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公開番号
2024120302
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2024-09-05
出願番号
2023027006
出願日
2023-02-24
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 20060101AFI20240829BHJP(電気通信技術)
要約
【課題】超音波が反射するときのエネルギの減衰を抑える。
【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、を備える。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。超音波集束部12は、第1反射面21と、第2反射面22と、を有する。第1反射面21のいずれの位置においても、入射縦波のエネルギに対する反射縦波のエネルギの割合は、0.2以上である。
【選択図】図2
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、
前記超音波のうち縦波が、前記第2反射面で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、
前記超音波発生源から前記第1反射面に入射する入射波を入射縦波とし、前記入射縦波が前記第1反射面で反射する反射波のうちの縦波を反射縦波とした場合、前記第1反射面のいずれの位置においても、前記入射縦波のエネルギに対する前記反射縦波のエネルギの割合は、0.2以上である
超音波発生装置。
続きを表示(約 1,100 文字)
【請求項2】
前記超音波発生源は、前記入射縦波を放射する放射面を有し、
前記超音波集束部は、前記放射面に接合される接合面を有し、
前記放射面から前記入射縦波が放射される方向を前方とした場合に、
前記超音波集束部の後面には、前記接合面と前記第2反射面とが形成され、
前記第1反射面は、前記接合面よりも前方の位置に配置され、
前記超音波集束部は、前記第1反射面の外周縁と、前記後面の外周縁とに連なり、前後方向に沿った形状をなす外周面を有する
請求項1に記載の超音波発生装置。
【請求項3】
前記第1反射面のいずれの位置においても、前記入射縦波のエネルギに対する前記反射縦波のエネルギの割合は、0.4以上である
請求項1又は請求項2に記載の超音波発生装置。
【請求項4】
前記超音波発生源は、前記入射縦波を放射する放射面を有し、
前記超音波集束部は、前記放射面に接合される接合面を有し、
前記放射面から前記入射縦波が放射される方向を前方とした場合に、
前記超音波集束部の後面には、前記接合面と前記第2反射面とが形成され、
前記第1反射面は、前記接合面よりも前方の位置に配置され、
前記第2反射面は、前後方向と直交する平面方向において前記第1反射面の外周縁よりも内側に配置され、
前記接合面は、前記第2反射面の外周縁よりも前方の位置に配置される前側接合面を有し、
前記第1反射面は、前記前側接合面のうち前記平面方向において前記第2反射面の外周縁から最も離れた部位を通る前記入射縦波が入射される外側入射部を有し、
前記前側接合面は、前記外側入射部からの前記反射縦波が通る経路よりも後方の位置に配置される
請求項1又は請求項2に記載の超音波発生装置。
【請求項5】
前記接合面は、前記平面方向において、前記前側接合面よりも前記第2反射面の外周縁から離れた位置に配置される第2前側接合面を有し、
前記第2前側接合面は、前記前側接合面よりも前方の位置に配置され、
前記第1反射面は、前記第2前側接合面のうち前記平面方向において前記第2反射面の外周縁から最も離れた部位を通る前記入射縦波が入射される第2外側入射部を有し、
前記前側接合面及び前記第2前側接合面は、前記第2外側入射部からの前記反射縦波を通る経路よりも後方の位置に配置される
請求項4に記載の超音波発生装置。
【請求項6】
前記超音波発生源は、複数設けられ、
前記前側接合面及び前記第2前側接合面には、互いに異なる前記超音波発生源が接合される
請求項5に記載の超音波発生装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、超音波発生装置に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、超音波放射器が開示されている。この超音波放射器は、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。これにより、減衰を抑制しつつ集束された超音波が、軸体によって構成される導波路に伝播される。
【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、超音波が反射するときのエネルギの減衰について考慮されておらず、この点について改善の余地がある。
【0005】
本開示は、超音波が反射するときのエネルギの減衰を抑えやすい技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、
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、
前記超音波のうち縦波が、前記第2反射面で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、
前記超音波発生源から前記第1反射面に入射する入射波を入射縦波とし、前記入射縦波が前記第1反射面で反射する反射波のうちの縦波を反射縦波とした場合、前記第1反射面のいずれの位置においても、前記入射縦波のエネルギに対する前記反射縦波のエネルギの割合は、0.2以上である。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、超音波が反射するときのエネルギの減衰を抑えやすい。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1は、第1実施形態における超音波発生装置の側面図である。
図2は、第1実施形態における超音波発生装置の断面図である。
図3は、縦波反射率と入射角との関係を示すグラフである。
図4は、第2実施形態における超音波発生装置の断面図である。
図5は、第3実施形態における超音波発生装置の断面図である。
図6は、第4実施形態における超音波発生システムの正面図である。
図7は、第5実施形態における超音波発生システムの正面図である。
図8は、第5実施形態における超音波発生システムの側面図である。
図9は、第6実施形態における超音波発生装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
【0010】
〔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、
前記超音波のうち縦波が、前記第2反射面で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、
前記超音波発生源から前記第1反射面に入射する入射波を入射縦波とし、前記入射縦波が前記第1反射面で反射する反射波のうちの縦波を反射縦波とした場合、前記第1反射面のいずれの位置においても、前記入射縦波のエネルギに対する前記反射縦波のエネルギの割合は、0.2以上である
超音波発生装置。
(【0011】以降は省略されています)
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