JPS62290300A - 所望の音波域を得る為の方法及びそのための超音波トランスジュ−サ− - Google Patents

所望の音波域を得る為の方法及びそのための超音波トランスジュ−サ−

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JPS62290300A
JPS62290300A JP62111654A JP11165487A JPS62290300A JP S62290300 A JPS62290300 A JP S62290300A JP 62111654 A JP62111654 A JP 62111654A JP 11165487 A JP11165487 A JP 11165487A JP S62290300 A JPS62290300 A JP S62290300A
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JP
Japan
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transducer
ultrasonic transducer
paste
thick film
ceramic
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JP62111654A
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English (en)
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モルテン・バク・イェンセン
ビャールネ・スターゲ
ギッテ・ツェルク・オルセン
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Hottinger Bruel and Kjaer AS
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Bruel and Kjaer AS
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    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
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    • G10K11/32—Sound-focusing or directing, e.g. scanning characterised by the shape of the source
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明］ 本発明は超音波トランスジューサーにより実質的にガウ
ス型音波域を得る為の方法に関する。
一つの電極をいくつかのリングに分割し、それぞれのリ
ングに異なる振幅のＡＣ電圧を加えることが知られてい
る。しかし、この方法はいくつかの特殊な制御回路が必
要である。
したがって、本発明は、いかにこれら制御回路を使わな
いようにするかを示すことにあり、本発明に従う方法は
、一様な、又は異なる厚さの厚膜フィルム電極により、
トランスジューサーの一方の側の電位が連続的に変化さ
れると云う特徴を有する。厚膜フィルムはその表面のそ
れぞれの部分に抵抗ペースト又は導電ペーストを異なる
厚さで適用されている０例えば、抵抗ペーストは電極の
各部で異なる抵抗値を持つ様に適用される。これにより
、電位分布を変化させる事が出来、また音波域での圧力
分布も自由に変化させる事が出来る。
こうして、実質的にガウス型音波域を得ることが出来る
。このアポダイジング（トランスジューサーの隣り合う
電極の数、幅、位置などを変える）技術（ａｐｏｄｉｚ
ｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）はまたトランスジューサ
ーとしてはアポダイジングのしてないトランスジューサ
ー以上のスペースを必要としないので、部品のためのス
ペースを得るに必要としないと云う利点をも有している
。
本発明はさらに厚さ方向に自由に分極された圧電発振部
材を含み導電表面層を有する超音波トランスジューサー
に関するものである。この超音波トランスジューサーは
一様、又は異なる厚さでペーストを適用した導電表面層
を持つことを特徴とし、こうして、簡便なトランスジュ
ーサーを得ることが出来る。
図面を参照して以下に本発明を説明する。
第１図は放射された音′ｌ！、域を含む非アポダイジン
グ（ｎｏｎａｐｏｄｉｚｅｄ）超音波トランスジューサ
ーを示し、 第２図は表面に湾曲部を含む非アポダイジング超音波ｌ
・ランスジューサーを示し、 第３図は放射された音波域の中にサイドループを含むア
ポダイジングをした従来の超音波トランスジューサーを
示し、 第４図は放射された音波域の中にサイドループを含まな
いアポダイジングを行った厚Ｗｉ超音波トランスジュー
サーを示し、 第５図は拡大した超音波トランスジューサーを示す。
圧電トランスジューサーでの表面速度が変化することに
より、音圧が分布することになり、目的にかなった音波
を得ることが出来る。例えば、トランスジューサーの電
位を連続的に変化させる事により得られる音圧はガウス
型分布しているのが望ましい。本発明によれば、厚膜を
一方の電極として用いる事により電位を連続的に変化さ
せる事が出来る。この厚膜は矩形及び円形のトランスジ
ューサーの平らな表面及び湾曲した表面の何れにも適用
することが出来る。またこの厚膜は抵抗ペースト、導電
ペースト、またその外のペーストを表面に適用する事に
より形成可能である。厚さは種々変化させる事も出来、
トリミングにより表面の適用部分とその抵抗値を選択す
る事が出来る。
材料の分極は厚膜の適用及び矯正の前でも後でも可能で
ある。これにより、表面電位を自由に分布させる事が出
来るので、音波域の圧力の分布も自由に変える事が出来
る様になる。トランスジューサーの材料としては、例え
ばＢ　ａ　Ｔ　１０３セラミツクス、Ｐ　ｂ　Ｚ　ｒ　
０３セラミツクス、ＺｎＯ５ＣｄＳ、またはＰＶＤＦが
用いられる。
第４図は本発明の超音波トランスジューサーの音波域で
の表面電位または音圧分布の例、即ち中心線（種々の等
圧線）と比較した音圧である。
第５図は超音波トランスジューサーの拡大図で、１は圧
電部材、２は抵抗ペースト、３は導電ペースト、４は第
２の電極である。
ペーストが圧電クリスタルのキューり点以下の低温で矯
正可能で、矯正中は分極を保持したままペーストが分極
されたセラミックスに適用される場合は、ポリマーペー
スト即ちリーダーペースト又は抵抗ペーストを用いるの
が望ましい、しかし、圧電クリスタルのキューり点以上
の温度で矯正可能なその他のタイプのペーストも同様に
使用可能である。後者の場合は、分極は矯正工程の後で
行わなければならない。
［適　用］ 基板はスパッター又はスミア−により電極を備えたセラ
ミックスまたは電極のないセラミックスのどちらかによ
り形成されている０本発明の実施例によれば、分極され
たセラミックスの両側に銀製の電極がスパッターされて
いる。後部電極の一部は研磨により取り去られており、
セラミックスの後部電極の中央部は半田付され、円形の
半田付部はセラミックスの後部電極の最外部を形成して
いる０種々の電圧パルスを加えることが出来るように、
半田付部は分散されている。これににより、放射を変化
させることが可能となる。部品を備えた絶縁層が電極に
適用される場合は、厚膜を電圧分割回路に適用すること
も出来る。実施例によれば、電極が取り除かれたセラミ
ックスの部分に抵抗ペーストが適用される。平らなセラ
ミックスはセリグラフィーを必要とし、凹凸のセラミッ
クスはタンポン−プレスを必要とする。メカニカルスキ
ャナーの単一トランスジューサーまたはトランスジュー
サーユニットに用いるセラミックスに関しては、ペース
トはトランスジューサーの中心線に関して対象に適用し
、アレーのためのトランスジューサーユニットに関して
は、アレーの中心線に関して対象に適用される。
メカニカルスキャナーの単一トランスジューサーまたは
トランスジューサーユニットは殆どの場合円形に形成さ
れるが、アレー状のトランスジューサーユニットは矩形
として形成される。しかし、適用はどんな寸法のトラン
スジユーザーに対しても実行可能である。
適用が完了したら、直ちに、ペーストは実施例で製造者
が示す様に１００度で５分間乾燥される。
乾燥が完了したら、製造者が示す様にセラミックスを矯
正する。
［トリミング］ ペーストの抵抗を変化させることにより、セラミックス
の電位分布を決めることが出来る。このｌ・リミングは
互いの上にリングまたはス１〜ライブとしてその１７さ
を変えるために種々のパターンを使用する前に、種々の
マスクを用いて何回が繰り返して行う間、もしくは層の
メカニカル処理、すなわち、パッチング、研磨、スロー
イング、ミリング等により行う事が出来、目的とするパ
ターンを得ることが出来る。層が連続してさえいれば、
電位はいつも連続して分布している。
セラミックスの中心からの距離の異なる場所での電圧パ
ルスを変えることにより目的とする電位分布が簡単に得
られるので、半田付は部分をセラミックスの後部電極上
で自由に分散させることが出来る。絶縁層上の厚膜によ
り電圧分割回路を設けることが可能である。
超音波トランスジューサーは最高的２００−Ｖまでの電
圧パルスを加え、２−２２−２Ｏの周波数で動作させる
のが好ましい。本発明に係る超音波トランスジューサー
はスペース的にはアポダイジングをしていないトランス
ジューサーとほとんど同じで、好ましからざるサイドル
ープも有していない。
厚膜アポダイジングを行った超音波ｌ・ランスジユーザ
ーは、例えば、像の出来るだけ広い部分の像分解能を良
くする為に狭い帯域を用いる医療診断、医科療法、非破
壊検査、層厚の測定、および海中測定等に応用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は放射された音波域を含むアポダイジングをして
いない超音波トランスジューサーを示す図である。 第２図は表面に湾曲部を含むアポダイジングをしていな
い超音波トランスジューサーを示す図である。 第３図は放射された音波域の中にサイドループを含むア
ポダイジングをした従来の超音波トランスジューサーを
示す図である。 第４図は放射された音波域の中にサイドループを含まな
いアポダイジングを行った厚ｖ超音波トランスジューサ
ーを示す図である。 第５図は拡大した超音波トランスジューサーを示す図で
ある。 Ｆｉｇ、５

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、超音波トランスジューサーを用いて好ましい音波域
    、特にガウス型音波域を得るための方法において、一種
    または数種類のペーストを用い一様または種々の厚さの
    厚膜電極によりトランスジューサーの一方の側の電位を
    連続的に変化させることを特徴とする方法。 ２、トランスジューサーの材料は矯正する前に分極され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
    方法。 ３、トランスジューサー材料の分極を維持するに十分な
    低温度で矯正可能なポリマー厚膜ペーストを用いたこと
    を特徴する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
    法。 ４、トランスジュ−サー材料は矯正の後で分極を行うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５、基板はスッパターまたはスミアーにより形成された
    電極を有するセラミックスであることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項乃至第４項にいずれかに記載の方法。 ６、セラミックスの両側に銀製の電極を最初にスッパタ
    ーしセラミックスを分極し、その後一つまたはいくつか
    の半田付け部をセラミックスの後側に残すように研磨し
    て後部電極の一部を取り除き、その後電極を取り除いた
    後側の一部に抵抗ペーストを連用することを特徴とする
    特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７、各々の上の厚さを変える種々のパターンを使用する
    前に種々のマスクを数回用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項乃至第６項にいずれかに記載の方法。 ８、厚膜電極の電位は厚膜電極上の厚膜の数層内の付加
    回路により決まることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項乃至第７項にいずれかに記載の方法。 ９．厚膜を層のメカニカル処理によりトリミングするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の方法。 １０、厚さ方向に分極された平板または湾曲した厚電発
    振部材を有し導電表面層を備える超音波トランスジュー
    サーであって、導電表面層は一様または異なる厚さの一
    つまたはそれ以上のペーストにより形成されることを特
    徴とする超音波トランスジューサー。 １１、ペーストはトランスジューサーの中心線に対して
    対象に適用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
    ０項に記載の超音波トランスジューサー。 １２、アレー状にされた超音波トランスジューサーであ
    ってペーストはアレーの中心線に対して対象に適用され
    ることを特徴とする超音波トランスジューサー。
JP62111654A 1986-05-07 1987-05-07 所望の音波域を得る為の方法及びそのための超音波トランスジュ−サ− Pending JPS62290300A (ja)

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DK2125/86 1986-05-07
DK212586A DK212586A (da) 1986-05-07 1986-05-07 Fremgangsmaade til fremstilling af en ultralydtransducer

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ID=8110243

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US (1) US4910838A (ja)
JP (1) JPS62290300A (ja)
AT (1) AT388479B (ja)
DE (1) DE3713798A1 (ja)
DK (1) DK212586A (ja)
FR (1) FR2598581B1 (ja)
GB (1) GB2190818B (ja)
NO (1) NO871792L (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4778003B2 (ja) * 2005-02-22 2011-09-21 ヒューマンスキャン・カンパニー・リミテッド 積層型超音波トランスデューサ及びその製造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02234600A (ja) * 1989-03-07 1990-09-17 Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd 圧電変換素子
GB8912782D0 (en) * 1989-06-02 1989-07-19 Udi Group Ltd An acoustic transducer
JPH05509280A (ja) * 1990-07-25 1993-12-22 ロエプフエ　プロス　リミテッド 糸状体の検出
US5792058A (en) * 1993-09-07 1998-08-11 Acuson Corporation Broadband phased array transducer with wide bandwidth, high sensitivity and reduced cross-talk and method for manufacture thereof
AU688334B2 (en) * 1993-09-07 1998-03-12 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Broadband phased array transducer design with frequency controlled two dimension capability and methods for manufacture thereof
US5743855A (en) * 1995-03-03 1998-04-28 Acuson Corporation Broadband phased array transducer design with frequency controlled two dimension capability and methods for manufacture thereof
US5415175A (en) * 1993-09-07 1995-05-16 Acuson Corporation Broadband phased array transducer design with frequency controlled two dimension capability and methods for manufacture thereof
GB9425577D0 (en) * 1994-12-19 1995-02-15 Power Jeffrey Acoustic transducers with controlled directivity
WO1998038736A1 (en) * 1997-02-26 1998-09-03 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Piezoelectric vibrator and method for manufacturing the same
US7332850B2 (en) * 2003-02-10 2008-02-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Microfabricated ultrasonic transducers with curvature and method for making the same
CN109721896B (zh) * 2018-12-28 2021-04-09 西南交通大学 一种自驱动多色荧光发射共聚物杂化复合材料、应用及制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2956184A (en) * 1954-11-01 1960-10-11 Honeywell Regulator Co Transducer
FR2151196A5 (ja) * 1971-08-25 1973-04-13 Siderurgie Fse Inst Rech
DE2257865A1 (de) * 1972-11-25 1974-05-30 Krautkraemer Gmbh Anordnung zur elektrischen anregung unterschiedlicher bereiche eines piezoschwingers zu unterschiedlichen zeiten
US4460841A (en) * 1982-02-16 1984-07-17 General Electric Company Ultrasonic transducer shading
US4446396A (en) * 1982-09-02 1984-05-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Ultrasonic transducer with Gaussian radial pressure distribution
US4518889A (en) * 1982-09-22 1985-05-21 North American Philips Corporation Piezoelectric apodized ultrasound transducers
US4452084A (en) * 1982-10-25 1984-06-05 Sri International Inherent delay line ultrasonic transducer and systems
US4639391A (en) * 1985-03-14 1987-01-27 Cts Corporation Thick film resistive paint and resistors made therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4778003B2 (ja) * 2005-02-22 2011-09-21 ヒューマンスキャン・カンパニー・リミテッド 積層型超音波トランスデューサ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US4910838A (en) 1990-03-27
FR2598581A1 (fr) 1987-11-13
DE3713798A1 (de) 1987-11-12
FR2598581B1 (fr) 1990-03-09
AT388479B (de) 1989-06-26
GB2190818A (en) 1987-11-25
NO871792D0 (no) 1987-04-29
DK212586A (da) 1987-11-08
DK212586D0 (da) 1986-05-07
NO871792L (no) 1987-11-09
ATA113187A (de) 1988-11-15
GB8710651D0 (en) 1987-06-10
GB2190818B (en) 1989-12-13

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