(57)【要約】      （修正有）【課題】均一な試料を作成することが困難な被測定物であっても、被測定物の光学定数をより簡便に測定することが可能な光学定数測定装置を提供する。【解決手段】被測定物に対して照射される所定波長の照射光を出射する光源部１０と、照射光を被測定物へと送光する送光用光ファイバ２０３、及び、被測定物からの照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバ２０５Ａ〜Ｃが、送光用光ファイバと一つの受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされたバンドルファイバ２０１を有し、バンドルファイバの一方の端部が被測定物に対して当接される測定プローブ２０と、複数の受光用光ファイバで受光された照射光の戻り光の強度を、それぞれの受光用光ファイバごとに検出する検出部３０と、それぞれの受光用光ファイバでの戻り光の強度の検出値を用いて、被測定物の光学定数を算出する演算処理部４０と、を備える。【選択図】図６
2018187143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に対して照射される所定波長の照射光を出射する光源部と、
前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされたバンドルファイバを有し、前記バンドルファイバの一方の端部が前記被測定物に対して当接される測定プローブと、
前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出する検出部と、
前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出する演算処理部と、
を備える、光学定数測定装置。
【請求項２】
前記送光用光ファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、それぞれの前記受光用光ファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、の合計断面積は、前記バンドルファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積に対して、５６％以下である、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項３】
前記送光用光ファイバとそれぞれの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離は、５ｍｍ以下である、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項４】
前記バンドルファイバの口径は、１ｃｍ以下である、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項５】
前記送光用光ファイバが、更に、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する受光用光ファイバとしても用いられる、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項６】
前記演算処理部は、前記光学定数として、少なくとも前記被測定物の吸収係数及び散乱係数を算出する、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項７】
前記演算処理部は、前記光学定数として、更に、前記被測定物の屈折率及び異方性パラメータの少なくとも何れかを算出する、請求項６に記載の光学定数測定装置。
【請求項８】
前記演算処理部は、前記光学定数をモンテカルロ法により算出する、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項９】
前記演算処理部は、前記光学定数を変化させながら、モンテカルロ法により前記複数の受光用光ファイバに到達する前記戻り光の強度を算出し、前記検出部により検出された前記戻り光の強度の検出値を与える前記光学定数の設定値を、前記被測定物の前記光学定数とする、請求項８に記載の光学定数測定装置。
【請求項１０】
前記被測定物は、生体組織である、請求項１に記載の光学定数測定装置。
【請求項１１】
光源部から被測定物に対して、所定波長の照射光を出射することと、
前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされている測定プローブを用いて、前記測定プローブの一方の端部を前記被測定物に対して当接することと、
検出部により、前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出することと、
前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出することと、
を含む、光学定数測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学定数測定装置及び光学定数測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織を傷つけることなく、内部の構造や代謝を計測する技術は、医学及び生物学にとって重要である。近年、近赤外光が生体を透過しやすいことを利用して、生体組織中の酸素濃度や脳の活動の様子を、非侵襲かつ光学的に計測できるようになってきた。
【０００３】
ここで、生体組織は、光吸収を伴う散乱体であることが知られており、吸収係数や散乱係数といった光学定数が、生体組織の見え方や、生体組織に対して照射された照射光の挙動を決めている。そのため、各生体組織の光学定数について、様々な検討がなされている（例えば、以下の非特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｗａｉ−Ｆｕｎｇ  Ｃｈｅｏｎｇ，Ｓｃｏｔｔ  Ａ．Ｐｒａｈｌ  ａｎｄ  Ａｓｈｌｅｙ  Ｊ．Ｗｅｌｃｈ，“Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｏｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｔｉｓｓｕｅｓ”，Ｖｏ．２６  Ｎｏ．１２（１９９０），ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｑｕａｎｔｕｍ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｐｐ．２１６６−２１８５．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記非特許文献１に開示されているような光学定数の測定方法や算出方法においては、厚さを規定した試料に光を照射し、反射した全光量及び透過した全光量から反射率及び透過率を測定し、得られた反射率及び透過率をもとにモンテカルロ法を用いて、光学定数（特に、吸収係数及び散乱係数）を算出することが一般的である。この際、反射率及び透過率を正確に測定するためには、均一な厚みの試料を準備するとともに、積分球を用いて反射光量及び透過光量を測定しなければならなかった。
【０００６】
積分球を用いた反射率の測定では、試料を出来る限り大きく作成したとしても、微妙な光量の差を測定しなければならず、反射率の測定誤差を小さくすることは、困難であった。特に、生体試料の場合、組織の大きさ自体が限られるため、均一な厚みを有する大面積の測定片を作成することは極めて難しく、測定誤差とともに、試料の作成手順も煩雑なものとなっていた。
【０００７】
また、生体組織は、多層構造を有していることが多い。そのため、均一な試料を作成することは難しく、また、厚さを変えた試料では、厚さ毎に異なる組織が試料中に含まれてしまう。その結果、表皮側から見た外観とは異なる光学定数が算出されることも多く、算出された光学定数は、試料表面からの反射画像を必ずしも再現するものではなかった。
【０００８】
このように、例えば生体組織のような均一な試料を作成することが困難な被測定物であっても、被測定物の光学定数をより簡便かつ正確に測定することが可能な方法が希求されている状況にある。
【０００９】
そこで、本開示では、上記事情に鑑みて、均一な試料を作成することが困難な被測定物であっても、被測定物の光学定数をより簡便に測定することが可能な、光学定数測定装置及び光学定数測定方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示によれば、被測定物に対して照射される所定波長の照射光を出射する光源部と、前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされたバンドルファイバを有し、前記バンドルファイバの一方の端部が前記被測定物に対して当接される測定プローブと、前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出する検出部と、前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出する演算処理部と、を備える、光学定数測定装置が提供される。
【００１１】
また、本開示によれば、光源部から被測定物に対して、所定波長の照射光を出射することと、前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされている測定プローブを用いて、前記測定プローブの一方の端部を前記被測定物に対して当接することと、検出部により、前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出することと、前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出することと、を含む、光学定数測定方法が提供される。
【００１２】
本開示によれば、光源部は、被測定物に対して所定波長の照射光を出射し、測定プローブは、バンドルファイバの一方の端部が被測定物に対して当接され、検出部は、複数の受光用光ファイバで受光された照射光の戻り光の強度をそれぞれ検出し、演算処理部は、それぞれの受光用光ファイバでの戻り光の強度の検出値を用いて、被測定物の光学定数を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本開示によれば、均一な試料を作成することが困難な被測定物であっても、被測定物の光学定数をより簡便に測定することが可能となる。
【００１４】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は、本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の実施形態に係る光学定数測定装置の全体構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図３Ａ】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図３Ｂ】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図３Ｃ】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【図６】同実施形態に係る光学定数測定装置の構成例を模式的に示した説明図である。
【図７】同実施形態に係る光学定数測定装置の構成例を模式的に示した説明図である。
【図８】同実施形態に係る光学定数測定装置の構成例を模式的に示した説明図である。
【図９】同実施形態に係る光学定数測定装置の構成例を模式的に示した説明図である。
【図１０】同実施形態に係る光学定数測定装置が有する演算処理部の構成の一例を示したブロック図である。
【図１１】同実施形態に係る光学定数測定方法の流れの一例を示した流れ図である。
【図１２】同実施形態に係る光学定数測定方法におけるモンテカルロ計算について説明するための説明図である。
【図１３】同実施形態に係る光学定数測定方法におけるモンテカルロ計算の流れの一例を示した流れ図である。
【図１４】同実施形態に係る演算処理部のハードウェア構成の一例を示したブロック図である。
【図１５】実施例１及び実施例２で用いた測定プローブについて説明するための説明図である。
【図１６Ａ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１６Ｂ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１６Ｃ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１７Ａ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１７Ｂ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１７Ｃ】実施例１の結果を示したグラフ図である。
【図１８Ａ】実施例２の結果について説明するための説明図である。
【図１８Ｂ】実施例２の結果について説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明者らによる検討について
２．実施形態
２．１．光学定数測定装置の構成について
２．２．光学定数測定方法の流れについて
２．３．演算処理部のハードウェア構成について
２．４．実施例
【００１８】
（本発明者らによる検討について）
先だって言及したように、従来、生体組織の吸収係数及び散乱係数は、厚さを規定した試料に光を照射して、反射光量及び透過光量の測定結果から反射率及び透過率を特定し、得られた反射率及び透過率に基づきモンテカルロ法を用いて算出されていた。反射率及び透過率を出来るだけ正確に測定するためには、均一な厚みの試料を作成するとともに、積分球を用いる必要があった。
【００１９】
積分球を用いた反射率の測定では、試料を出来る限り大きく作成したとしても、積分球の内面積に対して試料面積はごくわずかにすぎず、微妙な光量の差を測定しなければならない。そのため、積分球を用いた場合であっても、反射率の測定誤差を小さくすることは、困難であった。特に、生体試料の場合、組織の大きさ自体が限られるため、均一な厚みを有する大面積の測定片を作成することは極めて難しく、測定誤差とともに、試料の作成手順も煩雑なものとなっていた。
【００２０】
また、生体組織は、例えば皮膚が表皮、真皮、皮下組織、筋層という４層から構成されているように、多層構造を有していることが多い。そのため、均一な試料を作成することは難しく、また、厚さを変えた試料では、厚さ毎に異なる組織が試料中に含まれてしまう。その結果、表皮側から見た外観とは異なる光学定数が算出されることも多く、算出された光学定数は、試料表面からの反射画像を必ずしも再現するものではなかった。
【００２１】
被測定物の光学的特性を表す光学定数の一種である異方性及び屈折率は、生体材料でほぼ一定と仮定することが多い。そのため、被測定物（特に、生体組織）の光学的特性を規定する光学定数のうち散乱係数及び吸収係数を定めるためには、少なくとも２つの異なる条件での測定値を利用することとなる。
【００２２】
積分球による測定では、（１）同一試料について、透過率及び反射率を同時に求める、（２）異なる膜厚の透過率を測定する、等のように、少なくとも２つ以上の測定値を求める必要があり、測定に際しての試料作成は困難であって、再現性が得られなかった。
【００２３】
一方、これまで、脳の活動状態を血行測定によって判別することに主眼が置かれてきた近赤外光による組織測定技術では、頭蓋を経た深部の血行状態を再現することに重点が置かれ、微小組織の光学定数の測定・算出を目的としていない。そのため、微小領域で同時に２つ以上の異なる条件で有為なデータを計測する方法については、一切提示されていない。
【００２４】
特に、大きく均一な試料の切り出しが難しい生体組織については、試料を切り出す必要がなく、より簡便に光学定数を測定・算出可能な方法が希求されている。また、外見を模した疑似組織を作成する場合には、外部から撮像した際に外観が再現できることが求められており、均一な組織の光学定数だけでなく、外観を再現するための光学定数の算出が求められている。
【００２５】
本発明者らは、上記事情に鑑みて鋭意検討を行った結果、以下で詳述するような本開示の実施形態に係る光学定数測定装置及び光学定数測定方法を完成するに至った。以下、本開示の実施形態に係る光学定数測定装置及び光学定数測定方法について、詳細に説明する。
【００２６】
（実施形態）
＜光学定数測定装置の構成について＞
以下では、まず、本開示の実施形態に係る光学定数測定装置の構成について説明する。
本実施形態に係る光学定数測定装置は、被測定物に対して所定波長の光を照射し、被測定物からの照射光の戻り光の強度を測定することで、被測定物の光学定数を測定する装置である。本実施形態に係る光学定数測定装置は、光学定数として、少なくとも、被測定物Ｓの散乱係数及び吸収係数を測定する。また、本実施形態に係る光学定数測定装置は、光学定数として、更に、被測定物Ｓの屈折率及び異方性パラメータの少なくとも何れかを測定することも可能である。
【００２７】
ここで、本実施形態に係る光学定数測定装置が用いられる被測定物については、特に限定されるものではなく、様々な物質を被測定物とすることが可能であり、非生物体だけでなく、生物体についても被測定物とすることが可能である。特に、本実施形態に係る光学定数測定装置は、ある生物体の生体部位を構成している生物組織等といった、生体材料を被測定物とすることが可能である。
【００２８】
［光学定数測定装置の全体構成］
図１は、本実施形態に係る光学定数測定装置の構成の一例を模式的に示したブロック図である。本実施形態に係る光学定数測定装置１は、図１に示したように、光源部１０と、測定プローブ２０と、検出部３０と、演算処理部４０と、を主に備える。
【００２９】
光源部１０は、上記のような被測定物Ｓに対して照射される、所定波長の照射光を出射する。かかる光源部１０は、所定波長の照射光を出射する照射光光源（図示せず。）を主に有しており、更に、各種のレンズやミラーなどといった公知の光学素子を有していても良い。
【００３０】
本実施形態に係る光源部１０が有する照射光光源は、特に限定されるものではなく、各種のレーザや、発光ダイオードなどといった、公知の各種の光源を利用することが可能である。光源部１０から出射される照射光の波長についても、特に限定されるものではなく、紫外光帯域に属する波長から近赤外光帯域に属する波長まで、被測定物Ｓの種別に応じて、任意の波長を適宜選択することが可能である。また、光源部１０から出射される照射光は、連続光であってもよいし、パルス光であってもよい。また、光源部１０から出射される照射光に変調をかけてチョップ光としてもよい。
【００３１】
光源部１０から出射した照射光は、測定プローブ２０へと導光される。測定プローブ２０は、以下で詳述するように、照射光を被測定物Ｓへと送光する送光用光ファイバ、及び、被測定物Ｓからの照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、送光用光ファイバと一つの受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされたバンドルファイバを有している。測定プローブ２０が有するバンドルファイバの一方の端部は、被測定物Ｓに対して当接され、被測定物Ｓに対して照射光が照射されるとともに、被測定物Ｓからの照射光の戻り光を、後述する検出部３０へと導光する。
【００３２】
この測定プローブ２０の構成については、以下で改めて詳細に説明する。
【００３３】
測定プローブ２０により導光された、被測定物Ｓからの照射光の戻り光は、検出部３０によって検出されて、照射光の戻り光の強度が測定される。かかる検出部３０は、光源部１０から出射された照射光の波長に対応する各種の検出器（図示せず。）を少なくとも有しており、複数の受光用光ファイバで受光された照射光の戻り光の強度を、それぞれの受光用光ファイバごとに、互いに区別して検出する。また、照射光の戻り光の強度が微弱である場合、かかる検出部３０として、微弱信号を検出するための検出機構が更に設けられても良い。このような微弱信号の検出機構については、特に限定されるものではなく、例えばロックインアンプ等のような公知の各種検出機構を適宜利用することが可能である。
【００３４】
検出部３０により検出された、それぞれの受光用光ファイバでの戻り光の強度の検出値に関するデータは、演算処理部４０へと出力される。演算処理部４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等により実現される。演算処理部４０は、光源部１０及び検出部３０の稼働状態を制御する制御部として機能する。また、演算処理部４０は、検出部３０により検出された、それぞれの受光用光ファイバでの戻り光の強度の検出値を用いて、被測定物Ｓの光学定数を算出する。
【００３５】
この演算処理部４０の詳細な構成についても、以下で改めて説明する。
【００３６】
以上、本実施形態に係る光学定数測定装置１の全体構成について説明した。
【００３７】
［測定プローブ２０について］
続いて、図２〜図５を参照しながら、本実施形態に係る測定プローブ２０について、詳細に説明する。図２〜図５は、本実施形態に係る光学定数測定装置が有する測定プローブについて説明するための説明図である。
【００３８】
図２は、本実施形態に係る測定プローブ２０の端面の様子を模式的に示したものである。本実施形態に係る測定プローブ２０は、図２に模式的に示したように、複数の光ファイバがバンドルされたバンドルファイバ２０１を有している。このバンドルファイバ２０１には、光源部１０から出射された照射光を被測定物Ｓへと送光する送光用光ファイバ２０３と、被測定物Ｓからの照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバ２０５Ａ，・・・，２０５Ｎ（以下、複数の受光用光ファイバをまとめて、受光用光ファイバ２０５と表記することがある。）と、がバンドルされている。
【００３９】
ここで、本実施形態に係る測定プローブ２０に用いられる光ファイバは、特に限定されるものではなく、照射光として用いられている波長の光を導光可能なものであれば、公知の任意の光ファイバを用いることが可能である。また、光ファイバの種別についても、特に限定されるものではなく、シングルモード光ファイバを用いることも可能であるし、マルチモード光ファイバを用いることも可能である。ただ、被測定物Ｓに応じて照射光の波長を変更したり、光学定数の測定とあわせて他の測定を同時に実施したりすることが考えられるため、測定プローブ２０に用いられる光ファイバは、マルチモード光ファイバであることが好ましい。
【００４０】
本実施形態に係る受光用光ファイバ２０５の本数については、被測定物Ｓの光学定数として少なくとも散乱係数及び吸収係数の２つを算出するために２つ以上の異なる条件での戻り光の検出値が必要となるため、２本以上とする。また、受光用光ファイバ２０５の本数をより多くすることで、より精密に光学定数を測定することが可能となるため、好ましい。
【００４１】
本実施形態に係る測定プローブ２０では、上記のような送光用光ファイバ２０３と複数の受光用光ファイバ２０５とが、送光用光ファイバ２０３とある一つの受光用光ファイバ２０５との間の離隔距離（例えば、各光ファイバの光軸中心間距離）として互いに異なる２以上の値が存在するように、バンドルされている。図２に示したバンドル例では、図から明らかなように、送光用光ファイバ２０３と受光用光ファイバ２０５Ａとの間の離隔距離（光軸中心間距離）と、送光用光ファイバ２０３と受光用光ファイバ２０５Ｎとの間の離隔距離（光軸中心間距離）とは、互いに相違した値となる。
【００４２】
送光用光ファイバ２０３の端部から被測定物Ｓに対して入射した照射光は、被測定物Ｓ内で散乱及び吸収を繰り返しながら被測定物Ｓ内へと浸透していき、照射光の戻り光が、複数の受光用光ファイバ２０５の何れかにより検出される。この際、より深い位置まで到達した照射光の戻り光ほど、送光用光ファイバ２０３から離れた位置で検出される。従って、本実施形態に係る測定プローブ２０では、複数の受光用光ファイバ２０５が、送光用光ファイバ２０３と少なくとも２つ以上の異なる位置関係（距離や方向等）となるようにバンドルされることで、異なる深さまで到達した照射光の戻り光を、同時に検出することが可能となる。これにより、従来積分球を用いる測定で実施されていたような、異なる厚みの試料を用いた測定と同様の測定結果を、本実施形態に係る測定プローブ２０を用いることで簡便に取得することができる。
【００４３】
測定プローブ２０における送光用光ファイバ２０３と複数の受光用光ファイバ２０５との配置方法については、特に限定されるものではなく、上記のような位置関係に関する条件が満たされるものであれば、任意の配置方法を採用することが可能である。
【００４４】
例えば図２及び図３Ａに示したように、送光用光ファイバ２０３と複数の受光用光ファイバ２０５とを、一列に連なるように配置することが可能である。図３Ａに示した配置の場合、送光用光ファイバとある一つの受光用光ファイバとの間の離隔距離として、（１）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２０７間の離隔距離ｄ１、（２）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２０９間の離隔距離ｄ２、（３）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２１１間の離隔距離ｄ３という、３種類の離隔距離が存在する。
【００４５】
図３Ｂに示した例では、送光用光ファイバ２０３を囲むように、４本の受光用光ファイバ２０７Ａ〜２０７Ｄと、４本の受光用光ファイバ２０９Ａ〜２０９Ｄという、計８本の受光用光ファイバが配置されている。図３Ｂに示した配置の場合、４本の受光用光ファイバ２０７Ａ〜２０７Ｄは、送光用光ファイバ２０３からの離隔距離が互いに等しくなり、かつ、４本の受光用光ファイバ２０９Ａ〜２０９Ｄは、送光用光ファイバ２０３からの離隔距離が互いに等しくなる。また、配置から明らかなように、４本の受光用光ファイバ２０７Ａ〜２０７Ｄについての離隔距離と、４本の受光用光ファイバ２０９Ａ〜２０９Ｄについての離隔距離とは、互いに相違する。
【００４６】
図３Ｃに示した例においても、送光用光ファイバ２０３と、８本の受光用光ファイバと、が配置されているが、図３Ｃに示した配置例では、送光用光ファイバ２０３を起点として、８本の受光用光ファイバが２次元的に配置されている。図３Ｃに示した例の場合、２本の受光用光ファイバ２０７Ａ，２０７Ｂは、送光用光ファイバ２０３からの離隔距離が互いに等しくなり、２本の受光用光ファイバ２１１Ａ，２１１Ｂは、送光用光ファイバ２０３からの離隔距離が互いに等しくなり、２本の受光用光ファイバ２１３Ａ，２１３Ｂは、送光用光ファイバ２０３からの離隔距離が互いに等しくなる。また、かかる配置の場合、（１）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２０７Ａ，２０７Ｂ間の離隔距離、（２）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２０９間の離隔距離、（３）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２１１Ａ，２１１Ｂ間の離隔距離、（４）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２１３Ａ，２１３Ｂ間の離隔距離、（５）送光用光ファイバ２０３−受光用光ファイバ２１５間の離隔距離という、５種類の離隔距離が存在する。
【００４７】
ここで、本実施形態に係る測定プローブ２０において、送光用光ファイバ２０３とそれぞれの受光用光ファイバ２０５との間の離隔距離は、０ｍｍ超過５ｍｍ以下であることが好ましい。換言すれば、送光用光ファイバ２０３と受光用光ファイバ２０５との間の離隔距離の最大値は、５ｍｍ以下であることが好ましい。かかる離隔距離が５ｍｍ以下となることで、例えば、皮膚に存在するホクロを被測定物Ｓとする場合にホクロの部分のみを測定する等のように、被測定物Ｓについてのほぼ同一の部位について測定を行うことが可能となる。
【００４８】
また、被測定物Ｓについてのほぼ同一の部位について測定を行うことをより容易なものとするために、図２〜図３Ｃに示したようなバンドルファイバ２０１は、その口径が０．５ｃｍ以上１ｃｍ以下であることが好ましい。また、バンドルファイバ２０１の口径が０．５ｃｍ以上１ｃｍ以下となることで、測定プローブ２０を被測定物Ｓに対して垂直に当接させることが容易となるとともに、測定プローブ２０の把持性が向上し、本実施形態に係る光学定数測定装置１の使用者は、より容易に測定プローブ２０をハンドリングすることが可能となる。
【００４９】
以上説明したような測定プローブ２０は、その一方の端部が平面となっており、図４に模式的に示したように、平面状の端部が被測定物Ｓに当接される。ここで、送光用光ファイバ２０３と複数の受光用光ファイバ２０５とをより確実に被測定物Ｓに接触させるために、バンドルファイバ２０１は、図４に模式的に示したように、被測定物Ｓに対してなるべく垂直となるように押しあてられることが好ましい。そのため、送光用光ファイバ２０３及び各受光用光ファイバ２０５のファイバ端は、それぞれ平面となっており、かつ、各光ファイバをバンドルしたバンドルファイバ２０１の端面で規定される平面内に存在することが好ましい。一方で、本実施形態に係る光学定数測定装置１の使用者が測定プローブ２０（特に、バンドルファイバ２０１）を把持する際に、使用者が測定プローブ２０を把持することに起因するノイズが検出結果に重畳しないことが好ましい。そのためには、送光用光ファイバ２０３及び受光用光ファイバ２０５が、バンドルファイバ２０１の表面からある程度離れた位置（中心軸寄り）に存在していることが好ましい。
【００５０】
そこで、本実施形態に係る測定プローブ２０では、送光用光ファイバ２０３を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、それぞれの受光用光ファイバ２０５を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、の合計断面積が、バンドルファイバ２０１を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積に対して、どのくらいの割合となるか、検討する。ここで、送光用光ファイバ２０３及び受光用光ファイバ２０５を、なるべく細密充填配置となるように配置することを考える。１本の送光用光ファイバ２０３に対して、３本の受光用光ファイバ２０５を上記離隔距離が３種類の値となるように配置すると仮定し、バンドルファイバの端面の外形が矩形となるように、計４本の光ファイバをバンドルすると、上記割合は、５６％となる。同様に、上記仮定のもと、バンドルファイバの端面の外形が円形となるように、計４本の光ファイバをバンドルすると、上記割合は、４４％となる。従って、本実施形態に係る測定プローブ２０では、送光用光ファイバ２０３を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、それぞれの受光用光ファイバ２０５を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、の合計断面積が、バンドルファイバ２０１を光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積に対して、５６％以下となっていることが好ましい。バンドルファイバ２０１の断面積に対する、送光用光ファイバ２０３及び受光用光ファイバ２０５の合計断面積の割合は、より好ましくは、４４％以下である。
【００５１】
また、被測定物Ｓの屈折率と、バンドルファイバ２０１の屈折率と、が大きく異なる場合には、被測定物Ｓとバンドルファイバ２０１との光学的な接続状態が低下して、照射光が被測定物Ｓ内へと入射しづらくなることが考えられる。そこで、図５に模式的に示したように、バンドルファイバ２０１の先端部に、被測定物Ｓの屈折率に近い値の屈折率を有する屈折率調整部２２１を設けてもよい。これにより、被測定物Ｓとバンドルファイバ２０１との光学的な接続状態を、より一層向上させることが可能となる。
【００５２】
以上、図２〜図５を参照しながら、本実施形態に係る測定プローブ２０について、詳細に説明した。
【００５３】
［光学定数測定装置の構成例］
続いて、図６〜図９を参照しながら、本実施形態に係る光学定数測定装置１の構成例（より詳細には、光源部１０、測定プローブ２０及び検出部３０の構成例）について、より具体的に説明する。図６〜図９は、本実施形態に係る光学定数測定装置の構成例を模式的に示した説明図である。
【００５４】
なお、図６〜図９では、測定プローブ２０のバンドルファイバ２０１が、１本の送光用光ファイバ２０３と、３本の受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃとから構成される場合を図示している。
【００５５】
図６に示した構成例では、演算処理部４０の制御下のもとで、光源部１０から所定波長の照射光が出射される。光源部１０から出射された照射光は、未図示の光学素子により導光されて、送光用光ファイバ２０３の一方の端部に接続される。照射光は、送光用光ファイバ２０３中を導光されて、バンドルファイバ２０１の端部から被測定物内に入射する。被測定物内に入射した照射光の一部は、バンドルファイバ２０１に設けられた受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃの何れかに、戻り光として到達しうる。各受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃの末端には、検出部３０として、各種の検出器３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃが配置されており、受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃの何れかに到達した戻り光の強度が計測される。各検出器３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃでの戻り光の強度の検出値は、演算処理部４０へと出力される。
【００５６】
なお、図６では、検出部３０として、各受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃの末端のそれぞれに検出器３０１を設ける場合について図示しているが、マルチチャンネルの検出器を用いて、検出器３０１の個数を削減することも可能である。
【００５７】
図７では、受光用光ファイバに到達した戻り光の強度をロックイン検出する場合の構成例を示している。かかる場合、ロックイン検出のために、照射光を予め変調する必要がある。そこで、図７に示した構成例では、光源部１０と送光用光ファイバ２０３との間に、光源部１０から出射された照射光を変調するための光チョッパ１０１が設けられている。
【００５８】
各検出器３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃの後段には、受光用光ファイバ２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃにそれぞれ到達した戻り光をロックイン検出するために、それぞれロックインアンプ３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃが設けられている。すなわち、本構成例では、各検出器３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃと、ロックインアンプ３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃとで、検出部３０が構成されている。光チョッパ１０１において施された変調に関する情報（例えば、変調周波数に関する情報など）は、それぞれのロックインアンプ３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃへと出力されており、各検出器３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃで検出された戻り光が、各ロックインアンプ３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃにおいてロックイン検出される。
【００５９】
本実施形態に係る光学定数測定装置１において、送光用光ファイバ２０３を、被測定物Ｓからの照射光の戻り光を受光する受光用光ファイバとして使用することも可能である。ただ、この場合には、光源部１０から出射された照射光を送光用光ファイバ２０３へと導光する導光光学系に工夫する必要がある。図８及び図９は、図６及び図７に示した構成例において、送光用光ファイバ２０３を受光用光ファイバとして使用するための導光光学系を導入した構成例を示したものである。
【００６０】
図８では、光源部１０と送光用光ファイバ２０３との間に所定の光学フィルタを有するビームスプリッタＢＳを設けている。かかるビームスプリッタＢＳの光学フィルタは、光源部１０から照射された照射光は透過する一方で、戻り光は反射するように予め設定されている。また、ビームスプリッタＢＳにより分岐された戻り光は、後段に設けられた検出器３０１Ｄにより検出される。
【００６１】
図９では、光チョッパ１０１と送光用光ファイバ２０３との間に、図８と同様のビームスプリッタＢＳが設けている。ビームスプリッタＢＳにより分岐された戻り光は、後段に設けられた検出器３０１Ｄにより検出され、検出器３０１Ｄの後段に設けられたロックインアンプ３０３Ｄにより、ロックイン検出される。
【００６２】
以上、本実施形態に係る光学定数測定装置１の構成例（より詳細には、光源部１０、測定プローブ２０及び検出部３０の構成例）について、説明した。
【００６３】
［演算処理部４０の構成例について］
続いて、図１０を参照しながら、本実施形態に係る演算処理部４０の構成例について、詳細に説明する。図１０は、本実施形態に係る光学定数測定装置１が備える演算処理部４０の構成の一例を示したブロック図である。
【００６４】
先だって言及したように、本実施形態に係る演算処理部４０は、光源部１０及び検出部３０の駆動制御を行う。また、演算処理部４０は、検出部３０にて検出された、それぞれの受光用光ファイバ２０５での戻り光の強度の検出値を用いて、被測定物Ｓの光学定数を算出する。
【００６５】
かかる機能を実現する演算処理部４０は、図１０に示したように、測定制御部４０１と、測定データ取得部４０３と、光学定数算出部４０５と、算出結果出力部４０７と、表示制御部４０９と、記憶部４１１と、を主に備える。
【００６６】
測定制御部４０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。測定制御部４０１は、本実施形態に係る光学定数測定装置１における測定処理の全般を統括的に制御する処理部である。より詳細には、測定制御部４０１は、光源部１０及び検出部３０が所望の機能を実現するように、光源部１０及び検出部３０の駆動状況を監視するとともに、光源部１０及び検出部３０に対して所望の機能を実現するための各種の制御信号を送出する。これにより、本実施形態に係る光源部１０及び検出部３０は、適切に稼働して、照射光の戻り光の強度に関する検出値を適切に取得することが可能となる。
【００６７】
測定データ取得部４０３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信装置等により実現される。測定データ取得部４０３は、検出部３０から出力された各受光用光ファイバ２０５での戻り光の強度の検出値に関するデータを取得する。測定データ取得部４０３は、取得した検出値に関するデータを、後段の光学定数算出部４０５に出力する。また、測定データ取得部４０３は、取得した検出値に関するデータに対して、当該データを取得した日時等に関する時刻データを関連付けた上で、かかる検出値に関するデータを履歴情報として記憶部４１１に記録してもよい。
【００６８】
光学定数算出部４０５は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により実現される。光学定数算出部４０５は、測定データ取得部４０３から出力された、各受光用光ファイバ２０５での戻り光の強度の検出値に関するデータを用いて、被測定物Ｓの光学定数を算出する。ここで、光学定数算出部４０５は、かかる光学定数として、被測定物Ｓの散乱係数及び吸収係数を少なくとも算出する。また、光学定数算出部４０５は、かかる光学定数として、更に、被測定物Ｓの異方性パラメータ及び屈折率の少なくとも何れかを算出することもできる。
【００６９】
より詳細には、光学定数算出部４０５は、上記のような光学定数を、モンテカルロ法により算出することが好ましい。すなわち、光学定数算出部４０５は、被測定物Ｓについての光学定数を初期設定値から変化させながら、複数の受光用光ファイバ２０５に到達する戻り光の強度を、モンテカルロ法により算出していく。その上で、光学定数算出部４０５は、検出部３０により検出された戻り光の強度の検出値を与える光学定数の設定値（戻り光の強度の検出値を再現する光学定数の設定値）を、着目している被測定物Ｓの光学定数とする。
【００７０】
光学定数算出部４０５は、複数の受光用光ファイバ２０５に到達する戻り光の強度をモンテカルロ法により算出していく際に、光学定数の設定値（特に、散乱係数及び吸収係数の設定値）を用いて、被測定物Ｓに入射する光子の散乱及び吸収を考慮しながら、光子の軌跡を追跡していく。光学定数算出部４０５は、追跡の結果、いずれかの受光用光ファイバ２０５に到達した光子の統計的個数から、複数の受光用光ファイバ２０５に到達する戻り光の強度を算出する。
【００７１】
このように、各受光用光ファイバ２０５に到達する戻り光の強度は、被測定物Ｓの散乱係数及び吸収係数によって決まり、各受光用光ファイバ２０５間での戻り光の強度比に基づき、被測定物Ｓの散乱係数及び吸収係数を算出することができる。
【００７２】
光学定数算出部４０５により実施される光学定数の算出処理の詳細については、以下で改めて詳細に説明する。
【００７３】
光学定数算出部４０５は、以上のようにして被測定物Ｓの光学定数を算出すると、算出した光学定数に関する情報を、算出結果出力部４０７に出力する。
【００７４】
算出結果出力部４０７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、出力装置、通信装置等により実現される。算出結果出力部４０７は、光学定数算出部４０５により算出された、被測定物Ｓの光学定数に関する各種の算出結果等を、光学定数測定装置１の利用者へと出力する。例えば、算出結果出力部４０７は、光学定数の算出結果に関する情報を、表示制御部４０９へと出力することが可能である。これにより、光学定数の算出結果に関する情報が、光学定数測定装置１が備える表示部（図示せず。）や、光学定数測定装置１の外部に設けられた表示部（例えば、外部のモニタ等）に出力されることとなる。また、算出結果出力部４０７は、得られた光学定数の算出結果に関する情報を、印刷物として出力したり、データとして外部の情報処理装置やサーバ等に出力したりすることが可能である。
【００７５】
表示制御部４０９は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、出力装置等により実現される。表示制御部４０９は、算出結果出力部４０７から出力された光学定数に関する各種の算出結果を、光学定数測定装置１が備えるディスプレイ等の出力装置や光学定数測定装置１の外部に設けられた出力装置等に表示する際の表示制御を行う。これにより、光学定数測定装置１の利用者は、光学定数に関する各種の算出結果を、その場で把握することが可能となる。
【００７６】
記憶部４１１は、演算処理部４０が備える記憶装置の一例であり、ＲＡＭやストレージ装置等により実現される。記憶部４１１には、本実施形態に係る演算処理部４０が、何らかの処理を行う際に保存する必要が生じた様々なパラメータや処理の途中経過等、又は、各種のデータベースやプログラム等が、適宜記録される。この記憶部４１１は、測定制御部４０１、測定データ取得部４０３、光学定数算出部４０５、算出結果出力部４０７、表示制御部４０９等が、自由にリード／ライト処理を実施することが可能である。
【００７７】
以上、本実施形態に係る演算処理部４０の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。
【００７８】
なお、上述のような本実施形態に係る演算処理部の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【００７９】
＜光学定数測定方法の流れについて＞
［全体的な流れについて］
次に、図１１を参照しながら、本実施形態に係る光学定数測定装置１で実施される光学定数測定方法の全体的な流れの一例を説明する。図１１は、本実施形態に係る光学定数測定方法の流れの一例を示した流れ図である。
【００８０】
本実施形態に係る光学定数測定方法では、まず、光学定数測定装置１の光源部１０、測定プローブ２０及び検出部３０が、演算処理部４０による制御のもとで適切に稼働することにより、被測定物Ｓからの照明光の戻り光の強度が検出される。光学定数測定装置１の演算処理部４０の測定データ取得部４０３は、得られた戻り光強度の検出値に関するデータを取得して（ステップＳ１０１）、光学定数算出部４０５へと出力する。
【００８１】
光学定数算出部４０５は、まず、光学定数を算出する上での演算条件と、光学定数の初期値と、を設定する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
ここで、光学定数を算出する上での演算条件としては、例えば、測定プローブ２０における各光ファイバの配置状態、後述するモンテカルロ計算を実施する仮想的な空間の大きさ、モンテカルロ計算における光子数、光子の重み等を挙げることができる。これらの演算条件は、算出する光学定数に求める精度や、演算に供することが可能なコンピュータリソース等に応じて、適宜設定することが可能である。
【００８３】
また、光学定数の初期値としては、例えば、散乱係数、吸収係数、異方性パラメータ、屈折率等を挙げることができる。これらの初期値のうち、モンテカルロ計算において定数として取り扱うものについては、モンテカルロ計算中に初期値が変化することなく利用され、モンテカルロ計算において変数として取り扱われるもの（例えば、散乱係数、吸収係数等）は、モンテカルロ計算中に随時値が変化していく。なお、初期値としてどのような値が設定されるかについては、特に限定されるものではなく、任意の値を設定可能であるが、予想される光学定数に近い値を設定することで、モンテカルロ計算時間を短縮することが可能となるため、好ましい。
【００８４】
光学定数算出部４０５は、演算条件や光学定数の初期値を設定すると、続いて、モンテカルロ計算を実施して、被測定物Ｓ中での光子の移動の様子を追跡する（ステップＳ１０５）。かかるモンテカルロ計算により、各受光用光ファイバで検出される戻り光の強度の計算値が算出される。
【００８５】
光学定数算出部４０５は、モンテカルロ計算が終了すると、戻り光強度の検出値と計算値との差分を算出する（ステップＳ１０７）。その上で、光学定数算出部４０５は、算出した差分が所定の閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ここで、差分を判定する際の閾値の具体的な値については特に規定されるものではなく、計算に求める精度に応じて適宜決定すればよい。
【００８６】
差分が所定の閾値以下ではない場合（ステップＳ１０９−ＮＯ）、光学定数算出部４０５は、光学定数の設定値を公知の方法により更新して（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０５から繰り返し処理を実施する。ここで、光学定数の更新方法については、特に限定されるものではなく、共役勾配法、準ニュートン法等といった、公知のアルゴリズムを適宜利用することが可能である。
【００８７】
また、差分が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１０９−ＹＥＳ）、光学定数算出部４０５は、かかるモンテカルロ計算で設定されている光学定数の設定値を、着目している被測定物Ｓの光学定数の値として出力する（ステップＳ１１３）。
【００８８】
以上、図１１を参照しながら、本実施形態に係る光学定数算出方法の全体的な流れについて、説明した。
【００８９】
［モンテカルロ計算の流れについて］
次に、図１２及び図１３を参照しながら、本実施形態に係る光学定数算出方法におけるモンテカルロ計算の流れについて、詳細に説明する。図１２は、本実施形態に係る光学定数測定方法におけるモンテカルロ計算について説明するための説明図であり、図１３は、本実施形態に係る光学定数測定方法におけるモンテカルロ計算の流れの一例を示した流れ図である。
【００９０】
以下では、図１２に示したような配置で各光ファイバが配置された測定プローブ２０において、戻り光の強度を算出する場合を例に挙げて、説明を行うものとする。本実施形態に係るモンテカルロ計算では、図１２に示したようなバンドルファイバ２０１のアライメントに対して、設定した吸収係数及び散乱係数により、１光子の散乱方向及び移動距離を乱数で決め、受光用光ファイバ２０５，２０７，２０９の何れかに到達した光子の個数を積算していき、光子が吸収により消失するか又は測定外に離脱するまで、１光子の光路をトレースする。
【００９１】
ここで、図１２に示したような仮想的な演算空間の大きさは、適宜設定すればよい。例えば、仮想的な演算空間の厚みｄ（仮想的な空間のＺ軸方向の長さ）は、照射光の波長に応じて適宜設定すればよく、例えば２ｍｍ程度の値とすることができる。また、仮想的な演算空間のＸ軸方向の長さ、及び、Ｙ軸方向の長さについても、バンドルファイバ２０１のアライメントや、求める計算精度等に応じて、適宜決定すればよい。
【００９２】
このような計算を多数の光子（統計的に有意な数の光子、例えば、１０７個程度）に対して繰り返し行なうことにより、統計的に送光された光が試料を経由して受光ファイバに到達する割合を、散乱係数及び吸収係数の関数として求める。その上で、統計的に得られた、各受光用光ファイバにおける送光強度に対する相対強度が、得られた検出値に合致するまで（詳細には、検出値との差分が所定の閾値以下となるまで）、散乱係数及び吸収係数を変化させて、繰り返し計算を行なう。
【００９３】
具体的には、図１３に示したように、光学定数算出部４０５は、送光用光ファイバ２０３の位置に対応する送光面から、光子を１つ入射させる（ステップＳ２０１）。
【００９４】
入射させた１つの光子について、光学定数算出部４０５は、光子の散乱方向と移動距離を算出する（ステップＳ２０３）。
具体的には、光学定数算出部４０５は、まず、算出に利用する乱数を、公知の方法により発生させる。例えば、光学定数算出部４０５は、公知の演算ライブラリを用いて、一様分布乱数を発生させるとともに、発生させた一様分布乱数を用いて、例えばボックスミュラー法等の公知の方法により、正規分布乱数を発生させる。
【００９５】
その上で、光学定数算出部４０５は、以下の式（１０１）により、１光子の移動距離Ｌを算出する。ここで、以下の式（１０１）において、Ｒは、発生させた一様分布乱数（０＜Ｒ≦１）であり、μｓは、設定されている散乱係数［ｍｍ−１］である。
【００９６】
【数１】
2018187143.tif 000003
【００９７】
また、光学定数算出部４０５は、乱数を用いた公知の方法により、光子の移動方向を算出する。例えば、光学定数算出部４０５は、設定された異方性パラメータｇ（−１≦ｇ≦１）と、一様分布乱数Ｒと、を用いた、以下の式（１０３）で表されるＨｅｎｙｅｙ−Ｇｒｅｅｎｓｔｅｉｎ関数を用いて、まず、ある平面内における光子の移動方向を算出する。ここで、以下の式（１０３）において、θは、平面内の散乱方向を示す角度である。また、以下の式（１０３）におけるｃｏｓθの具体的な値は、以下の式（１０５）により算出する。
【００９８】
【数２】
2018187143.tif 000004
【００９９】
その上で、光学定数算出部４０５は、上記式（１０３）及び式（１０５）で得られた平面ベクトルを、３次元展開する。具体的には、光学定数算出部４０５は、以下の式（１０７）を用いて、光子のもとの進行方向（移動前の進行方向）Ω０＝（ｕｘ，ｕｙ，ｕｚ）を一様分布乱数φ（０＜φ＜１）で回転させて、得られた平面ベクトルを３次元展開する。このようにして、光学定数算出部４０５は、着目している光子の散乱方向Ωを算出することができる。ただし、ｕｘ２＋ｕｙ２＝１−ｕｘ２≒０とみなすことができる場合は、以下の式（１０７）に換えて、以下の式（１０９）を用いることができる。
【０１００】
【数３】
2018187143.tif 000005
【０１０１】
その後、光学定数算出部４０５は、上記の算出結果に基づき、光子を移動させる（ステップＳ２０５）。この際、光学定数算出部４０５は、移動距離Ｌに基づき、光子の吸収量を算出する（ステップＳ２０７）。具体的には、以下の式（１１１）に示すＬａｍｂｅｒｔ−ｂｅｅｒの法則に基づき、吸収量Ａｂｓを算出する。ここで、以下の式（１１１）において、Ｗ０は、移動前の光子の重み（重み初期値は、例えば１とすることができる。）であり、μａは、吸収係数［ｍｍ−１］であり、Ｌは、移動距離である。
【０１０２】
【数４】
2018187143.tif 000006
【０１０３】
続いて、光学定数算出部４０５は、光子が演算対象領域とする仮想的な演算空間の境界に達したか否かの判定を行い、あわせて、受光用光ファイバの何れかに到達したか否かを判断する。その上で、受光用光ファイバの何れかに到達した光子の数である到達光子数、及び、演算対象領域から離脱した光子の数である離脱光子数を更新する（ステップＳ２０９）。境界判定に際して、境界面での光子の反射や透過を判断する際には、被測定物Ｓの屈折率ｎに基づき、フレネル反射が考慮される。
【０１０４】
次に、光学定数算出部４０５は、算出した吸収量に基づき、光子の重みの判定（モンテカルロ計算における、いわゆるロシアン・ルーレット）を実施して、光子が消失したか否かを判断する（ステップＳ２１１）。具体的には、光学定数算出部４０５は、算出した吸収量から、移動後の光子の重みを算出し、得られた光子の重みを所定の閾値と大小比較する。
【０１０５】
得られた光子の重みが所定の閾値以上であり、かつ、光子が演算対象領域の内部に存在する場合には、光学定数算出部４０５は、１光子は、消失していないと判断する（ステップＳ２１１−ＮＯ）。その後、光学定数算出部４０５は、ステップＳ２０３に戻って、新たに発生させた乱数に従い、光子の散乱方向及び散乱距離の算出を繰り返す。
【０１０６】
一方、得られた光子の重みが所定の閾値未満であった場合には、光学定数算出部４０５は、１光子が消失したと判断する（ステップＳ２１１−ＹＥＳ）。その後、光学定数算出部４０５は、予め設定された全ての光子について、計算が終了したか否かを判断する（ステップＳ２１３）。
【０１０７】
全ての光子の計算が終了していない場合（ステップＳ２１３−ＮＯ）、光学定数算出部４０５は、ステップＳ２０１に戻って、新たな光子を１つ、演算対象領域内に入射させる。また、全ての光子の計算が終了した場合（ステップＳ２１３−ＹＥＳ）、光学定数算出部４０５は、各受光用光ファイバに到達した合計光子数を用いて、各受光用光ファイバ間での戻り光の相対強度を算出する（ステップＳ２１５）。
【０１０８】
以上、本実施形態に係るモンテカルロ計算について、図１２及び図１３を参照しながら、詳細に説明した。
【０１０９】
なお、バンドルファイバ２０１のアライメントを固定しておけば、あらかじめ散乱係数及び吸収係数に対する受光量の相対強度を計算したルックアップテーブルを作成し、記憶部４１１等に格納しておくことにより、モンテカルロ法−差分最小化の繰り返し計算を行なわずに、おおよその光学定数を算出することも可能である。
【０１１０】
＜演算処理部４０のハードウェア構成について＞
次に、図１４を参照しながら、本実施形態に係る演算処理部４０のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１４は、本開示の実施形態に係る演算処理部４０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【０１１１】
演算処理部４０は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、演算処理部４０は、更に、ホストバス９０７と、ブリッジ９０９と、外部バス９１１と、インターフェース９１３と、入力装置９１５と、出力装置９１７と、ストレージ装置９１９と、ドライブ９２１と、接続ポート９２３と、通信装置９２５とを備える。
【０１１２】
ＣＰＵ９０１は、中心的な処理装置及び制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、又はリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、演算処理部４０内の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
【０１１３】
ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
【０１１４】
入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ及びレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段（いわゆる、リモコン）であってもよいし、演算処理部４０の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。ユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、演算処理部４０に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
【０１１５】
出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置及びランプなどの表示装置や、スピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１７は、例えば、演算処理部４０が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、演算処理部４０が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【０１１６】
ストレージ装置９１９は、演算処理部４０の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、及び外部から取得した各種データなどを格納する。
【０１１７】
ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、演算処理部４０に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ−ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）メディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、又は、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ｃａｒｄ）又は電子機器等であってもよい。
【０１１８】
接続ポート９２３は、機器を演算処理部４０に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ−２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、演算処理部４０は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。
【０１１９】
通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線又は無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）用のルータ、又は、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。
【０１２０】
以上、本開示の実施形態に係る演算処理部４０の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
【実施例】
【０１２１】
以下では、実施例及び比較例を示しながら、本開示に係る光学定数測定装置及び光学定数測定方法について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本開示に係る光学定数測定装置及び光学定数測定方法のあくまでも一例にすぎず、本開示に係る光学定数測定装置及び光学定数測定方法が下記の例に限定されるものではない。
【０１２２】
（実施例１）
実施例１では、図１５に示したようにコア直径０．４０ｍｍのマルチモード光ファイバ（屈折率ｎ＝１．４５〜１．４６。導光させる光の波長によって異なる。）が配置されたバンドルファイバ２０１を想定し、仮想的な試料の散乱係数及び吸収係数を変化させながら、１０７個の光子を入射させた場合の戻り光の強度を上述のモンテカルロ計算により算出した。ここで、以下の説明では、送光用光ファイバ２０３の端面を、「スポット１」と称することとし、受光用光ファイバ２０７，２０９，２１１の端面を、それぞれ、「スポット２」、「スポット３」、「スポット４」と称することとする。
【０１２３】
スポット０から試料に入射した照射光は、試料内部で散乱され、試料内部で吸収されるとともに、ある部分は透過し、また、ある部分は試料表面へと戻ってくる。
【０１２４】
図１６Ａ〜図１６Ｃに、吸収係数μａ［ｍｍ−１］をパラメータとし（μａ＝０．１、０．０１、０．００１）、散乱係数μｓ［ｍｍ−１］を１〜３０の間で変化させたときの各スポットへの戻り光強度をプロットしたものを示した。図１６Ａ〜図１６Ｃにおいて、縦軸は、戻り光強度（到達光子数）である。また、図１６Ａ〜図１６Ｃにおいて、「○」で示したプロットは、スポット０に対応し、「△」で示したプロットは、スポット１に対応し、「□」で示したプロットは、スポット２に対応し、「◇」で示したプロットは、スポット３に対応する。
【０１２５】
図１６Ａ〜図１６Ｃから明らかなように、スポット０への戻り光強度が、他のスポットにおける戻り光強度よりも大きく、また、散乱係数が増すにつれて、ほぼリニアに増加していることがわかる。
【０１２６】
また、スポット０から距離のあるスポット１〜スポット３について、散乱係数の値が小さいうちは、散乱係数とともにほぼリニアに戻り光強度が増加するが、散乱係数が大きくなると、距離の大きなスポットほど、戻り光の増加量は減少する傾向があることがわかる。
【０１２７】
図１７Ａ〜図１７Ｃは、上記のような挙動をより鮮明なものとするために、戻り光相対強度を算出して、得られた算出結果をプロットしたものである。図１７Ａ〜図１７Ｃにおいて、「○」で示したプロットは、スポット２／スポット１の相対強度に対応し、「△」で示したプロットは、スポット３／スポット１の相対強度に対応し、「□」で示したプロットは、スポット３／スポット２の相対強度に対応する。
【０１２８】
図１７Ａ〜図１７Ｃから明らかなように、受光用光ファイバに対応するスポット間での戻り光相対強度をプロットすることで、送光用のスポット０から離れた位置での戻り光強度の挙動の違いがより明確になる。また、図１７Ａ〜図１７Ｃから明らかなように、スポット２／スポット１の相対強度と、スポット３／スポット１の相対強度とでは、同じ吸収係数のときに、相対強度のピークを与える散乱係数の値が、互いに相違していることがわかる。
【０１２９】
以上の結果から、各受光用光ファイバに戻ってくる戻り光の強度は、試料の散乱係数及び吸収係数によって決まり、戻り光の相対強度を利用して試料の散乱係数及び吸収係数が算出可能であることがわかる。
【０１３０】
（実施例２）
実施例２では、図１５に示したようにコア直径０．４０ｍｍのマルチモード光ファイバ（屈折率ｎ＝１．４５〜１．４６。導光させる光の波長によって異なる。）が配置されたバンドルファイバ２０１を測定プローブ２０として用いて、豚脳灰白質、豚脳白質、ヒドロキシアパタイトの光学定数（散乱係数及び吸収係数）を、モンテカルロ計算を利用した本開示に係る光学定数測定方法により算出した。
【０１３１】
なお、豚脳灰白質は、豚の脳表面から採取したものを利用し、豚脳白質は、豚の脳表面から灰白質を除去した部分を測定に用いた。また、ヒドロキシアパタイトは、２ｍｍ厚×直径１ｃｍに加工した板状試料を測定に用いた。
【０１３２】
ハイドロキシアパタイトの測定では、４０５ｎｍのレーザ光を照射光として使用し、豚脳の測定では、８２０ｎｍのレーザ光を照射光として使用した。照射光は、光チョッパでチョップした後、図７に示したような構成例の測定プローブ２０に導入した。はじめに、送光用光ファイバ２０３からの照射光の出射強度を測定した後、測定プローブ２０を試料におしつけ、受光用光ファイバ２０７，２０９，２１１からの戻り光を、ロックインアンプによりロックイン検出した。
【０１３３】
図１８Ａに、照射光の出射強度と、各受光用光ファイバでの戻り光強度とを、ロックインアンプの信号強度（ｍＶ）で示した。なお、図１８Ａにおいて、スポット１は、受光用光ファイバ２０７に対応し、スポット２は、受光用光ファイバ２０９に対応し、スポット３は、受光用光ファイバ２１１に対応している。
【０１３４】
得られた検出値と、図１５に示したようなバンドルファイバ端面での光ファイバ配置と、を用いて、先だって説明したようなモンテカルロ計算により、豚脳灰白質、豚脳白質、ヒドロキシアパタイトのそれぞれの測定波長での散乱係数及び吸収係数を算出した。得られた結果を、図１８Ａに示した表にあわせて示した。
【０１３５】
（比較例２）
積分球を用いた従来の測定により、実施例２で用いた試料について、散乱係数及び吸収係数の測定を行なった。なお、豚脳白質及び豚脳灰白質は、それぞれ切り出し、厚みを１ｍｍ及び２ｍｍに規定したガラスセルに挟んで、測定を行った。また、ヒドロキシアパタイトは、実施例２で用いたものに加え、厚み１ｍｍの試料についても用意した。
【０１３６】
積分球を用いて測定された透過率及び反射率を、図１８Ｂに示した。これらの値から、モンテカルロ法により、散乱係数及び吸収係数を算出した。得られた結果を、図１８Ｂにあわせて示した。
【０１３７】
図１８Ａ及び図１８Ｂを比較すると明らかなように、比較例で得られた散乱係数及び吸収係数は、実施例２での測定で得られた散乱係数及び吸収係数と極めて一致しており、本開示に係る光学定数測定方法により、被測定物Ｓの光学定数を、従来よりもより簡便に測定可能であることが確認された。
【０１３８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１３９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１４０】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
被測定物に対して照射される所定波長の照射光を出射する光源部と、
前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされたバンドルファイバを有し、前記バンドルファイバの一方の端部が前記被測定物に対して当接される測定プローブと、
前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出する検出部と、
前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出する演算処理部と、
を備える、光学定数測定装置。
（２）
前記送光用光ファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、それぞれの前記受光用光ファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積と、の合計断面積は、前記バンドルファイバを光軸方向に対して垂直な方向に切断したときの断面積に対して、５６％以下である、（１）に記載の光学定数測定装置。
（３）
前記送光用光ファイバとそれぞれの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離は、５ｍｍ以下である、（１）又は（２）に記載の光学定数測定装置。
（４）
前記バンドルファイバの口径は、１ｃｍ以下である、（１）〜（３）の何れか１つに記載の光学定数測定装置。
（５）
前記送光用光ファイバが、更に、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する受光用光ファイバとしても用いられる、（１）〜（４）の何れか１つに記載の光学定数測定装置。
（６）
前記演算処理部は、前記光学定数として、少なくとも前記被測定物の吸収係数及び散乱係数を算出する、（１）〜（５）の何れか１つに記載の光学定数測定装置。
（７）
前記演算処理部は、前記光学定数として、更に、前記被測定物の屈折率及び異方性パラメータの少なくとも何れかを算出する、（６）に記載の光学定数測定装置。
（８）
前記演算処理部は、前記光学定数をモンテカルロ法により算出する、（１）〜（７）の何れか１つに記載の光学定数測定装置。
（９）
前記演算処理部は、前記光学定数を変化させながら、モンテカルロ法により前記複数の受光用光ファイバに到達する前記戻り光の強度を算出し、前記検出部により検出された前記戻り光の強度の検出値を与える前記光学定数の設定値を、前記被測定物の前記光学定数とする、（８）に記載の光学定数測定装置。
（１０）
前記被測定物は、生体組織である、（１）〜（９）の何れか１つに記載の光学定数測定装置。
（１１）
光源部から被測定物に対して、所定波長の照射光を出射することと、
前記照射光を前記被測定物へと送光する送光用光ファイバ、及び、前記被測定物からの前記照射光の戻り光を受光する複数の受光用光ファイバが、前記送光用光ファイバと一つの前記受光用光ファイバとの間の離隔距離として、互いに異なる２以上の値が存在するようにバンドルされている測定プローブを用いて、前記測定プローブの一方の端部を前記被測定物に対して当接することと、
検出部により、前記複数の受光用光ファイバで受光された前記照射光の戻り光の強度を、それぞれの前記受光用光ファイバごとに検出することと、
前記それぞれの受光用光ファイバでの前記戻り光の強度の検出値を用いて、前記被測定物の光学定数を算出することと、
を含む、光学定数測定方法。
【符号の説明】
【０１４１】
１    光学定数測定装置
１０    光源部
２０    測定プローブ
３０    検出部
４０    演算処理部
１０１    光チョッパ
２０１    バンドルファイバ
２０３    送光用光ファイバ
２０５，２０７，２０９，２１１，２１３  受光用光ファイバ
３０１    検出器
３０３    ロックインアンプ
４０１    測定制御部
４０３    測定データ取得部
４０５    光学定数算出部
４０７    算出結果出力部
４０９    表示制御部
４１１    記憶部
【図１】
2018187143.tif 000007
【図２】
2018187143.tif 000008
【図３Ａ】
2018187143.tif 000009
【図３Ｂ】
2018187143.tif 000010
【図３Ｃ】
2018187143.tif 000011
【図４】
2018187143.tif 000012
【図５】
2018187143.tif 000013
【図６】
2018187143.tif 000014
【図７】
2018187143.tif 000015
【図８】
2018187143.tif 000016
【図９】
2018187143.tif 000017
【図１０】
2018187143.tif 000018
【図１１】
2018187143.tif 000019
【図１２】
2018187143.tif 000020
【図１３】
2018187143.tif 000021
【図１４】
2018187143.tif 000022
【図１５】
2018187143.tif 000023
【図１６Ａ】
2018187143.tif 000024
【図１６Ｂ】
2018187143.tif 000025
【図１６Ｃ】
2018187143.tif 000026
【図１７Ａ】
2018187143.tif 000027
【図１７Ｂ】
2018187143.tif 000028
【図１７Ｃ】
2018187143.tif 000029
【図１８Ａ】
2018187143.tif 000030
【図１８Ｂ】
2018187143.tif 000031