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

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１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５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５記載のソーナーアレイ。

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