(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から振動部に光を放射する一方、振動部で反射された反射光を受光素子で受光して電気信号に変換することにより、前記振動部の振動に応じた電気信号を前記受光素子から出力する振動検出装置において、
振動部は細長状に形成され、その両端部がバネ性の保持部に保持され、さらに振動部の少なくとも一端部に振動減衰部材が装着されたことを特徴とする振動検出装置。
【請求項２】
細長状振動部は、帯状またはワイヤ状であることを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【請求項３】
振動部は、金属ワイヤ、金属板、樹脂、動物性繊維、金属箔、全体または一部に反射材をコートした部材のいずれか一つで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の振動検出装置。
【請求項４】
振動減衰部材は、振動部と異なる物質で形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の振動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を利用した振動検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
簡単な構造で高性能が得られるセンサーとして光振動検出装置が開発されている。この光振動検出装置は、図３に示すように、音波を受けて振動する振動板１１と、この振動板１１に対して光を放射する発光素子１２と、振動板１１で反射された反射光を受光する受光素子１３とからなり、音波で振動板１１が振動すると反射光の光路が変化し、受光素子１３で受光される反射光の強度が変化するので、受光素子１３から振動板１１の振動に応じた電気信号が出力される。
【０００３】
このような光振動検出装置の従来の具体例を図４に示す。振動板２１は円盤状の薄膜などからなり、全外周端部が筒形ケース２２に保持される。そして、この筒形ケース２２の底面部上には発光素子２３と受光素子２４とが固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の光振動検出装置では、円盤状の振動板２１を用いて、その全外周端部が筒形ケース２２に保持される構造であるから、振動板２１の振幅幅が小さいという問題点があり、さらには温度や湿度の環境変化により振動板２１の張力が変わって振動板２１の振動特性が変化しやすいという問題点があった。したがって、従来の光振動検出装置は、出力が小さく、出力周波数帯域が狭く、さらには出力特性が変化しやすいという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、振動部の振動特性を改善でき、かつ容易に所望の振動特性に設定でき、しかも振動特性の変化を防止できる振動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】
本発明の振動検出装置は、発光素子から振動部に光を放射する一方、振動部で反射された反射光を受光素子で受光して電気信号に変換することにより、前記振動部の振動に応じた電気信号を前記受光素子から出力する振動検出装置において、振動部は細長状に形成され、その両端部がバネ性の保持部に保持され、さらに振動部の少なくとも一端部に振動減衰部材が装着されたことを特徴とする。
【０００７】
上記振動検出装置において、細長状振動部は、より具体的には、帯状またはワイヤ状である。また、振動部は、金属ワイヤ、金属板、樹脂、動物性繊維、金属箔、全体または一部に反射材をコートした部材のいずれか一つで形成される。さらに、振動減衰部材は、振動部と異なる物質で形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による振動検出装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の振動検出装置の実施の形態として光振動検出装置を示す図で、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図である。この図において、３１は振動板（振動部）で、例えば光を反射する薄い金属板を使用して細長状、ここでは帯状に形成される。３２は上向きコ字形の基板で、その両端側面板３２ａ，３２ｂの内側には、バネ材からなる左右一対の保持板（保持部）３３ａ，３３ｂが上方に突出して固定される。そして、この左右一対の保持板３３ａ，３３ｂのバネ性を有する先端側（上端側）に前記帯状の振動板３１の各端部を保持して、この左右一対の保持板３３ａ，３３ｂ間に帯状の振動板３１が張設される。また、帯状の振動板３１の両端部下面には振動減衰部材３４ａ，３４ｂが装着される。この振動減衰部材３４ａ，３４ｂは、振動板３１と異なる物質、例えば弾性樹脂でなり、所望の形状、この例では直方体状に形成され、接着等の手段で振動板３１の両端部下面に装着される。さらに、この振動減衰部材３４ａ，３４ｂは、左右一対の保持板３３ａ，３３ｂの内面および基板３２の底面にも取着される。そして、この左右一対の振動減衰部材３４ａ，３４ｂ間で、基板３２の底面部３２ｃ上には発光素子３５と受光素子３６とが設けられる。発光素子３５は面発光型レーザダイオードなどからなり、振動板３１の内面に向けて光を放射する。受光素子３６は、振動板３１の内面で反射した反射光を受光してその反射光を電気信号に変換する。
【０００９】
上記のような光振動検出装置は、従来の光振動検出装置と同様に、発光素子３５から振動板３１の内面に向けて光を放射する一方、振動板３１の内面で反射された反射光を受光素子３６で受光して電気信号に変換することにより、前記振動板３１の振動に応じた電気信号を受光素子３６より出力できるが、振動板３１は帯状（細長状）に形成され、その両端部が保持板３３ａ，３３ｂに保持される構造であるから、振動板３１が振動しやすく、振動板３１の振幅幅を大きくとることができる。
【００１０】
また、保持板３３ａ，３３ｂはバネ材で、このバネ材に振動板３１が保持されるから、温度や湿度の環境変化による振動板３１の張力変化を抑えることができるとともに、バネ材の硬さを選択することにより、振動板３１の固有振動数を容易に所望の固有振動数に設定できる。
【００１１】
さらに、振動板３１の両端部には振動減衰部材３４ａ，３４ｂが装着されるので（この振動減衰部材は少なくとも振動板３１の一端部に装着されていればよいが、この例では振動板３１の両端部に装着してある）、この振動減衰部材３４ａ，３４ｂの硬度を変えることで容易に振動板３１の振動特性を所望の特性に制御できる。
【００１２】
このように、上記の光振動検出装置によれば、振動板３１の振動特性を改善でき、かつ容易に所望の振動特性に設定でき、しかも振動特性の変化を防止できる。そして、その結果として、出力を大きくとることができるとともに、出力周波数帯域を広げることができ、さらには出力特性を容易に所望の特性に設定できるとともに、その特性が変化することを防止できる。
【００１３】
図２は、本発明の振動検出装置の他の実施の形態として、光振動検出装置の他の例を示す斜視図である。この光振動検出装置は、振動部として金属ワイヤ４１が使用され、その両端がバネ材からなる左右一対の保持板３３ａ，３３ｂに保持される。その他は図１の光振動検出装置と同一である。
【００１４】
このような光振動検出装置でも、振動部が細長状で、その両端がバネ材に保持され、さらに両端に振動減衰部材３４ａ，３４ｂが装着されるので、図１の光振動検出装置と同一の効果を得ることができる。
【００１５】
なお、上記の実施の形態では、振動部として金属板あるいは金属ワイヤを用いたが、他に、樹脂、動物性繊維、金属箔、全体または一部に金属等の反射材を蒸着などでコートした部材などのいずれかを用いることができる。ただし、いずれの材料であっても光を反射することが必要条件である。また、上述したが、振動減衰部材は振動部の少なくとも一端部に装着されていればよい。さらに、上記の実施の形態は、本発明の振動検出装置を光振動検出装置として使用した場合であるが、本発明の振動検出装置は、風圧などで振動部を振動させて風圧検出装置などとしても使用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の振動検出装置によれば、振動部の振動特性を改善でき、かつ容易に所望の振動特性に設定でき、しかも振動特性の変化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による振動検出装置の実施の形態として光振動検出装置を示す斜視図および正面図。
【図２】本発明による振動検出装置の他の実施の形態として光振動検出装置の他の例を示す斜視図。
【図３】光振動検出装置の原理を示す図。
【図４】従来の光振動検出装置を示す斜視図。
【符号の説明】
３１  振動板
３２  基板
３３ａ，３３ｂ  保持板
３４ａ，３４ｂ  振動減衰部材
３５  発光素子
３６  受光素子
４１  金属ワイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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