(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電振動子が出力する電圧で押圧力を検知するセンサにおいて、誤動作及び減衰量の低下を招く事を防止するセンサの構造と出力検出回路を提供する。【解決手段】圧電振動子５の振動が伝播される共振板３と、計測対称圧力が加えられる押圧受板１の間に質量の軽い弾性体２を設けるか、押圧受板自身に弾性体効果を持たることで、共振板の振動の過剰な抑制を防止し、人の指等で押し圧力の微細な変動を検出し誤動作と減衰量の低下を防ぐ事を可能にした。【選択図】図１
2009281998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子の振動が伝搬される共振板と外部から押し圧力が加えられる被押圧受板とを有し前記共振板の振動が押し圧力による変動に基づき、前記押圧受板と共振板の間の位置に質量の軽い弾性体を設けて配置されている押圧力センサ。
【請求項２】
圧電振動子の振動が伝搬される共振板と外部から押し圧力が加えられる被押圧受板とを有し前記共振板と前記押圧受板は密着された関係を持つ金属と樹脂板で配置される押圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は外部から加えられた押し圧力を検出する押圧力センサと出力検出回路。
【背景技術】
【０００２】  従来方式は、圧電振動子等の振動により出力される電圧信号の電圧変動を外部から加えられた圧力の変動を検出する圧力センサである。従来の圧力センサでは、例えば金属等で形成られた共振板に圧電振動子が固定されており、圧電振動子からの出力される電圧信号が検出される、そして圧力センサは圧電振動子から出力される電圧信号に基づき共振板に加えられた圧力を検出する。
例えば特許文献１には、金属等の薄くて硬い材質の筺体に圧電素子が固定されおり、圧電素子の出力に応じて筺体に加えられた圧力による入力装置及び電子機器が記載されている。
【特許文献１】  特開２００５−３５２９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上記従来の圧力センサは発振回路からの発振周波数を受けて、その発振周波数近辺で共振板を振動させている。共振板を直接押し圧力して振動を変化させせ、押し圧力の変化を検出しる場合がある。
例えば特許文献１記載の発明では筺体が共振板の役目を果たし、人の指等で直接押し圧力された時、共振板の減衰量の大きさは弱く押した時よりも強く押された時ほど大きくなることで、押し圧力に応じた減衰量を検出できる。しかし、上記したように人の指等で基本的に振動を吸収する素材であれば何でも入力素材と成り得るが、人の指の変わりに金属の様な硬い物で共振板を押してもまったく反応しないか微小の変化しか検出できず誤認識の要因と成っている。又、水や液体も非常に良く振動エネルギーを吸収するため、これらが共振板に付着すると減衰量が低下する現象となるため、これらの誤動作や減衰量の低下による誤動作を招く事を防止るす押し圧力センサの構造と出力検出回路を提供する事を目的よする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成を採用した。本発明は、圧電振動子５の振動が伝搬される。共振板３に固定材料７で固定された圧電振動子５が固定されている反対面に質量の軽いＡ弾性体２を有し、このＡ弾性体２はＡ押し圧受板１とＡ共振板３の位置する構造と共振板３の共振の過剰な抑制を防止し押し圧力の微細な変動も検出する次に、圧電振動子９の振動が伝搬される共振板７に固定８される圧電振動子９が固定８さ。れている反対面に押圧受板６が位置するこの押圧受板６は共振板７と密着する弾性体材料であり、例えばプリント片面、両面基板のようなもので位置する構造にすることにより共振板７の振動の過剰な抑制を防止し押し圧力の微細な変動を検出する事ができる。
【発明の効果】
【０００５】  本発明によれば、金属の様な硬い物でも反応し、水や液体では反応しない効果があり、誤動作や減衰量の低下が無くなり共振板の振動の過剰な抑制を防止し、人の指等での押し圧力の微細な変動を検出する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明は、金属の様な硬い物ども反応し、水や液体では反応しない事ができ、誤動作や減衰量の低下が無くなり、人の指で共振板の振動の過剰な抑制を防止し、押し圧力の微細な変動を検出する事が可能となる。【０００７】  （第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。
図１は本発明の第一の実施形態の押圧力センサの構造を示す図である。
圧電振動子５は固定４で共振板３に固定されその共振板３と押圧受板１との間に質量の軽い弾性体２で構成されている。圧電振動子５の反対側つまり、押圧受板の押し圧力方向側より押し圧力が加えられると、押し圧力による応力が質量の軽い弾性体２を変形させ共振板３の振動エネルギーを抑圧し圧電振動子５から変換される電圧信号が減少する事により出力検出回路は電圧信号の大小を検出して出力する。【０００８】  （第二の実施形態）
次に本発明の第二の実施形態を説明する。図２は本発明の第二の実施形態の押圧力センサで構造を示す図である。以下に図２を参照して本実施形態の押圧力センサの構成について説明する。
圧電振動子９は固定８で共振板７に固定されその共振板７は押圧受板６に密着する金属箔で押圧受板６は弾性体材料であり、例えば片面もしくは両面の銅箔のプリント基板材でも良く樹脂等の弾性体となる材料であれば押し圧力が加えられると、押し圧力に応じた応力が弾性体の効果を持つ押圧受板６によって圧電振動子９に伝搬され振動エネルギーを抑圧し圧電振動子９から変換される電圧信号が減少する事により出力検出回路は電圧信号の大小を検出して出力する。【０００９】図３はこの圧電振動子５又は、圧電振動子９からの電圧信号の大小を増幅、フイルター、整流の各回路を通して図４の直流出力電圧の変化と成って出力される。
ここで出力検出回路について簡単に説明する。図３の駆動パルス発生回路１０は圧電振動子が配置されている発振回路１１に駆動動作バイアスとなるパルスを供給する。発振回路１１の発振同調回路の一端に圧電振動子が位置され共振又は反共振周波数で共振して振動する。この振動によって押し圧力の変動により増幅回路１２へ出力されフイルター回路１３へ伝達して整流回路１４で図５の押し圧力と出力電圧の出力電圧ガーブとして出力される。図４は図１の各回路での波形とタイミングを示す。点Ａは駆動パルス発生回路のパルス波形、点Ｂは発振回路の動作点における発振波形、点Ｃは増幅回路、フィルター回路、波形、点Ｄは整流回路の直流出力波形である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】圧電振動子と共振板の構造を説明する図である。
【図２】圧電振動子と共振板の構造を説明する図である。
【図３】圧電振動子の出力検出回路を説明する図である。
【図４】押し圧力がない時の各回路の動作波形とタイミングを説明する図である。
【図５】押し圧力対出力電圧の説明する図である。
【符号の説明】
【００１１】  １  押圧受板
２  弾性体
３  共振板
４  固定
５  圧電振動子
６  押圧受板
７  共振板
８  固定
９  圧電振動子
１０  駆動パルス発生回路
１１  発振回路
１２  増幅回路
１３  フィルター回路
【図１】
2009281998.tif 000003
【図２】
2009281998.tif 000004
【図３】
2009281998.tif 000005
【図４】
2009281998.tif 000006
【図５】
2009281998.tif 000007