压电元件、探测器、超声波测量装置及极化处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及压电元件、探测器、超声波测量装置及极化处理方法。在压电元件上，在压电体的一侧面等间隔并以直线状配置有第一电极、第二电极以及第三电极三个电极。在利用压电效应而接收超声波的情况下，将第一电极与第三电极之间的电位差(电压)作为超声波的检测信号而取出。作为用于利用压电效应的初始化的对压电体的极化处理通过在相邻的电极间按顺序施加规定的同一方向的极化处理用电场而进行。即，首先，在第一电极与第二电极之间施加极化处理用电场V1，接着，在第二电极与第三电极之间施加极化处理用电场V1。此时的极化处理用电场V1成为在第一电极与第三电极之间一次性地施加电场而极化处理的情况下的一半。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电体的极化处理方法等。
技术介绍
作为转换超声波与电信号的压电元件(超声波转换器)的一个例子，已知有将电极设于压电体的上表面和下表面的、所谓的上下电极结构的压电元件(例如，参照专利文献1)。接受超声波而使电信号产生的压电元件的原理在于，感受到基于超声波的弹性波的压电体歪斜，从而对应于该歪斜而生成表面电荷，在两个电极间产生电位差(电压)。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2002-271897号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在压电元件的结构上，除上述的上下电极结构以外，还已知有将两个电极设于压电体的一侧面的、所谓的水平电极结构。与上下电极结构的压电元件相比较，在水平电极结构的压电元件上具有接收灵敏度好这样的优点。可是，作为利用压电效应之前的初始化，压电元件必需将电场施加于电极间而使电极间的压电体的极化力矩朝向同一方向对齐等极化处理。如果是上下电极结构的压电元件的话，很少成为问题，但是对于水平电极结构的压电元件，与上下电极结构的压电元件相比较，电极间的间隙(间隔)大。因此，具有为了进行极化处理所需要的电极间的电位差(电压)变大这样的问题。本专利技术鉴于上述情况而做出，作为其目的之处是，在水平电极结构的压电元件中，使为了进行极化处理所需要的电场的大小减小。用于解决技术问题的方案用于解决上述问题的第一专利技术是一种压电元件，在第一个电极与第N(N≧3)个电极之间所产生的压电效应被供于实用，其中，具备：压电体和在所述压电体的一侧面配置了N个电极的水平电极结构，对于i＝1～(N－1)，分别将针对所述水平电极结构的一定方向的极化处理用电场施加于第i个以前的所述电极与第(i+1)个以后的所述电极之间，从而压电体被极化处理，所述压电体的极化力矩朝所述一定方向对齐。另外，作为其它专利技术，一种极化处理方法，对具有在压电体的一侧面配置了N(N≧3)个电极的水平电极结构并且在第一个电极与第N个电极之间所产生的压电效应被供于实用的压电元件的所述压电体进行极化处理，可以构成进行如下的极化处理的极化处理方法：对于i＝1～(N－1)，，分别将针对所述水平电极结构的一定方向的极化处理用电场施加于第i个以前的所述电极与第(i+1)个以后的所述电极之间，从而使所述压电体的极化力矩变为所述一定方向。另外，作为更进一步的其它专利技术，一种初始化装置，对具有在压电体的一侧面配置了N(N≧3)个电极的水平电极结构并且在第一个电极与第N个电极之间所产生的压电效应被供于实用的压电元件的所述压电体进行极化处理，可以构成进行如下的极化处理的初始化装置：对于i＝1～(N－1)，分别将针对所述水平电极结构的一定方向的极化处理用电场施加于第i个以前的所述电极与第(i+1)个以后的所述电极之间，从而使所述压电体的极化力矩变为所述一定方向。根据该第一专利技术等，能够使用于水平电极结构的压电体的极化处理的极化处理用电场的大小减小。也就是说，压电元件虽然为水平电极结构，但是具备N个电极而并非两个电极。为了将在第一个电极与第N个电极之间所产生的压电效应供于实用，必须对第一个电极与第N个电极之间进行极化处理。假如想要对第一个电极与第N个电极间一次性地极化处理的话，就必须将很大的电场施加于第一个电极与第N个电极间。但是，根据本专利技术，通过对各个相邻的电极间重复进行施加一定方向的极化处理用电场，从而能够实现第一个电极与第N个电极间的极化处理。即，由于相邻的电极间的距离比第一个电极与第N个电极之间的距离短，因此能够使极化处理用电场的大小减小。作为更具体的专利技术，作为第二专利技术，可以构成一种压电元件，其中，在第一专利技术的压电元件中，相邻的所述电极间的距离为2μm以上8μm以下。另外，作为第三专利技术，可以构成一种压电元件，其中，在第一或第二专利技术的压电元件中，所述极化处理用电场比所述压电体的矫顽电场大。并且，作为水平电极结构的具体例，作为第四专利技术，可以构成一种压电元件，其中，在第一至第三任一个专利技术的压电元件中，所述水平电极结构被构成为所述N个电极配置成直线状。另外，作为第五专利技术，可以构成一种压电元件，其中，在第四专利技术的压电元件中，所述水平电极结构被构成为所述N个电极配置成等间隔。根据该第五专利技术，由于电极被配置成等间隔，因此能够使施加于各电极间的极化处理用电场变为相同。第六专利技术是一种探测器，具备：第一至第五中任一个专利技术的压电元件和输出在第一个所述电极与第N个所述电极之间所产生的电信号的输出部，发挥作为弹性波接收部的功能。根据该第六专利技术，能够实现通过具有第一至第五中任一个专利技术的效果的压电元件来接收弹性波并作为电信号而输出的探测器。作为第七专利技术，可以构成一种超声波测量装置，其具备用于接收超声波信号的第六专利技术的探测器。根据该第七专利技术，能够实现具有第六专利技术的效果的超声波测量装置。作为第八专利技术，可以构成一种电子设备，其具备第六专利技术的探测器。根据该第八专利技术，能够实现具有第六专利技术的效果的电子设备。附图说明图1为示出超声波测量装置的概略结构以及超声波探测器的上表面的图。图2为示出超声波探测器的下表面的图。图3为超声波器件单元的概念构成图。图4为接收元件(压电元件)的俯视图。图5为接收元件(压电元件)的截面图。图6为极化处理的程序的说明图。图7为当进行极化处理时的装置构成图。图8为压电元件的其它构成例。图9为接收元件的其它构成例。具体实施方式(1)超声波诊断装置图1为示出本实施方式中的超声波测量装置1的概略结构以及超声波探测器20的上表面的图。根据图1，超声波测量装置1是使用超声波来测量被检者的生物体信息的电子设备，被构成为具备装置主体10和超声波探测器20。装置主体10与超声波探测器20由电缆12连接，从装置主体10向超声波探测器20发送驱动信号的同时，从超声波探测器20向装置主体10发送检测信号。另外，在装置主体10上连接有显示装置14。显示装置14具有显示器面板16，按照来自装置主体10的显示信号而将例如基于由超声波探测器20所产生的检测信号的图像显示于该显示器面板16。此外，虽然将显示装置14形成为与装置主体10分开形式，但是也可以采用作为一体的结构。(2)超声波探测器超声波探测器20通过将表侧体26与背侧体24相互结合而形成薄型直方体这样的壳体22，并在壳体22的内部具有超声波器件单元40(参照图3)。电缆12通过形成于表侧体26与背侧体24的结合面之间的电缆口28而连接于壳体22内部的超声波器件单元40。超声波器件单元40按照来自装置主体10的驱动信号而发送超声波，同时接收超声波的反射波，并将接收到的反射波的信号作为检测信号而输出至装置主体10。图2为超声波探测器20的仰视图。在背侧体24的中央部设有声匹配部30，夹着声匹配部30而沿上下设有贴紧部32。被构成为声匹配部30的外表面与贴紧部32的外表面大致同一水平面的状态或声匹配部30的外表面这方突出的状态。声匹配部30及贴紧部32紧贴被检者的测量对象部位的皮肤面而粘贴超声波探测器20。超声波器件单元40被设置成位于壳体22内的声匹配部30的正下方。声匹配部30由例如硅树脂等具有接近于生物体的声阻抗“1.5[MRayl]”的声阻抗(例如1.0～1.5[MRayl])的材料形成。另外，贴紧部32由例如能装卸于测量对象部位的皮肤面的粘接材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电元件，在第一个电极与第N个电极之间所产生的压电效应被供于实用，N≧3，其特征在于，具备：压电体；以及在所述压电体的一侧面配置了N个电极的电极结构，对于i＝1～(N－1)，分别将针对所述电极结构的一定方向的极化处理用电场施加于第i个以前的所述电极与第i+1个以后的所述电极之间，从而进行极化处理，使所述压电体的极化力矩朝所述一定方向对齐。

【技术特征摘要】
2015.08.04 JP 2015-1539401.一种压电元件，在第一个电极与第N个电极之间所产生的压电效应被供于实用，N≧3，其特征在于，具备：压电体；以及在所述压电体的一侧面配置了N个电极的电极结构，对于i＝1～(N－1)，分别将针对所述电极结构的一定方向的极化处理用电场施加于第i个以前的所述电极与第i+1个以后的所述电极之间，从而进行极化处理，使所述压电体的极化力矩朝所述一定方向对齐。2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，相邻的所述电极间的距离为2μm以上8μm以下。3.根据权利要求1或2所述的压电元件，其特征在于，所述极化处理用电场比所述压电体的矫顽电场大。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压电元件，其特征在于，所述电极结构被构成为所述N个电极配置成直线状。5.根据权利要求4所述的压电元件，其特征在于，所述电极结构被构成为所述N个电极配置成等间隔。6.一种探测器，其特征在于，具备：权利要求1至5中任一项所述的压电元件；以及输出在第一个所述电极与第N个所述电极之间所产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽弘，山田昌佳，伊藤浩，中村友亮，松田洋史，鹤野次郎，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP