JP2734595B2 - 光計測装置 - Google Patents
光計測装置Info
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- JP2734595B2 JP2734595B2 JP1023594A JP2359489A JP2734595B2 JP 2734595 B2 JP2734595 B2 JP 2734595B2 JP 1023594 A JP1023594 A JP 1023594A JP 2359489 A JP2359489 A JP 2359489A JP 2734595 B2 JP2734595 B2 JP 2734595B2
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- Japan
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- light
- optical fiber
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- fiber bundle
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生体などの検体に光を照射し、検体からの反
射光を受光して検体の診断を行なったり、組成を調べた
りするために用いる光計測装置に関するものである。
射光を受光して検体の診断を行なったり、組成を調べた
りするために用いる光計測装置に関するものである。
（従来の技術） 生体などに可視〜近赤外の光を照射し、生体内部で散
乱されて反射してくる光を受光し、その反射光の吸収ス
ペクトルを測定することにより生体の組成を調べたり、
診断を行なったりすることが検討されている。
乱されて反射してくる光を受光し、その反射光の吸収ス
ペクトルを測定することにより生体の組成を調べたり、
診断を行なったりすることが検討されている。
検体に光を照射し、反射光を受光するために光プロー
ブが検体に当てられる。光プローブとしては、分光器部
からの分光された光を光ファイバ束によって導いて検体
に照射し、検体からの反射光を受光側の光ファイバ束で
受光して検出器へ導く光プローブが用いられている。そ
のような光プローブには、１個の照射用光ファイバ束と
１個の受光用光ファイバ束が一体的に取りつけられてい
る。
ブが検体に当てられる。光プローブとしては、分光器部
からの分光された光を光ファイバ束によって導いて検体
に照射し、検体からの反射光を受光側の光ファイバ束で
受光して検出器へ導く光プローブが用いられている。そ
のような光プローブには、１個の照射用光ファイバ束と
１個の受光用光ファイバ束が一体的に取りつけられてい
る。
（発明が解決しようとする課題） １つの光照射用光ファイバ束に対して１つの受光用光
ファイバ束が設けられている光プローブでは、検体の深
さ方向に対する情報を得ることはできない。
ファイバ束が設けられている光プローブでは、検体の深
さ方向に対する情報を得ることはできない。
本発明は、検体に光を照射し、検体からの反射光を受
光するとともに、深さ方向の情報も得ることのできる光
プローブを備えた光計測装置を提供することを目的とす
るものである。
光するとともに、深さ方向の情報も得ることのできる光
プローブを備えた光計測装置を提供することを目的とす
るものである。
（課題を解決するための手段） 一実施例を示す第１図を参照して説明すると、本発明
は、複数の波長の光を選択して取り出す多波長取得手段
１と、多波長取得手段１からの光を検体に照射する光照
射部21及び検体からの反射光を光照射部21から互いに異
なる距離で受光する複数の受光部22,23,24が一体化され
た光プローブ２と、受光部22,23,24からの光を検出する
検出部31a,31b,31cと、光照射部21からの距離の異なる
受光部22,23,24による検出部31a,31b,31cの検出スペク
トル信号の差を求めるデータ処理部35とを備えている。
は、複数の波長の光を選択して取り出す多波長取得手段
１と、多波長取得手段１からの光を検体に照射する光照
射部21及び検体からの反射光を光照射部21から互いに異
なる距離で受光する複数の受光部22,23,24が一体化され
た光プローブ２と、受光部22,23,24からの光を検出する
検出部31a,31b,31cと、光照射部21からの距離の異なる
受光部22,23,24による検出部31a,31b,31cの検出スペク
トル信号の差を求めるデータ処理部35とを備えている。
（作用） 第３図に示されるように、光プローブ２が生体などの
検体５に当てられ、分光器部１からの光を供給する光フ
ァイバ束21に対し、受光側光ファイバ束22,23（光ファ
イバ束24の図示は省略）は光ファイバ束21から互いに異
なる距離だけ離れた位置に設けられている。光照射側光
ファイバ束21に近い受光側光ファイバ束22が反射光を受
光することにより得られる情報は、領域51で示されるよ
うに検体表面に近い領域からの情報であり、それに対し
受光側光ファイバ束23が反射光を受光することにより得
られる情報は、領域52で示されるように領域51よりは検
体表面から遠い領域からの情報である。
検体５に当てられ、分光器部１からの光を供給する光フ
ァイバ束21に対し、受光側光ファイバ束22,23（光ファ
イバ束24の図示は省略）は光ファイバ束21から互いに異
なる距離だけ離れた位置に設けられている。光照射側光
ファイバ束21に近い受光側光ファイバ束22が反射光を受
光することにより得られる情報は、領域51で示されるよ
うに検体表面に近い領域からの情報であり、それに対し
受光側光ファイバ束23が反射光を受光することにより得
られる情報は、領域52で示されるように領域51よりは検
体表面から遠い領域からの情報である。
（実施例） 第１図は一実施例を表わす。
１は多波長取得手段としての分光器部、２は光プロー
ブ、３は検出部を含むデータ処理部及び制御部である。
ブ、３は検出部を含むデータ処理部及び制御部である。
分光器部１には光源11からの光を分光し、波長走査を
行なう凹面回折格子12、スリット13及び、スリット13か
らの光を照射用光ファイバ束21に導く集光レンズ14が設
けられている。分光器部１にはさらに、検出レベルのド
リフトと外光の影響を除くために、チョッパ15が設けら
れており、後述のCPU35において、光がチョッパ15を通
過した部分でのデータと光が遮断された部分でのデータ
との差が取られる。
行なう凹面回折格子12、スリット13及び、スリット13か
らの光を照射用光ファイバ束21に導く集光レンズ14が設
けられている。分光器部１にはさらに、検出レベルのド
リフトと外光の影響を除くために、チョッパ15が設けら
れており、後述のCPU35において、光がチョッパ15を通
過した部分でのデータと光が遮断された部分でのデータ
との差が取られる。
光プローブ２においては、分光器部１からの光を検体
（図示略）に照射する照射用光ファイバ束21、検体から
の反射光を受光する３個の受光用光ファイバ束22,23,24
がハウジング25により一体化されている。照射用光ファ
イバ束21に対し受光用光ファイバ束22,23,24は順次遠ざ
かるように、等間隔で配置され、ハウジング25により一
体化されている。ハウジング25としては例えばプラスチ
ックを用いる。
（図示略）に照射する照射用光ファイバ束21、検体から
の反射光を受光する３個の受光用光ファイバ束22,23,24
がハウジング25により一体化されている。照射用光ファ
イバ束21に対し受光用光ファイバ束22,23,24は順次遠ざ
かるように、等間隔で配置され、ハウジング25により一
体化されている。ハウジング25としては例えばプラスチ
ックを用いる。
光プローブ２の先端面を第２図に拡大して示す。各光
ファイバ束21〜24は直径が5mm程度であり、各光ファイ
バ束21〜24の間隔は10mm程度である。光プローブ２の先
端面は、検体が生体試料であるような場合に、検体に傷
をつけないように平滑化されている。
ファイバ束21〜24は直径が5mm程度であり、各光ファイ
バ束21〜24の間隔は10mm程度である。光プローブ２の先
端面は、検体が生体試料であるような場合に、検体に傷
をつけないように平滑化されている。
光ファイバ束21〜24はシールド４によって外光から遮
蔽されている。
蔽されている。
データー処理及び制御部３においては、受光用光ファ
イバ束22,23,24の各端部に対向して検出部としてシリコ
ンフォトダイオード31a〜31cが設けられている。32a〜3
2cは各フォトダイオード31a〜31cの検出信号を増幅する
プリアンプ、33はプリアンプ32a〜32cにより増幅された
信号を選択するマルチプレクサである。34はマルチプレ
クサ33で選択された信号をデジタル信号に変換してCPU3
5に送出するA/D変換器である。
イバ束22,23,24の各端部に対向して検出部としてシリコ
ンフォトダイオード31a〜31cが設けられている。32a〜3
2cは各フォトダイオード31a〜31cの検出信号を増幅する
プリアンプ、33はプリアンプ32a〜32cにより増幅された
信号を選択するマルチプレクサである。34はマルチプレ
クサ33で選択された信号をデジタル信号に変換してCPU3
5に送出するA/D変換器である。
CPU35には周辺機器として、キーボード36、プリンタ
ー37及びCRT38が接続されている。
ー37及びCRT38が接続されている。
CPU35はマルチプレクサ33による検出信号の選択制
御、A/D変換器34によるA/D変換制御、及び取り込んだデ
ータの処理を行ない、また、分光器部１の回折格子12の
回転を制御して分光器部１の波長走査を行なう。
御、A/D変換器34によるA/D変換制御、及び取り込んだデ
ータの処理を行ない、また、分光器部１の回折格子12の
回転を制御して分光器部１の波長走査を行なう。
次に、本実施例の動作について説明する。
被検体である例えば生体に、光プローブ２の先端面を
押しつけ、回折格子12を回転させることにより分光器部
１からの光を波長走査し、スペクトル測定を行なう。照
射用光ファイバ束21から検体に照射された光は、検体内
部で散乱し、３個の受光用光ファイバ束22〜24で受光さ
れる。光ファイバ束22〜24に入射する反射光は、光ファ
イバ束21からの距離の相違に伴ない、検体の深さの異な
る位置からの反射光を含んでいる。各光ファイバ束22〜
24に入射した光は、フォトダイオード31a,31b,31cで検
出される。マルチプレクサ33はプリアンプ32a〜32cでそ
れぞれ増幅されたフォトダイオード31a〜31cの信号を順
次切り替えながら、A/D変換器34に送出する。
押しつけ、回折格子12を回転させることにより分光器部
１からの光を波長走査し、スペクトル測定を行なう。照
射用光ファイバ束21から検体に照射された光は、検体内
部で散乱し、３個の受光用光ファイバ束22〜24で受光さ
れる。光ファイバ束22〜24に入射する反射光は、光ファ
イバ束21からの距離の相違に伴ない、検体の深さの異な
る位置からの反射光を含んでいる。各光ファイバ束22〜
24に入射した光は、フォトダイオード31a,31b,31cで検
出される。マルチプレクサ33はプリアンプ32a〜32cでそ
れぞれ増幅されたフォトダイオード31a〜31cの信号を順
次切り替えながら、A/D変換器34に送出する。
CPU35はA/D変換器34によりデジタル化された信号Ｉを
取り込み、例えば第４図に示されるように３個の光ファ
イバ束22〜24から入射した光のスペクトルを得る。第４
図において、Ａ〜Ｃはフォトダイオード31a〜31cによる
検出信号に対応しており、Ａ〜Ｃの順で光ファイバ束22
〜24に入射する光強度が弱くなることを示している。
取り込み、例えば第４図に示されるように３個の光ファ
イバ束22〜24から入射した光のスペクトルを得る。第４
図において、Ａ〜Ｃはフォトダイオード31a〜31cによる
検出信号に対応しており、Ａ〜Ｃの順で光ファイバ束22
〜24に入射する光強度が弱くなることを示している。
CPU35では、これらの３個のスペクトルから、例えば
第５図に示されるようにＣ−Ａ、Ｂ−Ａの演算を行な
う。この演算結果は、深さ方向に対応したスペクトルを
表わす。すなわち、スペクトルＡは検体の表皮に近い組
織のスペクトルを表わし、Ｂ−ＡとＣ−Ａはこの順にさ
らに深い組織の表皮近傍の組織との差スペクトルを表わ
している。このような、差スペクトルが得られるのは、
実施例のように光照射用光ファイバ束21と受光用光ファ
イバ束22,23,24の位置関係が固定されて、各受光用光フ
ァイバ束22,23,24でほとんど同時にスペクトルを測定す
ることができるためであり、これにより３本のスペクト
ルＡ〜Ｃの測定条件がほとんど同一とされるため、差ス
ペクトルの精度がよくなるためである。
第５図に示されるようにＣ−Ａ、Ｂ−Ａの演算を行な
う。この演算結果は、深さ方向に対応したスペクトルを
表わす。すなわち、スペクトルＡは検体の表皮に近い組
織のスペクトルを表わし、Ｂ−ＡとＣ−Ａはこの順にさ
らに深い組織の表皮近傍の組織との差スペクトルを表わ
している。このような、差スペクトルが得られるのは、
実施例のように光照射用光ファイバ束21と受光用光ファ
イバ束22,23,24の位置関係が固定されて、各受光用光フ
ァイバ束22,23,24でほとんど同時にスペクトルを測定す
ることができるためであり、これにより３本のスペクト
ルＡ〜Ｃの測定条件がほとんど同一とされるため、差ス
ペクトルの精度がよくなるためである。
実施例では受光側の光ファイバ束が３個であるが、４
個以上を互いに光照射用光ファイバ束から異なる距離に
設けてもよい。
個以上を互いに光照射用光ファイバ束から異なる距離に
設けてもよい。
（発明の効果） 本発明では、複数の波長の光を選択して取り出す多波
長取得手段と、この多波長取得手段からの光を検体に照
射する光照射部及び検体からの反射光を光照射部から互
いに異なる距離で受光する複数の受光部が一体化された
光プローブと、受光部からの光を検出する検出部と、光
照射部からの距離の異なる受光部による検出部の検出ス
ペクトル信号の差を求めるデータ処理部とを備えたの
で、検体の深さの異なる組織からの情報を同時もしくは
ほとんど同時に得ることができ、かつ、同一条件で測定
することができるので、検体の深さ方向に対して選択性
のある情報を得ることができる。
長取得手段と、この多波長取得手段からの光を検体に照
射する光照射部及び検体からの反射光を光照射部から互
いに異なる距離で受光する複数の受光部が一体化された
光プローブと、受光部からの光を検出する検出部と、光
照射部からの距離の異なる受光部による検出部の検出ス
ペクトル信号の差を求めるデータ処理部とを備えたの
で、検体の深さの異なる組織からの情報を同時もしくは
ほとんど同時に得ることができ、かつ、同一条件で測定
することができるので、検体の深さ方向に対して選択性
のある情報を得ることができる。
第１図は一実施例を示す構成図、第２図は光プローブの
先端面を示す底面図、第３図は一実施例の動作を示す概
略図、第４図は一実施例で得られるスペクトルを示す
図、第５図はそれらのスペクトルを基にした演算結果を
示す図である。 １……分光器部、２……光プローブ、３……データ処理
及び制御部、21……光照射用光ファイバ束、22〜24……
受光用光ファイバ束、25……ハウジング、31a〜31c……
フォトダイオード、35……CPU。
先端面を示す底面図、第３図は一実施例の動作を示す概
略図、第４図は一実施例で得られるスペクトルを示す
図、第５図はそれらのスペクトルを基にした演算結果を
示す図である。 １……分光器部、２……光プローブ、３……データ処理
及び制御部、21……光照射用光ファイバ束、22〜24……
受光用光ファイバ束、25……ハウジング、31a〜31c……
フォトダイオード、35……CPU。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の波長の光を選択して取り出す多波長
取得手段と、この多波長取得手段からの光を検体に照射
する光照射部及び検体からの反射光を光照射部から互い
に異なる距離で受光する複数の受光部が一体化された光
プローブと、前記受光部からの光を検出する検出部と、
前記光照射部からの距離の異なる受光部による前記検出
部の検出スペクトル信号の差を求めるデータ処理部と、
を備えた光計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023594A JP2734595B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 光計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023594A JP2734595B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 光計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203250A JPH02203250A (ja) | 1990-08-13 |
| JP2734595B2 true JP2734595B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=12114915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023594A Expired - Fee Related JP2734595B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 光計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734595B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5803909A (en) | 1994-10-06 | 1998-09-08 | Hitachi, Ltd. | Optical system for measuring metabolism in a body and imaging method |
| US6125223A (en) * | 1998-08-31 | 2000-09-26 | Oriel Corporation | Spectrally resolved light |
| ATE223679T1 (de) * | 1998-12-07 | 2002-09-15 | Lea Medizintechnik Gmbh | Detektionssonde für die tiefenauflösende licht- spektroskopie und spektrometrie |
| JP3602111B2 (ja) * | 2002-05-07 | 2004-12-15 | 株式会社日立製作所 | 生体光計測装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6230585A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-09 | Kawasaki Steel Corp | ダイレクトペイントの塗膜密着性に優れた亜鉛系複合めつき鋼板の製造方法 |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1023594A patent/JP2734595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02203250A (ja) | 1990-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |