[发明专利]超声波传感器

说明书

在超声波传感器(100)中，压电体(130)具有第1面(131)以及第2面(132)。第1电极(140)设置在第1面(131)。第2电极(150)设置在第2面(132)。第2电极(150)隔着压电体(130)与第1电极(140)对置。第3电极(160)设置在第2面(132)。第3电极(160)与第2电极(150)分离。第3电极(160)与第1电极(140)电连接。从作为第1面(131)和第2面(132)排列的方向的厚度方向(Z)观察，第2电极(150)在第1方向(D1)上延伸至第2面(132)的两端缘(132A)，在与第1方向(D1)正交的第2方向(D2)上与第2面(132)的两端缘(132B)分离。

技术领域

本发明涉及超声波传感器。

背景技术

作为公开了超声波传感器的结构的文献，有日本特开平7-154898号公报(专利文献1)以及国际公开第2013/047544号(专利文献2)。此外，作为公开了压电元件的结构的文献，有日本实开昭63-59499号公报(专利文献3)。

在专利文献1公开的超声波传感器具备圆板状的声匹配板和圆板状压电元件板。圆板状压电元件板与圆板状的声匹配板的上表面接合。在圆板状压电元件板的表面和背面形成有两个电极层。位于声匹配板侧的电极层具有电引出端。电引出端延伸到表面侧。

在专利文献2公开的超声波传感器具备壳体和压电元件。壳体为有底筒状，具有底面部。底面部为振动区域。压电元件具有压电基板、第1电极、第2电极、以及第3电极。压电基板具有第1面和第2面。第2面与第1面对置。第1电极设置在第1面。第1电极与底面部接合。第2电极设置在第2面的一部分。第3电极在第2面的一部分与第2电极分离地设置。第3电极与第1电极连接。在俯视底面部时，压电元件配置在自身的中心与振动区域的中心不同的位置。

在专利文献3公开的压电元件具备压电器主体、第1电极部、第2电极部、以及第3电极部。压电器主体在厚度方向上进行纵向振动。压电器主体具有与振动方向垂直且相互对置的第1面和第2面。第1电极部设置在第1面。第2电极部配设在第2面并与第1电极部连接。第2电极部具有引线连接部。第3电极部与第2电极部分离地配设在第2面。第3电极部具有引线连接部。第2电极部的引线连接部和第3电极部的引线连接部设置在第2面的外缘部。第2电极部和第3电极部中的任一者的外缘部形状设定为与第1电极部的外缘部形状大致相同。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-154898号公报

专利文献2：国际公开第2013/047544号

专利文献3：日本实开昭63-59499号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1以及专利文献2公开的以往的超声波传感器构成为不经由壳体等压电元件以外的构件就能够在压电元件的电极直接连接布线。

然而，在专利文献1公开的超声波传感器中，从压电体的厚度方向观察，关于压电元件整体的中心，两个电极彼此对置的部分，即，电极中的构成振动区域的部分的形状的对称性低。因此，由于与压电元件的振动区域的振动相伴的压电元件整体的振动而产生杂散振动，该杂散振动是基于与所希望的谐振频率不同的杂散频率的模式的振动。即使在超声波传感器被设计为基于谐振频率的振动模式的振动的余响时间变短的情况下，也不会被设计为杂散振动的余响时间变短。其结果是，由于杂散振动的余响，超声波传感器的余响时间变长，超声波传感器的余响特性下降。

在专利文献2公开的超声波传感器中，从压电体的厚度方向观察，关于壳体的中心，压电元件的电极中的构成振动区域的部分的形状的对称性变高。然而，与在专利文献1公开的压电元件同样地，关于压电元件整体的中心，构成压电元件的振动区域的电极的形状的对称性低。因此，超声波传感器的余响特性的下降的抑制并不充分。