JP2014137351A - 測定用装置および測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定の再現性の悪化を防止する。
【解決手段】先端に接触面（４１）を有する遮光部（４０）は、バンドルファイバー３からの励起光の照射方向に対し傾斜可能である。接触スイッチ（５０）は、接触面（４１）の生体への変位量が所定値以上であり、かつ、照射方向に対する接触面（４１）の法線方向の傾きが所定範囲内であることを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、肌の状態を測定するための測定用装置および測定装置に関する。

従来、抗糖化（抗加齢）化粧品として、皮膚中に蓄積したＡＧＥｓ（Advanced GlycationEndproducts；後期糖化反応生成物）の低減を目的としたものが商品化されている。このＡＧＥｓは、タンパク質と、糖質や脂質との非酵素的糖付加反応（メイラード反応）により形成される最終生成物であり、黄褐色を呈し、その一部は蛍光を発する物質である。また、ＡＧＥｓは、近くに存在する構造蛋白質と結合して架橋を形成する性質を有している。特に、ＡＧＥｓと真皮を構成しているコラーゲンとの架橋は、皮膚の弾力性を低下させるので、しわやくすみの原因としても問題となっている。

また、皮膚中にはＡＧＥｓ以外にも蛍光を示す物質があり、例えばヒドロキシプロリン、リボフラビン、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）、プロトポルフィリン、チロシン、トリプトファン、エラスチン等の蛍光物質がある。これらの物質を評価することはＡＧＥｓ以外の美容・健康に関する阻害要因を把握する目的や、その他美容・健康に影響する指針を得る為の情報を取得できるという観点から有用である。

また、皮膚中に存在するＡＧＥｓやその他の蛍光物質に関しては、皮膚における特定の深さ領域に応じて異なる種類のものが存在するし、存在する量も異なる。例えば、表皮領域（表面〜深さ約０．２ｍｍ）中や真皮領域（深さ約０．２〜２．２ｍｍ）中にあるＡＧＥｓは、上述のように、しわやくすみの原因となるので、美容上の観点から粗悪要因となっている。なお、この粗悪要因を解消する為の市販のクリーム等は、表皮や真皮中のＡＧＥsを減少させる方向に働く。

さらに、血管領域（深さ約２．２ｍｍ以下）中にもＡＧＥｓは存在する。そして、糖尿病の場合、血糖の上昇に伴い、ＡＧＥｓも増加するので、ＡＧＥｓをモニタリングすることで、糖尿病の早期発見、あるいは進行状況を把握することができる。なお、血液中のＡＧＥｓを低減する手段としては、糖尿病治療薬や機能性食品があるが、これらは直接的に血液中のＡＧＥｓ量を制御するものである。

このように、皮膚中の特定の深さ領域（表皮領域、真皮領域、血管領域）におけるＡＧＥｓ量を把握することは極めて有用である。皮膚中のＡＧＥｓやその他の蛍光物質を測定することに適用可能な技術の一例として、下記の特許文献１が挙げられる。特許文献１には、１つ以上の光源からの励起光を皮膚に照射し、これにより皮膚中から放射される蛍光を計測し、その結果に基づき皮膚の状態を測定する装置が開示されている。

ＡＧＥｓ等の蛍光物質から蛍光を得るために必要な上記励起光は紫外光となり、眼に有害である。このため、紫外光が外部に漏洩することを防止する工夫が必要であり、例えば下記の特許文献２〜６に開示されている。

特許文献２〜４に記載の装置では、光の照射領域の周囲に皮膚と接触する接触面が設けられ、該接触面に複数の接触センサが均等に設けられた構成であり、上記皮膚と接触していることを全ての接触センサが検知している場合に光を照射している。この場合、上記接触面が上記皮膚と密着することになるので、上記光が外部に漏洩することを防止できる。

また、特許文献５・６に記載の装置では、本体に対し、光の照射方向に摺動可能な遮光部が設けられ、該遮光部の一端に上記接触面が設けられ、他端に上記接触センサが設けられた構成である。上記遮光部が上記光の照射方向とは反対の向きにバネ等の付勢力に抗して移動して、上記接触センサが上記本体に接触した場合に光を照射している。この場合、上記接触面が皮膚に押圧されるので、上記光が外部に漏洩することを防止できる。

米国特許出願公開第２００７／０００４９７２号明細書（２００７年０１月０４日公開） 特開２０１０−１４８６８５号公報（２０１０年０７月０８日公開） 特開２００８−２８９８１８号公報（２００８年１２月０４日公開） 特開２００８−１１９４１９号公報（２００８年０５月２９日公開） 特開２００３−１２６２７６号公報（２００３年０５月０７日公開） 特開平１１−０７６１７２号公報（１９９９年０３月２３日公開）

しかしながら、特許文献２〜４に記載の装置の場合、接触センサの存在により接触面は複数の凸部を有することになり、当該接触面が皮膚に接触すると、ユーザに不快感を与える虞がある。

これに対し、特許文献５・６に記載の装置の場合、接触センサが上記接触面以外に設けられているので、ユーザに不快感を与える虞がない。しかしながら、上記装置の場合、遮光部が皮膚に対し斜め方向から押圧することが可能である。このため、皮膚に対する励起光の照射角度も不安定になり、測定の再現性が悪化する。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、測定の再現性の悪化を防止できる測定用装置などを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る測定用装置は、励起光源から導光される励起光を生体に照射する照射部と、上記励起光の照射によって生じる蛍光を受光する受光部とを有する把持部と、上記生体との接触面を先端に有し、上記把持部から出射される励起光の照射方向に対し傾斜可能であると共に、上記接触面が上記生体に押し当てられることにより変位する接触部と、上記接触部の変位量が所定値以上であり、かつ、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることを検出する検出手段とを備えることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、遮光部は傾斜可能であるから、接触面が生体の表面に沿って接触し、上記遮光部の接触面が上記生体に押し当てられることにより変位する。この変位量が所定値以上になったことと、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることとが検出手段によって検出される。該検出時に受光部が受光した蛍光に基づく測定が行われることにより、当該測定の再現性の悪化を防止できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る測定システムにおけるプローブの先端側の構成を示す断面図である。 上記測定システムの構成図である。 上記測定システムにおけるバンドルファイバーの下部詳細図である。 上記プローブを生体に接触させ押圧させる前後の状態を示す断面図である。 図１のＡ−Ａ線で断面し、矢印方向に見た図である。 本発明の別の実施形態に係る測定システムにおけるプローブの先端側の構成を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る測定システムにおけるプローブの先端側の構成を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る測定システムにおけるプローブの先端側の構成を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る測定システムにおけるプローブの先端側の構成を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る測定システムについて説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

〔実施形態１〕
〔測定システム１の構成〕
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る測定システム（測定装置）１の構成図である。

測定システム１は、生体に励起光を照射して、その生体が励起されて発する蛍光に関する分光特性に基づいて、蛍光を発している生体組織が正常であるか異常であるか等を判定し、測定することが可能な装置である。例えば、測定システム１は、ＡＧＥｓ由来の蛍光を検出するためのものであり、ＡＧＥｓを測定することができる。

測定システム１は、プローブ（測定用装置）２、および本体１０を備える。プローブ２と本体１０とは、プローブ２に含まれる、励起側光ファイバー（照射部）５、蛍光側光ファイバー（受光部）６、およびリード線７によって接続されている。励起側光ファイバー５および蛍光側光ファイバー６はバンドルファイバー３内に差し込まれており、そのバンドルファイバー３は、略円筒型のプローブ２の一端から他端までを貫通し、かつ、プローブ２に固定されている。

（プローブ２）
プローブ２について図１、図３を用いて説明する。図１は、プローブ２の先端側の構成を示す断面図である。

プローブ２は、利用者が把持しやすい形状を有し、本実施形態では略円筒形である。ただし、プローブ２の形状は、円筒形に限られず、例えば利用者が把持しやすい取手を有するなど種々の形態で実現されてよい。

図１に示すように、プローブ２は、利用者が把持する把持部３０と、把持部３０に対し可動する遮光部（接触部）４０とを備える。また、把持部３０の中心軸を貫通するようにバンドルファイバー３が固定されている。

図３は、バンドルファイバー３の下部詳細図である。図示のように、バンドルファイバー３の中心部に蛍光側光ファイバー６が配置されている。そして、蛍光側光ファイバー６の周囲に複数の励起側光ファイバー５が配置されている。複数の励起側光ファイバー５は、好ましくは、蛍光側光ファイバー６を中心として互いに回転対称となる位置に配置されている。

図１に示すように、遮光部４０は、バンドルファイバー３と、バンドルファイバー３から照射される励起光とを囲むように設けられている。また、遮光部４０の先端部の端面は、生体２００に接触する接触面４１である。また、遮光部４０は、中心軸に貫通孔が形成された孔部４２を有する。孔部４２には、バンドルファイバー３の先端が挿入されている。

本実施形態では、遮光部４０は、把持部３０に対し、上記中心軸と平行な方向に移動可能であり、かつ、傾斜可能である構造となっている。具体的には、図１に示すように、遮光部４０の基端部には、把持部３０の先端部を収容する凹部４３が設けられている。また、把持部３０の先端が遮光部４０の凹部４３から抜け出るのを防止するために、把持部３０の先端部には、先端から径方向外側に突出した突片３１が設けられ、遮光部４０の基端部には、基端から径方向内側に突出した突片４４が設けられている。

把持部３０の先端部には、バンドルファイバー３の周囲に複数の接触スイッチ（検出手段、付勢手段、押込みスイッチ）５０が設けられている。接触スイッチ５０は、基部５１と、操作部５２と、操作部５２を基部５１から外側に付勢するバネ（付勢手段、図示せず）とを備えており、操作部５２が基部５１に押し込まれた場合にのみオンとなり、その他の場合にオフとなるモーメンタリスイッチである。各接触スイッチ５０には、リード線７が接続されている。なお、接触スイッチ５０の例としては、タクタイルスイッチが挙げられる。

図１の例では、把持部３０および遮光部４０の突片３１・４４同士が当接している場合に、接触スイッチ５０の操作部５２の先端が、遮光部４０の凹部４３に当接する配置（基準位置）となっている。なお、図示の例では、接触スイッチ５０を、把持部３０の先端部に設置しているが、遮光部４０の凹部４３に設置してもよい。

図４の（ａ）は、本実施形態のプローブ２を生体２００に接触させ押圧させる前の状態を示しており、同図の（ｂ）・（ｃ）は、本実施形態のプローブ２を生体２００に接触させ押圧させた後の状態を示している。

図４の（ａ）に示すように、プローブ２の中心軸の方向が、生体２００の表面の法線方向から傾いた状態で、ユーザが把持部３０を把持し、遮光部４０の接触面４１を生体２００の表面に接触させて押圧させても、同図の（ｂ）に示すように、遮光部４０は、把持部３０に対し傾斜して、接触面４１が生体２００の表面に沿って接触する。
次に、ユーザが把持部３０を生体２００の方へ移動させると、遮光部４０の接触面４１が生体２００に押し当てられることにより変位する。この変位量が所定値以上になると、接触面４１が生体２００の表面に密着することになる。

しかしながら、図４の（ｂ）に示すように、遮光部４０が把持部３０に対し傾いた状態の場合、すなわち遮光部４０の中心軸が把持部３０の中心軸に対し傾いた状態の場合、一方の接触スイッチ５０ａはオンとなるが、他方の接触スイッチ５０ｂはオフとなる。この場合、バンドルファイバー３からの励起光の照射方向が、生体２００の表面の法線方向に対し傾いているので、測定の再現性が悪化する。

これに対し、図４の（ｃ）に示すように、遮光部４０が把持部３０に対し傾いていない状態、すなわち遮光部４０の中心軸が把持部３０の中心軸に一致する状態で押圧されると、両方の接触スイッチ５０ａ・ｂはオンとなる。この場合、バンドルファイバー３からの励起光の照射方向が、生体２００の表面の法線方向（すなわち、接触面４１の法線方向）と一致するので、測定の再現性が良好となる。従って、本実施形態によると、各接触スイッチ５０のオン・オフ状態を調べることにより、生体２００の表面の法線方向に対する励起光の照射方向の傾きが、所定範囲（望ましくは、０°またはその近傍）内であることを検出できる。

また、図４の（ｃ）は、接触スイッチ５０の操作部５２の変位量が所定の上限値に到達した場合を示している。この場合、バンドルファイバー３の先端と生体２００との距離を数十〜数百μｍオーダーと小さくすることができるので、生体２００から蛍光を効率よく検出することができる。

（本体１０）
図２に示すように、本体１０は、光源部１１と、検知部１２と、傾き判定部１３とを備える。

（光源部１１）
光源部１１は、測定対象（生体２００）に照射する励起光を生成して出射するものである。光源部１１から出射された励起光は、励起側光ファイバー５を通して生体２００に照射される。

光源部１１として用いられる光源の種類としては、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプのような管球タイプのものや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）等が利用可能である。光源部１１は、その目的に応じて、分光器や光学フィルタを通して特定波長の光のみが出射されるように構成される。

上記励起光は、例えばＡＧＥｓ由来の蛍光を検出するためのものであり、ＡＧＥｓを測定するために適した波長範囲を有している。上記ＡＧＥｓおよび上記波長範囲について説明する。

ＡＧＥｓは、上述のように、タンパク質の非酵素的糖付加反応（メイラード反応）により形成される最終生成物であり、黄褐色を呈し、蛍光を発する物質であって、近くに存在する蛋白と結合して架橋を形成する性質を有している。

このＡＧＥｓは、血管壁に沈着、侵入したり、免疫システムの一部を担うマクロファージに作用してたんぱく質の一種であるサイトカインを放出させ、炎症を引き起こしたりして、動脈硬化を発症させると言われている。

なかでも、アルデヒド類物質由来のＡＧＥｓは糖尿病合併症における病変部位に特に多く蓄積していることが確認されており、合併症進行における重要な成分として提唱されている。このような、生物学的毒性をもつＡＧＥｓは特にＴＡＧＥ（toxic AGEs）とも呼ばれることがある。

ＡＧＥｓには、現在構造が明らかになったものだけでも２０ほどの種類があり、その中で励起光を照射すると蛍光を発するものがいくつかある。表１にその例を示す。

表１において、ＣＬＦ（Collagen-Linked Fluorescence）は、コラーゲンと結合したＡＧＥｓからの蛍光であり、総ＡＧＥｓ生産およびこれに付随するコラーゲン架橋の一般的な尺度として用いられる。

ペントシジンおよびベスパーリジンはＡＧＥｓの代表的な例である。ペントシジンはペントースと等モルのリジンとアルギニンとが架橋した構造を有し、酸加水分解後に安定な蛍光性物質である。このペントシジンは、特に糖尿病の発症や末期の腎症において増加することが報告されている。ベスパーリジンはＡＧＥ化ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）を酸加水分解した後、主要な蛍光性物質として単離され、２分子のリジンを架橋した構造を有している。

表１から分かるように、光源部１１から出射される励起光の波長としては、３７０ｎｍまたはその近傍の波長が最も適している。しかしながら、ＡＧＥｓの種類によって適応する励起光の波長に幅があるため、上記励起光の波長としては、ＵＶＡの領域である３１５〜４００ｎｍのもの、或いは可視光の領域を含む３１５〜６００ｎｍのものが適している。上記波長を有する光を励起光とすることによってＡＧＥｓを適切に測定することができる。

（検知部１２）
検知部１２は、生体２００に励起光が照射されることによって生体２００の内部で発生した蛍光を、蛍光側光ファイバー６を通して受光し、その蛍光の波長および波長ごとの強度を測定するものである。すなわち、検知部１２は、どの波長の蛍光がどの程度の強さで検出されたのかを測定する。そして、検知部１２は、その測定結果を表示部１４を介して表示する。

検知部１２は、例えば分光器、フォトダイオード、光電子増倍管等で構成される。また、適宜光学フィルタ等を通して特定波長のみの光が入射されるように構成される。上記分光器としては、プリズム分光器、回折格子を利用する格子分光器、または干渉縞を利用する干渉分光器等が利用可能である。

蛍光は励起光よりも波長が長いため、検知部１２としては、３５０〜５００ｎｍの範囲の光が検出できるものであれば好適である。しかしながら、蛍光についても、ＡＧＥｓの種類によって検出される波長に幅があるため、検知部１２としては、３２０〜９００ｎｍの範囲が検出できるものであれば利用可能である。ただし、検知部１２は、上述した波長範囲の蛍光に限らず、他の波長範囲の蛍光を検出するものであってもよい。

（傾き判定部１３）
傾き判定部１３は、複数の接触スイッチ５０におけるオン・オフ信号を、リード線７を通して受信し、受信したオン・オフ信号に基づいて、上述のように、生体２００の表面の法線方向に対する励起光の照射方向の傾きを判定するものである。傾き判定部１３は判定結果に基づいて、光源部１１が励起光を出射するか否かを制御する。

具体的には、傾き判定部１３は、全ての接触スイッチ５０がオン状態となった時、すなわち、遮光部４０の接触面４１が生体２００の表面に密着し、かつ、生体２００の表面の法線方向と励起光の照射方向とが一致した時に、光源部１１の光源を点灯させる。これにより、光源部１１から励起光が出射されて、励起側光ファイバー５を介して生体２００の表面に照射される。そして、生体２００から蛍光側光ファイバー６を介して取得した蛍光が検知部１２にて検知される。その後直ちに、光源部１１の光源を消灯させる。なお、全ての接触スイッチ５０がオン状態となった時から、検知部１２が上記蛍光を検知するまでの時間は、３秒以下が望ましく、１秒以下がさらに望ましい。なぜなら、当該時間が長いと、その間に押圧が不安定になり、測定の再現性が低下する虞があるからである。

なお、複数の接触スイッチ５０のうち、一部のみがオン状態である期間が所定時間（例えば１００ｍ秒程度）続くと、傾き判定部１３、表示部１４を介してエラーメッセージを表示して、一旦全ての接触スイッチ５０がオフ状態とならない限り、光源部１１の光源を点灯できないようになっていてもよい。これにより、生体２００の表面に対しプローブ２が垂直またはその近傍ではない状態においても、生体２００に強く押し込んだ場合に接触スイッチ５０がオン状態になり、光源部１１の光源が点灯され、光漏れのリスクや測定再現性低下のリスクを防止できるという効果を奏する。

（表示部１４）
表示部１４は、検知部１２および傾き判定部１３からのデータに基づいて、各種情報の表示出力を行うものである。表示部１４としては、ＬＣＤ（liquid crystal display）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなど、任意の表示デバイスを利用することができる。

〔接触スイッチ５０の配置パターン〕
次に、接触スイッチ５０の配置パターンを図５により説明する。図５の（ａ）〜（ｅ）は、図１のＡ−Ａ線で断面し、矢印方向に見た図である。同図の（ａ）は、接触スイッチ５０が２つ存在する構成を示しており。同図の（ｂ）・（ｅ）は、接触スイッチ５０が３つ存在する構成を示している。また、同図の（ｃ）は、接触スイッチ５０が４つ存在する構成を示しており、同図の（ｄ）は、接触スイッチ５０が６つ存在する構成を示している。

図５に示すように、プローブ２は、複数の接触スイッチ５０を備える構成で実現することができる。また、同図の（ａ）〜（ｄ）に示すように、接触スイッチ５０は、それぞれ、蛍光側光ファイバー６を中心として、回転対称に配置されていることが好ましい。これにより、接触スイッチ５０が均等に配置されるので、プローブ２の生体２００に対する傾きをより正確に判定することができる。

なお、同図の（ｅ）に示すように、接触スイッチ５０を等間隔に設けなくてもよい。また、図５に記載した接触スイッチ５０の数量、配置パターンはあくまで一例であって、他の数量、配置パターンとすることも当然に可能である。

〔その他〕
ところで、バンドルファイバー３が可撓性を有さず、かつ、遮光部４０の孔部４２に密着して設けられている場合、遮光部４０が把持部３０に対し傾けることができなくなる。そこで、図１・図４に示すように、バンドルファイバー３と、遮光部４０の孔部４２の側壁とは離間して設けられることが望ましい。さらに、図４の（ｂ）に示すように、遮光部４０を把持部３０に対し傾けても、バンドルファイバー３が遮光部４０の孔部４２の側壁と接触しない程度に、離間していることが望ましい。

なお、許容される傾きが広すぎると、遮光部４０が不安定となる。従って、許容される傾きの下限は、０．２°以上あることが望ましく、０．５°以上あることが更に望ましく、１．０°以上であることが更に望ましい。また、許容される傾きの上限は、５．０°以下とすることが適当である。

また、上記バネのバネ定数は、適度なものであることが望ましい。上記バネ定数が大きすぎると、把持部３０に対し遮光部４０が適当に傾斜せず、接触面４１が生体２００の表面に密着しない虞がある。一方、上記バネ定数が小さすぎると、遮光部４０が、図１に示す元の位置に戻らなくなる虞がある。

また、複数の接触スイッチ５０は、電気的に直列接続されていてもよい。この場合、上記複数の押込みスイッチから引き出すリード線を２本に減らすことができる。

また、接触面４１は、生体２００の表面に押圧されるので、角のない円形が望ましく、広い方が望ましい。なお、接触面４１は、広すぎると装置が大型化することになるので、直径が５ｍｍ以上３ｃｍ以下であることが望ましい。

最後に、図１では、測定システム１は、プローブ２および本体１０を備えるものとして説明した。しかしながら、測定システム１は、プローブ２の内部に、本体１０の全部または一部を備える構成で実現することも可能である。このことは、後述する各実施例においても同様である。

〔実施形態２〕
本発明の別の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態の測定システム１におけるプローブ７２の先端側の構成を示す断面図である。

図６に示すプローブは、図１に示すプローブ２に比べて、バンドルファイバー３に代えて、複数のＬＥＤチップ７３およびＰＤチップ７４が実装された基板７５が把持部３０の先端に設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。基板７５に接続されたリード線群７６は、本体１０に接続されており、ＬＥＤチップ７３への電力供給線と、ＰＤチップ７４からの信号線とが含まれている。

本実施形態の測定システム１では、ＬＥＤチップ７３からの励起光が、遮光部４０の孔部４２を通って、生体２００の表面に照射され、発生した蛍光は、遮光部４０の孔部４２を通り、ＰＤチップ７４にて検出される。

本実施形態では、光ファイバーを用いていないので、測定用装置全体をさらに小型化することができ、一般的な家電機器に搭載することが可能となり、日常生活でユーザに大きな負担をかけることなく肌状態を測定する事ができる。なお、一般的な家電機器としては、ドライヤー、スチーマー、美顔器、体重計、固定電話、携帯電話等が挙げられる。

〔実施形態３〕
本発明のさらに別の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の測定システム１におけるプローブ８２の先端側の構成を示す断面図である。図７に示すプローブ８２は、図１に示すプローブ２に比べて、回転機構が追加されている点が異なり、その他の構成は同様である。

遮光部８３は、把持部３０に対し接触スイッチ５０とボールベアリング８４とで接するように配置されており、接触面８５が傾斜可能な可動構造となっている。またバンドルファイバー３は把持部３０に対して固定されており、遮光部８３に対しては柔軟体８６を介して接続されている。なお、柔軟体８６の例としては、ゴム、スポンジなどが挙げられる。

上記の構成により、可動の遮光部８３は、バンドルファイバー３に対し、図７に示す基準位置から傾いても、柔軟体８６の弾性力により、上記基準位置に戻ろうとするので、測定の再現性を向上させることができる。また、プローブ８２全体に振動が加わった時に、遮光部８３の孔部内壁にバンドルファイバー３の先端が接触して異音が発生することを防止することができる。

〔実施形態４〕
本発明のさらに別の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態の測定システム１におけるプローブ９２の先端側の構成を示す断面図である。

図８に示すプローブ９２は、図１に示すプローブ２に比べて、把持部３０と遮光部４０のとの間におけるバンドルファイバー３の周囲に柔軟体９３が充填されている点が異なり、その他の構成は同様である。上記の構成により、図７に示すプローブ８２と同様の効果を奏することができる。

〔実施形態５〕
本発明の他の実施形態について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態の測定システム１におけるプローブ１０２の先端側の構成を示す断面図である。

本実施形態では、バンドルファイバー１０３として、可撓性を有するフレキシブルファイバーが利用されている。このようなバンドルファイバー１０３としては、例えば、ソーラボジャパン株式会社が製造している型番ＦＧ５５０ＵＥＣ（短時間曲率半径３０ｍｍ）等が利用できる。

図９に示すように、バンドルファイバー１０３は、把持部１０４に固定され、先端が遮光部１０５に固定されている。また、把持部１０４には、スプリングバネ（付勢手段）１０６を介して遮光部１０５が取り付けられる。

本実施形態においては、把持部１０４を生体２００の表面に押し当てると、遮光部１０５が該表面に平行となるように自動的に調整される。このとき、バンドルファイバー１０３は、可撓性を有するので、破損しない。これにより、バンドルファイバー１０３の先端が生体２００の表面に対して平行を保った状態で測定することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る測定用装置は、励起光源から導光される励起光を生体に照射する照射部と、上記励起光の照射によって生じる蛍光を受光する受光部とを有する把持部と、上記生体との接触面を先端に有し、上記把持部から出射される励起光の照射方向に対し傾斜可能であると共に、上記接触面が上記生体に押し当てられることにより変位する接触部と、上記接触部の変位量が所定値以上であり、かつ、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることを検出する検出手段とを備えている。

上記構成によれば、ユーザが把持部を把持して、遮光部の接触面を上記生体の表面に接触させると、上記遮光部は傾斜可能であるから、上記遮光部の接触面が上記生体の表面に沿って接触する。次に、上記ユーザが上記把持部を上記生体の方へ移動させると、上記遮光部の接触面が上記生体に押し当てられることにより変位する。この変位量が所定値以上になると、上記接触面が上記生体の表面に密着することになる。また、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることが検出されるので、該検出時に受光部が受光した蛍光に基づく測定が行われることにより、当該測定の再現性の悪化を防止することができる。

なお、上記励起光は上記生体の表面に対し垂直に照射することが望ましいから、上記励起光の照射方向は、上記接触面と垂直、すなわち、上記接触面の法線方向と一致することが望ましい。従って、上記傾きの所定範囲は、０°およびその近傍であることが望ましい。また、上記検出手段は、上記接触面以外、具体的には、上記把持部および上記接触部の間に設けられていることが好ましい。この場合、当該検出手段を上記接触面に設ける必要がない。

本発明の態様２に係る測定用装置は、上記態様１において、上記接触部の変位量が所定の上限値である場合、上記照射部の先端は、上記接触部の上記接触面またはその付近にまで到達することが好ましい。この場合、上記照射部の先端と上記生体の表面とが接近するので、上記励起光が上記生体に照射されるまでの損失が少なくなる。

本発明の態様３に係る測定用装置は、上記態様１または２において、上記照射部は、上記把持部の先端から突出しており、上記遮光部は、上記傾きが所定角度以内であれば、上記照射部と接触しないように形成されていることが好ましい。この場合、可撓性を有さない上記照射部が上記遮光部と接触することにより、上記遮光部が適切に傾斜しなくなって、上記接触面と上記生体の表面とが密着しなくなり、その結果、上記励起光が外部に漏洩してしまうことを防止できる。なお、上記所定角度は、上記傾きの上限値であり、例えば５°が好ましい。

本発明の態様４に係る測定用装置は、上記態様１から３までの何れかにおいて、上記検出手段は、上記接触部を上記照射方向に付勢する付勢手段と、上記接触部の変位量が所定値以上であることを検出する複数の変位センサであって、上記照射部の周囲に設けられた複数の変位センサとを備えてもよい。上記遮光部の接触面が上記生体に押し当てられることにより、上記遮光部は上記付勢手段の付勢に抗して変位する。この変位量は、上記付勢手段による付勢力（復元力）に比例し、上記接触面による押圧力に比例する。従って、上記変位が所定量であることを変位センサが検出することにより、上記押圧力が所定値であることを検出できる。

また、上記変位センサが上記照射部の周囲に設けられているので、上記所定量変位したことを検出した上記変位センサの数によって、上記傾きを検出することができ、該傾きが所定範囲内であることを検出することができる。なお、付勢手段の例としては、バネ、ゴム、スポンジなどが挙げられる。

本発明の態様５に係る測定用装置は、上記態様４において、上記検出手段は、複数のモーメンタリ型押込みスイッチであることが好ましい。この場合、上記押込みスイッチが上記変位センサおよび上記付勢手段の機能を一体に備えるので、部品点数を減らすことができる。なお、上記複数の押込みスイッチは、上記照射部の周囲に、回転対称に設けられることが好ましい。また、上記押込みスイッチの例としては、タクタイルスイッチが挙げられる。

本発明の態様６に係る測定用装置は、上記態様５において、上記複数の押込みスイッチは、電気的に直列接続されていてもよい。この場合、上記複数の押込みスイッチから外部に引き出すリード線を２本に減らすことができる。また、上記複数の押込みスイッチは、全てオン状態である場合にのみ導通する。すなわち、上記傾きが０°またはその近傍である場合を検出するので、測定の再現性を向上させることができる。

なお、上記構成の測定用装置を備えた測定装置であれば、上述と同様の効果を奏することができる。

以上のように、本発明に係る測定用装置では、遮光部は傾斜可能であるから、接触面が生体の表面に沿って接触し、上記遮光部の接触面が上記生体に押し当てられることにより変位し、この変位量が所定値以上になって、上記接触面が上記生体の表面に密着した状態で、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることが検出されるので、該検出時に受光部が受光した蛍光に基づく測定が行われることにより、当該測定の再現性の悪化を防止できるので、生体の表面に対し密着させて光を照射する任意の測定用装置に適用することができる。

１ 測定システム（測定装置）
２・７２・８２・９２・１０２ プローブ（測定用装置）
３・１０３ バンドルファイバー
５ 励起側光ファイバー（照射部）
６ 蛍光側光ファイバー（受光部）
７ リード線
１０ 本体
１１ 光源部
１２ 検知部
１３ 傾き判定部
１４ 表示部
３０・１０４ 把持部
３１・４４ 突片
４０・８３・１０５ 遮光部（接触部）
４１・８５ 接触面
４２ 孔部
４３ 凹部
５０ 接触スイッチ（検出手段、付勢手段）
５１ 基部
５２ 操作部
７３ ＬＥＤチップ
７４ ＰＤチップ
７５ 基板
７６ リード線群
８４ ボールベアリング
８６・９３ 柔軟体
１０６ スプリングバネ（付勢手段）
２００ 生体

Claims (5)

1. 励起光源から導光される励起光を生体に照射する照射部と、上記励起光の照射によって生じる蛍光を受光する受光部とを有する把持部と、
   上記生体との接触面を先端に有し、上記把持部から出射される励起光の照射方向に対し傾斜可能であると共に、上記接触面が上記生体に押し当てられることにより変位する接触部と、
   上記接触部の変位量が所定値以上であり、かつ、上記励起光の照射方向に対する上記接触面の法線方向の傾きが所定範囲内であることを検出する検出手段とを備えることを特徴とする測定用装置。
2. 上記接触部の変位量が所定の上限値である場合、上記照射部の先端は、上記接触部の上記接触面またはその付近にまで到達することを特徴とする請求項１に記載の測定用装置。
3. 上記照射部は、上記把持部の先端から突出しており、
   上記接触部は、上記傾きが所定角度以内であれば、上記照射部と接触しないように形成れていることを特徴とする請求項１または２に記載の測定用装置。
4. 上記検出手段は、
   上記接触部を上記照射方向に付勢する付勢手段と、
   上記接触部の変位量が所定値以上であることを検出する複数の変位センサであって、上記照射部の周囲に設けられた複数の変位センサとを備えることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の測定用装置。
5. 上記検出手段は、複数のモーメンタリ型押込みスイッチであることを特徴とする請求項４に記載の測定用装置。

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