JPH1056692A - 超音波トランスデューサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波を効率よく非圧電板に伝搬するこ
とと、非圧電板に伝搬している弾性表面波を短い応答時
間で効率良く電気信号に変換すること。 【解決手段】 すだれ状電極１を入力用として用いる場
合、すだれ状電極１から電気信号を入力すると、圧電磁
器板２のすだれ状電極１が設けられた方の板面の表面近
傍に弾性表面波が励振されて、非圧電板３に伝搬され
る。すだれ状電極１を出力用として用いた場合には、非
圧電板３を伝搬している弾性表面波は圧電磁器板２のす
だれ状電極１が設けられた方の板面の表面近傍に伝搬さ
れ、電気信号に変換されてすだれ状電極１から出力され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は少なくとも１組のす
だれ状電極を備えた圧電板と非圧電板とを含む超音波ト
ランスデュ−サに関する。

【従来の技術】非圧電板に超音波を励振する従来の方法
としては、バルク波振動子を用いたくさび形トランスデ
ューサにより間接的に励振する方法、圧電薄膜トランス
デューサにより直接的に励振する方法等が挙げられる。
くさび形トランスデューサは超音波による非破壊検査等
に用いられているが、くさび角の工作精度の問題等から
比較的低い周波数領域においてのみ用いられる。圧電薄
膜トランスデューサはＺｎＯ等の圧電薄膜を基板に蒸着
しすだれ状電極により超音波を励振する方法で、すだれ
状電極の構成により種々の伝送特性を示すことから高周
波デバイスとして用いられるが、ＵＨＦ，ＶＨＦ帯に限
られるとともに加工性や量産性に問題がある。このよう
にして、従来の方法では工作精度、加工性および量産性
等に問題があり、使用周波数領域も制限されている。そ
こで、これらの問題点を解決する超音波トランスデュ−
サが本願発明者により特願平４−２１８３３５で出願さ
れた。この超音波トランスデュ−サは、圧電薄板とすだ
れ状電極とから成る超音波デバイスを非圧電板に設けて
成るもので、弾性表面波を非圧電板の表面近傍に励振す
ることができるだけでなく、非圧電板の表面近傍に励振
している弾性表面波を電気信号に変換することができ
る。しかし、この超音波トランスデュ−サは、弾性表面
波を非圧電板の表面近傍に励振する際に、弾性表面波が
非圧電板の内部に漏洩される割合が大きく、従って、消
費電力に問題があるばかりでなく非圧電板の支持の仕方
がおよび不要信号の抑圧に工夫を要した。また、非圧電
板の表面近傍に励振している弾性表面波を電気信号に変
換する際の効率が悪かった。

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波トランス
デュ−サでは工作精度、加工性および量産性等に問題が
あるばかりでなく、消費電力、支持の仕方および不要信
号の発生等にも問題があった。本発明の目的は、加工性
や量産性に優れ、支持の仕方が容易で、低消費電力で効
率よく弾性表面波を非圧電板に伝搬することができる超
音波トランスデューサを提供することにある。また、本
発明のもう一つの目的は、非圧電板に伝搬している弾性
表面波を短い応答時間で効率良く電気信号に変換するこ
とができる超音波トランスデューサを提供することにあ
る。

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超音波
トランスデューサは、１組のすだれ状電極を備えた圧電
板に非圧電板を設けて成る超音波トランスデュ−サであ
って、前記すだれ状電極は前記圧電板の一方の板面に設
けられ、前記非圧電板の下端面は前記圧電板の前記一方
の板面に前記すだれ状電極を介して固着されていて、前
記すだれ状電極は前記すだれ状電極の電極周期長ｐにほ
ぼ対応する周波数の電気信号を入力されることにより、
前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極周期
長ｐとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振し、該
弾性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬させ、前記非
圧電板に伝搬される前記弾性表面波は０次モードおよび
１次以上の高次モードの波で、前記０次モードの弾性表
面波の位相速度は、電気的に短絡状態にある前記圧電板
単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前記１
次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的
に開放状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波
の速度とほぼ等しく、前記圧電板の厚さは前記電極周期
長ｐのほぼ３倍以上であり、前記非圧電板の厚さｄは前
記電極周期長ｐよりも小さく、前記非圧電板単体に伝搬
する弾性表面波の位相速度は、前記圧電板単体に伝搬す
る弾性表面波の位相速度よりも小さい。請求項２に記載
の超音波トランスデューサは、１組のすだれ状電極を備
えた圧電板に非圧電板を設けて成る超音波トランスデュ
−サであって、前記すだれ状電極は前記圧電板の一方の
板面に設けられ、前記非圧電板の下端面は前記圧電板の
前記一方の板面に前記すだれ状電極を介して固着されて
いて、前記すだれ状電極は、前記非圧電板の上端面から
前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した弾性
表面波を前記すだれ状電極の電極周期長ｐにほぼ対応す
る周波数の電気信号に変換して出力し、前記圧電板の前
記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記弾性表面波は０
次モードおよび１次以上の高次モードの波で、その波長
は前記電極周期長ｐとほぼ等しく、前記０次モードの弾
性表面波の位相速度は、電気的に短絡状態にある前記圧
電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前
記１次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度は、電
気的に開放状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリ
ー波の速度とほぼ等しく前記圧電板の厚さは前記電極周
期長ｐのほぼ３倍以上であり、前記非圧電板の厚さｄは
前記電極周期長ｐよりも小さく、前記非圧電板単体に伝
搬する弾性表面波の位相速度は、前記圧電板単体に伝搬
する弾性表面波の位相速度よりも小さい。請求項３に記
載の超音波トランスデューサは、前記圧電板のもう一方
の板面が支持基板で支持されている。請求項４に記載の
超音波トランスデューサは、前記圧電板が圧電セラミッ
クで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向は前記圧
電セラミックの厚さ方向と平行である。

【発明の実施の形態】本発明の超音波トランスデューサ
の構造は、１組のすだれ状電極を備えた圧電板に非圧電
板を設けて成るものである。すだれ状電極は圧電板の一
方の板面に設けられ、非圧電板の下端面は圧電板のすだ
れ状電極の設けられた方の板面上に固着されている。す
だれ状電極を入力用とし、すだれ状電極の電極周期長ｐ
にほぼ対応する周波数の電気信号をこのすだれ状電極に
入力する構造を採用することにより、圧電板のすだれ状
電極が設けられた方の板面の表面近傍にすだれ状電極の
電極周期長ｐとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励
振させ、その弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させ
ることができる。このとき非圧電板に伝搬されるのは０
次モードおよび１次以上の高次モードの弾性表面波であ
る。０次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に短
絡状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しくなるような構造および１次以上の高次モード
の弾性表面波の位相速度が、電気的に開放状態にある圧
電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなる
ような構造を採用することにより、すだれ状電極から加
えられる電気的エネルギーが弾性表面波に変換される度
合を大きくすることができるだけでなく、圧電板と非圧
電板との界面での音響インピーダンスの不整合等によっ
て生じる反射等を除去することができる。すだれ状電極
を出力用とする構造を採用することにより、非圧電板の
上端面から圧電板のすだれ状電極が設けられた方の板面
の表面近傍に伝搬された弾性表面波をこのすだれ状電極
から電気信号として出力させることができる。このと
き、この弾性表面波はすだれ状電極の電極周期長ｐにほ
ぼ対応する周波数の電気信号としてすだれ状電極から出
力される。この圧電板に伝搬した弾性表面波は０次モー
ドおよび１次以上の高次モードの波である。この弾性表
面波の波長が電極周期長ｐとほぼ等しくなるように電極
周期長ｐを設定し、０次モードの弾性表面波の位相速度
が、電気的に短絡状態にある圧電板単体に伝搬するレイ
リー波の速度とほぼ等しくなるような構造および１次以
上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に開
放状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しくなるような構造を採用することにより、圧電
板に伝搬した弾性表面波をすだれ状電極から効率よく電
気信号として出力することができる。また、圧電板と非
圧電板との界面での音響インピーダンスの不整合等によ
って生じる反射等を除去することができる。このように
して、アクースティック・エミッション等への応用が可
能であり、超音波レベルの異常音の検出が可能となる。
たとえば、円弧状すだれ状電極を備えた圧電板を非圧電
板上に設ければ、その非圧電板に生じる超音波レベルの
異常音の検出が可能となる。圧電板の厚さをすだれ状電
極の電極周期長ｐのほぼ３倍以上とし、非圧電板の厚さ
ｄを電極周期長ｐよりも小さくする構造を採用するとと
もに、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が
圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小さ
い物質を非圧電板として採用することにより、すだれ状
電極を入力用として用いた場合、圧電板のすだれ状電極
が設けられた方の板面の表面近傍に励振させた弾性表面
波を、圧電板の内部には漏洩させることなく、非圧電板
の上端面に効率よく伝搬させることができる。従って、
低消費電力駆動が可能となるばかりでなく、圧電板の支
持が容易になる。また、すだれ状電極を出力用として用
いた場合には、非圧電板の上端面の弾性表面波を、圧電
板の内部に漏洩させることなく、すだれ状電極から効率
よく電気信号として出力することができる。従って、低
消費電力駆動が可能となるばかりでなく、圧電板の支持
が容易になる。圧電板として圧電セラミックを採用し、
その圧電セラミックの分極軸の方向と厚さ方向とを平行
にする構造を採用することにより、圧電板のすだれ状電
極の設けられた方の板面の表面近傍に効率よく弾性表面
波を励振し非圧電板の上端面に伝搬させること、または
非圧電板の上端面の弾性表面波を効率よく圧電板のすだ
れ状電極の設けられた方の板面の表面近傍に伝搬させ、
すだれ状電極から電気信号として出力させることができ
る。

【実施例】図１は本発明の超音波トランスデューサの一
実施例を示す断面図である。本実施例はすだれ状電極
１、圧電磁器板２、非圧電板３および支持基板４から成
る。すだれ状電極１はアルミニウム薄膜で成る。圧電磁
器板２は厚さ１．５ｍｍのＴＤＫ製１０１Ａ材（製品
名）で成る。非圧電板３はガラス、またはフッ素樹脂や
アクリル樹脂等の高分子化合物で成り、その厚さは０．
１５ｍｍである。圧電磁器板２上にはすだれ状電極１が
設けられ、さらにその上に非圧電板３が設けられてい
る。非圧電板３がガラスで成る場合には厚さ約２０μｍ
のエポキシ系樹脂によって圧電磁器板２上に固着され、
非圧電板３がフッ素樹脂やアクリル樹脂等で成る場合に
は非圧電板３は圧電磁器板２上に直接塗布されている。
圧電磁器板２の下方は支持基板４に固着され支持されて
いる。図２は図１の超音波トランスデューサの斜視図で
ある。但し、非圧電板３および支持基板４は省いて描か
れている。すだれ状電極１は１０対の電極指を有する正
規型のものである。すだれ状電極１の電極周期長ｐは４
６０μｍである。すだれ状電極１を入力用として用いた
場合、すだれ状電極１から電気信号を入力すると、その
電気信号の周波数のうちすだれ状電極１の示す中心周波
数とその近傍の周波数の電気信号のみが弾性表面波に変
換されて、圧電磁器板２のすだれ状電極１が設けられた
方の板面の表面近傍を伝搬し、さらにその弾性表面波は
非圧電板３に伝搬される。すだれ状電極１を出力用とし
て用いた場合には、非圧電板３を伝搬している弾性表面
波は圧電磁器板２のすだれ状電極１が設けられた方の板
面の表面近傍に伝搬され、その圧電磁器板２に伝搬され
た弾性表面波のうちすだれ状電極１の示す中心周波数と
その近傍の周波数の弾性表面波のみが電気信号に変換さ
れてすだれ状電極１から出力される。図３は圧電磁器板
２の異なる２つの電気的境界条件下での位相速度差から
算出した電気機械結合係数ｋ²と、弾性表面波の波数ｋ
と非圧電板３の厚さｄとの積（ｋｄ）との関係を示す特
性図である。但し、図３では、非圧電板３がガラス板で
成り、そのガラス板単体を伝搬する弾性表面波の横波の
速度が２２９７ｍ／ｓで縦波の速度が４１５６ｍ／ｓで
ある場合の特性図が示される。この横波速度２２９７ｍ
／ｓおよび縦波速度４１５６ｍ／ｓという値は、圧電磁
器板２単体の場合の横波速度２３４０ｍ／ｓおよび縦波
速度４３９０ｍ／ｓそれぞれのほぼ０．９倍である。図
３では、すだれ状電極１に加えられる電気的エネルギー
は特に０次モードの弾性表面波に最も効率よく変換さ
れ、高次モードになるにつれて変換されにくくなる傾向
があることが分かる。すだれ状電極１に加えられる電気
的エネルギーが０次モードの弾性表面波に最も変換され
やすいのはｋｄ値が約１．６のときで、このときｋ²は
最大値の約１５．５％を示す。ここでのｋ²値は、弾性
表面波用の圧電基板として実用域にあるＬｉＮｂＯ₃単
結晶が５％程度の値であることと比較しても評価に値す
ることが明らかである。図４は圧電磁器板２の表面近傍
を伝搬する弾性表面波の位相速度を示す特性図であり、
ｋｄ値に対する各モードの位相速度を示す図である。但
し、図４では、非圧電板３が図３と同様な材質のガラス
板で成る場合で、圧電磁器板２の表面が電気的に開放状
態という境界条件下での特性図が示される。１次以上の
高次モードではカットオフ周波数が存在する。○印は、
すだれ状電極１に加えられる電気的エネルギーが各モー
ドの弾性表面波に最も効率よく変換されるｋｄ値（図３
から算出した値で、ｋ²が最大値を示すｋｄ値）を示
す。０次モードの○印における位相速度（約２１７０ｍ
／ｓ）は、圧電磁器板２単体の表面が電気的に短絡状態
にあるときの圧電磁器板２単体のレイリー波速度（２１
５０ｍ／ｓ）とほぼ等しい。１次以上の高次モードの○
印における位相速度はほぼ一定（約２３７０ｍ／ｓ）
で、圧電磁器板２単体の表面が電気的に開放状態にある
ときの圧電磁器板２単体のレイリー波速度（２３４０ｍ
／ｓ）とほぼ等しい。図５は圧電磁器板２の異なる２つ
の電気的境界条件下での位相速度差から算出したｋ²値
と、ｋｄ値との関係を示す特性図である。但し、図５で
は、非圧電板３がガラス板で成り、そのガラス板単体を
伝搬する弾性表面波の横波の速度が１９８９ｍ／ｓで縦
波の速度が３５９８ｍ／ｓである場合の特性図が示され
る。この横波速度１９８９ｍ／ｓおよび縦波速度３５９
８ｍ／ｓという値は、圧電磁器板２単体の場合の横波速
度２３４０ｍ／ｓおよび縦波速度４３９０ｍ／ｓそれぞ
れのほぼ０．８倍である。図５では、すだれ状電極１に
加えられる電気的エネルギーは特に０次モードの弾性表
面波に最も効率よく変換され、高次モードになるにつれ
て変換されにくくなる傾向があることが分かる。すだれ
状電極１に加えられる電気的エネルギーが０次モードの
弾性表面波に最も変換されやすいのはｋｄ値が約１．６
のときで、このときｋ²は最大値の約１８．５％を示
す。図６は圧電磁器板２の表面近傍を伝搬する弾性表面
波の位相速度を示す特性図であり、ｋｄ値に対する各モ
ードの位相速度を示す図である。但し、図６では、非圧
電板３が図５と同様な材質のガラス板で成る場合で、圧
電磁器板２の表面が電気的に開放状態という境界条件下
での特性図が示される。１次以上の高次モードではカッ
トオフ周波数が存在する。○印は、すだれ状電極１に加
えられる電気的エネルギーが各モードの弾性表面波に最
も効率よく変換されるｋｄ値（図５から算出した値で、
ｋ²が最大値を示すｋｄ値）を示す。０次モードの○印
における位相速度（約２０９５ｍ／ｓ）は、図４で示さ
れる０次モードの○印における位相速度（約２１７０ｍ
／ｓ）よりも小さいが、圧電磁器板２単体の表面が電気
的に短絡状態にあるときの圧電磁器板２単体のレイリー
波速度（２１５０ｍ／ｓ）とほぼ等しい。１次以上の高
次モードの○印における位相速度はほぼ一定（約２３０
０ｍ／ｓ）で、図４で示される１次以上の高次モードの
○印における位相速度（約２３７０ｍ／ｓ）よりも小さ
いが、圧電磁器板２単体の表面が電気的に開放状態にあ
るときの圧電磁器板２単体のレイリー波速度（２３４０
ｍ／ｓ）とほぼ等しい。図３〜６より、非圧電板３に伝
搬される弾性表面波は０次モードおよび１次以上の高次
モードの波であり、すだれ状電極１に加えられる電気的
エネルギーが０次モードの弾性表面波に最も変換されや
すい位相速度は、電気的に短絡状態にある圧電磁器板２
単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しい。また、
すだれ状電極１に加えられる電気的エネルギーが１次以
上の高次モードの弾性表面波に最も変換されやすい位相
速度は、電気的に開放状態にある圧電磁器板２単体に伝
搬するレイリー波の速度とほぼ等しい。さらに、非圧電
板３単体を伝搬する弾性表面波の横波および縦波の速度
が小さいほど、圧電磁器板２から非圧電板３に伝搬され
る弾性表面波の各モードの位相速度が小さくなる。

【発明の効果】すだれ状電極を入力用として用いる場
合、圧電板のすだれ状電極が設けられた方の板面の表面
近傍に０次モードおよび１次以上の高次モードの弾性表
面波を励振させ、その弾性表面波を非圧電板の上端面に
伝搬させることができる。この０次モードの弾性表面波
の位相速度が、電気的に短絡状態にある圧電板単体に伝
搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構造お
よび１次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、
電気的に開放状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー
波の速度とほぼ等しくなるような構造を採用することに
より、すだれ状電極から加えられる電気的エネルギーが
弾性表面波に変換される度合を大きくすることができる
だけでなく、圧電板と非圧電板との界面での音響インピ
ーダンスの不整合等によって生じる反射等を除去するこ
とができる。すだれ状電極を出力用として用いる場合、
非圧電板の上端面に励振されている０次モードおよび１
次以上の高次モードの弾性表面波をこのすだれ状電極か
ら電気信号として出力させることができる。この０次モ
ードの弾性表面波の位相速度が、電気的に短絡状態にあ
る圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく
なるような構造および１次以上の高次モードの弾性表面
波の位相速度が、電気的に開放状態にある圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構造
を採用することにより、非圧電板から圧電板のすだれ状
電極が設けられた方の板面の表面近傍に伝搬した弾性表
面波をすだれ状電極から効率よく電気信号として出力す
ることができる。また、圧電板と非圧電板との界面での
音響インピーダンスの不整合等によって生じる反射等を
除去することができる。圧電板の厚さをすだれ状電極の
電極周期長ｐのほぼ３倍以上とし、非圧電板の厚さｄを
電極周期長ｐよりも小さくする構造を採用するととも
に、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が圧
電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小さい
物質を非圧電板として採用することにより、すだれ状電
極から加えられる電気的エネルギーが０次モードおよび
１次以上の高次モードの弾性表面波に変換される度合を
増大させることができる。このとき、圧電板の内部には
弾性表面波を漏洩させることなく、非圧電板の上端面に
効率よく伝搬させることができる。また、非圧電板にお
ける０次モードおよび１次以上の高次モードの弾性表面
波をすだれ状電極から効率よく電気信号として出力する
ことができる。従って、低消費電力駆動が可能となるば
かりでなく、圧電板の支持が容易になる。圧電板を支持
する場合には、弾性表面波が伝搬している表面近傍を除
く部分であればどこでも支持が可能である。圧電板とし
て圧電セラミックを採用することにより、圧電板のすだ
れ状電極の設けられた方の板面の表面近傍に効率よく弾
性表面波を励振し非圧電板の上端面に伝搬させること、
または非圧電板の上端面の弾性表面波を圧電板のすだれ
状電極の設けられた方の板面の表面近傍に効率よく伝搬
させ、すだれ状電極から電気信号として出力させること
ができる。圧電板として圧電セラミックを採用する場
合、その圧電セラミックの分極軸の方向と厚さ方向とを
平行にする構造が採用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波トランスデューサの一実施例を
示す断面図。

【図２】図１の超音波トランスデューサの斜視図。

【図３】圧電磁器板２の異なる２つの電気的境界条件下
での位相速度差から算出したｋ₂値と、ｋｄ値との関係
を示す特性図。

【図４】圧電磁器板２の表面近傍を伝搬する弾性表面波
の位相速度を示す特性図。

【図５】圧電磁器板２の異なる２つの電気的境界条件下
での位相速度差から算出したｋ²値と、ｋｄ値との関係
を示す特性図。

【図６】圧電磁器板２の表面近傍を伝搬する弾性表面波
の位相速度を示す特性図。

【符号の説明】

１ すだれ状電極 ２ 圧電磁器板 ３ 非圧電板 ４ 支持基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １組のすだれ状電極を備えた圧電板に非
   圧電板を設けて成る超音波トランスデュ−サであって、 前記すだれ状電極は前記圧電板の一方の板面に設けら
   れ、 前記非圧電板の下端面は前記圧電板の前記一方の板面に
   前記すだれ状電極を介して固着されていて、 前記すだれ状電極は前記すだれ状電極の電極周期長ｐに
   ほぼ対応する周波数の電気信号を入力されることによ
   り、前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極
   周期長ｐとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振
   し、該弾性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬させ、 前記非圧電板に伝搬される前記弾性表面波は０次モード
   および１次以上の高次モードの波で、 前記０次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短
   絡状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速
   度とほぼ等しく、 前記１次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度は、
   電気的に開放状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイ
   リー波の速度とほぼ等しく、 前記圧電板の厚さは前記電極周期長ｐのほぼ３倍以上で
   あり、 前記非圧電板の厚さｄは前記電極周期長ｐよりも小さ
   く、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、
   前記圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも
   小さい超音波トランスデューサ。
2. 【請求項２】 １組のすだれ状電極を備えた圧電板に非
   圧電板を設けて成る超音波トランスデュ−サであって、 前記すだれ状電極は前記圧電板の一方の板面に設けら
   れ、 前記非圧電板の下端面は前記圧電板の前記一方の板面に
   前記すだれ状電極を介して固着されていて、 前記すだれ状電極は、前記非圧電板の上端面から前記圧
   電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した弾性表面波
   を前記すだれ状電極の電極周期長ｐにほぼ対応する周波
   数の電気信号に変換して出力し、 前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記
   弾性表面波は０次モードおよび１次以上の高次モードの
   波で、その波長は前記電極周期長ｐとほぼ等しく、 前記０次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短
   絡状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速
   度とほぼ等しく、 前記１次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度は、
   電気的に開放状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイ
   リー波の速度とほぼ等しく前記圧電板の厚さは前記電極
   周期長ｐのほぼ３倍以上であり、 前記非圧電板の厚さｄは前記電極周期長ｐよりも小さ
   く、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、
   前記圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも
   小さい超音波トランスデューサ。
3. 【請求項３】 前記圧電板のもう一方の板面が支持基板
   で支持されている請求項１または２に記載の超音波トラ
   ンスデューサ。
4. 【請求項４】 前記圧電板が圧電セラミックで成り、前
   記圧電セラミックの分極軸の方向は前記圧電セラミック
   の厚さ方向と平行である請求項１，２または３に記載の
   超音波トランスデューサ。