(57)【要約】【課題】  電気光学効果を用いて物体の温度変化を容易に検出する。【解決手段】  電気光学効果に応じたレーザ光Ｌ１（図１参照）の位相差を利用して生体Ｈの温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサ１。レーザ光Ｌ１の光路上に配置された電気光学効果を有するＥＯ結晶２と、焦電効果を有する焦電素子５、この焦電素子５に取り付けられ、ＥＯ結晶２に隣接配置された第１の電極部（絶縁膜４および検出電極３）および焦電素子５上の第１の電極部とは異なる位置に取付けられ、生体Ｈが当接する絶縁膜６をそれぞれ有する生体Ｈの温度変化検出用の温度検出部３０と、焦電効果に対応する焦電素子５の温度と焦電素子５内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す関係データＲＤを記憶する情報処理回路４２と、ＥＯ結晶２に、レーザ光Ｌ１の光路を挟んで検出電極３に対向して取り付けられた印加電極１２とを備えている。【選択図】      図２
2005031003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果に応じた検出光の位相差を利用して物体の温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサであって、
前記検出光の光路上に配置された前記電気光学効果を有する電気光学結晶部と、
焦電効果を有する焦電素子と、該焦電子に取付けられ、前記電気光学結晶部に隣接配置された第１の電極部と、前記焦電素子上の前記第１の電極部とは異なる位置に取付けられ、前記物体が当接する絶縁性部材とを有する前記物体の温度変化検出用の温度検出部と、
前記焦電効果に対応する前記焦電素子の温度と該焦電素子内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す情報を記憶する温度電界関係情報記憶部と、
前記電気光学結晶部に、前記検出光の光路を挟んで前記第１の電極部に対向して取り付けられた第２の電極部と、
を備えたことを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記パラメータは前記電気光学結晶部に生じる分極の大きさである請求項１記載の温度センサ。
【請求項３】
前記電気光学結晶部は、前記電気光学効果を有する電気光学結晶と、この電気光学結晶に隣接配置され、かつ前記第２の電極部に前記検出光を挟んで対向する前記位相変化検出用の第１の検出電極とを備え、
前記第１の電極部は、前記焦電素子における前記第１の検出電極に対向する第１の面に直接または間接的に取り付けられた温度変化検出用の第２の検出電極を備える一方、
温度伝導性を有し、前記第１の検出電極および前記第２の検出電極間を電気的に接続する第１の接続電極をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の温度センサ。
【請求項４】
前記温度検出部は、前記焦電素子における前記第２の検出電極が取り付けられた第１の面に対向する第２の面に接する温度変化検出用の第３の検出電極と、この第３の検出電極から前記焦電素子とは反対側へ向けて離間し、該第３の検出電極に対して対向配置された温度変化検出用の第４の検出電極と、温度伝導性を有し、前記第３の検出電極を、前記第４の検出電極に対して電気的に接続する弾性変形自在な第２の接続電極とを備えたことを特徴とする請求項３記載の温度センサ。
【請求項５】
前記第２の電極部を介して前記電気光学効果発生用の電界を当該第２の電極部および前記第１の電極部間の電位差として前記電気光学結晶部に印加する印加手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至４の内の何れか１項記載の温度センサ。
【請求項６】
前記物体は電界伝達媒体であり、当該電界伝達媒体が前記絶縁性部材に接触された状態で、前記電界伝達媒体に前記電気光学効果発生用の電界が誘起された際に、この誘起された電界が当該電界伝達媒体を介して前記第１の電極部に印加されるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の内の何れか１項記載の温度センサ。
【請求項７】
前記物体が前記絶縁性部材に当接して該絶縁性部材を介して前記物体の温度変化が前記温度検出部の焦電素子に伝達され、該焦電素子の焦電効果により前記物体の温度変化に応じてその自発分極の大きさが変化し、この自発分極の変化に応じて前記焦電素子に電界が発生して該電界が第１の電極部および第２の電極部を介して前記電気光学結晶部に印加され、この電気光学結晶部に印加された電界により前記検出光の位相差が変化した際に、その検出光の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて前記温度変化を検出する検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３の内の何れか１項記載の温度センサ。
【請求項８】
電気光学効果に応じた複数の検出光の位相差を利用して物体の温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサであって、
前記複数の検出光の光路上にそれぞれ配置された電気光学効果を有する複数の電気光学結晶部と、
それぞれの一端面が同一平面上に位置するように配列された焦電効果を有する複数の焦電素子、および該複数の焦電素子それぞれに取り付けられ、前記複数の電気光学結晶部に隣接配置された複数の第１の電極部を有する前記物体の温度変化検出用の温度検出部と、
前記物体が接することができ、前記複数の焦電素子それぞれの一端面をそれぞれ直接あるいは間接的に被覆する絶縁性被覆部材と、
前記複数の焦電素子それぞれの焦電効果に対応する前記複数の焦電素子それぞれの温度と該複数の焦電素子それぞれの内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す情報を記憶する温度電界関係情報記憶部と、
前記複数の電気光学結晶部に、前記検出光の光路を挟んで前記複数の第１の電極部に対向して取り付けられた複数の第２の電極部と、
を備えたことを特徴とする温度検出センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学効果に応じた検出光の位相差を利用して物体の温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一次の電気光学（electro-optic：ＥＯ）効果は、ポッケルス効果とも呼ばれており、例えば電気光学結晶（以下ＥＯ結晶とも記載する）等の反転対称性のない結晶において、常光と異常光の２種の光波に対する屈折率が結晶に印加される印加電界（電圧）に比例して変化する性質を表すものであり、この電気光学効果を利用して物体の物理量を検出する方法が研究されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、ウェアラブルコンピュータと他のコンピュータ（他のウェアラブルコンピュータ等）との間の情報通信手段として、ＥＯ結晶の電気光学効果を利用して生体を介して情報を通信できるトランシーバの研究・開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】塩嵜忠著「強誘電体材料の開発と応用」、ＣＭＣ出版
【特許文献１】特開２００１−３５２２９８号公報（第５−１０頁、第１図〜第４図）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＥＯ結晶に基づく電気光学効果を利用した物体の物理量検出方式は、検出対象となる物体の電気光学結晶に取り付けられた電極への接触に応じた印加電界の変化に対応する電気光学結晶の屈折率変化を検出光の位相差として検出する方式である。
【０００６】
すなわち、従来の電気光学効果を利用した物体の物理量検出方式は、物体の上記電極への接触の有無に応じた検出光の強度変化を２値的（デジタル的）に検出するものであるため、物体の連続的（アナログ的）な変化、特に温度変化を検出することが困難であった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電気光学効果を用いて物体の温度変化を容易に検出することができる電気光学効果を用いた温度センサを提供することをその目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電気光学効果を用いて物体の温度変化を検出し、その検出結果に基づいて、連続的に移動する物体の移動方向および／または移動量を検出することができる電気光学効果を用いた温度センサを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成するため、本発明は、請求項１に記載したように、電気光学効果に応じた検出光の位相差を利用して物体の温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサであって、前記検出光の光路上に配置された前記電気光学効果を有する電気光学結晶部と、焦電効果を有する焦電素子と、該焦電子に取付けられ、前記電気光学結晶部に隣接配置された第１の電極部と、前記焦電素子上の前記第１の電極部とは異なる位置に取付けられ、前記物体が当接する絶縁性部材とを有する前記物体の温度変化検出用の温度検出部と、前記焦電効果に対応する前記焦電素子の温度と該焦電素子内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す情報を記憶する温度電界関係情報記憶部と、前記電気光学結晶部に、前記検出光の光路を挟んで前記第１の電極部に対向して取り付けられた第２の電極部と、を備えている。
【００１０】
請求項２記載の発明において、前記パラメータは前記電気光学結晶部に生じる分極の大きさである。
【００１１】
請求項３記載の発明において、前記電気光学結晶部は、前記電気光学効果を有する電気光学結晶と、この電気光学結晶に隣接配置され、かつ前記第２の電極部に前記検出光を挟んで対向する前記位相変化検出用の第１の検出電極とを備え、前記第１の電極部は、前記焦電素子における前記第１の検出電極に対向する第１の面に直接または間接的に取り付けられた温度変化検出用の第２の検出電極を備える一方、温度伝導性を有し、前記第１の検出電極および前記第２の検出電極間を電気的に接続する第１の接続電極をさらに備えている。
【００１２】
請求項４記載の発明において、前記温度検出部は、前記焦電素子における前記第２の検出電極が取り付けられた第１の面に対向する第２の面に接する温度変化検出用の第３の検出電極と、この第３の検出電極から前記焦電素子とは反対側へ向けて離間し、該第３の検出電極に対して対向配置された温度変化検出用の第４の検出電極と、温度伝導性を有し、前記第３の検出電極を、前記第４の検出電極に対して電気的に接続する弾性変形自在な第２の接続電極とを備えている。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記第２の電極部を介して前記電気光学効果発生用の電界を当該第２の電極部および前記第１の電極部間の電位差として前記電気光学結晶部に印加する印加手段をさらに備えている。
【００１４】
請求項６記載の発明において、前記物体は電界伝達媒体であり、当該電界伝達媒体が前記絶縁性部材に接触された状態で、前記電界伝達媒体に前記電気光学効果発生用の電界が誘起された際に、この誘起された電界が当該電界伝達媒体を介して前記第１の電極部に印加されるように構成されている。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記物体が前記絶縁性部材に当接して該絶縁性部材を介して前記物体の温度変化が前記温度検出部の焦電素子に伝達され、該焦電素子の焦電効果により前記物体の温度変化に応じてその自発分極の大きさが変化し、この自発分極の変化に応じて前記焦電素子に電界が発生して該電界が第１の電極部および第２の電極部を介して前記電気光学結晶部に印加され、この電気光学結晶部に印加された電界により前記検出光の位相差が変化した際に、その検出光の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて前記温度変化を検出する検出手段をさらに備えている。
【００１６】
上述した目的を達成するため、本発明は、請求項８に記載したように、電気光学効果に応じた複数の検出光の位相差を利用して物体の温度変化を検出する電気光学効果を用いた温度センサであって、前記複数の検出光の光路上にそれぞれ配置された電気光学効果を有する複数の電気光学結晶部と、それぞれの一端面が同一平面上に位置するように配列された焦電効果を有する複数の焦電素子、および該複数の焦電素子それぞれに取り付けられ、前記複数の電気光学結晶部に隣接配置された複数の第１の電極部を有する前記物体の温度変化検出用の温度検出部と、前記物体が接することができ、前記複数の焦電素子それぞれの一端面をそれぞれ直接あるいは間接的に被覆する絶縁性被覆部材と、前記複数の焦電素子それぞれの焦電効果に対応する前記複数の焦電素子それぞれの温度と該複数の焦電素子それぞれの内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す情報を記憶する温度電界関係情報記憶部と、前記複数の電気光学結晶部に、前記検出光の光路を挟んで前記複数の第１の電極部に対向して取り付けられた複数の第２の電極部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明の温度センサによれば、焦電素子の焦電効果を利用して、物体の温度変化を、その温度変化に対応する焦電素子内部の電界変化として検出し、検出した電界変化を、電気光学効果を有する電気光学結晶部に印加することにより、上記温度変化を、電気光学結晶部を透過する検出光の上記電界変化に対応する位相差変化として検出することができる。
【００１８】
そして、この検出光の位相差変化に相当する焦電素子内部の電界に係わるパラメータの変化を求め、そのパラメータ変化に対応する温度変化を、焦電素子の温度とその焦電素子内部の電界に係わるパラメータとの関係を表す情報から求めることができる。
【００１９】
この結果、物体に生じた連続的（アナログ的）な温度変化を容易に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係わる電気光学効果を用いた温度センサの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる電気光学効果を用いた温度センサ１の概略構成を示す図である。
【００２２】
本実施形態の温度センサ１は、接地された物体である例えば生体Ｈの温度変化を検出するセンサである。
【００２３】
図１に示すように、温度センサ１は、例えば直方体形状を有しており、電気光学効果（ポッケルス効果）を有する電気光学結晶（電気光学結晶部材、以下、ＥＯ結晶と記載する）２を備えている。このＥＯ結晶２としては、例えばペロブスカイト（Perovskite）構造の結晶（PZT、LiNbO3等の強誘電体材料）等がある。
【００２４】
このＥＯ結晶２は、長手方向に沿った第１の側面２ａと、この第１の側面２ａに対向する第２の側面２ｂとを有しており、この第１の側面２ａおよび第２の側面２ｂ間の距離（厚さ）は、一定の値（以下、ｄとする）となっている。
【００２５】
また、温度センサ１は、ＥＯ結晶２の第１の側面２ａに隣接配置され、その第１の側面２ａを被覆するように取り付けられた検出電極３を備えている。この検出電極３は、例えば略薄板形状を有し、温度伝導性の高い例えば金属等の材料で形成されている。
【００２６】
温度センサ１は、この検出電極３の一表面３ａに取り付けられており、その一表面３ａを被覆する例えばシリコンゴム等のフレキシブルかつ温度伝導性の高い絶縁性部材、または上記検出電極２の電極材料と密着性が良く温度伝導性の高い二酸化シリコンやアルミナ等の極薄膜絶縁性部材等から成る絶縁膜４と、例えば直方体形状を有しており、焦電効果、すなわち、温度により分極の大きさが変化する効果を有する焦電素子５とを備えている。
【００２７】
なお、この焦電素子５としては、例えばペロベスカイト（Perovskite）構造の結晶（PZT、LiNbO3等の強誘電体材料）、ZnO、CdTe、GaAsの結晶（III-V、II-VI族の半導体材料）等がある。焦電素子５は、ＥＯ結晶２と異なる材料で形成してもよく、同一の材料により形成してもよい。
【００２８】
この焦電素子５は、長手方向に沿った第１の側面５ａと、この第１の側面５ａに対向する第２の側面５ｂとを有しており、焦電素子５における第１および第２の側面５ａおよび５ｂの長手方向の長さは、例えば検出電極３の長手方向の長さよりも長くなっている。
【００２９】
焦電素子５の第２の側面５ｂには絶縁膜４が取り付けられ、その第２の側面５ｂを被覆している。
【００３０】
さらに、温度センサ１は、焦電素子５の第１の側面５ａに取り付けられており、その第１の側面５ａを被覆する例えばシリコンゴム等のフレキシブルかつ温度伝導性の高い絶縁性部材から成る絶縁膜６を備えている。この絶縁膜６の焦電素子側とは反対側の面６ａは外部に露出しており、生体Ｈの少なくとも一部が接触可能になっている。
【００３１】
そして、温度センサ１は、生体温度変化検出用の検出光として、略単一波長の検出光である例えばレーザ光を検出電極３の長手方向に平行なレーザ光に変換し、その平行レーザ光を、例えば円偏光やＥＯ結晶２の主軸に対して４５°回転した直線偏光等に偏光した状態でレーザ光Ｌ１として出力する検出光出力部１０を備えており、ＥＯ結晶２は、例えばその中央部分が検出光出力部１０から出力されたレーザ光の光路上に位置するように配置されている。
【００３２】
そして、温度センサ１は、ＥＯ結晶２の第２の側面２ｂに取り付けられ、検出電極３と対向配置された印加電極１２を含み、この印加電極１２を介してＥＯ結晶２に電界を印加するための電界印加部１３を備えている。この印加電極１２は、検出電極３と略同一の形状を有している。
【００３３】
さらに、温度センサ１は、ＥＯ結晶２を通過してきたレーザ光Ｌ２の位相差の変化を、波長板、偏光子や偏光ビームスプリッタ等を含む偏光検出光学系によりレーザ光の強度変化として検出し、検出したレーザ光の強度変化をフォトディテクタ等の光電変換器を介して電気信号に変換する検出部１５を備えている。なお、第１の実施の形態において、ＥＯ結晶２、検出光出力部１０および検出部１５が電界検出光学部２０を構成している。
【００３４】
また、第１の実施の形態において、検出電極３、絶縁膜４、焦電素子５および絶縁膜６が温度検出部３０を構成している。
【００３５】
図２は、図１に示す温度センサ１における電界検出光学部２０に電気的に接続された信号処理系である電界検出部３２および情報処理回路４２の概略構成、ならびに電界印加部１３の概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【００３６】
すなわち、電界検出部３２は、信号処理回路３８を備えている。この信号処理回路３８は、電界検出光学部２０と共に受信部３６を構成しており、電界検出光学部２０の検出部１５に接続され、この検出部１５から出力された電気信号に対して、増幅処理、ノイズ除去処理等の信号処理を施すようになっている。
【００３７】
また、電界検出部３２は、信号処理回路３８に接続され、この信号処理回路３８により信号処理された電気信号に対して波形整形処理を施す波形整形回路４０と、この電気信号を受信データとして、物理量検出処理用の情報処理回路（例えば、コンピュータを内蔵した回路）４２に送信するＩ／Ｏ回路４４とを備えている。
【００３８】
温度センサ１における情報処理回路４２には、焦電素子５の焦電効果に対応する焦電素子５の温度Ｔの値と焦電素子５内部の電界に係わるパラメータである例えば焦電素子５に生じる分極の大きさＰの値とが所定の分解能に基づいて互いに対応付けられた関係データＲＤが例えばテーブル形式で予め記憶されている。
【００３９】
一方、電界印加部１３は、外部機器接続用のＩ／Ｏ回路４６と、例えばこのＩ／Ｏ回路４６を介して入力された信号に基づく電界を、印加電極１２および検出電極３間の電位差Ｖとして印加電極１２を介してＥＯ結晶２に印加する電界印加回路４８とを備えている。
【００４０】
次に本実施形態の温度センサ１の全体動作について説明する。
【００４１】
マックスウェルの方程式により、焦電素子５内の電気変位（電束密度）Ｄは、真空の誘電率をε0、焦電素子５の内の電界をＥ、焦電素子５内に生じる分極の大きさをＰとすると、下式（１）により表すことができる。
【００４２】
Ｄ＝ε0Ｅ＋Ｐ                           ・・・（１）
（１）式から、焦電素子５内の分極の大きさＰが変化すれば、焦電素子５内の電位変位Ｄが変化して、焦電素子５内の電界Ｅが変化することが分かる。
【００４３】
ここで、生体Ｈが非接触状態における焦電素子５における分極の向き（＋と−との向き）は、図３（ａ）に示すように不揃いである。
【００４４】
一方、本実施形態において、ＥＯ結晶２には、検出光出力部１０から出力されたレーザ光Ｌ１が入射されている。ＥＯ結晶２は、そのＥＯ結晶２に対して検出電極３および印加電極１２間に印加されている電位差Ｖに対応する外部電界Ｅ１（Ｅ１＝Ｖ／ｄ）が変化すると、その電気光学効果により、ＥＯ結晶２の分極Ｐおよび屈折率ｎがそれぞれ変化する。この結果、ＥＯ結晶２内を通過するレーザ光Ｌ１に対して、下式（２）で表される位相差Ψが発生する。
【００４５】
Ψ＝（２π／λ）・ｎ３γＶ          ・・・（２）
但し、λは、レーザ光Ｌ１の波長であり、γは、ＥＯ結晶２のポッケルス係数である。
【００４６】
ここで、接地されている生体Ｈがその例えば一部（指等）を介して絶縁膜６に接触したとき、生体Ｈの温度変化ΔＴは、絶縁膜６を介して焦電素子５に印加される（図３（ｂ）参照）。
【００４７】
すなわち、図４に示すように、焦電素子５は、温度Ｔｎに対応する非分極状態（分極の向きが不揃いの状態；図３（ａ）参照）において、印加される温度Ｔが温度Ｔｎから増大していくと、焦電素子５内の分極の向きが次第に揃っていき、焦電素子５の分極の大きさＰが可逆的に変化していく（図４、矢印Ｓ１参照）。
【００４８】
そして、印加される温度Ｔがキューリー温度Ｔｃを超えると、この後の生体Ｈの温度に応じた焦電素子５の分極の大きさＰは、図４における矢印Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４およびＳ５で示すように、ヒステリシスループＨＬを描くように変化する。
【００４９】
すなわち、一度、焦電素子５がキューリー温度Ｔｃを超えた場合では、例えば、生体Ｈが絶縁膜６（焦電素子５）から離れて焦電素子５の温度が低下しても、焦電素子５の分極の大きさＰは、図４に示す矢印Ｓ１に沿って可逆的に戻るのではなく、ヒステリシスループＨＬに沿って変化することになる。
【００５０】
このように、焦電素子５の分極の大きさＰがヒステリシスループＨＬに沿って変化する状態において、生体Ｈが再度例えば一部（指等）を介して絶縁膜６に接触すると、生体Ｈの温度変化ΔＴは、絶縁膜６を介して焦電素子５に印加される
この分極の大きさＰの変化により、焦電素子５の内部の電界Ｅが変化し、この変化した電界ΔＥは、絶縁膜４を介して検出電極３により検出されてＥＯ結晶２に印加される。
【００５１】
この結果、検出電極３および印加電極１２間において既にＥＯ結晶２に印加されている電位差Ｖは、焦電素子５を介して新たに印加される電界変化ΔＥにより変化する。
【００５２】
このＥＯ結晶２に生じた電位差Ｖの変化により、上記（２）式に示すように、レーザ光Ｌ１の位相差Ψ１が変化する。
【００５３】
このように、ＥＯ結晶２を通過した際に、生体Ｈの温度変化ΔＴに応じてその位相差Ψ１が変化したレーザ光Ｌ２は、検出部１５を介して強度変化を表す電気信号に変換され、信号処理回路３８、波形整形回路４０を介して増幅、波形整形処理等が施された後、Ｉ／Ｏ回路４４を介して情報処理回路４２に送信される。
【００５４】
情報処理回路４２では、送信されてきたデータ、すなわち、生体Ｈの温度変化ΔＴ（レーザ光Ｌ２の位相差Ψ１の変化）に相当するレーザ光強度変化を表すデータが受信される。
【００５５】
このとき、情報処理回路４２は、この受信データに基づいて、その受信データに対応する分極の大きさＰの変化を算出し、算出した分極の大きさＰの変化に対応する温度変化ΔＴを、図４に示す関係データＲＤを参照して抽出することができる。
【００５６】
なお、焦電素子５の関係データＲＤは、図４に示すヒステリシスループＨＬに沿った対応関係を有しているため、算出された分極の大きさＰの値に対応する温度値は２つ存在することになる。
【００５７】
したがって、情報処理回路４２は、焦電素子５の温度変化方向（上昇か下降か）を認識して、上昇の場合（矢印Ｓ１、Ｓ５の場合）には、その上昇ループＳ１、Ｓ５に対応する温度値を算出された分極の大きさＰの値に対応する温度値として抽出し、一方、下降の場合（矢印Ｓ２、Ｓ３の場合）には、その下降ループＳ２、Ｓ３に対応する温度値を算出された分極の大きさＰの値に対応する温度値として抽出することにより、正確な温度を検出している。
【００５８】
以上述べたように、本実施形態に係わる温度センサ１によれば、焦電効果を有する焦電素子５により、生体Ｈの温度変化ΔＴを、この温度変化ΔＴに対応する焦電素子５の電界変化ΔＥとして検出し、検出した電界変化ΔＥをＥＯ結晶２に対して印加することにより、ＥＯ結晶２を通過するレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１の変化として検出することができる。
【００５９】
そして、このレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１の変化に相当する焦電素子５の分極Ｐの変化とその温度Ｔの変化との対応関係から、生体Ｈの温度変化ΔＴを算出することができる。
【００６０】
この結果、生体Ｈに生じた連続的（アナログ的）な変化である温度変化を容易に検出することができる。
【００６１】
なお、図１および図２に示す温度センサ１においては、焦電素子５の第２の側面５ｂと検出電極３との間に絶縁膜４を介在させて、検出電極３および絶縁膜４により電極部を構成したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、図５に示す温度センサ１Ａのように、図１の構成から絶縁膜４を取り除いて焦電素子５の第２の側面５ｂを検出電極３に隣接配置するように構成してもよい。
【００６２】
また、図６に示す温度センサ１Ｂに示すように、例えば図５に示す構成において、焦電素子５の第１の側面５ａと絶縁膜６との間に電極５０を介在させてもよい。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係わる温度センサ１Ｃの概略構成を示す図であり、図８は、図７に示す温度センサ１Ｃにおける電界検出光学部６０に電気的に接続された信号処理系である電界検出部３２および情報処理回路４２の概略構成、ならびに電界印加部１３の概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【００６４】
本実施形態の温度センサ１Ｃの電界検出光学部６０は、ＥＯ結晶２の第１の側面２ａに隣接してその第１の側面２ａに取り付けられた例えば略薄板形状を有する第１の電極（検出電極）６１を備えており、この第１の電極６１は、温度伝導性の高い例えば金属等により形成されており、温度検出部３０における検出電極３は、第１の電極６１に対して所定間隔を空けて対向配置されている。
【００６５】
そして、温度センサ１Ｃは、第１の電極６１および検出電極（第２の電極）３間を電気的に接続する例えば金属、半導体等の導電性材料を材質として形成されたリボンケーブル等の接続電極（検出電極部）６２を備えている。
【００６６】
この接続電極６２により、温度検出部３０と電界検出光学部６０との間を物理的に切り離し、電気的接続関係のみを保持している。
【００６７】
なお、第２の実施の形態に係わる温度センサ１Ｃのその他の構成については、第１の実施の形態に係わる温度センサ１の構成要素と略同等であるため、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
【００６８】
次に、本実施形態の温度センサ１Ｃの全体動作について説明する。
【００６９】
第１実施形態と同様に、接地されている生体Ｈがその例えば一部を介して絶縁膜６に接触したとき、生体Ｈの温度変化ΔＴにより焦電素子５に対して発生した電界変化ΔＥは、検出電極（第２の電極）３および接続電極６２を介して電気的に電界検出光学部６０の第１の電極６１に送られ、第１の電極６１を介してＥＯ結晶２に対して印加される。
【００７０】
ＥＯ結晶２に印加された電界変化ΔＥに応じて、ＥＯ結晶２の電気光学効果により、ＥＯ結晶２内を通過するレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１を変化させることができる。
【００７１】
このとき、本実施形態では、接続電極６２により、温度検出部３０と電界検出光学部６０との間を物理的に切り離し、電気的接続関係のみを保持しているため、生体Ｈの絶縁膜６に対する接触により温度検出部３０に生じた圧力や温度変化が電界検出光学部６０（ＥＯ結晶２）に対して作用することを抑制することができる。
【００７２】
この結果、ＥＯ結晶２に生じたレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１の変化に対して、上記生体Ｈの接触圧やＥＯ結晶２自体の温度変動に起因する位相変化成分が含まれることを抑制することができる。
【００７３】
したがって、検出部１５を介して検出されるレーザ光の強度変化を表す電気信号に含まれる上記生体Ｈの接触圧やＥＯ結晶２自体の温度変動に起因したノイズ成分を低減することができ、生体Ｈの接触動作に伴う温度変化検出精度を高く維持することができる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係わる温度センサ１Ｄの概略構成を示す図であり、図１０は、図９に示す温度センサ１Ｄにおける電界検出光学部６０に電気的に接続された信号処理系である電界検出部３２および情報処理回路４２の概略構成、ならびに電界印加部１３の概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【００７５】
本実施形態の温度検出部７０において、絶縁膜６は、焦電素子５の第１の側面５ａに対して所定間隔を空けて離間して配置されており、焦電素子５の第１の側面５ａには、例えば略薄板形状を有する第３の電極７１が取り付けられており、この第３の電極７１は、温度伝導性の高い例えば金属等により形成されている。
【００７６】
また、温度検出部７０は、第３の電極７１に対して所定間隔を空けて対向配置された第３の電極７１と略同一の形状を有する第４の電極７２を備えており、この第４の電極７２は、温度伝導性の高い例えば金属等により形成されている。
【００７７】
さらに、温度検出部７０は、第３の電極７１を、第４の電極７２に対して電気的に接続する弾性変形自在な接続電極７３を備えており、絶縁膜６は、第４の電極７２における第３の電極７１側とは反対側の表面７２ａを被覆している。
【００７８】
接続電極７３は、導電性を有し、温度伝導性が高く、かつ弾性変形自在な材料より構成されている。また、例えば、金属箔（アルミ箔等）を蛇腹状に折曲して形成してもよい。
【００７９】
なお、第３の実施の形態に係わる温度センサ１Ｄのその他の構成については、第２の実施の形態に係わる温度センサ１Ｃの構成要素と略同等であるため、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
【００８０】
次に、本実施形態の温度センサ１Ｄの全体動作について説明する。
【００８１】
第２実施形態と同様に、接地されている生体Ｈがその例えば一部を介して絶縁膜６に接触したとき、絶縁膜６、第４の電極７２、接続電極７３および第３の電極７１がそれぞれ温度伝達性が高いため、生体Ｈの温度変化ΔＴは、熱変化として、絶縁膜６、第４の電極７２、接続電極７３および第３の電極７１を介して略損失無く焦電素子５に伝達され、伝達された温度変化ΔＴにより焦電素子５に電界変化ΔＥが発生する。
【００８２】
このとき、本実施形態では、生体Ｈが接触する側の第４の電極７２を、焦電素子５から切り離し、焦電素子５側の第３の電極７１に対して、温度伝導性が高い材料により弾性変形自在に形成された接続電極７３により接続している。
【００８３】
このため、生体Ｈの絶縁膜６に対する接触により第４の電極７２に生じた圧力を、上記接続電極７３の弾性変形により吸収することができ、生体Ｈの接触圧が焦電素子５に対して作用することを抑制することができる。
【００８４】
この結果、焦電素子５に伝達された生体Ｈの温度変化ΔＴに基づいてＥＯ結晶２に印加された電界変化ΔＥに対応するレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１の変化に対して、上記生体Ｈの接触圧に起因する位相変化成分が含まれることを抑制することができる。
【００８５】
したがって、検出部１５を介して検出されるレーザ光の強度変化を表す電気信号に含まれる上記生体Ｈの接触圧に起因したノイズ成分を低減することができ、生体Ｈの接触動作に伴う温度変化検出精度を高く維持することができる。
【００８６】
（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態に係わる温度センサ１Ｅの概略構成を示す図であり、図１２は、図１１に示す温度センサ１Ｅにおける電界検出光学部８０に電気的に接続された信号処理系である電界検出部３２および情報処理回路４２の概略構成、ならびに電界伝達媒体である生体Ｈを介して検出電極３に対して電界を印加するための上記特許文献１に開示されたトランシーバの概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【００８７】
本実施形態の温度センサ１Ｅにおける電界検出光学部８０は、図１１に示すように、ＥＯ結晶２の第２の側面２ｂに対して印加電極の代わりに取り付けられ、検出電極３と対向配置された接地電極８１を備えており、この接地電極８１は接地されている。
【００８８】
一方、本実施形態の温度センサ１Ｅにおける生体Ｈには、例えばウェラブルコンピュータの一部としてのトランシーバ８５が取り付けられている。
【００８９】
このトランシーバ８５は、直接または絶縁膜等の絶縁性部材を介して生体Ｈに接するように配置された印加電極８６と、電界生成用の情報生成機能等を有する情報処理回路８８と、この情報処理回路８８に対する情報の入出力に関するインタフェース機能を有するＩ／Ｏ回路９０と、このＩ／Ｏ回路９０を介して入力された電界生成用情報に基づく一定の電界を、印加電極８６を介して生体Ｈに誘起させる電界印加回路９２ａを含む電界印加部９２とを備えている。
【００９０】
なお、第４の実施の形態に係わる温度センサ１Ｅのその他の構成については、第１の実施の形態に係わる温度センサ１の構成要素と略同等であるため、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
【００９１】
次に、本実施形態の温度センサ１Ｅの全体動作について説明する。
【００９２】
本実施形態において、生体Ｈに直接または絶縁膜等を介して当接された印加電極８６には、トランシーバ８５の情報処理回路８８および電界印加部９２を介して電界が誘起されている。
【００９３】
このとき、生体Ｈがその例えば一部を介して絶縁膜６に接触したとき、その生体Ｈに誘起された電界は、絶縁膜６、焦電素子５および絶縁膜４を介して検出電極３に印加される。
【００９４】
電界が印加された検出電極３に対してＥＯ結晶２を挟んで対向配置された接地電極８１が接地されているため、検出電極３と接地電極８１との間のＥＯ結晶２には、印加電界に対応する電位差Ｖが印加される。
【００９５】
一方、第１実施形態と同様に、絶縁膜６に接する生体Ｈに生じた温度変化ΔＴにより焦電素子５に対して発生した電界変化ΔＥは、検出電極３を介してＥＯ結晶２に対して印加される。
【００９６】
このとき、検出電極３および接地電極８１間の電位差ＶとしてＥＯ結晶２に印加された電位差Ｖは、ＥＯ結晶２に新たに印加された電界変化ΔＥに応じて変化する。
【００９７】
このＥＯ結晶２に生じた電位差Ｖの変化によりレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１が変化する。
【００９８】
このようにして、ＥＯ結晶２を通過した際に生体Ｈの温度変化ΔＴに応じてその位相差Ψ１が変化したレーザ光Ｌ２は、検出部１５を介して強度変化を表す電気信号に変換され、信号処理回路３８、波形整形回路４０を介して増幅、波形整形処理等が施された後、Ｉ／Ｏ回路４４を介して情報処理回路４２に送信される。
【００９９】
情報処理回路４２では、送信されてきたデータ、すなわち、生体Ｈの温度変化ΔＴ（レーザ光Ｌ２の位相差Ψ１の変化）に相当するレーザ光強度変化を表すデータが受信される。
【０１００】
このとき、情報処理回路４２は、この受信データに基づいて、その受信データに対応する分極の大きさＰの変化を算出し、算出した分極の大きさＰの変化に対応する温度変化ΔＴを、図４に示す関係データＲＤを参照して抽出することができる。
【０１０１】
以上述べたように、本実施形態によれば、生体Ｈにトランシーバ８５が取り付けられている場合には、その生体Ｈにトランシーバ８５から誘起された電界が温度センサ１Ｅの検出電極３に対して印加され、検出電極３および接地電極８１間の電位差ＶとしてＥＯ結晶２に印加される。
【０１０２】
このため、温度センサ１Ｅにおいては、第１〜第３の実施形態に係わる温度センサ１、１Ａ〜１Ｄにおける電界印加部を設けることなく、単に接地電極８１を設けることにより、ＥＯ結晶２に電位を印加することが可能になる。
【０１０３】
この結果、第１実施の形態の効果に加えて、温度センサ１Ｅの小型化を図ることができる。また、トランシーバ８５を有していない生体が温度センサ１Ｅの絶縁膜６に接触しても、温度センサ１Ｅでは、その接触しか検出されない。このため、温度センサ１Ｅの検出対象となる生体を限定することができ、温度センサ１Ｅを用いた温度変化検出におけるセキュリティ性を向上させることができる。
【０１０４】
（第５の実施の形態）
図１３は、本発明の第５の実施の形態に係わる温度センサ１Ｆの概略構成を示す図であり、図１４は、図１３に示す温度センサ１Ｆにおける電界検出光学部８０Ａに電気的に接続された信号処理系である電界検出部３２および情報処理回路４２の概略構成、ならびに生体Ｈを介して検出電極２に対して電界を印加するための上記特許文献１に開示されたトランシーバの概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【０１０５】
本実施形態の温度センサ１Ｆの電界検出光学部８０Ａは、第２の実施の形態と同様に、図１３および図１４に示すように、ＥＯ結晶２の第１の側面２ａに隣接してその第１の側面５ａに取り付けられた例えば略薄板形状を有する第１の電極６１を備えており、この第１の電極６１は、温度伝導性の高い例えば金属等により形成されており、温度検出部３０における検出電極（第２の電極）３は、第１の電極６１に対して所定間隔を空けて対向配置されている。
【０１０６】
さらに、温度センサ１Ｆは、第１の電極６１および検出電極（第２の電極）３間を電気的に接続する例えば金属、半導体等の導電性材料を材質として形成されたリボンケーブル等の接続電極６２を備えており、この接続電極６２により、温度検出部３０と電界検出光学部８０Ａとの間を物理的に切り離し、電気的接続関係のみを保持している。
【０１０７】
そして、本実施形態の温度センサ１Ｆにおける電界検出光学部８０Ａは、第４の実施の形態と同様に、図１３および図１４に示すように、ＥＯ結晶２の第２の側面２ｂに対して取り付けられた接地電極８１を備えており、本実施形態の温度センサ１Ｆにおける生体Ｈに対しては、第４の実施の形態と同様の構成を有するトランシーバ８５が取り付けられている。
【０１０８】
なお、第４の実施の形態に係わる温度センサ１Ｆのその他の構成については、第２の実施の形態に係わる温度センサ１Ｃおよび第４の実施の形態に係わる温度センサ１Ｅの構成要素と略同等であるため、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
【０１０９】
次に、本実施形態の温度センサ１Ｆの全体動作について説明する。
【０１１０】
本実施形態においても、第４実施形態と同様に、生体Ｈに直接または絶縁膜等を介して当接された印加電極８６には、トランシーバ８５の情報処理回路８８および電界印加部９２を介して電界が誘起されている。
【０１１１】
今、生体Ｈがその例えば一部を介して絶縁膜６に接触したとき、その生体Ｈに誘起された電界は、絶縁膜６、焦電素子５および絶縁膜４を介して検出電極３に印加される。
【０１１２】
この検出電極３に印加された電界は、接続電極６２を介して電気的に電界検出光学部８０の第１の電極６１に送られる。
【０１１３】
このとき、ＥＯ結晶２には、その第１の電極６１に対向して配置された接地電極８１が接地されているため、印加電界に対応する電位差ＶがＥＯ結晶２の第１の電極６１と接地電極８１との間に対して印加される。
【０１１４】
一方、第２実施形態と同様に、絶縁膜６に接する生体Ｈに生じた温度変化ΔＴにより焦電素子５に対して発生した電界変化ΔＥは、検出電極（第２の電極）３および接続電極６２を介して電気的に電界検出光学部８０Ａの第１の電極６１に送られ、第１の電極６１を介してＥＯ結晶２に対して印加される。
【０１１５】
このとき、第１の電極６１と接地電極８１との間のＥＯ結晶２に印加された電位差Ｖは、ＥＯ結晶２に新たに印加された電界変化ΔＥに応じて変化する。
【０１１６】
このＥＯ結晶２に生じた電位差Ｖの変化によりレーザ光Ｌ１の位相差Ψ１が変化する。
【０１１７】
このようにして、ＥＯ結晶２を通過した際に生体Ｈの温度変化ΔＴに応じてその位相差Ψ１が変化したレーザ光Ｌ２は、検出部１５を介して強度変化を表す電気信号に変換され、信号処理回路３８、波形整形回路４０を介して増幅、波形整形処理等が施された後、Ｉ／Ｏ回路４４を介して情報処理回路４２に送信される。
【０１１８】
情報処理回路４２では、送信されてきたデータ、すなわち、生体Ｈの温度変化ΔＴ（レーザ光Ｌ２の位相差Ψ１の変化）に相当するレーザ光強度変化を表すデータが受信される。
【０１１９】
このとき、情報処理回路４２は、この受信データに基づいて、その受信データに対応する分極の大きさＰの変化を算出し、算出した分極の大きさＰの変化に対応する温度変化ΔＴを、図４に示す関係データＲＤを参照して抽出することができる。
【０１２０】
以上述べたように、本実施形態によれば、生体Ｈにトランシーバ８５が取り付けられている場合には、その生体Ｈにトランシーバ８５から誘起された電界が温度センサ１Ｆの絶縁膜６、焦電素子５、絶縁膜４、検出電極３および接続電極６２を介して第１の電極６１に対して印加され、第１の電極６１および接地電極８１間の電位差ＶとしてＥＯ結晶２に印加される。
【０１２１】
このため、温度センサ１Ｆにおいては、第１〜第３の実施形態に係わる温度センサ１、１Ａ〜１Ｄにおける電界印加部を設けることなく、単に接地電極８１を設けることにより、ＥＯ結晶２に電位を印加することが可能になる。
【０１２２】
この結果、第２実施の形態の効果に加えて、温度センサ１Ｆの小型化を図ることができる。また、トランシーバ８５を有していない生体が温度センサ１Ｆの絶縁膜６に接触しても、温度センサ１Ｆでは、その接触しか検出されない。このため、温度センサ１Ｅの検出対象となる生体を限定することができ、温度センサ１Ｆを用いた温度変化検出におけるセキュリティ性を向上させることができる。
【０１２３】
（第６の実施の形態）
図１５は、本発明の第６の実施の形態に係わる温度センサ１Ｇの概略構成を示す図である。
【０１２４】
図１５に示すように、温度センサ１Ｇは、図１および図２に示した温度検出部に対応する複数の温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎを有しており、温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎは、図１および図２に示した焦電素子に対応する焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎをそれぞれ備えており、この焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎの第２の側面５ｂには、図１および図２に示した絶縁膜に対応する絶縁膜４ｘ１、・・・、４ｘｎがそれぞれ取り付けられている。
【０１２５】
焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎは、例えば列状あるいはマトリクス状に互いに非接触かつその第１の側面５ａが同一平面上に位置するように配列されている。
【０１２６】
また、複数の温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎの絶縁膜６ｘは、全ての温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎにおいて共通であり、この絶縁膜６ｘは、焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎのそれぞれの第１の側面５ａ上に、その全ての第１の側面５ａを略均一の厚さで被覆するように取り付けられている。
【０１２７】
さらに、温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎの焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎの第２の側面５ｂには、絶縁膜４ｘ１、・・・、４ｘｎを介して、図１および図２における検出電極に対応する検出電極３ｘ１、・・・、３ｘｎがそれぞれ取り付けられている。
【０１２８】
そして、温度センサ１Ｇは、複数の温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎそれぞれに対応して設けられており、それぞれの温度検出部３０ｘ１、・・・、３０ｘｎを介して検出された温度変化に対応する電界変化を検出するための電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎ（電界検出部３２に対応）を備えている。
【０１２９】
さらに、温度センサ１Ｇは、電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎに対応して設けられており、それぞれの電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎに対して電界を印加するための電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎ（電界印加部１３に対応）を備えている。
【０１３０】
図１６は、図１５に示す温度センサ１Ｇにおける電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎおよび情報処理回路４２の概略構成、ならびに電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎの概略構成をそれぞれ示すブロック図である。
【０１３１】
図１６に示すように、各電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎは、電界検出光学部２０を備えており、この電界検出光学部２０は、第１の実施の形態と同様に、その長手方向に沿った第１の側面２ａに対して対応する各検出電極３ｘ１〜３ｘｎが取り付けられており、電気光学効果を有するＥＯ結晶２（図１参照）と、各検出電極３ｘ１〜３ｘｎの長手方向に平行なレーザ光を、ＥＯ結晶２に対して、例えば円偏光やＥＯ結晶２の主軸に対して４５°回転した直線偏光等に偏光した状態でレーザ光Ｌ１として出力する検出光出力部１０（図１参照）と、ＥＯ結晶２を通過してきたレーザ光Ｌ２の位相差の変化をレーザ光の強度変化として検出し、検出したレーザ光Ｌ２の強度変化を電気信号に変換する検出部１５（図１参照）とを備えている。
【０１３２】
各電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎは、各電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎの各ＥＯ結晶２に対して、その各レーザ光Ｌ１の光路を挟んで各検出電極３ｘ１〜３ｘｎに対向配置された印加電極１２と、外部機器接続用のＩ／Ｏ回路４６と、例えばこのＩ／Ｏ回路４６を介して入力された信号に基づく一定の電界を、各電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎの各印加電極１２および各検出電極３ｘ１〜３ｘｎ間の一定の電位差Ｖとして各印加電極１２を介してＥＯ結晶２に印加する電界印加回路４８とを備えている。
【０１３３】
また、各電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎは、第１の実施形態と同様に、検出部１５から出力された電気信号に対して、増幅処理、ノイズ除去処理等の信号処理を施す受信部３６の信号処理回路３８と、この信号処理回路３８により信号処理された電気信号に対して波形整形処理を施す波形整形回路４０と、この電気信号を受信データとして情報処理回路４２に送信するＩ／Ｏ回路４４とを備えている。
【０１３４】
温度センサ１Ｇにおける情報処理回路４２には、第１の実施の形態と同様に、各焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎの焦電効果に対応する各焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎの温度Ｔの値と各焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎ内部の電界に係わるパラメータである例えば各焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎに生じる分極の大きさＰの値とが所定の分解能に基づいて互いに対応付けられた関係データＲＤが例えばテーブル形式で予め記憶されている。なお、本実施の形態においては、電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎそれぞれの焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎは互いに同一の材質で形成された同一形状を有しており、上記関係データＲＤは、全ての焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎで共通であるものとする。
【０１３５】
次に本実施形態の温度センサ１Ｇの全体動作について説明する。
【０１３６】
今、例えば時間Ａにおいて、接地されている生体Ｈが、その焦電素子５ｘ１〜５ｘｎの第１の側面５ａよりも面積が小さい操作部位（例えば、指先等）を介して、図１７に示すように、絶縁膜６ｘにおける焦電素子５ｘｋ−１と焦電素子５ｘｋ（１≦ｋ≦ｎ）との間の部位に当接し、以下、その当接部位を焦電素子５ｘｋに向けて連続的に移動させていき、時間Ｂにおいて、絶縁膜６ｘにおける焦電素子５ｘｋに対向する部分に到達し、時間Ｃにおいて焦電素子５ｘｋの対向部分を超え、時間Ｚにおいて焦電素子５ｘｋ＋１に対向する部分にそれぞれ到達したとする。
【０１３７】
ここで、生体Ｈの操作部位が焦電素子５ｘｋ−１の対向位置から離れて焦電素子５ｘｋの対向位置へ向かうとき、焦電素子５ｘｋ−１に対応する検出電極３ｘｋ−１、電界検出部３２ｘｋ−１および電界印加部１３ｘｋ−１を介して情報処理回路４２により検出される生体Ｈの温度が下降し、焦電素子５ｘｋに対応する検出電極３ｘｋ、電界検出部３２ｘｋ、電界印加部１３ｘｋを介して情報処理回路４２により検出される生体Ｈの温度が上昇する。
【０１３８】
同様に、生体Ｈの操作部位が焦電素子５ｘｋの対向位置から離れて焦電素子５ｘｋ＋１の対向位置へ向かうとき、焦電素子５ｘｋに対応する検出電極３ｘｋ、電界検出部３２ｘｋおよび電界印加部１３ｘｋを介して情報処理回路４２により検出される生体Ｈの温度が下降し、焦電素子５ｘｋ＋１に対応する検出電極３ｘｋ＋１、電界検出部３２ｘｋ＋１および電界印加部１３ｘｋ＋１を介して情報処理回路４２により検出される生体Ｈの温度が上昇する。
【０１３９】
したがって、情報処理回路４２は、電界検出部３２ｘ１〜３２ｘｎで検出される位相差の変化（温度変化）に基づいて、例えば最初に温度変化が検出された電界検出部から最後の温度変化が検出された電界検出部までの距離およびその方向を、生体Ｈの操作部位、すなわち、絶縁膜６ｘに対する当接部位の移動量および移動方向として容易に検出することができる。
【０１４０】
なお、本実施形態においても、例えば、第４の実施の形態のように、各電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎを各接地電極に置き換えて各電界印加部１３ｘ１〜１３ｘｎを取り除き、生体Ｈに取り付けられたトランシーバにより生体Ｈに誘起された電界を、各焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎおよび各絶縁膜４ｘ１、・・・、４ｘｎを介して各検出電極３ｘ１、・・・、３ｘｎに印加させて、各ＥＯ結晶２に印加することも可能である。
【０１４１】
また、本実施形態においては、図１８に示す温度センサ１Ｈのように、焦電素子５ｘ１、・・・、５ｘｎと絶縁膜６ｘとの間に電極１００ｘ１、・・・、１００ｘｎをそれぞれ介挿することも可能である。
【０１４２】
なお、第１〜第６の実施の形態およびその変形例においては、温度センサの検出対象である温度変化を起こす物体を生体としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、生体以外の温度を有する物体であってもよい。
【０１４３】
また、第１〜第６の実施の形態においては、信号処理回路を電界検出部の外に構成したが、電界検出部の中に一体に構成してもよい。
【０１４４】
さらに、第１〜第６の実施の形態においては、焦電素子５の温度Ｔに対する関係を表す焦電素子５内部の電界に係わるパラメータとして、例えば焦電素子５に生じる分極の大きさＰを用いたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、焦電素子５内部の電界に係わるパラメータであれば、例えば焦電素子５内部の電界自体等のパラメータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図２】図１に示す温度センサにおける電界検出光学部に電気的に接続された信号処理系である電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに電界印加部の概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図３】（ａ）は、温度印加前の焦電素子の分極状態を示す図、（ｂ）は、温度印加時の焦電素子の分極状態を示す図。
【図４】第１の実施の形態に係わる焦電素子内部の分極の大きさと温度との関係を表す関係データを概念的に示すグラフ。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図６】第１の実施の形態の変形例に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図８】図７に示す温度センサにおける電界検出光学部に電気的に接続された信号処理系である電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに電界印加部の概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図１０】図９に示す温度センサにおける電界検出光学部に電気的に接続された信号処理系である電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに電界伝達媒体である生体を介して検出電極に対して電界を印加するためのトランシーバの概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【図１２】図１１に示す温度センサにおける電界検出光学部に電気的に接続された信号処理系である電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに生体を介して検出電極に対して電界を印加するためのトランシーバの概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態に係わる温度センサの概略構成を示す図。
【図１４】図１３に示す温度センサにおける電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに電界印加部の概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図１５】本発明の第６の実施の形態に係わる温度センサの概略構成を示す図。
【図１６】図１５に示す温度センサにおける電界検出部および情報処理回路の概略構成、ならびに電界印加部の概略構成をそれぞれ示すブロック図。
【図１７】第６の実施の形態に係わる生体の移動と検出電極および電界検出部との関係を表す図。
【図１８】第６の実施の形態の変形例に係わる電気光学効果を用いた温度センサの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【０１４６】
１、１Ａ〜１Ｈ…温度センサ
２…ＥＯ結晶
２ａ…第１の側面
２ｂ…第２の側面
３…検出電極
３、３ｘ１〜３ｘｎ…検出電極
４、４ｘ１〜４ｘｎ…絶縁膜
５、５ｘ１〜５ｘｎ…焦電素子
５ａ…第１の側面
５ｂ…第２の側面
６、６ｘ…絶縁膜
１０…検出光出力部
１２…印加電極
１３、１３ｘ１〜１３ｘｎ、９２…電界印加部
１５…検出部
２０、６０、８０、８０Ａ…電界検出光学部
３０、３０ｘ１〜３０ｘｎ……温度検出部
３２、３２ｘ１〜３２ｘｎ…電界検出部
３６…受信部
３８…信号処理回路
４０…波形整形回路
４２…情報処理回路
４４、４６、９０…Ｉ／Ｏ回路
４８…電界印加回路
５０、１００ｘ１〜１００ｘｎ…電極
６１…第１の電極
６２…接続電極
６２…第２の電極
６３…接続電極
７０…温度検出部
７１…第３の電極
７２…第４の電極
７３、８１…接続電極
８５…トランシーバ
８６…印加電極
８８…情報処理回路
９２ａ…電界印加回路
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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