JPH01810A - 超音波遅延線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波遅延線に係り、特に不要信号の減衰量
を増大させた小型の超音波遅延線に関するものである。

［従来の技術］ 従来の１　＋−（小型でリターンバス形状の多重反射型
超音波遅延線を第６図に示す。超音波遅延媒体２の主表
面の平面形状は長方形の一短辺の両端の２つの角を切り
欠いた対称軸を有する五角形であり、該切り欠き部の斜
辺ΔＢには入出力トランスデューサー用の圧電体ｌが取
り付けられている。圧電体Ｉの中心は斜辺ＡＩ３の中心
と一致して取り付けられている。該超音波遅延媒体２の
主表面には吸音材３が塗布されており、該吸音材３の塗
布形状と塗布面積は、該主表面の中心部分では、ｅ、ｆ
のように各々同面積の４つの三角形からなる花がら模様
であり、主表面の周辺部分では各々同面積の三角形ａと
ｄやｂとＣであり、又同面積の四角形ｇとｈである。塗
布形状ｉは四角形状で１箇だけ設けられている。

又、従来第８図に示すように、超音波遅延媒体９の主表
面の平面形状が長方形の一短辺の一端の角を斜めに切り
欠いた４角形で、該切り欠き部の斜辺ＫＬに入出力トラ
ンスデューサー用の圧電体１１を取り付けたリターンバ
ス形状の各市反射型超音波遅延線も知られている。この
場合、圧電体１１の中心は斜辺ＫＬのＫから局の長さの
部分に一致して取り付けられている。超音波遅延媒体９
の主表面には吸音材（０が塗布されており、該吸音材１
０の塗布形状と塗布面積は、該主表面の中心部分では各
々同面積の正方形であり、該主表面の周辺部分では各々
同面積の三角形であり、又角に、Ｌ、Ｍ、Ｎと斜辺にし
の中心部近辺に主信号経路にいくらかはいり込むようそ
れぞれ塗布されている。リターンバス形状の超音波遅延
線は、入カドランスデューサーから発生した超音波が超
音波遅延媒体内を多重反Ｑ−１Ｌ、反ｑ−を面（第６図
においては辺ＢＣで第８図においてはＫＬ辺のうちしか
ら坏ＫＬ長の部分）で反射してほぼ同じ経路をたどって
出カドランスデューサーで出力されるものである。

［発明の解決しようとする課題］ 従来、小型の超音波遅延線は不要信号の出力レベルが大
きいという大きな問題点を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、小型の超音波遅延線の不要信号の出力レベル
を極めて低減すべくなされたものであり、超音波遅延媒
体の主表面の平面形状は、長辺と短辺の比がほぼ２Ｎ＋
　ｌ　：２　（Ｎは２以上の整数）である長方形の一短
辺の両端の２つの角を斜めに切り欠いた対称軸を有する
５角形で、該切り欠き部の一方に入出力トランスデュー
サー用の圧電体を取り付けるかまたは主表面の平面形状
が、長辺と短辺の比がほぼＮ：１の長方形の一短辺の一
端の角を斜めに切り欠いた４角形で、該切り欠き部に入
出力トランスデューサー用の圧電体を取り付けたリター
ンバス形状の多重反射型の超音波遅延線において、圧電
体の幅によって決まる主信号経路以外の領域が、超音波
遅延媒体の主表面の中心部分では長方形とされ、これら
の主信号経路以外の部分に主信号経路にいくらかはいり
込むように吸音材を配置したことを特徴とする超音波遅
延線を提供するものである。

［作用］ 本発明において、人出カドランスデューサー用の圧電体
の取り付は位置を取り付は面の中心からずらしたり、圧
電体の取り付は面全体を超音波遅延媒体の長辺方向に平
行に移動させて超音波遅延媒体の長さを長辺方向にわず
かに長くしたり短くしたりして、圧電体の中心部を取り
付は面の中心部に一致させて取り付けることは、不要信
号の中でも最も大きいレベルである０、５℃スプリアス
経路を避ける方向として有効と考えられる。

また、超音波遅延媒体の中心部及び周辺部の一部の吸音
材塗布形状を１方向にのみ拡張させるのも　０．５でス
プリアス経路を通る信号を有効に吸収する効果がある。

第３図、第４図ともに、本発明の一実施例の超音波遅延
線の展開図を示したものである。第３図の斜線部の面積
を少なくする方向へ圧電体をずらす。

圧電体をずらさない場合、主信号経路以外の部分は、主
表面の対称軸付近の中心部分では、正方形となるが、圧
電体をずらすと長方形となる。

又、圧電体の取り付は面と反射面を超音波遅延媒体の長
辺方向に平行移動させて、圧電体の中心部を取り付は面
の中心部と一致させて取り付けた場合、前記の圧電体を
ずらした場合と比校して、該平行移動の長さを適切に選
択すれば０゜５−Ｃスプリアス経路も主信号経路もわず
かにずれるが、主信号経路以外の領域の形状と面積が超
音波遅延媒体の主表面の中心部分では等しくなるので、
吸音材の塗布形状を同様にすわば、不要信号の減衰に効
果があると認められる。

第３図の斜線部は、主信号経路の内０．５でスプリアス
経路にかかっている領域を示しており、その面積は小さ
いほど０．５でスプリアスの減衰に有効である。また、
第４図の斜線部は０．５でスプリアス経路を示している
が、該斜線部を通る信号分を吸収するような吸音材の塗
布パターンが０．５でスプリアスの低減に有効と考えら
れる。

［実施例］ 第１図に本発明の実施例の図を示す。超音波遅延媒体ｌ
の主表面の平面形状は、長辺と短辺の比がほぼ２Ｎ＋Ｉ
：２（Ｎは２以上の整数）である長方形の一短辺の両端
の２つの角を切り欠いた対称軸を有する五角形としてい
る。入出力トランスデューサー用の圧電体２は、その取
り付は部である斜辺ＡＢに取りつけられており、圧電体
２の中心は斜辺ＡＢの中心と一致しておらず、Ｉ３側へ
Ｘだけずらしである。超音波遅延媒体１の主表面には吸
音材３が塗布されており、該主表面の中心部では吸音材
は長方形の塗布パターンｃ、ｆとなっており、周辺部の
１番目の反ｑ＝を部近傍では、他の同形のものより面積
の大きい三角形の塗布パターンｄとなっている。

三角形の塗布パターンａ、　ｂ、　ｃと四角形の塗布パ
ターンｇ、　ｈ、　ｉについて主信号経路以外の領域に
１４１４号経路にいくらかはいり込むように塗布したも
のである。

主信号経路は入力トランスデコーサーのＩＪ″電体の幅
に等しい。この例においては、超音波遅延媒体の寸法は
、長辺ＡＥ、ＣＤが２５．０９ｍｍ　、′ｆ４ｊａＥＤ
が１２．５２ｍｍ　、斜辺Ａ１１．１３Ｇが８．５８ｍ
ｍで斜辺ＡＢとΔＥのなず角は　１３５°となっている
。ｍ点１３は０．２ｎ＋ｎ＋はど切削されている。圧電
体２の全長は８ｍｍで、入出力トランスデューサー川の
圧電体のそれぞれの長さは３．８ｍｍであり、その間隔
を０、４ｍｍ離して斜辺へＢに取り付けられている。第
１図（ａ）の斜辺ＡＢの拡大平面図に示すように、圧電
体２の中心部は斜辺Ａｎの中心部から　０．２ｍｍＢ側
へずらして取り付けられている。前記ずらす距離は斜辺
ＡＢに対して、０．０２〜０．０４倍が最も適切である
と考えられる。短辺ＥＤと長辺ＡＥ、Ｃｉ１との長さの
比はｌ：２である。前記構成において、圧電体２の中心
部を斜辺ＡＢの中心部からずらさないで取り付けた場合
、主信号経路に囲まれた領域は、主表面の中心部分にお
いては正ブｊ形になるが、圧電体２の中心部を斜辺ＡＢ
の中心部からずらして取り付けると長方形になる。長方
形の塗布パターンｅ、ｆは、主信号経路以外の長方形の
領域の全周をある距離だけ主信号経路内にはいり込むよ
うに長くしてあり、更に　０．５でスプリアス経路に特
にはいり込むようにその長辺方向を伸ばして塗布しであ
る。第５図は、長方形の塗布パターンｅ、ｆの塗布形状
を示す拡大平面図である。圧電体をずらす前の主信号経
路以外の領域７の形状は主表面の中心部分では正方形と
なり、その−辺の長さをβとする。圧電体をＸだけずら
した後の主信号経路以外の領域８は長方形となり、その
長辺はβ÷２ｘ、Ｘ’７辺はβ−２ｘとなる。更に、該
長方形の全周を主信号△、Ｘ′はいり込むよう長くして
、０．５−ｃスプリアスを特に減衰させるよう長辺方向
へαだけ伸ばして塗布する。前記塗布形状において、短
辺と長辺の比は で表わされる。βは、超音波遅延媒体と圧電体の形状及
び大きさによって決まり、Ｘ′とａは任意に調整できる
が最適値を選んで一定値としてお（こともできる。従っ
て、長辺に対する短辺の比はａ、ｘ’の値を固定してお
くと、Ｘのみに依存し、本発明においては、０．８０〜
０８５となっている。実際、第１図の実施例においては
、長辺を３．０ｍｍ、短辺を２．４ｍｍとして塗布して
いるので、長辺に対する短辺の比は０．８となっている
。

三角形の塗布パターンｄは、他の三角形の塗布パターン
ａＪ、ｃよりも面積が大きくしてあリ、底辺を除いた２
つの？４辺は長方形の塗布パターンｅ、ｆの長辺と長さ
が等しい。三角形の塗布パターンｄは、主信号の１番目
の反ｑ＝を部近傍で、主信号経路以外の三角形の領域に
、主信号経路にいくらかはいり込むよう塗布されている
。前記三角形の塗布パターンｄの形状と面積は特に限定
しなくても、主信号経路にいくらかはいり込むように塗
布すれば良い。又、この例では、超音波遅延媒体の短辺
ＥＤと長辺ＡＥ、　ＣＤの比はｌ：２であるが、Ｉ：ｎ
（ｎは２以上の整数）とすることもできる。しかし、本
発明のような反射面１１Ｇを有・するリターンパス形状
で多重反射型の超音波遅延線においては、長辺ＡＥ、　
ＣＤが長くなればなるほど主信号の反射回数が多くなる
ので、主信号の減衰量及び不要信号のレベルが増大する
。従って、短辺ＥＤと長辺ＡＥ、ＣＤの比は１：２とし
、長辺の長さが最も短い比率とすることが有効である。

第２図は、もう一つの実施例を示す超音波遅延線の平面
図である。点線部分は、短辺Ｊｌと長辺１・、１　、　
ＩＩ　ｌの長さの比が１：２の場合の圧電体の取り付は
面と反射面を示している。

圧電体２の中心部を取り付は而ＦＧの中心部と一致させ
て取り付けると、点線部分においては圧電体を６方向へ
ずらして取り付けたのと等しくなる。故に、圧電体の取
り付は面と反射面を超音波遅延媒体の長辺方向に平行に
せり出させても、該せり出す長さを適切に選べば、せり
出さない場合と比較して０．５でスプリアス経路と主信
号経路はずれるが、主信号経路以外の領域の形状と面積
が超音波遅延媒体の主表面の中心部分では等しくなるの
で、吸音材の塗布形状を同様にすれば、不要信号の減衰
に効果がある。

超音波遅延媒体６の形状は、第１図の実施例の超音波遅
延媒体の圧電体２の取り付は面ＡＩ３と反射面ＢＣを長
辺方向に平行移動してせり出させたものである。入出力
トランスデューサー用圧電体２は、取り付は面ＦＧに該
圧電体２の中心部と取り付は面ＦＧの中心部を一致させ
て取り付ける。吸音材３の塗布パターンと塗布位置は、
ｊ。

ｋ、　１．ｍ、　ｎ、　ｏ、　ｐ、　ｑ、　ｒは第１図
の実施例に示した塗布パターンａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ
、ｇ、ｈ、ｉとそれぞれ等しく、塗布位置も等しい。

短辺Ｊｌと長辺ＦＪ、ＩＩ＋との長さの比は、長辺が短
辺の２倍よりわずかに大きくなる。又、この場合、圧電
体２の取り付は面ＦＧと反射面ＧＨを、第１図の実施例
と比較して、超音波遅延媒体の長辺方向へ、該長辺が短
くなるよう平行移動させても良く、短辺と長辺との長さ
の比は、長辺が短辺の２倍よりわずかに小さくなる。

さらに、もう一つの実施例を第７図に示す。

超音波遅延媒体の主表面の平面形状は、長辺と短辺の比
がほぼＮ：１（Ｎは２以上の整数）である長方形の一短
辺の一端の角を切り欠いた四角形としている。入出力ト
ランスデューサー用の圧電体１１は、斜辺ＫＬに取り付
けられでおり、圧電体１１の中心は斜辺ＫＬのＫから属
Ｋ　Ｌ長の部分からＬ側へＸだけずらしである。長辺し
Ｍと短辺ＭＮの比は４：１であり、吸音材１０の塗布パ
ターンは第１図に示したものと同様であり、角りと斜辺
ＫＬの中心部であらたに主信号経路にいくらかはいり込
むよう塗布されている。辺Ｋ　Ｌと辺ＬＭのなす角は４
５”であり、頂点しは０．２ｍｍはど欠は防止のため切
削されている。圧電体１１は、その中心部が斜辺ＫＬの
Ｋから’Ａ　Ｋ　Ｌ　ｆｉの部分からＬ側へ０．２ｍｍ
ずらして取り付けられている。前記ずらす距離は斜辺Ｋ
Ｌに対して０．０２〜０．０４倍が好ましい。主表面の
中心部の吸音材ｌＯの塗布パターンは、第１図に示した
実施例と同様短辺が長辺の０．８倍である長方形である
。又、本実施例においても、第２図と同様に斜辺ＫＬを
長辺方向に平行移動させるよう超音波遅延媒体９の形状
を調整し、圧電体ｌ！は従来の位置に取り付けることも
できる。

［発明の効果］ 本発明は、入出力トランスデューサー用圧電体の中心を
超音波遅延媒体の該圧電体の取り付は面の中心からずら
して、該圧電体を取り付けて、該ずらした距離に関連し
て吸音材の塗布形状と面積を調整することにより、前記
実施例においては、２τ、３てを除いたその（也のスプ
リアスが一２５ｄＢから　−３５ｄＢへとＩ　ＯｄＢの
減衰＋７Ｌを示し、信号レベルにして従来の１／３にま
で低減できるという優れた効果を示す。又、リターンバ
ス形状特有の０．５でスプリアスの減衰に最も有効であ
る。圧電体の位置をずらさずに、圧電体の取り付は面と
反射面を超音波遅延媒体の長辺方向に平行移動しても、
同様の効果があるものと認められる。さらに、小型の超
音波遅延線のような不要信号が多数発生し、そのレベル
も人きいものに対しては、本発明の構成を取ることによ
り、より大きな効果を示し高特性の超γ１７＄Ｌ遅延線
を得ることができるものと認めらねる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第７図は本発明の一実施例を示すものであり、
第１図（ａ）は圧電体取り付は位置の部分拡大図で、第
１図（ｂ）と第７図は本発明による超音波遅延線の平面
図で、第２図はもう一つの実施例を示す平面図で、第３
図と第４図は第１図の超音波遅延線の展開図で、第５図
は長方形の塗布パターンの拡大図で、第６図と第８図は
従来の超音波遅延媒体のＴ面図であるｌ・・・超音波遅
延媒体、　２・・・圧電体、３・・・吸昌材、　　４・
・・長方形の塗布パターン、５・・・三角形の塗布パタ
ーン ζｃＬ） に） 」　１　回 予　１　回 茅　３　図 Ｌ　仕　ロ あ　７　回 ル　８　回　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　超音波遅延媒体の主表面の平面形状が、 長辺と短辺の比がほぼ２Ｎ＋１：２（Ｎは２以上の整数
   ）である長方形の一短辺の両端の２つの角を斜めに切り
   欠いた対称軸を有する５角形で、該切り欠き部の一方に
   入出力トランス デューサー用の圧電体を取り付けるかまたは主表面の平
   面形状が、長辺と短辺の比がほぼＮ：１の長方形の一短
   辺の一端の角を斜めに切り欠いた４角形で、該切り欠き
   部に入出力トランスデューサー用の圧電体を取り付けた
   リターンバス形状の多重反射型の超音波遅延線において
   、圧電体の幅によって決まる主信号経路以外の領域が、
   超音波遅延媒体の主表面の中心部分では長方形とされ、
   これらの主信号経路以外の部分に主信号経路にいくらか
   はいり込むように吸音材を配置したことを特徴とする超
   音波遅延線。