特開 2022-86307 超音波トランスデューサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022086307

(43)【公開日】2022-06-09

(54)【発明の名称】超音波トランスデューサ

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20220602BHJP

   A61B 8/00 20060101ALI20220602BHJP

   G01N 29/24 20060101ALI20220602BHJP

   H01L 41/047 20060101ALI20220602BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20220602BHJP

   H01L 41/113 20060101ALI20220602BHJP

【ＦＩ】

H04R17/00 330H

A61B8/00

G01N29/24

H01L41/047

H01L41/09

H01L41/113

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020198244

(22)【出願日】2020-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】特許業務法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 和人

(72)【発明者】

【氏名】坪井 良樹

(72)【発明者】

【氏名】瀬川 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】高木 優

【テーマコード（参考）】

2G047

4C601

5D019

【Ｆターム（参考）】

2G047CA01

2G047EA11

2G047EA14

2G047GA01

2G047GB21

2G047GB29

2G047GB32

4C601EE10

4C601GB01

4C601GB19

4C601GB24

4C601GB41

5D019AA23

5D019BB02

5D019BB09

5D019BB25

5D019BB28

5D019FF04

5D019FF05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡易な構成で電気的な接続をより確実に確保しやすい超音波トランスデューサを提供する。
【解決手段】超音波トランスデューサＴは、圧電体１４と、音響伝達部材２０及びケース９０と、導電層１０２と、を有する。圧電体１４は、一方の主面１２Ｂ及び他方の主面１１Ａに第２電極１２及び第１電極１１を有する。音響伝達部材の一方面には、圧電素子１４の一方の主面が接合される。導電層１０２は、圧電素子１４の一方の主面と音響伝達部材との間に配される。第２電極１２は、圧電体１４の周縁部に設けられる突起部１２Ｄを備える。突起部１２Ｄは、導電層１０２に接触する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の主面および他方の主面に電極を有する圧電素子と、
自身の一方面に前記一方の主面が接合される音響伝達部材と、
前記一方の主面と前記音響伝達部材との間に配される導電層と、
を有し、
前記一方の主面の前記電極は、前記圧電素子の周縁部に設けられる突起部を備え、
前記突起部が、前記導電層に接触する
超音波トランスデューサ。

【請求項2】

前記突起部は、前記圧電素子の外縁から内側に離れている
請求項１に記載の超音波トランスデューサ。

【請求項3】

前記突起部は、前記圧電素子の周縁部の全周に亘って連続している
請求項１又は請求項２に記載の超音波トランスデューサ。

【請求項4】

前記導電層は、金属箔であり、帯状をなす
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波トランスデューサ。

【請求項5】

前記導電層は、環状に設けられ、
前記導電層と前記突起部との接触部が環状に配される
請求項３に記載の超音波トランスデューサ。

【請求項6】

前記導電層は、周方向の一部が欠けた切欠き部を有し、
前記導電層の内側の領域において前記音響伝達部材と前記圧電素子とが接着剤によって接着する
請求項５に記載の超音波トランスデューサ。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、超音波プローブ及びその製造方法の一例が開示されている。特許文献１に開示される超音波プローブは、圧電振動子１を有し、圧電振動子１の表面に設けられた電極６のうち少なくとも一方の電極６が、その電極６が存在する圧電振動子１の表面の端部に存在しないように形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２６８６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、圧電振動子に設けられた電極の表面と、背面負荷材に設けられた導電体の表面とを接着し、オーミック接合によって電気的な接続を確保する技術が開示されている。しかし、特許文献１の技術は、平坦面同士を接触させる構成であるため、電気的な接続を確実に確保できない懸念がある。

【0005】

本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、簡易な構成で電気的な接続をより確実に確保しやすい超音波トランスデューサ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】

本発明の一つである超音波トランスデューサは、
一方の主面および他方の主面に電極を有する圧電素子と、
自身の一方面に前記一方の主面が接合される音響伝達部材と、
前記一方の主面と前記音響伝達部材との間に配される導電層と、
を有し、
前記一方の主面の前記電極は、前記圧電素子の周縁部に設けられる突起部を備え、
前記突起部が、前記導電層に接触する。

【0007】

上記の超音波トランスデューサは、突起部において導電層との接触圧が高くなるため、一方の主面の電極と導電層との電気的接続が良好になる。

【0008】

上記の超音波トランスデューサにおいて、前記突起部は、前記圧電素子の外縁から内側に離れていてもよい。

【0009】

上記の超音波トランスデューサは、突起部と導電層との接触に起因する応力が圧電素子の外縁に集中することを抑えることができるため、圧電素子の外縁付近に破損が生じることを防ぎやすい。

【0010】

上記の超音波トランスデューサにおいて、前記突起部は、前記圧電素子の周縁部の全周に亘って連続していてもよい。

【0011】

上記の超音波トランスデューサは、圧電素子の周縁部の周方向いずれの位置であっても突起部の接触が可能であるため、導電層が周方向のどの位置に配置されても電気的な接続が図られやすい。

【0012】

上記の超音波トランスデューサにおいて、前記導電層は、金属箔であってもよく、帯状をなしていてもよい。

【0013】

上記の超音波トランスデューサは、帯状の金属箔によって圧電素子を支持することができるため、圧電素子の傾きを抑えやすい。

【0014】

上記の超音波トランスデューサにおいて、前記導電層は、環状に設けられていてもよい。前記導電層と前記突起部との接触部が環状に配されていてもよい。

【0015】

上記の超音波トランスデューサは、突起部と導電層との電気的接続をより一層良好にすることができる。しかも、この超音波トランスデューサは、中央側に導電層又は突起部が存在しない領域を確保することができるため、音響特性の低下を抑えることができる。

【0016】

上記の超音波トランスデューサにおいて、前記導電層は、周方向の一部が欠けた切欠き部を有していてもよい。前記導電層の内側の領域において前記音響伝達部材と前記圧電素子とが接着剤によって接着されていてもよい。

【0017】

上記の超音波トランスデューサは、導電層の内側の領域にて音響伝達部材と圧電素子を接着する場合に、その内側の領域で接着剤の余剰が生じた場合には、切欠き部を介して外側領域に流出させることができる。よって、この超音波トランスデューサは、接着剤が余剰のまま内側に残存することを抑えることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一つである超音波トランスデューサは、簡易な構成で電気的な接続をより確実に確保しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、第１実施形態の超音波トランスデューサを例示する斜視図である。

【図2】図２は、図１の超音波トランスデューサの一部についての分解斜視図である。

【図3】図３は、図１の超音波トランスデューサの一部についての断面図である。

【図4】図４は、図３の断面図の一部を拡大した拡大図である。

【図5】図５は、第１実施形態の超音波トランスデューサにおいて、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図6】図６は、第２実施形態の超音波トランスデューサにおいて、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図7】図７は、第２実施形態の超音波トランスデューサを、図４と同等の位置（中心軸線の位置）で切断した切断面である。

【図8】図８は、第３実施形態の超音波トランスデューサにおいて、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図9】図９は、他の実施形態の超音波トランスデューサの例１において、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図10】図１０は、他の実施形態の超音波トランスデューサの例２において、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図11】図１１は、他の実施形態の超音波トランスデューサの例３において、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【図12】図１２は、他の実施形態の超音波トランスデューサの例４において、包囲部材及び導電性シートに対して圧電素子を分解して示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

＜第１実施形態＞
１．超音波トランスデューサＴの基本構成
以下の説明は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴに関する。
図１で示される第１実施形態の超音波トランスデューサＴは、医療用または産業用の超音波装置に用いられる。超音波トランスデューサＴは、例えば、使い捨て品（ディスポーザブル品）である。超音波トランスデューサＴは、超音波を送受信する。

【0021】

図２のように、超音波トランスデューサＴは、包囲部材８０、圧電素子１０、導電性シート１０２、音響伝達層２０、及びケース９０を備える。超音波トランスデューサＴは、図示が省略された制御装置に電気的に接続され、この制御装置から電気信号を受信し得る。また、超音波トランスデューサＴは、上記制御装置に対して電気信号を送信し得る。図２の構成では、音響伝達層２０及びケース９０が音響伝達部の一例に相当する。

【0022】

以下の説明では、図３のように、圧電体１４の厚さ方向が上下方向である。圧電体１４の厚さ方向一方側が下方側であり、圧電体１４の厚さ方向他方側が上方側である。図３には、超音波トランスデューサＴを中心軸線Ｘに沿って切断した断面が概略的に示される。

【0023】

圧電素子１０は、超音波を発生させる素子である。圧電素子１０は、圧電体１４と第１電極１１と第２電極１２とを有する。圧電素子１０は、所定の厚さの板状をなす。圧電素子１０は、上面１１Ａの外縁及び下面１２Ｂの外縁がいずれも円形であり且つ外周面が円筒面である円板状をなす。圧電素子１０は、中心軸線Ｘを中心とする円柱状である。

【0024】

圧電体１４は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等からなる。圧電体１４は、所定の厚さの円板状をなす。第１板面（上面）１４Ａは、圧電体１４における厚さ方向一方側の面である。第２板面（下面）１４Ｂは、圧電体１４のおける厚さ方向他方側の面である。

【0025】

第１電極１１は、圧電体１４の第１板面１４Ａに配置される。第２電極１２は、圧電体１４の第２板面１４Ｂに配置される。第１電極１１及び第２電極１２は、金又は銀、銅、錫等の蒸着、メッキ、スパッタリング、ペーストの印刷、焼付け等によって形成された導電性を有する電極層である。第１電極１１は、圧電素子１０の上面側の電極である。

【0026】

第２電極１２は、圧電素子１０の下面側の電極である。第２電極１２の下面１２Ｂは、圧電素子１０の一方の主面（下面）である。圧電素子１０の下面（第２電極１２の下面１２Ｂ）は、接着剤１２０（図４参照）を介して音響伝達層２０に固定されている。第１電極１１の上面１１Ａは、圧電素子１０の他方の主面（上面）である。上面１１Ａは、中心軸線Ｘに対して直交する面である。第１電極１１は、圧電体１４の第１板面１４Ａの全体を覆う構成で配置される。第２電極１２は、圧電体１４の第２板面１４Ｂの全体を覆う構成で配置される。

【0027】

第１電極１１は、図示されない導体によって基板１１０に電気的に接続される。第２電極１２は、後述される導電性シート１０２、導体部８８に電気的に接続される。導体部８８は、図示されない導体によって上記基板１１０に電気的に接続される。圧電素子１０は、第１電極１１及び第２電極１２を介して図示が省略された制御装置に対して電気信号を送信する動作を行い得る。また、圧電素子１０は、上記制御装置からの電気信号を受信する動作を行い得る。圧電素子１０は、第１電極１１と第２電極１２との間に交流電圧が印加されることに応じて超音波を発生させる。

【0028】

音響伝達層２０は、圧電素子１０で発生する超音波を伝達する部材である。音響伝達層２０は、圧電素子１０の下方側に配置されている。音響伝達層２０は、円板状である。音響伝達層２０の上面は、接着剤１２０を介して圧電素子１０の下面に接着されている。音響伝達層２０は、圧電素子１０の音響インピーダンスと、音響レンズである底壁９１の音響インピーダンスとの中間の大きさの音響インピーダンスを有する。

【0029】

音響伝達層２０の一方側の板面である上面（一方面）は、圧電素子１０の下面１２Ｂ（一方の主面）を支持する支持面であり、この下面１２Ｂに接合される面でもあり、包囲部材８０の下端部を支持する支持面でもある。音響伝達層２０の上面は、外縁が円形状の平坦面である。音響伝達層２０の上面の面積は、圧電素子１０の下面の面積よりも大きい。音響伝達層２０の上面の外径は、圧電素子１０の下面の外径よりも大きい。音響伝達層２０は、中心軸線Ｘを中心とする円柱状である。音響伝達層２０及び圧電素子１０は、中心軸線Ｘを中心とする同軸の位置関係で積層される。包囲部材８０の下端部は、音響伝達層２０における圧電素子１０の周囲の部分に対して接着剤１２０によって固定されている。

【0030】

ケース９０は、底壁９１と周壁９２とを有する。底壁９１及び周壁９２は、同一の材料によって一体に形成されている。底壁９１は、略円板状であり、上側から見ると円形状をなしている。底壁９１は、ケース９０の下面の全体を塞いでいる。ケース９０の上端側（底壁９１とは反対側）は開口している。ケース９０の内部には、圧電素子１０、音響伝達層２０、包囲部材８０などが収容される。

【0031】

ケース９０の底壁９１は、超音波を集束する音響レンズである。ケース９０の底壁９１と音響伝達層２０とは、接着剤１２０によって接着されている。ケース９０の底壁９１及び音響伝達層２０は、中心軸線Ｘを中心とする同軸の位置関係で積層される。ケース９０の底壁９１と圧電素子１０との間に音響伝達層２０が介在することによって、超音波が底壁９１へ効率良く伝播される。ケース９０の周壁９２は、底壁９１の外縁部の全周に亘って連結され、底壁９１から上方に向かって筒状に配されている。周壁９２の内周面９２Ａは、円筒状の内面である。周壁９２の上端部には、支持部５０（図１）が固定されている。

【0032】

図１に示される支持部５０は、蓋部として機能し、ケース９０の上端部に形成された開口を塞ぐように配置される。支持部５０は、基板１１０を保持する基板保持部としても機能する。支持部５０の詳細は後述される。

【0033】

図４のように、包囲部材８０は、圧電素子１０の外周側を包囲する部材である。包囲部材８０は、圧電素子１０の外周面１０Ａと周壁９２の内周面９２Ａとの間に配置される。包囲部材８０は、音響伝達層２０の上面に支持された構成で固定される。包囲部材８０は、全周にわたり連続した円環状をなしている。図５のように、包囲部材８０は、絶縁体部８５及び導体部８８を有する。絶縁体部８５と導体部８８はインサート成形によって一体化されている。

【0034】

絶縁体部８５は、合成樹脂材料などの絶縁体からなる。絶縁体部８５は、包囲部材８０の内周側に配置される内側絶縁体部８６と、導体部８８よりも外側に張り出す張出部８７とを備える。内側絶縁体部８６は、包囲部材８０の内周側の部分を形成する。内側絶縁体部８６は、包囲部材８０の全周に連続している。張出部８７は、包囲部材８０の最も外周側の外周縁部に設けられている。張出部８７は、包囲部材８０の全周に連続している。張出部８７は、ケース９０を形成する材料よりも柔らかい材料で形成されている。張出部８７は、上側から見ると、円環状である。張出部８７は、内側絶縁体部８６の下端部からフランジ状に張り出しており、ケース９０の周壁９２側に突出している。

【0035】

導体部８８は、金属等の導体からなる。導体部８８は、導電性シート１０２を介して圧電素子１０の第２電極１２に電気的に接続される。導体部８８は、全周に連続した環状をなしている。導体部８８は、圧電素子１０の外周側を包囲する。導体部８８は、絶縁体部８５によって、圧電素子１０から離間した位置に保持される。導体部８８は、第１導電接続部８９Ａと、第２導電接続部８９Ｂと、埋設部８９Ｃとを備える。第１導電接続部８９Ａは、絶縁体部８５の外周面を覆っている。第１導電接続部８９Ａは、張出部８７の上面８７Ａよりも上側に位置している。第１導電接続部８９Ａの外周面は、張出部８７の上側の位置で外部に露出している。埋設部８９Ｃは、絶縁体部８５の内部に埋設される。埋設部８９Ｃは、第１導電接続部８９Ａの下端に連なっている。埋設部８９Ｃよりも内周側に絶縁体部８５が設けられ、埋設部８９Ｃよりも外周側に張出部８７が設けられている。第２導電接続部８９Ｂは、包囲部材８０の下面に設けられている。第２導電接続部８９Ｂは、埋設部８９Ｃの下端から外周側に屈曲してなる。第２導電接続部８９Ｂは、張出部８７の下側に位置し、外部に露出している。第２導電接続部８９Ｂの上面は、張出部８７の下面と同じ高さに位置している。第２導電接続部８９Ｂには、導電性シート１０２が接触しつつ電気的に接続される。

【0036】

２．電気的接続構成の詳細
図４のように、圧電素子１０の一方の主面の一例に相当する下面１２Ｂと、圧電素子１０の他方の主面の一例に相当する上面１１Ａは、圧電体１４を挟んで上下に対向する。第２電極１２は、一方の主面の電極の一例に相当する。

【0037】

図４、図５のように、第２電極１２には、突起部１２Ｄが設けられる。突起部１２Ｄは、第２電極１２において、圧電素子１０の厚さ方向一方側に突出する電極である。突起部１２Ｄは、圧電素子１０の周縁部に環状に設けられている。より具体的には、突起部１２Ｄは、圧電素子１０の周縁部の全周に亘って円環状に連続している。第２電極１２は、突起部１２Ｄよりも中央側（中心軸線Ｘ側）において、表面（下面）が平坦な中央側電極部１２Ｃを有する。中央側電極部１２Ｃは、突起部１２Ｄの厚さよりも小さい所定の厚さで形成されている。中央側電極部１２Ｃの外縁は円形状をなしている。突起部１２Ｄは、中央側電極部１２Ｃの表面（下面）よりも厚さ方向一方側（下方側）に突出する構成で設けられている。突起部１２Ｄと中央側電極部１２Ｃとの境界部は、中央側電極部１２Ｃの表面（下面）よりも突起部１２Ｄの表面（下面）のほうが下方側に位置する段差構造をなす。突起部１２Ｄは、中央側電極部１２Ｃを全周に亘って囲み、中央側電極部１２Ｃの周りにおいて環状に凸となる構成で形成されている。突起部１２Ｄの端面（下端面）は、導電性シート１０２に接触する。

【0038】

図４、図５に示される導電性シート１０２は、導電層の一例に相当する。導電性シート１０２は、金属材料などの導体がシート状に配置されてなる。導電性シート１０２は、例えば金属箔である。導電性シート１０２は、環状に設けられている。導電性シート１０２は、音響伝達層２０の周縁部に沿って配置される。導電性シート１０２は、接着剤１２０によって音響伝達層２０に接着される。そして、導電性シート１０２は、圧電素子１０の周縁部に沿って配置される。導電性シート１０２は、突起部１２Ｄに接触する。導電性シート１０２と突起部１２Ｄとの接触部は、圧電素子１０の周縁部に沿って環状に配される。導電性シート１０２は、周方向の一部が欠けた切欠き部１０２Ａを有する。導電性シート１０２の内側の領域において音響伝達層２０と圧電素子１０とが接着剤１２０によって接着する。具体的には、導電性シート１０２の内周縁よりも内側の領域において、中央側電極部１２Ｃの表面（下面）と音響伝達層２０の表面（上面）とが接着剤１２０によって接着されている。導電性シート１０２と第２導電接続部８９Ｂとは、例えば抵抗溶接によって接合されていてもよく、その他の方法で接合又は接触されていてもよい。

【0039】

次の説明は、本実施形態の超音波トランスデューサＴの効果の一例に関する。
超音波トランスデューサＴは、突起部１２Ｄにおいて導電性シート１０２との接触圧が高くなるため、第２電極１２（一方の主面の電極）と導電性シート１０２との電気的接続が良好になる。

【0040】

超音波トランスデューサＴにおいて、突起部１２Ｄは、圧電素子１０の周縁部の全周に亘って連続する。この超音波トランスデューサＴは、圧電素子１０の周縁部の周方向いずれの位置であっても突起部１２Ｄの接触が可能であるため、導電性シート１０２が周方向のどの位置に配置されても電気的な接続が図られやすい。

【0041】

超音波トランスデューサＴにおいて、導電性シート１０２は、環状に設けられている。そして、導電性シート１０２と突起部１２Ｄとの接触部が環状に配されている。この超音波トランスデューサＴは、突起部１２Ｄと導電性シート１０２との電気的接続をより一層良好にすることができる。しかも、この超音波トランスデューサＴは、中央側に導電性シート１０２及び突起部１２Ｄが存在しない領域を確保することができるため、音響特性の低下を抑えることができる。

【0042】

超音波トランスデューサＴにおいて、導電性シート１０２は、周方向の一部が欠けた切欠き部を有している。そして、導電性シート１０２の内側の領域において音響伝達部材と圧電素子１０とが接着剤１２０によって接着されている。この超音波トランスデューサＴは、導電性シート１０２の内側の領域にて音響伝達部材と圧電素子１０を接着する場合に、その内側の領域で接着剤１２０の余剰が生じた場合には、切欠き部１０２Ａを介して外側領域に流出させることができる。よって、この超音波トランスデューサＴは、接着剤１２０が余剰のまま内側に残存することを抑えることができる。

【0043】

＜第２実施形態＞
図６には、第２実施形態の超音波トランスデューサＴについて、一部が省略された分解斜視図が示される。第２実施形態の超音波トランスデューサＴは、第２電極１２の代わりに第２電極２１２が設けられる点、及び第２電極１２と導電性シート１０２との接続構造の代わりに第２電極２１２と導電性シート１０２との接続構造が採用されている点以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同様の構成をなす。具体的には、第２実施形態の超音波トランスデューサＴは、第２電極２１２の形状及び突起部２１２Ｄ付近の接着剤１２０の配置以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の構成をなす。圧電素子２１０は、突起部１２Ｄに代えて突起部２１２Ｄが設けられている点、第２電極２１２の外側に外側電極部２１２Ｅが設けられている点以外は、第１実施形態の圧電素子１０と同一の構成をなす。なお、図面及び以下の説明では、超音波トランスデューサＴを構成する各部分において、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の構成をなす部分については、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の符号が付され、詳細な説明は省略される。

【0044】

図６、図７に示されるように、第２実施形態の超音波トランスデューサＴでは、第２電極２１２が圧電素子２１０の一方の主面の電極の一例に相当する。第２電極２１２は、金又は銀、銅、錫等の蒸着、メッキ、スパッタリング、ペーストの印刷、焼付け等によって形成された導電性を有する電極層である。第２電極２１２は、中央側電極部１２Ｃと、突起部２１２Ｄと、外側電極部２１２Ｅとを有する。

【0045】

図６、図７のように、中央側電極部１２Ｃは、第１実施形態における中央側電極部１２Ｃと同様の構成をなす。中央側電極部１２Ｃは、突起部２１２Ｄよりも中央側（中心軸線Ｘ側）に配置され、表面（下面）が平坦面とされている。中央側電極部１２Ｃは、突起部２１２Ｄの最大厚さよりも小さい所定の厚さで形成されている。中央側電極部１２Ｃの外縁は円形状をなしている。突起部２１２Ｄは、中央側電極部１２Ｃの表面（下面）よりも厚さ方向一方側（下方側）に突出する構成で設けられている。

【0046】

図６、図７のように、突起部２１２Ｄは、第２電極２１２において、圧電素子２１０の厚さ方向一方側に突出する電極である。突起部２１２Ｄの外縁は、周方向全周にわたって圧電素子２１０の外縁から内側に離れている。突起部２１２Ｄは、圧電素子２１０の周縁部に環状に設けられている。より具体的には、突起部２１２Ｄは、圧電素子２１０の周縁部の全周に亘って円環状に連続している。突起部２１２Ｄは、中央側電極部１２Ｃを全周に亘って囲み、中央側電極部１２Ｃの周りにおいて環状に凸となる構成で形成されている。図７のように、中心軸線Ｘを通る切断面で切断したときの突起部２１２Ｄの形状は、中央側電極部１２Ｃ側から径方向外側となるにつれて下面が次第に下側に位置するように突出し、径方向所定位置において最も下側に位置する頂部が配される。更に、この頂部から径方向外側となるにつれて下面が次第に上側に位置し、径方向の端部で外側電極部２１２Ｅに連得する。突起部２１２Ｄの突出側の端部（下端部である上記の頂部）は、導電性シート１０２に接触する。

【0047】

図６、図７のように、突起部２１２Ｄの外側には、中央側電極部１２Ｃと同程度の厚さの外側電極部２１２Ｅが設けられている。外側電極部２１２Ｅの厚さは、突起部２１２Ｄの最大厚さよりも小さい所定の厚さである。外側電極部２１２Ｅは、突起部２１２Ｄの周方向全周に亘って突起部２１２Ｄを囲むように環状に配置される。なお、外側電極部２１２Ｅが省略され、突起部２１２Ｄの外側において圧電体１４が環状に露出していてもよい。

【0048】

上記の超音波トランスデューサＴは、突起部２１２Ｄが圧電素子２１０の外縁（具体的には、圧電体１４の外縁）から内側に離れている。この超音波トランスデューサＴは、突起部２１２Ｄと導電性シート１０２との接触に起因する応力が圧電素子２１０の外縁に集中することを抑えることができるため、圧電素子２１０の外縁付近に破損が生じることを防ぎやすい。

【0049】

＜第３実施形態＞
図８には、第３実施形態の超音波トランスデューサＴについて、一部が省略された分解斜視図が示される。第３実施形態の超音波トランスデューサＴは、導電性シート１０２の代わりに導電性シート３０２が設けられる点、及び第２電極１２と導電性シート１０２との接続構造の代わりに第２電極１２と導電性シート３０２との接続構造が採用されている点以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同様の構成をなす。具体的には、第３実施形態の超音波トランスデューサＴは、導電性シート３０２の形状及び接着剤１２０の配置以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の同様をなす。なお、図面及び以下の説明では、超音波トランスデューサＴを構成する各部分において、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の構成をなす部分については、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の符号が付され、詳細な説明は省略される。例えば、第３実施形態の超音波トランスデューサＴの圧電素子１０は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴの圧電素子１０と同一の構成をなす。また、図８に示される包囲部材８０は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴの包囲部材８０と同一の構成をなす。

【0050】

図８のように、第３実施形態の超音波トランスデューサＴでは、導電性シート３０２は、金属箔であり、帯状をなしている。導電性シート３０２は、圧電体１４の第２板面（図４の第２板面１４Ｂと同様の板面）の方向に沿って所定の向きに直線状且つ長手状に延びる。導電性シート３０２は、接着剤１２０によって音響伝達層２０に接着される。導電性シート３０２の長手方向一方側において導電性シート３０２の端部寄りの位置に突起部１２Ｄの一部が接触するように導電性シート３０２と圧電素子１０とが重ねられる。また、導電性シート３０２の長手方向他方側において導電性シート３０２の端部寄りの位置に突起部１２Ｄの一部が接触するように導電性シート３０２と圧電素子１０とが重ねられる。このように、導電性シート３０２の長手方向の両端部は、第２導電接続部８９Ｂに接触しつつ電気的に接続される。導電性シート３０２は、帯状であることによって、第２電極１２との接圧が増す。導電性シート３０２の幅は、例えば、突起部１２Ｄの径方向の幅よりも大きい。導電性シート３０２と第２導電接続部８９Ｂとは、例えば抵抗溶接によって接合されていてもよく、その他の方法で接合又は接触されていてもよい。

【0051】

上記の超音波トランスデューサＴは、帯状の金属箔である導電性シート３０２によって圧電素子１０を支持することができるため、圧電素子１０の傾きを抑えやすい。

【0052】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0053】

図９～図１２には、他の実施形態の超音波トランスデューサＴの例１～４について、一部が省略された分解斜視図が示される。図９～図１２に示される例１～例４の超音波トランスデューサＴは、導電性シート１０２の代わりに導電性シート４０２，５０２，６０２，７０２のいずれかが設けられる点、及び第２電極１２と導電性シート１０２との接続構造の代わりに第２電極１２と導電性シート４０２，５０２，６０２，７０２のいずれかとの接続構造が採用されている点以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同様の構成をなす。具体的には、図９～図１２の超音波トランスデューサＴは、導電性シート４０２，５０２，６０２，７０２の形状及び接着剤１２０の配置以外は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の同様をなす。なお、図面及び以下の説明では、超音波トランスデューサＴを構成する各部分において、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の構成をなす部分については、第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一の符号が付され、詳細な説明は省略される。例えば、図９～図１２に示される圧電素子１０は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴの圧電素子１０と同一の構成をなす。図９～図１２に示される包囲部材８０は、第１実施形態の超音波トランスデューサＴの包囲部材８０と同一の構成をなす。図９に示される例１の超音波トランスデューサＴは、導電性シート４０２が周方向全周に亘って環状に連続している。図９の超音波トランスデューサは、第１実施形態の超音波トランスデューサＴにおいて切欠き部１０２Ａの位置にも導電性シート４０２が配置されている点以外は第１実施形態の超音波トランスデューサＴと同一である。図１０、図１１の超音波トランスデューサＴでは、導電性シートが複数に分割され、環状に配置されている。図１０の超音波トランスデューサＴでは、４分割された導電性シート５０２が断続的に環状に配置されている。図１１の超音波トランスデューサＴは、２分割された導電性シート６０２が環状に配置されている。図１０、図１１の超音波トランスデューサでは、分割された導電性シート５０２，６０２の端部間の部位が切欠き部の一例に相当する。図１２のトランスデューサでは、導電性シート７０２は、帯状に構成される部位を複数有しており、帯状に構成される各部位において導電性シート７０２と突起部１２Ｄとが接触する構成をなす。

【0054】

上記の実施形態では、第１電極１１は、圧電体１４の第１板面１４Ａの全体を覆う構成で配置されるが、第１電極１１は、第１板面１４Ａの一部を覆う構成で配置されてもよい。上記の実施形態では、第２電極１２，２１２は、圧電体１４の第２板面１４Ｂの全体を覆う構成で配置されるが、第２電極１２，２１２は、第２板面１４Ｂの一部を覆う構成で配置されてもよい。

【0055】

上記の実施形態では、ケース９０の底壁９１は音響レンズである。これに限らず、ケースの底壁は、音響レンズでなくてもよい。

【0056】

上記の実施形態では、音響伝達層２０及びケース９０の両方が音響伝達部材の一例に相当したが、音響伝達層及びケースの少なくとも一方が音響伝達部材に相当すればよい。例えば、ケースが音響伝達部材として機能しない構成又はケースが存在しない構成で、上記実施形態と同様の音響伝達層が音響伝達部材として機能してもよい。或いは、音響伝達層が存在しない構成で、上記実施形態と同様のケースが音響伝達部材として機能してもよい。

【0057】

上記の実施形態では、導電層として導電性シート１０２，３０２，４０２，５０２，６０２が例示され、導電層が接着剤によって音響伝達層２０に接合された構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、例えば音響伝達層２０の上面にスパッタリングやめっき処理によって導電層（導電膜）が構成され、この導電層によって第２電極と外部の導電体とが電気的に接続されていてもよい。

【0058】

なお、今回開示された実施の形態は全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、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0059】

Ｔ…超音波トランスデューサ
１０，２１０…圧電素子
１１…第１電極（電極）
１１Ａ…上面（他方の主面）
１２，２１２…第２電極（電極）
１２Ｂ，２１２Ｂ…下面（一方の主面）
１２Ｄ，２１２Ｄ…突起部
２０…音響伝達層（音響伝達部材）
９０…ケース（音響伝達部材）
１０２，３０２，４０２，５０２，６０２，７０２…導電性シート（導電層）
１０２Ａ…切欠き部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】