JP7267525B2 - sensor sheet - Google Patents
sensor sheet Download PDFInfo
- Publication number
- JP7267525B2 JP7267525B2 JP2018165619A JP2018165619A JP7267525B2 JP 7267525 B2 JP7267525 B2 JP 7267525B2 JP 2018165619 A JP2018165619 A JP 2018165619A JP 2018165619 A JP2018165619 A JP 2018165619A JP 7267525 B2 JP7267525 B2 JP 7267525B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- detection
- piezoelectric film
- electrodes
- sensor sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Description
本発明は、歯科技工士または歯科医師（以下、「歯科技工士等」という）が患者の歯
の咬み合わせに関する情報を取得するための情報処理装置及びこれに使用するセンサ シート関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an information processing device and a sensor sheet used therein for a dental technician or a dentist (hereinafter referred to as "dental technician or the like") to obtain information on the occlusion of a patient's teeth.
健康の維持は、人のＱＯＬ（クォリティ・オブ・ライフ：生活の質）に必須である。医療分野においては、人々の健康の維持を図るために、医療行為に様々な技術革新がもたらされている。近年では、電子デバイスの性能向上が、医療行為の技術革新にも貢献している。しかし、幾つかの医療行為には、未だ改良が進んでいないものも見受けられる。本発明は、そのような早期の改良が待たれる医療行為のうちの一つである、患者の歯の咬み合わせに関する情報を得る、咬合分析に関する。 Maintaining good health is essential for a person's QOL (Quality of Life). In the medical field, various technological innovations have been brought about in medical practice in order to maintain people's health. In recent years, improvements in the performance of electronic devices have contributed to technological innovation in medical practice. However, some medical practices have not yet been improved. The present invention relates to occlusion analysis, which is one of the medical practices that awaits early improvement, and obtains information on the occlusion of the patient's teeth.
現在、患者の咬合分析を行う際には、朱色のカーボンシートを用いた咬合部視認方法が、殆どの歯科技工士等によって行われている。患者が朱色のカーボンシートを噛むと、歯に朱色のカーボンが付着する。付着したカーボンは歯と歯が噛み合わせによって接触したことを示す。 At present, when performing an occlusion analysis of a patient, most dental technicians and the like use a method of visualizing the occlusion using a vermilion carbon sheet. When the patient bites the vermilion carbon sheet, the vermilion carbon adheres to the teeth. Adhered carbon indicates tooth-to-tooth contact due to meshing.
朱色のカーボンシートを用いた咬合部視認方法は、歯列が咬合する部位はわかるものの、（１）歯列が咬合する順序がわからない、（２）歯列が咬合する強さがわからない、（３）歯列全体を俯瞰してどの部位が咬合しているのかを一目で把握できない、（４）自然歯、金属歯、補修歯等の種類によって、朱色カーボンが転写される量が異なるため、咬合状態の把握が不正確になりやすい、等の問題点がある。特に、一部の歯科技工士等は、（３）の、歯列全体の咬合状態を把握するために、患者の口腔内に鏡を差し込み、デジタルカメラで撮影する、等の手間をかけている。 The method of visually recognizing the occlusion using a vermilion carbon sheet shows the occlusion site of the dentition, but (1) the order of occlusion of the dentition is not known, (2) the strength of occlusion of the dentition is not known, and (3) ) It is not possible to see at a glance which part of the dentition is in occlusion from a bird's-eye view of the entire dentition. There is a problem that the grasp of the state tends to be inaccurate. In particular, some dental technicians take the trouble of inserting a mirror into the patient's oral cavity and taking pictures with a digital camera in order to grasp the occlusion state of the entire dentition in (3). .
特許文献１に開示される、抵抗膜を使用したセンサシートを用いる咬合測定装置は、分解能が低く、センサシートが高価なために、僅かな使用にとどまっている。
特許文献２に開示される技術では、マトリックスセンサ上に１つの接触群を見つけることはできるが、マトリックス平面上に複数の接触群が存在する際には適用することができないといった問題がある。
そこで本願発明者は、特許文献３に開示される、咬合力検出装置及び咬合力検出方法を発明した。
The bite measuring device using a sensor sheet using a resistive film disclosed in
The technique disclosed in Patent Document 2 can find one contact group on the matrix sensor, but has a problem that it cannot be applied when a plurality of contact groups exist on the matrix plane.
Therefore, the inventor of the present application invented a bite force detection device and a bite force detection method disclosed in Patent Document 3.
特許文献１は、本発明の先行技術に相当する、抵抗膜を用いた、咬合測定用接点検出器に関する先行技術文献である。
特許文献２は触覚マトリックスセンサの圧力分布を素早く検出する方法に関する技術文献である。
特許文献３は本願発明者による、咬合力検出装置及び咬合力検出方法に関する技術文献である。
Patent Document 2 is a technical document relating to a method of quickly detecting pressure distribution of a tactile matrix sensor.
Patent Literature 3 is a technical document relating to a bite force detection device and a bite force detection method by the inventor of the present application.
発明者は、特許文献３に示される咬合力検出装置を試用するに連れて、センサシートが咬合していない箇所を誤検出する場合があることに気付いた。咬合箇所の誤検出は、咬合分析の信頼性を著しく低下させてしまう。 As the inventor used the occlusion force detection device disclosed in Patent Document 3, he noticed that the sensor sheet sometimes erroneously detected a non-occluded portion. False detection of occlusion sites significantly reduces the reliability of occlusion analysis.
本発明はかかる課題を解決し、咬合箇所の誤検出の可能性を低減し、咬合分析を高精
度に実現するセンサシートを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sensor sheet that solves such problems, reduces the possibility of erroneous detection of an occlusion site, and realizes occlusion analysis with high accuracy.
上記課題を解決するために、本発明のセンサシートは、歯列を包含する略Ｕ字形状の面を有する圧電フィルムと、圧電フィルムの、略Ｕ字形状の一の面を覆う第一保護フィルムと、圧電フィルムの、略Ｕ字形状の他の面を覆う第二保護フィルムと、圧電フィルムと第一保護フィルムとの間に、略Ｕ字形状の面に形成される複数の電極線よりなる表側電極と、圧電フィルムと第二保護フィルムとの間の、略Ｕ字形状の面に形成される複数の電極線よりなる裏側電極とを具備する。そして、表側電極を構成する複数の電極線と、裏側電極を構成する複数の電極線は、歯列に沿って略扇形に配置されており、表側電極を構成する複数の電極線と、裏側電極を構成する複数の電極線の少なくとも一方は、歯列に対して垂直方向の線に対し所定の角度で傾斜している。 In order to solve the above problems, the sensor sheet of the present invention comprises: a piezoelectric film having a substantially U-shaped surface containing a row of teeth; and a first protective film covering one surface of the substantially U-shaped piezoelectric film. a second protective film covering the other substantially U-shaped surface of the piezoelectric film; and a plurality of electrode wires formed on the substantially U-shaped surface between the piezoelectric film and the first protective film. It comprises a front side electrode and a back side electrode composed of a plurality of electrode lines formed on a substantially U-shaped surface between the piezoelectric film and the second protective film. The plurality of electrode wires forming the front electrode and the plurality of electrode wires forming the back electrode are arranged in a substantially fan shape along the tooth row. At least one of the plurality of electrode wires constituting the is inclined at a predetermined angle with respect to a line perpendicular to the tooth row.
本発明によれば、咬合箇所の誤検出の可能性を低減し、咬合分析を高精度に実現するセンサシートを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a sensor sheet that reduces the possibility of erroneous detection of an occlusion site and realizes occlusion analysis with high accuracy.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
［咬合測定装置の全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係る、咬合測定装置１０１の全体構成を示す概略図である。
咬合測定装置１０１は、センサシート１０２と、信号処理装置１０３と、情報処理装置１０４を有する。
センサシート１０２は、患者１０５の咬合分析に用いるため、歯列をカバーするように略Ｕ字形状に形成されている。センサシート１０２は専用のコネクタ１０６を通じて信号処理装置１０３に接続される。
信号処理装置１０３は、センサシート１０２が出力するアナログの電圧信号をデジタルのデータに変換し、このデータをＵＳＢケーブル１０７を通じて情報処理装置１０４に送出する。ＵＳＢケーブルをＢｌｕｅ Ｔｈｏｏｔｈなどに変えて、無線で接続してもよい。
情報処理装置１０４は周知のパソコンよりなり、信号処理装置１０３から受信したデータに基づき、咬合分析のための積分処理等の演算処理を行い、表示部１０８に表示する。
センサシート１０２は信号処理装置１０３と組み合わされて、咬合力検出装置を構成する。１０４はスマートフォンであってもよい。
[Overall configuration of bite measuring device]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a
The
Since the
The
The
The
患者１０５は、図示しない歯科技工士等の指示に従い、センサシート１０２を噛む。すると、信号処理装置１０３は、患者１０５の咬合によってセンサシート１０２が発した電圧を検出して、これをデジタルデータに変換し、相対時間情報、アドレス情報を伴って情報処理装置１０４に送信する。情報処理装置１０４は、信号処理装置１０３から咬合力のデジタルデータを受信すると、これを一旦記憶する。そして、データと共に送られた時間情報を元に算出される時間幅を乗じることで、蓄積された同一アドレスのデータに積分処理等を施す。この積分処理等の結果、患者１０５の噛み合わせが生じた箇所（以下「咬合箇所」と略す。）毎に咬合力を算出する。そして、患者１０５の歯列のうち、大まかな咬合箇所と、当該咬合箇所毎に算出した咬合力を、表示部１０８に表示する。咬合箇所は時間の経過と共に表示部１０８に表示される。咬合箇所の順番が時系列上で把握できるので、歯科技工士等はどの歯が突出しているか等の、歯列の立体的な把握が可能になる。また、歯列全体の咬合力が把握できるので、患者１０５の咬合力の歯列の前後、左右のバランスを知ることもできる。
The
信号処理装置１０３には押釦スイッチ１０９が設けられている。歯科技工士等は患者１０５の口腔内にセンサシート１０２を挿入し、押釦スイッチ１０９を押した直後に「はい、甲田さん、シートを噛んで下さい。」と指示する。患者１０５は歯科技工士等の指示に従い、センサシート１０２を強く噛む。２～５秒程度、患者１０５がセンサシート１０２を噛み続けた後、歯科技工士等は患者１０５に「はい、甲田さん、もういいですよ。」と、センサシート１０２の咬合を止めるよう指示する。歯科技工士等は、患者１０５がセンサシート１０２の咬合を止めたことを確認したら、押釦スイッチ１０９を再度押す。押釦スイッチ１０９が押された状態の情報は、情報処理装置１０４へデータの記録開始と終了を知らせるトリガ情報として、情報処理装置１０４へ送信される。情報処理装置１０４は、信号処理装置１０３から受信したトリガ情報、すなわち押釦スイッチ１０９が２回押された間の時間、信号処理装置１０３から受信するデータを記録する。
A
［第一の実施形態：センサシート５０１の構成］
本発明の主要な技術思想は、センサシート１０２の改良である。そして、センサシート１０２の改良に伴い、信号処理装置１０３はシンプルな構成となり、情報処理装置１０４にはセンサシート１０２の改良に伴う変更点が生じている。
これより、センサシートの３種類の実施形態を説明する。
先ず、本発明の第一の実施形態に係る、センサシート５０１の構造を説明する。このセンサシート５０１は、患者１０５の咬合力を計測する目的に使用される。
図２Ａは、本発明の第一の実施形態に係る、センサシート５０１を構成する電極シート２０１の表側平面図である。図２Ｂは、電極シート２０１の裏側平面図である。
図３Ａは、電極シート２０１の第一の製造工程を示す図である。図３Ｂは、電極シート２０１の第二の製造工程を示す図である。
図４Ａは、電極シート２０１の第三の製造工程を示す図である。図４Ｂは、電極シート２０１の第四の製造工程を示す図である。
図５は、センサシートの一部断面図である。
[First Embodiment: Structure of Sensor Sheet 501]
A major technical idea of the present invention is the improvement of the
Three embodiments of the sensor sheet will now be described.
First, the structure of the
FIG. 2A is a front side plan view of the
3A is a diagram showing the first manufacturing process of the
4A is a diagram showing the third manufacturing process of the
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the sensor sheet.
図２Ａから図５にかけて説明する、本発明の第一の実施形態に係るセンサシート５０１は、図５に示すように、電極シート２０１と、電極シート２０１を覆い、患者１０５の唾液等から電極シート２０１を保護する保護フィルム５０２ａ、５０２ｂで構成されている。
保護フィルム５０２ａ、５０２ｂはポリエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ樹脂）等の、可撓性及び電気絶縁性を有する樹脂で構成される。
電極シート２０１は、図５に示すように、圧電フィルム２０２を中心として、表面に検出電極２０３と配線電極２０５が、背面に裏面電極２０６が形成されている。検出電極２０３と配線電極２０５は、レジストパターン２０４を介して異なる層に形成されている。
2A to 5, the
The
As shown in FIG. 5, the
検出電極２０３は、咬合検出領域２０２ａ（図３Ｂ参照）において、歯列の並び方向に対し略直角な方向に、放射状に配置された複数の電極にて構成されている。なお、この角度は隣接歯牙同士の中心を結ぶ直線に対し９０度±５０度の範囲まで許容される。これに対し、裏面電極２０６は、咬合検出領域２０２ａの前面を覆う単一の電極にて構成されている。裏面電極２０６は、信号処理装置１０３の接地ノード等に接続され、検出電極２０３に対する基準電位となる。
The
以下、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、電極シート２０１の表面側に形成される検出電極２０３及び配線電極２０５の作成手順を説明する。
先ず、図３Ａに示すように、ポリアミノ酸やポリフッ化ビニリデン（PolyVinylidene DiFluoride、以下「ＰＶＤＦ」と略）等から成る、可撓性を有する有機圧電材料よりなる圧電フィルム２０２を、略Ｕ字型に切り出して成形する。
次に、図３Ｂに示すように、圧電フィルム２０２の、患者１０５の歯列が当接する略Ｕ字形状の咬合検出領域２０２ａに、放射状に検出電極２０３を形成する。検出電極２０３は、銀ペースト等の導電性インクを用いた印刷処理で形成される。図３Ｂでは電極２０３を説明のために粗く形成しているが、実際は密に形成されることが好ましい。好ましくは臼歯に対しては２本／ｍｍ程度前歯に対しては１本／ｍｍ程度が良い。その理由は、一般に咬合に対する寄与に臼歯が多くかかわっているからである。また、検出電極間の不感帯の幅は狭いほど良い。
なお、これ以降、圧電フィルム２０２を中心として、検出電極２０３が形成されている側の面を、センサシート５０１の表側と定義する。同時に、裏面電極２０６が形成されている側の面を、センサシート５０１の裏側と定義する。この定義は、この後に説明する第二の実施形態においても同様である。
A procedure for forming the
First, as shown in FIG. 3A, a
Next, as shown in FIG. 3B,
Hereinafter, the surface on which the
次に、図４Ａに示すように、検出電極２０３の内周側の一部を除き、咬合検出領域２０２ａに絶縁体のレジストインクを印刷して、検出電極２０３にマスキング処理を施す。この工程によって、検出電極２０３の上にはレジストパターン２０４が形成される。
次に、図４Ｂに示すように、検出電極２０３の内周側の一部から、レジストパターン２０４の上を跨ぐように、配線電極２０５を導電性インクを用いた印刷処理にて形成する。配線電極２０５は、咬合検出領域２０２ａの内側においてレジストパターン２０４から露出した検出電極２０３の一部に塗布されることで、電気的導通が形成される。
以上に示す工程にて、電極シート２０１の表面に検出電極２０３と配線電極２０５が形成される。配線電極と検出電極の接合点及び、レジスト２０３を配線電極が乗り越える部分は極力配線電極の線幅を広くすることで電極の破断を防止することができる。
Next, as shown in FIG. 4A, the
Next, as shown in FIG. 4B, a
Through the steps described above, the
特許文献３に開示される従来技術のセンサシートは、配線電極２０５が検出電極２０３と同一の層にて形成されていた。このため、検出電極２０３の更に外側に配線電極２０５を形成しなければならず、配線電極２０５を形成するための面方向スペースによって、センサシートの面積が大型化していた。そのために患者の口腔内に収まらない、あるいは、収まってもセンサーが折りたたまれるなどの問題があった。
本発明の第一の実施形態に係るセンサシート５０１は、従来技術とは異なり、配線電極２０５を、レジストパターン２０４という絶縁層を介して、検出電極２０３と異なる層に形成することで、配線電極２０５を形成するための面方向スペースを極小にすることができる。配線電極２０５は略馬蹄形に沿って配列された検出電極の内周側で接続される。これにより配線電極が最短の長さでの配線が可能になり、ノイズの影響を受けにくくなる。変形例としては図１７のように検出電極の前歯近傍のみ、検出電極の延長に配線電極をコネクター部まで直接配線することもできる。これにより、配線電極の幅を広げるなど、配線電極の配置の自由度を上げることができる。したがって、患者１０５に対するセンサシート５０１の面積を必要最小限に留めることができる。このため、従来技術のセンサシートと比べて、患者１０５のセンサシート５０１の使用感が向上し、咬合力検出性能も向上する。
In the conventional sensor sheet disclosed in Patent Document 3, the
In the
［第一の実施形態：信号処理装置１０３のハードウェア構成及び機能］
図６は、信号処理装置１０３のハードウェア構成を示すブロック図である。
センサシート５０１に形成されている各々の電極線は、それぞれオペアンプよりなるプリアンプ６０１に接続されて、電圧及び電流の増幅が行われる。
プリアンプ６０１の各々の出力信号は、マルチプレクサ（図６中「ＭＰＸ」と略記、以下「ＭＰＸ」と略す。）６０２によって選択的にマイコンのＡ／Ｄ変換器６０３に接続される。
マイコンは、バス６０４に接続された、ＣＰＵ６０５、ＲＯＭ６０６、ＲＡＭ６０７、押釦スイッチ１０９、情報処理装置１０４と接続されるＵＳＢインターフェース（図２中「ＵＳＢ Ｉ／Ｆ」と表記、以下「ＵＳＢＩ／Ｆ」と略）６０８を備える。
ＲＯＭ６０６には、マイコンを信号処理装置１０３として動作させるためのプログラムが格納されている。
[First Embodiment: Hardware Configuration and Functions of Signal Processing Device 103]
FIG. 6 is a block diagram showing the hardware configuration of the
Each electrode line formed on the
Each output signal of the
The microcomputer includes a
A
本発明の第一の実施形態に係る咬合測定装置を構成する信号処理装置１０３は、特許文献３に開示される従来技術の信号処理装置とは異なり、内部のデータ処理手順はシンプルに構成されている。
（１）裏面電極２０６を接地ノードに接続した状態で、検出電極２０３の電圧をＭＰＸ６０２とＡ／Ｄ変換器６０３を通じて順番に取得する。
（２）順番に取得した全ての検出電極２０３の電圧データに、所定のヘッダ情報、フッタ情報を付加して、情報処理装置１０４へ送信する。
以上の（１）と（２）を繰り返し実行するだけである。
なお、裏面電極２０６の電位は一定の電位であれば、必ずしも接地ノードでなくてもよい。
The
(1) With the
(2) Add predetermined header information and footer information to the voltage data of all the
All that is required is to repeatedly execute the above (1) and (2).
Note that the potential of the
［第一の実施形態：情報処理装置１０４のハードウェア構成及びソフトウェア機能］
図７Ａは、情報処理装置１０４のハードウェア構成を示すブロック図である。
周知のパソコン等の計算機よりなる情報処理装置１０４は、バス７０１に接続された、ＣＰＵ７０２、ＲＯＭ７０３、ＲＡＭ７０４、液晶ディスプレイ等の表示部１０８、キーボードやマウス等のポインティングデバイスよりなる操作部７０５、不揮発性ストレージ７０６、信号処理装置１０３に接続されるＵＳＢＩ／Ｆ７０７を備える。
不揮発性ストレージ７０６には、信号処理装置１０３から受信したデータに所定の演算処理を行い、表示部１０８に表示するためのプログラムが格納されている。
[First Embodiment: Hardware Configuration and Software Functions of Information Processing Device 104]
FIG. 7A is a block diagram showing the hardware configuration of the
An
The
図７Ｂは、情報処理装置１０４のソフトウェア機能を示すブロック図である。
信号処理装置１０３が出力するデータは、ＵＳＢＩ／Ｆ７０７を通じて不揮発性ストレージ７０６に形成されるファイルシステム７０８に供給される。ファイルシステム７０８は、信号処理装置１０３から受信したデータを一旦、生データファイル７０９に格納する。
生データファイル７０９に格納されたセンサシート５０１のデータは、積分演算部７１０に供給される。
積分演算部７１０は、センサシート５０１のデータを、センサシート５０１上に形成されている各々の検出電極２０３毎に積分演算を行う。積分演算は、検出電極２０３の電圧データと相対時間情報との積を積算する。圧電フィルムからの信号は加圧時はプラスの波形、減圧時はマイナスの波形が検出電極に現れる。実施例の積分はプラスの信号のみを対象としたが、加圧時のみでなく、除圧時にも積分してよい。このときは信号の極性がマイナスになるので減算処理される。積分演算を容易にするために、検出電極のサンプリングは一定周期とする。これにより、電圧と時間の積を求める手順が大幅に簡略化できる。
FIG. 7B is a block diagram showing software functions of the
Data output from the
The data of the
The
積分演算部７１０が出力するデータは、検出電極２０３毎の咬合力を示すデータである。この咬合力データは、色変換処理部７１１と、咬合力算出部７１２に供給される。
色変換処理部７１１は、検出電極２０３毎の咬合力データに対し、咬合力に対応する色情報を出力する。この色情報は、遠赤外線撮像装置等で周知の、疑似カラー表示機能を実現する。すなわち、ある値をカラーパレットの色に対応付け、表示部１０８でデータを表示する際に、カラーパレットに基づく着色を行うものである。色変換処理部７１１の疑似カラー表示機能により、表示部１０８には、検出電極２０３が咬合力に対応した色に着色されて表示される。
咬合力算出部７１２は、検出電極２０３毎の咬合力データを全て合算して、患者１０５の咬合力を算出する。表示部１０８には、各電極交点の積分量に応じた色表示がされる。また、操作部によってカーソルで指示された交点の咬合力の数値が表示される。
表示処理部７１３は、操作部７０５の操作に呼応して、色変換処理部７１１の出力データ及び咬合力算出部７１２の咬合力データを、表示部１０８に表示させる。
The data output by the
The color
The
The
［第二の実施形態：センサシート８０１の構成］
次に、本発明の第二の実施形態に係る、センサシート８０１の構造を説明する。このセンサシート８０１は、第一の実施形態に係るセンサシート５０１と同様、患者１０５の咬合力を計測する目的に使用される。
図８は、本発明の第二の実施形態に係るセンサシート８０１の一部断面図である。
図９Ａは、表面電極シート８０８の第一の製造工程を示す図である。
図９Ｂは、表面電極シート８０８の第二の製造工程を示す図である。
図１０Ａは、表面電極シート８０８の第三の製造工程を示す図である。
図１０Ｂは、表面電極シート８０８の第四の製造工程を示す図である。
[Second Embodiment: Structure of Sensor Sheet 801]
Next, the structure of the
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a
FIG. 9A is a diagram showing the first manufacturing process of the
FIG. 9B is a diagram showing the second manufacturing process of the
FIG. 10A is a diagram showing the third manufacturing process of the
FIG. 10B is a diagram showing a fourth manufacturing process of the
図８から図１０Ｂにかけて説明する、本発明の第二の実施形態に係るセンサシート８０１は、第一の実施形態に係るセンサシート５０１と比較して、以下の点が異なる。
（１）圧電フィルム８０２には裏面電極８０３のみが形成されており、検出電極８０４は圧電フィルム８０２に貼付されておらず、検出電極８０４と圧電フィルム８０２との間には空隙Ｄ８０５が形成されていること。
（２）検出電極８０４と配線電極８０６は、基板フィルムを兼用する第一保護フィルム８０７に形成されていること。
このため、図８に示すように、センサシート８０１は、第一保護フィルム８０７を構成要素の一部とする表面電極シート８０８と、裏面電極シート８０９と、裏面保護フィルム８１０にて構成される。第一保護フィルム８０７は検出電極８０４と配線電極８０６が形成されており、保護フィルムを兼用する表面電極シート８０８を構成する。そして同様に圧電フィルム８０２には片面に裏面電極８０３のみ形成され、裏面電極シート８０９を構成する。
A
(1) Only the
(2) The
Therefore, as shown in FIG. 8, the
以下、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、表面電極シート８０８の作成手順を説明する。
先ず、図９Ａに示すように、第一保護フィルム８０７を、略Ｕ字型に切り出して成形する。
次に、図９Ｂに示すように、第一保護フィルム８０７の、患者１０５の歯列が当接する略Ｕ字形状の咬合検出領域８０７ａに、配線電極８０６を形成する。配線電極８０６は、第一の実施形態と同様、銀ペースト等の導電性インクを用いた印刷処理で形成される。
The procedure for creating the
First, as shown in FIG. 9A, the first
Next, as shown in FIG. 9B, a
次に、図１０Ａに示すように、配線電極８０６の内周側の一部を除き、咬合検出領域８０７ａにレジストインクを印刷して、配線電極８０６にマスキング処理を施す。この工程によって、配線電極８０６の上にはレジストパターン８１１が形成される。
次に、図１０Ｂに示すように、配線電極８０６の内周側の一部から、レジストパターン８１１の上を跨ぐように、検出電極８０４を導電性インクを用いた印刷処理にて形成する。検出電極８０４は、咬合検出領域８０７ａの内側においてレジストパターン８１１から露出した配線電極８０６の一部に塗布されることで、電気的導通が形成される。なお、検出電極８０４の外周側は、配線電極８０６に接触しないように、レジストパターン８１１からはみ出さない範囲まで塗布される。
以上に示す工程にて、表面電極シート８０８の裏面に配線電極８０６と検出電極８０４が形成される。
Next, as shown in FIG. 10A, the
Next, as shown in FIG. 10B, a
Through the steps described above, the
図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した、表面電極シート８０８の製造工程は、第一の実施形態に係る電極シート２０１の製造工程とは逆の手順である。圧電フィルム８０２に検出電極８０４を形成せず、別体で構成することで空隙Ｄ８０５を形成するために、第一保護フィルム８０７を基板フィルムとして、第一の実施形態に係る電極シート２０１の製造工程とは逆の手順で、表面電極シート８０８を構成する。なお、圧電シート８０２上に検出電極と配線電極を形成し、背面電極を表面電極シート８０８に構成するようにしてもよい。
The manufacturing process of the
図１１Ａは、従来技術及び本発明の第一の実施形態に係るセンサシート５０１に咬合力が加わった際に生じる、センサシート５０１の屈曲状態を説明する図である。図１１Ａではセンサシート５０１を例示し、配線電極２０５の図示を省略している。
患者１０５がセンサシート５０１を咬合すると、歯が噛み合わさった箇所Ｐ１１０１の周囲にも歯の咬合力によって引っ張られる。すると、歯が噛み合わさった箇所の周囲（箇所Ｐ１１０２、箇所Ｐ１１０３）の、圧電フィルム２０２と検出電極２０３に歪みが生じる。この歪みが、圧電フィルム２０２の箇所Ｐ１１０２及び箇所Ｐ１１０３に電圧を生じさせることとなり、結果として誤検出の原因となる。
FIG. 11A is a diagram illustrating a bending state of the
When the
図１１Ｂは、本発明の第二の実施形態に係るセンサシート８０１に咬合力が加わった際に生じる、センサシートの屈曲状態を説明する図である。
前述のように、歯が噛み合わさった箇所の周囲に生じる歪みが、誤検出の原因であった。そこで、圧電フィルム８０２と検出電極８０４を別体にすると、歯が噛み合わさった箇所Ｐ１１０４の周囲が歯の咬合力によって引っ張られても、圧電フィルム８０２と検出電極８０４が離間し、空隙Ｄ８０５が形成される。すると、検出電極８０４は咬合箇所である箇所Ｐ１１０４でしか電圧を検出しないので、圧電フィルム８０２に生じた咬合箇所周囲の電圧が、検出電極８０４に誤検出されずに済む。
FIG. 11B is a diagram illustrating the bending state of the sensor sheet that occurs when bite force is applied to the
As mentioned above, the distortion around where the teeth mesh was the cause of the false positives. Therefore, when the
［第三の実施形態：センサシートの構成］
次に、本発明の第三の実施形態に係る、センサシートの構造を説明する。このセンサシートは、患者１０５の咬合箇所を特定すると共に、患者１０５の咬合力を計測する目的に使用される。
図１２は、本発明の第三の実施形態に係る、センサシートを構成する電極シート１２０１の表側平面図であると共に、裏側平面図でもある。なお、図１２では検出電極１２０２のみ図示し、配線電極は図示を省略する。
[Third Embodiment: Configuration of Sensor Sheet]
Next, the structure of the sensor sheet according to the third embodiment of the invention will be described. This sensor sheet is used for the purpose of identifying the bite site of the
FIG. 12 is a front side plan view and a back side plan view of an
特許文献３に開示されていた従来技術のセンサシートと比べると、本発明の実施形態に係るセンサシートは、検出電極１２０２の配置及び形状が大きく異なる。電極シート１２０１の咬合検出領域１２０１ａに形成されている検出電極１２０２は、人の歯列に沿って傾斜した略扇形に配置されている。
前述のように、発明者は、特許文献３に開示されていた従来技術のセンサシートを試用するに連れて、センサシートが咬合していない箇所を誤検出する場合があることに気付いた。これ以降、センサシート上における咬合箇所以外の場所で信号が誤検出される現象を「ゴースト」と呼ぶ。
発明者は、このゴーストの発生原因が、圧電フィルムが形成する容量結合によるものであるが、検出電極の形状によってその発生を大幅に低減することが可能であることを突き止めた。そこで、検出電極を構成する表側電極と裏側電極の、歯列に対する角度を見直し、歯列の並び方向に対して互いに４５度に近い鋭角で交差する形状を発明した。つまり、歯列に対しては４５度近傍、表裏の検出電極同士では９０度程度で交差する形状が適している。具体的には少なくとも表ないしは裏の検出電極の一方が歯列に対しては４０度乃至９０度の範囲であって、表裏の検出電極相互間の角度は４０度乃至１００度の範囲であることが良い。
検出電極１２０２の表裏の少なくとも一方ないしは両方の検出電極を斜めに配置することで、従来技術と比較して、ゴーストの発生確率を著しく低減することができる。
Compared to the conventional sensor sheet disclosed in Patent Document 3, the sensor sheet according to the embodiment of the present invention is significantly different in the arrangement and shape of the
As described above, the inventors have noticed that, as they tried the sensor sheet of the prior art disclosed in Patent Literature 3, they sometimes erroneously detected areas where the sensor sheet did not occlusion. Hereinafter, a phenomenon in which a signal is erroneously detected at a location other than the bite site on the sensor sheet will be referred to as "ghost".
The inventors have found that the ghost is caused by the capacitive coupling formed by the piezoelectric film, and that the ghost can be greatly reduced by changing the shape of the detection electrode. Therefore, the angle of the front side electrode and the back side electrode constituting the detection electrode with respect to the row of teeth was reviewed, and a shape was invented in which they intersect each other at an acute angle close to 45 degrees with respect to the row of teeth. In other words, a shape that intersects at approximately 45 degrees for the row of teeth and approximately 90 degrees for the front and back detection electrodes is suitable. Specifically, at least one of the front and back detection electrodes is in the range of 40 to 90 degrees with respect to the tooth row, and the angle between the front and back detection electrodes is in the range of 40 to 100 degrees. is good.
By obliquely arranging at least one or both of the front and
検出電極１２０２の傾斜角は、検出電極１２０２が跨る歯の数が２本を超えないように配置される。すなわち、検出電極１２０２はある歯の隣の歯に跨ってもよいが、ある歯の先隣（隣の隣）の歯に跨ってはいけない。何故なら、咬合箇所の誤検出の可能性を引き起こすからである。
本発明の第三の実施形態に係るセンサシートの場合、表側電極と裏側電極はそれぞれ独立した回路を構成しており、表側電極と裏側電極との相対的な電位差を検出することはできない。このため、表側電極と裏側電極はそれぞれできる限り歯列の並び方向つまり、隣接する歯牙の中心を結ぶ線分に対して直角乃至５０度の範囲に傾斜角を形成して、できる限り単一の電極について咬合箇所が離間した複数の歯牙に生じないよう構成されることが望ましい。そうしないと、表側電極と裏側電極の双方に咬合箇所が複数箇所存在した場合に、咬合箇所(歯牙)を特定することができないからである。表裏の検出電極が交差する角度は３０度から１００度である。３０度以下だと面分解能が低下する。また。１００度以上だとゴーストの影響を受けやすい。好ましくは５０度乃至９０度の交差角が良い。
図１２の検出電極パターンから咬合箇所を特定する手順については図１５の説明にて後述するが、図１５の積分演算は検出電極の表裏の検出電極ごとに積分される。この動作は、図７Ｂの動作とは異なるがその点については省略されている。重心は、表裏の電極それぞれで求め、表裏の電極の重心の交点が重心となるがこの点も省略されている。因みに、歯列全体の咬合力は表側検出電極乃至は裏側検出電極の何れか一方の積分値で求めればよい。
The inclination angle of the
In the case of the sensor sheet according to the third embodiment of the present invention, the front side electrode and the back side electrode constitute independent circuits, respectively, and the relative potential difference between the front side electrode and the back side electrode cannot be detected. For this reason, the front side electrode and the back side electrode should form an inclination angle within a range of 50 degrees from a right angle to the line segment connecting the centers of adjacent teeth, and form a single angle as much as possible. It is desirable that the electrodes are configured so that occlusal sites do not occur on a plurality of spaced apart teeth. Otherwise, if there are multiple occlusion sites on both the front electrode and the back electrode, the occlusion site (tooth) cannot be specified. The angle at which the front and back detection electrodes intersect is 30 degrees to 100 degrees. If the angle is 30 degrees or less, the surface resolution decreases. again. If it is 100 degrees or more, it is susceptible to ghosting. A crossing angle of 50 to 90 degrees is preferable.
The procedure for identifying the occlusion site from the detection electrode pattern of FIG. 12 will be described later with reference to FIG. 15, but the integral operation of FIG. 15 is integrated for each detection electrode on the front and back of the detection electrode. This operation differs from the operation of FIG. 7B, but is omitted in that regard. The center of gravity is determined for each of the front and back electrodes, and the intersection point of the center of gravity of the front and back electrodes is the center of gravity, but this point is also omitted. Incidentally, the occlusal force of the entire dentition may be obtained from the integrated value of either the front side detection electrode or the back side detection electrode.
次に、本発明の第三の実施形態に係るセンサシートを具体的に実現する、３種類のセンサ構造について説明する。
図１３Ａは、本発明の第三の実施形態の第一例に係る、センサシート１３０１の一部断面図である。
図１３Ｂは、本発明の第三の実施形態の第二例に係る、センサシートの一部断面図である。
図１４は、本発明の第三の実施形態の第三例に係る、センサシートの一部断面図である。
なお、図１３Ａ、図１３Ｂ及び図１４において、図面の上側の面をセンサシートの表側と定義すると共に、図面の下側の面をセンサシートの裏側と定義する。第三の実施形態に係るセンサシートはその両面に検出電極が存在するため、第一及び第二の実施形態における表面と裏面の定義ができない。よって、このように定義し直す。
Next, three types of sensor structures that specifically realize the sensor sheet according to the third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13A is a partial cross-sectional view of
FIG. 13B is a partial cross-sectional view of a sensor sheet according to a second example of the third embodiment of the present invention;
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a sensor sheet according to a third example of the third embodiment of the present invention.
13A, 13B, and 14, the upper side of the drawing is defined as the front side of the sensor sheet, and the lower side of the drawing is defined as the back side of the sensor sheet. Since the sensor sheet according to the third embodiment has detection electrodes on both sides, it is impossible to define the front side and the back side in the first and second embodiments. So let's redefine it like this:
先ず、図１３Ａに示すセンサシート１３０１は、特許文献３に開示される従来技術に係るセンサシートにおいて、検出電極の形状を図１２に示す形状にした場合の、センサシート１３０１の断面図である。
第一圧電フィルム１３０３の裏側には中心電極１３０２ａが形成されている。この中心電極１３０２ａは、第一の実施形態における裏面電極２０６及び第二の実施形態における裏面電極８０３と、等しい構造である。そして、第一圧電フィルム１３０３の表側に、第一検出電極１３０４が形成されている。なお、第一検出電極１３０４が形成されている層には、図示しない配線パターンも形成されている。
中心電極１３０２の裏側に、第二圧電フィルム１３０５の表側には中心電極１３０２ｂが形成されている。そして、第二圧電フィルム１３０５ｂの裏側に、第二検出電極１３０６が形成されている。なお、第一検出電極１３０４と同様、第二検出電極１３０６が形成されている層にも、図示しない配線パターンも形成されている。
以上の構成要素にて構成された電極シート１３０７は、第一保護フィルム１３０８ａと第二保護フィルム１３０８ｂで覆われて、センサシート１３０１を構成する。容易に理解されるようにセンサシート２０１ｂは２０１ａを、表裏反対に貼り付けて形成することもできる。これにより共通のシートが使え、製造工程を大幅に簡略できる。
First, the
A
A
The
特許文献３に開示される従来技術による、配線電極８０６を検出電極１２０２の外側に配置することで単一の電極層を構成するセンサシートに対して、図１２に示す傾斜した配置形状の検出電極１２０２を構成することが可能である。そして中心電極１３０２は、表側の電極である第一検出電極１３０４と裏側の電極である第二検出電極１３０６に対し、共通の基準電位とすることが可能である。
In contrast to the conventional technology disclosed in Patent Document 3, in which the
次に、図１３Ｂに示すセンサシート１３１１は、図５にて示した第一の実施形態に係るセンサシート５０１において、検出電極の形状を図１２に示す形状にした場合の、センサシート１３１１の断面図である。
第一圧電フィルム１３１３の裏側に中心電極１３０２ａが形成されている。この中心電極１３１２ａは、第一の実施形態における裏面電極２０６及び第二の実施形態における裏面電極８０３と、等しい構造である。
第一圧電フィルム１３１３の表側に、第一検出電極１３１４が形成されている。第一検出電極１３１４の表側に、レジストインクで形成されたレジストパターン１３１５が形成されている。そして、レジストパターン１３１５の表側には、第一配線電極１３１６が形成され、第一検出電極１３１４と接続されている。
Next, the
A
A
第二圧電フィルム１３１７の表側に中心電極１３１２ｂが形成されている。そして、第二圧電フィルム１３１７の裏側に、第二検出電極１３１８が形成されている。第二検出電極１３１８の裏側に、レジストインクで形成されたレジストパターン１３１９が形成されている。そして、レジストパターン１３１９の裏側には、第二配線電極１３２０が形成され、第二検出電極１３１８と接続されている。
以上の構成要素にて構成された電極シート１３２１は、第一保護フィルム１３２２ａと第二保護フィルム１３２２ｂで覆われて、センサシート１３１１を構成する。
A center electrode 1312 b is formed on the front side of the second
The electrode sheet 1321 composed of the components described above is covered with a first
図１３Ｂに示すセンサシート１３１１は、図５に示した第一の実施形態に係るセンサシート５０１の電極シート２０１を、表側と裏側とで二重化した構造である。
このように、本発明の第一の実施形態に係るセンサシート５０１に対して、図１２に示す傾斜した配置形状の検出電極１２０２を構成することが可能である。そして前述の図１３Ａと同様に、中心電極１３１２は、表側の電極である第一検出電極１３１４と裏側の電極である第二検出電極１３１８に対し、共通の基準電位とすることが可能である。
A
In this way, it is possible to configure the
次に、図１４に示すセンサシート１４０１は、図８にて示した第二の実施形態に係るセンサシート８０１において、検出電極の形状を図１２に示す形状にした場合の、センサシート１４０１の断面図である。
第一圧電フィルム１４０３の裏側に中心電極１４０２ｂが形成されている。この中心電極１４０２ａは、第一の実施形態における裏面電極２０６及び第二の実施形態における裏面電極８０３と、等しい構造である。そして、第二圧電フィルム１４０４の表側に中心電極１４０２ｂが形成されている。
中心電極１４０２、第一圧電フィルム１４０３及び第二圧電フィルム１４０４は、中心電極シート１４０５を構成する。
Next, the
A
The center electrode 1402 , the first
第一保護フィルム１４０６の裏側に、第一配線電極１４０７が形成されている。第一配線電極１４０７の裏側に、レジストインクで形成された第一絶縁層であるレジストパターン１４０８が形成されている。そして、レジストパターン１４０８の裏側には、第一検出電極１４０９が形成され、第一配線電極１４０７と接続されている。
第一保護フィルム１４０６、第一配線電極１４０７、レジストパターン１４０８及び第一検出電極１４０９は、表側電極シート１４１０を構成する。そして、表側電極シート１４１０と中心電極シート１４０５との間には、空隙Ｄ１４１１が形成されている。すなわち、第一検出電極１４０９は第一圧電フィルム１４０３とは接着されていない。
A
The first
第二保護フィルム１４１２の表側に、第二配線電極１４１３が形成されている。第二配線電極１４１３の裏側に、レジストインクで形成された第二絶縁層であるレジストパターン１４１４が形成されている。そして、レジストパターン１４１４の表側には、第二検出電極１４１５が形成され、第二配線電極１４１３と接続されている。
第二保護フィルム１４１２、第二配線電極１４１３、レジストパターン１４１４及び第二検出電極１４１５は、裏側電極シート１４１６を構成する。そして、裏側電極シート１４１６と中心電極シート１４０５との間には、空隙Ｄ１４１７が形成されている。すなわち、第二検出電極１４１５は第二圧電フィルム１４０４とは接着されていない。
A
The second
図１４に示すセンサシート１４０１の表側電極シート１４１０と裏側電極シート１４１６は、図８に示した第二の実施形態に係るセンサシート８０１の表面電極シート８０８と検出電極の角度以外は全く同一の構成である。また、中心電極シート１４０５は、センサシート８０１の裏面電極シート８０９を、表側と裏側とで二重化した構造である。
このように、本発明の第二の実施形態に係るセンサシート８０１に対して、図１２に示す傾斜した配置形状の検出電極１２０２を構成することが可能である。そして前述の図１３Ａ及び図１３Ｂと同様に、中心電極１４０２は、表側の電極である第一検出電極１４０９と裏側の電極である第二検出電極１４１５に対し、共通の基準電位とすることが可能である。
The front
In this way, it is possible to configure the
［第三の実施形態：情報処理装置１５０１のソフトウェア機能］
図１５は、情報処理装置１５０１のソフトウェア機能を示すブロック図である。
図１５に示す情報処理装置１５０１の、図７Ｂで説明した第一の実施形態に係る情報処理装置１０４との相違点は、
（１）咬合順検出部１５０２が存在すること
（２）重心算出部１５０３が存在すること
（３）座標情報テーブル１５０４が存在すること
（４）表示処理部１５０５は咬合箇所と咬合順を表示部１０８に表示すること
である。
[Third Embodiment: Software Functions of Information Processing Device 1501]
FIG. 15 is a block diagram showing software functions of the information processing device 1501. As shown in FIG.
The difference between the information processing device 1501 shown in FIG. 15 and the
(1) The occlusion
ＵＳＢＩ／Ｆ７０７、ファイルシステム７０８、生データファイル７０９の内容は図７Ｂと同様であるので、詳細な説明を割愛する。
生データファイル７０９に格納されたセンサシートのデータは、積分演算部７１０に供給されると共に、咬合順検出部１５０２にも供給される。
咬合順検出部１５０２は、センサシートのデータから、表側電極及び裏側電極との交点における電圧が発生した時点を検出する。そして、表側電極及び裏側電極の、同時に電圧が発生した電極同士の交点を特定する。そして、予め交点に付与されている交点アドレス情報と、電圧発生時点の日時情報を出力する。そして、その交点の表裏電極の電圧の小さい方の値が交点の電圧として記憶される。そのわけは、検出電極の交点において、表裏何れかの電極の値が他の一方の値よりも大きい場合、当該検出電極には前記交点以外からの咬合が当該電極に加わっているためである。従って、交点の咬合力には小さな値の方を採用する。
積分演算部７１０は、図７Ｂと同様の機能であるので、詳細な説明を割愛する。
The contents of the USB I/
The data of the sensor sheet stored in the raw data file 709 is supplied to the
The occlusal
積分演算部７１０が出力するデータは、検出電極毎の咬合力を示すデータである。この咬合力データは、重心算出部１５０３と、色変換処理部７１１と、咬合力算出部７１２に供給される。
重心算出部１５０３は、咬合箇所を示す交点アドレス情報毎の咬合力データを基に、咬合力の重心を算出する。簡略な重心の求め方は、表側電極の重心と裏側電極の重心を別々に求め、表側重心と裏側重心の交点を歯列の重心とすることができる。このとき、表側電極の積分データ、裏側電極の積分データがそれぞれ用いられる。重心の座標情報は、後述する表示処理部１５０５を通じて表示部１０８に表示される。この時、重心算出部１５０３は座標情報テーブル１５０４を参照して、交点アドレス情報を実際の患者１０５の口腔内座標情報に変換する。
色変換処理部７１１及び咬合力算出部７１２は、図７Ｂと同様の機能であるので、詳細な説明を割愛する。
The data output by the
The center-of-
The color
表示処理部１５０５は、操作部７０５の操作に呼応して、積分演算部７１０の出力データ、重心算出部１５０３の重心座標、咬合力算出部７１２の咬合力データを、表示部１０８に表示させる。この時、表示処理部１５０５は座標情報テーブル１５０４を参照して、交点アドレス情報を実際の患者１０５の口腔内座標情報に変換する。積分演算、重心算出色変換処理、咬合力算出は時系列に処理される。操作部はキーボードやマウスなどからなり、一連の計測におけるどの時点の表示を行うかをカーソルで指示することができる。カーソルで指示された時点の、ポインターで指示された咬合位置の咬合力が表示できるよう構成される。このことの図面表示は省略する。
The
図１６は、座標情報テーブル１５０４のフィールド構成を示す表である。
座標情報テーブル１５０４は、表側電極番号フィールドと、裏側電極番号フィールドと、交点Ｘ軸座標フィールドと、交点Ｙ軸座標フィールドを有する。
表側電極番号フィールドには、表側電極の電極番号（アドレス情報）が格納される。座標情報テーブル１５０４を具備することで表裏の検出電極の必要な交点のみを効率よく走査することができる。
FIG. 16 is a table showing the field configuration of the coordinate information table 1504. As shown in FIG.
The coordinate information table 1504 has a front side electrode number field, a back side electrode number field, an intersection point X-axis coordinate field, and an intersection point Y-axis coordinate field.
The electrode number (address information) of the front electrode is stored in the front electrode number field. By providing the coordinate information table 1504, it is possible to efficiently scan only the required intersections of the front and back detection electrodes.
裏側電極番号フィールドには、裏側電極の電極番号が格納される。
交点Ｘ軸座標フィールドには、表側電極番号フィールドに格納された電極番号の表側電極線と、裏側電極番号フィールドに格納された電極番号の裏側電極線との交点の、Ｘ軸座標上における位置情報が格納される。
交点Ｙ軸座標フィールドには、表側電極番号フィールドに格納された電極番号の表側電極線と、裏側電極番号フィールドに格納された電極番号の裏側電極線との交点の、Ｙ軸座標上における位置情報が格納される。
すなわち、座標情報テーブル１５０４は、表側電極及び裏側電極の交点（論理的位置）を、実際の歯列における座標位置（物理的位置）に変換するテーブルである。
The back electrode number field stores the electrode number of the back electrode.
The intersection point X-axis coordinate field contains positional information on the X-axis coordinates of the intersection point of the front-side electrode line corresponding to the electrode number stored in the front-side electrode number field and the back-side electrode line corresponding to the electrode number stored in the back-side electrode number field. is stored.
The intersection point Y-axis coordinate field contains positional information on the Y-axis coordinates of the intersection point of the front-side electrode line corresponding to the electrode number stored in the front-side electrode number field and the back-side electrode line corresponding to the electrode number stored in the back-side electrode number field. is stored.
That is, the coordinate information table 1504 is a table that converts the intersection (logical position) of the front side electrode and the back side electrode into the coordinate position (physical position) in the actual row of teeth.
従来技術のセンサシートの場合、表側電極と裏側電極を構成する個々の電極線が直交する角度関係にあり、また電極線がほぼ等間隔で並んでいたので、図１６に示すような座標情報テーブル１５０４がなくても、論理的位置である電極線の交点と、物理的位置である患者１０５の歯列における座標位置の対応関係を導き出すことは容易であった。しかし、図１２以降で説明した、本発明の第三の実施形態に係るセンサシート１０２の場合、表側電極と裏側電極の角度位置は、全てがばらばらで、また電極線の間隔もまちまちである。このため、論理的位置である電極線の交点と、物理的位置である患者１０５の歯列における座標位置の対応関係を座標情報テーブル１５０４に記憶しておき、座標情報テーブル１５０４を参照して論理的位置から物理的位置への変換処理を行う必要がある。
In the case of the sensor sheet of the prior art, the individual electrode lines forming the front side electrodes and the back side electrodes were in an orthogonal angular relationship, and the electrode lines were arranged at substantially equal intervals. Therefore, the coordinate information table shown in FIG. Even without 1504, it was easy to derive the correspondence between the intersection of the electrode lines, which is the logical position, and the coordinate position on the dentition of the
本実施形態では、咬合測定装置１０１と、これを構成するセンサシートと信号処理装置１０３よりなる咬合力検出装置、そして情報処理装置１０４を開示した。以上に開示した本発明の実施形態には、以下の（１）～（５）に示す作用効果が認められる。
（１）第一、第二及び第三の実施形態に係るセンサシートは、従来技術とは異なり、検出電極を歯列に対して放射状に配置した。この配置形状を採用することで、検出電極が離れた歯の咬合を検出する可能性を低減し、ゴーストの発生確率を低減することで、誤検出の可能性が減少する。したがって、従来技術より咬合力を高精度に計測することができる。
（２）第一の実施形態に係るセンサシートは、配線電極のスペースを検出電極の外側に配置していた従来技術とは異なり、検出電極と配線電極を多層化することで、センサシートの省スペース化を実現した。この配線形態を採用することで、患者１０５の咬合力検出精度が向上する。
（３）第二の実施形態に係るセンサシート８０１は、従来技術とは異なり、検出電極を形成したシートと、圧電フィルム８０２を別体で構成し、圧電フィルム８０２と検出電極との間に空隙Ｄ８０５が形成される構造にした。この構造を採用することで、歯が噛み合わさった箇所の周囲が歯の咬合力によって引っ張られて皺が発生しても、圧電フィルム８０２と検出電極が離間する乃至は大きな接触抵抗により皺による電荷の伝達が阻止される。よって、検出電極は咬合箇所しか電圧を検出しないので、圧電フィルム８０２に生じた咬合箇所周囲が誤検出されずに済み、正確な咬合力を計測することができる。
（４）第三の実施形態に係るセンサシートは、検出電極が歯列に沿って略扇形に配置されている。更に、検出電極は歯列の並び方向に対する垂直方向において所定の傾斜角を有する状態で配置されている。これら検出電極の傾斜角は、検出電極が跨る歯の数が２本を超えないように配置される。このように検出電極を配置することで、従来技術のセンサシートと比べてゴーストの発生確率を大幅に低減することができる。
（５）第三の実施形態に係る情報処理装置１０４は、座標情報テーブル１５０４を用いて、検出電極の交点（論理的位置）を、実際の歯列における座標位置（物理的位置）に変換することで、正しい咬合箇所を把握することが可能になる。更に、表裏の検出電極の交点の電圧の小さい方の値を採用することで正確な咬合力を把握できる。
In this embodiment, the
(1) In the sensor sheets according to the first, second and third embodiments, the detection electrodes are arranged radially with respect to the dentition, unlike the prior art. By adopting this arrangement shape, the possibility of false detection is reduced by reducing the possibility that the detection electrodes detect the occlusion of distant teeth and reducing the probability of occurrence of ghosts. Therefore, the occlusal force can be measured with higher precision than the conventional technique.
(2) The sensor sheet according to the first embodiment differs from the conventional technology in which the space for the wiring electrodes is arranged outside the detection electrodes. Achieved space. By adopting this wiring configuration, the bite force detection accuracy of the
(3) Unlike the conventional technology, the
(4) In the sensor sheet according to the third embodiment, the detection electrodes are arranged in a substantially fan shape along the tooth row. Further, the detection electrodes are arranged with a predetermined inclination angle in the direction perpendicular to the row of teeth. The inclination angles of these sensing electrodes are arranged such that the number of teeth straddled by the sensing electrodes does not exceed two. By arranging the detection electrodes in this way, it is possible to greatly reduce the probability of occurrence of ghosts as compared with the conventional sensor sheet.
(5) The
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。説明に於いて、歯牙の配列は標準的な歯並びを例に記述したが、被測定者の歯並びには個性がある。そうした個性的な歯列に対しては本発明から逸脱すること無く、対応したセンサー形状が取れること明らかである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and other modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention described in the claims. including. In the explanation, a standard tooth arrangement was described as an example, but the tooth arrangement of the person to be measured has individuality. Clearly, corresponding sensor geometries can be made for such unique dentitions without departing from the invention.
１０１…咬合測定装置、１０２…センサシート、１０３…信号処理装置、１０４…情報処理装置、１０５…患者、１０６…コネクタ、１０７…ＵＳＢケーブル、１０８…表示部、１０９…押釦スイッチ、２０１…電極シート、２０２…圧電フィルム、２０２ａ…咬合検出領域、２０３…検出電極、２０４…レジストパターン、２０５…配線電極、２０６…裏面電極、５０１…センサシート、５０２ａ…保護フィルム、６０１…プリアンプ、６０２…ＭＰＸ、６０３…Ａ／Ｄ変換器、６０４…バス、６０５…ＣＰＵ、６０６…ＲＯＭ、６０７…ＲＡＭ、６０８…ＵＳＢＩ／Ｆ、７０１…バス、７０２…ＣＰＵ、７０３…ＲＯＭ、７０４…ＲＡＭ、７０５…操作部、７０６…不揮発性ストレージ、７０７…ＵＳＢＩ／Ｆ、７０８…ファイルシステム、７０９…生データファイル、７１０…積分演算部、７１１…色変換処理部、７１２…咬合力算出部、７１３…表示処理部、８０１…センサシート、８０２…圧電フィルム、８０３…裏面電極、８０４…検出電極、８０６…配線電極、８０７…第一保護フィルム、８０７ａ…咬合検出領域、８０８…表面電極シート、８０９…裏面電極シート、８１０…裏面保護フィルム、８１１…レジストパターン、１２０１…電極シート、１２０１ａ…咬合検出領域、１２０２…検出電極、１３０１…センサシート、１３０２…中心電極、１３０３…第一圧電フィルム、１３０４…第一検出電極、１３０５…第二圧電フィルム、１３０６…第二検出電極、１３０７…電極シート、１３０８ａ…第一保護フィルム、１３０８ｂ…第二保護フィルム、１３１１…センサシート、１３１２…中心電極、１３１３…第一圧電フィルム、１３１４…第一検出電極、１３１５…レジストパターン、１３１６…第一配線電極、１３１７…第二圧電フィルム、１３１８…第二検出電極、１３１９…レジストパターン、１３２０…第二配線電極、１３２１…電極シート、１３２２ａ…第一保護フィルム、１３２２ｂ…第二保護フィルム、１４０１…センサシート、１４０２…中心電極、１４０３…第一圧電フィルム、１４０４…第二圧電フィルム、１４０５…中心電極シート、１４０６…第一保護フィルム、１４０７…第一配線電極、１４０８…レジストパターン、１４０９…第一検出電極、１４１０…表側電極シート、１４１２…第二保護フィルム、１４１３…第二配線電極、１４１４…レジストパターン、１４１５…第二検出電極、１４１６…裏側電極シート、１５０１…情報処理装置、１５０２…咬合順検出部、１５０３…重心算出部、１５０４…座標情報テーブル、１５０５…表示処理部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記圧電フィルムの、前記咬合検出領域の一の面を覆う複数の電極にて構成される検出電極と、
前記圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面を覆う単一の電極にて構成され、前記検出電極に対する基準電位となる裏面電極と、
前記検出電極の上に塗布される絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成され、前記検出電極と電気的導通を実現する配線電極と
を具備するセンサシート。 a piezoelectric film having a substantially U-shaped occlusion detection region that includes a row of teeth;
a detection electrode composed of a plurality of electrodes covering one surface of the bite detection region of the piezoelectric film;
a back electrode composed of a single electrode covering the other surface of the bite detection region of the piezoelectric film and serving as a reference potential with respect to the detection electrode;
an insulating layer applied over the sensing electrode;
A sensor sheet comprising wiring electrodes formed on the insulating layer and providing electrical continuity with the detection electrodes.
2. The detection electrodes according to claim 1, wherein the detection electrodes are composed of a plurality of electrodes arranged radially at a predetermined angle in a direction perpendicular to the row of teeth in the occlusion detection region. sensor sheet.
前記圧電フィルムの、前記咬合検出領域の一の面の側に配置される保護フィルムと、
前記保護フィルムの、前記圧電フィルムに面する側に形成される配線電極と、
前記配線電極の、前記咬合検出領域の上に塗布される絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成され、前記圧電フィルムの、前記咬合検出領域の一の面の側に相対する複数の電極にて構成され、前記配線電極と電気的導通を実現する検出電極と、
前記圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面を覆う単一の電極にて構成され、前記検出電極に対する基準電位となる裏面電極とを具備するセンサシート。
a piezoelectric film having a substantially U-shaped occlusion detection region that includes a row of teeth;
a protective film disposed on one surface side of the bite detection region of the piezoelectric film;
a wiring electrode formed on a side of the protective film facing the piezoelectric film;
an insulating layer applied on the bite detection region of the wiring electrode;
a detection electrode that is formed on the insulating layer, is composed of a plurality of electrodes facing one surface side of the bite detection region of the piezoelectric film, and achieves electrical continuity with the wiring electrode;
A sensor sheet comprising a back surface electrode that is composed of a single electrode covering the other surface of the bite detection region of the piezoelectric film and serves as a reference potential with respect to the detection electrode.
前記第一圧電フィルムの、前記咬合検出領域の一の面の側に配置され、前記咬合検出領域において、歯列の並び方向に対する垂直方向において所定の傾斜角を有し、放射状に配置された複数の電極にて構成される第一検出電極と、
前記第一検出電極の上に塗布される第一絶縁層と、
前記第一絶縁層の上に形成され、前記第一検出電極と電気的導通を実現する第一配線電極と、
前記第一圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面を覆う単一の電極にて構成され、前記第一検出電極に対する基準電位となる裏面電極と、
前記第一圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面の側に前記裏面電極を挟んで配置され、前記咬合検出領域が前記第一圧電フィルムと同一の形状である、第二圧電フィルムと、
前記第二圧電フィルムの、前記裏面電極が配置されていない側に配置され、前記咬合検出領域において、歯列の並び方向に対する垂直方向において、前記第一検出電極と交差する所定の傾斜角を有し、放射状に配置された複数の電極にて構成される第二検出電極と、
前記第二検出電極の上に塗布される第二絶縁層と、
前記第二絶縁層の上に形成され、前記第二検出電極と電気的導通を実現する第二配線電極と
を具備するセンサシート。 a first piezoelectric film having a substantially U-shaped occlusion detection area that includes a row of teeth;
A plurality of radially arranged piezoelectric films that are arranged on one surface side of the bite detection region, have a predetermined inclination angle in the direction perpendicular to the row of teeth in the bite detection region, and are arranged radially. A first detection electrode composed of electrodes of
a first insulating layer applied over the first sensing electrode;
a first wiring electrode formed on the first insulating layer and realizing electrical continuity with the first detection electrode;
a back electrode composed of a single electrode covering the other surface of the bite detection region of the first piezoelectric film and serving as a reference potential with respect to the first detection electrode;
a second piezoelectric film disposed on the other side of the bite detection region of the first piezoelectric film with the back electrode sandwiched therebetween, the bite detection region having the same shape as the first piezoelectric film;
It is arranged on the side of the second piezoelectric film where the back electrode is not arranged, and has a predetermined inclination angle that intersects with the first detection electrode in the direction perpendicular to the direction of the row of teeth in the bite detection region. and a second detection electrode composed of a plurality of electrodes arranged radially;
a second insulating layer applied over the second sensing electrode;
a second wiring electrode formed on the second insulating layer and realizing electrical continuity with the second detection electrode;
A sensor sheet comprising:
前記第二圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面の側に配置される第二保護フィルムと、を具備し、
前記第一検出電極は、前記第一絶縁層の下に形成され、前記第一圧電フィルムとの間に空隙を形成すると共に、前記第一圧電フィルムの、前記咬合検出領域の一の面の側に相対する複数の電極にて構成され、前記第一配線電極と電気的導通を実現し、
前記第二検出電極は、前記第二絶縁層の下に形成され、前記第二圧電フィルムとの間に空隙を形成すると共に、前記第二圧電フィルムの、前記咬合検出領域の他の面の側に相対する複数の電極にて構成され、前記第二配線電極と電気的導通を実現する、
請求項５に記載のセンサシート。
a first protective film disposed on one surface side of the bite detection region of the first piezoelectric film;
a second protective film arranged on the other side of the bite detection area of the second piezoelectric film;
The first detection electrode is formed under the first insulating layer, forms a gap with the first piezoelectric film, and is located on one side of the bite detection region of the first piezoelectric film. composed of a plurality of electrodes facing each other, realizing electrical continuity with the first wiring electrode,
The second detection electrode is formed under the second insulating layer, forms a gap with the second piezoelectric film, and is located on the other side of the bite detection region of the second piezoelectric film. Consisting of a plurality of electrodes facing each other, realizing electrical continuity with the second wiring electrode,
The sensor sheet according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018165619A JP7267525B2 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | sensor sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018165619A JP7267525B2 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | sensor sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020036770A JP2020036770A (en) | 2020-03-12 |
| JP7267525B2 true JP7267525B2 (en) | 2023-05-02 |
Family
ID=69737017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018165619A Active JP7267525B2 (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | sensor sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7267525B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7531809B2 (en) | 2020-11-11 | 2024-08-13 | 住友ベークライト株式会社 | Tongue movement measuring device, tongue movement monitoring apparatus, and tongue movement monitoring method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507052A (en) | 2011-10-21 | 2012-06-20 | 江苏畅微电子科技有限公司 | Dot matrix type pressure distribution sensor based on carbon nano tube and preparation method thereof |
| JP2015136620A (en) | 2014-10-06 | 2015-07-30 | 合同会社Ｍｏｔｔ | Occlusal force detection device and occlusal force detection method |
| WO2017043383A1 (en) | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 住友精密工業株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142430A (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-06 | Morita Mfg Co Ltd | Biting pressure sensor |
| US4592727A (en) * | 1984-05-24 | 1986-06-03 | Pennwalt Corporation | Piezoelectric polymeric film discriminating bite force occlusal indicator |
| KR101696377B1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-01-16 | 한국세라믹기술원 | Portable teeth occlusion measuring apparatus having display function |
-
2018
- 2018-09-05 JP JP2018165619A patent/JP7267525B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102507052A (en) | 2011-10-21 | 2012-06-20 | 江苏畅微电子科技有限公司 | Dot matrix type pressure distribution sensor based on carbon nano tube and preparation method thereof |
| JP2015136620A (en) | 2014-10-06 | 2015-07-30 | 合同会社Ｍｏｔｔ | Occlusal force detection device and occlusal force detection method |
| WO2017043383A1 (en) | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 住友精密工業株式会社 | Piezoelectric element and method for manufacturing piezoelectric element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020036770A (en) | 2020-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2564809B1 (en) | Occlusal pressure measuring device and occlusal pressure measuring system | |
| JP3713595B2 (en) | Tongue pressure measurement system | |
| US6652141B1 (en) | Intraoral sensor | |
| US20170265978A1 (en) | Capacitive Sensor Array for Dental Occlusion Monitoring | |
| US10485642B2 (en) | Occlusion measurement device and method for detecting occlusal force | |
| US8784341B2 (en) | Tongue depressor with a force/pressure sensing element | |
| KR20120069846A (en) | Tactile sensor for position and forse sensing of tooth, apparatus and system having the same, manufacturing method, obtaining method and recording medium thereof | |
| KR101696377B1 (en) | Portable teeth occlusion measuring apparatus having display function | |
| JP7267525B2 (en) | sensor sheet | |
| CN102711588A (en) | Auxiliary component for medical device having additional functionality | |
| JP2020068892A (en) | Occlusal force detection sheet and occlusal force detector using the same | |
| JP5782599B2 (en) | Occlusal force detection device and occlusal force detection method | |
| JP2016174839A (en) | Electrocardiographic sensor for electrocardiogram information acquisition, electrocardiogram information acquisition device and electrocardiogram information acquisition method applied to animal | |
| JPH06277240A (en) | Method and device for measuring teeth arrangement and occlusion pressure | |
| JP5990552B2 (en) | Dental occlusal force measuring device | |
| JP6800443B2 (en) | Biological information detection sensor and biometric information measurement system | |
| JP2012065938A (en) | Occlusal pressure measurement instrument and occlusal pressure measurement device | |
| JPH05277136A (en) | Pressure type occluding force measuring sensor and measuring instrument | |
| JP7081793B2 (en) | Tactile sensor | |
| JP5363181B2 (en) | Tooth model, dentition model, jaw model, head model, medical training device | |
| KR20100004239A (en) | Multi-functional or multi-dimensional handheld electrocardiograph capable of changing the input signals and the correcting method of the signals | |
| JP7500417B2 (en) | Oral Pressure Sensor Sheet | |
| JP6435536B2 (en) | Endoscope pressure sensor and endoscope scope with pressure sensor | |
| JP2001224608A (en) | Occlusal pressure measuring instrument | |
| US20230113963A1 (en) | Neuromuscular transmission monitoring system and kinemyography sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210827 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220812 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220823 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20221005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221021 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230131 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230216 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7267525 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |