JPH0441878B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0441878B2 JPH0441878B2 JP60148288A JP14828885A JPH0441878B2 JP H0441878 B2 JPH0441878 B2 JP H0441878B2 JP 60148288 A JP60148288 A JP 60148288A JP 14828885 A JP14828885 A JP 14828885A JP H0441878 B2 JPH0441878 B2 JP H0441878B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- ultrasonic transducer
- receiving
- transmitting
- radius
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、送波用の超音波振動子と受波用の複
数の超音波振動子を同一筐体上に配置した超音波
送受波器アレイに関する。
数の超音波振動子を同一筐体上に配置した超音波
送受波器アレイに関する。
超音波送受波器アレイとしては特公昭58−
51477号がある。これによると、音場媒質の固有
音響インピーダンスより小さい値の材質で構成し
たバツフルの同一面上に波長の約1/10以下の半径
の面をもつ複数のアレイエレメントを配列する構
造であつた。したがつて、エレメント間の相互放
射音響インピーダンスの影響をうけず、エレメン
トの指向性はきれいな単一指向性を示すものとな
り、エレメント相互の感度のばらつきが小さいも
のとなつていた。
51477号がある。これによると、音場媒質の固有
音響インピーダンスより小さい値の材質で構成し
たバツフルの同一面上に波長の約1/10以下の半径
の面をもつ複数のアレイエレメントを配列する構
造であつた。したがつて、エレメント間の相互放
射音響インピーダンスの影響をうけず、エレメン
トの指向性はきれいな単一指向性を示すものとな
り、エレメント相互の感度のばらつきが小さいも
のとなつていた。
しかし、上記の構成によると、アレイエレメン
トを送波用とするには、放射面積が小さいために
用途上必要な音響パワーを送波できない場合があ
つた。なぜなら、単位面積当り最大とりだせる音
響パワーは音場媒質によつて制約をうけるもので
あるからである。
トを送波用とするには、放射面積が小さいために
用途上必要な音響パワーを送波できない場合があ
つた。なぜなら、単位面積当り最大とりだせる音
響パワーは音場媒質によつて制約をうけるもので
あるからである。
例えば海底に敷設した音響トランスポンダの位
置を測定するには船より吊下した１個の送波器よ
り音響質問信号を送波し、その信号を受信した音
響トランスポンダからの音響応答信号を別に吊下
した受波器アレイによつて受信し、アレイエレメ
ント間の信号位相差から音響トランスポンダの方
位を送波と受波の時間差から距離を求めて位置を
定める例がある。
置を測定するには船より吊下した１個の送波器よ
り音響質問信号を送波し、その信号を受信した音
響トランスポンダからの音響応答信号を別に吊下
した受波器アレイによつて受信し、アレイエレメ
ント間の信号位相差から音響トランスポンダの方
位を送波と受波の時間差から距離を求めて位置を
定める例がある。
このような場合、従来は、用途上必要な音響パ
ワーを出す送波器を受波器アレイとは別個に設け
ている。このように２つの送受波器を吊下しなけ
ればいけないために、たとえば両者を一体として
とりつける金具を用意する必要があり、また昇降
装置が２ついるなどの複数な機構が要求された。
ワーを出す送波器を受波器アレイとは別個に設け
ている。このように２つの送受波器を吊下しなけ
ればいけないために、たとえば両者を一体として
とりつける金具を用意する必要があり、また昇降
装置が２ついるなどの複数な機構が要求された。
このような従来の問題を解決するため、本発明
は、音響インピーダンスが音場媒質の固有音響イ
ンピーダンスより小さい値の材質より成るバツフ
ルの同一面上に、波長の約1/10以下の半径とした
複数の受波用超音波振動子を1/4波長以上の間隔
でＬ字形を成すように配列すると共に、波長の約
１／１０以上で1/2以下の半径とした１個の送波用超
音波振動子を、前記Ｌ字形の両端に位置する受波
用超音波振動子に対して少なくとも約１波長離
れ、他の受波用超音波振動子に対してはそれ以上
離れた位置となるように配置したことを特徴とす
る。
は、音響インピーダンスが音場媒質の固有音響イ
ンピーダンスより小さい値の材質より成るバツフ
ルの同一面上に、波長の約1/10以下の半径とした
複数の受波用超音波振動子を1/4波長以上の間隔
でＬ字形を成すように配列すると共に、波長の約
１／１０以上で1/2以下の半径とした１個の送波用超
音波振動子を、前記Ｌ字形の両端に位置する受波
用超音波振動子に対して少なくとも約１波長離
れ、他の受波用超音波振動子に対してはそれ以上
離れた位置となるように配置したことを特徴とす
る。
このような構成を有する本発明は、約1/10以下
の半径とした受波用超音波振動子を1/4波長以上
の間隔で配列しているため、受波用超音波振動子
相互の音響放射インピーダンスの影響による干渉
が防止され、また送波用超音波振動子と受波用超
音波振動子との間隔は最短でも約１波長離れてい
るため、送波用超音波振動子による音響放射イン
ピーダンスの受波用超音波振動子への影響も防止
される。
の半径とした受波用超音波振動子を1/4波長以上
の間隔で配列しているため、受波用超音波振動子
相互の音響放射インピーダンスの影響による干渉
が防止され、また送波用超音波振動子と受波用超
音波振動子との間隔は最短でも約１波長離れてい
るため、送波用超音波振動子による音響放射イン
ピーダンスの受波用超音波振動子への影響も防止
される。
従つて、複数の受波用超音波振動子と１個の送
波用超音波振動子とを一体とした超音波送受波器
アレイを構成することができ、しかも受波用超音
波振動子はＬ字形を成すように配列していること
から実装密度も向上し、大きな放射面を持つ送波
用超音波振動子を有する構造でありながら、全体
としては小型の高性能な超音波送受波器アレイが
実現可能となる。
波用超音波振動子とを一体とした超音波送受波器
アレイを構成することができ、しかも受波用超音
波振動子はＬ字形を成すように配列していること
から実装密度も向上し、大きな放射面を持つ送波
用超音波振動子を有する構造でありながら、全体
としては小型の高性能な超音波送受波器アレイが
実現可能となる。
以下に本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。
る。
第１図はエレメントの配置図であり、図におい
て、１は円形のバツフルであり、音場媒質の固有
音響インピーダンスより小さい値の材質で構成し
てある。２は受波用超音波振動子であり、その面
の半径の大きさは波長の約1/10以下であり、上記
バツフル１上に1/4波長間隔もしくはそれ以上で
Ｌ字形に配置してある。
て、１は円形のバツフルであり、音場媒質の固有
音響インピーダンスより小さい値の材質で構成し
てある。２は受波用超音波振動子であり、その面
の半径の大きさは波長の約1/10以下であり、上記
バツフル１上に1/4波長間隔もしくはそれ以上で
Ｌ字形に配置してある。
３は送波用超音波振動子、この送波用超音波振
動子３はＬ字形の両端に位置する受波用超音波振
動子２に対して少なくとも約１波長離れ、他の受
波用超音波振動子２に対してはそれ以上離れた位
置となるように上記バツフル１に配置されてお
り、これにより送波用超音波振動子３は各受波用
超音波振動子２に対して音響放射の影響を与えな
いようにしてある。
動子３はＬ字形の両端に位置する受波用超音波振
動子２に対して少なくとも約１波長離れ、他の受
波用超音波振動子２に対してはそれ以上離れた位
置となるように上記バツフル１に配置されてお
り、これにより送波用超音波振動子３は各受波用
超音波振動子２に対して音響放射の影響を与えな
いようにしてある。
この送波用超音波振動子３の位置についてさら
にくわしく説明する。
にくわしく説明する。
相互放射音響インピーダンスの影響は距離が遠
くなるほど小さくなる。いわゆる空間相関のなく
なる距離と同じであり、同一面内で１波長離れる
と約10％程度の影響しかなくなる。この空間相関
係数と距離との関係は第２図に示す如くである。
くなるほど小さくなる。いわゆる空間相関のなく
なる距離と同じであり、同一面内で１波長離れる
と約10％程度の影響しかなくなる。この空間相関
係数と距離との関係は第２図に示す如くである。
したがつて送波用超音波振動子３の周辺から受
波用超音波振動子２の周辺までの距離は約１波長
以上とればよい。つまり第１図においてｄ≧１波
長である。
波用超音波振動子２の周辺までの距離は約１波長
以上とればよい。つまり第１図においてｄ≧１波
長である。
このようにすることによつて送波用超音波振動
子３は半径が1/10波長以下という制約はなくな
り、これによつて用途上必要な音響パワーを送波
するに必要な大きさの送波用超音波振動子とする
ことができる。単一指向性を要求される場合は、
その半径は1/2波長までゆるされる。
子３は半径が1/10波長以下という制約はなくな
り、これによつて用途上必要な音響パワーを送波
するに必要な大きさの送波用超音波振動子とする
ことができる。単一指向性を要求される場合は、
その半径は1/2波長までゆるされる。
第３図は実施例の縦断面図であり、キルクゴム
製のバツフル１の同一面上に半径約1/10波長以下
の受波用超音波振動子２が配列され、この受波用
超音波振動子２から約１波長以上離れた位置に半
径約1/10波長以上の送波用超音波振動子３が上記
バツフル１の同一面上に配置されていて、これら
はバツフル１を介して筐体４の底板４ａに支持さ
れている。
製のバツフル１の同一面上に半径約1/10波長以下
の受波用超音波振動子２が配列され、この受波用
超音波振動子２から約１波長以上離れた位置に半
径約1/10波長以上の送波用超音波振動子３が上記
バツフル１の同一面上に配置されていて、これら
はバツフル１を介して筐体４の底板４ａに支持さ
れている。
これらは防水ゴム５でモールドされており、筐
体４のなかの電子回路６とつながつている。７は
伝送ケーブルである。
体４のなかの電子回路６とつながつている。７は
伝送ケーブルである。
以上の構成とすることにより、１個の筐体内に
受波用超音波振動子２と送波用超音波振動子３を
配置しても互の空間相関はなくなり両方の超音波
振動子の作用をはたすことができることになる。
受波用超音波振動子２と送波用超音波振動子３を
配置しても互の空間相関はなくなり両方の超音波
振動子の作用をはたすことができることになる。
以上説明したように本発明は、音響インピーダ
ンスが音場媒質の固有音響インピーダンスより小
さい値の材質より成るバツフルの同一面上に、波
長の約1/10以下の半径とした複数の受波用超音波
振動子を1/4波長以上の間隔でＬ字形を成すよう
に配列すると共に、波長の約1/10以上で1/2以下
の半径とした１個の送波用超音波振動子を、前記
Ｌ字形の両端に位置する受波用超音波振動子に対
して少なくとも約１波長離れ、他の受波用超音波
振動子に対してはそれ以上離れた位置となるよう
に配置して、受波用超音波振動子相互の音響放射
インピーダンスの影響による干渉を防止すると共
に、送波用超音波振動子による音響放射インピー
ダンスの受波用超音波振動子への影響も防止する
構造としている。
ンスが音場媒質の固有音響インピーダンスより小
さい値の材質より成るバツフルの同一面上に、波
長の約1/10以下の半径とした複数の受波用超音波
振動子を1/4波長以上の間隔でＬ字形を成すよう
に配列すると共に、波長の約1/10以上で1/2以下
の半径とした１個の送波用超音波振動子を、前記
Ｌ字形の両端に位置する受波用超音波振動子に対
して少なくとも約１波長離れ、他の受波用超音波
振動子に対してはそれ以上離れた位置となるよう
に配置して、受波用超音波振動子相互の音響放射
インピーダンスの影響による干渉を防止すると共
に、送波用超音波振動子による音響放射インピー
ダンスの受波用超音波振動子への影響も防止する
構造としている。
従つて、複数の受波用超音波振動子と１個の送
波用超音波振動子とを一体とした超音波送受波器
アレイを構成することができ、しかも受波用超音
波振動子はＬ字形を成すように配列していること
から実装密度も向上し、大きな放射面を持つ送波
用超音波振動子を有する構造でありながら、全体
としては小型の高性能な超音波送受波器アレイが
実現可能になるという効果が得られる。
波用超音波振動子とを一体とした超音波送受波器
アレイを構成することができ、しかも受波用超音
波振動子はＬ字形を成すように配列していること
から実装密度も向上し、大きな放射面を持つ送波
用超音波振動子を有する構造でありながら、全体
としては小型の高性能な超音波送受波器アレイが
実現可能になるという効果が得られる。
また、前記のように大きな放射面を持つ送波用
超音波振動子と複数の受波用超音波振動子とを一
体にしているため、この１つの超音波送受波器ア
レイで例えば音響トランスポンダの位置測定等に
対応することができ、これにより昇降装置も１つ
使用すれば済むことになるので、取り扱い性、運
用性が向上するという効果も得られる。
超音波振動子と複数の受波用超音波振動子とを一
体にしているため、この１つの超音波送受波器ア
レイで例えば音響トランスポンダの位置測定等に
対応することができ、これにより昇降装置も１つ
使用すれば済むことになるので、取り扱い性、運
用性が向上するという効果も得られる。
第１図は本発明の実施例を示すエレメントの配
置図、第２図は空間相関係数を示すグラフ、第３
図は実施例の縦断面図である。 １……バツフル、２……受波用超音波振動子、
３……送波用超音波振動子、４……筐体、５……
防水ゴム、６……電子回路、７……伝送ケーブ
ル。
置図、第２図は空間相関係数を示すグラフ、第３
図は実施例の縦断面図である。 １……バツフル、２……受波用超音波振動子、
３……送波用超音波振動子、４……筐体、５……
防水ゴム、６……電子回路、７……伝送ケーブ
ル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 音響インピーダンスが音場媒質の固有音響イ
ンピーダンスより小さい値の材質より成るバツフ
ルの同一面上に、 波長の約1/10以下の半径とした複数の受波用超
音波振動子を1/4波長以上の間隔でＬ字形を成す
ように配列すると共に、 波長の約1/10以上で1/2以下の半径とした１個
の送波用超音波振動子を、前記Ｌ字形の両端に位
置する受波用超音波振動子に対して少なくとも約
１波長離れ、他の受波用超音波振動子に対しては
それ以上離れた位置となるように配置したことを
特徴とする超音波送受波器アレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14828885A JPS6210999A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 超音波送受波器アレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14828885A JPS6210999A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 超音波送受波器アレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210999A JPS6210999A (ja) | 1987-01-19 |
| JPH0441878B2 true JPH0441878B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=15449416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14828885A Granted JPS6210999A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 超音波送受波器アレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210999A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009031031A (ja) | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Denso Corp | 超音波センサ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851477B2 (ja) * | 1980-02-20 | 1983-11-16 | 沖電気工業株式会社 | 超音波送受波器アレイ |
| JPS57168058U (ja) * | 1981-04-17 | 1982-10-22 |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP14828885A patent/JPS6210999A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6210999A (ja) | 1987-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1281123C (en) | Line array transducer assembly | |
| US4305141A (en) | Low-frequency directional sonar systems | |
| US4268912A (en) | Directional hydrophone suitable for flush mounting | |
| US3444508A (en) | Directional sonar system | |
| US3718898A (en) | Transducer | |
| US4864179A (en) | Two-dimensional piezoelectric transducer assembly | |
| US3603921A (en) | Sound transducer | |
| CN211373815U (zh) | 一种矢量水听器装置 | |
| US3393400A (en) | Calibration method using transducer array with constant pressure plane wave near-field | |
| US7388810B2 (en) | Ultrasonic distance measurement system | |
| JPH0441878B2 (ja) | ||
| US3564491A (en) | Directional sonar transducer | |
| US3364461A (en) | Transducer array with constant pressure, plane wave near-field | |
| SU1280321A1 (ru) | Устройство дл измерени параметров внутренних волн | |
| US4972389A (en) | Electroacoustic transducer | |
| KR100464925B1 (ko) | 음파탐지기의수중청음기고정구조 | |
| US3380019A (en) | Pressure-gradient hydrophone | |
| JPH035993Y2 (ja) | ||
| US5696738A (en) | Underwater sensing device for ocean floor contact | |
| JP2642812B2 (ja) | 水中用送受波器 | |
| JP3002722B2 (ja) | 円筒形カーディオイドハイドロホン | |
| AU2005324240B2 (en) | Electroacoustic converter | |
| JP2791019B2 (ja) | 超音波アレイセンサ | |
| JPS5851477B2 (ja) | 超音波送受波器アレイ | |
| JP3041311B2 (ja) | アンテナ装置 |