特許 7581795 圧電アクチュエーター、超音波素子、超音波探触子、超音波装置、及び電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-05

(45)【発行日】2024-11-13

(54)【発明の名称】圧電アクチュエーター、超音波素子、超音波探触子、超音波装置、及び電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20241106BHJP

【ＦＩ】

H04R17/00 332A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020195034

(22)【出願日】2020-11-25

(65)【公開番号】P2022083613

(43)【公開日】2022-06-06

【審査請求日】2023-08-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】大橋 幸司

(72)【発明者】

【氏名】小島 力

(72)【発明者】

【氏名】古畑 誠

(72)【発明者】

【氏名】小野木 智英

(72)【発明者】

【氏名】狭山 朋裕

【審査官】▲徳▼田 賢二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０９７７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８８２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４２８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５６０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６９９２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口部が形成された基板と、
第１面が前記開口部を閉塞するように前記基板に設けられた振動板と、
前記振動板の前記第１面とは反対側の第２面において、前記開口部に対応して設けられた複数の圧電素子と、
前記振動板の前記第２面に対向して配置される封止板と、
前記振動板の前記第２面に設けられ、前記振動板の振動を抑制する抑制部と、
前記第１面から前記開口部へ延出する第１立壁と、
前記第１面において、前記第１立壁と異なる位置から前記開口部へ延出する第２立壁と、を備え、
前記複数の圧電素子は、第１軸と、前記第１軸と直交する第２軸と、に沿ってマトリックス状に配置され、
前記圧電素子は、前記第２面側から第１電極、圧電体層、第２電極の順に積層され、前記第１電極と、前記圧電体層と、前記第２電極と、が重なる部分を能動部としたとき、積層方向からの平面視において、前記第１立壁と前記第２立壁とは、前記第２軸に沿った方向から前記能動部を挟むように設けられ、
前記抑制部は、上面が前記振動板の前記第２面に接合され、下面が前記封止板に接合され、前記第１軸に沿った方向から前記能動部を挟むように設けられ、
前記第２立壁は、幅、高さ、長さ、物性の少なくとも一つが前記第１立壁と異なる、
圧電アクチュエーター。

【請求項2】

請求項１に記載の圧電アクチュエーターと、
前記圧電アクチュエーターが超音波を送信するための送信回路と、
前記圧電アクチュエーターが超音波を受信するための受信回路と、を備える、
超音波素子。

【請求項3】

請求項２記載の超音波素子と、
前記超音波素子を収納する筐体と、を備える、
超音波探触子。

【請求項4】

請求項２記載の超音波素子と、
前記超音波素子を制御する制御部と、を備える、
超音波装置。

【請求項5】

請求項１に記載の圧電アクチュエーターを備える、
電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電アクチュエーター、超音波素子、超音波探触子、超音波装置、及び電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に示すように、開口部が形成された基板と、開口部を塞ぐように基板に設けられた振動板と、振動板の開口部とは反対側に積層された第１電極と圧電体層と第２電極とを含む複数の圧電素子と、を備え、第１電極と圧電体層と第２電極とが積層される方向において第１電極と圧電体層と第２電極とが完全に重なる部分を能動部としたとき、隣り合う能動部間に、振動板の振動を抑制する抑制部と、開口部を取り囲む隔壁と、が設けられている超音波センサーが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１８８２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の構成では、開口部を取り囲む隔壁は、同一の形状及び物性を有している。このため、振動板の振動が隔壁に伝わった際に隔壁が共振し易く、この隔壁の共振に起因する不要な周波数の振動が出現してしまうという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

圧電アクチュエーターは、開口部が形成された基板と、第１面が前記開口部を閉塞するように前記基板に設けられた振動板と、前記振動板の前記第１面とは反対側の第２面において、前記開口部に対応して設けられた圧電素子と、前記振動板の振動を抑制する抑制部と、前記第１面から前記開口部へ延出する第１立壁と、前記第１面において、前記第１立壁と異なる位置から前記開口部へ延出する第２立壁と、を備え、前記圧電素子は、前記第２面側から第１電極、圧電体層、第２電極の順に積層され、前記第１電極と、前記圧電体層と、前記第２電極と、が重なる部分を能動部としたとき、積層方向からの平面視において、前記第１立壁と前記第２立壁とは、前記能動部を挟むように設けられ、前記第２立壁は、幅、高さ、長さ、物性の少なくとも一つが前記第１立壁と異なる。

【0006】

超音波素子は、上記に記載の圧電アクチュエーターと、前記圧電アクチュエーターが超音波を送信するための送信回路と、前記圧電アクチュエーターが超音波を受信するための受信回路と、を備える。

【0007】

超音波探触子は、上記に記載の超音波素子と、前記超音波素子を収納する筐体と、を備える。

【0008】

超音波装置は、上記に記載の超音波素子と、前記超音波素子を制御する制御部と、を備える。

【0009】

電子デバイスは、上記に記載の圧電アクチュエーターを備える。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態１に係る超音波測定装置の概略構成を示す斜視図。

【図2】実施形態１に係る超音波測定装置の概略構成を示すブロック図。

【図3】実施形態１に係る圧電アクチュエーターの概略構成を示す斜視図。

【図4】実施形態１に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図5】実施形態１に係る圧電アクチュエーターを封止板側から見た平面図。

【図6】図４中のＡ－Ａ線における断面図。

【図7】図４中のＢ－Ｂ線における断面図。

【図8】比較例に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図9】図８中のＣ－Ｃ線における断面図。

【図10】比較例に係る圧電アクチュエーターの周波数スペクトルを示す図。

【図11】実施形態１に係る圧電アクチュエーターの周波数スペクトルを示す図。

【図12】実施形態２に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図13】図１２中のＥ－Ｅ線における断面図。

【図14】実施形態３に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図15】実施形態４に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図16】実施形態５に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図17】実施形態６に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図18】図１７中のＦ－Ｆ線における断面図。

【図19】実施形態７に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図20】実施形態７に係る圧電アクチュエーターを封止板側から見た平面図。

【図21】図１９中のＧ－Ｇ線における断面図。

【図22】実施形態８に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図23】図２２中のＨ－Ｈ線における断面図。

【図24】実施形態９に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【図25】実施形態１０に係る圧電アクチュエーターを基部側から見た平面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．実施形態１
実施形態１に係る超音波測定装置１について、図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の超音波装置及び電子デバイスとしての超音波測定装置１は、超音波探触子２と、超音波探触子２にケーブル３を介して電気的に接続される制御部１０と、を有する。

【0012】

超音波測定装置１は、超音波探触子２を人体等の生体の表面に当接し、超音波探触子２から超音波を送出し、生体内にて反射された超音波を超音波探触子２にて受信し、その受信信号に基づいて、生体内の内部断層画像を取得することや、血流等の生体内の器官の状態を測定することができる。

【0013】

超音波探触子２は、超音波素子２４と、超音波素子２４を収納する筐体２１と、を有する。

【0014】

超音波素子２４は、圧電アクチュエーター２２と、圧電アクチュエーター２２を制御する回路基板２３と、を有する。

【0015】

回路基板２３は、圧電アクチュエーター２２から超音波を送信するための送信回路２３２と、圧電アクチュエーター２２が超音波を受信して受信信号を出力するための受信回路２３３と、選択回路２３１と、を有する。

【0016】

選択回路２３１は、制御部１０の制御により、圧電アクチュエーター２２と送信回路２３２とを接続する送信接続、及び圧電アクチュエーター２２と受信回路２３３とを接続する受信接続を切り替える。

【0017】

送信回路２３２は、送信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して圧電アクチュエーター２２に超音波を発信させるための送信信号を出力する。

【0018】

受信回路２３３は、受信接続に切り替えられた際に、選択回路２３１を介して圧電アクチュエーター２２から入力された受信信号を制御部１０に出力する。受信回路２３３は、受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御部１０に出力する。

【0019】

筐体２１は、例えば矩形状の箱状に形成される。筐体２１の一面がセンサー面２１Ａとなり、センサー面２１Ａにはセンサー窓２１Ｂが設けられる。センサー窓２１Ｂからは、圧電アクチュエーター２２の一部が露出している。また、筐体２１の一部には、ケーブル３の通過孔２１Ｃが設けられ、ケーブル３は、通過孔２１Ｃから回路基板２３に接続されている。

【0020】

制御部１０は、操作部１１と、表示部１２と、記憶部１３と、演算部１４と、を有する。制御部１０は、超音波素子２４を制御する。制御部１０は、例えば、スマートフォン、パーソナルコンピューター等の汎用端末装置や、超音波探触子２を操作するための専用端末装置を用いることができる。

【0021】

操作部１１は、超音波測定装置１を操作するためのユーザーインターフェイスであり、例えば表示部１２上に設けられたタッチパネルや、操作ボタン等を用いることができる。表示部１２は、例えば液晶ディスプレイ等により構成され、画像を表示させる。記憶部１３は、超音波測定装置１を制御するための各種プログラムや各種データを記憶する。演算部１４は、例えばＣＰＵ等の演算回路や、メモリー等の記憶回路により構成されている。演算部１４は、記憶部１３に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、送信回路２３２に対して送信信号の生成及び出力処理の制御を行い、受信回路２３３に対して受信信号の周波数設定やゲイン設定などの制御を行う。

【0022】

実施形態１に係る圧電アクチュエーター２２について、図３～図７、及び図１１を参照して説明する。圧電アクチュエーター２２は、後述するように、第１立壁４１８の幅Ｗ１と、第２立壁４１９の幅Ｗ２と、が異なる。なお、図５は、圧電アクチュエーター２２の内部の構成を説明する便宜上、封止板４２を取り外した状態を図示している。また、図中、説明する便宜上、各構成要素の寸法比率は実際とは異なる。

【0023】

図面に付記する座標においては、互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸として説明する。Ｘ軸に沿う方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に沿う方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に沿う方向を「Ｚ方向」とし、矢印の方向がプラス方向である。また、Ｚ方向からの平面視において、Ｚ方向プラス側の面を上面、これと反対側となるＺ方向マイナス側の面を下面として説明する。

【0024】

図３に示すように、圧電アクチュエーター２２は、基部４１と、封止板４２と、抑制部４３と、を備える。

【0025】

図３、図４、及び図６に示すように、基部４１は、開口部４１１Ａが形成された基板４１１と、開口部４１１Ａを閉塞する振動板４１２と、振動板４１２に設けられた複数の圧電素子４１３と、振動板４１２に設けられた第１立壁４１８と、振動板４１２に設けられた第２立壁４１９と、を有する。なお、基板４１１の開口部４１１Ａには、音響整合層や音響レンズ等が設けられていても構わない。

【0026】

基板４１１は、シリコン等の半導体基板である。本実施形態では、基板４１１は、シリコンにより形成される。基板４１１は、Ｚ方向からの平面視で、基板４１１の中央部に開口部４１１Ａを有する。

【0027】

振動板４１２は、例えば酸化シリコンや、酸化シリコン及び酸化ジルコニウムの積層体等による薄膜である。振動板４１２は、第１面４１２ｈと、第１面４１２ｈとは反対側の第２面４１２ｒと、を有する。第１面４１２ｈは振動板４１２の上面であり、第２面４１２ｒは振動板４１２の下面である。振動板４１２は、基板４１１の下面に設けられ、振動板４１２の第１面４１２ｈが、基板４１１の開口部４１１Ａを基板４１１の下面側から閉塞する。

【0028】

図３、図４、及び図６に示すように、第１立壁４１８は、振動板４１２の第１面４１２ｈに設けられ、第１面４１２ｈから開口部４１１Ａに延出している。本実施形態では、第１立壁４１８は、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸している。また、第１立壁４１８のＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の端部は、それぞれ開口部４１１ＡのＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の周縁に接続している。

【0029】

第２立壁４１９は、振動板４１２の第１面４１２ｈに設けられ、第１面４１２ｈにおいて第１立壁４１８と異なる位置から開口部４１１Ａに延出している。本実施形態では、第２立壁４１９は、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸しており、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、Ｙ方向に並んで隣り合う位置に配置される。また、第２立壁４１９のＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の端部は、それぞれ開口部４１１ＡのＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の周縁に接続している。

【0030】

本実施形態では、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、Ｚ方向からの平面視で、Ｙ方向に交互に並んで配置され、開口部４１１Ａを区画する隔壁として機能する。

【0031】

なお、本実施形態では、第１立壁４１８及び第２立壁４１９は、基板４１１をフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングすることにより形成される。これにより、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は基板４１１と同じ材質で形成することができる。例えば、基板４１１としてシリコン基板を用いることにより、第１立壁４１８及び第２立壁４１９をシリコンにより形成することができる。このように、第１立壁４１８の材質と、第２立壁４１９の材質と、をそれぞれ同じ材質とすることにより、第１立壁４１８の物性と、第２立壁４１９の物性と、を略等しくすることができる。

【0032】

ここで、Ｚ方向からの平面視で、第１立壁４１８のＹ方向プラス側の縁からＹ方向マイナス側の縁までの距離が、第１立壁４１８の幅Ｗ１であり、第１立壁４１８のＸ方向プラス側の端部からＸ方向マイナス側の端部までの距離が、第１立壁４１８の長さＬ１である。また、Ｘ方向からの平面視で、第１立壁４１８の下面に相当する振動板４１２の第１面４１２ｈから第１立壁４１８の上面までの距離が、第１立壁４１８の高さＨ１である。

【0033】

同様に、Ｚ方向からの平面視で、第２立壁４１９のＹ方向プラス側の縁からＹ方向マイナス側の縁までの距離が、第２立壁４１９の幅Ｗ２であり、第２立壁４１９のＸ方向プラス側の端部からＸ方向マイナス側の端部までの距離が、第２立壁４１９の長さＬ２である。また、Ｘ方向からの平面視で、第２立壁４１９の下面に相当する振動板４１２の第１面４１２ｈから第２立壁４１９の上面までの距離が、第２立壁４１９の高さＨ２である。

【0034】

本実施形態では、第１立壁４１８の幅Ｗ１と、第２立壁４１９の幅Ｗ２と、は異なる。具体的には、第１立壁４１８の幅Ｗ１は、第２立壁４１９の幅Ｗ２よりも広い。第１立壁４１８の長さＬ１と、第２立壁４１９の長さＬ２と、は略等しい。第１立壁４１８の高さＨ１と、第２立壁４１９の高さＨ２と、は略等しい。なお、「略」とは、製造誤差や寸法公差などを含むという意味である。

【0035】

このように、第２立壁４１９は、幅Ｗ２が、第１立壁４１８の幅Ｗ１と異なるので、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、それぞれ異なる振動特性を有する。具体的には、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、はそれぞれ異なる共振周波数となるので、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、の振動は結合し難くなり、振動板４１２の振動が第１立壁４１８及び第２立壁４１９に伝わった際に、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、による共振の強度はそれぞれ小さくなる。

【0036】

図４、図６、及び図７に示すように、圧電素子４１３は、振動板４１２の第１面４１２ｈとは反対側の第２面４１２ｒにおいて、基板４１１の開口部４１１Ａに対応して設けられる。具体的には、圧電素子４１３は、Ｚ方向からの平面視で、開口部４１１Ａに重なるように配置される。また、圧電素子４１３は、開口部４１１Ａを区画する隔壁として機能する第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、に挟まれるように配置される。

【0037】

図５～図７に示すように、圧電素子４１３は、第１電極４１４と、圧電体層４１５と、第２電極４１６と、が積層された積層体である。第１電極４１４と、圧電体層４１５と、第２電極４１６と、は、振動板４１２の第２面４１２ｒ側から、第１電極４１４、圧電体層４１５、第２電極４１６の順に積層されている。第１電極４１４と、圧電体層４１５と、第２電極４１６と、が積層されている積層方向であるＺ方向からの平面視で、第１電極４１４と、圧電体層４１５と、第２電極４１６と、が重なる部分が、能動部４１３Ａとして機能する。

【0038】

第１電極４１４は、Ｘ方向に延びて複数の能動部４１３Ａにわたって連続して設けられる。Ｙ方向に並ぶ複数の第１電極４１４のＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の端部は、基板４１１のＹ方向プラス側及びＹ方向マイナス側の外周縁に設けられる第１電極端子４１４Ｐと電気的に接続される。

【0039】

圧電体層４１５は、Ｚ方向からの平面視で、第１電極４１４と第２電極４１６との交差位置に対応してマトリックス状に配置される。圧電体層４１５は、代表的には、チタン酸ジルコン酸鉛系のペロブスカイト構造の複合酸化物を用いることができる。これによれば、圧電素子４１３の変位量を確保しやすくなる。また、圧電体層４１５は、鉛を含まないペロブスカイト構造の複合酸化物を用いることもできる。これによれば、環境への負荷が少ない非鉛系材料を用いて圧電アクチュエーター２２を実現できる。

【0040】

第２電極４１６は、Ｙ方向に延びて複数の能動部４１３Ａにわたって連続して設けられる。Ｘ方向に並ぶ複数の第２電極４１６のＹ方向プラス側及びＹ方向マイナス側の端部は、基板４１１のＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側の外周縁まで引き出される。基板４１１の外周縁まで引き出された第２電極４１６の端部は結線され、基板４１１のX方向プラス側及びX方向マイナス側の外周縁に設けられる第２電極端子４１６Ｐと電気的に接続される。

【0041】

第１電極４１４や第２電極４１６は、導電性を有するものであれば、その材料は制限されない。第１電極４１４や第２電極４１６の材料としては、例えば、イリジウム、白金やチタン等の導電層を用いることができる。なお、導電層は単層であっても、複層であっても構わない。

【0042】

複数の圧電素子４１３は、能動部４１３Ａにおいて第１電極４１４と圧電体層４１５と第２電極４１６とが積層されている積層方向であるＺ方向と直交する第１軸であるＸ軸に沿ったＸ方向と、第１軸であるＸ軸に直交する第２軸であるＹ軸に沿ったＹ方向と、に沿ってマトリックス状に配置される。本実施形態では、Ｘ方向に１列に並んで配置された複数個の圧電素子４１３により１つの送受信列が形成され、Ｙ方向に並んで配置された複数の送受信列により、複数の圧電素子４１３によるマトリックスが形成されている。

【0043】

図４、図５、及び図７に示すように、抑制部４３は、振動板４１２の第２面４１２ｒに設けられる。抑制部４３の上面は、振動板４１２の第２面４１２ｒに接合しており、抑制部４３の下面は、封止板４２に接合している。このようにして、抑制部４３は、振動板４１２を固定し、振動板４１２の振動を抑制することができる。

【0044】

抑制部４３は、能動部４１３Ａに対応して設けられる。具体的には、図４及び図５に示すように、抑制部４３は、Ｚ方向からの平面視で、Ｙ方向に平行に延伸しており、複数の抑制部４３は、Ｘ方向に並んで配置されている。そして、複数の抑制部４３の間には、Ｙ方向に並んで配置された複数個の圧電素子４１３が配置される。言い換えると、抑制部４３は、能動部４１３Ａにおいて第１電極４１４と圧電体層４１５と第２電極４１６とが積層されている積層方向であるＺ方向からの平面視で、Ｘ方向から能動部４１３Ａを挟むように設けられる。

【0045】

また、図４及び図６に示すように、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、能動部４１３Ａにおいて第１電極４１４と圧電体層４１５と第２電極４１６とが積層されている積層方向であるＺ方向からの平面視で、Ｙ方向から能動部４１３Ａを挟むように設けられる。

【0046】

すなわち、能動部４１３ＡのＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側において、振動板４１２には抑制部４３が配置され、能動部４１３ＡのＹ方向プラス側及びＹ方向マイナス側において、振動板４１２には第１立壁４１８及び第２立壁４１９が配置される。このようにして、抑制部４３と、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、により振動板４１２のＸ方向及びＹ方向の振動範囲を制限することができる。

【0047】

抑制部４３は、例えば、樹脂材料により構成され、感光性の樹脂材料をスピンコートやスパッタリング等により振動板４１２に塗布した後にフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングして形成することができる。

【0048】

なお、本実施形態では、上述したように、抑制部４３は振動板４１２の第２面４１２ｒに設けられるが、抑制部４３を振動板４１２の第１面４１２ｈに設けても構わない。ただし、抑制部４３を振動板４１２の第２面４１２ｒに設ける方が、振動板４１２の振動を容易に抑制することができる。

【0049】

図３、図６、及び図７に示すように、封止板４２は、Ｚ方向からの平面視で、基板４１１と略同じ形状に形成される。封止板４２は、振動板４１２の第２面４１２ｒに対向して配置される。封止板４２の上面と、基板４１１の下面と、が、振動板４１２を介して接合する。封止板４２は、Ｚ方向からの平面視で、上面の中央部が下方に窪んだ凹部４２Ａを有する。振動板４１２の第２面４１２ｒに設けられた圧電素子４１３は、凹部４２Ａにより形成される空間Ｓに封止される。

【0050】

図３及び図５に示すように、封止板４２は、第１電極端子４１４Ｐ及び第２電極端子４１６Ｐに対応する位置に、貫通孔４２Ｂを有する。貫通孔４２Ｂには、例えば、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）等の図示しない配線部材が挿通される。この図示しない配線部材を介して、第１電極端子４１４Ｐ及び第２電極端子４１６Ｐと、回路基板２３と、は電気的に接続される。

【0051】

超音波の送信時には、回路基板２３から、図示しない配線部材を介して、第１電極端子４１４Ｐに対して駆動信号が入力され、第２電極端子４１６Ｐに対して共通バイアス信号が入力される。第１電極端子４１４Ｐに入力する駆動信号の信号強度や信号入力タイミングを制御することで、能動部４１３Ａの第１電極４１４と第２電極４１６との間に電位差が生じ、圧電体層４１５が振動し、これに伴って振動板４１２が振動して超音波が発生する。

【0052】

超音波の受信時には、回路基板２３から第２電極端子４１６Ｐに対して共通バイアス信号が入力される。そして、対象物からの超音波が圧電アクチュエーター２２に入力され、振動板４１２が振動すると、圧電素子４１３がたわみ、圧電素子４１３のたわみに応じて第１電極４１４及び第２電極４１６の間に電位差が生じる。これにより、第１電極端子４１４Ｐから回路基板２３に、対象物からの超音波に応じた検出信号が出力される。

【0053】

ここで、第１立壁４１８の幅Ｗ１と、第２立壁４１９の幅Ｗ２と、が圧電アクチュエーター２２に及ぼす影響について、本実施形態と、比較例と、を対比して説明する。

【0054】

先ず、比較例の圧電アクチュエーター２２ａについて、図８及び図９を参照して説明する。
図８及び図９に示すように、比較例の圧電アクチュエーター２２ａは、第１立壁４１８ａの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ａの幅Ｗ２と、が略等しい。

【0055】

次に、比較例の圧電アクチュエーター２２ａと、本実施形態の圧電アクチュエーター２２と、のそれぞれの周波数スペクトルについて、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、周波数スペクトルとは、測定対象とする振動において、どのような周波数の振動がどのような強度で含まれているかを示すものである。

【0056】

図１０に示すように、比較例の圧電アクチュエーター２２ａの周波数スペクトルは、所望の周波数である８～９ＭＨｚの強度は高いが、帯域は狭い。また、所望の周波数以外の不要な周波数の振動、例えば、３～４ＭＨｚの強度も高い。これは、圧電アクチュエーター２２ａは、第１立壁４１８ａの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ａの幅Ｗ２と、が略等しく、これにより、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は略等しい共振周波数となるため、振動板４１２の振動が第１立壁４１８及び第２立壁４１９に伝わった際に、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、の振動が結合し易くなり、共振の強度が大きくなるためである。

【0057】

なお、このような第１立壁４１８ａと第２立壁４１９ａとの共振による不要な周波数の振動は、開口部４１１Ａ、すなわち、第１立壁４１８ａと第２立壁４１９ａとの間、に水や、ヤング率が数～数１０ＭＰａの物質、例えば、シリコーン樹脂等が存在するときに発生し易い。

【0058】

これに対して、図１１に示すように、本実施形態の圧電アクチュエーター２２の周波数スペクトルは、所望の周波数である３～７ＭＨｚの強度は高く、帯域は広い。また、所望の周波数以外の不要な周波数の振動の強度は低くなる。

【0059】

上述したように、本実施形態では、第１立壁４１８の幅Ｗ１と、第２立壁４１９の幅Ｗ２と、は異なり、これにより、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、それぞれ異なる共振周波数を有するので、振動板４１２の振動が第１立壁４１８及び第２立壁４１９に伝わった際に、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、の振動は結合し難くなり、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、による共振の強度はそれぞれ小さくなる。その結果、第１立壁４１８及び第２立壁４１９の共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0060】

以上述べた通り、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

【0061】

圧電アクチュエーター２２は、開口部４１１Ａが形成された基板４１１と、開口部４１１Ａを閉塞する第１面４１２ｈと複数の圧電素子４１３が設けられた第２面４１２ｒとを有する振動板４１２と、振動板４１２の振動を抑制する抑制部４３と、第１面４１２ｈから開口部４１１Ａに延出する第１立壁４１８と、第１面４１２ｈにおいて第１立壁４１８と異なる位置から開口部４１１Ａへ延出する第２立壁４１９と、を備える。そして、第１電極４１４と圧電体層４１５と第２電極４１６とが重なる部分を圧電素子４１３の能動部４１３Ａとしたとき、第１電極４１４と圧電体層４１５と第２電極４１６との積層方向であるＺ方向からの平面視において、第１立壁４１８と第２立壁４１９とは、能動部４１３Ａを挟むように設けられる。第２立壁４１９は、幅Ｗ２が、第１立壁４１８の幅Ｗ１と異なるので、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、は、それぞれ異なる共振周波数を有し、不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。これにより、高精度な圧電アクチュエーター２２を得ることができる。

【0062】

また、第１立壁４１８と第２立壁４１９との間に水やシリコーン樹脂等を介在させた場合でも、第１立壁４１８及び第２立壁４１９の共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0063】

また、振動板４１２の振動が第１立壁４１８及び第２立壁４１９に伝わり、第１立壁４１８及び第２立壁４１９が振動しても、抑制部４３と、第１立壁４１８と、第２立壁４１９と、に囲まれた圧電素子４１３を孤立振動子として扱うことができるので、周波数特性が均一な圧電アクチュエーター２２を得ることができる。

【0064】

また、第１立壁４１８及び第２立壁４１９を介して振動板４１２の振動エネルギーの漏れを抑えることができるので、圧電素子４１３のＱ値を高めることができ、振動の安定性に優れた圧電アクチュエーター２２を得ることができる。

【0065】

２．実施形態２
次に、実施形態２に係る圧電アクチュエーター２２ｂを、図１２及び図１３を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0066】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｂは、図１３に示すように、第１立壁４１８ｂの高さＨ１と、第２立壁４１９ｂの高さＨ２と、が異なる。具体的には、第１立壁４１８ｂの高さＨ１は、第２立壁４１９ｂの高さＨ２よりも高い。

【0067】

図１２及び図１３に示すように、圧電アクチュエーター２２ｂは、第１立壁４１８ｂの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｂの幅Ｗ２と、が略等しい。また、第１立壁４１８ｂの長さＬ１と、第２立壁４１９ｂの長さＬ２と、は略等しい。また、第１立壁４１８ｂの物性と、第２立壁４１９ｂの物性と、は略等しい。

【0068】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｂは、高さＨ２が、第１立壁４１８ｂの高さＨ１と異なるので、第１立壁４１８ｂと、第２立壁４１９ｂと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｂ及び第２立壁４１９ｂに伝わった際に、第１立壁４１８ｂと、第２立壁４１９ｂと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｂ及び第２立壁４１９ｂの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0069】

３．実施形態３
次に、実施形態３に係る圧電アクチュエーター２２ｃを、図１４を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0070】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｃは、図１４に示すように、第１立壁４１８ｃの長さＬ１と、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂと、が異なる。具体的には、第１立壁４１８ｃの長さＬ１は、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂよりも長い。

【0071】

図１４に示すように、第２立壁４１９ｃと、第２立壁４２０ｃと、は、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸しており、Ｘ方向に並んで配置される。

【0072】

第２立壁４１９ｃは、開口部４１１ＡのＸ方向マイナス側の周縁からＸ方向プラス側に向かって所定数の抑制部４３を跨るように形成される。第２立壁４１９ｃのＸ方向マイナス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向マイナス側の周縁に接続しており、第２立壁４１９ｃのX方向プラス側の端部は、第２立壁４２０ｃのＸ方向マイナス側の端部と空隙を介して対向するように配置される。

【0073】

第２立壁４２０ｃは、開口部４１１ＡのＸ方向プラス側の周縁からＸ方向マイナス側に向かって所定数の抑制部４３を跨るように形成される。第２立壁４２０ｃのＸ方向プラス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向プラス側の周縁に接続しており、第２立壁４２０ｃのX方向マイナス側の端部は、第２立壁４１９ｃのＸ方向プラス側の端部と空隙を介して対向するように配置される。

【0074】

第２立壁４１９ｃ，４２０ｃのそれぞれのＸ方向プラス側の端部からＸ方向マイナス側の端部までの距離が、それぞれ第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂである。本実施形態では、第２立壁４１９ｃの長さＬ２ａと、第２立壁４２０ｃの長さＬ２ｂと、は略等しいが、長さＬ２ａと、長さＬ２ｂと、は異なっていても構わない。

【0075】

第２立壁４１９ｃの幅と、第２立壁４２０ｃの幅は略等しく、幅Ｗ２である。また、図示しないが、第２立壁４１９ｃの高さと、第２立壁４２０ｃの高さは略等しく、高さＨ２である。

【0076】

第１立壁４１８ｃの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの幅Ｗ２と、は略等しい。また、第１立壁４１８ｃの高さＨ１と、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの高さＨ２と、は略等しい。また、第１立壁４１８ｃの物性と、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの物性と、は略等しい。

【0077】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｃ，４２０ｃは、長さＬ２ａ，Ｌ２ｂが、第１立壁４１８ｃの長さＬ１と異なるので、第１立壁４１８ｃと、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｃ及び第２立壁４１９ｃ，４２０ｃに伝わった際に、第１立壁４１８ｃと、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｃ及び第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0078】

４．実施形態４
次に、実施形態４に係る圧電アクチュエーター２２ｄを、図１５を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0079】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｄは、第１立壁４１８ｄの物性と、第２立壁４１９ｄの物性と、が異なる。本実施形態では、第１立壁４１８ｄを形成する材質と、第２立壁４１９ｄを形成する材質と、をそれぞれ異なる材質とすることにより、第１立壁４１８ｄの物性と、第２立壁４１９ｄの物性と、が異なるようにしている。例えば、第１立壁４１８ｄをシリコンにより形成し、第２立壁４１９ｄをアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂材料により形成することにより、第１立壁４１８ｄのヤング率と、第２立壁４１９ｄのヤング率と、が異なるようにすることができる。

【0080】

図１５に示すように、第１立壁４１８ｄの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｄの幅Ｗ２と、は略等しい。第１立壁４１８ｄの長さＬ１と、第２立壁４１９ｄの長さＬ２と、は略等しい。また、図示しないが、第１立壁４１８ｄの高さＨ１と、第２立壁４１９ｄの高さＨ２と、は略等しい。

【0081】

本実施形態では、第１立壁４１８ｄは、基板４１１をフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングすることにより形成することができる。第２立壁４１９ｄは、感光性の樹脂材料をスピンコートやスパッタリング等により振動板４１２に塗布した後にフォトリソグラフィ技法を用いてパターニングして形成することができる。

【0082】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｄは、ヤング率が、第１立壁４１８ｄのヤング率と異なるので、第１立壁４１８ｄと、第２立壁４１９ｄと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｄ及び第２立壁４１９ｄに伝わった際に、第１立壁４１８ｄと、第２立壁４１９ｄと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｄ及び第２立壁４１９ｄの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0083】

なお、本実施形態では、第１立壁４１８ｄ及び第２立壁４１９ｄの物性の一例として、弾性率であるヤング率を例示しているが、ヤング率以外の物性、例えば、剛性率や、内部損失等でも構わない。

【0084】

上述したように、実施形態１は、第１立壁４１８及び第２立壁４１９のそれぞれの幅Ｗ１，Ｗ２が異なり、実施形態２は、第１立壁４１８ｂ及び第２立壁４１９ｂのそれぞれの高さＨ１，Ｈ２が異なり、実施形態３は、第１立壁４１８ｃの長さＬ１と、第２立壁４１９ｃ，４２０ｃの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂが異なり、実施形態４は、第１立壁４１８ｃ及び第２立壁４１９ｃのそれぞれの物性が異なる。このように、実施形態１～実施形態４では、第２立壁は、幅、高さ、長さ、及び物性のうち１つが第１立壁と異なるが、幅、高さ、長さ、及び物性のうち２つ以上が第１立壁と異なるようにしても構わない。言い換えると、第２立壁は、幅、高さ、長さ、物性の少なくとも１つが第１立壁と異ならせることにより、実施形態１と同様な効果を得ることができる。

【0085】

５．実施形態５
次に、実施形態５に係る圧電アクチュエーター２２ｅを、図１６を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0086】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｅは、第１立壁と、第２立壁と、の幅、高さ、長さ、及び物性のうち２つ以上が異なる実施形態の一例であり、第１立壁４１８ｅと、第２立壁４１９ｅと、は、それぞれの幅Ｗ１，Ｗ２と、物性と、が異なる。

【0087】

図１６に示すように、圧電アクチュエーター２２ｅは、第１立壁４１８ｅの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｅの幅Ｗ２と、が異なる。

【0088】

さらに、本実施形態では、第１立壁４１８ｅはシリコンで形成され、第２立壁４１９ｅは樹脂材料で形成されており、これにより、第１立壁４１８ｅのヤング率と、第２立壁４１９ｅのヤング率と、が異なる。

【0089】

第１立壁４１８ｅの長さＬ１と、第２立壁４１９ｅの長さＬ２と、は略等しい。また、図示しないが、第１立壁４１８ｅの高さＨ１と、第２立壁４１９ｅの高さＨ２と、は略等しい。

【0090】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｅは、幅Ｗ２及びヤング率が、第１立壁４１８ｅの幅Ｗ１及びヤング率と異なるので、第１立壁４１８ｅと、第２立壁４１９ｅと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｅ及び第２立壁４１９ｅに伝わった際に、第１立壁４１８ｅと、第２立壁４１９ｅと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｅ及び第２立壁４１９ｅの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0091】

６．実施形態６
次に、実施形態６に係る圧電アクチュエーター２２ｆを、図１７及び図１８を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0092】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｆは、第１立壁と、第２立壁と、の幅、高さ、長さ、及び物性のうち２つ以上が異なる実施形態の一例であり、第１立壁４１８ｆと、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆと、は、それぞれの高さと、長さと、物性と、が異なる。

【0093】

図１７に示すように、第２立壁４１９ｆと、第２立壁４２０ｆと、は、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸しており、Ｘ方向に並んで配置される。第２立壁４１９ｆのＸ方向マイナス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向マイナス側の周縁に接続しており、第２立壁４２０ｆのＸ方向プラス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向プラス側の周縁に接続しており、第２立壁４１９ｆのＸ方向プラス側の端部と、第２立壁４２０ｆのX方向マイナス側の端部と、は、空隙を介して対向するように配置される。

【0094】

第２立壁４１９ｆの幅と、第２立壁４２０ｆの幅と、は略等しく、幅Ｗ２である。第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの幅Ｗ２と、第１立壁４１８ｆの幅Ｗ１と、は略等しい。

【0095】

図示しないが、第２立壁４１９ｆの高さと、第２立壁４２０ｆの高さと、は略等しく、高さＨ２である。

【0096】

図１８に示すように、第１立壁４１８ｆの高さＨ１と、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの高さＨ２と、は異なる。具体的には、第１立壁４１８ｆの高さＨ１は、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの高さＨ２よりも高い。

【0097】

図１７に示すように、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆのそれぞれのＸ方向プラス側の端部からＸ方向マイナス側の端部までの距離が、それぞれ第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂである。

【0098】

第１立壁４１８ｆの長さＬ１と、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂと、は異なる。具体的には、第１立壁４１８ｆの長さＬ１は、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂよりも、長い。

【0099】

さらに、本実施形態では、第１立壁４１８ｆはシリコンで形成され、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆは樹脂材料で形成され、第１立壁４１８ｆのヤング率と、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆのヤング率と、が異なる。

【0100】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｆ，４２０ｆは、高さＨ２と、長さＬ２ａ，Ｌ２ｂと、物性の一例であるヤング率が、第１立壁４１８ｆの高さＨ１と、長さＬ１と、ヤング率と異なるので、第１立壁４１８ｆと、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆと、は異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｆ、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆに伝わった際に、第１立壁４１８ｆと、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｆと、第２立壁４１９ｆ，４２０ｆと、の共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0101】

７．実施形態７
次に、実施形態７に係る圧電アクチュエーター２２ｇを、図１９～図２１を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１との相違点を中心に説明し、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0102】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｇは、実施形態１の圧電アクチュエーター２２に比べ、Ｚ方向からの平面視で、Ｙ方向に平行に延伸している複数の抑制部４３Ａと、Ｘ方向に平行に延伸している複数の抑制部４３Ｂと、を有する点で異なる。

【0103】

図１９及び図２０に示すように、抑制部４３Ａ，４３Ｂは、能動部４１３Ａに対応して設けられる。

【0104】

抑制部４３Ａは、Ｚ方向からの平面視で、Ｙ方向に平行に延伸している。複数の抑制部４３Ａは、Ｘ方向に並んで配置される。複数の抑制部４３Ａの間には、Ｙ方向に並んで配置された複数個の圧電素子４１３が配置される。言い換えると、抑制部４３Ａは、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向から能動部４１３Ａを挟むように設けられる。

【0105】

抑制部４３Ｂは、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸している。複数の抑制部４３Ｂは、Ｙ方向に並んで配置される。複数の抑制部４３Ｂの間には、Ｘ方向に並んで配置された複数個の圧電素子４１３が配置される。言い換えると、抑制部４３Ｂは、Ｚ方向からの平面視で、Ｙ方向から能動部４１３Ａを挟むように設けられる。

【0106】

すなわち、能動部４１３ＡのＸ方向プラス側及びＸ方向マイナス側において、振動板４１２には抑制部４３Ａが配置され、能動部４１３ＡのＹ方向プラス側及びＹ方向マイナス側において、振動板４１２には抑制部４３Ｂが配置される。このようにして、抑制部４３Ａと、抑制部４３Ｂと、により振動板４１２のＸ方向及びＹ方向の振動範囲を制限することができる。

【0107】

図１９に示すように、第１立壁４１８ｇの長さＬ１と、第２立壁４１９ｇの長さＬ２と、は略等しく、図２１に示すように、第１立壁４１８ｇの高さＨ１と、第２立壁４１９ｇの高さＨ２と、は略等しい。図１９及び図２１に示すように第１立壁４１８ｇの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｇの幅Ｗ２と、は異なる。具体的には、第１立壁４１８ｇの幅Ｗ１は、第２立壁４１９ｇの幅Ｗ２よりも広い。

【0108】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｇは、幅Ｗ２が、第１立壁４１８ｇの幅Ｗ１と異なるので、第１立壁４１８ｇと、第２立壁４１９ｇと、はそれぞれ異なる共振周波数となる。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｇ及び第２立壁４１９ｇに伝わった際に、第１立壁４１８ｇと、第２立壁４１９ｇと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｇと、第２立壁４１９ｇと、の共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0109】

８．実施形態８
次に、実施形態８に係る圧電アクチュエーター２２ｈを、図２２及び図２３を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態７との相違点を中心に説明し、実施形態７と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0110】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｈは、図２３に示すように、第１立壁４１８ｈの高さＨ１と、第２立壁４１９ｈの高さＨ２と、が異なる。具体的には、第１立壁４１８ｈの高さＨ１は、第２立壁４１９ｈの高さＨ２よりも高い。

【0111】

図２２に示すように、本実施形態では、第１立壁４１８ｈの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｈの幅Ｗ２と、は略等しく、第１立壁４１８ｈの長さＬ１と、第２立壁４１９ｈの長さＬ２と、は、略等しい。

【0112】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｈは、高さＨ２が、第１立壁４１８ｈの高さＨ１とは異なるので、第１立壁４１８ｈと、第２立壁４１９ｈと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｈ及び第２立壁４１９ｈに伝わった際に、第１立壁４１８ｈと、第２立壁４１９ｈと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｈ及び第２立壁４１９ｈの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0113】

９．実施形態９
次に、実施形態９に係る圧電アクチュエーター２２ｋを、図２４を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態７との相違点を中心に説明し、実施形態７と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0114】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｋは、図２４に示すように、第１立壁４１８ｋの長さＬ１と、第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂと、が異なる。具体的には、第１立壁４１８ｋの長さＬ１は、第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂよりも長い。

【0115】

図２４に示すように、第２立壁４１９ｋと、第２立壁４２０ｋと、は、Ｚ方向からの平面視で、Ｘ方向に平行に延伸しており、Ｘ方向に並んで配置される。第２立壁４１９ｋのＸ方向マイナス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向マイナス側の周縁に接続しており、第２立壁４２０ｋのＸ方向プラス側の端部は、開口部４１１ＡのＸ方向プラス側の周縁に接続しており、第２立壁４１９ｋのＸ方向プラス側の端部と、第２立壁４２０ｋのX方向マイナス側の端部と、は、空隙を介して対向するように配置される。

【0116】

第２立壁４１９ｋ，４２０ｋのそれぞれのＸ方向プラス側の端部からＸ方向マイナス側の端部までの距離が、それぞれ第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの長さＬ２ａ，Ｌ２ｂである。

【0117】

第２立壁４１９ｋの幅と、第２立壁４２０ｋの幅は略等しく、幅Ｗ２である。第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの幅Ｗ２と、第１立壁４１８ｋの幅Ｗ１と、は略等しい。また、図示しないが、第２立壁４１９ｋの高さと、第２立壁４２０ｋの高さは略等しく、高さＨ２である。第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの高さＨ２と、第１立壁４１８ｋの高さＨ１と、は略等しい。

【0118】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｋ，４２０ｋは、長さＬ２ａ，Ｌ２ｂが、第１立壁４１８ｋの長さＬ１と異なるので、第１立壁４１８ｋと、第２立壁４１９ｋ，４２０ｋと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｋ及び第２立壁４１９ｋ，４２０ｋに伝わった際に、第１立壁４１８ｋと、第２立壁４１９ｋ，４２０ｋと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｋ及び第２立壁４１９ｋ，４２０ｋの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【0119】

１０．実施形態１０
次に、実施形態１０に係る圧電アクチュエーター２２ｍを、図２５を参照して説明する。なお、以下の説明では、上述した実施形態７との相違点を中心に説明し、実施形態７と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

【0120】

本実施形態に係る圧電アクチュエーター２２ｍは、第１立壁４１８ｍの物性と、第２立壁４１９ｍの物性と、が異なる。本実施形態では、第１立壁４１８ｍはシリコンで形成され、第２立壁４１９ｍは樹脂材料で形成されており、これにより、第１立壁４１８ｍのヤング率と、第２立壁４１９ｍのヤング率と、が異なる。

【0121】

図２５に示すように、第１立壁４１８ｍの幅Ｗ１と、第２立壁４１９ｍの幅Ｗ２と、は略等しい。第１立壁４１８ｍの長さＬ１と、第２立壁４１９ｍの長さＬ２と、は略等しい。また、図示しないが、第１立壁４１８ｍの高さＨ１と、第２立壁４１９ｍの高さＨ２と、は略等しい。

【0122】

本実施形態によれば、実施形態１と同様な効果を得ることができる。第２立壁４１９ｍは、ヤング率が、第１立壁４１８ｍのヤング率と異なるので、第１立壁４１８ｍと、第２立壁４１９ｍと、は、それぞれ異なる共振周波数を有する。その結果、振動板４１２の振動が第１立壁４１８ｍ及び第２立壁４１９ｍに伝わった際に、第１立壁４１８ｍと、第２立壁４１９ｍと、による共振の強度はそれぞれ小さくなり、第１立壁４１８ｍ及び第２立壁４１９ｍの共振による不要な周波数の振動の出現を抑制することができる。

【符号の説明】

【0123】

１…超音波装置及び電子デバイスとしての超音波測定装置、２…超音波探触子、３…ケーブル、１０…制御部、１１…操作部、１２…表示部、１３…記憶部、１４…演算部、２１…筐体、２２，２２ａ～２２ｈ，２２ｋ，２２ｍ…圧電アクチュエーター、２３…回路基板、２４…超音波素子、４１…基部、４２…封止板、４３，４３Ａ，４３Ｂ…抑制部、２３１…選択回路、２３２…送信回路、２３３…受信回路、４１１…基板、４１１Ａ…開口部、４１２…振動板、４１２ｈ…第１面、４１２ｒ…第２面、４１３…圧電素子、４１３Ａ…能動部、４１４…第１電極、４１４Ｐ…第１電極端子、４１５…圧電体層、４１６…第２電極、４１６Ｐ…第２電極端子、４１８，４１８ａ～４１８ｈ，４１８ｋ，４１８ｍ…第１立壁、４１９，４１９ａ～４１９ｈ，４１９ｋ，４１９ｍ，４２０ｃ，４２０ｆ，４２０ｋ…第２立壁、Ｈ１，Ｈ２…高さ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…長さ、Ｗ１，Ｗ２…幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】