【手続補正書】
【提出日】平成20年7月28日(2008.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記検出手段は、
前記第１の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出する２つの第１光電変換素子と、
前記第２の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出する２つの第２光電変換素子と、
前記２つの第１光電変換素子からの出力信号に基づいて第１の平面上に円状または円弧状の第１のリサージュ図形を生成すると共に、前記２つの第２光電変換素子からの出力信号に基づいて第２の平面上に円状または円弧状の第２のリサージュ図形を生成する図形生成手段と、
生成された第１および第２のリサージュ図形上において、信号点が所定の基準点を通過する回数をそれぞれカウントするカウンタとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記検出手段は、
前記第１の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出する４つの第１光電変換素子と、
前記第２の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出する４つの第２光電変換素子と、
前記４つの第１光電変換素子からの出力信号のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士の差分をとって２つの第１差分信号を生成すると共に前記４つの第２光電変換素子からの出力信号のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士の差分をとって２つの第２差分信号を生成する演算手段と、
前記２つの第１差分信号に基づいて第１の平面上に円状または円弧状の第１のリサージュ図形を生成すると共に、前記２つの第２差分信号に基づいて第２の平面上に円状または円弧状の第２のリサージュ図形を生成する図形生成手段と、
生成された第１および第２のリサージュ図形上において、前記第１差分信号または前記第２差分信号により定まる信号点が所定の基準点を通過する回数をそれぞれカウントするカウンタとを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の振動検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の振動検出装置では、上記検出手段が、４つの第１光電変換素子と、４つの第２の光電変換素子と、演算手段と、図形生成手段と、カウンタとを有するようにするのが好ましい。ここで、上記４つの第１光電変換素子は、第１の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出するものであり、上記４つの第２光電変換素子は、第２の干渉縞を互いに位相が９０度ずれた状態で検出するものである。また、上記演算手段は、４つの第１光電変換素子からの出力信号のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士の差分をとって２つの第１差分信号を生成すると共に、４つの第２光電変換素子からの出力信号のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士の差分をとって２つの第２差分信号を生成するものである。また、上記図形形成手段は、２つの第１差分信号に基づいて第１の平面上に円状または円弧状の第１のリサージュ図形を生成すると共に、２つの第２差分信号に基づいて第２の平面上に円状または円弧状の第２のリサージュ図形を生成するものである。また、上記カウンタは、生成された第１および第２のリサージュ図形上において、第１差分信号または第２差分信号により定まる信号点が所定の基準点を通過する回数をそれぞれカウントするものである。このように構成した場合、カウンタによって第１および第２のリサージュ図形上での信号点の通過回数がそれぞれカウントされることで、第１および第２の振動体の振動の変位がそれぞれ量子化されて検出される。また、互いに位相が９０度異なる４つの光電変換素子からの４つの出力信号のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士の差分から２つの差分信号が生成されると共にこれら２つの差分信号に基づいてリサージュ図形が生成されるため、光電変換素子からの出力信号にＤＣ（直流）オフセット成分が生じていた場合でもこのＤＣオフセット成分取り除かれ、これにより振動体の振動の変位を安定して検出することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
振動膜１５１，１５２は、それぞれ音波Ｓｗに応じて変位するものであり、例えばコンデンサマイクに使用されるものと同様に、表面が金蒸着された振動膜などにより構成される。これら振動膜１５１，１５２は、いずれもレーザ光Ｌoutをほぼ１００％の反射率で反射可能となっている。また、λ／４板１６１は、偏光ビームスプリッタ１３１と振動膜１５１との間の光路上に配設され、λ／４板１６２は、偏光ビームスプリッタ１３１と振動膜１５２との間の光路上に配設されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１３２は、振動膜１５１，１５２によりそれぞれ反射され偏光ビームスプリッタ１３１を介して入射する２つの反射光（後述するＳ偏光成分ｓ１（第１の反射光）およびＰ偏光成分ｐ１（第２の反射光））を、２つの光路、すなわちビームスプリッタ１２１側の第１の反射光路（第１の光路）と、ビームスプリッタ１２２側の第２の反射光路（第２の光路）とに分離して進行させるためのものである。具体的には、詳細は後述するが、第１の反射光路側に反射光のＳ偏光成分ｓ１（第１の反射光）が、第２の反射光路側に反射光のＰ偏光成分ｐ１がそれぞれ進行するように設定されている。この偏光ビームスプリッタ１３２はまた、反射ミラーＭ０により反射されて入射する参照光を２つの偏光成分、すなわち、第１の反射光路側に進行するＰ偏光成分ｐ０２（第１偏光成分）と、第２の反射光路側に進行するＳ偏光成分ｓ０２（第２偏光成分）とに分離するものである。なお、この偏光ビームスプリッタ１３２へ入射する参照光の直線偏光の方向も、偏光ビームスプリッタ１３１へ入射するレーザ光Ｌoutのものと同様に、偏光ビームスプリッタ１３２の有する２つの偏光軸（Ｓ偏光軸およびＰ偏光軸）に対してそれぞれ４５度ずつ異なる方向となっているため、入射する参照光は、Ｐ偏光成分ｐ０２とＳ偏光成分ｓ０２とでほぼ５０％ずつに分離されるようになっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
ビームスプリッタ１２１は、偏光ビームスプリッタ１３２を介して入射するＳ偏光成分ｓ１（第１の反射光）および参照光のＰ偏光成分ｐ０２（第１偏光成分）をそれぞれ、偏光板１１１側の光路と偏光板１１２側の光路とに約５０％ずつに分離して進行させるものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
また、同様に第２の反射光路を進行するＰ偏光成分ｐ１（第２の反射光）および参照光のＳ偏光成分ｓ０２（第２偏光成分）はそれぞれ、ビームスプリッタ１２２により偏光板１１３側の光路と偏光板１１４側の光路とに約５０％ずつに分離されて進行し、偏光板１１３，１１４へそれぞれ到達する。その際、偏光板１１３側の光路では途中にλ／４板が挿入配置されているため、偏光板１１３へ到達したＰ偏光成分ｐ１およびＳ偏光成分ｓ０２と、偏光板１１４へ到達したＰ偏光成分ｐ１およびＳ偏光成分ｓ０２とでは、位相が互いに９０度異なることになる。そして偏光板１１３，１１４もそれぞれ、Ｐ偏光成分ｐ１の偏光方向およびＳ偏光成分ｓ０２の偏光方向からそれぞれ４５度傾いた方向に偏光軸を有するため、これらＰ偏光成分ｐ１およびＳ偏光成分ｓ０２の位相が互いに９０度異なっている本実施の形態の場合でも、偏光板１１３，１１４においてＰ偏光成分ｐ１と参照光のＳ偏光成分ｓ０２とが互いに干渉し合い、干渉縞（第２の干渉縞）が形成される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
次に、偏光板１１１，１１２上に形成された干渉縞は、それぞれ光電変換素子１７１，１７２により検出される一方、偏光板１１３，１１４上に形成された干渉縞は、それぞれ光電変換素子１７３，１７４により検出される。ここで、上記のように偏光板１１１へ到達したＳ偏光成分ｓ１およびＰ偏光成分ｐ０２と偏光板１１２へ到達したＳ偏光成分ｓ１およびＰ偏光成分ｐ０２とでは位相が互いに９０度異なると共に、偏光板１１３へ到達したＰ偏光成分ｐ１およびＳ偏光成分ｓ０２と偏光板１１４へ到達したＰ偏光成分ｐ１およびＳ偏光成分ｓ０２とでは位相が互いに９０度異なるため、光電変換素子１７１，１７２では互いに位相が９０度ずれた状態で第１の干渉縞が検出されると共に、光電変換素子１７３，１７４では互いに位相が９０度ずれた状態で第２の干渉縞が検出されることになる。そして光電変換素子１７１，１７３で検出された干渉縞は電気信号に変換され、それぞれ出力信号Ｓｘ１，Ｓｘ２として出力される一方、光電変換素子１７２，１７４で検出された干渉縞も電気信号に変換され、それぞれ出力信号Ｓｙ１，Ｓｙ２として出力される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
ディジタルカウント部１８３は、第１の実施の形態で説明したディジタルカウント部１８１，１８２における機能に加え、光電変換素子１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂから得られる４つの出力信号Ｓ１１〜Ｓ１４のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士（Ｓ１１，Ｓ１２同士およびＳ１３，Ｓ１４同士）の差分をとって２つの第１差分信号Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ（Ｉ（Ｓ１Ａ）＝Ｉ（Ｓ１１）−Ｉ（Ｓ１２）、Ｉ（Ｓ１Ｂ）＝Ｉ（Ｓ１３）−Ｉ（Ｓ１４））を生成するものである。また、ディジタルカウント部１８４は、光電変換素子１７３Ａ，１７３Ｂ，１７４Ａ，１７４Ｂから得られる４つの出力信号Ｓ２１〜Ｓ２４のうちの互いに位相が１８０度異なる出力信号同士（Ｓ２１，Ｓ２２同士およびＳ２３，Ｓ２４同士）の差分をとって２つの第２差分信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂ（Ｉ（Ｓ２Ａ）＝Ｉ（Ｓ２１）−Ｉ（Ｓ２２）、Ｉ（Ｓ２Ｂ）＝Ｉ（Ｓ２３）−Ｉ（Ｓ２４））を生成するものである。また、ディジタルカウント部１８３は、２つの第１差分信号Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂを一組の信号点とみなして第１のリサージュ図形を生成し、ディジタルカウント部１８４は、２つの第２差分信号Ｓ２Ａ，Ｓ２Ｂを一組の信号点とみなして第２のリサージュ図形を生成するようになっている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
また、上記実施の形態では、レーザ光Ｌoutを発する光源として半導体レーザを挙げて説明したが、これ以外にも例えば、ガスレーザや固体レーザなどを用いるようにしてもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図２】図１に示したディジタルカウント部において作成されるリサージュ図形の一例を表す図である。
【図３】図１に示した振動検出装置を単一の基体上に配置した場合の構成例を表す平面図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図５】図４に示した振動検出装置を単一の基体上に配置した場合の構成例を表す平面図である。
【図６】第１の実施の形態の他の変形例に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図７】第１の実施の形態の他の変形例に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図９】図８に示した振動検出装置を単一の基体上に配置した場合の構成例を表す平面図である。
【図１０】第２の実施の形態の変形例に係る振動検出装置の全体構成を表す図である。
【図１１】図１０に示した振動検出装置を単一の基体上に配置した場合の構成例を表す平面図である。
【図１２】本発明の変形例に係るリサージュ図形の一例を表す図である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
１，１Ａ〜１Ｅ…マイクロホン装置、１０…レーザ光源、１０Ａ…コリメータレンズ、１００…基体、１１０〜１１４…偏光板、１２０〜１２２…ビームスプリッタ、１３１〜１３６…偏光ビームスプリッタ、１５１，１５２…振動膜、１５１Ａ，１５２Ａ…支持部、１６１〜１６４…λ／４板、１７１〜１７４，１７１Ａ，１７１Ｂ，１７２Ａ，１７２Ｂ，１７３Ａ，１７３Ｂ，１７４Ａ，１７４Ｂ…光電変換素子、１８１〜１８４…ディジタルカウント部、Ｓｗ…音波、ｓ０１，ｓ０２，ｓ１…Ｓ偏光成分、ｐ０１，ｐ０２，ｐ１…Ｐ偏光成分、Ｓｘ１，Ｓｘ２，Ｓｙ１，Ｓｙ２，Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２４…光電変換素子からの出力信号、Ｓout１，Ｓout２…音声信号、Ｌout…レーザ光、Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２…反射ミラー、Ｃ…中心点、Ｐ０…信号点、Ｐａ〜Ｐｄ…基準点、Ｅ〜Ｈ…基準線。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】削除
【補正の内容】