アルプスアルパインのフォースセンサーの検出原理も気圧センサーと同じくピエゾ抵抗方式です。MEMSプロセスで作ったピエゾ抵抗素子を使って荷重(フォース)を検出しています。 ただ、気圧センサーとの違いはダイアフラムを厚くすることで気圧のような微小な圧力変化では出力は変わらず、荷重のような大きな変化のみ検出できる事です。また、サイズを極小化するため集積回路を持たずにアナログ出力としています。
ここではアルプスアルパインのフォースセンサーの特長をご紹介します。

小型低背

アルプスアルパインのフォースセンサーは、小型細径のスタイラスペンのペン先にも入るよう業界最小サイズを実現しています(2020年6月当社調べ)。

高リニアリティ

ピエゾ抵抗方式のフォースセンサーは他の方式に比べて高いリニアリティを実現できますが、更に同じピエゾ抵抗方式の他社製と比較しても当社のフォースセンサーはリニアリティに優れています。

これを理想直線との偏差で表現すると以下のようになり、当社HSFPAR007Aは2%FS^*以下を実現しています。
* FS=Full Span(0～8Nにおける出力変動量)

併せてヒステリシスにも優れていることが分かります。

高感度

アルプスアルパインのフォースセンサーは1g(≒0.01N)レベルの微小な応力も検出できます。

実験例

フォースセンサーの上に1円玉(1g)を重ねていく実験でグラフの通り確実に検出できています^*。上述の通り、アルプスアルパインのフォースセンサーはリニアリティが高いため、これが全荷重領域で実現できます。
* 微小な応力の検出にはオペアンプなどの信号増幅処理や平均化などの信号安定化処理が必要です。

これらの性能によりスタイラスペンの筆圧を検知し筆使いの滑らかさや再現性などの点で心地よい書き味を実現できます。

高信頼性

アルプスアルパインのフォースセンサーは使用荷重範囲(～8N)において100万回の動作寿命を保証しています。 加えてHSFPAR004Aでは、最大定格荷重が従来品比で30～40%アップしており最大55Nの荷重にも耐えられます。