JPS6396520A - Acoustic sensor - Google Patents

Acoustic sensor

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Publication number
JPS6396520A
JPS6396520A JP24505586A JP24505586A JPS6396520A JP S6396520 A JPS6396520 A JP S6396520A JP 24505586 A JP24505586 A JP 24505586A JP 24505586 A JP24505586 A JP 24505586A JP S6396520 A JPS6396520 A JP S6396520A
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JP
Japan
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light
optical fiber
light reflecting
reflected
light beams
Prior art date
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Pending
Application number
JP24505586A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Futajima
英明 二島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication of JPS6396520A publication Critical patent/JPS6396520A/en
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it unnecessary to provide a metallic lead wire on a detecting part, by measuring an intensity variation of reflected light beams which are reflected by a light reflecting part vibrated by sound and return to an optical fiber, and detecting a vibration of the light reflecting part. CONSTITUTION:Light beams which have been emitted from a light source 5 pass through an optical fiber and reach a directional coupler 4, and also, pass through the inside of an optical fiber 1 and emitted as parallel light beams from a focusing lens 2 being its end face. The emitted light beams are reflected in accordance with a shape of a light reflecting part 3, pass through the focusing lens 2 and returned to the inside of the optical fiber 1 again. On the contrary of the foregoing, light beams transmitted in the reverse direction in the optical fiber 1 are sent to a photodetecting part 7 side by the directional coupler 4. In the photodetecting part 7, an intensity of the reflected light beams are measured. The intensity of this reflected light beams are sent as an electric signal to a detecting circuit 6, compared with the intensity of the emitted light beams which have been sent from the light source 5, and a vibrating state of the light reflecting part 3 is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、音響センナに関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an acoustic sensor.

[従来の技術] 従来、音atンサとしては、いわゆるマイクロホンが用
いられており、マイクロホンは振動膜の振動を圧電形、
電動形、静電形等の変換方法により電気信号に変換する
ものである。
[Prior Art] Conventionally, a so-called microphone has been used as an acoustic attenuator, and the microphone uses a piezoelectric type or
It is converted into an electrical signal using a conversion method such as an electric type or an electrostatic type.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、マイクロホンは振動膜の振動を上述のよ
うに電気信号として検出し伝送するものであるため、M
磁誘導等の障害を受けやすいという欠点があった。この
ため、高電圧設備等の近傍には使用することができない
という問題点があった。
[Problems to be solved by the invention] However, since the microphone detects and transmits the vibration of the diaphragm as an electrical signal as described above, the M
It has the disadvantage of being susceptible to interference such as magnetic induction. For this reason, there was a problem that it could not be used near high voltage equipment or the like.

この発明の目的は、かかる問題点を解消し、電磁誘導の
影響を受番ノることk <音響を検出することができる
昌費センナを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such problems and to provide a sensor that can detect sound without being affected by electromagnetic induction.

し問題点を解決するための手段] この発明の音響センサは、検出対象である音響によって
振動する光反射部と、光反射部に端面から光を出射する
光ファイバとを備え、光反射部で反射して光ファイバに
戻る反射光の強度変化により光反射部の振動を検出する
Means for Solving Problems] The acoustic sensor of the present invention includes a light reflecting section that vibrates due to the sound to be detected, and an optical fiber that emits light from an end face of the light reflecting section. Vibrations in the light reflecting section are detected by changes in the intensity of the reflected light that is reflected and returns to the optical fiber.

[作用] この発明の音響センソーでは、光フファイバの端面から
の光を光反射部に出射し、該光反射部で反射して再び光
ファイバに戻る反射光の強度変化を測定ブることにより
、該光反射部の振動を検出している。p 2による振動
を、このように光信号として検出し、光信号として伝送
するものであるため、電磁誘導の影響を受()ることは
ない。
[Function] In the acoustic sensor of the present invention, the light from the end face of the optical fiber is emitted to the light reflecting part, and the intensity change of the reflected light that is reflected by the light reflecting part and returned to the optical fiber is measured. The vibration of the light reflecting section is detected. Since the vibration due to p2 is thus detected as an optical signal and transmitted as an optical signal, it is not affected by electromagnetic induction.

[実施例] 第1図は、この発明の一実施例を示す概略構成図である
。光ファイバ1の一方端には集束レンズ2が設けられて
おり、他方端は方向性結合器4に接合されている。方向
性結合器4には、光源5および受光部7がそれぞれ光フ
ァイバを介して接合されている。光源5 iJ3よび受
光部7には、゛接続線を介して検出回路6が接続されて
いる。
[Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. A focusing lens 2 is provided at one end of the optical fiber 1, and the other end is joined to a directional coupler 4. A light source 5 and a light receiving section 7 are respectively connected to the directional coupler 4 via optical fibers. A detection circuit 6 is connected to the light source 5 iJ3 and the light receiving section 7 via a connection line.

集束レンズ2の端面に対向して、光反射部3が設Gノら
れている。光反射部3は、検出対象である音響によって
振動する。このような光反射部は、たとえば従来からマ
イクロボンの振動膜として用いられているものの表面に
反射層をコーディングすることにより形成させることが
できる。また、金属などのように光を反射する材質で振
動膜を形成し、この振動膜を光反射部とすることもでき
る。
A light reflecting section 3 is provided opposite the end surface of the focusing lens 2. The light reflecting section 3 vibrates due to the sound to be detected. Such a light reflecting portion can be formed, for example, by coating a reflective layer on the surface of a material conventionally used as a vibrating membrane for microbons. Alternatively, the vibrating membrane may be formed of a material that reflects light, such as metal, and this vibrating membrane may be used as the light reflecting portion.

ここで、光反射部の振動状態と、該光反射部で反射して
光ファイバに戻る反射光の強度との関係を説明するため
、第2〜4図を示づ。第2図は、光反射部3がフラット
な状態を示している。このような状態にJ3いて、光フ
ァイバ1の端面である集束レンズ2から出射された光は
、平行な光となって光反射部3に入射する。光反射部3
は、光の入射方向に対してほぼ垂直に配置されているの
で、入射した光は反対方向に反射され、再び集束レンズ
2を通って光フアイバ1内に戻される。この際、若干の
光10失は生じるが、集束レンズ2から出射した光のほ
ぼすべてが反射されて戻ってくる。
Here, in order to explain the relationship between the vibration state of the light reflecting section and the intensity of the reflected light that is reflected by the light reflecting section and returns to the optical fiber, FIGS. 2 to 4 are shown. FIG. 2 shows a state in which the light reflecting section 3 is flat. In such a state J3, the light emitted from the converging lens 2, which is the end face of the optical fiber 1, becomes parallel light and enters the light reflecting section 3. Light reflecting part 3
are arranged substantially perpendicular to the direction of light incidence, so that the incident light is reflected in the opposite direction and returned to the optical fiber 1 through the converging lens 2. At this time, although some light 10 is lost, almost all of the light emitted from the focusing lens 2 is reflected and returned.

第3図は、光反射部3が光ファイバ1に対して凹面の形
状となった状態を示している。この状態において、集束
レンズ2から出射された平行な光は、凹面の形状となっ
た光反射部3に入射する。
FIG. 3 shows a state in which the light reflecting section 3 has a concave shape with respect to the optical fiber 1. As shown in FIG. In this state, the parallel light emitted from the focusing lens 2 enters the light reflecting section 3 which has a concave shape.

光反射部3では、入射角に応じて光が反射されるが、光
反射部3が凹面形状であるため、入射した平行な光は、
第3図に矢印で示すJ:うに発散する方向に反射される
。このように、集束レンズ2がら出射した光の一部のみ
が、再び集束レンズ2を通り光ファイバ1に戻るため、
第2図に示すような光反射部3がフラットな状態に比べ
、反射光の強度は弱くなる。
The light reflecting section 3 reflects light according to the incident angle, but since the light reflecting section 3 has a concave shape, the incident parallel light is
J indicated by the arrow in FIG. 3: Reflected in the direction of divergence from the sea urchin. In this way, only a part of the light emitted from the focusing lens 2 passes through the focusing lens 2 again and returns to the optical fiber 1.
The intensity of the reflected light is weaker than when the light reflecting section 3 is flat as shown in FIG.

第4図は、光反射部3が光ファイバ1に対して凸面の形
状となった状態を示している。集束レンズ2から出射さ
れた平行な光は、凸面の形状の光反射部3に入射する。
FIG. 4 shows a state in which the light reflecting section 3 has a convex shape with respect to the optical fiber 1. As shown in FIG. The parallel light emitted from the condenser lens 2 enters the light reflecting section 3 having a convex shape.

光反射部3では、入射角に応じてそれぞれ光が反射され
る。光反射部3は、凸面の形状であるため、反射された
光は第4図に矢印で示すような方向に発散する。このよ
うに、集束レンズ2から出射された光の一部だけが、集
束レンズ2を通り光フアイバ1内に戻される。したがっ
て、光反射部3が凸面の形状の場合にも、凹面の形状の
場合と同様に、第2図に示すようなフラットな状態に比
べ、反射光の強度が弱まる。
In the light reflecting section 3, light is reflected depending on the incident angle. Since the light reflecting section 3 has a convex shape, the reflected light diverges in the direction shown by the arrow in FIG. 4. In this way, only a portion of the light emitted from the focusing lens 2 is returned through the focusing lens 2 into the optical fiber 1. Therefore, even when the light reflecting section 3 has a convex shape, the intensity of the reflected light is weaker compared to a flat state as shown in FIG. 2, as in the case where the light reflecting section 3 has a concave shape.

以上のように、光反射部3の撮動の状態に応じて、光フ
ァイバに戻る反射光の強度が変化するため、この反射光
の強度変化を測定することにより、光反射部の振動を検
出することができる。
As described above, the intensity of the reflected light returning to the optical fiber changes depending on the imaging state of the light reflecting section 3, so by measuring the change in the intensity of this reflected light, the vibration of the light reflecting section can be detected. can do.

第1図を参照して、さらにこの実施例について説明する
と、光源5から出た光は、光ファイバを通して方向性結
合器4に到達し、さらに光フアイバ1内を通りその端面
である集束レンズ2から平行な光として出射される。出
射された光は、上述したように光反射部3の形状に応じ
て反射され、集束レンズ2を通り再び光フアイバ1内に
戻される。先程とは逆に、光フアイバ1内を逆向きに伝
送される光は、方向性結合器4で受光部7側に送られる
。受光部7では反射光の強度が測定される。
To further explain this embodiment with reference to FIG. 1, the light emitted from the light source 5 passes through the optical fiber and reaches the directional coupler 4, and then passes through the optical fiber 1 and the converging lens 2, which is the end face of the optical fiber. is emitted as parallel light. The emitted light is reflected according to the shape of the light reflecting section 3 as described above, passes through the condenser lens 2, and is returned into the optical fiber 1. Contrary to the above, the light transmitted in the opposite direction within the optical fiber 1 is sent to the light receiving section 7 side by the directional coupler 4. The light receiving section 7 measures the intensity of the reflected light.

この反射光の強度は電気的信号として、検出回路6に送
られ、光[5から送られた出射光の強度と比較され、光
反射部3の振動状態が検知される。
The intensity of this reflected light is sent as an electrical signal to the detection circuit 6, where it is compared with the intensity of the emitted light sent from the light [5], and the vibration state of the light reflecting section 3 is detected.

このような検知を、連続的または断続的に行なうことに
より、光反射部3の振動の変化が検出される。以上の実
施例では、音響による振動で変形する光反射部の形状、
すなわら凹部形状#フラット形状#凸部形状の一連の変
化により変化する反射光の強度を測定して光反射部の振
動を検出しCいるが、このような形状の変化ではなく、
振動膜に平面鏡を取付()、光ファイバの端面と平面鏡
との間の間隔の変化により反射光の光損失を増減さゼて
強度変化を与え、光反射部の振動を検出してもよい。こ
のような場合には、光ファイバの端面に集束レンズを取
付けないで、その断面から光が発散するように出射させ
ると、振動による光損失の差をより大きくすることがで
きる。
By performing such detection continuously or intermittently, changes in the vibration of the light reflecting section 3 are detected. In the above embodiments, the shape of the light reflecting portion deforms due to acoustic vibration,
In other words, the vibration of the light reflecting part is detected by measuring the intensity of the reflected light that changes due to a series of changes in the shape of the concave part, flat shape, and convex part.
A plane mirror may be attached to the vibrating membrane (), and the optical loss of the reflected light may be increased or decreased by changing the distance between the end face of the optical fiber and the plane mirror, thereby changing the intensity, and detecting the vibration of the light reflecting section. In such a case, if a focusing lens is not attached to the end face of the optical fiber and the light is emitted so as to diverge from its cross section, the difference in optical loss due to vibration can be further increased.

[発明の効果] この発明の′fI響センサでは、音響によって振動する
光反射部で反射して光ファイバに戻る反射光の強度変化
を測定することにより、光反射部の撮動を検出している
。したがって、検出部分では金属リード線が不要である
ため、電fj1誘導の影響を受けることなく振動を検出
することができる。また、検出部で検出した信号は、光
信号として伝送されるため、伝送部分においても電磁誘
導等の影響を受けるお(れがなく、光損失の許容される
範囲内で長距離にすることが可能である。
[Effects of the Invention] The 'fI acoustic sensor of the present invention detects the imaging of the light reflection part by measuring the intensity change of the reflected light that is reflected by the light reflection part that vibrates due to acoustics and returns to the optical fiber. There is. Therefore, since a metal lead wire is not required in the detection part, vibration can be detected without being affected by the electric fj1 induction. In addition, since the signal detected by the detection unit is transmitted as an optical signal, the transmission part is not affected by electromagnetic induction, etc., and can be transmitted over long distances within the allowable range of optical loss. It is possible.

この発明の音響センナは、以」二説明したように、高電
圧設備等の電磁誘導障害の多い地点で、騒音等の音響を
測定するのに特に有効に用いられるものである。
As explained above, the acoustic sensor of the present invention is particularly effectively used for measuring sounds such as noise at locations where electromagnetic induction interference is common, such as in high-voltage equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例を示す概略構成図である
。第2図は、光反射部がフラットな状態での光路を承り
図である。第3図は、光反射部が光ファイバに対して凹
面形状である場合の光路を示す図である。第4図は、光
反射部が光ファイバに対して凸面形状である場合の光路
を示す図である。 図において、1は光ファイバ、2は集束レンズ、3は光
反射部、4は方向性結合器、5は光源、6は検出回路、
7は受光部を示づ一0 第7図 第2図
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the optical path when the light reflecting section is flat. FIG. 3 is a diagram showing an optical path when the light reflecting portion has a concave shape with respect to the optical fiber. FIG. 4 is a diagram showing an optical path when the light reflecting portion has a convex shape with respect to the optical fiber. In the figure, 1 is an optical fiber, 2 is a focusing lens, 3 is a light reflection section, 4 is a directional coupler, 5 is a light source, 6 is a detection circuit,
7 shows the light receiving part.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)検出対象である音響によつて振動する光反射部と
、 前記光反射部に端面から光を出射する光ファイバとを備
え、 前記光反射部で反射して前記光ファイバに戻る反射光の
強度変化により、光反射部の振動を検出することを特徴
とする、音響センサ。
(1) A light reflecting section that vibrates due to sound to be detected, and an optical fiber that emits light from an end face of the light reflecting section, and reflected light that is reflected by the light reflecting section and returns to the optical fiber. An acoustic sensor that detects vibrations of a light reflecting part based on changes in the intensity of the light.
(2)前記光反射部が振動膜の表面に反射層をコーティ
ングすることにより構成されていることを特徴とする、
特許請求の範囲第1項記載の音響センサ。
(2) The light reflecting section is configured by coating a reflective layer on the surface of a vibrating membrane.
An acoustic sensor according to claim 1.
(3)前記光反射部が光を反射する材質からなる振動膜
により構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
1項記載の音響センサ。
(3) The acoustic sensor according to claim 1, wherein the light reflecting section is constituted by a vibrating membrane made of a material that reflects light.
JP24505586A 1986-10-14 1986-10-14 Acoustic sensor Pending JPS6396520A (en)

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JP24505586A JPS6396520A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Acoustic sensor

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JP24505586A JPS6396520A (en) 1986-10-14 1986-10-14 Acoustic sensor

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ID=17127911

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JP (1) JPS6396520A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010113309A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Hoya Corp Optical scanning type endoscope apparatus, optical scanning type endoscope, optical scanning type endoscope processor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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