JP3875905B2 - 光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光学式音響電気信号変換装置に係わり、特に、その振動板と光源および受光素子の相対的位置調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学式音響電気信号変換装置の構成を図５に示す。図に示す光源１２から放射された光は振動板１１で反射されレンズ１３で基板１４ａに固定された受光素子１４に集光される。図６に示すように、光源１２、振動板１１、レンズ１３および基板１４ａはフレーム１５に支持されており、光源１２は治具によりＺ軸方向位置が調整され、基板１４ａは治具によりＸ軸およびＸ軸と直交するＹ軸方向の位置が調整されて夫々フレームに対して固定させる。
【０００３】
これらの調整において、振動板１１の取り付け位置に嵌まる治具プリズム８を備えた画像認識装置１６により集光位置および受光素子の位置関係が測定される。位置調整後、画像認識装置１６を取り外し治具プリズム８のあった場所に振動板１１が取り付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構では、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の夫々の位置調整工程において、専用の調整装置が必要であり、調整工程が増加し、また、調整のための構造も複雑となり、小型化が困難であり、部品点数が増えてコストアップの要因となっていた。
【０００５】
さらに、光学式音響電気信号変換装置を小型化するために調整機構を治具側に持たせると、画像認識により調整するためにセンサーの設備が大掛かりとなるという欠点があった。
【０００６】
この発明は上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、調整機構が簡単であり、調整の工程が少く量産性に適した光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構は、光源から放射された光を周囲の平坦部の内に前記平坦部に対して傾斜した反射面を有する振動板の前記反射面で反射させて２分割受光素子に入射させ前記振動板が受けた音響を電気信号に変える光学式音響電気信号変換装置において、前記振動板の周囲に調整タブを形成し調整治具のピンで前記調整タブを押すことにより前記振動板の平坦部の平面方向の位置を調整し、前記光源および受光素子の固定されたパッケージと前記振動板との間に介装された緩衝材を圧縮することにより前記振動板の平坦部に対する垂直方向位置を調整し、前記分割された夫々の受光素子の出力を比較することにより前記振動板に対する前記光源および受光素子の相対位置を設定するものである。
【０００９】
さらに、前記光学式音響電気信号変換装置において、前記位置調整を行った後、前記振動板の上に配置されたカバーを前記パッケージに接着またはかしめにより固定するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施例である光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施例である光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す平面図、図２は同光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す断面図、図３は同光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す斜視図である。
【００１１】
図に示すベース１には４本のガイド軸１ａ、１ａ…が立設され、パッケージ２が固着されている。パッケージ２には半導体レーザ素子である光源４とフォトダイオードである受光素子５が固定されている。受光素子５は図４（ａ）に示すように素子Ａおよび素子Ｂに２分割された２分割受光素子である。
【００１２】
パッケージ２の上には図２に示すように緩衝材６、振動板３およびカバー７が順次載置されている。振動板３は周囲が平面状に形成され、その両側にカバー７の切り欠きから突出する調整タブ３ｂ、３ｂが設けられている。振動板３の中央には球面状の反射面３ａが形成されている。カバー７の４隅に設けられた穴はガイド軸１ａ、１ａ…を挿通させ、カバー７の位置決めがなされる。また、パッケージ２には開口部２ａ、２ａが形成され、振動板３とパッケージ２が囲まれた空間を外部に連通させる。
【００１３】
また、カバー７にも多数の穴が設けられており、振動板３の上部の空間を外部に連通させる。外部からの音はカバー７の穴から振動板に伝えられ振動板３を振動させる。このとき振動板３内部の空間は外部に連通させているため、内部の空気が振動板３の振動を妨げることはない。光源４からの光は反射面３ａで反射されて受光素子５で受光される。このようにして音響が受光素子５の出力である電気信号に変換される。
【００１４】
振動板３と光源４および受光素子５の位置はＹ治具ピン９、９およびＺ治具リング１０により調整される。なお、図３ではカバー７を除いて示している。Ｙ治具ピン９、９を振動板３の調整タブ３ｂ、３ｂを両側から交互に押すことにより振動板３のＹ軸方向位置が調整される。
【００１５】
図４（ａ）に示すように振動板３がＹ軸方向に移動することにより受光素子５上の光のスポットがＹ軸方向に移動して素子ＡおよびＢの出力は図４（ｂ）に示すように変化する。また、Ｚ治具リング１０により緩衝材６を圧縮して振動板３のＺ軸方向位置を調整することにより光のスポットのＹ軸方向位置および大きさが変化する。
【００１６】
このようにして素子ＡおよびＢの出力を測定しながら振動板３の位置を調整し、カバー７をパッケージ２に接着剤で固定して振動板３の位置を調整することができる。接着剤としては紫外線硬化系接着剤が好ましい。なお、カバー７をパッケージ２にかしめにより固定してもよい。なお、Ｙ軸と直交方向の位置は素子ＡおよびＢの出力に大きい影響を及ぼさないので調整しなくてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
この発明の光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構によれば、調整機構が簡単であり、調整の工程が少く量産性を高め、製造コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例である光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す平面図である。
【図２】同光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す断面図である。
【図３】同光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は同光学式音響電気信号変換装置の受光素子の部分を示す平面図、図４（ｂ）は同受光素子の出力を示すグラフである。
【図５】従来の光学式音響電気信号変換装置の構成を示す斜視図である。
【図６】同光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ベース、１ａ ガイド軸
２ パッケージ、２ａ 開口部
３ 振動板、３ａ 反射面、３ｂ 調整タブ
４ 光源
５ 受光素子
６ 緩衝材
７ カバー
８ 治具プリズム
９ Ｙ治具ピン
１０ Ｚ治具リング
１１ 振動板
１２ 光源
１３ レンズ
１４ 受光素子、１４ａ 基板
１５ フレーム
１６ 画像認識装置

Claims (2)

1. 光源から放射された光を周囲の平坦部の内に前記平坦部に対して傾斜した反射面を有する振動板の前記反射面で反射させて２分割受光素子に入射させ前記振動板が受けた音響を電気信号に変える光学式音響電気信号変換装置において、前記振動板の周囲に調整タブを形成し調整治具のピンで前記調整タブを押すことにより前記振動板の平坦部の平面方向の位置を調整し、前記光源および受光素子の固定されたパッケージと前記振動板との間に介装された緩衝材を圧縮することにより前記振動板の平坦部に対する垂直方向位置を調整し、前記分割された夫々の受光素子の出力を比較することにより前記振動板に対する前記光源および受光素子の相対位置を設定することを特徴とする光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構。
2. 前記位置調整を行った後、前記振動板の上に配置されたカバーを前記パッケージに接着またはかしめにより固定することを特徴する請求項１の光学式音響電気信号変換装置の位置調整機構。

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