CN1201379A - 测量条件设置装置,测量条件设置方法和生物信息测量仪器 - Google Patents

Abstract

一种测量条件设置定位装置2于测量之前固定在生命体的测量部位1上。在测量时,光学测量系统的光线照射部分3和光线接收部分5分别连接并固定在测量条件设置定位装置2的光线照射部分的固定部分10和光线接收部分的固定部分11上。从而使测量部位1和测量光学系统相互固定,可实现理想的测量条件。进而,这些测量条件可在整个测量过程中保持不变。在测量完毕之后,通过将光线照射部分3和光线接收部分5从光线照射部分的固定部分10和光线接收部分的固定部分11卸下,可把测量部位1从光学测量系统移开。当再次进行测量时,只要把光线照射部分3和光线接收部分5连接到光线照射部分的固定部分10和光线接收部分的固定部分11上就可以再现该理想的测量条件。

Description

测量条件设置装置，测量条件设置方法和生物信息测量仪器

技术领域

本发明涉及一种测量条件设置定位装置，该装置用于通过用光对生命体进行照射而产生的透射光或反射光，以一种非侵入(non-invasive)的方法测量生命体信息。更具体的，本发明涉及一种测量条件设置定位装置，一种测量条件设置方法，和一种用于设置测量条件的生命体信息测量设备，用于在测量时，将包括一个在该处进行测量的部位和一个与该部位相关的位置在内的测量条件设置为理想的条件，在所述位置上由一个光学测量系统进行测量，该设备还用于在不执行测量时使所述的进行测量的部位从光学测量系统中分离。

背景技术

通常，在用于以光照射生命体并根据透射光或反射光获得生命体信息的光学测量中，即使在进行测量的光照部位(下文中简称为“测量部位”)有微小变化，也会导致重大的错误。因此，为了进行精确的测量，需要保持测量条件-例如测量部位、光线相对于测量部位的入射位置和角度、接收来自测量部位的透射光和反射光时的位置和角度，等等。

为了保持测量条件，应该使生命体在测量过程中对于测量设备保持固定。

然而，在生命体被固定到测量设备上的情况下，当需要长时间测量或进行常规测量时会带来很多不便，例如被测人员不能离开测量设备或者一台设备只能测量一个人。

此外，由于生命体的表面通常是软的，因此测量设备对于生命体的反复安装和拆卸会导致在测量条件中的误差。例如，在采用钳形测量探测器或采用用双面胶带将测量探测器固定到测量部位上的方法的情况下，除了当进行测量时之外，生命体的测量部位可从测量设备的光学系统上拆下。然而，却很难精确地返回到原测量部位的先前的位置，即，很难将探测器精确地安装到先前的测量部位上，以便再次进行测量。

作为重新精确地找到测量部位的位置的方法，已有人提出过下述这些方法，即：在生命体的测量部位上作标记并根据标记直观地确定测量部位；和预先作一个测量部位图案并利用该图案确定测量部位。然而，由于生命体是柔软的，所以这两种方法都难以重新找到测量部位的位置。用后一种方法，需要与测量部位的数量一样多的图案。在测量部位变形的情况下，该图案便不能再使用了。

在这种情况下产生的本发明，其目的之一是提供一种简单的测量条件设置定位装置和一种采用该装置的测量条件设置方法，所述装置用于在测量时容易并精确地将测量条件设置为理想的条件，该测量条件包括一个测量部位和一个相应于光学测量系统的、与测量部位相应的位置，该装置还用于当不进行测量时从光学测量系统中卸下测量部位；其目的之二是提供一种生命体信息测量设备，用以提供偏差很小的极精确的测量值。

本发明的内容

一种根据本发明的测量条件设置定位装置，用于将测量条件设置为理想的条件，所述测量条件包括一个在生命体上的指定部位和光学测量系统之间的位置关系，在生命体信息的测量中包括从光学测量系统用光线照射所指定的部位，和根据从所指定的部位得到的光线来获取生命体信息，该测量条件设置定位装置包括一个与固定部位接触的测量部位固定部分；以及一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一部分对于该光学测量系统固定部分是可拆卸的，该光学测量系统固定部分用于在光学测量系统的一部分与光学测量系统连接时，在指定的相对位置关系中固定光学测量系统的一个部分和指定的部位，其中，在测量时，光学测量系统的所述部分与光学测量系统固定部分连接，从而实现所需的测量条件，并且当不进行测量时，光学测量系统的所述部分与光学测量系统的固定部分分开。从而可实现上述目的。

光学测量系统的所述部分可包括一个光线照射部分，用于将光线直接照射到生命体的指定部位上，并且，该光线照射部分在测量时可以与光学测量系统的固定部分连接，从而以指定的位置关系固定该光线照射部分和指定的部位。

光学测量系统的所述部分可以包括一个用于接收从生命体上指定部位获得的光线的光线接收部分，并且该光线接收部分可以在测量时与光学测量系统的固定部分连接，从而以指定的位置关系固定光线接收部分和指定的部位。

光学测量系统的固定部分可以具有一个开口，并且生命体的指定部位可以被插入该开口。

根据本发明的用于设置测量条件的测量条件设置方法，采用一种测量条件设置定位装置，将包括一个在生命体的一个指定部位和光学测量系统之间的位置关系在内的测量条件设置到理想条件，在生命体信息的测量中，包括用来自光学测量系统的光照射所指定的部位，和根据从所指定的部位得到的光线来获取生命体信息；该测量条件设置定位装置包括一个与指定部位相连的测量部位固定部分，和一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一部分对于该光学测量系统固定部分是可拆卸的，该光学测量系统固定部分用于在光学测量系统的一部分与光学测量系统连接时，在指定的相对位置关系中固定光学测量系统的一个部分和指定的部位，该测量条件设置方法包括下述步骤：当测量时，将光学测量系统的所述部分连接到测量条件设置定位装置的光学测量系统固定部分上，从而实现所需的测量条件；当不进行测量时，将光学测量系统从测量条件设置定位装置上移去。从而，可实现上述目的。

光学测量系统部分可包括一个用于以光线照射生命体的指定部位的光线照射部分，当进行测量时，该光线照射部分连接到光学测量系统固定部分上，从而以指定的位置关系固定所述的光线照射部分和所述的指定部位。

关系测量系统的一部分可包括一个光接收部分，用于接收从生命体的指定部分获得的光线，在进行测量时，该光线接收部分可连接到光学测量系统的固定部分上，从而以指定的位置关系固定所述的光线接收部分和所述的指定部位。

光学测量系统固定部分可具有一个开口，由光线照射的生命体的指定部位可插入该开口中。

一种根据本发明的生命体信息测量设备，用于利用光线照射生命体的一个指定部位，并根据从指定部位获得的光线获取生命体信息。该设备包括一个光学测量系统，它用光线照射指定部位并接收从该指定部位获得的光线；一种测量条件设置定位装置，它具有一个连接到所述的指定部位上的测量部位固定部分，和一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一部分相对于该光学测量系统固定部分是可拆卸地安装的，该光学测量系统固定部分用于以指定的位置关系固定光学测量系统的所述部分和指定部位；一个算术运算处理部分，用于根据从指定部位获得并被光学测量系统接收到的光线的强度对生命体信息进行算术运算；一个输出部分，用于输出作为算术运算的结果所获得的生命体信息。其中，在进行测量时光学测量系统固定到测量条件设置定位装置的光学测量系统固定部分上，从而将包括生命体指定部位与光学测量系统之间的位置关系在内的测量条件设置到理想的条件；当不进行测量时，光学测量系统从测量条件设置定位装置上卸下。从而实现上述目的。

光学测量系统部分可包括一个光线照射部分，用于以光线照射生命体指定部位，光线照射部分在测量时可连接到光学测量系统固定部分上，从而以指定的位置关系固定光线照射部分和指定部位。

光学测量系统部分可包括一个光线接收部分，用于接收从生命体指定部位获得的光线，光线接收部分可在测量时连接到光学测量系统的固定部分上，从而以指定的位置关系固定所述光线接收部分和所述指定部位。

光学测量系统固定部分可具有一个开口，生命体的指定部位可插入该开口。

光学测量系统可具有一个集光球。

光学测量系统可具有一个光纤。

附图简要说明

图1A和图1B是用于说明本发明的生命体信息测量设备的结构的实施例的示意图。图1A表示不进行测量时的状态，图1B表示进行测量时的状态。

图2是一个用于说明本发明的测量条件设置定位装置的实施例的视图。

图3是一个用于说明本发明的测量条件设置定位装置的另一个实施例的视图。

图4A和图4B是用于说明本发明的一个生命体信息测量设备的另一个实施例的结构示意图。图4A表示不进行测量时的状态，图4B表示进行测量时的状态。

图5是一个用于说明本发明的再一个测量条件设置定位装置的实施例的视图。

图6是一个用于说明采用集光球的生命体信息测量设备所测得的在人手表面上的漫反射光作为CV值(热值)能谱的偏差图示。

图7是一个用于说明采用光纤的生命体信息测量设备所测得的在人手表面上的漫反射光作为CV值(热值)能谱的偏差图示。

图8是用于说明另一个测量条件设置定位装置实施例的图示。

图9是用于说明另一个测量条件设置定位装置实施例的图示。

图10是用于说明另一个测量条件设置定位装置实施例的图示。

图11是用于说明另一个测量条件设置定位装置实施例的图示。

图12是用于说明另一个测量条件设置定位装置实施例的图示。

实现本发明的最佳方式

当用光学方法测量生命体的信息时，一种根据本发明的测量条件设置定位装置，用于将光学测量系统和生命体上一个将被光线照射的部位固定到一起。测量条件设置定位装置包括一个测量部位固定部分，它被固定到生命体的测量部位上，以便限定测量部位的相对位置、角度和表面面积。基本上，测量条件设置定位装置总是固定到生命体的测量部位上，例如利用胶带或固定带等。或者，测量部位固定部分可以是一个开口。在这种情况下，可通过将测量部位插入该开口而将测量条件设置定位装置和所述的测量部位固定到一起。

测量条件设置定位装置还包括一个用于光学测量系统的固定部分，该固定部分被固定到测量部位固定部分上。光学测量系统的一部分仅在测量时连接到光学测量系统的固定部分上。从而，在整个测量过程中，诸如光线向测量部位的入射角、光学测量系统的光线照射部分与测量部位之间的距离、测量部位与从测量部位接收光线的光线接收部分之间的距离以及光线接收部分和测量部位之间的位置关系等条件，均可保持在理想的条件，例如这样的测量条件，即，它可以提供最精确的测量值。

如上所述，当采用本发明的测量条件设置定位装置时，用于光学测量系统的固定部分和固定到生命体测量部位的测量部位固定部分之间的位置关系保持不变。从而，即使当光学测量系统从测量条件设置定位装置上卸下，然后再重新安装上去，只要保持测量条件设置定位装置固定在生命体的测量部位上不动，就可以很容易而精确地再现理想的条件。因此，当采用本发明所述的测量条件设置定位装置时，即使在多次重复测量生命体信息的情况下，测量条件也总是可再现的。因此，在一系列的测量中，可获得偏差很小的高精度测量值。

所提供的光学测量系统固定部分是一个用于光线照射部分的固定部分，光学测量系统的光线照射部分与之相连接，同时也是一个用于光线接收部分的固定部分，光线接收部分与之相连接。在光学测量系统中的光线照射部分和光线接收部分是同一物体时，例如在采用使用光纤(“random fiber”)或集光球的光学测量系统中，则只要一个固定部分。光学测量系统固定部分和光学测量系统的所述部分通过插入系统、螺纹系统或类似系统而相互连接。或者，也可以利用磁力进行连接。

一种根据本发明的生命体信息测量设备包括一个光学测量系统和上述的测量条件设置定位装置。首先，在测量之前，将测量条件设置定位装置连接到一个测量目标上，也就是将要被光线照射的生命体的部位上，光学测量系统的一个部分连接到测量条件设置定位装置上。在这种状态下，用从光学测量系统发出的光线照射生命体，然后光学测量系统的光线接收部分接收所产生的透射光、反射光或散射光。根据光线接收部分所接收到的光线强度进行算术运算，可以获得生命体信息。通过一个输出部分输出所获取的生命体信息。

根据本发明的生命体信息测量设备，包括上述的测量条件设置定位装置。从而，在整个测量过程中可以将测量条件保持在理想的条件下。即使实质上是同一测量重复多次，只要测量条件设置定位装置保持固定在生命体上，通过重复上述的过程就可以很容易而精确地再现理想的测量条件。因而，每完成一次测量，就可以把光学测量系统从测量条件设置定位装置上拆卸下来。如果有必要，在每次测量之后，可以对光学测量系统从测量条件设置定位装置卸下的状态进行一次背景测量。

下面将参照附图对本发明所述的测量条件设置定位装置和一个生命体信息测量设备的实施例进行描述。

【实施例1】

图1A和图1B是用于说明本实施例中生命体测量设备的视图。图1A表示不进行测量时的状态，图1B表示进行测量时的状态。

本实施例中的生命体信息测量设备100包括一个连接到生命体测量部位1上的测量条件设置定位装置2，一个光学测量系统，一个算术运算控制部分7和一个输出部分8。光学测量系统包括一个光线照射部分3，它用于将光线照射到测量部位1上；一个光学投射系统4，它用于将从光源(未示出)发出的光投射到光线照射部分3上；一个光线接收部分5，它用于接收被测量部位1反射的光；以及一个光线接收光学系统6，它用于检测由光接收部分5所接收的光线的强度。在本实施例中，光线照射部分3和光线接收部分5连接到测量条件设置定位装置2上。算术运算控制部分7对光线接收光学系统6所接收到的反射光的强度进行算术运算，从而得到测量部位1处的生命体信息。生命体信息通过输出部分8输出。

图2中给出了一个本发明所述的测量条件设置定位装置的实施例。图中所示的测量条件设置定位装置2a可以用作图1A和图1B中所示的生命体信息测量设备100的测量条件设置定位装置2a。测量条件设置定位装置2a包括一个测量部位固定部分9和作为光学测量系统固定部分的两个固定部分10和11。测量条件设置定位装置2a是这样设计的，它使得只要固定部分9连接到测量部位1上以及光线照射部分3和光线接收部分5分别连接到固定部分10和11上，光学测量系统的各部件相对于测量部位1的相对位置便处于最佳状态。三个固定部分9、10和11相互之间的位置关系保持不变。这种测量条件设置定位装置可以利用整体成形工艺、采用金属材料或树脂材料等制成。

测量部位固定部分9通过例如一个胶带或固定带固定到测量部位1上。至于用于分别将光学测量系统的光线照射部分3和光线接收部分5连接到光线照射部分固定部分10和光线接收部分固定部分11上的系统，任何一种可以用简单方式进行连接和卸下的系统均可采用。可采用一个插入系统、螺纹系统、利用磁体的系统等等。

图2中所示的测量条件设置定位装置2a被用在图1A和1B所示的光学测量系统中，该系统采用两个彼此隔开的分立的组件作为光线照射部分和光线接收部分。相反地，在光学测量系统具有一个同时起着光线照射部分和光线接收部分作用的构件时，测量条件设置定位装置可以仅具有一个光学测量系统固定部分。作为这种测量条件设置定位装置的一个例子，图3给出了一种测量条件设置定位装置2b，它具有一个测量部位固定部分9b和一个光学测量系统固定部分10b。

在光学测量系统具有一个同时起着光线照射部分和光线接收部分作用的构件的情况下，可以采用具有图8至图12所示结构的测量条件设置定位装置来代替图3中所示的测量条件设置定位装置2b。图8示出了一个例子，在这个例子中，在同时起着光线照射部分和光线接收部分作用的光纤12c的外壁的一部分上形成一个凹槽，在测量条件设置定位装置2c的光学测量系统固定部分10c的内壁的一部分上提供一个凸起。与前面所述的测量条件设置定位装置2a一样，测量条件设置定位装置2c利用胶带、固定带或类似物固定在测量部位1上。在光纤12c插入光学测量系统固定部分10c、光纤12c的凹槽与光学测量系统固定部分10c的凸起相互啮合时进行测量。从而，在整个测量过程中，诸如光线对于测量部位1的入射角、光学测量系统从测量部位1接收到反射光(漫反射)的角度、光学测量系统中的光源和光线接收元件(均未示出)到测量部位1的距离等测量条件均保持不变。在重复进行测量的情况下，只要推动光纤12c的凹槽使之与光学测量系统固定部分10的凸起啮合就可再现相同的测量条件。

在图9所示的例子中，在同时起着光线照射部分和接收部分作用的光纤12d的外壁上设置一个凸起。凸起是这样设置的，它使得从光纤12d的顶端到凸起的距离基本上等于测量条件设置定位装置2d的光学测量系统固定部分10d的深度。从而，当光纤12d被插入到光学测量系统固定部分10d中而进行测量时，光纤12d的凸起位于该固定部分10d的顶部边缘。在光纤12d的外壁上可以有一个凸起或在两侧有多个凸起。或者，光纤12d可以具有一个围绕着外壁的环形凸起。在任何情况下，只要将光纤12d插入到光学测量系统固定部分10d中，光纤12d就被定位。以这种方式可以重复地再现相同的测量条件。

在图10所示的例子中，采用一个在一个外壁上具有凸起的光纤12e。这个例子与图9所示的例子不同之处在于，光纤12e与测量条件设置定位装置2e的相互固定是通过在测量条件设置定位装置2e的光学测量系统固定部分10e上形成一个L形切口、并把光纤12e的凸起嵌入L形切口中来实现的。通过采用光纤12e和具有这种结构的测量条件设置定位装置2e，光纤12e可以容易而精确地被定位和固定。可以重复地再现相同的测量条件。

在上述的例子中，测量条件设置定位装置2a、2b、2c、2d和2e利用胶带、固定带或类似物固定到测量部位。固定方式不仅限于此。例如，测量条件设置定位装置可具有自行固定到测量部位的能力。图11示出了一个环形测量条件设置定位装置2f。当例如测量部位1是臂部的一部分时，采用设置定位装置2f。臂部插入到设置定位装置2f内。在用橡皮制成的测量条件设置定位装置2f的环形表面的一部分上设置一个光学测量系统固定部分10f。当光纤12f插入光学测量系统固定部分10f中时，光纤12f相对于测量部位1固定。在这个例子中，测量条件设置定位装置2f借助于橡皮的收缩而固定在测量部位1上，光纤12f作为光学测量系统的一部分也借助橡皮的收缩而固定在测量条件设置定位装置2f上。因而，在测量过程中，测量条件没有改变。在重复进行测量的情况下，可以容易而精确地重复再现相同的测量条件。由橡胶制成的测量条件设置定位装置2f可以是环形的或圆筒状的。

下面将描述另外一个具有固定能力的测量条件设置定位装置的例子。图12给出了一个具有测量部位固定部分9g和光学测量系统固定部分10g的测量条件设置定位装置2g。固定部分9g和固定部分10g由用玻璃等物构成的透明片14相互分离开来。测量部位1被从连接到固定部分10g上的光纤传来的光通过透明片14照射。设置定位装置2g进而还具有一个连接到测量部位固定部分9g上的泵13。当测量部位固定部分9g放到测量部位1上时，泵13降低被测量部位固定部分9g的内壁、透明片14和测量部位1所围绕的空间内的压力，从而将设置定位装置2g和测量部位1相互固定。光学测量系统固定部分10g和作为光学测量系统一部分的光纤12g以和图8所示例子相同的方式相互固定。光学测量系统以这种方式固定到测量部位1上。从而，在测量过程中，测量条件保持不变。尽管重复多次进行测量，而每次测量完毕之后将光学测量系统从测量条件设置定位装置上卸下，也可再现相同的测量条件。

在这个实施例中，将参照图1A和图1B对一个生命体信息测量设备进行描述。

如上所述，光学测量系统包括：具有用于以光线照射生命体测量部位1的光线照射部分3和一个光源(未示出)的投射光学系统4，以便将从光源发出的光导向光线照射部分3；具有用于接收被测量部位1反射(散射)的光的光线接收部分5和一个光探测器(未示出)的光线接收光学系统6，以便将由光线接收部分5接收到的光导向光探测器。除光源外，投射光学系统4还有一个分光器，将从光源发出的光分成光谱；以及一个光纤。分光的光线通过光纤被导向光线照射部分3。

光线接收光学系统6除具有用于探测所接收到的光的强度的探测器外也有一个分光器，它用于将光线接收部分5接收的光进行分光，该系统还有一个光纤，用于将光线导向光探测器。光线接收光学系统6进而还包括一个接口电路，用于将光探测器的输出放大并将该输出转换成一个数字信号。从接口电路输出的强度与相关的被吸收的光的强度有关，而光的吸收强度则与测量部分1处的生命体的信息有关。由接口电路输出的强度送入算术运算控制部分7。

在这个例子中，光学测量系统内的光线照射部分3和光线接收部分5连接到测量条件设置定位装置2上，从而固定到测量部位1上。连接到测量条件设置定位装置2上的光学系统的那部分的形状根据测量条件设置定位装置2的形状来设计，如参照图2、图3和图8至12所描述过的那样。换句话说，光线照射部分3和光线接收部分5可以相互邻近设置并连接到测量条件设置定位装置2的一个单一的光学测量系统固定部分上。或者，光线照射部分3和光线接收部分5可以设置成彼此分开并分别连接到不同的光学系统固定部分(光线照射固定部分和光线接收固定部分)上。

如上所述，光线照射部分3和光线接收部分5可利用一个集光球或一个光纤形成一个单一的构件。不言而喻，在这种情况下，测量条件设置定位装置只需要一个光学测量系统固定部分。

算术运算控制部分7具有一个微计算机，并对从光学测量系统的接口电路输入的数学信号进行算术运算。从而对目标生命体的生命信息进行计算。所计算出的生命体信息输出到输出部分8，该输出部分8例如包括一个CRT(阴极射线管)显示器和一个打印机。

算术运算控制部分7产生一个控制信号并将控制信号提供给光学测量系统及输出部分8。该控制信号控制光源、分光器、光学测量系统中的接口电路及输出部分8的操作。

利用在图1A和1B中所示的生命体信息测量设备对生命体信息的测量以如下方式进行。

首先，将测量条件设置定位装置2的测量部位固定部分9固定到生命体的任意一个测量部位1上。接着，在测量开始之前，将光学测量系统的一部分连接到测量系统设置定位装置2的光学测量系统的固定部分上。在利用图2中所示的测量条件设置定位装置2的情况下，光照射部分3和光接收部分5分别安装于光照射部分的固定部件10和光接收部分的固定部件11上。从而使投射光学系统4和接收光学系统6均固定到测量部位1处。测量部位1、投射光学系统4和接收光学系统6均处于最佳相对位置。这些相对位置设置在可进行最灵敏和最精确测量的地方。

用来自投射光学系统4的光源的光通过光的照射部分3以如下方式照射测量部位1。由测量部位1反射(散射)的光入射到光的接收部分5并到达光的接收光学系统6的光探测器。光探测器将接收到的光按照光的强度转换成电信号。电信号由接口电路转换成数字信号并送入算术运算控制部分7。算术运算控制部分7根据数字信号检测出生命体的生命信息(例如生命体中所测成分的浓度)，并将该信息显示在输出部分8的显示器上或者利用打印机打印出该信息。

在测量完成后，光照射部分3和光接收部分5从测量条件设置定位装置2的光学测量系统的固定部分上卸下。从而使光学测量系统脱离生命体的测量部位1。如果有必要的话，在此之后，可进行背景测量。通过重复进行这一操作，能够以非常令人满意的重复性再现最佳测量条件，并获得再现性很好的测量结果。

通过利用本发明所提供的测量条件设置定位装置2，可精确地再现测量部位1。从而，可以保持内部组织上的诸如测量部位的表面面积、表面信息以及生命体信息等条件。测量光学系统与测量部位1的相对位置可以恒定地、精确地设置在最佳相对位置处。从而在散射光的情况下，可以保持诸如反射率、透射率、光路长度及加在测量部位上的压力等条件不变。

图6是一个曲线图，它表示当用一个其中的光照射部分3和接收部分4是由一个单一的集光球构成的生命体信息测量设备来测量被人手的表面漫反射的光线时，所获得的再现性。在下述各种情况下，均进行十次能谱测量，即，第一种情况为测量部位及测量光学系统每次测量时均不固定，而是重新对它们定位，第二种情况为测量部位相对于光学测量系统固定，第三种情况为在每次测量中利用本发明所提供的测量条件设置定位装置对测定部位重新定位。在图6中，所得能谱用曲线301、302和303表示，它们是按不同波长的CV值(热值)能谱。如从图6中可以看到的，在利用本发明的测量条件设置定位装置将测量部位固定到光学测量系统上的情况下(曲线303)，其能谱所显示出来的再现性显著优于测定部位未固定到光学测量系统上时(曲线301)所获得的再现性，而与生命体固定到光学测量系统上时(曲线302)所获得的再现性大致相同。

图7示出了利用用光纤代替集光球构成光照射部分3和光接收部分4的生命体信息测量设备测量人手表面漫反射光时获得的CV值(热值)能谱。在这种情况下，同样对如下几种情况中的各种情况均测量十次能谱，第一种情况为测量部位和光学测量系统均不固定，每次测量时重新定位，第二种情况为测量部位以传统方式固定在光学测量系统上(即，不用本发明提供的测量条件设置定位装置)，第三种情况为利用本发明提供的测量条件设置定位装置将测量部位和光学测量系统相互固定在一起。如从图7中可以看出的，当利用光纤时，在利用本发明的测量条件设置定位装置将测量部位与光学测量系统相互固定在一起的情况下(曲线403)，所示的能谱的再现性显著优于测量部位不固定在光学测量系统上时所获得的再现性(曲线401)，并大致等同于生命体固定在光学测量系统上时的再现性(曲线402)。

【实施例2】

下面将参照图4A和4B描述在第二个例子中的生命体信息测量设备。在图4A和4B中，与在图1A和1B中已经描述过部件相同的部件将具有相同的标号，对它们的详细描述将被略去。

在这个例子中，测量条件设置定位装置2是环形的或手镯形的。通过将包括测量部位1在内的生命体的一部分插入定位装置2而使测量部位1和测量条件设置定位装置2相互固定。在这个例子中，用于测量生命体信息的光线在测量部位透过生命体。从而，光学测量系统的光照射部分3和光接收部分5应这样放置，即，使得生命体介于它们之间。图4A和4B分别表示不进行测量时的横截面视图和在进行测量时测量条件设置定位装置2连接于生命体上的情况下的横截面视面。

如图4A所示，在测量之前，包括测量部位在内的生命体的一部分首先插入测量条件设置定位装置2内并从而固定。测量部位用诸如胶带、固定带等物加以固定。图5示出了一个可用于用透射光探测生命体信息的生命体信息测量设备上的测量条件设置定位装置2h的例子。作为光学测量系统的固定部分的光照射部分固定部件10h和光接收部分固定部件11h形成于圆筒形测量部位固定部件9h的壁上。固定部件9h、10h和11h相互固定，它们的相互位置不变。如图11和图12所示，可以采用一个具有自身固定能力的测量条件设置定位装置。接着，如图4B所示，光照射部分3和光接收部分5分别连接到作为光学测量系统固定部分的光照射部分的固定部件10和光接收部分的固定部件11上，然后加以固定。安装和固定可用任何简单的系统来完成，例如螺纹系统、插入系统或采用磁体的系统。

由光学投射系统4的一个光源(未示出)发射出来的光线通过光照射部分3投射到生命体的测量部位1上，在测量部位1穿过生命体的光到达接收部分5。到达光接收部分5的光被光线接收光学系统6的一个光探测器(未示出)转换成其幅度与光线的强度相对应的电信号，并被光线接收光学系统6的一个接收电路(未示出)转换成一个数字信号。然后，数字信号被输出到算术运算控制部分7。算术运算控制部分7检测生命体的生命体信息(例如所测成分的浓度)，并将结果输出到输出部分8。

这样，在这个例子中，在整个测量过程中，测量部位1和光学测量系统的相对位置也同样保持不变，从而可以获得仅有微小偏差的高精度测量结果。在测量条件设置定位装置2h一直保持与包括测量部位在内的生命体相连接的情况下，即使在多次重复测量过程中，在每次测量之后光学测量系统从测量部位1脱开，也可以很容易精确地重现理想的测量条件。从而可以获得再现性非常令人满意的测量结果。

在工业上的应用

根据本发明，一个测量条件设置定位装置被固定在测量部位上。在测量时，一个光学测量系统被固定到定位装置上；并且当不进行测量时，将光学测量系统卸下。这样，可以很容易而精确地重新返回到测量部位，并可容易而精确地重复性地再现测量光学系统相对于测量部位的相对位置。因为生命体是柔软而具有弹性的，所以光学系统对于生命体的固定和脱离往往会导致不能返回到正确的测量部位。但是，根据本发明，采用一种测量条件设置定位装置，并且该测量条件设置定位装置用机械方式与光学测量系统相互固定或相互脱离，因而可以实现对测量部位更加精确的再现。

根据本发明，预先固定到生命体的测量部位上的测量条件设置定位装置的光照射部分的固定部件与光学测量系统的光照射部分在测量时相互固定在一起，而在不进行测量时则相互脱离。从而，测量部位以及光照射部分相对于该测量部位的相对位置可容易而精确地重复再现。

进而，根据本发明，预先固定于生命体测量部位的测量条件设置定位装置的光接收部分的固定部分与光学测量系统的光接收部分在测量时相互固定在一起，而在不进行测量时则相互脱离。从而，测量部位以及光学测量系统的光接收部分相对于该测量部位的相对位置可容易而精确地重复再现。

此外，根据本发明，光学测量系统的光照射部分和光接收部分分别固定于预先固定到生命体的测量部位上的测量条件设置定位装置的光照射部分的固定部件和光接收部分的固定部件上，并在不进行测量时与它们分开。从而，测量部位以及光学测量系统与该测量部位的相对位置可容易而精确地重复再现。

此外，根据本发明，借助测量条件设置定位装置可精确地重现该测量部位。从而可以保持诸如测量部位的表面面积、表面信息以及生命体信息等测量条件不变。

此外，根据本发明，借助测量条件设置定位装置可精确地再现光学测量系统相对于测量部位的相对位置。因而，在漫射光的情况下，可以保持诸如在测量部位处的反射率和透射率、光路长度以及加到测量部位处的压力等条件不变。

进而，根据本发明，借助测量条件设置定位装置，可精确地再现上述测量条件。从而，可以从生命体获取误差很小的透射光、反射光或散射光。通过根据这种误差很小的光的强度、经算术运算处理获取生命体的生命体信息，能够以很高的再现性测量对于生命体的生命体信息。

此外，根据本发明，可提供一种适用于任何测量目标的结构简单的测量条件设置定位装置。

Claims (14)

1、一种用于设置测量条件的测量条件设置定位装置，用于将包括一个在生命体上的指定部位与光学测量系统之间的位置关系在内的测量条件设置到理想的条件，在生命体信息的测量中包括用来自光学测量系统的光线照射所述指定部位并根据从所述指定部位获得的光线来获取生命体信息，该测量条件设置定位装置包括：

一个与指定部位相联的测量部位固定部分；以及

一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一个部分与该光学测量系统固定部分是可拆卸地安装的，当光学测量系统的所述部分与光学测量系统相连接时，光学测量系统固定部分用于以指定的位置关系固定光学测量系统的所述部分和所述指定部位；

其中，在测量时，光学测量系统的所述部分与光学测量系统的固定部分连接，从而实现所需的测量条件，并且，当不进行测量时，光学测量系统的所述部分与光学测量系统的固定部分脱离。

2、如权利要求1所述的测量条件设置定位装置，其特征在于，光学测量系统的所述部分包括一个用于以光线照射生命体上的指定部位的光线照射部分，并且在测量时，该光线照射部分与光学测量系统的固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定光线照射部分和指定部位。

3、如权利要求1或2所述的测量条件设置定位装置，其特征在于，光学测量系统的所述部分包括一个用于接收从生命体上的指定部位获得的光线的光线接收部分，并且在测量时，该光线接收部分与光学测量系统固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定光线接收部分和指定部位。

4、如权利要求1至3中任何一项所述的测量条件设置定位装置，其特征在于，光学测量系统的固定部分具有一个开口，并且生命体的指定部位被插入到该开口中。

5、一种用于设置测量条件的测量条件设置方法，该方法采用一种测量条件设置定位装置，将包括一个在生命体上的指定部分与光学测量系统之间的位置关系在内的所述测量条件设置为理想的条件，在生命体信息的测量中包括用从光学测量系统发出的光线照射指定部位和根据从指定部位获得的光线获取生命体信息；所述测量条件设置定位装置包括一个与所述指定部位连接的测量部位固定部分，和一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一个部分对于该光学测量系统的固定部分是可拆卸地安装的，当光学测量系统的所述部分与光学测量系统的固定部分连接时，该光学测量系统固定部分用于固定光学测量系统的所述部分和指定部位，所述的测量条件设置方法包括以下步骤：

在进行测量时，将光学测量系统的所述部分连接到测量条件设置定位装置的光学测量系统固定部分上，从而实现所需的测量条件；以及

当不进行测量时，将光学测量系统从测量条件设置定位装置上卸下。

6、如权利要求5所述的测量条件设置方法，其特征在于，所述光学测量系统的所述部分包括一个用于以光线照射生命体的指定部位的光线照射部分，并且当测量时，该光线照射部分与光学测量系统的固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定所述光线照射部分和指定部位。

7、如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，光学测量系统包括一个用于接收从生命体上的指定部位获得的光线的光线接收部分，并且当测量时，该光线接收部分与光学测量系统的固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定所述光线接收部分和指定部位。

8、如权利要求5至7中任何一项所述的测量条件设置方法，其特征在于，光学测量系统的固定部分具有一个开口，由光线照射的生命体上的指定部位被插入到该开口中。

9、一种生命体信息测量设备，用于以光线照射生命体上的指定部位并根据从指定部位获得的光线获取生命体信息，该设备包括：

一个用于以光线照射指定部位并接收从该指定部位获取的光线的光学测量系统；

一个测量条件设置定位装置，该装置具有一个与指定部位连接的测量部位固定部分，和一个光学测量系统固定部分，光学测量系统的一个部分与所述光学测量系统固定部分是可拆卸地安装的，该光学测量系统固定部分用于以指定的位置关系固定光学测量系统的所述部分和指定部位；

一个算术运算处理部分，根据从指定部位发出的光线的强度和光学测量系统所接收到的光线强度，对生命体信息进行算术运算；以及

一个输出部分，用于输出作为算术运算结果而获得的生命体信息；

其中，当进行测量时，光学测量系统的所述部分与测量条件设置定位装置的光学测量系统固定部分相连接，从而将测量条件设置为理想的条件，测量条件包括一个生命体的指定部位与光学测量系统之间的位置关系；并且当不进行测量时，光学测量系统从测量条件设置定位装置上卸下。

10、如权利要求9所述的生命体信息测量设备，其特征在于，光学测量系统的所述部分包括一个用于以光线照射生命体上的指定部位的光线照射部分，并且当进行测量时，该光线照射部分与光学测量系统的固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定所述光线照射部分和指定部位。

11、如权利要求9或10所述的生命体信息测量设备，其特征在于，光学测量系统的所述部分包括一个用于接收从生命体上的指定部位获得的光线的光线接收部分，并且当进行测量时，所述光线接收部分与光学测量系统固定部分相连接，从而以指定的位置关系固定光线接收部分和指定部位。

12、如权利要求9至11中任何一项所述的生命体信息测量设备，其特征在于，所述光学测量系统固定部分具有一个开口，并且生命体上的指定部位被插入到该开口中。

13、如权利要求9至12中任何一项所述的生命体信息测量设备，其特征在于，所述光学测量系统具有一个集光球。

14、如权利要求9至12中任何一项所述的生命体信息测量设备，其特征在于，所述光学测量系统具有一个光纤。

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