JP2012021869A - Sensor element array and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサー素子アレイ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a sensor element array and a manufacturing method thereof.
ロボットなどにおける触覚センサーにおいては、面の法線方向の応力と面に平行な2方向の応力(いわゆるせん断応力)の面分布が検出できる3軸力分布センサーが求められている。 In a tactile sensor for a robot or the like, a triaxial force distribution sensor capable of detecting a surface distribution of a stress in a normal direction of a surface and a stress in two directions parallel to the surface (so-called shear stress) is required.
下記の特許文献1には、外力検知機能を有する多数のカンチレバーを、膜状弾性体の内部に、各カンチレバーの変形の方向が互いに異なるように配置することにより、膜状弾性体の変形を検知することが記載されている。
In
しかし、特許文献1のような多数のカンチレバーを配置するには、ハンドリングが困難であることや多数の配線をしなければならないことなどから、製造コストが大きいという問題がある。
However, in order to arrange a large number of cantilevers as in
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様は、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイを安価に提供することに関連している。 The present invention has been made in view of the above technical problems. Some aspects of the present invention relate to inexpensively providing sensor element arrays that are sensitive in multiple directions.
本発明の幾つかの態様において、センサー素子アレイは、第1のセンサー素子及び第2のセンサー素子と、第1のセンサー素子及び第2のセンサー素子が配置されたシート基板と、を具備し、シート基板には切れ込みが形成されており、該切れ込みの隙間が広げられていて、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されている。
この態様によれば、シート基板に形成された切れ込みの隙間が広げられていて、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されているので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In some aspects of the present invention, the sensor element array includes a first sensor element and a second sensor element, and a sheet substrate on which the first sensor element and the second sensor element are disposed, A notch is formed in the sheet substrate, and a gap between the notches is widened, and the substrate surface at the position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate and the second sensor element are arranged. The substrate surface at the location is formed at an intersecting angle.
According to this aspect, the notch gap formed in the sheet substrate is widened, and the substrate surface at the position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate and the second sensor element are arranged. Since the substrate surface at the location is formed at an intersecting angle, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、シート基板がフレキシブルな基板であることが望ましい。
これによれば、センサー素子アレイをロボットの体表面などの曲面にも貼り付けることができる。
In the above-described aspect, it is desirable that the sheet substrate is a flexible substrate.
According to this, the sensor element array can be attached to a curved surface such as a body surface of the robot.
上述の態様において、シート基板のうち、少なくとも一方の面を覆う弾性体層をさらに具備することが望ましい。
これによれば、センサー素子に加えられた外力が除去されれば、弾性力によって歪みも解除されるので、外力の除去についても検出することができる。
In the above-described aspect, it is desirable to further include an elastic layer that covers at least one surface of the sheet substrate.
According to this, if the external force applied to the sensor element is removed, the distortion is also released by the elastic force, so that the removal of the external force can be detected.
上述の態様において、シート基板に形成された切れ込みは、第1の切れ込みと第2の切れ込みとを含み、第1のセンサー素子は、シート基板に形成された第1のシート曲げ線と第1の切れ込みとによって囲まれた位置に配置され、第2のセンサー素子は、シート基板に形成された第2のシート曲げ線と第2の切れ込みとによって囲まれた位置に配置され、第1のシート曲げ線と第2のシート曲げ線とは、交差する角度に形成され、それぞれにおいてシート基板が曲げられていることが望ましい。
これによれば、センサー素子と切れ込みが形成されたシート基板を、シート曲げ線によって曲げれば良いので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In the above-described aspect, the notch formed in the sheet substrate includes a first notch and a second notch, and the first sensor element includes the first sheet bending line and the first notch formed in the sheet substrate. The second sensor element is disposed at a position surrounded by the second sheet bend line formed on the sheet substrate and the second notch, and the first sheet bending is disposed. It is desirable that the line and the second sheet bending line are formed at an intersecting angle, and the sheet substrate is bent at each of them.
According to this, since the sheet substrate on which the sensor element and the cut are formed may be bent by the sheet bending line, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、シート基板の端部が切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離されており、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されていることが望ましい。
これによれば、シート基板の端部を切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離すことにより、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されるので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In the above-described aspect, the end of the sheet substrate is separated in a direction intersecting the cutting direction, and the substrate surface at the position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate, and the second sensor It is desirable that the substrate surface at the place where the element is arranged is formed at an intersecting angle.
According to this, by separating the end portion of the sheet substrate in a direction intersecting with the direction of the cut, the substrate surface at the position where the first sensor element is disposed in the sheet substrate, and the second sensor element Is formed at an angle that intersects the substrate surface at the location where the is disposed, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、第1のセンサー素子又は第2のセンサー素子は、シート基板上にパターニングされた導電体層で構成された歪みセンサーであっても良い。
また、シート基板は圧電性を有するポリマーフィルムであっても良い。
また、第1のセンサー素子又は第2のセンサー素子は、光センサーであっても良い。
In the above-described aspect, the first sensor element or the second sensor element may be a strain sensor configured by a conductor layer patterned on a sheet substrate.
The sheet substrate may be a polymer film having piezoelectricity.
Further, the first sensor element or the second sensor element may be an optical sensor.
本発明の幾つかの態様において、センサー素子アレイの製造方法は、シート基板に第1のセンサー素子及び第2のセンサー素子を配置する工程(a)と、工程(a)の前、又は、工程(a)と工程(c)との間に、シート基板に切れ込みを形成する工程(b)と、切れ込みの隙間を広げて、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とを、交差する角度に形成する工程(c)と、
を具備する。
この態様によれば、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In some embodiments of the present invention, a method for manufacturing a sensor element array includes a step (a) of arranging a first sensor element and a second sensor element on a sheet substrate and a step before or after the step (a). A step (b) for forming a cut in the sheet substrate between (a) and a step (c), and a substrate at a position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate by widening the gap of the cut. Forming a surface and a substrate surface at a location where the second sensor element is disposed at an intersecting angle (c);
It comprises.
According to this aspect, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、工程(b)において形成する切れ込みは、第1のセンサー素子の配置箇所を第1のシート曲げ線とともに囲む第1の切れ込みと、第2のセンサー素子の配置箇所を第2のシート曲げ線とともに囲む第2の切れ込みと、を含み、第1のシート曲げ線と第2のシート曲げ線とは、交差する角度に形成され、工程(c)において、第1及び第2のシート曲げ線においてシート基板を曲げることが望ましい。
これによれば、センサー素子と切れ込みが形成されたシート基板を、シート曲げ線によって曲げれば良いので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In the above aspect, the notch formed in the step (b) includes the first notch that surrounds the first sensor element placement location together with the first sheet bending line, and the second sensor element placement location as the second notch. A second notch that surrounds the sheet bend line, wherein the first sheet bend line and the second sheet bend line are formed at an intersecting angle, and in step (c), the first and second sheets It is desirable to bend the sheet substrate at the bend line.
According to this, since the sheet substrate on which the sensor element and the cut are formed may be bent by the sheet bending line, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、工程(c)において、シート基板の端部を切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離して、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とを、交差する角度に形成することが望ましい。
これによれば、シート基板の端部を切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離すことにより、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されるので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In the above-described aspect, in step (c), the end of the sheet substrate is pulled away in a direction intersecting the cut direction, and the substrate surface of the sheet substrate where the first sensor element is disposed; It is desirable to form the substrate surface at the place where the second sensor element is disposed at an intersecting angle.
According to this, by separating the end portion of the sheet substrate in a direction intersecting with the direction of the cut, the substrate surface at the position where the first sensor element is disposed in the sheet substrate, and the second sensor element Is formed at an angle that intersects the substrate surface at the location where the is disposed, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
上述の態様において、工程(b)において形成する切れ込みは、第1の切れ込みと、第1の切れ込みに対して平行な第2の切れ込みとを含み、第1及び第2の切れ込みの端部は、これらの切れ込みの方向に互いにずれた位置にあることが望ましい。
これによれば、シート基板の両端を平行に引き離すことにより、シート基板のうち、第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されるので、複数方向に感度を有するセンサー素子アレイの製造コストを低減できる。
In the above-described aspect, the cut formed in step (b) includes a first cut and a second cut parallel to the first cut, and the ends of the first and second cuts are: It is desirable to be in a position shifted from each other in the direction of these cuts.
According to this, by separating both ends of the sheet substrate in parallel, the substrate surface at the position where the first sensor element is disposed in the sheet substrate, and the substrate surface at the position where the second sensor element is disposed, However, the manufacturing cost of the sensor element array having sensitivity in a plurality of directions can be reduced.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また同一の構成要素には同一の参照符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. Further, not all of the configurations described in the present embodiment are essential as a solution means of the present invention. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
<1.第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るセンサー素子アレイの斜視図である。図1(A)は、センサー素子アレイを構成するシート基板10において、切れ込みの隙間を広げる前の状態を示し、図1(B)は、切れ込みの隙間を広げた後、シート基板10の両面に弾性体層11、12を形成した状態を示している。
図1(B)に示すセンサー素子アレイ1は、シート基板10の他に、シート基板の両面に形成された弾性体層11、12と、第1〜第3のセンサー素子13a〜13cとを具備している。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a sensor element array according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 (A) shows a state before widening the notch gap in the
The
シート基板10には、U字状の切れ込み14a〜14cが形成されており、これらの切れ込み14a〜14cの内側部分には、それぞれ、1つのセンサー素子13a〜13cが配置されている。切れ込み14a及び14cの内側部分が、それぞれ、シート曲げ線15a及び15cにおいて折り曲げられていることにより、切れ込み14a及び14cの隙間が広げられている。センサー素子13a及び13cは、それぞれ、切れ込み14a及び14cとシート曲げ線15a及び15cとによって囲まれた領域内に配置されている。なお、切れ込み14bの内側部分は、折り曲げられていない。
The
シート曲げ線15a及び15cは、シート基板10上において互いに交差する角度に形成されている。従って、シート曲げ線15a及び15cによって折り曲げられた切れ込み14a及び14cの内側部分における基板面は、互いに交差する角度に形成される。また、切れ込み14a及び14cの内側部分における基板面は、切れ込み14bの内側部分における基板面とも交差する角度に形成される。
The
第1の実施形態に係るセンサー素子アレイ1を製造するためには、例えば、図1(A)に示すようにポリイミド等のシート基板10にセンサー素子13a〜13cを配置するとともに、センサー素子に接続される配線を形成する。
次に、センサー素子の周囲に切れ込み14a〜14cを形成する。この切れ込み14a〜14cは、打ち抜き等の方法で形成することができる。
次に、図1(B)に示すように、切れ込み14a及び14cの内側部分を、それぞれ、シート曲げ線15a及び15cにおいて折り曲げる。
その後、シート基板10の両面にシリコンゴムなどの弾性体層11、12を形成することにより、センサー素子13a〜13cを弾性体層11、12内に埋め込む。
In order to manufacture the
Next,
Next, as shown in FIG. 1B, the inner portions of the
After that, by forming elastic body layers 11 and 12 such as silicon rubber on both surfaces of the
図2(A)は、図1の囲み線Aの拡大平面図であり、図2(B)及び図2(C)は、それぞれ、図2(A)のB−B線断面図及びC−C線断面図である。図2においては、センサー素子13a〜13cとして、歪みセンサーを形成した場合の例を示している。
2A is an enlarged plan view of the encircled line A in FIG. 1, and FIGS. 2B and 2C are cross-sectional views taken along the line BB in FIG. 2A and C- FIG. FIG. 2 shows an example in which strain sensors are formed as the
図2(A)に示すように、第1のセンサー素子13aは、シート基板10上にパターニングした導電部16の両端に、配線部17を接続したものである。導電部16及び配線部17は、何れも銅(Cu)などの金属によって構成することができる。図2(B)及び(C)に示すように、導電部16及び配線部17の上には、ポリイミドなどのカバーフィルム18を形成しても良い。
この構成により、第1のセンサー素子13aにおいては、外力によって切れ込み14aの内側部分に発生する歪みに応じて、導電部16の電気抵抗が変化する。従って、第1のセンサー素子13aは所定方向の外力を検出することができる。
As shown in FIG. 2A, the
With this configuration, in the
なお、ここでは、シート基板10上に、第1のセンサー素子13aとなる導電部16をパターニングする場合について説明したが、シート基板10を強誘電体ポリマーフィルム等で構成し、切れ込み14aの内側部分の両面にそれぞれ電極を形成することにより、強誘電体ポリマーの歪みに応じて圧電効果により生じる電圧を検出しても良い。また、シート基板10に任意のセンサー素子を貼り付けることとしても良い。
また、ここでは第1のセンサー素子13aについて説明したが、第2及び第3のセンサー素子13b及び13cについても同様である。第1の実施形態においては、第1〜第3のセンサー素子13a〜13cが互いに異なる方向を向いているので、センサー素子アレイは、ロボット等に用いられる触覚センサー或いは3軸力分布センサーとして、複数方向の外力の面分布を検出することができる。
また、ここではシート基板10上にセンサー素子13a〜13cを配置した後に切れ込みを形成する場合について説明したが、シート基板10に切れ込みを形成した後にセンサー素子13a〜13cを配置しても良い。
Here, the case where the
Although the
Moreover, although the case where notches are formed after the
第1の実施形態によれば、シート基板10がポリイミド等のフレキシブルな基板であるので、センサー素子をロボットの体表面などの曲面に沿って容易に配置することができる。
また、第1の実施形態においては、シート基板10の少なくとも一方の面を弾性体層11、12によって覆うことにより、センサー素子を埋め込んでいる。従って、外力による歪みを検出したセンサー素子は、その外力が除去されれば、弾性力によって歪みも解除されるので、外力の除去についても検出することができる。
According to the first embodiment, since the
In the first embodiment, the sensor element is embedded by covering at least one surface of the
なお、ここではセンサー素子13a〜13cとして歪みセンサーを形成した場合の例を示したが、所定方向に感度を有するセンサー素子、例えば光センサーをシート基板に形成することにより、複数方向の光の面分布を検出するようにしても良い。
Here, an example in which strain sensors are formed as the
<2.第2の実施形態>
図3は、本発明の第2の実施形態に係るセンサー素子アレイの斜視図であり、図3(A)は、切れ込みの隙間を広げる前の状態を示し、図3(B)は、切れ込みの隙間を広げた後の状態を示している。図3にはシート基板20のみを示している。弾性体層やセンサー素子については、第1の実施形態において説明したものと同様であるので図示を省略している。
<2. Second Embodiment>
3A and 3B are perspective views of the sensor element array according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 3A shows a state before widening the notch gap, and FIG. It shows the state after widening the gap. FIG. 3 shows only the
図3(A)に示すように、ポリイミド等のフレキシブルなシート基板20には、第1〜第4の切れ込み24a〜24dその他多数の切れ込みが形成されているが、シート基板20は複数に切り離されることなく一体に繋がっている。図3(B)に示すように、このようなシート基板20の端部20a〜20hをそれぞれ外方(図3(A)の矢印の方向)に引き離すと、切れ込み24a〜24d等の隙間が広げられて、シート基板20の一部の基板面の向きが変化する。
As shown in FIG. 3 (A), the
例えば、シート基板のうち、第2の切れ込み24bの周辺の領域Xにおける基板面の向きは、第1の切れ込み24aに沿った軸周りに回転する。
また、第4の切れ込み24dの周辺の領域Yにおける基板面の向きは、第3の切れ込み24cに沿った軸周りに回転する。
また、第1の切れ込み24aと第3の切れ込み24cとの間の領域Zにおける基板面の向きは、あまり変化しない。
For example, the orientation of the substrate surface in the region X around the
Further, the orientation of the substrate surface in the region Y around the
Further, the orientation of the substrate surface in the region Z between the
このように、これらの領域X、Y、Zにおける基板面は、互いに交差する角度に形成される。従って、予めこれらの領域X、Y、Zにそれぞれセンサー素子を配置しておき、シート基板20の端部を外方(図3(A)の矢印の方向)に引き離すことにより、第1の実施形態と同様に複数方向に感度を有するセンサー素子アレイを構成することができる。
なお、シート基板20上にセンサー素子を配置した後に切れ込みを形成しても良いし、シート基板20に切れ込みを形成した後にセンサー素子を配置しても良い。
Thus, the substrate surfaces in these regions X, Y, and Z are formed at angles that intersect each other. Therefore, the sensor elements are arranged in advance in these regions X, Y, and Z, respectively, and the end of the
The notch may be formed after the sensor element is arranged on the
図4は、第2の実施形態に係るセンサー素子アレイの基本構成を示す斜視図である。図4には、図3(A)及び(B)の囲み線IVに示す部分を拡大して示している。
図4(A)に示すように、シート基板20に形成された第1の切れ込み24aと、第2の切れ込み24bとは、略平行である。そして、第1の切れ込み24aの端部29aと、第2の切れ込み24bの端部29bとは、これらの切れ込みの方向に互いにずれた位置にある。
FIG. 4 is a perspective view showing a basic configuration of a sensor element array according to the second embodiment. FIG. 4 is an enlarged view of a portion indicated by a surrounding line IV in FIGS. 3 (A) and 3 (B).
As shown in FIG. 4A, the
このような切れ込みが形成されたシート基板20の両端を、シート基板20の基板面に平行で、且つ切れ込みの方向に対して交差する方向(図4(A)の矢印で示す方向)に引き離し、切れ込みの隙間を広げようとすると、シート基板20は切れ込みの端部29a、29bにおいて繋がっているので、シート基板20は変形しようとする。シート基板20は、シート基板20の基板面に平行な方向には変形しにくいので、シート基板20は、図4(B)に示すように、第2の切れ込み24bの周辺の領域を、第1の切れ込み24aに沿った軸周りに回転させつつ、基板面を撓ませることになる。
The both ends of the
これにより、シート基板20は、基板面の向きが第1の切れ込み24aに沿った軸周りに回転する領域Xと、基板面の向きがあまり変化しない領域Zとを有することになる。
このような基本構成をシート基板20の平面上において任意に組み合わせることにより、多方向に感度を有するセンサー素子アレイを構成することができる。
図3においては、基板面の向きが第3の切れ込み24cに沿った軸周りに回転する領域Yをさらに有しているため、多方向に感度を有するセンサー素子アレイを構成することができるのである。
As a result, the
By arbitrarily combining such basic configurations on the plane of the
In FIG. 3, since the substrate surface further includes a region Y that rotates around the axis along the
また、第2の実施形態によれば、図3(A)に示す元の状態よりも広い範囲にセンサー素子を配置できるようになり、且つ、優れた伸縮性をシート基板に持たせることもできる。 Further, according to the second embodiment, the sensor element can be arranged in a wider range than the original state shown in FIG. 3A, and the sheet substrate can have excellent stretchability. .
<2−1.第1変形例>
図5は、第2の実施形態における第1変形例の基本構成を示す斜視図である。上述の図4においては、第2の切れ込み24bの端部29bが、第2の切れ込み24bの両端においてシート基板20を繋げていたのに対し、図5に示す第1変形例においては、第1及び第2の切れ込み24e及び24fの端部29e、29fが、第1及び第2の切れ込み24e及び24fの各一端においてのみシート基板20を繋げている。
<2-1. First Modification>
FIG. 5 is a perspective view showing a basic configuration of a first modification of the second embodiment. In FIG. 4 described above, the
図5(A)に示すように、シート基板20に形成された第1の切れ込み24eと、第2の切れ込み24fとは、略平行である。そして、第1の切れ込み24eの端部29eと、第2の切れ込み24fの端部29fとは、これらの切れ込みの方向に互いにずれた位置にある。
As shown in FIG. 5A, the
このような切れ込みが形成されたシート基板20の両端を、シート基板20の基板面に平行で、且つ切れ込みの方向に対して交差する方向(図5(A)の矢印で示す方向)に引き離し、切れ込みの隙間を広げようとすると、シート基板20は切れ込みの端部29e、29fにおいて繋がっているので、シート基板20は変形しようとする。シート基板20は、シート基板20の基板面に平行な方向には変形しにくいので、シート基板20は、図5(B)に示すように、切れ込み24eと24fとの間の領域を、第1の切れ込み24eに沿った軸周りに回転させつつ、基板面を撓ませることになる。
The both ends of the
これにより、シート基板20は、基板面の向きが第1の切れ込み24eに沿った軸周りに回転する領域Xと、基板面の向きがあまり変化しない領域Zとを有することになる。
このような基本構成をシート基板20の平面上において任意に組み合わせることにより、多方向に感度を有するセンサー素子アレイを構成することができる。
As a result, the
By arbitrarily combining such basic configurations on the plane of the
<2−2.第2変形例>
図6は、第2の実施形態における第2変形例の基本構成を示す斜視図である。上述の図4及び図5においては、互いに略平行な第1及び第2の切れ込みを有していたのに対し、図6に示す第2変形例の基本構成においては、1つの切れ込み24gのみを有している。
図6(A)に示すように、シート基板20は、切れ込み24gの端部29gにおいて繋がっている。
<2-2. Second Modification>
FIG. 6 is a perspective view showing a basic configuration of a second modification of the second embodiment. In FIGS. 4 and 5 described above, the first and second cuts are substantially parallel to each other, whereas in the basic configuration of the second modification shown in FIG. 6, only one
As shown in FIG. 6A, the
このような切れ込みが形成されたシート基板20の両端を、シート基板20の基板面に平行で、且つ切れ込みの方向に対して交差する方向(図6(A)の矢印で示す方向)に引き離そうとすると、切れ込みの隙間は端部29gを中心にして扇状に広がろうとする。シート基板20は、シート基板20の基板面に平行な方向には変形しにくいので、シート基板20は、図6(B)に示すように、切れ込みの端部29g付近の基板面を撓ませることになる。
An attempt is made to separate both ends of the
このような基本構成をシート基板20の平面上において任意に組み合わせることにより、多方向に感度を有するセンサー素子アレイを構成することができる。
By arbitrarily combining such basic configurations on the plane of the
1…センサー素子アレイ、10…シート基板、11、12…弾性体層、13a〜13c…センサー素子、14a〜14c…切れ込み、15a〜15c…シート曲げ線、16…導電部、17…配線部、18…カバーフィルム、20…シート基板、20a〜20h…シート基板の端部、24a〜24g…切れ込み、29a〜29g…切れ込みの端部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第1のセンサー素子及び前記第2のセンサー素子が配置されたシート基板と、
を具備し、
前記シート基板には切れ込みが形成されており、該切れ込みの隙間が広げられていて、前記シート基板のうち、前記第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、前記第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されているセンサー素子アレイ。 A first sensor element and a second sensor element;
A sheet substrate on which the first sensor element and the second sensor element are disposed;
Comprising
A notch is formed in the sheet substrate, a gap between the notches is widened, and a substrate surface at a position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate, and the second sensor element A sensor element array formed at an angle at which the substrate surface at the location where the is disposed intersects.
前記シート基板がフレキシブルな基板であるセンサー素子アレイ。 In claim 1,
A sensor element array, wherein the sheet substrate is a flexible substrate.
前記シート基板のうち、少なくとも一方の面を覆う弾性体層をさらに具備するセンサー素子アレイ。 In claim 1 or 2,
A sensor element array further comprising an elastic layer covering at least one surface of the sheet substrate.
前記シート基板に形成された切れ込みは、第1の切れ込みと第2の切れ込みとを含み、
前記第1のセンサー素子は、前記シート基板に形成された第1のシート曲げ線と前記第1の切れ込みとによって囲まれた位置に配置され、
前記第2のセンサー素子は、前記シート基板に形成された第2のシート曲げ線と前記第2の切れ込みとによって囲まれた位置に配置され、
前記第1のシート曲げ線と前記第2のシート曲げ線とは、交差する角度に形成され、それぞれにおいて前記シート基板が曲げられているセンサー素子アレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The cut formed in the sheet substrate includes a first cut and a second cut,
The first sensor element is disposed at a position surrounded by a first sheet bending line formed on the sheet substrate and the first cut.
The second sensor element is disposed at a position surrounded by a second sheet bending line formed on the sheet substrate and the second cut.
The sensor element array in which the first sheet bend line and the second sheet bend line are formed at intersecting angles, and the sheet substrate is bent at each.
前記シート基板の端部が前記切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離されており、前記シート基板のうち、前記第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、前記第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とが、交差する角度に形成されているセンサー素子アレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
An end portion of the sheet substrate is separated in a direction intersecting with the direction of the notch, and a substrate surface at a position where the first sensor element is arranged in the sheet substrate, and the second sensor A sensor element array in which the substrate surface at a position where the elements are arranged is formed at an intersecting angle.
前記第1のセンサー素子又は前記第2のセンサー素子は、前記シート基板上にパターニングされた導電体層で構成された歪みセンサーであるセンサー素子アレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The first sensor element or the second sensor element is a sensor element array that is a strain sensor configured by a conductive layer patterned on the sheet substrate.
前記シート基板は圧電性を有するポリマーフィルムであるセンサー素子アレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The sensor element array, wherein the sheet substrate is a polymer film having piezoelectricity.
前記第1のセンサー素子又は前記第2のセンサー素子は、光センサーであるセンサー素子アレイ。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The first sensor element or the second sensor element is a sensor element array that is an optical sensor.
工程(a)の前、又は、工程(a)と工程(c)との間に、前記シート基板に切れ込みを形成する工程(b)と、
前記切れ込みの隙間を広げて、前記シート基板のうち、前記第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、前記第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とを、交差する角度に形成する工程(c)と、
を具備するセンサー素子アレイの製造方法。 A step (a) of disposing a first sensor element and a second sensor element on a sheet substrate;
Before the step (a) or between the step (a) and the step (c), the step (b) of forming a cut in the sheet substrate;
An angle at which the gap between the notches is widened and intersects the substrate surface at the location where the first sensor element is disposed and the substrate surface at the location where the second sensor element is disposed in the sheet substrate. Forming the step (c);
A method for manufacturing a sensor element array comprising:
工程(b)において形成する切れ込みは、前記第1のセンサー素子の配置箇所を第1のシート曲げ線とともに囲む第1の切れ込みと、前記第2のセンサー素子の配置箇所を第2のシート曲げ線とともに囲む第2の切れ込みと、を含み、
前記第1のシート曲げ線と前記第2のシート曲げ線とは、交差する角度に形成され、
工程(c)において、前記第1及び第2のシート曲げ線において前記シート基板を曲げるセンサー素子アレイの製造方法。 In claim 9,
The notch formed in the step (b) includes a first notch surrounding the place where the first sensor element is arranged together with a first sheet bend line, and a place where the second sensor element is located is a second sheet bend line. A second notch surrounding with,
The first sheet bend line and the second sheet bend line are formed at an intersecting angle,
A method for manufacturing a sensor element array, wherein the sheet substrate is bent at the first and second sheet bending lines in the step (c).
工程(c)において、前記シート基板の端部を前記切れ込みの方向に対して交差する方向に引き離して、前記シート基板のうち、前記第1のセンサー素子が配置された箇所における基板面と、前記第2のセンサー素子が配置された箇所における基板面とを、交差する角度に形成するセンサー素子アレイの製造方法。 In claim 9,
In step (c), the end of the sheet substrate is pulled away in a direction intersecting the cut direction, and the substrate surface of the sheet substrate where the first sensor element is disposed; A method for manufacturing a sensor element array, wherein a substrate surface at a location where a second sensor element is disposed is formed at an intersecting angle.
工程(b)において形成する切れ込みは、第1の切れ込みと、第1の切れ込みに対して平行な第2の切れ込みとを含み、
前記第1及び第2の切れ込みの端部は、これらの切れ込みの方向に互いにずれた位置にあるセンサー素子アレイの製造方法。 In claim 11,
The notch formed in step (b) includes a first notch and a second notch parallel to the first notch,
The method for manufacturing a sensor element array, wherein the ends of the first and second cuts are shifted from each other in the cut direction.
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