JPH02115726A - 受光量計測装置 - Google Patents
受光量計測装置Info
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- JPH02115726A JPH02115726A JP26911788A JP26911788A JPH02115726A JP H02115726 A JPH02115726 A JP H02115726A JP 26911788 A JP26911788 A JP 26911788A JP 26911788 A JP26911788 A JP 26911788A JP H02115726 A JPH02115726 A JP H02115726A
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
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。
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、ある場所、特に生体表面で一定明間に受光し
た光量の累計及びその時間変化を算出する受光量計測装
置に関するものである。
た光量の累計及びその時間変化を算出する受光量計測装
置に関するものである。
し従来の技術］
光、特に太陽光が生体に大きな影響を及ぼすことはよく
知られている。例えば、太陽光不足がビタミンＤ欠乏症
の原因になることが古くから知られている。最近では、
高緯度地方における冬期うつ病が注目されている。これ
は、日照時間の少ない冬期に、止棒が受光する太陽光の
量が減少して生体リズムの同調が弱まり、生体の体温リ
ズムと睡眠覚醒のリズムとの間の位相関係が崩れてしま
うことが原因であると考えられている。また、２４時間
周期の環境変化に生体リズムが同調せずに睡眠覚醒のリ
ズムが乱れるという症状も、リズムの同調因子である光
の受光が不充分であるか、光の受容機能に障害があるか
いずれかの原因であることが多いということも知られる
ようになった。
知られている。例えば、太陽光不足がビタミンＤ欠乏症
の原因になることが古くから知られている。最近では、
高緯度地方における冬期うつ病が注目されている。これ
は、日照時間の少ない冬期に、止棒が受光する太陽光の
量が減少して生体リズムの同調が弱まり、生体の体温リ
ズムと睡眠覚醒のリズムとの間の位相関係が崩れてしま
うことが原因であると考えられている。また、２４時間
周期の環境変化に生体リズムが同調せずに睡眠覚醒のリ
ズムが乱れるという症状も、リズムの同調因子である光
の受光が不充分であるか、光の受容機能に障害があるか
いずれかの原因であることが多いということも知られる
ようになった。
これらの生体リズム障害や冬期うつ病に対しては、現在
のところ２５００ｊ！ ｘ以上の高照度の人工光を照射
する光治療が行われている。このような元始；にの効果
を確認したりするために、生体がある期間、例えば、１
日とか午前中とかという間に受光した光の量を計測する
ことが重要になるのである。
のところ２５００ｊ！ ｘ以上の高照度の人工光を照射
する光治療が行われている。このような元始；にの効果
を確認したりするために、生体がある期間、例えば、１
日とか午前中とかという間に受光した光の量を計測する
ことが重要になるのである。
ところで、ある地点のある時刻における光の照度を計測
する技術としては、ＣｄＳなどの光導電セルやシリコン
・フォトセルを用いた照度計が実用化されている。
する技術としては、ＣｄＳなどの光導電セルやシリコン
・フォトセルを用いた照度計が実用化されている。
し発明が解決しようとする課題］
しかしながら上述の照度計だけでは、一定期間の受光量
累計や受光量の時間変化を計測することができない。さ
らに、生体の受ける光量を計測するためには、受光セン
サ部分を生体表面付近で外気と接している部分に無理な
く装着すると共に、受光量計測装置を携帯可能とする必
要があるが、従来の照度計ではこれらの条件を満足でき
ないという問題点があった。
累計や受光量の時間変化を計測することができない。さ
らに、生体の受ける光量を計測するためには、受光セン
サ部分を生体表面付近で外気と接している部分に無理な
く装着すると共に、受光量計測装置を携帯可能とする必
要があるが、従来の照度計ではこれらの条件を満足でき
ないという問題点があった。
本発明は、上述の問題点を解決することを目的とするも
のであって、時々刻々の照度を計測するだけでなく、一
定期間内の総受光量や受光量の時間変化も計測でき、ま
た、センサ装着によって生体に生じる負担を軽減し、計
測装着自体の携帯も可能な受光量計測装置を提供しよう
とするものである。
のであって、時々刻々の照度を計測するだけでなく、一
定期間内の総受光量や受光量の時間変化も計測でき、ま
た、センサ装着によって生体に生じる負担を軽減し、計
測装着自体の携帯も可能な受光量計測装置を提供しよう
とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る受光量計測装置は、第１図に示すように、
フォトセンサ（図示せず）が受光した光の照度を電圧信
号に変換する受光照度・電圧変換部１と、変換された電
圧信号を平滑化する低域通過フィルタ２と、平滑化され
た信号を単位時間毎に離散データに変換するアナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３及び離散データ時系列を記
憶するデータ記憶部４を具備したデータ入力記憶部５と
、該データ入力記憶部５より読み出したデータを照度に
換算するデータ・照度換算部６、照度データを設定闇値
と比較して大きい値を弁別する照度比較部７及び設定値
より大きい照度データ時系列から一定期間内の受光量累
計や受光量の時間変化などを算出する受光量算出部８を
具備したデータ処理部９と、算出された受光量などを表
示する表示部１０を具備したデータ出力部１１とで構成
したものである。
フォトセンサ（図示せず）が受光した光の照度を電圧信
号に変換する受光照度・電圧変換部１と、変換された電
圧信号を平滑化する低域通過フィルタ２と、平滑化され
た信号を単位時間毎に離散データに変換するアナログ・
デジタル（Ａ／Ｄ）変換部３及び離散データ時系列を記
憶するデータ記憶部４を具備したデータ入力記憶部５と
、該データ入力記憶部５より読み出したデータを照度に
換算するデータ・照度換算部６、照度データを設定闇値
と比較して大きい値を弁別する照度比較部７及び設定値
より大きい照度データ時系列から一定期間内の受光量累
計や受光量の時間変化などを算出する受光量算出部８を
具備したデータ処理部９と、算出された受光量などを表
示する表示部１０を具備したデータ出力部１１とで構成
したものである。
［作 用］
上記構成によれば、受光照度・電圧変換部１でフォトセ
ンサ（図示せず）の受光した光量に応じて電圧信号が発
生し、その信号を低域通過フィルタ２で平滑した後、デ
ータ入力記憶部５に入力する。データ入力記憶部５では
、まず、Ａ／Ｄｇ換部３で単位時間（例えば１分）毎に
離散データに変換した後、データ記憶部４に受光量デー
タ時系列が蓄積される。一定期間（例えば１日）のデー
タを蓄積した後、これをデータ処理部９に読み出して受
光量などを算出する。ここで、まず、受光照度・電圧変
換部ｌのフォトセンサの非線形特性などを考慮して、デ
ータ・照度換算部６によって電圧信号の読み取り値をセ
ンサの受光した照度に換算した後、照度比較部７によっ
て設定闇値より大きい照度であるかどうかを弁別し、高
照度のデータのみを後の解析に利用する。これは、特に
生体の受光量を計測する際に、太陽光（１０，０００／
ｘ〜）やそれに準する強い人工光（２，０００１ｘ〜
）のみが生体へ大きな影響を及ぼすことが知られている
ので、生体への影響の少ない弱い光データ時系列から除
去するためである。なお、照度比較部７の設定闇値は可
変であるので、照度の弁別を要しない時は、闇値を低く
設定すればよいことになる。次に、受光量算出部８でデ
ータ時系列の累計をとれば、一定期間内の受光総量を算
出することができる。また、受光量算出部８で時系列を
小区間に分割して解析すれば、どの時間帯にどの位の光
量を受けたかということを知ることもできる。
ンサ（図示せず）の受光した光量に応じて電圧信号が発
生し、その信号を低域通過フィルタ２で平滑した後、デ
ータ入力記憶部５に入力する。データ入力記憶部５では
、まず、Ａ／Ｄｇ換部３で単位時間（例えば１分）毎に
離散データに変換した後、データ記憶部４に受光量デー
タ時系列が蓄積される。一定期間（例えば１日）のデー
タを蓄積した後、これをデータ処理部９に読み出して受
光量などを算出する。ここで、まず、受光照度・電圧変
換部ｌのフォトセンサの非線形特性などを考慮して、デ
ータ・照度換算部６によって電圧信号の読み取り値をセ
ンサの受光した照度に換算した後、照度比較部７によっ
て設定闇値より大きい照度であるかどうかを弁別し、高
照度のデータのみを後の解析に利用する。これは、特に
生体の受光量を計測する際に、太陽光（１０，０００／
ｘ〜）やそれに準する強い人工光（２，０００１ｘ〜
）のみが生体へ大きな影響を及ぼすことが知られている
ので、生体への影響の少ない弱い光データ時系列から除
去するためである。なお、照度比較部７の設定闇値は可
変であるので、照度の弁別を要しない時は、闇値を低く
設定すればよいことになる。次に、受光量算出部８でデ
ータ時系列の累計をとれば、一定期間内の受光総量を算
出することができる。また、受光量算出部８で時系列を
小区間に分割して解析すれば、どの時間帯にどの位の光
量を受けたかということを知ることもできる。
ｋｊＬ後に、これらのデータ処理結果をデータ表示部１
０に表示する。
０に表示する。
［実施例］
第２図及び第３図はそれぞれ上記受光照度・電圧変換部
１の実施例を示すもので、第２図に示すものはフォトセ
ンサとしてシリコン・フォトセル１２を用いた例、第３
図に示すものはＣｄＳ光導電セル１５を用いた例である
。まず、第２図に示す例では、光が可視補正フィルタ１
３を通過した後、シリコン・フォトセル１２に達する。
１の実施例を示すもので、第２図に示すものはフォトセ
ンサとしてシリコン・フォトセル１２を用いた例、第３
図に示すものはＣｄＳ光導電セル１５を用いた例である
。まず、第２図に示す例では、光が可視補正フィルタ１
３を通過した後、シリコン・フォトセル１２に達する。
ここでシリコン・フォトセル１２には起電力が生じ、電
流が電流・電圧変換部１４に流入するので、電流・電圧
変換部１４によって受光量は電圧信号に変換される。こ
の例では、太陽光程度の強い照度を計測できればよいの
で、可視補正フィルタ１３を入れてシリコン・フォトセ
ル１２への入力光を調節してフォトセル１２の特性の線
形に近い部分を利用することができる。次に、第３図に
示す例では、光が光導電セル１５に達すると該光導電セ
ル１５の電気抵抗が低下する。それによって定電圧源１
６を光導電セル１５と基準抵抗１７とで分割される電圧
信号が上昇する。これを高入力抵抗非反転バッファ回路
１８を通すと受光量に対応した電圧信号を得ることがで
きる。
流が電流・電圧変換部１４に流入するので、電流・電圧
変換部１４によって受光量は電圧信号に変換される。こ
の例では、太陽光程度の強い照度を計測できればよいの
で、可視補正フィルタ１３を入れてシリコン・フォトセ
ル１２への入力光を調節してフォトセル１２の特性の線
形に近い部分を利用することができる。次に、第３図に
示す例では、光が光導電セル１５に達すると該光導電セ
ル１５の電気抵抗が低下する。それによって定電圧源１
６を光導電セル１５と基準抵抗１７とで分割される電圧
信号が上昇する。これを高入力抵抗非反転バッファ回路
１８を通すと受光量に対応した電圧信号を得ることがで
きる。
第４図（ａ）〜（８）はそれぞれ上記受光照度・電圧変
換部１のフォトセンサ部分２０及び計測装置２１の装着
例を示すもので、フォトセンサ部分２０を除く計測装置
２１は、上記受光照度・電圧変換部ｌ （但し、フォト
センサ部分２０を陳＜）、低域通過フィルタ２、データ
入力記憶部５、データ処理部９及びデータ出力部１１を
含んだものであるが、これはマイクロプロセッサを中心
とする一体のシステムで構成でき、手帳、時計、ペンシ
ル程度の大きさに実装することが可能である。同図（ａ
）に示す例では、手帳上部にフォトセンサ部分２０を、
手帳下部に計測装置２Ｉを実装し、ポケット２２に収納
可能としている。同図（ｂ）に示す例は、腕時計型に計
測装置１Ｖ２１を実装し、バンドの周囲にセンサ部分２
０を装着したものであり、同図ｔｃ）に示す例は、耳に
センサ部分２０を装着してリード線２３で信号を計測装
置２１に送る例１．同図ｆｄｌに示す例は、ペンシル２
４の上部にセンサ部分２０を、下部に計測装置２１を実
装してポケット２２に装着した例、同図ｔｅｌに示す例
は、眼！！２５にセンサ部分２０を装着してリード線２
３で信号を計測装置２１に送る例である。ここで、上記
（Ｃ１や（ｅ）に示す例では、計測装置２１自体は手帳
やペンシル型を使用すればよい。
換部１のフォトセンサ部分２０及び計測装置２１の装着
例を示すもので、フォトセンサ部分２０を除く計測装置
２１は、上記受光照度・電圧変換部ｌ （但し、フォト
センサ部分２０を陳＜）、低域通過フィルタ２、データ
入力記憶部５、データ処理部９及びデータ出力部１１を
含んだものであるが、これはマイクロプロセッサを中心
とする一体のシステムで構成でき、手帳、時計、ペンシ
ル程度の大きさに実装することが可能である。同図（ａ
）に示す例では、手帳上部にフォトセンサ部分２０を、
手帳下部に計測装置２Ｉを実装し、ポケット２２に収納
可能としている。同図（ｂ）に示す例は、腕時計型に計
測装置１Ｖ２１を実装し、バンドの周囲にセンサ部分２
０を装着したものであり、同図ｔｃ）に示す例は、耳に
センサ部分２０を装着してリード線２３で信号を計測装
置２１に送る例１．同図ｆｄｌに示す例は、ペンシル２
４の上部にセンサ部分２０を、下部に計測装置２１を実
装してポケット２２に装着した例、同図ｔｅｌに示す例
は、眼！！２５にセンサ部分２０を装着してリード線２
３で信号を計測装置２１に送る例である。ここで、上記
（Ｃ１や（ｅ）に示す例では、計測装置２１自体は手帳
やペンシル型を使用すればよい。
次に、第５図はマイクロプロセッサを用いて計測装置２
１を構成する例を示すものである。受光照度・電圧変換
部１で電圧信号に変換され、低域通過フィルタ２で平滑
されたデータは、単位時間毎にサンプルホールド回路３
゛０及びＡ／Ｄ変換回路３１によって離散データとなる
。ここで、照度は２５６段階に分割すれば充分であるか
ら、８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換回路であればよい。この信号
をパラレルＩ１０コントローラ（Ｐｒｏ）３２を介して
８ｂｉｔのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３３に取り込
み、ＲＡＭ３４へ転送する。ここで、ＲＡＭ３４は４
Ｋ ｂｙｔｅ程度の大きさで充分１日のデータを蓄える
ことができる。なお、サンプルホールド回路３０ＳＡ／
Ｄ変換回路３１．ＰＩ０３２、ＣＰＵ３３及びＲＡＭ３
４が第１図に示すデータ入力記憶部５に相当する。次に
、一定期間データが記憶されると、ＲＡＭ３４からＣＰ
ｔＪ ３３ヘデータが読み出され、データ・照度換算
部６、照度比較部７及び受光量算出部８が実行される。
１を構成する例を示すものである。受光照度・電圧変換
部１で電圧信号に変換され、低域通過フィルタ２で平滑
されたデータは、単位時間毎にサンプルホールド回路３
゛０及びＡ／Ｄ変換回路３１によって離散データとなる
。ここで、照度は２５６段階に分割すれば充分であるか
ら、８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換回路であればよい。この信号
をパラレルＩ１０コントローラ（Ｐｒｏ）３２を介して
８ｂｉｔのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３３に取り込
み、ＲＡＭ３４へ転送する。ここで、ＲＡＭ３４は４
Ｋ ｂｙｔｅ程度の大きさで充分１日のデータを蓄える
ことができる。なお、サンプルホールド回路３０ＳＡ／
Ｄ変換回路３１．ＰＩ０３２、ＣＰＵ３３及びＲＡＭ３
４が第１図に示すデータ入力記憶部５に相当する。次に
、一定期間データが記憶されると、ＲＡＭ３４からＣＰ
ｔＪ ３３ヘデータが読み出され、データ・照度換算
部６、照度比較部７及び受光量算出部８が実行される。
これらはＲＯＭ３５に設定されたプログラムによって実
行可能であり、条件設定スイッチ３６と割込コントロー
ラ３７によって処理条件を外部で選択すすることもでき
る。なお、これらの部分が第１図に示すデータ処理部９
に相当する。８ ｂｉｔの加減算、条件ジャンプ、割込
サブルーチンジャンプなどが可能であればよいので、Ｚ
８０相当の８ ｂｉｔのＣＰＵと２ Ｋ ｂｙｔｅ程度
のＲＯＭがあればよい。さらに、ＣＰＵ３３から液晶な
どのデイスプレィ装置３８にデータを表示することがで
きる。なお、これらの部分が第１図に示すデータ出力部
１１に相当する。
行可能であり、条件設定スイッチ３６と割込コントロー
ラ３７によって処理条件を外部で選択すすることもでき
る。なお、これらの部分が第１図に示すデータ処理部９
に相当する。８ ｂｉｔの加減算、条件ジャンプ、割込
サブルーチンジャンプなどが可能であればよいので、Ｚ
８０相当の８ ｂｉｔのＣＰＵと２ Ｋ ｂｙｔｅ程度
のＲＯＭがあればよい。さらに、ＣＰＵ３３から液晶な
どのデイスプレィ装置３８にデータを表示することがで
きる。なお、これらの部分が第１図に示すデータ出力部
１１に相当する。
［発明の効果］
本発明は上記のように、受光照度・電圧変換部と低域通
過フィルタを通った信号をデータ入力記憶部に蓄積した
後、データ処理部で読み出して処理し、データ出力部で
結果を表示するという構成をとることによって、時々刻
々の照度を計測するのみならず、一定期間内の総受光量
や受光量の時間変化も計測できる。また、データ入力記
憶部、データ処理部及びデータ出力部をマイクロプロセ
ッサによって制御される二律システムとして構成できる
ので、計測装着の小型化が図れ、その携帯が可能となる
。
過フィルタを通った信号をデータ入力記憶部に蓄積した
後、データ処理部で読み出して処理し、データ出力部で
結果を表示するという構成をとることによって、時々刻
々の照度を計測するのみならず、一定期間内の総受光量
や受光量の時間変化も計測できる。また、データ入力記
憶部、データ処理部及びデータ出力部をマイクロプロセ
ッサによって制御される二律システムとして構成できる
ので、計測装着の小型化が図れ、その携帯が可能となる
。
従って、本発明を前記［従来の技術］の項で述べた光治
療の効果を確認するための装置として利用すれば、生体
がある一定の期間、例えば、１日とか午前中とかという
間に受光した光の総量を、また、受光量の時間変化を極
めて容易に、しかも正確に計測できるため、極めて効果
的である。
療の効果を確認するための装置として利用すれば、生体
がある一定の期間、例えば、１日とか午前中とかという
間に受光した光の総量を、また、受光量の時間変化を極
めて容易に、しかも正確に計測できるため、極めて効果
的である。
第１図は本発明のクレーム対応図、第２図及び第３図は
それぞれ本発明に係る受光照度・電圧変換部の実施例を
示す回路図、第４図（δ）〜（８１はそれぞれ本発明に
係る受光照度・電圧変換部のフォトセンサ部分及び計測
装置の装着例を示す簡略図、第５図は本発明に係る計測
装置をマイクロプロセッサ及びその周辺装置を用いたシ
ステムで構成する場合の例を示すブロック図である。 １・・・受光照度・電圧変換部、２・・・低域通過フィ
ルタ、３・・・Ａ／Ｄ変換部、４・・・データ記憶部、
５・・・データ入力記憶部、６・・・データ・照度換算
部、７・・・照度比較部、８・・・受光量算出部、９・
・・データ処理部、１０・・・表示部、１１・・・デー
タ出力部。
それぞれ本発明に係る受光照度・電圧変換部の実施例を
示す回路図、第４図（δ）〜（８１はそれぞれ本発明に
係る受光照度・電圧変換部のフォトセンサ部分及び計測
装置の装着例を示す簡略図、第５図は本発明に係る計測
装置をマイクロプロセッサ及びその周辺装置を用いたシ
ステムで構成する場合の例を示すブロック図である。 １・・・受光照度・電圧変換部、２・・・低域通過フィ
ルタ、３・・・Ａ／Ｄ変換部、４・・・データ記憶部、
５・・・データ入力記憶部、６・・・データ・照度換算
部、７・・・照度比較部、８・・・受光量算出部、９・
・・データ処理部、１０・・・表示部、１１・・・デー
タ出力部。
Claims (1)
- （１）フォトセンサが受光した光の照度を電圧信号に変
換する受光照度・電圧変換部と、 変換された電圧信号を平滑化する低域通過フィルタと、 平滑化された信号を単位時間毎に離散データに変換する
Ａ／Ｄ変換部及び離散データ時系列を記憶するデータ記
憶部を具備したデータ入力記憶部と、 前記データ入力記憶部より読み出したデータを照度に換
算するデータ・照度換算部、照度データを設定閾値と比
較して大きい値を弁別する照度比較部及び設定値より大
きい照度データ時系列から一定期間内の受光量累計や受
光量の時間変化などを算出する受光量算出部を具備した
データ処理部と、 算出された受光量などを表示する表示部を具備したデー
タ出力部と で構成される受光量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26911788A JPH02115726A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 受光量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26911788A JPH02115726A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 受光量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115726A true JPH02115726A (ja) | 1990-04-27 |
| JPH0529857B2 JPH0529857B2 (ja) | 1993-05-06 |
Family
ID=17467915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26911788A Granted JPH02115726A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 受光量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02115726A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014136140A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Nara Medical Univ | 光曝露量測定装置、サーカディアンリズム測定装置、およびこれらの利用 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529857B2 (ja) | 1993-05-06 |
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