(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置において、
前記発光手段、前記移動手段、及び、前記光検出手段を制御する制御手段をさらに有し、
前記制御手段は、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行させる測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の測定装置において、
前記制御手段は、測定開始の入力を受付けると、前記第２の測定、前記第１の測定、及び、前記第２の測定をこの順に実行させる測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の測定装置において、
前記第１の測定で得られたデータと前記第２の測定で得られたデータとに基づいて、検出対象の量を分析する分析手段をさらに有する測定装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項に記載の測定装置において、
前記第１の測定では、前記発光手段により放射された光が前記透過部材を透過した後、前記透過部材に当接させている測定対象で反射し、当該反射光が前記透過部材を透過後、前記光検出手段に受光され、
前記第２の測定では、前記発光手段により放射された光が、前記測定対象で反射することなく前記反射手段で反射し、当該反射光が前記光検出手段に受光される測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の測定装置において、
前記光検出手段は、前記発光手段により放射された光が前記透過部材に当接させている測定対象で反射した反射光を受光する向きに配置されている測定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の測定装置において、
前記反射手段は、前記光を乱反射するよう構成されている測定装置。
【請求項８】
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置のコンピュータが、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御し、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行する測定方法。
【請求項９】
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置のコンピュータに、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御させ、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置、測定方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象に含まれる特定の成分（検出対象）を検出する方法の一つに、その成分によって吸収される波長の光を測定対象に照射し、測定対象におけるその光の吸収量を測定する方法がある。例えば特許文献１には、血液中の血糖値を測定するための装置が開示されている。この装置において、ベース部の上面には光源、受光素子、及び導波路が設けられている。そしてベース部の下面に導波路の一部を露出させ、この一部から光源が生成した光を照射する。またこの一部には、反射光が入射する。入射した反射光は、受光素子に導波される。【０００３】
また特許文献２には、皮膚の表面に対して光を斜め方向に照射し、かつ、複数の受光部を斜めかつ間隔をあけて配置することが記載されている。特許文献２に記載の技術は、皮膚や血液に含まれるグルコースを測定することを目的としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４５０６９号公報
【特許文献２】特表２００５−４１３４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発光手段により放射された所定波長の光の強度と、当該光が測定対象で反射した光の強度とに基づき、当該光の強度の変化量を算出することで、測定対象における所定波長の光の吸収量を算出することができる。そして、この吸収量に基づいて、検出対象の量を算出することができる。【０００６】
ところで、発光手段が発光する光は、発光手段の経年劣化や周囲の環境（温度、湿度等）等に応じて、強度（光量等）が変化したり、波長のシフトが生じたりする。これらの変動を考慮しないと、上記算出結果の精度が悪くなる。本発明は、当該課題を解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置のコンピュータが、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御し、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行する測定方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、
筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有し、
前記透過部材は、
前記筐体の外面の一部となり、測定対象が当接する第１の面と、
前記第１の面と表裏の関係であり、前記筐体の内部を向く第２の面と、
を有し、
前記反射手段は、前記第２の位置に位置する状態で、前記第２の面と対向する測定装置のコンピュータに、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御させ、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定対象における所定波長の光の吸収量を精度よく算出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１２】
【図１】本実施形態の測定装置のハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。
【図２】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図４】本実施形態の測定装置の斜視模式図の一例を示す。
【図５】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図７】本実施形態の測定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の測定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本実施形態の測定装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図１１】本実施形態の測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本実施形態の装置のハードウエア構成の一例について説明する。本実施形態の装置が備える各部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００１４】
図１は、本実施形態の装置のハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。図示するように、本実施形態の装置は、例えば、バス８Ａで相互に接続されるＣＰＵ１Ａ、メモリ２Ａ、Ｉ／Ｏ３Ａ、表示制御部４Ａ、ディスプレイ５Ａ、操作受付部６Ａ、操作部７Ａ等を有する。なお、図示しないが、その他、メモリ２Ａにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット（ストレージ：補助記憶装置）、有線及び／又は無線でインターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続し、他の電子機器と通信するネットワーク接続用インタフェイス（通信Ｉ／Ｆ（InterFace：インタフェイス））、マイク、スピーカ等の他の要素を備えてもよい。
【００１５】
ＣＰＵ１Ａは各要素とともに装置のコンピュータ全体を制御する。メモリ２Ａは、コンピュータを動作させるためのプログラムや各種アプリケーションプログラム、それらのプログラムが動作する際に使用する各種設定データなどを記憶する領域を含む。メモリ２Ａは、プログラムが動作するための作業領域など一時的にデータを記憶する領域を含む。
【００１６】
ディスプレイ５Ａは、例えば、表示装置（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等）である。ディスプレイ５Ａは、タッチパッドと一体になったタッチパネルディスプレイであってもよい。表示制御部４Ａは、ＶＲＡＭ（Video RAM）等に記憶されたデータを読み出し、読み出したデータに対して所定の処理を施した後、ディスプレイ５Ａに送って各種画面表示を行う。操作受付部６Ａは、操作部７Ａを介して各種操作を受付ける。操作部７Ａは、操作キー、操作ボタン、スイッチ、ジョグダイヤル、タッチパネルディスプレイ、キーボードなどを含む。Ｉ／Ｏ３Ａは、外部装置から本実施形態の装置にデータを入力するためのインプット、及び、本実施形態の装置から外部装置に向けてデータを出力するためのアウトプットである。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
まず、本実施形態の概要について説明する。発光手段を用いて測定対象に所定波長の光を照射し、その反射光の強度を測定する都度、発光手段により放射された所定波長の光の強度を測定し、これらのデータに基づいて測定対象における所定波長の光の吸収量を算出することで、測定精度を向上させることができる。
【００１８】
この場合、発光手段により放射された光が測定対象で反射した光を受光するための受光手段と、発光手段により放射された光を測定対象で反射させずに受光するための受光手段とが必要になるが、２つの受光手段を設けると費用負担が大きくなる。また、装置内に多くの部材を組み込む必要があるため、装置の小型化の妨げになる。
【００１９】
そこで、本実施形態の測定装置は、１つの発光手段と１つの受光手段のペアにより、発光手段により放射された光が測定対象で反射した光を受光し、光の強度を測定する第１の測定と、発光手段により放射された光を測定対象で反射させずに受光し、光の強度を測定する第２の測定との両方を行う。以下、詳細に説明する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る測定装置１０の構成の一例を示す模式図である。本実施形態に係る測定装置１０は、筐体１００、透過部材１１０、発光部１２０、光検出部１４０、反射部２００、及び、移動部２０１を備えている。
【００２１】
図４は、本実施形態に係る測定装置１０の斜視模式図の一例を示す。図４示す測定装置１０は、筐体１００と、ディスプレイ１１と、操作ボタン１２と、測定対象を当接させる当接部１３と、電源ボタン１４とを有する。なお、当接部１３は、図２に示す透過部材１１０に対応する。
【００２２】
測定装置１０は、例えば生体を測定対象とし、例えば真皮組織の間質液に含まれる糖分（例えばグルコース）を検出対象として測定するための装置である。この場合、第１波長は近赤外域（例えば１２００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下）である。測定装置１０は、透過部材１１０（当接部１３）に生体（測定対象）の皮膚を当接させた状態で使用される。なお、測定対象や検出対象はこれに限定されない。検出対象に応じて、第１波長は変化する。
【００２３】
筐体１００は、例えば樹脂や金属を用いて形成されている。筐体１００の一面には、筐体１００の内部と外部を繋ぐ開口１０２が設けられている。開口１０２は、透過部材１１０によって塞がれている。言い換えると、筐体１００の一部は透過部材１１０によって構成されている。筐体１００は、複数の部品で構成されていてもよい。
【００２４】
透過部材１１０は、筐体１００の一部に設けられている。透過部材１１０は、例えばガラスや樹脂で形成された板状の部材であり、第１波長の光を透過する。透過部材１１０は、平板であってもよいし、少し湾曲していてもよい。
【００２５】
発光部１２０は、筐体１００の内部に配置され、第１波長を含む光を放射する。発光部１２０は、例えばＬＥＤやレーザダイオードなどの発光素子を有している。この光源は、第１波長の光を他の波長の光よりも強く発光するのが好ましい。
【００２６】
発光部１２０は、光軸が透過部材１１０を通る向きに配置される。例えば、発光部１２０は、光軸が透過部材１１０の外面に対して斜めになる向きに配置されてもよい。この場合、筐体１００の透過部材１１０に生体の皮膚を当接させたとき、発光部１２０の光軸は皮膚に対して斜めになる。
【００２７】
光検出部１４０は、筐体１００の内部に配置され、第１波長の光を検出する。なお、光検出部１４０は、さらに、第１波長の光の強度を測定できてもよい。光検出部１４０は、例えばフォトダイオードなどの光電変換素子を有している。この光電変換素子は、第１波長の光に対する感度が他の波長の光の感度よりも高いのが好ましい。
【００２８】
光検出部１４０の受光面は、透過部材１１０の外面に対して斜めに配置されている。好ましくは、光検出部１４０は、発光部１２０により放射された光が透過部材１１０に当接させている測定対象で反射した反射光を受光する向きに配置されている。すなわち、光検出部１４０は、光軸が透過部材１１０を通る向きに配置される。例えば、光検出部１４０は、光軸が透過部材１１０の外面に対して斜めになる向きに配置されてもよい。光検出部１４０の光軸は、例えば透過部材１１０の外部において、発光部１２０の光軸と交わる（交点α）。交点αの位置は、例えば、透過部材１１０の外面からの距離が数ｍｍ程度以下の位置である。２つの光軸が成す角度θは、例えば６０°以上１２０°以下である。なお、透過部材１１０の外面に対して発光部１２０の光軸が成す角度と、透過部材１１０の外面に対して光検出部１４０の光軸が成す角度は、互いに等しいのが好ましい。なお、光検出部１４０の光軸は、例えば光検出部１４０の受光面の中心を通り、かつ光検出部１４０の受光面に対して垂直な線として定義される。
【００２９】
発光部１２０と光検出部１４０とをこのような関係にすれば、透過部材１１０に測定対象を当接させた状態で発光部１２０が発光した場合、測定対象で反射した反射光を効率よく光検出部１４０で受光することができる。
【００３０】
なお、発光部１２０と光検出部１４０の互いの光軸に多少のずれが存在し、これらの光軸が完全には交わっていいない状態であってもよい。また、交点αが透過部材１１０の内部に位置してもよい。このような場合、測定精度は多少悪くなるが、所望の測定を実現可能である。
【００３１】
反射部２００は、第１波長の光を反射する。反射部２００は、第１波長の光を反射する材料（顔料等）を含んで構成される。反射部２００は、例えば樹脂や金属を用いて板状に形成される。このような反射部２００の表面に、第１波長の光を反射する材料が分散した塗膜やシートが設けられてもよい。また、反射部２００自体に、第１波長の光を反射する材料が分散していてもよい。
【００３２】
反射部２００は、第１波長の光をスポット的に反射しないようにして光検出部１４０に導けれる程度の反射率を有していれば良い。例えば、反射部２００は、表面に凹凸あるいは拡散材料を設けた拡散板などが設けられてもよい。これにより、反射部２００の反射率が高い場合、発光部１２０から出た光量にムラがある場合には光検出部１４０で受け取る光にバラツキが発生しやすくなるが、拡散板などを用いることで、光量のムラを少なくして検出バラツキを少なくすることができる。また、反射部２００の反射率が低い場合および高い場合などは、分析部１６０でゲイン調整することで微調整を行うこともできる。
【００３３】
なお、反射部２００は、第１波長の光を乱反射するよう構成されてもよい。例えば、第１波長の光を反射する材料の粒径は配列の仕方の調整等により、乱反射を実現してもよい。
【００３４】
移動部２０１は、反射部２００を移動させる。そして、移動部２０１は、反射部２００を、発光部１２０の光軸と重ならない第１の位置、又は、発光部１２０の光軸と重なり、発光部１２０が放射した光を光検出部１４０の方向に反射する第２の位置に位置させる。なお、移動部２０１は、その他の一つ以上の位置に反射部２００を位置させることができてもよい。
【００３５】
移動部２０１はモータを備え、当該モータを駆動することにより、反射部２００を予め定められた軌道内で繰り返し移動させる。例えば、移動部２０１は、反射部２００をスライド移動や回転移動させることで、第１の位置及び第２の位置間を移動させてもよい。例えば、周知のシャッター機構等を利用して、移動部２０１による反射部２００の移動を実現してもよい。
【００３６】
図２は反射部２００が第１の位置に位置する状態、図３は反射部２００が第２の位置に位置する状態を示す。なお、図２及び図３において、反射部２００及び移動部２０１は筐体１００の内部に位置するが、反射部２００は筐体１００の外部、例えば、筐体１００の外表面沿いに位置してもよい。また、移動部２０１の少なくとも一部は、筐体１００の外部に位置し、反射部２００を筐体１００の外表面沿いに移動させ、上記第１の位置又は第２の位置に位置させてもよい。
【００３７】
反射部２００が第２の位置に位置する場合（図３参照）、発光部１２０により放射された第１波長の光は透過部材１１０を透過する前に反射部２００で反射する。この場合、透過部材１１０に測定対象を当接させていても、測定対象まで当該光は到達しない。なお、反射部２００が第１波長の光を乱反射するよう構成されている場合、当該光は図示するように乱反射する。そして、光検出部１４０は、反射部２００で反射した当該光の反射光を受光し、当該光の強度を測定する。
【００３８】
反射部２００が第１波長の光を乱反射するよう構成されている場合、発光部１２０により放射された第１波長の光が反射部２００で反射する方向と、光検出部１４０の位置との微細な調整を行わなくても、光検出部１４０は、反射部２００で反射した当該光の反射光を高確率で受光することができる。この場合、第２の位置に位置する反射部２００と、発光部１２０と、光検出部１４０との間の設計の自由度が高まり好ましい。なお、反射部２００が第１波長の光を乱反射しないように構成することも可能である。この場合、第２の位置に位置する反射部２００の反射面の向き等を調整することで、発光部１２０により放射された第１波長の光が反射部２００で反射した反射光を、光検出部１４０により受光させることができる。
【００３９】
なお、反射部２００が第２の位置に位置し、かつ、反射部２００が筐体１００の外側に位置する場合、発光部１２０により放射された第１波長の光は透過部材１１０を透過後、反射部２００で反射する。そして、上記と同様の作用が実現される。当該例の場合、透過部材１１０は反射部２００で覆われるので、透過部材１１０に測定対象を当接させることはできない。
【００４０】
一方、反射部２００が第１の位置に位置する場合（図２参照）、発光部１２０により発光された第１波長の光は透過部材１１０を透過し、筐体１００の外部に到達する。透過部材１１０に測定対象を当接させた状態の場合、発光部１２０が発した第１波長の光は測定対象である人体に到達する。そして、当該光は皮膚の少なくとも真皮組織に侵入し、細胞壁等によって散乱される。この散乱光の少なくとも一部は透過部材１１０を経由して筐体１００の内部に到達し、光検出部１４０により検出される。
【００４１】
発光部１２０により放射された光が光検出部１４０によって検出されるまでの光路において、第１波長の光の一部は、皮膚内の特定の成分、例えば間質液に含まれるグルコースなどの糖分によって吸収される。従って、光検出部１４０が検出した第１波長の光の強度に基づいて、皮膚内の特定の成分の量を算出することができる。
【００４２】
反射部２００が第２の位置に位置する状態で測定した第１波長の光の強度をＤ０、反射部２００が第１の位置に位置する状態で測定した第１波長の光の強度をＤ１とすると、例えば、Ｄ１／Ｄ０の式により、Ｄ１を補正する。これにより、発光部１２０の変動分に基づいて、Ｄ１を補正することができる。そして、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を予め定められた所定の関数に代入することで、測定対象内における検出対象の量を算出することができる。
【００４３】
なお、透過部材１１０の構成によっては、経年劣化や周囲の環境（温度、湿度等）等に応じて透過部材１１０の状態が変動し、第１波長の光が透過部材１１０を透過する透過率も変動し得る。反射部２００を筐体１００の外部に位置させた場合、反射部２００が第２の位置に位置する状態で発光部１２０により放射された第１波長の光は、透過部材１１０を透過後、反射部２００で反射し、光検出部１４０に検出される。このため、上記Ｄ１／Ｄ０の式により、発光部１２０の変動分のみならず、透過部材１１０の変動分も考慮したＤ１の補正ができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、１つの発光手段（発光部１２０）と１つの受光手段（光検出部１４０）のペアにより、発光手段により放射された光が測定対象で反射した光を受光し、光の強度を測定する第１の測定と、発光手段により放射された光を測定対象で反射させずに受光し、光の強度を測定する第２の測定との両方を行うことができる。
【００４５】
このような本実施形態の場合、発光手段が発光した所定波長の光の強度を毎回測定し、測定結果に基づいて、反射光に強度を補正することができるので、測定対象における光の吸収量をより精度よく測定することが可能となる。結果、検出対象の量を精度よく算出することができる。また、上記２つの測定処理各々を行うための受光手段を別々に設ける必要がないので、費用負担を軽減できるほか、装置内に組み込む部材を減らすことができるので、装置の小型化が実現できる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
図５は、本実施形態に係る測定装置１０の構成を示す模式図である。本実施形態に係る測定装置１０は、筐体１００、透過部材１１０、発光部１２０、光検出部１４０、反射部２００、移動部２０１、制御部１５０、分析部１６０、表示部１７０、及び、入力部１８０を有する。表示部１７０は、図４のディスプレイ１１に対応し、入力部１８０は、図４の操作ボタン１２及び電源ボタン１４に対応する。以下、第１の実施形態と異なる点を説明する。
【００４７】
発光部１２０は、光源１２４及びレンズ１２２を有している。光源１２４は、第１の実施形態に示した発光素子を有している。レンズ１２２は、光源１２４からの光を集光する。レンズ１２２による光源１２４からの光の集光点は、透過部材１１０よりも外側（透過部材１１０の外面からの距離が数ｍｍ程度、例えば２ｍｍ以下の位置）に位置している。この集光点は、光検出部１４０の光軸と重なる、言い換えると２つの光軸の交点αと重なるのが好ましい。
【００４８】
入力部１８０は、電源ＯＮ／ＯＦＦの入力や、測定開始の入力等を、ユーザから受付ける。入力部１８０が受付けた内容の少なくとも一部（測定開始の入力）は、制御部１５０に入力される。
【００４９】
制御部１５０は、発光部１２０、移動部２０１、及び、光検出部１４０を制御する。制御部１５０は、さらに、分析部１６０を制御してもよい。
【００５０】
制御部１５０は、測定開始の入力を受付けると、第１の測定及び第２の測定を実行させる。
【００５１】
第１の測定では、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第１の位置に位置させる（図５参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる。
【００５２】
このような第１の測定においては、発光部１２０により放射された第１波長の光が透過部材１１０を透過した後、透過部材１１０に当接させている測定対象で反射する。そして、当該反射光が透過部材１１０を透過して筐体１００内に到達し、光検出部１４０に受光される。
【００５３】
第２の測定では、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第２の位置に位置させる（図６参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる。
【００５４】
このような第２の測定においては、発光部１２０により放射された第１波長の光が、測定対象で反射することなく反射部２００で反射する。そして、当該反射光が光検出部１４０に受光される。なお、図６において、反射部２００は筐体１００の中に位置するが、第１の実施形態同様、筐体１００の外に位置することもできる。
【００５５】
制御部１５０は、測定開始の入力を受付けると、それに応じて、上記第１の測定及び第２の測定各々を少なくとも１回実行させる。例えば、制御部１５０は、第１の測定を行った後、第２の測定を実行させることができる。その他、制御部１５０は、第２の測定を行った後、第１の測定を実行させることもできる。または、制御部１５０は、第２の測定を行った後、第１の測定を行い、その後、さらに第２の測定を実行させることもできる。なお、第１の測定と第２の測定との間の時間（例：第１の測定開始から第２の測定開始までの時間）は、１秒以内、好ましくは１００ミリ秒以内、さらに好ましくは１０マイクロ秒以内である。当該時間を小さくするほど、第１の測定及び第２の測定における測定条件の差（周囲の環境、装置の経年劣化の進行具合）を小さくすることができる。なお、制御部１５０は、第１の測定及び第２の測定各々を２回以上実行させてもよい。
【００５６】
さらに、制御部１５０は、測定開始の入力を受付けると、分析部１６０を制御し、所定の分析を実行させることができる。
【００５７】
分析部１６０は、第１の測定で得られたデータと第２の測定で得られたデータとに基づいて、検出対象の量を分析する。
【００５８】
例えば、第２の測定で得られた第１波長の光の強度をＤ０、第２の測定で得られた第１波長の光の強度をＤ１とすると、分析部１６０は、Ｄ１／Ｄ０の式に基づいてＤ１を補正後、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を予め定められた所定の関数に代入することで、測定対象内における検出対象の量を算出してもよい。
【００５９】
なお、第２の測定をｎ回（ｎは２以上の整数）行っている場合、ｎ回分のＤ０の値の統計値（平均値、最大値、最小値、最頻値、中央値等）を代表値として決定してもよい。そして、当該代表値を、上記Ｄ１／Ｄ０の式のＤ０に代入して、Ｄ１を補正してもよい。
【００６０】
同様に、第１の測定をｍ回（ｍは２以上の整数）行っている場合、ｍ回分のＤ１の値の統計値（平均値、最大値、最小値、最頻値、中央値等）を代表値として決定してもよい。そして、当該代表値を、上記Ｄ１／Ｄ０の式のＤ１に代入して、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を算出してもよい。
【００６１】
表示部１７０は、分析部１６０の分析結果を表示する。例えば、分析部１６０が算出した検出対象の量を表示する。
【００６２】
次に、図７のフローチャートを用いて、本実施形態の測定方法の処理の流れの一例を説明する。
【００６３】
まず、入力部１８０が測定開始の入力を受付けると、制御部１５０に測定開始の入力がなされる（Ｓ１０）。
【００６４】
すると、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第２の位置に位置させる（図６参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ１１：第２の測定）。
【００６５】
次に、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第１の位置に位置させる（図５参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ１２：第１の測定）。
【００６６】
その後、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第２の位置に位置させる（図６参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ１３：第２の測定）。
【００６７】
その後、制御部１５０は、分析部１６０を制御し、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３で得られたデータに基づいて、検出対象の量を算出させる（Ｓ１４）。
【００６８】
例えば、分析部１６０は、Ｓ１１及びＳ１３各々で得られた、第１波長の光の強度Ｄ０１及びＤ０２に基づいて、代表値Ｄ０を決定する。例えば、分析部１６０は、Ｄ０１とＤ０２の平均値を、Ｄ０とする。その後、分析部１６０は、Ｓ１２で得られた第１波長の光の強度Ｄ１を、代表値Ｄ０を利用して、例えばＤ１／Ｄ０の式に基づいて補正する。その後、分析部１６０は、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を所定の関数に代入することで、検出対象の量を算出する。その後、表示部１７０は、Ｓ１４で算出された検出対象の量を表示する（Ｓ１５）。
【００６９】
次に、図８のフローチャートを用いて、本実施形態の測定方法の処理の流れの一例を説明する。
【００７０】
まず、入力部１８０が測定開始の入力を受付けると、制御部１５０に測定開始の入力がなされる（Ｓ２０）。
【００７１】
すると、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第１の位置に位置させる（図５参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ２１：第１の測定）。
【００７２】
その後、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第２の位置に位置させる（図６参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ２２：第２の測定）。
【００７３】
その後、制御部１５０は、分析部１６０を制御し、Ｓ２１、及びＳ２２で得られたデータに基づいて、検出対象の量を算出させる（Ｓ２３）。
【００７４】
例えば、分析部１６０は、Ｓ２１で得られた第１波長の光の強度Ｄ１を、Ｓ２２で得られた第１波長の光の強度Ｄ０を利用し、例えばＤ１／Ｄ０の式に基づいて補正する。その後、分析部１６０は、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を所定の関数に代入することで、検出対象の量を算出する。その後、表示部１７０は、Ｓ２３で算出された検出対象の量を表示する（Ｓ２４）。
【００７５】
次に、図９のフローチャートを用いて、本実施形態の測定方法の処理の流れの一例を説明する。
【００７６】
まず、入力部１８０が測定開始の入力を受付けると、制御部１５０に測定開始の入力がなされる（Ｓ３０）。
【００７７】
すると、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第２の位置に位置させる（図６参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ３１：第２の測定）。
【００７８】
すると、制御部１５０は、移動部２０１を制御し、反射部２００を第１の位置に位置させる（図５参照）。そして、制御部１５０は、当該状態で発光部１２０に第１波長を含む光を放射させ、光検出部１４０に第１波長の光の強度を測定させる（Ｓ３２：第１の測定）。
【００７９】
その後、制御部１５０は、分析部１６０を制御し、Ｓ３１、及びＳ３２で得られたデータに基づいて、検出対象の量を算出させる（Ｓ３３）。
【００８０】
例えば、分析部１６０は、Ｓ３２で得られた第１波長の光の強度Ｄ１を、Ｓ３１で得られた第１波長の光の強度Ｄ０を利用し、例えばＤ１／Ｄ０の式に基づいて補正する。その後、分析部１６０は、補正後の値（Ｄ１／Ｄ０）を所定の関数に代入することで、検出対象の量を算出する。その後、表示部１７０は、Ｓ３３で算出された検出対象の量を表示する（Ｓ３４）。
【００８１】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が実現される。また、本実施形態によれば、測定開始の入力を受付けると、それに応じて、反射部２００を第１の位置に位置させた状態（図５参照）で行う第１の測定と、反射部２００を第２の位置に位置させた状態（図６参照）で行う第２の測定とを各々少なくとも１回行い、検出対象の量を算出することができる。このような本実施形態によれば、ユーザに不要な操作を多数行わせることなく、精度良い算出結果を得ることが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、第１の測定の前後に第２の測定を行い、この２回の第２の測定で得られたデータに基づいて、その間に行われた第１の測定のデータを補正することができる。このような本実施形態によれば、周囲の環境や発光部１２０、透過部材１１０の状態が短時間の間に変動するようなことがあっても、第１の測定の前後に第２の測定行うことで、第１の測定時の状態を精度よく推定することが可能となる。結果、第１の測定のデータの補正の精度を高め、検出対象の量の算出精度を高めることができる。
【００８３】
＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係る測定装置１０の構成を示す図である。本実施形態に係る測定装置１０は、波長フィルタ１９０を有している点を除いて、第１の実施形態又は第２の実施形態に係る測定装置１０と同様の構成である。図１０は、第１の実施形態と同様の場合を示している。
【００８４】
波長フィルタ１９０は、光検出部１４０の前に配置されており、第１波長の光を透過し、それ以外の波長の光をカットする。これにより、光検出部１４０に入射する光から、第１波長以外の光はカットされる。
【００８５】
なお、図１１に示すように、波長フィルタ１９０は光検出部１４０の前ではなく発光部１２０の前に配置されていてもよい。また、波長フィルタ１９０は、光検出部１４０の前及び波長フィルタ１９０の前のそれぞれに配置されていてもよい。
【００８６】
本実施形態によっても、第１または第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、光検出部１４０に入射する光から、第１波長以外の光はカットされるため、測定装置１０による測定精度はさらに向上する。
【００８７】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００８８】
以下、参考形態の例を付記する。
１．  筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有する測定装置。
２．  １に記載の測定装置において、
前記発光手段、前記移動手段、及び、前記光検出手段を制御する制御手段をさらに有し、
前記制御手段は、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行させる測定装置。
３．  ２に記載の測定装置において、
前記制御手段は、測定開始の入力を受付けると、前記第２の測定、前記第１の測定、及び、前記第２の測定をこの順に実行させる測定装置。
４．  ２又は３に記載の測定装置において、
前記第１の測定で得られたデータと前記第２の測定で得られたデータとに基づいて、検出対象の量を分析する分析手段をさらに有する測定装置。
５．  ２から４のいずれかに記載の測定装置において、
前記第１の測定では、前記発光手段により放射された光が前記透過部材を透過した後、前記透過部材に当接させている測定対象で反射し、当該反射光が前記透過部材を透過後、前記光検出手段に受光され、
前記第２の測定では、前記発光手段により放射された光が、前記測定対象で反射することなく前記反射手段で反射し、当該反射光が前記光検出手段に受光される測定装置。
６．  １から５のいずれかに記載の測定装置において、
前記光検出手段は、前記発光手段により放射された光が前記透過部材に当接させている測定対象で反射した反射光を受光する向きに配置されている測定装置。
７．  １から６のいずれかに記載の測定装置において、
前記反射手段は、前記光を乱反射するよう構成されている測定装置。
８．  筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有する測定装置のコンピュータが、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御し、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行する測定方法。
８−２．  ８に記載の測定方法において、
前記コンピュータは、測定開始の入力を受付けると、前記第２の測定、前記第１の測定、及び、前記第２の測定をこの順に実行する測定方法。
８−３．  ８又は８−２に記載の測定方法において、
前記コンピュータは、前記第１の測定で得られたデータと前記第２の測定で得られたデータとに基づいて、検出対象の量を分析する分析工程をさらに実行する測定方法。
８−４．  ８から８−３のいずれかに記載の測定方法において、
前記第１の測定では、前記発光手段により放射された光が前記透過部材を透過した後、前記透過部材に当接させている測定対象で反射し、当該反射光が前記透過部材を透過後、前記光検出手段に受光され、
前記第２の測定では、前記発光手段により放射された光が、前記測定対象で反射することなく前記反射手段で反射し、当該反射光が前記光検出手段に受光される測定方法。
８−５．  ８から８−４のいずれかに記載の測定方法において、
前記光検出手段は、前記発光手段により放射された光が前記透過部材に当接させている測定対象で反射した反射光を受光する向きに配置されている測定方法。
８−６．  ８から８−５のいずれかに記載の測定方法において、
前記反射手段は、前記光を乱反射するよう構成されている測定方法。
９．  筐体と、
前記筐体の一部に設けられた開口と、
前記開口内に位置し、前記筐体の一部を構成しており、第１波長の光を透過する透過部材と、
前記筐体の内部に配置され、前記第１波長を含む光を放射し、光軸が前記透過部材を通る向きに配置されている発光手段と、
前記筐体の内部に、光軸が前記透過部材を通る向きに配置され、前記第１波長の光を検出する光検出手段と、
前記第１波長の光を反射する反射手段と、
前記反射手段を移動させ、前記発光手段の光軸と重ならない第１の位置、又は、前記発光手段の光軸と重なり、前記発光手段が放射した前記第１波長の光を前記光検出手段の方向に反射する第２の位置に位置させる移動手段と、
を有する測定装置のコンピュータに、前記発光手段、前記光検出手段、及び、前記移動手段を制御させ、測定開始の入力を受付けると、
前記反射手段を前記第１の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第１の測定、及び、
前記反射手段を前記第２の位置に位置させた状態で前記発光手段に放射させ、前記光検出手段に測定させる第２の測定、
の両方を実行させるプログラム。
９−２．  ９に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、測定開始の入力を受付けると、前記第２の測定、前記第１の測定、及び、前記第２の測定をこの順に実行させるプログラム。
９−３．  ９又は９−２に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、前記第１の測定で得られたデータと前記第２の測定で得られたデータとに基づいて、検出対象の量を分析する分析手段としてさらに機能させるプログラム。
９−４．  ９から９−３のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第１の測定では、前記発光手段により放射された光が前記透過部材を透過した後、前記透過部材に当接させている測定対象で反射し、当該反射光が前記透過部材を透過後、前記光検出手段に受光され、
前記第２の測定では、前記発光手段により放射された光が、前記測定対象で反射することなく前記反射手段で反射し、当該反射光が前記光検出手段に受光されるプログラム。
９−５．  ９から９−４のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記光検出手段は、前記発光手段により放射された光が前記透過部材に当接させている測定対象で反射した反射光を受光する向きに配置されているプログラム。
９−６．  ９から９−５のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記反射手段は、前記光を乱反射するよう構成されているプログラム。
【００８９】
この出願は、２０１４年７月３日に出願された日本出願特願２０１４−１３８０２８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
0006540700.tif 000002
【図２】
0006540700.tif 000003
【図３】
0006540700.tif 000004
【図４】
0006540700.tif 000005
【図５】
0006540700.tif 000006
【図６】
0006540700.tif 000007
【図７】
0006540700.tif 000008
【図８】
0006540700.tif 000009
【図９】
0006540700.tif 000010
【図１０】
0006540700.tif 000011
【図１１】
0006540700.tif 000012