JP6106011B2

JP6106011B2 - Pressure detection device

Info

Publication number: JP6106011B2
Application number: JP2013079264A
Authority: JP
Inventors: 裕次渡津; 柴田　淳一; 淳一柴田
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-04-05
Also published as: JP2014202618A

Description

本発明は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する圧電シートを用いた、圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device using a piezoelectric sheet that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load.

タッチパネルへの押圧量を検出するため、圧電シートを用いた圧力センサが従来知られている。例えば、特許文献１には、透明感圧層と、一対の透明導電膜層とからなる透明圧電センサが開示されている。 A pressure sensor using a piezoelectric sheet is conventionally known in order to detect the amount of pressure on the touch panel. For example, Patent Document 1 discloses a transparent piezoelectric sensor including a transparent pressure-sensitive layer and a pair of transparent conductive film layers.

特開２００６−１６３５１９号公報JP 2006-163519 A

特許文献１に開示されたような圧電シートを用いた圧力センサにおいては、圧力センサはタッチパネルの全面にわたって配置されている。したがって、圧力センサの材料が多くなり、さらには全体の厚みも増加する。 In a pressure sensor using a piezoelectric sheet as disclosed in Patent Document 1, the pressure sensor is disposed over the entire surface of the touch panel. Therefore, the material for the pressure sensor increases, and the overall thickness also increases.

本発明の課題は、圧力検出装置において、圧電シートの材料を減らすことでコストを低くすることにある。 An object of the present invention is to reduce the cost by reducing the material of the piezoelectric sheet in the pressure detection device.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.

本発明の一見地に係る圧力検出装置は、基材と、圧電センサとを備えている。圧電センサは、基材の主面の外周側部分にのみ設けられている。圧電センサは、圧電シートと、圧電シートの少なくとも一面に形成された電極とを有する。
この装置では、基材に荷重が作用すると、圧電シートにも荷重が作用し、その結果圧電シートに電荷が発生する。
この場合、圧電センサが基材に設けられている位置が基材の主面の外周側部分のみであるので、圧電センサが基材の全面に設けられた構造に比べて、圧電シートの材料を減らすことができ、その結果コストを低くできる。
なお、「外周側部分にのみ設けられている」とは、圧電センサが基材の外周側部分の少なくとも一部には形成されており、基材の外周側部分より内周側つまり中央側部分には形成されていないことを意味する。
また、「基材」とは、外部からの荷重を受けるための部材であればよく、例えば従来のガラス基板及びタッチパネルを含む。 A pressure detection device according to an aspect of the present invention includes a base material and a piezoelectric sensor. The piezoelectric sensor is provided only on the outer peripheral side portion of the main surface of the substrate. The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet and an electrode formed on at least one surface of the piezoelectric sheet.
In this apparatus, when a load is applied to the substrate, the load is also applied to the piezoelectric sheet, and as a result, electric charges are generated in the piezoelectric sheet.
In this case, since the position where the piezoelectric sensor is provided on the base material is only the outer peripheral side portion of the main surface of the base material, the piezoelectric sheet material is compared with the structure in which the piezoelectric sensor is provided on the entire surface of the base material. The cost can be reduced as a result.
Note that “provided only on the outer peripheral portion” means that the piezoelectric sensor is formed on at least a part of the outer peripheral side portion of the base material, and the inner peripheral side, that is, the central side portion of the base material. Means that it is not formed.
Further, the “base material” may be a member for receiving an external load, and includes, for example, a conventional glass substrate and a touch panel.

電極は圧電シートに対応して配置されていてもよい。
この装置では、電極の配置が圧電シートに対応しているので、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。
なお、「圧電シートに対応して配置」とは、電極が圧電シートに対して少なくとも一部が平面視で重なっている状態を意味しており、両者の形状及び位置が完全に一致している場合に限定されない。 The electrode may be arranged corresponding to the piezoelectric sheet.
In this apparatus, since the arrangement of the electrodes corresponds to the piezoelectric sheet, it becomes more resistant to noise and can realize cost reduction.
“Arrangement corresponding to the piezoelectric sheet” means a state in which at least a part of the electrode overlaps the piezoelectric sheet in plan view, and the shape and position of both are completely coincident with each other. It is not limited to the case.

圧電センサは、基材の互いに対向する二辺に少なくとも形成されていてもよい。
この装置では、圧電センサは基材からの荷重を少ない材料で受けることができる。 The piezoelectric sensor may be formed at least on two opposite sides of the substrate.
In this apparatus, the piezoelectric sensor can receive a load from the base material with a small amount of material.

圧電センサは、基材の外周縁全体に沿って設けられていてもよい。
この装置では、圧電センサは基材からの荷重を均等に受けることができる。 The piezoelectric sensor may be provided along the entire outer peripheral edge of the substrate.
In this apparatus, the piezoelectric sensor can receive the load from the base material evenly.

電極は、圧電シートの内周側と外周側とにそれぞれ並んで配置された第１電極及び第２電極を有していてもよい。その場合、圧力検出装置は、第１電極からの出力と第２電極からの出力との差を算出する減算部をさらに備えている。
この装置では、減算部が第１電極からの出力と第２電極からの出力との差を算出する。その差を算出することで例えば外部ノイズ又は焦電性の影響が相殺されるので、荷重が正確に検出される。 The electrode may have a first electrode and a second electrode arranged side by side on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the piezoelectric sheet. In this case, the pressure detection device further includes a subtracting unit that calculates the difference between the output from the first electrode and the output from the second electrode.
In this apparatus, the subtraction unit calculates the difference between the output from the first electrode and the output from the second electrode. By calculating the difference, for example, the influence of external noise or pyroelectricity is canceled out, so that the load is accurately detected.

より詳細に説明すれば、基材に荷重が作用すれば、圧電シートがたわんでシート厚み方向の応力が発生する。ここで、基材がたわむことによって、第１電極に対応する圧電シート部分には圧縮応力が作用するものの、第２電極に対応する圧電シート部分には引っ張り応力が作用する。そのため、押圧荷重によって発生する電荷の極性は第１電極と第２電極とで反対になり、それぞれの電荷同士の差が押圧力に対応する電荷になる。それに対して、外部ノイズ又は焦電性の影響により発生する電荷の極性は第１電極と第２電極とで同じになり、それぞれの電荷同士の差はゼロになる。以上の結果、押圧力によって発生する出力に他の原因で発生する出力が混在していても、第１電極及び第２電極における電荷同士の差分を取ることで、押圧力によって発生する出力のみを検出できる。この結果、押圧力の測定が正確になる。
圧力検出装置は、基材への接触を検出する接触検出部をさらに備えていてもよい。接触検出部は、抵抗膜式や静電容量方式など、従来の各種タッチセンサを採用可能である。 More specifically, when a load acts on the substrate, the piezoelectric sheet is bent and stress in the sheet thickness direction is generated. Here, when the substrate is bent, a compressive stress acts on the piezoelectric sheet portion corresponding to the first electrode, but a tensile stress acts on the piezoelectric sheet portion corresponding to the second electrode. Therefore, the polarities of the charges generated by the pressing load are opposite between the first electrode and the second electrode, and the difference between the charges becomes the charge corresponding to the pressing force. On the other hand, the polarity of the charges generated due to the influence of external noise or pyroelectricity is the same between the first electrode and the second electrode, and the difference between the charges becomes zero. As a result of the above, even if the output generated by the pressing force is mixed with the output generated for other reasons, only the output generated by the pressing force is obtained by taking the difference between the charges in the first electrode and the second electrode. It can be detected. As a result, the measurement of the pressing force becomes accurate.
The pressure detection device may further include a contact detection unit that detects contact with the base material. Various conventional touch sensors such as a resistive film type and a capacitance type can be used for the contact detection unit.

本発明に係る圧力検出装置では、圧電シートの材料を減らすことでコストを低くできる。 In the pressure detection device according to the present invention, the cost can be reduced by reducing the material of the piezoelectric sheet.

第１実施形態に係る圧力検出装置の概略図。1 is a schematic diagram of a pressure detection device according to a first embodiment. 第１実施形態の圧力検出装置の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of the pressure detection apparatus of 1st Embodiment. 圧電信号検出部の構造を示す概略図。Schematic which shows the structure of a piezoelectric signal detection part. 圧電信号検出部の他の構造を示す概略図。Schematic which shows the other structure of a piezoelectric signal detection part. 圧電センサの他の配置を示す図。The figure which shows other arrangement | positioning of a piezoelectric sensor. 圧電センサの他の配置を示す図。The figure which shows other arrangement | positioning of a piezoelectric sensor. 圧電センサの他の配置を示す図。The figure which shows other arrangement | positioning of a piezoelectric sensor. 第２実施形態の圧力検出装置の圧力センサの断面図。Sectional drawing of the pressure sensor of the pressure detection apparatus of 2nd Embodiment. 第２実施形態の変形例を示す、圧電センサの上面図。The top view of the piezoelectric sensor which shows the modification of 2nd Embodiment. 第３実施形態の圧力検出装置の圧電センサの上面図。The top view of the piezoelectric sensor of the pressure detection apparatus of 3rd Embodiment. 図１０Ａの圧力検出装置のＡ−Ａ’線にて切断した断面図。Sectional drawing cut | disconnected by the A-A 'line | wire of the pressure detection apparatus of FIG. 10A. 第４実施形態の圧電センサの配置を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of the piezoelectric sensor of 4th Embodiment. 第４実施形態の圧電センサを押圧したときの模式的断面図。Typical sectional drawing when the piezoelectric sensor of 4th Embodiment is pressed. 図１２の部分拡大図。The elements on larger scale of FIG. 圧電信号検出部の構造を示す概略図。Schematic which shows the structure of a piezoelectric signal detection part. ２つの出力の差分を取ったグラフ。A graph showing the difference between two outputs. 圧電信号検出部の構造の変形例を示す概略図Schematic showing a modification of the structure of the piezoelectric signal detector

１．第１実施形態
（１）圧力検出装置の全体構造
まず、本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置１の全体構造について図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置の概略図である。 1. First Embodiment (1) Overall Structure of Pressure Detection Device First, the overall structure of a pressure detection device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view of a pressure detection device according to the first embodiment of the present invention.

圧力検出装置１は、押圧荷重を測定する機能を有している。
圧力検出装置１は、圧電部３と、圧電信号検出部５と、制御部７とを有している。圧電部３は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する部材であり、ガラス９と、圧電センサ１１とを有している。圧電信号検出部５は、圧電部３にて発生した圧電信号を検出する装置である。制御部７は、圧電信号検出部５との間で信号を送受信することで、圧力検出装置１の各種動作を制御する装置である。以下、圧力検出装置１の構成を詳細に説明する。 The pressure detection device 1 has a function of measuring a pressing load.
The pressure detection device 1 includes a piezoelectric unit 3, a piezoelectric signal detection unit 5, and a control unit 7. The piezoelectric unit 3 is a member that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load, and includes a glass 9 and a piezoelectric sensor 11. The piezoelectric signal detection unit 5 is a device that detects a piezoelectric signal generated by the piezoelectric unit 3. The control unit 7 is a device that controls various operations of the pressure detection device 1 by transmitting and receiving signals to and from the piezoelectric signal detection unit 5. Hereinafter, the configuration of the pressure detection device 1 will be described in detail.

（２）圧電部
圧電部３は、ガラス９と、圧電センサ１１とを有している。ガラス９は、第１主面９ａと第２主面９ｂとを有する。第２主面９ｂ上には、圧電センサ１１が形成されている。圧電センサ１１は、図１及び図２に示すように、ガラス９の第２主面９ｂの外周部分において枠状に（つまり細長い形状で全体を囲むように延びて）形成されている。つまり、圧電センサ１１は、第２主面９ｂの外周縁全体に沿って形成されている。圧電センサ１１の配置位置は、例えば表示装置が設けられる装置の場合に、表示装置よりも外側にあるいわゆる額縁部分に対応している。なお、図２は、第１実施形態の圧力検出装置の圧電センサの下面図である。 (2) Piezoelectric part The piezoelectric part 3 has a glass 9 and a piezoelectric sensor 11. The glass 9 has a first main surface 9a and a second main surface 9b. A piezoelectric sensor 11 is formed on the second main surface 9b. As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric sensor 11 is formed in a frame shape (that is, an elongated shape so as to surround the whole) on the outer peripheral portion of the second main surface 9 b of the glass 9. That is, the piezoelectric sensor 11 is formed along the entire outer peripheral edge of the second main surface 9b. For example, in the case of a device provided with a display device, the arrangement position of the piezoelectric sensor 11 corresponds to a so-called frame portion outside the display device. FIG. 2 is a bottom view of the piezoelectric sensor of the pressure detection device according to the first embodiment.

圧電センサ１１は、主に、圧電シート１３と、圧電検出電極１５と、基準電極１７とを有している。圧電検出電極１５は、圧電シート１３のガラス９側の面に形成されている。基準電極１７は、圧電シート１３のガラス９と反対側の面に形成されている。圧電センサ１１では、圧電検出電極１５と基準電極１７との間には、圧電シート１３に与えられた荷重に応じた圧電信号が発生する。なお、圧電検出電極と基準電極は位置が入れ替わっていてもよい。
以上に述べたように圧電検出電極１５と基準電極１７が圧電シート１３に対応して配置されているので、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする
なお、圧力検出装置１は、圧電部３を支持するための筐体１６を有している。具体的には、圧電センサ１１が筐体１６の上面に支持又は固定されている。筐体１６は、剛性が高い部材であることが好ましい。筐体１６には表示装置が装着されていてもよい。 The piezoelectric sensor 11 mainly includes a piezoelectric sheet 13, a piezoelectric detection electrode 15, and a reference electrode 17. The piezoelectric detection electrode 15 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 13 on the glass 9 side. The reference electrode 17 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 13 opposite to the glass 9. In the piezoelectric sensor 11, a piezoelectric signal corresponding to the load applied to the piezoelectric sheet 13 is generated between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17. Note that the positions of the piezoelectric detection electrode and the reference electrode may be interchanged.
As described above, since the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 are arranged corresponding to the piezoelectric sheet 13, the pressure detection device 1 is piezoelectric and can be reduced in noise and cost can be reduced. A housing 16 for supporting the portion 3 is provided. Specifically, the piezoelectric sensor 11 is supported or fixed on the upper surface of the housing 16. The housing 16 is preferably a member having high rigidity. A display device may be attached to the housing 16.

（３）圧電シート
圧電シート１３を構成する材料としては、セラミック圧電材料、フッ化物重合体又はその共重合体、キラリティーを有する高分子材料などが挙げられる。
セラミック圧電材料としては、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどが挙げられる。フッ化物重合体又はその共重合体としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。キラリティーを有する高分子材料としては、Ｌ型ポリ乳酸や、Ｒ型ポリ乳酸などが挙げられる。 (3) Piezoelectric sheet Examples of the material constituting the piezoelectric sheet 13 include a ceramic piezoelectric material, a fluoride polymer or a copolymer thereof, and a polymer material having chirality.
Examples of the ceramic piezoelectric material include barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate, potassium niobate, lithium niobate, and lithium tantalate. Examples of the fluoride polymer or copolymer thereof include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer. Examples of the polymer material having chirality include L-type polylactic acid and R-type polylactic acid.

また、圧力検出装置１を、表示装置や、タッチパネルを備えた表示装置に適用する場合には、圧電部３を透明な材料により構成するか、又は、光が十分に透過できる程度に薄く構成することが好ましい。ただし、圧電センサ１１はガラス９の外周縁部部分にのみ形成されているので、表示装置に重ならない場合があり、その場合には上記の条件は緩和される。 When the pressure detection device 1 is applied to a display device or a display device having a touch panel, the piezoelectric unit 3 is made of a transparent material or thin enough to allow light to pass through. It is preferable. However, since the piezoelectric sensor 11 is formed only on the outer peripheral edge portion of the glass 9, it may not overlap the display device, and in this case, the above conditions are relaxed.

（４）電極
圧電検出電極１５、基準電極１７は、導電性を有する材料により構成できる。導電性を有する材料としては、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、スズ−亜鉛酸化物（Ｔｉｎ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ、ＴＺＯ）などのような透明導電酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ、ＰＥＤＯＴ）などの導電性高分子、などを用いることができる。この場合、上記の電極は、蒸着やスクリーン印刷などを用いて形成できる。 (4) Electrode The piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 can be made of a conductive material. Examples of the conductive material include transparent conductive oxides such as indium-tin oxide (ITO), tin-zinc oxide (TZO), and polyethylenedioxythiophene. A conductive polymer such as (Polyethylenedioxythiophene, PEDOT) can be used. In this case, the electrode can be formed by using vapor deposition or screen printing.

また、導電性を有する材料として、銅、銀などの導電性の金属を用いてもよい。この場合、上記の電極は、蒸着により形成してもよく、銅ペースト、銀ペーストなどの金属ペーストを用いて形成してもよい。
さらに、導電性を有する材料として、バインダー中に、カーボンナノチューブ、金属粒子、金属ナノファイバーなどの導電材料が分散したものを用いてもよい。
さらに、筐体１６に接する基準電極１７は、例えば筐体１６側においてガラス又はタッチパネルを支持する金属板（例えば、ＳＵＳ製）によって構成してもよい。 Alternatively, a conductive metal such as copper or silver may be used as the conductive material. In this case, the electrode may be formed by vapor deposition, or may be formed using a metal paste such as a copper paste or a silver paste.
Furthermore, as a material having conductivity, a material in which a conductive material such as carbon nanotube, metal particle, or metal nanofiber is dispersed in a binder may be used.
Furthermore, the reference electrode 17 in contact with the housing 16 may be formed of, for example, a metal plate (for example, made of SUS) that supports glass or a touch panel on the housing 16 side.

なお、圧力検出装置１を、表示装置や、タッチパネルを備えた表示装置に適用する場合には、圧電部３と同様、圧電検出電極１５、基準電極１７も透明な材料により構成するか、又は、光が十分に透過できる程度に薄く構成することが好ましい。ただし、圧電センサ１１はガラス９の外周縁部部分にのみ形成されているので、表示装置に重ならない場合があり、その場合には上記の条件は緩和される。 When the pressure detection device 1 is applied to a display device or a display device including a touch panel, the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 are also made of a transparent material, as in the piezoelectric unit 3, or It is preferable that the thickness be thin enough to transmit light sufficiently. However, since the piezoelectric sensor 11 is formed only on the outer peripheral edge portion of the glass 9, it may not overlap the display device, and in this case, the above conditions are relaxed.

（５）圧電信号検出部（簡略説明）
図１に示すように、圧電信号検出部５は、２つの入力を有している。１つの入力は、圧電検出電極１５に接続されている。もう１つの入力は、基準電極１７に接続されている。
以上の構成により、圧電信号検出部５は、圧電シート１３が押圧されたときに、圧電検出電極１５と基準電極１７との間（すなわち、圧電シート１３の両主面間）に発生する圧電信号を検出できる。
なお、圧電信号検出部５の構造は、後に詳しく説明する。 (5) Piezoelectric signal detector (short description)
As shown in FIG. 1, the piezoelectric signal detector 5 has two inputs. One input is connected to the piezoelectric detection electrode 15. Another input is connected to the reference electrode 17.
With the above configuration, the piezoelectric signal detection unit 5 causes the piezoelectric signal generated between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 (that is, between both main surfaces of the piezoelectric sheet 13) when the piezoelectric sheet 13 is pressed. Can be detected.
The structure of the piezoelectric signal detector 5 will be described in detail later.

（６）制御部
制御部７は、圧電信号検出部５に接続されている。
制御部７は、圧電信号検出部５において圧電信号を検出不可能にすることと、圧電信号検出部５において圧電信号を検出可能とすることを切り替えるための圧電信号検出指令信号を出力可能である。 (6) Control Unit The control unit 7 is connected to the piezoelectric signal detection unit 5.
The control unit 7 can output a piezoelectric signal detection command signal for switching between making the piezoelectric signal detection impossible in the piezoelectric signal detection unit 5 and enabling the piezoelectric signal detection in the piezoelectric signal detection unit 5. .

制御部７は、例えば、圧力検出装置１のドライブシステムに含めることができる。当該ドライブシステムは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、記憶部、及び圧電センサをドライブするためのインターフェースなどを備えたマイコンであってもよい。又は、当該ドライブシステムは、カスタムＩＣなどにより１つのＩＣに集約されていてもよい。
また、制御部７の上記機能は、上記マイコンやカスタムＩＣなどの記憶部に記憶されたプログラムを、ＣＰＵやカスタムＩＣなどに実行させることにより実現してもよい。 For example, the control unit 7 can be included in the drive system of the pressure detection device 1. The drive system may be a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a storage unit, and an interface for driving a piezoelectric sensor. Alternatively, the drive system may be integrated into one IC by a custom IC or the like.
The functions of the control unit 7 may be realized by causing a CPU or a custom IC to execute a program stored in a storage unit such as the microcomputer or the custom IC.

（７）圧電信号検出部（詳細説明）
圧電信号検出部５の構造について、図３を用いて説明する。図３は、圧電信号検出部の構造を示す概略図である。
圧電信号検出部５は、積分回路３１と、信号制御器３３と、を主に有する。積分回路３１は、２つの入力を有している。１つの入力は圧電センサ１１の圧電検出電極１５と接続され、もう１つの入力は基準電極１７に接続されている。以上の構成により、積分回路３１には、圧電検出電極１５と基準電極１７との間に発生する圧電信号が入力可能となっている。 (7) Piezoelectric signal detector (detailed explanation)
The structure of the piezoelectric signal detector 5 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing the structure of the piezoelectric signal detector.
The piezoelectric signal detector 5 mainly includes an integration circuit 31 and a signal controller 33. The integrating circuit 31 has two inputs. One input is connected to the piezoelectric detection electrode 15 of the piezoelectric sensor 11, and the other input is connected to the reference electrode 17. With the above configuration, a piezoelectric signal generated between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 can be input to the integration circuit 31.

積分回路３１は、入力した圧電信号を積分して検出する。これにより、圧電シート１３に対する押圧力の変化量に起因して発生する微小な圧電信号から、精度良く圧電センサ１１への押圧力を測定できる。
なお、本実施形態において用いた積分回路３１の構成については、後述する。 The integration circuit 31 integrates and detects the input piezoelectric signal. Thereby, the pressing force to the piezoelectric sensor 11 can be accurately measured from a minute piezoelectric signal generated due to the amount of change in the pressing force with respect to the piezoelectric sheet 13.
The configuration of the integration circuit 31 used in this embodiment will be described later.

信号制御器３３は、積分回路３１と制御部７とに接続されている。なお、信号制御器３３は、積分回路３１のキャパシタンス３９（後述）と並列に接続されている。これにより、信号制御器３３が信号通過状態になったときに、積分回路３１において積算された圧電信号をリセットし、積分回路３１の出力を０にすることができる。
また、信号制御器３３は、制御部７からの圧電信号検出指令信号に基づき、信号制御器３３の信号の通過及び遮断を制御可能となっている。 The signal controller 33 is connected to the integrating circuit 31 and the control unit 7. The signal controller 33 is connected in parallel with the capacitance 39 (described later) of the integrating circuit 31. Thereby, when the signal controller 33 enters a signal passing state, the piezoelectric signal integrated in the integration circuit 31 can be reset, and the output of the integration circuit 31 can be set to zero.
Further, the signal controller 33 can control the passage and blocking of the signal of the signal controller 33 based on the piezoelectric signal detection command signal from the control unit 7.

そして、入力する圧電信号検出指令信号が圧電信号の検出の停止を指令する信号であるとき、信号制御器３３は、信号制御器３３に信号が流れる状態（信号通過状態）となる。このため、積分回路３１に圧電信号（又はノイズなど）が入力されなくなる。一方、入力する圧電信号検出指令信号が圧電信号の検出を指令する信号であるとき、信号制御器３３は、信号制御器３３への信号が遮断される状態（信号遮断状態）となる。このため、積分回路３１に圧電信号が入力されるようになる。
このように信号制御器３３が積分回路３１に接続されることにより、圧電シート１３が押圧されていないときに、圧電シート１３が押圧されたと誤検出されることが無くなる。 When the input piezoelectric signal detection command signal is a signal for commanding the stop of the detection of the piezoelectric signal, the signal controller 33 enters a state where the signal flows to the signal controller 33 (signal passing state). For this reason, a piezoelectric signal (or noise or the like) is not input to the integration circuit 31. On the other hand, when the input piezoelectric signal detection command signal is a signal for commanding the detection of the piezoelectric signal, the signal controller 33 is in a state where the signal to the signal controller 33 is blocked (signal blocking state). For this reason, a piezoelectric signal is input to the integrating circuit 31.
By connecting the signal controller 33 to the integrating circuit 31 in this way, it is possible to prevent erroneous detection that the piezoelectric sheet 13 is pressed when the piezoelectric sheet 13 is not pressed.

信号制御器３３としては、外部信号が入力可能で、当該外部信号に基づき回路の開閉が可能となるスイッチング素子を用いることができる。このようなスイッチング素子としては、電磁スイッチ又は電磁リレー、電界効果トランジスタ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＦＥＴ）などの半導体素子のスイッチング特性を利用した半導体スイッチ素子、などを用いることができる。 As the signal controller 33, a switching element which can input an external signal and can open and close a circuit based on the external signal can be used. As such a switching element, a semiconductor switch element using a switching characteristic of a semiconductor element such as an electromagnetic switch, an electromagnetic relay, or a field effect transistor (FET) can be used.

圧電信号検出部５は、さらに、アナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ−ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）３５を備えている。アナログ−デジタル変換器３５は、入力が積分回路３１の出力に接続されている。これにより、アナログ−デジタル変換器３５は、積分回路３１からのアナログ出力をデジタル信号に変換できる。 The piezoelectric signal detector 5 further includes an analog-digital converter (ADC) 35. The analog-digital converter 35 has an input connected to the output of the integration circuit 31. Thereby, the analog-digital converter 35 can convert the analog output from the integrating circuit 31 into a digital signal.

また、積分回路３１の出力とアナログ−デジタル変換器３５の入力との間に、ローパスフィルタ（図示せず）を備えていてもよい。これにより、高周波ノイズなどのノイズを取り除いて、圧電センサ１１への押圧力に応じた信号のみを、積分回路３１から出力できる。 Further, a low-pass filter (not shown) may be provided between the output of the integration circuit 31 and the input of the analog-digital converter 35. As a result, noise such as high-frequency noise is removed, and only a signal corresponding to the pressing force to the piezoelectric sensor 11 can be output from the integration circuit 31.

（８）積分回路
（８−１）第１実施例
次に、本実施形態における積分回路３１の構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、積分回路は、オペアンプ３７と、キャパシタンス３９と、を有する。 (8) Integration Circuit (8-1) First Example Next, the configuration of the integration circuit 31 in this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the integration circuit includes an operational amplifier 37 and a capacitance 39.

オペアンプ３７は、２つの入力（図３の「＋」と「−」にて示した入力）を有している。オペアンプ３７の「−」を付した入力は、圧電検出電極１５へ接続されている。一方、オペアンプ３７の「＋」を付した入力は、基準電極１７に接続されている。この場合、圧電検出電極１５と基準電極１７との間に正の電位差を有した圧電信号が入力されると、オペアンプ３７から負の電位差を有する信号が出力される（反転増幅）。 The operational amplifier 37 has two inputs (inputs indicated by “+” and “−” in FIG. 3). An input with “−” of the operational amplifier 37 is connected to the piezoelectric detection electrode 15. On the other hand, the input with “+” of the operational amplifier 37 is connected to the reference electrode 17. In this case, when a piezoelectric signal having a positive potential difference is input between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17, a signal having a negative potential difference is output from the operational amplifier 37 (inversion amplification).

オペアンプ３７は、オペアンプ３７の２つの入力への信号がわずかな電位差しか有していない場合でも、信号の有無を判別可能な程度の信号を出力できる。そのため、オペアンプ３７に圧電信号を入力することにより、微小な圧電信号から、精度良く圧電部３に作用する押圧力を測定できるようになる。 The operational amplifier 37 can output a signal that can determine the presence or absence of a signal even when the signal to the two inputs of the operational amplifier 37 has a slight potential difference. Therefore, by inputting a piezoelectric signal to the operational amplifier 37, it becomes possible to accurately measure the pressing force acting on the piezoelectric unit 3 from a minute piezoelectric signal.

キャパシタンス３９は、その一端が、「−」を付したオペアンプ３７の入力に接続されている。また、キャパシタンス３９の他端が、オペアンプ３７の出力に接続されている。キャパシタンス３９が、オペアンプ３７に対して、上記のように接続されることにより、オペアンプ３７とキャパシタンス３９とが積分回路を構成できる。 One end of the capacitance 39 is connected to the input of the operational amplifier 37 marked with “−”. The other end of the capacitance 39 is connected to the output of the operational amplifier 37. Since the capacitance 39 is connected to the operational amplifier 37 as described above, the operational amplifier 37 and the capacitance 39 can constitute an integration circuit.

このように積分回路を構成することにより、圧電シート１３への押圧力の変化量に起因して発生する圧電信号を積分して、オペアンプ３７から信号を出力できる。さらに、積分された圧電信号が、圧電シート１３への押圧力に応じた信号となるので、圧電信号検出部５から、圧電シート１３への押圧力に応じた信号を出力できる。 By configuring the integration circuit in this manner, the piezoelectric signal generated due to the amount of change in the pressing force to the piezoelectric sheet 13 can be integrated and the signal can be output from the operational amplifier 37. Furthermore, since the integrated piezoelectric signal becomes a signal corresponding to the pressing force to the piezoelectric sheet 13, a signal corresponding to the pressing force to the piezoelectric sheet 13 can be output from the piezoelectric signal detection unit 5.

なお、オペアンプ３７としては、公知のオペアンプを用いることができる。また、キャパシタンス３９としては、セラミックコンデンサなどのコンデンサを用いることができる。キャパシタンス３９として用いるコンデンサの容量は、圧力検出装置１の処理速度などに応じて、適宜決定できる。 As the operational amplifier 37, a known operational amplifier can be used. As the capacitance 39, a capacitor such as a ceramic capacitor can be used. The capacity of the capacitor used as the capacitance 39 can be appropriately determined according to the processing speed of the pressure detection device 1 and the like.

（８−２）第２実施例
なお、オペアンプ３７及びキャパシタンス３９により構成される積分回路３１は、図３に示された構成に限られない。例えば、図４に示すようなオペアンプ３７及びキャパシタンス３９の構成を有する積分回路３１を用いてもよい。図４は、圧電信号検出部の他の構造を示す概略図である。 (8-2) Second Example The integrating circuit 31 including the operational amplifier 37 and the capacitance 39 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, an integration circuit 31 having a configuration of an operational amplifier 37 and a capacitance 39 as shown in FIG. 4 may be used. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating another structure of the piezoelectric signal detection unit.

図４に示す積分回路３１においては、オペアンプ３７の「＋」を付した入力が、圧電センサ１１の圧電検出電極１５に接続されており、「−」を付した入力が、抵抗を介して、基準電極１７に接続されている。この場合、圧電検出電極１５と基準電極１７との間に正の電位差を有した圧電信号が入力されると、オペアンプ３７から正の電位差を有する信号が出力される（非反転増幅）。 In the integration circuit 31 shown in FIG. 4, the input with “+” of the operational amplifier 37 is connected to the piezoelectric detection electrode 15 of the piezoelectric sensor 11, and the input with “−” is connected via a resistor. The reference electrode 17 is connected. In this case, when a piezoelectric signal having a positive potential difference is input between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17, a signal having a positive potential difference is output from the operational amplifier 37 (non-inverting amplification).

また、キャパシタンス３９は、一端がオペアンプ３７の「＋」を付した入力に接続され、他端がグランド電位に接続されている。このようなオペアンプ３７及びキャパシタンス３９との接続によっても、積分回路３１を構成できる。 The capacitance 39 has one end connected to the input of the operational amplifier 37 labeled “+” and the other end connected to the ground potential. The integration circuit 31 can also be configured by such connection with the operational amplifier 37 and the capacitance 39.

（９）第１実施形態の変形例
前記実施形態では、圧電センサはガラスの外周縁全体に沿って設けられた一つの構造として形成されていたが、本発明はそれに限定されない。圧電センサはガラスの主面の外周側部分にのみ設けられていればよいので、ガラスの外周縁ほぼ全体に沿って設けられている場合でも部分的に欠落した部分があってもよい。 (9) Modification of First Embodiment In the above-described embodiment, the piezoelectric sensor is formed as one structure provided along the entire outer peripheral edge of the glass, but the present invention is not limited thereto. Since the piezoelectric sensor only needs to be provided on the outer peripheral side portion of the main surface of the glass, even if it is provided along almost the entire outer peripheral edge of the glass, there may be a partially missing portion.

前記実施形態では、圧電センサはガラスの外周縁全体に沿って設けられていたが、本発明はそれに限定されない。圧電センサはガラスの主面の外周側部分にのみ設けられていればよいので、ガラスの外周縁全体に沿って設けられている必要はない。以下、図５〜図７を用いて、前記実施形態の変形例を説明する。図５〜７は、圧電センサの他の配置を示す図である。 In the said embodiment, although the piezoelectric sensor was provided along the whole outer periphery of glass, this invention is not limited to it. Since the piezoelectric sensor only needs to be provided on the outer peripheral side portion of the main surface of the glass, it is not necessary to be provided along the entire outer peripheral edge of the glass. Hereinafter, modified examples of the embodiment will be described with reference to FIGS. 5-7 is a figure which shows the other arrangement | positioning of a piezoelectric sensor.

例えば、図５では、圧電部３は、ガラス９の長辺（図の左右辺）に細長い圧電構造４３、４４として形成されている。また、図６では、圧電部３は、ガラス９の短辺（図の上下辺）に、細長い一対の圧電構造４５、４６として形成されている。このように、圧電部３がガラス９の互いに対向する二辺に形成されていることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図５及び図６では、圧電センサは各辺の全体にわたって形成されていたが、各辺の一部にのみ形成されていてもよい。 For example, in FIG. 5, the piezoelectric portion 3 is formed as piezoelectric structures 43 and 44 that are elongated on the long sides (left and right sides in the drawing) of the glass 9. In FIG. 6, the piezoelectric portion 3 is formed as a pair of elongated piezoelectric structures 45 and 46 on the short side (upper and lower sides in the drawing) of the glass 9. Thus, since the piezoelectric part 3 is formed on two opposite sides of the glass 9, the same effect as in the above embodiment can be obtained. 5 and 6, the piezoelectric sensor is formed over the entire side, but may be formed only over a part of each side.

例えば、図７では、圧電部３は、ガラスの各辺にそれぞれ部分的に形成されている。短辺に形成された圧電構造４７、４８は、それぞれ角部から辺の中央位置まで延びており、ガラス９の中心に対して点対称の位置にある。また、長辺に形成された圧電構造４９、５０はそれぞれ角部から辺の中央位置まで延びており、ガラス９の中心に対して点対称の位置にある。
なお、圧電部の長さ及び位置は特に限定されないが、押圧荷重を均等に受けるためには、それぞれの圧電部が線対称又は点対称に配置され、さらには角部にも配置されていることが好ましい。 For example, in FIG. 7, the piezoelectric part 3 is partially formed on each side of the glass. The piezoelectric structures 47 and 48 formed on the short side respectively extend from the corners to the center position of the side, and are point-symmetric with respect to the center of the glass 9. In addition, the piezoelectric structures 49 and 50 formed on the long sides extend from the corners to the center of the sides and are point-symmetric with respect to the center of the glass 9.
The length and position of the piezoelectric part are not particularly limited, but in order to receive a pressing load evenly, each piezoelectric part must be arranged line-symmetrically or point-symmetrically, and also arranged at the corners. Is preferred.

２．第２実施形態
図８を用いて、第２実施形態を説明する。図８は、第２実施形態の圧力検出装置の圧力センサの断面図である。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の構造及び機能については説明を省略する。 2. Second Embodiment A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of a pressure sensor of the pressure detection device according to the second embodiment. In the second embodiment, the description of the same structure and function as in the first embodiment is omitted.

圧力検出装置５１は、タッチパネルとしての機能（接触及び接触位置の検出機能）と押圧荷重を測定する機能を有している。
圧力検出装置５１は、接触検出部としてのタッチパネル５３と、圧電センサ５５と、圧電信号検出部（図示せず）と、制御部（図示せず）とを有している。タッチパネル５３は、例えば静電容量式、抵抗膜式等の一般的なタッチパネルである。圧電センサ５５は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する部材である。 The pressure detection device 51 has a function as a touch panel (contact and contact position detection function) and a function of measuring a pressing load.
The pressure detection device 51 includes a touch panel 53 as a contact detection unit, a piezoelectric sensor 55, a piezoelectric signal detection unit (not shown), and a control unit (not shown). The touch panel 53 is a general touch panel such as a capacitance type or a resistance film type. The piezoelectric sensor 55 is a member that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load.

圧電センサ５５は、タッチパネル５３の第２主面５３ｂ上に形成されている。圧電センサ５５は、図８に示すように（図２も参照）、タッチパネル５３の第２主面５３ｂの外周部分において枠状に形成されている。つまり、圧電センサ５５は、第２主面５３ｂの外周縁全体に沿って形成されている。 The piezoelectric sensor 55 is formed on the second main surface 53 b of the touch panel 53. As shown in FIG. 8 (see also FIG. 2), the piezoelectric sensor 55 is formed in a frame shape on the outer peripheral portion of the second main surface 53b of the touch panel 53. That is, the piezoelectric sensor 55 is formed along the entire outer peripheral edge of the second main surface 53b.

圧電センサ６５は、主に、圧電シート５７と、圧電検出電極５９と、基準電極６１とを有している。圧電検出電極５９は、圧電シート５７のタッチパネル５３側の面に形成されている。基準電極６１は、圧電シート５７のタッチパネル５３と反対側の面に形成されている。圧電センサ５５では、圧電検出電極５９と基準電極６１との間には、圧電シート５７に与えられた荷重に応じた圧電信号が発生する。 The piezoelectric sensor 65 mainly includes a piezoelectric sheet 57, a piezoelectric detection electrode 59, and a reference electrode 61. The piezoelectric detection electrode 59 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 57 on the touch panel 53 side. The reference electrode 61 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 57 opposite to the touch panel 53. In the piezoelectric sensor 55, a piezoelectric signal corresponding to the load applied to the piezoelectric sheet 57 is generated between the piezoelectric detection electrode 59 and the reference electrode 61.

なお、圧力検出装置５１は、タッチパネル５３及び圧電センサ５５を支持するための筐体６３を有している。具体的には、圧電センサ５５が筐体６３の上面に支持又は固定されている。筐体６３は、剛性が高い部材であることが好ましい。筐体６３には表示装置が装着されていてもよい。
上記の圧力検出装置５１では、第１実施形態の圧力検出装置１と同様の効果が得られる。なお、圧電センサの変形例（例えば、図５〜図７を参照）は本実施形態にも当然に適用可能である。 The pressure detection device 51 has a housing 63 for supporting the touch panel 53 and the piezoelectric sensor 55. Specifically, the piezoelectric sensor 55 is supported or fixed on the upper surface of the housing 63. The housing 63 is preferably a member having high rigidity. A display device may be attached to the housing 63.
In the pressure detection device 51 described above, an effect similar to that of the pressure detection device 1 of the first embodiment is obtained. Note that modifications of the piezoelectric sensor (see, for example, FIGS. 5 to 7) are naturally applicable to this embodiment.

なお、タッチパネルには、通常は、額縁部が形成されている。額縁部とは、タッチパネルのビューエリア以外の部分であり、タッチパネルの外周縁に形成されている。額縁部は、筺体のツバ又は加飾層で構成されている。加飾層は、タッチパネルのいずれかの層に形成されている。また、額縁部は不透明な材料からなる。
図９に示すように、この実施形態では、タッチパネル５３の額縁部６４は、圧電センサ５５を平面視で覆うように配置されている。つまり、額縁部６４によって、圧電センサ５５が見えないようになっている。これにより、圧電センサ５５による見た目の変化がユーザに気づかれることがない。
また、タッチパネル全体が不透明な場合も、前述の効果が得られる。 Note that a frame portion is usually formed on the touch panel. The frame portion is a portion other than the view area of the touch panel, and is formed on the outer peripheral edge of the touch panel. The frame part is composed of a collar or a decorative layer of a box. The decoration layer is formed in any layer of the touch panel. The frame portion is made of an opaque material.
As shown in FIG. 9, in this embodiment, the frame part 64 of the touch panel 53 is arranged so as to cover the piezoelectric sensor 55 in a plan view. That is, the piezoelectric sensor 55 is not visible by the frame portion 64. Thereby, the change in appearance by the piezoelectric sensor 55 is not noticed by the user.
Moreover, the above-mentioned effect is acquired also when the whole touch panel is opaque.

３．第３実施形態
図１０Ａ及び図１０Ｂを用いて説明する第３実施形態を説明する。図１０Ａは、第３実施形態に係る圧力検出構造の上面図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＡ−Ａ’線における断面図である。なお、第３実施形態において第１実施形態と同様の構造及び機能については説明を省略する。
圧力検出装置７１は、圧力検出構造７３と、圧電信号検出部５と、制御部７とを有している。 3. Third Embodiment A third embodiment described with reference to FIGS. 10A and 10B will be described. FIG. 10A is a top view of the pressure detection structure according to the third embodiment. 10B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 10A. Note that in the third embodiment, description of the same structure and function as those in the first embodiment will be omitted.
The pressure detection device 71 includes a pressure detection structure 73, a piezoelectric signal detection unit 5, and a control unit 7.

圧力検出構造７３では、絶縁層を挟む２つの電極を用いて静電容量を測定する方法により、圧力検出構造７３と接触対象物との接触を検出している。そして、圧力検出構造７３は、タッチパネル電極を、圧電シートと接触対象物との接触を検出する電極としても用いる装置である。すなわち、圧力検出構造７３は、圧電シートとタッチパネルが組み合わされた装置である。
なお、以下の説明において、第１実施形態の圧力検出装置１と同じ構成要素には、同じ参照符号を付している。そして、同じ参照符号を付した同じ構成要素についての説明は省略する。 In the pressure detection structure 73, the contact between the pressure detection structure 73 and the contact object is detected by a method of measuring the capacitance using two electrodes sandwiching the insulating layer. And the pressure detection structure 73 is an apparatus which uses a touch panel electrode also as an electrode which detects a contact with a piezoelectric sheet and a contact target object. That is, the pressure detection structure 73 is a device in which a piezoelectric sheet and a touch panel are combined.
In the following description, the same components as those in the pressure detection device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The description of the same components with the same reference numerals is omitted.

圧力検出構造７３は、絶縁層７７と、第１タッチ検出電極７９と、第２タッチ検出電極８１と、圧電シート８３と、圧電検出電極８５とを有している。
絶縁層７７は、第１主面７７ａと第２主面７７ｂとを有している。第１主面７７ａには、第２タッチ検出電極８１が形成されている。第２タッチ検出電極８１は、帯形状の電極であり、絶縁層７７の第１主面７７ａ全体にわたり、平行に複数形成されている。 The pressure detection structure 73 includes an insulating layer 77, a first touch detection electrode 79, a second touch detection electrode 81, a piezoelectric sheet 83, and a piezoelectric detection electrode 85.
The insulating layer 77 has a first main surface 77a and a second main surface 77b. A second touch detection electrode 81 is formed on the first main surface 77a. The second touch detection electrodes 81 are band-shaped electrodes, and a plurality of the second touch detection electrodes 81 are formed in parallel over the entire first main surface 77 a of the insulating layer 77.

第２主面７７ｂには、第１タッチ検出電極７９が形成されている。第１タッチ検出電極７９は、圧電センサの基準電極としても機能する。第１タッチ検出電極７９は、第２主面７７ｂ全体にわたって複数の帯状に形成され、第２タッチ検出電極８１が伸びる方向とは略垂直に伸びている。
以上の構成において、絶縁層７７と、第１タッチ検出電極７９と、第２タッチ検出電極８１とによって、ガラス９に対する接触を検出する接触検出部としてのタッチパネルが構成されている。 A first touch detection electrode 79 is formed on the second main surface 77b. The first touch detection electrode 79 also functions as a reference electrode for the piezoelectric sensor. The first touch detection electrode 79 is formed in a plurality of strips over the entire second main surface 77b, and extends substantially perpendicular to the direction in which the second touch detection electrode 81 extends.
In the above configuration, the insulating layer 77, the first touch detection electrode 79, and the second touch detection electrode 81 constitute a touch panel as a contact detection unit that detects contact with the glass 9.

上記のように、第１タッチ検出電極７９がタッチパネルの一方の電極と圧電センサの基準電極との機能を有しているので、圧力検出装置７１は、第１タッチ検出電極７９が、圧電信号検出部５の入力に接続されるか、タッチ検出部１２に接続されるかを選択する、選択スイッチ２７を有している。
このように、第１タッチ検出電極７９を複数の帯状に形成し、第２タッチ検出電極８１を、第１タッチ検出電極７９が伸びる方向とは略垂直に伸びる帯状に複数形成している。したがって、接触対象物が圧力検出構造７３に接触することで、複数の第１タッチ検出電極７９のどの第１タッチ検出電極７９の静電容量が変化したか、及び、複数の第２タッチ検出電極８１のどの第２タッチ検出電極８１の静電容量が変化したかが検出される。その結果、接触対象物が圧力検出構造７３に接触したこと及び接触位置を検出できる。 As described above, since the first touch detection electrode 79 functions as one electrode of the touch panel and the reference electrode of the piezoelectric sensor, the pressure detection device 71 uses the first touch detection electrode 79 to detect the piezoelectric signal. A selection switch 27 is provided for selecting whether to connect to the input of the unit 5 or to the touch detection unit 12.
As described above, the first touch detection electrodes 79 are formed in a plurality of strips, and the second touch detection electrodes 81 are formed in a strip extending substantially perpendicular to the direction in which the first touch detection electrodes 79 extend. Therefore, the first touch detection electrode 79 of the plurality of first touch detection electrodes 79 has changed in capacitance due to the contact object contacting the pressure detection structure 73, and the plurality of second touch detection electrodes. It is detected which second touch detection electrode 81 of 81 has changed in capacitance. As a result, it is possible to detect that the contact object has contacted the pressure detection structure 73 and the contact position.

圧電シート８３は、絶縁層７７の第２主面７７ｂの外周部分において枠状に形成されている。つまり、圧電シート８３は、第２主面７７ｂの外周縁全体に沿って形成されている。圧電検出電極８５は、圧電シート８３の絶縁層７７と反対側の面に形成されている。以上に述べたように、基準電極としての第１タッチ検出電極７９と圧電シート８３と圧電検出電極８５とによって、圧電センサが形成されている。圧電センサでは、基準電極としての第１タッチ検出電極７９と圧電検出電極８５との間には、圧電シート８３に与えられた荷重に応じた圧電信号が発生する。
なお、圧力検出装置７１は、圧力検出構造７３を支持するための筐体８７を有している。具体的には、圧電センサ６５が筐体８７の上面に支持又は固定されている。筐体８７は、剛性が高い部材であることが好ましい。筐体８７には表示装置が装着されていてもよい。 The piezoelectric sheet 83 is formed in a frame shape at the outer peripheral portion of the second main surface 77 b of the insulating layer 77. That is, the piezoelectric sheet 83 is formed along the entire outer peripheral edge of the second main surface 77b. The piezoelectric detection electrode 85 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 83 opposite to the insulating layer 77. As described above, the first touch detection electrode 79 as the reference electrode, the piezoelectric sheet 83, and the piezoelectric detection electrode 85 form a piezoelectric sensor. In the piezoelectric sensor, a piezoelectric signal corresponding to a load applied to the piezoelectric sheet 83 is generated between the first touch detection electrode 79 as a reference electrode and the piezoelectric detection electrode 85.
The pressure detection device 71 has a housing 87 for supporting the pressure detection structure 73. Specifically, the piezoelectric sensor 65 is supported or fixed on the upper surface of the housing 87. The casing 87 is preferably a member having high rigidity. A display device may be attached to the housing 87.

そして、接触対象物が圧力検出構造７３のどの位置に接触したかという情報と、圧力検出構造７３への押圧力の測定結果とを組み合わせて、圧力検出構造７３上の任意の位置の接触対象物による押圧力を測定できる。
上記の圧力検出装置７１では、第１実施形態の圧力検出装置１と同様の効果が得られる。なお、圧電センサの変形例は本実施形態にも当然に適用可能である。 Then, the contact object at an arbitrary position on the pressure detection structure 73 is obtained by combining the information on which position of the pressure detection structure 73 the contact object contacts with the measurement result of the pressing force applied to the pressure detection structure 73. The pressing force can be measured.
In the pressure detection device 71 described above, the same effect as the pressure detection device 1 of the first embodiment can be obtained. Note that the modified example of the piezoelectric sensor is naturally applicable to the present embodiment.

４．第４実施形態
（１）圧力検出装置の全体構成
図１１〜図１５を用いて、第４実施形態の圧力検出装置９１を説明する。なお、図１１は第４実施形態の圧電センサの配置を示す図であり、図１２は第４実施形態の圧電センサを押圧したときの模式的断面図である。 4). 4. Fourth Embodiment (1) Overall Configuration of Pressure Detection Device A pressure detection device 91 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of the piezoelectric sensor of the fourth embodiment, and FIG. 12 is a schematic cross-sectional view when the piezoelectric sensor of the fourth embodiment is pressed.

圧力検出装置９１は、図１２に示すように、圧電部９３と、圧電信号検出部９５（図１４）と、制御部（図示せず）とを有している。
圧電部９３は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する部材である。圧電信号検出部９５は、圧電部９３にて発生した圧電信号を検出する装置である。制御部（図示せず）は、圧電信号検出部９５との間で信号を送受信することで、圧力検出装置９１の各種動作を制御する装置である。以下、圧力検出装置９１の構成を詳細に説明する。 As shown in FIG. 12, the pressure detection device 91 includes a piezoelectric unit 93, a piezoelectric signal detection unit 95 (FIG. 14), and a control unit (not shown).
The piezoelectric part 93 is a member that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load. The piezoelectric signal detection unit 95 is a device that detects a piezoelectric signal generated by the piezoelectric unit 93. The control unit (not shown) is a device that controls various operations of the pressure detection device 91 by transmitting and receiving signals to and from the piezoelectric signal detection unit 95. Hereinafter, the configuration of the pressure detection device 91 will be described in detail.

（２）圧電部
圧電部９３は、ガラス９と、圧電センサ９７とを有している。ガラス９は、第１主面９ａと第２主面９ｂとを有する。第２主面９ｂ上には、圧電センサ９７が形成されている。圧電センサ９７は、図１１に示すように、ガラス９の第２主面９ｂの外周部分において枠状に形成されている。つまり、圧電センサ９７は、第２主面９ｂの外周縁全体に沿って形成されている。 (2) Piezoelectric part The piezoelectric part 93 includes a glass 9 and a piezoelectric sensor 97. The glass 9 has a first main surface 9a and a second main surface 9b. A piezoelectric sensor 97 is formed on the second main surface 9b. As shown in FIG. 11, the piezoelectric sensor 97 is formed in a frame shape at the outer peripheral portion of the second main surface 9 b of the glass 9. That is, the piezoelectric sensor 97 is formed along the entire outer peripheral edge of the second main surface 9b.

圧電センサ９７は、主に、圧電シート１０１と、第１圧電検出電極１０３と、第２圧電検出電極１０５と、基準電極１０７とを有している。第１圧電検出電極１０３及び第２圧電検出電極１０５は、図１１〜図１３に示すように、圧電シート１０１のガラス９と反対側の主面の内周側と外周側とにそれぞれ並んで配置されている。第１圧電検出電極１０３及び第２圧電検出電極１０５は枠状に形成されており、第１圧電検出電極１０３は第２圧電検出電極１０５の内周側に配置されている。第１圧電検出電極１０３と第２圧電検出電極１０５の間にはわずかな隙間が確保されており、それにより両者は絶縁されている。
なお、第１圧電検出電極１０３と第２圧電検出電極１０５は、完全に同じ形状である必要はないが、幅及び面積が同じ程度であることが好ましい。 The piezoelectric sensor 97 mainly includes a piezoelectric sheet 101, a first piezoelectric detection electrode 103, a second piezoelectric detection electrode 105, and a reference electrode 107. As shown in FIGS. 11 to 13, the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105 are arranged side by side on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the main surface opposite to the glass 9 of the piezoelectric sheet 101. Has been. The first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105 are formed in a frame shape, and the first piezoelectric detection electrode 103 is disposed on the inner peripheral side of the second piezoelectric detection electrode 105. A slight gap is secured between the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105, thereby insulating the two.
The first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105 do not have to be completely the same shape, but preferably have the same width and area.

基準電極１０７は、圧電シート１０１のガラス９側の主面全体に形成されている。その結果、基準電極１０７は、図１３に示すように、第１圧電検出電極１０３及び第２圧電検出電極１０５とそれぞれ圧電シート１０１を挟んで対向している。この構造により、圧電センサ９７の圧電シート１０１では、第１圧電検出電極１０３と基準電極１０７との間である第１部分１０１Ａ、さらには第２圧電検出電極１０５と基準電極１０７との間である第２部分１０１Ｂには、圧電シート１０１に与えられた荷重に応じた圧電信号が発生する。
なお、圧力検出装置９１は、圧電部９３を支持するための筐体１０９を有している。具体的には、圧電センサ９７が筐体１０９の上面に支持又は固定されている。筐体１０９は、剛性が高い部材であることが好ましい。筐体１０９には表示装置が装着されていてもよい。 The reference electrode 107 is formed on the entire main surface of the piezoelectric sheet 101 on the glass 9 side. As a result, the reference electrode 107 is opposed to the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105 with the piezoelectric sheet 101 interposed therebetween, as shown in FIG. With this structure, in the piezoelectric sheet 101 of the piezoelectric sensor 97, the first portion 101 </ b> A between the first piezoelectric detection electrode 103 and the reference electrode 107, and further between the second piezoelectric detection electrode 105 and the reference electrode 107. A piezoelectric signal corresponding to the load applied to the piezoelectric sheet 101 is generated in the second portion 101B.
Note that the pressure detection device 91 has a housing 109 for supporting the piezoelectric portion 93. Specifically, the piezoelectric sensor 97 is supported or fixed on the upper surface of the housing 109. The housing 109 is preferably a member having high rigidity. A display device may be attached to the housing 109.

（３）圧電信号検出部
図１４を用いて、圧電信号検出部９５の構造を説明する。図１４は、圧電信号検出部の構造を示す概略図である。圧電信号検出部９５は２つの圧電検出信号の差を押圧力信号として出力する装置である。 (3) Piezoelectric signal detection unit The structure of the piezoelectric signal detection unit 95 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a schematic diagram showing the structure of the piezoelectric signal detector. The piezoelectric signal detection unit 95 is a device that outputs a difference between two piezoelectric detection signals as a pressing force signal.

圧電信号検出部９５は、第１検出部１１１と、第２検出部１１３と、減算部１１５とを有している。第１検出部１１１には、第１圧電検出電極１０３が接続されている。第２検出部１１３には、第２圧電検出電極１０５が接続されている。第１検出部１１１及び第２検出部１１３は、各々が、第１実施形態の圧電信号検出部５（図３参照）と同様に、オペアンプと、キャパシタンスと、ＡＤＣとを有している。これら構成及び機能は第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。 The piezoelectric signal detection unit 95 includes a first detection unit 111, a second detection unit 113, and a subtraction unit 115. A first piezoelectric detection electrode 103 is connected to the first detection unit 111. A second piezoelectric detection electrode 105 is connected to the second detection unit 113. Each of the first detection unit 111 and the second detection unit 113 includes an operational amplifier, a capacitance, and an ADC similarly to the piezoelectric signal detection unit 5 (see FIG. 3) of the first embodiment. Since these configurations and functions are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

以上の構成により、第１検出部１１１は、圧電シート１０１が押圧されたときに、第１圧電検出電極１０３と基準電極１０７との間である第１部分１０１Ａに発生する圧電信号を検出できる。また、第２検出部１１３は、圧電シート１０１が押圧されたときに、第２圧電検出電極１０５と基準電極１０７との間である第２部分１０１Ｂに発生する圧電信号を検出できる。
減算部１１５は、第１検出部１１１からの出力と第２検出部１１３からの出力の差を求める装置である。減算部１１５は、前述の差分を押圧力測定値として例えば制御部（図示せず）に出力する。なお、減算部１１５には、オペアンプと抵抗とを組み合わせた一般的な減算回路を用いることができる。 With the above configuration, the first detection unit 111 can detect a piezoelectric signal generated in the first portion 101 </ b> A between the first piezoelectric detection electrode 103 and the reference electrode 107 when the piezoelectric sheet 101 is pressed. The second detection unit 113 can detect a piezoelectric signal generated in the second portion 101 </ b> B between the second piezoelectric detection electrode 105 and the reference electrode 107 when the piezoelectric sheet 101 is pressed.
The subtraction unit 115 is a device that obtains a difference between the output from the first detection unit 111 and the output from the second detection unit 113. The subtraction unit 115 outputs the above-described difference as a pressing force measurement value, for example, to a control unit (not shown). Note that a general subtraction circuit combining an operational amplifier and a resistor can be used for the subtraction unit 115.

（４）検出動作
この装置では、減算部１１５が第１検出部１１１からの出力と第２検出部１１３からの出力との差を算出する。これにより、例えば外部ノイズ又は焦電性の影響が相殺されるので、荷重が正確に検出される。 (4) Detection Operation In this device, the subtraction unit 115 calculates the difference between the output from the first detection unit 111 and the output from the second detection unit 113. Thereby, for example, the influence of external noise or pyroelectricity is canceled out, so that the load is accurately detected.

より詳細に説明すれば、図１２に示すように、ガラス９に荷重が作用すれば、圧電センサ９７がたわんでシート厚み方向の応力が発生する。ここで、ガラス９がたわむことによって、図１３に示すように、第１圧電検出電極１０３に対応する圧電シートの第１部分１０１Ａには圧縮応力が作用するものの、第２圧電検出電極１０５に対応する圧電シートの第２部分１０１Ｂには引っ張り応力が作用する。そのため、押圧荷重によって発生する電荷の極性は第１圧電検出電極１０３と第２圧電検出電極１０５とで反対になり、それぞれの電荷同士の差が押圧力に対応する電荷になる。それに対して、外部ノイズ又は焦電性の影響により発生する電荷の極性は第１圧電検出電極１０３と第２圧電検出電極１０５とで同じになり、それぞれの電荷同士の差はゼロになる。以上の結果、押圧力によって発生する出力に他の原因で発生する出力が混在していても、第１圧電検出電極１０３及び第２圧電検出電極１０５における電荷同士の差分を取ることで、押圧力によって発生する出力のみを検出できる。この結果、押圧力の測定が正確になる。 More specifically, as shown in FIG. 12, when a load is applied to the glass 9, the piezoelectric sensor 97 is bent to generate a stress in the sheet thickness direction. Here, as the glass 9 bends, as shown in FIG. 13, a compressive stress acts on the first portion 101 </ b> A of the piezoelectric sheet corresponding to the first piezoelectric detection electrode 103, but it corresponds to the second piezoelectric detection electrode 105. A tensile stress acts on the second portion 101B of the piezoelectric sheet. Therefore, the polarities of the charges generated by the pressing load are opposite between the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105, and the difference between the charges becomes a charge corresponding to the pressing force. On the other hand, the polarity of charges generated due to the influence of external noise or pyroelectricity is the same between the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105, and the difference between the charges becomes zero. As a result of the above, even if the output generated by the pressing force is mixed with the output generated for other reasons, the difference between the charges in the first piezoelectric detection electrode 103 and the second piezoelectric detection electrode 105 is obtained. Only the output generated by can be detected. As a result, the measurement of the pressing force becomes accurate.

例えば、図１５では、２つの出力と差分との関係がグラフで示されている。図１５は、２つの出力の差分を取ったグラフである。
例えば、第１検出部１１１の出力が線Ａであり、第２検出部１１３の出力が線Ｂであり、その結果、減算部１１５の出力が線Ｃである。図から明らかなように、線Ａ及び線Ｂは外部ノイズ又は焦電性の影響を受けているが、線Ｃでは押圧荷重のみが検出されている。 For example, in FIG. 15, the relationship between two outputs and a difference is shown in a graph. FIG. 15 is a graph showing the difference between two outputs.
For example, the output of the first detection unit 111 is a line A, the output of the second detection unit 113 is a line B, and as a result, the output of the subtraction unit 115 is a line C. As is apparent from the figure, the lines A and B are affected by external noise or pyroelectricity, but only the pressing load is detected on the line C.

（５）圧電検出電極の変形例
なお、前記実施形態では一対の圧電検出電極は基材の外周縁全体にわたって形成されていたが、本発明はそれに限定されない。一対の圧電検出電極は、圧電シートの内周側と外周側とにそれぞれ並んで配置された組み合わせが一部にあればよいので、圧電シートの一部のみに配置されていてもよい。
例えば、図５〜図７のように分離して配置された圧電フィルムにおいて、各圧電フィルム上に一対の圧電検出電極を形成することができる。 (5) Modified Example of Piezoelectric Detection Electrode In the above-described embodiment, the pair of piezoelectric detection electrodes is formed over the entire outer peripheral edge of the base material, but the present invention is not limited thereto. The pair of piezoelectric detection electrodes may be disposed only on a part of the piezoelectric sheet because a combination of the piezoelectric detection electrodes arranged side by side on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the piezoelectric sheet only needs to be in part.
For example, a pair of piezoelectric detection electrodes can be formed on each piezoelectric film in the piezoelectric films arranged separately as shown in FIGS.

（６）圧電信号検出部の変形例
図１６を用いて、圧電信号検出部の構造の変形例を説明する。図１６は、圧電信号検出部の構造を示す概略図である。圧電信号検出部１２１は、２つの圧電検出信号の差を押圧力信号として出力する装置である。 (6) Modified Example of Piezoelectric Signal Detection Unit A modified example of the structure of the piezoelectric signal detection unit will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a schematic view showing the structure of the piezoelectric signal detector. The piezoelectric signal detection unit 121 is a device that outputs a difference between two piezoelectric detection signals as a pressing force signal.

圧電信号検出部１２１は、第１検出部１２３と、第２検出部１２５と、減算部１２７と、アナログ−デジタル変換器１２９とを有している。第１検出部１２３には、第１圧電検出電極（図１３参照）が接続されている。第２検出部１２５には、第２圧電検出電極（図１３参照）が接続されている。第１検出部１２３及び第２検出部１２５は、各々が、オペアンプと、キャパシタンスとを有している。 The piezoelectric signal detection unit 121 includes a first detection unit 123, a second detection unit 125, a subtraction unit 127, and an analog-digital converter 129. A first piezoelectric detection electrode (see FIG. 13) is connected to the first detection unit 123. A second piezoelectric detection electrode (see FIG. 13) is connected to the second detection unit 125. Each of the first detection unit 123 and the second detection unit 125 includes an operational amplifier and a capacitance.

減算部１２７は、複数のアナログ入力電圧の差を求める差動増幅回路である。減算部１２７は、オペアンプ１３１と、帰還抵抗１３３、その他の抵抗とを有している。オペアンプ１３１は、２つの入力（図１６の「＋」と「−」にて示した入力）を有している。オペアンプ１３１の「−」を付した入力は、第１検出部１２３へ接続されている。一方、オペアンプ１３１の「＋」を付した入力は、第２検出部１２５に接続されている。以上に述べた構造では、減算部１２７は、第１検出部１２３からの入力電圧と第２検出部１２５からの入力電圧の差を算出し、それを出力する。 The subtractor 127 is a differential amplifier circuit that obtains a difference between a plurality of analog input voltages. The subtraction unit 127 includes an operational amplifier 131, a feedback resistor 133, and other resistors. The operational amplifier 131 has two inputs (inputs indicated by “+” and “−” in FIG. 16). The input with “−” of the operational amplifier 131 is connected to the first detection unit 123. On the other hand, an input with “+” of the operational amplifier 131 is connected to the second detection unit 125. In the structure described above, the subtraction unit 127 calculates the difference between the input voltage from the first detection unit 123 and the input voltage from the second detection unit 125 and outputs it.

アナログ−デジタル変換器１２９は、減算部１２７から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、それを出力する。
以上の構成により、前記実施形態と同様の動作及び効果が得られる。 The analog-digital converter 129 converts the analog signal output from the subtraction unit 127 into a digital signal and outputs it.
With the above configuration, operations and effects similar to those of the above embodiment can be obtained.

５．共通内容
各実施形態において、圧力検出装置（例えば、圧力検出装置１、圧力検出装置５１、圧力検出装置７１、圧力検出装置９１）は、基材（例えば、ガラス９、タッチパネル５３、絶縁層７７）と、圧電センサ（例えば、圧電センサ１１、圧電センサ５５、圧電センサ（７９、８３、８５）、圧電センサ９７）とを備えている。圧電センサは、基材の主面の外周側部分にのみ設けられている。圧電センサは、圧電シート（例えば、圧電シート１３、圧電シート５７、圧電シート８３、圧電シート１０１）と、圧電シートの少なくとも一面に形成された電極（例えば、圧電検出電極１５、圧電検出電極５９、圧電検出電極８５、第１圧電検出電極１０３、第２圧電検出電極１０５）とを有する。
この装置では、基材に荷重が作用すると、圧電シートにも荷重が作用し、その結果圧電シートに電荷が発生する。 5. Common content In each embodiment, a pressure detection device (for example, pressure detection device 1, pressure detection device 51, pressure detection device 71, pressure detection device 91) is a base material (for example, glass 9, touch panel 53, insulating layer 77). And piezoelectric sensors (for example, the piezoelectric sensor 11, the piezoelectric sensor 55, the piezoelectric sensors (79, 83, 85), and the piezoelectric sensor 97). The piezoelectric sensor is provided only on the outer peripheral side portion of the main surface of the substrate. The piezoelectric sensor includes a piezoelectric sheet (for example, the piezoelectric sheet 13, the piezoelectric sheet 57, the piezoelectric sheet 83, and the piezoelectric sheet 101) and an electrode (for example, the piezoelectric detection electrode 15, the piezoelectric detection electrode 59, and the like) formed on at least one surface of the piezoelectric sheet. Piezoelectric detection electrode 85, first piezoelectric detection electrode 103, and second piezoelectric detection electrode 105).
In this apparatus, when a load is applied to the substrate, the load is also applied to the piezoelectric sheet, and as a result, electric charges are generated in the piezoelectric sheet.

この場合、圧電センサが基材に設けられている位置が基材の主面の外周側部分のみであるので、圧電センサが基材の全面に設けられた構造に比べて、圧電シートの材料を減らすことができ、その結果コストを低くできる。 In this case, since the position where the piezoelectric sensor is provided on the base material is only the outer peripheral side portion of the main surface of the base material, the piezoelectric sheet material is compared with the structure where the piezoelectric sensor is provided on the entire surface of the base material. The cost can be reduced as a result.

６．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。 6). Other Embodiments Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

本発明は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する圧電シートを用いた、圧力検出装置に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to a pressure detection device using a piezoelectric sheet that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load.

１圧力検出装置
３圧電部
５圧電信号検出部
７制御部
９ガラス
１１圧電センサ
１２タッチ検出部
１３圧電シート
１５圧電検出電極
１７基準電極
５１圧力検出装置
５３タッチパネル
５５圧電センサ
５７圧電シート
５９圧電検出電極
６１基準電極
６５圧電センサ
６７圧電シート
７１圧力検出装置
７３圧力検出構造
７７絶縁層
７９第１タッチ検出電極
８１第２タッチ検出電極
８３圧電シート
８５圧電検出電極
９１圧力検出装置
９３圧電部
９５圧電信号検出部
９７圧電センサ
１０１圧電シート
１０３第１圧電検出電極
１０５第２圧電検出電極
１０７基準電極
１１１第１検出部
１１３第２検出部
１１５減算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure detection apparatus 3 Piezoelectric part 5 Piezoelectric signal detection part 7 Control part 9 Glass 11 Piezoelectric sensor 12 Touch detection part 13 Piezoelectric sheet 15 Piezoelectric detection electrode 17 Reference electrode 51 Pressure detection apparatus 53 Touch panel 55 Piezoelectric sensor 57 Piezoelectric sheet 59 Piezoelectric detection electrode 61 Reference Electrode 65 Piezoelectric Sensor 67 Piezoelectric Sheet 71 Pressure Detection Device 73 Pressure Detection Structure 77 Insulating Layer 79 First Touch Detection Electrode 81 Second Touch Detection Electrode 83 Piezoelectric Sheet 85 Piezoelectric Detection Electrode 91 Pressure Detection Device 93 Piezoelectric Unit 95 Piezoelectric Signal Detection Unit 97 piezoelectric sensor 101 piezoelectric sheet 103 first piezoelectric detection electrode 105 second piezoelectric detection electrode 107 reference electrode 111 first detection unit 113 second detection unit 115 subtraction unit

Claims

A glass having a first main surface and a second main surface and being bent by a load action from the first main surface side, and a piezoelectric sensor formed only on an outer peripheral portion of the second main surface of the glass. And the piezoelectric part
A housing in which the piezoelectric sensor is supported or fixed on an upper surface;
A piezoelectric signal detector;
Equipped with a,
The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet, a first piezoelectric detection electrode, a second piezoelectric detection electrode, and a reference electrode,
The first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode are arranged side by side on the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the main surface opposite to the glass of the piezoelectric sheet,
The reference electrode is opposed to the first piezoelectric detection electrode and the second piezoelectric detection electrode across the piezoelectric sheet,
The piezoelectric signal detection unit includes a first detection unit connected to the first piezoelectric detection electrode, a second detection unit connected to the second piezoelectric detection electrode, and an output from the first detection unit. A subtractor that calculates a difference in output from the second detector.
Pressure detection device.

The pressure detection device according to claim 1 , wherein the piezoelectric sensor is formed at least on two opposite sides of the glass .

The pressure detection device according to claim 2 , wherein the piezoelectric sensor is provided along the entire outer peripheral edge of the glass .

The pressure detection according to any one of claims 1 to 3, wherein positions of the first piezoelectric detection electrode, the second piezoelectric detection electrode, and the reference electrode are switched on the glass side and the glass opposite side of the piezoelectric sheet. apparatus.