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円筒形カーディオイドハイドロホン

国内特許コード P010000610
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平09-106303
公開番号 特開平10-304488
登録番号 特許第3002722号
出願日 平成9年4月23日(1997.4.23)
公開日 平成10年11月13日(1998.11.13)
登録日 平成11年11月19日(1999.11.19)
発明者
  • 三上 宏幸
出願人
  • 防衛装備庁長官
発明の名称 円筒形カーディオイドハイドロホン
発明の概要 【課題】 小型軽量で単一円筒によってカーディオイド指向性のハイドロホンを得る。
【解決手段】 円筒受感部8は、軸方向に分割された円筒基盤4(4a,4b)を補強材とし、その内周面上と外周面上に高分子圧電材7を装着して構成される。2組の円筒受感部8は、対向する一端を環状ベース6に対称に取付けて形状及び質量中心で支持する。2組の円筒受感部8を備えたセンサ部1は籠形のケース9で包囲され、ケース9を発泡体11でブーツ12内に保持する。ケース9及びブーツ12内に充填された充填液13を音響媒体として、ブーツ12外からの音波を高分子圧電材7に伝達し、音波による機械的ひずみを前置増幅器2で無指向性出力と双指向性出力に変換する。双指向性出力の互いに180 度の向きの最大感度と無指向性出力の感度とを制御部3の主増幅器3a,3b で等しくし、双指向性出力の位相を制御部3の移相器3cでπ/2ずらす。位相をずらした双指向性出力と無指向性出力の合成によりカーディオイド指向性を得る。
従来技術、競合技術の概要


3個の受波センサを用いてカーディオイド指向性を得るには、例えば3個の無指向性受波センサを直線状に配列し、受波感度の等しい両端の受波センサ出力E1 ,E2 を逆相並列接続すると、圧力傾度型となって、その出力E3 は(1)式で表される。
【数1】
上記出力と、位相をπ/2だけずらし、かつ、受波センサの感度を等しく調整等を行う電子回路部を介して中央配置の無指向性受波センサと直列または並列接続した合成出力によって得ることができる。
すなわち、(1)式において、kd・sinθ/2≪1の場合
【数2】
k=2π/λ (λ:音波の波長)
中心配置の受波センサの指向性を
【数3】
とすると、3個の受波センサ出力の合成和は、(3)式になる。
【数4】
これがカーディオイド指向特性“A(1+cosθ)”になるためには、A=A0 kd,φ=±jπ/2とする必要がある。
すなわち、出力を圧力傾度型の最大出力である直線配列方向の値と一致させ、位相をπ/2だけずらせば、それらの合成和によってカーディオイド指向性が得られる。

産業上の利用分野


本発明は、所定の方向からの音波を受波するべく、カーディオイド指向性を有する円筒形カーディオイドハイドロホンに関し、水中音響機器として、例えばえい航式ソーナーやソノブイの受波センサとして利用できる円筒形カーディオイドハイドロホンに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
単一円筒で形成されるハイドロホンの円筒受感部として、軸方向に分割された貫通孔付き円筒基盤を補強材とし、前記円筒基盤の内周面上と外周面上に該円筒基盤の分割部分を境にして、可撓性を有する高分子圧電材をそれぞれ装着し、前記円筒基盤の一方の周面上に装着した高分子圧電材を同相並列接続又は同相直列接続して無指向性出力とし、前記円筒基盤の他方の周面上に装着した高分子圧電材を逆相並列接続又は逆相直列接続して双指向性出力とし、前記無指向性出力と双指向性出力との合成出力によりカーディオイド指向性を得ることを特徴とする円筒形カーディオイドハイドロホン。

【請求項2】
上記請求項1に記載の2組の円筒受感部を備え、該2組の円筒受感部をその対向する一端で環状ベースに対称に取付けて形状及び質量中心で支持し、機械的振動により各円筒受感部に発生する加速度出力電圧を相殺するよう構成したことを特徴とする円筒形カーディオイドハイドロホン。

【請求項3】
前記無指向性出力と双指向性出力とをインピーダンス変換して出力する前置増幅器と、前記双指向性出力の互いに180度の向きの最大感度と前記無指向性出力の感度を等しくさせる主増幅器と、前記無指向性出力又は双指向性出力の位相をπ/2ずらす移相器とを備えた請求項1又は2記載の円筒形カーディオイドハイドロホン。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP1997106303thum.jpg
出願権利状態 登録
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