JP3416648B2 - 音響トランスデューサー - Google Patents
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- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
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- Signal Processing (AREA)
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【0001】本発明は請求項の前段部に挙げた諸特性を
持つ音響トランスデューサーに関する。
持つ音響トランスデューサーに関する。
【0002】文書「Hiroshi Nishiyam
a et al Piezoelectric Sou
nd Components used in a B
road Range of Application
s,JEE Journal of Electron
ic Engineeering,1998年8月1
日、62−66ページ、XP000570731」で、
モノモルフ形曲げ振動子のタイプであるこの種の音響ト
ランスデューサーが既知である。さらに文書「Yuka
ta Ichinose Optimum Desig
n of a piezoelectric diap
hragm for telephone trans
ducers,Journal of the Aco
ustical Society of Americ
a,第91巻、第1号、1992年1月1日、1246
−1252ページ、XP000231994」で、この
ような曲げ振動子のモデル化が既知である。また鉢形ハ
ウジングを持つ曲げ振動子は、米国特許US−A−56
36182で既知である。
a et al Piezoelectric Sou
nd Components used in a B
road Range of Application
s,JEE Journal of Electron
ic Engineeering,1998年8月1
日、62−66ページ、XP000570731」で、
モノモルフ形曲げ振動子のタイプであるこの種の音響ト
ランスデューサーが既知である。さらに文書「Yuka
ta Ichinose Optimum Desig
n of a piezoelectric diap
hragm for telephone trans
ducers,Journal of the Aco
ustical Society of Americ
a,第91巻、第1号、1992年1月1日、1246
−1252ページ、XP000231994」で、この
ような曲げ振動子のモデル化が既知である。また鉢形ハ
ウジングを持つ曲げ振動子は、米国特許US−A−56
36182で既知である。
【0003】音響トランスデューサー、とくに空中音響
トランスデューサーは、電磁的波動から機械的波動への
変換またはその逆の変換に用いられ、その際音響トラン
スデューサーまたは超音波トランスデューサーの表面で
は、立ち上がり時間が早くてできるだけ大きな粒子移動
が目標とされる。公知のように超音波技術は音波、すな
わち機械的波動に基づいており、その際この種の波動は
伝播媒質中の個々の物質粒子の振動から構成される。流
体すなわち気体および液体中では横波を生じないので、
その限りにおいては縦波または疎密波のみが関心の対象
となる。このような波動の強さIは次の公式から得られ
る。
トランスデューサーは、電磁的波動から機械的波動への
変換またはその逆の変換に用いられ、その際音響トラン
スデューサーまたは超音波トランスデューサーの表面で
は、立ち上がり時間が早くてできるだけ大きな粒子移動
が目標とされる。公知のように超音波技術は音波、すな
わち機械的波動に基づいており、その際この種の波動は
伝播媒質中の個々の物質粒子の振動から構成される。流
体すなわち気体および液体中では横波を生じないので、
その限りにおいては縦波または疎密波のみが関心の対象
となる。このような波動の強さIは次の公式から得られ
る。
【0004】I=0.5×Zω2ξ
【0005】ここでZは伝播媒質の音響インピーダンス
(密度と音速の積)、ωは粒子周波数、そしてξは粒子
変位である。さらに疎密波には次の関係式が成立する。
(密度と音速の積)、ωは粒子周波数、そしてξは粒子
変位である。さらに疎密波には次の関係式が成立する。
【0006】Z=p/c
【0007】ここでZは音響インピーダンス、cは音
速、そしてpは音圧である。伝播媒質が空気であるとす
ると(Z=0.430MRayl)、粒子変位の力より
も粒子変位の振幅が強さを決定することが看取される。
速、そしてpは音圧である。伝播媒質が空気であるとす
ると(Z=0.430MRayl)、粒子変位の力より
も粒子変位の振幅が強さを決定することが看取される。
【0008】気体内の音響放射という周辺条件の下で電
気的エネルギーを機械的エネルギーに変換するには、さ
まざまな原理が既知である。その中に円筒形またはディ
スク形の圧電セラミックスからなる厚さ振動子がある。
これはその厚さをピストン状に振動させ、その際厚さは
幾何学的要因として共振周波数を決定する。直径を変え
ることにより、前方に広がる音場の空間的分布を調節す
ることができる。
気的エネルギーを機械的エネルギーに変換するには、さ
まざまな原理が既知である。その中に円筒形またはディ
スク形の圧電セラミックスからなる厚さ振動子がある。
これはその厚さをピストン状に振動させ、その際厚さは
幾何学的要因として共振周波数を決定する。直径を変え
ることにより、前方に広がる音場の空間的分布を調節す
ることができる。
【0009】しばしばこの振動子は、時間的な伝達挙動
を改善するため、その前面に音響的に最適化されたλ/
4層を設けられるか、または適当な素材による減衰措置
を背面に受ける。この技術の利点はとくに高い所に伝達
帯域幅が得られることである(機械的Q値<10)。問
題となるのは低い周波数の場合に必要な圧電セラミック
スの厚さであって、この厚さは高い電気的源抵抗または
負荷抵抗を生じるものである。
を改善するため、その前面に音響的に最適化されたλ/
4層を設けられるか、または適当な素材による減衰措置
を背面に受ける。この技術の利点はとくに高い所に伝達
帯域幅が得られることである(機械的Q値<10)。問
題となるのは低い周波数の場合に必要な圧電セラミック
スの厚さであって、この厚さは高い電気的源抵抗または
負荷抵抗を生じるものである。
【0010】そのほかサンドウィッチ構造を特徴とする
曲げ振動子が既知である。この場合1つにはモノモルフ
曲げ振動子と、もう1つにはバイモルフ形曲げ振動子が
区別される。モノモルフ形曲げ振動子は、1つのメンブ
レン(多くは金属)からなり、このメンブレンの上に圧
電セラミックスが載せてある。このセラミックスはメン
ブレンの直径より小さい。このセラミックスは平面共振
で駆動されるので、その共振周波数に影響をあたえるの
はその半径である。これによりセラミックスの厚さを非
常に薄く、そして電気的源抵抗を小さいものとすること
ができる。共振周波数は個々のコンポーネントと相互の
接着の形状寸法により決定される。このトランスデュー
サーは非常にコスト上有利であり、非常に効率がよく、
小さいが、非常に帯域がせまい(相対6dBP/E帯域
<3%)。このような振動子に減衰措置を追加すると、
効率が極端に低下する。これに対してバイモルフ形曲げ
振動子は、2つが反対に極性化され、たがいに連結され
たPZTプレートからなる。この非常に効率のよいトラ
ンスデューサーは、周波数80kHz以上では駆動が困
難で、比較的コストが高い。
曲げ振動子が既知である。この場合1つにはモノモルフ
曲げ振動子と、もう1つにはバイモルフ形曲げ振動子が
区別される。モノモルフ形曲げ振動子は、1つのメンブ
レン(多くは金属)からなり、このメンブレンの上に圧
電セラミックスが載せてある。このセラミックスはメン
ブレンの直径より小さい。このセラミックスは平面共振
で駆動されるので、その共振周波数に影響をあたえるの
はその半径である。これによりセラミックスの厚さを非
常に薄く、そして電気的源抵抗を小さいものとすること
ができる。共振周波数は個々のコンポーネントと相互の
接着の形状寸法により決定される。このトランスデュー
サーは非常にコスト上有利であり、非常に効率がよく、
小さいが、非常に帯域がせまい(相対6dBP/E帯域
<3%)。このような振動子に減衰措置を追加すると、
効率が極端に低下する。これに対してバイモルフ形曲げ
振動子は、2つが反対に極性化され、たがいに連結され
たPZTプレートからなる。この非常に効率のよいトラ
ンスデューサーは、周波数80kHz以上では駆動が困
難で、比較的コストが高い。
【0011】最後に挙げるものとして静電気で駆動され
るトランスデューサーが既知であり、この場合メンブレ
ンの変位は静電気の力によって生じる。この種のトラン
スデューサーは、温度や湿度といった環境パラメーター
の変化に非常に敏感であり、比較的高価である。
るトランスデューサーが既知であり、この場合メンブレ
ンの変位は静電気の力によって生じる。この種のトラン
スデューサーは、温度や湿度といった環境パラメーター
の変化に非常に敏感であり、比較的高価である。
【0012】上記の標準的技術によって実現できるの
は、非常に帯域が狭くて効率のよい空中音響トランスデ
ューサーか、帯域は広いが非常に感度の悪い空中音響ト
ランスデューサーのどちらかである。
は、非常に帯域が狭くて効率のよい空中音響トランスデ
ューサーか、帯域は広いが非常に感度の悪い空中音響ト
ランスデューサーのどちらかである。
【0013】上記を出発点として、本発明の基礎をなす
課題は、電磁的波動を機械的波動に、またはその反対に
変換する際、改善された、そして効率のよい変換を実現
できるような音響トランスデューサー、とくに空中音響
トランスデューサーを提案することである。この音響ト
ランスデューサーは、簡単な構造で高い機能確実性を示
し、製造コストの低いことを要する。そして感度が改善
された、帯域の広い空中音響トランスデューサーを提供
する。
課題は、電磁的波動を機械的波動に、またはその反対に
変換する際、改善された、そして効率のよい変換を実現
できるような音響トランスデューサー、とくに空中音響
トランスデューサーを提案することである。この音響ト
ランスデューサーは、簡単な構造で高い機能確実性を示
し、製造コストの低いことを要する。そして感度が改善
された、帯域の広い空中音響トランスデューサーを提供
する。
【0014】この課題の解決は請求項1に挙げた諸特性
によって行われる。
によって行われる。
【0015】本発明による音響トランスデューサーが2
つの振動の原理を1つにまとめているのは、とくに好都
合である。圧電セラミックスディスクとメンブレンとの
複合体を備え、このメンブレンは好ましくはエポキシ・
中空ガラス球混合物または音響技術的にこれに匹敵する
素材によるものとし、この複合体はモノモルフ形曲げ振
動子を形成する。好ましい方法としてはこのメンブレン
をトランスデューサーハウジングの一部とする。さらに
圧電セラミックスの平面的振動モードを、ポアソン比に
よって厚さ振動に変換する。変換後この厚さ振動を、音
響インピーダンスの低いカップリング層によって伝播媒
質に、好ましくは空気に作用させる。本発明のそのほか
の形成物および特別な発展形を従属請求項ならびに下記
の説明に挙げた。
つの振動の原理を1つにまとめているのは、とくに好都
合である。圧電セラミックスディスクとメンブレンとの
複合体を備え、このメンブレンは好ましくはエポキシ・
中空ガラス球混合物または音響技術的にこれに匹敵する
素材によるものとし、この複合体はモノモルフ形曲げ振
動子を形成する。好ましい方法としてはこのメンブレン
をトランスデューサーハウジングの一部とする。さらに
圧電セラミックスの平面的振動モードを、ポアソン比に
よって厚さ振動に変換する。変換後この厚さ振動を、音
響インピーダンスの低いカップリング層によって伝播媒
質に、好ましくは空気に作用させる。本発明のそのほか
の形成物および特別な発展形を従属請求項ならびに下記
の説明に挙げた。
【0016】本発明を図面に従って下記により詳細に説
明する。
明する。
【0017】第1図に圧電セラミックス2の側面図を図
式的に示した。圧電セラミックス2の平面的振動モード
を矢印4で示したが、これをポアソン比に従って、二重
矢印6で示した厚さ振動に変換する。
式的に示した。圧電セラミックス2の平面的振動モード
を矢印4で示したが、これをポアソン比に従って、二重
矢印6で示した厚さ振動に変換する。
【0018】第2図は圧電セラミックスディスク10の
載せたメンブレン8を図式的に示すが、このディスクを
下記では圧電セラミックスとも呼ぶ。
載せたメンブレン8を図式的に示すが、このディスクを
下記では圧電セラミックスとも呼ぶ。
【0019】第3図ではとくに、図示した共振周波数f
2およびf3を互いにずらすことにより、所望の伝達帯
域幅を得ることが説明されている。これにより共振の臨
界結合が強制されるのは、とくに好都合である。ここに
示す例では、圧電セラミックスの厚さ振動の厚さ共振f
2が、メンブレンの曲げ振動f3より低い所に位置して
いる。メンブレンは、とくにエポキシ・中空ガラス球混
合物、または音響技術的にこれに匹敵する素材からな
る。全有効周波数に対しては非対称的でより高い周波数
にずらされたこのスペクトルによって、本発明ではトラ
ンスデューサーの速やかな立ち上がりを得られる。メン
ブレン中心周波数f3は、圧電セラミックスの厚さ振動
の中心周波数f2よりも、設定された係数分大きい。こ
の係数はとくに1.05から1.30までの範囲、好ま
しくは1.0から2.0までの範囲内とする。
2およびf3を互いにずらすことにより、所望の伝達帯
域幅を得ることが説明されている。これにより共振の臨
界結合が強制されるのは、とくに好都合である。ここに
示す例では、圧電セラミックスの厚さ振動の厚さ共振f
2が、メンブレンの曲げ振動f3より低い所に位置して
いる。メンブレンは、とくにエポキシ・中空ガラス球混
合物、または音響技術的にこれに匹敵する素材からな
る。全有効周波数に対しては非対称的でより高い周波数
にずらされたこのスペクトルによって、本発明ではトラ
ンスデューサーの速やかな立ち上がりを得られる。メン
ブレン中心周波数f3は、圧電セラミックスの厚さ振動
の中心周波数f2よりも、設定された係数分大きい。こ
の係数はとくに1.05から1.30までの範囲、好ま
しくは1.0から2.0までの範囲内とする。
【0020】(発明を実施するための最良の形態)
有効共振はとくに下記のようにして得られる。
【0021】− 中心周波数f2を持つ共振は、圧電セ
ラミックスの厚さ振動によって生じる。これはたとえば
143kHzとすることができる。
ラミックスの厚さ振動によって生じる。これはたとえば
143kHzとすることができる。
【0022】− メンブレンの中心周波数f3の共振
は、モノモルフ形曲げ振動子によって決定される。これ
はたとえば160kHzとすることができる。
は、モノモルフ形曲げ振動子によって決定される。これ
はたとえば160kHzとすることができる。
【0023】− 中心周波数f1を持つ共振は、ハウジ
ング振動によって決定するのが好ましい。鉢形あるいは
深鍋形のハウジングを設けるのが好都合であるが、その
際中心周波数f1は、鉢形の形状寸法、とくにハウジン
グ壁の厚さと高さに依存する。小さいハウジング寸法を
設定するのが好都合であるが、その際とくに鉢形物の壁
の厚さが薄いことは、共振周波数が高くなることを意味
する。中心周波数f1はとくに70kHzである。
ング振動によって決定するのが好ましい。鉢形あるいは
深鍋形のハウジングを設けるのが好都合であるが、その
際中心周波数f1は、鉢形の形状寸法、とくにハウジン
グ壁の厚さと高さに依存する。小さいハウジング寸法を
設定するのが好都合であるが、その際とくに鉢形物の壁
の厚さが薄いことは、共振周波数が高くなることを意味
する。中心周波数f1はとくに70kHzである。
【0024】ハウジング共振をコントロールするのは非
常にむずかしく、有効周波数より低くするのが合目的で
ある。ここではスペース上の理由からハウジング壁は薄
く設定されており、この場合ハウジング共振をより低い
周波数へ、すなわち有効周波数領域の外へずらすために
は、鉢形物に減衰作用のあるコンパウンド、いわゆる裏
当て材を充てんするのが好ましい。ハウジング共振をよ
り低い周波数にずらせるほか裏当て材によって、厚さ振
動と曲げ振動の減衰およびこの共振のQ値の低下をも得
ることになる。中心中周波数f1を持つ共振は、本発明
の場合、メンブレンの中心周波数f3よりも所定の係数
分小さいものを選択する。この係数はとくに0.35か
ら0.7までの範囲内、好ましくは0.4から0.6ま
での範囲内にある。
常にむずかしく、有効周波数より低くするのが合目的で
ある。ここではスペース上の理由からハウジング壁は薄
く設定されており、この場合ハウジング共振をより低い
周波数へ、すなわち有効周波数領域の外へずらすために
は、鉢形物に減衰作用のあるコンパウンド、いわゆる裏
当て材を充てんするのが好ましい。ハウジング共振をよ
り低い周波数にずらせるほか裏当て材によって、厚さ振
動と曲げ振動の減衰およびこの共振のQ値の低下をも得
ることになる。中心中周波数f1を持つ共振は、本発明
の場合、メンブレンの中心周波数f3よりも所定の係数
分小さいものを選択する。この係数はとくに0.35か
ら0.7までの範囲内、好ましくは0.4から0.6ま
での範囲内にある。
【0025】(合目的な設計)
圧電セラミックスの直径は、厚さ振動f2の位置から得
られる。140kHzの場合の直径は11.7mmであ
る。メンブレンの厚さも同様に厚さ共振f2から得られ
る。メンブレンの厚さはメンブレンを横断する音波の4
分の1波長に相当する。従ってd=c/(4・f2)が
成立し、ここでdはメンブレンの厚さ、cはメンブレン
内の音速、f2は共振周波数である。
られる。140kHzの場合の直径は11.7mmであ
る。メンブレンの厚さも同様に厚さ共振f2から得られ
る。メンブレンの厚さはメンブレンを横断する音波の4
分の1波長に相当する。従ってd=c/(4・f2)が
成立し、ここでdはメンブレンの厚さ、cはメンブレン
内の音速、f2は共振周波数である。
【0026】メンブレンの直径は、圧電セラミックスの
厚さ、圧電セラミックスの決められた直径、圧電セラミ
ックスとメンブレン間の接着の方法、メンブレンの弾性
上の素材パラメーターならびにメンブレンの決められた
厚さと組み合わせて、共振周波数f3から得られる。
厚さ、圧電セラミックスの決められた直径、圧電セラミ
ックスとメンブレン間の接着の方法、メンブレンの弾性
上の素材パラメーターならびにメンブレンの決められた
厚さと組み合わせて、共振周波数f3から得られる。
【0027】ここで、周縁を固定されたメンブレンの共
振周波数を決定する下記の式が成立する。
振周波数を決定する下記の式が成立する。
【0028】f=at/D2
【0029】この場合fは共振周波数、tはメンブレン
の厚さ、Dはメンブレンの直径である。比例係数aは上
記の周辺条件に依存する。依存条件の数が多いので、メ
ンブレンの直径は実験によって決定しなければならな
い。この際このセラミックスの厚さを、メンブレン剛度
を高くするため重要なファクターとして活用するのは、
好都合である。このようにしてメンブレンの直径をたと
えば12.2mmとすることができる。セラミックスの
厚さは実験によって上記の手続きから得られる。セラミ
ックスの厚さは、共振周波数f2およびf3の振幅の比
にも影響する。メンブレンの厚さは0.7mmまでのも
のを選択できるのが、合目的な形状である。セラミック
スディスクとメンブレンと機械的連結はせん断力に耐え
なければならず、本発明の場合は薄くて硬い接着層によ
るのがもっとも都合がよい。
の厚さ、Dはメンブレンの直径である。比例係数aは上
記の周辺条件に依存する。依存条件の数が多いので、メ
ンブレンの直径は実験によって決定しなければならな
い。この際このセラミックスの厚さを、メンブレン剛度
を高くするため重要なファクターとして活用するのは、
好都合である。このようにしてメンブレンの直径をたと
えば12.2mmとすることができる。セラミックスの
厚さは実験によって上記の手続きから得られる。セラミ
ックスの厚さは、共振周波数f2およびf3の振幅の比
にも影響する。メンブレンの厚さは0.7mmまでのも
のを選択できるのが、合目的な形状である。セラミック
スディスクとメンブレンと機械的連結はせん断力に耐え
なければならず、本発明の場合は薄くて硬い接着層によ
るのがもっとも都合がよい。
【0030】第4図は本発明によるトランスデューサー
のエコー信号のダイアグラムを示す。トランスデューサ
ーの最適化された音響挙動は、図示されたパルス形によ
って、立ち上がり挙動の早いものから直接に得られる。
到達可能な伝達帯域幅(パルス/エコー、3dB)は約
31%である。パルス幅、しかもエネルギーの10〜9
0%に対するパルス幅は、近似値として中心周波数の
2.5周期である。 [図面の簡単な説明]
のエコー信号のダイアグラムを示す。トランスデューサ
ーの最適化された音響挙動は、図示されたパルス形によ
って、立ち上がり挙動の早いものから直接に得られる。
到達可能な伝達帯域幅(パルス/エコー、3dB)は約
31%である。パルス幅、しかもエネルギーの10〜9
0%に対するパルス幅は、近似値として中心周波数の
2.5周期である。 [図面の簡単な説明]
【図1】半径方向の振動から厚さ振動への変換を図式的
に示す図である。
に示す図である。
【図2】曲げ振動を図式的に示す図である。
【図3】共振の結合を示す図である。
【図4】エコー信号のダイアグラムの例を示す図であ
る。
る。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平8−98298(JP,A)
実開 昭61−70498(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04R 17/10 330
H01L 41/09
H04R 17/00
Claims (17)
- 【請求項1】 モノモルフ形の曲げ振動子を形成する圧
電セラミックスディスクとメンブレンの複合体と、カッ
プリング層とを備える音響トランスデューサーであっ
て、 圧電セラミックスディスクは、ポアソン比に従って厚さ
振動モードに変換される平面的な振動モードであって、
前記厚さ振動モードは、音響インピーダンスの低いカッ
プリング層による変換後に伝播媒質に適用可能である、
該平面的な振動モードを有し、 メンブレンは、圧電セラミックスディスクの厚さ振動の
モードの共振周波数のほぼ4分の1波長に対応する厚さ
を有することを特徴とする音響トランスデューサー。 - 【請求項2】 トランスデューサーが、空中トランスデ
ューサーであり、伝播媒質が空気であることを特徴とす
る請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項3】 圧電セラミックスディスクの厚さ振動の
モードおよびメンブレンの曲げ振動モードの共振周波数
の中心周波数f2およびf3が相違することを特徴とす
る請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項4】 メンブレンの中心周波数f3は圧電セラ
ミックスディスクの厚さ振動モードの中心周波数f2よ
りも1.0から2.0の範囲の係数分大きいことを特徴
とする請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項5】 メンブレンの中心周波数f3は圧電セラ
ミックスディスクの中心周波数f2よりも1.05から
1.3の範囲の係数分大きいことを特徴とする請求項1
に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項6】 ハウジング振動の共振の中心周波数f1
は、圧電セラミックスディスクの厚さ振動のモードの中
心周波数f2よりも0.35から0.7の範囲の係数分
小さいことを特徴とする請求項1に記載の音響トランス
デューサー。 - 【請求項7】 ハウジング振動の共振の中心周波数f1
は、圧電セラミックスディスクの中心周波数f2よりも
0.4から0.6の範囲の係数分小さいことを特徴とす
る請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項8】 圧電セラミックスディスクとメンブレン
が、薄くて硬い接着層で結合されることを特徴とする請
求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項9】 圧電セラミックスディスクの厚さ共振が
トランスデューサーの全有効周波数に適用され、メンブ
レンの曲げ振動f3の周波数が全有効周波数よりも若干
高い所に位置していることとを特徴とする請求項1に記
載の音響トランスデューサー。 - 【請求項10】 メンブレンが、トランスデューサーハ
ウジングの一部として形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項11】 厚さ振動の中心周波数f2が142k
Hz程度であり、モノモルフ形の曲げ振動に規定される
中心周波数f3は160kHz程度であることを特徴と
する請求項1に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項12】 トランスデューサーが、減衰材または
裏当て材を充てんされた鉢形の形状のハウジングを備え
ることを特徴とする請求項1に記載の音響トランスデュ
ーサー。 - 【請求項13】 トランスデューサーハウジングが、減
衰材を含んで備えられていることを特徴とする請求項1
に記載の音響トランスデューサー。 - 【請求項14】 減衰材は、酸化アルミニウム、タング
ステンおよびポリマーから選ばれる少なくとも一つの材
料からなることを特徴とする請求項1に記載の音響トラ
ンスデューサー。 - 【請求項15】 メンブレンがエポキシ・中空ガラス球
混合物からなることを特徴とする請求項1に記載の音響
トランスデューサー。 - 【請求項16】 モノモルフ形の曲げ振動子を形成する
圧電セラミックスディスクとメンブレンの複合体と、 音響インピーダンスの低いカップリング層とを備える音
響トランスデューサーであって、 圧電セラミックスの平面的な振動モードは、ポアソン比
に従って厚さ振動のモードに変換可能であり、厚さ振動
のモードは、厚さ振動のモードに適用するためのカップ
リング層により伝播媒質に変換可能であることを特徴と
する音響トランスデューサー。 - 【請求項17】 モノモルフ形の曲げ振動子を圧電セラ
ミックスディスクとメンブレンの複合体から形成するス
テップと、 圧電セラミックスの平面的な振動モードは、ポアソン比
に従って厚さ振動のモードに変換するステップと、 厚さ振動のモードを、厚さ振動のモードに適用するため
の音響インピーダンスの低いカップリング層により伝播
媒質に変換するステップを備えることを特徴とする音響
エネルギーの変換方法。
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DK200101780A (da) * | 2001-11-30 | 2002-11-27 | Danfoss As | Ultralydstransducer |
AU2003218120A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-29 | United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space | Electro-active device using radial electric field piezo-diaphragm for sonic applications |
JP2006220638A (ja) * | 2004-07-27 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Works Ltd | センサ装置 |
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US7641130B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-01-05 | Altapure Llc | Methods and apparatus for optimizing aerosol generation with ultrasonic transducers |
EP2043740A2 (en) * | 2006-07-21 | 2009-04-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Ultrasonic transducer for a metallic cavity implanted medical device |
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SG191917A1 (en) * | 2011-01-18 | 2013-08-30 | Halliburton Energy Serv Inc | An improved focused acoustic transducer |
JP2015508960A (ja) | 2012-01-30 | 2015-03-23 | ピエゾテック・エルエルシー | パルスエコー音響変換装置 |
DE102016208781A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Johnson Matthey Piezo Products Gmbh | Vibrationselement zur Erzeugung eines haptischen Feedback-Signals |
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NL7502640A (nl) * | 1975-03-06 | 1976-09-08 | Philips Nv | Elektro-mechanisch filter. |
US4297538A (en) * | 1979-07-23 | 1981-10-27 | The Stoneleigh Trust | Resonant electroacoustic transducer with increased band width response |
JPS56161799A (en) * | 1980-05-15 | 1981-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic wave probe |
NL8203463A (nl) * | 1982-09-06 | 1984-04-02 | Philips Nv | Omzetter en werkwijze voor het vervaardigen van een membraan voor deze omzetter. |
JPS6055798A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波送受波器 |
US5161200A (en) * | 1989-08-04 | 1992-11-03 | Alesis Corporation | Microphone |
EP0451306B1 (de) * | 1990-04-09 | 1997-07-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Frequenzselektiver Ultraschall-Schichtwandler |
JPH08195998A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Fuji Kogyo Kk | 可搬型超音波水中センサ |
JP3344888B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2002-11-18 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型素子及びその製造方法 |
US6070468A (en) * | 1997-04-23 | 2000-06-06 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Micromachined ultrasonic leaky wave air transducers |
-
1998
- 1998-08-19 US US09/486,191 patent/US6353277B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-19 JP JP2000508107A patent/JP3416648B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-19 EP EP98945260A patent/EP1005691A1/de not_active Withdrawn
- 1998-08-19 WO PCT/EP1998/005260 patent/WO1999010874A1/de not_active Application Discontinuation
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Publication number | Publication date |
---|---|
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