(57)【要約】      （修正有）【課題】測定が容易で、高周波数帯域において音圧の表示を可能にした超音波マイクロフォン装置及び超音波マイクロフォンの出力信号を電気単位のボルトから音響単位のパスカル又はデシベルに変換する方法を提供する。【解決手段】超音波周波数領域において利用される超音波マイクロフォン感度測定装置５００であって、超音波を受信する超音波マイクロフォン１００は、Ｖ／ＰａまたはＶ／ｄＢの単位、またはそれらの逆数を単位とする音圧変換用受信感度を有し、前記受信感度に基づいて、観測点での超音波マイクロフォン１００からの出力電圧を超音波受信音圧に変換する超音波受信音圧変換手段を有する。【選択図】図６
2017112582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波周波数領域において利用される超音波マイクロフォン装置であって、
超音波を受信する超音波マイクロフォンは、Ｖ／ＰａまたはＶ／ｄＢの単位、またはそれらの逆数を単位とする音圧変換用受信感度を有し、前記受信感度に基づいて、観測点での前記超音波マイクロフォンからの出力電圧を超音波受信音圧に変換する超音波受信音圧変換手段を有することを特徴とする超音波マイクロフォン装置。
【請求項２】
前記超音波受信音圧変換手段は、前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeas（Ｖ）を、前記超音波受信音圧変換手段のメモリに記憶した前記受信感度Srecと照合し、前記出力電圧Ｖmeas（Ｖ）を前記受信感度Srecで除することによって受信音圧Pcal（Ｐａ）を算出することを特徴とする請求項１記載の超音波マイクロフォン装置。
【請求項３】
前記受信感度は、以下のステップを経て作成されるものであることを特徴とした請求項１又は２記載の超音波マイクロフォン装置。
第１ステップ：開口半径ａを有し、空中への伝搬時に周波数ｎｆ0（ｎは整数）の高次高調波を生じる周波数ｆ0の基本波超音波を発生させかつ伝搬させる広帯域超音波ピストン音源となる超音波標準音源を設ける。
第２ステップ：前記超音波標準音源の表面の振動速度ｕ0又はこの振動速度ｕ0に音響インピーダンスを積算した音源音圧Ｐ0を測定する。
第３ステップ：前記第２ステップで測定した前記振動速度ｕ0若しくは前記音源音圧Ｐ0と、前記開口半径ａと、前記周波数ｆ0とを用い、Rayleighの積分式を用いて前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fundをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算するか、又はＫＺＫの非線形微分方程式を用いて、前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fund、第二高調波成分の音圧Pcal 2nd及び第三高調波成分の音圧Pcal 3rdをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算する。
第４ステップ：前記第３ステップで計算された音場に関し、音圧と位置との関係を示すテーブルを作成する。
第５ステップ：前記超音波マイクロフォンを前記ステップ４で作成された前記テーブルに設定した各位置に順次走査して、前記位置ごとの前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeasを実測する。
第６ステップ：前記第５ステップで実測した前記超音波マイクロフォンの前記出力電圧Vmeasを、基本波成分Vmeas fundと、第二高調波成分Vmeas 2ndと、第三高調波成分Vmeas 3rdとに分離し、それぞれの周波数成分の電圧レベルの値を抽出する。
第７ステップ：前記第４ステップで計算された各位置における前記基本波成分の音圧と前記第二高調波成分の音圧と前記第三高調波成分の音圧Pcal fund、Pcal 2nd、Pcal 3rdと、前記各位置に対応する前記第５ステップの実測位置における出力電圧の前記基本波成分と前記第二高調波成分と前記第三高調波成分Vmeas fund、Vmeas 2nd 、Vmeas 3rdとに基づき、それぞれの受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd及びVmeas 3rd／Pcal 3rdを計算する。
第８ステップ：基本波成分と第二高調波成分と第三高調波成分のそれぞれの前記受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd、及びVmeas 3rd／Pcal 3rdの一致性を評価し、一致する場合との差異が５％以内である受信感度の実測値と計算値との平均値を計算し、この平均値を、前記超音波マイクロフォンの受信感度とする。
【請求項４】
前記超音波マイクロフォンは、受信超音波を電気信号に変換する音響電気変換素子として、両面に金を成膜した多孔性ポリプロピレン膜を有し、前記多孔性ポリプロピレン膜を帯電させた圧電エレクトレットを用いたことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の超音波マイクロフォン装置。
【請求項５】
前記超音波マイクロフォンは、保護膜層を有していることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の超音波マイクロフォン装置。
【請求項６】
前記超音波マイクロフォンと、前記超音波マイクロフォンに結線されたソースフォロワー型のインピーダンス変換部とをハウジング内に収容していることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の超音波マイクロフォン装置。
【請求項７】
前記インピーダンス変換部に結線された前記超音波受信音圧変換手段を前記ハウジング内に収容していることを特徴とする請求項６に記載の超音波マイクロフォン装置。
【請求項８】
開口半径ａを有し、空中への伝搬時に周波数ｎｆ0（ｎは整数）の高次高調波を生じる周波数ｆ0の基本波超音波を発生させかつ伝搬させる広帯域超音波ピストン音源となる超音波標準音源を設ける第１ステップと、
前記超音波標準音源の表面の振動速度ｕ0又はこの振動速度ｕ0に音響インピーダンスを積算した音源音圧Ｐ0を測定する第２ステップと、
前記第２ステップで測定した前記振動速度ｕ0若しくは前記音源音圧Ｐ0と、前記開口半径ａと、前記周波数ｆ0とを用い、Rayleighの積分式を用いて前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fundをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算するか、又はＫＺＫの非線形微分方程式を用いて、前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fund、第二高調波成分の音圧Pcal 2nd及び第三高調波成分の音圧Pcal 3rdをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算する第３ステップと、
前記第３ステップで計算された音場に関し、音圧と位置との関係を示すテーブルを作成する第４ステップと、
超音波マイクロフォンを前記ステップ４で作成された前記テーブルに設定した各位置に順次走査して、前記位置ごとの前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeasを実測する第５ステップと、
前記第５ステップで実測した前記超音波マイクロフォンの前記出力電圧Vmeasを、基本波成分Vmeas fundと、第二高調波成分Vmeas 2ndと、第三高調波成分Vmeas 3rdとに分離し、それぞれの周波数成分の電圧レベルの値を抽出する第６ステップと、
前記第４ステップで計算された各位置における前記基本波成分の音圧と前記第二高調波成分の音圧と前記第三高調波成分の音圧Pcal fund、Pcal 2nd、Pcal 3rdと、前記各位置に対応する前記第５ステップの実測位置における出力電圧の前記基本波成分と前記第二高調波成分と前記第三高調波成分Vmeas fund、Vmeas 2nd 、Vmeas 3rdとに基づき、それぞれの受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd及びVmeas 3rd／Pcal 3rdを計算する第７ステップと、
基本波成分と第二高調波成分と第三高調波成分のそれぞれの前記受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd、及びVmeas 3rd／Pcal 3rdの一致性を評価し、一致する場合との差異が５％以内である受信感度の実測値と計算値との平均値を計算し、この平均値を、前記超音波マイクロフォンの受信感度とする第８ステップと、を有する超音波マイクロフォンの出力信号を電気単位のボルトから音響単位のパスカル又はデシベルに変換する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波マイクロフォン装置及び超音波マイクロフォンの出力信号を電気単位のボルトから音響単位のパスカル又はデシベルに変換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波信号を用いた技術は、医療診断や非破壊検査分野で広く使用されており、医療分野又は安全、安心な社会のインフラの構築に欠かせない基盤技術として定着してきている。超音波信号の非破壊検査分野への適用の例としては、トンネル、高速道路、原子炉、ビル等のインフラ構造物の亀裂の存在検査等、検査のために破壊ができない物の診断などがある。
この超音波技術は、Ｘ線技術のような被爆の心配は無いが、非線形超音波や連続波を使うパワー超音波応用を用いる場合は、超音波暴露の可能性が指摘されている。特定の強さ以上の超音波が人の耳に暴露された場合、人に何らかの影響を及ぼす可能性があるという指摘である。
音圧の測定に関し、可聴音については、測定点での音の大きさをｄＢで表示できる騒音計が存在し、音の客観的な物理的性質を数値化できるようになっている。また、超音波については、１００ｋＨｚ以下のもの、又は対象物が生体であり、音響的特性が水に似ているため水中における観測点音圧を測定できればよいハイドロフォンが市販されている。
一方、例えば数１００ｋＨｚ〜数ＭＨｚの高周波数の空中超音波に含まれる分数調波と呼ばれる非線形音響波について音圧値として表現できるものとしては、天秤法という方法を用いた専用の測定器か、相互更生法という方法を用いるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−３３１５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、天秤法を利用した装置を用いて空中超音波を測定する場合、測定したい超音波送信音源に対し、測定点は固定点、即ち天秤皿の位置という観測点位置に関する制約があった。また、この装置は、気流の影響が測定精度に大きく影響して測定誤差を与えるため風防が必要になるが、かかる制約は前述した超音波暴露に対処するための測定には向かなかった。
また、相互更生法は、超音波センサを３個用意してそのうち２個を選び、各々を送信用又は受信用に用いて、計３セットの同一方法の送受信測定を行い、送信用時の駆動電圧と受信用時の受信電圧との関係から受信感度を推定校正する方法である。しかし、相互更生法を用いる場合は、開口寸法を超音波の波長以下の寸法に、例えば４００ｋＨｚの場合０．８５ｍｍ以下にする必要があり、製造に難があった。また、相互更生法は、送信用として十分な送信感度と、受信用として十分な受信感度とを兼備する必要があるが、開口寸法が微小なもので、感度の条件を満たせる圧電材料は存在しない。
【０００５】
そこで、本発明は、測定が容易で、高周波数帯域において音圧の表示を可能にした超音波マイクロフォン装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波マイクロフォン装置は、超音波周波数領域において利用される超音波マイクロフォン装置であって、超音波を受信する超音波マイクロフォンは、Ｖ／ＰａまたはＶ／ｄＢの単位、またはそれらの逆数を単位とする音圧変換用受信感度を有し、前記受信感度に基づいて、観測点での前記超音波マイクロフォンからの出力電圧を超音波受信音圧に変換する超音波受信音圧変換手段を有することを特徴とする。
この超音波マイクロフォン装置は、超音波を、利用者が視認できるようにＰａ又はｄＢの音圧で表示できることで、利用者の利便性を高めることができる。
【０００７】
（２）本発明の前記超音波受信音圧変換手段は、前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeas（Ｖ）を、前記超音波受信音圧変換手段のメモリに記憶した前記受信感度Srecと照合し、前記出力電圧Vmeas（Ｖ）を前記受信感度Srecで除することによって受信音圧Pcal（Ｐａ）を算出するものであってもよい。
【０００８】
（３）本発明の前記受信感度は、以下のステップを経て作成されるものであってもよい：
第１ステップ：開口半径ａを有し、空中への伝搬時に周波数ｎｆ0（ｎは整数）の高次高調波を生じる周波数ｆ0の基本波超音波を発生させかつ伝搬させる広帯域超音波ピストン音源となる超音波標準音源を設ける。
第２ステップ：前記超音波標準音源の表面の振動速度ｕ0又はこの振動速度ｕ0に音響インピーダンスを積算した音源音圧Ｐ0を測定する。
第３ステップ：前記第２ステップで測定した前記振動速度ｕ0若しくは前記音源音圧Ｐ0と、前記開口半径ａと、前記周波数ｆ0とを用い、Rayleighの積分式を用いて前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fundをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算するか、又はＫＺＫの非線形微分方程式を用いて、前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fund、第二高調波成分の音圧Pcal 2nd及び第三高調波成分の音圧Pcal#3rdをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算する。
第４ステップ：前記第３ステップで計算された音場に関し、音圧と位置との関係を示すテーブルを作成する。
第５ステップ：前記超音波マイクロフォンを前記ステップ４で作成された前記テーブルに設定した各位置に順次走査して、前記位置ごとの前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeasを実測する。
第６ステップ：前記第５ステップで実測した前記超音波マイクロフォンの前記出力電圧Vmeasを、基本波成分Vmeas fundと、第二高調波成分Vmeas 2ndと、第三高調波成分Vmeas 3rdとに分離し、それぞれの周波数成分の電圧レベルの値を抽出する。
第７ステップ：前記第４ステップで計算された各位置における前記基本波成分の音圧と前記第二高調波成分の音圧と前記第三高調波成分の音圧Pcal fund、Pcal 2nd、Pcal 3rdと、前記各位置に対応する前記第５ステップの実測位置における出力電圧の前記基本波成分と前記第二高調波成分と前記第三高調波成分Vmeas fund、Vmeas 2nd 、Pmeas 3rdとに基づき、それぞれの受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd及びVmeas 3rd／Pcal 3rdを計算する。
第８ステップ：基本波成分と第二高調波成分と第三高調波成分のそれぞれの前記受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd、及びVmeas 3rd／Pcal 3rdの一致性を評価し、一致する場合との差異が５％以内である受信感度の実測値と計算値との平均値を計算し、この平均値を、前記超音波マイクロフォンの受信感度とする。
この第１ステップから第８ステップの手順の操作により、基準音源仕様（開口半径、周波数、超音波送信面における振動速度）と観測点の間の相対的な座標との関係の理論音場パターンが単位パスカル（Ｐａ）またはデシベル（ｄＢ）で計算され、また、基準音源と観測位置との関係が理論計算の場合と同じ条件になる様に設定した上で、単位がボルト（Ｖ）の実測音場を測定し、両パターンの音響焦点領域での一致性（相関係数）を評価することにより、両者の同じ物理量を観測していると判定し、その超音波マイクロフォンの単位が（Ｖ／Ｐａ）または（Ｖ／ｄＢ）で表される受信感度を得ている。そして、最も誤差要因が少ない音響焦点領域の複数の点（すなわちピーク値の１／２の値になる位置（２点）に挟まれた複数の点、）での理論音場と実測音場の一致性を、ピーク値の１／２の値になる位置（２点）に挟まれた複数の位置における計算値と実測値との相関係数で評価している。したがって、信頼し得る感度表示の超音波マイクロフォンを提供できるようになる。
なお、ＫＺＫの非線形微分方程式とは、（Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov）の非線形微分方程式を意味する。以下、本願において同様。
【０００９】
（４）本発明の前記超音波マイクロフォンは、受信超音波を電気信号に変換する音響電気変換素子として、両面に金を成膜した多孔性ポリプロピレン膜を有し、前記多孔性ポリプロピレン膜を帯電させた圧電エレクトレットを用いたものであってもよい。
超音波マイクロフォンの心臓部である音響電気変換素子として、広帯域、高感度高ＳＮ（信号／雑音比）特性を示す多孔性ポリプロピレン膜を帯電させた圧電エレクトレット振動子を用いているので、音響単位での超音波音場を高い信頼性で測定できることになる。
【００１０】
（５）本発明の前記超音波マイクロフォンは、保護膜層を有していてもよい。
本発明は、超音波受信面に耐候性の保護膜を形成しているので、特に防湿、防塵等の対環境に強い超音波マイクロフォンとなる。
【００１１】
（６）本発明の前記超音波マイクロフォンと、前記超音波マイクロフォンに結線されたソースフォロワー型のインピーダンス変換部とをハウジング内に収容していてもよい。
ソースフォロアー型のＦＥＴ入力のインピーダンス変換回路を内蔵し、圧電エレクトレット振動子の直近に配置しているので、接続するケーブルの長さ、固有インピーダンス、静電容量に影響されず、また飛来ノイズの影響も受けにくくなりＳＮＲが良好な超音波マイクロフォンを提供できるようになる。
【００１２】
（７）本発明の前記インピーダンス変換部に結線された前記超音波受信音圧変換手段を前記ハウジング内に収容していてもよい。
請求項３に記載したすべてのステップに関する機能が超音波マイクロフォンハウジング内に集積されているので、直接音響単位の音圧をユーザーに提供できるようになる。
【００１３】
（８）本発明の超音波マイクロフォンの出力信号を電気単位のボルトから音響単位のパスカル又はデシベルに変換する方法は、開口半径ａを有し、空中への伝搬時に周波数ｎｆ0（ｎは整数）の高次高調波を生じる周波数ｆ0の基本波超音波を発生させかつ伝搬させる広帯域超音波ピストン音源となる超音波標準音源を設ける第１ステップと、前記超音波標準音源の表面の振動速度ｕ0又はこの振動速度ｕ0に音響インピーダンスを積算した音源音圧Ｐ0を測定する第２ステップと、前記第２ステップで測定した前記振動速度ｕ0若しくは前記音源音圧Ｐ0と、前記開口半径ａと、前記周波数ｆ0とを用い、Rayleighの積分式を用いて前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fundをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算するか、又はＫＺＫの非線形微分方程式を用いて、前記超音波標準音源が形成する基本波の音圧Pcal fund、第二高調波成分の音圧Pcal 2nd及び第三高調波成分の音圧Pcal 3rdをパスカル（Ｐａ）又はデシベル（ｄＢ）の単位で計算する第３ステップと、前記第３ステップで計算された音場に関し、音圧と位置との関係を示すテーブルを作成する第４ステップと、超音波マイクロフォンを前記ステップ４で作成された前記テーブルに設定した各位置に順次走査して、前記位置ごとの前記超音波マイクロフォンの出力電圧Vmeasを実測する第５ステップと、前記第５ステップで実測した前記超音波マイクロフォンの前記出力電圧Vmeasを、基本波成分Vmeas fundと、第二高調波成分Vmeas 2ndと、第三高調波成分Vmeas 3rdとに分離し、それぞれの周波数成分の電圧レベルの値を抽出する第６ステップと、前記第４ステップで計算された各位置における前記基本波成分の音圧と前記第二高調波成分の音圧と前記第三高調波成分の音圧Pcal fund、Pcal 2nd、Pcal 3rdと、前記各位置に対応する前記第５ステップの実測位置における出力電圧の前記基本波成分と前記第二高調波成分と前記第三高調波成分Vmeas fund、Vmeas 2nd 、Vmeas 3rdとに基づき、それぞれの受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd及びVmeas 3rd／Pcal 3rdを計算する第７ステップと、基本波成分と第二高調波成分と第三高調波成分のそれぞれの前記受信感度Vmeas fund／Pcal fund、Vmeas 2nd／Pcal 2nd、及びVmeas 3rd／Pcal 3rdの一致性を評価し、一致する場合との差異が５％以内である受信感度の実測値と計算値との平均値を計算し、この平均値を、前記超音波マイクロフォンの受信感度とする第８ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の超音波マイクロフォン装置は、測定が容易で、高周波数帯域において音圧の表示を可能にするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の圧電エレクトレットの模式図である。
【図３】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の圧電エレクトレットの超音波受信原理を示した模式図である。
【図４】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の圧電エレクトレットの超音波受信原理を示した模式図である。
【図５】本発明に係る超音波マイクロフォン装置のインピーダンス変換回路を示す回路図である。
【図６】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の超音波マイクロフォン感度測定装置を示す図である。
【図７】本発明に係る超音波マイクロフォン装置の超音波マイクロフォンの受信感度を決定するための手順を示したフローチャートである。
【図８】水中実測音場と計算上の音場との一致性を示すグラフである。
【図９】空中実測音場と計算上の音場との一致性を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は、図１に示した超音波マイクロフォン装置の他の変形例を示す断面図、（ｂ）は、図１に示した超音波マイクロフォン装置の他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態である超音波周波数領域（例えば数百ｋＨｚ以上数ＭＨｚ以下）において利用される超音波マイクロフォン装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、超音波マイクロフォン装置１は、超音波の受信が可能な超音波マイクロフォン１００と、超音波マイクロフォン１００に結線されるソースフォロワー型のインピーダンス変換部１２６と、信号処理回路からなる超音波受信音圧変換部（超音波受信音圧変換手段）１２８とを備えている。
超音波マイクロフォン１００と、インピーダンス変換部１２６と、超音波受信音圧変換部１２８とは、導電性を有するハウジング１０７内に収容されている。
【００１８】
超音波マイクロフォン１００は、ハウジング１０７の前面側の開口部１０７ａに配置された圧電エレクトレット１０１と、圧電エレクトレット１０１の両面に密着するよう設けられた電極１０２，１０３と、圧電エレクトレット１０１の背面側の開口部１０７ｂで電極１０３に接着層１０６を介して接合された金属製バッキング部材１０４とを備えている。ハウジング１０７の開口部１０７ａは、電極１０２に密着した樹脂製の保護膜層１０５が配置され、ハウジング１０７の開口部１０７ｂは、導電性を有するキャップ１０８により閉塞されている。
【００１９】
ハウジング１０７の内壁面には、絶縁層１１２が形成されており、電極１０２と電極１０３及び金属製バッキング部材１０４とが短絡しないようになっている。
電極１０２は、リード線等の導通部材１１０を介してハウジング１０７及びキャップ１０８と電気的に接続可能になっており、配線１１９ｂを通じてインピーダンス変換部１２６に接続されている。
【００２０】
電極１０３は、絶縁性を有する薄膜の接着層１０６を介してバッキング部材１０４と電気的に導通可能になっており、配線１１９ａを通じてインピーダンス変換部１２６に接続されている。
【００２１】
すなわち、本実施形態において、圧電エレクトレット１０１は、λ／４共振モードを用い応答周波数帯域がλ／２共振モードの場合の１／２になるようにしている。
このためには、金属製バッキング部材１０４で硬く固定した圧電エレクトレット１０１の背面側が変位しないようにし、かつ、バッキング部材１０４の表面と圧電エレクトレット１０１との境界面が振動の節点になるようにし、圧電エレクトレット１０１の表面側は変位フリーとして最大の振動振幅Ａｍａｘを示すようにする。この為には接着層１０６に、硬化前は粘度が小さく硬化後は薄く硬く接着できるエポキシ接着材を選択する。エポキシ接着剤を採用した場合、接着層１０６は、加圧硬化をすることにより直流的に導通するので、信号ケーブル１１９を金属製バッキング部材１０４に半田づけすればよい。
【００２２】
図２は、圧電エレクトレット１０１の内部断面構造を模式的に示した図である。図２に示すように、圧電エレクトレット１０１は、多孔性ポリプロピレン膜を備えた部材である。
図２に示すように、電極１０２，１０３（図１参照）により挟まれた圧電エレクトレット１０１内には、微細な偏平状ボイド３０２が体積比率５０％程度で均一に分布している。また、圧電エレクトレット１０１は、コロナ放電等の帯電手段により偏平状ボイド３０２を囲むように正負に帯電している。
【００２３】
この一つの帯電単位３２０を以下、便宜的に帯電双極子と称し、電界に対する作用力を以下、帯電双極子モーメントと便宜的に称し、その量をμで表すと、μ＝ｑ・ｚ（ｑ：帯電電荷量、ｚ：偏平状ボイドの短軸距離）となる。
【００２４】
この帯電双極子モーメントμは圧電エレクトレット１０１全体での偏平状ボイド３０２の数Ｎ個で積算して、圧電エレクトレット１０１全体でＮμとなる。これを帯電分極Ｐと便宜的に称する。
この帯電分極Ｐは、Ｐ＝Ｎμ＝Ｎ・ｑ・ｚ（なお、ｚは偏平状ボイドの短軸距離である。）で表される。この帯電分極Ｐの電荷は通常の圧電体と同様、圧電エレクトレット１０１の表面近傍に局在する束縛電荷により束縛され中和している為、外界からは観測されない。その様子を示したのが図３である。
【００２５】
以降の説明を分かり易くするために、総帯電分極Ｐの電荷量を上面側３０９で＋１０、下面側３１０で−１０とする。圧力や温度、気圧等の外界変化が無い限り、それぞれ電極１０２，１０３では、負の束縛電荷−１０と正の束縛電荷＋１０とで釣り合いが生じており、中和しているため、電極１０２，１０３上で電荷は観測されない。
【００２６】
この様子を偏平状ボイド３０２とともに図示したのが図４である。このような中和状態で超音波が入射し、図４に示すように、上面側の電極１０２がδｚ（符号３１５参照）だけ圧縮変形すると、帯電分極Ｐが前式Ｐ＝Ｎ・ｑ・ｚに従って、ΔＰ＝Ｎ・ｑ・δｚ減少する。
【００２７】
例えば、圧縮変形により上面側３０９において帯電分極Ｐの電荷量を＋８、下面側３１０において−８に変化すると、束縛電荷は直ぐに状態変化を起こすことが出来ない。したがって、上面側３０９において、その差分の−２、下面側３１０において、その差分＋２の電荷量が各電極１０２，１０３上に焦出することになる。この焦出電荷Ｑは圧電エレクトレット１０１の静電容量をＣとすると、Ｖ＝Ｑ／Ｃで電圧値として検知される。あるいは、電荷の状態のままチャージアンプによって検出され電圧信号に変換される。これが超音波マイクロフォン１００の出力電圧となる。
【００２８】
尚、前述した束縛電荷は、電極１０２，１０３と圧電エレクトレット１０１との界面に局在するので、電極１０２、１０３と圧電エレクトレット１０１との界面の密着性は重要である。
電極形成によって、圧電エレクトレット１０１にシワや反りが生じると、安定な音響電気変換が出来なくなるので、電極１０２，１０３の密着性と偏平状ボイド３０２の変形に影響を及ぼすソリなどの変形を発生させない工夫をすることが好ましい。本実施形態では、圧電エレクトレット１０１の両面には、圧電エレクトレット１０１表面の前処理やスパッタ条件の最適化によりＡｕ電極が成膜されている。
【００２９】
図１に示すように、超音波受信音圧変換部１２８は、回路によって構成されたインピーダンス変換部１２６に配線１２７により結線されて、インピーダンス変換部１２６からの出力電圧を超音波受信音圧に変換する信号処理回路を備えたものである。
超音波受信音圧変換部１２８の内部回路は、アナログ／デジタル変換回路ＡＤＣ、高速フーリエ変換回路ＦＦＴ、３峰性の周波数特性が得られるので、それぞれのピークにおける最大値を低周波側からＡ１、Ａ２、Ａ３とすると、Ａ１は受信超音波の基本波成分でそのピーク周波数はｆ0、Ａ２は受信超音波の第二高調波成分でそのピーク周波数は２ｆ0、Ａ３は受信超音波の第三高調波成分でそのピーク周波数は３ｆ0となる。
【００３０】
これらＡ１＠ｆ0、Ａ２＠２ｆ0、Ａ３＠３ｆ0、のパラメータはデジタル演算で容易に抽出可能である。これらの値を超音波マイクロフォンの近傍に具備した位置センサからの位置情報、即ち座標情報（ｘｉ,ｙｊ,ｚｋ）と対比して、最大振幅の位置関数Ａ１（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）、Ａ２（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）、Ａ３（ｘｉ，ｙｊ，ｚｋ）、を音場形成器によって求める。実測値であるＡ１、Ａ２、Ａ３の単位は、いずれも（Ｖ）である。
【００３１】
超音波受信音圧変換部１２８には、メモリが内蔵されている。具体的に、超音波受信音圧変換部１２８には、予め、単位が音圧単位［Ｐａ］又は音圧レベル単位［ｄＢ］で表されるRayleighの積分式及び／又はＫＺＫの非線形微分方程式を用いて計算した計算音場データと、超音波マイクロフォン１００から得られた実測上の音場データと、計算上の音場データと実測上の音場データとの関係から得られた音圧変換用受信感度（単位はＶ／Ｐａ）の受信感度データＳ１（ｘｉ,ｙｊ,ｚｋ）、Ｓ２（ｘｉ,ｙｊ,ｚｋ）、Ｓ３（ｘｉ,ｙｊ,ｚｋ）が記憶されている。
なお、Rayleighの積分式は、基本波の計算音場データを計算することができ、ＫＺＫの非線形微分方程式は、基本波、第２高調波及び第３高調波の計算音場データを計算することができる。
【００３２】
図５に示すように、インピーダンス変換部１２６は、入力インピーダンスが高いＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）２１５を回路初段に用いている。ＦＥＴ２１５のゲート端子２１２には、圧電エレクトレット１０１の信号受信の信号ケーブル１１９とＧΩという超高抵抗のゲート抵抗２１３とが接続されている。ＦＥＴ２１５のドレイン１１８には、ドレイン端子２１６が設けられている。ＦＥＴ２１５のソース２１０と接地との間にソース抵抗２１４を接続し、ＦＥＴ２１５のソース端子２１７から出力信号を得る回路構成となっている。
【００３３】
圧電エレクトレット１０１は、誘電率が極めて小さいという特徴を有している。そのため圧電エレクトレット１０１は、１／２πｆＣ（ｆ：動作周波数、Ｃ：圧電エレクトレット１０１の静電容量）で表せるインピーダンスが極めて大きくなり、増幅器等の後続回路の入力インピーダンスとの電気的整合が取れない。その為にＦＥＴ２１５の入力部に多重反射ノイズが載ることになり、その受信初段回路として入力インピーダンスが低く増幅機能を与えてしまうと、ノイズが増幅されてしまい後続回路への出力信号は極めてＳＮが悪い信号となり実用的ではなくなってしまう。図５に示したソースフォロワー型のインピーダンス変換部１２６を用いれば、インピーダンス整合及び出力インピーダンスを低く変換できるので、後続回路との電気的整合を図ることができ、増幅もしていないので、周波数帯域も広くできるというメリットがある。
【００３４】
次に、超音波マイクロフォン１００の音圧変換用受信感度（単位はＶ／Ｐａ）の測定手順及び測定装置を以下説明する。
【００３５】
図６に示すように、超音波マイクロフォン感度測定装置５００は、超音波マイクロフォン１００をｘ方向５０９、ｙ方向５１０、ｚ方向５０８に移動可能なマニピュレータ５０７と、超音波マイクロフォン１００に向かって所望の周波数の超音波を送信することが可能な広帯域超音波ピストン音源としての標準音源５０３と、マニピュレータ５０７によって移動させられた超音波マイクロフォン１００の位置を検出する位置センサ５１１とを備えている。
【００３６】
超音波マイクロフォン１００は、ホルダ５０５によって保持された状態でマニピュレータ５０７に吊るされている（第１ステップ）。
なお、信号発生器５１２の出力は、パワーアンプ５１３で増幅され、この増幅電圧を超音波標準音源（以下、標準音源と言う）５０３に印加し、標準音源５０３から所定の超音波５２５を伝搬させる。
【００３７】
超音波マイクロフォン１００の位置は、位置センサ５１１で検出され、その検出信号は音場形成器５１６に伝送され、その位置における各調波成分のピークレベルと関係づけられる。該各調波成分のピークレベルはデジタルオシロスコープ５１４を経てデジタル信号に変換され、調波分離器５１５で、高速フーリエ変換回路によりＦＦＴ処置され、基本波成分と第二高調波成分と第三高調波成分の最大値を読み取り、その読み取り値（単位はボルト（Ｖ））を音場形成器５１６に出力する（第５ステップ、第６ステップ）。
【００３８】
そして、音場形成器５１６において、位置センサ５１１で検出された位置情報（実測位置）と調波分離器５１５からの出力値とを関連付ける。このようにして単位がボルト（Ｖ）の実測上の音場データ取りを行う。このデータは、受信感度演算手段５２１のメモリに記憶される。
【００３９】
これに対して、基本波、第二高調波、第三高調波に関して、標準音源５０３の特性（例えば、標準音源の寸法、音源音圧、周波数などの情報）に基づき、基本波に関してはRayleighの積分式、基本波、第二高調波及び第三高調波に関してはＫＺＫの非線形微分方程式を用いてマイコン５１９で計算し（第３ステップ）、単位がＰａの理論上の計算音場データ（計算音圧）を得ることができる。このデータは、受信感度演算手段５２１のメモリに記憶される。
その上で、前記第３ステップで計算された音場に関し、音圧と位置との関係を示すテーブルを作成する（第４ステップ）。
【００４０】
そして、受信感度演算手段５２１により、単位がボルト（Ｖ）の実測上の音場データと単位がＰａの理論上の計算音場データとにより単位がＶ／Ｐａの受信感度を得る（第８ステップ）。
【００４１】
図６及び図７を参照して感度測定手順について詳述する。
先ず、最初に、開口半径ａを有し、中心周波数ｆ0の超音波を送信できる広帯域の超音波ピストン音源（標準音源）５０３（図６参照）を準備する（符号４０１参照：第１ステップ）。開口半径ａは周波数によって異なるサイズとすることが好ましく、例えば水中用の場合２０ｍｍφ、空中用の場合は周波数が低いので４０ｍｍφの圧電セラミクス材料からなるランジェバン振動子を用いる。
【００４２】
ランジェバン振動子の振動面は単一振動モードの厚み縦振動を開口全面で励起することが可能で、超音波ピストン標準音源として好ましいが、単一振動モードの厚み縦振動を開口全面で励起することが可能であれば通常の厚み縦振動子であっても構わない。
【００４３】
次いで、図６に示す標準音源５０３に５０〜１００Ｖｐｐのサイン連続波を印加し、中心周波数ｆ0の超音波を送信させる（符号４０３参照）。更に、標準音源５０３の表面の振動速度ｕ0をレーザドプラーで測定する。振動速度ｕ0に超音波伝搬媒質の音響インピーダンスを積算することにより音源音圧Ｐ0が得られる（符号４０４参照：第２ステップ）。
なお（Ｐａ）単位の音圧と図８，図９に記載した（ｄＢ）で表される音圧レベル（ＳＰＬ）との関係は、
ＳＰＬ＝２０ＬＯＧ（Ｐ1／Ｐ0）、Ｐ0：基準音圧（＝２×１０-5 （Ｐａ））
である。
【００４４】
次いで、標準音源５０３と校正する予定の超音波マイクロフォン１００とを図６に示す超音波マイクロフォン感度測定装置５００にセットし、マニピュレータ５０７によって超音波マイクロフォン１００を移動させながら、基本波成分ｆfund＝ｆ0、第二高調波成分ｆ2nd＝２ｆ0、第三高調波成分ｆ3rd＝３ｆ0の観測点（ｘｉ、ｙｊ、ｚｋ）における音圧の測定を行う（走査する）（符号４０５参照：第５ステップ）。ｉ、ｊ、ｋはそれぞれ、それぞれの軸ｘ、ｙ、ｚに沿った測定点数である。
【００４５】
測定は全ての軸に沿って全観測点について測定する必要はなく、例えば、ｚ軸方向、即ち超音波伝搬方向にｋを変えて測定したり、ｚ軸に垂直なｘまたはｙ軸についてiやｊを変えて測定すればよい。この場合の測定量の単位は電圧（出力電圧Vmeas）（Ｖ）である。
【００４６】
信号発生器５１２の出力をパワーアンプ５１３で増幅し、この増幅電圧を標準音源５０３に印加し、標準音源５０３から送信させる。標準音源５０３から送信される超音波を、所定の位置（ｘｉ,ｙｊ,ｚｋ）にある超音波マイクロフォン１００が受信し、超音波音圧を電圧信号に変換する（第７ステップ）。この時の出力電圧と受信音圧Pcalの比を受信感度と定義し、（Ｖ／Ｐａ）の単位で表す。超音波マイクロフォン１００から出力される電圧信号は時間軸信号であり、各調波成分が重畳しているので、調波成分ごとの電圧を抽出するために前記時間軸信号をＦＦＴ処理して、基本波成分、第二高調波成分、第三高調波成分ごと（すなわち周波数成分ごと）のピークレベルを確定するために調波分離器５１５で処理する（符号４０６参照：第６ステップ）。
【００４７】
そして、音場形成器５１６において、位置センサ５１１で検出された位置情報と調波分離器５１５からのピークレベルの出力値とを関連付ける。このようにして、基本波成分、第二高調波成分、第三高調波成分の電圧（単位がボルト（Ｖ））の実測上の音場データ取りを行う。この音場データは、受信感度演算手段５２１のメモリに記憶される。
【００４８】
なお、高調波成分は第四高調波以上も存在するが、高次の高調波になるほど音圧レベルが低下し、測定誤差が大きくなるので、第四高調波以上の高周波成分を用いて受信感度（Ｖ／Ｐａ）を求める場合は注意を要する。
【００４９】
以上の方法で、基本波周波数、第二高調波周波数、第三高調波の３つの周波数での、単位変換が出来たわけだが、より多数の周波数点における単位変換を行う為には、送信用超音波音源としてコンポジット圧電振動子の様な広帯域振動子を用い、その共振周波数近辺で駆動信号の周波数を共振周波数の±５０％の範囲で小刻みに基本波周波数設定を行い、それらのそれぞれの第二高調波、第三高調波成分を抽出する（第８ステップ））。
【００５０】
例えば、中心周波数が２００ｋＨｚで、−３ｄＢ周波数帯域が１００ｋＨｚから３００ｋＨｚある音源を基準音源とする場合、駆動周波数ピッチを２０ｋＨｚとした時、基本波周波数は２００ｋＨｚ±２０ｎｋＨｚ（ｎ＝１〜５の整数）に設定できることになる。これらの基本波周波数に対し、第二高調波周波数は、２×（２００ｋＨｚ±２０ｎｋＨｚ）、第三高調波成分の周波数は３×（２００ｋＨｚ±２０ｎ）で表される。
【００５１】
従って、100kHz、120kHz、140kHz、160kHz、180kHz、200kHz、220kHz、240kHz、260kHz、280kHz、300kHzの基本波周波数、200kHz、240kHz、280kHz、320kHz、360kHz、400kHzの第二高調波周波数、300kHz、360kHz、420kHz、480kHz、540kHz、600kHz、660kHz、720kHz、780kHz、840kHz、900kHzの第三高調波周波数の設定周波数ポイントが可能となる。
【００５２】
以上のようにして横軸を周波数、縦軸を［Ｖ／Ｐａ］や、１μＰａの音圧の超音波を受信したときに１Ｖの電圧が得られる時を０ｄＢとしたときの単位で、ハイドロフォンの校正データに用いられる（ｄＢ ｒｅ Ｖ／μＰａ）を用いることが可能となる。なお、１Ｐａの音圧の超音波を受信したときに１Ｖの電圧が得られるときを０ｄＢとしたときの単位で、ハイドロフォンの校正データに用いられる（ｄＢ ｒｅ Ｖ／Ｐａ）を用いることもある。
【００５３】
受信感度演算手段５２１では、理論上の音場データを計算する。
まず、開口半径ａを有し且つ中心周波数ｆ０の超音波を送信できる仮想上の超音波ピストン基準音源を想定する（符号４０２参照）。
【００５４】
標準音源５０３の表面の振動速度ｕ0に超音波伝搬媒質の音響インピーダンスを積算することにより得られた音源音圧Ｐ0を利用して、ＫＺＫの非線形微分方程式（式１）により、基本波成分ｆfund＝ｆ0、第二高調波成分ｆ2nd＝２ｆ0、第三高調波成分ｆ3rd＝３ｆ0の観測点（ｘｉ、ｙｊ、ｚｋ）における音圧を計算により算出する（符号４０９参照：第３ステップ）。ｉ、ｊ、ｋはそれぞれ、それぞれの軸ｘ、ｙ、ｚに沿った測定点数である。また、ここで得られた音圧の単位はＰａである。
【式１】
【００５５】
2017112582.tif 000003
この式１に関しての詳細は、著者：鎌倉友男の非線形音響学の基礎（愛智出版、１９９６年）、第５章参照。
【００５６】
その後、基本波成分、第二高調波成分、第三高調波成分に関して、観測点（ｘｉ、ｙｊ、ｚｋ）における音圧データのピーク音圧（単位はＰａ）を抽出する（符号４０９参照）。そして、抽出されたピーク音圧の音場データ（符号４１０参照）は、受信感度演算手段５２１のメモリに記憶される。
【００５７】
受信感度演算手段５２１で、基本波成分、第二高調波成分、第三高調波成分に関して、実測上の観測点（ｘｉ、ｙｊ、ｚｋ）における電圧データのピーク電圧（単位はＶ）を、論理上の観測点（ｘｉ、ｙｊ、ｚｋ）における音圧データのピーク音圧（単位はＰａ）で除算することにより、音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）が得られる。
【００５８】
そして、基本波成分で得られた第１の音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）、第二高調波成分で得られた第２の音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）、第三高調波成分で得られた第３の音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）のそれぞれの実測値と計算値との一致性（言い換えると、差異）を評価し、一致性が５％以内であれば、第１の音圧変換用受信感度と第２の音圧変換用受信感度と第３の音圧変換用受信感度の平均値を正規の音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）として、超音波マイクロフォン装置１の超音波受信音圧変換部１２８のメモリに記憶される。
【００５９】
なお、実際上、正規な音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）を得るためには、異なる中心周波数を有する振動子をもった標準音源５０３で測定を繰り返し、その平均値を音圧変換用受信感度（Ｖ／Ｐａ）とする。
【００６０】
超音波マイクロフォン装置１の超音波受信音圧変換部１２８では、超音波マイクロフォン１００の出力電圧Ｖmeas fund（Ｖ）（基本波の場合）、Ｖmeas 2nd（Ｖ）（第二高調波成分の場合）、Ｖmeas 3rd（Ｖ）（第三高調波成分の場合）を、記憶した受信感度Srec（Ｖ／Ｐａ）と照合し、Pmeas（Ｖ）をSrec（Ｖ／Ｐａ）で除することによって受信音圧Pcal fund（Ｐａ）（基本波成分の場合）、Pcal 2nd（Ｐａ）（第二高調波成分の場合）、Pcal 3rd（Ｐａ）（第三高調波成分の場合）を算出する。その算出結果を図示しない表示器によって表示させる。
【００６１】
［超音波マイクロフォン１００による実測電圧（Ｖ）と、計算による音圧（Ｐａ）との近似性］
図８は、水中に於ける仮想の標準音源による音場を基本波成分、第二高調波、第三高調波成分をそれぞれ計算した曲線（単位ｄＢ）と、計算に用いた前記標準音源と超音波送信特性を有する超音波トランスデューサを音源として用いて、超音波マイクロフォン１００により音場を実測した電圧（Ｖ）と、を同じ観測距離で所定の位置ごとにプロットした図である。
【００６２】
更に図９は、図８と同様に計算と実測を空中で行って同じ観測距離で所定の位置ごとにプロットした図である。なお、「●」「＋」「○」：実測結果、実線：ＫＺＫの式から計算した理論曲線、点線：ＳＢＥ（spheroidal beam equation）の式から計算した理論曲線である。図８及び図９は計算結果を単位ｄＢで表しているが、実測電圧値の単位Ｖは記載していない。
【００６３】
実測値は単位がＶであるが、図８及び図９に示すように、計算音場パターンと実測音場パターンとの間に近似性があるのが分かる。特に図８に於いては、メインピーク７０４（基本波１．６９ＭＨｚ）、メインピーク７０６（第二高調波３．２ＭＨｚ）、メインピーク７０７（第三高調波４．８ＭＨｚ）に関して、計算音場パターンと実測音場パターンとは、単位が異なるが高い近似性があり、同一とみなすことができる。このような観点から、実測で得られた電圧と理論で得られた音圧との比をとって、超音波マイクロフォン１００の受信感度をＶ／Ｐａ単位で表現できることになる。
【００６４】
図９に示した空中音場パターンに於いても、空中音場パターンの場合と同様に考えることが出来る。空中の場合は標準音源として基本波３０ｋＨｚ、第二高調波６０ｋＨｚ、第三高調波９０ｋＨｚとし、計算結果と実測値との間の対応を行って、基本波（３０ｋＨｚ）、第二高調波（６０ｋＨｚ）、第三高調波（９０ｋＨｚ）のそれぞれについてプロットしている。
【００６５】
この場合も図８に示した結果と同様に、メインピーク７０４（基本波３０ｋＨｚ）、メインピーク７０６（第二高調波６０ｋＨｚ）、メインピーク７０７（第三高調波９０ｋＨｚ）に関して、計算音場パターンと実測音場パターンとは、単位が異なるが高い近似性があり、同一とみなすことができる。
【００６６】
このように、本発明では、実測値と計算値とは、単位が異なるが一致した特性と判断し、実測値Pmeas（Ｖ）が計算値Pcal（Ｐａ）に等しいとして、すなわち受信感度Srec（Ｖ／Ｐａ）を、Srec（Ｖ／Ｐａ）＝Pmeas（Ｖ）／Pcal（Ｐａ）に変換することができる。すなわち、本発明は、電気単位であるボルトを音響単位であるパスカル又はデシベルに比較的簡易な装置により容易に変換することが可能となり、空中で簡便に高調波を受信できる超音波マイクロフォン１００に適用することができるという効果を奏する。
【００６７】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。
図１０（ａ）に示すように、他の変形例の超音波マイクロフォン装置２００は、超音波マイクロフォン１００のみをハウジング１０７内に収容した超音波マイクロフォン本体２０１と、ハウジング１０７外で超音波マイクロフォン１００に結線されたインピーダンス変換部（不図示）と、ハウジング１０７外でインピーダンス変換部に結線された不図示の超音波受信音圧変換部（超音波受信音圧変換手段）とで構成されている。
【００６８】
図１０（ｂ）に示すように、更に他の変形例の超音波マイクロフォン装置２５０は、超音波マイクロフォン１００と超音波マイクロフォン１００に結線されたインピーダンス変換部（不図示）とをハウジング１０７内に収容した超音波マイクロフォン本体２５１と、ハウジング１０７外でインピーダンス変換部１２６に結線された不図示の超音波受信音圧変換部（超音波受信音圧変換手段）とで構成されている。
【００６９】
また、上記音圧として単位をＰａとしたが、音圧単位としてｄＢを利用してもよい。
音圧を計算する場合、上記ＫＺＫの非線形微分方程式に代えて、基本波に対してはRayleighの積分式を利用してもよい。
音圧変換用受信感度は、Ｖ／ＰａまたはＶ／ｄＢの逆数を単位としてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１，２５０，２５０…超音波マイクロフォン装置
１００…超音波マイクロフォン
１０１…圧電エレクトレット（音響電気変換素子）
１０２，１０３…電極
１０７…ハウジング
１２６…インピーダンス変換部
１２８…超音波受信音圧変換部（超音波受信音圧変換手段）
５０３…超音波標準音源（標準音源）
【図１】
2017112582.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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