JPS60236600A - 圧電式空気超音波変換器 - Google Patents
圧電式空気超音波変換器Info
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- JPS60236600A JPS60236600A JP60051561A JP5156185A JPS60236600A JP S60236600 A JPS60236600 A JP S60236600A JP 60051561 A JP60051561 A JP 60051561A JP 5156185 A JP5156185 A JP 5156185A JP S60236600 A JPS60236600 A JP S60236600A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
-
- G—PHYSICS
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
- G10K9/122—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、互いに間隔をおいて互いに平行な面内に配置
されているセラミックス薄片を有し、隣接する薄片間の
間隔が個々の薄片の厚みよりも大きく選定されている圧
電式超音波変換器に関する。
されているセラミックス薄片を有し、隣接する薄片間の
間隔が個々の薄片の厚みよりも大きく選定されている圧
電式超音波変換器に関する。
圧電変換器を空気中の超音波伝送用の送波変換器あるい
は受波変換器として用いることは公知である。その際に
超音波伝搬媒体として空気は本質的な問題を生ずる。な
ぜならば、たとえば圧電セラミックス、水晶などのよう
な電気−機械的発生または機械−電気的変換のためにア
クティブな材料は空気にくらべて極端に異なる音響波動
インピーダンスを有し、従って空気との音響的マツチン
グが著しく悪いからである。この問題を除くため、第１
の方策としては、特別に大きな振動振幅を生じ、従って
なお十分なエネルギーを式超音波場に伝達し得るように
特に高い振動良度を有する変換器が製作されてきた。第
２の方策としては、たとえばコンデンサマイクロホンの
溶度換器が用いられてきた。このような基ダイアフラム
の質量は小さいので、空気の音響波動インピーダンスと
の良好なマツチングが達成されるけれども、このような
変換器は機械的損傷に対して非常に敏感であり、その工
業的利用には問題がある。
は受波変換器として用いることは公知である。その際に
超音波伝搬媒体として空気は本質的な問題を生ずる。な
ぜならば、たとえば圧電セラミックス、水晶などのよう
な電気−機械的発生または機械−電気的変換のためにア
クティブな材料は空気にくらべて極端に異なる音響波動
インピーダンスを有し、従って空気との音響的マツチン
グが著しく悪いからである。この問題を除くため、第１
の方策としては、特別に大きな振動振幅を生じ、従って
なお十分なエネルギーを式超音波場に伝達し得るように
特に高い振動良度を有する変換器が製作されてきた。第
２の方策としては、たとえばコンデンサマイクロホンの
溶度換器が用いられてきた。このような基ダイアフラム
の質量は小さいので、空気の音響波動インピーダンスと
の良好なマツチングが達成されるけれども、このような
変換器は機械的損傷に対して非常に敏感であり、その工
業的利用には問題がある。
本発明が対象とする超音波変換器は、未だ十分に満足な
ものは得られていないが、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第２８４２０８６号明細書に記載されているものであ
る。その対象は冒頭に記載した特徴を有する電気音響変
換器である。この変換器の圧電セラミックス薄片はその
薄片厚みにくらべて著しく大きな相互間隔で配置されて
おり、またそれらのそれぞれ一方向を向いた端部は送波
および（または）受波すべき超音波の送波板および（ま
たは）受渡板としての役割をする１つの板と結合されて
いる。この公知の変換器の励振すべきセラミックス薄片
によりこの板は同相の振動（ピストン行程運動）を生じ
るようにされており、薄片に対しては電気的マツチング
バリエーションのために個々のまたはすべての薄片の並
列および（または）直列接続が行われている。
ものは得られていないが、ドイツ連邦共和国特許出願公
開第２８４２０８６号明細書に記載されているものであ
る。その対象は冒頭に記載した特徴を有する電気音響変
換器である。この変換器の圧電セラミックス薄片はその
薄片厚みにくらべて著しく大きな相互間隔で配置されて
おり、またそれらのそれぞれ一方向を向いた端部は送波
および（または）受波すべき超音波の送波板および（ま
たは）受渡板としての役割をする１つの板と結合されて
いる。この公知の変換器の励振すべきセラミックス薄片
によりこの板は同相の振動（ピストン行程運動）を生じ
るようにされており、薄片に対しては電気的マツチング
バリエーションのために個々のまたはすべての薄片の並
列および（または）直列接続が行われている。
本発明の目的は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２８
４２０８６号明細書に記載されているような圧電変換器
を、特に工業的応用のために一層高い機械的堅牢性が得
られるように、また技術的に簡単な製造が可能なように
改良することである。
４２０８６号明細書に記載されているような圧電変換器
を、特に工業的応用のために一層高い機械的堅牢性が得
られるように、また技術的に簡単な製造が可能なように
改良することである。
この目的は本発明によれば、特許請求の範囲第１項に記
載の圧電変換器により達成される。
載の圧電変換器により達成される。
本発明の基本思想は、前記ドイツ連邦共和国特許出願公
開明細書の原理による変換器を、できるかぎり簡単な製
造方法、好ましくはサンドインチテクノロジーを応用し
得るように、また特に送波板または受波板の特別な取り
付けを、音響的特性を犠牲とすることなく、省略し得る
ように変更して構成することである。この原理に相当す
る本発明による圧電式超音波変換器では、アクティブな
圧電セラミックスから成るこれらの薄片の間の薄片の厚
みにくらべて大きな空間が、圧電的に非アクティブであ
りまた形状安定性を保証する材料で満たされている。特
にこの充填はサンドインチ層構造でまずそれぞれ交互に
充填材料の箔または板片と、それ自体は公知のように用
いられる圧電セラミックス薄片とが積層されて、１つの
一体片として固く結合されていることにより達成されて
いる。この結合は、後で形状付与処理を行い得るほど、
すなわちたとえばこの通常立方体のブロックを切削など
により平滑にし得るほど堅固である。
開明細書の原理による変換器を、できるかぎり簡単な製
造方法、好ましくはサンドインチテクノロジーを応用し
得るように、また特に送波板または受波板の特別な取り
付けを、音響的特性を犠牲とすることなく、省略し得る
ように変更して構成することである。この原理に相当す
る本発明による圧電式超音波変換器では、アクティブな
圧電セラミックスから成るこれらの薄片の間の薄片の厚
みにくらべて大きな空間が、圧電的に非アクティブであ
りまた形状安定性を保証する材料で満たされている。特
にこの充填はサンドインチ層構造でまずそれぞれ交互に
充填材料の箔または板片と、それ自体は公知のように用
いられる圧電セラミックス薄片とが積層されて、１つの
一体片として固く結合されていることにより達成されて
いる。この結合は、後で形状付与処理を行い得るほど、
すなわちたとえばこの通常立方体のブロックを切削など
により平滑にし得るほど堅固である。
すなわちサンドイッチブロックの１つの（このような）
面が直接に変換器の送波面または受波面としての役割を
し得る。
面が直接に変換器の送波面または受波面としての役割を
し得る。
前記の空間を満たす形状安定な材料としては、薄片の圧
電セラミックス材料の音響波動インピーダンスにくらべ
て大きくても約１／８の小さい音響波動インピーダンス
（Ｚ ａ ｋ −ｒ ）を有する材料が用いられる。さ
らに、この材料は上記の条件とは無関係に、材料の内部
の機械的な減衰の値が十分に高くて、その機械的良度Ｑ
ｍが約２０よりも小さいという条件を満足しなければな
らない。
電セラミックス材料の音響波動インピーダンスにくらべ
て大きくても約１／８の小さい音響波動インピーダンス
（Ｚ ａ ｋ −ｒ ）を有する材料が用いられる。さ
らに、この材料は上記の条件とは無関係に、材料の内部
の機械的な減衰の値が十分に高くて、その機械的良度Ｑ
ｍが約２０よりも小さいという条件を満足しなければな
らない。
この形状安定な材料として用いる物質は特にポリウレタ
ンフォーム、シリコンゴム、ポリエチレン、ポリスチロ
ールフオームなどであることが好ましい。その際に、こ
の材料の選択には本発明にとって重要な別の観点もある
。たとえば前記の層構造に箔または板片の形態のポリエ
チレンを使用することは、ポリエチレンが熱可塑性を有
する点で有意義である。このようなサンドインチ構造は
加熱および場合によっては軽度の圧縮により一体ブロッ
クとして固化され得る。その後に冷たい状態で簡単な仕
方で前記の送波面が加工され得る。
ンフォーム、シリコンゴム、ポリエチレン、ポリスチロ
ールフオームなどであることが好ましい。その際に、こ
の材料の選択には本発明にとって重要な別の観点もある
。たとえば前記の層構造に箔または板片の形態のポリエ
チレンを使用することは、ポリエチレンが熱可塑性を有
する点で有意義である。このようなサンドインチ構造は
加熱および場合によっては軽度の圧縮により一体ブロッ
クとして固化され得る。その後に冷たい状態で簡単な仕
方で前記の送波面が加工され得る。
セラミックス薄片が間隔にくらべて、すなわち使用すべ
きポリエチレン箔またはポリエチレン板片の厚みにくら
べて比較的薄いことを考慮に入れて、個々の薄片を全面
で包囲する、湿気に対して密な仕上がり品が得られる。
きポリエチレン箔またはポリエチレン板片の厚みにくら
べて比較的薄いことを考慮に入れて、個々の薄片を全面
で包囲する、湿気に対して密な仕上がり品が得られる。
なぜならば、薄い圧電セラミックス薄片が容易にポリエ
チレン内に埋め込まれ得るからである。シリコンゴムの
使用は他の観点で望ましい。なぜならば、この材料では
薄片構造の鋳造が簡単な仕方で行われ得るからである。
チレン内に埋め込まれ得るからである。シリコンゴムの
使用は他の観点で望ましい。なぜならば、この材料では
薄片構造の鋳造が簡単な仕方で行われ得るからである。
ポリウレタンフォームまたはポリスチロールフオームは
接着により圧電セラミックス薄片と結合され得る点で有
利である。これらのフオームは、一方では高い形状安定
性ををし、他方では特に小さい音響波動インピーダンス
ｔｚ好ましい小さい質量とを有するという理由で、本発
明の実施のために特に有利である。またポリウレタンフ
ォームまたはポリスチロールフオームは表面を、圧電セ
ラミックス薄片を含む変換器ブロックの送波面または受
波面として良好に加工され得る。
接着により圧電セラミックス薄片と結合され得る点で有
利である。これらのフオームは、一方では高い形状安定
性ををし、他方では特に小さい音響波動インピーダンス
ｔｚ好ましい小さい質量とを有するという理由で、本発
明の実施のために特に有利である。またポリウレタンフ
ォームまたはポリスチロールフオームは表面を、圧電セ
ラミックス薄片を含む変換器ブロックの送波面または受
波面として良好に加工され得る。
特に、本発明による圧電変換器のサンドインチ構成が、
空間を満たす材料の使用のもとに行われる場合には、た
とえば材料のフオーム構造を越える追加的な空所が前述
の空間の材料内に設けられていてよく、たとえばこれら
の板片はその表面に孔または少なくとも凹み（組み立て
られた全体ブロック内で内部の空所となる）を有し得る
。
空間を満たす材料の使用のもとに行われる場合には、た
とえば材料のフオーム構造を越える追加的な空所が前述
の空間の材料内に設けられていてよく、たとえばこれら
の板片はその表面に孔または少なくとも凹み（組み立て
られた全体ブロック内で内部の空所となる）を有し得る
。
変換器ブロックの送波面または受波面には、特にたとえ
ば大きな曲げ剛性を有する比較的固い材料から成る追加
的な蓋が設けられていてよい。このような追加蓋により
ブロックの送波面または受波面の範囲に、変換器の結合
ブロックの内部横結合よりも高い横結合が行われ得る。
ば大きな曲げ剛性を有する比較的固い材料から成る追加
的な蓋が設けられていてよい。このような追加蓋により
ブロックの送波面または受波面の範囲に、変換器の結合
ブロックの内部横結合よりも高い横結合が行われ得る。
２３８頁、特に第２図による、またはドイツ連邦共和国
特許出願公開第３０４０５６３号明細書によるクリスタ
ルマイクロホンの場合のように多数の機械的に並列に接
続された個別変換器としてのみ理解されるべきではない
。上記の両度換器は、できるかきり密接して重ねて配置
されている個々の薄片から成っている。特に上記雑誌の
第２図によるクリスタルマイクロホンでは、密に重ねら
れたクリスタル板から成るパケットが、所望の圧電効果
に不利に作用する大きな横結合を有する。上記ドイツ連
邦共和国特許出願公開明細書による刃要素に対しては、
“ご（わずかな間隔のみが薄片の間に設けられている。
特許出願公開第３０４０５６３号明細書によるクリスタ
ルマイクロホンの場合のように多数の機械的に並列に接
続された個別変換器としてのみ理解されるべきではない
。上記の両度換器は、できるかきり密接して重ねて配置
されている個々の薄片から成っている。特に上記雑誌の
第２図によるクリスタルマイクロホンでは、密に重ねら
れたクリスタル板から成るパケットが、所望の圧電効果
に不利に作用する大きな横結合を有する。上記ドイツ連
邦共和国特許出願公開明細書による刃要素に対しては、
“ご（わずかな間隔のみが薄片の間に設けられている。
本発明では、その目的を達成するため、セラミックス薄
片の厚みにくらべて薄片相互間に十分大きな間隔が存在
していなければならない。
片の厚みにくらべて薄片相互間に十分大きな間隔が存在
していなければならない。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図および第２図には本発明による変換器の実施例が
２つの側面図で示されている。２は圧電セラミックスか
ら成る３つの薄片である。図面かられかるように、個々
の薄片２はその厚み（好ましくは０．０８ないし０．３
ｍｍ）にくらべて少なくとも４倍の大きな相互間隔（好
ましくは０゜５ないし２．５ｍｍ）を有する。３番よ薄
片２の間に存在する空間を満たす形状安定な材料、たと
えばポリエチレンである。線３１により第１図中に、こ
のポリエチレン３がもともとは、薄片２と一緒にサンド
インチ構造に組み立てられ次ｔＩ）で熱可塑性により互
いに加熱接着されているそれぞれの板片であったことが
示されている。図示されて（、＞る線３１の位置に、完
成した変換器１では接着結合が存在している。しかし、
たとえばシリコンゴムによる鋳造が使用される場合には
、セラミ・ツク薄片２は全面で、しかも最初から、材料
３内に埋め込まれている。ポリエチレンの熱可塑性に基
づいて薄片２はポリエチレン材料３のそれぞれの表面内
に埋め込まれている。
２つの側面図で示されている。２は圧電セラミックスか
ら成る３つの薄片である。図面かられかるように、個々
の薄片２はその厚み（好ましくは０．０８ないし０．３
ｍｍ）にくらべて少なくとも４倍の大きな相互間隔（好
ましくは０゜５ないし２．５ｍｍ）を有する。３番よ薄
片２の間に存在する空間を満たす形状安定な材料、たと
えばポリエチレンである。線３１により第１図中に、こ
のポリエチレン３がもともとは、薄片２と一緒にサンド
インチ構造に組み立てられ次ｔＩ）で熱可塑性により互
いに加熱接着されているそれぞれの板片であったことが
示されている。図示されて（、＞る線３１の位置に、完
成した変換器１では接着結合が存在している。しかし、
たとえばシリコンゴムによる鋳造が使用される場合には
、セラミ・ツク薄片２は全面で、しかも最初から、材料
３内に埋め込まれている。ポリエチレンの熱可塑性に基
づいて薄片２はポリエチレン材料３のそれぞれの表面内
に埋め込まれている。
４は薄片２の表面の電極層である。これらの電極層４に
通ずる接続線は第１図および第２図Ｇこ（ま省略されて
いる。
通ずる接続線は第１図および第２図Ｇこ（ま省略されて
いる。
第２図の側面図かられかるように、セラしノクス薄片２
および２１が互いに並べて配置されている。第２の薄片
２１は第１図では、、薄片２の下に位置しているので見
えない。本発明による変換器の特別な用途に応じて、そ
れぞれ並び合う２つの薄片２および２１を有するこのよ
うな配置が有利である。他の場合には、図示されている
薄片２および２１がそれぞれ単一の通しの薄片である構
成が有利である。第２図に示されているような分割は特
に、それぞれ並び合っている薄片２および２１の方向（
すなわち第２図の紙面内の水平な方向）に、図示されて
いる両薄片２および２１がそれぞれ単一の通しの薄片で
ある場合にくらべて、全変換器１に対して非常にわずか
な横結合が生ずる。従って、この分割は、間隔をおかれ
た配置により個々の薄片２が第１図中の方向ａに達成さ
れているような横ｉ合の減少に通ずる。
および２１が互いに並べて配置されている。第２の薄片
２１は第１図では、、薄片２の下に位置しているので見
えない。本発明による変換器の特別な用途に応じて、そ
れぞれ並び合う２つの薄片２および２１を有するこのよ
うな配置が有利である。他の場合には、図示されている
薄片２および２１がそれぞれ単一の通しの薄片である構
成が有利である。第２図に示されているような分割は特
に、それぞれ並び合っている薄片２および２１の方向（
すなわち第２図の紙面内の水平な方向）に、図示されて
いる両薄片２および２１がそれぞれ単一の通しの薄片で
ある場合にくらべて、全変換器１に対して非常にわずか
な横結合が生ずる。従って、この分割は、間隔をおかれ
た配置により個々の薄片２が第１図中の方向ａに達成さ
れているような横ｉ合の減少に通ずる。
５は選択的に設けられる追加蓋である。このような追加
蓋を設けることは特に、材料３としてフオーム材が使用
される場合に有利である。このような追加蓋５により一
層密な表面が得られる。フオーム材では、この追加蓋を
フオーム材の一体の構成部分として有利に実現し得る。
蓋を設けることは特に、材料３としてフオーム材が使用
される場合に有利である。このような追加蓋５により一
層密な表面が得られる。フオーム材では、この追加蓋を
フオーム材の一体の構成部分として有利に実現し得る。
ずなわぢ、フオーム材を当該の表面において濃密化する
ことができる。このような追加蓋または材料３の表面濃
密化は、後で使用中に送波面および（または）受波面と
して用いられるべき変換器１０面の機械的強度の向上を
達成するために必要であり得る。矢印６で１つのこのよ
うな送波方向が示されている。しかし、送波１６も変換
器１の相応の面から行われ得る。矢印１６により示され
ている送波（または受波）を行うべきであれば、たいて
いの場合、第２図中に示されている薄片２および２１へ
の分割を行わないのが有利である。
ことができる。このような追加蓋または材料３の表面濃
密化は、後で使用中に送波面および（または）受波面と
して用いられるべき変換器１０面の機械的強度の向上を
達成するために必要であり得る。矢印６で１つのこのよ
うな送波方向が示されている。しかし、送波１６も変換
器１の相応の面から行われ得る。矢印１６により示され
ている送波（または受波）を行うべきであれば、たいて
いの場合、第２図中に示されている薄片２および２１へ
の分割を行わないのが有利である。
第３図には（第１図および第２図と比較して）拡大尺度
で正面から見た図が示されている。この第３図には、ま
ず第１に、特別な電極配置が単一の薄片２について示さ
れている。４１および１４１は薄片２の一方の表面の分
割された電極層である。４１．１４２および２４２は薄
片２の反対側の表面の相応に分割された電極層である。
で正面から見た図が示されている。この第３図には、ま
ず第１に、特別な電極配置が単一の薄片２について示さ
れている。４１および１４１は薄片２の一方の表面の分
割された電極層である。４１．１４２および２４２は薄
片２の反対側の表面の相応に分割された電極層である。
第３図の紙面に対して垂直な方向にこれらの電極層４１
ないし２４２は通常ストリップ状である。第３図の電極
分割は、電気的マツチングインピーダンスを大きくする
役割、またはたとえば受波作動中に一層高い電圧を得る
役割をする。矢印５０で薄片内の（その厚み方向の）相
対的偏極方向の列が示されている。矢印５０の向きから
れかるように、図示されている電極分割により生ずる個
々の範囲は電気的に交互に接続されている。
ないし２４２は通常ストリップ状である。第３図の電極
分割は、電気的マツチングインピーダンスを大きくする
役割、またはたとえば受波作動中に一層高い電圧を得る
役割をする。矢印５０で薄片内の（その厚み方向の）相
対的偏極方向の列が示されている。矢印５０の向きから
れかるように、図示されている電極分割により生ずる個
々の範囲は電気的に交互に接続されている。
多数のこのような薄片２を（および場合によっては薄片
２１をも）有する本発明による変換器の作動のためには
、送波用および受波用として種々の相互接緯が行われ得
る。たとえば、送波用としてはすべての薄片を電気的に
並列に接続するのが有利であり（励振電圧が比較的わず
かですむ）、また受波用ではすべてのまたは少なくとも
成る数の薄片２を直列に接続するのが有利である（高い
電圧が得られる）。
２１をも）有する本発明による変換器の作動のためには
、送波用および受波用として種々の相互接緯が行われ得
る。たとえば、送波用としてはすべての薄片を電気的に
並列に接続するのが有利であり（励振電圧が比較的わず
かですむ）、また受波用ではすべてのまたは少なくとも
成る数の薄片２を直列に接続するのが有利である（高い
電圧が得られる）。
第４図は、薄片３および空間を満たす材料３を有する本
発明による変換器の概略斜視図である。
発明による変換器の概略斜視図である。
第４図には、薄片（第２図参照）が個々の薄片２．２１
．１２１に（方向すの横結合を減するため）分割されて
いる例が示されている。変換器１の矢印１１６で示され
ている送波方向を有する面も送波および（または）受波
のために用いられ得る。薄片２（および２１および１２
１）を包囲する材料として用いられるたとえばポリエチ
レンは、第４図中に示されているように、はぼ透明であ
ってよい。５１は個々の薄片のそれぞれの電極層に通ず
る一組の接続導線である。その他の設けるべき接続線は
当業者により適宜定められ得る。
．１２１に（方向すの横結合を減するため）分割されて
いる例が示されている。変換器１の矢印１１６で示され
ている送波方向を有する面も送波および（または）受波
のために用いられ得る。薄片２（および２１および１２
１）を包囲する材料として用いられるたとえばポリエチ
レンは、第４図中に示されているように、はぼ透明であ
ってよい。５１は個々の薄片のそれぞれの電極層に通ず
る一組の接続導線である。その他の設けるべき接続線は
当業者により適宜定められ得る。
第１図および第２図は本発明による変換器の実施例の側
面図、第３図はその拡大正面図、第４図は２つの薄片お
よび空間を満たす材料を有する本発明による変換器の概
略斜視図である。 １・・・変換器、２．２１．１２１・・・薄片、３・・
・空間を満たす材料、４．４１．４２．１４１．１４２
・・・電極層、５・・・追加蓋、５１・・・接続導線。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２
面図、第３図はその拡大正面図、第４図は２つの薄片お
よび空間を満たす材料を有する本発明による変換器の概
略斜視図である。 １・・・変換器、２．２１．１２１・・・薄片、３・・
・空間を満たす材料、４．４１．４２．１４１．１４２
・・・電極層、５・・・追加蓋、５１・・・接続導線。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）互いに間隔をおいて互いに平行な面内に配置されて
いるセラミックス薄片を有し、隣接する薄片の間隔が個
々の薄片の厚みよりも実質的に大きく選定されている圧
電式超音波変換器において、隣接する薄片（２，２１，
１２１）の間の間隔により形成される空間が、薄片の音
響波動インピーダンスにくらべて大きくても約１／８の
小さい音響波動インピーダンス（Ｚ ａｋ ＝ ｂ「ン
５−）を有しかつ約０．０５以上の高い内部の機械的な
減衰率１／Ｑｍを有する形状安定な材料で満たされてお
り、 空間を満たす材料（３）が送波および（または）受波（
６，１６，１１６）のための変換器（１）の少なくとも
１つの閉じられた面を形成していることを特徴とする圧
電式超音波変換器。 ２）空間を満たす材料（３）が少なくとも個々のの薄片
のそれぞれ１つの縁を越えており、薄片のこれらの縁が
前記材料（３）により外界にたいして覆われていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の変換器。 ３）送波および（または）受波（６，１６，１１６）の
ために用いられる変換器（１）の表面の上に１つの追加
蓋（５）が位置していることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の変換器。 ４）空間を満たす材料（３）が、送波および（または）
受波（６，１６，１１６）のために用いられる変換器（
１）の表面の範囲において、変換器（１）の他の範囲内
の材料（３）よりも比較的硬いように変えられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
の変換器。 ５）空間を満たす材料が内部に空所を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
記載の変換器。 ６）薄片の互いに平行な配置のそれぞれの面内にそれぞ
れ複数の薄片（２，２１，１２１）が正面倒を隣接して
配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第５項のいずれかに記載の変換器。 ７）それぞれの薄片の少なくとも１つの側の電極板が少
なくとも２つの分かれた電極板（４１，１４１ｉ４２．
１４２．２４２）に分割されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の変
換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843409789 DE3409789A1 (de) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | Piezoelektrischer luft-ultraschallwandler mit breitbandcharakteristik |
| DE3409789.9 | 1984-03-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236600A true JPS60236600A (ja) | 1985-11-25 |
| JPH0458760B2 JPH0458760B2 (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=6230775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60051561A Granted JPS60236600A (ja) | 1984-03-16 | 1985-03-14 | 圧電式空気超音波変換器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4677337A (ja) |
| EP (1) | EP0154706B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60236600A (ja) |
| DE (3) | DE8408180U1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH027584A (ja) * | 1988-02-29 | 1990-01-11 | Motorola Inc | ハイ・インピーダンス圧電トランスジューサ |
| JPH0787639B2 (ja) * | 1989-06-23 | 1995-09-20 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 広幅ビーム放射超音波変換器 |
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- 1984-03-16 DE DE19843409789 patent/DE3409789A1/de not_active Withdrawn
- 1984-12-13 DE DE8484115390T patent/DE3481741D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-12-13 EP EP84115390A patent/EP0154706B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-03-14 JP JP60051561A patent/JPS60236600A/ja active Granted
-
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- 1986-10-29 US US06/926,801 patent/US4677337A/en not_active Expired - Fee Related
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| DE3409789A1 (de) | 1985-09-26 |
| JPH0458760B2 (ja) | 1992-09-18 |
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