(57)【要約】【課題】複数の計測回路の切り替えを必要とせずに近接覚計測及び触覚計測を行うことができるＭＥＭＳセンサを提供する。【解決手段】視覚計測及び触覚計測用のＭＥＭＳセンサ１、１’であって、透光性弾性部材４と、透光性弾性部材４に埋め込まれた少なくとも１つの検知素子５、５’と、を有し、検知素子５、５’は、半導体層５２上に絶縁層５３を介して設けられた２つの端子５４Ａ、５４Ｂと、半導体層５２に端部が接続され、透光性弾性部材４に対する物体の接触に応じて変形するカンチレバー５５と、カンチレバー５５上に設けられ、２つの端子５４Ａ、５４Ｂに各端部が接続されたひずみゲージ５６と、を備え、半導体層５２とひずみゲージ５６に交流電圧又は直流電圧の一方を印加することで、近接及び接触力を検知することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接覚計測及び触覚計測用のＭＥＭＳセンサであって、
透光性弾性部材と、
前記透光性弾性部材に埋め込まれた少なくとも１つの検知素子と、
を有し、前記検知素子は、
半導体層上に絶縁層を介して設けられた２つの端子と、
前記半導体層に端部が接続され、前記透光性弾性部材に対する物体の接触に応じて変形するカンチレバーと、
前記カンチレバー上に設けられ、前記２つの端子に各端部が接続されたひずみゲージと、を備え、
前記半導体層と前記ひずみゲージに交流電圧又は直流電圧の一方を印加することで、近接及び接触力を検知する、ＭＥＭＳセンサ。
【請求項２】
交流電圧を印加する場合、前記半導体層と前記ひずみゲージとを含む回路の共振周波数の変化に基づき近接を検知し、前記共振周波数のピークの鋭さの変化に基づき接触力を検知し、
直流電圧を印加する場合、前記半導体層の抵抗値変化に基づき近接を検知し、前記ひずみゲージの抵抗値変化に基づき接触力を検知する、請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項３】
前記検知素子は、
前記２つの端子間に接続された振動子をさらに備え、
前記ひずみゲージと前記振動子と前記半導体層の空乏層容量とを含む発振回路を構成し、
前記発振回路の共振周波数の変化に基づき近接を検知し、前記共振周波数のピークの鋭さの変化に基づき接触力を検知する、請求項１又は２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項４】
前記検知素子は、
前記ひずみゲージと前記半導体層とにそれぞれ反対向きのダイオードを直列に接続し、前記ひずみゲージを含む直列回路と前記半導体層を含む直列回路とを互いに並列に接続した回路を構成し、
前記回路に印加する電圧の正負を切り替えることで、前記半導体層の抵抗値変化の測定と前記ひずみゲージの抵抗値変化の測定とを切り替える、請求項１又は２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接覚計測及び触覚計測用のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
介護支援ロボットや産業用ロボット等が外界から情報を認識するためには光や音、力などの多種多様なセンサが必要である。特にロボットハンドにより物体を把持する場合、接触・非接触の境界状態の情報取得は重要である。これまで接触時の情報取得のための触覚センサ、非接触時の情報取得のための近接覚センサがロボットハンド実装用として開発されている。さらに、これらセンサを複合化する試みも行われており、例えば、本発明者らは、近接覚計測及び触覚計測を同時に検出できる単一のＭＥＭＳセンサを開発している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８７１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の手法によると、半導体基板を微細加工したＭＥＭＳセンサにより、物体近接による光の変化を絶縁膜で隔てられている半導体内の光導電効果による電気伝導度の変化として計測し、接触による外力を微小立体構造の変形によるひずみ抵抗変化として計測することが可能であった。しかしながら、これらをそれぞれ交流インピーダンス計測回路及び直流抵抗計測回路により計測しており、両者を測定するためには、複数の計測回路の切り替えが必要であった。
【０００５】
従って、上記のような問題に鑑みてなされた本発明の目的は、複数（直流と交流）の計測回路の切り替えを必要とせずに近接覚計測及び触覚計測を行うことができるＭＥＭＳセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のＭＥＭＳセンサは、近接覚計測及び触覚計測用のＭＥＭＳセンサであって、透光性弾性部材と、前記透光性弾性部材に埋め込まれた少なくとも１つの検知素子と、を有し、前記検知素子は、半導体層上に絶縁層を介して設けられた２つの端子と、前記半導体層に端部が接続され、前記透光性弾性部材に対する物体の接触に応じて変形するカンチレバーと、前記カンチレバー上に設けられ、前記２つの端子に各端部が接続されたひずみゲージと、を備え、前記半導体層と前記ひずみゲージに交流電圧又は直流電圧の一方を印加することで、近接及び接触力を検知することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のＭＥＭＳセンサは、交流電圧を印加する場合、前記半導体層と前記ひずみゲージとを含む回路の共振周波数の変化に基づき近接を検知し、前記共振周波数のピークの鋭さの変化に基づき接触力を検知し、直流電圧を印加する場合、前記半導体層の抵抗値変化に基づき近接を検知し、前記ひずみゲージの抵抗値変化に基づき接触力を検知することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のＭＥＭＳセンサは、前記検知素子は、前記２つの端子間に接続された振動子をさらに備え、前記ひずみゲージと前記振動子と前記半導体層の空乏層容量とを含む発振回路を構成し、前記発振回路の共振周波数の変化に基づき近接を検知し、前記共振周波数のピークの鋭さの変化に基づき接触力を検知することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のＭＥＭＳセンサは、前記検知素子は、前記ひずみゲージと前記半導体層とにそれぞれ反対向きのダイオードを直列に接続し、前記ひずみゲージを含む直列回路と前記半導体層を含む直列回路とを互いに並列に接続した回路を構成し、前記回路に印加する電圧の正負を切り替えることで、前記半導体層の抵抗値変化の測定と前記ひずみゲージの抵抗値変化の測定とを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明におけるＭＥＭＳセンサによれば、複数の計測回路の切り替えを必要とせずに近接覚計測及び触覚計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサの写真である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る検知素子の構造を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る検知素子の配置を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る検知素子の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る検知素子の回路図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサを用いた共振周波数の光照度依存性の測定結果を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサを用いたＱ値の抵抗依存性の測定結果を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る検知素子の断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る検知素子の回路図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るＭＥＭＳセンサを用いた近接距離に対する出力電圧の測定結果を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るＭＥＭＳセンサを用いた接触力に対する出力電圧の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
［センサの構造］
図１は本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１の構造を示す図である。本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１は、センサチップ２と、厚膜の透光性弾性部材層３と、透光性弾性部材４と、少なくとも１つの検知素子５と、光源６とを備える。なお、光源６は、ＭＥＭＳセンサ１から独立していてもよい。図１では検知素子５を３つ備える構造を示し、以下本実施形態では、検知素子５が３つである場合について説明する。なお検知素子５は、各々異なる方向を向いていることを特徴とする。また、検知素子５が検知対象とする物体は図１の上方から透光性弾性部材４に接触する。後述のとおり、図１乃至図４に示すＭＥＭＳセンサの全体構造は、第１の実施形態と第２の実施形態でほぼ共通である。
【００１４】
センサチップ２は、サイズが５ｍｍ×５ｍｍであり、当該センサチップ２は厚膜の透光性弾性部材層３により覆われている。好適には当該透光性弾性部材層３の厚さは４０μｍである。また好適には透光性弾性部材層３は、透明のエラストマ（例えば、ポリジメチルシロキサン、ＰＤＭＳ）により構成される。
【００１５】
透光性弾性部材４は、透光性弾性部材層３上に設けられている。好適には図１に示すように透光性弾性部材４は円柱形状であり、高さ２ｍｍ以下で底面の直径が２ｍｍ以下である。好適には円の直径は１．６ｍｍであり、高さは１．５ｍｍである。また好適には透光性弾性部材４は、透明のエラストマ（ＰＤＭＳ）により構成される。なお、透光性弾性部材層３と透光性弾性部材４は、同一材料で一体的に形成されてもよい。
【００１６】
検知素子５は、透光性弾性部材層３及び透光性弾性部材４に埋め込まれ、検知対象とする物体の近接覚計測及び触覚計測を行う。なお、透光性弾性部材層３及び透光性弾性部材４は一体的に形成されるので、以下、単に、検知素子５は透光性弾性部材４に埋め込まれると表現する。図２は、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１の写真である。
【００１７】
光源６は、検知素子５が検知対象とする物体に光を照射する。物体から反射する反射光の少なくとも一部が検知素子５に照射される。好適には、光源６は、発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成される。
【００１８】
図３に、検知素子５の構造を示す。検知素子５は、半導体基板５０と、第一絶縁層５１と、半導体層５２と、第二絶縁層５３と、端子５４Ａ及び端子５４Ｂと、カンチレバー５５と、ひずみゲージ５６と、応力層５７とを備える。検知素子５は、表面ＭＥＭＳプロセスにより作製する。
【００１９】
半導体基板５０は、好適にはケイ素（Ｓｉ）により構成する。半導体基板５０上には第一絶縁層５１が設けられる。好適には第一絶縁層５１は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）により構成する。半導体層５２は第一絶縁層５１上に設けられる。好適には半導体層５２はケイ素（Ｓｉ）により構成する。なお、第１の実施形態においては、半導体層５２は接地されている。半導体層５２上には第二絶縁層５３が設けられる。好適には第二絶縁層５３は、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）により構成する。
【００２０】
端子５４Ａ及び端子５４Ｂは、第二絶縁層５３上に設けられる。すなわち端子５４Ａ及び端子５４Ｂは、半導体層５２上に第二絶縁層５３を介して設けられる。好適には端子５４Ａ及び端子５４Ｂは、金（Ａｕ）により構成する。
【００２１】
カンチレバー５５は、半導体層５２にその端部が接続される。ここで透光性弾性部材４に物体が接触した場合、接触力により透光性弾性部材４が変形する。そして透光性弾性部材４が変形した場合、カンチレバー５５が変形する。すなわち、カンチレバー５５は、透光性弾性部材４に対する物体の接触に応じて変形する。カンチレバー５５にはひずみゲージ５６が設けられる。ひずみゲージ５６の端部は、それぞれ端子５４Ａ及び端子５４Ｂに接続される。好適にはひずみゲージ５６は、厚さ５０ｎｍのジグザグパターンのニクロム（ＮｉＣｒ）抵抗により構成する。またカンチレバー５５には応力層５７が成膜・パターニングされ、図３に示すように応力層５７により、カンチレバー５５が、半導体基板５０に対して上方向に傾斜される。好適には応力層５７は厚さ２００ｎｍのクロム（Ｃｒ）により構成する。
【００２２】
［触覚の検知原理］
垂直圧力および剪断力（３軸力）がＭＥＭＳセンサ１の透光性弾性部材４に加わると、カンチレバー５５の変形によりひずみゲージ５６の抵抗値が変化する。すなわちひずみゲージ５６の抵抗値の変化に基づき接触力を検知することができる。ここで変形が微小である場合、抵抗変化ΔR/Rは、印加された３軸力Fi(i=x,y,z)の線形結合で表現することができる（数式（１））。
【数１】
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【００２３】
図４に示すように、検知素子５は、各々異なる方向を向いている。そのため各検知素子５のカンチレバー５５も、各々異なる方向を向いている。そのため予めそれぞれの方向に対する感度kxを測定しておくことにより、各検知素子５のひずみゲージ５６の抵抗変化から３軸力の検出が可能となる。検知素子５の配置は、図４のように各検知素子５のカンチレバー５５が向かい合うようにしても、図１のように各検知素子５のカンチレバー５５が外側を向くようにしても良く、検知素子５が各々異なる方向を向いていれば良い。なお本実施形態では、検知素子５が３つの場合を説明するが、検知素子が４つ以上の場合はもちろん、仮に検知素子５が３つ未満の場合（例えば検知素子５が１つの場合）でも、所定方向の力の検出が可能となる。
【００２４】
［近接覚の検知原理］
図５に検知素子５の断面構造を示す。図５は、図３の検知素子５を端子５４Ａ及び端子５４Ｂを通り、半導体基板５０に対して垂直な面で切った断面図である。物体がＭＥＭＳセンサ１に近接した場合、透光性弾性部材４を透過してＭＥＭＳセンサ１が受ける光強度が変化する。そして当該光強度の変化により、半導体層５２の抵抗値及び空乏層容量が半導体の光導電効果により変化する。図５では断面図上に等価回路を示している。半導体層５２、端子５４Ａ、及び第二絶縁層５３は、キャパシタ５３１、５３２を構成する。半導体層５２の抵抗値は可変抵抗５２１に相当する。半導体層５２の空乏層容量は各々可変キャパシタ５２２、５２３に相当する。よって、光強度の変化による可変キャパシタ５２２、５２３又は可変抵抗５２１の変化を検出することにより、近接覚を検知することができる。一般に光源からの距離ｒ(ｍ)の地点における光の放射強度Ｉ(Ｗ/ｓｒ)は、数式（２）で表される。
【数２】
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距離に対する光強度の変化は、触覚の場合とは異なり非線形であるため、検出したい距離範囲において、可変キャパシタ５２２、５２３又は可変抵抗５２１の値の変化をあらかじめ計測しておくことが望ましい。
【００２５】
［触覚・近接覚の検知手法］
図５に示すように、端子５４Ａ及び端子５４Ｂにそれぞれ接続された端子Ａ及び端子Ｂの間には、直列に接続された振動子７１及びセンサ７２と、インバータ７３とが並列に接続され、これらに直列にインバータ７４が必要に応じて接続される。図５に示した検知素子５の断面図から、回路構成を抜き出したものを、図６として示す。図６に示すように、検知素子５は発振回路を構成する。ここで、半導体層５２を可変キャパシタ５２２、５２３の近傍で接地することにより、半導体層５２の抵抗値である可変抵抗５２１の影響は無視できるため、図６では可変抵抗５２１の記載を省略する。なお、ひずみゲージ５６の抵抗値を可変抵抗５６１として示す。
【００２６】
振動子７１は、例えば水晶振動子であり、所定の自己共振周波数を有している。
【００２７】
センサ７２は、発振回路の共振周波数の変化と、共振周波数のピークの鋭さ（Ｑ値）とを計測するセンサである。なお、インバータ７４の出力パルスから発振回路の共振周波数とＱ値を求めても良い。
【００２８】
インバータ７３は、負性抵抗アンプとして用いられる。また、インバータ７４は出力バッファとして用いられる。
【００２９】
ここで、発振回路の共振周波数は、発振回路の静電容量に依存する。上述したとおり、半導体層５２中の空乏層容量である可変キャパシタ５２２、５２３は、光強度の変化に応じて変化するが、他の容量（キャパシタ５３１、５３２及び浮遊容量等）は光強度に対してほぼ一定のため、共振周波数の変化を計測することで、可変キャパシタ５２２、５２３の変化を求めることができ、近接覚を検知することができる。なお、可変キャパシタ５２２、５２３の値を求めることなく、物体の近接による光強度の変化と共振周波数の変化の対応関係を予め求めておき、共振周波数の変化から直接、物体の近接を計測しても良い。
【００３０】
図７は、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１を用いた共振周波数の光照度依存性の測定結果を示す図である。図７に示すように、共振周波数の変化を測定することで、照度の変化が検出され、近接覚を検知することができた。
【００３１】
また、Ｑ値は、発振回路の抵抗と静電容量とに依存する。静電容量の変化は、上述したとおり、共振周波数の変化の計測によって算出される。よって、Ｑ値の変化を測定することで、ひずみゲージ５６の抵抗値である可変抵抗５６１の変化を検出することができるため、接触力を検知することができる。
【００３２】
図８は、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１を用いたＱ値の抵抗依存性の測定結果を示す図である。図８に示すように、Ｑ値の変化を測定することで、可変抵抗５６１の変化が検出され、接触力を検知することができた。
【００３３】
このように本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１によれば、発振回路を構成し、半導体層とひずみゲージに交流電圧を印加することで、発振回路の共振周波数の変化に基づき近接を検知し、共振周波数のピークの鋭さ（Ｑ値）の変化に基づき接触力を検知することができる。よって、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１によれば、複数の計測回路の切り替えを必要とせずに近接覚計測及び触覚計測を行うことができる。従って、計測回路の小型化が可能となる。また、計測回路の切り替えが不要なので、計測速度を向上させることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’は、センサチップ２と、厚膜の透光性弾性部材層３と、透光性弾性部材４と、少なくとも１つの検知素子５’と、光源６とを備える。なお、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’の検知素子５’の回路構成以外の構成は、第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１の構成と同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
検知素子５’は、第１の実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’が備える検知素子５と同様に、透光性弾性部材層３及び透光性弾性部材４に埋め込まれ、検知対象とする物体の近接覚計測及び触覚計測を行う。
【００３６】
検知素子５’は、図３に示した検知素子５の構造と同様に、半導体基板５０と、第一絶縁層５１と、半導体層５２と、第二絶縁層５３と、端子５４Ａ及び端子５４Ｂと、カンチレバー５５と、ひずみゲージ５６と、応力層５７とを備える。検知素子５’は、表面ＭＥＭＳプロセスにより作製する。
【００３７】
検知素子５’は、検知素子５と同様に配置される。また、検知素子５’は、検知素子５と同様の検知原理によって、触覚及び近接覚を検知することができる。
【００３８】
［触覚・近接覚の検知手法］
図９に検知素子５’の断面構造を示す。図９は、検知素子５’を端子５４Ａ及び端子５４Ｂを通り、半導体基板５０に対して垂直な面で切った断面図である。また、図９に示した検知素子５’の断面図から、回路構成を抜き出したものを、図１０として示す。ここで図９及び図１０において、検知素子５の説明に用いた各図面における符号と同一の符号を付した構成は、検知素子５の構成と同一であるため、説明を省略する。なお、検知素子５’が構成する回路は後述するように直流回路であるため、可変キャパシタ５２２、５２３及びキャパシタ５３１、５３２の影響は無視できる。よって、図１０では可変キャパシタ５２２、５２３及びキャパシタ５３１、５３２の記載を省略する。
【００３９】
図９及び図１０に示すように、検知素子５’は、ダイオード７５、可変抵抗５２１及び参照抵抗７７を含む直列回路と、ダイオード７６、可変抵抗５６１及び参照抵抗７８を含む直列回路と、参照抵抗７９及び参照抵抗８０を含む直列回路とを、端子Ｃ及び端子Ｄの間で互いに並列に接続した回路を構成する。また、端子Ｃに直流電源８１が接続され、端子Ｄが接地されて、全体として直流回路を構成する。各直列回路の抵抗間には電圧検出端子（Ｅ，Ｆ，Ｇ）が設けられる。ここで、ダイオード７５及びダイオード７６は、互いに反対向きに接続される。また、初期状態（例えば、光未照射、無接触の状態）において、可変抵抗５２１と参照抵抗７７の抵抗比、可変抵抗５６１と参照抵抗７８の抵抗比、及び、参照抵抗７９と参照抵抗８０の抵抗比を等しく設定しておくことが望ましい。この設定により、電圧印加時に各電圧検出端子の電圧が等しくなる。
【００４０】
まず、直流電源８１の出力電圧Ｖｃｃを負とする場合を考える。このとき、直列に接続されたダイオード７６、可変抵抗５６１及び参照抵抗７８には、ダイオード７６の整流作用によって電流がほとんど流れないため、端子Ｅ及び端子Ｇの間の電圧の変化を測定することで、半導体層５２の抵抗値である可変抵抗５２１の変化、すなわち近接覚を検知することができる。
【００４１】
図１１は、Ｖｃｃ＝−８Ｖとしたときの、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’を用いた物体の近接距離に対する出力電圧の測定結果を示す図である。図１１に示すように、直流電源８１の出力電圧を負として、端子Ｅ及び端子Ｇの間の電圧の変化を測定することで、近接覚を検知することができた。なお、光源６から物体に光照射をする場合には端子Ｅ及び端子Ｇの間の電圧の変化を検出することができたが、光照射をしない場合には端子Ｅ及び端子Ｇの間の電圧の変化がほとんど検出されず、近接覚を検知することはできなかった。
【００４２】
次に、直流電源８１の出力電圧Ｖｃｃを正とする場合を考える。このとき、直列に接続されたダイオード７５、可変抵抗５２１及び参照抵抗７７には、ダイオード７６の整流作用によって電流がほとんど流れないため、端子Ｆ及び端子Ｇの間の電圧の変化を測定することで、ひずみゲージ５６の抵抗値である可変抵抗５６１の変化、すなわち接触力を検知することができる。
【００４３】
図１２は、Ｖｃｃ＝１３Ｖとしたときの、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’を用いた接触力に対する出力電圧の測定結果を示す図である。図１２に示すように、直流電源８１の出力電圧を正として、端子Ｆ及び端子Ｇの間の電圧の変化を測定することで、接触力を検知することができた。
【００４４】
このように本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’によれば、半導体層５２とひずみゲージ５６に直流電圧を印加することで、半導体層５２の抵抗値変化に基づき近接を検知し、ひずみゲージ５６の抵抗値変化に基づき接触力を検知することができる。よって、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’によれば、複数の計測回路の切り替えを必要とせずに近接覚計測及び触覚計測を行うことができる。従って、計測回路の小型化が可能となる。また、計測回路の切り替えが不要なので、計測速度を向上させることができる。
【００４５】
また、本実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１’によれば、回路に印加する電圧の正負を切り替えることで、半導体層５２の抵抗値変化の測定とひずみゲージ５６の抵抗値変化の測定とを切り替えることができる。
【００４６】
以上のように、各実施形態に係るＭＥＭＳセンサによれば、半導体層５２とひずみゲージ５６に交流電圧又は直流電圧を印加することで、近接及び接触力を検知することができる。
【００４７】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各部材に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。
【００４８】
また、各実施形態に係るＭＥＭＳセンサは、近接覚計測及び触覚計測に限らず、半導体層５２やひずみゲージ５６の抵抗値や交流インピーダンスの変化に基づいて、物体の温度計測も複合的に行える構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、１’  ＭＥＭＳセンサ
２  センサチップ
３  透光性弾性部材層
４  透光性弾性部材
５、５’  検知素子
６  光源
５０  半導体基板
５１  第一絶縁層
５２  半導体層
５３  第二絶縁層
５４Ａ、５４Ｂ  端子
５５  カンチレバー
５６  ひずみゲージ
５７  応力層
７１  振動子
７２  センサ
７３、７４  インバータ
７５、７６  ダイオード
７７、７８、７９、８０  参照抵抗
８１  直流電源
５２１  可変抵抗
５２２、５２３  可変キャパシタ
５３１、５３２  キャパシタ
５６１  可変抵抗
【図１】
2017198472.tif 000005
【図２】
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【図３】
2017198472.tif 000007
【図４】
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【図５】
2017198472.tif 000009
【図６】
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【図７】
2017198472.tif 000011
【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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