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公開番号2025129545
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026248
出願日2024-02-26
発明の名称センサ及びセンサシステム
出願人学校法人立命館
代理人個人
主分類G01L 1/24 20060101AFI20250829BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の光電変換素子を併用する。
【解決手段】開示のセンサは、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第1光電変換素子と、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持ち、力学エネルギーが実質的に印加されない、又は、印加される力学エネルギーが前記第1光電変換素子よりも小さい、第2光電変換素子と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第１光電変換素子と、
印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持ち、力学エネルギーが実質的に印加されない、又は、印加される力学エネルギーが前記第１光電変換素子よりも小さい、第２光電変換素子と、
を備えるセンサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第２光電変換素子とともに力学エネルギーが実質的に印加されない、又は、印加される力学エネルギーが前記第２光電変換素子と実質的に同じである、第３光電変換素子を更に備える、
請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
可撓性の第１ベースと、
前記第１ベースよりも剛性が高い第２ベースと、
を備え、
前記第１ベースに設けられ、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第１光電変換素子と、
前記第２ベースに設けられ、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第２光電変換素子と、
を備えるセンサ。
【請求項４】
前記第２ベースに設けられ、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第３光電変換素子を更に備える、
請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第２光電変換素子の第２出力信号を用いて、前記第１光電変換素子の第１出力信号を校正する、
センサシステム。
【請求項６】
請求項２又は請求項４に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第２光電変換素子の第２出力信号及び前記第３光電変換素子の第３出力信号のうちのいずれか一方の出力信号に基づく熱応答データを出力し、他方の出力信号に基づく光応答データを出力する、
センサシステム。
【請求項７】
請求項２又は請求項４に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第２光電変換素子の第２出力信号及び前記第３光電変換素子の第３出力信号を用いて、前記第１光電変換素子の第１出力信号を校正する、
センサシステム。
【請求項８】
請求項２又は請求項４に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第２光電変換素子及び前記第３光電変換素子のいずれか一方の素子の出力電流値を用いて、他方の素子の出力電圧を校正する
センサシステム。
【請求項９】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第１光電変換素子による第１光起電力及び前記第２光電変換素子による第２光起電力のうちの一方又は両方の光起電力を動作電力として動作するよう構成されている、
センサシステム。
【請求項１０】
請求項２又は請求項４に記載のセンサと、
前記センサに接続された信号処理回路と、
を備え、
前記信号処理回路は、前記第１光電変換素子による第１光起電力、前記第２光電変換素子による第２光起電力、前記第３光電変換素子による第３光起電力のうちの少なくとも一つの光起電力を動作電力として動作するよう構成されている、
センサシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサ及びセンサシステムに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、圧電半導体を備える光電変換素子を利用したひずみゲージを開示している。圧電半導体を備える光電変化素子が出力する光起電力は、光電変換素子に印加されたひずみに応答して変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１５４７３８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明者は、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ光電変換素子を複数併用することで、センサの機能を向上できるという着想を得た。
【０００５】
本開示のある側面は、センサである。ある実施形態において、開示のセンサは、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第１光電変換素子と、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持ち、力学エネルギーが実質的に印加されない、又は、印加される力学エネルギーが前記第１光電変換素子よりも小さい、第２光電変換素子と、を備え得る。
【０００６】
ある実施形態において、開示のセンサは、可撓性の第１ベースと、前記第１ベースよりも剛性が高い第２ベースと、前記第１ベースに設けられ、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第１光電変換素子と、前記第２ベースに設けられ、印加された力学エネルギーに応じて変化する光電変換特性を持つ第２光電変換素子と、を備え得る。
【０００７】
本開示のある側面は、センサシステムである。実施形態において、開示のセンサシステムは、センサと、前記センサに接続された信号処理回路と、を備え得る。
【０００８】
更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、センサシステムの構成図である。
図２は、センサの構成図である。
図３は、光電変換素子のエネルギー準位を説明する図である。
図４は、センサシステムの構成図である。
図５は、センサシの構成図である。
図６は、光電変換素子のひずみ特性・温度変化特性・照度特性を示す。
図７は、信号処理回路の構成図である。
図８は、プロセッサの処理を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜１．センサ及びセンサシステムの概要＞
（【００１１】以降は省略されています）

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