JP2013057518A5

JP2013057518A5 - 送波器または受波器およびこれを用いた３次元計測装置

Info

Publication number: JP2013057518A5
Application number: JP2011194541A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2031-09-07

Description

したがって、対象物への仰角（角度ψ）は、１次元配列受波検出面１２上において、信号が出現する分割素子１６の位置として知られ、これら、x軸方向及びz軸方向に対する傾斜角度情報（θ、ψ）により、対象物１５の２次元形状が知られる。

また、対象物１５までの距離（y軸方向）は、超音波の往復時間で知られる事から、これらの３情報により、三次元空間内における計測対象の形状が完全に把握される。

本発明は、重量物となる２次元収束音響レンズを必要としない、送波器または受波器及びこれらを用いた３次元計測装置を提供する。

本発明は、一次元方向に電極分割された面状の電気音響変換器からなる送波器または受波器において、該電極分割により形成される各要素素子が、該要素素子の長軸方向に沿って、該要素素子の位相あるいは振幅に対する電気音響変換特性が周期的に変化するように構成することを特徴とする送波器または受波器を提供する。

したがって、これらx軸方向及びz軸方向に対する傾斜角度情報（θ、ψ）により、対象物１５の２次元形状が知られる。

また、対象物１５までの距離（y軸方向）は、超音波の往復時間で知られる事から、これらの３情報により、三次元空間内における計測対象の形状が完全に把握され、本実施例による１次元配列の単一位相板３８により、音響レンズを必要としない３次元撮像が実現されることとなる。

Claims

一次元方向に電極分割された面状の電気音響変換器からなる送波器または受波器において、該電極分割により形成される各要素素子が、該要素素子の長軸方向に沿って、該要素素子の位相あるいは振幅に対する電気音響変換特性が周期的に変化するように構成することを特徴とする送波器または受波器。
請求項１に記載の送波器または受波器において、
前記要素素子は、圧電性部分と非圧電性部分を交互に配置した面状構造物により単一位相素子を構成していることを特徴とする送波器または受波器。
請求項１に記載の送波器または受波器において、
前記要素素子は、分極軸が交互に反転した面状圧電材料により反転位相素子を構成していることを特徴とする送波器または受波器。
請求項１に記載の送波器または受波器において、
吸収、散乱及び音速差から選択された効果を利用する構造を有することを特徴とする送波器または受波器。
請求項１に記載の送波器または受波器において、
送波器として使用した場合に、該送波器が単方向ビームとすることを特徴とする送波器。
請求項１に記載の送波器または受波器において、
送波器として使用した場合に、該送波器が分割された構成であることを特徴とする送波器。
請求項１から６のいずれか１項に記載の送波器または受波器を用いた３次元計測装置。
請求項７に記載の３次元計測装置において、
前記受波器の一部あるいは全部を前記送波器に兼用する構成であることを特徴とする３次元計測装置。
請求項７又は８に記載の３次元計測装置において、
対象の視野を個別に計測可能とすることを特徴とする３次元計測装置。
請求項７から９のいずれか１項に記載の３次元計測装置において、
反射あるいは屈折により、観察方向を変換するように構成することを特徴とする３次元計測装置。
請求項７から１０のいずれか１項に記載の３次元計測装置において、
前記送波器は、周波数走査型であり、各周波数において、該周波数走査型送波器の送波方向と前記受波器の受波方向とを一致させることを特徴とする３次元計測装置。
請求項１１に記載の３次元計測装置において、
前記受波器からの信号を、周波数走査方向と直交する方向に同位相加算することを特徴とする３次元計測装置。
請求項１１又は１２に記載の３次元計測装置において、
周波数走査方向に関する、前記送波器の幅が、前記受波器の幅よりも大きいことを特徴とする３次元計測装置。
請求項１１から１３のいずれか１項に記載の３次元計測装置において、
前記送波器あるいは前記受波器が、垂直反射壁により単方向ビームとする構成であることを特徴とする３次元計測装置。
請求項１１から１４のいずれか１項に記載の３次元計測装置において、
周波数走査方向と直交する方向にのみ収束特性を有する、１次元収束音響レンズを有することを特徴とする３次元計測装置。