[发明专利]光学麦克

说明书

技术领域

本发明涉及将在空气等的气体中传播的声波接收、且通过光的利用将接收到的声波转换成电信号的光学麦克。

背景技术

作为将声波接收且转换成电信号的装置，历来已知有麦克风。动圈式麦克和电容式麦克所代表的大部分麦克会具备振动板。在这些麦克中，通过声波使振动板振动而得以接收，且将该振动作为电信号而加以提取。就这种麦克而言，因为具有机械的振动部，所以多次、反复使用而使机械的振动部的特性发生变化的可能性存在。另外，若要用麦克检测非常强力的声波，则振动部破坏的可能性存在。

为了将这样现有的具有机械的振动部的麦克的课题消除，例如在专利文献1和专利文献2中公开有一种光学麦克，其不具有机械的振动部、而通过光波的利用来进行声波检测。

例如专利文献1公开有一种方法，其通过使光经由声波得以调制而检测光的调制成分，来进行声波检测。具体来说，如图15所示，使采用出射系统光学元件101进行了整形的激光作用于在空气中传播的声波5，而使衍射光产生。这时，相位彼此反转的2个衍射光成分产生。衍射光由光接收系统光学元件102调整后，仅2个衍射光成分的任意一方由光二极管103接收，并转换成电信号，由此检测声波5。

另外，专利文献2公开有一种方法，其通过使声波在介质中传播、且检测介质的光学的特性的变化，由此检测声波。如图16所示，在空气中传播的声波5从孔径部201被导入，在壁面的至少一部分由光声传播介质203所形成的声波导路202中行进。在声波导路202行进的声波被导入至光声传播介质203、且在其内部传播。在光声传播介质203中，随着声波的传播，折射率发生变化。使用激光多普勒振动计204将该折射率变化作为光调制进行提取，由此检测声波5。并且，专利文献2公开了作为光声传播介质203使用二氧化硅干凝胶，由此能够将波导路中的声波高效率地导入到光声传播介质203的内部。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开平8-265262号公报

专利文献2：特开2009-085868号公报

在专利文献1的光学麦克中，需要对因声波产生的衍射光进行检测。但是其存在如下课题：由于衍射光产生的角度依存于声波的频率，所以对应检测出的声波的频率，麦克的灵敏度会发生变化。

另外，在专利文献2的方法中使用激光多普勒振动计。就激光多普勒振动计而言，由于需要声光元件等的光移频器、和由大量的反射镜、分光镜、透镜等构成的复杂的光学系统，所以大型。因此，专利文献2所公开的测量装置整体上很大的课题就存在。

发明内容

本申请鉴于这样的现有技术的课题而作成的，其目的在于，提供一种灵敏度不依存于声波的频率的光学麦克，该光学麦克不使用激光多普勒振动计等，有小型且简单的结构。

本发明的光学麦克，是通过光波的使用将环境流体传播的声波检测出的光学麦克，其中，具有：所述声波进行传播的传播介质部；出射透过所述传播介质部中的衍射区域的光波的光源；检测透过所述传播介质部的所述光波、且输出电信号的光电转换部，并且，使作为所述声波的一部分的第一声波和作为另外至少一部分的第二声波，同时刻到达所述衍射区域、且以横穿透过所述衍射区域的所述光波的方式相互平行地且沿相反方向地在所述传播介质部分别传播，在所述衍射区域中，由于随着所述第一声波和所述第二声波的传播而分别产生的构成所述传播介质部的传播介质的折射率分布，而使所述光波的+1次衍射光波和-1次衍射光波分别生成，所述光电转换部检测如下干涉成分之中的至少一方：基于所述第一声波的所述光波的+1次衍射光波和基于所述第二声波的所述光波的-1次衍射光波的干涉成分；基于所述第一声波的所述光波的-1次衍射光波和基于所述第二声波的所述光波的+1次衍射光波的其他干涉成分。

在有的优选的实施方式中，光学麦克还具有频率转换部，其将由所述光电转换部得到的电信号的频率变成1/2倍。

在有的优选的实施方式中，所述光电转换部按照相对于透过所述衍射区域的光波而沿着所述第一声波和所述第二声波传播的方向偏移的方式配置，仅检测基于所述第一声波的所述光波的+1次衍射光波与基于所述第二声波的所述光波的-1次衍射光波的干涉成分、以及基于所述第一声波的所述光波的-1次衍射光波与基于所述第二声波的所述光波的+1次衍射光波的其他的干涉成分之一方。

在有的优选的实施方式中，光学麦克还具有遮蔽部，其位于所述光电转换部和所述传播介质部中的衍射区域之间，以透过所述衍射区域的光波的一部分或全部不会入射所述光电转换部的方式将透过所述衍射区域的光波遮蔽。