JP3065123B2 - High resolution measuring equipment - Google Patents

High resolution measuring equipment

Info

Publication number
JP3065123B2
JP3065123B2 JP3143083A JP14308391A JP3065123B2 JP 3065123 B2 JP3065123 B2 JP 3065123B2 JP 3143083 A JP3143083 A JP 3143083A JP 14308391 A JP14308391 A JP 14308391A JP 3065123 B2 JP3065123 B2 JP 3065123B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
ultrasonic vibrator
signal
ultrasonic transducer
vibrator
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 - Fee Related
Application number
JP3143083A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04367200A (en
Inventor
紀夫 松廣
直澄 玉岡
光博 井内
慎二 小河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP3143083A priority Critical patent/JP3065123B2/en
Publication of JPH04367200A publication Critical patent/JPH04367200A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3065123B2 publication Critical patent/JP3065123B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水中探査を行うための
計測装置に関し、特に高分解能で計測可能とする装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring device for underwater exploration, and more particularly to a device capable of measuring with high resolution.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1に理想的な高分解能の魚群探知機で
検出した映像を示しており、一方、図2は、従来の魚群
探知機で検出した映像を示している。図1においてAは
海底B近傍の底付魚であるが図2においては、底付魚
A'は海底Bに接しており、又、図1における中層魚C
は2群として検出されているが図2では分離されずに一
群としてしか検出されない。そして、図1の上層魚Dの
周囲にプランクトンEが識別されるが、図2では、上層
魚D'とプランクトンE'との識別困難となっている。更
には図1の送信線Fの尾引きに対して図2の送信線F'
の尾引きが長くなっている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an image detected by an ideal high-resolution fish finder, while FIG. 2 shows an image detected by a conventional fish finder. In FIG. 1, A is a bottomed fish in the vicinity of the seabed B, but in FIG. 2, the bottomed fish A ′ is in contact with the seabed B, and the middle fish C in FIG.
Are detected as two groups, but are detected only as one group without being separated in FIG. Then, plankton E is identified around upper fish D in FIG. 1, but in FIG. 2, it is difficult to distinguish between upper fish D ′ and plankton E ′. Further, the transmission line F 'in FIG.
The tail is longer.

【0003】この尾引きを比較してもわかるように、高
分解能を得るためには超音波振動子より発振する超音波
は、図3に示されるようにパルス状の波形でなければな
らない。そのためには、超音波振動子に対して、図4に
示すようにパルス幅tが使用周波数の半周期の短い超音
波電気信号を印加すればよい。
As can be seen from the comparison of the tails, in order to obtain a high resolution, the ultrasonic waves oscillated from the ultrasonic transducer must have a pulse-like waveform as shown in FIG. For this purpose, as shown in FIG. 4, an ultrasonic electric signal having a short pulse width t of a half cycle of the operating frequency may be applied to the ultrasonic transducer.

【0004】ところで、図3に示すような信号は、よく
知られているように、中心周波数前後の極めて広い周波
数成分の信号から成り立っており、従ってこのような超
音波信号を放射するには、広帯域の超音波振動子でなけ
ればならない。
As is well known, a signal as shown in FIG. 3 is composed of signals of extremely wide frequency components around a center frequency. Therefore, in order to radiate such an ultrasonic signal, It must be a broadband ultrasonic transducer.

【0005】しかしながら、超音波振動子は、それの寸
法形状等で決まる固有の単一周波数で共振するものであ
るために発振できる超音波の帯域は狭く、そのためにこ
のような超音波振動子に図4に示した電気信号を印加し
ても、その信号波形に忠実に追従して振動できず、その
振動の様子は図5に示したように鈍った波形となる。こ
のように従来の帯域の狭い超音波振動子では、パルス状
の超音波を放射できず、それ故、かかる超音波振動子を
用いた魚群探知機や種々の水中の計測装置では高分解能
を得ることはできない。
However, since the ultrasonic vibrator resonates at a unique single frequency determined by its dimensions and the like, the band of ultrasonic waves that can be oscillated is narrow. Even if the electric signal shown in FIG. 4 is applied, the vibration cannot be faithfully followed by the signal waveform, and the state of the vibration becomes a dull waveform as shown in FIG. As described above, the conventional ultrasonic transducer having a narrow band cannot emit pulsed ultrasonic waves, and therefore obtains high resolution in a fish finder or various underwater measuring devices using such an ultrasonic transducer. It is not possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、超音波振動子
に対して従来なされていた広帯域化の手法について述べ
る。図6では、円盤形状の超音波振動子61の裏面には
後方に音を放射しないようにバッキング層62が貼り合
わされ、そして超音波振動子61の放射面には整合層6
2なるものが貼り合わされており、整合層63およびバ
ッキング層62の層の密度、厚み、音速がパラメータと
なって、超音波振動子61の放射特性が広帯域化する。
Therefore, a technique for widening the band which has been conventionally performed on the ultrasonic vibrator will be described. In FIG. 6, a backing layer 62 is attached to the back surface of the disk-shaped ultrasonic vibrator 61 so as not to emit sound backward, and a matching layer 6 is provided on the radiation surface of the ultrasonic vibrator 61.
2 are bonded, and the density, thickness, and sound speed of the layers of the matching layer 63 and the backing layer 62 become parameters, and the radiation characteristics of the ultrasonic transducer 61 are broadened.

【0007】しかし、この構成では、放射面に整合層6
3を設けるために超音波の放射および受波の効率が低下
する。又、層62,63の接着具合によって超音波振動
子61の広帯域化にばらつきが生じるだけでなく、これ
らの層62,63は超音波振動子61に固定的に接着さ
れるので、一度作製されたものは帯域を変更できず、実
用上、多くの問題、制限があった。
However, in this configuration, the matching layer 6 is provided on the radiation surface.
The efficiency of the emission and reception of ultrasonic waves is reduced due to the provision of (3). Further, not only does the ultrasonic transducer 61 have a wide band due to the bonding condition of the layers 62 and 63, but also these layers 62 and 63 are fixedly adhered to the ultrasonic transducer 61, so that they are manufactured once. However, there are many problems and limitations in practical use.

【0008】図7は、超音波振動子61の駆動回路に
L、Cで構成される広帯域整合電気回路64を挿入して
おり、このような回路64を付加することにより、狭帯
域特性の超音波振動子62が広帯域化することが知られ
ている。しかしこの構成においても以下に記すような課
題があった。
FIG. 7 shows that a broadband matching electric circuit 64 composed of L and C is inserted in the drive circuit of the ultrasonic vibrator 61. It is known that the sound wave oscillator 62 has a wider band. However, this configuration also has the following problems.

【0009】図8に、図7の超音波振動子61のインピ
ーダンス特性を示している。インピーダンスが極小とな
る共振点の周波数f1、f2は、超音波振動子61の厚さ
1および径L2に基づくものであり、この超音波振動子
61では、厚さL1に基づく周波数f1の共振モードを用
いるが、径L2による周波数f2の共振モードが派生す
る。図示したような偏平形状の超音波振動子61では、
2>L1となるために、この厚さL1に基づく周波数f1
での共振モードには、周波数f2の共振が高調波(Wにて
示す)として重畳されることになり、単一の共振モード
が得られない。かかる超音波振動子61を広帯域整合電
気回路64で広帯域化しても図3のような矩形をなす超
音波信号は得られず、よって高分解能の計測装置を実現
できなかった。本発明は、上述した課題を解決するため
になされたものであり、新規な構成による広帯域の超音
波振動子を適用することにより、高分解能を達成した計
測装置を提供することを目的とする。
FIG. 8 shows the impedance characteristics of the ultrasonic transducer 61 shown in FIG. The frequencies f 1 and f 2 at the resonance point where the impedance is minimized are based on the thickness L 1 and the diameter L 2 of the ultrasonic vibrator 61, and this ultrasonic vibrator 61 is based on the thickness L 1 using resonant mode frequencies f 1, but resonant mode frequency f 2 is derived by the diameter L 2. In the flat-shaped ultrasonic transducer 61 shown in the figure,
The L 2> L 1, and therefore, the frequency f 1 based on the thickness L 1
The resonance mode at, will be resonant frequency f 2 is superimposed as harmonics (indicated by W), it can not be obtained a single resonant mode. Even if such an ultrasonic transducer 61 is broadened by the broadband matching electric circuit 64, a rectangular ultrasonic signal as shown in FIG. 3 cannot be obtained, and a high-resolution measuring device cannot be realized. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a measurement device that achieves high resolution by applying a broadband ultrasonic transducer having a novel configuration.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の高分解能の計測
装置は、遮音材にそれぞれが同一方向の多数の貫通穴を
予め形成しておき、それらの貫通穴に、超音波放射面の
寸法が高さより短い柱状超音波振動子片を挿入してなる
超音波振動子と、前記超音波振動子を広帯域化するため
に接続される広帯域整合部と、送波時に短パルスの超音
波信号を超音波振動子に供給する短パルス送信部と、前
記超音波振動子で受波した信号を増幅して所定の信号に
処理する広帯域の受信部と、前記受信部で処理された信
号に基づき探査結果を映像として表示する表示部とを備
えたことを特徴とする。
According to the high-resolution measuring apparatus of the present invention, a large number of through holes are formed in the sound insulating material in the same direction in advance, and the dimensions of the ultrasonic radiation surface are formed in those through holes. An ultrasonic transducer formed by inserting a columnar ultrasonic transducer piece shorter than the height, a broadband matching unit connected to widen the ultrasonic transducer, and a short pulse ultrasonic signal during transmission. A short-pulse transmitter that supplies the ultrasonic transducer, a broadband receiver that amplifies a signal received by the ultrasonic transducer and processes the signal into a predetermined signal, and performs exploration based on the signal processed by the receiver. And a display unit for displaying the result as an image.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、超音波放射面の寸法が高さ
より短い複数個の柱状超音波振動子片からなる超音波振
動子は、後で詳しく述べるように、単一の共振モードで
振動するので、この超音波振動子を広帯域整合部に接続
することにより、その超音波振動子は理想的な広帯域特
性となる。従って、この超音波振動子より短パルスを送
波できるため高分解能の計測が可能となる。
According to the above construction, the ultrasonic vibrator composed of a plurality of columnar ultrasonic vibrator pieces whose ultrasonic radiation surface dimension is shorter than the height, vibrates in a single resonance mode as described later in detail. Therefore, by connecting this ultrasonic transducer to the broadband matching section, the ultrasonic transducer has ideal broadband characteristics. Accordingly, since a short pulse can be transmitted from the ultrasonic transducer, high-resolution measurement can be performed.

【0012】[0012]

【実施例】図10は、本発明の装置の一実施例を示す制
御ブロック図である。1は、単一の共振モードを有する
超音波振動子であり、その詳細については後で詳しく述
べる。2は、狭帯域特性の超音波振動子1を広帯域化に
する広帯域整合部である。3は、送受を切り換えるため
の送受信切換部である。4は、図4に示したような短い
期間に超音波信号を出力する短パルス送信部であり、送
受信切換部3に送出される。5は、送受信切換部3より
供給される受信信号を増幅する広帯域受信部であり、帯
域の広い受信を処理できるよう、広帯域のものが用いら
れる。6は、当該装置を集中的に制御する制御部であ
り、7は、水中の探査結果を表示する表示部である。
FIG. 10 is a control block diagram showing one embodiment of the apparatus of the present invention. Reference numeral 1 denotes an ultrasonic transducer having a single resonance mode, the details of which will be described later. Reference numeral 2 denotes a broadband matching unit for increasing the bandwidth of the ultrasonic transducer 1 having a narrow band characteristic. Reference numeral 3 denotes a transmission / reception switching unit for switching between transmission and reception. Reference numeral 4 denotes a short pulse transmitting unit that outputs an ultrasonic signal in a short period as shown in FIG. Reference numeral 5 denotes a broadband receiving unit for amplifying the reception signal supplied from the transmission / reception switching unit 3, which is used in a wide band so as to process reception in a wide band. Reference numeral 6 denotes a control unit for centrally controlling the apparatus, and reference numeral 7 denotes a display unit for displaying an underwater search result.

【0013】次に単一共振モードの超音波振動子1の具
体的な構成について述べる。図11にその平面図を示し
ている。10は、偏平な円盤形状をなす遮音材であり、
この遮音材10には、同心円状に複数個の貫通穴10a
が形成されている。これらの貫通穴10aには、図12
に示すような高さL1で径がL2(<L1)の円柱状の超音
波振動子11が挿入される。従って、貫通穴10aの径
はほぼL2であり、遮音材10の厚みはL1となる。
Next, a specific configuration of the ultrasonic resonator 1 in the single resonance mode will be described. FIG. 11 shows a plan view thereof. 10 is a sound insulating material having a flat disk shape,
The sound insulating material 10 has a plurality of through holes 10a concentrically.
Are formed. In these through holes 10a, FIG.
Diameter height L 1 as shown in the L 2 (<L 1) of a cylindrical ultrasonic transducer 11 is inserted. Accordingly, the diameter of the through hole 10a is substantially L 2, the thickness of the sound insulation material 10 becomes L 1.

【0014】柱状超音波振動子11を単体で励振させた
ときのインピーダンス特性を図9に示している。共振点
のf1、f2(>f1)は、柱状超音波振動子11の高さL1
および径L2に基づくものであり、この振動子11で
は、高さL1に基づく周波数f1での共振モードを用いる
が、径L2に基づく共振モードの周波数f2は前記の周波
数f1よりも高いために、周波数f1での共振モードに、
周波数f2が重畳することはなく、従ってこの柱状超音
波振動子11は単一の共振モードで動作する。
FIG. 9 shows impedance characteristics when the columnar ultrasonic transducer 11 is excited by itself. The resonance points f 1 and f 2 (> f 1 ) are equal to the height L 1 of the columnar ultrasonic transducer 11.
And is based on the diameter L 2, in the vibrator 11, the height L 1 using the resonance mode at the frequency f 1 based on, but the frequency f 2 of the resonant mode based on the size L 2 is the frequency f 1 for higher than, the resonant mode at the frequency f 1,
Never frequency f 2 is superimposed, thus the columnar ultrasonic transducer 11 operates in a single resonant mode.

【0015】尚、側方から放射される不要な超音波は、
前記の遮音材10にて遮音されるために、柱方向に放射
される超音波に干渉を及ぼすことはない。従って、複数
個の柱状超音波振動子11を同時に駆動させた場合、単
一の共振モードで動作し、単一の超音波振動子として機
能する。
Unwanted ultrasonic waves radiated from the side are:
Since the sound is shielded by the sound insulating material 10, the ultrasonic wave emitted in the column direction does not interfere. Therefore, when a plurality of columnar ultrasonic transducers 11 are simultaneously driven, they operate in a single resonance mode and function as a single ultrasonic transducer.

【0016】但し、このままの状態では柱状超音波振動
子11が遮音材10から抜け落ちる恐れがあるので何等
かの抜け落ち防止手段を施す必要がある。貫通穴10a
の径をL2より小さ目にして柱状超音波振動子11を貫
通穴10aに圧入して固定する方法が考えられるが、そ
の場合、柱状超音波振動子11を次々と圧入していく
と、それらの貫通穴10aが拡張される結果、柱状超音
波振動子11をまだ挿入していない貫通穴10aの径が
狭まり、柱状超音波振動子11の挿入が困難となり、
又、遮音材の弾性が失われてくる。接着剤で固定する方
法もあるが弾性体との接着は困難である。
However, in this state, there is a possibility that the columnar ultrasonic vibrator 11 may fall off from the sound insulating material 10. Therefore, it is necessary to provide some means for preventing falling off. Through hole 10a
The diameter and the smaller than L 2 a method of fixing by press-fitting the columnar ultrasonic vibrator 11 into the through hole 10a is considered, case, As you sequentially press-fitting the columnar ultrasonic transducer 11, which As a result, the diameter of the through-hole 10a into which the columnar ultrasonic transducer 11 has not yet been inserted is reduced, and the insertion of the columnar ultrasonic transducer 11 becomes difficult,
Also, the elasticity of the sound insulating material is lost. Although there is a method of fixing with an adhesive, it is difficult to adhere to an elastic body.

【0017】そこで本発明では以下の方法を採用してい
る。貫通穴10aの径はほぼL2にしておき、貫通穴1
0aの回りに捨て穴12を設けておき、柱状超音波振動
子11を貫通穴10aに挿入した後で、この捨て穴12
にピン13を圧入して、柱状超音波振動子11を周囲の
遮音材10で圧接させることにより、柱状超音波振動子
11をその位置に固定する。この方法であれば柱状超音
波振動子11を遮音材10に確実に固定でき、又、ピン
13を抜くことにより、柱状超音波振動子11の取り外
しが容易である。
Therefore, the present invention employs the following method. Diameter of the through hole 10a is leave substantially L 2, through-holes 1
After the discard hole 12 is provided around the hole 0a and the columnar ultrasonic transducer 11 is inserted into the through hole 10a, the discard hole 12
The pin-shaped ultrasonic transducer 11 is fixed at the position by press-fitting the pin 13 to the column-shaped ultrasonic transducer 11 and pressing the column-shaped ultrasonic transducer 11 with the surrounding sound insulating material 10. According to this method, the columnar ultrasonic vibrator 11 can be securely fixed to the sound insulating material 10, and the columnar ultrasonic vibrator 11 can be easily removed by removing the pin 13.

【0018】図12に示すように各柱状超音波振動子1
1は、柱方向の両端面に電極が形成され、これらの電極
よりのリード線Yが接続されるが、裏面電極よりのリー
ド線Y2を近傍のピン13の下端に接続することによ
り、裏面電極よりのリード線Y2は、図11のY2'で示
されるように、ピン13の上端から引き出すことができ
便利である。これらの複数個の柱状超音波振動子11は
相互に並列接続され、広帯域整合部2に接続される。要
素L、Cで構成される広帯域整合部2で超音波振動子を
広帯域化できる理論およびL、Cの設計値については、
昭和58年3月の「日本音響学会講演論文集」で木村正雄氏
により発表された「超音波振動子の広帯域整合」およ
び、L.J.Augustine およびJ.Andersen著による「An alg
orithm fordesign of transformerless broadband equa
lizers of ultrasonic transducers」(1979年9月刊、Aco
ustical Society of Americaの66巻(No.3))に紹介され
ているのでここでは説明を省略する。
As shown in FIG. 12, each columnar ultrasonic vibrator 1
In 1, electrodes are formed on both end surfaces in the column direction, and lead wires Y from these electrodes are connected. By connecting a lead wire Y 2 from the back electrode to the lower end of the pin 13 in the vicinity, a back surface is formed. lead Y 2 of the electrode, as indicated by Y 2 'in FIG. 11, it is convenient could be drawn from the upper end of the pin 13. The plurality of columnar ultrasonic transducers 11 are connected to each other in parallel and connected to the broadband matching unit 2. Regarding the theory and the design values of L and C that allow the ultrasonic transducer to have a wide band by the broadband matching unit 2 composed of the elements L and C,
"Wideband matching of ultrasonic transducers" presented by Masao Kimura in the "Transactions of the Acoustical Society of Japan" in March 1983, and "An alg" by LJAugustine and J. Andersen.
orithm fordesign of transformerless broadband equa
lizers of ultrasonic transducers '' (September 1979, Aco
It is introduced in Volume 66 (No. 3) of the Ustical Society of America, and its description is omitted here.

【0019】尚、図示しないが、このように構成された
単一共振モードの超音波振動子1は裏面にバッキング層
が設けられた上で保護のためにモールド材にて被覆され
る。従ってバッキング層に導電ペイントを塗布しておく
ことで各柱状超音波振動子11に対する共通の裏面電極
を得ることもできる。
Although not shown, the single-resonance-mode ultrasonic vibrator 1 configured as described above is provided with a backing layer on the back surface and coated with a molding material for protection. Therefore, by applying a conductive paint to the backing layer, a common back electrode for each columnar ultrasonic transducer 11 can be obtained.

【0020】次に上記構成の装置の動作について述べ
る。短パルス送信部4より出力された短パルスは、送受
信切換部3および広帯域整合部2を介して単一共振モー
ドの超音波振動子1に印加される。この振動子1は、広
帯域整合部2が付加されることにより広帯域の素子とし
て機能し、よってこの超音波振動子1からは、図3に示
したようなパルスに変化する広帯域の超音波が放射され
る。この送波に伴うエコーは、超音波振動子1で受波さ
れ、広帯域整合部2を通過することにより、広帯域の受
波信号が出力される。この信号は、送受信切換部3を介
して広帯域受信部5にて増幅され、制御部6の制御によ
り、表示部7に図1に示したような高分解能の水中探査
の像が表示される。
Next, the operation of the apparatus having the above configuration will be described. The short pulse output from the short pulse transmitting unit 4 is applied to the ultrasonic transducer 1 in the single resonance mode via the transmission / reception switching unit 3 and the wideband matching unit 2. The vibrator 1 functions as a broadband element by adding the broadband matching unit 2, so that the ultrasonic vibrator 1 emits a wideband ultrasonic wave that changes into a pulse as shown in FIG. Is done. The echo accompanying the transmission is received by the ultrasonic vibrator 1 and passes through the broadband matching unit 2 to output a wideband received signal. This signal is amplified by the broadband receiving unit 5 via the transmission / reception switching unit 3, and under the control of the control unit 6, a high-resolution underwater exploration image as shown in FIG.

【0021】以上説明したように、本発明は、遮音材に
それぞれが同一方向の多数の貫通穴を予め形成してお
き、それらの貫通穴に、超音波放射面の寸法が高さより
短い柱状超音波振動子片を挿入してなる超音波振動子を
計測装置に採用し、かつ、広帯域整合部により広帯域化
を図ったので理想的な広帯域特性が得られ、パルス状の
超音波の送波が可能となったことにより、高分解能の計
測が可能となる。
As described above, according to the present invention, a large number of through-holes are formed in the sound insulating material in the same direction in advance, and the diameter of the ultrasonic radiation surface is smaller than the height in these through-holes. Ultrasonic transducers with ultrasonic transducer pieces inserted are used in the measuring device, and the broadband is matched by the wideband matching section, so that ideal broadband characteristics can be obtained, and the transmission of pulsed ultrasonic waves can be achieved. The high resolution enables high-resolution measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 理想的な高分解能の魚群探知機で測定した水
中探査像
Fig. 1 Underwater exploration image measured by an ideal high-resolution fish finder

【図2】 従来の魚群探知機で測定した水中探査像Fig. 2 Underwater exploration image measured by a conventional fish finder

【図3】 高分解能で計測するのに必要な超音波の波形
FIG. 3 is a waveform diagram of an ultrasonic wave necessary for high-resolution measurement.

【図4】 図3の超音波を放射させるために超音波振動
子に印加される電気信号の図
FIG. 4 is a diagram of an electric signal applied to an ultrasonic transducer to emit the ultrasonic wave of FIG. 3;

【図5】 図4の電気信号が印加されたとき、従来の狭
帯域の超音波振動子より放射される超音波の波形図
FIG. 5 is a waveform diagram of an ultrasonic wave emitted from a conventional narrow-band ultrasonic transducer when the electric signal of FIG. 4 is applied.

【図6】 超音波振動子を広帯域化するための一手法を
示した図
FIG. 6 is a diagram illustrating a technique for broadening the bandwidth of an ultrasonic transducer.

【図7】 超音波振動子を広帯域化するための一手法を
示した図
FIG. 7 is a diagram illustrating a technique for broadening the bandwidth of an ultrasonic transducer.

【図8】 図7の回路構成における超音波振動子のイン
ピーダンス特性を示す図
FIG. 8 is a diagram showing impedance characteristics of the ultrasonic transducer in the circuit configuration of FIG. 7;

【図9】 本発明の装置に用いた単一モードの超音波振
動子におけるインピーダンス特性を示す図
FIG. 9 is a diagram showing impedance characteristics of a single-mode ultrasonic transducer used in the apparatus of the present invention.

【図10】 本発明の装置の一実施例を示す制御ブロッ
ク図
FIG. 10 is a control block diagram showing one embodiment of the apparatus of the present invention.

【図11】 本発明の装置に用いた広帯域の超音波振動
子の構成を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a broadband ultrasonic transducer used in the apparatus of the present invention.

【図12】 図11における柱状の超音波振動子を示す
斜視図
FIG. 12 is a perspective view showing a columnar ultrasonic transducer in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単一共振モードの超音波振動子 2 広帯域整合部 3 送受信切換部 4 短パルス送信部 5 広帯域受信部 6 制御部 7 表示部 10 遮音材 11 柱状超音波振動子 12 捨て穴 13 ピン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic transducer of single resonance mode 2 Broadband matching part 3 Transmission / reception switching part 4 Short pulse transmission part 5 Broadband receiving part 6 Control part 7 Display part 10 Sound insulation material 11 Columnar ultrasonic transducer 12 Discard hole 13 Pin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小河 慎二 兵庫県西宮市芦原町9番52号 古野電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−116392(JP,A) 特開 平1−168198(JP,A) 実公 昭46−35667(JP,Y1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shinji Ogawa 9-52 Ashihara-cho, Nishinomiya-shi, Hyogo Furuno Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-56-116392 (JP, A) JP-A-1- 168198 (JP, A) Jiko 46-35667 (JP, Y1)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 遮音材にそれぞれが同一方向の多数の貫
通穴を予め形成しておき、それらの貫通穴に、超音波放
射面の寸法が高さより短い柱状超音波振動子片を挿入し
てなる超音波振動子と、 前記超音波振動子を広帯域化するために接続される広帯
域整合部と、 送波時に短パルスの超音波信号を超音波振動子に供給す
る短パルス送信部と、 前記超音波振動子で受波した信号を増幅して所定の信号
に処理する広帯域の受信部と、 前記受信部で処理された信号に基づき探査結果を映像と
して表示する表示部とを備えたことを特徴とする高分解
能の計測装置。
1. A plurality of through-holes, each having the same direction, are formed in advance in a sound insulating material, and a columnar ultrasonic vibrator piece having a dimension of an ultrasonic radiation surface shorter than a height is inserted into these through-holes. An ultrasonic vibrator, a broadband matching unit connected to widen the ultrasonic vibrator, and a short pulse transmitting unit that supplies a short pulse ultrasonic signal to the ultrasonic vibrator during transmission. A broadband receiving section that amplifies a signal received by the ultrasonic transducer and processes the signal into a predetermined signal; anda display section that displays a search result as an image based on the signal processed by the receiving section. Characteristic high-resolution measuring device.
【請求項2】 遮音材にそれぞれが同一方向の多数の貫
通穴を予め形成しておき、それらの貫通穴に、超音波放
射面の寸法が高さより短い柱状超音波振動子片を挿入し
てなる超音波振動子と、前記超音波振動子片を互いに並
列接続して、L、Cよりなる広帯域整合部に接続してな
ることを特徴とする広帯域の超音波振動子。
2. A plurality of through-holes, each having the same direction, are formed in advance in the sound insulating material, and a columnar ultrasonic vibrator piece having a dimension of an ultrasonic radiation surface shorter than the height is inserted into these through-holes. A wide-band ultrasonic vibrator characterized in that the ultrasonic vibrator and the ultrasonic vibrator pieces are connected in parallel to each other and connected to a broadband matching section composed of L and C.
【請求項3】 遮音材にくさび状のピンを圧入すること
により遮音材に埋め込んだ超音波振動子片を固定する請
求項2記載の広帯域の超音波振動子。
3. The wide-band ultrasonic vibrator according to claim 2, wherein the ultrasonic vibrator piece embedded in the sound insulating material is fixed by press-fitting a wedge-shaped pin into the sound insulating material.
【請求項4】 上記超音波振動子片の裏面電極よりのリ
ード線を上記ピンの後端に接続して、該ピンの上端より
リード線を引き出した請求項3記載の広帯域の超音波振
動子。
4. A wide-band ultrasonic transducer according to claim 3, wherein a lead wire from a back electrode of said ultrasonic transducer piece is connected to a rear end of said pin, and said lead wire is drawn out from an upper end of said pin. .
【請求項5】 上記超音波振動子の裏面に貼り合わされ
るバッキング層に導電性部材を形成して、上記複数の超
音波振動子片の共通の裏面電極とした請求項2または3
に記載の広帯域の超音波振動子。
5. A common back electrode for said plurality of ultrasonic vibrator pieces, wherein a conductive member is formed on a backing layer bonded to the back surface of said ultrasonic vibrator.
2. The wideband ultrasonic transducer according to claim 1.
【請求項6】 超音波放射面の寸法が高さより短い柱状
超音波振動子片を、一平面上に複数個配置してなる超音
波振動子と、 前記超音波振動子を広帯域化するために接続される広帯
域整合部と、 送波時に短パルスの超音波信号を超音波振動子に供給す
る短パルス送信部と、 前記超音波振動子で受波した信号を増幅して所定の信号
に処理する広帯域の受信部と、 前記受信部で処理された信号に基づき探査結果を映像と
して表示する表示部とを備えたことを特徴とする高分解
能の計測装置。
6. An ultrasonic vibrator in which a plurality of columnar ultrasonic vibrator pieces each having a dimension of an ultrasonic wave radiating surface shorter than the height are arranged on one plane, and for widening the ultrasonic vibrator. A broadband matching unit to be connected; a short-pulse transmitting unit that supplies a short-pulse ultrasonic signal to the ultrasonic vibrator when transmitting; amplifies a signal received by the ultrasonic vibrator and processes the signal into a predetermined signal A high-resolution measurement device, comprising: a wide-band receiving unit that performs a search; and a display unit that displays a search result as an image based on a signal processed by the receiving unit.
【請求項7】 請求項6の高分解能の計測装置に使用可
能な広帯域の超音波振動子であって、超音波放射面の寸
法が高さより短い柱状超音波振動子片を、遮音材に複数
個埋め込み、前記超音波振動子片を並列接続して、L、
Cよりなる広帯域整合部に接続してなることを特徴とす
る広帯域の超音波振動子。
7. A broadband ultrasonic vibrator usable for the high-resolution measuring device according to claim 6, wherein a plurality of columnar ultrasonic vibrator pieces whose ultrasonic radiation surface dimensions are shorter than the height are provided on the sound insulating material. Embedded, the ultrasonic transducer pieces are connected in parallel, and L,
A wide-band ultrasonic transducer connected to a wide-band matching section made of C.
JP3143083A 1991-06-14 1991-06-14 High resolution measuring equipment Expired - Fee Related JP3065123B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143083A JP3065123B2 (en) 1991-06-14 1991-06-14 High resolution measuring equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143083A JP3065123B2 (en) 1991-06-14 1991-06-14 High resolution measuring equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04367200A JPH04367200A (en) 1992-12-18
JP3065123B2 true JP3065123B2 (en) 2000-07-12

Family

ID=15330521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3143083A Expired - Fee Related JP3065123B2 (en) 1991-06-14 1991-06-14 High resolution measuring equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3065123B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04367200A (en) 1992-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090069689A1 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus
US6936008B2 (en) Ultrasound system with cableless coupling assembly
CN102197660B (en) Acoustic oscillator and image generation device
US4977655A (en) Method of making a transducer
US6726631B2 (en) Frequency and amplitude apodization of transducers
JPH0889505A (en) Manufacture of ultrasonic probe
JP3065123B2 (en) High resolution measuring equipment
JP2606249Y2 (en) Ultrasonic probe
EP1452243A2 (en) Ultrasonic transmitting/receiving device and method of fabricating the same
JPH0242898A (en) Ultrasonic oscillator
JP5226205B2 (en) Ultrasonic probe and ultrasonic imaging apparatus
JP2004056504A (en) Ultrasonic probe and its manufacturing method
JP2001128293A (en) Piezoelectric device
JP2002112379A (en) Ultrasonic wave sensor and electronic device using it, and vehicle use reverse sonar
US11965994B2 (en) Ultrasonic transducer for a measuring device
JPH1056690A (en) Ultrasonic wave transducer
US6286371B1 (en) Monitor head for ultrasound control by pulse echo process
JPH0422349A (en) Ultrasonic probe
JPS6341022B2 (en)
CN215932137U (en) Ultrasonic sensor
JPH0199543A (en) Ultrasonic probe
JPH02271845A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH11276479A (en) Ultrasonic probe, ultrasonograph having ultrasonic probe and manufacture of ultrasonic probe
JP2003230194A (en) Ultrasonic probe
JP2536451Y2 (en) Ultrasonic transducer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees