JPH0336898A - トランスデューサ - 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〉 この発明はトランスデユーサに関し、特に圧電磁器が用
いられたトランスデユーサに関する。

（従来技術） 第４Ａ図および第４Ｂ図は、それぞれ、この発明の背景
となる従来の圧電磁器振動子を示し、第４Ａ図はその正
面図であり、第４Ｂ図はその側面図である。

この圧電磁器振動子ｌは、円板状の圧電磁器２を含み、
この圧電磁器２の両生面の全面には、電極３ａおよび３
ｂがそれぞれ形成されている。

この圧電磁器振動子１では、電極３ａおよび３ｂ間に信
号を印加すれば、超音波力稍文射される。

（発明が解決しようとする課題〉 この圧電磁器振動子ｌでは、その直径をＤ′とし放射さ
れる超音波の波長をλとすると、その指向特性を第５図
に示すように、軸方向（厚み方向）にＤ’／λに逆比例
したレベルを有する鋭い指向性を持つが、同時に、横方
向にサイドローブ（副極）をもつという欠点があった。

これは、この圧電磁器振動子の超音波を放射する主面全
面が厚み方向に平行にピストン運動するからである。

それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単な構造でサ
イドローブの小さい、トランスデユーサを提供すること
である。

（課題を解決するための手段〉 この発明は、厚み方向に分極された圧電磁器と、圧電磁
器の一方主面に形成される電極と、圧電磁器の他方主面
の一部に形成される別の電極とを含むトランスデユーサ
である。

（作用） 電極および別の電極間に信号を印加すれば、超音波が放
射される。この場合、別の電極が形成されている部分で
最大となりその部分から離れるにしたがって連続的に小
さくなる、いわゆるガウス曲線状の振幅分布を持つ運動
をする。そのため、サイドローブは小さくなる。

（発明の効果） この発明によれば、簡単な構造でサイドローブが小さく
指向性の鋭い、トランスデユーサを得ることができる。

したがって、この発明にかかるトランスデユーサでは、
信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）がよくなるとともに角度の分
解能も向上する。

さらに、この発明にかかるトランスデユーサでは、それ
を回転して最も大きな出力の得られる方向を容易に探す
ことができるので、方向を正確に知ることができる。

以上のことから、この発明にかかるトランスデユーサは
、水中ソナーや水中通信などに好適に用いられる。

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。

（実施例） 第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、それぞれ、この発明の一実
施例としての圧電磁器振動子を示し、第１Ａ図はその正
面図であり、第１Ｂ図はその側面図であり、第１Ｃ図は
その背面図である。

この圧電磁器振動子１０は、その全体が厚み方向に分極
さ和たたとえば円板状の圧電磁器１２を含む。

この圧電磁器１２の一方主面の全面には、電極１４が形
成される。さらに、圧電磁器１２の他方主面の中央部に
は、たとえば円形の別の電極１６が形成される。

この圧電磁器振動子１０は、たとえば次のようにして作
られる。

まず、圧電磁器１２となるべき円板状の（ｆｉ器が準備
され、その磁器の両生面の全面に電極がそれぞれ形成さ
れる。

そして、それらの電極を用いてその磁器全体を厚み方向
に分極することによって、圧電磁器１２が形成される。

それから、それらの電極のうち一方の電極の周囲部分を
たとえばエソチングなどの方法で取り除くことによって
、別の電極１６が形成される。

この圧電Ｅｎ器振動子１０では、電極１４および別の電
極１６間に信号を印加すれば、その主面から超音波が放
射される。この場合、圧電磁器振動子１０は、別の電極
１６が形成された部分で最大となりその部分から離れる
にしたがって連続的に小さくなる、いわゆるガウス曲線
状の振幅分布をもつ運動をする。そのため、サイドロー
ブが改善される。

この改善の度合は圧電磁器１２の材料や全体の支持法な
どによって変わるが、別の電極１６の直径ｄを特に圧電
磁器１２ないし電極１４の直径りの１１５〜２／３の範
囲にすれば、その改善効果は著しい。

上述の実施例において圧電ｉｆｆ器１２ないし電極１４
の直径りを５０１−とし別の電極１６の直径ｄを１６ｔ
ｍとし全体の厚みを１２．５１ｍとした場合、２００　
ｋ　Ｈｚにおいて第２図に示す指向特性が得られた。

それに対して、従来例として実施例と同し大きさの圧電
磁器の両生面全面に電極を形成した場合、２００ｋＨｚ
において第３図に示す指向特性が得られた。

第２図に示す指向特性および第３図に示す指向特性を比
較して明らかなように、この実施例では、従来例と比べ
て、サイドローブが５ｄＢ以上も小さくなっていること
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図ないし第１Ｃ図は、それぞれ、この発明の一実
施例を示し、第１Ａ図はその正面図であり、第１Ｂ図は
その側面図であり、第１Ｃ図はその背面図である。 第２図はこの発明の実施例の指向特性を示すグラフであ
る。 第３図は従来例の指向特性を示すグラフである。 第４Ａ図および第４Ｂ図は、それぞれ、この発明の背景
となる従来の圧電磁器振動子の一例を示し、第４Ａ図は
その正面図であり、第４Ｂ図はその側面図である。 第５図は第４Ａ図および第４Ｂ図に示す圧電磁器振動子
の指向特性を示すグラフである。 図において、１０は圧電磁器振動子、１２は圧電磁器、
１４は電極、１６は別の電極を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　厚み方向に分極された圧電磁器、 前記圧電磁器の一方主面に形成される電極、および 前記圧電磁器の他方主面の一部に形成される別の電極を
   含むトランスデューサ。