JP4459971B2 - Device that can detect blinking and measure tear evaporation - Google Patents

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Description

本発明は、被験者の眼から分泌された涙液の蒸発量を測定することが可能な装置に関する。   The present invention relates to an apparatus capable of measuring the evaporation amount of tears secreted from a subject's eye.

従来、被験者の眼から分泌された涙液の蒸発量を測定する装置として、特願２００４−００１５０６号の涙液蒸発量測定器（特許文献１参照）が開示されている。この涙液蒸発量測定器は、ゴーグル部を被験者の頭部に装着した状態で、被験者の眼から分泌された涙液がそれぞれの蒸発室で蒸発すると、その涙液と外部から蒸発室に供給された自然空気とが混合された混合気湿が生成されるため、自然空気の絶対湿度と、混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように、それぞれの蒸発室に供給される自然空気の流量が制御されるとともに当該自然空気の流量に基づいて被験者の涙液の蒸発量を測定するものである。   Conventionally, as an apparatus for measuring the evaporation amount of tears secreted from the eyes of a subject, a tear evaporation measuring device (see Patent Document 1) of Japanese Patent Application No. 2004-001506 has been disclosed. This tear-vapor evaporation measuring device supplies tear fluid and the evaporation chamber from the outside when tear fluid secreted from the subject's eyes evaporates in each evaporation chamber with the goggles attached to the subject's head. As a result, mixed air and moisture are generated, so that the difference between the absolute humidity of natural air and the absolute humidity of the mixed air is constant. The flow rate of air is controlled and the evaporation amount of the tear fluid of the subject is measured based on the flow rate of natural air.

一般に、被験者の眼から分泌された涙液は、被験者のまばたきにより眼の表面を一様に潤し、眼の表面をリフレッシュさせるものである。従って、涙液の分泌量が減った場合には、いわゆるドライアイの状態になる。ドライアイの状態になると、眼に傷が付き易くなり、バイ菌の侵入を防ぐことが困難になる。このため、医師としては、ドライアイの診断に際して、「まばたき」のタイミングにおいてどの程度の涙液が分泌されているかを認識することが重要である。   In general, tear fluid secreted from the subject's eyes uniformly moisturizes the surface of the eye by blinking the subject and refreshes the surface of the eye. Therefore, when the amount of lacrimal secretion decreases, a so-called dry eye state is obtained. When it is in a dry eye state, the eye is easily scratched and it is difficult to prevent the entry of fungus. Therefore, it is important for a doctor to recognize how much tear fluid is secreted at the timing of “blink” when diagnosing dry eye.

しかしながら、上記従来の涙液蒸発量測定器は、ドライアイと密接な関係にある「まばたき」の検出ができないため、「まばたき」のタイミングでどの程度の涙液が分泌されているかを測定することができない。また、蒸発室で生成された混合気湿が蒸発室から送出される流量は蒸発室に供給される自然空気の流量に依存しているため、混合気湿の排気通路の状態などにより、混合気湿の排気流量が必ずしも自然空気の供給流量に対応しないことがある。そのため、自然空気の絶対湿度と、混合気湿の絶対湿度との差が正確に一定になるように蒸発室に供給される自然空気の流量を制御しても、涙液の蒸発量を正確に測定することができない場合があるという問題がある。
特願２００４−００１５０６号 However, since the conventional tear evaporation measuring device cannot detect “blink” which is closely related to dry eye, it measures how much tear is secreted at the timing of “blink”. I can't. In addition, since the flow rate of the air-fuel mixture generated in the evaporation chamber is sent from the evaporation chamber depends on the flow rate of natural air supplied to the evaporation chamber, the air-fuel mixture depends on the state of the exhaust passage of the air-fuel mixture. The exhaust flow rate of humidity may not necessarily correspond to the supply flow rate of natural air. Therefore, even if the flow rate of natural air supplied to the evaporation chamber is controlled so that the difference between the absolute humidity of natural air and the absolute humidity of the mixture is exactly constant, There is a problem that it may not be possible to measure.
Japanese Patent Application No. 2004-001506

そこで本発明では、まばたきを検出可能にするとともに、蒸発室に供給される自然空気の供給流量と蒸発室から送出される混合気湿の送出流量とを制御することにより、被験者の涙液の蒸発量を正確に測定することができる「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」を提供することを解決すべき課題とするものである。   Therefore, in the present invention, it is possible to detect blinking, and by controlling the supply flow rate of natural air supplied to the evaporation chamber and the supply flow rate of the air-fuel mixture sent from the evaporation chamber, evaporation of the tear fluid of the subject is performed. It is an object to be solved to provide a “device capable of detecting blinking and measuring tear evaporation” capable of accurately measuring the amount.

上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した涙液蒸発量測定器により解決することができる。
請求項１に記載の「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」によれば、ゴーグル部が被験者の頭部に装着された状態で、自然空気供給手段から自然空気がゴーグル部の蒸発室に供給されると、当該自然空気と被験者の眼から蒸発した涙液とが混合され、混合気湿が生成される。ゴーグル部の蒸発室で生成された混合気湿は、混合気湿排気手段により所定の排気通路を介して大気中に排気される。上記の自然空気供給過程、混合気湿排気過程で、自然空気絶対湿度検出手段により自然空気の絶対湿度が検出され、混合気湿絶対湿度検出手段により混合気湿の絶対湿度が検出される。流量制御手段は、自然空気の絶対湿度と混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように前記自然空気供給手段により供給される自然空気の供給流量と前記混合気湿排気手段により排気される混合気湿の排気流量とを制御する。涙液蒸発量測定手段は、前記流量制御手段により制御された自然空気の供給流量と混合気湿の排気流量とに基づいて前記被験者の涙液蒸発量を測定する。また、記録手段は、前記まばたき検出手段により検出された前記被験者のまばたきと前記涙液蒸発量測定手段により測定された被験者の涙液蒸発量とを同期して記録する。これにより、医師は、被験者の「まばたき」のタイミングで涙液の分泌量がどのように変化しているかを認識することができるため、被験者のドライアイの診断を適切に行うことができる。 The above problem can be solved by the tear evaporation measuring device described in the appended claims.
According to the “device capable of detecting blinking and measuring tear evaporation” according to claim 1, natural air is supplied from the natural air supply means to the goggles in a state where the goggles are attached to the head of the subject. When the evaporating chamber is supplied to the evaporating chamber, the natural air and tear fluid evaporated from the eyes of the subject are mixed to generate a mixture of moisture. The air-fuel mixture generated in the evaporation chamber of the goggles is exhausted to the atmosphere through a predetermined exhaust passage by the air-fuel mixture exhaust means. In the natural air supply process and the mixed air / humidity exhaust process, the absolute humidity of the natural air is detected by the natural air absolute humidity detecting means, and the absolute humidity of the mixed air / humidity is detected by the mixed air / humidity absolute humidity detecting means. The flow rate control means is evacuated by the natural air supply flow rate supplied by the natural air supply means and the air / fuel mixture exhaust means so that the difference between the absolute humidity of natural air and the absolute humidity of the air / fuel mixture becomes constant. Control the exhaust flow rate of the air-fuel mixture. The tear evaporation amount measuring means measures the tear evaporation amount of the subject based on the supply flow rate of natural air controlled by the flow rate control means and the exhaust gas flow rate of the air-fuel mixture. The recording means records the subject's blink detected by the blink detection means and the tear evaporation amount of the subject measured by the tear evaporation measuring means in synchronization. Thereby, since the doctor can recognize how the secretion amount of tears is changing at the timing of the subject's “blink”, it is possible to appropriately diagnose the subject's dry eye.

請求項２に記載の「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」によれば、記録手段に記録された被験者のまばたきのタイミング及び被験者の涙液蒸発量のデータを外部の解析装置に伝送することができるため、医師は、外部の解析機器で詳細に被験者のドライアイの状況を知ることが出来る。   According to the “apparatus capable of detecting blinking and measuring tear evaporation” according to claim 2, external analysis of the data of the subject's blinking timing and the subject's tear evaporation recorded in the recording means Since it can be transmitted to the apparatus, the doctor can know the condition of the subject's dry eye in detail with an external analysis device.

本発明によれば、被験者のまばたきに同期して被験者の涙液の蒸発量を正確に測定することができるため、医師は、ドライアイの診断を適切に行うことができるという効果がある。   According to the present invention, since the evaporation amount of the tear fluid of the subject can be accurately measured in synchronization with the blinking of the subject, there is an effect that the doctor can appropriately diagnose dry eye.

次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、被験者が携帯し、被験者が日常生活や日常業務をしながら涙液の蒸発量を測定することができる「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の全体的な構成を示したブロック系統図である。
図１に示すように、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の外周部に取り付けられるゴーグル２Ａ，２Ｂは一体的に形成されており、被験者の例えば頭部に、図示していない掛止バンドが掛止されると、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に密着状に着接される。ゴーグル２Ａ，２Ｂが被験者の顔面に着接されると、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前部に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成される。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall view of an “apparatus capable of detecting blinking and measuring tear evaporation” 1 that can be carried by a subject and can measure the evaporation of tears while the subject performs daily life and daily work. It is a block system diagram showing a simple configuration.
As shown in FIG. 1, goggles 2A and 2B attached to the outer peripheral portions of the right eye E1 and the left eye E2 of the subject are integrally formed, and a hooking band (not shown) is formed on the head of the subject, for example. When hooked, the contact surfaces of the goggles 2A and 2B are attached in close contact with the face of the subject. When the goggles 2A and 2B are attached to the face of the subject, evaporation chambers 2Ca and 2Cb are formed in front of the right eye E1 and the left eye E2.

上記蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂは、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の涙液を蒸発させる密閉空間となり、後述する自然空気と蒸発した涙液とが混合された混合気湿がそれぞれの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂで生成される。   The evaporation chambers 2Ca and 2Cb are sealed spaces for evaporating tears from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject, and a mixture of moisture and natural air, which will be described later, is mixed with each evaporation chamber 2Ca. , 2Cb.

上記各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに連通するようにフレキシブルパイプ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが各ゴーグル２Ａ，２Ｂに接続されている。各フレキシブルパイプ３ａ，３ｂは、後述するように自然空気（室内の空気や外気）を各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給する自然空気供給通路となるものである。また各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂは、被験者が携帯できるように小型軽量に作られたケース１ａの内部に設けられた各排気通路５ａ，５ｂに前述の混合気湿を導く混合気湿排気通路となるものである。   Flexible pipes 3a, 3b, 4a, 4b are connected to the goggles 2A, 2B so as to communicate with the evaporation chambers 2Ca, 2Cb of the goggles 2A, 2B. Each flexible pipe 3a, 3b serves as a natural air supply passage for supplying natural air (indoor air or outside air) to the evaporation chambers 2Ca, 2Cb of the goggles 2A, 2B, as will be described later. The flexible pipes 4a and 4b serve as mixed-humidity exhaust passages for introducing the above-described mixed-humidity into the respective exhaust passages 5a and 5b provided inside the case 1a that is made small and light so as to be carried by the subject. Is.

また、ケース１ａに設けられたポンプ６ａ，６ｂは、図示していないそれぞれのモータにより回転駆動されると、自然空気を吸入し、その自然空気を、下流側に設けられたパイプ８ａ，８ｂを介し、前記各フレキシブルパイプ３ａ，３ｂから各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給するものである。尚、このポンプ６ａ，６ｂのモータは、後述の測定部１３から出力される駆動電圧に応じて回転数が制御されるもので、モータの回転数に対応してポンプ６ａ，６ｂから送出される自然空気の流量が可変される。   Further, when the pumps 6a and 6b provided in the case 1a are rotationally driven by respective motors (not shown), the natural air is sucked into the pipes 8a and 8b provided on the downstream side. Through the flexible pipes 3a and 3b, the goggles 2A and 2B are supplied to the evaporation chambers 2Ca and 2Cb. The motors of the pumps 6a and 6b are controlled in rotation speed according to a drive voltage output from the measurement unit 13 described later, and are sent from the pumps 6a and 6b in accordance with the motor rotation speed. The flow rate of natural air is varied.

また、ケース１ａに設けられたポンプ６ｃ，６ｄは、図示していないそれぞれのモータにより回転駆動されると、前述の蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂから前述の混合気湿を、前記各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂに導いてケース１ａに設けられた各排気通路５ａ，５ｂに流し、大気中に排気させるものである。尚、このポンプ６ｃ，６ｄのモータは、後述の測定部１３から出力される駆動電圧に応じて回転数が制御されるもので、モータの回転数に対応してポンプ６ａ，６ｂにより排気される混合気湿の流量が可変される。   Further, when the pumps 6c and 6d provided in the case 1a are rotationally driven by respective motors (not shown), the above-mentioned mixed air moisture is transferred from the above-described evaporation chambers 2Ca and 2Cb to the respective flexible pipes 4a and 4b. In this way, the air flows through the exhaust passages 5a and 5b provided in the case 1a and is exhausted to the atmosphere. The motors of the pumps 6c and 6d are controlled in rotation speed according to a drive voltage output from the measurement unit 13 described later, and are exhausted by the pumps 6a and 6b corresponding to the rotation speed of the motor. The flow rate of the mixture and humidity is varied.

ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前面に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成された状態で、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の「まばたき」を検出するための「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂがゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれに配設されている。この「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂは、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の中心部に不可視光線を当てて反射した反射光を受光するもので、目蓋が開いている場合には瞳で反射した反射光の受光量に対応した信号を出力し、反面、目蓋が閉じている場合には目蓋で反射した反射光の受光量に対応した信号を出力するものである。この「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂは後述の測定部１３にリード線１２ｅ，１２ｆを介して接続されており、上記それぞれの信号は測定部１３に入力される。   In the state where the contact surfaces of the goggles 2A and 2B are contacted with the face of the subject and the evaporation chambers 2Ca and 2Cb are formed in front of the right eye E1 and the left eye E2, the blinking of the right eye E1 and the left eye E2 is performed. "Blink detectors" 30a and 30b for detecting the "goggles" are provided in the goggles 2A and 2B, respectively. The “blink detectors” 30a and 30b receive reflected light that is reflected by applying invisible light to the center of the right eye E1 and the left eye E2, and are reflected by the pupil when the eye lid is open. A signal corresponding to the amount of reflected light received is output. On the other hand, when the eye lid is closed, a signal corresponding to the amount of reflected light received by the eye lid is output. The “blink detectors” 30 a and 30 b are connected to a measurement unit 13 described later via lead wires 12 e and 12 f, and the respective signals are input to the measurement unit 13.

ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前面に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成された状態で、ポンプ６ａ，６ｂにより自然空気が供給され、後述するように流量が調整された状態で各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに流入すると、この自然空気は、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２から蒸発した涙液と混合され、混合気湿となる。この混合気湿は、各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂから前記各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂを通り、前述の排気通路５ａ，５ｂに流れると、ポンプ６ｃ，６ｄにより混合気湿は後述するように流量が調整され、大気中に排気される。   Natural air is supplied by the pumps 6a and 6b in a state where the contact surfaces of the goggles 2A and 2B are attached to the face of the subject and the evaporation chambers 2Ca and 2Cb are formed in front of the right eye E1 and the left eye E2, respectively. As will be described later, when flowing into the evaporation chambers 2Ca and 2Cb of the goggles 2A and 2B with the flow rate adjusted, this natural air is mixed with tears evaporated from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject, It becomes a mixture. When this air-fuel mixture flows from the evaporation chambers 2Ca and 2Cb of the goggles 2A and 2B to the exhaust passages 5a and 5b through the flexible pipes 4a and 4b, the air-fuel mixture is described later by the pumps 6c and 6d. Thus, the flow rate is adjusted and exhausted to the atmosphere.

上記ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの自然空気供給口には、上記自然空気の絶対湿度を後述のように検知するための第１のセンサ１０ａ，１０ｂが取り付けられている。また、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの混合気湿排出口には、上記混合気湿の絶対湿度を後述のように検知するための第２のセンサ１１ａ，１１ｂが取り付けられている。第１のセンサ１０ａ，１０ｂ及び第２のセンサ１１ａ，１１ｂは、図２及び図３に示すような構造を有している。尚、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図２、図３に示している寸法単位はμメータである。   First sensors 10a and 10b for detecting the absolute humidity of the natural air as described later are attached to the natural air supply ports of the goggles 2A and 2B, respectively. Further, second sensors 11a and 11b for detecting the absolute humidity of the air-fuel mixture as described later are attached to the air-fuel mixture outlets of the goggles 2A and 2B, respectively. 1st sensor 10a, 10b and 2nd sensor 11a, 11b have a structure as shown in FIG.2 and FIG.3. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. Moreover, the unit of dimension shown in FIGS. 2 and 3 is μ meter.

このセンサのメーカーの技術資料によれば、上記第１のセンサ１０ａ，１０ｂ及び第２のセンサ１１ａ，１１ｂのセンサチップは、図２及び図３に示すように、半導体のシリコン（Ｓｉ）基板上に、ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５／Ｐｔ／Ｔａ２Ｏ５が層状に形成されている。白金Ｐｔは薄膜抵抗体であり、電流が通電されると発熱するエアブリッジ構造のマイクロヒータ２０ａ，２０ｂを構成している。また、白金Ｐｔの薄膜抵抗体から引出しリード２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成されており、各引出しリードの端部にボンディングパッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。 According to the technical data of the sensor manufacturer, the sensor chips of the first sensor 10a, 10b and the second sensor 11a, 11b are formed on a semiconductor silicon (Si) substrate as shown in FIGS. In addition, SiO 2 / Ta 2 O 5 / Pt / Ta 2 O 5 is formed in layers. Platinum Pt is a thin film resistor, and constitutes air heater microheaters 20a and 20b that generate heat when a current is applied. Further, lead leads 21a, 21b, and 21c are formed from a thin film resistor of platinum Pt, and bonding pads 22a, 22b, and 22c are provided at end portions of the lead leads.

このように、ひとつのセンサチップ内に二つのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂを組み込み、一方を検出部、他方を温度補償部とし、温度補償部は湿度を遮断し、温度を検出できるように密封カバーをガラス封着している。このようにセンサチップを構成することにより、二つのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂの発熱温度を切り替えることにより生じる検出部と温度補償部の温度感度差（ｍＶ／℃）に基づいて温度と湿度を高速応答で検出することができる。   In this way, two microheaters 20a and 20b are incorporated in one sensor chip, one is a detection unit, the other is a temperature compensation unit, and the temperature compensation unit shuts off humidity and a sealed cover so that the temperature can be detected. Glass sealed. By configuring the sensor chip in this way, the temperature and humidity are quickly responded based on the temperature sensitivity difference (mV / ° C.) between the detection unit and the temperature compensation unit generated by switching the heat generation temperatures of the two micro heaters 20a and 20b. Can be detected.

上記の第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂは、リード線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを介して測定部１３に接続されている。測定部１３は第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂそれぞれのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂの発熱温度を切り替える制御により、前記自然空気と前記混合気湿の温度と湿度を高速応答で測定する。   The first sensors 10a and 10b and the second sensors 11a and 11b are connected to the measurement unit 13 through lead wires 12a, 12b, 12c, and 12d. The measurement unit 13 controls the temperature and humidity of the natural air and the air-fuel mixture at high speed by controlling the heat generation temperature of the micro heaters 20a and 20b of the first sensors 10a and 10b and the second sensors 11a and 11b, respectively. Measure in response.

測定部１３は、前記二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各検出温度と各検出湿度に基づいてそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度を演算し、更にそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差を演算する。   The measuring unit 13 is configured to detect each natural air supplied to the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb and each natural humidity based on each detected temperature and each detected humidity of each air-fuel mixture in the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb. The absolute humidity of the air and the mixture is calculated, and the difference between the absolute humidity of each natural air and the mixture is calculated.

尚、上記第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂの他に、高分子膜型の第３のセンサ３１ａ，３１ｂが、前述の各排気通路５ａ，５ｂに設けられている。この高分子膜型の第３のセンサ３１ａ，３１ｂは、各排気通路５ａ，５ｂを流れてきた混合気湿の水分子を吸着することによって自由に動き回る可動イオンが存在するため、可動イオンの数の変化によって生じるインピーダンスの変化を電気伝導の変化として検出ことにより、混合気湿の絶対湿度を検出するもので、比較的高精度に混合気湿の絶対湿度を検出する。従って、第３のセンサ３１ａ，３１ｂから出力された電気信号が前述の測定部１３に入力されると、測定部１３は、混合気湿の絶対湿度を、前記第２のセンサ１１ａ，１１ｂによる混合気湿の絶対湿度検出と合わせて、より正確に混合気湿の絶対湿度を検出することができる。   In addition to the first sensors 10a and 10b and the second sensors 11a and 11b, polymer film type third sensors 31a and 31b are provided in the exhaust passages 5a and 5b. Yes. In the polymer film type third sensors 31a and 31b, there are movable ions that move freely by adsorbing water molecules in the air-fuel mixture flowing through the exhaust passages 5a and 5b. The absolute humidity of the mixture is detected by detecting the change in impedance caused by the change as the change in electrical conduction, and the absolute humidity of the mixture is detected with relatively high accuracy. Therefore, when the electrical signals output from the third sensors 31a and 31b are input to the measurement unit 13, the measurement unit 13 converts the absolute humidity of the mixture into the second sensor 11a and 11b. In combination with the detection of the absolute humidity of the air / humidity, the absolute humidity of the mixed air / humidity can be detected more accurately.

測定部１３は、上記それぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差が一定になるように前記ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量を制御するとともに、ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量を制御する。この場合、測定部１３は、ポンプ６ａ，６ｂを駆動するそれぞれのモータ（図示省略）に出力する駆動電圧を変化させることにより各モータの回転数を制御し、ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の供給流量を変化させるとともに、ポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれのモータ（図示省略）に出力する駆動電圧を変化させることにより、各モータの回転数を制御し、混合気湿の排気流量を変化させる。すなわち、ポンプ６ａ，６ｂ及びポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれの駆動電圧は、自然空気の供給流量及び混合気湿の排気流量に対応する。   The measurement unit 13 controls the flow rate of natural air supplied from the pumps 6a and 6b to the evaporation chambers 2Ca and 2Cb so that the difference between the absolute humidity of each natural air and the air-fuel mixture becomes constant. The flow rate of the air-fuel mixture exhausted by the pumps 6c and 6d is controlled. In this case, the measurement unit 13 controls the number of rotations of each motor by changing the drive voltage output to each motor (not shown) that drives the pumps 6a and 6b, and the respective evaporation chambers 2Ca from the pumps 6a and 6b. , 2Cb, the rotational flow rate of each motor is controlled by changing the supply flow rate of natural air supplied to the motors (not shown) that drive the pumps 6c, 6d, Change the exhaust flow rate of the mixture. That is, the respective drive voltages for driving the pumps 6a and 6b and the pumps 6c and 6d correspond to the supply flow rate of natural air and the exhaust flow rate of air-fuel mixture.

測定部１３は、上記のようにポンプ６ａ，６ｂ及びポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれの駆動電圧（自然空気の供給流量及び混合気湿の排気流量に対応する）に基づいて、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定し、内蔵されている記録回路に記録する。また、涙液蒸発量の測定に同期して前述の「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂにより検出された右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２のまばたきを記録回路に記録する。記録回路に記録された測定、検出データ、即ち被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量データ及びまばたきの検出データは同期して表示部１４に表示される。   Based on the respective drive voltages (corresponding to the supply flow rate of natural air and the exhaust flow rate of air-fuel mixture) that drive the pumps 6a, 6b and the pumps 6c, 6d as described above, the measurement unit 13 E1 and the amount of tears evaporated from the left eye E2 are measured and recorded in a built-in recording circuit. In addition, the blinking of the right eye E1 and the left eye E2 detected by the aforementioned “blink detectors” 30a and 30b is recorded in the recording circuit in synchronization with the measurement of the tear evaporation amount. Measurement and detection data recorded in the recording circuit, that is, evaporation amount data of tears evaporated from the right eye E1 and left eye E2 of the subject and blink detection data are displayed on the display unit 14 in synchronization.

測定部１３は、外部のコンピュータ（解析機器）等に対して測定データを出力できるように構成されている。これにより、測定されたデータ、即ち、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量や、まばたきの検出データ、前記二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気の流量、混合気湿の流量、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各絶対湿度などを外部のコンピュータ等に伝送し、ドライアイの医療診断データとして総合的に使用することにより、医師は被験者のドライアイの原因等を解析、診断することができる。   The measurement unit 13 is configured to output measurement data to an external computer (analysis device) or the like. Thus, the measured data, that is, the evaporation amount of tears evaporated from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject, the blink detection data, and the natural air supplied to the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb, respectively. The flow rate of the mixture, the flow rate of the mixed gas and the absolute humidity of each mixed gas in the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb are transmitted to an external computer etc. and used comprehensively as medical diagnostic data for dry eye. Thus, the doctor can analyze and diagnose the cause of the dry eye of the subject.

次に、「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の作用について説明する。
被験者の頭部に図示していない掛止バンドが掛止されると、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前部に前述の蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成される。尚、このゴーグル２Ａ，２Ｂが被験者の顔面に着接された状態でも、被験者はパソコン操作などの日常業務や日常生活をすることができる。また、「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１のケース１ａは、被験者の腰部に付けても、あるいは上着のポケットに入れた状態でも、もしくは被験者のデスクの上に置いても良い。この時点で、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定する準備が整う。 Next, the operation of the “device capable of detecting blinking and measuring the tear evaporation” 1 will be described.
When a hooking band (not shown) is hooked on the subject's head, the contact surfaces of the goggles 2A and 2B are attached to the face of the subject, and the above-described front parts of the right eye E1 and the left eye E2 are attached. Evaporation chambers 2Ca and 2Cb are formed. Even when the goggles 2A and 2B are attached to the face of the subject, the subject can perform daily work such as personal computer operation and daily life. In addition, the case 1a of the “apparatus capable of detecting blinking and measuring the evaporation of tears” 1 can be attached to the waist of the subject, in the pocket of the jacket, or on the subject's desk. May be placed. At this point, preparations for measuring the evaporation amount of tears evaporated from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject are ready.

上記蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂは、被験者の涙腺から分泌された涙液を蒸発させる密閉空間であり、ポンプ６ａ，６ｂの駆動により供給された自然空気と、蒸発した涙液とが混合された混合気湿がそれぞれの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂで生成される。この過程で、第１のセンサ１０ａ，１０ｂは自然空気の温度と湿度を検知したうえ、その温度と湿度の検知信号を測定部１３に出力する。上記混合気湿が、フレキシブルパイプ４ａ，４ｂ、パイプ５ａ，５ｂを通り、大気中に排気される過程で、第２のセンサ１１ａ，１１ｂ、第３のセンサ３１ａ，３１ｂは混合気湿の温度と湿度を検知したうえ、その温度と湿度の検知信号を測定部１３に出力する。   The evaporation chambers 2Ca and 2Cb are sealed spaces for evaporating tears secreted from the subject's lacrimal glands, and are a mixture of natural air supplied by driving the pumps 6a and 6b and evaporated tears. Humidity is generated in the respective evaporation chambers 2Ca and 2Cb. In this process, the first sensors 10 a and 10 b detect the temperature and humidity of natural air and output detection signals of the temperature and humidity to the measurement unit 13. In the process in which the air-fuel mixture passes through the flexible pipes 4a and 4b and the pipes 5a and 5b and is exhausted to the atmosphere, the second sensors 11a and 11b and the third sensors 31a and 31b In addition to detecting the humidity, the temperature and humidity detection signals are output to the measurement unit 13.

測定部１３は、二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各検出温度と各検出湿度に基づくそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度を演算し、更にそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差を演算する。   The measurement unit 13 includes each natural air supplied to the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb, and each detected air temperature and each natural air based on each detected humidity in the two evaporation chambers 2Ca and 2Cb. The absolute humidity of the mixture and humidity is calculated, and the difference between the absolute humidity of each natural air and the mixture is calculated.

測定部１３は、上記それぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差が一定になるように前記ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量を制御するとともに、前記ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量を制御する。この場合、測定部１３は、ポンプ６ａ，６ｂを駆動するそれぞれのモータに出力する駆動電圧（この駆動電圧は、ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量に対応する。）を変化させるとともに、ポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれのモータに出力する駆動電圧（この駆動電圧は、ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量に対応する。）を変化させる。これにより、そのときの各駆動電圧に基づいて、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定し、測定部１３に内蔵されている記録回路に記録する。また、上記涙液蒸発量の測定に同期して前述の「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂにより検出された右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２のまばたきを記録回路に記録する。そして、表示部１４は、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量とまばたきのタイミングを同期的に表示する。   The measurement unit 13 controls the flow rate of natural air supplied from the pumps 6a and 6b to the evaporation chambers 2Ca and 2Cb so that the difference between the absolute humidity of each natural air and the air-fuel mixture becomes constant. The flow rate of the air-fuel mixture exhausted by the pumps 6c and 6d is controlled. In this case, the measurement unit 13 corresponds to the driving voltage output to each motor that drives the pumps 6a and 6b (this driving voltage corresponds to the flow rate of natural air supplied from the pumps 6a and 6b to the evaporation chambers 2Ca and 2Cb. And the driving voltage output to the respective motors that drive the pumps 6c and 6d (this driving voltage corresponds to the flow rate of the air-fuel mixture exhausted by the pumps 6c and 6d). . Thereby, the evaporation amount of tears evaporated from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject is measured based on each driving voltage at that time, and is recorded in a recording circuit built in the measuring unit 13. In addition, the blinks of the right eye E1 and the left eye E2 detected by the aforementioned “blink detectors” 30a and 30b are recorded in the recording circuit in synchronization with the measurement of the tear evaporation amount. The display unit 14 synchronously displays the evaporation amount of tears evaporated from the right eye E1 and the left eye E2 of the subject and the timing of blinking.

測定部１３は、前述のように外部のコンピュータ（解析機器）等に対して測定データを出力できるように構成されているため、測定したデータ、即ち、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２それぞれから蒸発した涙液の蒸発量や、まばたきの検出などのデータを外部のコンピュータ等に伝送する。医師は、このコンピュータでプリントアウトされた図４に示すような被験者の涙液蒸発量と「まばたき」のタイミンググラフを見て、被験者のドライアイの詳細な解析をすることが可能となり、ドライアイの原因を適正に診断することができる。   Since the measurement unit 13 is configured to output measurement data to an external computer (analysis device) or the like as described above, the measurement data, that is, from the subject's right eye E1 and left eye E2 respectively. Data such as the amount of evaporation of evaporated tears and blink detection is transmitted to an external computer or the like. The doctor can perform a detailed analysis of the dry eye of the subject by looking at the tear evaporation amount of the subject and the timing graph of “blink” as shown in FIG. 4 printed out by this computer. Can be properly diagnosed.

尚、図１に示した「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の構成は一例であり、例えば前述の第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、第２のセンサ１１ａ，１１ｂ及び第３のセンサ３１ａ，３１ｂは、小型で高速応答、精密検出が可能なセンサであればよい。また、各センサの取付位置も図示した位置に限らない。また、ゴーグル部を被験者の一方の眼に着接させるように１個に形成した場合、一方の眼から蒸発した涙液の蒸発量を測定することができる。   The configuration of the “device capable of detecting blinking and measuring the tear evaporation” 1 shown in FIG. 1 is an example. For example, the above-described first sensors 10a and 10b, second sensors 11a and 11b, and The third sensors 31a and 31b may be sensors that are small and capable of high-speed response and precise detection. Further, the mounting position of each sensor is not limited to the illustrated position. Moreover, when the goggle part is formed so as to be in contact with one eye of the subject, the evaporation amount of tears evaporated from one eye can be measured.

まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置の全体的な構成を示したブロック系統図である。It is the block system diagram which showed the whole structure of the apparatus which can detect a blink and can measure the amount of tears evaporation. センサのセンサチップの平面図である。It is a top view of the sensor chip of a sensor. 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of FIG. 被験者の涙液蒸発量とまばたきのタイミングを示したグラフである。It is the graph which showed the test subject's tear evaporation amount and the timing of blinking.

符号の説明Explanation of symbols

１ まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置
１ａ ケース
２Ａ，２Ｂ ゴーグル
２Ｃａ，２Ｃｂ 蒸発室
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ポンプ
１０ａ，１０ｂ 第１のセンサ
１１ａ，１１ｂ 第２のセンサ
１３ 測定部
１４ 表示部
３０ａ，３０ｂ まばたき検出器
３１ａ，３１ｂ 第３のセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device which can detect blinking and measure tear evaporation amount 1a Case 2A, 2B Goggles 2Ca, 2Cb Evaporation chamber 6a, 6b, 6c, 6d Pump 10a, 10b First sensor 11a, 11b Second sensor 13 Measurement Part 14 Display part 30a, 30b Blink detector 31a, 31b Third sensor

Claims (2)

被験者の頭部に装着された状態で被験者の視界を妨げること無く被験者の眼の前部に蒸発室を形成するとともに被験者の眼から分泌した涙液を前記それぞれの蒸発室で蒸発させるゴーグル部と、前記ゴーグル部が被験者の頭部に装着された状態で当該被験者のまぶたの開閉を検出するまばたき検出手段と、前記ゴーグル部のそれぞれの蒸発室に可変流量の自然空気を供給して当該自然空気と前記被験者の眼から蒸発した涙液とを混合させることにより混合気湿を生成する自然空気供給手段と、前記ゴーグル部の蒸発室で生成された混合気湿を所定の排気通路を介して大気中に排気する混合気湿排気手段と、前記ゴーグル部の蒸発室に供給される自然空気の絶対湿度を検出する自然空気絶対湿度検出手段と、前記ゴーグル部の蒸発室から送出された混合気湿の絶対湿度を検出する混合気湿絶対湿度検出手段と、前記自然空気絶対湿度検出手段により検出された自然空気の絶対湿度と前記混合気湿絶対湿度検出手段により検出された混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように前記自然空気供給手段により供給される自然空気の供給流量と前記混合気湿排気手段により排気される混合気湿の排気流量とを制御する流量制御手段と、前記流量制御手段により制御された前記自然空気の供給流量と前記混合気湿の排気流量とに基づいて前記被験者の涙液蒸発量を測定する涙液蒸発量測定手段と、前記まばたき検出手段により検出された前記被験者のまばたきと前記涙液蒸発量測定手段により測定された被験者の涙液蒸発量とを同期して記録する記録手段とを備えたことを特徴とするまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置。   Goggles that form an evaporation chamber in the front of the subject's eye without interfering with the subject's field of vision while attached to the subject's head, and evaporate tear fluid secreted from the subject's eye in the respective evaporation chamber A blink detection means for detecting opening / closing of the eyelid of the subject in a state where the goggles are mounted on the subject's head, and supplying natural air at a variable flow rate to the respective evaporation chambers of the goggles Natural air supply means for generating a mixed air / humidity by mixing the tear fluid evaporated from the eyes of the subject and the mixed air / humidity generated in the evaporation chamber of the goggles through the predetermined exhaust passage. A mixed air / humidity exhaust means for exhausting the air, a natural air absolute humidity detection means for detecting the absolute humidity of the natural air supplied to the evaporation chamber of the goggles section, and an evaporating chamber of the goggles section. A mixture air / humidity absolute humidity detection means for detecting the absolute humidity of the mixture air / humidity, a natural air absolute humidity detected by the natural air absolute humidity detection means and a mixture detected by the mixture air / humidity absolute humidity detection means; Flow rate control for controlling the supply flow rate of the natural air supplied by the natural air supply unit and the exhaust flow rate of the mixed gas / humidity exhausted by the mixed air / humidity exhaust unit so that the difference between the absolute humidity and the absolute humidity becomes constant Means, tear tear evaporation measuring means for measuring the tear evaporation amount of the subject based on the supply flow rate of the natural air controlled by the flow rate control means and the exhaust flow rate of the air-fuel mixture, and the blink detection A blinker, comprising: a recording means for synchronously recording the subject's blink detected by the means and the tear evaporation amount measured by the tear evaporation measuring means. Detection and tear evaporation measurement apparatus capable. 請求項１に記載のまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置であって、前記記録手段に記録された被験者のまばたき及び被験者の涙液蒸発量のデータを外部の解析装置に伝送するデータ伝送手段を備えたことを特徴とするまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置。   2. A device capable of detecting blinking and measuring tear evaporation amount according to claim 1, wherein the subject's blink and subject tear evaporation data recorded in the recording means are transmitted to an external analyzer. A device capable of detecting blinking and measuring tear evaporation, characterized by comprising a data transmission means.
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