(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を抑え、安価で設置場所の影響が少なく、検出部の施工が容易な物体検知システムを提供する。【解決手段】フィルム基材１の片面に導電層２が形成され、もう一方の片面には保持部５が接合され、保持部５のフィルム基材１と反対の面には、結合用電極部４が取り付けられている。この結合用電極部４は電線６により検出回路部へと接続されている。結合用電極部４と導電層２で構成される平行平板型のコンデンサとして動作し、検出回路部では、基準電極（枠体７等）と検出電極（導電層２）との間の静電容量変化を交流信号を用い手検出する。したがって、導電層２に直接的に引き出し線を取り付けることなく、簡単に導電層２全体を検出回路部の検出電極として動作させることができる。【選択図】図１
2008046070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に配置される検出電極として機能する導電層と、
前記導電層の周辺に配置される基準電極と、
前記基準電極と導電層との間の静電容量変化を検出することにより、外部物体が前記導電層に接近したことを検出する検出回路部と、
前記基板の他方の面に配置された結合用電極部と、
前記導電層と結合用電極部との間に発生する別の静電容量を利用して、交流的に検出のための信号を結合させる結合手段と、
を有することを特徴とする物体検知システム。
【請求項２】
前記基板の周囲に前記基準電極として機能する導電性を有する枠体が配置され、前記検出回路部と前記枠体との間を電気的に交流信号によって結合させる手段として、さらに別の結合用電極部を設けて静電容量を介して結合させることを特徴とする請求項１記載の物体検知システム。
【請求項３】
前記基板の周囲に枠状に形成された第１の導電層が配置され、さらに、前記第１の導電層の内側に絶縁状態で第２の導電層が配置され、前記検出回路部と前記第１、第２の導電層を結合させる手段として、前記基板の他方の面に形成されて前記検出回路部と接続された結合用電極部を設け、前記第１、第２の導電層にそれぞれ静電容量を介して結合させることを特徴とする請求項１記載の物体検知システム。
【請求項４】
前記基板上にそれぞれ櫛型に形成された第１の導電層と第２の導電層が互いに絶縁状態で設けられ、かつ、第１の導電層の櫛の歯の間に第２の導電層の櫛の歯が入り込む状態で配置されてなり、前記検出回路部と前記第１、第２の導電層を結合させる手段として、前記基板の他方の面に形成されて前記検出回路部と接続された結合用電極部を設け、前記第１、第２の導電層にそれぞれ静電容量を介して結合させることを特徴とする請求項１記載の物体検知システム。
【請求項５】
前記基板及び導電層が透明性を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の物体検知システム。
【請求項６】
さらに前記結合用電極部が透明性を有していることを特徴とする請求項５記載の物体検知システム。
【請求項７】
前記基板はフィルム状に形成され、前記導電層が粘着剤あるいは接着剤を介して前記基板に貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載の物体検知システム。
【請求項８】
前記導電層がキャリア密度２×１０２１ｃｍ−３以上である物質を含むことを特徴とする請求項１記載の物体検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の物体が接近したことを検出する物体検知システムに関し、詳しくは導電層を有した基板に接近し、あるいは接触する物体、人体の存在を検出する静電容量センサの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば窓ガラスの静電容量を検出する技術としては、窓ガラスに直接透明電極を形成し、雨や結露の検出する静電容量センサが知られている。さらに、導電性フィルムとアースされている窓の枠体との静電容量変化を検出する検出回路を備えたガラスセンサが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、最近の防犯に関しては、多層ラミネートや多層押し出しした積層フィルムが用いられてきている。この背景として、窓からの侵入が大幅に増加していることがある。警察庁の発表の「平成１７年上半期の犯罪情勢」では、侵入窃盗の犯罪の手段に関して、「ガラス破り」の比率が最も高く、この傾向は数年続いている。
【特許文献１】ＷＯ０１／００４８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の方法は、静電容量のガラスセンサとして非常によく考えられており、検出電極となる導電性フィルムの対極がアースされたガラス窓の枠体と決まっているので検出安定性に優れているが、検出電極となる導電性フィルム側の構造的には、フィルム上の導電性部分より検出回路へ電線等によって電気的に引き出す必要がある。
従って、フィルム基材上に電気信号引き出し用の電極部を別に形成する必要があり、導電性フィルム製作上で導電性膜の形成工程以外に、電気信号の接続用電極部の形成工程が必要になり、コストアップに繋がる。さらに、電気信号の引き出し電線があるので、フィルム上での接続点における強度や固定方法、引き廻し方法等、接続不具合を発生する要因が多々存在し、施工ミスによる接続点破損やガラス窓清掃時の不注意な動作による接続点破損等も発生する。
【０００５】
そこで本発明は、製造コストの上昇を抑え、安価で設置場所の影響が少なく、検出部の施工が容易であるタッチセンサならびに容易に施工可能なガラスに貼合するフィルムセンサ等を実現でき、さらに侵入窃盗の犯罪で比率の高い「ガラス破り」に対応した防犯性の高いフィルムセンサ等を実現できる物体検知システム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】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明の物体検知システムは、基板の一方の面に配置される検出電極として機能する導電層と、前記導電層の周辺に配置される基準電極と、前記基準電極と導電層との間の静電容量変化を検出することにより、外部物体が前記導電層に接近したことを検出する検出回路部と、前記基板の他方の面に配置された結合用電極部と、前記導電層と結合用電極部との間に発生する別の静電容量を利用して、交流的に検出のための信号を結合させる結合手段とを有することを特徴とする。
また本発明の物体検知システムは、前記基板の周囲に前記基準電極として機能する導電性を有する枠体が配置され、前記検出回路部と前記枠体との間を電気的に交流信号によって結合させる手段として、さらに別の結合用電極部を設けて静電容量を介して結合させることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の物体検知システムは、前記基板の周囲に枠状に形成された第１の導電層が配置され、さらに、前記第１の導電層の内側に絶縁状態で第２の導電層が配置され、前記検出回路部と前記第１、第２の導電層を結合させる手段として、前記基板の他方の面に形成されて前記検出回路部と接続された結合用電極部を設け、前記第１、第２の導電層にそれぞれ静電容量を介して結合させることを特徴とする。
また本発明の物体検知システムは、前記基板上にそれぞれ櫛型に形成された第１の導電層と第２の導電層が互いに絶縁状態で設けられ、かつ、第１の導電層の櫛の歯の間に第２の導電層の櫛の歯が入り込む状態で配置されてなり、前記検出回路部と前記第１、第２の導電層を結合させる手段として、前記基板の他方の面に形成されて前記検出回路部と接続された結合用電極部を設け、前記第１、第２の導電層にそれぞれ静電容量を介して結合させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の物体検知システムによれば、検出電極部として機能する導電層と、この導電層の周辺に配置される基準電極と、基準電極と導電層との間の静電容量変化を検出することにより、外部物体が前記導電層に接近したことを検出する検出回路部と、基板の他方の面に配置された結合用電極部と、導電層と結合用電極部との間に発生する別の静電容量を利用して、交流的に検出のための信号を結合させる結合手段とを有することから、従来技術のように基板上の導電性部分より検出回路へ電線等によって直接的に引き出すための電極部を設ける必要がなくなる。
したがって、導電層を有したガラスやフィルムの基板の製造工程において、導電層のコーティング作業だけで済み、電極部形成作業が不要であり、全体の工程が簡素化され従来技術よりも安価なコストで製造することができる。また、検出回路部からの電気信号線が直接的に電極部を介して基板の導電層に接続されていないので、施工ミスや保守時のトラブルによる接続用電極部での断線・破損等がなくなり、物体検知システム全体としての信頼性が飛躍的に向上する。
【０００９】
また、例えば導電層を有したフィルム基材をガラス等の保持部に貼り付け、基板とすることができ、ガラスのフィルム基材とは反対面に電極部を貼り付けることが可能で、この場合も、検出回路部からの電気信号線が直接的に電極部を介して基板の導電層に接続されていないので、施工ミスや保守時のトラブルによる接続用電極部での断線・破損等がなくなり、物体検知システム全体としての信頼性が飛躍的に向上する。
【００１０】
また、例えば導電層を有したフィルム基材をガラス等の保持部に貼り付け、保持部を支える周囲の導電性枠体を検出回路部における基準電極として構成するとき、本発明においては、従来技術のように検出回路部と枠体を直接的に電気接続する方法と違い、交流的な間接結合方式であるため、施工が簡単となり、施工時または保守時における枠体と検出回路部との断線/破損トラブルがなくなり、信頼性が向上する。
【００１１】
さらに、導電層を有した基板において、導電性の部分（基準電極）をふたつ設け、各導電性部分の間に発生する静電容量の変化を検出する構成とし、各導電性部分の一部分の基板の反対面で検出回路部と交流的に間接接続させる方式とすることで、周囲の基準電極用の導電性枠体が不要になり基板面だけでセンシング機能を持たせることができ、例えば、枠体が樹脂製であっても動作可能である。また、検出回路部は基板面あるいは保持部に貼り付けるだけで済むので、施工の簡素化が図れる。
【００１２】
そして、基板・導電層さらには結合用電極部等の透明性を高めた構成とすることで、施工後における内部の視認性を劣化させることがない。よって、一般住宅用の窓に貼り付けてガラスを破って建築物内に侵入する「ガラス破り」犯罪に対応した防犯フィルム分野においては、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、従来の進入防止機能にさらにプラスして、警報機能を有することが可能である。また、検出回路部は基板上あるいは保持部に貼り付けるだけの構成も可能であり、施工を非常に簡単にすることもできる。さらに地震災害時に発生するガラス飛散に対しても高い防止機能を併せ持つこともできる。
【００１３】
また、導電層がキャリア密度２×１０２１ｃｍ−３以上である物質を含むことにより、プラズマ共鳴振動の作用で、近赤外線である約８００ｎｍ以上の波長の光は、物質内部の自由電子（キャリア）と共鳴し反射されることから、熱線遮蔽機能を付与することができる。
【００１４】
また、近年普及してきたlow-eガラスには、熱線遮蔽機能を持たせるため、導電層を含んでいる。この導電層が基準電位と同電位になっていなければ（浮遊電位ならば）、あらためて導電層を形成することなく、ガラス面に検出回路部を貼り付けるだけで、センシング機能を持たせることができる。
【００１５】
また、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、住宅窓用の防犯フィルム以外にも、透明窓を有した展示棚やショーケースなどに貼り付け、触ると検出するタッチセンサとして機能しアナウンス等のガイドや警報等の防犯を行ったり、または住宅の壁紙などの一部に内蔵し、人間の手の接触を検出し各種制御を開始させるスイッチ機能としての活用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明における物体検知システムの実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態による物体検知システムの基本的な構成を示す断面図である。
図において、フィルム基材１の片面には、ドライコーティング法もしくはウェットコーティング法などの成膜技術を活用して導電層２が形成されている。なお、必須ではないが、図示の例では、導電層２を保護する目的で、導電層２の表面に保護層３が施されている。
また、フィルム基材１のもう一方の片面には図示しない接着層を介して保持部５が接合されている。この保持部５はガラス板などであり、フィルム基材１と保持部５により、基板１１が構成されている。
そして、この保持部５のフィルム基材１と反対の面には、図示しない接着剤を介して結合用電極部４が取り付けられている。この結合用電極部４からは電線６により検出回路部（図１では省略する）へと接続され、導電層２が検出回路部からみて検出電極として機能する。
【００１７】
ここで結合用電極部４と導電層２の間には保持部５があり、この保持部５を誘電体とする結合用電極部４と導電層２で構成される平行平板型のコンデンサとして動作する。そして、検出回路部では、後述する基準電極と検出電極（導電層２）との間の静電容量変化をみる電気信号として交流信号を用いる。よって、検出回路部から電線６を介して結合用電極部４に加えられた交流信号は、結合用電極部４と導電層２で構成されるコンデンサを介して導電層２に結合され、導電層２全体が基準電極に対しての検出電極として動作する。このように、従来技術のように導電層２から直接的に電気信号用の引き出し線を取り付けることなく、簡単に導電層２全体を検出回路部の検出電極として動作させることができる。
【００１８】
図２は本例における導電層を有したフィルム基材を窓ガラスに貼り付け、人物等の接触または接近等を検出するセンサに応用した概要図である。
図１で説明した導電層２を有したフィルム基材１がガラスなどの保持部５に貼り付けられ、その保持部５が導電性のある枠体７で固定されている。そして、検出回路部８からは電線６を介して結合用電極部４と繋がっており、結合用電極部４は接着剤等によって保持部５の導電層２を施した面とは反対面上に貼り付け処理され、結合用電極部４と導電層２からなる平行平板型コンデンサを介して、導電層２全体が検出電極として機能する。
一方、検出回路部８の基準電極としてはもうひとつの電線６によって引き出され、導電性を有した枠体７に直接接続されている。従って、導電層２と枠体７の間で静電容量が存在することになる。この導電層２と枠体７の周囲に人物などの誘電物質や金属などの導電体が接近もしくは接触すると、この静電容量に微弱な変化が生じる。実際の検出方法としては、検出電極である導電層２と基準電極である枠体７の間に交流信号を印加しておき、人物などの接近もしくは接触があると、この交流信号に変化を生じる。この微弱な変化分を増幅／判定処理することで検出が可能となる。
【００１９】
次に図３は、検出電極側である導電層を有するフィルム基材１の構成は図２と同じであるが、検出回路部８の基準電極側である導電性を有した枠体７との接続方法を工夫した例である。
図２においては検出回路部８から電線６を介して枠体７に直接的に接続したが、図３に示す方式においては、枠体７の一部に比較的薄い絶縁体部９を配置し、その絶縁体部９の上に基準電極側での結合用電極部１０を設け、ここから電線６を介して検出回路部８に接続する構造とした。図４に断面構造を示す。つまり、基準電極側においても絶縁体部９を誘電体として形成した平行平板型コンデンサ構造とすることによって、枠体７と結合用電極部１０を交流的に結合させ、枠体７を検出回路部８における基準電極側として動作させるものである。
このことによって、検出回路部８の接続方法はそれぞれの結合用電極部（検出電極側の結合用電極部４および基準電極側の結合用電極部１０）を保持部５の導電層２とは反対面上および枠体７の絶縁体部９上に貼り付けるだけで済み、施工が簡単になる。
【００２０】
図５は、図３における考え方をさらに一歩進めたもので、導電層を有するフィルム基材１の周囲に基準電極となる導電性の枠体７を配置しなくてもすむ方式であり、フィルム基材１だけでセンシング機能を有するように構成したものである。
フィルム基材１にはふたつの導電性部分（第１、第２の導電層）が存在する。そのひとつがフィルム基材１の外周に近い部分に環状をなすように導電層２ｂが配置されている。また、もうひとつの導電性部分は環状型導電層２ｂの内側に位置し、大面積の導電層２ａとして存在している。ふたつの導電層２ａと２ｂ間は導通していないものである。
そして、各導電層２ａ、２ｂの一部でそれぞれ最も近接した位置の保持部５の反対側に結合用電極部４ａおよび４ｂが設けられている。この結合用電極部４ａ、４ｂが検出回路部８と一体構造となっており、図２および図３での電線６を不要とした構成になっている。
【００２１】
この部分を上方から見た断面図を図６に示す。ここで導電層２ａと結合される結合用電極部４ａ側は検出回路部８における検出電極側であり、導電層２ｂと結合用電極部４ｂとが結合される側が検出回路部８における基準電極側である。つまり、導電層２ｂは図３における方式の導電性を有する枠体７と同じ働きをする。
よって、この導電層２ａと導電層２ｂの周囲に人物などの誘電物質や金属などの導電体が接近もしくは接触すると、この静電容量に微弱な変化が生じ、検出電極側である導電層２ａと基準電極側である導電層２ｂの間に交流信号を印加しておくと、人物などの接近もしくは接触があるとこの交流信号に変化を生じる。この微弱な変化分を増幅／判定処理することで周囲の状況変化を検出することが可能となる。この方式を採用することにより、窓枠での放熱を防ぎ保温性向上と結露防止、さらに軽量化のために最近登場した樹脂製の窓枠に対しても、センシング可能な導電層を有するフィルム基材として使用可能である。
【００２２】
次に図７であるが、基本的には図５と同じ考え方であり、フィルム基材上に導電性部分（第１、第２の導電層）をふたつ配置し、その間の静電容量変化を検出する方法であるが、導電性部分の形状を変えたものである。
まず、導電層２ａがフィルム基材１上で櫛型状に形成され、さらに導電層２ｂもフィルム基材１上で櫛型に形成されている。しかし、その配置する位置は導電層２ａにおける櫛の歯の隙間に、導電層２ｂの櫛の歯が存在する位置関係であり、さらに、導電層２ａ、２ｂの間が導通しないように配置されている。そして図５と同様に、各導電層２ａ、２ｂの一部でそれぞれ最も近接した位置の保持部５の反対側に結合用電極部４ａおよび４ｂが設けられている。この結合用電極部４ａ、４ｂが検出回路部８と一体構造となっており、図２および図３での電線６を不要とした構成になっている。
検出原理については図５と同様であるが、図７の方式のほうが検出電極側である導電層２ａと基準電極側である導電層２ｂとの対向する辺が多いので、フィルム基材１全面において比較的均一に検出することができる。
なお、図５および図７はフィルム基材１上にふたつの導電層を設ける方式の一例を示すものであり、他の配置パターンであっても本発明の意図するところに含まれる。
【００２３】
また、フィルム基材１、導電層２、結合用電極４、さらにはその他必要に応じて形成される保護層３等の薄膜層において、透明性を高めた構成とすることで、施工後における内部の視認性を劣化させることがない。よって、一般住宅用の窓に貼り付けてガラスを破って建築物内に侵入する「ガラス破り」犯罪に対応した防犯フィルム分野においては、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、従来の進入防止機能にさらにプラスして、警報機能を有することが可能である。また、検出回路部はフィルム基材上に貼り付けるだけの構成も可能であり、施工を非常に簡単にすることもできる。
さらに、本発明による導電性を有したフィルムを用いることで、住宅窓用の防犯フィルム以外にも、透明窓を有した展示棚やショーケースなどに貼り付け、触ると検出するタッチセンサとして機能しアナウンス等のガイドや警報等を行うためのスイッチ的な機能としての活用も可能である。
【００２４】
次に、検出電極側と基準電極側の間に生じる静電容量の変化を捉える方法について説明する。実際の方式においては各種検出方法が用いられる。例えば、静電容量の変化に伴う発振器の発振周波数の変化を検出するものや電極部でのインピーダンス変化を捉えることも考えられるが特に限定されるものではない。
【００２５】
本実施の形態では、図８に示すように、検出方式として最も簡単で一般的な方法であるブリッジ回路８１を適用している。これは抵抗ブリッジ回路において抵抗素子をコンデンサに置換え、印加する信号源を交流信号発振部８２にした回路である。ここで、通常の状態（侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合）でのブリッジ回路から検出電極側であるフィルム基材１側をみた総合的な容量をＣｓとし、ブリッジ回路の各辺に配置してある容量値をそれぞれ図８のようにＣ１、Ｃ２、Ｃ４とする。また、これらの容量のインピーダンスは下記のように表される。
静電容量  ：  Ｃ１      インピーダンス  Ｚ１＝１／ωＣ１
静電容量  ：  Ｃ２      インピーダンス  Ｚ２＝１／ωＣ２
静電容量  ：  Ｃ４      インピーダンス  Ｚ４＝１／ωＣ４
静電容量  ：  Ｃｓ      インピーダンス  Ｚｓ＝１／ωＣｓ
ただし、ωは交流信号の振動の角周波数とする。
通常の状態（侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合）でのＣｓにおいて、ブリッジ回路のＡ点およびＢ点での信号レベルが等しいとき、つまりブリッジ回路が平衡状態であるとき、各インピーダンスの関係は  Ｚ１・Ｚｓ＝Ｚ２・Ｚ４  となる。これは  Ｃ１・Ｃｓ＝Ｃ２・Ｃ４  でもある。従って、通常状態でのＣｓにおいて、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ４が上記の関係が成立するように値を選定すればよい。
【００２６】
また、侵入者が検出電極側であるフィルム基材１に接近、もしくは接触すると、通常状態での検出−基準電極間の容量Ｃｓ０に、侵入者の浮遊容量が加わり、全体の静電容量Ｃｓが変化するため、ブリッジ回路の平衡状態が崩れ、ブリッジ回路のＡ点およびＢ点の信号レベルに差異を生じる。この差異レベルを次段の差動増幅器８３によって増幅され、図示しない後段によって直流化およびレベル判定処理等を行って、侵入者の接近、もしくは接触の判断をしている。
そして、この判断結果を基にしてコントローラや警報器と組み合わせることにより警報システム（図示せず）が構成でき、防犯システムとして機能させることが可能となる。
【００２７】
図９は本実施の形態において、導電層を有するフィルム基材１による検出電極側と、導電性を有する枠体７による基準電極側における各部分での容量成分を考慮して、図８を等価回路化したものである。
ここで、ブリッジ回路から検出電極側であるフィルム基材１側をみた総合的な容量をＣｓとした。
また、図３での検出電極側における導電層２と結合用電極部４によって構成される検出電極側結合容量をＣｓ１とし、基準電極側における枠体７と絶縁体部９を介して配置される結合用電極部１０によって構成される基準電極側結合容量をＣｓ２とし、導電層２による検出電極側と枠体７による基準電極側の間に生じる、検出電極−基準電極間容量をＣｓ０とする。
【００２８】
この３つの容量は等価的に直列接続されているものであり、（１／Ｃｓ）＝（１／Ｃｓ１）＋（１／Ｃｓ２）＋（１／Ｃｓ０）の関係である。本実施の形態では、ブリッジ回路８１に印加する信号源である交流信号発振部８２の周波数を約１００ＫＨｚとし、ブリッジ回路での各コンデンサの値を、Ｃ１＝Ｃ２＝１８０ｐＦ、Ｃ４＝３０ｐＦとした。
また、検出電極側の結合用電極部４は１００ｍｍ×１００ｍｍの銅板を用いて、保持部の厚みを５ｍｍ、比誘電率を約７とし、基準電極側の結合用電極部１０は、５０ｍｍ×５０ｍｍの銅板を用いて、絶縁体の厚みを０．２ｍｍとし、比誘電率を約２とした。
このとき、これらの条件より、検出電極側結合容量：Ｃｓ１と基準電極側結合容量：Ｃｓ２について静電容量算出式を用いて計算すると、Ｃｓ１≒１２４ｐＦ、Ｃｓ２≒２２０ｐＦとなる。従って、通常の状態（侵入者が接近していない、もしくは接触していない場合）ではブリッジ回路８１は平衡状態であるので、Ｃｓ＝Ｃ４＝３０ｐＦである。これらの数値を前記した式に代入して、通常状態での、検出電極−基準電極間容量：Ｃｓ０を求めると、約４８ｐＦになる。
このことより、検出電極側結合容量：Ｃｓ１と基準電極側結合容量：Ｃｓ２を大きくすればするほど、検出電極−基準電極間容量：Ｃｓ０がコンデンサＣ４の値に近づくことがわかる。
【００２９】
＜透明フィルム基材＞
次にフィルム基材について説明する。ベースとなるフィルム基材には、透明性を有するフィルム状の無機化合物成形物または有機化合物成形物が挙げられるが、そのフレキシビリティーと軽量性、それに何よりも加工性の点から有機化合物が好適であり、成形物の形状は表面が平滑であれば特に限定されない。また透明基板は、透明性を有すれば単一有機化合物成形物の均質構造（例えば光学的に異方性のない）が可能である。一方、フィルムの強度を強化するために同一、又は異なる有機化合物成形物を粘着・接着剤により積層構造体化した積層フィルムや、フィルムの成型時に多層構造化としたフィルムも使用可能である。
【００３０】
透明性を有する有機化合物としては、例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリウレタン、ポリエチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等のプラスチックが挙げられる。特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムが透明性、強度、価格等から好適である。前記プラスチックフィルムの厚さは、目的の用途に応じて２５〜３００μｍの範囲から適宜選択され、更に目的の用途に応じて、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等が添加さてれていても特に構わないし制約を加えるものではない。
【００３１】
＜透明導電層＞
物体検知システムを構成する透明導電層は、電気伝導性があれば特に制限されないが、インジウム、錫、亜鉛、チタン、ニオブ、セリウム、アンチモン等の酸化物、及び２種類以上の元素から成る複合酸化物が好適である。また、チタン窒化物も適用可能である。さらには、銀及び銀合金を透明酸化物で狭支した多層膜も使用可能である。形成方法も特に制限されるものではないが、ドライ法として真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ活性化蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などがあり、Ｗｅｔ法としてゾルゲルや導電性を有する粒子を分散させ塗液を塗布乾燥する方法などがある。
【００３２】
導電層は、検出電極として機能するだけでなく、熱線遮蔽性を発現する。熱線遮蔽性は赤外線を反射することにより達成される。具体的には赤外線（波長約８００ｎｍ以上）の光線透過率を抑制することが必要である。
このような光学的な振る舞いは、透明導電層を構成する物質内部の自由電子（キャリア）と光の相互作用であり、電気的特性のキャリア密度と光学的特性の反射の関係を用いることが出来る。前記相互作用は、プラズマ共鳴振動と呼ばれ、振動周波数をプラズマ振動周波数ωｐと言う。プラズマ振動周波数ωｐより小さい周波数の光は、物質内部の自由電子（キャリア）と共鳴し反射される。
プラズマ振動周波数ωｐは、
ωｐ２＝ｎｑ２／εｍ＊
で表される（ただし、ｎ：キャリア密度、ｑ：キャリアの電荷、ε：誘電率、ｍ＊：キャリアの有効質量）。
このプラズマ振動周波数ωｐにおける光の波長λｐは、光速ｃとの関係式ｃ＝ωｐ・λｐから、λｐ＝ｃ／ωｐで求められる。関係式から近赤外領域である約８００ｎｍ以上の赤外線を効率よく反射するために、λｐ＝８００ｎｍについてキャリア密度を求めると約２×１０２１ｃｍ−３と求められる。本発明に赤外線遮蔽機能を付与する場合、キャリア密度が上記の値以上の物質を導電層に少なくとも一層入れる必要がある。
【００３３】
＜粘着層・接着層＞
粘着層または接着層は、基板の貼り合わせとガラスへの貼り合わせに用いられる。使用に際して明確に区別することはないが、ガラスに貼り合わせる面を粘着剤とするのが良い。その理由は、粘着剤とガラスが接すると、ガラスが割れた時に粘着剤がガラスの飛散を防止するために「ガラス破り」に対して有効となり、防犯性能が高くなるからである。多層数も要求特性に合わせて適宜決めることが可能である。粘着剤としては、ポリアクリル酸エステルを主成分したアクリル系粘着剤、シリコーン樹脂を主成分としたシリコーン系粘着剤、また天然ゴム、合成ゴムの弾性体と粘着付与剤が主成分のゴム系粘着剤等がある。使用可能な粘着剤に制限は無いが、本発明における粘着剤としては、アクリル系あるいはシリコーン系の粘着剤が好ましい。接着剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が使用可能である。
【００３４】
＜絶縁保護層＞  
図１で示している保護層は、フィルム基材の表面に形成した導電層を保護する目的で施され、フィルム基材全面での表面の高硬度化が目的である。その効果は、鉛筆等による引っ掻き傷、スチールウールによる擦り傷等が起こらない耐禍性処理である。絶縁処理層を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであれば良く、アクリル系樹脂、有機シリコーン系樹脂、ポリシロキサン等の樹脂材料が挙げられる。また絶縁処理層を塗工する際に、塗工液に樹脂フィラーや無機のフィラーを混合させることにより高硬度化することや、フィルム自体を不透明化しプライバシー保護機能の付与も可能であり、各々適宜使用しても構わない。
【００３５】
＜紫外線吸収層・赤外線吸収層＞
さらに付加機能を設ける方法として図示していないが、粘着層・接着層や絶縁処理層に紫外線吸収層、及び赤外線吸収層を設けることもできる。紫外線吸収層、及び赤外線吸収層は、太陽光線中の紫外線及び赤外線が室内に入射するのを低減させる機能である。その方法として、紫外線、または赤外線吸収剤を含む皮膜を形成したり、粘着層及び接着層、または絶縁処理層に混ぜて、各層を形成すればよい。なお、形成方法は特に制限されない。紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系などの有機系と、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム等の無機微粒子系があり、要求特性に合わせて単独、または混合して使用して構わない。
【００３６】
赤外線吸収剤としては、赤外線吸収色素等の有機系と導電性の無機微粒子の様な無機系があり、各々要求に応じて使用できる。有機系としては、フタロシアニン系やシアニン系の有機色素がある。無機系としては、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、アンチモン含有酸化スズ、インジウム含有酸化スズ微粒子がある。このうち、可視光領域に光吸収性のない材料が好適である。紫外線、又は赤外線吸収剤を固定する樹脂として、主にアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が一般に使用される。またフィルムセンサの透明導電層で用いた透明酸化物材料は、赤外線領域に電気伝導性に起因した吸収性能、紫外線領域にバンドギャップに起因した吸収性能を有しているため、被膜を形成して紫外線、赤外線吸収層の両方の効果を付与することが可能である。
また透明基板として、上記の様な紫外線吸収剤、赤外線吸収剤を含有させた可視域で透明なプラスチックフィルムを用いることも可能である。
【００３７】
＜ガラス窓＞
本例の保持部５として、ガラス構造物、窓ガラス、及びガラス状建物構造物を挙げたが、これに限らず、透明で強度があり窓やショーウィンドウとして使用可能であれば特に制限されず、合成樹脂板等でも可能である。また形成した物体検知システムの誤動作を防ぐために、動作許可信号を用意し動作を制限することも可能である。例として、窓ガラスなどにマイクロスイッチを設置する等が好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による物体検知システムを示す断面図である。
【図２】図１に示す物体検知システムの正面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による物体検知システムを示す正面図である。
【図４】図３に示す物体検知システムの断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態による物体検知システムを示す正面図である。
【図６】図５に示す物体検知システムの断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による物体検知システムを示す正面図である。
【図８】本発明の実施の形態で用いる検出部の構成を示す回路図である。
【図９】図８に示す検出部の等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１……フィルム基材、２……導電層、３……保護層、４、１０……結合用電極部、５……保持部、６……電線、７……枠体、８……検出回路部、９……絶縁体部、１１……基板、８１……ブリッジ回路、８２……交流信号発振部、８３……差動増幅器、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４……コンデンサ。
【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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