JP2004295288A - 口蓋プレート用センサユニット - Google Patents
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Abstract
【効果】第1端子および第2端子が同じ向きに露出する。
【選択図】 図4
Description
【産業上の利用分野】
この発明は口蓋プレート用センサユニットに関し、特にたとえば口蓋プレート内面上に配置され、舌によって操作(接触または押圧)される複数のセンサを保持した、口蓋プレート用センサユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
本件出願人等は、特許文献1によって口蓋プレートを用いたデータ入力装置を提案した。この入力装置を用いれば、口蓋プレート上に設けられた複数のセンサに加えられた圧力のデータが外部機器に送信される。したがって、外部機器は、送信されたデータに応じた処理または動作を実行することができる。
【0003】
このような口蓋プレート用センサユニットとしては、従来、図1に示すものがあった。図1のセンサユニット1は、図2に示す2枚のシート2および3を内向きに張り合わせて作る。詳しくいうと、シート2には4つの感圧部4a1−4d1およびこの感圧部4a1−4d1のそれぞれに接続された4つの端子5a−5dが形成され、シート3には感圧部4a1−4d2に対応する感圧部4a2−4d2とそれらを共通接続するコモン端子6とが形成される。そして、シート2および3を、互いに内向きに積層する。したがって、図1に示すように、4つの感圧部4a−4dを有するセンサユニット1が得られる。そして、端子5a−5dの各々とコモン端子6との間で、各感圧部4a−4dに加わった舌の力の増減を検出することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−117699号公報[G06F3/00]
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図1および図2に示す従来技術では、別々に作った2枚のシート2および3を張り合わせるため、端子5a−5dはシート2の同じ表面上に形成されているので同じ向きになるが、シート3に形成されたコモン端子6は、シート2と3とが内向きに積層されるので、端子5a−5dとは逆向きになってしまう。
【0006】
他方、この端子5a−5dおよびコモン端子6をコネクタによって別の回路(たとえば、上記特許文献1に示すIC)に接続するとき、コモン端子6が逆向きのため、問題が生じる。つまり、同じ向きの端子は1つのコネクタで接続できるが、向きが違う端子は接続できない。したがって、従来技術の場合には、向きの違うコモン端子も接続できる特殊なコネクタを使うか、さもなくば端子5a−5dおよびコモン端子6を同じ向きにして既存のコネクタを使うかしなければ、センサユニット1を別の回路に接続することができない。たとえば、図1において、端子が形成されている端部端縁を跨ぐようにかしめ端子を端子5a−5dおよびコモン端子6のそれぞれに被せれば、かしめ端子(図示せず)から既存のコネクタを使って信号を取り出すことができるようになる。
【0007】
前者の場合には特殊なコネクタを準備しなければならず、そのための費用が嵩む。後者の場合には、コネクタ自体は安価であるが、かしめ作業が面倒であるだけでなく、かしめ端子は嵩高であり、それをコネクタに挿入するにも手間がかかった。したがって、いずれの場合にも、従来技術では高価になってしまう。
【0008】
それゆえに、この発明の主たる目的は、コネクタの接続が簡単に行える、口蓋プレート用センサユニットを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、口蓋プレート内面上に配置されかつ舌によって操作されるセンサを有する口蓋プレート用センサユニットであって、第1部分、第1部分と重ね合わせることができる大きさでかつ第1部分と重ね合わされたとき第1部分の一部が露出する形状を有する第2部分、および第1部分および第2部分を連結する連結部分を含むフィルム基材、第1部分の表面上に設けられる少なくとも1つの第1センサ電極、第1部分の表面上で第1センサ電極に接続される第1リード部、第1部分の一部の表面上に形成されて第1リード部によって第1センサ電極に接続される少なくとも1つの第1端子、第2部分の表面上に設けられる少なくとも1つの第2センサ電極、第2部分の表面上で第2センサ電極に接続され、連結部分を通って第1部分の表面上に達する第2リード部、および第1部分の一部の表面上に第1端子と並んで形成されるかつ第2リード部によって第2センサ電極に接続される第2端子を備え、連結部分で折畳んで第1部分および第2部分を内向きに重ね合わせ、第1端子および第2端子を第1部分の一部に露出させた、口蓋プレート用センサユニットである。
【0010】
請求項2のセンサユニットは、請求項1に従属し、第1センサ電極および第2センサ電極上にそれぞれ形成される第1感圧インク層および第2感圧インク層を備え、それによってセンサが感圧センサとして構成される、センサユニットである。
【0011】
請求項3のセンサユニットは、請求項1または2に従属し、第1部分と第2部分とを重ね合わせたときに交差する第1リード部と第2リードとの間に設けられる絶縁物をさらに備える、センサユニットである。
【0012】
請求項4のセンサユニットは、請求項3に従属し、絶縁物は第1リード部および第2リード部の少なくとも一方上に形成した絶縁インク層を含む、センサユニットである。
【0013】
【作用】
口蓋プレート用センサユニット(実施例でいえば参照番号10で表される。以下同様。)は、1枚のセンサシート(12)を用いる。このセンサシートは、第1部分(16)、第2部分(18)、および第1部分および第2部分を連結する連結部分(20)からなるフィルム基材(14)を含む。このフィルム基材の第1部分の表面上に、少なくとも1つの第1センサ電極(34)、および第1センサ電極に接続される第1リード部(24a−24d)を形成するとともに、第2部分を重ねたとき露出する第1部分の一部の表面上に、第1リード部によって第1センサ電極に接続される少なくとも1つの第1端子(26a−26d)と、第2端子(32)とを形成する。同様に、フィルム基材の第2部分の表面上に少なくとも1つの第2センサ電極(34)を形成し、第2リード部(30)を、第2部分上で第2センサ電極に接続されてそこから延び、連結部分を通って、第2端子に至るように形成する。
【0014】
このようなセンサシートを、第1部分および第2部分を内向きに重ね合わせられるように連結部分で折畳む。そうすると、第1端子および第2端子が、第2部分で覆われていない第1部分の一部において露出される。
【0015】
第1端子および第2端子はともに第1部分の同じ表面上に形成されているのであるから、同じ面(向き)に露出する。
【0016】
【発明の効果】
この発明によれば、第1端子および第2端子が同じ向きに露出するので、かしめ端子などを用いなくても既存のコネクタがそのまま適用でき、したがってセンサユニットを簡単かつ安価に製造することができる。
【0017】
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0018】
【実施例】
図3に示すこの発明の一実施例のセンサユニット10は、図4に示す1枚のセンサシート12を用いる。このセンサシート12は、たとえばポリエステルやPENあるいはポリイミドなどのフィルム基材14を含む。フィルム基材14は互いに略同じ大きさ、形状である第1部分16および第2部分18と、この第1部分16および第2部分18を連結する連結部分20とを含む。ただし、第2部分18は、第1部分16と重ね合わせることができる大きさでかつ第1部分16と重ね合わされたとき第1部分の一部が露出するような形状であれば、実施例のような同サイズ、同形状に限られるものではない。
【0019】
第1部分16の上には、図2の従来のシート2と同様に、4つの感圧部22a1−22d1が形成される。各感圧部22a1−22d1は、この感圧部22a1−22d1から延びるリード部(第1リード部)24a−24dによって、第1部分16の端部16Aに形成された端子(第1端子)26a−26dにそれぞれ接続される。
【0020】
第2部分18の上には、同様に4つの感圧部22a2−22d2が形成されるとともに、この感圧部22a2−22d2を共通接続するコモン接続部28が形成される。そして、リード部30が、コモン接続部28、たとえば第2部分18上の1つの感圧部(実施例では感圧部22b2)から延びかつ連結部分20を通って第1部分16上にまで至るように形成される。このリード部30は、第2リード部であり、第1部分16の端部16Aにおいて端子26a−26dと並んで形成される端子(第2端子)32に接続される。
【0021】
なお、図4に示す感圧部22a1−22d1および22a2−22d2、各リード部24a−24dおよび30、端子26a−26dおよび32、ならびに接続部28は、具体的には、シルクスクリーン印刷技術を用いて、実質的に同時に形成される。すなわち、フィルム基材14すなわち第1部分16および第2部分18ならびに連結部分20上に、銀インクをスクリーン印刷し乾燥させることによって、図5に示す感圧部電極34を形成する。このとき同時に、リード部24(24a−24d)ならびに30および端子26および32(図3ではともに図示していない)が一体的に形成される。ついで、圧力によって導電抵抗が変化する感圧インク層36を感圧部電極34上に形成するとともに、リード部24および30上に絶縁インク層38を形成する。実際には、感圧インク層36を形成した後に、感圧インク層36の部分をマスクしながら絶縁インク層38を形成する。しかしながら、感圧インク層36および絶縁インク層38の形成の順序は逆でもよい。
【0022】
図5において、感圧部電極34とその上に塗布された感圧インク層36で1つの感圧部22が形成される。このような感圧部22の構成は、図4に示すすべての感圧部22a1−22d1および22a2−22d2に共通的に採用されるものである。したがって、第1部分16上の感圧部電極が第1センサ電極として、また第2部分18上の感圧部電極が第2センサ電極として機能する。同様に、第1センサ電極上の感圧インク層が第1感圧インク層として、また、第2センサ電極上の感圧インク層が第2感圧インク層としてとして機能する。
【0023】
このようにして1枚のセンサシート12を準備し、このセンサシート12の連結部分20の中央の図4の1点鎖線で示す折畳み部40で折畳み、フイルム基材14が外側になるように、つまり互いに内向きに、第1部分16と第2部分18とを積層する。したがって、このときリード部24aとリード部30とが図3に示す交差部42で交差する。もし絶縁インク層38が形成されていなければ、リード部24aおよび30がこの交差部42において短絡する。絶縁インク層38は、このような短絡または不所望な接触を防止するために形成された絶縁物であり、本来的には、この交差部42に相当する位置にのみ形成すればよい。しかしながら、張り合わせの際の厚みの均一化のために、そしてスクリーン印刷の作業の容易性(マスクが簡単なものでよい)のために、図4のように展開したフィルム基材14上に、図5に示すように全面的に絶縁インク層を形成するようにしている。ただし、第1部分16および第2部分18の少なくとも一方にのみ絶縁インク層が形成されてもよい。
【0024】
このようにセンサシート12を折り畳んで第1部分16と第2部分18とを重ね合わせることによって、図3に示すセンサユニット12が完成する。この図3からよくわかるように、第2部分18の端縁18Aは、第1部分16の端縁16Bより内側に引っ込んでいる。したがって、第1部分16の端部16Aに並んで形成されている各端子26a−26dおよび32は、すべて同じ方向(向き)に露出する。換言すれば、第2部分18は第1部分16と重ね合わせたときに第1部分16の一部を露出させることができるように、第1部分16とは異形に形成され、各端子26a−26dおよび32は、第1部分16のその露出する部分(実施例では図4に示す端部16A)に形成される。
【0025】
図3からわかるように、各端子26a−26dおよび32の露出方向は同じになる。したがって、この実施例によれば、従来技術の問題を克服することができる。すなわち、この実施例によれば、このセンサユニット10を別の回路に接続するときに、既存のコネクタがそのまま使える。そのため、端子の一部が逆向きになる従来技術で必要な、特殊なコネクタやかしめ端子は不要となる。したがって、コネクタ接続が簡単に行え、このセンサユニットひいてはそれを使う口蓋プレートをより安価に提供することができる。
【0026】
なお、上述の実施例では、第1部分16および第2部分18にそれぞれ感圧部22a1−22d1および22a2−22d2を形成し、それを張り合わせて感圧部22a−22dを構成するようにした。したがって、感圧部22a1−22d1および22a2−22d2のそれぞれで抵抗変化信号が得られるので、感圧センサを得ることができる。
【0027】
さらに、上述の実施例では、舌の接触を検出するために感圧センサ(感圧部)を用いた。しかしながら、これはオン/オフセンサ(舌が触ったときオン、そうでないときオフとなるセンサ)、或いは他の形式のセンサに代えられてもよい。いずれの場合にも、第1部分16および第2部分18上にセンサ用電極が形成される。
【0028】
そして、実施例で用いた材料や製造方法はすべて例示にすぎず、他の材料や製造方法が採用されてもよい。たとえば、電極や導体として銀を用いる代わりに、金やその他の金属が用いられてもよく、スクリーン印刷に代えて低温スパッタリング等が採用され得る。
【0029】
このようなこの発明の口蓋ブレート用センサユニットを使用すれば、口蓋プレートを口腔中に含み感圧センサを舌で操作することによって、操作信号または制御信号を出力することができるので、先に挙げた従来技術と同様に、手足が不自由でも、車椅子やその他の機器を運転または制御したり、コンピュータを操作したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は従来技術の一例を示す図解図である。
【図2】図2は図1の従来技術に用いる2枚のシートを示す図解図である。
【図3】図3はこの発明の一実施例を示す図解図である。
【図4】図4は図3の実施例に用いる1枚のセンサシートを示す図解図である。
【図5】図5は図3の実施例の特に感圧部および絶縁インク層を示す部分断面図解図である。
【符号の説明】
10 …口蓋プレート用センサユニット
12 …センサシート
14 …フィルム基材
16 …第1部分
18 …第2部分
20 …連結部分
22a−22d,22a1−22d1,22a2−22d2 …感圧部
24a−24d、30 …リード部
26a−26d、32 …端子
28 …コモン接続部
34 …感圧部電極
36 …感圧インク層
38 …絶縁インク層
40 …折畳み部
42 …交差部
Claims (4)
- 口蓋プレート内面上に配置されかつ舌によって操作されるセンサを保持した口蓋プレート用センサユニットであって、
第1部分、前記第1部分と重ね合わせることができる大きさでかつ前記第1部分と重ね合わされたとき前記第1部分の一部が露出する形状を有する第2部分、および前記第1部分および前記第2部分を連結する連結部分を含むフィルム基材、
前記第1部分の表面上に設けられる少なくとも1つの第1センサ電極、
前記第1部分の表面上で前記第1センサ電極に接続される第1リード部、
前記第1部分の前記一部の表面上に形成されて前記第1リード部によって前記第1センサ電極に接続される少なくとも1つの第1端子、
前記第2部分の表面上に設けられる少なくとも1つの第2センサ電極、
前記第2部分の表面上で前記第2センサ電極に接続され、前記連結部分を通って前記第1部分の表面上に達する第2リード部、および
前記第1部分の前記一部の表面上に前記第1端子と並んで形成されるかつ前記第2リード部によって前記第2センサ電極に接続される第2端子を備え、
前記連結部分で折畳んで前記第1部分および前記第2部分を内向きに重ね合わせ、前記第1端子および前記第2端子を前記第1部分の前記一部に露出させた、口蓋プレート用センサユニット。 - 前記第1センサ電極および前記第2センサ電極上にそれぞれ形成される第1感圧インク層および第2感圧インク層を備え、それによって前記センサが感圧センサとして構成される、請求項1記載の口蓋プレート用センサユニット。
- 前記第1部分と前記第2部分とを重ね合わせたときに交差する前記第1リード部と前記第2リードとの間に設けられる絶縁物をさらに備える、請求項1または2記載の口蓋プレート用センサユニット。
- 前記絶縁物は前記第1リード部および前記第2リード部の少なくとも一方上に形成した絶縁インク層を含む、請求項3記載の口蓋プレート用センサユニット。
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