JPS62105600A - 超音波トランスジユ−サ - Google Patents
超音波トランスジユ−サInfo
- Publication number
- JPS62105600A JPS62105600A JP60245596A JP24559685A JPS62105600A JP S62105600 A JPS62105600 A JP S62105600A JP 60245596 A JP60245596 A JP 60245596A JP 24559685 A JP24559685 A JP 24559685A JP S62105600 A JPS62105600 A JP S62105600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- plate
- ferroelectric
- ultrasonic transducer
- electrodes
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or 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）
本発明は圧電体板の表面に対して垂直方向に電気音響変
換による超音波を発生させる超音波トランスジューサに
関する。
換による超音波を発生させる超音波トランスジューサに
関する。
（従来の技術）
分極処理を施していない圧電体板（強誘電体板）、例え
ばジルコンチタン酸鉛板の表面に電極を設け、該電極に
て分極処理を行った後、励振用電圧を印加して超音波（
弾性波）を発生させる超音波トランスジューサが超音波
探触子などに用いられている。
ばジルコンチタン酸鉛板の表面に電極を設け、該電極に
て分極処理を行った後、励振用電圧を印加して超音波（
弾性波）を発生させる超音波トランスジューサが超音波
探触子などに用いられている。
第４図（ａ）、（ｂ）は超音波トランスジューの構成説
明図であり、強誘電体板ｌの表面に電極４および５を設
けて分極処理を行い、矢印方向に分極軸の方向を得たも
のである。そして、第４図（ｂ）においては（ａ）と異
り、電極２．３が強？Ａ？ｔｉ体板１の表面の片面にの
み設けられているので、電気音響変換作用による超音波
を電極に重直な面から発生させる場合に便利であり、ま
た、広帯域の周波数帯域特性が得られる。
明図であり、強誘電体板ｌの表面に電極４および５を設
けて分極処理を行い、矢印方向に分極軸の方向を得たも
のである。そして、第４図（ｂ）においては（ａ）と異
り、電極２．３が強？Ａ？ｔｉ体板１の表面の片面にの
み設けられているので、電気音響変換作用による超音波
を電極に重直な面から発生させる場合に便利であり、ま
た、広帯域の周波数帯域特性が得られる。
（発明が解決しようとする問題点）
上記の第４図（ｂ）に示す超音波トランスジューサでは
、電極４と電極５との間の分極方向を示す線は、同図の
矢印に示す如く強誘電体板ｌの表面と垂直になっていな
いので、所望する弾性波の方向も完全には垂直とはなら
ず、また、強さも減じた非効率な弾性波しか得られない
欠点がある。
、電極４と電極５との間の分極方向を示す線は、同図の
矢印に示す如く強誘電体板ｌの表面と垂直になっていな
いので、所望する弾性波の方向も完全には垂直とはなら
ず、また、強さも減じた非効率な弾性波しか得られない
欠点がある。
したがって、本発明の目的はト述の如き従来の欠点を解
消して、強誘電体板の表面（電極面と凹面）に対して垂
直方向に効率のよい弾性波の得られる超音波トランスジ
ューサを提供するにある。
消して、強誘電体板の表面（電極面と凹面）に対して垂
直方向に効率のよい弾性波の得られる超音波トランスジ
ューサを提供するにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、圧電体板の表面に組の電極を設けて該圧電体
板の表面とほぼ垂直方向に弾性波を発生させる超音波ト
ランスジューサにおいて、前記圧電体板に方向を殊にす
る複数の分極を有せしめ、該分極の圧電効果にて弾性波
を発生せしめる超音波）・ランスジューサが提供される
。
板の表面とほぼ垂直方向に弾性波を発生させる超音波ト
ランスジューサにおいて、前記圧電体板に方向を殊にす
る複数の分極を有せしめ、該分極の圧電効果にて弾性波
を発生せしめる超音波）・ランスジューサが提供される
。
（作用）
本発明は、強誘電体板の表面にほぼ垂直な方向を有する
第１の分極処理を行い、つぎに第２の分極を行った電極
に電圧を与えて強誘電体板を励振するので、該強誘電体
板の表面に垂直な弾性波は第２の分極の圧電効果のみで
なく、第１の分極の圧電効果も加えられて発生すること
となり、効率のよい垂直方向の弾性波が得られるもので
ある。
第１の分極処理を行い、つぎに第２の分極を行った電極
に電圧を与えて強誘電体板を励振するので、該強誘電体
板の表面に垂直な弾性波は第２の分極の圧電効果のみで
なく、第１の分極の圧電効果も加えられて発生すること
となり、効率のよい垂直方向の弾性波が得られるもので
ある。
（実施例）
つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明に係る超音波トランスジューサの一実施
例を示す構成説明図であり、図において１は超音波トラ
ンスジューサの圧電体板となる強誘電体板であり、２お
よび３は該強誘電体板１を励振する電極である。
例を示す構成説明図であり、図において１は超音波トラ
ンスジューサの圧電体板となる強誘電体板であり、２お
よび３は該強誘電体板１を励振する電極である。
つぎに、ｂ、、ｂ２．・・・ｂｎの矢印は、分極処理を
行った強誘電体板１の第１の分極線を示すものであり、
例えば第４図（ａ）に示す如く、強１誘電体板１の表裏
面に電極４．５を設け、該電極４および５とに分極処理
のための所定電圧を印加して所定の処理を行うと、表裏
面にほぼ垂直な分極が得られる。また２ ａｌ ＊
ａ２ 、・・・ａｎの矢印は、強誘電体板１の片面に設
けた電極２．３に電圧を印加して、所定の分極処理を行
って得た第２の分極線を示すものである。
行った強誘電体板１の第１の分極線を示すものであり、
例えば第４図（ａ）に示す如く、強１誘電体板１の表裏
面に電極４．５を設け、該電極４および５とに分極処理
のための所定電圧を印加して所定の処理を行うと、表裏
面にほぼ垂直な分極が得られる。また２ ａｌ ＊
ａ２ 、・・・ａｎの矢印は、強誘電体板１の片面に設
けた電極２．３に電圧を印加して、所定の分極処理を行
って得た第２の分極線を示すものである。
このような構成の本実施例の作動を第２図に示す説明図
により説明する。図において、強誘電体板１に電極２．
３に電圧を与えて励振させると、前述の第２の分極線に
そっ−ｒ弾骨波が発生し、例えばａｎの曲線上のＡ点で
はＦなる弾性波となる。すなわち、該弾性波の方向はＡ
点における該曲線の切線方向を有し、Ｆなる大きさの弾
性波である。そして、このＦは強誘電体板１の表面に垂
直な成分と、水平成分とに分解するとＦｖとＦｈとに分
けられ、１ｔｉＪ述の第１の分極が行われていない場合
には、弾性波Ｆの水平方向のＦｈは無効成分となり、強
誘電体板ｌの表面に垂直な弾性波は、Ｆｖの成分のみが
有効となり、効率の悪い弾性波の発生となる。
により説明する。図において、強誘電体板１に電極２．
３に電圧を与えて励振させると、前述の第２の分極線に
そっ−ｒ弾骨波が発生し、例えばａｎの曲線上のＡ点で
はＦなる弾性波となる。すなわち、該弾性波の方向はＡ
点における該曲線の切線方向を有し、Ｆなる大きさの弾
性波である。そして、このＦは強誘電体板１の表面に垂
直な成分と、水平成分とに分解するとＦｖとＦｈとに分
けられ、１ｔｉＪ述の第１の分極が行われていない場合
には、弾性波Ｆの水平方向のＦｈは無効成分となり、強
誘電体板ｌの表面に垂直な弾性波は、Ｆｖの成分のみが
有効となり、効率の悪い弾性波の発生となる。
しかし、本実施例にては、前記の如く第１、の分極が行
われているので、電極２゜３による励振にてａｌ、ａ２
・・・ａｎの第２の分極線のみでなく、’）１＋ｔ）２
・・・ｂｎの第２の分極線にも従い、圧電効果により強
誘電体板１の表面に垂直な弾性波が第１の分極のない場
合に比し効率よく発生する。
われているので、電極２゜３による励振にてａｌ、ａ２
・・・ａｎの第２の分極線のみでなく、’）１＋ｔ）２
・・・ｂｎの第２の分極線にも従い、圧電効果により強
誘電体板１の表面に垂直な弾性波が第１の分極のない場
合に比し効率よく発生する。
つぎに、第３図は本実施例の作用につき計測を行った実
験の説明図であり、５はジルコンチタン酸鉛（ＰＺＴ）
（７）高さ１０ｍｍ、幅２０ｍｍ、奥行１０ｍｍの強誘
電体板で１＞ ’Ｊ 予め、図の＋１方向に第１の分
極線を有する如く分極処理を行ったものである。６およ
び７は強誘電体板５の下面に設けた電極であり、該電極
６．７は両者の間に［０，１ｍｍ、深さ０．０５ｍｍの
隙間を有する如く形成されているやそして、両電極６．
７間に分極処理のため２ｋＶの電圧が印加され、強誘電
体板１は第２の分極がなされている。なお電極６．７は
励振電極として作動のほか、後述の反射エコーの受信電
極としても作動する。
験の説明図であり、５はジルコンチタン酸鉛（ＰＺＴ）
（７）高さ１０ｍｍ、幅２０ｍｍ、奥行１０ｍｍの強誘
電体板で１＞ ’Ｊ 予め、図の＋１方向に第１の分
極線を有する如く分極処理を行ったものである。６およ
び７は強誘電体板５の下面に設けた電極であり、該電極
６．７は両者の間に［０，１ｍｍ、深さ０．０５ｍｍの
隙間を有する如く形成されているやそして、両電極６．
７間に分極処理のため２ｋＶの電圧が印加され、強誘電
体板１は第２の分極がなされている。なお電極６．７は
励振電極として作動のほか、後述の反射エコーの受信電
極としても作動する。
つぎに、８は水中にて強誘電体板１の下面と２０ｍｍ間
隔を有して設けられた金属の反射板であり、該反射板８
１」強誘電体板１の下面より発する弾性波を反射エコー
どし、て電極６．７に反射するものである。
隔を有して設けられた金属の反射板であり、該反射板８
１」強誘電体板１の下面より発する弾性波を反射エコー
どし、て電極６．７に反射するものである。
ここで、第３図の構成にて電極６．７にパルス波の電圧
を加えで、反射エコーの強さを計測すると、第１の分極
を有する場合と無い場合との比較では、前者の第１の分
極を有す場合が１０数ｄＢ程度、無い場合より大きい値
が計測できた。
を加えで、反射エコーの強さを計測すると、第１の分極
を有する場合と無い場合との比較では、前者の第１の分
極を有す場合が１０数ｄＢ程度、無い場合より大きい値
が計測できた。
なす）、第１σ）今）極か１面に牛１−（方向（二ない
場合も、該分極の無い場合より反射エコー値が大きい計
測が得られている。
場合も、該分極の無い場合より反射エコー値が大きい計
測が得られている。
したがって、本発明はその要旨に従って、例えば第１の
分極の方向やその分極線の数を限定することなく変化さ
せるなど、種々の変形が可能であり、それらを本発明の
範囲から排除するものではない。
分極の方向やその分極線の数を限定することなく変化さ
せるなど、種々の変形が可能であり、それらを本発明の
範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように本発明は、強誘電体板に方向
を異にする複数の分極を有せしめ、該分極の一つまたは
複数の分極にて圧電効果により弾性波を発生させるので
、方向や強さにおいて効率のよい弾性波を得ることがで
きる。
を異にする複数の分極を有せしめ、該分極の一つまたは
複数の分極にて圧電効果により弾性波を発生させるので
、方向や強さにおいて効率のよい弾性波を得ることがで
きる。
第１図は本発明に係る超音波トランスジューサの一実施
例を示す構成説Ｆ！４図、第２図は第１図構成の実施例
の説明図、第３図は本実施例の作用につき計測を行った
実験の説明図、第４図は従来の超音波トランスジューサ
の構成説明図であるや１・・・圧電体板（強誘電体板）
２・・・電極３・・・電極
例を示す構成説Ｆ！４図、第２図は第１図構成の実施例
の説明図、第３図は本実施例の作用につき計測を行った
実験の説明図、第４図は従来の超音波トランスジューサ
の構成説明図であるや１・・・圧電体板（強誘電体板）
２・・・電極３・・・電極
Claims (1)
- 圧電体板の表面に組の電極を設けて該圧電体板の表面と
ほぼ垂直方向に弾性波を発生させる超音波トランスジュ
ーサにおいて、前記圧電体板に方向を異にする複数の分
極を有せしめ、該分極の圧電効果にて弾性波を発生せし
めることを特徴とする超音波トランスジューサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245596A JPS62105600A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 超音波トランスジユ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245596A JPS62105600A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 超音波トランスジユ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105600A true JPS62105600A (ja) | 1987-05-16 |
Family
ID=17136078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60245596A Pending JPS62105600A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 超音波トランスジユ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62105600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013132747A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | コニカミノルタ株式会社 | 圧電デバイス、超音波探触子、液滴吐出装置および圧電デバイスの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177499A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60245596A patent/JPS62105600A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177499A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Hitachi Ltd | 超音波探触子 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013132747A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | コニカミノルタ株式会社 | 圧電デバイス、超音波探触子、液滴吐出装置および圧電デバイスの製造方法 |
| JPWO2013132747A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2015-07-30 | コニカミノルタ株式会社 | 圧電デバイス、超音波探触子、液滴吐出装置および圧電デバイスの製造方法 |
| US9634229B2 (en) | 2012-03-08 | 2017-04-25 | Konica Minolta, Inc. | Piezoelectric device, ultrasound probe, droplet discharge device, and piezoelectric device fabrication method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5488956A (en) | Ultrasonic transducer array with a reduced number of transducer elements | |
| JPS5977800A (ja) | アポダイズされた超音波トランスジユ−サおよびその製造法 | |
| US7635332B2 (en) | System and method of operating microfabricated ultrasonic transducers for harmonic imaging | |
| JPH07107595A (ja) | 超音波フェーズドアレイ変換器及びその製造方法 | |
| JPS61110050A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPS5822915B2 (ja) | 超音波トランスデュ−サ | |
| JPS62105600A (ja) | 超音波トランスジユ−サ | |
| CN108889589B (zh) | 超声换能器及超声装置 | |
| Huang et al. | Characterization of high-frequency, single-element focused transducers with wire target and hydrophone | |
| JP3464529B2 (ja) | 広帯域超音波変換器及び広帯域超音波変換器を製造する方法 | |
| JPS6133517B2 (ja) | ||
| Fang et al. | Linear Ultrasonic Array Development incorporating Cantor Set Fractal Geometry | |
| Baker et al. | The effect of receiver size on nonlinear pressure field measurements | |
| JP3341824B2 (ja) | 電子走査式超音波探傷装置 | |
| SU1530983A1 (ru) | Широкополосный пьезопреобразователь | |
| Defranould et al. | Ultrasonic array design and performance | |
| JPS6234500A (ja) | マトリクス状超音波探触子及びその製造方法 | |
| Nomura et al. | Low-frequency parametric ultrasound imaging using pulse compression with maximum-length sequence excitation | |
| JP2844068B2 (ja) | 超音波トランスジューサ | |
| JP2002152890A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH0323697Y2 (ja) | ||
| Saito et al. | High frequency focusing Gaussian source intended for B/A imaging | |
| JPH01181850A (ja) | 圧電トランスデューサ用駆動パルサ | |
| KR920002693B1 (ko) | 초음파 변환자의 역여기 방법 | |
| JPS5991796A (ja) | 超音波探触子 |