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公開番号2024064368
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172911
出願日2022-10-28
発明の名称超音波発生装置
出願人日本特殊陶業株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H04R 1/34 20060101AFI20240507BHJP(電気通信技術)
要約【課題】超音波発生源と超音波集束部との間の超音波の伝播効率を向上させる。
【解決手段】超音波発生装置10は、超音波発生源11と、超音波集束部12と、導波路13と、中間部材14と、を備えている。超音波発生源11は、超音波を発生する。超音波集束部12は、超音波発生源11から発生した超音波を集束する。導波路13は、超音波集束部12によって集束された超音波を伝送する。中間部材14は、超音波発生源11と超音波集束部12との間に配置される。中間部材14の音響インピーダンスは、超音波発生源11の音響インピーダンスと超音波集束部12の音響インピーダンスとの間の値である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超音波を発生する超音波発生源と、
前記超音波発生源から発生した前記超音波を集束する超音波集束部と、
前記超音波集束部によって集束された前記超音波を伝送する導波路と、を備え、
前記超音波集束部は、
前記超音波発生源で発生した前記超音波を反射させる第１反射面と、
前記第１反射面で反射された前記超音波を反射させる第２反射面と、を有し、
前記第２反射面で反射された前記超音波が平面波として反射されて前記導波路に導入されるように前記第１反射面と前記第２反射面とが配置されてなる超音波発生装置であって、
更に、前記超音波発生源と前記超音波集束部との間に配置される中間部材を備え、
前記超音波発生源の音響インピーダンスと前記超音波集束部の音響インピーダンスとは互いに異なり、
前記中間部材の音響インピーダンスは、前記超音波発生源の音響インピーダンスと前記超音波集束部の音響インピーダンスとの間の値である
超音波発生装置。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記超音波集束部は、前記中間部材に接合される接合面を有し、
前記第２反射面は、前記接合面に直交する方向である突出方向に前記接合面よりも突出しており、
前記中間部材の前記突出方向の端は、前記第２反射面の前記突出方向の端よりも前記突出方向の位置に配置される
請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記超音波発生源は、板状をなしており、
前記超音波発生源及び前記超音波集束部は、前記超音波発生源の厚さ方向と直交する仮想平面に前記超音波発生源と前記超音波集束部とを投影した場合に少なくとも一部が重なる位置関係で配置され、
前記中間部材は、前記仮想平面において前記超音波発生源と前記超音波集束部とが重なる部分全体にわたって配置される
請求項１又は請求項２に記載の超音波発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波発生装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、超音波照射器が開示されている。この超音波照射器は、超音波振動子と、超音波振動子からの超音波を伝搬する音響伝播体と、を含んでいる。音響伝播体は、本体と、本体の前面から前方へ延びる軸体と、を備えている。本体の前面は、超音波振動子からの超音波を反射する凹型の一次反射面として機能する。本体は、一次反射面からの超音波を反射する凹型の二次反射面を有する。二次反射面で反射された超音波は、軸体に伝播される。つまり、超音波振動子は、超音波発生源として機能し、音響伝播体の本体は、超音波集束部として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６７７４６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、超音波発生源と超音波集束部との間の超音波の伝播効率が高いことが好ましく、この点で改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、超音波発生源と超音波集束部との間の超音波の伝播効率を向上させることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明の超音波発生装置は、超音波を発生する超音波発生源と、上記超音波発生源から発生した上記超音波を集束する超音波集束部と、上記超音波集束部によって集束された上記超音波を伝送する導波路と、を備えている。上記超音波集束部は、第１反射面と、第２反射面と、を有している。第１反射面は、超音波発生源で発生した上記超音波を反射させる。第２反射面は、第１反射面で反射された上記超音波を反射させる。第１反射面及び第２反射面は、第２反射面で反射された上記超音波が平面波として反射されて導波路に導入されるように配置されている。更に、上記超音波発生装置は、上記超音波発生源と上記超音波集束部との間に配置される中間部材を備えている。上記超音波発生源の音響インピーダンスと上記超音波集束部の音響インピーダンスとは互いに異なる。上記中間部材の音響インピーダンスは、上記超音波発生源の音響インピーダンスと上記超音波集束部の音響インピーダンスとの間の値である。
【０００７】
この構成によれば、超音波発生源から発生した超音波を、減衰を抑制しつつ集束させ、平面波として導波路に導入させることができる。しかも、超音波発生源と超音波集束部との間に中間部材が配置されており、中間部材の音響インピーダンスは、超音波発生源の音響インピーダンスと超音波集束部の音響インピーダンスとの間の値である。したがって、この構成によれば、超音波集束部と超音波発生源との間の超音波の伝播効率を向上させることができる。
【０００８】
［２］上記超音波集束部は、上記中間部材に接合される接合面を有していてもよい。上記第２反射面は、上記接合面に直交する方向である突出方向に上記接合面よりも突出していてもよい。上記中間部材の上記突出方向の端は、上記第２反射面の上記突出方向の端よりも上記突出方向の位置に配置されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、中間部材の突出方向側に配置される超音波発生源が第２反射面と干渉しなくなるため、超音波発生源の形状が第２反射面によって制限されなくなり、超音波発生源の形状の自由度が高まる。
【００１０】
［３］上記超音波発生源は、板状をなしていてもよい。上記超音波発生源及び上記超音波集束部は、上記超音波発生源の厚さ方向と直交する仮想平面に上記超音波発生源と上記超音波集束部とを投影した場合に少なくとも一部が重なる位置関係で配置されていてもよい。上記中間部材は、上記仮想平面において上記超音波発生源と上記超音波集束部とが重なる部分全体にわたって配置されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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