JPH0225717A - 振動センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は振動を感知する受感部と、受感部の出力に基づ
き、振動量をアナログ的に表示する表示部を具備し、特
に小形化に適する振動センサに関する。

〔従来の技術〕

従来の振動センサでは、特開昭５６−１０２１９７号に
記載のように、受感部として圧電素子を振動板に固着し
たものを用い、表示部に発光ダイオードを用い、受感部
の一方の電極と表示部の一方の電極をセンサケースで接
続し、他方の電極をリード線で接続していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はセンサの小形・軽量化に対して配慮され
ておらず、小形・軽量化のためには構造及び製造方法に
問題があった。

本発明の目的は、小形・軽量化が可能な構造をもつ振動
センサを得ることにある。

（ｉｌ１題を解決するための手段〕 上記目的は、液晶素子で構成された表示部と、圧電素子
で構成された受感部の電極の形成を同時に行い、受感部
電極で表示部電極も兼ねる構造にすることにより達成さ
れる。

〔作用〕

圧電素子上に形成する一方の電極は、その上に液晶を配
置することにより、液晶に電位差を印加する電極とリー
ド線の一方を兼ねる。また、圧電素子の他方の電極はセ
ンサ全体を包み込むようにして、液晶の他方の電極とリ
ード線を兼ねるように形成する。それによって、電極と
リード線の形成過程を省略または簡単化できる。

また、圧電素子上に設ける液晶表示部は本センサのばね
一マス構造をマスを兼ねることができる。

以上のような構造にすることにより、薄膜形成プロセス
を活用し製造が容易で、かつ、小形・軽量化が可能にな
る。

〔実施例〕

以下１本発明の詳細な説明する。

〔実施例１〕 第１図は圧電索子７上に電極部材３．配向層２′、液晶
ｌを積層し、その側面を絶縁部材５で囲み、さらに液晶
１の上に配向層２．電極部材４偏向膜６を積層した本発
明センサの断面図を示している。なお、電極部材４は圧
電素子の一部に接し、偏光膜を除いて、本センサ全体を
包み込むように形成されている。また偏光膜は電極部材
４の内側に設けることも可能である。

次に、本センサの動作について説明する。圧電索子７は
第１図の上下方向に変化する振動加速度を受けて歪み、
その上下両端面Ａ及び８間に電位差（または電荷）を発
生する。このとき、圧電索子７上に積層される電極部材
３．配向層２′、液晶１．配向層２．電極部材４．偏光
膜６は本センサのばね−マス構造において、マスの全体
または一部を構成しても良いし、別にマスを設けても良
い。別にマスを設ける場合には、導電性を有し、比重の
大きい材料を圧電素子７と電極部材３の間に設けるか、
導電性を有し、比重の大きい材料で電極部材３を構成し
、新たに反射膜を電極部材３と配向層２′の間に挿入す
ることが望ましい、何故ならば本実施例においては、電
極部材３に高い反射率を有する材料または形状を用いる
ことにより、反射膜の形成の必要をなくし、かつ１本セ
ンサ表示部の表示効率を上げる様に、本センサを構成し
ているからである。また、本センサの微小化にあたって
は、電極部材３を省略することも可能であろう。

一方、液晶１はその構成分子が配向膜２及び２′によっ
である状態に配向されており、この中に通過する光に対
し偏光作用を有する。液晶１の配向状態は圧電素子７に
発生され、電極部材３及び４によって液晶１に印加され
る電位差に応じて変化する。従って、偏光膜６．電極部
材４．配向膜２．液晶１．配向膜２′を通過し、電極部
材３によって反射され、逆の経路をたどって偏光膜６に
至る光は、液晶１の配向状態、つまり、圧電索子７を歪
ませる振動加速度の大きさに応じた偏光作用を受ける。

この偏光作用を受けた光をさらに偏光膜６を介してｔ７
Ｒ察すれば、撮動加速度の大きさを本センサ表示部の明
暗の差として観察できる。

このとき、前述した様に、電極部材３が高い反射率を有
する方が、明暗の変化を１＠察し易い・また、本構成の
センサでは電極部材３及び４の絶縁を行なう必要がある
が、この絶縁部材５によって、電極部材３及び４の間に
液晶１を封入するためのスペーサを形成することできる
。

本実施例によれば、薄膜形成プロセスを活用することが
可能であり、また微細配線パターンを必要とせず、圧電
素子７と液晶１に設ける電極形成過程が同一であるので
、製造が容易で安価、かつ微小化が容易な振動センサを
得ることができる。

〔実施例２〕 第２図はシート状の圧電材料１０を用いて、第１図の様
な振動センサをシート面上に複数個形成した例を示して
いる。この場合、シート状の圧電材料１０としては、例
えば、微小な圧電素子１３をポリマー１４中に多数環め
込んだ複合圧電体を用いることができる。複合圧電体を
用いた場合の実施例断面図を第３図に示す。複合圧電体
１０上に形成される電極部材３は１個の圧電素子１３だ
けを含んでも良いし、第３図の様に、複数の圧電索子１
３を含んでも良い。液晶の上部に設けられる電極部材９
は、シート面上に設けられる複数個の振動センサの共通
電位をとるために、複合圧電体１０の上面Ａ上に配線用
のパターンとしても形成される。このとき、電極部材９
が圧電素子１３に接触しない様に、第３図の様に絶縁部
材５を電極部材１９下に設けても良い。さらに、電極部
材９は配線部材２１で複合圧電体１０の下面Ｂ上に設け
た電極部材１１と接続される。ここで、電１＠部材９及
び絶縁部材５は微細なパターンであっても良いし、複合
圧電体］、Ｏ上を覆う薄膜形状であっても良い。

その他、動作等は実施例１と同様であるので、省略する
。

本実施例によれば、薄膜形成プロセスを用いて１枚のシ
ート上に多数のセンサを形成することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、小形・軽量で安価なセンサを得ること
ができる。また、個々のセンサは表示部を備えているた
め、被測定物に多数のセンサを配置することにより、振
動状態を面として、かつ、視覚的にとらえることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
センサをシート状圧電材料上に形成した図、第３図は第
２図の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振動を検知する受感部と、該受感部の出力に基づき
   振動量に関する情報を表示する液晶表示部と、該受感部
   と該表示部とを収納する容器より成る振動センサにおい
   て、 前記受感部の出力部の一方に設けられた電極上に直接配
   向層を設け、該配向層に直接接して液晶を配置し、該液
   晶の該受光部との接触部と異なる部分に配向層を介して
   設けられた電極部材で、該受感部と該液晶表示部を包み
   込んだことを特徴とする振動センサ。 ２、特許請求範囲第１項の振動センサにおいて、前記受
   感部に設ける絶縁部材で液晶封入のためのスペーサを構
   成したことを特徴とする振動センサ。