JP2527435B2 - ピエゾバイモルフ素子の製造方法 - Google Patents
ピエゾバイモルフ素子の製造方法Info
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- JP2527435B2 JP2527435B2 JP62077548A JP7754887A JP2527435B2 JP 2527435 B2 JP2527435 B2 JP 2527435B2 JP 62077548 A JP62077548 A JP 62077548A JP 7754887 A JP7754887 A JP 7754887A JP 2527435 B2 JP2527435 B2 JP 2527435B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はピエゾバイモルフ素子の製造方法、特に素子
の実質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層構造
を少なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方法に
関するものである。
の実質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層構造
を少なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方法に
関するものである。
［従来の技術］ 従来より、盲人用の文字その他のパターン読み取り用
の触覚刺激構造が提案されており、この種の装置は読み
取った各種のパターンに相似する刺激を皮膚触覚に与え
てパターン認識を行なわせるものである。
の触覚刺激構造が提案されており、この種の装置は読み
取った各種のパターンに相似する刺激を皮膚触覚に与え
てパターン認識を行なわせるものである。
この種の装置は、大きく分けてパターン読み取り部、
ドライブ回路及び皮膚触覚刺激機構から構成されてお
り、この皮膚触覚刺激機構にピエゾバイモルフ素子が用
いられている。
ドライブ回路及び皮膚触覚刺激機構から構成されてお
り、この皮膚触覚刺激機構にピエゾバイモルフ素子が用
いられている。
第７図に従来のピエゾバイモルフ素子を用いた皮膚触
覚刺激機構の部分拡大図を示す。
覚刺激機構の部分拡大図を示す。
皮膚触覚刺激機構は１本ずつ分離された短冊型のピエ
ゾバイモルフ素子1a〜1eを有する。
ゾバイモルフ素子1a〜1eを有する。
各ピエゾバイモルフ素子1a〜1eの一端の下部電極は、
駆動素子２が固定された回路基盤３の接続端子４に、半
田付けなどにより電気的に接続されるとともに、機械的
に固定されている。符号５で示すものは各ピエゾバイモ
ルフ素子1a〜1eの共通端子短絡用のワイヤで、その一端
は接続端子４に接続されている。ピエゾバイモルフ素子
1a〜1eの中間電極6a〜6eはワイヤ7a〜7eによって基盤３
の接続端子8a〜8eに接続されている。
駆動素子２が固定された回路基盤３の接続端子４に、半
田付けなどにより電気的に接続されるとともに、機械的
に固定されている。符号５で示すものは各ピエゾバイモ
ルフ素子1a〜1eの共通端子短絡用のワイヤで、その一端
は接続端子４に接続されている。ピエゾバイモルフ素子
1a〜1eの中間電極6a〜6eはワイヤ7a〜7eによって基盤３
の接続端子8a〜8eに接続されている。
一方、各ピエゾバイモルフ1a〜1eの先端部の上面には
所定の長さを有する金属線9a〜9eが垂直に固定されてい
る。
所定の長さを有する金属線9a〜9eが垂直に固定されてい
る。
上述した構造のユニットを複数組用意し、金属線9a〜
9eをマトリックス状に配置し、触覚刺激構造が構成され
る。
9eをマトリックス状に配置し、触覚刺激構造が構成され
る。
上述した触覚刺激構造は不図示の文字読み取り部で読
み取られたパターンの電気信号を駆動素子４に入力し、
その出力信号で読み取られたパターンに対応させて、ピ
エゾバイモルフ素子1a〜1eを振動させ、金属線9a〜9eを
上下に駆動し、指等の皮膚触覚に刺激を与え、パターン
を認識させる。
み取られたパターンの電気信号を駆動素子４に入力し、
その出力信号で読み取られたパターンに対応させて、ピ
エゾバイモルフ素子1a〜1eを振動させ、金属線9a〜9eを
上下に駆動し、指等の皮膚触覚に刺激を与え、パターン
を認識させる。
［発明が解決しようとする問題点］ 第８図、第９図は上記のような触覚刺激機構に用いら
れるピエゾバイモルフ素子の構造を示している。
れるピエゾバイモルフ素子の構造を示している。
両図において符号10,11は、それぞれ下部電極、上部
電極を構造する導電加工を施したセラミック材などから
なるピエゾ部材であり、これらは中央に黄銅などの材質
からなる中間電極10を挟持する。
電極を構造する導電加工を施したセラミック材などから
なるピエゾ部材であり、これらは中央に黄銅などの材質
からなる中間電極10を挟持する。
このようなストライプ状の積層構造を構成するには、
あらかじめ平板状のピエゾ部材、中間電極を積層し、こ
れをダイシングソー、ワイヤソーなどにより切断する。
あらかじめ平板状のピエゾ部材、中間電極を積層し、こ
れをダイシングソー、ワイヤソーなどにより切断する。
第８図の構造では、素子はピエゾ部材〜金属〜ピエゾ
部材の３層構造、ないし符号12の部分ではピエゾ部材〜
金属の２層構造であるから、上記の切断工程にはそれほ
どの困難を生じない。しかし、完成したピエゾバイモル
フ素子を、第７図のように回路基板３に接続する場合に
は、中間電極を直接基板のパターンに接続できず、ワイ
ヤなどを用いて回路を接続しなければならないという面
倒があった。
部材の３層構造、ないし符号12の部分ではピエゾ部材〜
金属の２層構造であるから、上記の切断工程にはそれほ
どの困難を生じない。しかし、完成したピエゾバイモル
フ素子を、第７図のように回路基板３に接続する場合に
は、中間電極を直接基板のパターンに接続できず、ワイ
ヤなどを用いて回路を接続しなければならないという面
倒があった。
一方、第９図の構造では、中間電極を直接基板に接続
できるから、素子の組み付けは比較的容易である。しか
し、第７図のように細いピッチで素子を配列する場合に
は、隣り合った電極どうしが半田のブリッジにより短絡
しないよう、細心の注意が必要である。
できるから、素子の組み付けは比較的容易である。しか
し、第７図のように細いピッチで素子を配列する場合に
は、隣り合った電極どうしが半田のブリッジにより短絡
しないよう、細心の注意が必要である。
さらに、第９図の構造では、符号12の部分が金属板の
みで構成されており、他の部分の３層構造とは全く異な
っている。従って、素子をストライプ状に切断する場
合、部分12と他の部分で切断速度を調整しなければなら
ないという面倒がある。さらに、層構造の異なる部分を
同一のワイヤ、砥石などの加工材で切ると、これらの消
耗が激しく、また素子全長にわたって正確な切断を行な
うのは困難であり、均質なピエゾバイモルフ素子を構成
するのが困難である。
みで構成されており、他の部分の３層構造とは全く異な
っている。従って、素子をストライプ状に切断する場
合、部分12と他の部分で切断速度を調整しなければなら
ないという面倒がある。さらに、層構造の異なる部分を
同一のワイヤ、砥石などの加工材で切ると、これらの消
耗が激しく、また素子全長にわたって正確な切断を行な
うのは困難であり、均質なピエゾバイモルフ素子を構成
するのが困難である。
［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために、本発明においては、
素子の実質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層
構造を少なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方
法において、前記電極の突出部分を画成する開口部を電
極母材に複数設ける工程と、この電極母材をピエゾ部材
と積層し、素子母材を構成する工程と、この素子母材の
積層部を電極母材の前記開口部を通る切断線に沿って切
断する工程を設けた。
素子の実質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層
構造を少なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方
法において、前記電極の突出部分を画成する開口部を電
極母材に複数設ける工程と、この電極母材をピエゾ部材
と積層し、素子母材を構成する工程と、この素子母材の
積層部を電極母材の前記開口部を通る切断線に沿って切
断する工程を設けた。
［作 用］ 以上の構成によれば、あらかじめ電極の突出部分が電
極母材の開口部により画成されているから、素子母材を
各素子に切断する際には他の積層部分のみを切断すれば
よく、切断速度の調整などを必要とせず、単一の加工材
で正確に素子母材を切断してピエゾバイモルフ素子を構
成できる。
極母材の開口部により画成されているから、素子母材を
各素子に切断する際には他の積層部分のみを切断すれば
よく、切断速度の調整などを必要とせず、単一の加工材
で正確に素子母材を切断してピエゾバイモルフ素子を構
成できる。
［実施例］ 第１実施例 第１図から第４図は本発明のピエゾバイモルフ素子の
製造方法の第１実施例を示している。
製造方法の第１実施例を示している。
第１図において符号13、15は、それぞれセラミック板
などからなる上ピエゾ部材、下ピエゾ部材を示してい
る。これらの上ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15の上下面
には導電塗料の塗布などにより導電加工が施される。
などからなる上ピエゾ部材、下ピエゾ部材を示してい
る。これらの上ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15の上下面
には導電塗料の塗布などにより導電加工が施される。
また符号14で示されるものは、黄銅などの材質からな
る中間電極母材で、図示のように上ピエゾ部材13、下ピ
エゾ部材15よりも長い矩形形状に構成されている。
る中間電極母材で、図示のように上ピエゾ部材13、下ピ
エゾ部材15よりも長い矩形形状に構成されている。
中間電極母材14の端部領域には三角形状の開口部14a
が所定のピッチで複数形成されている。開口部14aの頂
点部分は中間電極母材14が上ピエゾ部材13ないし下ピエ
ゾ部材15から突出する長さよりもわずかに長く形成され
ている。
が所定のピッチで複数形成されている。開口部14aの頂
点部分は中間電極母材14が上ピエゾ部材13ないし下ピエ
ゾ部材15から突出する長さよりもわずかに長く形成され
ている。
以上のような構成を有する上ピエゾ部材13、中間電極
母材14、下ピエゾ部材15を１点鎖線で示すように接着剤
を挟んで積層し、固定すると、第２図に示すようなピエ
ゾバイモルフ素子母材16が形成される。
母材14、下ピエゾ部材15を１点鎖線で示すように接着剤
を挟んで積層し、固定すると、第２図に示すようなピエ
ゾバイモルフ素子母材16が形成される。
図示のように、ピエゾバイモルフ素子母材16は後に中
間電極となる中間母材14の開口部14aが設けられた端部
領域をその実質部分から突出させた形状となる。
間電極となる中間母材14の開口部14aが設けられた端部
領域をその実質部分から突出させた形状となる。
次に、第２図のＤ−Ｄ′線に沿って中間電極母材14の
突出した端部領域を切断する。これにより、後に個々の
素子に切断された状態で中間電極となる部分が分断され
る。
突出した端部領域を切断する。これにより、後に個々の
素子に切断された状態で中間電極となる部分が分断され
る。
続いて、第３図に示すように、開口部14aを通る切断
線Ｃ−Ｃ′に沿ってピエゾバイモルフ素子母材16をワイ
ヤソー、ダイシングソーなどにより切断し、第４図に示
すようなピエゾバイモルフ素子１を複数個得る。このと
き、切断すべき断面はセラミック、金属、セラミックの
３層構造、あるいは、中間電極母材14の開口部14aが上
ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15内部に入り込んだ領域で
はセラミックとセラミックの積層構造であるから、切削
材として同一のものを用いてよく、また従来のように切
削速度を調整する必要がなく、素子の全長にわたって正
確な切断が可能であり、均質な特性のピエゾバイモルフ
素子１を多数得ることができる。
線Ｃ−Ｃ′に沿ってピエゾバイモルフ素子母材16をワイ
ヤソー、ダイシングソーなどにより切断し、第４図に示
すようなピエゾバイモルフ素子１を複数個得る。このと
き、切断すべき断面はセラミック、金属、セラミックの
３層構造、あるいは、中間電極母材14の開口部14aが上
ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15内部に入り込んだ領域で
はセラミックとセラミックの積層構造であるから、切削
材として同一のものを用いてよく、また従来のように切
削速度を調整する必要がなく、素子の全長にわたって正
確な切断が可能であり、均質な特性のピエゾバイモルフ
素子１を多数得ることができる。
また、中間電極母材14の開口部14aは、第１図に示し
たように三角形状であるから、第４図のピエゾバイモル
フ素子１の端部に構成される中間電極６の両側縁にはテ
ーパー部6tが形成される。
たように三角形状であるから、第４図のピエゾバイモル
フ素子１の端部に構成される中間電極６の両側縁にはテ
ーパー部6tが形成される。
第４図のようなピエゾバイモルフ素子１を第７図のピ
エゾバイモルフ素子1a〜1eとして触覚刺激構造の基板に
取り付ける場合、中間電極６を回路基板３のパターンに
直接半田付けなどにより固定でき、ワイヤー7a〜7eおよ
びこれらの接続工程を省略できるのはもちろんのこと、
中間電極６のテーパー部6tにより隣り合った中間電極６
が半田ブリッジにより短絡する危険性を低減でき、組み
付け時の作業性を向上できる。
エゾバイモルフ素子1a〜1eとして触覚刺激構造の基板に
取り付ける場合、中間電極６を回路基板３のパターンに
直接半田付けなどにより固定でき、ワイヤー7a〜7eおよ
びこれらの接続工程を省略できるのはもちろんのこと、
中間電極６のテーパー部6tにより隣り合った中間電極６
が半田ブリッジにより短絡する危険性を低減でき、組み
付け時の作業性を向上できる。
第２実施例 第１実施例では中間電極母材14の開口部は、中間電極
母材14の端部を三角形状に打抜くことにより形成した
が、第５図の符号14bのように三角形状の切り欠きを多
数設けることにより構成してもよい。切り欠きの長さは
上ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15の積層領域にわずかに
入り込む程度長く形成しておく。
母材14の端部を三角形状に打抜くことにより形成した
が、第５図の符号14bのように三角形状の切り欠きを多
数設けることにより構成してもよい。切り欠きの長さは
上ピエゾ部材13、下ピエゾ部材15の積層領域にわずかに
入り込む程度長く形成しておく。
このような構成によれば、第５図の１点鎖線のように
上ピエゾ部材13、中間電極母材14、下ピエゾ部材15を積
層固定し、第６図のようなピエゾバイモルフ素子母材16
を得、さらに切断線Ｃ−Ｃ′に沿ってピエゾバイモルフ
素子母材16を切断することにより、第４図のものと同等
なピエゾバイモルフ素子を得ることができる。
上ピエゾ部材13、中間電極母材14、下ピエゾ部材15を積
層固定し、第６図のようなピエゾバイモルフ素子母材16
を得、さらに切断線Ｃ−Ｃ′に沿ってピエゾバイモルフ
素子母材16を切断することにより、第４図のものと同等
なピエゾバイモルフ素子を得ることができる。
本実施例によれば、前述の効果に加え、電極端部を切
断する工程が不要になるので、製造工程を簡略化できる
という利点がある。
断する工程が不要になるので、製造工程を簡略化できる
という利点がある。
［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、素子の実
質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層構造を少
なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方法におい
て、前記電極の突出部分を画成する開口部を電極部材に
複数設ける工程と、この電極母材をピエゾ部材と積層
し、素子母材を構成する工程と、この素子母材の積層部
を電極母材の前記開口部を通る切断線に沿って切断する
工程を設けた構成を採用しているので、あらかじめ電極
の突出部分が電極母材の開口部により画成されているか
ら、素子母材を各素子に切断する際には他の積層部分の
みを切断すればよく、切断速度の調整などを必要とせ
ず、単一の加工材で正確に素子母材を切断することがで
き、均質な特性のピエゾバイモルフ素子を容易に多数製
造できるという優れた利点がある。
質部分から突出する電極と、ピエゾ部材の積層構造を少
なくとも有するピエゾバイモルフ素子の製造方法におい
て、前記電極の突出部分を画成する開口部を電極部材に
複数設ける工程と、この電極母材をピエゾ部材と積層
し、素子母材を構成する工程と、この素子母材の積層部
を電極母材の前記開口部を通る切断線に沿って切断する
工程を設けた構成を採用しているので、あらかじめ電極
の突出部分が電極母材の開口部により画成されているか
ら、素子母材を各素子に切断する際には他の積層部分の
みを切断すればよく、切断速度の調整などを必要とせ
ず、単一の加工材で正確に素子母材を切断することがで
き、均質な特性のピエゾバイモルフ素子を容易に多数製
造できるという優れた利点がある。
第１図から第４図は本発明によるピエゾバイモルフ素子
の製造方法の第１実施例を説明するもので、第１図はピ
エゾバイモルフ素子母材の分解斜視図、第２図はピエゾ
バイモルフ素子母材の斜視図、第３図はピエゾバイモル
フ素子母材の切断工程を示した斜視図、第４図は完成し
たピエゾバイモルフ素子の斜視図、第５図、第６図は本
発明によるピエゾバイモルフ素子の製造方法の第２実施
例を説明するもので、第５図はピエゾバイモルフ素子母
材の分解斜視図、第６図はピエゾバイモルフ素子母材の
斜視図、第７図はピエゾバイモルフ素子を使用する触覚
刺激機構の構造を示した斜視図、第８図、第９図は従来
のピエゾバイモルフ素子の端部構造を示した斜視図であ
る。 １……ピエゾバイモルフ素子 ２……駆動素子、３……基板 ６……中間電極、6t……テーパー部 13……上ピエゾ部材、14……中間電極母材 14a……開口部、15……下ピエゾ部材 16……ピエゾバイモルフ素子母材
の製造方法の第１実施例を説明するもので、第１図はピ
エゾバイモルフ素子母材の分解斜視図、第２図はピエゾ
バイモルフ素子母材の斜視図、第３図はピエゾバイモル
フ素子母材の切断工程を示した斜視図、第４図は完成し
たピエゾバイモルフ素子の斜視図、第５図、第６図は本
発明によるピエゾバイモルフ素子の製造方法の第２実施
例を説明するもので、第５図はピエゾバイモルフ素子母
材の分解斜視図、第６図はピエゾバイモルフ素子母材の
斜視図、第７図はピエゾバイモルフ素子を使用する触覚
刺激機構の構造を示した斜視図、第８図、第９図は従来
のピエゾバイモルフ素子の端部構造を示した斜視図であ
る。 １……ピエゾバイモルフ素子 ２……駆動素子、３……基板 ６……中間電極、6t……テーパー部 13……上ピエゾ部材、14……中間電極母材 14a……開口部、15……下ピエゾ部材 16……ピエゾバイモルフ素子母材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 幹晴 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 兼本 孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−120187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−115389（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】素子の実質部分から突出する電極と、ピエ
ゾ部材の積層構造を少なくとも有するピエゾバイモルフ
素子の製造方法において、前記電極の突出部分を画成す
る開口部を電極母材に複数設ける工程と、この電極母材
をピエゾ部材と積層し、素子母材の積層部を構成する工
程と、この素子母材を電極母材の前記開口部を通る切断
線に沿って切断する工程を有することを特徴とするピエ
ゾバイモルフ素子の製造方法。 - 【請求項２】前記開口部は前記ピエゾ部材と電極母材の
積層領域に頂点部を有する電極母材端部領域に設けられ
た切り欠きまたは透孔であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のピエゾバイモルフ素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077548A JP2527435B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ピエゾバイモルフ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62077548A JP2527435B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ピエゾバイモルフ素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63245976A JPS63245976A (ja) | 1988-10-13 |
| JP2527435B2 true JP2527435B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=13637065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62077548A Expired - Fee Related JP2527435B2 (ja) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | ピエゾバイモルフ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527435B2 (ja) |
-
1987
- 1987-04-01 JP JP62077548A patent/JP2527435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63245976A (ja) | 1988-10-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |