[发明专利]超声波换能器、超声波探测器、诊断装置以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及超声波换能器、超声波探测器、诊断装置以及电子设备。

背景技术

众所周知有将多个超声波元件配置成矩阵状而成的超声波换能器。

该超声波换能器具备具有多个开口的基板、设置在该基板上的用于闭塞所述各开口的支撑膜以及设置在该支撑膜的与所述各开口相对应的部位上的压电元件。支撑膜中，由俯视观察时与支撑膜的开口一致的部位即开口对应部位构成隔膜。于是，由隔膜及设置在该隔膜上的压电元件构成超声波元件。

众所周知，在这样的超声波换能器中，设置隔膜面积相互不同的两种超声波元件，以相互不同的频率进行驱动(例如，参照专利文献1)。而且，在专利文献1中，隔膜面积大的多个超声波元件以并联方式彼此电连接。同样，隔膜面积小的多个超声波元件以并联方式彼此电连接。

比较上述两种超声波元件的时候，隔膜面积大的超声波元件由于其谐振频率低，因此以低频率进行驱动，发出低频超声波。另外，隔膜面积小的超声波元件由于其谐振频率高，因此以高频率进行驱动，发出高频超声波。

在具有使用了该超声波换能器的超声波探测器的诊断装置中，在诊断作为检查对象的活体中深的部位(远距离)时，由于高频超声波无法到达深的部位，因此使用低频超声波进行诊断。另外，在诊断活体的浅的部位(近距离)时，为了使分辨率增大，使用高频超声波进行诊断。

然而，存在如下问题:因为隔膜面积越大，超声波元件的灵敏度越高，在所述现有的超声波换能器中，隔膜面积小的超声波元件的灵敏度低于隔膜面积大的超声波元件的灵敏度。于是，根据其灵敏度的差异，从各超声波元件输出的信号的大小不同，为了使其信号的大小相配合，存在着电路结构复杂化的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2006-75425号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种能够降低两种超声波元件组的灵敏度差并能够收发多个频率的超声波信号、且实现电路构成简单化的超声波换能器、超声波探测器、诊断装置以及电子设备。

解决技术问题的技术方法

这样的目的是通过以下本发明实现的。

本发明的超声波换能器的特征在于，具有:m个第一超声波元件，具有第一隔膜，并进行超声波的收发，m为1以上的整数;以及n个第二超声波元件，具有面积小于上述第一隔膜的第二隔膜，并进行超声波的收发，n为大于m的整数，当上述m为2以上的整数时，上述m个第一超声波元件被以串联方式电连接，上述n个第二超声波元件被以串联方式电连接，当上述m个第一超声波元件的上述第一隔膜的面积的总和为A、上述n个第二超声波元件的上述第二隔膜的面积的总和为B时，B/A为0.9以上且1.1以下。

基于此，能够降低两种超声波元件组的灵敏度的差，并收发多个频率的超声波，且实现电路构成的简单化。

本发明的超声波换能器的特征在于，是周期性地配置多个超声波元件单元而成，上述超声波元件单元具有:m个第一超声波元件，具有第一隔膜，并进行超声波的收发，m为1以上的整数;以及n个第二超声波元件，具有面积小于上述第一隔膜的第二隔膜，并进行超声波的收发，n为大于m的整数，当上述m为2以上的整数时，上述m个第一超声波元件被以串联方式电连接，上述n个第二超声波元件被以串联方式电连接，当上述m个第一超声波元件的上述第一隔膜的面积的总和为A、上述n个第二超声波元件的上述第二隔膜的面积的总和为B时，B/A为0.9以上且1.1以下。

基于此，能够降低两种超声波元件组的灵敏度的差，并收发多个频率的超声波，且实现电路构成的简单化。

因此，本发明的超声波换能器能够适用于超声波探测器。

在本发明的超声波换能器中，上述n为3以上的整数，在以串联方式电连接上述n个第二超声波元件中每一个的配线中，上述n个第二超声波元件的彼此电连接的相邻两个上述第二超声波元件间的各配线的距离相同。

基于此，在n个第二超声波元件中，彼此电连接的相邻两个第二超声波元件间的超声波的位相差可以相同，基于此能够容易地进行设计。

在本发明的超声波换能器中，上述m为3以上的整数，上述n为4以上的整数，在以串联方式电连接上述m个第一超声波元件中每一个的配线中，上述m个第一超声波元件的彼此电连接的相邻两个上述第一超声波元件间的各配线的距离相同。

基于此，在m个第一超声波元件中，彼此电连接的相邻两个第一超声波元件间的超声波的位相差可以相同，基于此能够容易地进行设计。