JPS6181000A - 積層高分子圧電型超音波探触子 - Google Patents
積層高分子圧電型超音波探触子Info
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- JPS6181000A JPS6181000A JP20196284A JP20196284A JPS6181000A JP S6181000 A JPS6181000 A JP S6181000A JP 20196284 A JP20196284 A JP 20196284A JP 20196284 A JP20196284 A JP 20196284A JP S6181000 A JPS6181000 A JP S6181000A
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- Japan
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- strip
- ultrasonic probe
- electrodes
- stripped
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0622—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements on one surface
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は積層高分子圧電型超音波探触子に関し更に詳し
くは、一枚の高分子圧電体薄膜を折９重ねることによっ
て積層された短冊状電極を有するリニア・プレイ型の超
音波探触子において、折曲部分での電気的損失や超音波
の放射ビームの乱れなどが発生せず、しかも、各電極に
よ）構成される素子間の特性のバラツキが少ない積層高
分子圧電型超音波探触子に関する。
くは、一枚の高分子圧電体薄膜を折９重ねることによっ
て積層された短冊状電極を有するリニア・プレイ型の超
音波探触子において、折曲部分での電気的損失や超音波
の放射ビームの乱れなどが発生せず、しかも、各電極に
よ）構成される素子間の特性のバラツキが少ない積層高
分子圧電型超音波探触子に関する。
超音波により例えば医用診断などを行なう手段として、
リニア電子走査方式を使用した超音波探触子、すなわち
リニア・アレイ型超音波探触子が実用化されている。従
来、かかる超音波探触子としては、チタン酸、チタン・
ツルコン酸ｍｆ！、トのセラミクス圧電体が使用されて
いた。これらのセラミクス圧電体は弾性率が高いため、
リニア・アレイ型とするためには、予め電極を設置しそ
れを所定間隔で支持体上に貼付し、隣接する素子間での
好ましくない相互作用を避けるため該圧電体を短冊状に
切断することが一般に行なわれている。
リニア電子走査方式を使用した超音波探触子、すなわち
リニア・アレイ型超音波探触子が実用化されている。従
来、かかる超音波探触子としては、チタン酸、チタン・
ツルコン酸ｍｆ！、トのセラミクス圧電体が使用されて
いた。これらのセラミクス圧電体は弾性率が高いため、
リニア・アレイ型とするためには、予め電極を設置しそ
れを所定間隔で支持体上に貼付し、隣接する素子間での
好ましくない相互作用を避けるため該圧電体を短冊状に
切断することが一般に行なわれている。
しかしながら、これらのセラミクス圧電体は、堅くて脆
い性質を有するため、上記のような切断・分割工程にお
いて、カケや割れなどが発生し易く、しかも、短冊状の
電極を精度よく形成することが困難であるため、製造コ
ストの面からも実用性に欠ける。
い性質を有するため、上記のような切断・分割工程にお
いて、カケや割れなどが発生し易く、しかも、短冊状の
電極を精度よく形成することが困難であるため、製造コ
ストの面からも実用性に欠ける。
これに対して、ボ゛リフツ化ビニリデン（以下、ＰＶＦ
、 という）、ポリフッ化ビニリデン・三フッ化エチ
レン共重合体（以下、ＰＶＦ、・ＴｒＦＥという或いは
ポリビニリデンシアナミド等の有機合成高分子は、高温
及び高電界中で分極処理されることにより圧電性及び焦
電性を示すことが見い出された。その結果、上記有機合
成高分子が新たな圧電材料として注目されている。
、 という）、ポリフッ化ビニリデン・三フッ化エチ
レン共重合体（以下、ＰＶＦ、・ＴｒＦＥという或いは
ポリビニリデンシアナミド等の有機合成高分子は、高温
及び高電界中で分極処理されることにより圧電性及び焦
電性を示すことが見い出された。その結果、上記有機合
成高分子が新たな圧電材料として注目されている。
かかる高分子圧電体は１分極方向両面に電極を設け、該
電極間に電圧を印加すると、厚み振動を励起することか
ら、最近、超音波探触子への応用が盛んに試みられてい
る。
電極間に電圧を印加すると、厚み振動を励起することか
ら、最近、超音波探触子への応用が盛んに試みられてい
る。
高分子圧電体は弾性率が小さいので、リニア・アレイ星
の探触子に適用する場合、上述したセラミクス圧電体の
ように切断時分割する必要がないという利点を有する。
の探触子に適用する場合、上述したセラミクス圧電体の
ように切断時分割する必要がないという利点を有する。
すなわち、一枚のセラミクス圧電体薄膜上に所定数の短
冊状電極を形成すれば足りるということである。しかも
、固有音響インピーダンスが生体のそれと近似している
ため、例えば臨床用診断装置などに応用した場合の効率
が非常に高い。
冊状電極を形成すれば足りるということである。しかも
、固有音響インピーダンスが生体のそれと近似している
ため、例えば臨床用診断装置などに応用した場合の効率
が非常に高い。
しかしながら、その反面、高分子圧電体の誘電率は、一
般に１０オ一ダ程度とセラミックス圧電体と比べてはる
かに小さいので、リニア櫓アレイ型超音波探触子のよう
に単位駆動面積、すなわち単位素子当υの面積が小さい
ものに適用した場合その電気インピーダンスが著しく高
くなってしまう。そのため、通常使用されている５０Ω
系の電源（発・受信回路）との電気的な整合性が悪く。
般に１０オ一ダ程度とセラミックス圧電体と比べてはる
かに小さいので、リニア櫓アレイ型超音波探触子のよう
に単位駆動面積、すなわち単位素子当υの面積が小さい
ものに適用した場合その電気インピーダンスが著しく高
くなってしまう。そのため、通常使用されている５０Ω
系の電源（発・受信回路）との電気的な整合性が悪く。
結果として、超音波探触子の電気的損失を招来する。
かかる問題を解消するためＫ、例えば、第３図に示した
ような積層構造の超音波探触子が提案されている。すな
わち、高分子圧電体薄膜３の両面に電極１および２ｆｔ
形成したもの全１単位とし、これを、高分子圧電体の分
極方向軸（図中、矢線で示した）が互いに対向するよう
に適宜数積層し、更に、分極方向軸が同一の層の電極間
ｉ １Ｊ−ド線で接続した構造のものである。このよう
な積層製超音波探触子において、単層で所定の共振周波
数を有する薄膜の電気インピーダンスｔ−Ｚ０とすると
、その薄膜をｎ層積層した場合の電気インピーダンス２
は ｚ＝ｚＯ／ｎ２ で表わされるため、二層積層では単層の場合の１４三層
積層の場合にはもの電気インピーダンスとなシ、前述し
た電源との電気的整合性がかなり改善される。
ような積層構造の超音波探触子が提案されている。すな
わち、高分子圧電体薄膜３の両面に電極１および２ｆｔ
形成したもの全１単位とし、これを、高分子圧電体の分
極方向軸（図中、矢線で示した）が互いに対向するよう
に適宜数積層し、更に、分極方向軸が同一の層の電極間
ｉ １Ｊ−ド線で接続した構造のものである。このよう
な積層製超音波探触子において、単層で所定の共振周波
数を有する薄膜の電気インピーダンスｔ−Ｚ０とすると
、その薄膜をｎ層積層した場合の電気インピーダンス２
は ｚ＝ｚＯ／ｎ２ で表わされるため、二層積層では単層の場合の１４三層
積層の場合にはもの電気インピーダンスとなシ、前述し
た電源との電気的整合性がかなり改善される。
ところが、第３図に示した積層構造では、各層の電極と
リード線との接続が極めて繁雑であるため、あまり実用
的であるとは言えない。
リード線との接続が極めて繁雑であるため、あまり実用
的であるとは言えない。
そのため、上記のような複数枚の薄膜を積層するのでは
なく、第４図に示すように、両面に電極が形成された一
枚の薄膜全その分極方向軸が互いに対向するように折υ
重ねて積層構造とした超音波探触子が提案されている（
特開昭５６−４７１９９号公報参照）。ンかる構造にお
いては、高分子圧電体薄膜３の両面に形成した電極１２
よび２のうちの一方例えば電極１を短冊状電極とし、こ
の短冊状電極１の長手方向と直文する折り曲げ線に沿っ
て折り重ねて積ＷＩ構造としている。すなわち。
なく、第４図に示すように、両面に電極が形成された一
枚の薄膜全その分極方向軸が互いに対向するように折υ
重ねて積層構造とした超音波探触子が提案されている（
特開昭５６−４７１９９号公報参照）。ンかる構造にお
いては、高分子圧電体薄膜３の両面に形成した電極１２
よび２のうちの一方例えば電極１を短冊状電極とし、こ
の短冊状電極１の長手方向と直文する折り曲げ線に沿っ
て折り重ねて積ＷＩ構造としている。すなわち。
第４図において、短冊状電極１は紙面に垂直な方向を幅
方向とする態様で所定数配列されることになる。
方向とする態様で所定数配列されることになる。
上記の構造としたことにより、電気インピーダンスの低
下を図ることができ、又、同時に、電極２を共通電極と
して使用できるので、リード線の接続も簡便となシ、実
用性が向上する。
下を図ることができ、又、同時に、電極２を共通電極と
して使用できるので、リード線の接続も簡便となシ、実
用性が向上する。
しかしながら、一方では、上記折り重ね構造の超音波探
触子において、折曲部分近傍での電気的損失や超音波の
放射ビームの乱れなどが発生し、探触子としての機能が
著しく阻害されるという事実がある。この原因は矢のよ
うに推定、される。まず、高分子圧電体薄膜を折り重ね
る際には、各層間を接着し、かつ、対向する短冊状電極
位置を合わせるために、少なくとも短冊状電極が形成さ
れた面に、エポキシ樹脂、シアノアクリル系樹脂などの
接着剤を塗布し、折り重ねたのちに積層体を均一に加圧
して密着せしめることが一般に行なわれる。しかし、こ
のとき１Ｍ３図に示すように互いに対向する短冊状電極
１の間の接着剤が折曲部Ａ内に集結し易く、しかも、集
結した接着剤は折曲後の加圧（図中、矢線）によっても
外部に流出しにくいため、折曲部Ａ内の接着剤層が厚く
なシ折曲部Ａが膨出した結果、電気インピーダンスが増
大してしまうものと考えられる。
触子において、折曲部分近傍での電気的損失や超音波の
放射ビームの乱れなどが発生し、探触子としての機能が
著しく阻害されるという事実がある。この原因は矢のよ
うに推定、される。まず、高分子圧電体薄膜を折り重ね
る際には、各層間を接着し、かつ、対向する短冊状電極
位置を合わせるために、少なくとも短冊状電極が形成さ
れた面に、エポキシ樹脂、シアノアクリル系樹脂などの
接着剤を塗布し、折り重ねたのちに積層体を均一に加圧
して密着せしめることが一般に行なわれる。しかし、こ
のとき１Ｍ３図に示すように互いに対向する短冊状電極
１の間の接着剤が折曲部Ａ内に集結し易く、しかも、集
結した接着剤は折曲後の加圧（図中、矢線）によっても
外部に流出しにくいため、折曲部Ａ内の接着剤層が厚く
なシ折曲部Ａが膨出した結果、電気インピーダンスが増
大してしまうものと考えられる。
又、超音波探触子にあっては、その超音波の放射ビーム
を集束せしめるために圧電体を積層したのちに、この積
層体を湾曲させる場合がある。その場合、例えば、第５
図に示した積層体の中央部に上方向から外力を加えて全
体を湾曲した形状とする。このとき、上述した接着剤の
集結がとくに顕著となり、膨出した折曲部Ａでの散乱効
果により、探触子の機能が阻害される。
を集束せしめるために圧電体を積層したのちに、この積
層体を湾曲させる場合がある。その場合、例えば、第５
図に示した積層体の中央部に上方向から外力を加えて全
体を湾曲した形状とする。このとき、上述した接着剤の
集結がとくに顕著となり、膨出した折曲部Ａでの散乱効
果により、探触子の機能が阻害される。
かかる問題を解消するためには、高分子圧電体に接着剤
ｔ−塗布して折り重ねたのちに、挟間回転ロールなどに
より積層体を均一に加圧する方法が考えられるが、この
場合、回転ロールの間隙を精度よく維持することが困難
である上に、僅かな回転ムラによ）積層体の眉間でずれ
が生じ、その結果、対向する短冊状電極の位置ずれが発
生する等の不都合を招く。
ｔ−塗布して折り重ねたのちに、挟間回転ロールなどに
より積層体を均一に加圧する方法が考えられるが、この
場合、回転ロールの間隙を精度よく維持することが困難
である上に、僅かな回転ムラによ）積層体の眉間でずれ
が生じ、その結果、対向する短冊状電極の位置ずれが発
生する等の不都合を招く。
更に、上記の折り重ねによる積層型超音波探触子におい
ては、対向する短冊状電極間の接着剤層が均一になりに
＜＜、各素子間での特性のバラツキが生じ易い。又、短
冊状電極の位置合せを正確に行なうことが困難であると
いう問題がある。
ては、対向する短冊状電極間の接着剤層が均一になりに
＜＜、各素子間での特性のバラツキが生じ易い。又、短
冊状電極の位置合せを正確に行なうことが困難であると
いう問題がある。
本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し短冊状電
極が形成された高分子圧電体薄膜を折り重ねて積層した
積層製超音波探触子において、接着剤の集結によシ折曲
部の膨出がなく、従って。
極が形成された高分子圧電体薄膜を折り重ねて積層した
積層製超音波探触子において、接着剤の集結によシ折曲
部の膨出がなく、従って。
折曲部での放射ビームの散乱や電気的損失が防止され、
しかも、各素子間の特性のバラツキが少なく、各層間に
おける短冊状電極の位置合せを容易に行なうことのでき
る構造の積層高分子圧電製超音波探触子の提供を目的と
する。
しかも、各素子間の特性のバラツキが少なく、各層間に
おける短冊状電極の位置合せを容易に行なうことのでき
る構造の積層高分子圧電製超音波探触子の提供を目的と
する。
本発明の積層高分子圧電型超音波探触子は、両面に電極
を有する高分子圧電体薄膜が、その分極方向軸が互いに
対向するように折り曲げられて積層され、かつ、各層間
が接着剤により固着されてなる積層高分子圧電製超音波
探触子において、一方の電体が、所定間隔で形成された
複数本の短冊状電極であシ、しかも、該短冊状電極の長
手方向が折り曲げ線と平行であることを特徴とする。
を有する高分子圧電体薄膜が、その分極方向軸が互いに
対向するように折り曲げられて積層され、かつ、各層間
が接着剤により固着されてなる積層高分子圧電製超音波
探触子において、一方の電体が、所定間隔で形成された
複数本の短冊状電極であシ、しかも、該短冊状電極の長
手方向が折り曲げ線と平行であることを特徴とする。
本発明の超音波探触子は、高分子圧電体薄膜の折り重ね
積層体の端面に、各短冊状電極の両端が露出した構造で
あるため、各層間を密着せしめたときに、層間の接着剤
はこの両端面から外部に流延してしまい谷眉間には適正
量の接着剤が残留することとなシ、折曲部は膨出するこ
とがない。
積層体の端面に、各短冊状電極の両端が露出した構造で
あるため、各層間を密着せしめたときに、層間の接着剤
はこの両端面から外部に流延してしまい谷眉間には適正
量の接着剤が残留することとなシ、折曲部は膨出するこ
とがない。
次いで、図面を参照しながら１本発明の超音波探触子の
構造について更に詳述する。
構造について更に詳述する。
第１図は本発明の積層高分子圧電製超音波探触子の一例
を示す断面図であシ、高分子圧電体薄膜が１回折り重ね
られて二層に積層されたものである。
を示す断面図であシ、高分子圧電体薄膜が１回折り重ね
られて二層に積層されたものである。
高分子圧電体薄膜３の一方の面には共通電極２が、他方
の面には所定数の短冊状電極１，１′がそれぞれ形成さ
れており、短冊状電極１．１′側の面に接着剤層４が形
成されている。そして、薄膜３と薄膜３ｔ−介して互い
に対向する共通電極２と１個の短冊状゛成極ｌとによ）
、１個の単位素子Ｂ（図中、破線で囲まれた領域）が構
成される。該薄膜３の内側折曲面で互いに対向する短冊
状電極１．１１は、正確に位置合せされることが必要で
ある。かかる積層体において、薄膜３の折曲げ線と短冊
状電極１，１′の長手方向とは互いに平行（紙面に垂直
な方向に）になっている。又、第１図において、５は、
音響反射板と共通電極２の電極部の機能を兼ねた銅板で
あり、６は１例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などか
らなる支持体である。
の面には所定数の短冊状電極１，１′がそれぞれ形成さ
れており、短冊状電極１．１′側の面に接着剤層４が形
成されている。そして、薄膜３と薄膜３ｔ−介して互い
に対向する共通電極２と１個の短冊状゛成極ｌとによ）
、１個の単位素子Ｂ（図中、破線で囲まれた領域）が構
成される。該薄膜３の内側折曲面で互いに対向する短冊
状電極１．１１は、正確に位置合せされることが必要で
ある。かかる積層体において、薄膜３の折曲げ線と短冊
状電極１，１′の長手方向とは互いに平行（紙面に垂直
な方向に）になっている。又、第１図において、５は、
音響反射板と共通電極２の電極部の機能を兼ねた銅板で
あり、６は１例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂などか
らなる支持体である。
そして、全体が、例えばポリエステルフィルム７などで
被覆されている。
被覆されている。
上記構成において、高分子圧電体としては、前述したよ
うなＰＶＦｔ 、 ＰＶＦｔ ’ＴｒＦＥ 、ポリビニ
リゾ／アナミド或いはチタン酸塩、チタン・ノルコン酸
塩などのセラミクス圧電体粉末を高分子樹脂に混入した
所謂複合圧電体などが好適であり、その薄膜の厚さは数
μｍ−１００μｍの範囲で設定されることか好ましい。
うなＰＶＦｔ 、 ＰＶＦｔ ’ＴｒＦＥ 、ポリビニ
リゾ／アナミド或いはチタン酸塩、チタン・ノルコン酸
塩などのセラミクス圧電体粉末を高分子樹脂に混入した
所謂複合圧電体などが好適であり、その薄膜の厚さは数
μｍ−１００μｍの範囲で設定されることか好ましい。
一方、短冊状電極は、金、銀。
アルミニウムなどの金属を真空蒸着、スパッタあるいは
メッキ法などによ）形成されることが好ましく、幅が数
百μｍ ％ ａ ｍｒｇ、長さが数頭〜数副及び隣接す
る電極間の距離が数十μｍ〜数団程度で適宜設定する。
メッキ法などによ）形成されることが好ましく、幅が数
百μｍ ％ ａ ｍｒｇ、長さが数頭〜数副及び隣接す
る電極間の距離が数十μｍ〜数団程度で適宜設定する。
又、短冊状電極数、すなわち素子数も適宜選択する。更
に、積層時に使用する接着剤としてはとくに限定されな
いが、例えばエポキシ樹脂やシアンアクリル系樹脂など
が好ましい。
に、積層時に使用する接着剤としてはとくに限定されな
いが、例えばエポキシ樹脂やシアンアクリル系樹脂など
が好ましい。
かかる積層高分子圧電型超音波探触子は次のようにして
製造される。
製造される。
先ず、高分子圧電体を一軸延伸もしくはキャスティング
などによって形成された所定厚さの薄膜の両面に、例え
ば真空蒸着法によりを極層を蒸着形成したのち、高温、
高電界下にて分極処理を行なう。次いで、第２図に示し
たように、こうして得られた薄膜３の一方の面に形成さ
れた電極層１をパターニングして該薄膜３の一軸延伸方
向と平行な短冊状電極１，１′とする。しかるのち、該
短冊状電極１．１′が形成された面上に接着剤を塗布し
、該短冊状電極の長手方向と平行な線、すなわち図中一
点鎖線Ｃで示される折り曲げ線に沿って対向する短冊状
電極１，１′の位置金倉わせながら折り重ね、更に例え
ば加圧プレスにより眉間を固着する。
などによって形成された所定厚さの薄膜の両面に、例え
ば真空蒸着法によりを極層を蒸着形成したのち、高温、
高電界下にて分極処理を行なう。次いで、第２図に示し
たように、こうして得られた薄膜３の一方の面に形成さ
れた電極層１をパターニングして該薄膜３の一軸延伸方
向と平行な短冊状電極１，１′とする。しかるのち、該
短冊状電極１．１′が形成された面上に接着剤を塗布し
、該短冊状電極の長手方向と平行な線、すなわち図中一
点鎖線Ｃで示される折り曲げ線に沿って対向する短冊状
電極１，１′の位置金倉わせながら折り重ね、更に例え
ば加圧プレスにより眉間を固着する。
このとき、折り重ねられた眉間から、余分な接着剤が積
層体の両端面に流延するので、それらを除去すればよい
。こうして、接着剤の集結による折曲部分の膨出が発生
せず、しかも、対向する短冊状電極間の接着剤層が非常
に均一となる。しかるのち、共通電極２及び各短冊状電
極にそれぞれリード線を接続したのち、第１図に示した
ような構造として超音波探触子を完成する。
層体の両端面に流延するので、それらを除去すればよい
。こうして、接着剤の集結による折曲部分の膨出が発生
せず、しかも、対向する短冊状電極間の接着剤層が非常
に均一となる。しかるのち、共通電極２及び各短冊状電
極にそれぞれリード線を接続したのち、第１図に示した
ような構造として超音波探触子を完成する。
一軸延伸した厚さ５０μｍのＰ’ＶＦ、 フィルムの両
面に真空蒸着法により厚さ約０．５μｍの銀層を形成し
、該フィルムに対し１００’Ｃ，６ＫＶにおいて１時間
分極処理金行なった。次いで１片面に形成された銀層を
７オトレノスト（ＦＰＰＲＮ１１４００富士薬品工業）
によりパターニングして、エツチング加工した後、幅が
０．９ｍ、長さが１３１＋ＩＩＩ＋の短冊状電極を０１
順間隔で６４本形成し、６４素子とした。
面に真空蒸着法により厚さ約０．５μｍの銀層を形成し
、該フィルムに対し１００’Ｃ，６ＫＶにおいて１時間
分極処理金行なった。次いで１片面に形成された銀層を
７オトレノスト（ＦＰＰＲＮ１１４００富士薬品工業）
によりパターニングして、エツチング加工した後、幅が
０．９ｍ、長さが１３１＋ＩＩＩ＋の短冊状電極を０１
順間隔で６４本形成し、６４素子とした。
他方の面の銀層はその状態で共通電極となる。しかるの
ち、該短冊状電極が形成されたフィルム面上に、エポキ
シ系接着剤３０１−２ （商品名；エボテイツク社製）
を５０〜１００μｍ程度の厚さに塗布したのち、上述し
たように短冊状電極の長手方向と平行な折り曲げ線に沿
って折り重ね、しかるのち加圧プレスによって固着した
。このとき、該積層体の両端面から流延する接着剤を除
去した。
ち、該短冊状電極が形成されたフィルム面上に、エポキ
シ系接着剤３０１−２ （商品名；エボテイツク社製）
を５０〜１００μｍ程度の厚さに塗布したのち、上述し
たように短冊状電極の長手方向と平行な折り曲げ線に沿
って折り重ね、しかるのち加圧プレスによって固着した
。このとき、該積層体の両端面から流延する接着剤を除
去した。
更に、この積層体全第１図に示したように支持体上に固
着された銅板上に載置し、共通電極及び各短冊状電極に
リード線を接続して超音波探触子を完成した。
着された銅板上に載置し、共通電極及び各短冊状電極に
リード線を接続して超音波探触子を完成した。
この超音波探触子の電気インピーダンスは、単位素子当
り平均５２０Ωであり、単位素子間での電気インピーダ
ンスのバラツキは±３％以内の範囲にあることが確認さ
れた。更に、該探触子全８素子駆動による電子走査全実
施したところ、５浦ｔの中心周波数での動作が確認され
、かつ単位素子間での電気的クロストークの影響は極め
て小さいことがわかった。また、探触子の音場測定では
、電子集束された超音波ビームが７０順に集束されてお
り、かつ第６図（ａ）に示したようにビームパターンが
左右対象な音場分布を呈していることから超音波の乱れ
がほとんどないことが明らかとなった。
り平均５２０Ωであり、単位素子間での電気インピーダ
ンスのバラツキは±３％以内の範囲にあることが確認さ
れた。更に、該探触子全８素子駆動による電子走査全実
施したところ、５浦ｔの中心周波数での動作が確認され
、かつ単位素子間での電気的クロストークの影響は極め
て小さいことがわかった。また、探触子の音場測定では
、電子集束された超音波ビームが７０順に集束されてお
り、かつ第６図（ａ）に示したようにビームパターンが
左右対象な音場分布を呈していることから超音波の乱れ
がほとんどないことが明らかとなった。
比較のために、従来の構造とした外は上記実施例と同一
材料、同一寸法、同一素子数の超音波探触子を製造した
。すなわち、この探触子は短冊状電極の長手方向と直角
な折υ曲げ森に沿って折り重ねられた構造のものである
。この超音波探触子は電気インピーダンスが単位素子あ
たり平均５５０Ωであり、単位素子間の電気インピーダ
ンスのバラツキは＋２０％（最大で６６０Ω）〜−１０
％（最小で５００Ω）であシ、本発明の超音波探触子に
比べ電気インピーダンスのバラツキが著しく大きいこと
が判明した。また、この超音波探触子は、折曲部分で膨
出が認められ、音場測定では、第６図（ｂ）に示したよ
うに、超音波ビームの左右対尿性が悪く、超音波ビーム
の乱れが確認された。
材料、同一寸法、同一素子数の超音波探触子を製造した
。すなわち、この探触子は短冊状電極の長手方向と直角
な折υ曲げ森に沿って折り重ねられた構造のものである
。この超音波探触子は電気インピーダンスが単位素子あ
たり平均５５０Ωであり、単位素子間の電気インピーダ
ンスのバラツキは＋２０％（最大で６６０Ω）〜−１０
％（最小で５００Ω）であシ、本発明の超音波探触子に
比べ電気インピーダンスのバラツキが著しく大きいこと
が判明した。また、この超音波探触子は、折曲部分で膨
出が認められ、音場測定では、第６図（ｂ）に示したよ
うに、超音波ビームの左右対尿性が悪く、超音波ビーム
の乱れが確認された。
尚１本実施例においてはＰＶＦ、 フィルムを単に折
り重ねただけであるが、その折曲部分に微細孔或いは溝
を設け、それらの部分で折曲することで、対向する短冊
状電極のパターン合せをさらに容易にすることができる
。
り重ねただけであるが、その折曲部分に微細孔或いは溝
を設け、それらの部分で折曲することで、対向する短冊
状電極のパターン合せをさらに容易にすることができる
。
以上の説明から明らからように、本発明の積層高分子圧
′ｉｌＥ型超音波探触子は、接着剤の集結による積層体
の折曲部分の膨出が回避されるため、折曲部分での放射
ビームの散乱や電気的損失が発生せず、かつ、各単位素
子間の特性上のバラツキが最小限に抑えられるため、隣
接する素子間の電気的クロストーク及び音響カップリン
グの影響を極めて小さくすることができ、その性能が従
来に比べて著しく向上する。
′ｉｌＥ型超音波探触子は、接着剤の集結による積層体
の折曲部分の膨出が回避されるため、折曲部分での放射
ビームの散乱や電気的損失が発生せず、かつ、各単位素
子間の特性上のバラツキが最小限に抑えられるため、隣
接する素子間の電気的クロストーク及び音響カップリン
グの影響を極めて小さくすることができ、その性能が従
来に比べて著しく向上する。
第１図は、本発明の積層高分子圧電型超音波探触子の概
略断面図、第２図は短冊状電極と折り重ね方向との関係
を示す斜視図、第３図及び第４図は従来の積１ピ高分子
圧電型超音波探触子積府体部分の概略断面図、第５図は
第４図の折曲部分の拡大図、第６図（ａ） 、 （ｂ）
は超音波ビームの集束状況を示す図である。 １．１′・・・短冊状電極、２・・・共通電極、３・・
・高分子圧電体薄膜。
略断面図、第２図は短冊状電極と折り重ね方向との関係
を示す斜視図、第３図及び第４図は従来の積１ピ高分子
圧電型超音波探触子積府体部分の概略断面図、第５図は
第４図の折曲部分の拡大図、第６図（ａ） 、 （ｂ）
は超音波ビームの集束状況を示す図である。 １．１′・・・短冊状電極、２・・・共通電極、３・・
・高分子圧電体薄膜。
Claims (1)
- 両面に電極を有する高分子圧電体薄膜が、その分極方向
軸が互いに対向するように折り曲げられて積層されてな
る積層高分子圧電型超音波探触子において、一方の電極
が、所定間隔で形成された複数本の短冊状電極であり、
しかも、該短冊状電極の長手方向が折り曲げ線と平行で
あることを特徴とする積層高分子圧電型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20196284A JPS6181000A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20196284A JPS6181000A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181000A true JPS6181000A (ja) | 1986-04-24 |
Family
ID=16449647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20196284A Pending JPS6181000A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 積層高分子圧電型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6181000A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021225071A1 (ja) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | 富士フイルム株式会社 | 圧電素子および圧電スピーカー |
| JPWO2023047958A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | ||
| JPWO2023054019A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ||
| US11910159B2 (en) | 2018-11-08 | 2024-02-20 | Fujifilm Corporation | Laminated piezoelectric element and electroacoustic transducer |
| WO2024180931A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | 富士フイルム株式会社 | 積層圧電素子および電気音響変換器 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP20196284A patent/JPS6181000A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11910159B2 (en) | 2018-11-08 | 2024-02-20 | Fujifilm Corporation | Laminated piezoelectric element and electroacoustic transducer |
| US12323763B2 (en) | 2018-11-08 | 2025-06-03 | Fujifilm Corporation | Laminated piezoelectric element and electroacoustic transducer |
| WO2021225071A1 (ja) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | 富士フイルム株式会社 | 圧電素子および圧電スピーカー |
| JPWO2021225071A1 (ja) * | 2020-05-07 | 2021-11-11 | ||
| JPWO2023047958A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | ||
| WO2023047958A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | 富士フイルム株式会社 | 積層圧電素子および電気音響変換器 |
| JPWO2023054019A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | ||
| WO2023054019A1 (ja) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 富士フイルム株式会社 | 圧電フィルムおよび積層圧電素子 |
| WO2024180931A1 (ja) * | 2023-02-28 | 2024-09-06 | 富士フイルム株式会社 | 積層圧電素子および電気音響変換器 |
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