JPS5846800A - 静電型超音波振動子 - Google Patents
静電型超音波振動子Info
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- JPS5846800A JPS5846800A JP56144902A JP14490281A JPS5846800A JP S5846800 A JPS5846800 A JP S5846800A JP 56144902 A JP56144902 A JP 56144902A JP 14490281 A JP14490281 A JP 14490281A JP S5846800 A JPS5846800 A JP S5846800A
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- Japan
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- grooves
- diaphragm
- electrode
- holes
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (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】
本発明はシシノル型の電気音響変換器における静電型超
音波振動子に関するものである。
音波振動子に関するものである。
第1図にシシグル型の静電型超音波振動子の基本構成図
を示す。図中(1)“は円板形の固定電極で、この固定
電極+11“の表面に円板形の振動膜(2)が載置され
ている。(3)は振動膜(2)の表面に設けられだ円板
形の可動電極で、この可動電極(3)と固定電極fi+
“との間に電源Eが印加されている。この電源Eは例え
は直流電圧に50〜60 KHzの周波数を重畳してい
る。しかして可動電極(3)と固定電極(1)“とに電
源Eからの電気信号が印加式れると、振動膜(2)が振
動して超音波を発生することになる。これら固定電極(
1)“や振動膜(2)等は振動面が#1#!平面である
ために、指向性は円形ピストシ音源の指向性理論式によ
って近似する事が可能である。そしてその値は次式に示
すようKなる。。
を示す。図中(1)“は円板形の固定電極で、この固定
電極+11“の表面に円板形の振動膜(2)が載置され
ている。(3)は振動膜(2)の表面に設けられだ円板
形の可動電極で、この可動電極(3)と固定電極fi+
“との間に電源Eが印加されている。この電源Eは例え
は直流電圧に50〜60 KHzの周波数を重畳してい
る。しかして可動電極(3)と固定電極(1)“とに電
源Eからの電気信号が印加式れると、振動膜(2)が振
動して超音波を発生することになる。これら固定電極(
1)“や振動膜(2)等は振動面が#1#!平面である
ために、指向性は円形ピストシ音源の指向性理論式によ
って近似する事が可能である。そしてその値は次式に示
すようKなる。。
但し、πは波長、dは音源直径、θは角度でおる。この
式にπ=8.7 (m) 、d=36−を入れて指向性
を計算すると第2図に示すような特性を得る。すなわち
、サイド0−づの減衰が16dB l。
式にπ=8.7 (m) 、d=36−を入れて指向性
を計算すると第2図に示すような特性を得る。すなわち
、サイド0−づの減衰が16dB l。
かなく1.このようなビーム指向性を有する振動子を例
えは、超音波スイッチに用いると、前記サイド0−プに
よって不用な所に検知エリアが生じてしまう。このよう
なサイド0−づの大きくなる欠点をなくすために第3図
に示すような振動面の両サイドの位相を進める振動子が
提供されている。
えは、超音波スイッチに用いると、前記サイド0−プに
よって不用な所に検知エリアが生じてしまう。このよう
なサイド0−づの大きくなる欠点をなくすために第3図
に示すような振動面の両サイドの位相を進める振動子が
提供されている。
第3図において、固定電極(tl’、振動膜(T3及び
可動電極(3)とのサシドイツチ構造は同一であるが、
固定電極(lどの中央部を平面状とし、周縁を円錐状に
形成し、固定電極(1)′の全面に一つて多数個の音波
放射穴(8)が穿孔しである。振動膜(2)と可動電極
(3)の周縁は枠状の固定枠(6)と固定台(7)め端
面とで挾持固定され、またこれら固定枠(6)と固定台
(7)の周縁部は固定電極(1)′の端部内周面に固定
されている。図中矢印方向が音波の出力方向である。か
かる場合に、サイド0−づは30dBはど減衰させるこ
とが可能であるが、共振周波数が80 KHz以上にな
り、そのため振動子を製品とし使用する周波数は約50
〜60 KHzなので使用できないという問題があつ九
。
可動電極(3)とのサシドイツチ構造は同一であるが、
固定電極(lどの中央部を平面状とし、周縁を円錐状に
形成し、固定電極(1)′の全面に一つて多数個の音波
放射穴(8)が穿孔しである。振動膜(2)と可動電極
(3)の周縁は枠状の固定枠(6)と固定台(7)め端
面とで挾持固定され、またこれら固定枠(6)と固定台
(7)の周縁部は固定電極(1)′の端部内周面に固定
されている。図中矢印方向が音波の出力方向である。か
かる場合に、サイド0−づは30dBはど減衰させるこ
とが可能であるが、共振周波数が80 KHz以上にな
り、そのため振動子を製品とし使用する周波数は約50
〜60 KHzなので使用できないという問題があつ九
。
本発明は上述の点に鑑みて提供したものであり、て、共
振周波数を低下すると共に音波信号と電気信号との変換
効率を高めることを目的とした静電型超音波振動子が提
供するものである。
振周波数を低下すると共に音波信号と電気信号との変換
効率を高めることを目的とした静電型超音波振動子が提
供するものである。
以下本発明の実施例を図面により詳述する。
図中(1)は円板状の固定電極で、中央部が平面状に、
周縁部が円錐状に夫々形成しである。構成としては従来
と同様に固定電極fl)と可動電極(3)との間に振動
膜(2)がサンドイッチ轡造にしである。振動膜(2)
と接触する固定電極(1)の面には第6図に示すように
同心円状に多数の溝(4)が形成してあり、この溝11
Fi振動膜(2)側に開口し且つ断面が矩形状に形成し
である。更に、溝(4)と同じ位置で小って固定電極1
1)の中心から放射状に穴+6)が夫々穿孔してあり、
また穴(5)は固定電極(1)を貫通していて、穴(5
)の径は溝(4)の巾よシも゛大きく形成しである。
周縁部が円錐状に夫々形成しである。構成としては従来
と同様に固定電極fl)と可動電極(3)との間に振動
膜(2)がサンドイッチ轡造にしである。振動膜(2)
と接触する固定電極(1)の面には第6図に示すように
同心円状に多数の溝(4)が形成してあり、この溝11
Fi振動膜(2)側に開口し且つ断面が矩形状に形成し
である。更に、溝(4)と同じ位置で小って固定電極1
1)の中心から放射状に穴+6)が夫々穿孔してあり、
また穴(5)は固定電極(1)を貫通していて、穴(5
)の径は溝(4)の巾よシも゛大きく形成しである。
今、固定電極(1)の厚みをINとし、外径が38m1
とした場合、溝(4)の巾は0.2〜0.5鰭、深さは
0.3〜0.5Mが適し、また穴(6)の径は1Mとし
である。
とした場合、溝(4)の巾は0.2〜0.5鰭、深さは
0.3〜0.5Mが適し、また穴(6)の径は1Mとし
である。
しかして、可動電極(3)と固定電極(1)とに電気信
号を印加すると、振動膜(2)は溝(4)上にて振動す
る。そこで溝(4)と同じ位置に開けた、穴(6)によ
って、その振動が振動膜(2)と反対方向に伝搬されて
音圧として出力される。第7図は、溝(4)を設けた場
合(曲線イ)と、溝+41を設けていない場合(曲線口
)の周波数と出力音圧との特性図を示し、曲線イに示す
ように共振周波数を低下させることができるものである
。第8図は固定電極(i)に形成した溝(4)と穴(6
)との位置関係を示す特性曲線で、横軸に周波数、縦軸
に出力音圧をとっている一0曲線ハは穴(5)を#fi
と同位置に設けたものであり、曲線二は穴(5)を直線
状に並べ、溝(4)を同心円状にして、一部分しか穴(
fl)と溝(4)とが重ならない場合の例である。従っ
て、擲(4)を設けることによシ共振周波数を下け、ま
た穴(6)を溝(4)と同位置に設けることにより変換
効率を上昇せしめている。
号を印加すると、振動膜(2)は溝(4)上にて振動す
る。そこで溝(4)と同じ位置に開けた、穴(6)によ
って、その振動が振動膜(2)と反対方向に伝搬されて
音圧として出力される。第7図は、溝(4)を設けた場
合(曲線イ)と、溝+41を設けていない場合(曲線口
)の周波数と出力音圧との特性図を示し、曲線イに示す
ように共振周波数を低下させることができるものである
。第8図は固定電極(i)に形成した溝(4)と穴(6
)との位置関係を示す特性曲線で、横軸に周波数、縦軸
に出力音圧をとっている一0曲線ハは穴(5)を#fi
と同位置に設けたものであり、曲線二は穴(5)を直線
状に並べ、溝(4)を同心円状にして、一部分しか穴(
fl)と溝(4)とが重ならない場合の例である。従っ
て、擲(4)を設けることによシ共振周波数を下け、ま
た穴(6)を溝(4)と同位置に設けることにより変換
効率を上昇せしめている。
本発明は上述のように、固定電極の振動膜と接触する面
に、振動腹側に開口した矩形の溝を同心円状に多数形成
したので、第7図に示すごとく、溝を設けない場合と比
べて共振周波数を下けることができ、また溝と同位置に
固定電極を貫通する複数個の穴を穿孔したので、第8図
に示す如く、穴を溝と同位置に設けてないので比べ出力
音圧が約10dB程上昇し、変換効率を高めることがで
きる効果を奏する。
に、振動腹側に開口した矩形の溝を同心円状に多数形成
したので、第7図に示すごとく、溝を設けない場合と比
べて共振周波数を下けることができ、また溝と同位置に
固定電極を貫通する複数個の穴を穿孔したので、第8図
に示す如く、穴を溝と同位置に設けてないので比べ出力
音圧が約10dB程上昇し、変換効率を高めることがで
きる効果を奏する。
第1図は静電型超音波振動子の基本構成図、第2図は同
上の特性図、第3図は他の従来例の振動子の断面図、第
、4図は本発明の′実施例の要部拡大断面図、第5図#
′i四上の固定電極の要部拡大斜視図、第6図(a)
(b)は夫々、同上の固定電極の平面図、断面図、第7
図は同上の溝の有無における周波数と出力音圧との関係
を示す特性図、第8図は閾上の鉤と穴との位置関係にお
ける周波数と出力音圧との特性図で、(l)は固定電極
、(2)は振動膜、(3)は可動電極、(4)は溝、(
5)は穴である、 ・代理人 弁理士 石 1)
長 七 第1図 3 第4図 第2図 角曳(Q) 第3図 第6図 (0) (b) つ 55 第7図 1砲(Hz)
上の特性図、第3図は他の従来例の振動子の断面図、第
、4図は本発明の′実施例の要部拡大断面図、第5図#
′i四上の固定電極の要部拡大斜視図、第6図(a)
(b)は夫々、同上の固定電極の平面図、断面図、第7
図は同上の溝の有無における周波数と出力音圧との関係
を示す特性図、第8図は閾上の鉤と穴との位置関係にお
ける周波数と出力音圧との特性図で、(l)は固定電極
、(2)は振動膜、(3)は可動電極、(4)は溝、(
5)は穴である、 ・代理人 弁理士 石 1)
長 七 第1図 3 第4図 第2図 角曳(Q) 第3図 第6図 (0) (b) つ 55 第7図 1砲(Hz)
Claims (1)
- +11 固定電極の表面に振動膜を設け、振動膜の表
面に可動電極を設けて可動電極と固定電極間に電気信号
を印加せしめる・ようにした静電型超音波振動子におい
て、固定電極の振動膜と接触する面□に、振動膜側に開
口した矩形の溝を同心円状に多数形成し、前記溝と同位
置に固定電極を貫通する複数個の穴を穿孔せしめて成る
ことを特徴とする靜11型超音波振動子。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56144902A JPS5846800A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 静電型超音波振動子 |
GB08225689A GB2110901B (en) | 1981-09-14 | 1982-09-09 | Electronstatic transducer |
CA000411172A CA1202113A (en) | 1981-09-14 | 1982-09-10 | Electrostatic transducer having a fixed electrode provided with depressions and through openings |
DE3234060A DE3234060C2 (de) | 1981-09-14 | 1982-09-14 | Elektrostatischer Wandler |
US07/129,969 US4796725A (en) | 1981-09-14 | 1987-12-04 | Electrostatic transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56144902A JPS5846800A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 静電型超音波振動子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5846800A true JPS5846800A (ja) | 1983-03-18 |
Family
ID=15372961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56144902A Pending JPS5846800A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 静電型超音波振動子 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4796725A (ja) |
JP (1) | JPS5846800A (ja) |
CA (1) | CA1202113A (ja) |
DE (1) | DE3234060C2 (ja) |
GB (1) | GB2110901B (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4796725A (en) * | 1981-09-14 | 1989-01-10 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Electrostatic transducer |
US7224098B2 (en) | 2004-06-03 | 2007-05-29 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer and method of manufacturing ultrasonic transducer |
JP2007243299A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Denso Corp | 超音波センサ |
US7881489B2 (en) | 2004-06-14 | 2011-02-01 | Seiko Epson Corporation | Ultrasonic transducer and ultrasonic speaker using the same |
Families Citing this family (8)
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AT411513B (de) | 2000-01-27 | 2004-01-26 | Akg Acoustics Gmbh | Elektroakustischer wandler |
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EP1694094A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-23 | AKG Acoustics GmbH | Membrane for a dynamic converter |
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-
1981
- 1981-09-14 JP JP56144902A patent/JPS5846800A/ja active Pending
-
1982
- 1982-09-09 GB GB08225689A patent/GB2110901B/en not_active Expired
- 1982-09-10 CA CA000411172A patent/CA1202113A/en not_active Expired
- 1982-09-14 DE DE3234060A patent/DE3234060C2/de not_active Expired
-
1987
- 1987-12-04 US US07/129,969 patent/US4796725A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB2110901A (en) | 1983-06-22 |
US4796725A (en) | 1989-01-10 |
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GB2110901B (en) | 1985-09-25 |
DE3234060A1 (de) | 1984-03-15 |
CA1202113A (en) | 1986-03-18 |
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