(57)【要約】【課題】  大きさとチャンネル数とを自由に設定することができる光計測システムを提供する。【解決手段】  受光プローブ１３が放出される光を受光するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る制御部２４とを備える光計測システム１であって、副筐体４１の内部には、光を出射する発光部２と、光を検出する光検出部３と、発光部２と光検出部３とを制御する副制御部４５とを備えるとともに、副筐体４１の外部には、少なくとも１個の送光プローブ１２と、少なくとも１個の受光プローブ１３とを備える少なくとも２個の送受ユニット４０と、主筐体２１の内部には、主制御部２４を備える主ユニット２０とを備え、送受ユニット４０は、主ユニット２０と通信可能なように取り付け取り外しができ、主制御部２４は、取り付けられた送受ユニット４０の副制御部４５を制御することで、測定データを得るようにする。【選択図】図１
2011024925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者に光を照射する複数個の送光プローブと、
前記被検者から放出される光を受光する複数個の受光プローブと、
送光プローブと受光プローブとが取り付けられて、前記被検者に装着されるホルダと、
前記送光プローブが光を照射するとともに、前記受光プローブが放出される光を受光するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る制御部とを備える光計測システムであって、
副筐体を有し、当該副筐体の内部には、光を出射する発光部と、光を検出する光検出部と、発光部と光検出部とを制御する副制御部とを備えるとともに、前記副筐体の外部には、少なくとも１個の送光プローブと、少なくとも１個の受光プローブと、送光プローブと発光部とを接続する少なくとも１本の送光用光ファイバと、受光プローブと光検出部とを接続する少なくとも１本の受光用光ファイバとを備える少なくとも２個の送受ユニットと、
主筐体を有し、当該主筐体の内部には、主制御部を備えるとともに、前記主筐体の外部には、入力装置と表示装置とを備える主ユニットとを備え、
前記送受ユニットは、前記主ユニットと通信可能なように取り付け取り外しができ、
前記主制御部は、取り付けられた送受ユニットの副制御部を制御することで、前記測定データを得ることを特徴とする光計測システム。
【請求項２】
前記主ユニットの主制御部は、測定を行う前に、入力装置からの入力信号に基づいて、取り付けられた送受ユニットにおける発光部で光を出射するタイミングと光検出部で光を検出するタイミングとを示すテーブルを作成して、
各送受ユニットの副制御部は、前記主ユニットの主制御部から、時間を示すクロック信号と、前記テーブルとを受信して、
前記主ユニットの主制御部は、測定を行う際には、入力装置からの入力信号に基づいて、測定開始時間を示すスタート信号を作成して、
各送受ユニットの副制御部は、前記主ユニットの主制御部から、スタート信号を受信して、スタート信号とクロック信号とテーブルとに基づいて、発光部で光を出射するとともに光検出部で光を検出することを特徴とする請求項１に記載の光計測システム。
【請求項３】
前記ホルダは、一の字形状の複数のホルダ部品からなり、
前記ホルダ部品は、両端に送光プローブ又は受光プローブを保持するソケット部と、当該ソケット部を一定の間隔で連結する連結部とを有し、
前記ホルダ部品は、前記被検者の頭部表面の当接面内でソケット部を回転軸として他のホルダ部品と回動可能とされるとともに、前記頭部表面の法線方向で連結部により可撓性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて非侵襲で生体内部情報（測定データ）を測定する光計測システムに関し、さらに詳細には、生体に光を照射するための送光点、生体から出射する光を受光するための受光点をそれぞれ複数個有し、１つの送光点と１つの受光点との組ごとに定まる複数のチャンネル（感度領域）についての生体内部情報を測定するマルチチャンネル方式の光計測システムに関する。
本発明は、例えば、脳内各部の血流の経時変化や、生体内部の酸素供給の変化を測定することで、脳機能計測や循環器系障害診断を行う医用機器等に適用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、脳の活動状況を観察するために、光を用いて簡便に非侵襲で測定する光脳機能イメージング装置（光計測システム）が開発されている。このような光脳機能イメージング装置では、被検者の頭部表面上に配置した送光プローブにより、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３（例えば、７８０ｎｍと８０５ｎｍと８３０ｎｍ）の近赤外光を脳に照射するとともに、頭部表面上に配置した受光プローブにより、脳から放出された各波長λ１、λ２、λ３の近赤外光の強度（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をそれぞれ検出する。
そして、このようにして得られた受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）から、脳血流中のオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とを求めるために、例えば、Modified Beer Lambert則を用いて関係式（１）（２）（３）に示す連立方程式を作成して、この連立方程式を解いている（例えば、非特許文献１参照）。さらには、オキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]と、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]とから総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を算出している。
Ａ（λ１）＝ＥＯ（λ１）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ１）×[deoxyHb]・・・（１）
Ａ（λ２）＝ＥＯ（λ２）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ２）×[deoxyHb]・・・（２）
Ａ（λ３）＝ＥＯ（λ３）×[oxyHb]＋Ｅｄ（λ３）×[deoxyHb]・・・（３）
なお、ＥＯ（λｍ）は、波長λｍの光におけるオキシヘモグロビンの吸光度係数であり、Ｅｄ（λｍ）は、波長λｍの光におけるデオキシヘモグロビンの吸光度係数である。
【０００３】
ここで、送光プローブと受光プローブとの間の距離（チャンネル）と、測定部位との関係について説明する。図１０（ａ）は、一対の送光プローブ及び受光プローブと、測定部位との関係を示す断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の平面図である。
送光プローブ１２が被検者の頭部表面の送光点Ｔに押し当てられるとともに、受光プローブ１３が被検者の頭部表面の受光点Ｒに押し当てられる。そして、送光プローブ１２から光を照射させるとともに、受光プローブ１３に頭部表面から放出される光を入射させる。このとき、光は、頭部表面の送光点Ｔから照射された光のうちで、バナナ形状（測定領域）を通過した光が、頭部表面の受光点Ｒに到達する。これにより、測定領域の中でも、特に送光点Ｔと受光点Ｒとを被検者の頭部表面に沿って最短距離で結んだ線Ｌの中点Ｍから、送光点Ｔと受光点Ｒとを被検者の頭部表面に沿って最短距離で結んだ線の距離の半分の深さＬ／２である被検者の測定部位Ｓに関する受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）が得られるとしている。
【０００４】
また、光脳機能イメージング装置では、脳の複数箇所の測定部位に関するオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）をそれぞれ測定するために、例えば、近赤外分光分析計等が利用されている（例えば、特許文献１参照）。
図１１は、従来の近赤外分光分析計の概略構成の一例を示すブロック図である。また、図１２は、図１１に示す近赤外分光分析計の外観の一例を示す斜視図である。なお、見やすくするために、数本の送光用光ファイバや数本の受光用光ファイバ等を省略している。
近赤外分光分析計１０１は、直方体形状の主筐体１２１を有する。
筐体１２１の内部には、光を出射する光源ドライバ（発光部）２と、光を検出する光検出器３と、検出器電源４と、Ａ／Ｄ５と、送受光用制御部１２２と、オペレータ用制御部１２４と、メモリ２５とを備えるとともに、筐体１２１の外部には、８個の送光プローブ１２と、８個の受光プローブ１３と、８本の送光用光ファイバ１４と、８本の受光用光ファイバ１５と、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
【０００５】
光源ドライバ２は、送受光用制御部１２２から入力された駆動信号により各送光プローブ１２に光をそれぞれ送光する光源であり、例えば、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３の近赤外光を出射することができる半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３等である。
光検出器３は、各受光プローブ１３で受光した近赤外光をそれぞれ検出することにより、８個の受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をＡ／Ｄ５を介して送受光用制御部１２２に出力する検出器であり、例えば、光電子増倍管等である。
【０００６】
送光用光ファイバ１４と受光用光ファイバ１５とは、直径２ｍｍ、長さ２ｍ〜１０ｍの管状であり、近赤外光を軸方向に伝達することができ、一端部から入射した近赤外光が、内部を通過して他端部から出射したり、他端部から入射した近赤外光が、内部を通過して一端部から出射したりするようになっている。
１本の送光用光ファイバ１４は、１個の送光用プローブ１２と、光源ドライバ２の１個の半導体レーザとを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
１本の受光用光ファイバ１５は、１個の受光用プローブ１３と、光検出器３の１個の光電子増倍管とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
【０００７】
このような近赤外分光分析計１０１においては、８個の送光プローブ１２と８個の受光プローブ１３とを所定の配列で被検者の頭部表面に接触させるために、ホルダ１１が使用される。ホルダ１１には貫通孔が複数個設けられ、送光プローブ１２と受光プローブ１３とがそれらの貫通孔に挿入されることによって、送光プローブ１２と受光プローブ１３とのプローブ間隔が一定となり、頭部表面から特定の深度となる受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。なお、プローブ間隔は、チャンネルと呼ばれ、一般的にチャンネルを３０ｍｍとしたものが用いられ、チャンネルが３０ｍｍである場合には、チャンネルの中点からの深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）が得られると考えられている。すなわち、頭部表面から深度１５ｍｍ〜２０ｍｍの位置は脳表部位にほぼ対応し、脳活動に関係した受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を得ている。
【０００８】
図５は、８個の送光プローブと８個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図である。送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８とは、縦方向に４個と横方向に４個とに交互となるように配置されることになる。なお、ホルダ１１のどの貫通孔に、どの送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８又は受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８が挿入されたかが認識されるように、各貫通孔には、異なる番号（Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｒ１、Ｒ２、・・・）がそれぞれ振り当てられているとともに、各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８にも、異なる番号（Ｔ１、Ｔ２、・・・）がそれぞれ振り当てられ、各受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８にも、異なる番号（Ｒ１、Ｒ２、・・・）がそれぞれ振り当てられている。これにより、各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と各受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８とは、対応する番号の各貫通孔にそれぞれ挿入されることになる。
【０００９】
このような８個の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８との位置関係では、１個の受光プローブ１３で、複数個の送光プローブ１２から照射された光を同時に受光しないで、１個の送光プローブ１２から照射された光のみを受光するように、送光プローブ１２から光を照射するタイミングと、受光プローブ１３で光を受光するタイミングとを調整する必要がある。このため、メモリ２５には、光源ドライバ２で光を出射するタイミングと光検出器３で光を検出するタイミングとを示すメインテーブルが記憶されている。
図１３は、メインテーブルの一例を説明するための図である。
このようなメインテーブルがメモリ２５に記憶された送受光用制御部１２２は、時間ｔ１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号（受光量情報）を光検出器３で検出する。次に、送受光用制御部１２２は、時間ｔ２に、１個の送光プローブ１２Ｔ２に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力するとともに、３個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ２、１３Ｒ４で受光された３個の受光信号を光検出器３で検出する。このように、送受光用制御部１２２は、メインテーブルに基づいて、順番に１個ずつ送光プローブ１２に光を送光させるとともに、受光信号を検出していく。なお、時間ｔ９には、ベースラインを調整するために、全部の送光プローブ１２に光を送光しないで、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号Ａ０を光検出器３で検出している。
【００１０】
また、光源ドライバ２の半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３は、異なる３種類の波長λ１、λ２、λ３の近赤外光を照射するとともに、光検出器３の光電子増倍管は、波長λ１、λ２、λ３の近赤外光をそれぞれ検出するように、送光プローブ１２から光を照射するタイミングと、受光プローブ１３で光を受光するタイミングとを調整する必要もある。このため、メモリ２５には、光源ドライバ２で光を出射するタイミングと光検出器３で光を検出するタイミングとを示すサブテーブルも記憶されている。
図１４は、サブテーブルの一例を説明するための図である。
このようなサブテーブルがメモリ２５に記憶された送受光用制御部１２２は、時間を示すクロック信号（Base Clock）と測定開始時間を示すスタート信号（Start）とに基づいて、時間ｔ１−１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ１の光を送光する駆動信号を光源ドライバ２のＬＤ１に出力するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）を光検出器３の光電子増倍管で検出する。その後、送受光用制御部１２２は、光検出器３の光電子増倍管からＡ／Ｄ５を介して受光量情報Ａ（λ１）を受信して、光検出器３の光電子増倍管にリセット信号（Reset）を出力する。
次に、送受光用制御部１２２は、時間ｔ１−２に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ２の光を送光する駆動信号を光源ドライバ２のＬＤ２に出力するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号Ａ（λ２）を光検出器３の光電子増倍管で検出する。その後、送受光用制御部１２２は、光検出器３の光電子増倍管からＡ／Ｄ５を介して受光量情報Ａ（λ２）を受信して、光検出器３の光電子増倍管にリセット信号を出力する。
このように、送受光用制御部１２２は、クロック信号とスタート信号とサブテーブルとに基づいて、１個の送光プローブ１２に３種類の波長λ１、λ２、λ３の光を送光させるとともに、受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を受信していく。
【００１１】
その結果、図５に示すように平面視すると、合計２４個（Ｓ１〜Ｓ２４）の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）の収集が行われる。
そして、オペレータ用制御部１２４は、合計２４個の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、各波長（オキシヘモグロビンの吸収波長及びデオキシヘモグロビンの吸収波長）の通過光強度から、オキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求めることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−３３７０３３号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Factors affecting the accuracy of near-infrared spectroscopy concentration calculations for focal changes in oxygenation parameters, NeuroImage 18, 865-879, 2003
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、脳賦活状態や酸素化状態の測定を行う場合、脳全体を測定したいときや、脳の一部を測定したいときがある。例えば、図５に示す位置関係でなく、図９に示す位置関係に変更したいことがある。図９は、１６個の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ１６と１６個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ１６とが挿入されるホルダ１１’の一例を示す平面図である。送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ１６と受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ１６とは、縦方向に４個と横方向に８個とに交互となるように配置されることになる。
しかしながら、図９に示す位置関係で測定を行うには、図５に示す位置関係で測定を行う近赤外分光分析計１０１ではなく、新たな別の１台の近赤外分光分析計を準備する必要があるため、２台の近赤外分光分析計を所有することとなり、非常にコストがかかった。
【００１５】
そこで、２台の近赤外分光分析計を所有することがないように、１台の近赤外分光分析計に、送光プローブ１２の数と受光プローブ１３の数とを増やすことを可能としたものが考えられる。このように送光プローブ１２の数と受光プローブ１３の数とを増やすことを可能とするためには、近赤外分光分析計１０１に、送光プローブ１２と光源ドライバ２とを接続するための取り付け可能位置や、受光プローブ１３と光検出器３とを接続するための取り付け可能位置や、光源ドライバ２から新たな送光プローブ１２に光を送光するための半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３や、光検出器３で新たな受光プローブ１３から光を検出するための光電子増倍管等を予め設けておく必要がある。
しかしながら、増設可能なチャンネル数が多くなるように設けておくと、近赤外分光分析計１０１の筐体１２１の大型化につながるという問題がある。一方、近赤外分光分析計１０１の筐体１２１を小型化するために、増設可能なチャンネル数を少なくなるように設けておくと、所望のチャンネル数に増やすことができなくなるという問題がある。
そこで、本発明は、大きさとチャンネル数とを自由に設定することができる光計測システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するためになされた本発明の光計測システムは、被検者に光を照射する複数個の送光プローブと、前記被検者から放出される光を受光する複数個の受光プローブと、送光プローブと受光プローブとが取り付けられて、前記被検者に装着されるホルダと、前記送光プローブが光を照射するとともに、前記受光プローブが放出される光を受光するように制御することで、脳活動に関する測定データを得る制御部とを備える光計測システムであって、副筐体を有し、当該副筐体の内部には、光を出射する発光部と、光を検出する光検出部と、発光部と光検出部とを制御する副制御部とを備えるとともに、前記副筐体の外部には、少なくとも１個の送光プローブと、少なくとも１個の受光プローブと、送光プローブと発光部とを接続する少なくとも１本の送光用光ファイバと、受光プローブと光検出部とを接続する少なくとも１本の受光用光ファイバとを備える少なくとも２個の送受ユニットと、主筐体を有し、当該主筐体の内部には、主制御部を備えるとともに、前記主筐体の外部には、入力装置と表示装置とを備える主ユニットとを備え、前記送受ユニットは、前記主ユニットと通信可能なように取り付け取り外しができ、前記主制御部は、取り付けられた送受ユニットの副制御部を制御することで、前記測定データを得るようにしている。
【００１７】
本発明の光計測システムによれば、主ユニットと、少なくとも２個の送受ユニットとを備える。主ユニットは、主制御部を備えるが、発光部や光検出部を備えない。よって、主ユニットの主筐体の大きさは、小さくすることができる。
一方、各送受ユニットは、発光部と光検出部と副制御部と少なくとも１個の送光プローブと少なくとも１個の受光プローブと少なくとも１本の送光用光ファイバと少なくとも１本の受光用光ファイバとを備える。そして、送受ユニットは、主ユニットと通信可能なように取り付け取り外しができる。これにより、チャンネル数を増やすときには、送受ユニットの数を増やし、一方、チャンネル数を減らすときには、送受ユニットの数を減らすことになる。つまり、送受ユニットの大きさは、チャンネル数に対応させることができるようになっている。
また、主制御部は、取り付けられた送受ユニットの副制御部を制御する。つまり、複数の送受ユニットにおける送光制御と受光制御とのタイミングを調整する。これにより、各送受ユニットがお互いに独立していても、一の送受ユニットと他の送受ユニットとの間で得られる測定データを得ることもできる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の光計測システムによれば、大きさとチャンネル数とを自由に設定することができる。
【００１９】
（その他の課題を解決するための手段および効果）
また、本発明の光計測システムにおいては、前記主ユニットの主制御部は、測定を行う前に、入力装置からの入力信号に基づいて、取り付けられた送受ユニットにおける発光部で光を出射するタイミングと光検出部で光を検出するタイミングとを示すテーブルを作成して、各送受ユニットの副制御部は、前記主ユニットの主制御部から、時間を示すクロック信号と、前記テーブルとを受信して、前記主ユニットの主制御部は、測定を行う際には、入力装置からの入力信号に基づいて、測定開始時間を示すスタート信号を作成して、各送受ユニットの副制御部は、前記主ユニットの主制御部から、スタート信号を受信して、スタート信号とクロック信号とテーブルとに基づいて、発光部で光を出射するとともに光検出部で光を検出するようにしてもよい。
本発明の光計測システムによれば、各送受ユニットがお互いに独立していても、クロック信号やスタート信号を主ユニットから受信するので、送光制御と受光制御とのタイミングを正確に調整することができる。
【００２０】
さらに、本発明の光計測システムにおいては、前記ホルダは、一の字形状の複数のホルダ部品からなり、前記ホルダ部品は、両端に送光プローブ又は受光プローブを保持するソケット部と、当該ソケット部を一定の間隔で連結する連結部とを有し、前記ホルダ部品は、前記被検者の頭部表面の当接面内でソケット部を回転軸として他のホルダ部品と回動可能とされるとともに、前記頭部表面の法線方向で連結部により可撓性を有するようにしてもよい。
本発明の光計測システムによれば、任意の数の送光プローブ又は受光プローブを固定することができるホルダを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す送受ユニットの概略構成を示す詳細ブロック図である。
【図３】図１に示す主ユニットの概略構成を示す詳細ブロック図である。
【図４】光計測システムの外観の一例を示す斜視図である。
【図５】８個の送光プローブと８個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図である。
【図６】送光プローブとナット部品と２個の接続部品とソケット部品とを示す分解斜視図である。
【図７】組み立てた後の送光プローブとナット部品と２個の接続部品とソケット部品とを示す図である。
【図８】光計測システムの外観の他の一例を示す斜視図である。
【図９】１６個の送光プローブと１６個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図である。
【図１０】メインテーブルの一例を説明するための図である。
【図１１】サブテーブルの一例を説明するための図である。
【図１２】一対の送光プローブ及び受光プローブと、測定部位との関係を示す図である。
【図１３】従来の近赤外分光分析計の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１３に示す近赤外分光分析計の外観の一例を示す斜視図である。
【図１５】メインテーブルの他の一例を説明するための図である。
【図１６】サブテーブルの他の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態である光計測システムの概略構成を示すブロック図である。なお、図２は、図１に示す送受ユニットの概略構成を示す詳細ブロック図であり、図３は、図１に示す主ユニットの概略構成を示す詳細ブロック図である。
また、図４は、光計測システムの外観の一例を示す斜視図であり、図５は、８個の送光プローブと８個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図である。
一方、図８は、光計測システムの外観の他の一例を示す斜視図であり、図９は、１６個の送光プローブと１６個の受光プローブとが挿入されるホルダの一例を示す平面図である。
光計測システム１は、１個の主ユニット２０と、複数個の送受ユニット４０ａ〜４０ｐと、１個のホルダ１１とを備える。
【００２４】
主ユニット２０は、直方体形状の主筐体２１を有し、主筐体２１の内部には、主制御部２４を備えるとともに、主筐体２１の外部には、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード（入力装置）２７とを備える。
送受ユニット４０は、直方体形状の副筐体４１を有し、副筐体４１の内部には、光を出射する光源ドライバ（発光部）２と、光を検出する光検出器３と、検出器電源４と、Ａ／Ｄ５と、副制御部４５と、メモリ４６とを備えるともに、副筐体４１の外部には、１個の送光プローブ１２と、１個の受光プローブ１３と、１本の送光用光ファイバ１４と、１本の受光用光ファイバ１５と、１本のイーサネット（登録商標）ケーブル４３とを備える。
ホルダ１１は、送光プローブ１２と受光プローブ１３とを所定の配列で被検者の頭部表面に接触させるためのものである。
【００２５】
まず、ホルダ１１を構成する部品について説明する。図６は、送光プローブ１２とナット部品３２と２個の接続部品３１とソケット部品３３とを示す分解斜視図である。図７は、組み立てた後の送光プローブ１２とナット部品３２と２個の接続部品３１とソケット部品３３とを示す図である。
ホルダ１１は、送光プローブ１２や受光プローブ１３を固定する複数個のソケット部品３３と、複数個の接続部品３１と、複数個のナット部品３２とを備える。
【００２６】
接続部品３１は、一の字形状の板状体である。そして、接続部品３１は、両端に円環形状の挿入部３１ａと、両端の挿入部３１ａをチャンネル長さＸで連結する連結部３１ｂとを有する。各挿入部３１ａの中央には、ソケット部品３３が挿入されるための円形状の貫通孔がそれぞれ開けられている。また、連結部３１ｂは、幅１０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍであり、かつ、貫通孔の中心と貫通孔の中心との間の距離がチャンネル長さ３０ｍｍとなるように形成されており、厚さ方向にだけ可撓性を有する。つまり、両端の挿入部３１ａは、常にチャンネル長さＸで保持されるようになっている。
【００２７】
ソケット部品３３は、円筒形状の本体部３３ａと、円環形状の顎部３３ｂと、円環形状の底部３３ｃとを有し、その内側に送光プローブ１２や受光プローブ１３を挿入可能とするとともに、本体部３３ａの外周面にナット部品３２が螺合されるネジが形成されている。
ナット部品３２は、円形状の貫通孔を有する円環形状であり、その内周面にソケット部品３３の本体部３３ａに螺合されるメスネジが形成されている。なお、貫通孔の大きさは、上方から見ると、ソケット部品３３の本体部３３ａの大きさよりも大きく、ソケット部品３３の顎部３３ｂよりも小さくなっている。
これにより、ナット部品３２の内側にソケット部品３３の本体部３３ａをネジ機構を用いて挿入することにより、ソケット部品３３の顎部３３ｂとナット部品３２との間に接続部品３１の挿入部３１ａを挟み込んで固定することができる。このとき、１個の接続部品３１を固定するときには、ソケット部品３３の顎部３３ｂとナット部品３２との間に１個の接続部品３１の挿入部３１ａを挟み込むことになる。一方、４個の接続部品３１を固定するときには、ソケット部品３３の顎部３３ｂとナット部品３２との間に４個の接続部品３１の挿入部３１ａを挟み込むことになる。すなわち、任意の数の接続部品３１を固定することができるようになっている。
【００２８】
そして、例えば、１６個のソケット部品３３と２４個の接続部品３１と１６個のナット部品３２とを用いて、図５に示すホルダ１１を作製する。このようなホルダ１１によれば、頭部表面に密着するように装着するために、図７（ａ）に示すように一の接続部品３１と他の接続部品３１とは、上方から見てソケット部品３３を軸として所望角度を形成するように固定するとともに、図７（ｂ）に示すように接続部品３１の連結部３１ｂは可撓性を有するので、頭部表面と一致するような曲率を有する面となるように変形することができる。このとき、変形が加えられた状態で、一の接続部品３１と他の接続部品３１との間の角度で形成される角度が固定されると、その曲率が保持される結果となる。
その後、各送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８と各受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８とは、対応する番号のソケット部品３３の内側にそれぞれ挿入されることになる。
なお、脳の一部を測定したいときには、例えば、図５に示すように１６個のソケット部品３３と２４個の接続部品３１と１６個のナット部品３２とを用いて、ホルダ１１を作製することになり、一方、脳全体を測定したいときには、例えば、図９に示すように３２個のソケット部品３３と４８個の接続部品３１と３２個のナット部品３２とを用いて、ホルダ１１’を作製することになる。すなわち、このようなホルダ１１によれば、任意の数の送光プローブ１２又は受光プローブ１３を固定することができるホルダ１１、１１’を作製することができるようになっている。
【００２９】
次に、送受ユニット４０ａについて説明する。
送受ユニット４０ａは、直方体形状の副筐体４１を有する。
副筐体４１の内部には、光源ドライバ２と、光検出器３と、検出器電源４と、Ａ／Ｄ５と、副制御部４５と、メモリ４６とを備えるとともに、副筐体４１の外部には、１個の送光プローブ１２と、１個の受光プローブ１３と、１本の送光用光ファイバ１４と、１本の受光用光ファイバ１５と、１本のイーサネット（登録商標）ケーブル４３ａとを備える。
【００３０】
１本の送光用光ファイバ１４は、１個の送光プローブ１２と、光源ドライバ２の半導体レーザＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
１本の受光用光ファイバ１５は、１個の受光プローブ１３と、光検出器３の光電子増倍管とを設定長さ（２ｍ〜１０ｍ）で離れるように両端部に接続している。
送光プローブ１２は、ソケット部品３３と固定するために上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、送光プローブ１２の上端部は、送光用光ファイバ１４を介して光源ドライバ２と接続され、下端部から光を照射するようになっている。
受光プローブ１３も、送光プローブ１２と同様な上端部が少し大きくなった細長い円柱形状をしている。そして、受光プローブ１３の上端部は、受光用光ファイバ１５を介して光検出器３と接続され、その下端部で光を受光するようになっている。
【００３１】
イーサネット（登録商標）ケーブル４３ａは、直径２ｍｍ、長さ２ｍ〜１０ｍの管状であり、一端部が副筐体４１の内部の副制御部４５と接続されるとともに、他端部が主ユニット２０の主制御部２４と接続されるように送受ユニット側コネクタ部４２が設けられている。これにより、送受ユニット側コネクタ部４２を、主ユニット２０の主ユニット側コネクタ部２３と接続することで、副筐体４１の副制御部４２と主ユニット２０の主制御部２４との間で、受光信号やクロック信号等を伝達することができるようになっている。
なお、このような主ユニット側コネクタ部２３は、複数個形成されており、どの主ユニット側コネクタ部２３に、どの送受ユニット４０のイーサネット（登録商標）ケーブル４３の送受ユニット側コネクタ部４２が挿入されたかが認識されるように、各主ユニット側コネクタ部２３には、異なる番号（モジュール１、モジュール２、・・・、モジュール４）がそれぞれ振り当てられている。
【００３２】
また、副制御部４５が処理する機能をブロック化して説明すると、光源ドライバ２に駆動信号を出力する発光制御部４５ａと、光検出器３からの受光信号を受けることにより受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をメモリ４６に記憶させる光検出制御部４５ｂと、主ユニット２０の主制御部２４と通信を行う通信制御部４５ｃとを有する。
通信制御部４５ｃは、イーサネット（登録商標）ケーブル４３ａを介して主ユニット２０の制御部２４と通信を行う制御を行う。
例えば、通信制御部４５ｃは、測定を行う前に、主ユニット２０の主制御部２４と通信することにより、主制御部２４からクロック信号（Base Clock）とメインテーブルとサブテーブルとを受信する。
また、通信制御部４５ｃは、測定を行う際や測定を行っている際に、主ユニット２０の主制御部２４と通信することにより、主制御部２４からスタート信号（Start）を受信して、その後、主制御部２４に受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を送信する。
このように主制御部２４からクロック信号やスタート信号を受信するので、他の送受ユニット４０と独立していても、正確なタイミングで様々な処理を実行することができるようになっている。
【００３３】
発光制御部４５ａは、主制御部２４からスタート信号を受信すると、メモリ４６に記憶されたクロック信号とメインテーブルとサブテーブルとに基づいて、送光プローブ１２に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力する制御を行う。
例えば、図１０に示すメインテーブルでは、モジュール１の送受ユニット４０ａの発光制御部４５ａは、時間ｔ１に、送光プローブ１２Ｔ１に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力する。また、モジュール２の送受ユニット４０ｂの発光制御部４５ａは、時間ｔ１に、送光プローブ１２Ｔ２に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力しない。
また、モジュール１の送受ユニット４０ａの発光制御部４５ａは、時間ｔ２に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力しない。また、モジュール２の送受ユニット４０ｂの発光制御部４５ａは、時間ｔ２に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に光を送光する駆動信号を光源ドライバ２に出力する。
このように、各送受ユニット４０ａ〜４０ｈの発光制御部３５ａは、お互いに独立しているが、スタート信号とクロック信号とメインテーブルとサブテーブルとに基づいて、駆動信号を光源ドライバ２に出力していくことになる。
【００３４】
光検出制御部４５ｂは、主制御部２４からスタート信号を受信すると、メモリ４６に記憶されたクロック信号とメインテーブルとサブテーブルとに基づいて、光検出器３からの１個の受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をメモリ４６に記憶させる制御を行う。
例えば、図１０に示すメインテーブルでは、モジュール１の送受ユニット４０ａの光検出制御部４５ｂは、時間ｔ１に、１個の受光プローブ１３Ｒ１で受光された１個の受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を光検出器３で検出して、メモリ４６に記憶させる。また、モジュール２の送受ユニット４０ｂの発光制御部４５ａは、時間ｔ１に、１個の受光プローブ１３Ｒ２で受光された１個の受光信号を光検出部３で検出しない。
また、モジュール１の送受ユニット４０ａの光検出制御部４５ｂは、時間ｔ２に、１個の受光プローブ１３Ｒ２で受光された１個の受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を光検出器３で検出して、メモリ４６に記憶させる。また、モジュール２の送受ユニット４０ｂの光検出制御部４５ｂは、時間ｔ２に、１個の受光プローブ１３Ｒ２で受光された１個の受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を光検出器３で検出して、メモリ４６に記憶させる。
このように、各送受ユニット４０ａ〜４０ｈの光検出制御部４５ｂは、お互いに独立しているが、スタート信号とクロック信号とメインテーブルとサブテーブルとに基づいて、受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）をメモリ４６に記憶させていく。
【００３５】
このような送受ユニット４０を、脳の一部を測定したいときには、例えば、図３に示すように８個準備することになり、一方、脳全体を測定したいときには、例えば、図８に示すように１６個準備することになる。すなわち、任意の数の送光プローブ１２又は受光プローブ１３を準備することができるとともに、任意の大きさにすることができるようになっている。
【００３６】
次に、主ユニット２０について説明する。
主ユニット２０は、直方体形状の主筐体２１を有する。
主筐体２１の内部には、主制御部２４を備えるとともに、主筐体２１の外部には、モニタ画面２６ａ等を有する表示装置２６と、キーボード２７とを備える。また、主筐体２１の外面には、送受ユニット４０のイーサネット（登録商標）ケーブル４３が取り付けられる主ユニット側コネクタ部２３が設けられている。
主ユニット側コネクタ部２３に、イーサネット（登録商標）ケーブル４３の送受ユニット側コネクタ部４２が取り付けられることにより、主ユニット２０の主制御部２４と送受ユニット４０の副制御部４５とが通信を行うことができるようになり、一方、主ユニット側コネクタ部２３から、イーサネット（登録商標）ケーブル４３の送受ユニット側コネクタ部４２を取り外すことにより、主ユニット２０の主制御部２４と送受ユニット４０の副制御部４５とが通信を行うことができなくなるようになっている。
【００３７】
また、主制御部２４が処理する機能をブロック化して説明すると、送受ユニット４０の副制御部４５と通信を行う通信制御部２４ａと、メインテーブルとサブテーブルとを作成するテーブル作成部２４ｂと、演算部２４ｃと、脳活動画像表示制御部２４ｄとを有する。
テーブル作成部２４ｂは、キーボード２７からの入力信号に基づいて、メインテーブルとサブテーブルとを作成する制御を行う。
ここで、メインテーブルとサブテーブルとを作成するテーブル作成方法について説明する。図１０は、メインテーブルの一例を説明するための図であり、図１１は、サブテーブルの一例を説明するための図である。
例えば、使用者は、脳の一部を測定したときには、図５に示す８個の送光プローブ１２と８個の受光プローブ１３とを固定することができるホルダ１１を作製する。このとき、各貫通孔には、異なる番号（Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｒ１、Ｒ２、・・・）をそれぞれ振り当てる。
次に、使用者は、８個の送光プローブ１２と８個の受光プローブ１３とを固定するために、８個の送受ユニット４０ａ〜４０ｈを準備する。このとき、各送受ユニット４０ａ〜４０ｈには、異なる番号（モジュール１、モジュール２、・・・、モジュール８）をそれぞれ振り当てる。
【００３８】
次に、使用者は、モジュール１の送受ユニット４０ａの送光プローブ１２Ｔ１をホルダ１１の番号Ｔ１の貫通孔に挿入するとともに、受光プローブ１３Ｒ１をホルダ１１の番号Ｒ１の貫通孔に挿入する。また、モジュール１の送受ユニット４０ａのイーサネット（登録商標）ケーブル４３ａの送受ユニット側コネクタ部４２を主ユニット２０の番号モジュール１の主ユニット側コネクタ部２３に挿入する。
次に、使用者は、モジュール２の送受ユニット４０ｂの送光プローブ１２Ｔ２ホルダ１１の番号Ｔ２の貫通孔に挿入するとともに、受光プローブ１３Ｒ２をホルダ１１の番号Ｒ２の貫通孔に挿入する。また、モジュール２の送受ユニット４０ｂのイーサネット（登録商標）ケーブル４３ｂの送受ユニット側コネクタ部４２を主ユニット２０の番号モジュール２の主ユニット側コネクタ部２３に挿入する。
同様に、他の送受ユニット４０ｃ〜４０ｈの送光プローブ１２をホルダ１１の貫通孔に挿入するとともに、受光プローブ１３をホルダ１１の貫通孔に挿入する。また、他の送受ユニット４０ｃ〜４０ｈのイーサネット（登録商標）ケーブル４３ｃｂ〜４３ｈの送受ユニット側コネクタ部４２を主ユニット側コネクタ部２３に挿入する。
【００３９】
次に、使用者は、キーボード２７を用いて、各光源ドライバ２で光を出射するタイミングと各光検出器３で光を検出するタイミングとを示すメインテーブルを作成する（図１０参照）。例えば、時間ｔ１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に光を送光するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号を検出する。時間ｔ２に、１個の送光プローブ１２Ｔ２に光を送光するとともに、３個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ２、１３Ｒ４で受光された３個の受光信号を検出する。このように、順番に１個ずつ送光プローブ１２に光を送光させるとともに、受光信号を検出していくようにするメインテーブルを作成する。
【００４０】
次に、使用者は、キーボード２７を用いて、光源ドライバ２で光を出射するタイミングと光検出器３で光を検出するタイミングとを示すサブテーブルを作成する（図１１参照）。例えば、時間ｔ１−１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ１の光を送光する駆動信号を光源ドライバ２のＬＤ１に出力するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）を光検出器３の光電子増倍管で検出する。その後、光検出器３の光電子増倍管からＡ／Ｄ５を介して受光量情報Ａ（λ１）を受信して、光検出器３の光電子増倍管にリセット信号（Reset）を出力する。
時間ｔ１−２に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ２の光を送光する駆動信号を光源ドライバ２のＬＤ２に出力するとともに、２個の受光プローブ１３Ｒ１、１３Ｒ３で受光された２個の受光信号Ａ（λ２）を光検出器３の光電子増倍管で検出する。その後、光検出器３の光電子増倍管からＡ／Ｄ５を介して受光量情報Ａ（λ２）を受信して、光検出器３の光電子増倍管にリセット信号を出力する。
このように、送受光用制御部１２２は、１個の送光プローブ１２に３種類の波長λ１、λ２、λ３の光を送光させるとともに、受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を受信していくようにするサブテーブルを作成する。
【００４１】
なお、使用者は、脳の全部を測定したいときには、例えば、図９に示す１６個の送光プローブ１２と１６個の受光プローブ１３とを固定することができるホルダ１１’を作製して、そのホルダ１１’に対応するメインテーブルとサブテーブルとを作成することになる。 このとき、同時に送光する送光プローブ１２は、互いに距離が離れたものどうしを選択するようにして、１個の受光プローブ１３で、複数個の送光プローブ１２から照射された光を同時に受光しないで、１個の送光プローブ１２から照射された光のみを受光するようにしてもよい。
【００４２】
通信制御部２４ａは、イーサネット（登録商標）ケーブル４３ａ〜４３ｈを介して送受ユニット４０ａ〜４０ｈの副制御部４５と通信を行う制御を行う。
例えば、通信制御部２２ａは、測定を行う前に、送受ユニット４０ａ〜４０ｈの副制御部４５と通信することにより、各副制御部４５にクロック信号とメインテーブルとサブテーブルとを送信する。また、通信制御部２４ａは、測定を行う際や測定を行っている際に、送受ユニット４０ａ〜４０ｈの副制御部４５と通信することにより、各副制御部４５にスタート信号を送信して、その後、各副制御部４５から受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）を受信してメモリ２５に記憶させる。
演算部２４ｃは、メモリ２５に記憶された受光量情報Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）に基づいて、関係式（１）（２）（３）を用いて、各波長（オキシヘモグロビンの吸収波長及びデオキシヘモグロビンの吸収波長）の通過光強度から、オキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）を求める制御を行う。
脳活動画像表示制御部２４ｄは、モニタ画面２６ａに、情報の表示を行う制御を行う。例えば、脳平面でのオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[oxyHb]、デオキシヘモグロビンの濃度・光路長積[deoxyHb]及び総ヘモグロビンの濃度・光路長積（[oxyHb]＋[deoxyHb]）の等高線グラフを表示する。
【００４３】
以上のように、本発明の光計測システムによれば、大きさとチャンネル数とを自由に設定することができる。
【００４４】
（他の実施形態）
（１）上述した光計測システムでは、送受ユニット４０は、１個の送光プローブ１２と１個の受光プローブ１３とを備えるような構成を示したが、例えば、２個の送光プローブ１２と２個の受光プローブ１３とを備えたり、３個の送光プローブ１２と１個の受光プローブ１３とを備えたりするような構成としてもよい。
【００４５】
（２）上述した光計測システムでは、図１０に示すメインテーブルと図１１に示すサブテーブルとを作成するような構成を示したが、例えば、図１５に示すメインテーブルと図１６に示すサブテーブルとを作成するような構成としてもよい。
図１５に示すメインテーブルがメモリに記憶された光計測システムは、時間ｔ１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に光を送光する駆動信号を光源ドライバに出力するとともに、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号を光検出器で検出する。時間ｔ２に、１個の送光プローブ１２Ｔ２に光を送光する駆動信号を光源ドライバに出力するとともに、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号を光検出器で検出する。このように、メインテーブルに基づいて、順番に１個ずつ送光プローブ１２に光を送光させるとともに、８個の受光信号を検出していく。
【００４６】
また、図１６に示すサブテーブルがメモリに記憶された光計測システムは、時間ｔ１−１に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ１の光を送光する駆動信号を光源ドライバのＬＤ１に出力するとともに、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号（受光量情報）Ａ（λ１）を光検出器の光電子増倍管で検出する。
時間ｔ１−２に、１個の送光プローブ１２Ｔ１に波長λ２の光を送光する駆動信号を光源ドライバのＬＤ２に出力するとともに、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号Ａ（λ２）を光検出器の光電子増倍管で検出する。
そして、時間ｔ１−４に、ベースラインを調整するために、全部の送光プローブ１２Ｔ１〜１２Ｔ８に光を送光する駆動信号を出力しないで、８個の受光プローブ１３Ｒ１〜１３Ｒ８で受光された８個の受光信号Ａ０を光検出器の光電子増倍管で検出する。
このように、１個の送光プローブ１２に３種類の波長λ１、λ２、λ３の光を送光させるとともに、受光信号Ａ（λ１）、Ａ（λ２）、Ａ（λ３）、Ａ０を受信していく。
【００４７】
（３）上述した光計測システムでは、主ユニット側コネクタ部２３に、イーサネット（登録商標）ケーブル４３の送受ユニット側コネクタ部４２が取り付けられることにより、主ユニット２０の主制御部２４と送受ユニット４０の副制御部４５とが通信を行うことができるような構成を示したが、例えば、光ファイバや専用有線ケーブルや無線等によって主ユニットの主制御部と送受ユニットの副制御部とが通信を行うような構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、生体内部に光を照射して生体内部情報を取得する光計測システム等に利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１：光計測システム
２：光源ドライバ（発光部）
３：光検出器
１１：ホルダ
１２：送光プローブ
１３：受光プローブ
１４：送光用光ファイバ
１５：受光用光ファイバ
２０：主ユニット
２１：主筐体
２４：主制御部
２７：キーボード（入力装置）
４０：送受ユニット
４１：副筐体
４５：副制御部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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