特許 6206597 圧電フィルムの積層体、及び曲げ検出センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6206597

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】圧電フィルムの積層体、及び曲げ検出センサ

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/16 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   G01B7/16 Z

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-543875(P2016-543875)

(86)(22)【出願日】2015年7月24日

(86)【国際出願番号】JP2015071059

(87)【国際公開番号】WO2016027613

(87)【国際公開日】20160225

【審査請求日】2017年1月30日

(31)【優先権主張番号】特願2014-165886(P2014-165886)

(32)【優先日】2014年8月18日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 秀樹

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１３７８９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５２−０９９８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４３６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８６７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０６２２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１７９４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 芳村知可 他，光学異性体を用いたポリ乳酸圧電フィルム，高分子学会予稿集，２０１４年 ９月 ３日，第６３巻第２号，第５５８５−５５８６頁

【文献】 世界初！２種のポリ乳酸積層フィルムで従来の圧電効果を超越越 新規透明圧電材料の開発について，２０１２年 ９月 ６日，https://www.teijin.co.jp/news/2012/jbd120906.pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ７／００−７／３４

Ｇ０１Ｌ １／１６

Ｈ０１Ｌ ４１／１８

Ｇ０１Ｐ １５／０９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基準電位電極と、
一部に圧電性樹脂を含む第１フィルムと、
一部に圧電性樹脂を含む第２フィルムと、
シグナル電極と、
一部に圧電性樹脂を含む第３フィルムと、
一部に圧電性樹脂を含む第４フィルムと、
第２基準電位電極と、
が順に積層方向に配置されてなり、
前記第１フィルム、前記第２フィルム、前記第３フィルム、及び前記第４フィルムは、伸縮する歪が生じると、一方主面及び他方主面に電荷を発生させ、
同じ伸縮方向に対し、前記第１フィルムの発生させた電荷の極性の方向である電荷方向は、前記第２フィルムの前記電荷方向と逆であり、
前記第３フィルムの前記電荷方向は、前記第４フィルムの前記電荷方向と逆であり、
前記第１フィルムの前記電荷方向は、前記第４フィルムの前記電荷方向と同じである、
圧電フィルムの積層体。

【請求項2】

前記第１フィルム及び前記第２フィルムのうち一方のフィルムは、Ｌ型ポリ乳酸からなり、他方のフィルムは、Ｄ型ポリ乳酸からなり、
前記第１フィルム及び前記第２フィルムは、共押出工程で積層状に一体成形された後、一体に延伸され、
前記第３フィルム及び前記第４フィルムのうち一方のフィルムは、Ｌ型ポリ乳酸からなり、他方のフィルムは、Ｄ型ポリ乳酸からなり、
前記第３フィルム及び前記第４フィルムは、共押出工程で積層状に一体成形された後、一体に延伸される、
請求項１に記載の圧電フィルムの積層体。

【請求項3】

前記第１フィルム及び前記第４フィルムは、それぞれ前記Ｄ型ポリ乳酸からなり、
前記第１フィルム及び前記第４フィルムは、それぞれ前記第２フィルム及び前記第３フィルムよりも厚い、
請求項２に記載の圧電フィルムの積層体。

【請求項4】

前記第１フィルム、前記第２フィルム、前記第３フィルム、及び前記第４フィルムは、それぞれＬ型ポリ乳酸からなり、
前記第１フィルムの前記Ｌ型ポリ乳酸の分子の配向方向は、前記第２フィルムの前記配向方向に直交し、
前記第３フィルムの前記Ｌ型ポリ乳酸の分子の配向方向は、前記第４フィルムの前記配向方向に直交する、
請求項１に記載の圧電フィルムの積層体。

【請求項5】

前記シグナル電極は、銅からなり、
前記第１基準電位電極及び前記第２基準電位電極は、それぞれ銀からなる、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の圧電フィルムの積層体。

【請求項6】

第１基準電位電極と、
一部に圧電性樹脂を含む第１フィルムと、
一部に圧電性樹脂を含む第２フィルムと、
シグナル電極と、
絶縁性を有する誘電フィルムと、
第２基準電位電極と、
が順に積層方向に配置されてなり、
前記第１フィルム、及び前記第２フィルムは、伸縮する歪が生じると、一方主面及び他方主面に電荷を発生させ、
同じ伸縮方向に対し、前記第１フィルムの発生させた電荷の極性の方向である電荷方向は、前記第２フィルムの前記電荷方向と逆である、
圧電フィルムの積層体。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の圧電フィルムの積層体と、
前記シグナル電極及び前記第１基準電位電極に電気的に接続され、前記シグナル電極及び前記第１基準電位電極の電位差を検出する検出回路と、
を備えた曲げ検出センサ。

【請求項8】

生体の皮膚に装着され、前記皮膚の法線方向の変位を検出する請求項７に記載の曲げ検出センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一部に圧電性樹脂を含むフィルムが複数積層された、圧電フィルムの積層体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば圧電性樹脂であるポリフッ化ビニリデンを一部に含むフィルム（以下、単に圧電フィルムと称す。）が複数積層された、圧電フィルムの積層体が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、シグナル電極の両主面に接着層を介してポリフッ化ビニリデンからなる圧電フィルムが配置され、各圧電フィルムから最外層には基準電位電極が配置されてなる圧電素子（圧電フィルムの積層体）が開示されている。

【0004】

圧電フィルムは、例えば所定方向へ伸縮される歪が生じると、電荷が発生する。特許文献１の図１０に記載の圧電素子は、圧電フィルムに付与された分極方向が同一の方向となるように、各圧電フィルムが配置されている。特許文献１の図１０に記載の圧電素子が積層方向と直交する方向に伸縮すると、各圧電フィルムは積層方向と直交する方向に伸縮する歪が生じる。その結果、一方の圧電フィルムが発生させた電荷は、各圧電フィルムの分極方向が同一であるため、他方の圧電フィルムが発生させた電荷によって相殺される。

【0005】

特許文献１の図１０に記載の圧電素子は、全体が積層方向に突状に湾曲すると、突側の圧電フィルムに伸張する歪が生じ、他方の圧電フィルムに収縮する歪が生じる。その結果、一方の圧電フィルムに発生した電荷と、他方の圧電フィルムに発生した電荷とは、相加される。

【0006】

従って、最外層の基準電位電極と被検出体の表面とが平行となるように、特許文献１の図１０に記載の圧電素子を被検出体に装着すれば、シグナル電極と基準電位電極との間は、被検出体の表面が法線方向に変位して、圧電素子が屈曲方向（積層方向と同じ方向）に変位する場合に電位差が生じ、被検出体の表面が面方向に変位して、圧電素子が伸縮方向（積層方向に直交する方向と同じ方向）に変位する場合には電位差が生じない。これにより、特許文献１に記載の圧電素子を被検出体に装着し、シグナル電極と基準電位電極との電位差を検出することにより、被検出体の表面の法線方向の変位のみを検出し、かつ被検出体の表面の面方向の変位を検出しないことが実現可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６−２１６４２２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１の図１０に記載の圧電素子は、被検出体の表面が面方向に変位すると、装着側と反対側の圧電フィルムが固定されていないため、当該圧電フィルムに比べて被検出体側の圧電フィルムの伸縮量が多くなる。その結果、被検出体側の圧電フィルムが発生させた電荷は、被検出体側と反対側の圧電フィルムが発生させた電荷によって全てが相殺されない。従って、特許文献１に記載の圧電素子を用いると、被検出体の表面の面方向の変位を、被検出体の表面の法線方向の変位として誤検出する場合がある。

【0009】

また、特許文献１に記載の圧電素子は、各圧電フィルムとシグナル電極との間に接着層を介しているため、電極に比べて弾性変形しやすい接着層によって、各圧電フィルム間に伸縮量の差が生じやすくなっている。この伸縮量の差が大きければ大きいほど、被検出体の表面が面方向に変位した際に、相殺されない電荷量が多くなる。

【0010】

そこで、本発明の目的は、被検出体の表面の法線方向の変位のみで電荷を発生させ、かつ被検出体の表面の面方向の変位で電荷を発生させにくい圧電フィルムの積層体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の圧電フィルムの積層体は、第１基準電位電極と、一部に圧電性樹脂を含む第１フィルムと、一部に圧電性樹脂を含む第２フィルムと、シグナル電極と、一部に圧電性樹脂を含む第３フィルムと、一部に圧電性樹脂を含む第４フィルムと、第２基準電位電極と、が順に積層方向に配置されてなり、前記第１フィルム、前記第２フィルム、前記第３フィルム、及び前記第４フィルムは、伸縮する歪が生じると、一方主面及び他方主面に電荷を発生させ、同じ伸縮方向に対し、前記第１フィルムの発生させた電荷の極性の方向である電荷方向は、前記第２フィルムの前記電荷方向と逆であり、前記第３フィルムの前記電荷方向は、前記第４フィルムの前記電荷方向と逆であり、前記第１フィルムの前記電荷方向は、前記第４フィルムの前記電荷方向と同じである。

【0012】

本発明の圧電フィルムの積層体の作用について、２つの変形モードを用いて説明する。

【0013】

（第１変形モード）
例えば、圧電フィルムの積層体が第１基準電位電極側で被検出体の表面に装着され、被検出体の表面が面方向に伸張すると、各フィルムは、積層方向と直交する方向に伸張する歪が生じる。第１フィルム及び第２フィルムは、第３フィルム及び第４フィルムに比べて被検出体の表面により近いため、伸張量が第３フィルム及び第４フィルムよりも多い。第１フィルム及び第２フィルムは、シグナル電極を介さず、互いに近接に配置されているため、伸張量が略同じである。同様に、第３フィルム及び第４フィルムは、シグナル電極を介さず、互いに近接に配置されているため、伸張量が略同じである。

【0014】

従って、第１フィルムで発生した電荷は、第１フィルム及び第２フィルムの電荷方向が互いに逆であるため、第２フィルムで発生した電荷によって相殺される。同様に、第３フィルムで発生した電荷は、第３フィルム及び第４フィルムの電荷方向が互いに逆であるため、第４フィルムで発生した電荷に相殺される。シグナル電極及び第１基準電位電極間は、第１フィルム及び第２フィルム間、並びに、第３フィルム及び第４フィルム間で電荷が相殺されるため、電位差が生じにくい。この作用及び効果は、圧電フィルムの積層体を第2基準電位電極側で被検出体の表面に装着しても得られる。

【0015】

（全体が積層方向に湾曲する第２変形モード）
このモードでは、各フィルムは、積層体の積層方向に突状に湾曲する。すると、例えば第１フィルムは第２フィルムに対して伸張する歪が生じる。換言すれば、第２フィルムは第１フィルムに対して収縮する歪が生じる。すなわち、第１フィルム及び第２フィルムは、互いに逆の変位の歪が生じる。すると、第１フィルムの電荷方向と第２フィルムの電荷方向とは揃う。

【0016】

同様に、第３フィルムは第４フィルムに対して伸張する歪が生じる。換言すれば、第４フィルムは第３フィルムに対して収縮する歪が生じる。すると、第３フィルムの電荷方向と第４フィルムの電荷方向とは揃う。

【0017】

第２モードでは、例えば、第１フィルムは伸張する歪が生じ、第１フィルムの電荷方向と電荷方向が同じである第４フィルムは収縮する歪が生じる。従って、第１フィルム及び第２フィルムで揃った電荷方向と第３フィルム及び第４フィルムで揃った電荷方向とは、シグナル電極を境に互いに逆となる。従って、第１フィルム及び第２フィルムで発生した電荷は、第３フィルム及び第４フィルムで発生した電荷に相加される。これにより、シグナル電極及び第１基準電位電極の間には電位差が生じる。

【0018】

以上のように、本発明の圧電フィルムの積層体は、被検出体の表面に装着されると、被検出体の表面の法線方向の変位で電荷を発生させ、かつ被検出体の表面の面方向の変位で電荷を発生させにくくすることができる。

【0019】

電荷方向を上述のように構成するには、例えば、以下のように各フィルムを構成する。

【0020】

前記第１フィルム及び前記第２フィルムのうち一方のフィルムは、Ｌ型ポリ乳酸からなり、他方のフィルムは、Ｄ型ポリ乳酸からなり、前記第１フィルム及び前記第２フィルムは、共押出工程で積層状に一体成形された後、一体に延伸され、前記第３フィルム及び前記第４フィルムのうち一方のフィルムは、Ｌ型ポリ乳酸からなり、他方のフィルムは、Ｄ型ポリ乳酸からなり、前記第３フィルム及び前記第４フィルムは、共押出工程で積層状に一体成形された後、一体に延伸される。

【0021】

共押出工程は、例えば、融解したＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ；Ｐｏｌｙ−Ｌ−Ｌａｔｉｃ Ａｃｉｄ）を押し出す押出機と、融解したＰＤＬＡ（ＰＤＬＡ；Ｐｏｌｙ−Ｄ−Ｌａｔｉｃ Ａｃｉｄ）を押し出す押出機とを重ねた状態で、ＰＬＬＡとＰＤＬＡとを冷却ドラムに押し出すことで第１フィルム及び第２フィルムを積層状に一体成形する。

【0022】

ＰＬＬＡとＰＤＬＡとは、鏡像異性体の関係にある。それぞれのポリ乳酸は、所定方向に延伸されると、当該同じ方向に分子が配向する。ＰＬＬＡとＰＤＬＡとは、鏡像異性体であるため、分子の配向方向が同じであれば、電荷方向が互いに逆となる。

【0023】

共押出工程では、第１フィルム及び第２フィルムは、一体形成されるため、接着層を介さず、かつ、互いにより近接に配置される。その結果、第１フィルム及び第２フィルムは、上述の第１モードの変形において、積層方向に直交する方向に伸縮する時の伸縮量の差がさらに生じにくくなる。これにより、第１フィルム及び第２フィルムは、第１変形モードにおいて発生する電荷量の差がさらに生じにくくなる。従って、この電荷量の差が小さくなるため、第１フィルム及び第２フィルム間で相殺されずに残留する電荷量は、さらに小さくなる。同様に、第３フィルム及び第４フィルム間も、第１モードの変形において、相殺されずに残留する電荷量がさらに小さくなる。

【0024】

なお、共押出工程では、ＰＤＬＡがＰＬＬＡより厚く成形されることがある。この場合、以下の第３モードの変形を鑑みて、厚いＰＤＬＡからなるフィルムを外側に配置することが望ましい。すなわち、第１フィルム及び第４フィルムがＰＤＬＡからなる態様が望ましい。また、ＰＬＬＡがＰＤＬＡより厚く成形されることがある。この場合、以下の第３モードの変形を鑑みて、厚いＰＬＬＡからなるフィルムを外側に配置することが望ましい。すなわち、第１フィルム及び第４フィルムがＰＬＬＡからなる態様が望ましい。

【0025】

第３モードの変形は、フィルムの積層体が積層方向に湾曲する第２モードの変形と同時に発生する。

【0026】

（第３変形モード）
このモードでは、例えば、第１フィルム及び第２フィルムは、シグナル電極を基準にすると、第３フィルム及び第４フィルムに対して、伸張する歪が生じる。換言すれば、第３フィルム及び第４フィルムは、シグナル電極を基準にすると、第１フィルム及び第２フィルムに対して、収縮する歪が生じる。

【0027】

第１フィルムが第２フィルムより厚い場合、第１フィルムで発生した電荷は、第２フィルムで発生した電荷に全てが相殺されず、一部が残留する。残留した電荷の方向は、第２変形モードにおける第１フィルム及び第２フィルムの間で揃った電荷方向と一致する。これにより、第２変形モードによるシグナル電極及び第１基準電位電極間の電位差は大きくなる。同様に、第４フィルムが第３フィルムより厚い場合、第４フィルムで発生した電荷は、第３フィルムで発生した電荷に全てが相殺されず、一部が残留する。残留した電荷の方向は、第２変形モードにおける第３フィルム及び第４フィルムの間で揃った電荷方向と一致する。これにより、第２変形モードによるシグナル電極及び第１基準電位電極間の電位差は大きくなる。

【0028】

また、本発明の各フィルムの電荷方向は、ＰＬＬＡとＰＤＬＡと異なる材料を用いなくても、同じ材料を用いて構成することも可能である。

【0029】

例えば、前記第１フィルム、前記第２フィルム、前記第３フィルム、及び前記第４フィルムは、それぞれＬ型ポリ乳酸からなり、前記第１フィルムの前記Ｌ型ポリ乳酸の分子の配向方向は、前記第２フィルムの前記配向方向に直交し、前記第３フィルムの前記Ｌ型ポリ乳酸の分子の配向方向は、前記第４フィルムの前記配向方向に直交する。

【0030】

分子の配向方向が互いに直交するＰＬＬＡからなるフィルムを積層すると、各フィルムの電荷方向は互いに逆となる。無論、ＰＬＬＡに限らず、ＰＤＬＡからなる４枚のフィルムにおいて、分子の配向方向を互いに直交するように配置しても構わない。

【0031】

また、前記シグナル電極は、銅箔からなり、前記第１基準電位電極及び前記第２基準電位電極は、それぞれ銀ペーストや導電性不織布などの柔らかい導電性材料からなることが望ましい。

【0032】

銀ペースト材料は、銅箔よりもヤング率が小さいため、同じ応力で銅箔よりも大きな歪が生じる。このように硬い銅をシグナル電極として中央に配置し、柔らかい銀を第１基準電位電極及び第２基準電位電極として最外層に配置することにより、圧電フィルムの積層体は、積層方向に変形しやすくなりつつも、積層方向と直交する方向には変形しにくくなる。これにより、圧電フィルムの積層体は、被検出体の表面の法線方向への変位のみで電荷がさらに発生しやすくなり、被検出体の表面の面方向の変位では電荷がさらに発生しにくくなる。

【0033】

さらに、シグナル電極にバイアス電圧がかかる場合、シグナル電極を銅で形成すれば、銀に比べて銅がイオン化しにくいため、シグナル電極のマイグレーションを防止することができる。

【0034】

また、圧電フィルムの積層体は、第３フィルム及び第４フィルムに代えて絶縁性を有する誘電フィルムを備えてもよい。

【0035】

シグナル電極の一方主面側のみにフィルムが配置される態様であっても、圧電フィルムの積層体は、積層方向に湾曲した時のみに電荷を発生させることができる。また、この構成では、誘電フィルムを挟むシグナル電極及び第２基準電位電極間で容量（キャパシタンス）が形成される。この容量は、例えば、シグナル電極及び第１基準電位電極間の電位差を検出する検出回路に用いることができる。

【0036】

上述の圧電フィルムの積層体は、前記シグナル電極及び前記第１基準電位電極に電気的に接続され、前記シグナル電極及び前記第１基準電位電極の電位差を検出する検出回路、を備えると、被検出体の表面の法線方向の変位を検出する曲げセンサとなる。例えば、曲げセンサは、生体の皮膚に装着され、皮膚の法線方向の変位（例えば皮膚下における脈動等に起因する）を検出する生体センサとして用いられる。

【発明の効果】

【0037】

この発明によれば、被検出体の表面が面方向に変位し、当該表面とシグナル電極との間の対のフィルムが他の対のフィルムよりも伸縮量が多くなった場合であっても、各対のフィルム間の電荷は相殺され、被検出体の表面が法線方向に変位し、全てのフィルムが積層方向に湾曲する場合、各フィルムで発生した電荷が相加される。従って、この発明の圧電フィルムの積層体は、被検出体の表面の法線方向の変位のみで電荷を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】（Ａ）は、実施形態１に係る生体センサの斜視図であり、（Ｂ）は、生体センサの使用例を説明するための図である。

【図2】奥行方向に視たセンサ素子の側面図である。

【図3】生体センサの構成の一部を示すブロック図である。

【図4】（Ａ）は、第１フィルムの上面図であり、（Ｂ）は、第２フィルムの上面図である。

【図5】皮膚の表面が幅方向に伸張した時の奥行方向に視たセンサ素子の側面図である。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は、皮膚の表面が隆起した時の奥行方向に視たセンサ素子の側面図である。

【図7】実施形態２に係るセンサ素子の奥行方向に視た側面図である。

【図8】皮膚の表面が隆起した時の奥行方向に視たセンサ素子の側面図である。

【図9】実施形態３に係るセンサ素子の奥行方向に視た側面図である。

【図10】（Ａ）は、第１フィルムの上面図であり、（Ｂ）は、第４フィルムの上面図である。

【図11】実施形態４に係るセンサ素子の奥行方向に視た側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

実施形態１に係る生体センサ１００について、図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２、図３、図４（Ａ）、及び図４（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ａ）は、生体センサ１００の斜視図であり、図１（Ｂ）は、生体センサ１００の使用例を説明するための図である。図２は、奥行方向に視たセンサ素子１０の側面図である。図３は、生体センサ１００の構成の一部を示すブロック図である。図４（Ａ）は、第１フィルム（フィルム１）の上面図であり、図４（Ｂ）は、第２フィルム（フィルム２）の上面図である。

【0040】

生体センサ１００は、例えば生体の皮膚の表面に装着され、脈動、等による皮膚表面の法線方向の変位のみを検出し、かつ、皮膚の伸縮等による皮膚表面の面方向の変位を検出しないものである。

【0041】

図１（Ａ）に示すように、生体センサ１００は、センサ素子１０及び検出部２０を備えている。センサ素子１０及び検出部２０は、シグナル線２１及びシグナル線２２を介して電気的に接続されている。ただし、検出部２０は、シグナル線を介さず、センサ素子１０と直結される構造であってもよい。

【0042】

センサ素子１０は、幅方向及び奥行方向に比べて高さ方向に薄いフィルム状である。

【0043】

図１（Ｂ）に示すように、生体センサ１００は、センサ素子１０の上面（高さ方向の面）又は下面（高さ方向と反対方向の面）が生体９００の皮膚９０１の表面に当接するように装着される。例えば、センサ素子１０を皮膚９０１の表面とで挟むようにバンド３０を巻きつけることでセンサ素子１０は装着される。

【0044】

図２に示すように、センサ素子１０では、基準電位電極７、フィルム４、フィルム３、シグナル電極６、フィルム２、フィルム１、及び基準電位電極５が順に高さ方向に配置されている。実際のセンサ素子１０には、各電極と各フィルムを接着する接着層が存在するが、各接着層の説明及び図示は省略する。また、実際のセンサ素子１０には、基準電位電極５及び基準電位電極７を絶縁する絶縁材料が最外層に配置されているが、それら絶縁材料の説明および図示は省略する。

【0045】

シグナル電極６は、例えば銅（Ｃｕ）からなる薄膜である。シグナル電極６の幅方向端部には、シグナル線２２が電気的に接続されている。

【0046】

基準電位電極５及び基準電位電極７は、それぞれ例えば銀（Ａｇ）からなる。ただし、基準電位電極５及び基準電位電極７の材料として、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等を用いることができる。

【0047】

基準電位電極５及び基準電位電極７は、幅方向と反対方向の端部で連結部８を介して電気的に接続されている。基準電位電極５、基準電位電極７、及び連結部８は、例えば銀ペーストが塗布されたウレタンフィルムが折り曲げられることによって、それぞれ形成される。基準電位電極７の幅方向端部には、シグナル線２１が電気的に接続されている。ただし、基準電位電極５、基準電位電極７、及び連結部８は、銀ペーストが塗布されたウレタンフィルムが折り曲げられることによって形成されるに限らず、導電性不織布が折り曲げられることによって形成されてもよい。

【0048】

また、基準電位電極５と基準電位電極７とは、連結部８を備えず、検出部２０の検出回路２３（図３を参照）で電気的に接続される態様であっても構わない。ただし、連結部８で基準電位電極５と基準電位電極７とを電気的に接続すれば、基準電位電極５と基準電位電極７とを電気的に接続するシグナル線を別途設ける必要がない。これにより、当該シグナル線の接続不良は発生することがない。さらに、連結部８を備える構成は、銀ペーストが塗布されたウレタンフィルムを折り曲げるだけで、簡単に、基準電位電極５と基準電位電極７とを電気的に接続することができる。

【0049】

また、幅方向において連結部８の長さをシグナル電極６の長さと等しくすることにより、幅方向の外側からシグナル電極６がノイズの影響を受けることが抑制される。

【0050】

センサ素子１０は、基準電位電極５側又は基準電位電極７側が、皮膚９０１の表面に装着される。基準電位電極５及び基準電位電極７を構成する銀ペースト材料は、銅箔よりもヤング率が小さいため、同じ応力で銅箔よりも大きな歪が生じる。センサ素子１０は、歪みやすい銀ペーストからなる基準電位電極５及び基準電位電極７を最外層に配置し、かつ歪みにくい銅箔からなるシグナル電極６を中央に配置する。これにより、センサ素子１０は、高さ方向及びその反対方向に突状に湾曲しやすくなりつつも、幅方向及び奥行方向に伸縮しにくくなる。

【0051】

さらに、シグナル電極６を構成する銅は、銀に比べてイオン化しにくく、マイグレーションが発生しにくい。従って、センサ素子１０は、シグナル電極６にバイアス電圧が印加される場合、シグナル電極６のマイグレーションによる劣化を防止することができる。

【0052】

図３に示すように、基準電位電極７は、シグナル線２１を介して検出部２０の検出回路２３に接続されている。シグナル電極６は、シグナル線２２を介して検出回路２３に接続されている。検出回路２３は、基準電位電極７と、シグナル電極６との電位差を検出し、当該電位差に基づく検出結果を出力する。例えば、検出回路２３は、当該電位差の絶対値が所定値以上であれば、皮膚９０１の表面が法線方向に変位したという検出結果を出力し、当該電位差の絶対値が所定値未満であれば、皮膚９０１の表面が法線方向に変位していないという検出結果を出力する。

【0053】

フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４は、それぞれ圧電性樹脂であるポリ乳酸からなる。フィルム１、フィルム２、フィルム３及びフィルム４は、それぞれ厚み（高さ方向の長さ）が略同じである。フィルム１及びフィルム２は、接着層を介さず、一体となっている。フィルム３及びフィルム４は、接着層を介さず、一体となっている。

【0054】

ただし、フィルム１及びフィルム２は、フィルム１及びフィルム２の弾性率と略同じ弾性率の接着剤によって貼り合わされてもよい。フィルム３及びフィルム４も、フィルム３及びフィルム４の弾性率と略同じ弾性率の接着剤によって貼り合わされてもよい。

【0055】

また、フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４は、それぞれ圧電性樹脂を一部に含めばよい。例えば、圧電体と樹脂とを合成したものをフィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４として用いてもよい。

【0056】

フィルム１、フィルム２、フィルム３及びフィルム４は、それぞれ圧電性樹脂からなるため、主面における所定方向への歪が生じると、電荷が発生する。ただし、各フィルムは、同じ厚みであれば、同じ歪量で同じ電荷量が発生するものとする。以下、各フィルムにおいて、歪が生じることにより、負の電荷が発生した一方主面から正の電荷が発生した他方主面への方向を電荷方向と称す。

【0057】

各フィルムの電荷方向は、歪の向き（伸張又は収縮）、ポリ乳酸の分子の配向方向、及びポリ乳酸の組成に依存する。歪の向きが同じであり、ポリ乳酸の分子の配向方向が同じであり、かつポリ乳酸の組成がＤ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ（；Ｐｏｌｙ−Ｄ−Ｌａｔｉｃ Ａｃｉｄ））とＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ（；Ｐｏｌｙ−Ｌ−Ｌａｔｉｃ Ａｃｉｄ））とで異なる２枚のフィルムの場合、各フィルムの電荷方向は互いに逆となる。

【0058】

本実施形態では、フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４は、それぞれポリ乳酸の分子の配向方向が同じであるが、ポリ乳酸の組成を異ならせることによって、電荷方向を以下のように設定している。

【0059】

より具体的には、フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４は、センサ素子１０を上面視して、幅方向から反時計回りに４５°の方向にポリ乳酸の分子が配向している。ポリ乳酸の分子を当該方向に配向させるには、図４（Ａ）の矢印９１１及び図４（Ｂ）の矢印９１２に示すように、フィルム１及びフィルム２が幅方向から反時計回りに４５°の方向に延伸されていればよい。同様に、幅方向から反時計回りに４５°の方向に延伸したフィルムをフィルム３及びフィルム４として用いる。

【0060】

ただし、幅方向とポリ乳酸の分子の配向の方向とは、略４５°であればよく、３５°〜５５°の範囲であれば、電荷発生の効果を十分に得ることができる。

【0061】

本実施形態では、フィルム１及びフィルム４は、それぞれＰＤＬＡからなる。フィルム２及びフィルム３は、それぞれＰＬＬＡからなる。ＰＬＬＡ及びＰＤＬＡは、鏡像異性体の関係にある。従って、分子の配向方向が同じ場合、ＰＬＬＡからなるフィルムとＰＤＬＡからなるフィルムとは、同じ向きの歪（伸張又は収縮）が生じると、発生する電荷の方向が互いに逆となる。

【0062】

なお、ＰＬＬＡからなるフィルムをフィルム１及びフィルム４として用い、ＰＤＬＡからなるフィルムをフィルム２及びフィルム３として用いてもよい。

【0063】

フィルム１の電荷方向は、下方向（高さ方向と反対方向）である。フィルム１に対して、ポリ乳酸の分子の配向方向が同じであり、かつポリ乳酸の組成が異なるフィルム２は、電荷方向が上方向（高さ方向）である。フィルム４は、フィルム１と同じ電荷方向（下方向）である。フィルム３は、電荷方向がフィルム４の電荷方向と逆方向である上方向である。すなわち、フィルム３の電荷方向は、フィルム２の電荷方向と同じ方向である。ただし、これら電荷方向は、各フィルムが幅方向に伸張する歪によって発生する電荷の方向である。

【0064】

センサ素子１０に生じる歪と、各フィルムに発生する電荷の方向との関係について、図５を用いて説明する。図５は、皮膚９０１が幅方向に伸張した時の奥行方向に視たセンサ素子１０の側面図である。また、図５では、各フィルムの説明のために、基準電位電極５及び基準電位電極７の図示は省略している。また、図５は、それぞれ各フィルムの変形を誇張して図示している。また、図５では、黒塗り矢印及び白抜き矢印の大きさは、フィルムの伸張量及びフィルムに発生する電荷量の大きさを示している。

【0065】

（第１の変形モード）
図５の黒塗り矢印に示すように、皮膚９０１が幅方向に伸張すると、フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４は、それぞれ幅方向に伸張する歪が生じる。フィルム３及びフィルム４は、フィルム１及びフィルム２に比べて、皮膚９０１により近いため、フィルム１及びフィルム２より伸張量が多い。

【0066】

フィルム１及びフィルム２は、シグナル電極６を介さず、一体となっているため、伸張量が略同じである。同様に、フィルム３及びフィルム４は、シグナル電極６を介さず、一体となっているため、伸張量が略同じである。

【0067】

フィルム１は、幅方向に伸張する歪が生じているため、図５の白抜き矢印８０１に示すように、電荷方向が下方向となる。フィルム２は、幅方向に伸張する歪が生じると、電荷方向がフィルム１の電荷方向と逆であるため、図５の白抜き矢印８０２に示すように、電荷方向が上方向となる。フィルム１及びフィルム２は、厚みが等しく、かつ伸張量が略同じであるため、略同じ電荷量が発生する。従って、フィルム１で発生した電荷量は、フィルム１及びフィルム２の電荷方向が互いに逆であるため、フィルム２で発生した電荷量に相殺される。

【0068】

フィルム３は、幅方向に伸張する歪が生じているため、図５の白抜き矢印８０３に示すように、電荷方向が上方向となる。フィルム４は、幅方向に伸張する歪が生じると、電荷方向がフィルム３の電荷方向と逆であるため、図５の白抜き矢印８０４に示すように、電荷方向が下方向となる。フィルム３及びフィルム４は、厚みが等しく、かつ伸張量が略同じであるため、略同じ電荷量が発生する。従って、フィルム３で発生した電荷量は、フィルム３及びフィルム４の電荷方向が互いに逆であるため、フィルム３で発生した電荷量に相殺される。

【0069】

センサ素子１０の装着箇所の皮膚９０１が幅方向に収縮し、フィルム１及びフィルム２の収縮量と、フィルム３及びフィルム４の収縮量との間に差があっても、フィルム１及びフィルム２の間で電荷は相殺され、フィルム３及びフィルム４の間で電荷は相殺される。

【0070】

センサ素子１０の装着箇所の皮膚９０１が奥行方向に伸縮し、フィルム１及びフィルム２の伸縮量と、フィルム３及びフィルム４の伸縮量との間に差があっても、フィルム１及びフィルム２の間で電荷は相殺され、フィルム３及びフィルム４の間で電荷は相殺される。

【0071】

（第２の変形モード）
次に、皮膚９０１の表面がセンサ素子１０に対して高さ方向に変位したときの、センサ素子１０に生じる歪と、各フィルムに発生する電荷の方向との関係について、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ皮膚９０１が高さ方向に突状に隆起した時の奥行方向に視たセンサ素子１０の側面図である。図６（Ａ）は、説明のために、フィルム１及びフィルム２の組と、フィルム３及びフィルム４の組とを分けて図示している。

【0072】

図６（Ａ）に示すように、皮膚９０１の表面がセンサ素子１０に対して高さ方向に隆起すると、フィルム１及びフィルム２は、一体に高さ方向に突状に湾曲する。これにより、フィルム１は、図６（Ａ）に示すフィルム１及びフィルム２の接合面を基準とすると、フィルム２に対して伸張する歪が生じる。換言すれば、フィルム２は、フィルム１に対して収縮する歪が生じる。すると、フィルム１は、白抜き矢印８１１に示すように、電荷方向が下方向となる。フィルム２は、白抜き矢印８１２に示すように、電荷方向が下方向となる。従って、フィルム１で発生した電荷は、フィルム２で発生した電荷に相加される。

【0073】

同様に、フィルム３及びフィルム４は、一体に高さ方向に突状に湾曲する。これにより、フィルム３は、図６（Ａ）に示すフィルム３及びフィルム４の接合面を基準とすると、フィルム４に対して伸張する歪が生じる。換言すれば、フィルム４は、フィルム３に対して収縮する歪が生じる。すると、フィルム３は、白抜き矢印８１３に示すように、電荷方向が上方向となる。フィルム４は、白抜き矢印８１４に示すように、電荷方向が上方向となる。従って、フィルム３で発生した電荷は、フィルム４で発生した電荷に相加される。

【0074】

フィルム１及びフィルム２で相加された電荷は、基準電位電極５に対するシグナル電極６の電位を上昇させる。フィルム３及びフィルム４で相加された電荷は、基準電位電極７に対するシグナル電極６の電位を上昇させる。従って、検出部２０の検出回路２３は、シグナル電極６と基準電位電極７との電位差を検出し、センサ素子１０が装着された皮膚９０１が高さ方向に隆起したと検出する。

【0075】

センサ素子１０の装着箇所の皮膚９０１の表面が高さ方向と反対方向に突状に沈降する場合、フィルム１及びフィルム２が一体に高さ方向と反対方向に突状に湾曲し、フィルム３及びフィルム４が一体に高さ方向と反対方向に突状に湾曲する。すると、この場合も、フィルム１及びフィルム２の間で電荷は相加され、フィルム３及びフィルム４の間で電荷は相加されて、シグナル電極６と基準電位電極７との間に電位差が生じる。

【0076】

以上のように、本実施形態に係る生体センサ１００は、センサ素子１０の装着箇所の皮膚９０１が表面の面方向（幅方向及び奥行方向）に変位することによって、フィルム３及びフィルム４がフィルム１及びフィルム２に対してより伸縮しても、フィルム３及びフィルム４の電荷方向が互いに逆であり、かつフィルム１及びフィルム２の電荷方向が互いに逆であるため、シグナル電極６及び基準電位電極７の間の電位差が小さくなり、皮膚９０１の表面の面方向の伸縮を皮膚９０１の表面の隆起又は沈降であると誤検出することを防ぐことができる。従って、本実施形態に係る生体センサ１００は、当該誤検出を防ぎ、かつセンサ素子１０の装着箇所の皮膚９０１の表面の隆起及び沈降のみを検出することができる。なお、センサ素子１０の作用及び効果は、基準電位電極５側でセンサ素子１０が皮膚９０１の表面に装着されても、得られる。

【0077】

また、フィルム１及びフィルム２は、接着層を介さず一体となっているため、接着層を介する場合に比べて、互いにより近接に配置されている。フィルム１及びフィルム２は、より近接に配置されているため、互いに伸縮した時の伸縮量が略同じである。これにより、フィルム１及びフィルム２は、第１変形モードにおいて発生する電荷量が略同じになる。従って、フィルム１及びフィルム２は、電荷方向が互いに逆であり、かつ発生する電荷量が略同じため、シグナル電極６及び基準電位電極７の間に電位差が略０（Ｖ）となる。フィルム３及びフィルム４も、接着層を介している場合に比べてより近接に配置されているため、シグナル電極６と基準電位電極７との電位差を略０（Ｖ）となる。従って、生体センサ１００は、皮膚９０１の表面の伸縮を皮膚９０１の表面の隆起又は沈降であると誤検出することをより確実に防ぐことができる。

【0078】

また、センサ素子１０の各フィルムに含まれるポリ乳酸は、ポリフッ化ビニリデン等の強誘電体のポリマーと異なり、焦電効果がなく、温度変化により電荷を発生することが無い。従って、ポリ乳酸を材料としたフィルムは、生体の温度が伝わってしまうセンサ素子１０の構成として好適である。また、ポリ乳酸からなるフィルムは、透光性を有するため、シグナル電極６及び基準電位電極７等の他の構成を透光性のある材料で形成すれば、センサ素子１０全体を透明にすることができ、センサ素子１０を装着したまま皮膚９０１の表面を視認可能とすることができる。

【0079】

なお、ＰＬＬＡからなるフィルムとＰＤＬＡからなるフィルムとを一体成型するには、例えば共押出工程を用いる。共押出工程では、ＰＬＬＡが融解した押出機と、ＰＤＬＡが融解した押出機とを、押し出された樹脂が層状となるように重ねて、回転する冷却ドラムの周面にＰＬＬＡ及びＰＤＬＡを同時に押し出す。

【0080】

ただし、本実施形態の生体センサ１００は、フィルム１、フィルム２、フィルム３、及びフィルム４をポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）から形成してもよい。ＰＶＤＦからなるフィルムは、ポーリング（分極処理）において印加される電界の方向によって、電荷方向が設定される。

【0081】

なお、本実施形態のセンサ素子１０の作用及び効果は、フィルム１及びフィルム２の配置を入れ替え、かつフィルム３及びフィルム４の配置を入れ替えた場合であっても得られる。

【0082】

また、実際には、センサ素子１０は、図６（Ａ）に示す第２の変形モードで変形する時に、以下の第３の変形モードでも変形する。

【0083】

（第３の変形モード）
図６（Ｂ）に示すように、フィルム１及びフィルム２は、シグナル電極６を基準として、フィルム３及びフィルム４に対して、それぞれ幅方向に伸張する歪が生じている。換言すれば、フィルム３及びフィルム４は、第３の変形モードでは、フィルム１及びフィルム２に対して、それぞれ幅方向に収縮する歪が生じている。

【0084】

図５に示す第１の変形モードと同様に、フィルム１で発生した電荷（電荷方向が図６（Ｂ）の白抜き矢印８２１に示す方向）は、フィルム２で発生した電荷（電荷方向が図６（Ｂ）の白抜き矢印８２２に示す方向）によって相殺される。同様に、フィルム３で発生した電荷（電荷方向が図６（Ｂ）の白抜き矢印８２３に示す方向）は、フィルム４で発生した電荷（電荷方向が図６（Ｂ）の白抜き矢印８２４に示す方向）によって相殺される。

【0085】

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す皮膚９０１の高さ方向への変位によって、センサ素子１０が第３の変形モードで変形しても、シグナル電極６及び基準電位電極７間の電位差は影響を受けない。すなわち、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す皮膚９０１の高さ方向への変位が発生すると、シグナル電極６及び基準電位電極７間の電位差は、センサ素子１０の第２の変形モードによる変形のみに影響される。

【0086】

次に、図７は、実施形態２に係るセンサ素子１０Ａの奥行方向に視た側面図である。センサ素子１０では、第３の変形モードによる変形は、シグナル電極６及び基準電位電極７間の電位差に影響を与えないものであったが、センサ素子１０Ａは、第３の変形モードを利用して第２の変形モードによるシグナル電極６及び基準電位電極７間の電位差を大きくして、感度を向上させたものである。

【0087】

より具体的には、センサ素子１０Ａは、フィルム１Ａ及びフィルム４Ａが、実施形態１に係るフィルム１及びフィルム４に比べて、より厚い点において、実施形態１に係るセンサ素子１０と相違する。すなわち、フィルム１Ａ及びフィルム４Ａは、フィルム２及びフィルム３に比べて、それぞれ厚みが大きい。例えば、フィルム１Ａ及びフィルム４Ａは、フィルム２及びフィルム３の厚みを基準として、それぞれ略１０％だけ厚みが大きい。

【0088】

センサ素子１０Ａの作用及び効果について、図８を用いて説明する。図８は、皮膚９０１の表面が隆起した時の奥行方向に視たセンサ素子１０Ａの側面図である。

【0089】

上述のように、センサ素子１０Ａは、全体が高さ方向に突状に湾曲すると、第２の変形モードで変形すると同時に第３の変形モードでも変形する。

【0090】

（第３の変形モード）
フィルム１Ａ及びフィルム２は、シグナル電極６を基準として、フィルム３及びフィルム４Ａに対して、それぞれ幅方向に伸張する歪が生じている。換言すれば、フィルム３及びフィルム４Ａは、第３変形モードでは、フィルム１Ａ及びフィルム２に対して、それぞれ幅方向に収縮する歪が生じている。

【0091】

フィルム１Ａは、フィルム２より厚いため、発生する電荷量がフィルム２に発生する電荷量より多くなる。従って、第３変形モードにおいて、フィルム１Ａに発生する電荷量（白抜き矢印８２１に示す方向に発生する。）は、フィルム２に発生する電荷量（白抜き矢印８２２に示す方向に発生する。）に全てが相殺されず、一部が残留する。この残留した電荷の方向は、第２変形モードにおける電荷方向（白抜き矢印８１１及び白抜き矢印８１２に示す方向）と一致する。

【0092】

同様に、フィルム４Ａは、フィルム３より厚いため、発生する電荷量がフィルム３に発生する電荷量より多くなる。従って、第３変形モードにおいて、フィルム４Ａに発生する電荷量（白抜き矢印８２４に示す方向に発生する。）は、フィルム３に発生する電荷量（白抜き矢印８２３に示す方向に発生する。）に全てが相殺されず、一部が残留する。この残留した電荷の方向は、第２変形モードにおける電荷方向（白抜き矢印８１３及び白抜き矢印８１４に示す方向）と一致する。

【0093】

センサ素子１０Ａでは、第２変形モードによる電荷量と、第３変形モードによる電荷量とが相加される。従って、センサ素子１０Ａは、皮膚９０１の表面の隆起又は沈降に対して、シグナル電極６及び基準電位電極７の間の電位差がより大きくなり、装着箇所の皮膚９０１の表面の隆起又は沈降に対する感度が向上する。

【0094】

同様に、フィルム１Ａ及びフィルム２が、シグナル電極６を基準として、フィルム３及びフィルム４Ａに対して、それぞれ幅方向に収縮する歪が生じても、フィルム１Ａ及びフィルム４Ａで残留する電荷は、第２変形モードによる電荷量に相加される。

【0095】

なお、センサ素子１０Ａは、各フィルムの厚みを等しくしたままで、フィルム２及びフィルム３に比べてフィルム１Ａ及びフィルム４Ａ中のポリ乳酸の含有量をより多くすることにより、フィルム１Ａ及びフィルム４Ａからより多くの電荷量が生じるようにしてもよい。

【0096】

以上の例は、フィルムに含まれるポリ乳酸の組成を変えることにより、各フィルムの電荷方向を設定していたが、以下のように、フィルムに含まれるポリ乳酸の組成を変えずに、各フィルムの電荷方向を設定することもできる。

【0097】

図９は、実施形態３に係るセンサ素子１０Ｂの奥行方向に視た側面図である。図１０（Ａ）は、第１フィルム（フィルム１Ｂ）の上面図であり、図１０（Ｂ）は、第４フィルム（フィルム４Ｂ）の上面図である。

【0098】

センサ素子１０Ｂは、フィルム１Ｂ及びフィルム４Ｂを備える点において、センサ素子１０と相違する。重複する構成の説明は省略する。

【0099】

フィルム１Ｂ及びフィルム４Ｂは、フィルム２及びフィルム３と同様に、ＰＬＬＡからなる。図示は省略するが、フィルム１Ｂ及びフィルム２は、それぞれ接着層を介して貼り合わされている。フィルム３及びフィルム４Ｂは、それぞれ接着層を介して貼り合わされている。

【0100】

フィルム１Ｂ及びフィルム４Ｂは、フィルム原反において延伸方向に対する切り出し方向がフィルム２及びフィルム３と相違する。より具体的には、フィルム１Ｂ及びフィルム４Ｂは、図１０（Ａ）の白抜き矢印９１３及び図１０（Ｂ）の白抜き矢印９１４に示すように、幅方向に対して時計回りに４５°の方向が延伸方向となるように、それぞれフィルム原反から切り出されている。従って、フィルム１Ｂ及びフィルム４Ｂは、それぞれに含まれるＰＬＬＡの分子の配向方向がフィルム２（図４（Ｂ）を参照。）及びフィルム３に含まれるＰＬＬＡの分子の配向方向と直交する。これにより、フィルム１Ｂ及びフィルム２は、電荷方向が互いに逆となる。同様に、フィルム３及びフィルム４Ｂは、電荷方向が互いに逆となる。

【0101】

センサ素子１０Ｂの構成では、１枚のＰＬＬＡからなるフィルム原反から各フィルムを用意することが可能となる。従って、各フィルムは、厚みがより等しくなり、第１モードの変形において、厚みの差に起因する電荷量の残留をより防ぐことができる。

【0102】

次に、図１１は、実施形態４に係るセンサ素子１０Ｃの奥行方向に視た側面図である。

【0103】

センサ素子１０Ｃは、シグナル電極６の一方主面側のみに圧電性のフィルム１及びフィルム２を備え、他方主面側に絶縁性を有する絶縁体９を備える点において、センサ素子１０と相違する。センサ素子１０と重複する構成の説明は省略する。

【0104】

図１１に示すように、シグナル電極６と基準電位電極７との間には、絶縁体（フィルム）９が配置されている。絶縁体９として例えば誘電フィルムを用いることができる。

【0105】

絶縁体９は、例えば、ＰＥＴ（；Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）基材の両主面にアクリル粘着剤が塗布されてなる。絶縁体９は、厚みがフィルム１及びフィルム２の合計の厚みより小さい。絶縁体９は、フィルム１及びフィルム２に比べて誘電率ε（Ｆ／ｍ）が高い。これにより、シグナル電極６、及び基準電位電極７の間には、容量（キャパシタンス）が形成される。この容量は、フィルム１及びフィルム２が基準電位電極５及びシグナル電極６で挟まれることで形成される容量より大きい。

【0106】

シグナル電極６、及び基準電位電極７の間に形成された容量は、検出回路２３では、シグナル電極６、フィルム１、フィルム２、及び基準電位電極５からなる圧電素子に電気的に並列接続される。従って、検出回路２３はキャパシタを別途備える必要がない。

【0107】

センサ素子１０Ｃは、シグナル電極６の一方主面側にのみフィルム１及びフィルム２を備えても、面方向の伸縮に対してフィルム１及びフィルム２間で電荷が相殺され、かつ、高さ方向への湾曲に対してフィルム１及びフィルム２間で電荷が相加される。従って、センサ素子１０Ｃは、皮膚９０１の表面の法線方向の変位のみで電荷を発生しつつ、容量（キャパシタンス）を形成することができる。

【符号の説明】

【0108】

１，１Ａ，１Ｂ，２，３，４Ａ，４Ｂ…フィルム
５，７…基準電位電極
６…シグナル電極
８…連結部
９…絶縁体
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…センサ素子
２０…検出部
２１，２２…シグナル線
２３…検出回路
３０…バンド
１００…生体センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】