CN114829903A - 生物体成分测定装置 - Google Patents

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CN114829903A CN202080088145.5A CN202080088145A CN114829903A CN 114829903 A CN114829903 A CN 114829903A CN 202080088145 A CN202080088145 A CN 202080088145A CN 114829903 A CN114829903 A CN 114829903A
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秋山浩一
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Abstract

生物体成分测定装置(1)具备光学介质(10)、激发光源(16)、探测光源(20)以及光位置检测器(25)。光学介质(10)包括样本载置面(第2面(12))。激发光源(16)朝向载置于样本载置面(第2面(12))上的样本(5)放射激发光(17)。探测光源(20)放射在光学介质(10)中前进的探测光(21)。光位置检测器(25)检测从光学介质(10)射出的探测光(21)的位置。光学介质(10)由硫系玻璃形成。

Description

生物体成分测定装置
技术领域
本公开涉及生物体成分测定装置。
背景技术
日本特表2017-519214号公报(专利文献1)公开一种非侵入式分析系统(noninvasive analysis system)，具备光学介质、红外光源、探测光源(probe lightsource)以及光电二极管。具体而言，在光学介质的表面配置生物体样本。红外光源放射红外光。红外光通过光学介质而照射到生物体样本。红外光被生物体样本吸收，生物体样本发热。生物体样本的吸收热的程度依赖于样本中或者样本的表面上的生物体成分的量或者浓度。
探测光源朝向光学介质放射作为可见光的探测光。探测光在光学介质与生物体样本之间的界面处发生内部全反射，从光学介质射出。生物体样本的吸收热被传递到光学介质而使光学介质的折射率变化。光学介质的折射率的变化会对光学介质与生物体样本之间的界面处的探测光的内部全反射带来影响，使从光学介质射出的探测光的行进方向变化。光电二极管检测探测光的行进方向的变化。根据由光电二极管检测到的探测光的行进方向的变化，测定生物体成分的量或者浓度。例如，在样本是患者的皮肤的情况下，测定患者的血糖值作为生物体成分。
现有技术文献
专利文献1：日本特表2017-519214号公报
发明内容
但是，在专利文献1公开的非侵入式分析系统中，光学介质由硫化锌(ZnS)形成。硫化锌(ZnS)具有27.2W/(m·K)这样的高的热传导率。生物体样本的吸收热被传递到光学介质，在光学介质中急速地扩散。因此，处于探测光的光路上的光学介质的部分的折射率的变化变小。无法高精度地测定生物体成分。本公开是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够以提高的精度来测定生物体成分的生物体成分测定装置。
本公开的第一方案的生物体成分测定装置具备光学介质、激发光源、探测光源以及光位置检测器。光学介质包括样本载置面。激发光源朝向载置于样本载置面上的样本，放射在光学介质中前进的激发光。探测光源放射在光学介质中前进的探测光。光位置检测器检测从光学介质射出的探测光的位置。在俯视样本载置面时，光学介质中的探测光的光路与样本载置面中的被激发光照射的部分重叠。光学介质由硫系玻璃形成。
本公开的第二方案的生物体成分测定装置具备光学介质、激发光源、探测光源以及光位置检测器。光学介质包括样本载置面。激发光源朝向载置于样本载置面上的样本，放射在光学介质中前进的激发光。探测光源放射在光学介质中前进的探测光。光位置检测器检测从光学介质射出的探测光的位置。在俯视样本载置面时，光学介质中的探测光的光路与样本载置面中的被激发光照射的部分重叠。光学介质由具有15.0W/(m·K)以下的热传导率的材料形成。
在本公开的第一方案的生物体成分测定装置中，光学介质由硫系玻璃形成。在本公开的第二方案的生物体成分测定装置中，光学介质由具有15.0W/(m·K)以下的热传导率的材料形成。在本公开的第一方案以及第二方案的生物体成分测定装置中，形成光学介质的材料的热传导率小于硫化锌(ZnS)的热传导率(27.2W/(m·K))。因此，样本的吸收热被传导而在光学介质中形成的折射率梯度区域中的折射率的变化变大。本公开的第一方案以及第二方案的生物体成分测定装置能够以提高的精度来测定生物体成分。
附图说明
图1是实施方式1的生物体成分测定装置的概略图。
图2是示出实施方式1的生物体成分测定方法的流程图的图。
图3是实施方式1的变形例的生物体成分测定装置的概略图。
图4是实施方式2的生物体成分测定装置的概略图。
图5是实施方式3的生物体成分测定装置的概略图。
图6是实施方式4的生物体成分测定装置的概略图。
图7是实施方式5的生物体成分测定装置的概略图。
图8是实施方式5的生物体成分测定装置的按压部的控制框图。
图9是实施方式6的生物体成分测定装置的概略图。
(符号说明)
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f：生物体成分测定装置；5：样本；6：表面；10：光学介质；11：第1面；12：第2面；13：第3面；14：第4面；16：激发光源；17：激发光；18：折射率梯度区域；20：探测光源；21：探测光；21a：第1射出探测光；21b：第2射出探测光；22a：第1位置；22b：第2位置；25：光位置检测器；27：生物体成分取得部；30：光斩波器(optical chopper)；31：锁定放大器(lock-in amplifier)；35：温度传感器；36：显示器；37：温度调节器；38：温度控制器；40：定位部件；41：夹持部件；41a：底板；41b：壁；42：连结部件；44：按压部；45：按压板；46：滚珠螺杆；47：马达；48：压力传感器；49：压力控制器；50：光分束器；51：光强度检测器51；52：光源控制器。
具体实施方式
以下，说明实施方式。此外，对同一结构附加同一参照编号，不重复其说明。
实施方式1.
参照图1，说明实施方式1的生物体成分测定装置1。生物体成分测定装置1主要具备光学介质10、激发光源16、探测光源20、光位置检测器25以及生物体成分取得部27。
光学介质10包括：第1面11、与第1面11相反的一侧的第2面12、将第1面11和第2面12进行连接的第3面13、以及将第1面11和第2面12进行连接并且与第3面13相反的一侧的第4面14。光学介质10的第1面11是从激发光源16放射的激发光17的入射面。第2面12是样本载置面。样本5载置于第2面12上，并与第2面12接触。样本5例如是患者的皮肤或者体液等。在被测定物质是液体的情况下，样本5是收容于透明的样本保持器的液体。第3面13是从探测光源20放射的探测光21的入射面。第3面13的法线方向相对于探测光21的入射方向而倾斜。第4面14是探测光21的射出面。第4面14相对于探测光21的射出方向而倾斜。光学介质10例如也可以是内部全反射棱镜(TIR棱镜)。
光学介质10针对激发光17是透明的。在本说明书中，光学介质10针对激发光17是透明这意味着，光学介质10针对激发光17的光透射率是25％以上。光学介质10针对激发光17的光透射率既可以是50％以上，也可以是75％以上，还可以是90％以上。光学介质10针对探测光21是透明的。在本说明书中，光学介质10针对探测光21是透明这意味着，光学介质10针对探测光21的光透射率是25％以上。光学介质10针对探测光21的光透射率既可以是50％以上，也可以是75％以上，还可以是90％以上。
光学介质10由具有15.0W/(m·K)以下的热传导率的材料形成。形成光学介质10的材料的热传导率既可以是10.0W/(m·K)以下，也可以是5.0W/(m·K)以下，还可以是3.0W/(m·K)以下，还可以是2.0W/(m·K)以下，还可以是1.0W/(m·K)以下。光学介质10的材料的热传导率是样本5的热传导率的0.5倍以上。光学介质10的材料的热传导率既可以是样本5的热传导率的0.75倍以上，也可以是样本5的热传导率以上，还可以是样本5的热传导率的1.5倍以上，还可以是样本5的热传导率的2.0倍以上。
光学介质10由硫系玻璃(chalcogenide glass)形成。硫系玻璃例如含有：2摩尔％以上且22摩尔％以下的锗(Ge)；6摩尔％以上且34摩尔％以下的从由锑(Sb)及铋(Bi)构成的群选择的至少1个元素；1摩尔％以上且20摩尔％以下的锡(Sn)；以及58摩尔％以上且70摩尔％以下的从由硫(S)、硒(Se)及碲(Te)构成的群选择的至少1个元素。该硫系玻璃的热传导率是0.36W/(m·K)。
激发光源16朝向载置于样本载置面(第2面12)上的样本5放射激发光17。激发光17从激发光源16被放射，从第1面11入射到光学介质10。激发光17在光学介质10中前进。激发光17从第2面12入射到样本5。激发光17被样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分所吸收。例如，在使用生物体成分测定装置1来取得患者的血糖值的情况下，生物体成分是在表皮中的组织间质液中存在的糖。通过由生物体成分吸收激发光17，在样本5中发生吸收热。样本5的吸收热传导到光学介质10。在光学介质10的内部产生温度梯度区域，而在光学介质10内部产生折射率梯度区域18。
根据样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分的吸收波长来决定激发光17的波长。激发光17的波长也可以比探测光21的波长更长。激发光17的波长例如是6.0μm以上。激发光17的波长也可以是8.0μm以上。激发光17的波长例如是13.0μm以下。激发光17的波长也可以是11.0μm以下。激发光17也可以是具有多个波长的光。例如，在使用生物体成分测定装置1来测定患者的血糖值的情况下，激发光17的波长范围是包含糖的指纹谱(fingerprintspectrum)的波长的波长范围(例如8.5μm以上且10μm以下的波长范围)。激发光源16例如是能够放射宽频带的红外光的量子级联激光器。未被样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分吸收的参照光也可以与激发光17一起照射到样本5。
探测光源20放射探测光21。探测光21从光学介质10的第3面13入射到光学介质10。探测光21在第3面13处折射，朝向光学介质10(第2面12)与样本5之间的界面而在光学介质10中前进。在俯视样本载置面(第2面12)时，光学介质10中的探测光21的光路与样本载置面(第2面12)中的被激发光17照射的部分重叠。探测光21在光学介质10(第2面12)与样本5之间的界面处发生内部全反射。在探测光21在光学介质10中前进的期间，探测光21在由于样本5的吸收热而在光学介质10内产生的折射率梯度区域18中前进。探测光21在折射率梯度区域18中折射，探测光21的行进方向发生变化。探测光21(第1射出探测光21a、第2射出探测光21b)从光学介质10的第4面14射出。
探测光21的波长例如是1100nm以上。探测光21的波长也可以是1300nm以上。探测光21的波长例如是1700nm以下。因此，作为探测光21的光源，能够使用InGaAsP系半导体激光器或者InGaNAs系半导体激光器那样的廉价的光通信用半导体激光器。而且，探测光21并非是可见光，所以能够降低探测光21对人的眼睛造成损伤的风险。探测光21的输出例如是5mW以下。因此，能够降低探测光21对人的眼睛造成损伤的风险。
光位置检测器25检测从光学介质10射出的探测光21(第1射出探测光21a、第2射出探测光21b)的位置。光位置检测器25检测未对样本5照射激发光17时的探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a。探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a是在未对样本5照射激发光17时由光位置检测器25检测到的探测光21(第1射出探测光21a)的位置。光位置检测器25检测对样本5照射激发光17时的探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b。探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b是在对样本5照射激发光17时由光位置检测器25检测到的探测光21(第2射出探测光21b)的位置。通过对样本5照射激发光17，由光位置检测器25检测到的探测光21的位置从第1位置22a变位到第2位置22b。
光位置检测器25将探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a和探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b输出给生物体成分取得部27。光位置检测器25例如是光电二极管或者半导体位置检测元件。
生物体成分取得部27与光位置检测器25连接。生物体成分取得部27计算第1位置22a与第2位置22b之间的距离即探测光21的变位量δ，并根据探测光21的变位量δ而获得样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分的量或者浓度。生物体成分取得部27例如是由运算处理装置执行的功能之一。
参照图2，说明使用生物体成分测定装置1的本实施方式的生物体成分测定方法。
本实施方式的生物体成分测定方法包括：不对样本5照射激发光17，使用光位置检测器25来检测探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a(S1)。由于未对样本5照射激发光17，所以在样本5中不发生吸收热。在光学介质10的内部不产生温度梯度区域，在光学介质10的内部也不产生折射率梯度区域18。在未对样本5照射激发光17时，从光学介质10射出探测光21(第1射出探测光21a)。探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a是由光位置检测器25检测到的探测光21(第1射出探测光21a)的位置。
本实施方式的生物体成分测定方法包括：一边对样本5照射激发光17，一边使用光位置检测器25来检测探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b(S2)。由于对样本5照射激发光17，所以激发光17被样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分所吸收。通过由生物体成分吸收激发光17，在样本5中发生吸收热。样本5的吸收热传导到光学介质10。在光学介质10的内部产生温度梯度区域，而在光学介质10的内部产生折射率梯度区域18。探测光21在折射率梯度区域18中被折射，探测光21的行进方向发生变化。在对样本5照射激发光17时，从光学介质10射出探测光21(第2射出探测光21b)。探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b是由光位置检测器25检测到的探测光21(第2射出探测光21b)的位置。通过对样本5照射激发光17，由光位置检测器25检测到的探测光21的位置从第1位置22a变位到第2位置22b。
本实施方式的生物体成分测定方法包括：计算探测光21的变位量δ(S3)。具体而言，生物体成分取得部27计算第1位置22a与第2位置22b之间的距离，获得探测光21的变位量δ。
本实施方式的生物体成分测定方法包括：根据探测光21的变位量δ，获得样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分的量或者浓度(S4)。例如，生物体成分取得部27与存储器(未图示)连接。存储器储存有将生物体成分的种类、探测光21的变位量δ、以及生物体成分的量或浓度对应起来的数据表。生物体成分取得部27参照数据表，获得与生物体成分的种类及探测光21的变位量δ对应的生物体成分的量或者浓度。
参照图3，说明本实施方式的第1变形例的生物体成分测定装置1a。在本实施方式的第1变形例中，光学介质10的第3面13的法线方向与探测光21的入射方向平行。第4面14与第3面13平行。探测光21在样本载置面(第2面12)不会发生内部全反射，而是沿着样本载置面(第2面12)前进。使用生物体成分测定装置1a的生物体成分测定方法与使用生物体成分测定装置1的生物体成分测定方法相同。在本实施方式的第2变形例中，探测光21也可以在样本载置面(第2面12)与样本5之间的界面处发生多次内部全反射。
说明本实施方式的生物体成分测定装置1、1a的效果。
本实施方式的生物体成分测定装置1、1a具备光学介质10、激发光源16、探测光源20以及光位置检测器25。光学介质10包括样本载置面(第2面12)。激发光源16朝向载置于样本载置面(第2面12)上的样本5，放射在光学介质10中前进的激发光17。探测光源20放射在光学介质10中前进的探测光21。光位置检测器25检测从光学介质10射出的探测光21的位置。在俯视样本载置面(第2面12)时，光学介质10中的探测光21的光路与样本载置面(第2面12)中的被激发光17照射的部分重叠。光学介质10由硫系玻璃形成。
硫系玻璃的热传导率小于硫化锌(ZnS)的热传导率(27.2W/(m·K))。因此，样本5的吸收热被传导而在光学介质10中形成的折射率梯度区域18中的折射率的变化变大。本实施方式的生物体成分测定装置1、1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
在本实施方式的生物体成分测定装置1、1a中，探测光21的波长是1300nm以上且1700nm以下。因此，能够降低探测光21对人的眼睛造成损伤的风险。另外，作为探测光源20能够利用廉价的光通信用半导体激光器，所以能够降低生物体成分测定装置1、1a的成本。
在本实施方式的生物体成分测定装置1中，探测光21在样本载置面(第2面12)发生内部全反射。因此，能够延长探测光21在折射率梯度区域18中经过的距离。本实施方式的生物体成分测定装置1能够以提高的精度来测定生物体成分。
在本实施方式的生物体成分测定装置1a中，探测光21在样本载置面(第2面12)不会发生内部全反射，而是沿着样本载置面(第2面12)前进。因此，本实施方式的生物体成分测定装置1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
本实施方式的生物体成分测定装置1、1a还具备与光位置检测器25连接的生物体成分取得部27。光位置检测器25将未对样本5照射激发光17时的探测光21(第1射出探测光21a)的第1位置22a以及对样本5照射激发光17时的探测光21(第2射出探测光21b)的第2位置22b输出给生物体成分取得部27。生物体成分取得部27计算第1位置22a与第2位置22b之间的距离即探测光21的变位量δ，并根据探测光21的变位量δ而获得样本5中或者样本5的表面6上的生物体成分的量或者浓度。因此，本实施方式的生物体成分测定装置1、1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
本实施方式的生物体成分测定装置1、1a具备光学介质10、激发光源16、探测光源20以及光位置检测器25。光学介质10包括样本载置面(第2面12)。激发光源16朝向载置于样本载置面(第2面12)上的样本5，放射在光学介质10中前进的激发光17。探测光源20放射在光学介质10中前进的探测光21。光位置检测器25检测从光学介质10射出的探测光21的位置。在俯视样本载置面(第2面12)时，光学介质10中的探测光21的光路与样本载置面(第2面12)中的被激发光17照射的部分重叠。光学介质10由具有15.0W/(m·K)以下的热传导率的材料形成。
因此，光学介质10的材料的热传导率小于硫化锌(ZnS)的热传导率(27.2W/(m·K))。样本5的吸收热被传导而在光学介质10中形成的折射率梯度区域18中的折射率的变化变大。本实施方式的生物体成分测定装置1、1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
在本实施方式的生物体成分测定装置1、1a中，光学介质10的材料的热传导率是1.0W/(m·K)以下。因此，光学介质10的材料的热传导率小于硫化锌(ZnS)的热传导率(27.2W/(m·K))。样本5的吸收热被传导而在光学介质10中形成的折射率梯度区域18中的折射率的变化变大。本实施方式的生物体成分测定装置1、1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
在本实施方式的生物体成分测定装置1、1a中，光学介质10的材料的热传导率是样本5的热传导率的0.5倍以上。因此，防止在样本5中发生的吸收热的大部分逸散到样本5，该吸收热传导到光学介质10。本实施方式的生物体成分测定装置1、1a能够以提高的精度来测定生物体成分。
实施方式2.
参照图4，说明实施方式2的生物体成分测定装置1b。本实施方式的生物体成分测定装置1b具备与实施方式1的生物体成分测定装置1同样的结构，但主要在以下的点上不同。
生物体成分测定装置1b还具备光斩波器30和锁定放大器31。光斩波器30配置于激发光17的光路中。光斩波器30以任意的频率对激发光17进行斩波。锁定放大器31连接于光斩波器30和光位置检测器25。锁定放大器31选择性地放大从光位置检测器25输出的与探测光21的位置有关的信号之中的、与光斩波器30的斩波频率同步的信号。因此，能够去除从光位置检测器25输出的与探测光21的位置有关的信号所包含的噪声。生物体成分测定装置1b能够以提高的精度来测定生物体成分。
实施方式3.
参照图5，说明实施方式3的生物体成分测定装置1c。本实施方式的生物体成分测定装置1c具备与实施方式1的生物体成分测定装置1同样的结构，但主要在以下的点上不同。
生物体成分测定装置1c还具备温度传感器35。生物体成分测定装置1c也可以还具备显示器36。温度传感器35例如安装于光学介质10中的从样本5、激发光17以及探测光21远离的部分上。具体而言，温度传感器35安装于光学介质10的样本载置面(第2面12)中的从样本5、激发光17以及探测光21远离的部分上。温度传感器35测定光学介质10的温度。温度传感器35将与光学介质10的温度有关的第1信号输出给显示器36。温度传感器35例如是热敏电阻。显示器36显示光学介质10的温度或者每单位时间的光学介质10的温度的变动幅度。显示器36例如是液晶显示装置等。
在光学介质10的第1温度与样本5的第2温度之间存在差时，在光学介质10与样本5之间发生热的移动。该热的移动对在光学介质10的内部产生的折射率梯度区域18造成影响，难以准确地测定生物体成分。光学介质10由硫系玻璃那样的具有低的热传导率的材料形成，所以从每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度大于容许温度变动幅度(例如0.1℃/分钟)的状态(热非平衡状态)达到每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度为容许温度变动幅度(例如0.1℃/分钟)以下的状态(热非平衡状态)为止，花费更长的时间。
在生物体成分测定装置1c中，使用温度传感器35，获知每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度、即光学介质10与样本5之间的热的移动的程度。在光学介质10的样本载置面(第2面12)载置样本5之后，在由温度传感器35测定的每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度大于容许温度变动幅度(例如0.1℃/分钟)的期间(热非平衡状态)，不进行使用生物体成分测定装置1c的生物体成分的测定。在光学介质10的样本载置面(第2面12)载置样本5之后，当每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度成为容许温度变动幅度(例如0.1℃/分钟)以下(热平衡状态)时，使用生物体成分测定装置1c来开始测定生物体成分。
本实施方式的生物体成分测定装置1c除了实施方式1的生物体成分测定装置1的效果以外，还起到以下的效果。
本实施方式的生物体成分测定装置1c还具备对光学介质10的温度进行测定的温度传感器35。因此，能够使用温度传感器35，测定由光学介质10与样本5之间的热的移动所引起的光学介质10的温度的变动。即使光学介质10由硫系玻璃那样的具有低的热传导率的材料形成，也不会有由光学介质10与样本5之间的热的移动所引起的恶劣影响而准确地获知能够测定生物体成分的定时。本实施方式的生物体成分测定装置1c能够以提高的精度来测定生物体成分。
实施方式4.
参照图6，说明实施方式4的生物体成分测定装置1d。本实施方式的生物体成分测定装置1d具备与实施方式3的生物体成分测定装置1c同样的结构，但主要在以下的点上不同。
生物体成分测定装置1d还具备温度调节器37和温度控制器38。温度调节器37例如安装于光学介质10中的从样本5、激发光17以及探测光21远离的部分上。具体而言，温度调节器37安装于光学介质10的样本载置面(第2面12)中的从样本5、激发光17以及探测光21远离的部分上。温度调节器37调整光学介质10的温度。温度调节器37例如是珀尔帖元件或者电热线。温度传感器35将与光学介质10的温度有关的第1信号还输出到温度控制器38。
温度控制器38连接于温度传感器35和温度调节器37。温度控制器38根据从温度传感器35输出的与光学介质10的温度有关的第1信号，控制温度调节器37。具体而言，以使由温度传感器35测定的每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度成为容许温度变动幅度(例如0.1℃/分钟)以下的方式，控制温度调节器37。例如，在光学介质10的第1温度低于样本5的第2温度、并且每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度大于容许温度变动幅度的情况下，以使温度调节器37对光学介质10进行加热的方式，温度控制器38控制温度调节器37。在光学介质10的第1温度高于样本5的第2温度、并且每单位时间的光学介质10的第1温度的变动幅度大于容许温度变动幅度的情况下，以使温度调节器37对光学介质10进行冷却的方式，温度控制器38控制温度调节器37。
本实施方式的生物体成分测定装置1d除了实施方式3的生物体成分测定装置1c的效果以外，还起到以下的效果。
本实施方式的生物体成分测定装置1d还具备对光学介质10的温度进行调整的温度调节器37以及温度控制器38。温度控制器38根据从温度传感器35输出的与光学介质10的温度有关的第1信号，控制温度调节器37。因此，即使光学介质10由硫系玻璃那样的具有低的热传导率的材料形成，也能够缩短从在光学介质10的样本载置面(第2面12)载置样本5起至光学介质10与样本5之间的热的移动实质上消失而能够测定生物体成分为止的时间。生物体成分测定装置1d能够以提高的精度并且以更短的时间来测定生物体成分。
实施方式5.
参照图7以及图8，说明实施方式5的生物体成分测定装置1e。本实施方式的生物体成分测定装置1e具备与实施方式1的生物体成分测定装置1同样的结构，但主要在以下的点上不同。
生物体成分测定装置1e还具备对探测光21的行进方向(图7的左右方向)上的样本5的位置进行规定的定位部件40。定位部件40包括一对夹持部件41以及将一对夹持部件41相互连结的连结部件42。一对夹持部件41各自包括底板41a以及从底板41a沿着样本载置面(第2面12)的法线方向而延伸的壁41b。底板41a与样本载置面(第2面12)为面接触。壁41b与样本5的侧面接触。一对夹持部件41的一对壁41b在探测光21的行进方向上夹持样本5。
生物体成分测定装置1e还具备按压部44、压力传感器48以及压力控制器49。按压部44将样本5朝向样本载置面(第2面12)进行按压。按压部44例如包括按压板45、使按压板45沿着样本载置面(第2面12)的法线方向而移动的滚珠螺杆46、以及使滚珠螺杆46旋转的马达47。在本实施方式的变形例中，关于按压板45，也可以使用弹簧那样的弹性部件而朝向样本5施力。
压力传感器48设置于按压部44。具体而言，压力传感器48设置于按压板45。压力传感器48测定按压部44按压样本5的压力。压力传感器48将与按压部44按压样本5的压力有关的第2信号输出给压力控制器49。压力传感器48例如是仪表式压力传感器或者静电电容型压力传感器。
如图8所示，压力控制器49连接于按压部44(例如马达47)和压力传感器48。压力控制器49根据从压力传感器48输出的与压力有关的第2信号，控制按压部44。例如，以使对样本5施加并且由压力传感器48测定的压力成为基准压力的方式，控制按压部44(马达47)。具体而言，在施加于样本5的压力低于基准压力的情况下，以使施加于样本5的压力等于基准压力的方式，压力控制器49使按压板45朝向样本载置面(第2面12)移动。在施加于样本5的压力高于基准压力的情况下，以使施加于样本5的压力等于基准压力的方式，压力控制器49使按压板45以远离样本载置面(第2面12)的方式移动。
本实施方式的生物体成分测定装置1e除了实施方式1的生物体成分测定装置1的效果以外，还起到以下的效果。
本实施方式的生物体成分测定装置1e还具备按压部44、压力传感器48以及压力控制器49。按压部44将样本5朝向样本载置面(第2面12)进行按压。压力传感器48测定按压部44按压样本5的压力。压力控制器49根据从压力传感器48输出的与压力有关的第2信号，控制按压部44。因此，能够使样本5向光学介质10的接触压力成为恒定。样本5的吸收热向光学介质10的传导变得稳定。生物体成分测定装置1e能够以提高的精度来测定生物体成分。
本实施方式的生物体成分测定装置1e还具备对探测光21的行进方向上的样本5的位置进行规定的定位部件40。因此，即使样本5是患者的手指那样的可动样本，也能够在探测光21的行进方向上，相对于激发光17以及探测光21而使样本5定位。生物体成分测定装置1e能够以提高的精度来测定生物体成分。
实施方式6.
参照图9，说明实施方式6的生物体成分测定装置1f。本实施方式的生物体成分测定装置1f具备与实施方式1的生物体成分测定装置1同样的结构，但主要在以下的点上不同。生物体成分测定装置1f还具备光强度检测器51和光源控制器52。生物体成分测定装置1f也可以还具备光分束器50。
光强度检测器51检测从激发光源16放射的激发光17的强度。光强度检测器51例如是光电二极管。具体而言，在激发光17的光路中配置有光分束器50。光分束器50例如是平板型光分束器、棱镜型光分束器或者光纤型光分束器。光分束器50使激发光17的一部分朝向光强度检测器51。例如，光分束器50使激发光17的一部分反射而朝向光强度检测器51。光强度检测器51检测激发光17的一部分的光强度。光强度检测器51输出与激发光17的强度有关的信号。
光源控制器52与激发光源16连接。光源控制器52控制激发光源16。例如，光源控制器52控制注入到激发光源16的电流，控制从激发光源16放射的激发光17的强度。光源控制器52与光强度检测器51连接。光源控制器52从光强度检测器51接收与激发光17的强度有关的信号。以使从激发光源16放射的激发光17的强度成为恒定的方式，光源控制器52根据由光强度检测器51检测到的与激发光17的强度有关的信号，控制激发光源16。
本实施方式的生物体成分测定装置1f除了实施方式1的生物体成分测定装置1的效果以外，还起到以下的效果。
本实施方式的生物体成分测定装置1f还具备：光强度检测器51，检测激发光17的光强度；以及光源控制器52，根据从光强度检测器51输出的与激发光17的强度有关的信号，控制激发光源16。
在使激发光源16长时间地动作的期间，从激发光源16放射的激发光17的光强度有时会降低。在激发光17的光强度降低时，生物体成分的测定精度会降低。但是，在本实施方式中，光源控制器52根据从光强度检测器51输出的与激发光17的强度有关的信号，控制激发光源16。因此，能够长时间地维持从激发光源16放射的激发光17的光强度。生物体成分测定装置1f能够长时间地以提高的精度来测定生物体成分。
应该理解本次公开的实施方式1-6在所有的方面只是例示而并非是限制性的。只要没有矛盾，则也可以组合本次公开的实施方式1-6的至少2个。例如，也可以对实施方式1的变形例组合实施方式2-5。也可以对实施方式2-5的各个实施方式组合实施方式6。本公开的范围并非是上述说明而是由权利要求书示出，并旨在包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有的变更。

Claims (14)

1.一种生物体成分测定装置，具备：
光学介质，包括样本载置面；
激发光源，朝向载置于所述样本载置面上的样本，放射在所述光学介质中前进的激发光；
探测光源，放射在所述光学介质中前进的探测光；以及
光位置检测器，检测从所述光学介质射出的所述探测光的位置，
在俯视所述样本载置面时，所述光学介质中的所述探测光的光路与所述样本载置面中的被所述激发光照射的部分重叠，
所述光学介质由硫系玻璃形成。
2.根据权利要求1所述的生物体成分测定装置，其中，
所述探测光的波长是1300nm以上且1700nm以下。
3.根据权利要求1或者2所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备：
光斩波器，配置于所述激发光的光路中；以及
锁定放大器，连接于所述光斩波器和所述光位置检测器。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备温度传感器，该温度传感器测定所述光学介质的温度。
5.根据权利要求4所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备：
温度调节器，调整所述光学介质的所述温度；以及
温度控制器，根据从所述温度传感器输出的与所述光学介质的所述温度有关的第1信号，控制所述温度调节器。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备：
按压部，将所述样本朝向所述样本载置面进行按压；
压力传感器，测定所述按压部按压所述样本的压力；以及
压力控制器，根据从所述压力传感器输出的与所述压力有关的第2信号，控制所述按压部。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备定位部件，该定位部件规定所述探测光的行进方向上的所述样本的位置。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述探测光在所述样本载置面发生内部全反射。
9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述探测光在所述样本载置面不发生内部全反射，而是沿着所述样本载置面前进。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备与所述光位置检测器连接的生物体成分取得部，
所述光位置检测器将未对所述样本照射所述激发光时的所述探测光的第1位置以及对所述样本照射所述激发光时的所述探测光的第2位置输出给所述生物体成分取得部，
所述生物体成分取得部计算所述第1位置与所述第2位置之间的距离即所述探测光的变位量，并根据所述变位量而获得所述样本中或者所述样本的表面上的生物体成分的量或者浓度。
11.一种生物体成分测定装置，具备：
光学介质，包括样本载置面；
激发光源，朝向载置于所述样本载置面上的样本，放射在所述光学介质中前进的激发光；
探测光源，放射在所述光学介质中前进的探测光；以及
光位置检测器，检测从所述光学介质射出的所述探测光的变位量，
在俯视所述样本载置面时，所述光学介质中的所述探测光的光路与所述样本载置面中的被所述激发光照射的部分重叠，
所述光学介质由具有15.0W/(m·K)以下的热传导率的材料形成。
12.根据权利要求11所述的生物体成分测定装置，其中，
所述光学介质的所述材料的所述热传导率是1.0W/(m·K)以下。
13.根据权利要求11或者12所述的生物体成分测定装置，其中，
所述光学介质的所述材料的所述热传导率是所述样本的热传导率的0.5倍以上。
14.根据权利要求1至13中的任意一项所述的生物体成分测定装置，其中，
所述生物体成分测定装置还具备：
光强度检测器，检测所述激发光的光强度；以及
光源控制器，根据从所述光强度检测器输出的与所述激发光的强度有关的信号，控制所述激发光源。
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