JP3907405B2 - 音響検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音響検出装置に係り、特に音響振動板の振動を反射光を用いて非接触で検出する光を用いた音響検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音響等の微小振動検出を行う音響検出装置として光を用いたものが知られている。
光反射機能を有する振動板に光を照射することにより振動板の振動を光信号に変換し、さらにこの光信号を電気信号に変換することにより振動板の変位を検出するようにしたものである。
このような光を利用した音響検出装置では、振動板の振動に制約はなく振動板の振幅を非接触で検出できるところから直線性のよい出力が得られる。
【０００３】
図３はこのような光照射型の音響検出装置として特開平１１−３５５８９３号公報に記載された装置の概略構成図である。
音響振動板１に対向するように発光素子と受光素子とを配置し、対物レンズ２を介して発光素子からの放射光を振動板１に集光する。振動板１からの反射光は対物レンズ２を介して振動検出部８に導かれ振動板１の振動が検出される。
【０００４】
対物レンズ２にはアクチエータ６が取付けられ、振動検出部８からの検出信号によって制御され対物レンズ２の最適焦点位置を調整するように構成されている。
通常、発光素子としての光源は半導体レーザの光が用いられ、これが対物レンズ２により振動板１に集光される。振動板１からの反射光は対物レンズ２を通過して振動検出部８に導かれ振動検出部からのフォーカスサーボ信号を振動板１の振動検出信号として出力する一方で、サーボ信号を発生させてアクチエータ６に出力する。これにより対物レンズ２を最適位置に調整する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示す従来の音響検出装置では振動板１と対物レンズ２とが共に振動を伝える外気に直接触れる構造となっている。
したがって対物レンズ２は音圧にさらされると共に外気の風圧にも同時にさらされているためこの外気の影響により対物レンズ２を支える機構に歪みが発生し、これによって対物レンズ２が傾くなどして最適焦点位置に調整できなくなり、その結果Ｓ／Ｎ比の劣化を引き起こすことがあった。
本発明は上述した問題点を解消するためになされたもので、外気の影響により音響検出が不安定になることを防止した音響検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は音響によって振動する振動板と、前記振動板に対向して設置され、発光素子と受光素子とを同一基材上に配置した発光受光素子と、前記振動板と前記発光受光素子との間の光路上に設置され、前記発光素子からの放射光および／又は前記振動板からの反射光の最適集光位置を調整する対物レンズと、前記対物レンズを前記光路上で微小移動させるアクチエータとを備え、前記振動板からの反射光を前記受光素子で受光して電気信号として取出すことにより前記振動板の音響による振動変位を検出する音響検出装置において、前記発光受光素子基板と、対物レンズと、アクチエータとを筐体内に収納し、前記振動板と前記対物レンズとの間に光を透過させるも音響による振動は遮断する光透過性音圧遮断板を設け、この遮断板の質量を前記振動板の質量より遥かに大きく設定し、前記遮断板により前記筐体を密閉したことを特徴とする。
また、前記音響検出装置において、前記筐体は、外気圧変化が前記遮断板に歪みを発生させない程度に密閉されていることが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る音響検出装置の一実施形態を示す図である。
図１に示す構成では音響振動板１に対向して発光素子と受光素子とを同一面上に配置した発光受光素子基板４が設けられている。
通常、基板４の中央部分に設けられた面発光レーザ素子などのような発光素子から放射光が放射され、光路上に設置された対物レンズ２を介して振動板１に焦点を結ぶように調整される。
【０００８】
対物レンズの焦点調整は対物レンズ２に取付けられたアクチエータ６を駆動させることにより光軸上で対物レンズ２を微小移動させることにより行われる。
振動板１からの反射光は対物レンズ２を介して反射光軸分割素子３により回折され、発光受光素子基板４の受光素子が設けられた位置に集光される。通常、受光素子は基板４の周辺部に設けられている。
このような構成において、本発明では発光受光素子基板４と対物レンズ２とアクチエータ６と反射光速分割素子３とを筐体１０内に収納し、遮断板５によりこの筐体１０を密閉する。これにより対物レンズ２及びアクチエータ６が外気にさらされるのを防止する。
【０００９】
遮断板５は振動板１と対物レンズ２との間に設けられ光を透過することはできるが音響による振動は遮断されるような光透過性音圧遮断板として構成される。
したがって、この遮断板５は音響振動板１の質量を遥かに超える質量を有している。
なお、筐体１０は音圧や風圧には密閉する働きをするが外気圧変化の影響が遮断板５の歪みを生ずることがない程度に密閉する必要がある。
【００１０】
図２は本発明の他の実施の形態を示すもので、筐体１０の入口近傍で対物レンズ２に対向する面を絞り込んで、この位置に光透過性音圧遮断板５を設けたものである。また、振動板１を側面に開口部７を有する別の筐体９に取付け、この筐体９を検出部を収納している筐体１０に取付けて一体的に構成したものである。
このような構成にすることにより音圧は振動板１の前面と後面から同時に振動板１を振動させるため、外来雑音の影響を低減することができる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明では振動板と対物レンズとの間に光透過性音圧遮断板を設けることにより、対物レンズへの不要な大気の外乱を遮断することができる。
したがって大気の外乱の影響で対物レンズが不要に傾くなど望ましくない動きを避けることができ、Ｓ／Ｎ比の高い振動検出信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る音響検出装置の概略構成図。
【図２】本発明の他の実施の形態に係る音響検出装置の概略構成図。
【図３】従来の装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１：振動板
２：対物レンズ
４：発光受光素子基板
５：光透過性音圧遮断板
６：アクチエータ
１０：筐体

Claims (2)

1. 音響によって振動する振動板と、
   前記振動板に対向して設置され、発光素子と受光素子とを同一基材上に配置した発光受光素子と、
   前記振動板と前記発光受光素子との間の光路上に設置され、前記発光素子からの放射光および／又は前記振動板からの反射光の最適集光位置を調整する対物レンズと、
   前記対物レンズを前記光路上で微小移動させるアクチエータとを備え、
   前記振動板からの反射光を前記受光素子で受光して電気信号として取出すことにより前記振動板の音響による振動変位を検出する音響検出装置において、
   前記発光受光素子と、対物レンズと、アクチエータとを筐体内に収納し、前記振動板と前記対物レンズとの間に光を透過させるも音響による振動は遮断する光透過性音圧遮断板を設け、この遮断板の質量を前記振動板の質量より遥かに大きく設定し、前記遮断板により前記筐体を密閉したことを特徴とする音響検出装置。
2. 請求項１に記載の音響検出装置において、
   前記筐体は、外気圧変化が前記遮断板に歪みを発生させない程度に密閉されていることを特徴とする音響検出装置。

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