JPH0257099A

JPH0257099A - 複合圧電振動子

Info

Publication number: JPH0257099A
Application number: JP63208721A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Saito; 孝悦斉藤; Masami Kawabuchi; 川淵　正己
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1990-02-26
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: DE68922040T2; DE68922040D1; JP2794720B2; EP0355694B1; EP0355694A3; EP0355694A2; US5142187A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明“ｆ′ｉ、水中の目標物の検知などを行うソナー
や生体の診断な行う超音波診断装置などの超音波探触子
に用いる複合圧電振動子に関するものである。

従来の技術従来より、水や生体な対象としたソナーや超音波診断装
置などの超音波探触子に用いる圧電振動子材料としては
、ＰＺＴ系、あるいはチタン酸鉛（Ｐｂ　Ｔｉ　０３）
系のセラミックスが電気機械結合係数が高いなどの利点
から用いられてきた。しかし、これらの圧電振動子材料
は、音響インピーダンスが２５〜３５Ｘ　１０６ｋｇ／
ｍ”−ｓ　テあり、水や生体（７）音響インピーダンス
、約１５×１０６ｋｇ／ｍ″＠Ｓに比べて著しく高いた
め、ミスマツチが起こり−やすく、効率が悪いという課
題がある。そこで、最近では、電気機械結合係数が高く
、且つ音響インピーダンスが小さい、すなわち水や生体
の音響インピーダンスに近い圧電振動子材料として、圧
電セラミックスと有機物な複合化した、いわゆる複合圧
電振動子材料の検討が行われている。また、一方では、
圧電セラミックスな多孔質にして上記特性な得ようとす
る検討も行われている。

上記複合圧電振動子とシテハ、Ｗ、Ａ、Ｓｍｉ　ｔｈ　
ｅｔａｌ：　Ｐｒｏｃ、　ＩＥＥＦ３　１９８５　Ｕｌ
ｔｒａｓｏｎｉｃｓ　Ｓｙｍｐ、　６４２−６４７及び
電子通信学会技術研究報告　信学技報Ｖｏｌ　８３．　
Ｎｏ、　１６０　ＵＳ　８３−３０１１Ｃ記載されたも
のが知られている。以下、図面な参照しながら上記従来
の複合圧電振動子について説明する。

第７図に示すようにＰＺＴ系の圧電セラミック５へ一／ス５１とシリコーンゴムやエポキシ樹脂などのような有
機高分子５２がそれぞれ一次元と三次元のつながった。

いわゆる１−３型の複合圧電振動子５３が構成されてい
る。この複合圧電振動子５３を製作するには、通常、−
枚の圧電セラミックスをダイシングマシーンなどで網目
状に切断し、切断により生じた圧電セラミックス５１の
間隙にシリコーンゴムからなる有機高分子５２を充填す
る。

このとき、圧電セラミックス５１を切断する刃の厚みと
、切断ピッチを調整することにより圧電セラミックス５
１の体積分率を調整して所望の特性を得ることが可能と
なる。このように構成された複合圧電振動子５３の電気
機械結合係数は圧電セラミックス単体の電気機械結合係
数のＲ３３′とほぼ同じ直の特性が得られると共に、音
響インピーダンスは圧電セラミックス単体の場合に比べ
て小さくなる。例えば、体積比率で圧電セラミックス５
１が２５係、シリコーンゴムからなる有機高分子５２が
７５チの場合の複合圧電振動子５３の音響インピーダン
スは約８．８　Ｘ　Ｉ　０６ｋｇ／ｍ”　ｍ　ｓとなり
、水や生６＝−。

体の音響インピーダンスとの整合が圧電セラミックス単
体に比べてかなり良好となり、超音波の送受信効率を向
上させることができるという特徴を有している。

多孔質の圧電セラミックスを用いる圧電振動子の他の従
来例としては、特開昭６３−７８７００号公報に記載さ
れた構成が知られている。この複合圧電振動子は、ＰＺ
Ｔ系などの圧電セラミックスを多孔質に形成し、密度を
小さくして音響インピーダンスを小さくするものである
。そして、例えばＰＺＴのセラミックス粉末と、バイン
ダーである水溶性アクリル樹脂及びＰＶＡとで分散液を
作成し、この分散液をシート状に成型した後、焼成して
空孔率４３％の多孔質セラミックスを得る。この多孔質
のセラミックスを分極処理することにより、多孔質の圧
電振動子を得る。この多孔質の圧電振動子の音響インピ
ーダンスは約６×１０６ｋｇ／ゴ・Ｓとなり、電気機械
結合係数は約６３％となり、水や生体との音響的な整合
が上記複合圧電振動子と同様に良好となり、超音波の送
受信効率な７　　／＜　　。

向上させることができるという特徴を有している。

発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来例のうち、前者では、圧電セラ
ミックス５１と有機高分子５２の複合体であるため、音
響インピーダンスを水や生体の音響インピーダンスに近
づけるのに限界がある。すなわち、音響インピーダンス
は密度と音速の積であるが、実際には、音速より密度を
変化させる方が音響インピーダンスの調整を行う上で寄
与度が高く、圧電セラミックス５１の密度は約７〜８ｋ
ｆ／／ａｔ／１であり、有機高分子５２、例えばシリコ
ーンゴムの密度は約１　ｋ１９　／ａｉｌであるため、
圧電セラミックス５１の体積比率を小さくしたとしても
、音響インピーダンスは約７×１０６ｋｇ／ｍ！・Ｓが
限界となる。

これを更に小さくしようとすると、有機高分子５２の体
積比率を大きくしなければならず、電気機械結合係数が
低下し、総合的な特性が悪くなってくる。従って、圧電
セラミックス単体の場合に比べると、音響インピーダン
スは水や生体に近づけることができるとはいえ、まだ、
充分良好な音響的な整合を取ることができないという課
題を有している。

一方、後者では、多孔質の圧電セラミックスの空孔率を
高くすることにより、音響インピーダンスを小さくする
ことはできるが、ある一定板上の空孔率になると、機械
的強度が極めて弱く、破損しゃすくなシ、しかも、誘電
率も極めて小さくなるため、電気的なインピーダンスが
高くなり、電気的整合をとり難いという課題がある。そ
のため、ある値よシ音響インピーダンスを小さくするこ
とは難しく、上記従来例と同様に、水や生体の音響イン
ピーダンδに充分近い値を得ることができず、充分良好
な音響的な整合をとることができないという課題を有し
ている。

本発明は、従来技術の以上のような課題を解決するもの
で、高い電気機械結合係数を有し、従って、強度を向上
させることができ、また、水や生体の音響インピーダン
スの値に可能な限り近づけることができ、従って、水や
生体との良好な音響的な整合を取ることができるように
し、超音波の９ヘー／送受信効率を向上させることができ、また、深さ方向の
分解能を向上させることができ、また、周波数帯域を広
げることができるようにした複合圧電振動子を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明の技術的手段は、圧電
セラミックスと有機物とを備え、空孔を形成したもので
ある。

そして、上記圧電セラミックスを柱状に形成し、この柱
状の圧電セラミックスを２次元に配列して有機物によシ
固定し、上記柱状の圧電セラミックスの間隙に空孔を形
成し、または、２次元に配列した柱状の圧電セラミック
スの間隙に空孔となる中空体を混入した有機物を充填し
、または、２次元に配列した柱状の圧電セラミックスの
間隙に発泡性有機物を充填し、有機物内に空孔を形成し
たものであシ、この発泡性有機物としては、発泡性ポリ
ウレタン樹脂、発泡性シリコーンゴムな用いるのが好ま
しい。

また、多孔質の圧電セラミックスと有機物な備１０＝−
７え、空孔を形成したものである。

そして、上記多孔質の圧電セラミックスを柱状に形成し
、この柱状で多孔質の圧電セラミックスを２次元に配列
し、この柱状で多孔質の圧電セラミックスの間隙に有機
物を充填し、上記柱状で多孔質の圧電セラミックスが空
孔を有するようにし、上記有機物として、合成ゴム、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、発泡性ポリウレタン樹
脂、発泡性シリコーンゴムのいずれかを用い、または、
２次元に配列した柱状で多孔質の圧電セラミックスを有
機物により固定し、上記柱状で多孔質の圧電セラミック
スが空孔を有すると共に、柱状で多孔質の圧電セラミッ
クスの間隙が空孔となるようにし、または、２次元に配
列した柱状で多孔質の圧電セラミックスの間隙に中空体
を混入した有機物を充填し、上記柱状で多孔質の圧電セ
ラミックスが空孔を有すると共に、上記有機物の中空体
が空孔となるようにしたものである。

作　　　　用本発明は、上記技術的手段により次のような作１１　／
、−７用を有する。

圧電セラミックスと有機物を備えた複合圧電振動子であ
って、空孔を形成したことにより、密度を小さくするこ
とができ、従って、音響インピーダンスを小さくするこ
とができ、水や生体の音響インピーダンスに近い値にす
ることができる。

また、圧電セラミックスに多孔質のものを使用すること
により、圧電セラミックスの密度を従来の２分の１程度
小さくでき、従って、音響インピーダンスを小さくする
ことができ、水や生体の音響インピーダンスに近い値に
することができる。

更に多孔質の圧電セラミックスの空孔に加えて圧電セラ
ミックス間で空孔を形成することにより、密度を一層小
さくすることができ、従って、音響インビー夛ンスを小
さくすることができ、水や生体の音響インピーダンスに
近い値にすることができる。

また、電気機械結合係数も圧電セラミックス単体の場合
と同様となる。

実施例以下、本発明の実施例について説明する。

まず、本発明の第一の実施例について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。第１図に示すように所望の厚みの
ＰＺＴ系の一枚の圧電セラミックス板が網目状に切断さ
れて分割され、多数個の柱状の圧電セラミックス１が２
次元に配列されている０これら柱状の圧電セラミックス
１の両端面が有機高分子材料であるフィルム状の自己接
着型のエポキシ樹脂により挾まれ、このフィルム状の自
己接着型のエポキシ樹脂２が加圧された状態で加熱され
て柱状の圧電セラミックス１と接着され、硬化されてい
る。このフィルム状の自己接着型のエポキシ樹脂２は、
軟化して接着するタイプであるため、柱状の圧電セラミ
ックス１の間隙部には流れ込まないで、圧電セラミック
ス１を固定する。従って、柱状の圧電セラミックス１の
間隙部は空孔３の状態に保たれる。各フィルム状の自己
接着型のエポキシ樹脂の外面にＡ　Ｉ　、　Ａｇ　、　
Ａｕなとの電極４が蒸着され、あるいはめっきされてい
る。電極１３　ページ４の一部からリード線（図示せず）が取り出される。ま
た、図示していないが、必要に応じて、方の電極４面上
には背面負荷材、他方の超音波を放射する電極４面には
音響整合層および音波を集束させる音響レンズが設けら
れる。

例えば、圧電セラミックス１として、厚さ０．５ｍｍの
富士セラミックス社のＰＺＴ系材料Ｃ−６（密度は７．
４ｋｇ／ｍ”）を用い、網目状に切断して分割した間隙
部、すなわち空孔３と柱状の圧電セラミックス１の体積
比率を７５９６．２５ｑ６になるように構成し、柱状の
圧電セラミックス１の両端面を１００ｍｍのフィルム状
の自己接着型のエポキシ樹脂２で接着して得られ゛た複
合圧電振動子の密度ρは次の（１）式で表わされる。

吃＝ｖ１ρＬ＋Ｖ２ρ２＋ｖ３ρ３　　　　°°（１）
ここで、ｖｌ、ρｌを圧電セラミックス１０体積比率と
密度、ｖ２．ρｌをフィルム状の自己接着型のエポキシ
樹脂２０体積比率と密度、ｖ３．ρ３を空孔（空気）３
の体積比率と密度とする。上記（１）式より複合圧電振
動子の密度ｉは約１．６３ｋｇ／ｍ”と１４・・−ノなる。一方、音速は空気（０，３４４ｋｍ／　ｓ　）が
内包されているために、従来の圧電セラミックスとエポ
キシ樹脂だけ複合圧電振動子（音速は３〜４ｋｍ／Ｓ）
より更に遅くなり、２　ｋｍ／　Ｓ前後となる。従って
、本実施例の複合圧電振動子の音響インピーダンスは３
〜４　Ｘ　１０　ｋｇ／ｌｒ＋”・Ｓとなシ、かなり水
や生体の音響インピーダンスの値に近くなり、超音波の
送受信効率が高く、しかも、水や生体との間での反射も
小さくなり、深さ方向による分解能も向上させることが
でき、波数帯域も広い複合圧電振動子が得られる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は本発明の第２の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。

第２図に示すように所望の厚みのＰＺＴ系の一枚の圧電
セラミックス板が網目状に切断されて分割され、多数個
の柱状の圧電セラミックス１が２次元に配列されている
。柱状の圧電セラミックス１の間隙に有機高分子材料で
ある樹脂５が流し込みによシ充填されて硬化された後、
この樹脂５の１５ヘー／部分が上記と同様に網目状に切断される。このとき、樹
脂５は柱状の圧電セラミックス１の一端部側で一部が残
るように切断される。残された一部の樹脂５とは反対側
の柱状の圧電セラミックス１の面に有機高分子材料であ
るフィルム状の自己接着型のエポキシ樹脂３が設けられ
、加熱硬化されている。樹脂５側の柱状の圧電セラミッ
クス１の面とフィルム状の自己接着型のエポキシ樹脂の
外面に上記第１の実施例と同様に電極４が設けられて複
合圧電振動子が構成される。その他の構成は上記第１の
実施例と同様である。

本実施例においても、上記第１の実施例と同様の特性を
有する複合圧電振動子を得ることができる０岡、上記第１．第２の実施例の圧電セラミックス１に多
孔質のものを用いることができ、この場合、空孔３に加
えて多孔質の圧電セラミックス自身の空孔により更に音
響インピーダンスを小さくすることが可能となる。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第３図は本発明の第３の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。

第３図に示すように所望の厚みのＰＺＴ系の一枚の圧電
セラミックス板が網目状に切断されて分割され、多数個
の柱状の圧電セラミックス１が２次元に配列されている
。これら柱状の圧電セラミックス１の間隙部に、マイク
ロバルーン（中空体）６を混入した樹脂７が流し込みに
より充填され、硬化されている。柱状の圧電セラミック
ス１の両端面に電極４が設けられ、複合圧電振動子が構
成されている。その他の構成は上記第１の実施例と同様
である。

例えば、圧電セラミックス１として、富士セラミックス
社のＰＺＴ系のＣ−６（密度７．４ｋｇ／醪）を用い、
マイクロバルーン６として、松本油脂社のプラスチック
マイクロバルーンＦ３０Ｅを重量比で８係混入した室町
化学社のエポテック３０１のエポキシ樹脂（密度は０．
５４ｋｇ／ｍ”、音速は１．７ｋｍ／ｓ）７を柱状の圧
電セラミックス１の間隙部に充填して加熱硬化する。こ
のときの体積比率を圧電セラ１７　へ−ンミックス１が２５係、マイクロバルーン６を混合したエ
ポキシ樹脂７が７５チとすると、このときの複合圧電振
動子の密度は約２．２６　ｋ１７７ｍ３となる。

また、エポキシ樹脂７にマイクロバルーン６が入って空
孔を形成しているため、音速もエポキシ樹脂７だけの音
速（２，５〜３ｋｍ／ｓ）より遅くなっているため、従
来の圧電セラミックスとエポキシ樹脂だけの複合圧電振
動子より更に遅くなる。従って、本実施例の複合圧電振
動子の音響インピーダンスは５　Ｘ　１０　ｋｇ／ｍ”
・Ｓ前後となり、従来の圧電セラミックスとシリコーン
ゴムだけの複合圧電振動子より２０係前後小さくするこ
とが可能となり、水や生体の音響インピーダンスに更に
近づけることができるため、超音波の送受波効率の良い
複合圧電振動子を得ることができる。この他、上記第１
の実施例と同様の特性を有する。

尚、本実施例では、柱状の圧電セラミックス１の間隙に
充填する樹脂７として、エポキシ樹脂を用いた場合につ
いて説明したが、この池、ポリウレタン、合成ゴムなど
の高分子材料についても実１８＝−；施できることは明らかである。また、圧電セラミックス
に多孔質のものを用いることができ、この場合、マイク
ロバルーン６による空孔に加えて多孔質の圧電セラミッ
クス自身の空孔により更に音響インピーダンスを小さく
することが可能となる。

また、プラスチックマイクロバルーンに替えてガラス、
カーボン、シラスなど、種々のマイクロバルーンを用い
ることもできる。

次に本発明の第４の実施例について説明する。

第４図は本発明の第４の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。

第４図に示すように所望の厚みの一枚の圧電セラミック
ス板が網目状に切断されて分割され、多数個の柱状の圧
電セラミックス１が２次元に配列されている。柱状の圧
電セラミックス１の間隙に、有機高分子材料であるエポ
キシ樹脂８が流し込まれ、充填されて硬化された後、こ
のエポキシ樹脂８が両側から切断除去され、エポキシ樹
脂８は柱状の圧電セラミックス１の中央部で一部が残さ
れている。柱状の圧電セラミックス２の両端面がフ１９
１、−。

イルム状の自己接着型のエポキシ樹脂２により挾まれ、
このフィルム状の自己接着型のエポキシ樹脂が加圧状態
で加熱されて柱状の圧電セラミックス１に接着され、エ
ポキシ樹脂８とフィルム状の自己接着型のエポキシ樹脂
２との間に空孔３が形成されている。各フィルム状の自
己接着型のエポキシ樹脂２の外面に電極４が設けられて
複合圧電振動子が構成されている。その他の構成は上記
第１の実施例と同様である。

本実施列においても、上記第１の実施例と同様の特性が
得られると共に、エポキシ樹脂８で圧電セラミックス１
が橋かけされて補強されているため、複合圧電振動子の
機械的な強度も向上し、信頼性の高いものが得られる。

賞、本実施例では、柱状の圧電セラミックス１の間隙の
一部を充填する有機物としてエポキシ樹脂８を用いた場
合について説明したが、この他、ポリウレタン、発泡性
エポキシ樹脂、発泡性ポリウレタンなどの有機物につい
ても実施できることは明らかである。また、圧電セラミ
ックスに多孔質のものを用いることができ、この場合、
空孔３に加えて多孔質の圧電セラミックス自身の空孔に
より更に音響インピーダンスを小さくすることが可能で
ある。

次に本発明の第５の実施例について説明する。

第５図は本発明の第５の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。

第５図に示すように所望の厚みをＰＺＴ系の一枚の圧電
セラミックス板が網目状に切断されて分割され、多数個
の圧電セラミックス１が２次元に配列されている。柱状
の圧電セラミックス１の間隙に発泡性のポリウレタン樹
脂９、例工ばブレースジャパン社製ノＥＣＣＯＦ（ＭＭ
　ｌｉ”ＰＨ／１２−１０Ｈ（密度は０．２２に９７ｍ
’　）が流し込みにより充填されて硬化されている。こ
の発泡性のポリウレタン樹脂９は、硬化後、内部に空孔
１０が形成されている。

柱状の圧電セラミックス１及びポリウレタン樹脂９の両
端面に電極４が設けられて複合圧電振動子が構成されて
いる。その他の構成は上記第１の実施例と同様である。

２１　・・−ノ本実施例においては、発泡性のポリウレタン樹脂９を使
用しているため、空孔１ｏにより密度を小さくできる。

従って、音響インピーダンスも小さくすることができる
ため、超音波の送受波の効率の良い複合圧電振動子を得
ることができる。この他、上記第１の実施例と同様の特
性を有する。

同、本実施例では、発泡性のポリウレタン樹脂９を用い
た場合について説明したが、この他、発泡性シリコーン
ゴム、例えば東芝シリコーン社のトスフオーム５３００
　（密度０．２５　ｋｇ／ｍ３）などのような発泡性高
分子材料を用いることもできることは明らかである。ま
た、圧電セラミックスに多孔質のものを用いることがで
き、この場合、発泡性エポキシ樹脂９による空孔１０に
加えて多孔質の圧電セラミックス自身の空孔により更に
音響インピーダンスを小さくすることが可能である。

次に本発明の第６の実施例について説明する。

第６図は本発明の第６の実施例における複合圧電振動子
を示す断面図である。

第６図に示すように所望の厚みのＰＺＴ系の−２２、−
。

枚の多孔質の圧電セラミックス板が網目状に切断されて
分割され、多数個の柱状で多孔質の圧電セラミックス１
１が２次元に配列されて込る。柱状で多孔質の圧電セラ
ミックス１１の間隙に有機物であるエポキシ樹脂１２が
充填されて硬化されている。柱状で多孔質の圧電セラミ
ックス１１とエポキシ樹脂１２の両端面に電極４が設け
られて多孔質の圧電セラミックス１１自身が空孔１３を
有する複合圧電振動子が構成されている。その他の構成
は上記第１の実施例と同様である。多孔質の圧電セラミ
ックス１１の密度は空孔率により調整できるが、例えば
、ＰＺＴ系セラミックスで空孔率を約４０係とすると、
密度は約３．８　ｋｇ／ｍ３となり、音響インピーダン
スは約６　Ｘ　１０６ｋｇ／ｍ”・Ｓとなる。

このような多孔質の圧電セラミックス１１とエポキシ樹
脂１２の体積比率を２５％、７５％とした場合の複合圧
電振動子の密度は約１．７８　ｋｇ／ｍ’となる。

従って、音響インピーダンスは、５　Ｘ　１０６に９７
ｍ−５以下となり、従来の多孔質圧電セラミックス単体
の圧電振動子に比べ更に小さくなり、水や生体２３ヘー
／の音響インピーダンス値に更に近い値となるため、超音
波の送受信の効率の良い複合圧電振動子を得ることがで
きる。この他、上記第１の実施例と同様の特性を有する
。

伺、本実施例では、柱状で多孔質の圧電セラミックス１
１の間隙に充填する材料としてエポキシ樹脂を使用した
場合について説明したが、この他、合成ゴム、ポリウレ
タンなどの有機物及び発泡性のエポキシ樹脂や発泡性の
ポリウレタンなどの発泡性有機物な用いても実施できる
ことは明らかである。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧電
セラミックスと有機物を備え、空孔を形成している。

そして、上記圧電セラミックスを柱状に形成し、この柱
状の圧電セラミックスを２次元に配列して有機物により
固定し、上記柱状の圧電セラミックスの間隙に空孔を形
成し、または、２次元に配列した柱状の圧電セラミック
スの間隙に空孔となる中空体を混入した有機物を圧電セ
ラミックスの間隙に充填し、または、２次元に配列した
柱状の圧電セラミックスの間隙に発泡性の有機物を充填
し、有機物内に空孔を形成している。

また、多孔質の圧電セラミックスと有機物を備え、空孔
を形成したものである。

そして、上記多孔質の圧電セラミックスを柱状に形成し
、この柱状で多孔質の圧電セラミックスを２次元に配列
し、この柱状で多孔質の圧電セラミックスの間隙に有機
物を充填し、多孔質の圧電セラミックスが空孔を有する
ようにし、上記有機物として、合成ゴム、エポキシ樹脂
、ポリウレタン樹脂、発泡性ポリウレタン樹脂、発泡性
シリコーンゴム、中空体を混入した有機物などを充填し
、または、２次元に配列した柱状で多孔質の圧電セラミ
ックスを有機物に固定し、多孔質の圧電セラミックスが
空孔を有すると共に、その間隙が空孔となるようにして
いる。

従って、密度を小さくすることができ、音響インピーダ
ンスを小さくすることができるので、水２５　ｌ＜−＞や生体の音響インピーダンスにできる限り近い値に近づ
けることができ、水や生体を対象とした超音波探触子に
使用して超音波を高い効率で送信受信できる。しかも、
電気機械結合係数も圧電セラミックス単体の場合と殆ん
ど変りない高い直を有している。また、上記のように音
響インピーダンスが水や生体に近く、複合圧電振動子と
水や生体間での反射も小さくなり、深さ方向による分解
能も向上させることができ、周波数帯域も広くすること
ができる。このような複合圧電振動子を超音波診断装置
用の超音波探触子に用いることによυ高効率で、高分解
能の超音波画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はそれぞれ本発明の第１ないし第６
の実施例における複合圧電振動子を示す断面図、第７図
は従来の複合圧′区振動子を示す斜視図である。１・・・圧電セラミックス、２・・・フィルム状の自己
接着型エポキシ樹脂、３・・・空孔、４・・電極、５・
・・２６　ヘー・樹脂、６・・・マイクロバルーン、７，８・・・エポキ
シ樹脂、９１９１発泡性ウレタン樹脂、　１１・・・多
孔質圧電セラミックス、１２・・・エポキシ樹脂、１３
・・・空孔。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧電セラミックスと有機物とを備え、空孔を有す
る複合圧電振動子。
（２）圧電セラミックスが柱状であり、この柱状の圧電
セラミックスを２次元に配列して有機物により固定し、
上記柱状の圧電セラミックスの間に空孔部を形成した請
求項１記載の複合圧電振動子。
（３）圧電セラミックスが柱状であり、この柱状の圧電
セラミックスを２次元に配列し、この柱状の圧電セラミ
ックスの間隙に空孔となる中空体を混入してある有機物
を充填した請求項１記載の複合圧電振動子。
（４）圧電セラミックスが柱状であり、この柱状の圧電
セラミックスを２次元に配列し、この柱状の圧電セラミ
ックスの間隙に発泡性有機物を充填し、この有機物内に
空孔を形成した請求項１記載の複合圧電振動子。
（５）発泡性有機物が発泡性ポリウレタン樹脂、発泡性
シリコーンゴムのいずれかである請求項４記載の複合圧
電振動子。
（６）多孔質の圧電セラミックスと有機物とを備え、空
孔を有する複合圧電振動子。
（７）多孔質の圧電セラミックスが柱状であり、この柱
状で多孔質の圧電セラミックスを２次元に配列し、この
柱状で多孔質の圧電セラミックスの間隙に有機物を充填
し、上記多孔質で柱状の圧電セラミックスが空孔を有す
る請求項６記載の複合圧電振動子。
（８）有機物が合成ゴム、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、発泡性ポリウレタン樹脂、発泡性シリコーンゴム
のいずれかである請求項７記載の複合圧電振動子。
（９）多孔質の圧電セラミックスが柱状であり、この柱
状で多孔質の圧電セラミックスを２次元に配列して有機
物により固定し、上記柱状で多孔質の圧電セラミックス
が空孔を有すると共に、柱状で多孔質の圧電セラミック
スの間隙が空孔となっている請求項６記載の複合圧電振
動子。
（１０）多孔質の圧電セラミックスが柱状であり、この
柱状で多孔質の圧電セラミックスを２次元に配列し、こ
の柱状で多孔質の圧電セラミックスの間隙に中空体を混
入した有機物を充填し、上記粒状で多孔質の圧電セラミ
ックスが空孔を有すると共に、上記有機物の中空体が空
孔となっている請求項６記載の複合圧電振動子。