JP7363369B2 - 測定装置、吸光度測定装置、生体情報測定装置、及び測定方法 - Google Patents

Description

本願は、測定装置、吸光度測定装置、生体情報測定装置、及び測定方法に関する。

近年、世界中で糖尿病患者が増加しており、採血を伴わない非侵襲的な血糖値測定が望まれている。 光を用いて血糖値等の生体情報を測定する方法としては、近赤外を用いたもの、中赤外を用いたもの、ラマン分光を用いたもの等、様々な方式が提案されている。このうち、中赤外領域はグルコースの吸収が大きい指紋領域であり、近赤外領域よりも測定の感度を高めることができる。

中赤外領域の光源として量子カスケードレーザ（ＱＣＬ：Quantum Cascade Laser）等の発光デバイスが利用可能であるが、使用する波長の数だけレーザ光源が必要になる。装置の小型化の観点からは、中赤外領域の波長を数波長に絞ることが望ましい。

このような中赤外領域等の特定波長領域のプローブ光を導光する装置として、グルコースにおける複数の吸光ピーク波長の光を導光するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の装置では、振動等に起因して、装置に含まれる構成部が位置変動すると、プローブ光を正確に導光できなくなる場合があった。

本発明は、プローブ光を正確に導光することを課題とする。

本発明の一態様に係る測定装置は、測定に用いられるプローブ光を射出する光源と、前記プローブ光を導光する導光部と、前記導光部から入射される前記プローブ光を被測定物に接触した状態で全反射させる全反射部材と、前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出する光強度検出部と、前記導光部を駆動させる駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、記駆動部は、前記光強度検出部による検出周期より短い周期で前記導光部を駆動させる。

本発明によれば、プローブ光を正確に導光できる。

第１実施形態に係る血糖値測定装置の全体構成例を示す図である。 ＡＴＲプリズムの作用を示す図である。 ＡＴＲプリズムの構造を示す斜視図である。 中空ファイバの構造を示す斜視図である。 実施形態に係る処理部のハードウェア構成例のブロック図である。 第１実施形態に係る処理部の機能構成例を示すブロック図である。 プローブ光の切替動作例を示す図であり、（ａ）は第１プローブ光を使用する場合、（ｂ）は第２プローブ光を使用する場合、（ｃ）は第３プローブ光を使用する場合である。 プローブ光の切替タイミング例を示すタイミングチャートであり、（ａ）は第１シャッタの状態、（ｂ）は第２シャッタの状態、（ｃ）は第３シャッタの状態、（ｄ）は光検出器の出力信号を示す図である。 第１実施形態に係る血糖値測定装置の動作例を示すフローチャートである。 ３つ以上の段階に変化させたプローブ光強度を示す図であり、（ａ）は比較例のプローブ光強度、（ｂ）は３つ以上の段階に変化させたプローブ光強度である。 プローブ光の位置ずれ補正例を示す図であり、（ａ）はプローブ光の断面光強度分布を示す図、（ｂ）は位置ずれ後の（ａ）の断面光強度分布を示す図、（ｃ）はスペックルを含むプローブ光の断面光強度分布を示す図、（ｄ）は位置ずれ後の（ｃ）の断面光強度分布を示す図である。 ＡＴＲプリズムにおける入射面の作用を示す図であり、（ａ）は入射面が平坦面の場合のプローブ光の全反射を示す図、（ｂ）は入射面が拡散面の場合のプローブ光の全反射を示す図、（ｃ）は拡散面の入射面、（ｄ）凹面の入射面、（ｅ）は凸面の入射面である。 第１，第２中空光ファイバとＡＴＲプリズムの相対位置ずれを示す図であり、（ａ）はＡＴＲプリズムが生体に接触していない場合、（ｂ）はＡＴＲプリズムの第１全反射面に生体が接触した場合、（ｃ）はＡＴＲプリズムの第２全反射面に生体が接触した場合である。 第１，第２中空光ファイバ、ＡＴＲプリズムの支持部材を示す図である。 ＡＴＲプリズムと唇との接触状態の視認方法例を示す図である。 第２実施形態に係る血糖値測定装置の全体構成例を示す図である。 圧電駆動部と第１中空光ファイバとの接触部分を説明する拡大図である。 圧電駆動部の作用を示す図であり、（ａ）は比較例に係るプローブ光画像、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面光強度分布、（ｃ）は第２実施形態に係るプローブ光画像、（ｄ）は（ｃ）のＢ－Ｂ断面光強度分布である。 第１変形例に係る血糖値測定装置の全体構成例を示す図である。 レンズの駆動例を示す図である。 第２変形例に係る血糖値測定装置の全体構成例を示す図である。 ミラーの駆動例を示す図であり、（ａ）は圧電駆動部で振動させる場合、（ｂ）はモータで振動させる場合、（ｃ）はＭＥＭＳミラーで搖動させる場合である。 第３変形例に係る光源駆動電流の一例を示す図であり、（ａ）は比較例の光源駆動電流、（ｂ）は高周波変調した光源駆動電流である。 第３実施形態に係るＡＴＲプリズムを示す図であり、（ａ）は第１全反射面及び第２全反射面の両方に測定感度領域がある場合、（ｂ）第２全反射面の中央の１箇所のみに測定感度領域がある場合、（ｃ）第２全反射面の複数箇所に測定感度領域がある場合である。 第４実施形態に係る圧力検出部の構成例を示す図であり、（ａ）は圧力検出部を１つ設けた場合、（ｂ）は圧力検出部をＡＴＲプリズムの両端部に設けた場合、（ｃ）は複数の圧力検出部を設けた場合である。 第４実施形態にＡＴＲプリズムの生体の唇への配置を示す図であり、（ａ）はＡＴＲプリズムが唇に接触する前、（ｂ）は生体がＡＴＲプリズムを咥えた状態である。 第４実施形態に係る処理部の機能構成例を示すブロック図である。 ＡＴＲプリズムと唇の接触圧と、吸光度との対応関係例を示す図である。 圧力センサの支持部への配置例を示す図であり、（ａ）は圧力センサを１つ設けた場合、（ｂ）は圧力センサをＡＴＲプリズムの両端部側に設けた場合、（ｃ）は複数の圧力センサを設けた場合である。 圧力センサ、支持部、ＡＴＲプリズムの厚み方向位置関係例の図である。 圧力センサ、支持部、ＡＴＲプリズムの厚み方向の位置関係の他の例を示す図であり、（ａ）は第２全反射面側に圧力センサを配置した場合、（ｂ）は第１全反射面側及び第２全反射面側の両側に圧力センサを配置した場合である。 第５実施形態に係る処理部の機能構成例を示すブロック図である。 温度検出結果と補正前の血糖値データの取得結果の一例を説明する図である。 舌下体温と血糖値との間の相関関係を示す図である。 温度検出結果と補正後の血糖値データの取得結果の一例を説明する図である。 第６実施形態に係る処理部の機能構成例を示すブロック図である。 基準吸光度と第２吸光度及び第３吸光度の相関関係を示す図である。 １回の吸光度測定における吸光度を示す図である。 １回の吸光度測定における基準吸光度と第２吸光度及び第３吸光度の相関関係を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

＜実施形態の用語の説明＞
（中赤外領域）
中赤外領域とは、２～１４μｍの波長領域をいい、特定波長領域の一例である。

（プローブ光）
プローブ光とは、吸光度測定及び生体情報測定のために用いられる光をいう。実施形態では、全反射部材で全反射され、生体により減衰された後、光強度検出部で検出される光に該当する。

（ＡＴＲ法）
ＡＴＲ（Attenuated Total Reflection；減衰全反射又は全反射吸収）法とは、被測定物に接触して配置されたＡＴＲプリズム等の全反射部材で全反射が起きる際に、全反射面からしみ出した界（エバネッセント波）を利用して被測定物の吸収スペクトルを取得する手法をいう。

（吸光度）
吸光度とは、物体を光が通過した際に光強度がどの程度低下するかを示す無次元量をいう。実施形態では、ＡＴＲ（Attenuated Total Reflection；減衰全反射又は全反射吸収）法により、全反射面からしみ出した界の生体による減衰が吸光度として測定される。

（血糖値）
血糖値とは、血液中に含まれるブドウ糖（グルコース）の濃度をいう。

（検出値）
実施形態では、光強度検出部による検出値を指すものとする。

以下、ＡＴＲプリズム（全反射部材の一例）を用いて測定した吸光度に基づき、血糖値（生体情報の一例）を測定する血糖値測定装置（生体情報測定装置の一例）を例に、実施形態を説明する。

（波数）
波長λ（μｍ）と波数ｋ（ｃｍ-1）の関係は、ｋ＝１００００／λである。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る血糖値測定装置１００について説明する。

本実施形態では、生体に接触して設けられた全反射部材に、中赤外領域で波長の異なる複数のプローブ光を入射させ、ＡＴＲ法に基づいて、複数のプローブ光のそれぞれの吸光度を測定する。

また、全反射部材から出射されるプローブ光の光強度を検出可能に設けられた光強度検出部を備え、複数のプローブ光の全部が全反射部材に入射しない非入射期間が少なくとも設けられるように、プローブ光の全反射部材への入射を制御する。そして、プローブ光が全反射部材に入射する状態での光強度検出部による検出値と、複数のプローブ光の全部が全反射部材に入射しない状態での上記検出値とに基づいて中赤外領域の光の吸光度データを取得する。これにより、装置周囲環境や生体の温度変化等の測定への影響を低減し、吸光度を正確に測定する。

＜血糖値測定装置１００の全体構成例＞
図１は、血糖値測定装置１００の全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、血糖値測定装置１００は、測定部１と、処理部２とを備える。

測定部１は、ＡＴＲ法を行うための光学ヘッドであり、生体で減衰されたプローブ光の検出信号を処理部２に出力する。処理部２はこの検出信号に基づいて、吸光度データを演算で取得し、また吸光度データに基づいて血糖値を演算で取得して出力する処理装置である。

測定部１は、第１光源１１１と、第２光源１１２と、第３光源１１３と、第１シャッタ１２１と、第２シャッタ１２２と、第３シャッタ１２３とを備える。また、第１ハーフミラー１３１と、第２ハーフミラー１３２と、カップリングレンズ１４と、第１中空光ファイバ１５１と、ＡＴＲプリズム１６と、第２中空光ファイバ１５２と光検出器１７とを備える。

処理部２は、吸光度取得部２１と、血糖値取得部２２とを備える。吸光度測定装置１０１は、破線で囲って示したように、測定部１と、吸光度取得部２１とを含んで構成される。

測定部１における第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３は、それぞれ処理部２に電気的に接続され、処理部２からの制御信号に応じて中赤外領域のレーザ光を射出する量子カスケードレーザである。

実施形態では、第１光源１１１は波数１０５０ｃｍ-1のレーザ光を第１プローブ光として射出し、第２光源１１２は波数１０７０ｃｍ-1のレーザ光を第２プローブ光として射出し、第３光源１１３は、波数１１００ｃｍ-1のレーザ光を第３プローブ光として射出する。

波数１０５０ｃｍ-1、１０７０ｃｍ-1及び１１００ｃｍ-1のレーザ光は、それぞれグルコースの吸光ピークの波数に対応し、これらの波数を利用して吸光度を測定することで、吸光度に基づくグルコース濃度の測定を精度よく行うことができる。

また、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３は、それぞれ処理部２に電気的に接続され、処理部２からの制御信号に応じて開閉制御される電磁シャッタである。

第１シャッタ１２１が開放されると、第１光源１１１からの第１プローブ光は第１シャッタ１２１を通過して第１ハーフミラー１３１に到達する。一方、第１シャッタ１２１が閉鎖されると、第１プローブ光は第１シャッタ１２１に遮光されて、第１ハーフミラー１３１に到達しなくなる。

また、第２シャッタ１２２が開放されると、第２光源１１２からの第２プローブ光は第２シャッタ１２２を通過して第１ハーフミラー１３１に到達する。一方、第２シャッタ１２２が閉鎖されると、第２プローブ光は第２シャッタ１２２に遮光されて、第１ハーフミラー１３１に到達しなくなる。

同様に、第３シャッタ１２３が開放されると、第３光源１１３からの第３プローブ光は第３シャッタ１２３を通過して第２ハーフミラー１３２に到達する。一方、第３シャッタ１２３が閉鎖されると、第３プローブ光は第３シャッタ１２３に遮光されて、第２ハーフミラー１３２に到達しなくなる。

第１ハーフミラー１３１及び第２ハーフミラー１３２は、入射する光の一部を透過し、残りを反射させるための光学素子である。このような光学素子は入射光に対して透過性を有する基板に、入射光の一部を透過し、残りを反射させる光学薄膜を設けて構成できる。

但し、光学薄膜に限定されるものではなく、入射光に対して透過性を有する基板に、入射光の一部を透過し、残りを反射（回折）させる回折構造を形成して構成してもよい。回折構造を利用すると、光吸収を抑制できる点で好適である。

第１ハーフミラー１３１は、第１シャッタ１２１を通過した第１プローブ光を透過させ、第２シャッタ１２２を通過した第２プローブ光を反射させる。また、第２ハーフミラー１３２は、第１プローブ光と第２プローブ光のそれぞれを透過させ、第３シャッタ１２３を通過した第３プローブ光を反射させる。

第１ハーフミラー１３１及び第２ハーフミラー１３２のそれぞれにおける透過光と反射光の光強度比は略１対１になるように構成することが好ましいが、各光源の射出するプローブ光強度等に応じて、上記の光強度比を調整することもできる。

第１ハーフミラー１３１又は第２ハーフミラー１３２を経由した第１～第３プローブ光は、カップリングレンズ１４を介して第１中空光ファイバ１５１内に導かれ、第１中空光ファイバ１５１内を伝搬してＡＴＲプリズム１６の入射面１６１を介してＡＴＲプリズム１６内に導光される。

ＡＴＲプリズム１６は、入射面１６１から入射される第１～第３プローブ光を全反射させながら出射面１６４に向けて伝搬させ、出射面１６４から出射する光学プリズムである。図１に示すように、ＡＴＲプリズム１６は、第１全反射面１６２を生体Ｓ（被測定物の一例）に接触させて配置される。

ＡＴＲプリズム１６内に導光された第１～第３プローブ光は、第１全反射面１６２と、第１全反射面１６２に対向する第２全反射面１６３のそれぞれで全反射を繰り返し、出射面１６４を介して第２中空光ファイバ１５２内に導かれる。

光検出器１７は第２中空光ファイバ１５２により導光された第１～第３プローブ光は光検出器１７に到達する。光検出器１７は、中赤外領域の波長の光を検出可能な検出器であり、受光した第１～第３プローブ光を光電変換して、光強度に応じた電気信号を検出信号として処理部２に出力する。光検出器１７は、赤外線用のＰＤ（Photo Diode）やＭＣＴ（Mercury Cadmium Telluride）検出素子、ボロメータ等により構成される。ここで、光検出器１７は光強度検出部の一例である。なお、以下では、第１～第３プローブ光を区別しない場合に、単にプローブ光という場合がある。

処理部２は、ＰＣ（Persdonal Computer）等の情報処理装置により構築されている。処理部２における吸光度取得部２１は、光検出器１７の検出信号に基づき、各プローブ光の吸光度データを取得して血糖値取得部２２に出力する。血糖値取得部２２は各プローブ光の吸光度データに基づき、生体の血糖値データ（血糖値情報）を取得する。

なお、図１では、測定部１の構成と吸光度測定装置１０１に含まれる構成要素を分かりやすく示すために、測定部１を実線の枠で囲み、また吸光度測定装置１０１を破線の枠で囲ったが、これらは筐体を示すものではない。ＡＴＲプリズム１６は筐体内に収納されたものではなく、第１全反射面１６２、又は第２全反射面１６３の少なくとも一方を生体の任意の部位に接触させることが可能である。

＜ＡＴＲプリズム１６等の作用、構成＞
次に、図２を参照してＡＴＲプリズム１６の作用を説明する。図２に示すように、測定部１のＡＴＲプリズム１６は、生体Ｓに接触して配置される。ＡＴＲプリズム１６に入射したプローブ光は、それぞれ生体Ｓの赤外吸光スペクトルに対応する減衰を受ける。減衰を受けたプローブ光は光検出器１７で受光され、プローブ光毎に光強度が検出される。検出信号は処理部２に入力され、処理部２は検出信号に基づき、吸光度データ及び血糖値データを取得して出力する。

グルコースの吸収光強度が得られる中赤外領域で、分光による検出を行うには、赤外減衰全反射（ＡＴＲ）法が有効である。赤外ＡＴＲ法は、高屈折率のＡＴＲプリズム１６に赤外光であるプローブ光を入射させ、ＡＴＲプリズム１６と外界（例えば生体Ｓ）の境界面で全反射が起きる際に現れる界の「しみ出し」を利用したものである。ＡＴＲプリズム１６に被測定物である生体Ｓが接触した状態で測定を行えば、しみ出した界が生体Ｓによって吸収される。

プローブ光として２～１２μｍの広い波長域の赤外光を用いれば、生体Ｓの分子振動エネルギーに起因する波長の光が吸収され、ＡＴＲプリズム１６を透過したプローブ光の対応する波長で光吸収がディップとして現れる。この手法では、ＡＴＲプリズム１６を透過した検出光のエネルギーを大きく取れるため、微弱なパワーのプローブ光を用いた赤外分光法では特に有利である。

赤外光を用いた場合、ＡＴＲプリズム１６から生体Ｓへ光がしみ出す深さはわずか数ミクロン程度であり、深さ数百ミクロン程度に存在する毛細血管までは光が到達しない。しかし、皮膚や粘膜細胞中には血管中の血漿などの成分が組織液（間質液）としてにじみ出ていることが知られている。その組織液中に存在するグルコース成分を検出することで、血糖値の測定が可能となる。

組織液中のグルコース成分の濃度は、毛細血管に近くなるほど大きくなると考えられ、測定の際には常に一定の圧力でＡＴＲプリズムを押し付ける。このような押し付けに有利なように、実施形態では、台形の断面をもつ多重反射のＡＴＲプリズムを採用する。

ここで、図３は、実施形態に係るＡＴＲプリズムの構造を示す斜視図である。図３に示すように、ＡＴＲプリズム１６は台形型のプリズムである。ＡＴＲプリズム１６内での多重反射回数が増えるほど、グルコースの検出感度が増す。また、生体Ｓとの接触面積を大きくとれるため、ＡＴＲプリズム１６を押圧する圧力の変化による検出値の変動を小さく抑えることができる。ＡＴＲプリズム１６の底面の長さＬは、たとえば２４ｍｍである。厚さｔは、１．６ｍｍ、２．４ｍｍなど、多反射が生じるように薄く設定される。

ＡＴＲプリズム１６の材料としては、人体に対して毒性がなく、グルコースの吸収帯である波長１０μｍ付近で高い透過特性を示すものが候補となる。一例として、これらの条件を満たす材料の中から、光のしみ出しが大きく、より深部までの検出が可能で、屈折率が２．２のＺｎＳ（硫化亜鉛）のプリズムを用いることができる。ＺｎＳは、赤外材料として一般的に利用されているＺｎＳｅ（セレン化亜鉛）と異なり、発がん性が無いことが示されており、無毒な染料（リトポン）として歯科材料にも利用されている。

一般的なＡＴＲ測定装置では、ＡＴＲプリズムが比較的大型の装置に固定されているため、被測定物となる生体の部位は、指先や前腕部などの体表に制限される。しかし、これらの部位の皮膚は、厚さ２０μｍ程度の角質層で覆われているため、検出されるグルコース濃度が小さくなる。また、角質層は汗や皮脂の分泌状態の影響を受けるため、測定の再現性が制限される。そこで、血糖値測定装置１００では赤外光であるプローブ光を低損失で伝送可能な第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２を用い、それぞれの一端をＡＴＲプリズム１６に当接させて用いる。

第１中空光ファイバ１５１は、一端がＡＴＲプリズム１６に当接されることで、ＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に光学的に接続され、第１中空光ファイバ１５１からの出射光がＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に入射されるようになっている。

また、第２中空光ファイバ１５２は、一端がＡＴＲプリズム１６に当接されることで、ＡＴＲプリズム１６の出射面１６４に光学的に接続され、ＡＴＲプリズム１６の出射面１６４からの出射光が第２中空光ファイバ１５２内に導光されるようになっている。

ＡＴＲプリズム１６を用いることで、皮膚表面に比較的近いところに毛細血管が存在し、汗や皮脂の影響が少ない耳たぶや、角質が存在しない口腔粘膜での測定が可能になる。

図４は、血糖値測定装置１００で用いられる中空光ファイバの構造の一例を示す斜視図である。グルコース測定に用いる比較的波長の長い中赤外光は、石英ガラス光ファイバではガラスに光が吸収されてしまい伝送できない。これまで、特殊な材料を用いた各種の赤外伝送用光ファイバが開発されてきたが、材料に毒性、吸湿性・化学的耐久性などの問題があり、医療分野に利用することは難しかった。

一方、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２は、ガラス、プラスチック等の無害の材料で形成されたチューブ２４３の内面に、金属薄膜２４２と誘電体薄膜２４１がこの順で配置されている。金属薄膜２４２は、銀などの毒性の低い材料で形成され、誘電体薄膜２４１で被覆することで、化学的、機械的耐久性が付与されている。また、中赤外光を吸収しない空気をコア２４５としているため、広い波長域で中赤外光の低損失伝送が可能となっている。

＜処理部２の構成＞
次に、処理部２の構成について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は、実施形態に係る処理部２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、処理部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３と、ＨＤ（Hard Disk）５０４と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)コントローラ５０５と、ディスプレイ５０６とを備えている。また、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)５０８と、ネットワークＩ／Ｆ５０９と、データバス５１０と、キーボード５１１と、ポインティングデバイス５１２と、ＤＶＤ－ＲＷ(Digital Versatile Disk Rewritable)ドライブ５１４と、メディアＩ／Ｆ５１６と、光源駆動回路５１７と、シャッタ駆動回路５１８と、検出Ｉ／Ｆ５１９とを備えている。

これらのうち、ＣＰＵ５０１は、処理部２全体の動作を制御する。ＲＯＭ５０２は、ＩＰＬ（Initial Program Loader）等のＣＰＵ５０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。

ＨＤ５０４は、プログラム等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってＨＤ５０４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。ディスプレイ５０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示する。

外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリやプリンタ等である。ネットワークＩ／Ｆ５０９は、通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン５１０は、図５に示されているＣＰＵ５０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。

また、キーボード５１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス５１２は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行う入力手段の一種である。ＤＶＤ－ＲＷドライブ５１４は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ５１３に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－Ｒ等であってもよい。メディアＩ／Ｆ５１６は、フラッシュメモリ等の記録メディア５１５に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。

光源駆動回路５１７は、第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３のそれぞれと電気的に接続され、制御信号に応じて、これらに赤外光を射出させるための駆動電圧を出力する電気回路である。シャッタ駆動回路５１８は、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３のそれぞれと電気的に接続され、制御信号に応じて、これらを開閉駆動させる駆動電圧を出力する電気回路である。

検出Ｉ／Ｆ５１９は、光検出器１７の検出信号を取得するためのインターフェースとなるＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換回路等の電気回路である。なお、検出Ｉ／Ｆ５１９は、光検出器１７だけでなく、図５では図示を省略する圧力センサや温度センサ等の各種センサによる検出信号を取得すためのインターフェースとしての機能も有する。

次に、図６は第１実施形態に係る処理部２の機能構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、処理部２は、吸光度取得部２１と、血糖値取得部２２とを備える。

また吸光度取得部２１は、光源駆動部２１１と、光源制御部２１２と、シャッタ駆動部２１３と、シャッタ制御部２１４と、データ取得部２１５と、データ収録部２１６と、吸光度出力部２１７とを備える。

これらのうち、光源駆動部２１１の機能は光源駆動回路５１７等により、シャッタ駆動部２１３の機能はシャッタ駆動回路５１８等により、データ取得部２１５の機能は検出Ｉ／Ｆ５１９等により、データ収録部２１６の機能はＨＤ５０４等により、それぞれ実現される。また、光源制御部２１２、シャッタ制御部２１４及び吸光度出力部２１７の各機能は、ＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行すること等により実現される。

光源駆動部２１１は、光源制御部２１２から入力される制御信号に基づき駆動電圧を出力して、第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３のそれぞれに赤外光を射出させる。光源制御部２１２は、制御信号により赤外光の射出タイミングや光強度を制御する。

シャッタ駆動部２１３は、シャッタ制御部２１４から入力される制御信号に基づき駆動電圧を出力して、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３のそれぞれを開閉駆動させる。シャッタ制御部２１４は、制御信号によりシャッタを開放させるタイミングや期間を制御する。ここで、シャッタ制御部は入射制御部の一例である。

データ取得部２１５は、光検出器１７が連続して出力する検出信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして取得した光強度の検出値を、データ収録部２１６に出力する。データ収録部２１６は、データ取得部２１５から入力した検出値を収録する。

吸光度出力部２１７は、データ収録部２１６から読み出した検出値に基づき所定の演算処理を実行して吸光度データを取得し、取得した吸光度データを血糖値取得部２２に出力する。

但し、吸光度出力部２１７は、取得した吸光度データを、外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８を介してＰＣ等の外部装置に出力してもよいし、ネットワークＩ／Ｆ５０９及びネットワークを通じて外部サーバ等に出力してもよい。また、ディスプレイ５０６（図５参照）に出力して表示させてもよい。

また、血糖値取得部２２は生体情報出力部２２１を備える。生体情報出力部２２１は、吸光度取得部２１から入力した吸光度データに基づき所定の演算処理を実行して血糖値データを取得し、取得した血糖値データをディスプレイ５０６等に出力して表示させる。

但し、生体情報出力部２２１は外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８を介して血糖値データをＰＣ等の外部装置に出力してもよいし、ネットワークＩ／Ｆ５０９及びネットワークを通じて血糖値データを外部サーバ等に出力してもよい。また、血糖値測定の信頼度を併せて出力するように、生体情報出力部２２１を構成してもよい。

吸光度データから血糖値データを取得するための処理には、特開２０１９－０３７７５２号公報等に開示された技術を適用できるため、ここではさらに詳細な説明を省略する。

＜血糖値測定装置１００の動作例＞
次に、血糖値測定装置１００の動作について、図７～図９を参照して説明する。

（プローブ光の切替動作例）
図７は、プローブ光の切替動作の一例を説明するための図である。（ａ）は第１プローブ光を使用する場合、（ｂ）は第２プローブ光を使用する場合、（ｃ）は第３プローブ光を使用する場合のそれぞれにおける測定部１の状態を示している。

本実施形態では、各光源によるプローブ光のＡＴＲプリズム１６への入射を各シャッタの開閉で制御するため、吸光度及び血糖値の測定時には、第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３は常時赤外光を射出している。

図７（ａ）では、第１シャッタ１２１は制御信号に応答して開放されている。第１光源１１１が射出した第１プローブ光は、第１シャッタ１２１を通過し、第１ハーフミラー１３１及び第２ハーフミラー１３２のそれぞれを透過して、カップリングレンズ１４を介して第１中空光ファイバ１５１に導光される。その後、第１中空光ファイバ１５１を伝搬した後に、ＡＴＲプリズム１６内に入射する。

一方、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３は、それぞれ閉鎖されているため、第２プローブ光及び第３プローブ光は、ＡＴＲプリズム１６には入射しない。従って、この状態では、ＡＴＲプリズム１６での減衰による第１プローブ光の吸光度が測定される。

図７（ｂ）では、第２シャッタ１２２は制御信号に応答して開放されている。第２光源１１２が射出した第２プローブ光は、第２シャッタ１２２を通過し、第１ハーフミラー１３１で反射され、第２ハーフミラー１３２を透過して、カップリングレンズ１４を介して第１中空光ファイバ１５１に導光される。その後、第１中空光ファイバ１５１を伝搬した後に、ＡＴＲプリズム１６内に入射する。

一方、第１シャッタ１２１及び第３シャッタ１２３は、それぞれ閉鎖されているため、第１プローブ光及び第３プローブ光は、ＡＴＲプリズム１６には入射しない。従って、この状態では、ＡＴＲプリズム１６での減衰による第２プローブ光の吸光度が測定される。

図７（ｃ）では、第３シャッタ１２３は制御信号に応答して開放されている。第３光源１１３が射出した第３プローブ光は、第３シャッタ１２３を通過し、第２ハーフミラー１３２で反射され、カップリングレンズ１４を介して第１中空光ファイバ１５１に導光される。その後、第１中空光ファイバ１５１を伝搬した後に、ＡＴＲプリズム１６内に入射する。

一方、第１シャッタ１２１及び第２シャッタ１２２は、それぞれ閉鎖されているため、第１プローブ光及び第２プローブ光は、ＡＴＲプリズム１６には入射しない。従って、この状態では、ＡＴＲプリズム１６での減衰による第３プローブ光の吸光度が測定される。

第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２、第３シャッタ１２３の全てが閉鎖された場合は、第１プローブ光、第２プローブ光及び第３プローブ光は、何れもＡＴＲプリズム１６に入射せず、光検出器１７に到達しなくなる。

このようにして、入射制御部としてのシャッタ制御部２１４（図６参照）は、各シャッタの開閉を制御して、第１～第３プローブ光が順次ＡＴＲプリズム１６に入射する状態と、第１～第３プローブ光の全てがＡＴＲプリズム１６に入射しない状態を切り替えることができる。

（プローブ光の切替タイミング例）
次に、図８は第１～第３プローブ光の切替タイミングの一例を説明するためのタイミングチャートである。図８の（ａ）は第１シャッタ１２１の状態、（ｂ）は第２シャッタ１２２の状態、（ｃ）は第３シャッタ１２３の状態、（ｄ）は光検出器１７の出力信号をそれぞれ示している。また各図において、信号レベルが０の時はシャッタが閉鎖された状態を示し、信号レベルが１の時はシャッタが開放された状態を示している。さらに、斜線ハッチングで示した信号は第１プローブ光に係るもの、格子ハッチングで示した信号は第２プローブ光に係るもの、ハッチングなしで示した信号は第３プローブ光に係るものをそれぞれ示している。

図８（ａ）では、シャッタ制御部２１４は、第１シャッタ１２１を開放させ、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３を閉鎖させている。図８（ｄ）に示すように、第１シャッタ１２１が開放する期間８１では、光検出器１７は、第１プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射した状態における検出信号を出力する。

その後、所定時間が経過したタイミングで、シャッタ制御部２１４は、第１シャッタ１２１を閉鎖させたタイミングで、第２シャッタ１２２を開放させる（図８（ｂ））。図８（ｄ）に示すように、第２シャッタ１２２が開放する期間８２では、光検出器１７は、第２プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射した状態における検出信号を出力する。

その後、所定時間が経過したタイミングで、シャッタ制御部２１４は、第２シャッタ１２２を閉鎖させたタイミングで、第３シャッタ１２３を開放させる（図８（ｃ））。図８（ｄ）に示すように、第３シャッタ１２３が開放する期間８３では、光検出器１７は、第３プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射した状態における検出信号を出力する。

その後、所定時間が経過したタイミングで、シャッタ制御部２１４が第３シャッタ１２３を閉鎖させると、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３の全てが閉鎖された状態になる。光検出器１７は、図８（ｄ）に示す非入射期間８４のように、第１～第３プローブ光の全てがＡＴＲプリズム１６に入射していない状態での検出信号を出力する。

その後、所定期間が経過したタイミングで、シャッタ制御部２１４は、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２、第３シャッタ１２３を順次所定時間だけ開放させ、その後、全てを閉鎖させる。そして、このような動作を繰り返し行う。

このように、入射制御部としてのシャッタ制御部２１４は、第１～第３プローブ光の全部がＡＴＲプリズム１６に入射しない非入射期間８４が少なくとも設けられるように、第１～第３プローブ光のＡＴＲプリズム１６への入射を制御できる。

ここで、図８（ｄ）の周期８５は、シャッタ制御部２１４による制御動作の１周期を示している。この１周期には、図８（ｄ）に示すように、第１～第３プローブ光が１つずつ順番にＡＴＲプリズム１６に入射する期間と、第１～第３プローブ光の全部がＡＴＲプリズム１６に入射しない非入射期間とが含まれている。

周期８５内における各期間で、光検出器１７は光強度の検出信号を、データ取得部２１５を介してデータ収録部２１６に出力する。データ収録部２１６は、第１プローブ光の検出信号に基づく第１検出値、第２プローブ光の検出信号に基づく第２検出値、第３プローブ光の検出信号に基づく第３検出値、非入射期間の検出信号に基づく第４検出値のそれぞれを区別して収録する。

ここで、非入射期間の検出信号に基づく第４検出値の作用について説明する。光検出器１７による検出信号には、血糖値測定装置１００の装置周囲の背景光の光強度がバイアス信号として含まれ、また中赤外領域では、光検出器１７は熱による放射線（熱線）も光強度として検出するため、バイアス信号にこの熱線の光強度が多く含まれる。

背景光強度の変化や装置周囲の温度変化等によりバイアス信号レベルが変化すると、光検出器１７の検出信号に基づき取得される吸光度データが変化して測定誤差が生じる。特に温度は、装置周囲環境、生体が発する熱、光源や光検出器等の構成が発する熱等により時々刻々と変化するため、バイアス信号レベルを変化させ、測定精度を低下させる大きな要因となる。

一方、図８における非入射期間８４での光検出器１７の検出信号は、第１～第３のプローブ光強度を含まないバイアス信号を表すものである。そのため、本実施形態では、第１～第３プローブ光のそれぞれに基づく第１～第３検出値から、非入射期間８４の第４検出値を差し引ことで、第１～第３検出値のそれぞれに含まれるバイアス信号成分を除去する。これにより、バイアス信号成分が除去された第１～第３プローブ光の検出値を用いて、装置周囲環境や生体の温度変化等の影響を低減させた吸光度データを取得可能にする。

また、プローブ光を検出した期間と非入射期間との間で時間差が大きくなると、時間差に伴う温度等によるバイアス信号レベルの変化が大きくなって、バイアス信号の影響を適切に補正できなくなる場合がある。そのため、本実施形態では、プローブ光の検出値を取得した期間に直近の非入射期間における検出値を用いてバイアス信号の影響を補正する。

例えば、図８において、第１プローブ光を検出する期間８６での第１検出値は、期間８６より後の非入射期間８８ではなく、直近の非入射期間８４の第４検出値を用いて補正する。また、第２プローブ光を検出する期間８７での第２検出値は、直近の非入射期間８４、又は非入射期間８８の第４検出値を用いて補正する。このようにすることで、温度等の時間変化の影響をより好適に低減させている。

ここで、上記の期間８６は第１入射期間の一例であり、また期間８７は第２入射期間の一例である。また、これらの期間８６と期間８７と非入射期間８８は、１周期内に含まれる期間である。吸光度出力部２１７は、このようにして、バイアス信号の影響を補正した吸光度データを出力できる。

（血糖値測定装置１００の動作例）
図９は、血糖値測定装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ９１において、光源制御部２１２の制御信号に応答して、第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３の全てが赤外光を射出する。但し、この初期の状態では、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３は、何れも閉鎖している。

続いて、ステップＳ９２において、シャッタ制御部２１４は、第１シャッタ１２１を開放させ、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３を閉鎖させる。

続いて、ステップＳ９３において、データ収録部２１６は、データ取得部２１５が取得した光検出器１７による検出値（第１検出値）を収録する。

続いて、ステップＳ９４において、シャッタ制御部２１４は、第２シャッタ１２２を開放させ、第１シャッタ１２１及び第３シャッタ１２３を閉鎖させる。

続いて、ステップＳ９５において、データ収録部２１６は、データ取得部２１５が取得した光検出器１７による検出値（第２検出値）を収録する。

続いて、ステップＳ９６において、シャッタ制御部２１４は、第３シャッタ１２３を開放させ、第１シャッタ１２１及び第２シャッタ１２２を閉鎖させる。

続いて、ステップＳ９７において、データ収録部２１６は、データ取得部２１５が取得した光検出器１７による検出値（第３検出値）を収録する。

続いて、ステップＳ９８において、シャッタ制御部２１４は、第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３を何れも閉鎖させる。

続いて、ステップＳ９９において、データ収録部２１６は、データ取得部２１５が取得した光検出器１７による検出値（第４検出値）を収録する。

続いて、ステップＳ１００において、吸光度出力部２１７は、データ収録部２１６から読み出した第１～第３検出値のそれぞれから、それぞれの期間に対して直近の第４検出値を減算して補正する。

続いて、ステップＳ１０１において、吸光度出力部２１７は、補正後の第１～第３検出値に基づき、第１～第３プローブ光の吸光度データを取得して、生体情報出力部２２１に出力する。

続いて、ステップＳ１０２において、生体情報出力部２２１は、第１～第３プローブ光の吸光度データに基づき所定の演算処理を実行して血糖値データを取得し、取得した血糖値データをディスプレイ５０６（図５参照）に出力して表示させる。

このようにして、血糖値測定装置１００は、血糖値データを取得して出力することができる。

＜第１実施形態に係る作用効果＞
中赤外領域はグルコースの吸収が大きいｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ領域（指紋領域）であり、近赤外領域よりも測定の感度を向上させる点で有利である。しかし、中赤外領域は室温における物体の放射スペクトルと合致する波長領域であるため、測定装置の周囲環境、生体が発する熱、測定装置で用いられる光源や光検出器等の構成が発する熱等により、光検出器の検出信号が時々刻々と変化する。特に、生体をＡＴＲプリズム等の全反射部材に接触させる方法では、生体からの熱移動により全反射部材、又は生体の温度が短時間で変化するため、正確な吸光度を測定できなくなる場合がある。

また、単一波長又は単一波長近傍の狭帯域の波長の光を用いる場合は、血糖値の測定精度が低下する場合がある（例えば、Ｋａｓａｈａｒａ．Ｒ, Ｋｉｎｏ．Ｓ, Ｓｏｙａｍａ．Ｓ, Ｍａｔｓｕｕｒａ．Ｙ.「Ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ ｇｌｕｃｏｓｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｍｉｄ-ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｆｅｗ ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ」，Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ｏｐｔｉｃｓ ｅｘｐｒｅｓｓ, ２０１８， ９（１）, ＰＰ．２８９－３０２参照）。

本実施形態では、生体Ｓに接触して設けられたＡＴＲプリズム１６に、中赤外領域で波長の異なる第１～第３のプローブ光を入射させ、ＡＴＲ法に基づいて、第１～第３のプローブ光のそれぞれの吸光度を測定する。

また、ＡＴＲプリズム１６から出射される第１～第３プローブ光の光強度を検出可能に設けられた光検出器１７を備え、第１～第３プローブ光の全部がＡＴＲプリズム１６に入射しない非入射期間が少なくとも設けられるように、第１～第３プローブ光のＡＴＲプリズム１６への入射を制御する。そして、第１～第３プローブ光のそれぞれがＡＴＲプリズム１６に入射する状態での光検出器１７による第１～第３検出値と、非入射期間における光検出器１７による第４検出値とに基づいて、中赤外領域の光の吸光度データを取得する。

この第４検出値は、装置周囲環境や生体Ｓの熱等によるバイアス信号に基づくものであるため、第１～第３検出値から第４検出値を減算して補正することで、装置周囲環境や生体の温度変化等の測定への影響を低減できる。これにより、吸光度を正確に測定できる。

ここで、上記の補正処理は、第１～第３検出値と第４検出値とに基づけば、任意の補正処理を実行できるが、第１～第３検出値から第４検出値を減算する処理を行うことで、より簡単に補正処理を実行できる。

また本実施形態では、入射制御部としてのシャッタ制御部２１４は、第１～第３プローブ光が１つずつ順番にＡＴＲプリズム１６に入射する期間と、第１～第３プローブ光の全部がＡＴＲプリズム１６に入射しない非入射期間とを１周期内に含むように周期的に制御する。

これにより、第１～第３検出値と第４検出値とに基づいて補正した吸光度データを繰り返して取得でき、時間変化する吸光度を、時間毎に正確に測定することができる。

また、第１～第３検出値を取得した期間と第４検出値を取得した非入射期間との間で時間差が大きくなると、時間差に伴う温度等の変化が大きくなって、バイアス信号の影響を適切に補正できなくなる場合がある。

そのため、本実施形態では、入射制御部としてのシャッタ制御部２１４は、第１～第３プローブ光のうちの第１プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射する期間８６（第１入射期間）と、第１～第３プローブ光のうちの第２プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射する期間８７（第２入射期間）と、非入射期間８８とを１周期内に含むように周期的に制御する。

そして、吸光度出力部２１７は、期間８６における第１検出値と、期間８６に直近の非入射期間８４における第４検出値とに基づき第１吸光度データを取得し、また期間８７における第２検出値と、期間８７に直近の非入射期間８４、又は非入射期間８８における第４検出値とに基づき、第２吸光度データを取得する。ここで、第１吸光度データは第１吸光度の一例であり、第２吸光度データは第２吸光度の一例である。

これにより、プローブ光による検出値を取得した時期に直近のバイアス信号に基づく検出値を得ることができ、生体等の温度変化の影響を最小限に抑え、吸光度をより正確に測定できる。

なお、本実施形態では、電磁シャッタである第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２及び第３シャッタ１２３を制御して、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射を切り替える例を示したが、これに限定されるものではない。複数の光源のオン（射出）とオフ（不射出）を切り替える制御により、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射を切り替えてもよい。また、複数の波長の光を射出する１つの光源を用い、波長毎で光源のオンとオフとを切り替えてもよい。

また、本実施形態では、プローブ光の一部を透過し、残りを反射させる素子として第１ハーフミラー及び第２ハーフミラーを用いる例を示したが、これに限定されるものではなく、ビームスプリッタや偏光ビームスプリッタ等を用いてもよい。

また、プローブ光を透過する高屈折率材料、たとえばゲルマニウム等は、材料特性上表面反射率が高い。例えば基板の面方向に対し、垂直方向に偏光した光(s偏光)は、基板に対して４５度の入射角で入射すると、透過と反射の比がほぼ１：１となる。このことを利用して、ゲルマニウム板を４５度の入射角になるよう設置して、ハーフミラーの代わりとすることが出来る。なお裏面でも同様に５０％の反射成分があるため、裏面には無反射防止膜を施しておく。

＜第１実施形態に係る各種変形例＞
ここで、本実施形態における各構成部は、各種の変形が可能であるため、以下において、各種変形例を説明する。

（非入射期間のタイミング）
まず、上述した実施形態では、第１～第３プローブ光が１つずつ順番にＡＴＲプリズム１６に入射する期間を設け、その後のタイミングで非入射期間を設ける例を示した。

これに対し、第１プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射する期間の後に非入射期間を設け、第２プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射する期間の後に非入射期間を設け、第３プローブ光がＡＴＲプリズム１６に入射する期間の後に非入射期間を設けるようにしてもよい。このようにすることで、プローブ光による検出値を取得した時期に直近のバイアス信号に基づく検出値をより取得しやすくなり、生体等の温度変化の影響をより精度良く補正できる。

（光検出器１７の線形性誤差の影響抑制）
血糖値測定装置１００で用いられる光検出器１７は、線形性誤差を含む場合があり、光検出器１７の線形性誤差は血糖値の測定誤差を生じさせる。そのため、プローブ光強度を予め定めた３つ以上の段階に変化させ、プローブ光強度と光検出器１７による検出値とを比較することで線形性誤差の影響を低減させることもできる。

図１０は、このように３つ以上の段階に変化させたプローブ光強度の一例を説明する示す図であり、（ａ）は比較例に係るプローブ光強度を示す図、（ｂ）は３つ以上の段階に変化させたプローブ光強度を示す図である。図１０において、斜線ハッチングで示した部分は第１プローブ光強度、格子ハッチングで示した部分は第２プローブ光強度、ハッチングなしで示した部分は第３プローブ光強度を表している。

図１０（ａ）では各プローブ光強度が一定であるのに対し、図１０（ｂ）では各プローブ光強度が３つ以上の段階で、段階的に徐々に小さくなっている。光源の駆動電圧又は駆動電流を予め定めた３つ以上の段階（図１０（ｂ）では６段階）に変化させることで、射出されるプローブ光強度を３つ以上の段階に変化させることができる。なお、この場合のプローブ光は、シャッタ制御部２１４によるプローブ光の切替制御周期（例えば、図９のステップＳ９２～Ｓ９４までの周期）より短い周期で光強度が変化している。このシャッタ制御部２１４によるプローブ光の切替制御周期は、「入射制御部による制御周期」に対応する。

光検出器１７が線形性誤差を含まない場合は、プローブ光強度の変化に対して光検出器１７による検出値は線形に変化する。一方、光検出器１７が線形性誤差を含む場合は、プローブ光強度の変化に対して光検出器１７による検出値が非線形に変化する。

従って、３つ以上の段階に光強度を変化させながらプローブ光を射出し、各段階での光検出器１７による検出値を取得して、射出したプローブ光強度データと光検出器１７による検出値とを比較して、線形性が確保される光強度範囲を特定する。そして、３つ以上の段階に変化するプローブ光強度のうち、線形性が確保される部分のみを用いて、吸光度及び血糖値を測定する。これにより、光検出器１７の線形性誤差の影響を低減させて吸光度及び血糖値を測定できる。

線形性が確保される光強度範囲を特定する動作は、血糖値測定に先立って行ってもよいし、血糖値測定中にリアルタイムで行ってもよい。

また、プローブ光が複数あるのに対して光検出器１７は１つであるため、光検出器１７の線形性誤差の影響の低減処理は、複数のプローブ光の全てを用いて行わなくてもよく、複数のプローブ光のうちの少なくとも１つを用いて実行すればよい。

（イメージセンサによるプローブ光の検出）
光検出器１７は、１つの画素（受光素子）を用いるものに限定されるものではなく、画素がライン状に配列されたライン状のイメージセンサや、画素が２次元に配列されたエリア状のイメージセンサを用いることもできる。

ここで、光検出器１７の検出信号は、受光したプローブ光強度の積分値であるため、ＡＴＲプリズム１６に生体Ｓが接触した際にＡＴＲプリズム１６における入射光や出射光の光路が変化すると、変化前後のプローブ光強度が積分されて検出誤差が生じ、正確な吸光度データが得られなくなる場合がある。

図１１（ａ）、（ｂ）は、このようなプローブ光の位置ずれを示しており、領域１７１は、光検出器１７によるプローブ光の受光領域である。プローブ光が図１１（ｂ）の白抜き矢印方向にずれると、領域１７１におけるプローブ光強度分布が変化して、光検出器１７による検出信号が変化する。

これに対し、光検出器１７にイメージセンサを用いると、イメージセンサで撮像したプローブ光画像からプローブ光の位置ずれ量が分かるため、位置ずれ後のプローブ光の光強度分布の積分値を検出信号とすることで、プローブ光の位置ずれの影響を補正できる。図１１（ｂ）の領域１７２は、位置ずれ後のプローブ光で光強度分布の積分値を取得する領域を示している。

また、プローブ光にレーザ光等の可干渉性（コヒーレント）の光を用いると、プローブ光にスペックルと呼ばれる斑状の細かい光強度分布が重畳される場合がある。図１１（ｃ）はスペックルを含むプローブ光の断面光強度分布の一例を示している。１７４は、スペックル画像に含まれる場合がある光強度の特異点を示し、特異点１７４は領域１７３に含まれている。

図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）のプローブ光が白抜き矢印方向に位置ずれした場合を示している。この状態では、特異点１７４が領域１７３に含まれなくなり、位置ずれ前後での検出信号の変化が顕著になる。これに対し、プローブ光画像から検出したプローブ光の位置ずれ量に応じて、領域１７５でのる光強度分布の積分値を検出信号とすることで、より好適にプローブ光の位置ずれの影響を補正できる。

また、イメージセンサ上でのプローブ光強度分布に基づき、生体ＳとＡＴＲプリズム１６との接触領域を推定し、測定開始前に予め取得して記憶しておいたＡＴＲプリズム１６面内の感度分布から、イメージセンサの検出信号に基づく検出値を補正することで、測定のばらつき誤差を低減することも可能になる。

（全反射部材への入射面）
上述した実施形態では、ＡＴＲプリズム１６の入射面１６１が平坦面である例を示したが、これに限定されるものではなく、入射面１６１を拡散面や曲率を有する面等のさまざまな形状にしてもよい。

図１２（a）に示すように、入射面１６１が平坦面であると、ＡＴＲプリズム１６内でのプローブ光の進行方向は、入射面１６１への入射角度に従って一様な状態となる。そのため、生体Ｓが接触するＡＴＲプリズム１６の全反射面において、領域毎で測定感度が異なる領域依存性が生じる場合がある。

光検出器１７の検出信号は、ＡＴＲプリズム１６に対する生体Ｓの接触面積の大きさ等、接触状態に依存する。特に、唇や指等の生体Ｓが被測定物である場合には、接触状態の再現性は低くなりやすいため、測定感度の領域依存性により測定ばらつきが増大する場合がある。

これに対し、 入射面１６１を拡散面とすることでＡＴＲプリズム１６内でのプローブ光の進行方向をランダムに異ならせることで、図１２（ｂ）に示すように、測定感度の領域依存性を緩和させ、測定ばらつきを低減させることができる。

また入射面１６１は、図１２（ｃ）に示す拡散面のほかにも、図１２（ｄ）に示す凹面や、図１２（ｅ）に示す凸面にすることもできる。図１２（ｄ）の凹面や図１２（ｅ）の凸面は曲率を有する入射面の一例である。この場合にも、拡散面と同様にプローブ光の光路を異ならせることができ、測定感度の領域依存性を緩和させて、測定ばらつきを低減させることができる。

なお、ＡＴＲプリズム１６にプローブ光が入射する前の光路上に拡散板やレンズ等を配置する構成にしても同様の効果が得られるが、この場合、装置の構成部品点数が増えることで組付け誤差による装置間での測定値の差（機差）やコスト高を招く場合がある。ＡＴＲプリズム１６の入射面１６１を拡散面や曲面にすると、このような機差やコスト高を押させることができるため、より好適である。

（導光部と全反射部材の支持部）
ＡＴＲプリズム１６に生体Ｓが接触する際に、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６との相対位置がずれると、ＡＴＲプリズム１６に対するプローブ光の入射効率や出射効率が変動し、測定ばらつきが増大する場合がある。

図１３は、このような第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２と、ＡＴＲプリズム１６との相対位置ずれを説明する図である。（ａ）はＡＴＲプリズム１６が生体Ｓに接触していない場合、（ｂ）はＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２に生体Ｓが接触した場合、（ｃ）はＡＴＲプリズム１６の第２全反射面１６３に生体Ｓが接触した場合をそれぞれ示している。

図１３（ｂ）に示すように、生体ＳがＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２に接触すると、白抜き矢印で示す下方に押圧力が加わり、ＡＴＲプリズム１６が下方にずれる。その結果、ＡＴＲプリズム１６'に示した状態になって、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６'との相対位置が変化する。

また、図１３（ｃ）に示すように、生体ＳがＡＴＲプリズム１６の第２全反射面１６３に接触すると、白抜き矢印で示す上方に押圧力が加わり、ＡＴＲプリズム１６が上方にずれる。その結果、ＡＴＲプリズム１６"に示した状態になって、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６"との相対位置が変化する。

このような相対位置ずれにより、ＡＴＲプリズム１６に対するプローブ光の入射効率や出射効率が変動する。特に、被測定物が生体である場合は、接触圧を一定に保つことは容易ではないため、相対位置ずれによる測定ばらつきが特に増大しやすくなる。

従って、相対位置ずれを抑制するために、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６は、同一の支持部材により支持することが好ましい。

図１４は、第１中空光ファイバ１５１、第２中空光ファイバ１５２及びＡＴＲプリズム１６を支持する部材の構成の一例を説明する図である。図１４における導光支持部材１５３は、第１中空光ファイバ１５１とＡＴＲプリズム１６とを一体に支持する部材である。また、出射支持部材１５４は、第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６とを一体に支持する部材である。

第１中空光ファイバ１５１とＡＴＲプリズム１６とを一体に支持することで、生体ＳをＡＴＲプリズム１６に接触させた場合にも、両者は一体に動くため、相対位置ずれは生じない。また、第２中空光ファイバ１５２とＡＴＲプリズム１６とを一体に支持することで、生体ＳをＡＴＲプリズム１６に接触させた場合にも、両者は一体に動くため、相対位置ずれは生じない。これにより、生体ＳのＡＴＲプリズム１６への接触に伴うプローブ光の入射効率及び出射効率の変動を抑制でき、測定ばらつきを低減させることができる。

なお、上述した例では、導光支持部材１５３と出射支持部材１５４を別々の部材にするものを示したが、第１中空光ファイバ１５１、第２中空光ファイバ１５２及びＡＴＲプリズム１６を、１つの支持部材で支持する構成にしてもよい。

また、導光部として第１中空光ファイバ１５１を用いずに、ミラーやレンズ等の光学素子で導光部を構成する場合においても、光学素子とＡＴＲプリズム１６とを一体に支持することで、上述したものと同様の効果が得られる。

また、導光部だけでなく、第１光源１１１、第２光源１１２、第３光源１１３、光検出器１７も、同一の支持部材で一体に支持することで、測定ばらつきを低減できる効果が得られる。

（接触状態の検知と表示）
血糖値を測定する被検者の視界に入らない被検者の生体部位（唇等）に対して、ＡＴＲプリズム１６を接触させる場合には、生体部位とＡＴＲプリズム１６との接触状態を視認できないため、測定毎に接触状態が変化して、測定ばらつきが増大する場合がある。

これに対し、図１５に示すように、生体Ｓである被検者の唇とＡＴＲプリズム１６との接触部分を撮影するカメラ４０と、カメラ４０により撮影した映像を表示する液晶ディスプレイ等の表示部４１とを血糖値測定装置１００の構成に追加することもできる。

被検者が表示部４１に表示される映像を視認しながら、唇とＡＴＲプリズム１６との接触状態を調整することで、接触状態の再現性を高め、測定ばらつきを低減させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る血糖値測定装置１００ａについて説明する。

本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６にプローブ光を導光する第１中空光ファイバ１５１（導光部の一例）を駆動部により駆動させる。これにより、光検出器１７によるプローブ光の検出信号を時間平均することで、プローブ光のスペックルや光源の出力変動、血糖値測定装置の振動に伴う各構成部の位置変動等に起因する吸光度の測定ばらつきを低減させる。

図１６は、このような血糖値測定装置１００ａの全体構成の一例を説明する図である。図１６に示すように、血糖値測定装置１００ａは、測定部１ａと、処理部２ａとを備える。また測定部１ａは、第１中空光ファイバ１５１を駆動させる圧電駆動部１８１（駆動部の一例）を備え、処理部２ａは、圧電駆動部１８１を制御する駆動制御部２３を備える。ここで、吸光度測定装置１０１ａは、破線で囲って示したように、測定部１ａと、駆動制御部２３と、吸光度取得部２１とを含んで構成される。

圧電駆動部１８１は、入力される駆動電圧に応じて所定方向に伸縮する圧電素子を含んで構成されている。この圧電駆動部１８１は、第１中空光ファイバ１５１によるプローブ光の伝搬方向と交差する方向に伸縮するように、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分に接触して配置されている。ここで、第１中空光ファイバ１５１は「光ファイバ」の一例であり、第１中空光ファイバ１５１の一端がＡＴＲプリズム１６に取り付けられる箇所は「所定箇所」の一例である。

駆動制御部２３は、圧電駆動部１８１を駆動させるための駆動信号を圧電駆動部１８１に出力する電気回路である。駆動制御部２３は、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周期より短い所定周期で変調された駆動電圧を圧電駆動部１８１に出力する。

ここで、図１７は、圧電駆動部１８１と第１中空光ファイバ１５１との接触部分を説明するための拡大図である。

図１７に示すように、圧電駆動部１８１は、プローブ光の伝搬方向と交差する方向（白抜き矢印方向）に伸縮して、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分の位置を白抜き矢印方向に変化させる。より具体的には、圧電駆動部１８１は、駆動制御部２３から入力した駆動電圧に応じて伸縮を繰り返すことで、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分を白抜き矢印方向に振動（駆動）させ、該中間部分の位置を周期的に細かく変化させる。

一方、第１中空光ファイバ１５１の一端はＡＴＲプリズム１６に取り付けられているため、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分が振動しても動かない。そのため、圧電駆動部１８１は、ＡＴＲプリズム１６に入射されるプローブ光の入射位置及び入射角度を維持したまま、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分の位置を周期的に細かく変化させることができる。

なお、該中間部分の位置を変化させることができれば、圧電駆動部１８１の先端部分と該中間部分は接着等で接続されていてもよいし、接続されずに周期的に接触することで加振可能な状態にされてもよい。

また、圧電駆動部１８１による振動の周波数は、一例として１３０Ｈｚである。但し、これに限定されず、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周波数より十分高い周波数で振動されればよく、駆動対象の重量に応じて適正な周波数を決めると好適である。第１中空光ファイバ１５１のような軽量物では、１００ｋＨｚ以上の高周波数にすることもできる。また、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周波数は、一例として２～３Ｈｚである。

また、圧電駆動部１８１による振動振幅は、プローブ光のビーム径の１／１０からビーム径と同サイズ程度が好適である。第１中空光ファイバ１５１をこの振幅で振動させることで、プローブ光の光検出器１７上でのパターンが変化し、その光強度が光検出器１７で積分されることで時間平均作用を得ることができる。

図１８は、このような圧電駆動部１８１による作用を説明するための図である。（ａ）は比較例に係るプローブ光画像、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面光強度分布、（ｃ）は本実施形態に係るプローブ光画像、（ｄ）は（ｃ）のＢ－Ｂ断面光強度分布をそれぞれ示している。

図１８（ａ）、（ｃ）におけるプローブ光画像は、第２中空光ファイバ１５２から出射されるプローブ光を赤外線カメラで撮像したものであり、光検出器１７により検出されるプローブ光の光強度分布を説明するためのものである。

図１８（ａ）に示すプローブ光画像では、圧電駆動部１８１は駆動されておらず、第１中空光ファイバ１５１は振動していない。この状態では、プローブ光画像にはスペックルによる斑状模様が顕著に生じている。図１８（ｂ）に示す（ａ）のＡ－Ａ断面光強度分布にはスペックルに対応した光強度の変動が含まれ、光検出器１７による検出領域に対応する検出領域１７６内での光強度分布のばらつき幅１７７は、１４０～２４０階調と比較的に大きくなっている。

これに対し、図１８（ｃ）に示す本実施形態に係るプローブ光画像では、圧電駆動部１８１が駆動され、第１中空光ファイバ１５１は振動している。この状態では、赤外線カメラの撮像周期内で、第１中空光ファイバ１５１の振動によってプローブ光画像が細かく変動し、赤外線カメラの撮像周期で時間平均されたプローブ光画像が撮像される。この時間平均の作用で光強度分布が平滑化され、図１８（ｄ）に示す検出領域１７６内での光強度分布のばらつき幅１７８は、１８０～２３０階調に低減されている。なお、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置及び入射角度を維持したまま第１中空光ファイバ１５１を振動させるため、光検出器１７上のプローブ光の位置を変化させずに時間平均作用を得ることができる。

光強度分布のばらつき幅を低減させることで、光検出器１７による検出値のばらつきも低減される。

一方、プローブ光を射出する光源の出力変動により光検出器１７による検出値が変動して、測定ばらつきが増大する場合がある。また、装置の振動等で血糖値測定装置の各構成部が位置変動して、光検出器１７上でのプローブ光の位置が変動することで、測定ばらつきが増大する場合がある。これらの場合にも、第１中空光ファイバ１５１の振動によるプローブ光の時間平均作用で検出値のばらつきを低減できる。

＜第２実施形態に係る作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６にプローブ光を導光する第１中空光ファイバ１５１を圧電駆動部１８１により駆動させる。これにより、光検出器１７による検出信号が時間平均されることで、プローブ光のスペックルや光源の出力変動、血糖値測定装置の振動に伴う各構成部の位置変動等に起因する吸光度の測定ばらつきを低減させることができる。そして、吸光度を正確に測定し、血糖値を正確に測定できる。

可干渉性が低いプローブ光を用いるとスペックルによる検出値のばらつきは小さくなるが、この場合においても、光源の出力変動、血糖値測定装置の振動に伴う各構成部の位置変動等に起因する測定ばらつきを低減させる効果が得られる。

なお、本実施形態では、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向における中間部分を振動させる例を示したが、これに限定されるものではなく、第１中空光ファイバ１５１の少なくとも一部の位置を変化させてよい。但し、該中間部分の位置を変化させると、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置及び入射角度を維持できるため、ＡＴＲプリズム１６に対するプローブ光の入射位置及び入射角度の変動に伴うプローブ光強度変動等に起因する測定誤差を抑制できて好適である。

また、圧電駆動部１８１により変化させる方向は、第１中空光ファイバ１５１によるプローブ光の伝搬方向と直交する方向に限定されるものではなく、第１中空光ファイバ１５１の少なくとも一部の位置を変化できれば、任意の方向であってもよい。また、１方向に限定されるものでもなく、複数の方向に変化させてもよいし、変化させる方向を２次元的に時間変化させてもよい。

また、本実施形態では、駆動部として圧電駆動部の例を示したが、これに限定されるものではない。導光部の位置、又は角度の少なくとも１つを変化させることができれば、超音波振動子、ボイスコイルモータ等を駆動部として用いることもできる。

なお、上記以外の効果は、第１実施形態で説明したものと同様である。

＜第２実施形態に係る各種変形例＞
ここで、本実施形態における各構成部は、各種の変形が可能であるため、以下において各種変形例を説明する。

（第１変形例）
本変形例では、ＡＴＲプリズム１６にプローブ光を導光する導光部を、ミラー（偏向部の一例）とレンズ（集光部の一例）とを含んで構成する。また導光部に含まれるレンズを駆動させて光検出器１７による検出信号を時間平均する。これにより、プローブ光のスペックルや光源の出力変動、血糖値測定装置の振動に伴う各構成部の位置変動等に起因する吸光度の測定ばらつきを低減させる。

図１９は、本変形例に係る血糖値測定装置１００ｂの全体構成の一例を説明する図である。図１９に示すように、血糖値測定装置１００ｂは測定部１ｂと、処理部２ｂとを備える。また測定部１ｂは、第１～第３プローブ光をＡＴＲプリズム１６に向けて偏向する偏向ミラー１９１と、偏向ミラー１９１による偏向光を集光する第１集光レンズ１９２，第２集光レンズ１９３と、第２集光レンズ１９３を駆動させる圧電駆動部１８１ｂとを備える。ここで、偏向ミラー１９１と、第１集光レンズ１９２と、第２集光レンズ１９３とを含む構成は、導光部の一例である。また、偏向ミラー１９１には、赤外光の反射率が高い金、銀材料により構成されたものを用いると好適である。第１集光レンズ１９２，第２集光レンズ１９３も中赤外領域の光の集光効率の高いものを用いることが好ましい。

また処理部２ｂは、圧電駆動部１８１ｂを制御する駆動制御部２３ｂを備える。吸光度測定装置１０１ｂは、破線で囲って示したように測定部１ｂと、駆動制御部２３ｂと、吸光度取得部２１とを含んで構成される。

圧電駆動部１８１ｂは、入力される駆動電圧に応じて所定方向に伸縮する圧電素子を含んで構成されている。この圧電駆動部１８１ｂは、第２集光レンズ１９３の光軸と交差する方向に伸縮するように第２集光レンズ１９３の側部に接触して配置されている。

駆動制御部２３ｂは、圧電駆動部１８１ｂを駆動させるための駆動電圧を圧電駆動部１８１ｂに出力する電気回路である。駆動制御部２３ｂは、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周期より短い所定の周期で変調された駆動電圧を圧電駆動部１８１ｂに出力する。

ここで、図２０は、第２集光レンズ１９３の駆動例を説明するための拡大図である。図２０に示すように、圧電駆動部１８１ｂは第２集光レンズ１９３の光軸と交差する方向（白抜き矢印方向）に伸縮して、第２集光レンズ１９３の位置を白抜き矢印方向に変化させる。より具体的には、圧電駆動部１８１ｂは、駆動制御部２３ｂから入力した駆動電圧に応じて伸縮を繰り返すことで、第２集光レンズ１９３の側部を白抜き矢印方向に振動（駆動）させ、第２集光レンズ１９３の位置を周期的に細かく変化させる。これにより、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置が周期的に変化することで、光検出器１７上でのプローブ光の位置が周期的に細かく変化する。

なお、第２集光レンズ１９３の位置を変化させることができれば、圧電駆動部１８１ｂの先端部分と第２集光レンズ１９３の側部は接着等で接続されていてもよいし、接続されずに周期的に接触することで加振可能な状態にされてもよい。

また、圧電駆動部１８１ｂによる振動の周波数は、一例として１３０Ｈｚである。但し、これに限定されず、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周波数より十分高い周波数で振動されればよく、駆動対象の重量に応じて適正な周波数を決めると好適である。

第２集光レンズ１９３は、第２実施形態に係る第１中空光ファイバ１５１（図１６参照）と比較して重いため、第１中空光ファイバ１５１を振動させる周波数より低い方が好適である。

ここで、上述した第２実施形態では、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置及び入射角度を維持したまま振動させたため、第１中空光ファイバ１５１が振動しても光検出器１７上のプローブ光の位置は変化しなかった。しかし、本変形例では、第２集光レンズ１９３の振動によりＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置が変化するため、この変化に伴ってプローブ光の光検出器１７上での位置が変化する。

これに対し、圧電駆動部１８１ｂによる振動の振幅を、プローブ光のビーム径の１／１０からビーム径と同サイズ程度にすることで、第２集光レンズ１９３が振動しても光検出器１７上でプローブ光の一部が重なるようにしている。これにより、光検出器１７上のプローブ光が重なる領域で時間平均作用を得ることができる。

本変形例に係る血糖値測定装置１００ｂの作用効果は、第２実施形態で説明したものと同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

なお、本変形例では、圧電駆動部１８１ｂが第２集光レンズ１９３の側部に接触して第２集光レンズ１９３を振動させる例を示したが、圧電駆動部１８１ｂは、第２集光レンズ１９３を保持する保持部（図示を省略）に接触して第２集光レンズ１９３を振動させてもよい。

また、本変形例では、駆動部として圧電駆動部の例を示したが、これに限定されるものではない。導光部の位置、又は角度の少なくとも１つを変化させることができれば、超音波振動子、ボイスコイルモータ等を駆動部として用いることもできる。

（第２変形例）
第１変形例では、導光部に含まれる第２集光レンズ１９３を駆動させたが、本変形例では、導光部に含まれる偏向ミラー１９１を駆動させて、光検出器１７によるプローブ光の検出信号を時間平均する。これにより、プローブ光のスペックルや光源の出力変動、血糖値測定装置の振動に伴う各構成部の位置変動等に起因する吸光度の測定ばらつきを低減させる。

図２１は、本変形例に係る血糖値測定装置１００ｃの全体構成の一例を説明する図である。図２１に示すように、血糖値測定装置１００ｃは、測定部１ｃと、処理部２ｃとを備える。また測定部１ｃは第１～第３プローブ光をＡＴＲプリズム１６に向けて偏向する偏向ミラー１９１と、偏向ミラー１９１による偏向光を集光する第１集光レンズ１９２，第２集光レンズ１９３と、偏向ミラー１９１を駆動させる圧電駆動部１８２０とを備える。

また、処理部２ｃは、圧電駆動部１８１ｃを制御する駆動制御部２３ｃを備えている。吸光度測定装置１０１ｃは、破線で囲って示したように、測定部１ｃと、駆動制御部２３ｂと、吸光度取得部２１とを含んで構成される。

圧電駆動部１８１ｃは、入力される駆動電圧に応じて所定方向に伸縮する圧電素子を含んで構成されている。この圧電駆動部１８１ｃは、偏向ミラー１９１のミラー面に垂直な方向に伸縮するように偏向ミラー１９１の背部に接触して配置されている。

駆動制御部２３ｃは、圧電駆動部１８２０を駆動させるための駆動電圧を圧電駆動部１８２０に出力する電気回路である。駆動制御部２３ｃは、光検出器１７によるプローブ光強度の検出周期より短い所定の周期で変調された駆動電圧を圧電駆動部１８２０に出力する。

ここで、図２２は、偏向ミラー１９１の駆動例を説明する図である。（ａ）は圧電駆動
部１８２０を駆動源に振動させる場合、（ｂ）はモータ１８２１を駆動源に振動させる場
合、（ｃ）はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー１８２２により搖動
させる場合を示している。

図２２（ａ）に示すように、圧電駆動部１８２０は偏向ミラー１９１のミラー面と垂直な方向（白抜き矢印方向）に伸縮して、偏向ミラー１９１の位置を白抜き矢印方向に変化させる。圧電駆動部１８２０は、駆動制御部２３ｃから入力した駆動電圧に応じて伸縮を繰り返すことで、偏向ミラー１９１を白抜き矢印方向に振動（駆動）させ、偏向ミラー１９１の位置を周期的に細かく変化させる。これにより、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置が変化し、光検出器１７上でのプローブ光の位置が周期的に細かく変化する。

なお、第２集光レンズ１９３の位置を変化させることができれば、圧電駆動部１８１ｂの先端部分と第２集光レンズ１９３の側部は接着等で接続されていてもよいし、接続されずに周期的に接触することで加振可能な状態にされてもよい。

また、図２２（ｂ）に示すように、モータ１８２１は偏向ミラー１９１のミラー面と垂直な方向（白抜き矢印方向）に振動して、偏向ミラー１９１の位置を白抜き矢印方向に変化させる。ここで、モータ１８２１は円環（中空）形状のボイスコイルモータ等のモータである。モータ１８２１は、円環の内側で偏向ミラー１９１を保持し、駆動制御部２３ｃから入力した駆動電圧に応じて白抜き矢印方向に振動することで、偏向ミラー１９１を白抜き矢印方向に振動させ、偏向ミラー１９１の位置を周期的に細かく変化させる。これにより、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置が変化し、光検出器１７上でのプローブ光の位置が周期的に細かく変化する。

また、図２２（ｃ）に示すように、ＭＥＭＳミラー１８２２は圧電駆動部等の駆動部が半導体プロセスにより一体に形成されたミラーである。駆動制御部２３ｃから入力した駆動電圧に応じて圧電駆動部が変形して、偏向ミラー１９１をミラー面と平行な軸（例えば、図２２の紙面に対して垂直の軸）回りに回動させ、偏向ミラー１９１の角度を変化させる。これにより、偏向ミラー１９１によるプローブ光の偏向角度が変化し、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射位置が変化して、光検出器１７上でのプローブ光の位置が周期的に細かく変化する。

これらの駆動周波数、駆動の振幅、及び作用効果は、第１変形例で説明したものと同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

なお、本変形例では、駆動部として圧電駆動部、ボイスコイルモータ、ＭＥＭＳミラー等の例を示したが、駆動部はこれに限定されるものではない。導光部の位置、又は角度の少なくとも１つを変化させることができれば、超音波振動子、音響光学素子、ポリゴンミラー等を駆動部として用いてもよい。

（第３変形例）
第１，第２変形例では導光部を駆動させてプローブ光のスペックル等に起因する測定ばらつきを低減させる例を示した。このスペックルは、プローブ光の散乱光等が干渉して発生するものであるため、プローブ光の可干渉性を低下させることでスペックルの発生を抑制できる。そのため、本変形例では、光源を駆動する電流に高周波変調成分を重畳させることで、血糖値測定装置に含まれる光源の可干渉性を低下させ、プローブ光のスペックルに起因する吸光度の測定ばらつきを低減させる。

図２３は、本変形例に係る光源駆動電流の一例を説明する図であり、（ａ）は比較例に係る光源駆動電流を示し、（ｂ）は本変形例に係る高周波変調した光源駆動電流を示している。

光源制御部２１２（図６参照）は、第１光源１１１、第２光源１１２、及び第３光源１１３のそれぞれに、図２３（ａ）に示すようなパルス状の駆動電流を周期的に出力することで、これらにパルス状のプローブ光を射出させる。

本変形例では、図２３（ａ）のパルス状の駆動電流に高周波変調成分を重畳させて第１光源１１１、第２光源１１２、及び第３光源１１３に出力する。高周波変調成分の波形は、正弦波状であっても矩形状であってもよい。変調周波数には１ＭＨｚ（メガヘルツ）から数ＧＨｚ（ギガヘルツ）までの任意のものを選択可能である。

高周波変調成分を重畳させることで、第１光源１１１、第２光源１１２、及び第３光源１１３はそれぞれ擬似的にマルチモードのレーザ光をプローブ光として射出することができ、プローブ光の可干渉性を低下させることができる。これにより可干渉性の低下でプローブ光のスペックルが低減され、スペックルに起因する測定ばらつきが低減される。

以上、第２実施形態及び第１～第３変形例を説明したが、これらの一部同士を組み合わせて、吸光度測定装置、又は血糖値測定装置を実現することもできる。

また、上述した例では、本実施形態を血糖値測定装置に適用する例を示したが、これに限定されるものではない。実施形態は、プローブ光を導光する導光部と、導光部を駆動させる駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備える導光装置にも適用可能である。このような導光装置により、上述した吸光度測定装置と同様の効果を得ることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る血糖値測定装置について説明する。

本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６における測定感度領域を制限することで、ＡＴＲプリズム１６と生体Ｓとの接触領域（接触面積）が測定毎で変動することに起因する吸光度の測定ばらつきを低減させる。

ここで、測定感度領域とは、全反射面上において、ＡＴＲ法に基づく測定のための測定感度を有する領域をいう。より詳しくは、全反射面から界がしみ出すことで、生体による界の減衰作用が得られる領域をいう。

図２４は、本実施形態に係る測定感度領域が規定されたＡＴＲプリズム１６ｄの構成例を説明する図である。図２４（ａ）～（ｃ）の各図は測定感度領域が異なる３つの例を示している。（ａ）～（ｃ）において、破線の矢印で示すプローブ光ＰはＡＴＲプリズム１６ｄの入射面１６１から入射し、第１全反射面１６２で４回全反射、また第２全反射面１６３で３回全反射した後に、出射面１６４から出射している。

各図における第１全反射面１６２の一部には、赤外線に対して反射率の高い金、又は銀を材料に構成された反射膜１６２ｍが設けられている。第２全反射面１６３の一部にも同様に、赤外線に対して反射率の高い金材料、又は銀材料で構成された反射膜１６３ｍが設けられている。このような反射膜１６２ｍ及び１６３ｍは、金、又は銀を全反射面に蒸着して形成できる。また、蒸着時にマスクを用いることで、マスクした領域以外の領域に金、又は銀を蒸着させることができる。

第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３における反射膜１６２ｍ及び１６３ｍが設けられた領域では、全反射が起きず界がしみ出さなくなるため、生体Ｓによる界の減衰作用が得られずに測定感度領域に該当しなくなる。換言すると、反射膜１６２ｍ及び１６３ｍのそれぞれは、全反射面における測定感度領域を規定する機能を有する。反射膜１６２ｍ及び１６３ｍは、領域規定部の一例である。第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３で、反射膜１６２ｍ及び１６３ｍが設けられた領域は、「測定感度領域以外の領域」の一例であり、反射膜１６２ｍ及び１６３ｍが設けられていない領域は、「端部以外の領域」の一例である。

図２４（ａ）は、第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３の両方に測定感度領域が設けられた場合を示している。何れの面でも、中央部分を除いた領域に反射膜１６２ｍ及び１６３ｍが設けられている。反射膜１６２ｍ及び１６３ｍが設けられていない中央部分が測定感度領域に該当する。

斜線ハッチングで示した界１６２ｋは、第１全反射面１６２からしみ出した界を表している。２回全反射するため、２箇所で界が生じている。同様に界１６３ｋは、第２全反射面１６３からしみ出した界を表している。１回全反射するため、１箇所で界が生じている。

図２４（ｂ）は、第２全反射面１６３の中央の１箇所に測定感度領域がある場合を示している。第１全反射面１６２には全面に反射膜１６２ｍが設けられているため、第１全反射面１６２は測定感度領域を有さない。第２全反射面１６３には中央部分を除いて反射膜１６３ｍが設けられている。中央部分に界１６３ｋが発生しており、この部分が測定感度領域になる。

図２４（ｃ）は、第２全反射面１６３の複数箇所（ここでは３箇所）に測定感度領域がある場合を示している。第１全反射面１６２には全面に反射膜１６２ｍが設けられているため、第１全反射面１６２は測定感度領域を有さない。第２全反射面１６３には３箇所を除いて反射膜１６３ｍが設けられている。反射膜１６３ｍが設けられていない３箇所には界１６３ｋが発生しており、これらの部分が測定感度領域になる。

ここで、ＡＴＲプリズムを用いた血糖値測定では、第１全反射面１６２が生体Ｓの上唇に、第２全反射面１６３が生体Ｓの下唇にそれぞれ接触するように、被検者がＡＴＲプリズム１６ｄを咥えて測定を行う場合がある。この場合、唇の中央部分は咥える力を付与しやすいため、ＡＴＲプリズムに唇を比較的安定して接触させることができる。一方、唇の両端部付近は、比較的に咥える力を付与しにくかったり、口の大きさに個人差があったりするため、接触領域が変動して測定ばらつきが増大する場合がある。

これに対し、図２４（ａ）の例では、唇の両端部に接触するＡＴＲプリズム１６ｄの両端部付近の測定感度領域を、反射膜１６２ｍ及び１６３ｍにより規定して、接触領域が変動しやすい領域を測定に用いないようにすることができる。

図２４（ａ）で反射膜１６２ｍが設けられた領域は、第１全反射面１６２の両方の端部に対応する。但し、何れか一方の端部に反射膜１６２ｍを設けた構成にしてもよい。また、図２４（ａ）で反射膜１６３ｍが設けられた領域は、第２全反射面１６３の両方の端部に対応する。但し、何れか一方の端部に反射膜１６３ｍを設けた構成にしてもよい。

また、上唇と比較して下唇のほうがＡＴＲプリズム１６ｄに咥える力を付与しやすいため、下唇が接触する第２全反射面１６３のみを用いるほうが、吸光度の測定ばらつきが低減する場合がある。

これに対し、図２４（ｂ）の例では、上唇に接触する第１全反射面１６２の全面と、下唇の両端部に接触する第２全反射面１６３の両端部付近の測定感度領域を反射膜１６２ｍ及び１６３ｍにより規定して、接触領域が変動しにくい領域のみを測定に用いるようにしている。

また、全反射面での全反射の回数が多いほど、生体Ｓによる減衰が大きくなり、測定の感度が高くなる。これに対し、図２４（ｃ）の例では、下唇が接触する第２全反射面１６３で全反射が起きる領域の３箇所に、反射膜１６３ｍが形成されていない領域を設ける。これにより、図２４（ｂ）における全反射回数（１回）と比較して多い全反射回数（３回）で血糖値を測定でき、より測定感度が高い高精度の測定が可能になる。

なお、本実施形態に係る血糖値測定装置の全体構成には、ＡＴＲプリズム１６をＡＴＲプリズム１６ｄに置き換えることで、第１実施形態に係る血糖値測定装置１００を適用可能である。

また、第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３で、全反射が起きる領域は、ＡＴＲプリズム１６へのプローブ光の入射角度に基づき、実験又はシミュレーションで特定できる。特定された全反射が起きる領域以外に、反射膜１６２ｍ及び１６３ｍを設けることができる。

＜第３実施形態に係る作用効果＞
ＡＴＲプリズムへの生体の接触領域（接触面積）に応じて、ＡＴＲプリズムの全反射面からしみ出す界の発生領域が変化する。血糖値を測定する場合、接触領域は一定であることが好ましいが、実際には測定毎でＡＴＲプリズムへの生体の接触領域を厳密に一致させることは困難であるため、測定毎で接触領域は変化し、接触領域の変化により吸光度の測定ばらつきが増大する場合がある。特に、唇を被測定部位にする場合、唇の端部付近は唇の大きさの個人差や、ＡＴＲプリズムを咥える力の付与具合に応じて接触領域が変化しやすく、測定ばらつきが生じやすい。

本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６ｄにおける測定感度領域を、領域規定部としての反射膜１６２ｍ及び１６３ｍにより規定する。これにより、ＡＴＲプリズム１６ｄにおける接触領域が変動しやすい領域を測定に用いず、比較的変動しにくい領域のみを用いて測定を行える。その結果、ＡＴＲプリズム１６ｄと生体Ｓとの接触領域の変動に起因する吸光度の測定ばらつきを低減でき、血糖値の測定ばらつきを低減させることができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態に係る血糖値測定装置について説明する。

本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６に対する生体Ｓの接触圧（圧力）を圧力センサ（圧力検出部の一例）により検出する。プローブ光の光強度と、圧力センサで検出された接触圧とに基づき、プローブ光の吸光度データを取得することで、接触圧が測定毎で変動することに起因する吸光度の測定ばらつきを低減し、血糖値の測定ばらつきを低減する。

＜圧力センサ３０の配置例＞
図２５は、ＡＴＲプリズム１６への圧力センサ３０の配置例を説明する図である。図２５（ａ）～（ｃ）の各図は、圧力センサ３０の配置位置及び個数が異なる３つの例を示している。図２５（ａ）は圧力センサ３０を１つ設けた場合、（ｂ）は圧力センサ３０をＡＴＲプリズム１６の両端部に設けた場合、（ｃ）は複数（ここでは３つ）の圧力センサ３０を設けた場合を示している。

各図に示すように、全反射支持部３１は、ＡＴＲプリズム１６の一側面部（プローブ光の入射面及び出射面以外の面）に接触してＡＴＲプリズム１６を支持し、また第１全反射面１６２上に圧力センサ３０を載置して圧力センサ３０を支持している。

圧力センサ３０は、ＡＴＲプリズム１６、又は圧力センサ３０の少なくとも一方に接触して接着等により固定されている。圧力センサ３０は、生体Ｓとしての被検者がＡＴＲプリズム１６を咥えた時に、ＡＴＲプリズム１６が唇から受ける接触圧Ｐｒを検出するセンサである。圧力センサ３０には、静電容量方式センサ、歪ゲージ方式センサ、圧力によって抵抗値の変化する感圧抵抗方式センサ、ＭＥＭＳ技術を利用した圧力センサ等の各種方式のものを適用できる。

図２５では、ＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２上のみに圧力センサ３０が配置された例を示したが、圧力センサ３０は、ＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２、又は第２全反射面１６３の少なくとも一方に配置できる。

図２５（ｂ）のように、ＡＴＲプリズム１６の両端部付近にそれぞれ圧力センサ３０を設けると、比較的咥える力を付与しにくかったり、口の大きさに個人差があったりして接触圧が変動しやすい唇の両端部付近の圧力を検出できる。また、図２５（ｃ）のように、３つの圧力センサ３０を設けると、接触圧の分布を検出可能になる。

全反射面上に圧力センサ３０を配置すると、圧力センサ３０が配置された領域では全反射面から界がしみ出さず、生体Ｓによる界の減衰作用が得られなくなって、圧力センサ３０の配置された領域は測定感度領域ではなくなる。

そのため、第３実施形態で説明した領域規定部としての機能を圧力センサ３０に兼備させることができ、ＡＴＲプリズム１６の両端部付近等の接触領域が変動しやすい領域に圧力センサ３０を配置することで、接触領域の変動に起因する吸光度の測定ばらつきを低減させることができる。

但し、ＡＴＲプリズム１６における全反射が起こる全ての領域に圧力センサ３０を配置すると、ＡＴＲ法に基づく測定ができなくなるため、全反射が起こる領域の少なくとも一部には圧力センサ３０を配置しないようにして、測定感度領域を確保することが好ましい。

図２６は、ＡＴＲプリズム１６及び圧力センサ３０の唇への配置例を説明する図であり、（ａ）は唇に接触する前、（ｂ）は人がＡＴＲプリズム１６を咥えた状態をそれぞれ示している。

図２６から分かるように、生体Ｓとしての被検者の唇に対してＡＴＲプリズム１６のサイズは小さい。そのため、被検者がＡＴＲプリズム１６を咥えると、唇はＡＴＲプリズム１６と全反射支持部３１の両方に接触可能な状態になる。従って、図２５ではＡＴＲプリズム１６の全反射面と全反射支持部３１の両方に跨るようにして圧力センサ３０を配置した例を示したが、全反射支持部３１のみに圧力センサ３０を配置して固定してもよい。

＜処理部２ｄの機能構成＞
次に、本実施形態に係る血糖値測定装置の備える処理部２ｄの機能構成について説明する。図２７は、処理部２ｄの機能構成の一例を説明するブロック図である。図２７に示すように、処理部２ｄは吸光度取得部２１ｄを備え、吸光度取得部２１ｄはデータ取得部２１５ｄと、報知部２１８と、吸光度出力部２１７ｄとを備える。また、吸光度出力部２１７ｄは圧力補正部２１９を備える。

これらのうち、データ取得部２１５ｄの機能は、検出Ｉ／Ｆ５１９（図５参照）等により実現され、報知部２１８の機能はディスプレイ５０６等により実現される。また、吸光度出力部２１７ｄ及び圧力補正部２１９の機能は、ＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行すること等により実現される。

データ取得部２１５ｄは、光検出器１７が連続して出力する検出信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして取得した光強度の検出値をデータ収録部２１６に出力する。また、それとともに、圧力センサ３０が連続して出力する検出信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして取得した接触圧データを報知部２１８に出力する。但し、データ取得部２１５ｄは、接触圧データを、データ収録部２１６を介して報知部２１８に出力してもよい。

報知部２１８は、ＡＴＲプリズム１６を咥えた被検者が視認できるように、接触圧データをディスプレイ５０６に表示させて報知する。ＡＴＲプリズム１６を咥えた被検者は、ディスプレイ５０６に表示された接触圧データを視認しながら、ＡＴＲプリズム１６と自身の唇との接触圧を調整することができる。

但し、報知部２１８による接触圧の報知は、これに限定されるものではない。接触圧データが予め定められた接触圧の閾値以上となった場合に、ビープ音を発したり、接触圧が閾値以上となった旨を通知するメッセージをディスプレイ５０６に表示させたりして報知してもよい。

吸光度出力部２１７ｄは、データ収録部２１６から読み出したプローブ光強度の検出値に基づき所定の演算処理を実行して吸光度データを取得する。また、吸光度出力部２１７ｄにおける圧力補正部２１９は、予め取得された接触圧と吸光度との対応関係を示すテーブルを参照して、吸光度データを補正する。吸光度出力部２１７ｄは、補正後の吸光度データを血糖値取得部２２に出力する。この吸光度出力部２１７ｄは、「プローブ光の光強度と、圧力と、に基づき取得されるプローブ光の吸光度を出力する吸光度出力部」の一例である。

報知部２１８による報知と、圧力補正部２１９による吸光度データの補正は、何れか一方を実行してもよいし、両方を組み合わせて実行してもよい。

図２８は、ＡＴＲプリズム１６と唇の接触圧と、吸光度との対応関係の一例を示す図である。図２８の横軸は接触圧を示し、縦軸は吸光度を示している。また、この対応関係は、実験により予め取得されたデータである。なお、この実験で使用した圧力センサは感圧抵抗型のものである。

図２８に示すデータに対応するテーブルをＨＤ５０４（図５参照）等の記憶装置に記憶しておき、圧力補正部２１９は、接触圧データに基づき、このテーブルを参照して、吸光度データを補正する。

また、図２８に示すように、両者には線形な関係があるため、この線形関係に対応する一次式をＨＤ５０４に記憶しておき、圧力補正部２１９は、接触圧データに基づき、この一次式を参照して、吸光度データを補正してもよい。

＜全反射支持部３１への圧力センサの配置例＞
上述したように、ＡＴＲプリズム１６は被検者の唇に対して小さいため、被検者がＡＴＲプリズム１６を咥えた時に、唇はＡＴＲプリズム１６と全反射支持部３１の両方に接触可能になる。そのため、ＡＴＲプリズム１６と全反射支持部３１の両方に跨るように圧力センサを配置せず、全反射支持部３１上のみに圧力センサ３０を配置して、唇とＡＴＲプリズム１６との接触圧を検出することもできる。

図２９は、圧力センサ３０を全反射支持部３１のみに配置した例を説明する図である。図２９（ａ）～（ｃ）の各図は、圧力センサ３０の配置位置及び個数が異なる３つの例を示している。図２９（ａ）は圧力センサ３０を１つ設けた場合、（ｂ）は圧力センサ３０をＡＴＲプリズム１６の両端部側に設けた場合、（ｃ）は複数（ここでは３つ）の圧力センサ３０を設けた場合を示している。

図２９（ｂ）のように、ＡＴＲプリズム１６の両端部側にそれぞれ圧力センサ３０を設けると、比較的咥える力を付与しにくかったり、口の大きさに個人差があったりして、接触圧が変動しやすい唇の両端部付近の接触圧を検出できる。また、図２９（ｃ）のように、３つの圧力センサ３０を設けると、接触圧の分布を検出可能になる。

次に、図３０は、圧力センサ３０、全反射支持部３１、及びＡＴＲプリズム１６の厚み方向における位置関係の一例を説明する図である。図３０は、全反射支持部３１上に圧力センサ３０を載置し、ＡＴＲプリズム１６の一側面部を全反射支持部３１に接触させて固定した状態を、側方（ＡＴＲプリズム１６の長手方向に沿う方向）から見た図を示している。

図３０において、ｔ_ａｔｒはＡＴＲプリズム１６の厚みを表し、ｔ_ｓｅｎは圧力センサ３０の厚みを表し、ｔ_ｓｕｐは全反射支持部３１の厚みを表している。

この場合、以下の（１）式を満足するように各部の厚みを決定すると好適である。

この関係を満たすことで、唇とＡＴＲプリズム１６の全反射面との接触を全反射支持部３１が阻害せず、唇とＡＴＲプリズム１６の全反射面を密着させることができる。

また、厚み方向におけるＡＴＲプリズム１６の中心線１６ｃと、厚み方向における全反射支持部３１の中心線２１ｃとを一致させたとき、次の（２）式を満足するように、各部の厚みを決定すると好適である。

この関係を満たすことで、圧力センサ３０のセンサ面をＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２に対して、厚み方向にわずかに突出させることができ、唇のＡＴＲプリズム１６への接触圧を圧力センサ３０により好適に検出可能になる。

但し、突出量が大きすぎると、ＡＴＲプリズム１６に唇が適切に接触できなくなるため、次の（３）式を満足するように各部の厚みを決定するとさらに好適である。

この関係を満たすことで、圧力センサ３０のセンサ面がＡＴＲプリズム１６の第１全反射面１６２に対して厚み方向に突出しすぎることを防ぎ、唇のＡＴＲプリズム１６への接触圧を圧力センサ３０によりさらに好適に検出可能になる。

図３１は、圧力センサ３０、全反射支持部３１、及びＡＴＲプリズム１６の厚み方向における位置関係の他の例を説明する図である。図３１は、図３０と同様に、全反射支持部３１上に圧力センサ３０を載置し、ＡＴＲプリズム１６の一側面部を全反射支持部３１に接触させて固定した状態を、側方（ＡＴＲプリズム１６の長手方向に沿う方向）から見た図を示している。

図３１（ａ）は、第２全反射面１６３側に圧力センサ３０を配置した場合を示し、図３１（ｂ）は、第１全反射面１６２側及び第２全反射面１６３側の両側に圧力センサ３０を配置した場合を示している。

図３１の配置においても、上述したものと同様に、（１）式～（３）式を満足するように、各部の厚みを決定すると好適である。

＜第４実施形態に係る作用効果＞
以上説明してきたように、本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６に対する生体Ｓの接触圧を圧力センサ３０により検出し、光検出器１７によるプローブ光強度の検出値と、この接触圧とに基づき、プローブ光の吸光度データを取得する。

より詳しくは、本実施形態では、ＡＴＲプリズム１６を咥えた被検者が視認できるように、接触圧データをディスプレイ５０６に表示させて報知する。これによりＡＴＲプリズム１６を咥えた被検者は、ディスプレイ５０６に表示された接触圧データを視認しながらＡＴＲプリズム１６と自身の唇との接触圧を調整できる。その結果、接触圧が測定毎で変動することを抑制し、接触圧変動に起因する吸光度の測定ばらつきを低減し、血糖値の測定ばらつきを低減することができる。

また、本実施形態では、予め取得された接触圧と吸光度との対応関係を示すデータを参照して吸光度データを補正し、補正後の吸光度データを血糖値取得部２２に出力する。これにより、接触圧が測定毎で変動することを抑制し、該変動に起因する吸光度の測定ばらつきを低減して、血糖値の測定ばらつきを低減することができる。

さらに、接触圧の報知と、接触圧データに基づく吸光度データの補正の両方を行うことで、接触圧が測定毎で変動することに起因する吸光度の測定ばらつきを低減し、血糖値の測定ばらつきを低減できる。両方を行うことで、被検者による接触圧の調整時間を短縮しつつ、補正すべき量を削減することで補正精度を確保することができる。

なお、圧力センサ３０は、ＡＴＲプリズム１６、又は全反射支持部３１の少なくとも一方に設けられればよい。

［第５実施形態］
次に、第５実施形態に係る血糖値測定装置について説明する。

本実施形態では、プローブ光の光強度と、生体Ｓ、又はＡＴＲプリズム１６の少なくとも一方の温度とに基づいて血糖値データを取得することで、ＡＴＲプリズム１６の熱が生体Ｓに与える影響や生体Ｓの熱がＡＴＲプリズム１６に与える影響等を抑制して、血糖値を正確に測定する。

＜処理部２ｅの機能構成＞
本実施形態に係る血糖値測定装置の備える処理部２ｅの機能構成について、図３２を参照して説明する。図３２は、処理部２ｅの機能構成の一例を説明するブロック図である。図３２に示すように、処理部２ｅは吸光度取得部２１ｅと、血糖値取得部２２ｅとを備える。吸光度取得部２１ｅはデータ取得部２１５ｅを備え、血糖値取得部２２ｅは生体情報出力部２２１ｅを備える。また、生体情報出力部２２１ｅは温度補正部２２２を備える。

これらのうち、データ取得部２１５ｅの機能は、検出Ｉ／Ｆ５１９（図５参照）等により実現され、生体情報出力部２２１ｅ及び温度補正部２２２の機能は、ＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行すること等により実現される。

データ取得部２１５ｅは、光検出器１７が連続して出力する検出信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして取得した光強度の検出値をデータ収録部２１６に出力する。また、それとともに、温度センサ５０が連続して出力する検出信号を所定のサンプリング周期でサンプリングして取得した温度データをデータ収録部２１６に出力する。ここで、温度センサ５０は、生体Ｓに対応する被検者の舌下に配置され、舌下体温の検出信号をデータ取得部２１５ｅに出力することができる。また、温度センサ５０は温度検出部の一例である。

生体情報出力部２２１ｅは、吸光度出力部２１７から入力した吸光度データに基づき所定の演算処理を実行して血糖値データを取得する。また、温度補正部２２２は、予め取得された温度と血糖値との対応関係に基づき、血糖値データを補正する。この生体情報出力部２２１ｅは、「プローブ光の光強度と、被測定物、又は全反射部材の少なくとも一方の温度とに基づき取得される生体情報を出力する生体情報出力部」の一例である。

＜温度に基づく補正の作用＞
ここで、温度に基づく血糖値データの補正の作用について説明する。まず、温度センサ５０により検出される温度（ここでは舌下体温）と血糖値との相関関係について述べる。

この相関関係を調査するために、被検者の食事の約１時間前から食事の約５時間後まで期間で、被検者に対して吸光度を測定し、舌下体温を検出する実験を行った。

吸光度の測定結果に基づいて血糖値を取得（算出）するモデルには、ある波数で正規化を行う正規化ＭＬＲ（Multiple Linear Regression）モデルを用いた。また、正規化ＭＬＲモデルにおける正規化波数として1000ｃｍ-1を用いた。正規化ＭＬＲモデルの演算式を以下の（４）式に示す。

（４）式において、ｙは、温度補正部２２２による補正を行っていない血糖値データ（補正前の血糖値データ）を表し、ｘ（ｋ）は波数ｋで測定された正規化前の吸光度データを表している。血糖値データは、吸光度データに基づいて上記の（４）式を用いて取得できる。

図３３は、温度検出結果と血糖値データの取得結果の一例を説明する図である。図３３の横軸は時間を示し、縦軸の第１軸（左側の軸）は血糖値を示し、また縦軸の第２軸（右側の軸）は温度センサ５０により検出された温度を示している。横軸の時間が０（分）は、被検者が食事を行った時刻を表し、そのマイナス側が食事前、プラス側が食事後を表している。

また、図３３における「○」マークは取得された血糖値を示し、小さい「・」マークは検出された舌下体温を示している。なお、図３３における「○」マークは、補正前の血糖値データである。

血糖値は、一般に食事前の空腹時には低く、食事後に高くなると考えられるが、図３３では、食事前に血糖値が比較的大きくなっている。一方で、食事前の舌下体温は低くなっている。そのため、図３３は、舌下体温と血糖値との間に相関関係があることを示唆している。

図３４は、図３３のデータを用いて、舌下体温と血糖値との間の相関関係を調査した結果を示している。図３４の横軸は舌下体温を示し、縦軸は血糖値を示している。血糖値と舌下体温は無関係であるべきであるが、図３４に示すように負の相関があることが分かる。この負の相関における回帰直線の傾きは－２１(ｍｇ／ｄｌ／ｄｅｇ)である。従って、吸光度データに基づき取得された血糖値データを、この回帰直線の傾きを利用して補正することで、より正確な血糖値データを取得可能となる。回帰直線の傾きを利用した血糖値データの補正式は、次の（５）式のようになる。

（５）式におけるｙ_ｃは補正後の血糖値データ、ｙは補正前の血糖値データ、Ｔは検出された舌下体温を表している。なお、切片の「－７６５」は、補正後の血糖値データが温度によらずほぼ同じ値になるように調整されている。

図３５は、（５）式を用いて血糖値データを補正した場合の、温度検出結果と血糖値データの取得結果の一例を説明する図である。図３５の見方は図３３と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

補正前の図３３と比較して図３５では、食事前の時刻における血糖値データは小さくなり、また食事後に長い時間が経過した後にも血糖値データは小さくなっている。そのため、食事前の空腹時や食事後の長い時間の経過後の空腹時には血糖値が低くなるという傾向に沿うように、血糖値データが補正されていることが分かる。

なお、本実施形態では、生体Ｓの舌下体温と血糖値データとの相関関係に基づく補正例を示したが、生体Ｓの体温の代わりにＡＴＲプリズム１６の温度を検出し、ＡＴＲプリズム１６の温度と血糖値データとの相関関係に基づく補正を行っても同様の作用が得られた。

＜第５実施形態に係る作用効果＞
ＡＴＲプリズム１６を生体Ｓに接触させて血糖値を測定する場合、ＡＴＲプリズム１６を接触させる生体Ｓの部位の温度やＡＴＲプリズム１６の温度により、取得される血糖値データが変化する場合がある。

この要因として、接触した生体Ｓの部位の温度によりＡＴＲプリズム１６自体が温まり、ＡＴＲプリズム１６自体による中赤外光の放射量が変化して測定に影響することが考えられる。また、ＡＴＲプリズム１６の接触により生体Ｓの部位の温度が変化し、体内の代謝や生体Ｓの部位からの中赤外光の放射が変化することも考えられる。

従来技術では、ＡＴＲプリズム１６等の光学測定部を被測定物に接触させずに測定する構成であるため、ＡＴＲプリズム１６を接触させる生体Ｓの部位の温度やＡＴＲプリズム１６の温度の影響に起因して、血糖値を正確に測定できなくなる場合があった。

本実施形態では、プローブ光の光強度と、生体Ｓ、又はＡＴＲプリズム１６の少なくとも一方の温度とに基づいて血糖値データを取得する。より詳しくは、プローブ光の光強度に基づき取得された吸光度データに基づいて血糖値データを取得し、また温度センサ５０が検出した生体Ｓの温度に基づき、血糖値データを補正する。

この血糖値データの補正には、予め取得された、温度と血糖値との対応関係に基づく補正式が用いられる。これにより、ＡＴＲプリズム１６の熱が生体Ｓに与える影響や生体Ｓの熱がＡＴＲプリズム１６に与える影響を抑制して、血糖値を正確に測定することができる。

なお、本実施形態では、温度センサ５０が生体Ｓに対応する被検者の舌下体温を検出する例を示したが、これに限定でされるものではない。温度センサ５０を被検者の身体の任意の部位に配置し、該部位の温度を検出してもよいし、温度センサ５０をＡＴＲプリズム１６に配置し、ＡＴＲプリズム１６の温度、又はＡＴＲプリズム１６に接触した被検者の部位の温度を検出してもよい。但し、温度センサ５０の配置位置毎で、温度と血糖値との対応関係に基づく補正式を予め取得し、温度センサ５０の配置位置に対応した補正式を測定時に利用することが好ましい。

温度センサ５０をＡＴＲプリズム１６に配置する場合は、生体ＳとＡＴＲプリズム１６とが接触する全反射面の端部に配置すると、温度センサ５０がプローブ光を遮って吸光度測定を阻害することを防止できるため、好適である。

また、生体Ｓの体温データを用いる場合、ＡＴＲプリズム１６に接触する生体Ｓの部位の温度を検出すると、血糖値データをより正確に補正できるため好適である。例えば、ＡＴＲプリズム１６を唇に接触させて測定する場合には、唇の温度を検出するように温度センサ５０を配置すると好適である。但し、唇以外に、耳たぶ、指等の様々な部位にＡＴＲプリズム１６を接触させても血糖値を測定可能である。

また、本実施形態では、温度と血糖値との対応関係に基づく補正式を用いて補正する例を示したが、これに限定されるものではない。温度と血糖値との対応関係を示すテーブルを予め作成してＨＤ５０４等の記憶装置に記憶させ、測定時に検出された温度に基づいてこのテーブルを参照して補正後の血糖値データを取得するようにしてもよい。

また、本実施形態では線形な補正式を用いる例を示したが、非線形の多項式を補正式として用いて補正を行ってもよい。非線形の多項式を用いることで、より詳細な補正が可能になる。

［第６実施形態］
次に、第６実施形態に係る血糖値測定装置について説明する。

本実施形態では、第１プローブ光と、前記第１プローブ光とは波長の異なる第２プローブ光とを含む複数のプローブ光のうち、第１プローブ光の第１吸光度と、第２プローブ光の第２吸光度との関係に基づき、第２吸光度を変換吸光度に変換する。そして、この変換吸光度を含む複数のプローブ光の吸光度に基づき、血糖値データを取得する。これにより、変換（補正）のためのデータを予め取得しておくことなく、装置周囲環境や生体の温度変化等の影響を抑制して血糖値を正確に測定する。

＜処理部２ｆの機能構成＞
まず、本実施形態に係る血糖値測定装置の備える処理部２ｆの機能構成について、図３６を参照して説明する。図３６は、処理部２ｆの機能構成の一例を説明するブロック図である。図３６に示すように、処理部２ｆは血糖値取得部２２ｆを備える。また、血糖値取得部２２ｆは、データ保持部２２３と、吸光度変換部２２４とを備える。

これらのうち、データ保持部２２３の機能はＨＤ５０４（図５参照）等により実現され、吸光度変換部２２４の機能はＣＰＵ５０１が所定のプログラムを実行すること等により実現される。

データ保持部２２３は、吸光度出力部２１７から入力した第１プローブ光の第１吸光度データ、第２プローブ光の第２吸光度データ、及び第３プローブ光の第３吸光度データのそれぞれを一時保持する。このデータ保持部２２３は、所定期間が経過すると、新たに入力した第１～第３吸光度データを上書きして保持できる。

吸光度変換部２２４は、データ保持部２２３が一時保持した第１～第３吸光度データを読み出し、第１吸光度データを基準吸光度データとして、基準吸光度データと第２吸光度データとの関係に基づき、第２吸光度データを第２変換吸光度データに変換する。また、基準吸光度データと第３吸光度データとの関係に基づき、第３吸光度データを第３変換吸光度データに変換する。ここで、第２変換吸光度データと第３変換吸光度データは、それぞれ変換吸光度の一例である。

また、本実施形態では、一例として、波数が１１００ｃｍ-1のプローブ光を第１プローブ光とし、波数が１０５０ｃｍ-1のプローブ光を第２プローブ光とし、波数が１０７０ｃｍ-1のプローブ光を第３プローブ光とする。

その後、吸光度変換部２２４は、第１吸光度データ、第２変換吸光度データ、及び第３変換吸光度データのそれぞれを生体情報出力部２２１に出力する。生体情報出力部２２１は、これらを入力データとして、上述した（４）式の正規化ＭＬＲモデルに基づき血糖値データを取得する。この（４）式の正規化ＭＬＲモデルは、線形モデルの一例である。

＜吸光度変換部２２４の作用＞
次に、吸光度変換部２２４の作用について説明する。まず、基準吸光度に対する第２吸光度及び第３吸光度のそれぞれの相関関係について述べる。

この相関関係を調査するために、食事前から食事後３時間が経過するまでに、数十回にわたって、生体Ｓに対応する被検者の唇を被測定物として第１～第３吸光度を測定した。図３７は、基準吸光度に対する第２吸光度及び第３吸光度のそれぞれの相関関係を示す図である。図３７の横軸は基準吸光度を示している。また黒点のプロットは第２吸光度を示し、白点のプロットは第３吸光度を示している。

生体ＳとＡＴＲプリズム１６との接触状態や、光検出器１７の検出感度の変動等によって、測定される吸光度は変動するが、平均すると第２吸光度及び第３吸光度はそれぞれ基準吸光度に対して比例すると考えられる。しかし、図３７に示すように、基準吸光度に対する第２吸光度の回帰直線３７１（実線の回帰直線）と基準吸光度に対する第３吸光度の回帰直線３７２（破線の回帰直線）は、切片の値が異なっている。具体的には、第２吸光度の回帰直線の切片は０．１８７であり、第３吸光度の回帰直線の切片は０．２１７である。

このような切片のずれは、装置周囲環境の温度や、波長の違いに伴う光検出器１７の感度差、０点のドリフト等を要因として生じていると考えられる。そのため、本実施形態では、この切片のずれを補正するように第２及び第３吸光度データを変換する。

また、正規化ＭＬＲモデルでは、プローブ光の波長毎で測定感度が異なると、吸光度に基づき取得される血糖値データが変化する。この測定感度は回帰直線の傾きに対応し、図３７の例では、回帰直線３７１の傾きは０．８８３であり、回帰直線３７２の傾きは０．８７２となっており、測定感度が異なっている。そのため、本実施形態では、この傾きのずれを補正するように第２及び第３吸光度データを変換する。

このような切片と傾きのずれを補正する変換処理を行うための変換式を、以下の（６）式、（７）式に示す。

但し、（６）式におけるａ１０５０_ｃは変換後の第２吸光度データ（第２変換吸光度データ）、ａ_１０５０は変換前の第２吸光度データ、ｃ１０５０は回帰直線３７１の切片、ｋ１０５０は回帰直線３７１の傾きをそれぞれ表している。また、（７）式におけるａ１０７０_ｃは変換後の第３吸光度データ（第３変換吸光度データ）、ａ_１０７０は変換前の第３吸光度データ、ｃ１０７０は回帰直線３７２の切片、ｋ１０７０は回帰直線３７２の傾きをそれぞれ表している。

この第２変換吸光度データ及び第３変換吸光度データが、正規化ＭＬＲモデルに入力される。なお、（４）式の正規化ＭＬＲモデルにおける各項の係数は、変換後の吸光度データに対応するように予め定められている。

ここで、図３７では、基準吸光度に対する第２吸光度及び第３吸光度のそれぞれの相関関係データを得るために、食事前から食事後３時間が経過するまでに数十回にわたって吸光度を測定した例を示した。しかし、より少ない回数の吸光度の測定でも、基準吸光度に対する第２吸光度及び第３吸光度のそれぞれの相関関係データを取得可能である。

図３８は、１回の吸光度測定における基準吸光度、第２吸光度及び第３吸光度を示す図である。１回の吸光度測定で複数回の吸光度データをサンプリングするが、図３８の横軸は、そのサンプリング回数を示し、縦軸は吸光度を示している。図３８に示す例では、１回の吸光度測定におけるサンプリング回数は１２０回程度である。また、図３８のグラフは、基準吸光度、第２吸光度及び第３吸光度の測定結果を混在させて示している。

サンプリング回数が１５回程度の時に、ＡＴＲプリズム１６が唇に接触し、その後吸光度が上がっている。但し、接触後に吸光度が一定になるのではなく、徐々に上昇している。これは、ＡＴＲプリズム１６と唇との接触状態の変化や、ＡＴＲプリズム１６が唇に接触したことによるＡＴＲプリズム１６又は唇の温度変化に起因するものである。なお、この１回の測定に要する時間は１分程度である。

図３８の測定結果を用いて得られた、基準吸光度に対する第２吸光度及び第３吸光度のそれぞれの相関関係を図３９に示す。図３９の見方は図３７と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。

図３９に示すように、１回の吸光度測定でも第２吸光度の回帰直線３７１と、第３吸光度の回帰直線３７２を求めることができる。そして、回帰直線３７１の傾きと切片を用いて第２変換吸光度データを取得し、回帰直線３７２の傾きと切片を用いて第３変換吸光度データを取得できる。

本実施形態における血糖値測定では、吸光度変換部２２４は、データ保持部２２３が一時保持した複数の第１～第３吸光度データを読み出す。そして、第１吸光度データを基準吸光度データとして求めた第２吸光度データの回帰直線３７１の傾きと切片を用いて、第２変換吸光度データを取得する。また、第１吸光度データを基準吸光度データとして求めた第３吸光度データの回帰直線３７２の傾きと切片を用いて第３変換吸光度データを取得する。

このようにして、変換（補正）のためのデータを予め取得しておくことなく、装置周囲環境の温度や、波長の違いに伴う光検出器１７の感度差、０点のドリフト等の影響を補正するように吸光度データを変換できる。

＜第６実施形態に係る作用効果＞
以上説明してきたように、本実施形態では、第１プローブ光と、前記第１プローブ光とは波長の異なる第２プローブ光と、を含む複数のプローブ光のうち、第１プローブ光の第１吸光度データと、第２プローブ光の第２吸光度データを用いて、第１吸光度と第２吸光度の一例としての回帰直線３７１を求める。そして、回帰直線３７１の傾きと切片を用いて、第２吸光度データを第２変換吸光度データに変換し、第２変換吸光度データを含む複数のプローブ光の吸光度データに基づき、血糖値を測定する。

予め取得しておいた変換（補正）のためのデータを用いないため、装置周囲環境や生体の温度変化等により測定条件が刻々と変化しても、変化に応じて装置周囲環境や生体の温度変化等を補正するように、第２吸光度データを第２変換吸光度データに変換できる。これにより、装置周囲環境や生体の温度変化等の影響を抑制し、血糖値を正確に測定することができる。

ここで、本実施形態では、回帰直線の傾きと切片を用いる変換処理の例を示したが、これに限定されるものではない。光検出器１７には非線形な感度特性を有するものもあるため、このような場合には、２次式や３次式等の回帰多項式における各項の係数のうちの少なくとも１つを用いて変換処理を行うこともできる。これにより、光検出器１７は非線形な感度特性を有する場合等にも、装置周囲環境や生体の温度変化等の影響をより詳細に抑制し、血糖値を正確に測定できる。

また、本実施形態では、血糖値取得部２２ｆがデータ保持部２２３を備える例を示したが、これに限定されるものでなく、データ保持部２２３の機能をデータ収録部２１６や外部の記憶装置等に備えさせてもよい。

また、本実施形態では傾きと切片の両方を用いて変換処理を行う例を示したが、傾き又は切片の少なくとも一方を用いて変換処理を行っても良い。

以上、実施形態について説明してきたが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

実施形態では、吸光度取得部２１、血糖値取得部２２、駆動制御部２３等の機能を１つの処理部２が実現する例を示したが、これに限定されるものではない。これらの機能を別々の処理部により実現してもよいし、吸光度取得部２１及び血糖値取得部２２の機能を複数の処理部に分散させて実現してもよい。また、処理部の機能や、データ収録部２１６等の記憶装置の機能をクラウドサーバ等の外部装置が実現する構成にすることも可能である。

また、実施形態では、複数の光源としての第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３を備え、それぞれが中赤外領域で異なる波長の光を射出する例を示したが、これに限定されるものではない。１つの光源が複数の波長の光を射出してもよい。

また、光源として量子カスケードレーザの例を示したが、これに限定されるものではなく、赤外線ランプや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Ddiode）等のレーザ以外の光源を用いることもできる。この場合には、適宜、所望の波長のみを取り出す波長フィルタを介してプローブ光をＡＴＲプリズム１６等の全反射部材に入射させると好適である。或いは、光検出器１７が波長フィルタを介してプローブ光を受光すると好適である。

また、実施形態では、生体情報として血糖値を測定する例を示したが、これに限定されるものではなく、吸光度に基づいて測定できれば、他の生体情報の測定に実施形態を適用することもできる。

また、光源で射出された後や中空光ファイバから出射された後に、プローブ光の一部を分岐させるビームスプリッタ等の光学素子と、分岐された一部のプローブ光強度を検出する検出素子とを設け、プローブ光強度の変動を抑制するように、光源の駆動電圧又は駆動電流をフィードバック制御する構成にしてもよい。これにより、光源の出力変動を抑え、より正確な生体情報の測定が可能になる。

また、全反射部材をＡＴＲプリズム１６で構成する例を示したが、これに限定されるものではない。全反射させることができ、全反射の際に界をしみ出させることができれば平行平板や光ファイバ等を用いて全反射部材を構成してもよい。

また、第１実施形態に係る血糖値測定装置１００の構成に第２～第６実施形態を適用する例を説明したが、これに限定されるものではない。血糖値測定装置が１つの光源を備え、１つの光源から波長の異なる第１～第３プローブ光を射出させて測定する場合にも第２～第４実施形態のそれぞれを適用できる。その場合は、第１～第３プローブ光のＡＴＲプリズム１６への入射を切り替える必要はないため、血糖値測定装置は第１シャッタ１２１、第２シャッタ１２２、第３シャッタ１２３、第１ハーフミラー１３１及び第２ハーフミラー１３２を備えなくてもよい。

また、血糖値測定装置が１つの光源を備え、１つの光源から１つの波長のプローブ光を射出させて測定する場合にも第２～第５実施形態のそれぞれを適用可能である。

また、非入射期間における光検出器１７による検出値を用いて第１～第３プローブ光の光強度を補正しない場合の吸光度測定及び生体情報測定においても、第２～第６実施形態を適用することができる。

さらに、第１～第６実施形態における複数を組み合わせて血糖値測定装置を構成してもよい。

また、実施形態は、吸光度測定方法も含む。例えば、吸光度測定方法は、特定波長領域で波長の異なる複数のプローブ光を射出する工程と、入射される前記プローブ光を全反射部材により被測定物に接触した状態で全反射させる工程と、前記複数のプローブ光の全部が前記全反射部材に入射しない期間が少なくとも設けられるように、前記プローブ光の前記全反射部材への入射を制御する工程と、前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出可能に設けられた光強度検出部による工程と、前記プローブ光が前記全反射部材に入射する状態での前記光強度検出部による検出値と、前記複数のプローブ光の全部が前記全反射部材に入射しない状態での前記検出値と、に基づき取得される吸光度を出力する工程と、を行う。このような吸光度測定方法により、第１実施形態に係る吸光度装置と同様の効果を得ることができる。

また、吸光度測定方法は、特定波長領域のプローブ光を射出する工程と、入射される前記プローブ光を全反射部材により被測定物に接触した状態で全反射させる工程と、導光部により、前記各プローブ光を前記全反射部材に導光する工程と、前記導光部を駆動させる工程と、前記導光部の駆動を制御する工程と、前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出する検出工程と、前記光強度に基づき取得される前記プローブ光の吸光度を出力する工程と、を行う。このような吸光度測定方法により、第２実施形態に係る吸光度装置と同様の効果を得ることができる。

また、生体情報測定方法は、特定波長領域のプローブ光を射出する工程と、入射される前記プローブ光を全反射部材により被測定物に接触した状態で全反射させる工程と、前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出する工程と、前記光強度と、前記被測定物又は前記全反射部材の少なくとも一方の温度と、に基づき取得される生体情報を出力する工程と、を行う。このような生体情報測定方法により、第５実施形態に係る生体情報測定装置と同様の効果を得ることができる。

また、生体情報測定方法は、第１プローブ光と、前記第１プローブ光とは波長の異なる第２プローブ光と、を含む複数のプローブ光を射出する工程と、被測定物により光吸収された前記プローブ光の光強度を検出する工程と、前記光強度に基づき、前記プローブ光の吸光度を取得する工程と、前記第１プローブ光の第１吸光度と、前記第２プローブ光の第２吸光度との関係に基づき、前記第２吸光度を変換吸光度に変換する工程と、前記変換吸光度を含む前記複数のプローブ光の吸光度に基づいて取得される生体情報を出力する工程と、を行う。このような生体情報測定方法により、第６実施形態に係る生体情報測定装置と同様の効果を得ることができる。

また、上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１ 測定部
１００ 血糖値測定装置（生体情報測定装置の一例）
１０１ 吸光度測定装置
１１１ 第１光源（光源の一例）
１１２ 第２光源（光源の一例）
１１３ 第３光源（光源の一例）
１２１ 第１シャッタ
１２２ 第２シャッタ
１２３ 第３シャッタ
１３１ 第１ハーフミラー
１３２ 第２ハーフミラー
１４ カップリングレンズ
１５１ 第１中空光ファイバ（導光部の一例）
１５２ 第２中空光ファイバ
１５３ 導光支持部材
１５４ 出射支持部材
１６ ＡＴＲプリズム（全反射部材の一例）
１６１ 入射面
１６２ 第１全反射面
１６２ｍ、１６３ｍ 反射膜（領域規定部の一例）
１６２ｋ、１６３ｋ 界
１６３ 第２全反射面
１６４ 出射面
１７ 光検出器（光強度検出部の一例）
１８１ 圧電駆動部（駆動部の一例）
１８２０ 圧電駆動部（駆動部の一例）
１８２１ モータ（駆動部の一例）
１８２２ ＭＥＭＳミラー（駆動部の一例）
１９１ 偏向ミラー（偏向部の一例）
１９２ 第１集光レンズ
１９３ 第２集光レンズ（集光部の一例）
２ 処理部
２１ 吸光度取得部
２１１ 光源駆動部
２１２ 光源制御部
２１３ シャッタ駆動部
２１４ シャッタ制御部（入射制御部の一例）
２１５ データ取得部
２１６ データ収録部
２１７ 吸光度出力部
２１８ 報知部
２１９ 圧力補正部
２２ 血糖値取得部
２２１ 生体情報出力部
２２２ 温度補正部
２２３ データ保持部
２２４ 吸光度変換部
２３ 駆動制御部
３０ 圧力センサ（圧力検出部の一例）
３１ 全反射支持部
５０ 温度センサ（温度検出部の一例）
５０１ ＣＰＵ
５０６ ディスプレイ
５１９ 検出Ｉ／Ｆ
８５ 周期（１周期の一例）
８６ 期間（第１入射期間の一例）
８７ 期間（第２入射期間の一例）
８４、８８ 非入射期間
Ｓ 生体（被測定物の一例）
Ｐ プローブ光
Ｐｒ 接触圧（圧力の一例）
ｙ 補正前の血糖値データ
ｙ_ｃ 補正後の血糖値データ
Ｔ 舌下体温

特許５３７６４３９号公報

Claims (15)

1. 測定に用いられるプローブ光を射出する光源と、
   前記プローブ光を導光する導光部と、
   前記導光部から入射される前記プローブ光を被測定物に接触した状態で全反射させる全反射部材と、
   前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出する光強度検出部と、
   前記導光部を駆動させる駆動部と、
   前記駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
   前記駆動部は、前記光強度検出部による検出周期より短い周期で前記導光部を駆動させる
   測定装置。
2. 前記駆動部は、前記導光部の位置又は角度の少なくとも１つを変化させる
   請求項１に記載の測定装置。
3. 前記導光部は、前記プローブ光を伝搬させる光ファイバを含み、
   前記駆動部は、前記光ファイバにおける少なくとも一部の位置を、前記光ファイバによる光の伝搬方向と交差する方向に変化させる
   請求項１、又は２に記載の測定装置。
4. 前記光ファイバは、少なくとも一端が所定箇所に取り付けられ、
   前記駆動部は、前記光ファイバの長さ方向における中間部分の位置を変化させる
   請求項３に記載の測定装置。
5. 前記駆動部は、前記光ファイバの位置を変化させる超音波振動子、圧電素子、モータ、又はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子の少なくとも１つを含む
   請求項３、又は４に記載の測定装置。
6. 前記導光部は、前記プローブ光を偏向させる偏向部と、前記偏向部により偏向された前記プローブ光を集光する集光部と、を含み、
   前記駆動部は、前記偏向部による偏向角度を変化させる
   請求項１、又は２に記載の測定装置。
7. 前記駆動部は、前記偏向部の角度を変化させる圧電素子、モータ、又は音響光学素子の少なくとも１つを含む
   請求項６に記載の測定装置。
8. 前記導光部は、前記プローブ光を偏向させる偏向部と、前記偏向部により偏向された前記プローブ光を集光する集光部と、を含み、
   前記駆動部は、前記集光部の光軸と交差する方向に前記集光部の位置又は角度の少なくとも１つを変化させる
   請求項１、又は２に記載の測定装置。
9. 前記駆動部は、前記集光部の位置又は角度の少なくとも１つを変化させるための超音波振動子、圧電素子、モータ、又はＭＥＭＳ素子の少なくとも１つを含む
   請求項８に記載の測定装置。
10. 前記駆動部は、前記全反射部材への前記プローブ光の入射位置及び入射角度を維持して前記導光部を駆動させる請求項１乃至９の何れか１項に記載の測定装置。
11. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の測定装置と、
    前記光強度に基づき取得される前記プローブ光の吸光度を出力する吸光度出力部と、を備える
    吸光度測定装置。
12. 請求項１１に記載の吸光度測定装置と、
    前記吸光度に基づき取得される生体情報を出力する生体情報出力部と、を備える
    生体情報測定装置。
13. 前記生体情報は血糖値情報である
    請求項１２に記載の生体情報測定装置。
14. 前記プローブ光の波数は、１０５０ｃｍ-1、１０７０ｃｍ-1、又は１１００ｃｍ-1の少なくとも１つを含む
    請求項１３に記載の生体情報測定装置。
15. 光源により、測定に用いられるプローブ光を射出する工程と、
    導光部により、前記プローブ光を導光する工程と、
    全反射部材により、前記導光部から入射される前記プローブ光を被測定物に接触した状態で全反射させる工程と、
    光強度検出部により、前記全反射部材から出射される前記プローブ光の光強度を検出する工程と、
    駆動部により、導光部を駆動させる工程と、
    駆動制御部により、前記駆動部を制御する工程と、を行い、
    前記駆動部は、前記光強度検出部による検出周期より短い周期で前記導光部を駆動させる
    測定方法。

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