JP6642421B2 - 測定装置および測定方法 - Google Patents
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Description
1.本開示の一実施形態に係る測定装置
1.1.測定装置の外観例
1.2.測定装置の構成
1.2.1.測定装置の構造例
1.2.2.測定装置の測定方法
1.2.3.測定装置の特徴
1.3.測定装置の機能構成
2.本開示の一実施形態に係る測定装置の変形例
2.1.第1の変形例
2.2.第2の変形例
2.3.第3の変形例
2.4.第4の変形例
2.5.第5の変形例
2.6.第6の変形例
2.7.第7の変形例
3.まとめ
[1.1.測定装置の外観例]
まず、図1および2を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置100の外観例について説明する。ここで、図1は、本開示の一実施形態に係る測定装置100の一外観例を説明する説明図であり、図2は、本開示の一実施形態に係る測定装置100の他の外観例を説明する説明図である。
(1.2.1.測定装置の構造例)
次に、図3を参照して、上述した効果を奏する測定装置100の構造例について説明する。図3は、本開示の一実施形態に係る測定装置100の構造例を示した側断面図(a)および斜視図(b)である。
続いて、図4を参照して本開示の一実施形態に係る測定装置100における体液の状態の測定方法を説明する。図4は、本開示の一実施形態に係る測定装置100の測定方法を示した説明図である。
さらに、図5および15を参照し、比較例に係る測定装置400と対比して、本開示の一実施形態に係る測定装置100の特徴を説明する。図5は、ランベルト・ベールの法則を表すグラフ図であり、図15は、比較例に係る測定装置400の構造を示した側断面図である。
続いて、図6および7を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置100の機能構成について説明する。図6は、本開示の一実施形態に係る測定装置100の機能構成を示すブロック図であり、図7は、本開示の一実施形態に係る測定装置100を含む測定システムの一例を示す説明図である。
次に、図8〜14を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第1〜第7の変形例について説明する。なお、以下で説明する第1〜第7の変形例は、構成に矛盾がない限り、互いに組み合わせて実施することも可能であり、これらも本開示の技術範囲に含まれる。また、以下では図3で示した本開示の一実施形態に係る測定装置100との差異を中心に説明し、実質的に同様の構成についての説明は省略する。
まず、図8を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第1の変形例について説明する。図8は、第1の変形例に係る測定装置100aの構造例を示した側断面図(a)および斜視図(b)である。
次に、図9を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第2の変形例について説明する。図9は、第2の変形例に係る測定装置100bの構造例を示した側断面図である。
続いて、図10を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第3の変形例について説明する。図10は、第3の変形例に係る測定装置100cの構造例を示した側断面図(a)および斜視図(b)である。
次に、図11を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第4の変形例について説明する。図11は、第4の変形例に係る測定装置100dの構造例を示した側断面図(a)および斜視図(b)である。
続いて、図12を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第5の変形例について説明する。図12は、第5の変形例に係る測定装置100eの構造例を示した側断面図である。
次に、図13を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第6の変形例について説明する。図13は、第6の変形例に係る測定装置100fの構造例を示した側断面図(a)および斜視図(b)である。
続いて、図14を参照して、本開示の一実施形態に係る測定装置の第7の変形例について説明する。図14は、第7の変形例に係る測定装置100gの構造例を示した斜視図(a)および横断面図(b)である。
以上にて説明したようには、本開示の一実施形態に係る測定装置100は、ミラー142、144で被測定物200中に入射した光を反射させることにより被測定物200中の光路長を大幅に長くすることができる。これにより、測定装置100は、被測定物200の厚みが薄い場合でも、反射により光路長を長くし、体液の状態を高精度で測定することが可能である。したがって、測定装置100は、装置の小型化が可能であり、被測定者210の耳たぶ、指、手首、腕等の身体の末端に簡便に装着されることが可能である。
(1)
所定の波長の光を発する光源と、
前記光源から射出された光を直線偏光に変換する偏光子と、
前記直線偏光の偏光方向を変調する変調器と、
前記変調器で変調された光を被測定物中で反射させる少なくとも1つ以上のミラーと、
前記被測定物からの透過光の偏光方向に基づいて、前記透過光から前記被測定物中にて散乱された散乱光を分離する検光子と、
前記検光子で散乱光が分離された前記透過光を検出する検出器と、を備える測定装置。
(2)
前記ミラーは、前記被測定物を挟持して互いに対向する少なくとも1対のミラーである、前記(1)に記載の測定装置。
(3)
前記ミラーは、複数組存在し、
前記ミラーのそれぞれは、前記被測定物中の光の反射位置に応じて設けられる、前記(2)に記載の測定装置。
(4)
前記ミラーのそれぞれは、互いに独立して、ミラーの設置位置および向きの少なくとも一方を変更可能な可動式ミラーである、前記(3)に記載の測定装置。
(5)
前記光源を揺動する光源揺動機構、および前記検出器を揺動する検出器揺動機構のうち少なくとも一方をさらに備え、
前記被測定物中を透過する光の光路は、前記光源揺動機構および前記検出器揺動機構により制御される、前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の測定装置。
(6)
前記1対のミラーは、前記被測定物の一側に設けられたミラー面と、前記被測定物の他側に設けられたミラー面との面間距離を変更可能に設けられる、前記(2)に記載の測定装置。
(7)
前記1対のミラーは、それぞれハーフミラーである、前記(2)に記載の測定装置。
(8)
前記検光子および前記検出器の少なくとも一方の前段には、ピンホールが設けられる、前記(1)〜(7)のいずれか一項に記載の測定装置。
(9)
前記被測定物の測定領域を被覆する被覆部材をさらに備える、前記(1)〜(8)のいずれか一項に記載の測定装置。
(10)
前記ミラーは、前記被測定物の外周に沿って配置される複数のミラーである、前記(1)に記載の測定装置。
(11)
前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、少なくとも1つ以上の前記ミラーの設置位置および向きの少なくとも一方を制御する制御部をさらに備える、前記(4)に記載の測定装置。
(12)
前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、前記光源および前記検出器の少なくとも一方の設置位置および向きの少なくとも一方を制御する制御部をさらに備える、前記(5)に記載の測定装置。
(13)
前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、前記光源の出力を制御する制御部をさらに備える、前記(1)〜(12)のいずれか一項に記載の測定装置。
(14)
前記光源が射出する光の水平面に対する入射角度と、前記1対のミラーの面間距離とに基づいて、前記検出器により検出された検出光の強度から測定結果を解析する解析部をさらに備える、前記(6)に記載の測定装置。
(15)
前記被測定物の状態、または前記被測定物の置かれた環境の状態を測定するセンサをさらに備え、
前記解析部は、前記センサが測定した状態に基づいて前記測定結果を補正する、前記(14)に記載の測定装置。
(16)
前記被測定物は、生体であり、
前記解析部は、前記検出器により検出された検出光の強度から前記生体の体液の成分濃度および脈動の少なくとも一方を解析する、前記(14)または(15)に記載の測定装置。
(17)
所定の波長の光を発する光源から射出された光を直線偏光に変換することと、
前記直線偏光の偏光方向を変調することと、
変調された光を被測定物中で反射させることと、
前記被測定物からの透過光の偏光方向に基づいて、前記透過光から前記被測定物中にて散乱された散乱光を分離することと、
前記散乱光が分離された前記透過光を検出することと、を含む測定方法。
102、104 支持部材
106 連結部材
110 光源
112 コリメータ
120 偏光子
130 リターダ
142、144 ミラー
150 検光子
160 検出器
170 制御部
190 解析部
200 被測定物
Claims (9)
- 所定の波長の光を発する光源と、
前記光源から射出された光を直線偏光に変換する偏光子と、
前記直線偏光の偏光方向を変調する変調器と、
生体である被測定物の外周に沿って一部が開環した多角形の各辺に配置され、前記変調器で変調された光を前記被測定物側に全反射し、前記被測定物の外周に沿って前記被測定物の内部を透過させる複数のミラーと、
前記被測定物からの透過光の偏光方向に基づいて、前記透過光から前記被測定物中にて散乱された散乱光を分離する検光子と、
前記検光子で散乱光が分離された前記透過光を検出する検出器と、を備える測定装置。 - 前記ミラーのそれぞれは、互いに独立して、ミラーの設置位置および向きの少なくとも一方を変更可能な可動式ミラーである、請求項1に記載の測定装置。
- 前記光源を揺動する光源揺動機構、および前記検出器を揺動する検出器揺動機構のうち少なくとも一方をさらに備え、
前記被測定物中を透過する光の光路は、前記光源揺動機構および前記検出器揺動機構により制御される、請求項1に記載の測定装置。 - 前記検光子および前記検出器の少なくとも一方の前段には、ピンホールが設けられる、請求項1に記載の測定装置。
- 前記被測定物の測定領域を被覆する被覆部材をさらに備える、請求項1に記載の測定装置。
- 前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、少なくとも1つ以上の前記ミラーの設置位置および向きの少なくとも一方を制御する制御部をさらに備える、請求項2に記載の測定装置。
- 前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、前記光源および前記検出器の少なくとも一方の設置位置および向きの少なくとも一方を制御する制御部をさらに備える、請求項3に記載の測定装置。
- 前記検出器により検出された検出光の強度に基づいて、前記光源の出力を制御する制御部をさらに備える、請求項1に記載の測定装置。
- 所定の波長の光を発する光源から射出された光を偏光子によって直線偏光に変換することと、
前記直線偏光の偏光方向を変調器によって変調することと、
生体である被測定物の外周に沿って一部が開環した多角形の各辺に配置された複数のミラーによって、変調された光を前記被測定物側に全反射し、前記被測定物の外周に沿って前記被測定物の内部を透過させることと、
前記被測定物からの透過光の偏光方向に基づいて、検光子によって前記透過光から前記被測定物中にて散乱された散乱光を分離することと、
検出器によって前記散乱光が分離された前記透過光を検出することと、を含む測定方法。
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