WO2012077224A1 - 空中超音波センサ - Google Patents

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ultrasonic sensor
bottomed cylindrical
aerial ultrasonic
aerial
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井幡　光詞
友則 木村
井上　悟
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三菱電機株式会社
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/122—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features

Definitions

  • the present invention relates to an aerial ultrasonic sensor that transmits ultrasonic waves in the air or receives ultrasonic waves that have propagated in the air.
  • An aerial ultrasonic sensor using a piezoelectric element is used in an obstacle detection system that detects an obstacle.
  • an ultrasonic wave is transmitted from an aerial ultrasonic sensor to the air, and the transmitted ultrasonic wave is reflected by an obstacle, propagates in the air, and is received by the aerial ultrasonic sensor again. By doing so, obstacles are detected.
  • the output sound pressure of the ultrasonic wave may be increased.
  • a method for increasing the output sound pressure there is a method using an acoustic matching layer in order to match the acoustic impedance of the airborne ultrasonic sensor and the acoustic impedance of the air.
  • an aerial ultrasonic sensor in which a low density region is provided in a case portion of an aerial ultrasonic sensor and the low density region is used as an acoustic matching layer (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses an aerial ultrasonic sensor in which a piezoelectric vibrator is housed in a case portion and an acoustic matching layer is provided on an ultrasonic radiation surface of the vibrator.
  • a low density region is formed in the attachment portion of the piezoelectric vibrator when the case portion is molded, and this low density region is used as an acoustic matching layer.
  • a piezoelectric vibrator is attached to a case portion, and the attachment portion is a low-density region formed when the case portion is molded.
  • region of a case part becomes lower in acoustic impedance than another area
  • the prior art has the following problems. As described above, the aerial ultrasonic sensor as shown in Patent Document 1 forms an acoustic matching layer when the case portion is molded. For this reason, once the aerial ultrasonic sensor is formed, the output sound pressure, that is, the propagation distance of the ultrasonic wave is uniquely determined.
  • the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) is uniquely determined. There is also a problem that adjustment is not possible.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and easily changes the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) in accordance with the intended use and installation location with a simple configuration.
  • An object is to obtain an aerial ultrasonic sensor that can be used.
  • the aerial ultrasonic sensor according to the present invention includes a bottomed cylindrical case having an opening at one end in the axial direction and a bottom surface at the other end, and a piezoelectric vibration fixed to the bottom surface inside the bottomed cylindrical case.
  • An aerial ultrasonic sensor comprising a child, further comprising: a bottomless cylindrical case having openings at both ends in the axial direction; and a thin film secured to one end of the opening of the bottomless cylindrical case.
  • the bottom cylindrical case is fitted to the bottomed cylindrical case and has a configuration that can move along the side wall of the bottomed cylindrical case.
  • the bottomless cylindrical case to which the thin film is fixed is fitted to the bottomed cylindrical case to which the piezoelectric vibrator is fixed, and the bottomless cylindrical case is provided.
  • the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) can be easily changed according to the intended use or installation location with a simple configuration.
  • a possible aerial ultrasonic sensor can be obtained.
  • Embodiment 1 of this invention It is the schematic which shows the air ultrasonic sensor in Embodiment 1 of this invention.
  • the aerial ultrasonic sensor in Embodiment 1 of this invention it is the figure which showed the relationship between the distance of the outer bottom face of a bottomed cylindrical case, and a thin film, and an output sound pressure.
  • the schematic which shows the air ultrasonic sensor in Embodiment 2 of this invention It is the schematic which shows the air ultrasonic sensor in Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an aerial ultrasonic sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1A is a side view
  • FIG. 1B is a top view
  • FIG. 1C is a cross-sectional view along AA ′ shown in FIG. 1B.
  • the aerial ultrasonic sensor 10 shown in FIG. 1 includes a bottomed cylindrical case 1, a piezoelectric vibrator 2, input / output terminals 3a and 3b, a thin film 4, and a bottomless cylindrical case 5.
  • the bottomed cylindrical case 1 is a case having an opening at one end in the axial direction and a bottom at the other end.
  • the piezoelectric vibrator 2 is fixed to the bottom surface inside the bottomed cylindrical case 1.
  • the aerial ultrasonic sensor 10 includes input / output terminals 3a and 3b.
  • the bottomless cylindrical case 5 is open at both ends, the thin film 4 is fixed to the opening at one end, and the opening at the other end is fitted to the bottomed cylindrical case 1.
  • the aerial ultrasonic sensor 10 according to the present invention is technically characterized in that the bottomless cylindrical case 5 is configured to be movable along the side wall 1 a of the bottomed cylindrical case 1.
  • the input / output terminal 3 a is connected to the bottomed cylindrical case 1.
  • the input / output terminal 3 b is connected to the surface of the piezoelectric vibrator 2 opposite to the surface to be bonded to the bottomed cylindrical case 1.
  • the bottomed cylindrical case 1 and the bottomless cylindrical case 5 are made of, for example, a relatively rigid resin reinforced by a glass cloth or a metal such as aluminum.
  • the piezoelectric vibrator 2 is made of a piezoelectric ceramic such as PZT or barium titanate, and is formed in a disk shape.
  • the thin film 4 is made of a synthetic resin material such as vinyl chloride.
  • a signal having a predetermined frequency is supplied from a signal source (not shown) to the input / output terminals 3a and 3b.
  • the piezoelectric vibrator 2 vibrates by expanding and contracting mainly in the radial direction by the application of such a signal.
  • the piezoelectric vibrator 2 vibrates in this way, the bottomed cylindrical case 1 vibrates, and further, the thin film 4 fixed to the bottomless cylindrical case 5 is vibrated, and from the radiation surface 4a of the thin film 4 Sound waves are emitted into the air.
  • the bottomless cylindrical case 5 to which the thin film 4 is fixed is fitted to the bottomed cylindrical case 1 to which the piezoelectric vibrator 2 is fixed and has a bottomed cylindrical shape.
  • the structure is movable along the side wall 1 a of the case 1. For this reason, the distance between the outer bottom surface 1b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4 can be changed. That is, the thickness of the air layer 6 existing between the bottom surface 1b outside the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4 can be changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the distance between the outer bottom surface 1b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4 and the output sound pressure in the aerial ultrasonic sensor 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 the relationship when vinyl chloride is assumed as the thin film 4 is shown.
  • the output sound pressure increases as the distance between the outer bottom surface 1b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4 increases.
  • the output sound pressure reaches a peak at a thickness t (0.27 mm in FIG. 2), and becomes smaller again when the thickness becomes thicker than t. That is, the output sound pressure can be changed by changing the distance between the outer bottom surface 1 b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4.
  • the propagation distance of the ultrasonic wave becomes longer as the output sound pressure becomes higher. Therefore, the propagation distance of ultrasonic waves can be changed by changing the distance between the outer bottom surface 1b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4.
  • the bottomless cylindrical case to which the thin film is fixed is fitted to the aerial ultrasonic sensor, and the bottomless cylindrical case is used as the bottomed cylinder. It has the structure which can move along the side wall of a cylindrical case. As a result, the distance between the outer bottom surface of the bottomed cylindrical case and the thin film can be set arbitrarily, so the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) can be set according to the intended use and installation location with a simple configuration. It is possible to obtain an aerial ultrasonic sensor that can be set arbitrarily.
  • Embodiment 2 FIG. In the second embodiment, specific means for making the bottomless cylindrical case 5 movable along the side wall 1a of the bottomed cylindrical case 1 will be described.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an aerial ultrasonic sensor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 3A is a side view
  • FIG. 3B is a top view
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 3B.
  • the aerial ultrasonic sensor 10 shown in FIG. 3 includes a bottomed cylindrical case 1, a piezoelectric vibrator 2, input / output terminals 3a and 3b, a thin film 4, and a bottomless cylindrical case 5.
  • the configuration other than the bottomed cylindrical case 1 and the bottomless cylindrical case 5 is the same as the configuration of FIG. 1 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the spiral groove 7 is provided on the outer side surface of the bottomed cylindrical case 1 and the inner side surface of the bottomless cylindrical case 5, and the bottomed tube
  • the relationship between the cylindrical case 1 and the bottomless cylindrical case 5 is that of a male screw and a female screw. Therefore, the bottomless cylindrical case 5 can be moved along the side wall 1 a of the bottomed cylindrical case 1 by rotating the bottomed cylindrical case 1 or the bottomless cylindrical case 5.
  • the aerial ultrasonic sensor according to Embodiment 2 has a simple configuration in which spiral grooves are provided on the outer side surface of the bottomed cylindrical case and the inner side surface of the bottomless cylindrical case.
  • the bottomless cylindrical case can be moved along the side wall of the bottomed cylindrical case, and the distance between the bottom surface outside the bottomed cylindrical case and the thin film can be changed.
  • an aerial ultrasonic sensor that can arbitrarily set the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) in accordance with the intended use and installation location with a simple configuration.
  • Embodiment 3 In the third embodiment, in order to obtain a desired output sound pressure (desired propagation distance of ultrasonic waves) with good reproducibility according to the usage or installation location, the bottomless cylindrical case 5 and the bottomed cylindrical shape The structure which visualized the positional relationship with case 1 is demonstrated.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an aerial ultrasonic sensor according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 4A is a side view
  • FIG. 4B is a top view
  • FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 4B.
  • the aerial ultrasonic sensor 10 shown in FIG. 4 includes a bottomed cylindrical case 1, a piezoelectric vibrator 2, input / output terminals 3a and 3b, a thin film 4, and a bottomless cylindrical case 5.
  • the configuration other than the bottomed cylindrical case 1 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • a scale 8 that can visually identify the distance between the bottom surface 1 b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4. Is provided.
  • the scale 8 is determined based on the relationship between the distance between the outer bottom surface 1b of the bottomed cylindrical case 1 and the thin film 4 and the output sound pressure (or ultrasonic wave propagation distance) obtained in advance.
  • the bottomed cylindrical case 5 with respect to the bottomless cylindrical case 5 has the configuration in which the scale is provided on the outer surface of the bottomed cylindrical case.
  • the relative position of 1 can be easily adjusted to a position for obtaining a desired output sound pressure (desired ultrasonic wave propagation distance) in accordance with the intended use or installation location.
  • an aerial ultrasonic sensor capable of arbitrarily setting the output sound pressure (ultrasonic propagation distance) in accordance with the intended use or installation location with a simple configuration, as well as the output sound pressure or ultrasonic wave. The reproducibility of the propagation distance can be improved.
  • Embodiment 3 is not limited to such a configuration.
  • the scale 8 can be added to the configuration of FIG. 3 in the second embodiment, and it is possible to achieve both easy position adjustment and reproducibility of output sound pressure (ultrasonic propagation distance). Is possible.

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Abstract

　簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を容易に設定変更することができる空中超音波センサを得る。軸方向の一端に開口部を有し、かつ他端に底面を有する有底筒状ケース（１）と、有底筒状ケースの内側の底面に固着された圧電振動子（２）とを備えた空中超音波センサ（１０）であって、軸方向の両端に開口部を有する無底筒状ケース（５）と、無底筒状ケースの開口部の一端に固着された薄膜（４）とをさらに備え、無底筒状ケース（５）は、有底筒状ケース（１）と嵌合しており、かつ、有底筒状ケースの側壁（１ａ）に沿って移動可能な構成を有する。

Description

空中超音波センサ
　本発明は、空気中に超音波を送信する、または、空気中を伝搬してきた超音波を受信する空中超音波センサに関するものである。
　圧電素子を用いた空中超音波センサは、障害物を検知する障害物検知システム等に利用されている。このような障害物検知システムでは、空中超音波センサから超音波を空気中に送信し、送信された超音波が障害物等により反射され、空気中を伝搬して、再び空中超音波センサで受信することにより、障害物を検知する。
　空中超音波センサによる超音波の伝搬距離を長距離化するためには、超音波の出力音圧を高めればよい。そして、出力音圧を高める方法としては、空中超音波センサの音響インピーダンスと空気の音響インピーダンスとのマッチングを取るために、音響整合層を利用する方法がある。一例として、空中超音波センサのケース部に低密度領域を設け、この低密度領域を音響整合層とした空中超音波センサがある（例えば、特許文献１参照）。
　この特許文献１には、ケース部内に圧電振動子を収納するとともに、振動子の超音波放射面に音響整合層を設けた空中超音波センサが開示されている。そして、この空中超音波センサは、ケース部の成型時に、圧電振動子の取り付け部に低密度領域を形成し、この低密度領域を音響整合層としている。
　特許文献１に示された空中超音波センサにおいては、圧電振動子がケース部に取り付けられており、その取り付け部は、ケース部成型時に形成された低密度領域である。そして、ケース部の低密度領域は、他の領域より音響インピーダンスが低くなるため、音響整合層として動作することになり、空中超音波センサの出力音圧を高めることができる。出力音圧は、超音波の伝搬距離に対応するため、出力音圧を高くすることで、超音波の伝搬距離を長距離化することができる。
特開平１－１９００９７号公報
　しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
　特許文献１に示したような空中超音波センサは、上述したように、ケース部成型時に音響整合層を形成している。このため、一度、空中超音波センサを形成してしまうと、出力音圧、すなわち超音波の伝搬距離が一意に決まってしまう。
　従って、空中超音波センサの使用用途や設置場所等に合わせて、出力音圧（超音波の伝搬距離）を変更したい場合には、所望の出力音圧（超音波の伝搬距離）が得られる音響整合層をその都度、形成し直す必要がある。この結果、製造コストの面で問題が生じることとなる。
　また、上述したように、一度、空中超音波センサを形成してしまうと、出力音圧（超音波の伝搬距離）が一意に決まってしまうため、出力音圧（超音波の伝搬距離）の微調整ができないという問題も生じる。
　本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を容易に設定変更することができる空中超音波センサを得ることを目的とする。
　本発明に係る空中超音波センサは、軸方向の一端に開口部を有し、かつ他端に底面を有する有底筒状ケースと、有底筒状ケースの内側の底面に固着された圧電振動子とを備えた空中超音波センサであって、軸方向の両端に開口部を有する無底筒状ケースと、無底筒状ケースの開口部の一端に固着された薄膜とをさらに備え、無底筒状ケースは、有底筒状ケースと嵌合しており、かつ、有底筒状ケースの側壁に沿って移動可能な構成を有するものである。
　本発明に係る空中超音波センサによれば、薄膜の固着された無底筒状ケースが、圧電振動子が固着された有底筒状ケースと嵌合されるとともに、無底筒状ケースを有底筒状ケースの側壁に沿って移動可能な構成とすることにより、簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を容易に設定変更することができる空中超音波センサを得ることができる。
本発明の実施の形態１における空中超音波センサを示す概略図である。 本発明の実施の形態１における空中超音波センサにおいて、有底筒状ケースの外側の底面と薄膜との距離と出力音圧との関係を示した図である。 本発明の実施の形態２における空中超音波センサを示す概略図である。 本発明の実施の形態３における空中超音波センサを示す概略図である。
　以下、本発明の空中超音波センサの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。なお、以下の図面において、同一の構成要素には同一の符号を付している。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１における空中超音波センサを示す概略図である。図１（ａ）は、側面図であり、図１（ｂ）は、上面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）で示したＡ－Ａ’における断面図である。図１に示した空中超音波センサ１０は、有底筒状ケース１、圧電振動子２、入出力端子３ａ、３ｂ、薄膜４、および無底筒状ケース５を備えて構成されている。
　有底筒状ケース１は、軸方向の一端に開口部を有し、かつ他端に底面を有するケースである。また、圧電振動子２は、有底筒状ケース１の内側の底面に固着されている。また、空中超音波センサ１０は、入出力端子３ａ、３ｂを有している。
　さらに、無底筒状ケース５は、両端が開口されており、一端の開口部には薄膜４が固着されており、他端の開口部は、有底筒状ケース１と嵌合されている。ここで、本発明に係る空中超音波センサ１０は、無底筒状ケース５が、有底筒状ケース１の側壁１ａに沿って移動可能な構成となっている点を技術的特徴としている。
　入出力端子３ａは、有底筒状ケース１に接続されている。一方、入出力端子３ｂは、圧電振動子２の、有底筒状ケース１との接着面とは反対の面に接続されている。有底筒状ケース１および無底筒状ケース５は、例えば、ガラスクロスによって強化された比較的剛性の高い樹脂、あるいはアルミニウム等の金属からなる。
　また、圧電振動子２は、例えば、ＰＺＴやチタン酸バリウム等の圧電セラミックからなり、円盤状に形成されているものである。また、薄膜４は、例えば、塩化ビニル等の合成樹脂材料からなる。
　本実施の形態１に係る空中超音波センサ１０においては、信号源（図示せず）から所定周波数の信号が、入出力端子３ａ、３ｂに供給される。そして、圧電振動子２は、このような信号の印加によって、主に径方向に伸縮して振動する。このようにして圧電振動子２が振動することによって、有底筒状ケース１が振動し、さらに、無底筒状ケース５に固着された薄膜４を振動させ、薄膜４の放射面４ａから超音波が空中に放射される。
　上述したように、本発明では、薄膜４が固着された無底筒状ケース５は、圧電振動子２が固着された有底筒状ケース１と嵌合しており、かつ、有底筒状ケース１の側壁１ａに沿って移動可能な構成となっている。このため、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離を変化させることができる。すなわち、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との間に存在する空気層６の厚さを変化させることができる。
　ここで、薄膜４は、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との間の空気層６とともに、音響整合層として動作する。そして、空気層６の厚さにより、音響インピーダンスを変化させることができる。図２は、本発明の実施の形態１における空中超音波センサ１０において、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離と出力音圧との関係を示した図である。なお、図２においては、薄膜４として塩化ビニルを想定した場合の関係を示している。
　図２のように、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離が大きくなるにしたがい、出力音圧は大きくなる。そして、出力音圧は、厚さがｔ（図２では、０．２７ｍｍ）でピークとなり、厚さがｔよりもさらに厚くなることで、再び小さくなる。すなわち、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離を変化させることにより、出力音圧を変化させることができる。
　空中超音波センサ１０から放射される超音波の伝搬距離に対応し、出力音圧が高くなると、超音波の伝搬距離は、長くなる。よって、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離を変化させることにより、超音波の伝搬距離を変化させることができる。
　以上のように、実施の形態１に係る空中超音波センサによれば、薄膜の固着された無底筒状ケースが空中超音波センサと嵌合されるとともに、無底筒状ケースを有底筒状ケースの側壁に沿って移動可能な構成を有している。この結果、有底筒状ケースの外側の底面と薄膜との間の距離が任意に設定できるため、簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を任意に設定することができる空中超音波センサを得ることができる。
　実施の形態２．
　本実施の形態２では、無底筒状ケース５を、有底筒状ケース１の側壁１ａに沿って移動可能な構成とするための具体的な手段について説明する。
　図３は、本発明の実施の形態２における空中超音波センサを示す概略図である。図３（ａ）は、側面図であり、図３（ｂ）は、上面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）で示したＡ－Ａ’における断面図である。
　図３に示した空中超音波センサ１０は、有底筒状ケース１、圧電振動子２、入出力端子３ａ、３ｂ、薄膜４、および無底筒状ケース５を備えて構成されている。なお、有底筒状ケース１および無底筒状ケース５以外の構成は、先の実施の形態１における図１の構成と同様であり、説明を省略する。
　本実施の形態２に係る空中超音波センサ１０においては、有底筒状ケース１の外側面および無底筒状ケース５の内側面に、らせん状の溝７が設けられており、有底筒状ケース１と無底筒状ケース５との関係は、おねじとめねじの関係にある。したがって、有底筒状ケース１または無底筒状ケース５を回転させることにより、無底筒状ケース５を有底筒状ケース１の側壁１ａに沿って移動させることができる。
　以上のように、実施の形態２に係る空中超音波センサによれば、有底筒状ケースの外側面および無底筒状ケースの内側面に、らせん状の溝を備えた簡易な構成を有することで、有底筒状ケースの側壁に沿って無底筒状ケースを移動させ、有底筒状ケースの外側の底面と薄膜との距離を変化させることが可能となる。この結果、簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を任意に設定することができる空中超音波センサを実現できる。
　実施の形態３．
　本実施の形態３では、使用用途や設置場所等に合わせて、所望の出力音圧（所望の超音波の伝搬距離）を再現性よく得るために、無底筒状ケース５と有底筒状ケース１との位置関係を可視化した構成について説明する。
　図４は、本発明の実施の形態３における空中超音波センサを示す概略図である。図４（ａ）は、側面図であり、図４（ｂ）は、上面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）で示したＡ－Ａ’における断面図である。
　図４に示した空中超音波センサ１０は、有底筒状ケース１、圧電振動子２、入出力端子３ａ、３ｂ、薄膜４、および無底筒状ケース５を備えて構成されている。なお、有底筒状ケース１以外の構成は、先の実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
　本実施の形態３に係る空中超音波センサ１０においては、有底筒状ケース１の外側面に、有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離が目視により識別できる目盛８が設けられている。この目盛８は、事前に求めた有底筒状ケース１の外側の底面１ｂと薄膜４との距離と出力音圧（または超音波の伝搬距離）との関係から、決定されている。
　以上のように、実施の形態３に係る空中超音波センサによれば、有底筒状ケースの外側面に目盛を設けた構成を有することで、無底筒状ケース５に対する有底筒状ケース１の相対位置を、使用用途や設置場所等に合わせて所望の出力音圧（所望の超音波の伝搬距離）を得るための位置に容易に調整できる。この結果、簡易な構成で、使用用途や設置場所等に合わせて出力音圧（超音波の伝搬距離）を任意に設定することができる空中超音波センサを実現できるとともに、出力音圧または超音波の伝搬距離の再現性を向上させることができる。
　なお、本実施の形態３における図４では、先の実施の形態１における図１の構成に目盛８を付加した場合を説明した。しかしながら、本実施の形態３は、このような構成に限定されるものではない。先の実施の形態２における図３の構成に目盛８を付加することも可能であり、位置調整の容易化と、出力音圧（超音波の伝搬距離）の再現性との両立を図ることが可能である。

Claims (3)

  1. 　軸方向の一端に開口部を有し、かつ他端に底面を有する有底筒状ケースと、
    　前記有底筒状ケースの内側の底面に固着された圧電振動子と
    　を備えた空中超音波センサであって、
    　軸方向の両端に開口部を有する無底筒状ケースと、
    　前記無底筒状ケースの前記開口部の一端に固着された薄膜と
    　をさらに備え、
    　前記無底筒状ケースは、前記有底筒状ケースと嵌合しており、かつ、前記有底筒状ケースの側壁に沿って移動可能な構成を有する
    　ことを特徴とする空中超音波センサ。
  2. 　請求項１に記載の空中超音波センサにおいて、
    　前記有底筒状ケースの外側面および前記無底筒状ケースの内側面には、らせん状の溝が設けられており、前記嵌合および前記移動可能な構成を兼ねている
    　ことを特徴とする空中超音波センサ。
  3. 　請求項１または２に記載の空中超音波センサにおいて、
    　前記有底筒状ケースの側壁には、前記有底筒状ケースの底面と前記薄膜との距離が目視で識別できる目盛が設けられている
    　ことを特徴とする空中超音波センサ。
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