JP6286635B2 - 糖度測定装置 - Google Patents
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Description
例えば、ある提案による生体反応の計測方法及び生体反応の計測システムにおいては、利用者が検出のための指を挿入したことを感知すると、光源からの近赤外線を指の測定部位に照射し、測定部位から反射した特定の波長の近赤外線を吸収強度検出器で検出して、その吸収スペクトルを電気信号に変換するようになっている。(特許文献1参照)
また、ある提案によるグルコース濃度測定のための分光測定用データ取り込み装置においては、発光部から発光された近赤外線を測定部位である指に斜めに照射し、測定部位によって斜めに反射した近赤外線を受光部で検出するようになっている。(特許文献2参照)
さらに、ある提案による血糖値測定装置は、発光素子の周囲に形成された受光素子を有するセンサを腕時計に組み込んだ構成になっている(特許文献3参照)。
また、上記特許文献3においては、図55に示されているように、腕時計型の血糖値測定装置の窓の位置の近傍に、使用者の血管が位置していなければ精度の高い測定は困難である。
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、発光素子と受光素子との微妙な光軸調整を必要とせず、かつ、使用者の血管の位置に拘束される条件を緩和して、血糖値の測定が可能な糖度測定装置を提供することを目的とする。
を有することを特徴とする。
血糖値のデータには、血液に含まれる現在の糖分を単位質量として表す瞬時時の血糖値であるグルコース(glucose)(単位は、mg/dl)、及び、血糖値の累積値であるヘモグロビン(Hb)A1C(単位は、%)がある。
レンズ基板の光学ユニットの数をXiとすると、Xiは、Xi=X(i−1)+6iによって表される。ここで、iは正の整数である。i=1の場合には、X1=X0+6となる。ここで、X0=1である。したがって、X1=7となる。すなわち、レンズ基板を構成する光学ユニット(レンズ1、発光素子2、受光素子3)の最小単位は7個である。
i=2、3、4・・・の場合には、レンズ基板を構成する光学ユニットの数Xiは、それぞれ19個、37個、61個・・・となる。
さらに、p型半導体2a及びn型半導体2bの上に、半導体回路(図示せず)が形成されている。この半導体回路には、p型半導体2a及びn型半導体2bに駆動信号である順方向電流を流して、波長λの光ビームを発光させる駆動回路及び電圧を供給する電源ラインが含まれている。駆動回路は、n型半導体2b(カソード)と基準電圧0ボルトとを、後述する制御信号によってオン(接続)又はオフ(切断)するスイッチ回路で構成する。電源ラインはp型半導体2aにプラスの電圧を供給する。したがって、スイッチ回路がオンになるとPN接合に順方向の電流が流れて、発光素子2から光ビームが発光される。
更に、上記した図示しない半導体回路が受光素子3の上に形成されている。この半導体回路には、n型半導体3cに接続された負荷抵抗及び増幅回路、負荷抵抗に接続された電源ライン、n型半導体3bに接続された選択回路が含まれている。選択回路は、n型半導体3bと基準電圧0ボルトとを、後述する制御信号によってオン又はオフするスイッチ回路で構成する。したがって、スイッチ回路がオンになると、フォトトランジスタがアクティブになって、p型半導体3aに入射する波長λの光の受光によって、その光の強度に応じた電圧がn型半導体3cから出力される。コレクタ接地型も使用できることはもちろんである。
糖度測定装置11がベルト15及び留め金16によって使用者の手首に装着されたときは、糖度測定装置11の背面すなわち表示部13の反対側の面から、波長λの光ビームが手首に照射される。
図には示していないが、糖度測定装置11の背面は、発光素子2から発光される波長の光ビームを透過する光学フィルタのプラスチック部材で構成されている。本実施形態においては、可視光線の波長は遮断し、約900nm以上の光を透過する光学フィルタを用いている。したがって、糖度測定装置11の裏面を手の平、手の甲、指その他使用者の体の部位に当てた場合には、波長λの光ビームがその部位に照射される。
さらに、糖度測定装置11の背面の充電用コネクタに接触するための充電用コネクタ(図示せず)がアダプタ18の凹部に形成されている。
また、糖度測定装置11の本体12には、電子回路に電源電圧Vccを供給するために、図3に示した太陽電池17及び充電電池35が内蔵されている。
レンズ基板に形成された半導体回路に含まれる選択回路は、赤外線受光部34の符号化回路から供給される制御信号に応じて、1つの受光素子3のn型半導体3b(エミッタ)と基準電圧0ボルトとを接続して、フォトトランジスタである受光素子3をアクティブにする。
光学ユニットが61個で構成されている場合には、赤外線受光部34の復号化回路は、制御部30から出力される6ビットの制御信号を復号化して、0から60までの受光素子3の中の1つの受光素子3をアクティブ(n型半導体3bと基準電圧とを接続)にする。
図3に示した4個のボタン14(14a、14b、14c、14d)のうち、ボタン14bはモードボタン「M」、ボタン14a及び14cはモード切替ボタン「U」及び「D」、ボタン14dはスタートボタン「S」である。
モード切替ボタンU及びDは、現在のモードから他のモードにシフト(U:アップシフト/D:ダウンシフト)するためのボタンである。
スタートボタンSは、時計モードを除き、現在のモードの処理を開始するボタンである。現在のモード処理を開始した後に、再びスタートボタンSがオン操作されたときは、そのモード処理を停止して、通常モードに遷移する。
2 発光素子
3 受光素子
11、21 糖度測定装置
30 制御部
41 光学フィルタ
301 CPU(演算回路)
Claims (5)
- 血液の糖度のデータを測定する糖度測定装置であって、
透明なプラスチック板の一方の面に凸部を有し、他方の面が平坦な形状の複数のレンズが一体成型されたレンズ基板と、
前記レンズ基板の前記他方の面において、前記複数のレンズの各々に対応して形成され、糖度に応じて吸収率が高くなる特定の波長の光ビームを順次発光して対応するレンズを透過させる複数の発光素子と、
前記レンズ基板の前記他方の面において、前記複数のレンズの各々に対応して形成され、前記発光素子の外縁に近接する内縁によって前記発光素子を囲み、かつ、当該内縁と当該内縁の外側の外縁とによって画定される領域において、対応するレンズを透過して入射する前記波長の光を受光して、その光の強度値を示す電気信号を発生する複数の受光素子と、
光ビームを発光した発光素子を囲む受光素子から発生される電気信号で示される光の強度値を順次記憶し、記憶した複数の強度値に基づいて前記レンズ基板の前記一方の面に近接する対象の糖度のデータを算出する演算回路と、
を有することを特徴とする糖度測定装置。 - 前記演算回路は、記憶した複数の強度値の中で最も小さい強度値に基づいて糖度のデータを算出することを特徴とする請求項1に記載の糖度測定装置。
- 前記演算回路は、記憶した複数の強度値の中で予め設定された閾値未満の強度値の平均値に基づいて糖度のデータを算出することを特徴とする請求項1に記載の糖度測定装置。
- 操作に応じて較正モード又は測定モードを設定するボタン、及び、移動操作に応じて前記レンズ基板の前記一方の面に近接し、前記発光素子によって発光される前記波長の光ビームを反射する反射部材をさらに備え、前記演算回路は、前記較正モードにおいて、前記複数の発光素子から順次発光された光ビームに対して、前記反射部材による反射光を対応する受光素子が受光したときは、当該反射光の強度値を各レンズ、各発光素子及び各受光素子の基準値として記憶し、かつ、前記測定モードにおいて、前記記憶した光の強度値を前記基準値で正規化して糖度のデータを算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の糖度測定装置。
- 前記反射部材は、可視光線を透過し、かつ、前記特定の波長の光ビームを反射する光学フィルタであることを特徴とする請求項4に記載の糖度測定装置。
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