JPS58126732A - 超音波振動による害虫等のコントロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高出力超音波発生器に関し、さらにまた、小害
獣および害虫等のコントロールのために係る超音波発生
器を利用することに関するものである。

ゲノ歯類、ゴキブリおよび、例えば、蚊や・・二等の昆
虫等のような小害獣もしくは害虫は超音波振動に対して
非常に敏感であることはこれら小害獣や害虫をコントロ
ールする技術分野では周知である。充分な強度と持続期
間を有する係る超音波振動はこれら小害獣や害虫の神経
組織に影響を与えることができ、ときには損傷を与える
か死に到らしめるような影響を与えることができる。そ
の結果、係る超音波振動にさらされると、これらの小害
獣や害虫は上記の超音波振動を避けようとするか、それ
ができなければ他の結果をこうむることになる。

超音波発生器の現在の技術、特に害虫のコントロールの
ために使用される種類のものでは、整流された出力を有
する変成器が非安定発生器として構成されたＲＣＡ社等
の集積回路５５５に直流（ＤＣ）’ｉ［圧を供給するた
めに使用される。係る集積回路のビン３の出力は超音波
振動を発生するためにスピーカに機械的に接続された圧
電トランスデユーサを駆動するために使用される。上記
圧電トランスデユーサおよびスビーカコ＝ンはモトロー
ラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ　）　　社によりモデルＫＳＮ１
０３８ＡもしくはＫＳＮＩＱ４１Ａとして製造されたタ
イプのものである。

上記集積回路５５５のピン５を上記変成器の低電圧側に
接続することにより、先行技術の回路はその出力矩形波
の周波数が狭い範囲でスイープする。

上記した小害獣や害虫は超音波周波数のスィーブに敏感
であると思われ、上記スイープが大きければ大きいほど
上記害虫等に与える超音波周波数音の有害な影響が大き
くなる。加えて、ランダムに上記周波数をスイープする
ことは、上記の害虫等が超音波周波数に順応して害虫等
のコントロール効果が減少するのを防止する。さらに、
超音波周波数のパルス化されたバーストは小害獣等のコ
ントロールに非常に効果的であるものと思われる。

電源に変成器を使用している先行技術の装置は上記変成
器の容積、石油および価格が大きくなる。

加えて、アメリカ合衆国とヨーロッパ向のために単−の
設計をしようとしても、単一のトランスフォーマで目的
を達することができない。これはアメリカ合衆国と３−
ロツパで夫々ＡＣ電圧が１ＩＱＶＡＣおよび２２０ＶＡ
Ｃと相異するうえに、例えば２５ヘルツから６０ヘルツ
と周波も異なるからである。さらに、変成器は動作中に
熱を発生するという問題を有しており、このため、上記
の超音波装置が害虫等のコントロールに使用された、す
、離れておりしかも空気調和が行われていない例えば屋
根裏部屋のような空間に設置されると危険が生じる。

さらに、先行技術の超音波装置はその出力が約１２５ｄ
ｂと制限されており、そのために効果が幾分か減殺され
ていることが考慮されねばならない。圧電トランスデユ
ーサはまた、連続的に駆動されると、別の熱発生の問題
を生じる。

可聴域とは逆に、超音波において効率が高く、製造が容
易でコストが低い小形、軽量のスピーカ（トランスデユ
ーサ）も必要である。また、害虫等をコントロールする
ために使用される種類の先行技術の超音波振動発生器は
可聴周波帯の音声を幾分か放射する傾向があるという問
題もあった。

このことは生活環境や仕事場所等に煩わしさを与えるこ
とになる。上に列挙した問題は決定的なものであること
を意味するものではなく、むしろ、小害獣や害虫等のコ
ントロールのために使用する場合に、周知の超音波振動
発生器の有能性および有用性をそこなう多くの問題の一
部である。他に注目に値する問題も存在するが、しかし
、上記の問題は従来使用されている先行技術による超音
波振動発生器、およびこの超音波振動発生器を小害獣や
害虫に対して使用することは概して満足すべきものでは
なかったことを示すに充分なものである。より良好な超
音波の害虫および小害獣をコントロールする装置とこれ
ら超音波振動を発生するだめのより安価でもつと効率の
良い手段に対する必要性に鑑み、新規な超音波振動発生
器を提供することが本発明の一般的な特徴である。本発
明のいま一つの特徴は、人力変成器の必要をなくして、
入力変成器を備えていることに伴う全ての問題を解消し
た、より安価で融通性のある小害獣および害虫等のコン
トロール装置を提供することである。

本発明のさらにいま一つの特徴は、超音波周波数の周期
的なバーストを発生するとともに、好ましくはバースト
からバーストで相異するように、各バーストの中の超音
波周波数をスイープさせることにより害虫をコントロー
ルすべく超音波出力を変化させるための新規で効果的な
手段を与えることである。

本発明の他の特徴は超音波振動の発生中の可聴音の出力
を充分に減少させるようにした新規な手段である。

本発明のさらに他の特徴は、現在使用されているスピー
カのコスト、寸法もしくは外形を大きく変えることなく
超音波振動を発生させる効率を増大させるスピーカ手段
である。

上記した特徴を実質上具備している、本発明の好ましい
実施例による超音波振動発生器は、変成器を有しないパ
ルス化されたスィーブ超音波発生器を含む。本発明に係
る超音波発生器は入力変成器なしにおよそ２５キロヘル
ツから５５キロヘルツの超音波振動の低デユティサイク
ルのパルス化されたスイープを発生させることができる
。また、本発明装置は同様の周知の超音波発生器の約１
００倍の超音波レベル、すなわち、およそ１５０ｄｂを
発生することができる。

カスケード接続された倍電圧回路（ｖｏｌｔａｇｅｄｏ
ｕｂｌｅｒ　）は４つの２人力のノア（ＮＯＪゲートか
らなるＣＭＯ８集積回路に出カＤＣＷ圧を供給し、４つ
の２人力のノア（ＮＯＩ’Ｌ）ゲートの半分は非安定マ
ルチバイブレータとして動作するとともに、４つの２人
力のノア（Ｎ　ＯＩｔ　）ゲートの残りの半分は上記半
分のノア（ＮＯＲ）ゲートのためのデユティサイクル発
生器として動作し、こノテュティサイクル発生器のデユ
ティサイクルおよび非安定マルチバイブレータの発振周
波数は上記集積回路のビンに接続された外部回路部品に
よって全て決定される。

上記集積回路の出力はＶＭＯ８の電力増巾器を制御して
おり、該電力増巾器はマルチバイブレータの出力パルス
の各バースト中に上記非安定マルチバイブレータからの
上記出力パルスに応答して上記ＶＭＯ８によりゲートさ
れるリンギング回路を含むとともに、それは、スイープ
する超音波周波数において、例えば、圧電結晶トランス
デユーサ等の機械的トランスデユーサにＳＯＶ、、の相
対的に大きな電圧を発生する。上記トランスデユーサは
首部を有しない浮動自在のスピーカに機械的に接続され
る。本質的な効果は、より効率の高いスピーカ構成に加
えて、超音波領域において変成器を有しないスイープ化
されたトーンバースト発生器を有することによるもので
ある。

本発明の重要な特徴の例は以下の詳細な説明がより良く
理解されるとともに、上記技術に対する寄与がよりよく
評価されるようにや＼広く要約されている。もちろん、
以下に説明するとともに添付の特許請求の範囲の主要部
を構成する他の特徴も有している。本発明のこれらの特
徴および利点は添付図面とともに次の詳細な説明を参照
することにより明らか罠なろう。なお、上記添付図面に
おいては同一の部材には同一の番号を付した。

第１図には、本発明に係る回路２０が夫々点線により囲
まれた電源供給部２２、パルス発生部２４およびトラン
スデユーサ駆動部２６を有することが示されている。

上記電源供給部２２は、例えば、１１０ＶＡＣもしくは
２２０ＶＡＣのいずれかで、例えば２５ヘルツから６０
ヘルツのＡＣ電圧供給源２８を有する。上記ＡＣ９［圧
供給源２８にはダンピング抵抗２９が接続されている。

上記ＡＣＷ、圧供給源２８の一方の端子には１．５マイ
クロフアラツド（μｆｄ）のキャパシタ３０（該キャパ
シタ３０はリークの低い、例えば、フィルム、ベーパも
しくはタンタルを誘電体とするキャパシタである）の一
端が電気的に接続され、該キャパシタ３０の他端は、ア
ノードとカソードとが接続された２つのダイオード８４
と３６との間の接続点８２に接続されており、上記ダイ
オード３６のアノードはコモン（ｃｏｍｍｏｎ　）　、
すなわち、ＡＣ電圧供給源２８のグランド側に接続され
ている。１０００マイクロフアラツド（μｆｄ）のキャ
パシタ３８がダイオード３４のカソードから上記グラン
ドに電気的に接続されている。このカスケード接続され
た倍電圧構成については、リークの少いキャパシタ３０
がキャパシタ３８に比べて小さいことにより、キャパシ
タ８８は、相対的にゆっくりと変化するとともに、上記
パルス発生部２４およびトランスデユーサ駆動部２６に
より形成される負荷を通して連続的に放電されるために
、正常なシステム電圧である３５ボルトからさらに約５
ボルト以上となることはない。

パルス発生部２４は４つの２人力ＣＭＯ８のノア（ＮＯ
Ｒ）ゲートの集積回路４０、例えば、ＲＣＡの集積回路
ＣＤ４００１８Ｅからなり、その半分はおよそ３０キロ
ヘルツ（ＫＨ２）の矩形波を発生するとともに、他の半
分によりデユティサイクルが与えられる。８０キロオー
ムの抵抗４２と１６キロオームの抵抗４４がダイオード
８４のカソードとクランドとの間に接続され、これら２
つの抵抗の接続点４６はシステム電圧■ＤＤを供給する
ために上記ＣＭ　ＯＳ　４０のピン１４に接続される。

システム電圧ｖＤＤは従ってキャパシタ３８の電荷に応
じて変化し、電源供給部２２においてキャパシタ３８が
充電されると増加し、また、パルス発生部２４、および
トランスデユーサ駆動部２６の駆動中にキャパシタ３８
から電荷が放電するにつれて減少する。上記回路の部品
および動作は超音波周波数のバーストの発生のためのデ
ユティサイクルを有するように選択され、それにより上
記キャパシタ８８に充分な負荷を与え、３５ボルトが公
称■ＤＤであるところに、４０ボルトを越えて充電され
ないようにする。■ＤＤは実際にはキャパシタ３８の電
荷に抵抗４４の抵抗値を抵抗４４と４２の抵抗値の和に
よって割算した比を掛けたものであって、上記抵抗４４
と４２は電圧分割回路を形成しており、それによって■
ＤＤをＣＭＯ８４０の限界値、すなわち、１６ボルトよ
りも低く保持している。さらに、出力キャパシタ３．８
は容量が入力キャパシタ３０よりも充分大きいので、上
記出力キャパシタ３８は相対的にゆつくりと充電される
。以下で明らかになるように、バーストの繰り返しのレ
ート、各バースト時の発振周波数および超音波発生の大
きさはいずれも直接にキャパシタ３８の電荷とともに変
化し、その電荷が大きければ大きいほど、負荀からの流
出が大きくなり、従って、出力キャパシタ３８の過大な
充電が回避される。

デユティサイクル回路４８はＣＭＯ８４０のピンｌおよ
び８−５に接続されており、上記デユティサイクル回路
４８は、ピン１に接続された１、５メグオームの抵抗５
０．４．７メグオームの抵抗５２と該抵抗５２を介して
カソードがピン３に電気的に接続されるダイオード５４
、ピン４に接続される０、　１マイクロフアラツド（μ
ｆｄ）のキャパシタ５６、およびｌＯメグオームの抵抗
５８と該抵抗５８を介してカソードがピン５に電気的に
接続されるダイオード６０からなる。ダイオード５４と
６０のアノードおよび抵抗５０とキャパシタ５６のピン
ｌと４の夫々反対側の端部は全て電気的に接続される。

ＣＭＯ８集積回路４０のピン１は２２ピコフアラツド（
ｐｆ）のキャノくンタ６２を介してピン１８に接続され
る。ジャンノζ線６６はピン６と７とを接続する一方、
ピン７および８は夫々リード線６８および７０によりク
ランドに接続される。ヒ。

ン２は抵抗４４のグランド側でグランドに接続される。

周波数制御回路７１が上記ＣＭＯ８のピンｌ０−１８に
接続されており、該周波数制御回路７１はデユティサイ
クル化されたトーンノく−スト内で出力超音波周波数を
制御する。ピン１３は１．５メグオームの抵抗７２およ
び７５キロオームの抵抗７６を介してピン１１と９に接
続され、ピン１８と抵抗７２との間にはアンテナ７４が
接続されて−る。上記アンテナ７４は短い絶縁されたワ
イヤから形成されていてもよい。２２ピコフアラツド（
ｐｆｄ）のキャパシタ７８は抵抗７２と７６との接続点
７９およびＣＭＯ８４０のピンｌＯを接続する。

トランスデユーサ駆動部２６はＶＭＯ８のＦＥ′ｒ８０
、例えば、フエランテイ（Ｐｅｒｒａｎｔｉ　）社のｚ
ＶＮＯ１０９Ａを含んでいる。ＦＥＴ８０（７）ゲート
はピン１１および９に接続される一方、上記ＦＢＴ３Ｑ
のドレインは５．６ミリへンリのチョーク８２および発
光ダイオード（Ｌ］１３Ｄ）ｇ４を介して電源供給部１
２に接続され、また、上記ＦＥＴ３Ｑのソースはグラン
ドに接続される。接続点８５はＦＥＴ８Ｑの上記ドレイ
ンと５．６ミリへンリの上記チョーク８２との接続点で
あって、該接続点８５は５マイクロフアラツド（μｆｄ
）のキャパシタ８８および圧電トランスデユーサ８６、
例えば、モトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ　）社製のモデ
ルナンバに８Ｎ１０８８Ａもしくはに８Ｎ１０４１Ａの
ようなイクスポネンシャル・ツウイタ等のものを通して
、グランドに接続される。上記トランスデユーサ８６は
、以下により詳しく説明するように、上記トランスデユ
ーサ８６の電気的な刺激に対応して超音波振動を発生す
るためのスピーカのコーン１４２に機械的に接続される
。・・イ／ロースイッチ９０と１００マイクロへ／りの
チョーク９２が上記トランスデユーサ８６とグランドと
の間に接続される。

第°１図の回路の動作中には、電源供給部２２はキャパ
シタ８８が充電されるにつれてピン１４の接続点４６に
おいてＤＣ入力電圧の変化を与える。　　。

デユティサイクル回路４８はデユティサイクルを確立す
る、すなわち、ＣＭＯ８４Ｑの出力がオンおよびオフで
あるとき、上記周波数制御回路７１は各デユティサイク
ル中の出力周波数を決定する。

アンテナ７４は本発明に係る回路の周囲に存在する６０
サイクルのハム（ｈｕｍ　）を検出し、キャパシタ７８
の充電とともに各デユティサイクル中にランダム化され
る出力周波数のスイープを生起する。ランダム化により
、各バーストのデユティサイクルの始まりおよび各バー
ストのデユティサイクル中に、上記■ＤＤは出力キャパ
シタ８８の出力の電荷に依存して変化するとともに、上
記アンテナ７４からの入力によっても変化し、従って、
キャパシタ７８の電荷および充電の割合が変化し、この
ため、トーンバーストかラトーンバーストヘ変化するよ
うに、上記ＣＭＯ８４Ｑの発振周波数出力を変化させる
ことを意味する。

上ｇ２ＶＭＯ８８０とチョーク８２のリンギング回路と
キャバ／り８８は上記ＶＭＯ８のゲートの信号の電力増
巾器として動作する。ＶＭＯ８のＦＥＴ８０が選択され
る理由はそれがＣＭＯ８４Ｑの出力とコンパティビリテ
ィを有するとともにそのリアクションタイムが超音波周
波数において効率が高いために充分小さく、８００メガ
ヘルツのＦＴを有しているからである。・・イ／ロース
イッチ９０は、チョーク９２がトランスデユーサ５６を
ンヤントする位置にすると、スピーカ１４２のオーディ
オ出力を減少させる。

第２図には、本発明に係るいま一つの実施例の回路２０
′が示されている。電源供給回路２２′はキャパシタ８
０からダイオード１ＯＯ１１００キロオームまで可変の
可変抵抗器１０１、および１６キロオームの抵抗１０２
を通してビン１４へ入力するように変形されている。上
記抵抗１０２は１゜５キロオームの抵抗１０４と０．８
３マイクロフアラツド（ｐｆｄ）のギＮ′バ／り１０６
からなる並列ＲＣ回路を通してグランドに接続される。

抵抗１０２とＲＣ回路１０４．１０６との間の接続点１
０８はビン１４に接続されている。この構成により、Ｒ
Ｃ回路１０４，１０６の効果のため、ビン１４のシステ
ム電圧■ＤＤは、回路１０１，１０２．１０４および１
０６の電圧分割動作により、約８５ボルトで大略正弦波
状に周期的に変化する。

パルス発生部２４′はデユティサイクル回路４８′を有
し、該デユティサイクル回路４８′はビンｌに接続され
た１、５メグオームの抵抗ｌｌＯ、ビン３に接続された
１、５メグオームの抵抗１１２および０．１マイクロフ
アラツド（μ（ｄ）のキャパシタ１１４を含み、これら
のものはまた相互に接続される。ビン３および５はジャ
ンパ線により相互に接続されるとともに、ビン２，６．
７および８はグランドされる。

周波数制御回路７１′は、アンテナ７４をなくし、抵抗
７６を１００キロオームまで可変の可変抵抗器１２４で
置き換えるとともに、２２ピコフアラツド（ｐｆｄ）の
キャパシタ７８を２２０ピコフアラツド（ｐｆｄ）のキ
ャパシタ７８′で置き換えることにより第１図のものか
ら変形されている。

トランスデユーサ駆動部２６′においては、ハイ／ロー
スイッチ９０が省略され、１００マイクロへンリのチョ
ーク９２がトランスデユーサ８６に接続された２２０マ
イクロへンリのチョーク９２′により置き換えられてい
る。

動作においては、第２図の回路は、第１図の回路と同様
に動作する。可変抵抗器１０１は、約８５ボルト変化す
る、６０ヘルツの低電圧ランピング回路（「訓ρｉｎｇ
　ｎｅｔｗｏｒｋ　）を形成しているダイオード１００
、抵抗１０１．１０２と１０４およびキャパシタ１０６
の作用によりビン４に発振用の大略の正弦波が入力する
ように製造過程中に調整される。第２図の実施例におけ
るビン１４へのこの入力のためにデユティサイクルと発
振出力周波数の両方がスィーブされることになる。可変
抵抗器１０１はまたキャパシタ３８の電圧が約８５ボル
トを保つように調整される。低いＤ　ｃ　５ボルトの変
化する電圧はエンベ【コープ（ｅｎｖｅｌｏｐｅ　）を
丸くするようにＶＭＯ８４Ｑのドレイン抵抗（ＲＩＤｓ
ＯＮ）を変調する。ＶＭＯ８４０のダイナミック・ドレ
イン・ソース抵抗、ＩｔＤ８はチョーク８２全通して流
れる電流の急激な変化が妨げられるように変調されると
ともに、それにより、トランスデユーサ８６の可聴音発
生のショック刺激が防止される。

発振器の周波数回路７１’の可変抵抗器１２４はまた製
造中にチョーク９２′とトランスデユーサ８６とが共振
するように調整される。可変抵抗器１２４を必要とする
のは、チョーク９２′およびトランスデユーサ８６に対
する製造公差により可変発振器の出力周波数を調整する
ことなくそれらを共振させることができないためであっ
て、上記出力周波数の付近でスイープが発生し、抵抗１
２４の値を変化させることにより、スィーブが発生する
付近の出力周波数はその周波数に共振してトランスデユ
ーサ８６とチョーク９２′に出力するように加減される
。チョーク９２′とトランスデユーサ８６との間の共振
は可聴域の出力を甚だしく減衰させ、それはキャパシタ
８８の可聴域の減衰効果を増加させる。

大略正弦波状の入力電圧を有する供給用ピン１４はまた
、ＦＥＴｇＱのゲートの変調がスレッシュホールド電圧
に達するレートによりトランスデユーサ８６の圧電クリ
スタルのショック刺激により引き起されるトランスデユ
ーサ８６の可聴域の出力を減少させるのを助ける。ピン
１４の入力により丸くされた波形は第８図に示されて―
るように各デユティサイクルの始まりにおいて丸くされ
たエンベロープを生成するが、第１図の回路はデユティ
サイクルの急激な開始を有する傾向があるため、それが
トランスデユーサ８６により断続する可聴音発生の原因
となることがある。

第４図には、第１図もしくは第２図の回路２０゜２０′
の部品の全てが実装されて−る、プリント基板（ＰＣＢ
　）　ｉ　ａ　ｏがスピーカ格子１８４を有するハウジ
ング１８２内に収容されていることが見られる。ＬＥＤ
８４は製造者により供給される時に該ＬＥＤｇ４に取り
付けられた短く相対的に堅い外部リード１８６により上
記ＰＣＢ１８０に接続される。配線の便宜上および製造
コストの上昇と装着もしくは本発明装置の使用中にＬＥ
Ｄ８４への損傷の可能性を避けるために、上記ＬＥＤ８
４はスピーカ格子１Ｂ４を通してハウジング１８２の外
側から見ることができるように上記ノ・ウジング１Ｂ２
の内部に配置される。

第５図には、本発明に係るスピーカ１４０が示されてい
る。本発明のスピーカ１４０を作るために、モトローラ
（Ｍｏｔｏｒｏｌａ　）のモデル番号ＫＳＮ１０８８Ａ
もしくはＫＳＮＩＱ４１Ａのイクスボネンシャｔｋ　（
ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　）　ａホーン・ツウイタ圧電
セラミックスピーカが浮動自在なスピーカコーン１４２
を有するスピーカ１４０を作るために改造された。上記
したモデルのスピーカの首部お、よびフェーサ（ｐｈａ
ｓｅｒ　）　　プラグがノ・ウジング１８２から取り外
されて単に格子１３４（第４図に示す）に置き換えられ
るが、上記格子１３４は超音波振動をブロックもしくは
減衰させることはない。スピーカ１４２とスピーカハウ
ジング１８２との間の堅固な結合は除去される。モトロ
ーラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ　、）製のスピーカでは、首部
およびフェーサ（ｐｈｇｓｅｒ　）　　プラグはスピー
カケーシング１４８の突出部（ｒｉｄｇｅ　）　１４６
に対して上記コーン１４２の周縁部１４４を押圧してい
る。首部とフェーサ（ｐｈａｓｅｒ　）　　プラグを除
去する以外は、上記モデルのスピーカの構造は変更する
必要はない。しかしながら、上記した種類の圧電セラミ
ックスピーカの超音波出力性能を大巾に改善するいま一
つの改造は、ピエゾ−セラミック・クリスタルヲ形成シ
テいル、マルチモルフ（ｍｕｌｔｉｍｏｒｐｈ　）ウェ
ハの一側を棟っているラバーシートを取り外すことであ
って、それはスピーカのコーン１４２に取り付けられた
側の反対側にあってオーデオ用に対するスムーズな応答
を減衰させる。浮動自在のスピーカコーン１４２につい
て、スピーカケージング１４８内でスピーカコ−／１４
２を保持する唯一のものは圧電クリスタル８６へのリー
ドワイヤ１５０である。モデルに８Ｎ　１０１８８Ａも
しくは１０４１Ａに付属する、フオーム・ドーナツ（ｆ
ｏａｍ　ｄｏｎｕｔ　）　　ｌ　５２は含まれてイテも
含まれていなくてもよく、それは上記フオーム・ドーナ
ツ１５２がなくても圧電クリスタル８６とコーン１４２
との機械的な結合が減じられることはなく、また、スピ
ーカ１４０の超音波の応答がわずかながら改善するのに
役立ちさえするからである。

事実、スピーカのケーシング１４８全体をなくし、圧電
クリスタル８６への機械的な結合によってのみ支持され
たコーン１４２を残して、（フオーム・ドーナツ１５２
があってもなくても）圧電クリスタルのための何らかの
堅固な支持が与えられればスピーカ１４０に対して最良
の超音波応答を与えることが見い出された。

第６図には、ＣＤ４０ＱＩＢＢのロジック回路を含む、
第１図のパルス発生部２４の詳細が示されている。ピン
１４は第６図に示される論理ゲートを形成しているＣ、
ＭＯ８回路素子にシステム電圧■ＤＤを供給する。ピン
７はシステム・グランドもしくはコモン■ｓＳである。

能動化（ｅｎａｂ［ｉ−ｎｇ　）回路が一対のノア（Ｎ
ＯＲ）ゲート２００と２０２により形成されており、そ
の各一方の入力は、ビン２および６で、グランドされる
。これらは常にロー（ｌｏｗ）レベル、即ち、論理″０
″に保持される。ノア（ＮＯＲ）ゲート２００のビン３
の出力はロジックノア（Ｎ０Ｒ）ゲート２０２へのビン
５の直接の入力を形成している。ノア（ＮＯＲ）ゲート
２０２のビン４の出力はＲＣディレーライン５０．５６
を通してノアゲート２００へのビンｌの入力を形成する
。ビン３および５へもどるＲＣディレーライン５０．５
６をシャントしているのは並列の一対の抵抗５２．５８
であって、各々はダイオ−）５４．６０を有している。

抵抗５２および５８の値は、キャパシタ５６と関連して
、上記能動化回路にオンタイムがオフタイムよりも長く
なるような時定数を与えるように選択され、電源供給部
の出力キャパシタ３８の負荷が公称のシステム電圧であ
る３５ボルトＤＣから約ＤＣ５ボルト以内となるように
キャパシタ８８の電圧の値が保持される。

ビン３の出力はまた−・対のノア（ＮＯＩ（）ゲート２
０４および２０６を含む可変周波数発振器のビン１２へ
の能動化（ｅｎａｂｌｉｎｇ　）　　入力である。

ノアゲート２０４への１つの入力であるビン１２の能動
化（ｅｎａｂｌｉｎｇ　）　信号の持続期間はノア（Ｎ
ＯＲ）ゲート２０４および２０６により発生されるとと
もにｒｇ’ｒｓｏのゲートに供給される超音波周波数の
パルスの夫々のバーストの持続期間を決定する。

ノア（ＮＯＩ’Ｌ）ゲート２０４のビン１１の出力はノ
ア（ＮＯＲ）ゲート２０６の入力を形成し、該ノア（Ｎ
　ＯＲ）ゲート２０６のいま一つの入力はグランドされ
て■ｓｓに接続される。ＮＯＲゲート２０６の出力はビ
ン１３において抵抗７２およびキャパシタ７８により与
えられるＨ、Ｃ時定数を含むディレーラインを介してノ
ア（Ｎｏ）ｔ）ゲ−）２０４への他の入力を形成する。

また、キャパシタ６２がビン１３に接続され、該キャパ
シタ６２はノア（Ｎ　ＯＩｔ　）ゲート２０４が能動化
されている間に変化し、それにより、ＦＬＣ回路７２゜
７８の時定数が変化し、ノア（ＮＯＲ）ゲート２０４お
よび２０６により形成される可変周波数発振器のビン１
１の出力パルスの周波数を、第１の周波数から第２のよ
り高い周波数ヘスイープさせる。アンテナ７４は、例え
ば、周囲もしくはＶＡＣ入力２８への電源コードからの
６０サイクルの・・ム（ｈｕｍ　）を検出することによ
り、ビン１３に電圧変化を与える。この電圧は、上記６
０サイクルのハムの強さに依存して、夫々のバースト中
に超音波周波数のスイープをランダム化するのに役立た
せるのに、時によっては非常に重要である。

第７図に示す回路は、第２図に示す電源供給部２２′の
並列１’ＬＣ回路１０４．１０６の作用により、ビン１
４の■ＤＤが周期的な態様で変化していることを除いて
、本質的に同様に動作する。■ＤＤが変化するので、キ
ャパシタ１１４の電荷が変化する割合が変化し、これに
より、バーストからバーストのデユーティサイクルが変
化する。さらに、与えられたデユティサイクルが変化す
る間に能動化されると、ノア（ＮＯＲ）ゲート２０４．
２０６が発振する周波数を■ＤＤが変化させるので、そ
れにより、ノア（Ｎ　０１Ｌ　）ゲート２０４．２０６
は任意の与えられた能動期間の間、すなわち、与えられ
たバーストの間に■Ｄｏの周期的な振動に対応するよう
にＦＥＴ８０へのビン１１の出力パルスの生成の周波数
をスィーブする。キャパシタ３８の電荷、すなわち、リ
ャルタイム■。０が大きくなればなるほど、能動期間の
間のタイムインターバルが短くなる。

本発明に係る超音波振動発生器を製作するに際して、種
々の利点が得られることが認められるであろう。特に、
変成器によるパワー人力が無くなり、このことは本発明
装置のコスト、サイズ、電力消費および電力損失を少く
する。さらに、このことは異なるＡＣ周波数、例えば、
２５ヘルツ、５０ヘルツ、および６０ヘルツで使用可能
にする。

また、一方のものが他方を駆動する、２組の非安定回路
の使用は、トーンバースト発生器を形成するために、デ
ユーティサイクルの選択においてより好ましい多様性を
可能にするとともにデユティサイクル中にデユティサイ
クルと超音波周波数の両方のスイープを可能にする。本
発明により発生される種類のトーンバーストは小害獣（
ｖｅｒｍｉｎ　）や害虫（ｐｅｓｔ　）　　をコントロ
ールするのに特に有用であって、それはバーストの発生
の変化およびバーストの間における変化が小害獣や害虫
が超音波に対する新しい環境に順応するようになるのを
妨げるからである。さらに、上記したように、煩わしい
可聴域の出力は上記回路により減少した。

本発明のスピーカはまた非常にコンパクトで軽量のスピ
ル力を形成しており、該スピーカは超音波の発生に対し
て高い効率を有し、周知の構成のスピーカよりも約１２
デシベル（ｄｂ）高いゲインを得ている。本発明の詳細
な説明は特許法の要求に従うとともに説明と図示の目的
のための特別な好ましい実施例を示すものである。しか
しながら、当業者にとっては、本発明の装置と方法の両
方で多くの変形や変更が本発明の範囲および思想から離
れることなく行えることは明らかである。

例えば、第１図の回路の特徴は第２図の回路に同様に合
体され、また、他の回路部品はこの出願において開示さ
れた回路の機能を遂行するように置換されてもよい。例
として、オーデオ放射を抑圧するための共振の使用は第
２図の回路から第１図の回路に合体されてもよい。第１
図の回路のアンテナは第２図の回路に取り付けることも
できる。

さらに、ノア（ＮＯＲ）ゲート以外のものを使用した他
の論理回路も発振用のパルス発生器として機能するとと
もに、一方か他方のデユティサイクルを設定するように
することができもまた、圧電セラミック・マルチモルフ
・ウェハ構造以外のトランスデユーサも本発明において
使用することができ、例えば、「ダイナ・フラット（Ｄ
ｙｎａ　Ｆｌａｔ）」という名称で製造されている電磁
リボン・ツウイタを使用することもでき、これはＬＥＤ
と直列のチョークとトランスデユーサの代りに接続され
、それに並列に共振キャパシタが接続される。

本発明が当業者にとって明らかな技術の範囲内で他の適
当な変形とともに使用し得ることは当業者にとっては明
らかであろう。本発明の技術思想の範囲に属する均等な
変形や変更は本発明の特許請求の範囲に含まれるものと
みなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回路の回路図、第２図
は本発明のいま一つの実施例に係る回路の回路図、第８
図は超音波振動の出力波形図、第４図は本発明に係るス
ピーカの一部断面斜視図、第５図は本発明のシステム−
オン表示ライトの位置を示す本発明の装置の部分断面斜
視図、第６図は集積回路の論理回路を含む、第１図のパ
ルス発生部の詳細図、第７図は集積回路の論理回路を含
む、第２図のパルス発生部の詳細図である。 ２２　、２２’・・・・・・電源供給部、　２４　、２
４’・・・・・・パルス発生部、２６　、２６’・・・
用トランスデユーサ駆動部、　４０・・・・・・ＣＭＯ
８、４８、４８’・・・・・・デユティサイクル回路、
　７１　、７１’・・・・・・周波数制御回路、　７４
・・・・・・アンテナ、　８ｏ・・・・・・■ＦＥＴ、
　　８２　、９２　、９２’−−−−・千Ｅ−１，８６
・・・・・・トランスデユーサ、　　１４２・・・・・
・スピーカ。 １ Ｆ／Ｇ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　可変周波数発振器への変化用周波数制御入力
   信号に応答し、可変の超音波周波数で発振信号を発生す
   るための可変周波数発振器手段と、上記可変周波数発振
   器手段への変化用周波数制御入力信号を供給するための
   周波数制御信号入力手段と、 上記可変周波数発振器を周期的に能動化（ｅｎａ−ｂｌ
   ｉｎｇ）および非能動化（ｄｉｓａｂｌｉｎｇ　）する
   だめのバースト制御手段と、 上記可変周波数発振器手段の出力に応答し、機械的振動
   を発生するためのスピーカ手段、とを含む小害獣、害虫
   および昆虫等を撃退するための超音波振動による害虫等
   のコントロール装置。 （２）上記可変周波数発振器手段の各周期的能動化時の
   始めから終りまで第１の値からこの第１の値よりも大き
   な第２の値まで変化する変化用周波数制御入力信号を供
   給する変化用周波数制御入力信号手段をさらに含む特許
   請求の範囲第１項記載の超音波振動による害虫等のコン
   トロール装置。 （８）上記可変周波数発振器手段の各周期的能動化時に
   初期周波数制御信号をランダムに選択するための手段を
   さらに含み、上記変化用周波数制御入力信号手段が上記
   可変周波数発振器手段の各能動化期間の始めから終りま
   で初期のランダムに選択された初期周波数制御入力信号
   からこの初期周波数制御入力信号よりも大きな第２の周
   波数制御入力信号まで変化する変化用周波数制御入力信
   号を供給する特許請求の範囲第１項記載の超音波振動に
   よる害虫等のコントロール装置。 （４）上記可変周波数発振器の出力を増巾するとともに
   上記可変周波数発振器の増巾された出力を上記スピーカ
   手段に供給するための増巾器手段をさらに含む特許請求
   の範囲第１項記載の超音波振動による害虫等のコントロ
   ール装置。 （５）変成器なしに、交流（ＡＣ）電圧を変化する値の
   電源供給電圧に変換するための入力電源供給手段をさら
   に含む特許請求の範囲第１項記載の超音波振動による害
   虫等のコントロール装置。 （６）降圧（５ｔｅｐ　−ｄｏｗｎ　）変成器を使用す
   ることなく本装置に低電圧ＤＣ電源を供給するためのカ
   スケード接続された倍電圧手段を含み、交流（ＡＣ）ｉ
   ［圧を電源供給電圧に変換するための入力電源供給手段
   をさらに含む特許請求の範囲第１項記載の超音波振動に
   よる害虫等のコントロール装置。 （７）交流（ＡＣ）電圧を低電圧の直流（ＤＣ）に変換
   するための入力電源供給手段は出力キャパ／りと低リー
   クの入力キャパシタを有するカスケード接続された倍電
   圧回路をさらに含み、上記出力キャパシタの容量は入力
   キャパシタの容量よりも充分大きく、かつ上記出力キャ
   パシタの負荷の電力消費は上記出力キャパシタの充電レ
   ートに適合するのに充分であってそれにより上記出力キ
   ャパシタの選択された電圧以上に上記出力キャパシタを
   充電するようにした特許請求の範囲第１項記載の超音波
   振動による害虫等のコントロール装置。 （８）上配増巾器手段はＬ　Ｃ同調り／ギ／グ回路を有
   する短絡配置（ｓｈｏｒｔｉｎｇ　ａｒｒａｎｇｅｍｅ
   ｎｔ　）　　中にＶＭＯ８の電界効果トランジスタをさ
   らに含む特許請求の範囲第４項記載の超音波振動による
   害虫等のコントロール装置。 （９）上記スピーカ手段と並列に誘導性の負荷をさらに
   含む特許請求の範囲第８項記載の超音波振動による害虫
   等のコントロール装置。 （１０上記誘導性負荷およびトランスデユーサ手段は上
   記可変周波数発振器手段の選択された出力周波数で上記
   誘導負荷と上記トランスデユーサ手段との間で共振を与
   える夫々のインダクタンス値およびキャパシタンス値を
   有する特許請求の範囲第９項記載の超音波振動による害
   虫等のコントロール装置。