JP6783416B1 - 計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と
を備えている測定装置。
前記第一の検知手段は、前記押圧部が、前記先端から前記先端に対向する押圧部後端に向かう方向で前記第一の検知手段に当接することで前記反発力を連続的に検知する[1]の測定装置。
前記計測部は内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、
前記押圧部は前記押圧部後端側が前記中空構造体の一つの壁面の外側に支持されており、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けてたわむ量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けてたわむことで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する[1]の測定装置。
前記中空構造体は、
密封構造体、前記内部中空部と外部空間との間を連通する孔を備えている中空構造体、前記内部中空部と外部空間との間に通気性のある膜が配備されている中空構造体の中のいずれかである[3]の測定装置。
前記計測部は内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、
前記押圧部は前記先端から前記先端に対向する側である押圧部後端側に向かう方向に移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されている、あるいは、前記押圧部は前記押圧部後端側が前記中空構造体の一つの壁面の外側に支持されており、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記押圧部が前記内部中空部に向けて移動する量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記押圧部が前記内部中空部に向けて移動することで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動する量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動することで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する[1]の測定装置。
前記中空構造体は、
密封構造体、前記内部中空部と外部空間との間を連通する孔を備えている中空構造体、前記内部中空部と外部空間との間に通気性のある膜が配備されている中空構造体の中のいずれかである[5]の測定装置。
前記中空構造体が密封構造体で、
前記中空構造体を密封する密封部材が弾性を有し、前記押圧部が前記先端から前記押圧部後端側に向かう方向に移動することで生じる前記内部中空部の体積変化を前記密封部材が可能にする[5]の測定装置。
前記押圧部と前記計測部とは別体で、前記押圧部の前記先端に対向する側である押圧部後端側が前記計測部に対して取り付け、取り外し可能になっている[1]の測定装置。
前記計測部が、前記第一の検知手段と、前記第二の検知手段とを備えている電子・電気機器である[8]の測定装置。
前記第二の検知手段が速度センサで、積分によって前記移動距離が求められる[1]の測定装置。
前記第二の検知手段が加速度センサで、二重積分によって前記移動距離が求められる[1]の測定装置。
重力の向きの補正に用いられる第三の検知手段を更に備えている[11]の測定装置。
前記計測対象物の前記内部圧力が眼圧であって、前記押圧部の前記当接面が眼球又は眼瞼に当接される[1]の測定装置。
前記当接面を前記眼球又は前記眼瞼に当接させて前記押圧部が前記眼球又は前記眼瞼の側に向けて押圧される押圧力が人間の手による押圧操作によって与えられる[13]の測定装置。
計測対象物の内部圧力を測定する方法であって、
前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えている押圧部と、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力Fを連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と
を備えている測定装置を用い、
前記第一の検知手段による検知情報と、前記第二の検知手段による検知情報とを用いて前記計測対象物の内部圧力を測定する方法。
前記第二の検知手段による検知情報が前記移動距離Dであって、
前記連続的な検知の間における瞬間的なΔF/ΔDの関係を求めることで
前記計測対象物の内部圧力を測定する[15]の方法。
前記押圧部の前記当接面が眼球又は眼瞼に当接され、前記計測対象物の前記内部圧力が眼圧である[15]又は[16]の計測対象物の内部圧力を測定する方法。
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知するものである。
(1)剛性が無視できるほど小さい最表面の層(眼瞼の皮膚側の層)からの反発力FおよびΔFは非常に小さいはずだが、押圧開始時はΔDも非常に小さい。そこで、ΔF/ΔDの値は不安定となる
(2)押圧開始直後では、微小時間ΔtにおけるΔFおよびΔDが非常に小さく、第一の検知手段および第二の検知手段に使用するセンサのS/N比(signal to noise ratio)が低い
(3)静止状態から押圧することが理想だが、完全に静止できていない場合、押圧開始時直後のΔFおよびΔDは押圧を反映したものではない。
(1)加速度のS/N比が大きいこと
(2)加速度のDC(直流)成分が少ないこと
(3)積分時間が短時間であること。
(1)加速度センサのXYZ軸と測定装置1のXYZ軸がずれても、加速度センサ出力の複数の軸から成る合成ベクトルで押圧の方向である当接面10aの垂直方向を表現できる
(2)後述するように押圧時に押圧方向のずれ、または測定装置1に回転が生じても補正または押圧操作失敗判定が可能
(3)前述した押圧装置を使用する場合、次に述べるように押圧の方向を合わせやすくなる。
(1)当接面10aの当接角度がずれているが、押圧方向は眼球の法線方向である場合
(2)当接面10aの当接角度は適切な状態だが、押圧方向が眼球の法線方向からずれる場合。
図3、図4、図5でも、矢印22で示す内部中空部3方向への変形、たわみを考慮して、底面5、筒状壁面4より壁面6の肉厚を薄くしている。
図13(a)、(b)において第二の検知手段8による検知動作は実施例1〜3の場合と同様である。そこで、これらの説明を省略する。
Claims (24)
- 押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記移動速度、前記加速度、前記移動距離の中の何れかから把握した前記移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えており、
前記計測部は内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、
前記押圧部は前記押圧部の前記先端に対向する側である押圧部後端側が前記中空構造体の一つの壁面の外側に支持されており、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けてたわむ量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けてたわむことで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する
測定装置。 - 前記中空構造体は、
密封構造体、前記内部中空部と外部空間との間を連通する孔を備えている中空構造体、前記内部中空部と外部空間との間に通気性のある膜が配備されている中空構造体の中のいずれかである
請求項1記載の測定装置。 - 前記押圧部と前記計測部とは別体で、前記押圧部の前記押圧部後端側が前記計測部に対して取り付け、取り外し可能になっている
請求項1又は2記載の測定装置。 - 押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記移動速度、前記加速度、前記移動距離の中の何れかから把握した前記移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えており、
前記計測部は内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、
前記押圧部は前記内部中空部の側に向けて移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されていて、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記押圧部が前記内部中空部に向けて移動する量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する
測定装置。 - 前記第一の検知手段は、前記押圧部の前記先端に対向する側である押圧部後端側が前記内部中空部の側に向かう方向で前記第一の検知手段に当接することで前記反発力を連続的に検知する
請求項4記載の測定装置。 - 押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記移動速度、前記加速度、前記移動距離の中の何れかから把握した前記移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えており、
前記計測部は内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、
前記押圧部は前記先端に対向する側である押圧部後端側が前記中空構造体の一つの壁面の外側に支持されていて、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記押圧部が前記内部中空部に向けて移動することで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動する量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動することで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する
測定装置。 - 前記一つの壁面は前記内部中空部の側に向けて移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されていている
請求項6記載の測定装置。 - 前記押圧部と前記計測部とは別体で、前記押圧部の前記押圧部後端側が前記計測部に対して取り付け、取り外し可能になっている
請求項6記載の測定装置。 - 計測部を備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記計測部は、
内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、前記中空構造体を形成している複数の壁面の中の一つの壁面は前記中空部内に向けて移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されていて、当該一つの壁面の内側面が前記内部中空部に面し、外側面が前記計測対象物の表面に当接する当接面を形成していて、
前記外側面からなる当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の
前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記一つの壁面が前記計測対象物方向へ移動する移動速度、
前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動における加速度、
前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動距離
の中のいずれか一つを連続的に検知する第二の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記移動速度、前記加速度、前記移動距離の中の何れかから把握した前記移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えており、
前記第一の検知手段は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動することで生じる前記内部中空部の内圧の変化を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する、又は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧されることで前記一つの壁面が前記内部中空部に向けて移動する量を連続的に検知することで前記反発力を連続的に検知する
測定装置。 - 前記中空構造体は、
密封構造体、前記内部中空部と外部空間との間を連通する孔を備えている中空構造体、前記内部中空部と外部空間との間に通気性のある膜が配備されている中空構造体の中のいずれかである
請求項6又は9記載の測定装置。 - 前記中空構造体が密封構造体で、
前記中空構造体を密封する密封部材が弾性を有し、前記押圧部が前記内部中空部の側に向かう方向に移動することで生じる前記内部中空部の体積変化を前記密封部材が可能にする
請求項6記載の測定装置。 - 前記中空構造体が密封構造体で、
前記中空構造体を密封する密封部材が弾性を有し、前記一つの壁面が前記内部中空部の側に向かう方向に移動することで生じる前記内部中空部の体積変化を前記密封部材が可能にする
請求項9記載の測定装置。 - 前記計測部が、前記第一の検知手段と、前記第二の検知手段とを備えている電子・電気機器である請求項1、4、6、9のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時に前記押圧部に生じる回転運動を連続的に検知する第三の検知手段を更に備えている請求項1、4、6のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧された時に前記一つの壁面に生じる回転運動を連続的に検知する第三の検知手段を更に備えている請求項9記載の測定装置。
- 第二の検知手段に対する重力の向きの変化を連続的に検知する第三の検知手段を更に備えている請求項1、4、6、9のいずれか一項に記載の測定装置。
- 押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度を連続的に検知する第二の検知手段と、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時に前記押圧部に生じる回転運動を連続的に検知する第三の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記加速度から把握した前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えている測定装置。 - 押圧部と、計測部とを備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記押圧部は、前記計測対象物の表面に当接する当接面を先端に備えていて、
前記計測部は、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記押圧部が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記押圧部の前記計測対象物方向への移動における加速度を連続的に検知する第二の検知手段と、
第二の検知手段に対する重力の向きの変化を連続的に検知する第三の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記加速度から把握した前記押圧部の前記計測対象物方向への移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えている測定装置。 - 計測部を備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記計測部は、
内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、前記中空構造体を形成している複数の壁面の中の一つの壁面は前記中空部内に向けて移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されていて当該一つの壁面の内側面が前記内部中空部に面し、外側面が前記計測対象物の表面に当接する当接面を形成し、
前記外側面からなる当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動における加速度を連続的に検知する第二の検知手段と、
前記当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧された時に前記一つの壁面に生じる回転運動を連続的に検知する第三の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記加速度から把握した前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えている測定装置。 - 計測部を備えていて計測対象物の内部圧力又は剛性を測定する測定装置であって、
前記計測部は、
内側に内部中空部を備えている中空構造体からなり、前記中空構造体を形成している複数の壁面の中の一つの壁面は前記中空部内に向けて移動できるように前記中空構造体に移動自在に支持されていて当該一つの壁面の内側面が前記内部中空部に面し、外側面が前記計測対象物の表面に当接する当接面を形成し、
前記外側面からなる当接面を前記計測対象物の前記表面に当接させて前記一つの壁面が前記計測対象物の側に向けて押圧された時の前記計測対象物からの反発力を連続的に検知する第一の検知手段と、
前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動における加速度を連続的に検知する第二の検知手段と、
第二の検知手段に対する重力の向きの変化を連続的に検知する第三の検知手段と、
前記第一の検知手段で検知した前記反発力Fと、前記第二の検知手段で検知した前記加速度から把握した前記一つの壁面の前記計測対象物方向への移動距離Dとの微小時間(Δt)における変化分ΔF/ΔDから前記内部圧力又は剛性を測定する測定部と
を備えている測定装置。 - 前記計測対象物の前記内部圧力が眼圧であって、前記当接面が眼球又は眼瞼に当接される請求項1、4、6、17、18のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記当接面を前記眼球又は前記眼瞼に当接させて前記押圧部が前記眼球又は前記眼瞼の側に向けて押圧される押圧力が人間の手による押圧操作によって与えられる請求項21記載の測定装置。
- 前記計測対象物の前記内部圧力が眼圧であって、前記当接面が眼球又は眼瞼に当接される請求項9、19、20のいずれか一項に記載の測定装置。
- 前記当接面を前記眼球又は前記眼瞼に当接させて前記一つの壁面が前記眼球又は前記眼瞼の側に向けて押圧される押圧力が人間の手による押圧操作によって与えられる請求項23記載の測定装置。
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