WO2016009872A1 - 可視化装置および可視化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　空間Ｓ中に存在する、肉眼で視認できない対象を検知して、一画面上に表示するための、簡便性、直観性に優れる検知対象の可視化装置および可視化方法を提供する。 【解決手段】　検知対象の存在を検知した場合に、所定の色で発光する検知手段２を、空間Ｓ内の所定の経路で走査する。走査中に検知手段２が発する光跡を、撮影手段４の長時間露出撮影などの光の軌跡を撮影できるモードを使用して、光学映像に重ねて一画面上に撮影し、当該画像を表示手段５に記録して、発生源６から生成する検知対象の空間Ｓ内における分布や強度、方向などを可視化する。

Description

可視化装置および可視化方法

　この発明は、空間に実在する、肉眼で視認できない対象やその方向、及び強度や濃度の勾配を検知して、光学映像に重ねて一画面上に表示するための、簡便性、直観性に優れる、検知対象の可視化装置および可視化方法に関する。

　我々が生活したり仕事に従事したりする三次元空間には、波や場、流れ、微粒子、ガスなど、様々なものが実存するが、その多くは肉眼では視認できないものである。そこで、このような対象を測定したり検知したりしようという試みが、幾つか存在した。

　例えば、非特許文献１においては、発光ダイオードを取り付けたマイクロフォンを音場の存在する空間内で走査して、当該マイクロフォンで集音した音を発光ダイオードで光に変換して、その光の軌跡を、シャッターを開放状態にしたカメラによりフィルム上に撮影して、音場を一画像上に表示する方法が開示されている。

　また、特許文献１、２では、空間内の電界を測定する装置や方法が開示されている。また、本願発明者は、特願２０１４－０１１０４８（以下、「先願特許」という。）において、後述するように、平行平板電極に、発光ダイオードを含む回路を内蔵させるという簡素な構造により、空間中の電界の存在を検知して出力する、電界検知出力装置を提案した。

　先願特許において、発明者等は、絶縁された人体に、静電界を付加することで、頭痛などの様々な症状の治療を行うことを特徴とする電位治療装置（例えば、特許文献３、４参照）の動作中の発生する電界を検知するための手段としてこれを用いることで、被治療者が電界を直観的に把握し、安心して治療を受けることができるという効果のほか、様々な場面で非可視の電界を迅速・容易に把握できる効果を謳っている。

特開２０１２－１５９４７９号公報 特開２０１２－０５３０１７号公報 特許第４５６２５８７号公報 特開２０１４－４２３６号公報

西田　公至、丸山　朗著「発光ダイオードを用いた音場の可視化測定方法」日本機械学会論文集（Ｃ編）５１巻４６１号ｐ．２２３

　以上の様に、これまでにも空間内の波や場、流れ、微粒子、ガスなどを測定したり把握したりしようとする試みは幾つか存在するものの、検知対象の強弱や大小、あるいは方向や勾配までも映像化し光学映像に重ねて視覚的にとらえるための簡便かつ直観性に優れる方法は存在しなかった。

　この点、非特許文献１の方法は、設備が大掛かりであり、個人的な使用はできなく、さらに、単に音場の存在を光跡として表示するものであり、背景や発生源などの光学映像に重ねて表示することは想定されていない。

　一方、たとえば、空間中に存在する電界、磁界などの物理量、非可視光（赤外線、紫外線）、空気環境（温度、湿度、気流など）、放射線・放射線源、空中物質環境（超微粒子など）は、視覚的に把握できず、不便、不具合を感じても対策が講じられないことがある。

　先ず、電界・磁界にあっては非可視であるとともにその場を感じることができないため、次のような問題がある。

　たとえば、電位治療器で治療をする場合、電界が非可視であると共に体感度合いは微弱で更に個人差もあるため、被治療者としては電位治療の効果や、電位治療器の仕様毎の電界分布特性を可視的に理解できないこと、また治療者としては電界分布が最適となるような配置調整が困難なことにより、治療効果を使用者個々に最大にする事が困難との問題があった。

　また、電界又は磁界に過敏に反応してしまう電磁界過敏者やペースメーカー使用者などが、電気製品、電子製品等の電磁界発生源に不用意に近づいたり、電力設備など高電圧を取り扱う場において誤って機器（高電圧部）に触れたりすることで、健康障害や事故を引き起こす恐れがある。

　さらに、電子製品の製造・取扱現場などにおいては、電子製品及び人体などが帯電することにより、電子機器の誤作動や部品の損傷などの問題が発生するが、帯電の有無にかかわらず、いちいち除電作業を行うことは非常に面倒であるが、それを確認する簡便な方法、手段もなかった。また、構成ユニットから発生する不要電磁界による電子製品の誤動作を防止する場面においても、不要電磁界の有無や影響を確認する簡便な手段もなかった。

　この点、先願特許における電界検知出力装置は、ハンディタイプの検知手段を実現したことにより、極めて手軽に電界の強弱を把握することができるようになったが、これ単体では、現在当該装置が存在する位置の電界の存否を局所的に把握することしかできず、事後的に電界の分布状態を客観的に確認することができなかった。

　次に、たとえば赤外線、紫外線などの非可視光については、赤外線は温度上昇をもたらすが、室内においてその状況が不明であると、置かれた什器、機材や動植物への熱的な効果や影響を把握することはできない。また、紫外線においても、その場の状況が不明であると、置かれた什器、機材や動植物、人間の皮膚などへの悪影響を把握できず、殺菌装置にあっては適量な照射量があるか否かを把握することもできない。

　また、温度、湿度、気流などの空気環境は、感じることはできてもその感度は客観性を有さず分解能も不十分である。また、空間の小範囲での検出しかできず、全体を把握するためには、すべての箇所を測定して記録して全体を把握しなければならない。

　また、放射線（α線、β線、γ線、中性子線など）も見えない場として存在する。これらは人体に著しい影響を及ぼすものであり、それぞれの検知装置はあるが、その検知位置でしか測定できず、場の全体を把握することはできなかった。

　さらに、ＰＭ２．５や花粉、あるいは有害ガス（有機溶媒揮発成分、オゾン、生産用ガス、実験用ガスなど）、可燃性ガス、香気（臭気）などの空中物質環境があり、これらも非可視であるうえ、人体に悪影響を与えたりするものが多い。しかしながら、これらもそれぞれの検知装置はあるが、その検知位置しか測定できず、場の全体を把握することはできなかった。

　このように、空間中に存在する様々な対象は、その強度や大小、さらには向きや勾配を視覚的に把握することが有効であるが、これを限られた時間内で簡便かつ正確に実現できる装置や方法は存在しなかった。

　そこで、この発明は、空間内に存在する対象を検知して、光学映像に重ねて一画面上に表示するための、簡便性、直観性に優れる検知対象の可視化装置および可視化方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、空間中の検知対象の可視化装置であって、空間中に検知対象の存在や方向・濃度勾配を検知した場合に、所定の色や強度に発光する、持ち運び自在な検知手段と、前記検知手段を、所定の経路で走査させる走査手段と、前記検知手段の走査中の発光状態を一画像上で撮影する撮影手段と、前記撮影手段で撮影した画像を記録する表示手段とを備える、ことを特徴とする。

　この発明によれば、空間内に存在する場などの検知対象物が検知手段によって検知された場合、発光信号として外部に表示される。そして、当該検知手段を空間内で走査をして、その様子を撮影手段で継続的に撮影する。

　また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の可視化装置において、前記検知対象は、環境電磁界である、ことを特徴とする。

　また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の可視化装置において、前記検知対象は、空気環境である、ことを特徴とする。

　また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の可視化装置において、前記検知対象は、放射線である、ことを特徴とする。

　また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載の可視化装置において、前記検知対象は、環境物質である、ことを特徴とする。

　また、請求項６に記載の発明は、請求項１記載の可視化装置において、前記検知対象は、電位治療装置から発せられる電界である、ことを特徴とする。

　また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の可視化装置において、前記検知手段が発する光の色または強弱は、検知対象の強弱や大小、向き、傾斜、あるいは閾値により変化する、ことを特徴とする。

　また、請求項８に記載の発明は、請求項２または６のいずれか１項に記載の可視化装置において、前記検知対象が電界である場合において、前記検知手段は電界検知出力装置である、ことを特徴とする。

　また、請求項９に記載の発明は、空間中の検知対象の可視化方法であって、空間中に検知対象の存在を検知した場合に、所定の色に発光する持ち運び自在な検知手段を、所定の経路で走査させ、前記検知手段の走査中の発光状態を一画像上で撮影し、前記画像を記録する、ことを特徴とする。

　また、請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の可視化方法において、前記検知対象は、環境電磁界である、ことを特徴とする。

　また、請求項１１に記載の発明は、請求項９記載の可視化方法において、前記検知対象は、空気環境である、ことを特徴とする。

　また、請求項１２に記載の発明は、請求項９記載の可視化方法において、前記検知対象は、放射線である、ことを特徴とする。

　また、請求項１３に記載の発明は、請求項９記載の可視化方法において、前記検知対象は、環境物質である、ことを特徴とする。

　また、請求項１４に記載の発明は、請求項９記載の可視化方法において、前記検知対象は、電位治療装置から発せられる電界である、ことを特徴とする。

　また、請求項１５に記載の発明は、請求項９ないし１４のいずれか１項に記載の可視化方法において、前記検知手段が発する光の色または強弱は、検知対象の強弱、大小、向き、傾斜、あるいは閾値により変化する、ことを特徴とする。

　また、請求項１６に記載の発明は、請求項１０または１４のいずれか１項に記載の可視化方法において、前記検知対象が電界である場合において、前記検知手段は電界検知出力装置である、ことを特徴とする。

　請求項１、９に記載の発明によれば、空間内の検知対象は、小型・軽量で持ち運び自在の検知手段を用い、検知対象を検知させて発光させながら、空間内を移動・走査をして、その経路を継続的に一画面上に撮影をすることで、簡便かつ迅速に精度よく空間内の検知対象の存在、分布、強度、方向等の諸情報を光学映像に重ねて一画面上の図として表示、記録をすることが可能になる。

　また、請求項２、１０に記載の発明によれば、環境電磁界を可視化して、一画面上に撮影をすることで、簡便かつ迅速に精度よく空間中の環境電磁界の存在や性質を把握して、治療効果の維持・向上や電子機器の誤作動や部品の損傷の抑制、強い電界や磁界による事故や健康障害の予防が可能となる。

　また、請求項３、１１に記載の発明によれば、空気環境を可視化して、一画面上に撮影をすることで、場の全体を簡便かつ迅速に精度よく把握することが可能になる。

　また、請求項４、１２に記載の発明によれば、放射線・放射源を可視化して、一画面上に撮影をすることで、放射線・放射源が存在する場の全体像を、簡便かつ迅速に精度よく把握して、人体への影響を最小限に抑える対策を未然に講ずることが可能になる。

　また、請求項５、１３に記載の発明によれば、環境物質を可視化して、一画面上に撮影をすることで、人体に悪影響のある物質などの分布を、場の全体像を、簡便かつ迅速に精度よく把握することが可能となる。

　また、請求項６、１４に記載の発明によれば、電位治療装置から発せられる電界を可視化することで、治療の際の機器の設定や設置場所の最適化や規格化をすることができ、さらには被治療者自らが電界の存在を視覚的に確認して、治療の状態を実感することが可能となる。

　また、請求項７、１５に記載の発明によれば、検知対象の強弱、大小により、検知手段の発する光の強弱や色が変わってくるので、検知対象の存在を、より具体的定量的に可視化することが可能となる。

　また、請求項８、１６に記載の発明によれば、電界検知出力装置を検知手段として使うことで、電界の大きさや分布に加え、電界の向きについての簡便で正確な可視化が可能となる。さらに、電界検知出力装置は、絶縁体で構成された把持部を把持した状態で、電界内に出し入れできるので非侵襲性に優れており、電界内に挿入したときに、電界を大きく乱すことなく、検知することができる。

この発明の実施の形態１に係る、空間中の検知対象の可視化装置の概略構成図である。 この発明の実施の形態１に係る、検知手段の概略構成ブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る、電界検知出力装置の要部を表す概略斜視図である。 この発明の実施の形態２に係る、電界検知出力装置の内部構造を表す概略断面図である。 この発明の実施の形態２に係る、電位治療装置の概略斜視図と概略側面図である。 この発明の実施の形態２に係る、走査手段を示す概略図である。 この発明の実施の形態２に係る、電位治療装置周辺の電界の可視化結果を示す図面代用写真である。 この発明の実施の形態３に係る、走査手段を示す概略側面図と平面図である。 この発明の実施の形態３に係る、電位治療装置周辺の電界の可視化結果を示す図面代用写真である。 この発明の実施の形態４に係る、走査手段を示す概略側面図と平面図である。 この発明の実施の形態４に係る、検知手段の走査方法を示す、説明図である。 この発明の実施の形態４に係る、電位治療装置周辺の電界の可視化結果を示す図面代用写真である。 この発明の実施の形態５に係る、パソコンのハードディスク周辺の環境電磁界である電界の可視化結果を示す図面代用写真である。 この発明の実施の形態６に係る、室内の壁面周辺の環境電磁場である電界の可視化結果を示す図面代用写真である。

　以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

　（実施の形態１）
　図１は、この発明の実施の形態１に係る、空間中の検知対象の可視化装置の概略構成図を示している。

　可視化装置１は、空間Ｓ内に配置した、発光手段を備える検知手段２と、該検知手段２を保持して、空間Ｓ内を所定の経路で走査する走査手段３と、検知手段２の走査中の発光状態を一画像上で撮影する撮影手段４と、撮影手段４で撮影した画像を記録する表示手段５とを備える。

　また、空間Ｓには、検知対象（図示略）を発生させる発生源６が設置されている。

　検知手段２が検知対象を検知したときに発せられた光は、後述する撮影手段４によって撮影され、表示手段５に表示される。

　検知手段２は、図２の概略構成ブロック図に示すように、センサ２１と発光素子駆動回路２２と発光素子２３で構成されており、センサ２１が検知対象の存在を検知すると、電気信号が発生し、その電気信号が発光素子駆動回路２２に送信され、発光素子２３が点灯する。センサ２１は、後述するように、検知対象に応じて、適したものを使用する。発光素子駆動回路２２には、目的に応じて線形回路、非線形回路、閾値回路などが用いられる。

　また、発光素子２３には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ‐Ｅｍｉｔｔｉｎｇ‐Ｄｉｏｄｅ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、半導体レーザー発振素子、液晶表示器などが使用され、その発光強度や光の色は、検知対象の強弱や大小、あるいは閾値によって変化するようになっている。また、その発光の態様は、光り方としては点灯や点滅、光の形状としては、点状、線状または面状、光の種類としては、可視光、非可視光が考えられる。

　走査手段３を構成する部品の素材は、検知対象に応じて、適切なものを選択する必要がある。例えば、検知対象が環境電磁界の場合、金属製のロープやレールを使用すると、それにより環境電磁界が乱されてしまうので、非金属の素材を選択する。

　走査手段３は、本実施の形態１では、空間Ｓ内に架設されたロープやレールなどでできた走査経路３Ａに、検知手段２を保持する保持部（図示略）を備える。保持部は、走査経路３Ａに沿って、空間Ｓ内を図１中の上下矢印方向に自在に移動でき、検知手段２の連続的移動を可能にする。また、人Ｍの影響を防ぐために、人Ｍと走査面との距離を確保するために十分な長さを有するものとする。また、走査経路３Ａの下端は、水平移動用レール３Ｂに図１中の左右矢印方向に移動自在に取り付けられており、検知手段２の横方向への連続的移動を可能にする。検知手段２の移動は、人Ｍの手によって行うものとする。

　撮影手段４は、長時間露出撮影、インターバル撮影、微速度撮影（タイムラプス）、多重露出撮影などを含む、光の軌跡を撮影できるモードを有するカメラであって、表示手段５はハードディスクやメモリ等であり、撮影手段４で撮影した画像は、表示手段５に送られて表示される。通常撮影手段４は、表示手段５と一体に構成されている。ここで、表示手段５は、表示した画像のデータを記憶する機能も備える場合がある。また、撮影手段４は、図の矢印の向きから、空間Ｓの一面を一方向から撮影している。また、カメラの機能として、可視光の光学像を記録し、対象の映像と重畳させることも含む。

　発生源６は、空間Ｓ内に設置され、検知対象を発生させて空間Ｓ内に放射・拡散・浸み出し・対流・伝搬させる。ここで、検知対象は、環境中の電界Ｅや磁界、または非可視光である赤外線や紫外線を含む環境電磁界、温度や湿度といった空気環境、ＰＭ２．５や花粉、あるいは有害ガス、可燃性ガス、香気などの環境物質、α線、β線、γ線、中性子線、Ｘ線、ガンマ線などの放射線や放射線源を対象とする。

　次に、このような可視化装置１の作用および可視化装置１による、空間Ｓ中の検知対象の可視化方法について説明する。

　検知手段２のセンサ２１には、環境電磁界であれば、後述する電界検知出力装置３０の他、磁気センサ、電界センサ、紫外線センサ、または赤外線センサなどであり、空気環境であれば電子式の温湿度計、環境物質の場合は、それぞれの物資やガスの濃度を検知するセンサ、放射線であればガイガーカウンターやシンチレーション検出器、Ｘ線測定器のように、検知対象や検知の目的に適したものを選ぶ。

　検知手段２を走査手段３の保持部に固定し、発生源６より検知対象の発生を開始する。

　次に撮影手段４を、光の軌跡を撮影できるモードに設定して撮影を開始すると同時に、表示手段５で撮影された画像の記録を開始する。

　ここで、空間Ｓの明るさは、検知手段２から発光された光が、空間Ｓの明るさに埋もれてしまい、画面上で判別できなくならない程度に、照明を調整する。あるいは、発光の波長を非可視光とし、フィルタを用いることにより、照明の調整を省略する。

　検知手段２を、適当な速度で走査経路３Ａに沿った上下移動と、走査手段３Ｂに沿った水平移動をさせながら、検知手段２が検知対象を検知したときに発する光の軌跡を、撮影手段４で一画面上に撮影・記録する。走査経路は、目的に応じて変化させるため、本例のようなｘｙ二次元平行走査に限定されない。

　このように、本実施の形態１に係る発明によれば、小型・軽量で持ち運び自在の検知手段２を用い、検知対象を検知させて発光させながら、空間Ｓ内を移動・走査をして、その経路を継続的に背景映像などの光学映像に重ねて一画面上に撮影をすることで、簡便かつ高精度に空間Ｓ内の環境電磁界、空気環境、放射線、環境物質の存在、分布、強度、方向等の諸情報を、視覚的に把握することが可能になる。

　（実施の形態２）
　図３から図７は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態２では、電界検知出力装置３０を用いた、電位治療装置４０近傍の電界Ｅの可視化を行う。

　なお、実施の形態２～６では検知手段２として、電界検知出力装置３０を用いるが、これに限られず、電界Ｅを検知して、その強度や方向に応じて発光する機能を有する装置であれば、同様の形態の実施が可能である。

　図３、図４は、実施の形態２における検知手段２である、電界検知出力装置３０である。電界検知出力装置３０は、上述したように、先願特許において、本願発明者により提案されたものであり、空間Ｓ中の電界Ｅを検知すると、その強度と方向に応じ、本体に備えられた発光素子が発光するものである。

　電界検知出力装置３０は二枚の電極３１と３２を、平行に一定の間隔をおいて固定する。当該装置には、複数のＬＥＤ等の発光素子３３と絶縁体で構成された把持部３４とそれを延長するロッドが備え付けられており、操作者は、これを把持することで、発光素子３３の光を観測する。

　両電極３１、３２は、電池３５と、仮想接地型電流検出器３６と、発光素子３３とで構成された回路で接続されるとともに、使用中には開放し、未使用状態では閉じた状態にある開閉式のスイッチ３７によっても、接続される構成となっている。ここで、電池３５は、発光素子３３と仮想接地型電流検出器３６に電力を供給する役割を担う。

　電界検知出力装置３０は、電界Ｅの強さに依存して回路に流れる電流が変化し、発光素子３３の点灯する数が、備えられている発光素子３３の数の範囲内で増減する機構になっている。すなわち、検知対象である電界Ｅの強弱により、検知手段２である電界検知出力装置３０の光の強さも変化することになる。ここで、後述するように、電界検知出力装置３０を電界Ｅ内に配置したとき、電気力線の向きに対して、電極３１、３２の面が垂直に近ければ、より強い電界Ｅが電極３１、３２を通るので、多くの発光素子３３が点灯し、水平に近くなるにつれて、電極３１、３２を通る電界Ｅは弱くなるので、発光する発光素子３３の数は少なくなる。

　図５は、この実施の形態２における、検知対象の発生源６である、電位治療器４０の概略斜視図４０Ａと、側面図４０Ｂである。電位治療器４０は、椅子状の形状をしており、上部電極４１、座部電極４２、下部電極（アース）４３に仕込まれた３枚の電極を備えている。被治療者は椅子に着座して、上部電極４１と座部電極４２の間に発生する電界Ｅ内に身体を置くことで、治療を受ける。

　図６は、この実施の形態２における、振り子式走査手段５０を示す概略図である。

　振り子式走査手段５０は、把持部５１、ガイドロープ５２、電界検知出力装置３０を保持する保持部５３、自動巻き取り器５４、アンカー５５で構成されており、アンカー５５は、電位治療装置４０の上部電極４１の中央付近に接続される。

　ここで、上述のように、振り子式走査手段５０のガイドロープ５２などの構成部品の素材は、検知対象である電界を乱さないように、樹脂やプラスティックなどの非金属素材を選択した。

　次に、本実施の形態２による作用、及び電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化方法について説明をする。

　先ず、撮影手段４と表示手段５、及びその使用方法は、実施の形態１と同様である。撮影手段４は、電位治療装置４０の側面４０Ｂの方向から撮影をした。

　操作者は、把持部５１をもって、ガイドロープ５２に張力をかけながら、保持部５３を移動させる。保持部５３には、電界検知出力装置３０の把持部３４が固定されている。ここで、電界検知出力装置３０は、電極３１、３２の面が、ガイドロープ５２伸長方向に垂直に向くように固定する。

　ガイドロープ５２の長さは、自動巻き取り器５４により、ガイドロープ５２に係る張力に応じて、伸び縮みする。つまり、操作者が、把持部５１を移動させると、保持部５３は、把持部５１が描く円弧と同一平面内において、図６中の破線矢印と同じように円弧を描く。

　操作者は、振り子式走査手段５０を、その可動限界である約１２０°の範囲で下から上に向かって一定の速度で回動運動をさせ、上端に達したならば、把持部５１を引っ張り、自動巻き取り器５４により、ガイドロープ５２を所定の量伸ばし、先ほどと同心円状に円弧を描きながら、振り子式走査手段５０を下に向かって、適当な速度で回動させる。

　このように、電界Ｅ内で電界検知出力装置３０を取り付けた振り子式走査手段５０の上下の回動と、ガイドロープ５２の伸長を繰り返して、その様子を撮影手段４で一画像上に撮影した。ここで、撮影中は、電界検知出力装置３０の光跡のコントラストを向上させるために、空間Ｓの照明の照度を低下させた。

　図７は本実施の形態２による、電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化結果を示す図面代用写真であり、電界Ｅの強度分布が光跡および光の強度変化として可視化されている。

　ここで、本写真の左隅には、映像化の開始前に撮影した空間Ｓの光学像であり、光跡撮影のための低照明による光学像の劣化を補っている。以降に示す図面代用写真でも、同様の表示をする。

　（実施の形態３）
　図８、９はこの発明の実施の形態３を示している。実施の形態３は、走査手段３と走査経路３Ａが異なる以外は、実施の形態２と同様である。

　図８は、この実施の形態３における、一輪車式走査手段６０を示す概略図である。

　一輪車式走査手段６０は、車輪６１と、車軸６２、把持部５１、ガイドロープ５２、保持部５３と、一対の自動巻き取り器５４、及び一対のアンカー５５から構成されており、保持部には、電界検知出力装置３０が固定されている。

　車輪６１の中心には貫通穴が開口されており、当該貫通穴には車軸６２が差し込まれており、車輪６１は、車軸６２を中心に回転することができるようになっている。また、車軸６２には、この実施の形態３の保持部５３が、垂直に接続されている。保持部５３には電界検知出力装置３０の把持部３４が取り付けられるようになっている。

　車軸６２の両端には、それぞれガイドロープ５２がつけられている。また、ガイドロープ５２には実施の形態２と同様に、自動巻き取り器５４とアンカー５５が取り付けられており、アンカー５５は、電位治療器４０の背面の壁に固定されており、走査中、一輪車式走査手段６０の走査経路３Ａが安定するようになっている。また、車軸には、一輪車式走査手段６０の把持部５１が設けられている。

　この実施の形態３において、電界検知出力装置３０は、上述の通り、保持部５３に、その把持部３４を固定してとりつけるが、このとき、電界検知出力装置３０の電極３１、３２は、その面が車輪の側面と垂直方向に向くような向きでとりつける。すなわち、電極３１、３２の面は、一輪車の進行方向（破線の矢印）に垂直に面して取り付けられる姿態になる。

　次に、本実施の形態３による作用、及び電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化方法について説明をする。

　先ず、撮影手段４と表示手段５、及びその使用方法は、実施の形態２と同様である。撮影手段４は、電位治療装置４０の側面４０Ｂの方向から撮影をした。

　被治療者Ｐを電位治療器４０に着座させた状態で、電位治療器４０を起動させ、電界Ｅを発生させる。

　操作者は、把持部５１をもって、ガイドロープ５２に張力をかけながら、一輪車を動かして、一輪車式走査手段６０を、被治療者Ｐの身体の起伏線に沿って頭頂部から足元に向けて、適当な速度で移動させる。

　このように、電界Ｅ内で電界検知出力装置３０を取り付けた一輪車式走査手段６０を走査させ、その様子を撮影手段４で一画像上に撮影した。ここで、撮影中は、電界検知出力装置３０の光跡がはっきりと見えるように、部屋の照明の照度を調整した。

　図９は本実施の形態３による、電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化結果を示す図面代用写真であり、電位治療装置４０周辺及び電位治療装置４０内の人体周辺の電界Ｅの強度分布が光跡および光の強度によって示されている。

　（実施の形態４）
　図１０から図１２は、この発明の実施の形態４を示している。実施の形態４は、走査手段３と走査経路３Ａが異なる以外は、実施の形態２と同様である。

　図１０は、この実施の形態４における、走査手段３である、差し込み式走査手段７０を示す概略図である。

　差し込み式走査手段７０は、一片が数１０ｃｍであり、厚さが数ｃｍの直方体形状をしており、プラスティックなどの軽く、表面が滑らかな素材でできている。差し込み式走査手段７０の面内には、任意の数の貫通穴７１が開口されている。貫通穴７１は、電界検知出力装置３０の把持部３４が、滑らかに回転できるような大きさにされており、電界検知出力装置３０を、把持部３４を軸として、図１０中の曲線の矢印方向に回転して使用できるようになっている。また、差し込み式走査手段７０の側面は滑らかであり、これ自体を、例えば図１０中の直線の矢印の向きにスライドさせるなど、任意の方向に走査できるようにもなっている。

　次に、本実施の形態４による作用、及び電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化方法について説明をする。

　図１１は本実施の形態４に係る、差し込み式走査手段７０の走査方法を示している。

　紙面の左から右に向かう電界Ｅの存在する空間Ｓで、電界検知出力装置３０を差し込み式走査手段７０に設置し、把持部３４の向きが電界Ｅの向きと垂直方向を向くように、差し込み式走査手段７０を配置する。この状態で把持部３４軸にして、時計回りに回転させたときの、電界検知出力装置３０の、発光素子３３の４５°ごとの回転動作の分解図が８０Ａ～８０Ｈである。図１１においては図の簡略化のため、発光素子３３以外の電界検知出力装置３０の構成要素の図示を省略した。

　まず、電極３１、３２の面が、電界Ｅと垂直に向いているとき（８０Ａ）、発光素子に流れる電流は最も大きくなるので、発光素子３３は全て点灯する。また、電極３１、３２の面が、電界Ｅに対して傾いている状態（８０Ｂ）では、発光素子３３に流れる電流は、弱くなるので、発光素子３３は一部のみ（図では２個）が点灯する。さらに、電極３１、３２の面が、電界Ｅと水平に向いた場合（８０Ｃ）には、発光素子３３には電流は流れないため、発光素子３３は何れも点灯しない。以降これと同様に、電極３１、３２が電界Ｅに対して傾いているとき（８０Ｄ）は、８０Ｂと同様２個、垂直のとき（８０Ｅ）のときは４個、傾いているとき（８０Ｆ）は２個、水平のとき（８０Ｇ）は０個、傾いているとき（８０Ｈ）は２個の発光素子３３が点灯をする。なお、図１１中では、説明の簡略のために、８０Ｂ、８０Ｄ、８０Ｆにおいて、電極３１、３２と電界Ｅのなす角が約４５°のとき、発光素子３３の発光数が半分になるように示したが、正確には発光素子３３の発光数は、電界Ｅと電極３１、３２のなす角に比例するものではなく、余弦関数に依存して変化をする。

　電界Ｅ内で電界検知出力装置３０を取り付けた差し込み式走査手段７０を走査して、その様子を撮影手段４で一画像上に撮影した。ここで、撮影中は、電界検知出力装置３０の光跡がはっきりと見えるように、部屋の照明の照度を調整した。また、測定箇所（電界検知出力装置３０を回転させる点）は、一箇所ではなく、電位治療装置４０の周辺で数十箇所、測定を行った。

　図１２は本実施の形態４による、電位治療装置４０周辺の電界Ｅの可視化結果を示す図面代用写真である。前述の通り、電界検知出力装置３０は電極３１、３２に平行に電気力線があたったとき、発光しないので、リング状の光跡において、それぞれ、円周上の向かい合わせの位置に、２箇所光跡が途切れている断線箇所があるが、電極３１、３２と電気力線が平行になったところである。すなわち断線箇所をつないだ線（図１２中の矢印）が、電界Ｅの方向である。

　これらのように、実施の形態２～４によれば、簡便な設備と方法により、電界治療装置４０から発する電界Ｅを可視化することで、その存在や強弱、空間中の分布などを客観的に把握することができる。また、走査手段３を、目的に応じて取り替えるだけで、場の存在や方向・強度勾配を把握することが可能になる。

　（実施の形態５）
　次に図１３は、この発明の実施の形態５であるパソコンのハードディスク周辺の環境電磁界である電界Ｅと、室内の壁面周辺の環境電磁場である電界を可視化した、図面代用写真である。実施の形態５は、発生源６と、走査手段３と走査経路３Ａが異なる以外は、実施の形態２と同様である。

　検知手段２は、電界検知出力装置３０を用いた。走査手段３としては、差し込み式走査手段７０を使用した。走査経路３Ａは、電界検知出力装置３０の把持部３４を差し込み式走査手段７０の貫通穴７１に挿入した状態で、差し込み式走査手段７０を、ハードディスクの上方で図１０中の直線の矢印の方向に左右にスライドさせた。

　図１３には、ハードディスクの上方の環境電磁界である電界Ｅがハードディスクから離れるにつれて弱くなって行く様子が、電界検知出力装置３０の光によって可視化されている。

　（実施の形態６）
　次に図１４は、この発明の実施の形態６である、室内の壁面周辺の環境電磁場である電界Ｅを可視化した、図面代用写真である。実施の形態６は、発生源６と、走査手段３と走査経路３Ａが異なる以外は、実施の形態２と同様である。

　検知手段２は、電界検知出力装置３０を用い、これを持った人の手を、壁面上の所定の走査経路に沿って走査することを走査手段３とした。

　図１４には、壁面から漏れ出している電界Ｅの、場所ごとの強度の違いが、電界検知出力装置３０の光として、可視化されている。この壁面から漏れ出ている電界Ｅの発生源は、壁内に埋設された屋内配線コードによるものが考えられる。

　このように、実施の形態５，６によれば、パソコンのハードディスク周辺や室内の壁面周辺の環境電磁界を可視化して、その存在や強弱、空間中の分布などを客観的に把握することができる。

　以上のように、この発明によれば、空間Ｓ内の検知対象は、小型・軽量で持ち運び自在の検知手段２を用い、検知対象を検知させて発光させながら、空間Ｓ内を移動・走査をして、その経路を継続的に一画面上に撮影をすることで、簡便かつ高精度に空間Ｓ内の検知対象の存在、分布、強度、方向等の諸情報を背景映像などの光学映像に重ねて一画面上の図として表示、記録をすることが可能になる。

　また、人間が視覚的に把握できない環境電磁界、空気環境、放射線、環境物質などの環境や人体に影響のある対象を可視化して、事故や障害への対策を、未然に講ずることが可能となる。

　さらに、電位治療装置４０の周辺に分布する電界Ｅを可視化することで、治療の際の機器の設定や設置場所の最適化や規格化をすることができ、さらには被治療者自らが電界Ｅの存在を視覚的に確認して、治療を実感することが可能となる。

　さらには、検知対象の強弱、大小により、検知手段２の発する光の強弱や色が変わってくるので、検知対象の存在を、より具体的・定量的に可視化することが可能となる。

　また、電界検知出力装置３０を検知手段２として使うことで、電界Ｅの大きさや分布に加え、電界Ｅの向きについての簡便で正確な可視化が可能となる。さらに、電界検知出力装置３０は、絶縁体で構成された把持部３４を把持した状態で、電界Ｅ内に出し入れできるので非侵襲性に優れており、電界Ｅ内に挿入したときに、電界Ｅを大きく乱すことなく、検知することができる。

　以上、この発明の実施の形態１～６について説明したが、具体的な構成は、各実施の形態１～６に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の各実施の形態においては、専ら検知対象が電界Ｅの場合について説明したが、検知対象はこれに限られず、検知手段２のセンサ２１がその存在を検知して、電気信号に変換することができるものであれば、同様に可視化が可能である。また、発生源が空間Ｓの外部に存在し、空間Ｓに侵入する場合にも適用可能である。

　また、振り子式走査手段５０、一輪車式走査手段６０、差し込み式走査手段７０の用途は、以上の各実施の形態中で使用した発生源６や検知対象に限られるものではなく、検知手段２との組み合わせで、他の検知対象である環境電磁界、空気環境、放射線、環境物質に対しても使用可能である。

　また、以上の各実施の形態では検知手段２の走査には、走査経路３Ａは専ら治具を使用して一定の経路を保持したが、経路の厳密性をそれほど求めない場合には、直接人の手で一定範囲の経路を走査してもよいし、一方で、経路と走査速度を常に一定に保つ場合には、アクチュエーター等を使用して、機械的に走査することも可能である。

　さらに、実施の形態１から６においては、検知手段２の走査は専ら撮影手段４に対面して、平面的な移動を行ったが、これに奥行き方向の移動を加え、立体的な移動を行ってもよい。また、この際撮影は、一個の撮影手段４により、撮影することに限られず、撮影手段４を複数用いて、多角的に撮影を行うことで、平面だけではなく、立体的に空間Ｓ中の検知対象を可視化して、より客観的に高精度な把握が可能となる。

　１　　　　　　　可視化装置
　２　　　　　　　検知手段
　３　　　　　　　走査手段
　３Ａ　　　　　　走査経路
　４　　　　　　　撮影手段
　５　　　　　　　表示手段
　３０　　　　　　電界検知出力装置
　４０　　　　　　電位治療器
　５０　　　　　　振り子式走査手段
　６０　　　　　　一輪車式走査手段
　７０　　　　　　差し込み式走査手段
　Ｓ　　　　　　　空間
　Ｅ　　　　　　　電界
　Ｍ　　　　　　　人
　Ｐ　　　　　　　被治療者

Claims (16)

1. 　空間中の検知対象の可視化装置であって、
   　空間中に検知対象の存在や方向・濃度勾配を検知した場合に、所定の色や強度に発光する持ち運び自在な検知手段と、
   　前記検知手段を、所定の経路で走査させる走査手段と、
   　前記検知手段の走査中の発光状態を一画像上で撮影する撮影手段と、
   　前記撮影手段で撮影した画像を記録する表示手段を備える、
   ことを特徴とする可視化装置。
2. 　前記検知対象は、環境電磁界である、
   ことを特徴とする請求項１記載の可視化装置。
3. 　前記検知対象は、空気環境である、
   ことを特徴とする請求項１記載の可視化装置。
4. 　前記検知対象は、放射線である、
   ことを特徴とする請求項１記載の可視化装置。
5. 　前記検知対象は、環境物質である、
   ことを特徴とする請求項１記載の可視化装置。
6. 　前記検知対象は、電位治療装置から発せられる電界である、
   ことを特徴とする請求項１記載の可視化装置。
7. 　前記検知手段が発する光の色または強弱は、検知対象の強弱や大小により変化する、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の可視化装置。
8. 　前記検知対象が電界である場合において、前記検知手段は電界検知出力装置である、
   ことを特徴とする、請求項２または６のいずれか１項に記載の可視化装置。
9. 　空間中の検知対象の可視化方法であって、
   　空間中に検知対象の存在や方向・濃度勾配を検知した場合に、所定の色や強度に発光する持ち運び自在な検知手段を、所定の経路で走査させ、
   　前記検知手段の走査中の発光状態を一画像上で撮影し、
   　前記画像を記録する、
   ことを特徴とする空間中の検知対象の可視化方法。
10. 　前記検知対象は、環境電磁界である、
    ことを特徴とする請求項９記載の可視化方法。
11. 　前記検知対象は、空気環境である、
    ことを特徴とする請求項９記載の可視化方法。
12. 　前記検知対象は、放射線である、
    ことを特徴とする請求項９記載の可視化方法。
13. 　前記検知対象は、環境物質である、
    ことを特徴とする請求項９記載の可視化方法。
14. 　前記検知対象は、電位治療装置から発せられる電界である、
    ことを特徴とする請求項９記載の可視化方法。
15. 　前記検知手段が発する光の色または強弱は、検知対象の強弱や大小により変化する、
    ことを特徴とする請求項９ないし１４のいずれか１項に記載の可視化方法。
16. 　前記検知対象が電界である場合において、前記検知手段は電界検知出力装置である、
    ことを特徴とする、請求項１０または１４のいずれか１項に記載の可視化方法。
    
     

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