JPS6054613B2

JPS6054613B2 - 圧力分布測定装置

Info

Publication number: JPS6054613B2
Application number: JP11507978A
Authority: JP
Inventors: 豊成原田; 修治古山; 重明前田
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1985-11-30
Also published as: JPS5542021A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は平面または曲面における圧力分布を測定する
ための圧力分布測定装置に関するものである。

周知のように、Ｘ線撮影装置においては、シート状の未
撮影のＸ線フィルムを、複数枚積層してフィードマガジ
ンに収納し、真空カップ等の取出し手段を介してフィル
ムを一枚ずつ取出し、密着板と称するホルダで挾持して
撮影位置に送り、Ｘ線を曝射して撮影を終了した後前記
ホルダを元へ戻し、ホルダからフィルムを取出して撮影
済収納用マガジンヘ送るという撮影方式を用いたものが
ある。

上記装置における前記ホルダ（密着板）は、一方が蝶番
等て開閉自在に片閉じされた２枚の板からなり、画板の
対向面には増感紙が貼られており、この両板間にフィル
ムを挿入して閉じ、フィルムを増感紙でサンドイッチ状
に挾持する。

このときフィルムに増感紙を密着させるため、前記両板
間には適宜な挾持圧力が必要となる。この場合、フィル
ムに対して増惑紙を均一に密着しなければ、Ｘ線フィル
ムの感光作用の分布にバラツキを生じ、Ｘ線フィルムの
画質、すなわち診断価値が低下することになる。

そこで、フィルムに対する増感紙を有する密着板の圧力
分布を測定できれば、均一な圧力分布が・与えられるよ
うに密着板への挾持状態を調整することができる。

従来、圧力分布を測定する方法として、マトリックス状
に圧電素子等の感圧素子を配置し、各感圧素子の出力信
号を処理するものが知られてい・る。

しかしながら、上記密着板内のフィルムの密着圧力分布
を測定するには、両板間の狭いスペースに検出器を納め
、且つ高密度の圧力分布を測定することが困難であつた
。

すなわち、感圧素子の形状に規定され、検出器の大きさ
を一定以下にできないため、上記密着板内の狭いスペー
スに納まるだけの薄さと、高密度の配置ができなかつた
。加えて、感圧素子には感度に大きなバラツキを生じや
すく、多数の素子をそれぞれ補正して使用することが難
しいため、精度の高い測定は望めなかつた。この発明は
上記の事情を踏えてなされたものであつて、検出部の厚
さを非常に薄くできると共に圧力分布の測定密度を上げ
ることができ、しかも感度補正を必要としない精度の高
い測定ができる圧力分布測定装置を提供することを目的
とする。

以下図面を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。第１図は圧力分布検出部の部分断面図であり、１は
導電性シートで、この導電性シート１は対向面に複数の
導電線２，３を有するフレキシブルＰＣ板４，５によつ
て挾持された構成となつている。

フレキシブルＰＣ板４，５の導電線２，３は一定の間隔
で並び、導電性シート１を介して互いに直交してマトリ
ックスを形成している。また、導電性シート１は、例え
ば、通常、高い絶縁性を保ち、圧力を加えるとそれに応
じて電気抵抗が低くなり、導電状態となる、いわゆる感
圧導電性ゴム・シートである。

この感圧導電性ゴム・シートは近時開発されたもので、
シリコーン・ゴムの中に金属粒子等の導電性物質を混入
さ．せ、圧力を加えたとき、導電性粒子同士がその圧力
に応じた密度で接触１．，５て電気抵抗が低くなるもの
といわれている。上記のように形成されたマトリックス
においては、全体に圧力Ｆが加わつて場合、各交点の抵
抗，がそれぞれ圧力に応じて減少する。

このようにマトリックスの交点の抵抗値の変動を検出す
ることによつて、その各交点の圧力分布を測定すること
ができる。第２図は上述した検出部の等価回路とその制
御・回路の一実施例を示すものである。

すなわち、Ｘｌ，Ｘ２・・・Ｘ。

，ｙｌ，ｙ２・・・Ｙｎは前記フレキシブルＰＣ板４，
５の前記導電線２，３のマトリックスを示し）Ｒｘｙ９
Ｒｌｌ９Ｒｌ２ｌ″Ｒｌｎ９Ｒ２ｌツＲ２２，Ｒ２ｎ・
・・は、マトリックスに導電性シート１を挿入した状態
におけるマトリックス各交点の抵抗値を意味する。また
Ｒｘｎ，Ｒｘｌ，Ｒｘ２・・・Ｒｙｎ，Ｒｙｌ，Ｒｙ２
・・・は、導電線２，３の各相互間の抵抗値である。そ
こで、今ｘラインＸ２，ｙラインｙ１間の抵抗値Ｒ２″
１を求めると、となる。

従つて、通常の方法（Ｘ，ｙ各ラインに同時に信号回路
接続する。

）でマトリックス交点Ｘ２，ｙｌの抵抗値Ｒ２ｌの値を
求めようとすると、上記（１）て明らかなように他の交
点や導電線２，３の相互間の抵抗値の影響を受けてしま
い測定することが困難となる。そこで、上記のような不
具合をなくすために以下のような制御回路が設けられて
いる。

すなわち、導電線２，３のマトリックスのｘラインのＸ
ｌ，Ｘ２・・・Ｘｎは、それぞれ演算増幅器ＩＣｌｌ，
ＩＣｌ。

・・・ＩＣｌｎ，ＩＣｌ〜ＩＣｌｎの出力端子に接続さ
れ、マトリックスのｙラインのＹｌ，ｙ２・・・Ｙｎは
、それぞれ演算増幅器１Ｃ２１，ＩＣ２２，・・・ＩＣ
２ｎ，ＩＣ２ｌ〜ＩＣ２ｎの反転入力端子に接続されて
いる。増幅器１Ｃ１１〜ＩＣｌｎのそれぞれの反転入力
端子は後述するシフトレジスタＳＲｘの出力端子に接続
されている。増幅器１Ｃ２１〜ＩＣ２ｎのそれぞれの反
転入力端子、出力端子間にはスイッチングトランジスタ
Ｑｌ，Ｑ２・・・Ｑｎ，Ｑｌ〜Ｑｎ及びそれと並列に帰
還抵抗Ｒｆｌ，Ｒｒ２・・・Ｒｆｎ，Ｒｆｌ〜Ｒぇがダ
イオードＤｌ，Ｄ２・・・Ｎ，Ｄｌ〜Ｄｎを介して接続
され、各出力端子はダイオードＤｌ，Ｄ２・・・ＤＯ及
び入力抵抗Ｒ，ｌ，Ｒ，２・・Ｒ，ｎ，Ｒｌｌ〜Ｒｉｎ
を介して加算演算増幅器１Ｃ０の反転入力端子に共通接
続されている。前記トランジスタＱ１〜Ｑｎの各ベース
は後述するシフトレジスタＳＲｙの出力端子が接続され
ている。第３図は圧力分布をＣＲＴ上に輝度変調して表
示するための構成を示すものである。

すなわち、２０が上述した導電性シート１をフレキシブ
ルＰＣ板４，５で挾込んで、複数本の導電線２，３によ
りマトリックスを形成してなる検出器である。

ＳＲｘ，ＳＲ，はそれぞれｎ個のプリンプフロツプを直
列に接続し、クロックパルスが入力するごとに各フリッ
プフロップの出力端子１〜ｎに順次出力が導出するシフ
トレジスタである。シフトレジスタＳＲｘのクロック入
力端子にはパルス発生器ＰＧの出力端子が、シフトレジ
スタＳＲｙのフロック入力端子には、前記シフトレジス
タＳＲＯの第１番目の出力端子１がそれぞれ接続されて
いる。また、パルス発生器ＰＧの出力端子、前記シフト
レジスタＳＲｘの第１番目の出力端子１は、それぞれカ
ウンタＣＴＯ，ＣＴｙの入力端子に接続されている。カ
ウンタＣＴｘ，ＣＴｙはパルスをｎ個計数すればリセッ
トする。いわゆるｎ進カウンタて、その各出力端子はそ
れぞれＤ−Ａ（ディジタル−アナログ）変換器ＣＶＯ，
ＣＶ，の入力端子に接続されている。前記加算増幅器１
Ｃ０，Ｄ−Ａ変換器ＣＶＯ，ＣＶｙの出力端子は、それ
ぞれ図示しないＣＲＴ（陰極線管）表示装置のＺ（輝度
）信号、Ｘ（水平偏向）信号、Ｙ（垂直偏向）信号とし
て加えられる。

次に上記構成の動作について説明する。

第２図において、増幅器１Ｃ１１〜ＩＣｌｎは出力イン
ピーダンスが小さく、通常は入力電圧がないので出力は
Ｏ■に維持されているが、入力電圧（負パルス）が印加
されると出力電圧（正パルス）が現われる。

従つて、入力パルスが印加された増幅器１Ｃ１１〜ＩＣ
ｌＯに接続された上記検出器２０のマトリックスのＸラ
イン，Ｘ，〜Ｘｎだけに電圧が印加されることになり、
他はすべて電圧が印加されない状態となる。

一方、マトリックスの出力側であるｙライン，ｙ１〜Ｙ
ｎにおいては、その出力信号が増幅器１Ｃ２１〜ＩＣ２
ｎにそれぞれ導入されるが、入出力端子間の各スイッチ
ングトランジスタＱ１〜Ｑｎのベースに通常正バイアス
が印加されて導通して短絡状態になつているため、その
出力電圧はＯ■となつている。

そしてトランジスタＱ１〜Ｑｎのベースの正バイアスを
解除（０Ｖ）もしくは逆バイアスにすると、トランジス
タＱ１〜Ｑｎがカットオフし、増幅器１Ｃ２１〜ＩＣ２
ｍは入力電圧を導出する。従つて、トランジスタＱ１〜
Ｑｎのベースに制御電圧（０Ｖ）が印加された増幅器１
Ｃ２１〜ＩＣ２ｎが接続された上記検出器２０のマトリ
ックスにおけるｙライン，ｙ１〜Ｙｎからの出力信号の
みが、その対応する増幅器１Ｃ２１〜ＩＣ２ｎから導出
されることになる。すなわち、前記トランジスタＱ１〜
Ｑｎのカットオフした増幅器１Ｃ２１〜ＩＣ２ｎは、そ
の入出力端子間の帰還抵抗Ｒ，ｌ〜Ｒ，ｎを介してフィ
ードバック系が形成され、入力信号に応じた出力電圧が
導出され、入力抵抗Ｒ，ｌ〜Ｒ，ｎを介して増幅器１Ｃ
０にて加算増幅される。従つて、前記トランジスタＱ１
〜Ｑｎを順次カットオフするように各ベース電圧を制御
し、且つそのカットオフ期間ごとに、前記増幅器１Ｃ１
１〜ＩＣｌｎを介して前記ｘラインのＸ１〜Ｘｎに順次
パルス電電圧を印加すれば、前記加算増幅器１Ｃ０の出
力端子からは、ｙライン，ｙ１〜Ｙｎのそれぞれについ
てｘラインのＸ１〜Ｘｎとの各交点の圧力に応じた出力
電圧か時系列的に導出される。前記増幅器■Ｃｌｌ〜Ｉ
Ｃｌｎの各入力端子１〜ｎへ順次印加されるパルス電圧
は、パルス発生器ＰＧからのクロックパルスによつて出
力が順次シフトされるシフトレジスタＳＲｘの１〜ｎの
出力端子から導出される。

また、前記トランジスタＱ１〜Ｑｎのベース１〜ｎへ順
次印加される制御電圧は、前記シフトレジスタＳＲｘの
第１番目の出力端子１からのパルスによつて出力が順次
シフトされるシフトレジスタＳＲｙの１〜ｎの出力端子
から導出される。

一方パルス発生器ＰＧの出力パルスはｎ進カウンタＣＴ
ｘで計数され、また、前記シトレジスタＳＲｘの第１番
目の出力端子１からの出力パルスは、ｎ進カウンタＣＴ
ｙにて計数される。これらカウンタＣＴｘ，ＣＴｙのデ
ジタル出力は、それぞれＤ−Ａ変換器ＣＶｘ，ＣＶ，に
てアナログ電圧に変換される。而して、図示しないＣＲ
Ｔ表示装置のＸ（水平偏向）信号、Ｙ（垂直偏向）信号
として前記Ｄ一Ａ変換器ＣＶＯ，ＣＶ，の電圧を加え、
また、そのＺ（輝度）信号として前記加算増幅器１Ｃ０
の出力電圧を加えれば、ＣＲＴ上に前記検出器２０のマ
トリツ，クスの圧力分布が輝度表示される。上記のよう
にこの発明によれば、薄い導電性シ・一トをフレキシブ
ルＰＣ板のような薄い樹脂性の絶縁シートに形成した複
数の導電線て挟持してマトリックスを形成した検出器を
用いるため、前述したＸ線撮影装置を密着板内部等の狭
いスペースの測定部でも圧力分布の測定が可能となる。

また、前記フレキシブルＰＣ板上の導電線相互間のピッ
チを小さくすることによつて、簡単に高密度の圧力分布
測定が可能なり、さらに従来のような感圧素子を並べた
マトリックスのように、各感圧素子のバラツキを個々に
補正する必要がなく、安定して測定が可能となる。尚、
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば、前記導電圧ゴム・シートに代えて、やはり圧力によ
つて電気抵抗が変化するものとして知られている圧電フ
ィルムと俗称されている感圧導電性シート等を用いても
よい。

また、前記ｎ進カウンタＣＴｘ，ＣＴｙのディジタル出
力信号及び前記加算増幅器１Ｃ０の出力電圧をＤ−Ａ変
換したディジタル出力信号をコンピユー”夕に送り、前
記マトリックスの圧力分布を数値でプリントアウトする
ようにしてもよい。

さらにまた、カラーＣＲＴを用いて圧力分布をカラー表
示してもよい。その場合、前記加算増幅器１Ｃ０の出力
電圧カラー変調すれば、圧力に応じた任意の色で圧力分
布を表示できる。その他要旨を変更しない範囲内で適宜
実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による圧力分布測定装置の検出器にお
ける要部構成の一実施例を示す断面図、第２図はこの発
明による圧力分布測定装置の制御回路の一実施例を示す
電気回路図、第３図はこの発明による圧力分布測定装置
の出力をＣＲＴ上に輝度表示する場合の制御回路の一実
施例を示す電気回路図である。１・・・・・・導電性シート、２，３・・・・・導電線
、４，５・・・・・フレキシブルＰＣ板、２０・・・・
・・検出器、ＩＣｌｌ〜ＩＣｌｎ，ＩＣ２ｌ〜ＩＣ２ｎ
・・・・・・演算増幅器、Ｑ１〜Ｑｎ・・スイッチング
トランジスタ、ＩＣＯ・・・・・加算演算増幅器、ＳＲ
ｘ，ＳＲ，・・・・・・シフトレジスタ、ＰＧ・・・・
・・パルス発生器、ＣＴｘ，ＣＴｙ・・・・・・ｎ進カ
ウンタ、ＣＶＯ，Ｃ■，・・・・・・Ｄ−Ａ変換器。

Claims

【特許請求の範囲】１圧力の強さに応じて電気抵抗が変化する導電性シー
トと、この導電性シートを挾持し、所定間隔で配置され
た複数本の導電線が対向面に設けられ、互いに交差して
マトリックスを形成する２枚の絶縁シートと、この２枚
の絶縁シートの一方の前記複数本の導電線に所定走査順
序で電圧を印加する第１の制御回路と、前記２枚の絶縁
シートの他方の前記複数本の導電線からの入力信号を所
定走査順序で導入して順次増幅する第２の制御回路とを
具備してなる圧力分布測定装置。２特許請求の範囲第１項記載の圧力分布測定装置にお
いて、前記第１の制御回路の前記所定走査順序を決定す
る走査信号、前記第２の制御回路の前記所定走査順序を
決定する走査信号をそれぞれＸ（水平偏向）、Ｙ（垂直
偏向）信号とし、前記第２の制御回路の出力信号をＺ（
輝度）信号としてＣＲＴ表示装置に加え、ＣＲＴ上に圧
力分布を輝度表示することを特徴とする圧力分布測定装
置。