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(In Japanese)分光特性測定装置及び分光特性測定方法

Patent code P150012086
Posted date Jun 22, 2015
Application number P2014-502333
Patent number P5637488
Date of filing Feb 27, 2013
Date of registration Oct 31, 2014
International application number JP2013055228
International publication number WO2013129519
Date of international filing Feb 27, 2013
Date of international publication Sep 6, 2013
Priority data
  • P2012-044272 (Feb 29, 2012) JP
Inventor
  • (In Japanese)石丸 伊知郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人香川大学
Title (In Japanese)分光特性測定装置及び分光特性測定方法
Abstract (In Japanese)本発明は、測定対象から発せられた測定光を固定ミラー部と可動ミラー部に入射させ、前記固定ミラー部によって反射された測定光と前記可動ミラー部によって反射された測定光の干渉光を形成する。このとき、前記可動ミラー部を移動させることにより測定光の干渉光強度変化を得、この変化に基づき測定光のインターフェログラムを求める。また、同時に、測定光の波長帯域の一部である狭帯域の波長の参照光を、前記固定ミラー部と前記可動ミラー部に入射させ、該固定ミラー部によって反射された参照光と該可動ミラー部によって反射された参照光の干渉光を形成する。このとき、前記可動ミラー部を移動させることにより参照光の干渉光強度変化の振幅、及び前記測定光のうち前記参照光と同じ波長の測定光と前記参照光の位相差に基づき前記測定光のインターフェログラムを補正し、補正後のインターフェログラムに基づき前記測定光のスペクトルを求める。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

糖尿病や高脂血症等、さまざまな病気において、血中グルコース(血糖)や血中コレステロールといった血液中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。その一つとして、特許文献1には、生体の被検部位に光を照射し、その結果、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手法が記載されている。

特許文献1に記載の手法では、生体成分を光学的に構成する各輝点から生じる物体光束の干渉現象を利用することにより生体成分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物体光の分光特性(スペクトル)を取得する。具体的には、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と可動ミラー部から反射される物体光束に付与され、それに伴い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)を取得することができる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、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したり、半導体の欠陥評価に用いたりすることができる分光特性測定装置及び分光特性測定方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
a)固定反射部及び可動反射部と、
b)測定対象から発せられた測定光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と、
c)前記固定反射部によって反射された測定光と前記可動反射部によって反射された測定光の干渉光を形成する結像光学系と、
d)前記測定光の干渉光強度を検出する測定光検出部と、
e)前記可動反射部を移動させることにより得られる前記測定光の干渉光強度変化に基づき前記測定光のインターフェログラムを求める処理部と、
f)前記測定光の波長帯域の一部である狭帯域の波長の参照光を、前記入射光学系を通して前記固定反射部と前記可動反射部に入射させる参照光入射手段と、
g)前記固定反射部によって反射された参照光と前記可動反射部によって反射された参照光の、前記結像光学系によって形成される干渉光強度を検出する参照光検出部と、
h)前記可動反射部を移動させることにより前記参照光検出部で検出される前記参照光の干渉光強度変化の振幅、及び前記測定光のうち前記参照光と同じ波長の測定光と前記参照光の位相差に基づき前記測定光のインターフェログラムを補正し、補正後のインターフェログラムに基づき前記測定光のスペクトルを求める演算処理部と
を備えることを特徴とする分光特性測定装置。

【請求項2】
 
請求項1に記載の分光特性測定装置において、
前記参照光入射手段が、
光源と、
該光源から出射された光の1次回折光を参照光として前記入射光学系に入射させる反射型の回折格子と
から構成されていることを特徴とする分光特性測定装置。

【請求項3】
 
請求項2に記載の分光特性測定装置において、
光透過性部材から成る板状の窓部であって、その両面のうちの一方が前記測定対象が載置される載置面であり、他方が光照射面である窓部を備え、
前記回折格子が、前記光照射面の一部の領域に設けられ、
前記光源が、前記光照射面の全体に光を照射し、且つ、該光照射面に光が照射されたときに発生する正反射光が前記入射光学系に入射しない角度で該光照射面に光を照射するものであることを特徴とする分光特性測定装置。

【請求項4】
 
請求項1に記載の分光特性測定装置において、
前記参照光入射手段が、
前記測定光の波長帯域の一部である狭帯域の光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を反射して前記入射光学系に入射させる反射膜と
から構成されていることを特徴とする分光特性測定装置。

【請求項5】
 
a)測定対象から発せられた測定光を入射光学系によって固定反射部と可動反射部に入射させ、
b)前記固定反射部によって反射された測定光と前記可動反射部によって反射された測定光の干渉光を形成させ、
c)前記可動反射部を移動させることにより得られる前記測定光の干渉光強度変化に基づき前記測定光のインターフェログラムを求め、
d)前記測定光の波長帯域の一部である狭帯域の波長の参照光を、前記入射光学系を通して固定反射部及び可動反射部に入射させ、
e)前記固定反射部によって反射された参照光と前記可動反射部によって反射された参照光の干渉光強度を検出し、
f)前記可動反射部を移動させることにより得られる参照光の干渉光強度変化の振幅、及び前記測定光のうち前記参照光と同じ波長の測定光と前記参照光の位相差に基づき前記測定のインターフェログラムを補正し、補正後のインターフェログラムに基づき前記測定光のスペクトルを求めることを特徴とする分光特性測定方法。

【請求項6】
 
請求項5に記載の分光特性測定方法において、
光源からの光を回折格子に照射することにより該回折格子において生じる1次回折光を参照光として前記入射光学系に入射させることを特徴とする分光特性測定方法。

【請求項7】
 
請求項6に記載の分光特性測定方法において、
光透過性部材から成る板状の窓部であって、その両面のうちの一方が前記測定対象が載置される載置面であり、他方の面が光照射面である窓部の、該光照射面の一部の領域に前記回折格子を設け、
前記光源が、前記光照射面の全体に光を照射し、且つ、該光照射面に光が照射されたときに発生する正反射光が前記入射光学系に入射しない角度で該光照射面に光を照射することを特徴とする分光特性測定方法。

【請求項8】
 
請求項5に記載の分光特性測定方法において、
前記測定光の波長帯域の一部である狭帯域の光を光源から反射膜に照射し、該反射膜で反射された光を参照光として前記入射光学系に入射させることを特徴とする分光特性測定方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014502333thum.jpg
State of application right Registered
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