(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電セラミックス素子からなる板状の圧電素子と、前記圧電セラミックス素子からなる板状の圧電素子の少なくとも一面に直接固定された樹脂部を有する超音波の送受信素子であって、
前記樹脂部が、前記樹脂部と前記板状の圧電素子で囲まれた内部空間を形成できるように固定されたものであり、
前記内部空間が密閉空間である、超音波の送受信素子。
【請求項２】
圧電セラミックス素子からなる板状の圧電素子と、前記圧電セラミックス素子からなる板状の圧電素子の少なくとも一面に直接固定された樹脂部を有する超音波の送受信素子であって、
前記樹脂部が、前記樹脂部と前記板状の圧電素子で囲まれた内部空間を形成できるように固定されたものであり、
前記樹脂部が開口部を有しており、前記内部空間が外部と連通されているものである、超音波の送受信素子。
【請求項３】
前記樹脂部が、環状平面部と前記環状平面部の内側に形成されたドーム部を有しており、前記ドーム部の内側に空間が形成されているものである、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項４】
前記圧電素子と前記樹脂部の平面形状が、いずれも円形、楕円形または多角形であり、
前記圧電素子の投影面積（Ａ１）と前記樹脂部の投影面積（Ａ２）がＡ１≦Ａ２である、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項５】
前記圧電素子と前記樹脂部の平面形状がいずれも円形、楕円形または多角形であり、
前記圧電素子の投影面積（Ａ１）と前記樹脂部の投影面積（Ａ２）がＡ１≦Ａ２であり、
前記樹脂部の環状平面部の外径（ｄ１）と前記樹脂部のドーム部の外径（ｄ２）の比（ｄ２／ｄ１）が０．４〜０．８である、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項６】
前記圧電素子と前記樹脂部の平面形状がいずれも円形、楕円形または多角形であり、
前記圧電素子の投影面積（Ａ１）と前記樹脂部の投影面積（Ａ２）がＡ１≦Ａ２であり、
前記樹脂部の環状平面部の外径（ｄ１）と前記樹脂部のドーム部の頂点の前記圧電素子の第１面からの高さ（ｈ１）との比（ｈ１／ｄ１）が０．０５〜０．３である、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項７】
前記圧電素子が圧電セラミックス素子からなるものであり、前記樹脂部が、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂からなるものである、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項８】
前記樹脂部が繊維状充填材を含有している、請求項１または２記載の超音波の送受信素子。
【請求項９】
請求項１または２記載の超音波の送受信素子を備えた超音波の送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波の送受信素子とそれを使用した超音波の送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電セラミックスなどの圧電素子は、力を加えると電気エネルギーを発生させ、反対に電気エネルギーを加えると伸縮して力を発生させる。このため、このような性質を利用して、様々な分野で使用されている。
【０００３】
特許文献１には、圧電振動子と筐体からなる超音波センサの発明が記載されている（請求項１）。圧電振動子は、円形の金属板と圧電セラミックスからなるものが使用されている（図１、段落番号０００９）。
この超音波センサは、筐体が必要であることから大型化するため、使用が制限されるという問題があり、圧電振動子は金属板を使用していることから、高湿度雰囲気で使用すると錆が発生するおそれがあるという問題もある。
【０００４】
特許文献２には、超音波発生素子１を備えた超音波発生デバイス100が図１、図２に示されている。
超音波発生素子１は、枠体２、第１のバイモルフ型圧電振動子３、第２の第１のバイモルフ型圧電振動子４を備えている（段落番号００２５）。枠体２は、セラミックスからなり、第１のバイモルフ型圧電振動子３は、矩形で平板状の圧電セラミックス３ａからなり、第２の第１のバイモルフ型圧電振動子４は、矩形で平板状の圧電セラミックス４ａからなることが記載されている（段落番号００２６〜００２８）。
この超音波発生素子１は、構造が複雑であることと、セラミックスを積層したものであることから割れやすく、耐久性が劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２８８１３号公報
【特許文献２】特開２０１３−８８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、全体を小型化することができ、錆の発生を防止でき、耐久性も高めることができる超音波の送受信素子と、それを使用した超音波の送受信装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、板状の圧電素子と、前記板状の圧電素子の少なくとも一面に固定された樹脂部を有する超音波の送受信素子であって、
前記樹脂部が、前記樹脂部と前記板状の圧電素子で囲まれた内部空間を形成できるように固定されたものであり、
前記内部空間が密閉空間である、超音波の送受信素子を提供する。
【０００８】
また本発明は、板状の圧電素子と、前記板状の圧電素子の少なくとも一面に固定された樹脂部を有する超音波の送受信素子であって、
前記樹脂部が、前記樹脂部と前記板状の圧電素子で囲まれた内部空間を形成できるように固定されたものであり、
前記樹脂部が開口部を有しており、前記内部空間が外部と連通されているものである、超音波の送受信素子を提供する。
【０００９】
本発明の送受信素子は、交流電源から電圧を印加することで圧電素子を面方向（長さ方向）に伸縮させ、その伸縮による振動を樹脂部で増幅することで超音波を発信する送信素子として機能する。
本発明の送受信素子は、超音波を受信したとき、樹脂部で増幅して圧電素子に伝達し、圧電素子を面方向（長さ方向）に伸縮させて電気エネルギーに変換することで超音波を検知する受信素子として機能する。
樹脂部は、環状平面部と前記環状平面部の内側に形成されたドーム部を有するものであることから、超音波を送信するときは増幅して送信し、超音波を受信するときは増幅して圧電素子に伝達する機能が高められている。
本発明の超音波の送受信素子は、超音波の送受信装置に使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の送受信素子は、圧電素子と樹脂の組合せからなるものであることから、小型化および軽量化することができ、錆が発生するおそれもなく、耐久性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の超音波の送受信素子の平面図。但し、樹脂部の一部が切り取られて板状の圧電素子の一部が見えている状態を示している。
【図２】（ａ）は、図１のII−II線間の厚さ方向への断面図、（ｂ）は、図１とは別実施形態の（ａ）と同様の厚さ方向への断面図。
【図３】（ａ）は図１の超音波の送受信素子の正面図、（ｂ）は図１とは別実施形態である超音波の送受信素子の正面図。
【図４】（ａ）は、図１とは別実施形態の図１と同様のII−II線間の厚さ方向への断面図、（ｂ）は、（ａ）とは別実施形態の同様の厚さ方向への断面図。
【図５】（ａ）は、別実施形態である本発明の超音波の送受信素子の平面図、（ｂ）は（ａ）の厚さ方向の断面図、（ｃ）は（ａ）とは異なる実施形態の厚さ方向の断面図。
【図６】実施例１と比較例１の送受信素子の性能を試験するための試験装置を使用した測定方法の説明図であり、（ａ）は前記試験装置の側面図、（ｂ）は前記試験装置の部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）図１〜図４に示す超音波の送受信素子
本発明の超音波の送受信素子１の実施形態を図１〜図４により説明する。
超音波の送受信素子１は、板状の圧電素子１０と樹脂部２０を有している。
【００１３】
板状の圧電素子１０は、交流電圧を印加することで面方向（直径方向）に伸縮する性質を有しているものである。
板状の圧電素子１０は平面形状が円形であるが、円形に限定されるものではなく、使用形態に応じた形状を選択することができる。例えば、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形、楕円形などから選択することができる。
圧電素子１０は、公知のチタン酸ジルコン酸亜鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウムなどの圧電セラミックス素子からなるものが好ましく、ＰＺＴがより好ましい。
圧電素子１０は、使用時には図示していないリードワイヤやフレキシブルケーブルなどを介して電源と電気的に接続される。
【００１４】
図２（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、樹脂部２０は、環状平面部２１と環状平面部２１の内側に形成されたドーム部２２を有している。
図２（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、樹脂部２０の環状平面部２１のみが板状の圧電素子１０の第１面１１に対して固定されており、第１面１１とドーム部２２の間に内部空間１５が形成されている。
図２（ａ）は、ドーム部２２が半球形状のものであり、図２（ｂ）は、ドーム部２２の頂点部分が平坦面２２ａになっているものである。
【００１５】
図３（ａ）は、ドーム部２２の内部空間１５が密閉空間である実施形態を示している。
図３（ｂ）は、ドーム部２２が開口部２３を有しており、ドーム部２２の内部空間１５が密閉されておらず、外部と連通された実施形態を示している。開口部２３は、１または２以上が形成されていてもよい。
【００１６】
図４（ａ）、（ｂ）に示す送受信素子１００の実施形態では、樹脂部１２０は、円形基板部１２１と円形基板部１２１の上に形成されたドーム部１２２を有している。
図４（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、樹脂部１２０の円形基板部１２１の全面が板状の圧電素子１１０の第１面１１１に対して固定されており、円形基板部１２１とドーム部１２２の間に内部空間１１５が形成されている。
図４（ａ）は、ドーム部１２２が半球形状のものであり、図４（ｂ）は、ドーム部１２２の頂点部分が平坦面１２２ａになっているものである。
図４（ａ）、（ｂ）に示す実施形態の送受信素子１００は、図３（ａ）に示すように密閉された内部空間１１５を有しているものでもよいし、図３（ｂ）に示すように開口部を有する内部空間１１５を有しているものでもよい。
【００１７】
図１〜図４に示す樹脂部２０、１２０は、平面形状が円形のほか、使用状態に応じた形状を選択することができる。例えば、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形、楕円形、不定形などから選択することができるが、板状の圧電素子１０、１１０と同じ形状であることが好ましい。
【００１８】
図１〜図３に示す樹脂部２０の環状平面部２１の外径ｄ１と樹脂部２０のドーム部２２の外径ｄ２の比（ｄ２／ｄ１）は、超音波の送受信素子１の送受信性能を高める観点から、０．４〜０．８が好ましく、０．５〜０．７がより好ましい。
図４に示す樹脂部１２０も同様である。
【００１９】
図１〜図３に示す樹脂部２０の環状平面部２１の外径ｄ１と樹脂部２０のドーム部２２の頂点の圧電素子の第１面１１からの高さｈ１との比（ｈ１／ｄ１）は、超音波の送受信素子１の送受信性能を高める観点から、０．０５〜０．３が好ましく、０．１〜０．２がより好ましい。
図４に示す樹脂部１２０も同様である。
【００２０】
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１において、板状の圧電素子１０の厚みは超音波の送受信素子１の大きさにより異なるが、超音波の送受信素子１の外径（板状の圧電素子１０と樹脂部２０の外径）ｄ１が１０ｍｍのとき、０．５〜３ｍｍが好ましく、０．５〜１．５ｍｍがより好ましい。
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１において、樹脂部２０（環状平面部２１）の厚みは超音波の送受信素子１の大きさにより異なるが、超音波の送受信素子１の外径（板状の圧電素子１０と樹脂部２０の外径）ｄ１が１０ｍｍのとき、０．５〜３ｍｍが好ましく、０．５〜１．５ｍｍがより好ましい。
図４に示す超音波の送受信素子１００も同様である。
【００２１】
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１において、板状の圧電素子１０の厚みと樹脂部２０（環状平面部２１）の厚みは、同じであるか、近似した厚みであることが好ましい。
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１において、超音波の送受信素子１の厚み（板状の圧電素子１０と樹脂部２０の合計厚み）ｔ１と超音波の送受信素子１の外径（板状の圧電素子１０と樹脂部２０の外径）ｄ１の比（ｔ１／ｄ１）は、０．０５〜０．３が好ましく、０．１〜０．２がより好ましい。
図４に示す超音波の送受信素子１００も同様である。
【００２２】
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１において、板状の圧電素子１０と樹脂部２０は同じ大きさまたは異なる大きさにすることができるが、圧電素子１０の投影面積（垂直方向からの投影面積）（Ａ１）と樹脂部２０の投影面積（垂直方向からの投影面積）（Ａ２）はＡ２≧Ａ１であることが好ましく、Ａ２／Ａ１＝１．０〜８．０がより好ましく、Ａ２／Ａ１＝１．０〜７．０がさらに好ましく、Ａ２／Ａ１＝１．０〜６．５が特に好ましい。
図４に示す超音波の送受信素子１００も同様である。
【００２３】
樹脂部２０、１２０を構成する樹脂（合成樹脂）としては、公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などから選ばれる合成樹脂を使用することができる。
公知の熱可塑性樹脂としては、環状オレフィン系樹脂（エチレン−ノルボルネン共重合体など）、スチレン系樹脂（シンジオタクチックポリスチレン樹脂など）、ポリアセタール系樹脂（ポリオキシメチレンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート、ポリアリレート樹脂、ポリグリコール酸系樹脂、液晶ポリエステルなど）、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリアリールケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリオキシベンゾイルエステル系樹脂、ポリベンズイミダゾール系樹脂、液晶ポリマー（液晶ポリエステルは除く）、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレンなど）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂を挙げることができる。
熱可塑性樹脂としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂またはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が好ましい。
【００２４】
熱硬化性樹脂は、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レソルシノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ビニルウレタンなどを挙げることができる。
【００２５】
樹脂部２０、１２０を構成する合成樹脂は、公知の繊維状充填材を配合することができる。
公知の繊維状充填材としては、無機系の繊維状充填材、金属系の繊維状充填材、有機系の繊維状充填材を使用することができる。
これらの繊維状充填材は、必要に応じて、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物などで表面処理することもできる。
【００２６】
無機系の繊維状充填材としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維（シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、チタン酸カリウム繊維など）を挙げることができる。
金属系の繊維状充填材としては、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、チタン繊維、銅繊維、真鍮繊維などを挙げることができる。
有機系の繊維状充填材としては、アラミド繊維、フッ素樹脂繊維、アクリル繊維などを挙げることができる。
【００２７】
合成樹脂に対する繊維状充填材の配合量は、合成樹脂と繊維状充填材の合計量中、繊維状充填材の含有割合は５〜６０質量％が好ましく、１０〜５０質量％がより好ましい。
【００２８】
樹脂部２０、１２０を構成する合成樹脂が繊維状充填材を含有するときは、繊維状充填材が一方向に配向された状態で熱可塑性樹脂により一体成形された複合体からなるテープを使用することができる。
このようなテープとしては、特許第５５９２７７５号公報に記載の炭素繊維と芳香族ポリアミド樹脂又は脂肪族ポリアミド樹脂を含む複合体からなる炭素繊維テープ、特開２０１２−８６５４８号公報に記載の無機繊維（炭素繊維は含まない）とオレフィン系樹脂を含む複合体からなる無機繊維テープ、特開２０１２−１０７１８９号公報に記載の炭素繊維とオレフィン系樹脂を含む複合体からなる炭素繊維テープ、特開２０１２−１０７１９０号公報に記載の有機繊維とオレフィン系樹脂を含む複合体からなる有機繊維テープを使用することができる。
また、サンワトレーディング（株）から販売されているテンカテ社のＵＤテープ（繊維：カーボン、アラミド、ガラス，樹脂：ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ナイロン６、ＰＥＩ、ＨＤＰＥ）を使用することができる。
上記テープを使用する場合には、同じ方向に複数枚のテープを並べて張り合わせ後、厚さ方向に円形になるように切断して使用する、または角度を変えて複数枚のテープを重ねて張り合わせた後、厚さ方向に円形になるように切断して使用する。
【００２９】
樹脂部２０、１２０を構成する合成樹脂には、さらに必要に応じて、着色剤（染料および顔料）、滑剤、安定剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光安定剤など）、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、アンチブロッキング剤などを配合することができる。
【００３０】
図１〜図３に示す超音波の送受信素子１は、公知の熱可塑性樹脂系の接着剤、熱硬化性樹脂系接着剤を使用して、圧電素子１０の第１面１１と射出成形などの方法により得られた樹脂部２０の環状平面部２１を貼り合わせることで製造することができる。
また、図１〜図３に示す超音波の送受信素子１は、図１において、板状の圧電素子１０の第１面１１と反対側の第２面１２のそれぞれに樹脂部２０の環状平面部２１が固定されたものも含まれる。
図４に示す超音波の送受信素子１００も同様である。
【００３１】
次に、図１に示す超音波の送受信素子１の動作を説明する。
圧電素子１０に交流電流を流して電圧を印加すると、それにより圧電素子１０は面方向（直径方向）に伸びたり縮んだりすることを繰り返す。
圧電素子１０の直径方向の伸縮による振動を受けて、樹脂部２０は厚さ方向（上下方向）に振動する。前記上下方向の振動はドーム部２２によって増幅されて、超音波として送信される。
逆に超音波を受信するときは、超音波による振動を樹脂部２０（ドーム部２２）が受けて上下方向に振動して増幅させ、その振動を受けた圧電素子１０が直径方向に伸縮する。その後、前記伸縮により圧電素子１０が電気エネルギーを発生させるため、それにより超音波を検知することができる。
【００３２】
（２）図５に示す超音波の送受信素子
図１〜図４の超音波の送受信素子１とは異なる実施形態を図５により説明する。
図５に示す送受信装置２００、３００は、平面形状が異なるほかは、材質、ｄ２／ｄ１、ｈ１／ｄ１、ｔ１／ｄ１、Ａ２／Ａ１は、図１〜図３に示す送受信装置１と同じである。
なお、平面形状が長方形の実施形態ではｄ１は長辺の長さ、平面形状が五角形以上の多角形の実施形態ではｄ１は最大径（最大対角線）の長さ、平面形状が楕円形の実施形態ではｄ１は長径の長さである。
【００３３】
図５（ａ）、（ｂ）に示す送受信素子２００は、図１、図２に示す送受信素子１とは、平面形状が異なるほかは、同じものである。
図５（ａ）、（ｂ）に示す超音波の送受信素子２００は、板状の圧電素子２１０と樹脂部２２０を有しており、板状の圧電素子２１０と樹脂部２２０は、いずれも平面形状が正方形のものである。
【００３４】
樹脂部２２０は、環状平面部２２１と環状平面部２２１の内側に形成されたドーム部２２２を有している。
図５（ａ）、（ｂ）に示す実施形態では、樹脂部２２０の環状平面部２２１のみが板状の圧電素子２１０の第１面２１１に対して固定されており、第１面２１１とドーム部２２２の間に内部空間２１５が形成されている。
【００３５】
図５（ａ）、（ｂ）は、ドーム部２２２の内部空間２１５が密閉空間である実施形態を示しているが、図３（ｂ）のように、ドーム部２２２が開口部を有しており、ドーム部２２２の内部空間２１５が密閉されておらず、外部と連通された実施形態のものでもよい。
【００３６】
図５（ｃ）に示す送受信素子３００の実施形態では、樹脂部３２０は、基板部（正方形の基板部）３２１と基板部３２１の上に形成されたドーム部３２２を有している。
図５（ｃ）に示す実施形態では、樹脂部３２０の基板部３２１の全面が板状の圧電素子３１０の第１面３１１に対して固定されており、基板部３２１とドーム部３２２の間に内部空間３５が形成されている。
図５（ｃ）に示す実施形態の送受信素子３００は、図３（ａ）に示すように密閉された内部空間を有しているものでもよいし、図３（ｂ）に示すように開口部を有する内部空間を有しているものでもよい。
図５（ａ）〜（ｃ）に示す送受信素子２００、３００は、図１〜図３に示す送受信装置１と同様に動作する。
【００３７】
本発明の送受信素子は、圧電素子と樹脂部の組み合わせからなるものであるため、特許文献１のように金属を使用したものと比べると、小型化と軽量化ができるようになり、錆が発生するという問題が無く、電気絶縁性もある。さらに特許文献２のセラミックスを使用したものと比べると、耐久性も高い。
本発明の送受信素子は、高湿度雰囲気中における使用や、電気絶縁性が要求されるような状態での使用に適しており、その他、酸やアルカリを含む水中、活火山を含めて酸性ガスが噴出している場所のように金属を腐食させるような状況において超音波を発信するような用途に使用するときにも適している。
【００３８】
本発明の超音波の送受信装置は、上記した超音波の送受信素子を備えたものである。
また本発明の超音波の送受信装置は、上記した超音波の送受信素子を多数組み合わせたフェーズドアレイ型の超音波の送受信装置にすることもできる。
フェーズドアレイ型の超音波の送受信装置にするときは、例えば平面形状が円形、四角形、六角形などの超音波の送受信素子を使用するときは、全体がハニカム状になるように多数の送受信素子が配置されたもの、例えば平面形状が長方形の超音波の送受信素子を使用するときは、多数の送受信装置が並列に配置されたものにすることができる。
また、平面形状が四角形（好ましくは長方形）のの超音波の送受信素子を使用するときは、多数の送受信装置が並列に配置されたものにすることができる。
【実施例】
【００３９】
実施例１および比較例１
表１に示す材質からなる送受信素子を製造した。
実施例１と比較例１は、材質が異なるほかは、同一形状および同一大きさのものである。
実施例１の樹脂部は射出成形して得た。
実施例１の圧電素子と樹脂部（ＰＰＳ）、比較例１の圧電素子とアルミニウムは、いずれも同量のハンツマン・ジャパン（株）製の「Araldite  スタンダード」で接着した。
【００４０】
（圧電素子１０）
材質：ＰＺＴ（（株）富士セラミックス  Ｃ２１３）
外径：１０ｍｍ
厚さ：１ｍｍ
（樹脂部２０〔比較例１はアルミニウム〕）
外径（環状平面部の外径）ｄ１：１０ｍｍ
ドーム部外径ｄ２：６ｍｍ
ドーム部高さｈ１：２ｍｍ
厚さ：１ｍｍ
ＰＰＳ：ポリプラスチックス製  ジュラファイド  2130A1
【００４１】
実施例１と比較例１の送受信素子を使用して、図６に示す装置により音圧を測定した。
平坦な床面４０上に第１固定台５０と第２固定台５１を置き、第１固定台５０に送受信素子１を固定し、第２固定台５１にマイク６０を固定した。
送受信素子１とマイク６０の距離は１ｍ、いずれも床面４０からの高さ１ｍの位置に固定した。なお、床面４０からの音響反射がないことを予め確認した。
送受信素子１に通電したときに送信される超音波を音圧としてマイク６０で測定した。
【００４２】
【表１】
0006422792.tif 000002
【００４３】
実施例１は、圧電素子（ＰＺＴ）にリードワイヤが接続された電極をはんだ付けした後、共振周波数の確認をしたところ、39kHz、61kHzに共振点を確認した。
39kHzで徐々に電圧を印加したとき、音圧の最大点は1.08Paで、そのときの電流、電圧は51mA、11Vであった。
61kHzで徐々に電圧を印加し、音圧の最大点は0.08Paで、そのときの電流、電圧は40 mA、15Vであった。
【００４４】
比較例１は、圧電素子（ＰＺＴ）にリードワイヤが接続された電極をはんだ付けした後、共振周波数の確認をしたところ、34kHz、98kHzに共振点を確認した。
34kHzで徐々に電圧を印加し、音圧の最大点は0.03Paで、そのときの電流、電圧は25mA、12Vであった。
98kHzで徐々に電圧を印加し、音圧の最大点は0.08Paで、そのときの電流、電圧は128 mA、15Vであった。
比較例１では、実施例１と比べると、いずれの周波数でも高い音圧は得られなかった。
なお、実施例１と比較例１の素子１の共振点の違いは、実施例１（ＰＰＳ）と比較例１（アルミニウム）で構成材料が異なることによるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の超音波の送受信素子とそれを使用した超音波の送受信装置は、被測定物までの正確な距離を測定するための手段として使用することができるほか、防犯用センサ、自動車用障害物検知センサなどの各種障害物検知センサ、自動手洗い機用センサ、自動ドアセンサなどの各種人検知センサ、自動車洗車機用などの各種物体移動検知センサ、踏切の自動車検知センサ、駐車場の管理システム用センサ、ゴルフカート衝突防止用センサ、モノレール用車両衝突防止センサ、ヘリコプター用障害物検知センサ、果樹などへの無人薬剤散布センサ、スポットクーラー用人追尾センサ、コンベア上の物体検出センサ、入浴者の安全監視センサなどに使用することができる。
さらにその他の用途として、屋内および屋外におけるねずみなどの小動物の忌避装置、屋外における鳥の忌避装置として使用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１、１００  送受信素子
１０、１１０  圧電素子
１５、１１５  内部空間
２０、１２０  樹脂部
２１、１２１  環状平板部
２２、１２２  ドーム部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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