(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022180677
(43)【公開日】2022-12-07
(54)【発明の名称】血糖値測定装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/1455 20060101AFI20221129BHJP
【ＦＩ】
A61B5/1455
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020199720
(22)【出願日】2020-12-01
(31)【優先権主張番号】 JP2020/020545
(32)【優先日】2020-05-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004064
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(74)【代理人】
【識別番号】100134991
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 和樹
(74)【代理人】
【識別番号】100148507
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 弘行
(72)【発明者】
【氏名】横山 貴士
(72)【発明者】
【氏名】今枝 美能留
【テーマコード（参考）】
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C038KK10
4C038KL05
4C038KL07
4C038KX01
4C038KY07
(57)【要約】 （修正有）
【課題】非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置のサイズを小さくし、当該血糖値測定装置のコストを低くし、当該血糖値測定装置に備えられる光源の出力を大きくする。
【解決手段】血糖値測定装置１は、赤外線放射器１１，１２及び検出器４１を備える。赤外線放射器は、放射面を有する。赤外線放射器は、メタマテリアルを備える。赤外線放射器は、赤外線を放射面から熱放射する。赤外線のピーク波長は、メタマテリアルの構造に応じた波長である。検出器は、生体中のグルコースによる赤外線の吸収量を反映する量を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】血糖値測定装置１は、赤外線放射器１１，１２及び検出器４１を備える。赤外線放射器は、放射面を有する。赤外線放射器は、メタマテリアルを備える。赤外線放射器は、赤外線を放射面から熱放射する。赤外線のピーク波長は、メタマテリアルの構造に応じた波長である。検出器は、生体中のグルコースによる赤外線の吸収量を反映する量を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射面を有し、メタマテリアルを備え、前記メタマテリアルの構造に応じたピーク波長を有する赤外線を前記放射面から熱放射する赤外線放射器と、
生体中のグルコースによる前記赤外線の吸収量を反映する量を検出する検出器と、
を備える血糖値測定装置。
生体中のグルコースによる前記赤外線の吸収量を反映する量を検出する検出器と、
を備える血糖値測定装置。
【請求項2】
前記量は、前記生体に前記赤外線が照射されている間に前記生体から到来する到来赤外線の強度である
請求項１の血糖値測定装置。
請求項１の血糖値測定装置。
【請求項3】
前記量は、前記生体に前記赤外線が照射されている間に前記生体から到来する音響波の強度である
請求項１の血糖値測定装置。
請求項１の血糖値測定装置。
【請求項4】
前記赤外線を集光する光学系
を備える請求項１から３までのいずれかの血糖値測定装置。
を備える請求項１から３までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項5】
前記光学系は、
焦点と、前記赤外線を反射する反射面と、を有する放物面鏡と、
反射された赤外線を集光するレンズと、
を備え、
前記赤外線放射器は、前記焦点に配置される
請求項４の血糖値測定装置。
焦点と、前記赤外線を反射する反射面と、を有する放物面鏡と、
反射された赤外線を集光するレンズと、
を備え、
前記赤外線放射器は、前記焦点に配置される
請求項４の血糖値測定装置。
【請求項6】
前記放物面鏡は、回転対称軸を有し、
前記放射面は、ふたつ以上の放射面であり、
前記赤外線は、ふたつ以上の赤外線であり、
前記ふたつ以上の放射面は、前記回転対称軸が伸びる方向と垂直をなす方向を向き、互いに異なる方向を向き、
前記赤外線放射器は、前記ふたつ以上の赤外線を前記ふたつ以上の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項５の血糖値測定装置。
前記放射面は、ふたつ以上の放射面であり、
前記赤外線は、ふたつ以上の赤外線であり、
前記ふたつ以上の放射面は、前記回転対称軸が伸びる方向と垂直をなす方向を向き、互いに異なる方向を向き、
前記赤外線放射器は、前記ふたつ以上の赤外線を前記ふたつ以上の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項５の血糖値測定装置。
【請求項7】
前記メタマテリアルは、ふたつ以上のメタマテリアルであり、
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、同じ構造を有し、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、同じ波長である
請求項６の血糖値測定装置。
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、同じ構造を有し、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、同じ波長である
請求項６の血糖値測定装置。
【請求項8】
前記メタマテリアルは、ふたつ以上のメタマテリアルであり、
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、互いに異なる構造を有し、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、それぞれ前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、互いに異なる波長である
請求項６の血糖値測定装置。
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、互いに異なる構造を有し、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、それぞれ前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、互いに異なる波長である
請求項６の血糖値測定装置。
【請求項9】
前記光学系は、
内面であり前記赤外線を反射する反射面と、前記赤外線及び反射された赤外線を出射させる出射口と、前記反射面に囲まれ前記出射口に至り前記出射口に近づくにつれて小さくなる径を有する管内空間と、を有する導波管
を備え、
前記赤外線放射器は、前記管内空間に配置される
請求項４の血糖値測定装置。
内面であり前記赤外線を反射する反射面と、前記赤外線及び反射された赤外線を出射させる出射口と、前記反射面に囲まれ前記出射口に至り前記出射口に近づくにつれて小さくなる径を有する管内空間と、を有する導波管
を備え、
前記赤外線放射器は、前記管内空間に配置される
請求項４の血糖値測定装置。
【請求項10】
前記放射面は、前記出射口に向かう方向を向く
請求項９の血糖値測定装置。
請求項９の血糖値測定装置。
【請求項11】
前記放射面は、ふたつ以上の放射面であり、
前記メタマテリアルは、ふたつ以上のメタマテリアルであり、
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、互いに異なる構造を有し、
前記赤外線は、ふたつ以上の赤外線であり、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、それぞれ前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、互いに異なる波長であり、
前記赤外線放射器は、前記ふたつ以上の赤外線を前記ふたつ以上の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項１０の血糖値測定装置。
前記メタマテリアルは、ふたつ以上のメタマテリアルであり、
前記ふたつ以上のメタマテリアルは、前記ふたつ以上の放射面に沿ってそれぞれ配置され、互いに異なる構造を有し、
前記赤外線は、ふたつ以上の赤外線であり、
前記ふたつ以上の赤外線のピーク波長は、それぞれ前記ふたつ以上のメタマテリアルの構造に応じた波長であり、互いに異なる波長であり、
前記赤外線放射器は、前記ふたつ以上の赤外線を前記ふたつ以上の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項１０の血糖値測定装置。
【請求項12】
前記赤外線放射器を含む複数の赤外線放射器を備え、
前記複数の赤外線放射器は、
複数の放射面をそれぞれ有し、
前記複数の放射面に沿って配置され互いに異なる構造を有する複数のメタマテリアルをそれぞれ備え、
前記複数のメタマテリアルに応じた波長であり互いに異なるピーク波長を有する複数の赤外線を前記複数の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項１から１１までのいずれかの血糖値測定装置。
前記複数の赤外線放射器は、
複数の放射面をそれぞれ有し、
前記複数の放射面に沿って配置され互いに異なる構造を有する複数のメタマテリアルをそれぞれ備え、
前記複数のメタマテリアルに応じた波長であり互いに異なるピーク波長を有する複数の赤外線を前記複数の放射面からそれぞれ熱放射する
請求項１から１１までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項13】
前記複数の赤外線のピーク波長は、グルコースの吸光度が最小となる波長及びグルコースの吸光度が最大となる波長を含む
請求項１２の血糖値測定装置。
請求項１２の血糖値測定装置。
【請求項14】
前記赤外線放射器は、
前記放射面を有し、前記メタマテリアルを備える熱放射板と、
前記熱放射板を加熱するヒーターと、
を備える
請求項１から１３までのいずれかの血糖値測定装置。
前記放射面を有し、前記メタマテリアルを備える熱放射板と、
前記熱放射板を加熱するヒーターと、
を備える
請求項１から１３までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項15】
前記放射面は、ふたつの放射面であり、
前記メタマテリアルは、ふたつのメタマテリアルであり、
前記赤外線放射器は、
前記ふたつの放射面をそれぞれ有し、前記ふたつのメタマテリアルをそれぞれ備えるふたつの熱放射板と、
前記ふたつの熱放射板に挟まれるヒーターと、
を備える
請求項１から１４までのいずれかの血糖値測定装置。
前記メタマテリアルは、ふたつのメタマテリアルであり、
前記赤外線放射器は、
前記ふたつの放射面をそれぞれ有し、前記ふたつのメタマテリアルをそれぞれ備えるふたつの熱放射板と、
前記ふたつの熱放射板に挟まれるヒーターと、
を備える
請求項１から１４までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項16】
前記赤外線の光路を開閉するシャッター
を備える請求項１から１５までのいずれかの血糖値測定装置。
を備える請求項１から１５までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項17】
前記量から血糖値を算出する算出器
を備える請求項１から１６までのいずれかの血糖値測定装置。
を備える請求項１から１６までのいずれかの血糖値測定装置。
【請求項18】
前記赤外線を屈折させて、照射方向に平行な赤外線にするレンズアレイ
を備える請求項１から１７までのいずれかの血糖値測定装置。
を備える請求項１から１７までのいずれかの血糖値測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、血糖値測定装置に関する。
【背景技術】
【0002】
糖尿病の治療が行われる場合は、インシュリン注射が行われる。インシュリン注射が行われる場合は、血糖値の測定が行われる。血糖値の測定は、インシュリン注射のタイミング及び治療の効果を把握するために行われる。
【0003】
血糖値の測定が行われる際には、針の先端が血管内に達するまで針が人体に刺されて血液が採取される。また、採取された血液が検体チップに接触させられる。針、検体チップ等の消耗品は、血糖値の測定が行われるたびに廃棄される。しかし、針の先端が血管内に達するまで針を人体に刺す行為は、侵襲的である。このため、当該行為は、痛み及び感染症に罹患する危険を伴う。また、針、検体チップ等の消耗品を血糖値の測定が行われるたびに廃棄することは、針、検体チップ等の消耗品に大きな費用を費やさなければならないという問題を引き起こす。針、検体チップ等の消耗品に１年間で費やされるコストは、日本国においては、２０万円程度に達する。これらの問題は、糖尿病の予防又は血糖値の改善のために血糖値の測定を行うことの障害ともなる。
【0004】
血糖値の測定を低侵襲で行うことも検討されている。血糖値の測定が低侵襲で行われる場合は、針の先端が皮膚内に達するまで針が人体に刺されて間質液が採取される。針の先端は、血管内に達しなくてもよい。また、採取された間質液がパッチに取り入れられる。また、取り入れられた間質液中のグルコース濃度が測定される。針、パッチ等の消耗品は、約２週間で交換される。しかし、針の先端が皮膚内に達するまで針を人体に刺す行為も、感染症に罹患する危険を伴う。また、針、パッチ等の消耗品を約２週間で交換することは、針、パッチ等の消耗品費用を費やさなければならないという問題を引き起こす。これらの問題は、糖尿病の予防又は血糖値の改善のために血糖値の測定を行うことの障害ともなる。
【0005】
このため、血糖値の測定を非侵襲で行うことも検討されている。血糖値の測定が非侵襲で行われる場合は、赤外線が人体に照射される。また、赤外線が人体に照射されている間に人体から到来する赤外線の強度が検出される。また、間質液中のグルコースによる赤外線の吸収量から間質液中のグルコース濃度が算出される。血糖値の測定が非侵襲で行われた場合は、痛み及び感染症に罹患する危険を解消することができる。また、消耗品に費やされる費用をなくすことができる。このため、血糖値の測定を非侵襲で行うことができるようになった場合は、糖尿病の予防又は血糖値の改善のために血糖値の測定を行うこともできるようになる。
【0006】
特許文献１は、血糖計を開示する。血糖計においては、中赤外光のレーザー光が、被験者の生体上皮に対して照射される。また、レーザー光の拡散反射光が、光検出器で検出される。また、グルコースによる吸収から間質液中のグルコース濃度が測定される。レーザー光を発振する光源は、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ等及び光パラメトリック発振器（ＯＰＯ）を備える（段落００２１－００２３）。
【0007】
特許文献２は、測定装置を開示する。測定装置においては、フーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）装置から出力される赤外光が、サンプルの赤外光吸収スペクトルに相当する減衰を受ける。また、減衰を受けた光が、検出器で検出される。また、グルコースの吸光スペクトルを用いて血糖値が測定される（段落００２２－００２３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１８－１９９０８０号公報
【特許文献2】特開２０１９－３７７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置は、サイズが大きい、コストが高い、光源の出力を大きくすることが困難であり測定の精度を高くすることが困難である等の問題を有する。
【0010】
例えば、特許文献１に開示された血糖計においては、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ等のエネルギー効率が低いため、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ等に電力を供給する電源のサイズが大きくなり、ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ等を冷却するための冷却系が必要になり冷却機構が必要になる。このため、当該血糖計は、サイズが大きい、コストが高い、光源の出力を大きくすることが困難である等の問題を有する。
【0011】
また、特許文献２に開示された測定装置においては、ＦＴＩＲ装置のサイズが大きく、ＦＴＩＲ装置のエネルギー効率が低く、ＦＴＩＲ装置のコストが高い。このため、当該測定装置は、サイズが大きい、コストが高い、光源の出力を大きくすることが困難である等の問題を有する。
【0012】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされた。本発明は、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置のサイズを小さくし、当該血糖値測定装置のコストを低くし、当該血糖値測定装置に備えられる光源の出力を大きくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明は、血糖値測定装置に関する。
【0014】
血糖値測定装置は、赤外線放射器及び検出器を備える。
【0015】
赤外線放射器は、放射面を有する。赤外線放射器は、メタマテリアルを備える。赤外線放射器は、赤外線を放射面から熱放射する。赤外線のピーク波長は、メタマテリアルの構造に応じた波長である。
【0016】
検出器は、生体中のグルコースによる赤外線の吸収量を反映する量を検出する。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、冷却系を必要とせず高いエネルギー効率を有する赤外線放射器により熱放射された赤外線を用いてグルコースによる赤外線の吸収量が特定される。これにより、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖測定装置のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0018】
この発明の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】第１実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図2】第１実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。
【図3】グルコースの吸光度スペクトル、並びに第１実施形態、第２実施形態及び第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。
【図4】第１実施形態から第５実施形態までの血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図である。
【図5】第１実施形態の血糖値測定装置に備えらえる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射エネルギースペクトル、及び通常の赤外線ヒーターにより熱放射される赤外線の放射エネルギースペクトルの例を示すグラフである。
【図6】第２実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図7】第２実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。
【図8】第３実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図9】第３実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。
【図10】グルコースの吸光度スペクトル、並びに第３実施形態及び第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。
【図11】第４実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図12】第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。
【図13】第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図である。
【図14】第５実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図15】第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。
【図16】第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図である。
【図17】第６実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。
【図18】赤外線放射器１１から生体ＬＢに向かう赤外線の光路の途中に赤外線透過フィルタＦＴを配置する様子を示す模式図である。
【図22】第１実施形態から第６実施形態までの血糖値測定装置に備えられる熱放射板の別例を模式的に図示する斜視図である。
【図23】第１実施形態から第６実施形態までの血糖値測定装置に備えられる熱放射板の別例を模式的に図示する斜視図である。
【図24】第１実施形態から第６実施形態までの血糖値測定装置に備えられる熱放射板の別例を模式的に図示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
１ 第１実施形態
１．１ 血糖値測定装置の構成
図１は、第１実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図２は、第１実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第１実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。図３においては、縦軸に吸光度及び放射強度がとられている。また、横軸に波数がとられている。
１．１ 血糖値測定装置の構成
図１は、第１実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図２は、第１実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第１実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。図３においては、縦軸に吸光度及び放射強度がとられている。また、横軸に波数がとられている。
【0021】
図１に図示される第１実施形態の血糖値測定装置１は、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の各々がひとつのピーク波長しか有しない波長独立型の血糖値測定装置である。
【0022】
図１に図示されるように、血糖値測定装置１は、赤外線放射器１１、赤外線放射器１２、光学系２１、光学系２２、シャッター３１、シャッター３２、検出器４１、制御器５１及び算出器６１を備える。
【0023】
赤外線放射器１１及び１２は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ熱放射する。赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、ピーク波長λ１及びλ２をそれぞれ有する。ピーク波長λ１及びλ２は、互いに異なる。このため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、互いに異なるピーク波長を有する。
【0024】
光学系２１及び２２は、熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ集光する。
【0025】
シャッター３１及び３２は、熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路をそれぞれ開閉する。
【0026】
検出器４１は、生体ＬＢ中のグルコースによる赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の吸収量を反映する量Ｄを検出する。第１実施形態においては、検出器４１は、赤外線検出器である。また、検出される量Ｄは、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２が生体ＬＢに照射されている間に生体ＬＢから到来する到来赤外線ＡＩＲの強度である。赤外線検出器は、フォトダイオードである。赤外線検出器が、フォトダイオード以外の赤外線検出器であってもよい。また、第１実施形態においては、生体ＬＢは、人体である。生体ＬＢが、人体以外の生体であってもよい。
【0027】
第１実施形態においては、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、例えば指又は耳に照射される。また、検出器４１は、例えば指又は耳から到来する到来赤外線ＡＩＲの強度を検出する。
【0028】
算出器６１は、検出された量Ｄから血糖値を算出する。
【0029】
赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、皮膚内に浸透する。このため、検出された量Ｄからは、皮膚内の間質液中のグルコースの濃度を得ることができる。間質液中のグルコースの濃度は血糖値と相関を有する。このため、検出された量Ｄからは、血糖値を算出することができる。
【0030】
制御器５１は、赤外線放射器１１及び１２を制御して赤外線放射器１１及び１２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ熱放射させる。また、制御器５１は、シャッター３１及び３２を制御してシャッター３１及び３２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路をそれぞれ開閉させる。
【0031】
第１実施形態においては、赤外線放射器１１及び１２は、ふたつの赤外線放射器である。また、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、ふたつの赤外線である。また、光学系２１及び２２は、ふたつの光学系である。また、シャッター３１及び３２は、ふたつのシャッターである。しかし、赤外線放射器の数、赤外線の数、光学系の数及びシャッターの数が増減されてもよい。
【0032】
１．２ 赤外線のピーク波長
図３に示されるように、赤外線ＩＲ１のピーク波長λ１は、グルコースの吸光度が最小となる波長である。赤外線ＩＲ１は、校正に用いられる。ピーク波長λ１が、グルコースの吸光度が最小となる波長以外の波長であってもよい。また、赤外線ＩＲ２のピーク波長λ２は、グルコースの吸光度が最大となる波長である。赤外線ＩＲ２は、測定に用いられる。ピーク波長λ２が、グルコースの吸光度が最大となる波長以外の波長であってもよい。
図３に示されるように、赤外線ＩＲ１のピーク波長λ１は、グルコースの吸光度が最小となる波長である。赤外線ＩＲ１は、校正に用いられる。ピーク波長λ１が、グルコースの吸光度が最小となる波長以外の波長であってもよい。また、赤外線ＩＲ２のピーク波長λ２は、グルコースの吸光度が最大となる波長である。赤外線ＩＲ２は、測定に用いられる。ピーク波長λ２が、グルコースの吸光度が最大となる波長以外の波長であってもよい。
【0033】
１．３ 血糖値測定装置の動作
血糖値測定装置１により血糖値が算出される場合は、制御器５１が、シャッター３１及び３２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路を閉じさせる。
血糖値測定装置１により血糖値が算出される場合は、制御器５１が、シャッター３１及び３２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路を閉じさせる。
【0034】
また、制御器５１は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路が閉じられた後に、赤外線放射器１１及び１２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を熱放射することを開始させる。
【0035】
また、制御器５１は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２が安定した後に、シャッター３１に赤外線ＩＲ１の光路を開かせる。これにより、赤外線ＩＲ１が生体ＬＢに照射される。このとき、赤外線ＩＲ１は、光学系２１により生体ＬＢの表面に集光される。
【0036】
また、制御器５１は、赤外線ＩＲ１の光路が開かれてから設定された時間が経過した時に、シャッター３１に赤外線ＩＲ１の光路を閉じさせる。これにより、赤外線ＩＲ１が生体ＬＢに照射されなくなる。
【0037】
検出器４１は、赤外線ＩＲ１が生体ＬＢに照射されている間に、生体ＬＢから到来する到来赤外線ＡＩＲの強度Ｄを検出する。
【0038】
制御器５１は、検出された強度Ｄに基づいて血糖値測定装置１を校正する。
【0039】
また、制御器５１は、血糖値測定装置１が校正された後に、シャッター３２に赤外線ＩＲ２の光路を開かせる。これにより、赤外線ＩＲ２が生体ＬＢに照射される。このとき、赤外線ＩＲ２は、光学系２２により生体ＬＢの表面に集光される。
【0040】
また、制御器５１は、赤外線ＩＲ２の光路が開かれてから設定された時間が経過した時に、シャッター３２に赤外線ＩＲ２の光路を閉じさせる。これにより、赤外線ＩＲ２が生体ＬＢに照射されなくなる。
【0041】
また、制御器５１は、赤外線ＩＲ２の光路が閉じられた後に、赤外線放射器１１及び１２に赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を熱放射することを終了させる。
【0042】
検出器４１は、赤外線ＩＲ２が生体ＬＢに照射されている間に、生体ＬＢから到来する到来赤外線ＡＩＲの強度Ｄを検出する。
【0043】
算出器６１は、検出された強度Ｄから血糖値を算出する。
【0044】
１．４ 複数の赤外線放射器の構成の違い
図１に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２は、放射面１１Ｒ及び１２Ｒをそれぞれ有する。赤外線放射器１１及び１２は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を放射面１１Ｒ及び１２Ｒからそれぞれ熱放射する。
図１に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２は、放射面１１Ｒ及び１２Ｒをそれぞれ有する。赤外線放射器１１及び１２は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を放射面１１Ｒ及び１２Ｒからそれぞれ熱放射する。
【0045】
また、図１に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２は、メタマテリアル１１１及び１２１をそれぞれ備える。メタマテリアル１１１及び１２１は、放射面１１Ｒ及び１２Ｒに沿ってそれぞれ配置される。
【0046】
メタマテリアル１１１及び１２１は、互いに異なる構造を有する。ピーク波長λ１及びλ２は、それぞれメタマテリアル１１１及び１２１の構造に応じた波長である。このため、ピーク波長λ１及びλ２は、互いに異なる。
【0047】
第１実施形態においては、メタマテリアル１１１及び１２１は、それぞれ放射面１１Ｒ及び１２Ｒと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、ピーク波長λ１及びλ２は、それぞれ周期構造１１１及び１２１のパターンに応じた波長である。
【0048】
第１実施形態においては、放射面１１Ｒ及び１２Ｒは、二群の放射面である。また、メタマテリアル１１１及び１２１は、二群のメタマテリアルである。しかし、放射面の群数及びメタマテリアルの群数が増減されてもよい。
【0049】
１．５ 複数の赤外線放射器の各々の構成
図２に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２の各々は、熱放射板７１Ａ、熱放射板７１Ｂ及びヒーター８１を備える。
図２に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２の各々は、熱放射板７１Ａ、熱放射板７１Ｂ及びヒーター８１を備える。
【0050】
ヒーター８１は、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂを加熱して熱放射板７１Ａ及び７１Ｂに熱を供給する。
【0051】
熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、供給された熱を図１に図示される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢにそれぞれ変換する。また、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢをそれぞれ熱放射する。
【0052】
図１及び図２に図示されるように、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲをそれぞれ有する。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲを有する。また、赤外線放射器１１及び１２の各々は、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢを放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲからそれぞれ熱放射する。赤外線放射器１１の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、放射面１１Ｒを構成する。赤外線放射器１２の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、放射面１２Ｒを構成する。赤外線放射器１１により放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、赤外線ＩＲ１を構成する。赤外線放射器１２により放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、赤外線ＩＲ２を構成する。
【0053】
また、図１及び図２に図示されるように、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１をそれぞれ備える。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１を備える。メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲに沿ってそれぞれ配置される。赤外線放射器１１に備えられるメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、メタマテリアル１１１を構成する。赤外線放射器１２に備えられるメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、メタマテリアル１２１を構成する。
【0054】
メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、同じ構造を有する。赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１の構造に応じた波長である。このため、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、同じ波長である。
【0055】
第１実施形態においては、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、それぞれ放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれ周期構造７１Ａ１及び７１Ｂ１のパターンに応じた波長である。
【0056】
第１実施形態においては、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられる熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、ふたつの熱放射板である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々により熱放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、ふたつの赤外線である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、ふたつの放射面である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられるメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、ふたつのメタマテリアルである。また、ヒーター８１は、ふたつの熱放射板７１Ａ及び７１Ｂに挟まれる。しかし、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられる熱放射板の数、赤外線放射器１１及び１２の各々により熱放射される赤外線の数、赤外線放射器１１及び１２の各々の放射面の数、並びに赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられるメタマテリアルの数が増減されてもよい。
【0057】
１．６ 光学系
図１に図示されるように、光学系２１及び２２は、放物面鏡１０１及び１０２をそれぞれ備える。また、光学系２１及び２２は、レンズ１４１及び１４２をそれぞれ備える。
図１に図示されるように、光学系２１及び２２は、放物面鏡１０１及び１０２をそれぞれ備える。また、光学系２１及び２２は、レンズ１４１及び１４２をそれぞれ備える。
【0058】
図１に図示されるように、放物面鏡１０１及び１０２は、焦点１０１Ｆ及び１０２Ｆをそれぞれ有する。また、放物面鏡１０１及び１０２は、反射面１０１Ｒ及び１０２Ｒをそれぞれ有する。また、放物面鏡１０１及び１０２は、回転対称軸１０１Ｓ及び１０２Ｓをそれぞれ有する。
【0059】
反射面１０１Ｒ及び１０２Ｒは、それぞれ放物線を回転対称軸１０１Ｓ及び１０２Ｓの周りに回転させることにより形成される回転放物面である。
【0060】
赤外線放射器１１及び１２は、焦点１０１Ｆ及び１０２Ｆにそれぞれ配置される。
【0061】
反射面１０１Ｒ及び１０２Ｒは、熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ反射する。赤外線放射器１１及び１２は焦点１０１Ｆ及び１０２Ｆにそれぞれ配置されているため、反射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、平行光束となる。
【0062】
レンズ１４１及び１４２は、反射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ集光する。
【0063】
これらにより、光学系２１及び２２は、熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ集光することができる。
【0064】
赤外線放射器１１の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、回転対称軸１０１Ｓが伸びる方向と垂直をなす方向を向き、互いに異なる方向を向く。第１実施形態においては、赤外線放射器１１の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、互いに１８０°異なる方向を向く。同様に、赤外線放射器１２の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、回転対称軸１０２Ｓが伸びる方向と垂直をなす方向を向き、互いに異なる方向を向く。第１実施形態においては、赤外線放射器１２の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、互いに１８０°異なる方向を向く。
【0065】
１．７ 熱放射板
図４は、第１実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図である。
図４は、第１実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図である。
【0066】
図４に図示されるように、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂの各々は、基板１５１、導電体層１５２、誘電体層１５３及び導電体パターン１５４を備える。
【0067】
導電体層１５２、誘電体層１５３及び導電体パターン１５４は、基板１５１の一方の主面の上に配置される。誘電体層１５３は、導電体層１５２の上に配置される。導電体パターン１５４は、誘電体層１５３の上に配置される。
【0068】
導電体パターン１５４は、複数のパターン片１６１を備える。複数のパターン片１６１は、マトリクス状に配列される。複数のパターン片１６１が、非マトリクス状に配置されてもよい。
【0069】
基板１５１は、ＳｉＯ２により構成される。基板１５１が、ＳｉＯ２以外の材料により構成されてもよい。導電体層１５２は、Ａｕにより構成される。導電体層１５２が、Ａｕ以外の材料により構成されてもよい。誘電体層１５３は、Ａｌ２Ｏ３により構成される。誘電体層１５３が、Ａｌ２Ｏ３以外の材料により構成されてもよい。導電体パターン１５４は、Ａｕにより構成される。導電体パターン１５４が、Ａｕ以外の材料により構成されてもよい。
【0070】
熱放射板７１Ａ及び７１Ｂに備えられる導電体層１５２、誘電体層１５３及び導電体パターン１５４は、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１をそれぞれ構成する。熱放射板７１Ａ及び７１Ｂに備えられる導電体層１５２、誘電体層１５３及び導電体パターン１５４は、それぞれ赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢの波長と同程度の周期を有する表面微細構造である。
【0071】
ヒーター８１は、基板１５１の他方の主面の側から熱放射板７１Ａ及び７１Ｂを加熱する。これにより、導電体パターン１５４が配置される放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲから赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢがそれぞれ熱放射される。熱放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢには、導電体パターン１５４と共振する特定の波長成分が多く含まれる。このため、熱放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、導電体パターン１５４に応じたピーク波長を有する。したがって、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、特定の波長成分を選択的に熱放射する選択放射板として機能する。当該特定の波長成分は、導電体パターン１５４を変更することにより変更することができる。
【0072】
図５は、第１実施形態の血糖値測定装置に備えらえる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射エネルギースペクトル、及び通常の赤外線ヒーターにより熱放射される赤外線の放射エネルギースペクトルの例を示すグラフである。図５においては、縦軸に放射エネルギーがとられている。また、横軸に波長がとられている。
【0073】
図５に示されるように、赤外線放射器１１及び１２により放射される赤外線の放射エネルギースペクトルのピークの幅は、通常の赤外線ヒーターにより熱放射される赤外線の放射エネルギースペクトルのピークの幅より著しく狭くなっている。
【0074】
１．８ 効果
血糖値測定装置１は、非侵襲で血糖値を測定することができる。
血糖値測定装置１は、非侵襲で血糖値を測定することができる。
【0075】
また、熱放射板７１Ａ及び７１Ｂは、ヒーター８１により供給された熱を赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢに変換する。このため、赤外線放射器１１及び１２は、冷却系を必要としない。なぜならば、赤外線放射器１１及び１２の温度が高すぎる場合は、単にヒーター８１により供給される熱を少なくすればよいからである。
【0076】
また、赤外線放射器１１及び１２は、高いエネルギー効率を有する。
【0077】
このため、血糖値測定装置１によれば、冷却系を必要とせず高いエネルギー効率を有する赤外線放射器１１及び１２により熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を用いてグルコースによる赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の吸収量が特定される。これにより、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置１のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置１のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置１に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0078】
赤外線放射器１１及び１２は、放射面１１Ｒ及び１２Ｒの面積を広くすることにより熱放射する赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の放射エネルギーを容易に大きくすることができるという利点を有する。
【0079】
また、赤外線放射器１１及び１２は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の熱放射の開始及び終了を瞬時に行うことができないという特性を有する。しかし、血糖値測定装置１においては、シャッター３１及び３２により赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の光路が開閉されるため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の熱放射の開始及び終了を瞬時に行うことができないにもかかわらず、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の生体ＬＢへの照射の開始及び終了を瞬時に行うことができる。この特徴を利用して、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をパルス状の赤外線とし、パルス状の赤外線に同期して到来赤外線ＡＩＲの強度が検出されてもよい。
【0080】
２ 第２実施形態
図６は、第２実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図７は、第２実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第２実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第２実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
図６は、第２実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図７は、第２実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第２実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第２実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
【0081】
以下では、主に、図６に図示される第２実施形態の血糖値測定装置２が図１に図示される第１実施形態の血糖値測定装置１と相違する点が説明される。説明されない点については、血糖値測定装置１において採用される構成と同様の構成が血糖値測定装置２においても採用される。
【0082】
図６に図示される第２実施形態の血糖値測定装置２は、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の各々がひとつのピーク波長しか有しない波長独立型の血糖値測定装置である。
【0083】
図７に図示されるように、赤外線放射器１１及び１２の各々は、熱放射板７０及びヒーター８１を備える。
【0084】
ヒーター８１は、熱放射板７０を加熱して熱放射板７０に熱を供給する。
【0085】
熱放射板７０は、供給された熱を図６に図示される赤外線ＩＲに変換する。また、熱放射板７０は、赤外線ＩＲを熱放射する。
【0086】
図６及び図７に図示されるように、熱放射板７０は、放射面７０Ｒを有する。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、放射面７０Ｒを有する。また、赤外線放射器１１及び１２の各々は、赤外線ＩＲを放射面７０Ｒから熱放射する。赤外線放射器１１の放射面７０Ｒは、放射面１１Ｒを構成する。赤外線放射器１２の放射面７０Ｒは、放射面１２Ｒを構成する。赤外線放射器１１により放射される赤外線ＩＲは、赤外線ＩＲ１を構成する。赤外線放射器１２により放射される赤外線ＩＲは、赤外線ＩＲ２を構成する。
【0087】
また、図６及び図７に図示されるように、熱放射板７０は、メタマテリアル７０１を備える。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、メタマテリアル７０１を備える。メタマテリアル７０１は、放射面７０Ｒに沿って配置される。赤外線放射器１１に備えられるメタマテリアル７０１は、メタマテリアル１１１を構成する。赤外線放射器１２に備えられるメタマテリアル７０１は、メタマテリアル１２１を構成する。
【0088】
第２実施形態においては、メタマテリアル７０１は、放射面７０と平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、赤外線ＩＲのピーク波長は、周期構造７０１のパターンに応じた波長である。
【0089】
第２実施形態においては、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられる熱放射板７０は、ひとつの熱放射板である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々により熱放射される赤外線ＩＲは、ひとつの赤外線である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々の放射面７０Ｒは、ひとつの放射面である。また、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられるメタマテリアル７０１は、ひとつのメタマテリアルである。しかし、赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられる熱放射板の数、赤外線放射器１１及び１２の各々により熱放射される赤外線の数、赤外線放射器１１及び１２の各々の放射面の数、並びに赤外線放射器１１及び１２の各々に備えられるメタマテリアルの数が増やされてもよい。
【0090】
図６に図示されるように、光学系２１及び２２は、導波管２０１及び２０２をそれぞれ備える。
【0091】
図６に図示されるように、導波管２０１及び２０２は、反射面２０１Ｒ及び２０２Ｒをそれぞれ有する。また、導波管２０１及び２０２は、出射口２０１Ｅ及び２０２Ｅをそれぞれ有する。また、導波管２０１及び２０２は、管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓをそれぞれ有する。
【0092】
反射面２０１Ｒ及び２０２Ｒは、それぞれ導波管２０１及び２０２の内面である。管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓは、反射面２０１Ｒ及び２０２Ｒにそれぞれ囲まれる。管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓは、出射口２０１Ｅ及び２０２Ｅにそれぞれ至る。管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓは、出射口２０１Ｅ及び２０２Ｅに近づくにつれて小さくなる径をそれぞれ有する。赤外線放射器１１及び１２は、管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓにそれぞれ配置される。放射面１１Ｒ及び１２Ｒは、出射口２０１Ｅ及び２０２Ｅに向かう方向を向く。
【0093】
反射面２０１Ｒ及び２０２Ｒは、熱放射された赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をそれぞれ反射する。
【0094】
出射口２０１Ｅは、熱放射された赤外線ＩＲ１及び熱放射され反射された赤外線ＩＲ１を出射させる。出射口２０２Ｅは、熱放射された赤外線ＩＲ２及び熱放射され反射された赤外線ＩＲ２を出射させる。管内空間２０１Ｓ及び２０２Ｓは出射口２０１Ｅ及び２０２Ｅに近づくにつれて小さくなる径をそれぞれ有するため、出射する赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、集光される。
【0095】
血糖値測定装置２によれば、血糖値測定装置１と同様に、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置２のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置２のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置２に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0096】
３ 第３実施形態
図８は、第３実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図９は、第３実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１０は、グルコースの吸光度スペクトル及び第３実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。図１０においては、縦軸に吸光度及び放射強度がとられている。また、横軸に波数がとられている。図４は、第３実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
図８は、第３実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図９は、第３実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１０は、グルコースの吸光度スペクトル及び第３実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフである。図１０においては、縦軸に吸光度及び放射強度がとられている。また、横軸に波数がとられている。図４は、第３実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
【0097】
以下では、主に、図８に図示される第３実施形態の血糖値測定装置３が図１に図示される第１実施形態の血糖値測定装置１と相違する点が説明される。説明されない点については、血糖値測定装置１において採用される構成と同様の構成が血糖値測定装置３においても採用される。
【0098】
図８に図示される第３実施形態の血糖値測定装置３は、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の各々が互いに異なるふたつ以上のピーク波長を有する波長混在型の血糖値測定装置である。
【0099】
図８に図示される赤外線ＩＲ１は、ピーク波長λ１及びλ２を有する。図８に図示される赤外線ＩＲ２は、ピーク波長λ３及びλ４を有する。ピーク波長λ３及びλ４は、ピーク波長λ１及びλ２と異なる。このため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、互いに異なるピーク波長を有する。
【0100】
メタマテリアル１１１及び１２１は、互いに異なる構造を有する。ピーク波長λ１及びλ２は、メタマテリアル１１１の構造に応じた波長である。ピーク波長λ３及びλ４は、メタマテリアル１２１の構造に応じた波長である。このため、ピーク波長λ３及びλ４は、ピーク波長λ１及びλ２と異なる。
【0101】
第３実施形態においては、メタマテリアル１１１及び１２１は、それぞれ放射面１１Ｒ及び１２Ｒと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、ピーク波長λ１及びλ２は、周期構造１１１のパターンに応じた波長である。また、ピーク波長λ３及びλ４は、周期構造１２１のパターンに応じた波長である。
【0102】
赤外線放射器１１及び１２の各々は、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢを熱放射する。
【0103】
メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、互いに異なる構造を有する。赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１の構造に応じた波長である。このため、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、互いに異なる波長である。
【0104】
第３実施形態においては、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、それぞれ放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれ周期構造７１Ａ１及び７１Ｂ１のパターンに応じた波長である。
【0105】
血糖値測定装置３によれば、血糖値測定装置１と同様に、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置３のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置３のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置３に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0106】
４ 第４実施形態
図１１は、第４実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図１２は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１３は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図である。図１０は、グルコースの吸光度スペクトル及び第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
図１１は、第４実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図１２は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１３は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図である。図１０は、グルコースの吸光度スペクトル及び第４実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第４実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
【0107】
以下では、主に、図１１に図示される第４実施形態の血糖値測定装置４が図６に図示される第２実施形態の血糖値測定装置２と相違する点が説明される。説明されない点については、血糖値測定装置２において採用される構成と同様の構成が血糖値測定装置４においても採用される。
【0108】
図１１に図示される第４実施形態の血糖値測定装置４は、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の各々が互いに異なるふたつ以上のピーク波長を有する波長混在型の血糖値測定装置である。
【0109】
図１１に図示される赤外線ＩＲ１は、ピーク波長λ１及びλ２を有する。図１１に図示される赤外線ＩＲ２は、ピーク波長λ３及びλ４を有する。ピーク波長λ３及びλ４は、ピーク波長λ１及びλ２と異なる。このため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、互いに異なるピーク波長を有する。
【0110】
メタマテリアル１１１及び１２１は、互いに異なる構造を有する。ピーク波長λ１及びλ２は、メタマテリアル１１１の構造に応じた波長である。ピーク波長λ３及びλ４は、メタマテリアル１２１の構造に応じた波長である。このため、ピーク波長λ３及びλ４は、ピーク波長λ１及びλ２と異なる。
【0111】
第４実施形態においては、メタマテリアル１１１及び１２１は、それぞれ放射面１１Ｒ及び１２Ｒと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、ピーク波長λ１及びλ２は、それぞれ周期構造１１１及び１２１のパターンに応じた波長である。
【0112】
図１２及び図１３に図示されるように、熱放射板７０は、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲを有する。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲを有する。また、赤外線放射器１１及び１２の各々は、図１１に図示される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢを放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲからそれぞれ熱放射する。赤外線放射器１１の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、放射面１１Ｒを構成する。赤外線放射器１２の放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲは、放射面１２Ｒを構成する。赤外線放射器１１により熱放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、赤外線ＩＲ１を構成する。赤外線放射器１２により熱放射される赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢは、赤外線ＩＲ２を構成する。
【0113】
また、図１２及び図１３に図示されるように、熱放射板７０は、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１をそれぞれ備える。このため、赤外線放射器１１及び１２の各々は、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１を備える。メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲに沿ってそれぞれ配置される。赤外線放射器１１に備えられるメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、メタマテリアル１１１を構成する。赤外線放射器１２に備えられるメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、メタマテリアル１２１を構成する。
【0114】
メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、互いに異なる構造を有する。赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれメタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１の構造に応じた波長である。このため、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、互いに異なる波長である。
【0115】
第４実施形態においては、メタマテリアル７１Ａ１及び７１Ｂ１は、それぞれ放射面７１ＡＲ及び７１ＢＲと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、赤外線ＩＲＡ及びＩＲＢのピーク波長は、それぞれ周期構造７１Ａ１及び７１Ｂ１のパターンに応じた波長である。
【0116】
血糖値測定装置４によれば、血糖値測定装置１と同様に、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置４のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置４のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置４に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0117】
５ 第５実施形態
図１４は、第５実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図１５は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１６は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図でもある。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
図１４は、第５実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。図１５は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する断面図である。図１６は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器を模式的に図示する平面図でもある。図３は、グルコースの吸光度スペクトル及び第５実施形態の血糖値測定装置に備えられる赤外線放射器により熱放射される赤外線の放射強度スペクトルの例を示すグラフでもある。図４は、第５実施形態の血糖値測定装置に備えらえる熱放射板を模式的に図示する斜視図でもある。
【0118】
以下では、主に、図１４に図示される第５実施形態の血糖値測定装置５が図１に図示される第１実施形態の血糖値測定装置１と相違する点が説明される。説明されない点については、血糖値測定装置１において採用される構成と同様の構成が血糖値測定装置５においても採用される。
【0119】
図１４に図示される第５実施形態の血糖値測定装置５は、生体ＬＢに照射される赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の各々がひとつのピーク波長しか有しない波長独立型の血糖値測定装置である。
【0120】
図１４に図示されるように、第５実施形態の血糖値測定装置５は、赤外線放射器１０、シャッター３１、シャッター３２、検出器４１、制御器５１及び算出器６１を備える。
【0121】
検出器４１は、生体ＬＢ中のグルコースによる赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の吸収量を反映する量Ｄを検出する。第５実施形態においては、検出器４１は、音響波検出器である。また、検出される量Ｄは、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２が生体ＬＢに照射されている間に生体ＬＢから到来する音響波ＡＷの強度である。音響波検出器は、マイクロフォンである。音響波検出器が、マイクロフォン以外の音響波検出器であってもよい。音響波ＡＷは、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２をグルコースが吸収した際に光音響効果により発生する音響波である。
【0122】
図１４、図１５及び図１６に図示されるように、赤外線放射器１０は、複数の放射面１１Ｒ及び１２Ｒを有する。赤外線放射器１０は、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を放射面１１Ｒ及び１２Ｒからそれぞれ熱放射する。放射面１１Ｒ及び１２Ｒは、同じ方向を向く。
【0123】
【0124】
メタマテリアル１１１及び１２１は、互いに異なる構造を有する。ピーク波長λ１及びλ２は、それぞれメタマテリアル１１１及び１２１の構造に応じた波長である。このため、ピーク波長λ１及びλ２は、互いに異なる。このため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２は、互いに異なるピーク波長を有する。
【0125】
第５実施形態においては、メタマテリアル１１１及び１２１は、それぞれ放射面１１Ｒ及び１２Ｒと平行をなす方向に周期的に配列される複数のパターン片を備える周期構造である。また、ピーク波長λ１及びλ２は、それぞれ周期構造１１１及び１２１のパターンに応じた波長である。
【0126】
図１５に図示されるように、赤外線放射器１０は、熱放射板７０及びヒーター８１を備える。
【0127】
図１６に図示されるように、熱放射板７０は、放射面１１Ｒ及び１２Ｒを有する。
【0128】
血糖値測定装置５によれば、血糖値測定装置１と同様に、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置５のサイズを小さくすることができる。また、当該血糖値測定装置５のコストを低くすることができる。また、当該血糖値測定装置５に備えられる光源の出力を大きくすることができる。
【0129】
また、血糖値測定装置５によれば、広い範囲から到来する音響波ＡＷの強度を容易に検出することができる。このため、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を集光する必要がなく、赤外線ＩＲ１及びＩＲ２を集光する光学系を省略することができる。
【0130】
６ 第６実施形態
図１７は、第６実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。以下では、主に、図１７に示した第６実施形態の血糖値測定装置６に備わる光学系２１が他の実施形態の血糖値測定装置に備わる光学系２１（および２２）と相違する点を説明する。
図１７は、第６実施形態の血糖値測定装置を模式的に図示する断面図である。以下では、主に、図１７に示した第６実施形態の血糖値測定装置６に備わる光学系２１が他の実施形態の血糖値測定装置に備わる光学系２１（および２２）と相違する点を説明する。
【0131】
図１７に示すように、第６実施形態の血糖値測定装置６は、放射面１１Ｒに沿ってメタマテリアル１１１を備える赤外線放射器１１と、光学系２１と、シャッター３１と、検出器４１と、制御器５１と、算出器６１と、到来赤外線集光レンズ２４１と、冷風源３１１とを、少なくとも備える。
【0132】
ただし、図１７には、血糖値測定装置６が赤外線放射器１１、光学系２１、およびシャッター３１を一組のみ備える構成を示しているが、これは説明および図示の簡単のためである。実際の血糖値測定装置６は、ピーク波長が相異なる２通りの赤外線を選択的に出射可能な構成を有する。係る場合において、血糖値測定装置６は、波長独立型であっても波長混在型であってもよい。
【0133】
例えば、血糖値測定装置６は、第1実施形態の血糖値測定装置１のように複数の赤外線放射器と光学系との組を備える構成、具体的には、図１７に示した赤外線放射器１１および光学系２１と同様の構成を有しつつも、メタマテリアルの構成を違えることで出射される赤外線の波長が赤外線放射器１１とは異なる他の赤外線放射器および光学系をセットでさらに備える構成を取り得る。係る場合、図１などに示した構成同様、それぞれの光学系に応じたシャッターも設けられる。
【0134】
あるいは、血糖値測定装置６は、図１７に示すように単一の赤外線放射器１１および光学系２１を有しつつも、図１４に示した第５実施形態の血糖値測定装置５と同様に、赤外線放射器１１が同じ方向を向いた複数の放射面を有してなり、相異なる赤外線をそれぞれの放射面から熱放射する構成をも取り得る。係る場合、図１４に示した構成と同様、それぞれの放射面に応じて２つのシャッターが設けられる。
【0135】
赤外線放射器１１は、メタマテリアル１１１を備える放射面１１Ｒが、赤外線放射器１１から生体ＬＢに向かう方向（以下、照射方向）に対して垂直になるように、配置されてなる。
【0136】
光学系２１は、レンズアレイ９１と、レンズ１４１とを備える。レンズアレイ９１およびレンズ１４１は、赤外線放射器１１の放射面１１Ｒと平行に配置されてなる。
【0137】
レンズアレイ９１は、入射面側が平坦になっている一方、出射面側にそれぞれが凸レンズとして機能する多数の凸部を有してなる。レンズアレイ９１は、拡散放射光源である赤外線放射器１１から種々の方向に出射される赤外線ＩＲαを屈折させて、照射方向に平行な赤外線ＩＲβとする。レンズ１４１は、赤外線ＩＲβを集光する。レンズ１４１によって集光された赤外線ＩＲγが、生体に照射される。
【0138】
血糖値測定装置６は、さらに、冷風源３１１を備える。冷風源３１１は、レンズ１４１に対し冷風ＣＡを送るために備わる。係る冷風ＣＡによりレンズ１４１を冷却することで、赤外線ＩＲβを集光する際のレンズ１４１の温度上昇が抑制される。なお、冷風源３１１はあくまでレンズ１４１を冷却してその温度を室温程度に保つことができるものであればよい。それゆえ、血糖値測定装置６においても、赤外線放射器１１を冷却するための冷却系を必要としない点は他の実施形態の血糖値測定装置と同様である。
【0139】
血糖値測定装置６においては、上述の構成が採用されることで、第１および第３実施形態の放物面極１０１（および１０２）や第２および第４実施形態の導波管２０１（および２０２）を採用せずとも、生体ＬＢに照射される赤外線の集光効率が高められてなる。図１７においては、それら放物面鏡や導波管としての機能を有さない単なる筐体３０１に赤外線放射器１１および光学系２１を収容した構成が、例示されている。
【0140】
なお、血糖値測定装置６が相異なる赤外線放射器と光学系との組をさらに備える場合は、そちらについても図１７に示したものと同様の構成が採用される。
【0141】
また、血糖値測定装置６と同様にレンズ１４１（および１４２）を備える第１および第３実施形態の血糖値測定装置１および３に、冷風源３１１を設けるようにしてもよい。
【0142】
また、血糖値測定装置６は、第１ないし第４実施形態と同様に、赤外線検出器である検出器４１を備える。検出器４１は、生体ＬＢ中のグルコースによる赤外線ＩＲ１及びＩＲ２の吸収量を反映する量Ｄを検出する。
【0143】
ただし、血糖値測定装置６は、検出器４１の手前（生体ＬＢと検出器４１との間）に到来赤外線集光レンズ２４１を備えており、係る到来赤外線集光レンズ２４１にて集光された赤外線が検出器４１にて検出される。これにより、検出感度が高められてなる。
【0144】
なお、図１７においては生体ＬＢにて反射された赤外光を検出するようになっているが、これはあくまで例示であり、第１ないし第４実施形態と同様の位置に検出器４１が配置される態様であってもよい。
【0145】
本実施形態においても、第1ないし第５実施形態と同様に、非侵襲で血糖値の測定を行う血糖値測定装置のサイズを小さくすることができる。また、血糖値測定装置のコストを低くすることができる。また、血糖値測定装置に備える光源の出力を大きくすることができる。
【0146】
７ フィルタの使用
図１８は、赤外線放射器１１から生体ＬＢに向かう赤外線の光路の途中に赤外線透過フィルタ（以下、単にフィルタとも称する）ＦＴを配置する様子を示す模式図である。図１９は、図１８に示した場合における、フィルタＦＴの配置による赤外線の放射スペクトル（放射エネルギーの波長依存性）の変化を示す図である。例えば、第６実施形態の血糖値測定装置６の場合であれば、レンズアレイ９１とシャッタ３１との間の任意の箇所に設けることができる。
図１８は、赤外線放射器１１から生体ＬＢに向かう赤外線の光路の途中に赤外線透過フィルタ（以下、単にフィルタとも称する）ＦＴを配置する様子を示す模式図である。図１９は、図１８に示した場合における、フィルタＦＴの配置による赤外線の放射スペクトル（放射エネルギーの波長依存性）の変化を示す図である。例えば、第６実施形態の血糖値測定装置６の場合であれば、レンズアレイ９１とシャッタ３１との間の任意の箇所に設けることができる。
【0147】
一般に、物質に赤外線を照射し、当該物質における赤外線の吸収度合いに応じた量を測定する場合、照射される赤外線の波長（ピーク波長）が物質の吸収波長と対応し、かつ、当該赤外線のプロファイルにおけるピーク半値幅が小さい方が、測定感度が向上する。
【0148】
係る点を鑑み、第１ないし第６実施形態のいずれの光学系にも、フィルタＦＴを配置するようにしてもよい。係る場合、フィルタＦＴとしては、生体ＬＢにおける吸収波長に該当するある中心波長λａを含むごく狭い波長範囲の赤外線のみを透過させるものを用いるものとする。
【0149】
いま、図１８に示すように、赤外線放射器１１から出射された赤外線ＩＲｘ０がフィルタＦＴに入射し、該フィルタＦＴを透過した成分が赤外線ＩＲｘ１として改めてフィルタＦＴから出射されるとする。そして、図１９に示すように、フィルタ入射前の赤外線ＩＲｘ０の放射スペクトルＳＰｘ０においては、中心波長λａで最大強度Ｉｘ０であり、ピーク半値幅がＷｘ０であるとする。一方、赤外線ＩＲｘ１の放射スペクトルＳＰｘ１においては、同じ中心波長λａで最大強度Ｉｘ１（＜Ｉｘ０）であり、ピーク半値幅がＷｘ１（＜Ｗｘ０）であるとする。
【0150】
係る場合、生体ＬＢに照射される赤外光の半値幅がフィルタＦＴを設けない場合に比して小さくなるので、より優れた感度にて測定を行うことが出来る。
【0151】
例えば、赤外線放射器１１（および１２）が８μｍ～１０μｍの範囲に中心波長λａを有し、半値幅が１μｍ程度である赤外線を出射可能である場合であれば、透過率が７０％でフィルタＦＴを透過した赤外線の半値幅が５００ｎｍ程度になるフィルタＦＴを用いるのが好ましい。係る場合、比較的強度を確保しつつ、半値幅が低減された赤外光を生体ＬＢに照射することが可能となる。
【0152】
なお、フィルタＦＴにおいてはエネルギー吸収に伴う昇温が生じ得る。それゆえ、好ましくは、フィルタＦＴは冷却しつつ使用される。フィルタＦＴにおいて吸収されたエネルギーが熱に変化すると、フィルタＦＴ自体から熱輻射が生じ、他の波長の赤外線が発生してしまうため、好ましくないからである。
【0153】
ただし、赤外線放射器１１から出射される赤外線ＩＲｘ０の放射スペクトルＳＰｘ０における波長範囲はあらかじめ比較的限定されているので、フィルタＦＴにおけるエネルギー吸収は比較的少ないといえる。それゆえ、昇温を抑制するべくフィルタＦＴを冷却する必要がある場合でも、その機構は簡素化することができる。例えば、第６実施形態の血糖値測定装置６のように、血糖値測定装置が冷風源を備える場合には、係る冷風源からの冷風にてフィルタＦＴをも冷却することも可能である。なお、光学系２１におけるフィルタＦＴの配置位置は、それぞれの実施形態において好適な位置であればよい。
【0154】
一方、図２０は、比較のために示す、一般的な赤外線ヒータＨＴから出射される赤外線の光路の途中に図１８と同じフィルタＦＴを配置する様子を示す模式図である。また、図２１は、図２０に示した場合における、フィルタＦＴの配置による放射スペクトルの変化を示す図である。
【0155】
図２０においては、一般的な赤外線ヒータＨＴから出射された赤外線ＩＲｙ０がフィルタＦＴに入射し、該フィルタＦＴを透過した成分が赤外線ＩＲｙ１として改めてフィルタＦＴから出射される場合を示している。一般的な赤外線ヒータＨＴからの赤外線の出射態様は黒体放射に類似する。それゆえ、図２１に示すように、フィルタ入射前の赤外線ＩＲｙ０の放射スペクトルＳＰｙ０は、黒体放射のスペクトルに類似しており、最大強度Ｉｙ０を与える波長は波長λａとは異なっているものとする。一方、赤外線ＩＲｙ１の放射スペクトルＳＰｙ１においては、中心波長λａで最大強度Ｉｙ１（＜Ｉｙ０）であるとする。係る放射スペクトルＳＰｙ１は、図１９の放射スペクトルＳＰｘ１とほぼ同じであるとする。
【0156】
図１９と図２１を比較すると、一般的な赤外線ヒータＨＴから出射された赤外線ＩＲｙ０がフィルタに入射する後者の方がフィルタＦＴにおけるエネルギー吸収量が多くなる。それゆえ、この場合、フィルタＦＴを十分に冷却することが必須であるため、冷却機構の簡素化は難しい。
【0157】
以上のように、赤外線の放射源として赤外線放射器１１（および１２）を採用した第１ないし第６実施形態に係る血糖値測定装置１ないし６においては、赤外線放射器１１（および１２）から生体ＬＢに向かう赤外線の光路の途中に赤外線透過フィルタＦＴを付加した構成を採用することが可能である。係るフィルタＦＴの付加により、検出感度の向上が見込まれる。一方で、赤外線を吸収するフィルタＦＴの冷却機構は簡素なもので足りる。
【0158】
【0159】
熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０の各々が、図４に図示される熱放射板以外の熱放射板であってもよい。例えば、熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０の各々が、図２２、図２３又は図２４に図示される熱放射板であってもよい。
【0160】
図２２に図示される熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０の各々は、導電体層８０１を備える。導電体層８０１には、複数のマイクロキャビティ８０２が形成される。複数のマイクロキャビティ８０２は、マトリクス状に配列される。熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０に備えられる導電体層８０１は、メタマテリアル７１Ａ１、７１Ｂ１及び７０１をそれぞれ構成する。
【0161】
図２３に図示される熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０の各々は、導電体層８１１、誘電体層８１２及び導電体パターン８１３を備える。誘電体層８１２は、導電体層８１１の上に配置される。導電体パターン８１３は、誘電体層８１２の上に配置される。導電体パターン８１３は、複数のスプリットリング８１４を備える。複数のスプリットリング８１４は、マトリクス状に配列される。熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０に備えられる導電体層８１１、誘電体層８１２及び導電体パターン８１３は、メタマテリアル７１Ａ１、７１Ｂ１及び７０１をそれぞれ構成する。
【0162】
図２４に図示される熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０の各々は、Ｗ層８２１、ＳｉＯ２層８２２、Ｇｅ層８２３、ＳｉＯ２層８２４、Ｇｅ層８２５、ＳｉＯ２層８２６及びＧｅ層８２７を備える。Ｗ層８２１、ＳｉＯ２層８２２、Ｇｅ層８２３、ＳｉＯ２層８２４、Ｇｅ層８２５、ＳｉＯ２層８２６及びＧｅ層８２７は、記載された順序で下から上に積層される。熱放射板７１Ａ、７１Ｂ及び７０に備えられるＷ層８２１、ＳｉＯ２層８２２、Ｇｅ層８２３、ＳｉＯ２層８２４、Ｇｅ層８２５、ＳｉＯ２層８２６及びＧｅ層８２７は、メタマテリアル７１Ａ１、７１Ｂ１及び７０１をそれぞれ構成する。
【0163】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【0164】
１、２、３、４、５、６ 血糖値測定装置
１０、１１、１２ 赤外線放射器
２１、２２ 光学系
３１、３２ シャッター
４１ 検出器
５１ 制御器
６１ 算出器
７０、７１Ａ、７１Ｂ 熱放射板
８１ ヒーター
９１ レンズアレイ
１０１、１０２ 放物面鏡
１１１、１２１、７１Ａ１、７１Ｂ１、７０１ メタマテリアル
１４１、１４２ レンズ
２０１、２０２ 導波管
３１１ 冷風源
ＬＢ 生体
ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ、ＩＲＡ、ＩＲＢ 赤外線
ＡＩＲ 到来赤外線
ＡＷ 音響波
ＣＡ 冷風
ＦＴ （赤外線透過）フィルタ
１０、１１、１２ 赤外線放射器
２１、２２ 光学系
３１、３２ シャッター
４１ 検出器
５１ 制御器
６１ 算出器
７０、７１Ａ、７１Ｂ 熱放射板
８１ ヒーター
９１ レンズアレイ
１０１、１０２ 放物面鏡
１１１、１２１、７１Ａ１、７１Ｂ１、７０１ メタマテリアル
１４１、１４２ レンズ
２０１、２０２ 導波管
３１１ 冷風源
ＬＢ 生体
ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ、ＩＲＡ、ＩＲＢ 赤外線
ＡＩＲ 到来赤外線
ＡＷ 音響波
ＣＡ 冷風
ＦＴ （赤外線透過）フィルタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】