JP6984697B1 - アレイモジュール及びソーナーアレイ - Google Patents

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Abstract

【課題】ソーナーアレイを形成するモジュールの表裏を容易に判断可能とする技術を提供する。【解決手段】アレイモジュールにおいて、一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子2を有するサブアレイ11が一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイ10を備える。振動子アレイは、一段ごとにサブアレイの振動子の数が一定数減少すると共に、一段ごとにサブアレイの一方向の端部位置が一方向における中央に向けて一定距離変位し、振動子アレイにおける振動子の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が振動子アレイの外形形状に沿って形状設定されている。【選択図】図3

Description

本発明は、アレイモジュール及びソーナーアレイに関するものである。
特許文献1には、直線状にアンテナ素子が配列されたサブアレイを斜めに複数配列してブロックとし、このブロックを規則的に並べたアレイアンテナが開示されている。このような特許文献1に開示されたアレイアンテナによれば、アレイアンテナをブロックごとのモジュールに分割して形成することが可能である。
特開2010−200166号公報
ソーナーアレイは、アレイ状に複数配列された振動子を有しており、特許文献1と同様に、複数のモジュールに分割して形成することが可能である。しかしながら、特許文献1では、同数のアンテナ素子を有するサブアレイを等距離ずつ変位させながら斜めに配列しているため、ブロックの形状が点対称形状となってしまう。このため、ブロックが上下反転されるようにモジュールの表裏を反転させてもモジュール同士を隣接して配置することができてしまう。したがって、ソーナーアレイを組み立てる場合のモジュールの表裏の判断が困難となる。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ソーナーアレイを形成するモジュールの表裏を容易に判断可能とすることを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するための手段として、一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子を有するサブアレイが上記一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイを備え、上記振動子アレイにて、一段ごとに上記サブアレイの上記振動子の数が一定数減少すると共に一段ごとに上記サブアレイの上記一方向の端部位置が上記一方向における中央に向けて一定距離変位し、上記振動子アレイにおける上記振動子の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が上記振動子アレイの外形形状に沿って形状設定されているという構成を採用する。
本発明によれば、ソーナーアレイを形成するモジュールの表裏を容易に判断することが可能となる。
第1実施形態におけるソーナーアレイの一部を模式的に示す正面図である。 第1実施形態におけるアレイモジュールの模式的な平面図である。 第1実施形態におけるアレイモジュールの模式的な正面図である。 第1実施形態におけるアレイモジュールが備えるケース本体の削り出し加工が容易となることを説明するための模式図である。 第1実施形態におけるアレイモジュールの表裏を左右方向にて交互に変更しなければ左右方向に隙間なく配列することができないことを説明する模式図である。 第1実施形態におけるアレイモジュールの表裏を左右方向にて交互に変更しなければ左右方向に隙間なく配列することができないことを説明する模式図である。 第1実施形態におけるソーナーアレイの重心位置を説明するための模式図である。 第2実施形態におけるソーナーアレイの概略構成を示す斜視図である。 第2実施形態におけるソーナーアレイが備える3つのアレイモジュールを示す斜視図である。 第2実施形態におけるソーナーアレイが備える3つのアレイモジュールを示す斜視図である。 最小構成の実施形態に係るアレイモジュールの模式的な正面図である。
以下、図面を参照して、本発明に係るアレイモジュール及びソーナーアレイの一実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態のソーナーアレイ100の一部を模式的に示す正面図である。図1に示すように、ソーナーアレイ100は、複数のアレイモジュール1を備えている。図2は、アレイモジュール1の模式的な平面図である。図3は、アレイモジュール1の模式的な正面図である。アレイモジュール1は、図2に示すように、複数の振動子2と、モジュールケース3と、電子回路4とを備えている。
各々の振動子2は、受信した音波を電気振動に変換して出力するセンサであり、モジュールケース3の前壁面3c(外壁面)に固定されている。各々の振動子2は、例えば不図示のビスを用いてモジュールケース3に対して締結されることで、前壁面3cに固定されている。
本実施形態においては、これらの振動子2は、例えば図2に示すように、平面状の配列面P1に沿って配列されている。つまり、本実施形態においては、振動子2の配列面P1が平面となっている。各々の振動子2は、配列面P1に先端面2aが重なるように配置されている。
図3に示すように、上述の複数の振動子2で形成された振動子群を振動子アレイ10と称する。この振動子アレイ10は、複数のサブアレイ11が図3における上下方向に複数段重ねられて形成されている。各々のサブアレイ11は、一方向(図3における左右方向)に直線状に一定ピッチで配列された複数の振動子2で形成されている。つまり、本実施形態のアレイモジュール1は、一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子2を有するサブアレイ11が上記一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイ10を備えている。
なお、以下の説明において、説明の便宜上、各々のサブアレイ11にて振動子2が配列される方向(上記一方向)を左右方向とし、サブアレイ11が重ねられる方向を上下方向とし、左右方向及び上下方向と直交する方向を前後方向と称する。また、図2に示すように、モジュールケース3に対して振動子2が配置されている側を前側、振動子2に対してモジュールケース3が配置されている側を後側とする。なお、これらの方向は、説明の便宜上の方向であり、実際に設置されたアレイモジュール1における方向とは必ずしも一致しない。
図3に示すように、最も上部に位置するサブアレイ11(1段目のサブアレイ11)は、他のサブアレイ11よりも多くの振動子2を含んでおり、最も多くの振動子2を有している。最も上部に位置するサブアレイ11の一段下方に位置するサブアレイ11(2段目のサブアレイ11)は、1段目のサブアレイ11よりも3つ少ない振動子2を有している。このように、一段上方に他のサブアレイ11が配置されたサブアレイ11は、一段上方のサブアレイ11よりも振動子2が3つ少ない。したがって、最も下段(r段目のサブアレイ11)に含まれる振動子2の数は、最も下段の一段上方に位置するサブアレイ11(r−1段目のサブアレイ11)よりも3つ少ない。つまり、本実施形態においては、振動子アレイ10にて、一段ごとにサブアレイ11の振動子2の数が一定数(本実施形態では3つ)減少する。
本実施形態では、図3に示すように、振動子アレイ10の左側においては、振動子2の数が一段下方に向かうに連れて1つずつ減少している。また、振動子アレイ10の右側においては、振動子2の数が一段下方に向かうに連れて2つずつ減少している。つまり、一段上方に他のサブアレイ11が配置されたサブアレイ11は、一段上方の他のサブアレイ11に対して左側にて1つ右側にて2つ振動子2が減少することで、合計3つの振動子2が減少している。このように、振動子アレイ10においては、左右方向における一方側である左側の端部と他方側である右側の端部とで、一段ごとにおける振動子2の減少数が異なっている。このため、アレイモジュール1を左右にて非対称な形状とすることができ、アレイモジュール1の姿勢を容易に判断することが可能となる。
また、図3に示すように、1段目のサブアレイ11の左右方向の幅寸法は、1段目のサブアレイ11よりも振動子2の数が少ない2段目のサブアレイ11の左右方向の幅寸法よりも大きい。2段目のサブアレイ11の左右方向における左端11aは、1段目のサブアレイ11の左右方向における左端11aよりも左右方向におけるサブアレイ11の中央に向けて距離D1だけ変位した位置に配置されている。サブアレイ11の左端11aから見た場合、サブアレイ11の左右方向における中央は右側に位置している。このため、2段目のサブアレイ11の左端11aは、1段目のサブアレイ11の左端11aよりも、距離D1分だけ右側に変位している。2段目よりも下方のサブアレイ11も同様に、サブアレイ11の左端11aは、一段上方のサブアレイ11の左端11aよりも、距離D1分だけ右側に変位している。
また、2段目のサブアレイ11の左右方向における右端11bは、1段目のサブアレイ11の左右方向における左端11aよりも左右方向におけるサブアレイ11の中央に向けて距離D2だけ変位した位置に配置されている。サブアレイ11の右端11bから見た場合、サブアレイ11の左右方向における中央は左側に位置している。このため、2段目のサブアレイ11の右端11bは、1段目のサブアレイ11の右端11bよりも、距離D2分だけ左側に変位している。2段目よりも下方のサブアレイ11も同様に、サブアレイ11の右端11bは、一段上方のサブアレイ11の右端11bよりも、距離D2分だけ右側に変位している。
このように振動子アレイ10においては、一段ごとにサブアレイ11の左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位している。上述のように、振動子アレイ10の左側においては、振動子2の数が一段下方に向かうに連れて1つずつ減少している。また、振動子アレイ10の右側においては、振動子2の数が一段下方に向かうに連れて2つずつ減少している。このため、振動子アレイ10の右側における一段ごとの左端11aが変位する距離D2は、振動子アレイ10の左側における一段ごとの右端11bが変位する距離D1よりも大きい。
さらに、図3に示すように、2段目に含まれる振動子2の中心位置は、1段目のサブアレイ11に含まれる振動子2の中心位置よりも左側に距離D3だけ変位して配置されている。2段目よりも下方のサブアレイ11も同様に、サブアレイ11に含まれる振動子2の中心位置は、一段上方のサブアレイ11に含まれる中心位置よりも左側に距離D3だけ変位して配置されている。つまり、振動子アレイ10においては、上下方向(サブアレイ11の重ね方向)に隣接するサブアレイ11の振動子2は、左右方向に変位して配置されている。このように振動子2を配列することで、ソーナーアレイ100のサイドローブを抑制し、音響性能を向上させることができる。
図3を参照して、振動子アレイ10の左右方向の端部における振動子2の位置関係について説明する。ここで、pは、サブアレイ11における振動子2の配列ピッチを示す。
nは、上下方向に隣接されたサブアレイ11の上方のサブアレイ11の左端の振動子2から下方のサブアレイ11の左端の振動子2までの間に全体が含まれる上方のサブアレイ11の振動子2の数を示す。例えば、本実施形態においては、振動子アレイ10の左端部にて、サブアレイ11に含まれる振動子2の数は、一段上方の他のサブアレイ11に対して1つ減少する。さらに、上下方向に隣接された1段目のサブアレイ11と2段目のサブアレイ11において、2段目に含まれる振動子2の中心位置は、1段目のサブアレイ11に含まれる振動子2の中心位置よりも左側に距離D3だけ変位して配置されている。したがって、1段目のサブアレイ11の左端の振動子2から2段目のサブアレイ11の左端の振動子2までの間に、左右方向にて全体が含まれる1段目のサブアレイ11の振動子2は1つも存在しない。このため、本実施形態では、nは0となる。
mは、上下方向に隣接されたサブアレイ11の上方のサブアレイ11の右端の振動子2から下方のサブアレイ11の右端の振動子2までの間に全体が含まれる上方のサブアレイ11の振動子2の数を示す。例えば、本実施形態においては、振動子アレイ10の右端部にて、サブアレイ11に含まれる振動子2の数は、一段上方の他のサブアレイ11に対して2つ減少する。さらに、上下方向に隣接された1段目のサブアレイ11と2段目のサブアレイ11において、2段目に含まれる振動子2の中心位置は、1段目のサブアレイ11に含まれる振動子2の中心位置よりも左側に距離D3だけ変位して配置されている。したがって、1段目のサブアレイ11の右端の振動子2から2段目のサブアレイ11の右端の振動子2までの間に、左右方向にて全体が含まれる1段目のサブアレイ11の振動子2は2つとなる。このため、本実施形態では、mは2となる。
dは、上下方向に隣接されたサブアレイ11が重なっている範囲において、左右方向の振動子2の配列ピッチpに対する、上方のサブアレイ11の振動子2から下方のサブアレイ11の振動子2までの左右方向の距離の割合を示す。例えば、左右方向の振動子2の配列ピッチpが10cmであり、左右方向における上方のサブアレイ11の振動子2の中心位置から下方のサブアレイ11の振動子2の中心位置までの距離が8cmである場合には、dは0.8となる。本実施形態のように、サブアレイ11に含まれる振動子2の中心位置が一段上方のサブアレイ11に含まれる中心位置よりも左側に距離D3だけ変位して配置されている場合には、配列ピッチpから距離D3を減算し、減算した値を配列ピッチpで除算した値がdとなる。
本実施形態においては、図3に示すように、振動子アレイ10の左端部では、上下方向に隣接するサブアレイ11の左端の振動子2同士の左右方向の離間距離が、p×(d+n)となるように段差が形成されている。つまり、本実施形態において振動子アレイ10の左端部は、一段下方に向かうに連れてサブアレイ11の左端が右側にp×(d+n)ずつ変位する段差部とされている。
また、図3に示すように、振動子アレイ10の右端部では、上下方向に隣接するサブアレイ11の右端の振動子2同士の左右方向の離間距離が、p×(m+1−d)となるように段差が形成されている。つまり、本実施形態において振動子アレイ10の右端部は、一段下方に向かうに連れてサブアレイ11の右端が左側に、p×(m+1−d)ずつ変位する段差部とされている。
モジュールケース3は、直方体形状の容器である。モジュールケース3は、ケース本体3aと、蓋部3bとを備えている。ケース本体3aは、上端が開放された箱状とされており、上端が着脱可能な蓋部3bを用いることで開閉可能とされている。ケース本体3aの内部には、電子回路4が収納されている。なお、ケース本体3aは、上端のみが開放端とされており、他の部位が継ぎ目なく一体的に形成されている。つまり、モジュールケース3は、上下方向における両端のうち、一方側のみが開閉可能とされている。このようなケース本体3aは、例えば、後述するように、開放端側からブロック材を切削工具で切削加工する削り出しで形成される。このようなケース本体3aに対して、蓋部3bは、水密が確保された状態で、不図示のビス等を用いて取り外し可能に固定されている。
モジュールケース3は、図2に示すように上方から見た形状は、矩形状とされている。このモジュールケース3の前壁面3cは、振動子アレイ10における振動子2の配列面P1と平行な面とされており、振動子2の固定面とされている。
また、図3に示すように、モジュールケース3の前壁面3cは、振動子アレイ10に合わせて側部に段差部が設けられた形状とされている。前壁面3cは、配列面P1の法線方向から見て、上下方向に複数段配列されたサブアレイ11の左右方向の端部に重なるように配置された鉛直面3c1と、サブアレイ11の下端に重なるように配置された水平面3c2とが交互に接続された段差部を有する外形形状とされている。モジュールケース3の後壁面3dは、前壁面3cと同一形状とされており、配列面P1の法線方向から見て前壁面3cに重なるように配置されている。
モジュールケース3の側面3e、上面3f(蓋部3bの上面)及び下面3gは、同一形状の前壁面3cと後壁面3dとを前後方向に接続する面とされている。このようなモジュールケース3の側部は、図3に示すように振動子アレイ10の側部に合わせた段差形状とされている。本実施形態では、配列面P1の法線方向から見て、振動子アレイ10が、一段ごとにサブアレイ11の左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状とされている。このため、配列面P1の法線方向から見たモジュールケース3の外形形状は、一段ごとに左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状とされている。
さらに、モジュールケース3の左側部は、振動子2の配列面P1の法線方向から見て、鉛直面3c1が一段下方に向かうに連れて右側にp×(d+n)ずつ変位する段差部とされている。また、モジュールケース3の右側部は、振動子2の配列面P1の法線方向から見て、鉛直面3c1が一段下方に向かうに連れて左側にp×(m+1−d)ずつ変位する段差部とされている。
このような外形形状のモジュールケース3のケース本体3aは、上述のように例えば削り出し加工で形成されるが、このような削り出し加工が容易となる。図4は、ケース本体3aの削り出し加工が容易となることを説明するための模式図である。図4においては、説明の便宜上、サブアレイ11が2段のみ上下方向に配列され、1段目のサブアレイ11に対して2段目のサブアレイ11に含まれる振動子2が1つのみ減少したアレイモジュール1を例として示している。ケース本体3aを削り出し加工で形成する場合には、ブロック状の材料に対して例えば上方から切削工具Tを当ててケース本体3aの形状に削り出していく。この場合に、配列面P1(図4では不図示)の法線方向から見て2段目のサブアレイ11と重なるケース本体3aの部位は、振動子アレイ10と同様に、一段ごとに下方に向かうに連れて、左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状となる。
このため、図4に示すように、上段部分に対して下段部分が側方に突出した部位B(図4で仮想線で示した部位)が形成されず、上方から挿入する切削工具Tで容易に削り出し加工を行うことができる。仮に、部位Bが設けられているとすると、下方から切削工具Tを当てる必要があり、ケース本体3aの下面に対して切削工具Tを通した開口が生じることとなる。このため、この開口を閉じる工程が必要となると共に、水密性が低下する要因となる。
図2に示すように、電子回路4は、モジュールケース3の内部に収納されている。この電子回路4は、モジュールケース3の内部に引き込まれた各々の振動子2の信号線と接続されている。電子回路4は、各々の振動子2から入力される信号に一定の処理を行い、不図示の出力部を介して外部に向けて処理後の信号を出力する。
このようなアレイモジュール1では、振動子2の配列面P1の法線方向から見た外形形状が、振動子アレイ10の外形と、モジュールケース3の外形とで形成されている。モジュールケース3の外形形状は、上述のように振動子アレイ10の外形形状に合わせた形状とされている。このため、本実施形態におけるアレイモジュール1の全体の外形形状は、振動子アレイ10の外形形状に沿って形状設定されている。つまり、配列面P1から見たアレイモジュール1の外形形状は、振動子アレイ10とモジュールケース3との2つの外形形状のみで規定することが可能となっている。
本実施形態では、振動子アレイ10が、一段ごとにサブアレイ11の左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状とされている。したがって、振動子2の配列面P1の法線方向から見た本実施形態のアレイモジュール1の全体の外形形状も、一段ごとに左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状とされている。
上述のように、アレイモジュール1は、左右方向に一定ピッチで配列された複数の振動子2を有するサブアレイ11が左右方向と交差する上下方向に複数段重ねて配列された振動子アレイ10を備えている。また、アレイモジュール1では、振動子アレイ10にて、一段ごとにサブアレイ11の振動子2の数が一定数減少すると共に一段ごとにサブアレイ11の左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位している。さらに、アレイモジュール1では、振動子アレイ10における振動子2の配列面P1の法線方向から見て、全体の外形形状が振動子アレイ10の外形形状に沿って形状設定されている。
このようなアレイモジュール1によれば、振動子2の配列面P1の法線方向から見た全体形状が点対称とならない。したがって、上下方向にて1段目のサブアレイ11が位置する側(上側)をアレイモジュール1の表側、最下段のサブアレイ11が位置する側(下側)をアレイモジュール1の裏側とすると、モジュール(すなわちアレイモジュール1)の表裏を容易に判断することができる。
本実施形態のソーナーアレイ100は、図1に示すように、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更することで、隣接するアレイモジュール1同士を隙間なく配置し、さらに左右方向に配列されたアレイモジュール1群を上下方向に複数段配列している。なお、図1では、一例として、サブアレイ11の段数が3で、上述のd=0.8、n=0、m=2とされたアレイモジュール1をソーナーアレイ100が複数備えた構成を図示している。
このようなソーナーアレイ100を組み立てる場合には、左右方向に複数のアレイモジュール1を隣接して配置する場合に、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更する。このように、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更しなければ、アレイモジュール1を左右方向に隙間なく配列することができない。
図5及び図6は、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更しなければ、アレイモジュール1を左右方向に隙間なく配列することができないことを説明するための模式図である。図5及び図6においては、説明の便宜上、サブアレイ11が2段のみ上下方向に配列され、1段目のサブアレイ11に対して2段目のサブアレイ11に含まれる振動子2が1つのみ減少したアレイモジュール1を例として示している。
本実施形態では、振動子アレイ10が、一段ごとにサブアレイ11の振動子2の数が一定数減少すると共に一段ごとにサブアレイ11の左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位している。また、振動子アレイ10における振動子2の配列面P1の法線方向から見て、全体の外形形状が振動子アレイ10の外形形状に沿って形状設定されている。このため、図5に示すように、左右方向に複数のアレイモジュール1を隣接して配置する場合に、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更することで、隣接するアレイモジュール1の右側の段差部と左側の段差部とが噛み合い、アレイモジュール1を隙間なく配置することが可能となる。
一方で、図6に示すように、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更しなければ、アレイモジュール1を左右方向に隙間なく配列することができない。このため、本実施形態のソーナーアレイ100によれば、多数のアレイモジュール1を予め定められた姿勢としなければ正確に配列することができず、組立作業中に作業者が容易にアレイモジュール1の表裏を判断することが可能となる。したがって、アレイモジュール1によれば、アレイモジュール1の取付け姿勢が予め定められた姿勢と異なって取り付けようとすることで、アレイモジュール1の重量が作用して不図示のコネクタ等の付属部品を破損させてしまうことを防止することができる。
また、アレイモジュール1によれば、ソーナーアレイ100が備えるアレイモジュール1を全て同じ形状とすることができる。また、全てのアレイモジュール1が同一形状であるにも関わらず、別途表裏反転を防止するための印や構造の追加を必要しない。したがって、アレイモジュール1及びソーナーアレイ100の製造コストを削減することが可能となる。
また、ソーナーアレイ100においては、重心位置(水中に直接ソーナーを暴露する場合は浮心位置)の管理が必要となる。図7は、ソーナーアレイ100の重心位置を説明するための模式図である。なお、図7においては、説明の便宜上、サブアレイ11が2段のみ上下方向に配列され、1段目のサブアレイ11に対して2段目のサブアレイ11に含まれる振動子2が1つのみ減少したアレイモジュール1を例として示している。
図7に示すように、アレイモジュール1を左右方向に偶数台裏表交互に、上下方向に任意の台数を並べた場合、アレイモジュール1の形状や、搭載している電子回路4等の重量や配置によらず、ソーナーアレイ100の重心(浮心)位置は、ソーナーアレイ100全体の左右方向および上下方向の中間平面の交線上の点となる。この特徴を利用することで、ソーナーアレイ100やソーナーアレイ100が搭載される装置の設計、試作のコストを低下することができる。特に、ソーナーアレイ100を両側面に搭載する装置や、円筒型ソーナーについては、アレイモジュール1の形状に関わらず、奥行方向(アレイモジュール1正面から見て)の中間に重心(浮心)が位置するため、上記の効果と合わせることで、モジュール全体の重心(浮心)は上下、左右、および奥行方向の中間平面の交点となり、さらに設計コストを削減することができる。また、搭載する電子回路4の変更が生じた場合でも、全体の重量のみ合わせれば重心(浮心)の位置を考慮する必要がなく、設計変更のコストを削減することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
図8は、本実施形態のソーナーアレイ200の概略構成を示す斜視図である。図8に示すように、本実施形態のソーナーアレイ200は、振動子2が円筒の外周面に沿って配列された円筒型のソーナーアレイである。本実施形態のソーナーアレイ200は、複数のアレイモジュール1を円筒型に組み立てることで形成されている。
図9及び図10は、本実施形態のソーナーアレイ200が備える3つのアレイモジュール1を示す斜視図である。図9は、3つのアレイモジュール1がソーナーアレイ200の軸芯を中心とする周方向に隣接して配列された状態を示している。また、図10は、3つのアレイモジュール1が離間された状態を示している。
本実施形態において振動子2は、円弧状に配列されており、円筒の外周面を配列面P1として配列されている。本実施形態においても、このような配列面P1の法線方向から見て、一段ごとにサブアレイ11の振動子2の数が一定数減少すると共に一段ごとにサブアレイ11の一方向(本実施形態においては、ソーナーアレイ200の軸芯を中心とする周方向)の端部位置が一方向における中央に向けて一定距離変位している。さらに、振動子2の配列面P1の法線方向から見て、全体の外形形状が振動子アレイ10の外形形状に沿って形状設定されている。つまり、本実施形態においても、配列面P1の法線方向から見たモジュールケース3の外形形状は、一段ごとに左右方向の端部位置が左右方向における中央に向けて一定距離変位した形状とされている。
このようなアレイモジュール1においても、振動子2の配列面P1の法線方向から見た全体形状が点対称とならず、アレイモジュール1の表裏を容易に判断することができる。また、ソーナーアレイ100が備えるアレイモジュール1を全て同じ形状とすることができる。また、全てのアレイモジュール1が同一形状であるにも関わらず、アレイモジュール1の表裏を左右方向にて交互に変更しなければ、アレイモジュール1を左右方向に隙間なく配列することができず、別途表裏反転を防止するための印や構造の追加を必要しない。したがって、アレイモジュール1及びソーナーアレイ200の製造コストを削減することが可能となる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
図11は、本実施形態におけるアレイモジュール1の模式的な正面図である。図11に示すように、アレイモジュール1は、一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子2を有するサブアレイ11が一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイ10を備えている。また、振動子アレイ10にて、一段ごとにサブアレイ11の振動子2の数が一定数減少すると共に一段ごとにサブアレイ11の一方向の端部位置が一方向における中央に向けて一定距離変位している。さらに、振動子アレイ10における振動子2の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が振動子アレイ10の外形形状に沿って形状設定されている。
このようなアレイモジュール1によれば、振動子2の配列面の法線方向から見た全体形状が点対称とならず、配列方向におけるアレイモジュール1の表裏を交互に変更することでアレイモジュール1を配列方向に隙間なく隣接配置することが可能となり、アレイモジュール1の表裏を容易に判断することが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
1 アレイモジュール
2 振動子
2a 先端面
3 モジュールケース
3a ケース本体
3b 蓋部
3c 前壁面
3c1 鉛直面
3c2 水平面
3d 後壁面
3e 側面
3f 上面
3g 下面
4 電子回路
10 振動子アレイ
11 サブアレイ
11a 左端
11b 右端
100 ソーナーアレイ
200 ソーナーアレイ
P1 配列面
T 切削工具

Claims (7)

  1. 一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子を有するサブアレイが前記一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイを備え、
    前記振動子アレイにて、一段ごとに前記サブアレイの前記振動子の数が一定数減少すると共に一段ごとに前記サブアレイの前記一方向の端部位置が前記一方向における中央に向けて一定距離変位し、
    前記振動子アレイにおける前記振動子の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が前記振動子アレイの外形形状に沿って形状設定されており、
    各々の前記振動子に接続された電子回路と、前記電子回路を収納すると共に前記振動子が外壁面に固定されたモジュールケースとを備え、
    前記振動子アレイにおける前記振動子の配列面の法線方向から見て、前記モジュールケースの外形形状が前記振動子アレイの外形形状に沿って形状設定され、
    前記法線方向から見て、前記振動子アレイの外形形状及び前記モジュールケースの外形形状が前記全体の外形形状を形成している
    ことを特徴とするアレイモジュール。
  2. 前記モジュールケースは、前記サブアレイの重ね方向における両端のうち、一方側のみに開閉可能な蓋部を備える
    ことを特徴とする請求項記載のアレイモジュール。
  3. 一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子を有するサブアレイが前記一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイを備え、
    前記振動子アレイにて、一段ごとに前記サブアレイの前記振動子の数が一定数減少すると共に一段ごとに前記サブアレイの前記一方向の端部位置が前記一方向における中央に向けて一定距離変位し、
    前記振動子アレイにおける前記振動子の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が前記振動子アレイの外形形状に沿って形状設定されており、
    前記振動子アレイは、
    前記一方向における一方側の端部と他方側の端部とで、一段ごとにおける前記振動子の減少数が異なる
    ことを特徴とするアレイモジュール。
  4. 重ね方向に隣接する前記サブアレイの前記振動子は、前記一方向にて変位して配置されていることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項に記載のアレイモジュール。
  5. 複数のアレイモジュールを備え、
    アレイモジュールは、
    一方向に一定ピッチで配列された複数の振動子を有するサブアレイが前記一方向と交差する方向に複数段重ねて配列された振動子アレイを備え、
    前記振動子アレイにて、一段ごとに前記サブアレイの前記振動子の数が一定数減少すると共に一段ごとに前記サブアレイの前記一方向の端部位置が前記一方向における中央に向けて一定距離変位し、
    前記振動子アレイにおける前記振動子の配列面の法線方向から見て、全体の外形形状が前記振動子アレイの外形形状に沿って形状設定されており、
    前記一方向に隣接された前記アレイモジュールは、前記サブアレイの重ね方向にて前記振動子アレイが反転されて配置されている
    ことを特徴とするソーナーアレイ。
  6. 前記サブアレイの前記一方向に配列された前記振動子が直線状に配列され、
    複数の前記振動子が平面に沿って配列されるように、前記アレイモジュールが配列されている
    ことを特徴とする請求項記載のソーナーアレイ。
  7. 前記サブアレイの前記一方向に配列された前記振動子が円弧状に配列され、
    複数の前記振動子が円筒の外周面に沿って配列されるように、前記アレイモジュールが配列されている
    ことを特徴とする請求項記載のソーナーアレイ。
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