点で、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と異なる。よって、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１０は、本発明の実施形態２に係る超音波センサの構成を示す断面図である。図１１は、図１０の超音波センサをＸＩ－ＸＩ線矢印方向から見た断面図である。図１０および図１１に示すように、本発明の実施形態２に係る超音波センサ２００において、圧電素子１２０は、第４電極２８０をさらに含んでいる。厚さ方向Ｚから見て、第４電極２８０は、第２面１３２において第２電極１５０とは離間している。第４電極２８０は、第２方向Ｄ２において第２電極１５０に関して第３電極１６０とは反対側に位置している。
　上記の構成により、第２面１３２において、第２電極１５０を介して互いに隣り合って１対の電極がおよそ対称的に配置されるため、第２面１３２側における圧電体１３０の内部応力が小さくなり、圧電体１３０のクラックの発生が抑制され、超音波センサ２００の機械的信頼性を向上できる。
　また、本発明の実施形態２に係る超音波センサ２００においては、具体的には、第４電極２８０は、厚さ方向Ｚから見て、圧電体１３０の中心点Ｃ３を通り、かつ、第１方向Ｄ１に平行な仮想線Ｌを対称軸として、第３電極１６０と線対称となるような外形を有している。これにより、第２面１３２における電極の対称性がより向上し、圧電体１３０の内部応力をより小さくできる。
　(実施形態３)
　以下、本発明の実施形態３に係る超音波センサについて説明する。本発明の実施形態３に係る超音波センサは、厚さ方向から見たときの圧電素子の外形形状が主に、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と異なっている。よって、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１２は、本発明の実施形態３に係る超音波センサにおける圧電素子の構成を示す平面図である。図１２においては、本発明の実施形態３に係る超音波センサの圧電素子３２０のみを、図２に示した本発明の実施形態１における圧電素子１２０と同様の方向から図示している。
　図１２に示すように、本発明の実施形態３において、圧電素子３２０は、圧電体１３０の厚さ方向Ｚから見て略円形状の外形を有している。圧電体１３０は、厚さ方向Ｚから見て円形状の外形を有している。
　本発明の実施形態３に係る超音波センサにおいても、本発明の実施形態１に係る超音波センサ１００と同様に、第３電極１６０は、第２面１３２に設けられている。第３電極１６０は、第２電極１５０と離間している。厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１において第２面１３２の両端縁１３２Ａまで延びており、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において、第２面１３２の両端縁１３２Ｂと離間している。これにより、ケースなどの他の部材を介することなく電極に配線を接続可能であって、圧電素子３２０による振動の強度を高くしつつ残響特性の低下を抑制できる。
　(実施形態４)
　以下、本発明の実施形態４に係る超音波センサについて説明する。本発明の実施形態４に係る超音波センサは、厚さ方向から見たときの圧電素子の外形形状が主に、本発明の実施形態２に係る超音波センサ２００と異なっている。よって、本発明の実施形態２に係る超音波センサ２００と同様の構成については説明を繰り返さない。
　図１３は、本発明の実施形態４に係る超音波センサにおける圧電素子の構成を示す平面図である。図１３においては、圧電素子を、図１１に示した本発明の実施形態２における圧電素子１２０と同様の方向から図示している。
　図１３に示すように、本発明の実施形態４において、圧電素子４２０は、圧電体１３０の厚さ方向Ｚから見て円形状の外形を有している。圧電体１３０は、厚さ方向Ｚから見て円形状の外形を有している。
　本発明の実施形態４に係る超音波センサにおいても、本発明の実施形態２に係る超音波センサ１００と同様に、第３電極１６０は、第２面１３２に設けられている。第３電極１６０は、第２電極１５０と離間している。厚さ方向Ｚから見て、第２電極１５０は、第１方向Ｄ１において第２面１３２の両端縁１３２Ａまで延びており、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において、第２面１３２の両端縁１３２Ｂと離間している。これにより、ケースなどの他の部材を介することなく電極に配線を接続可能であって、圧電素子４２０による振動の強度を高くしつつ残響特性の低下を抑制できる。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１００，１００ａ，２００，８００，９００　超音波センサ、１１０　ケース、１１１　底部、１１１Ａ　部分、１１２　周壁部、１２０，３２０，４２０　圧電素子、１３０　圧電体、１３１　第１面、１３２　第２面、１３２Ａ，１３２Ｂ　端縁、１４０　第１電極、１５０　第２電極、１６０　第３電極、１７０　接続電極、１９１　導電部材、１９２　充填部材、１９３　第１充填部材、１９４　第２充填部材、２８０　第４電極。

Claims (5)

  1. 　底部および周壁部を有するケースと、
    　前記ケース内にて前記底部上に配置されている圧電素子とを備え、
    　前記圧電素子は、底部側に位置する第１面および該第１面とは反対側に位置する第２面を有する圧電体と、前記第１面に設けられている第１電極と、前記第２面に設けられている第２電極と、該第２電極と離間して前記第２面に設けられ、かつ、前記第１電極に電気的に接続されている第３電極とを含み、
    　前記第２電極は、前記圧電体を介して前記第１電極と対向しており、
    　前記第１面と前記第２面とが並ぶ方向である厚さ方向から見て、前記第２電極は、第１方向において前記第２面の両端縁まで延びており、前記第１方向に直交する第２方向において、前記第２面の両端縁と離間している、超音波センサ。
  2. 　前記厚さ方向から見て、前記第２電極は、前記第１方向に平行かつ前記圧電体の中心点を通る仮想線を対称軸とする、線対称の外形を有している、請求項１に記載の超音波センサ。
  3. 　前記厚さ方向から見て、前記圧電体の中心点と、前記底部の前記ケース内に面している部分の中心点とが互いに一致している、請求項２に記載の超音波センサ。
  4. 　前記ケースは、導電性材料で構成されており、
    　前記第１電極は、前記底部に電気的に接続されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波センサ。
  5. 　前記厚さ方向から見て、前記圧電素子は、前記第２面において前記第２電極とは離間している第４電極をさらに含み、
    　前記第４電極は、前記第２方向において前記第２電極に関して前記第３電極とは反対側に位置している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波センサ。
PCT/JP2021/001044 2020-02-26 2021-01-14 超音波センサ WO2021171819A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112021000436.0T DE112021000436T5 (de) 2020-02-26 2021-01-14 Ultraschallsensor
JP2022503144A JP7327637B2 (ja) 2020-02-26 2021-01-14 超音波センサ
CN202180008559.7A CN115023957A (zh) 2020-02-26 2021-01-14 超声波传感器
US17/886,522 US20220393096A1 (en) 2020-02-26 2022-08-12 Ultrasonic sensor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020030254 2020-02-26
JP2020-030254 2020-02-26

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/886,522 Continuation US20220393096A1 (en) 2020-02-26 2022-08-12 Ultrasonic sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021171819A1 true WO2021171819A1 (ja) 2021-09-02

Family

ID=77490851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/001044 WO2021171819A1 (ja) 2020-02-26 2021-01-14 超音波センサ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220393096A1 (ja)
JP (1) JP7327637B2 (ja)
CN (1) CN115023957A (ja)
DE (1) DE112021000436T5 (ja)
WO (1) WO2021171819A1 (ja)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07136164A (ja) * 1993-11-12 1995-05-30 Olympus Optical Co Ltd 超音波探触子
JP2003061193A (ja) * 2001-08-16 2003-02-28 Tayca Corp 積層圧電振動子およびそれを用いた超音波の送受波方法
JP2005093541A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Matsushita Electric Works Ltd 圧電素子およびその製造方法
JP2006093916A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Olympus Corp 音響流アクチュエータ
JP2008531110A (ja) * 2005-02-22 2008-08-14 ヒューマンスキャン・カンパニー・リミテッド 積層型超音波トランスデューサ及びその製造方法
WO2013047544A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 株式会社村田製作所 超音波センサ
WO2015060132A1 (ja) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社村田製作所 積層セラミック構造体及びその製造方法並びに圧電アクチュエータ
WO2016147917A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 株式会社村田製作所 超音波センサ
KR20180137974A (ko) * 2017-06-20 2018-12-28 임정택 초음파 센서 및 그 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6359499A (ja) 1986-08-21 1988-03-15 ライオン株式会社 キトサン系抄造体の製造方法
JP3345844B2 (ja) 1993-11-26 2002-11-18 日本特殊陶業株式会社 超音波送受波器
JP6418315B2 (ja) 2015-02-16 2018-11-07 株式会社村田製作所 超音波センサ
CN107211221B (zh) 2015-03-31 2019-11-05 株式会社村田制作所 压电元件以及具备该压电元件的超声波传感器
JP7136164B2 (ja) 2020-09-25 2022-09-13 フジテック株式会社 乗客コンベア

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07136164A (ja) * 1993-11-12 1995-05-30 Olympus Optical Co Ltd 超音波探触子
JP2003061193A (ja) * 2001-08-16 2003-02-28 Tayca Corp 積層圧電振動子およびそれを用いた超音波の送受波方法
JP2005093541A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Matsushita Electric Works Ltd 圧電素子およびその製造方法
JP2006093916A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Olympus Corp 音響流アクチュエータ
JP2008531110A (ja) * 2005-02-22 2008-08-14 ヒューマンスキャン・カンパニー・リミテッド 積層型超音波トランスデューサ及びその製造方法
WO2013047544A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 株式会社村田製作所 超音波センサ
WO2015060132A1 (ja) * 2013-10-22 2015-04-30 株式会社村田製作所 積層セラミック構造体及びその製造方法並びに圧電アクチュエータ
WO2016147917A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 株式会社村田製作所 超音波センサ
KR20180137974A (ko) * 2017-06-20 2018-12-28 임정택 초음파 센서 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE112021000436T5 (de) 2022-10-13
JP7327637B2 (ja) 2023-08-16
JPWO2021171819A1 (ja) 2021-09-02
US20220393096A1 (en) 2022-12-08
CN115023957A (zh) 2022-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100917727B1 (ko) 초음파 프로브
JP5384678B2 (ja) 超音波探触子及びこれを用いた超音波診断装置
US8540640B2 (en) Ultrasonic probe and method for manufacturing the same and ultrasonic diagnostic device
US5598051A (en) Bilayer ultrasonic transducer having reduced total electrical impedance
US9636709B2 (en) Ultrasonic generation device
US9135906B2 (en) Ultrasonic generator
JP5026770B2 (ja) 超音波探触子及び超音波診断装置
US8082794B2 (en) Ultrasonic probe and piezoelectric transducer
JP2008311736A (ja) 超音波センサ
WO2021171819A1 (ja) 超音波センサ
WO2021029239A1 (ja) 超音波センサ
US7388317B2 (en) Ultrasonic transmitting/receiving device and method for fabricating the same
WO2016104415A1 (ja) 超音波センサ
JP2004260239A (ja) 超音波送受波器及び電子機器
JPH07194517A (ja) 超音波探触子
US6333590B1 (en) Ultrasonic transducer having laminate structure, ultrasonic probe and production method thereof
JP2017056030A (ja) 超音波プローブ
JP4080580B2 (ja) 超音波プローブ
WO2014174730A1 (ja) 超音波発生装置
US11965994B2 (en) Ultrasonic transducer for a measuring device
JP2018182604A (ja) 超音波送受信器
WO2023095829A1 (ja) 超音波トランスデューサ
JP7452357B2 (ja) 超音波トランスデューサ
JP7298591B2 (ja) 超音波トランスデューサ
US20220048073A1 (en) Ultrasonic device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21760214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022503144

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21760214

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1