JPH01276034A - 微小圧力分布検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば唇の機能を評価するために唇の接触状
態を検出するのに使用して好適な微小圧力分布検出器に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は１例えば唇の機能を評価するために唇の接触状
態を検出する微小圧力検出器において、光源と、この光
源よりの光を導く透明板と、弾性を持つ錐体状の凸部を
有してこの凸部が透明板の一面と接するように配された
光反射板又は吸光板と、透明板の他面側に配された感光
手段とより構成したことにより、簡単な構成で正確な微
小圧力分布を検出できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、圧力分布検出器としては、比較的強い圧力の分布
を荒い密度で測定するものしかなかつ念。

また、このような検出器は、装置の構成が複雑で大形で
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、近年例えば人間の上唇と下唇との接触状態の
ように、非常に弱い接触圧力の細かい分布状態を測定で
きるようにすることが要請されている。また、唇のよう
に比較的小さなものの圧力分布を測定できるように、検
出器を小形化することが要請されている。即ち、例えば
唇がうまく機能してなく発音等に障害のある八に対して
治療。

矯正等を行っても、唇の接触状態を検出できないために
、この治療、矯正の結果を正しく診断することができな
かった。

本発明は之等の点に！ｉみ、微小圧力分布を小形で簡単
な構成で検出できる検出器を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の微小圧力分布検出器は、例えば第１図に示す如
く、光源（１）と、この光源（１）よりの光を導く透明
、板（４）と、弾性を持つ錐体状の凸部（５ｂ）を有し
この凸部（５ｂ）が透明板（４）の−面と接するように
配された光反射板（５）（又は吸光板）と、透明板（４
）の他面側に配された感光手段（７）とよシ構成したも
のである。

〔作用〕

本発明の検出器によると、光反射板（５）（又は吸光板
）Ｋ圧力が加わると、この光反射板（５）（又は吸光板
）の錐体状の凸部（５ｂ）が変形して、透明板（４）の
−面側とこの凸部（５ｂ）との接触面積が拡大する。こ
のとき、透明板（４）内に光源（１）からの光を照射す
ると、透明板（４）と凸部（５ｂ）とが接触した箇所で
は、透明板（４）内の光が反射作用（又は吸光作用）を
有する凸部（５ｂ）によシ反射（又は吸収）して、透明
板（４）の他面側に配された感光手段（７）Ｋ反射光が
露光され（又は吸収光が露光されなくなシ）、圧力が加
わった箇所の露光状態が他の場所と変化し、この露光状
態の変化により圧力分布を検出することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の微小圧力分布検出器の一実施例を、第１
図〜第６図を参照して説明しよう。

第１図は全体の構成を示す図で、図中（１）は光源を示
し、この光源（１）は筐体内に発光手段（図示せず）が
収められている。そして、この光源（１）がシャッタ（
２）を介して光ファイノ９−ケーブル（３）の一端と接
続してあり、このシャッタ（２）を開いたときに光源（
１）からの光が光ファイ・々−ケーブル（３）内に導か
れる。

そして、この光ファイノ々−ケーブル（３）の他端が、
ポリエチレンテレフタレート樹脂よシなる透明板（４）
の端面に接続しである。この場合、この光源（１）から
の光を導く光ファイ・々−ケーブル（３）を複数本設け
て、夫々の端部を透明板（４）の端面に平行に並べて接
続するようにしてもよい。この透明板（４）の上面には
、シリコンゴムよシなるゴムシート（５）が載置しであ
る。このゴムシート（５）は第２図及び第３図に示す如
く、フィルム状のペース（５ａ）の下面Ｋ、複数の四角
錐よりなる凸部（５ｂ）が連続して形成され、この凸部
（５ｂ）は白色として光反射作用を持たせてあり、ペー
ス（５ａ）は例えばカー？ンブラックを添加して黒色と
して遮光性を持たせである。

そして、このゴムシート（５）の凸部（５ｂ）が形成さ
れた下面を透明板（４）の上面と接触させる。

そして、透明板（４）の下面側には、感光フィルム（写
真用フィルム）（６）を配置し、さらにこの感光フィル
ム（６）の下面側に遮光板（力を配置する。

次に、本例の検出器にて圧力分布を検出する際の状態に
ついて、第４図及び第５図を参照して説明する。この検
出器は、ゴムシート（５）の上面に圧力分布を検出した
いものを載せるのであるが、まず何も載せていない状態
を第４図に示すと、この状態では、シャッタ（２）を開
けて光源（１）からの光を光ファイ／セーケーブル（３
）から透明板（４）Ｋ供給すると、この透明板（４１内
に導かれた光ｌは、この透明板（４）内を均一な状態で
屈折する。即ち、この透明板（４）の上面は、ゴムシー
ト（５）の凸部（５ｂ）の頂点が点接触しているだけで
あり、このゴムシート（５）が透明板（４）内の光の屈
折に影響を及ぼさなく、またポリエチレンテレフタレー
ト樹脂よりなる透明板（４）の下面は感光フィルム（６
）と密着しない。このため、透明板（４）内の光は上面
及び下面で均一な状態で屈折して、下面から感光フィル
ム（６）側に出射する光は＃１とんどなく、感光フィル
ム（６）はほとんど露光されない。

そして、ゴムシート（５）の上面に圧力分布を検出した
いもの、例えば指を載せると、第５図に示す如く、この
指による圧力Ｐが加わり、この圧力Ｐの加わり加減によ
り、四角錐形の凸部（５ｂ）が押しつぶされる。この凸
部（５ｂ）が押しつぶされると、凸部（５ｂ）の先端部
と透明板（４）との接触が点接触であったものが、接触
面積Ｘを生じる。この接触面積Ｘは押しつぶされ具合、
即ち圧力Ｐの加わり加減に比例して変化する。

そして、このゴムシート（５）の凸部（５ｂ）は、白色
として光反射作用を持たせであるので、この透明板（４
）の上面との接触部で透明板（４）の内部に導かれた光
ｉは乱反射を起こす。この乱反射が発生すると、透明板
（４）の上面から下方に直進する光ｆｌｘが生じ、この
光２ｘが透明板（４）の下面から出射して感光フィルム
（６）に達し、感光フィルム（６）がこの光ｐｘにより
露光される。

このようにして露光された感光フィルム（６）を現像す
ることにより、圧力の加わり具合に応じて変化する例え
ば白黒画像が得られる。第６図はこの感光フィルム（６
）より得られる画像の一例を拡大して示す図で、指をゴ
ムシート（５）の上に載せて、この指により発生する圧
力分布を検出したもので、圧力に応じた四角錐形の凸部
（５ｂ）の押しつぶされ具合が略そのまま画像（光が照
射された箇所を黒く示す）として記録されていて、圧力
の強さの分布状態を詳細に検出することができる。しか
も、ゴムシート（５）の凸部（５ｂ）はわずかな力で変
形するため、微小な圧力を検出できる。

このように本例の微小圧力分布検出器によると、透明板
（４）の上下にコ０ムシート（５）と感光フィルム（６
）とを配するだけの簡単な構成で、良好に微小な圧力の
分布を検出することができる。また、この検出器は小形
でしかも厚さが非常に薄いため、例えば上唇と下唇との
間に挟むことができ、非常に接触圧力の弱い上下の唇の
接触状態を良好に検出することができる。

なお、ゴムシート（５）の硬さ（弾性力）を検出するも
のの圧力に応じて適宜変えることで、この他にも最大唇
圧測定、歯の圧力測定、舌と口蓋との圧力分布測定等種
々の測定を行うことができる。

なお、導光材としての透明板（４）は厚さを薄くした場
合には、第１図に示した如く光ファイノ々−ケーブル（
３）から透明板（４）の端面を介してこの透明板（４）
内に光を導くことが困難になる。この場合には第７図及
び第８図に示す如く、透明板（４）の端部の下面に複数
の光ファイノ々−ケーブル（３）の端部を接続し、固定
部材（８）Ｋよりこの光ファイ・々−ケーブル（３）を
挟んで透明板（４）に固定させる。そして、この固定部
材（８）を、光ファイノ々−ケーブル（３）の接続部の
上方の透明板（４）の上面を覆う形状とし、この透明板
（４）の上面と接する部分を光散乱部（８ａ）Ｋする。

このようにすることで、光ファイノ々−ケーブル（３）
Ｋより透明板（４）内に導かれた光Ｐは、光散乱部（８
ａ）　Ｋより、透明板（４）内に散乱され、ゴムシート
（５）及び感光フィルム（６）Ｋより第１図例と同様の
圧力分布検出ができる。

また、ゴムシートの凸部は圧力に応じて透明板（４）と
の接触面積が変化する錐体状であれば、種々の形状が選
択でき、例えば第９図に示す如く、ベース（９ａ）の片
面に円錐体よりなる凸部（９ｂ）を連続的に複数形成し
たゴムシー）　ｆ９）を使用してもよい。

また、透明板（４）として透明シリコンゴム等より形成
したときには、透明板（４）と感光フィルム（６）とが
密着して、感光フィルム（６）が透明板（４）内の光に
より圧力とは無関係に露光してしまう虞れがあるため、
この透明板（４）と感光フィルム（６）との間に透明シ
ートを挟む必要がある。

また、感光フィルム（６）の代わりに、ＣＯＤ等を使用
した撮像装置を配して、電気的な映像信号として検出す
るようにしてもよい。

さらに、上述実施例ではゴムシート（５）の凸部（５ｂ
）により反射する光を露光するようにしたが、これとは
逆にこの凸部（５ｂ）に吸光性を持たせ、圧力が加わっ
た箇所だけ光が感光フィルム＋６＋　Ｋ　ｇ光されない
ようにしてもよい。

さらＫま九、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要
旨を逸脱することなく、その他種々の構成が取り得為こ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の微小圧力分布検出器によると、小形で簡単な構
成で、正確な微小圧力分布を検出することができる利益
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の微小圧力分布検出器の一実施例を一部
断面で示す構成図、第２図は第１図例のプムシートを示
す斜視図、第３図は第２図のｍ−１１Ｍに沿う断面図、
第４図及び第５図は夫々第１図例の説明に供する路線図
、第６図は検出例を示す圧力分布測定図、ｔ４７図は本
発明の他の実施例（１）は光源、（２）はシャッタ、（
３）は光ファイノ々−ケーブル、（４）は透明板、（５
）はコ０ムシ−）　、（５ｂ）は凸部、（６）は感光フ
ィルムである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光源と、該光源よりの光を導く透明板と、弾性を持つ
   錐体状の凸部を有しこの凸部が上記透明板の一面と接す
   るように配された光反射板又は吸光板と、上記透明板の
   他面側に配された感光手段とより構成したことを特徴と
   する微小圧力分布検出器。