JPS6350885B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6350885B2 JPS6350885B2 JP10218184A JP10218184A JPS6350885B2 JP S6350885 B2 JPS6350885 B2 JP S6350885B2 JP 10218184 A JP10218184 A JP 10218184A JP 10218184 A JP10218184 A JP 10218184A JP S6350885 B2 JPS6350885 B2 JP S6350885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound wave
- path
- glass plate
- curved surface
- piezoelectric ceramic
- 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.)
- Expired
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/30—Time-delay networks
- H03H9/36—Time-delay networks with non-adjustable delay time
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガラス等の遅延媒体に入力および出力
の両機能を備えた一つの圧電変換素子を取付けて
なる超音波遅延線に関するものであり、特に上記
圧電変換素子より放射された音波が指向性を持つ
ことによつて生ずる伝搬路のずれを修正して変換
効率を向上させた超音波遅延線を提供するもので
ある。
の両機能を備えた一つの圧電変換素子を取付けて
なる超音波遅延線に関するものであり、特に上記
圧電変換素子より放射された音波が指向性を持つ
ことによつて生ずる伝搬路のずれを修正して変換
効率を向上させた超音波遅延線を提供するもので
ある。
一つの発射源から放射される波は発射源からあ
る一定の広がりをもつて伝搬するため、発射源の
方向によつて強さが異なり、一般に波のこのよう
な現象は指向性と呼ばれる。指向性は波の周波数
によつて異なり、周波数の低い波ほど発射源の主
軸からはずれて伝搬しやすい。遅延媒体中を伝搬
する音波を利用する超音波遅延線においては、音
波が上記指向性のため所定の伝搬路よりずれるた
め圧電変換素子における機械−電気変換効率が低
下するという欠点があつた。
る一定の広がりをもつて伝搬するため、発射源の
方向によつて強さが異なり、一般に波のこのよう
な現象は指向性と呼ばれる。指向性は波の周波数
によつて異なり、周波数の低い波ほど発射源の主
軸からはずれて伝搬しやすい。遅延媒体中を伝搬
する音波を利用する超音波遅延線においては、音
波が上記指向性のため所定の伝搬路よりずれるた
め圧電変換素子における機械−電気変換効率が低
下するという欠点があつた。
この欠点を従来の遅延線を示す第１図をもとに
して具体的に説明する。同図において、１は遅延
媒体となるガラス板であり、このガラス板１の一
側面には電極２が形成されている。３は入力およ
び出力の両機能を備えた圧電磁器板であり、この
圧電磁器板３は前記電極２に半田付け等により取
付けられている。４は前記圧電磁器板３に取付け
られた電極であり、この電極４および前記電極２
にはそれぞれリード線５ａ，５ｂが接続されてい
る。
して具体的に説明する。同図において、１は遅延
媒体となるガラス板であり、このガラス板１の一
側面には電極２が形成されている。３は入力およ
び出力の両機能を備えた圧電磁器板であり、この
圧電磁器板３は前記電極２に半田付け等により取
付けられている。４は前記圧電磁器板３に取付け
られた電極であり、この電極４および前記電極２
にはそれぞれリード線５ａ，５ｂが接続されてい
る。
第１図において、リード線５ａと５ｂ間に信号
電圧を印加すると、信号電圧は圧電磁器板３によ
つて機械振動をする音波に変換され、ガラス板１
の反射平面１ａに向かつて伝搬する。この時、音
波は指向性を有するため主軸方向に伝搬する音波
成分６ａと、主軸方向よりずれた音波成分６ｂ，
６ｃ等が発生する。主軸方向に伝搬する音波成分
６ａはガラス板１の反射平面１ａに90゜の角度で
入射され、入射経路と同一の反射経路を通つて圧
電磁器板３にもどり、機械−電気変換が行なわれ
てリード線５ｂ，５ｂ間より2l／Ｖ（ｌはガラス板 １における図示の長さ、Ｖは音波の速度）だけ遅
延した信号電圧が得られる。一方、主軸方向より
ずれた音波成分６ｂ，６ｃ等はガラス板１の反射
平面１ａに90゜以外の角度で入射するため、反射
波６′ｂ，６′ｃは入射経路と異なつた反射経路を
通り、圧電磁器板３にはもどつてこない。
電圧を印加すると、信号電圧は圧電磁器板３によ
つて機械振動をする音波に変換され、ガラス板１
の反射平面１ａに向かつて伝搬する。この時、音
波は指向性を有するため主軸方向に伝搬する音波
成分６ａと、主軸方向よりずれた音波成分６ｂ，
６ｃ等が発生する。主軸方向に伝搬する音波成分
６ａはガラス板１の反射平面１ａに90゜の角度で
入射され、入射経路と同一の反射経路を通つて圧
電磁器板３にもどり、機械−電気変換が行なわれ
てリード線５ｂ，５ｂ間より2l／Ｖ（ｌはガラス板 １における図示の長さ、Ｖは音波の速度）だけ遅
延した信号電圧が得られる。一方、主軸方向より
ずれた音波成分６ｂ，６ｃ等はガラス板１の反射
平面１ａに90゜以外の角度で入射するため、反射
波６′ｂ，６′ｃは入射経路と異なつた反射経路を
通り、圧電磁器板３にはもどつてこない。
以上説明したように、従来の超音波遅延線では
音波の指向性のため圧電変換素子にもどつてこな
い音波成分が生じ、特に遅延媒体が長い場合また
は音波の周波数が低い場合に、上記音波成分の主
軸からのずれが大きく、変換効率が低下してい
た。
音波の指向性のため圧電変換素子にもどつてこな
い音波成分が生じ、特に遅延媒体が長い場合また
は音波の周波数が低い場合に、上記音波成分の主
軸からのずれが大きく、変換効率が低下してい
た。
上記欠点を補うために、信号の周波数を高くし
たり、また圧電変換素子の寸法を大きくする等の
試みがなされているが、信号の周波数や圧電変換
素子には、その超音波遅延線に適した値があるた
め、上記方法は適切ではなかつた。
たり、また圧電変換素子の寸法を大きくする等の
試みがなされているが、信号の周波数や圧電変換
素子には、その超音波遅延線に適した値があるた
め、上記方法は適切ではなかつた。
本発明は、上記従来の欠点を除去するものであ
り、圧電変換素子より放射した音波の指向性によ
る伝搬路からのずれを修正する反射曲面を形成し
た遅延媒体を備えた超音波遅延線を提供するもの
である。
り、圧電変換素子より放射した音波の指向性によ
る伝搬路からのずれを修正する反射曲面を形成し
た遅延媒体を備えた超音波遅延線を提供するもの
である。
以下図面をもとにして本発明の実施例を説明す
る。第２図は本発明の一実施例における超音波遅
延線の正面図であり、従来例を示す第１図と同一
箇所には同一番号を付している。本発明の特徴は
遅延媒体であるガラス板７における音波の反射面
７ａが、圧電磁器板３の音波放射面の中点〇を中
心とした半径Ｒの球面の一部となつていることで
ある。
る。第２図は本発明の一実施例における超音波遅
延線の正面図であり、従来例を示す第１図と同一
箇所には同一番号を付している。本発明の特徴は
遅延媒体であるガラス板７における音波の反射面
７ａが、圧電磁器板３の音波放射面の中点〇を中
心とした半径Ｒの球面の一部となつていることで
ある。
このような形状にガラス板７における音波の反
射面７ａを形成すると、主軸方向に伝搬する音波
成分８ａおよび主軸よりずれた方向に伝搬する音
波成分８ｂ，８ｃは共に反射面７ａで反射され、
入射経路と同一の反射経路を通つて反射面７ａの
中心である。圧電磁器板３の中点０にもどること
になり、音波の損失が発生せず、従来の場合に比
較して変換効率が向上する。
射面７ａを形成すると、主軸方向に伝搬する音波
成分８ａおよび主軸よりずれた方向に伝搬する音
波成分８ｂ，８ｃは共に反射面７ａで反射され、
入射経路と同一の反射経路を通つて反射面７ａの
中心である。圧電磁器板３の中点０にもどること
になり、音波の損失が発生せず、従来の場合に比
較して変換効率が向上する。
第３図は本発明の超音波遅延線のさらに他の実
施例を示している。この実施例の場合は遅延媒体
であるガラス板９は４個の平面９ａ〜９ｄと１個
の曲面９ｅを有しており、平面９ａには、先の実
施例と同様に電極２，４、圧電変換素子である圧
電磁器板３およびリード線５ａ，５ｂが取り付け
られている。本実施例の特徴は反射面を多くと
り、曲面９ｅの形状を音波の入射経路と反射経路
が同一になるような曲面に加工していることであ
る。すなわち、圧電磁器板３より放射された音波
成分１０ａ，１０ｂ，１０ｃはそれぞれ平面９
ｄ，９ｃ，９ｂで各々異なる角度で入射および反
射して曲面９ｅに入射するが、曲面９ｅでは入射
経路と反射経路が同一となり、音波成分１０ａ〜
１０ｃは同じ経路を逆もどりして圧電磁器板３に
もどつてくる。このような曲面９ｅは実験的に容
易に規定できるものである。
施例を示している。この実施例の場合は遅延媒体
であるガラス板９は４個の平面９ａ〜９ｄと１個
の曲面９ｅを有しており、平面９ａには、先の実
施例と同様に電極２，４、圧電変換素子である圧
電磁器板３およびリード線５ａ，５ｂが取り付け
られている。本実施例の特徴は反射面を多くと
り、曲面９ｅの形状を音波の入射経路と反射経路
が同一になるような曲面に加工していることであ
る。すなわち、圧電磁器板３より放射された音波
成分１０ａ，１０ｂ，１０ｃはそれぞれ平面９
ｄ，９ｃ，９ｂで各々異なる角度で入射および反
射して曲面９ｅに入射するが、曲面９ｅでは入射
経路と反射経路が同一となり、音波成分１０ａ〜
１０ｃは同じ経路を逆もどりして圧電磁器板３に
もどつてくる。このような曲面９ｅは実験的に容
易に規定できるものである。
このようにガラス板９を形成すると、音波の経
路が長くなるため、大きい遅延時間を得られると
ともに変換効率を従来に比較して著しく大きくで
きる。
路が長くなるため、大きい遅延時間を得られると
ともに変換効率を従来に比較して著しく大きくで
きる。
以上説明したように、本発明の超音波遅延線は
遅延媒体の反射面を所定の曲面に加工することに
より、従来のものより一段と変換効率を大きくで
きる効果があり、実用的価値が極めて大なるもの
である。
遅延媒体の反射面を所定の曲面に加工することに
より、従来のものより一段と変換効率を大きくで
きる効果があり、実用的価値が極めて大なるもの
である。
第１図は従来の超音波遅延線の正面図、第２図
は 本発明の実施例における超音波遅延線の正面
図、第３図は本発明の他の実施例における超音波
遅延線の正面図である。 ３……圧電変換素子（圧電磁器板）、７，９…
…遅延媒体（ガラス板）、７ａ，９ｅ……曲面
（反射面）。
は 本発明の実施例における超音波遅延線の正面
図、第３図は本発明の他の実施例における超音波
遅延線の正面図である。 ３……圧電変換素子（圧電磁器板）、７，９…
…遅延媒体（ガラス板）、７ａ，９ｅ……曲面
（反射面）。
Claims (1)
- １ ガラス板等の遅延媒体の一側面に入・出力兼
用の一個の圧電変換素子を取付け、上記遅延媒体
の音波の反射面を音波の入射経路と反射経路が同
一になる曲面に加工してなる超音波遅延線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102181A JPS59229916A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 超音波遅延線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102181A JPS59229916A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 超音波遅延線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229916A JPS59229916A (ja) | 1984-12-24 |
| JPS6350885B2 true JPS6350885B2 (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=14320503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102181A Granted JPS59229916A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 超音波遅延線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229916A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016714A (ja) * | 1984-06-21 | 1985-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波遅延線 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59102181A patent/JPS59229916A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59229916A (ja) | 1984-12-24 |
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