JP2023129273A - 脈波センサ - Google Patents

Abstract

【課題】感度と剛性とを両立した脈波センサを提供する。【解決手段】脈波センサは、円形開口部を備えた起歪体と、起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた、Ｃｒ混相膜を抵抗体とするひずみゲージと、を有し、円形開口部の直径をｄ［ｍｍ］、起歪体の厚さをｔ［ｍｍ］としたときに、起歪体の材料がＳＵＳ、銅、アルミニウムの場合で、ｄとｔの寸法を規定した。起歪体の変形に伴なう抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する。【選択図】図２

Description

本発明は、脈波センサに関する。

心臓が血液を送り出すことに伴い発生する脈波を検出する脈波センサが知られている。一例として、外力の作用により撓み可能に支持されている起歪体となる受圧板と、その受圧板の撓みを電気信号に変換する圧電変換手段とが設けられた脈波センサが挙げられる。この脈波センサは、受圧板の可撓領域が外方に向かって凸曲面となるドーム状に形成されており、圧電変換手段として受圧板における頂部の内面に圧力検出素子を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２－７８６８９号公報

脈波センサは、微小な信号を検出する必要があるため、必要な感度を確保するために薄い起歪体が用いられるが、一方では耐久性も要求されるため剛性と両立する必要がある。しかしながら、従来の脈波センサでは、感度と剛性との両立は十分に検討されていなかった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、感度と剛性とを両立した脈波センサを提供することを目的とする。

本脈波センサは、円形開口部を備えた起歪体と、前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた、Ｃｒ混相膜を抵抗体とするひずみゲージと、を有し、前記円形開口部の直径をｄ［ｍｍ］、前記起歪体の厚さをｔ［ｍｍ］としたときに、前記起歪体の材料がＳＵＳでｄ＝３２の場合は、０．０５９≦ｔ≦０．１２４であり、前記材料がＳＵＳでｄ＝２２の場合は、０．０４６≦ｔ≦０．０９９であり、前記材料がＳＵＳでｄ＝１３の場合は、０．０３０≦ｔ≦０．０６７であり、前記材料がＳＵＳでｄ＝７の場合は、０．０２６≦ｔ≦０．０３４であり、前記材料が銅でｄ＝３２の場合は、０．０８４≦ｔ≦０．１６６であり、前記材料が銅でｄ＝２２の場合は、０．０６６≦ｔ≦０．１３２であり、前記材料が銅でｄ＝１３の場合は、０．０４４≦ｔ≦０．０８８であり、前記材料が銅でｄ＝７の場合は、０．０３２≦ｔ≦０．０５０であり、前記材料がアルミニウムでｄ＝３２の場合は、０．０９７≦ｔ≦０．２１２であり、前記材料がアルミニウムでｄ＝２２の場合は、０．０７９≦ｔ≦０．１６８であり、前記材料がアルミニウムでｄ＝１３の場合は、０．０５０≦ｔ≦０．１０７であり、前記材料がアルミニウムでｄ＝７である場合は、０．０３８≦ｔ≦０．０６３であり、前記起歪体の変形に伴なう前記抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する。

開示の技術によれば、感度と剛性とを両立した脈波センサを提供できる。

第１実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図である。 第１実施形態に係る脈波センサを例示する平面図である。 第１実施形態に係る脈波センサを例示する断面図であり、図２のＡ－Ａ線に沿う断面を示している。 起歪体の材料としてＳＵＳを用いた実験結果のグラフ（その１）である。 起歪体の材料としてＳＵＳを用いた実験結果のグラフ（その２）である。 起歪体の材料としてＳＵＳを用いた実験結果のグラフ（その３）である。 起歪体の材料としてＳＵＳを用いた実験結果のグラフ（その４）である。 起歪体の材料として銅を用いた実験結果のグラフ（その１）である。 起歪体の材料として銅を用いた実験結果のグラフ（その２）である。 起歪体の材料として銅を用いた実験結果のグラフ（その３）である。 起歪体の材料として銅を用いた実験結果のグラフ（その４）である。 起歪体の材料としてアルミニウムを用いた実験結果のグラフ（その１）である。 起歪体の材料としてアルミニウムを用いた実験結果のグラフ（その２）である。 起歪体の材料としてアルミニウムを用いた実験結果のグラフ（その３）である。 起歪体の材料としてアルミニウムを用いた実験結果のグラフ（その４）である。 第１実施形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。 第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図である。 第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その１）である。 第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その２）である。 第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その３）である。 第２実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子の一例を示す平面図および断面図である。 第３実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子の一例を示す斜視図、平面図、および断面図である。 第３実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子の他の一例を示す斜視図、平面図、および断面図である。 第３実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子の、更に他の一例を示す斜視図、平面図、および断面図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する斜視図である。図２は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する平面図である。図３は、第１実施形態に係る脈波センサを例示する断面図であり、図２のＡ－Ａ線に沿う断面を示している。なお、図２では、樹脂層５０は図示されていないが、図２においても図１に示した通りの位置に樹脂層５０が存在する。

図１～図３を参照すると、脈波センサ１は、筐体１０と、起歪体２０と、線材３０と、樹脂層５０と、ひずみゲージ１００とを有している。

起歪体２０は、基部２１と、梁部２２と、負荷部２３と、延伸部２４とを有している。起歪体２０は平板状であり、各構成要素は、例えばプレス加工法等により一体に形成されている。起歪体２０は、例えば、平面視で４回対称の形状である。負荷部２３を除く起歪体２０の厚さｔは一定である。厚さｔの好適な範囲については後述する。

なお、本実施形態では、便宜上、脈波センサ１において、起歪体２０の負荷部２３が設けられている側を上側又は一方の側、負荷部２３が設けられていない側を下側又は他方の側とする。又、各部位の負荷部２３が設けられている側の面を一方の面又は上面、負荷部２３が設けられていない側の面を他方の面又は下面とする。但し、脈波センサ１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置できる。又、平面視とは対象物を起歪体２０の上面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を起歪体２０の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。

脈波センサ１において、筐体１０は起歪体２０を保持する部分である。筐体１０は中空円柱状であって、下面側が塞がれ上面側が開口されている。筐体１０は、例えば、金属や樹脂等から形成できる。筐体１０の上面側の開口を塞ぐように、略円板状の起歪体２０が接着剤等により固定されている。

起歪体２０において、基部２１は、図１及び図２で示す円形の破線よりも外側の円形枠状（リング状）の領域である。なお、円形の破線よりも内側の領域を円形開口部と称する場合がある。つまり、起歪体２０の基部２１は、円形開口部を備えている。基部２１の幅ｗ_１は、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。基部２１の内径ｄ（すなわち、円形開口部の直径）の好適な範囲については後述する。

梁部２２は、基部２１の内側を橋渡しするように設けられている。梁部２２は、例えば、平面視で十字状に交差する２本の梁を有し、２本の梁の交差する領域は円形開口部の中心を含む。図２の例では、十字を構成する１本の梁がＸ方向を長手方向とし、十字を構成する他の１本の梁がＹ方向を長手方向とし、両者は直交している。直交する２本の梁の各々は、基部２１の内径ｄ（円形開口部の直径）より内側にあり、かつ可能な限り長いことが好ましい。つまり、各々の梁の長さは、円形開口部の直径と略等しいことが好ましい。梁部２２を構成する各々の梁において、交差する領域以外の幅ｗ_２は一定であり、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。幅ｗ_２が一定であることは必須ではないが、幅ｗ_２を一定とすることで、ひずみをリニアに検出するできる点で好ましい。

負荷部２３は、梁部２２に設けられている。負荷部２３は、例えば、梁部２２を構成する２本の梁の交差する領域に設けられる。負荷部２３は、梁部２２の上面から突起している。梁部２２の上面を基準とする負荷部２３の突起量は、例えば、０．１ｍｍ程度である。梁部２２は可撓性を有しており、負荷部２３に負荷が加わると弾性変形する。

４つの延伸部２４は、平面視で基部２１の内側から梁部２２の方向に延伸する扇形の部分である。各々の延伸部２４と梁部２２との間には、１ｍｍ程度の隙間が設けられている。延伸部２４は、脈波センサ１のセンシングには寄与しないため、設けなくてもよい。

線材３０は、脈波センサ１と外部との電気信号の入出力を行うケーブルである。線材３０は、シールドケーブルやフレキシブル基板等であってもよい。

樹脂層５０は、起歪体２０の一方の面を被覆している。本実施形態では、一方の面は上面２０ｍである。樹脂層５０は、起歪体２０の上面２０ｍの全体を被覆していてもよいし、上面２０ｍの一部を被覆していてもよい。樹脂層５０は、梁部２２と延伸部２４との隙間の上にも形成される。したがって、梁部２２と延伸部２４との隙間は、脈波センサ１の外部には露出しない。樹脂層５０は、梁部２２と延伸部２４との隙間に入り込み、梁部２２と延伸部２４との隙間の一部又は全部を埋めてもよい。

樹脂層５０としては、弾性率が１０ＧＰａ以下の樹脂材料を用いることが好ましい。このような樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等が挙げられる。弾性率が１０ＧＰａ以下の樹脂材料を用いることにより、樹脂層５０を構成する樹脂材料が梁部２２と延伸部２４との隙間に入り込んだ場合でも梁部２２の弾性変形を妨げない。

樹脂層５０は、例えば、金型を使用して起歪体２０の上面２０ｍに樹脂材料を成形してもよいし、起歪体２０の上面２０ｍに樹脂フィルムをラミネートしてもよい。樹脂層５０の厚さは、例えば、１０μｍ～５００μｍ程度とすることができる。樹脂層５０は、起歪体２０の上面２０ｍに沿って形成されるため、樹脂層５０には、負荷部２３を被覆する負荷部５３が形成される。負荷部５３は、樹脂層５０の上面から突起する。樹脂層５０の上面を基準とする負荷部５３の突起量は、例えば、０．１ｍｍ程度である。

ひずみゲージ１００は、本開示において、脈波を検出する検出部の一例である。ひずみゲージ１００は、起歪体２０の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられている。本実施形態では、他方の面は下面２０ｎである。ひずみゲージ１００は、例えば、梁部２２の下面側に設けることができる。梁部２２は平板状であるため、ひずみゲージを容易に貼り付けることができる。ひずみゲージ１００は、１個以上設ければよいが、本実施形態では、４つのひずみゲージ１００を設けている。４つのひずみゲージ１００を設けることで、フルブリッジにより、ひずみを検出することができる。

４つのひずみゲージ１００のうちの２つは、Ｘ方向を長手方向とする梁の負荷部２３に近い側（円形開口部の中心側）に、平面視で負荷部２３を挟んで対向するように配置されている。４つのひずみゲージ１００のうちの他の２つは、Ｙ方向を長手方向とする梁の基部２１に近い側に、平面視で負荷部２３を挟んで対向するように配置されている。このような配置により、圧縮力と引張力を有効に検出してフルブリッジにより大きな出力を得ることができる。

脈波センサ１は、負荷部２３を被覆する負荷部５３が被験者の橈骨動脈に当たるように被験者の腕に固定して使用される。被験者の脈波に応じて負荷部５３を介して負荷部２３に負荷が加わって梁部２２が弾性変形すると、ひずみゲージ１００の抵抗体の抵抗値が変化する。脈波センサ１は、梁部２２の変形に伴うひずみゲージ１００の抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出できる。脈波は、例えば、ひずみゲージ１００の電極と接続された測定回路から、周期的な電圧の変化として出力される。

脈波センサ１は、金属製の起歪体２０の上面２０ｍが樹脂層５０で被覆されているため、金属製の起歪体２０が被験者の皮膚に直接触れることがない。そのため、金属による被験者の皮膚の炎症や金属アレルギーの発症を回避することができる。

また、仮に、梁部２２と延伸部２４との隙間が脈波センサ１の外部に開口していると、隙間に埃や異物等が挟まって梁部２２が弾性変形できなくなるおそれがある。しかし、脈波センサ１では、樹脂層５０が梁部２２と延伸部２４との隙間の上にも形成され、梁部２２と延伸部２４との隙間が脈波センサ１の外部には露出しない。これにより、梁部２２と延伸部２４との隙間に埃や異物等が挟まることがないため、脈波センサ１による信頼性が高く、より安定な脈波の測定が可能となる。

脈波センサ１が被験者の脈波を検出するためには、感度と剛性を両立させる必要がある。脈波センサ１において、必要な感度は、負荷部２３に１ｇの負荷がかかったときのひずみゲージ１００の出力が０．１ｍＶ／Ｖ以上あることである。これ未満の感度では、測定時のＳ／Ｎ比低下等により脈波が明瞭に測定できない。また、脈波センサ１を被験者に取り付けるときに５０ｇ程度の負荷がかかるため、必要な剛性は、負荷部２３に５０ｇの負荷がかかり、安全率を２としたときに梁部２２が塑性変形を起こさないことである。この条件を満たさないと、脈波センサとして継続的に使用することが困難となる。

発明者らは、起歪体２０の材料、厚さｔ［ｍｍ］、及び円形開口部の直径ｄ［ｍｍ］が一定の条件を満たすと、上記の感度と剛性とを両立できることを見出した。具体的には、発明者らは、起歪体２０の材料としてＳＵＳ（ステンレス鋼）、銅、及びアルミニウムを用い、直径ｄを３２ｍｍ、２２ｍｍ、１３ｍｍ、及び７ｍｍとしたときに、感度と剛性とを両立できるｔ［ｍｍ］の値を実験的に求めた。

なお、起歪体２０の形状は図２及び図３に示した通りであり、ｗ_１＝ｗ_２＝３ｍｍとした。ただし、本実験では、起歪体２０を被覆する樹脂層５０は設けていない。また、抵抗体として後述のＣｒ混相膜を用いた４つのひずみゲージ１００を図２及び図３に示した位置に貼り付けた。

実験の結果をグラフ化したものを図４～図１５に示す。図４～図７は起歪体２０の材料としてＳＵＳを用いたものであり、図８～図１１は起歪体２０の材料として銅を用いたものであり、図１２～図１５は起歪体２０の材料としてアルミニウムを用いたものである。各グラフの縦軸の左側は感度を示しており、縦軸の右側は負荷部２３に５０ｇの負荷をかけて安全率を２としたときの最大応力を示している。また、横軸は起歪体２０の厚さｔ［ｍｍ］である。

各グラフにおいて、ｔが薄くなれば感度は高くなるが剛性は低くなり、感度が０．１ｍＶ／Ｖ以上であり、かつ最大応力が降伏強度（耐力）以下であるｔの範囲が、感度と剛性とを両立させるｔの範囲となる。各グラフにおいて、感度と剛性とを両立させるｔの範囲は白で示された領域である。なお、ＳＵＳの降伏強度（耐力）は１２７５ＭＰａ、銅の降伏強度（耐力）は６７５ＭＰａ、アルミニウムの降伏強度（耐力）は４９０ＭＰａである。

表１は、各グラフから感度と剛性とを両立させるｔの範囲を読み取ってまとめたものである。表１より、円形開口部の直径をｄ［ｍｍ］、起歪体２０の厚さをｔ［ｍｍ］としたときに、起歪体２０の材料がＳＵＳでｄ＝３２の場合は、０．０５９≦ｔ≦０．１２４であることが、感度と剛性とを両立させる要件となる。また、起歪体２０の材料がＳＵＳでｄ＝２２の場合は、０．０４６≦ｔ≦０．０９９であることが要件となる。また、起歪体２０の材料がＳＵＳでｄ＝１３の場合は、０．０３０≦ｔ≦０．０６７であることが要件となる。また、起歪体２０の材料がＳＵＳでｄ＝７の場合は、０．０２６≦ｔ≦０．０３４であることが要件となる。

また、起歪体２０の材料が銅でｄ＝３２の場合は、０．０８４≦ｔ≦０．１６６であることが要件となる。また、起歪体２０の材料が銅でｄ＝２２の場合は、０．０６６≦ｔ≦０．１３２であることが要件となる。また、起歪体２０の材料が銅でｄ＝１３の場合は、０．０４４≦ｔ≦０．０８８であることが要件となる。また、起歪体２０の材料が銅でｄ＝７の場合は、０．０３２≦ｔ≦０．０５０であることが要件となる。

また、起歪体２０の材料がアルミニウムでｄ＝３２の場合は、０．０９７≦ｔ≦０．２１２であることが要件となる。また、起歪体２０の材料がアルミニウムでｄ＝２２の場合は、０．０７９≦ｔ≦０．１６８であることが要件となる。また、起歪体２０の材料がアルミニウムでｄ＝１３の場合は、０．０５０≦ｔ≦０．１０７であることが要件となる。また、起歪体２０の材料がアルミニウムでｄ＝７の場合は、０．０３８≦ｔ≦０．０６３であることが要件となる。

このように、起歪体２０の材料、厚さｔ［ｍｍ］、及び円形開口部の直径ｄ［ｍｍ］が一定の条件を満たすと、必要な感度と剛性とを両立できる。なお、ひずみゲージ１００の抵抗体としてＣｒ混相膜を用いない場合は、必要な感度と剛性とを両立できないか、あるいは両立できたとしてもｔの許容範囲が著しく狭くなる。

ここで、ひずみゲージ１００について説明する。

図１６は、第１実施形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図１７は、第１実施形態に係るひずみゲージを例示する断面図であり、図１６のＢ－Ｂ線に沿う断面を示している。図１６及び図１７を参照すると、ひずみゲージ１００は、基材１１０と、抵抗体１３０と、配線１４０と、電極１５０と、カバー層１６０とを有している。なお、図１６では、便宜上、カバー層１６０の外縁のみを破線で示している。なお、カバー層１６０は、必要に応じて設ければよい。

なお、図１６及び図１７では、便宜上、ひずみゲージ１００において、基材１１０の抵抗体１３０が設けられている側を上側又は一方の側、抵抗体１３０が設けられていない側を下側又は他方の側とする。また、各部位の抵抗体１３０が設けられている側の面を一方の面又は上面、抵抗体１３０が設けられていない側の面を他方の面又は下面とする。ただし、ひずみゲージ１００は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置できる。例えば、図２では、ひずみゲージ１００は、図１７とは上下が反転した状態で梁部２２に貼り付けられる。つまり、図１７の基材１１０が接着剤等で梁部２２の下面に貼り付けられる。また、平面視とは対象物を基材１１０の上面１１０ａの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基材１１０の上面１１０ａの法線方向から視た形状を指すものとする。

基材１１０は、抵抗体１３０等を形成するためのベース層となる部材であり、可撓性を有する。基材１１０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、５μｍ～５００μｍ程度とすることができる。特に、基材１１０の厚さが５μｍ～２００μｍであると、接着層等を介して基材１１０の下面に接合される起歪体表面からの歪の伝達性、環境に対する寸法安定性の点で好ましく、１０μｍ以上であると絶縁性の点で更に好ましい。

基材１１０は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂、ポリオレフィン樹脂等の絶縁樹脂フィルムから形成できる。なお、フィルムとは、厚さが５００μｍ以下程度であり、可撓性を有する部材を指す。

ここで、『絶縁樹脂フィルムから形成する』とは、基材１１０が絶縁樹脂フィルム中にフィラーや不純物等を含有することを妨げるものではない。基材１１０は、例えば、シリカやアルミナ等のフィラーを含有する絶縁樹脂フィルムから形成しても構わない。

基材１１０の樹脂以外の材料としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２（ＹＳＺも含む）、Ｓｉ、Ｓｉ_２Ｎ_３、Ａｌ_２Ｏ_３（サファイヤも含む）、ＺｎＯ、ペロブスカイト系セラミックス（ＣａＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_３）等の結晶性材料が挙げられ、更に、それ以外に非晶質のガラス等が挙げられる。また、基材１１０の材料として、アルミニウム、アルミニウム合金（ジュラルミン）、チタン等の金属を用いてもよい。この場合、金属製の基材１１０上に、例えば、絶縁膜が形成される。

抵抗体１３０は、基材１１０上に所定のパターンで形成された薄膜であり、ひずみを受けて抵抗変化を生じる受感部である。抵抗体１３０は、基材１１０の上面１１０ａに直接形成されてもよいし、基材１１０の上面１１０ａに他の層を介して形成されてもよい。なお、図１６では、便宜上、抵抗体１３０を濃い梨地模様で示している。

抵抗体１３０は、複数の細長状部が長手方向を同一方向（図１６のＢ－Ｂ線の方向）に向けて所定間隔で配置され、隣接する細長状部の端部が互い違いに連結されて、全体としてジグザグに折り返す構造である。複数の細長状部の長手方向がグリッド方向となり、グリッド方向と垂直な方向がグリッド幅方向（図１６ではＢ－Ｂ線と垂直な方向）となる。

グリッド幅方向の最も外側に位置する２つの細長状部の長手方向の一端部は、グリッド幅方向に屈曲し、抵抗体１３０のグリッド幅方向の各々の終端１３０ｅ_１及び１３０ｅ_２を形成する。抵抗体１３０のグリッド幅方向の各々の終端１３０ｅ_１及び１３０ｅ_２は、配線１４０を介して、電極１５０と電気的に接続されている。言い換えれば、配線１４０は、抵抗体１３０のグリッド幅方向の各々の終端１３０ｅ_１及び１３０ｅ_２と各々の電極１５０とを電気的に接続している。

抵抗体１３０は、例えば、Ｃｒ（クロム）を含む材料、Ｎｉ（ニッケル）を含む材料、又はＣｒとＮｉの両方を含む材料から形成できる。すなわち、抵抗体１３０は、ＣｒとＮｉの少なくとも一方を含む材料から形成できる。Ｃｒを含む材料としては、例えば、Ｃｒ混相膜が挙げられる。Ｎｉを含む材料としては、例えば、Ｃｕ－Ｎｉ（銅ニッケル）が挙げられる。ＣｒとＮｉの両方を含む材料としては、例えば、Ｎｉ－Ｃｒ（ニッケルクロム）が挙げられる。

ここで、Ｃｒ混相膜とは、Ｃｒ、ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ等が混相した膜である。Ｃｒ混相膜は、酸化クロム等の不可避不純物を含んでもよい。

抵抗体１３０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、０．０５μｍ～２μｍ程度とすることができる。特に、抵抗体１３０の厚さが０．１μｍ以上であると、抵抗体１３０を構成する結晶の結晶性（例えば、α－Ｃｒの結晶性）が向上する点で好ましい。また、抵抗体１３０の厚さが１μｍ以下であると、抵抗体１３０を構成する膜の内部応力に起因する膜のクラックや基材１１０からの反りを低減できる点で更に好ましい。抵抗体１３０の幅は、抵抗値や横感度等の要求仕様に対して最適化し、かつ断線対策も考慮して、例えば、１０μｍ～１００μｍ程度とすることができる。

例えば、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、安定な結晶相であるα－Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とすることで、ゲージ特性の安定性を向上できる。また、抵抗体１３０がα－Ｃｒを主成分とすることで、ひずみゲージ１００のゲージ率を１０以上、かつゲージ率温度係数ＴＣＳ及び抵抗温度係数ＴＣＲを－１０００ｐｐｍ／℃～＋１０００ｐｐｍ／℃の範囲内とすることができる。ここで、主成分とは、対象物質が抵抗体を構成する全物質の５０重量％以上を占めることを意味するが、ゲージ特性を向上する観点から、抵抗体１３０はα－Ｃｒを８０重量％以上含むことが好ましく、９０重量％以上含むことが更に好ましい。なお、α－Ｃｒは、ｂｃｃ構造（体心立方格子構造）のＣｒである。

また、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、Ｃｒ混相膜に含まれるＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎは２０重量％以下であることが好ましい。Ｃｒ混相膜に含まれるＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎが２０重量％以下であることで、ゲージ率の低下を抑制できる。

また、ＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎ中のＣｒ_２Ｎの割合は８０重量％以上９０重量％未満であることが好ましく、９０重量％以上９５重量％未満であることが更に好ましい。ＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎ中のＣｒ_２Ｎの割合が９０重量％以上９５重量％未満であることで、半導体的な性質を有するＣｒ_２Ｎにより、ＴＣＲの低下（負のＴＣＲ）が一層顕著となる。更に、セラミックス化を低減することで、脆性破壊の低減がなされる。

一方で、膜中に微量のＮ_２もしくは原子状のＮが混入、存在した場合、外的環境（例えば高温環境下）によりそれらが膜外へ抜け出ることで、膜応力の変化を生ずる。化学的に安定なＣｒＮの創出により上記不安定なＮを発生させることがなく、安定なひずみゲージを得ることができる。

配線１４０は、基材１１０上に形成され、抵抗体１３０及び電極１５０と電気的に接続されている。配線１４０は、第１金属層１４１と、第１金属層１４１の上面に積層された第２金属層１４２とを有している。配線１４０は直線状には限定されず、任意のパターンとすることができる。また、配線１４０は、任意の幅及び任意の長さとすることができる。なお、図１６では、便宜上、配線１４０及び電極１５０を抵抗体１３０よりも薄い梨地模様で示している。

電極１５０は、基材１１０上に形成され、配線１４０を介して抵抗体１３０と電気的に接続されており、例えば、配線１４０よりも拡幅して略矩形状に形成されている。電極１５０は、ひずみにより生じる抵抗体１３０の抵抗値の変化を外部に出力するための一対の電極であり、例えば、外部接続用のリード線等が接合される。

電極１５０は、一対の第１金属層１５１と、各々の第１金属層１５１の上面に積層された第２金属層１５２とを有している。第１金属層１５１は、配線１４０の第１金属層１４１を介して抵抗体１３０の終端１３０ｅ_１及び１３０ｅ_２と電気的に接続されている。第１金属層１５１は、平面視において、略矩形状に形成されている。第１金属層１５１は、配線１４０と同じ幅に形成しても構わない。

なお、抵抗体１３０と第１金属層１４１と第１金属層１５１とは便宜上別符号としているが、同一工程において同一材料により一体に形成できる。従って、抵抗体１３０と第１金属層１４１と第１金属層１５１とは、厚さが略同一である。また、第２金属層１４２と第２金属層１５２とは便宜上別符号としているが、同一工程において同一材料により一体に形成できる。従って、第２金属層１４２と第２金属層１５２とは、厚さが略同一である。

第２金属層１４２及び１５２は、抵抗体１３０（第１金属層１４１及び１５１）よりも低抵抗の材料から形成されている。第２金属層１４２及び１５２の材料は、抵抗体１３０よりも低抵抗の材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できる。例えば、抵抗体１３０がＣｒ混相膜である場合、第２金属層１４２及び１５２の材料として、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等、又は、これら何れかの金属の合金、これら何れかの金属の化合物、あるいは、これら何れかの金属、合金、化合物を適宜積層した積層膜が挙げられる。第２金属層１４２及び１５２の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、３μｍ～５μｍ程度とすることができる。

第２金属層１４２及び１５２は、第１金属層１４１及び１５１の上面の一部に形成されてもよいし、第１金属層１４１及び１５１の上面の全体に形成されてもよい。第２金属層１５２の上面に、更に他の１層以上の金属層を積層してもよい。例えば、第２金属層１５２を銅層とし、銅層の上面に金層を積層してもよい。あるいは、第２金属層１５２を銅層とし、銅層の上面にパラジウム層と金層を順次積層してもよい。電極１５０の最上層を金層とすることで、電極１５０のはんだ濡れ性を向上できる。

このように、配線１４０は、抵抗体１３０と同一材料からなる第１金属層１４１上に第２金属層１４２が積層された構造である。そのため、配線１４０は抵抗体１３０よりも抵抗が低くなるため、配線１４０が抵抗体として機能してしまうことを抑制できる。その結果、抵抗体１３０によるひずみ検出精度を向上できる。

言い換えれば、抵抗体１３０よりも低抵抗な配線１４０を設けることで、ひずみゲージ１００の実質的な受感部を抵抗体１３０が形成された局所領域に制限できる。そのため、抵抗体１３０によるひずみ検出精度を向上できる。

特に、抵抗体１３０としてＣｒ混相膜を用いたゲージ率１０以上の高感度なひずみゲージにおいて、配線１４０を抵抗体１３０よりも低抵抗化して実質的な受感部を抵抗体１３０が形成された局所領域に制限することは、ひずみ検出精度の向上に顕著な効果を発揮する。また、配線１４０を抵抗体１３０よりも低抵抗化することは、横感度を低減する効果も奏する。

カバー層１６０は、基材１１０上に形成され、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出する。配線１４０の一部は、カバー層１６０から露出してもよい。抵抗体１３０及び配線１４０を被覆するカバー層１６０を設けることで、抵抗体１３０及び配線１４０に機械的な損傷等が生じることを防止できる。また、カバー層１６０を設けることで、抵抗体１３０及び配線１４０を湿気等から保護できる。なお、カバー層１６０は、電極１５０を除く部分の全体を覆うように設けてもよい。

カバー層１６０は、例えば、ＰＩ樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＮ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、複合樹脂（例えば、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂）等の絶縁樹脂から形成できる。カバー層１６０は、フィラーや顔料を含有しても構わない。カバー層１６０の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、２μｍ～３０μｍ程度とすることができる。

ひずみゲージ１００を製造するためには、まず、基材１１０を準備し、基材１１０の上面１１０ａに金属層（便宜上、金属層Ａとする）を形成する。金属層Ａは、最終的にパターニングされて抵抗体１３０、第１金属層１４１、及び第１金属層１５１となる層である。従って、金属層Ａの材料や厚さは、前述の抵抗体１３０、第１金属層１４１、及び第１金属層１５１の材料や厚さと同様である。

金属層Ａは、例えば、金属層Ａを形成可能な原料をターゲットとしたマグネトロンスパッタ法により成膜できる。金属層Ａは、マグネトロンスパッタ法に代えて、反応性スパッタ法や蒸着法、アークイオンプレーティング法、パルスレーザー堆積法等を用いて成膜してもよい。

ゲージ特性を安定化する観点から、金属層Ａを成膜する前に、下地層として、基材１１０の上面１１０ａに、例えば、コンベンショナルスパッタ法により所定の膜厚の機能層を真空成膜することが好ましい。

本願において、機能層とは、少なくとも上層である金属層Ａ（抵抗体１３０）の結晶成長を促進する機能を有する層を指す。機能層は、更に、基材１１０に含まれる酸素や水分による金属層Ａの酸化を防止する機能や、基材１１０と金属層Ａとの密着性を向上する機能を備えていることが好ましい。機能層は、更に、他の機能を備えていてもよい。

基材１１０を構成する絶縁樹脂フィルムは酸素や水分を含むため、特に金属層ＡがＣｒを含む場合、Ｃｒは自己酸化膜を形成するため、機能層が金属層Ａの酸化を防止する機能を備えることは有効である。

機能層の材料は、少なくとも上層である金属層Ａ（抵抗体１３０）の結晶成長を促進する機能を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｙ（イットリウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｃ（炭素）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｕ（銅）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｆｅ（鉄）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｒｅ（レニウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｏ（コバルト）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｌ（アルミニウム）からなる群から選択される１種又は複数種の金属、この群の何れかの金属の合金、又は、この群の何れかの金属の化合物が挙げられる。

上記の合金としては、例えば、ＦｅＣｒ、ＴｉＡｌ、ＦｅＮｉ、ＮｉＣｒ、ＣｒＣｕ等が挙げられる。また、上記の化合物としては、例えば、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２等が挙げられる。

機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の１／２０以下であることが好ましい。このような範囲であると、α－Ｃｒの結晶成長を促進できると共に、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを防止できる。

機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の１／５０以下であることがより好ましい。このような範囲であると、α－Ｃｒの結晶成長を促進できると共に、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを更に防止できる。

機能層が金属又は合金のような導電材料から形成される場合には、機能層の膜厚は抵抗体の膜厚の１／１００以下であることが更に好ましい。このような範囲であると、抵抗体に流れる電流の一部が機能層に流れて、ひずみの検出感度が低下することを一層防止できる。

機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、１ｎｍ～１μｍとすることが好ましい。このような範囲であると、α－Ｃｒの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく容易に成膜できる。

機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、１ｎｍ～０．８μｍとすることがより好ましい。このような範囲であると、α－Ｃｒの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく更に容易に成膜できる。

機能層が酸化物や窒化物のような絶縁材料から形成される場合には、機能層の膜厚は、１ｎｍ～０．５μｍとすることが更に好ましい。このような範囲であると、α－Ｃｒの結晶成長を促進できると共に、機能層にクラックが入ることなく一層容易に成膜できる。

なお、機能層の平面形状は、例えば、図１６に示す抵抗体の平面形状と略同一にパターニングされている。しかし、機能層の平面形状は、抵抗体の平面形状と略同一である場合には限定されない。機能層が絶縁材料から形成される場合には、抵抗体の平面形状と同一形状にパターニングしなくてもよい。この場合、機能層は少なくとも抵抗体が形成されている領域にベタ状に形成されてもよい。あるいは、機能層は、基材１１０の上面全体にベタ状に形成されてもよい。

また、機能層が絶縁材料から形成される場合に、機能層の厚さを５０ｎｍ以上１μｍ以下となるように比較的厚く形成し、かつベタ状に形成することで、機能層の厚さと表面積が増加するため、抵抗体が発熱した際の熱を基材１１０側へ放熱できる。その結果、ひずみゲージ１００において、抵抗体の自己発熱による測定精度の低下を抑制できる。

機能層は、例えば、機能層を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にＡｒ（アルゴン）ガスを導入したコンベンショナルスパッタ法により真空成膜できる。コンベンショナルスパッタ法を用いることにより、基材１１０の上面１１０ａをＡｒでエッチングしながら機能層が成膜されるため、機能層の成膜量を最小限にして密着性改善効果を得ることができる。

ただし、これは、機能層の成膜方法の一例であり、他の方法により機能層を成膜してもよい。例えば、機能層の成膜の前にＡｒ等を用いたプラズマ処理等により基材１１０の上面１１０ａを活性化することで密着性改善効果を獲得し、その後マグネトロンスパッタ法により機能層を真空成膜する方法を用いてもよい。

機能層の材料と金属層Ａの材料との組み合わせは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、機能層としてＴｉを用い、金属層Ａとしてα－Ｃｒ（アルファクロム）を主成分とするＣｒ混相膜を成膜可能である。

この場合、例えば、Ｃｒ混相膜を形成可能な原料をターゲットとし、チャンバ内にＡｒガスを導入したマグネトロンスパッタ法により、金属層Ａを成膜できる。あるいは、純Ｃｒをターゲットとし、チャンバ内にＡｒガスと共に適量の窒素ガスを導入し、反応性スパッタ法により、金属層Ａを成膜してもよい。この際、窒素ガスの導入量や圧力（窒素分圧）を変えることや加熱工程を設けて加熱温度を調整することで、Ｃｒ混相膜に含まれるＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎの割合、並びにＣｒＮ及びＣｒ_２Ｎ中のＣｒ_２Ｎの割合を調整できる。

これらの方法では、Ｔｉからなる機能層がきっかけでＣｒ混相膜の成長面が規定され、安定な結晶構造であるα－Ｃｒを主成分とするＣｒ混相膜を成膜できる。また、機能層を構成するＴｉがＣｒ混相膜中に拡散することにより、ゲージ特性が向上する。例えば、ひずみゲージ１００のゲージ率を１０以上、かつゲージ率温度係数ＴＣＳ及び抵抗温度係数ＴＣＲを－１０００ｐｐｍ／℃～＋１０００ｐｐｍ／℃の範囲内とすることができる。なお、機能層がＴｉから形成されている場合、Ｃｒ混相膜にＴｉやＴｉＮ（窒化チタン）が含まれる場合がある。

なお、金属層ＡがＣｒ混相膜である場合、Ｔｉからなる機能層は、金属層Ａの結晶成長を促進する機能、基材１１０に含まれる酸素や水分による金属層Ａの酸化を防止する機能、及び基材１１０と金属層Ａとの密着性を向上する機能の全てを備えている。機能層として、Ｔｉに代えてＴａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅを用いた場合も同様である。

このように、金属層Ａの下層に機能層を設けることにより、金属層Ａの結晶成長を促進可能となり、安定な結晶相からなる金属層Ａを作製できる。その結果、ひずみゲージ１００において、ゲージ特性の安定性を向上できる。また、機能層を構成する材料が金属層Ａに拡散することにより、ひずみゲージ１００において、ゲージ特性を向上できる。

次に、金属層Ａの上面に、第２金属層１４２及び第２金属層１５２を形成する。第２金属層１４２及び第２金属層１５２は、例えば、フォトリソグラフィ法により形成できる。

具体的には、まず、金属層Ａの上面を覆うように、例えば、スパッタ法や無電解めっき法等により、シード層を形成する。次に、シード層の上面の全面に感光性のレジストを形成し、露光及び現像して第２金属層１４２及び第２金属層１５２を形成する領域を露出する開口部を形成する。このとき、レジストの開口部の形状を調整することで、第２金属層１４２のパターンを任意の形状とすることができる。レジストとしては、例えば、ドライフィルムレジスト等を用いることができる。

次に、例えば、シード層を給電経路とする電解めっき法により、開口部内に露出するシード層上に第２金属層１４２及び第２金属層１５２を形成する。電解めっき法は、タクトが高く、かつ、第２金属層１４２及び第２金属層１５２として低応力の電解めっき層を形成できる点で好適である。膜厚の厚い電解めっき層を低応力とすることで、ひずみゲージ１００に反りが生じることを防止できる。なお、第２金属層１４２及び第２金属層１５２は無電解めっき法により形成してもよい。

次に、レジストを除去する。レジストは、例えば、レジストの材料を溶解可能な溶液に浸漬することで除去できる。

次に、シード層の上面の全面に感光性のレジストを形成し、露光及び現像して、図１６の抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０と同様の平面形状にパターニングする。レジストとしては、例えば、ドライフィルムレジスト等を用いることができる。そして、レジストをエッチングマスクとし、レジストから露出する金属層Ａ及びシード層を除去し、図１６の平面形状の抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０を形成する。

例えば、ウェットエッチングにより、金属層Ａ及びシード層の不要な部分を除去できる。金属層Ａの下層に機能層が形成されている場合には、エッチングによって機能層は抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０と同様に図１６に示す平面形状にパターニングされる。なお、この時点では、抵抗体１３０、第１金属層１４１、及び第１金属層１５１上にシード層が形成されている。

次に、第２金属層１４２及び第２金属層１５２をエッチングマスクとし、第２金属層１４２及び第２金属層１５２から露出する不要なシード層を除去することで、第２金属層１４２及び第２金属層１５２が形成される。なお、第２金属層１４２及び第２金属層１５２の直下のシード層は残存する。例えば、シード層がエッチングされ、機能層、抵抗体１３０、配線１４０、及び電極１５０がエッチングされないエッチング液を用いたウェットエッチングにより、不要なシード層を除去できる。

その後、必要に応じ、基材１１０の上面１１０ａに、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出するカバー層１６０を設けることで、ひずみゲージ１００が完成する。カバー層１６０は、例えば、基材１１０の上面１１０ａに、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出するように半硬化状態の熱硬化性の絶縁樹脂フィルムをラミネートし、加熱して硬化させて作製できる。カバー層１６０は、基材１１０の上面１１０ａに、抵抗体１３０及び配線１４０を被覆し電極１５０を露出するように液状又はペースト状の熱硬化性の絶縁樹脂を塗布し、加熱して硬化させて作製してもよい。

〈第１実施形態の変形例〉
第１実施形態の変形例では、非金属の起歪体を用いた脈波センサの例を示す。なお、第１実施形態の変形例では、既に説明した実施形態と同一の構成部についての説明は省略する場合がある。

図１８は、第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その１）である。図１８に示す脈波センサ１Ａは、非金属の材料から形成した起歪体２０Ａを備えている。起歪体２０Ａの材料としては、例えば、セラミックやガラス等を用いることができる。起歪体２０Ａは、非金属の材料を用いた以外は、起歪体２０と同様である。脈波センサ１Ａは、脈波センサ１とは異なり、樹脂層５０を備えていない。

脈波センサ１Ａのように、起歪体２０Ａを非金属の材料から形成してもよい。この場合、起歪体２０Ａが被験者の皮膚に直接触れても、金属による被験者の皮膚の炎症や金属アレルギーは起こらないため、樹脂層５０を設けなくてよい。

図１９は、第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その２）である。図１９に示す脈波センサ１Ｂのように、非金属製の起歪体２０Ａを用いる場合も、図３に示す脈波センサ１と同様に、起歪体２０Ａの上面２０ｍを被覆する樹脂層５０を設けてもよい。樹脂層５０は梁部２２と延伸部２４との隙間の上にも形成され、梁部２２と延伸部２４との隙間が脈波センサ１Ｂの外部には露出しない。これにより、梁部２２と延伸部２４との隙間に埃や異物等が挟まることがないため、脈波センサ１Ｂによる信頼性が高く、より安定な脈波の測定が可能となる。

図２０は、第１実施形態の変形例に係る脈波センサを例示する断面図（その３）である。図２０に示す脈波センサ１Ｃのように、非金属製の起歪体２０Ａを用いる場合、起歪体２０Ａの上面２０ｍを被覆する樹脂層５０は設けずに、起歪体２０Ａの下面２０ｎを被覆する樹脂層５０Ａを設けてもよい。樹脂層５０Ａの材料や厚さは、樹脂層５０と同様である。脈波センサ１Ｃでは、樹脂層５０Ａが梁部２２と延伸部２４との隙間に入り込み、梁部２２と延伸部２４との隙間を埋めている。これにより、梁部２２と延伸部２４との隙間に埃や異物等が挟まることがないため、脈波センサ１Ｃによる信頼性が高く、より安定な脈波の測定が可能となる。また、樹脂層５０Ａは、カバー層１６０と共にひずみゲージ１００を湿気等から保護する。

なお、起歪体２０Ａの上面２０ｍを被覆する樹脂層５０を設け、さらに起歪体２０Ａの下面２０ｎを被覆する樹脂層５０Ａを設けてもよい。また、図１～３に示す起歪体２０の下面２０ｎに、さらに樹脂層５０Ａを設けてもよい。この場合、樹脂層５０Ａは、カバー層１６０と共にひずみゲージ１００を湿気等から保護する。

〈第２実施形態〉
上述した実施形態およびその変形例では、本開示に係る検出部が抵抗体を用いたひずみゲージである例について説明した。すなわち、前記実施形態では、本開示に係る検出部が電気抵抗式の金属ひずみゲージである場合について説明した。しかしながら、本開示に係る検出部は金属ひずみゲージに限定されない。例えば、本開示に係る検出部は、当該ひずみゲージに含まれる検出素子によって、起歪体（または、起歪体に相当する構造物）のひずみによって引き起こされる磁気変化を検出するひずみゲージであってもよい。

具体的には、本開示に係る検出部は、ビラリ現象（後述）を利用した検出素子を含んだひずみゲージであってもよい。また、本開示に係る検出部は、磁気トンネル接合（後述）の構造を有する検出素子を含んだひずみゲージであってもよい。以下、第２実施形態では、ビラリ現象を利用した検出素子を含むひずみゲージについて説明する。また、第３実施形態では、磁気トンネル接合の構造を有する検出素子を含んだひずみゲージについて説明する。

なお、本明細書の各実施形態では、同様の機能を有する部材には同様の名称および部材番号を付し、説明を繰り返さないこととする。また、以降の各実施形態に係る各図面（図２１以降の図面）におけるｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の方向は、図２～図３で示したｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の方向と同一である。また、以降の説明では、ｚ軸の正方向を「上」、ｚ軸の負方向を「下」と称する。すなわち、以降の説明において「上側」とはｚ軸の正方向側であり、「上面」はｚ軸の正方向側にある面を示す。また、「下側」とはｚ軸の負方向側であり、「下面」とはｚ軸の負方向側にある面を示す。

図２１は、第２実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子３００の一例を示す図である。図２１の（ａ）は検出素子３００をｚ軸の負方向から正方向（すなわち、下面から上面側）に見たときの平面図である。一方、図２１の（ｂ）は、図２１の（ａ）に示す検出素子３００のα－α´直線での断面図を示している。なお、図２１の（ａ）および（ｂ）では、検出素子３００から延びる配線は図示していない。しかしながら、検出素子３００には、後述する駆動コイル３２０と電源とを接続する配線と、感知コイル３８０によって検出された電流を伝達するための配線が接続されていてもよい。

図２１の（ａ）に示す通り、検出素子３００は、駆動コイル３２０と、感知コイル３８０と、ベース層３１０とを含む。ベース層３１０は駆動コイル３２０および感知コイル３８０の芯材となる層である。感知コイル３８０は、ベース層３１０（より厳密には、後述するベース金属３７０）の磁化の強さを検出するためのコイルである。駆動コイル３２０は、磁界を発生させるためのコイルである。検出素子３００は、ベース層３１０を芯材として、感知コイル３８０が内側、そして駆動コイル３２０が外側に巻かれた２重構造を有している。なお、駆動コイル３２０および感知コイル３８０の材料は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、およびＡｕ等の導電性金属、ならびに、これらの金属の合金であることが望ましい。また、駆動コイル３２０および感知コイル３８０の巻き数および断面積の大きさは、検出素子３００に要求されるひずみの検知感度に応じて適宜設計されてよい。

後で詳述するが、ベース層３１０に応力が加わると、ベース層３１０に含まれるベース金属３７０（後述）の磁化の強さが変化する。検出素子３００は、感知コイル３８０でこの磁化の強さの変化を検出することによって、ベース層３１０にかかる応力の強さ（すなわち、ひずみ度合）を特定することができる。

図２１の（ｂ）の断面図を参照して、検出素子３００の構成について更に説明する。なお、図２１の（ｂ）において、駆動コイル３２０、感知コイル３８０、および３つの絶縁層３４０、３５０、および３６０はそれぞれ、芯材であるベース金属３７０を取り囲むように形成されている。すなわち、図２１の（ｂ）において同じ部材番号を付した層は、ベース金属３７０を取り囲んで繋がっている。

ベース金属３７０は、各種コイルおよび絶縁層の芯材となる部材である。ベース金属３７０は、例えば略平板状の金属板であってよい。ベース金属３７０は絶縁層３６０で取り囲むように被覆されている。ベース金属３７０は、例えば、センダスト等のＦｅ-Ｓｉ-Ａｌ系合金、および、パーマロイ等のＮｉ-Ｆｅ系合金等の軟磁性体材料で構成されることが望ましい。前述のベース層３１０は、図２１の（ｂ）に示す通り、このベース金属３７０と絶縁層３６０から成る。

絶縁層３６０の外側には、絶縁層３６０を取り囲むように絶縁層３５０が形成される。そして、絶縁層３５０の外側には、更に絶縁層３４０が形成されている。絶縁層３５０は、感知コイル３８０を含む層であり、感知コイル３８０の間隙を絶縁材料で充填した層である。絶縁層３４０は、駆動コイル３２０を含む層であり、駆動コイル３２０の間隙を絶縁材料で充填した層である。絶縁層３４０、３５０、および３６０は、磁界に影響しないドライフィルムまたは感光性ポリイミド等のレジスト硬化物から成ることが望ましい。

検出素子３００の一面は、図２１の（ｂ）に示すように、基材１１０に貼り付けられていてよい。基材１１０は、検出素子３００を固定する部材である。例えば、基材１１０は、プラスチックフィルム等で構成されるフレキシブル基板であってよい。検出素子３００は基材１１０を介して起歪体２０又は２０Ａに貼り付けられる。なお、検出素子３００は、全体として平板または薄膜状の検出素子であってもよい。検出素子３００が平板または薄膜状である場合、検出素子３００を基材１１０により容易に貼り付けることができる。また、検出素子３００において基材１１０は必須の構成ではない。例えば、検出素子３００に基材１１０を設けず、検出素子３００の上面を起歪体２０又は２０Ａに直接貼り付けて使用してもよい。

本実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａは、基本的には第１実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａと同様の構成および材料であってよい。しかしながら、起歪体２０及び２０Ａは、非磁性体から成ることがより望ましい。本実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａは、例えば、非磁性ステンレスを材料として作製することができる。

次に、検出素子３００を用いてひずみを検出する原理を概説する。検出素子３００は、磁性体であるベース金属３７０を含んでいる。電源から駆動コイル３２０に交流電流が供給されると、駆動コイル３２０はその周囲に交番磁界を生じさせる。これにより磁界が発生し、ベース金属３７０は磁化される。この状態で起歪体２０又は２０Ａが変形すると、ひずみが生じる。ひずみは基材１１０を伝わり、ベース金属３７０に応力が加わる。なお、検出素子３００を、基材１１０を介さずに起歪体２０又は２０Ａに貼り付けている場合は、起歪体２０又は２０Ａからベース金属３７０（およびそれを被覆する絶縁層３４０～３６０）に直接応力が伝わる。

ベース金属３７０に応力が加わると、その応力に応じてベース金属３７０の透磁率が変化する。したがって、ベース金属３７０の磁化の強さ（磁化の程度）が変化する。このように、磁性体に応力がかかると磁性体の透磁率および磁化の強さが変化する現象のことを「ビラリ現象」という。検出素子３００の構成によれば、ピックアップコイルである感知コイル３８０には、ベース金属３７０の磁化の強さに応じた交流電圧が誘起される。したがって、ビラリ現象の原理に基づけば、この交流電圧の値から、ベース金属３７０にかかる応力を算出することができる。そして、当該算出した応力から、起歪体２０及び２０Ａのひずみ度合を特定することができる。なお、検出素子３００が図２１の（ａ）および（ｂ）に示す形状である場合、検出素子３００のグリッド方向は、図２１の（ａ）におけるα－α´方向に等しい。以上説明した原理に基づいて、検出素子３００は、起歪体２０及び２０Ａのひずみを検出することができる。すなわち、検出素子３００は、ひずみゲージの検出素子として機能する。

なお、駆動コイル３２０は、感知コイル３８０の外側、かつ当該感知コイル３８０が存在している領域全体に、できる限り均一に巻き付けられることが望ましい。これにより、ベース金属３７０の、感知コイル３８０が存在する領域全体に、より均一に交番磁界を加えることができる。これにより、ビラリ現象によるベース金属３７０の磁化の強さの変化をより精密に検出することができる。したがって、検出素子３００の性能が向上する。

また、絶縁層３６０は、ベース金属３７０の全部ではなく一部に形成されていてもよい。例えば、ベース金属３７０のうち、感知コイル３８０および駆動コイル３２０を巻き付ける領域の部分を絶縁層３６０で覆い、絶縁層３６０の上から感知コイル３８０を含む絶縁層３５０で覆い、更に、絶縁層３５０の上から駆動コイル３２０を含む絶縁層３４０で覆うような構成であってもよい。

また、ベース金属３７０が略平板状である場合、絶縁層３６０はベース金属３７０の、コイルを巻く方向のみ取り囲んで形成されていてもよい。すなわち、図２１の（ｂ）において、ベース金属３７０のｙ方向の両端部は絶縁層３６０で覆われていなくてもよい。

本実施形態に係る脈波センサにおいて、起歪体２０又は２０Ａが変形する（すなわち、起歪体にひずみが生じる）と、ひずみゲージの基材１１０（または、検出素子３００自体）がひずむ。検出素子３００は、このひずみによって生じる磁性変化を、前述のビラリ現象の原理に基づき検出することができる。

本実施形態に係る検出素子３００を含んだひずみゲージは、第１実施形態ならびに第１実施形態の変形例で示したあらゆる配置パターンで起歪体２０及び２０Ａに配置可能である。すなわち、本実施形態に係る検出素子３００を用いて、電気抵抗式のひずみゲージを用いたときと同様に起歪体２０及び２０Ａのひずみを検出することができる。したがって、本実施形態に係るひずみゲージは、第１実施形態に係る及び第１実施形態の変形例に係るひずみゲージ１００と同様の効果を奏する。

〈第３実施形態〉
図２２は、第３実施形態に係るひずみゲージに含まれる検出素子の一例である検出素子５００を示す図である。図２３は、第３実施形態に係る検出素子の他の一例である検出素子６００を示す図である。また、図２４は、第３実施形態に係る検出素子の更に他の一例である検出素子７００を示す図である。図２２～２４の（ａ）はそれぞれ、検出素子５００、６００、および７００の斜視図である。図２２～２４の（ｂ）はそれぞれ、検出素子５００、６００、および７００をｚ軸の負方向から正方向に見たときの平面図である。図２２～２４の（ｃ）は、検出素子５００、６００、および７００の、ｚｙ平面に平行な面での断面図である。なお、図２２～２４のいずれの図も、検出素子から延びる配線は図示していない。しかしながら、これらの検出素子５００、６００、および７００には、後述する上流電極５１０と電源とを接続する配線と、下流電極５２０と電源とを接続する配線とが接続されていてもよい。

図２２～図２４の（ａ）に示す通り、検出素子５００、６００、および７００は、上流電極５１０と、下流電極５２０と、磁性膜５３０と、絶縁膜５４０と、を含む。絶縁膜５４０は、図示のように磁性膜５３０で挟まれている。この磁性膜５３０と絶縁膜５４０によって、磁気トンネル接合が形成される。すなわち、検出素子５００、６００、および７００は、磁気トンネル接合の構造に電極を接続した構造である。

なお、検出素子５００、６００、および７００の上面は、第２実施形態に係る基材１１０と同様の基材に貼り付けられていてもよい。そして、検出素子５００は基材を介して起歪体２０又は２０Ａに貼り付けられてよい。また、検出素子５００、６００、および７００は、全体として平板または薄膜状の検出素子であってもよい。検出素子５００、６００、および７００が平板または薄膜状である場合、検出素子５００、６００、および７００を基材または起歪体２０又は２０Ａにより容易に貼り付けることができる。また例えば、検出素子５００、６００、および７００の上面を起歪体２０又は２０Ａに直接貼り付けて使用してもよい。

磁性膜５３０は磁性ナノ薄膜である。絶縁膜５４０は絶縁体のナノ薄膜である。磁気トンネル接合の構造が形成可能であれば、磁性膜５３０と、絶縁膜５４０の材料は特に限定されない。例えば、磁性膜５３０としてコバルト鉄ボロン、または、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの３ｄ遷移金属強磁性体及びそれらを含む合金等を用いることができる。また、絶縁膜５４０として、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムや酸化マグネシウム等を用いることができる。

上流電極５１０および下流電極５２０は、磁気トンネル接合の構造に対し電圧を印加するための電極である。図２２～２４の例では、電流は上流電極５１０から下流電極５２０へと流れる。例えば図２２の（ｃ）の場合、上流電極５１０と下流電極５２０の間に電圧を印加すると、電子は下側（ｚ軸負方向側）の磁性膜５３０から、絶縁膜５４０を超えて上側（ｚ軸正方向側）の磁性膜５３０に流れ込む。これは「トンネル効果」と呼ばれている現象であり、電子が絶縁膜５４０を通過するときの電気抵抗は、「トンネル抵抗」と呼ばれている。なお、図２２～２４の例では、電極の各部の接合部は、磁気トンネル接合の構造をショートパスする電流が流れない様に端部が処理された構造となっている。

ところで、基材１１０等を介して検出素子５００にひずみがかかると、トンネル接合の構造において、磁気変化が起こる。より具体的には、上側と下側の磁性膜５３０の磁化方向がずれる。このように、上下の磁性膜５３０の磁化方向がずれると、磁化方向が平行な場合に比べて、トンネル抵抗が大きくなる（トンネル磁気抵抗効果）。したがって、前述の構成を備えた検出素子５００では、検出素子５００（より厳密には、磁気トンネル接合の部分）のひずみの大きさに応じて、電極間を流れる電流が小さくなる。すなわち、ひずみが大きくなるにつれ、電気抵抗が大きくなる。検出素子５００は、このように、印加した電圧に対する電流値に基づきひずみを検出することができる。したがって、検出素子５００を起歪体２０又は２０Ａに貼り付けることによって、起歪体２０又は２０Ａにかかるひずみを測定することができる。

磁気トンネル接合の構造を有する検出素子は、図２２に示した例に限定されない。例えば、図２３および図２４に示すような検出素子６００および７００を採用することも可能である。図２３に示す検出素子６００も、図２４に示す検出素子７００も、上流電極５１０、下流電極５２０、磁性膜５３０、および絶縁膜５４０で構成されること、および、これらの構成によってひずみを検出する原理については、検出素子５００と同様である。また、検出素子６００および７００の基本的な動作についても、検出素子５００と同様である。なお、検出素子５００、６００、および７００のグリッド方向は、それぞれ図２２～図２４におけるｙ軸方向（ｙ軸の正方向およびｙ軸の負方向）に相当する。図２３に示す検出素子６００は図示の通り、上側の磁性膜５３０と下側の磁性膜５３０が、一部繋がった構造をしている。すなわち、磁性膜５３０の一部の領域においてのみ、磁気トンネル接合の構造が形成されており、当該構造においてトンネル磁気抵抗効果が生じる。一方、図２４に示す検出素子７００は、基板７１０を介して基材１１０に貼り付けられる。図２２～図２４に示すように、検出素子は前述の原理を超えない範囲であれば、要求されるサイズ、耐久性、および検出すべき応力の大きさ等に応じて、適宜その設計が変更されてよい。

なお、本実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａは、基本的には第１実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａと同様の構成および材料であってよい。しかしながら、起歪体２０及び２０Ａは、非磁性体から成ることがより望ましい。本実施形態に係る起歪体２０及び２０Ａは、例えば、非磁性ステンレスを材料として作製することができる。また、検出素子５００、６００、および７００は素子全体として、フィルム型などの略平板状の形状であってよい。これにより、起歪体２０及び２０Ａに、検出素子５００を容易に貼り付けることができる。また、検出素子５００、６００、および７００は、駆動コイル等、磁気トンネル接合の構造部分に対して、微弱な磁界を印加するための構造を有していてもよい。磁気トンネル接合の構造部分に対して磁界を印加することにより、前述のトンネル磁気抵抗効果をより安定して測定することができるため、安定してひずみを検出することができる。

また、検出素子５００、６００、および７００における「上流電極」および「下流電極」は便宜上の名称であり、電流の流れる方向は逆であってもよい。つまり、図２２～図２４で示した検出素子５００、６００、および７００において、下流電極５２０の方から、上流電極５１０の方へと電流が流れる設計であってもよい。

本実施形態に係る脈波センサにおいて、起歪体２０又は２０Ａが変形する（すなわち、起歪体にひずみが生じる）と、ひずみゲージの基材（または、検出素子５００、６００、または７００自体）がひずむ。検出素子５００、６００、または７００は、このひずみによって生じる磁性変化を、前述のトンネル磁気抵抗効果の原理に基づき検出することができる。

本実施形態に係る検出素子５００、６００、および７００を含んだひずみゲージは、第１実施形態および第１実施形態の変形例に示したあらゆる配置位置で起歪体２０及び２０Ａに配置可能である。すなわち、本実施形態に係る検出素子５００、６００、および７００を用いて、電気抵抗式のひずみゲージを用いたときと同様に起歪体２０及び２０Ａのひずみを検出することができる。したがって、本実施形態に係るひずみゲージは、第１実施形態及び第１実施形態の変形例に係るひずみゲージ１００と同様の効果を奏する。

〈第４実施形態〉
本開示に係る検出部は、半導体式のひずみゲージ、静電容量式の圧力センサ、または光ファイバ式のひずみゲージであってもよい。また、本開示に係る検出部は、機械式圧力センサ、振動式圧力センサ、または圧電式圧力センサであってもよい。以下、各種ひずみゲージ及び圧力センサの原理を説明する。

（半導体式のひずみゲージ）
半導体式のひずみゲージは、半導体の圧抵抗効果を利用してひずみを検出するひずみゲージである。すなわち、半導体式のひずみゲージは、半導体をひずみの検出素子として用いるひずみゲージである。

半導体に応力が印加されると、半導体の結晶格子にひずみが生じて半導体中のキャリアの数及び移動度が変化するため、結果として電気抵抗が変化することが知られている。半導体式のひずみゲージは、電気抵抗式の金属ひずみゲージと同様、起歪体２０又は２０Ａに直接貼り付けて使用することができる。この場合、起歪体２０又は２０Ａが伸縮すると、貼り付けられた半導体（より詳しくは、半導体の結晶格子）がひずみ電気抵抗が変化する。そのため、当該電気抵抗を測定することで起歪体２０又は２０Ａのひずみ量を特定することができる。

また、半導体式のひずみゲージは、ダイアフラム構造を備えたひずみセンサとして構成することもできる。この場合、ひずみセンサは例えば、非金属のダイアフラム（又は、金属ダイアフラム上に電気絶縁層を形成したもの）と、当該ダイアフラムの上に形成された半導体（例えば、シリコン薄膜の半導体）と、を有する。そして、この様にダイアフラムを含む構造において、ダイアフラムに印加された垂直応力によりダイアフラムがひずむと、半導体の電気抵抗が変化する。そのため、当該電気抵抗を測定することでダイアフラムのひずみ量（ひいては、起歪体２０又は２０Ａのひずみ量）を特定することができる。

（静電容量式の圧力センサ）
静電容量式の圧力センサは、ダイアフラムにかかる圧力を一対の電極の静電容量の変化として計測する圧力センサである。すなわち、静電容量式の圧力センサは、一対の電極を検出素子として用いる圧力センサである。静電容量式の圧力センサは例えば、可動電極としてのダイアフラムと、１つ以上の固定電極と、を備える。ダイアフラムは例えば不純物を含んだシリコン（すなわち、導体として機能するシリコン）等で形成される。

ダイアフラムに圧力が印加されると、当該ダイアフラムが変位し、固定電極と可動電極との間の距離が変化する。電極間の静電容量は、電極間媒質の誘電率と電極の面積が一定ならば、電極間の距離に応じて定まることが知られている。したがって、静電容量を計測することで、ダイアフラムの変位量（すなわち、圧力の大きさ）を特定することができる。

（光ファイバ式のひずみゲージ）
光ファイバ式のひずみゲージとは、ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）が形成されている光ファイバを用いてひずみを検出するひずみゲージである。すなわち、光ファイバ式のひずみゲージは、光ファイバをひずみの検出素子として用いるひずみゲージである。ＦＢＧは光ファイバの他の部分とは異なる光の反射を起こす回折格子であり、この格子の一つ一つは一定間隔で形成されている。光ファイバがひずんで伸びると、ＦＢＧの格子間隔が広がるため、光ファイバに入射した光（例えば、レーザ光）の反射光の波長が変化する。また、光ファイバがひずんで縮むと、ＦＢＧの格子間隔は狭くなるため、ファイバに入射した光（例えば、レーザ光）の反射光の波長が変化する。

このような特性を有する光ファイバを起歪体２０又は２０Ａに貼り付けておき、光ファイバの反射光の波長スペクトルを計測することで、光ファイバのひずみ量（すなわち、起歪体２０又は２０Ａのひずみ量）を特定することができる。なお、光ファイバ式のひずみゲージは、光ファイバ内で生じるブリルアン散乱光の周波数の変化から当該光ファイバのひずみ量を特定するひずみゲージであってもよい。

（機械式圧力センサ）
機械式圧力センサは機械的構造物の変位量を計測することで、当該構造物にかかる圧力を特定するセンサである。機械式圧力センサは、例えば、ばね又は曲げた管を備えており、このばねの伸縮量又は曲げた管の伸縮量を計測する。これらの伸縮量（すなわち、変位量）は、ばね又は曲げた管にかかる圧力の大きさに応じて変化する。したがって、当該伸縮量を計測することで、ばね又は曲げた管にかかる圧力を特定することができる。なお、ばね又は曲げた管の形状や大きさは、機械式圧力センサの取り付け対象の大きさ及び形状に応じて適宜定められてよい。

（振動式圧力センサ）
振動式圧力センサは、弾性梁の固有振動数が、当該弾性梁の軸に沿って生じる圧力（すなわち、軸力）によって変化するという現象を利用して圧力を検出するセンサである。振動式圧力センサは、電気抵抗式の金属ひずみゲージと同様、起歪体２０及び２０Ａに直接貼り付けて使用することができる。また例えば、振動式圧力センサは、基板上に形成されたダイアフラムと、当該ダイアフラムの表面に形成された梁状の振動子と、で構成される圧力センサであってもよい。

いずれの場合でも、起歪体２０又は２０Ａがひずむと、その圧力は直接または間接的に振動子に伝わり、振動子に軸力が生じる。振動子の固有振動数は、軸力に応じて変化する。したがって、振動子の固有振動数を計測することで、起歪体２０又は２０Ａに対する圧力の大きさを特定することができる。

（圧電式圧力センサ）
圧電式圧力センサとは、圧電素子（ピエゾ素子とも称する）を含んでおり、この圧電素子の特性を用いて圧力を検出するセンサである。圧電素子は、力が加わり変形する（ひずむ）と、その力に応じた起電力を発生する特性を持っている。また、圧電素子は、電圧をかけると、その電圧に応じた力を発生させて伸縮する特性を持っている。

圧電式圧力センサは、圧電素子の起電力を測定することで、圧電素子にかかった力（すなわち、圧電素子のひずみ量）を特定することができる。したがって、圧電式圧力センサを起歪体２０又は２０Ａに貼り付けておくことで、起歪体２０又は２０Ａのひずみ量を特定することができる。

以上の説明の通り、半導体式、静電容量式、光ファイバ式、振動式、機械式、および圧電式圧力センサを用いた場合でも、第１実施形態及び第１実施形態の変形例に係るひずみゲージ１００と同様の効果を得ることができる。

以上、好ましい実施形態等について詳説した。しかしながら、本開示に係る脈波センサは、上述した実施形態および変形例等に限定されない。例えば、上述した実施形態等に係る脈波センサについて、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、種々の変形及び置換を加えることができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 脈波センサ、１０ 筐体、２０，２０Ａ 起歪体、２０ｍ 上面、２０ｎ 下面、２１ 基部、２２ 梁部、２３，５３ 負荷部、２４ 延伸部、３０ 線材、５０，５０Ａ 樹脂層、１００ ひずみゲージ、１１０ 基材、１１０ａ 上面、１３０ 抵抗体、１４０ 配線、１５０ 電極、１６０ カバー層、１３０ｅ_１、１３０ｅ_２ 終端、３００，５００，６００，７００ 検出素子、３１０ ベース層、３２０ 駆動コイル、３４０，３５０，３６０ 絶縁層、３７０ ベース金属、３８０ 感知コイル、５１０ 上流電極、５２０ 下流電極、５３０ 磁性膜、５４０ 絶縁膜、７１０ 基板

Claims (28)

1. 円形開口部を備えた起歪体と、
   前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、
   前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた、Ｃｒ混相膜を抵抗体とするひずみゲージと、
   を有し、
   前記円形開口部の直径をｄ［ｍｍ］、前記起歪体の厚さをｔ［ｍｍ］としたときに、
   前記起歪体の材料がＳＵＳでｄ＝３２の場合は、０．０５９≦ｔ≦０．１２４であり、
   前記材料がＳＵＳでｄ＝２２の場合は、０．０４６≦ｔ≦０．０９９であり、
   前記材料がＳＵＳでｄ＝１３の場合は、０．０３０≦ｔ≦０．０６７であり、
   前記材料がＳＵＳでｄ＝７の場合は、０．０２６≦ｔ≦０．０３４であり、
   前記材料が銅でｄ＝３２の場合は、０．０８４≦ｔ≦０．１６６であり、
   前記材料が銅でｄ＝２２の場合は、０．０６６≦ｔ≦０．１３２であり、
   前記材料が銅でｄ＝１３の場合は、０．０４４≦ｔ≦０．０８８であり、
   前記材料が銅でｄ＝７の場合は、０．０３２≦ｔ≦０．０５０であり、
   前記材料がアルミニウムでｄ＝３２の場合は、０．０９７≦ｔ≦０．２１２であり、
   前記材料がアルミニウムでｄ＝２２の場合は、０．０７９≦ｔ≦０．１６８であり、
   前記材料がアルミニウムでｄ＝１３の場合は、０．０５０≦ｔ≦０．１０７であり、
   前記材料がアルミニウムでｄ＝７である場合は、０．０３８≦ｔ≦０．０６３であり、
   前記起歪体の変形に伴なう前記抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
2. 起歪体と、
   前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、
   前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた、Ｃｒ混相膜を抵抗体とするひずみゲージと、を有し、
   前記起歪体は、
   円形開口部を備えた基部と、
   前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
   前記梁部に設けられた負荷部と、を有し、
   前記起歪体は、平板状であり、
   前記起歪体の変形に伴なう前記抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
3. 非金属製の起歪体と、
   前記起歪体に設けられた、Ｃｒ混相膜を抵抗体とするひずみゲージと、を有し、
   前記起歪体は、
   円形開口部を備えた基部と、
   前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
   前記梁部に設けられた負荷部と、を有し、
   前記起歪体は、平板状であり、
   前記起歪体の変形に伴なう前記抵抗体の抵抗値の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
4. 前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層を有し、
   前記ひずみゲージは、前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられている、請求項３に記載の脈波センサ。
5. 前記起歪体は、
   前記円形開口部を備えた基部と、
   前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
   前記梁部に設けられた負荷部と、を有する、請求項１に記載の脈波センサ。
6. 前記起歪体は、平板状である、請求項５に記載の脈波センサ。
7. 前記梁部は、平面視で十字状に交差する２本の梁を有し、
   前記梁の交差する領域は、前記円形開口部の中心を含み、
   前記梁の交差する領域に、前記負荷部が設けられている、請求項２乃至６のいずれか一項に記載の脈波センサ。
8. 前記ひずみゲージを４つ備え、
   ４つの前記ひずみゲージのうちの２つは、第１方向を長手方向とする前記梁の前記負荷部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置され、
   ４つの前記ひずみゲージのうちの他の２つは、前記第１方向と直交する第２方向を長手方向とする前記梁の前記基部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置されている、請求項７に記載の脈波センサ。
9. 各々の前記梁の長さは、前記円形開口部の直径と略等しい、請求項７又は８に記載の脈波センサ。
10. 各々の前記梁において、交差する領域以外の幅は一定である、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の脈波センサ。
11. 前記起歪体の他方の面に設けられ、前記ひずみゲージを被覆する第２の樹脂層を有する、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の脈波センサ。
12. 円形開口部を備えた起歪体と、
    前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、
    前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた検出部と、
    を有し、
    前記円形開口部の直径をｄ［ｍｍ］、前記起歪体の厚さをｔ［ｍｍ］としたときに、
    前記起歪体の材料がＳＵＳでｄ＝３２の場合は、０．０５９≦ｔ≦０．１２４であり、
    前記材料がＳＵＳでｄ＝２２の場合は、０．０４６≦ｔ≦０．０９９であり、
    前記材料がＳＵＳでｄ＝１３の場合は、０．０３０≦ｔ≦０．０６７であり、
    前記材料がＳＵＳでｄ＝７の場合は、０．０２６≦ｔ≦０．０３４であり、
    前記材料が銅でｄ＝３２の場合は、０．０８４≦ｔ≦０．１６６であり、
    前記材料が銅でｄ＝２２の場合は、０．０６６≦ｔ≦０．１３２であり、
    前記材料が銅でｄ＝１３の場合は、０．０４４≦ｔ≦０．０８８であり、
    前記材料が銅でｄ＝７の場合は、０．０３２≦ｔ≦０．０５０であり、
    前記材料がアルミニウムでｄ＝３２の場合は、０．０９７≦ｔ≦０．２１２であり、
    前記材料がアルミニウムでｄ＝２２の場合は、０．０７９≦ｔ≦０．１６８であり、
    前記材料がアルミニウムでｄ＝１３の場合は、０．０５０≦ｔ≦０．１０７であり、
    前記材料がアルミニウムでｄ＝７である場合は、０．０３８≦ｔ≦０．０６３であり、
    前記検出部は、前記起歪体の変形及び／又は前記起歪体にかかる圧力を検出し、
    前記検出部が検出した前記変形及び／又は前記圧力の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
13. 起歪体と、
    前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層と、
    前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられた検出部と、を有し、
    前記起歪体は、
    円形開口部を備えた基部と、
    前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
    前記梁部に設けられた負荷部と、を有し、
    前記起歪体は、平板状であり、
    前記検出部は、前記起歪体の変形及び／又は前記起歪体にかかる圧力を検出し、
    前記検出部が検出した前記変形及び／又は前記圧力の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
14. 非金属製の起歪体と、
    前記起歪体に設けられた検出部と、を有し、
    前記起歪体は、
    円形開口部を備えた基部と、
    前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
    前記梁部に設けられた負荷部と、を有し、
    前記起歪体は、平板状であり、
    前記検出部は、前記起歪体の変形及び／又は前記起歪体にかかる圧力を検出し、
    前記検出部が検出した前記変形及び／又は前記圧力の変化に基づいて脈波を検出する、脈波センサ。
15. 前記起歪体の一方の面を被覆する樹脂層を有し、
    前記検出部は、前記起歪体の一方の面とは反対側に位置する他方の面に設けられている、請求項１４に記載の脈波センサ。
16. 前記起歪体は、
    前記円形開口部を備えた基部と、
    前記基部の内側を橋渡しする梁部と、
    前記梁部に設けられた負荷部と、を有する、請求項１２に記載の脈波センサ。
17. 前記起歪体は、平板状である、請求項１６に記載の脈波センサ。
18. 前記梁部は、平面視で十字状に交差する２本の梁を有し、
    前記梁の交差する領域は、前記円形開口部の中心を含み、
    前記梁の交差する領域に、前記負荷部が設けられている、請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の脈波センサ。
19. 前記検出部を４つ備え、
    ４つの前記検出部のうちの２つは、第１方向を長手方向とする前記梁の前記負荷部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置され、
    ４つの前記検出部のうちの他の２つは、前記第１方向と直交する第２方向を長手方向とする前記梁の前記基部に近い側に、平面視で前記負荷部を挟んで対向するように配置されている、請求項１８に記載の脈波センサ。
20. 各々の前記梁の長さは、前記円形開口部の直径と略等しい、請求項１８又は１９に記載の脈波センサ。
21. 各々の前記梁において、交差する領域以外の幅は一定である、請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の脈波センサ。
22. 前記起歪体の他方の面に設けられ、前記検出部を被覆する第２の樹脂層を有する、請求項１２乃至２１の何れか一項に記載の脈波センサ。
23. 前記検出部は、前記起歪体の変形によって生じる磁気変化を検出する検出素子を有する、請求項１２乃至２２の何れか一項に記載の脈波センサ。
24. 前記検出素子は磁性体を含み、
    前記検出素子は、前記起歪体の変形によって前記磁性体に圧力が加わったときの前記磁性体の磁化の強さの変化を検出する検出素子である、請求項２３に記載の脈波センサ。
25. 前記検出素子は、磁性膜で絶縁膜を挟んだ磁気トンネル接合の構造を含んでおり、
    前記検出素子は、前記起歪体の変形によって前記構造で発生する磁気変化を検出する検出素子である、請求項２３に記載の脈波センサ。
26. 前記検出部は半導体式のひずみゲージである、請求項１２乃至２２の何れか一項に記載の脈波センサ。
27. 前記検出部は静電容量式の圧力センサである、請求項１２乃至２２の何れか一項に記載の脈波センサ。
28. 前記検出部は光ファイバ式のひずみゲージである、請求項１２乃至２２の何れか一項に記載の脈波センサ。

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