(57)【要約】【課題】周回する表面弾性波の減衰を抑制でき、測定感度を向上させる。【解決手段】高周波信号を表面弾性波素子１０に入力した後、所望の待機期間だけ、タイミングコントローラ５０によりマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間をＤ２及びＣ６を介してアースに接続する。これにより、待機期間中は、マッチングセクション２０が周回受信信号を遮断し、表面弾性波素子１０を周回する表面弾性波のエネルギーが周回受信信号として放出されない。従って、周回する表面弾性波の減衰を所望の期間だけ抑制できる。【選択図】    図１
2005010098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状の表面弾性波素子に駆動信号を入力するための駆動系回路と、前記表面弾性波素子から出力される複数の周回受信信号を計測するための計測系回路とを互いに切換可能な、表面弾性波素子の入出力切換装置であって、
前記駆動系回路及び前記計測系回路と前記表面弾性波素子との間に設けられたマッチングセクションと、
前記各周回受信信号を出力する期間のうち、前記計測を開始するまでの待機期間中、前記マッチングセクションを前記表面弾性波素子から見て並列共振の状態又は（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にある高インピーダンス回路にするように、前記マッチングセクションの構成を変更するマッチング変更手段と、
を備えたことを特徴とする表面弾性波素子の入出力切換装置。
【請求項２】
球状の表面弾性波素子に駆動信号を入力するための駆動系回路と、
前記表面弾性波素子から出力される複数の周回受信信号を計測するための計測系回路と、
前記駆動系回路及び前記計測系回路と前記表面弾性波素子との間に設けられたマッチングセクションと、
前記各周回受信信号を出力する期間のうち、前記計測を開始するまでの待機期間中、前記マッチングセクションを前記表面弾性波素子から見て並列共振の状態又は（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にある高インピーダンス回路にするように、前記マッチングセクションの構成を変更するマッチング変更手段と、
を備えたことを特徴とする表面弾性波素子の計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球状の表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システムに係り、特に、周回する表面弾性波の減衰を抑制でき、測定感度を向上し得る表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、平板部材ではなく、球状部材の表面に一対の櫛形電極を備えた表面弾性波素子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この種の表面弾性波素子は、球状部材自体、又は球状部材と櫛形電極との部材が圧電性材料で形成されている。
【０００３】
このため、かかる表面弾性波素子は、短時間の高周波電圧が櫛形電極に供給されると、櫛形電極の櫛歯に直交する方向に沿って表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）を球状部材の表面に放出すると、この表面弾性波が球状部材の表面を周回する毎に櫛形電極に受信されて高周波電圧に変換される。
【０００４】
すなわち、この種の表面弾性波素子は、圧電性材料により、櫛形電極に供給された高周波電圧を表面弾性波に変換する機能と、周回する毎に櫛形電極に受信される表面弾性波を高周波電圧に変換する機能とをもっている。
【０００５】
なお、表面弾性波は、球状部材の表面状態によって速度等が微妙に変化するので、周回数が多くなるほど変化分が蓄積される。従って、球状の表面弾性波素子は、表面弾性波の発生後に、周回する表面弾性波の減衰時間や周回速度等を測定し、この測定結果に基づいて球状部材の表面状態を評価する高感度センサとしての用途が期待されている。
【０００６】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ／４５２５号パンフレット
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような球状の表面弾性波素子は、高感度センサとしての用途が期待される反面、周回する表面弾性波が早く減衰するため、減衰時間等の測定感度が低いという問題がある。
【０００８】
本発明は上記実情を考慮してなされたもので、周回する表面弾性波の減衰を抑制でき、測定感度を向上し得る表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に対応する発明は、球状の表面弾性波素子に駆動信号を入力するための駆動系回路と、前記表面弾性波素子から出力される複数の周回受信信号を計測するための計測系回路とを互いに切換可能な、表面弾性波素子の入出力切換装置であって、前記駆動系回路及び前記計測系回路と前記表面弾性波素子との間に設けられたマッチングセクションと、前記各周回受信信号を出力する期間のうち、前記計測を開始するまでの待機期間中、前記マッチングセクションを前記表面弾性波素子から見て並列共振の状態又は（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にある高インピーダンス回路にするように、前記マッチングセクションの構成を変更するマッチング変更手段と、を備えた表面弾性波素子の入出力切換装置である。
【００１０】
また、請求項２に対応する発明は、球状の表面弾性波素子に駆動信号を入力するための駆動系回路と、前記表面弾性波素子から出力される複数の周回受信信号を計測するための計測系回路と、前記駆動系回路及び前記計測系回路と前記表面弾性波素子との間に設けられたマッチングセクションと、前記各周回受信信号を出力する期間のうち、前記計測を開始するまでの待機期間中、前記マッチングセクションを前記表面弾性波素子から見て並列共振の状態又は（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にある高インピーダンス回路にするように、前記マッチングセクションの構成を変更するマッチング変更手段と、を備えた表面弾性波素子の計測システムである。
【００１１】
従って、請求項１，２に対応する発明は、待機期間中、マッチング変更手段が、マッチングセクションを表面弾性波素子から見て並列共振の状態又は（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にある高インピーダンス回路にするように、マッチングセクションの構成を変更する。
【００１２】
これにより、この待機期間中は、表面弾性波素子を周回する表面弾性波のエネルギーが周回受信信号として放出されない。従って、周回する表面弾性波の減衰を待機期間に応じて抑制でき、測定感度を向上させることができる
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る表面弾性波素子の計測システムの構成を示す模式図であり、図２はこの表面弾性波素子の構成を示す模式図であり、図３はこの表面弾性波素子に用いられる各信号の波形を示す模式図である。
【００１４】
ここで、計測システムは、例として、駆動用のバースト波の周波数を４５ＭＨｚ付近にした場合、図１に示すように、球状の表面弾性波素子（ＢＳ；Ｂａｌｌ  Ｓａｗ  ｄｅｖｉｃｅ）１０を、マッチング用コイルＬ（１〜２μＨ），マッチング用コンデンサＣ１（数十〜数百ｐＦ）及び微調整用トリマコンデンサＣ２（数ｐＦ）からなるマッチングセクション２０を介して駆動し、表面弾性波素子１０から得られる周回受信信号をマッチングセクション２０を介して計測するためのものである。
【００１５】
ここで、マッチングセクション２０は、マッチング用コイルＬを直列素子とし、各コンデンサＣ１，Ｃ２を並列素子としたπフィルタであり、微調整用トリマコンデンサＣ２が表面弾性波素子１０側に配置され、マッチング用コンデンサＣ１が微調整用トリマコンデンサＣ２とは反対側に配置されている。なお、各コンデンサＣ１，Ｃ２におけるＬとは反対側の端子はそれぞれ接地されている。また、ＬとＣ１との間は、高周波阻止コイルＲＦＣ１（１００μＨ）を介して接地され、切替えダイオード（以下、スイッチ用ＰＩＮダイオードという）Ｄ１〜Ｄ３の直流成分を流すためのものである。
【００１６】
係る計測システムは、詳しくは、（ａ）駆動バースト波信号源３０とマッチングセクション２０とを接続するための駆動系回路、（ｂ）マッチングセクション２０の一部を接地するための待機系回路（マッチング変更手段）、（ｃ）マッチングセクション２０と計測部４０とを接続するための計測系回路、これら各系回路のいずれかを選択するためのタイミングコントローラ５０を備えている。
【００１７】
ここで、（ａ）駆動系回路においては、駆動バースト波信号源３０が同軸ケーブル３１（５０Ω）、直流カット用コンデンサＣ３（１００ｐＦ）及び順方向のスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１（順方向電圧時；高周波信号に対して１Ω以下）を介してマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間に電気的に接続されている。また、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１には、タイミングコントローラ５０からの駆動系選択信号が順電流制限抵抗Ｒ１（１ｋΩ）及び高周波阻止コイルＲＦＣ２（１００μＨ）を介して入力可能となっている。さらに、Ｒ１とＲＦＣ２との間は、直流カット用コンデンサＣ５（１０ｎＦ）を介して接地されている。
【００１８】
すなわち、（ａ）駆動系回路は、タイミングコントローラ５０からの駆動系選択信号（オン状態）により、駆動バースト波信号源３０からの駆動バースト波信号を同軸ケーブル３１、直流カット用コンデンサＣ３及びスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１を介してマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間に入力するものである。
【００１９】
（ｂ）待機系回路においては、マッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間が逆方向のスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２（順方向電圧時；高周波信号に対して１Ω以下）及び直流カット用コンデンサＣ６（１０ｎＦ）を介して接地されている。また、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２のアノード（陽極）には、タイミングコントローラ５０からの待機系選択信号が順電流制限抵抗Ｒ２（１ｋΩ）を介して入力可能となっている。
【００２０】
すなわち、（ｂ）待機系回路は、タイミングコントローラ５０からの待機系選択信号（オン状態）により、マッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間をスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２及び直流カット用コンデンサＣ６を介して高周波的に接地するものである。このＬ．Ｃ１間の接地により、待機系回路は、マッチングセクション２０を表面弾性波素子１０から見て並列共振の状態にある高インピーダンス回路にするように、マッチングセクション２０の構成を（Ｃ１が無い等価回路構成に）変更可能となっている。
【００２１】
（ｃ）計測系回路においては、計測部４０が同軸ケーブル４１（５０Ω）、直流カット用コンデンサＣ４（１００ｐＦ）及び順方向のスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３（順方向電圧時；高周波信号に対して１Ω以下）を介してマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間に電気的に接続されている。また、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３には、タイミングコントローラ５０からの計測系選択信号が順電流制限抵抗Ｒ３（１ｋΩ）及び高周波阻止コイルＲＦＣ３（１００μＨ）を介して入力可能となっている。さらに、Ｒ３とＲＦＣ３との間は、直流カット用コンデンサＣ７（１０ｎＦ）を介して接地されている。
【００２２】
すなわち、（ｃ）計測系回路は、タイミングコントローラ５０からの計測系選択信号（オン状態）により、マッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間からの各周回受信信号をスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３、直流カット用コンデンサＣ４及び同軸ケーブル４１を介して計測部４０に入力するものである。
【００２３】
続いて、以上のような計測システムに用いられる表面弾性波素子１０、マッチングセクション２０、駆動バースト波信号源３０、計測部４０及びタイミングコントローラ５０について説明する。
【００２４】
表面弾性波素子１０は、前述した周知のものであり、例えば図２に示すように、水晶等の球状部材１１の表面に、互いに対向する一対の櫛形電極１２，１３を備えている。
【００２５】
すなわち、表面弾性波素子１０は、図３に示すように、数十〜数百ＭＨｚ程度の周波数をもつバースト波（又はインパルス等）の電気信号（駆動信号Ｓ０）を各櫛形電極１２，１３に受けると、各櫛形電極１２，１３に接する圧電性材料により、球状部材１１の表面に表面弾性波ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）を発生させて球状部材１１の表面を周回させる機能と、周回する表面弾性波ＳＡＷが各櫛形電極１２，１３を通過する毎に、各櫛形電極１２，１３から電圧（周回受信信号Ｓ１，Ｓ２，…）を発生させる機能とをもっている。
【００２６】
また、本実施形態では、球状部材１１の表面状態を評価する際に、前述した減衰時間や周回速度等のうち、減衰時間Ｔを計測している。詳しくは、標準的な表面状態の球状部材１１から計測した減衰時間Ｔと、評価対象の表面状態の球状部材１１から計測した減衰時間Ｔ’とに基づいて、両減衰時間の変化分ΔＴ（＝｜Ｔ−Ｔ’｜）を算出し、例えば評価値（ΔＴ／Ｔ）により、球状部材１１の表面状態を評価している。但し、評価値（ΔＴ／Ｔ）の元となる減衰時間Ｔ，Ｔ’を測定する際に、後述する待機期間（図４のｔ２−ｔ３間）を互いに同一にする必要がある。
【００２７】
マッチングセクション２０は、駆動系回路から入力された駆動信号Ｓ０を表面弾性波素子１０に入力し、表面弾性波素子１０から出力された複数の周回受信信号Ｓ１，Ｓ２，…を通過又は遮断するためのものである。
【００２８】
ここで、マッチングセクション２０は、Ｌ，Ｃ１間が待機系回路を介して高周波的に接地されたとき、Ｌ，Ｃ２の並列回路が各周回受信信号の周波数と同一値又は略同一値の共振周波数をもつＬＣ２並列共振回路となるように、Ｃ２＜＜Ｃ１の関係を有して構成されている。
【００２９】
駆動バースト波信号源３０は、タイミングコントローラ５０から受けた生成タイミング及び時間幅に基づいて高周波のバースト波からなる駆動信号Ｓ０を生成して同軸ケーブル３１に出力するものである。
【００３０】
計測部４０は、タイミングコントローラ５０からのトリガ信号により計測を開始し、マッチングセクション２０からスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３，直流カット用コンデンサＣ４及び同軸ケーブル４１を介して受けた周回受信信号Ｓｉ，…，Ｓｎ，…の減衰時間を計測する機能をもっている。
【００３１】
なお、計測部４０は、図３を用いて述べた通り、予め標準的な表面状態の球状部材１１から計測した減衰時間Ｔと、評価対象の表面状態の球状部材１１から計測した減衰時間Ｔ’とに基づいて、両減衰時間の変化分ΔＴ（＝｜Ｔ−Ｔ’｜）を算出する機能と、例えば評価値（ΔＴ／Ｔ）により、球状部材１１の表面状態を評価する機能とを備えてもよい。
【００３２】
タイミングコントローラ５０は、駆動バースト波信号源３０により生成されるバースト波からなる駆動信号Ｓ０の時間幅及び生成タイミングを制御する機能と、計測システムの（ａ）駆動系、（ｂ）待機系及び（ｃ）計測系のうち、いずれか１つの系を選択するように各系を切換える機能をもっている。
【００３３】
ここで、（ａ）駆動系を選択する場合、タイミングコントローラ５０は、駆動系選択信号（オン状態）をＲ１，ＲＦＣ２を介してスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１に入力する機能とを実行する。
【００３４】
（ｂ）待機系を選択する場合、タイミングコントローラ５０は、待機系選択信号（オン状態）をＲ２を介してスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２に入力する機能を実行する。
【００３５】
なお、待機系選択信号（オン状態）は、駆動信号Ｓ０の入力直後にスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２に入力される必要はなく、１周目の周回受信信号Ｓ１と、ノイズレベル近傍の周回受信信号Ｓｉとの間の任意の期間だけ、Ｄ２に入力されればよい。
【００３６】
（ｃ）計測系を選択する場合、タイミングコントローラ５０は、計測部４０に計測開始のトリガ信号を入力すると共に、計測系選択信号（オン状態）をＲ３，ＲＦＣ３を介してスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３に入力する機能を実行する。
【００３７】
次に、以上のように構成された表面弾性波素子の計測システムの動作を図４のタイミングチャート及び図５〜図８の等価回路図を用いて説明する。なお、図４（ａ）〜（ｃ）において、各信号は、オン状態を＋５Ｖとして表し、オフ状態を−５Ｖとして表している。
【００３８】
いま、図４（ａ）〜（ｃ）の時刻ｔ０に示すように、タイミングコントローラ５０は、駆動系選択信号、待機系選択信号、計測系選択信号、のいずれもオフ状態（逆方向電圧の状態）としている。すなわち、時刻ｔ０において、計測システムは、表面弾性波素子１０の駆動状態、計測前の待機状態、計測状態のいずれの状態にもない。
【００３９】
続いて、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、タイミングコントローラ５０は、駆動選択信号をオン状態にしてＲ１，ＲＦＣ２を介してスイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１に入力する。この駆動選択信号を受けると、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１が高周波的に約１Ω以下の略短絡状態となり、図５に等価回路を示すように、駆動バースト波信号源３０と、マッチングセクション２０とが高周波的に接続される。よって、時刻ｔ１〜ｔ２の期間中、駆動バースト波信号源３０から出力された駆動信号Ｓ０は、マッチングセクション２０を介して表面弾性波素子１０に入力される。
【００４０】
表面弾性波素子１０は、駆動信号Ｓ０を各櫛形電極１２，１３に受けると、球状部材１１の表面に表面弾性波を発生させて球状部材１１の表面を周回させる。
【００４１】
表面弾性波素子１０は、周回する表面弾性波が各櫛形電極１２，１３を通過する毎に、各櫛形電極１２，１３から周回受信信号Ｓ１，Ｓ２，…を発生させる。
【００４２】
次に、時刻ｔ２になると、タイミングコントローラ５０は、駆動系選択信号をオフ状態にする一方、待機系選択信号をオン状態にする。
【００４３】
駆動系選択信号のオフにより、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ１を遮断状態にして駆動バースト波信号源３０と表面弾性波素子１０とを高周波的に遮断する。
【００４４】
また、待機系選択信号のオンにより、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２が高周波的に略短絡状態となるので、図６に等価回路を示すように、マッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間がＤ２，Ｃ６を介して高周波的に接地される。
【００４５】
Ｌ，Ｃ１間の接地により、マッチングセクション２０は、マッチング用コンデンサＣ１が高周波的に存在せず、表面弾性波素子１０から見てＬ・Ｃ２の並列共振の状態にあるように回路構成が変更される。
【００４６】
従って、時刻ｔ２の後、マッチングセクション２０は、表面弾性波素子１０から出力されてノイズレベル近傍よりも比較的強度の高い周回受信信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｉ−１を遮断する。なお、周回受信信号は、１周目から遮断する場合に限らず、任意のｋ周目から遮断してもよい。
【００４７】
次に、時刻ｔ３になると、タイミングコントローラ５０は、待機系選択信号をオフ状態にする一方、計測開始のトリガ信号を計測部４０に入力し、計測系選択信号をオン状態にする。
【００４８】
待機系選択信号のオフにより、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ２を遮断状態にしてマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間の接地を中断し、図７に等価回路を示すように、マッチング用コンデンサＣ１を高周波的に挿入する。
【００４９】
Ｃ１の挿入により、マッチングセクション２０は、表面弾性波素子１０から見たＬＣ２並列共振状態が解消され、表面弾性波素子１０から出力される各周回受信信号を通過させる。
【００５０】
一方、計測系選択信号のオンにより、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３が高周波的に略短絡状態となるので、マッチングセクション２０を通過した各周回受信信号Ｓｉ，…，Ｓｎ，…がＤ３，Ｃ４及び同軸ケーブル４１を介して計測部４０に入力される。
【００５１】
また、計測部４０では、計測開始のトリガ信号により、周回受信信号の計測を開始する。
【００５２】
計測部４０は、入力された周回受信信号Ｓｉ，…，Ｓｎ，…の減衰時間を計測する。なお、前述した通り、計測部４０は、計測した減衰時間に基づいて、減衰時間の変化分ΔＴや、評価値（ΔＴ／Ｔ）を算出してもよい。
【００５３】
次に、時刻ｔ４になると、タイミングコントローラ５０は、計測系選択信号をオフ状態にし、スイッチ用ＰＩＮダイオードＤ３を遮断状態にして今回の計測を終了する。なお、計測システムは、時刻ｔ４の後、全ての系の選択信号がオフ状態となり、時刻ｔ０の状態に戻っている。
【００５４】
以下、計測システムは、操作者の所望により、前述した時刻ｔ０〜ｔ４の過程を繰り返し、適宜、計測結果、変化分、評価値などの算術平均などを算出することもできる。
【００５５】
上述したように本実施形態によれば、駆動信号Ｓ０を表面弾性波素子１０に入力した後、表面弾性波素子１０から出力される複数の周回受信信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｉ−１，Ｓｉ，…，Ｓｎ，…のうち、ノイズレベル近傍以外の少なくとも一部の周回受信信号（Ｓ１，Ｓ２，…），Ｓｋ，…，Ｓｉ−１を遮断するように、タイミングコントローラ５０の待機系選択信号に基づいて待機系回路がマッチングセクション２０のＬ，Ｃ１間を高周波的に接地する。
【００５６】
これに伴い、マッチングセクション２０は、待機期間中の周回受信信号（Ｓ１，Ｓ２，…），Ｓｋ，…，Ｓｉ−１を遮断する。この待機期間中は、表面弾性波素子１０を周回する表面弾性波ＳＡＷのエネルギーが周回受信信号として放出されない。従って、周回する表面弾性波の減衰を待機期間に応じて抑制でき、減衰時間Ｔ又は周回回数を延ばすことができるので、減衰特性の測定感度を向上させることができる。
【００５７】
補足すると、マッチングセクション２０は、図８に等価回路を示すように、駆動バースト波信号源３０又は計測部４０の入力インピーダンスＲに合わせるため、ＬとＣ１，Ｃ２により設けられている。なお、マッチングセクション２０を設けた理由は、表面弾性波素子１０の動作インピーダンスが非常に高いため、現状では、駆動バースト波信号源３０及び計測部４０に直接接続可能な電子部品が無いことと、エネルギーロスを抑えることとによる。詳しくは、マッチングセクション（πマッチング回路等）２０を、駆動バースト波信号源３０及び計測部４０と、表面弾性波素子１０との間に挿入することにより、表面弾性波素子１０の動作インピーダンスを５０Ω又はその近傍の低いインピーダンスに変換し、各部１０，３０，４０とのインピーダンスマッチングを行なうと共に、切換え部分に汎用の電子部品を直接接続可能な状態にしている。
【００５８】
具体的には、表面弾性波素子１０側は、可能な限りインピーダンスを高くするため、Ｃ２を電極容量＋浮遊容量とし、実際にはＬのみで同調を取り、Ｃ１を数十〜数百ｐＦとしている。ここで、Ｃ１を短絡し、表面弾性波素子１０側から見ると、Ｌ・Ｃ２の並列共振状態となり、非常に高いインピーダンスとなる。
【００５９】
この高いインピーダンスを表面弾性波の周回中に設ける構成により、周回する表面弾性波によって電極に発生する電気エネルギーの放出を抑制すれば、表面弾性波の減衰も少なくなり、結果として、より長い減衰時間（や、より速い周回速度等）をもつ周回受信信号を観測できるようになる。
【００６０】
なお、減衰時間を延長すると測定感度が上昇する理由は、例えば減衰時間の測定誤差による影響が減ることと、減衰時間による分解能が上がることとによる。周回速度を高速化（＝維持、又は低速化を抑制）すると測定感度が上昇する理由も同様である。
【００６１】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図であり、図８と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、周回受信信号の周波数が高くなると、集中定数のマッチング用コイルＬの作成が困難になることから、マッチング用コイルＬに代えて、ストリップラインや同軸管等で形成可能な伝送部材６０を備えている。
【００６２】
ここで、伝送部材６０は、例えば図９に示すように、コンデンサＣ１を接地したとき、表面弾性波素子１０からコンデンサＣ１の接地経路を介してアースに至るまでの間の電気的な伝送路長を（２ｎ−１）λ／４（但し、ｎは自然数、λは周回受信信号の波長）の状態にする長さに設けられている。なお、伝送路長の値（２ｎ−１）λ／４は、λ／４，３λ／４，５λ／４，７λ／４，…のいずれの値でもよい。
【００６３】
また、伝送部材６０は、コンデンサＣ１を接地しないとき、前述した通り、表面弾性波素子１０からの周回受信信号を駆動バースト波信号源３０又は計測部４０の入力インピーダンスＲに伝送する。
【００６４】
以上のような構成としても、第１の実施形態と同様に、時刻ｔ２−ｔ３間の待機期間中、表面弾性波素子１０側から見たインピーダンスＺを∞Ωとして各周回受信信号の放出を抑制するので、第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
図１０は本発明の第３の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【００６６】
本実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、マッチングセクション２０の構成を変形し、マッチング用コンデンサＣ１を省略し、マッチング用コイルＬに対向して２次コイルＬｔを設け、２次コイルＬｔの一端を接地し、他端をスイッチＳＷを介して駆動バースト波信号源３０又は計測部４０の入力インピーダンスＲに接続したものである。なお、マッチング用コイルＬと２次コイルＬｔとはトランスを構成している。また、２次コイルＬｔの巻数は、マッチング用コイルＬの巻数よりも格段に少ない値である。
【００６７】
以上のような構成によれば、待機期間中、スイッチＳＷをオフ（開放）状態にすることにより、ＬとＣ２による並列共振回路が形成され、表面弾性波素子１０側から見たインピーダンスＺを∞Ωとして各周回受信信号の放出を抑制するので、第１の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
（第４の実施形態）
図１１は本発明の第４の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【００６９】
本実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、２次コイルＬｔに代えて、タップｔを設け、このタップｔをマッチング用コイルＬに接続したものである。
【００７０】
以上のような構成としても、待機期間中、スイッチＳＷをオフ（開放）状態にすることにより、ＬとＣ２による並列共振回路が形成されるので、第３の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（第５の実施形態）
図１２は本発明の第５の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【００７２】
本実施形態は、第３の実施形態に第２の実施形態を組合せた変形例であり、第３の実施形態において、マッチング用コイルＬに代えて、第２の実施形態の伝送部材６０を設けたものである。
【００７３】
以上のような構成としても、待機期間中、スイッチＳＷをオフ（開放）状態にすることにより、伝送部材６０による高インピーダンス状態が形成されるので、第２及び第３の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
（第６の実施形態）
図１３は本発明の第６の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【００７５】
本実施形態は、第４の実施形態に第２の実施形態を組合せた変形例であり、第３の実施形態において、マッチング用コイルＬに代えて、第２の実施形態の伝送部材６０を設けたものである。
【００７６】
以上のような構成としても、待機期間中、スイッチＳＷをオフ（開放）状態にすることにより、伝送部材６０による高インピーダンス状態が形成されるので、第２及び第４の実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
なお、本願発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合せてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、周回する表面弾性波の減衰を抑制でき、測定感度を向上できる表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表面弾性波素子の計測システムの構成を示す模式図である。
【図２】同実施形態における表面弾性波素子の構成を示す模式図である。
【図３】同実施形態における各信号の波形を示す模式図である。
【図４】同実施形態における動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】同実施形態における動作を説明するための等価回路図である。
【図６】同実施形態における動作を説明するための等価回路図である。
【図７】同実施形態における動作を説明するための等価回路図である。
【図８】同実施形態における動作を説明するための等価回路図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態に係る計測システムに適用されるマッチングセクション及びその周辺構成を示す等価回路図である。
【符号の説明】
１０…表面弾性波素子、１１…球状部材、１２，１３…櫛形電極、２０…マッチングセクション、３０…駆動バースト波信号源、４０…計測部、５０…タイミングコントローラ、６０…伝送部材、Ｃ１〜Ｃ７…コンデンサ、Ｌ，ＲＦＣ，Ｌｔ…コイル、Ｒ…抵抗、Ｄ１〜Ｄ３…ダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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