JP3953752B2 - 光音響変換装置の振動板構造 - Google Patents
光音響変換装置の振動板構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3953752B2 JP3953752B2 JP2001184530A JP2001184530A JP3953752B2 JP 3953752 B2 JP3953752 B2 JP 3953752B2 JP 2001184530 A JP2001184530 A JP 2001184530A JP 2001184530 A JP2001184530 A JP 2001184530A JP 3953752 B2 JP3953752 B2 JP 3953752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- suspension
- cantilever
- light
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 76
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100025490 Slit homolog 1 protein Human genes 0.000 description 2
- 101710123186 Slit homolog 1 protein Proteins 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 102100027340 Slit homolog 2 protein Human genes 0.000 description 1
- 101710133576 Slit homolog 2 protein Proteins 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
- H04R23/008—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
- G16B30/00—ICT specially adapted for sequence analysis involving nucleotides or amino acids
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
- H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
- H04R2307/207—Shape aspects of the outer suspension of loudspeaker diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
- H04R7/14—Non-planar diaphragms or cones corrugated, pleated or ribbed
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
- H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
- H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は音響変換装置に係り、特に発光素子として発光レーザー素子を用いた音響電気変換装置の振動板の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光を用いた音響電気変換装置(以下、光音響変換装置と称する)を図5〜図11により説明する。従来例の図5に示す音響電気変換装置に用いる振動板7は、例えば厚さ2μm程度のアルミニウム箔等を用いて成型加工等を施すことなく平面の膜状で使用している。
【0003】
従って、発光素子3より発光された光が平面状の振動板7の表面を介して反射され、この反射光を受光素子4により受光する構造となっている。また、反射光が乱れるのを防ぐ目的において、極めて薄い膜状の物質からなる振動板7の平面度を保つには、皺、あるいは弛み等を防がねばならず、そのために、所定の張力を振動板1に加え、皺、及び弛みの発生を防ぎつつ、平面幕状の振動板7を作製しなければならない。
【0004】
そのために、振動板となる薄膜を張った状態に保ち、この振動板の外周部にリング2を接着等の手段により装着している。すなわち、振動板を構成する薄膜は所定の張力により平面状を保ち、尚且つ振動板の外周部はリング2に固定されている状態となる。そして、リング2が発光素子3および受光素子4を支持するフレーム9に固定される。発光素子3から発射され振動板7で反射されたレーザ光は受光素子4で受光され受光素子4の出力により振動板7の位置が検出される。
従来例における平面状の振動板7には張力が加わったものであるため、振動板7そのもののコンプライアンスが低くなる。つまり、振動板7が通常より硬くなった状態と同様であり、振動板7の振幅巾が通常よりさらに小さくなり、広範囲の周波数を検知するための振幅巾がよりー層少なくなることは明らかである。
【0005】
前記問題点を解決するため、ウエハー等に金属を所定の厚さ、例えば1μm程に真空蒸着により薄膜成形せしめ、このウエハー表面に形成された金属箔の表面にリングを接着した後、この金属箔を接着したリングと共にウエハーより剥離して振動板を得る方法等もあるが、この手法においても、接着面の接着剤、特にリングの内周部に及んだ接着剤が硬化する際に収縮し、振動板に微弱な張力を加えることが判明した。
【0006】
また、−般的に平面状の振動板を用いた場合、この振動板の有する周波数特性はフラットではなく、その振動板の有する特定周波数により共振しピークを発し、この共振周波数以外の周波数では振動板そのものの振幅巾が狭くなることは周知のところである。従つて、広範囲の周波数を検知するための振幅が得にくいことも明らかであり、この振動板の振動を光により検知してなる光音響変換装置は、再生帯域が狭くなることは当然である。
【0007】
この欠点を克服する方法として図6に示すように、振動板8の反射部8aをドーム状に成型し、反射部8aの外周部にサスペンション部8bを形成し、さらにこのサスペンション部8bの外側に貼り代部8fをー体成型により設け、この貼り代部8fをフレーム9に接着する手法を本出願人は既に提案している。図6に示すフレーム9に固定された発光素子3から発射され反射部8aで反射されたレーザ光はフレーム9に固定された受光素子4で受光され受光素子4の出力により反射部8aの位置が検出される。
【0008】
また、さらに大きい振幅巾を得るために本出願は、図7〜図9に示すようななサスペンション部10cを大きく取った振動板10も作製している。振動板10の中央にはドーム形状からなる反射部10aが設けられている。そして、フレーム9に固定された発光素子3から発射され反射部10aで反射されたレーザ光はフレーム9に固定された受光素子4で受光され受光素子4の出力により反射部10aの位置が検出される。
【0009】
このドーム状の反射部10aの外周部からさらに45度の傾斜により斜めの立ち上がり部10bが設けられ、さらにこの立ち上がり部10bの外周から所定の半径で結ばれた合計5箇所のコルゲーションで構成され、同心円状で放射状に広がるサスペンション部10cが設けられている。
【0010】
さらにこのサスペンション10cの外周部には垂直の立ち上がり部10eが設けられ、さらにこの立ち上がり部10eの外周より外側へ水平に延出した貼り代部10fをー体成形により設けてある。この貼り代部10fがリング2に接着される。なお、図示していないがリング2はフレーム9と一体とされている。
【0011】
昨今の光音響変換装置は小型化の要求が極めて大きいことは周知のところである。小型化要求に応じると前記ドーム状の反射部およびコルゲーション状のサスペンション等に成形した振動板も直径が小さくならざるを得ない。つまり、必然的に振動板の有するコンプライアンスが低くなる。
【0012】
同−の音圧を振動板に加えた場合、振動板の面積の二乗に反比例して振幅が小さくなることは本願発明者の実験でも実証されており、当然のことながら前記した振動板の振幅巾が少なくなり、結果として振動板の振動を光により検知してなる光音響変換装置は、この振動板の振幅を検知し難くなることは明らかである。この欠点を克服する方法として、ドーム状に成形した振動板部つまり、反射部10aおよびサスペンション部10c等を一体成型してなる振動板自体の基材を薄くする方法が容易に考えられる。例えば、厚さ4μmの金属箔、あるいは樹脂フィルム等の厚さを、3μmあるいは2μm等、さらに薄い厚さ金属箔、あるいは樹脂フィルム等に変える手法である。
【0013】
しかし、この手法はサスペンション部10cの有するコンプライアンスの改善に利点を有する反面、基材が薄くなればなるほど、ドーム状の反射部10aが共振を起こしやすい欠点を有している。つまり、板厚が薄いため再生振周波数帯域において分割共振を多発させる性質を有する振動板基材となるものである。従って、この手法は再生帯域での歪みが多くなり、極めて大きな音質劣化をもたらす欠点を有することとなる。
【0014】
また、振動板の基材である金属箔あるいはフィルム等の厚さを減少させる、つまり薄くするほど振動板の振幅巾が増えることは周知のところである。しかし、薄くなる割合に対して、振動板の振幅巾の増加割合が低いことは本願発明者の実験で確認している。さらに、フィルム成型品が薄くなるほど形態を保つに必要な強度が減少することも周知のところで、生産におけるハンドリングに極めて繊細な作業を要求され、生産性を損なう欠点を有することも明らかである。
【0015】
従って、成形形状が振幅時に共振しない程度の強度を得る基材の厚さで、しかも所定面積の振動板をより−層大きく振動させるには、振動しやすいように、サスペンション部のみのコンプライアンスがより高い方、つまり、このサスペンション部の有するバネ性を柔らかくする方が好ましいことは明らかである。
【0016】
特に、フィルム成型を前提とした振動板の作製する場合において、サスペンシヨン部のコンプライアンスを改善するには、サスペンション部を構成している面積を小さくして、このサスペンション部の有するバネ性を柔らかくする方法が、従来一般的な手法として、既に存在している。
【0017】
例えば、サスペンション部をカンチレバー状に細くし、このカンチレバー状サスペンションにより振動板の反射部を支持する方法等である。本願発明者は一例として、図10および図11に示すように振動板11の一部、図で示すところの斜線部を切除し振動板11上にカンチレバー状のサスペンション部11cを作成した。
【0018】
斜線部を切除する前の振動板11の形状を説明すると、ドーム状の反射部11aの外周部からさらに45度の傾斜により斜めの立ち上がり部11bが設けられ、さらにこの立ち上がり部11bの外周から所定の半径で結ばれた合計5箇所のコルゲーションが構成されて同心円状で放射状に広がるサスペンション部11cが設けられている。
【0019】
さらにこのサスペンション11c外周部には垂直の立ち上がり部11eが設けられ、さらにこの立ち上がり部11eの外周より外側へ水平に延出した貼り代部11fを一体成形により設けてある。この貼り代部11fがリング2に接着される。このようにしてカンチレバー状のサスペンション部11cを形成したところ図に示すように振動板11のドーム状の反射部11aの周囲の殆どを切除せざるを得なかった。そして、カンチレバー状のサスペンション部11cの巾寸法も広めにならざるを得なかった。
【0020】
その理由は、生産性を考慮し、プレスによる抜き加工により振動板の一部を切除するため、抜き金型の形状を考慮したためである。つまり、抜き金型における、パンチとダイの強度を得るため、夫々のパンチ、及びダイの最低限の巾寸法が必要となる。従ってこのような形状にならざるを得ず、カンチレバー状サスペンション11cの形状を得るために、現状での最もー般的なプレス抜きの手法により得られる形状に制限がある欠点が判明した。
【0021】
さらに、このカンチレバー状のサスペンション11cを有した振動板11および、抜き金型による切除前の振動板の振幅を測定した。測定方法は、振動板の貼り代部を所定のリング形状を有した振動板装着用の冶具によりクランプし、さらにこの振動板を加振するため、前記冶具に装着した振動板をスピーカの前面に設置し、このスピーカにより設置した振動板に周波数1KHzにより94dbの音圧を加え、この状態により加振されている前記振動板の振幅巾をレーザードップラーにより測定するものである。
【0022】
測定の結果、カンチレバー状のサスペンション11cを設けた振動板のほうがカンチレバ一状サスペンションを設けない振動板よりも若干振幅巾は増えた。数値的に示すと、カンチレバー状のサスペンションを設けない振動板が0.076μm〜0.1μmの振幅であるのに対して、カンチレバー状のサスペンション11cを設けた振動板では0.08μm〜0.12μmであり、差はわずかで、殆ど効果のないことが判明した。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は前記した従来の光音響変換装置の振動板の有する問題点を解決し、本出願人の提案した振動板の構造をさらに改良発展せしめ、さらに高性能かつ、量産性に適した光音響変換装置の振動板を提供することである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
問題点き解決するにあたり、カンチレバー状サスペンションの形状を得るにおいて、カンチレバー状サスペンションの形状のみならず、振動板の受圧面積に着目した。つまり、空気の振動を効率よく得るためには、当然のことながら、振動板の受圧面積は大きいほうが好ましい。
【0025】
しかし、前記従来のように、プレス抜きによりカンチレバー状サスペンション15を振動板上に設ける方法では、反射部11aを除き振動板11のほとんどを切除せざるを得ない。特に振動板11の径が小さくなればなるほど、切除比率は大きくならざるを得ない状況下にある。
【0026】
つまり、前記従来例では、音圧、つまり空気の疎密波による圧力がほとんど反射部11aのみで受けざるを得ない構造で、尚且つこの反射部11aの周りは自由空間と言って良い構造と言える。従って、基本的に空気圧を受ける受圧面積が少ないことは否めない。しかも、反射部11aを駆動する空気圧と共に、反射部11aの周りからも空気が回り込み、この反射部11aの振幅を阻害しているものと推察した。
【0027】
従って、フィルム等、薄膜を成型してなる振動板特に直径の小さな振動板を振幅させる手段として振動板を構成する、ドーム状からなる反射部あるいは振動部および反射部の外周部に設けたサスペンション部および貼り代部等を、まずー体成型して振動板として得、さらに、この振動板に所望の箇所に可能な限り、レーザ光照射により細い(0.3mm以下好ましくは0.1mm以下の)スリット加工を施し、しかも、このスリットがカンチレバー状サスペンションおよび振動板の外側部を構成する振動板構造とした。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を詳細に説明する。図1〜図4は本発明における実施の形態の一例である光音響変換装置の振動板の形状及び構造を示す図である。本実施例の場合、厚さが約9μm〜約16μm前後の樹脂フィルムを熱圧成型して振動板を得た。
【0029】
図1および図2は本発明の第1の実施例を示す。図に実太線で示すスリット1sが加工される前の振動板の基本形状は図7〜図9により示した従来例の振動板の抜き金型による切除前の振動板と同様である。以下、説明すると、振動板1の中央には直径1.3mm、曲率半径1.5mmのドーム形状からなる反射部1aが設けられている。この反射部1aの外周部からさらに45度の傾斜により斜めの立ち上がり部1bが設けられ、さらにこの立ち上がり部1bの外周から所定の半径で結ばれた合計5箇所のコルゲーションで構成され、かつ同心円状で放射状に広がるサスペンション部(1c、1d)が設けられている。
【0030】
さらに、このサスペンション部(1c、1d)の外周部には高さ0.6mmの垂直立ち上がり部1eが設けられ、この垂直立ち上がり部1eの外周より外側へ約0.5mmの水平に延出した貼り代部1fを一体成形により設けてある。前記ドーム状の反射部1aはこのドーム状部の内側がレーザー光の反射面となるため、この反射面側にニッケル、あるいはアルミ等の金属蒸着を施してある。
【0031】
この振動板は図1の平面図で示すように、実太線に示す様なパターンに沿って、レーザー光を照射し、スリット1sを施した。つまりこのパターン通りに振動板1を巾寸法約45μmにより切断して、前記パターンが45μmの隙間、つまりスリット1sを有する振動板1を得た。パターンの説明をすると、反射部1aの外周に設けられた斜めの立ち上がり部1bの最外周部、つまり半径0.95mmの円外周部から接線方向で外側に向かって半径2.204mmの円弧(以下、A円弧と称する)を描き、このA円弧は反射部1aと同心円で半径2.408mmの円弧と交差する部分まで延びている。
【0032】
さらにこのA円弧の0.4mm上方にオフセットした位置から、A円弧と同ように接線方向で外側に向かって半径2.55mmの円弧(以下、B円弧と称する)を描き、このB円弧も前記A円弧と同様、反射部1aと同心円で半径2.408mmの円弧と交差する部分まで延びている。この、A円弧およびB円弧をこの振動板中心より120度振り分けた位置に3箇所配置すると、図で示すように3組の円弧が配置されることとなり、さらにこの第1組のA円弧の最外端部と隣り合った組の円弧つまり第2組のB円弧の最外端部、さらに第2組のA円弧の最外端部と第3組のB円弧の最外端部、第3組のA円弧の最外端部と第1組のB円弧の最外端部をこの振動板中心より半径2.408mmの円弧により結ぶことによりスリット1sのパターンが得られる。
【0033】
従って、前記、パターンをレーザーにより所定の巾(45μm)で切断すると、内側付け根幅0.4mm、外側付け根幅約1.08mmで、かつ反射部1aから外周方向に向かった円弧状のカンチレバー状サスペンション1cがこの振動板上に構成されることとなる。また、本実施例の場合、最外週部半径3mmの円もレーザー加工により切断してトリミング加工としたので、レーザー加工が終了すると、直ちに最終形態の振動板1を得ることとなる。
【0034】
さらに、この振動板の最外週部に設けた貼り代部1fをリング等に固定すると、当然のことながら、反射部1aとその周囲のコルゲーションからなるカンチレバー状サスペンション1c以外の部分が受圧面部1dとなり、前記、レーザーによるスリット加工により120度分割で3箇所に配置されたカンチレバー状サスペンション1cの外側に受圧面部1dが形成され、かつこの受圧面部1dは振動板1の概ね最大外周部分から切断された状態となる。
【0035】
従って、反射部1aと切断される以前のサスペンション部は、巾45μmのスリット加工によりサスペンション部が新たに受圧面部1dになり、この受圧面部1d及び反射部1aが、このカンチレバー状サスペンション1cに支えられた状態となる。本実施例の場合、エキシマレーザー、ヤグレーザー、炭酸ガスレーザー等を用いスリット加工を施してみたが、いずれのレーザーにおいても所期の目的を充分に達することが可能であつた。
【0036】
図3に示す第2の実施例では振動板5の設計時点で、あらかじめ反射部5aを支持するカンチレバー状サスペンション5cの位置を決めておき、このカンチレバー状サスペンション5cを、その周囲とは異なつた高さとして一体成型し、スリット5sのパターンを第1の実施例のものから若干変更することで、図3(b)の局部断面図に示すように受圧面部5dの外側部全体に立ち上がり部5bを設けることが可能となる。
【0037】
なお、カンチレバー状サスペンション5cは第1の実施例と同様に垂直立ち上がり部を介して貼り代部5fと連接している。説明図においては、コルゲーションを記すと、図面が煩雑になり理解しにくいので、コルゲーションを省き、簡素化して記載してある。
【0038】
図4に示す第3の実施例の振動板6では第2の実施例と同様にあらかじめ反射部6aを支持するカンチレバー状サスペンション6cの位置を決めておき、このカンチレバー状サスペンション6cを、その周囲とは異なつた高さとして一体成型し、スリット6sのパターンを第1の実施例のものから若干変更することで、図4(b)の局部断面図に示すように受圧面部6dの外側部全体に立ち上がり部6bを設けることが可能となる。
【0039】
なお、カンチレバー状サスペンション6cは第1の実施例と同様に垂直立ち上がり部を介して貼り代部6fと連接している。図においてコルゲーションを記すと、図面が煩雑になり理解しにくいので、コルゲーションを省き、簡素化して記載してある。
【0040】
カンチレバー状サスペンション6cを純粋にサスペンション機能のみに限定し、他の部分は全て振動板に適した形状にしたほうが好ましいことは明らかである。従って、この例では図4に示すように受圧面部6dの外周部に立ち上がり部6bを設け、さらにこの受圧面部6dには振幅方向に強いリブ6gを−体成形した振動板を得ている。なお、図においては、カンチレバー状サスペンション6cにおけるコルゲーション等を記すと、図面が煩雑になり理解しにくいので、それらを省き簡素化して記載してある。
【0041】
【発明の効果】
本発明によれば振動板にスリット加工を施すことにより極めて、細いカンチレバー状サスペンションを得て、このスリットの巾が極めて細いため、振動板の受圧面積の減少は少なく、広い受圧面積を得る構造となる。しかも、このスリットの巾が狭いことは音、つまり空気圧が振動板の裏面に回りこみ振動板の振幅を阻害する要因を排除する効果が有る。つまり、スリットの巾が狭いことにより空気の粘性抵抗が増し、振動板の裏面側に回りこむことが極めて少なくなる効果を有する。
【0042】
この振動板を従来例と同様、周波数IKHzにより94dbの音圧を加え、この振動板振幅巾を測定してみたところ、1μm〜2.2μmの数値を得ることができた。つまり、従来のスリットの構造を有しない振動板と比較して、約12.5倍から27.5倍ほど振幅することが確認された。従って、この振動板すなわち本発明の振動板を用いると、振幅が極めて大きくなるため、振動板の振動を光により検知してなる光音響変換装置として、高性能且つ、量産性に適した光音響変換装置の振動板が得られた。
【0043】
また、反射部の周囲に立ち上がり部を設けることで、この立ち上がり部がリブ効果を発揮し、振幅時における反射部の微細な形状変形等を防ぎ音質の劣化を防ぐため極めて有効な効果を発揮する。さらに第1および第3の実施例のように、ようにカンチレバー状サスペンション15部を、サスペンション部と異なった高さによりー体成型し、所望のスリット加工を施すと、図3(b)、図4(b)の局部断面図に示すように振動板の外側部全体に立ち上がり部、若しくは立ち下がり部を設けることが可能となる。この手法を用いると、振動板の外側部に全体にリブ構造を得て、振動板が同じ重量でより強固な構造となり、振動板の振幅時における、ゆがみが減少するため、音質が向上する効果を発揮する。
【0044】
さらに、前記構造を発展させ、カンチレバー状サスペンション部を純粋にサスペンション機能のみに限定し、他の部分は全て振動板部に適した三次元形状により−体成形し、所望のスリット加工を施すと、図4(b)の局部断面図に示すように、受圧面部6dの外周部に立ち上がり部6bを設け、さらに振動板部は振幅方向に強いリブ6gをー体成形した振動板を得ることが可能で、振動板の強度が増すと共にこの振動板の有効受圧面積が増える。即ち、高強度の音圧の受圧面積が増えることになりより高感度で、しかも、高音質で、かつ振幅を大きくし易い構造の振動板を得ることが可能となり、より−層高性能な振動板が得られる。
【0045】
本発明のようにレーザー光により極めて微細な切断加工を施すことによりスリットの巾寸法が極めて小さい加工が可能となり、かつカンチレバー状サスペンションの巾も、材質強度限界まで細くすることが可能である。従って、従来例のような抜き加工のパンチと、ダイの巾の機械的強度を考慮する必要性が全くなくなる。
【0046】
つまり、従来例のプレスによる抜き加工のように、振動板のほぼ全面積を切除するような構造的欠点を克服し、振動板面積を殆ど変えることなく、言い換えると、振動板の受圧面積をほとんど変えることなく振動板を支えるための所望のコンプライアンスを有したカンチレバー状サスペンションを有した振動板構造が得られる。
【0047】
また、上記レーザー光による切断加工はプログラムにより極めて自由な形状を得られることは周知のところである。従って、カンチレバー状サスペンションの形態を自由に得ることができる。例えば、サスペンション部つまりカンチレバー状サスペンションを構成する辺が所定の曲線、または直線、または直線および曲線の組み合わせることにより、サスペンションのバネ特性の選択や、共振点の発生を制御することが可能となる。
また、さらにサスペンション部つまりカンチレバー状サスペンションの所定の箇所に切り欠き部、あるいは穴を設けてなること、あるいは、所定の箇所にコルゲーション等、三次元成型を施すことによりサスペンションのバネ特性の選択や、共振点の発生を制御することが可能で、前記手法と組み合わせることにより受圧面部を支持するサスペンション特性を自由に制御が可能となる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例である光音響変換装置の振動板を示す平面図である。
【図2】同振動板を示す断面図である。
【図3】図3(a)はこの発明の第2の実施例である光音響変換装置の振動板を示す平面図、図3(b)は図3(a)におけるA−A断面図である。
【図4】図4(a)はこの発明の第3の実施例である光音響変換装置の振動板を示す平面図、図4(b)は図4(a)におけるA−A断面図である。
【図5】従来の光音響変換装置の例を示す断面図である。
【図6】従来の光音響変換装置の他の例を示す断面図である。
【図7】従来の光音響変換装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図8】同光音響変換装置の振動板を示す平面図である。
【図9】同振動板を示す断面図である。
【図10】従来の光音響変換装置のさらに他の例における振動板を示す平面図である。
【図11】同振動板を示す断面図である。
【符号の説明】
1 振動板、1a 反射部、1b 立ち上がり部、1c カンチレバー状サスペンション、1d 受圧面部、1e 垂直立ち上がり部、1f 貼り代部、
1s スリット
2 リング
3 発光素子
4 受光素子
5 振動板、5a 反射部、5b 立ち上がり部、5c カンチレバー状サスペンション、5d 受圧面部、5f 貼り代部、5s スリット
6 振動板、6a 反射部、6b 立ち上がり部、6c カンチレバー状サスペンション、6d 受圧面部、6f 貼り代部、6g リブ、6s スリット
7 振動板
8 振動板、8a 反射部、8b サスペンション部、8f 貼り代部
9 フレーム
10 振動板、10a 反射部、10b 立ち上がり部、10c サスペンション部、10e 垂直立ち上がり部、10f 貼り代部
11 振動板、11a 反射部、11b 立ち上がり部、11c サスペンション部、11e 垂直立ち上がり部、11f 貼り代部
Claims (13)
- 受圧面を有する振動板の反射部と対向する位置に発光素子と受光素子とを配置し、前記振動板に前記発光素子から光を放射し、前記振動板からの反射光を前記受光素子で受光して前記振動板の位置を検出する音を光を介して電気信号に変換する光音響変換装置における振動板にレーザ光照射によりスリット加工を施してなることを特徴とした光音響変換装置の振動板構造。
- 前記スリットがカンチレバー状サスペンションの周辺および振動板の略最大外側部を構成してなることを特徴とした請求項1の振動板構造。
- 前記スリットの巾が0.3mm以下好ましくは0.1mm以下である請求項1または2の振動板の構造。
- レーザー光により前記スリットを加工を施してなることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記カンチレバー状サスペンションの幅が前記振動板の中心からの距離に応じて変化することを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載した振動板の構造。
- カンチレバー状サスペンションの周辺を構成する前記スリットが所定の曲線、または直線、または直線および曲線の組み合わせからなることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記カンチレバー状サスペンションの所定の箇所に切り欠き部あるいは穴を設けた請求項2から6のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記カンチレバー状サスペンションの所定の箇所にコルゲーション等三次元成型を施してなることを請求項2から7のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記受圧面が三次元成型されてなることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記反射部、受圧面およびカンチレバー状サスペンションおよび立ち上がり部、貼り代部等からなる装着部が一体成型してなることを特徴とした請求項1から9のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記振動板のカンチレバー状サスペンションの外周部に立ち上がり部が一体成形されている請求項2から8のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記振動板の反射部の外周部に立ち上がり部が一体成形されている請求項2から8のいずれかに記載した振動板の構造。
- 前記受圧面の所望の位置にリブがー体成型されてなることを特徴とした請求項1から12のいずれかに記載した振動板の構造。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001184530A JP3953752B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 光音響変換装置の振動板構造 |
PCT/JP2002/005893 WO2002104069A1 (fr) | 2001-06-19 | 2002-06-13 | Structure a membrane pour convertisseur son-lumiere |
DE0001404150T DE02738682T1 (de) | 2001-06-19 | 2002-06-13 | Membranstruktur eines licht-schall-umsetzers |
EP02738682A EP1404150A4 (en) | 2001-06-19 | 2002-06-13 | MEMBRANE STRUCTURE FOR SOUND-LIGHT CONVERTER |
US10/479,846 US7418109B2 (en) | 2001-06-19 | 2002-06-13 | Diaphragm structure of light sound converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001184530A JP3953752B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 光音響変換装置の振動板構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003009291A JP2003009291A (ja) | 2003-01-10 |
JP3953752B2 true JP3953752B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=19024278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001184530A Expired - Fee Related JP3953752B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 光音響変換装置の振動板構造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7418109B2 (ja) |
EP (1) | EP1404150A4 (ja) |
JP (1) | JP3953752B2 (ja) |
DE (1) | DE02738682T1 (ja) |
WO (1) | WO2002104069A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3828755B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2006-10-04 | 株式会社ケンウッド | 変位光量変換装置 |
JP4292071B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2009-07-08 | 株式会社オーディオテクニカ | ダイナミックマイクロホン用の振動板およびその製造方法 |
DE102005011747B3 (de) * | 2005-03-11 | 2006-06-29 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Aktiver Abgasschalldämpfer |
JP4710462B2 (ja) * | 2005-07-21 | 2011-06-29 | ソニー株式会社 | スピーカ振動板及びスピーカ振動板製造方法 |
JP2007281986A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Minebea Co Ltd | スピーカおよびスピーカ用振動板 |
JP2010224665A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Sony Corp | 光触覚変換システム、及び触覚フィードバックの提供方法 |
US9967664B1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-08 | Apple Inc. | Sensor assembly for measuring diaphragm displacement and temperature in a micro speaker |
JP7323756B2 (ja) * | 2018-10-09 | 2023-08-09 | オンキヨー株式会社 | 振動板およびこれを用いたスピーカーユニット、ヘッドホン、並びにイヤホン |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1707658A (en) * | 1925-12-12 | 1929-04-02 | Forest Radio Company De | Sound-reproducing device |
US1997790A (en) * | 1931-03-07 | 1935-04-16 | Stephen L Heidrich | Acoustic diaphragm |
JPS5613897A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Toshiba Corp | Supporting device for ring-shaped diaphragm |
US4438024A (en) | 1982-05-10 | 1984-03-20 | The Procter & Gamble Company | Stable liquid detergent compositions |
JPS60123197A (ja) | 1983-12-06 | 1985-07-01 | Nagano Nippon Musen Kk | 音響信号の電気信号変換器 |
JPH01168199A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 光オーディオマイクロホン |
JPH06125599A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Asahi Optical Co Ltd | マイクロホン |
JP3370793B2 (ja) * | 1994-09-27 | 2003-01-27 | 株式会社山武 | タッチスイッチ装置 |
US5854846A (en) * | 1996-09-06 | 1998-12-29 | Northrop Grumman Corporation | Wafer fabricated electroacoustic transducer |
JP3808192B2 (ja) * | 1997-11-19 | 2006-08-09 | 株式会社ソキア | 移動量測定装置、及び移動量測定方法 |
JP3508834B2 (ja) * | 1999-04-22 | 2004-03-22 | 株式会社ケンウッド | スピーカ振動板 |
JP4134450B2 (ja) | 1999-07-14 | 2008-08-20 | 松下電器産業株式会社 | スピーカ |
JP2001119796A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-27 | Kenwood Corp | 光マイクロフォン素子および光マイクロフォン装置 |
IL138459A0 (en) * | 2000-09-14 | 2001-10-31 | Phone Or Ltd | Membranes for optical microphone/sensors |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184530A patent/JP3953752B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-13 US US10/479,846 patent/US7418109B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-13 DE DE0001404150T patent/DE02738682T1/de active Pending
- 2002-06-13 WO PCT/JP2002/005893 patent/WO2002104069A1/ja active Application Filing
- 2002-06-13 EP EP02738682A patent/EP1404150A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1404150A4 (en) | 2008-06-25 |
JP2003009291A (ja) | 2003-01-10 |
US7418109B2 (en) | 2008-08-26 |
DE02738682T1 (de) | 2004-08-26 |
WO2002104069A1 (fr) | 2002-12-27 |
EP1404150A1 (en) | 2004-03-31 |
US20040238267A1 (en) | 2004-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3997280B2 (ja) | 光音響変換装置の振動板構造 | |
JP3953752B2 (ja) | 光音響変換装置の振動板構造 | |
JPH099390A (ja) | 高周波数スピーカ | |
KR20020079767A (ko) | 압전 박막 음파 방사 장치 | |
JPS61264995A (ja) | パラメトリツクスピ−カ | |
US6587570B1 (en) | Electroacoustic transducer | |
US8077903B2 (en) | Method and apparatus for controlling material vibration modes in polymer and paper high performance speaker diaphragms | |
JP3467909B2 (ja) | 音響レンズ装置 | |
JP3690937B2 (ja) | 圧電スピーカ | |
JP4745740B2 (ja) | スピーカ装置 | |
JPH11215590A (ja) | 高周波半径方向弧状中心スピーカーコーン | |
JP4445182B2 (ja) | スピーカ装置 | |
JP2009246739A (ja) | 振動板及び電気音響変換装置 | |
CN104698808A (zh) | 用于音乐表的声辐射膜 | |
JPS61161100A (ja) | 圧電スピ−カ | |
JPS6324600B2 (ja) | ||
JPS60171900A (ja) | スピ−カ | |
JPH0635598Y2 (ja) | ダイヤフラム形振動板を装着したスピーカ | |
JPS61208399A (ja) | 圧電スピ−カ | |
JP2001296310A (ja) | 光センサおよびその製造方法 | |
JPS6157198A (ja) | パラメトリツクスピ−カ | |
JPS59297A (ja) | スピ−カ振動板 | |
JP3548879B2 (ja) | 圧電型電気音響変換器 | |
JP2002171598A (ja) | 高音用スピーカ | |
JPS58107800A (ja) | 矩形平板振動板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061020 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070216 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070417 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070425 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3953752 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100511 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110511 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120511 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130511 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |