(57)【要約】【課題】圧電性基板表面にすだれ状電極を設けた弾性表面波変換器を用いた弾性表面波フィルタでは、低損失、位相特性に優れ、かつ周波数特性がフラットな特性が求められている。従来の変換器は、すだれ状電極の周期が一定であったため、広帯域で低損失、位相直性、かつシャープなカットオフ特性のフィルタは、得られなかった。【解決手段】本発明は、すだれ状電極の周期を一様に変化させた分散型構造のすだれ状電極を用いることにより、分散型のフィルタ、及び逆の周波数分散特性をもつ分散型すだれ状電極を作成し、位相直線、広帯域、低損失、シャープカットオフ、の非分散型及び分散型のフィルタを得るものである。【選択図】図１
2016171535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して、遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１））を用いた基板において、図１のように、周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向に方向性をもつ、λｎ/16 以上、λｎ/８以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にλｎ/8以上、λｎ/4以下の短絡型浮電極を配置した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状変換器（Ｄ（Ｄ１）Ｕ１）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ２））を用いた基板において、図２のように、周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向に方向性をもつ、λｎ/５ 以上、λｎ/３以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にλｎ/１６以上、λｎ/８以下の短絡型浮電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状変換器（Ｄ（Ｕ２）Ｄ２）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の変換器すだれ状変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項２】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ３））を用いた基板において、図３のように、周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向に方向性をもつ、λｎ/１6以上、λｎ/8 以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅が(λｎ/2+δ)の開放型浮き電極であり、δが０〜λｎ/8の範囲である電極を配置した構造のアップ方向に一方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ３）Ｕ３）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ４））を用いた基板において、図４のように、λｎ/8以上λｎ/４ 以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅が(λｎ/2−δ)で、δが０〜λｎ/8の範囲の開放型浮き電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ４）Ｄ４）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項３】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ５））を用いた基板において、図５のように、λｎ/8 の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅がλｎ/８の浮き電極を配置した構造のダウン方向に一方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ５）Ｄ５）、及びすだれ状電極の周期をλｎとして、λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ５））を用いた基板において、図５のように、λｎ/８の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅がλｎ/8の浮き電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｕ５）Ｄ５）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項４】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ６）を用いた基板において、図６のように、正規型構造の電極のグループの数をＭとして, 電極の周期がλｎ/2、その幅がλｎ/4の短絡型浮電極の反射電極のグループ数がＧ，励振電極の中心と反射電極の中心間の距離は３λｎ/４の電極を配置した構造であり、グループ数の関係がＭ＜Ｇの関係となる分散構造のダウン方向すだれ状電（Ｄ（Ｄ６）Ｄ６）、或いは動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ６）を用いた基板において、図７のように、正規型構造の電極のグループの数をＭとして, 電極の周期がλｎ/2、その幅がλｎ/4の開放型浮電極反射電極のグループ数がＧ，励振電極の中心と反射電極の中心間の距離はλｎ/２の電極を配置した構造であり、グループ数の関係がＭ＜Ｇの関係となる分散構造のダウン方向すだれ状電（Ｄ（Ｕ６）Ｄ６）、或いはＭ＞Ｇの関係となる分散構造のアップ方向すだれ状電（Ｄ（Ｕ６）Ｕ６）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極、及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項５】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ８））を用いた基板において、図８のように、正の励振電極或いは負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ８）Ｕ８）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ８）を用いた基板において、図８のように、正の励振電極或いは負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ８）Ｄ８）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項６】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ９））を用いた基板において、図９のように、正負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ９）Ｕ９）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ９)を用いた基板において、図９のように、正負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ９）Ｄ９）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項７】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１０））を用いた基板において、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向を分散型と同じ方向に構成したダブル一方向性をもつダブルダウン方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ１０）ｄＤ１０）、及び上記の一方向性電極の方向を分散型と逆方向に構成したシングル一方向性をもつシングルアップ方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ１０）ｄＵ１０），及びこのダブル一方向性電極の方向性を向かい合わせた分散型ダブル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこのダブルとシングル電極の方向を向かい合わせた非分散型ダブル・シングル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びすだれ状電極の周期が伝搬方向に一様に長くなる分散型すだれ状電極（Ｕ）のアップ方向が順方向の分散型すだれ状電極変換器（Ｕ（Ｕ１０））を用いた基板において、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向を分散型と同じ方向に構成したダブル一方向性をもつダブルアップ方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｕ（Ｕ１０）ｄＵ１０）、及び上記の一方向性電極の方向を分散型と逆方向に構成したシングル一方向性をもつシングルダウン方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｕ（Ｄ１０）ｄＤ１０），及びこのダブルとシングル電極の方向を向かい合わせた分散型ダブル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこの電極の方向性を向かい合わせた非分散型ダブル・シングル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこの分散型のダウン型フィルタとこの分散型のアップ型フィルタを直列に接続した非分散型すだれ状電極フィルタ、及び、上記の分散型フィルタの間に増幅器を挿入した非分散型のフィルタ、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、これらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に��幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項８】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１２））を用いた基板において、ダウン方向に方向性をもつ受信電極と同じダウン方向に方向性をもつ受信電極からなる非分散型フィルタにおいて、受信電極すだれ状電極の電極上に基板より弾性表面波の速度が速い誘電体膜或いは金属膜を付着させ、受信電極の方向性をアップ方向とした非分散型フィルタ、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ）（Ｕ１２）を用いた基板において、アップ方向に方向性をもつ受信電極と同じアップ方向に方向性をもつ受信電極からなる非分散型フィルタにおいて、受信電極すだれ状電極の電極上に基板より弾性表面波の速度が遅い誘電体膜或いは金属膜を付着させ、受信電極の方向性をダウン方向とした非分散型フィルタ、及びこの電極を用いた電子装置。
【請求項９】
Al、Cu,  Au, Ag金属薄膜、或いはこれらの金属を80％以上含む合金を電極とし、１２８°Ｙ−ＸLiNbO3基板上に、その膜厚Ｈが  分散型すだれ状電極の動作中心波長をλ０として、その膜厚Ｈ/λ０の値が、Ａｌの膜厚は、０．００５〜０．３１の範囲、Ａｕの膜厚は、０．００５〜０．０６、Ｃｕの膜厚が０．００５〜０．０１９、Ａｇの膜厚が０．００５〜０．０４のダウン方向に方向性をもつ請求項１から８までの構造の変換器を用いた分散型一方向性変換器或いはダブル及びシングル型一方向性分散型変換器の順方向特性を向かい合わせた分散型フィルタ、及びその膜厚Ｈ/λ０の値が、Ａｌの膜厚は、０．０３１〜０．２の範囲、Ａｕの膜厚は、０．０６〜０．２、Ｃｕの膜厚が０．０１９〜０．２、Ａｇの膜厚が０．０４〜０．２の範囲であるアップ方向に方向性をもつ請求項１から８までの構造の変換器を用いた分散型一方向性変換器、或いはダブル及びシングル型一方向性分散型変換器の順方向特性を向かい合わせた分散型フィルタ、上記の送受ダウン方向の分散型変換器を作製した後、一方の電極上に金属膜を付着させせ、アップ方向分散型すだれ状電極にすることにより、順方向が向かい非分散型フィルタ、及び同一基板上に上記のダウン型フィルタとアップ型のフィルタを作製し、これらを直列に接続した非分散型のフィルタ、及びこれらの変換器を用いた電子装置。
【請求項１０】
圧電体基板１として、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＫＮｂＯ３，ＬｉＮｂＯ３単結晶、ＬｉＴａＯ３単結晶、水晶、ランガサイト系単結晶、Ｌｉ２ＢＯ７単結晶、ＢＧＯ単結晶、ＰＺＴ、圧電薄膜として、ＺｎＯ，ＡｌＮ，ＬｉＴａＯ３，ＬｉＮｂＯ３，ＡｌＮＳｃ，Ｔａ２Ｏ３，ＰＺＴを用いた基板において、この基板上に作成したすだれ状電極として、電極周期が弾性表面波の伝搬方向に一様に短くなるダウン方向分散型すだれ状電極（Ｄ）の構造として、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向をダウン方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＤｄＤ１３），及び一方向性電極の方向をアップ方向に向かはせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＤｄＵ１３）、及び電極周期が電極弾性表面波の伝搬方向に一様に長くなるアップ方向分散型すだれ状電極（Ｕ）の構造として、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向をアップ方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ電極（ＵｄＵ１３），及び一方向性電極の方向をダウン方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＵｄＤ１３）、及びこれらの電極の一方向性の方向を向かい合わせた非分散型のフィルタ（（ＤｄＤ１３）と（ＤｄＵ１３）の組み合わせ、及び（（ＵｄＵ１３）と（ＵｄＤ１３）の組み合わせ）、及び分散型のダウン構造のフィルタ（（ＤｄＤ１３とＵｄＤ１３の組み合わせ），及び分散型のアップ構造のフィルタ（（ＤｄＵ１３）と（ＵｄＵ１３）の組み合わせ）、及びこの分散型のダウン型フィルタとこの分散型のアップ型フィルタを直列に接続した非分散型すだれ状電極フィルタ、及び、上記の分散型フィルタの間に増幅器を挿入した非分散型のフィルタ、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置。
【請求項１１】
圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極(Ｄ)の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１３）を用いた基板において、電極上に基板より早い弾性表面波速度の誘電体膜を付着させ、正規型構造では、アップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極となる構造の圧電体基板、及びすだれ状電極変換器（Ｄ）において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（（Ｄ）Ｕ１）を用いた基板において、電極間に基板より遅い弾性表面波速度の誘電体膜を付着させ、正規型構造では、アップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極となる構造の圧電体基板、及び上記基板の作製法として、ダウン方向が順方向であり、受信電極もダウン方向である非分散型変換器のマスクを作製した後、受信電極上にダウン方向変換器となる金属薄膜を付着させた後、送信電極上をアップ方向変換器となる金属膜を付着させた非分散型フィルタ、アップ方向が順方向であり、受信電極もアップ方向である非分散型変換器のマスクを作製した後、受信電極上にアップ方向変換器となる金属薄膜を付着させた後、送信電極上にダウン方向変換器となる金属膜を付着させた非分散型フィルタ、及びダウン方向が順方向であり、受信電極もダウン方向である非分散型変換器を作製した後、受信電極ダウン方向変換器の電極上に金属膜或いは誘電体膜を付着させ、受信電極をアップ方向に方向性をもたせた非分散型フィルタ、及びアップ方向が順方向であり、受信電極もアップ方向である非分散型変換器を作製した後、受信電極アップ方向変換器の電極上に金属膜或いは誘電体膜を付着させ、受信電極をダウン方向に方向性をもたせた非分散型、及びこれらの基板を用いた分散型すだれ状変換器及びこの変換器を用いた電子装置。
【請求項１２】
特許請求の範囲第１項から第１１項の分散型すだれ状電極の電極膜として、Al、Cu,  Mo, Au, Ag, W, Ti、誘電体膜として、TeO2,SiO2, SiO, ZnO, LiNbO３, LiTaO3,Ta2O5, PZT, Al2O3,SiC,AlN,AlNSc，ダイアモンド、ガラスを付着させた構造の分散型すだれ状電極弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置。
【請求項１３】
特許請求の範囲１０のダブル一方向性分散型変換器及びシングル分散型一方向性変換器を送受電極とし、その方向性を順方向に向かい合わせた一方向性分散型すだれ状電極変換器を用いた、センサー、発信器、可変周波数発振器、ジャイロ、分散型遅延線、マッチドフィルタ、可変遅延線、位相器、及び電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波を用いた変換器及びこれを用いた電子装置に関するもので、分散型すだれ状電極変換器（インターデジタルトランスジューサ、IDT）の正負の電極間に新たな短絡型及び開放型の反射電極を配置したダウン方向及びアップ方向の分散型すだれ状電極、及び一方向性すだれ状電極を分散型すだれ状電極に適用した一方向性分散型すだれ状電極を得ることにより、非分散の低損失、分散の超低損失、シャープカットオフの弾性表面波フィルタを得ることに関するものである。
【０００２】
通常のすだれ状電極を用いて弾性表面波を励振受信するデバイス、即ち通常の圧電基板にすだれ状電極によって励振された弾性表面波が当該デバイスの左右双方向に均等に伝搬する波動を送受（入出力）する変換器として用いるタイプのトランスバーサル型弾性表面波フィルタ及びこれを用いた電子装置において基本的に存在する６dBのロスを減少せしめる為、従来から各種の一方向性弾性表面波変換器が提案されてきた。
【０００３】
これらの一方向性弾性表面波変換器は大別すると、
（a）3種のIDT電極指に各々零度、120度及び240度の位相差を有する信号を印加する三相一方向性デバイス、
（b）一般のすだれ状電極指間を縫ってミアンダラインを儲け、これを接地電極とし、90度位相差を有する信号を印加するグループ型一方向性変換器、
（c）アルミニウムすだれ状電極指と金の如き大密度金属の電極指（弾性表面波反射用）とをペアとし、弾性表面波の励振の中心と反射の中心との間隔を励起した波動の波長の１/8とした内部反射一方向性変換器、
（d）伝搬方向に周期の異なる正規型の分散型すだれ状電極において、周波数の増加と共に、遅延時間が小さくなるダウン方向の分散型すだれ状電極がダウン方向或いはアップ方向に方向性をもつことを用いた分散型一方向性変換器。
以上の四種の一方向性変換器が存在するが、
(a)の三相一方向性変換器は広い周波数範囲で波動伝搬の一方向性が保たれるが、3本のバスバーのうちの一本のバスバー上をオーバーブリッジせしめる必要があり、製造が極めて困難、従って高価となるのみならず複雑な位相器を要するという欠陥があった。  また、シャープなカットオフ特性を得るためには、複雑な重み付け等が必要である。
（b）のグループ型一方向性変換器も９０度位相器(具体的にはコイル)を必要とする上、ミアンダラインの総延長が長くなり、オーミックな損失に基づくフィルタの挿入損失が大となるという欠陥があった。また、シャープなカットオフ特性を得るためには、複雑な重み付け等が必要である。
（c）の内部反射型一方向性変換器は励振の位置と反射の位置がλ/8ずれた配置とすることにより、位相器を必要としない一方向性すだれ状変換器であり、優れた特性が期待される。しかし、等周期のすだれ状電極を用いているため、広帯域特性は得られず、またシャープなカットオフ特性を得るためには、複雑な重み付け等が必要である。一方、
（ｄ）の分散型すだれ状電極変換器は、一般に、周波数の増加と共に遅延時間が小さくなるダウン構造の正規型構造分散型すだれ状電極が順方向の方向性をもつこと、また、分散型すだれ状電極はシャープなカットオフ特性が得られること、などの特徴を有している。この構造では、分散型特性をもっている。  一方、非分散型特性を得るには、周波数の増加と共に遅延時間が大きくなるアップ構造の正規型構造分散型すだれ状電極で、アップ方向に順方向性をもつ分散型すだれ状電極が必要であるが、正規型構造では得られず、非分散型の低損失フィルタは得られない。
【０００４】
一方、分散型構造で、分散構造ダウン型すだれ状電極の電極上に誘電体薄膜を蒸着した分散型すだれ状電極がダウン方向に方向性をもつこと、アップ型分散型すだれ状電極の電極間に誘電体薄膜を蒸着した分散型すだれ状電極がアップ方向に方向性をもつこと、を用いた非分散型低損失フィルタが提案されている。しかしこの分散型すだれ状電極は、マスク合わせが必要なこと、また誘電体薄膜を蒸着する必要があること、など構造が複雑、かつ作製が困難などの欠陥をもっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】（１）C.S.Hartmann, et al, 1982 IEEE Ultrasonic Symposium Proceedings,pp.40―45）、（２）K.Yamanouchi et al, Electronics Letters, Vol.20, NO.20, pp.819-821, Sept.1982）、（３）K.Yamanouchi et al, 1991 IEEE Ultrasonic Symposium Proceedings, pp.251―253）、（４）K.Yamanouchi et al, 2007 IEEE Ultrasonic Symposium Proceedings,pp.2099-2102）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常のすだれ状電極変換器は、両方向性であり、その電極を用いた場合は、６ｄＢの変換損失がある。一方、分散型すだれ状電極は、一方向性特性を示し、低損失特性が得られるが、分散特性のフィルタしか得られない、又特性の良いフィルタは得られない、などの欠陥がある。本特許は、従来の分散型すだれ状電極の方向性が、正規型構造ではダウン方向の場合、これをアップ方向に方向性を変える構造の分散型すだれ状電極、及び正規型構造ではアップ方向の場合、これをダウン方向に方向性を変える構造の分散型すだれ状電極を単純な作成法を用いて得ようとするものである。また、分散型すだれ状電極に一方向性すだれ状電極を適用した新たな構造の分散型すだれ状電極変換器、及びこれらの変換器を用いたフィルタに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の変換器は、シャープなカットオフ特性の得られる分散型一方向性変換器に関するもので、広帯域、低損失、シャープカットオフ特性の非分散型トランスバーサル型フィルタ、及び分散特性をもつ特性の良い一方向性トランスバーサル型フィルタ、分散型共振器、位相直性非分散型及び分散型のフィルタの得られる分散型すだれ状電極に関するものである。
【０００８】
正規型構造分散型すだれ状電極変換器は、すだれ状電極の非対称のため、ダウン方向、或いはアップ方向に方向性を持つ一方向性特性を示す。即ち、正負電極とその間にギャップをもつ構造の正規型構造分散型すだれ状電極では、励振電極の規格化インピーダンス（Ｚｍ）と電極のギャップ間の規格化インピーダンス（Ｚ０）の大きさにより、一方向性の方向性が異なる。周波数の増加と共に、遅延時間が小さくなるダウン正規型電極（Ｄ）の場合は、右方向を伝搬方向、受信電極を右側として、
（１）Ｚｍ＜Ｚ０  では、ダウン方向（右側方向）に一方向性（ＤＤ）を示す。
（２）Ｚｍ＞Ｚ０  では、アップ方向（左側方向）に一方向性（ＤＵ）を示す。
一方、周波数の増加と共に、遅延時間が大きくなるアップ方向の正規型電極（Ｕ）の場合は
右方向を伝搬方向、受信電極を右側として、
（３）Ｚｍ＜Ｚ０  では、ダウン方向（左側方向）に一方向性（ＵＤ）を示す。
（４）Ｚｍ＞Ｚ０  では、アップ方向（右側方向）に一方向性（ＵＵ）を示す。
従って、送受に同一膜厚の電極を用い、方向性を順方向に方向性を合わせた場合は、低損失特性は得られるが、（１）、（３）の場合はダウン方向に分散特性をもつ一方向性フィルタ、（２）、（４）の場合は、アップ方向に分散特性をもつ一方向性フィルタしか得られない。
【０００９】
非分散特性で低損失のフィルタを得るには、送受すだれ状電極でダウンとアップで順方向特性をもつ分散型すだれ状電極が必要であり、本特許は、分散型すだれ状電極で、正規型構造分散型すだれ状電極の方向と逆の一方向性をもつ分散型すだれ状電極に関するものである。
また、これまでは、伝搬方向に一様に周期を短くした、或いは長くした分散型すだれ状変換器は、先に示したように非対称性による一方向性特性を示すため、分散型電極自身の一方向性を用いた変換器、フィルタなどは研究されてきたが、等周期のすだれ状電極上を伝搬する励振波と反射波の相互作用を用いたすだれ状電極自身の一方向性を分散型すだれ状電極に適用した一方向性分散型すだれ状電極はなかった。本発明は、すだれ状電極自身の大きな一方向性を分散型すだれ状電極に適用し、分散型すだれ状電極の非対称性による一方向の方向と逆の方向に方向性をもつ一方向性すだれ状電極を配置することにより、分散型すだれ状電極の方向と逆の方向性をもつ分散型すだれ状電極を新たに見出したことを用いることにより、等周期のすだれ状電極では決して得られない、広い帯域にわたってフラットで大きな方向性を得ると共に、超低挿入損失特性、超広帯域特性、通過域のフラットな特性をもち、かつ分散型すだれ状電極の特徴である、シャープカットオフ特性、位相特性に優れた非分散型特性、及び分散型分散型特性をもつフィルタに関するものである。また、分散型すだれ状電極の方向性と同じ方向にすだれ状電極一方向性変換器を適用することにより、分散型すだれ状電極の場合より大きな一方向性をもつ位相直線性に優れ、かつ帯域内のフラットな特性の変換器が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
励振電極間に開放型の浮電極反射器、または短絡型の浮反射電極を配置することにより、電極のＺｍと電極間のＺ０の大きさを変化させることにより、一方向性の方向を変化させた分散型すだれ状電極が得られる。
図１５は、電極周期が、伝搬方向に短くなるダウン方向すだれ状電極の一方向特性がダウン方向であることを用いた分散型すだれ状電極とアップ方向に一方向特性をもつ分散型すだれ状電極の順方向特性を一致させた低損失非分散型弾性表面波フィルタを示している。
図１６は、図１と図２を組み合わせた分散型構造の一方向性を向かい合わせた非分散型電極フィルタであり、広帯域特性と低損失特性が得られている。
図１７は、図１２の構造のダウン方向分散すだれ状電極のすだれ状電極自身の方向性をダウン方向としたダブル一方向性とアップ方向分散分散型すだれ状電極のすだれ状電極自身の方向性をアップ方向としたシングル一方向性を向かい合わせた構造の非分散型フィルタ特性であり、大きな方向性をもつ良好な特性のフィルタが得られていることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】正負電極間に短絡型浮き電極を挿入した分散型一方向性すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図２】正負電極間に短絡型浮き電極を挿入した分散型一方向性すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図３】正負電極間に開放型浮き電極を挿入した分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、 (Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図４】正負電極間開に放型浮き電極を挿入した分散型方向すだれ状変換器の断面図と平面、 (Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図５】正負電極間開に放型浮き電極を挿入したダウン方向及びアップ方向のすだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図６】グループ型すだれ状電極間にグループ型短絡型浮き電極を挿入したダウン方向及びアップ方向一方向性すだれ状変換器の断面図と平面図、(Ａ)  断面図、（Ｂ）平面図
【図７】グループ型すだれ状電極間にグループ型開放型浮き電極を挿入したダウン方向及びアップ方向一方向性すだれ状変換器の断面図と平面図、(Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図８】正電極間に開放型浮き電極を挿入したアップ方向すだれ状変換器の断面図と平面図、 (Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図９】正負電極間に開放型浮き電極を挿入したアップ方向すだれ状変換器の断面図と平面図、(Ａ)  断面図、（Ｂ）  平面図
【図１０】誘電体グレーティング薄膜構造一方向性変換器を用いたダウン及びアップ方向に方向性をもつダブル及びシングル一方向性分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図１１】短絡型・開放型の一方向性変換器を用いたダウン及びアップ方向に方向性をもつダブル及びシングル一方向性分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図１２】短絡型・開放型の一方向性変換器を用いたダブル及びアップ方向に方向性をもつダブル及びシングル一方向性分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図１３】開放型浮電極をもつ一方向性変換器を用いたダブル及びアップ方向に方向性をもつダブル及びシングル一方向性分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図１４】開放型浮電極をもつ一方向性変換器を用いたダブル及びアップ方向に方向性をもつダブル及びシングル一方向性分散型すだれ状変換器の断面図と平面図、  (Ａ)断面図、（Ｂ）平面図
【図１５】ダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極とアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極の方向性を合わせた非分散型フィルタ
【図１６】ダウン型すだれ状電極のダウン方向一方向性とアップ型すだれ状電極のアップ方向一方向性の順方向特性を向かい合わせた非分散弾性表面波フィルタの特性
【図１７】一方向性変換器のダウン型すだれ状電極のダブル一方向性と一方向変換器のアップ型すだれ状電極のシングル一方向性を向かい合せた一方向性非分散弾性表面波フィルタの特性
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明する。  
実施例の１は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して、遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１））を用いた基板において、図１のように、周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向に方向性をもつ、λｎ/16 以上、λｎ/８以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にλｎ/8以上、λｎ/4以下の短絡型浮電極を配置した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状変換器（Ｄ（Ｄ１）Ｕ１）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ２））を用いた基板において、図２のように、周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向に方向性をもつ、λｎ/５ 以上、λｎ/３以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にλｎ/１６以上、λｎ/８以下の短絡型浮電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状変換器（Ｄ（Ｕ２）Ｄ２）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の変換器すだれ状変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が、実施例の１である。
【００１３】
実施例の２は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ３））を用いた基板において、図３のように、周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向に方向性をもつ、λｎ/１6以上、λｎ/8 以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅が(λｎ/2+δ)の開放型浮き電極であり、δが０〜λｎ/8の範囲である電極を配置した構造のアップ方向に一方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ３）Ｕ３）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ４））を用いた基板において、図４のように、λｎ/8以上λｎ/４ 以下の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅が(λｎ/2−δ)で、δが０〜λｎ/8の範囲の開放型浮き電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ４）Ｄ４）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が実施例の２である。
【００１４】
実施例の３は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ５））を用いた基板において、図５のように、λｎ/8 の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅がλｎ/８の浮き電極を配置した構造のダウン方向に一方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ５）Ｄ５）、及びすだれ状電極の周期をλｎとして、λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ５））を用いた基板において、図５のように、λｎ/８の電極幅をもつ励振電極と正負電極間にその幅がλｎ/8の浮き電極を配置した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｕ５）Ｄ５）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が、実施例の３である。
【００１５】
実施例の４は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ６）を用いた基板において、図６のように、正規型構造の電極のグループの数をＭとして, 電極の周期がλｎ/2、その幅がλｎ/4の短絡型浮電極の反射電極のグループ数がＧ，励振電極の中心と反射電極の中心間の距離は３λｎ/４の電極を配置した構造であり、グループ数の関係がＭ＜Ｇの関係となる分散構造のダウン方向すだれ状電（Ｄ（Ｄ６）Ｄ６）、或いは動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ６）を用いた基板において、図７のように、正規型構造の電極のグループの数をＭとして, 電極の周期がλｎ/2、その幅がλｎ/4の開放型浮電極反射電極のグループ数がＧ，励振電極の中心と反射電極の中心間の距離はλｎ/２の電極を配置した構造であり、グループ数の関係がＭ＜Ｇの関係となる分散構造のダウン方向すだれ状電（Ｄ（Ｕ６）Ｄ６）、或いはＭ＞Ｇの関係となる分散構造のアップ方向すだれ状電（Ｄ（Ｕ６）Ｕ６）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極、及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が実施例の４である。
【００１６】
実施例の５は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ８））を用いた基板において、図８のように、正の励振電極或いは負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ８）Ｕ８）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ８）を用いた基板において、図８のように、正の励振電極或いは負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ８）Ｄ８）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が、実施例の５である。
【００１７】
実施例の６は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ９））を用いた基板において、図９のように、正負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のアップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ９）Ｕ９）、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ９)を用いた基板において、図９のように、正負の励振電極の中心に浮電極を挿入した構造のダウン方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｕ９）Ｄ９）、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が実施例の６である。
【００１８】
実施例の７は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１０））を用いた基板において、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向を分散型と同じ方向に構成したダブル一方向性をもつダブルダウン方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ１０）ｄＤ１０）、及び上記の一方向性電極の方向を分散型と逆方向に構成したシングル一方向性をもつシングルアップ方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｄ（Ｄ１０）ｄＵ１０），及びこのダブル一方向性電極の方向性を向かい合わせた分散型ダブル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこのダブルとシングルの電極の方向を向かい合わせた非分散型ダブル・シングル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びすだれ状電極の周期が伝搬方向に一様に長くなる分散型すだれ状電極（Ｕ）のアップ方向が順方向の分散型すだれ状電極変換器（Ｕ（Ｕ１０））を用いた基板において、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向を分散型と同じ方向に構成したダブル一方向性をもつダブルアップ方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｕ（Ｕ１０）ｄＵ１０）、及び上記の一方向性電極の方向を分散型と逆方向に構成したシングル一方向性をもつシングルダウン方向一方向性分散型すだれ状電極（Ｕ（Ｄ１０）ｄＤ１０），及びこのダブルとシングル電極の方向を向かい合わせた分散型ダブル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこの電極の方向性を向かい合わせた非分散型ダブル・シングル一方向性すだれ状電極フィルタ、及びこの分散型のダウン型フィルタとこの分散型のアップ型フィルタを直列に接続した非分散型すだれ状電極フィルタ、及び、上記の分散型フィルタの間に増幅器を挿入した非分散型のフィルタ、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、これらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散��フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が、実施例の７である。
【００１９】
実施例の８は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１２））を用いた基板において、ダウン方向に方向性をもつ受信電極と同じダウン方向に方向性をもつ受信電極からなる非分散型フィルタにおいて、受信電極すだれ状電極の電極上に基板より弾性表面波の速度が速い誘電体膜或いは金属膜を付着させ、受信電極の方向性をアップ方向とした非分散型フィルタ、及び動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極（Ｄ）の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が長くなるアップ方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ）（Ｕ１２）を用いた基板において、アップ方向に方向性をもつ受信電極と同じアップ方向に方向性をもつ受信電極からなる非分散型フィルタにおいて、受信電極すだれ状電極の電極上に基板より弾性表面波の速度が遅い誘電体膜或いは金属膜を付着させ、受信電極の方向性をダウン方向とした非分散型フィルタ、及びこの電極を用いた電子装置が、実施例の８である。
【００２０】
実施例の９は、Al、Cu,  Au, Ag金属薄膜、或いはこれらの金属を80％以上含む合金を電極とし、１２８°Ｙ−ＸLiNbO3基板上に、その膜厚Ｈが  分散型すだれ状電極の動作中心波長をλ０として、その膜厚Ｈ/λ０の値が、Ａｌの膜厚は、０．００５〜０．３１の範囲、Ａｕの膜厚は、０．００５〜０．０６、Ｃｕの膜厚が０．００５〜０．０１９、Ａｇの膜厚が０．００５〜０．０４のダウン方向に方向性をもつ請求項１から８までの構造の変換器を用いた分散型一方向性変換器或いはダブル及びシングル型一方向性分散型変換器の順方向特性を向かい合わせた分散型フィルタ、及びその膜厚Ｈ/λ０の値が、Ａｌの膜厚は、０．０３１〜０．２の範囲、Ａｕの膜厚は、０．０６〜０．２、Ｃｕの膜厚が０．０１９〜０．２、Ａｇの膜厚が０．０４〜０．２の範囲であるアップ方向に方向性をもつ請求項１から８までの構造の変換器を用いた分散型一方向性変換器、或いはダブル及びシングル型一方向性分散型変換器の順方向特性を向かい合わせた分散型フィルタ、上記の送受ダウン方向の分散型変換器を作製した後、一方の電極上に金属膜を付着させせ、アップ方向分散型すだれ状電極にすることにより、順方向が向かい非分散型フィルタ、及び同一基板上に上記のダウン型フィルタとアップ型のフィルタを作製し、これらを直列に接続した非分散型のフィルタ、及びこれらの変換器を用いた電子装置が、実施例の９である。
【００２１】
実施例の１０は、圧電体基板１として、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ３、回転Ｙ−Ｘ伝搬のＫＮｂＯ３，ＬｉＮｂＯ３単結晶、ＬｉＴａＯ３単結晶、水晶、ランガサイト系単結晶、Ｌｉ２ＢＯ７単結晶、ＢＧＯ単結晶、ＰＺＴ、圧電薄膜として、ＺｎＯ，ＡｌＮ，ＬｉＴａＯ３，ＬｉＮｂＯ３，ＡｌＮＳｃ，Ｔａ２Ｏ３，ＰＺＴを用いた基板において、この基板上に作成したすだれ状電極として、電極周期が弾性表面波の伝搬方向に一様に短くなるダウン方向分散型すだれ状電極（Ｄ）の構造として、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向をダウン方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＤｄＤ１３），及び一方向性電極の方向をアップ方向に向かはせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＤｄＵ１３）、及び電極周期が電極弾性表面波の伝搬方向に一様に長くなるアップ方向分散型すだれ状電極（Ｕ）の構造として、図１０のような誘電体グレーティング薄膜型一方向性電極、図１１、１２のような浮短絡・開放型一方向性電極、図１３，１４のような開放型の浮電極型一方向性電極、全ての一方向性型電極の方向をアップ方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ電極（ＵｄＵ１３），及び一方向性電極の方向をダウン方向に向かわせた一方向性電極を設けた分散型すだれ状電極（ＵｄＤ１３）、及びこれらの電極の一方向性の方向を向かい合わせた非分散型のフィルタ（（ＤｄＤ１３）と（ＤｄＵ１３）の組み合わせ、及び（（ＵｄＵ１３）と（ＵｄＤ１３）の組み合わせ）、及び分散型のダウン構造のフィルタ（（ＤｄＤ１３とＵｄＤ１３の組み合わせ），及び分散型のアップ構造のフィルタ（（ＤｄＵ１３）と（ＵｄＵ１３）の組み合わせ）、及びこの分散型のダウン型フィルタとこの分散型のアップ型フィルタを直列に接続した非分散型すだれ状電極フィルタ、及び、上記の分散型フィルタの間に増幅器を挿入した非分散型のフィルタ、及びこれらの分散型変換器の電極及びギャップの幅が、中心位置はそのままで、0.5倍から1.5倍の範囲にある構造の弾性表面波変換器、及びこれらの電極を幅方向重み付け法、軸方向重み付け法、距離重み付け法、全ての重み付け法を行った構造の分散型すだれ状電極変換器、及び送受にこれらのすだれ状電極及び請求項１〜１２の分散型すだれ状電極を用いたフィルタとして、送信電極の分散型すだれ状電極の順方向と受信電極の分散型すだれ状電極の順方向を向かい合わせた構造の分散型・非分散型のフィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタを直列に接続した非分散型フィルタ、及び上記の非分散型フィルタのダウン方向分散型フィルタとアップ方向分散型フィルタの間に増幅器を介して直列に接続した非分散型フィルタ、及びこれらの分散型すだれ状電極を用いた電子装置が、実施例の１０である。
【００２２】
実施例の１１は、圧電・電歪物質基板１の表面或いは圧電薄膜基板１の表面にすだれ状電極を配置して弾性表面波を励振或いは伝搬してきた弾性表面波を受信するすだれ状電極変換器、或いはこれを共振器として用いたすだれ状電極変換器において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極(Ｄ)の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（Ｄ（Ｄ１３）を用いた基板において、電極上に基板より早い弾性表面波速度の誘電体膜を付着させ、正規型構造では、アップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極となる構造の圧電体基板、及びすだれ状電極変換器（Ｄ）において、動作周波数に対応するすだれ状電極の周期をλｎとして、すだれ状電極の周期λｎが伝搬方向に一様に短くなる正規型構造の分散型すだれ状電極の方向性が周波数の増加に対して遅延時間が短くなるダウン方向が順方向となる一方向性分散型すだれ状電極変換器（（Ｄ）Ｕ１）を用いた基板において、電極間に基板より遅い弾性表面波速度の誘電体膜を付着させ、正規型構造では、アップ方向に方向性をもつ分散型すだれ状電極となる構造の圧電体基板、及び上記基板の作製法として、ダウン方向が順方向であり、受信電極もダウン方向である非分散型変換器のマスクを作製した後、受信電極上にダウン方向変換器となる金属薄膜を付着させた後、送信電極上をアップ方向変換器となる金属膜を付着させた非分散型フィルタ、アップ方向が順方向であり、受信電極もアップ方向である非分散型変換器のマスクを作製した後、受信電極上にアップ方向変換器となる金属薄膜を付着させた後、送信電極上にダウン方向変換器となる金属膜を付着させた非分散型フィルタ、及びダウン方向が順方向であり、受信電極もダウン方向である非分散型変換器を作製した後、受信電極ダウン方向変換器の電極上に金属膜或いは誘電体膜を付着させ、受信電極をアップ方向に方向性をもたせた非分散型フィルタ、及びアップ方向が順方向であり、受信電極もアップ方向である非分散型変換器を作製した後、受信電極アップ方向変換器の電極上に金属膜或いは誘電体膜を付着させ、受信電極をダウン方向に方向性をもたせた非分散型、及びこれらの基板を用いた分散型すだれ状変換器及びこの変換器を用いた電子装置が、実施例の１１である。
【００２３】
実施例の１２は、特許請求の範囲第１項から第１１項の分散型すだれ状電極の電極膜として、Al、Cu,  Mo, Au, Ag, W, Ti、誘電体膜として、  TeO2,SiO2, SiO, ZnO, LiNbO３, LiTaO3,Ta2O5, PZT, Al2O3,SiC,AlN,AlNSc，ダイアモンド、ガラスを付着させた構造の分散型すだれ状電極弾性表面波変換器及びこれを用いた電子装置が、実施例の１２である。
【００２４】
実施例の１３は、特許請求の範囲１０のダブル一方向性分散型変換器及びシングル分散型一方向性変換器を送受電極とし、その方向性を順方向に向かい合わせた一方向性分散型すだれ状電極変換器を用いた、センサー、発信器、可変周波数発振器、ジャイロ、分散型遅延線、マッチドフィルタ、可変遅延線、位相器、及び電子デバイスが、実施例の１３である。
【符号の説明】
【００２５】
１.…基板、２.…+バスバー, 3…-バスバー、4…正電極、５…負電極、6…短絡型浮き電極、7…短絡バスバー、8…開放型浮電極、１０…ダウン方向の順方向、１１…アップ方向の順方向、１２…順方向特性、１３…逆方向特性、１４…誘電体薄膜
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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