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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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