JPH05219595A - 強誘電性セラミックトランスデューサ - Google Patents
強誘電性セラミックトランスデューサInfo
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- JPH05219595A JPH05219595A JP3323054A JP32305491A JPH05219595A JP H05219595 A JPH05219595 A JP H05219595A JP 3323054 A JP3323054 A JP 3323054A JP 32305491 A JP32305491 A JP 32305491A JP H05219595 A JPH05219595 A JP H05219595A
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- 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
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低密度及び高コンプライアンスであり、さら
に電気特性を改良した、強誘電性セラミックトランスデ
ューサを提供すること。 【構成】 トランスデューサの強誘電性セラミック柱状
部の側面間に、固体もしくは液体物質を持たない、強誘
電性セラミックトランスデューサであり、柱状部のセラ
ミック体積充填が６０％を越えない、強誘電性セラミッ
クトランスデューサ。
に電気特性を改良した、強誘電性セラミックトランスデ
ューサを提供すること。 【構成】 トランスデューサの強誘電性セラミック柱状
部の側面間に、固体もしくは液体物質を持たない、強誘
電性セラミックトランスデューサであり、柱状部のセラ
ミック体積充填が６０％を越えない、強誘電性セラミッ
クトランスデューサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電装置に関するも
のであり、さらに詳しくは、超音波の伝送および受信に
適用できる圧電および緩和強誘電トランスデューサに関
する。
のであり、さらに詳しくは、超音波の伝送および受信に
適用できる圧電および緩和強誘電トランスデューサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第4,412,148号は、並行なＰＺ
Ｔの素線あるいはロッドが、機械的コンプライアンスの
エポキシ樹脂などのポリマーマトリックスに埋め込まれ
るように構成されたＰＺＴポリマー複合物を開示してい
る。
Ｔの素線あるいはロッドが、機械的コンプライアンスの
エポキシ樹脂などのポリマーマトリックスに埋め込まれ
るように構成されたＰＺＴポリマー複合物を開示してい
る。
【０００３】米国特許第4,613,784号は、ＰＺＴロッド
に垂直方向および第三直交方向に並べられたガラスファ
イバーのポリマーマトリックス中に保持された極電界の
方向に並んだ、一般に並行な複数のＰＺＴロッドから成
る１−２−３連結のＰＺＴガラスポリマー複合物質を開
示している。
に垂直方向および第三直交方向に並べられたガラスファ
イバーのポリマーマトリックス中に保持された極電界の
方向に並んだ、一般に並行な複数のＰＺＴロッドから成
る１−２−３連結のＰＺＴガラスポリマー複合物質を開
示している。
【０００４】米国特許第4,683,396号は、圧電極の体積
比が０．１５から０．７５の範囲であり、各極の高さが
隣接する極の間隔より高い、平板表面に垂直な板状ポリ
マーマトリックス上に、多数の圧電セラミック極を配し
た、圧電性複合物を有する超音波トランスデューサを開
示している。
比が０．１５から０．７５の範囲であり、各極の高さが
隣接する極の間隔より高い、平板表面に垂直な板状ポリ
マーマトリックス上に、多数の圧電セラミック極を配し
た、圧電性複合物を有する超音波トランスデューサを開
示している。
【０００５】米国特許第4,726,099号は、圧電セラミッ
クが繊維状物質である、圧電複合物に使用されるセラミ
ックポリマーマトリックス複合物を開示している。
クが繊維状物質である、圧電複合物に使用されるセラミ
ックポリマーマトリックス複合物を開示している。
【０００６】米国特許第4,731,805号は、最低限に保た
れた柱状部間の空気スペースを有する圧電柱状部の間の
スペースに空気を持ち、それによって圧電物質の体積充
填を大きくする、超音波トランスデューサを開示してい
る。
れた柱状部間の空気スペースを有する圧電柱状部の間の
スペースに空気を持ち、それによって圧電物質の体積充
填を大きくする、超音波トランスデューサを開示してい
る。
【０００７】米国特許第4,728,845号は、ロッドの軸に
交差する電圧から圧電ロッドの外側面を絶縁するポリマ
ーマトリックス内に空隙を有する、１−３−０連結の圧
電複合物を開示している。
交差する電圧から圧電ロッドの外側面を絶縁するポリマ
ーマトリックス内に空隙を有する、１−３−０連結の圧
電複合物を開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、前述の技術の
目的は、容易に圧縮可能な低密度構造を有し、それによ
って音響インピーダンスを低下させ、トランスデューサ
およびハイドロホンの製造に使用できる圧電物質を提供
することにある。当該技術の発達によってしても低密度
かつ高コンプライアンスはまだ完全には到達されてはい
ない。
目的は、容易に圧縮可能な低密度構造を有し、それによ
って音響インピーダンスを低下させ、トランスデューサ
およびハイドロホンの製造に使用できる圧電物質を提供
することにある。当該技術の発達によってしても低密度
かつ高コンプライアンスはまだ完全には到達されてはい
ない。
【０００９】本発明は、低密度であり、高コンプライア
ンスであって、改良された電気特性を有する強誘電セラ
ミックトランスデューサに関する。これらの好ましい特
性は、空気充填された分断部を有する強誘電セラミック
トランスデューサを作成することによって達成される。
ンスであって、改良された電気特性を有する強誘電セラ
ミックトランスデューサに関する。これらの好ましい特
性は、空気充填された分断部を有する強誘電セラミック
トランスデューサを作成することによって達成される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によって構成され
た強誘電トランスデューサ素子は、柱状部の側面間に固
体あるいは液体物質を介さずに間隔をあけて配列され
た、複数の強誘電セラミック柱状部を有する。各柱状部
は、第一端と第二端を有し、該複数の柱状部の総体積は
柱状部の限定する空間の総体積の６０％を越えない。第
一電極層手段は、強誘電セラミック柱状部の第一端を電
気的に１つに接続し、第二電極層手段は、強誘電セラミ
ック柱状部の第二端を電気的に１つに接続する。ポリマ
ーフロント層は、第一電極層手段に付着し、ポリマーバ
ック層は、第二電極層手段に付着する。ポリマー層は双
方とも、隣接する強誘電セラミック柱状部の側面間の最
短距離の少なくとも３倍の、公称中心動作周波数のシア
ー波長を有する。
た強誘電トランスデューサ素子は、柱状部の側面間に固
体あるいは液体物質を介さずに間隔をあけて配列され
た、複数の強誘電セラミック柱状部を有する。各柱状部
は、第一端と第二端を有し、該複数の柱状部の総体積は
柱状部の限定する空間の総体積の６０％を越えない。第
一電極層手段は、強誘電セラミック柱状部の第一端を電
気的に１つに接続し、第二電極層手段は、強誘電セラミ
ック柱状部の第二端を電気的に１つに接続する。ポリマ
ーフロント層は、第一電極層手段に付着し、ポリマーバ
ック層は、第二電極層手段に付着する。ポリマー層は双
方とも、隣接する強誘電セラミック柱状部の側面間の最
短距離の少なくとも３倍の、公称中心動作周波数のシア
ー波長を有する。
【００１１】前記の強誘電トランスデューサ素子は、そ
れ自体で１つのトランスデューサとして動作することも
可能であり、また、１つのトランスデューサを構成する
アレー内に配列され、多数のトランスデューサ素子の１
つとして動作することも可能である。
れ自体で１つのトランスデューサとして動作することも
可能であり、また、１つのトランスデューサを構成する
アレー内に配列され、多数のトランスデューサ素子の１
つとして動作することも可能である。
【００１２】
【実施例】厚みモードトランスデューサの製造に用いら
れる、実質的にすべての圧電複合物質は、高さに比して
幅の狭い柱状部を有する１−３結合構造を持つ。これら
の柱状部は、鉛・ジルコネート・タイタネート（ＰＺ
Ｔ）、鉛・タイタネートまたは鉛・メタニオベートなど
の好適な圧電セラミックから成り、あるいはＰＭＮ／Ｐ
Ｔなどの好適な緩和強誘電物質を用いることもできる。
本発明は同様の物質を使用することができる。しかし、
記載した強誘電セラミックの種類により限定されるもの
ではない。
れる、実質的にすべての圧電複合物質は、高さに比して
幅の狭い柱状部を有する１−３結合構造を持つ。これら
の柱状部は、鉛・ジルコネート・タイタネート（ＰＺ
Ｔ）、鉛・タイタネートまたは鉛・メタニオベートなど
の好適な圧電セラミックから成り、あるいはＰＭＮ／Ｐ
Ｔなどの好適な緩和強誘電物質を用いることもできる。
本発明は同様の物質を使用することができる。しかし、
記載した強誘電セラミックの種類により限定されるもの
ではない。
【００１３】当該技術によると、ポリマーがセラミック
柱状部の側面に付着しているため、これらの複合物はよ
り優れた圧電体として作用するとされている。ポリマー
はセラミックよりかなり密度が低く、コンプライアンス
が高い。音波が複合物にぶつかると、ポリマーがセラミ
ックより容易に置き換えられる。その複合物は互いに付
着しており、音波波長に関しては間隔が狭いため、充填
剤が加圧されるのは、セラミック柱状部までである。こ
のように、エネルギーは柱状部に伝達され、そこにおい
て、電気エネルギーに変換され、電極を介して信号とし
て発せられる。当該技術は、適応しようとする作用を最
大限に利用するための、セラミックポリマーマトリック
スの構成および構造改良の実施例が豊富である。このよ
うな試みの代表例が、次に記載された米国特許第4,613,
784号、第4,412,148号、第4,683,396号、第4,371,805
号、第4,728,845号、第4,628,223号、第4,726,099号、
第4,671,293号、第4,640,291号、第4,572,981号、およ
び第4,518,889号である。前述の特許は、参考のために
明細書中に記載する。
柱状部の側面に付着しているため、これらの複合物はよ
り優れた圧電体として作用するとされている。ポリマー
はセラミックよりかなり密度が低く、コンプライアンス
が高い。音波が複合物にぶつかると、ポリマーがセラミ
ックより容易に置き換えられる。その複合物は互いに付
着しており、音波波長に関しては間隔が狭いため、充填
剤が加圧されるのは、セラミック柱状部までである。こ
のように、エネルギーは柱状部に伝達され、そこにおい
て、電気エネルギーに変換され、電極を介して信号とし
て発せられる。当該技術は、適応しようとする作用を最
大限に利用するための、セラミックポリマーマトリック
スの構成および構造改良の実施例が豊富である。このよ
うな試みの代表例が、次に記載された米国特許第4,613,
784号、第4,412,148号、第4,683,396号、第4,371,805
号、第4,728,845号、第4,628,223号、第4,726,099号、
第4,671,293号、第4,640,291号、第4,572,981号、およ
び第4,518,889号である。前述の特許は、参考のために
明細書中に記載する。
【００１４】使用にあたっては、トランスデューサは常
に別個の支持構造と共に用いられる。ゆえに、ポリマー
性充填剤を含まない強誘電トランスデューサ素子を作成
することが可能になる。本発明においては、外部層およ
び電極にかけられる力が直接柱状部に伝送されるため、
充填剤は不要となる。
に別個の支持構造と共に用いられる。ゆえに、ポリマー
性充填剤を含まない強誘電トランスデューサ素子を作成
することが可能になる。本発明においては、外部層およ
び電極にかけられる力が直接柱状部に伝送されるため、
充填剤は不要となる。
【００１５】図１および図２に示すように、本発明によ
って製造された強誘電トランスデューサ素子１００は、
柱状部の側面間に固体もしくは液体物質を挟まずに間隔
をおいて設置された複数の強誘電セラミック柱状部１０
２を有している。柱状部１０２間の空間には空気を補充
することができ、もしくは、所望の場合には真空にすべ
く空気を排出することができる。
って製造された強誘電トランスデューサ素子１００は、
柱状部の側面間に固体もしくは液体物質を挟まずに間隔
をおいて設置された複数の強誘電セラミック柱状部１０
２を有している。柱状部１０２間の空間には空気を補充
することができ、もしくは、所望の場合には真空にすべ
く空気を排出することができる。
【００１６】強誘電トランスデューサ素子１００はま
た、第一電極層手段１０４ａおよび第二電極層手段１０
４ｂをも有している。電極手段１０４ａは、柱状部１０
２の第一端を電気的に１つに接続するために柱状部１０
２の第一端（上端）に電気的に接続されている。電極層
手段１０４ｂは、柱状部１０２の第二端を電気的に１つ
に接続するために柱状部１０２の第二端（下端）に電気
的に接続されている。
た、第一電極層手段１０４ａおよび第二電極層手段１０
４ｂをも有している。電極手段１０４ａは、柱状部１０
２の第一端を電気的に１つに接続するために柱状部１０
２の第一端（上端）に電気的に接続されている。電極層
手段１０４ｂは、柱状部１０２の第二端を電気的に１つ
に接続するために柱状部１０２の第二端（下端）に電気
的に接続されている。
【００１７】強誘電トランスデューサ素子１００はさら
に、ポリマーフロント層１０６ａおよびポリマーバック
層１０６ｂを有している。フロント層１０６ａは、電極
層手段１０４ａ上に付着されており、バック層１０６ｂ
は電極層手段１０４ｂ上に付着されている。フロント層
１０６ａおよびバック層１０６ｂをポリマー層としてい
るのは、純粋ポリマーである層およびセラミック、金
属、金属酸化物および金属酸化粉末もしくはマイクロバ
ルーンで充填されたポリマーである層を含むことを意図
しているのである。
に、ポリマーフロント層１０６ａおよびポリマーバック
層１０６ｂを有している。フロント層１０６ａは、電極
層手段１０４ａ上に付着されており、バック層１０６ｂ
は電極層手段１０４ｂ上に付着されている。フロント層
１０６ａおよびバック層１０６ｂをポリマー層としてい
るのは、純粋ポリマーである層およびセラミック、金
属、金属酸化物および金属酸化粉末もしくはマイクロバ
ルーンで充填されたポリマーである層を含むことを意図
しているのである。
【００１８】電極層手段１０４ａおよび１０４ｂは、図
示したように単一層とすることも、もしくは柱状部１０
２の末端における多層性とすることも可能である。図示
したように、各電極層手段は、ポリマーフロント層１０
６ａまたはポリマーバック層１０６ｂの付着した単一層
を含有している。もう１つの方法としては、各柱状部１
０２は、ポリマー層の付着した電極層とセラミック物質
の末端の間に配置された端部に第二電極層を有すること
もできる。
示したように単一層とすることも、もしくは柱状部１０
２の末端における多層性とすることも可能である。図示
したように、各電極層手段は、ポリマーフロント層１０
６ａまたはポリマーバック層１０６ｂの付着した単一層
を含有している。もう１つの方法としては、各柱状部１
０２は、ポリマー層の付着した電極層とセラミック物質
の末端の間に配置された端部に第二電極層を有すること
もできる。
【００１９】通常、素子がトランスデューサそのものと
して作用する際には、トランスデューサ素子の側面は閉
鎖されている。このような閉鎖手段は、Ｏリングもしく
は図１に示されていないが図２に示したようにポリマー
層１０８で有り得るが、これは、複数の柱状部によって
限定された空間の外側面の周囲を取り囲んでいる。強誘
電トランスデューサ素子が、隣接して設置されたトラン
スデューサ素子アレーの一部にすぎない場合には、図３
に示した４素子アレーのように閉鎖手段はアレー内の個
々のトランスデューサ素子を閉鎖するのではなく、アレ
ー全体を閉鎖することが可能である。
して作用する際には、トランスデューサ素子の側面は閉
鎖されている。このような閉鎖手段は、Ｏリングもしく
は図１に示されていないが図２に示したようにポリマー
層１０８で有り得るが、これは、複数の柱状部によって
限定された空間の外側面の周囲を取り囲んでいる。強誘
電トランスデューサ素子が、隣接して設置されたトラン
スデューサ素子アレーの一部にすぎない場合には、図３
に示した４素子アレーのように閉鎖手段はアレー内の個
々のトランスデューサ素子を閉鎖するのではなく、アレ
ー全体を閉鎖することが可能である。
【００２０】この上記の新構造は、柱状部が互いに空気
によって分離されているため、明細書中では空気分断複
合と呼ぶ。「分断」という用語は、セラミック柱状部間
の空間のことを示している。
によって分離されているため、明細書中では空気分断複
合と呼ぶ。「分断」という用語は、セラミック柱状部間
の空間のことを示している。
【００２１】本発明では、複数の柱状部１０２の総体積
は、その複数の柱状部によって定義される空間の総体積
の６０％を越えない。セラミックの体積充填は、好まし
くは、特定の設計の必要性により決定される。少量の体
積充填が、低音響インピーダンスを得るためには好まし
いが、場合によっては、多量の体積充填が低音響インピ
ーダンスを得るために好ましい場合もある。２０％以下
の体積充填によって電気インピーダンスが容認できる、
適応例において、本発明は、ポリマーフロント層および
ポリマーバック層における電圧が、セラミック柱状部と
その間隙のポリマー物質の両方に配送されるのではな
く、セラミック柱状部だけに印加される、１−３セラミ
ックポリマー複合物以上の利点を提供する。このため、
すべての付随エネルギーが柱状部にはいることによって
変換効率が向上するので、トランスデューサの動作も向
上する。
は、その複数の柱状部によって定義される空間の総体積
の６０％を越えない。セラミックの体積充填は、好まし
くは、特定の設計の必要性により決定される。少量の体
積充填が、低音響インピーダンスを得るためには好まし
いが、場合によっては、多量の体積充填が低音響インピ
ーダンスを得るために好ましい場合もある。２０％以下
の体積充填によって電気インピーダンスが容認できる、
適応例において、本発明は、ポリマーフロント層および
ポリマーバック層における電圧が、セラミック柱状部と
その間隙のポリマー物質の両方に配送されるのではな
く、セラミック柱状部だけに印加される、１−３セラミ
ックポリマー複合物以上の利点を提供する。このため、
すべての付随エネルギーが柱状部にはいることによって
変換効率が向上するので、トランスデューサの動作も向
上する。
【００２２】関連した特性は、ポリマーフロント層およ
びポリマーバック層がそれぞれ、隣接する柱状部の側面
間の最短距離の少なくとも３倍の、トランスデューサ素
子の公称中心動作周波数のシアー波長を有することであ
る。
びポリマーバック層がそれぞれ、隣接する柱状部の側面
間の最短距離の少なくとも３倍の、トランスデューサ素
子の公称中心動作周波数のシアー波長を有することであ
る。
【００２３】セラミック柱状部１０２は、ロッド状、棒
状等の形状をとり得、様々な断面を有することができ
る。本発明の１つの好ましい形態においては、各柱状部
１０２の長さは、強誘電セラミックトランスデューサ素
子１００の公称中心動作周波数の波長の２分の１であ
る。本発明の第二の好ましい形態においては、各柱状部
１０２の長さは、強誘電セラミックトランスデューサ素
子１００の公称中心動作周波数の波長の４分の１であ
る。
状等の形状をとり得、様々な断面を有することができ
る。本発明の１つの好ましい形態においては、各柱状部
１０２の長さは、強誘電セラミックトランスデューサ素
子１００の公称中心動作周波数の波長の２分の１であ
る。本発明の第二の好ましい形態においては、各柱状部
１０２の長さは、強誘電セラミックトランスデューサ素
子１００の公称中心動作周波数の波長の４分の１であ
る。
【００２４】電極層手段１０４ａおよび１０４ｂは、前
述のような単一層もしくは多層に配列された金、銀、ニ
ッケル、クロムおよびパラジウムと銀の合金などの、適
当な金属から製造し得る。
述のような単一層もしくは多層に配列された金、銀、ニ
ッケル、クロムおよびパラジウムと銀の合金などの、適
当な金属から製造し得る。
【００２５】フロント層１０６ａおよびバック層１０６
ｂは、前述のような充填剤を有する、もしくは有さな
い、エポキシ樹脂などの適当なポリマーから製造し得
る。柱状部１０２の長さが、トランスデューサ素子の公
称中心動作周波数の波長の２分の１の場合には、ポリマ
ーバック層１０６ｂはトランスデューサ素子の音響イン
ピーダンスより低い音響インピーダンスを有するように
配列される。柱状部１０２の長さが、トランスデューサ
素子の公称中心動作周波数の波長の４分の１の場合に
は、ポリマーバック層１０６ｂは、トランスデューサ素
子の音響インピーダンスより高い音響インピーダンスを
有するように配列される。さらに、ポリマーフロント層
１０６ａの音響インピーダンスは、好ましくは、強誘電
トランスデューサ素子１００の複合音響インピーダンス
と、トランスデューサ素子からの伝送物（transmission
s）が伝播し、もしくはトランスデューサへ伝送物を送
る媒体の音響インピーダンスとの間の範囲にある。
ｂは、前述のような充填剤を有する、もしくは有さな
い、エポキシ樹脂などの適当なポリマーから製造し得
る。柱状部１０２の長さが、トランスデューサ素子の公
称中心動作周波数の波長の２分の１の場合には、ポリマ
ーバック層１０６ｂはトランスデューサ素子の音響イン
ピーダンスより低い音響インピーダンスを有するように
配列される。柱状部１０２の長さが、トランスデューサ
素子の公称中心動作周波数の波長の４分の１の場合に
は、ポリマーバック層１０６ｂは、トランスデューサ素
子の音響インピーダンスより高い音響インピーダンスを
有するように配列される。さらに、ポリマーフロント層
１０６ａの音響インピーダンスは、好ましくは、強誘電
トランスデューサ素子１００の複合音響インピーダンス
と、トランスデューサ素子からの伝送物（transmission
s）が伝播し、もしくはトランスデューサへ伝送物を送
る媒体の音響インピーダンスとの間の範囲にある。
【００２６】空気分断複合物に伴う利点の１つは、前述
のように、充填物質内を通る波に対し、柱状部間を分離
したことが、前後表面上の表面波の作用をもたらすこと
である。これによって、層物質の選択によって、側面モ
ードをより抑制できるようになる。
のように、充填物質内を通る波に対し、柱状部間を分離
したことが、前後表面上の表面波の作用をもたらすこと
である。これによって、層物質の選択によって、側面モ
ードをより抑制できるようになる。
【００２７】ポリマーセラミック圧電体に対し、空気分
断複合はシアー共鳴がなく、セラミックにすべての電圧
が伝達され、側面クランプがゼロであり、側面結合を大
きく減少させることを示す。
断複合はシアー共鳴がなく、セラミックにすべての電圧
が伝達され、側面クランプがゼロであり、側面結合を大
きく減少させることを示す。
【００２８】本発明の他の実施例および改良例は、本発
明を検討すれば当業者には自明であろう。ゆえに、本発
明が、明細書中に提示した教示によって限定されるもの
ではなく、明細書中に特に明示されていない実施例およ
び改良例も請求の範囲の領域に含まれる。
明を検討すれば当業者には自明であろう。ゆえに、本発
明が、明細書中に提示した教示によって限定されるもの
ではなく、明細書中に特に明示されていない実施例およ
び改良例も請求の範囲の領域に含まれる。
【００２９】
【図１】本発明によって構成された強誘電トランスデュ
ーサ素子の部分破断斜視図
ーサ素子の部分破断斜視図
【図２】図１の強誘電トランスデューサ素子の水平断面
図
図
【図３】本発明によって構成された強誘電トランスデュ
ーサ素子のアレーの水平断面図
ーサ素子のアレーの水平断面図
１００ 強誘電トランスデューサ素子 １０２ 柱状部 １０４ａ，１０４ｂ 電極層手段 １０６ａ ポリマーフロント層 １０６ｂ ポリマーバック層 １０８ ポリマー層
Claims (19)
- 【請求項１】本発明の強誘電性セラミックトランスデュ
ーサは、側面間に固体あるいは液体物質を介さずに一定
の空間をあけて隣接する、複数の柱状部が各々第一端と
第二端を有し、該柱状部の総体積が該柱状部の限定する
空間の総体積の６０％を越えない、複数の強誘電セラミ
ック柱状部と、該柱状部の各第一端を電気的に１つに接
続する第一電極層手段と、該柱状部の各第二端を電気的
に１つに接続する第二電極層手段と、隣接する柱状部の
側面間の最短距離の少なくとも３倍の、該トランスデュ
ーサ素子の公称中心動作周波数のシアー波長を有し、そ
の第一電極層手段に付着したポリマーフロント層と、隣
接する柱状部の側面間の最短距離の少なくとも３倍の、
該トランスデューサ素子の公称中心動作周波数のシアー
波長を有し、その第二電極層手段に付着したポリマーバ
ック層と、から成る強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項２】該ポリマーバック層の音響インピーダンス
が、該トランスデューサ素子の複合音響インピーダンス
より低く、該柱状部の高さが該トランスデューサ素子の
公称中心動作周波数の波長の２分の１である、請求項１
に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項３】該ポリマーバック層の音響インピーダンス
が、該トランスデューサ素子の複合音響インピーダンス
より高く、該柱状部の長さが、該トランスデューサ素子
の公称中心動作周波数の波長の４分の１である、請求項
１に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項４】該ポリマーフロント層の音響インピーダン
スが、該トランスデューサ素子の複合音響インピーダン
スと、該トランスデューサからの伝送物が伝播し、もし
くは該トランスデューサへ伝送物を送る媒体の音響イン
ピーダンスとの間の範囲にある、請求項２に記載の強誘
電トランスデューサ素子。 - 【請求項５】該ポリマーフロント層の音響インピーダン
スが、該トランスデューサ素子の複合音響インピーダン
スと、該トランスデューサからの伝送物が伝播し、もし
くは該トランスデューサへ伝送物を送る媒体の音響イン
ピーダンスとの間の範囲にある、請求項３に記載の強誘
電トランスデューサ素子。 - 【請求項６】該複数の柱状部によって限定される空間を
閉鎖するために、該複数の柱状部によって限定される空
間の側面の周囲を取り囲む手段をもさらに有している、
請求項１に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項７】該複数の柱状部によって限定される空間を
閉鎖するために、該複数の柱状部によって限定される空
間の側面の周囲を取り囲む手段をもさらに有している、
請求項４に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項８】該複数の柱状部によって限定される空間を
閉鎖するために、該複数の柱状部によって限定される空
間の側面の周囲を取り囲む手段をもさらに有している、
請求項５に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項９】該柱状部が圧電物質により形成される、請
求項６に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項１０】該柱状部が、鉛・ジルコネート・タイタ
ネード、鉛・タイタネードおよび鉛・メタニオベートか
ら選ばれた圧電物質により形成される、請求項９に記載
の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項１１】該電極層手段が、金、銀、ニッケル、ク
ロムおよびパラジウムと銀の合金から選ばれた物質によ
り形成される、請求項１０に記載の強誘電トランスデュ
ーサ素子。 - 【請求項１２】該柱状部が緩和強誘電物質により形成さ
れる、請求項６に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項１３】該緩和強誘電物質がＰＭＮ／ＰＴであ
る、請求項１２に記載の強誘電トランスデューサ素子。 - 【請求項１４】該電極層手段が、金、銀、ニッケル、ク
ロム、およびパラジウムと銀の合金から選ばれた物質に
より形成される、請求項１３に記載の強誘電トランスデ
ューサ素子。 - 【請求項１５】各強誘電トランスデューサ素子が、柱状
部間の側面の間に固体もしくは液体物質を介さずに隣接
し、第一端と第二端を有し、該柱状部の総体積が該柱状
部によって限定される空間の総体積の６０％を越えな
い、複数の強誘電セラミック柱状部と、該柱状部の各第
一端を電気的に１つに接続する第一電極層手段と、該柱
状部の各第二端を電気的に１つに接続する第二電極層手
段と、隣接する柱状部の側面の最短距離の少なくとも３
倍の、公称中心動作周波数のシアー波長を有し、該第一
電極層手段に付着したポリマーフロント層と、隣接する
柱状部の側面の最短距離の少なくとも３倍の、公称中心
動作周波数のシアー波長を有し、該第二電極層手段に付
着したポリマーバック層と、を含有し、該素子のアレー
を形成するために隣接して配置された複数の強誘電トラ
ンスデューサ素子から成る強誘電トランスデューサアレ
ー。 - 【請求項１６】該柱状部が圧電物質により形成される、
クレーム１５に記載の強誘電トランスデューサアレー。 - 【請求項１７】該アレーを閉鎖するために強誘電トラン
スデューサ素子の該アレーの該側面の周囲を取り囲む手
段を有する、請求項１６に記載の強誘電トランスデュー
サアレー。 - 【請求項１８】該柱状部が緩和強誘電物質により形成さ
れる、請求項１５に記載の強誘電トランスデューサアレ
ー。 - 【請求項１９】該アレーを閉鎖するために強誘電トラン
スデューサ素子の該アレーの該側面の周囲を取り囲む手
段を有する、請求項１８に記載の強誘電トランスデュー
サアレー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/624,209 | 1990-12-07 | ||
| US07/624,209 US5065068A (en) | 1989-06-07 | 1990-12-07 | Ferroelectric ceramic transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05219595A true JPH05219595A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=24501111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323054A Withdrawn JPH05219595A (ja) | 1990-12-07 | 1991-12-06 | 強誘電性セラミックトランスデューサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5065068A (ja) |
| EP (1) | EP0490260B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05219595A (ja) |
| AT (1) | ATE129441T1 (ja) |
| DE (1) | DE69114111T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013502656A (ja) * | 2009-08-18 | 2013-01-24 | イマージョン コーポレーション | 複合物圧電アクチュエータを用いた触覚フィードバック |
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- 1991-12-04 AT AT91120849T patent/ATE129441T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-12-06 JP JP3323054A patent/JPH05219595A/ja not_active Withdrawn
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| EP0490260B1 (en) | 1995-10-25 |
| EP0490260A2 (en) | 1992-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |