JP5742718B2 - 超音波送信装置、超音波伝播時間測定システムおよび超音波伝播時間測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、日本国特許出願:特願2009−233893号(2009年10月7日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、超音波送信装置、超音波伝播時間測定システムおよび超音波伝播時間測定方法に関し、特に超音波発信に伴う反射波低減技術に関する。
以下の分析は本発明において与えられる。
なお、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限定されるものではない。
(付記1)超音波吸収体は、圧電素子または磁歪素子の高さの概半分以下と接して配されることができる。
(付記2)超音波送信器は、更にカバーを有し、超音波吸収体は、圧電素子または磁歪素子とカバーとの間に配されることができる。
(付記3)擬似ランダム信号は、M系列信号とすることができる。
(付記4)超音波駆動信号の周波数は、圧電素子または磁歪素子の共振周波数の概半分とすることができる。
2 送信部
3 受信部
10 スイッチ
11 ペンティップ
12 圧電フィルム固定台座
13 圧電フィルム
14 リード線
15 超音波吸収体
16 カバー
101 制御回路
102 M系列生成回路
103 超音波駆動回路
104 超音波送信器
105 赤外線駆動回路
106 赤外線送信器
201 超音波受信器
202 サンプリング回路
203 赤外線受信器
204 検出回路
205 メモリ
206 データ処理回路
Claims (10)
- 擬似ランダム信号に基づいて超音波を変調することにより超音波駆動信号を生成する超音波駆動回路と、
前記超音波駆動信号により駆動され、前記変調された超音波を超音波信号として送出する超音波送信器と、
を備え、
前記超音波送信器は、前記超音波信号を送出する円筒状の圧電素子または磁歪素子と、前記圧電素子または磁歪素子を保持する台座の一部を覆う超音波吸収体とを備え、
前記超音波吸収体は、前記圧電素子または磁歪素子の高さの概半分以下と接して配される、ことを特徴とする超音波送信装置。 - 前記超音波吸収体は、発泡材にて構成されていることを特徴とする請求項1記載の超音波送信装置。
- 前記超音波吸収体は、繊維質材にて構成されていることを特徴とする請求項1記載の超音波送信装置。
- 前記超音波吸収体は、前記圧電素子または磁歪素子を囲む円筒状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の超音波送信装置。
- 前記超音波吸収体は、前記圧電素子または磁歪素子を駆動するための電力を供給するリード線接続側に配されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の超音波送信装置。
- 前記超音波吸収体は、前記圧電素子または磁歪素子と接して配されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の超音波送信装置。
- 請求項1乃至6のいずれか一に記載の超音波送信装置を備え、
前記超音波送信装置は、送信タイミングを表す電磁波信号を送出する電磁波送信器をさらに備え、前記超音波駆動回路は、前記電磁波信号の送出と同時に前記擬似ランダム信号に基づいて前記超音波を変調し、
前記電磁波信号を検出する電磁波受信器と、
送出された前記超音波信号を検出する超音波受信器と、
前記超音波駆動信号と同じ波形をモデル波形とし、前記検出された超音波信号と前記モデル波形との間で相関値を算出し、前記算出された相関値の主ピーク値を検出し、前記電磁波信号の検出時点と前記主ピーク値の検出時点とから超音波伝播時間を算出するデータ処理回路と、
を備える超音波伝播時間測定システム。 - 前記電磁波送信器と前記超音波駆動回路と前記超音波送信器とを電子ペンに組み込んだことを特徴とする請求項7記載の超音波伝播時間測定システム。
- 前記電磁波信号は、赤外線信号であることを特徴とする請求項7または8記載の超音波伝播時間測定システム。
- 超音波信号を送出する円筒状の圧電素子または磁歪素子と、前記圧電素子または磁歪素子を保持する台座の一部を覆うと共に、前記圧電素子または磁歪素子の高さの概半分以下と接して配される超音波吸収体とを備える超音波送信器が、前記超音波信号を受信する超音波受信器に対向して配されるシステムにおける超音波の伝播時間の測定方法であって、
送信タイミングを表す電磁波信号を送出するステップと、
前記電磁波信号の送出と同時に擬似ランダム信号に基づいて超音波を変調することにより超音波駆動信号を生成するステップと、
前記超音波駆動信号により駆動され、前記変調された超音波を前記超音波信号として送出するステップと、
前記電磁波信号を検出するステップと、
送出された前記超音波信号を検出するステップと、
前記超音波駆動信号と同じ波形をモデル波形とし、前記検出された超音波信号と前記モデル波形との間で相関値を算出し、前記算出された相関値の主ピーク値を検出し、前記電磁波信号の検出時点と前記主ピーク値の検出時点とから超音波伝播時間を算出するステップと、
を含むことを特徴とする超音波伝播時間測定方法。
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