特許 7589780 測定装置、及び生体情報測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】測定装置、及び生体情報測定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/1455 20060101AFI20241119BHJP

   G01N 21/552 20140101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

A61B5/1455

G01N21/552

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023155453

(22)【出願日】2023-09-21

(62)【分割の表示】P 2019201307の分割

【原出願日】2019-11-06

(65)【公開番号】P2023164689

(43)【公開日】2023-11-10

【審査請求日】2023-10-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】大場 義浩

(72)【発明者】

【氏名】笠原 亮介

(72)【発明者】

【氏名】和田 芳夫

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊英

【審査官】▲高▼ 芳徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７８３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０７４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１２３１３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０２１９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０６２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０９０９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３７７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１５７７５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０６ － ５／２２

Ｇ０１Ｎ ２１／５５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を射出する光源と、
入射される前記光を被測定物に接触した状態で全反射させる全反射面を含む全反射部材と、
前記全反射部材から出射される出射光の光強度を検出する光強度検出部と、
前記光強度に基づき取得される測定値を出力する出力部と、
前記光源と、前記光強度検出部と、を支持する第１支持部と、
前記全反射部材を支持し、前記第１支持部に着脱可能に設けられる第２支持部と、を備え、
前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方は、前記光源からの前記光を前記全反射部材へ前記全反射面に対して斜め方向に入射させる導光部を支持し、
前記第２支持部は、前記全反射部材における前記全反射面に非平行な側面部を支持する
測定装置。

【請求項2】

光を射出する光源と、
入射される前記光を被測定物に接触した状態で全反射させる全反射面を含む全反射部材と、
前記全反射部材から出射される出射光の光強度を検出する光強度検出部と、
前記光強度に基づき取得される測定値を出力する出力部と、
前記光源と、前記光強度検出部と、を支持する第１支持部と、
前記全反射部材を支持し、前記第１支持部に着脱可能に設けられる第２支持部と、を備え、
前記第２支持部は、前記全反射面に対して斜め方向に進む前記光を通過させ、前記光を前記全反射部材へ前記斜め方向に入射させる入射貫通孔を備え、前記全反射部材における前記全反射面に非平行な側面部を支持する
測定装置。

【請求項3】

前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方は、前記光源からの前記光を、前記全反射部材へ前記斜め方向に入射させる導光部を支持する
請求項２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記導光部は、光ファイバ、ミラー及びレンズの少なくとも１つを含む
請求項１又は３に記載の測定装置。

【請求項5】

前記第２支持部は、前記全反射部材における前記全反射面に対向する第２の全反射面が開放されるよう前記全反射部材を支持する
請求項１乃至４の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項6】

前記第２支持部は前記全反射面に非平行な複数の面を含み、該複数の面の少なくとも１つが前記第１支持部に接触せず、且つ、該複数の面の少なくとも１つが前記第１支持部に接触するように、前記第１支持部に結合される
請求項１乃至５の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項7】

前記第２支持部は、前記第２支持部が第１の向きのときに前記第１支持部の結合部と結合される被結合部を含み、
前記被結合部は、前記第２支持部が第１の向きと反対の第２の向きのときに前記結合部と結合されない
請求項１乃至６の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項8】

前記第１支持部は、前記光源と、前記光強度検出部を支持する
請求項１乃至７の何れか１項に記載の測定装置。

【請求項9】

請求項１乃至８の何れか１項に記載の測定装置を備え、
前記出力部は、前記光強度に基づき取得される生体情報を出力する
生体情報測定装置。

【請求項10】

前記生体情報は血糖値情報である
請求項９に記載の生体情報測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、測定装置、及び生体情報測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

中赤外領域等の特定波長領域で全反射減衰（ＡＴＲ：Attenuated Total Reflection）法によりグルコース濃度測定を精度良く行うために、グルコースの吸光ピークの波長（１０３５ｃｍ-1、１０８０ｃｍ-1、１１１０ｃｍ-1）を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

このような測定装置で、装置に含まれる全反射部材等の光学部を被検者の唇等に接触させて測定を行う場合、異なる被検者に対して同じ測定装置を用いるのは、安全面や衛生面で好ましくない場合がある。また、測定装置にゴミや残渣が付着したり、キズが付いたりすると、測定精度が低下する場合もある。そのため、測定装置の一部を着脱して清掃や交換等のメンテナンスを行えるようにすることが好ましい。

【0006】

測定装置の一部を着脱可能な装置には、発光素子等の光源と、光導波路等の光学部と、受光素子等の光検出器とを一基板上に形成し、交換可能にしたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献２の装置では、光源と光学部と光検出器とを併せて交換するため、装置コストが増大する場合があった。

【0008】

本発明は、装置コストを抑制しながら安全性を確保した測定装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様に係る測定装置は、光を射出する光源と、入射される前記光を被測定物に接触した状態で全反射させる全反射面を含む全反射部材と、前記全反射部材から出射される出射光の光強度を検出する光強度検出部と、前記光強度に基づき取得される測定値を出力する出力部と、前記光源と、前記光強度検出部と、を支持する第１支持部と、前記全反射部材を支持し、前記第１支持部に着脱可能に設けられる第２支持部と、を備え、前記第１支持部及び前記第２支持部の少なくとも一方は、前記光源からの前記光を前記全反射部材へ前記全反射面に対して斜め方向に入射させる導光部を支持し、前記第２支持部は、前記全反射部材における前記全反射面に非平行な側面部を支持する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、装置コストを抑制しながら安全性を確保した測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図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。

【図2】ＡＴＲプリズムの作用を示す図である。

【図3】ＡＴＲプリズムの構造を示す斜視図である。

【図4】中空ファイバの構造を示す斜視図である。

【図5】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。

【図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。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】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。

【図11】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。

【図12】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。

【図13】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。

【図14】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。

【図15】第１実施形態に係る血糖値測定装置の構成例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図16】第２実施形態に係る血糖値測定装置の構成例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ部の詳細図である。

【図17】図１６におけるＡ部の構成の変形例を示す図であり、（ａ）は第１変形例の図、（ｂ）は第２変形例の図、（ｃ）は第３変形例の図である。

【図18】導光部の変形例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図19】導光部の他の変形例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図20】第３実施形態に係る血糖値測定装置の構成例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

＜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。

【0014】

（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。

【0015】

（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。

【0016】

（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。

【0017】

（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。

【0018】

（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。

【0019】

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

【0020】

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。

【0021】

［実施形態］
まず、実施形態に係る血糖値測定装置１００について説明する。

【0022】

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取得し、取得された吸光度に基づき血糖値を測定する。

【0023】

＜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。

【0024】

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、吸光度データを取得し、また吸光度データに基づいて血糖値を取得して出力する処理装置である。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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を取得する。

【0043】

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。

【0044】

＜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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

＜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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

次に、図６は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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

また、血糖値取得部２２は、出力部の一例としての生体情報出力部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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

＜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８を参照して説明する。

【0077】

（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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

（血糖値測定装置１００の動作例）
図８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。

【0088】

まず、ステップＳ８１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。

【0089】

続いて、ステップＳ８２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。

【0090】

続いて、ステップＳ８３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。

【0091】

続いて、ステップＳ８４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。

【0092】

続いて、ステップＳ８５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。

【0093】

続いて、ステップＳ８６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。

【0094】

続いて、ステップＳ８７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。

【0095】

続いて、ステップＳ８８において、吸光度出力部２１７は、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。

【0096】

続いて、ステップＳ８９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。

【0097】

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。

【0098】

なお、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。

【0099】

また、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。

【0100】

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。

【0101】

＜実施形態に係る各種変形例＞
ここで、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。

【0102】

（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。

【0103】

図９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９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。

【0104】

図９（ａ）では各プローブ光強度が一定であるのに対し、図９（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９（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８のステップＳ８２～Ｓ８４までの周期）より短い周期で光強度が変化している。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

（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。

【0110】

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。

【0111】

図１０（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１０（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。

【0112】

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１０（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。

【0113】

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１０（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。

【0114】

図１０（ｄ）は、図１０（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。

【0115】

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。

【0116】

（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。

【0117】

図１１（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。

【0118】

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。

【0119】

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１１（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。

【0120】

また入射面１６１は、図１１（ｃ）に示す拡散面のほかにも、図１１（ｄ）に示す凹面や、図１１（ｅ）に示す凸面にすることもできる。図１１（ｄ）の凹面や図１１（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。

【0121】

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。

【0122】

（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。

【0123】

図１２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。

【0124】

図１２（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。

【0125】

また、図１２（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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

図１３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１３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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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。

【0133】

（光源駆動電流の高周波変調）
プローブ光にスペックルが含まれると、スペックルのパターンに応じて光検出器１７による検出値が変動して測定ばらつきを増大させる場合がある。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、実施形態では、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こともできる。

【0134】

図１４は、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）は高周波変調した光源駆動電流を示している。

【0135】

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１４（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。

【0136】

実施形態では、図１４（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。

【0137】

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させ、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。

【0138】

［第１実施形態］
次に、第１実施形態に係る血糖値測定装置について説明する。

【0139】

本実施形態では、プローブ光を射出する光源と、入射される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、該全反射部材から出射されるプローブ光の光強度を検出する光強度検出部と、該光強度に基づき取得される血糖値情報を出力する出力部とを備え、第１支持部により光源と光強度検出部とを支持し、該第１支持部に着脱可能に設けられる第２支持部により全反射部材を支持する。

【0140】

この構成により、光源と光強度検出部は交換せず、生体に接触する全反射部材のみを交換可能にすることで、装置コストを抑制しながら安全性を確保した血糖値測定装置を提供する。

【0141】

＜血糖値測定装置１００ａの構成例＞
まず、本実施形態に係る血糖値測定装置１００ａの構成を説明する。図１５は血糖値測定装置１００ａの構成の一例を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示している。

【0142】

図１５に示すように、血糖値測定装置１００ａは測定部１ａを備え、測定部１ａは第１支持部３１と、ＱＣＬ（Quantum Cascade Laser）１１０と、第２支持部３２とを備えている。第２支持部３２は、第１支持部３１に対して着脱可能である。図１５は、第２支持部３２が第１支持部３１に装着された状態を示している。

【0143】

第１支持部３１は、箱状部材３１１と、背板３１２とを備えている。箱状部材３１１は、ＱＣＬ１１０、第１中空光ファイバ１５１、第２中空光ファイバ１５２及び光検出器１７を内部に支持する部材である。また背板３１２は、箱状部材３１１の＋Ｚ方向側の面の一部に固定され、第２支持部３２との接続部として機能する部位である。ここで、図１５（ｂ）の正面図は、箱状部材３１１の内部を透視して示している。

【0144】

箱状部材３１１は、内部における底板の＋Ｚ方向側の面上に、光源支持台１８１と、光検出器支持台１８２とを固定している。また、光源支持台１８１は、その斜面部分にＱＣＬ１１０を固定し、光検出器支持台１８２は、その斜面部分に光検出器１７を固定している。これらの固定は接着剤やネジ等により行うことができる。この点は、以降で「固定」の用語を用いる場合においても同様とする。

【0145】

ＱＣＬ１１０は、波長可変の量子カスケードレーザであり、波数１０５０ｃｍ-1のレーザ光を第１プローブ光として射出し、波数１０７０ｃｍ-1のレーザ光を第２プローブ光として射出し、また波数１１００ｃｍ-1のレーザ光を第３プローブ光として射出する。

【0146】

換言すると、ＱＣＬ１１０は、上述した実施形態（図１参照）における第１光源１１１、第２光源１１２及び第３光源１１３の機能を兼ね備えている。また本実施形態では、ＱＣＬ１１０による第１～第３プローブ光の射出を制御信号で切り替え可能であるため、図１における第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等の波長を切り替えるための構成が省略されている。なお、以降では第１～第３プローブ光をプローブ光Ｐと総称する。

【0147】

第１中空光ファイバ１５１は、一端がＱＣＤ１１０に対してプローブ光Ｐを導光可能に固定され、ＱＣＤ１１０によって支持されている。また、第１中空光ファイバ１５１の長さ方向におけるＱＣＤ１１０に接続する側の一部は、第１支持部３１内に収容されている。一方、残りの部分は第１支持部３１からＡＴＲプリズム１６に向けて突き出して、突き出した側の端部に該当する第１中空光ファイバ１５１の他端が、ＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に当接している。但し、この他端はＡＴＲプリズム１６に固定されておらず、ＡＴＲプリズム１６は第１中空光ファイバ１５１から離間可能になっている。

【0148】

第２中空光ファイバ１５２は、一端が光検出器１７に対してプローブ光Ｐを導光可能に固定され、光検出器１７によって支持されている。また、第２中空光ファイバ１５２の長さ方向における光検出器１７に接続する側の一部は、第１支持部３１内に収容され、残りの部分は第１支持部３１からＡＴＲプリズム１６に向けて突き出している。突き出した側の端部に該当する第２中空光ファイバ１５２の他端は、ＡＴＲプリズム１６の出射面１６４に当接している。但し、この他端はＡＴＲプリズム１６に固定されておらず、ＡＴＲプリズム１６は第２中空光ファイバ１５２の他端から離間可能になっている。

【0149】

第２支持部３２は、図１５（ｃ）に示すように、Ｘ方向側からみた形状がＬ字型である部材であり、Ｌ字の－Ｚ方向側の端部が箱状部材３１１の上面に当接している。また、第２支持部３２におけるＸＺ平面に沿う平面部には、Ｙ方向に貫通する２つの貫通孔３２１がＸ方向に配列して形成されている。一方、第１支持部３１における背板３１２上には、２つの貫通孔３２１に１対１で対応する位置に２つのタップ孔３１３が設けられている。

【0150】

第２支持部３２におけるＬ字の＋Ｙ方向側の端部には、ＡＴＲプリズム１６の－Ｙ方向側の面が当接され、ＡＴＲプリズム１６が固定されている。第２支持部３２は、このようにＡＴＲプリズム１６の側面を固定して、ＡＴＲプリズム１６を支持している。

【0151】

ＡＴＲプリズム１６の＋Ｙ方向側の面と－Ｙ方向側の面は、それぞれＡＴＲプリズム１６における第１全反射面１６２又は第２全反射面１６３に直交する面であり、このうちのＡＴＲプリズム１６の－Ｙ方向側の面は、「全反射部材における全反射面に直交する１つの側面部」に対応する。

【0152】

また、貫通孔３２１は、第２支持部３２が支持するＡＴＲプリズム１６に対して所定の関係となる位置に形成されている。より具体的には、ＡＴＲプリズム１６の入射面１６１と第１全反射面１６２とで形成される頂角を位置基準とした場合に、第２支持部３２がＡＴＲプリズム１６を支持した際に、この頂角に対して所定の関係となる位置に貫通孔３２１が形成されている。

【0153】

従って、貫通孔３２１とタップ孔３１３の位置が合うように第２支持部３２を第１支持部３１に装着すると、第１支持部３１に対してＡＴＲプリズム１６が所定の位置に配置され、また第１支持部３１に対して第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３が所定の位置に配置される。ここで、２つの貫通孔３２１はそれぞれ被結合部の一例であり、２つのタップ孔３１３はそれぞれ結合部の一例である。

【0154】

第２支持部３２を第１支持部３１に装着する際には、第２支持部３２を－Ｚ方向に下降させて、第２支持部３２におけるＬ字の－Ｚ方向側の端部を箱状部材３１１の上面に当接させる。また第２支持部３２の－Ｙ方向側の面を背板３１２の＋Ｙ方向側の面に当接させる。

【0155】

この状態で、背板３１２の２つのタップ孔３１３に対して、第２支持部３２の２つの貫通孔３２１の位置が合うように、第２支持部３２をより細かく位置合わせする。そして、位置合わせができた状態で、２つの貫通孔３２１のそれぞれにネジを挿通し、挿通されたネジをタップ孔３１３に螺合させることで、第２支持部３２と第１支持部３１とを結合させる。このようにして第２支持部３２を第１支持部３１に装着することができる。

【0156】

なお、第２支持部３２を第１支持部３１に装着した際に、第１中空光ファイバ１５１の端部がＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に当接し、また第２中空光ファイバ１５２の端部がＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に当接するように、第１中空光ファイバ１５１及び第２中空光ファイバ１５２の位置は予め定められている。

【0157】

また、図１５では、貫通孔３２１に挿通し、タップ孔３１３に螺合させるネジは、図示を省略している。

【0158】

＜血糖値測定装置１００ａの作用効果＞
ＡＴＲプリズム１６等の全反射部材を用いた血糖値等の生体情報の測定では、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被測定物としての被検者の唇等を接触させて測定を行う。

【0159】

この接触により第１全反射面１６２又は第２全反射面１６３に残渣やゴミが付着したり、キズがついたりする場合があり、その影響で被測定物によるプローブ光の減衰を正確に検出できずに血糖値を正確に測定できなくなる場合がある。また、被検者の唇等を接触させるため、１つの血糖値測定装置を複数の被検者で使い回しするのは、安全面や衛生面で好ましくない場合もある。

【0160】

そのため、測定装置の一部を着脱して清掃や交換等のメンテナンスを行うことが好ましい。従来、測定装置の一部を着脱可能な装置として、発光素子等の光源と、光導波路等の光学部と、受光素子等の光検出器とを一基板上に形成し、交換可能にしたものが開示されている。

【0161】

しかし、従来の技術では、光源と光学部と光検出器とを併せて交換するため、装置コストが増大する場合があった。特に血糖値測定で好適な中赤外領域のプローブ光に対応した光源や光検出器は高価であるため、装置コストの増大がより顕著になる。

【0162】

これに対し、本実施形態では、プローブ光Ｐを射出するＱＣＬ１１０と、ＡＴＲプリズム１６から出射されるプローブ光Ｐの光強度を検出する光検出器１７とを第１支持部３１により支持し、第１支持部３１に着脱可能に設けられた第２支持部によりＡＴＲプリズム１６を支持する。

【0163】

これにより、ＱＣＬ１１０と光検出器１７を交換することなくＡＴＲプリズム１６を交換可能になる。ＱＣＬ１１０と光検出器１７を交換しないため、装置コストを抑制でき、またＡＴＲプリズム１６を交換するため、安全面や衛生面で良好な状態を確保することができる。このようにして、装置コストを抑制しながら安全性を確保した測定装置を提供することができる。

【0164】

また本実施形態では、第２支持部３２は、ＡＴＲプリズム１６における第１全反射面１６２又は第２全反射面１６３に直交する面のうちの１つであるＡＴＲプリズム１６の－Ｙ方向側の面で、ＡＴＲプリズム１６を支持する。

【0165】

このようにＡＴＲプリズム１６を支持することで、第１全反射面１６２又は第２全反射面１６３に被検者の唇を接触させて測定を行う場合に、被検者はＡＴＲプリズム１６の＋Ｙ方向側を自身の口に対向させて第１全反射面１６２又は第２全反射面１６３に唇を接触させることできる。また、入射面１６１、第１全反射面１６２、第２全反射面１６３及び出射面１６４を、ＡＴＲプリズム１６の支持のために利用しない。そのため、ＡＴＲプリズム１６の機能を阻害することなく、被検者の唇を被測定物とした血糖値測定を正確に行うことができる。

【0166】

また本実施形態では、貫通孔３２１は、第２支持部３２が支持するＡＴＲプリズム１６に対して、所定の関係となる位置に形成されている。そのため、貫通孔３２１とタップ孔３１３の位置を合わせて第２支持部３２を第１支持部３１に装着すると、第１支持部３１に対してＡＴＲプリズム１６が所定の位置に配置され、また第１支持部３１に対して第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３が所定の位置に配置される。これにより、第２支持部３２を第１支持部３１から着脱させてもＡＴＲプリズム１６を常に同じ位置に配置し、血糖値測定の再現性を確保することができる。

【0167】

また本実施形態では、第１支持部３１は、ＱＣＬ１１０及び光検出器１７とともに、導光部としての第１中空光ファイバ１５１を併せて支持する。これにより、ＱＣＬ１１０の射出するプローブ光ＰをＡＴＲプリズム１６に向けて適切に導光して、血糖値測定を適切に行うことができる。

【0168】

なお、本実施形態では、第１支持部３１と第２支持部３２を結合させる方法として、ネジを介して貫通孔３２１とタップ孔３１３を結合させるものを説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１支持部３１の背板３１２に、タップ孔３１３に代えてノックピン（嵌合部）を設け、また第２支持部３２のＸＺ平面に沿う平面部に貫通孔３２１に代えてノック孔（被嵌合部）を設ける。このノック孔にノックピンを嵌合させることで、第１支持部３１と第２支持部３２を結合させることもできる。

【0169】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る血糖値測定装置１００ｂについて説明する。図１６は、血糖値測定装置１００ｂの構成の一例を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ部（破線で示した部分）の詳細を示している。なお、図１６（ａ）は血糖値測定装置１００ｂを透視して示している。この点は以降に示す図の各正面図でも同様とする。また図１６（ｃ）における３２ｕは、第２支持部３２ｂを－Ｚ方向側からみた図である。

【0170】

図１６に示すように、血糖値測定装置１００ｂは、第１支持部３１ｂと、第２支持部３２ｂとを備えている。

【0171】

これらのうち、第１支持部３１ｂは、ＱＣＬ１１０、第１中空光ファイバ１５１、第２中空光ファイバ１５２及び光検出器１７を内部に支持する箱状の部材である。第１支持部３１ｂは、内部における底板の＋Ｚ方向側の面上に、光源支持台１８１と、光検出器支持台１８２とを固定している。また、光源支持台１８１は、その斜面部分にＱＣＬ１１０を固定し、光検出器支持台１８２は、その斜面部分に光検出器１７を固定している。さらに第１支持部３１ｂの＋Ｚ方向側の面には、２つのノックピン３１４が設けられている。

【0172】

第２支持部３２ｂは、Ｙ方向側からみた形状が六角形状であるブロック状の部材である。第２支持部３２ｂには、ＡＴＲプリズム１６を挿入して固定するための凹部１６ｖと、ＡＴＲプリズム１６に入射するプローブ光Ｐが通過する入射貫通孔３２７と、ＡＴＲプリズム１６から出射するプローブ光Ｐが通過する出射貫通孔３２８とが形成されている。また第２支持部３２ｂの－Ｚ方向側の面には、第１支持部３１における２つのノックピン３１４と１対１で対応する位置に、２つのノック孔３２２が設けられている。

【0173】

図１６（ａ）に示すように、入射貫通孔３２７は斜め方向に貫通する孔であり、ＱＣＬ１１０からのプローブ光ＰがＡＴＲプリズム１６の入射面１６１に到達可能に形成されている。出射貫通孔３２８も斜め方向に貫通する孔であり、ＡＴＲプリズム１６を出射したプローブ光Ｐが光検出器１７に到達可能に形成されている。

【0174】

第２支持部３２ｂにおけるノック孔３２２は、第２支持部３２ｂが支持するＡＴＲプリズム１６に対して、所定の関係となる位置に形成されている。そのため、ノックピン３１４とノック孔３２２とが嵌合するように第２支持部３２ｂを第１支持部３１ｂに装着すると、第１支持部３１ｂに対してＡＴＲプリズム１６が所定の位置に配置され、また第１支持部３１ｂに対して第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３が所定の位置に配置される。ここで、２つのノック孔３２２はそれぞれ被結合部の一例であり、２つのノックピン３１４はそれぞれ結合部の一例である。

【0175】

第２支持部３２ｂを第１支持部３１ｂに装着する際には、第２支持部３２ｂを－Ｚ方向に下降させて、２つのノック孔３２２と２つのノックピン３１４とを嵌合させる。これにより第２支持部３２ｂを第１支持部３１ｂに装着することができる。

【0176】

血糖値測定装置１００ｂの構成により、第２支持部３２ｂの第１支持部３１ｂへの装着を容易に行うことができる。これ以外の効果は第１実施形態で説明したものと同様である。

【0177】

ここで、本実施形態で第２支持部３２ｂと第１支持部３１ｂとを結合させるための構成は各種変形が可能である。

【0178】

図１７は、図１６におけるＡ部の構成の変形例を示す図であり、（ａ）は第１変形例、（ｂ）は第２変形例、（ｃ）は第３変形例をそれぞれ示している。

【0179】

図１７（ａ）の例では、第１支持部３１ｂに２つのノック孔３１５を設け、この２つのノック孔３１５に１対１で対応する位置に、第２支持部３２ｂに２つのノックピン３２３を設けている。このような構成でも第２実施形態と同様の効果が得られる。ここで、ノック孔３１５は結合部の一例であり、ノックピン３２３は被結合部の一例である。

【0180】

図１７（ｂ）の例では、第１支持部３１ｂに３つのノックピン３１６を設けている。また、この３つのノックピン３１６は、第１支持部３１ｂの＋Ｚ方向側の面における中心Ｃに対して非対称な位置に設けられている。具体的には、３つのノックピンのうちの真ん中のノックピンから中心Ｃまでの距離と、３つのノックピンのうちの左側のノックピンから中心Ｃまでの距離とを異ならせている。これにより、真ん中のノックピンの位置は、中心Ｃに対して左側のノックピンの位置とは非対称になっている。

【0181】

一方、第２支持部３２ｂには、３つのノックピン３１６に１対１で対応する位置に、３つのノック孔３２４を設けている。ここで、ノックピン３１６は結合部の一例であり、ノック孔３２４は被結合部の一例である。また、３つのノックピン３１６は、複数の結合部の一例である。

【0182】

このような構成でも第２実施形態と同様の効果が得られる。また、３つのノックピン３１６のうちの少なくとも２つを、中心Ｃに対して非対称な位置に設けることで、第１支持部３１ｂに第２支持部３２ｂを装着する向きを間違わないようにすることができる。装着の向きを正しくすることで、第２支持部３２ｂが支持するＡＴＲプリズム１６の側面を生体Ｓが対向する側面とは反対側に配置することができ、これにより血糖値の測定を適切に行うことができる。

【0183】

図１７（ｃ）の例では、第１支持部３１ｂにラッチ付凸部３１７を設け、第２支持部３２ｂにラッチ付凹部３２５を設けている。ラッチ付凸部３１７に対するラッチ付凹部３２５の位置を合わせて第２支持部３２ｂを押し付けることで、ラッチ付凸部３１７とラッチ付凹部３２５とを結合し、第２支持部３２ｂを第１支持部３１ｂに装着することができる。なお、ラッチ付凸部３１７とラッチ付凹部３２５とのラッチは、ラッチ付凸部３１７を内側に向けて押すことで解除できる。

【0184】

このラッチ付凸部３１７は結合部の一例であり、ラッチ付凹部３２５は被結合部の一例である。このような構成でも第２実施形態と同様の効果が得られる。

【0185】

一方で、ＱＣＬ１１０からのプローブ光ＰをＡＴＲプリズム１６に導光する構成、及びＡＴＲプリズム１６を出射するプローブ光Ｐを光検出器１７に導光する構成にも、各種の変形が可能である。

【0186】

図１８は、このような導光部の変形例を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図１８の例では、第２支持部３２ｂにおける入射貫通孔３２７にレンズ１５５を設け、また出射貫通孔３２８にレンズ１５６を設けている。この構成により、ＡＴＲプリズム１６に到達するプローブ光Ｐの効率と、光検出器１７に到達するプローブ光Ｐの効率をより向上させることができる。

【0187】

また、図１９は、導光部の他の変形例を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図１９の例では、第２支持部３２ｂにおける入射貫通孔３２７に第３中空光ファイバ１５７を設け、また出射貫通孔３２８に第４中空光ファイバ１５８を設けている。また第１支持部３１ｂのＡＴＲプリズム１６へのプローブ光Ｐの入射側にレンズ１５９を設け、プローブ光Ｐの出射側にレンズ１６０を設けている。この構成でも、ＡＴＲプリズム１６に到達するプローブ光Ｐの効率と、光検出器１７に到達するプローブ光Ｐの効率を向上させることができる。

【0188】

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る血糖値測定装置１００ｃについて説明する。図２０は、血糖値測定装置１００ｃの構成の一例を説明する図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。図２０に示すように、血糖値測定装置１００ｃは第２支持部３２ｃを備え、第２支持部３２ｃは開放部３２６を備えている。

【0189】

ＡＴＲプリズム１６は－Ｙ方向側の側面を、第２支持部３２ｃに設けられた凹部１６ｖにおける＋Ｙ方向側の面に当接させて固定されている。開放部３２６は、第２支持部３２ｃに固定されたＡＴＲプリズム１６の下方（－Ｚ方向側）に設けられた空隙である。

【0190】

被検者の唇をＡＴＲプリズム１６に接触させる血糖値測定において、このような開放部３２６を設けることで、上唇を第１全反射面１６２に接触させるとともに下唇を開放部３２６に差し込んで第２全反射面１６３に接触させることができる。これにより、第２支持部３２ｃにブロック状部材を用いた場合にも、第１全反射面１６２及び第２全反射面１６３の両面に唇を接触させて血糖値を測定できる。なお、これ以外の効果は第１実施形態で説明したものと同様である。

【0191】

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。

【0192】

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。

【0193】

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、ＡＴＲ法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。

【0194】

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。

【0195】

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実施形態を適用可能である。

【0196】

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。

【符号の説明】

【0197】

１、１ａ 測定部
１００、１００ａ 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
１１０ ＱＣＬ（光源の一例）
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
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
１６１ 入射面
１６２ 第１全反射面
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 光源支持台
１８２ 光検出器支持台
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
２１５ データ取得部
２１６ データ収録部
２１７ 吸光度出力部
２２ 血糖値取得部
２２１ 生体情報出力部（出力部の一例）
３１ 第１支持部
３１１ 箱状部材
３１２ 背板
３１３ タップ孔（結合部の一例）
３１４ ノックピン（結合部の一例）
３１５ ノック孔（結合部の一例）
３１６ ノックピン（複数の結合部の一例）
３１７ ラッチ付凸部（結合部の一例）
３２ 第２支持部
３２１ 貫通孔（被結合部の一例）
３２２、３２４ ノック孔（被結合部の一例）
３２３ ノックピン（被結合部の一例）
３２５ ラッチ付凹部（被結合部の一例）
３２６ 開放部
５０１ ＣＰＵ
５０６ ディスプレイ
５１９ 検出Ｉ／Ｆ
Ｓ 生体（被測定物の一例）
Ｐ プローブ光
θ_０ 入射角度
θ_１～θ_４ 傾斜角
θ_Ｃ 臨界角
φ ブリュースター角

【先行技術文献】

【特許文献】

【0198】

【文献】特許５３７６４３９号公報

【文献】特開平０６－２８１５６８号公報

【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】