JPS5878652A - 超音波送受波器及びその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、医療目的の断層診断用リアルタイム探触子等
に用いられ今超音波送受波器及びその製造方−に関する
。　　。

第１８！ｆｆｔ２従来のこの種の超音波送受波器の一例
を示す。この場合、超音波送受波器１は、振動子保持台
（ダンパー）２上に送受兼用の圧電振動子３を複数個配
設し、さらにλ／４（λ：超音波の波長）の長さに工ｌ
キシ樹脂層４をコーテイング材としてボッチ、インタし
たものである。ここで６、各圧電振動子３は両面（例え
ば上下面）、に電極を有しており、電極間に電圧を印加
して圧電振動子３を励振すれば、一定の指向性ビームで
被測定物に超音波が放射される＠また、圧電振動子３は
被測宝物からの反射波を受け、電気信号に変換する。

しかし、第１ｇの構成では、圧電振動子３と樹脂層４と
の間の音響的なミスマツチングにより感度の低下を招く
欠点を生じる。

第２図は従来の超音波送受波器の他の例を示す。

この場合、超音波送受波器１０は、振動子保持台２上に
圧電振動子３を複数個配設し、これらの上に接着層１１
を介して各振動子３に共通の連続したガラス等の音響整
合板１２を貼付け、さらに音響整合板１２の上にλ／４
の厚さに樹脂層１３をコーテイング材として設けたもの
である。ここで、音響整合板１２の厚みをＡ１接着層１
１の厚みを１としたとき、Ａ＋Ｂ＝：λ／４となるよう
に設定される。

しかしながら、第２図の構成では、ガラス等の音響整合
板１２を貼付けるための接着剤で構成される接着層１１
が必要不可欠であり、この接着層１１の存在によってミ
スマツチングを起こし、感度の低下を招いていた◎また
、音響整合板１２が薄くなり、割れ易く、さらに接着層
１１の厚みＢのばらつきにより音１整合板１２の厚みＡ
の適性値が変動してしまい、生産上管理が非常に離しい
欠点があった◇ 本発明は、上記従来技術の欠点を除去するために、各圧
電振動子に対応させて分割したガラス層を溶着により直
接圧電振動子面に設けることにより、音響的なマツチン
グをとって感度の向上を図るとともにクロストークの改
善を図った超音波送受波器及びその製造方法を提供しよ
うとするものである。

以下、本発明に係る超音波送受波器及びその製造方法の
実施例を図面に従って説明する。

第３図は本発明の第１実施例を示す。この図において、
超音波送受波器２ｏでは、上下面に電極３Ａ、３Ｂを形
成した圧電振動子３の送受波面に、夫々の振動子に対応
して分割されたガラス層２１が形成されている。さらに
、振動子保持台２に配置されたガラス層２１を有する圧
電振動子３Ｈ、エポキシ樹脂等のコーティング層２２で
被覆されている。ここで、ガラス層２１の厚みはλ／４
であ本 り、ガラス層２１のコーティング層２２の厚みもλハで
ある。

前記ガラス層２１を有する圧電振動子３の製造は、相対
向する両面に電極を形成した長尺の圧電素子板の片面に
ガラス板を溶着してガラス層を形成し、振動子保持台上
に接着し、た後、これを複数個に切断することによって
行われる。この場合、ガラスとしては、コバール・ガラ
ス、紫外線透過ガラス等の線膨張係数が圧電素子を構成
するセラミックに近いもの、例えば線膨張係数が４１．
５Ｘ１０−’／’Ｃ前後のものが遊走され、溶着は、ガ
ラ゛スの軟化温度７００℃より５乃至２０℃位高−醗化
雰囲気で圧電素子板にガラス板を加圧することなく焼付
けることによって行われる。

上記第１実施例によれば、接着剤を用いることなく圧電
振動子３の送受波面に音響整合板として働くガ□ラス層
２１を固着することができ、接着剤に起因する音響的な
ミスマツチングを除去できる。

従って、音響マツチングを良好にでき、従来に比して感
度を３０％程度向上させ得る。また、ガラス層２１が各
圧電振動子３に対応して分割されているため、共通のガ
ラス板を使用する従来の場合よりも、クロストークを少
なくすることができる。さらに１ガラス溶着であるから
、薄いガラス板を加圧して接着する必要がなく、ガラス
の割れが生じることがない。このため、歩留りが良く、
量産性に優れている。

第４図は本発明の第２実施例を示す。この図において、
超音波送受波器３０では、上下面に電極３Ａ、ａｍ＄形
成した圧電振動子３の送受波面及びこれと反対側の面に
、夫々の振動子に対応して分割されたガラス層２１を有
している０振動子保持台２上に配置され、そのようにガ
ラス層２１が形成された圧電振動子３はコーティング層
２２により被覆されている。すなわち、ガラス層２１は
圧電振動子３の送受波面側及び振動子保持台２と圧電−
動子３との間に夫々設けられることになる。

前記両面にガラス層２１を有する圧電振動子３の製造は
、相対向する両面に電極を形成した長尺の圧電素子板の
両面にガラス板を溶着してガラス層を彫成し振動子保持
台２に接着層２３で接着した後、これを複数個に切断す
ることによって行われる。

上記第２実゛施例によれば、圧電振動子３０両側にこれ
と！ＩＩ＃張係数がほぼ一致するガラス層２１が存在す
ることになるため、圧電振動子３に温度変化によってそ
りが生じたりする不都合を除去できる。

以上説明したように、本発明による超音波送受波器は、
高感度でクロストークが少なく、量産性が良好であり、
医療用リアルタイム探触子として好適であるばかりでな
く、パルス駆動又は連続波駆動による金属用、水中用（
水深探知、魚探、ソナー等）の超音波送受波器としても
使用できる。

【図面の簡単な説明】

＃１ｖ！Ｊは従来の超音波送受波器の一例を示す断面図
、第２図は従来の超音波送受波器の他の例を示す断面図
、第３図は、本発明の第１実権例を示す断面図、第４図
は第２夷＃１′”例を示す断面図である。 １．１０，２０．３０・・・超音波送受波器、２・・・
振動子保持台、３・・・圧電振動子、３Ａ、３Ｂ・・・
電極、２１・・・ガラス層、２２・・・コーティング層
、２３・・・接着層。 特許出願人 東京電気化学工業株式会社 代理人　　弁理士　村井　隆 第４図 １

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動子保持台上に複数個配設される圧電振動子と
   、前記複数個の圧電振動子の少なくとも送受波面に夫々
   の圧電振動子に対応して分割されて直接設けられるガラ
   ス層と、・前記ガラス層上に設けられるコーティング層
   とを備えたことを特徴とする超音波送受波器。
2. （２）前記ガラス層が前記圧電振動子の送受波面の反対
   側の面を前記振動子保持台との間に介在する如く設けら
   れている特許請求の範囲第１項記載の超音波送受波器０
3. （３）相対向する両面に電極を形成した圧電素子板の少
   なくとも片面にガラス板を溶着してガラス層を形成し、
   該ガラス層を有する圧電素子板を振動子保持台上に配置
   して複数個に分割し、コーティング層により前記ガラス
   層を有する圧電素子板を被覆したことを特徴とする超音
   波送受波器の製造方法。
4. （４）前記圧電素子板の両面に前記ガラス板を溶着して
   ガラス層を形成した特許請求の範囲第３項記載の、超、
   音波送受波器の製一方法。