JP2011005058A - Mechanical characteristic measuring device and method for using mechanical characteristic measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、機械特性測定装置および機械特性測定装置の使用方法に関する。 The present invention relates to a mechanical property measuring device and a method for using the mechanical property measuring device.
デジタル化が支えるIT・ネットワーク技術の進展により、取り扱われる情報は、増大し、それに伴い蓄積される情報は、増大の一途をたどっている。センサ等を用いた入力デバイスにより取得された情報を、正確に分析・判断して分かりやすく加工された情報とし、人に知らせることは、社会の安心安全・快適・環境保全を実現する上で重要である。情報を取得する入力デバイスとしては、例えば、圧電振動子をセンサに用いた入力デバイスがあげられる。圧電振動子を用いた入力デバイスとしては、例えば、物の固定状態を判定する動揺度測定装置(例えば、特許文献1参照)、超音波診断に用いる超音波トランスデューサシステム(例えば、特許文献2参照)等があげられる。 With the advancement of IT and network technology supported by digitalization, the information handled is increasing, and the information accumulated along with this has been increasing. Information obtained by input devices using sensors, etc., is analyzed and judged accurately, and processed into easy-to-understand information, and notifying people is important for realizing social safety, security, comfort, and environmental conservation. It is. An example of an input device that acquires information is an input device that uses a piezoelectric vibrator as a sensor. As an input device using a piezoelectric vibrator, for example, an oscillating degree measuring device for determining a fixed state of an object (for example, see Patent Document 1), an ultrasonic transducer system for use in ultrasonic diagnosis (for example, see Patent Document 2). Etc.
社会が成熟すると共に、高齢化が進展し、様々な問題が生じている。人は、健康維持や抗加齢を望んでいる。このような状況にあって、例えば、健康状態の変化や加齢による影響が顕著に表れる肌の状態を、場所を選ばず、安価で、簡易かつ正確に測定・指示できる健康センサが要望されている。今日では、電子部品の小型化により、電子機器の小型化・軽量化が進み、無線通信を利用した携帯電話、またはノートパソコン等に代表される携帯型電子機器が普及している。このような携帯型電子機器に、前述の健康センサが搭載され、取得した情報を蓄積したり、その情報に基づきサービスの提供を受けられるようになることへの期待は大きい。これを実現するにあたり、前述の健康センサには、例えば、正確な情報が取得可能なように測定精度が高く、かつ小型で電池駆動可能な低消費電力であるという技術的な課題を克服する必要がある。 Along with the maturity of society, aging has progressed and various problems have arisen. People want health and anti-aging. In such a situation, for example, there is a demand for a health sensor that can measure and indicate a skin condition that is significantly affected by changes in the health condition and aging, regardless of location, at a low cost, simply and accurately. Yes. Today, electronic devices have become smaller and lighter due to the miniaturization of electronic components, and portable electronic devices such as mobile phones using wireless communication or notebook personal computers have become widespread. There is a great expectation that such a portable electronic device will be equipped with the above-described health sensor to accumulate acquired information and receive services based on the information. In order to realize this, the above-mentioned health sensor needs to overcome the technical problem of, for example, high measurement accuracy so that accurate information can be acquired, small size, and low power consumption that can be driven by a battery. There is.
人の肌等の弾性体の機械特性を評価するために、圧電振動子を用いた装置が提案されている(特許文献3から5参照)。特許文献3に記載の弾性特性測定装置1000は、図10(a)に示すように、3端子型圧電振動子1002に、一定の電圧を印加するための定電圧駆動回路1001と、高調波成分を除去するためのフィルタ増幅回路1006と、仮想接地型電流検出回路1003とを備える。この装置では、前述の構成部材がループ状に接続され、帰還型自励発振回路が構成されている。この装置の駆動状態において、測定物を前記圧電振動子に接触させると、測定物の等価的な電気インピーダンスが負荷される。このため、図10(b)に示すように、前記自励発振回路の周波数および電流値が、測定物に接触させていない状態(実線の波形1008)と、測定物に接触させている状態(破線の波形1009)とで変化する。このような変化を利用した装置としては、例えば、特許文献4に記載の肌弾力センサがあげられる。図11に示すように、この肌弾力センサ1100は、半球状の接触子1103が取り付けられた棒状の圧電セラミックス円柱1102が、加圧用のバネ1104により外装筐体1107に支持された圧電振動子と、電気回路とから構成されている。前記圧電振動子は、長さ方向縦振動で駆動する。また、前述の弾性特性測定装置の応用として、例えば、特許文献5に記載の肌年齢算出装置があげられる。図12(a)に、この装置のシステムブロック図を示し、図12(b)に、外観図を示す。この装置1200は、特許文献4に記載の装置と同様に、半球状の接触子1203が取り付けられた圧電振動子の接触による共振周波数または固有周期の変化から肌年齢を算出する装置である。この装置1200の表面には、表示部1208が設けられている。この装置1200の外装筐体1207のうち、前記接触子1203近傍部分は、前記圧電振動子への一定の押圧が得られるように肌支持体の役割しており、安定した押し圧を得ることにより計測誤動作が防止可能とされている。
In order to evaluate the mechanical characteristics of elastic bodies such as human skin, devices using piezoelectric vibrators have been proposed (see
前述の特許文献3から5に記載の装置では、前述のとおり、共振周波数の変化と電流値の変化とを測定に利用する。前記共振周波数の変化は、圧電振動子を連続駆動させて、肌等の測定物を、機械的負荷として接触させた場合に生じる。前記電流値の変化は、前記接触により生じる押し圧変化と振動抑圧とによる、圧電振動子の電気等価回路変化に応じて生じる。
In the devices described in
しかしながら、これらの装置には、測定精度に関する3つの問題がある。具体的には、以下のような問題がある。
第1の問題は、圧電振動子の機械特性と測定物の機械特性との差と、自励発振回路に起因する共振周波数測定の精度との関係の問題である。前記差が大きいと、共振周波数の変化が大きくなるため、自励発振回路がその変化に追従できなくなり、誤動作を起こす恐れがある。一方、前記差が小さいと、共振周波数の変化が小さくなるため、正確な測定が困難となる。また、これらの装置の測定可能な範囲は、極めて狭い。このため、例えば、厚みや密度が異なり測定物としての機械特性が異なる、人の頬・あご・腕・足等の各部位を正確に測定するには、各部位に最適化された圧電振動子を用意しなければならない。
第2の問題は、測定時に押し圧が変化することにより、共振周波数と振動電流とに変化が生じるという測定物の繰り返し測定の精度低下の問題である。これらの装置は、例えば、人の肌の測定に用いる場合、使用者が圧電振動子の先端に取り付けられた接触子を、測定が完了するまでの間、肌に押し当てて使用される。この時、一定の押し圧を保持する必要がある。押し圧が変化してしまうと、フィードバック回路の時定数による応答が生じる。この応答により、共振周波数または固有周期に変化が生じると共に、振動電流振幅量に変化が生じるため、測定に大きな誤差が生じる。
第3の問題は、測定が完了するまでの間、連続駆動させる必要があるため、圧電振動子の発熱による測定の精度低下の問題である。圧電振動子のエネルギー損失に伴う発熱により、測定中に圧電振動子等の機械特性の変化が起こる。その結果、共振周波数に変化が生じ、正確な測定が困難となる。
前記3つの問題に加えて、これらの装置には、測定が完了するまでの間、連続駆動させる必要があるため、電力消費の問題がある。例えば、ノートパソコンや携帯電話等の携帯型電子機器に、これらの装置を搭載して持ち運び可能にするとした場合、電池の消耗が激しく、携帯が困難である。
However, these devices have three problems related to measurement accuracy. Specifically, there are the following problems.
The first problem is the relationship between the difference between the mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator and the mechanical characteristics of the measurement object and the accuracy of the resonance frequency measurement caused by the self-excited oscillation circuit. If the difference is large, the change in the resonance frequency becomes large, so that the self-excited oscillation circuit cannot follow the change and may cause a malfunction. On the other hand, if the difference is small, the change in the resonance frequency is small, so that accurate measurement becomes difficult. Also, the measurable range of these devices is very narrow. For this reason, for example, in order to accurately measure each part of a person's cheek, chin, arm, foot, etc. with different thickness and density and different mechanical properties as a measurement object, a piezoelectric vibrator optimized for each part Must be prepared.
The second problem is a problem of a decrease in accuracy of repeated measurement of a measurement object in which a change occurs in the resonance frequency and the oscillating current due to a change in the pressing pressure during measurement. For example, when these devices are used for measuring human skin, the user presses the contact attached to the tip of the piezoelectric vibrator against the skin until the measurement is completed. At this time, it is necessary to maintain a constant pressing pressure. When the pressing pressure changes, a response due to the time constant of the feedback circuit occurs. This response causes a change in the resonance frequency or natural period and a change in the oscillating current amplitude, resulting in a large error in measurement.
The third problem is a problem of a decrease in measurement accuracy due to heat generation of the piezoelectric vibrator because it is necessary to continuously drive until the measurement is completed. Due to the heat generated by the energy loss of the piezoelectric vibrator, the mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator change during the measurement. As a result, a change occurs in the resonance frequency, and accurate measurement becomes difficult.
In addition to the above three problems, these devices have a problem of power consumption because they need to be continuously driven until the measurement is completed. For example, when these devices are mounted on a portable electronic device such as a notebook computer or a cellular phone so that the portable device can be carried, the battery is consumed very much and it is difficult to carry the device.
本発明の目的は、測定精度が高く、かつ低消費電力な機械特性測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a mechanical property measuring apparatus with high measurement accuracy and low power consumption.
前記目的を達成するために、本発明の機械特性測定装置は、
測定物に接触させる圧電振動子を含む振動センサと、前記圧電振動子に電気エネルギーを供給する定電圧発振回路と、前記圧電振動子に生じた振動電流を測定する振動電流測定部と、オン/オフ切り替え可能な第1のスイッチング手段と、オン/オフ切り替え可能な第2のスイッチング手段とを備え、
前記定電圧発振回路が、前記振動センサに前記第1のスイッチング手段を介して、電気的に接続され、
前記振動センサが、前記振動電流測定部に前記第2のスイッチング手段を介して、電気的に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the mechanical property measuring apparatus of the present invention comprises
A vibration sensor including a piezoelectric vibrator brought into contact with an object to be measured; a constant voltage oscillation circuit that supplies electric energy to the piezoelectric vibrator; a vibration current measuring unit that measures a vibration current generated in the piezoelectric vibrator; A first switching means that can be switched off and a second switching means that can be switched on / off;
The constant voltage oscillation circuit is electrically connected to the vibration sensor via the first switching means;
The vibration sensor is electrically connected to the vibration current measuring unit via the second switching means.
本発明によれば、測定精度が高く、かつ低消費電力な機械特性測定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a mechanical property measuring apparatus with high measurement accuracy and low power consumption.
以下、本発明の機械特性測定装置および機械特性測定装置の使用方法について、詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, the mechanical property measuring device and the method of using the mechanical property measuring device of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
(実施形態1)
図1に、本実施形態の機械特性測定装置の一例の構成を示す。図示のとおり、この機械特性測定装置10は、定電圧発振回路11と、圧電振動子12aが装着された振動センサ12と、振動電流測定回路13と、切り替えスイッチ14とを備える。前記振動電流測定回路13は、電気フィルタ16と分析部17とを備える。前記圧電振動子12aは、2端子型圧電振動子である。前記定電圧発振回路11は、前記振動センサ12に、前記切り替えスイッチ14を介して、電気的に接続されている。前記振動センサ12は、前記電気フィルタ16に、前記切り替えスイッチ14を介して、電気的に接続されている。前記分析部17には、後段の回路等に接続するための電気端子が設けられている。前記切り替えスイッチ14は、前述の構成部材同士の接続および切断を切り替え可能(オン/オフ切り替え可能)なスイッチである。なお、本実施形態の機械特性測定装置では、第1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段が、前記両者の機能を有する切り替えスイッチであるが、本発明は、この例に限定されない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of an example of a mechanical property measuring apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the mechanical
前記定電圧発振回路は、例えば、あらかじめ設定された振幅と周期の交流電圧を発生させ、前記圧電振動子に電気エネルギーを供給する。前記交流電圧の波形は、例えば、圧電振動子の固有周期と同様の周期の正弦波であっても、圧電振動子の固有周期と異なる周期の正弦波であっても、矩形波であっても、三角波であってもよい。詳細は、後述する。 The constant voltage oscillation circuit, for example, generates an alternating voltage having a preset amplitude and period, and supplies electric energy to the piezoelectric vibrator. The waveform of the AC voltage may be, for example, a sine wave having a period similar to the natural period of the piezoelectric vibrator, a sine wave having a period different from the natural period of the piezoelectric vibrator, or a rectangular wave. A triangular wave may be used. Details will be described later.
図2(a)に、本実施形態の機械特性測定装置に用いる前記振動センサの一例を示す。同図において、図1と同一部分には同一符号を付している。図2(a)に示すとおり、この振動センサ12では、前記圧電振動子12aが、開口部を有する外装筐体127内に装着されている。前記圧電振動子12aは、前述のとおり、2端子型圧電振動子である。前記圧電振動子12aは、棒状の圧電セラミック素子122aと、接触子123aと、加圧バネ124aとを備える圧電セラミック振動子である。前記接触子123aは、前記圧電セラミック素子122aの長さ方向の一端に設けられており、前記加圧バネ124aは、前記圧電セラミック素子122aの長さ方向の他端に設けられている。前記圧電セラミック素子122aは、前記加圧バネ124aを介して、前記外装筐体127に支持されている。前記圧電セラミック素子122aの長さ方向の一面には、電極125aが形成されており、前記一面に対向する面には、電極125bが形成されている。前記電極125aには、電気端子126aが接合され、前記電極125bには、電気端子126bが接合されている。この状態で、定電圧の印加方向と同一の方向に分極処理を施し、圧電横効果長さ縦振動で振動する2端子型圧電セラミック振動子とした。この振動センサ12では、前記加圧バネ124aの伸長により、前記圧電セラミック素子122aが、前記外装筐体127の開口部方向に付勢されており、前記接触子123aの一部が、前記外装筐体127から突出している。本実施形態の機械特性測定装置では、圧電振動子の感度が良好であり、測定される振動電流の電流値を大きくすることができる。この結果、高精度に測定可能である。前記圧電セラミック素子としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛系圧電セラミックス(PZT)、チタン酸バリウム系圧電セラミックス等があげられる。なお、本実施形態の圧電振動子は、前述の圧電セラミック振動子には、限定されず、従来公知の圧電振動子を使用可能である。
FIG. 2A shows an example of the vibration sensor used in the mechanical property measuring apparatus of this embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 2A, in the
本実施形態の機械特性測定装置に用いる前記振動センサは、例えば、図2(b)に示す形態であってもよい。同図において、図2(a)と同一部分には同一符号を付している。図2(b)に示すとおり、この振動センサは、圧電振動子が、板状の圧電セラミック素子122bを備える点で、図2(a)に示す振動センサと異なる。すなわち、前記圧電振動子12aは、板状の圧電セラミック素子122bと、接触子123bと、加圧バネ124bとを備える圧電セラミック振動子である。前記接触子123bおよび前記加圧バネ124bは、板状の前記圧電セラミック素子122bの形状に適合する形状等を有している。これら以外は、図2(a)に示す振動センサと同様の構成を有する。
For example, the vibration sensor used in the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment may have the form shown in FIG. In this figure, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 2B, this vibration sensor is different from the vibration sensor shown in FIG. 2A in that the piezoelectric vibrator includes a plate-like piezoelectric
本実施形態の機械特性測定装置では、振動電流測定部として、振動電流測定回路を用いているが、本発明は、この例に限定されない。また、前記振動電流測定回路は、前記電気フィルタと前記分析部とを備えるが、本発明は、この例に限定されない。前記電気フィルタと前記分析部についての詳細は、後述する。 In the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, an oscillating current measuring circuit is used as the oscillating current measuring unit, but the present invention is not limited to this example. Moreover, although the said oscillating current measurement circuit is provided with the said electrical filter and the said analysis part, this invention is not limited to this example. Details of the electric filter and the analysis unit will be described later.
本実施形態の機械特性測定装置では、前述のとおり、第1のスイッチング手段および第のスイッチング手段として、前記両者の機能を有する切り替えスイッチを用いている。すなわち、前記切り替えスイッチは、前記定電圧発振回路と前記振動センサとを、オン/オフ切り替え可能で、かつ前記振動センサと前記振動電流測定部とを、オン/オフ切り替え可能である。前記切り替えスイッチとしては、例えば、電磁リレー型、静電リレー型、半導体型等があげられる。なお、前記切り替えスイッチには、例えば、前記切り替えスイッチのオン/オフ切り替えを制御するスイッチ制御回路が、電気的に接続されていてもよい。 In the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, as described above, the changeover switch having both functions is used as the first switching means and the first switching means. That is, the changeover switch can switch the constant voltage oscillation circuit and the vibration sensor on / off, and can switch the vibration sensor and the vibration current measuring unit on / off. Examples of the changeover switch include an electromagnetic relay type, an electrostatic relay type, and a semiconductor type. For example, a switch control circuit that controls on / off switching of the changeover switch may be electrically connected to the changeover switch.
本実施形態の機械特性測定装置を用いて、機械特性を測定する測定物としては、例えば、人の肌、動植物の表皮等があげられる。 Examples of a measurement object for measuring mechanical properties using the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment include human skin, animal and plant epidermis, and the like.
つぎに、図3から6に基づき、本実施形態の機械特性測定装置の使用方法を説明する。本実施形態の機械特性測定装置の使用方法では、振動センサとして、前述の図2(a)に示す振動センサを用いた場合を例にとり説明する。本実施形態の機械特性測定装置の使用方法は、接触工程と、電気エネルギー供給工程と、電気エネルギー供給停止工程と、振動電流測定工程とを含む。図3(a)は、前記接触工程を示し、図3(b)は、前記電気エネルギー供給工程を示し、図3(c)は、前記電気エネルギー供給停止工程を示し、図3(d)は、前記振動電流測定工程を示す。図3(a)から(d)において、図1および図2と同一部分には同一符号を付している。 Next, a method of using the mechanical property measuring apparatus of this embodiment will be described based on FIGS. In the method of using the mechanical property measuring apparatus according to the present embodiment, the case where the vibration sensor shown in FIG. 2A is used as the vibration sensor will be described as an example. The method for using the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment includes a contact process, an electrical energy supply process, an electrical energy supply stop process, and an oscillating current measurement process. 3 (a) shows the contact process, FIG. 3 (b) shows the electrical energy supply process, FIG. 3 (c) shows the electrical energy supply stop process, and FIG. The oscillating current measuring step will be described. 3 (a) to 3 (d), the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
〔接触工程〕
まず、接触工程について説明する。図3(a)に示すように、前記外装筐体127の開口部から突出している接触子123aを、測定物31に押し当てて接触させる。この時生じる押し圧により、前記加圧バネ124aが収縮し、前記接触子123aの前記外装筐体127の開口部から突出した部分は、前記外装筐体127の内部方向へ押し込まれる。前記測定物31は、前述のとおりである。なお、図3(a)では、図示の簡略化のため、図2(a)で示す符号のうち、上記接触工程の説明に用いた符号以外は省略している。
[Contact process]
First, the contact process will be described. As shown in FIG. 3A, the
〔電気エネルギー供給工程〕
つぎに、電気エネルギー供給工程について説明する。前記測定物31を前記圧電振動子12aに接触させた状態で、図3(b)に示すように、前記切り替えスイッチ14を、前記定電圧発振回路11側に切り替えて、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ12とを電気的に接続する。このようにすることで、前記圧電振動子12aに、例えば、予め設定された振幅と周期の定電圧が印加され、前記圧電振動子12aに電気エネルギーが供給される。前記圧電振動子12aに印加される電圧の波形は、例えば、図4(a)に示す圧電振動子の固有周期と同様の周期の正弦波である。ただし、本発明は、この例に限定されず、前記波形としては、図4(b)に示す前記固有周期と異なる周期の正弦波、図4(c)に示す矩形波、図4(d)に示す三角波等があげられ、特定の波形に制限されない。なお、図4では、所定の時間(t1)の間、前記圧電振動子12aに定電圧を印加する場合を示す。また、図3(b)では、図示の簡略化のため、前記圧電振動子12aに接触させた前記測定物31を図示するのを省略している。以下、図3(c)および(d)においても同様である。なお、前記切り替えスイッチのオン/オフ切り替えは、例えば、手動で行われてもよいし、前述のスイッチ制御回路を備える場合には、前記制御回路を用いて自動で行われてもよい。
[Electric energy supply process]
Next, the electric energy supply process will be described. With the measured
供給された前記電気エネルギーは、前記圧電振動子12aの圧電効果により、振動エネルギーに変換される。この振動エネルギーにより、前記圧電振動子12aおよび前記測定物31は振動する。前述の図4(a)に示す波形の定電圧を印加する場合には、例えば、図5(a)に示すように、前記所定の時間(t1)の間、振動エネルギーの量は時間的に増幅され、前記圧電振動子12aおよび前記測定物31に蓄積される。なお、図5(a)では、前記振動エネルギーの量を、振動エネルギーに比例する振動電流として測定した波形を示す。また、前述の図4(b)から(d)に示す波形の定電圧を印加する場合にも、それぞれ、図5(b)から(d)に示すように、前記所定の時間(t1)の間、その振動エネルギーの量は時間的に増幅され、前記圧電振動子と前記測定物とに蓄積される。前記所定の時間(t1)の設定は、例えば、手動で行ってもよいし、自動で行ってもよい。前記自動で行う場合には、例えば、過去の使用時に設定した時間を記憶しておき、その時間を繰り返し使用してもよい。
The supplied electric energy is converted into vibration energy by the piezoelectric effect of the
〔電気エネルギー供給停止工程〕
つぎに、電気エネルギー供給停止工程について説明する。前記所定の時間(t1)の経過後、前記測定物31を前記圧電振動子12aに接触させた状態で、図3(c)に示すように、前記切り替えスイッチ14を切り替えて、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ12との電気的接続を切断する。このようにすることで、前記電気エネルギーの供給を停止する。蓄積された前記振動エネルギーは、前記電気エネルギーの供給が停止された時点から、前記測定物31の内部摩擦により、経過時間に応じて減衰する。
[Electric energy supply stop process]
Next, the electric energy supply stop process will be described. After the elapse of the predetermined time (t1), the constant voltage oscillation is performed by switching the
〔振動電流測定工程〕
つぎに、振動電流測定工程について説明する。前記電気エネルギーの供給停止後、図3(d)に示すように、前記切り替えスイッチ14を、前記電気フィルタ16側に切り替えて、前記振動センサ12と前記電気フィルタ16とを電気的に接続する。このようにすることで、蓄積された振動エネルギーは、前記圧電振動子の圧電効果により電気エネルギーに変換される。この電気エネルギーを、前記圧電振動子と前記測定物との合算された機械特性に応じた、経過時間に応じて減衰する振動電流(時間減衰振動電流)として、前記振動電流測定回路13で測定する。前記時間減衰振動電流の波形は、複数の固有周期を有する基本波成分および高調波成分等を含む合成波の波形を示す。前記時間減衰振動電流の波形は、例えば、オシロスコープ等により観察可能である。
[Vibration current measurement process]
Next, the oscillating current measurement process will be described. After the supply of the electric energy is stopped, the
本実施形態の機械特性測定装置では、まず、この合成波を、前記電気フィルタ16を用いて、各々の波形成分に分離する。ついで、分離された波形成分を、前記分析部17を用いて分析する。前記分析は、例えば、デジタル中央演算処理回路によりなされる。前記電気フィルタ16には、例えば、急峻な遮断特性を有するデジタルフィルタを用いる。図6(a)に、前記電気フィルタ16により分離された波形のうち、基本波成分の波形(実線の波形)を示す。図6(a)では、振動電流が減衰するのを理解しやすくするため、前記電気エネルギー供給工程における振動電流の蓄積を示す波形(破線の波形)も併せて示す。図6(b)に、前記電気フィルタ16により分離された波形のうち、第二高調波成分(実線の波形)を示す。これ以外は、図6(a)と同様である。なお、本実施形態の機械特性測定装置では、前記電気フィルタを用いて分離した波形成分(基本波成分、第二高調波成分等)を分析しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、合成波を分析可能であれば、電気フィルタを備えていなくてもよい。また、図5(b)から(d)に示す蓄積された振動エネルギーによっても、例えば、図6(a)と同様の波形の時間減衰振動電流が発生する。
In the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, first, the synthesized wave is separated into each waveform component using the
本実施形態の機械特性測定装置では、前記分析部17を用いて、例えば、前記基本波成分、前記第二高調波成分等の各調波成分から、固有周期と振幅値減衰変化とを分析する。図6(c)に、前記基本波成分の固有周期と振動電流振幅値の減衰の量とを分析する場合の一例を示す。図示のとおり、前記基本波成分の分析は、前記時間減衰振動電流発生後の所定の時間(t2)後から開始する。ここでは、分析を開始して最初に表れる正側の波形を第1の波形61とし、2番目に表れる正側の波形を第2の波形62、3番目に表れる正側の波形を第3の波形63、4番目に表れる正側の波形を第4の波形64とする。5番目に表れる正側の波形(第5の波形)以降についても、図示していないが同様とする。これらの波形について、電流振幅値の最大値と、前記最大値を示す経過時間とを測定する。この測定により、例えば、前記第1の波形61の電流振幅値の最大値をI(1)とし、前記最大値を示す経過時間をT(1)とする。同様に、前記第2の波形62の電流振幅値の最大値をI(2)とし、前記最大値を示す経過時間をT(2)とする。前記第3の波形63の電流振幅値の最大値をI(3)とし、前記最大値を示す経過時間をT(3)とする。前記第4の波形64の電流振幅値の最大値をI(4)とし、前記最大値を示す経過時間を、T(4)とする。前記第5の波形以降についても、同様である。なお、図6(c)では、図示の簡略化のため、前記第2の波形62以降の電流振幅値の最大値を図示するのを省略している。
In the mechanical characteristic measuring apparatus of the present embodiment, the natural period and the amplitude value attenuation change are analyzed from the harmonic components such as the fundamental wave component and the second harmonic component, for example, using the
前記時間減衰振動電流の固有周期(ΔT)は、例えば、T(2)−T(1)から算出可能である。このようにして算出された固有周期を、ΔT(1)とする。同様に、T(3)−T(2)からΔT(2)を、T(4)−T(3)からΔT(3)を算出する。前記第5の波形以降についても、同様に算出する。前記ΔT(1)、前記ΔT(2)、前記ΔT(3)等の加算平均を取れば、例えば、突発的な外部ノイズが混入しても、ΔTを高精度に取得可能である。 The natural period (ΔT) of the time-damped oscillating current can be calculated from, for example, T (2) −T (1). The natural period calculated in this way is assumed to be ΔT (1). Similarly, ΔT (2) is calculated from T (3) −T (2), and ΔT (3) is calculated from T (4) −T (3). The same calculation is performed for the fifth and subsequent waveforms. By taking the addition average of ΔT (1), ΔT (2), ΔT (3), etc., for example, ΔT can be obtained with high accuracy even if sudden external noise is mixed.
前記時間減衰振動電流の振幅値減衰変化(ΔI)は、例えば、I(2)−I(1)から算出可能である。このようにして算出された振幅値減衰変化を、ΔI(1)とする。同様に、I(3)−I(2)からΔI(2)を、I(4)−I(3)からΔI(3)を算出する。前記第5の波形以降についても、同様に算出する。前述のとおり、前記時間減衰振動電流は、前記圧電振動子と前記測定物との合算された機械特性に応じて得られる振動電流である。前記圧電振動子は、所定の機械特性を有するので、前記時間減衰振動電流を測定することは、測定物の機械特性を直接測定することとなる。したがって、本実施形態の機械特性測定装置を使用して、前記時間減衰振動電流の固有周期と振幅値減衰変化を算出することにより、測定物の機械特性を測定可能である。 The amplitude value attenuation change (ΔI) of the time-damping oscillating current can be calculated from, for example, I (2) −I (1). The amplitude value attenuation change calculated in this way is defined as ΔI (1). Similarly, ΔI (2) is calculated from I (3) −I (2), and ΔI (3) is calculated from I (4) −I (3). The same calculation is performed for the fifth and subsequent waveforms. As described above, the time-damped oscillating current is an oscillating current obtained according to the combined mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator and the measurement object. Since the piezoelectric vibrator has a predetermined mechanical characteristic, measuring the time-damped oscillating current directly measures the mechanical characteristic of the measurement object. Therefore, it is possible to measure the mechanical characteristics of the measured object by calculating the natural period and the amplitude value attenuation change of the time-damped oscillating current using the mechanical characteristic measuring apparatus of the present embodiment.
さらに、前記I(1)が、1/2となる(1/2I(1))時間区間を、ΔT50とすれば、前記測定物の機械特性を、例えば、ΔTとΔT50とで表すことができる。測定物に接触していない状態での前記圧電振動子のΔTおよびΔT50を、それぞれ、ΔT1およびΔT150とする。前述のΔTおよびΔT50と、ΔT1およびΔT150とから、例えば、前記デジタル中央演算処理回路を用いて、ΔT/ΔT1とΔT50/ΔT150とを算出し、規格値とする。本実施形態の機械特性測定装置では、例えば、この規格値を用いて、測定物の機械特性を評価可能である。 Further, if a time interval in which the I (1) becomes 1/2 (1 / 2I (1)) is ΔT 50 , the mechanical properties of the measurement object are expressed by ΔT and ΔT 50 , for example. Can do. ΔT and ΔT 50 of the piezoelectric vibrator in a state where it is not in contact with the object to be measured are referred to as ΔT1 and ΔT1 50 , respectively. From the aforementioned ΔT and ΔT 50 and ΔT1 and ΔT1 50 , for example, using the digital central processing circuit, ΔT / ΔT1 and ΔT 50 / ΔT1 50 are calculated and set as standard values. In the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, for example, the mechanical property of the measurement object can be evaluated using this standard value.
このようにして、測定物の機械特性を測定する本実施形態の機械特性測定装置により奏される効果は、以下のとおりである。
第1に、前記測定に利用する前記振幅値減衰変化は、前述のとおり、前記測定物の内部摩擦によるものである。この振幅値減衰変化は、測定物の形状には依存しない。このため、前記圧電振動子そのものの固有周期と、前記圧電振動子と前記測定物との合算された機械特性に応じた固有周期とが近接する場合、または前記圧電振動子の機械特性と前記測定物の機械特性との差が大きい場合でも、振幅値減衰変化を測定可能である。これにより、例えば、測定物としての機械特性が異なる、人の頬・あご・腕・足等の各部位を正確に測定するのに、最適化された圧電振動子を複数用意する必要がない。
第2に、前記時間減衰振動電流の固有周期は、前述のとおり、測定物の形状、密度、弾性率等に依存している。前述のとおり、使用者の圧電振動子の押し圧が変化すると、この変化により、電流振幅幅値に変化が生じるが、前記時間減衰振動電流の固有周期は、前述の押し圧には影響を受けない。
第3に、本実施形態の機械特性測定装置は、自励発振回路を必要とせず、測定を完了するまでの間、連続駆動させる必要がない。このため、圧電振動子の発熱による圧電振動子の機械特性の変化を抑制可能である。また、本実施形態の機械特性測定装置は、自励発振回路を不要としないため、フィードバックによる測定時間の遅延が発生しない。このため、前記遅延による測定誤差が生じない。
また、本実施形態の機械特性測定装置の使用において、図6(b)に示す第二高調波成分を分析に用いれば、短波長であるため分解能が向上する。このため、例えば、人の肌の機械特性を測定する場合に、油分の付着・吸収による人の肌組織の変化等の微量な機械特性変化を測定するのに特に有効である。
これらの効果が奏される本実施形態の機械特性測定装置は、測定物の機械特性を高精度に測定可能である。また、本実施形態の機械特性測定装置は、前記第1の効果により、利便性が高い。
Thus, the effect exhibited by the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment for measuring the mechanical property of the measurement object is as follows.
First, the amplitude value attenuation change used for the measurement is due to the internal friction of the measurement object, as described above. This amplitude value attenuation change does not depend on the shape of the measurement object. Therefore, when the natural period of the piezoelectric vibrator itself and the natural period according to the combined mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator and the measurement object are close to each other, or the mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator and the measurement Even when the difference from the mechanical properties of the object is large, it is possible to measure the amplitude value attenuation change. Thereby, for example, it is not necessary to prepare a plurality of optimized piezoelectric vibrators in order to accurately measure each part such as a person's cheek, chin, arm, and foot that have different mechanical characteristics as a measurement object.
Secondly, the natural period of the time-damped oscillating current depends on the shape, density, elastic modulus and the like of the measurement object as described above. As described above, when the pressing pressure of the user's piezoelectric vibrator changes, this change causes a change in the current amplitude width value. However, the natural period of the time-damped oscillating current is affected by the pressing pressure. Absent.
Thirdly, the mechanical characteristic measuring apparatus according to the present embodiment does not need a self-excited oscillation circuit and does not need to be continuously driven until the measurement is completed. For this reason, it is possible to suppress a change in mechanical characteristics of the piezoelectric vibrator due to heat generated by the piezoelectric vibrator. Moreover, since the mechanical characteristic measuring apparatus of this embodiment does not require a self-excited oscillation circuit, the measurement time delay due to feedback does not occur. For this reason, the measurement error due to the delay does not occur.
Further, in the use of the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, if the second harmonic component shown in FIG. 6B is used for the analysis, the resolution is improved because of the short wavelength. For this reason, for example, when measuring the mechanical properties of human skin, it is particularly effective for measuring minute changes in mechanical properties such as changes in human skin tissue due to adhesion and absorption of oil.
The mechanical property measuring apparatus of the present embodiment that exhibits these effects can measure the mechanical properties of the measurement object with high accuracy. Moreover, the mechanical property measuring apparatus of this embodiment is highly convenient due to the first effect.
また、本実施形態の機械特性測定装置は、前述のとおり、自励発振回路を必要とせず、測定が完了するまでの間、連続駆動させる必要がない。このため、本実施形態の機械特性測定装置は、低消費電力である。また、自励発振回路を必要としないため、小型化が可能であり、例えば、携帯電話、ノートパソコン等の携帯型電子機器への搭載も可能である。これらにより、本実施形態の機械特性測定装置は、例えば、電池駆動可能で持ち運び可能な装置とすることが可能である。 In addition, as described above, the mechanical property measurement apparatus of the present embodiment does not require a self-excited oscillation circuit, and does not need to be continuously driven until the measurement is completed. For this reason, the mechanical characteristic measuring apparatus of this embodiment has low power consumption. Further, since a self-excited oscillation circuit is not required, the size can be reduced, and for example, it can be mounted on a portable electronic device such as a mobile phone or a notebook computer. Accordingly, the mechanical property measuring device of the present embodiment can be a battery-driven and portable device, for example.
本実施形態の機械特性測定装置は、例えば、前記圧電振動子が、3端子型圧電振動子であってもよい。図7(a)に、この機械特性測定装置の一例の構成を示す。同図において、図1と同一部分には同一符号を付している。図7(a)に示すとおり、この機械特性測定装置70は、前述の切り替えスイッチに代えて、第1の電気スイッチ74と、第2の電気スイッチ75とを備える。定電圧発振回路11は、振動センサ72に、前記第1の電気スイッチ74を介して、電気的に接続されている。前記振動センサ72は、電気フィルタ16に、前記第2の電気スイッチ75を介して、電気的に接続されている。前記圧電振動子72aは、3端子型圧電振動子である。これらの点を除き、この機械特性測定装置70は、前述の機械特性測定装置10と同様の構成を有する。前記第1の電気スイッチ74および前記第2の電気スイッチ75は、前述の構成部材同士の接続および切断を切り替え可能(オン/オフ切り替え可能)なスイッチである。なお、この機械特性測定装置では、前記第1の電気スイッチおよび前記第2の電気スイッチは、外部スイッチであるが、本発明は、この例に限定されない。前述の機能を有すれば、例えば、前記第1の電気スイッチは、前記定電圧発振回路内部に配置されていてもよいし、前記第2の電気スイッチは、前記振動電流測定回路内部に配置されていてもよい。
In the mechanical property measuring apparatus according to the present embodiment, for example, the piezoelectric vibrator may be a three-terminal piezoelectric vibrator. FIG. 7A shows the configuration of an example of this mechanical property measuring apparatus. In this figure, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 7A, the mechanical
図7(b)に、この機械特性測定装置に用いる前記振動センサの一例を示す。同図において、図7(a)と同一部分には同一符号を付している。図7(b)に示すとおり、この振動センサ72では、前記圧電振動子72aが、開口部を有する外装筐体727内に装着されている。前記圧電振動子72aは、前述のとおり、3端子型圧電振動子である。前記圧電振動子72aは、棒状の圧電セラミック素子722と、接触子723と、加圧バネ724とを備える圧電セラミック振動子である。前記接触子723は、前記圧電セラミック素子722の長さ方向の一端に設けられており、前記加圧バネ724は、前記圧電セラミック素子722の長さ方向の他端に設けられている。前記圧電セラミック素子722は、前記加圧バネ724を介して、前記外装筐体727に支持されている。前記圧電セラミック素子722の長さ方向の一面には、電極725aが形成されており、前記一面に対向する面には、電極725bと電極725cとが形成されている。前記電極725aには、電気端子726aが接合され、前記電極725bには、電気端子726bが接合され、前記電極725cには、電気端子726cが接合されている。この状態で、定電圧の印加方向と同一の方向に分極処理を施し、圧電横効果長さ縦振動で振動する3端子型圧電セラミック振動子とした。この振動センサ72では、前記加圧バネ724の伸長により、前記圧電セラミック素子722が、前記外装筐体727の開口部方向に付勢されており、前記接触子723の一部が、前記外装筐体727から突出している。前記圧電セラミック素子は、例えば、前述の2端子型圧電振動子と同様である。
FIG. 7B shows an example of the vibration sensor used in this mechanical property measuring apparatus. In the figure, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 7B, in the
この機械特性測定装置では、第1のスイッチング手段として、第1の電気スイッチを用いているが、本発明は、この例に限定されない。前記第1の電気スイッチは、前述のとおり、前記定電圧発振回路と前記振動センサとを、オン/オフ切り替え可能であればよく、従来公知の電気スイッチを使用可能である。前記第1の電気スイッチとしては、例えば、電磁リレー型、静電リレー型、半導体型等があげられる。 In this mechanical property measuring apparatus, the first electrical switch is used as the first switching means, but the present invention is not limited to this example. As described above, the first electrical switch may be any switch as long as the constant voltage oscillation circuit and the vibration sensor can be switched on and off, and a conventionally known electrical switch can be used. Examples of the first electric switch include an electromagnetic relay type, an electrostatic relay type, and a semiconductor type.
この機械特性測定装置では、第2のスイッチング手段として、第2の電気スイッチを用いているが、本発明は、この例に限定されない。前記第2の電気スイッチは、前述のとおり、前記振動センサと前記振動電流測定部とを、オン/オフ切り替え可能であればよく、従来公知の電気スイッチを使用可能である。前記第2の電気スイッチは、例えば、前記第1の電気スイッチと同様のものを使用可能である。前記第1の電気スイッチと前記第2の電気スイッチは、同一であっても、異なっていてもよい。なお、前記1の電気スイッチおよび前記第2の電気スイッチには、例えば、前記両電気スイッチのオン/オフ切り替えを制御するスイッチ制御回路が、電気的に接続されていてもよい。 In this mechanical property measuring apparatus, the second electrical switch is used as the second switching means, but the present invention is not limited to this example. As described above, the second electric switch may be any switch as long as the vibration sensor and the vibration current measuring unit can be switched on and off, and a conventionally known electric switch can be used. As the second electrical switch, for example, the same one as the first electrical switch can be used. The first electrical switch and the second electrical switch may be the same or different. The first electric switch and the second electric switch may be electrically connected to, for example, a switch control circuit that controls on / off switching of the both electric switches.
この機械特性測定装置は、例えば、図8に示すようにして使用可能である。すなわち、まず、測定物を前記圧電振動子72aに接触させた状態で、図8(a)に示すように、前記第1の電気スイッチ74をオンにし、かつ前記第2の電気スイッチ75をオフにして、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ72とを電気的に接続する。このようにすることで、前述の電気エネルギー供給工程を実施する。
ついで、前記測定物を前記圧電振動子72aに接触させた状態で、図8(b)に示すように、前記第1の電気スイッチ74をオフにして、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ72との電気的接続を切断する。このようにすることで、前述の電気エネルギー供給停止工程を実施する。なお、本工程では、前記第2の電気スイッチ75は、オフのままである。
ついで、図8(c)に示すように、前記第2の電気スイッチ75をオンにして、前記振動センサ72と前記電気フィルタ16とを電気的に接続する。このようにすることで、前述の振動電流測定工程を実施する。これら以外は、前述の機械特性測定装置10と同様に使用可能である。なお、この機械特性測定装置では、前述の接触工程についての詳細な説明を省略している。また、前記第1の電気スイッチおよび前記第2の電気スイッチのオン/オフ切り替えは、例えば、手動で行われてもよいし、前述のスイッチ制御回路を備える場合には、前記制御回路を用いて自動で行われてもよい。また、前記両電気スイッチのオン/オフ切り替えは、例えば、前記スイッチ制御回路により、連動して行われてもよい。
This mechanical property measuring apparatus can be used, for example, as shown in FIG. That is, first, with the object to be measured in contact with the
Next, with the measurement object in contact with the
Next, as shown in FIG. 8C, the second
この機械特性測定装置においても、前述の機械特性測定装置10と同様に、測定物の機械特性を高精度に測定可能である。前述のとおり、前述の機械特性測定装置10では、圧電振動子として、2端子型圧電振動子を用いているため、圧電振動子の感度がより良好であり、測定される振動電流の電流値をさらに大きくすることができるためより好ましい。
Also in this mechanical property measuring device, the mechanical property of the measurement object can be measured with high accuracy, as in the above-described mechanical
(実施形態2)
図9に、本実施形態の機械特性測定装置の一例の構成を示す。同図において、図1と同一部分には同一符号を付している。図9に示すとおり、この機械特性測定装置90は、演算部91と、参照データ記憶装置92とをさらに備えること以外は、前述の機械特性測定装置10と同様の構成を有する。すなわち、この機械特性測定装置90は、定電圧発振回路11と、圧電振動子12aが装着された振動センサ12と、振動電流測定回路13と、切り替えスイッチ14と、演算部91と、参照データ記憶装置92とを備える。前記振動電流測定回路13は、電気フィルタ16と分析部17とを備える。前記分析部17および前記参照データ記憶装置92は、前記演算部91に電気的に接続されている。前記参照データ記憶装置92には、参照データが格納されている。なお、本実施形態の機械特性測定装置では、前記演算部および前記参照データ記憶装置は、それぞれ、独立の構成部材であるが、本発明は、この例に限定されない。前記演算部および前記参照データ記憶装置は、例えば、前記振動電流測定回路内に搭載されていてもよい。
(Embodiment 2)
FIG. 9 shows a configuration of an example of the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment. In this figure, the same parts as those in FIG. As shown in FIG. 9, the mechanical
前記演算部は、例えば、デジタル中央演算処理回路を備える。 The arithmetic unit includes, for example, a digital central processing circuit.
本実施形態の機械特性測定装置では、参照データ記憶部を、参照データ記憶装置としている。前記参照データ記憶装置は、従来公知の記録装置を使用可能である。前記参照データ記憶装置としては、例えば、半導体メモリー、磁気記憶装置、光記憶装置等があげられる。 In the mechanical property measuring apparatus of this embodiment, the reference data storage unit is a reference data storage device. As the reference data storage device, a conventionally known recording device can be used. Examples of the reference data storage device include a semiconductor memory, a magnetic storage device, and an optical storage device.
前記参照データとしては、例えば、測定に使用する前記圧電振動子を測定したデータ、測定対象となり得る物(例えば、人の肌等)を測定したデータ、人の肌の機械的特性と人の健康状態との相関を示すデータ等があげられる。前記測定対象となり得る物の測定データとしては、例えば、前述の固有周期(ΔT)、振幅値減衰変化(ΔI)、振幅の最大値が1/2になる時間区間(ΔT50)等があげられる。前記測定に使用する圧電振動子の測定データとしては、例えば、前述の固有周期(ΔT1)、振幅の最大値が1/2になる時間区間(ΔT150)等があげられる。これらのデータは、本実施形態の機械特性測定装置の製造時に、前記参照データ記録装置に予め格納されてもよいし、使用者がインターネット等からダウンロードすることで、前記参照データ記録装置に格納されてもよい。 Examples of the reference data include data obtained by measuring the piezoelectric vibrator used for measurement, data obtained by measuring an object that can be measured (for example, human skin), mechanical properties of human skin, and human health. For example, data indicating a correlation with the state. Examples of the measurement data of the object that can be measured include the natural period (ΔT), the amplitude value attenuation change (ΔI), and the time interval (ΔT 50 ) in which the maximum value of the amplitude is halved. . Examples of the measurement data of the piezoelectric vibrator used for the measurement include the above-described natural period (ΔT1), the time interval (ΔT1 50 ) in which the maximum value of the amplitude is ½, and the like. These data may be stored in advance in the reference data recording device at the time of manufacturing the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment, or may be stored in the reference data recording device by a user downloading from the Internet or the like. May be.
つぎに、本実施形態の機械特性測定装置の使用方法を説明する。本実施形態の機械特性測定装置の使用方法は、接触工程と、電気エネルギー供給工程と、電気エネルギー供給停止工程と、振動電流測定工程と、データ比較工程とを含む。前記接触工程、前記電気エネルギー供給工程、前記電気エネルギー供給停止工程および前記振動電流測定工程は、例えば、前述の機械特性測定装置10と同様に実施可能である。
Next, a method for using the mechanical property measuring apparatus of the present embodiment will be described. The method for using the mechanical property measurement apparatus of the present embodiment includes a contact process, an electrical energy supply process, an electrical energy supply stop process, an oscillating current measurement process, and a data comparison process. The contact step, the electric energy supply step, the electric energy supply stop step, and the oscillating current measurement step can be performed, for example, in the same manner as the mechanical
〔データ比較工程〕
本実施形態の機械特性測定装置を用いて、前述の機械特性測定装置10と同様に、測定物の機械特性を測定した後、本工程において、前記測定により得られたデータと、前記参照データ記憶装置に格納されている前記参照データとを、前記演算部で比較および評価する。前記比較および評価は、例えば、前記デジタル中央演算処理回路によりなされる。具体的には、例えば、本実施形態の機械特性測定装置を用いて測定された人の肌のΔT、ΔIおよびΔT50の少なくとも一つと、参照データに含まれる複数の既知のΔT、ΔIおよびΔT50の少なくとも一つとを比較・評価する。このようにすることで、例えば、肌の健康状態を評価可能となる。この評価結果を、本実施形態の機械特性測定装置に表示部を設けて、表示してもよい。なお、前記参照データ記憶装置には、前述の測定されたΔT、ΔI、ΔT50等の測定データを、記憶させてもよい。このように測定データを記憶・蓄積することで、より高精度に機械特性の測定が可能となる。
[Data comparison process]
After measuring the mechanical properties of the measured object using the mechanical property measuring device of the present embodiment in the same manner as the mechanical
前述のとおり、本発明の機械特性測定装置は、測定精度が高く、かつ低消費電力である。したがって、本発明の機械特性測定装置の用途としては、例えば、肌年齢算出装置、肌健康状態判定装置等があげられる。ただし、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。 As described above, the mechanical property measuring apparatus of the present invention has high measurement accuracy and low power consumption. Accordingly, examples of the use of the mechanical property measurement apparatus of the present invention include a skin age calculation apparatus and a skin health condition determination apparatus. However, its use is not limited and can be applied to a wide range of fields.
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例および比較例によってなんら限定ないし制限されない。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. The present invention is not limited or restricted by the following examples and comparative examples.
[実施例1]
図1に示す機械特性測定装置10を作製した。以下に、実施例1で用いた機械特性測定装置10の構成について説明する。
[Example 1]
A mechanical
〔機械特性測定装置の作製〕
(1)振動センサの作製
図2(a)に示す振動センサを作製した。棒状のジルコン酸チタン酸鉛系圧電セラミックス(PZT、縦5mm×横5mm×高さ30mm)を、圧電セラミック素子122aとした。この圧電セラミック素子122aの高さ方向の対向する2つの面に、Ag電極125aおよび125b(厚み:5μm)を形成した。前記電極125aに、電気端子126aを接合し、前記電極125bに、電気端子126bを接合した。この状態で、定電圧の印加方向と同一の方向に分極処理を施し、圧電横効果長さ縦振動で振動する2端子型圧電セラミック振動子12aとした。この2端子型圧電セラミック振動子12aの高さ方向の一端に、半球状の接触子123a(材料:アルミニウム)を取り付けた。前記一端の反対側の端部に、加圧バネ124a(材料:硬鋼線)を取り付けた。この圧電セラミック振動子12aを、前記加圧バネ124aを介して、外装筐体127内に取り付けた。このようにして、振動センサ12を作製した。
[Production of mechanical property measuring device]
(1) Production of Vibration Sensor A vibration sensor shown in FIG. A rod-shaped lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic (PZT, length 5 mm × width 5 mm × height 30 mm) was used as the piezoelectric
(2)各構成部材の接続
前記振動センサ12の前記電気端子126bに、切り替えスイッチ14として電磁形リレースイッチを接続した。この切り替えスイッチ14を介して、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ12とを接続可能とした。また、この切り替えスイッチ14を介して、前記振動センサ12とバターワース型のデジタルフィルタ(電気フィルタ16)とを接続可能とした。前記電気フィルタ16と前記分析部17とを電気的に接続した。前記振動電流測定部13には、振動電流測定のために、オシロスコープを接続した(図示せず)。このようにして本実施例の機械特性測定装置10を作製した。
(2) Connection of each component The electromagnetic relay switch as the
〔圧電セラミック振動子の機械特性の測定〕
この機械特性測定装置10の前記圧電セラミック振動子12aの機械特性を、予め測定した。まず、測定物に接触させていない状態で、図3(b)に示すように、前記切り替えスイッチ14を、前記定電圧発振回路11側に切り替えて、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ12とを電気的に接続した。この状態で、定電圧(波形:正弦波、周波数:50kHz、電圧値:1V)を、前記圧電セラミック振動子12aに、0.1秒間印加した。前記印加後、図3(c)に示すように、前記切り替えスイッチ14を切り替えて、前記定電圧発振回路11と前記振動センサ12との電気的接続を切断した。ついで、図3(d)に示すように、前記切り替えスイッチ14を、前記電気フィルタ16側に切り替えて、前記振動センサ12と前記電気フィルタ16とを電気的に接続した。発生した時間減衰振動電流を、前記電気フィルタ(バターワース型のデジタルフィルタ)16により、各々の固有周期の振動電流に分離した。本実施例では、分離した振動電流のうち、固有周期の長いものから順に3つの振動電流を抽出した。この3つの振動電流を、それぞれ、第1調波振動電流、第2調波振動電流および第3調波振動電流とした。前記振動センサ82と前記電気フィルタ16との接続から、20m秒後に測定を開始し、最初に表れた電流振幅値の最大値が、1/2の値になるまで測定を継続した。この時のΔT150と、固有周期ΔT1(1)、ΔT1(2)、ΔT1(3)・・・の加算平均値(ΔT1)とを測定した。この測定を100回繰り返した。
[Measurement of mechanical properties of piezoelectric ceramic vibrator]
The mechanical properties of the piezoelectric
〔機械特性測定装置の使用〕
40代女性の被験者の顔の頬(測定物)に、図3(a)に示すように、前記圧電セラミック振動子12aの前記接触子123aを接触させて、上記と同様の測定を100回繰り返した。得られた固有周期と、電流振幅値の最大値が1/2の値になるまでの時間区間とを、ΔTとΔT50とした。これらの測定データを、ΔT/ΔT1およびΔT50/ΔT150として、本実施例の機械特性測定装置の性能評価値として定量化した。それぞれ、100個のΔT/ΔT1およびΔT50/ΔT150のうち、最大値と最小値を表1に示す。
[Use of mechanical property measuring equipment]
As shown in FIG. 3 (a), the
波形を矩形波とし、周波数を40kHzとしたこと以外は、同様にして測定した。この結果を表2に示す。 The measurement was performed in the same manner except that the waveform was a rectangular wave and the frequency was 40 kHz. The results are shown in Table 2.
前記被験者の頬に市販の保湿液を塗り、5分後に測定したこと以外は、同様にして測定した。この結果を表3に示す。 The measurement was performed in the same manner except that a commercially available moisturizing solution was applied to the cheek of the subject and measurement was performed after 5 minutes. The results are shown in Table 3.
[比較例1]
図10に示す弾性特性測定装置1000を作製した。以下に、比較例1で用いた弾性特性測定装置1000の構成について説明する。
[Comparative Example 1]
An elastic
〔弾性特性測定装置の作製〕
(1)振動センサの作製
図7(b)に示す振動センサを作製した。棒状のジルコン酸チタン酸鉛系圧電セラミックス(PZT、縦5mm×横5mm×高さ30mm)を、圧電セラミック素子722とした。この圧電セラミック素子722の高さ方向の対向する2つの面に、Ag電極725aおよび725b(厚み:5μm)を形成した。前記電極725bを形成した面に、振動電流を測定するための電極725c(5mm×7mm)を形成した。前記電極725aに、電気端子726aを接合し、前記電極725bに、電気端子726bを接合し、前記電極725cに、電気端子726cを接合した。この状態で、定電圧の印加方向と同一の方向に分極処理を施し、圧電横効果長さ縦振動で振動する3端子型圧電セラミック振動子72aとした。この3端子型圧電セラミック振動子72aの高さ方向の一端に、半球状の接触子723(材料:アルミニウム)を取り付けた。前記一端の反対側の端部に、加圧バネ724(材料:硬鋼線)を取り付けた。この圧電セラミック振動子72aを、前記加圧バネ724を介して、外装筐体727内に取り付けた。このようにして、振動センサ1002を作製した。
[Production of elastic characteristic measuring device]
(1) Production of Vibration Sensor A vibration sensor shown in FIG. 7B was produced. A rod-shaped lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic (PZT, length 5 mm × width 5 mm × height 30 mm) was used as the piezoelectric
(2)各構成部材の接続
フィルタ増幅回路(電気フィルタ)1006を、前記電気端子726bに電気的に接続し、仮想接地型電流検出回路(振動電流測定回路)1003を、前記電気端子726cに電気的に接続した。前記振動電流測定回路1003と定電圧駆動回路(定電圧発振回路)1001とを電気的に接続した。前記定電圧発振回路1001と前記電気フィルタ1006とを電気的に接続した。このようにして、前述の構成部材がループ状に接続され、帰還型自励発振回路が構成されている、本比較例の機械特性測定装置1000を作製した。
(2) Connection of components The filter amplifier circuit (electric filter) 1006 is electrically connected to the
〔圧電セラミック振動子の機械特性の測定〕
前記電気端子726cに生じる振動電流の固有周期をT2とし、振動電流の振幅値の最大値をI2としたこと以外は、実施例1と同様にして、圧電セラミック振動子の機械特性を測定した。なお、本比較例の機械特性測定装置では、振動電流を、電気フィルタにより分離しないため、本比較例では、1つの波長成分のみを測定対象とした。
[Measurement of mechanical properties of piezoelectric ceramic vibrator]
The natural period of the oscillating current generated in the
〔機械特性測定装置の使用〕
図10(b)に示すように、振動電流の固有周期をTとし、振動電流の振幅値の最大値をIとし、これらの測定データを、T/T2およびI/I2として、本比較例の機械特性測定装置の性能評価値として定量化したこと以外は、実施例1と同様にした。それぞれ、100個のT/T2およびI/I2のうち、最大値と最小値を表4に示す。また、実施例1と同様に、前記被験者の頬に市販の保湿液を塗り、5分後に上記と同様に測定した。この結果を表5に示す。
[Use of mechanical property measuring equipment]
As shown in FIG. 10B, the natural period of the oscillating current is T, the maximum amplitude value of the oscillating current is I, and these measurement data are T / T 2 and I / I 2 for this comparison. Example 1 was performed except that it was quantified as the performance evaluation value of the mechanical property measuring apparatus of the example. Table 4 shows the maximum and minimum values of 100 T / T 2 and I / I 2 , respectively. Further, in the same manner as in Example 1, a commercially available moisturizing solution was applied to the cheek of the subject, and measurement was performed in the same manner as described above after 5 minutes. The results are shown in Table 5.
(表1)
実施例1(正弦波、保湿液なし)
ΔT/ΔT1 ΔT50/ΔT150
第1調波
最大値 5.0×10−7 0.13
最小値 4.2×10−7 0.11
第2調波
最大値 4.8×10−7 0.12
最小値 4.4×10−7 0.11
第3調波
最大値 4.7×10−7 0.11
最小値 4.6×10−7 0.11
(Table 1)
Example 1 (sine wave, no moisturizing liquid)
ΔT / ΔT1 ΔT 50 / ΔT1 50
1st harmonic maximum 5.0 × 10 −7 0.13
Minimum value 4.2 × 10 −7 0.11
Second harmonic maximum value 4.8 × 10 −7 0.12
Minimum value 4.4 × 10 −7 0.11
Third harmonic maximum value 4.7 × 10 −7 0.11
Minimum value 4.6 × 10 −7 0.11
(表2)
実施例1(矩形波、保湿液なし)
ΔT/ΔT1 ΔT50/ΔT150
第1調波
最大値 5.1×10−7 0.14
最小値 4.4×10−7 0.11
第2調波
最大値 4.9×10−7 0.13
最小値 4.5×10−7 0.11
第3調波
最大値 4.8×10−7 0.11
最小値 4.7×10−7 0.10
(Table 2)
Example 1 (rectangular wave, no moisturizing liquid)
ΔT / ΔT1 ΔT 50 / ΔT1 50
First harmonic maximum value 5.1 × 10 −7 0.14
Minimum value 4.4 × 10 −7 0.11
Second harmonic maximum value 4.9 × 10 −7 0.13
Minimum value 4.5 × 10 −7 0.11
Third harmonic maximum value 4.8 × 10 −7 0.11
Minimum value 4.7 × 10 −7 0.10
(表3)
実施例1(正弦波、保湿液あり)
ΔT/ΔT1 ΔT50/ΔT150
第1調波
最大値 7.0×10−7 0.26
最小値 6.2×10−7 0.20
第2調波
最大値 6.8×10−7 0.24
最小値 6.6×10−7 0.22
第3調波
最大値 6.7×10−7 0.23
最小値 6.7×10−7 0.23
(Table 3)
Example 1 (with sine wave and moisturizing liquid)
ΔT / ΔT1 ΔT 50 / ΔT1 50
First harmonic maximum 7.0 × 10 −7 0.26
Minimum value 6.2 × 10 −7 0.20
Second harmonic maximum value 6.8 × 10 −7 0.24
Minimum value 6.6 × 10 −7 0.22
Third harmonic maximum value 6.7 × 10 −7 0.23
Minimum value 6.7 × 10 −7 0.23
(表4)
比較例1(正弦波、保湿液なし)
T/T2 I/I2
最大値 6.2×10−7 0.75
最小値 8.7×10−8 0.20
(Table 4)
Comparative Example 1 (sine wave, no moisturizing liquid)
T / T 2 I / I 2
Maximum value 6.2 × 10 −7 0.75
Minimum value 8.7 × 10 −8 0.20
(表5)
比較例1(正弦波、保湿液あり)
T/T2 I/I2
最大値 9.0×10−7 0.85
最小値 1.0×10−8 0.25
(Table 5)
Comparative Example 1 (with sine wave and moisturizing liquid)
T / T 2 I / I 2
Maximum value 9.0 × 10 −7 0.85
Minimum value 1.0 × 10 −8 0.25
前記表1と前記表4とを比較すると、前記表1における実施例1のΔT/ΔT1の最大値と最小値との差は、20%以下であり、ΔT50/ΔT150の最大値と最小値との差も、20%以下である。一方、前記表4における比較例1のT/T2の最大値と最小値との差は、約7倍であり、I/I2の最大値と最小値との差は、約4倍である。このことから、実施例1の機械特性測定装置は、測定精度が高いことが分かる。また、調波成分の次数が高まると、さらに精度が向上していることが分かる。
前記表3と前記表5とを比較すると、前記表3における実施例1では、保湿液による被験者の肌の機械特性の変化を顕著に捉えている。一方、前記表5における比較例1では、保湿液による被験者の肌の機械特性の変化は、測定のバラツキ(誤差)の中に埋もれ、その変化を捉えることができていない。
なお、前記表1と前記表2とを比較すると、定電圧の波形が正弦波である場合の測定結果と、定電圧の波形が矩形波である場合の測定結果とは、振動電流の第1調波、第2調波、第3調波のいずれにおいても、ほぼ差異がない。すなわち、圧電振動子に印加する定電圧の波形は、測定精度に影響をおよぼさないことが分かる。
Comparing Table 1 and Table 4, the difference between the maximum value and the minimum value of ΔT / ΔT1 of Example 1 in Table 1 is 20% or less, and the maximum value and the minimum value of ΔT 50 / ΔT1 50 The difference from the value is also 20% or less. On the other hand, the difference between the maximum value and the minimum value of T / T 2 in Comparative Example 1 in Table 4 is about 7 times, and the difference between the maximum value and the minimum value of I / I 2 is about 4 times. is there. From this, it can be seen that the mechanical property measuring apparatus of Example 1 has high measurement accuracy. It can also be seen that the accuracy is further improved as the order of the harmonic components increases.
Comparing Table 3 and Table 5, in Example 1 in Table 3, changes in the mechanical properties of the subject's skin due to the moisturizing liquid are noticeable. On the other hand, in Comparative Example 1 in Table 5, the change in the mechanical properties of the subject's skin due to the moisturizing liquid is buried in the measurement variation (error), and the change cannot be captured.
When Table 1 and Table 2 are compared, the measurement result when the constant voltage waveform is a sine wave and the measurement result when the constant voltage waveform is a rectangular wave are the first of the oscillating current. There is almost no difference in any of the harmonic, the second harmonic, and the third harmonic. That is, it can be seen that the waveform of the constant voltage applied to the piezoelectric vibrator does not affect the measurement accuracy.
10、70、90 機械特性測定装置
11 定電圧発振回路
12、72 振動センサ
12a 2端子型圧電振動子(2端子型圧電セラミック振動子)
13 振動電流測定回路(振動電流測定部)
14 切り替えスイッチ(第1のスイッチング手段および第2のスイッチング手段)
16 電気フィルタ
17 分析部
31 測定物
61 第1の波形
62 第2の波形
63 第3の波形
64 第4の波形
72a 3端子型圧電振動子(3端子型圧電セラミック振動子)
74 第1の電気スイッチ(第1のスイッチング手段)
75 第2の電気スイッチ(第2のスイッチング手段)
91 演算部
92 参照データ記憶装置
122a、722 棒状の圧電セラミック素子
122b 板状の圧電セラミック素子
123a、123b、723 接触子
124a、124b、724 加圧バネ
125a、125b、725a、725b、725c 電極
126a、126b、726a、726b、726c 電気端子
127、727 外装筐体
1000 従来の弾性特性測定装置
1001 定電圧駆動回路
1002 3端子型圧電振動子
1003 仮想接地型電流検出回路
1006 フィルタ増幅回路
1008 測定物に接触させていない状態の波形
1009 測定物に接触させている状態の波形
1100 従来の肌弾力センサ
1102 圧電セラミックス円柱
1103、1203 接触子
1104 加圧用のバネ
1107、1207 外装筐体
1200 肌年齢算出装置
1208 表示部
10, 70, 90 Mechanical
13 Vibration current measurement circuit (vibration current measurement unit)
14 changeover switch (first switching means and second switching means)
16
74 1st electric switch (1st switching means)
75 Second electrical switch (second switching means)
91
Claims (13)
前記定電圧発振回路が、前記振動センサに前記第1のスイッチング手段を介して、電気的に接続され、
前記振動センサが、前記振動電流測定部に前記第2のスイッチング手段を介して、電気的に接続されていることを特徴とする機械特性測定装置。 A vibration sensor including a piezoelectric vibrator brought into contact with an object to be measured; a constant voltage oscillation circuit that supplies electric energy to the piezoelectric vibrator; a vibration current measuring unit that measures a vibration current generated in the piezoelectric vibrator; A first switching means that can be switched off and a second switching means that can be switched on / off;
The constant voltage oscillation circuit is electrically connected to the vibration sensor via the first switching means;
The mechanical characteristic measuring apparatus, wherein the vibration sensor is electrically connected to the oscillating current measuring unit via the second switching means.
前記振動電流測定部および前記参照データ記憶部が、前記演算部に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1または2記載の機械特性測定装置。 Furthermore, a reference data storage unit storing reference data, and a calculation unit,
3. The mechanical property measuring apparatus according to claim 1, wherein the oscillating current measuring unit and the reference data storage unit are electrically connected to the arithmetic unit.
前記圧電振動子が、圧電セラミック素子と接触子と加圧バネとを含む圧電セラミック振動子であり、
前記圧電セラミック振動子が、前記外装筐体内に配置され、
前記接触子が、前記圧電セラミック素子の一端に配置され、
前記加圧バネが、前記圧電セラミック素子の他端に配置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の機械特性測定装置。 The vibration sensor further includes an exterior housing,
The piezoelectric vibrator is a piezoelectric ceramic vibrator including a piezoelectric ceramic element, a contact and a pressure spring,
The piezoelectric ceramic vibrator is disposed in the exterior casing;
The contact is disposed at one end of the piezoelectric ceramic element;
6. The mechanical property measuring apparatus according to claim 1, wherein the pressure spring is disposed at the other end of the piezoelectric ceramic element.
前記測定物を前記圧電振動子に接触させる接触工程と、
前記接触後、前記第1のスイッチング手段をオンにし、前記第2のスイッチング手段をオフにした状態で、前記圧電振動子に、前記定電圧発振回路から電気エネルギーを供給して、前記圧電振動子および前記測定物に振動エネルギーを蓄積させる電気エネルギー供給工程と、
前記蓄積後、前記第1のスイッチング手段をオフにして、前記定電圧発振回路と前記振動センサとの電気的な接続を切断することで、前記圧電振動子への前記電気エネルギーの供給を停止する電気エネルギー供給停止工程と、
前記停止後、前記第2のスイッチング手段をオンにして、前記振動センサと前記振動電流測定部とを電気的に接続することで、前記接続により生じた経過時間に応じて減衰する振動電流を、前記振動電流測定部で測定する振動電流測定工程とを含むことを特徴とする機械特性測定装置の使用方法。 Using the mechanical property measuring device according to any one of claims 1 to 6,
Contacting the measurement object with the piezoelectric vibrator;
After the contact, with the first switching means turned on and the second switching means turned off, electric energy is supplied to the piezoelectric vibrator from the constant voltage oscillation circuit, and the piezoelectric vibrator And an electric energy supply step for accumulating vibration energy in the measurement object,
After the accumulation, the supply of the electric energy to the piezoelectric vibrator is stopped by turning off the first switching means and disconnecting the electrical connection between the constant voltage oscillation circuit and the vibration sensor. Electric energy supply stoppage process;
After the stop, by turning on the second switching means and electrically connecting the vibration sensor and the vibration current measuring unit, the vibration current attenuated according to the elapsed time caused by the connection, A method for using a mechanical property measuring apparatus, comprising: an oscillating current measuring step that is measured by the oscillating current measuring unit.
前記振動電流測定工程において、前記固有周期成分に分離された前記振動電流を測定することを特徴とする請求項7記載の機械特性測定装置の使用方法。 The mechanical property measuring device is the mechanical property measuring device according to any one of claims 2 to 6,
8. The method of using a mechanical property measuring apparatus according to claim 7, wherein in the oscillating current measuring step, the oscillating current separated into the natural period components is measured.
さらに、前記振動電流の測定により得られたデータと前記参照データとを比較するデータ比較工程を含むことを特徴とする請求項7または8記載の機械特性測定装置の使用方法。 The mechanical property measuring device is the mechanical property measuring device according to any one of claims 3 to 6,
The method for using the mechanical property measuring apparatus according to claim 7 or 8, further comprising a data comparison step of comparing data obtained by measuring the oscillating current and the reference data.
さらに、前記振動電流の測定データと前記圧電振動子の測定データとを比較して、前記測定物を評価する評価工程を含むことを特徴とする請求項9から12のいずれか一項に記載の機械特性測定装置の使用方法。 The mechanical property measuring device is the mechanical property measuring device according to any one of claims 4 to 6,
13. The method according to claim 9, further comprising an evaluation step of evaluating the measurement object by comparing the measurement data of the oscillating current and the measurement data of the piezoelectric vibrator. How to use the mechanical property measuring device.
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Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2011005058A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015513995A (en) * | 2012-04-16 | 2015-05-18 | マイオトーン エイエスMyoton As | Apparatus and method for non-invasive measurement of tension, biomechanical and viscoelastic properties of biological soft tissue surface |
JP2018114244A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 花王株式会社 | Skin condition evaluation method |
JP2018114246A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 花王株式会社 | Skin condition evaluation method |
WO2018166814A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Method and device for determining skin elasticity |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53148189A (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-23 | Toa Medical Electronics | Bone diagnosing device |
JPS59168836A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | 松下電工株式会社 | Apparatus for measuring muscle hardness |
JPS59168835A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | 松下電工株式会社 | Apparatus for measuring muscle hardness |
JPS63102747A (en) * | 1986-10-17 | 1988-05-07 | 株式会社東芝 | Bio-signal detector |
JPH01189583A (en) * | 1988-05-27 | 1989-07-28 | Sadao Omata | Tactile sensor using vibrator |
JPH0323848A (en) * | 1989-06-22 | 1991-01-31 | Olympus Optical Co Ltd | Ultrasonic observation apparatus |
JPH03148032A (en) * | 1989-11-06 | 1991-06-24 | Nikon Corp | Tottering measuring apparatus |
JPH06308105A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Ultrasonic inspecting method and apparatus |
JP2000221170A (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Hitachi Zosen Corp | Nondestructive inspection apparatus of structures |
JP2001258879A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Olympus Optical Co Ltd | Ultrasonic transducer system and ultrasonic transducer |
JP2002162327A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device, medium and information assembly for distinguishing material |
JP2005052212A (en) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Axiom Co Ltd | Skin sensor |
JP2005193036A (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | General Electric Co <Ge> | Integrated low voltage transmit/receive switch for ultrasonic imaging system |
WO2006030355A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Integrated circuit for implementing high-voltage ultrasound functions |
-
2009
- 2009-06-27 JP JP2009153067A patent/JP2011005058A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53148189A (en) * | 1977-05-27 | 1978-12-23 | Toa Medical Electronics | Bone diagnosing device |
JPS59168836A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | 松下電工株式会社 | Apparatus for measuring muscle hardness |
JPS59168835A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | 松下電工株式会社 | Apparatus for measuring muscle hardness |
JPS63102747A (en) * | 1986-10-17 | 1988-05-07 | 株式会社東芝 | Bio-signal detector |
JPH01189583A (en) * | 1988-05-27 | 1989-07-28 | Sadao Omata | Tactile sensor using vibrator |
JPH0323848A (en) * | 1989-06-22 | 1991-01-31 | Olympus Optical Co Ltd | Ultrasonic observation apparatus |
JPH03148032A (en) * | 1989-11-06 | 1991-06-24 | Nikon Corp | Tottering measuring apparatus |
JPH06308105A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-04 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Ultrasonic inspecting method and apparatus |
JP2000221170A (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Hitachi Zosen Corp | Nondestructive inspection apparatus of structures |
JP2001258879A (en) * | 2000-03-15 | 2001-09-25 | Olympus Optical Co Ltd | Ultrasonic transducer system and ultrasonic transducer |
JP2002162327A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device, medium and information assembly for distinguishing material |
JP2005052212A (en) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Axiom Co Ltd | Skin sensor |
JP2005193036A (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | General Electric Co <Ge> | Integrated low voltage transmit/receive switch for ultrasonic imaging system |
WO2006030355A1 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Integrated circuit for implementing high-voltage ultrasound functions |
JP2008512168A (en) * | 2004-09-13 | 2008-04-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Integrated circuit to realize high voltage ultrasonic function |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015513995A (en) * | 2012-04-16 | 2015-05-18 | マイオトーン エイエスMyoton As | Apparatus and method for non-invasive measurement of tension, biomechanical and viscoelastic properties of biological soft tissue surface |
JP2018114244A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 花王株式会社 | Skin condition evaluation method |
JP2018114246A (en) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | 花王株式会社 | Skin condition evaluation method |
WO2018166814A1 (en) * | 2017-03-16 | 2018-09-20 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Method and device for determining skin elasticity |
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