JP7061559B2

JP7061559B2 - 超音波センサ

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Application number: JP2018248302A
Authority: JP
Inventors: 達也岡
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Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2022-04-28
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Description

本開示は、超音波センサに関するものである。

近年、検知対象物の接近を検知したり、検知対象物との距離を測定したりするための超音波センサが種々提案されている。例えば特許文献１は、超音波を発信および受信する圧電素子、および圧電素子と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとる音響整合部を備える超音波センサを開示している。音響整合部は、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を受ける機能を有している。

特開平１０－２２４８９５号公報

従来の超音波センサでは、音響整合部の不要振動による残響が残りやすいため、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度が低下することがあった。

本開示の一つの態様の超音波センサは、筒状のケースと、
該ケースの開口に位置する板状の音響整合部と、
該音響整合部のうち前記ケースの内部に露出する第１面に取り付けられた圧電素子と、を備え、
前記音響整合部は、前記第１面に凹部を有するとともに前記圧電素子が前記凹部に位置し、
前記凹部は、内周面が底面から開口側に向けて外側に傾斜していることを特徴とする。

本開示の一つの態様の超音波センサによれば、残響が継続する時間を短くすることができ、超音波センサから近距離に存在する検知対象物との距離測定の精度を向上させることができる。

本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図である。本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。図２の切断面線Ａ－Ａで切断した平面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。図４の切断面線Ｂ－Ｂで切断した平面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。図８の切断面線Ｃ－Ｃで切断した平面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す端面図である。

以下、添付図面を参照して、本開示の超音波センサの実施形態について説明する。

図１は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す斜視図であり、図２は、本開示の一実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図３は、図２の切断面線Ａ－Ａで切断した平面図である。

本実施形態の超音波センサ１は、ケース１０と、音響整合部２０と、圧電素子３０とを備えている。

ケース１０は、筒状の形状を有する部材であり、筒状部１１を有している。筒状部１１は、第１端１１ａ、および第１端１１ａとは反対側の第２端１１ｂが開口している。筒状部１１は、三角筒状、四角筒状、円筒状、楕円筒状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。本実施形態では、例えば図１～３に示すように、筒状部１１の形状は、円筒状とされている。

筒状部１１の第１端１１ａ側の開口には、音響整合部２０が配設される。筒状部１１の第２端１１ｂ側の開口には、例えば図１，２に示すように、蓋部１２が設けられている。蓋部１２は、筒状部１１の第２端１１ｂ側の開口を塞いでいる。なお、ケース１０には、例えば圧電素子３０と外部回路（図示せず）とを電気的に接続する配線導体を挿通するための孔が設けられているが、図では省略している。

ケース１０は、金属材料、樹脂材料等からなる。ケース１０で用いられる金属材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、マグネシウム等が挙げられる。ケース１０で用いられる樹脂材料としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂等が挙げられる。また、ケース１０で用いられる樹脂材料は、例えばＰＰＳ樹脂であって、ガラス繊維を含んでいてもよい。筒状部１１は、例えば、軸線方向の長さが２ｍｍ～１０ｍｍであり、内径が５ｍｍ～３０ｍｍであり、厚みが０．５ｍｍ～１．０ｍｍである。蓋部１２は、例えば、厚みが０．５ｍｍ～１．０ｍｍである。

音響整合部２０は、板状の形状を有する部材であり、筒状部１１の第１端１１ａ側の開口に位置している。音響整合部２０は、圧電素子３０と空気等の媒質との音響インピーダンスの整合をとる機能を有している。また、音響整合部２０は、圧電素子３０の振動によって振動し、外部に超音波を発するとともに、検知対象物からの反射超音波を圧電素子３０に伝達する機能を有している。

音響整合部２０は、三角板状、矩形板状、円板状、楕円板状等の形状を有していてもよく、その他の形状を有していてもよい。本実施形態では、例えば図１～３に示すように、音響整合部２０の形状は、円板状とされている。

音響整合部２０は、筒状部１１の第１端１１ａ側の開口から筒状部１１内に挿入され、筒状部１１の内周面１１ｃに固定されている。音響整合部２０の筒状部１１への固定方法としては、音響整合部２０を筒状部１１の内周面１１ｃに押し込むことによる圧縮力、摩擦力による固定方法であってもよく、接着剤による固定方法であってもよい。本実施形態では、音響整合部２０の外周面２０ｃが、接着剤を介して、筒状部１１の内周面１１ｃに固定されている。筒状部１１と音響整合部２０とを接着する接着剤としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。

音響整合部２０は、ケース１０の内部に露出する第１面（一方主面）２０ａを有している。第１面２０ａには、圧電素子３０が取り付けられる。また、音響整合部２０は、第１面２０ａとは反対側の第２面（他方主面）２０ｂ、および第１面２０ａと第２面２０ｂとを接続する外周面２０ｃを有している。

音響整合部２０は、第１面２０ａに凹部２３を有している。凹部２３は、例えば図２に示すように、第１面２０ａに開口するとともに、音響整合部２０の厚み方向（図２における上下方向）に凹んでいる。凹部２３は、例えば図３に示すように、開口形状が円形状とされている。凹部２３は、第１面２０ａに沿って延びる底面２３ａ、および底面２３ａと第１面２０ａとを接続する内周面２３ｂを有している。

音響整合部２０は、例えば、厚みが１ｍｍ～５ｍｍであり、直径が５ｍｍ～３０ｍｍであり、凹部２３の深さが０．１ｍｍ～２．５ｍｍである。音響整合部２０の材質としては、例えば合成樹脂、ゴム状弾性体、カーボン材料などを用いることができる。音響整合部２０には、例えば直径１０μｍ～１００μｍの中空ガラスなどのフィラーが含まれていてもよい。

圧電素子３０は、音響整合部２０の第１面２０ａに取り付けられている。圧電素子３０は、例えば、円板状、楕円板状、正方形板状、矩形板状等の形状を有する板状体である。本実施形態では、例えば図１～３に示すように、圧電素子３０は、凹部２３に位置している。

圧電素子３０は、電圧の印加を受けて振動し、超音波を発信する。圧電素子３０によって発信された超音波は、音響整合部２０を介して、外部に発せられる。また、圧電素子３０は、音響整合部２０を介して、検知対象物からの反射超音波を受信し、受信した反射超音波に応じて生じる信号を外部回路に出力する。

圧電素子３０は、例えば接着剤を介して、凹部２３の底面２３ａに取り付けられている。これにより、音響整合部２０に圧電素子３０を取り付けてなる組立体４０が構成されている。音響整合部２０と圧電素子３０とを接着する接着剤としては、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤を用いることができる。

圧電素子３０は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミックスからなる単板の圧電体と、該圧電体の一方主面および他方主面に設けられた銀などの金属からなる表面電極とを備えた構成であってもよい。圧電素子３０は、例えば、圧電体層と内部電極層とが積層された積層体と、該積層体の一方主面および他方主面に設けられた表面電極とを備えた構成であってもよい。圧電素子３０は、例えば、厚みが０．１ｍｍ～２．０ｍｍである。なお、超音波センサ１は、圧電素子３０の表面電極と外部回路（図示せず）とを電気的に接続する配線導体を有しているが、図では省略している。

本実施形態の超音波センサ１では、音響整合部２０が、第１面２０ａに凹部２３を有している。言い換えれば、音響整合部２０は、その周方向に沿って位置する、厚みが急激に変化する境界２４を有している。境界２４のそれぞれの部位は、圧電素子３０への電圧の印加を停止した後に残留する、音響整合部２０の不要な振動を散乱することができ、これにより、音響整合部２０の不要な振動を位相が互いに異なる振動に変換することができる。それゆえ、超音波センサ１によれば、音響整合部２０の不要な振動を、位相が互いに異なる振動に変換して重畳し、短時間で減衰させることが可能になる。したがって、超音波センサ１によれば、近距離に存在する検知対象物からの反射超音波によって生じる超音波信号が、音響整合部２０の不要な振動による残響に埋もれてしまい、検出困難になることを抑制できるため、近距離測定の精度を向上させることができる。

以下、本開示の他の実施形態に係る超音波センサについて説明する。

図４は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図５は、図４の切断面線Ｂ－Ｂで切断した平面図である。

本実施形態の超音波センサ１Ａは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ａは、例えば図４，５に示すように、第１面２０ａに垂直な方向に見たときに、凹部２３の図心Ｃ１と圧電素子３０の図心Ｃ２とがずれた構成とされている。なお、凹部２３の図心とは、凹部２３の底面２３ａの図心を指す。

超音波センサ１Ａは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ａでは、凹部２３の図心Ｃ１と圧電素子３０の図心Ｃ２とが一致している場合と比較して、音響整合部２０に圧電素子３０を取り付けてなる組立体４０が、ケース１０の軸線回りの回転に対する対称性が低下したものとなっているため、組立体４０における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ１Ａによれば、音響整合部２０の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

なお、図４，５では、第１面２０ａに垂直な方向に見たときに、凹部２３の図心Ｃ１と音響整合部２０の図心Ｃ３とが一致している例を示したが、超音波センサ１Ａは、組立体４０の、ケース１０の軸線回りの回転に対する対称性が低下していればよく、凹部２３の図心Ｃ１と音響整合部２０の図心Ｃ３とは、一致していてもよく、一致していなくてもよい。

図６は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。

本実施形態の超音波センサ１Ｂは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｂでは、例えば図６に示すように、音響整合部２０が、中心側に位置する第１部分２１と、第１部分２１よりも厚く第１部分２１を囲む第２部分２２とを有しており、凹部２３は、第１部分２１と第２部分２２との厚みの差によって形成されている。また、超音波センサ１Ｂは、第２部分２２の厚みＴ２が、第１部分２１の厚みおよび圧電素子３０の厚みの合計Ｔ１と異なる構成とされている。

超音波センサ１Ｂは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

超音波センサ１Ｂは、音響整合部２０に圧電素子３０を取り付けてなる組立体４０において、第１部分２１の厚みおよび圧電素子３０の厚みの合計Ｔ１、すなわち組立体４０の中心側の厚みと、第２部分２２の厚みＴ２、すなわち組立体４０の外周側の厚みとが互いに異なるため、組立体４０における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ１Ｂによれば、音響整合部２０の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

また、超音波センサ１Ｂは、例えば図６に示すように、第２部分２２の厚みＴ２が、第１部分２１の厚みおよび圧電素子３０の厚みの合計Ｔ１よりも小さい構成であってもよい。このような構成においては、外周側の第２部分２２は、中心側の第１部分２１および圧電素子３０に追従して振動しやすくなるため、組立体４０の全体が一体的に振動するようになる。これにより、超音波センサ１Ｂから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ１Ｂから長距離に存在する検知対象物との距離測定（以下、長距離測定ともいう）を行うことが可能になる。

図７は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である。

本実施形態の超音波センサ１Ｃは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｃは、例えば図７に示すように、凹部２３の深さＤが、第２部分２２の厚みＴ２の半分以下である構成とされている。

超音波センサ１Ｃは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｃでは、第１部分２１と第２部分２２との厚みの差が小さくなるため、外周側の第２部分２２は中心側の第１部分２１に追従して振動しやすくなり、音響整合部２０の全体が一体的に振動するようになる。これにより、超音波センサ１Ｃから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ１Ｃによる長距離測定が可能になる。

図８は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図であり、図９は、図８の切断面線Ｃ－Ｃで切断した平面図である。なお、図８において、参照符号ＣＬで示す一点鎖線は、第１面２０ａに垂直な方向に見たときの、底面２３ａの図心を通り、ケース１０の軸線方向に延びる線を示している。

本実施形態の超音波センサ１Ｄは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｄは、例えば図８，９に示すように、第１部分２１が円形状であって、第２部分２２が円環状であって、第２部分２２の幅Ｌが、第１部分２１の半径Ｒよりも小さい構成とされている。

超音波センサ１Ｄは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

第２部分２２の外周面（音響整合部２０の外周面２０ｃ）は、ケース１０に固定されており、さらに、第２部分２２は、振動を散乱することが可能な、厚みの変化を有していない。そのため、第２部分２２には減衰しにくい分割振動が発生しやすいが、超音波センサ１Ｄは、第２部分２２の幅Ｌが小さいため、分割振動の発生を抑制できる。したがって、超音波センサ１Ｄによれば、音響整合部２０の不要な振動による残響を抑制し、これにより、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

図１０は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す断面図である

本実施形態の超音波センサ１Ｅは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０および圧電素子３０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｅは、例えば図１０に示すように、圧電素子３０が、音響整合部２０の凹部２３に嵌っている構成とされている。言い換えると、超音波センサ１Ｅは、凹部２３の内径と圧電素子３０の外径とが同じである構成とされている。

超音波センサ１Ｅは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｅによれば、圧電素子３０の外周側面３０ａが凹部２３の内周面２３ｂに固定されていることから、圧電素子３０は、音響整合部２０を大きな振幅で振動させることができる。これにより、超音波センサ１Ｅから発せられる超音波の出力を高めることができるため、超音波センサ１Ｅによる長距離測定が可能になる。

なお、超音波センサ１Ｅは、外周側面３０ａの全周が内周面２３ｂに固定されている構成であってもよく、外周側面３０ａの一部が内周面２３ｂに固定されている構成であってもよい。超音波センサ１Ｅは、圧電素子３０の外周側面３０ａの少なくとも一部が内周面２３ｂに固定されていることにより、音響整合部２０を大きな振幅で振動させることができるため、長距離測定を行うことが可能となる。

図１１は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す平面図である。

本実施形態の超音波センサ１Ｆは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｆは、例えば図１１に示すように、凹部２３の開口形状が楕円形状である構成とされている。

超音波センサ１Ｆは、超音波センサ１と同様に、音響整合部２０の不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｆでは、凹部２３の開口形状が円形状である場合と比較して、音響整合部２０に圧電素子３０を取り付けてなる組立体４０が、ケース１０の軸線回りの回転に対する対称性が低下したものとなっているため、組立体４０における定在波が維持されにくくなっている。したがって、超音波センサ１Ｆによれば、音響整合部２０の不要な振動のうちの定在波の成分が維持されにくいことから、不要な振動による残響をより短時間で減衰させることができ、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

なお、凹部２３の開口形状は、ケース１０の軸線回りの回転に対する組立体４０の対称性を低下させる形状であればよい。言い換えると、凹部２３の開口形状は、円形状および楕円形状だけに限定されず、例えば、三角形状、矩形状、長円形状等であってもよく、その他の形状であってもよい。

図１２は、本開示の他の実施形態に係る超音波センサを模式的に示す端面図である。図１２では、ケース１０の軸線を含む面で切断した、超音波センサの端面を示している。

本実施形態の超音波センサ１Ｇは、上記実施形態の超音波センサ１に対して、音響整合部２０の構成が異なっており、その他については、同様の構成であるので、同様の構成には超音波センサ１と同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。

超音波センサ１Ｇは、例えば図１２に示すように、内周面２３ｂが第１面２０ａに対して傾斜した構成とされている。超音波センサ１Ｇは、ケース１０の軸線を含む面で切断した端面を見たときに、内周面２３ｂと第１面２０ａとがなす角度（図１２に示す角度α）が、例えば、６０°以上９０°未満であってもよく、７０°以上９０°未満であってもよく、８０°以上９０°未満であってもよい。

超音波センサ１Ｇは、音響整合部２０のうちの厚みが変化している部分において、不要な振動を散乱することができるので、超音波センサ１と同様に、不要な振動による残響を短時間で減衰させることができ、これにより、近距離測定の精度を向上させることができる。

また、超音波センサ１Ｇによれば、音響整合部２０の外周側に位置し、厚みが変化しない外周部分２５の幅Ｗを小さくすることが可能になる。外周部分２５は、外周面（音響整合部２０の外周面２０ｃ）が、ケース１０に固定されているとともに、振動を散乱することが可能な、厚みの変化を有していないため、減衰しにくい分割振動が発生しやすいが、超音波センサ１Ｇでは、外周部分２５の幅Ｗを小さくして、分割振動の発生を抑制できる。したがって、超音波センサ１Ｇによれば、音響整合部２０の不要な振動による残響を抑制し、近距離測定の精度をさらに向上させることが可能になる。

以下、上記実施形態の超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇの製造方法の一例について説明する。

先ず、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、厚みが１ｍｍ～５ｍｍである音響整合部２０と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛を圧電体材料とする、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、厚みが０．１ｍｍ～２．０ｍｍである圧電素子３０とを作製した後、音響整合部２０と圧電素子３０とをエポキシ樹脂で接着し、組立体４０を作製する。ここで、音響整合部２０は、例えば合成樹脂材料を用いて、所定形状に成形したものである。

次に、切削加工により、例えば直径が５ｍｍ～２０ｍｍであり、高さが５ｍｍ～１０ｍｍである筒状の樹脂のケース１０の筒状部１１を作製し、その第１端１１ａ側の開口に組立体４０を挿入し、エポキシ系接着剤で貼り付ける。

次に、圧電素子３０の表面電極に配線導体をはんだ付けし、筒状部１１の他端側開口から配線導体を取り出し、蓋部１２を被せる。

以上の方法で、超音波センサ１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇを製造することができる。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ超音波センサ
１０ケース
１１筒状部
１１ａ第１端
１１ｂ第２端
１１ｃ内周面
１２蓋部
２０音響整合部
２０ａ第１面
２０ｂ第２面
２０ｃ外周面
２１第１部分
２２第２部分
２３凹部
２３ａ底面
２３ｂ内周面
２４境界
２５外周部分
３０圧電素子
３０ａ外周側面
４０組立体

Claims

筒状のケースと、
該ケースの開口に位置する板状の音響整合部と、
該音響整合部のうち前記ケースの内部に露出する第１面に取り付けられた圧電素子と、を備え、
前記音響整合部は、前記第１面に凹部を有するとともに前記圧電素子が前記凹部に位置し、
前記凹部は、内周面が底面から開口側に向けて外側に傾斜していることを特徴とする超音波センサ。
前記第１面に垂直な方向に見たときに、前記凹部の図心と前記圧電素子の図心とがずれていることを特徴とする請求項１に記載の超音波センサ。
前記音響整合部は、中心側に位置する第１部分および前記第１部分よりも厚く前記第１部分を囲む第２部分を有し、前記第１部分と前記第２部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記第２部分の厚みは、前記第１部分および前記圧電素子の合計の厚みとは異なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波センサ。
前記第２部分の厚みは、前記第１部分および前記圧電素子の合計の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の超音波センサ。
前記凹部の深さは、前記第２部分の厚みの半分以下であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の超音波センサ。
前記第１部分は円形状であって、前記第２部分は円環状であって、前記第２部分の幅は、前記第１部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の超音波センサ。
前記音響整合部は、中心側に位置する第１部分および前記第１部分よりも厚く前記第１部分を囲む第２部分を有し、前記第１部分と前記第２部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記凹部の深さは、前記第２部分の厚みの半分以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波センサ。
前記第１部分は円形状であって、前記第２部分は円環状であって、前記第２部分の幅は、前記第１部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項７に記載の超音波センサ。
前記音響整合部は、中心側に位置する第１部分および前記第１部分よりも厚く前記第１部分を囲む第２部分を有し、前記第１部分と前記第２部分との厚みの差によって前記凹部が形成されており、
前記第１部分は円形状であって、前記第２部分は円環状であって、前記第２部分の幅は、前記第１部分の半径よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波センサ。
前記凹部の開口形状が楕円形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の超音波センサ。