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公開番号2024154958
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069216
出願日2023-04-20
発明の名称超音波制御装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類H04R 1/40 20060101AFI20241024BHJP(電気通信技術)
要約【課題】大規模な装置や、その設置を必要とせず、清浄度を必要とする箇所に対する清浄度を容易に得る。
【解決手段】
超音波制御装置10は、複数の超音波素子211-215、221-225、231-235、241-245、251-255と、複数の超音波素子211-215、221-225、231-235、241-245、251-255の送信制御を行う送信制御部30と、を備える。送信制御部30は、微粒子からの保護対象領域に対して鉛直方向の上側の所定範囲に複数の超音波の音響流を生成するように複数の超音波素子211-215、221-225、231-235、241-245、251-255の送信制御を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の超音波素子と、
前記複数の超音波素子の送信制御を行う送信制御部と、
を備え、
前記送信制御部は、
微粒子からの保護対象領域に対して鉛直方向の上側の所定範囲に複数の超音波の音響流を生成するように前記複数の超音波素子の送信制御を行う、
超音波制御装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記複数の超音波素子は、二次元配列されている、
請求項１に記載の超音波制御装置。
【請求項３】
前記送信制御部は、
前記複数の超音波素子の前記二次元配列された平面の中心を頂点とする円錐面を設定し、
前記送信制御として、前記複数の超音波素子が送信する超音波の球面波の同位相面が前記円錐面に同時に接するように前記超音波の位相を制御する、
請求項２に記載の超音波制御装置。
【請求項４】
前記送信制御部は、
前記円錐面によって形成される円錐の中心軸が前記平面に成す角度を変化させるように前記送信制御を行う、
請求項３に記載の超音波制御装置。
【請求項５】
前記送信制御部は、
前記送信制御として、前記超音波の振幅を制御する、
請求項３に記載の超音波制御装置。
【請求項６】
前記複数の超音波素子における前記超音波の送信の指向軸は、鉛直方向に略垂直である、
請求項１に記載の超音波制御装置。
【請求項７】
前記複数の音響流によるシールドカーテンは、前記鉛直方向に略垂直な二次元の平面形状である、
請求項６に記載の超音波制御装置。
【請求項８】
前記複数の超音波素子における前記超音波の送信の指向軸は、鉛直方向に略平行である、
請求項１に記載の超音波制御装置。
【請求項９】
前記複数の音響流によるシールドカーテンは、平面視して前記保護対象領域を囲む円錐台形状である、
請求項８に記載の超音波制御装置。
【請求項１０】
前記複数の超音波素子は、１または複数の回路基板に実装されている、
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の超音波制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて特定領域への微粒子等の進入を抑制する技術に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、清浄度を調整した空気（清浄空気）を手術台に向けて局所的に供給する手術室が記載されている。特許文献１に記載の手術室は、送風機や圧縮空気を用いて、清浄空気を手術台に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２０６８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に構成では、送風機や圧縮空気の送出ユニットを手術室に設置しなければならない。このため、手術台のような高い清浄度を必要とする場合、大規模な装置が必要となり、また、当該装置を設置することは、容易ではない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、大規模な装置を必要とせず、高い清浄度を容易に得られる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の超音波制御装置は、複数の超音波素子と、複数の超音波素子の送信制御を行う送信制御部と、を備える。送信制御部は、微粒子からの保護対象領域に対して鉛直方向の上側の所定範囲に複数の超音波の音響流を生成するように複数の超音波素子の送信制御を行う。
【０００７】
この構成では、保護対象領域に対して鉛直方向の上側の所定範囲に二次元または三次元の面状に複数の音響流が定在する。音響流は、微粒子を送出するので、複数の音響流によって面状のシールドカーテンを形成できる。この際、超音波制御装置は、複数の超音波素子と送信制御部とを少なくとも備えていればよく、大規模な構成を必要としない。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、大規模な装置を必要とせず、高い清浄度を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る超音波制御装置において、音響ベッセルビームによる音響流を生成するための概念を説明するための図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る超音波制御装置によって発生する音響ベッセルビームによる音響流のイメージの一例を示す斜視図である。
図４（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る超音波送信器の配置態様の一例を示す平面図であり、図４（Ｂ）は、その側面図である。
図５は、複数のベッセルビーム音響流とシールドカーテンとの関係を示す平面図である。
図６は、シールドカーテン付近を拡大した側面図である。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る超音波送信器のそれぞれ別の配置態様の一例を示す側面図である。
図８は、本発明の第１の実施形態に係る超音波送信器のそれぞれ別の配置態様の一例を示す側面図である。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る超音波送信器のそれぞれ別の配置態様の一例を示す側面図である。
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、超音波送信器における複数の超音波素子の他の配置態様を示す平面図である。
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）は、第２の実施形態に係る超音波送信器の平面図である。
図１２（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る超音波送信器の配置態様の一例を示す平面図であり、図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）は、その側面図である。
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図１４は、第３の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図１５は、本発明の第４の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図１６は、第４の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図１７は、本発明の第５の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）はシールドカーテンの鉛直方向の位置を変更する場合を示す側面図である。
図１９は、第５の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図２０は、本発明の第６の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図２１（Ａ）は、本発明の第６の実施形態に係る微粒子シールドカーテン形成システムの配置態様の一例を示す平面図であり、図２１（Ｂ）は、その側面図である。図２１（Ｃ）は、図２１（Ｂ）の一部を示す拡大図である。
図２２は、第６の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図２３は、本発明の第７の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図２４は、第７の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図２５は、本発明の第８の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図２６は、第８の実施形態に係る超音波制御方法（保護対象領域の保護方法）の一例を示すフローチャートである。
図２７は、本発明の第９の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図２８は、本発明の第９の実施形態に係る超音波制御装置による表示画像の一例を示す図である。
図２９は、本発明の第１０の実施形態に係る超音波制御装置の機能ブロック図である。
図３０は、本発明の第１０の実施形態に係る超音波制御装置による表示画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る超音波制御装置について、図を参照して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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