JPH04138709A - 超音波固体遅延線 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波固体遅延線に関し、特にスプリアス信号
を除いた特性のよい超音波固体遅延線に係わる。

［従来の技術］ 従来から、超音波固体遅延線が知られている（特公昭４
７−２７５７４号、特公昭４６−２２８１８号公報、米
国特許第３，５８１，２４７号明細書）。第４図の等価
回路に示すように、これらの超音波固体遅延線りでは多
角形の主境界面と主境界面に直交する多重反射面とから
形成されガラス等の固体の超音波遅延媒体１と、遅延媒
体１のトランスジューサ接合面に圧電材料から成る電気
信号を超音波信号に変換する入力トランスジューサ２と
、その逆変換を行う出力トランスジューサ３とから成り
、入力トランスジューサ２及び出力トランスジューサ３
上にそれぞれ設けられた入力電極４及び出力電極５から
、電気信号を導入出するようになっている。そして入力
トランスジューサ２で入力電気信号が変換された超音波
のうち正規な伝播経路６を通らないスプリアス信号７を
主境界面及び多重反射面に設けた吸収材または乱反射面
により吸収あるいは乱反射させ、除去して、横波バルク
波を用いて正規伝播した超音波を出力トランスジューサ
３で電気信号に変換している。

ところで近時、例えば高品位テレビジョンでは、１００
ＭＨｚ等の中心周波数の極めて高い超音波固体遅延線が
要求されている。

このため、特開昭６１−２８８５１１号、特開昭６２−
１８８１２号公報に示すように、サイドローブ等拡がっ
た波が反射してスプリアス信号にならないような程度に
遅延媒体の厚さを人、出力トランスジューサに比べて厚
くしていた。しかし人、出力トランスジューサに比べて
厚い遅延媒体の部分ではどうしてもスプリアス信号が発
生しやすく、この点を解決するために縦波を放射する入
力トランスジューサを用い、多重反射面で縦波−横波変
換及び横波−縦波変換を複数回反復させ、多重反射面に
設けた超音波吸収材または超音波乱反射領域によりスプ
リアス信号を吸収または除去し、正規信号のみから成る
縦波を入射する出力トランスジューサを設けたものもあ
る。

［発明が解決しようとする課題］ このような超音波固体遅延線のスプリアス信号７を除去
するために第５図に示すように超音波の正規の伝播経路
６以外の部分に、主境界面８を貫通して穿孔９を設ける
手法が採用されている。しかしながら、穿孔９を設ける
ことにより、反射面１０が形成されるため、余分の反射
即ちスプリアス信号の起因となり、全体としてスプリア
ス信号の減少に有効ではなかった。そこで穿孔９を形成
する際、主境界面８に垂直に穿孔させず、第６図の断面
図に示すように主境界面８に対して鋭角をもって穿孔９
言うなれば反射面１０を形成していた。

しかしながら、何れにしてもスプリアス信号発生の反射
面１０を形成し、この反射面１０により発生したスプリ
アス信号は、出力トランスジューサ３から出力電極５に
出力されてスプリアス信号となってしまった。

本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであ
って、スプリアス信号を除去した特性のよい超音波固体
遅延線を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の超音波固体遅延線
は、複数の多重反射面と前記多重反射面に垂直な互に平
行な１組の主境界面とを有する超音波固体遅延媒体のト
ランスジューサ接合面に、入力電極から入力される電気
信号を超音波信号に変換する入力トランスジューサと、
前記超音波固体遅延媒体を伝播した超音波信号を変換し
出力電極に電気信号を出力する出力トランスジューサと
を備えた超音波固体遅延線において、前記主境界面の一
方に前記超音波固体遅延媒体を伝播する正規の超音波信
号以外のスプリアス信号を反射する反射領域と、前記主
境界面の他方に前記反射領域により反射された前記スプ
リアス信号を電気信号に変換するスプリアストランスジ
ューサを設けたものである。

［作用］ １組の平行な主境界面のうち一方の主境界面の超音波の
正規な伝播経路以外の部分に穿孔を設ける。この穿孔は
スプリアス信号を他方の主境界面に達するように反射す
る反射面を備える。そしてこの反射面で反射されたスプ
リアス信号の経路にあたる他方の主境界面にスプリアス
トランスジューサを設ける。このスプリアストランスジ
ューサに入力されたスプリアス信号を電気信号に変換し
、遅延媒体１から取り除いてしまう。これにより、スプ
リアス信号を効率よく除去することができ、正規の伝播
経路を伝播した正規信号が出力トランスジューサに入力
され、スプリアス信号のない電気信号が取り出される。

［実施例］ 本発明の超音波固体遅延線を適用した一実施例を図面を
参照して説明する。

第１図に示すように、超音波固体遅延線Ｌ１は１対の多
角形の主境界面１１．１２と、主境界面１１．１２に直
行する複数の反射面１３．１４．１５と、主境界面１１
．１２に直行するトランスジューサ接合面１６．１７と
から形成される遅延媒体１８から成る。

尚、図示の例では主境界面１１．１２は５角形に形成さ
れているが、遅延線の遅延量に応じて角数を増加させ、
多重反射面数を増すように形成することができる。この
ような遅延媒体１８の材質は５１０２、ＰｂＯ５Ｋ、Ｏ
ｌＭ　ｇ　２０のガラス等が好適である。

遅延媒体１８のトランスジューサ接合面１６には入力さ
れる電気信号を縦波の超音波信号１９に変換して遅延媒
体１８に放射する人カドランスジューサ２０が、トラン
スジューサ接合面１７には遅延媒体１８を伝播した超音
波信号１９を電気信号に変換する出力トランスジューサ
２１がそれぞれ取着される。人、出力トランスジューサ
２０及び２１は、ＬｉＮｂＯ３等遅延媒体の音響インピ
ーダンスと近いものから選択され、遅延媒体１８にエポ
キシ樹脂やクリームはんだ等の接着層２２を介して固着
されるか、あるいはエポキシ樹脂やクリームはんだによ
る接着では接着層２２が厚くなり、その厚さが伝搬波長
に比して無視できない場合は錫を真空蒸着してその後熱
融着させて接着している。

この入力トランスジューサ２０上には、入力電極２３が
取着され、出力トランスジューサ２１上には、出力電極
２４が取着される。

人、出力電極２３．２４にはエポキシ樹脂等の導電性接
着剤もしくははんだ等によりリート線２５が接続される
。また人、出力トランスジューサ２０及び２１が遅延媒
体１８に固着される接着層２２はアース電極２６を構成
し、人、出力側それぞれのアース電極２６にも接合剤に
よりリード線２５が接続される。

このような超音波固体遅延線Ｌ１の主境界面１１の正規
伝播経路６以外の部分２７にもう一方の主境界面１２ま
で貫通しない穿孔２８を設ける。

穿孔２８は第２図に示すように、進行してくるスプリア
ス信号の超音波信号が主境界面１２の方向に反射するよ
うな主境界面１１に対して角度を持った反射領域である
反射面２９を備える。そしてスプリアス信号発生の超音
波信号が主境界面１２の反射面２９で反射される部位に
人、出力トランスジューサ２０及び２１と同様に接着層
２２を介してスプリアストランスジューサ３０が取着さ
れる。スプリアストランスジューサ３０上”にはスフリ
アス電極３１が取着され、スプリアス電極３１にはリー
ド線２５が接続される。さらに第３図に示すように、ス
ブリアストンスジューサ３０が遅延媒体１８に固着され
る接着層２２はアース電極２６を構成し、リード線２５
が接続される。このような穿孔２８及び穿孔２８の反射
面２９により反射された超音波が入力されるスプリアス
トランスジューサ３０は正規の超音波信号の伝播経路６
以外の部分２７のスプリアス信号が発生しゃすい部位に
適宜設けられる。正規の伝播経路６以外の部分２７の穿
孔２８及びスプリアストランスジューサ３０を取着され
ない部分にはスプリアス信号を吸収するエポキシ樹脂等
から成る超音波吸収剤が塗布されてもよい。

このような超音波固体遅延線Ｌ１の動作を説明する。

入力電極２３より電気信号が入力トランスジューサ２０
に入力されると、入力トランスジューサ２０は電気信号
を超音波に変換し正規の伝播経路６を伝播していく。こ
の時正規の伝播経路６以外の部分２７にスプリアス信号
となる超音波が伝播すると、主境界面１１に設けられた
穿孔２８の反射面２９でスプリアストランスジューサ３
０の方向に反射され、超音波はスプリアストランスジュ
ーサ３０に入力される。そしてスプリアストランスジュ
ーサ３０で電気信号に変換され、リード線２５により超
音波固体遅延線以外に出力される。

そして正規の伝播経路６を伝播した正規の超音波信号の
みが出力トランスジューサ２１に入力され正規の電気信
号に変換される。このようにすることでスプリアス信号
が除去された正規の電気信号のみが所定の時間遅延され
て得られる。

［発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明の超音波固体
遅延線によれば、スプリアス信号を反射してスプリアス
トランスジューサに入力し、電気信号に変換することに
よりスプリアス信号を効率良く、簡単に除去し、正規の
超音波信号のみを所定時間遅延して伝播できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波固体遅延線の一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図に示す一実施例の要部の断面図、
第３図は第１図に示す一実施例の正面図、第４図は従来
例の回路図、第５図は従来例の斜視図、第６図は従来例
の断面図である。 ・・・・・・スプリアス信号 １．１２・・・・・・主境界面 ３．１４．１５・・・・・・多重反射面６．１７・・・
・・・トランスジューサ接合面８・・・・・・遅延媒体 ０・・・・・・入力トランスジューサ ト・・・・・出力トランスジューサ ３・・・・・・入力電極 ４・・・・・・出力電極 ２９・・・・・・反射面（反射領域） ３０・・・・・・スプリアストランスジューサＬ１・・
・・・・超音波固体遅延線 筒 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の多重反射面と前記多重反射面に垂直な互に平行
   な１組の主境界面とを有する超音波固体遅延媒体のトラ
   ンスジューサ接合面に、入力電極から入力される電気信
   号を超音波信号に変換する入力トランスジューサと、前
   記超音波固体遅延媒体を伝播した超音波信号を電気信号
   へ変換し出力電極に電気信号を出力する出力トランスジ
   ューサとを備えた超音波固体遅延線において、前記主境
   界面の一方に前記超音波固体遅延媒体を伝播する正規の
   超音波信号以外のスプリアス信号を反射する、反射領域
   と、前記主境界面の他方に前記反射領域により反射され
   た前記スプリアス信号を電気信号に変換するスプリアス
   トランスジューサとを設けたことを特徴とする超音波固
   体遅延線。