(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、
前記高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された２つの薄膜電極と、
２つの前記薄膜電極の少なくとも一方に積層された保護層とを有する電気音響変換フィルムを備え、
前記電気音響変換フィルムの表面の少なくとも一部が被検体と当接する当接面であって、
前記当接面とは反対側の面側の前記薄膜電極が接地されているピックアップセンサ。
【請求項２】
前記電気音響変換フィルムの、前記保護層が積層された側である主面の一方が前記当接面であり、
他方の主面に積層された前記薄膜電極が接地されている請求項１に記載のピックアップセンサ。
【請求項３】
前記電気音響変換フィルムは二つ折りされており、
二つ折りされた前記電気音響変換フィルムの外側の主面に積層された前記薄膜電極が接地されている請求項１に記載のピックアップセンサ。
【請求項４】
二つ折りされた前記電気音響変換フィルムの外側の主面に前記保護層が積層されている請求項３に記載のピックアップセンサ。
【請求項５】
前記電気音響変換フィルムが一方の主面側に突出するように湾曲保持されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のピックアップセンサ。
【請求項６】
前記電気音響変換フィルムを湾曲させるように、前記電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体を有し、
前記弾性支持体は、前記電気音響変換フィルムの、接地される薄膜電極側の主面に密着して配置される請求項１〜５のいずれか一項に記載のピックアップセンサ。
【請求項７】
Ｃ字状に形成された弾性を有する保持部材を有し、
前記保持部材は、前記電気音響変換フィルムを前記被検体に押し付けて保持する請求項１〜６のいずれか一項に記載のピックアップセンサ。
【請求項８】
吸盤部材を有し、
前記電気音響変換フィルムが、前記吸盤部材の吸着面の中央に配置される請求項１〜７のいずれか一項に記載のピックアップセンサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のピックアップセンサを用いる生体センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピックアップセンサおよび生体センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動検出部として圧電素子を用いる咽喉マイクロフォンが知られている。
咽喉マイクロフォンは、振動検出部を咽喉部に押し付けて使用され、咽喉部の振動を検出する。【０００３】
例えば、特許文献１には、人体に対する保持部材を介して咽喉部に押し付けられ、咽喉部で生ずる振動を音声信号に変換する第１の振動−電気変換器を有する咽喉マイクロフォンであって、保持部材に加えられる機械的な振動を電気的な雑音信号として検出する第２の振動−電気変換器を備え、第２の振動−電気変換器により、第１の振動−電気変換器の音声出力レベルが制御される咽喉マイクロフォンが記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、第１圧電バイモルフと、第１圧電バイモルフと異なる共振周波数を有する第２圧電バイモルフと、第１圧電バイモルフからの信号の出力インピーダンスを変換する第１インピーダンス変換器と、第２圧電バイモルフからの信号の出力インピーダンスを変換する第２インピーダンス変換器と、第１インピーダンス変換器および第２インピーダンス変換器からの信号がそれぞれ入力される第１バッファ回路および第２バッファ回路とを備える咽喉マイクロフォンであって、第１圧電バイモルフおよび第２圧電バイモルフは共通の基台に取り付けられ、第１バッファ回路の出力信号および第２バッファ回路の出力信号は独立していて、第１バッファ回路の出力信号と、第２バッファ回路の出力信号とから平衡出力される咽喉マイクロフォンが記載されている。【０００５】
一方、特許文献３には、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面に形成された薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムを声帯マイクロフォンとして用いることが記載されている。【０００６】
ここで、咽喉マイクロフォンは、喉元に装着するものであるため、小型化が要求されている。
しかしながら、特許文献１および２に記載されるような、圧電素子を振動検出部として用いる咽喉マイクロフォンでは、咽喉マイクロフォンの着脱時など咽喉マイクロフォンに触った際に発生する不快なノイズを防ぐためには、ノイズ信号を検出するための第２のセンサ、および、信号処理用の回路等が必要となるため、機器の小型化が難しいという問題があった。【０００７】
一方、特許文献３に記載される電気音響変換フィルムは、圧電特性に面内異方性がないため、喉元に直接貼るだけで咽喉部の振動を検出することができる。また、共振しにくいため、触っても不快なノイズが発生しにくく、第２のセンサ、および、信号処理用の回路等が不要である。そのため、機器の小型化が容易であり、咽喉マイクロフォンとして好適に利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１５３３６４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９５１３２号公報
【特許文献３】特開２０１４−０１４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献３に記載されるような電気音響変換フィルムを用いる場合には、外部からの電磁波ノイズに弱く、例えば、商業用電源のノイズを拾ってしまい、微小な振動を高い精度で効率よく安定して検出することが難しいという問題があることがわかった。【００１０】
発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、小型で、微小な振動を高い精度で効率よく安定して検出することができるピックアップセンサおよび生体センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極の少なくとも一方に積層された保護層とを有する電気音響変換フィルムを備え、電気音響変換フィルムの表面の少なくとも一部が被検体と当接する当接面であって、当接面とは反対側の面側の薄膜電極が接地されていることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の構成のピックアップセンサおよび生体センサを提供する。【００１２】
（１）  常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、
高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された２つの薄膜電極と、
２つの薄膜電極の少なくとも一方に積層された保護層とを有する電気音響変換フィルムを備え、
電気音響変換フィルムの表面の少なくとも一部が被検体と当接する当接面であって、
当接面とは反対側の面側の薄膜電極が接地されているピックアップセンサ。
（２）  電気音響変換フィルムの、保護層が積層された側である主面の一方が当接面であり、
他方の主面に積層された薄膜電極が接地されている（１）に記載のピックアップセンサ。
（３）  電気音響変換フィルムは二つ折りされており、
二つ折りされた電気音響変換フィルムの外側の主面に積層された薄膜電極が接地されている（１）に記載のピックアップセンサ。
（４）  二つ折りされた電気音響変換フィルムの外側の主面に保護層が積層されている（３）に記載のピックアップセンサ。
（５）  電気音響変換フィルムが一方の主面側に突出するように湾曲保持されている（１）〜（４）のいずれかに記載のピックアップセンサ。
（６）  電気音響変換フィルムを湾曲させるように、電気音響変換フィルムの一方の主面に密着して配置される弾性支持体を有し、
弾性支持体は、電気音響変換フィルムの、接地される薄膜電極側の主面に密着して配置される（１）〜（５）のいずれかに記載のピックアップセンサ。
（７）  Ｃ字状に形成された弾性を有する保持部材を有し、
保持部材は、電気音響変換フィルムを被検体に押し付けて保持する（１）〜（６）のいずれかに記載のピックアップセンサ。
（８）  吸盤部材を有し、
電気音響変換フィルムが、吸盤部材の吸着面の中央に配置される（１）〜（７）のいずれかに記載のピックアップセンサ。
（９）  （１）〜（８）のいずれかに記載のピックアップセンサを用いる生体センサ。
【発明の効果】
【００１３】
このような本発明によれば、小型で、微小な振動を高い精度で効率よく安定して検出することができるピックアップセンサおよび生体センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のピックアップセンサの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】電気音響変換フィルムの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】図１に示すピックアップセンサを被検体に設置した例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】図５に示すピックアップセンサの上面図である。
【図７】図５に示すピックアップセンサを被検体に設置した例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す斜視図である。
【図９】図８に示すピックアップセンサのＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図８に示すピックアップセンサを被検体に設置した例を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す断面図である。
【図１３Ａ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための模式的である。
【図１３Ｂ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための模式的である。
【図１３Ｃ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための模式的である。
【図１３Ｄ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための模式的である。
【図１３Ｅ】電気音響変換フィルムの作製方法の一例を説明するための模式的である。
【図１４】比較例のピックアップセンサを模式的に示す断面図である。
【図１５】検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
【図１６】検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
【図１７】検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
【図１８】検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
【図１９】検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のピックアップセンサおよび生体センサについて、添付の図面に示される好適実施形態を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、主面とは、フィルムの面のうち他の面よりもはるかに面積の大きい、対向する二つの面である。
【００１６】
本発明のピックアップセンサは、
常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、
高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された２つの薄膜電極と、
２つの薄膜電極の少なくとも一方に積層された保護層とを有する電気音響変換フィルムを備え、
電気音響変換フィルムの表面の少なくとも一部が被検体と当接する当接面であって、
当接面とは反対側の面側の薄膜電極が接地されているピックアップセンサである。
また、本発明の生体センサは、上記ピックアップセンサを用いた生体センサである。
【００１７】
本発明のピックアップセンサは、被検体内部の振動を検出するピックアップセンサである。例えば、ピックアップセンサを人体の咽喉部に取り付けて、咽喉部で生ずる振動を検出して音声信号として出力する咽喉マイクロフォンとして利用するものである。
あるいは、本発明のピックアップセンサは、生体の任意の箇所に取り付けて、脈拍または心拍を測定する、脈拍計、心拍計、聴診器または血圧計等の生体センサと利用するものである。
あるいは、本発明のピックアップセンサは、各種装置の検査対象部位に取り付けて振動を測定し異常を検知することで、検査対称部位の故障の有無を評価するための装置用のセンサとして利用するものである。例えば、装置のベアリングにピックアップセンサを貼り付けて振動を測定し、振動が閾値よりも大きくなった場合にベアリングが磨耗等により損傷したと評価する。
すなわち、本発明においては、被検体Ｔは、人体あるいは各種装置である。
【００１８】
図１に、本発明のピックアップセンサの一例を模式的に表す断面図を示す。
図１に示すピックアップセンサ１００ａは、電気音響変換フィルム（以下、「変換フィルム」ともいう）１０を備え、変換フィルム１０の、被検体と当接する当接面Ｓｃとは反対側の面側の（下部）薄膜電極１４が接地されている。
【００１９】
図２は、変換フィルム１０の一例を模式的に示す断面図である。
図２に示すように、変換フィルム１０は、圧電性を有するシート状物である圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する。
【００２０】
変換フィルム１０において、圧電体層１２は、高分子複合圧電体からなるものである。
図２に概念的に示すように、圧電体層１２を形成する高分子複合圧電体は、常温で粘弾性を有する高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４中に、圧電体粒子２６を分散したものである。なお、本明細書において、「常温」とは、０〜５０℃程度の温度域を指す。
また、下部薄膜電極１４および上部薄膜電極１６は、電極対をなすものであり、圧電体層１２を挟むように、それぞれが圧電体層１２のいずれかの主面に積層されている。
【００２１】
このような構成の変換フィルム１０は、圧電性を有し、被検体の振動に伴うフィルムの伸縮運動を電気信号に変換する。
変換フィルム１０の詳細については後述する。
【００２２】
ここで、図１に示すピックアップセンサ１００ａは、上部保護層２０が積層された主面側を被検体との当接面Ｓｃとし、当接面Ｓｃとは反対側の主面側に積層された薄膜電極である下部薄膜電極１４が、接地されている。
図３に示すように、このようなピックアップセンサ１００ａは、当接面Ｓｃを被検体Ｔに接触させて設置される。したがって、接地された下部薄膜電極１４は、被検体Ｔから遠い側に位置することになる。そのため、圧電体層１２は、被検体Ｔと下部薄膜電極１４との間に位置することになる。
すなわち、被検体Ｔ側を内側とすると、圧電体層１２の外側の薄膜電極が接地されている。
【００２３】
前述のとおり、従来の圧電素子を振動検出部として用いる咽喉マイクロフォンでは、咽喉マイクロフォンの着脱時など咽喉マイクロフォンに触った際に発生する不快なノイズを防ぐためには、ノイズ信号を検出するための第２のセンサ、および、信号処理用の回路等が必要となるため、機器の小型化が難しいという問題があった。
これに対して、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面に形成された薄膜電極とを有する電気音響変換フィルムは、喉元に直接貼るだけで咽喉部の振動を検出することができ、また、共振しにくいため、触っても不快なノイズが発生しにくく、第２のセンサ、および、信号処理用の回路等が不要である。そのため、機器の小型化が容易である。
【００２４】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、このような電気音響変換フィルムを用いる場合には、外部からの電磁波ノイズに弱く、例えば、商業用電源のノイズを拾ってしまい、微小な振動を高い精度で効率よく安定して検出することが難しいという問題があることがわかった。
【００２５】
これに対して、本発明のピックアップセンサは、常温で粘弾性を有する高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体と、高分子複合圧電体の両面それぞれに積層された２つの薄膜電極と、２つの薄膜電極の少なくとも一方に積層された保護層とを有する電気音響変換フィルムを備え、電気音響変換フィルムの表面の少なくとも一部が被検体と当接する当接面であって、当接面とは反対側の面側の薄膜電極が接地されている、という構成を有する。
このような構成により、商業用電源等の外部からの電磁波ノイズに対して、外側の薄膜電極が電磁シールドとして機能し、外側の薄膜電極よりも内側にある圧電体層が外部からの電磁波ノイズの影響を受けるのを防止することができる。ノイズを少なくすることができるので、検出する振動が微小な振動であった場合でも、高い精度で効率よく安定して検出することができる。
【００２６】
微弱な振動を高い精度で検出することができる観点から、本発明のピックアップセンサは、生体（人体、動物）の、脈拍または心拍を測定する、脈拍計、心拍計、聴診器または血圧計等の生体センサとして好適に利用することができる。
【００２７】
また、本発明に用いられる変換フィルムは、小型で軽量であり、可撓性に優れ、かつ、変形時に音質変化が小さいため、複雑な曲面を有する人体の任意の箇所、および、各種装置の任意の箇所に容易に貼り付けることが可能である。また、小型で軽量であるため、各種装置の狭い場所にも貼り付けることが可能である。
【００２８】
なお、本発明のピックアップセンサにおいて、被検体への貼り付け方法には、特に限定はなく、公知のシート状物の貼り付け方法が、各種、利用可能である。
また、ピックアップセンサを、直接、被検体に貼り付けるのではなく、変換フィルムを、極薄いケースや袋体に収容して、被検体に貼り付けるようにしてもよい。
【００２９】
ここで、図１に示すピックアップセンサにおいては、変換フィルム１０の一方の主面側の表面を当接面Ｓｃとし、他方の主面側の薄膜電極を接地する構成としたが、これに限定はされない。
図４に、本発明のピックアップセンサの他の一例の模式的断面図を示す。
図４に示すピックアップセンサ１００ｂは、１つの変換フィルム１０を有し、この変換フィルム１０が二つ折りされており、二つ折りされた変換フィルム１０の外側の主面側に積層された薄膜電極である上部薄膜電極１６が接地されている。また、二つ折りされた変換フィルム１０の外側の主面の一方が当接面Ｓｃである。図に示すように、ピックアップセンサ１００ｂにおいては、当接面Ｓｃに近い側の薄膜電極も接地された上部薄膜電極１６となり、二つ折りされた変換フィルム１０の内側の薄膜電極が下部薄膜電極１４となる。
【００３０】
図４に示すピックアップセンサ１００ｂのように、変換フィルム１０を二つ折りして用いた場合には、二つ折りの両外側に近い側の薄膜電極が接地されるので、外部からの電磁波ノイズのみでなく、人体等の被検体Ｔ側から入ってくる電磁波ノイズが圧電体層１２に影響を与えることを防止することができる。
なお、図４においては、説明を容易にするため、二つ折りされた変換フィルム１０は、完全に折り畳まれてはいない状態を示したが、二つ折りされた変換フィルム１０の内側の主面同士は密着してもよい。
【００３１】
なお、図１に示すピックアップセンサ１００ａおよび図４に示すピックアップセンサ１００ｂにおいては、変換フィルム１０は両面側に保護層を有する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも当接面Ｓｃ側に保護層を有していればよく、両面に保護層を有するのが好ましい。すなわち、図１に示すピックアップセンサ１００ａにおいては、当接面Ｓｃは接地される下部薄膜電極１４とは反対側の面であるので、上部薄膜電極１６側に保護層（上部保護層２０）を有していればよい。また、図４に示すピックアップセンサ１００ｂにおいては、当接面Ｓｃとなる外側の主面は、接地される上部薄膜電極１６側の面であるので、上部薄膜電極１６側に保護層（上部保護層２０）を有していればよい。
なお、当接面Ｓｃにおいて保護層と被検体Ｔとの間に、交換可能な第２の保護層を挿入してもよい。
【００３２】
また、前述のとおり、ピックアップセンサを、直接、被検体に貼り付けるのではなく、変換フィルムを、極薄いケースに収容して、被検体に貼り付けるようにしてもよい。
図５に、本発明のピックアップセンサの他の一例の模式的断面図を示し、図６に、図５に示すピックアップセンサの上面図を示す。すなわち、図５は、図６に示すピックアップセンサのＢ−Ｂ線断面図である。
【００３３】
図５に示すピックアップセンサ１００ｃは、変換フィルム１０と、ケース４２と、粘弾性支持体４６と、押圧部材４８とを有する電気音響変換ユニット（以下、「変換ユニット」ともいう）４０を有し、粘弾性支持体４６は、変換フィルム１０の、接地される薄膜電極側の主面に密着して配置される。すなわち、変換フィルム１０の、粘弾性支持体４６と密着する主面とは反対側の主面が当接面Ｓｃであり、粘弾性支持体４６と密着する主面側に積層された薄膜電極が接地される。
なお、図５に示すピックアップセンサ１００ｃにおいて、変換フィルム１０は、図１に示すような折り畳まれていない変換フィルムであってもよいし、図４に示すような二つ折りされた変換フィルムであってもよい。
【００３４】
変換ユニット４０は、常温で粘弾性を示す高分子材料からなる粘弾性マトリックス中に圧電体粒子を分散してなる高分子複合圧電体の両面に薄膜電極を積層した変換フィルム１０を振動板として用いるものである。変換ユニット４０は、変換フィルム１０を湾曲させて支持しており、図７に示すように、湾曲させた変換フィルム１０を被検体Ｔに押し当てて設置され、振動の検出を行う。
変換ユニット４０の変換フィルム１０は、被検体Ｔから伝わる振動（音）に応じて、面内方向に伸長または収縮することで、振動（音）と電気信号とを変換する。
ここで、粘弾性支持体４６側の薄膜電極が接地されているので、圧電体層１２は、被検体Ｔと接地された薄膜電極との間に位置することになる。そのため、接地された薄膜電極が電磁シールドとして機能し、圧電体層１２が外部からの電磁波ノイズの影響を受けるのを防止することができる。
また、変換フィルム１０を用いる変換ユニット４０は、振動板である変換フィルム１０自体が薄いので、変換ユニット４０自体の厚さを薄くでき、また、軽量化できる。
また、変換フィルム１０が張った状態で湾曲保持されているので、被検体Ｔの振動に対する変換フィルム１０の伸縮量が大きくなり、微小な振動をより高い感度で検出することができる。
【００３５】
以下、変換ユニット４０について詳述する。
ケース４２は、押圧部材４８と共に、変換フィルム１０および粘弾性支持体４６を保持する保持部材である。ケース４２は、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図示例においては、ケース４２は薄型の六面体形状で、最大面の一方が開放面である。また、開放部は正四角形状である。ケース４２は内部に粘弾性支持体４６を収容する。
なお、変換ユニットにおいて、ケース４２の形状（すなわち変換ユニットの形状）は、四角筒状に限定はされず、円筒状や底面が長方形の四角筒状、底面が多角形の筒状等の各種の形状の筐体が利用可能である。
【００３６】
粘弾性支持体４６は、適度な粘性と弾性を有し、変換フィルム１０を湾曲した状態で保持すると共に、変換フィルム１０のどの場所でも一定の機械的バイアスを与えることによって、変換フィルム１０の伸縮運動を無駄なく前後運動に変換させるためのものである。
図示例において、粘弾性支持体４６は、ケース４２の底面とほぼ同等の底面形状を有する四角柱状である。また、粘弾性支持体４６の高さは、ケース４２の深さよりも大きい。
【００３７】
粘弾性支持体４６の材料としては、適度な粘性と弾性を有し、かつ、圧電フィルムの振動を妨げず、好適に変形するものであれば、特に限定はない。一例として、羊毛のフェルト、レーヨンやＰＥＴを含んだ羊毛のフェルトなどの不織布、グラスウール、或いはポリウレタンなどの発泡材料（発泡プラスチック）、ポリエステルウール、紙を複数枚重ねたもの、磁性流体、塗料等が例示される。
粘弾性支持体４６の比重には、特に限定はなく、粘弾性支持体の種類に応じて、適宜、選択すればよい。一例として、粘弾性支持体としてフェルトを用いた場合には、比重は、５０〜５００ｋｇ／ｍ3が好ましく、１００〜３００ｋｇ／ｍ3がより好ましい。また、粘弾性支持体としてグラスウールを用いた場合には、比重は、１０〜１００ｋｇ／ｍ3が好ましい。
【００３８】
押圧部材４８は、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧した状態で支持するためのものであり、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、中央に開口部を有する正四角形状の板状部材である。押圧部材４８は、ケース４２の開放面と同様の形状を有し、また、開口部の形状は、ケース４２の開放部と同様の正四角形状である。
【００３９】
変換ユニット４０においては、ケース４２の中に粘弾性支持体４６を収容して、変換フィルム１０によってケース４２および粘弾性支持体４６を覆い、変換フィルム１０の周辺を押圧部材４８によってケース４２の開放面に接した状態で、押圧部材４８をケース４２に固定して、構成される。
なお、ケース４２への押圧部材４８の固定方法には、特に限定はなく、ビスやボルトナットを用いる方法、固定用の治具を用いる方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
【００４０】
この変換ユニット４０においては、粘弾性支持体４６は、高さ（厚さ）がケース４２の内面の高さよりも厚い。すなわち、変換フィルム１０および押圧部材４８が固定される前の状態では、粘弾性支持体４６は、ケース４２の上面よりも突出した状態となっている。
そのため、変換ユニット４０では、粘弾性支持体４６の周辺部に近くなるほど、粘弾性支持体４６が変換フィルム１０によって下方に押圧されて厚さが薄くなった状態で、保持される。すなわち、変換フィルム１０の主面の少なくとも一部が湾曲した状態で保持される。
この際、変換フィルム１０の面方向において、粘弾性支持体４６の全面を押圧して、全面的に厚さが薄くなるようにするのが好ましい。すなわち、変換フィルム１０の全面が粘弾性支持体４６により押圧されて支持されるのが好ましい。
また、このように形成された湾曲部は、中心から周辺部に向かって緩やかに曲率が変化しているのが好ましい。これにより、共振周波数を分散させ、より広帯域化できる。
【００４１】
また、変換ユニット４０において、粘弾性支持体４６は押圧部材４８に近づくほど厚さ方向に圧縮された状態になるが、静的粘弾性効果（応力緩和）によって、変換フィルム１０のどの場所でも機械的バイアスを一定に保つことができる。これにより、変換フィルム１０の伸縮運動が無駄なく前後運動へと変換されるため、薄型、かつ、十分な音量が得られ、音響特性に優れる平面状の変換ユニット４０を得ることができる。
【００４２】
このような構成の変換ユニット４０において、変換フィルム１０の、押圧部材４８の開口部に対応する領域が実際に振動する領域となる。すなわち、押圧部材４８は、振動領域を規定する部位である。従って、変換ユニット４０は、ユニット全体の大きさに対する振動領域の相対的な大きさを大きくし易く、小型化が容易である。
【００４３】
また、変換ユニット４０の変換フィルム１０側の面と、振動領域とは相似であるのが好ましい。すなわち、押圧部材４８の外形と開口部の形状は相似であるのが好ましい。
また、変換フィルム１０の主面に垂直な方向から見た際の、振動領域の形状は、四角形状に限定はされず、多角形状または円形状であってもよい。すなわち、押圧部材４８の開口部４８ａの形状は、四角形状、多角形状あるいは円形状等の種々の形状とすることができる。
【００４４】
なお、変換ユニット４０において、変換フィルム１０による粘弾性支持体４６の押圧力には、特に限定はないが面圧が低い位置における面圧で０．００５ＭＰａ〜１．０ＭＰａ、特に０．０２ＭＰａ〜０．２ＭＰａ程度とするのが好ましい。
加えて、粘弾性支持体４６の厚さにも、特に限定は無いが、押圧される前の厚さが、１ｍｍ〜１００ｍｍ、特に１０ｍｍ〜５０ｍｍであるのが好ましい。
【００４５】
また、図示例においては、粘弾性を有する粘弾性支持体４６を利用する構成としたが、これに限定はされず、少なくとも弾性を有する弾性支持体を利用する構成であればよい。
例えば、粘弾性支持体４６に代えて、弾性を有する弾性支持体を有する構成としてもよい。
弾性支持体としては、天然ゴムや各種合成ゴムが例示される。
【００４６】
ここで、図５に示すピックアップセンサ１００ｃの変換ユニット４０は、押圧部材４８によって、変換フィルム１０の周辺全域をケース４２に押し付けているが、本発明は、これに限定されない。
すなわち、変換フィルム１０を利用する変換ユニットは、押圧部材４８を有さずに、例えばケース４２の４箇所の角において、ビスやボルトナット、治具などによって、変換フィルム１０をケース４２の上面に押圧／固定してなる構成も利用可能である。
また、ケース４２と変換フィルム１０との間には、Ｏリング等を介在させてもよい。このような構成を有することにより、ダンパ効果を持たせることができ、変換フィルム１０の振動がケース４２に伝達されることを防止して、より優れた音響特性を得ることができる。
【００４７】
また、変換フィルム１０を利用する変換ユニットは、粘弾性支持体４６を収容するケース４２を有さなくても良い。
例えば、剛性を有する支持板の上に粘弾性支持体を載置し、粘弾性支持体を覆って変換フィルム１０を載せ、先と同様の押圧部材を周辺部に載置する。次いで、ビス等によって押圧部材を支持板に固定することにより、押圧部材と一緒に粘弾性支持体を押圧した構成も、利用可能である。
なお、支持板の大きさとしては粘弾性支持体よりも大きくても良く、更に支持板の材質としては、ポリスチレンや発泡ＰＥＴ、或いはカーボンファイバーなどの各種振動板を用いることができる。
【００４８】
さらに、変換ユニットは、周辺を押圧する構成にも限定はされず、例えば、粘弾性支持体４６と変換フィルム１０の積層体の中央を、何らかの手段によって押圧してなる構成も利用可能である。
すなわち、変換ユニットは、変換フィルム１０の湾曲した状態で保持される構成であれば、各種の構成が利用可能である。
あるいは、変換フィルム１０を樹脂フィルムに貼り付けて張力を付与する（湾曲させる）構成としてもよい。樹脂フィルムで保持する構成とし、湾曲させた状態で保持できるようにすることでフレキシブルなスピーカとすることができる。
あるいは、変換フィルム１０を湾曲したフレームに張り上げた構成としてもよい。
【００４９】
また、図５に示す例では、押圧部材４８を用いて、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して支持する構成としたが、これに限定はされず、例えば、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０を用いて、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側で固定する構成としてもよい。すなわち、ケース４２とケース４２内に配置された粘弾性支持体４６とを、ケース４２の開口面よりも大きい変換フィルム１０で覆い、変換フィルム１０の端部をケース４２の裏面側に引張ることで、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６に押圧して張力を付与して湾曲させ、変換フィルムの端部をケース４２の裏面側で固定してもよい。
【００５０】
あるいは、気密性を有するケースを用い、ケースの開放端を変換フィルムで覆って閉塞し、ケース内に気体を導入して変換フィルムに圧力を掛けて、凸状に膨らませた状態で、保持する構成としてもよい。
【００５１】
また、図５に示す変換ユニット４０においては、変換フィルム１０は、粘弾性支持体４６により押圧されて、主面が凸状に湾曲した状態で保持される構成としたが、このように、変換フィルム１０を湾曲した状態で保持する構成には特に限定はない。
例えば、変換フィルム１０自体に凸部を形成して湾曲させてもよい。凸部の形成方法としては特に限定はなく、種々の公知の樹脂フィルムの加工方法が利用可能である。例えば、真空加圧成型法、エンボス加工等の形成方法により、凸部を形成することができる。
【００５２】
ここで、本発明のピックアップセンサにおいては、変換ユニットに加えて、吸盤部材を有してもよい。
図８は、本発明のピックアップセンサの他の一例を模式的に示す斜視図であり、図９は、図８に示すピックアップセンサのＢ−Ｂ線断面図である。
図８および図９に示すピックアップセンサ１００ｄは、図５に示すピックアップセンサ１００ｃと同様の変換ユニット４０と、変換ユニット４０が載置される第２ケース５０と、第２ケース５０に取り付けられた吸盤部材５２とを有する。
【００５３】
第２ケース５０は、プラスチックや金属、或いは木材等で形成される、一面が開放する箱型の筐体である。図示例においては、第２ケース５０は薄型の有底の円筒形状で、円形の面の一方が開放面である。また、開放部は矩形状であり、変換ユニット４０のケース４２の最大面と略同じ大きさであり、深さは、ケース４２と押圧部材４８との合計厚さと略同じである。
図９に示すとおり、第２ケース５０には、変換ユニット４０が変換フィルム１０を外側に向けて収容される。
【００５４】
吸盤部材５２は、エラストマー、ゴム、シリコン、または他の弾力性のある材料からなり、取り付け対象物（被検体Ｔ）との間で内部を真空に近い状態にし気圧の差を利用して対象物に吸着する従来公知の吸盤部材であり、第２ケース５０の開放面の縁部に配置される。
従って、変換ユニット４０は、吸盤部材５２の吸着面（被検体Ｔと当接する面）の略中央に配置される。
【００５５】
このようにピックアップセンサ１００ｄが吸盤部材５２を有する構成とし、図１０に示すように、吸盤部材５２でピックアップセンサ１００ｄを被検体Ｔに取り付けて、変換フィルム１０を被検体Ｔに当接させる構成とすることで、ピックアップセンサ１００ｄが傾きにくくなり、安定して固定することができる。
【００５６】
さらに、図１１に示すピックアップセンサ１００ｅのように、略Ｃ字状に形成された弾性を有する保持部材５４を有する構成とし、保持部材５４が変換フィルム１０（変換ユニット４０）を被検体Ｔに押し付けて保持する構成としてもよい。
保持部材５４は、ピックアップセンサの取付箇所の形状に応じた略Ｃ字状の弾性を有する線材（丸棒材や帯板材等を含む）である。材質は、金属もしくは合成樹脂のいずれであってもよい。
保持部材５４の一方の端部には、変換ユニット４０が配置され、変換ユニット４０の変換フィルム１０とは反対側の面に接続される。
【００５７】
例えば、ピックアップセンサ１００ｅを咽喉マイクロフォンとして用いる場合には、保持部材５４は、人体の首部の周りに装着される大きさの略Ｃ形状の部材（いわゆる、ネックバンド）である。保持部材５４は、その両端部が、被検体Ｔおよび変換ユニット４０を内側に付勢して、被検体Ｔと変換ユニット４０の変換フィルム１０とを密着して保持する。
【００５８】
ピックアップセンサを被検体Ｔに取り付ける際に、テープ等を用いて、ピックアップセンサを取り付けた場合には、テープ等を貼り付けたことで、被検体Ｔの貼り付けた部分が固定されてしまい、被検体Ｔ内を振動が伝わりにくくなり、ピックアップセンサ（変換フィルム）に伝達される振動が小さくなってしまう場合がある。
これに対して、このように保持部材５４を有する構成とすることで、ピックアップセンサを取り付けた部分の被検体Ｔが固定されるのを防止でき、被検体Ｔ内を確実に振動が伝わるので、ピックアップセンサ（変換フィルム）はより確実に振動を検出することができる。
【００５９】
また、図１２に示すピックアップセンサ１００ｆのように、吸盤部材５２と保持部材５４とを有する構成としてもよい。
【００６０】
次に、本発明のピックアップセンサに用いられる変換フィルム１０について説明する。
前述のとおり、変換フィルム１０は、圧電性を有するシート状物である圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する。
【００６１】
ここで、高分子複合圧電体（圧電体層１２）は、次の用件を具備したものであるのが好ましい。
（ｉ）  可撓性
例えば、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持する場合、絶えず外部から、数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けることになる。この時、高分子複合圧電体が硬いと、その分大きな曲げ応力が発生し、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生し、やがて破壊に繋がる恐れがある。従って、高分子複合圧電体には適度な柔らかさが求められる。また、歪みエネルギーを熱として外部へ拡散できれば応力を緩和することができる。従って、高分子複合圧電体の損失正接が適度に大きいことが求められる。
（ii）  音質
咽喉マイクロフォン、生体センサ、および、装置用のセンサとして用いるピックアップセンサにおいては、２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの可聴域の周波数で振動を検出することが好ましい。従って、振動エネルギーの伝達効率を高めるために高分子複合圧電体には適度な硬さが求められる。また、ピックアップセンサの周波数特性が平滑であれば、曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくなる。従って、高分子複合圧電体の損失正接は適度に大きいことが求められる。
【００６２】
以上をまとめると、ピックアップセンサに用いる変換フィルムの高分子複合圧電体は、２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことが求められる。また、高分子複合圧電体の損失正接は、１０ｋＨｚ以下の全ての周波数の振動に対して、適度に大きいことが求められる。
【００６３】
一般に、高分子固体は粘弾性緩和機構を有しており、温度上昇あるいは周波数の低下とともに大きなスケールの分子運動が貯蔵弾性率（ヤング率）の低下（緩和）あるいは損失弾性率の極大（吸収）として観測される。その中でも、非晶質領域の分子鎖のミクロブラウン運動によって引き起こされる緩和は、主分散と呼ばれ、非常に大きな緩和現象が見られる。この主分散が起きる温度がガラス転移点（Ｔｇ）であり、最も粘弾性緩和機構が顕著に現れる。
高分子複合圧電体（圧電体層１２）において、ガラス転移点が常温にある高分子材料、言い換えると、常温で粘弾性を有する高分子材料をマトリックスに用いることで、２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の遅い振動に対しては柔らかく振舞う高分子複合圧電体が実現する。特に、この振舞いが好適に発現する等の点で、周波数１Ｈｚでのガラス転移温度が常温、すなわち、０〜５０℃にある高分子材料を、高分子複合圧電体のマトリックスに用いるのが好ましい。
【００６４】
常温で粘弾性を有する高分子材料としては、公知の各種のものが利用可能である。好ましくは、常温、すなわち０〜５０℃において、動的粘弾性試験による周波数１Ｈｚにおける損失正接Ｔａｎδの極大値が、０．５以上有る高分子材料を用いる。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に、最大曲げモーメント部における高分子マトリックス／圧電体粒子界面の応力集中が緩和され、高い可撓性が期待できる。
【００６５】
また、高分子材料は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１００ＭＰａ以上、５０℃において１０ＭＰａ以下、であることが好ましい。
これにより、高分子複合圧電体が外力によってゆっくりと曲げられた際に発生する曲げモーメントが低減できると同時に、２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの音響振動に対しては硬く振る舞うことができる。
【００６６】
また、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以上有ると、より好適である。これにより、高分子複合圧電体に電圧を印加した際に、高分子マトリックス中の圧電体粒子にはより高い電界が掛かるため、大きな変形量が期待できる。
しかしながら、その反面、良好な耐湿性の確保等を考慮すると、高分子材料は、比誘電率が２５℃において１０以下であるのも、好適である。
【００６７】
このような条件を満たす高分子材料としては、シアノエチル化ポリビニルアルコール（シアノエチル化ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル、ポリビニリデンクロライドコアクリロニトリル、ポリスチレン−ビニルポリイソプレンブロック共重合体、ポリビニルメチルケトン、および、ポリブチルメタクリレート等が例示される。また、これらの高分子材料としては、ハイブラー５１２７（クラレ社製）などの市販品も、好適に利用可能である。なかでも、シアノエチル基を有する材料を用いることが好ましく、シアノエチル化ＰＶＡを用いるのが特に好ましい。
なお、これらの高分子材料は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用（混合）して用いてもよい。
【００６８】
このような常温で粘弾性を有する高分子材料を用いる粘弾性マトリックス２４は、必要に応じて、複数の高分子材料を併用してもよい。
すなわち、粘弾性マトリックス２４には、誘電特性や機械特性の調整等を目的として、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料に加え、必要に応じて、その他の誘電性高分子材料を添加しても良い。
【００６９】
添加可能な誘電性高分子材料としては、一例として、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、ポリフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体及びポリフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素系高分子、シアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシサッカロース、シアノエチルヒドロキシセルロース、シアノエチルヒドロキシプルラン、シアノエチルメタクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルジヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルアミロース、シアノエチルポリアクリルアミド、シアノエチルポリアクリレート、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリヒドロキシメチレン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルサッカロース及びシアノエチルソルビトール等のシアノ基あるいはシアノエチル基を有するポリマー、ニトリルゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム等が例示される。
中でも、シアノエチル基を有する高分子材料は、好適に利用される。
また、圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４において、シアノエチル化ＰＶＡ等の常温で粘弾性を有する材料に加えて添加される誘電性ポリマーは、１種に限定はされず、複数種を添加してもよい。
【００７０】
また、誘電性ポリマー以外にも、ガラス転移温度Ｔｇを調整する目的で、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリブテン、イソブチレン、等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、マイカ、等の熱硬化性樹脂を添加しても良い。
更に、粘着性を向上する目的で、ロジンエステル、ロジン、テルペン、テルペンフェノール、石油樹脂、等の粘着付与剤を添加しても良い。
【００７１】
圧電体層１２の粘弾性マトリックス２４において、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外のポリマーを添加する際の添加量には、特に限定は無いが、粘弾性マトリックス２４に占める割合で３０重量％以下とするのが好ましい。
これにより、粘弾性マトリックス２４における粘弾性緩和機構を損なうことなく、添加する高分子材料の特性を発現できるため、高誘電率化、耐熱性の向上、圧電体粒子２６や電極層との密着性向上等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００７２】
また、圧電体層１２の誘電率を高める目的で、粘弾性マトリックス２４に誘電体粒子を添加してもよい。
誘電体粒子は、２５℃における比誘電率が８０以上の高い比誘電率を持つ粒子からなるものである。
誘電体粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅＯ3）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。なかでも、高い比誘電率を有する点で、誘電体粒子としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）を用いるのが好ましい。
【００７３】
誘電体粒子は、平均粒径が０．５μｍ以下であるのが好ましい。
また、粘弾性マトリックスと誘電体粒子との合計体積に対する、誘電体粒子の体積分率は、５〜４５％が好ましく、１０〜３０％がより好ましく、２０〜３０％が特に好ましい。
【００７４】
圧電体粒子２６は、ペロブスカイト型或いはウルツ鉱型の結晶構造を有するセラミックス粒子からなるものである。
圧電体粒子２６を構成するセラミックス粒子としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（ＰＬＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および、チタン酸バリウムとビスマスフェライト（ＢｉＦｅ3）との固溶体（ＢＦＢＴ）等が例示される。
なお、これらのセラミックス粒子は、１種のみを用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【００７５】
このような圧電体粒子２６の粒径は、変換フィルム１０のサイズや用途に応じて、適宜、選択すれば良いが、本発明者の検討によれば、１〜１０μｍが好ましい。
圧電体粒子２６の粒径を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる、耐電圧を向上できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００７６】
なお、図２においては、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、粘弾性マトリックス２４中に、均一にかつ規則性を持って分散されているが、本発明は、これに限定はされない。
すなわち、圧電体層１２中の圧電体粒子２６は、好ましくは均一に分散されていれば、粘弾性マトリックス２４中に不規則に分散されていてもよい。
【００７７】
変換フィルム１０において、圧電体層１２中における粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６との量比は、変換フィルム１０の面方向の大きさや厚さ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層１２中における圧電体粒子２６の体積分率は、３０〜７０％が好ましく、特に、５０％以上とするのが好ましく、従って、５０〜７０％とするのが、より好ましい。
粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６との量比を上記範囲とすることにより、高い圧電特性とフレキシビリティとを両立できる等の点で好ましい結果を得ることができる。
【００７８】
また、変換フィルム１０において、圧電体層１２の厚さにも、特に限定はなく、変換フィルム１０のサイズ、変換フィルム１０の用途、変換フィルム１０に要求される特性等に応じて、適宜、設定すればよい。
ここで、本発明者の検討によれば、圧電体層１２の厚さを薄くすることで、自重による撓みを軽減し、また、軽くすることで、印加電圧に対する圧電フィルムの追従性を向上させて、音圧や音質を向上できる。また、柔軟性を付与することができる。一方で、圧電体層１２の厚さが薄すぎると、剛性が連続して電圧を印加した際や、高電圧を印加した際に、局所的な短絡が発生するおそれがある。また、剛性が低下するおそれがある。
上記観点から、圧電体層１２の厚さは、５μｍ〜１００μｍが好ましく、８μｍ〜５０μｍがより好ましく、特に、１０〜４０μｍがさらに好ましく、特に、１５〜２５μｍが好ましい。
なお、圧電体層１２は、分極処理（ポーリング）されているのが好ましい。分極処理に関しては、後に詳述する。
【００７９】
図２に示すように、変換フィルム１０は、このような圧電体層１２の一面に、下部薄膜電極１４を形成し、その上に下部保護層１８を形成し、圧電体層１２の他方の面に、上部薄膜電極１６を形成し、その上に上部保護層２０を形成してなる構成を有する。ここで、上部薄膜電極１６と下部薄膜電極１４とが電極対を形成する。
なお、変換フィルム１０は、これらの層に加えて、例えば、上部薄膜電極１６、および、下部薄膜電極１４からの電極の引出しを行う電極引出し部や、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層等を有していてもよい。
【００８０】
電極引出し部としては、薄膜電極および保護層が、圧電体層の面方向外部に、凸状に突出する部位を設けても良いし、あるいは、保護層の一部を除去して孔部を形成して、この孔部に銀ペースト等の導電材料を挿入して導電材料と薄膜電極とを電気的に導通して、電極引出し部としてもよい。
なお、各薄膜電極において、電極引出し部は１つには限定されず、２以上の電極引出し部を有していてもよい。特に、保護層の一部を除去して孔部に導電材料を挿入して電極引出し部とする構成の場合には、より確実に通電を確保するために、電極引出し部を３以上有するのが好ましい。
【００８１】
変換フィルム１０は、圧電体層１２の両面を電極対、すなわち、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挟持し、この積層体を、上部保護層２０および下部保護層１８で挟持してなる構成を有する。
このように、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４で挾持された領域が伸縮することで、上部薄膜電極１６と下部薄膜電極１４との間に電圧が生じる。
【００８２】
変換フィルム１０において、上部保護層２０および下部保護層１８は、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４を被覆すると共に、圧電体層１２に適度な剛性と機械的強度を付与する役目を担っている。すなわち、粘弾性マトリックス２４と圧電体粒子２６とからなる圧電体層１２は、ゆっくりとした曲げ変形に対しては、非常に優れた可撓性を示す一方で、用途によっては、剛性や機械的強度が不足する場合がある。変換フィルム１０は、それを補うために上部保護層２０および下部保護層１８が設けられる。
なお、下部保護層１８および上部保護層２０は、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部保護層１８および上部保護層２０を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護層ともいう。
【００８３】
上部保護層２０および下部保護層１８には、特に限定はなく、各種のシート状物が利用可能であり、一例として、各種の樹脂フィルムが好適に例示される。中でも、優れた機械的特性および耐熱性を有するなどの理由により、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ、アラミド）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、および、環状オレフィン系樹脂が好適に利用される。
中でも、ガラス転移温度Ｔｇが１５０℃以上で優れた耐熱性を示す等の観点から、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、トリアセチルセルロースが好適に用いられる。これらより、電圧印加時の発熱による外観損傷を防ぐことができたり、高温下での放置試験ならびに駆動試験に耐えることができる。
【００８４】
上部保護層２０および下部保護層１８の厚さにも、特に、限定は無い。また、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
ここで、上部保護層２０および下部保護層１８の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、機械的強度やシート状物としての良好なハンドリング性が要求される場合を除けば、上部保護層２０および下部保護層１８は、薄いほど有利である。
【００８５】
本発明者の検討によれば、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さが、圧電体層１２の厚さの２倍以下であれば、剛性の確保と適度な柔軟性との両立等の点で好ましい結果を得ることができる。
例えば、圧電体層１２の厚さが２０μｍで上部保護層２０および下部保護層１８がＰＥＴからなる場合、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さは、４０μｍ以下が好ましく、２０μｍ以下がより好ましく、中でも１５μｍ以下とするのが好ましい。
【００８６】
変換フィルム１０において、圧電体層１２と上部保護層２０との間には上部薄膜電極（以下、上部電極とも言う）１６が、圧電体層１２と下部保護層１８との間には下部薄膜電極（以下、下部電極とも言う）１４が、それぞれ形成される。
上部電極１６および下部電極１４は、変換フィルム１０の伸縮に伴って圧電体層１２から発生する電圧を検出するために設けられる。
なお、下部電極１４および上部電極１６は、大きさおよび配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、下部電極１４および上部電極１６を区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、薄膜電極ともいう。
【００８７】
本発明において、上部電極１６および下部電極１４の形成材料には、特に、限定はなく、各種の導電体が利用可能である。具体的には、炭素、パラジウム、鉄、錫、アルミニウム、ニッケル、白金、金、銀、銅、クロムおよびモリブデン等や、これらの合金、酸化インジウムスズ等が例示される。中でも、銅、アルミニウム、金、銀、白金、および、酸化インジウムスズのいずれかが、好適に例示される。
【００８８】
また、上部電極１６および下部電極１４の形成方法にも、特に限定はなく、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等、公知の方法が、各種、利用可能である。
【００８９】
中でも特に、変換フィルム１０の可撓性が確保できる等の理由で、真空蒸着によって成膜された銅やアルミニウムの薄膜は、上部電極１６および下部電極１４として、好適に利用される。その中でも特に、真空蒸着による銅の薄膜は、好適に利用される。
上部電極１６および下部電極１４の厚さには、特に、限定は無い。また、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、基本的に同じであるが、異なってもよい。
【００９０】
ここで、前述の上部保護層２０および下部保護層１８と同様に、上部電極１６および下部電極１４の剛性が高過ぎると、圧電体層１２の伸縮を拘束するばかりか、可撓性も損なわれるため、上部電極１６および下部電極１４は、電気抵抗が高くなり過ぎない範囲であれば、薄いほど有利である。
【００９１】
ここで、本発明者らの検討によれば、上部電極１６および下部電極１４の厚さとヤング率との積が、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さとヤング率との積を下回れば、可撓性を大きく損なうことがないため、好適である。
例えば、上部保護層２０および下部保護層１８がＰＥＴ（ヤング率：約６．２ＧＰａ）で、上部電極１６および下部電極１４が銅（ヤング率：約１３０ＧＰａ）からなる組み合わせの場合、上部保護層２０および下部保護層１８の厚さが２５μｍだとすると、上部電極１６および下部電極１４の厚さは、１．２μｍ以下が好ましく、０．３μｍ以下がより好ましく、中でも０．１μｍ以下とするのが好ましい。
【００９２】
また、薄膜電極は、必ずしも、圧電体層１２（下部保護層１８および／または上部保護層２０）の全面に対応して形成される必要はない。
すなわち、薄膜電極の少なくとも一方が、例えば圧電体層１２よりも小さく、変換フィルム１０の周辺部において、圧電体層１２と保護層とが、直接、接触するような構成でもよい。
【００９３】
あるいは、薄膜電極が全面に形成された保護層が、圧電体層１２の全面に対応して形成される必要はない。この場合、圧電体層１２と直接に接触する第２の保護層を別途、保護層の表面側に設けるような構成としてもよい。
【００９４】
また、薄膜電極と圧電体層１２との間に密着力向上、可撓性向上などの目的でさらに塗布層を設ける構成としてもよい。この場合、塗布層は薄膜電極の上でも圧電体層１２の上のどちらに塗布しても構わない。
この場合は、高分子成分として、ポリ（メタ）アクリル、ポリウレタン、ポリエステルポリオレフィン、ＰＶＡ、ポリスチレンなどの熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。なかでも音響性能を向上させるために、誘電性高分子が好ましく用いられる。具体的には前述の高分子などが好ましく使用することができる。また、高分子成分以外にも高誘電体粒子や帯電防止剤、界面活性剤、増粘剤、架橋剤など添加しても構わない。
【００９５】
また、図示例では、変換フィルム１０の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部保護層２０とを有する構成としたがこれに限定はされず、これらの層に加えて、例えば、圧電体層１２が露出する領域を覆って、ショート等を防止する絶縁層や、薄膜電極を被覆する着色層等を有していてもよい。
【００９６】
例えば、着色層を有する場合の層構成は、圧電体層１２と、圧電体層１２の一方の面に積層される下部薄膜電極１４と、下部薄膜電極１４上に積層される下部着色層と、下部着色層上に積層される下部保護層１８と、圧電体層１２の他方の面に積層される上部薄膜電極１６と、上部薄膜電極１６上に積層される上部着色層と、上部着色層上に積層される上部保護層２０とを有する構成とすればよい。
着色層を有することで、上部薄膜電極１６および下部薄膜電極１４の錆びが、外部から視認できないようにすることができる。
【００９７】
薄膜電極の錆びが外部から視認できないようにする観点から、着色層の透過濃度は、０．３以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。
なお、透過濃度とは、入射光に対する透過光の比率として計測される光学濃度であり、透過濃度０．３のときの透過率は約５０％であり、透過濃度０．５のときの透過率は約３０％である。
【００９８】
また、着色層の厚さは、１μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、中でも４０ｎｍ以下とするのが特に好ましい。
また、着色層は、電気抵抗率が低いのが好ましく、１×１０-7Ωｍ以下であるのが好ましい。
【００９９】
着色層の形成材料は、上記の透過濃度を満たし、また、錆び等により変色しないものであれば特に限定はない。
具体的には、着色層の形成材料としては、インジウム、ニッケル、チタン、アルミニウム、金、白金、クロム等の金属、カーボンブラック（ＣＢ）、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の無機顔料、キナクリドン系、アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン系、アンスラキノン系の有機顔料、内部に空孔を有した光散乱性を有した部材等が例示される。
上述の透過濃度、厚さ、および、電気抵抗率の観点から、着色層の形成材料として金属を用いることが好ましく、中でも、ニッケルがより好ましい。
【０１００】
また、着色層の形成方法には、特に限定はなく、上記材料に応じて、各種の公知の方法で形成すればよい。
例えば、着色層の形成材料として、金属を用いる場合には、真空蒸着やスパッタリング等の気相堆積法（真空成膜法）やめっきによる成膜や、上記材料で形成された箔を貼着する方法等が利用可能である。より薄く形成可能な点から真空蒸着により形成するのがより好ましい。
また、着色層の形成材料として、顔料を用いる場合には、塗布法、印刷等が利用可能である。
また、あらかじめ形成された着色層を転写する方法も利用可能である。
【０１０１】
また、上部電極１６側および下部電極１４側のそれぞれに、着色層を有する構成には限定されず、少なくとも一方の側に、着色層を有する構成であってもよい。
【０１０２】
前述のように、変換フィルム１０は、常温で粘弾性を示す高分子材料を含有する粘弾性マトリックス２４に圧電体粒子２６を分散してなる圧電体層１２を、上部電極１６および下部電極１４で挟持し、さらに、上部保護層２０および下部保護層１８を挟持してなる構成を有する。
このような変換フィルム１０は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの損失正接（Ｔａｎδ）が０．１以上となる極大値が常温に存在するのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が外部から数Ｈｚ以下の比較的ゆっくりとした、大きな曲げ変形を受けたとしても、歪みエネルギーを効果的に熱として外部へ拡散できるため、高分子マトリックスと圧電体粒子との界面で亀裂が発生するのを防ぐことができる。
【０１０３】
変換フィルム１０は、動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が、０℃において１０〜３０ＧＰａ、５０℃において１〜１０ＧＰａであるのが好ましい。
これにより、常温で変換フィルム１０が貯蔵弾性率（Ｅ’）に大きな周波数分散を有することができる。すなわち、２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの振動に対しては硬く、数Ｈｚ以下の振動に対しては柔らかく振る舞うことができる。
【０１０４】
また、変換フィルム１０は、厚さと動的粘弾性測定による周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）との積が、０℃において１．０×１０6〜２．０×１０6（１．０Ｅ＋０６〜２．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍ、５０℃において１．０×１０5〜１．０×１０6（１．０Ｅ＋０５〜１．０Ｅ＋０６）Ｎ／ｍであるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０が可撓性および音響特性を損なわない範囲で、適度な剛性と機械的強度を備えることができる。
【０１０５】
さらに、変換フィルム１０は、動的粘弾性測定から得られたマスターカーブにおいて、２５℃、周波数１ｋＨｚにおける損失正接（Ｔａｎδ）が、０．０５以上であるのが好ましい。
これにより、変換フィルム１０を用いたピックアップセンサの周波数特性が平滑になり、変換フィルム１０の曲率の変化に伴い最低共振周波数ｆ０が変化した際の音質の変化量も小さくできる。
【０１０６】
次に、図１３Ａ〜図１３Ｅを参照して、変換フィルム１０の製造方法の一例を説明する。
【０１０７】
まず、図１３Ａに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４が形成されたシート状物１１ａを準備する。このシート状物１１ａは、下部保護層１８の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって下部電極１４として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
下部保護層１８が非常に薄く、ハンドリング性が悪い時などは、必要に応じて、セパレータ（仮支持体）付きの下部保護層１８を用いても良い。尚、セパレータとしては、厚さ２５〜１００μｍのＰＥＴ等を用いることができる。なお、セパレータは、薄膜電極および保護層の熱圧着後、側面絶縁層や、第２の保護層等を形成する直前に、取り除けばよい。
あるいは、下部保護層１８の上に銅薄膜等が形成された、市販品をシート状物１１ａとして利用してもよい。
【０１０８】
一方で、有機溶媒に、シアノエチル化ＰＶＡ等のシアノエチル基を有する高分子材料（以下、粘弾性材料とも言う）を溶解し、さらに、ＰＺＴ粒子等の圧電体粒子２６を添加し、攪拌して分散してなる塗料を調製する。有機溶媒には、特に限定はなく、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の各種の有機溶媒が利用可能である。
前述のシート状物１１ａを準備し、かつ、塗料を調製したら、この塗料をシート状物にキャスティング（塗布）して、有機溶媒を蒸発して乾燥する。これにより、図１３Ｂに示すように、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製する。
【０１０９】
この塗料のキャスティング方法には、特に、限定はなく、スライドコータやドクターナイフ等の公知の方法（塗布装置）が、全て、利用可能である。
あるいは、粘弾性材料がシアノエチル化ＰＶＡのように加熱溶融可能な物であれば、粘弾性材料を加熱溶融して、これに添加高分子材料および圧電体粒子２６を添加／分散してなる溶融物を作製し、押し出し成型等によって、図１３Ａに示すシート状物１１ａの上にシート状に押し出し、冷却することにより、図１３Ｂに示すような、下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製してもよい。
【０１１０】
なお、前述のように、変換フィルム１０において、粘弾性マトリックス２４には、シアノエチル化ＰＶＡ等の粘弾性材料以外にも、ＰＶＤＦ等の高分子圧電材料を添加しても良い。
粘弾性マトリックス２４に、これらの高分子圧電材料を添加する際には、上記塗料に添加する高分子圧電材料を溶解すればよい。あるいは、上記加熱溶融した粘弾性材料に、添加する高分子圧電材料を添加して加熱溶融すればよい。
下部保護層１８の上に下部電極１４を有し、下部電極１４の上に圧電体層１２を形成してなる積層体１１ｂを作製したら、好ましくは、圧電体層１２の分極処理（ポーリング）を行う。
【０１１１】
圧電体層１２の分極処理の方法には、特に限定はなく、公知の方法が利用可能である。好ましい分極処理の方法として、図１３Ｃおよび図１３Ｄに示す方法が例示される。
【０１１２】
この方法では、図１３Ｃおよび図１３Ｄに示すように、積層体１１ｂの圧電体層１２の上面１２ａの上に、間隔ｇを例えば１ｍｍ開けて、この上面１２ａに沿って移動可能な棒状あるいはワイヤー状のコロナ電極３０を設ける。そして、このコロナ電極３０と下部電極１４とを直流電源３２に接続する。
さらに、積層体１１ｂを加熱保持する加熱手段、例えば、ホットプレートを用意する。
【０１１３】
その上で、圧電体層１２を、加熱手段によって、例えば、温度１００℃に加熱保持した状態で、直流電源３２から下部電極１４とコロナ電極３０との間に、数ｋＶ、例えば、６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせる。さらに、間隔ｇを維持した状態で、圧電体層１２の上面１２ａに沿って、コロナ電極３０を移動（走査）して、圧電体層１２の分極処理を行う。
【０１１４】
このようなコロナ放電を利用する分極処理（以下、便宜的に、コロナポーリング処理とも言う）において、コロナ電極３０の移動は、公知の棒状物の移動手段を用いればよい。
また、コロナポーリング処理では、コロナ電極３０を移動する方法にも、限定はされない。すなわち、コロナ電極３０を固定し、積層体１１ｂを移動させる移動機構を設け、この積層体１１ｂを移動させて分極処理をしてもよい。この積層体１１ｂの移動も、公知のシート状物の移動手段を用いればよい。
さらに、コロナ電極３０の数は、１本に限定はされず、複数本のコロナ電極３０を用いて、コロナポーリング処理を行ってもよい。
また、分極処理は、コロナポーリング処理に限定はされず、分極処理を行う対象に、直接、直流電界を印加する、通常の電界ポーリングも利用可能である。但し、この通常の電界ポーリングを行う場合には、分極処理の前に、上部電極１６を形成する必要が有る。
なお、この分極処理の前に、圧電体層１２の表面を加熱ローラ等を用いて平滑化する、カレンダー処理を施してもよい。このカレンダー処理を施すことで、後述する熱圧着がスムーズに行える。
【０１１５】
このようにして積層体１１ｂの圧電体層１２の分極処理を行う一方で、上部保護層２０の上に上部電極１６が形成されたシート状物１１ｃを、準備する。このシート状物１１ｃは、上部保護層２０の表面に、真空蒸着、スパッタリング、めっき等によって上部電極１６として銅薄膜等を形成して、作製すればよい。
次いで、図１３Ｅに示すように、上部電極１６を圧電体層１２に向けて、シート状物１１ｃを、圧電体層１２の分極処理を終了した積層体１１ｂに積層する。
さらに、この積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、上部保護層２０と下部保護層１８とを挟持するようにして、加熱プレス装置や加熱ローラ対等で熱圧着して、変換フィルム１０を作製する。
【０１１６】
このような変換フィルム１０の製造は、カットシート状の上記シート状物を用いて製造を行ってもよく、ロール・トゥ・ロール（Ｒｏｌｌ  ｔｏ  Ｒｏｌｌ  以下、ＲｔｏＲともいう）で行ってもよい。
周知のように、ＲｔｏＲとは、長尺な原材料を巻回してなるロールから、原材料を引き出して、長手方向に搬送しつつ、成膜や表面処理等の各種の処理を行い、処理済の原材料を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。
【０１１７】
以上、本発明のピックアップセンサおよび生体センサについて詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０１１８】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明についてより詳細に説明する。【０１１９】
［実施例１］
前述の図１３Ａ〜図１３Ｅに示す方法によって、図２に示す変換フィルム１０を作製した。
まず、下記の組成比で、シアノエチル化ＰＶＡ（ＣＲ−Ｖ  信越化学工業社製）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解した。その後、この溶液に、ＰＺＴ粒子を下記の組成比で添加して、プロペラミキサー（回転数２０００ｒｐｍ）で分散させて、圧電体層１２を形成するための塗料を調製した。
・ＰＺＴ粒子・・・・・・・・・・・１０００質量部
・シアノエチル化ＰＶＡ・・・・・・・１００質量部
・ＭＥＫ・・・・・・・・・・・・・・６００質量部
なお、ＰＺＴ粒子は、市販のＰＺＴ原料粉を１０００〜１２００℃で焼結した後、これを平均粒径３．５μｍになるように解砕および分級処理したものを用いた。【０１２０】
一方、厚さ４μｍのＰＥＴフィルムに、厚さ０．１μｍの銅薄膜を真空蒸着してなるシート状物１１ａおよび１１ｃを用意した。すなわち、本例においては、上部電極１６および下部電極１４は、厚さ０．１ｍの銅蒸着薄膜であり、上部保護層２０および下部保護層１８は厚さ４μｍのＰＥＴフィルムとなる。
なお、プロセス中、良好なハンドリングを得るために、ＰＥＴフィルムには厚さ５０μｍのセパレータ（仮支持体ＰＥＴ）付きのものを用い、薄膜電極および保護層の熱圧着後に、各保護層のセパレータを取り除いた。【０１２１】
このシート状物１１ａの下部電極１４（銅蒸着薄膜）の上に、スライドコータを用いて、先に調製した圧電体層１２を形成するための塗料を塗布した。なお、塗料は、乾燥後の塗膜の膜厚が２０μｍになるように、塗布した。
次いで、シート状物１１ａの上に塗料を塗布した物を、１２０℃のオーブンで加熱乾燥することでＭＥＫを蒸発させた。これにより、ＰＥＴ製の下部保護層１８の上に銅製の下部電極１４を有し、その上に、厚さが２０μｍの圧電体層１２（圧電層）を形成してなる積層体１１ｂを作製した。【０１２２】
この積層体１１ｂの圧電体層１２を、図１３Ｃおよび図１３Ｄに示す前述のコロナポーリングによって、分極処理した。なお、分極処理は、圧電体層１２の温度を１００℃として、下部電極１４とコロナ電極３０との間に６ｋＶの直流電圧を印加してコロナ放電を生じさせて行った。【０１２３】
分極処理を行った積層体１１ｂの上にシート状物１１ｃを積層した。
次いで、積層体１１ｂとシート状物１１ｃとの積層体を、ラミネータ装置を用いて１２０℃で熱圧着することで、圧電体層１２と上部電極１６および下部電極１４とを接着して平坦な変換フィルム１０を作製した。【０１２４】
作製した変換フィルム１０を４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさに切り抜き、当接面Ｓｃとは反対側の主面側に積層される薄膜電極を接地してピックアップセンサ１００ａを作製した。【０１２５】
［比較例１］
図１４に示すピックアップセンサ２００のように、当接面Ｓｃ側の薄膜電極を接地した以外は、実施例１と同様にしてピックアップセンサ２００を作製した。【０１２６】
実施例１および比較例１のピックアップセンサを人体の胸部にテープで貼り付けて心拍をPioneer Hill Software社製  振動スペクトル解析ソフトウェア  SpectraPlus  を用いて計測した。
図１５に実施例１の測定結果を示し、図１６に比較例１の測定結果を示す。図１５および図１６は、検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
図１５と図１６との対比から、実施例１は比較例１に比べてノイズ成分が小さく、心拍を高い精度で効率よく安定して検出することができることがわかる。【０１２７】
［実施例２］
実施例１と同様にして作製した変換フィルム１０を、ケース４２に組み込んで変換ユニット４０を作製した。
ここで、変換ユニット４０における振動領域の大きさは、４０ｍｍ×４０ｍｍとした。
ケース４２は、一面が開放した箱型の容器で、外寸５０ｍｍ×５０ｍｍ、開放面の大きさ４０ｍｍ×４０ｍｍ、深さ３ｍｍ、底板の厚み１ｍｍのアルミニウム製の矩形容器を用いた。
また、ケース４２内には、粘弾性支持体４６を配置した。粘弾性支持体４６は、組立前の高さ２５ｍｍ、密度３２ｋｇ／ｍ3のグラスウールとした。
また、押圧部材４８は、開口部の大きさ４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム製の板状部材を用いた。
変換フィルム１０を粘弾性支持体４６およびケース４２の開口部を覆うように配置して押圧部材４８により周辺部を固定し、粘弾性支持体４６により変換フィルム１０に適度な張力と曲率を付与した。【０１２８】
また、変換フィルム１０の、粘弾性支持体４６と接する主面側の薄膜電極を接地して、図５に示すようなピックアップセンサ１００ｃを作製した。【０１２９】
実施例２のピックアップセンサを人体の胸部にテープで貼り付けて実施例１と同様にして心拍を計測した。
図１７に実施例２の測定結果を示す。図１７は、検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。
図１７と図１５との対比から、実施例２は実施例１に比べて、ノイズ成分の信号強度は同等であるが、心拍の信号強度が大きくなっているのがわかる。
従って、変換フィルム１０を粘弾性支持体４６で凸状に湾曲させることで、微小な振動をより高い感度で検出することができることがわかる。【０１３０】
［実施例３］
振動領域の大きさを、１０ｍｍ×１０ｍｍとし、ケース４２の外寸を２０ｍｍ×２０ｍｍとした以外は実施例２と同様にして変換ユニット４０を作製した。
この変換ユニット４０を、外寸φ３０ｍｍ、開口部の大きさ２０ｍｍ×２０ｍｍ、深さ４ｍｍの第２ケース５０内に収容し、第２ケース５０の開口部の縁部に吸盤部材５２を取り付けた。吸盤部材５２は、外形φ４０ｍｍのリング状のプロピレンゴムを用いた。
さらに、第２ケース５０の開口部とは反対側の面に保持部材５４を取り付けて図１２に示すようなピックアップセンサ１００ｆを作製した。
保持部材５４は、材質：アルミニウム、線径：１ｍｍ、曲率半径：約８０ｍｍとした。【０１３１】
実施例３のピックアップセンサを人体の胸部に取り付けて実施例１と同様にして心拍を計測した。
図１８に実施例３の測定結果を示す。図１８は、検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。【０１３２】
［実施例４］
吸盤部材５２および保持部材５４を有さない以外は実施例３と同様にしてピックアップセンサを作製し、ピックアップセンサを人体の胸部にテープで貼り付けて実施例１と同様にして心拍を計測した。
図１９に実施例４の測定結果を示す。図１９は、検出した信号の強度と時間との関係を表すグラフである。【０１３３】
図１８および図１９から、ピックアップセンサの振動検出部分（変換フィルム）を小型化した場合であっても、心拍の信号強度をノイズ成分の信号強度よりも大きい信号として検出することができることがわかる。
また、図１８および図１９の対比から、ピックアップセンサをテープで被検体に取り付ける構成よりも、ピックアップセンサを吸盤部材５２および保持部材５４により人体に取り付ける構成とすることで、心拍の信号をより大きい信号として検出し、ＳＮ比をより大きくすることができ好ましいことがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０  電気音響変換フィルム
１１ａ、１１ｃ  シート状物
１１ｂ  積層体
１２  圧電体層
１４  下部薄膜電極
１６  上部薄膜電極
１８  下部保護層
２０  上部保護層
２４  粘弾性マトリックス
２６  圧電体粒子
３０  コロナ電極
３２  直流電源
４０  電気音響変換ユニット
４２  ケース
４６  粘弾性支持体
４８  押圧部材
５０  第２ケース
５２  吸盤部材
５４  保持部材
１００ａ〜１００ｆ  ピックアップセンサ
Ｓｃ  当接面
Ｔ  被検体
【図１】
0006510148.tif 000002
【図２】
0006510148.tif 000003
【図３】
0006510148.tif 000004
【図４】
0006510148.tif 000005
【図５】
0006510148.tif 000006
【図６】
0006510148.tif 000007
【図７】
0006510148.tif 000008
【図８】
0006510148.tif 000009
【図９】
0006510148.tif 000010
【図１０】
0006510148.tif 000011
【図１１】
0006510148.tif 000012
【図１２】
0006510148.tif 000013
【図１３Ａ】
0006510148.tif 000014
【図１３Ｂ】
0006510148.tif 000015
【図１３Ｃ】
0006510148.tif 000016
【図１３Ｄ】
0006510148.tif 000017
【図１３Ｅ】
0006510148.tif 000018
【図１４】
0006510148.tif 000019
【図１５】
0006510148.tif 000020
【図１６】
0006510148.tif 000021
【図１７】
0006510148.tif 000022
【図１８】
0006510148.tif 000023
【図１９】
0006510148.tif 000024