JPS59103414A - 超音波遅延線 - 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 本発明は、ビデオテープレコーダ、ビデオカメラ、テレ
ビジぢン受像機等のカラー映像機器の遅延回路、信号処
理回路等に主に使用される超音波遅延線に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 超音波遅延線の基本的な構成は、ガラス等の材２　ペー
ジ 料からなる遅延媒体に通常２枚のトランスジユーサを貼
付けたもので、一方の１ランスジユーサに電気信号が印
加されると、そのトランスジューサが振動し前記遅延媒
体内に超音波が励起され、弾性波となって遅延媒体内を
伝播し、もう一方のトランスジューサ間到達し、再び電
気信号として取出されるものである。そして、前記トラ
ンスジューサ間を進行するのに要する時間が遅延時間で
ある。

ところで、現在、前記遅延媒体用として開発されている
ガラスの音速は、約２．５４Ｋｍ１５６ｃであり、１走
査線分に相当する遅延時間（１Ｈ中６４μｓ）を得るた
めには、約１６２朋の超音波伝播経路長を必要とする。

そこで、小形の超音波遅延線を作り出すために、超音波
が遅延媒体と空気の境界面で反射する性質を利用して、
前記遅延媒体の形状を多角形形状とし、媒体内で多数回
反射させることによって前記超音波伝播経路を折り曲げ
る、いわゆる多重反射方式が一般に採用されている。

３　ページ 従来の多重反射型超音波遅延線の一例を第１図（’＆）
、　（ｂンに示す。第１図は６角形の遅延媒体薄板１の
斜面に２枚の圧電セラミック薄板等の材料からなるトラ
ンスジューサ２ａ、２ｂが貼付けられている構成をして
おり、トランスジューサ２ａに電気信号が印加されると
、矢印３で示される経路を超音波が伝播してトランスジ
ューサ２ｂに到達する。尚、４＆　、４ｂはトランスジ
ューサ２ｍ、２ｂ上に形成された金属電極、４Ｃは遅延
媒体薄板１に形成された金属電極である。また、ａａ、
５ｂ。

５Ｃはそれぞれ前記各金属電極４ａ、４ｂ、４ｃ上に取
付けられたリード線であって、リード線５ａ、５０間に
電気信号を印加すると、トランスジューサ２＋ａはその
長さ方向に厚みすべり振動を起こし、遅延媒体薄板１内
に横波弾性波を励起する。

一方、トランスジューサ２ｂはその全く逆の作用により
、リード線ｓｂ　、　６Ｃ間に遅延信号電圧を発生する
。尚、６は不要反射除去材である。ところで、前記のよ
うな従来技術により構成された超音波遅延線は、約４５
°または約ｄの反射角を使用しており、従って遅延媒体
薄板の縦２＠の寸法比を適当に変えることによって、超
音波の反射回数をほぼ機械的に設計することが可能であ
り、反射回数を増す毎に小形化が可能である。

しかるに、余りに反射回数を増した設計を行うと、正規
の反射経路を伝播しない、いわゆる不要反射信号のエネ
ルギーが増加し、Ｓ／Ｎ比が著しく劣化するため、使用
に耐えなくなる。

また、厚みすべり振動モードではトランスジューサの長
さによって超音波の指向性が決定され、加えて一定の長
さく約２．ｓｍｘ）以下になると能率が著しく低下する
。従って、どんなに小形のガラス遅延媒体を設計しよう
とも最低限５’／１ｍ以上の斜面を備えた設計でなけれ
ば、Ｓ／Ｎ比挿入損失共実用に供する性能は得られなか
った。

発明の目的 本発明はこのような従来の欠点を除去するもので、性能
を劣化させることなく反射回数を増加し、かつトランス
ジューサの長さの制限による遅延媒体の寸法下限値を従
来の約％にする構成を与えて、６　ページ 小形の超音波遅延線を得ることを目的とするものである
。

発明の構成 この目的を達成するだめに本発明の超音波遅延線は、多
角形薄板状で、かつ多角形の面に対して垂直方向の断面
が長方形であることを特徴とする遅延媒体の１つの辺上
に、トランスジューサの振動方向が前記辺とほぼ平行で
、かつ互いの振動方向が並行で重ならない位置に２枚の
トランスジューサを貼付けたものである。この構成によ
れば、トランスジューサの幅方向の指向性の悪さを利用
することができるために、遅延媒体薄板の厚さ方向に立
体的な反射が起き、そのため前記遅延媒体薄板のトラン
スジューサを貼付ける面は、トランスジューサ１枚分の
長さ寸法があればよい。しかも、従来設計のように２枚
のトランスジューサをその長さ方向に直列的に配列して
いないために、超音波伝播の際の反射角度のズレによっ
て生ずる不要反射信号の経路は存在しないことになり、
従って、反射回数をいくら増加しても性能が劣化す６７
、。

ることはないので、従来に比し極めて小形の超音波遅延
線を得ることができる。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第２図（ａ）　、　（ｂ）、第
３図（ＩＬ）　、　ｔｂ）、第４図（ａ）、（ｂ）の図
面を用いて説明する。

なお、図中、第１図と同一部品については同一番号を付
している。

第２図は多角形遅延媒体７の形状を６角形薄板とした例
であり、前記６角形面に対し垂直に切ったどの部位の断
面も長方形をしており、前記６角形の１つの斜辺に２つ
のトランスジューサ２ａ。

２ｂが互いの振動方向が平行となるように並べて貼付け
られている。

トランスジューサ２ａに入力電気信号が印加されると、
遅延媒体７の内部に矢印３で示される超音波振動が引き
起こされ、約４６°の反射を繰り返しながら進行し、端
面にて約９６に反射されて元の経路を引き返す。この時
、前記遅延媒体１の厚さ方向に破線で示す矢印３１Ｌの
振動エネルギーの拡がりを生じて、もう一方のトランス
ジューサ２ｂ７　ページ に到達し、出力電気信号として取出される。この時、出
力電気信号の遅れ時間は（超音波伝播経路長）／（音速
）で表わされる。

第３図は多角形遅延媒体８の形状を４角形薄板とした例
であり、前記４角形面に対し、垂直に切ったどの部位の
断面も長方形をしており、前記４角形の１つの短辺に２
つのトランスジューサ２１Ｌ。

２ｂが互いの振動方向が平行となるように並べて貼付け
られている。

作用は、前記第２図の実施例と全く同じであるが、超音
波伝播経路は３及び３ａの矢印で示され、端面で１回の
み約９６の反射を行う。

第４図は多角形遅延媒体９の形状を６角形薄板とした例
であり、前記５角形面に対し垂直に切ったどの部位の断
面も長方形をしており、前記６角形の短辺上の偏った位
置に２つのトランスジユーザ２Ｎ　、２ｂが互いの振動
方向が平行となるように並べて貼付けられている。

作用は、前記両実施例と全く同じであるが、超音波伝播
経路は３及び３ａの矢印で示され、前記トランスジュー
サ２！Ｌ　、２ｂが貼付けられた短辺上の同一面で約９
６の反射を行う。

本発明は、遅延媒体薄板の縦、横の寸法比を適当に変え
ることによって設計される、全ての多角形遅延媒体薄板
を包含するものである。

このように、第２図のような構成によれば、反射回数を
飛躍的に増加せしめることが可能でありしかもトランス
ジューサ２１Ｌ　、２ｂを貼付ける辺の寸法は、トラン
スジューサ２ａ　、２ｂの１枚分の長さで良いだめ、遅
延媒体７は超小形とすることができ不。第３図の構成で
は、トランスジューサ２１Ｌ、２’ｂを貼付ける短辺の
寸法は、トランスジューサ２１Ｌ　、２ｂの１枚分の寸
法で良く、遅延媒体８の形状を極限まで低寸化すること
ができると共に、単純な棒状であるために、加工精度も
必要なく、製造コストが極めて安価である。第４図の構
成では、前記第３図の構成のものを長さを短かくする目
的で約４６°の切欠き辺を２辺備えたものであるが、超
音波伝播経路の往路３．復路３　ａ。

が側面から見れば全く同一の反射経路をたどるた９　ベ
ージ めに、仮に遅延媒体９に加工精度誤差があったとしても
、往路３．復路３ａ共に同じたけ影響を受けるために、
全く性能に劣化をきたさない。

発明の効果 以上のように本発明の構成によれば、２つのトランスジ
ューサの長さ方向を揃えて並べて貼付けるために、トラ
ンスジューサの貼付けが簡単で、精変良く加工可能であ
り、貼付は面の長さ寸法が前記トランスジューサ１枚分
の長さですみ、また超音波伝播経路の往路と復路が重な
るために、性能を劣化させることなく反射回数の増加が
可能なだめに、安価で超小形で高性能の超音波遅延線を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は従来の超音波遅延線を示す
原理図と斜視図、第２図〜第４図は本発明の実施例によ
る超音波遅延線で、各々（ｔＬ）は原理図、（ｂ）は斜
視図である。 ｌａ、２ｂ・・・・・・トランスジューサ、７，８．９
・・・・・・多角形遅延媒体。 第１区 Ｃ （ａ） （ｂ） 第３図 ６Ｃ 第４図 ／久 （Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２枚の厚みすべりモードで振動する圧電セラミック薄板
   等の材料からなるトランスジューサを、多角形薄板状を
   しており、かつ多角形の面に対して垂直方向の断面が長
   方形であるガラス等の材料からなる遅延媒体の１つの辺
   上に、前記トランスジューサの振動方向が前記辺とほぼ
   平行で、かつ互いの振動方向が並行で重ならない位置に
   貼付けたことを特徴とする超音波遅延線。