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分光特性測定装置

国内特許コード P160013436
整理番号 (S2012-0907-N0)
掲載日 2016年11月2日
出願番号 特願2014-539798
登録番号 特許第5881051号
出願日 平成25年10月2日(2013.10.2)
登録日 平成28年2月12日(2016.2.12)
国際出願番号 JP2013076871
国際公開番号 WO2014054708
国際出願日 平成25年10月2日(2013.10.2)
国際公開日 平成26年4月10日(2014.4.10)
優先権データ
  • 特願2012-223460 (2012.10.5) JP
発明者
  • 石丸 伊知郎
出願人
  • 国立大学法人 香川大学
発明の名称 分光特性測定装置
発明の概要 本発明の分光特性測定装置は、被測定物の測定領域内に位置する複数の測定点からそれぞれ発せられた測定光束を第1の測定光束及び第2の測定光束に分割する分割光学系と、第1の測定光束及び第2の測定光束を干渉させる結像光学系と、第1の測定光束及び第2の測定光束の間に連続的な光路長差分布を与える光路長差付与手段と、干渉光の光強度分布を検出する検出部と、検出部で検出される干渉光の光強度分布に基づき、被測定物の測定点のインターフェログラムを求め、このインターフェログラムをフーリエ変換することによりスペクトルを取得する処理部と、被測定物と分割光学系の間に配置された、該分割光学系と共通の共役面を有する共役面結像光学系と、共役面に配置され複数の測定点から発せられた測定光束の間に周期性を付与する周期性付与手段と、を備える。
従来技術、競合技術の概要


糖尿病や高脂血症等、さまざまな病気において、血液に含まれるグルコース(血糖)やコレステロール等の生体成分の管理はその予防及び治療のために重要である。しかしながら、血液中の生体成分を測定するためには、通常、微量ながら血液を採取しなければならず、苦痛を伴う。また、採血部位の消毒や消耗品の処理などの煩わしい作業が必要であるため、例えば予防目的で生体成分を測定するための採血を日常的に行うことは敬遠される。



これに対して、血液を採取せずに生体成分を測定する非侵襲の測定装置が提案されている(特許文献1参照)。この測定装置では、生体の被検部位に光を照射し、それにより該被検部位の内部の生体成分から発せられる光(物体光)の分光特性から生体成分を求める。具体的には、生体成分を光学的に構成する各輝点から生じる透過光や拡散・散乱光等の物体光を、対物レンズを介して位相シフタである固定ミラー部と可動ミラー部に導き、これら2つのミラー部から反射される物体光束を結像面において干渉させる。可動ミラー部はピエゾ素子などにより移動されるようになっており、該可動ミラー部の移動量に応じた位相差が固定ミラー部で反射される物体光束と可動ミラー部から反射される物体光束の間に生じ、それに伴い両光束による干渉光の強度が変化して、いわゆるインターフェログラムを形成する。このインターフェログラムをフーリエ変換することにより物体光の分光特性(スペクトル)を取得する。

産業上の利用分野


本発明は、分光特性測定装置に関し、特には、血糖や血中コレステロール等の生体成分を非侵襲で測定することができる分光特性測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
a) 被測定物の測定領域内に位置する複数の測定点からそれぞれ発せられた測定光束を第1の測定光束及び第2の測定光束に分割する分割光学系と、
b) 前記第1の測定光束及び前記第2の測定光束を干渉させる結像光学系と、
c) 前記第1の測定光束及び前記第2の測定光束の間に連続的な光路長差分布を与える光路長差付与手段と、
d) 前記干渉光の光強度を検出する干渉光検出部と、
e) 前記干渉光検出部で検出される前記干渉光の光強度に基づき、前記被測定物の測定点のインターフェログラムを求め、このインターフェログラムをフーリエ変換することによりスペクトルを取得する処理部と、
f) 前記被測定物と前記分割光学系の間に配置された、該分割光学系と共通の共役面を有する共役面結像光学系と、
g) 前記共役面に配置され、前記複数の測定点から発せられた測定光束の間に周期性を付与する周期性付与手段と
を備えることを特徴とする分光特性測定装置。

【請求項2】
前記光路長差付与手段が、固定反射部、及び該固定反射部と並んで配置され光軸方向に移動可能な可動反射部を有し、
前記分割光学系が、前記測定光束を前記固定反射部と前記可動反射部に入射させる入射光学系を有し、
前記結像光学系が、前記測定光束のうち前記固定反射部によって反射された第1の測定光束と前記可動反射部によって反射された第2の測定光束を同一点に導いて両測定光束の干渉光を形成させ、
前記処理部が、前記可動反射部を移動させることにより前記干渉光検出部で検出される前記干渉光の光強度変化に基づき前記両測定光束のインターフェログラムを求める
ことを特徴とする請求項1に記載の分光特性測定装置。

【請求項3】
前記光路長差付与手段が、入射面と出射面が平行な第1透過部と、入射面及び出射面のいずれか一方が前記第1透過部の入射面又は出射面と同一面上にあり、入射面及び出射面のうちの一方に対して他方が傾斜するくさび形の第2透過部から成る透過型の光学部材を有し、
前記分割光学系が、前記測定光束を平行光線化して前記第1透過部及び前記第2透過部に入射させる対物レンズを有し、
前記結像光学系が、前記測定光のうち前記第1透過部を透過した第1測定光束と前記第2透過部を透過した第2測定光束が入射する、前記第1透過部と前記第2透過部の境界面と前記第1透過部の入射面との交線に平行な軸を有する、シリンドリカルレンズを有し、
前記干渉光検出部が、前記シリンドリカルレンズに入射した前記第1測定光束と前記第2測定光束の干渉光の強度分布を検出し、
前記処理部が、前記干渉光検出部で検出される前記干渉光の強度分布に基づき前記被測定物の測定点のインターフェログラムを求め、このインターフェログラムをフーリエ変換することによりスペクトルを取得する
ことを特徴とする請求項に記載の分光特性測定装置。

【請求項4】
さらに、
前記対物レンズ、前記光学部材、前記シリンドリカルレンズ、前記干渉光検出部を一列に並べた状態で収容する、前記対物レンズ側の端部に前記被測定物の測定点から発せられた測定光束を取り込むための窓部を有する筒状ケースを備えることを特徴とする請求項に記載の分光特性測定装置。

【請求項5】
前記筒状ケース内に回転自在に配置された、前記光学部材及び前記シリンドリカルレンズを収容する内部ケースを備えることを特徴とする請求項に記載の分光特性測定装置。

【請求項6】
前記内部ケースを回転させる駆動手段を備えることを特徴とする請求項に記載の分光特性測定装置。

【請求項7】
前記対物レンズが光軸方向に移動可能に前記筒状ケース内に取り付けられていることを特徴とする請求項のいずれかに記載の分光特性測定装置。

【請求項8】
前記周期性付与手段が振幅型回折格子であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の分光特性測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014539798thum.jpg
出願権利状態 登録


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