JP2001029319A - 圧電トランスデューサ、圧電トランスデューサの製造方法、及び圧電トランスデューサを用いた脈波検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電振動子の振動効率と製造上の作業効率を
向上させた、圧電トランスデューサ、圧電トランスデュ
ーサの製造方法、及び圧電トランスデューサを用いた脈
波検出装置を提供すること。 【解決手段】 断面凹形状の圧電体の凹部の底部両面に
導電性被膜の電極を形成し、この電極に導線を配線した
後に、凹部に振動整合部材を中実充填することで、圧電
トランスデューサが形成される。この圧電トランスデュ
ーサは、断面凹形状の圧電体の凹部の底部が圧電振動子
として機能するので、圧電振動子の位置決めが容易にな
る。さらに、圧電振動子からの振動が振動整合部材で伝
搬されるので振動効率が良好になる。この圧電トランス
デューサの圧電振動子となる底部の厚みや、圧電体の凹
部の断面形状を適宜変更することにより、脈波検出可能
な範囲が広がる脈波検出装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスデュ
ーサ、圧電トランスデューサの製造方法、及び圧電トラ
ンスデューサを用いた脈波検出装置に係り、詳細には、
動脈に対する超音波の送受信により脈波を検出するため
の、圧電トランスデューサ、圧電トランスデューサの製
造方法、及び脈波検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動脈を流れる血流による脈波を検出する
ことは、医療現場や健康管理を行う際に広く行われてい
る。この脈波検出は、触診により所定時間の脈波数とし
て検出する場合の他、脈波検出装置を使用して電子的に
脈波数等を自動検出することも広く行われている。電子
的に脈波を検出して脈拍数を得る装置として、ピエゾ型
の圧電素子（ＰＺＴ）をセンサとして動脈上に配置し、
動脈内部の圧力変化に伴う表皮の圧力変化（圧力による
表皮の変位）から脈波数を検出するものや、超音波を利
用して脈波数を検出するものが存在する。超音波を利用
する脈波検出装置としては、血流によるドップラ効果を
利用したものがあり、例えば、特開平１−２１４３３５
号公報や、ＵＳＰ４０８６９１６で提案されている。

【０００３】以下、この超音波を利用する脈波検出装置
１０と、この脈波検出装置１０に備わる圧電トランスデ
ューサ１とを、図１４を参照して説明する。

【０００４】図１４に示されるように、脈波検出装置１
０は、圧電トランスデューサ１と、発信器１１と、受信
器１２を備えており、圧電トランスデューサ１は、発信
器１１と受信器１２に、配線を介して接続されている。
そして、発信器１１と受信器１２とに接続された、発信
側振動子２Ａと受信側振動子２Ｂとが固形樹脂部３に囲
まれて固定され一体にされた圧電トランスデューサ１が
形成されている。この圧電トランスデューサ１が体表１
３に当接され固定された後、圧電トランスデューサ１の
発信側振動子２Ａから動脈１４に向けて超音波Ａが発信
され、その反射波Ｂが圧電トランスデューサ１の受信側
振動子２Ｂで受信される。

【０００５】この受信信号から、反射波の周波数や位相
の変化が検出される。すなわち、血流により動脈１４が
拡大している間は動脈１４の表面が発信源である圧電ト
ランスデューサ１の発信側振動子２Ａと受信素子である
圧電トランスデューサ１の受信側振動子２Ｂに近づくこ
とになる。その結果、ドップラ効果により周波数が高く
なり、逆に動脈が縮小している間は周波数が低くなる。
そして、この周波数や位相の変化を検出することで脈波
を検出し、さらに脈波数を検出したり、血流速を検出し
たりすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
圧電トランスデューサ１には以下のような欠点がある。
まず、発信側振動子２Ａや受信側振動子２Ｂの周りが固
形樹脂部３で固められているため圧電トランスデューサ
の振動が減衰し、発信側振動子２Ａや受信側振動子２Ｂ
の振動効率の低下を招く。また、発信側振動子２Ａ及び
受信側振動子２Ｂは、均一な厚みしか持たないため、共
振周波数も単一であり、幅広い周波数領域を用いての脈
波検出には対応出来ない。また、発信側振動子２Ａと、
受信側振動子２Ｂを、上述のように固形樹脂内部で一定
の位置に固定する（例えば、送受信側の両振動子間の角
度等を均一にする）のが製造上難しく、この位置決め工
程が圧電トランスデューサ１の製造過程の作業効率の低
下を招く。

【０００７】そこで、本発明は、圧電トランスデューサ
の振動効率を向上させることができる、圧電トランスデ
ューサ、この圧電トランスデューサの製造方法、又は前
記圧電トランスデューサを用いた脈波検出装置を提供す
ることを第１の目的とする。また、本発明は、圧電トラ
ンスデューサの製造過程の作業効率を向上させることが
できる、圧電トランスデューサ、この圧電トランスデュ
ーサの製造方法、又は前記圧電トランスデューサを用い
た脈波検出装置を提供することを第２の目的とする。更
に、本発明は、脈波測定において最適な周波数領域が選
択でき、脈波測定可能な範囲を広げることができる、圧
電トランスデューサ、この圧電トランスデューサの製造
方法、又は前記圧電トランスデューサを用いた脈波検出
装置を提供することを第３の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電トランスデ
ューサは、底部が振動子として機能する凹部を少なくと
も１つ有する圧電体と、前記底部の両面に形成された導
電性皮膜と、この導電性皮膜に一端が接続され、前記導
電性皮膜に通電するための配線部と、前記凹部に充填さ
れた振動整合部材とを具備する構成であるので、圧電ト
ランスデューサの振動効率、及び脈波検出能力、及び製
造過程の作業効率を向上させることができる。

【０００９】更に、振動子として機能する前記底部は、
前記導電性皮膜が形成されている一方の面が前記凹部に
充填された前記振動整合部材を振動し、前記導電性皮膜
が形成されている他方の面が開放されている構成とした
ので、圧電トランスデューサの振動効率、及び脈波検出
能力、及び製造過程の作業効率を向上させることができ
る。更に、振動子として機能する前記底部を、段階的な
二つ以上の異なる厚みをもつ構成としたので、圧電トラ
ンスデューサの振動効率、及び脈波検出能力、及び製造
過程の作業効率を向上させることができる。

【００１０】更に、本発明の圧電トランスデューサは、
同一の面に２つの凹部が形成された請求項１又は請求項
２に記載の圧電トランスデューサと、一方の前記凹部の
底部を振動させ、前記振動整合部材を介して動脈に超音
波を発信する発信手段と、この発信手段から発信され前
記動脈を伝搬した超音波を、前記振動整合部材を介して
他方の前記凹部の底部で受信し、この受信した超音波か
ら脈波に関する情報を取得する脈波情報取得手段と、こ
の脈波情報取得手段により取得された脈波に関する情報
を出力する出力手段とを具備する構成であるので、圧電
トランスデューサの振動効率、及び脈波検出能力、及び
製造過程の作業効率を向上させることができる。

【００１１】更に、本発明の圧電トランスデューサの製
造方法において、圧電体に、底部が振動子として機能す
る凹部を少なくとも１つ形成する凹部形成工程と、この
凹部形成工程で形成された前記凹部の底部両面に導電性
皮膜を形成する皮膜形成工程と、この皮膜形成工程で形
成された導電性皮膜に一端が接続される配線部を形成す
る配線工程と、前記皮膜形成工程の後に前記凹部に振動
整合部材を充填する充填工程とを備えることにより、圧
電トランスデューサの振動効率、及び脈波検出能力、及
び製造過程の作業効率を向上させることができる。

【００１２】更に、前記凹部形成工程において、圧電体
をダイシング加工により凹部を形成することにより、圧
電トランスデューサの振動効率、及び脈波検出能力、及
び製造過程の作業効率を向上させることができる。本発
明の圧電トランスデューサは、底部が二つ以上の異なる
厚みを有する構成とすることにより、複数の周波数領域
において共振させることができ、複数の周波数での超音
波の発信及び受信をすることができる。また、脈波測定
において最適な周波数領域の選択をすることができる。
また、本発明の圧電トランスデューサは、凹部の開口部
の幅を底部の幅よりも大きくすることにより、体表面と
の接触面積が広くなるので、超音波伝搬が圧電体の壁面
に遮られるようなことがなくなり、脈波検出可能な範囲
を広くすることができる。更に、本発明の圧電トランス
デューサは、凹部の振動子として機能する底部は、圧電
体の側面に対して傾斜していることにより、脈波検出装
置が動脈の真上に位置していなくても、動脈から反射し
た超音波を振動子が受信することができるので、脈波検
出可能な範囲を広くすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明における好適な実施
形態について、図１から図９を参照して詳細に説明す
る。 （１）実施形態の概要 所定サイズの直方体形状の圧電体セラミックスにダイシ
ング加工で凹部６０Ａ、Ｂを形成し、その底部１０７
Ａ、Ｂの両面に導電性皮膜の電極１０２Ａ、１０３Ａ、
１０２Ｂ、１０３Ｂを形成する。そして、これらの電極
に配線した後に、凹部６０Ａに振動整合部材（例えばゲ
ル状の材質）１０６Ａ、Ｂを中実充填することで、圧電
トランスデューサ１００が形成される。この圧電トラン
スデューサ１００は、圧電体に形成した凹部６０Ａ、Ｂ
の底部１０７Ａ、Ｂが圧電振動子として機能する。この
ような構造や製造方法を採用することにより、底部（圧
電振動子として超音波の受信及び発信をする）１０７
Ａ、Ｂの位置決めが容易になる。さらに、圧電振動子１
０７Ａ、Ｂからの振動がゲル状の材質で伝搬されるので
振動効率が良好になる。また、この圧電トランスデュー
サ１００を超音波発信部と超音波受信部の超音波用振動
子として用いた脈波検出装置１５０が提供される。ま
た、本実施形態の圧電トランスデューサ１００では、圧
電振動子１０７Ａ、Ｂの厚さ、圧電トランスデューサ１
００の凹部６０Ａ、Ｂの形状、及び圧電振動子１０７
Ａ、Ｂの振動面の傾斜を適宜変更することにより、複数
の周波数領域の発信及び受信や、脈波測定において最適
な周波数領域の選択をすることができ、脈波測定可能な
範囲を広げることができる。

【００１４】（２）実施形態の詳細 まず、本発明に係る圧電トランスデューサの好適実施態
様を、図１と図２を参照して説明する。図１は、本発明
に係る圧電トランスデューサ１００の好適実施態様の断
面構成図を表したものである。図１に示されるように、
圧電トランスデューサ１００は、超音波発信部１００Ａ
と、超音波受信部１００Ｂからなり、この圧電トランス
デューサ１００の外寸は、幅１．５ｍｍ、高さ１ｍｍ、
奥行き２ｍｍである。但し、この外寸は適宜変更可能で
ある。また、超音波発信部１００Ａと超音波受信部１０
０Ｂは、境界面５０で分離された別体として使用されて
もよく、また境界面５０で貼り合わされるか、全く境界
のない一体構造として使用されてもよい。また、超音波
発信部を１００Ｂとし、超音波受信部を１００Ａとして
もよい。

【００１５】圧電トランスデューサ１００の超音波発信
部１００Ａは、圧電素子部１０１Ａ、電極部１０２Ａ、
電極部１０３Ａ、配線部１０４Ａ、配線部１０５Ａ、及
び振動整合部材１０６Ａからなる。また、同様に、超音
波受信部１００Ｂは、圧電素子部１０１Ｂ、電極部１０
２Ｂ、電極部１０３Ｂ、配線部１０４Ｂ、配線部１０５
Ｂ、及び振動整合部材１０６Ｂからなる。

【００１６】圧電素子部１０１Ａ、Ｂは、底部１０７
Ａ、Ｂと、その両端側に直立して設けられた側部１０９
Ａ、１１０Ａ、１０９Ｂ、１１０Ｂとから、断面コの字
形状に形成されている。この底部１０７Ａ、Ｂと、側部
１０９Ａ、１１０Ａ、１０９Ｂ、１１０Ｂにより凹部６
０Ａ、Ｂが形成されている。圧電素子部１０１Ａ、Ｂは
中実圧電体セラミックス（焼結体）が使用される。底部
１０７Ａ、Ｂが、圧電振動膜として機能し、その厚さは
２００μｍである。ただし、この厚さ寸法は圧電振動膜
の共振周波数が、超音波発信部１００Ａから発生させる
超音波の周波数に一致するような厚さに適宜変更が可能
である。なお、圧電素子部１０１Ａ、Ｂは、断面「コ」
の字形状の内側角隅部に丸みをつけた形状としてもよ
い。底部１０７Ａ、Ｂのそれぞれの両面には、電極部１
０２Ａ、１０３Ａ、１０２Ｂ、１０３Ｂが形成されてい
る。これら各電極部１０２Ａ、１０３Ａ、１０２Ｂ、１
０３Ｂは、数μｍ厚の金、銀、銅等の電気抵抗の低い導
電性皮膜である。

【００１７】配線１０４Ａ、Ｂは、図２に示されるよう
に、例えば金、銀、銅等の電気抵抗の低い材質からなる
導電線が側部１０９Ａ、Ｂの内側（凹部６０Ａ、Ｂ側）
の面に沿って配設され、その一端部は電極部１０２Ａ、
Ｂの端部に接続される。配線１０４Ａ、Ｂの他端部は、
電源供給のために発信器や、反射波を受信後脈波を検出
または測定するために適宜延長され、所定の装置に接続
される。なお、図１のコの字状の側部面から配線１０４
Ａ、Ｂを引き出すようにしてもよい。また、圧電素子部
１０１Ａ、Ｂの凹部６０Ａ、Ｂから側部１０９Ａ、１１
０Ｂの側面壁に貫通孔を開けて配線を引き出してもよ
い。

【００１８】配線１０５Ａ、Ｂは、同様に金、銀、銅等
の電気抵抗の低い導電線が圧電素子部１０１Ａ、Ｂの底
面に沿って配設され、その一端部は電極部１０３Ａ、Ｂ
の端部に接続される。このように、本実施形態の圧電ト
ランスデューサ１００によれば、電極の設定や、配線の
取り出しが容易となる。

【００１９】図１において、振動整合部材１０６Ａ、Ｂ
は、凹部６０Ａ、Ｂの上端まで満たすように中実充填さ
れている。振動整合部材１０６Ａ、Ｂは、圧電振動子１
０７Ａ、Ｂの超音波の振動を外部に、例えば動脈上の体
表に効率的に伝達する。この様に本実施形態の圧電トラ
ンスデューサ１００によれば、圧電振動子１０７Ａ、Ｂ
が片面は振動整合部材１０６Ａ、Ｂに、もう片面は開放
されているので振動に対する拘束度が低く、振動効率が
良好となる。また、振動整合部材１０６Ａ、Ｂにゲル状
物質、例えばシリコンゴム等を用いた場合はゲル状物質
そのものに密着性があるので、ゲル状物質が、従来脈波
測定前に体表に塗布していたクリーム状物質の機能も果
たす。よって、ユーザは測定前のクリーム状物質の塗布
作業を省くことができ、脈波測定作業の効率化を図るこ
とができる。なお、振動整合部材１０６Ａ、Ｂに、凹部
６０Ａ、Ｂから垂れて落ちない程度の粘度を有する液体
状物質を充填してもよい。この場合は、凹部６０Ａ、Ｂ
にポリイミドフィルム等で蓋をすることが好ましい。こ
のように液体状物質を凹部６０Ａ、Ｂに充填した場合
は、ポリイミドフィルム等の蓋により液体状物質を密封
することができるので、その液体状物質を介して体表に
超音波を伝えることができる。

【００２０】図２は、図１の圧電トランスデューサ１０
０の斜視図である。図２では、圧電素子ユニット１００
の側面２面と同等の大きさの蓋部１０８Ａ１、Ｂ１、Ａ
２、Ｂ２が、圧電素子ユニット１００の側面２面に付加
されている。これらの蓋部１０８Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ
２は、振動整合部材１０６Ａ、Ｂのシリコンゴム等が横
から脱着しないようにする機能と、圧電トランスデュー
サ１００の強度を補強する機能とを果たす。なお、本実
施態様において、蓋部１０８Ａ１と蓋部１０８Ｂ１の
対、蓋部１０８Ａ１と蓋部１０８Ｂ２の対はそれぞれ一
体構造になっているが、境界面５０（図１）を境として
分離される構造としてもよい。

【００２１】また、これらの蓋部１０８Ａ１、Ｂ１、Ａ
２、Ｂ２の装着は任意であり、特に装着しなくてもよ
い。振動整合部材１０６Ａ、Ｂに使用されるゲル状の材
質として、例えばシリコンゴムを用いた場合は、シリコ
ンゴム自体が十分な保形力を有しており、シリコンゴム
の保有する弾性力が、圧電素子部１０１Ａ、Ｂの凹部６
０Ａの壁面を押圧する。その結果、圧電素子部１０１Ａ
の凹部６０Ａや圧電素子部１０１Ｂの凹部６０Ｂにシリ
コンゴムが充填された後は、開放部の横側面から、振動
整合部材１０６Ａ、Ｂが脱着しにくいからである。

【００２２】次に、以上説明した圧電トランスデューサ
の製造方法の好適実施態様を、図３と図４を参照して説
明する。なお、図３（ａ）から図３（ｇ）は、圧電トラ
ンスデューサ１００の製造工程を説明するための断面図
である。また、図４（ａ）と図４（ｂ）は、それぞれ、
図３（ｅ）と図３（ｆ）に対応した、圧電トランスデュ
ーサ１００の製造工程を説明するための斜視図である。
また、圧電トランスデューサ１００の、超音波発信部１
００Ａと超音波受信部１００Ｂの製造工程は同様である
ので、ここでは一方の部分、すなわち、圧電トランスデ
ューサ１００の超音波発信部１００Ａを代表させて、圧
電トランスデューサ１００の製造方法を説明することと
する。

【００２３】１）圧電トランスデューサ１００の第１の
製造方法：この第１の製造方法では、ダイシング加工等
の切削加工により、圧電体に凹部６０Ａを形成すること
で、圧電振動子１０７Ａを形成する。 （Ａ）圧電体の焼結体の形成工程（図３（ａ）参照）；
圧電体の焼結体（セラミックス）を形成する。例えば、
高さ（厚さ）１ｍｍ、幅１．５ｍｍ、奥行きが任意の長
さの直方体形状の、ＰＺＴ系、チタン酸鉛系、若しくは
チタン酸バリウム系の強誘電体セラミックスからなる圧
電体を形成する。

【００２４】（Ｂ）ダイシング加工機による加工工程
（図３（ｂ）〜（ｄ）参照）；形成された圧電体のセラ
ミックスを、図示しないダイシング加工機の、水平に保
たれたステージの平面上に固定する。次に、このステー
ジの平面を加工基準面として、圧電素子部１０１Ａの奥
行き方向に直線的に移動するようにダイシングカッター
（例えば、円盤状のダイアモンドカッター）の位置を設
定する。

【００２５】そして、圧電振動子１０７Ａ（圧電素子部
１０１Ａの底部）の厚さ２００μｍを残した切り込み深
さとなるように、加工ステージの加工基準面からダイシ
ングカッターまでの高さ位置を設定する。ダイシングカ
ッターの設定後、準備された圧電素子のセラミックス直
方体の一面から、この面と垂直な方向に、この面に対向
する面に向かって溝が形成されるように前記圧電素子セ
ラミックスを、ダイシングカッターで繰り返し直線的に
切り込んでいく（図３（ｂ）〜（ｃ）参照）。そして、
圧電振動子１０７Ａの所望の幅が得られるまで、このダ
イシングカッターの動作を繰り返して行うことにより、
最終的に、図３（ｄ）に示されるように圧電素子部１０
１Ａに、圧電振動子１０７Ａ（底部）とこの底部面から
垂直上方に直立した側部１０９Ａ、１１０Ａとが形成さ
れる。

【００２６】すなわち、最終的に、振動整合部材１０６
Ａを充填することができる凹部６０Ａと、２００μｍの
厚さと面積を有する圧電振動子１０７Ａとが形成される
まで、ダイシングカッターによる加工が継続される（図
３（ｄ））。なお、上の加工時の諸条件の設定は、ダイ
シング切削加工機をＮＣ制御することにより行われる。
なお、上記のようなダイシング加工の代わりに、ワイヤ
放電加工やレーザビーム加工等の超微細加工の適用が可
能である。

【００２７】（Ｃ）導電性薄膜による電極・配線形成工
程（図３（ｅ）参照）；上記（Ｂ）工程で形成された断
面凹形状の圧電素子部１０１Ａの凹部６０Ａの底部１０
７Ａの両面と、底部１０７Ａの両面のうち上面の一部と
繋がり、凹部６０Ａの内壁部１０４Ａを伝わり圧電素子
部１０１Ａの側部１０９Ａの上面までの所定幅の部分
と、この凹部６０Ａの底部１０７Ａの両面のうち下面
（圧電素子部１０１Ａの底面）の一部と繋がり、側部１
０９Ａの底面までの所定幅の部分とをマスキングする。
次に、このマスキングされた圧電素子部１０１Ａを真空
装置内に設定して、金、銀、銅等の数μｍ厚の導電性薄
膜を、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティイング
等の乾式めっき法により施す。この導電性薄膜を施した
圧電トランスデューサを真空装置から取り出し、マスキ
ングされた部分を剥離する。その結果、断面凹形状の圧
電素子部１０１Ａの凹部６０Ａの底部両面には導電性薄
膜からなる２つの電極が、そして、側部１０９Ａと側部
１０９Ａの底面（圧電素子部１０１Ａの底面）にそれぞ
れ、所定幅の配線部１０４Ａ、１０５Ａが同時に形成さ
れる。これにより、電極と配線の半田工程が不要とな
り、半田による、振動面積の減少、及び振動効率の低下
が防止される。なお、導電性薄膜を上記のような乾式め
っき法によるのではなく、無電解めっき等の湿式めっき
法によって形成することも可能である。

【００２８】（Ｄ）ゲル充填工程；（図３（ｆ）） 断面凹形状の圧電素子部１０１Ａの凹部６０Ａ内部へ、
凹部６０Ａ内に空間ができないように、凹部６０Ａ内部
の空間と同一体積か、それよりも多少大きい体積のシリ
コンゴム等の振動整合部材を充填する。なお、凹部６０
Ａ部の内壁と振動整合部材の界面に接着剤を塗布してか
ら、振動整合部材を凹部６０Ａへ充填してもよい。

【００２９】（Ｅ）側部蓋装着工程；（図３（ｇ）） （Ｄ）ゲル充填工程終了後、前述した側部蓋を、断面凹
形状の圧電素子部１０１Ａの断面の側面に、例えば、接
着剤で固着して装着する。なお、この側部蓋装着工程は
任意工程で省略可能である。図２に示した側部蓋１０８
Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２が装着されなくても、前述した
ように、シリコンゴム等の振動整合部材は保形力がある
ので、側部から振動整合部材は脱着しにくいためであ
る。また、シリコンゴム等の振動整合部材を断面凹形状
の圧電素子部１０１Ａの凹部６０Ａへ充填する際に、こ
の振動整合部材と圧電素子部１０１Ａの凹部６０Ａとの
接触面（界面）に接着剤を塗布することで、側部蓋が存
在しなくても、圧電素子部１０１Ａの凹部６０Ａに振動
整合部材が固定可能であるためである。

【００３０】（Ｆ）奥行き方向の長さカット工程（図４
参照）；上記（Ａ）圧電素子焼結体の準備工程（図３
（ａ））で、準備された圧電焼結体は奥行きが任意であ
るが、準備された初期の奥行きが、最終的な圧電トラン
スデューサ１００の所望の奥行きと一致している場合
は、この奥行き方向の長さカット工程は不要である。一
方、準備された圧電焼結体の奥行きの長さが１１０ｍｍ
であり、圧電トランスデューサ１００の所望の奥行き方
向の長さが、例えば、２ｍｍである場合には、（Ｂ）ダ
イシング加工機による加工工程の終了後、奥行きが２ｍ
ｍ間隔で切断する。

【００３１】このように、長尺状の圧電セラミックスを
準備し、凹部６０Ａ形成後、所望の奥行きの長さに適宜
切断することにより、圧電トランスデューサ１００の量
産化が可能となる。なお、この（Ｆ）奥行き方向の長さ
カット工程は、次の（Ｃ）導電性薄膜による電極・配線
形成工程の後、又は（Ｄ）ゲル充填工程終了後に行って
もよい。

【００３２】２）圧電トランスデューサ１００の第２の
製造方法：この第２の製造方法では、金型粉末焼結加工
による製造方法により、圧電素子部１０１Ａの凹部６０
Ａと、圧電振動子１０７Ａとを同時に形成する。 （Ａ）金型成型工程：図３（ｄ）や図４（ａ）で示され
る、断面凹型形状の圧電素子部１０１Ａの輪郭形状を金
型の内面に形成している金型を準備し、この金型を成型
器に装着する。そして、微粉砕された圧電素子の材料に
バインダを混合した粉末を仮焼後、油圧プレス成型機に
装着された金型内部に充填して、油圧プレス成型機の臼
（上パンチ）で、金型内の粉末に一定の圧力をかけなが
ら成型する。

【００３３】（Ｂ）焼結工程：成型器で粉末成型された
成形品を、高温で焼結することにより、圧電素子部１０
１Ａの凹部６０Ａと、この凹部６０Ａの底部である圧電
振動子１０７Ａとが同時に形成される。これにより、第
１の実施態様による加工工程の（Ａ）圧電素子焼結体の
準備工程と、（Ｂ）ダイシング加工機による切削加工工
程に代わり、始めから圧電セラミックスの焼結体とし
て、図３（ｄ）で示されるような、断面凹形状の圧電素
子とその凹部６０Ａの底部１０７Ａを圧電振動子とする
圧電セラミックスを形成することができ、全体の工程を
短縮できる。

【００３４】以降の工程は、前述のダイシング加工機に
よる第１の製造法の、（Ｃ）導電性薄膜による電極・配
線形成工程、（Ｄ）振動整合部材充填工程、（Ｅ）側部
蓋装着工程、（Ｆ）奥行き方向の長さカット工程、と同
様であるので、ここでは説明を省略する。

【００３５】次に、上述のような方法で製造される圧電
トランスデューサ１００を実装した脈波検出装置（脈波
計）１５０の好適実施態様を、図５から図７を参照して
説明する。図５は、脈波検出装置１５０の構成を表した
ブロック図である。この図５に示されるように、脈波検
出装置１５０は、検出部１００、駆動回路１１９、脈拍
計数部１２０、及び表示部１３１を備える出力部１３０
により構成される。

【００３６】検出部１００は、体表面に配置される、発
信側振動子（図１では超音波発信部として機能してい
る）１００Ａと受信側振動子（図１では超音波受信部と
して機能している）１００Ｂを有する圧電トランスデュ
ーサ１００を備えている。駆動回路１１９は、発信側振
動子１００Ａを駆動して超音波を発信させる駆動回路で
ある。圧電トランスデューサ１００の発信側振動子１１
０Ａは動脈上に配置され、動脈流中で減衰され振幅変調
される超音波を取り出すために、３２ＫＨｚの超音波を
動脈流に向けて発信する。

【００３７】発信側振動子１００Ａからの発信周波数を
３２ＫＨｚとすることで、脈波検出装置１５０を時計に
配置した場合、時計の発振周波数と共通であるため、図
示しない時計の発信器を駆動回路１１９で共通に使用
し、必要に応じて増幅した後に出力する。これにより、
脈波検出装置１５０の部品点数を少なくすることがで
き、安価に製造することができる。

【００３８】受信側振動子１００Ｂは、発信側振動子１
００Ａ近傍の体表面動脈上に配置される。通常は、受信
側振動子１００Ｂと、発信側振動子１００Ａとは、脈波
センサとして同一部品内に、一つのユニットとしてパッ
ケージされて、動脈上の体表面に配置されるようになっ
ている。すなわち、本実施形態における圧電トランスデ
ューサ１００は、図１の境界面５０で、発信側振動子１
００Ａと受信側振動子１００Ｂとで、一体構造を形成す
る。脈拍計数部１２０は、受信側振動子１００Ｂから供
給される受信信号（超音波信号）を振幅検波する検波回
路と、脈波情報取得部とを有している。

【００３９】この検波回路は、通常のＡＭ検波回路と同
様に、整流用のダイオード、平滑用のコンデンサと、負
荷抵抗とを備えている。この検波回路に受信側振動子１
００Ｂで受信した超音波が入力されると、ダイオードに
よる整流とコンデンサによる平滑化の後、負荷抵抗の両
端子電圧として、検波信号が脈波情報取得部に出力され
る。

【００４０】脈波情報取得部は、検波回路で振幅検波さ
れた後の信号から脈拍数を計数する図示しない計数部を
備えている。この計数部では、各脈波間の時間間隔を所
定回数（例えば、３回、５回、７回、１０回等）測定
し、各回の測定時間の平均時間Ｔから１分間の脈波数Ｖ
を次の数式（１）に従って求めるようになっている。 Ｖ＝６０／Ｔ … （１） なお、脈波間の平均時間Ｔから脈波数を求める場合に限
られず、例えば、所定時間ｔ（例えば、１０秒）内に存
在する脈波数ｗを検出し、次の数式（２）により１分間
の脈波数Ｖを求めるようにしてもよい。 Ｖ＝ｗ×（６０／ｔ） … （２） 計数部では、また、各脈波毎にパルス信号等の脈波の存
在を示す脈波信号を発生させるようになっており、求め
た脈波数と共に、出力部１３０に供給するようになって
いる。

【００４１】なお、上記の例は、動脈流に向け、３２Ｋ
Ｈｚの周波数の超音波を発信し、動脈流により減衰され
振幅変調された超音波信号により脈拍を検出する脈拍計
数部１２０の実施形態について説明した。しかし、発信
側振動子１００Ａによる発信周波数としては、３２ＫＨ
ｚに限らず、任意周波数の超音波を発信することが可能
であり、２０ＫＨｚ〜５０ＫＨｚ、好ましくは３０ＫＨ
ｚ〜４０ＫＨｚの範囲で選択することができる。また、
時計において他の発振周波数ｍが採用されている場合に
は、同一の周波数ｍとすることも可能である。

【００４２】また、上記のように、動脈流により振幅変
調された超音波信号から脈拍を検出する脈拍計数部１２
０の代わりに、動脈流によるドップラ効果で周波数変調
された超音波信号から脈拍を検出するようにしてもよ
い。この場合の周波数は、より高周波である１０ＭＨｚ
程度の超音波を発信する。そして、受信した超音波のド
ップラシフト量から脈拍を検出する脈波計数部を適用す
ることもできる。

【００４３】出力部１３０は表示部１３１を備えてお
り、脈拍計数部１２０から供給される脈拍数を表示する
ようになっている。表示部１３１は、液晶表示装置で構
成することで脈波数を画像表示し、又はパネルに脈波数
を電光表示するようにしてもよい。

【００４４】次に、時計２００に組み込んだ脈波検出装
置１５０により脈波を検出する状態を、図６と図７を参
照して説明する。この図６に示されるように脈波検出装
置（時計）１５０は、時計本体２００と、ベルト２０１
を備えており、ベルト２０１の内側面には、脈波センサ
として圧電トランスデューサ１００が取り付けられてい
る。そして、図７に示されるように、時計２００は、一
般の時計と同様に、時計本体２００を手の甲側にして左
（又は右）手首１５に取り付けるようになっている。そ
の際、圧電トランスデューサ１００の位置は、とう骨動
脈上に位置するように圧電トランスデューサ１００をベ
ルト２０１の長さ方向に移動して位置調整できるように
なっている。

【００４５】圧電トランスデューサ１００の発信側振動
子１００Ａと受信側振動子１００Ｂとが、とう骨動脈に
沿って配置されるように、ベルト２０１の長さ方向と直
交する方向に並べられ、手先側に発信側振動子１００Ａ
が、肩側に受信側振動子１００Ｂが配置されている。な
お、発信側振動子１００Ａと受信側振動子１００Ｂの配
置位置は、この逆であってもよい。

【００４６】時計本体２００には、時計のムーブメント
等の駆動部の他、発信側振動子１００Ａの駆動回路１１
９、検波部と脈波情報取得部とを備える脈波計数部１２
０、表示部１３１を備える表示部１３１が配置されてい
る。駆動回路１１９については、時計機能で使用される
駆動回路と兼用にしてもよい。圧電トランスデューサ１
００と、時計本体２００の駆動回路１１９、脈波計数部
１２０とは、ベルト２０１内に組み込まれた図示しない
配線によって接続されている。

【００４７】時計本体２００の表示面（文字盤）は、時
計としての時刻（や日、曜日等）が表示される時計表示
部２５０と、図示しない脈波数が表示される脈波数表示
部および脈波表示部からなる表示部１３１とを備えてい
る。脈波計数部は、脈波波形のピークを検出する毎にパ
ルス信号を表示部に供給するようになっており、このパ
ルス信号の出力に応じて脈波表示部が緑色点滅するよう
になっている。この脈波表示部１３１の点滅をみること
で、ユーザは自分の脈波を視覚的に認識することができ
る。

【００４８】なお、脈波表示部１３１の点滅色を脈波数
に応じて変えるようにしてもよい。例えば、６９以下を
黄色点滅、脈波数が７０〜９０の間は青色点滅、９１〜
１１０の間を緑色点滅、１１１〜１３０の間を橙色点
滅、１３１以上を赤色点滅とする。このように、脈波数
に応じて脈波表示部１３１の点滅色が変化するので、現
在の脈波の状態を容易に区別することができる。

【００４９】（３）変形例 各請求項に記載した発明は、説明した各実施形態に限定
されるものではなく、各請求項に記載された範囲におい
て、次に説明するように各種の変形例を採用することが
可能である。なお、以下に説明する各変形例では、各実
施形態に説明された構成と同一構成部分については説明
を省略し、変形部分を中心に説明する。

【００５０】（ａ）第１の変形例 図１に示した圧電トランスデューサ１００では、圧電振
動子１０１Ａ、Ｂの底部１０７Ａ、Ｂが、圧電トランス
デューサ１００の底面と一致していたが、図８に示され
るように圧電トランスデューサ１０００の凹部６０Ａを
両面に対向配置し、第１の凹部１０６０Ａと、第２の凹
部１０８０Ａに共通する底部１０７０Ａの位置を底上げ
した構造とすることができる。この場合、体表と接する
第１の凹部１０６０Ａの深さａと、圧電振動膜である底
部１０７０Ａを底上げするための第２の凹部１０８０Ａ
の深さｂとの関係は、深さａを深さｂよりもかなり深く
することが好ましい。なお、体表に接する第１の凹部１
０６０Ａ側は振動整合部材を充填するが、第２の凹部１
０８０Ａには振動整合部材を充填しなくてもよい。ただ
し、深さｂの値が小さい場合には振動整合部材を充填す
ることで振動に影響を与えることなく保護が図られる。
また、図８に示されるように、ポリイミドフィルム等に
より底部に蓋部１０９０Ａを設けてもよい。

【００５１】（ｂ）第２の変形例 図１に示した圧電トランスデューサ１００は、超音波発
信部１００Ａと超音波受信部１００Ｂの一対の構造から
なり、図３や図４を参照した圧電トランスデューサ１０
０の前述した製造方法は、この一対の構造の圧電トラン
スデューサ１００の工法である。しかし、図９に示すよ
うに、さらに量産化に対応した製造方法を採ることがで
きる。図９は、図３や図４を参照して前述した製造方法
に基づき、圧電トランスデューサ１００を２対同時に製
造できる圧電トランスデューサ構造体２０００である。
この２対の圧電トランスデューサ構造体２０００のまま
使用も可能であるが、境界２５００でカッティングした
１対の圧電トランスデューサ１００と同等のものを使用
してもよい。

【００５２】（ｃ）第３の変形例 図１を参照して、圧電振動子１０７Ａ、Ｂの両面は、圧
電トランスデューサ（圧電素子振動子ユニット）１００
の底面と平行になるように設定されていると説明した
が、超音波発信部１００Ａの圧電振動子１０７Ａの振動
面と、超音波受信部１００Ｂの圧電振動子１０７Ｂの振
動面とによりなす角度が所定の角度を保っていればよ
い。すなわち、超音波発信部１００Ａの圧電振動子１０
７Ａの振動面から発した超音波が、動脈等に反射した
後、必ず超音波受信部１００Ｂの圧電振動子１０７Ｂの
振動面に戻ってくるように、超音波発信部１００Ａの圧
電振動子１０７Ａの振動面と、超音波受信部１００Ｂの
圧電振動子１０７Ｂの振動面とによりなす角度が所定の
角度を保っていればよい。 （ｄ）第４の変形例 図１から図４を参照して、圧電トランスデューサ１００
が直方体形状である実施形態を説明したが、例えば、圧
電トランスデューサ１００を円柱形状としてもよい。

【００５３】（ｅ）第５の変形例 圧電振動膜として機能する底部１０７Ａ、Ｂは、その厚
さに応じた共振周波数を有している。図１から図４を参
照して説明した圧電トランスデューサ１００の底部１０
７Ａ、Ｂは一定の厚みであったが、ここでは図１０に示
すように、底部（圧電振動子として機能する）３１０７
Ａ、Ｂの厚みが段階的に異なる構造の圧電トランスデュ
ーサ３０００について説明する。超音波発信部３１００
Ａと超音波受信部３１００Ｂは、図１と同様に境界面３
０５０で分離された別体としても使用可能であり、境界
面３０５０で貼り合わされていてもよい。本変形例で
は、底部３１０７Ａ、Ｂ各々の側部３１１０Ａ、Ｂ側で
ある底部３１２７Ａ、Ｂの方が側部３１０９Ａ、Ｂ側の
底部３１１７Ａ、Ｂよりも厚みがあるようになってい
る。図１０（ａ）のように圧電振動膜としての底部３１
０７Ａ、Ｂに段階的な厚みを持たせることにより、複数
の周波数領域において共振させることができる。すなわ
ち、底部３１０７Ａ、Ｂの両面に形成されている電極部
（ここでは図示を省略）の制御によって、それぞれの厚
さに応じた周波数領域の超音波を動脈に向けて発信する
ことができる。このように圧電振動膜として機能する底
部３１０７Ａ、Ｂに複数の厚みを有することで、複数周
波数領域の超音波の発信及び受信が可能となり、脈波測
定において最適な周波数領域を選択して発信及び受信を
することができる。なお、図１０（ａ）では、側部３１
１０Ａ、Ｂ側の底部３１２７Ａ、Ｂが底部３１１７Ａ、
Ｂよりも厚くなるようになっているが、側部３１０９
Ａ、Ｂ側の底部３１１７Ａ、Ｂが底部３１２７Ａ、Ｂよ
りも厚くなるようにしてもよい。また、境界面３０５０
側の底部３１２７Ａ及び底部３１１７Ｂが他方側の底部
３１１７Ａ及び底部３１２７Ｂよりも厚くなるようにし
てもよい。逆に、側部３１０９Ａ及び側部３１１０Ｂ側
の底部３１１７Ａ及び底部３１２７Ｂが境界面３０５０
側の底部３１２７Ａ及び底部３１１７Ｂよりも厚くなる
ようにしてもよい。また、底部３１０７Ａ、Ｂの厚さの
段階は二段階となっているが複数段階とすることも可能
である。

【００５４】また、図１０（ａ）では凹部３０６０Ａ、
Ｂの超音波発信部３１００Ａ及び超音波受信部３１００
Ｂ側の底部３１０７Ａ、Ｂの面が段階的に異なっていく
ようになっているが、図１０（ｂ）のように、超音波発
信部３１００Ａ及び超音波受信部３１００Ｂ側と反対側
の底部３１０７Ａ、Ｂの面（圧電トランスデューサ３０
００の底面でもある）が段階的に異なるようにして、超
音波発信部３１００Ａ及び超音波受信部３１００Ｂ側の
底部３１０７Ａ、Ｂの面は変わらず一定とするようにし
てもよい。また、図１０（ａ）では底部３１０７Ａ、Ｂ
の厚さがデジタル的な複数段階となっているがこれに限
られず、図１０（ｃ）のように、側部３１０９Ａ、Ｂか
ら側部３１１０Ａ、Ｂに向かって斜めに底部３１０７
Ａ、Ｂの厚さが増加するようにしてもよい。逆に、側部
３１１０Ａ、Ｂから側部３１０９Ａ、Ｂに向かって厚さ
が増加するようにしてもよい。

【００５５】（ｆ）第６の変形例 ここでは、第５の変形例の圧電トランスデューサ３００
０の製造方法を説明する。この圧電トランスデューサ３
０００の製造方法は、圧電素子セラミックスにダイシン
グカッターで切り込む工程までは図３（ａ）から（ｂ）
までと同様である。その後のダイシングカッターによる
切り込み工程において、図１１（ｈ）に示すように切り
込みの深さを変更することにより、底部３１０７Ａの厚
みを任意に変えることができる。この切り込みの深さを
変えることで、図１１（ｉ）に示すように段階的に異な
る厚みの底部３１０７Ａを有する圧電トランスデューサ
３０００を形成することができる。

【００５６】（ｇ）第７の変形例 図１から図４を参照して、圧電トランスデューサ１００
の凹部６０Ａおよび６０Ｂが直方体形状である実施形態
を説明したが、ここでは図１２に示すように、凹部４０
６０Ａ、４０６０Ｂの切断面の形状が、底部（体表接触
面との間の超音波伝搬をする圧電振動子）４１０７Ａ、
Ｂより開口部に向けて広がった形状である変形例につい
て説明する。超音波発信部４１００Ａと超音波受信部４
１００Ｂは、図１と同様に境界面４０５０で分離された
別体としても使用可能であり、また境界面４０５０で貼
り合わされていてもよい。図１２（ａ）において、底部
４１０７Ａ、Ｂの両端側に設けられた側部４１０９Ａ、
Ｂおよび側部４１１０Ａ、Ｂの幅は、圧電トランスデュ
ーサ４０００の底面から開口部にかけて徐々に細くなっ
ている。すなわち、底部４１０７Ａ、Ｂの幅は開口部よ
りも小さく、圧電振動部材４１０６Ａおよび４１０６Ｂ
が底部４１０７Ａ、Ｂから開口部である体表接触面に向
かって広がった形状の構造となっている。

【００５７】本変形例の圧電トランスデューサ４０００
は、脈波測定をする動脈がある手首などの動きによっ
て、圧電トランスデューサ４０００の位置が図１２
（ｂ）のように動脈からずれても脈波測定をすることが
できる。すなわち、動脈に対する圧電トランスデューサ
４０００の位置がｂの場合に、超音波の発信及び受信が
圧電体壁面によって妨げられることなくできるだけでな
く、動脈に対する圧電トランスデューサ４０００の位置
がａ、ｃの場合でも、圧電体壁面によって妨げられるこ
となく脈波測定をすることができる。なお、図１２
（ａ）では、側部４１０９Ａ、Ｂおよび４１１０Ａ、Ｂ
の幅両側共が徐々に開口部に向かって細くなっている
が、これに限られるものではない。例えば、側部４１０
９Ａ、Ｂまたは側部４１１０Ａ、Ｂのどちらか一方の幅
が徐々に細くなっていき（図１２（ｃ）参照）、他方の
幅は変わらないというような形状の凹部４０６０Ａ、Ｂ
とすると、動脈に対する圧電トランスデューサ４０００
の位置が図１２（ｂ）のａ、ｃの場合に特に圧電体壁面
に妨げられることなく脈波測定を行うことができる。本
変形例では底部４１０７Ａ、Ｂの幅は、体表接触面であ
る超音波受信部４１００Ａ及び超音波発信部４１００Ｂ
との超音波伝搬が良くなるように開口部の幅より小さく
なればよく、適宜変更可能である。このように圧電振動
部材４１０６Ａ、Ｂの形状を開口部に向かって広がった
形状とすることで、圧電振動子４１０７Ａおよび４１０
７Ｂと体表接触面との間の超音波伝搬が圧電体壁面に妨
げられることがなくなり、脈波測定可能な範囲を広くす
ることができる。

【００５８】（ｆ）第８の変形例 図１から図４を参照して、底部（体表接触面との間の超
音波伝搬をする圧電振動子）１０７Ａ、Ｂの両面が圧電
トランスデューサ（圧電素子振動子ユニット）１００の
底面と平行な構成に関して説明したが、ここでは図１３
に示すように、超音波発信部５１００Ａの圧電振動子５
１０７Ａの振動面と、超音波受信部５１００Ｂの圧電振
動子５１０７Ｂの振動面が、ともに圧電トランスデュー
サ５０００の底面に対して一定の角度を保って傾斜して
いる変形例について説明する。超音波発信部５１００Ａ
と超音波受信部５１００Ｂは、図１と同様に境界面５０
５０で分離された別体としても使用可能であり、境界面
５０５０で貼り合わされていてもよい。図１３（ａ）に
示されるように、凹部５０６０Ａ、Ｂ及び５０８０Ａ、
Ｂは、圧電トランスデューサ５０００の両面に配置され
ている。第１の凹部５０６０Ａ、Ｂと第２の凹部５０８
０Ａ、Ｂの間に位置する圧電振動子５１０７Ａ、Ｂの振
動面は、圧電振動子５１０７Ａ、Ｂの振動面と側部５１
０９Ａ、Ｂとで形成される角度が圧電トランスデューサ
５０００の体表接触面に対して鋭角になるような一定角
度を保つように傾斜している。また、図１３（ａ）で
は、この圧電振動子５１０７Ａ、Ｂは、圧電トランスデ
ューサ５０００の体表接触面に対して側部５１１０Ａ、
Ｂと鋭角になるよう傾斜しているが、側部５１０９Ａ、
Ｂと圧電トランスデューサ５０００の体表接触面に対し
て鋭角を形成するように傾斜させてもよい。このように
圧電振動子５１０７Ａ、Ｂに傾斜をつけることにより、
超音波を動脈に向かって発信及び受信する振動面も傾斜
するようになっている。この各底部５１０７Ａ、Ｂの傾
斜は各々同じ方向に傾斜してもよいし、圧電振動子５１
０７Ａと側部５１１０Ａが体表接触面に対して鋭角を、
圧電振動子５１０７Ｂと側部５１０９Ａが体表接触面に
対して鋭角を形成するような各底部５１０７Ａ、Ｂが向
き合う傾斜にしてもよい。

【００５９】本変形例の圧電トランスデューサ５０００
では、時計２００のベルト２０１に配置されている圧電
トランスデューサ５０００（図６参照）を腕に装着した
際に、動脈が圧電トランスデューサ５０００の真下でな
く、斜め方向にあった場合でも、超音波発信部５１００
Ａの圧電振動子５１０７Ａの振動面から発した超音波
が、動脈に到達することができる。そして、動脈上で反
射した後、必ず超音波発信部５１００Ｂの圧電振動子５
１０７Ｂの振動面にその反射した超音波が戻ってくるよ
うにすることができる。また、手首の外側に存在すると
う骨動脈（又はしゃく骨動脈）上に配置されるように圧
電トラスデューサ５０００が時計２００のベルト２０１
に取り付けられた場合に違和感を感じたり、又は圧電ト
ランスデューサ５０００が手首の骨に当たるなどを気に
したりしないようにするために、圧電振動子５１０７
Ａ、Ｂの振動面を傾斜させることで、圧電トランスデュ
ーサ５０００の位置を手首中央側にずらして配置しても
脈波測定をすることができる。なお、体表に接する第１
の凹部５０６０Ａ、Ｂ側は振動整合部材５１０６Ａ、Ｂ
を充填するが、第２の凹部５０８０Ａ、Ｂ側には振動整
合部材５１０８Ａ、Ｂを充填しなくてもよい。また、図
１３（ｂ）のように第５、第７および第８の変形例のい
ずれか２つを組み合わせることにより、さらに脈波検出
可能な範囲が広くなる圧電トランスデューサ５０００を
提供することができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、圧電トランスデューサ
の振動効率を向上させることができる。また、本発明に
よれば、圧電トランスデューサ製造時の作業効率を向上
させることができる。本発明によれば、複数の周波数で
の超音波の発信及び受信ができ、脈波測定において最適
な周波数領域を選択することができる。また、脈波検出
可能な範囲を広くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧電トランスデューサの基本構成を示す断面図
である。

【図２】圧電トランスデューサの基本構成を示す立体斜
視図である。

【図３】圧電トランスデューサ製造工程を説明するため
の断面図である。

【図４】圧電トランスデューサ製造工程を説明するため
の立体斜視図である。

【図５】圧電トランスデューサを適用した脈波検出装置
の基本構成を示すブロック図である。

【図６】圧電トランスデューサを適用した脈波検出装置
を腕時計に搭載した場合の実施形態を示す模式図であ
る。

【図７】圧電トランスデューサを適用した脈波検出装置
を腕時計に搭載した場合の実施形態を示す模式図であ
る。

【図８】圧電トランスデューサの基本構成に対する第１
の変形例を示す図である。

【図９】圧電トランスデューサ製造過程の第２の変形例
を説明するための図である。

【図１０】圧電トランスデューサの基本構成に対する第
５の変形例を示す図である。

【図１１】圧電トランスデューサ製造過程に対する第６
の変形例を示す図である。

【図１２】圧電トランスデューサの基本構成に対する第
７の変形例を示す図である。

【図１３】圧電トランスデューサ製造過程に対する第８
の変形例を示す図である。

【図１４】従来の圧電トランスデューサの基本構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１００ 圧電トランスデューサ １０１Ａ、１０１Ｂ 圧電素子部 １０２Ａ、１０３Ａ、１０２Ｂ、１０３Ｂ 電極部 １０４Ａ、１０５Ａ、１０４Ｂ、１０５Ｂ 配線部 １０６Ａ、１０６Ｂ 振動整合部材 １０７Ａ、１０７Ｂ 圧電振動子 １１９ 駆動回路 １２０ 脈拍計数部 １３０ 出力部 １３１ 表示部 １５０ 脈波検出装置

フロントページの続き (72)発明者 小田切 博之 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 佐久本 和実 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 津端 佳介 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 中村 千秋 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 4C017 AA09 AC03 FF15 4C301 AA01 DD10 EE11 EE15 FF13 GB22 GC25

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部が振動子として機能する凹部を少な
   くとも１つ有する圧電体と、 前記底部の両面に形成された導電性皮膜と、 この導電性皮膜に一端が接続され、前記導電性皮膜に通
   電するための配線部と、 前記凹部に充填された振動整合部材と、を具備すること
   を特徴とする圧電トランスデューサ。
2. 【請求項２】 振動子として機能する前記底部は、前記
   導電性皮膜が形成されている一方の面が前記凹部に充填
   された前記振動整合部材を振動し、前記導電性皮膜が形
   成されている他方の面が開放されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の圧電トランスデューサ。
3. 【請求項３】 同一の面に２つの凹部が形成された請求
   項１又は請求項２に記載の圧電トランスデューサと、 一方の前記凹部の底部を振動させ、前記振動整合部材を
   介して動脈に超音波を発信する発信手段と、 この発信手段から発信され前記動脈を伝搬した超音波
   を、前記振動整合部材を介して他方の前記凹部の底部で
   受信し、この受信した超音波から脈波に関する情報を取
   得する脈波情報取得手段と、 この脈波情報取得手段により取得された脈波に関する情
   報を出力する出力手段と、を具備することを特徴とする
   脈波検出装置。
4. 【請求項４】 圧電体に、底部が振動子として機能する
   凹部を少なくとも１つ形成する凹部形成工程と、 この凹部形成工程で形成された前記凹部の底部両面に導
   電性皮膜を形成する皮膜形成工程と、 この皮膜形成工程で形成された導電性皮膜に一端が接続
   される配線部を形成する配線工程と、 前記皮膜形成工程の後に前記凹部に振動整合部材を充填
   する充填工程と、からなることを特徴とする圧電トラン
   スデューサの製造方法。
5. 【請求項５】 前記凹部形成工程は、圧電体をダイシン
   グ加工により凹部を形成することを特徴とする請求項４
   に記載の圧電トランスデューサの製造方法。
6. 【請求項６】 前記底部が二つ以上の異なる厚みを有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランスデュ
   ーサ。
7. 【請求項７】前記凹部の開口部の幅が前記底部の幅より
   も大きいことを特徴とする請求項１に記載の圧電トラン
   スデューサ。
8. 【請求項８】 前記凹部の振動子として機能する底部
   は、前記圧電体の側面に対して傾斜していることを特徴
   とする請求項１に記載の圧電トランスデューサ。