JP2020156866A - 濃度測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第一実施形態に係る、濃度測定装置100の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置100は、生体等の物体Mに含まれる所定の物質の濃度を測定するものであり、主に、光照射部101と、音響波検出部102と、信号処理部103と、を備えている。
図2は、本発明の第二実施形態に係る濃度測定装置200の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置200では、光照射部101が、第一光P1のみを照射する第一光照射器101A、第二照射光101Bのみを照射する第二光照射器101Bを備えている。第一光照射器101A及び第二光照射器101Bは、それぞれ光源であって、第一実施形態で列挙したものと同様のものを利用できる。その他の構成については、第一実施形態の濃度測定装置100と同様であり、対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。
図3は、本発明の第三実施形態に係る濃度測定装置300の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置300は、第一光P1と第二光P2の光量を測定する光量測定部104を備えている。図3に示すように、光量測定部104は、第一光P1の光量を測定する第一光量測定部104Aと、第二光P2の光量を測定する第二光量測定部104Bとを、それぞれ備えていることが好ましい。これにより、第一光P1、第二光P2の光量を同時に測定することができる。その他の構成については、第一実施形態の濃度測定装置100と同様であり、対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。光照射部101については、第二実施形態での構成に置き換えてもよい。
図4は、本発明の第四実施形態に係る濃度測定装置400の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置400は、第一音響波W1と同じ周波数を有する第三音響波W3を発生させ、物体Mの媒質に当てる(作用させる)音響波発生部105を備えている。その他の構成については、第一実施形態の濃度測定装置100と同様であり、対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。光照射部101については、第二実施形態での構成に置き換えてもよい。また、第三実施形態のように、光量測定部を備えていてもよい。音響波発生部105としては、光照射部101から一定距離の位置に配置され、物体Mの内部に第一音響波W1と同じ周波数を有する音響波を発生させるために、例えば、圧電素子や、半導体技術を用いて作製されたCMUT(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)もしくはPMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer)を用いることができる。
図5は、本発明の第五実施形態に係る濃度測定装置500の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置500は、物体M(第一物質M1)の温度Tを検出する温度検出部106を備えている。その他の構成については、第一実施形態の濃度測定装置100と同様であり、対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。光照射部101については、第二実施形態での構成に置き換えてもよい。また、第三実施形態のように光量測定部を備えてもよいし、第四実施形態のように音響波発生部を備えてもよい。
図6は、本発明の第六実施形態に係る濃度測定装置600の構成を模式的に示す図である。濃度測定装置600は、第一光P1、第二光P2を合成する合成部107を備えている。その他の構成については、第一実施形態の濃度測定装置100と同様であり、対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。光照射部101については、第二実施形態での構成に置き換えてもよい。また、第三実施形態のように光量測定部を備えてもよいし、第四実施形態のように音響波発生部を備えてもよいし、第五実施形態のように温度検出部を備えていても良い。
101・・・光照射部
101A・・・第一光照射器
101B・・・第二光照射器
102・・・音響波検出部
103・・・信号処理部
103A・・・補正部
103B・・・算出部
104・・・光量測定部
104A・・・第一光量測定部
104B・・・第二光量測定部
105・・・音響波発生部
106・・・温度検出部
107・・・合成部
D1、D2・・・距離
M・・・物体
M1・・・第一物質
M2・・・第二物質
P1・・・第一光
P2・・・第二光
S1・・・第一信号
S2・・・第二信号
S3・・・第三信号
S4・・・第四信号
T・・・温度
W1・・・第一音響波
W2・・・第二音響波
W3・・・第三音響波
W4・・・第四音響波
Claims (10)
- 測定対象となる第一物質、前記第一物質の周囲に前記第一物質より多く分布する第二物質に対し、それぞれ第一光、第二光を照射する光照射部と、
光照射された前記第一物質、前記第二物質から、それぞれ発生する第一音響波、第二音響波を検出する音響波検出部と、
音響波に基づく信号と、音響波を発生させる物質の濃度との関係が記録されたデータベース、前記第二音響波に基づく第二信号を用い、前記第一音響波に基づく第一信号に対応する前記第一物質の濃度を推定する信号処理部と、を有することを特徴とする濃度測定装置。 - 前記第二信号を用いて、前記光照射部から前記第二物質までの距離を算出し、算出された前記距離に基づいて、前記第一信号の強度を補正する補正部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の濃度測定装置。
- 前記光照射部が、前記第一光を照射する第一光照射器と、前記第二光を照射する第二光照射器と、を有することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の濃度測定装置。
- 前記第一光の光量を測定する第一光量測定部を、さらに有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記第二光の光量を測定する第二光量測定部を、さらに有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記第一音響波と同じ周波数を有する第三音響波を発生させる音響波発生部を、さらに有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記第一光と前記第二光とを合成する合成部を、さらに有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記第一物質の温度を検出する温度検出部を、さらに有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記信号処理部が、前記補正部と、補正された前記第一信号に基づいて、前記第一物質の濃度を算出する算出部とを含むことを特徴とする請求項2〜8のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
- 前記第一光が、互いに異なる周波数もしくは異なる波長を有する二つの光を合成したものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
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