特許 7188654 変形量検知装置

(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】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】変形量検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 17/00 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

G01B17/00 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022541489

(86)(22)【出願日】2021-07-29

(86)【国際出願番号】 JP2021028100

(87)【国際公開番号】W WO2022030356

(87)【国際公開日】2022-02-10

【審査請求日】2022-08-04

(31)【優先権主張番号】P 2020133888

(32)【優先日】2020-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安藤 正道

(72)【発明者】

【氏名】森 健一

【審査官】信田 昌男

(56)【参考文献】

【文献】特許第５６５８０６１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００３－２５６１３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
第２電極及び第２変形部を含んでいる出力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第２変形部に弾性波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部から前記第２変形部に前記弾性波を伝達し、
前記第２変形部は、前記弾性波により変形することにより、前記第２電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号が有する電気パラメータに基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知し、
前記出力信号が有する前記電気パラメータは、前記出力信号の振幅、前記出力信号の周波数、又は、前記出力信号のＱ値である、
変形量検知装置。

【請求項2】

第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
第２電極及び第２変形部を含んでいる出力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第２変形部に弾性波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部から前記第２変形部に前記弾性波を伝達し、
前記第２変形部は、前記弾性波により変形することにより、前記第２電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号に基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知し、
前記第１変形部の材料及び前記第２変形部の材料は、ポリ乳酸である、
変形量検知装置。

【請求項3】

前記入力信号の電圧は周期的に変化する、
請求項１又は請求項２に記載の変形量検知装置。

【請求項4】

前記検知部は、前記入力信号が入力されてから前記出力信号が出力されてくるまでの時間に基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知する、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の変形量検知装置。

【請求項5】

前記第１変形部の材料及び前記第２変形部の材料は、圧電材料である、
請求項１に記載の変形量検知装置。

【請求項6】

前記第１変形部の材料及び前記第２変形部の材料は、ポリフッ化ビニリデンである、
請求項５に記載の変形量検知装置。

【請求項7】

前記第１変形部、前記第２変形部及び前記伝達部は、１枚のフィルムである、
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の変形量検知装置。

【請求項8】

第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第１変形部に前記弾性波の反射波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部からの前記弾性波を前記第１変形部に前記反射波として伝達し、
前記第１変形部は、前記反射波により変形することにより、前記第１電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号が有する電気パラメータに基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知し、
前記出力信号が有する前記電気パラメータは、前記出力信号の振幅、前記出力信号の周波数、又は、前記出力信号のＱ値である、
変形量検知装置。

【請求項9】

第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第１変形部に前記弾性波の反射波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部からの前記弾性波を前記第１変形部に前記反射波として伝達し、
前記第１変形部は、前記反射波により変形することにより、前記第１電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号に基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知し、
前記第１変形部の材料は、ポリ乳酸である、
変形量検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変形量検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の変形量検知装置に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載のロータリーエンコーダや特許文献２に記載のジャイロセンサ等が知られている。特許文献１に記載のロータリーエンコーダ及び特許文献２に記載のジャイロセンサは、例えば、第１画面と第２画面とを折り畳むことができる折り畳み式のスマートフォンに適用可能である。すなわち、特許文献１に記載のロータリーエンコーダ及び特許文献２に記載のジャイロセンサにより、第１画面と第２画面との間の角度を検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５７８４９９号

【文献】特開２０１８－８０９５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このように、第１画面と第２画面のような２つの部材の位置関係を検出することができる検知装置が求められている。

【0005】

そこで、本発明の目的は、２つの部材の位置関係を検知できる新たな変形量検知装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一形態に係る変形量検知装置は、
第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
第２電極及び第２変形部を含んでいる出力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第２変形部に弾性波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部から前記第２変形部に前記弾性波を伝達し、
前記第２変形部は、前記弾性波により変形することにより、前記第２電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号に基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知する。

【0007】

本発明の一形態に係る変形量検知装置は、
第１電極及び第１変形部を含んでいる入力部と、
前記第１変形部から伝達部に弾性波を伝達でき、かつ、前記伝達部から前記第１変形部に前記弾性波の反射波を伝達できる伝達部であって、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる伝達部と、
検知部と、
を備えており、
前記第１電極に入力信号が入力され、
前記第１変形部は、前記入力信号により変形することにより、弾性波を発生し、
前記伝達部は、前記第１変形部からの前記弾性波を前記第１変形部に前記反射波として伝達し、
前記第１変形部は、前記反射波により変形することにより、前記第１電極に出力信号を発生し、
前記検知部は、前記出力信号に基づいて、前記伝達部の前記基準状態からの変形量を検知する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、２つの部材の位置関係を検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、変形量検知装置１の外観斜視図である。

【図2】図２は、変形量検知装置１の外観斜視図である。

【図3】図３は、第１コンピュータシミュレーションに用いたモデルを示した図である。

【図4】図４は、シミュレーション結果を示したグラフである。

【図5】図５は、シミュレーション結果を示したグラフである。

【図6】図６は、シミュレーション結果を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の一実施形態に係る変形量検知装置１について図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、変形量検知装置１の外観斜視図である。図１では、変形量検知装置１の伝達部１６が平坦形状を有している。図１のような伝達部１６の状態を基準状態と呼ぶ。図２では、基準状態から伝達部１６が下方向に曲げられている。

【0011】

以下では、方向を以下の様に定義する。基準状態である伝達部１６の法線方向を上下方向と定義する。上下方向に見て、変形量検知装置１の長辺が延びる方向を左右方向と定義する。上下方向に見て、変形量検知装置１の短辺が延びる方向を前後方向と定義する。上下方向、左右方向及び前後方向は、互いに直交している。なお、本明細書の方向は、変形量検知装置１の使用時の方向と一致していなくてもよい。

【0012】

変形量検知装置１は、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知する。本実施形態では、変形量検知装置１は、図２に示すように、伝達部１６が曲げられたときの角度θを検知する。角度θは、例えば、後述する入力部１２の上主面と出力部１４の上主面とが形成する角度である。このような変形量検知装置１は、例えば、第１画面と第２画面とを折り畳むことができる折り畳み式のスマートフォンに適用可能である。すなわち、変形量検知装置１は、第１画面と第２画面とが形成する角度θを検出することができる。また、変形量検知装置１は、ゲーム用のコントローラや、ロボットアームの関節等にも適用可能である。変形量検知装置１がゲーム用のコントローラに適用された場合、変形量検知装置１は、ユーザによるコントローラの操作量を検知する。また、変形量検知装置１がロボットアームの関節に適用された場合、変形量検知装置１は、ロボットアームの関節の曲げ量を検知する。

【0013】

変形量検知装置１は、図１に示すように、入力部１２、出力部１４、伝達部１６、信号入力部１７及び検知部１８を備えている。入力部１２は、第１電極１２０、第３電極１２２及び第１変形部１２４を含んでいる。第１電極１２０及び第３電極１２２は、上下方向に見て、長方形状を有する導体層である。第１電極１２０の外縁及び第３電極１２２の外縁は、上下方向に見て、互いに一致している。第１電極１２０及び第３電極１２２は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の無機電極、ＰｅＤＯＴや導電ポリアニリン等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。

【0014】

第１変形部１２４は、第１電極１２０と第３電極１２２との間に設けられている。より詳細には、第１変形部１２４は、上下方向に見て、長方形状を有する層である。第１変形部１２４は、上主面及び下主面を有している。第１電極１２０は、第１変形部１２４の上主面に設けられている。第３電極１２２は、第１変形部１２４の下主面に設けられている。第１変形部１２４の材料については後述する。

【0015】

出力部１４は、第２電極１４０、第４電極１４２及び第２変形部１４４を含んでいる。第２電極１４０及び第４電極１４２は、上下方向に見て、長方形状を有する導体層である。第２電極１４０の外縁及び第４電極１４２の外縁は、上下方向に見て、互いに一致している。第２電極１４０及び第４電極１４２は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等の無機電極、ＰｅＤＯＴや導電ポリアニリン等の有機電極、蒸着、メッキによる金属皮膜、銀ペーストによる印刷電極膜である。

【0016】

第２変形部１４４は、第２電極１４０と第４電極１４２との間に設けられている。より詳細には、第２変形部１４４は、上下方向に見て、長方形状を有する層である。第２変形部１４４は、上主面及び下主面を有している。第２電極１４０は、第２変形部１４４の上主面に設けられている。第４電極１４２は、第２変形部１４４の下主面に設けられている。第２変形部１４４の材料については後述する。

【0017】

伝達部１６は、第１変形部１２４から伝達部１６に弾性波を伝達でき、かつ、伝達部１６から第２変形部１４４に弾性波を伝達できる。そこで、伝達部１６は、第１変形部１２４及び第２変形部１４４に接続されている。本実施形態では、第１変形部１２４、第２変形部１４４及び伝達部１６は、１枚のフィルム１５０である。フィルム１５０の材料（第１変形部１２４の材料、第２変形部１４４の材料及び伝達部１６の材料）は、例えば、圧電材料である。以下に、フィルム１５０についてより詳細に説明する。

【0018】

フィルム１５０は、フィルム１５０が左右方向に伸張されたときに発生する出力電圧の極性が、フィルム１５０が前後方向に伸張されたときに発生する出力電圧の極性と逆極性となる特性を有している。具体的には、フィルム１５０の材料は、キラル高分子である。キラル高分子とは、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、特にＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）である。キラル高分子からなるＰＬＬＡは、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸されて分子が配向する圧電性を有する。フィルム１５０は、ｄ_１４の圧電定数を有している。フィルム１５０の一軸延伸方向（配向方向）は、変形量検知装置１の構成材料、変形量検知の対象により設定され、出力信号の電気的パラメータの変形量に対する応答性が良くなるように設定されるのが好ましい。

【0019】

伝達部１６は、可撓性を有していることにより、基準状態から変形できる。基準状態の伝達部１６は、図１のように、平坦形状を有している。そして、伝達部１６は、上方向又は下方向に曲げられることができる。また、伝達部１６は、左右方向に延びる直線周りに捩じられることもできる。

【0020】

信号入力部１７は、電圧が周期的に変化する入力信号（すなわち、音声信号）を生成する。この入力信号は、設計時において設計者により設定された振幅及び周波数を有している。入力信号の周波数は、例えば、可聴域から超音波である。信号入力部１７は、入力信号を第１電極１２０及び第３電極１２２に印加する。これにより、第１電極１２０と第３電極１２２との間に電圧が周期的に変化する入力信号が入力される。

【0021】

第１変形部１２４は、入力信号により変形することにより、弾性波を発生する。より詳細には、入力信号は、電圧が周期的に変化する信号である。これにより、第１変形部１２４は、左右方向の伸張及び圧縮を繰り返す。その結果、第１変形部１２４は、弾性波を発生する。伝達部１６は、第１変形部１２４から第２変形部１４４に弾性波を伝達する。

【0022】

第２変形部１４４は、弾性波により変形することにより、第２電極１４０と第４電極１４２との間に出力信号を発生する。より詳細には、第２変形部１４４は、弾性波により左右方向の伸張及び圧縮を繰り返す。これにより、第２変形部１４４は、電圧が周期的に変化する出力信号を発生する。

【0023】

入力信号により変形量検知装置１の外形に応じて励振が発生する場合がある。そこで、第２電極１４０及び第４電極１４２の左右方向の大きさは、励振波長付近に設定される。これにより、出力信号の振幅を増大させることができる。出力信号の振幅が増大すると、Ｓ／Ｎが改善し、後述する角度θの検知の精度が高くなる。

【0024】

検知部１８は、出力信号に基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知する。本実施形態では、検知部１８は、出力信号の振幅に基づいて、伝達部１６が曲げられたときの角度θ（図２参照）を検知する。検知部１８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。以下に詳細に説明する。

【0025】

図２のように曲げられた状態における伝達部１６から第２変形部１４４に出力される特定の周波数の弾性波の振幅は、基準状態における伝達部１６から第２変形部１４４に出力される特定の周波数の弾性波の振幅と異なる。この理由について、ミュージックソーを例に挙げて説明する。ミュージックソーでは、演者は、ミュージックソーの曲げ量を変化させることにより、ミュージックソーが発生する音の音程を変化させることができる。これは、ミュージックソーが曲げられることにより、ミュージックソーにおいて振動する領域の長さが変化し、ミュージックソーの共振周波数が変化するからである。すなわち、ミュージックソーの曲げ量が変化すると、ミュージックソーが発生する音の周波数がシフトする。換言すれば、特定の周波数の音の振幅に着目すると、ミュージックソーが曲げられると特定の周波数の音の振幅が変動する。すなわち、特定の周波数の音の振幅とミュージックソーの曲げ量との間には相関関係が成立する。本願発明者は、この相関関係に着目した。そして、本願発明者は、基準状態における伝達部１６から第２変形部１４４に出力される特定の周波数の弾性波の振幅が、図２のように曲げられた状態における伝達部１６から第２変形部１４４に出力される特定の周波数の弾性波の振幅と異なることに思い至った。そして、本願発明者は、これら２つの振幅を比較すれば、伝達部１６の基準状態からの変形量を求めることができると考えた。

【0026】

そこで、本願発明者は、以下に説明する有限要素法による第１コンピュータシミュレーションを行った。図３は、第１コンピュータシミュレーションに用いたモデルを示した図である。第１コンピュータシミュレーションに用いたモデルは、第３電極１２２及び第４電極１４２も備えている。ただし、第３電極１２２及び第４電極１４２の図示を省略した。また、第１コンピュータシミュレーションでは、基材１６０をフィルム１５０に貼り合わせた。図示を省略するが、第１電極１２０及び第２電極１４０は、フィルム１５０と基材１６０との間に位置している。第１コンピュータシミュレーションの条件は以下のとおりである。

【0027】

フィルム１５０の材料：圧電性Ｌ型ポリ乳酸
フィルム１５０の厚み：５０μｍ
フィルム１５０の分子の配向方向：左右方向に対して２２．５°
基材１６０の材料：ＰＥＴ
基材１６０の厚み：１００μｍ
入力信号の周波数：１００ｋＨｚ
入力信号の振幅：５Ｖ
本願発明者は、上記の条件下で、１００ｋＨｚにおける出力信号の振幅と角度θとの関係を調べた。図４は、シミュレーション結果を示したグラフである。図４では、出力信号の振幅と角度θとの関係を示した。図４の横軸は角度を示す。図４の縦軸は振幅を示す。

【0028】

図４に示すように、角度θが大きくなるにしたがって、１００ｋＨｚにおける出力信号の振幅が減少することが分かる。そこで、検知部１８は、出力信号の振幅に基づいて、角度θを検知することができる。具体的には、検知部１８は、図４のグラフに相当するテーブルを記憶している。テーブルは、出力信号の振幅と角度θとの関係を示している。検知部１８は、出力信号を取得すると、テーブルを参照して、角度θを特定する。これにより、変形量検知装置１は、例えば、入力部１２に接続された部材と出力部１４に接続された部材との位置関係を検知することができる。

【0029】

変形量検知装置１では、信号入力部１７は、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知したいときにだけ入力信号を入力部１２に印加すればよい。従って、変形量検知装置１では、消費電力の低減が図られる。

【0030】

また、出力信号の値は、絶対量であり、相対値ではない。そのため、変形量検知装置１の繰り返しの使用によって出力信号にドリフトが発生することが抑制される。

【0031】

また、入力部１２、出力部１４及び伝達部１６により構成されるセンサは、フィルム１５０が用いられるので、薄型である。

【0032】

フィルム１５０の材料がポリ乳酸であるので、環境負荷が少ない。

【0033】

なお、検知部１８は、伝達部１６の基準状態からの変形量として、角度θを検知している。しかしながら、伝達部１６の基準状態からの変形量は、角度θに限らない。伝達部１６の基準状態からの変形量は、例えば、伝達部１６の捩じり角であってもよい。また、伝達部１６の基準状態からの変形量は、伝達部１６の左右方向の伸張量であってもよい。また、伝達部１６の基準状態からの変形量は、伝達部１６の前後方向の伸張量であってもよい。

【0034】

なお、検知部１８は、出力信号の振幅に基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知している。しかしながら、検知部１８は、出力信号の振幅以外の出力信号が有する電気的パラメータに基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知してもよい。出力信号が有する電気的パラメータは、例えば、出力信号の周波数である。伝達部１６の基準状態からの変形量が変化すると、伝達部１６の共振周波数が変化する。この場合、出力信号の周波数が変化する。従って、検知部１８は、出力信号の周波数に基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知することができる。検知部１８は、例えば、出力信号をスイープすることにより、出力信号の内の最も強度の大きい周波数を特定すればよい。以下に説明する。

【0035】

本願発明者は、以下に説明する有限要素法による第２コンピュータシミュレーションを行った。第２コンピュータシミュレーションでは、第１コンピュータシミュレーションに用いたモデルと同じモデルを用いた。ただし、第２コンピュータシミュレーションでは、入力信号の周波数をスイープさせた。また、第２コンピュータシミュレーションでは、フィルム１５０の配向方向を４５度とした。第２シミュレーションの条件は以下の通りである。

【0036】

フィルム１５０の材料：圧電性Ｌ型ポリ乳酸
フィルム１５０の厚み：５０μｍ
フィルム１５０の分子の配向方向：左右方向に対して４５°
基材１６０の材料：ＰＥＴ
基材１６０の厚み：１００μｍ
入力信号の周波数：１３ｋＨｚ～２０ｋＨｚ
入力信号の振幅：５Ｖ
本願発明者は、上記の条件下で、複数の角度θの変形量検知装置１において、入力信号をスイープさせた。そして、本願発明者は、角度θ毎に出力信号の振幅を計測した。図５及び図６は、シミュレーション結果を示したグラフである。図５は、入力信号の周波数と出力信号の振幅との関係を示したグラフである。図５の横軸は、周波数を示す。図５の縦軸は、振幅を示す。図６は、角度θと共振周波数との関係を示したグラフである。図６の横軸は角度θを示す。図６の縦軸は、共振周波数を示す。

【0037】

図５に示すように、角度θが大きくなるにしたがって、共振周波数が変化することが分かる。検知部１８は、出力信号の共振周波数に基づいて、角度θを検知することができる。具体的には、検知部１８は、図６のグラフに相当するテーブルを記憶している。テーブルは、出力信号の共振周波数と角度θとの関係を示している。検知部１８は、出力信号の共振周波数を取得すると、テーブルを参照して、角度θを特定する。これにより、変形量検知装置１は、例えば、入力部１２に接続された部材と出力部１４に接続された部材との位置関係を検知することができる。

【0038】

また、出力信号が有する電気的パラメータは、例えば、出力信号のＱ値である。出力信号のＱ値は、共振周波数における出力信号の振幅を半値幅で除した値である。伝達部１６の基準状態からの変形量が変化すると、出力信号の共振周波数が変化する。この場合、出力信号のＱ値が変化する。従って、検知部１８は、出力信号のＱ値に基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知することができる。なお、検知部１８は、出力信号の複数の電気パラメータに基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知してもよい。

【0039】

ところで、伝達部１６の基準状態からの変形量が変化すると、弾性波の伝達速度が変化する。そこで、検知部１８は、入力信号が入力されてから出力信号が出力されてくるまでの時間に基づいて、伝達部１６の基準状態からの変形量を検知してもよい。

【0040】

なお、フィルム１５０の材料（第１変形部１２４の材料、第２変形部１４４の材料及び伝達部１６の材料）は、ポリフッ化ビニリデンであってもよい。また、フィルム１５０は、非圧電フィルムに無機系の圧電材料（例えば、窒化アルミ）をスパッタリングして作製されてもよい。

【0041】

なお、第１変形部１２４、第２変形部１４４及び伝達部１６は、１枚のフィルム１５０でなくてもよい。伝達部１６は、弾性波を伝達できればよく、電気信号により変形できなくてもよい。この場合、伝達部１６は、ステンレス、アルミ系合金、銅系合金などの薄板金属でもよい。或いはＰＥＴフィルムや、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル（ＰＭＭＡ）からなるフィルムを使用しても良い。この場合、伝達部１６は圧電性を有していないので、第１変形部１２４及び第２変形部１４４は、ＰＬＬＡやポリフッ化ビニリデン、或いはＰＺＴなどのセラミック系圧電材料からなる、弾性波の入出力部材を更に備える。例えば、伝達部１６がＰＥＴフィルムである場合、伝達部１６の上主面の左端部に入力部１２が貼り付けられる。伝達部１６の上主面の右端部に出力部１４が貼り付けられる。このような変形量検知装置１においても、入力部１２で発生した弾性波は、伝達部１６を介して、出力部１４へと伝達される。また、伝達部１６が、フレキシブルディスプレイの基材であってもよい。この場合、入力部１２及び出力部１４は、フレキシブルディスプレイの基材に貼り付けられる。

【0042】

なお、「伝達部１６は、第１変形部１２４から伝達部１６に弾性波を伝達でき、伝達部１６から第２変形部１４４に弾性波を伝達できる」とは、伝達部１６、第１変形部１２４及び第２変形部１４４が１枚のシートにより作製されている場合に限らない。例えば、伝達部１６は、第１変形部１２４及び第２変形部１４４に接触していてもよい。また、伝達部１６は、別の部材を介して第１変形部１２４に固定され、別の部材を介して第２変形部１４４に固定されていてもよい。この場合、伝達部１６は、第１変形部１２４及び第２変形部１４４に直接に接触していない。

【0043】

なお、入力部１２、出力部１４及び伝達部１６により構成されるセンサの形状は、上下方向に見て、長方形状に限らない。入力部１２、出力部１４及び伝達部１６により構成されるセンサの形状は、上下方向に見て、正方形、ひし形、円形、楕円形等であってもよい。

【0044】

なお、基準状態の伝達部１６は、平坦形状を有している。しかしながら、基準状態の伝達部１６は、上方向又は下方向に曲げられていてもよいし、捩じられていてもよい。

【0045】

なお、変形量検知装置１において、伝達部１６に保護フィルムが貼り付けられてもよい。保護フィルムのサイズや材料を調整することにより、伝達部１６の基準状態からの変形量と出力信号との関係を調整することが可能である。また、曲げられた状態の伝達部１６の内周面に保護フィルムが貼り付けられてもよい。この保護フィルムは、ＰＥＴやポリカーボネート等の硬い樹脂により作製されていることが好ましい。また、曲げられた状態の伝達部１６の外周面に保護フィルムが貼り付けられてもよい。この保護フィルムは、ウレタン等の軟らかい樹脂により作製されていることが好ましい。これにより、伝達部１６が曲げられたときに、伝達部１６に伸張応力が働くようになる。

【0046】

なお、変形量検知装置１は、以下に説明するバッテリの膨らみの検知に用いてもよい。バッテリは、数か月から数年という長い時間をかけて膨らむように変形することがある。一般的なセンサは、このような長い時間にわたる変形を検知することが難しい。そこで、変形量検知装置１の伝達部１６をバッテリの表面に貼り付ければよい。そして、信号入力部１７は、定期的に入力信号を入力部１２に印加すればよい。

【0047】

なお、変形量検知装置１において、入力信号の入力タイミングと出力信号の出力タイミングとを異ならせる場合（すなわち、時分割する場合）には、第２電極１４０及び第４電極１４２は、必須の構成ではない。第１電極１２０及び第３電極１２２を有する入力部１２を出力部としても用いることができる。すなわち、入力部１２から入力された弾性波が伝達部１６を伝わり、端部に達した弾性波が反射して戻ってくるのを、改めて入力部１２で捉える。そこで、伝達部１６は、第１変形部１２４から伝達部１６に弾性波を伝達でき、かつ、伝達部１６から第１変形部１２４に弾性波の反射波を伝達できる。具体的には、伝達部１６は、第１変形部１２４からの弾性波を第１変形部１２４に反射波として伝達する。第１変形部１２４は、反射波により変形することにより、第１電極１２０に出力信号を発生する。このように、入力部１２は出力部として動作する。

【0048】

なお、変形量検知装置１において、フィルム１５０の一軸延伸方向（配向方向）は、左右方向のそれぞれに対して４５度以外の角度を形成していてもよい。フィルム１５０の一軸延伸方向（配向方向）は、左右方向と平行であってもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ ：変形量検知装置
１２ ：入力部
１４ ：出力部
１６ ：伝達部
１７ ：信号入力部
１８ ：検知部
１２０ ：第１電極
１２２ ：第３電極
１２４ ：第１変形部
１４０ ：第２電極
１４２ ：第４電極
１４４ ：第２変形部
１５０ ：フィルム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】