JPS62224199A - 送受波用圧電素子 - Google Patents
送受波用圧電素子Info
- Publication number
- JPS62224199A JPS62224199A JP6685386A JP6685386A JPS62224199A JP S62224199 A JPS62224199 A JP S62224199A JP 6685386 A JP6685386 A JP 6685386A JP 6685386 A JP6685386 A JP 6685386A JP S62224199 A JPS62224199 A JP S62224199A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- piezoelectric
- electrode
- plate
- rubber plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、送受波用圧電素子に係り、ハイドロホーンや
超音波探傷器等の音波送受を利用分野とするものである
。
超音波探傷器等の音波送受を利用分野とするものである
。
（従来の技術）
ハイドロホーンの設計ではビーム中の他にサイドローブ
（ｓｉｄｅ １ｏｂｅ）も考慮すべき重要なパラメータ
とされている。
（ｓｉｄｅ １ｏｂｅ）も考慮すべき重要なパラメータ
とされている。
第５．６図のように一辺の良さがＸ釉及びＹ軸と夫々平
イ〒な２ａ、２１」のｈ杉板の音波特性は、眉波数・面
積・速度に比例し、Ｘ軸上の放射／ｊ向の距離に反比例
し、指向性指数は角度θの増加にしたがって減少した後
にまた増加して極大が現れる。
イ〒な２ａ、２１」のｈ杉板の音波特性は、眉波数・面
積・速度に比例し、Ｘ軸上の放射／ｊ向の距離に反比例
し、指向性指数は角度θの増加にしたがって減少した後
にまた増加して極大が現れる。
これをサイドローブと呼び方形板では２０％以上に達し
、これがハイドロホーン等の場合虚探知の原因になって
好ましくない。このサイドローブ抑圧手段としては受渡
のレスポンスを変化する方法（振幅シェージング）と受
渡面積を変える方法（形状シェージング）とがある。
、これがハイドロホーン等の場合虚探知の原因になって
好ましくない。このサイドローブ抑圧手段としては受渡
のレスポンスを変化する方法（振幅シェージング）と受
渡面積を変える方法（形状シェージング）とがある。
後者の形状シェージングはハイドロホーンのサイドロー
ブ抑圧に関するパラメータであり、窓関数でもある。か
かる窓関数ｗ（×〉に付いてはこれまで多くのものが報
告されているが、ケーザーは次（ただし グ 〉０） である。
ブ抑圧に関するパラメータであり、窓関数でもある。か
かる窓関数ｗ（×〉に付いてはこれまで多くのものが報
告されているが、ケーザーは次（ただし グ 〉０） である。
この窓関数は、主極のビーム幅の広がりが少なく、最適
な窓と言われている。
な窓と言われている。
（本発明が解決しようとする問題点）
本発明は、前項に述べた、一面を音波送受面して利用す
る圧電板の電極形状に関する従来技術を反映し、実用化
に必須な大量生産を可能にすることを角イ決すべき問題
点とするものである。
る圧電板の電極形状に関する従来技術を反映し、実用化
に必須な大量生産を可能にすることを角イ決すべき問題
点とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は前項に述べた問題点を解決することを目的とす
るもので、Ｘ軸上の所定の長さ寸法（ａ）と、該長さ寸
法（、）より短いＹ軸上の中寸法（１））を有し、いず
れか一面を音波送受面として利用する圧電板と、該圧電
板の両面に形成した励振電極とからなるものであって、
前記圧電板の少なくとも一つの７４極形状を、圧電板の
長さの中央部で最大の中寸法を有すると共に該圧電板の
両端に向かってｒ巾寸法が漸減する上下対称の波形とし
たことを特徴とし、電極の１１ｑ記の波形形状をケーザ
ー窓関数によって求めた窓形状と同形状にしたことをそ
の実施態様例とするものである。
るもので、Ｘ軸上の所定の長さ寸法（ａ）と、該長さ寸
法（、）より短いＹ軸上の中寸法（１））を有し、いず
れか一面を音波送受面として利用する圧電板と、該圧電
板の両面に形成した励振電極とからなるものであって、
前記圧電板の少なくとも一つの７４極形状を、圧電板の
長さの中央部で最大の中寸法を有すると共に該圧電板の
両端に向かってｒ巾寸法が漸減する上下対称の波形とし
たことを特徴とし、電極の１１ｑ記の波形形状をケーザ
ー窓関数によって求めた窓形状と同形状にしたことをそ
の実施態様例とするものである。
本発明の実施例を次に説明する。
（実施例）
本発明は、第１．２図に示すように、切断等による整形
が容易な圧電ゴム板その他の圧電板により電極形状１こ
合致する整形を施し、その両面に圧電板の整形平面形状
とするものである同一形状の電極層を形成する第１実施
例と、ｔｊＳ３．４図に示すように矩形形状などの電極
形状とは無関係な形状の圧電板の一方の而又は両方の部
器こ、上下対称の波形にした電極層を形成する第２実施
例とをもつ。
が容易な圧電ゴム板その他の圧電板により電極形状１こ
合致する整形を施し、その両面に圧電板の整形平面形状
とするものである同一形状の電極層を形成する第１実施
例と、ｔｊＳ３．４図に示すように矩形形状などの電極
形状とは無関係な形状の圧電板の一方の而又は両方の部
器こ、上下対称の波形にした電極層を形成する第２実施
例とをもつ。
第１実施例は＃＆１図に示すように圧電ゴム板１を、Ｘ
軸上の所定の長さ寸法（ａ）と、該寸法（、）より短い
Ｙ軸上の中寸法（ｂ）を有し、その圧電ゴム板１は長さ
の中央部で最大の中寸法（ｂ−、）を有すると共に、長
さ方向の両端に向かって中寸法が漸減して両端部を最小
の中寸法（ｂ−ｚ）とする上下対称の波形とし、該圧電
ゴム／ｉｌｌの形状を前記したケーザー窓関数によって
求めた窓形状と同形状に整形し、その両面に圧電ゴム板
１の平面形状と同一形状の電極Ｍ２．３を形成し、電極
層２．３の分極領域４を圧電ゴム板１の平面に合致させ
たものである。
軸上の所定の長さ寸法（ａ）と、該寸法（、）より短い
Ｙ軸上の中寸法（ｂ）を有し、その圧電ゴム板１は長さ
の中央部で最大の中寸法（ｂ−、）を有すると共に、長
さ方向の両端に向かって中寸法が漸減して両端部を最小
の中寸法（ｂ−ｚ）とする上下対称の波形とし、該圧電
ゴム／ｉｌｌの形状を前記したケーザー窓関数によって
求めた窓形状と同形状に整形し、その両面に圧電ゴム板
１の平面形状と同一形状の電極Ｍ２．３を形成し、電極
層２．３の分極領域４を圧電ゴム板１の平面に合致させ
たものである。
圧電ゴム板１に代えて圧電磁器、口・７シエル塩等のゴ
ム以外のピエゾ板を＃Ｓ１図のように整形して充てるこ
とも充分に可能である。
ム以外のピエゾ板を＃Ｓ１図のように整形して充てるこ
とも充分に可能である。
第２実施例は、圧電磁器、圧電ゴム板等の方形圧電板１
１の両刀の面に、第１．２図に示した電極２．３と同形
の電極１２．１３を形成し、両電極１２．１３の分極領
域１４をそれ等の電極１２．１３の平面形状に合致させ
る。
１の両刀の面に、第１．２図に示した電極２．３と同形
の電極１２．１３を形成し、両電極１２．１３の分極領
域１４をそれ等の電極１２．１３の平面形状に合致させ
る。
尤も本実施態様のものは、音波放射及び受波に一つの電
極の形成面を使用するものであり、例えば電極１２の形
成面を使用するのであれば、電極１３は電極１２の全面
積に対応出来る矩形、楕円形等の形状であっても分極効
果は均等である。
極の形成面を使用するものであり、例えば電極１２の形
成面を使用するのであれば、電極１３は電極１２の全面
積に対応出来る矩形、楕円形等の形状であっても分極効
果は均等である。
ｉｌ記ｍｉ実施例及び第２実施例の各電極の形成は、銀
！膜の焼付け、もしくは銀箔の接着など従来公知の工法
によって施す。
！膜の焼付け、もしくは銀箔の接着など従来公知の工法
によって施す。
（乍用）
クロロブレンゴムとチタン酸鉛とを体積比で４０：６０
の割合で混合した圧電複合材料よりよこ（ａ）Ｘたて（
ｂ）×厚み＝ １００ Ｘ ２０ Ｘ ２ ＋＋ｎ。
の割合で混合した圧電複合材料よりよこ（ａ）Ｘたて（
ｂ）×厚み＝ １００ Ｘ ２０ Ｘ ２ ＋＋ｎ。
の矩形寸法に成形した圧電ゴム板１１の表裏面に銀粉末
入り導電ゴム材料よりなる厚さ０．５＋ａｍの電極１２
．１３を一体に被着してなる第３．４図の矩形板の構成
において、電極１２．１３につき、上下側辺を、ケープ
−窓関係の公式中、ｉ＝ＬＯＯｍｍ、ｂ＝２０＋ａｍ、
ダ＝３πの条件で求めた関数曲線に沿って整形した上下
対称の波形に整形した本発明の圧電素子の指向特性を測
定した結果は、！＠７図に示した如く、サイドローブを
一３０ｄＢ以下に抑制することを確認した。このことか
らも本発明の効果を立証し得る。なお、第８図は従来の
矩形板（、＝１００ｍａ＋５ｂ＝２０、α＝０）の指向
特性の測定結果で、多くのサイドローブが観測される。
入り導電ゴム材料よりなる厚さ０．５＋ａｍの電極１２
．１３を一体に被着してなる第３．４図の矩形板の構成
において、電極１２．１３につき、上下側辺を、ケープ
−窓関係の公式中、ｉ＝ＬＯＯｍｍ、ｂ＝２０＋ａｍ、
ダ＝３πの条件で求めた関数曲線に沿って整形した上下
対称の波形に整形した本発明の圧電素子の指向特性を測
定した結果は、！＠７図に示した如く、サイドローブを
一３０ｄＢ以下に抑制することを確認した。このことか
らも本発明の効果を立証し得る。なお、第８図は従来の
矩形板（、＝１００ｍａ＋５ｂ＝２０、α＝０）の指向
特性の測定結果で、多くのサイドローブが観測される。
（効果）
本発明の送受波用圧電素子は、Ｙ軸上の所定の長さ寸法
（、）と、該長さ寸法（ａ）より短いＹ軸上の中寸法（
ｂ）を有し、いずれか一面を音波送受面として利用する
圧電板と、該圧電板の両面に形成した励振電極とからな
るものにおいて、前記圧電板の少なくとも一つの電極形
状を、圧電板の長さの中央部で最大の１寸法を有すると
ともに該圧電板の両端に向かって中寸法が漸減する上下
対称の波形としたものであり、少なくとも一つの電極の
対称の波形形状を、ケーザー窓関数の公式によりもとめ
た窓形状と同一にすることを実施態様とするもので、こ
の構成によりサイドローブを抑制した形状シェージング
の電極形状を備える圧電素子の大量生産を可能にして、
ノ）イドロホーン、ｆｆｉ音波探傷器等の用途に供給で
きる効果を生ずる。
（、）と、該長さ寸法（ａ）より短いＹ軸上の中寸法（
ｂ）を有し、いずれか一面を音波送受面として利用する
圧電板と、該圧電板の両面に形成した励振電極とからな
るものにおいて、前記圧電板の少なくとも一つの電極形
状を、圧電板の長さの中央部で最大の１寸法を有すると
ともに該圧電板の両端に向かって中寸法が漸減する上下
対称の波形としたものであり、少なくとも一つの電極の
対称の波形形状を、ケーザー窓関数の公式によりもとめ
た窓形状と同一にすることを実施態様とするもので、こ
の構成によりサイドローブを抑制した形状シェージング
の電極形状を備える圧電素子の大量生産を可能にして、
ノ）イドロホーン、ｆｆｉ音波探傷器等の用途に供給で
きる効果を生ずる。
第１〜４図は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施
例の一部切欠平面図、第２図は第１図Ａ−Ａｉ切断側面
図、第３図は第２実施例の平面図、第４図は第３図Ｂ−
Ｂ線切断側面図、ＰｔＩＪ５図は説明のだめの斜視図、
第６図は同側面図、第７図は本発明に係る送受波用圧電
素子の指向特性図、第８図は従来の送受波用圧電素子の
指向特性図である。
例の一部切欠平面図、第２図は第１図Ａ−Ａｉ切断側面
図、第３図は第２実施例の平面図、第４図は第３図Ｂ−
Ｂ線切断側面図、ＰｔＩＪ５図は説明のだめの斜視図、
第６図は同側面図、第７図は本発明に係る送受波用圧電
素子の指向特性図、第８図は従来の送受波用圧電素子の
指向特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）Ｘ軸上の所定の長さ寸法（ａ）と、該長さ寸法（ａ
）より短いＹ軸上の巾寸法（ｂ）を有し、いずれか一面
を音波送受面として利用する圧電板と、該圧電板の両面
に形成した励振電極とからなるものであって、前記圧電
板の少なくとも一つの電極形状を、圧電板の長さの中央
部で最大の巾寸法を有するとともに該圧電板の両端に向
かって巾寸法が漸減する上下対称の波形としたことを特
徴とする送受波用圧電素子。 ２）電極の波形形状がケーザー窓関数の下記公式▲数式
、化学式、表等があります▼ （ただしα＞０） によって求めた窓形状と同形状にしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の送受波用圧電素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6685386A JPS62224199A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 送受波用圧電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6685386A JPS62224199A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 送受波用圧電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224199A true JPS62224199A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=13327822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6685386A Pending JPS62224199A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 送受波用圧電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224199A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830394U (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | 三菱電機株式会社 | ド−ム型スピ−カ |
| JPS58161492A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-09-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | リニア・フェーズド・アレイ超音波変換器 |
| JPS58161493A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-09-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | リニア・アレー超音波変換器 |
-
1986
- 1986-03-25 JP JP6685386A patent/JPS62224199A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5830394U (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | 三菱電機株式会社 | ド−ム型スピ−カ |
| JPS58161492A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-09-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | リニア・フェーズド・アレイ超音波変換器 |
| JPS58161493A (ja) * | 1982-02-16 | 1983-09-26 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | リニア・アレー超音波変換器 |
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