JPS6024473A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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- JPS6024473A JPS6024473A JP59117410A JP11741084A JPS6024473A JP S6024473 A JPS6024473 A JP S6024473A JP 59117410 A JP59117410 A JP 59117410A JP 11741084 A JP11741084 A JP 11741084A JP S6024473 A JPS6024473 A JP S6024473A
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産眉−にの利用分野〕
本発明は、送信器として圧電体を備えた第１の超音波ト
ランスジューサ２有し、空気その他の気体中の対象物を
検知するための超音波センサに関する。
ランスジューサ２有し、空気その他の気体中の対象物を
検知するための超音波センサに関する。
センサは、測定領域内の例えば圧力、温度、位置あるい
は速度のような物理的パラメータを量的に決定したり確
認したりすることができるように形成さｎた装置旨であ
る。電子的かつ工業的なプロセスコントロールシステム
の増大により、複雑なセンサ乞比較的低価格で入手した
いという需要が増加している。このようなピンチとして
はたとえば、対象物あるいは人間を検知することのでき
る超音波式近接スイッチがある。スイッチング範囲が例
えば約１０Ｑｃｍの距離の場合に、対象物の検知を誘導
式または容量式近接スイッチｇ二よって行なうことは困
難である。さらに、超音波式近接スイッチは擾乱なく小
さな対象物をも検知することができる。すべての材料ｌ
二ついても同様ｌ二対酸物検知のこの方式に適している
。
は速度のような物理的パラメータを量的に決定したり確
認したりすることができるように形成さｎた装置旨であ
る。電子的かつ工業的なプロセスコントロールシステム
の増大により、複雑なセンサ乞比較的低価格で入手した
いという需要が増加している。このようなピンチとして
はたとえば、対象物あるいは人間を検知することのでき
る超音波式近接スイッチがある。スイッチング範囲が例
えば約１０Ｑｃｍの距離の場合に、対象物の検知を誘導
式または容量式近接スイッチｇ二よって行なうことは困
難である。さらに、超音波式近接スイッチは擾乱なく小
さな対象物をも検知することができる。すべての材料ｌ
二ついても同様ｌ二対酸物検知のこの方式に適している
。
コノヨうな超音波式音＃ ｆｆ１ｌＪ深機システムにお
いでは、超音波ビームを特ｆ二小さいアパーチュア角度
にて発生する超音波トランスジューサが備えられる。そ
、ｌ″Ｌｃ二より超音波の擾乱反射を回避することがで
き、その結果特に高い分解能を得ることが ゛でき、そ
して互いに接近して位置する対象物を明確（二識別する
ことができる。超音波トランスジユーザの寸法は主とし
て動作周波数およびトランスジューサの材料によって決
められる。超音波トランスジューサの寸法ｌ二よりトラ
ンスジューサの音波放射面の太きさも決められ、その音
波放射面の大きさにより発生される超音波ビームのアパ
ーチャ角度がほぼ決定される。動作周波数が約４９１ｄ
（ｚであり、トランスジューサの材料としてチタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）が使用される場合には、例えばア
パーチャ角度は約１０’〜１２°となる。
いでは、超音波ビームを特ｆ二小さいアパーチュア角度
にて発生する超音波トランスジューサが備えられる。そ
、ｌ″Ｌｃ二より超音波の擾乱反射を回避することがで
き、その結果特に高い分解能を得ることが ゛でき、そ
して互いに接近して位置する対象物を明確（二識別する
ことができる。超音波トランスジユーザの寸法は主とし
て動作周波数およびトランスジューサの材料によって決
められる。超音波トランスジューサの寸法ｌ二よりトラ
ンスジューサの音波放射面の太きさも決められ、その音
波放射面の大きさにより発生される超音波ビームのアパ
ーチャ角度がほぼ決定される。動作周波数が約４９１ｄ
（ｚであり、トランスジューサの材料としてチタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）が使用される場合には、例えばア
パーチャ角度は約１０’〜１２°となる。
圧電体と、λ／４整合層と、ウェイトリングとを有する
ような超音波トランスジューサは公知である、圧電体の
端面にλ／４整合層が配置され、このλ／４整合層の直
径は圧電体の直径よりも十分太きく形成されている。λ
／４整合層の、圧電体の周囲に突Ｕ」するリング状表面
領域にはウェイトリングが設けらルる（ドイツ連邦共和
国特許出願公告第２５４１４９２号明細豊か服）。ウェ
イトリングＣ二よって、圧電体の端面よりも十分大きな
寸法を有する大きな面を同相振動に励振させることがで
きる。
ような超音波トランスジューサは公知である、圧電体の
端面にλ／４整合層が配置され、このλ／４整合層の直
径は圧電体の直径よりも十分太きく形成されている。λ
／４整合層の、圧電体の周囲に突Ｕ」するリング状表面
領域にはウェイトリングが設けらルる（ドイツ連邦共和
国特許出願公告第２５４１４９２号明細豊か服）。ウェ
イトリングＣ二よって、圧電体の端面よりも十分大きな
寸法を有する大きな面を同相振動に励振させることがで
きる。
さらに、非接触で距離センサとして動作する近接スイッ
チも公知である。この近接スイッチの中心部は空気その
他の気体中で動作する圧電セラミック製超音波トランス
ジューサである。この種の近接スイッチにおいては検知
すべき対象物は超音波反射体として利用され、利用可能
な検知範囲は２０ｃｍ〜１００ｃｍであり、一方利用で
きない近接範囲は０ｃｍ〜２０ｃｍである。検知すべき
対象物は、平らで、滑らかで、研摩されるかまたは無光
沢な表面を持つ固体状、液体状または粉末状物体のいず
れでもよい。さらＣ二、この表面の材料は透明であって
もよいしまたは任意の色に着色さ几ていてもよい（Ｈ，
ＣＨ，Ｍｔｉｎｚ ｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｚ −５ｅｎ
ｓｏｒｆｕｒ ｇｒｏＢｄ ５ｃｈａｌｔａｂｓｔｉｉ
ｎｄｅ ” ｅ ｔ ｚ 第１０３巻（１９８２年）、
第１０号、第５１８頁および第５１９頁参照）。
チも公知である。この近接スイッチの中心部は空気その
他の気体中で動作する圧電セラミック製超音波トランス
ジューサである。この種の近接スイッチにおいては検知
すべき対象物は超音波反射体として利用され、利用可能
な検知範囲は２０ｃｍ〜１００ｃｍであり、一方利用で
きない近接範囲は０ｃｍ〜２０ｃｍである。検知すべき
対象物は、平らで、滑らかで、研摩されるかまたは無光
沢な表面を持つ固体状、液体状または粉末状物体のいず
れでもよい。さらＣ二、この表面の材料は透明であって
もよいしまたは任意の色に着色さ几ていてもよい（Ｈ，
ＣＨ，Ｍｔｉｎｚ ｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｚ −５ｅｎ
ｓｏｒｆｕｒ ｇｒｏＢｄ ５ｃｈａｌｔａｂｓｔｉｉ
ｎｄｅ ” ｅ ｔ ｚ 第１０３巻（１９８２年）、
第１０号、第５１８頁および第５１９頁参照）。
このような超音波近接ヌイッｙ−を用いた場合、超音波
をよく反射してその反射面が音波ビーム軸に対して垂直
でかつ手鎖幅内に配置されているような対象物しか検知
できない。音波ビーム軸に対する垂直性のずれは±３°
までしか許容さ几ない。
をよく反射してその反射面が音波ビーム軸に対して垂直
でかつ手鎖幅内に配置されているような対象物しか検知
できない。音波ビーム軸に対する垂直性のずれは±３°
までしか許容さ几ない。
本発明が解決しようとする問題点は、受信アパーチュア
が拡太さ几、従って反射面の法線が音波ビーム軸に対し
て±３°よりも著しく大きい対象物位置角度にて傾いて
いるような対象物をも検知することかできる、空気その
他の気体中の対象物を検知するための超音波センサを得
ることｆ二ある。
が拡太さ几、従って反射面の法線が音波ビーム軸に対し
て±３°よりも著しく大きい対象物位置角度にて傾いて
いるような対象物をも検知することかできる、空気その
他の気体中の対象物を検知するための超音波センサを得
ることｆ二ある。
さらに本発明が解決しようとする問題点は、湾曲した反
射面を持つ対象物をも同様に明確に検知できるようにす
ることにある。
射面を持つ対象物をも同様に明確に検知できるようにす
ることにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕こり】問題
点は本発明によれば、送信器として圧電体を備えた第１
の超音波トランスジューサ（−向く表面が楕円体の一部
を形成する反射体を設け、第１の超音波トランスジュー
サと反射体との間に第２の超音波トランスジューサを設
け、この第２の超音波トランスジューサを反射体の第Ｊ
の焦点に配置することによって解決さｎる。
点は本発明によれば、送信器として圧電体を備えた第１
の超音波トランスジューサ（−向く表面が楕円体の一部
を形成する反射体を設け、第１の超音波トランスジュー
サと反射体との間に第２の超音波トランスジューサを設
け、この第２の超音波トランスジューサを反射体の第Ｊ
の焦点に配置することによって解決さｎる。
このようＣ二、本発明によれば、第１の超音波トラ７ス
ジューナシ二向く反射体表面を楕円体の一部として形成
し、かつ第２の超音波トランスジューナをこの楕円体の
焦点に配置することによって、楕円体のほぼ第２の焦点
に存在しがっ反対面の法線が第１の超音波トランスジュ
ーサの半値幅外に位置するような対象物を検知すること
ができる。
ジューナシ二向く反射体表面を楕円体の一部として形成
し、かつ第２の超音波トランスジューナをこの楕円体の
焦点に配置することによって、楕円体のほぼ第２の焦点
に存在しがっ反対面の法線が第１の超音波トランスジュ
ーサの半値幅外に位置するような対象物を検知すること
ができる。
この対象物位置角度は反射体の直径と動作距離とに依存
する。
する。
本発明（二よる超音波センサの他の実施態様によれば、
第２の超音波トランスジューサの、前記反射体（二向く
表面ば球欠に形成される。この球欠形状は複数の平旧な
個別振動子が切子構造シー配置さルて構成され得る。さ
らＣ二、第２の超音波トランスジューサは複数のリング
状個別振り切子と１つの円錐体とを含み、それらの外被
面Ｃ二よって球欠形状が形成されるようにすることもで
きる。このよう（二形成された第２の超音波トランスジ
ューサを用いることＣ二よって、反射体のほぼ屡２の焦
点（二位置する対象物から反射され反射体により与えら
几る立体角範囲から到達する音波を検知することができ
る。第２の超音波トランスジューサの草間的な広がりお
よび第１の超音波トランスジューサの音波ビームによっ
て、動作距離が制限されないのみならず、楕円体の第２
の焦点の周囲のある焦点深度内Ｃ二存在する対象物をも
検知することができる。
第２の超音波トランスジューサの、前記反射体（二向く
表面ば球欠に形成される。この球欠形状は複数の平旧な
個別振動子が切子構造シー配置さルて構成され得る。さ
らＣ二、第２の超音波トランスジューサは複数のリング
状個別振り切子と１つの円錐体とを含み、それらの外被
面Ｃ二よって球欠形状が形成されるようにすることもで
きる。このよう（二形成された第２の超音波トランスジ
ューサを用いることＣ二よって、反射体のほぼ屡２の焦
点（二位置する対象物から反射され反射体により与えら
几る立体角範囲から到達する音波を検知することができ
る。第２の超音波トランスジューサの草間的な広がりお
よび第１の超音波トランスジューサの音波ビームによっ
て、動作距離が制限されないのみならず、楕円体の第２
の焦点の周囲のある焦点深度内Ｃ二存在する対象物をも
検知することができる。
本発明に、しる超音波センサの有利な他の実施態様によ
れは、第２の超音波トランスジューサは球の一部として
形成された担持体とこの相持体上に設けられた圧電性合
成樹脂箔とを有する。この相持体は圧電性合成樹脂箔の
ための硬い裏材として備えられる。この圧電性合成樹脂
箔は例えばポリフッ化ビニリゾｙ （Ｐｏ １ｙｖｉｎ
ｙｌ １ｄｅｎ −Ｆｌｕｏｒｉｄ）Ｌ”ＶＤＦによっ
て作ることができる。第２の超音波トランスジューサ乞
このように構成することによって、その構造を簡単化す
ることができる。
れは、第２の超音波トランスジューサは球の一部として
形成された担持体とこの相持体上に設けられた圧電性合
成樹脂箔とを有する。この相持体は圧電性合成樹脂箔の
ための硬い裏材として備えられる。この圧電性合成樹脂
箔は例えばポリフッ化ビニリゾｙ （Ｐｏ １ｙｖｉｎ
ｙｌ １ｄｅｎ −Ｆｌｕｏｒｉｄ）Ｌ”ＶＤＦによっ
て作ることができる。第２の超音波トランスジューサ乞
このように構成することによって、その構造を簡単化す
ることができる。
次（−１図面を参照して、本発明に基づく超音波センサ
の実施例？詳細に説明する。
の実施例？詳細に説明する。
第１図は本発明による超音波センサン示す。この第１図
に図示された実施例（二おいては、空気その他の気体中
の対象物を検知するための超音波センサ２が示されてい
る。この超音波センサ２は第１の超音波トランスジュー
サ４と、反射体６と、第２の超音波トランスジューサ８
とを含んでいる。
に図示された実施例（二おいては、空気その他の気体中
の対象物を検知するための超音波センサ２が示されてい
る。この超音波センサ２は第１の超音波トランスジュー
サ４と、反射体６と、第２の超音波トランスジューサ８
とを含んでいる。
第１の超音波トランスジューサ４は円板状圧電体１０を
含み、この圧電体１０の周平面の一部にはλ／４整合層
１２が取付けられている。このλ／４整合層］２は圧電
体１０の寸法よりも例えば十分大きな寸法を有している
。λ／４整合層１２の突出領域には、圧電体１０の側に
ウェイトリング」４が結合されている。λ／４整合層１
２は、音響インピーダンスが圧電体］０の音響インピー
ダンスの値と音波を伝搬すべき媒体の音響インピーダン
スの値との間に位置する大きさであるような材料によっ
て構成される。
含み、この圧電体１０の周平面の一部にはλ／４整合層
１２が取付けられている。このλ／４整合層］２は圧電
体１０の寸法よりも例えば十分大きな寸法を有している
。λ／４整合層１２の突出領域には、圧電体１０の側に
ウェイトリング」４が結合されている。λ／４整合層１
２は、音響インピーダンスが圧電体］０の音響インピー
ダンスの値と音波を伝搬すべき媒体の音響インピーダン
スの値との間に位置する大きさであるような材料によっ
て構成される。
反射体６の、第１の超音波トランスジューサ４Ｃ：向く
表面は楕円体の一部を形成している。第１の焦点、すな
わち反射体に近い焦点（−は、第２の超音波トランスジ
ューサ８が配置されている。反射体６の直径りは、楕円
体の２つの焦点間距離となる対象物距離ａと、音響ビー
ム軸１６と検知すべき対象物１８の反射面法線とがなす
角度つまり対象物位置角度θとに依存する。直径Ｄ１対
象物距離ａおよび対象物位置角度θの関係は次式で表わ
さ几る。
表面は楕円体の一部を形成している。第１の焦点、すな
わち反射体に近い焦点（−は、第２の超音波トランスジ
ューサ８が配置されている。反射体６の直径りは、楕円
体の２つの焦点間距離となる対象物距離ａと、音響ビー
ム軸１６と検知すべき対象物１８の反射面法線とがなす
角度つまり対象物位置角度θとに依存する。直径Ｄ１対
象物距離ａおよび対象物位置角度θの関係は次式で表わ
さ几る。
汐−ａｒｃｔａｎ −
ａ
近距離範囲用に超音波センサ２を設計する場合には、す
なわち、対象物距離ａが約２Ｑｃｍであり、そして反射
体の直径りが約ＩＱｃｍの場合には、対象物位置角度と
しては例えば杓±１４°の角度になる。一方、遠距離範
囲用に超音波センサ２を設計する場合、対象物距離ａが
約８０ｃ帽二設定されかつ直径りが約２０ｃｍに設定さ
れると、対象物位置角度θとしては例えば±７°の角度
になる。
なわち、対象物距離ａが約２Ｑｃｍであり、そして反射
体の直径りが約ＩＱｃｍの場合には、対象物位置角度と
しては例えば杓±１４°の角度になる。一方、遠距離範
囲用に超音波センサ２を設計する場合、対象物距離ａが
約８０ｃ帽二設定されかつ直径りが約２０ｃｍに設定さ
れると、対象物位置角度θとしては例えば±７°の角度
になる。
第２の超音波トランスジューサ８は反射体６０）第１の
焦点に配置されている。この第２の超音波トランスジュ
ーサ８の、反射体６に向く表面２０は球欠状に形成さ几
ている。さらに、第２の超音波トランスジューサ８の、
反射体６と反対方向に向く表面２１は第１の超音波トラ
ンスジューサ４の端面に対して平行に配置さ几ている。
焦点に配置されている。この第２の超音波トランスジュ
ーサ８の、反射体６に向く表面２０は球欠状に形成さ几
ている。さらに、第２の超音波トランスジューサ８の、
反射体６と反対方向に向く表面２１は第１の超音波トラ
ンスジューサ４の端面に対して平行に配置さ几ている。
超音波センサ２の受信面をこのようにアーチ形に形成す
ることシニより、空気その他の気体中に存在して反射面
の法線が音響ビーム軸１６に対して対象位置角度？２だ
け傾いているような対象物１８に検知することができ、
さらに、アーチ形の反射面２有する対象物を明確【二検
知することができろ。
ることシニより、空気その他の気体中に存在して反射面
の法線が音響ビーム軸１６に対して対象位置角度？２だ
け傾いているような対象物１８に検知することができ、
さらに、アーチ形の反射面２有する対象物を明確【二検
知することができろ。
第２図には反射体６の第１の焦点に配置される第２の超
音波トランスジューサ８の一つの実施形態が示さ几てい
る。この第２の超音波トランスジューｆ８の、反射体６
に向く表面２０は球欠Ｃ二形成されている。この球欠は
構造に配−置さ九た複数の平坦な個別振動子２２から構
成さルている。
音波トランスジューサ８の一つの実施形態が示さ几てい
る。この第２の超音波トランスジューｆ８の、反射体６
に向く表面２０は球欠Ｃ二形成されている。この球欠は
構造に配−置さ九た複数の平坦な個別振動子２２から構
成さルている。
第３図Ｃ二本された第２の超音波トランスジューサ８の
他の実施形態においては、この第２の超音波トランスジ
ューサは複数のリング状個別限動子２４および１個の円
錐体２６を含んでいる。リング状個別振動子２４と円錐
体２６との外被面２８によ−って第２の超音波トランス
ジューサ８に球欠形状が与えられる。
他の実施形態においては、この第２の超音波トランスジ
ューサは複数のリング状個別限動子２４および１個の円
錐体２６を含んでいる。リング状個別振動子２４と円錐
体２６との外被面２８によ−って第２の超音波トランス
ジューサ８に球欠形状が与えられる。
第２の超音波トランスジューサのこのようす実施形態ｆ
二よれば、この＄２の超音波トランスジューナ８によっ
て、反射体６Ｃより与えられる立体角範囲から到達する
音波を検知することができる。
二よれば、この＄２の超音波トランスジューナ８によっ
て、反射体６Ｃより与えられる立体角範囲から到達する
音波を検知することができる。
第４図に示さ几た第２の超音波トランスジューサの有利
な別の実施形態においては、この第２の超音波トランス
ジューサ８は相持体３０と圧電性合成樹脂箔３２とを有
する。担持体３０は球の一部として形成さ几、さらに圧
電性合成樹脂箔３２に対する硬い裏材として備えられて
いる。相持体３０のアーチ形の外被面上には圧電性合成
樹脂箔３２が設けられている。この圧電性合成樹脂箔３
２はたとえばポリフッ化ビニリデンＰＶＤＦｉ二よって
作ることができる。このような構成Ｃ二よって、第２の
超音波トランスジューサ８の構造を簡単にすることがで
きる。
な別の実施形態においては、この第２の超音波トランス
ジューサ８は相持体３０と圧電性合成樹脂箔３２とを有
する。担持体３０は球の一部として形成さ几、さらに圧
電性合成樹脂箔３２に対する硬い裏材として備えられて
いる。相持体３０のアーチ形の外被面上には圧電性合成
樹脂箔３２が設けられている。この圧電性合成樹脂箔３
２はたとえばポリフッ化ビニリデンＰＶＤＦｉ二よって
作ることができる。このような構成Ｃ二よって、第２の
超音波トランスジューサ８の構造を簡単にすることがで
きる。
本発明によれば、受信アパーチュアが極めて大きくなり
、反射面法線が音波ビーム軸に幻し大きく傾斜している
場合でも対象物の検知が可能となり、しかも湾曲した反
射面を有するものでも検知することができる。
、反射面法線が音波ビーム軸に幻し大きく傾斜している
場合でも対象物の検知が可能となり、しかも湾曲した反
射面を有するものでも検知することができる。
第１図は本発明による超音波センサの一実施例の概略構
成図、第２因ないし第４図はその超音波センチにおける
第２の超音波トランスジューサのそれぞれ異なる例を示
す概略図である。 ２・・・超音波センサ、４・・・第１の超音波トランス
ジューサ、６・・・反射体、 ８・・・第２の超音波ト
ランスジューサ、１０・・・圧′融体、２ｏ、２１・０
．第２の超音波トランスジューサの表面、２２・・・個
別振動子、２４・・・個別倣動子、２６・・・円錐体、
２８・・・外被面、３０・・・担持体、３２・・・圧
電性合成樹脂箔。 （６１１８）代理人弁理士富村 ｉミｒ芦稗ＦＩＧ １ ＦＩＧ ２ ＦＩＧ ３ 手続補正書 昭和５９年７り／７日 ］ １、事件の表示 昭和５９年特許願第１１７４１０号 ２、発明の名称 超音波センサ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ドイツ連邦共和国ベルリン及ミュンヘン（番地
なし）名称 シーメンス、アクチェンゲゼルシャフト４
、代理人〒１１２ ５、補正命令の日付 なし ６、補正により増加する発明の数 なし特許請求の範囲
を次のとおり補正する。 ［１）送信器として圧電体を備えた第１の超音波トラン
スジューサを有し空気その他の気体中の対象物を検知す
るための超音波センサにおいて、前記第１の超音波トラ
ンスジューサに向く表面が才肴円体の一部を形成する反
射体を設け、前記第１の超音波トランスジューサと前記
反射体との間には第２の超音波トランスジューサを設け
、この第２の超音波トランスジューサを前記反射体の第
１の焦点に配置したことを特徴とする超音波センサ。 ２）第２の超音波トランスジューサの、反射体に向く表
面は球欠に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超音波センサ。 ３）第２の超音波トランズジューサの球欠形状は複数の
平坦な個別振動子を切子構造に配置して近似的に構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
超音波センサ。 ４）第２の超音波トランスジューサは複数のリング状個
別振動子および１つの円錐体を含み、それらの外被面に
よって球欠形状が形成されることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の超音波センサ。 ５）第２の超音波トランスジューサは球の一部として形
成された相持体と圧電性合成樹脂箔とを有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波センサ。 ６）圧電性合成樹脂箔は球の一部により形成された担持
体のアーチ形外被面上に配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載の超音波センサ。 ７）第２の超音波トランスジューサの、反射体と反対側
に向く表面は圧電体の平面に対して平行に配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項
のいずれかに記載の超音波センサ。」
成図、第２因ないし第４図はその超音波センチにおける
第２の超音波トランスジューサのそれぞれ異なる例を示
す概略図である。 ２・・・超音波センサ、４・・・第１の超音波トランス
ジューサ、６・・・反射体、 ８・・・第２の超音波ト
ランスジューサ、１０・・・圧′融体、２ｏ、２１・０
．第２の超音波トランスジューサの表面、２２・・・個
別振動子、２４・・・個別倣動子、２６・・・円錐体、
２８・・・外被面、３０・・・担持体、３２・・・圧
電性合成樹脂箔。 （６１１８）代理人弁理士富村 ｉミｒ芦稗ＦＩＧ １ ＦＩＧ ２ ＦＩＧ ３ 手続補正書 昭和５９年７り／７日 ］ １、事件の表示 昭和５９年特許願第１１７４１０号 ２、発明の名称 超音波センサ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ドイツ連邦共和国ベルリン及ミュンヘン（番地
なし）名称 シーメンス、アクチェンゲゼルシャフト４
、代理人〒１１２ ５、補正命令の日付 なし ６、補正により増加する発明の数 なし特許請求の範囲
を次のとおり補正する。 ［１）送信器として圧電体を備えた第１の超音波トラン
スジューサを有し空気その他の気体中の対象物を検知す
るための超音波センサにおいて、前記第１の超音波トラ
ンスジューサに向く表面が才肴円体の一部を形成する反
射体を設け、前記第１の超音波トランスジューサと前記
反射体との間には第２の超音波トランスジューサを設け
、この第２の超音波トランスジューサを前記反射体の第
１の焦点に配置したことを特徴とする超音波センサ。 ２）第２の超音波トランスジューサの、反射体に向く表
面は球欠に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超音波センサ。 ３）第２の超音波トランズジューサの球欠形状は複数の
平坦な個別振動子を切子構造に配置して近似的に構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
超音波センサ。 ４）第２の超音波トランスジューサは複数のリング状個
別振動子および１つの円錐体を含み、それらの外被面に
よって球欠形状が形成されることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の超音波センサ。 ５）第２の超音波トランスジューサは球の一部として形
成された相持体と圧電性合成樹脂箔とを有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波センサ。 ６）圧電性合成樹脂箔は球の一部により形成された担持
体のアーチ形外被面上に配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項記載の超音波センサ。 ７）第２の超音波トランスジューサの、反射体と反対側
に向く表面は圧電体の平面に対して平行に配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項
のいずれかに記載の超音波センサ。」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １） 送信器として圧電体を備えた＠１の超音波トラン
スジューサを有し空気その他の気体中の対象物を検知す
るための超音波センナにおいて、前記第１の超音波トラ
ンスジュー丈に向く表面が楕円体の一部に形成さ几た反
射体を設け、前記第１の超音波トランスジューサとｍＩ
記反射体との間（二は第２の超音波トランスジューサを
設け、この第２の超音波トランスジューサを前記反射体
の第１の焦点に配置したことを特徴とする超音波センサ
。 ２）第２の超音波トランスジュー丈の、反射体に向く表
面は球欠に形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超音波センサ。 ３）第２の超音波トランスジューサの球欠形状は複数の
平坦な個別振動子ビ切子構造に配置して近似的（二構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の超音波センサ。 ４］ 第２の超音波トランスジューサは複数のリング状
個別振動子および１つの円錐体を含み、それらの外被面
によって球欠形状が形成さ几ることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の超音波センナ。 ５）第２の超音波トランスジューサは球の一部として形
成された担持体と圧電性合成樹脂箔とを有することを特
徴とする特許請求の範囲′第１項記載の超音波センサ。 ６）圧電性合成樹脂箔は球の一部（二より形成さルた担
持体のアーチ形外被面ヒに配置されていることを特徴と
する特許請求の範囲第５項記載の超音波センサ。 ７）第２の超音波トランスジュー丈の、反射体と反対側
に向く表面は圧電体の平曲ζ二対して平行に配置されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６
項のいずれかに記載の超音波セン・す。
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|---|---|---|---|
| DE19833320935 DE3320935A1 (de) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | Ultraschall-sensor |
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|---|---|
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