JPH0537293A - 弾性表面波素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音響電気変換器を、バルク波が垂直でない角
度で入射する基板の面に設けられた櫛形電極から構成す
ることによって、素子の作製を簡単にする。 【構成】 圧電性基板上に、それぞれが弾性表面波を発
生する複数の励振電極を形成し、これらの励振電極から
発した弾性表面波が重なり合う領域において発生したバ
ルク波を、このバルク波が垂直でない角度で入射する基
板の面に設けられた櫛形電極によって、電気信号に変換
して取り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波素子に関し、
特に複数の弾性表面波の相互作用により発生するバルク
波を電気信号に変換して取り出す弾性表面波素子に関す
る。

【０００２】

【従来技術】弾性表面波素子は、スペクトラム拡散通信
を行うにあたってのキーデバイスとして、近年、その重
要性が増大しつつある。また、実時間信号処理デバイス
としての応用も多く、盛んに研究されている。

【０００３】このような弾性表面波素子としては、図３
４に示すような弾性表面波コンボルバが知られている。
この素子は、Ｙカット（Ｚ伝搬）ニオブ酸リチウムなど
の圧電性基板１上に櫛型入力電極２、３及び出力電極４
を設けることによって構成されている。入力電極２、３
に電気信号が入力されると、圧電性基板１に弾性表面波
が励振され、これが出力電極４でコンボリューション信
号として取り出される。これらの電極は通常、アルミニ
ウムなどの導電性材料を用いて、フォトリソグラフィー
によるパターニングによって形成される。

【０００４】このような弾性表面波コンボルバを用い
て、コンボリューション出力を取り出す場合には、ま
ず、櫛型入力電極２、３に各々、搬送角周波数ωの２つ
の信号を入力し、これらの電気信号を弾性表面波信号に
変換する。そして、これらの弾性表面波を、圧電体基板
１の表面で互いに反対方向に伝搬させ、基板の物理的非
線形効果を利用して、出力電極４より搬送角周波数２ω
のコンボリューション信号を取り出す。

【０００５】すなわち、２つの弾性表面波を

【０００６】

【外１】 とすると、基板上にはこの基板の非線形効果により、そ
の積である

【０００７】

【外２】 の表面波が発生する。この信号は、一様な出力電極を設
けることにより、電極領域内で積分され、相互作用領域
長をｌとすると、

【０００８】

【外３】 で表わされる信号として取り出される。ここで、積分範
囲は相互作用長が信号長より大きいとき実質上±∞とし
てよく、

【０００９】

【外４】 となり、前記信号は２つの弾性表面波のコンボリューシ
ョンとなる。

【００１０】このようなコンボリューションのメカニズ
ムは、例えば、「柴山，“弾性表面波の応用”テレビシ
ョン，３０ ４５７（１９７６）」などに詳述されてい
る。

【００１１】一方、上述のように基板表面を２つの表面
波が互いに反対方向に伝搬するとき、基板の物理的非線
形効果により、基板表面に垂直な方向に進行する搬送角
周波数２ωのバルク波が発生することが、ジャーナル・
オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏ
ｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）第４９巻、第１
２号、第５９２４〜５９２７頁、１９７８年に記載され
ている。

【００１２】図３５及び図３６は、このようなバルク波
を電気信号に変換して取り出す従来の弾性表面波素子を
説明する図である。ここで、図３５は素子の概略斜視図
を示し、図３６は図３５の素子の線分Ｃ−Ｃ′に沿った
略断面図を示す。

【００１３】図３５及び図３６において、１１は圧電性
基板、１２、１３は弾性表面波励振用電極、１７は圧電
膜、１８は出力電極を示す。この素子において、第１の
励振用電極１２に中心角周波数ωの電気信号を入力する
と第１の弾性表面波が励振されｘの正方向に伝搬する。
また、同様にして第２の励振用電極３に中心角周波数ω
の電気信号を入力すると第２の弾性表面波が励振されｘ
の負方向に伝搬する。

【００１４】さて、２つの励振用電極２、３の間には互
いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、該２つの弾
性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する中心角周
波数２ωのバルク波が発生する。このバルク波が基板１
中を伝搬して基板裏面に到達する。基板裏面には圧電膜
７を挟んで出力電極８が形成されており、この圧電膜７
の膜厚を中心角周波数２ωの信号に共振するように設定
することにより、出力電極８ではバルク波を電気信号に
変換して取り出すことができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】バルク波を電気信号に
変換して取り出す上記従来の弾性表面波素子において
は、圧電膜の膜厚を、バルク波の共振周波数に合せて正
確に、しかも均一に制御しなくてはならず、素子の作製
が困難であるといった問題点があった。

【００１６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、作製が簡単で、バルク波を効率良く電気信号に
変換して取り出すことのできる弾性表面波素子を提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、圧
電性基板と、該基板の表面に形成され、それぞれが弾性
表面波を発生する複数の励振電極と、これらの励振電極
から発した弾性表面波が重なり合う領域において発生し
たバルク波を、電気信号に変換して取り出す音響電気変
換器とから成る弾性表面波素子において、前記音響電気
変換器を、前記バルク波が垂直でない角度で入射する基
板の面に設けられた櫛形電極から構成することによって
達成される。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の弾性表面波素子の第１実施例
を示す概略斜視図である。また、図２は図１の素子の線
分Ａ−Ａ′に沿った略断面図である。

【００１９】図１及び図２において、２１は圧電性基板
を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチウム
等から成る基板を用いることができる。２２、２３は基
板２１の第１の表面２１−１上に適宜距離隔てて対向配
置され形成されている弾性表面波励振用電極を示す。該
電極２２、２３は櫛形電極であり、例えばアルミニウ
ム、銀、金等の導電体から形成される。

【００２０】２４は基板２１の第２の表面２１−２上に
形成されている櫛形電極から成る音響電気変換器を示
す。該音響電気変換器２４は複数の平行な電極指で構成
され、各電極指は導電膜で接続されている。これらの電
極指及び導電膜は、例えばアルミニウム、銀、金等の導
電体からなる。

【００２１】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極２２に中心周波数ｆの電気信号を入力する
と圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正方
向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極２３
に中心周波数ｆの電気信号を入力すると第２の弾性表面
波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【００２２】さて、２つの励振用電極２２、２３の間に
は互いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら
２つの弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する
中心周波数２ｆのバルク波が発生する。このバルク波が
基板２１中を伝搬して第２の表面２１−２に到達する。
ここで上記バルク波の伝搬速度をＶ_bとすると、このバ
ルク波は波長λがλ＝Ｖ_b／２ｆの関係を満足し、波面
が第１の表面２１−１に平行な波である。図２におい
て、破線はバルク波の同位相の波面を示す。

【００２３】ここで、第１の表面２１−１の法線Ｎ₁と
第２の表面２１−２の法線Ｎ₂とのなす角をθとする
と、第２の表面２１−２上には、図２に示すようにＶ_b
／（２ｆｓｉｎθ）間隔で上記バルク波の同相成分が現
われる。従って、音響電気変換器２４の電気指のピッチ
（中心線間距離）ｐが

【００２４】 ｐ＝（ｎ×Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは自然数 を満足するように配置し形成することにより、バルク波
を音響電気変換器２４から効率よく電気信号として取り
出すことができる。

【００２５】図３は本発明の弾性表面波素子の第２実施
例を示す概略斜視図である。また、図４は図３の素子の
線分Ｂ−Ｂ′に沿った略断面図である。図３及び図４に
おいて、図１及び図２と同一部材には、同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。

【００２６】本実施例は、音響電気変換器２４を構成す
る複数の平行な電極指が１つ置きに導電膜で接続された
２つの要素２４−１、２４−２から形成されている点で
第１実施例と異なる。また、本実施例は、励振用電極２
２、２３から発する弾性表面波が、ｙ軸に平行な方向に
伝搬し、第１の表面と第２の表面との間隔が第１及び第
２の弾性表面波の伝搬方向を横切る方向に変化している
点で上記第１実施例と異なる。

【００２７】本実施例においても上記第１実施例と同様
の作用効果が得られる。更に本実施例では音響電気変換
器２４を構成する電極指のピッチｐ′が

【００２８】 ｐ′＝（ｎ−１／２）Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは
自然数 を実質的に満足するように配置すると、それぞれの要素
２４−１及び２４−２にはバルク波の同相成分が到来
し、２つの要素２４−１と２４−２とでは逆相となるの
で、２つの要素２４−１と２４−２からの出力の差を取
り出すことにより第１実施例より大きな出力を得ること
ができる。また、２つの励振用電極２２、２３間の距離
を離し相互作用領域を広くした場合にも基板２１を厚く
することなく構成することができる。

【００２９】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第
に変化するように構成しているが、それ以外の任意の方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよい。

【００３０】図５は、本発明の弾性表面波素子の第３実
施例を示す概略斜視図である。図５において、図３及び
図４と同一の部材には、同一の符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００３１】本実施例は、２つの励振用電極２２、２３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路２５が配置形成され、さらに該
弾性表面波導波路２５から出力を取り出し遅延回路２６
を通して音響電気変換器２４からの出力と加算器２７に
よって合成している点で、上記第２実施例と異なる。

【００３２】本実施例においても上記第１実施例と同様
の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励振
用電極２２、２３間に弾性表面波導波路２５が配置形成
されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よく
導波させることができる。また、弾性表面波導波路とし
てはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等がある
が、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面波
導波路２５を形成した場合には、この導波路２５からも
第１及び第２の弾性表面波の相互作用によって発生する
信号を取り出すことができ、この信号を遅延回路２６に
通して音響電気変換器２４からの出力とタイミングを合
わせて合成することにより出力を大きくすることができ
る。

【００３３】上記第３実施例において、第１及び第２の
弾性表面波を横切る方向に沿って第１表面と第２表面と
の間隔が次第に変化するように構成されているが、第１
実施例のように第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向に
沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するよ
うに構成してもよいし、それ以外の任意の方向に沿って
第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するように構
成してもよい。

【００３４】また、上記第３実施例において励振用電極
２２、２３にて発生した第１及び第２の弾性表面波をそ
のまま弾性表面波導波路２５に入射しているが、マルチ
ストリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極等
を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮し
て弾性表面波導波路２５に入射してもよい。

【００３５】以上説明した実施例は、弾性表面波が相互
作用を起こす表面に対向する面、すなわち、励振電極が
設けられた表面に垂直な方向に進行するバルク波が最初
に入射する面を、バルク波の進行方向に対して斜めに形
成し、この面に櫛形電極から成る音響電気変換器を設け
たものである。本発明は、バルク波が発生する第１の面
に対向する第２の面でバルク波を反射させ、バルク波が
垂直でない角度で入射する第３の面に音響電気変換器を
設けても良い。この例を以下に説明する。

【００３６】図６は、本発明の弾性表面波素子の第４実
施例を示す概略斜視図である。また、図７は図６の素子
の線分Ｄ−Ｄ′に沿った略断面図である。

【００３７】図６及び図７において、３１は圧電性基板
を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチウム
等から成る基板を用いることができる。

【００３８】３２、３３は基板３１の第１の表面３１−
１上に適宜距離隔てて対向配置され形成されている弾性
表面波励振用電極を示す。該電極３２、３３は櫛形電極
であり、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体から形
成される。

【００３９】３４は基板３１の第３の表面３１−３上に
形成されている櫛形電極から成る音響電気変換器を示
す。該音響電気変換器３４は複数の平行な電極指で構成
され、各電極指は導電膜で接続されている。これらの電
極指及び導電膜は、例えばアルミニウム、銀、金、等の
導電体からなる。

【００４０】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極３２に中心周波数ｆの電気信号を入力する
と圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正方
向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極３３
に中心周波数ｆの電気信号を入力すると第２の弾性表面
波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【００４１】さて、２つの励振用電極３２、３３の間に
は互いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら
２つの弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する
中心周波数２ｆのバルク波が発生する。このバルク波が
基板３１中を伝搬して第２の表面３１−２に到達し、こ
の第２の表面３１−２にて反射する。ここで、第１の表
面３１−１の法線と第２の表面３１−２の法線とのなす
角をξとすると、第２の表面３１−２上に入射したバル
ク波の入射角はξとなり、第２の表面３１−２に入射す
るバルク波の伝搬速度をＶ_b１、反射したバルク波の伝
搬速度をＶ_b２、反射したバルク波の出射角をξ′とす
ると、Ｖ_b１／Ｖ_b２＝ｓｉｎξ／ｓｉｎξ′を満足する
方向にバルク波は反射されて伝搬する。反射したバルク
波は再び基板３１中に伝搬して第３の表面３１−３に到
達する。この反射したバルク波の波長はＶｂ／２ｆで、
第３の表面３１−３への入射角をθとすると、第３の表
面３１−３上には、Ｖｂ／（２ｆｓｉｎθ）間隔で上記
バルク波の同相成分が現われる。そこで、該音響電気変
換器３４の電極指のピッチ（中心線間距離）ｐが

【００４２】 ｐ＝ｎ×Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは自然数 を満足するように配置し形成することにより、バルク波
を音響電気変換器３４から効率よく電気信号として取り
出すことができる。

【００４３】図８は本発明の弾性表面波素子の第５実施
例を示す概略斜視図である。また、図９は図８の素子の
線分Ｅ−Ｅ′に沿った略断面図である。図８及び図９に
おいて、図６及び図７と同一部材には、同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。

【００４４】本実施例は、音響電気変換器３４を構成す
る複数の平行な電極指が１つ置きに導電膜で接続された
２つの要素３４−１、３４−２から形成されている点で
第４実施例と異なる。また、第１の表面と第２の表面と
の間隔が第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向を横切る
方向に変化している点で、第４実施例と異なる。

【００４５】本実施例においても上記第４実施例と同様
の作用効果が得られるが、更に本実施例では音響電気変
換器３４を構成する電極指のピッチｐ′が

【００４６】 ｐ′＝（ｎ−１／２）Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは
自然数 を実質的に満足するように配置すると、それぞれの要素
３４−１及び３４−２にはバルク波の同相成分が到来
し、２つの要素３４−１と３４−２とでは逆相となるの
で、２つの要素３４−１と３４−２からの出力の差を取
り出すことにより第４実施例より大きな出力を得ること
ができる。また、２つの励振用電極３２、３３間の距離
を離し相互作用領域を広くした場合にも基板３１を厚く
することなく構成することができる。

【００４７】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第
に変化するように構成しているが、それ以外の任意の方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよい。

【００４８】図１０は、本発明の弾性表面波素子の第６
実施例を示す概略斜視図である。図１０において、図８
及び図９と同一の部材には、同一の符号を付し、詳細な
説明は省略する。

【００４９】本実施例は、２つの励振用電極３２、３３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路３５が配置形成され、さらに該
弾性表面波導波路３５から出力を取り出し遅延回路３６
を通して音響電気変換器３４からの出力と加算器３７に
よって合成している点で、第５実施例と異なる。

【００５０】本実施例においても上記第４実施例と同様
の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励振
用電極３２、３３間に弾性表面波導波路３５が配置形成
されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よく
導波させることができる。また、弾性表面波導波路とし
てはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等がある
が、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面波
導波路３５を形成した場合には、この弾性表面波導波路
３５からも第１及び第２の弾性表面波の相互作用によっ
て発生する信号を取り出すことができ、この信号を遅延
回路３６に通して音響電気変換器３４からの出力とタイ
ミングを合わせて合成することにより出力を大きくする
ことができる。

【００５１】上記第６実施例において、第１及び第２の
弾性表面波を横切る方向に沿って第１表面と第２表面と
の間隔が次第に変化するように構成されているが、第４
実施例のように第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向に
沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するよ
うに構成してもよいし、それ以外の任意の方向に沿って
第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するように構
成してもよい。

【００５２】また、上記第６実施例において励振用電極
３２、３３にて発生した第１及び第２の弾性表面波をそ
のまま弾性表面波導波路３５に入射しているが、マルチ
ストリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極等
を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮し
て弾性表面波導波路３５に入射してもよい。

【００５３】図６〜図１０の実施例は、励振電極が設け
られた第１の面及びバルク波を反射する第２の面と異な
る第３の面に音響電気変換器を設けたものであるが、第
１の面に音響電気変換器を設け、第２の面で反射したバ
ルク波を再び第１の面に入射させて電気信号に変換する
ように構成しても良い。この例を以下に説明する。

【００５４】図１１は本発明の弾性表面波素子の第７実
施例を示す概略斜視図である。また、図１２は図１１の
素子の線分Ｆ−Ｆ′に沿った略断面図である。

【００５５】図１１及び図１２において、４１は圧電性
基板を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチ
ウム等から成る基板を用いることができる。

【００５６】４２、４３は基板４１の第１の表面４１−
１上に適宜距離隔てて対向配置され形成されている弾性
表面波励振用電極を示す。該電極４２、４３は櫛形電極
であり、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体から形
成される。

【００５７】４４は基板４１の第１の表面４１−１上に
形成されている櫛形電極から成る音響電気変換器を示
す。該音響電気変換器４４は複数の平行な電極指で構成
され、各電極指は導電膜で接続されている。これらの電
極指及び導電膜は、例えばアルミニウム、銀、金、等の
導電体から形成される。

【００５８】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極４２に中心周波数ｆの電気信号を入力する
と圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正方
向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極４３
に対し中心周波数ｆの電気信号を入力すると第２の弾性
表面波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【００５９】さて、２つの励振用電極２、３の間には互
いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら２つ
の弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する中心
周波数２ｆのバルク波が発生する。このバルク波が基板
１中を伝搬して第２の表面４１−２に到達し、この第２
の表面４１−２にて反射する。ここで第１の表面４１−
１の法線と第２の表面４１−２の法線とのなす角をξ
（ξ≠０）とすると該第２の表面４１−２に入射したバ
ルク波の入射角はξとなり、第２の表面４１−２に入射
したバルク波の伝搬速度Ｖ_b1、反射したバルク波の伝搬
速度をＶ_b2、反射したバルク波の出射角をξ′とする
と、Ｖ_b1／Ｖ_b2＝ｓｉｎξ／ｓｉｎξ′を満足する方向
にバルク波は反射されて伝搬する。反射したバルク波は
再び基板４１中を伝搬して再び第１の表面４１−１に到
達する。この反射したバルク波の波長はＶ_b／２ｆで、
第１の表面４１−１への入射角θとすると、第１の表面
１−１上にはＶ_b（２ｆ ｓｉｎθ）間隔で上記バルク
波の同相成分が現われる。図１２において、破線は第１
の表面４１−１に到来するバルク波の同位相の波面を表
わす。従って音響電気変換器４４の電極指のピッチ（中
心線間距離）ｐが

【００６０】 ｐ＝ｎ×Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは自然数 を満足するように配置し形成することにより、バルク波
を音響電気変換器４４から効率よく電気信号として取り
出すことができる。

【００６１】図１３は本発明の弾性表面波素子の第８実
施例を示す概略斜視図である。また、図１４は図１３の
素子の線分Ｇ−Ｇ′に沿った略断面図である。図１３及
び図１４において、図１１及び図１２と同一部材には、
同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００６２】本実施例は、音響電気変換器４４を構成す
る複数の平行な電極指が１つ置きに導電膜で接続された
２つの要素４４−１、４４−２からなる点のみ上記第７
実施例と異なる。

【００６３】本実施例においても上記第７実施例と同様
の作用効果が得られる。更に本実施例では音響電気変換
器４４を構成する電極指のピッチｐ′が、

【００６４】 ｐ′＝（ｎ−１／２）Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）、ｎは
自然数 を実質的に満足するように配置すると、それぞれの要素
４４−１及び４４−２にはバルク波の同相成分が到来
し、２つの要素４４−１と４４−２とでは逆相となるの
で、２つの要素４４−１と４４−２からの出力の差を取
り出すことにより上記第７実施例より大きな出力を得る
ことができる。

【００６５】また、上記第７及び第８実施例において音
響電気変換器４４は２つの励振電極４２、４３間に配置
されているが、表面４１−２にて反射したバルク波が到
来する領域であれば、２つの励振電極４２、４３の間で
なくともよい。

【００６６】図１５は、本発明の弾性表面波素子の第９
実施例を示す概略斜視図である、図１５において、図１
３及び図１４と同一の部材には、同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。

【００６７】本実施例は、第１の表面と第２の表面との
間隔が第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向を横切る方
向に対して次第に変化している点で、上記第８実施例と
異なる。

【００６８】本実施例においても上記第７実施例と同様
の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励振
用電極４２、４３間の距離を離し相互作用領域を広くし
た場合にも基板４１を厚くすることなく構成することが
できる。

【００６９】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第
に変化するように構成しているが、それ以外の任意の方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が変化するよう
に構成してもよい。

【００７０】図１６は、本発明の弾性表面波素子の第１
０実施例を示す概略斜視図である。図１６において、図
１５と同一の部材には、同一の符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００７１】本実施例は、２つの励振用電極４２、４３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路４５が配置形成され、さらに弾
性表面波導波路４５から出力を取り出し遅延回路４６を
通して音響電気変換器４４からの出力と加算器４７によ
って合成している点で、第９実施例と異なる。

【００７２】本実施例においても上記第７実施例と同様
の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励振
用電極４２、４３間に弾性表面波導波路４５が配置形成
されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よく
導波させることができる。また、弾性表面波導波路とし
てはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等がある
が、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面波
導波路４５を形成した場合には、この導波路４５からも
第１及び第２の弾性表面波の相互作用によって発生する
信号を取り出すことができ、この信号を遅延回路４６に
通して音響電気変換器４４からの出力とタイミングを合
わせて合成することにより出力を大きくすることができ
る。

【００７３】上記第１０実施例において、第１及び第２
の弾性表面波を横切る方向に沿って第１表面と第２表面
との間隔が次第に変化するように構成されているが、第
７実施例のように第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向
に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化する
ように構成してもよいし、それ以外の任意の方向に沿っ
て第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するように
構成してもよい。

【００７４】また、上記第１０実施例において励振用電
極４２、４３にて発生した第１及び第２の弾性表面波を
そのまま弾性表面波導波路４５に入射しているが、マル
チストリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極
等を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮
して弾性表面波導波路４５に入射してもよい。

【００７５】以上の実施例は、バルク波が垂直でない角
度で入射する基板の面に櫛形電極を設け、バルク波を直
接、電気信号に変換するものであった。ところで、バル
ク波が垂直でない角度で入射する面には、バルク波に対
応する弾性表面波が発生する。本発明は、このようにバ
ルク波を一旦、弾性表面波に変換し、この弾性表面波を
電気信号に変換して取り出すようにしてもよい。この例
を以下に説明する。

【００７６】図１７は本発明の弾性表面波素子の第１１
実施例を示す概略斜視図である。また、図１８は図１７
の素子の線分Ｈ−Ｈ′に沿った略断面図である。

【００７７】図１７及び図１８において、５１は圧電性
基板を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチ
ウム等から成る基板を用いることができる。

【００７８】５２、５３は基板５１の第１の表面５１−
１上に適宜距離隔てて対向配置され形成されている弾性
表面波励振用電極を示す。該電極２、３は櫛形電極であ
り、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体から形成さ
れる。

【００７９】５４は基板５１の第２の表面５１−２上に
形成されている音響電気変換器を示す。該音響電気変換
器は櫛形電極であり、例えばアルミニウム、銀、金、等
の導電体から形成される。

【００８０】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極５２に中心周波数ωの電気信号を入力する
と圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正方
向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極５３
に中心角周波数ωの電気信号を入力すると第２の弾性表
面波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【００８１】さて、２つの励振用電極５２、５３の間に
は互いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら
２つの弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する
中心角周波数２ωのバルク波が発生する。このバルク波
が基板５１中を伝搬して第２の表面５１−２に到達す
る。ここで上記バルク波の伝搬速度をＶ_b、第２の表面
５１−２上を伝搬する第３の弾性表面波の伝搬速度をＶ
_sとすると、第１の表面５１−１の法線と第２の表面５
１−２の法線とのなす角θが

【００８２】 ｓｉｎθ／（２ｎ−１）＝Ｖ_b／Ｖ_s、ｎは自然数 を満足するならば、上記バルク波は第２の表面５１−２
にて効率よく第３の弾性表面波に変換され、図１８に示
すようにａ方向に伝搬する。この第３の弾性表面波の伝
搬路上に弾性表面波を電気信号に変換する音響電気変換
器５４を第３の弾性表面波を効率よく電気信号に変換す
るように配置し形成することにより、バルク波を電気信
号として取り出すことができる。

【００８３】図１９は本発明の弾性表面波素子の第１２
実施例を示す概略斜視図である。図１９において、図１
７及び図１８と同一部材には、同一の符号を付し、詳細
な説明は省略する。

【００８４】本実施例は、第１の表面と第２の表面との
間隔が第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向を横切る方
向に対して次第に変化している点のみ、上記第１１実施
例と異なる。

【００８５】本実施例においても上記第１１実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励
振用電極５２、５３間の距離を離し相互作用領域を広く
した場合にも基板５１を厚くすることなく構成すること
ができる。

【００８６】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第
に変化するように構成しているが、それ以外の任意の方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよい。

【００８７】図２０は、本発明の弾性表面波素子の第１
３実施例を示す概略斜視図である。図２０において、図
１７及び図１８と同一の部材には、同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。

【００８８】本実施例は、２つの励振用電極５２、５３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路５５が配置形成され、さらに該
弾性表面波導波路５５から出力を取り出し遅延回路５６
を通して音響電気変換器５４からの出力と加算器５７に
よって合成している点で、上記第１１実施例と異なる。

【００８９】本実施例においても上記第１１実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励
振用電極５２、５３間に弾性表面波導波路５５が配置形
成されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よ
く導波させることができる。また、弾性表面波導波路と
してはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等があ
るが、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面
波導波路５５を形成した場合には、この導波路５５から
も第１及び第２の弾性表面波の相互作用によって発生す
る信号を取り出すことができ、この信号を遅延回路５６
に通して音響電気変換器５４からの出力とタイミングを
合わせて合成することにより出力信号レベルを上げるこ
とができる。

【００９０】上記第１３実施例において、第１及び第２
の弾性表面波の伝搬方向に沿って第１表面と第２表面と
の間隔が次第に変化するように構成されているが、第１
２実施例のように第１及び第２の弾性表面波を横切る方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよいし、それ以外の任意の方向に沿
って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するよう
に構成してもよい。

【００９１】また、上記第１３実施例において励振用電
極５２、５３にて発生した第１及び第２の弾性表面波を
そのまま弾性表面波導波路５５に入射しているが、マル
チトリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極等
を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮し
て弾性表面波導波路５５に入射してもよい。

【００９２】図１７〜図２０の実施例は、バルク波が最
初に入射する面においてバルク波を弾性表面波に変換す
るように構成したものであるが、バルク波が発生する第
１の面に対向する第２の面でバルク波を反射させ、第３
の面に入射にさせて弾性表面波に変換するようにしても
よい。この例を以下に説明する。

【００９３】図２１は本発明の弾性表面波素子の第１４
実施例を示す概略斜視図である。また、図２２は図２１
の素子の線分Ｉ−Ｉ′に沿った略断面図である。

【００９４】図２１及び図２２において、６１は圧電性
基板を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチ
ウム等から成る基板を用いることができる。

【００９５】６２、６３は基板６１の第１の表面６１−
１上に適宜距離隔てて対向配置され形成されている弾性
表面波励振用電極である。該電極６２、６３は櫛形電極
であり、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体から形
成される。

【００９６】６４は基板６１の第３の表面６１−３上に
形成されている音響電気変換器を示す。該音響電気変換
器は櫛形電極であり、例えばアルミニウム、銀、金等の
導電体から形成される。

【００９７】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極６２に中心角周波数ωの電気信号を入力す
ると圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正
方向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極６
３に対し中心角周波数ωの電気信号を入力すると第２の
弾性表面波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【００９８】さて、２つの励振用電極６２、６３の間に
は互いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら
２つの弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する
中心角周波数２ωのバルク波が発生する。このバルク波
が基板６１中を伝搬して第２の表面６１−２に到達し、
この第２の表面６１−２にて反射する。ここで第１の表
面６１−１の法線と第２の表面６１−２の法線とのなす
角をξ（ξ≠０）とすると該第２の表面６１−２に入射
したバルク波の入射角はξとなり、第２の表面６１−２
に入射するバルク波の伝搬速度Ｖ_b1、反射したバルク波
の伝搬速度をＶ_b2、反射したバルク波の出射角をξ′と
すると、

【００９９】Ｖ_b1／Ｖ_b2＝ｓｉｎξ／ｓｉｎξ′ を満足する方向にバルク波は反射されて伝搬する。さら
に、反射したバルク波は再び基板６１中を伝搬して第３
の表面６１−３に到達する。この反射したバルク波の第
３の表面６１−３への入射角をθ、第３の表面６１−３
上を伝搬する第３の弾性表面波の伝搬速度をＶ_sとする
と、

【０１００】 ｓｉｎθ／（２ｎ−１）＝Ｖ_b２／Ｖ_s、（ｎは自然数） を満足するならば、上記バルク波は第３の表面６１−３
にて効率よく第３の弾性表面波に変換され、図２２に示
すようにｘ方向に伝搬する。この第３の弾性表面波の伝
搬路上に弾性表面波を電気信号に変換する音響電気変換
器６４を第３の弾性表面波を効率よく電気信号に変換す
るように配置し形成することにより、バルク波を電気信
号として取り出すことができる。

【０１０１】図２３は本発明の弾性表面波素子の第１５
実施例を示す概略斜視図である。図２３において、図２
１及び図２２と同一部材には、同一の符号を付し、詳細
な説明は省略する。

【０１０２】本実施例は、第１の表面と第２の表面との
間隔が第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向を横切る方
向に対して次第に変化している点のみ、上記第１４実施
例と異なる。

【０１０３】本実施例においても上記第１４実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励
振用電極６２、６３間の距離を離し相互作用領域を広く
した場合にも基板６１を厚くすることなく構成すること
ができる。

【０１０４】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第
に変化するように構成しているが、それ以外の任意の方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよい。

【０１０５】図２４は、本発明の弾性表面波素子の第１
６実施例を示す概略斜視図である。図２４において、図
２１及び図２２と同一の部材には、同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。

【０１０６】本実施例は、２つの励振用電極６２、６３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路６５が配置形成され、さらに該
弾性表面波導波路６５から出力を取り出し遅延回路６６
を通して音響電気変換器６４からの出力と加算器６７に
よって合成している点で、第１４実施例と異なる。

【０１０７】本実施例においても上記第１４実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励
振用電極６２、６３間に弾性表面波導波路６５が配置形
成されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よ
く導波させることができる。また、弾性表面波導波路と
してはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等があ
るが、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面
波導波路６５を形成した場合には、この導波路６５にて
も該第１及び第２の弾性表面波の相互作用によって発生
する信号を取り出すことができ、この信号を遅延回路６
６に通して音響電気変換器６４からの出力とタイミング
を合わせて合成することにより出力を大きくすることが
できる。

【０１０８】上記第１６実施例において、第１及び第２
の弾性表面波の伝搬方向に沿って第１表面と第２表面と
の間隔が次第に変化するように構成されているが、第１
５実施例のように第１及び第２の弾性表面波を横切る方
向に沿って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化す
るように構成してもよいし、それ以外の任意の方向に沿
って第１表面と第２表面との間隔が次第に変化するよう
に構成してもよい。

【０１０９】また、上記第１６実施例において励振用電
極６２、６３にて発生した第１及び第２の弾性表面波を
そのまま弾性表面波導波路６５に入射しているが、マル
チトリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極等
を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮し
て弾性表面波導波路６５に入射してもよい。

【０１１０】本発明は、励振電極が設けられた第１の面
に対向する第２の面でバルク波を反射させ、バルク波を
再び第１の面に入射させて弾性表面波に変換しても良
い。この場合、バルク波から変換された弾性表面波を電
気信号として取り出す櫛形電極は、第１の面に形成され
る。この例を、以下の図２５〜図２８で説明する。

【０１１１】図２５は本発明の弾性表面波素子の第１７
実施例を示す概略斜視図である。また、図２６は図２５
の素子の線分Ｊ−Ｊ′に沿った略断面図である。

【０１１２】図２５及び図２６において、７１は圧電性
基板を示す。該圧電性基板としては例えばニオブ酸リチ
ウム等から成る基板を用いることができる。

【０１１３】７２、７３は基板７１の第１の表面７１−
１上に適宜距離隔てて対向配置され形成されている弾性
表面波励振用電極である。該電極７２、７３は櫛形電極
であり、例えばアルミニウム、銀、金等の導電体から形
成される。

【０１１４】７４は基板７１の第１の表面７１−１上に
形成されている音響電気変換器である。該音響電気変換
器は櫛形電極であり、例えばアルミニウム、銀、金等の
導電体から形成される。

【０１１５】本実施例の弾性表面波素子において、第１
の励振用電極７２に中心角周波数ωの電気信号を入力す
ると圧電効果により第１の弾性表面波が励振されｘの正
方向に伝搬する。また、同様にして第２の励振用電極７
３に中心角周波数ωの電気信号を入力すると第２の弾性
表面波が励振されｘの負方向に伝搬する。

【０１１６】さて、２つの励振用電極７２、７３の間に
は互いに反対方向に２つの弾性表面波が伝搬し、これら
２つの弾性表面波の相互作用によりｚ軸方向に伝搬する
中心角周波数２ωのバルク波が発生する。このバルク波
は基板７１中を伝搬して第２の表面７１−２に到達し、
第２の表面７１−２にて反射する。ここで第１の表面７
１−１の法線と第２の表面７１−２の法線とのなす角を
θとすると第２の表面７１−２に入射したバルク波の入
射角はθとなる。また、第２の表面７１−２に入射する
バルク波の伝搬速度Ｖ_b1、反射したバルク波の伝搬速度
をＶ_b2、反射したバルク波の出射角をθ′とすると次の
ような関係が成立する。

【０１１７】Ｖ_b1／Ｖ_b2＝ｓｉｎθ／ｓｉｎθ′

【０１１８】さらに、反射したバルク波は再び基板７１
中を伝搬して第１の表面に到達する。この反射したバル
ク波の第１の表面への入射角はθ＋θ′であるので、第
１の表面７１−１上を伝搬する第３の弾性表面波の伝搬
速度をＶ_sとすると、 ｓｉｎ（θ＋θ′）／（２ｎ−１）＝Ｖ_b2／Ｖ_s、（ｎ
は自然数） を満足するならば、上記バルク波は第１の表面７１−１
にて効率よく第３の弾性表面波に変換され、図２６に示
すようにｘ方向に伝搬する。この第３の弾性表面波の伝
搬路上に弾性表面波を電気信号に変換する音響電気変換
器７４を第３の弾性表面波を効率よく電気信号に変換す
るように配置し形成することにより、バルク波を電気信
号として取り出すことができる。

【０１１９】図２７は本発明の弾性表面波素子の第１８
実施例を示す概略斜視図である。図２７において、図２
５及び図２６と同一部材には、同一の符号を付し、詳細
な説明は省略する。

【０１２０】本実施例は、第１の表面と第２の表面との
間隔が第１及び第２の弾性表面波の伝搬方向を横切る方
向に対して次第に変化している点のみ、上記第１７実施
例と異なる。

【０１２１】本実施例においても上記第１７実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では第１及び
第２の弾性表面波の伝搬の方向と第３の弾性表面波の伝
搬方向とが異なるので、第１及び第２の弾性表面が音響
電気変換器７４にて電気信号に変換されることはない。
また、２つの励振用電極７２、７３間の距離を離し相互
作用領域を広くした場合にも基板７１を厚くすることな
く構成することができる。

【０１２２】本実施例では第１及び第２の弾性表面波を
横切る方向に沿って第１表面と第２表面との間隔が変化
するように構成しているが、それ以外の任意の方向に沿
って第１表面と第２表面との間隔が変化するように構成
してもよい。

【０１２３】図２８は、本発明の弾性表面波素子の第１
９実施例を示す概略斜視図である。図２８において、図
２５及び図２６と同一の部材には、同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。

【０１２４】本実施例は、２つの励振用電極７２、７３
間に第１及び第２の弾性表面波を互いに反対方向に伝搬
させる弾性表面波導波路７５が配置形成され、さらに弾
性表面波導波路７５から出力を取り出し遅延回路７６を
通して音響電気変換器７４からの出力と加算器７８によ
って合成している点及び励振用電極７３と音響電気変換
器７４の間で励振用電極７３に近接した領域にアブソー
バ７７が塗布されている点で、上記第１７実施例と異な
る。

【０１２５】本実施例においても上記第１７実施例と同
様の作用効果が得られるが、更に本実施例では２つの励
振用電極７２、７３間に弾性表面波導波路７５が配置形
成されているので、第１及び第２の弾性表面波を効率よ
く導波させることができる。また、弾性表面波導波路と
してはトポグラフィック導波路やΔｖ／ｖ導波路等があ
るが、導電膜にて形成するΔｖ／ｖ導波路にて弾性表面
波導波路７５を形成した場合には、この導波路７５にて
も該第１及び第２の弾性表面波の相互作用によって発生
する信号を取り出すことができ、この信号を遅延回路７
６に通して音響電気変換器７４からの出力とタイミング
を合わせて合成することにより出力信号レベルを上げる
ことができる。また、アブソーバ７７を弾性表面波導波
路７５にて発生したバルク波が第２の表面７１−２にて
反射して第１の表面７１−１に到達する領域と励振用電
極７３との間に塗布することにより、第１及び第２の弾
性表面波が音響電気変換器７４に伝搬するのを抑圧でき
る。

【０１２６】上記第１９実施例において、第１及び第２
の弾性表面波の伝搬方向に沿って第１表面と第２表面と
の間隔が変化するように構成されているが、第１８実施
例のように第１及び第２の弾性表面波を横切る方向に沿
って第１表面と第２表面との間隔が変化するように構成
してもよいし、それ以外の任意の方向に沿って第１表面
と第２表面との間隔が次第に変化するように構成しても
良い。

【０１２７】また、上記第１９実施例において励振用電
極７２、７３にて発生した第１及び第２の弾性表面波を
そのまま弾性表面波導波路７５に入射しているが、マル
チストリップカプラやホーン形導波路、円弧形励振電極
等を用いて第１及び第２の弾性表面波のビーム幅を圧縮
して弾性表面波導波路７５に入射してもよい。

【０１２８】上記の第１〜第１９実施例における弾性表
面波励振用電極をダブル電極（スプリット電極）とする
ことにより、これらの励振用電極における弾性表面波の
反射を抑圧できる。同様に音響電気変換器をダブル電極
（スプリット電極）とすることにより、この音響電気変
換器における弾性表面波の反射を抑圧し、素子の特性を
より一層良好なものにすることができる。

【０１２９】また、図１〜図２７に記載されている座標
軸は便宜上付記したものであり、基板の結晶軸等を意味
するものではない。さらに上記第１〜第１９実施例にお
いて、基板はニオブ酸リチウム等の圧電単結晶に限定さ
れるものではなく、例えば半導体やガラス基板上に圧電
膜を付加した構造等、非線形効果がある材料及び構造で
あればよい。

【０１３０】図２９は、以上説明したような弾性表面波
素子をコンボルバとして用いた通信システムの一例を示
すブロック図である。図２９において、符号１２５は送
信機を示す。この送信機は、送信すべき信号をスペクト
ラム拡散して、アンテナ１２６より送信する。送信され
た信号は、受信機１２４のアンテナ１２０で受信され、
受信信号１０１は周波数変換回路１０２に入力される。
周波数変換回路１０２で弾性表面波コンボルバの入力周
波数に合う周波数に変換されたＩＦ信号１０３は、図１
〜図２８に示したような本発明の弾性表面波素子から成
るコンボルバ１０４に入力される。ここで、ＩＦ信号１
０３は、コンボルバの一方の入力励振電極、例えば図１
の電極２２に入力される。

【０１３１】一方、参照信号発生回路１０５から出力さ
れる参照信号１０６は、弾性表面波コンボルバ１０４の
他方の入力励振電極例えば図１の電極２３に入力され
る。そして、コンボルバ１０４では、先に説明したよう
にＩＦ信号１０３と参照信号１０６とのコンポリューシ
ョン演算（相関演算）が行われ、出力トランスデュー
サ、例えば図１の音響電気変換器２４より、出力信号
（コンポリューション信号）１０９が出力される。

【０１３２】この出力信号１０９は、同期回路１０８に
入力される。同期回路１０８では、弾性表面波コンボル
バ１０４の出力信号１０９より同期信号１１１および１
１２が作られてそれぞれ参照信号発生回路１０５および
逆拡散回路１０７に入力される。参照信号発生回路１０
５では、同期信号１１１を用いて参照信号１０６をその
タイミングを調整して出力する。逆拡散回路１０７では
同期信号１１２を用いてＩＦ信号１０３をスペクトラム
拡散される前の信号に戻す。この信号は復調回路１１０
にて情報信号に変換されて出力される。図３０に逆拡散
回路１０７の構成例を示す。図３０において、１２１は
符号発生器、１２３は乗算器である。符号発生器１２１
には、同期回路１０８から出力される同期信号１１２が
入力され、この同期信号１１２によってタイミングを調
節された符号１２２が出力される。乗算器１２３にはＩ
Ｆ信号１０３と符号１２２が入力され、ＩＦ信号１０３
と符号１２２との乗算結果が出力される。この時、ＩＦ
信号１０３と符号１２２とのタイミングが合っていれ
ば、ＩＦ信号１０３はスペクトラム拡散される前の信号
に変換されて出力される。

【０１３３】尚、受信信号１０１の周波数が弾性表面波
コンボルバ１０４の入力周波数に合っている場合には、
周波数変換回路１０２は不要であり、受信信号１０１を
増幅器およびフィルタを通して直接、弾性表面波コンボ
ルバ１０４に入力して良い。また、図２９では説明をわ
かりやすくするために増幅器やフィルタを省略して記し
たが、必要に応じて各ブロックの前段あるいは後段に増
幅器やフィルタを挿入しても良い。更に、本実施例では
送信信号をアンテナ１２０にて受信しているが、アンテ
ナ１２０を用いずに送信機と受信機とをケーブルなどの
有線系で直接接続しても良い。

【０１３４】図３１は、図２９の通信システムにおける
受信機１２４の第１の変形例を示すブロック図である。
図３１において、図２９と同一の部材には同一の符号を
付し、詳細な説明は省略する。

【０１３５】本例は、同期追従回路１１３が設けられ、
ＩＦ信号１０３が同期追従回路１１３にも入力されてい
る。また同期回路１０８から出力される同期信号１１２
は同期追従回路１１３に入力され、同期追従回路１１３
から出力される同期信号１１４が逆拡散回路１０７に入
力されている。これらの点で図２９の例と異なる。同期
追従回路としては、タウ・ディザループ回路や遅延ロッ
クループ回路などがあるが、そのいずれを用いても良
い。

【０１３６】本実施例においても図２９の例と同様の作
用効果が得られるが、更に本実施例では同期回路１０８
にて大まかな同期を取った後に、同期追従回路１１３に
より更に精度よく同期を取り、同期追従を行うので、同
期はずれが起こりにくくなり、誤り率を下げることがで
きる。

【０１３７】図３２は、図２９の通信システムにおける
受信機１２４の第２の変形例を示すブロック図である。
図３２において、図２９と同一の部材には同一の符号を
付し、詳細な説明は省略する。

【０１３８】本例では、弾性表面波コンボルバ１０４か
らの出力を検波回路１１５に入力し、検波回路１１５の
出力により復調を行っている。検波回路１１５として
は、同期検波回路や遅延検波回路、包絡線検波回路があ
り、信号の変調方式などにより使い分けることができ
る。

【０１３９】今、受信信号１０１が位相変調、周波数変
調、振幅変調などのある変調がなされた信号とすると、
弾性表面波コンボルバ１０４からの出力１０９には、そ
れらの変調情報が反映されている。特に、弾性表面波コ
ンボルバ１０４の導波路の長さｄが、受信信号１０１の
データ１ビット当りの時間をＴ、弾性表面波速度をｖと
して、ｄ＝ｖＴを満たすならば、出力１０９に変調情報
がそのまま現われる。例えば、位相変調された信号ｆ
（ｔ）ｅｘｐ（ｊθ）が送信され、この信号を受信信号
１０１として受信したとする。

【０１４０】この際、参照信号ｇ（ｔ）１０６を弾性表
面波素子１０４に入力すると、その出力１０９は

【０１４１】 ｆ（ｔ）ｅｘｐ（ｊθ）ｇ（τ−ｔ）ｄｔ＝ｅｘｐ（ｊθ） ｆ（ｔ）ｇ（τ −ｔ）ｄｔ…（３） となり、位相変調の情報が現われる。したがって、弾性
表面波素子１０４の出力１０９を適切な検波回路１１５
に通すことにより復調することができる。

【０１４２】図３３は、図２９の通信システムにおける
受信機１２４の第３の変形例を示すブロック図である。
図３３において、図３２と同一の部材には同一の符号を
付し、詳細な説明は省略する。

【０１４３】本例では、同期回路１０８が設けられ、弾
性表面波コンボルバ１０４の出力１０９が同期回路１０
８にも入力されている。また、同期回路１０８から同期
信号１１１が出力されて参照信号発生回路１０５に入力
されている。これらの点で図３２の例と異なる。

【０１４４】本実施例においても図３２の例と同様の作
用効果が得られるが、本実施例では同期回路１０８を設
け、同期回路１０８から出力される同期信号１１１によ
って参照信号発生回路１０５を制御しているので、同期
を安定に取ることができる。

【０１４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、圧電性基
板と、該基板の表面に形成され、それぞれが弾性表面波
を発生する複数の励振電極と、これらの励振電極から発
した弾性表面波が重なり合う領域において発生したバル
ク波を、電気信号に変換して取り出す音響電気変換器と
から成る弾性表面波素子において、前記音響電気変換器
を、前記バルク波が垂直でない角度で入射する基板の面
に設けられた櫛形電極から構成したので、簡単に作製で
き、且つ、バルク波を効率良く電気信号に変換して取り
出すことのできる素子が得られたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の弾性表面波素子の第１実施例を示す概
略斜視図である。

【図２】図１の素子の線分Ａ−Ａ′に沿った略断面図で
ある。

【図３】本発明の弾性表面波素子の第２実施例を示す概
略斜視図である。

【図４】図２の素子の線分Ｂ−Ｂ′に沿った略断面図で
ある。

【図５】本発明の弾性表面波素子の第３実施例を示す概
略斜視図である。

【図６】本発明の弾性表面波素子の第４実施例を示す概
略斜視図である。

【図７】図６の素子の線分Ｄ−Ｄ′に沿った略断面図で
ある。

【図８】本発明の弾性表面波素子の第５実施例を示す概
略斜視図である。

【図９】図８の素子の線分Ｅ−Ｅ′に沿った略断面図で
ある。

【図１０】本発明の弾性表面波素子の第６実施例を示す
概略斜視図である。

【図１１】本発明の弾性表面波素子の第７実施例を示す
概略斜視図である。

【図１２】図１１の素子の線分Ｆ−Ｆ′に沿った略断面
図である。

【図１３】本発明の弾性表面波素子の第８実施例を示す
概略斜視図である。

【図１４】図１３の素子の線分Ｇ−Ｇ′に沿った略断面
図である。

【図１５】本発明の弾性表面波素子の第９実施例を示す
概略斜視図である。

【図１６】本発明の弾性表面波素子の第１０実施例を示
す概略斜視図である。

【図１７】本発明の弾性表面波素子の第１１実施例を示
す概略斜視図である。

【図１８】図１７の素子の線分Ｈ−Ｈ′に沿った略断面
図である。

【図１９】本発明の弾性表面波素子の第１２実施例を示
す概略斜視図である。

【図２０】本発明の弾性表面波素子の第１３実施例を示
す概略斜視図である。

【図２１】本発明の弾性表面波素子の第１４実施例を示
す概略斜視図である。

【図２２】図２１の素子の線分Ｉ−Ｉ′に沿った略断面
図である。

【図２３】本発明の弾性表面波素子の第１５実施例を示
す概略斜視図である。

【図２４】本発明の弾性表面波素子の第１６実施例を示
す概略斜視図である。

【図２５】本発明の弾性表面波素子の第１７実施例を示
す概略斜視図である。

【図２６】図２５の素子の線分Ｊ−Ｊ′に沿った略断面
図である。

【図２７】本発明の弾性表面波素子の第１８実施例を示
す概略斜視図である。

【図２８】本発明の弾性表面波素子の第１９実施例を示
す概略斜視図である。

【図２９】本発明の弾性表面波素子を用いた通信システ
ムの一例を示すブロック図である。

【図３０】図２９の逆拡散回路の具体的構成例を示すブ
ロック図である。

【図３１】図２９の受信機の変形例を示すブロック図で
ある。

【図３２】図２９の受信機の変形例を示すブロック図で
ある。

【図３３】図２９の受信機の変形例を示すブロック図で
ある。

【図３４】従来の弾性表面波素子の第１の例を示す概略
平面図である。

【図３５】従来の弾性表面波素子の第２の例を示す概略
斜視図である。

【図３６】図３５の素子の線分Ｃ−Ｃ′に沿った略断面
図である。

【符号の説明】

２１ 圧電性基板 ２１−１ 基板の第１の面 ２１−２ 基板の第２の面 ２２ 第１の弾性表面波励振用電極 ２３ 第２の弾性表面波励振用電極 ２４ 音響電気変換器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性基板と、該基板の表面に形成さ
   れ、それぞれが弾性表面波を発生する複数の励振電極
   と、これらの励振電極から発した弾性表面波が重なり合
   う領域において発生したバルク波を、電気信号に変換し
   て取り出す音響電気変換器とから成る弾性表面波素子に
   おいて、前記音響電気変換器が、前記バルク波が垂直で
   ない角度で入射する基板の面に設けられた櫛形電極から
   成ることを特徴とする弾性表面波素子。
2. 【請求項２】 前記バルク波の中心周波数を２ｆ、櫛形
   電極が設けられた面へのバルク波の入射角をθ、基板中
   のバルク波の伝搬速度をＶ_b、櫛形電極の電極指のピッ
   チをｐ、自然数をｎとしたときに、ｐ＝ｎ×Ｖ_b／（２
   ｆ ｓｉｎθ）を満足する請求項１の弾性表面波素子。
3. 【請求項３】 前記櫛形電極は、電極指が交互に配され
   た２つの電極からなり、バルク波の中心周波数を２ｆ、
   櫛形電極が設けられた面へのバルク波の入射角をθ、基
   板中のバルク波の伝搬速度をＶ_b、櫛形電極の電極指の
   ピッチをｐ、自然数をｎとしたときに、ｐ＝（ｎ−１／
   ２）×Ｖ_b／（２ｆ ｓｉｎθ）を満足する請求項１の
   弾性表面波素子。
4. 【請求項４】 励振電極が設けられた表面を基板の第１
   の面としたときに、この第１の面に対向する基板の第２
   の面が、バルク波の進行方向に対して垂直でない角度に
   形成され、この第２の面に櫛形電極が設けられた請求項
   １の弾性表面波素子。
5. 【請求項５】 励振電極が設けられた表面を基板の第１
   の面としたときに、この第１の面に対向する基板の第２
   の面が、バルク波の進行方向に対して垂直でない角度に
   形成され、この第２の面でバルク波を反射させて、基板
   の第３の面にバルク波を入射させ、この第３の面に櫛形
   電極が設けられた請求項１の弾性表面波素子。
6. 【請求項６】 励振電極が設けられた表面を基板の第１
   の面としたときに、この第１の面に対向する基板の第２
   の面が、バルク波の進行方向に対して垂直でない角度に
   形成され、この第２の面でバルク波を反射させて、再び
   第１の面にバルク波を入射させ、この第１の面に櫛形電
   極が設けられた請求項１の弾性表面波素子。
7. 【請求項７】 櫛形電極が設けられた面でバルク波が弾
   性表面波に変換され、バルク波から変換された弾性表面
   波を櫛形電極で電気信号に変換して取り出す請求項１の
   弾性表面波素子。
8. 【請求項８】 櫛形電極が設けられた面へのバルク波の
   入射角をθ、基板中のバルク波の伝搬速度をＶ_b、バル
   ク波から変換された弾性表面波の伝搬速度をＶ_s、自然
   数をｎとしたときに、ｓｉｎθ／（２ｎ−１）＝Ｖ_b／
   Ｖ_sを満足する請求項１の弾性表面波素子。
9. 【請求項９】 前記複数の励振電極の間には、これらの
   励振電極から発した弾性表面波の相互作用によって発生
   する信号を取り出す導電膜から成る導波路が設けられ、
   この導波路から出力される信号を遅延回路で遅延させ、
   櫛形電極から取り出される信号と合成する請求項１の弾
   性表面波素子。
10. 【請求項１０】 励振電極が設けられた表面を基板の第
    １の面としたときに、この第１の面に対向する基板の第
    ２の面が、第１の面と非平行に形成され、第１の面内で
    励振電極から発した弾性表面波の進行方向と直交する方
    向において、第１の面と第２の面との距離が変化してい
    る請求項１の弾性表面波素子。