JP2021067543A - センサ及び検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】分解能を向上できるセンサ及び検査装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、センサは、第１素子部を含む。前記第１素子部は、第１部材及び第１素子を含む。前記第１部材は、第１方向に沿って延びる筒状である。前記第１部材は、第１開口部及び第２開口部を含む。前記第２開口部から前記第１開口部への方向は、前記第１方向に沿う。前記第１素子は、振動可能な第１膜と、前記第１膜を支持する第１支持部と、を含む。前記第１方向において、前記第２開口部は、前記第１開口部と前記第１膜との間にある。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、センサ及び検査装置に関する。
例えば、超音波などのセンサを用いて、紙幣などの対象物（被検査体）の検査が行われる。センサ及び検査装置において、分解能の向上が望まれる。
特開２０１２−６３２７６号公報
本発明の実施形態は、分解能を向上できるセンサ及び検査装置を提供する。
本発明の実施形態によれば、センサは、第１素子部を含む。前記第１素子部は、第１部材及び第１素子を含む。前記第１部材は、第１方向に沿って延びる筒状である。前記第１部材は、第１開口部及び第２開口部を含む。前記第２開口部から前記第１開口部への方向は、前記第１方向に沿う。前記第１素子は、振動可能な第１膜と、前記第１膜を支持する第１支持部と、を含む。前記第１方向において、前記第２開口部は、前記第１開口部と前記第１膜との間にある。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する平面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図８は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１１は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１２は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１３は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。 図１４は、第５実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ１−Ａ２線断面図である。図１（ｂ）は、平面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１０は、第１素子部３１Ｅを含む。第１素子部３１Ｅは、第１部材１０及び第１素子３１を含む。
第１部材１０は、第１方向に沿って延びる筒状である。第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
第１部材１０は、第１開口部１１及び第２開口部１２を含む。第２開口部１２から第１開口部１１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。
第１素子３１は、第１膜３１Ｆ及び第１支持部３１Ｓを含む。第１膜３１Ｆは、振動可能である。第１支持部３１Ｓは、第１膜３１Ｆを支持する。例えば、第１膜３１ＦのＺ軸方向に沿う厚さは、第１支持部３１ＳのＺ軸方向に沿う厚さよりも薄い。
この例では、第１方向（Ｚ軸方向）において、第２開口部１２は、第１開口部１１と第１膜３１Ｆとの間にある。
例えば、第１膜３１Ｆは、第１圧電層３１ｐ、第１電極３１ｅ及び第１対向電極３１ｆを含む。第１圧電層３１ｐは、第１電極３１ｅと第１対向電極３１ｆとの間に設けられる。例えば、第１膜３１Ｆは、第１基材３１ｇをさらに含む。例えば、第１電極３１ｅと第１基材３１ｇとの間に第１対向電極３１ｆが設けられる。例えば、これらの電極に印加される電圧に応じて第１圧電層３１ｐが変形し、その結果、第１膜３１Ｆがたわみ振動する。
第１回路３１ｃが設けられる。第１回路３１ｃは、例えば、センサ１１０に含まれる。第１回路３１ｃは、第１電極３１ｅ及び第１対向電極３１ｆに電気的に接続される。
例えば、第１回路３１ｃは、第１電極３１ｅと第１対向電極３１ｆとの間に交流電圧を印加する。これにより、第１膜３１Ｆは振動する。例えば、第１膜３１Ｆは、たわみ振動する。これにより第１膜３１Ｆから音波（例えば超音波）が発生する。この場合、第１素子３１は、音波送信器として機能する。
一方、第１膜３１Ｆに音波（例えば超音波）が加えられると、第１膜３１Ｆは振動する。振動に伴い、第１電極３１ｅと第１対向電極３１ｆとの間に電圧が生じる。第１回路３１ｃは、生じた電圧を受け、電圧に応じた信号を出力可能である。この場合、第１素子３１は、音波受信器として機能する。
第１素子３１が送信器として機能する場合、第１素子３１から出た音波は、対象物５０に当たる。例えば、対象物５０を透過した音波が、受信器で検出される。受信器は、別の第１素子３１でも良い。対象物５０の有無により、受信器で検出される音波の強度などが変化する。対象物５０の特性により、受信器で検出される音波の強度が変化する。これにより、対象物の有無、及び、対象物５０の特性が検出できる。センサ１１０は、例えば、検査装置として利用できる。
第１素子３１が受信器として機能する場合、送信器から出た音波が、対象物５０に当たる。例えば、対象物５０を透過した音波が、第１素子３１で検出される。送信器は、別の第１素子３１でも良い。対象物５０の有無により、第１素子３１で検出される音波の強度などが変化する。対象物５０の特性により、第１素子３１で検出される音波の強度が変化する。これにより、対象物の有無、及び、対象物５０の特性が検出できる。センサ１１０は、例えば、検査装置として利用できる。
実施形態においては、筒状の第１部材１０が設けられる。例えば、第１素子３１が送信器として機能する場合、第１膜３１Ｆの振動により生じた音波は、筒状の第１部材１０の内部を通って、対象物５０に向けて出射する。例えば、第１素子３１が受信器として機能する場合、対象物５０を通過した音波は、筒状の第１部材１０の内部を通って、第１素子３１に入射する。
筒状の第１部材１０が設けられることで、例えば、音波の広がりが抑制できる。例えば、対象物５０の端などで回折して広がる音波が第１素子３１に入射することが抑制できる。実施形態によれば、これにより、高い分解能が得られる。
第１部材１０は、第１端部１０ｅ及び第１他部１０ｏを含む。第１端部１０ｅは、第１開口部１１に対応する部分である。第１他部１０ｏの第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１端部１０ｅの第１方向における位置と、第１素子３１の第１方向における位置と、の間にある。第１端部１０ｅは、第１素子３１から遠い部分である。第１他部１０ｏは、第１素子３１に近い部分である。
第１方向（Ｚ軸方向）と交差する第２方向に沿う第１端部１０ｅの厚さを第１厚さｔ１とする。第２方向は、Ｚ軸方向と交差する任意の方向である。例えば、第２方向をＸ軸方向とする。例えば、第１厚さｔ１は、第１端部１０ｅのＸ軸方向に沿う厚さである。
第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う、第１他部１０ｏの厚さを厚さｔｏ１とする。実施形態においては、第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第１他部１０ｏの厚さｔｏ１よりも薄い。これにより、分解能を向上できるセンサ及び検査装置が提供できる。
第１素子３１が送信器として機能する場合、第１膜３１Ｆで生じた音波は、筒状の第１部材１０の内部を伝搬して、第１端部１０ｅの第１開口部１１から出射する。例えば、第１部材１０は、導波体として機能する。例えば、指向性の高い音波を対象物５０に入射させることができる。これにより、高い分解能が得られる。
第１端部１０ｅが厚い場合、対象物５０で反射した音波が第１端部１０ｅで反射し易くなる。第１端部１０ｅで反射した音波と、第１開口部１１から直接的に出射する音波と、が対象物５０に入射する。この場合、第１端部１０ｅで反射した音波によるノイズが生じ易い。ノイズにより、分解能が低下し易い。
実施形態においては、第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第１他部１０ｏの厚さｔｏ１よりも薄い。このため、対象物５０で反射した音波が第１端部１０ｅで反射することが抑制できる。これにより、第１端部１０ｅでの反射によるノイズが抑制される。実施形態においては、分解能を向上できるセンサ及び検査装置が提供できる。
第１素子３１が受信器として機能する場合、例えば、対象物５０を通過した音波は、筒状の第１部材１０の内部を伝搬して、第１素子３１に入射する。例えば、第１部材１０は、導波体として機能する。第１部材１０が設けられない場合は、対象物５０を通過した音波は、広がり、第１素子３１に効率的に入射しない。実施形態においては、第１部材１０が設けられるため、対象物５０から出射した音波が、効率的に第１素子３１に入射できる。これにより、高い分解能が得られる。
第１端部１０ｅが厚い場合、対象物５０から出た音波が第１端部１０ｅで反射し易くなる。第１端部１０ｅで反射した音波は、対象物５０に向かう。第１端部１０ｅで反射し対象物５０で反射した音波と、対象物５０から出た直接的な音波と、が第１素子３１に入射する。この場合、第１端部１０ｅで反射した音波によるノイズが生じ易い。ノイズにより、分解能が低下し易い。
実施形態においては、第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第１他部１０ｏの厚さｔｏ１よりも薄い。このため、第１端部１０ｅでの反射が抑制できる。これにより、第１端部１０ｅでの反射によるノイズが抑制される。実施形態においては、分解能を向上できるセンサ及び検査装置が提供できる。
例えば、第１部材１０の厚さが全体的に薄い場合は、第１部材１０において十分な強度が得にくい。第１部材１０の第１端部１０ｅを除く部分を厚くすることで、十分な強度が得やすい。第１端部１０ｅを含む部分を薄くすることで、第１端部１０ｅにおける反射が抑制できる。
実施形態において、第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第１膜３１Ｆから出射される音波の波長よりも小さい。これにより、第１端部１０ｅにおける音波の反射が効果的に抑制できる。
実施形態において、送信される音波または受信される音波の波長は、例えば、２ｍｍ以上５ｍｍ以下である。音波の周波数は、例えば、７０ｋＨｚ以上１７０ｋＨｚ以下である。
第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第１素子３１に入射する音波の波長よりも小さい。これにより、第１端部１０ｅにおける音波の反射が効果的に抑制できる。
実施形態において、第１部材１０の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬ１（図１（ａ）参照）は、音波の波長の５倍以上である。これにより、例えば、高い指向性が得られる。例えば、高い分解能が得やすくなる。実施形態において、長さＬ１は、例えば、２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。
例えば、第１部材１０の第１内径ｄｉ１は、実質的に変化しない。第１部材１０の第１外径ｄｏ１が変化する。例えば、第１部材１０の第１外径ｄｏ１の、第１方向（Ｚ軸方向）の位置の変化に対する変化率（傾斜）は、第１部材１０の第１内径ｄｉ１の、第１方向の位置の変化に対する変化率（傾斜）よりも高い。第１外径ｄｏ１の変化は、連続的でも良く不連続的（ステップ状）でも良い。
第１部材１０の第１内径ｄｉ１の変化量は、第１部材１０の第１方向に沿う長さＬ１の０．１倍以下である。第１部材１０の第１内径ｄｉ１の変化量は、第１部材１０の第１方向に沿う長さＬ１の０．０１倍以下でも良い。第１内径ｄｉ１の変化が小さいことで、第１部材１０の内部の空間を音波が効率的に導波できる。実施形態において、第１内径ｄｉ１は、例えば、３ｍｍ以上６ｍｍ以下である。
例えば、第１部材１０は、第１内側面１０ｉｆ及び第１外側面１０ｏｆを含む。第１外側面１０ｏｆの少なくとも一部と、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度は、第１内側面１０ｉｆと、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度よりも大きい。例えば、第１内側面１０ｉｆは、Ｚ軸方向に対して実質的に平行である。例えば、第１外側面１０ｏｆの少なくとも一部は、第１方向（Ｚ軸方向）に介して傾斜しても良い。
実施形態において、第１部材１０の音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスの１０００倍以上である。例えば、第１部材１０の内部の空間を音波が効率的に導波できる。
第１部材１０は、例えば、鉄、アルミニウム、紙、及び、樹脂よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。例えば、第１部材１０の内部の空間を音波が効率的に導波できる。
図１（ａ）に示すように、第１部材１０と第１素子３１との間に、間隙ｇ１が設けられても良い。間隙ｇ１を設けることで、第１部材１０の内部に入った異物などが除去し易くなる。間隙ｇ１の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さは、音波の波長の１／４倍以下である。第１部材１０の少なくとも一部は、第１素子３１と接しても良い。
図１（ｂ）に示すように、この例では、第１部材１０の第１内側面１０ｉｆの形状は、円形である。実施形態において、形状は、任意である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する平面図である。
図２（ａ）に例示するセンサ１１０ａ、及び、図２（ｂ）に例示するセンサ１１０ｂにおいては、第１部材１０の第１内側面１０ｉｆの形状は、多角形である。この例では、第１内側面１０ｉｆの形状は、八角形である。多角形における角の数は、任意である。例えば、第１方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な断面（Ｘ−Ｙ平面）における、第１部材１０の第１内側面１０ｉｆの形状は、多角形でも良い。
図２（ａ）に例示するセンサ１１０ａのように、第１膜３１Ｆの平面形状は、円形でも良い。図２（ｂ）に例示するセンサ１１０ｂのように、第１膜３１Ｆの平面形状は、多角形でも良い。
図２（ａ）に例示するセンサ１１０ａのように、第１電極３１ｅの平面形状は、円形でも良い。図２（ｂ）に例示するセンサ１１０ｂのように、第１電極３１ｅの平面形状は、多角形でも良い。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図３（ａ）は、図３（ｂ）のＢ１−Ｂ２線断面図である。図３（ｂ）は、平面図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１１１は、複数の第１素子部３１Ｅを含む。複数の第１素子部３１Ｅのそれぞれは、センサ１１０、センサ１１０ａまたはセンサ１１０ｂに関して説明した構成を有する。複数の第１素子部３１Ｅのそれぞれは、例えば、第１部材１０及び第１素子３１を含む。複数の第１素子部３１Ｅは、例えば、Ｘ軸方向に沿って並ぶ。複数の第１素子部３１Ｅは、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って並んでも良い。
複数の第１素子部３１Ｅにより、例えば、対象物５０の特性（厚さ及び異物など）の面内分布を検出できる。例えば、対象物５０がＸ軸方向に沿って、複数の第１部材１０と相対的に移動している状態で、対象物５０を効率的に検査できる。例えば、複数の第１素子３１のそれぞれに第１部材１０が設けられる。これにより、例えば、複数の第１素子３１の間のクロストークが抑制できる。
この例では、センサ１１１は、第１連結部材１５を含む。第１連結部材１５は、複数の第１部材１０の１つと、複数の第１部材１０の別の１つと、を連結する。第１連結部材１５は、第１支持部３１Ｓに固定されても良い。
第１連結部材１５は、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１部材１０と、複数の第１素子部３１Ｅの別の１つの第１部材１０と、を連結する。第１連結部材１５と、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１部材１０の第１端部１０ｅと、の間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を距離ｄ１５とする。距離ｄ１５は、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１素子３１の第１膜３１Ｆから出射される音波の波長の５倍以上である。これにより、第１連結部材１５により反射した音波が対象物５０などに向かって進行したときのノイズなどが抑制できる。例えば、距離ｄ１５は、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１素子３１の第１膜３１Ｆで受ける音波の波長の５倍以上である。
複数の第１素子部３１Ｅが設けられる場合、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１支持部３１Ｓは、複数の第１素子部３１Ｅの別の１つの第１支持部３１Ｓと連続しても良い。複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１対向電極３１ｆは、複数の第１素子部３１Ｅの別の１つの第１対向電極３１ｆと連続しても良い。複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１圧電層３１ｐは、複数の第１素子部３１Ｅの別の１つの第１圧電層３１ｐと連続しても良い。
（第２実施形態）
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図４（ａ）は、図４（ｂ）のＣ１−Ｃ２線断面図である。図４（ｂ）は、平面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１２０は、第１素子部３１Ｅを含む。第１素子部３１Ｅは、第１部材１０及び第１素子３１を含む。この場合も、第１部材１０は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる筒状である。第１部材１０は、第１開口部１１及び第２開口部１２を含む。第２開口部１２から第１開口部１１への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第１素子３１は、振動可能な第１膜３１Ｆと、第１膜３１Ｆを支持する第１支持部３１Ｓと、を含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第２開口部１２は、第１開口部１１と第１膜３１Ｆとの間にある。
第１部材１０は、第１開口部１１に対応する第１端部１０ｅを含む。第１支持部３１Ｓの少なくとも一部の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第１膜３１Ｆの第１方向における位置と、第１端部１０ｅの第１方向における位置と、の間にある。
第１方向と交差する第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第２方向に沿う第１支持部３１Ｓの厚さｔｓ１よりも薄い。第１厚さｔ１が薄いことにより、第１端部１０ｅにおける音波の反射が抑制できる。分解能を向上できるセンサ及び検査装置が提供できる。第２方向は、例えば、第１方向に対して垂直でも良い。
センサ１２０において、第１部材１０及び第１支持部３１Ｓは、導波体として機能できる。センサ１２０は、音波の送信器、又は、音波の受信器として機能できる。
センサ１２０において、第１部材１０は、第１開口部１１に対応する第１端部１０ｅと、第１他部１０ｏと、を含んでも良い。第１他部１０ｏの第１方向における位置は、第１端部１０ｅの第１方向における位置と、第１素子３１の第１方向における位置と、の間にある。第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿う第１端部１０ｅの第１厚さｔ１は、第２方向に沿う第１他部１０ｏの厚さｔｏ１よりも薄くても良い。
センサ１２０において、第１厚さｔ１は、例えば、第１膜３１Ｆから出射される音波の波長よりも小さい。例えば、第１部材１０の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬ１は、音波の波長の５倍以上である。例えば、長さＬ１は、第１支持部３１Ｓの第１方向に沿う長さよりも長い。
第１部材１０の第１内径ｄｉ１の変化量は、第１部材１０の第１方向に沿う長さＬ１の０．１倍以下である。第１部材１０の第１内径ｄｉ１の変化量は、第１部材１０の第１方向に沿う長さＬ１の０．０１倍以下でも良い。
例えば、第１方向（Ｚ軸方向）に対して垂直な断面における第１部材１０の第１内側面１０ｉｆの形状は、円形でも多角形でも良い。第１部材１０の第１外径ｄｏ１の第１方向の位置の変化に対する変化率（例えば傾斜）は、第１部材１０の第１内径ｄｉ１の第１方向の位置の変化に対する変化率（例えば傾斜）よりも高くても良い。第１外径ｄｏ１の変化は、連続的でも良く不連続的（ステップ状）でも良い。
センサ１２０においても、第１部材１０の音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスの１０００倍以上である。第１部材１０は、例えば、鉄、アルミニウム、紙、及び、樹脂よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。図４（ａ）に示すように、第１部材１０と第１素子３１との間に、間隙ｇ１が設けられても良い。間隙ｇ１を設けることで、第１部材１０の内部に入った異物などが除去し易くなる。間隙ｇ１の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さは、音波の波長の１／４倍以下である。第１部材１０の少なくとも一部は、第１素子３１と接しても良い。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第２実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図５（ａ）は、図５（ｂ）のＤ１−Ｄ２線断面図である。図５（ｂ）は、平面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１２１は、複数の第１素子部３１Ｅを含む。複数の第１素子部３１Ｅのそれぞれは、センサ１２０に関して説明した構成を有する。例えば、複数の第１素子３１のそれぞれに第１部材１０が設けられる。これにより、例えば、複数の第１素子３１の間のクロストークが抑制できる。
センサ１２０において、第１連結部材１５が設けられても良い。第１連結部材１５は、複数の第１部材１０の１つと、複数の第１部材１０の別の１つと、を連結する。第１連結部材１５は、第１支持部３１Ｓに固定されても良い。
第１連結部材１５と、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１端部１０ｅと、の間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ１５は、複数の第１素子部３１Ｅの１つの第１膜３１Ｆから出射される音波の波長の５倍以上である。これにより、第１連結部材１５により反射した音波が対象物５０などに向かって進行したときのノイズなどが抑制できる。
（第３実施形態）
第３実施形態においては、第２素子部が設けられる。以下、第２素子部の例について説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図６（ａ）は、図６（ｂ）のＥ１−Ｅ２線断面図である。図６（ｂ）は、平面図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１３０は、第２素子部３２Ｅを含む。第２素子部３２Ｅは、第２部材２０及び第２素子３２を含む。
第２部材２０は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる筒状である。第２部材２０は、第３開口部２３及び第４開口部２４を含む。第３開口部２３から第４開口部２４への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。
第２素子３２は、振動可能な第２膜３２Ｆと、第２膜３２Ｆを支持する第２支持部３２Ｓと、を含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第４開口部２４は、第３開口部２３と第２膜３２Ｆとの間にある。
例えば、第２膜３２Ｆは、第２圧電層３２ｐ、第２電極３２ｅ及び第２対向電極３２ｆを含む。第２圧電層３２ｐは、第２電極３２ｅと第２対向電極３２ｆとの間に設けられる。例えば、第２膜３２Ｆは、第２基材３２ｇをさらに含む。例えば、第２電極３２ｅと第２基材３２ｇとの間に第２対向電極３２ｆが設けられる。例えば、これらの電極に印加される電圧に応じて第２圧電層３２ｐが変形し、その結果、第２膜３２Ｆがたわみ振動する。
第２回路３２ｃが設けられる。第２回路３２ｃは、例えば、センサ１３０に含まれる。第２回路３２ｃは、第２電極３２ｅ及び第２対向電極３２ｆに電気的に接続される。
例えば、第２回路３２ｃは、第２電極３２ｅと第２対向電極３２ｆとの間に交流電圧を印加する。これにより、第２膜３２Ｆは振動する。例えば、第２膜３２Ｆは、たわみ振動する。これにより第２膜３２Ｆから音波（例えば超音波）が発生する。この場合、第２素子３２は、音波送信器として機能する。
第２膜３２Ｆに音波（例えば超音波）が加えられると、第２膜３２Ｆは振動する。振動に伴い、第２電極３２ｅと第２対向電極３２ｆとの間に電圧が生じる。第２回路３２ｃは、生じた電圧を受け、電圧に応じた信号を出力可能である。この場合、第２素子３２は、音波受信器として機能する。
例えば、第２部材２０は、導波体として機能する。第２部材２０は、第３開口部２３に対応する第２端部２０ｅと、第２他部２０ｏと、を含む。第２他部２０ｏの第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第２端部２０ｅの第３方向における位置と、第２素子３２の第１方向における位置と、の間にある。第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第２端部２０ｅの第２厚さｔ２は、第２方向に沿う第２他部２０ｏの厚さｔｏ２よりも薄い。
これにより、第２端部２０ｅでの音波の反射が抑制できる。第２端部２０ｅでの音波の反射によるノイズが抑制できる。分解能を向上できるセンサ及び検査装置を提供できる。
例えば、第２厚さｔ２は、第２膜３２Ｆから出射される音波の波長よりも小さい。例えば、第２部材２０の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う長さＬ２は、音波の波長の５倍以上である。
例えば、第２部材２０の第２内径ｄｉ２の変化量は、第２部材２０の第１方向に沿う長さＬ２の０．１倍以下である。第２内径ｄｉ２の変化量は、第２部材２０の第１方向に沿う長さＬ２の０．０１倍以下でも良い。
例えば、第２部材２０の第２外側面２０ｏｆの少なくとも一部は、第１方向（Ｚ軸方向）に介して傾斜しても良い。第２部材２０は、第２内側面２０ｉｆと、第２外側面２０ｏｆと、を含む。第２外側面２０ｏｆの少なくとも一部と、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度は、第２内側面２０ｉｆと、第１方向と、の間の角度よりも大きい。
例えば、第２部材２０の第２外径ｄｏ２の第１方向の位置の変化に対する変化率（傾斜）は、第２部材２０の第２内径２０ｉｆの第１方向の位置の変化に対する変化率（傾斜）よりも高い。第２外径ｄｏ２の変化は、連続的でも良く不連続的（ステップ状）でも良い。
第１方向に対して垂直な断面（Ｘ−Ｙ平面）における第２部材２０の内側面２０ｉｆの形状は、円形でも良く多角形でも良い。
第２部材２０と第２素子３２との間に間隙ｇ２が設けられても良い。例えば、第２部材２０の音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスの１０００倍以上である。第２部材２０は、例えば、鉄、アルミニウム、紙、及び、樹脂よりなる群から選択された少なくとも１つを含む。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図７（ａ）は、図７（ｂ）のＦ１−Ｆ２線断面図である。図７（ｂ）は、平面図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１３１は、複数の第２素子部３２Ｅを含む。センサ１３１は、第２連結部材２５をさらに含む。第２連結部材２５は、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２部材２０と、複数の第２素子部３２Ｅの別の１つの第２部材２０と、を連結する。第２連結部材２５と、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２部材２０の第３開口部２３と、の間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離を距離ｄ２５とする。距離ｄ２５は、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２素子３２の第２膜３２Ｆから出射される音波の波長の５倍以上である。これにより、第２連結部材２５により反射した音波が対象物５０などに向かって進行したときのノイズなどが抑制できる。
図８は、第３実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図８に示すように、実施形態に係るセンサ１３２は、第１素子部３１Ｅ及び第２素子部３２Ｅを含む。この例では、複数の第１素子部３１Ｅ及び複数の第２素子部３２Ｅが設けられる。
既に説明したように、第１素子部３１Ｅは、第１部材１０及び第１素子３１を含む。第２素子部３２Ｅは、第２部材２０及び第２素子３２を含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第１素子３１と第２素子３２との間に第１部材１０がある。第１方向（Ｚ軸方向）において、第１部材１０と第２素子３２との間に第２部材２０がある。例えば、対象物５０は、図８の方向ＡＲに沿って移動する。
例えば、第２素子３２で音波（例えば超音波）が生じる。音波は、第２部材２０の中を伝搬し、対象物５０に入射する。対象物５０を通過した音波が、第１部材１０の中を伝搬し、第１素子３１に入射する。第２素子３２は、音波送信器として機能する。第１素子３１は、音波受信器として機能する。
例えば、第１素子３１で音波（例えば超音波）が生じても良い。音波は、第１部材１０の中を伝搬し、対象物５０に入射する。対象物５０を通過した音波が、第２部材２０の中を伝搬し、第２素子３２に入射する。第１素子３１は、音波送信器として機能する。第２素子３２は、音波受信器として機能する。
実施形態においては、第１部材１０及び第２部材２０が設けられる。これにより、複数の素子の間のクロストークが抑制できる。
（第４実施形態）
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図９（ａ）は、図９（ｂ）のＧ１−Ｇ２線断面図である。図９（ｂ）は、平面図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１４０は、第２素子部３２Ｅを含む。第２素子部３２Ｅは、第２部材２０及び第２素子３２を含む。第２部材２０は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿って延びる筒状である。第２部材２０は、第３開口部２３及び第４開口部２４を含む。第３開口部２３から第４開口部２４への方向は、第１方向（Ｚ軸方向）に沿う。第２素子３２は、振動可能な第２膜３２Ｆと、第２膜３２Ｆを支持する第２支持部３２Ｓと、を含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第４開口部２４は、第３開口部２３と第２膜３２Ｆとの間にある。
第２部材２０は、第３開口部２３に対応する第２端部２０ｅを含む。第２支持部３２Ｓの少なくとも一部の第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第２膜３２Ｆの第１方向における位置と、第２端部２０ｅの第１方向における位置と、の間にある。第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第２端部２０ｅの第２厚さｔ２は、第２方向に沿う第２支持部３２Ｓの厚さｔｓ２よりも薄い。第２端部２０ｅが薄いことで、第２端部２０ｅでの音波の反射が抑制できる。
第２部材２０は、第３開口部２３に対応する第２端部２０ｅと、第２他部２０ｏと、を含んでも良い。第２他部２０ｏの第１方向（Ｚ軸方向）における位置は、第２端部２０ｅの第１方向における位置と、第２素子３２の第１方向における位置と、の間にある。第２方向（例えばＸ軸方向）に沿う第２端部２０ｅの第２厚さｔ２は、第２方向に沿う第２他部２０ｏの厚さｔｏ２よりも薄くても良い。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のＨ１−Ｈ２線断面図である。図１０（ｂ）は、平面図である。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ１４１は、複数の第２素子部３２Ｅを含む。センサ１４１は、第２連結部材２５をさらに含む。第２連結部材２５は、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２部材２０と、複数の第２素子部３２Ｅの別の１つの第２部材２０と、を連結する。第２連結部材２５と、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２部材２０の第３開口部２３と、の間の第１方向（Ｚ軸方向）に沿う距離ｄ２５は、複数の第２素子部３２Ｅの１つの第２素子３２の第２膜３２Ｆから出射される音波の波長の５倍以上である。これにより、第２連結部材２５により反射した音波が対象物５０などに向かって進行したときのノイズなどが抑制できる。
図１１は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１１に示すように、実施形態に係るセンサ１４２は、第１素子部３１Ｅ及び第２素子部３２Ｅを含む。この例では、複数の第１素子部３１Ｅ及び複数の第２素子部３２Ｅが設けられる。
既に説明したように、第１素子部３１Ｅは、第１部材１０及び第１素子３１を含む。第２素子部３２Ｅは、第２部材２０及び第２素子３２を含む。第１方向（Ｚ軸方向）において、第１素子３１と第２素子３２との間に第１部材１０がある。第１方向（Ｚ軸方向）において、第１部材１０と第２素子３２との間に第２部材２０がある。例えば、対象物５０は、図１１の方向ＡＲに沿って移動する。
例えば、第２素子３２が音波送信器として機能し、第１素子３１が音波受信器として機能する。例えば、第１素子３１が音波送信器として機能し、第２素子３２が音波受信器として機能しても良い。第１部材１０及び第２部材２０が設けられる。これにより、複数の素子の間のクロストークが抑制できる。
実施形態において、第１実施形態及び第２実施形態に係るセンサの少なくとも１つと、第１実施形態及び第２実施形態に係るセンサの少なくとも１つと、が組み合わされて使用されても良い。
例えば、第１素子３１は、第１音波を出射する。第２素子３２は、第１部材１０の中及び第２部材２０の中を通過した第１音波を受信する。例えば、第２素子３２は、第２音波を出射する。第１素子３１は、第２部材２０の中及び第１部材１０の中を通過した第２音波を受信する。
例えば、第１素子３１に接続された第１回路３１ｃと、第２素子３２に接続された第２回路３２ｃと、が設けられる。例えば、第１回路３１ｃは、第１膜３１Ｆを振動させる。このとき、第２回路３２ｃは、第２膜３２Ｆの振動に応じた信号を出力可能である。例えば、第２回路３２ｃが第２膜３２Ｆを振動させる場合、第１回路３１ｃは、第１膜３１Ｆの振動に応じた信号を出力可能である。
図１２及び図１３は、第４実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図１２及び図１３に示すように、実施形態に係るセンサ１５０及び１５１において、第１素子部３１Ｅ及び第２素子部３２Ｅが設けられる。この例では、複数の第１素子部３１Ｅ及び複数の第２素子部３２Ｅが設けられる。センサ１５０及び１５１においては、第１素子３１に接続された第１回路３１ｃと、光学素子３５と、が設けられる。第１回路３１ｃは、第１膜３１Ｆを振動させる。光学素子３５は、第２膜３２Ｆの振動に応じた信号を出力可能である。光学素子３５は、例えば、第２膜３２Ｆの表面で反射する光３５Ｌを検出する。光学素子３５は、第２膜３２Ｆに向けて光３５Ｌを出射しても良い。例えば、第２素子部３２Ｅにおいて、第２膜３２Ｆの振動を検出する任意の構成が適用できる。光学素子３５は、例えば、干渉光を用いた変位計等を含んでも良い。
（第５実施形態）
本実施形態は、検査装置に係る。
図１４は、第５実施形態に係る検査装置を例示する模式図である。
図１４に示すように、検査装置２１０は、第１素子部３１Ｅ、第２素子部３２Ｅ及び搬送部４０を含む。搬送部４０は、第１部材１０と第２部材２０との間で対象物５０（被検査体）を移動させる。検査装置２１０は、対象物５０を検査する。
対象物５０は、例えば、紙幣、商品券、小切手、有価証券及びカード状媒体の少なくともいずれかを含む。対象物５０は、紙または樹脂を含む。対象物５０は、例えば、シート状である。
対象物５０は、例えば、基体５５（紙幣など）と、異物５１と、を含む。異物５１は、基体５５に貼られたテープなどを含む。
搬送部４０により対象物５０が搬送されて、対象物５０は、第１部材１０と第２部材２０との間の空間を通過する。搬送部４０は、例えば、ローラまたはベルトなどである。搬送部４０は、この空間において、対象物５０を方向ＡＲに沿って移動させる。方向ＡＲは、第１部材１０から第２部材２０への方向と交差する。
第１素子部３１Ｅ及び第２素子部３２Ｅの一方は、音波（例えば、超音波）を出射する。第１素子部３１Ｅ及び第２素子部３２Ｅの他方は、音波（例えば、超音波）を受信する。受信される音波の状態は、対象物５０の状態に応じて変化する。受信される超音波を解析することで、対象物５０の状態（例えば異常など）が検出できる。
例えば、制御部７０（例えば制御回路）などが設けられる。第２素子部３２Ｅを送信器として用いる場合、制御部７０から第２信号Ｓｉｇ２が第２素子部３２Ｅに供給される。第２信号Ｓｉｇ２に基づく音波が、第２素子部３２Ｅから出射する。音波は第１部材１０と第２部材２０との間の空間を通過して、第１素子部３１Ｅに入射する。第１素子部３１Ｅで受信された第１信号Ｓｉｇ１が制御部７０に供給される。制御部７０から、第１信号Ｓｉｇ１に基づいた第３信号Ｓｉｇ３が出力される。第３信号Ｓｉｇ３は、例えば、第１信号Ｓｉｇ１を解析した結果を含む。
検査装置２１０においては、例えば、高速で搬送される対象物５０（例えば紙葉類）を高い分解能で高精度に検出することができる。
実施形態において、検査装置２１０は、例えば、紙葉類の厚さを検査できる。検査装置２１０は、例えば、紙葉類に貼られたテープの有無を検査可能である。
例えば、紙幣の破損の補修等のためにテープが貼られている場合がある。テープなどの異物５１の有無を検査する方法が望まれる。例えば、複数の超音波送受信器を用いて、高速に搬送される紙幣に超音波を照射し、紙幣を透過する透過波の強度が計測される。計測された透過波の強度が低い部分に、テープ等の異物５１が存在する。
このような検査装置において、不要な反射波または、不要な回折波が生じる場合があることが分かった。反射波または回折波が生じると、複数の素子間においてクロストークが生じる。これにより、検査精度が低下する場合がある。
実施形態においては、超音波の受信器と、対象物５０と、の間に筒状の部材（例えば、第１部材１０及び第２部材２０の一方）が設けられる。これにより、例えば、複数の素子の間でのクロストークが抑制できる。例えば、対象物５０の端部の検査精度を向上させることができる。例えば、高分解能のセンサ及び検査装置を提供することができる。
実施形態において、超音波の送信器と、対象物５０と、の間に筒状の部材（例えば例えば、第１部材１０及び第２部材２０の他方）が設けられても良い。複数の素子の間でのクロストークをより効果的に抑制できる。例えば、対象物５０の端部の検査精度をより向上させることができる。例えば、より高分解能のセンサ及び検査装置を提供することができる。
実施形態によれば、高速で搬送される紙葉類（対象物５０）の厚さの分布、及び、異物５１を、素子のサイズ以下の分解能で高精度に検出できる。
実施形態においては、第１素子３１及び第２素子３２は、例えば、圧電トランスデューサを含んでも良い。第１素子３１及び第２素子３２は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）でも良い。
例えば、対象物５０の端部で回折波が報じる場合がある。実施形態によれば、筒状の部材が設けられることにより、受信器へ向かう回折波が低減できる。例えば、対象物５０の厚さ、または、異物５１を高精度に検出できる。実施形態は、例えば、紙葉類（例えば紙幣）の自動判別に適用である。実施形態は、例えば、任意の印刷物の自動判別に適用できる。
実施形態は、例えば、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
第１方向に沿って延びる筒状の第１部材であって、前記第１部材は、第１開口部及び第２開口部を含み、前記第２開口部から前記第１開口部への方向は、前記第１方向に沿う、前記第１部材と、
第１素子と、
を含む第１素子部を備え、
前記第１素子は、
振動可能な第１膜と、
前記第１膜を支持する第１支持部と、
を含み、
前記第１方向において、前記第２開口部は、前記第１開口部と前記第１膜との間にある、センサ。
（構成２）
前記第１部材は、前記第１開口部に対応する第１端部と、第１他部と、を含み、前記第１他部の前記第１方向における位置は、前記第１端部の前記第１方向における位置と、前記第１素子の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１端部の第１厚さは、前記第２方向に沿う前記第１他部の厚さよりも薄い、構成１記載のセンサ。
（構成３）
前記第１部材は、前記第１開口部に対応する第１端部を含み、
前記第１支持部の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第１膜の前記第１方向における位置と、前記第１端部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１端部の第１厚さは、前記第２方向に沿う前記第１支持部の厚さよりも薄い、構成１記載のセンサ。
（構成４）
前記第１厚さは、前記第１膜から出射される音波の波長よりも小さい、構成１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成５）
前記第１部材の前記第１方向に沿う長さは、前記波長の５倍以上である、構成４記載のセンサ。
（構成６）
前記第１部材の外側面の少なくとも一部は、前記第１方向に介して傾斜した、構成１〜５のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成７）
前記第１部材は、内側面と、外側面と、を含み、
前記外側面の少なくとも一部と、前記第１方向と、の間の角度は、前記内側面と、前記第１方向と、の間の角度よりも大きい、構成１〜６のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成８）
前記第１部材の外径の前記第１方向の位置の変化に対する変化率は、前記第１部材の内径の前記第１方向の前記位置の変化に対する変化率よりも高い、構成１〜７のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成９）
第１連結部材をさらに備え、
複数の前記第１素子部と、が設けられ、
前記第１連結部材は、前記複数の第１素子部の１つの前記第１部材と、前記複数の第１素子部の別の１つの前記第１部材と、を連結し、
前記第１連結部材と、前記複数の第１素子部の前記１つの前記第１部材の前記第１端部と、の間の前記第１方向に沿う距離は、前記複数の第１素子部の前記１つの前記第１素子の前記第１膜から出射される音波の波長の５倍以上である、構成１〜８のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１０）
前記第１部材の音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスの１０００倍以上である、構成１〜９のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１１）
前記第１部材は、鉄、アルミニウム、紙、及び、樹脂よりなる群から選択された少なくとも１つを含む、構成１〜１０のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１２）
前記第１部材と前記第１素子との間に間隙がある、構成１〜１１のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１３）
前記第１膜は、たわみ振動する、構成１〜１２のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１４）
第２素子部をさらに備え、
前記第２素子部は、第２部材及び第２素子を含み、
前記第１方向において、前記第１素子と前記第２素子との間に前記第１部材があり、
前記第１方向において、前記第１部材と前記第２素子との間に前記第２部材があり、
前記第２部材は、前記第１方向に沿って延びる筒状であり、前記第２部材は、第３開口部及び第４開口部を含み、前記第３開口部から前記第４開口部への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第２素子は、
振動可能な第２膜と、
前記第２膜を支持する第２支持部と、
を含み、
前記第１方向において、前記第４開口部は、前記第３開口部と前記第２膜との間にある、構成１〜１３のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１５）
前記第２部材は、前記第３開口部に対応する第２端部と、第２他部と、を含み、前記第２他部の前記第１方向における位置は、前記第２端部の前記第１方向における位置と、前記第２素子の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第２方向に沿う前記第２端部の第２厚さは、前記第２方向に沿う前記第２他部の厚さよりも薄い、構成１４記載のセンサ。
（構成１６）
前記第２部材は、前記第３開口部に対応する第２端部を含み、
前記第２支持部の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第２膜の前記第１方向における位置と、前記第２端部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
前記第２方向に沿う前記第２端部の第２厚さは、前記第２方向に沿う前記第２支持部の厚さよりも薄い、構成１４記載のセンサ。
（構成１７）
前記第１素子は、第１音波を出射し、
前記第２素子は、前記第１部材の中及び前記第２部材の中を通過した前記第１音波を受信する、構成１４〜１６のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１８）
前記第１素子に接続された第１回路と、
前記第２素子に接続された第２回路と、
をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１膜を振動させ、
前記第２回路は、前記第２膜の振動に応じた信号を出力可能である、構成１４〜１７のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成１９）
前記第１素子に接続された第１回路と、
光学素子と、
をさらに備え、
前記第１回路は、前記第１膜を振動させ、
前記光学素子は、前記第２膜の振動に応じた信号を出力可能である、構成１４〜１７のいずれか１つに記載のセンサ。
（構成２０）
構成１４〜１９のいずれか１つに記載のセンサと、
前記第１部材と前記第２部材との間で対象物を移動させる搬送部と、
を備えた、検査装置。
実施形態によれば、分解能を向上できるセンサ及び検査装置が提供できる。
以上、例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの例に限定されるものではない。例えば、センサ及び検査装置に含まれる部材、素子部、素子、膜、電極、回路及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
各例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
本発明の実施の形態として上述したセンサ及び検査装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのセンサ及び検査装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０、２０…第１、第２部材、 １０ｅ、２０ｅ…第１、第２端部、 １０ｉｆ、２０ｉｆ…第１、第２内側面、 １０ｏ、２０ｏ…第１、第２他部、 １０ｏｆ、２０ｏｆ…第１、第２外側面、 １１、１２…第１、第２開口部、 １５、２５…第１、第２連結部材、 ２３、２４…第３、第４開口部、 ３１、３２…第１、第２素子、 ３１Ｅ、３２Ｅ…第１、第２素子部、 ３１Ｆ、３２Ｆ…第１、第２膜、 ３１Ｓ、３２Ｓ…第１、第２支持部、 ３１ｃ、３２ｃ…第１、第２回路、 ３１ｅ、３２ｅ…第１、第２電極、 ３１ｆ、３２ｆ…第１、第２対向電極、 ３１ｇ、３２ｇ…第１、第２基材、 ３１ｐ、３２ｐ…第１、第２圧電層、 ３５…光学素子、 ３５Ｌ…光、 ４０…搬送部、 ５０…対象物、 ５１…異物、 ５５…基体、 ７０…制御部、 １１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１１、１２０、１２１、１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１５０、１５１…センサ、 ２１０…検査装置、 ＡＲ…方向、 Ｌ１、Ｌ２…長さ、 Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ３…第１〜第３信号、 ｄ１５、ｄ２５…距離、 ｄｉ１、ｄｉ２…第１、第２内径、 ｄｏ１、ｄｏ２…第１、第２外径、 ｇ１、ｇ２…間隙、 ｔ１、ｔ２…第１、ｔ２厚さ、 ｔｏ１、ｔｏ２、ｔｓ１、ｔｓ２…厚さ
例えば、第１部材１０は、第１内側面１０ｉｆ及び第１外側面１０ｏｆを含む。第１外側面１０ｏｆの少なくとも一部と、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度は、第１内側面１０ｉｆと、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度よりも大きい。例えば、第１内側面１０ｉｆは、Ｚ軸方向に対して実質的に平行である。例えば、第１外側面１０ｏｆの少なくとも一部は、第１方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜しても良い。
例えば、第２部材２０の第２外側面２０ｏｆの少なくとも一部は、第１方向（Ｚ軸方向）に対して傾斜しても良い。第２部材２０は、第２内側面２０ｉｆと、第２外側面２０ｏｆと、を含む。第２外側面２０ｏｆの少なくとも一部と、第１方向（Ｚ軸方向）と、の間の角度は、第２内側面２０ｉｆと、第１方向と、の間の角度よりも大きい。
例えば、第２部材２０の第２外径ｄｏ２の第１方向の位置の変化に対する変化率（傾斜）は、第２部材２０の第２内径２０ｉ２の第１方向の位置の変化に対する変化率（傾斜）よりも高い。第２外径ｄｏ２の変化は、連続的でも良く不連続的（ステップ状）でも良い。
第１方向に対して垂直な断面（Ｘ−Ｙ平面）における第２部材２０の第２内側面２０ｉｆの形状は、円形でも良く多角形でも良い。
実施形態において、超音波の送信器と、対象物５０と、の間に筒状の部材（例えば、第１部材１０及び第２部材２０の他方）が設けられても良い。複数の素子の間でのクロストークをより効果的に抑制できる。例えば、対象物５０の端部の検査精度をより向上させることができる。例えば、より高分解能のセンサ及び検査装置を提供することができる。
例えば、対象物５０の端部で回折波が生じる場合がある。実施形態によれば、筒状の部材が設けられることにより、受信器へ向かう回折波が低減できる。例えば、対象物５０の厚さ、または、異物５１を高精度に検出できる。実施形態は、例えば、紙葉類（例えば紙幣）の自動判別に適用である。実施形態は、例えば、任意の印刷物の自動判別に適用できる。
（構成６）
前記第１部材の外側面の少なくとも一部は、前記第１方向に対して傾斜した、構成１〜５のいずれか１つに記載のセンサ。

Claims (11)

  1. 第１方向に沿って延びる筒状の第１部材であって、前記第１部材は、第１開口部及び第２開口部を含み、前記第２開口部から前記第１開口部への方向は、前記第１方向に沿う、前記第１部材と、
    第１素子と、
    を含む第１素子部を備え、
    前記第１素子は、
    振動可能な第１膜と、
    前記第１膜を支持する第１支持部と、
    を含み、
    前記第１方向において、前記第２開口部は、前記第１開口部と前記第１膜との間にある、センサ。
  2. 前記第１部材は、前記第１開口部に対応する第１端部と、第１他部と、を含み、前記第１他部の前記第１方向における位置は、前記第１端部の前記第１方向における位置と、前記第１素子の前記第１方向における位置と、の間にあり、
    前記第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１端部の第１厚さは、前記第２方向に沿う前記第１他部の厚さよりも薄い、請求項１記載のセンサ。
  3. 前記第１部材は、前記第１開口部に対応する第１端部を含み、
    前記第１支持部の少なくとも一部の前記第１方向における位置は、前記第１膜の前記第１方向における位置と、前記第１端部の前記第１方向における位置と、の間にあり、
    第１方向と交差する第２方向に沿う前記第１端部の第１厚さは、前記第２方向に沿う前記第１支持部の厚さよりも薄い、請求項１記載のセンサ。
  4. 前記第１厚さは、前記第１膜から出射される音波の波長よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１つに記載のセンサ。
  5. 前記第１部材の前記第１方向に沿う長さは、前記波長の５倍以上である、請求項４記載のセンサ。
  6. 第１連結部材をさらに備え、
    複数の前記第１素子部と、が設けられ、
    前記第１連結部材は、前記複数の第１素子部の１つの前記第１部材と、前記複数の第１素子部の別の１つの前記第１部材と、を連結し、
    前記第１連結部材と、前記複数の第１素子部の前記１つの前記第１部材の前記第１端部と、の間の前記第１方向に沿う距離は、前記複数の第１素子部の前記１つの前記第１素子の前記第１膜から出射される音波の波長の５倍以上である、請求項１〜５のいずれか１つに記載のセンサ。
  7. 第２素子部をさらに備え、
    前記第２素子部は、第２部材及び第２素子を含み、
    前記第１方向において、前記第１素子と前記第２素子との間に前記第１部材があり、
    前記第１方向において、前記第１部材と前記第２素子との間に前記第２部材があり、
    前記第２部材は、前記第１方向に沿って延びる筒状であり、前記第２部材は、第３開口部及び第４開口部を含み、前記第３開口部から前記第４開口部への方向は、前記第１方向に沿い、
    前記第２素子は、
    振動可能な第２膜と、
    前記第２膜を支持する第２支持部と、
    を含み、
    前記第１方向において、前記第４開口部は、前記第３開口部と前記第２膜との間にある、請求項１〜６のいずれか１つに記載のセンサ。
  8. 前記第１素子は、第１音波を出射し、
    前記第２素子は、前記第１部材の中及び前記第２部材の中を通過した前記第１音波を受信する、請求項７記載のセンサ。
  9. 前記第１素子に接続された第１回路と、
    前記第２素子に接続された第２回路と、
    をさらに備え、
    前記第１回路は、前記第１膜を振動させ、
    前記第２回路は、前記第２膜の振動に応じた信号を出力可能である、請求項７または８に記載のセンサ。
  10. 前記第１素子に接続された第１回路と、
    光学素子と、
    をさらに備え、
    前記第１回路は、前記第１膜を振動させ、
    前記光学素子は、前記第２膜の振動に応じた信号を出力可能である、請求項７〜９のいずれか１つに記載のセンサ。
  11. 請求項９〜１０のいずれか１つに記載のセンサと、
    前記第１部材と前記第２部材との間で対象物を移動させる搬送部と、
    を備えた、検査装置。
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