JP2837722B2 - 圧電型超音波振動子 - Google Patents
圧電型超音波振動子Info
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- JP2837722B2 JP2837722B2 JP2017780A JP1778090A JP2837722B2 JP 2837722 B2 JP2837722 B2 JP 2837722B2 JP 2017780 A JP2017780 A JP 2017780A JP 1778090 A JP1778090 A JP 1778090A JP 2837722 B2 JP2837722 B2 JP 2837722B2
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- wall
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、魚群探知機などに用いられる圧電型超音
波振動子に関するものである。
波振動子に関するものである。
［従来の技術］ 現在、魚群探知機の送受波器にはPZT（ジルコン酸チ
タン酸鉛）などを用いた圧電型超音波振動子が広く用い
られている。
タン酸鉛）などを用いた圧電型超音波振動子が広く用い
られている。
第３図は従来のこの種の圧電型超音波振動子の構成の
概略を示す斜視図で、図において（10）は圧電振動子、
（10a），（10b）はそれぞれ電極板、（11）は励振源で
ある。
概略を示す斜視図で、図において（10）は圧電振動子、
（10a），（10b）はそれぞれ電極板、（11）は励振源で
ある。
この圧電型超音波振動子は、圧電振動子（10）の両面
に電極板（10a），（10b）が設けられ、各電極板（10
a），（10b）に励振源（11）を接続して、直接電圧効果
と逆電圧効果との圧電現象（piezo electric transduce
r）を利用している。
に電極板（10a），（10b）が設けられ、各電極板（10
a），（10b）に励振源（11）を接続して、直接電圧効果
と逆電圧効果との圧電現象（piezo electric transduce
r）を利用している。
なお圧電振動子（10）にはPZTの他、水晶，ニオブ酸
リチウム（LnNbo3）などの単結晶やチタン酸バリウムな
どのセラミックスを使用できるが、成形が容易でキュリ
ー温度が高く（300゜）安定で圧電効果が大きいPZTが広
く利用されている。
リチウム（LnNbo3）などの単結晶やチタン酸バリウムな
どのセラミックスを使用できるが、成形が容易でキュリ
ー温度が高く（300゜）安定で圧電効果が大きいPZTが広
く利用されている。
第４図は第３図に示す圧電型超音波振動子の周波数特
性を示す図で、第４図に示すように、この圧電型超音波
振動子の周波数特性は単峰の比較的帯域幅の狭い励振周
波数特性を持っている。
性を示す図で、第４図に示すように、この圧電型超音波
振動子の周波数特性は単峰の比較的帯域幅の狭い励振周
波数特性を持っている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の圧電型超音波振動子は以上のよう
に構成されており、その周波数特性は単峰の比較的帯域
幅の狭い励振周波数を持っているため、例えば魚群探知
機に使用する場合、広い励振周波数特性が必要になるチ
ャープ信号技術や疑似雑音信号技術などの信号技術を利
用することが困難であるという問題点があった。
に構成されており、その周波数特性は単峰の比較的帯域
幅の狭い励振周波数を持っているため、例えば魚群探知
機に使用する場合、広い励振周波数特性が必要になるチ
ャープ信号技術や疑似雑音信号技術などの信号技術を利
用することが困難であるという問題点があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもの
で、簡単な構成で広帯域幅を持つ圧電型超音波振動子を
得ることを目的としている。
で、簡単な構成で広帯域幅を持つ圧電型超音波振動子を
得ることを目的としている。
［課題を解決するための手段］ この発明にかかる圧電型超音波振動子は、それぞれ経
の異なる円筒形の圧電振動子を複数個隙間を持たせて同
心円上に重ね合わせ、これらの圧電振動子の底面を共通
の底面部材で接続して一体化し、或はそれぞれ径の異な
る円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを同一材料で
同時に焼結形成し、各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外
壁電極板を、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各内
壁電極板の間を相互に結線して一方の電極とし、各外壁
電極板の間を相互に結線して他方の電極とし、これらの
電極に励振源を接続して上記底面部材から超音波を送受
波することとしたものである。
の異なる円筒形の圧電振動子を複数個隙間を持たせて同
心円上に重ね合わせ、これらの圧電振動子の底面を共通
の底面部材で接続して一体化し、或はそれぞれ径の異な
る円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを同一材料で
同時に焼結形成し、各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外
壁電極板を、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各内
壁電極板の間を相互に結線して一方の電極とし、各外壁
電極板の間を相互に結線して他方の電極とし、これらの
電極に励振源を接続して上記底面部材から超音波を送受
波することとしたものである。
［作用］ この発明においては上述のような構成とすることによ
り、励振周波数を各圧電振動子ごと僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
がはかれることとなる。
り、励振周波数を各圧電振動子ごと僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
がはかれることとなる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示す図で、第１図（Ａ）は
この発明の一実施例にかか圧電型超音波振動子の構成の
概略を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の振動
子をＸ−Ｘ面で切断した場合の断面図であり、図におい
て（１）〜（３）はそれぞれ径の異なる円筒形の圧電振
動子、（1a）〜（3a）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜
（３）の外壁に設けられた圧電外壁電極板、（1b）〜
（3b）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜（３）の内壁に
設けられた内壁電極板、（４）は各圧電振動子（１）〜
（３）の底部を共通にして一体化する底面部材、（５）
は励振源である。
１図はこの発明の一実施例を示す図で、第１図（Ａ）は
この発明の一実施例にかか圧電型超音波振動子の構成の
概略を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の振動
子をＸ−Ｘ面で切断した場合の断面図であり、図におい
て（１）〜（３）はそれぞれ径の異なる円筒形の圧電振
動子、（1a）〜（3a）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜
（３）の外壁に設けられた圧電外壁電極板、（1b）〜
（3b）はそれぞれ各圧電振動子（１）〜（３）の内壁に
設けられた内壁電極板、（４）は各圧電振動子（１）〜
（３）の底部を共通にして一体化する底面部材、（５）
は励振源である。
この実施例における圧電型超音波振動子は、それぞれ
径の異なる円筒形の圧電振動子（１）〜（３）を、図に
示すように同心円状に隙間を持たせて重ね合わせ、これ
ら圧電振動子（１）〜（３）の底部を底面部材（４）で
接続して共通とし、各圧電振動子（１）〜（３）を一体
化している。また各圧電振動子（１）〜（３）それぞれ
の外壁はそれぞれ外壁電極板（1a）〜（3a）で覆い、そ
れぞれの内壁はそれぞれ内壁電極板（1b）〜（3b）で覆
って、各外壁電極板（1a）〜（3a）の間を相互に結線し
て一方の電極とし、各内壁電極板（1b）〜（3b）の間を
相互に結線して他方の電極とし、これらの電極に励振源
（５）が接続されている。
径の異なる円筒形の圧電振動子（１）〜（３）を、図に
示すように同心円状に隙間を持たせて重ね合わせ、これ
ら圧電振動子（１）〜（３）の底部を底面部材（４）で
接続して共通とし、各圧電振動子（１）〜（３）を一体
化している。また各圧電振動子（１）〜（３）それぞれ
の外壁はそれぞれ外壁電極板（1a）〜（3a）で覆い、そ
れぞれの内壁はそれぞれ内壁電極板（1b）〜（3b）で覆
って、各外壁電極板（1a）〜（3a）の間を相互に結線し
て一方の電極とし、各内壁電極板（1b）〜（3b）の間を
相互に結線して他方の電極とし、これらの電極に励振源
（５）が接続されている。
圧電振動子（１）〜（３）の励振周波数は、円筒の高
さを適当に選ぶことによって、それぞれの励振周波数を
各圧電振動子（１）〜（３）ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
をはかることができる。第２図はこの実施例における圧
電型超音波振動子の励振周波数の周波数特性を示す図で
ある。
さを適当に選ぶことによって、それぞれの励振周波数を
各圧電振動子（１）〜（３）ごとに僅かな差異を持たせ
て重ね合わせることができ、等価的に周波数の広帯域化
をはかることができる。第２図はこの実施例における圧
電型超音波振動子の励振周波数の周波数特性を示す図で
ある。
なお各圧電振動子（１）〜（３）の高さや、これらの
間の隙間を調整することにより、周波数特性を調整して
チャープ信号技術で疑似雑音信号技術に適する圧電型超
音波振動子とすることができ、この発明を利用すること
により魚群探知機にも種々の信号処理技術を用いること
ができるようになる。
間の隙間を調整することにより、周波数特性を調整して
チャープ信号技術で疑似雑音信号技術に適する圧電型超
音波振動子とすることができ、この発明を利用すること
により魚群探知機にも種々の信号処理技術を用いること
ができるようになる。
さらに上記実施例では、それぞれ径の異なる円筒形の
圧電振動子を複数個隙間を持たせて同心円上状に重ね合
わせ、これらの電圧振動子の底部を共通の底面部材で接
続して各圧電圧振動子を一体化しているが、それぞれ径
の異なる円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを、同
一材料で同時に焼結形成することとしても良い。
圧電振動子を複数個隙間を持たせて同心円上状に重ね合
わせ、これらの電圧振動子の底部を共通の底面部材で接
続して各圧電圧振動子を一体化しているが、それぞれ径
の異なる円筒形の圧電振動子と共通の底面部材とを、同
一材料で同時に焼結形成することとしても良い。
［発明の効果］ この発明は以上説明したように、励振周波数を各圧電
振動子ごとに僅かな差異を持たせて重ね合わせることが
でき、その結果として周波数の広帯域化をはかることが
できチャープ信号技術や疑似雑音信号技術など、これま
で魚群探知機では容易に用いることができなかった信号
処理技術を利用することができるようになり、、魚群探
知機の高感度化、低消費電力化、小形化に大きく寄与す
ることができるという効果がある。
振動子ごとに僅かな差異を持たせて重ね合わせることが
でき、その結果として周波数の広帯域化をはかることが
できチャープ信号技術や疑似雑音信号技術など、これま
で魚群探知機では容易に用いることができなかった信号
処理技術を利用することができるようになり、、魚群探
知機の高感度化、低消費電力化、小形化に大きく寄与す
ることができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの実
施例における圧電型超音波振動子の周波数特性を示す
図、第３図は従来の圧電型超音波振動子の構成を示す
図、第４図は第３図に示す従来の圧電型超音波振動子の
周波数特性を示す図。 （１）〜（３）はそれぞれ圧電振動子、（1a）〜（3a）
はそれぞれ外壁電極板、（1b）〜（3b）はそれぞれ内壁
電極板、（４）は底面部材、（５）は励振源。
施例における圧電型超音波振動子の周波数特性を示す
図、第３図は従来の圧電型超音波振動子の構成を示す
図、第４図は第３図に示す従来の圧電型超音波振動子の
周波数特性を示す図。 （１）〜（３）はそれぞれ圧電振動子、（1a）〜（3a）
はそれぞれ外壁電極板、（1b）〜（3b）はそれぞれ内壁
電極板、（４）は底面部材、（５）は励振源。
Claims (2)
- 【請求項１】圧電振動子の両面に電極を設け、これらの
電極へ励振源を接続し、直接電圧効果と逆電圧効果を得
る圧電型超音波振動子において、 それぞれ径の異なる円筒形の圧電振動子を複数個隙間を
持たせて同心円状に重ね合わせこれらの圧電振動子の底
部を共通の底面部材で接続してこの底面部材を超音波の
受信波面とする手段、 上記円筒形の各圧電振動子の外壁にはそれぞれ外壁電極
板を、内壁にはそれぞれ内壁電極板を設け、各外壁電極
板の間を相互に結線して一方の電極とし、各内壁電極板
の間を相互に結線して他方の電極とし、これらの電極に
励振源を接続する手段、 を備えたことを特徴とする圧電型超音波振動子。 - 【請求項２】上記共通の底面部材を上記それぞれ径の異
なる円筒形の圧電振動子と同一材料で同時に焼結形成し
たことを特徴とする請求項第１項記載の圧電型超音波振
動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017780A JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017780A JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224399A JPH03224399A (ja) | 1991-10-03 |
| JP2837722B2 true JP2837722B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=11953235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017780A Expired - Fee Related JP2837722B2 (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 圧電型超音波振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837722B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007086749A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Terarecon Inc. | A wide aperture array design with constrained outer probe dimension |
| JP4881062B2 (ja) * | 2006-05-15 | 2012-02-22 | キヤノン株式会社 | 積層圧電素子、その製造方法および振動波駆動装置 |
| JP4911691B2 (ja) * | 2006-09-19 | 2012-04-04 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 送受波器 |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP2017780A patent/JP2837722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03224399A (ja) | 1991-10-03 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009 Year of fee payment: 11 |
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