JP2005103054A

JP2005103054A - 光を用いた生体の物質特性検査装置

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Publication number: JP2005103054A
Application number: JP2003341880A
Authority: JP
Inventors: Sadao Omata; 定夫尾股
Original assignee: Nihon University
Current assignee: Nihon University
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2005-04-21
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP4348467B2; WO2005030058A1; US7583383B2; US20080037021A1

Abstract

【課題】簡単な構成で光を用いた生体の物質特性を検査することである。
【解決手段】物質特性検査装置は、生体組織に光を入射する発光素子２６、反射光を検出する受光素子２８を含む複数の探触素子２０を備え、各探触素子２０は、制御部７６の制御の下、切替回路６０により順次選択されて特性算出部６４に接続される。特性算出部６４は、発光素子２６への入力波形と受光素子２８からの出力波形との間の位相差に応じ周波数を変化させる位相シフト回路を備え、その周波数変化より生体組織の物質特性を算出する。算出された物質特性は、データ収集部７０、表示処理部７２を経て表示部７４に２次元表示される。
【選択図】図７

Description

本発明は、光を用いた生体の物質特性検査装置に係り、特に生体に光を入射する発光素子と生体からの光を受光する受光素子とを備える物質特性検査装置に関する。

生体の皮膚組織の変化やその内部の臓器の変化等を観察するためにＸ線透過撮影や、Ｘ線ＣＴによる断層検査等が行われる。また、Ｘ線被爆の問題を避けるために、レーザ光等を用いた光学的検査が提案されている。例えば、特許文献１には、受発光プローブを生体皮膚表面に当接させて近赤外光を入射し、そのスペクトルを測定し、検量式を用いて生体皮膚組織の成分濃度を定量する方法が開示されている。また、特許文献２においては、多モード発振レーザを光源として、生体に照射し、生体内部の屈折率の異なる地点からの反射光を合成し、合成された光をモードごとに分光分離して光波エコートモグラフィを得ることが開示されている。

特開２００３−１４４４２１号公報特開平７−４９３０６号公報

上記のように、光を用いて生体の物質特性を得ようとする従来技術は、入射光と反射光との間のスペクトル分布の相違を用いている。したがって、波長の安定した光源と、スペクトルを分析するための分光装置と、入射光と反射光とのスペクトル変化を解析する解析装置等が必要で、大掛かりなシステムとなっている。

例えば、生体表面の腫瘍の検査や、生体の内部におけるしこりの検査等においては、狭い範囲の観察で済むにもかかわらず、大規模な装置を用いねばならず不便であり、コストもかかる。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、より簡便な構成の光を用いた生体の物質特性検査装置を提供することである。本発明の目的は、より簡便な構成で、物質特性の２次元的分布を測定できる光を用いた生体の物質特性検査装置を提供することである。

１．本発明の概念
本発明は、発光素子を駆動して周期性のある光出力を生体に入射し、その反射光の変化を受光素子で受け止め観察したところ、発光素子を駆動する周期性の入力信号と、受光素子から取り出される周期性の出力信号との間に位相差が生ずることを見出したことに基づく。図１に生体組織の１つである脂肪にＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｏｄｅ）から周期性の光を入射し、反射光をフォトダイードで検出し、ＬＥＤへの入力信号とフォトダイオードからの出力信号との間の位相差を観察した例を示す。図１において横軸はＬＥＤの光出力、縦軸は入力信号と出力信号との間の位相差、パラメータは入力信号の周波数である。図に示すように、生体組織に周期性光を入射したときのフォトダイオードの出力信号を観察すると、光出力及び入力周波数に依存する位相差が検出される。また、この位相差の大きさが生体組織により相違することも確かめられた。したがって、この位相差は、光に対する生体の物質特性を表しているものであることがわかる。

本願発明者は、入力信号と出力信号との間の位相差を精度よく検出するものとして、位相シフト法を考案している（特開平９−１４５６９１号公報参照）。本願発明は、生体に光を入射したときの入力信号と出力信号との間に現われる位相差の測定に位相シフト法を適用し、精度よく定量的に光に対する生体の物質特性を検査しようとするものである。

２．課題解決手段
本発明に係る光を用いた生体の物質特性検査装置は、プローブ基体と、プローブ基体に保持される探触素子であって、生体に光を入射する発光素子と、生体からの光を受光する受光素子とを有する探触素子と、受光素子の信号出力端に入力端が接続される増幅器と、増幅器の出力端と発光素子の信号入力端との間に設けられ、信号の周波数を変化させて発光素子への入力波形と受光素子からの出力波形との間に生ずる位相差をゼロにする位相補償回路と、探触素子と増幅器と位相補償回路とで形成される帰還ループにより位相差をゼロに補償して起こる自励発振振動の周波数を計測し、探触素子から生体に光が入射され生体から光を受光しているときの周波数と光が生体に入射されていないときの周波数と間の偏差を検出する周波数偏差検出器と、検出された周波数偏差を生体の物質特性として出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る光を用いた生体の物質特性検査装置は、プローブ基体と、プローブ基体に２次元に配列されて保持される複数の探触素子であって、各探触素子は、生体に光を入射する発光素子と、生体からの光を受光する受光素子とをそれぞれ有する複数の探触素子と、各探触素子についてその受光素子の信号入力端とその発光素子の信号出力端との間に接続可能に設けられ、生体の物質特性を算出する物質特性算出器と、各探触素子と物質特性算出器との接続を順次切り替える切替回路と、各探触素子について算出された物質特性を２次元表示する表示器と、を備え、物質特性算出器は、受光素子の信号出力端に入力端が接続された増幅器と、増幅器の出力端と発光素子の信号入力端との間に設けられ、信号の周波数を変化させて発光素子への入力波形と受光素子からの出力波形との間に生ずる位相差をゼロにする位相補償回路と、探触素子と増幅器と位相補償回路とで形成される帰還ループにより位相差をゼロに補償して起こる自励発振振動の周波数を計測し、探触素子から生体に光が入射され生体から光を受光するときの周波数と光が生体に入射されていないときの周波数との間の偏差を検出する周波数偏差検出器と、を含み、周波数偏差の２次元分布から生体の物質特性の検査を行うことを特徴とする。

また、表示器は、プローブ基体において各探触素子が配列される素子配列面と反対側の裏面に設けられることが好ましい。

また、本発明に係る光を用いた生体の物質特性検査装置において、プローブ基体の裏面側に設けられ、表示器を収納する収納部と、収納部の一部に設けられ、表示器と接続される基体側接続部と、表示器から引き出され、一端に基体側接続部に着脱可能に接続される表示側接続部を有する信号線と、を備え、信号線の表示側接続部を基体側接続部に接続したまま、表示器がプローブ基体の収納部に収納されることが好ましい。

また、本発明に係る光を用いた生体の物質特性検査装置において、さらに、プローブ基体は、外部機器に接続するための外部接続部を有し、表示側接続部は、外部接続部にも接続可能である構造を有していることが好ましい。

上記のように、本発明に係る光を用いた生体の物質特性検査装置によれば、発光素子への入力波形と受光素子からの出力波形との間の位相差を位相シフト法により周波数偏差に変換する。位相差の定量測定に比較し、周波数の定量測定の方が格段に精度の優れた計測器を用いることができる。したがって、発光素子、受光素子の他は、電子回路と周波数測定器等を用いるだけの簡便な方法で、光を用いた生体の物質特性を検査できる。

また、発光素子と受光素子とを対として備える探触子を２次元に配列することで、光を用いた生体の物質特性を２次元表示することができる。２次元表示する表示器をプローブ基体の裏面側に一体として配置することで、検査者は、プローブ基体を生体組織に例えば圧接しながら、リアルタイム的に光を用いた生体の物質特性の２次元分布を把握することができる。また、表示器をプローブ基体から着脱可能とし、信号線によりプローブ基体と接続することで、患者自身がプローブ基体を生体組織に例えば圧接しながら、観察できる位置に表示器をおいて、リアルタイム的に光を用いた生体の物質特性の２次元分布を把握することができる。

以下に、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図２から図４は、光を用いた生体の物質特性検査装置（以後、単に物質特性検査装置と称する）１０の上面側から見た斜視図、側面図、下面側から見た斜視図である。図に示すように、物質特性検査装置１０は、円板状のプローブ基体１２と、プローブ基体１２から延びて、手で把持されるつかみ部１４とからなる。

プローブ基体１２は、下面側に生体の表面に圧接される複数の探触素子２０を２次元的に配置して保持し、上面側に複数の表示素子４０を各探触素子２０に対応して２次元的に配置して保持する円板状の部材である。例えば直径が約６０ｍｍ、厚みが約２０ｍｍのプラスチック成形品に、探触素子２０及び表示素子４０をそれぞれ４０−５０個程度２次元的に配置したものを用いることができる。また、上面側に、小型のディスプレイ４２を配置することもできる。

つかみ部１４は、プローブ基体１２と固定接続され、手で安定して把持できる程度の大きさを有する取っ手状の部材である。例えば上記のプローブ基体１２にあわせて、厚みを約２０ｍｍとし、取っ手部の幅を約４５ｍｍ、長さを約１００ｍｍのプラスチック成形品を用いることができる。

つかみ部１４の内部には、各探触素子２０の入出力信号に基づき各探触素子２０が接触する部分の生体組織の物質特性を算出し、それを２次元分布として表示する信号処理を行う電子回路部５０が収納される。電子回路部５０の出力は、外部インタフェイス５１を介し、図示されていない外部の診断装置等に接続することもできる。また、電子回路部５０の一部または全部をつかみ部１４の外部に出し、信号線で探触素子２０や表示素子４０と接続してもよい。電子回路部５０の詳細については後述する。

１つの探触素子２０は、１つの発光素子と１つの受光素子とを隣接して配置して構成されるものである。また、反射光を効率よく受取るために、１つの受光素子の周囲に複数の発光素子を配置して１つの探触素子２０としてもよい。図５は、１つの探触素子２０を２つの発光素子２６と１つの受光素子２８とで構成した例について探触素子２０周りの詳細を示す図である。探触素子２０は、取り付け台２４の上に（図５においては紙面に向かって下方向になる）、発光素子２６と受光素子２８が配置され、さらにその上に略半球状のプラスチック製の接触ボール３０がかぶせられて構成される。取り付け台２４は、例えば回路基板で構成することができる。探触素子２０は、取り付け台２４側の底面でプローブ基体１２に接着等で固定される。

発光素子２６は、生体組織１６に光を入射する機能を有し、ＬＥＤにより構成することができる。受光素子２８は、生体組織１６、例えばその内部におけるしこりの部分１８からの反射光を検出する機能を有する素子で、フォトセンサで構成することができる。

図６は、発光素子２６及び受光素子２８周りの回路構成を示す図である。発光素子２６は、その一端が電源に接続され、他端がスイッチング素子２７に接続される。スイッチング素子２７は、例えばｎｐｎトランジスタ等で構成することができ、この場合は、コレクタが発光素子２６の他端に、エミッタが接地に、ベースが交流信号発生部２５を介して信号線５４ａに接続される。受光素子２８は、一端が抵抗素子２９を介して電源に、他端が接地に接続され、抵抗素子２９との接続部が信号線５４ｂに接続される。信号線５４ａ，５４ｂは、後述する切替回路６０に入力される。したがって、信号線５４ａから供給される入力信号に応じてスイッチング素子２７が作動し、それにより発光素子２６は周期性のある光出力を生体に向けて入射する。生体からの反射光は受光素子２８により受取られ、これを抵抗素子２９により電圧信号に変換して出力信号として信号線５４ｂに出力する。

図６に示す構成の各電子部品が取り付け台２４の上に配線接続されて配置され、その上から接触ボール３０がかぶせられる。接触ボール３０は、その半球状の形状により、入射光及び反射光を集光する機能を有する。図５に示すように、生体組織１６の内部のしこり１８等の物質特性を検査するため、物質特性検査装置自体を生体組織に押付けて検査する場合に、その半球状表面で生体組織１６にスムーズに圧接する機能を有する部材である。かかる接触ボール３０は、取り付け台２４の上に、例えばナイロン樹脂等のプラスチック樹脂が供給され、これを半球状の型を用いて成形して得ることができる。半球の半径は、例えば５ｍｍ程度を用いることができる。

図７は、電子回路部５０のブロック図である。電子回路部５０は、切替回路６０と特性算出部６４とデータ収集部７０と表示処理部７２と表示部７４と、これらを全体として制御する制御部７６とを備える。

切替回路６０は、制御部７６の制御の下で、複数のスイッチにおける特定のスイッチをＯＮすることで、複数の探触素子の中から特定の探触素子を選択し、これを特性算出部６４に接続する機能を有する選択スイッチ回路である。すなわち、選択された特定の探触素子の発光素子２６からの信号線５４ａを信号線８４ａに、受光素子２８からの信号線５４ｂを信号線８４ｂにそれぞれ接続し、これらを介して特性算出部６４に接続する機能を有する。複数のスイッチ８０には半導体スイッチを用いることができる。接続の切り替えは、各探触素子２０ごとの逐次切り替え、例えば、各探触素子２０にアドレスを付し、走査方法に従ったアドレスの順に、対応する発光素子２６と受光素子２８とを同期させて特性算出部６４へ接続するものとすることができる。走査方法は、制御部７６が制御するが、例えば探触素子の配置を行列配置とみて１行ずつ走査するライン走査としてもよく、また、探触素子の配置を極座標配置とみて中心かららせん状に走査するものとすることもできる。

特性算出部６４は、切替回路６０により選択された各探触素子２０について、発光素子２６の信号入力端の信号、すなわち信号線５４ａの信号、および、受光素子２８の信号出力端の信号、すなわち信号線５４ｂの信号とに基づいて、その探触素子２０が向かい合う生体組織の部分の物質特性を算出する回路である。算出された物質特性データは、各探触素子２０ごとに対応付けられてデータ収集部７０に送られる。対応付けには、例えば上記の探触素子アドレスを用いることができる。

図８は、特性算出部６４のブロック図である。特性算出部６４は、探触素子２０における発光素子２６と信号線（５４ａ），８４ａを介して接続される端子９４と、受光素子２８と信号線（５４ｂ），８４ｂを介して接続される端子９２を備える。また、特性算出部６４は、端子９２に入力端が接続される増幅器９６と、増幅器９６の出力端と端子９４との間に設けられ、発光素子２６への入力波形と受光素子２８からの出力波形に位相差が生じるときは、周波数を変化させて前記位相差をゼロにシフトする位相シフト回路９８とを備える。かかる機能を持つ位相シフト回路の内容については、上記の特開平９−１４５６９１号公報に詳しく述べられている。

このような構成で、発光素子２６、受光素子２８と生体組織とを含む閉ループの共振状態を維持しつつ、生体組織の物質特性が変化することで生ずる周波数変化を、周波数変化量検出部１００で検出し、物質特性変換器１０２により周波数変化を生体組織の物質特性に変換する。周波数変化を生体組織の物質特性に変換するには、例えば較正テーブル等を用いることができる。較正テーブルは、例えば生体の物質特性を生体の硬さとするときは、硬さの基準とできる基準物質を接触ボールの先端に押し当て、そのときの周波数変化を得ることで作成できる。基準物質として、例えばしこりのない標準的な乳部の脂肪または筋肉や、または標準的な乳部の脂肪または筋肉とあらかじめ対応を取ってあるシリコンゴム等の標準物質を用いることができる。変換された物質特性信号は端子１０４から出力される。

発光素子２６、受光素子２８と生体組織を含む閉ループの共振状態における振動の周波数は、発光素子２６のゲートに接続される交流信号発生部２５の周波数が中心周波数となるが、その中心周波数は位相シフト回路９８により変化する。換言すれば、交流信号発生部２５は、受光素子２８−増幅器９６−位相シフト回路９８によるフィードバックによりその周波数を変化することができるものである。かかる交流信号発生部２５は、例えば、ＬＣＲ回路等で構成することができる。交流信号発生部２５の中心周波数は、図１で説明したように例えば数１０ｋＨｚから１ＭＨｚとすることができる。

データ収集部７０は、各探触素子２０ごとに、その物質特性データを対応付けて記憶する記憶装置である。対応付けには上記の探触素子アドレスを用いることができる。

表示処理部７２は、データ収集部７０から必要なデータを読み出し、物質データの２次元表示をするための信号処理を行う回路である。例えば、図２に示すように、表示部７４が複数の表示素子４０の２次元配列であるときは、各表示素子への出力を、各探触素子２０の２次元配列に対応付ける処理を行う。すなわち、表示部７４を観察したときに、各表示素子４０は、プローブ基体１２に対し、ちょうど各表示素子４０の真下の探触素子２０が検出した物質特性を表すように対応付け処理を行う。

また、測定領域全体の物質特性について、平均値、最大値、最小値、標準偏差等を求め、あるいは物質特性分布のヒストグラフ化等の統計処理を行った後、テキストデータ等により表示が可能な処理を行ってもよい。

表示処理されたデータは、表示部７４に出力される。表示部７４は、複数の表示素子４０を２次元配置したものであり、上記のように、複数の探触素子の２次元配置に対応した配置とすることが好ましい。複数の表示素子４０としては、発光ダイオード等の発光素子、液晶ディスプレイの２次元配置された各画素等を用いることができる。

生体の物質特性、例えば硬さをあらわすのには、表示素子の輝度を用い、例えば、生体組織の硬さが大きい値を示すに従い、すなわち、しこりの程度が悪化するに従い、輝度を強くして表現することができる。また、可変色型発光ダイオードあるいはカラー液晶ディスプレイを用い、硬さを色の相違あるいは色の濃淡で示すこともできる。例えば、生体組織の硬さが小さい値から大きい値に移るに従い、青−黄−赤と色を変えることで、しこりの程度をビジュアルに表現できる。

データ収集部７０を表示処理部７２の演算処理のための一時記憶装置として用いるときは、各探触素子に対応する物質特性は即時に処理されて、表示部７４にリアルタイムで表示することができる。また、データ収集部７０を過去のデータをデータベースとして記憶する記憶装置として用いるときは、データベースから読み出されたデータを表示部７４に表示することができる。

また、各探触素子２０に対応付けられて配置される各表示素子４０以外に、図２に示すような一般的な小型ディスプレイ４２を設けることもできる。この小型ディスプレイ４２を用い、例えば、測定領域全体の物質特性についての平均値等の統計処理データ等を表示してもよい。

図９は、他の実施形態における物質特性検査装置２１０の構成を示す図である。この物質特性検査装置２１０は、本体部分２２０と表示器部分２３０とを別体構造とし、コネクタを介して着脱可能としたものである。ここで表示器部分２３０は、複数の表示素子２４０が２次元配置されたもので、信号線２３２を備え、信号線２３２の一端には表示側コネクタ２３４が設けられる。これに対応して、本体部分２２０には基体側コネクタ２５２が設けられる。基体側コネクタ２５２は電子回路部２５０に接続される。また、電子回路部２５０からは、基体側コネクタ２５２と並列に外部インタフェイス２５４が設けられる。表示側コネクタ２３４は、基体側コネクタ２５２にも外部インタフェイス２５４にも接続可能な構造を有している。

本体部分２２０と表示器部分２３０とは図示されていないはめあい部分によりはまりあい、一体化することができる。すなわち、表示側コネクタ２３４を基体側コネクタ２５２に接続し、信号線２３２を折畳んで本体部分２２０又は表示器部分２３０の接続部分の空間に収納し、本体部分２２０と表示器部分２３０とをはめあい部分にはめあわすことで、一体化した物質特性検査装置２１０が得られる。この一体化した物質特性検査装置２１０の外観は、図２で説明した物質特性検査装置１０と同じとなり、その形態での使用法も同じとなる。

この物質特性検査装置２１０によれば、物質特性の表示の自由度が格段に増大する。図１０−１２に、この物質特性検査装置２１０の物質特性表示方法の例を示す。

図１０は、第１の用い方の例を示す図で、この方法は図２で説明した物質特性検査装置１０でも可能な方法である。すなわち、本体部分２２０と表示器部分２３０とを一体化して用い、外部インタフェイス２５４を用いて外部の診断装置３００に接続する。外部診断装置３００としては、例えばより大きな表示画面とデータ処理能力とを有するコンピュータを用いることができる。この方法においては、例えば、検査者が物質特性検査装置２１０を手にもち、被検査者の体表に対して物質特性検査装置２１０を圧接してそのしこりの状態等について表示器部分２３０を用いて観察できるとともに、被検査者も外部診断装置３００の画面をみてその様子を知ることができる。

図１１は、第２の用い方の例を示す図である。ここでは、表示側コネクタ２３４と基体側コネクタ２５２との接続はそのままにして、本体部分２２０と表示器部分２３０とのはめあわせを外し、信号線２３２を延ばして用いる。この方法においては、例えば、被検査者が自分で物質特性検査装置２１０を手にもち、自分の体表に対して物質特性検査装置２１０を圧接しつつ、表示器部分２３０の画面により、そのしこりの状態等の様子を知ることができる。

図１２は、第３の用い方の例を示す図である。ここでは、本体部分２２０から表示器部分２３０を外すとともに、表示側コネクタ２３４と基体側コネクタ２５２との接続も外し、表示側コネクタ２３４を外部インタフェイス２５４に接続する。この方法においては、図１１で説明した第２の用い方と同じ用い方が可能であるが、信号線２３２が本体部分２２０の端部に接続されるため、本体部分２２０を手で持って操作することがより容易となる。

腫瘍等の生体の体表の状態、しこり等の生体内部の状態等を観察する検査装置、診断装置に利用することができる。特に、探触子部分を手で持って生体の物質特性を測定する装置に利用することができる。

本発明の概念の基礎となる観察結果を説明する図で、生体組織に発光素子から周期性光を入射して受光素子により反射光を検出し、発光素子への入力信号と受光素子からの出力信号との間に位相差が観察されることを示す図である。本発明に係る実施の形態における物質特性検査装置の上面側から見た斜視図である。本発明に係る実施の形態における物質特性検査装置の側面図である。本発明に係る実施の形態における物質特性検査装置の下面側から見た斜視図である。本発明に係る実施の形態における探触素子周りの詳細図である。本発明に係る実施の形態において発光素子及び受光素子周りの回路構成を示す図である。本発明に係る実施の形態における電子回路部のブロック図である。本発明に係る実施の形態における特性算出部のブロック図である。他の実施の形態における物質特性検査装置の構成を示す図である。他の実施の形態における第１の用い方を説明する図である。他の実施の形態における第２の用い方を説明する図である。他の実施の形態における第３の用い方を説明する図である。

符号の説明

１０，２１０物質特性検査装置、１２プローブ基体、１４つかみ部、１６生体組織、２０探触素子、２６発光素子、２８受光素子、３０接触ボール、４０表示素子、５０，２５０電子回路部、５１，２５４外部インタフェイス、６０切替回路、６４特性算出部、７０データ収集部、７２表示処理部、７４表示部、７６制御部、９６増幅器、９８位相シフト回路、１００周波数変化量検出部、１０２物質特性変換器、２２０本体部分、２３０表示器部分、２３２信号線、２３４表示側コネクタ、２５２基体側コネクタ。

Claims

プローブ基体と、
プローブ基体に保持される探触素子であって、生体に光を入射する発光素子と、生体からの光を受光する受光素子とを有する探触素子と、
受光素子の信号出力端に入力端が接続される増幅器と、
増幅器の出力端と発光素子の信号入力端との間に設けられ、信号の周波数を変化させて発光素子への入力波形と受光素子からの出力波形との間に生ずる位相差をゼロにする位相補償回路と、
探触素子と増幅器と位相補償回路とで形成される帰還ループにより位相差をゼロに補償して起こる自励発振振動の周波数を計測し、探触素子から生体に光が入射され生体から光を受光しているときの周波数と光が生体に入射されていないときの周波数と間の偏差を検出する周波数偏差検出器と、
検出された周波数偏差を生体の物質特性として出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする光を用いた生体の物質特性検査装置。
プローブ基体と、
プローブ基体に２次元に配列されて保持される複数の探触素子であって、各探触素子は、生体に光を入射する発光素子と、生体からの光を受光する受光素子とをそれぞれ有する複数の探触素子と、
各探触素子についてその受光素子の信号入力端とその発光素子の信号出力端との間に接続可能に設けられ、生体の物質特性を算出する物質特性算出器と、
各探触素子と物質特性算出器との接続を順次切り替える切替回路と、
各探触素子について算出された物質特性を２次元表示する表示器と、
を備え、
物質特性算出器は、
受光素子の信号出力端に入力端が接続された増幅器と、
増幅器の出力端と発光素子の信号入力端との間に設けられ、信号の周波数を変化させて発光素子への入力波形と受光素子からの出力波形との間に生ずる位相差をゼロにする位相補償回路と、
探触素子と増幅器と位相補償回路とで形成される帰還ループにより位相差をゼロに補償して起こる自励発振振動の周波数を計測し、探触素子から生体に光が入射され生体から光を受光するときの周波数と光が生体に入射されていないときの周波数との間の偏差を検出する周波数偏差検出器と、
を含み、周波数偏差の２次元分布から生体の物質特性の検査を行うことを特徴とする光を用いた生体の物質特性検査装置。
請求項２に記載の光を用いた生体の物質特性検査装置において、
表示器は、プローブ基体において各探触素子が配列される素子配列面と反対側の裏面に設けられることを特徴とする光を用いた生体の物質特性検査装置。
請求項３に記載の光を用いた生体の物質特性検査装置において、
プローブ基体の裏面側に設けられ、表示器を収納する収納部と、
収納部の一部に設けられ、表示器と接続される基体側接続部と、
表示器から引き出され、一端に基体側接続部に着脱可能に接続される表示側接続部を有する信号線と、
を備え、信号線の表示側接続部を基体側接続部に接続したまま、表示器がプローブ基体の収納部に収納されることを特徴とする光を用いた生体の物質特性検査装置。
請求項４に記載の光を用いた生体の物質特性検査装置において、
さらに、プローブ基体は、外部機器に接続するための外部接続部を有し、
表示側接続部は、外部接続部にも接続可能である構造を有していることを特徴とする光を用いた生体の物質特性検査装置。