JPH02111198A - 超音波トランスジューサ - Google Patents
超音波トランスジューサInfo
- Publication number
- JPH02111198A JPH02111198A JP26357688A JP26357688A JPH02111198A JP H02111198 A JPH02111198 A JP H02111198A JP 26357688 A JP26357688 A JP 26357688A JP 26357688 A JP26357688 A JP 26357688A JP H02111198 A JPH02111198 A JP H02111198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- electrodes
- electrode
- ceramic vibrator
- ultrasonic transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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〕
この発明は超音波トランスジューサに関し、特にたとえ
ば水中ソナーなどのような水中通信機器に用いられ得る
、超音波トランスジューサに関する。
ば水中ソナーなどのような水中通信機器に用いられ得る
、超音波トランスジューサに関する。
（従来技術）
この種の超音波トランスジューサでは、−Ｃに、第４図
において矢印で示すように、圧電磁器振動子１には一様
に分極処理が施されている。そして、円板状の圧電磁器
振動子１の主面には、全面電極２および３がそれぞれ対
向して形成される。
において矢印で示すように、圧電磁器振動子１には一様
に分極処理が施されている。そして、円板状の圧電磁器
振動子１の主面には、全面電極２および３がそれぞれ対
向して形成される。
全面電極２および３間に所定の周波数の交流電圧が印加
されると、圧電磁器振動子１が振動して超音波が放射さ
れる。
されると、圧電磁器振動子１が振動して超音波が放射さ
れる。
このようにして放射される超音波の指向特性が第５図で
示される。第５図図示の中のメインローブによって示さ
れる指向特性は鋭く、一般に、圧電磁器振動子１の直径
をＤとし、超音波の波長をλとすると、Ｄ／λに逆比例
する。
示される。第５図図示の中のメインローブによって示さ
れる指向特性は鋭く、一般に、圧電磁器振動子１の直径
をＤとし、超音波の波長をλとすると、Ｄ／λに逆比例
する。
ところが、このような超音波トランスジューサでは、指
向特性は、一般に、第５図に示すように、比較的大きな
サイドローブを有する。たとえば、メインローブ（０°
）の近傍の±１０° （１００および３５０’）では、
サイドローブが２５ｄＢもあり、メインローブとの差が
小さく、したがって、角度の分解能があまりよくなかっ
た。
向特性は、一般に、第５図に示すように、比較的大きな
サイドローブを有する。たとえば、メインローブ（０°
）の近傍の±１０° （１００および３５０’）では、
サイドローブが２５ｄＢもあり、メインローブとの差が
小さく、したがって、角度の分解能があまりよくなかっ
た。
それゆえに、この発明の主たる目的は、角度の分解能の
よい、超音波トランスジューサを提供することである。
よい、超音波トランスジューサを提供することである。
この発明は、圧電体の対向する２面のそれぞれに電極を
形成した超音波トランスジューサにおいて、圧電体の一
方の面に形成する電極を同心状に複数に分割するととも
に、その分割電極直下の圧電体の分極度を外方に向かう
につれて段階的に小さくしたことを特徴とする、超音波
トランスジューサである。
形成した超音波トランスジューサにおいて、圧電体の一
方の面に形成する電極を同心状に複数に分割するととも
に、その分割電極直下の圧電体の分極度を外方に向かう
につれて段階的に小さくしたことを特徴とする、超音波
トランスジューサである。
圧電体の一方の面に形成される電極は同心状に複数に分
割されるが、他方の面には全面電極が形成される０分極
処理に際して、分割電極と全面電極との間には、外方に
向かうにつれて段階的に小さくなる直流電圧が印加され
る。したがって、各分割電極直下の圧電体の分極度は、
外方に向かうにつれて段階的に小さくなる。
割されるが、他方の面には全面電極が形成される０分極
処理に際して、分割電極と全面電極との間には、外方に
向かうにつれて段階的に小さくなる直流電圧が印加され
る。したがって、各分割電極直下の圧電体の分極度は、
外方に向かうにつれて段階的に小さくなる。
このような構造により、圧電振動子の放射面において、
従来は全面が均一にピストン運動していたのに対し、中
央部が最大で周辺部に向かうにつれて段階的に小さくな
る振幅分布を持つ運動をする。したがって、サイドロー
ブ、特にメインローブ近傍のサイドローブが小さ（なる
。
従来は全面が均一にピストン運動していたのに対し、中
央部が最大で周辺部に向かうにつれて段階的に小さくな
る振幅分布を持つ運動をする。したがって、サイドロー
ブ、特にメインローブ近傍のサイドローブが小さ（なる
。
この発明によれば、メインローブ近傍のサイドローブが
小さくなるので、メインローブによる角度の分解能が向
上する。
小さくなるので、メインローブによる角度の分解能が向
上する。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明°か
ら一層明らかとなろう。
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明°か
ら一層明らかとなろう。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図解図であり、
第２Ａ図は右側面図、第２Ｂ図は左側面図である。超音
波トランスジューサ１０は圧電磁器振動子１２を含み、
圧電磁器振動子Ｉ２ばたとえば直径５０φ、厚さ１２．
５１１１１１１のセラミック焼成ユニットによって構成
される。そして、左側面（他方面）には、はぼ全面に、
圧電磁器振動子１２の直径より若干小さい直径の電極１
４が形成される。圧電磁器振動子１２の右側面（一方面
）には、同心状に、３つの分割電極１６．１８および２
０が形成される。
第２Ａ図は右側面図、第２Ｂ図は左側面図である。超音
波トランスジューサ１０は圧電磁器振動子１２を含み、
圧電磁器振動子Ｉ２ばたとえば直径５０φ、厚さ１２．
５１１１１１１のセラミック焼成ユニットによって構成
される。そして、左側面（他方面）には、はぼ全面に、
圧電磁器振動子１２の直径より若干小さい直径の電極１
４が形成される。圧電磁器振動子１２の右側面（一方面
）には、同心状に、３つの分割電極１６．１８および２
０が形成される。
圧電磁器振動子１２に圧電性を付与するための分極処理
は、電極１６〜２０のそれぞれと、電極。
は、電極１６〜２０のそれぞれと、電極。
１４との間に直流電圧を印加することによって行う。こ
の実施例では、たとえば、分割電極１６および全面電極
１４間にＰＶの電圧を印加するとすれば、分割電極１８
および全面電極１４間に印加する電圧は０．７ＰＶ、分
割電極２０および全面電極１４間に印加する電圧は０，
２ＰＶに設定される。このような比率で分極電圧を印加
すると、圧電磁器振動子１２の各分割電極１６〜２０直
下の分極度は、第１図で矢印で示すように、中心から外
方（周辺部）に向かうにつれて各分割電極１６．１８そ
して２０毎に段階的に小さくなる。
の実施例では、たとえば、分割電極１６および全面電極
１４間にＰＶの電圧を印加するとすれば、分割電極１８
および全面電極１４間に印加する電圧は０．７ＰＶ、分
割電極２０および全面電極１４間に印加する電圧は０，
２ＰＶに設定される。このような比率で分極電圧を印加
すると、圧電磁器振動子１２の各分割電極１６〜２０直
下の分極度は、第１図で矢印で示すように、中心から外
方（周辺部）に向かうにつれて各分割電極１６．１８そ
して２０毎に段階的に小さくなる。
このような超音波トランスジューサ１０において、全面
電極Ｉ４と電極１６〜２０との間にたとえば２００ｋＨ
ｚの交流電圧を印加すると超音波が放射され、その指向
特性が第３図で示される。
電極Ｉ４と電極１６〜２０との間にたとえば２００ｋＨ
ｚの交流電圧を印加すると超音波が放射され、その指向
特性が第３図で示される。
このとき、圧電磁器振動子１２の分極度は一様でないの
で、中央部から周辺部に向かうにつれて振幅が小さくな
るような運動を生じる。したがって、メインローブ（０
”）は、第５図で示す従来のものに比べて若干小さくな
るものの、分解能に大きな影響を及ぼす１０°および３
５０°でのサイドローブは、従来は２４ｄＢ近くあった
のが、約１４ｄＢと半減する。したがって、メインロー
ブどサイドローブとの差は結果的に大きくなり、分解能
が著しく向上する。
で、中央部から周辺部に向かうにつれて振幅が小さくな
るような運動を生じる。したがって、メインローブ（０
”）は、第５図で示す従来のものに比べて若干小さくな
るものの、分解能に大きな影響を及ぼす１０°および３
５０°でのサイドローブは、従来は２４ｄＢ近くあった
のが、約１４ｄＢと半減する。したがって、メインロー
ブどサイドローブとの差は結果的に大きくなり、分解能
が著しく向上する。
なお、上述の実施例では、圧電磁器振動子１２の一方の
面には３つの分割電極１６．１８および２０を形成した
が、この分割数は２以上の任意の複数であればよい。
面には３つの分割電極１６．１８および２０を形成した
が、この分割数は２以上の任意の複数であればよい。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。
第２Ａ図および第２Ｂ図は、それぞれ、第１図実施例の
右側面図および左側面図である。 第３図は第１図実施例の指向特性を示すグラフである。 第４図は従来の超音波トランスジューサの一例を示す断
面図解図である。 第５図は従来の超音波トランスジューサの指向特性を示
すグラフである。 図において、１０は超音波トランスジューサ、１２は圧
電磁器振動子、１４は全面電極、１６〜２０は電極を示
す。 第２Ｂ図 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 １） 義 人 第４ 図 第２Ａ図
右側面図および左側面図である。 第３図は第１図実施例の指向特性を示すグラフである。 第４図は従来の超音波トランスジューサの一例を示す断
面図解図である。 第５図は従来の超音波トランスジューサの指向特性を示
すグラフである。 図において、１０は超音波トランスジューサ、１２は圧
電磁器振動子、１４は全面電極、１６〜２０は電極を示
す。 第２Ｂ図 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 １） 義 人 第４ 図 第２Ａ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 圧電体の対向する２面のそれぞれに電極を形成した超音
波トランスジューサにおいて、 前記圧電体の一方の面に形成する電極を同心状に複数に
分割するとともに、その分割電極直下の前記圧電体の分
極度を外方に向かうにつれて段階的に小さくしたことを
特徴とする、超音波トランスジューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26357688A JPH02111198A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 超音波トランスジューサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26357688A JPH02111198A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 超音波トランスジューサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111198A true JPH02111198A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17391474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26357688A Pending JPH02111198A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 超音波トランスジューサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111198A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1127798A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-29 | S C:Kk | 超音波振動の発生方法 |
| US11715448B2 (en) | 2018-05-30 | 2023-08-01 | Roland Corporation | Electronic wind instrument and method for manufacturing electronic wind instrument |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP26357688A patent/JPH02111198A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1127798A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-29 | S C:Kk | 超音波振動の発生方法 |
| US11715448B2 (en) | 2018-05-30 | 2023-08-01 | Roland Corporation | Electronic wind instrument and method for manufacturing electronic wind instrument |
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