JPH03224399A - 圧電型超音波振動子 - Google Patents
圧電型超音波振動子Info
- Publication number
- JPH03224399A JPH03224399A JP1778090A JP1778090A JPH03224399A JP H03224399 A JPH03224399 A JP H03224399A JP 1778090 A JP1778090 A JP 1778090A JP 1778090 A JP1778090 A JP 1778090A JP H03224399 A JPH03224399 A JP H03224399A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- piezoelectric vibrators
- wall electrode
- electrode plates
- ultrasonic transducer
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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、魚群探知機などに用いられる圧電型超音波
振動子に関するものである。
振動子に関するものである。
［従来の技術］
現在、魚群探知機の送受波器にはＰＺＴ （ジルコン酸
チタン酸鉛）なとを用いた圧電型超音波振動子が広く用
いられている。
チタン酸鉛）なとを用いた圧電型超音波振動子が広く用
いられている。
第３図は従来のこの種の圧電型超音波振動子の構成の概
略を示す斜視図で、図において（１０）は圧電振動子、
（１０ａ） 、 （１０ｂ）はそれぞれ電極板、（１１
）は励振源である。
略を示す斜視図で、図において（１０）は圧電振動子、
（１０ａ） 、 （１０ｂ）はそれぞれ電極板、（１１
）は励振源である。
この圧電型超音波振動子は、圧電振動子（１０）の両面
に電極板（１０ａ） 、 （１０ｂ）が設けられ、各電
極板（１０ａ＞ 、 （１０ｂ）に励振源（１１）を接
続して、直接電圧効果と逆電圧効果との圧電現象（ｐｉ
ｅｚｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を
利用している。
に電極板（１０ａ） 、 （１０ｂ）が設けられ、各電
極板（１０ａ＞ 、 （１０ｂ）に励振源（１１）を接
続して、直接電圧効果と逆電圧効果との圧電現象（ｐｉ
ｅｚｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を
利用している。
なお圧電振動子（１０）にはＰＺＴの他、水晶、二オブ
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ９）などの単結晶やチタン酸バ
リウムなどのセラミックスを利用できるが、成形が容易
でキュリー温度が高く（３００°）安定で圧電効果が大
きいＰＺＴが広く利用されている。
酸リチウム（ＬｉＮｂＯ９）などの単結晶やチタン酸バ
リウムなどのセラミックスを利用できるが、成形が容易
でキュリー温度が高く（３００°）安定で圧電効果が大
きいＰＺＴが広く利用されている。
第４図は第３図に示す圧電型超音波振動子の周波数特性
を示す図で、第４図に示すように、この圧電型超音波振
動子の周波数特性は単峰の比較的帯域幅の狭い励振周波
数特性を持っている。
を示す図で、第４図に示すように、この圧電型超音波振
動子の周波数特性は単峰の比較的帯域幅の狭い励振周波
数特性を持っている。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような従来の圧電型超音波振動子は以上のように
構成されており、その周波数特性は単峰の比較的帯域幅
の狭い励振周波数を持っているため、例えは魚群探知機
に使用する場合、広い励振周波数特性か必要になるチャ
ープ信号技術や疑似雑音信号技術などの信号技術を利用
することが困難であるという問題点があった。
構成されており、その周波数特性は単峰の比較的帯域幅
の狭い励振周波数を持っているため、例えは魚群探知機
に使用する場合、広い励振周波数特性か必要になるチャ
ープ信号技術や疑似雑音信号技術などの信号技術を利用
することが困難であるという問題点があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、簡単な構成で広い帯域幅を持つ圧電型超音波振動子を
得ることを目的としている。
、簡単な構成で広い帯域幅を持つ圧電型超音波振動子を
得ることを目的としている。
［課題を解決するための手段１
この発明にかかる圧電型超音波振動子は、それぞれ径の
異なる円筒形の圧電振動子を複数個隙間を持たせて同心
円上に重ね合わせ、これらの圧電振動子の底面を共通の
底面部材で接続して一体化し、或はそれぞれ径の異なる
円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを同一材料で同
時に焼結形成し、各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外壁
電極板を、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各内壁
電極板の間を相互に結線して一方の電極とし、各外壁電
極板の間を相互に結線して他方の電極とし、これらの電
極に励振源を接続して上記底面部材から超音波を送受波
することとしたものである。
異なる円筒形の圧電振動子を複数個隙間を持たせて同心
円上に重ね合わせ、これらの圧電振動子の底面を共通の
底面部材で接続して一体化し、或はそれぞれ径の異なる
円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを同一材料で同
時に焼結形成し、各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外壁
電極板を、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各内壁
電極板の間を相互に結線して一方の電極とし、各外壁電
極板の間を相互に結線して他方の電極とし、これらの電
極に励振源を接続して上記底面部材から超音波を送受波
することとしたものである。
［作用］
この発明においては上述のような構成とすることにより
、励振周波数を各圧電振動子ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
がはかれることとなる。
、励振周波数を各圧電振動子ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
がはかれることとなる。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す図で、第１図（Ａ）はこ
の発明の一実施例にかかる圧電型超音波振動子の構成の
概略を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の振動
子をχ−Ｘ面で切断した場合の断面図であり、図におい
て（１）〜（３）はそれぞれ径の異なる円筒形の圧電振
動子、（１ａ）〜（３ａ）はそれぞれ各圧電振動子（１
）〜（３）の外壁に設けられた圧電外壁電極板、（１ｂ
）〜（３ｂ）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜（３）の
内壁に設けられた内壁電極板、（４）は各圧電振動子（
１）〜（３）の底部を共通にして一体化する底面部材、
（５）は励振源である。
図はこの発明の一実施例を示す図で、第１図（Ａ）はこ
の発明の一実施例にかかる圧電型超音波振動子の構成の
概略を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の振動
子をχ−Ｘ面で切断した場合の断面図であり、図におい
て（１）〜（３）はそれぞれ径の異なる円筒形の圧電振
動子、（１ａ）〜（３ａ）はそれぞれ各圧電振動子（１
）〜（３）の外壁に設けられた圧電外壁電極板、（１ｂ
）〜（３ｂ）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜（３）の
内壁に設けられた内壁電極板、（４）は各圧電振動子（
１）〜（３）の底部を共通にして一体化する底面部材、
（５）は励振源である。
この実施例における圧電型超音波振動子は、それぞれ径
の異なる円筒形の圧電振動子（１）〜（３）を、図に示
すように同心円状に隙間を持たせて重ね合わせ、これら
の圧電振動子（１）〜＜３）の底部を底面部材（４）で
接続して共通とし、各圧電振動子（１）〜（３）を一体
止している。また各圧電振動子（１）〜（３）それぞれ
の外壁はそれぞれ外壁電極板（１ａ）〜（３ａ）で覆い
、それぞれの内壁はそれぞれ内壁電極板（１ｂ）〜（３
ｂ）で覆って、各外壁電極板（１ａ）〜（３ａ）の間を
相互に結線して一方の電極とし、各内壁電極板（１ｂ）
〜（３ｂ）の間を相互に結線して他方の電極とし、これ
らの電極に励振源（５）が接続されている。
の異なる円筒形の圧電振動子（１）〜（３）を、図に示
すように同心円状に隙間を持たせて重ね合わせ、これら
の圧電振動子（１）〜＜３）の底部を底面部材（４）で
接続して共通とし、各圧電振動子（１）〜（３）を一体
止している。また各圧電振動子（１）〜（３）それぞれ
の外壁はそれぞれ外壁電極板（１ａ）〜（３ａ）で覆い
、それぞれの内壁はそれぞれ内壁電極板（１ｂ）〜（３
ｂ）で覆って、各外壁電極板（１ａ）〜（３ａ）の間を
相互に結線して一方の電極とし、各内壁電極板（１ｂ）
〜（３ｂ）の間を相互に結線して他方の電極とし、これ
らの電極に励振源（５）が接続されている。
各圧電振動子（１）〜（３）の励振周波数は、円筒の高
さを適当に選ぶことによって、それぞれの励振周波数を
各圧電振動子（１）〜（３）ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
をはかることができる。第２図はこの実施例における圧
電型超音波振動子の励振周波数の周波数特性を示す図で
ある。
さを適当に選ぶことによって、それぞれの励振周波数を
各圧電振動子（１）〜（３）ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
をはかることができる。第２図はこの実施例における圧
電型超音波振動子の励振周波数の周波数特性を示す図で
ある。
なお各圧電振動子り１）〜（３）の高さや、これらの間
の隙間を調整することにより、周波数特性を調整してチ
ャーブ信号技術や疑似雑音信号技術に適する圧電型超音
波振動子とすることができ、この発明を利用することに
より魚群探知機にも種々の信号処理技術を用いることが
できるようになる。
の隙間を調整することにより、周波数特性を調整してチ
ャーブ信号技術や疑似雑音信号技術に適する圧電型超音
波振動子とすることができ、この発明を利用することに
より魚群探知機にも種々の信号処理技術を用いることが
できるようになる。
さらに上記実施例では、それぞれ径の異なる円筒形の圧
電振動子を複数個隙間を持たせて同心円状に重ね合わせ
、これらの圧電振動子の底部を共通の底面部材で接続し
て各圧電振動子を一体化しているが、それぞれ径の異な
る円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを、同一材料
で同時に焼結形成することとしても良い。
電振動子を複数個隙間を持たせて同心円状に重ね合わせ
、これらの圧電振動子の底部を共通の底面部材で接続し
て各圧電振動子を一体化しているが、それぞれ径の異な
る円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを、同一材料
で同時に焼結形成することとしても良い。
［発明の効果］
この発明は以上説明したように、励振周波数を各圧電振
動子ごとに僅かな差異を持たせて重ね合わせることがで
き、その結果として周波数の広帯域化をはかることがで
き、チャープ信号技術や疑似雑音信号技術など、これま
で魚群探知機では容易に用いることができなかった信号
処理技術を利用することができるようになり、魚群探知
機の高感度化、低消費電力化、小形化に大きく寄与する
ことができるという効果がある。
動子ごとに僅かな差異を持たせて重ね合わせることがで
き、その結果として周波数の広帯域化をはかることがで
き、チャープ信号技術や疑似雑音信号技術など、これま
で魚群探知機では容易に用いることができなかった信号
処理技術を利用することができるようになり、魚群探知
機の高感度化、低消費電力化、小形化に大きく寄与する
ことができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの実
施例における圧電型超音波振動子の周波数特性を示す図
、第３図は従来の圧電型超音波振動子の構成を示す図、
第４図は第３図に示す従来の圧電型超音波振動子の周波
数特性を示す図。 （１）〜（３）はそれぞれ圧電振動子、（１ａ）〜（３
ａ）はそれぞれ外壁電極板、（１ｂ）〜（３ｂ）はそれ
ぞれ内壁電極板、（４）は底面部材、（５）は励振源。
施例における圧電型超音波振動子の周波数特性を示す図
、第３図は従来の圧電型超音波振動子の構成を示す図、
第４図は第３図に示す従来の圧電型超音波振動子の周波
数特性を示す図。 （１）〜（３）はそれぞれ圧電振動子、（１ａ）〜（３
ａ）はそれぞれ外壁電極板、（１ｂ）〜（３ｂ）はそれ
ぞれ内壁電極板、（４）は底面部材、（５）は励振源。
Claims (2)
- （１）．圧電振動子の両面に電極を設け、これらの電極
へ励振源を接続し、直接電圧効果と逆電圧効果を得る圧
電型超音波振動子において、それぞれ径の異なる円筒形
の圧電振動子を複数個隙間を持たせて同心円状に重ね合
わせこれらの圧電振動子の底部を共通の底面部材で接続
してこの底面部材を超音波の送受波面とする手段、上記
円筒形の各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外壁電極板を
、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各外壁電極板の
間を相互に結線して一方の電極とし、各内壁電極板の間
を相互に結線して他方の電極とし、これらの電極に励振
源を接続する手段、 を備えたことを特徴とする圧電型超音波振動子。 - （２）．上記共通の底面部材を上記それぞれ径の異なる
円筒形の圧電振動子と同一材料で同時に焼結形成したこ
とを特徴とする請求項第１項記載の圧電型超音波振動子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017780A JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017780A JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224399A true JPH03224399A (ja) | 1991-10-03 |
| JP2837722B2 JP2837722B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=11953235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017780A Expired - Fee Related JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837722B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007086749A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Terarecon Inc. | A wide aperture array design with constrained outer probe dimension |
| JP2008078718A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Nec Tokin Corp | 送受波器 |
| US20090199381A1 (en) * | 2006-05-15 | 2009-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Stacked piezoelectric element, manufacturing method thereof and vibration wave driving apparatus |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP2017780A patent/JP2837722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007086749A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Terarecon Inc. | A wide aperture array design with constrained outer probe dimension |
| US20090199381A1 (en) * | 2006-05-15 | 2009-08-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Stacked piezoelectric element, manufacturing method thereof and vibration wave driving apparatus |
| US8371005B2 (en) * | 2006-05-15 | 2013-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Stacked piezoelectric element, manufacturing method thereof and vibration wave driving apparatus |
| JP2008078718A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Nec Tokin Corp | 送受波器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2837722B2 (ja) | 1998-12-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |