JPH0430508Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、振動体の微小な振動レベルを測定す
る振動体測定装置に関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来、微小振動を発生する装置の振幅測定の手
段としては、微小振動部の振幅を光学的手段によ
り拡大し直接目視することにより測定する光学的
方法、あるいは微細なプローブを用いこのプロー
ブの電極とその近傍の振動体間との微小な静電容
量を計測しこの静電容量の変化より振動体の振動
変位をしるキヤパシテイブプローブ法等があつ
た。

しかしながら上述の二方法はいずれも装置が高
価、大形であり、使用にあたつての取り扱いも複
雑であつた。

ところで、本考案に係る振動体測定装置の測定
対象となる微小振幅動作をする振動体としては、
人工中耳装置に用いられる圧電素子でなる振動体
がある。かような振動体の振動はその振幅が僅か
に数μmと極めて微小であるため視覚で確認する
ことは難しく、しかも外来音波、外来振動等の外
部雑音の影響ともあいまつてその振動レベルの測
定・評価は容易ではなく従来の測定手段にはなじ
まないものであつた。

加えて、人工中耳装置の振動体を測定対象とす
る場合には、この振動体は体内に長期間植え込ま
れるものであるためその動作が正常であることの
確認を体内植え込み手術の直前にも行う必要があ
るという特有の問題もあり、この確認のための装
置として用いる場合にはガス滅菌の処理を施すこ
とが不可欠であるが、これら従来の大形な装置は
ガス滅菌装置に収納しがたく滅菌処理が行いにく
いという問題点もあつた。

〔考案の目的〕

本考案は、上述の問題点を解決し小形軽量で取
り扱いが容易であり、外来雑音の影響も受けがた
い、振動体の微小振動量の測定に用いて好適な振
動体測定装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する為に本考案に係る振動体測
定装置では、振動体に接触しその振動を電気信号
に変換する検出素子を含む検出部と、前記電気信
号をレベル化する処理部と、前記処理部の出力を
表示する表示部とを具え、前記検出素子を検出部
基台に弾性部材を介して支持するとともに前記処
理部に時定数回路を設ける。

〔実施例〕

以下、添付図面に従つて本考案の実施例を説明
する。

第１図は振動体測定装置の一実施例のブロツク
ダイヤグラムを示す。１は検出部であり第２Ａ
図，第２Ｂ図に示すように圧電バイモルフでなる
検出素子１ａとその支持機構とからなり、振動し
ている被測定物と接触、被測定物から伝わる振動
を電気信号に変換する。２は圧電バイモルフから
の高出力インピーダンスである出力信号をインピ
ーダンス変換し、扱い易い電気信号にするための
インピーダンス変換部である。検出部１の出力信
号はインピーダンス変換部２を介して処理部３へ
と接続されている。処理部３において信号は増幅
部４で増幅され整流回路部５で整流、レベル化さ
れる。６は整流回路部５の出力に接続された時定
数回路部でいわゆる平滑回路であり所望の特性を
もたせて外部雑音による過渡的な大きな信号を平
均化する。このため目的とする信号以外の外部雑
音による出力は電圧が低く、定常的な信号による
出力電圧が高くなる。また両者が混在する場合に
は信号出力の変動が減ずることとなる。したがつ
て通常の測定状態では、時定数回路部６における
出力は、 外部雑音による出力＜信号による出力 となる。

前記時定数回路部６の出力は、コンパレータ７
の一方の入力端子に入力されており、もう一方の
入力端子には、基準電圧発生器７Ｂより基準電圧
が入力されている。コンパレータ７の出力は表示
部８のランプに接続されており、時定数回路部６
の出力電圧が前記基準電圧を越えると前記表示部
８のランプを点灯する。前述した基準電圧を、外
部雑音による時定数回路部６の出力よりも高い値
にしておけば、コンパレータ７は外部雑音により
動作することはなく、しかも定常的な信号による
出力では確実に動作することになる。

このように、時定数回路部６の作用でコンパレ
ータ７による信号の弁別が容易となり、前記ラン
プにより安定な測定を行うことができる。もちろ
ん、表示部８として機械的メータあるいはデジタ
ルメータ等を用いてコンパレータ７を介さずに時
定数回路６の出力に直に接続し、信号のレベル値
を指示させてもよい。なお本実施例では増幅器４
の出力に整流回路部５だけでなく、これと並列に
イヤホン駆動部９およびイヤホン１０を接続して
あるためイヤホン１０により耳で信号音を直接聴
取し被測定物の振動を評価することもできる。

第２Ａ図は第１図における検出部１の一実施例
を示す断面図である。１ａは板状の圧電セラミツ
クでなる圧電バイモルフであり、約1000pFの容
量を持つている。この圧電バイモルフ１ａの一端
からは検出信号を導くためのリード線１ｆが引き
出されており、また同じ一端がＬ字状の結合部材
１ｃの一端に穿設された孔に挿入固定されてい
る。前記圧電バイモルフ１ａの他端は被測定物と
接触し被測定物に生じている振動を電気出力に変
換することになる。前記結合部材１ｃの他端部に
も孔が穿設されておりこの孔には直径約1φのス
テンレス製の支持棒１ｂの一端が挿入固定されて
いる。この指示棒１ｂの他端はゴム等の弾性体で
なるＬ字状の弾性部材１ｄの端部に設けられた孔
に挿入固定されており、この弾性部材１ｄの他端
部は検出部基台１ｅに螺子どめされている。この
ように検出部１は検出部基台１ｅ、さらには検出
部基台１ｅが結合されている装置本体（図示せ
ず）と弾性部材１ｄを介して結合されているため
本装置の置かれた載置面等周面から伝達される振
動は弾性部材１ｄで吸収され、信号に混入するこ
とがない。加えて被測定物を測定のために前記圧
電バイモルフ１ａの端部近傍に押し当てたとき
に、押し当て力が過大である場合には弾性部材１
ｄが容易に変形するため前記圧電バイモルフ１ａ
に加わる力は一定以上にならず、従つて圧電バイ
モルフ１ａは折損することはなく、脆弱な圧電バ
イモルフ１ａに保護する。

ところで圧電バイモルフ１ａは、かような効果
が得られれば良いのであるから、検出部１は必ず
しも第２Ａ図に示される構成に限定されるもので
はない。要するに圧電バイモルフ１ａが弾性体を
介して基台１ｅに支持されていれば足り、例えば
次のごとき実施例も考えられる。即ち第２Ｂ図は
検出部の他の実施例を示す断面図であり、検出素
子である圧電バイモルフ１ａはＬ字状の弾性体で
なる弾性部材１ｄの端部近傍の一側面に穿設した
孔部に挿入固定されている。また弾性部材の他端
は検出部基台１ｅに螺子どめされている。本例に
おいても弾性部材１ｄが介在しているため第２Ａ
図におけると同様に振動を絶縁し、さらに圧電バ
イモルフ１ａを保護するという効果が得られる。

ここで測定対象である人工中耳装置について簡
単に説明すると、従来用いられていた補聴器の多
くは外来音声等をマイクロホンで拾い、その出力
を電気的に増幅しイヤホンで再び音声に変換し難
聴者の耳に加える如く構成されていた。すなわち
聴覚器官のうち、いわゆる外耳に起因する難聴障
害に対応するものであつた。近年こうした補聴器
に加えて中耳部分に障害のある難聴者に適用する
ために圧電素子等の振動体を用いて、音波を介す
ることなく中耳内の鐙骨等を直接機械的に駆動し
聴覚の補助手段とする。いわゆる人工中耳装置が
提案されている（実開昭58−147400号）。この人
工中耳装置は従来の補聴器と同様に外来音声等を
マイクロホンで拾い電気的に増幅するが、その出
力伝達手段が従来の補聴器と大きく異なり、体外
装置で音声を電気信号に変換し、増幅等の処理を
した後信号を前記体外装置と近接した体内部分に
植え込まれた体内植え込み部へと送る。体内植え
込み部ではこの信号により振動体を振動させ中耳
内の鐙骨等を直接駆動し音声信号を内耳へと伝え
るものである。

第３図に、体内植え込み部に駆動力を伝達する
ために用いる体外装置１１を示す。外観は従来の
耳掛形補聴器と酷似しており耳掛形補聴器同様に
耳介後部に装着され、内蔵したマイクロホンにて
外部音を電気信号に変換し、これを内部電気回路
にて処理する。異なる点は変換した音声信号を音
波に変換するイヤホンを持たず、替わりに内蔵し
た送信部の駆動コイル（図示せず）から音声信号
に対応した磁力線を体内植え込み部へと送出す
る。

次に鐙骨等を直接駆動せしめる振動体を含む人
工中耳装置の体内植え込み部を第４図に示す。１
２は体外装置からの磁力線を内蔵したリンクコイ
ル（図示せず）で受信する受信部であり、外表面
は生体適合性の好い特殊な合成樹脂で覆つてあ
る。リンクコイルで受信、変換された電気信号は
駆動リード線１３を介して振動体である駆動用圧
電バイモルフ１４へと接続されておりこれを振動
させる。前記駆動用圧電バイモルフ１４は鐙骨近
傍の堅固な人体組織に結合された支持台１５に固
定されており、その先端１４ａは中耳内の鐙骨等
に接触して信号に応じて変形振動し、鐙骨等を駆
動する。なおこれら体内部の各部品も全て生体適
合性の好い材質が選択されている。

次に前述した人工中耳装置の体内植え込み部の
振動体の振動を本願考案の振動体測定装置を用い
て測定する場合について説明すると、体外装置を
振動体の近傍に配置して、振動体に振動を惹起せ
しめ、この振動体先頭部を検出部に接触せしめ、
振動の測定・評価を行うことになる。

ところで、こうした測定字の操作は上記各部分
の配置が定まらないため甚だ行い難く、また測定
の正確さを欠くことにもなる。この問題を解決し
た測定対象が人工中耳用の振動体の場合に好適な
本考案を適用した実施例を以下に述べる。

人工中耳の場合、前述したごとく振動体と信号
供給部が別体でその取り扱いが不便である点に鑑
み、予め同一ケース中に測定装置と信号供給部と
を組み込み、更に振動体を測定時にセツトできる
所定位置を予めケースに形成しておくことが考え
られる。第５図は本考案の振動体測定装置を適用
した人工中耳装置の体内植え込み部の測定・評価
に用いる試験装置を示す。Ａは体内植え込み部が
載置される体内植え込み部載置部でありケースＣ
に固定されている。

Ｂは、人工中耳装置の体内植え込み部を測定・
評価するために振動体１４を駆動するための信号
供給部であり、体外装置１１の替わりである。こ
の信号供給部Ｂのブロツクダイヤグラムを第６図
に示す。１７は所定レベルの安定な試験信号を発
生する発信部であり試験信号はコイル駆動部１８
に供給され駆動コイル１９に電流が流れこの電流
に対応した磁力線が送出される。この磁力線によ
り試験すべき体内植え込み部のリンクコイル２０
に信号電圧が誘起され、前記リンクコイル２０に
接続された駆動用圧電バイモルフ１４が駆動され
ることになる。信号供給部ＢもまたケースＣに固
定されている。ところで振動体測定装置の大部分
はケースＣに内蔵固定されており、検出部１の先
端のみがケースＣ表面に突出している。前記体内
植え込み部載置部Ａ、信号供給部Ｂ、及び振動体
測定装置の三者をケースＣに固定する際の位置関
係は振動体を体内植え込み部載置部Ａにセツトし
た時に、振動体１４は信号供給部Ｂからの磁力線
を充分受けられる位置関係であり、また、振動体
測定装置は振動体を測定し易い位置関係にする。
かく位置ぎめ構成することにより、わざわざ体外
装置を持つてこなくとも、また体外装置と振動体
との位置関係に気を使わなくても、更には振動体
と測定装置との位置関係に気を使わなくても予め
決められた測定位置に設けてある体内植え込み部
載置部に振動体をセツトするだけで測定準備がで
きるものであり、人工中耳用振動体の測定評価に
は非常に便利なものである。

〔考案の効果〕

以上述べたごとく本考案によれば、振動の検出
部に振動体に接触して振動を検出する検出素子を
用いたため振動体測定装置の小型化、簡易化がは
かれる。

また振動体の振動を電気信号に変換する検出部
の検出素子を弾性体を介して支持するとともにそ
の信号処理部に時定数回路を設けたため振動体の
動作確認に際し外来音波、外来振動の混入を排し
目的の動作確認用の試験信号のみを安定して測定
評価することができ、且つ弾性体の存在により、
検出素子の破損を防止できる。

さらに人工中耳用の体内植え込み部における振
動体の評価測定用として、関連した部分を一体に
組み込んだことにより、その使用にあたつての操
作も簡便となり振動体の良否の判定も容易で、ガ
ス滅菌の処理も容易となり非常に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すブロツクダイヤ
グラムを、第２Ａ図、第２Ｂ図は検出部の断面図
を示す。第３図は人工中耳体外部の外観図を、第
４図は人工中耳体内植え込み部を示す。第５図は
本考案を適用した試験装置の外観図、第６図は信
号供給部のブロツクダイヤグラムを示す。 １……検出部、１ａ……検出素子（圧電バイモ
ルフ）、１ｄ……弾性部材、３……処理部、５…
…時定数回路部、８……表示部、１１……人工中
耳用体内植え込み部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 人工中耳装置の体内植え込み部を載置するため
   の体内植え込み部載置部が形成され、前記体内植
   え込み部の振動体を駆動するための信号供給部を
   収納しているケースと、 前記ケースに収納された基台に弾性部材を介し
   て支持され、前記振動体に係接する圧電バイモル
   フでなる検出部と、 外部雑音による過渡的な大きな信号を平均化す
   る時定数回路を含み前記ケースに収納されていて
   前記検出部からの電気信号をレベル化する処理部
   およびこの処理部の出力を表示する表示部と、 を備えてなる振動体測定装置。