[发明专利]压力检测装置

说明书

本发明提供一种压力检测装置，其能够针对输入面高精度地一起检测垂直方向的应力和剪切应力。第一电极图案(Ty)和第二电极图案(Tx)在多个第三电极(Rx)中的在Y方向上相邻的第三电极(Rx)彼此之间延伸，从而在俯视图中仅与相邻的第三电极(Rx)的各自的一部分重叠。微型控制器(25)能够检测在上述部分产生的静电容量。在施加压力而使第二绝缘体(13)变形时，微型控制器(25)基于通过在俯视图中彼此重叠的第三电极(Rx)与第一电极(Ty)或第二电极(Tx)的重叠面积变化而得到的静电容量变化，计算剪切力。

技术领域

本发明涉及一种压力检测装置，特别是涉及一种针对输入面能够一起检测垂直方向的应力和剪切应力的压力检测装置。

背景技术

近年来，正在对能够检测压力的面内分布的传感片进行开发和产品化。例如，已知有在身体的下方铺设而测量体压分布的装置、能够检测压力的触摸板。但是，这些全部是对仅作用于片材面的法线方向(Z方向)的应力的面内分布进行检测的装置。

另一方面，作为不仅能够检测Z方向的应力，还能够检测剪切方向(X，Y方向)的应力的装置，有三分力负载传感器等。但是，为了检测面内分布，必须大量铺满地配置三分力负载传感器，因此难以实现装置的实用化。

在引用文献1中，公开了一种通过介电体配置多个矩形的第一电极和多个第二电极从而能够测量剪切力的触觉传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-115282号公报

在引用文献1的触觉传感器中，矩形的第一电极130和第二电极140分别以铺满上部基板110和下部基板120的方式配置。但是，由于条件是上部基板110能够弹性变形，因此在基板110形成多个第一电极130，进而将布线延伸至控制电路，实际在技术上比较困难。

发明内容

本发明的课题在于，在压力检测装置中，针对输入面高精度地一起检测垂直方向的应力和剪切应力。

以下，作为解决课题的手段，对多个方式进行说明。这些方式可以根据需要任意组合。

本发明的一观点所涉及的压力检测装置，具有支撑基板、刚性比支撑基板低且若压力作用则发生弹性变形的第二绝缘体、第一绝缘体。压力检测装置具有多个第三电极、多个第一带状电极、多个第二带状电极、静电容量测量电路和压力检测电路。

支撑基板、第二绝缘体和第一绝缘体从与输入压力的一侧相反的一侧依次排列并层叠。

多个第三电极以在第二绝缘体与支撑基板之间全面铺满方式设置。

多个第一带状电极在第一绝缘体的与第二绝缘体相反的一侧沿第一方向延伸设置。多个第一带状电极在多个第三电极中的在与第一方向交叉的方向上邻接的第三电极彼此之间延伸，从而在俯视图中仅与邻接的第三电极的各自的一部分重叠。

多个第二带状电极在第一绝缘体与第二绝缘体之间沿与第一方向交叉的第二方向延伸设置。多个第二带状电极在多个第三电极中的在与第二方向交叉的方向上邻接的第三电极彼此之间延伸，从而在俯视图中仅与邻接的第三电极的各自的一部分重叠。

静电容量测量电路能够检测在第三电极与在俯视图中与该第三电极重叠的第一带状电极之间产生的静电容量。静电容量测量电路能够检测在第三电极与在俯视图中与该第三电极重叠的第二带状电极之间产生的静电容量。

在施加压力而使第二绝缘体变形时，由于在俯视图中相互重叠的第三电极与第一带状电极的重叠面积和/或在俯视图中相互重叠的第三电极与第二带状电极的重叠面积发生变化，从而压力计算电路基于由静电容量测量电路得到的静电容量变化来计算剪切力。