(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放射された光を振動板で反射させて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、光源および受光素子が固定されるリードフレームを実装するパッケージに開口部を設け、さらに、前記開口部の開口面積を連続して増減させるためのルーバと前記ルーバを回動するマイクロモータを設け、前記リードフレームの表面に前記光源および受光素子を固定し裏面に前記受光素子出力の増幅・信号特性調整回路を固定したことを特徴とする光学式音響電気信号変換装置。
【請求項２】
光源から放射された光を振動板で反射させて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、光源および受光素子が固定されるリードフレームを実装するパッケージに開口部を設け、さらに、前記開口部の開口面積を連続して増減させるためのルーバと前記ルーバを回動する形状記憶合金を設け、前記リードフレームの表面に前記光源および受光素子を固定し裏面に前記受光素子出力の増幅・信号特性調整回路を固定したことを特徴とする光学式音響電気信号変換装置。
【発明の詳細な説明】
【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、装置を小型化することが可能な光学式音響電気信号変換装置に関する。
【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７に示す。図に示す印刷配線板１には光源および受光素子からなる光信号検出素子１２が固定されている。光信号検出素子１２を覆うように印刷配線板１に固定されたパッケージ筐体１３には振動板３が固定されている。さらに、パッケージ筐体１３を覆うように製品カバー１６が印刷配線板１に締着されている。
【０００３】
パッケージ筐体１３と印刷配線板１で囲まれた空間はパッケージ筐体１３の上面に設けられた穴、製品カバー１６に設けられた穴および印刷配線板１に設けられた穴１ａ、１ａ…により外部に連通している。印刷配線板１の上面のパッケージ筐体１３の外側には光源駆動回路１４および増幅・信号特性調整回路１５が固定されている。
【０００４】
光信号検出素子１２の光源から放射された光は振動板３で反射され光信号検出素子１２の受光素子で受光される。受光素子の出力は増幅・信号特性調整回路１５により増幅され、さらに周波数特性が調整されて電気信号が出力される。このようにして外部からの音響により振動する振動板３の機械的振動が電気信号に変換される。
【０００５】
上記した従来の光学式音響電気信号変換装置では印刷配線板１の上に光信号検出素子１２、光源駆動回路１４、増幅・信号特性調整回路１５を実装し、また印刷配線板１に穴をあけるために実装面積が大きくなる上に、個々の部品の寸法誤差および配置の位置の誤差が集積して安定した性能が得られなかった。また、組み立て工数が増大していた。
【０００６】
また、振動板の後方にコイルや電極板を配置する従来の音響電気信号変換装置では構造上指向特性の制御のためにキャビティを可変としても効果が上がらず、指向特性を改善するために検出装置を複数使用し増幅回路を可変にする等、小型化しにくいという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
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、装置を小型化することが可能であり、製造工程が簡素化され、安定した性能の得られる光学式音響電気信号変換装置を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、小型化が可能であり、しかも指向特性を有効に制御することが可能な光学式音響電気信号変換装置を提供することである。
【０００９】
【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は、光源から放射された光を振動板で反射させて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、光源および受光素子が固定されるリードフレームを実装するパッケージに開口部を設け、さらに、前記開口部の開口面積を連続して増減させるためのルーバと前記ルーバを回動するマイクロモータを設け、前記リードフレームの表面に前記光源および受光素子を固定し裏面に前記受光素子出力の増幅・信号特性調整回路を固定したものである。
【００１０】
また、この発明の光学式音響電気信号変換装置は、光源から放射された光を振動板で反射させて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、光源および受光素子が固定されるリードフレームを実装するパッケージに開口部を設け、さらに、前記開口部の開口面積を連続して増減させるためのルーバと前記ルーバを回動する形状記憶合金を設け、前記リードフレームの表面に前記光源および受光素子を固定し裏面に前記受光素子出力の増幅・信号特性調整回路を固定したものである。
【００１１】
【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を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の参考例である光学式音響電気信号変換装置を示す正断面図、図２は同光学式音響電気信号変換装置を示す側断面図、図３（ａ）同光学式音響電気信号変換装置のリードフレームを示す平面図、図３（ｂ）は同リードフレームを示す底面図である。
【００１２】
図に示す印刷配線基板１に固定されるパッケージ筐体２にはリードフレーム９および振動板３が固定され、振動板３の上部はパッケージ筐体２に取り付けられたカバー７で覆われている。カバー７はさらに製品ケース１６で覆われている。
【００１３】
カバー７および製品ケース１６の振動板３の上面を覆う位置に穴が設けられている。パッケージ筐体２には振動板３の下側の側面にも開口部２ａ、２ａが形成され、振動板３とパッケージ筐体２に囲まれた空間を外部に連通させている。
【００１４】
外部からの音は製品ケース１６およびカバー７の穴から振動板３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れているため、振動板３のコンプライアンスが大きくなる。
【００１５】
振動板３の振動を電気信号に変換させる半導体レーザ素子からなる光源４およびフォトダイオードからなる受光素子５がリードフレーム９の表面に実装され、リードフレーム９の裏面には光源駆動回路および増幅・信号特性調整回路６が実装されている。図３（ａ）にリードフレーム９の表面を示し、図３（ｂ）にリードフレーム９の裏面を示している。図に示すように光源４、受光素子５および光源駆動回路および増幅・信号特性調整回路６はボンディングワイヤ１０により端子に接続されている。
【００１６】
このように実装された光源４、受光素子５、光源駆動回路および増幅・信号特性調整回路６はカバー７に取り付けられたガラス８により密封されている。光源４からの光は振動板３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の電気信号に変換され、さらに、増幅・信号特性調整回路６により増幅および周波数調整されて出力される。
【００１７】
このように、光源４、受光素子５および光源駆動回路および増幅・信号特性調整回路６はパッケージ筐体２に固定されるリードフレームに実装され、パッケージ筐体２に振動板内部のキャビティを外部に連通させる開口部が設けられているので、装置が小型化されると共に寸法誤差が小さくなり、さらに、製造工程が簡素化される。結果として外来ノイズを受けにくくなり、動作が安定する。なお、増幅・信号特性調整回路６にＤＳＰ等の信号処理回路を追加すれば、検出器自体で多機能な処理が可能となる。
【００１８】
図４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を示す断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面図である。図４および図５において、この発明の参考例と同様の部材には同一の符号が付されており、その詳細な説明を省略する。この例ではこの発明の参考例におけるパッケージ筐体２の開口部２ａ、２ａにルーバー１１が設けられており、他の構成はこの発明の参考例と同様である。
【００１９】
ルーバー１１の軸１１ａは図示していないマイクロモータまたはソレノイドにより回動され、ルーバー１１、１１により開口部２ａ、２ａの開口面積が可変できる。ルーバー１１の軸１１ａを電流により温度が変化する形状記憶合金により回動させてもよい。
【００２０】
ルーバー１１、１１を全開とすると、図６（ａ）に示すようにこの光学式音響電気信号変換装置は８の字指向特性となる。開口部を閉じていくに従い図６（ｂ）に示すように前方の指向特性が広がり初め、側面にあった無感部分が後方に移動する。さらに、開口部を閉じると図６（ｃ）に示すように後方の感度が減少する。開口部を完全に閉じてしまうと、図６（ｄ）に示すように指向性が殆どなくなる。
【００２１】
このようにこの実施例では、光学式音響電気信号変換装置を小型化して、しかも簡単な構成により指向特性の制御が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明の光学式音響電気信号変換装置によれば、光源、受光素子および増幅・信号特性調整回路がパッケージ筐体に固定されるリードフレームに実装され、パッケージ筐体に振動板内部のキャビティを外部に連通させる開口部が設けられているので、装置が小型化されると共に寸法誤差が小さくなり、動作が安定し、さらに、製造工程が簡素化される。
【００２３】
また、パッケージに開口部を設け、前記開口部の開口面積を増減させたので、光学式音響電気信号変換装置を小型化して、しかも簡単な構成により指向特性の制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の参考例である光学式音響電気信号変換装置を示す正断面図である。
【図２】同光学式音響電気信号変換装置を示す側断面図である。
【図３】図３（ａ）同光学式音響電気信号変換装置のリードフレームを示す平面図、図３（ｂ）は同リードフレームを示す底面図である。
【図４】  この発明の実施例である光学式音響電気信号変換装置を示す断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】同光学式音響電気信号変換装置の指向特性を示す図である。
【図７】従来の光学式音響電気信号変換装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  印刷配線板、１ａ  開口部
２  パッケージ筐体、２ａ  開口部
３  振動板
４  光源
５  受光素子
６  光源駆動回路および増幅・信号特性調整回路
７  カバー
８  ガラス
９  リードフレーム
１０  ボンディングワイヤ
１１  ルーバー、１１ａ  軸
１２  光信号検出素子
１３  パッケージ筐体
１４  光源駆動回路
１５  増幅・信号特性調整回路
１６  製品ケース
【図１】
0003911433.tif 000002
【図２】
0003911433.tif 000003
【図３】
0003911433.tif 000004
【図４】
0003911433.tif 000005
【図５】
0003911433.tif 000006
【図６】
0003911433.tif 000007
【図７】
0003911433.tif 000008