(57)【要約】【課題】複数の発光部の各々に供給する電流を個別に制御可能な照明装置を小型化する。【解決手段】近赤外光を出射する光源部であって、前記近赤外光のうち第１波長域の光を出射する第１発光部と、前記近赤外光のうち前記第１波長域とは異なる第２波長域の光を出射する第２発光部とを含む光源部と、前記第１発光部に電流を供給する第１給電部と、前記第１発光部に供給される電流に応じた電圧を増幅する増幅部と、前記増幅後の電圧に応じた電流を前記第２発光部に供給する第２給電部とを具備する照明装置。【選択図】図２
2018196569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外光を出射する光源部であって、前記近赤外光のうち第１波長域の光を出射する第１発光部と、前記近赤外光のうち前記第１波長域とは異なる第２波長域の光を出射する第２発光部とを含む光源部と、
前記第１発光部に電流を供給する第１給電部と、
前記第１発光部に供給される電流に応じた電圧を増幅する増幅部と、
前記増幅後の電圧に応じた電流を前記第２発光部に供給する第２給電部と
を具備する照明装置。
【請求項２】
前記光源部が出射する光のうち前記第１発光部が出射した光を抽出する抽出部を具備し、
前記第１給電部は、前記抽出部が抽出した光の強度に応じて、前記第１発光部に供給される電流を制御する制御部を含む
請求項１の照明装置。
【請求項３】
前記増幅部は、前記第１発光部に供給される電流の経路上に設置された抵抗素子の両端間の電圧を増幅する第１増幅部を含む
請求項１または請求項２の照明装置。
【請求項４】
前記光源部は、前記近赤外光のうち前記第１波長域および前記第２波長域とは異なる第３波長域の光を出射する第３発光部を含み、
前記増幅部は、前記第１増幅部による増幅後の電圧を増幅する第２増幅部と、前記第１増幅部による増幅後の電圧を増幅する第３増幅部と含み、
前記第２給電部は、前記第２増幅部による増幅後の電圧に応じた電流を前記第２発光部に供給し、
前記第３増幅部による増幅後の電圧に応じた電流を前記第３発光部に供給する第３給電部を具備する
請求項３の照明装置。
【請求項５】
前記第２増幅部と前記第３増幅部とは、前記第１増幅部による増幅後の電圧を異なる増幅率で増幅する
請求項４の照明装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかの照明装置と、
前記照明装置から出射して照射対象を通過した光の受光レベルに応じた検出信号を生成する受光装置と、
前記検出信号から生体情報を特定する特定部と
を具備する生体情報測定装置。
【請求項７】
近赤外光を出射する光源部であって、前記近赤外光のうち第１波長域の光を出射する第１発光部と、前記近赤外光のうち前記第１波長域とは異なる第２波長域の光を出射する第２発光部とを含む光源部を制御する制御方法であって、
前記第１発光部に電流を供給し、
前記第１発光部に供給される電流に応じた電圧を増幅し、
前記増幅後の電圧に応じた電流を前記第２発光部に供給する
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液晶ディスプレイのバックライトとして利用される発光装置が開示されている。発光装置は、複数の発光素子を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４２４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、複数の発光素子において発光効率等の特性が異なる場合があるため、複数の発光素子に供給する電流を発光素子毎に個別に制御したいという実情がある。しかし、発光素子に供給する電流を制御するための要素を各発光素子について個別に設けると、装置が複雑化するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、複数の発光部の各々に供給する電流を個別に制御可能な照明装置を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る照明装置は、近赤外光を出射する光源部であって、近赤外光のうち第１波長域の光を出射する第１発光部と、近赤外光のうち第１波長域とは異なる第２波長域の光を出射する第２発光部とを含む光源部と、第１発光部に電流を供給する第１給電部と、第１発光部に供給される電流に応じた電圧を増幅する増幅部と、増幅後の電圧に応じた電流を第２発光部に供給する第２給電部とを具備する。以上の構成では、第１発光部に供給される電流に応じた電圧が増幅され、その増幅後の電圧に応じた電流が第２発光部に供給されるので、第２発光部が出射した光の強度に応じて当該第２発光部に供給される電流を個別に制御する要素が不要になる。したがって、複数の発光部の各々に供給する電流を個別に制御可能な照明装置の小型化が可能になる。
【０００６】
本発明の好適な態様において、光源部が出射する光のうち第１発光部が出射した光を抽出する抽出部を具備し、第１給電部は、抽出部が抽出した光の強度に応じて、第１発光部に供給される電流を制御する制御部を含む。以上の構成では、第１発光部が出射した光の強度が変動し得る場合でも、第１発光部が出射する光の強度を所定値に維持することが可能になる。
【０００７】
本発明の好適な態様において、増幅部は、第１発光部に供給される電流の経路上に設置された抵抗素子の両端間の電圧を増幅する第１増幅部を含む。以上の構成では、第１発光部に供給される電流の経路上に設置された抵抗素子の両端間の電圧を増幅する。
【０００８】
本発明の好適な態様において、光源部は、近赤外光のうち第１波長域および第２波長域とは異なる第３波長域の光を出射する第３発光部を含み、増幅部は、第１増幅部による増幅後の電圧を増幅する第２増幅部と、第１増幅部による増幅後の電圧を増幅する第３増幅部と含み、第２給電部は、第２増幅部による増幅後の電圧に応じた電流を第２発光部に供給し、第３増幅部による増幅後の電圧に応じた電流を第３発光部に供給する第３給電部を具備する。以上の構成では、第２増幅部による増幅後の電圧に応じた電流が第２発光部に供給され、第３増幅部による増幅後の電圧に応じた電流が第３発光部に供給される。したがって、第２発光部に供給される電流と第３発光部とに供給される電流を個別に制御することが可能である。また、第２発光部の電流の制御と第３発光部の電流の制御とに第１増幅部が共用されるから、第２発光部と第３発光部との各々について第１増幅部を個別に設置した構成と比較して照明装置の小型化が可能である。
【０００９】
本発明の好適な態様において、第２増幅部と第３増幅部とは、第１増幅部による増幅後の電圧を異なる増幅率で増幅する。以上の構成では、第２増幅部と第３増幅部とは、第１増幅部による増幅後の電圧を異なる増幅率で増幅するから、第２発光部と第３発光部とに相異なる電流を供給することが可能である。
【００１０】
本発明の好適な態様に係る生体情報測定装置は、前述の何れかの態様に係る照明装置と、照明装置から出射して照射対象を通過した光の受光レベルに応じた検出信号を生成する受光装置と、検出信号から生体情報を特定する特定部とを具備する。前述の各態様に係る照明装置では、小型化が可能になる。ひいては、本発明の好適な態様に係る生体情報測定装置においても小型化が可能になる。
【００１１】
本発明の好適な態様に係る制御方法は、近赤外光を出射する光源部であって、近赤外光のうち第１波長域の光を出射する第１発光部と、近赤外光のうち第１波長域とは異なる第２波長域の光を出射する第２発光部とを含む光源部を制御する制御方法であって、第１発光部に電流を供給し、第１発光部に供給される電流に応じた電圧を増幅し、増幅後の電圧に応じた電流を第２発光部に供給する。以上の方法では、第１発光部に供給される電流に応じた電圧が増幅され、その増幅後の電圧に応じた電流が第２発光部に供給されるので、第２発光部が出射した光の強度に応じて当該第２発光部に供給される電流を個別に制御する要素が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における生体情報測定装置の構成図である。
【図２】照明装置の構成図である。
【図３】光源部に含まれる発光部の波長域を示す説明図である。
【図４】第１給電部における制御部の構成図である。
【図５】第１増幅部の構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態における照明装置の構成図である。
【図７】光源部に含まれる発光部の波長域を示す説明図である。
【図８】第２増幅部の構成図である。
【図９】第３増幅部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る生体情報測定装置１００の構成図である。第１実施形態の生体情報測定装置１００は、利用者の生体情報を非侵襲的に測定する生体計測器である。例えば、利用者の血糖値（血中グルコース濃度），ヘモグロビン濃度，血中酸素濃度，中性脂肪濃度等の各種の血液成分濃度が生体情報の好適例である。第１実施形態では、血糖値を生体情報として測定する。
【００１４】
図１に例示される通り、第１実施形態の生体情報測定装置１００は、光学検出装置１１と情報処理装置１３とを具備する。光学検出装置１１は、利用者の身体のうち測定対象となる部位（以下「測定部位」という）Ｍの状態に応じた検出信号Ｚを生成する光学センサーモジュールである。情報処理装置１３は、光学検出装置１１が生成した検出信号Ｚから利用者の生体情報を特定する。
【００１５】
図１に例示される通り、光学検出装置１１は、照明装置１１２と受光装置１１４とを具備する。照明装置１１２は、測定部位Ｍ（照射対象の例示）に光Ｌを照射する発光装置である。第１実施形態の照明装置１１２は、近赤外光（波長：９００ｎｍ〜１３００ｎｍ）を測定部位Ｍに照射する。
【００１６】
図２は、照明装置１１２の構成図である。図２に例示される通り、照明装置１１２は、光源部２０と光源制御部４０とを具備する。光源部２０は、近赤外光を出射する発光源である。第１実施形態の光源部２０は、近赤外光のうち所定の波長の範囲（以下「照射波長域」という）の光Ｌを測定部位Ｍに照射する。第１実施形態では、例えば照射波長域１１００ｎｍ〜１３００ｎｍの光Ｌが光源部２０により照射される。具体的には、光源部２０は、第１発光部２１と第２発光部２２とを含む。例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子が発光部として利用され得る。図３は、第１発光部２１および第２発光部２２の各々の波長域を示す説明図である。図３に例示される通り、第１発光部２１は、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1の光Ｌ1を出射し、第２発光部２２は、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1とは異なる第２波長域Ｗ2の光Ｌ2を出射する。なお、第１波長域Ｗ1と第２波長域Ｗ2とが異なるとは、波長域の全体が相互に重複しない場合だけでなく、図３に例示するように波長域の一部が相互に重複する場合も含む。第１発光部２１と第２発光部２２とは、同時に光を出射する。
【００１７】
照明装置１１２から出射した光Ｌ（Ｌ1およびＬ2）は、測定部位Ｍを通過して図１の受光装置１１４に到達する。受光装置１１４は、照明装置１１２から出射して照射対象（測定部位Ｍ）を通過した光Ｌの受光レベルに応じた検出信号Ｚを生成する。受光装置１１４は、光電変換層がＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウム砒素）で形成された受光素子を含んで構成され、照明装置１１２が出射する近赤外光を受光可能である。
【００１８】
図１の情報処理装置１３は、光学検出装置１１が生成した検出信号Ｚから生体情報を特定して、当該生体情報を利用者に提供するための機器である。第１実施形態の情報処理装置１３は、特定部１３２と表示部１３４とを具備する。特定部１３２は、検出信号Ｚから生体情報（血糖値）を特定する。具体的には、特定部１３２は、検出信号Ｚから吸光スペクトルを生成し、当該吸光スペクトルから血糖値を特定する。吸光スペクトルを利用した血糖値の特定には、例えば重回帰分析法等の公知の技術が任意に利用され得る。ＰＬＳ（Partial Least Squares）回帰分析法および独立成分分析法等が重回帰分析法として例示される。表示部１３４（例えば液晶表示パネル）は、特定部１３２が特定した血糖値を表示する。
【００１９】
図２の光源制御部４０は、光源部２０の発光を制御する。第１発光部２１の発光強度Ｓ1（例えば発光スペクトルの極大値）と第２発光部２２の発光強度Ｓ2とが目標の比率（以下「目標比率」という）になるように、光源制御部４０は光源部２０を制御する。ここで、生体情報を高精度に特定するためには、照射波長域にわたり発光強度を均一にしたいという実情がある。しかし、発光効率（供給電流と発光強度との関係）は第１発光部２１と第２発光部２２とで相違するから、各発光部の発光強度Ｓは、同じ電流値の電流を供給した場合でも発光部毎に相違する。そこで、第１実施形態では、図３に例示される通り、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第２発光部２２の発光強度Ｓ2が近づくように、第１発光部２１と第２発光部２２とに供給される電流を個別に制御する。すなわち、目標比率（Ｓ1：Ｓ2＝１：１）となるように、第１発光部２１と第２発光部２２とに供給される電流が制御される。
【００２０】
図２に例示される通り、第１実施形態の光源制御部４０は、抽出部４１と第１給電部４３と第１増幅部４４と第２給電部４６とを具備する。抽出部４１は、光源部２０が出射する光Ｌ（Ｌ1およびＬ2）のうち第１発光部２１が出射した光Ｌ1を抽出する。具体的には、抽出部４１は、第１発光部２１が出射した光Ｌ1および第２発光部２２が出射した光Ｌ2を測定部位Ｍに導き、第１発光部２１が出射した光Ｌ1のうち一部を抽出して第１給電部４３に導く。第１実施形態の抽出部４１は、反射素子４１３と光学フィルター４１５とを含んで構成される。
【００２１】
反射素子４１３は、光源部２０からの出射光Ｌを透過し、出射光Ｌのうち第１発光部２１が出射した光Ｌ1のうち一部を反射する。具体的には、反射素子４１３は、照射波長域の光Ｌを透過し、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1の光Ｌ1の一部を反射する。例えばビームスプリッターやダイクロイックミラー等が反射素子４１３として好適に利用される。反射素子４１３を透過した照射波長域の光Ｌは、測定部位Ｍに到達する。一方で、反射素子４１３で反射した第１波長域Ｗ1の反射光Ｌ1は、光学フィルター４１５に入射する。
【００２２】
光学フィルター４１５は、反射素子４１３で反射した反射光Ｌ1のうち、第１波長域Ｗ1よりも狭い範囲（例えば第２波長Ｗ1と重複しない範囲）の光Ｌ0を抽出するフィルター（例えばバンドパスフィルター）である。光学フィルター４１５で抽出された光Ｌ0は、第１給電部４３（受光部３１１）に到達する。
【００２３】
第１給電部４３は、第１発光部２１に電流Ｉ1を供給する。具体的には、第１給電部４３は、第１発光部２１から出射された光Ｌ1の強度に応じた電流Ｉ1を第１発光部２１に供給する。第１実施形態の第１給電部４３は、制御部４３１と供給部４３３とを具備する。制御部４３１は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1を制御する。具体的には、制御部４３１は、光Ｌ1のうち抽出部４１が抽出した光Ｌ0の強度に応じて、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1を制御する。図４は、制御部４３１の構成図である。図２および図４に例示される通り、制御部４３１は、受光部３１１と検出部３１３と比較部３１５と基準電圧発生部３１７とを具備する。
【００２４】
受光部３１１は、抽出部４１（光学フィルター４１５）が抽出した光Ｌ0を受光する。例えば第１波長域Ｗ1に高い感度を示すＩｎＧａＡｓまたはシリコン（Ｓｉ）等の半導体材料で光電変換層が形成された受光素子が受光部３１１として好適に利用される。
【００２５】
検出部３１３は、受光部３１１が受光した光Ｌ0の受光レベルに応じた電圧Ｖd1を生成する。図４に例示される通り、検出部３１３は、電流/電圧変換部７０と電圧増幅部８０とを具備する。電流/電圧変換部７０は、例えば演算増幅器７２と容量素子７４と抵抗素子７６とで構成されるトランスインピーダンスアンプであり、電流を電圧に変換する。具体的には、電流/電圧変換部７０は、抽出部４１が抽出した光Ｌ0の受光レベルに応じて受光部３１１に発生する電流を電圧Ｖa1に変換する。電圧増幅部８０は、例えば演算増幅器８２と３つの抵抗素子（８４，８６および８８）とを具備するアンプである。電圧増幅部８０は、電流/電圧変換部７０が生成した電圧Ｖa1を増幅して電圧Ｖd1を生成する。
【００２６】
比較部３１５は、検出部３１３が生成した電圧Ｖd1と基準電圧Ｖrefとを比較する比較器である。基準電圧Ｖrefは、基準電圧発生部３１７により比較器に供給される。基準電圧Ｖrefは、第１発光部２１に供給される所望の電流Ｉ1に応じて設定される。比較部３１５は、電圧Ｖd1と基準電圧Ｖrefとの比較結果に応じて変動する制御電圧Ｖc1を生成する。制御電圧Ｖc1は、電圧Ｖd1が基準電圧Ｖrefを上回るほど低下する一方で、電圧Ｖd1が基準電圧Ｖrefを下回るほど上昇する。なお、基準電圧Ｖrefは可変である。
【００２７】
図２の供給部４３３は、第１発光部２１に対する電流Ｉ1の供給を、制御部４３１（比較部３１５）が生成した制御電圧Ｖc1に応じて制御する。第１実施形態の供給部４３３は、図２に例示される通り、第１発光部２１に対する電流Ｉ1の供給を制御するスイッチ（例えばトランジスター）３３１と、電池等の電源３３２とを含んで構成される。電源３３２から第１発光部２１に供給される電流Ｉ1の経路上にスイッチ３３１が設置される。第１実施形態のスイッチ３３１の抵抗値は、制御電圧Ｖc1に応じて変化する。具体的には、スイッチ３３１は、制御電圧Ｖc1が高いほど抵抗値が低下する一方で、制御電圧Ｖc1が低いほど抵抗値が増大する。つまり、制御電圧Ｖc1が高いほど第１発光部２１に供給される電流Ｉ1は大きくなり、制御電圧Ｖc1が小さいほど第１発光部２１に供給される電流Ｉ1は小さくなる。すなわち、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1は、制御電圧Ｖc1に応じた電流Ｉ1に近づくように制御される。以上の説明から理解される通り、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1は、抽出部４１が抽出した光Ｌ0（つまり第１発光部２１が出射した光Ｌ1）の強度に応じて制御される。なお、実際には、第１発光部２１には、電流Ｉ1の変動を抑制する容量素子（図示略）が並列に接続され、電源３３２に供給される電流Ｉ1を制限するための抵抗素子（図示略）が直列に接続される。
【００２８】
図５は、第１増幅部４４の構成図である。第１増幅部４４は、例えば演算増幅器４４１と４つの抵抗素子（４４２，４４３，４４５および４４６）とで構成されるアンプであり、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じた電圧Ｖ0を増幅することで電圧Ｖh1を生成する。電圧Ｖh1は、接地電位を基準として生成される。第１増幅部４４で生成された電圧Ｖh1に応じた電流Ｉ2が第２発光部２２に供給される。第１実施形態の第１増幅部４４は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1の経路上に設置された抵抗素子５１０（抵抗値Ｒ）の両端間の電圧Ｖ0を所望の増幅率Ａで増幅することで、電圧Ｖh1を生成する。増幅率Ａは、以下の数式（１）で表現される。数式（１）から把握される通り、抵抗素子４４２の抵抗値Ｒdfと抵抗素子４４５の抵抗値Ｒdiとに応じて設定することが可能である。第１実施形態では、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第２発光部２２の発光強度Ｓ2が近づくような（すなわち目標比率「Ｓ1：Ｓ2＝１：１」となるような）電流Ｉ2が第２発光部２２に供給されるように、増幅率Ａが設定される。なお、図２では、第１発光部２１とスイッチ３３１との間に抵抗素子５１０を設置したが、抵抗素子５１０が設置される位置は図２の例示に限定されない。例えば電源３３２と第１発光部２１との間に抵抗素子５１０を設置することも可能である。
【数１】
2018196569.tif 000003
【００２９】
第１増幅部４４で生成された電圧Ｖh1は、図２の第２給電部４６に供給される。第２給電部４６は、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1に応じた電流Ｉ2を第２発光部２２に供給する。第１実施形態の第２給電部４６は、比較部４６１と供給部４６３とを具備する。比較部４６１は、電圧Ｖh1と、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2に応じた電圧Ｖb2とを比較する比較器である。電圧Ｖb2は、供給部４６３と抵抗素子５２０との間の電圧である。抵抗素子５２０は、例えば供給部４６３と接地線との間に接続される。抵抗素子５２０の抵抗値Ｒは、抵抗素子５１０の抵抗値Ｒと等しい。具体的には、比較部４６１は、電圧Ｖh1と電圧Ｖb2との比較結果に応じて変動する制御電圧Ｖc2を生成する。制御電圧Ｖc2は、電圧Ｖb2が電圧Ｖh1を上回るほど低下する一方で、電圧Ｖb2が電圧Ｖh1を下回るほど上昇する。
【００３０】
つまり、以下の数式（２）で表現される通り、電圧Ｖb2と電圧Ｖh1とが等しくなるように比較部４６１が動作する。電圧Ｖb2は、数式（２）の左辺から把握される通り、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2と抵抗素子５２０の抵抗値Ｒとの積である。他方、電圧Ｖh1は、数式（２）の右辺から把握される通り、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と抵抗素子５１０の抵抗値Ｒと増幅率Ａとの積である。上述した通り、抵抗素子５２０の抵抗値Ｒと抵抗素子５１０の抵抗値Ｒとは等しい。したがって、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と増幅率Ａとの積（Ｉ2＝Ｉ1×Ａ）である。
【数２】
2018196569.tif 000004
【００３１】
第２給電部４６の供給部４６３は、第２発光部２２に対する電流Ｉ2の供給を、比較部４６１が生成した制御電圧Ｖc2に応じて制御する。第１実施形態の供給部４６３は、図２に例示される通り、第２発光部２２に対する電流Ｉ2の供給を制御するスイッチ（例えばトランジスター）６３１と、電池等の電源６３２とを含んで構成される。電源６３２から第２発光部２２に供給される電流Ｉ2の経路上にスイッチ６３１が設置される。第１実施形態のスイッチ６３１の抵抗値は、制御電圧Ｖc2に応じて変化する。具体的には、スイッチ６３１は、制御電圧Ｖc2が高いほど抵抗値が低下する一方で、制御電圧Ｖc2が低いほど抵抗値が増大する。したがって、制御電圧Ｖc2が高いほど第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は大きくなり、制御電圧Ｖc2が小さいほど第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は小さくなる。すなわち、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は、第１増幅部４４で増幅された電圧Ｖh1に応じた電流に近づくように制御される。なお、実際には、第１発光部２１には、電流Ｉ2の変動を抑制する容量素子（図示略）が並列に接続され、電源６３２に供給される電流Ｉ2を制限するための抵抗素子（図示略）が直列に接続される。
【００３２】
以上の説明から理解される通り、第１発光部２１の発光強度Ｓ1と第２発光部２２の発光強度Ｓ2とが目標比率（Ｓ1：Ｓ2＝１：１）になるように制御されるので、照射波長域にわたり均一な光が光源部２０から測定部位Ｍに照射される。第１増幅部４４および第２給電部４６は、第１発光部２１に流れる電流Ｉ1に対応した電流Ｉ2を第２発光部２２に発生するカレントミラー回路として機能する。
【００３３】
第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じた電圧Ｖ0が増幅され、その増幅後の電圧Ｖh1に応じた電流Ｉ2が第２発光部２２に供給される。つまり、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じて制御される。したがって、第２発光部２２が出射した光Ｌ2の強度に応じて当該第２発光部２２に供給される電流Ｉ2を個別に制御する要素（例えば光源部２０が出射する光Ｌのうち第２発光部２２が出射した光Ｌ2を抽出する要素、および、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2を制御する要素）が不要になる。したがって、複数の発光部の各々に供給する電流を個別に制御可能な照明装置１１２（生体情報測定装置１００）の小型化が可能になる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００３５】
第１実施形態では、２つの発光部により測定部位Ｍを照射する構成を例示した。ここで、光源部２０の照射波長域にわたり発光強度を均一にするという観点からは、光源部２０に含まれる発光部の個数が多い構成がより好適である。そこで、第２実施形態では、３つの発光部で測定部位Ｍを照射する構成を例示する。
【００３６】
第２実施形態の生体情報測定装置１００は、第１実施形態と同様に、光学検出装置１１と情報処理装置１３とを具備する。光学検出装置１１における受光装置１１４と情報処理装置１３との構成および動作は、第１実施形態と同様である。
【００３７】
図６は、第２実施形態に係る光学検出装置１１における照明装置１１２の構成図である。第２実施形の照明装置１１２は、第１実施形態と同様に、光源部２０と光源制御部４０とを具備する。第２実施形態の光源部２０は、第１実施形態と同様に、照射波長域１１００ｎｍ〜１３００ｎｍの光を測定部位Ｍに照射する。具体的には、光源部２０は、第１発光部２１と第２発光部２２と第３発光部２３とを含む。図７は、第１発光部２１と第２発光部２２と第３発光部２３との各々の波長域を示す説明図である。図７に例示される通り、第１発光部２１は、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1の光Ｌ1を出射し、第２発光部２２は、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1とは異なる第２波長域Ｗ2の光Ｌ2を出射し、第３発光部２３は、照射波長域のうち第１波長域Ｗ1および第２波長域Ｗ2とは異なる第３波長域Ｗ3の光Ｌ3を出射する。３つの発光部は、同時に光を出射する。照明装置１１２から出射した光Ｌ（Ｌ1，Ｌ2およびＬ3）は、測定部位Ｍを通過して受光装置１１４に到達する。
【００３８】
第２実施形態の光源制御部４０は、第１発光部２１の発光強度Ｓ1と第２発光部２２の発光強度Ｓ2と発光強度Ｓ3とが目標比率になるように光源部２０を制御する。第２実施形態においても第１実施形態と同様に、光源部２０の照射波長域にわたり発光強度を均一にするという観点から、図７に例示される通り、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第２発光部２２の発光強度Ｓ2と第３発光部２３の発光強度Ｓ3とが近づくように、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2と第３発光部２３に供給される電流Ｉ3とを個別に制御する。すなわち、目標比率（Ｓ1：Ｓ2：Ｓ3＝１：１：１）になるように、第１発光部２１と第２発光部２２と第３発光部２３との各々に供給される電流が制御される。
【００３９】
図６に例示される通り、第２実施形態の光源制御部４０は、第１実施形態と同様の抽出部４１と第１給電部４３と第２給電部４６とに加えて、増幅部４００と第３給電部４９とを具備する。抽出部４１は、光源部２０が出射した光Ｌ（Ｌ1，Ｌ2およびＬ3）を測定部位Ｍに導き、第１発光部２１が出射した光Ｌ1のうち一部（光Ｌ0）を抽出して第１給電部４３に導く。第１給電部４３は、第１実施形態と同様に、抽出部４１が抽出した光Ｌ0の強度に応じた電流を第１発光部２１に供給する。
【００４０】
増幅部４００は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じた電圧Ｖ0を増幅する。図６に例示される通り、増幅部４００は、第１実施形態と同様の第１増幅部４４と、第２増幅部４７および第３増幅部４８とを具備する。第２実施形態の第１増幅部４４は、第１実施形態と同様に、抵抗素子５１０（抵抗値Ｒ）の両端間の電圧Ｖ0を所望の増幅率Ａで増幅することで、電圧Ｖh1を生成する。電圧Ｖh1は、接地電位を基準として生成される。第１増幅部４４で生成された電圧Ｖh1は、第２増幅部４７と第３増幅部４８とに共通に供給される。
【００４１】
図８は、第２増幅部４７の構成図である。第２増幅部４７は、例えば演算増幅器４７１と抵抗素子４７３と抵抗素子４７５とで構成されるアンプであり、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を増幅することで電圧Ｖh2を生成する。第２増幅部４７で生成された電圧Ｖh2に応じた電流Ｉ2が第２発光部２２に供給される。具体的には、第２増幅部４７は、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を所望の増幅率Ｂで増幅することで、電圧Ｖh2を生成する。増幅率Ｂは、以下の数式（３）で表現される。数式（３）から把握される通り、抵抗素子４７３の抵抗値Ｒf2と抵抗素子４７５の抵抗値Ｒi2とに応じて設定することが可能である。第２増幅部４７で生成された電圧Ｖh2は、第２給電部４６に供給される。
【数３】
2018196569.tif 000005
【００４２】
図２の第２給電部４６は、第２増幅部４７による増幅後の電圧Ｖh2に応じた電流Ｉ2を第２発光部２２に供給する。第２実施形態の第２給電部４６は、第１実施形態と同様に、比較部４６１と供給部４６３とを含む。第２実施形態の比較部４６１は、電圧Ｖh2と、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2に応じた電圧Ｖb2とを比較する比較器である。具体的には、比較部４６１は、電圧Ｖh2と電圧Ｖb2との比較結果に応じて変動する制御電圧Ｖc2を生成する。制御電圧Ｖc2は、電圧Ｖb2が電圧Ｖh2を上回るほど低下する一方で、電圧Ｖb2が電圧Ｖh2を下回るほど上昇する。
【００４３】
つまり、第２実施形態では、以下の数式（４）で表現される通り、電圧Ｖb2と電圧Ｖh2とが等しくなるように比較部４６１が動作する。電圧Ｖb2は、第１実施形態と同様に、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2と抵抗素子５２０の抵抗値Ｒとの積である。電圧Ｖh2は、数式（４）の右辺から把握される通り、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と抵抗素子５１０の抵抗値Ｒと増幅率Ａと増幅率Ｂとの積である。したがって、第２実施形態の第２発光部２２に供給される電流Ｉ2は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と増幅率Ａと増幅率Ｂとの積（Ｉ2＝Ｉ1×Ａ×Ｂ）である。すなわち、第２実施形態では、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第２発光部２２の発光強度Ｓ2が近づくような（つまり「Ｓ1：Ｓ2＝１：１」となるような）電流Ｉ2が第２発光部２２に供給されるように、増幅率Ａおよび増幅率Ｂが設定される。
【数４】
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【００４４】
第２給電部４６の供給部４６３は、第１実施形態と同様に、第２発光部２２に対する電流Ｉ2の供給を、比較部４６１が生成した制御電圧Ｖc2に応じて制御する。具体的には、供給部４６３は、スイッチ６３１の抵抗値を制御電圧Ｖc2に応じて変化させることで、第２増幅部４７で増幅された電圧Ｖh2に応じた電流に電流Ｉ2が近づくように制御する。
【００４５】
図９は、第３増幅部４８の構成図である。第３増幅部４８は、第２増幅部４７と同様に、例えば演算増幅器４８１と抵抗素子４８３と抵抗素子４８５とで構成されるアンプである。具体的には、第３増幅部４８は、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を増幅することで電圧Ｖh3を生成する。第３増幅部４８で生成された電圧Ｖh3に応じた電流Ｉ3が第３発光部２３に供給される。第２実施形態の第３増幅部４８は、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を所望の増幅率Ｃで増幅することで、電圧Ｖh3を生成する。増幅率Ｃは、以下の数式（５）で表現される。数式（５）から把握される通り、抵抗素子４８３の抵抗値Ｒf3と抵抗素子４８５の抵抗値Ｒi3とに応じて設定することが可能である。第３増幅部４８で生成された電圧Ｖh3は、第３給電部４９に供給される。
【数５】
2018196569.tif 000007
【００４６】
図６の第３給電部４９は、第３増幅部４８による増幅後の電圧Ｖh3に応じた電流Ｉ3を第３発光部２３に供給する。図６に例示される通り、第２実施形態の第３給電部４９は、第２給電部４６と同様に、比較部４９１と供給部４９３とを含む。第３給電部４９の比較部４９１は、電圧Ｖh3と、第３発光部２３に供給される電流Ｉ3に応じた電圧Ｖb3とを比較する比較器である。電圧Ｖb3は、供給部４９３と抵抗素子５３０との間の電圧である。抵抗素子５３０は、供給部４９３と接地線との間に接続される。抵抗素子５３０の抵抗値Ｒは、抵抗素子５１０の抵抗値Ｒおよび抵抗素子５２０の抵抗値Ｒと等しい。具体的には、比較部４９１は、電圧Ｖh3と電圧Ｖb3との比較結果に応じて変動する制御電圧Ｖc3を生成する。制御電圧Ｖc3は、電圧Ｖb3が電圧Ｖh3を上回るほど低下する一方で、電圧Ｖb3が電圧Ｖh3を下回るほど上昇する。
【００４７】
つまり、以下の数式（６）で表現される通り、電圧Ｖb3と電圧Ｖh3とが等しくなるように比較部４９１が動作する。電圧Ｖb3は、数式（６）の左辺から把握される通り、第３発光部２３に供給される電流Ｉ3と抵抗素子５３０の抵抗値Ｒとの積である。電圧Ｖh3は、数式（４）の右辺から把握される通り、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と抵抗素子５１０の抵抗値Ｒと増幅率Ａと増幅率Ｃとの積である。したがって、第３発光部２３に供給される電流Ｉ3は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1と増幅率Ａと増幅率Ｃとの積（Ｉ3＝Ｉ1×Ａ×Ｃ）である。すなわち、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第３発光部２３の発光強度Ｓ3が近づくような（つまり「Ｓ1：Ｓ3＝１：１」となるような）電流Ｉ3が第３発光部２３に供給されるように、増幅率Ａおよび増幅率Ｃが設定される。第２実施形態において、増幅率Ｂと増幅率Ｃとは相違する。つまり、第２増幅部４７と第３増幅部４８とは、第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を異なる増幅率で増幅する。
【数６】
2018196569.tif 000008
【００４８】
第３給電部４９の供給部４９３は、第３発光部２３に対する電流Ｉ3の供給を、比較部４９１が生成した制御電圧Ｖc3に応じて制御する。図６に例示される通り、供給部４９３は、第３発光部２３に対する電流Ｉ3の供給を制御するスイッチ（例えばトランジスター）９３１と、電池等の電源９３２とを含んで構成される。電源９３２から第３発光部２３に供給される電流Ｉ3の経路上にスイッチ９３１が設置される。スイッチ９３１の抵抗値は、制御電圧Ｖc3に応じて変化する。具体的には、スイッチ９３１は、制御電圧Ｖc3が高いほど抵抗値が低下する一方で、制御電圧Ｖc3が低いほど抵抗値が増大する。したがって、制御電圧Ｖc3が高いほど第３発光部２３に供給される電流Ｉ3は大きくなり、制御電圧Ｖc3が小さいほど第３発光部２３に供給される電流Ｉ3は小さくなる。すなわち、第３発光部２３に供給される電流Ｉ3は、第３増幅部４８で増幅された電圧Ｖh3に応じた電流に近づくように制御される。
【００４９】
以上の説明から理解される通り、第１発光部２１の発光強度Ｓ1と第２発光部２２の発光強度Ｓ2と第３発光部２３の発光強度Ｓ3とが目標比率（Ｓ1：Ｓ2：Ｓ3＝１：１：１）になるように、第１発光部２１と第２発光部２２と第３発光部２３との各々に供給される電流が制御されるので、照射波長域にわたり均一な光Ｌが光源部２０から測定部位Ｍに照射される。
【００５０】
第２実施形態においても第１実施形態と同様に、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2が第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じて制御されるので、第２発光部２２が出射した光Ｌ2の強度に応じて当該第２発光部２２に供給される電流Ｉ2を個別に制御する要素が不要になる。第３発光部２３に供給される電流Ｉ3を個別に制御する要素についても、電流Ｉ3が第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じて制御されるので不要になる。したがって、複数の発光部の各々に供給する電流を個別に制御可能な照明装置１１２（生体情報測定装置１００）の小型化が可能になる、という第１実施形態と同様の効果が実現される。
【００５１】
第２実施形態では特に、第２増幅部４７による増幅後の電圧Ｖh2に応じた電流Ｉ2が第２発光部２２に供給され、第３増幅部４８による増幅後の電圧Ｖh3に応じた電流Ｉ3が第３発光部２３に供給される。したがって、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2と第３発光部２３とに供給される電流Ｉ3を個別に制御することが可能である。ひいては、第２発光部２２と第３発光部２３との発光効率が相違する場合でも、各発光部の発光強度を所望の目標比率にすることができる。また、第２発光部２２の電流Ｉ2の制御と第３発光部２３の電流Ｉ3の制御とに第１増幅部４４が共用されるから、第２発光部２２と第３発光部２３との各々について第１増幅部４４を個別に設置する構成と比較して照明装置１１２の小型化が可能である。なお、第１増幅部４４で増幅後の電圧Ｖh1を第１発光部２１以外の複数の発光部で個別に増幅する第２実施形態の構成は、光源部２０に含まれる発光部の個数が３個以上の場合にも適用し得る。
【００５２】
＜変形例＞
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。
【００５３】
（１）前述の各形態では、第１発光部２１から出射された光Ｌ1の強度に応じた電流Ｉ1を第１発光部２１に供給する構成を例示したが、第１発光部２１に供給する電流Ｉ1を制御する構成（つまり抽出部４１および第１給電部４３の制御部４３１）は本発明において必須ではない。第１給電部４３の電源３３２から一定の電流値の電流Ｉ1を第１発光部２１に供給することも可能である。ただし、第１発光部２１に供給する電流Ｉ1を制御する前述の各形態の構成によれば、第１発光部２１が出射した光Ｌ1の強度が変動し得る場合でも、第１発光部２１が出射する光Ｌ1の強度を所定値に維持することが可能になる。
【００５４】
（２）前述の各形態では、第１増幅部４４は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1の経路上に設置された抵抗素子５１０の両端間の電圧Ｖ0を増幅したが、第１発光部２１が増幅する電圧は抵抗素子５１０の両端間の電圧Ｖ0に限定されない。例えば第１発光部２１の両端間の電圧を第１増幅部４４が増幅することも可能である。つまり、第１増幅部４４は、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じた電圧を増幅する要素に相当する。
【００５５】
（３）第１実施形態では、第１発光部２１の発光強度Ｓ1と第２発光部２２の発光強度Ｓ2とが目標比率（Ｓ1：Ｓ2＝１：１）になるように制御したが、目標比率は任意に設定することが可能である。ただし、光源部２０の照射波長域を均一にする観点からは、目標比率（Ｓ1：Ｓ2＝１：１）となるように制御する構成が好適である。また、第２実施形態においても、第１発光部２１の発光強度Ｓ1と第２発光部２２の発光強度Ｓ2と第３発光部２３の発光強度Ｓ3との目標比率は任意に設定することが可能である。
【００５６】
（４）第２実施形態では、第２増幅部４７と第３増幅部４８とは第１増幅部４４による増幅後の電圧Ｖh1を異なる増幅率で増幅したが、第２増幅部４７と第３増幅部４８とが同等の増幅率で電圧Ｖh1を増幅することも可能である。同等の増幅率で電圧Ｖh1を増幅した場合、第２発光部２２に供給される電流Ｉ2と第３発光部２３に供給される電流Ｉ3とは同等になる。ただし、第２増幅部４７と第３増幅部４８とで異なる増幅率で電圧Ｖh1を増幅する前述の各実施形態の構成によれば、第２発光部２２と第３発光部２３とに相異なる電流を供給することが可能である。なお、第２発光部２２の電流Ｉ2と第３発光部２３の電流Ｉ3とを同等にする場合、第２増幅部４７および第３増幅部４８の何れか一方を省略することも可能である。第２増幅部４７または第３増幅部４８で電圧Ｖh1を増幅した電圧が第２給電部４６と第３給電部４９とに供給される。
【００５７】
（５）第１実施形態では、第１増幅部４４により増幅後の電圧Ｖh1を第２給電部４６に供給したが、例えば電圧Ｖh1を増幅率Ｂで増幅する第２実施形態と同様の第２増幅部４７を第１増幅部４４と第２給電部４６との間に設けることも可能である。第１増幅部４４と第２増幅部４７とを具備する構成では、第１発光部２１の発光強度Ｓ1に第２発光部２２の発光強度Ｓ2が近づくような電流Ｉ2が第２発光部２２に供給されるように、増幅率Ａおよび増幅率Ｂが設定される。
【００５８】
（６）前述の各形態では、生体情報測定装置１００は生体情報の表示をしたが、生体情報測定装置１００において生体情報の表示は必須ではない。例えば、生体情報測定装置１００と通信可能な端末装置（例えばスマートフォン）に特定した生体情報を送信して、端末装置の表示部１３４で生体情報を表示することも可能である。つまり、生体情報測定装置１００において表示部１３４は、省略され得る。また、特定部１３２および表示部１３４の一方または双方を端末装置に設けた構成（例えば端末装置で実行されるアプリケーションで実現される構成）も採用され得る。以上の説明から理解される通り、生体情報測定装置１００は、相互に別体で構成された複数の装置でも実現され得る。
【００５９】
（７）本発明は、照明装置１１２の制御方法としても特定され得る。具体的には、本発明の好適な態様の制御方法は、近赤外光を出射する光源部２０であって、近赤外光のうち第１波長域Ｗ1の光を出射する第１発光部２１と、近赤外光のうち第１波長域Ｗ1とは異なる第２波長域Ｗ2の光を出射する第２発光部２２とを含む光源部２０を制御する制御方法であって、第１発光部２１に電流Ｉ1を供給し、第１発光部２１に供給される電流Ｉ1に応じた電圧Ｖ0を増幅し、増幅後の電圧Ｖh1に応じた電流Ｉ2を第２発光部２２に供給する。
【符号の説明】
【００６０】
１００…生体情報測定装置、１１…光学検出装置、１１２…照明装置、１１４…受光装置、１３…情報処理装置、１３２…特定部、１３４…表示部、２０…光源部、２１…第１発光部、２２…第２発光部、２３…第３発光部、４０…光源制御部、４１…抽出部、４３…第１給電部、４４…第１増幅部、４６…第２給電部、４７…第２増幅部、４８…第３増幅部、４９…第３給電部、４１３…反射素子、４１５…光学フィルター、４３１…制御部、４３３，４６３，４９３…供給部、３１１…受光部、３１３…検出部、３１５，４６１，４９１…比較部、３１７…基準電圧発生部、３３１，６３１，９３１…スイッチ、３３２，６３２，９３２…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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