JPS58111734A - 携帯情報機器 - Google Patents
携帯情報機器Info
- Publication number
- JPS58111734A JPS58111734A JP21040981A JP21040981A JPS58111734A JP S58111734 A JPS58111734 A JP S58111734A JP 21040981 A JP21040981 A JP 21040981A JP 21040981 A JP21040981 A JP 21040981A JP S58111734 A JPS58111734 A JP S58111734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- pressure
- portable information
- cover glass
- transmitting member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
- G01C13/008—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal measuring depth of open water
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は雰囲気の圧力、特に水深計として水圧を検出す
る機能を有した携帯用情報機器に関する最近、業務用と
してだけでなくレジャー用としても携帯用の手軽な水深
計が強く望まｎている。
る機能を有した携帯用情報機器に関する最近、業務用と
してだけでなくレジャー用としても携帯用の手軽な水深
計が強く望まｎている。
従来の水深計に用いらｎている圧力センサーとしては、
水圧をベローズやブルドン管により機械的な変位に変換
し、その変位１［接摺針に伝える方式ト、水圧をベロー
ズやダイヤフラムなどで受けて生じた機械的変位により
、インダクタンスやキャパシタンス、抵抗などを変化さ
せて電気信号に変換し、その結果を表示部に伝える方式
の２種類が中心となっていた。しかしながらこｎらの方
式では、構造が複雑でちるために寸法が大きいこと、及
び高価であること、さらに圧力導入口と圧力検出室が必
要であり、同時に防水機能も有する必要があること等の
携帯用としては致命的な欠点を有していた。近年、Ｓ＜
（シリコン）ダイヤフラムに抵抗領域を形成し、ピ
エゾ抵抗の変化を利用するｓ４圧カセンサが提案さ牡て
いる。こ扛は小型でかつ安価であるという従来の機械的
部分を多く用いた圧力センサの欠点を除くものであるが
、製造時でのばらつきが大きいこと、ｓｉの温度依存性
を補償するための回路を調節することが面倒なこと、及
び５４Ｖｉイオンを含む水分に非常に敏感であること、
などの理由により末だ実用レベルには達していない。
水圧をベローズやブルドン管により機械的な変位に変換
し、その変位１［接摺針に伝える方式ト、水圧をベロー
ズやダイヤフラムなどで受けて生じた機械的変位により
、インダクタンスやキャパシタンス、抵抗などを変化さ
せて電気信号に変換し、その結果を表示部に伝える方式
の２種類が中心となっていた。しかしながらこｎらの方
式では、構造が複雑でちるために寸法が大きいこと、及
び高価であること、さらに圧力導入口と圧力検出室が必
要であり、同時に防水機能も有する必要があること等の
携帯用としては致命的な欠点を有していた。近年、Ｓ＜
（シリコン）ダイヤフラムに抵抗領域を形成し、ピ
エゾ抵抗の変化を利用するｓ４圧カセンサが提案さ牡て
いる。こ扛は小型でかつ安価であるという従来の機械的
部分を多く用いた圧力センサの欠点を除くものであるが
、製造時でのばらつきが大きいこと、ｓｉの温度依存性
を補償するための回路を調節することが面倒なこと、及
び５４Ｖｉイオンを含む水分に非常に敏感であること、
などの理由により末だ実用レベルには達していない。
本発明はμ上のような水深計（圧力センサー〕の欠点を
なくシ、電子腕時計や名刺サイズのポケッタブルな電子
機器などの携帯用情報機器に収容すること金目的とする
。
なくシ、電子腕時計や名刺サイズのポケッタブルな電子
機器などの携帯用情報機器に収容すること金目的とする
。
すなわち本発明は、上記携帯用情報機器のカバーガラス
や光学的表示パネル基板などの透光性部材に雰囲気の圧
力（特に水圧）を検出する機能を持几せた構成とし、圧
力検出を一つの機能とした携帯用情報機器を提供するも
のである。
や光学的表示パネル基板などの透光性部材に雰囲気の圧
力（特に水圧）を検出する機能を持几せた構成とし、圧
力検出を一つの機能とした携帯用情報機器を提供するも
のである。
防水機能を有する携帯用情報機器、特に腕時計の場合に
は構造が強固なものとなっており、また形状も大きくな
っているので、新たに圧力検出機能を付加するべく圧力
センサーを収容するという余裕はほとんどない。しかし
ながらカッ（−ガラスや光学的表示パネル基板などの透
光性部材は、腕時計などの前面に位置しているために、
これら透光性部材に圧力検出機能を持たせるという新規
な発想のもとに検討したところ、発明者は■雰囲気に亘
接触牡るために、圧力の変化に敏感に対応する。
は構造が強固なものとなっており、また形状も大きくな
っているので、新たに圧力検出機能を付加するべく圧力
センサーを収容するという余裕はほとんどない。しかし
ながらカッ（−ガラスや光学的表示パネル基板などの透
光性部材は、腕時計などの前面に位置しているために、
これら透光性部材に圧力検出機能を持たせるという新規
な発想のもとに検討したところ、発明者は■雰囲気に亘
接触牡るために、圧力の変化に敏感に対応する。
■圧力検出部の面積をカバーガラスなどの透光性部材と
同じものにできるために、感度をあげることができる。
同じものにできるために、感度をあげることができる。
■構造が簡単で、貴意可能である。
■圧力検出部のための必要なスペースがない。
■カバーガラスに検出機能があるので、防水構造が容易
でちる。
でちる。
などの大きな利点が得らｎることを見出した。
さて、透光性部材に圧力検出機能を持たせるために種々
の検討金加えた結果、ＰＬＺＴなどの透明圧電素子を透
光性部材に配置する方法が先に述べた透光性部材に圧力
検出機能を持たせた時の利点を損うことなく達成できる
ことがわかった。透明圧電素子とじ１はＰｂＬａ （Ｚ
ｒＴｉ） ｏａ ｅ略称ＦＬＺＴ’ｉ始メトシテ、Ｐ
ｂ （ＺｒＴｉ）−〇、とＢａＴｉ０＠系などたくさん
の組成のものが知らｎている。こｎらは、原料粉末ｔプ
レス型に充填し、約１２００℃以上の酸素ガス雰囲気中
で高圧を印加しながら合成するホットプレス法による方
式と、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成技術によシ
作成する方式とによｐ形成することができる。一般に、
透明セラミックスの屈折率は２．５程度であシ短波長光
に対する透過率が低く、淡褐色に色づいて見４する。透
明圧電材料に設ける透明電極は１％、Ｏ，−８％０．（
工Ｔｏ）が普通でちり、主に蒸着やスパッタリングなど
の方法で形成する。工Ｔｏは屈折率が１．６に近く反射
防止膜の役割も兼ねている。
の検討金加えた結果、ＰＬＺＴなどの透明圧電素子を透
光性部材に配置する方法が先に述べた透光性部材に圧力
検出機能を持たせた時の利点を損うことなく達成できる
ことがわかった。透明圧電素子とじ１はＰｂＬａ （Ｚ
ｒＴｉ） ｏａ ｅ略称ＦＬＺＴ’ｉ始メトシテ、Ｐ
ｂ （ＺｒＴｉ）−〇、とＢａＴｉ０＠系などたくさん
の組成のものが知らｎている。こｎらは、原料粉末ｔプ
レス型に充填し、約１２００℃以上の酸素ガス雰囲気中
で高圧を印加しながら合成するホットプレス法による方
式と、スパッタリングや蒸着などの薄膜形成技術によシ
作成する方式とによｐ形成することができる。一般に、
透明セラミックスの屈折率は２．５程度であシ短波長光
に対する透過率が低く、淡褐色に色づいて見４する。透
明圧電材料に設ける透明電極は１％、Ｏ，−８％０．（
工Ｔｏ）が普通でちり、主に蒸着やスパッタリングなど
の方法で形成する。工Ｔｏは屈折率が１．６に近く反射
防止膜の役割も兼ねている。
以下実施例によって本発明について具体的に説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示しておシ、腕時計な
どの携帯用情報機器の透光性部材（カッ（−ガラス、２
はケース本体、３は〕（ツキンを示しカバーガラス１と
ケース２との間の機密性を保つ働きをしている。（実際
の腕時計などの防水構造はもつと複雑なものであるが、
本発明の主旨とは直接関係はないので簡略化しである。
どの携帯用情報機器の透光性部材（カッ（−ガラス、２
はケース本体、３は〕（ツキンを示しカバーガラス１と
ケース２との間の機密性を保つ働きをしている。（実際
の腕時計などの防水構造はもつと複雑なものであるが、
本発明の主旨とは直接関係はないので簡略化しである。
）４は上部ネサ電極（工Ｔｏ膜）、６は下部ネサ電極、
５は５− ＰＬＺＴなどの透明圧電素子でらる。８，９はそ扛ぞ扛
上部ネサ電極と下部ネサ電極に接続するリードである。
５は５− ＰＬＺＴなどの透明圧電素子でらる。８，９はそ扛ぞ扛
上部ネサ電極と下部ネサ電極に接続するリードである。
このような構造はいわゆるユニモルフ構造と呼ばｎるも
のであシ、リード８と９に電圧を印加すると圧電逆効果
によシ面に垂直な変位（振動）が生じることになる。逆
に外圧が刃口わっ九場合には圧電効果によりリード８，
９間には電圧が発生する。第１図のような構造を有した
携帯用情報機器を水中に入ｎｆｃ場合には、水深に応じ
た水圧によシ、透光性部材１、従って透明圧電素子５に
生ずる変位は第２図のようになる。第２図は第１図の構
造を簡略化したものであり、カバーガラス１と透明圧電
素子５のみを示している。（ａ）は大気中においた場合
で円圧と外圧がつシあっている。（ｂ）は水中に入ｎた
場合で水圧により矢印のような圧力がかかつていて圧電
素子がたわんでいる。（Ｃ）は更に水圧がかかつている
ため大きくたわんでいる。μ上のように水深と圧電素子
のたわみ量（歪）は一対一の対応がと牡るために、圧電
現象を利用することによって水深を計測することが６− 可能となる。すなわち第１図において、水深を計測する
時に圧電素子５（カバーガラス１）全圧電逆効果によｐ
振動させると、水深に応じた歪が印加さｔているために
大気中での撮動時における振動周波数との周波数差によ
ってその水深が判定できるのである。また圧電効果を利
用して、水深に応じた水圧を圧電素子により電解に変換
し判別する方法も可能である。以上のように、本発明に
よｎば透光性部材に容易に圧力検出機能を持たせること
ができるのである。しかも、透光性部材や透明圧電素子
は従来技術そのままで製作でき、圧力に応じた電気信号
を処理する簡単な電子回路が新たに必要なだけであると
いう大きな利点がある。
のであシ、リード８と９に電圧を印加すると圧電逆効果
によシ面に垂直な変位（振動）が生じることになる。逆
に外圧が刃口わっ九場合には圧電効果によりリード８，
９間には電圧が発生する。第１図のような構造を有した
携帯用情報機器を水中に入ｎｆｃ場合には、水深に応じ
た水圧によシ、透光性部材１、従って透明圧電素子５に
生ずる変位は第２図のようになる。第２図は第１図の構
造を簡略化したものであり、カバーガラス１と透明圧電
素子５のみを示している。（ａ）は大気中においた場合
で円圧と外圧がつシあっている。（ｂ）は水中に入ｎた
場合で水圧により矢印のような圧力がかかつていて圧電
素子がたわんでいる。（Ｃ）は更に水圧がかかつている
ため大きくたわんでいる。μ上のように水深と圧電素子
のたわみ量（歪）は一対一の対応がと牡るために、圧電
現象を利用することによって水深を計測することが６− 可能となる。すなわち第１図において、水深を計測する
時に圧電素子５（カバーガラス１）全圧電逆効果によｐ
振動させると、水深に応じた歪が印加さｔているために
大気中での撮動時における振動周波数との周波数差によ
ってその水深が判定できるのである。また圧電効果を利
用して、水深に応じた水圧を圧電素子により電解に変換
し判別する方法も可能である。以上のように、本発明に
よｎば透光性部材に容易に圧力検出機能を持たせること
ができるのである。しかも、透光性部材や透明圧電素子
は従来技術そのままで製作でき、圧力に応じた電気信号
を処理する簡単な電子回路が新たに必要なだけであると
いう大きな利点がある。
本発明の他の実施例を第３図に示す。構造は、第１図と
は違ってカバーガラス等の透光性部材を透明圧電素子で
構成したものである。記号は第１図と対応がとｎている
ので個々の部品については言及しない。ここで透明圧電
：：″素□子は強度が要求さｎるのでホットプレス法で
のみ成形さｎる。圧力を圧電逆効果を利用した振動周波
数差で検出する場合には、面に垂直に振動させるために
圧電素子を図のようにあらかじめ球面状に彎曲させなけ
ｎばならない。このような構造は部品点数が少く組立て
が容易となって、大量主音に向いている。
は違ってカバーガラス等の透光性部材を透明圧電素子で
構成したものである。記号は第１図と対応がとｎている
ので個々の部品については言及しない。ここで透明圧電
：：″素□子は強度が要求さｎるのでホットプレス法で
のみ成形さｎる。圧力を圧電逆効果を利用した振動周波
数差で検出する場合には、面に垂直に振動させるために
圧電素子を図のようにあらかじめ球面状に彎曲させなけ
ｎばならない。このような構造は部品点数が少く組立て
が容易となって、大量主音に向いている。
第４図は、透明圧電素子５上に表面弾性波（ＳＡＷ）共
振子１１′ｔ−構５成した場合である。ここで１３１は
インタディジタル電極、１２は反射ストリップ全多数本
周期的に並べたグレーティング反射器である。１４ 、
１５は電極端子である。なお各電極は工ＴＯなどの透明
電極が望ましいのは言うまでもない。この圧電素子を第
１図のようにカバーガラスに接層しても良いし、第３図
のようにそのままカバーガラスとしても可能である。圧
力検出は５ＡＷ１１の発振同波数の圧力に応じた偏差を
計測する方法が向いている。なお、図示してないが、電
極端子１４ 、．１５は当然電子回路に接続さ扛る。
振子１１′ｔ−構５成した場合である。ここで１３１は
インタディジタル電極、１２は反射ストリップ全多数本
周期的に並べたグレーティング反射器である。１４ 、
１５は電極端子である。なお各電極は工ＴＯなどの透明
電極が望ましいのは言うまでもない。この圧電素子を第
１図のようにカバーガラスに接層しても良いし、第３図
のようにそのままカバーガラスとしても可能である。圧
力検出は５ＡＷ１１の発振同波数の圧力に応じた偏差を
計測する方法が向いている。なお、図示してないが、電
極端子１４ 、．１５は当然電子回路に接続さ扛る。
第５図は本発明による携帯情報機器として防水構造とな
っているデジタルウォッチの例を示す。
っているデジタルウォッチの例を示す。
ウォッチ加のカバーガラス１の裏面には透明圧電素子（
点線で囲った部分〕５が配しである。液晶表示バえル２
１には水深を示すバーグラフが設けらｎている。本発明
にょｎば、圧力検出機能を付七口してもデザイン的にも
構造的にも全（問題のないことが明らかであろう。
点線で囲った部分〕５が配しである。液晶表示バえル２
１には水深を示すバーグラフが設けらｎている。本発明
にょｎば、圧力検出機能を付七口してもデザイン的にも
構造的にも全（問題のないことが明らかであろう。
以上のように、本発明による携帯情報機器の透光性部材
に透明圧電素子を配することで、容易に圧力検出機能が
付加できるために、近年特に望まｎている水深計の携帯
化が可能となった。また携帯情報機器の一機能として水
深計が付くために、水中での情報量が一層増すことにも
なる。例えば腕時計では、報時機能、タイマー機能。水
深計測機能が可能である。なお透光性部材はある程度の
強度が必要とさｎるために薄くできないので敏感な圧力
を検出する用途（例えば大気圧の変化）には向いていな
いことを付記しておく。
に透明圧電素子を配することで、容易に圧力検出機能が
付加できるために、近年特に望まｎている水深計の携帯
化が可能となった。また携帯情報機器の一機能として水
深計が付くために、水中での情報量が一層増すことにも
なる。例えば腕時計では、報時機能、タイマー機能。水
深計測機能が可能である。なお透光性部材はある程度の
強度が必要とさｎるために薄くできないので敏感な圧力
を検出する用途（例えば大気圧の変化）には向いていな
いことを付記しておく。
第１図は本発明の携帯情報機器の一実施例であり、圧力
検出部の断面図である。 纂２図はカバーガラスと圧＠素子の外圧による９− 変位の様子を示す模式図である。 第３図は本発明の携帯情報機器の一実施例であシ、圧力
検出部の断面図である。 第４図は本発明の携帯情報機器の一実施例であシ、圧力
検出部の概略図である。 第５図は本発明の携帯情報機器の一実施例を示す概略図
である。 １、、透光性部材 ２０．ケース ３゜。パツキン ４゜、上部ネサ電極 ６゜、下部ネサ電極５、。透明
圧電素子 １１００表面弾性波Ｃ日ＡＶ）共振子 ２０、。デジタルウォッチ 以上 出願人 株式会社第二精工舎 １０− 部／ｍ ｆ 体３団 溪４ｍ 第５ｍ ２２ ＩＩ
検出部の断面図である。 纂２図はカバーガラスと圧＠素子の外圧による９− 変位の様子を示す模式図である。 第３図は本発明の携帯情報機器の一実施例であシ、圧力
検出部の断面図である。 第４図は本発明の携帯情報機器の一実施例であシ、圧力
検出部の概略図である。 第５図は本発明の携帯情報機器の一実施例を示す概略図
である。 １、、透光性部材 ２０．ケース ３゜。パツキン ４゜、上部ネサ電極 ６゜、下部ネサ電極５、。透明
圧電素子 １１００表面弾性波Ｃ日ＡＶ）共振子 ２０、。デジタルウォッチ 以上 出願人 株式会社第二精工舎 １０− 部／ｍ ｆ 体３団 溪４ｍ 第５ｍ ２２ ＩＩ
Claims (3)
- （１）カバーガラスや光学的表示パネル基板などの透光
性部材に、透明圧電素子を配して圧力検出機能を持たせ
たことを特徴とする携帯情報機器。 - （２）透光性部材の裏面に透明圧電素子を配したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の携帯情報機器。 - （３）透明圧電素子が透光性部材を兼ねたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の携帯情報機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21040981A JPS58111734A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 携帯情報機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21040981A JPS58111734A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 携帯情報機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58111734A true JPS58111734A (ja) | 1983-07-02 |
Family
ID=16588832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21040981A Pending JPS58111734A (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | 携帯情報機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58111734A (ja) |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP21040981A patent/JPS58111734A/ja active Pending
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