Brevet FR2573603A1 — publié le 19860523

La présente invention a pour objet un transducteur opto-acousti- que, utilisable, par exemple, comme haut-parleur. Il s'avère parfois nécessaire de pouvoir utiliser un transduc- teur dans des environnements dangereux, par exemple lorsque la présence d'électricité est indésirable. Un des buts de la présente invention est de proposer un trans- ducteur qui puisse être utilisé dans de telles circonstances. Dans ce but, l'invention propose un transducteur opto-acoustique, qui comprend une cellule photo-électrique plate dont l'une des faces est montée à proximité et parallèlement à un diaphragme métallisé, l'agence- ment en étant tel que lorsque un faisceau lumineux, dont l'amplitude est modulée en fonction d'un signal acoustique, frappe la cellule photo-élec- trique, la tension produite par la cellule photo-électrique agit sur le diaphragme de façon que ce dernier vibre en fonction de l'amplitude ins- tantanée de la lumière, et donc du signal acoustique. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description-qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant à la figure annexée qui représen- te une vue en coupe, très simplifiée, de la partie efficace d'un haut- parleur incorporant la présente invention. On a représenté à la figure un substrat en verre 1, sur la face supérieure duquel se trouve une couche de silicium 2 recouverte d'une tranche de silicium 3. Cette tranche de silicium possède un trou tronco- nique. La face inférieure de la tranche de silicium et la paroi inclinée du trou sont recouverts d'une couche métallisée 5. La couche métallisée 5 forme une pièce unique avec un mince diaphragme 6, obtenu par attaque, dont la face supérieure affleure avec la surface de la tranche de sili- cium 3 et forme le trou 5; si on le souhaite, cette face supérieure peut également être bombée vers l'extérieur. Le trou est découpé par attaque de la tranche de silicium (3) permettant d'obtenir la paroi tronconique du trou. Une cellule photo-électrique de grande surface 7 est disposée sur la couche de silicium 2 et agencée à l'intérieur du trou. Lors de l'utilisation du dispositif, un faisceau lumineux modulé par un signal acoustique est "guidé" vers la face inférieure de la cellule photo- électrique, à travers le substrat 1, puis la couche de silicium 2 qui est également transparente. Les lasers et les fibres optiques disponibles sur le marché transmettent une puissance suffisante pour permettre le guidage du faisceau lumineux vers le dispositif à l'aide d'une telle fibre optique (non représentée). 2 2573603 La lumière qui frappe la cellule photo-électrique 7 est convertie en une tension qui provoque un certain niveau de répulsion du diaphragme, ce dernier étant ainsi obligé d'osciller en fonction de la modulation du faisceau lumineux. Ainsi la cellule photo-électrique convertit la puissance optique en puissance électrique, et la tension créée entre la surface de la cellule photo-électrique et le diaphragme métallisé provoque une répulsion. Cette répulsion entraîne le diaphragme en provoquant un déplacement de l'air. Le diaphragme peut être disposé à la petite extrémité d'un cornet acoustique, qui convertit le niveau de sortie relativement faible du diaphragme en un signal audible. La fréquence de résonnance du diaphragme doit être supérieure à la fréquence sonore la plus élevée dont on doit assurer la transmission. Le diaphragme peut être réalisé dans du quartz par attaque au plasma. On peut également utiliser une fine membrane en matériau isolant, revêtue d'une couche de métal, par exemple en Mylar. La couche d'air entre la cellule photo-électrique et la face arrière du diaphragme doit être réduite, car la tension produite par la - cellule photo-électrique est habituellement inférieure à 1 volt. Toutefois, dans le cas o la lumière incidente modulée est dispersée et o la charge sur la cellule photo-électrique est faible, il est possible d'utiliser plusieurs cellules photo-électriques en série. 3 2573603 REVENDICATIONS 1. Transducteur opto-acoustique caractérisé en ce qu'il comprend une cellule photo-électrique plate (7) dont l'une des faces est montée à proximité et parallèlement à un diaphragme métallisé (6), l'agencement en étant tel que lorsque un faisceau lumineux, dont l'amplitude est modulée en fonction d'un signal acoustique, frappe la cellule photo-électrique, la ten- sion produite par la cellule photo-électrique agit sur le diaphragme de façon que ce dernier vibre en fonction de l'amplitude instantanée de la lumière, et donc du signal acoustique. 2. Transducteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cellule photo-électrique (7) est disposée sur une couche de silicium (2) se trouvant sur une des faces d'un substrat en verre (2), le faisceau lumi- neux étant guidé vers la cellule photo-électrique à travers ledit substrat puis la couche de silicium (2). 3. Transducteur selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte une tranche de silicium (3), recouvrant la couche de sili- cium '(2), dont la face inférieure est revêtue d'une couche métallisée (5) , et dans laquelle un trou (4), entourant la cellule photo-électrique, est découpé, ledit diaphragme fermant ledit trou (4). 4. Transducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diaphragme est une couche de matériau isolant, revêtue de métal, ledit métal formant une pièce unique avec ladite couche métallisée (5) à laquelle elle est reliée par la paroi dudit trou (4). 5. Haut-parleur caractérisé en ce qu'il comporte un transducteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, disposé à la petite extré- mité d'un cornet acoustique.