JP2015197382A - Capacitance type sensor and strain measurement device - Google Patents

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大高　秀夫
Hideo Otaka
秀夫 大高
中本　裕之
Hiroyuki Nakamoto
裕之 中本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a capacitance type sensor and a strain measurement device capable of measuring capacitance with excellent responsiveness and accuracy.SOLUTION: The capacitance type sensor according to the present invention includes a capacitance sheet having a dielectric layer and electrode layers laminated on both sides of the dielectric layer, and capacitance detection means connected to the electrode layers. The capacitance detection means has: an alternating current application device, electrically connected to one of the electrode layers, for applying a voltage between the electrode layers; an operational amplifier whose inverted input terminal is electrically connected to the other of the electrode layers and non-inverted input terminal is earthed; and a feedback capacitor and a feedback resistor connected in parallel between the inverted input terminal and output terminal of the operational amplifier, the sheet resistance per cmbetween the electrode layers being 350 Ω/square or greater.

Description

本発明は、静電容量型センサ及び歪み計測装置に関する。   The present invention relates to a capacitive sensor and a strain measuring device.

従来、誘電層の両面に一対の電極層が積層されている静電容量シートを利用して、外力が付与された場合に誘電層の変形に伴って変化する電極層間の静電容量を測定することにより、その外力の位置及び大きさを計測する静電容量型センサが知られている（例えば特開２０１２−２２５７２７号公報参照）。   Conventionally, a capacitance sheet in which a pair of electrode layers is laminated on both sides of a dielectric layer is used to measure the capacitance between electrode layers that changes with deformation of the dielectric layer when an external force is applied. Thus, a capacitive sensor that measures the position and magnitude of the external force is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-225727).

このような静電容量シートは、測定対象である電極間のキャパシタの定常の静電容量値が小さく、その静電容量値の変化も定常の静電容量値の半分程度と小さい一方、その静電容量シートにおけるキャパシタの前後の抵抗値は通常の配線に比して著しく高い。そのため、既存の静電容量測定回路及びそのパラメータ設定法では、静電容量検知の応答性を高速化させるために入力周波数を大きくすると出力波形がパルス状になり静電容量の測定精度が低下し、一方、静電容量の測定精度を向上させるために出力波形の立ち下がり時間を大きくすべく入力周波数を小さくすると応答性が損なわれる。従って、従来の静電容量型センサでは、優れた応答性と測定精度とを両立させることが困難であった。   Such a capacitance sheet has a small steady-state capacitance value of the capacitor between the electrodes to be measured, and the change in the capacitance value is as small as about half of the steady-state capacitance value. The resistance value before and after the capacitor in the capacitance sheet is significantly higher than that of normal wiring. Therefore, in the existing capacitance measurement circuit and its parameter setting method, if the input frequency is increased to increase the response speed of capacitance detection, the output waveform becomes pulsed and the capacitance measurement accuracy decreases. On the other hand, if the input frequency is decreased to increase the fall time of the output waveform in order to improve the capacitance measurement accuracy, the responsiveness is impaired. Therefore, it has been difficult for the conventional capacitive sensor to achieve both excellent responsiveness and measurement accuracy.

特開２０１２−２２５７２７号公報JP 2012-225727 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、優れた応答性及び精度で静電容量を測定できる静電容量型センサ及び歪み計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a capacitance type sensor and a strain measurement device that can measure capacitance with excellent responsiveness and accuracy.

上記課題を解決するためになされた発明は、誘電層及びこの誘電層の両面に積層される電極層を有する静電容量シートと、上記電極層に接続される静電容量検出手段とを備え、上記静電容量検出手段が、一方の上記電極層に電気的に接続され上記電極層間に電圧を印加する交流印加装置と、反転入力端子が他方の上記電極層に電気的に接続され非反転入力端子が接地される演算増幅器と、上記演算増幅器の反転入力端子及び出力端子間に並列に接続される帰還キャパシタ及び帰還抵抗とを有し、上記電極層間の１ｃｍ２当たりのシート抵抗が３５０Ω／□以上である静電容量型センサである。 The invention made to solve the above problems comprises a capacitance sheet having a dielectric layer and electrode layers laminated on both sides of the dielectric layer, and a capacitance detecting means connected to the electrode layer, The electrostatic capacity detecting means is electrically connected to one of the electrode layers and applies a voltage between the electrode layers, and the inverting input terminal is electrically connected to the other electrode layer and is non-inverting input An operational amplifier whose terminal is grounded, a feedback capacitor and a feedback resistor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, and a sheet resistance per 1 cm 2 between the electrode layers of 350 Ω / □ This is the capacitive sensor as described above.

当該静電容量型センサは、上記静電容量検出手段が有する演算増幅器の反転入力端子及び出力端子間に帰還キャパシタ及び帰還抵抗が並列に接続されることにより、交流印加装置により印加される入力電圧に対応して出力される上記演算増幅器の出力電圧レベルが一定値になるまでの時間が短縮されるので、電極層間の１ｃｍ２当たりのシート抵抗が３５０Ω／□以上という高抵抗の静電容量シートの上記電極層間の静電容量を優れた応答性及び精度で測定できる。 The capacitance type sensor is configured such that a feedback capacitor and a feedback resistor are connected in parallel between an inverting input terminal and an output terminal of an operational amplifier included in the capacitance detection means, so that an input voltage applied by an AC applying device. Since the time until the output voltage level of the operational amplifier that is output in response to a constant value is reduced, the sheet resistance per 1 cm 2 between the electrode layers is 350 Ω / □ or more, a high resistance capacitance sheet The capacitance between the electrode layers can be measured with excellent responsiveness and accuracy.

当該静電容量型センサにおいて、上記一方の電極層に電気的に接続される交流印加装置の端子と上記演算増幅器の反転入力端子との間の抵抗値をＲｘ（Ω）、上記印加電圧の周波数をｆ（Ｈｚ）、上記帰還キャパシタの容量値をＣｆ（Ｆ）、上記帰還抵抗の抵抗値をＲｆ（Ω）、上記電極層間の容量値をＣｘ（Ｆ）とした場合に、下記式（１）、式（２）及び式（３）を満たすとよい。このように上記帰還抵抗の抵抗値を設定することで、上記演算増幅器の利得が向上し、静電容量シートの電極層間の容量値の測定精度がより高くなる。また、静電容量シートの形状や材料を変更した場合でも、下記式（１）、式（２）及び式（３）に基づいて上記帰還キャパシタの容量値Ｃｆ及び帰還抵抗の抵抗値Ｒｆを容易に再設定することができ、変更後の静電容量シートの電極層間の静電容量を優れた応答性及び精度で測定できる。 In the capacitance type sensor, the resistance value between the terminal of the AC applying device electrically connected to the one electrode layer and the inverting input terminal of the operational amplifier is R x (Ω), and the applied voltage is When the frequency is f (Hz), the capacitance value of the feedback capacitor is C f (F), the resistance value of the feedback resistor is R f (Ω), and the capacitance value between the electrode layers is C x (F), It is preferable that the following formula (1), formula (2), and formula (3) are satisfied. By setting the resistance value of the feedback resistor in this way, the gain of the operational amplifier is improved, and the measurement accuracy of the capacitance value between the electrode layers of the capacitance sheet is further increased. Even when the shape or material of the capacitance sheet is changed, the capacitance value C f of the feedback capacitor and the resistance value R f of the feedback resistor based on the following formulas (1), (2), and (3). Can be easily reset, and the capacitance between the electrode layers of the changed capacitance sheet can be measured with excellent responsiveness and accuracy.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

当該静電容量型センサにおいて、下記式（４）及び式（５）を満たすとよい。このように上記印加電圧の周波数及び帰還抵抗の抵抗値を設定することで、入力の発振周波数に対する上記演算増幅器の出力の立ち下がりが遅くなり、静電容量シートの電極層間の容量値をより安定して測定できる。   In the capacitance type sensor, it is preferable that the following expressions (4) and (5) are satisfied. In this way, by setting the frequency of the applied voltage and the resistance value of the feedback resistor, the fall of the output of the operational amplifier with respect to the input oscillation frequency is delayed, and the capacitance value between the electrode layers of the capacitance sheet is more stable. Can be measured.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

上記帰還キャパシタの容量値Ｃｆとしては、上記静電容量シートの伸縮変形によって取り得る電極層間の容量値Ｃｘの最大値の５倍以下が好ましい。このように容量値Ｃｆを上記静電容量シートの伸縮変形によって容量値Ｃｘが取り得る最大値に近い範囲とすることで測定可能な範囲が広がり、その結果、静電容量測定の分解能が向上する。 The capacitance value C f of the feedback capacitor, 5 times or less of the maximum value of capacitance C x of the electrode layers that can be taken by stretching deformation of the electrostatic capacitance sheet is preferred. Thus capacitance C f spread measurable range by close range to the maximum values that can take the capacitance C x by stretching deformation of the electrostatic capacitance sheet, as a result, the resolution of capacitance measurement improves.

本発明の当該歪み計測装置は、伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布又は面圧分布を計測するために用いられ、上記静電容量型センサを備える。   The strain measuring device of the present invention is used to measure the amount of stretch deformation strain, the stretch deformation strain distribution or the surface pressure distribution, and includes the capacitance type sensor.

当該計測装置は、上記静電容量型センサを備えることにより、高抵抗の静電容量シートの電極層間の静電容量が優れた応答性及び精度で測定されるので、その測定結果を利用して静電容量シートの伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布又は面圧分布を優れた応答性及び精度で計測できる。   Since the measurement device includes the capacitance type sensor, the capacitance between the electrode layers of the high-resistance capacitance sheet is measured with excellent responsiveness and accuracy. The amount of expansion / contraction deformation strain, the expansion / contraction deformation strain or the surface pressure distribution of the capacitance sheet can be measured with excellent responsiveness and accuracy.

以上説明したように、本発明の静電容量型センサ及び歪み計測装置は、優れた応答性及び精度で静電容量を測定できるので、伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布、面圧分布等を優れた応答性及び精度で計測することができる。   As described above, since the capacitance type sensor and strain measurement device of the present invention can measure capacitance with excellent responsiveness and accuracy, the amount of stretch deformation strain, the strain deformation strain distribution, the surface pressure distribution, etc. Measurement can be performed with excellent responsiveness and accuracy.

本発明の一実施形態に係る静電容量型センサを上面から見た模式的透過図である。It is the typical permeation | transmission figure which looked at the capacitive type sensor which concerns on one Embodiment of this invention from the upper surface. 図１の静電容量シートのＡ−Ａ方向の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the AA direction of the electrostatic capacitance sheet | seat of FIG. 図１の静電容量検出手段の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the electrostatic capacitance detection means of FIG. シミュレーションにより各パラメータ値を変化させた場合の出力波形を示すグラフである。It is a graph which shows an output waveform at the time of changing each parameter value by simulation.

以下、本発明の実施形態について、図面を参酌しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１及び図２に示すように、当該静電容量型センサは、誘電層２、この誘電層２の両面に積層される表側電極層３及び裏側電極層４を有する静電容量シート１と、上記表側電極層３及び裏側電極層４に電気的に接続される静電容量検出手段５とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the capacitive sensor includes a dielectric sheet 2, a capacitive sheet 1 having a front electrode layer 3 and a back electrode layer 4 laminated on both surfaces of the dielectric layer 2, And a capacitance detecting means 5 electrically connected to the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4.

［静電容量シート］
上記静電容量シート１は、エラストマー組成物からなる誘電層２と、上記誘電層２の表面側に積層され、ストライプ状に配設される複数の表側導電部０１Ａ〜１６Ａからなる表側電極層３と、表側配線０１ａ〜１６ａと、上記誘電層２の裏面側に積層され、平面視で上記複数の表側導電部０１Ａ〜１６Ａに略直交するようにストライプ状に配設される複数の裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂからなる裏側電極層４と、裏側配線０１ｂ〜１６ｂとを備える。平面視で上記表側導電部と裏側導電部とが交差する部分が検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６となり、各検出部の静電容量が静電容量検出手段５によって測定される。なお、検出部の符号「Ｃ○○△△」中、上２桁の「○○」は、表側導電部０１Ａ〜１６Ａに対応しており、下２桁の「△△」は、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂに対応している。また、上記静電容量シート１は、表側配線０１ａ〜１６ａを静電容量検出手段５に接続する表側配線用コネクタ８と、裏側配線０１ｂ〜１６ｂを静電容量検出手段５に接続する裏側配線用コネクタ９とを備える。また、上記静電容量シート１は、誘電層２の表面側に表側電極層３を覆うように積層された表側保護層６と、誘電層２の裏面側に裏側電極層４を覆うように積層された裏側保護層７とをさらに備える。 [Capacitance sheet]
The capacitance sheet 1 includes a dielectric layer 2 made of an elastomer composition, and a front electrode layer 3 made up of a plurality of front conductive parts 01A to 16A that are laminated on the surface side of the dielectric layer 2 and arranged in a stripe shape. And a plurality of back side conductive parts that are stacked on the back side of the dielectric layer 2 and are arranged in stripes so as to be substantially orthogonal to the plurality of front side conductive parts 01A to 16A in a plan view. The back side electrode layer 4 which consists of 01B-16B, and back side wiring 01b-16b are provided. The portions where the front-side conductive portion and the back-side conductive portion intersect in plan view become detection portions C0101 to C1616, and the capacitance of each detection portion is measured by the capacitance detection means 5. In the detection unit code “CXXX”, the upper two digits “XX” correspond to the front conductive parts 01A to 16A, and the lower two digits “ΔΔ” indicate the back conductive parts. It corresponds to 01B-16B. The capacitance sheet 1 includes a front side wiring connector 8 for connecting the front side wirings 01 a to 16 a to the capacitance detection means 5 and a back side wiring for connecting the back side wirings 01 b to 16 b to the capacitance detection means 5. And a connector 9. The capacitance sheet 1 is laminated so that the front side protective layer 6 is laminated on the surface side of the dielectric layer 2 so as to cover the front side electrode layer 3 and the back side electrode layer 4 is covered on the back side of the dielectric layer 2. The back side protective layer 7 is further provided.

上記静電容量シート１を構成する誘電層２、表側電極層３及び裏側電極層４は伸縮性を有しているので、静電容量シート１は、主に平面方向に伸縮し、この伸縮による表側電極層３及び裏側電極層４の面積の変化に伴って静電容量が変化する。静電容量検出手段５が各検出部の静電容量を測定することにより、この静電容量の変化が計測される。   Since the dielectric layer 2, the front side electrode layer 3 and the back side electrode layer 4 constituting the capacitance sheet 1 have stretchability, the capacitance sheet 1 mainly stretches in the plane direction, and due to this stretch The capacitance changes as the area of the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 changes. The electrostatic capacitance detection means 5 measures the electrostatic capacitance of each detection part, and this change in electrostatic capacitance is measured.

上記静電容量シート１の平均厚み、幅及び長さは、用いられる静電容量シート１の用途によって適宜設計変更可能である。   The average thickness, width and length of the capacitance sheet 1 can be appropriately changed depending on the use of the capacitance sheet 1 used.

上記静電容量シート１の表側電極層３及び裏側電極層４間の１ｃｍ２当たりのシート抵抗の下限としては、３５０Ω／□が好ましく、４５０Ω／□がより好ましい。また、上記１ｃｍ２当たりのシート抵抗の上限としては、１０ｋΩ／□が好ましい。上記シート抵抗が上記下限未満であると、製造コストが上がり静電容量シートを安価に製造できなくなるおそれがある。また、上記シート抵抗が上記上限を超えると、十分な検出精度が得られなくなるおそれがある。 The lower limit of the sheet resistance per 1 cm 2 between the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 of the capacitance sheet 1 is preferably 350Ω / □, more preferably 450Ω / □. The upper limit of the sheet resistance per 1 cm 2 is preferably 10 kΩ / □. If the sheet resistance is less than the lower limit, the production cost may increase and the electrostatic capacity sheet may not be produced at a low cost. If the sheet resistance exceeds the upper limit, sufficient detection accuracy may not be obtained.

＜誘電層＞
上記誘電層２は、弾性変形可能な層である。誘電層２は、シート状を呈しており、Ｘ方向及びＹ方向を各辺とする平面視長方形状を有する。この誘電層２はエラストマー組成物によって均質に形成されている。 <Dielectric layer>
The dielectric layer 2 is an elastically deformable layer. The dielectric layer 2 has a sheet shape and has a rectangular shape in plan view with the X direction and the Y direction as sides. This dielectric layer 2 is formed uniformly by an elastomer composition.

この誘電層２の平均厚みの下限としては、１０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。誘電層２の平均厚みの上限としては、１，０００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましい。誘電層２の平均厚みが上記下限未満であると、膜厚精度の高いエラストマー層の加工が難しく十分な検出分布精度が確保できないおそれがある。また、誘電層２の平均厚みが上記上限を超えると、静電容量が小さくなり検出感度が低下するだけでなく、静電容量シート１が厚くなりすぎ測定対象物への追従性が損なわれるおそれがある。   The lower limit of the average thickness of the dielectric layer 2 is preferably 10 μm and more preferably 30 μm. The upper limit of the average thickness of the dielectric layer 2 is preferably 1,000 μm, and more preferably 200 μm. If the average thickness of the dielectric layer 2 is less than the above lower limit, it is difficult to process an elastomer layer with high film thickness accuracy, and sufficient detection distribution accuracy may not be ensured. Moreover, when the average thickness of the dielectric layer 2 exceeds the above upper limit, not only the capacitance is reduced and the detection sensitivity is lowered, but also the capacitance sheet 1 becomes too thick and the followability to the measurement object may be impaired. There is.

また、誘電層２の常温における比誘電率の下限としては、２が好ましく、５がより好ましい。誘電層２の比誘電率が上記下限未満であると、静電容量が小さくなり、センサとして利用した際に十分な感度が得られないおそれがある。   Moreover, as a minimum of the dielectric constant in the normal temperature of the dielectric layer 2, 2 is preferable and 5 is more preferable. If the relative dielectric constant of the dielectric layer 2 is less than the above lower limit, the capacitance becomes small, and there is a possibility that sufficient sensitivity cannot be obtained when used as a sensor.

さらに、誘電層２のヤング率の下限としては、０．０１ＭＰａが好ましく、０．０５ＭＰａがより好ましい。誘電層２のヤング率の上限としては、５ＭＰａが好ましく、１ＭＰａがより好ましい。ヤング率が上記下限未満であると、誘電層２の柔軟性が高くなりすぎ、加工が難しく、十分な測定精度が得られないおそれがある。一方、ヤング率が上記上限を超えると、誘電層２の柔軟性が低くなりすぎ、静電容量シートへの変形荷重が小さい場合に静電容量シートの変形動作を阻害してしまい、計測目的に対して計測結果がそぐわないおそれがある。   Furthermore, the lower limit of the Young's modulus of the dielectric layer 2 is preferably 0.01 MPa, more preferably 0.05 MPa. The upper limit of the Young's modulus of the dielectric layer 2 is preferably 5 MPa, and more preferably 1 MPa. When the Young's modulus is less than the above lower limit, the flexibility of the dielectric layer 2 becomes too high, the processing is difficult, and sufficient measurement accuracy may not be obtained. On the other hand, when the Young's modulus exceeds the above upper limit, the flexibility of the dielectric layer 2 becomes too low, and when the deformation load on the capacitance sheet is small, the deformation operation of the capacitance sheet is hindered. On the other hand, the measurement results may not be correct.

また、誘電層２の１軸方向の伸長率の下限としては、３０％が好ましく、５０％がより好ましく、１００％がさらに好ましい。誘電層２の１軸方向の伸長率を上記下限以上とすることで、当該静電容量型センサ１は、柔軟な測定対象物の変形や動作に対し、優れた追従性を効果的に発揮することができる。なお、誘電層２の１軸方向の伸長率の上限は特に限定されないが、例えば４００％である。   The lower limit of the uniaxial elongation rate of the dielectric layer 2 is preferably 30%, more preferably 50%, and even more preferably 100%. By setting the expansion rate in the uniaxial direction of the dielectric layer 2 to be equal to or higher than the above lower limit, the capacitance type sensor 1 effectively exhibits excellent followability with respect to deformation and operation of a flexible measurement object. be able to. In addition, although the upper limit of the elongation rate of the uniaxial direction of the dielectric layer 2 is not specifically limited, For example, it is 400%.

（エラストマー組成物）
上記誘電層２を構成するエラストマー組成物は、エラストマーを主成分とする。ここで「主成分」とは、エラストマー組成物を構成する成分のうち最も含有量が多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。このエラストマーとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム等を用いることができる。誘電層２を構成するエラストマーとしては、高い伸び性を有し、繰り返し変形での耐性に優れ、永久歪み性が小さいシリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましい。ウレタンゴムは、静電容量シート１に変形が加えられても永久歪みが小さいので好ましい。永久歪みが小さいと、繰り返し使用しても（例えば伸長率１００％の伸縮変形を１０００回繰り返したとしても）初期静電容量が変化し難く、静電容量シートとして優れた測定精度を長期間にわたって維持することができる。さらにウレタンゴムは、表側電極層３及び裏側電極層４の導電性材料であるカーボンナノチューブとの密着性に優れる。 (Elastomer composition)
The elastomer composition constituting the dielectric layer 2 has an elastomer as a main component. Here, the “main component” is a component having the largest content among the components constituting the elastomer composition, for example, a component having a content of 50% by mass or more. Examples of the elastomer include natural rubber, isoprene rubber, nitrile rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), styrene / butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), silicone rubber, and fluorine rubber. Acrylic rubber, hydrogenated nitrile rubber, urethane rubber and the like can be used. The elastomer constituting the dielectric layer 2 is preferably silicone rubber or urethane rubber having high elongation, excellent resistance to repeated deformation, and low permanent distortion. Urethane rubber is preferable because permanent deformation is small even when the capacitance sheet 1 is deformed. If the permanent set is small, the initial capacitance hardly changes even after repeated use (for example, even if the stretching deformation with 100% elongation is repeated 1000 times), and the excellent measurement accuracy as a capacitance sheet can be obtained over a long period of time. Can be maintained. Furthermore, the urethane rubber is excellent in adhesion to the carbon nanotubes that are conductive materials of the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4.

誘電層２を形成するエラストマー組成物は、測定対象物や計測目的に応じて材料を選択することができ、配合の改良を施すことが可能である。上記エラストマー組成物は、上記エラストマー以外に架橋剤、可塑剤、鎖延長剤、加硫促進剤、触媒、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤を含有してもよい。   The elastomer composition for forming the dielectric layer 2 can be selected according to the object to be measured and the purpose of measurement, and the compounding can be improved. In addition to the elastomer, the elastomer composition may contain additives such as a crosslinking agent, a plasticizer, a chain extender, a vulcanization accelerator, a catalyst, an anti-aging agent, an antioxidant, and a colorant.

また、上記エラストマー組成物は、上記エラストマー以外に、チタン酸バリウムなどの誘電フィラーを含有することができる。誘電フィラーを含有することで、静電容量を大きくして検出感度を高めることができる。   Moreover, the said elastomer composition can contain dielectric fillers, such as a barium titanate, besides the said elastomer. By containing the dielectric filler, the capacitance can be increased and the detection sensitivity can be increased.

＜表側電極層＞
表側電極層３は、ストライプ状（平行）に配設される複数の表側導電部０１Ａ〜１６Ａからなり、誘電層２の表面側に積層されている。表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、それぞれ帯状を呈しており、図２に示すように誘電層２の表面に合計１６本積層されている。表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、それぞれＸ方向（図１中の左右方向）に延在している。表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、それぞれＹ方向（図１中の上下方向）に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。 <Front electrode layer>
The front-side electrode layer 3 includes a plurality of front-side conductive portions 01A to 16A arranged in a stripe shape (parallel), and is laminated on the surface side of the dielectric layer 2. Each of the front side conductive parts 01A to 16A has a band shape, and a total of 16 pieces are laminated on the surface of the dielectric layer 2 as shown in FIG. The front-side conductive parts 01A to 16A each extend in the X direction (left-right direction in FIG. 1). The front-side conductive portions 01A to 16A are respectively arranged so as to be substantially parallel to each other at a predetermined interval in the Y direction (vertical direction in FIG. 1).

表側導電部０１Ａ〜１６Ａはそれぞれカーボンナノチューブを含む。また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、カーボンナノチューブ以外にも、エラストマー等のつなぎ材料を含んでもよい。このようなつなぎ材料を含むことで、電極層と上記誘電層２との接着強度の向上、電極層の膜強度の向上等を図ることができ、さらにカーボンナノチューブを含む塗布液の塗工時の環境安全性（カーボンナノチューブの毒性やアスベスト類似の問題）の確保に寄与する。但し、電極層の全固形成分に対する上記つなぎ材料の含有量は少ない方が好ましい。上記つなぎ材料の含有量を少なくすることで、繰り返し変形に対する電気抵抗の変化が少なく耐久性に優れるとともに、誘電層２の変形の阻害を抑制することができる。   The front side conductive portions 01A to 16A each include a carbon nanotube. Further, the front conductive portions 01A to 16A may include a connecting material such as an elastomer in addition to the carbon nanotubes. By including such a binder material, it is possible to improve the adhesive strength between the electrode layer and the dielectric layer 2, improve the film strength of the electrode layer, and the like, and further at the time of coating the coating liquid containing carbon nanotubes Contributes to ensuring environmental safety (toxicity of carbon nanotubes and asbestos-like problems). However, it is preferable that the content of the binder material with respect to the total solid components of the electrode layer is small. By reducing the content of the connecting material, the change in electric resistance with respect to repetitive deformation is small and the durability is excellent, and the inhibition of deformation of the dielectric layer 2 can be suppressed.

上記カーボンナノチューブとしては、例えば単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブを用いることができる。これらのうち、直径がより小さくアスペクト比がより大きい単層カーボンナノチューブが好ましい。上記カーボンナノチューブの平均繊維長の下限としては、１μｍが好ましく、１０μｍがより好ましく、１００μｍがさらに好ましい。また、上記カーボンナノチューブの平均繊維長の上限としては、７００μｍが好ましく、６００μｍがより好ましく、５００μｍがさらに好ましい。また、上記カーボンナノチューブのアスペクト比としては、１，０００以上が好ましく、１０，０００以上がより好ましく、３０，０００以上が特に好ましい。このような超長尺のカーボンナノチューブを用いることで、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、優れた伸縮性を発揮し、誘電層２の変形に対する追従性を向上させることができる。   As the carbon nanotube, for example, a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube can be used. Of these, single-walled carbon nanotubes having a smaller diameter and a larger aspect ratio are preferred. The lower limit of the average fiber length of the carbon nanotube is preferably 1 μm, more preferably 10 μm, and even more preferably 100 μm. Moreover, as an upper limit of the average fiber length of the said carbon nanotube, 700 micrometers is preferable, 600 micrometers is more preferable, and 500 micrometers is further more preferable. The aspect ratio of the carbon nanotube is preferably 1,000 or more, more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 30,000 or more. By using such ultra-long carbon nanotubes, the front side conductive portions 01A to 16A can exhibit excellent stretchability and can improve followability to deformation of the dielectric layer 2.

導電部を形成する材料として長尺のカーボンナノチューブを用いることで、ストライプ状の導電部からなる電極層は優れた伸縮性を発揮し、静電容量シート１の伸縮変形に伴う誘電層の変形に対する電極層の追従性を向上させることができる。また、長尺のカーボンナノチューブを含む導電部は、繰り返し変形させた際に電気抵抗の変動が少ないため、長期信頼性にも優れる。この理由は、長尺のカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ自体が伸縮し易く、その結果、電極層が誘電層に追従して伸長した時に導電パスが切断され難いためと考えられる。また、カーボンナノチューブを含む導電性組成物を用いて電極層を形成した場合、その電極層の導電性はカーボンナノチューブ同士が接触する（電気接点を形成する）ことにより発現する。ここで、長尺のカーボンナノチューブを用いた場合は、短尺のカーボンナノチューブを用いた場合に比べて、少ない電気接点数で導電性が確保されるとともに、１本のカーボンナノチューブにおける他のカーボンナノチューブとの電気接点数が多くなるため、より高次元の電気的ネットワークが形成される。このことにより、長尺のカーボンナノチューブを用いることで電気抵抗の変動が少なくなり、長期信頼性にも優れる電極層が形成されると考えられる。   By using long carbon nanotubes as the material for forming the conductive portion, the electrode layer formed of the stripe-shaped conductive portion exhibits excellent stretchability, and is capable of resisting deformation of the dielectric layer accompanying expansion and deformation of the capacitance sheet 1. The followability of the electrode layer can be improved. In addition, a conductive part including a long carbon nanotube has excellent long-term reliability because there is little variation in electrical resistance when it is repeatedly deformed. The reason for this is considered to be that the long carbon nanotubes are easily expanded and contracted, and as a result, the conductive path is not easily cut when the electrode layer expands following the dielectric layer. Further, when an electrode layer is formed using a conductive composition containing carbon nanotubes, the conductivity of the electrode layer is manifested by the carbon nanotubes contacting each other (forming an electrical contact). Here, when long carbon nanotubes are used, conductivity is ensured with a smaller number of electrical contacts than when short carbon nanotubes are used, and in addition to other carbon nanotubes in one carbon nanotube. Since the number of electrical contacts increases, a higher-dimensional electrical network is formed. Thus, it is considered that an electrode layer having excellent long-term reliability can be formed by using long carbon nanotubes to reduce fluctuations in electrical resistance.

上記カーボンナノチューブの平均繊維径の下限としては、０．５ｎｍが好ましく、１ｎｍがより好ましい。また、上記カーボンナノチューブの平均繊維径の上限としては、３０ｎｍが好ましく、２０ｎｍがより好ましい。カーボンナノチューブの平均繊維径がこの範囲であると、変形が加えられた際にカーボンナノチューブがバネのように伸び、高い追従性等を発揮することにより、上記表側電極層３及び裏側電極層４が誘電層２の変形に対して高い追従性を発揮する。単層カーボンナノチューブは、平均繊維径が小さく（平均繊維径は製法に依存して０．５〜４ｎｍ程度）柔軟性に富む点で好ましい。一方、多層カーボンナノチューブは、平均繊維径が大きく剛直であるため、多層カーボンナノチューブの中ではより平均繊維径の小さいもの（例えば平均繊維径が３０ｎｍ以下）が好ましい。   The lower limit of the average fiber diameter of the carbon nanotube is preferably 0.5 nm and more preferably 1 nm. Moreover, as an upper limit of the average fiber diameter of the said carbon nanotube, 30 nm is preferable and 20 nm is more preferable. When the average fiber diameter of the carbon nanotubes is within this range, the carbon nanotubes expand like springs when deformed, and exhibit high followability, so that the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 are High followability with respect to deformation of the dielectric layer 2 is exhibited. Single-walled carbon nanotubes are preferable in that they have a small average fiber diameter (the average fiber diameter is about 0.5 to 4 nm depending on the production method) and are highly flexible. On the other hand, since the multi-wall carbon nanotube has a large average fiber diameter and is rigid, a multi-wall carbon nanotube having a smaller average fiber diameter (for example, an average fiber diameter of 30 nm or less) is preferable.

上記つなぎ材料として含むエラストマー材料としては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種類以上併用しても良い。   Examples of the elastomer material included as the binder material include natural rubber, isoprene rubber, nitrile rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), chloroprene rubber (CR), Silicone rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, hydrogenated nitrile rubber, urethane rubber and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

上記つなぎ材料としては、生ゴム（天然ゴム及び合成ゴムの加硫させていない状態のもの）も好ましい。このように比較的弾性の弱い材料を用いることで、誘電層２の変形に対する表側導電部０１Ａ〜１６Ａの追従性を高めることができる。   As the above-mentioned connecting material, raw rubber (in a state where natural rubber and synthetic rubber are not vulcanized) is also preferable. By using a material that is relatively weak in this way, the followability of the front conductive portions 01A to 16A with respect to the deformation of the dielectric layer 2 can be enhanced.

また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、上記カーボンナノチューブ及びエラストマー材料以外にも、各種添加剤を含有してもよい。上記添加剤としては、例えばカーボンナノチューブの分散のための分散剤、バインダーのための架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、鎖延長剤、酸化防止剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。電極層の導電性を向上させる目的で、ドーパントとして電荷移動材料やイオン液体等の低分子材料をコーティング剤又は添加剤として用いる手法も考えられるが、電極層に高アスペクト比のカーボンナノチューブを用いることで、特段処理をしなくても、十分な導電性を確保することができる。また、上記低分子材料を用いると、誘電層２のエラストマー又は誘電層２のエラストマー中の可塑剤に上記低分子材料が移行することに起因すると考えられる誘電層２の絶縁性の低下（体積抵抗率の低下）や、電極層のドーパント効果の喪失、静電容量シート１の繰り返し変形に対する耐久性の低下、計測値の信頼性の低下を招来する可能性がある。従って、上記低分子材料を含まないことが好ましい。   Moreover, the front side conductive parts 01A to 16A may contain various additives in addition to the carbon nanotube and the elastomer material. Examples of the additives include a dispersant for dispersing carbon nanotubes, a crosslinking agent for binders, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, an anti-aging agent, a plasticizer, a chain extender, an antioxidant, and a softening agent. Agents, coloring agents and the like. For the purpose of improving the conductivity of the electrode layer, a method using a low molecular material such as a charge transfer material or an ionic liquid as a dopant as a coating agent or additive may be considered. However, a high aspect ratio carbon nanotube is used for the electrode layer. Thus, sufficient conductivity can be ensured without special treatment. In addition, when the low molecular material is used, the dielectric layer 2 is reduced in insulation (volume resistance), which is considered to be caused by the migration of the low molecular material to the elastomer of the dielectric layer 2 or the plasticizer in the elastomer of the dielectric layer 2. Reduction in the rate), loss of the dopant effect of the electrode layer, reduction in durability against repeated deformation of the capacitance sheet 1, and reduction in reliability of measured values. Therefore, it is preferable not to include the low molecular weight material.

表側導電部０１Ａ〜１６Ａにおけるカーボンナノチューブの全固形成分に対する含有量の下限としては、５１質量％が好ましく、７５質量％がより好ましく、９０質量％がさらに好ましく、９５質量％が特に好ましい。さらには、カーボンナノチューブ濃度を１００質量％とし、表側導電部０１Ａ〜１６Ａが実質的にカーボンナノチューブのみからなる構成とすることが最も好ましい。また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、上記エラストマー材料を含まない構成とすることが好ましい。このように導電性材料であるカーボンナノチューブ以外の含有割合を少なくすることで、繰り返し変形を受けても表側導電部０１Ａ〜１６Ａの導電性低下（電気抵抗の増加）を抑制することができ、耐久性に優れるものとすることができる。   The lower limit of the content of the carbon nanotubes in the front conductive parts 01A to 16A with respect to all solid components is preferably 51% by mass, more preferably 75% by mass, still more preferably 90% by mass, and particularly preferably 95% by mass. Further, it is most preferable that the carbon nanotube concentration is 100% by mass, and the front side conductive portions 01A to 16A are substantially made of only carbon nanotubes. Moreover, it is preferable that the front side conductive parts 01A to 16A have a configuration not including the elastomer material. Thus, by reducing the content other than the carbon nanotube which is a conductive material, it is possible to suppress a decrease in conductivity (increase in electric resistance) of the front side conductive portions 01A to 16A even when subjected to repeated deformation, and durability. It can be excellent in properties.

また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａにおける長尺のカーボンナノチューブ（例えば平均繊維長１００μｍ以上７００μｍ以下のカーボンナノチューブ）の全固形成分に対する含有量の下限としては、３０質量％が好ましく、５０質量％がより好ましく、７０質量％がさらに好ましい。表側導電部が上記下限以上の含有量の長尺のカーボンナノチューブを含むことで、表側電極層が誘電層２の変形に対して高い追従性を発揮する。表側導電部は、少なくとも上記下限以上の含有量の長尺のカーボンナノチューブを含んでいれば、短尺のカーボンナノチューブ（平均繊維長１００μｍ未満）を混ぜてもよい。短尺のカーボンナノチューブを混ぜることで、表側電極層が低コストで形成できる。   Moreover, as a minimum of content with respect to all the solid components of the long carbon nanotube (For example, carbon nanotube with an average fiber length of 100 micrometers or more and 700 micrometers or less) in the front side conductive parts 01A-16A, 30 mass% is preferable, and 50 mass% is more. Preferably, 70 mass% is more preferable. When the front-side conductive portion contains long carbon nanotubes having a content equal to or higher than the lower limit, the front-side electrode layer exhibits high followability with respect to deformation of the dielectric layer 2. As long as the front-side conductive part contains long carbon nanotubes having a content of at least the above lower limit, short carbon nanotubes (average fiber length of less than 100 μm) may be mixed. By mixing short carbon nanotubes, the front electrode layer can be formed at low cost.

また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均厚みの下限としては、０．１μｍが好ましく、０．２μｍがより好ましい。表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均厚みの上限としては、１０μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均厚みを上記範囲とすることで、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは誘電層２の変形に対し優れた追従性を発揮することができる。表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均厚みが上記下限未満では導電性が不足し検出精度が低下するおそれがある。一方、表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均厚みが上記上限を超えるとカーボンナノチューブの補強効果により静電容量シートが硬くなり、静電容量シート１の測定対象物への追従性が低下して誘電層２の変形を阻害するおそれがある。   Moreover, as a minimum of the average thickness of front side electroconductive part 01A-16A, 0.1 micrometer is preferable and 0.2 micrometer is more preferable. The upper limit of the average thickness of the front side conductive portions 01A to 16A is preferably 10 μm, and more preferably 5 μm. By setting the average thickness of the front side conductive portions 01A to 16A within the above range, the front side conductive portions 01A to 16A can exhibit excellent followability to the deformation of the dielectric layer 2. If the average thickness of the front side conductive parts 01A to 16A is less than the lower limit, the conductivity may be insufficient and the detection accuracy may be reduced. On the other hand, if the average thickness of the front side conductive parts 01A to 16A exceeds the above upper limit, the capacitance sheet becomes hard due to the reinforcing effect of the carbon nanotubes, and the followability of the capacitance sheet 1 to the measurement object decreases, resulting in a dielectric layer. There is a risk of inhibiting the deformation of 2.

表側導電部０１Ａ〜１６Ａの帯状の幅は用途によって適宜設計変更するものであるが、表側導電部０１Ａ〜１６Ａの帯状の平均幅の下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａの帯状の平均幅の上限としては、３０ｍｍが好ましく、２０ｍｍがより好ましい。表側導電部０１Ａ〜１６Ａの帯状の平均幅が上記下限未満になると、電極対向部で検知される静電容量が小さくなるため、検知誤差が大きくなるおそれがある。また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａの帯状の平均幅が上記上限を超えると、電極対向部の間隔が大きくなり、歪み分布の空間分解能が低くなる。ただし、空間分解能の要求が低い場合、例えば大型の静電容量シート（ベットサイズなど）の場合には、表側導電部の帯状の幅を広くすることが有用である。   The belt-like widths of the front-side conductive parts 01A to 16A are appropriately changed depending on the application, but the lower limit of the belt-like average width of the front-side conductive parts 01A to 16A is preferably 0.5 mm and more preferably 1 mm. Moreover, as an upper limit of the strip | belt-shaped average width | variety of front side electroconductive part 01A-16A, 30 mm is preferable and 20 mm is more preferable. If the belt-like average width of the front conductive portions 01A to 16A is less than the lower limit, the capacitance detected at the electrode facing portion decreases, so that the detection error may increase. Moreover, when the strip | belt-shaped average width | variety of front side conductive part 01A-16A exceeds the said upper limit, the space | interval of an electrode opposing part will become large and the spatial resolution of distortion distribution will become low. However, when the spatial resolution requirement is low, for example, in the case of a large capacitance sheet (such as a bed size), it is useful to widen the band width of the front side conductive portion.

また、ストライプ状（平行）に配置される表側導電部０１Ａ〜１６Ａの平均間隔も用途によって適宜設計変更するものであるが、隣接する表側導電部の平均間隔の下限としては、０．５ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。また、隣接する表側導電部の平均間隔の上限としては、１０ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。隣接する表側導電部の平均間隔が上記下限未満になると、隣接する表側導電部同士が接触し易く、表側導電部の形成が困難となるおそれがある。また、隣接する表側導電部の平均間隔が上記上限を超えると、検知できない領域が大きくなり、歪み分布の空間分解能が低くなる。ただし、空間分解能の要求が低い大型の静電容量シートなどの場合には、隣接する表側導電部の間隔を必要以上に小さくしなくてもよい。   In addition, the average distance between the front side conductive parts 01A to 16A arranged in a stripe shape (parallel) is appropriately changed depending on the application, but the lower limit of the average distance between adjacent front side conductive parts is preferably 0.5 mm. 1 mm is more preferable. Moreover, as an upper limit of the average space | interval of an adjacent front side electroconductive part, 10 mm is preferable and 5 mm is more preferable. If the average distance between adjacent front conductive portions is less than the lower limit, adjacent front conductive portions are likely to be in contact with each other, and it may be difficult to form the front conductive portions. In addition, when the average interval between adjacent front-side conductive portions exceeds the above upper limit, the area that cannot be detected increases, and the spatial resolution of the strain distribution decreases. However, in the case of a large capacitance sheet or the like having a low spatial resolution requirement, it is not necessary to make the interval between adjacent front-side conductive portions unnecessarily small.

また、誘電層２に積層された上記表側電極層３及び裏側電極層４の透明性（可視光の透過率）は特に限定されず、透明であってもよいし、不透明であってもよい。   In addition, the transparency (visible light transmittance) of the front side electrode layer 3 and the back side electrode layer 4 laminated on the dielectric layer 2 is not particularly limited, and may be transparent or opaque.

上記エラストマー組成物からなる誘電層２は、容易に透明な誘電層とすることができ、上記表側電極層３及び裏側電極層４の透明性を高めることにより、全体として透明な静電容量シートとすることができる。静電容量シートとして透明性が要求される場合には、透明な（例えば可視光（５５０ｎｍ光）の透過率が８５％以上である）電極層を形成すればよい。   The dielectric layer 2 made of the elastomer composition can be easily made into a transparent dielectric layer, and by increasing the transparency of the front side electrode layer 3 and the back side electrode layer 4 as a whole, can do. In the case where transparency is required for the capacitance sheet, a transparent electrode layer (for example, a visible light (550 nm light) transmittance of 85% or more) may be formed.

一方、電極層の透明性は静電容量シートとしての性能には影響しない。そのため、透明性が要求されない場合には不透明な電極層を形成することで容易にかつ安価に静電容量シートを製造することができる。透明な電極層を例えばカーボンナノチューブを含む導電性組成物を用いて形成する場合、カーボンナノチューブに対して高度な分散化処理や精製処理等の前処理が必要となり、電極層の形成工程が煩雑となり経済的に不利となる。   On the other hand, the transparency of the electrode layer does not affect the performance as a capacitance sheet. Therefore, when transparency is not required, an electrostatic capacitance sheet can be manufactured easily and inexpensively by forming an opaque electrode layer. When forming a transparent electrode layer using, for example, a conductive composition containing carbon nanotubes, pretreatment such as advanced dispersion treatment and purification treatment is required for the carbon nanotubes, and the electrode layer formation process becomes complicated. Economic disadvantage.

また、表側導電部０１Ａ〜１６Ａは、カーボンナノチューブを含む塗布液の塗布により形成されることが好ましい。例えば誘電層２上にカーボンナノチューブを含む塗布液を直接スプレー塗工などにより塗布して、表側導電部０１Ａ〜１６Ａを形成させることが好ましい。これにより、表側導電部０１Ａ〜１６Ａと誘電層２との密着性が向上し、表側導電部０１Ａ〜１６Ａと誘電層２との層間剥離が抑制される。   Moreover, it is preferable that the front side conductive parts 01A to 16A are formed by applying a coating solution containing carbon nanotubes. For example, it is preferable to apply the coating liquid containing carbon nanotubes directly on the dielectric layer 2 by spray coating or the like to form the front side conductive portions 01A to 16A. Thereby, the adhesiveness between the front side conductive portions 01A to 16A and the dielectric layer 2 is improved, and the delamination between the front side conductive portions 01A to 16A and the dielectric layer 2 is suppressed.

＜裏側電極層＞
裏側電極層４は、ストライプ状（平行）に配設される複数の裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂからなり、誘電層２の裏面側に積層されている。裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれ帯状を呈しており、誘電層２の裏面に合計１６本積層されている。裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれ表側導電部０１Ａ〜１６Ａと平面視で略直交するように配置されている。すなわち、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂは、それぞれＹ方向に延在している。また、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂは、Ｘ方向に所定間隔ごとに離間して、互いに略平行となるようにそれぞれ配置されている。 <Back side electrode layer>
The back-side electrode layer 4 is composed of a plurality of back-side conductive parts 01B to 16B arranged in a stripe shape (parallel), and is laminated on the back side of the dielectric layer 2. The back side conductive parts 01 </ b> B to 16 </ b> B each have a band shape, and a total of 16 pieces are laminated on the back surface of the dielectric layer 2. The back side conductive parts 01B to 16B are arranged so as to be substantially orthogonal to the front side conductive parts 01A to 16A, respectively, in plan view. That is, the back side conductive portions 01B to 16B each extend in the Y direction. Further, the back side conductive portions 01B to 16B are spaced apart from each other at predetermined intervals in the X direction, and are arranged so as to be substantially parallel to each other.

裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂの構成は、上述の表側導電部０１Ａ〜１６Ａと略同一であるので、ここでは説明を省略する。   The configuration of the back-side conductive parts 01B to 16B is substantially the same as the above-described front-side conductive parts 01A to 16A, and thus description thereof is omitted here.

＜表側配線＞
表側配線０１ａ〜１６ａは、線状を呈しており、それぞれ上記表側導電部０１Ａ〜１６Ａの端部と表側配線用コネクタ８とを接続する。表側配線０１ａ〜１６ａを構成する材料としては、特に限定されず、従来公知の材料を用いることができるが、上述した表側導電部０１Ａ〜１６Ａと同様の構成のものとすることで表側配線０１ａ〜１６ａも伸縮変形できる。これにより、誘電層２の変形を阻害することがないため、誘電層２の歪み量が正確に検出される。すなわち、表側配線０１ａ〜１６ａは、導電性材料であるカーボンナノチューブ以外の含有割合を少なくすることが好ましく、エラストマー材料を含まない構成とすることがより好ましい。 <Front side wiring>
The front-side wirings 01a to 16a have a linear shape, and connect the end portions of the front-side conductive portions 01A to 16A and the front-side wiring connector 8, respectively. The material constituting the front side wirings 01a to 16a is not particularly limited, and a conventionally known material can be used, but the front side wirings 01a to 16a can be configured by having the same configuration as the above-described front side conductive parts 01A to 16A. 16a can be expanded and contracted. Thereby, since the deformation of the dielectric layer 2 is not hindered, the amount of distortion of the dielectric layer 2 is accurately detected. That is, it is preferable that the front side wirings 01a to 16a have a content ratio other than the carbon nanotube which is a conductive material, and more preferably does not include an elastomer material.

＜裏側配線＞
裏側配線０１ｂ〜１６ｂは、線状を呈しており、それぞれ上記裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂの端部と裏側配線用コネクタ９とを接続する。表側配線０１ａ〜１６ａを構成する材料については、上記表側配線０１ａ〜１６ａと略同様であるのでここでは説明を省略する。 <Backside wiring>
The back side wirings 01b to 16b have a linear shape, and connect the end portions of the back side conductive parts 01B to 16B and the back side wiring connector 9, respectively. The materials constituting the front side wirings 01a to 16a are substantially the same as those of the front side wirings 01a to 16a, and thus the description thereof is omitted here.

なお、静電容量シート１における上記表側配線及び裏側配線が形成される領域について伸縮性が要求されない場合には、この領域では、用いられる柔軟性のエラストマー組成物に代えて、ＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルム、ポリイミドフィルムなど伸縮性の低い基材フィルムを用いることができる。このような基材フィルムを用いることで、従来公知の導電性材料と従来公知の製造方法により、表側配線及び裏側配線が形成された部分を製造することができる。例えば金属メッキ技術や金属プリント技術により作製された配線フィルム等を使用することができる。   In the case where stretchability is not required for the region where the front side wiring and the back side wiring are formed in the capacitance sheet 1, in this region, instead of the flexible elastomer composition used, a PET film or a PEN film is used. A base film having low elasticity such as a polyimide film can be used. By using such a base film, it is possible to manufacture a portion where the front side wiring and the back side wiring are formed by a conventionally known conductive material and a conventionally known manufacturing method. For example, a wiring film produced by a metal plating technique or a metal printing technique can be used.

＜検出部＞
検出部（画素）Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、図１にハッチングで示すように、表側導電部０１Ａ〜１６Ａと裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂとが平面視で交差する部分に形成されている。上記静電容量シート１では、検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、合計２５６個（＝１６個×１６個）形成されており、２５６箇所で静電容量が測定される。２５６個の検出部をそれぞれ独立して形成した場合、各検出部ごとに表側電極及び裏側電極が存在するため、２５６×２極で５１２本の配線が必要となるが、本実施形態のように帯状の導電部を交差させることで、必要な配線数を１６本＋１６本の３２本とすることができる。そのため、上述のように検出部が効率良く配置される。なお、検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６は、Ｘ方向及びＹ方向ともに略等間隔でマトリクス状に配置されている。 <Detector>
As shown by hatching in FIG. 1, the detection units (pixels) C0101 to C1616 are formed at portions where the front conductive portions 01A to 16A and the back conductive portions 01B to 16B intersect in plan view. In the capacitance sheet 1, a total of 256 detection units C0101 to C1616 (= 16 × 16) are formed, and the capacitance is measured at 256 locations. When 256 detection units are formed independently, the front side electrode and the back side electrode exist for each detection unit, so 512 wirings are required with 256 × 2 poles, as in this embodiment. By crossing the strip-shaped conductive portions, the required number of wirings can be 16 + 16 = 32. Therefore, the detection unit is efficiently arranged as described above. The detection units C0101 to C1616 are arranged in a matrix at substantially equal intervals in the X direction and the Y direction.

＜表側配線用コネクタ＞
表側配線用コネクタ８は、表側配線０１ａ〜１６ａ及び静電容量検出手段５の測定端子に接続され、静電容量検出手段５の選択制御によって静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続する表側配線を切り替える。これにより、表側導電部０１Ａ〜１６Ａのうち静電容量検出手段５によって選択された一つの表側導電部のみが静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続される。 <Front side wiring connector>
The front-side wiring connector 8 is connected to the front-side wirings 01a to 16a and the measurement terminals of the capacitance detection means 5, and is electrically connected to the measurement terminals of the capacitance detection means 5 by selection control of the capacitance detection means 5. Switch the front side wiring. Thereby, only one front side conductive part selected by the capacitance detection means 5 among the front side conductive parts 01 </ b> A to 16 </ b> A is electrically connected to the measurement terminal of the capacitance detection means 5.

＜裏側配線用コネクタ＞
裏側配線用コネクタ９は、裏側配線０１ｂ〜１６ｂ及び静電容量検出手段５の測定端子に接続され、静電容量検出手段５の選択制御によって静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続する表側配線を切り替える。これにより、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂのうち静電容量検出手段５によって選択された一つの裏側導電部のみが静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続される。 <Back side wiring connector>
The back side wiring connector 9 is connected to the back side wirings 01b to 16b and the measurement terminal of the capacitance detection means 5, and is electrically connected to the measurement terminal of the capacitance detection means 5 by selection control of the capacitance detection means 5. Switch the front side wiring. Thereby, only one back side conductive part selected by the capacitance detection means 5 among the back side conductive parts 01B to 16B is electrically connected to the measurement terminal of the capacitance detection means 5.

＜表側保護層及び裏側保護層＞
シート状の表側保護層６は、図２に示すように、誘電層２、表側導電部０１Ａ〜１６Ａ及び表側配線０１ａ〜１６ａを覆うように、誘電層２の表面側に配置されている。また、シート状の裏側保護層７が、誘電層２、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂ及び裏側配線０１ｂ〜１６ｂを覆うように、誘電層２の裏面側に配置されている。表側保護層６及び裏側保護層７をこのように設けることで、表側導電部０１Ａ〜１６Ａ、表側配線０１ａ〜１６ａ、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂ及び裏側配線０１ｂ〜１６ｂと、静電容量シート１の外部の部材とが導通するのを抑制することができる。 <Front side protective layer and back side protective layer>
As shown in FIG. 2, the sheet-like front protective layer 6 is disposed on the surface side of the dielectric layer 2 so as to cover the dielectric layer 2, the front conductive portions 01 </ b> A to 16 </ b> A, and the front wirings 01 a to 16 a. Moreover, the sheet-like back side protective layer 7 is disposed on the back side of the dielectric layer 2 so as to cover the dielectric layer 2, the back side conductive portions 01B to 16B, and the back side wirings 01b to 16b. By providing the front side protective layer 6 and the back side protective layer 7 in this manner, the front side conductive parts 01A to 16A, the front side wirings 01a to 16a, the back side conductive parts 01B to 16B, the back side wirings 01b to 16b, and the capacitance sheet 1 It is possible to suppress conduction with an external member.

また、表側保護層６及び裏側保護層７を設ける目的は、電極層の保護に限定されるものではない。例えば着色した保護層を形成することにより、導電部や配線等を外部から見えなくでき、また保護層に印字することで意匠性が付与される。また、例えば表側保護層６及び裏側保護層７の表面に接着性又は粘着性を有する層を付与することで、測定対象物を静電容量シート１に貼り付けることができる。また、例えば保護層の表面を摩擦係数の低い表面層とすることもできる。   The purpose of providing the front side protective layer 6 and the back side protective layer 7 is not limited to the protection of the electrode layer. For example, by forming a colored protective layer, it is possible to make the conductive portion, wiring, and the like invisible from the outside, and design is imparted by printing on the protective layer. Further, for example, by applying a layer having adhesiveness or tackiness to the surface of the front side protective layer 6 and the back side protective layer 7, the measurement object can be attached to the capacitance sheet 1. For example, the surface of the protective layer can be a surface layer having a low coefficient of friction.

表側保護層６及び裏側保護層７の材質は特に限定されず、その形成目的に応じて適宜選択すればよいが、例えば誘電層２に用いたエラストマー組成物と同様のものを用いることができる。上記表側保護層６及び裏側保護層７は、誘電層２と略同じベースポリマーを含んで形成されていることが好ましく、これにより誘電層２との高い接着性が得られる。なお、表側保護層６及び裏側保護層７は接着剤を介して誘電層２に積層してもよい。   The material of the front side protective layer 6 and the back side protective layer 7 is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose of formation thereof. For example, the same elastomer composition as that used for the dielectric layer 2 can be used. The front side protective layer 6 and the back side protective layer 7 are preferably formed so as to include substantially the same base polymer as that of the dielectric layer 2, whereby high adhesion to the dielectric layer 2 can be obtained. The front side protective layer 6 and the back side protective layer 7 may be laminated on the dielectric layer 2 via an adhesive.

［静電容量検出手段］
上記静電容量検出手段５は、図３に示すように、上記表側電極層３に電気的に接続され表側電極層３及び裏側電極層４間に電圧を印加する交流印加装置１１と、反転入力端子が上記裏側電極層４に電気的に接続され非反転入力端子が接地される演算増幅器１２と、上記演算増幅器１２の反転入力端子及び出力端子間に並列に接続される帰還キャパシタ１３及び帰還抵抗１４とを有する。静電容量検出手段５の測定端子を上記静電容量シート１の表側配線用コネクタ８及び裏側配線用コネクタ９に接続することにより、交流印加装置１１及び表側電極層３、演算増幅器１２の反転入力端子及び裏側電極層４がそれぞれ電気的に接続される。電気的に接続した状態で表側電極層３及び裏側電極層４間に交流電圧を印加すると、上記静電容量シート１の表側電極層３及び裏側電極層４間の電極間キャパシタ１５の静電容量に対応する電圧が演算増幅器１２の出力端子から出力され、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１０へ入力される。 [Capacitance detection means]
As shown in FIG. 3, the capacitance detecting means 5 includes an AC applying device 11 that is electrically connected to the front electrode layer 3 and applies a voltage between the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4, and an inverting input. An operational amplifier 12 having a terminal electrically connected to the back electrode layer 4 and a non-inverting input terminal grounded, and a feedback capacitor 13 and a feedback resistor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 12 14. By connecting the measurement terminal of the capacitance detection means 5 to the front side wiring connector 8 and the back side wiring connector 9 of the capacitance sheet 1, the AC input device 11, the front side electrode layer 3, and the inverting input of the operational amplifier 12 are provided. The terminal and the back electrode layer 4 are electrically connected to each other. When an AC voltage is applied between the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 in an electrically connected state, the capacitance of the interelectrode capacitor 15 between the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 of the capacitance sheet 1 is described. Is output from the output terminal of the operational amplifier 12 and input to an ADC (Analog-to-Digital Converter) 10.

ここで、静電容量検出手段５により、各検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６の静電容量を測定する動作について以下に説明する。   Here, the operation of measuring the capacitance of each of the detection units C0101 to C1616 by the capacitance detection means 5 will be described below.

静電容量検出手段５は、表側導電部０１Ａ〜１６Ａのうち、測定対象の検出部に対応する一つの表側導電部が静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続されるよう表側配線用コネクタ８を選択制御すると共に、裏側導電部０１Ｂ〜１６Ｂのうち、測定対象の検出部に対応する一つの裏側導電部が静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続されるよう裏側配線用コネクタ９を選択制御する。そして、交流印加装置１１によって電気的に接続された上記表側導電部及び裏側導電部間に電圧を印加し、演算増幅器１２の出力電圧に基づいて、このときの表側電極層３及び裏側電極層４間の静電容量を測定する。   Capacitance detection means 5 includes front-side wiring so that one of the front-side conductive parts 01A to 16A corresponding to the measurement-target detection part is electrically connected to the measurement terminal of capacitance detection means 5. The connector 8 is selected and controlled, and one of the back side conductive parts 01B to 16B is electrically connected to the measurement terminal of the capacitance detecting means 5 so that one back side conductive part corresponding to the detection part to be measured is electrically connected to the measurement terminal. The wiring connector 9 is selected and controlled. Then, a voltage is applied between the front side conductive part and the back side conductive part electrically connected by the AC applying device 11, and the front side electrode layer 3 and the back side electrode layer 4 at this time are based on the output voltage of the operational amplifier 12. Measure the capacitance between.

静電容量検出手段５は、２５６個の全ての検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６について、上述した動作を繰り返し行う。すなわち、静電容量検出手段５は、測定する対象の検出部に対応する一つの表側導電部及び一つの裏側導電部のみを静電容量検出手段５の測定端子に電気的に接続させ、その表側導電部及び裏側導電部間に電圧を印加して静電容量を測定する動作を、測定端子に電気的に接続する表側導電部及び裏側導電部を順次切り替えることにより、全ての検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６について順次行う。これにより、全ての検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６について、それぞれの静電容量が順次静電容量検出手段５によって測定される。   The electrostatic capacitance detection means 5 repeats the above-described operation for all 256 detection units C0101 to C1616. That is, the capacitance detecting means 5 electrically connects only one front side conductive part and one back side conductive part corresponding to the detection part to be measured to the measurement terminal of the capacitance detection means 5, and the front side The operation of measuring the capacitance by applying a voltage between the conductive part and the back side conductive part is sequentially switched between the front side conductive part and the back side conductive part electrically connected to the measurement terminal, whereby all the detection parts C0101 to C1616 are detected. Are performed sequentially. As a result, the capacitances of all the detection units C0101 to C1616 are sequentially measured by the capacitance detection means 5.

図３の静電容量検出手段５の回路において、表側電極層３に電気的に接続される交流印加装置１１の端子と演算増幅器１２の反転入力端子との間（以下、この間の抵抗を静電容量シート抵抗１６と呼ぶ）の抵抗値をＲｘ（Ω）、交流印加装置１１による印加電圧の周波数をｆ（Ｈｚ）、帰還キャパシタ１３の容量値をＣｆ（Ｆ）、帰還抵抗１４の抵抗値をＲｆ（Ω）、電極間キャパシタ１５の容量値をＣｘ（Ｆ）とした場合に、この回路の伝達関数Ｇ（ｓ）は下記式（６）で表される。下記式（６）の分子は、ボード線図上では単調増加のグラフになるため、この回路のカットオフ周波数を導出するためには、分母だけを考慮し、下記式（７）の伝達関数Ｇ’（ｓ）を用いればよい。 In the circuit of the electrostatic capacitance detection means 5 in FIG. 3, between the terminal of the AC applying device 11 electrically connected to the front electrode layer 3 and the inverting input terminal of the operational amplifier 12 (hereinafter, the resistance between them is electrostatically charged). The resistance value of the capacitive sheet resistor 16 is R x (Ω), the frequency of the voltage applied by the AC applying device 11 is f (Hz), the capacitance value of the feedback capacitor 13 is C f (F), and the resistance of the feedback resistor 14 When the value is R f (Ω) and the capacitance value of the interelectrode capacitor 15 is C x (F), the transfer function G (s) of this circuit is expressed by the following equation (6). Since the numerator of the following equation (6) is a monotonically increasing graph on the Bode diagram, in order to derive the cutoff frequency of this circuit, only the denominator is considered, and the transfer function G of the following equation (7) is taken into account. '(S) may be used.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

図３の回路はバンドパスフィルタと同構造なので、（ｉ）ｓが非常に小さい場合、（ｉｉ）ｓが小さく、ｓの項以外を省略できる場合、及び（ｉｉｉ）ｓが大きく、ｓ２の項以外を省略できる場合の３つの周波数帯域の場合に分けることができる。上記（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の周波数帯域における伝達関数Ｇ’（ｓ）は、それぞれ下記式（８）、式（９）及び式（１０）となる。 Since the circuit of FIG. 3 has the same structure as the bandpass filter, (i) when s is very small, (ii) when s is small and other than s can be omitted, and (iii) when s is large and s 2 It can be divided into three frequency bands where items other than terms can be omitted. The transfer functions G ′ (s) in the frequency bands (i), (ii), and (iii) are represented by the following equations (8), (9), and (10), respectively.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

伝達関数から周波数応答を求めるために、上記式（８）、式（９）及び式（１０）においてｓ＝ｊωとすると、低周波側のカットオフ周波数ωＬ（Ｈｚ）、高周波側のカットオフ周波数ωＨ（Ｈｚ）及び中心周波数ω０（Ｈｚ）が導出できる。なお、ここでωは角周波数、ｊは虚数単位である。具体的には、低周波側のカットオフ周波数ωＬのときに上記式（８）及び式（９）の右辺同士が等しくなるので、上記式（８）及び式（９）より下記式（１１）のように低周波側のカットオフ周波数ωＬが導出される。また、高周波側のカットオフ周波数ωＨのときに上記式（９）及び式（１０）の右辺同士が等しくなるので、上記式（９）及び式（１０）より下記式（１２）のように高周波側のカットオフ周波数ωＨが導出される。 In order to obtain the frequency response from the transfer function, if s = jω in the above equations (8), (9), and (10), the cut-off frequency ω L (Hz) on the low frequency side and the cut-off on the high frequency side The frequency ω H (Hz) and the center frequency ω 0 (Hz) can be derived. Here, ω is an angular frequency, and j is an imaginary unit. Specifically, since the right sides of the above equations (8) and (9) are equal when the cut-off frequency ω L is on the low frequency side, the following equation (11) is obtained from the above equations (8) and (9). ), The cut-off frequency ω L on the low frequency side is derived. Further, since the right sides of the above equations (9) and (10) are equal at the cutoff frequency ω H on the high frequency side, the following equation (12) is obtained from the above equations (9) and (10). A cut-off frequency ω H on the high frequency side is derived.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

また、ボード線図上の低周波側のカットオフ周波数ωＬと高周波側のカットオフ周波数ωＨとの間の中心周波数がω０となるので、中心周波数ω０は下記式（１３）で表される。従って、下記式（１３）に上記式（１１）及び式（１２）のωＬ及びωＨを代入することにより、下記式（１４）のように中心周波数ω０が導出される。 Further, since the center frequency between the cut-off frequency ω L on the low frequency side and the cut-off frequency ω H on the high frequency side on the Bode diagram is ω 0 , the center frequency ω 0 is expressed by the following equation (13). Is done. Therefore, by substituting ω L and ω H in the above formulas (11) and (12) into the following formula (13), the center frequency ω 0 is derived as in the following formula (14).

Figure 2015197382
Figure 2015197382

Figure 2015197382
Figure 2015197382

一方、ωＬ＜ω＜ωＨである周波数ωでの利得は、上記（ｉｉ）の場合で下記式（１５）となり一定である。 On the other hand, the gain at the frequency ω where ω L <ω <ω H is constant according to the following formula (15) in the case of (ii).

Figure 2015197382
Figure 2015197382

上記式（１５）より、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが大きいほど高利得となることがわかる。また、交流印加装置１１による発振周波数ｆが、ωＬ＜２πｆ＜ωＨの範囲内であれば利得が一定となる。従って、上記式（１１）及び式（１２）より、２πｆが下記式（１６）の関係を満たすとよい。 From the above equation (15), it can be seen that the higher the resistance value Rf of the feedback resistor 14, the higher the gain. Further, if the oscillation frequency f by the AC applying device 11 is within the range of ω L <2πf <ω H , the gain is constant. Therefore, from the above formulas (11) and (12), 2πf should satisfy the relationship of the following formula (16).

Figure 2015197382
Figure 2015197382

つまり、上記式（１６）の２πｆの上限側の不等式を変形して、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが下記式（１７）を満たすことが一定の高利得を得るための条件となる。下記式（１７）では２πｆＲｘＣｘ−１＞０である必要があるため、抵抗値Ｒｆが下記式（１７）を満たすときの発振周波数ｆは下記式（１８）を満たすものでなければならない。 That is, a condition for obtaining a constant high gain is that the inequality on the upper limit side of 2πf in the above equation (16) is modified and the resistance value R f of the feedback resistor 14 satisfies the following equation (17). In the following formula (17), 2πfR x C x −1> 0 needs to be satisfied, and therefore the oscillation frequency f when the resistance value R f satisfies the following formula (17) must not satisfy the following formula (18). Don't be.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

同様に、上記式（１６）の２πｆの下限側の不等式を変形して、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが下記式（１９）を満たすことが一定の高利得を得るための条件となる。下記式（１９）においてＲｆ≧０より、１−２πｆＲｘＣｘ≧０なので、抵抗値Ｒｆが下記式（１９）を満たすときの発振周波数ｆは下記式（２０）を満たすものである。 Similarly, a condition for obtaining a constant high gain is obtained by modifying the inequality on the lower limit side of 2πf in the above equation (16) so that the resistance value R f of the feedback resistor 14 satisfies the following equation (19). In the following formula (19), since R f ≧ 0 and 1-2πfR x C x ≧ 0, the oscillation frequency f when the resistance value R f satisfies the following formula (19) satisfies the following formula (20). .

Figure 2015197382
Figure 2015197382

従って、上記式（１７）及び式（１８）より帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが下記式（１）を満たし、かつ上記式（１９）及び式（２０）より帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが下記式（２）を満たすことにより高利得が得られる。 Therefore, the resistance value R f of the feedback resistor 14 satisfies the following equation (1) from the above equations (17) and (18), and the resistance value R f of the feedback resistor 14 from the above equations (19) and (20). Satisfying the following formula (2), a high gain can be obtained.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

しかし、上記発振周波数ｆが、ωＬ＜２πｆ＜ωＨの範囲内であっても、上記式（１５）より抵抗値Ｒｆが小さいと利得が低下する。つまり、上記式（１５）より、抵抗値Ｒｆが抵抗値Ｒｘに対して大きいほど利得が大きくなり、その利得はＣｘ／Ｃｆに近似され、電極間キャパシタ１５の容量値と帰還キャパシタ１３の容量値との比になる。そのため、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが下記式（３）を満たすことが好ましい。抵抗値Ｒｆが下記式（３）の下限以下であると、利得が小さくなりその結果分解能が低下するおそれがある。 However, even if the oscillation frequency f is within the range of ω L <2πf <ω H , the gain is lowered if the resistance value R f is smaller than the above equation (15). That is, according to the above equation (15), the gain increases as the resistance value Rf is larger than the resistance value Rx , and the gain is approximated to Cx / Cf , and the capacitance value of the interelectrode capacitor 15 and the feedback capacitor It becomes a ratio with the capacity value of 13. Therefore, it is preferable that the resistance value R f of the feedback resistor 14 satisfies the following formula (3). If the resistance value R f is less than or equal to the lower limit of the following formula (3), the gain may be reduced, resulting in a reduction in resolution.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

従って、発振周波数ｆが上記式（１）及び式（２）を満たし、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆが上記式（３）を満たすことにより、上記演算増幅器１２の利得が向上し、静電容量シート１の電極層間の容量値Ｃｘをより高精度に測定できる。なお、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆをさらに大きくし抵抗値Ｒｘの１０倍よりも大きくすることで、さらに利得が大きくなり分解能が向上する。 Therefore, when the oscillation frequency f satisfies the above expressions (1) and (2) and the resistance value R f of the feedback resistor 14 satisfies the above expression (3), the gain of the operational amplifier 12 is improved, and It can measure the capacitance value C x of the electrode interlayer capacitance sheet 1 more accurately. Note that the gain is further increased and the resolution is improved by further increasing the resistance value Rf of the feedback resistor 14 to be larger than 10 times the resistance value Rx .

また、帰還キャパシタ１３及び帰還抵抗１４で構成されるローパスフィルタ部分の演算増幅器１２の出力信号の立ち下がり時間ｔｆ（秒）は、下記式（２１）で求められる。 Further, the fall time t f (second) of the output signal of the operational amplifier 12 in the low-pass filter portion constituted by the feedback capacitor 13 and the feedback resistor 14 is obtained by the following equation (21).

Figure 2015197382
Figure 2015197382

演算増幅器１２の出力信号の立ち下がり時間ｔｆを入力の発振周波数ｆの周期に対して十分に大きくすることにより、立ち下がりが遅くなり、安定した測定が可能となる。従って、帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆを、発振周波数ｆの周期に対して１０倍の余裕を持たせるよう下記式（４）を満たすようにすることで、より精度よく容量値Ｃｘが測定できる。なお、利得を考慮すると、入力の発振周波数ｆが高周波側のカットオフ周波数ｆＨを超えないことが好ましい。従って、上記式（１２）より、下記式（５）を満たす発振周波数ｆとすることにより高利得が得られる。 By sufficiently increasing the fall time t f of the output signal of the operational amplifier 12 with respect to the period of the input of the oscillation frequency f, falling is delayed, thus enabling stable measurement. Therefore, the capacitance value Cx can be measured more accurately by satisfying the following equation (4) so that the resistance value Rf of the feedback resistor 14 has a margin of 10 times the period of the oscillation frequency f. it can. In consideration of the gain, it is preferable that the input oscillation frequency f does not exceed the cut-off frequency f H on the high frequency side. Therefore, from the above equation (12), a high gain can be obtained by setting the oscillation frequency f to satisfy the following equation (5).

Figure 2015197382
Figure 2015197382

また、上述したように、伝達関数Ｇ’（ｓ）においてｓが小さくｓの項以外を省略できる上記（ｉｉ）の場合、演算増幅器１２の利得はＣｘ／Ｃｆに近似される。従って、帰還キャパシタ１３の容量値Ｃｆを、上記静電容量シート１の伸縮変形によって容量値Ｃｘが取り得る範囲の最大値に近い値とすることにより、測定可能な容量の範囲が広がり、その結果分解能が向上する。なお、表側電極層３及び裏側電極層４間の距離が小さいほど容量値Ｃｘは大きくなるので、当該静電容量型センサにより測定対象物を測定する際に静電容量シート１が伸縮変形する範囲内において表側電極層３及び裏側電極層４間の距離が最小となるときの容量値が、上記静電容量シート１の伸縮変形によって容量値Ｃｘが取り得る範囲の最大値である。 Further, as described above, in the case of (ii) in which s is small in the transfer function G ′ (s) and other terms than s can be omitted, the gain of the operational amplifier 12 is approximated to C x / C f . Therefore, by setting the capacitance value C f of the feedback capacitor 13 to a value close to the maximum value that can be taken by the capacitance value C x due to the expansion and contraction of the capacitance sheet 1, the measurable capacitance range is expanded. As a result, the resolution is improved. Since the capacitance value Cx increases as the distance between the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 decreases, the capacitance sheet 1 expands and contracts when the measurement object is measured by the capacitance sensor. The capacitance value when the distance between the front-side electrode layer 3 and the back-side electrode layer 4 becomes the minimum within the range is the maximum value of the range that the capacitance value C x can take by the expansion and contraction of the capacitance sheet 1.

具体的には、上記帰還キャパシタ１３の容量値Ｃｆの下限としては、上記電極間キャパシタ１５の容量値Ｃｘが取り得る範囲の最大値の０．００１倍が好ましく、０．５倍がより好ましい。また、上記容量値Ｃｆの上限としては、上記容量値Ｃｘが取り得る範囲の最大値の５倍が好ましく、１．５倍がより好ましい。上記容量値Ｃｆが上記下限未満であると、測定可能な範囲が狭くなるおそれがある。また、上記容量値Ｃｆが上記上限を超えると、十分な利得が得られなくなるおそれがある。 Specifically, the lower limit of the capacitance value C f of the feedback capacitor 13 is preferably 0.001 times the maximum value of the range that the capacitance value C x of the interelectrode capacitor 15 can take, and more preferably 0.5 times. preferable. The upper limit of the capacitance C f, 5 times the maximum value of the range to the capacitance value C x can take, and more preferably from 1.5 times. If the capacitance value Cf is less than the lower limit, the measurable range may be narrowed. Also, the capacitance value C f exceeds the upper limit, there is a possibility that sufficient gain can not be obtained.

〔利点〕
当該静電容量型センサは、静電容量検出手段５が演算増幅器１２の反転入力端子及び出力端子間に帰還キャパシタ１３と帰還抵抗１４とが並列に接続されているので、演算増幅器１２の出力電圧レベルが一定値になるまでの時間が短縮され、高抵抗の静電容量シート１の電極層間の容量値を優れた応答性及び精度で測定できる。 〔advantage〕
In the capacitance type sensor, since the capacitance detection means 5 has the feedback capacitor 13 and the feedback resistor 14 connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 12, the output voltage of the operational amplifier 12 The time until the level reaches a constant value is shortened, and the capacitance value between the electrode layers of the high-resistance capacitance sheet 1 can be measured with excellent responsiveness and accuracy.

［歪み計測装置］
当該歪み計測装置は、上記静電容量型センサを備える。上述したように、上記静電容量型センサは、静電容量シート１の主に平面方向への伸縮による表側電極層３及び裏側電極層４の面積の変化に伴って静電容量が変化し、この静電容量の変化を優れた応答性及び精度で測定できる。当該歪み計測装置は、上記静電容量型センサを備えることで、各検出部Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６における静電容量の変化が優れた応答性及び精度で測定されるので、その測定結果を用いて測定対象物の凸凹形状及び形状変化を優れた応答性及び精度で検出でき、静電容量シート１の伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布又は面圧分布を優れた精度で計測することができる。 [Strain measurement device]
The strain measurement apparatus includes the capacitance type sensor. As described above, in the capacitance type sensor, the capacitance changes in accordance with the change in the area of the front electrode layer 3 and the back electrode layer 4 due to the expansion and contraction of the capacitance sheet 1 mainly in the plane direction. This change in capacitance can be measured with excellent responsiveness and accuracy. Since the distortion measuring device includes the capacitance type sensor, the change in capacitance in each of the detection units C0101 to C1616 is measured with excellent responsiveness and accuracy. The uneven shape and shape change of the object can be detected with excellent responsiveness and accuracy, and the amount of expansion / contraction deformation strain, expansion / contraction deformation strain or surface pressure distribution of the capacitance sheet 1 can be measured with excellent accuracy.

［その他の実施形態］
なお、本発明は上記実施態様の他、種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。 [Other Embodiments]
The present invention can be carried out in various modified and improved forms in addition to the above embodiment.

つまり、上記実施形態における静電容量シート１は、誘電層２の表面側に積層される表側電極層３がストライプ状に配設される複数の表側導電部を有し、誘電層２の裏面側に積層される裏側電極層４が表側導電部に略直交するようにストライプ状に配設される複数の裏側導電部を有するものとしたが、このような表側電極層及び裏側電極層の構成に限定されるものではなく、誘電層の両面に積層される電極層間の静電容量を検知する静電容量シートであればどのような構成であってもよい。例えば、上記実施形態における静電容量シート１のように計測点（以下、「画素」と呼ぶ）がマトリクス状に配置されるものではなく、計測点が１点（単画素）である静電容量シートも本発明の意図する範囲である。また、各画素の形状は、正方形、長方形、多角形、円、楕円等どのような形状であってもよい。また、電極が共通化されていない複数の単画素を有する静電容量シートも本発明の意図する範囲である。   That is, the capacitance sheet 1 in the above embodiment has a plurality of front side conductive portions in which the front side electrode layer 3 laminated on the front side of the dielectric layer 2 is arranged in a stripe shape, and the back side of the dielectric layer 2 The back-side electrode layer 4 laminated on the substrate has a plurality of back-side conductive portions arranged in a stripe shape so as to be substantially orthogonal to the front-side conductive portion. The configuration is not limited, and any configuration may be used as long as the capacitance sheet detects the capacitance between the electrode layers laminated on both sides of the dielectric layer. For example, the measurement points (hereinafter referred to as “pixels”) are not arranged in a matrix as in the capacitance sheet 1 in the above embodiment, and the capacitance is one measurement point (single pixel). Sheets are also within the intended scope of the present invention. The shape of each pixel may be any shape such as a square, a rectangle, a polygon, a circle, or an ellipse. In addition, an electrostatic capacity sheet having a plurality of single pixels whose electrodes are not shared is also within the scope of the present invention.

また、誘電層の表面側及び裏面側に積層される電極層を有し、長手方向の伸縮を電極層間の静電容量の変化で検出する平面視帯状の静電容量型センサを少なくとも１つ備えた静電容量シートも本発明の意図する範囲である。さらに、このような帯状の静電容量型センサを複数備え、これらの静電容量型センサの端部同士が接続されてシート状を形成している静電容量シートも本発明の意図する範囲である。この静電容量シートは、複数の静電容量型センサの静電容量を測定することで、複雑で広い範囲の形状変化に伴う歪みの方向及び大きさを計測できる。   Also, it has at least one capacitive sensor having a belt-like shape in plan view that has electrode layers stacked on the front and back sides of the dielectric layer and detects expansion and contraction in the longitudinal direction by a change in capacitance between the electrode layers. An electrostatic capacitance sheet is also within the scope of the present invention. Further, a capacitive sheet that includes a plurality of such band-shaped capacitive sensors, and in which the ends of these capacitive sensors are connected to form a sheet, is within the scope of the present invention. is there. This capacitance sheet can measure the direction and magnitude of distortion associated with a complicated and wide range of shape changes by measuring the capacitance of a plurality of capacitance sensors.

また、上記実施形態では、電極層に保護層が積層される構成について説明したが、他の導体から入ってくる外来ノイズや電磁波をグランド（接地）するためのシールド電極層が電極層と保護層との間に配設されていてもよく、このようなシールド電極層を有する静電容量シートも本発明の意図する範囲である。シールド電極層は、例えば電極層の誘電層とは反対側の面にエラストマー材料等の絶縁層を積層し、この絶縁層と保護層との間に配設される。このシールド電極層は、誘電層の表面側及び裏面側のうち、一方の面側のみに配設されてもよいし、両方の面側に配設されてもよい。   In the above embodiment, the configuration in which the protective layer is laminated on the electrode layer has been described. However, the shield electrode layer for grounding external noise and electromagnetic waves entering from other conductors is the electrode layer and the protective layer. The electrostatic capacity sheet having such a shield electrode layer is also within the intended scope of the present invention. For example, an insulating layer made of an elastomer material or the like is laminated on the surface of the electrode layer opposite to the dielectric layer, and the shield electrode layer is disposed between the insulating layer and the protective layer. The shield electrode layer may be disposed only on one surface side of the front surface side and the back surface side of the dielectric layer, or may be disposed on both surface sides.

また、上記実施形態では、誘電層の表面側及び裏面側に表側保護層及び裏側保護層が積層される構成について説明したが、表側保護層及び裏側保護層が省略された構成としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the structure by which a front side protective layer and a back side protective layer are laminated | stacked on the surface side and back surface side of a dielectric layer, it is good also as a structure by which the front side protective layer and the back side protective layer were abbreviate | omitted.

以下、実施例によって当該発明をさらに具体的に説明するが、当該発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

図３に示す静電容量検出手段５を用いて、静電容量シート抵抗１６の抵抗値Ｒｘ及び帰還抵抗１４の抵抗値Ｒｆと、交流印加装置１１の発振周波数及び演算増幅器１２の出力波形との関係を求めた。 Using the capacitance detection means 5 shown in FIG. 3, the resistance value Rx of the capacitance sheet resistor 16 and the resistance value Rf of the feedback resistor 14, the oscillation frequency of the AC applying device 11, and the output waveform of the operational amplifier 12. Sought a relationship with.

まず、実施例１〜実施例４として、数値計算により、図３に示す回路における抵抗値Ｒｘ及び抵抗値Ｒｆに対する交流印加装置１１の発振周波数及び演算増幅器１２の出力信号の立ち下がり時間の関係を求めた。その結果を表１に示す。表１において、ｆＬ（Ｈｚ）は低周波側のカットオフ周波数、ｆＨ（Ｈｚ）は高周波側のカットオフ周波数、ｆ０（Ｈｚ）は中心周波数、ｔｆ（秒）は演算増幅器１２の出力信号の立ち下がり時間を示している。 First, as Example 1 to Example 4, by numerical calculation, the oscillation frequency of the AC applying device 11 and the fall time of the output signal of the operational amplifier 12 with respect to the resistance value Rx and the resistance value Rf in the circuit shown in FIG. Sought a relationship. The results are shown in Table 1. In Table 1, f L (Hz) is the cutoff frequency on the low frequency side, f H (Hz) is the cutoff frequency on the high frequency side, f 0 (Hz) is the center frequency, and t f (seconds) is the operational amplifier 12. The fall time of the output signal is shown.

Figure 2015197382
Figure 2015197382

表１の実施例１〜３の結果より、抵抗値Ｒｆが大きくなると、高周波側のカットオフ周波数ｆＨが小さくなるが、立ち下がり時間ｔｆは大きくなることがわかる。また、実施例３及び４の結果より、抵抗値Ｒｘを小さくすることで、高周波側のカットオフ周波数ｆＨを大きくできることがわかる。 From the results of Examples 1 to 3 in Table 1, the resistance value R f is increased, but the cut-off frequency f H of the high-frequency side becomes smaller, the fall time t f it can be seen that the increase. Further, from the results of Examples 3 and 4, the resistance value by reducing the R x, it can be seen that increasing the cut-off frequency f H of the high-frequency side.

次に、実施例５〜実施例８として、シミュレーションにより、図３に示す回路における抵抗値Ｒｘ、抵抗値Ｒｆ及び交流印加装置１１の発振周波数ｆと、演算増幅器１２の出力信号波形との関係を求めた。実施例５では、抵抗値Ｒｆ＝２５６ｋΩ、抵抗値Ｒｘ＝１００ｋΩ及び発振周波数ｆ＝１０ｋＨｚと設定し、実施例６では、抵抗値Ｒｆ＝４．７ＭΩ、抵抗値Ｒｘ＝１００ｋΩ及び発振周波数ｆ＝１０ｋＨｚと設定し、実施例７では、抵抗値Ｒｆ＝４．７ＭΩ、抵抗値Ｒｘ＝１００ｋΩ及び発振周波数ｆ＝２０ｋＨｚと設定し、実施例８では、抵抗値Ｒｆ＝４．７ＭΩ、抵抗値Ｒｘ＝５０ｋΩ及び発振周波数ｆ＝２０ｋＨｚと設定した。実施例５〜８の出力波形のシミュレーション結果をそれぞれ図４（ａ）〜図４（ｄ）に示す。これらの図では、横軸が時間を表し、縦軸が電圧を表し、入力波形を破線で表し、出力波形を実線で表している。 Next, as Example 5 to Example 8, the resistance value R x , the resistance value R f , the oscillation frequency f of the AC applying device 11 and the output signal waveform of the operational amplifier 12 in the circuit shown in FIG. Sought a relationship. In Example 5, the resistance value R f = 256 kΩ, the resistance value R x = 100 kΩ, and the oscillation frequency f = 10 kHz are set. In Example 6, the resistance value R f = 4.7 MΩ, the resistance value R x = 100 kΩ, and the oscillation The frequency f is set to 10 kHz, and in Example 7, the resistance value R f = 4.7 MΩ, the resistance value R x = 100 kΩ, and the oscillation frequency f = 20 kHz are set. In Example 8, the resistance value R f = 4. 7 MΩ, resistance value R x = 50 kΩ, and oscillation frequency f = 20 kHz were set. The simulation results of the output waveforms of Examples 5 to 8 are shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d), respectively. In these figures, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents voltage, the input waveform is represented by a broken line, and the output waveform is represented by a solid line.

図４（ａ）に示す実施例５は、発振周波数ｆ、容量値Ｃｆ、抵抗値Ｒｘ、容量値Ｃｘ及び抵抗値Ｒｆが上記式（１３）を満たすものである。図４（ａ）のシミュレーション結果より、この場合は立ち下がり時間が小さく、測定精度が低下し易いといえる。すなわち、上記式（１３）を満たす設定では、抵抗値Ｒｆが小さくなりすぎるといえる。 In Example 5 shown in FIG. 4A, the oscillation frequency f, the capacitance value C f , the resistance value R x , the capacitance value C x, and the resistance value R f satisfy the above formula (13). From the simulation result of FIG. 4A, it can be said that in this case, the fall time is small and the measurement accuracy is likely to be lowered. That is, it can be said that the resistance value Rf becomes too small at the setting satisfying the above-described equation (13).

一方、図４（ｃ）に示す実施例７及び図４（ｄ）に示す実施例８の結果より、抵抗値Ｒｘが小さくなると立ち下がり時間が大きくなり、静電容量シートの電極層間の容量値Ｃｘをより安定して測定できることがわかる。 On the other hand, from the results of Example 7 shown in FIG. 4C and Example 8 shown in FIG. 4D, the fall time increases as the resistance value Rx decreases, and the capacitance between the electrode layers of the capacitance sheet increases. It can be seen that the value C x can be measured more stably.

なお、図４（ｂ）に示す実施例６は、上記式（４）及び式（５）を満たすパラメータ値を設定した場合の出力波形を示している。図４（ｂ）の結果より、上記式（４）及び式（５）を満たすことにより、より優れた応答性及び精度で静電容量を測定できることがわかる。   In addition, Example 6 shown in FIG.4 (b) has shown the output waveform at the time of setting the parameter value which satisfy | fills said Formula (4) and Formula (5). From the result of FIG. 4B, it can be seen that the electrostatic capacity can be measured with better responsiveness and accuracy by satisfying the above formulas (4) and (5).

本発明の静電容量型センサ及び歪み計測装置は、優れた応答性及び精度で静電容量を測定できるので、面圧分布、伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布等を優れた精度で計測できる。本発明の静電容量型センサは、例えば柔軟物の形状をトレースするためのセンサや、人など測定対象物の動きを計測するセンサ等として使用することができる。より具体的には、例えば足裏による靴底インナーの変形や、臀部による座面クッションの変形等を測定することができる。また、本発明の静電容量型センサは、例えばタッチパネル用の入力インターフェースとしても使用することができる。なお、本発明の静電容量型センサは、既存のセンサである光学式のモーションキャプチャーでは測定できない光の遮蔽部位での測定にも利用することが可能である。   Since the capacitance type sensor and strain measurement device of the present invention can measure capacitance with excellent responsiveness and accuracy, it is possible to measure surface pressure distribution, stretch deformation strain amount, stretch deformation strain distribution, etc. with excellent accuracy. . The capacitive sensor of the present invention can be used as, for example, a sensor for tracing the shape of a flexible object, a sensor for measuring the movement of a measurement object such as a person, and the like. More specifically, for example, deformation of the shoe sole inner by the sole, deformation of the seat cushion by the buttocks can be measured. Moreover, the capacitive sensor of the present invention can be used as an input interface for a touch panel, for example. The capacitance type sensor of the present invention can also be used for measurement at a light shielding portion that cannot be measured by an optical motion capture which is an existing sensor.

１ 静電容量シート
２ 誘電層
３ 表側電極層
４ 裏側電極層
５ 静電容量検出手段
６ 表側保護層
７ 裏側保護層
８ 表側配線用コネクタ
９ 裏側配線用コネクタ
１０ ＡＤＣ
１１ 交流印加装置
１２ 演算増幅器
１３ 帰還キャパシタ
１４ 帰還抵抗
１５ 電極間キャパシタ
１６ 静電容量シート抵抗
０１Ａ〜１６Ａ 表側導電部
０１ａ〜１６ａ 表側配線
０１Ｂ〜１６Ｂ 裏側導電部
０１ｂ〜１６ｂ 裏側配線
Ｃ０１０１〜Ｃ１６１６ 検出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitance sheet 2 Dielectric layer 3 Front side electrode layer 4 Back side electrode layer 5 Capacitance detection means 6 Front side protective layer 7 Back side protective layer 8 Front side wiring connector 9 Back side wiring connector 10 ADC
11 AC Application Device 12 Operational Amplifier 13 Feedback Capacitor 14 Feedback Resistor 15 Interelectrode Capacitor 16 Capacitance Sheet Resistance 01A-16A Front Side Conductive Portions 01a-16a Front Side Wiring 01B-16B Back Side Conductive Portions 01b-16b Back Side Wiring C0101-C1616 Detection Unit

Claims (5)

誘電層及びこの誘電層の両面に積層される電極層を有する静電容量シートと、
上記電極層に接続される静電容量検出手段と
を備え、
上記静電容量検出手段が、一方の上記電極層に電気的に接続され上記電極層間に電圧を印加する交流印加装置と、反転入力端子が他方の上記電極層に電気的に接続され非反転入力端子が接地される演算増幅器と、上記演算増幅器の反転入力端子及び出力端子間に並列に接続される帰還キャパシタ及び帰還抵抗とを有し、
上記電極層間の１ｃｍ２当たりのシート抵抗が３５０Ω／□以上である静電容量型センサ。 A capacitive sheet having a dielectric layer and electrode layers laminated on both sides of the dielectric layer;
A capacitance detecting means connected to the electrode layer,
The electrostatic capacity detecting means is electrically connected to one of the electrode layers and applies a voltage between the electrode layers, and the inverting input terminal is electrically connected to the other electrode layer and is non-inverting input An operational amplifier whose terminal is grounded, and a feedback capacitor and a feedback resistor connected in parallel between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier,
A capacitance type sensor having a sheet resistance of 350 Ω / □ or more per 1 cm 2 between the electrode layers. 上記一方の電極層に電気的に接続される交流印加装置の端子と上記演算増幅器の反転入力端子との間の抵抗値をＲｘ（Ω）、上記印加電圧の周波数をｆ（Ｈｚ）、上記帰還キャパシタの容量値をＣｆ（Ｆ）、上記帰還抵抗の抵抗値をＲｆ（Ω）、上記電極層間の容量値をＣｘ（Ｆ）とした場合に、下記式（１）、式（２）及び式（３）を満たす請求項１に記載の静電容量型センサ。
Figure 2015197382
 The resistance value between the terminal of the AC application device electrically connected to the one electrode layer and the inverting input terminal of the operational amplifier is R x (Ω), the frequency of the applied voltage is f (Hz), When the capacitance value of the feedback capacitor is C f (F), the resistance value of the feedback resistor is R f (Ω), and the capacitance value between the electrode layers is C x (F), the following equations (1) and ( The electrostatic capacity type sensor according to claim 1 which satisfies 2) and a formula (3).
Figure 2015197382
 下記式（４）及び式（５）を満たす請求項２に記載の静電容量型センサ。
Figure 2015197382
 The capacitive sensor according to claim 2, wherein the following formula (4) and formula (5) are satisfied.
Figure 2015197382
 上記帰還キャパシタの容量値Ｃｆが、上記静電容量シートの伸縮変形によって取り得る電極層間の容量値Ｃｘの最大値の５倍以下である請求項２又は請求項３に記載の静電容量型センサ。 4. The capacitance according to claim 2, wherein a capacitance value C f of the feedback capacitor is not more than 5 times a maximum value of a capacitance value C x between the electrode layers that can be taken by expansion and contraction of the capacitance sheet. 5. Type sensor. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の静電容量型センサを備え、伸縮変形歪み量、伸縮変形歪み分布又は面圧分布を計測するために用いられる歪み計測装置。   A strain measuring apparatus comprising the capacitance type sensor according to claim 1 and used for measuring a stretching deformation amount, a stretching deformation strain distribution, or a surface pressure distribution.
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