CN110787982A - 超声波装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种超声波装置，能够解决纸粉等异物堆积在超声波的发送接收面的问题和超声波的发送灵敏度或接收灵敏度降低的问题。所述超声波装置具备：超声波元件，实施沿第一轴发送超声波、以及接收沿所述第一轴输入的超声波中的至少一方；和保护部件，设在所述第一轴上并且覆盖所述超声波元件，所述保护部件具备使沿所述第一轴行进的所述超声波通过的多个孔部。

Description

超声波装置
技术领域
本发明涉及一种超声波装置。
背景技术
现有已知使用超声波检测对象物体的状态的装置(例如，参照专利文献1)。
专利文献1中记载的装置具有重叠输送传感器，探测通过薄片输送装置被输送的薄片的重叠输送。该重叠输送传感器具备以通过薄片的方式发送超声波的发送侧传感器单元和接收通过薄片的超声波的接收侧传感器单元。在该专利文献1中记载的重叠输送传感器，设有为了保护固定接收侧传感器单元的电路基板的盖部件。
专利文献1：日本特开2016-159986号公报
然而，在上述专利文献1中所述的重叠输送传感器，不能保护重叠输送传感器的超声波的发送接收面。例如，使用纸媒介作为薄片的情况下，存在产生纸粉等的异物的情况。这样的异物在重叠输送传感器的超声波的发送接收面上堆积时，存在超声波的发送灵敏度或接收灵敏度下降的问题。
发明内容
第一适用例涉及的超声波装置，其特征在于，具备：超声波元件，实施沿第一轴发送超声波、以及接收沿所述第一轴输入的超声波中的至少一方；和保护部件，设在所述第一轴上并且覆盖所述超声波元件，所述保护部件具有使沿所述第一轴行进的所述超声波通过的多个孔部。
在本适用例的超声波装置中优选，具备屏蔽部，所述屏蔽部以所述第一轴为中心轴的大体筒状而构成，所述超声波元件以被所述屏蔽部的筒内周面围绕的方式配置，所述屏蔽部从围绕所述超声波元件的位置沿所述第一轴伸出，在伸出顶端部具有使所述超声波通过的通过孔，所述保护部件设为覆盖所述屏蔽部的所述通过孔。
在本适用例的超声波装置中优选，在与所述屏蔽部的所述伸出顶端部的所述超声波元件相反侧的面上设有围绕所述通过孔的吸音部。
在本适用例的超声波装置中优选，所述保护部件通过沿与所述第一轴交叉的第一方向、以及与所述第一轴及所述第一方向交叉的第二方向配置多个配线部件而构成，包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线，相对于所述第一轴倾斜。
在本适用例的超声波装置中优选，包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线，相对于所述第一轴以5°以上的角度倾斜。
在本适用例的超声波装置中优选，所述超声波元件实施向对象物体发送所述超声波、以及接收从所述对象物体输入的所述超声波中的至少一方，所述第一轴相对于所述对象物体的法线以第一角度倾斜，包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线相对于所述对象物体的法线，以与所述第一角度不同的第二角度倾斜。
在本适用例的超声波装置中优选，所述超声波元件具有发送或接收所述超声波的第一面、以及与所述第一面相反侧的第二面，所述超声波装置具备保持所述超声波元件的基座部，所述基座部包括与所述第一轴正交并且被所述超声波元件的所述第二面接合的第三面、和设在所述第三面的相反侧的第四面，所述第四面的法线相对于所述第一轴倾斜。
在本适用例的超声波装置中优选，所述第四面的法线相对于所述第一轴以5°以上的角度倾斜。
在本适用例的超声波装置中优选，设有一对所述超声波元件，一对所述超声波元件的一方为发送所述超声波的发送部；一对所述超声波元件的另一方为接收所述超声波的接收部，所述发送部以及所述接收部，设在所述第一轴的轴上的相互对置的位置。
在本适用例的超声波装置中优选，所述超声波元件接收来自对象物体的所述超声波并且输出接收信号，所述超声波装置具备状态检测部，基于所述接收信号检测所述对象物体的状态。
附图说明
图1示出第一实施方式的图像扫描器的示意结构的外观图。
图2示出本实施方式的图像扫描器的输送部的示意的侧截面图。
图3示出本实施方式的超声波传感器的示意结构的截面图。
图4示出本实施方式的发送主体部的一部分的示意截面图。
图5示出本实施方式的保护部件的示意结构的图。
图6示出在相对于传感器中心轴的保护部件的法线的角度为不同的样式中，使从发送部到保护部件的距离变化时的接收信号的电压值的变化的图。
图7示出将保护部件相对于传感器中心轴垂直配置，并且在没有配置纸张时，从发送部发送超声波时的接收信号的波形的图。
图8示出使保护部件的法线与传感器中心轴的角度变化时，图7的信号D2的变化的图。
图9说明本实施方式的保护部件与接收主体部的尺寸的图。
图10示出本实施方式的图像扫描器的控制结构的框图。
图11示出第二实施方式中的超声波传感器的示意结构的截面图。
图12示出在屏蔽部没有设置吸音部以及保护部件的情况下，使从发送部侧的保护部件到纸张的距离变动时的接收信号的变化的图。
图13示出在屏蔽部没有设置保护部件而设有吸音部的情况下，使从发送部侧的保护部件到纸张的距离变动时的接收信号的变化的图。
图14示出在第三实施方式中的超声波传感器的示意结构的截面图。
图15示出在第三实施方式中，使从发送部侧的保护部件到纸张的距离变动时的接收信号的变化的图。
图16示出在第三实施方式中，使从发送部侧的保护部件到纸张的距离变动时的接收信号的变化的图。
图17示出变形例1涉及的超声波传感器的示意结构的断面图。
图18示出变形例2涉及的超声波传感器的示意结构的断面图。
图19示出变形例3涉及的超声波传感器的示意结构的断面图。
图20示出变形例3涉及的超声波传感器的示意结构的断面图。
图21示出变形例4涉及的保护部件的结构例的俯视图。
图22示出变形例4涉及的保护部件的其他结构例的俯视图。
图23示出变形例4涉及的保护部件的其他结构例的俯视图。
图24示出变形例4涉及的保护部件的其他结构例的俯视图。
图25示出变形例4涉及的保护部件的其他结构例的俯视图。
图26示出变形例5涉及的发送部的结构的截面图。
图27示出变形例5的发送基座部的结构的立体图。
图28示出变形例5的发送基座部的结构的俯视图。
图29示出变形例5的发送基座部的倾斜端面的其他例的示意图。
图30示出变形例5的发送基座部的倾斜端面的其他例的示意图。
符号说明
10…图像扫描器(电子设备)；15、15A、15B、15D、15E、15F、15G…超声波传感器；16…控制部；31…发送电路基板；32…接收电路基板；130…输送路径；151…发送部；151A…发送基座部；151A1…基端侧端面；151A2…顶端侧端面；151B…发送主体部；151C…发送面；152…接收面；152A…接收基座部；152A1…基端侧端面；152A2…顶端侧端面；152B…接收主体部；152C…接收面；153…屏蔽部；153A…屏蔽壁；153B…突出部；153C…通过孔；154、154C、154D、154E、154F、154G…保护部件；154A、154C1…配线部件；154B、154C2…空隙(后部)；154D1、154E1、154F1、154G1…贯通孔；155…吸音部；161…运算部；161C…重叠输送判定部。
具体实施方式
第一实施方式
以下关于第一实施方式进行说明。
图1为示出本实施方式的图像扫描器10的示意结构的外观图。图2为示出图像扫描器10的输送部的示意的侧截面图。此外，图2中为从相对于输送方向(Y方向)正交的主扫描方向(X方向)观察图像扫描器10的侧截面图。
图像扫描器10的示意结构
图像扫描器10为电子设备的一例，该图像扫描器10如图1所示具备，装置主体11和纸张支架12。在装置主体11的内部，如图2所示，输送纸张P的输送部13、读取输送的纸张P的图像的扫描部14、检测纸张P的重叠输送的超声波传感器15和控制图像扫描器10的控制部16。此外，在本实施方式中以纸张P作为对象物体，示出超声波传感器检测纸张P的重叠输送例，但并非限定于此。作为对象物体，能够使用例如，膜或布帛等各种的介质作为对象。
在装置主体11中，如图1以及图2所示，在与纸张支架12的连接位置设有馈送口11A。承载于纸张支架12上的纸张P，向馈送口11A一张一张地馈送。馈送的纸张P，通过输送部13，沿装置主体11内的预定的输送路径130输送。并且，在其输送途中的读取位置，通过扫描部14图像被读取后，从向装置主体11的前侧下部开口的排出口11B被排出。
输送部13的结构
输送部13，将设置在纸张支架12的多张的纸张P向输送方向(Y方向)一张一张地输送。即，输送部13，将从馈送口11A送来的纸张P向装置主体11内导引的同时馈送，并且将馈送的纸张P沿预定的输送路径130输送。
更具体为，输送部13具备，配置于输送路径130的Y方向的上流侧(-Y侧)的第一馈送辊对131和配置于比第一馈送辊对131更靠Y方向的下游侧(+Y侧)的第二馈送辊对132。进一步，输送部13具备，夹持纸张P的读取位置且配置于-Y侧的第一输送辊对133，和配置于+Y侧第二输送辊对134。
第一馈送辊对131由第一驱动辊131A和第一从动辊131B构成。同样地，第二馈送辊对132由第二驱动辊132A和第二从动辊132B构成。另外，第一输送辊对133由第三驱动辊133A和第三从动辊133B构成。同样地，第二输送辊对134由第四驱动辊134A和第四从动辊134B构成。各从动辊131B至134B由各自成对的驱动辊131A至134A的旋转而驱动(连带转动)。
构成各辊对131至134的各驱动辊131A至134A，由作为其动力源的输送马达135的动力旋转驱动。此外，输送马达135由控制部16控制，并且使各驱动辊131A至134A驱动。
另外，构成第二馈送辊对132的第二从动辊132B为减速辊，相对于在其外周面的纸张P的摩擦系数，比相对于在第二驱动辊132A的外周面的纸张P的摩擦系数更大。由此，第二馈送辊对132，具有作为将纸张P一张一张地分离并且向+Y侧送出的分离机构的功能。因此，通过第一馈送辊对131的旋转积累于纸张支架12的多张纸张P，例如从最上位置的纸张按顺序一张一张地从馈送口11向装置主体11内馈送，进一步通过第二馈送辊对132的旋转一张一张地被分离并且向+Y侧馈送。
扫描部14的结构
如图2所示，在输送路径130的第一输送辊对133与第二输送辊对134之间设有读取纸张P的画像读取位置，并且设有扫描部14。
扫描部14由设在夹持输送路径130两侧的第一扫描部14A和第二扫描部14B组成。该扫描部14由能够对输送中的纸张P照射光的光源141和在主扫描方向(X方向)上延伸的图像传感器142构成。读取纸张P的表面的一般读取模式时，第一扫描部14A执行读取动作，读取纸张P的表里面的双面读取模式时，第一扫描部14A和第二扫描部14B共同执行读取动作。构成第一扫描部14A以及第二扫描部14B的光源141以及图像传感器142与控制部16连接，通过控制部16的控制，实施读取纸张P的图像的扫描处理。
超声波传感器15的结构
超声波传感器15在输送路径130上，设在第二馈送辊对132与第一馈送辊对133之间的位置。该超声波传感器15为重叠输送传感器，检测由输送部13输送的纸张P的重叠输送。
图3为示出超声波传感器15的示意结构的截面图。此外，在图3中示出从Y方向观察时的超声波传感器15的截面图。
超声波传感器15以具备一对超声波元件而构成。一对超声波元件的一方为发送部151，发送超声波。一对超声波元件的另一方为接收部152，接收超声波。
这些发送部151以及接收部152，如图3所示，在传感器中心轴15C(第一轴)的轴上相互对置，夹持纸张P被输送的输送路径而配置。
在该超声波传感器15中，相对于通过输送部13沿输送路径130被输送的纸张P从发送部151发送超声波。从发送部151发送的超声波输入到纸张P，并且透过纸张P的超声波在接收部152接收。若以接收部152接收超声波，则根据从接收152接收的超声波的声压输出接收信号，并基于该接收信号的信号强度检测纸张P的重叠输送。
如图3所示，传感器中心轴15C为通过发送部151的中心和接收部152的中心的轴，并且为超声波发送接收的方向。在本实施方式中，传感器中心轴15C相对于在输送路径130被输送的纸张P的表面的法线，以第一角度θ倾斜。
在传感器中心轴15C与纸张P的表面的法线方向一致的情况下，从发送部151发送的超声波，有在纸张P与发送部151之间多重反射的可能。另外，通过纸张P的超声波有在接收部152与纸张P之间多重反射的可能。在此情况下，在接收部152，在从发送部151通过纸张P并且在接收部152接收的超声波以外，还有在纸张P与发送部151之间被多重反射的超声波与接收部152与纸张P之间被多重反射的超声波在接收部152接收，不能正确地检测重叠输送。
对此，通过使传感器中心轴15C相对于纸张P的表面的法线倾斜，能够降低被多重反射的超声波等的不必要的超声波成分的接收，使精度高的重叠检测成为可能。
另外，在发送部151以及接收部152的各自中，设有屏蔽部153以及保护部件154。屏蔽部153以及保护部件154为保护作为超声波元件的发送部151以及接收部152的部件。后述对屏蔽部153以及保护部件154进行详细说明。
发送部151以及接收部152的结构
发送部151具备发送基座部151A和发送主体部151B，并且装配于发送电路基板31。发送电路基板31在装置主体11内，相对于输送路径130以成为平行的方式被固定。
发送基座部151A以基端侧端面151A1(第四面)固定于发送电路基板31，与基端侧端面151A1相反侧的顶端侧端面151A2(第三面)，相对于基端侧端面151A1以第一角度θ倾斜。并且通过发送主体部151B固定于顶端侧端面151A2，发送部151的超声波的发送面151C以相对于传感器中心轴15C正交的角度被固定。在此，发送主体部151B的发送面151C，相当于超声波发送的第一面，其在发送主体部151B的发送基座部151A的被固定侧的面(发送侧的固定面151B1)，相当于与第一面相反侧的第二面。发送主体部151B的发送侧固定面151B1，通过粘合剂或双面胶等与作为第三面的顶端侧端面151A2被接合。
发送主体部151B，为沿传感器中心轴15C发送超声波的超声波元件。后述关于发送主体部151B的详细结构。
接收部152具有与发送部151大体同样的构成。即，接收部152具备接收基座部152A和接收主体部152B，并且固定于接收电路基板32。接收电路基板32在装置主体11内，相对于输送路径130被平行固定。
接收基座152A以基端侧面152A固定于接收电路基板32，与基端侧端面152A1相反侧的顶端侧端面152A2，相对于基端侧端面152A1以第一角度θ倾斜。并且通过接收侧主体部152B固定于顶端侧端面152A2，接收部152的超声波的接收面152C以相对于传感器中心轴15C正交的角度被固定。在此，接收主体部152B的接收面152C，相当于超声波接收的第一面，接收主体部152B的固定于接收基座部152A侧的面(接收侧固定面152B1)，相当于与第一面相反侧的第二面。接收主体部152B的接收侧固定面152B1，通过粘合剂或双面胶等与作为第三面的顶端侧端面152A2被接合。
接收主体部是152B，为接收沿传感器中心轴15C输入的超声波的超声波元件。
此外，在本实施方式中，示出了发送电路基板31以及接收电路基板32各自独立的设置例，但并非限定于此，发送电路基板31以及接收电路基板32也可以作为在一个基板上一体设置的结构。另外，发送电路基板31以及接收电路基板32的至少一方也可以由多个基板构成。
发送主体部151B的详细结构
以下，对发送主体部151B的机构进行更具体的说明。此外，接收主体部152B具有与发送主体部151B同样的结构。从而，省略关于接收主题部152B的详细结构。
图4为示出发送主体部151B的一部分的截面图。
发送主体部151B，如图4所示，构成为具备元件基板21和压电元件22。
元件基板21具备，基板主体部211和设在基板主体部211的一面侧的振动板212。在此，以后说明时，以元件基板21的基板厚度方向为Z方向。Z方向为发送超声波的方向，并且与传感器中心轴15C平行。
基板主体部211为支持振动板212的基板，由Si(硅)等的半导体基板构成。在基板主体部211，设有沿Z方向贯穿基板主体部211的开口部211A。
振动板212由SiO2或SiO2以及ZrO2的叠层体等构成，并且设在基板主体部211的-Z侧。该振动板212由构成开口部211A的基板主体部211的隔段211B支撑，并且闭塞开口部211A的-Z侧。振动板212中，从Z方向观察时与开口部211A重合的部分构成振动部212A。
压电元件22，在振动板212上，并且从Z方向观察时，设在与各振动部212A重合的位置上。该压电元件22，如图4所示，在振动板212上通过以第一电极221、压电膜222以及第二电极223的顺序层叠而构成。
在此，一个超声波换能器Tr通过一个振动部212A和设在该振动部212A上的压电元件22构成。虽省略了图示，在本实施方式中，这样的超声波换能器Tr通过以二次元阵列结构配置，从而构成为发送主体部151B。
发送主体部151B通过在各超声波换能器Tr的第一电极221以及第二电极223间施加预定频率的脉冲波电压，压电膜222伸缩。由此，振动部212A以对应开口部211A的开口宽度等的频率振动，超声波从振动部212A沿传感器中心轴15C向+Z侧发送。即，元件基板21的+Z侧的面为发送部151的超声波的发送面151C。
接收主体部152B，如上所述，具有与发送主体部151B同样的结构，并且如图4所示为使发送主体部151B上下翻转的结构。即，在接收主体部152B中，振动板212配置于基板主体部211的+Z侧，压电元件22配置于振动板212的+Z侧。从而，在接收主体部152B中，没有设置元件基板21的振动板212的-Z侧的面为接收面152C，并且接收从-Z侧向+Z侧输入的超声波。该接收主体部152B，沿传感器中心轴15C，若从开口部211输入超声波，则振动部212A振动。由此，在压电膜222的第一电极221侧与第二电极223侧产生电位差，根据该电位差接收信号从接收主体部152B输出。
屏蔽部153以及保护部件154的结构
屏蔽部153，如图3所示，各自相对于发送部151以及接收部152设置。该屏蔽部153由金属等的导电性部件构成，从静电或电磁波防护发送主体部151B以及接收主体部152B。
该屏蔽部153，具有以传感器中心轴15C作为中心轴的大体筒状的屏蔽壁153A，基端侧固定于电路基板，并且向输送路径侧伸出。
即，设在发送部151侧的屏蔽部153，基端侧固定于电路基板，以传感器中心轴15C作为中心轴的向输送路径130侧(纸张P侧)伸出。因此，发送基座部151A以及发送主体部151B，以被屏蔽部153的筒状的屏蔽壁153A的筒内周面围绕的方式而配置。
同样地，设在接收部152侧的屏蔽部153以基端侧固定于接收电路基板，以传感器中心轴15C作为中心轴向输送路径130侧(纸张P侧)伸出。因此，接收基座部152A以及接收主体部152B，被屏蔽部153的筒状的屏蔽壁153A的筒的内周面围绕的方式而配置。
另外，屏蔽部153，在屏蔽部153A的输送路径130侧的端部，具有从屏蔽壁153A向传感器中心轴15C侧突出的突出部153B。在该突出部153B，与传感器中心轴15C交叉的位置上，设有使超声波通过的通过孔153C。即，发送部151侧的屏蔽部153，从围绕发送基座部151A以及发送主体部151B的位置到纸张P输送的输送路径130接近侧伸出，在伸出顶端部具有使从发送主体部151B发送的超声波通过的通过孔153C。另外，接收部152侧的屏蔽部153，从围绕接收基座152以及接收主体部152B的位置到纸张P输送的输送路径130接近侧伸出，在伸出顶端部具有通过使接收主体部152B接收的超声波通过的通过孔153C。
在本实施方式中，该突出部153B，如图3所示，构成为与输送路径130平行的板状。即，突出部153B的法线，相对于传感器中心轴15C以第一角度θ倾斜。
并且，在屏蔽部153的突出部153B，以覆盖通过孔153C的方式设有保护部件154。
图5为示出本实施方式的保护部件154的示意结构的图。在图5中，Xm方向(第一方向)以及Ym方向(第二方向)为相对于传感器中心轴15C交叉的方向，XmYm平面的法线相对于传感器中心轴15C以第一角度θ倾斜。此外，在以后说明时，存在将XmYm平面的法线称为保护部件154的法线的情况。
保护部件154为网格状的膜，所述网格状的膜通过以Xm方向作为配线方向的配线部件154A沿Ym方向配置多个，并且以Ym方向作为配线方向的配线部件154A沿Xm方向配置多个而构成。此外，在图5中示出Xm反向与Ym方向成90°交叉的例子，但是并非限定于此，Xm方向以及Ym方向所成角也可以为90°以外的角度。
作为配线部件154A的材质，能够使用铜、铁、黄铜、SUS(不锈钢)等的金属材料或合金材料；尼龙或聚酯等的合成树脂等。特别是，优选使用具有导电性的材料，在这种情况下，能够得到相对于静电或电磁波的耐受性。
另外，配线部件154A的配线直径W1优选设为小于超声波波长。由此，能够抑制通过保护部件154的配线部件154A超声波漫反射的不良状况。
在这样的保护部件154中，构成有由与Xm方向相邻的一对配线部件154A和与Ym方向相邻的一对配线部件154A围绕的空隙154B。此外，空隙154B相当于，使沿传感器中心轴15C行进的超声波，从发送部151侧到接收部152侧通过的孔部。在本实施方式中，为了抑制向发送面151C或接收面152C的纸粉等异物的附着或堆积，空隙154的宽度，即，相邻配线部件154A间的距离(开口距W2)优选设为1mm以下。
另外，配线部件154A的中心轴间的距离设为凹距W3，空隙率S通过下述(1)定义。
S＝100×(W2/W3)2……(1)
在本实施方式中，空隙率S优选为20％以上。
通过超声波传感器15检测纸张P的重叠输送的情况下，判定透过纸张P的超声波是否由接收主体部152B检测到。即，从发送主体部151B发送超声波，需要透过发送部151的保护部件154、纸张P、接收部152的保护部件输入接收主体部152B中。在此情况下，为了抑制由接收主体部152B接收的超声波的声压下降，各保护部件154的音响透过率优选设为50％以上。
在此，在空隙率S小于20％的情况下，音响透过率小于50％。由此，即使在输送路径130上没有纸张P被重叠输送的情况下，由接收主体部152B接收的超声波的声压变低，并且接收信号变小。在此情况下，难以区别接收信号与噪声，从而不能精度优良地检测重叠输送。
对此，空隙率S在20％以上的情况下，音响透过率为50％以上，即使在使超声波透过两个保护部件的情况下，也能够抑制声压的过度降低，从而能够通过超声波传感器15实施重叠输送检测。
并且，在本实施形态中，如上所述的保护部件154，以覆盖屏蔽部件153的通过孔153C的方式设置。保护部件154，通过粘合剂等接合固定在屏蔽部153的突出部153B的超声波元件侧的一面上。即，在纸张P输送到超声波传感器15的位置的情况下，保护部件154配置于发送部151与纸张P之间，以及接收部152与纸张P之间。
如上所述，屏蔽部153的突出部153B，其法线相对于传感器中心轴15C以第一角度θ倾斜。从而，固定于突出部153B的保护部件154的法线，即，XmYm平面的法线相对于传感器中心轴15C也以第一角度θ倾斜。
超声波的多重反射抑制结构
图6为示出在相对于传感器中心轴15C的保护部件154的法线的角度不同的多个样式中，使从在传感器中心轴15C上的发送部151的发送面151C到保护部件154的距离L1变化时的接收信号的电压值的变化的图。在图6中示出了，使保护部件154的法线与传感器中心轴15C所成的角度以0°、10°以及20°三种样式变化，在各自的情况下，使从发送面151C到保护部件154的距离L1在3mm至10mm之间变化时从接收主体部152B输出的接收信号的接收电压。
在图6中，信号A1为保护部件154的法线与传感器中心轴15C为平行的情况下的接收信号。信号A2为保护部件154的法线与传感器中心轴15C所成第一角度θ为10°的情况下的接收信号。信号A3为保护部件154的法线与传感器中心轴15C所成第一角度θ为20°的情况下的接收信号。
此外，考虑到信号A2的观察容易度，省略了使距离L1在3mm至5mm变化时的信号A3的表示，但5mm以后得到了同样的波形。
在保护部件154的法线与传感器中心轴15C平行的情况下，如图6的信号A1所示，若使发送面151C到保护部件154的距离L1变化，则接收信号的电压值(接收电压)较大地变动。即，从发送面151C到保护部件154的距离L1与超声波的波长λ的关系为，L1＝m×λ/2的情况下(其中，m为整数)，由多重反射成分引起超声波相互增强。另外距离L1与超声波的波长λ的关系为，L1＝{(2m+1)/4}×λ的情况下，由多重反射成分引起超声波相互减弱。
这样，在使距离L1变动时，接收信号的电压值的波动增大的情况下，意味着超声波的多重反射成分由接收部152接收。在此情况下，在接收信号中包括由被多重反射的超声波引起的噪声成分，在检测基于接收信号的重叠输送的情况下，检测精度降低。
对此，如信号A2或信号A3，通过将第一角度θ设为10°以上，使距离L1变动时的接收信号的波动变小。这意味着由接收部152接收的超声波的多重反射成分正在减少。即，通过增大第一角度θ，能够抑制由多重反射成分引起的噪声，在检测基于接收信号的重叠输送的情况下，能够尝试检测精度的提高。
图7为示出相对于传感器中心轴15C垂直配置保护部件154，并且在输送路径130上没有配置纸张P时，使超声波从发送部151输出时的来自接收部152的接收信号的波形的图。
在图7中，信号D1为基于没有被反射到任何部件而输入到接收主体部152B的超声波的接收信号。
信号D2为基于从发送部151发送的超声波中，由发送部151侧的保护部件154反射，并且由发送部151反射后，输入到接收主体部152B的超声波的接收信号。
信号D3为基于从发送部151发送的超声波中，由接收部152反射，并且由接收部152侧的保护部件154再反射后，输入到接收主体部152B的超声波的接收信号。
信号D4为基于从发送部151发送的超声波中，由接收部152反射，并且由发送部151侧的保护部件154反射后，输入到接收主体部152B的超声波的接收信号。
信号D5为基于从发送部151发送的超声波中，由接收部152反射，并且由发送部151再反射后，输入到接收主体部152B的超声波的接收信号。
图8为示出使保护部件154的法线与传感器中心轴15C的第一角度θ变化时的，将图7的信号D2的变化设为L1＝10mm、30mm的情况的两个例的图。如图8所示，若使保护部件154的法线与传感器中心轴15C所成的第一角度θ变大，则接收信号的电压值变小。
为了抑制由基于多重反射的接收信号引起的重叠探测精度的降低，优选以至少将接收信号的电压值设为第一角度θ为0°的情况下的接收电压的半值以下的方式，设定保护部件154的倾斜角度。
在此情况下，如图8所示，通过将第一角度θ设为5°以上，不依赖距离L1，能够接收信号的电压值设为θ＝0°的情况下的接收信号的半值以下，并且能够抑制在保护部件154与发送主体部151B之间的多重反射。
该关系在接收部152也成立。从而，通过在接收部152中将第一角度θ也设为5°以上，使抑制保护部件154与接收主体部152之间的多重反射成为可能。
此外，若综合考虑由上述的多重反射成分引起的超声波的相互增强或者相互减弱，则更优选在发送部151以及接收部152中将第一角度θ各自设为10°以上。
图9为示出保护部件154与接收主体部152B的位置关系的图。
传感器中心轴15C上的保护部件154与接收面152C的距离设为L2。沿传感器中心轴15C输入到接收主体部152B的超声波由接收面152C反射，并且由接收部152侧的保护部件154再反射的情况下，该再反射的超声波在与接收面152C同一平面内，输入到从传感器中心轴15C仅离开距离Ld＝L2·tan(2θ)的位置。
如图9所示，包括传感器中心轴15C的平面内的，接收面152C的宽度设为WA的情况下，优选设有WA/2＜Ld的接收主体部152B。即，接收面152C宽度WA优选为满足WA＜2L2·tan(2θ)。由此，能够进而抑制由保护部件154再反射的超声波由接收主体部152B接收的不良状况。
更优选接收面152C的宽度WA优选为满足WA＜Ld。即，接收面152C的宽度WA更优选为满足WA＜L2·tan(2θ)。在此情况下，不依赖向接收面152C的超声波的输入位置，能够抑制由接收面152C反射的超声波，由保护部件154再反射并且再入射到接收面152C的不良状况。
该关系在发送主体部151B也成立。从而，发送面151C的宽度设为WB的情况下，优选设为WB＜2L1·tan(2θ)的发送主体部151B，更优选为优选满足WB＜L1·tan(2θ)。
另外，从发送主体部151B发送的超声波与从发送面151C向接收部152的方向以外，还有从与送信面151C相反侧的发送侧固定面151B1即向发送基座部151A侧也沿传感器中心轴15C发送的超声波。
在此，送信基座部151A的基端侧端面151A1的法线与传感器中心轴15C一致的情况下，在基端侧端面151A1与发送主体部151B之间的超声波被多重反射。由此，被多重反射的超声波，重叠于从发送面151C向接收部152的超声波，发送超声波的声压变动，从而由超声波传感器15引起重叠探测精度降低。
对此，在本实施方式中，如图3所示，发送基座部151A的基端侧端面151A1，相对于顶端侧端面151A2倾斜。即，基端侧端面151A1的法线，相对于传感器中心轴15C倾斜。
由此，从发送主体部151B沿传感器中心轴15C发送到发送基座部151A侧的超声波，通过基端侧端面151A1，在与传感器中心轴15C不同的方向上被反射，从而如上所述的多重反射得到抑制。
在此，若测定使相对于传感器中心轴15C的基端侧端面151A1的法线的角度变化时的接收信号的电压，则能够得到与图8大体相同的测定结果。即，以相对于传感器中心轴15C的基端侧端面151A1的法线的角度为±5°的范围内的角度，通过多重反射成分接收信号变大，并且重叠输送探测精度变得不稳定。
对此，通过将相对于传感器中心轴15C的基端侧端面151A1的法线角度设为5°以上，多重反射的影响得到抑制，通过设为10°以上，更有效地抑制多重反射的影响成为可能。
超声波传感器15的电路结构
图10为示出图像扫描器10的控制结构的框图。
在本实施方式中，作为超声波传感器15的电路结构，在发送电路基板31设有控制发送部151的驱动的发送控制电路，在接收电路基板32设有控制接收部152的驱动的接收控制电路。此外，作为超声波传感器15的电路结构，并非限定于此，如上所述，也可以在发送电路基板31一体地设有控制接收部152的电路结构；也可以在接收电路基板一体地设有控制发送部151的电路结构。其他，也可以通过多个电路基板构成这些电路结构。
在本实施方式中，如图10所示，在发送电路基板31上设有发送电路311。
发送电路311，与发送主体部151B的各超声波换能器Tr电气连接，并且生成使各超声波换能器驱动的驱动信号。
另外，接收电路基板32设有输出到处理接收信号的控制部16的接收电路等。作为接收电路，能够使用处理通过超声波的接收而输入的接收信号的一般的电路。如图10所示，接收电路能够由带通滤波器321、放大器322、采样和保持电路323以及比较器324等构成。从接收主体部152B输出的接收信号输入到带通滤波器321。该接收信号，由带通滤波器321除去噪声成分等，由放大器322以达到预定的信号强度以上的方式增幅，并且输入到采样和保持电路323。采样和保持电路323以预定频率将接收信号采样，被采样的接收信号输入到比较器324。比较器324检测采样的接收信号中信号强度超过预定的阈值的接收信号并且输入到控制部16。
控制部16的结构
控制部16，如图10所示，具备通过CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等构成的运算部161和由内存等的记录电路构成的记忆部162。
该控制部16与输送部13的输送马达135、扫描部14以及超声波传感器15连接，并且控制这些输送马达135、扫描部14以及超声波传感器15的驱动。另外，控制部16，与接口部17连接，接收从个人电脑等的外部设备输入的各种数据或信号，将图像扫描器10读取的读取数据输出到外部设备51。
记忆部162记录用于控制图像扫描器10的各种数据或各种程序。
运算部161通过读入执行记忆部162记忆的各种程序，如图10所示，具有作为输送控制部161A、读取控制部161B以及重叠输送判定部161C等功能。
输送控制部161A，控制输送部13的输送马达135，通过使多个辊对131至134旋转，将被设在纸张支架12上的纸张P一张一张地向装置主体内馈送。进一步，输送控制部161A，使被馈送的纸张P沿输送路径130输送。
读取控制部161B，在纸张P的输送中控制扫描部14，并且读取纸张P的画像。
重叠输送判定部161C，为检测纸张P状态的状态检测部，在本实施方式中，控制超声波传感器，并且基于从接收部152输入的接收信号判定纸张的重叠输送。
具体为，接收信号的电压值小于预定阈值的情况下，判定纸张P被重叠输送。此外，由重叠输送判定部161判定为重叠输送的情况下，输送控制部161A停止纸张P的输送。
本实施方式的作用效果
本实施方式的超声波传感器15具备，实施沿传感器中心轴15C将超声波发送到纸张P的发送处理的发送部151，与实施沿传感器中心轴15C接收从纸张P输入的超声波的接收处理的接收部152。并且在本实施方式中，在发送部151与纸张P之间、接收部152与纸张P之间设有网格状的保护部件154。
在这样的结构中，能够通过保护部件154抑制纸粉等的异物的侵入，并且能够抑制向发送面151C或接收面152C的异物的附着或堆积。因此，能够抑制超声波传感器15中的超声波的发送接收灵敏度的降低。
另外，在图像扫描器10中，由于能够在高发送接收灵敏度下通过超声波传感器15执行超声波发送接收处理，基于从接收主体部152B发送的接收信号，能够精度优良地执行纸张P的重叠输送检测。
本实施方式的超声波传感器15具备，具有以传感器中心轴15C作为中心轴的大体筒状的屏蔽壁153A的屏蔽部153。发送部151以及接收部152，以被屏蔽部153的屏蔽壁153A围绕的方式而配置，并且屏蔽部153设为从围绕发送部151或接收部152的位置伸出到纸张P被输送的输送路径130侧。并且，在屏蔽部153的输送路径130侧的伸出顶端部，设有使超声波通过的通过孔153C，并且设有覆盖该通过孔153C的保护部件154。
因此，发送部151或接收部152，由保护部件154与屏蔽部153围绕而构成。即，通过保护部件154，能够抑制从沿传感器器中心轴15C的方向的异物的侵入，从传感器中心轴15C以外的方向的异物的侵入能够通过屏蔽部153抑制。
另外，由于屏蔽部153由导电性材料构成，能够抑制向发送主体部151或接收主体部152B的静电或电磁波的影响。
在本实施方式的超声波传感器15中，保护部件154的法线相对于传感器中心轴15C倾斜。
因此，在本实施方式的超声波传感器15中，能够抑制在发送部151与保护部件154之间的超声波的多重反射、接收部152与保护部件154之间的超声波的多重反射。
特别是，如本实施方式，在以超声波传感器15作为重叠输送传感器的情况下，由接收部152接收的超声波的多重反射成分与接收信号会增大。在此情况下，即使在多张纸张P被输送到输送路径130的情况下，也存在预定电压值以上的接收信号输出的情况，有不能正确判定纸张重叠输送的可能。对此，在本实施方式中，能够抑制超声波的多重反射成分输入到接收部152的不良状况，并且以较高的检测精度检测重叠输送。
在本实施方式中，保护部件154的法线，相对于传感器中心轴15C以5°以上的第一角度θ倾斜。
在此情况下，接收主体部152B与接收部152侧的保护部件154之间源于被多重反射的超声波的接收信号的电压值，能够设为在作为第一角度θ＝0°的情况的接收信号的电压值的半值以下。另外，发送部151侧的保护部件154与接收主体部152B的距离，比接收主体部152B侧的保护部件154与接收主体部152B的距离更大。由此，即使在接收主体部152B与发送部151侧的保护部件154之间被多重反射的超声波数输入到接收主体部152B的情况下，其接收电压为作为第一角度θ＝0°的情况的接收信号的电压值的半值以下。
即，如上所述通过将第一角度θ设为5°以上，能够使在接收主体部152B接收超声波的多重反射成分时的接收信号的电压值较小，并且抑制接收信号的波动。由此，能够实施稳定的重叠测定处理。
在本实施方式中，保护部件154通过沿Xm方向以及Ym方向的多个配线部件154A配置而构成为网格状，并且各配线部件154A的配线直径W1比由发送部151发送的超声波的波长更小。因此，能够抑制由发送部151发送的超声波由保护部件漫反射的不良状况。
并且，在本实施方式的图像扫描器10中具有，基于从如上所述超声波传感器15的接收部152输出的接收信号，检测纸张P的重叠输送的重叠输送判定部161C。如上所述，在本实施方式中，为了抑制向超声波传感器15的发送部151或接收部152的异物的附着或堆积，能够较高地维持发送部151的发送灵敏度以及接收部152的接收灵敏度。由此，重叠输送判定部161C基于这样的超声波传感器15输出的接收信号，能够精度优良地判定纸张P的重叠输送。
第二实施方式。
以下，关于第二实施方式进行说明。
在第二实施方式中，在第一实施方式示出的屏蔽部153中，在进一步设有吸音部这点上与第一实施方式不同。
此外，以后说明时，关于已说明的事项附加相同符号，并且省略或简化其说明。
图11为示出第二实施方式中的超声波传感器15A的示意结构的截面图。
在本实施方式中，与第一实施方式同样，超声波传感器15A具备，发送部151、接收部152、屏蔽部153以及保护部件154。
并且，在本实施方式中，在与屏蔽部153的输送路径130对置的面，即，与突出部153B的输送路径130对置的面上设有吸音部155。
该吸音部155通过设有氨基甲酸乙酯等的多孔性部件而构成。此外，在本实施方式中，如图11所示，示出在突出部153B设有作为具有吸音特性的多孔性部件的吸音部155的例子，但并非限定于此。作为吸音部155，也可以在与突出部153B的输送路径130对置的面实施粗面加工等，并且设为使超声波散射的结构。
图12以及图13为示出通过吸音部155的接收信号的变化的图。图12为示出，在屏蔽部153没有设置吸音部155以及保护部件154的情况下，使从发送部151侧的保护部件154的纸张P对置的面到纸张P的距离LP变动时的接收信号的变化的图。另外，图13为示出，在屏蔽部153没有设置保护部件154，而设有吸音部155的情况下，使距离LP变动时的接收信号的变化的图。
在屏蔽部153没有设置吸音部155的情况下，如图12所示，使距离LP变动时的接收信号的电压值的波动变大，电压值的波动度为5.9％。这示出在突出部153B与纸张P之间被多重反射的超声波成分较大。
对此，如图13所示，若在屏蔽部153设置吸音部，则使距离LP变动时的接收信号的电压值的波动为2.1％。即，通过设置吸音部155，了解到在突出部153B与纸张P之间被多重反射的超声波正在减少。
本实施方式的作用效果
在本实施方式中，在上述第一实施方式中说明的效果以外，还能够取得以下的效果。
在本实施方式的超声波传感器15A，与屏蔽部153的突出部153B的纸张P对置的面上围绕通过孔153C设有吸音部155。
在该结构中，能够抑制在屏蔽部153与纸张P之间的超声波的多重反射。如上所述，若多重反射成分由接收部152接收，由于接收信号变大，则有不能正确地判定纸张P的重叠输送的可能。在本实施方式中，能够抑制这样的多重反射成分，并且正确地判定纸张P的重叠输送。
第三实施方式
以下，关于第三实施方式进行说明。
在第一实施方式以及第二实施方式中，示出了保护部件154的法线相对于传感器中心轴15C以第一角度θ倾斜，并且与作为对象物体的纸张P的法线一致的例子。对此，在第三实施方式中，在保护部件154的法线相对于纸张P的法线倾斜这点上，与上述的第一实施方式以及第二实施方式不同。
图14为示出在第三实施方式中的超声波传感器15B的示意结构的截面图。
在图14中，如第二实施方式，在突出部153B设有吸音部155。
并且，在本实施方式中，如图14所示，传感器中心轴15C相对于纸张P的法线以第一角度θ倾斜。另外，突出部153B的法线，即保护部件154中的XmYm平面的法线相对于纸张P的法线，以与第一角度θ不同的第二角度
Figure BDA0002149504940000231
倾斜。
即，保护部件154的法线，相对于传感器中心轴15C以角度
Figure BDA0002149504940000232
倾斜，保护部件154的XmYm平面相对于在输送路径130被输送的纸张P以角度
Figure BDA0002149504940000233
倾斜。
图15为示出在第二实施方式中，使与发送部151侧的保护部件154的纸张P对置的面到纸张P的距离LP变动时的接收信号的图。另外，图16为示出在第三实施方式中，距离LP变动时的接收信号的图。
在第一实施方式以及第二实施方式中，能够抑制在接收面152C与保护部件154之间、发送面151C与保护部件154之间的多重反射。另外，在第二实施方式中，通过设有吸音部155，也能够抑制突出部153B与纸张P之间的多重反射。然而，如图15所示，使距离LP变动时，接收信号的电压值微小波动，电压值的波动度为6.1％。这示出了由于保护部件154和在输送路径130被输送的纸张P为平行或大体平行，从而在保护部件154与纸张P之间产生了多重反射。
对此，如图16所示，在第三实施方式中，使距离LP变动时的接收信号的电压值的波动度为0.8％。这意味着在保护部件154与纸张P之间多重反射被抑制。
即，在本实施方式中，在接收面152C与保护部件154之间、发送面151C与保护部件154之间、突出部153B与纸张P之间，以及保护部件154与纸张P之间的各自中，超声波的多重反射被抑制，并且能够有效地抑制源于多重反射的噪声成分重叠于接收信号的不良状况。
本实施方式的作用效果
在本实施方式中，上述的第一实施方式以及第二实施方式的效果以外，还能够取得以下的效果。
即，在本实施方式中，传感器中心轴15C，以与第一实施方式等同样的相对于纸张P被输送的输送路径130的法线以第一角度θ倾斜。另外，保护部件154的XmYm平面的法线，相对于输送路径130的法线以与第一角度θ不同的第二角度
Figure BDA0002149504940000241
倾斜。
在此情况下，在发送部151与保护部件154之间，以及接收部152与保护部件154之间以外，还能够抑制在保护部件154与纸张P之间的超声波的多重反射。另外，与第二实施方式同样，通过设有围绕通过孔153C的吸音部155，也能够抑制突出部153B与纸张P之间的超声波的多重反射。
因此，在本实施状态中，进一步能够抑制被多重反射的超声波由接收部152接收的不良状况，并且能够正确地判定纸张P的重叠输送。
变形例
此外，本发明并非限定于上述的各实施方式，通过在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良，以及适宜地组合各实施方式等得到的结构均包括于本发明。
变形例1
在从上述第一到第三实施方式中，示出了传感器中心轴15C相对于纸张P的法线倾斜的例子，但并非限定于此。图17为示出变形例1涉及的超声波传感器15D的结构的图。
如图17所示，发送部151也可以传感器中心轴15C相对于纸张P的法线的平行或大体平行方式而配置。在此情况下，为保护部件154的法线倾斜于传感器中心轴15C的结构。
在这样的结构中，发送部151与保护部件154之间、接收部152与保护部件154之间的多重反射被抑制。另外，保护部件154与纸张P之间的多重反射也被抑制。另外，与使传感器中心轴15C倾斜的情况相比，能够缩小超声波传感器15D的配置空间。另外，以能够缩小超声波传感器15D的配置空间的量，从而使图像扫描器10等的电子设备小型化成为可能。
变形例2
图18为示出变形例2涉及的超声波传感器15E的结构的截面图。
在第三实施方式中，说明了传感器中心轴15C以及保护部件154的法线相对于纸张P的法线倾斜的结构。在此，在第三实施方式中，发送面151C与发送部151侧的保护部件154，相对于纸张P的法线向同一方向倾斜，即，在图14中，示为向右上扬倾斜的例子。
对此，如图18所示，传感器中心轴15C相对于纸张P的法线也可以向不同方向倾斜。如图18所示，也可以发送面15C以及接收面152C为向右下滑，并且保护部件154向右下滑的方式而配置。
变形例3
图19以及图20为示出变形例3涉及的超声波传感器15F、15G的结构的图。
在上述各实施方式中示出了，保护部件154，通过在XmYm平面上配置有多个配线部件154A，保护部件154设为平面形状的例子。对此，以图19示出的超声波传感器15F的方式，也可以为保护部件154被屈曲，从而具备两个倾斜面结构。另外，以如图20示出的超声波传感器15G的方式，也可以为保护部件154具有弯曲面的结构。在任一的情况下，能够抑制保护部件154与超声波元件间的多重反射、保护部件154与纸张P的多重反射。
另外，图19以及图20，为传感器中心轴15C相对于纸张P的法线倾斜的例子，但是如图17所示，传感器中心轴15C相对于纸张P的法线平行的情况同样地，也可以为具有保护部件154屈曲从而具有两个倾斜面的结构。
变形例4
在上述各实施方式中示出了，保护部件154，通过配线部件154A沿Xm方向以及Ym方向被配置多个而以网格状构成的例子，但并非限定于此。
从图21到图25为示出变形例涉及的保护部件的示意结构的俯视图。
例如，如图21所示，保护部件154C，也可以由多个配线部件154C1被平行配置而构成。多个配线部件154C1也可以在Xm方向上平行。在此情况下，相邻的配线部件154C1之间的空隙154C2，相当于沿传感器中心轴使超声波通过的孔部。
另外，如图22所示，保护部件154D，也可以为例如通过平板构成，并且设有在其板厚度方向贯通平板的多个贯通孔154D1的结构。
此外，在图22示出的例子，贯通孔154D1也可以为，沿Xm方向以及Ym方向设有多个正方形形状的贯通孔154D1的结构，贯通孔154D1的形状但并不限定于此。例如，如图23示出的保护部件154E所示，也可以在一个方向上设有缝状的贯通孔154E1。
进一步，也可以为在平板状的保护部件中，设有形状不同的多个贯通孔的结构。
例如，在图24示出的保护部件154F中，贯通孔154F1，沿以保护部件154F的中心点为中心的多个同心圆而配置，并且各自的弧长不同。
另外，也可以为如图25示出的保护部件154G所示，配置有各自形状或大小不同的多个贯通孔154G1的结构。
这些贯通孔154D1、154E1、154F1、154G1相当于沿传感器中心轴使超声波通过的孔部。
进一步，在上述实施方式或图21中的空隙154B、154C2，从图22到图25示出的贯通孔154D1、154E1、154F1、154G1为沿传感器中心轴15C贯穿保护部件154、154C、154D、154E、154F、154G的孔部，但并非限定于此。
例如，保护部件也可以由多孔质部件构成。作为多孔质部件，能够示例为例如，无纺布或具有连续气泡结构的构型材料。这样，在保护部件中，无纺布的间隙或构型材料的连续气泡结构为，使从保护部件的发送部151侧的面到接收部152侧的面连通的孔部，并且沿传感器中心轴15C使超声波通过。
其他，只要为具有使从保护部件的一方的面到另一方的面连通的多个孔部，并且通过该孔部使超声波沿传感器中心轴通过的结构，任意形状均可。
变形例5
在上述第一实施方式中，构成超声波传感器15的发送部151以及接收部152，各自具有屏蔽部153，该屏蔽部153具有大体筒状的屏蔽壁，并且为屏蔽部153的一端固定于发送电路基板31或接收电路基板32的结构。另外，屏蔽部153具备大体筒状的屏蔽壁153A，并且为在筒内部设有发送基座部151A以及发送主体部151B，或接收基座部152A以及接收主体部152B的结构。
对此，屏蔽部的结构并非限定于上述实施方式，也可以为例如图26所示的结构。
图26为变形例5涉及的发送部151D的示意截面图。此外，在此关于发送部151D进行说明，但接收部也能够设为同样的结构。
在图26中，以与传感器中心轴15C平行的方向为Zh方向，与Zh方向正交的方向为Xh方向，与Zh方向以及Xh方向正交的方向为Yh方向，并且以超声波为向+Zh方向发送进行以下说明。图26为发送部151D在与包括Xh方向以及Zh方向的XhZh平面的平行的面上切断时的截面图。
如图26所示，发送部151D具有，接合有发送主体部151B的发送基座部151E和、以夹持发送基座部151E的方式而配置的第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2。
第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2为，具有在传感器中心轴15C平行的中心轴的筒状部件，沿Zh方向观察时的筒内周面的形状为，具有在Xh方向上平行的两边，以及在Yh方向上平行两边的矩形形状。
图27为发送基座部151E的立体图。图28为从+Zh侧观察的发送基座部151E的俯视图。
发送基座部151E为从传感器中心轴15C观察俯视下为矩形形状的框状的部件，并且具有与接收部对置的顶端侧端部151F和与顶端侧端部15F在相反侧的基端侧端部151G。
在顶端侧端部151F设有相对于传感器中心轴15C正交的接合面151F1(第三面)。在该接合面151F上，接合有发送主体部151B的发送面151C(第一面)和在相反侧的发送侧固定面151B1(第二面)。
另外，在顶端侧端部151F设有多个决定发送主体部151B的位置的阶梯部151F2。例如，在图28示出的例子，在接合面151F1的±Yh侧以及-Xh侧各自设有阶梯部151F2，并且决定发送主体部151B的位置。
基端侧端部151G具有倾斜端面151G1(第四面)、连接面151G2和基板接合部151G3。
倾斜端面151G1为法线相对于传感器中心轴15C倾斜的面，在沿传感器中心轴15C观察的俯视下，设置在与发送主体部151B的发送面151C重合的位置。在本例中示出，倾斜端面151G1在朝向+Xh侧的同时，向-Z侧倾斜的例子，但倾斜端面151G1的倾斜方向并非限定于此，例如，可以在朝向+Yh侧的同时，向-Zh方向倾斜，也可以为其他的倾斜方向。
连接面151G2为，在倾斜端面151G1的+Xh侧，从倾斜端面151G1连续的面。在发送基座部151E设有从连接面151G2到接合面151F1贯通的配线孔151H，在该配线孔151H中穿插有连接发送主体部151B和发送电路基板31A的配线或FPC(柔性电路板)。
基板接合部151G3，在倾斜端面151G1的Yh方向两端部，以夹持倾斜端面151G1的方式设置为一对。基板接合部151G3，为比倾斜端面151G1更向-Zh侧突出的突出部，在突出顶端侧设有，与发送电路基板31A相接的基板接合面151G4，以及决定发送电路基板31A的端部位置的基板支持部151G5。具体为，基板接合面151G4为相对于传感器中心轴15C倾斜的平面，并且为与在发送电路基板31A介于连接器31A1连接的配线电线31A2的延伸设置方向大体平行的平面。另外，基板支持部151G5，由在与基板接合面151G4交叉方向立起的面构成。
通过发送电路基板31A固定于基板接合面151G4，即使从发送主体部151B的发送侧固定面151B1发送到发送基座部151E侧的超声波，沿传感器中心轴15C通过倾斜端面151G1，到达发送电路基板31A的情况下，由发送电路基板31A在相对于传感器中心轴15C倾斜的方向被反射。因此，能够抑制通过从发送电路基板31A向传感器中心轴15C超声波被反射导致的多重反射。
如图28所示，发送基座部151E在从Zh方向观察的俯视下，为顶端侧端部151F与基端侧端部151G重合的形状。即，顶端侧端部151F的沿Yh方向的尺寸与从+Yh侧的基板接合部151G3的+Yh侧端面到-Yh侧的基板接合部151G3的Yh侧端面的尺寸为同一尺寸，与第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2的筒内周面的Yh方向的尺寸大体一致。
另外，沿顶端侧端部151F的Xh方向的尺寸与从倾斜端面151G1的-Xh侧的端边缘到连接面151G2的+Xh侧的端边缘的尺寸为同一尺寸，第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2的筒内周面的Yh方向的尺寸设为大体一致。
并且，在发送基座部151E的周面，从Zh方向观察时，从顶端侧端部151F与基端侧端部151G重合的区域，设有向±Yh侧突出的露出部151J1和向±Xh侧突出的法兰部151J2。
露出部151J1，从Zh方向观察时，从顶端侧端部151F与基端侧端部151G重合的区域，仅以与第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2的厚度大体相同的尺寸向Yh方向突出。该露出部151J1具有与XhZh平面平行的露出面151J3。该露出面151J3，通过与固定发送部151D的电子设备中的固定部相接，使发送部151D的位置决定成为可能。
法兰部151J2，从Zh方向观察时，从顶端侧端部151F与基端侧端部151G重合的区域，仅以与第一屏蔽部153D1以及第二屏蔽部153D2的厚度大体相同的尺寸向Xh方向突出。
第一屏蔽部153D1，设置于发送基座部151E的+Zh侧，并且-Zh侧的端部与露出部151J1以及法兰部151J2的+Zh侧端面相接。由此，发送主体部151B为包括被固定的顶端侧端部151F的发送基座部151E的+Zh侧的一部分，并且配置于第一屏蔽部153D1的筒内周。
另外，在第一屏蔽部153D1的-Zh侧设有，沿传感器中心轴15C的第一通过孔153C1，临于第一通过孔153C1配置有发送主体部151B的发送面151C。
在第一屏蔽部153D1的+Zh侧的开口端，设有与第一通过孔153C1连通的第二通过孔153C2。第二通过孔153C2为，具有相对于传感器中心轴15C倾斜的第一倾斜中心轴15C1的孔部，与第一倾斜中心轴15C1正交的孔截面，和与第一通过孔153C1的传感器中心轴15C正交的孔截面相比更大。在第一通过孔153C1与第二通过孔153C2之间设有，从第一通过孔153C1的端边缘连接第二通过孔153C2的端边缘的阶梯面153C3。阶梯面153C3为与第一倾斜中心轴15C1正交的平面，在该阶梯面153C配置有保护部件154。由此，保护部件154的法线相对于传感器中心轴15C倾斜。
另外，在第一屏蔽部153D1的+Zh侧端面匹配有，具有作为沿传感器中心轴15C的贯穿孔的第三通过孔153E1的帽153E。帽153E通过在与阶梯面153C3之间夹持保护部件154而支持保护部件154。
第二屏蔽部153D2设置于发送基座部151E的-Zh侧，+Zh侧的端部与露出部151J1以及法兰部151J2的-Zh侧端面相接。由此，包括基端侧端部151G的发送基座部151E的-Zh侧的一部分，配置于第二屏蔽部153D2的筒内周侧。
第二屏蔽部153D2具备，以传感器中心轴15C为中心轴的筒状的第一部153D3，和以相对于传感器中心轴15C倾斜的第二倾斜中心轴15C2为中心的筒状的第二筒部153D4。
在第一筒部153D3的筒内周侧，配置有发送基座部151E，以及固定于发送基座部151E的发送电路基板31A。
第二筒部153D4配置有与在发送电路基板31A连接的配线电线31A2，配线电线31A2被从从第二筒部153D4的与第一筒部153D3相反侧的开口端引出。
此外，在上述第一实施方式中示出的发送基座部151A为基端侧端面151A1固定于发送电路基板31的结构，但是在变形例4涉及的发送基座部151E的倾斜端面151G1没有发送电路基板31A等其他部件接合。因此，倾斜端面151G1的形状，并非限定于图27或图28所示的平面形状。
例如，图29以及图30所示，发送基座部151E的倾斜端面151G1也可以被屈曲。
如图29所示，倾斜端面151G1可以以具备在从-Xh侧的端部朝向+Xh侧的同时向+Zh侧倾斜的第一倾斜面151G6和在从-Xh侧的端部朝向+Xh侧的同时向+Zh侧倾斜的第二倾斜面151G7的凹形形状而构成。
另外，如图30所示，倾斜端面151G1也可以以具备在从-Xh侧的端部朝向+Xh侧的同时向-Zh侧倾斜的第三倾斜面151G8和在从-Xh侧的端部朝向+Xh侧的同时向-Zh侧倾斜的第四倾斜面151G9的凸形形状而构成。
此外，倾斜端面151G1既可以弯曲为圆柱体形状或球面状，也可以形成为锥体形状。
变形例6
在第一实施方式中，作为电子设备的一例，示例了图像扫描器10，但并非限定于此。相对于输送路径130上被输送的印刷纸，在设有印刷图像的印刷头的印刷装置(打印机)中，检测印刷纸的重叠输送时也可以适用上述那样的超声波传感器15、15A、15B、15D、15E、15F、15G。
另外，在这样的印刷装置中，判定印刷纸的种类时，也可以使用超声波传感器15、15A、15B、15D、15E、15F、15G。即，印刷装置在用于记忆的记忆部记忆表数据，所述表数据将来自接收部152的接收信号的信号强度和印刷纸种类相对应。并且，设在印刷装置的控制部(计算机)具有作为状态检测部的功能，参照表数据判定对应于来自接收部152的接收信号的印刷纸的种类。在此情况下，印刷装置能够在印刷纸上根据印刷纸的种类形成最合适的图像。
另外，作为对象物体，并非限定于纸张P或印刷纸，如上所述，也可以为膜或布帛等。
进一步，在检测流过配管等的流体的流速的流速检测装置中，也能够使用上述那样的超声波传感器15、15A、15B、15D、15E、15F、15G。即，相对于作为对象物体的流体发送超声波，若接收通过流体的超声波，则根据流体的流速超声波的行进方向发生变化。此时，通过检测接收信号的电压值的变化，从而使测定流体的流速成为可能。在这样的流速检测装置中，由于从接收信号的电压变化测定流体的流速，有必要使从发送部发送的超声波的音轴正确地朝向接收部而设定标准位置。通过使用上述那样的超声波传感器，能够正确地设定标准位置，并且能够提高在流速检测装置中的流速检测精度。
另外，在上述实施方式中示例了具备发送超声波的发送部151和接收超声波的接收部152的超声波传感器15、15A、15B、15D、15E、15F、15G。对此，超声波装置可以仅由发送超声波的发送部构成，也可以仅由接收超声波的接收部构成。
例如，在通过超声波发送数据的数据发送装置；使用超声波驱除昆虫或动物的驱除昆虫装置或驱除动物装置；将超声波使用于触觉技术的触觉传达装置等的超声波装置中，也可以为仅设有发送部的结构。另外，在接收从使用超声波的数据发送装置发送的超声波的数据接收装置等的超声波装置中，也可以为仅设有接收部的结构。
在仅设有发送部的超声波装置中，若异物附着在发送部的发送面则发送灵敏度降低。另外，在仅设有接收部的超声波装置中，若异物附着在接收部的接收面则接收灵敏度降低。对此，如上所述，通过在从发送面或接收面离开预定距离的位置设置网格状保护部件，能够抑制异物的侵入，并且能够抑制发送部的发送灵敏度降低或接收部的接收灵敏度降低。
另外，在仅设有发送部的超声波装置中，若发生超声波的多重反射，则通过残留振动影响下次发送的超声波的精度。例如，在通过超声波发送数据的数据发送装置中，存在通过残留信号引起下次发送的数据不能正确地发送的情况。对此，如上述实施方式，由于若设为使保护部件相对于发送面的法线倾斜的结构则能够有效地抑制多重反射，能够抑制残留信号的影响。
进一步，虽然示出了发送部以及接收部为分离个体的超声波装置，也可以设为执行超声波的发送接收处理的一个发送接收部的结构。在此情况下，从发送接收部相对于测定对象发送超声波，并且接收由测定对象反射而回到发送接收部的超声波。在此情况下，能够用于距离测定传感器，所述距离测定传感器基于从发送接收部发送超声波的时刻开始到发送接收部接收反射超声波的时刻为止的时间，测定从超声波传感器到测定对象的距离。
此外，实施本发明时的具体的结构，也可以在能够达成本发明的目标的范围内通过适宜地组合上述各实施方式以及变形例而构成，或者可也以适宜地变更为其他的结构等。

Claims (10)

1.一种超声波装置，其特征在于，具备：
超声波元件，实施沿第一轴发送超声波、以及接收沿所述第一轴输入的超声波中的至少一方；和
保护部件，设在所述第一轴上并且覆盖所述超声波元件，
所述保护部件具有使沿所述第一轴行进的所述超声波通过的多个孔部。
2.根据权利要求1所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波装置具备屏蔽部，所述屏蔽部构成为以所述第一轴为中心轴的大体筒状，
所述超声波元件以被所述屏蔽部的筒内周面围绕的方式配置，
所述屏蔽部从围绕所述超声波元件的位置沿所述第一轴伸出，在伸出顶端部具有使所述超声波通过的通过孔，
所述保护部件设为覆盖所述屏蔽部的所述通过孔。
3.根据权利要求2所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波装置在与所述屏蔽部的所述伸出顶端部的所述超声波元件相反侧的面上设有围绕所述通过孔的吸音部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超声波装置，其特征在于，
所述保护部件通过沿与所述第一轴交叉的第一方向、以及与所述第一轴及所述第一方向交叉的第二方向配置多个配线部件而构成，包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线相对于所述第一轴倾斜。
5.根据权利要求4所述的超声波装置，其特征在于，
包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线相对于所述第一轴以5°以上的角度倾斜。
6.根据权利要求4所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波元件实施向对象物体发送所述超声波、以及接收从所述对象物体输入的所述超声波中的至少一方，
所述第一轴相对于所述对象物体的法线以第一角度倾斜，
包括所述第一方向以及所述第二方向的平面的法线相对于所述对象物体的法线以与所述第一角度不同的第二角度倾斜。
7.根据权利要求1所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波元件具有发送或接收所述超声波的第一面、以及与所述第一面相反侧的第二面，
所述超声波装置具备保持所述超声波元件的基座部，
所述基座部包括与所述第一轴正交并且被所述超声波元件的所述第二面接合的第三面、和设在所述第三面的相反侧的第四面，
所述第四面的法线相对于所述第一轴倾斜。
8.根据权利要求7所述的超声波装置，其特征在于，
所述第四面的法线相对于所述第一轴以5°以上的角度倾斜。
9.根据权利要求1所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波装置设有一对所述超声波元件，一对所述超声波元件的一方为发送所述超声波的发送部；一对所述超声波元件的另一方为接收所述超声波的接收部，
所述发送部以及所述接收部设在所述第一轴的轴上的相互对置的位置。
10.根据权利要求1所述的超声波装置，其特征在于，
所述超声波元件接收来自对象物体的所述超声波并且输出接收信号，
所述超声波装置具备状态检测部，基于所述接收信号检测所述对象物体的状态。
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