JPH0429279B2 - - Google Patents
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- JPH0429279B2 JPH0429279B2 JP57007096A JP709682A JPH0429279B2 JP H0429279 B2 JPH0429279 B2 JP H0429279B2 JP 57007096 A JP57007096 A JP 57007096A JP 709682 A JP709682 A JP 709682A JP H0429279 B2 JPH0429279 B2 JP H0429279B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- vibrator
- frequency
- transducer
- annular
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8922—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being concentric or annular
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は多周波の超音波信号を送受波する送
受波器の構造に関する。
受波器の構造に関する。
多周波の超音波信号を送受波する場合、従来は
各周波毎に送受波器に別個に設けることが多い。
そのため、送受波器全体が大型になる傾向があ
る。
各周波毎に送受波器に別個に設けることが多い。
そのため、送受波器全体が大型になる傾向があ
る。
この発明の一つの目的は、送受波器の構造を簡
単にし、これにより送受波器のサイズを小さく
し、一本のビーム幅の送波ビームを複数のビーム
幅の広い送波ビームとを送受波器の軸方向（同一
方向）に形成する多周波用超音波送受波器を提供
することである。
単にし、これにより送受波器のサイズを小さく
し、一本のビーム幅の送波ビームを複数のビーム
幅の広い送波ビームとを送受波器の軸方向（同一
方向）に形成する多周波用超音波送受波器を提供
することである。
この発明の他の目的は、一本のビーム幅の狭い
送波ビーム及び受波ビーム並びに複数のビーム幅
の広い送波ビーム及び受波ビームを送受波器の軸
方向（同一方向）に形成する多周波用超音波送受
波器を提供することである。
送波ビーム及び受波ビーム並びに複数のビーム幅
の広い送波ビーム及び受波ビームを送受波器の軸
方向（同一方向）に形成する多周波用超音波送受
波器を提供することである。
これらの多周波用超音波送受波器は、例えば、
魚群探知装置に使用される。
魚群探知装置に使用される。
第１の発明による多周波用超音波送受波器は、
半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状に配
置して、これら複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子をこの共通の周波数信号で励振し、また各
振動子をそれぞれに固有の径方向振動の周波数信
号で励振する如く構成される。
半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状に配
置して、これら複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子をこの共通の周波数信号で励振し、また各
振動子をそれぞれに固有の径方向振動の周波数信
号で励振する如く構成される。
第２の発明による多周波用超音波送受波器は、
半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状に配
置して、これら複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子をこの共通の周波数信号で励振し且つ上記
共通周波数の受波信号を位相合成する如く構成す
ると同時に、各振動子をそれぞれに固有の径方向
振動で励振し且つこの径方向振動の受波信号をそ
れぞれ別個に取り出す如く構成される。
半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状に配
置して、これら複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子をこの共通の周波数信号で励振し且つ上記
共通周波数の受波信号を位相合成する如く構成す
ると同時に、各振動子をそれぞれに固有の径方向
振動で励振し且つこの径方向振動の受波信号をそ
れぞれ別個に取り出す如く構成される。
以下この発明の実施例について説明すると、第
１図において、T1、T2、T3は同心円状に配列さ
れた環状振動子を示し、それぞれr1、r2、r3の半
径を有する。
１図において、T1、T2、T3は同心円状に配列さ
れた環状振動子を示し、それぞれr1、r2、r3の半
径を有する。
各環状振動子T1、T2、T3は振動子の厚み振
動、高さ振動、径方向振動の共振周波数を有す
る。そして、各振動子の厚みあるいは高さ方向の
共振周波数が同じ周波数になるように設定されて
いる。又、環状振動子T1はその径方向振動の共
振周波数が2になるように半径が設定され、環状
振動子T2は径方向振動の共振周波数が3になる
ように、又、環状振動子T3は径方向振動の共振
周波数が4になるようにそれぞれの半径が設定さ
れている。なお、環状振動子の径方向振動の共振
周波数と半径は振動子の材質に応じてそれぞれ設
定され、例えば、ジルコンサン鉛を振動子の材質
に用いた場合、半径50cmのとき0.98kHzを有する。
従つて、例えば、径方向の共振周波数を6kHzに
設定する場合、環状振動子の半径は 50×0.98／６＝8.1（cm） に設定すればよい。
動、高さ振動、径方向振動の共振周波数を有す
る。そして、各振動子の厚みあるいは高さ方向の
共振周波数が同じ周波数になるように設定されて
いる。又、環状振動子T1はその径方向振動の共
振周波数が2になるように半径が設定され、環状
振動子T2は径方向振動の共振周波数が3になる
ように、又、環状振動子T3は径方向振動の共振
周波数が4になるようにそれぞれの半径が設定さ
れている。なお、環状振動子の径方向振動の共振
周波数と半径は振動子の材質に応じてそれぞれ設
定され、例えば、ジルコンサン鉛を振動子の材質
に用いた場合、半径50cmのとき0.98kHzを有する。
従つて、例えば、径方向の共振周波数を6kHzに
設定する場合、環状振動子の半径は 50×0.98／６＝8.1（cm） に設定すればよい。
第２図は上記振動子T1、T2、T3を用いて超音
波信号を送受波する一例を示し、振動子T1、T2、
T3は切換器１，２，３を介して送信器４，５，
６，７に基づいて励振されて超音波信号を送波す
る。送信器４は振動子T1、T2、T3に共通な周波
信号1を用いて振動子T1、T2、T3を共通に励振
する。探知物体から帰来する反射波はそれぞれの
振動子T1、T2、T3に受波された後、合成回路８
に導かれて位相合成される。そして、合成出力は
増巾器９へ導かれて増巾されて送出される。又、
送信器５の出力は切換器１を介して振動子T1に
導かれる。そして送信器５の励振周波数は振動子
T1の径方向共振周波数に設定されている。同様
にして、送信器６は切換器２を介して振動子T2
の径方向共振周波数3で振動子T2を励振し、送
信器７は切換器３を介して振動子T3の径方向共
振周波数4で振動子T3を励振する。
波信号を送受波する一例を示し、振動子T1、T2、
T3は切換器１，２，３を介して送信器４，５，
６，７に基づいて励振されて超音波信号を送波す
る。送信器４は振動子T1、T2、T3に共通な周波
信号1を用いて振動子T1、T2、T3を共通に励振
する。探知物体から帰来する反射波はそれぞれの
振動子T1、T2、T3に受波された後、合成回路８
に導かれて位相合成される。そして、合成出力は
増巾器９へ導かれて増巾されて送出される。又、
送信器５の出力は切換器１を介して振動子T1に
導かれる。そして送信器５の励振周波数は振動子
T1の径方向共振周波数に設定されている。同様
にして、送信器６は切換器２を介して振動子T2
の径方向共振周波数3で振動子T2を励振し、送
信器７は切換器３を介して振動子T3の径方向共
振周波数4で振動子T3を励振する。
振動子T1、T2、T3はそれぞれの径方向共振周
波数アダプタ2、3、4で励振された後、それぞ
れの受波信号を各々の切換器１，２，３を介して
増巾器１０，１１，１２へ送出する。
波数アダプタ2、3、4で励振された後、それぞ
れの受波信号を各々の切換器１，２，３を介して
増巾器１０，１１，１２へ送出する。
第３図は、第１図の振動子T1、T2、T3と同心
円状に他の振動子T4、T5、T6を配置したもので
ある。振動子T4、T5、T6は厚みあるいは高さ方
向の共振周波数が共通になるようにそれぞれの厚
みあるいは厚さが設定されている。そして、振動
子T4、T5、T6は振動子T1、T2、T3と同様に、
共通の送信器によつて励振され、それぞれの受波
信号は第１図と同様にして合成される。従つて、
合成後の受波信号は振動子T4、T5、T6の合成指
向方向の受波信号が得られる。この場合、振動子
T4、T5、T6の半径4、5、6を適当に設定する
ことにより種々の指向特性を得ることができる。
円状に他の振動子T4、T5、T6を配置したもので
ある。振動子T4、T5、T6は厚みあるいは高さ方
向の共振周波数が共通になるようにそれぞれの厚
みあるいは厚さが設定されている。そして、振動
子T4、T5、T6は振動子T1、T2、T3と同様に、
共通の送信器によつて励振され、それぞれの受波
信号は第１図と同様にして合成される。従つて、
合成後の受波信号は振動子T4、T5、T6の合成指
向方向の受波信号が得られる。この場合、振動子
T4、T5、T6の半径4、5、6を適当に設定する
ことにより種々の指向特性を得ることができる。
出願人は、特開昭55−5570号公報において、環
状配列した振動子群を複数組同心円状に配置した
超音波送受波器を提供した。この超音波送受波器
は、同心円状に配列した複数組の環状振動子群の
配列半径、各組の環状振動子の送波出力比あるい
は受波時の合成比率を適宜設定することにより、
送受波指向特性の副極を極力抑圧し得るようにし
たものである。従つて、第３図においても、特開
昭55−5570号公報と同様に各振動子T4、T5、T6
の半径、送波時の出力比、受波時の合成比率を設
定すると、送受波時の指向特性の副極を極力抑圧
することができる。さらに、振動子T1、T2、T3
においても上記と同様にそれぞれの半径、送波時
の出力比、受波時の合成比率を設定すると、振動
子T4、T5、T6の合成指向特性と同じ指向特性と
で超音波信号を送受波することができる。従つ
て、２周波の超音波信号を用いて水中探知を行な
う場合に用いて好適である。
状配列した振動子群を複数組同心円状に配置した
超音波送受波器を提供した。この超音波送受波器
は、同心円状に配列した複数組の環状振動子群の
配列半径、各組の環状振動子の送波出力比あるい
は受波時の合成比率を適宜設定することにより、
送受波指向特性の副極を極力抑圧し得るようにし
たものである。従つて、第３図においても、特開
昭55−5570号公報と同様に各振動子T4、T5、T6
の半径、送波時の出力比、受波時の合成比率を設
定すると、送受波時の指向特性の副極を極力抑圧
することができる。さらに、振動子T1、T2、T3
においても上記と同様にそれぞれの半径、送波時
の出力比、受波時の合成比率を設定すると、振動
子T4、T5、T6の合成指向特性と同じ指向特性と
で超音波信号を送受波することができる。従つ
て、２周波の超音波信号を用いて水中探知を行な
う場合に用いて好適である。
振動子T1乃至T6は上記のようにして合成指向
特性を設定する一方、各振動子の径方向振動を利
用すると種々の超音波信号の送受波を行なうこと
ができる。
特性を設定する一方、各振動子の径方向振動を利
用すると種々の超音波信号の送受波を行なうこと
ができる。
例えば、振動子T1乃至T6の半径を適当に設定
すると、径方向振動の共振周波数が少しずつ異な
る振動子を得ることができる。従つて、これらの
振動子を用いて超音波信号を送受波すると、周波
数特性が広帯域の超音波信号を送受波することが
できる。
すると、径方向振動の共振周波数が少しずつ異な
る振動子を得ることができる。従つて、これらの
振動子を用いて超音波信号を送受波すると、周波
数特性が広帯域の超音波信号を送受波することが
できる。
又、環状振動子の半径を適当に設定することに
より、送波と受波を異なる振動子で行なうことも
可能である。例えば、振動子T1の半径を約3.3cm
にした場合、前記したように振動子の材質にジル
コンサン鉛を用いると、径方向の共振周波数15k
Hzが得られる。従つて、他の振動子T2、T3、
T4、T5、T6の厚みあるいは高さ方向の共振周波
数を15kHzになるように厚みあるいは高さを設定
すると、いずれか一方の振動子を用いて超音波を
送波し他方の振動子を用いて反射波を受波するこ
とができる。
より、送波と受波を異なる振動子で行なうことも
可能である。例えば、振動子T1の半径を約3.3cm
にした場合、前記したように振動子の材質にジル
コンサン鉛を用いると、径方向の共振周波数15k
Hzが得られる。従つて、他の振動子T2、T3、
T4、T5、T6の厚みあるいは高さ方向の共振周波
数を15kHzになるように厚みあるいは高さを設定
すると、いずれか一方の振動子を用いて超音波を
送波し他方の振動子を用いて反射波を受波するこ
とができる。
第１の発明によれば、全ての振動子の高さを同
じにすることができることにもより、送受波器の
構造を簡単にし、これにより送受波器のサイズを
小さくすることができる。また、複数の環状振動
子の厚み振動又は高さ振動を利用して一本のビー
ム幅の狭い送波ビームと、各振動子の径方向振動
を利用して複数のビームの幅の広い送波ビームと
同心円状に配置される複数の環状振動子により構
成される送受波器の軸方向（同一方向）に形成す
る多周波用超音波送受波器を提供することができ
る。
じにすることができることにもより、送受波器の
構造を簡単にし、これにより送受波器のサイズを
小さくすることができる。また、複数の環状振動
子の厚み振動又は高さ振動を利用して一本のビー
ム幅の狭い送波ビームと、各振動子の径方向振動
を利用して複数のビームの幅の広い送波ビームと
同心円状に配置される複数の環状振動子により構
成される送受波器の軸方向（同一方向）に形成す
る多周波用超音波送受波器を提供することができ
る。
第２の発明によれば、装受波器の構造を簡単に
し、それにより送受波器のサイズを小さくするこ
とができる。また、複数の環状振動子の厚み振動
又は高さ振動を利用して一本のビーム幅の狭い送
波ビーム及び受波ビーム並びに各振動子の径方向
振動を利用して複数のビーム幅の広い送波ビーム
及び受波ビームを同心円状に配置される複数の環
状振動子により構成される送受波器の軸方向（同
一方向）に形成する多周波用超音波送受波器を提
供することができる。
し、それにより送受波器のサイズを小さくするこ
とができる。また、複数の環状振動子の厚み振動
又は高さ振動を利用して一本のビーム幅の狭い送
波ビーム及び受波ビーム並びに各振動子の径方向
振動を利用して複数のビーム幅の広い送波ビーム
及び受波ビームを同心円状に配置される複数の環
状振動子により構成される送受波器の軸方向（同
一方向）に形成する多周波用超音波送受波器を提
供することができる。
第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はそ
の電気的ブロツク図、第３図は他の実施例を示
す。
の電気的ブロツク図、第３図は他の実施例を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状
に配置して、該複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子を該共通の周波信号で励振し、上記各振動
子をそれぞれに固有の径方向振動で励振するごと
く構成したことを特徴とする多周波用超音波送受
波器。 ２ 半径の異なる複数個の環状振動子を同心円状
に配置して、該複数個の環状振動子の各々の厚み
振動又は高さ振動が共通になるように設定し、各
振動子を該共通の周波信号で励振し且つ上記共通
周波の受波信号を位相合成するごとく構成すると
同時に、上記各振動子をそれぞれに固有の径方向
振動で励振し且つ該径方向振動の受波信号をそれ
ぞれ別個に取り出すごとく構成したことを特徴と
する多周波用超音波送受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007096A JPS58124394A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 多周波用超音波送受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57007096A JPS58124394A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 多周波用超音波送受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58124394A JPS58124394A (ja) | 1983-07-23 |
| JPH0429279B2 true JPH0429279B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=11656541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57007096A Granted JPS58124394A (ja) | 1982-01-19 | 1982-01-19 | 多周波用超音波送受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58124394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525321A (ja) * | 2007-04-20 | 2010-07-22 | ティーエスディー インテグレイテッド コントロールズ，エルエルシー | 超音波センシングのための方法および装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60220881A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Japan Radio Co Ltd | 複数周波数用超音波送受波器 |
| JPS61176900U (ja) * | 1985-04-23 | 1986-11-05 | ||
| JP7238516B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-03-14 | 日本電気株式会社 | ソーナー装置とこれを用いた目標探知方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4931874U (ja) * | 1972-06-30 | 1974-03-19 |
-
1982
- 1982-01-19 JP JP57007096A patent/JPS58124394A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010525321A (ja) * | 2007-04-20 | 2010-07-22 | ティーエスディー インテグレイテッド コントロールズ，エルエルシー | 超音波センシングのための方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58124394A (ja) | 1983-07-23 |
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