(57)【要約】【課題】広範囲の環境変化分布を精密に検出出来、構成簡易で製造コストが安く、適用される広範囲の表面の形状変化に柔軟に従う弾性表面波素子アレイへの使用に適した圧力センサを提供することである。【解決手段】圧力センサ１２ａは、球面の一部の円環状曲面を含む圧電性弾性表面波伝搬面１４を備えた基材１６と、伝搬面に接して形成され伝搬面に励起させ伝搬させた弾性表面波を受信し電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段１８ａと、を有する。伝搬面は物体接触部位Ｔを有し、接触部位に対する物体の接触圧力増加に従って前記伝搬面を伝搬する弾性表面波の振幅低下を生じさせ伝搬状態を低下させるに従って弾性表面波の伝搬状態が変化することに基づき前記変換手段が受信した弾性表面波から変換された電気信号から前記接触圧力の大きさを検出する圧力検出手段２４を備えている、ことを特徴とする。【選択図】    図１
2010139506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも球面の一部により構成され少なくとも円環状の曲面の一部を含み弾性表面波が伝搬する伝搬面を備えた基材と、前記伝搬面に弾性表面波を励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波を受信して電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段と、を有しており、
前記基材は、圧電性を有する少なくとも一部分を表面に沿い有していて、
前記弾性表面波励起変換手段は、前記圧電性を有する少なくとも一部分に接して形成されているか又は前記圧電性を有する少なくとも一部分に所定の隙間を介在させて対面するよう形成されており、
前記伝搬面は物体が接触する接触部位を有しており、
前記接触部位に対する物体の接触圧力の増加に従って前記伝搬面を伝搬する弾性表面波の振幅の低下を生じさせ伝搬状態を低下させることに基づいて前記弾性表面波励起変換手段により受信した弾性表面波から変換された電気信号から、前記圧力の大きさを検出する圧力検出手段を備えている、
ことを特徴とする圧力センサ。
【請求項２】
相互に周波数特性が異なっている複数の弾性表面波励起変換手段を有していて、
前記複数の弾性表面波励起変換手段により変換された電気信号について周波数分析を行い各周波数成分の対応した弾性表面波励起変換手段を特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
前記複数の弾性表面波励起変換手段は、夫々の複数の端子の配列周期が相互に異なっている複数のすだれ状電極を有している、ことを特徴とする請求項７に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記弾性表面波励起変換手段は、電極周期が一定でなく複数帯域の周波数特性を有しているすだれ状電極を有しており、
前記圧力検出手段は、前記すだれ状電極が受信した複数帯域の弾性表面波からの複数帯域の周波数特性を有している電気信号の周波数分析を行ない、各周波数成分に対応した弾性表面波成分の伝搬経路における伝搬状態の変化に基づき前記圧力の大きさを検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項５】
前記伝搬面には、前記弾性表面波励起変換手段から伝搬されてきた弾性表面波を前記弾性表面波励起変換手段に向い反射する反射体が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記弾性表面波励起変換手段は、前記伝搬面に弾性表面波を励起し伝搬させる送信部と、前記送信部により前記伝搬面を伝搬された弾性表面波を受信して電気信号に変換する受信部と、を含んでいて、前記送信部と前記受信部とは前記伝搬面に沿い弾性表面波が伝搬する方向に相互に離間している、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項７】
前記基材の前記伝搬面は連続した円環状の曲面であって、この伝搬面を伝搬する弾性表面波が前記基材の表面に沿い周回する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【請求項８】
前記基材は球面により構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関係している。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波（ＳＡＷ：ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ）が伝搬する伝搬面を備えた基材と、基材の伝搬面に弾性表面波を励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波を受信して電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段と、を有している弾性表面波素子は従来から良く知られている。従来の弾性表面波素子は、遅延線、発振器のための発振素子または共振素子、周波数を選択するためのフィルタ、化学センサやバイオセンサなどの各種センサ、あるいはリモートタグ等に使用されている。
【０００３】
国際公開  ＷＯ  ０１／４５２５５  Ａ１号公報は、球形状の基材を有した弾性表面波素子を開示している。そしてこの公報は、球形状の基材の表面上に弾性表面波励起変換手段により所定範囲の幅で所定範囲の振動数の弾性表面波を励起すると上記所定範囲の幅の部分を含む所定の円環状の帯域に沿い上記励起された弾性表面波を大きく劣化させることなく繰り返し周回させることが出来ることを開示している。上記公報はさらに、複数のこのような弾性表面波素子の複数の基材を夫々の伝搬面以外の表面部位で相互に連結して並べた弾性表面波素子アレイも開示している。
【０００４】
上述した如き弾性表面波素子では、上記所定の円環状の帯域に接触している外部環境に変化が生じるとこの変化に対応して上記帯域を伝搬する弾性表面波の伝搬速度も変化するので、これによって外部環境の変化を知ることが出来ることも知られている。そして、上記外部環境の変化には、上記帯域に接触した物体が上記帯域に負荷する圧力の変化も含まれる。
【０００５】
ところで、人間型ロボットなどに用いられる触覚センサ（圧力センサ）に関する研究が、近年盛んに行われている（例えば、鈴木健一郎，谷川鉱：集積化触覚センサアレイ，日本ロボット学会誌，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ４，ｐｐ．４７２−４７４（２０００）や、陰山竜介，加賀美聡，稲葉雅幸，井上博允：導電性ゲルを用いたロボット用柔軟触覚センサの開発と応用，第１６回日本ロボット学会学術講演会  講演論文集，ｐｐ８７３−８７４などの文献を参照）。これら従来の触覚センサは、手や指に対応する部材を備えた把持装置のような比較的小さな面積の領域において使用されており、人間型ロボットの体表面の全体に亘り容易に適用可能な構成の触覚センサ（圧力分布検出センサ）に関する研究は、まだまだ発展途上である。
【０００６】
また、キーボードなどに応用されているＯＮ／ＯＦＦスイッチを複数配列して面における圧力の分布を検出することも従来良く知られている。しかしながらこのような従来の圧力分布検出センサでは、個々のＯＮ／ＯＦＦスイッチに所定以上の圧力が負荷された否かを知ることができるのみで、個々のＯＮ／ＯＦＦスイッチに負荷された圧力の大きさまでは知ることが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開  ＷＯ  ０１／４５２５５  Ａ１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】鈴木健一郎，谷川鉱：集積化触覚センサアレイ，日本ロボット学会誌，Ｖｏｌ．８，Ｎｏ４，ｐｐ．４７２−４７４（２０００）
【非特許文献２】陰山竜介，加賀美聡，稲葉雅幸，井上博允：導電性ゲルを用いたロボット用柔軟触覚センサの開発と応用，第１６回日本ロボット学会学術講演会  講演論文集，ｐｐ８７３−８７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
人間型ロボットの体表面の全体に亘り用いられる触覚センサ（圧力分布検出センサ）は、圧力の大きさの分布を精密に検出することが必要とされるだけでなく、体表面に良好に従うことが出来るよう柔軟であることが必要とされている。しかも構成が簡素で製造コストが安価であるにこしたことはない。
【００１０】
人間型ロボットにおいては、体表面の出来る限り広い範囲、好ましくは全体、から圧力の大きさの分布に関する精密な情報を得ることによって、重心や姿勢の制御が容易になることが知られており、精度の高い上述した如き触覚センサを早期に実現することが望まれている。
【００１１】
この発明は上記事情の下で為され、本発明の目的は、広い面積範囲の圧力変化を含む環境変化の分布を精密に検出することが出来るとともに、構成が簡易であって製造コストが安く、また適用される広い面積範囲の表面形状の変化にも柔軟に従うことが可能な弾性表面波素子アレイに使用することに適した個々の圧力センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述したこの発明の目的を達成するために、この発明に従った圧力センサは：少なくとも球面の一部により構成され少なくとも円環状の曲面の一部を含み弾性表面波が伝搬する伝搬面を備えた基材と、前記伝搬面に弾性表面波を励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波を受信して電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段と、を有しており；前記基材は、圧電性を有する少なくとも一部分を表面に沿い有していて；前記弾性表面波励起変換手段は、前記圧電性を有する少なくとも一部分に接して形成されているか又は前記圧電性を有する少なくとも一部分に所定の隙間を介在させて対面するよう形成されており；前記伝搬面は物体が接触する接触部位を有しており；前記接触部位に対する物体の接触圧力の増加に従って前記伝搬面を伝搬する弾性表面波の振幅の低下を生じさせ伝搬状態を低下させることに基づいて前記弾性表面波励起変換手段により受信した弾性表面波から変換された電気信号から、前記圧力の大きさを検出する圧力検出手段を備えている、ことを特徴としている。
【００１３】
なおこの発明において周波数分析手段とは、入力された信号をスペクトル解析を行なうことにより周波数別に強度を求めたり、周波数別に入力された信号を分別して解析する装置を含み、例えばスペクトルアナライザーや、デジタルオシロスコープから得られる時間波形データをフーリエ変換して周波数分析を行なう装置を含む。
【００１４】
なお、本発明においては、電界をかけることにより変形したり、圧力を加えることにより電界を生じる性質を圧電性と称し、またこのような圧電性を有した材料を圧電材料と称している。
【発明の効果】
【００１５】
上述した如く構成されたことを特徴とする本発明に従った圧力センサは、広い面積範囲の圧力変化を含む環境変化の分布を精密に検出することが出来るとともに構成が簡易であって製造コストが安くまた適用される広い面積範囲の表面形状の変化にも柔軟に従うことが可能である以下に記載の弾性表面波素子アレイに使用することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本願の発明の第３の実施の形態に従った、圧力センサアレイとしても使用可能な弾性表面波素子アレイにおいて使用される複数の弾性表面波素子の概略的な側面図であり；そして、  （Ｄ）は、図３の（Ｃ）に示されていたのと同じ弾性表面波素子を使用し、接触位置を基材上の伝搬路で弾性表面波励起変換手段から弾性表面波の進行方向に９０°離れた位置から上記進行方向に対し直交する方向に離した場合を示す側面図である。
【図４】図３の（Ａ）乃至（Ｃ）の３種類の弾性表面波素子において、基材上の伝搬路で夫々の弾性表面波励起変換手段から弾性表面波の進行方向に９０°離れた位置を接触位置とし、接触位置に圧力負荷板を介して負荷された圧力の大きさとそれに伴なう弾性表面波素子の出力の減衰状況が示されている。
【図５】本願の発明の第４の実施の形態に従った、圧力センサアレイとしても使用可能な弾性表面波素子アレイにおいて使用される複数の弾性表面波素子の１つを概略的に示す側面図である。
【図６】（Ａ）は、この発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図であり；  （Ｂ）は、この発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成の一部を概略的に示す側面図であり；そして、  （Ｃ）は、この発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの変形例の構成の一部を概略的に示す側面図である。
【図７】この発明の第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図である。
【図８】（Ａ）は、この発明の第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す側面図であり；そして、  （Ｂ）は、この発明の第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの入力手段が発生させる電気信号の一部を説明の為に簡略化して示す図である。
【図９】この発明の第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は、この発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図であり；  （Ｂ）は、この発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成の一部を概略的に示す側面図であり；そして、  （Ｃ）は、この発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの変形例の構成の一部を概略的に示す側面図である。
【図１１】この発明の第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイの構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】この発明の第５，第６，第９，そして第１０の実施の形態と第５及び第９の実施の形態の変形例とに共通の第１の変形例を概略的に示す側面図である。
【図１３】この発明の第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第２の変形例を概略的に示す斜視図である。
【図１４】（Ａ）は、第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第３の変形例の概略的な斜視図であり；そして、  （Ｂ）は、上記共通の第３の変形例の一部を拡大して概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
先ず最初にこの発明の第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０について図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、この発明の第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０の構成を概略的に示す斜視図である。
【００１８】
この弾性表面波素子アレイ１０は、図１中に示されている如く、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃを備えている。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃは、弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが伝搬する伝搬面１４を備えた基材１６を有している。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６は相互に同じ寸法形状を有しているとともに、相互に同じ構造を有している。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃは、伝搬面１４に弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚを励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚを受信して電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃを夫々が有している。
【００１９】
基材１６は、弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚを励起させ伝搬させることが可能になるように圧電性を有する少なくとも一部分を表面に沿い有している。このような基材１６は例えば、圧電材料により全体が形成されているか、又は非圧電材料の基体の表面を覆う圧電材料膜との組み合わせにより構成することが出来る。そして後者の組み合わせの場合、圧電材料膜は非圧電材料の基体の表面の全てを覆ってる必要はなく、弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが伝搬する伝搬面１４として使用する部分のみを覆っていることが出来るし、少なくとも基材１６の表面において弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々が設けられている場所を覆っていれば良い。
【００２０】
ここで使用する用語「伝搬面」１４とは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６の外表面において弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより励起され、弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより受信された後に電気信号に変換される弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが伝搬する部位のみを意味している。即ち、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃ基材１６の外表面において弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが励起されず伝搬されない部位、又は、弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが励起され伝搬されているとしてもそこを伝搬された弾性表面波が弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより電気信号に変換されることが出来ない部位は、ここでは「伝搬面」１４とはいわない。
【００２１】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６は、伝搬面１４が少なくとも円環状の曲面の一部を含んでいる。この実施の形態ではさらに、基材１６の伝搬面１４は少なくとも連続した円環状の曲面であって、この伝搬面１４を伝搬する弾性表面波が基材１６の表面に沿い周回する。
【００２２】
なお図１では、伝搬面１４は基材１６の表面において所定の幅を有し基材１６の表面の所定方向に円環状に延出している帯状の部分として描かれているが、これは説明を容易にする為にそのように描かれているだけである。実際の伝搬面１４は，基材１６の表面においてそこに励起され伝搬する弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚが基材１６の表面の所定方向に伝搬して行く間に基材１６の表面に沿いその伝搬方向に対し交差する方向に拡散したり収縮したりすることが多いことを考慮すべきである。
【００２３】
ここで述べる「所定の方向」とは、図１中に矢印で示された方向とは逆の方向（即ち、図１中の下向き方向）であっても良いことはいうまでも無い。すだれ状電極は様々な形態のものが提案されている。所望の一方向（例えば、図１中で矢印により示されている上方向）にのみ弾性表面波を励起させることが出来るような形態もあるが、図１中に示されているような単純な形状のすだれ状電極では、図１中において上下２方向に弾性表面波を励起する。この明細書中では話を容易にする為に一方向にのみ弾性表面波が励起された場合についてのみ説明されているが、この発明の趣旨に従えば、すだれ状電極は、所望の一方向にのみ弾性表面波を励起するものでも、２方向に弾性表面波を励起するものでも、同様に機能するので、いずれでも良い。また、すだれ状電極の端子に重み付けしたり、球の経線形状に端子をパターニングしたりすることも可能である。
【００２４】
この実施の形態では、基材１６の伝搬面１４は少なくとも球面の一部により構成されているが、基材１６の表面において伝搬面１４以外の部分は弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚの励起及び伝搬に無関係なので、いかなる形状であっても良い。この実施の形態の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６は、伝搬面１４以外の部分が支持柱２０により相互間で折り曲げ自在に連結されていて、支持柱２０は複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６の伝搬面１４が目的とする対象物以外に接触することを防止し、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられる。
【００２５】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃが複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の伝搬面１４に励起し伝搬させる弾性表面波の周波数（即ち、これらの弾性表面波から複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより変換される電気信号の周波数）は互いに異なる少なくとも２つの群に分類される。このことは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃは、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより夫々の伝搬面１４に励起され伝搬される弾性表面波の周波数（即ち、これらの弾性表面波から複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより変換される電気信号の周波数）が互いに異なる少なくとも２つの群に分類されることを意味している。
【００２６】
この弾性表面波素子アレイ１０は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより変換された前記電気信号の周波数を複数の周波数成分に分析する周波数分析手段２２を備えているとともに、さらにこれら複数の周波数成分の夫々から前記少なくとも２つの群の夫々の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの伝搬面１４における弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚの伝搬状態を解析する弾性表面波伝搬状態解析手段２４も備えている。
【００２７】
このような周波数分析手段２２は、入力された信号をスペクトル解析を行なうことにより周波数別に強度を求めたり、周波数別に入力された信号を分別して解析する装置を含み、より具体的には、例えばスペクトルアナライザーや、デジタルオシロスコープから得られる時間波形データをフーリエ変換して周波数分析を行なう装置を含む。
【００２８】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃは、これらの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃに弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚの励起用の相互に異なった周波数の電気信号を同時に入力する共通の入力手段２６に接続されている。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃはさらに、これらの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにおいて受信した弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚから変換された電気信号を受信する共通の受信手段２８にも接続されていて、共通の受信手段２８を介して周波数分析手段２２に接続されている。
【００２９】
なお、図１の実施の形態では、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々の２つの端子の一方がアース線に接続され、他方が共通の受信手段２８を介して周波数分析手段２２や入力手段２６に接続されている。しかしながら、以下のような図１の実施の形態における結線方法と電気的に同様な効果の得られる結線方法を採用することも出来る。この結線方法では、入力手段２６が共通の受信手段２８から分離され、代わりに図１のアースに接続される配線の途中に配置される。
【００３０】
この発明では、その他の、図１の実施の形態における結線方法と電気的に同様な効果の得られる結線方法を排除せず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上述した以外のアース線の取り方や、すだれ状電極の結線方法や電気信号の伝達手段についていかなる除外や制約もない。特に、数十メガヘルツ以上の高周波電気信号は物理的に配線がつながっていなくても信号やエネルギが伝わることがあるのは公知であり、このことを利用して上述した種々の結線や伝達を行なうことを除外せず、このことは本発明の全体に亘り同様である。
【００３１】
この実施の形態ではさらに、共通の受信手段２８が共通の入力手段２６を複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃに接続する為にも使用されている。このような受信手段２８は例えば１本の導線により構成することが出来る。
【００３２】
共通の入力手段２６は前述した複数の周波数成分を含む電気信号を同時に発生し、この実施の形態では共通の入力手段２６はパルス発生器により構成されている。
【００３３】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃは、夫々の基材１６の伝搬表面１４の範囲内において表面に沿う圧電性を有する少なくとも一部分、より具体的には圧電材料の表面又は非圧電材料の基体の表面を覆う圧電材料膜、に接して形成されているか、または所定の隙間を介在させて対面するよう形成されているすだれ状電極を含んでいる。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃに含まれているすだれ状電極の夫々の複数の端子の配列周期Ｐ１，Ｐ２，そしてＰ３は、少なくとも２つの群に分類される互いに異なる複数の周波数の弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚを発生させる為に各群により互いに異なっている。
【００３４】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々がすだれ状電極により構成されている場合、各すだれ状電極により励起され伝搬表面１４を伝搬される弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの伝搬方向において各すだれ状電極の複数の端子が相互に重複する長さＷ１，Ｗ２，又はＷ３（図面の煩雑を避けるために、図１では弾性表面波励起変換手段１８ａのすだれ状電極の重複する長さＷ１のみが示されている）が対応する伝搬面１４の曲率半径以下であることが好ましく、さらに各すだれ状電極により対応する伝搬面１４に励起される弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの波長（各すだれ状電極の複数の端子の配列周期Ｐ１，Ｐ２，又はＰ３に相当）は上記曲率半径の１／５以下であることが好ましいことが分かっている。
【００３５】
なおこの実施の形態において複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々に使用されている基材１６を例えば１ｃｍの直径を有した水晶球により構成し、このような基材１６上に複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々をすだれ状電極により構成した場合には、代表的な弾性表面波励起変換手段１８ａのすだれ状電極の複数の端子は相互に重複する長さＷ１が１．１ｍｍに、また配列周期Ｐ１が７０μｍに設定される。複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々は、対応する基材１６の水晶のＺ軸シリンダと呼ばれる結晶軸で定義される位置に配置され、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々により対応する基材１６上に励起される弾性表面波は対応する基材１６の水晶のＺ軸を中心に回転する方向に伝搬され周回する。
【００３６】
基材１６としては、水晶球の代わりに、ＬｉＮｂＯ３等の圧電結晶を使用しても良い。基材１６としてＬｉＮｂＯ３を使用した場合には、３本以上の弾性表面波伝搬経路を設定することが出来ることが分かっている。
【００３７】
各すだれ状電極の寸法が上述したように規定されていなければ、特に圧電結晶を基材１６に使用する場合、各すだれ状電極は対応する伝搬表面１４上に常に確実に所望の弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚを励起し伝搬させるとともに伝搬された弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚから電気信号を出力することが困難になり、結晶の異方性に合わせた複雑な形状のすだれ状電極を設計しなければならなくなる。
【００３８】
このよう構成されている第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の伝搬面１４において弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，又は１８ｃから離れた位置に接している外部環境が変化した場合、外部環境が変化する以前とは伝搬面１４における弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの伝搬速度や減衰量などの伝搬状況が変化する。この伝搬状況の変化から、上記外部環境の変化を知ることが出来る。しかも、弾性表面波素子アレイ１０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々について相互に独立して上記外部環境の変化を知ることが出来る。
【００３９】
即ち、弾性表面波素子アレイ１０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの配列分布に対応して複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの伝搬面１４に接している外部環境の変化の配列分布を知ることが出来る。
【００４０】
弾性表面波素子アレイ１０を例えば人間型ロボットの表面における上記表面に負荷された圧力の大きさの分布を検出する為の圧力分布センサ（即ち、触覚センサ）として使用する場合には、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の支持柱２０を人間型ロボットの体表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付ける。そして、人間型ロボットの体表面とは反対側に位置しているとともに弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃから離れている複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の伝搬表面１４を含む部位を図示しない物体が接触する接触部位Ｔとして使用する。そして、弾性表面波伝搬状態解析手段２４を、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の接触部位Ｔに図示しない物体が接触して圧力が負荷されることにより複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の伝搬表面１４を伝搬する弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの伝搬速度や減衰量を含む種々の状態が変化し、ひいては弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，又は１８ｃが受信した弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚから変換された電気信号の変化から前記圧力の大きさを検出する圧力検出手段として使用することが出来る。
【００４１】
なおここで、弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃが基材１６の外表面において接触部位Ｔから離れているので、弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃは接触部位Ｔに負荷される外力により破損されることが無い。
【００４２】
即ち、弾性表面波素子アレイ１０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々を圧力センサとして使用することが出来る。
【００４３】
さらに、弾性表面波素子アレイ１０において複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が検出した前記圧力の大きさの分布から、例えば人間型ロボットの表面における上記表面に負荷された圧力の大きさの分布を検出することが出来る。
【００４４】
さらにこの実施の形態においては、弾性表面波素子アレイ１０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の基材１６の接触部位Ｔを図示しない共通の覆いにより覆うことが出来る。上記図示しない共通の覆いは、これに対する接触の程度が小さくこれに負荷される圧力が小さい場合にも複数の基材１６の接触部位Ｔに接触するが、この場合には複数の基材１６の伝搬表面１４における弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの伝搬を大きく低下させない。そして、弾性表面波素子アレイ１０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の基材１６の接触部位Ｔには、上記図示しない共通の覆いを介して図示しない物体が間接的に接触し間接的に圧力を負荷することになる。
【００４５】
またこの実施の形態では、１つの共通の入力手段２６のみにより複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃに対応する基材１６の対応する伝搬表面１４に対応する弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚを発生させる為に必要な相互に異なる複数の周波数成分を含むパルス信号を同時に入力させることが出来る。また、同時に、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃが受信した対応する基材１６の対応する伝搬表面１４の対応する弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚから変換された相互に異なる複数の周波数成分を伴なった電気信号を共通の受信手段２８により受信し、共通に受信した電気信号を周波数分析手段２２により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々に特有の周波数成分に分析し、さらにこれら特有の周波数成分から弾性表面波伝搬状態解析手段２４により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の伝搬表面１４における弾性表面波ｘ，ｙ，又はｚの伝搬状態を解析することが出来る。これら伝搬状態からは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の接触部位Ｔに接触した物体が負荷する圧力の大きさを検出することが出来る。
【００４６】
［第２の実施の形態］
次にこの発明の第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ３０について図２を参照しながら詳細に説明する。図２は、この発明の第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ３０の構成を概略的に示す平面図である。
【００４７】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ３０の構成部材において図１を参照しながら前述した第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０と同じ構成部材には第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【００４８】
この実施の形態が図１を参照しながら前述した第１の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃを備えていることである。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃの中の１つは図１を参照しながら前述した第１の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃであり、残りの数は任意であるが、この実施の形態を示す図２では図面の簡略化の為に上記残りの数は１つとして示されている。
【００４９】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃは、対応する弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の表面において上記１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより励起され伝搬される弾性表面波の伝搬面１４から外れた位置に配置されている。
【００５０】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃは周波数特性が相互に異なっているとともに、他の群の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの周波数特性とも異なっている。
【００５１】
即ち、この実施の形態では、残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃは、対応する弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の表面において上記１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにより励起され伝搬される弾性表面波とは周波数特性が異なっていて、さらに対応しない弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの基材１６の表面の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃにより励起され伝搬される弾性表面波とも周波数特性が異なっている。
【００５２】
残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃもまた上記１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃと同様にすだれ状電極を含んでいることが出来る。
【００５３】
この場合には、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，または１８ｃ及び１８’ｃの夫々のすだれ状電極は複数の端子の配列周期（上記１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々のすだれ状電極の複数の端子の配列周期のみが図１中に参照符号Ｐ１，Ｐ２，又はＰ３により指摘されている）が相互に異なっているとともに、他の群の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々のすだれ状電極の複数の端子の配列周期とも異なっている。
【００５４】
さらに、残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃに対しては、図１を参照しながら前述した第１の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃに対して共通の入力手段２６により弾性表面波励起用の相互に異なった複数の周波数成分の電気信号を同時に入力しているのと同様に、残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃに対して弾性表面波励起用の相互に異なった複数の周波数成分の電気信号を同時に入力する共通の入力手段２６’に接続されている。
【００５５】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃはさらに、図１を参照しながら前述した第１の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃがこれらの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃにおいて受信した弾性表面波ｘ，ｙ，そしてｚから変換された電気信号を受信する共通の受信手段２８に接続されていたのと同様に、残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃにおいて受信した弾性表面波から変換された電気信号を受信する共通の受信手段２８’にも接続されていて、共通の受信手段２８’を介して周波数分析手段２２’に接続されている。
【００５６】
この実施の形態ではさらに、共通の受信手段２８’が共通の入力手段２６’を複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃに接続する為にも使用されている。このような受信手段２８’は例えば１本の導線により構成することが出来る。
【００５７】
共通の入力手段２６’は残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃに対し、夫々に周波数成分の相互に異なる弾性表面波を励起させる為の前述した複数の周波数成分を含む電気信号を同時に発生し、この実施の形態では共通の入力手段２６’はパルス発生器により構成されている。
【００５８】
複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃの伝搬面１４’の一部は上記夫々の基材１６の外表面の接触部位Ｔに含まれているとともに、残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃは接触部位Ｔから外れている。
【００５９】
弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃが基材１６の外表面の接触部位Ｔから外れていることにより、弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，又は１８’ｃは接触部位Ｔに外部から負荷される外力により損傷されることが無い。
【００６０】
残り１つの弾性表面波励起変換手段１８’ａ，１８’ｂ，そして１８’ｃがすだれ状電極により構成されている場合、各すだれ状電極により励起され伝搬表面１４’を伝搬される弾性表面波の伝搬方向において各すだれ状電極の複数の端子が相互に重複する長さ（図１を参照した第１の実施の形態ではＷ１，Ｗ２，又はＷ３と記載されていて（図面の煩雑を避けるために、図１では弾性表面波励起変換手段１８ａのすだれ状電極の重複する長さＷ１のみが示されている）が、図１を参照して前述した１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，又は１８ｃのすだれ状電極の場合と同様に、対応する伝搬面１４’の曲率半径以下であることが好ましく、さらに各すだれ状電極により対応する伝搬面１４’に励起される弾性表面波の波長（各すだれ状電極の複数の端子の配列周期に相当）は上記曲率半径の１／５以下であることが好ましい。
【００６１】
各すだれ状電極の寸法がこのように規定されていないと、特に圧電結晶を基材１６に使用する場合、各すだれ状電極は対応する伝搬表面１４’上に常に確実に所望の弾性表面波を励起し伝搬させ伝搬された弾性表面波から電気信号を出力することが困難になり、結晶の異方性に合わせた複雑な形状のすだれ状電極を設計しなくてはならなくなる。
【００６２】
このよう構成されている第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ３０は、図１を参照しながら前述した第１の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０と同様の効果を得ることが当然出来る。そしてこれに加え、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃを備えていて、しかも夫々の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃが相互に異なる周波数特性を有しているので、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々において夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの伝搬面１４に接触する外部環境の変化、例えば圧力の大きさの変化、をより詳細に且つ広範囲に知ることが出来る。
【００６３】
上述したことから明らかなように、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ３０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【００６４】
［第３の実施の形態］
図３の（Ａ）乃至（Ｃ）には、本願の発明の第３の実施の形態に従った、圧力センサアレイとしても使用可能な弾性表面波素子アレイにおいて使用される複数の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃが示されている。なおこの実施の形態において図１を参照しながら前述した第１の実施の形態の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃと同じ構成部材には同じ参照符号を付し、このような同じ構成部材についての詳細な説明は省略する。
【００６５】
図３の（Ａ）乃至（Ｃ）には、同じ基材１６上に、複数の端子が相互に重複する長さのみが相互に異なり複数の端子の配列周期は相互に同じであるすだれ状電極により構成された弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ、そして１８Ｃを有した３種類の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃが示されていて、さらにこれら３種類の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃにおいて、弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ、そして１８Ｃの夫々により励起された弾性表面波が伝搬路１４Ａ，１４Ｂ，そして１４Ｃを伝搬するのに伴ない伝搬路１４Ａ，１４Ｂ，そして１４Ｃの幅方向の形状（即ち、弾性表面波の振幅）がどのように変わるのかが概略的に示されている。
【００６６】
図３の（Ａ）では、複数の端子が相互に重複する長さが最も小さい弾性表面波励起変換手段１８Ａにより基材１６の周面上に励起され伝搬される弾性表面波が：上記周面に沿い弾性表面波励起変換手段１８Ａから９０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ａ（即ち、振幅）を徐々に拡幅して９０°離れた位置で最も拡幅し；次に、９０°離れた位置から１８０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ａを徐々に収縮させて１８０°離れた位置で弾性表面波励起変換手段１８Ａの上記重複する長さに等しくなり；次に、２７０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ａを徐々に拡幅して２７０°離れた位置で上述した９０°離れた位置と同様に最も拡幅し；次に、２７０°離れた位置から３６０°離れた位置（即ち、弾性表面波励起変換手段１８Ａ）に至るまで伝搬路１４Ａを徐々に収縮させて３６０°離れた位置で弾性表面波励起変換手段１８Ａの上記重複する長さに等しくなる。逆にいうと、このように成るように、所定の材料の所定の外径の基材１６上に配置する弾性表面波励起変換手段１８Ａのすだれ状電極の複数の端子の相互に重複する長さが、配列周期は他の弾性表面波励起変換手段１８Ｂや１８Ｃのすだれ状電極の複数の端子の配列周期と同じにしながら、選択されている。
【００６７】
図３の（Ｂ）では、複数の端子が相互に重複する長さが中間の弾性表面波励起変換手段１８Ｂにより基材１６の周面上に励起され伝搬される弾性表面波が：弾性表面波励起変換手段１８Ａの上記重複する長さに等しい幅の伝搬路１４Ｂ（即ち、振幅）を上記周面に沿い弾性表面波励起変換手段１８Ｂから３６０°周回する。逆にいうと、このように成るように、所定の材料の所定の外径の基材１６上に配置する弾性表面波励起変換手段１８Ｂのすだれ状電極の複数の端子の相互に重複する長さが、配列周期は他の弾性表面波励起変換手段１８Ａや１８Ｃのすだれ状電極の複数の端子の配列周期と同じにしながら、選択されている。
【００６８】
図３の（Ｃ）では、複数の端子が相互に重複する長さが最も大きい弾性表面波励起変換手段１８Ｃにより基材１６の周面上に励起され伝搬される弾性表面波が：上記周面に沿い弾性表面波励起変換手段１８Ｃから９０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ｃ（即ち、振幅）を徐々に収縮させて９０°離れた位置で最も小さくし；次に、９０°離れた位置から１８０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ｃを徐々に拡幅させて１８０°離れた位置で弾性表面波励起変換手段１８Ｃの上記重複する長さに等しくなり；次に、２７０°離れた位置に至るまで伝搬路１４Ｃを徐々に収縮させて２７０°離れた位置で上述した９０°離れた位置と同様に最も小さくし；次に、２７０°離れた位置から３６０°離れた位置（即ち、弾性表面波励起変換手段１８Ｃ）に至るまで伝搬路１４Ｃを徐々に拡幅させて３６０°離れた位置で弾性表面波励起変換手段１８Ｃの上記重複する長さに等しくなる。逆にいうと、このように成るように、所定の材料の所定の外径の基材１６上に配置する弾性表面波励起変換手段１８Ｃのすだれ状電極の複数の端子の相互に重複する長さが、配列周期は他の弾性表面波励起変換手段１８Ａや１８Ｂのすだれ状電極の複数の端子の配列周期と同じにしながら、選択されている。
【００６９】
そして図４には、図３の（Ａ）乃至（Ｃ）の３種類の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃにおいて、基材１６上の伝搬路１４Ａ，１４Ｂ，そして１４Ｃで夫々の弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ，そして１８Ｃから弾性表面波の進行方向に９０°離れた位置を接触位置ＴＰとし、接触位置ＴＰに圧力負荷板ＰＰを介して負荷された圧力の大きさとそれに伴なう弾性表面波の振幅の減衰状況が参照符号ａ，ｂ，そしてｃで指摘した線により示されている。
【００７０】
参照符号ａ，ｂ，そしてｃで指摘した線からは、接触位置ＴＰにおける伝搬路１４Ａ，１４Ｂ，そして１４Ｃの幅（即ち、弾性表面波の振幅）が狭いほど、接触位置ＴＰにおいて受ける圧力の大きさによる基板１６の表面の変形の影響を受けやすい（即ち、感度が高い）ことが分かる。
【００７１】
これらの３種類の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃの弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ，そして１８Ｃに対しては夫々に対応した図示しない３つの入出力手段により相互に同じ周波数の電気信号を入力し、また夫々が対応している弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ，そして１８Ｃが受信した弾性表面波から変換された電気信号を受け取る。さらに、上述した如く夫々に対応した図示しない３つの入出力手段に接続された図示しない弾性表面波伝搬状態解析手段により夫々が上述したごとく受信した弾性表面波から変換された電気信号を基に、３種類の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃの夫々に負荷されている圧力の状態を検出することが出来る。
【００７２】
さらに、図３の（Ｄ）には、図３の（Ｃ）に示されていたのと同じ弾性表面波素子１２Ｃを使用し、接触位置ＴＰを基材１６上の伝搬路１４Ｃで弾性表面波励起変換手段１８Ｃから弾性表面波の進行方向に９０°離れた位置から上記進行方向に対し直交する方向に離した場合が示されている。
【００７３】
そして、この場合の接触位置ＴＰに圧力負荷板ＰＰを介して負荷された圧力の大きさとそれに伴なう弾性表面波の振幅の減衰状況が図４に参照符号ｄで指摘した線により示されている。参照符号ｄで指摘した線からは、上記圧力の大きさが上記圧力による基材１６の表面の変形が生じる程度に大きくなるまでは、上記圧力の大きさによる弾性表面波の振幅の減衰が生ぜず、上記圧力の大きさが上記圧力による基材１６の表面の変形が生じる程度に大きくなった後は、上記圧力の大きさがさらに増大するにつれ弾性表面波の振幅の減衰が図３の（Ｃ）の弾性表面波素子１２Ｃの場合と同様に急激に減衰することが分かる。
【００７４】
図３の（Ａ）乃至（Ｄ）及び図４のａ乃至ｄにより示されているように、同じ基材１６を使用し同じ配列周期の複数の端子を有したすだれ状電極による弾性表面波励起変換手段１８Ａ乃至１８Ｃを使用した弾性表面波素子１２Ａ乃至１２Ｃを使用した場合でも、種々の圧力感度を有した弾性表面波素子１２Ａ乃至１２Ｃを提供することが出来ることが分かる。そして、これら種々の圧力感度を有した弾性表面波素子１２Ａ乃至１２Ｃを相互に組み合わせることにより、幅広い圧力感度を有した弾性表面波素子アレイ、即ち圧力センサアレイ、を提供することが出来ることが分かる。
【００７５】
［第４の実施の形態］
図５には、本願の発明の第４の実施の形態に従った、圧力センサアレイとしても使用可能な弾性表面波素子アレイにおいて使用される複数の弾性表面波素子１２Ｄの１つが示されている。この実施の形態でも、図１を参照しながら前述した第１の実施の形態の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃと同じ構成部材や図３及び図４を参照しながら前述した第３の実施の形態の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃと同じ構成部材には同じ参照符号を付し、このような同じ構成部材についての詳細な説明は省略する。
【００７６】
この実施の形態に従った弾性表面波素子１２Ｄは、複数の周波数帯域の弾性表面波を同時に励起可能なように、例えば図５中に示されているように複数の配列周期に配置された複数の端子を有するすだれ状電極により、構成された弾性表面波励起変換手段１８Ｄを基材１６上に有している。この実施の形態に使用した弾性表面波素子１２Ｄは１個のみ使用されても、図３の（Ａ）乃至（Ｃ）に示されていたような相互に異なった配列周期に配置された複数の端子を有するすだれ状電極により構成された弾性表面波励起変換手段１８Ａ，１８Ｂ，そして１８Ｃを夫々が使用した複数の弾性表面波素子１２Ａ，１２Ｂ，そして１２Ｃを組み合わせた上述した如き弾性表面波素子アレイ、即ち圧力センサアレイ、と同様に幅広い圧力感度を有することが出来る。
【００７７】
何故ならば：周波数が高い弾性表面波ほど基材１６の接触位置ＴＰにおけるビーム幅が狭くなり、基材１６の接触位置ＴＰで見てみると図３の（Ｃ）に示されている弾性表面波素子１２Ｃにおいて励起される弾性表面波のようになり；また、周波数が低い弾性表面波ほど基材１６の接触位置ＴＰにおけるビーム幅が大きくなり、基材１６の接触位置ＴＰで見てみると図３の（Ａ）に示されている弾性表面波素子１２Ａにおいて励起される弾性表面波のようになるからである。
【００７８】
［第５の実施の形態］
次にこの発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０について図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら詳細に説明する。図６の（Ａ）は、この発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０の構成を概略的に示す平面図である。
【００７９】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ４０の構成部材において図１及び図２を参照しながら前述した第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０と同じ構成部材には第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【００８０】
この実施の形態が図１を参照しながら前述した第１の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃを備えていることである。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃの中の１つは図１を参照しながら前述した第１の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃであり、残りの数は任意であるが、この実施の形態を示す図６の（Ａ）では図面の簡略化の為に上記残りの数は１つとして示されている。
【００８１】
この実施の形態が図２を参照しながら前述した第２の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が、対応する伝搬面１４又は１４’に弾性表面波（複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃが対応する伝搬面１４に励起し伝搬させる弾性表面波のみが図１においてｘ，ｙ，又はｚで示されている）を励起し伝搬させる送信部Ｓ，Ｓ’と、送信部Ｓ，Ｓ’により対応する伝搬面１４又は１４’を伝搬された弾性表面波を受信して電気信号に変換する受信部Ｊ，Ｊ’と、を含んでいることである。
【００８２】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’は、対応する伝搬面１４又は１４’において弾性表面波が伝搬する方向に相互に離間している。
【００８３】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’は、これらの間で伝搬する弾性表面波の周波数に対応した配列周期の複数の端子を有したすだれ状電極であることが出来る。
【００８４】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’の夫々の複数の端子の配列周期（上記１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃの夫々のすだれ状電極の複数の端子の配列周期のみが図１中に参照符号Ｐ１，Ｐ２，又はＰ３により指摘されている）は、図１及び図２を参照して前述した第１及び第２の実施の形態の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々のすだれ状電極の場合と同様に、相互に異なっているとともに、他の群の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’のすだれ状電極の複数の端子の配列周期とも異なっている。
【００８５】
なお、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々において対応する送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’のすだれ状電極の複数の端子の配列周期は相互に同じであることが好ましいことはいうまでもない。
【００８６】
この実施の形態ではさらに、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’が共通の入力手段２６’’に接続されているとともに、上記夫々の受信部Ｊ及びＪ’が夫々の共通の受信手段２８’’を介して周波数分析手段２２’’及び弾性表面波伝搬状態解析手段２４’’に接続されている。
【００８７】
共通の入力手段２６’’は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’に対し、夫々の送信部Ｓ及びＳ’が対応する伝搬面１４及び１４’に対し対応する周波数成分の弾性表面波を励起し伝播させる為に必要な複数の周波数成分を全て含む電気信号を同時に入力させる。
【００８８】
また、共通の受信部２８’’は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の受信部Ｊ及びＪ’が受信した対応する複数の周波数成分を全て含む電気信号を、共通の周波数分析手段２２’’及び共通の弾性表面波伝搬状態解析手段２４’’に送る。
【００８９】
共通に受信した複数の電気信号を周波数分析手段２２’’により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々に特有の周波数成分の電気信号に分析し、さらにこれら特有の周波数成分の電気信号を弾性表面波伝搬状態解析手段２４’’により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の伝搬表面１４又は１４’における弾性表面波の伝搬状態を解析することが出来る。これら伝搬状態からは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の接触部位Ｔに接触した物体が負荷する圧力の大きさを含む外部環境の変化を検出することが出来る。
【００９０】
即ち、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ４０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【００９１】
この実施の形態ではさらに、図１及び図２中に示されていた第１及び第２の実施の形態の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６は支持柱２０を介して例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられていたが、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６が夫々の外表面において接触部位Ｔとは反対側の部位Ｂが例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に取り付けられる柔軟な膜材４２中に埋設されて支持されている。
【００９２】
支持柱２０を使用しない図６の（Ａ）及び（Ｂ）中に示されている弾性表面波素子アレイ４０は、図１及び図２中に示されていた第１及び第２の実施の形態の弾性表面波素子アレイ１０及び３０に比べ、構成がより簡素になり製造も容易となる。しかも、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８ａ’，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’が、すだれ状電極により構成されていて、対応する伝搬面１４及び１４’上をすだれ状電極から両方向に弾性表面波ｘ，ｙ，及びｚが励起され伝搬される場合には、膜材４２に向い伝搬された弾性表面波ｘ，ｙ，及びｚは膜材４２により吸収され、対応する受信部Ｊ及びＪ’に到達することが無い。
【００９３】
さらにまたこの実施の形態では、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’，そして受信手段Ｊ及びＪ’が対応する基材１６の表面において膜材４２から露出されていて接触部位Ｔから離れた位置に配置されている。従って、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’と受信手段Ｊ及びＪ’との間における弾性表面波の伝搬に膜材４２が影響を及ぼすことがない。また、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’，そして受信手段Ｊ及びＪ’が接触部位Ｔから離れていることにより、接触部位Ｔに外部から負荷される外力により複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’と受信手段Ｊ及びＪ’が損傷を受けることもない。
【００９４】
このよう構成されている第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０は、図１及び図２を参照しながら前述した第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０と同様の効果を得ることが当然出来る。そしてこれに加え、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃを備えていて、しかも夫々の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，又は１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が送信部Ｓ又はＳ’と受信部Ｊ又はＪ’を有しているので、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々において夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの伝搬面１４及び１４’に接触する外部環境の変化、例えば温度の変化、に伴なう伝搬面１４及び１４’を伝搬する弾性表面波の特性の変化（例えば、伝搬速度の変化）をより精密に知ることが出来る。
【００９５】
［第５の実施の形態の変形例］
図６の（Ｃ）には、図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０の変形例４０’の側面図が概略的に示されている。
【００９６】
この変形例４０’の弾性表面波素子アレイが、図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０と異なっているのは、第５の実施の形態の弾性表面波素子アレイ４０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６において膜材４２に埋設されていた部位Ｂが削除されて略半球形状の基材１６’にされており、上記埋設されていた部位Ｂが削除された後の部分の平坦面が柔軟な膜材４２’の表面に例えば接着剤等の公知の固定手段により固定されていることである。この変形例の膜材４２’には変形例４０’の弾性表面波素子アレイの複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６’の表面が埋設されることがないので、この変形例の膜材４２’の厚さは前述の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０の膜材４２の厚さに比べ遥かに薄くすることが出来る。この変形例４０’の膜材４２’は、それよりも厚さの厚い第５の実施の形態の膜材４２に比べ、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面に対しより緊密に正確に従い取り付けることが可能である。
【００９７】
図６の（Ｃ）の変形例４０’の弾性表面波素子アレイは、上述した略半球形状の基材１６’及び厚さの薄い膜材４２’以外は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０と比べ、構造に差異がない。従って、図６の（Ｃ）の変形例４０’の弾性表面波素子アレイは、図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０と同じ効果を得ることが出来る。
【００９８】
［第６の実施の形態］
次にこの発明の第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０について図７を参照しながら詳細に説明する。図７は、この発明の第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０の構成を概略的に示す平面図である。
【００９９】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ５０の構成部材において図１及び図２を参照しながら前述した第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０と同じ構成部材には第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０１００】
この実施の形態が図１及び図２を参照しながら前述した第１及び第２の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃを備えていることである。複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，そして１８ｃ及び１８’ｃの中の１つは図１を参照しながら前述した第１の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃであり、残りの数は任意であるが、この実施の形態を示す図７では図面の簡略化の為に上記残りの数は１つとして示されている。
【０１０１】
さらにこの実施の形態では、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が対応する伝搬面１４又は１４’に励起し伝搬させる弾性表面波（複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の１つの弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，そして１８ｃが対応する伝搬面１４に励起し伝搬させる弾性表面波のみが図１においてｘ，ｙ，又はｚで示されている）を対応する複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々に向い反射する反射体Ｈ及びＨ’が対応する伝搬面１４又は１４’に設けられている。
【０１０２】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’とは、対応する伝搬面１４又は１４’において弾性表面波が伝搬する方向に相互に離間している。
【０１０３】
複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’とは、これらの間で伝搬する弾性表面波の周波数に対応した配列周期の複数の端子を有したすだれ状電極の両極を結合したはしご型のパターンで形成することが出来るが、この詳しい構造は公知なのでここではこれ以上説明しない。なお、反射体Ｈ及びＨ’は、基材１６の伝搬面１４及び１４’に例えばフォトリソグラフィーを用いてエッチングにより形成した溝であることも出来る。
【０１０４】
なお、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々と対応する反射体Ｈ又はＨ’は、はしご型の導電パターンを形成することでも実現することが出来ることは弾性学上公知であり、これに限られるものでもない。要は、弾性学上の反射体Ｈ又はＨ’として機能するような構成であれば良い。
【０１０５】
この実施の形態ではさらに、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が共通の入力手段２６に接続されているとともに、共通の受信手段２８を介して周波数分析手段２２及び弾性表面波伝搬状態解析手段２４にも接続されている。
【０１０６】
共通の入力手段２６は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々に対し、夫々が対応する伝搬面１４及び１４’に対し対応する周波数成分の弾性表面波を励起し伝播させる為に必要な複数の周波数成分を全て含む電気信号を同時に入力させる。
【０１０７】
反射体Ｈ及びＨ’は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が対応する伝搬面１４及び１４’に対し励起させ対応する反射体Ｈ及びＨ’に向い伝搬されてきた弾性表面波を、対応する伝搬面１４及び１４’を介して対応する弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃに向い反射する。
【０１０８】
共通の受信手段２８は、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々が対応する反射体Ｈ及びＨ’から反射されて来て受信した対応する複数の周波数成分を全て含む電気信号を、共通の周波数分析手段２２及び共通の弾性表面波伝搬状態解析手段２４に送る。
【０１０９】
共通に受信した複数の電気信号を周波数分析手段２２により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々に特有の周波数成分の電気信号に分析し、さらにこれら特有の周波数成分の電気信号を弾性表面波伝搬状態解析手段２４により複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の伝搬表面１４又は１４’における弾性表面波の伝搬状態を解析することが出来る。これら伝搬状態からは、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の接触部位Ｔに接触した物体が負荷する圧力の大きさをを含む外部環境の変化を検出することが出来る。
【０１１０】
即ち、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ５０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【０１１１】
この実施の形態ではさらに、図１及び図２中に示されていた第１及び第２の実施の形態の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６は支持柱２０を介して例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられていたが、図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第５の実施の形態の場合と同様に複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの基材１６が夫々の外表面において接触部位Ｔとは反対側の部位Ｂが例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に取り付けられる柔軟な膜材４２（図６の（Ｂ）参照）中に埋設されて支持されている。
【０１１２】
支持柱２０を使用しない図６の（Ａ）及び（Ｂ）中に示されている第５の実施の形態の弾性表面波素子アレイ４０と同様に、支持柱２０を使用しない図７中に示されている第６の実施の形態の弾性表面波素子アレイ５０もまた、図１及び図２中に示されていた第１及び第２の実施の形態の弾性表面波素子アレイ１０及び３０に比べ、構成がより簡素になり製造も容易となる。しかも、複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８ａ’，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃの夫々の送信部Ｓ及びＳ’が、すだれ状電極により構成され、対応する伝搬面１４及び１４’上をすだれ状電極から両方向に弾性表面波ｘ，ｙ，及びｚが励起され伝搬される場合には、膜材４２に向い伝搬された弾性表面波ｘ，ｙ，及びｚは膜材４２により吸収され、対応する反射体Ｈ及びＨ’に到達することが無い。
【０１１３】
さらにまたこの実施の形態では、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’が対応する基材１６の表面において膜材４２（図６の（Ｂ）参照）から露出されていて接触部位Ｔから離れた位置に配置されている。従って、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’との間における弾性表面波の伝搬に膜材４２（図６の（Ｂ）参照）が影響を及ぼすことがない。また、接触部位Ｔから複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’が離れていることにより、接触部位Ｔに外部から負荷される外力により複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ及び１８’ａ，１８ｂ及び１８’ｂ，又は１８ｃ及び１８’ｃと対応する反射体Ｈ及びＨ’が損傷を受けることがない。
【０１１４】
このよう構成されている第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０は、図１及び図２を参照しながら前述した第１及び第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１０及び３０と同様の効果を得ることが当然出来る。そしてこれに加えて、図２を参照しながら前述した第２の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ３０や図６の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第５の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ４０よりも構成を簡素にすることが出来る。
【０１１５】
このよう構成されている第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０はさらに、図６の（Ｃ）を参照しながら前述した第５の実施の形態の変形例に従った弾性表面波素子アレイ４０’と同様に、複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６において膜材４２（図６の（Ｂ）参照）に埋設されていた部位Ｂ（図６の（Ｂ）参照）を削除して略半球形状の基材１６’にし、上記部位Ｂ（図６の（Ｂ）参照）が削除された後に残った平坦面を柔軟な膜材４２’（図６の（Ｃ）参照）の表面に例えば接着剤等の公知の固定手段により固定することもできる。
【０１１６】
このように変形させても図７を参照しながら前述した第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０と同じ作用効果を得ることができるし、さらには図６の（Ｃ）を参照しながら前述した第５の実施の形態の変形例に従った弾性表面波素子アレイ４０’に特有の下記の効果も得ることが出来る。
【０１１７】
即ち、膜材４２’（図６の（Ｃ）参照）には弾性表面波素子アレイ５０の複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃの夫々の基材１６の表面の上記部位Ｂ（図６の（Ｂ）参照）が埋設されることがないので、図７を参照しながら前述した第６の実施の形態のこような変形例の膜材４２’（図６の（Ｃ）参照）の厚さは図７を参照して前述された第６の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ５０の膜材４２（図６の（Ｂ）参照）の厚さに比べ遥かに薄くすることが出来る。この変形例の膜材４２’（図６の（Ｃ）参照）は、それよりも厚さの厚い第６の実施の形態の膜材４２（図６の（Ｂ）参照）に比べ、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面に対しより緊密に正確に従い取り付けることが可能である。
【０１１８】
［第７の実施の形態］
次にこの発明の第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０について図８の（Ａ）を参照しながら詳細に説明する。図８の（Ａ）は、この発明の第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０の構成を概略的に示す側面図である。
【０１１９】
この弾性表面波素子アレイ６０は、図８の（Ａ）中に示されている如く、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆを備えている。これら複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆは、それらの基材の伝搬面に励起され伝搬される弾性表面波の伝搬時間が互いに異なる少なくとも２つの群に分類されている。上記伝搬時間の異なりは、例えば、夫々の伝搬面に励起され伝搬される弾性表面波の周波数成分の差異や夫々の伝搬面の構造の差異や夫々の伝搬面における弾性表面波の伝搬経路の長さの差異によって生じさせることが出来る。
【０１２０】
この実施の形態では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆは、夫々の伝搬面に励起され伝搬される弾性表面波の周波数成分の差異と夫々の伝搬面における弾性表面波の伝搬経路の長さの差異によって６つの群に分類されている。
【０１２１】
詳細には、３つの弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃは、相互に同じ弾性表面波αが伝搬する相互に同じ構造の伝搬面６４を備えていて相互に同じ構造をしているが相互の直径が異なる基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃを有している。即ち、３つの弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃにおいては、相互に同じ弾性表面波αが伝搬する相互に同じ構造の構造の伝搬面６４を備えていて相互に同じ構造をしているが相互の直径が異なる基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃにおいて弾性表面波αが伝搬する伝搬経路の長さが相互に異なっている。
【０１２２】
３つの弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの伝搬面６４には、相互に同じ弾性表面波αを伝搬面６４に励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波αを受信して対応する電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃが設けられている。
【０１２３】
また、残り３つの弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆは、相互に同じ弾性表面波βが伝搬する相互に同じ構造の伝搬面６４’を備えていて相互に同じ構造をしているが相互の直径が異なる基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆを有している。即ち、残り３つの弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆにおいては、相互に同じ弾性表面波βが伝搬する相互に同じ構造の構造の伝搬面６４’を備えていて相互に同じ構造をしているが相互の直径が異なる基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆにおいて弾性表面波βが伝搬する伝搬経路の長さが相互に異なっている。
【０１２４】
残り３つの弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬面６４’には、相互に同じ弾性表面波βを伝搬面６４’に励起し伝搬させるとともに伝搬した弾性表面波βを受信して対応する電気信号に変換する弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが設けられている。
【０１２５】
基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々は、弾性表面波α又はβを励起させ伝搬させることが可能になるように表面に沿い圧電性を有する少なくとも一部分を有しているだけで良いが、具体的には、圧電材料により全体が形成されているか、又は非圧電材料の基体とこの基体の表面を覆う圧電材料膜との組み合わせにより構成することが出来る。そして後者の組み合わせの場合、圧電材料膜は非圧電材料の基体の表面の全てを覆っている必要はなく、少なくとも、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の基体の表面において弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆに対応した場所のみを覆っていれば良い。
【０１２６】
ここで使用する用語「伝搬面」６４とは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面において弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆにより弾性表面波α又はβが励起され伝搬される部位のみを意味している。即ち、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面において弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆにより弾性表面波α又はβが励起されず伝搬されない部位、又は、弾性表面波α又はβが励起され伝搬されたとしても伝搬された弾性表面波α又はβから弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆが電気信号を出力することが出来ない部位は、ここでは「伝搬面」６４とはいわない。
【０１２７】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆは、伝搬面６４又は６４’が少なくとも円環状の曲面の一部を含んでいる。この実施の形態ではさらに、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬面６４又は６４’は少なくとも連続した円環状の曲面であって、この伝搬面６４又は６４’を伝搬する弾性表面波α又はβが基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面に沿い周回する。
【０１２８】
なお図８の（Ａ）では、伝搬面６４又は６４’は基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面において所定の幅を有し基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面の所定方向に円環状に延出している帯状の部分として描かれているが、これは説明を容易にする為にそのように描かれているだけである。実際の伝搬面６４又は６４’は、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面においてそこに励起され伝搬する弾性表面波α又はβが基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面の所定方向に伝搬して行く間に基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面に沿いその伝搬方向に対し交差する方向に拡散したり収縮したりすることが多いことを考慮すべきである。
【０１２９】
この実施の形態では、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の伝搬面６４又は６４’は少なくとも球面の一部により構成されているが、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の外表面において伝搬面６４又は６４’以外の部分は弾性表面波α又はβの励起及び伝搬に無関係なので、いかなる形状であっても良い。この実施の形態の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々は、伝搬面６４又は６４’以外の部分が支持柱７０により相互間で折り曲げ自在に連結されていて、支持柱７０は複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の伝搬面６４又は６４’が目的とする対象物以外に接触することを防止し、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられる。
【０１３０】
この実施の形態の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃはさらに、伝搬面６４における弾性表面波αの伝搬経路の長さの差異を少なくとも２つの群に分類する為に、少なくとも球面の一部により構成されている伝搬面６４の外径が相互に異なっているとともに、残りの複数の弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆもさらに、伝搬面６４’における弾性表面波βの伝搬経路の長さの差異を少なくとも２つの群に分類する為に、少なくとも球面の一部により構成されている伝搬面６４’の外径が相互に異なっている。なお、図８の（Ａ）では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃにおいて伝搬面６４における弾性表面波αの伝搬経路の長さの差異を明瞭に示すために伝搬面６４の外径の差異を誇張して描いているが、伝搬面６４の外径の差異は実際には一見して殆ど見分けが付かない程度である。同じことは、残りの複数の弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬面６４’の外径の差異についても同じことが言える。
【０１３１】
この実施の形態ではさらに、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々の伝搬面６４又は６４’に励起し伝搬させる弾性表面波α及びβの周波数は互いに異なる少なくとも２つの群に分類される。
【０１３２】
この弾性表面波素子アレイ６０は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆにより変換された前記電気信号を伝搬時間の差異（即ち、到達時間の差異）に基づき分割する時間波形分割手段７２と、時間波形分割手段７２により分割された電気信号を複数の周波数成分に分析する周波数分析手段７４と、を備えているとともに、さらにこれら複数の周波数成分の夫々の時間成分の変化から上記伝搬時間の変化（即ち、到達時間の差異）を分析し上記少なくとも２つの群の夫々の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの伝搬面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬状態を解析する弾性表面波伝搬状態解析手段７６も備えている。
【０１３３】
なお、時間波形分割手段７２としてはゲート回路を使用することが出来るし、例えばデジタルオシロスコープ等を使用して前記電気信号を数値に置き換えた後に、さらにこの数値をソフトウエアにより分割するような構成を使用することも出来る。
【０１３４】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆは、これらの弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆに弾性表面波α又はβを励起させる為の相互に異なった周波数成分を含む電気信号を同時に入力する共通の入力手段７８に接続されている。複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆはさらに、これらの弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆにおいて受信した弾性表面波α又はβから変換された電気信号を受信する共通の受信手段７９にも接続されていて、共通の受信手段７９を介して時間波形分割手段７２に接続されている。
【０１３５】
なおこの実施の形態では、弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆからの電気信号は、最初に時間波形分割手段７２に入力され、次に周波数分析手段７４に入力されるが、これとは逆に最初に周波数分析手段７４に入力され、次に時間波形分割手段７２に入力されるようにしても、同じ結果が得られることは信号処理学上明らかであり、本発明はこのようにすることを除外しない。
【０１３６】
この実施の形態ではさらに、共通の受信手段７９が共通の入力手段７８を複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆに接続する為にも使用されている。このような受信手段７９は例えば１本の導線により構成することが出来る。
【０１３７】
共通の入力手段７９は、図８の（Ｂ）中に示されている如く、前記少なくとも２つの群の夫々の弾性表面波α及びβの伝搬時間の差異Ｄよりも短い包絡線における時間要素ｔの半値幅ＨＷ１及びＨＷ２を有するパルス又はバースト状の電気信号ＥＳを同時に発生し、この実施の形態では共通の入力手段７８はパルス発生器により構成されている。
【０１３８】
前述したように、図８の（Ａ）中の全ての弾性表面波励起変換手段（すだれ状電極）６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆに弾性表面波励起用の電気信号を供給する配線が組まれていれば、本発明の趣旨を逸脱しない限りその他のアース線の取り方や弾性表面波励起変換手段（すだれ状電極）６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆとの結線や弾性表面波励起変換手段（すだれ状電極）６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆとの信号伝達手段についていかなる除外や制約も受けない。
【０１３９】
この実施の形態において複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆは、基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの表面に沿った圧電性を有した少なくとも一部分、具体的には基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆを構成している圧電材料の表面又は非圧電材料の基体の表面を覆う圧電材料膜に接して形成されているか、または所定の隙間を介在させて対面するよう形成されているすだれ状電極を含んでいる。複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃに含まれているすだれ状電極の夫々の複数の端子の配列周期Ｋ１と、残りの複数の弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆに含まれているすだれ状電極の夫々の複数の端子の配列周期Ｋ２とは、少なくとも２つの群に分類される互いに異なる複数の周波数の弾性表面波α及びβを発生させる為に互いに異なっている。
【０１４０】
上述した如く、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆがすだれ状電極を含む場合、各すだれ状電極により励起され伝搬表面６４又は６４’を伝搬される弾性表面波α又はβの伝搬方向において各すだれ状電極の複数の端子が相互に重複する長さＣ１又はＣ２が対応する伝搬面６４又は６４’の曲率半径以下であることが好ましく、さらに各すだれ状電極により対応する伝搬面６４又は６４’に励起される弾性表面波α又はβの波長（各すだれ状電極の複数の端子の配列周期Ｋ１又はＫ２に相当）は上記曲率半径の１／５以下であることが好ましいことが分かっている。
【０１４１】
各すだれ状電極の寸法がこのように規定されていなければ、特に圧電結晶を基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆに使用する場合、各すだれ状電極は対応する伝搬表面６４又は６４’上に常に確実に所望の弾性表面波α又はβを励起し伝搬させ受信した弾性表面波α又はβから電気信号を出力させることが困難になり、結晶の異方性に合わせた複雑な形状のすだれ状電極を設計しなくてはならなくなる。
【０１４２】
このよう構成されている第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々の伝搬面６４又は６４’に接している外部環境が変化した場合、外部環境が変化する以前とは伝搬面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬速度や伝搬減衰量等を含む伝搬状況が変化する。この伝搬状況の変化から、上記外部環境の変化を知ることが出来る。しかも、弾性表面波素子アレイ６０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々について相互に独立して上記外部環境の変化を知ることが出来る。
【０１４３】
即ち、弾性表面波素子アレイ６０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの配列分布に対応して複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの伝搬面６４又は６４’に接している外部環境の変化の配列分布を知ることが出来る。
【０１４４】
この実施の形態では、前述したように複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの伝搬面６４の直径が相互に異なっているとともに、残りの複数の弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬面６４’の直径も相互に異なっていて、伝搬面６４及び６４’の夫々における弾性表面波α及びβの伝搬経路の長さが相互に異なっているが、例えば、上記直径が５％増加すると複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃにより、及び残りの複数の弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆにより、伝搬面６４及び６４’に弾性表面波α及びβを励起させ伝搬させる為の電気信号が入力されてから複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃ、及び複数の弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが対応する伝搬面６４及び６４’から上記伝搬された弾性表面波α及びβを受け取るまでに要する経過時間も略５％増加する。
【０１４５】
従って、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃに対しこれらに共通の周波数成分を含む電気信号を共通の入力手段７８により同時に入力しても、共通の受信手段７９は複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃから、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃが対応する伝搬面６４から受信した上記伝搬された弾性表面波αから変換した電気信号を受信するまでに要する時間（即ち、伝搬時間）が異なっているので、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃが受信した共通の周波数成分を含む複数の電気信号を時間波形分割手段７２により相互に明確に３つに分割することが可能になっている。
【０１４６】
同じことは、残りの複数の弾性表面波素子６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆについてもいえ、残りの複数の弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが受信した弾性表面波βから変換した共通の周波数成分を含む複数の電気信号を時間波形分割手段７２により相互に明確に３つに分割することが可能になっている。
【０１４７】
弾性表面波素子アレイ６０を例えば人間型ロボットの表面における上記表面に負荷された圧力の大きさの分布を検出する為の圧力分布センサ（即ち、触覚センサ）として使用する場合には、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々の支持柱７０を人間型ロボットの体表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付ける。そして、人間型ロボットの体表面とは反対側に位置しているとともに弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆから離れている複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬表面６４又は６４’を含む部位を図示しない物体が接触する接触部位Ｔとして使用する。そして、弾性表面波伝搬状態解析手段７６を、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの夫々の接触部位Ｔに図示しない物体が接触して圧力が負荷されることにより複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬表面６４又は６４’を伝搬する弾性表面波α又はβの例えば減衰率を含む種々の状態が変化し、ひいては弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが受信した弾性表面波α又はβから変換した電気信号の変化から前記圧力の大きさを検出する圧力検出手段として使用することが出来る。
【０１４８】
即ち、弾性表面波素子アレイ６０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々を圧力センサとして使用することが出来る。
【０１４９】
さらに、弾性表面波素子アレイ６０において複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの夫々が検出した前記圧力の大きさの分布から、例えば人間型ロボットの表面における上記表面に負荷された圧力の大きさの分布を検出することが出来る。
【０１５０】
さらにこの実施の形態においては、弾性表面波素子アレイ６０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの複数の基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの接触部位Ｔを図示しない共通の覆いにより覆うことが出来る。この場合、上記図示しない共通の覆いを介して外部の物体が複数の基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆのいずれかの接触部位Ｔに接触した時、複数の基材６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの上記いずれかの伝搬表面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬が低下され、上記低下の程度で上記いずれかの接触部位Ｔに対し上記図示しない共通の覆いを介し上記外部の物体が負荷する圧力を定量的に判断することが出来る。
【０１５１】
なおこの実施の形態においては、弾性表面波素子アレイ６０が２種類の弾性表面波α及びβを励起し伝搬させる為の２種類の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃ、及び６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆを備えた２種類の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、及び６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆを備えているが、１種類の弾性表面波α又はβを励起し伝搬させる為の１種類の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃ、又は６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆを備えた１種類の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、又は６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆのみを使用した場合には、１種類の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、又は６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆにおける基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃ、又は６６ｄ，６６ｅ，そして６６ｆの伝搬面６４又は６４’の直径の差異（即ち、伝搬面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬距離の差異）により生ずる、伝搬面６４又は６４’における弾性表面波α又はβが１周回に要する伝搬時間の差異（即ち、１周回に要する到達時間の差異）のみにより、１種類の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、又は６２ｄ，６２ｅ，そして６２ｆの１種類の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃ、又は６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆが受信した伝搬された弾性表面波α又はβから変換した３つの相互に同じ周波数成分を有している電気信号を時間波形分割手段７２のみで周波数分析手段７４を使用することなく容易に区分可能である。
【０１５２】
［第８の実施の形態］
次にこの発明の第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０について図９を参照しながら詳細に説明する。図９は、この発明の第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０の構成を概略的に示す平面図である。
【０１５３】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ８０の構成部材において図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０と同じ構成部材には第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０１５４】
この実施の形態が図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆを備えていることである。複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの組み合わせの中の１つは図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，又は６８ｃであり、残りの数は任意であるが、この実施の形態を示す図９では図面の簡略化の為に上記残りの数は１つとして示されている。この実施の形態における上記残りの１つは、図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆである。
【０１５５】
弾性表面波素子６２ａにおける複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄが励起する弾性表面波α及びβは周波数特性が相互に異なっており、別の弾性表面波素子６２ｂにおける複数の弾性表面波励起変換手段６８ｂ及び６８ｅが励起する弾性表面波α及びβも周波数特性が相互に異なっており、さらに別の弾性表面波素子６２ｃにおける複数の弾性表面波励起変換手段６８ｃ及び６８ｆが励起する弾性表面波α及びβも周波数特性が相互に異なっている。
【０１５６】
このように周波数特性を相互に異ならせる為に、この実施の形態では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々における１つの弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，又は６８ｃは、図８の（Ａ）中に示されているように相互に同じ配列周期Ｋ１の複数の端子を有するすだれ状電極により構成することが出来、また、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々におけるもう１つの弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆは、図８の（Ａ）中に示されているように上記配列周期Ｋ１とは異なる相互に同じ配列周期Ｋ２の複数の端子を有するすだれ状電極により構成することが出来る。
【０１５７】
或いは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の外表面に設置される弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の構成や寸法を同じにしても、上記外表面において弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が設置される２つの部分の硬さを相互に異ならせることによっても、上述したように周波数特性を相互に異ならせることが出来る。
【０１５８】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆは、共通の入力手段７８に共通の受信手段７９を介して接続されているとともに、共通の受信手段７９を介して時間波形分割手段７２にも接続されている。
【０１５９】
共通の入力手段７８は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆに対し夫々に所定の複数の周波数成分の弾性表面波α又はβを励起させる為の所定の複数の周波数成分を含む電気信号を同時に入力する。この実施の形態では共通の入力手段７８はパルス発生器により構成されている。
【０１６０】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆは、これらが対応する複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の接触部位Ｔから外れているが、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆが対応する伝搬面６４及び６４’の夫々の一部は、これらが対応する複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の接触部位Ｔに含まれている。
【０１６１】
接触部位Ｔから複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆが離れていることは、接触部位Ｔに負荷される外力により複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆが破損する可能性が無くなるので好ましい。
【０１６２】
この実施の形態においても、図８を参照して前述した第７の実施の形態の場合と同様に、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の１つの弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，又は６８ｃを構成しているすだれ状電極の複数の端子が相互に重複する長さＣ１（図８の（Ａ）参照）及びもう１つの弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆを構成しているすだれ状電極の複数の端子が相互に重複する長さＣ２（図８の（Ａ）参照）は、上記夫々の基材６６ａ，６６ｂ，又は６６ｃにおいて弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆが対応している伝搬面６４又は６４’の曲率半径以下であることが好ましく、さらに各すだれ状電極により対応する伝搬面６４又は６４’に励起される弾性表面波α又はβの波長（各すだれ状電極における配列周期Ｋ１又はＫ２に対応）も上記曲率半径の１／５以下であることが好ましい。
【０１６３】
各すだれ状電極の寸法がこのように規定されていないと、特に圧電結晶を基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃに使用する場合、各すだれ状電極は対応する伝搬表面６４又は６４’上に常に確実に所望の弾性表面波を励起し伝搬させ伝搬された弾性表面波から電気信号を出力することが困難になり、結晶の異方性に合わせた複雑な形状のすだれ状電極を設計しなくてはならなくなる。
【０１６４】
このように構成されている第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０は、図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０と同様に、全ての弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆから出力される電気信号を相互に独立して評価可能である。
【０１６５】
より詳細には、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，そして６８ｃから相互に同じ周波数成分を有する弾性表面波αから変換された相互に同じ周波数成分を有する複数の電気信号が基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃにおける伝搬表面６４の直径の差異に基づく時間差を伴ない出力され、また同じ複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの別の複数の弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，そして６８ｆから弾性表面波αとは別の相互に同じ周波数成分を有する弾性表面波βから変換された相互に同じ周波数成分を有する複数の電気信号が基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃにおける伝搬表面６４の直径の差異に基づく時間差を伴ない出力されるので、弾性表面波αから変換された前者の複数の電気信号が時間波形分割手段７２により相互に区分され、弾性表面波βから変換された後者の複数の電気信号も時間波形分割手段７２により相互に区分される。
【０１６６】
さらには、このように時間差により相互に区分された弾性表面波αから変換された前者の複数の電気信号と弾性表面波βから変換された後者の複数の電気信号の夫々を、周波数分析手段７４により相互に区分した後に、弾性表面波伝搬状態解析手段（圧力検出手段）７６により、対応する弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，又は６２ｃの伝搬表面６４又は６４’を伝搬する弾性表面波α又はβの伝搬状態を解析し、応する弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，又は６２ｃの接触部位Ｔに外部から接触した図示しない物体から負荷された圧力を相互に独立して評価することが出来る。
【０１６７】
上述したことから明らかなように、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ８０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【０１６８】
しかも、この実施の形態のように、弾性表面波素子の基材の外表面上に複数の弾性表面波励起変換手段を設置した場合は、種々の利点を得ることが出来る。例えば、図３の（Ａ）乃至（Ｂ）中に示されているように、複数の弾性表面波励起変換手段の夫々が励起し伝搬させる弾性表面波の伝搬経路の形状や寸法を相互に異ならせることにより、弾性表面波素子に幅広い圧力感度を持たせることが出来る。また、複数の弾性表面波励起変換手段の中の１つを外部環境の温度変化に伴なう例えば弾性表面波素子の基材の寸法の変化等の弾性表面波の伝搬に影響を及ぼす種々の要因の測定に使用し、この測定結果に基づき外部環境の温度変化に伴なう上記種々の要因の影響を考慮して残りの弾性表面波励起変換手段が測定する接触圧力の測定結果をより高精度にすることが出来る。
【０１６９】
［第９の実施の形態］
次にこの発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０について図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら詳細に説明する。図１０の（Ａ）は、この発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０の構成を概略的に示す平面図である。
【０１７０】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ９０の構成部材において図８の（Ａ）及び図９を参照しながら前述した第７及び第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０及び８０と同じ構成部材には第７及び第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０及び８０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０１７１】
この実施の形態が図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆを備えていることである。複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｄの組み合わせの中の１つは、図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段６８ａ，６８ｂ，又は６８ｃであり、残りの数は任意であるが、この実施の形態を示す図１０の（Ａ）では図面の簡略化の為に上記残りの数は１つとして示されている。この実施の形態における上記残りの１つは、図８の（Ａ）を参照しながら前述した第７の実施の形態において使用されていた弾性表面波励起変換手段６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆである。
【０１７２】
この実施の形態が図９を参照しながら前述した第８の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が、対応する伝搬面６４又は６４’に弾性表面波α又はβを励起し伝搬させる送信部Ｓ，Ｓ’と、送信部Ｓ，Ｓ’により対応する伝搬面６４又は６４’を伝搬された弾性表面波α又はβを受信して電気信号に変換する受信部Ｊ，Ｊ’と、を含んでいることである。
【０１７３】
複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’は、対応する伝搬面６４又は６４’において弾性表面波α又はβが伝搬する方向に相互に離間している。
【０１７４】
複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ又はＳ’及び対応する受信部Ｊ又はＪ’は、これらの間で伝搬する弾性表面波α又はβの周波数に対応した配列周期の複数の端子を有したすだれ状電極であることが出来る。
【０１７５】
複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の組み合わせにおいて、送信部Ｓ及び対応した受信部Ｊの夫々の複数の端子の配列周期Ｋ１（図８の（Ａ）参照）と、送信部Ｓ’及び対応した受信部Ｊ’の夫々の複数の端子の配列周期Ｋ２（図８の（Ａ）参照）とは、図８の（Ａ）及び図９を参照して前述した第７及び第８の実施の形態の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の組み合わせのすだれ状電極の場合と同様に、相互に異なっている。
【０１７６】
しかし、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の組み合わせにおいて、相互に対応する送信部Ｓ及び受信部Ｊの夫々のすだれ状電極の複数の端子の配列周期Ｋ１（図８の（Ａ）参照）は相互に同じであり、相互に対応する送信部Ｓ及び受信部Ｊの夫々のすだれ状電極の複数の端子の配列周期Ｋ２（図８の（Ａ）参照）も相互に同じであることが好ましいことはいうまでもない。
【０１７７】
この実施の形態ではさらに、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ及びＳ’が共通の入力手段７８に接続されているとともに、上記夫々の受信部Ｊ及びＪ’が夫々の共通の受信手段７９を介して時間波形分割手段７２，周波数分析手段７４及び弾性表面波伝搬状態解析手段７６に接続されている。
【０１７８】
共通の入力手段７８は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ及びＳ’に対し、夫々の送信部Ｓ及びＳ’が対応する伝搬面６４及び６４’に対し対応する周波数成分の弾性表面波α及びβを励起し伝搬させる為に必要な複数の周波数成分を全て含む電気信号を同時に入力させる。
【０１７９】
また、共通の受信手段７９は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の受信部Ｊ及びＪ’が受信した対応する周波数成分の弾性表面波α及びβから変換した対応する複数の周波数成分を含む複数の電気信号を伝搬時間の差異を伴なって、共通の時間波形分割手段７２，共通の周波数分析手段７４，そして共通の弾性表面波伝搬状態解析手段７６に送る。
【０１８０】
伝搬時間の差異を伴なって共通に受信した複数の電気信号は、時間波形分割手段７２により相互に明確に分割された後、周波数分析手段７４により複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々に特有の周波数成分の電気信号に区分される。次に、これら時間成分により相互に分割されるとともに周波数成分により区分された電気信号から弾性表面波伝搬状態解析手段７６が、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の伝搬表面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬状態を解析することが出来る。これら伝搬状態からは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の接触部位Ｔに外部から接触した図示しない物体が接触部位Ｔに負荷する圧力の大きさを含む外部環境の変化を検出することが出来る。
【０１８１】
即ち、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ９０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【０１８２】
この実施の形態ではさらに、図８の（Ａ）及び図９中に示されていた第７及び第８の実施の形態の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃは支持柱７０を介して例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられていたが、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々が、夫々の外表面において接触部位Ｔとは反対側の部位Ｂが例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に取り付けられる柔軟な膜材９２中に埋設されて支持されている。
【０１８３】
支持柱７０を使用しない図１０の（Ａ）及び（Ｂ）中に示されている弾性表面波素子アレイ９０は、図８の（Ａ）及び図９中に示されていた第７及び第８の実施の形態の弾性表面波素子アレイ６０及び８０に比べ、構成がより簡素になり製造も容易となる。しかも、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ及びＳ’が、すだれ状電極により構成されていて、対応する伝搬面６４及び６４’上をすだれ状電極から両方向に弾性表面波α及びβが励起され伝搬される場合には、膜材９２に向い伝搬された弾性表面波α及びβは膜材９２により吸収され、対応する受信部Ｊ及びＪ’に到達することが無い。
【０１８４】
さらにまたこの実施の形態では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々における複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ及びＳ’，そして受信部Ｊ及びＪ’は、対応する基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の外表面において膜材９２から露出されていて、しかも接触部位Ｔから離れて配置されている。従って、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の組み合わせにおいて送信部Ｓ及びＳ’と受信部Ｊ及びＪ’との間における弾性表面波α及びβの伝搬に膜材９２が影響を及ぼすことがない。しかも、接触部位Ｔから離れている複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々の送信部Ｓ及びＳ’，そして受信部Ｊ及びＪ’は、接触部位Ｔに負荷される外力により損傷を受けることが無い。
【０１８５】
このよう構成されている第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０は、図８の（Ａ）及び図９を参照しながら前述した第７及び第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ６０及び８０と同様の効果を得ることが当然出来る。そしてこれに加え、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々が複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆの組み合わせを備えていて、しかも夫々の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，又は６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が送信部Ｓ又はＳ’と受信部Ｊ又はＪ’を有しているので、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々において夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｄの伝搬面６４及び６４’に接触する外部環境の変化、例えば圧力の大きさの変化、に伴なう伝搬面６４及び６４’を伝搬する弾性表面波α及びβの特性の変化（例えば、伝搬速度や強度の変化）をより精密に知ることが出来る。
【０１８６】
［第９の実施の形態の変形例］
図１０の（Ｃ）には、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０の変形例９０’の側面図が概略的に示されている。
【０１８７】
この変形例９０’の弾性表面波素子アレイが、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０と異なっているのは、第９の実施の形態の弾性表面波素子アレイ９０の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々において膜材９２に埋設されていた部位Ｂが削除されて略半球形状の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃにされており、上記部位Ｂが削除された後に残った平坦面が柔軟な膜材９２’の表面に例えば接着剤等の公知の固定手段により固定されていることである。この変形例の膜材９２’には変形例９０’の弾性表面波素子アレイの複数の弾性表面波素子６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの夫々の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃの外表面が埋設されることがないので、この変形例９０’の膜材９２’の厚さは前述の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０の膜材９２の厚さに比べ遥かに薄くすることが出来る。この変形例の膜材９２’は、それよりも厚さの厚い第９の実施の形態の膜材９２に比べ、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面に対しより緊密に正確に従い取り付けることが可能である。
【０１８８】
図１０の（Ｃ）の変形例９０’の弾性表面波素子アレイは、上述した略半球形状の基材６６’及び厚さの薄い膜材９２’以外は、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０と比べ、構造に差異がない。従って、図１０の（Ｃ）の変形例９０’の弾性表面波素子アレイは、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照したこの発明の第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０と同じ効果を得ることが出来る。
【０１８９】
なお、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して上述した第９の実施の形態及び図１０の（Ｃ）を参照して上述した第９の実施の形態の変形例では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、又は６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆから時間波形分割手段７２が受信する電気信号は、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆが励起し伝搬させる弾性表面波α及びβの周波数の差異や複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径の差異、又は複数の弾性表面波素子６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの複数の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃの直径の差異に基づく、複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃ、又は６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃの夫々の伝搬表面６４又は６４’において弾性表面波α又はβが送信部Ｓ又はＳ’から受信部Ｊ又はＪ’まで伝搬するのに要する時間（到達時間）の差異によって相互に分割することが出来る。
【０１９０】
従って、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径の差異をなくし（即ち、複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径を相互に等しくし）ても、また複数の弾性表面波素子６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの複数の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃの直径の差異をなくし（即ち、複数の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃの直径を相互に等しくし）ても、基材６６ａ及び６６’ａの夫々の伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ａの送信手段Ｓと受信手段Ｊとの間の距離及び上記夫々の伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｄの送信手段Ｓ’と受信手段Ｊ’との間の距離，基材６６ｂ及び６６’ｂの夫々の伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｂの送信手段Ｓと受信手段Ｊとの間の距離及び上記夫々の伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｅの送信手段Ｓ’と受信手段Ｊ’との間の距離，そして基材６６ｃ及び６６’ｃの夫々の伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｃの送信手段Ｓと受信手段Ｊとの間の距離及び上記夫々の伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｆの送信手段Ｓ’と受信手段Ｊ’との間の距離を相互に異ならせることによっても、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃ、及び６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆから時間波形分割手段７２が受信する電気信号を、上述したように複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃ、及び複数の弾性表面波素子６２’ａ，６２’ｂ，そして６２’ｃの複数の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃに直径の差異がある場合と同様に、弾性表面波α又はβが送信部Ｓ又はＳ’から受信部Ｊ又はＪ’まで伝搬するのに要する時間（到達時間）の差異によって相互に分割することが出来る。
【０１９１】
［第１０の実施の形態］
次にこの発明の第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００について図１１を参照しながら詳細に説明する。図１１は、この発明の第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００の構成を概略的に示す平面図である。
【０１９２】
なおこの実施の形態の弾性表面波素子アレイ１００の構成部材において図９を参照しながら前述した第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０と同じ構成部材には第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０の同じ構成部材を指摘していた参照符号と同じ参照符号を付し、その構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０１９３】
この実施の形態が図９を参照しながら前述した第８の実施の形態と異なっているのは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が対応する伝搬面６４又は６４’に励起し伝搬させる弾性表面波α又はβを対応する複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々に向い反射する反射体Ｈ及びＨ’が対応する伝搬面６４又は６４’に設けられていることである。
【０１９４】
複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆと対応する反射体Ｈ及びＨ’とは、対応する伝搬面６４又は６４’において弾性表面波が伝搬する方向に相互に離間している。
【０１９５】
複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆと対応する反射体Ｈ及びＨ’とは、これらの間で伝搬する弾性表面波α又はβの周波数に対応した配列周期Ｋ１又はＫ２（図８の（Ａ）参照）の複数の端子を有したすだれ状電極の両極を結合したはしご型のパターンで形成することが出来るが、この詳しい構造は公知なのでここではこれ以上説明しない。なお、反射体Ｈ及びＨ’は、基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の伝搬面６４及び６４’に例えばフォトリソグラフィーを用いてエッチングにより形成した溝であることも出来る。
【０１９６】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が接続されている共通の入力手段７８は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々に対し、夫々が対応する伝搬面６４及び６４’に対し対応する周波数成分の弾性表面波α又はβを励起し伝播させる為に必要な複数の周波数成分を全て含む電気信号を同時に入力させる。
【０１９７】
反射体Ｈ及びＨ’は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が対応する伝搬面６４及び６４’に対し励起させ対応する反射体Ｈ及びＨ’に向い伝搬されてきた弾性表面波α又はβを、対応する伝搬面６４及び６４’を介して対応する弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆに向い反射する。
【０１９８】
複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が接続されている共通の受信手段７９は、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々が、対応する反射体Ｈ及びＨ’から反射されて来て受信した弾性表面波α及びβから変換した対応する複数の周波数成分を含む複数の電気信号を、伝搬時間の差異を伴ない受信し、共通の時間波形分割手段７２，共通の周波数分析手段７４，そして共通の弾性表面波伝搬状態解析手段７６に送る。
【０１９９】
伝搬時間の差異を伴なって共通に受信した複数の電気信号は、時間波形分割手段７２により相互に明確に分割された後、周波数分析手段７４により複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆの夫々に特有の周波数成分の電気信号に区分される。次に、これら時間成分により相互に分割されるとともに周波数成分により区分された電気信号から弾性表面波伝搬状態解析手段７６が、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の伝搬表面６４又は６４’における弾性表面波α又はβの伝搬状態を解析することが出来る。これら伝搬状態からは、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の接触部位Ｔに外部から接触した図示しない物体が接触部位Ｔに負荷する圧力の大きさを含む外部環境の変化を検出することが出来る。
【０２００】
即ち、この実施の形態の弾性表面波素子アレイ１００の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々も圧力センサとして使用することができる。
【０２０１】
なお、図１１を参照して上述した第１０の実施の形態では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆから時間波形分割手段７２が受信する電気信号は、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆが励起し伝搬させる弾性表面波α及びβの周波数の差異や複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径の差異に基づく、複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の伝搬表面６４又は６４’において弾性表面波α又はβが複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆから反射体Ｈ又はＨ’を介して元の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆまで伝搬するのに要する時間（到達時間）の差異によって相互に分割することが出来る。
【０２０２】
従って、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径の差異をなくし（即ち、複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの直径を相互に等しくし）ても、基材６６ａの伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ａと反射体Ｈとの間の距離及び伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｄと反射体Ｈ’との間の距離，基材６６ｂの伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｂと反射体Ｈとの間の距離及び伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｅと反射体Ｈ’との間の距離，そして基材６６の伝搬表面６４に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｃと反射体Ｈとの間の距離及び伝搬表面６４’に設置されている弾性表面波励起変換手段６８ｆと反射体Ｈ’との間の距離を相互に異ならせることによっても、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，そして６８ｃ及び６８ｆから時間波形分割手段７２が受信する電気信号を、上述したように複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃに直径の差異がある場合と同様に、弾性表面波α又はβが複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆから反射体Ｈ又はＨ’を介して元の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆまで伝搬するのに要する時間（到達時間）の差異によって相互に分割することが出来る。
【０２０３】
この実施の形態ではさらに、図９中に示されていた第８の実施の形態の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃは支持柱７０を介して例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に直接又は図示しない柔軟な膜材を介して取り付けられていたが、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第９の実施の形態の場合と同様に複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃが夫々の外表面において接触部位Ｔとは反対側の部位Ｂ（図１０の（Ｂ）参照）が例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面上に取り付けられる柔軟な膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）中に埋設されて支持されている。
【０２０４】
支持柱７０を使用しない図１０の（Ａ）及び（Ｂ）中に示されている第９の実施の形態の弾性表面波素子アレイ９０と同様に、支持柱７０を使用しない図１１中に示されている第１０の実施の形態の弾性表面波素子アレイ１００もまた、図９中に示されていた第８の実施の形態の弾性表面波素子アレイ８０に比べ、構成がより簡素になり製造も容易となる。しかも、複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆが、すだれ状電極により構成されていて、対応する伝搬面６４及び６４’上をすだれ状電極から両方向に弾性表面波α及びβが励起され伝搬される場合には、膜材９２に向い伝搬された弾性表面波α及びβは膜材９２により吸収され、対応する反射体Ｈ及びＨ’に到達することが無い。
【０２０５】
さらにまたこの実施の形態では、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆと対応する反射体Ｈ及びＨ’が、対応する基材６６ａ，６６ｂ，又は６６ｃの表面において膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）から露出されていて接触部位Ｔから離れた位置に配置されている。従って、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの夫々の複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆと対応する反射体Ｈ及びＨ’との間における弾性表面波α及びβの伝搬に膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）が影響を及ぼすことがない。しかも、接触部位Ｔから離れている複数の弾性表面波励起変換手段６８ａ及び６８ｄ，６８ｂ及び６８ｅ，又は６８ｃ及び６８ｆと対応する反射体Ｈ及びＨ’は、接触部位Ｔに負荷される外力により損傷を受けることがない。
【０２０６】
このよう構成されている第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００は、図９を参照しながら前述した第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０と同様の効果を得ることが当然出来る。そしてこれに加えて、図９を参照しながら前述した第８の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ８０や図１０の（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら前述した第９の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ９０よりも構成を簡素にすることが出来る。
【０２０７】
このよう構成されている第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００はさらに、図１０の（Ｃ）を参照しながら前述した第９の実施の形態の変形例に従った弾性表面波素子アレイ９０’と同様に、複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々において膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）に埋設されていた部位Ｂ（図１０の（Ｂ）参照）を削除して略半球形状の基材６６’ａ，６６’ｂ，そして６６’ｃ（図１０の（Ｃ）参照）にし、上記部位Ｂが削除された後に残った平坦面を柔軟な膜材９２’（図１０の（Ｃ）参照）の表面に例えば接着剤等の公知の固定手段により固定することもできる。
【０２０８】
このように変形させても図１１を参照しながら前述した第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００と同じ作用効果を得ることができるし、さらには図１０の（Ｃ）を参照しながら前述した第９の実施の形態の変形例に従った弾性表面波素子アレイ９０’に特有の下記の効果も得ることが出来る。
【０２０９】
即ち、膜材９２’（図１０の（Ｃ）参照）には弾性表面波素子アレイ１００の複数の弾性表面波素子６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材６６ａ，６６ｂ，そして６６ｃの夫々の外表面の上記部位Ｂ（図１０の（Ｂ）参照）が埋設されることがないので、図１１を参照しながら前述した第１０の実施の形態のこような変形例の膜材９２’（図１０の（Ｃ）参照）の厚さは図１１を参照して前述された第１０の実施の形態に従った弾性表面波素子アレイ１００の膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）の厚さに比べ遥かに薄くすることが出来る。この変形例の膜材９２’（図１０の（Ｃ）参照）は、それよりも厚さの厚い第１０の実施の形態の膜材９２（図１０の（Ｂ）参照）に比べ、例えば人間型ロボットの体表面のような支持表面に対しより緊密に正確に従い取り付けることが可能である。
【０２１０】
［第５，第６，第９，そして第１０の実施の形態と第５及び第９の実施の形態の変形例とに共通の第１の変形例］
次に、図１２を参照しながら、図６，７，１０，そして１１を参照しながら前述した第５，第６，第９，そして第１０の実施の形態と第５及び第９の実施の形態の変形例とに共通の第１の変形例について詳細に説明する。なお図１２は、上記共通の第１の変形例の概略的な側面図である。
【０２１１】
そしてこの共通の第１の変形例において、これら図６，７，１０，そして１１を参照しながら前述した第５，第６，第９，そして第１０の実施の形態と第５及び第９の実施の形態の変形例の構成部材と同じ構成部材には、これら図６，７，１０，そして１１を参照しながら前述した第５，第６，第９，そして第１０の実施の形態と第５及び第９の実施の形態の変形例の構成部材を指摘していたのと同じ参照符号を付し、これらの構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０２１２】
これらの実施の形態及びこれらの実施の形態の変形例において使用されている複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃ，あるいは６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの複数の弾性表面波励起変換手段１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８’ａ，１８’ｂ，１８’ｃ，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，又は６８ｆや送信部Ｓ又はＳ’や受信部Ｊ又はＪ’や反射体Ｈ又はＨ’が前述したようにすだれ状電極により構成されている場合には、図１２中に示されているように、すだれ状電極の一方の接点を共通の入力手段２６’’，２６，７８及び共通の受信手段２８’’、２８，７９の中の対応する１つに接続させるとともに、すだれ状電極の他方の接点を対応する基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃの接触部位Ｔに設置した導電性材料の接地部材Ｅに接続させることが出来る。
【０２１３】
さらに、これらの実施の形態及びこれらの実施の形態の変形例において使用されている複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃ，あるいは６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃの接触部位Ｔを柔軟な導電性膜ＦＭにより覆っていて、導電性膜ＦＭが接地されている。
【０２１４】
そして、これらの実施の形態及びこれらの実施の形態の変形例において使用されている複数の弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，そして１２ｃ，あるいは６２ａ，６２ｂ，そして６２ｃの基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃの接触部位Ｔには、導電性膜ＦＭを介して外部の物体から圧力が負荷される。
【０２１５】
［第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第２の変形例］
次に、図１３を参照しながら、図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第２の変形例について詳細に説明する。なお図１３は、上記共通の第３の変形例の概略的な斜視図である。
【０２１６】
そしてこの共通の第２の変形例において、これら図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の構成部材と同じ構成部材には、これら図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の構成部材を指摘していたのと同じ参照符号を付し、これらの構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０２１７】
この共通の第２の変形例では、図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００の夫々に含まれる弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，の列又は行に任意の間隔で温度測定素子ＴＭが介在されている。温度測定素子ＴＭは、弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，又は１００が配置されている環境の温度を測定する為に使用される。温度測定素子ＴＭは、従来公知の任意の構成であることが出来るし、弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００の夫々に含まれる弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，の夫々と同じ構成であって、上記環境温度の変化のみにより弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，に生じる弾性表面波伝搬状況の変化を検出するような電気又は電子回路を備えていることが出来る。
【０２１８】
このような構成であれば、弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００の夫々に含まれる弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，において検出されたそれらに対する接触圧力の大きさに応じて変化する弾性表面波伝搬状況の変化から、上記環境温度の変化に伴なうる弾性表面波伝搬状況の変化の影響を取り除くことが出来るようになるので、上記検出されたそれらに対する接触圧力の大きさのより正確な絶対値を知ることが出来るようになる。
【０２１９】
なお図１３には、弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００の夫々に含まれる弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，の接触部位Ｔを共通して覆う柔軟な覆いＦＲも示されている。
【０２２０】
［第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第３の変形例］
次に、図１４を参照しながら、図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例とに共通の第３の変形例について詳細に説明する。なお図１４の（Ａ）は、上記共通の第３の変形例の概略的な斜視図であり；そして、図１４の（Ｂ）は、上記共通の第３の変形例の一部を拡大して概略的に示す側面図である。
【０２２１】
そしてこの共通の第３の変形例において、これら図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の構成部材と同じ構成部材には、これら図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の構成部材を指摘していたのと同じ参照符号を付し、これらの構成部材についての詳細な説明は省略する。
【０２２２】
図１４の（Ａ）中に示されているように、この共通の第３の変形例では、図１乃至図３及び図５乃至図１１を参照しながら前述した第１乃至第１０の実施の形態とこれらの変形例の弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００の夫々に含まれる弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，の基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，又は６６ｄが柔軟な糸状の連結部材により相互に連結されていて、上記糸状の連結部材は例えば共通の入力手段２６，２６’，２６’’，又は７８の為のリード線や共通の受信手段２８，２８’，２８’’，又は７９の為のリード線を含むことが出来る。
【０２２３】
上記糸状の連結部材は、例えば基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，又は６６ｄにおいて夫々の伝搬面１４，１４’，６４，又は６４’を避けて形成された貫通孔Ｑに挿通されていることが出来る。このようにして上記糸状の連結部材により基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，又は６６ｄが相互に連結されている弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，を含む弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００は、所謂ビーズ編み物のように取り扱うことを可能にし、例えば人間型ロボットの表面の所望の部位に容易に緊密に適合可能であるとともに取り外しも容易な衣服の一部のように構成することが可能になる。
【０２２４】
さらに、このように上記糸状の連結部材により基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，又は６６ｄが相互に連結されている弾性表面波素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，…，又は１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，…，又は１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，…，又は６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，…，又は６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，…，又は６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ，…，を含む弾性表面波素子アレイ１０，３０，４０，４０’，５０，６０，８０，９０，９０’，１００は、必要に応じて図１４の（Ｂ）中に示されているように基材１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，又は６６ｄの表面の接触部位Ｔ、さらには接触部位Ｔとは反対側の部位Ｂ、を共通の柔軟な覆いＦＲにより覆うことが出来る。共通の柔軟な覆いＦＲは、１枚の膜でなければならないことはなく、所望の機能を達成することが出来るのであれば、多層膜や織布や不織布であることも出来る。
【符号の説明】
【０２２５】
１０，３０，４０，４０’．５０，６０，８０，９０，９０’，１００…弾性表面波素子アレイ、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２’ａ，１２’ｂ，１２’ｃ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２’ａ，６２’ｂ，６２’ｃ…弾性表面波素子、１４，１４’，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，６４，６４’…伝搬面、１６，１６’，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ…基材、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８’ａ，１８’ｂ，１８’ｃ，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｄ，６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８’ａ，６８’ｂ，６８’ｃ…弾性表面波励起変換手段、２２，２２’，２２’’，７４…周波数分析手段、２４，２４’，２４’’，７６…弾性表面波伝搬状態解析手段（圧力検出手段）、２６，２６’，２６’’，７８…入力手段、２８，２８’，２８’’，７９…受信手段、Ｓ，Ｓ’…送信部，Ｔ…接触部位、Ｊ，Ｊ’…受信部、Ｈ，Ｈ’…反射体、ｘ，ｙ，ｚ，α，β…弾性表面波、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｋ１，Ｋ２…配列周期、Ｗ１，Ｃ１，Ｃ２…重複する長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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