JP2000116625A

JP2000116625A - 光計測方法及び装置

Info

Publication number: JP2000116625A
Application number: JP10290878A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Yamashita; 優一山下; Atsushi Maki; 敦牧; Fumio Kawaguchi; 文男川口
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-04-25
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: JP4055266B2; US6611698B1; WO2000022415A1

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性の高い多チャンネル同時計測を可能にす
るのに適した光計測技術を提供すること。【解決手段】光源部１から放射される光強度をそれぞれ
異なる周波数で変調し被検体９の複数光照射位置に照射
する。被検体から検出された光をアフォトダイオード１
１で電気信号に変換し、ロックイン増幅器モジュール１
２で変調信号を検出し、処理部１７で被検体内部の情報
として処理する。本計測前に準備計測として光源部から
光を順次放射し、検出光の信号レベルを各光照射位置毎
に計測する。その検出光間のレベル差が所定範囲内に入
るように制御部１９は光強度及び検出信号レベルを制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光計測方法及び装
置、特に生体内部の情報を光を用いて計測するのに適し
た光計測方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体内部の血液循環、血行動態及び酸素
代謝を、簡便に、被検体である被検者に対して低拘束で
かつ生体に害を与えずに計測する装置が臨床医学及び脳
科学などの分野で大いに望まれている。例えば頭部を計
測対象とすると、脳梗塞、脳内出血、痴呆症などの脳疾
患、さらには思考、言語、運動などの高次脳機能の計測
などが具体的なニーズとして挙げられる。また、このよ
うな計測対象は頭部に限らず、胸部では心筋梗塞などの
心臓疾患、腹部では腎臓、肝臓などの内臓疾患に対する
予防診断が、さらには手足の筋肉における酸素代謝計測
なども挙げることができる。

【０００３】ここで、計測対象を頭部として考えた場
合、脳内の疾患もしくは高次脳機能の計測において、疾
患部又は脳機能領域を明確に特定する必要がある。その
ためには、頭部の画像計測が重要となる。もちろん、こ
の画像計測の重要性は、頭部だけに限らず胸部、腹部等
についても言えることである。

【０００４】この重要性を示す例としては、脳機能の画
像計測装置として、ポジトロンエミッション断層装置
（ＰＥＴ）及び機能的核磁気共鳴断層装置（ｆＭＲＩ）
及び脳磁場計測装置（ＭＥＧ）が現在広く用いられてい
る状況を挙げることができる。これらの装置は、脳内の
活動領域を画像として計測可能という利点がある一方、
装置が大型でその扱いが非常に煩雑であるという欠点が
存在する。例えば、これらの装置の設置には専用の大き
な部屋が必要となり、もちろん装置の移動は現実的には
困難である。さらに、計測中、被検者は装置内部で固定
姿勢を長時間強いられるため、被検者に対する拘束性は
非常に高いと共に、精神的にも苦痛を強いることにな
る。また、装置の保守管理を行う専任者も必要になるこ
とから、装置の運用には莫大な費用を要する。

【０００５】一方、生体内部の血液循環、血行動態及び
酸素代謝を、簡便に、被検者に対して低拘束でかつ生体
に害を与えずに計測する方法として、光計測は非常に有
効な手段である。その第１の理由としては、生体の血液
循環と酸素代謝は、生体中の特定色素（ヘモグロビン、
チトクローム、ミオグロビン等）の濃度及び濃度変化に
対応し、これらの色素濃度は可視から赤外領域の波長の
光吸収量から求められることが挙げられる。この血液循
環及び酸素代謝は、生体内器官の正常及び異常、さらに
は高次脳機能に関する脳の活性化に対応している。ま
た、光計測が有効である第２の理由としては、半導体レ
ーザ・発光ダイオード及びフォトダイオード関連技術に
より装置の小型及び簡便化が実現できることが挙げられ
る。さらに、柔軟性の高い光ファイバを測定に利用する
ことで、計測中における頭部固定が不要となり、被検者
への拘束性が非常に小さくなると共に精神的な苦痛も大
幅に低減できる。さらに第３の理由として、光強度が安
全基準（ANSIZ 136-1973, JISC6802規格:2mW/mm²）の範
囲内に抑えられており、従ってその光照射により生体に
害が与えられないことが挙げれる。

【０００６】また、これらの特徴以外にも、光計測は実
時間計測及び生体中の色素濃度定量化など、前述のＰＥ
Ｔ、ｆＭＲＩ、ＭＥＧにはないい利点を有している。こ
のような光計測の利点を利用して、可視から赤外領域の
波長の光を生体に照射し、生体内で反射しその生体内を
通過した光を検出することで生体内部を計測する装置
が、例えば特開昭５７−１１５２３２号あるいは特開昭
６３−２７５３２３号に記載されている。さらに、光計
測により生体を画像化する装置が特開平９−１９４０８
号及び特開平９−１４９９０３号に記載されている。ま
た、この光を用いた生体の画像計測の有用性は、例え
ば、アツシ・マキ(Atsushi Maki)他による「無侵襲近赤
外光トポグラフィによるヒト脳活動の時空間解析(Spati
al and temporal analysis of human moter activity u
sing noninvasive NIR topography)」、１９９５年、メ
ディカルフィジックス、第２２巻、第１９９７〜２００
５頁(Medical physics,22,1997(1995))記載されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に生体計測におい
て、高い時間分解能及び高精度計測は必要な性能であ
る。前述の特開平９−１４９９０３号に記載された装置
では、ヘモグロビンなどの生体色素濃度変化の画像計測
に必要となる複数波長及び複数位置での多チャンネル計
測を同時に行うことで、高い時間分解能が実現されてい
る。この特開平９−１４９９０３号に記載されている装
置の概略を図１４に示す。この装置は、被検者の複数の
光照射位置に光が照射され、複数の光検出位置から光を
検出する構成となっている。

【０００８】この場合、光強度が光照射位置毎に異なる
周波数で変調されている。例えば、図１４における光照
射位置１、２、３、４から照射される光の変調周波数を
それぞれf1、f2、f3、f4とする。従って、これらの変調
周波数が各光照射位置に対応した位置情報となってい
る。ここで、光検出位置１で検出した光は、これらの変
調光を全て含んでいるが、フォトダイオードからの出力
信号について、ロックインアンプ等のフィルター回路で
個々の変調周波数信号を選択的に計測することで、位置
情報に関する光計測信号を分離計測することができる。
例えば、この光検出位置１に対応したフォトダイオード
により検出された変調周波数f1、f2、f3、f4による各々
の検出信号レベルをI1、I2、I3、I4とすると、それぞれ
の周波数で同期されている各ロックインアンプの出力で
は個々の信号が完全に分離されている。その結果、計測
信号間のクロストークがなく、効率的な多チャンネル同
時計測が実現できている。

【０００９】しかし、このような計測から最終的に画像
を得る場合、個々の信号に対してそれぞれ高い計測精度
が必要とされる。例えば、これらの検出信号の中で、精
度すなわちＳ／Ｎが顕著に低い信号があれば、画像上で
その信号に相当する計測部位の信頼性が低下し、ひいて
は、画像そのものの信頼性までもが低下してしまうこと
になる。そのため、全ての検出信号についてＳ／Ｎのバ
ランスが取れた精度の高い計測が必要となる。しかし、
従来の装置では、この計測精度に関して以下の課題が存
在する。

【００１０】生体内部の状態は、通常、光学的に不均一
であり、大きな血管など、光吸収体であるヘモグロビン
が大量に存在する部位に光照射位置もしくは光検出位置
が配置された場合、光の減衰が著しくなり、該当検出信
号レベルが顕著に低下する。このように、検出信号レベ
ルが、ある特定の計測チャンネルで低下する他の要因と
して、計測に用いる光ファイバの端面が光学的に汚れて
いる場合、さらに光ファイバと被検者頭部の皮膚との間
に髪がはさまれるなど、光ファイバ装着状態に問題が生
じている場合なども挙げることができる。

【００１１】このように部分的に強度が弱い検出信号を
含み、全体として計測信号レベルのアンバランスが生じ
る場合では、どのように計測のＳ／Ｎが影響を受けるか
を以下に述べる。

【００１２】通常、フォトダイオードなどの光検出器の
ショットノイズは、光検出器に到達する光すなわち検出
光強度の総和の平方根に比例する。ここで、図１４にお
ける光検出位置１から検出される検出信号レベルI1、I
2、I3、I4において、I1、I2、I3の信号レベルが同程度
（I1〜I2〜I3）で、I4の信号レベルのみが１桁程度小さ
い場合（I1≫I4）を考える。この状況は、光照射位置４
付近に大きな血管がある場合、もしくはこの光照射位置
４における光ファイバ装着に問題が生じている場合を想
定している。この場合、フォトダイオードによるノイズ
は主に(I1＋I2＋I3＋I4)の平方根に比例するため、もと
もと信号レベルの弱いI4が、強い信号レベルのI1、I2、
I3の影響を強く受けて、Ｓ／Ｎの著しい低下を被ってし
まう。この現象をさらに説明すると、I4の信号レベルは
変わらず、I1、I2、I3の信号レベルがさらに大きくなっ
た場合を考える。その場合、I4については信号レベルす
なわちＳは変化しないけれども、ノイズレベルであるＮ
が増加することになる。結果として、I4については信号
のＳ／Ｎがさらに劣化してしまうが、一方、信号レベル
の強いI1、I2、I3についてはＳ／Ｎは増加する。従っ
て、このように１個の光検出器で複数の光信号を検出す
る場合、計測チャンネル間に著しいＳ／Ｎの差異が生じ
得ることになる。

【００１３】また、このような計測では、さらに次のよ
うな課題も生じてくる。複数の強い検出光信号がある
と、光検出器及びロックインアンプなどのダイナミック
レンジの有限性のため、これらの検出光の総和がダイナ
ミックレンジを超えてしまう場合がある。このダイナミ
ックレンジは、通常、検出器の線形応答性が保証される
範囲で規定される。しかし、このダイナミックレンジを
信号レベルが超えた場合でも、通常、検出器からは有限
なある値が出力される。しかし、この場合の値は、計測
の信頼性が非常に低いものとなっている。

【００１４】以上述べたように、検出信号レベル間に大
きな差異が生じると、信号のＳ／Ｎが各信号毎に大きく
異なり、これらの信号を用いて画像化を行うと、画像の
信頼性が低下してしまう。また、これらの信号で、強い
検出光信号がある場合、検出器のダイナミックレンジを
超え、計測の信頼性そのものが損なわれてしまう。

【００１５】本発明の目的は信頼性の高い多チャンネル
同時計測を可能にするのに適した光計測方法及び装置を
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一つの観点に
よれば、被検体を光計測して該被検体を特徴づける複数
チャンネルの信号を生成する光計測方法において、本計
測を実行するステップと、該本計測に先立って準備計測
を実行するステップとを含み、該準備計測ステップは前
記被検体を光計測して該被検体を特徴づける複数チャン
ネルの信号を生成するステップと、その生成された複数
チャンネルの信号を、該信号間のレベル差が所定範囲に
入るように調整するステップとを含むことを特徴とす
る。

【００１７】本発明は、もう一つの観点によれば、被検
体の複数の光照射位置に光を照射し、それによって前記
被検体内部を通過した光を検出し、計測する光計測方法
において、本計測を実行するステップと、該本計測に先
立って準備計測を実行するステップとを含み、該準備計
測ステップは前記複数の光照射位置に前記光を順次照射
するステップと、その照射によって前記被検体内部を通
過した光を検出して前記光照射位置毎の検出信号を生成
し、該検出信号レベルを計測するステップとを含むこと
を特徴とする。

【００１８】本発明は、更にもう一つの観点によれば、
被検体に複数波長の光を照射し、それによって前記被検
体を通過した光を検出し、計測する光計測方法におい
て、本計測を実行するステップと、該本計測に先立って
準備計測を実行するステップとを含み、該準備計測ステ
ップは前記波長毎に前記光を前記被検体に順次照射する
ステップと、その照射によって前記被検体内部を通過し
た光を検出して前記波長毎の検出信号を生成し、該検出
信号レベルを計測するステップとを含むことを特徴とす
る。

【００１９】本発明は、他のもう一つの観点によれば、
被検体の複数の光照射位置に複数波長の光を照射する手
段と、その照射によって前記被検体内部を通過した光を
検出し、計測する手段とを含む光計測装置において、本
計測に先立って前記光を前記光照射位置毎及び前記波長
毎に順次照射し、それによって前記被検体内部を通過し
た光を検出して電気信号に変換し、該電気信号にもとづ
いて前記光照射位置毎及び前記波長毎の検出信号を生成
し、該検出信号レベルを計測する準備計測を行う際に、
前記検出信号間のレベル差が所定範囲内に入るように前
記光強度レベル及び前記検出信号レベルを制御する制御
器を備えていることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による光計測装置
の一実施例の主要部の構成を示す。本実施例では、被検
体、例えば頭部の皮膚に光を照射し、それによって被検
体内で反射されその被検体内を通過した光を検出するこ
とにより大脳内部を画像化する実施形態を、計測チャン
ネルの個数すなわち計測位置の数が１２、計測すべき信
号の数（アナログ／ディタル変換チャンネルの数）が２
４の場合で示す。もちろん本発明は、計測対象として頭
部に限らず他の部位、さらには生体以外に対しても実施
可能である。

【００２１】光源部１は４個の光モジュール２から構成
されている。各光モジュールは、可視から赤外の波長領
域内での複数の波長、例えば７８０ｎｍ及び８３０ｎｍ
の２波長の光をそれぞれ放射する２個の半導体レーザか
ら構成されている。これらの２波長の値は、７８０ｎｍ
と８３０ｎｍに限定されるものではなく、また、波長数
も２波長に限定されるものではない。この光源部１につ
いては、半導体レーザの代わりに発光ダイオードを用い
てもよい。この光源部１に含まれる全ての半導体レーザ
８個からの光は、発振周波数の異なる８個の発振器で構
成されている発振部３によりそれぞれ変調される。

【００２２】図２は光モジュール２内の構成を、光モジ
ュール２(1)を例にして示す。光モジュール２(1)内に
は、半導体レーザ３(1-a)、３(1-b)、及びこれらの半導
体レーザの駆動回路４(1-a)、４(1-b)が含まれている。
ここで、括弧内の文字については、数字は含まれる光モ
ジュール番号を、a、bはそれぞれ波長７８０ｎｍ、８３
０ｎｍを表す記号を示している。これらの半導体レーザ
駆動回路４(1-a)、４(1-b)では、半導体レーザ３(1-
a)、３(1-b)に対して直流バイアス電流を供給すると共
に、発振器３によりそれぞれ異なる周波数ｆ(1-a)、ｆ
(1-b)の信号をも供給することで、半導体レーザ３(1-
a)、３(1-b)から放射される光に変調を与える。この変
調として、本実施例では正弦波によるアナログ変調の場
合を示すが、もちろん、それぞれ異なる時間間隔の矩形
波によるディジタル変調、つまり異なる時間間隔で光を
点滅させるディジタル変調を用いてもよい。このように
して変調された光ビ−ムはそれぞれの半導体レーザ毎に
集光レンズ５により光ファイバ６に個々に導入される。
個々の光ファイバに導入された２波長の光ビ−ムは光モ
ジュール毎に光ファイバ結合器７により１本の光ファイ
バ、たとえば照射用光ファイバ８−１内に導入される。
光モジュール毎に、２波長の光ビ−ムが照射用光ファイ
バ８−１〜８−４内に導入され、これらの照射用光ファ
イバの他端から被検体９の表面上の異なる４個所の光照
射位置に照射される。被検体９内で反射されその被検体
を通過した光は、被検体表面上の５個所の光検出位置か
ら、該光検出位置に配置されている検出用光ファイバ１
０−１〜１０−５を通してフォトダイオ−ド１１−１〜
１１−５によって検出される。光ファイバ１０−１〜１
０−５の端面は被検体９表面上に軽く接触しており、例
えば特開平９―１４９９０３号公報に記載されているプ
ローブにより光ファイバは被検体９に装着される。

【００２３】図３は、被検体９表面上における、光照射
位置１〜４及び光検出位置１〜５の幾何学的配置例を示
す。本実施例では、光照射位置及び光検出位置を交互に
正方格子上に配置する。隣接する光照射位置及び光検出
位置の中点を計測位置とすると、この場合、隣接する光
照射位置及び光検出位置の組合せが１２通り存在するた
め、計測位置数すなわち計測チャンネル数は１２個とな
る。この光照射位置及び光検出位置の配置は、例えば特
開平９―１４９９０３号及びユウイチ・ヤマシタ(Yuich
i Yamashita)他による「近赤外光トポグラフィ計測シス
テム：散乱媒体中に局在する吸収体の画像化(Near-infr
ared topographic measurement system:Imaging of abs
orbers localized in a scattering medium)」、１９９
６年、レヴュー・オブ・サイエンティフィック・インス
ツルメント、第６７巻、第７３０〜７３２頁(Rev. Sci.
Instrum.,67,730(1996))に記載されている。隣接する
照射及び検出位置間隔を３ｃｍに設定すると、各光検出
位置から検出された光は、皮膚、頭蓋骨を通過して大脳
の情報を有していることが、例えばピィー・ダブリュ−
・マコーミック(P.W.McCormic)他による「赤外光の大脳
内部の浸透(Intracerebral penetration of infrared l
ight)」，１９９２年，ジャーナル・オブ・ニューロサ
ージェリ，第７６巻，第３１５〜３１８頁(J.Neurosur
g.,33,315(1992))により報告されている。

【００２４】以上のことから、この光照射位置及び光検
出位置の配置で１２計測チャンネルを設定すれば、全体
として６ｃｍ×６ｃｍの領域における大脳の計測が可能
となる。この実施例では、簡単のために計測チャンネル
数が１２の場合を示しているが、格子状に配置する光照
射位置及び光検出位置の数をさらに増加させることによ
り、計測チャンネルをさらに増加させて計測領域を拡大
することも容易に可能である。例えば、２４チャンネル
計測計測における光照射位置及び光検出位置の配置関係
を図４に、４０チャンネル計測における同配置関係を図
５にそれぞれ示す。また、隣接する光照射位置及び光検
出位置間隔は３ｃｍに限定されるものではなく、計測部
位等に応じて適宜変化させることもできる。

【００２５】図１において、それぞれの検出用光ファイ
バ１０−１〜１０−５を通して検出された光は、光検出
位置毎に、すなわち各光検出位置に対応した検出用光フ
ァイバ毎に独立に５個の光検出器たとえばフォトダイオ
ード１１−１〜１１−５によって検出される。このフォ
トダイオードは高感度な光計測が実現できるアバランシ
ェフォトダイオードであることが望ましい。また、光検
出器としては光電子増倍管を用いてもよい。これらのフ
ォトダイオードで光が電気信号に変換された後、変調信
号の選択的な検出回路、例えば複数のロックイン増幅器
から構成されるロックイン増幅器モジュール１２で、光
照射位置及び波長に対応した変調信号を選択的に検出す
る。この実施例では、アナログ変調の場合に対応する変
調信号検出回路としてのロックイン増幅器を示している
が、デジタル変調を用いた場合、変調信号検出のために
デジタルフィルタもしくはデジタルシグナルプロセッサ
を用いる。

【００２６】図６は、図１のロックイン増幅器モジュ−
ル１２の構成を示す。まず、図３の光検出位置１からフ
ォトダイオ−ド１１−１を介して検出される検出信号に
ついて、その変調信号分離の説明を行う。「光検出位置
１」からは、隣接した「光照射位置１」、「光照射位置
２」、「光照射位置３」及び「光照射位置４」に照射さ
れた光を検出することができ、したがって図３における
「計測位置４」、「計測位置６」、「計測位置７」及び
「計測位置９」が計測対象位置となる。ここで、「光検
出位置１」からフォトダイオード１１−１を通して検出
された光は、「光照射位置１」、「光照射位置２」、
「光照射位置３」及び「光照射位置４」に照射された各
２波長の光に対応する、変調周波数がｆ(1-a)、ｆ(1-
b)、ｆ(2-a)、ｆ(2-b)、ｆ(3-a)、ｆ(3-b)、ｆ(4-a)及
びｆ(4-b)である８個の信号成分を含んでいる。これら
の８個の信号成分を含む光信号は８個の増幅器１４−１
〜１４−８を介して８個のロックイン増幅器１３−１〜
１３−８に導入される。８個のロックイン増幅器１３−
１〜１３−８には、それぞれｆ(1-a)、ｆ(1-b)、ｆ(2-
a)、ｆ(2-b)、ｆ(3-a)、ｆ(3-b)、ｆ(4-a)及びｆ(4-b)
の変調周波数信号が参照信号として与えられている。し
たがって、「光照射位置１」に照射された７８０ｎｍ及
び８３０ｎｍの光信号成分はロックイン増幅器１３−１
及び１３−２によって、「光照射位置２」に照射された
７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号成分はロックイン増
幅器１３−３及び１３−４によって、「光照射位置３」
に照射された７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号成分は
ロックイン増幅器１３−５及び１３−６によって、そし
て「光照射位置４」に照射された７８０ｎｍ及び８３０
ｎｍの光信号成分はロックイン増幅器１３−７及び１３
−８によってそれぞれ選択的に分離してロックイン検出
される。

【００２７】「光検出位置２」、「光検出位置３」、
「光検出位置４」及び「光検出位置５」からそれぞれフ
ォトダイオ−ド１１−２〜１１−５を通して検出される
検出信号についても、同様にして所望の光信号成分が選
択的に分離してロックイン検出される。すなわち、「光
検出位置２」からフォトダイオ−ド１１−２を通して検
出された光信号は４個の増幅器１４−９〜１４−１２を
介して４個のロックイン増幅器１３−９〜１３−１２に
導入されて「光照射位置１」に照射された７８０ｎｍ及
び８３０ｎｍの光信号成分と「光照射位置２」に照射さ
れた７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号成分がそれぞれ
選択的に分離してロックイン検出され、「光検出位置
３」からフォトダイオ−ド１１−３を通して検出された
光信号は４個の増幅器１４−１３〜４−１６を介して４
個のロックイン増幅器１３−１３〜１３−１６に導入さ
れて「光照射位置１」に照射された７８０ｎｍ及び８３
０ｎｍの光信号成分と「光照射位置３」に照射された７
８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号がそれぞれ選択的にロ
ックイン検出され、「光検出位置４」からフォトダイオ
−ド１１−４を通して検出された光信号は４個の増幅器
１４−１７〜４−２０を介して４個のロックイン増幅器
１３−１４〜１３−２０に導入されて「光照射位置３」
に照射された７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号成分と
「光照射位置４」に照射された７８０ｎｍ及び８３０ｎ
ｍの光信号成分がそれぞれ選択的にロックイン検出さ
れ、そして「光検出位置５」からフォトダイオ−ド１１
−５を通して検出された光信号は４個の増幅器１４−２
１〜４−２４を介して４個のロックイン増幅器１３−２
１〜１３−２４に導入されて「光照射位置２」に照射さ
れた７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光信号成分と「照射位
置４」に照射された７８０ｎｍ及び８３０ｎｍの光成分
がそれぞれ選択的にロックイン検出される。

【００２８】なお、図３からわかるように、光検出位置
が「光検出位置２」、「光検出位置３」、「光検出位置
４」及び「光検出位置５」である場合の計測対象位置は
「計測位置１」及び「計測位置３」、「計測位置２」及
び「計測位置５」、「計測位置１０」及び「計測位置１
２」並びに「計測位置８」及び「計測位置１１」であ
る。

【００２９】以上のように、波長の数が２で、計測位置
の数が１２の場合は、計測する信号の数（アナログ／デ
ィジタル変換チャンネルの数）は２４となるため、これ
らのチャンネル用として、ロックイン増幅器モジュール
１２は合計２４個のロックイン増幅器１３−１〜１３−
２４を含む。これらのロックイン増幅器１３−１〜１３
−２４のアナログ出力信号は被検体９をそれぞれ特徴づ
けるもので、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６
によりそれぞれデジタル信号に変換される。これらの計
測は制御部１７により制御される。さらに、計測された
信号は記録部１８で記録される。また、これらの記録さ
れた信号は処理部１９において、各計測位置毎に２波長
の検出光量を用いて、脳活動に伴う酸素化ヘモグロビン
濃度変化及び脱酸素化ヘモグロビン濃度変化、さらには
これらのヘモグロビン濃度総量としての全ヘモグロビン
濃度変化を、例えば、特開平９―１９４０８号及び前述
アツシ・マキ(Atsushi Maki)他による「無侵襲近赤外光
トポグラフィによるヒト脳活動の時空間解析(Spatial a
nd temporal analysis of human moter activity using
noninvasive NIR topography)」、１９９５年、メディ
カルフィジックス、第２２巻、第１９９７〜２００５頁
(Medical physics,22,1997(1995))及びに記載されてい
る方法で計算し、それらの画像として、表示部２０にお
いて、例えばトポグラフ画像が表示される。

【００３０】ここで、本格的なヘモグロビン等の濃度変
化の計測、すなわち本計測の前に準備計測を行う。この
準備計測全体の概要を示すフローチャートを図７に示
す。この図７中における各処理の詳細を以下で説明す
る。

【００３１】（ステップ１：環境設定）図７の環境設定
（ステップ１）の処理の詳細を図８に示すフローチャー
トで述べる。

【００３２】（ステップ１―１）制御部１７により光源
部１の駆動回路４を制御して、全ての半導体レーザの光
出力をゼロレベルにすると共に、ロックインアンプモジ
ュール１２内の増幅器１４の増幅率すなわちゲインをあ
る一定値、例えば１に設定する。また、増幅器の後の各
スイッチ１５をオフにすることで、増幅器１４からの信
号が各ロックインアンプに入力せずに、直接アナログ／
デジタル変換器１６に入力するように設定する。

【００３３】（ステップ１−２）すべての半導体レーザ
からの光出力がゼロの状態で、各フォトダイオードから
の直流出力を迷光レベルとして計測する。

【００３４】（ステップ１―３）各フォトダイオードに
おける迷光レベルが、ある所定の範囲を超えている場
合、そのフォトダイオードに対応する光検出位置を表示
部２０で表示する。

【００３５】（ステップ１―４）オペレ−タに計測室内
の照明レベルや光ファイバの装着状況についての再考を
促し、オペレ−タが再考を選択すればステップ１―２に
戻る。再考を選択しなければ、ステップ１―５へ進む。

【００３６】（ステップ１―５）光検出位置を示す変数
をｙとし、各フォトダイオード１１―ｙに対応する迷光
レベル値をIs(y)として記録部１８で記録する。

【００３７】（ステップ２：光順次照射）図７の光逐次
照射（ステップ２）の処理の詳細を図１０に示すフロー
チャートで述べる。

【００３８】（ステップ２―１）ロックインアンプモジ
ュール１２内の各スイッチ１５をオンにし、増幅器１４
からの出力信号が各ロックインアンプに入力されるよう
にする。

【００３９】（ステップ２―２）変数ｎに数値１を代入
する。

【００４０】（ステップ２―３）照射位置ｎ、ここでは
ｎ＝１の場合、図３における光照射位置１に照射する波
長７８０ｎｍの半導体レーザ3(1-a)に関する駆動回路4
(1-a)及び発信器３を制御し、この半導体レーザからの
光出力をゼロレベルからある設定値まで連続的もしくは
離散的に上昇させる。ここで、照射位置１に隣接する検
出位置１、２、３それぞれに対応するフォトダイオード
１１―１〜１１―３に接続され、かつ、半導体レーザ3
(1-a)の変調周波数f(1-a)と同じ周波数で同期している
該当ロックインアンプにおける検出信号もそれぞれ同時
に計測する。このとき、光源部の光出力レベル変化に対
する、各ロックインアンプ検出信号レベルの反応が、全
てフォトダイオード及びロックインアンプの線形反応の
範囲内すなわちダイナミックレンジの範囲内であること
を確認する。ここで、検出信号レベルの１つでも、この
ダイナミックレンジを超えて線形性が失われていた場
合、半導体レーザ3(1-a)からの光出力設定値を所定レベ
ルまで低下させて、再度同様な操作を繰り返す。

【００４１】この際の、半導体レーザの光強度レベルと
各ロックインアンプからの検出信号レベルを共に記録す
る。例えば光照射位置を示す変数をｘ、光検出位置を示
す変数をｙ、さらに波長を示す文字変数をzとして、光
強度レベルをP(x,z)、検出信号レベルをI(x,y,z)とす
る。このzとしては、波長７８０ｎｍの場合は文字aを、
波長８３０ｎｍの場合は文字ｂを代入することになる。

【００４２】その後、この半導体レーザの光出力をゼロ
とする。

【００４３】引き続き照射位置ｎ、ここでｎ＝１の場
合、照射位置１に照射する波長８３０ｎｍの半導体レー
ザ3(1-b)に関しても、上記波長７８０ｎｍの場合と同様
な操作を行う。

【００４４】次に、ｎを１加算して、ｎが照射位置の
数、すなわち４以下であれば、半導体レーザ3(n-b)及び
3(n-b)に対してさらに同様な操作を順次繰り返す。

【００４５】（ステップ３：検出信号のバランス指標計
算）図７の検出信号のバランス指標計算（ステップ３）
の処理の詳細を図１０に示すフローチャートで述べる。

【００４６】（ステップ３―１）変数ｎに数値１を代入
する。

【００４７】（ステップ３―２）ステップ２―３で導入
した光強度レベルP(x,z)及び検出信号レベルI(x,y,z)を
初期条件として、これらの仮想操作用変数としてPv(x,
z)及びIv(x,y,z)を設定する。

【００４８】（ステップ３―３）検出位置ｎに対応する
フォトダイオード１１―ｎ、例えばｎ＝１の場合フォト
ダイオード１１―１で検出される迷光以外の検出信号レ
ベルIv(1,1,a), Iv(1,1,b), Iv(2,1,a), Iv(2,1,b), Iv
(3,1,a), Iv(3,1,b), Iv(4,1,a), Iv(4,1,b)の平均値を
Im(n)、すなわちIm(1)とし、この平均値に対する各検出
信号レベルの比率をバランス指標として計算する。この
バランス指標としては、照射位置x、検出位置y、波長z
の３変数を用いてV(x,y,z)で示す。例えば検出信号レベ
ルIv(1,1,a)に対するバランス指標V(1,1,a)は、Iv(1,1,
a)/ Im(1)となる。

【００４９】この指標の意味として、V(x,y,z)の値が１
であればその該当信号レベルは平均であることを示し、
１を超えると信号レベルが強い傾向を、１を下回ると信
号レベルが弱い傾向を示している。同一フォトダイオー
ドからの全ての信号において、バランス指標が全て１で
あれば、バランスの取れた検出レベルであることを示
し、１を大きく超えたもの及びゼロに近いものが混在し
ていれば、検出信号レベルが強いアンバランスであるこ
とを示している。

【００５０】次に、ｎに１を加算して、ｎが検出位置の
数、ここでは５以下であれば検出位置ｎに対するフォト
ダイオード１１―ｎに対して同様な処理を行い、全ての
検出信号レベルに対してバランス指標を計算する。

【００５１】（ステップ３―４）ステップ３―３で計算
した全てのバランス指標V(x,y,z)を、それらの値に従っ
てグループ分けする。例えば、V(x,y,z)が1.5以上をＡ
グループ、1.5から0.5までをＢグループ、0.5から0.2ま
でをＣグループ、さらには0.2以下をＤグループとす
る。検出信号レベルのアンバランスは、通常、計測部位
又は光ファイバ装着状況など、特定の光照射位置もしく
は光検出位置に関して生じる場合が多い。従って、Ｃ及
びＤグループには光ファイバを同じくするものが多く含
まれることになる。この光照射位置及び光検出位置を求
めると共に、Ａグループに属する光照射位置及び光検出
位置を抽出する。

【００５２】（ステップ４：検出信号バランス化（光強
度レベル増加））図７の検出信号バランス化（光強度レ
ベル増加）処理（ステップ４）の詳細を図１１に示すフ
ローチャートで述べる。

【００５３】（ステップ４―１）バランス指標のグルー
プ分けで、Ｄグループに分類されるV(x,y,z)が含まれる
場合、波長を含めて該当する光照射位置及び光検出位置
を表示部２０で表示する。

【００５４】（ステップ４―２）オペレ−タに該当光照
射位置及び光検出位置における光ファイバの再装着につ
いての再考を促し、オペレ−タが再考を選択すればステ
ップ１に戻る。再考を選択しなければ、ステップ４―３
へ進む。

【００５５】（ステップ４―３）バランス指標のグルー
プ分けで、Ｄ及びＣグループに分類されるV(x,y,z)が含
まれない場合ステップ６へ進む。

【００５６】（ステップ４―４）ＤおよびＣグループの
バランス指標に該当する光照射位置からの仮想操作用光
強度レベルPv(x,z)をある一定幅だけ増加させ、増加さ
せた値にPv(x,z)の値を置き換える。

【００５７】（ステップ４―５）ステップ４―４で増加
したPv(x,z)の照射位置に該当する全ての仮想操作用検
出信号レベルIv(x,y,z)について、Pv(x,z)の増加率に比
例した値でそれぞれ置き換えると共に、全てのV(x,y,z)
についても再計算を行い新たな値に置き換える。

【００５８】（ステップ４―６）新たなバランス指標に
対して、グループ分けを再度実行する。

【００５９】（ステップ４―７）Ｃ及びＤグループに該
当するV(x,y,z)が含まれない場合、ステップ６へ進む。（ステップ４―８）所定の上限値に達したPv(x,z)が存
在する場合、ステップ５へ移動する。所定の上限値に達
していない場合、ステップ４―４に戻り同様な操作をさ
らに繰り返す。

【００６０】（ステップ５：検出信号バランス化（光強
度レベル減少））図７の検出信号バランス化（光強度レ
ベル減少）処理（ステップ５）の詳細を図１２に示すフ
ローチャートで述べる。

【００６１】（ステップ５―１）バランス指標のグルー
プ分けで、Ａグループに分類されるV(x,y,z)が含まれな
い場合、ステップ６へ進む。

【００６２】（ステップ５―２）Ａグループのバランス
指標に該当する照射位置からの仮想操作用光強度レベル
Pv(x,z)をある一定幅だけ減少させ、減少させた値にPv
(x,z)の値を置き換える。

【００６３】（ステップ５―３）ステップ５―２で減少
したPv(x,z)の光照射位置に該当する全ての仮想操作用
検出信号レベルIv(x,y,z)について、Pv(x,z)の減少率に
比例した値でそれぞれ置き換えると共に、全てのV(x,y,
z)についても再計算を行い新たな値に置き換える。（ス
テップ５―４）新たなバランス指標に対して、グループ
分けを再度実行する。

【００６４】（ステップ５―５）Ｃ及びＤグループに該
当するV(x,y,z)が含まれない場合、ステップ６へ進む。

【００６５】（ステップ５―６）所定の下限値に達した
Pv(x,z)が存在する場合、ステップ６へ移動する。所定
の下限値に達していない場合、ステップ５―１に戻り同
様な操作をさらに繰り返す。

【００６６】（ステップ６：最終調整）図７の最終調整
の処理（ステップ６）の詳細を図１３で示すフローチャ
ートで述べる。

【００６７】（ステップ６―１）変数ｎに数値１を代入
する。

【００６８】（ステップ６―２）検出位置ｎに対応する
フォトダイオード１１―ｎ、例えばｎ＝１の場合フォト
ダイオード１１―１で検出される迷光レベル値をIs(1)
とし、これと検出信号レベルIv(1,1,a), Iv(1,1,b), Iv
(2,1,a), Iv(2,1,b), Iv(3,1,a), Iv(3,1,b), Iv(4,1,
a), Iv(4,1,b)との総和をIt(y)、すなわち検出位置ｎが
１の場合It(1)とし、この総和の値がフォトダイオード
のダイナミックレンジを超えている場合、It(1)がこの
ダイナミックレンジの上限値となるように該当検出信号
レベルIv(x,y,z)を均一の比率で減ずると共に、減じたI
v(x,y,z)に係るPv(x,z)、さらにそのPv(x,z)に係る他の
Iv(x,y,z)についても同じ比率で減ずる。

【００６９】（ステップ６―３）次に、ｎに１を加算し
て、ｎが検出位置の数、すなわち５以下であれば、検出
位置ｎに対してさらに同様な操作を順次繰り返す。

【００７０】（ステップ６―４）全ての仮想操作用変数
Iv(x,y,z)に対する全平均Itmを計算する。

【００７１】（ステップ６―５）全てのIv(x,y,z)の検
出信号レベルがItmになるように、ロックインアンプモ
ジュール１２内の個々の増幅器１４の増幅率を独立に変
化する。ここで、個々のIv(x,y,z)に係る増幅器の増幅
率をG(x,y,z)とする。

【００７２】（ステップ６―６）個々のロックインアン
プに入力するIt(y)とG(x,y,z)との積が、ロックインア
ンプのダイナミックレンジを超えていれば、該当ロック
インアンプに係るG(x,y,z)を、It(y)とG(x,y,z)との積
がこのダイナミックレンジの上限値となるように減ず
る。

【００７３】（ステップ６―７）このステップの時点に
おける各光照射位置及び各波長におけるPv(x,z)の値に
従い、実際に光源部１における全ての半導体レーザから
光を同時に照射する。

【００７４】（ステップ６―８）各ロックインアンプか
らの個々の実際の検出信号レベルが、Iv(x,y,z)とG(x,
y,z)との積を中心とした所定の範囲から外れていれば、
オペレ−タにその旨を表示する。その場合、オペレ−タ
が準備計測の再実行を選択すればステップ１に戻る。
（ステップ６―９）Pv(x,z)値およびG(x,y,z)値を記録
部１８で記憶する。

【００７５】以上のステップで準備計測を終え、Pv(x,
z)値およびG(x,y,z)値の値を利用して引き続き本計測を
行う。以上の準備計測において、各半導体レーザの光強
度レベルの変化は、発振器及び駆動回路４からの直流電
流又は変調電流を制御部１７で制御することで行う。ま
た、この光強度レベルの変化は、印可電流の変化に限ら
ず、半導体レーザから被検体までの光路中に可変の光減
衰フィルタを導入することで実行することもできる。

【００７６】なお、本発明の実施は、以上の実施例で示
した準備計測のフローに限定されるものではない。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、信頼性の高い多チャン
ネル同時計測を可能にするのに適した光計測方法及び装
置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光計測装置の一実施例の主要部の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１の光モジュール内の構成を示すブロック図
である。

【図３】図１の被検体表面上における、光照射位置及び
光検出位置の幾何学的配置例を示す図である。

【図４】図３に対応する、２４チャンネル計測の場合の
光照射位置及び光検出位置の配置例を示す図である。

【図５】図３に対応する、４０チャンネル計測の場合の
光照射位置及び光検出位置の配置例を示す図である。

【図６】図１のロックイン増幅器モジュ−ルの構成を示
すブロック図である。

【図７】本発明の実施例における準備計測全体の概要を
示すフローチャートである。

【図８】図７の準備計測における環境設定処理（ステッ
プ１）の詳細を示すフローチャートである。

【図９】図７の準備計測における光順次照射処理（ステ
ップ２）の詳細を示すフローチャートである。

【図１０】図７の準備計測のにおける検出信号バランス
指標計算処理（ステップ３）の詳細を示すフローチャー
トである。

【図１１】図７の準備計測における検出信号バランス化
（光強度レベル増加）処理（ステップ４）の詳細を示す
フローチャートである。

【図１２】図７の準備計測検出信号バランス化（光強度
レベル減少）処理（ステップ５）の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１３】図７の準備計測における最終調整処理（ステ
ップ６）の詳細を示すフローチャートである。

【図１４】従来の高時間分解計測装置の要点を示す概要
図である。

【符号の説明】

１：光源部、２：光モジュール、３：発振部、３(1-a)
〜３(1-b)：半導体レーザ、４(1-a)〜４(1-b)：駆動回
路、５：集光レンズ、６：光ファイバ、７：光ファイバ
結合器、８−１〜８−４：照射用光ファイバ、９：被検
体、１０−１〜１０−５：検出用光ファイバ、１１−１
〜１１−５：フォトダイオード、１２：ロックイン増幅
器モジュール、１３−１〜１３−２４：ロックイン増幅
器、１４：増幅器、１５：スイッチ、１６：アナログ／
ディジタル変換器、１７：制御部、１８：記録部、１
９：処理部、２０：表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧敦東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者川口文男東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB12 EE11 GG01 GG02 JJ17 MM01 MM09 4C038 VA05 VA20 VB02 VB25 VB40 VC01 VC17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を光計測して該被検体を特徴づける
複数チャンネルの信号を生成する光計測方法において、
本計測を実行するステップと、該本計測に先立って準備
計測を実行するステップとを含み、該準備計測ステップ
は前記被検体を光計測して該被検体を特徴づける複数チ
ャンネルの信号を生成するステップと、その生成された
複数チャンネルの信号を、該信号間のレベル差が所定範
囲に入るように調整するステップとを含むことを特徴と
する光計測方法。
【請求項２】被検体の複数の光照射位置に光を照射し、
それによって前記被検体内部を通過した光を検出し、計
測する光計測方法において、本計測を実行するステップ
と、該本計測に先立って準備計測を実行するステップと
を含み、該準備計測ステップは前記複数の光照射位置に
前記光を順次照射するステップと、その照射によって前
記被検体内部を通過した光を検出して前記光照射位置毎
の検出信号を生成し、該検出信号レベルを計測するステ
ップとを含むことを特徴とする光計測方法。
【請求項３】被検体の複数の光照射位置に光を照射し、
それによって前記被検体を通過した複数信号成分を含む
光を検出し、計測する光計測方法において、本計測を実
行するステップと、該本計測に先立って準備計測を実行
するステップとを含み、該準備計測ステップは前記複数
の光照射位置に前記複数信号成分を含む光を順次照射す
るステップと、その照射によって前記被検体内部を通過
した光を検出して前記光照射位置毎及び前記信号成分毎
の検出信号を生成し、該検出信号レベルを計測するステ
ップとを含むことを特徴とする光計測方法。
【請求項４】被検体に複数波長の光を照射し、それによ
って前記被検体を通過した光を検出し、計測する光計測
方法において、本計測を実行するステップと、該本計測
に先立って準備計測を実行するステップとを含み、該準
備計測ステップは前記波長毎に前記光を前記被検体に順
次照射するステップと、その照射によって前記被検体内
部を通過した光を検出して前記波長毎の検出信号を生成
し、該検出信号レベルを計測するステップとを含むこと
を特徴とする光計測方法。
【請求項５】被検体の複数の光照射位置に複数波長の光
を照射し、それによって前記被検体内部を通過した光を
検出し、計測する光計測方法において、本計測を実行す
るステップと、該本計測に先立って準備計測を実行する
ステップとを含み、該準備計測ステップは前記光を前記
光照射位置毎及び前記波長毎に順次照射するステップ
と、その照射によって前記被検体内部を通過した光を検
出して電気信号に変換するステップと、前記電気信号に
もとづいて前記光照射位置毎及び前記波長毎の検出信号
を生成し、該検出信号レベルを計測するステップとを含
むことを特徴とする光計測方法。
【請求項６】請求項２〜５のいずれかにおいて、前記準
備計測ステップは前記光を前記被検体に照射しない状態
における迷光を検出して迷光信号を生成し、該迷光信号
レベルを計測するステップを含むことを特徴とする光計
測方法。
【請求項７】請求項６において、前記準備計測ステップ
は前記照射する光の強度をゼロレベルから所定の強度レ
ベルまで上昇させるステップを含むことを特徴とする光
計測方法。
【請求項８】請求項７において、前記準備計測ステップ
は前記照射する光の強度を上昇させたときの前記検出信
号レベルの反応が非線形である場合、前記照射する光の
強度レベルを所定の強度レベルまで減ずるステップを含
むことを特徴とする光計測方法。
【請求項９】請求項５において、前記本計測ステップに
おいては前記複数波長の光を前記複数の光照射位置に同
時に照射することを特徴とする光計測方法。
【請求項１０】請求項５において、前記本計測ステップ
は前記複数波長の光を前記複数の光照射位置に同時に照
射するステップと、その照射によって前記被検体内部を
通過した光を検出して前記光照射位置毎及び前記波長毎
の検出信号を生成するステップとを含み、前記本計測ス
テップ及び前記準備計測ステップにおいては前記被検体
内部を通過した光は前記被検体の複数の光検出位置から
検出されることを特徴とする光計測方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記本計測ステッ
プ及び前記準備計測ステップの各々は、前記光照射位置
毎及び前記波長毎に、前記照射する光に対して異なる変
調を与えるステップを含み、前記光照射位置毎及び前記
波長毎の検出信号を変調検出器を用いて生成することを
特徴とする光計測方法。
【請求項１２】請求項１１において、前記異なる変調は
異なる周波数信号を用いてアナログ方式で行われること
を特徴とする光計測方法。
【請求項１３】請求項１１において、前記異なる変調は
前記波長毎及び前記光照射位置毎に照射する光をそれぞ
れ異なる時間間隔で点滅させるデジタル方式で行われる
ことを特徴とする光計測方法。
【請求項１４】請求項１１〜１３のいずれかにおいて、
前記本計測及び前記準備計測ステップは前記変調検出器
に導入される前記電気信号をそれぞれ増幅器により独立
に増幅するステップを含むことを特徴とする光計測方
法。
【請求項１５】請求項１１〜１４のいずれかにおいて、
前記準備計測ステップは前記波長毎及び前記光照射位置
毎の変調された光の強度レベルを独立に変化させるステ
ップを含むことを特徴とする光計測方法。
【請求項１６】請求項１４又は１５において、前記準備
計測ステップは前記各検出信号間のレベル差が所定の範
囲内に入るように前記増幅器の増幅率又は前記照射する
光強度レベルを変化させるステップを含むことを特徴と
する光計測方法。
【請求項１７】請求項１４〜１６のいずれかにおいて、
前記準備計測ステップは前記光を前記被検体に照射しな
い状態における迷光を検出して迷光信号を生成するステ
ップと、前記光検出位置毎の、前記それぞれの検出光レ
ベルの和と前記迷光信号レベルとの総和が所定の範囲内
に入るように前記和を変えるステップとを含むことを特
徴とする光計測方法。
【請求項１８】請求項１７において、前記準備計測ステ
ップは前記全ての光検出位置についての前記検出光レベ
ルの平均を算出し、前記各検出光レベルが前記平均と実
質的に同じとなるように前記増幅器の増幅率を変えるス
テップを含む光計測方法。
【請求項１９】請求項１８において、前記準備計測ステ
ップは前記総和と前記増幅器の増幅率との積が所定の範
囲内に入っているかどうかの判断を実行するステップを
含むことを特徴とする光計測方法。
【請求項２０】請求項１９において、前記準備計測ステ
ップは前記総和と前記増幅器の増幅率との積が所定の範
囲内に入っているときの前記照射する光強度レベル及び
前記増幅器の増幅率を記録するステップを含むことを特
徴とする光計測方法。
【請求項２１】請求項１９又は２０において、前記総和
と前記増幅器の増幅率との積が所定の範囲内に入ってい
ないときは前記準備計測を再度実行することを特徴とす
る光計測方法。
【請求項２２】請求項２０において、前記本計測は前記
記録された光強度レベル及び増幅率を維持した状態にお
いて実行されることを特徴とする光計測方法。
【請求項２３】請求項１０〜１６のいずれかにおいて、
前記検出信号についてのバランス指標を求めると共に、
該バランス指標が所定レベルに達しない場合は、その対
応波長、光照射位置及び光検出位置を表示するステップ
を含むことを特徴とする光計測方法。
【請求項２４】被検体の複数の光照射位置に複数波長の
光を照射する手段と、その照射によって前記被検体内部
を通過した光を検出し、計測する手段とを含む光計測装
置において、本計測に先立って前記光を前記光照射位置
毎及び前記波長毎に順次照射し、それによって前記被検
体内部を通過した光を検出して電気信号に変換し、該電
気信号にもとづいて前記光照射位置毎及び前記波長毎の
検出信号を生成し、該検出信号レベルを計測する準備計
測を行う際に、前記検出信号間のレベル差が所定範囲内
に入るように前記光強度レベル及び前記検出信号レベル
を制御する制御器を備えていることを特徴とする光計測
装置。
【請求項２５】請求項２４において、前記光照射手段は
前記照射位置毎及び前記波長毎の発光ダイオ−ド又は半
導体レ−ザを含み、該発光ダイオ−ド又は半導体レ−ザ
に印加する直流電流又は変調電流を変化させることで前
記光強度レベルを変えることを特徴とする光計測装置。
【請求項２６】請求項２４において、前記光照射手段は
前記発光ダイオ−ド又は半導体レ−ザ毎の、それから放
射される光の強度レベルを変える減光フイルタ−を含む
ことを特徴とする光計測装置。