(57)【要約】本発明は、曲率半径の小さな多次元曲率に適用可能な曲面付着型触覚センサー及びその製造方法に関するものである。本発明の曲面付着型触覚センサーは、多数の下部高分子フィルム層とこの下部高分子フィルム層上に設けられる下部金属層と各々の下部金属層上に設けられる多数の下部抵抗体とで構成される下部パターンと、多数の上部高分子フィルム層とこの上部高分子フィルム層の下部に設けられる上部金属層とこの上部金属層の下部に設けられて下部抵抗体に電気的に接続される多数の上部抵抗体とで構成される上部パターンと、下部パターンと上部パターンとを相互にボンディングする下部高分子層及び上部高分子層とを有していることを特徴とする。
2010501849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の下部高分子フィルム層と該下部高分子フィルム層上に設けられる下部金属層と該下部金属層上に設けられる多数の下部抵抗体とで構成される下部パターンと、
前記下部高分子フィルム層に直交する方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の上部高分子フィルム層と該上部高分子フィルム層の下部に設けられる上部金属層と該上部金属層の下部に設けられて前記下部抵抗体に電気的に接続される多数の上部抵抗体とで構成される上部パターンと、
前記下部抵抗体と前記上部抵抗体が交差点で電気的に接続されるように前記下部パターンと上部パターンとをボンディングする下部高分子層及び上部高分子層とを有していることを特徴とする曲面付着型触覚センサー。
【請求項２】
前記下部高分子フィルム層と上部高分子フィルム層とが、波模様のパターンでそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の曲面付着型触覚センサー。
【請求項３】
前記下部高分子フィルム層と上部高分子フィルム層とが、ポリイミドフィルムまたはポリエステルフィルムまたはＶａ−Ｃｕ金属板から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の曲面付着型触覚センサー。
【請求項４】
前記下部抵抗体と上部抵抗体とが、減圧インクまたはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の曲面付着型触覚センサー。
【請求項５】
前記下部高分子フィルム層と上部高分子フィルム層とが、前記下部パターンと上部パターンが接触する部分で円形または四角形を呈していることを特徴とする請求項１に記載の曲面付着型触覚センサー。
【請求項６】
下部高分子フィルム層上に下部金属層を蒸着する工程と、該下部金属層と下部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、前記一定間隔で離隔される各々の下部金属層上に多数の下部抵抗体を形成する工程と、
上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と、該上部金属層と上部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、前記一定間隔で離隔された各々の上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程と、
前記下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて前記下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように前記下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有していることを特徴とする曲面付着型触覚センサー製造方法。
【請求項７】
下部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔するようにパンチング工程を進行する工程と、前記一定間隔で離隔された各々の下部高分子フィルム層上に下部金属層を形成する工程と、該下部金属層の上部に多数の下部抵抗体を形成する工程とからなる下部パターン形成工程と、
上部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔するようにパンチング工程を進行する工程と、前記上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と、該上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程とからなる上部パターン形成工程と、
前記下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて前記下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように前記下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有していることを特徴とする曲面付着型触覚センサー製造方法。
【請求項８】
前記下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程が、前記下部パターンを下部高分子層上に接着する工程と、前記上部パターンを上部高分子層上に接着する工程と、前記下部抵抗体と上部抵抗体とを接続するように下部パターンを接着した下部高分子層と上部パターンを接着した上部高分子層とを重ねた後にキュアリング工程を介して相互にボンディングする工程とを有していることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の曲面付着型触覚センサー製造方法。
【請求項９】
前記下部パターンと上部パターンをボンディングする工程が、前記下部抵抗体と上部抵抗体とを接続するように前記下部パターンと上部パターンとを重ねた後にモールドに入れて該モールドの内部に液状の高分子物質を満たしてキュアリングを介してボンディングする工程であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の曲面付着型触覚センサー製造方法。
【請求項１０】
前記下部高分子層と上部高分子層とが、ＰＤＭＳまたはシリコンまたはポリウレタンから形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の曲面付着型触覚センサー製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚センサーとその製造方法に関するもので、より詳細には、曲がり及び復元力に優れる上部のフィルム及び下部のフィルムに金属層と抵抗体をそれぞれ形成した後に相互に直交した状態でボンディングすることによって、柔軟性を増加させ、曲率半径の小さな多次元曲率に適用可能な曲面付着型触覚センサー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、接触を介した周辺環境の情報、つまり、接触力、振動、表面の粗さ、熱伝導度に対する温度変化などを獲得する触覚機能は、次世代情報収集媒体として認識されており、触覚感覚を代替することのできる生体模倣型触覚センサーは、血管内の微細な手術、癌診断などの各種医療診断及び施術に使用されるだけでなく、今後のバーチャル環境技術で重要な触覚表示技術に適用できるので、その重要性が更に増している。
【０００３】
生体模倣型触覚センサーとして、既に産業用ロボットの手首に使用されている六自由度（six  degree  of  freedom）の力／トルクセンサーとロボットのグリッパー（gripper）用として、接触圧力及び瞬間的な滑りを感知できるものが開発されているが、これは感知部の大きさが比較的大きいために感度が低いという問題点を有している。
【０００４】
そして、マイクロ・エレクトロメカニカルシステム（MEMS）の製作技術を利用して、触覚センサーの開発可能性を見せてくれたものがあるが、これらはシリコンウェハーなどでセンサーを開発したため、柔軟性を付与することが難しいという短所があった。
【０００５】
図１７は、従来の触覚センサーの一例を示した図面で、日本の東京大学で２００５年Takao  Someyaグループが発表したものである。
【０００６】
この技術によると、触覚センサーを単一フィルムを利用してパンチング工程で製作し、柔軟性と拡張性を実現している。
【０００７】
ところが、パンチング工程によって製作された触覚センサーは、柔軟性を与えるために、一枚のフィルムをパンチングするため、柔軟性を極大化することができなかった。
従って、円柱や曲率半径が大きな球形には適用することはできるが、人の皮膚のような柔らかさは不足しており、人間型ロボットの指のような器官や極小さな球形に適用するには無理があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述したような従来の技術における問題点を解決するために開発されたものであり、本発明の目的は、曲がり及び復元力に優れた材質の高分子フィルムに多数の金属層と抵抗体を形成し、高分子フィルムの信号ラインが相互に直交するように、曲がり及び復元力に優れた上板（上部フィルム）と下板（下部フィルム）とを柔軟性のある高分子でボンディングして、各々の抵抗体を交差点で接触させることによって、柔軟性が相対的に優れたセンサー模様を形成し、曲率を有する物体への付着を可能にする曲面付着型触覚センサー及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明の目的は、多数の信号ラインを波模様のパターンに形成した後、上板（上部フィルム）と下板（下部フィルム）をボンディングすることによって、Ｘ方向及びＹ方向及び対角線方向の全ての方向に対する引張り／圧縮変形能力を増加させることによって、微細な曲率半径を有する物体への適用を可能にする曲面付着型触覚センサー及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述したような技術的な課題を解決する本発明の曲面付着型触覚センサーは、下部方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の下部高分子フィルム層とこの下部高分子フィルム層上に設けられる下部金属層と各々の下部金属層上に設けられる多数の下部抵抗体とで構成される下部パターンと、下部金属層に直交する方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の上部高分子フィルム層とこの上部高分子フィルム層の下部に設けられる上部金属層とこの上部金属層の下部に設けられて下部抵抗体に電気的に接続される多数の上部抵抗体とで構成される上部パターンと、下部パターンと上部パターンとを相互ボンディングする下部高分子層及び上部高分子層とを有している。
【００１１】
ここで、下部パターンと上部パターンは、波模様のパターンをそれぞれ呈しているのが好ましい。
【００１２】
また、下部金属層及び上部金属層は、一般的な金属材料から成形しても良く、蒸着は、メッキ工程やe−ビーム（e−ｂｅａｍ）、すなわち、電子ビームまたはスパッタリング装置を利用して蒸着しても良い。
【００１３】
また、下部抵抗体と上部抵抗体は、減圧インクまたはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成しても良い。
【００１４】
また、前述したような技術的課題を解決するための本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の一態様は、下部高分子フィルム層上に下部金属層を蒸着する工程と、この下部金属層と下部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、一定間隔で離隔される各々の下部金属層上に多数の下部抵抗体を形成する工程と、上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と、この上部金属層と上部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、一定間隔で離隔される各々の上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程と、下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有している。
【００１５】
また、前述したような技術的課題を解決するための本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の他の態様は、下部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔されるようにパンチング工程を進行する工程と一定間隔で離隔された各々の下部高分子フィルム層上に下部金属層を形成する工程と各々の下部金属層の上部に多数の下部抵抗体を形成する工程とからなる下部パターン形成工程と、上部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔されるようにパンチング工程を進行する工程と上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と各々の上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程とからなる上部パターン形成工程と、下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有している。
【００１６】
前述したような本発明の曲面付着型触覚センサーの多様な製造方法において、下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程が、下部パターンを下部高分子層上に接着する工程と、上部パターンを上部高分子層上に接着する工程と、下部抵抗体と上部抵抗体が接続されるように下部パターンと上部パターンを重ねた後にキュアリング（curing）工程を介して相互にボンディングする工程とを有していても良い。
【００１７】
また、前述したような本発明の曲面付着型触覚センサーの多様な製造方法において、下部パターンと上部パターンをボンディングする工程が、下部抵抗体と上部抵抗体とを接続するように下部パターンと上部パターンを重ねた後にモールドに入れてこのモールドの内部に液状の高分子物質を満たしてキュアリングを介してボンディングする工程であっても良い。
【００１８】
また、下部パターンと上部パターンは、波模様のパターンを呈しているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例を示す平面図である。
【図２】図１の曲面付着型触覚センサーを示す断面図である。
【図３】本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図５】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図６】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図７】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図８】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図９】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図１０】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１１】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１２】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１３】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１４】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１５】本発明の柔軟性を有する触覚センサーの製造工程及び実施例を示した写真である。
【図１６】本発明の触覚センサーの信号処理を示した回路図である。
【図１７】従来の触覚センサーの一例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面を参照して、本発明を後述する好適な一実施例を用いて説明する。
本発明の実施例を用いて当業者が容易に理解して再現できる程度まで、以下に詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例を示す平面図であり、図２は、図１の曲面付着型触覚センサーを示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、図１（Ａ）は、下部パターンの平面図であり、図１（Ｂ）は、上部パターンの背面図であり、図１（Ｃ）は、下部パターンと上部パターンとを結合させた平面図であり、本発明の実施例である曲面付着型触覚センサーは、下部パターン１と上部パターン２とからなり、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とを有している。
【００２３】
ここで、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１は、復元力に優れ、曲がりの良い、高い柔軟性を有する高分子フィルム、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルムなどの各種フィルムまたはＶａ−Ｃｕのような金属シートから形成されている。
【００２４】
ここで、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、いずれか一方向に一定間隔で離隔されるようにパターニングされており、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、相互に直交した状態で配置されている。
【００２５】
一定間隔で離隔されるようにパターニングされた各下部高分子フィルム層１１には、下部金属層１２と、下部金属層１２にマトリックス状に配列される多数の下部抵抗体１３とが設けられている。
【００２６】
一定間隔で離隔されるようにパターニングされた各上部高分子フィルム層２１には、上部金属層２２と、上部金属層２２にマトリックス状に配列される多数の上部抵抗体２３とが設けられている。
【００２７】
また、下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とは、減圧インク（pressure  sensitive  ink）またはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成され、減圧インクを用いる場合、スクリーン印刷法を利用して減圧インクを塗布して形成し、ニクロムを用いる場合、ニクロムをe−ビーム（e−ｂｅａｍ）、すなわち、電子ビームまたはスパッタリング（sputtering）装置を利用して蒸着した後にエッチングを介して形成するのが好ましい。
【００２８】
また、下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とは、図面には円形で示したが、四角形を呈していても良い。
【００２９】
このような構成によって、各交差点で下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とが相互に電気的に接続されるように、下部金属層１２は、第１の方向に配置され、上部金属層２２は、下部金属層１２に直交する第２の方向に配置されている。
【００３０】
また、下部パターン１と上部パターン２とが接触する部分において、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、円形または四角形を呈している。
【００３１】
一方、下部高分子層と上部高分子層は、復元力に優れ、曲がりの良い、高い柔軟性を有する高分子、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、シリコン、ポリウレタンなどの各種高分子材料から形成されている。
ＰＤＭＳは、磨耗に弱いため、耐摩耗性と復元力に優れたＰＵ（ポリウレタン）を利用するのが好ましい。
【００３２】
このような本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例では、柔軟性に優れる上、下部高分子フィルム層の上部に各々金属層と抵抗体を形成し、これを相互に付着することによって、Ｘ方向またはＹ方向には引っ張ることはできないものの、対角線方向への柔軟性を増加させて対角線方向に引っ張ることができる。
【００３３】
これにより、１次元曲率(one-dimensional  curvature)を有する円柱や曲率半径が大きな球形だけでなく、多次元曲率(multi-dimensional  curvature)を有する卓球ボールの大きさ以下の球形物体への付着が可能であり、人間型ロボットの指のような器官や極めて小さな球形に適用することができる。
【００３４】
図３は、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例を示す平面図であり、前述した本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例と同一な構成に関する説明は省略する。
【００３５】
図３に示すように、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例の特徴として、下部パターンと上部パターンとは、波模様のパターンからそれぞれ形成されている。
【００３６】
このように、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例では、下部パターンと上部パターンが波模様のパターンを有していることにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向と対角線方向への柔軟性が増加して、全ての方向への引張りが可能になる。
【００３７】
その結果、曲率半径の極めて小さな多次元曲率を有する物体への適用が可能になる。
【００３８】
並びに、本発明の実施例では、柔軟性に優れた高分子フィルム層の上部に金属層と抵抗体とを形成するため、信号ライン、つまり、メタルの剥離の発生を回避できる。
その結果、曲面付着型触覚センサーは、金属層と高分子フィルム層との接触強度が大変優秀で、高い耐久性を発揮できる。
【００３９】
本発明の実施例が適用される接触抵抗方式を有する曲面付着型触覚センサーは、既に公知の技術であるため、これに対する具体的な図面及び構成の説明は省略する。
【００４０】
以下では、様々な実施例を介して本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法を説明する。
【００４１】
図４乃至図８は、本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【００４２】
まず、図４に示すように、下部高分子フィルム層１１０と下部金属層１２０とを形成する。
【００４３】
次に、図５（Ａ）に図示された断面図と図５（Ｂ）に図示された平面図に示すように、下部金属層１２０と下部高分子フィルム層１１０とをいずれか一方向に一定間隔で離隔されるようにパターニングしてエッチングする。
【００４４】
ここで、下部高分子フィルム層１１０と、下部高分子フィルム層１１０の上部の下部金属層１２０とは、各々断面では現れないが、波模様の形態に加工しても良い。
【００４５】
次に、図６に示すように、下部金属層１２０上に多数の下部抵抗体１３０を形成して下部パターン１００を形成し、後述する上部高分子フィルム層２１０と上部金属層２２０及び上部抵抗体２３０とからなる上部パターン２００も、下部パターン形成工程と同一な工程を介して形成する。
【００４６】
ここで、下部抵抗体１３０と上部抵抗体２３０とは、減圧インクまたはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成され、減圧インクを使用する場合、スクリーン印刷法を利用して減圧インクを塗布して形成し、ニクロムを利用する場合、ニクロムをe−ビーム（e−ｂｅａｍ）またはスパッタリング装置を利用して蒸着した後にエッチングを介して形成するのが好ましい。
【００４７】
また、下部高分子フィルム層１１０と上部高分子フィルム層２１０は、復元力に優れ、曲がりが良い、高い柔軟性を有する高分子フィルム、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィムルなどの各種フィルムまたはＶａ−Ｃｕのような金属シートから形成されている。
【００４８】
次に、図７に示すように、下部パターン１００と上部パターン２００とを各々下部高分子層１４０上と上部高分子層２４０上とに接着する。
【００４９】
次に、図８に示すように、下部金属層１２０と上部金属層２２０とを相互に交差させるように、下部パターン１００と上部パターン２００とを重ね、各交差点で上部パターン２００の上部抵抗体２３０と下部パターン１００の下部抵抗体１３０とを相互に電気的に接続するように重ね、キュアリングを介してボンディングする。
【００５０】
また、図９に示すように、下部金属層１２０と上部金属層２２０とを相互に交差させるように、下部パターン１００と上部パターン２００とを重ね、下部抵抗体１３０と上部抵抗体２３０とを相互に電気的に接続するように結合し、モールド２５０にローディングした後、モールド２５０内部に液状の高分子物質を満たし、キュアリングを介してボンディングしても良い。
ここで、下部パターン１００と上部パターン２００との間の空間部は、キュアリングされた下部高分子層１４０及び上部高分子層２４０が充填されており、相互に固定されるだけでなく、絶縁の役割を果たしている。
【００５１】
ここで、下部高分子層１４０及び上部高分子層２４０は、復元力に優れ、高い柔軟性を有する高分子で、例えば、ＰＤＭＳ、シリコン、ポリウレタンなどの各種高分子材料から形成されている。
ＰＤＭＳの場合、磨耗に弱いため、耐摩耗性と復元力に優れるＰＵ（ポリウレタン）を利用するのが好ましい。
【００５２】
図１０乃至図１４は、本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示す断面図である。
【００５３】
まず、図１０（Ａ）に図示された断面図と図１０（Ｂ）に図示された平面図に示すように、下部高分子フィルム層３１０をいずれか一方向に一定間隔で離隔するようにパンチング工程を進行する。
【００５４】
次に、図１１（Ａ）に図示された断面図と図１１（Ｂ）に図示された平面図に示すように、一定間隔で離隔された多数の下部高分子フィルム層３１０上に下部金属層３２０を蒸着する。
【００５５】
次に、図１２（Ａ）に図示された断面図と図１２（Ｂ）に図示された平面図に示すように、多数の下部金属層３２０上に多数の下部抵抗体３３０を形成して下部パターン３００を形成し、後述する上部高分子フィルム層４１０と上部金属層４２０及び上部抵抗体４３０とからなる上部パターン４００も、下部パターン３００の形成工程と同一な工程を介して形成する。
【００５６】
次に、図１３に示すように、下部パターン３００を下部高分子層３４０上に接着し、上部パターン４００を上部高分子層４４０上に接着する。
【００５７】
次に、図１４に示すように、上部金属層４２０と下部金属層３２０とを相互に交差するように重ね、各交差点で上部抵抗体４３０と下部抵抗体３３０とを相互に電気的に接続された後、キュアリングを介してボンディングする。
【００５８】
または、具体的に図示してはいないが、上述した図９に示したように、上部パターンと下部パターンを重ねた後、モールドにローディングし、モールドの内部に液状の高分子物質を満たし、キュアリングを介してボンディングしても良い。
【００５９】
図１５は、本発明の柔軟性を有する触覚センサーの製作工程及び実施例を示す写真である。
【００６０】
図１５に示す本発明の実施例では、優れた柔軟性を有する高分子層の上部に金属層の形成された下部パターン及び上部パターンをそれぞれボンディングし、各パターンに形成された信号ラインを相互に直交させるようにボンディングされている。
【００６１】
こうして製造された触覚センサーは、柔軟性に優れ、メタルからなる信号ラインの剥離が殆ど発生しないため、写真に示すような曲率半径の小さな球形への適用が可能である。
【００６２】
図１６は、８つの下部パターンと８つの上部パターンとからなる８×８形態のマトリックス形態で、外部の力による下部抵抗体と上部抵抗体との間の接触抵抗と、この接触抵抗による信号獲得回路図を示している。
【００６３】
まず、出力端子の出力は、アナログ増幅器５３０の負（−）入力端子に印加され、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の正（＋）入力端子には、測定対象である抵抗Ａに連結されたメイン入力ライン以外の入力ラインに印加される電圧と同一な大きさの電圧が印加される。
【００６４】
ここで、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の負（−）入力端子にＶＧの電圧を印加し、測定対象である抵抗Ａに連結されたメイン入力電圧ＶＩｎライン以外の入力ラインにはＶＧＮＤの電圧を印加するが、ＶＧＮＤとＶＧは全て同じ電圧を示す。
【００６５】
ここで、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の出力端子と負（−）入力端子の間に接続された帰還抵抗Ｒｆの抵抗値は、力センサーを構成する抵抗の抵抗値と同一な大きさに設定するのが好ましい。
【００６６】
図１６で抵抗Ａ（Ｒ００）に対するアナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）の出力（Ｖｏｕｔ）値は、下記の数式１のとおりである。
【数式１】
【００６７】
2010501849.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６８】
上述したように、本発明は、曲がり及び復元力に優れた材質の上板高分子層（上部高分子層）及び下板高分子層（下部高分子層）に各々多数の信号ラインと抵抗体を形成し、上板と下板の信号ラインが相互に直交するように、上板（上部パターン）と下板（下部パターン）をボンディングして各々の抵抗体を交差点で接触させることにより、柔軟性に優れたフィルムの間に信号ライン及び抵抗体を形成して、曲率を有する物体への付着を可能にするという利点を有している。
【００６９】
また、本発明は、上板（上部パターン）及び下板（下部パターン）に形成される多数の信号ラインを波模様に形成した後、高分子を利用してボンディングすることによって、Ｘ方向、Ｙ方向及び対角線方向の全ての方向に対して引張能力を増加させることにより、微細な曲率半径を有する物体への適用を可能にして、人間型ロボットの指のような器官や極めて小さな球形に適用できるという利点を有している。
【図１】
2010501849.tif 000004
【図２】
2010501849.tif 000005
【図３】
2010501849.tif 000006
【図４】
2010501849.tif 000007
【図５（Ａ）】
2010501849.tif 000008
【図５（Ｂ）】
2010501849.tif 000009
【図６（Ａ）】
2010501849.tif 000010
【図６（Ｂ）】
2010501849.tif 000011
【図７】
2010501849.tif 000012
【図８】
2010501849.tif 000013
【図９】
2010501849.tif 000014
【図１０（Ａ）】
2010501849.tif 000015
【図１０（Ｂ）】
2010501849.tif 000016
【図１１（Ａ）】
2010501849.tif 000017
【図１１（Ｂ）】
2010501849.tif 000018
【図１２（Ａ）】
2010501849.tif 000019
【図１２（Ｂ）】
2010501849.tif 000020
【図１３】
2010501849.tif 000021
【図１４】
2010501849.tif 000022
【図１５】
2010501849.tif 000023
【図１６】
2010501849.tif 000024
【図１７】
2010501849.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月24日(2009.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚センサーとその製造方法に関するもので、より詳細には、曲がり及び復元力に優れる上部のフィルム及び下部のフィルムに金属層と抵抗体をそれぞれ形成した後に相互に直交した状態でボンディングすることによって、柔軟性を増加させ、曲率半径の小さな多次元曲率に適用可能な曲面付着型触覚センサー及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、接触を介した周辺環境の情報、つまり、接触力、振動、表面の粗さ、熱伝導度に対する温度変化などを獲得する触覚機能は、次世代情報収集媒体として認識されており、触覚感覚を代替することのできる生体模倣型触覚センサーは、血管内の微細な手術、癌診断などの各種医療診断及び施術に使用されるだけでなく、今後のバーチャル環境技術で重要な触覚表示技術に適用できるので、その重要性が更に増している。
【０００３】
生体模倣型触覚センサーとして、既に産業用ロボットの手首に使用されている六自由度（six  degree  of  freedom）の力／トルクセンサーとロボットのグリッパー（gripper）用として、接触圧力及び瞬間的な滑りを感知できるものが開発されているが、これは感知部の大きさが比較的大きいために感度が低いという問題点を有している。
【０００４】
そして、マイクロ・エレクトロメカニカルシステム（MEMS）の製作技術を利用して、触覚センサーの開発可能性を見せてくれたものがあるが、これらはシリコンウェハーなどでセンサーを開発したため、柔軟性を付与することが難しいという短所があった。
【０００５】
図１７は、従来の触覚センサーの一例を示した図面で、日本の東京大学で２００５年Takao  Someyaグループが発表したものである。
【０００６】
この技術によると、触覚センサーを単一フィルムを利用してパンチング工程で製作し、柔軟性と拡張性を実現している。
【０００７】
ところが、パンチング工程によって製作された触覚センサーは、柔軟性を与えるために、一枚のフィルムをパンチングするため、柔軟性を極大化することができなかった。
従って、円柱や曲率半径が大きな球形には適用することはできるが、人の皮膚のような柔らかさは不足しており、人間型ロボットの指のような器官や極小さな球形に適用するには無理があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述したような従来の技術における問題点を解決するために開発されたものであり、本発明の目的は、曲がり及び復元力に優れた材質の高分子フィルムに多数の金属層と抵抗体を形成し、高分子フィルムの信号ラインが相互に直交するように、曲がり及び復元力に優れた上板（上部フィルム）と下板（下部フィルム）とを柔軟性のある高分子でボンディングして、各々の抵抗体を交差点で接触させることによって、柔軟性が相対的に優れたセンサー模様を形成し、曲率を有する物体への付着を可能にする曲面付着型触覚センサー及びその製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明の目的は、多数の信号ラインを波模様のパターンに形成した後、上板（上部フィルム）と下板（下部フィルム）をボンディングすることによって、Ｘ方向及びＹ方向及び対角線方向の全ての方向に対する引張り／圧縮変形能力を増加させることによって、微細な曲率半径を有する物体への適用を可能にする曲面付着型触覚センサー及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述したような技術的な課題を解決する本発明の曲面付着型触覚センサーは、下部方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の下部高分子フィルム層とこの下部高分子フィルム層上に設けられる下部金属層と各々の下部金属層上に設けられる多数の下部抵抗体とで構成される下部パターンと、下部金属層に直交する方向に一定間隔で離隔されて配列される多数の上部高分子フィルム層とこの上部高分子フィルム層の下部に設けられる上部金属層とこの上部金属層の下部に設けられて下部抵抗体に電気的に接続される多数の上部抵抗体とで構成される上部パターンと、下部パターンと上部パターンとを相互ボンディングする下部高分子層及び上部高分子層とを有している。
【００１１】
ここで、下部パターンと上部パターンは、波模様のパターンをそれぞれ呈しているのが好ましい。
【００１２】
また、下部金属層及び上部金属層は、一般的な金属材料から成形しても良く、蒸着は、メッキ工程やe−ビーム（e−ｂｅａｍ）、すなわち、電子ビームまたはスパッタリング装置を利用して蒸着しても良い。
【００１３】
また、下部抵抗体と上部抵抗体は、減圧インクまたはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成しても良い。
【００１４】
また、前述したような技術的課題を解決するための本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の一態様は、下部高分子フィルム層上に下部金属層を蒸着する工程と、この下部金属層と下部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、一定間隔で離隔される各々の下部金属層上に多数の下部抵抗体を形成する工程と、上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と、この上部金属層と上部高分子フィルム層とを一方向に一定間隔で離隔するようにエッチングする工程と、一定間隔で離隔される各々の上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程と、下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有している。
【００１５】
また、前述したような技術的課題を解決するための本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の他の態様は、下部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔されるようにパンチング工程を進行する工程と一定間隔で離隔された各々の下部高分子フィルム層上に下部金属層を形成する工程と各々の下部金属層の上部に多数の下部抵抗体を形成する工程とからなる下部パターン形成工程と、上部高分子フィルム層を形成した後に一方向に一定間隔で離隔されるようにパンチング工程を進行する工程と上部高分子フィルム層上に上部金属層を形成する工程と各々の上部金属層上に多数の上部抵抗体を形成する工程とからなる上部パターン形成工程と、下部金属層と上部金属層とを相互に直交させて下部抵抗体と上部抵抗体とを交差点で電気的に接続するように下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程とを有している。
【００１６】
前述したような本発明の曲面付着型触覚センサーの多様な製造方法において、下部パターンと上部パターンとをボンディングする工程が、下部パターンを下部高分子層上に接着する工程と、上部パターンを上部高分子層上に接着する工程と、下部抵抗体と上部抵抗体が接続されるように下部パターンと上部パターンを重ねた後にキュアリング（curing）工程を介して相互にボンディングする工程とを有していても良い。
【００１７】
また、前述したような本発明の曲面付着型触覚センサーの多様な製造方法において、下部パターンと上部パターンをボンディングする工程が、下部抵抗体と上部抵抗体とを接続するように下部パターンと上部パターンを重ねた後にモールドに入れてこのモールドの内部に液状の高分子物質を満たしてキュアリングを介してボンディングする工程であっても良い。
【００１８】
また、下部パターンと上部パターンは、波模様のパターンを呈しているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例を示す平面図である。
【図２】図１の曲面付着型触覚センサーを示す断面図である。
【図３】本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図５】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図６】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図７】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図８】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図９】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【図１０】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１１】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１２】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１３】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１４】本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示した断面図である。
【図１５】本発明の柔軟性を有する触覚センサーの製造工程及び実施例を示した写真である。
【図１６】本発明の触覚センサーの信号処理を示した回路図である。
【図１７】従来の触覚センサーの一例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面を参照して、本発明を後述する好適な一実施例を用いて説明する。
本発明の実施例を用いて当業者が容易に理解して再現できる程度まで、以下に詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例を示す平面図であり、図２は、図１の曲面付着型触覚センサーを示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、図１（Ａ）は、下部パターンの平面図であり、図１（Ｂ）は、上部パターンの背面図であり、図１（Ｃ）は、下部パターンと上部パターンとを結合させた平面図であり、本発明の実施例である曲面付着型触覚センサーは、下部パターン１と上部パターン２とからなり、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とを有している。
【００２３】
ここで、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１は、復元力に優れ、曲がりの良い、高い柔軟性を有する高分子フィルム、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルムなどの各種フィルムまたはＶａ−Ｃｕのような金属シートから形成されている。
【００２４】
ここで、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、いずれか一方向に一定間隔で離隔されるようにパターニングされており、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、相互に直交した状態で配置されている。
【００２５】
一定間隔で離隔されるようにパターニングされた各下部高分子フィルム層１１には、下部金属層１２と、下部金属層１２にマトリックス状に配列される多数の下部抵抗体１３とが設けられている。
【００２６】
一定間隔で離隔されるようにパターニングされた各上部高分子フィルム層２１には、上部金属層２２と、上部金属層２２にマトリックス状に配列される多数の上部抵抗体２３とが設けられている。
【００２７】
また、下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とは、減圧インク（pressure  sensitive  ink）またはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成され、減圧インクを用いる場合、スクリーン印刷法を利用して減圧インクを塗布して形成し、ニクロムを用いる場合、ニクロムをe−ビーム（e−ｂｅａｍ）、すなわち、電子ビームまたはスパッタリング（sputtering）装置を利用して蒸着した後にエッチングを介して形成するのが好ましい。
【００２８】
また、下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とは、図面には円形で示したが、四角形を呈していても良い。
【００２９】
このような構成によって、各交差点で下部抵抗体１３と上部抵抗体２３とが相互に電気的に接続されるように、下部金属層１２は、第１の方向に配置され、上部金属層２２は、下部金属層１２に直交する第２の方向に配置されている。
【００３０】
また、下部パターン１と上部パターン２とが接触する部分において、下部高分子フィルム層１１と上部高分子フィルム層２１とは、円形または四角形を呈している。
【００３１】
一方、下部高分子層と上部高分子層は、復元力に優れ、曲がりの良い、高い柔軟性を有する高分子、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、シリコン、ポリウレタンなどの各種高分子材料から形成されている。
ＰＤＭＳは、磨耗に弱いため、耐摩耗性と復元力に優れたＰＵ（ポリウレタン）を利用するのが好ましい。
【００３２】
このような本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例では、柔軟性に優れる上、下部高分子フィルム層の上部に各々金属層と抵抗体を形成し、これを相互に付着することによって、Ｘ方向またはＹ方向には引っ張ることはできないものの、対角線方向への柔軟性を増加させて対角線方向に引っ張ることができる。
【００３３】
これにより、１次元曲率(one-dimensional  curvature)を有する円柱や曲率半径が大きな球形だけでなく、多次元曲率(multi-dimensional  curvature)を有する卓球ボールの大きさ以下の球形物体への付着が可能であり、人間型ロボットの指のような器官や極めて小さな球形に適用することができる。
【００３４】
図３は、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例を示す平面図であり、前述した本発明の曲面付着型触覚センサーの第１実施例と同一な構成に関する説明は省略する。
【００３５】
図３に示すように、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例の特徴として、下部パターンと上部パターンとは、波模様のパターンからそれぞれ形成されている。
【００３６】
このように、本発明の曲面付着型触覚センサーの第２実施例では、下部パターンと上部パターンが波模様のパターンを有していることにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向と対角線方向への柔軟性が増加して、全ての方向への引張りが可能になる。
【００３７】
その結果、曲率半径の極めて小さな多次元曲率を有する物体への適用が可能になる。
【００３８】
並びに、本発明の実施例では、柔軟性に優れた高分子フィルム層の上部に金属層と抵抗体とを形成するため、信号ライン、つまり、メタルの剥離の発生を回避できる。
その結果、曲面付着型触覚センサーは、金属層と高分子フィルム層との接触強度が大変優秀で、高い耐久性を発揮できる。
【００３９】
本発明の実施例が適用される接触抵抗方式を有する曲面付着型触覚センサーは、既に公知の技術であるため、これに対する具体的な図面及び構成の説明は省略する。
【００４０】
以下では、様々な実施例を介して本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法を説明する。
【００４１】
図４乃至図８は、本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第１実施例を順次的に示した断面図である。
【００４２】
まず、図４に示すように、下部高分子フィルム層１１０と下部金属層１２０とを形成する。
【００４３】
次に、図５（Ａ）に図示された断面図と図５（Ｂ）に図示された平面図に示すように、下部金属層１２０と下部高分子フィルム層１１０とをいずれか一方向に一定間隔で離隔されるようにパターニングしてエッチングする。
【００４４】
ここで、下部高分子フィルム層１１０と、下部高分子フィルム層１１０の上部の下部金属層１２０とは、各々断面では現れないが、波模様の形態に加工しても良い。
【００４５】
次に、図６に示すように、下部金属層１２０上に多数の下部抵抗体１３０を形成して下部パターン１００を形成し、後述する上部高分子フィルム層２１０と上部金属層２２０及び上部抵抗体２３０とからなる上部パターン２００も、下部パターン形成工程と同一な工程を介して形成する。
【００４６】
ここで、下部抵抗体１３０と上部抵抗体２３０とは、減圧インクまたはニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）またはカーボンブラックまたは炭素ナノチューブから形成され、減圧インクを使用する場合、スクリーン印刷法を利用して減圧インクを塗布して形成し、ニクロムを利用する場合、ニクロムをe−ビーム（e−ｂｅａｍ）またはスパッタリング装置を利用して蒸着した後にエッチングを介して形成するのが好ましい。
【００４７】
また、下部高分子フィルム層１１０と上部高分子フィルム層２１０は、復元力に優れ、曲がりが良い、高い柔軟性を有する高分子フィルム、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィムルなどの各種フィルムまたはＶａ−Ｃｕのような金属シートから形成されている。
【００４８】
次に、図７に示すように、下部パターン１００と上部パターン２００とを各々下部高分子層１４０上と上部高分子層２４０上とに接着する。
【００４９】
次に、図８に示すように、下部金属層１２０と上部金属層２２０とを相互に交差させるように、下部パターン１００と上部パターン２００とを重ね、各交差点で上部パターン２００の上部抵抗体２３０と下部パターン１００の下部抵抗体１３０とを相互に電気的に接続するように重ね、キュアリングを介してボンディングする。
【００５０】
また、図９に示すように、下部金属層１２０と上部金属層２２０とを相互に交差させるように、下部パターン１００と上部パターン２００とを重ね、下部抵抗体１３０と上部抵抗体２３０とを相互に電気的に接続するように結合し、モールド２５０にローディングした後、モールド２５０内部に液状の高分子物質を満たし、キュアリングを介してボンディングしても良い。
ここで、下部パターン１００と上部パターン２００との間の空間部は、キュアリングされた下部高分子層１４０及び上部高分子層２４０が充填されており、相互に固定されるだけでなく、絶縁の役割を果たしている。
【００５１】
ここで、下部高分子層１４０及び上部高分子層２４０は、復元力に優れ、高い柔軟性を有する高分子で、例えば、ＰＤＭＳ、シリコン、ポリウレタンなどの各種高分子材料から形成されている。
ＰＤＭＳの場合、磨耗に弱いため、耐摩耗性と復元力に優れるＰＵ（ポリウレタン）を利用するのが好ましい。
【００５２】
図１０乃至図１４は、本発明の曲面付着型触覚センサーの製造方法の第２実施例を順次的に示す断面図である。
【００５３】
まず、図１０（Ａ）に図示された断面図と図１０（Ｂ）に図示された平面図に示すように、下部高分子フィルム層３１０をいずれか一方向に一定間隔で離隔するようにパンチング工程を進行する。
【００５４】
次に、図１１（Ａ）に図示された断面図と図１１（Ｂ）に図示された平面図に示すように、一定間隔で離隔された多数の下部高分子フィルム層３１０上に下部金属層３２０を蒸着する。
【００５５】
次に、図１２（Ａ）に図示された断面図と図１２（Ｂ）に図示された平面図に示すように、多数の下部金属層３２０上に多数の下部抵抗体３３０を形成して下部パターン３００を形成し、後述する上部高分子フィルム層４１０と上部金属層４２０及び上部抵抗体４３０とからなる上部パターン４００も、下部パターン３００の形成工程と同一な工程を介して形成する。
【００５６】
次に、図１３に示すように、下部パターン３００を下部高分子層３４０上に接着し、上部パターン４００を上部高分子層４４０上に接着する。
【００５７】
次に、図１４に示すように、上部金属層４２０と下部金属層３２０とを相互に交差するように重ね、各交差点で上部抵抗体４３０と下部抵抗体３３０とを相互に電気的に接続された後、キュアリングを介してボンディングする。
【００５８】
または、具体的に図示してはいないが、上述した図９に示したように、上部パターンと下部パターンを重ねた後、モールドにローディングし、モールドの内部に液状の高分子物質を満たし、キュアリングを介してボンディングしても良い。
【００５９】
図１５は、本発明の柔軟性を有する触覚センサーの製作工程及び実施例を示す写真である。
【００６０】
図１５に示す本発明の実施例では、優れた柔軟性を有する高分子層の上部に金属層の形成された下部パターン及び上部パターンをそれぞれボンディングし、各パターンに形成された信号ラインを相互に直交させるようにボンディングされている。
【００６１】
こうして製造された触覚センサーは、柔軟性に優れ、メタルからなる信号ラインの剥離が殆ど発生しないため、写真に示すような曲率半径の小さな球形への適用が可能である。
【００６２】
図１６は、８つの下部パターンと８つの上部パターンとからなる８×８形態のマトリックス形態で、外部の力による下部抵抗体と上部抵抗体との間の接触抵抗と、この接触抵抗による信号獲得回路図を示している。
【００６３】
まず、出力端子の出力は、アナログ増幅器５３０の負（−）入力端子に印加され、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の正（＋）入力端子には、測定対象である抵抗Ａに連結されたメイン入力ライン以外の入力ラインに印加される電圧と同一な大きさの電圧が印加される。
【００６４】
ここで、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の負（−）入力端子にＶＧの電圧を印加し、測定対象である抵抗Ａに連結されたメイン入力電圧ＶＩｎライン以外の入力ラインにはＶＧＮＤの電圧を印加するが、ＶＧＮＤとＶＧは全て同じ電圧を示す。
【００６５】
ここで、アナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）５３０の出力端子と負（−）入力端子の間に接続された帰還抵抗Ｒｆの抵抗値は、力センサーを構成する抵抗の抵抗値と同一な大きさに設定するのが好ましい。
【００６６】
図１６で抵抗Ａ（Ｒ００）に対するアナログ増幅器（ＯＰＡＭＰ）の出力（Ｖｏｕｔ）値は、下記の数式１のとおりである。
【数式１】
【００６７】
2010501849.tif 000026
【産業上の利用可能性】
【００６８】
上述したように、本発明は、曲がり及び復元力に優れた材質の上板高分子層（上部高分子層）及び下板高分子層（下部高分子層）に各々多数の信号ラインと抵抗体を形成し、上板と下板の信号ラインが相互に直交するように、上板（上部パターン）と下板（下部パターン）をボンディングして各々の抵抗体を交差点で接触させることにより、柔軟性に優れたフィルムの間に信号ライン及び抵抗体を形成して、曲率を有する物体への付着を可能にするという利点を有している。
【００６９】
また、本発明は、上板（上部パターン）及び下板（下部パターン）に形成される多数の信号ラインを波模様に形成した後、高分子を利用してボンディングすることによって、Ｘ方向、Ｙ方向及び対角線方向の全ての方向に対して引張能力を増加させることにより、微細な曲率半径を有する物体への適用を可能にして、人間型ロボットの指のような器官や極めて小さな球形に適用できるという利点を有している。
【符号の説明】
【００７０】
１、１００、３００  ・・・  下部パターン
２、２００、４００  ・・・  上部パターン
１１、１１０、３１０  ・・・  下部高分子フィルム層
１２、１２０、３２０  ・・・  下部金属層
１３、１３０、３３０  ・・・  下部抵抗体
１４０、３４０  ・・・  下部高分子層
２１、２１０、４１０  ・・・  上部高分子フィルム層
２２、２２０、４２０  ・・・  上部金属層
２３、２３０、４３０  ・・・  上部抵抗体
２４０、４４０  ・・・  上部高分子層
２５０          ・・・  モールド
５３０  ・・・  アナログ増幅器
Ａ      ・・・  抵抗
Ｒｆ    ・・・  帰還抵抗
ＶＩｎ  ・・・  メイン入力電圧
【国際調査報告】
2010501849.tif 000027
2010501849.tif 000028