本發(fā)明涉及超聲波傳感器。
背景技術(shù):
:以往,已知一種呈陣列狀地配置有具有開口部的半導(dǎo)體基板、封閉開口部并形成在半導(dǎo)體基板的表面的絕緣膜層上的兩層電極、以及夾在兩層電極之間的PZT陶瓷薄膜層的超聲波傳感器(參照例如專利文獻1)。專利文獻1:日本特開2010-164331號公報。在這樣的超聲波傳感器中,存在以下問題:若想要控制發(fā)送靈敏度、接收靈敏度,則必須要變更形成壓電體層的壓電材料。即,若想要準(zhǔn)備接收專用的元件和發(fā)送專用的元件,則必須要排列壓電材料不同的元件,非常困難。并且,在統(tǒng)一了壓電材料的情況下,雖然能夠變更開口部的大小等從而調(diào)整發(fā)送接收靈敏度,但是若變更開口部的大小,則導(dǎo)致共振頻率發(fā)生變化,在實際上使用困難。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,目的在于提供一種使壓電材料相同,不變更共振頻率,而使發(fā)送接收靈敏度不同的元件共存的超聲波傳感器。解決上述課題的本發(fā)明的方式為如下超聲波傳感器,其具備:基板,其形成有開口部;振動板,其以封閉上述開口部的方式設(shè)置于上述基板;以及超聲波元件,其包括層疊于上述振動板的與上述開口部相反側(cè)的第一電極、壓電體層以及第二電極,該超聲波傳感器的特征在于,在將上述第一電極、上述壓電體層以及上述第二電極層疊的方向作為Z方向,將在上述Z方向上上述第一電極、上述壓電體層以及上述第二電極重疊的部分作為有源部,將上述振動板因該有源部的驅(qū)動而能夠振動的范圍作為可動部時,上述有源部配置為與上述可動部對置,在俯視觀察時,上述有源部的外形比上述可動部的外形小,并在上述有源部的側(cè)方的、至少與上述可動部對置的區(qū)域設(shè)置有調(diào)整共振頻率的共振頻率調(diào)整部。在上述情況下,例如,即使接收專用或發(fā)送專用最佳的超聲波元件的共振頻率發(fā)生變化,通過設(shè)置共振頻率調(diào)整部,調(diào)整共振頻率,也能夠形成共用共振頻率的、接收專用、發(fā)送專用最佳的超聲波元件,能夠高效地進行發(fā)送和接收,并能夠提高可靠性。這里,優(yōu)選其特征在于,在俯視觀察時,上述有源部呈長方形,上述共振頻率調(diào)整部設(shè)置于上述長方形的長邊的側(cè)方。由此,能夠更加有效地進行由共振頻率調(diào)整部進行的共振頻率的調(diào)整,能夠形成為接收專用、發(fā)送專用最佳的超聲波元件。另外,優(yōu)選在將相互正交并且都與上述Z方向正交的兩個方向作為X方向以及Y方向時,在X方向以及/或者Y方向上配置有多個上述可動部以及上述有源部。由此,能夠遍及X方向以及Y方向有效地進行發(fā)送和接收。另外,優(yōu)選在上述多個有源部中的一部分的有源部的側(cè)方設(shè)置有上述共振頻率調(diào)整部,在其他的有源部的側(cè)方不設(shè)置上述共振頻率調(diào)整部。由此,通過將共振頻率調(diào)整部設(shè)置于共振頻率不同的超聲波元件,而使共振頻率相同,從而能夠更加可靠地實現(xiàn)具有接收專用、發(fā)送專用最佳的超聲波元件的超聲波傳感器。另外,優(yōu)選具有上述壓電體層的寬度不同的兩種以上的上述有源部,其中,上述壓電體層的寬度在俯視觀察呈正方形的情況下為上述X方向以及上述Y方向的邊的任意一方的尺寸,在俯視觀察呈長方形的情況下為短邊的尺寸。由此,能夠通過調(diào)整壓電體層的寬度,而使接收專用或發(fā)送專用最佳,并形成為通過共振頻率調(diào)整部使共振頻率相同的超聲波元件。另外,優(yōu)選具有上述壓電體層的厚度不同的兩種以上的上述有源部。由此,能夠通過調(diào)整壓電體層的厚度,而使接收專用或發(fā)送專用最佳,并形成為通過共振頻率調(diào)整部使共振頻率相同的超聲波元件。另外,優(yōu)選上述多個超聲波元件具有設(shè)定為接收專用的元件和設(shè)定為發(fā)送專用的元件。由此,能夠不變更壓電材料,形成接收專用、發(fā)送專用最佳的超聲波元件。另外,優(yōu)選上述共振頻率調(diào)整部由與構(gòu)成上述第一電極、上述壓電體層以及上述第二電極的材料不同的材料構(gòu)成。由此,能夠通過設(shè)置不同材料的膜,來設(shè)置共振頻率調(diào)整部。另外,優(yōu)選上述共振頻率調(diào)整部為接合部,該接合部設(shè)置于與上述基板的設(shè)置有上述超聲波元件的一側(cè)接合的接合基板上。由此,能夠通過與接合基板接合,來設(shè)置共振頻率調(diào)整部。附圖說明圖1是表示實施方式1所涉及的超聲波器件的構(gòu)成例的剖視圖。圖2是表示實施方式1所涉及的超聲波傳感器的構(gòu)成例的分解立體圖。圖3是表示超聲波元件陣列的構(gòu)成例的放大立體圖。圖4是表示實施方式1所涉及的超聲波元件的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5是實施方式1所涉及的超聲波元件的剖視圖。圖6是實施方式1所涉及的超聲波元件的示意圖。圖7是有源部的短邊方向?qū)挾?開口部的短邊方向?qū)挾扰c發(fā)送接收靈敏度的關(guān)系圖。圖8是有源部膜厚與發(fā)送接收靈敏度的關(guān)系圖。圖9是發(fā)送專用或接收專用最佳的超聲波元件的例子。圖10是發(fā)送專用或接收專用最佳的超聲波元件的例子。圖11是發(fā)送專用或接收專用最佳的超聲波元件的例子。圖12是表示超聲波診斷裝置的一個例子的立體圖。圖13是表示超聲波探頭的一個例子的側(cè)視圖。具體實施方式以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。以下的說明是表示本發(fā)明的一個實施方式,能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)任意變更。在各圖中,標(biāo)注相同附圖標(biāo)記的部件表示相同的部件,并適當(dāng)?shù)厥÷哉f明。實施方式1超聲波器件圖1是表示搭載有本發(fā)明的實施方式1所涉及的超聲波傳感器的超聲波器件的構(gòu)成例的剖視圖。如圖所示,超聲波探頭I構(gòu)成為具備CAV面型超聲波傳感器1、與超聲波傳感器1連接的撓性印刷電路基板(FPC基板2)、從裝置終端(未圖示)引出的電纜3、中繼FPC基板2以及電纜3的中繼基板4、保護超聲波傳感器1、FPC基板2以及中繼基板4的框體5、和填充到框體5以及超聲波傳感器1之間的耐水性樹脂6。從超聲波傳感器1發(fā)送超聲波。并且,從測量對象物反射的超聲波被超聲波傳感器1接收?;谶@些超聲波的波形信號,在超聲波探頭I的裝置終端,檢測與測量對象物有關(guān)的信息(位置、形狀等)。如后述那樣,根據(jù)超聲波傳感器1,能夠確保較高的可靠性。因此,通過搭載超聲波傳感器1而成為各種特性優(yōu)異的超聲波器件。本發(fā)明能夠應(yīng)用于超聲波的發(fā)送最佳的發(fā)送專用型、超聲波的接收最佳的接收專用型、超聲波的發(fā)送以及接收最佳的收發(fā)一體型等任何的超聲波傳感器1。能夠搭載超聲波傳感器1的超聲波器件并不限定于超聲波探頭I。超聲波傳感器圖2是超聲波傳感器的分解立體圖,圖3是表示超聲波元件陣列的構(gòu)成例的放大立體圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的超聲波元件的簡要結(jié)構(gòu)的俯視圖,圖5是其A-A′線剖視圖以及B-B′線剖視圖,圖6是超聲波元件的示意圖。超聲波傳感器1構(gòu)成為包括超聲波元件10、聲匹配層25、透鏡部件26以及包圍板40。超聲波元件10構(gòu)成為包括基板11、振動板50以及壓電元件17。在圖2中,雖然獨立表示包圍板40和支承部件41,但實際上兩者構(gòu)成為一體。在將相互正交的兩個軸作為X軸以及Y軸,將通過X軸以及Y軸形成的平面作為XY平面時,基板11沿著XY平面。以下,將X軸稱為第一方向X,將Y軸稱為第二方向Y,將與第一方向X以及第二方向Y中的任何一個都正交的Z軸稱為第三方向Z。在基板11形成有多個間隔壁19。通過多個間隔壁19,沿著第一方向X以及第二方向Y劃分多個空間20??臻g20以在第三方向Z上貫通基板11的方式形成??臻g20呈二維狀,即,在第一方向X上形成多個且在第二方向Y上形成多個??臻g20的排列、形狀能夠進行各種變形。例如,空間20可以呈一維狀,即,沿著第一方向X以及第二方向Y的任何一個方向形成多個。并且,空間20從第三方向Z觀察時可以是長方形(除了第一方向X和第二方向Y的長度比為1∶1之外)。振動板50以封閉由空間20形成的開口部18的方式設(shè)置在基板11上。以下,將振動板50的基板11側(cè)的面稱為第一面50a,將與第一面50a對置的面稱為第二面50b。振動板50由形成在基板11上的彈性膜12和形成在彈性膜12上的絕緣體膜13構(gòu)成。在該情況下,由彈性膜12構(gòu)成第一面50a,由絕緣體膜13構(gòu)成第二面50b。以下,對超聲波元件進行詳細(xì)地說明。如圖4所示,本實施方式的超聲波元件10例如由彈性膜12和壓電元件17構(gòu)成,該彈性膜12由設(shè)置在由硅基板構(gòu)成的基板11的一面的二氧化硅膜構(gòu)成,該壓電元件17形成在由氧化鋯構(gòu)成的絕緣體膜13上,并由第一電極14、壓電體層15和第二電極16構(gòu)成。在基板11的與壓電元件17對應(yīng)的區(qū)域形成開口部18,形成開口部18的空間20由間隔壁19形成?;?1能夠使用例如單結(jié)晶硅基板,但不限定于此。在本實施方式中,雖然以由二氧化硅構(gòu)成的彈性膜12和由氧化鋯等構(gòu)成的絕緣體膜13構(gòu)成振動板,但并不限定于此,可以是任意一方,或者也可以形成為其他膜。在絕緣體膜13上,根據(jù)需要經(jīng)由緊貼層形成由第一電極14、厚度為3μm以下的、優(yōu)選0.3~1.5μm的薄膜的壓電體層15、以及第二電極16構(gòu)成的壓電元件17。這里,壓電元件17是指包括第一電極14、壓電體層15以及第二電極16的部分,將由第一電極14和第二電極16夾持的區(qū)域稱為有源部。通常,在驅(qū)動壓電元件17的情況下,將任意一個電極作為共用電極,將另一個電極作為獨立電極,但在超聲波元件10中,由于按各個超聲波元件10各自進行驅(qū)動、掃描,因此任意一個為共用電極而另一個為獨立電極這樣的區(qū)別并不現(xiàn)實。不管為哪個,在使超聲波元件10一維或二維地并列的實施方式中,在整個一個方向上設(shè)置第一電極14,而在與上述的一個方向的正交的整個方向上設(shè)置第二電極16,并向適當(dāng)選擇的第一電極14和第二電極16之間施加電壓,能夠只驅(qū)動規(guī)定的壓電元件17。并且,在選擇規(guī)定的壓電元件17時,通常進行將一列或者多列選擇為一個組驅(qū)動。在本實施方式中,四列第一電極14被捆束而共用化。假設(shè)將其稱為一信道,該信道在整個第一方向X上設(shè)置多個。并且,第二電極16沿著第一方向X呈一列連續(xù)地設(shè)置,沿著第二方向Y設(shè)置多列該第二電極16。在這種構(gòu)成中,若使第二電極16的所有的列共用化,同時驅(qū)動一信道內(nèi)的所有的壓電元件17,依次驅(qū)動各信道,則能夠獲得沿著第一方向X的一維數(shù)據(jù)。另外,若按照一列或多列使第二電極16共用化,以第二電極16共用化一信道內(nèi)的壓電元件17,并依次按組驅(qū)動,依次驅(qū)動各信道,則能夠獲得XY方向的二維數(shù)據(jù)。另外,這里將壓電元件17和通過該壓電元件17的驅(qū)動而產(chǎn)生位移的振動板50亦即彈性膜12以及絕緣體膜13合稱為致動裝置。在上述的例子中,彈性膜12以及絕緣體膜13、根據(jù)需要而設(shè)置的緊貼層、以及第一電極14作為振動板50發(fā)揮作用,但并不限定于此。例如,不設(shè)置振動板50,而壓電元件17自身實際上也可以兼顧作為振動板的功能。這里,壓電元件17是指第一電極14、壓電體層15以及第二電極16在俯視觀察時重疊的部分,將壓電體層15被第一電極14和第二電極16夾持的區(qū)域稱為有源部。另外,除了彈性膜12以及絕緣體膜13之外,第一電極14以及第二電極16也作為封閉開口部18的振動板50而發(fā)揮作用,振動板50的與開口部18對應(yīng)的區(qū)域是振動板50能夠通過壓電元件17的驅(qū)動而振動的區(qū)域,將其稱為可動部。有源部和可動部一一對應(yīng)。在本實施方式中,雖然有源部和開口部18一一對應(yīng),但在俯視觀察時,也可以在一個開口部18內(nèi)含有多個有源部。在該情況下,若通過在相鄰的有源部之間設(shè)置抑制振動板50的振動的柱狀的間隔件等,從而在開口部18內(nèi)限制振動板50能夠振動的區(qū)域,則能夠在實際上實現(xiàn)有源部和可動部的一一對應(yīng)。第一電極14、第二電極16只要是具有導(dǎo)電性的便不被限制,例如能夠使用鉑(Pt)、銥(Ir)、金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)、鈦(Ti)、不銹鋼等金屬材料、氧化銦錫(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)等氧化錫系導(dǎo)電材料、氧化鋅系導(dǎo)電材料、釕酸鍶(SrRuO3)、鎳酸鑭(LaNiO3)、元素?fù)诫s鈦酸鍶等氧化物導(dǎo)電材料、導(dǎo)電性聚合物等。然而,并不限定于上述的材料。壓電體層15能夠代表性地使用鋯鈦酸鉛(PZT)系的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物。由此,容易確保壓電元件17的位移量。另外,壓電體層15能夠使用不含鉛的例如至少包含鉍(Bi)、鋇(Ba)、鐵(Fe)以及鈦(Ti)的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)使用對環(huán)境負(fù)擔(dān)小的非鉛系材料來制造超聲波元件10。這種鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),即,ABO3型結(jié)構(gòu)的A位點配位12個氧,并且,B位點配位6個氧而形成八面體(正八面體)。在不包含鉛的上述的壓電體層15的例子中,Bi、Ba以及Li位于A位點,F(xiàn)e、Ti位于B位點。在具有包含Bi、Ba、Fe以及Ti的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物中,其組成式被表示為(Bi、Ba)(Fe、Ti)O3,但作為代表性的組成,被表示為鐵酸鉍和鈦酸鋇的混合晶體。該混合晶體是指利用X射線衍射圖案無法單獨檢測鐵酸鉍、鈦酸鋇的混合晶體。還包含從混合晶體的組成偏離的組成。這里的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物包含由于缺損/過剩而從化學(xué)計量的組成偏離的復(fù)合氧化物、元素的一部分被置換成其他的元素的復(fù)合氧化物。即,只要能夠取得鈣鈦礦結(jié)構(gòu),當(dāng)然容許由于晶格不匹配、氧缺失等所引起的不可避免的組成的偏離,而且也容許元素的一部分的置換等。而且,鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物的構(gòu)成不限定于上述例子,也可以構(gòu)成為包含其他元素。例如優(yōu)選壓電體層15還包含錳(Mn)。由此,容易抑制漏電流,例如作為非鉛系的材料,能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性較高的超聲波元件10。可以用鋰(Li)、釤(Sm)、鈰(Ce)等置換壓電體層15的A位點的Bi,也可以用鋁(Al)、鈷(Co)等置換B位點的Fe。由此,提高各種特性,容易實現(xiàn)構(gòu)成、功能的多樣化。在為包含這些其他元素的復(fù)合氧化物的情況下,優(yōu)選構(gòu)成為具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。在本實施方式中,如上所述,除了彈性膜12以及絕緣體膜13之外,第一電極14以及第二電極16也可以作為封閉開口部18的振動板50來發(fā)揮作用,振動板50的與開口部18對置的區(qū)域是通過壓電元件17的驅(qū)動進行振動的區(qū)域,稱為可動部。另外,在本實施方式中,有源部為在俯視觀察時第二方向Y為長邊方向、第一方向X為短邊方向的矩形形狀,成為沿第二方向Y的邊為長邊(長邊面)、沿著第一方向X的邊為短邊(短邊面)的矩形形狀。而且,有源部的短邊方向的尺寸,即,短邊的尺寸與開口部18的方向X的尺寸的關(guān)系對共振頻率影響較大。而且,在本實施方式中,在有源部的短邊方向亦即寬度方向兩側(cè)的長邊的側(cè)方,遠(yuǎn)離有源部,作為共振頻率調(diào)整部設(shè)置有共振頻率調(diào)整膜21。該共振頻率調(diào)整膜21設(shè)置為從有源部的長邊的側(cè)方的振動板50的與開口部18對置的區(qū)域橫跨與間隔壁19對置的區(qū)域。如上所述,這樣的共振頻率調(diào)整膜21成為與有源部的長邊的側(cè)方的、振動最劇烈的振動板50的重錘,調(diào)整共振頻率。此外,有源部在俯視觀察呈正方形的情況下,寬度方向可以為任意方向,共振頻率調(diào)整膜21可以設(shè)置在任意邊的側(cè)方。此外,共振頻率調(diào)整膜21的材料不做特別限定。例如,可以是與導(dǎo)線配線相同的導(dǎo)電性的材料,例如可以為金、銅等,也可以為絕緣性的材料例如礬土、氧化鋯等。在圖6中表示超聲波元件10的短邊方向的剖面,并表示出有源部的寬度和膜厚。在這樣的超聲波元件10中,有源部的短邊方向的寬度、膜厚對發(fā)送接收靈敏度影響較大。在圖7中表示有源部的短邊方向?qū)挾?開口部的短邊方向?qū)挾扰c發(fā)送接收靈敏度的關(guān)系,在圖8中表示有源部膜厚與發(fā)送接收靈敏度的關(guān)系。如這些附圖所示,雖然有源部的短邊方向?qū)挾?開口部的短邊方向?qū)挾仍叫〗邮侦`敏度越上升,但發(fā)送靈敏度下降。另一方面,雖然有源部的膜厚越小發(fā)送靈敏度越上升,但接收靈敏度下降,雖然膜厚越大接收靈敏度越上升,但發(fā)送靈敏度下降。這里,發(fā)送靈敏度與基于有源部的驅(qū)動的可動部的位移所引起的排除體積v成正比,排除體積v與有源部的面積S成正比。并且,排除體積v與壓電元件的變形δ的大小成正比,另外,由于變形δ與d31×Vh/t的值成比例(d31為壓電常量,Vh為外加電壓,t為壓電元件(有源部)的膜厚),因此排除體積v與壓電元件的膜厚成反比。圖7以及圖8的結(jié)果與這些理論一致。另外,在本實施方式中,接收靈敏度以通過接收而產(chǎn)生的電壓來評價。產(chǎn)生電壓V被表示為V=Q/C(Q為產(chǎn)生電荷,C為電容),并與壓電元件的電容成反比。電容被表示為C=ε0×εr×(S/t)(ε0為真空的介電常數(shù),εr為壓電元件的介電常數(shù),S為有源部的面積,t為壓電元件(有源部)的膜厚),面積S越小電容C越小,并且,膜厚t越大電容C越小。即,有源部的面積越小并且膜厚越大,接收靈敏度越大。圖7以及圖8的結(jié)果與這些理論一致。此外,在以產(chǎn)生電荷Q來評價接收靈敏度的情況下,與上述的結(jié)果不同,為了增加產(chǎn)生電荷Q,而增加壓電常量g31、或是增加接收的音波的壓力,需要增加有源部的面積,并且無論哪個難度都較高。因此,如上述那樣形成為基于產(chǎn)生電壓的接收,以有源部的面積、膜厚的調(diào)整來減小電容C的手法是非常有用的。因此,通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整開口部的大小、有源部的短邊方向的寬度以及有源部的膜厚,從而能夠使提高發(fā)送靈敏度的發(fā)送專用最佳的超聲波元件10與提高接收靈敏度的接收專用最佳的超聲波元件10混在一起。其中,若使有源部的短邊方向?qū)挾?開口部的短邊方向?qū)挾取⒂性床康哪ず褡兓?,則導(dǎo)致共振頻率也變化。因此,在本實施方式的超聲波傳感器1中,通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整開口部的大小、有源部的短邊方向的寬度以及有源部的膜厚,從而使提高發(fā)送靈敏度的發(fā)送專用最佳的超聲波元件10與提高接收靈敏度的接收專用最佳的超聲波元件10混在一起,并且利用共振頻率調(diào)整膜21來調(diào)整共振頻率,使接收專用最佳的超聲波元件10與發(fā)送專用最佳的超聲波元件10的共振頻率在實際上相同。由此,在共振頻率被統(tǒng)一的狀態(tài)下,使接收專用最佳的超聲波元件10與發(fā)送專用最佳的超聲波元件10共存,從而能夠顯著地同時提高接收靈敏度以及發(fā)送靈敏度。通常,在超聲波傳感器1中,在第一方向X以及與其正交的第二方向Y上二維地并列設(shè)置超聲波元件10。而且,例如,若將第一方向X作為掃描方向,將第二方向Y作為橫切方向,則在這樣的超聲波傳感器1中,一邊掃描方向上掃描,一邊按照沿橫切方向延伸的每列進行驅(qū)動,即通過進行超聲波的發(fā)送以及接收,能夠在掃描方向上連續(xù)獲取橫切方向的感測信息。這里,在本實施方式中,在共振頻率被統(tǒng)一的狀態(tài)下,通過使橫切方向上接收專用最佳的超聲波元件10與發(fā)送專用最佳的超聲波元件10共存,從而能夠顯著地同時提高接收靈敏度以及發(fā)送靈敏度。在圖9~圖11中表示設(shè)定為發(fā)送專用最佳的超聲波元件10與設(shè)定為接收專用最佳的超聲波元件10的例子。圖9是通過變更有源部的寬度,而使發(fā)送專用、接收專用最佳的構(gòu)造。作為發(fā)送專用最佳的超聲波元件10的發(fā)送專用元件31是有源部的寬度相對較寬的元件,作為接收專用最佳的超聲波元件10的接收專用元件32是有源部的寬度相對較窄的元件,并在遠(yuǎn)離有源部的側(cè)方設(shè)置有共振頻率調(diào)整膜21。根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送專用最佳的發(fā)送專用元件31和接收專用最佳的接收專用元件32,并通過設(shè)置共振頻率調(diào)整膜21而將兩者的共振頻率調(diào)整為相同。這里,在下述表1所示的實施例A中,示出在假設(shè)短邊/長邊的長寬比為1∶4以上的情況下的具體例子。在例1A的構(gòu)成中,共振頻率為1.7MHz,但若在例2A變更壓電體寬度/開口部寬度,則共振頻率變?yōu)?.5MHz。在此,能夠通過設(shè)置如例3A那樣的楊氏模量300Gpa、膜厚270nm的共振數(shù)頻率調(diào)整膜(例如鈦鎢等)使共振頻率形成為1.7MHz,使共振頻率與例1A的結(jié)構(gòu)相同。并且,如例4A所示,即使從例2A變更開口部寬度也能夠?qū)⒐舱耦l率調(diào)整為1.7MHz。此外,本發(fā)明并不限定于長寬比為1∶4以上的情況。表1實施例A例1A例2A例3A例4A壓電體寬度/開口部寬度0.70.30.30.3開口部寬度[μm]70707066第二電極寬度[μm]49494919.8第一電極寬度[μm]37373715楊氏模量[Gpa]300膜厚[nm]270共振頻率[MHz]1.71.51.71.7圖10是通過變更有源部的厚度,而使發(fā)送專用、接收專用最佳的構(gòu)造。作為發(fā)送專用最佳的超聲波元件10的發(fā)送專用元件31A是有源部的厚度相對較窄的元件,作為接收專用最佳的超聲波元件10的接收專用元件32A是有源部的厚度相對較寬的元件,并在發(fā)送專用元件31的遠(yuǎn)離有源部的側(cè)方設(shè)置有共振頻率調(diào)整膜21。這里,在下述表2所示的實施例B中示出假設(shè)短邊/長邊的長寬比為1∶4以上的情況下的具體例子。相對于例1B的構(gòu)成,若如例2B那樣變更壓電體膜厚則共振頻率發(fā)生變化。在此,能夠通過設(shè)置如例3B那樣的楊氏模量300Gpa、膜厚250nm的共振數(shù)頻率來調(diào)整膜(例如鈦鎢等)使共振頻率為1.7MHz,使共振頻率與例1B的結(jié)構(gòu)相同。另外,如例4B所示,即使從例2B變更開口部寬度也能夠?qū)⒐舱耦l率調(diào)整為1.7MHz。此外,本發(fā)明并不限定于長寬比為1∶4以上的情況。表2實施例B例1B例2B例3B例4B壓電體膜厚[μm]1250700700700壓電體寬度/開口部寬度0.70.30.30.3開口部寬度[μm]70707066第二電極寬度[μm]49494919.8第一電極寬度[μm]37373715楊氏模量[Gpa]300膜厚[nm]250共振頻率[MHz]1.71.51.71.7根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送專用最佳的發(fā)送專用元件31A和接收專用最佳的接收專用元件32A,并通過設(shè)置共振頻率調(diào)整膜21,將兩者的共振頻率調(diào)整為相同。圖11是通過變更有源部的寬度以及厚度而對發(fā)送專用、接收專用最佳的構(gòu)造。作為發(fā)送專用最佳的超聲波元件10的發(fā)送專用元件31B是有源部的寬度相對較寬并且厚度相對較薄的元件,作為接收專用最佳的超聲波元件10的接收專用元件32B是有源部的寬度相對較窄且厚度相對較寬的元件,并在發(fā)送專用元件31B和接收專用元件32B兩者的遠(yuǎn)離有源部的側(cè)方設(shè)置有共振頻率調(diào)整膜21。根據(jù)這樣的構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送專用最佳的發(fā)送專用元件31B和接收專用最佳的接收專用元件32B,并通過設(shè)置共振頻率調(diào)整膜21,將兩者的共振頻率調(diào)整為相同。在圖9~圖11的例子中,利用發(fā)送專用元件和接收專用元件,不僅可以將共振頻率調(diào)整為相同,也可以將接收共振頻率調(diào)整為發(fā)送共振頻率的整數(shù)倍。這樣的超聲波傳感器能夠應(yīng)用于非線形影像法。這里,非線形影像法是指分離因被放射于生物體內(nèi)的超聲波脈沖中產(chǎn)生形變而發(fā)生的不包含發(fā)送波的諧波分量并映像化的手法。此外,在圖9~圖11的例子中,雖然沒有變更開口部的寬度,但也可以例如通過代替變更有源部的寬度或者同時變更開口部的寬度,從而變更發(fā)送接收靈敏度并實現(xiàn)最佳化。另外,在圖9~圖11中,作為共振數(shù)頻率調(diào)整部雖然例示了共振頻率調(diào)整膜21,但并不限定于此,也可以在與基板11接合的接合基板上設(shè)置向基板11側(cè)突出的接合部,借助接合部擠壓設(shè)置了共振頻率調(diào)整膜21的區(qū)域、或者擠壓共振頻率調(diào)整膜21。這里,接合基板是指,例如封閉并保護超聲波元件10的保護基板,且為具有覆蓋所有的超聲波元件10的空間的元件,但并不限定于此。這樣,在本實施方式中,通過使有源部的寬度、厚度發(fā)生變化,從而使發(fā)送接收靈敏度分別最佳化的發(fā)送專用元件與接收專用元件共存,并通過設(shè)置共振頻率調(diào)整膜,實現(xiàn)發(fā)送專用元件與接收專用元件的共振頻率的統(tǒng)一。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)送特性、接收特性兩者的提高。另外,由于通過接收專用和發(fā)送專用不會使共振頻率變化,因此能夠高效地進行發(fā)送和接收。其他的實施方式雖然在以上說明的本實施方式中省略說明,但能夠構(gòu)成為例如振動板的與壓電元件17相反側(cè)成為向測量對象物發(fā)送的超聲波和從測量對象物反射的超聲波(回波信號)的通過區(qū)域。由此,能夠簡化振動板的與壓電元件17相反側(cè)的構(gòu)成,并確保超聲波等的良好的通過區(qū)域。另外,使電極、配線等電區(qū)域、各部件的粘接固定區(qū)域遠(yuǎn)離測量對象物,容易防止它們與測量對象物之間的污染、漏電流。因此,也能夠適合應(yīng)用于特別忌污染、漏電流的醫(yī)療用設(shè)備例如超聲波診斷裝置、血壓計以及眼壓計。此外,通常,在基板11的開口部18等內(nèi)填充有作為聲匹配層發(fā)揮作用的樹脂,例如硅油、硅樹脂或者硅橡膠,開口部18等由能夠透過超聲波等的透鏡部件封閉。由此,能夠減少壓電元件17與測量對象物之間的聲阻抗差,超聲波能夠高效地向測量對象物側(cè)發(fā)送。并且,雖然在上述的實施方式中省略,但優(yōu)選將密封包含壓電元件17的區(qū)域的密封板與基板11接合。由此,能夠在物理上保護壓電元件17,另外也增加超聲波傳感器1的強度,所以能夠提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外,在壓電元件17構(gòu)成為薄膜的情況下,能夠提高包含該壓電元件17的超聲波傳感器1的操作性。另外,在上述的實施方式中,示出開口部18在每個壓電元件17形成的例子,但并不限定于此,也可以與多個壓電元件17對應(yīng)地形成開口部。例如可以設(shè)置遍及掃描方向并列設(shè)置的壓電元件17的列共用的開口部,或整體為一個開口部。此外,在對這樣的多個壓電元件17設(shè)置共用的開口部的情況下,雖然壓電元件17的振動狀態(tài)不同,但也可以從振動板的與基板11相反側(cè)設(shè)置按壓各壓電元件17之間的部件等,進行與設(shè)置了獨立的開口部的情況相同的振動。這里,對使用上述的超聲波傳感器的超聲波診斷裝置的一個例子進行說明。圖12是表示超聲波診斷裝置的一個例子的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖,圖13是表示超聲波探頭的側(cè)視圖。如這些圖所示,超聲波診斷裝置101具備裝置終端102和超聲波探頭(探頭)103。裝置終端102和超聲波探頭103通過電纜104連接。裝置終端102和超聲波探頭103通過電纜104交換電信號。在裝置終端102中組裝顯示器面板(顯示裝置)105。顯示器面板105的畫面露出于裝置終端102的表面。在裝置終端102中,基于從超聲波探頭103的超聲波傳感器1發(fā)送并被檢測出的超聲波來生成圖像。被圖像化的檢測結(jié)果被顯示于顯示器面板105的畫面。超聲波探頭103具有框體106。在框體106內(nèi)收納多個超聲波元件10呈第一方向X以及第二方向Y的二維地排列而成的超聲波傳感器1。超聲波傳感器1設(shè)置為其表面露出于框體106的表面。超聲波傳感器1從表面輸出超聲波,并且接受超聲波的反射波。另外,超聲波探頭103能夠具備能夠在探測器主體103a上拆裝的探測器頭103b。此時,超聲波傳感器1能夠組裝于探測器頭103b的框體106內(nèi)。此外,超聲波傳感器1構(gòu)成為超聲波元件10沿第一方向X以及第二方向Y二維地排列。附圖說明:1…超聲波傳感器;10…超聲波元件;11…基板;12…彈性膜;13…絕緣體膜;14…第一電極;15…壓電體層;16…第二電極;17…壓電元件;18…開口部;21…共振頻率調(diào)整膜;31、31A、31B…發(fā)送專用元件;32、32A、32B…接收專用元件。當(dāng)前第1頁1 2 3