(57)【要約】【課題】受波素子の配列間隔を等間隔に維持したまま容易に変更することができるとともに、疲労や劣化に強く、位置決め精度が高い、受波アレイ装置を提供する。【解決手段】一列に配列された複数の受波素子２を有し、不等間隔のネジ溝３１を有する駆動軸３と、駆動軸３を回転させる駆動手段４と、受波素子２を支持するとともに駆動軸３の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体５と、駆動軸３から離隔した位置に配置されるとともに受波素子支持体５の移動をガイドするレール６と、を有し、駆動軸３を回転させて受波素子支持体５を移動させることにより、受波素子２を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成したものである。【選択図】図１
2014052242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規則的に配列された複数の受波素子を有する受波アレイ装置において、
不等間隔のネジ溝を有する駆動軸と、
該駆動軸を回転させる駆動手段と、
前記受波素子を支持するとともに前記駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体と、
前記駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子支持体の移動をガイドするレールと、を有し、
前記駆動軸を回転させて前記受波素子支持体を移動させることにより、前記受波素子を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成した、
ことを特徴とする受波アレイ装置。
【請求項２】
前記ネジ溝は、両端側の間隔が広く中央側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成されている、又は、一端側の間隔が広く他端側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の受波アレイ装置。
【請求項３】
前記受波素子支持体は、前記駆動軸に移動可能に嵌め込まれる従動体と、前記レールに支持される台座と、前記従動体と前記台座とを繋ぐ連結部と、前記台座と前記受波素子とを繋ぐ支持部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の受波アレイ装置。
【請求項４】
装置全体を覆うカバー体を有し、該カバー体の内部に液体が充填されている、ことを特徴とする請求項１に記載の受波アレイ装置。
【請求項５】
規則的に配列された複数の受波素子を有する受波アレイ装置において、
不等間隔のネジ溝を有する第一駆動軸と、該第一駆動軸を回転させる第一駆動手段と、前記受波素子を支持するとともに前記第一駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体と、前記第一駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子支持体の移動をガイドする第一レールと、を有する複数の受波素子アレイ体と、
前記第一駆動軸と直交する方向に配置されるとともに不等間隔のネジ溝を有する第二駆動軸と、該第二駆動軸を回転させる第二駆動手段と、前記受波素子アレイ体を支持するとともに前記第二駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子アレイ体支持手段と、前記第二駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子アレイ体支持手段の移動をガイドする第二レールと、を有し、前記複数の受波素子アレイ体の一端に沿って配置される受波素子アレイ体駆動手段と、
前記第二駆動軸と平行に配置された脚部と、該脚部に配置されるとともに前記受波素子アレイ体の移動をガイドする第三レールと、を有し、前記複数の受波素子アレイ体の他端に沿って配置される受波素子アレイ体ガイド手段と、を有し、
前記第一駆動軸を回転させて前記受波素子支持体を移動させるとともに、前記第二駆動軸を回転させて前記受波素子アレイ体を移動させることにより、前記受波素子を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成した、
ことを特徴とする受波アレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源の位置を探査する受波アレイ装置に関し、特に、受波素子の位置を変更可能な受波アレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体（自動車、船舶、生物等）、機械、プラント等が発生する音（騒音を含む）の音源の位置を探査する場合、音源からの音の到来方向を正確に把握するために、指向性を有する受波アレイ装置が使用される。受波アレイ装置は、音波を受信する複数の受波素子を規則的に配列した装置であり、指向性を有するものの、この指向性の幅には周波数特性があり、探査対象の音の周波数に応じて受波素子を適切な間隔に変更しなければならない。そこで、この受波素子を任意に変更可能に構成した受波アレイ装置が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された受波アレイ装置は、一列に配列された複数の受波素子と、該受波素子の配列間隔を変更可能に構成したアレイ本体と、計測対象となる音波の周波数に応じて前記アレイ本体の受波素子の配列間隔を変化させるアレイ制御器と、有し、前記アレイ本体は、前記受波素子を支持する弾性体ベルトと、該弾性体ベルトを伸縮させる伸縮可動機構と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された受波アレイ装置では、受波素子の配列間隔を変更するために弾性体ベルトを使用しており、この弾性体ベルトの伸縮性を利用して、受波素子を等間隔に維持したまま配列間隔を変更できるようにしている。しかしながら、弾性体ベルトは、繰り返し伸縮させることによって疲労を生じやすく、熱や紫外線の影響を受けて劣化しやすいことから、耐久性の面で改良の余地があった。また、疲労や劣化により、弾性体ベルトの伸縮量が経時的に変化することから、受波素子の位置決め精度の面でも改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、受波素子の配列間隔を等間隔に維持したまま容易に変更することができるとともに、疲労や劣化に強く、位置決め精度が高い、受波アレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、規則的に配列された複数の受波素子を有する受波アレイ装置において、不等間隔のネジ溝を有する駆動軸と、該駆動軸を回転させる駆動手段と、前記受波素子を支持するとともに前記駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体と、前記駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子支持体の移動をガイドするレールと、を有し、前記駆動軸を回転させて前記受波素子支持体を移動させることにより、前記受波素子を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成した、ことを特徴とする受波アレイ装置が提供される。
【０００８】
前記ネジ溝は、両端側の間隔が広く中央側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成されていてもよいし、一端側の間隔が広く他端側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成されていてもよい。
【０００９】
また、前記受波素子支持体は、前記駆動軸に移動可能に嵌め込まれる従動体と、前記レールに支持される台座と、前記従動体と前記台座とを繋ぐ連結部と、前記台座と前記受波素子とを繋ぐ支持部と、を有していてもよい。
【００１０】
また、受波アレイ装置は、装置全体を覆うカバー体を有し、該カバー体の内部に液体が充填されていてもよい。
【００１１】
また、本発明によれば、規則的に配列された複数の受波素子を有する受波アレイ装置において、不等間隔のネジ溝を有する第一駆動軸と、該第一駆動軸を回転させる第一駆動手段と、前記受波素子を支持するとともに前記第一駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体と、前記第一駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子支持体の移動をガイドする第一レールと、を有する複数の受波素子アレイ体と、前記第一駆動軸と直交する方向に配置されるとともに不等間隔のネジ溝を有する第二駆動軸と、該第二駆動軸を回転させる第二駆動手段と、前記受波素子アレイ体を支持するとともに前記第二駆動軸の軸方向に移動可能に配置される受波素子アレイ体支持手段と、前記第二駆動軸から離隔した位置に配置されるとともに前記受波素子アレイ体支持手段の移動をガイドする第二レールと、を有し、前記複数の受波素子アレイ体の一端に沿って配置される受波素子アレイ体駆動手段と、前記第二駆動軸と平行に配置された脚部と、該脚部に配置されるとともに前記受波素子アレイ体の移動をガイドする第三レールと、を有し、前記複数の受波素子アレイ体の他端に沿って配置される受波素子アレイ体ガイド手段と、を有し、前記第一駆動軸を回転させて前記受波素子支持体を移動させるとともに、前記第二駆動軸を回転させて前記受波素子アレイ体を移動させることにより、前記受波素子を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成した、ことを特徴とする受波アレイ装置。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明の受波アレイ装置によれば、不等間隔のネジ溝を有する駆動軸を回転させて、受波素子を支持する受波素子支持体を移動させるようにしたことから、ネジ溝の形状及び受波素子支持体の配置を適宜調整することにより、受波素子の配列間隔を等間隔に維持したまま容易に変更することができる。また、受波素子の駆動装置をネジ溝を有する駆動軸で構成したことにより、疲労や劣化に対する強度及び位置決め精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る受波アレイ装置を示す図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は受波素子支持体の拡大図、を示している。
【図２】低周波の音源を探査する場合を示す概念図である。
【図３】高周波の音源を探査する場合を示す概念図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る受波アレイ装置を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、を示している。
【図５】本発明の第四実施形態に係る受波アレイ装置を示す平面図である。
【図６】図５に示した受波アレイ装置を示す側面図であり、（ａ）はＡ矢視側面図、（ｂ）はＢ矢視側面図、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る受波アレイ装置を示す図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は受波素子支持体の拡大図、を示している。
【００１５】
本発明の第一実施形態に係る受波アレイ装置１は、図１（ａ）に示すように、一列に配列された複数の受波素子２を有し、不等間隔のネジ溝３１を有する駆動軸３と、駆動軸３を回転させる駆動手段４と、受波素子２を支持するとともに駆動軸３の軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体５と、駆動軸３から離隔した位置に配置されるとともに受波素子支持体５の移動をガイドするレール６と、を有し、駆動軸３を回転させて受波素子支持体５を移動させることにより、受波素子２を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成したものである。
【００１６】
受波素子２は、音波を受信可能なマイク又は集音器である。複数の受波素子２を等間隔に配列したアレイ構造とすることにより、受波素子２の配列間隔に対して十分離れた位置に存在する音源より入射する音波の方向が、受波素子２の配列方向に直交する方向と一致している場合には、ある時刻に音源より発せられた音波は、各受波素子２において同時に同位相で受信される。
【００１７】
一方、音源より入射する音波の方向が、受波素子２の配列方向に直交する方向とずれている場合には、ある時刻に音源より発せられた音波が、各受波素子２で受信される時刻に時間差を生じ、受信される音波に位相差が生じることとなる。したがって、受波素子２の受信信号を重ね合わせることにより、音波の検出に関して指向性を持たせることができる。
【００１８】
受波素子２は、受波素子支持体５により駆動軸３の軸方向に移動可能に支持されている。受波素子支持体５は、図１（ａ）及び（ｂ）に示したように、駆動軸３に移動可能に嵌め込まれる従動体５１と、レール６に支持される台座５２と、従動体５１と台座５２とを繋ぐ連結部５３と、台座５２と受波素子２とを繋ぐ支持部５４と、を有している。
【００１９】
従動体５１は、駆動軸３の外周に嵌め込まれるリング状の部品であり、内周面にネジ溝３１に拘束される突起部５５を有している。台座５２は、レール６上を走行可能に構成されており、例えば、車輪５６を有している。なお、台座５２は、レール６に沿って移動することができる構成であれば、図示した構成に限定されるものではなく、例えば、車輪５６を省略した滑動体により構成してもよいし、車輪５６の個数や配置箇所を変更するようにしてもよい。
【００２０】
また、台座５２は、連結部５３を介して従動体５１に接続されており、従動体５１の水平移動に伴って、レール６に沿って水平移動する。さらに、台座５２には、支持部５４を介して受波素子２が接続されていることから、台座５２の水平移動に伴って、受波素子２も水平移動することとなる。
【００２１】
なお、受波素子支持体５の構成は、駆動軸３の回転に伴って受波素子２を軸方向に移動可能な構成であればよく、図示した構成に限定されるものではない。例えば、従動体５１は矩形の環状体であってもよいし、従動体５１はネジ溝３１に係合される複数のボールを備えたボールネジ構造であってもよいし、連結部５３を省略して従動体５１と台座５２とを直に接続するようにしてもよい。
【００２２】
駆動軸３は、周面にネジ溝３１が形成された金属製の軸部材である。駆動軸３は、カップリング等によって駆動手段４と動力伝達可能に接続されている。ネジ溝３１は、不等間隔に形成されており、例えば、両端側の間隔が広く中央側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成されている。このとき、一端側から中央側に向かう第一ネジ溝３１ａと、他端側から中央側に向かう第二ネジ溝３１ｂとは、互いに反対向きの螺旋形状となるように形成される。
【００２３】
ネジ溝３１の不等間隔は、駆動軸３の径の太さ、受波素子２の配列間隔の最小値及び最大値等の条件から任意に設定される。また、ネジ溝３１の不等間隔は、駆動軸３の回転数によって、受波素子２の配列間隔を均等に保持したまま、配列間隔を広くしたり狭くしたりすることができるように形成される。
【００２４】
駆動手段４は、駆動軸３を回転させる部品であり、例えば、電動モータにより構成される。かかる駆動手段４は、例えば、制御手段７に接続されており、制御手段７の指令に基づいて駆動軸３を回転させる。また、制御手段７は、受波素子２の受波信号を受信できるように受波素子２と接続されており、受信した音波の周波数分析を行い、音源の発している音波の周波数を特定する。そして、制御手段７は、特定した周波数に応じて受波素子２の配列間隔を変更するために駆動手段４に指令を送信する。
【００２５】
なお、駆動手段４として電動モータを使用した場合について説明したが、駆動手段４は駆動軸３を回転可能な構成であればよく、例えば、駆動軸３に連結されたハンドルを手動で回転させるようにしてもよい。
【００２６】
駆動軸３及び駆動手段４は、受波アレイ装置１の底部１１を構成する平板上に立設された脚部１２に支持されている。脚部１２は、駆動軸３の端部を回転可能に支持する第一脚部１２ａと、駆動手段４を支持する第二脚部１２ｂと、を有している。
【００２７】
レール６は、図１（ｂ）に示したように、受波素子支持体５の両側に配置された一対のレール６により構成される。また、図１（ａ）に示したように、レール６は、第一脚部１２ａ及び第二脚部１２ｂに掛け渡されることによって支持される。なお、レール６の構成は図示した構成に限定されるものではなく、受波素子支持体５の水平移動を案内できる構成であれば他の構成であってもよい。
【００２８】
次に、上述した受波アレイ装置１の作用について説明する。ここで、図２は、低周波の音源を探査する場合を示す概念図であり、図３は、高周波の音源を探査する場合を示す概念図である。なお、各図において、低周波の音波を実線で表示し、高周波の音波を破線で表示している。
【００２９】
最初に、音源探査をしたい場所に受波アレイ装置１を配置する。このとき、受波素子２の配列間隔は、任意の広さであってもよいが、予め音源の発する音波が低周波であるか高周波であるか把握できている場合には、低周波の場合は受波素子２の配列間隔を広めに設定し、高周波の場合は受波素子２の配列間隔を狭めに設定しておいてもよい。
【００３０】
音源探査を開始すると、受波素子２は音源の発する音波を受信し、制御手段７に受信信号を送信する。制御手段７は、受信した音波の周波数分析を行い、受信した音波の周波数を特定する。制御手段７は、周波数と受波素子２の配列間隔との関係及び駆動軸３の回転数と受波素子支持体５の移動量との関係を予めデータベースに記憶しており、特定した周波数に適切な配列間隔となるように、駆動軸３を回転させて受波素子２を移動させる。
【００３１】
このとき、受波素子２（受波素子支持体５）の駆動軸３上における位置を把握可能な位置検出器（図示せず）を駆動軸３やレール６に配置しておくことにより、現在位置と選択された配置間隔を構成するための位置との差分を容易に算出することができる。したがって、制御手段７は、その差分に応じた分だけ駆動軸３を回転させるように駆動手段４に指令を送信する。
【００３２】
なお、この差分は、受波素子２（受波素子支持体５）の初期位置を制御手段７に記憶しておき、受波素子２（受波素子支持体５）の移動量又は駆動軸３の回転数の履歴を記憶しておき、受波素子２（受波素子支持体５）の移動履歴を参照して算出するようにしてもよい。また、受波素子２（受波素子支持体５）を移動させる場合には、必ず原点位置（例えば、中央部、両端部、中央部と両端部との中間地点等）に移動させてから必要量だけ移動させるようにしてもよい。
【００３３】
受波素子２が受信した音波が低周波だった場合、図２に示したように、駆動手段４を作動させて駆動軸３を回転し、受波素子支持体５を中央側から両端側に移動させ、受波素子２の配列間隔Δｄ１を広く設定する。受波素子２の配列間隔Δｄ１を広く設定すると、低周波の音波については音源探査に適した指向幅Ｗ１を有するように受信することができるものの、高周波の音波についてはサイドローブ（折り返し歪み）が発生してしまう。したがって、音源が低周波の音波を発している場合には、受波素子２の配列間隔Δｄ１を広く設定することが好ましい。
【００３４】
受波素子２が受信した音波が高周波だった場合、図３に示したように、駆動手段４を作動させて駆動軸３を回転し、受波素子支持体５を両端側から中央側に移動させ、受波素子２の配列間隔Δｄ２を狭く設定する。受波素子２の配列間隔Δｄ２を狭く設定すると、高周波の音波については音源探査に適した指向幅Ｗ２を有するように受信することができるものの、低周波の音波については指向幅Ｗ１が広くなってしまい、分解能が低下してしまう。したがって、音源が高周波の音波を発している場合には、受波素子２の配列間隔Δｄ２を狭く設定することが好ましい。
【００３５】
また、上述したように駆動軸３に形成されたネジ溝３１は、不等間隔に形成されており、駆動軸３上に均等な間隔で配置された従動体５１（受波素子支持体５）を、等間隔を維持しながら、配列間隔を広くしたり狭くしたりすることができる。
【００３６】
したがって、上述した本実施形態の受波アレイ装置１によれば、不等間隔のネジ溝３１を有する駆動軸３を回転させて、受波素子２を支持する受波素子支持体５を移動させるようにしたことから、ネジ溝３１の形状及び受波素子支持体５の配置を適宜調整することにより、受波素子２の配列間隔を等間隔に維持したまま容易に変更することができる。
【００３７】
また、受波素子２の駆動装置を、ネジ溝３１を有する金属製の駆動軸３で構成したことにより、疲労や劣化に対する強度及び位置決め精度を向上させることができる。
【００３８】
なお、受波素子２の配列間隔は、例えば、音波の波長の半分の値に設定される。ここで、音波の伝播速度をｖ、音波の周波数をｆ、音波の波長をλとすれば、ｖ＝ｆλの式より、周波数ｆが把握できれば、容易に波長λを把握することができ、受波素子２の配列間隔を求めることができる。
【００３９】
次に、本発明の他の実施形態に係る受波アレイ装置１について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本発明の他の実施形態に係る受波アレイ装置を示す図であり、（ａ）は第二実施形態、（ｂ）は第三実施形態、を示している。なお、上述した第一実施形態に係る受波アレイ装置１と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００４０】
図４（ａ）に示した第二実施形態は、上述した受波アレイ装置１を水中で使用できるようにしたものである。具体的には、第二実施形態に係る受波アレイ装置１は、装置全体を覆うカバー体１３を有し、カバー体１３の内部に液体１４が充填されている。
【００４１】
カバー体１３は、音波を透過することができるとともに不透水性を有する素材（例えば、ゴム等）により構成される。カバー体１３は、受波アレイ装置１の全体を被覆可能な略箱型形状を有しており、開口部が底部１１に止水可能に接続されている。液体１４は、例えば、潤滑油等の油（充填油）である。かかる構成によれば、受波アレイ装置１を防水することができ、水中で使用することもできる。なお、かかる第二実施形態に係る受波アレイ装置１では、受波素子２として、ハイドロフォンやトランスデューサ等、液中で使用できるものが選択される。
【００４２】
図４（ｂ）に示した第三実施形態は、駆動軸３のネジ溝３１を、一端側の間隔が広く他端側に向かって間隔が徐々に狭くなるように形成したものである。ここでは、ネジ溝３１の間隔は、駆動手段４側が狭く、先端側に向かって徐々に広くなるように形成されている。したがって、駆動手段４側の受波素子支持体５の移動量を小さくし、先端側の受波素子支持体５の移動量を大きくすることができ、駆動手段４側を基準にして受波素子２の配列間隔を均等に保持したまま、配列間隔を広くしたり狭くしたりすることができる。
【００４３】
なお、ネジ溝３１の間隔は、駆動手段４側が広く、先端側に向かって徐々に狭くなるように形成されていてもよい。また、両端に配置された受波素子支持体５のいずれか一方は、駆動軸３が回転した場合であっても水平移動しないように構成して、受波素子支持体５の移動位置の基準体として使用するようにしてもよい。
【００４４】
かかる第三実施形態に係る受波アレイ装置１では、受波素子２の配列間隔を変更することによって、複数の受波素子２の中心位置がずれることとなる。この場合、制御手段７により、受信した音波のデータを複数の受波素子２の中心位置（基準位置からのずれ量）に基づいて補正するようにしてもよい。
【００４５】
なお、上述した第一実施形態〜第三実施形態において、底部１１を下にして、下から順に、駆動軸３、レール６及び受波素子２が配置されている場合を図示しているが、駆動軸３、レール６及び受波素子２を水平方向に並ぶように配置してもよいし、駆動軸３、レール６及び受波素子２の位置を上下反転させて配置するようにしてもよい。
【００４６】
次に、本発明の第四実施形態に係る受波アレイ装置について、図５及び図６を参照しつつ説明する。ここで、図５は、本発明の第四実施形態に係る受波アレイ装置を示す平面図である。図６は、図５に示した受波アレイ装置を示す側面図であり、（ａ）はＡ矢視側面図、（ｂ）はＢ矢視側面図、を示している。なお、上述した第一実施形態に係る受波アレイ装置１と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。なお、各図において制御手段７の図は省略してある。
【００４７】
図５及び図６に示した第四実施形態に係る受波アレイ装置１０は、複数の受波素子２を二次元的に規則的に配列し、Ｘ方向及びＹ方向に移動できるようにしたものである。上述した第一実施形態〜第三実施形態に係る受波アレイ装置１は、複数の受波素子２を一列に、すなわち、一次元的に配列したものである。受波素子２を一次元的に配列した受波アレイ装置１では、音源より入射する音波は面（一つの角度）で把握されるのに対し、受波素子２を二次元的に配列した受波アレイ装置１０では、音源より入射する音波は線（二つの角度）で把握されることとなり、音源探査の精度を向上させることができる。
【００４８】
図５及び図６に示した第四実施形態に係る受波アレイ装置１０は、規則的に配列された複数の受波素子２を有する受波アレイ装置１０であって、不等間隔のネジ溝３１を有する第一駆動軸３ａと、第一駆動軸３ａを回転させる第一駆動手段４１と、受波素子２を支持するとともに第一駆動軸３ａの軸方向に移動可能に配置される受波素子支持体５と、第一駆動軸３ａから離隔した位置に配置されるとともに受波素子支持体５の移動をガイドする第一レール６１と、を有する複数の受波素子アレイ体２０と、第一駆動軸３ａと直交する方向に配置されるとともに不等間隔のネジ溝３１を有する第二駆動軸３ｂと、第二駆動軸３ｂを回転させる第二駆動手段４２と、受波素子アレイ体２０を支持するとともに第二駆動軸３ｂの軸方向に移動可能に配置される受波素子アレイ体支持手段８１と、第二駆動軸３ｂから離隔した位置に配置されるとともに受波素子アレイ体支持手段８１の移動をガイドする第二レール８２と、を有し、複数の受波素子アレイ体２０の一端に沿って配置される受波素子アレイ体駆動手段８と、第二駆動軸３ｂと平行に配置された脚部９１と、脚部９１に配置されるとともに受波素子アレイ体２０の移動をガイドする第三レール９２と、を有し、複数の受波素子アレイ体２０の他端に沿って配置される受波素子アレイ体ガイド手段９と、を有し、第一駆動軸３ａを回転させて受波素子支持体５を移動させるとともに、第二駆動軸３ｂを回転させて受波素子アレイ体２０を移動させることにより、受波素子２を等間隔に維持しながら配列間隔を変更できるように構成したものである。
【００４９】
かかる受波アレイ装置１０は、第一実施形態に係る受波アレイ装置１を図５のＸ方向に複数配置するとともに、受波素子アレイ体駆動手段８及び受波素子アレイ体ガイド手段９によりＸ方向に移動できるように配置したものである。したがって、第一駆動軸３ａ、第一駆動手段４１、受波素子支持体５及び第一レール６１を有する受波素子アレイ体２０は、実質的に第一実施形態に係る受波アレイ装置１と同じ構成を有する。受波素子アレイ体２０上の受波素子２は、図５に示したように、Ｙ方向に移動可能に配置されている。
【００５０】
なお、第一駆動軸３ａ及び第一駆動手段４１は、受波素子アレイ体駆動手段８及び受波素子アレイ体ガイド手段９上で滑動可能に配置される脚部１２により支持されている。脚部１２は、第一駆動軸３ａの端部を回転可能に支持する第一脚部１２ａと、第一駆動手段４１を支持する第二脚部１２ｂと、を有している。さらに、第一脚部１２ａ及び第二脚部１２ｂは、それぞれ第三レール９２上に配置された台座９３及び第二レール８２上に配置された台座８３上に支持されている。
【００５１】
受波素子アレイ体駆動手段８は、図６（ａ）に示したように、受波素子アレイ体支持手段８１を軸方向に移動させる第二駆動軸３ｂ及び第二駆動手段４２により構成されている。第二駆動軸３ｂ及び第二駆動手段４２は、受波アレイ装置１０の底部１１を構成する平板上に立設された脚部１２に支持されている。脚部１２は、第二駆動軸３ｂの端部を回転可能に支持する第一脚部１２ａと、第二駆動手段４２を支持する第二脚部１２ｂと、を有している。
【００５２】
また、受波素子アレイ体駆動手段８は、図６（ａ）及び（ｂ）に示したように、受波素子アレイ体支持手段８１及び第二レール８２により、受波素子アレイ体２０を第二駆動軸３ｂ上で移動可能に支持している。受波素子アレイ体支持手段８１は、第二駆動軸３ｂに移動可能に嵌め込まれる従動体８１ａと、第二レール８２に支持される台座８３と、従動体８１ａと台座８３とを繋ぐ連結部８１ｂと、を有している。従動体８１ａは、受波素子支持体５の従動体５１と同じ構成である。第二レール８２は、受波素子アレイ体駆動手段８を構成する第一脚部１２ａ及び第二脚部１２ｂに渡って掛け渡されている。台座８３は、第二レール８２上を滑動可能であればよく、車輪やボールを有していてもよい。
【００５３】
受波素子アレイ体ガイド手段９は、図６（ａ）及び（ｂ）に示したように、受波素子アレイ体駆動手段８による受波素子アレイ体２０の移動を補助する機能を有する。具体的には、接地面を構成する底部１１と、受波素子アレイ体駆動手段８の脚部１２と同じ高さを有する脚部９１と、脚部９１に掛け渡された第三レール９２と、第三レール９２に支持される台座９３と、を有している。脚部９１は、受波素子アレイ体駆動手段８の第一脚部１２ａ及び第二脚部１２ｂと対応する位置に配置されている。台座９３は、受波素子アレイ体２０のそれぞれに配置されており、第三レール９２上を滑動可能であればよく、車輪やボールを有していてもよい。なお、受波素子アレイ体ガイド手段９は、受波素子アレイ体駆動手段８と同じ構成とし、第二駆動手段４２を同期させるように制御してもよい。
【００５４】
上述した第四実施形態に係る受波アレイ装置１０によれば、図５に示したように、第一駆動手段４１により第一駆動軸３ａを回転させることにより、Ｙ方向に受波素子２を移動させることができる。このとき、第一駆動軸３ａには上述したネジ溝３１が形成されていることから、受波素子２の配列間隔Δｄｙは均等に保持された状態で拡縮可能に構成される。また、第二駆動手段４２により第二駆動軸３ｂを回転させることにより、Ｘ方向に受波素子２を移動させることができる。このとき、第二駆動軸３ｂには上述したネジ溝３１が形成されていることから、受波素子２の配列間隔Δｄｘは均等に保持された状態で拡縮可能に構成される。
【００５５】
そして、Ｘ方向の受波素子２の配列間隔Δｄｘ及びＹ方向の受波素子２の配列間隔Δｄｙを予め等しくなるように設定するとともに、第一駆動軸３ａ及び第二駆動軸３ｂを同じ構成にしておくことにより、第一駆動軸３ａ及び第二駆動軸３ｂを同じ回転数で回転させることにより、容易に受波素子２を等間隔に維持しながら配列間隔Δｄｘ，Δｄｙを変更することができる。
【００５６】
なお、第一駆動軸３ａ及び第二駆動軸３ｂの径やネジ溝３１の構成が異なる場合には、第一駆動軸３ａ及び第二駆動軸３ｂの回転数や回転量を適宜制御することにより、受波素子２を等間隔に維持しながら配列間隔Δｄｘ，Δｄｙを変更するようにしてもよい。
【００５７】
本発明は上述した実施形態に限定されず、第三実施形態に係る受波アレイ装置１に第二実施形態を適用してもよい、第四実施形態に係る受波アレイ装置１０に第二実施形態や第三実施形態を適用してもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１，１０  受波アレイ装置
２  受波素子
３  駆動軸
３ａ  第一駆動軸
３ｂ  第二駆動軸
４  駆動手段
５  受波素子支持体
６  レール
８  受波素子アレイ体駆動手段
９  受波素子アレイ体ガイド手段
１３  カバー体
１４  液体
２０  受波素子アレイ体
３１  ネジ溝
４１  第一駆動手段
４２  第二駆動手段
５１  従動体
５２  台座
５３  連結部
５４  支持部
６１  第一レール
８１  受波素子アレイ体支持手段
８２  第二レール
９２  第三レール
【図１】
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【図２】
2014052242.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014052242.tif 000006
【図５】
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【図６】
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