JPH01190100A - 空中超音波トランスジューサ - Google Patents
空中超音波トランスジューサInfo
- Publication number
- JPH01190100A JPH01190100A JP1421388A JP1421388A JPH01190100A JP H01190100 A JPH01190100 A JP H01190100A JP 1421388 A JP1421388 A JP 1421388A JP 1421388 A JP1421388 A JP 1421388A JP H01190100 A JPH01190100 A JP H01190100A
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- Japan
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- acoustic matching
- tubulous
- matching layer
- case
- piezoelectric element
- Prior art date
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- Pending
Links
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- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
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- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
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- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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〕
この発明は空中超音波トランスジューサに関し、特にた
とえば円板状の音響整合層に円板あるいはリング状の圧
電セラミックが固着され、その送波/受波タイミングに
よってたとえば物体までの距離を計測する、空中超音波
トランスジューサに関する。
とえば円板状の音響整合層に円板あるいはリング状の圧
電セラミックが固着され、その送波/受波タイミングに
よってたとえば物体までの距離を計測する、空中超音波
トランスジューサに関する。
この種の空中超音波トランスジューサの一例が、たとえ
ば、昭和59年11月5日および昭和60年10月31
日付でそれぞれ出願公開された、実開昭り9−1643
98号および実開昭60−163899号公報などに開
示されている。
ば、昭和59年11月5日および昭和60年10月31
日付でそれぞれ出願公開された、実開昭り9−1643
98号および実開昭60−163899号公報などに開
示されている。
従来技術のように超音波の送波および受波を同一の圧電
素子によって行うものでは、パルス(トーンバースト)
入力時に残響が生じ、もし受渡信号が残響に埋没すると
それらの区別がつきにくくなり、したがって距離計測が
不能になる。従来公知のものにおいては、そのような残
響時間が比較的長く、したがってより短い距離の計測な
いし検知ができないという問題点があった。
素子によって行うものでは、パルス(トーンバースト)
入力時に残響が生じ、もし受渡信号が残響に埋没すると
それらの区別がつきにくくなり、したがって距離計測が
不能になる。従来公知のものにおいては、そのような残
響時間が比較的長く、したがってより短い距離の計測な
いし検知ができないという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、より短い距離を
識別できる、空中超音波トランスジューサを提供するこ
とである。
識別できる、空中超音波トランスジューサを提供するこ
とである。
この発明では、ケースの中にそのケースの長さよりやや
長い弾性変形可能な材料たとえばフェルトなどからなる
筒状体を圧電素子を囲むように配置し、その筒状体の一
端を音響整合層に当接させてその下端ないし他端を典型
的には端子板のような蓋部材に当接させた状態で圧入し
た、空中超音波トランスジューサである。
長い弾性変形可能な材料たとえばフェルトなどからなる
筒状体を圧電素子を囲むように配置し、その筒状体の一
端を音響整合層に当接させてその下端ないし他端を典型
的には端子板のような蓋部材に当接させた状態で圧入し
た、空中超音波トランスジューサである。
筒状体が蓋部材で圧入されると、その筒状体は弾性変形
を生じ、音響整合層を強く押しつける。
を生じ、音響整合層を強く押しつける。
このため、音響整合層に適度な負荷がかかり、音響整合
層におけるスプリアス成分の発生が抑制される。なお、
筒状体には弾性があるため、圧電素子による超音波振動
それ自体が妨げられることはない。
層におけるスプリアス成分の発生が抑制される。なお、
筒状体には弾性があるため、圧電素子による超音波振動
それ自体が妨げられることはない。
〔発明の効果〕
この発明によれば、音響整合層におけるスプリアスが抑
制されるので、従来のものに比べて、残響時間が短くな
り、したがってより短い距離の識別が可能になる。
制されるので、従来のものに比べて、残響時間が短くな
り、したがってより短い距離の識別が可能になる。
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。
空中超音波トランスジューサ10は、この実施例では一
体的に樹脂成型された音響整合層12およびケース14
を含む。しかしながら、この音響整合J112とケース
14とは別体のものとして構成されて互いに接着されて
一体化されてもよいことは勿論である。
体的に樹脂成型された音響整合層12およびケース14
を含む。しかしながら、この音響整合J112とケース
14とは別体のものとして構成されて互いに接着されて
一体化されてもよいことは勿論である。
音響整合層12の内部には、所定の粒径たとえば10〜
200μmを有するガラス製マイクロバルーン16が分
散されている。この音響整合F!i12の音響インピー
ダンスは、空気中の音響インピーダンスと圧電素子18
の音響インピーダンスとの中間のものとなり、したがっ
て両者の音響インピーダンスを整合する作用を果たす。
200μmを有するガラス製マイクロバルーン16が分
散されている。この音響整合F!i12の音響インピー
ダンスは、空気中の音響インピーダンスと圧電素子18
の音響インピーダンスとの中間のものとなり、したがっ
て両者の音響インピーダンスを整合する作用を果たす。
音響整合層12の内面には、公知の円板状のあるいはリ
ング状の圧電素子18が接着ないし固着される。この圧
電素子18は、たとえばPZTなどのセラミックユニッ
トとその両生面上にそれぞれ形成された振動電極とを含
み、その振動電極のそれぞれは、リード20によって端
子板22に設けられた対応の外部端子24に接続される
。外部端子24によって圧電素子18にトーンバースト
波を印加すると圧電素子18から所定の超音波信号が送
波され、反射体から戻った超音波が圧電素子18によっ
て受波される。そして、その送受波タイミングのずれ時
間と音速とによって反射体までの距離がわかる。
ング状の圧電素子18が接着ないし固着される。この圧
電素子18は、たとえばPZTなどのセラミックユニッ
トとその両生面上にそれぞれ形成された振動電極とを含
み、その振動電極のそれぞれは、リード20によって端
子板22に設けられた対応の外部端子24に接続される
。外部端子24によって圧電素子18にトーンバースト
波を印加すると圧電素子18から所定の超音波信号が送
波され、反射体から戻った超音波が圧電素子18によっ
て受波される。そして、その送受波タイミングのずれ時
間と音速とによって反射体までの距離がわかる。
注目すべきは、ケース14の内部に筒状体26が配置さ
れている点である。この筒状体26は、弾性変形可能な
材料、典型的にはフェルトで形成された円筒体であって
、その長さが、第2図からよくわかるように、ケース1
4の下端面すなわち端子板22の上端面より一定長さし
だけ長くされている。このような筒状体26は、圧電素
子18を取り囲み、その一端が音響整合Ji12に接触
するように配置されている。そして、第2図に示すよう
に、筒状体26の他端を端子板22によって押し上げて
、端子板22をケース14の下端面に固着することによ
って、筒状体26は第1図に示すように断面バレル状に
弾性変形した状態でケース14内に圧入される。
れている点である。この筒状体26は、弾性変形可能な
材料、典型的にはフェルトで形成された円筒体であって
、その長さが、第2図からよくわかるように、ケース1
4の下端面すなわち端子板22の上端面より一定長さし
だけ長くされている。このような筒状体26は、圧電素
子18を取り囲み、その一端が音響整合Ji12に接触
するように配置されている。そして、第2図に示すよう
に、筒状体26の他端を端子板22によって押し上げて
、端子板22をケース14の下端面に固着することによ
って、筒状体26は第1図に示すように断面バレル状に
弾性変形した状態でケース14内に圧入される。
このようにして圧入された筒状体26の弾性によって、
音響整合層12の内面には、圧電素子18の周りにおい
て、比較的強い圧接力を受ける。
音響整合層12の内面には、圧電素子18の周りにおい
て、比較的強い圧接力を受ける。
その圧接力によって音響整合層12に適度な負荷がかか
り、したがってその音響整合N12で生じることのある
スプリアス成分が抑圧される。そのため、音響整合層1
2に起因する全体の残響時間が比較的短(なる。
り、したがってその音響整合N12で生じることのある
スプリアス成分が抑圧される。そのため、音響整合層1
2に起因する全体の残響時間が比較的短(なる。
発明者等の実験によれば、従来の空中超音波トランスジ
ユーサでは、残響時間は、この110kHzの場合、約
1ms e cであり、したがって識別可能な最小距離
は25cmであった。これに対して、この発明に従った
空中超音波トランスジェ−サでは、残響時間は0.6m
5ec程度に短くなり、したがってその識別可能最小距
離もまたたとえば15cmのように大幅に短くなった。
ユーサでは、残響時間は、この110kHzの場合、約
1ms e cであり、したがって識別可能な最小距離
は25cmであった。これに対して、この発明に従った
空中超音波トランスジェ−サでは、残響時間は0.6m
5ec程度に短くなり、したがってその識別可能最小距
離もまたたとえば15cmのように大幅に短くなった。
なお、筒状体26の材料としては、上述のフェルトのよ
うに吸音機能を併有する材料たとえばグラスウールなど
が好ましいが、吸音機能を持たない異方性ゴムあるいは
等方性シリコンゴムなとも利用可能である。
うに吸音機能を併有する材料たとえばグラスウールなど
が好ましいが、吸音機能を持たない異方性ゴムあるいは
等方性シリコンゴムなとも利用可能である。
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図解図である。
第2図はこの実施例の筒状体とケースとの長さの関係を
表す断面図解図である。 図において、10は空中超音波トランスジューサ、12
は音響整合層、14はケース、18は圧電素子、22は
端子板、26は筒状体を示す。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 1) 義 人 事1図 第2図
表す断面図解図である。 図において、10は空中超音波トランスジューサ、12
は音響整合層、14はケース、18は圧電素子、22は
端子板、26は筒状体を示す。 特許出願人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 山 1) 義 人 事1図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 板状の音響整合層に圧電素子が固着され、音響整合層の
その固着面と同一面側に所定長さのケースが形成され、
ケースが蓋部材によって封止された空中超音波トランス
ジューサにおいて、 前記ケース内において前記圧電素子を囲むように配置さ
れた弾性変形可能な材料から成りかつその長さが前記ケ
ースの長さより長い筒状体を備え、前記筒状体はその一
端が前記音響整合層の前記固着面に接触しかつその他端
が前記蓋部材に当接して圧入されていることを特徴とす
る、空中超音波トランスジューサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1421388A JPH01190100A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空中超音波トランスジューサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1421388A JPH01190100A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空中超音波トランスジューサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01190100A true JPH01190100A (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11854816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1421388A Pending JPH01190100A (ja) | 1988-01-25 | 1988-01-25 | 空中超音波トランスジューサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01190100A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101023804B1 (ko) * | 2008-10-30 | 2011-03-21 | (주)동일기연 | 압전 초음파 트랜스듀서 |
DE102017221618A1 (de) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Continental Automotive Gmbh | Ultraschallwandler mit zumindest einem piezo-elektrischen Oszillator |
-
1988
- 1988-01-25 JP JP1421388A patent/JPH01190100A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101023804B1 (ko) * | 2008-10-30 | 2011-03-21 | (주)동일기연 | 압전 초음파 트랜스듀서 |
DE102017221618A1 (de) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Continental Automotive Gmbh | Ultraschallwandler mit zumindest einem piezo-elektrischen Oszillator |
US11786934B2 (en) | 2017-10-27 | 2023-10-17 | Continental Automotive Gmbh | Ultrasound transducer having at least one piezoelectric oscillator |
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