特許 7103504 測定器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】測定器

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0531 20210101AFI20220712BHJP

【ＦＩ】

A61B5/0531

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021501993

(86)(22)【出願日】2020-02-18

(86)【国際出願番号】 JP2020006148

(87)【国際公開番号】W WO2020171029

(87)【国際公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-05-31

(31)【優先権主張番号】P 2019027512

(32)【優先日】2019-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 純

(72)【発明者】

【氏名】高橋 智紀

(72)【発明者】

【氏名】倉持 美惠

(72)【発明者】

【氏名】富樫 浩明

(72)【発明者】

【氏名】田中 堅志

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１２５２２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０２４２２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１６９７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８６８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９１７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７２１１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０５３１

Ａ６１Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向を備える測定器であって、
把持部と、
前記長手方向に対して垂直方向に測定面が露出するセンサを含む測定部と、前記測定部を前記把持部に接続する接続部とを有するプローブ部と、
前記接続部に設けられ、前記センサからの電気信号に応じた発振信号を出力する発振回路が構成され、主面が前記測定面と平行に配置される回路基板と、
を備えた、測定器。

【請求項2】

前記プローブ部は平板状である、請求項１に記載の測定器。

【請求項3】

前記プローブ部は、樹脂によって構成された外装を有しており、
前記回路基板は前記プローブ部の前記外装を構成する前記樹脂よりも硬い、請求項１又は請求項２に記載の測定器。

【請求項4】

前記回路基板は、前記プローブ部の前記接続部において、前記プローブ部の先端側に設けられる、請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の測定器。

【請求項5】

前記接続部は伸縮可能である、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の測定器。

【請求項6】

前記プローブ部は、前記接続部に迂回部を備える、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の測定器。

【請求項7】

前記プローブ部は、前記把持部に対して揺動可能に支持され、
前記把持部には、揺動方向に前記プローブ部を付勢する付勢部材を備えた、
請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の測定器。

【請求項8】

前記センサは、静電容量式のセンサであり、
前記発振回路は、一対の配線を介して前記センサに接続され、
前記一対の配線は互いに平行かつ離して配設されている、
請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の測定器。

【請求項9】

前記把持部には、前記プローブ部の揺動によりオンオフするスイッチ部が設けられている、請求項１～請求項８の何れか一項に記載の測定器。

【請求項10】

前記スイッチ部は前記把持部に設けられた主回路基板に設けられている、請求項９に記載の測定器。

【請求項11】

前記プローブ部が揺動して前記スイッチ部から離れることにより前記スイッチ部はオン動作する、請求項１０に記載の測定器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測定器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、測定者が手で保持して対象物を測定する測定器として例えば口腔内水分測定器がある（例えば、特許文献１参照）。この口腔内水分測定器は、プローブの先端に静電容量式のセンサを有し、対象物となる舌粘膜等の被測定面に対して平行にセンサの測定面を押し当て、対象物の水分量を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２００４／０２８３５９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、対象物となる被測定者では、舌が出しにくかったりする場合がある。このため、このような被測定者に対して、上記の測定器では、プローブの先端を口腔内に挿入し難かったり、口腔内でセンサの測定面を舌に対して平行に押し当てることが難しかったりする場合がある。プローブを薄くすると、押圧のためにプローブに加わる応力によって、プローブが変形して測定結果の値にばらつきが生じる虞がある。

【0005】

本開示の目的は、開口幅が小さく口腔内への測定器の挿入が困難な被測定者の口腔内における測定を可能とし、プローブ部における応力が緩和され、プローブ部を口腔粘膜に正確に押し当てることができ、高精度に、かつ、高い信頼性を有する測定器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様である測定器は、把持部と、先端の第１面に測定面が露出するセンサを含む測定部と、前記測定部を前記把持部に接続する接続部とを有するプローブ部と、前記把持部又は前記接続部に設けられ、前記センサからの電気信号に応じた発振信号を出力する発振回路が構成された回路基板と、を備えている。

【0007】

この構成によれば、開口幅が小さく口腔内への測定器の挿入が困難な被測定者の口腔内における測定を可能とし、プローブ部における応力が緩和され、プローブ部を口腔粘膜に正確に押し当てることができ、高精度に、かつ、高い信頼性を有する測定器を提供できる。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一態様によれば、プローブ部における応力を緩和した測定器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態の測定器を示す概略側面図。

【図2】一実施形態の測定器を示す測定器の概略平面図。

【図3】センサ部をセンサ面から視た拡大平面図。

【図4】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図5】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図6】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図7】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図8】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図9】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図10】変更例の測定器を示す概略側面図。

【図11】変更例の測定器を示す概略側面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、一実施形態を説明する。

【0011】

図１及び図２に示すように、測定器１は、本体１０と、本体１０に取り付けられるカバー６０とを有している。この測定器１は、測定対象として例えば口腔内の水分量を測定する口腔内水分測定器である。

【0012】

本体１０は、本体１０の長手方向の一端部領域の把持部１１と、本体１０の長手方向の他端部領域のプローブ部１２とを有している。

【0013】

把持部１１は、略直方体状に形成され、上面１１ａ、下面１１ｂ、側面１１ｃ，１１ｄ、端面１１ｅ，１１ｆを有している。把持部１１の上面１１ａには、測定結果等を表示する表示部２１が設けられている。

【0014】

プローブ部１２は、把持部１１の一方の端面１１ｅから突出している。本実施形態において、プローブ部１２は、直方体の板状である。プローブ部１２は、先端の測定部３１と、測定部３１を把持部１１に接続する接続部３２とを有している。

【0015】

測定部３１は、直方体の板状である。測定部３１は、第１面としての測定面３１ａと、測定面３１ａと反対側を向く背面３１ｂとを備えている。

【0016】

図３に示すように、測定部３１にはセンサ４０が設けられている。このセンサ４０は、平板状である。センサ４０は、平面状の測定面４０ａを有している。センサ４０は、例えば静電容量式のセンサである。図２に示すように、センサ４０の測定面４０ａは、測定部３１の測定面３１ａと面一である。また、図３に示すように、センサ４０の測定面４０ａは、測定部３１の測定面３１ａから露出している。

【0017】

センサ４０の測定面４０ａには、一対の電極４１ａ，４１ｂが設けられている。一対の電極４１ａ，４１ｂは、例えば櫛歯状に形成されている。一対の電極４１ａ，４１ｂは、コンデンサの電極として機能する。つまり、測定面４０ａと対向する測定対象及びその表面の液体は、一対の電極４１ａ，４１ｂに対する誘電体として機能する。一対の電極４１ａ，４１ｂの容量値は、測定対象及びその表面の水分量に応じた値となる。

【0018】

接続部３２は、直方体の板状である。本実施形態において、接続部３２の厚さは測定部３１の厚さと同一であり、接続部３２の幅は測定部３１の幅と同一である。

【0019】

本実施形態において、プローブ部１２は、把持部１１に設けられた図示しない軸により揺動可能に支持されている。図１に示すように、接続部３２の端部３２ａは把持部１１に内挿され、その端部３２ａが図示しない軸により把持部１１に連結されている。

【0020】

接続部３２には、回路基板５１が設けられている。回路基板５１は、一対の配線５２ａ，５２ｂにより、図３に示すセンサ４０の電極４１ａ，４１ｂに接続されている。一対の配線５２ａ，５２ｂは、平行であり、かつ離れて配設されていることが好ましい。これにより、一対の配線５２ａ，５２ｂの間における寄生容量が生じ難い。本実施形態において、配線５２ａ，５２ｂは、プローブ部１２の幅方向の両端部に沿って配設されている。

【0021】

回路基板５１は、発振回路５１ａを構成する部材が搭載された発振回路基板である。発振回路５１ａは、例えばＣＲ発振回路であり、センサ４０からの電気信号に応じた発振信号を出力する。具体的には、発振回路５１ａは、センサ４０の一対の電極４１ａ，４１ｂ間の容量値に応じた周波数の発振信号を出力する。発振回路５１ａは、ハーネス５３を介して、把持部１１に設けられた主回路基板２２に接続されている。ハーネス５３は、複数の配線からなる。例えば、ハーネス５３は、把持部１１から発振回路５１ａに動作電圧を供給する電源配線、発振回路５１ａの発振信号を主回路基板２２に伝達する信号配線、等を含む。

【0022】

主回路基板２２は、測定器１を制御する制御回路を構成するＣＰＵ等の部材が搭載された制御回路基板である。制御回路は、発振回路５１ａの出力信号のパルス数により、測定対象の水分量を検出する。そして、制御回路は、検出した水分量を表示部２１に表示する。

【0023】

把持部１１には、プローブ部１２の接続部３２を付勢する付勢部材２３が設けられている。付勢部材２３は、例えば、バネやゴム等の弾性部材である。付勢部材２３は、把持部１１に揺動可能に支持されたプローブ部１２の接続部３２を、プローブ部１２の揺動方向の一方に向けて付勢する。付勢方向としては、例えば、図１に示すように、プローブ部１２の先端１２ａを、その測定部３１の測定面３１ａの側に揺動する方向である。

【0024】

把持部１１には、プローブ部１２の揺動によりオンオフ操作されるスイッチ部２４が設けられている。スイッチ部２４は、プローブ部１２が付勢部材２３の付勢力に抗して揺動するときにオンするように構成されている。例えば、制御回路は、このスイッチ部２４のオン動作に基づいて、水分量の検出処理を開始する。

【0025】

本実施形態において、プローブ部１２は、樹脂からなり、測定部３１と接続部３２は一体に形成されている。

【0026】

カバー６０は、平袋状のカバー部材６１と、そのカバー部材６１に取着された支持部材６２とを備えている。カバー部材６１及び支持部材６２は、透明若しくは半透明の樹脂からなる。カバー６０は、カバー部材６１がプローブ部１２の先端の測定部３１を覆うように取着される。カバー部材６１は、プローブ部１２の先端、特に測定部３１のセンサ４０が被測定部に直接触れないようにする。

【0027】

（作用）
次に、上記の測定器１の作用を説明する。

【0028】

測定器１は、把持部１１とプローブ部１２とを備えている。プローブ部１２は、先端の測定部３１と、測定部３１を把持部１１に接続する接続部３２とを備えている。測定部３１には、センサ４０が設けられ、センサ４０の測定面４０ａは、測定部３１の測定面３１ａに露出している。

【0029】

プローブ部１２は全体として平板状である。プローブ部１２の先端の測定部３１には、センサ４０が設けられ、そのセンサ４０に接続された回路基板はプローブ部１２の接続部３２に配設されている。従って、測定部３１を薄くなるため、開口幅が小さく口腔内への測定器の購入が困難な被測定者の口腔内に、プローブ部１２の先端である測定部３１を容易に挿入できる。このため、測定対象物の表面に対してセンサ４０の測定面４０ａの全体が密着するため、測定結果のばらつきが抑制される。また、舌を出し難い測定者や、口が開き難い測定対象者に対して、口の中にプローブ部１２の先端の測定部３１を容易に挿入して口腔内の水分量を測定できる。

【0030】

測定者は測定器１の把持部１１を把持し、センサ４０の測定面４０ａを、測定対象物の表面、例えば被測定者の舌の表面に密着させる。測定者は、プローブ部１２の先端の測定部３１を所定の押圧力にて舌に対して押圧することで、センサ４０の測定面４０ａを舌の表面に密着させることができる。これにより、測定対象物の表面に対してセンサ４０の測定面４０ａの全体が密着するため、測定結果のばらつきが抑制される。

【0031】

測定部３１を測定対象物に押圧するとき、樹脂からなり板状のプローブ部１２は、押圧力により撓みやすい。本実施形態では、プローブ部１２の接続部３２に回路基板５１が内設されている。回路基板５１は、プローブ部１２の外装を構成する樹脂よりも硬いため、プローブ部１２に加わる応力を緩和する。

【0032】

回路基板５１は、プローブ部１２の接続部３２において、測定部３１のセンサ４０に隣り合って配設されることが好ましい。プローブ部１２において、先端に向かうほど応力が増す。このため、回路基板５１をプローブ部１２の先端側に設けることで、応力を緩和できる。

【0033】

また、本実施形態の測定器１は、把持部１１にプローブ部１２が揺動可能に支持されその把持部１１にプローブ部１２を付勢する付勢部材２３を有している。測定において測定部３１が測定対象に当接した場合、プローブ部１２において、把持部１１の側の端部に応力が加わる。付勢部材２３は、この把持部１１の側のプローブ部１２の端部における応力を緩和する。

【0034】

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。

【0035】

（１）測定器１は、把持部１１と、プローブ部１２とを有している。プローブ部１２は、先端の測定面３１ａに測定面４０ａが露出するセンサ４０を含む測定部３１と、測定部３１を把持部１１に接続する接続部３２とを有している。接続部３２には回路基板５１が設けられている。回路基板５１は、発振回路５１ａを構成する部材が搭載された発振回路基板である。発振回路５１ａは、センサ４０からの電気信号に応じた発振信号を出力する。測定部３１を測定対象物に押圧するとき、樹脂からなり板状のプローブ部１２は、押圧力により撓みやすい。接続部３２に設けられた回路基板５１は、プローブ部１２の外装を構成する樹脂よりも硬い。したがって、開口幅が小さく口腔内への測定器の挿入が困難な被測定者の口腔内における測定を可能とし、プローブ部１２に加わる応力が緩和され、プローブ部１２を口腔粘膜に正確に押し当てることができ、高精度に、かつ高い信頼性を有する測定器１を提供できる。

【0036】

（２）測定部３１が薄くなるため、プローブ部１２の先端である測定部３１を口腔内に容易に挿入できる。このため、測定対象物の表面に対してセンサ４０の測定面４０ａの全体が密着するため、測定結果のばらつきを抑制できる。

【0037】

（３）プローブ部１２は、把持部１１に対して揺動可能に支持され、把持部１１には、揺動方向にプローブ部１２を付勢する付勢部材２３が設けられている。測定において測定部３１が測定対象に当接した場合、プローブ部１２において、把持部１１の側の端部に応力が加わる。付勢部材２３により、把持部１１の側のプローブ部１２の端部における応力を緩和できる。

【0038】

（４）センサ４０は、静電容量式のセンサである。回路基板５１に構成される発振回路５１ａは、一対の配線５２ａ，５２ｂを介してセンサ４０に接続されている。一対の配線５２ａ，５２ｂは互いに平行かつ離して配設されている。これにより、一対の配線５２ａ，５２ｂの間における寄生容量が生じ難い。このため、センサ４０の電極４１ａ，４１ｂの間の静電容量が配線５２ａ，５２ｂの影響を受け難いため、安定して測定できる。

【0039】

（５）把持部１１には、プローブ部１２の揺動によりオンオフ操作されるスイッチ部２４が設けられている。スイッチ部２４は、プローブ部１２が付勢部材２３の付勢力に抗して揺動するときにオンするように構成されている。このスイッチ部２４のオン動作に基づいて、水分量の検出処理を開始できる。

【0040】

（変更例）
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。

【0041】

・図４に示すように、回路基板５１の長さを適宜変更してもよい。回路基板５１を長くすることにより、プローブ部１２における応力をより緩和できる。

【0042】

・図５に示すように、回路基板５１は、把持部１１に設けられてもよい。また、回路基板５１は、図６に示すように、主回路基板２２と一体的に設けられてもよい。

【0043】

・図７に示すように、スイッチ部２４は、把持部１１に設けられた主回路基板２２に設けられてもよい。スイッチ部２４は主回路基板２２と一体的に構成されてよい。例えば、スイッチ部２４は主回路基板２２に直接に、電気的に、機械的に接続されてよい。付勢部材２３はプローブ部１２と（例えば接続部３２と）一体的に構成されてよい。例えば、付勢部材２３はプローブ部１２の接続部３２に直接に機械的に支持されてよい。

【0044】

スイッチ部２４を主回路基板２２に設けることによって、スイッチ部２４と主回路基板２２とを電気的に接続するワイヤを省略できる、および／または、スイッチ部２４を主回路基板２２によって支持することができる等、測定器１の電気構成および／または機械構成のシンプル化に有利であり、ひいては測定器１の信頼性の向上に有利である。

【0045】

プローブ部１２が揺動していないとき、例えば、測定部３１が測定対象物に押圧されていないときに、プローブ部１２（例えば接続部３２）と一体の付勢部材２３の付勢力によってスイッチ部２４はオフ動作してよい。プローブ部１２が揺動してスイッチ部２４から離れることによりスイッチ部２４はオン動作してよい。この構成によれば、プローブ部１２に過度な荷重が加わった際に、プローブ部１２からスイッチ部２４にまたは主回路基板２２に過度な荷重が伝達されることを回避でき、スイッチ部２４のまたは主回路基板２２の破損の防止に有利である。

【0046】

・図８～図１１に示すように、プローブ部の構成を適宜変更してもよい。なお、図８～図１１では、上述のカバー６０が省略されている。

【0047】

図８に示す測定器１０１のプローブ部１２は、接続部３２に対して測定部３１が傾動可能に構成されている。この測定器１０１のプローブ部１２では、測定部３１が傾くことで、測定部３１の測定面３１ａ、及びセンサ４０の測定面４０ａを測定対象の表面に密着させることができる。例えば、下顎の前歯との干渉を低減して舌の表面に測定面４０ａを密着できる。また、例えば第２臼歯付近の口蓋粘膜に測定面４０ａを密着できる。

【0048】

図９に示す測定器１１１のプローブ部１２は、接続部３２に対して測定部３１を、測定面３１ａに垂直な方向に平行移動可能に構成されている。この測定器１１１のプローブ部１２では、測定部３１を平行移動させることで、測定部３１の測定面３１ａ、及びセンサ４０の測定面４０ａを測定対象の表面に密着させることができる。図８に示す測定器１０１と同様に、例えば、下顎の前歯との干渉を低減して舌の表面に測定面４０ａを密着できる。また、例えば第２臼歯付近の口蓋粘膜に測定面４０ａを密着できる。

【0049】

図１０に示す測定器１２１のプローブ部１２は、接続部３２が伸縮可能に構成されている。この測定器１２１のプローブ部１２では、接続部を伸ばすことで、測定対象に対して把持部１１を離した状態で、その測定対象の表面に測定部３１を密着させることができる。例えば、感染症のある患者の舌や頬の奥の粘膜を測定する際などに有効である。

【0050】

図１１に示す測定器１３１のプローブ部１２は、接続部３２に迂回部１３２を有している。迂回部１３２は、下側に開口したＵ字状である。この迂回部１３２により、例えば下顎の前歯との干渉を防止し、測定部３１の測定面３１ａ、及びセンサ４０の測定面４０ａを測定対象の表面に密着させることができる。なお、迂回部１３２を有する接続部３２は、緩やかに湾曲している形状であってもよい。

【0051】

・上記実施形態は、口腔内において水分量を測定する測定器について説明したが、口腔外において水分量を測定するようにしてもよい。また、カバー６０も必須ではなく、センサ４０を直接、測定対象物に押し当てて水分量を測定してもよい。

【0052】

・上記実施形態は、水分量を測定する測定器としたが、その他を測定する測定器としてもよい。例えば、ｐＨ測定器や口腔細菌測定器等の測定器としてもよい。また、血流や血中酸素を測定する測定器としてもよい。また、複数種類の測定値を測定する測定器としてもよい。その際、上記実施形態の静電容量式のセンサを測定対象に対応するセンサとすることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0053】

１…測定器、１１…把持部、１２…プローブ部、３１…測定部、３１ａ…測定面、３２…接続部、４０…センサ、４０ａ…測定面、５１…回路基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】