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公開番号2025027609
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-28
出願番号2023132514
出願日2023-08-16
発明の名称超音波トランスデューサアレイ
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H04R 17/00 20060101AFI20250220BHJP(電気通信技術)
要約【課題】端子の密集を回避できる超音波トランスデューサアレイを提供する。
【解決手段】超音波トランスデューサアレイ10は、対向する一方主面24第電極26を有し、他方主面25に電極27を有する圧電素子21及び圧電素子の一方主面に接合され、一方主面に設けられた電極に電気的に接続されている振動板22を有する複数のユニット20と、複数のユニットの振動板それぞれに電気的に接続されている第一導電路30と、複数のユニットの圧電素子の他方主面に設けられた電極それぞれに電気的に接続されている第二導電路40と、を備える。第一導電路は、圧電素子を間にして振動板と反対側に配置された導電部材32と、複数の振動板それぞれと導電部材との間に配置された複数の第一バネ部材31と、を有し、複数の第一バネ部材それぞれの一端31Aは複数の振動板それぞれに接触し、複数の第一バネ部材それぞれの他端31Bは導電部材に共通に接触している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対向する一方主面および他方主面に電極を有する圧電素子と、
前記圧電素子の前記一方主面に接合され、前記一方主面に設けられた電極に電気的に接続されている振動板と、を有するユニットを複数と、
前記複数のユニットの前記振動板それぞれに電気的に接続されている第一導電路と、
前記複数のユニットの前記圧電素子の前記他方主面に設けられた電極それぞれに電気的に接続されている第二導電路と、を備え、
前記第一導電路は、前記圧電素子を間にして前記振動板と反対側に配置された導電部材と、前記複数の振動板それぞれと前記導電部材との間に配置された複数の第一バネ部材と、を有し、
前記複数の第一バネ部材それぞれの一端は前記複数の振動板それぞれに接触し、前記複数の第一バネ部材それぞれの他端は前記導電部材に共通して接触している、超音波トランスデューサアレイ。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記第二導電路は、複数の第二バネ部材を有し、
前記複数の第二バネ部材それぞれの一端は、前記複数の圧電素子それぞれの前記他方主面に設けられた電極に接触している、請求項１に記載の超音波トランスデューサアレイ。
【請求項３】
前記第二導電路は、前記複数の第二バネ部材それぞれの前記一端とは反対側の他端に接触することで、前記第二バネ部材のそれぞれに電気的に接続されている複数の棒状部材を有している、請求項２に記載の超音波トランスデューサアレイ。
【請求項４】
前記第二導電路は、前記導電部材の前記圧電素子とは反対側まで延びている、請求項１に記載の超音波トランスデューサアレイ。
【請求項５】
前記導電部材には、前記圧電素子側から前記圧電素子とは反対側まで貫通孔が形成されており、
前記第二導電路は、前記貫通孔を通って延びている、請求項４に記載の超音波トランスデューサアレイ。
【請求項６】
前記導電部材を覆う絶縁体を有し、
前記絶縁体のうち前記導電部材の前記圧電素子とは反対側を覆う部分には、前記導電部材を部分的に露出させる開口が形成されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサアレイ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波トランスデューサアレイに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、超音波の送受信に使用される超音波トランスデューサが知られている。例えば下記特許文献１に記載された超音波トランスデューサは、圧電素子と、振動板と、一対の端子と、を備えている。一対の端子の一方は、圧電素子の一方の電極に電気的に接続されている。一対の端子の他方は、圧電素子の他方の電極と接触した振動板に電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０４－１８７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような超音波トランスデューサを基板上に２個以上並べて超音波トランスデューサアレイを構成する場合、多数の端子が基板の一面に密集して配置される。このため、配線や省スペース化が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、端子の密集を回避できる超音波トランスデューサアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波トランスデューサアレイは、対向する一方主面および他方主面に電極を有する圧電素子と、前記圧電素子の前記一方主面に接合され、前記一方主面に設けられた電極に電気的に接続されている振動板と、を有するユニットを複数と、前記複数のユニットの前記振動板それぞれに電気的に接続されている第一導電路と、前記複数のユニットの前記圧電素子の前記他方主面に設けられた電極それぞれに電気的に接続されている第二導電路と、を備え、前記第一導電路は、前記圧電素子を間にして前記振動板と反対側に配置された導電部材と、前記複数の振動板それぞれと前記導電部材との間に配置された複数の第一バネ部材と、を有し、前記複数の第一バネ部材それぞれの一端は前記複数の振動板それぞれに接触し、前記複数の第一バネ部材それぞれの他端は前記導電部材に共通して接触しているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、共通の導電部材に端子を設けることによって、複数の第一バネ部材ごとに端子を設ける場合よりも端子の密集を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１における超音波トランスデューサアレイを示す断面図
圧電素子、振動板、第一導電路及び第二導電路の位置関係を示す図
実施例２における超音波トランスデューサアレイを示す断面図
圧電素子、振動板、第一導電路及び第二導電路の位置関係を示す図
実施例３における超音波トランスデューサアレイを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の好ましい形態を以下に示す。
【００１０】
[１] 本発明の超音波トランスデューサアレイは、対向する一方主面および他方主面に電極を有する圧電素子と、前記圧電素子の前記一方主面に接合され、前記一方主面に設けられた電極に電気的に接続されている振動板と、を有するユニットを複数と、前記複数のユニットの前記振動板それぞれに電気的に接続されている第一導電路と、前記複数のユニットの前記圧電素子の前記他方主面に設けられた電極それぞれに電気的に接続されている第二導電路と、を備え、前記第一導電路は、前記圧電素子を間にして前記振動板と反対側に配置された導電部材と、前記複数の振動板それぞれと前記導電部材との間に配置された複数の第一バネ部材と、を有し、前記複数の第一バネ部材それぞれの一端は前記複数の振動板それぞれに接触し、前記複数の第一バネ部材それぞれの他端は前記導電部材に共通して接触している。このような構成によれば、共通の導電部材に端子を設けることによって、複数の第一バネ部材ごとに端子を設ける場合よりも端子の密集を回避できる。
[２]上記[１]に記載の超音波トランスデューサアレイにおいて、前記第二導電路は、複数の第二バネ部材を有し、前記複数の第二バネ部材それぞれの一端は、前記複数の圧電素子それぞれの前記他方主面に設けられた電極に接触しているものとしてもよい。このような構成によれば、第二導電路を圧電素子の第二電極にはんだ付けによって接続しなくてもよい。したがって、はんだの剥がれなどによる接続不良を防ぐことができる。
[３]上記[２]に記載の超音波トランスデューサアレイにおいて、前記第二導電路は、前記複数の第二バネ部材それぞれの前記一端とは反対側の他端に接触することで、前記第二バネ部材のそれぞれに電気的に接続されている複数の棒状部材を有しているものとしてもよい。このような構成によれば、第二バネ部材と棒状部材との接触状態は安定しやすいから、第二導電路の接続不良を防ぐことができる。
[４]上記[１]から[３]のいずれかに記載の超音波トランスデューサアレイにおいて、前記第二導電路は、前記導電部材の前記圧電素子とは反対側まで延びているものとしてもよい。このような構成によれば、第二導電路の端子を、導電部材の圧電素子とは反対側に設けることができる。したがって、第二導電路の端子が導電部材の圧電素子側の領域に密集することを回避できる。
[５]上記[４]に記載の超音波トランスデューサアレイにおいて、前記導電部材には、前記圧電素子側から前記圧電素子とは反対側まで貫通孔が形成されており、前記第二導電路は、前記貫通孔を通って延びているものとしてもよい。このような構成によれば、導電部材に、第二導電路を通すための切欠き等を形成する場合と比べて、導電部材の欠損部分を小さくできる。
[６]上記[１]から[５]のいずれかに記載の超音波トランスデューサアレイは、前記導電部材を覆う絶縁体を有し、前記絶縁体のうち前記導電部材の前記圧電素子とは反対側を覆う部分には、前記導電部材を部分的に露出させる開口が形成されているものとしてもよい。このような構成によれば、第一バネ部材によって導電部材に伝達された熱は、開口から空気中へ放散される。したがって、圧電素子の熱による超音波トランスデューサアレイの劣化を抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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