(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル載置面を含む光学媒質と、
前記光学媒質よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導膜とを備え、前記高熱伝導膜は、前記サンプル載置面上に設けられており、さらに、
前記サンプル載置面及び前記高熱伝導膜上に載置されるサンプルに向けて前記光学媒質中を進む励起光を放射する励起光源と、
前記光学媒質中を進むプローブ光を放射するプローブ光源と、
前記光学媒質から出射される前記プローブ光の位置を検出する光位置検出器とを備え、
前記サンプル載置面の平面視において、前記光学媒質中における前記プローブ光の光路は、前記サンプル載置面のうち前記励起光による照射部分に重なっており、
前記高熱伝導膜は、前記励起光が照射された前記サンプルから発生する熱を、第２方向よりも第１方向に拡げ、
前記第１方向は、前記サンプル載置面の前記平面視において前記プローブ光の進行方向であり、
前記第２方向は、前記サンプル載置面の前記平面視において前記第１方向に垂直な方向である、生体成分測定装置。
【請求項２】
前記サンプル載置面の前記平面視において、前記高熱伝導膜は、前記第１方向において前記プローブ光に重なっている、請求項１に記載の生体成分測定装置。
【請求項３】
前記第２方向における前記高熱伝導膜の長さは、前記プローブ光の幅より大きい、請求項１または請求項２に記載の生体成分測定装置。
【請求項４】
前記サンプル載置面の前記平面視において、前記高熱伝導膜は、前記第１方向が長手方向でありかつ前記第２方向が短手方向である短冊形状を有している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項５】
前記サンプル載置面の前記平面視において、前記高熱伝導膜は、前記第１方向において、前記照射部分を横切っている、請求項４に記載の生体成分測定装置。
【請求項６】
前記照射部分に近づくにつれて、前記第２方向における前記高熱伝導膜の長さが減少している、請求項５に記載の生体成分測定装置。
【請求項７】
前記高熱伝導膜のうち前記照射部分に重なる部分に、少なくとも一つの開口部が設けられている、請求項５または請求項６に記載の生体成分測定装置。
【請求項８】
前記高熱伝導膜は、複数の高熱伝導膜部分を含み、
前記複数の高熱伝導膜部分は、前記照射部分から前記第１方向に離間している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項９】
前記サンプル載置面の前記平面視で、前記高熱伝導膜は、前記第１方向において、前記照射部分に対して非対称に配置されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項１０】
前記サンプル載置面の前記平面視において、前記高熱伝導膜は、前記照射部分の全体から前記第１方向に離間している、請求項８または９に記載の生体成分測定装置。
【請求項１１】
前記光学媒質から遠位している前記高熱伝導膜の表面に設けられている反射防止膜をさらに備える、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項１２】
前記反射防止膜は、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、臭化カリウムまたは塩化ナトリウムで形成されている、請求項１１に記載の生体成分測定装置。
【請求項１３】
前記高熱伝導膜は、シリコンまたはゲルマニウムで形成されている、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項１４】
前記高熱伝導膜は、金属で形成されている、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項１５】
変位量算出部をさらに備え、
前記光位置検出器は、前記励起光が前記サンプルに照射されていない時における前記プローブ光の第１位置と、前記励起光が前記サンプルに照射されている時における前記プローブ光の第２位置とを、前記変位量算出部に出力し、
前記変位量算出部は、前記第１位置と前記第２位置との間の距離に対応する前記プローブ光の変位量を算出する、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【請求項１６】
前記変位量から、前記サンプル中のまたは前記サンプルの表面上の生体成分を測定する生体成分測定部をさらに備える、請求項１５に記載の生体成分測定装置。
【請求項１７】
前記励起光は、３μｍ以上２０μｍ以下の波長を有する赤外光である、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の生体成分測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体成分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特表２０１７−５１９２１４号公報（特許文献１）は、光学媒質と、赤外光源と、プローブ光源と、フォトダイオードとを備える非侵襲分析システムを開示している。具体的には、光学媒質の表面に生体サンプルが配置される。赤外光源は、赤外光を放射する。赤外光は、光学媒質を通って、生体サンプルに照射される。赤外光は生体サンプルに吸収されて、生体サンプルが発熱する。生体サンプルの吸収熱の程度は、サンプル中のまたはサンプルの表面上の生体成分の量または濃度に依存する。【０００３】
プローブ光源は、可視光であるプローブ光を光学媒質に向けて放射する。プローブ光は、光学媒質と生体サンプルとの間の界面で内部全反射されて、光学媒質から出射する。生体サンプルの吸収熱は、光学媒質に伝わって、光学媒質の屈折率を変化させる。光学媒質の屈折率の変化は、光学媒質と生体サンプルとの間の界面におけるプローブ光の内部全反射に影響を与え、光学媒質から出射されるプローブ光の進行方向を変化させる。フォトダイオードは、プローブ光の進行方向の変化を検出する。フォトダイオードで検出されたプローブ光の進行方向の変化から、生体成分の量または濃度を測定する。例えば、サンプルが患者の皮膚である場合、生体成分として患者の血糖値が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１７−５１９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された非侵襲分析システムでは、光学媒質は硫化亜鉛（ＺｎＳ）で形成されている。硫化亜鉛（ＺｎＳ）は、２７．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）という高い熱伝導率を有している。生体サンプルの吸収熱は、光学媒質に伝わって、光学媒質中を急速にかつ等方的に拡がる。多量の熱が光学媒質中のプローブ光の光路以外の領域に拡散してしまう。プローブ光の光路上にある光学媒質の部分の温度上昇量が低下する。プローブ光の光路上にある光学媒質の部分の屈折率の変化が小さくなる。そのため、生体成分を高い精度で測定することができない。本開示は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、向上された精度で生体成分を測定することができる生体成分測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の生体成分測定装置は、光学媒質と、高熱伝導膜と、励起光源と、プローブ光源と、光位置検出器とを備える。光学媒質は、サンプル載置面を含む。高熱伝導膜は、光学媒質よりも高い熱伝導率を有しており、かつ、サンプル載置面上に設けられている。励起光源は、高熱伝導膜上に載置されるサンプルに向けて光学媒質中を進む励起光を放射する。プローブ光源は、光学媒質中を進むプローブ光を放射する。光位置検出器は、光学媒質から出射されるプローブ光の位置を検出する。サンプル載置面の平面視において、光学媒質中におけるプローブ光の光路は、サンプル載置面のうち励起光による照射部分に重なっている。高熱伝導膜は、励起光が照射されたサンプルから発生する熱を、第２方向よりも第１方向に拡げる。第１方向は、サンプル載置面の平面視においてプローブ光の進行方向である。第２方向は、サンプル載置面の平面視において第１方向に垂直な方向である。
【発明の効果】
【０００７】
高熱伝導膜は、励起光が照射されたサンプルから発生する熱に起因する光学媒質の温度勾配領域を、プローブ光の光路にある光学媒質の部分に集中させる。プローブ光の光路にある光学媒質の部分の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光が伝搬する光学媒質の温度勾配領域の長さが長くなる。プローブ光の光路にある光学媒質の部分の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光が伝搬する光学媒質の屈折率勾配領域の長さが長くなる。光位置検出器によって検出されるプローブ光の変位量が大きくなる。本開示の生体成分測定装置は、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の生体成分測定装置の概略図である。
【図２】実施の形態１の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図３】実施の形態１の生体成分測定方法のフローチャートを示す図である。
【図４】実施の形態１の実施例１の生体成分測定装置における、光学媒質の温度勾配領域のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】比較例の生体成分測定装置における、光学媒質の温度勾配領域の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】実施の形態１の変形例の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図７】実施の形態２の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図８】実施の形態３の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図９】実施の形態４の生体成分測定装置の概略図である。
【図１０】実施の形態４の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図１１】実施の形態４の実施例４の生体成分測定装置における、光学媒質の温度勾配領域の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】実施の形態５の生体成分測定装置の概略図である。
【図１３】実施の形態５の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図１４】実施の形態５の実施例５の生体成分測定装置における、光学媒質の温度勾配領域の温度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】実施の形態５の変形例の生体成分測定装置の概略部分拡大平面図である。
【図１６】実施の形態６の生体成分測定装置の概略図である。
【図１７】実施の形態７の生体成分測定装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
図１及び図２を参照して、実施の形態１の生体成分測定装置１を説明する。生体成分測定装置１は、光学媒質１０と、高熱伝導膜３０と、励起光源１６と、プローブ光源２０と、光位置検出器２５と、変位量算出部２７と、生体成分測定部２８とを主に備える。
【００１１】
光学媒質１０は、第１面１１と、第１面１１とは反対側の第２面１２と、第１面１１と第２面１２とを接続する第３面１３と、第１面１１と第２面１２とを接続しかつ第３面１３とは反対側の第４面１４とを含む。光学媒質１０の第１面１１は、励起光源１６から放射される励起光１７の入射面である。第２面１２は、サンプル載置面である。サンプル５は、第２面１２上に載置される。サンプル５は、例えば、患者の皮膚または体液などである。被測定物質が液体である場合、サンプル５は、透明なサンプルホルダ（図示せず）に収容されている液体である。第３面１３は、プローブ光源２０から放射されるプローブ光２１の入射面である。第４面１４は、プローブ光２１の出射面である。
【００１２】
光学媒質１０は、励起光１７に対して透明である。本明細書において、光学媒質１０が励起光１７に対して透明であることは、励起光１７に対する光学媒質１０の光透過率が２５％以上であることを意味する。励起光１７に対する光学媒質１０の光透過率は、５０％以上であってもよく、７５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。光学媒質１０は、プローブ光２１に対して透明である。本明細書において、光学媒質１０がプローブ光２１に対して透明であることは、プローブ光２１に対する光学媒質１０の光透過率が２５％以上であることを意味する。プローブ光２１に対する光学媒質１０の光透過率は、５０％以上であってもよく、７５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。光学媒質１０は、例えば、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ、熱伝導率  ２７Ｗ／（ｍ・Ｋ））または硫化亜鉛（ＺｎＳ、熱伝導率  １８Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成されている。光学媒質１０は、カルコゲナイドガラスのような赤外線透過材料で形成されてもよい。
【００１３】
励起光源１６は、サンプル載置面（第２面１２）及び高熱伝導膜３０上に載置されるサンプル５に向けて光学媒質１０中を進む励起光１７を放射する。励起光１７は、励起光源１６から放射されて、第１面１１から光学媒質１０に入射する。励起光１７は、光学媒質１０中を進む。励起光１７は、第２面１２からサンプル５に入射する。励起光１７は、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分に吸収される。例えば、生体成分測定装置１を用いて患者の血糖値を得る場合、生体成分は、表皮中の組織間質液中に存在している糖である。生体成分による励起光１７の吸収によって、サンプル５で吸収熱が発生する。サンプル５の吸収熱は、光学媒質１０に伝導する。光学媒質１０の内部に温度勾配領域１９が生じて、光学媒質１０内部に屈折率勾配領域１８が生じる。
【００１４】
励起光１７の波長は、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分の吸収波長に応じて定められる。励起光１７の波長は、プローブ光２１の波長よりも長くてもよい。励起光１７は、例えば、３μｍ以上２０μｍ以下の波長を有する赤外光である。励起光１７は、複数の波長を有する光であってもよい。例えば、生体成分測定装置１を用いて患者の血糖値を測定する場合、励起光１７の波長範囲は、糖の指紋スペクトルの波長を含む波長範囲（例えば、８．５μｍ以上１０μｍ以下の波長範囲）である。励起光源１６は、例えば、広帯域の赤外光を放射し得る量子カスケードレーザである。サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分に吸収されない参照光が、励起光１７とともにサンプル５に照射されてもよい。
【００１５】
プローブ光源２０は、プローブ光２１を放射する。プローブ光２１は、例えば、可視から近赤外の波長領域に含まれる波長を有する。プローブ光源２０は、例えば、半導体レーザである。プローブ光２１は、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、第１方向（ｘ方向）に進む。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、光学媒質１０中におけるプローブ光２１の光路は、サンプル載置面（第２面１２）のうち励起光１７による照射部分１７ｒに重なっている。
【００１６】
具体的には、プローブ光２１は、光学媒質１０の第３面１３から光学媒質１０に入射する。プローブ光２１は、光学媒質１０の第２面１２に沿って、光学媒質１０中を進む。プローブ光２１が光学媒質１０中を進む間、プローブ光２１は、サンプル５の吸収熱により光学媒質１０内に生じた屈折率勾配領域１８中を進む。プローブ光２１は、屈折率勾配領域１８で屈折されて、プローブ光２１の進行方向が変わる。プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ、第２出射プローブ光２１ｂ）は、光学媒質１０の第４面１４から出射される。
【００１７】
光位置検出器２５は、光学媒質１０から出射されるプローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ、第２出射プローブ光２１ｂ）の位置を検出する。具体的には、光位置検出器２５は、励起光１７がサンプル５に照射されていない時におけるプローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）の第１位置２２ａを検出する。光位置検出器２５は、励起光１７がサンプル５に照射されている時におけるプローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）の第２位置２２ｂを検出する。励起光１７をサンプル５に照射することによって、光位置検出器２５で検出されるプローブ光２１の位置は、第１位置２２ａから第２位置２２ｂに変位する。
【００１８】
光位置検出器２５は、プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）の第１位置２２ａとプローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）の第２位置２２ｂとを、変位量算出部２７に出力する。光位置検出器２５は、例えば、フォトダイオードまたは半導体位置検出素子である。
【００１９】
変位量算出部２７は、光位置検出器２５に接続されている。変位量算出部２７は、第１位置２２ａと第２位置２２ｂとの間の距離に対応するプローブ光２１の変位量δを算出する。生体成分測定部２８は、プローブ光２１の変位量δから、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分を測定する。変位量算出部２７及び生体成分測定部２８は、例えば、演算処理装置によって実現され得る。
【００２０】
高熱伝導膜３０は、サンプル載置面（第２面１２）上に設けられている。サンプル５は、高熱伝導膜３０上に載置される。高熱伝導膜３０は、光学媒質１０よりも高い熱伝導率を有している。高熱伝導膜３０の熱伝導率は、例えば、光学媒質１０の熱伝導率の１．５倍以上であってもよい。高熱伝導膜３０の熱伝導率は、例えば、光学媒質１０の熱伝導率の２．０倍以上であってもよい。高熱伝導膜３０は、例えば、シリコン（Ｓｉ、熱伝導率  １６０Ｗ／（ｍ・Ｋ））またはゲルマニウム（Ｇｅ、熱伝導率  ５９Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成されている。
【００２１】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、サンプル載置面（第２面１２）のうち励起光１７による照射部分１７ｒに重なっている。高熱伝導膜３０は、励起光１７に対して透明である。本明細書において、高熱伝導膜３０が励起光１７に対して透明であることは、励起光１７に対する高熱伝導膜３０の光透過率が２５％以上であることを意味する。励起光１７に対する高熱伝導膜３０の光透過率は、５０％以上であってもよく、７５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。
【００２２】
高熱伝導膜３０は、プローブ光２１に対して透明であってもよい。本明細書において、高熱伝導膜３０がプローブ光２１に対して透明であることは、プローブ光２１に対する高熱伝導膜３０の光透過率が２５％以上であることを意味する。プローブ光２１に対する高熱伝導膜３０の光透過率は、５０％以上であってもよく、７５％以上であってもよく、９０％以上であってもよい。
【００２３】
高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。第２方向（ｙ方向）は、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、第１方向（ｘ方向）に垂直な方向である。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）においてプローブ光２１に重なっている。
【００２４】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）が長手方向でありかつ第２方向（ｙ方向）が短手方向である短冊形状を有している。第１方向（ｘ方向）における高熱伝導膜３０の第１長さＬ1は、第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2より大きい。第１長さＬ1は、例えば、第２長さＬ2の２倍以上である。第１長さＬ1は、第２長さＬ2の３倍以上であってもよく、第２長さＬ2の４倍以上であってもよく、第２長さＬ2の５倍以上であってもよく、第２長さＬ2の６倍以上であってもよく、第２長さＬ2の８倍以上であってもよく、第２長さＬ2の１０倍以上であってもよい。高熱伝導膜３０の厚さは、１μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。
【００２５】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）において、照射部分１７ｒを横切っている。第１方向（ｘ方向）における高熱伝導膜３０の第１長さＬ1は、照射部分１７ｒの直径Ｄより大きい。第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2は、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さくてもよい。第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2は、第２方向（ｙ方向）におけるプローブ光２１の長さであるプローブ光２１の幅より大きくてもよい。サンプル載置面（第２面１２）の平面視では、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）及び第２方向（ｙ方向）において、照射部分１７ｒまたは励起光１７の光軸に対して対称に形成されてもよい。
【００２６】
図３を参照して、生体成分測定装置１を用いた本実施の形態の生体成分測定方法を説明する。
【００２７】
本実施の形態の生体成分測定方法は、励起光１７をサンプル５に照射しないで、光位置検出器２５を用いて、プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）の第１位置２２ａを検出すること（Ｓ１）を備える。励起光１７がサンプル５に照射されていないため、サンプル５で吸収熱は発生しない。光学媒質１０の内部に温度勾配領域１９が生じず、光学媒質１０の内部に屈折率勾配領域１８も生じない。励起光１７をサンプル５に照射していない時、プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）が光学媒質１０から出射する。プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）の第１位置２２ａは、励起光１７をサンプル５に照射していない時に光位置検出器２５で検出されるプローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ）の位置である。
【００２８】
本実施の形態の生体成分測定方法は、励起光１７をサンプル５に照射しながら、光位置検出器２５を用いて、プローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）の第２位置２２ｂを検出すること（Ｓ２）を備える。励起光１７がサンプル５に照射されているため、励起光１７は、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分に吸収される。生体成分による励起光１７の吸収によって、サンプル５で吸収熱が発生する。高熱伝導膜３０は、サンプル５の吸収熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。サンプル５の吸収熱は、高熱伝導膜３０を介して、光学媒質１０に伝導する。光学媒質１０の内部に温度勾配領域１９が生じて、光学媒質１０の内部に屈折率勾配領域１８が生じる。
【００２９】
プローブ光２１は、屈折率勾配領域１８で屈折されて、プローブ光２１の進行方向が変わる。励起光１７をサンプル５に照射している時、プローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）が光学媒質１０から出射する。プローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）の第２位置２２ｂは、励起光１７をサンプル５に照射している時に光位置検出器２５で検出されるプローブ光２１（第２出射プローブ光２１ｂ）の位置である。励起光１７をサンプル５に照射することによって、光位置検出器２５で検出されるプローブ光２１の位置は、第１位置２２ａから第２位置２２ｂに変位する。
【００３０】
本実施の形態の生体成分測定方法は、プローブ光２１の変位量δを算出すること（Ｓ３）を備える。具体的には、変位量算出部２７は、第１位置２２ａと第２位置２２ｂとの間の距離に対応するプローブ光２１の変位量δを算出する。
【００３１】
本実施の形態の生体成分測定方法は、プローブ光２１の変位量δから、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分を測定すること（Ｓ４）を備える。例えば、生体成分測定部２８は、メモリ（図示せず）に接続されている。メモリは、生体成分の種類と、プローブ光２１の変位量δと、生体成分の量または濃度とが対応づけられているデータテーブルを格納している。生体成分測定部２８は、データテーブルを参照して、生体成分の種類とプローブ光２１の変位量δとから、例えば、サンプル５中のまたはサンプル５の表面６上の生体成分の量または濃度を得る。
【００３２】
本実施の形態の実施例１から実施例３の生体成分測定装置１と比較例の生体成分測定装置とを参照しながら、本実施の形態の生体成分測定装置１の作用を説明する。表１に示されるように、実施例１から実施例３は、高熱伝導膜３０の形状（第１長さＬ1）の点で互いに異なっている。実施例１から実施例３では、高熱伝導膜３０の厚さは１０μｍである。表１に示されるように、比較例は、光学媒質１０のサンプル載置面（第２面１２）上に高熱伝導膜３０が設けられていない点で、本実施の形態と異なっている。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１には、実施例１から実施例３及び比較例のプローブ光２１の変位量δは、比較例のプローブ光２１の変位量δで規格化された値が記載されている。実施例１から実施例３及び比較例では、励起光１７の直径Ｄは４０μｍであり、プローブ光２１の幅は２０μｍである。
【００３５】
比較例では、高熱伝導膜３０が光学媒質１０のサンプル載置面（第２面１２）上に設けられていない。そのため、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、サンプル５の吸収熱は、等方的に拡がる。図５に示されるように、比較例では、温度勾配領域１９は、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、等方的に拡がる。
【００３６】
これに対し、実施例１から実施例３では、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。サンプル５から発生する熱は、高熱伝導膜３０の形状に沿って、光学媒質１０を伝わる。高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱に起因する光学媒質１０の温度勾配領域１９を、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分に集中させる。実施例１から実施例３では、比較例よりも、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の温度勾配領域１９の長さが長くなる（例えば、図４に示される実施例１における温度勾配領域１９を参照）。実施例１から実施例３では、比較例よりも、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の屈折率勾配領域１８の長さが長くなる。そのため、実施例１から実施例３は、比較例よりも、向上された精度で生体成分を測定することができる。
【００３７】
図６を参照して、実施の形態１の変形例の生体成分測定装置１ａを説明する。生体成分測定装置１ａでは、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒに近づくにつれて、第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2が減少している。そのため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。また、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱の第２方向（ｙ方向）への拡がりを低減させる。高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）にさらに拡げる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。そのため、向上された精度で生体成分を測定することができる。
【００３８】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａの効果を説明する。
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａは、光学媒質１０と、高熱伝導膜３０と、励起光源１６と、プローブ光源２０と、光位置検出器２５とを備える。光学媒質１０は、サンプル載置面（第２面１２）を含む。高熱伝導膜３０は、光学媒質１０よりも高い熱伝導率を有しており、かつ、サンプル載置面（第２面１２）上に設けられている。励起光源１６は、サンプル載置面（第２面１２）及び高熱伝導膜３０上に載置されるサンプル５に向けて光学媒質１０中を進む励起光１７を放射する。プローブ光源２０は、光学媒質１０中を進むプローブ光２１を放射する。光位置検出器２５は、光学媒質１０から出射されるプローブ光２１の位置を検出する。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、光学媒質１０中におけるプローブ光２１の光路は、サンプル載置面（第２面１２）のうち励起光１７による照射部分１７ｒに重なっている。高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。第１方向（ｘ方向）は、サンプル載置面（第２面１２）の平面視においてプローブ光２１の進行方向である。第２方向（ｙ方向）は、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において第１方向（ｘ方向）に垂直な方向である。
【００３９】
生体成分測定装置１，１ａでは、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱に起因する光学媒質１０の温度勾配領域１９を、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分に集中させる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の温度勾配領域１９の長さが長くなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の屈折率勾配領域１８の長さが長くなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４０】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）においてプローブ光２１に重なっている。そのため、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の温度勾配領域１９の長さが長くなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の屈折率勾配領域１８の長さが長くなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４１】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａでは、第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2は、第２方向（ｙ方向）におけるプローブ光２１の長さであるプローブ光２１の幅より大きい。そのため、プローブ光２１の幅にわたって、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度分布がより均一になる。プローブ光２１の幅にわたって、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率分布がより均一になる。光学媒質１０におけるプローブ光２１の伝搬の乱れが減少する。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４２】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）が長手方向でありかつ第２方向（ｙ方向）が短手方向である短冊形状を有している。そのため、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の温度勾配領域１９の長さが長くなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の屈折率勾配領域１８の長さが長くなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４３】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）において、照射部分１７ｒを横切っている。そのため、高熱伝導膜３０は、熱の発生源であるサンプル５の近くに配置され得る。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の温度勾配領域１９の長さが長くなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなり、かつ、プローブ光２１が伝搬する光学媒質１０の屈折率勾配領域１８の長さが長くなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４４】
本実施の形態の生体成分測定装置１ａでは、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒに近づくにつれて、第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2が減少している。そのため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４５】
本実施の形態の生体成分測定装置１，１ａでは、高熱伝導膜３０は、シリコンまたはゲルマニウムで形成されている。そのため、高熱伝導膜３０は、高熱伝導膜３０は、励起光１７に対して透明である。より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１，１ａは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００４６】
実施の形態２．
図７を参照して、実施の形態２に係る生体成分測定装置１ｂを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｂは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００４７】
生体成分測定装置１ｂでは、高熱伝導膜３０のうち照射部分１７ｒに重なる部分に、少なくとも一つの開口部３３が設けられている。高熱伝導膜３０のうち照射部分１７ｒに重なる部分に、複数の開口部３３が設けられてもよい。開口部３３（または複数の開口部３３の各々）の直径は、励起光１７の直径より小さく、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さい。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、開口部３３の総面積は、高熱伝導膜３０のうち照射部分１７ｒに重なる部分の面積の５０％以上であってもよく、高熱伝導膜３０のうち照射部分１７ｒに重なる部分の面積の８０％以上であってもよい。
【００４８】
照射部分１７ｒの一部に高熱伝導膜３０が存在しないため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射され得る。そのため、本実施の形態の高熱伝導膜３０の材料として、実施の形態１の高熱伝導膜３０の材料と比べて、励起光１７に対してより低い透過率を有するがより高い熱伝導率を有する材料が用いられ得る。本実施の形態の高熱伝導膜３０の材料は、例えば、金（Ａｕ、熱伝導率  ２９５Ｗ／（ｍ・Ｋ））または銅（Ｃｕ、熱伝導率  ３８６Ｗ／（ｍ・Ｋ））のような金属である。
【００４９】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｂは、実施の形態１の生体成分測定装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５０】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｂでは、高熱伝導膜３０のうち照射部分１７ｒに重なる部分に、少なくとも一つの開口部３３が設けられている。
【００５１】
そのため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。さらに、高熱伝導膜３０の材料として、励起光１７に対してより低い透過率を有するがより高い熱伝導率を有する材料が用いられ得る。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｃは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００５２】
実施の形態３．
図８を参照して、実施の形態２に係る生体成分測定装置１ｃを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｃは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００５３】
生体成分測定装置１ｃでは、高熱伝導膜３０は、複数の高熱伝導膜部分３１を含む。複数の高熱伝導膜部分３１は、互いに間隔を空けて、第２方向（ｙ方向）に配列されている。サンプル載置面（第２面１２）の平面視では、複数の高熱伝導膜部分３１は、第１方向（ｘ方向）及び第２方向（ｙ方向）において、照射部分１７ｒまたは励起光１７の光軸に対して対称に形成されてもよい。
【００５４】
複数の高熱伝導膜部分３１は、各々、第１方向（ｘ方向）が長手方向でありかつ第２方向（ｙ方向）が短手方向である短冊形状を有している。第１方向（ｘ方向）における複数の高熱伝導膜部分３１の各々の第３長さＬ3（高熱伝導膜３０の第１長さＬ1）は、第２方向（ｙ方向）における複数の高熱伝導膜部分３１の各々の第４長さＬ4より大きい。第３長さＬ3は、例えば、第４長さＬ4の２倍以上である。第３長さＬ3は、第４長さＬ4の３倍以上であってもよく、第４長さＬ4の４倍以上であってもよく、第４長さＬ4の５倍以上であってもよく、第４長さＬ4の６倍以上であってもよく、第４長さＬ4の８倍以上であってもよく、第４長さＬ4の１０倍以上であってもよい。
【００５５】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、複数の高熱伝導膜部分３１は、各々、サンプル載置面（第２面１２）のうち励起光１７による照射部分１７ｒに重なっている。複数の高熱伝導膜部分３１は、各々、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、複数の高熱伝導膜部分３１は、各々、プローブ光２１に重なっていてもよいし、プローブ光２１から離れてもよい。
【００５６】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、複数の高熱伝導膜部分３１の各々は、第１方向（ｘ方向）において、照射部分１７ｒを横切っている。第１方向（ｘ方向）における複数の高熱伝導膜部分３１の各々の第３長さＬ3は、照射部分１７ｒの直径Ｄより大きい。第２方向（ｙ方向）における複数の高熱伝導膜部分３１の各々の第４長さＬ4は、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さい。互いに隣り合う一対の高熱伝導膜部分３１の間の間隔は、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さい。
【００５７】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｃは、実施の形態１の生体成分測定装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５８】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｃでは、高熱伝導膜３０は、複数の高熱伝導膜部分３１を含む。複数の高熱伝導膜部分３１は、各々、第１方向（ｘ方向）が長手方向でありかつ第２方向（ｙ方向）が短手方向である短冊形状を有している。複数の高熱伝導膜部分３１は、互いに間隔を空けて、第２方向（ｙ方向）に配列されている。
【００５９】
そのため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。さらに、高熱伝導膜３０として、より高い熱伝導率を有するが、励起光１７に対してより低い透過率を有する材料が用いられ得る。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｃは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００６０】
実施の形態４．
図９及び図１０を参照して、実施の形態４に係る生体成分測定装置１ｄを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｄは、実施の形態３の生体成分測定装置１ｃと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００６１】
生体成分測定装置１ｄでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒの全体から第１方向（ｘ方向）に離間している。具体的には、高熱伝導膜３０は、複数の高熱伝導膜部分３２を含む。複数の高熱伝導膜部分３２は、互いに間隔Ｇを空けて、第１方向（ｘ方向）に配列されている。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、照射部分１７ｒは、互いに隣り合う一対の高熱伝導膜部分３２の間にある。互いに隣り合う一対の高熱伝導膜部分３２は、照射部分１７ｒに対して第１方向（ｘ方向）の両側（具体的には、正の第１方向（＋ｘ方向）側と負の第１方向（−ｘ方向）側）に設けられている。互いに隣り合う一対の高熱伝導膜部分３２の間の間隔Ｇは、照射部分１７ｒの直径Ｄ以上である。特定的には、間隔Ｇは、照射部分１７ｒの直径Ｄより大きい。複数の高熱伝導膜部分３２は、照射部分１７ｒから第１方向（±ｘ方向）に離間している。間隔Ｇは、照射部分１７ｒの直径Ｄの２．０倍以下であってもよく、１．５倍以下であってもよい。
【００６２】
第１方向（ｘ方向）における複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第３長さＬ3は、第２方向（ｙ方向）における複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第４長さＬ4（高熱伝導膜３０の第２長さＬ2）より大きい。複数の高熱伝導膜部分３２は、各々、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。第１方向（ｘ方向）における複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第３長さＬ3は、照射部分１７ｒの直径Ｄより大きくてもよい。第２方向（ｙ方向）における複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第４長さＬ4は、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さくてもよい。
【００６３】
サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、照射部分１７ｒの全体が高熱伝導膜３０から離れているため、高熱伝導膜３０は、実施の形態１の高熱伝導材料を形成する材料よりも高い熱伝導率を有するが、励起光１７に対してより低い透過率を有する材料で形成され得る。高熱伝導膜３０は、例えば、金または銅のような金属で形成されている。
【００６４】
図１１に示されるように、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。そのため、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。そのため、生体成分測定装置１ｄは、向上された精度で生体成分を測定することができる。なお、図１１に示される本実施の形態の実施例４では、複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第３長さＬ3は８０μｍであり、第２方向（ｙ方向）における複数の高熱伝導膜部分３２の各々の第４長さＬ4は２０μｍであり、複数の高熱伝導膜部分３２の各々の厚さは１０μｍであり、間隔Ｇは４０μｍである。実施例４では、励起光１７の直径Ｄは４０μｍであり、プローブ光２１の幅は２０μｍである。
【００６５】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｄは、実施の形態３の生体成分測定装置１ｃの効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００６６】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｄでは、高熱伝導膜３０は、複数の高熱伝導膜部分３２を含む。複数の高熱伝導膜部分３２は、照射部分１７ｒから第１方向（±ｘ方向）に離間している。
【００６７】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｄでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒの全体から第１方向（ｘ方向）に離間している。
【００６８】
そのため、照射部分１７ｒに入射する全ての励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。さらに、高熱伝導膜３０として、より高い熱伝導率を有するが、励起光１７に対してより低い透過率を有する材料が用いられ得る。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｄは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００６９】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｄでは、高熱伝導膜３０は、金属で形成されている。そのため、高熱伝導膜３０の熱伝導率をより高くすることができる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｄは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００７０】
実施の形態５．
図１２及び図１３を参照して、実施の形態５に係る生体成分測定装置１ｅを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｅは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００７１】
生体成分測定装置１ｅでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視で、高熱伝導膜３０は、第１方向（ｘ方向）において、照射部分１７ｒに対して非対称に配置されている。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒの全体から第１方向（ｘ方向）に離間している。高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒに対して、第１方向（ｘ方向）の一方側（例えば、負の第１方向（−ｘ方向）側）にのみ設けられている。
【００７２】
第１方向（ｘ方向）における高熱伝導膜３０の第１長さＬ1は、第２方向（ｙ方向）における高熱伝導膜３０の第２長さＬ2以上であってもよい。特定的には、第１長さＬ1は、第２長さＬ2より大きくてもよい。第１長さＬ1は、照射部分１７ｒの直径Ｄより小さくてもよいし、照射部分１７ｒの直径Ｄ以下であってもよい。第１長さＬ1は、照射部分１７ｒの直径Ｄより大きくてもよい。高熱伝導膜３０は、実施の形態４と同様に、金または銅のような金属で形成されている。
【００７３】
図１４に示されるように、高熱伝導膜３０は、励起光１７が照射されたサンプル５から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。そのため、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。そのため、生体成分測定装置１ｅは、向上された精度で生体成分を測定することができる。なお、図１４に示される本実施の形態の実施例５では、高熱伝導膜３０の第１長さＬ1は２０μｍであり、高熱伝導膜３０の第２長さＬ2は２０μｍであり、高熱伝導膜３０の厚さは１０μｍであり、高熱伝導膜３０と照射部分１７ｒとの間の間隔は１０μｍである。実施例５では、励起光１７の直径Ｄは４０μｍであり、プローブ光２１の幅は２０μｍである。
【００７４】
図１５を参照して、本実施の形態の変形例の生体成分測定装置１ｆを説明する。生体成分測定装置１ｆでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒの一部に重なっている。
【００７５】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｅ，１ｆは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の以下の効果を奏する。
【００７６】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｅ，１ｆでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視で、高熱伝導膜３０は、第１方向において、照射部分１７ｒに対して非対称に配置されている。そのため、プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化が大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化が大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｅ，１ｆは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００７７】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｅでは、サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、高熱伝導膜３０は、照射部分１７ｒの全体から第１方向（ｘ方向）に離間している。そのため、照射部分１７ｒに入射する全ての励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。さらに、高熱伝導膜３０として、より高い熱伝導率を有するが、励起光１７に対してより低い透過率を有する材料が用いられ得る。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｅは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００７８】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｅ，１ｆでは、高熱伝導膜３０は、金属で形成されている。そのため、高熱伝導膜３０の熱伝導率をより高くすることができる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｅ，１ｆは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００７９】
実施の形態６．
図１６を参照して、実施の形態６に係る生体成分測定装置１ｇを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｇは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００８０】
生体成分測定装置１ｇは、光学媒質１０から遠位している高熱伝導膜３０の表面に設けられている反射防止膜３５をさらに備える。反射防止膜３５は、サンプル５と高熱伝導膜３０との間の界面で発生する励起光１７の反射を低減させる。反射防止膜３５は、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、臭化カリウム（ＫＢｒ）もしくは塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）またはこれらの組み合わせで形成されている。
【００８１】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｇは、実施の形態１の生体成分測定装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００８２】
本実施の形態の生体成分測定装置１ｇは、光学媒質１０から遠位している高熱伝導膜３０の表面に設けられている反射防止膜３５をさらに備える。そのため、より多くの励起光１７がサンプル５に照射されて、サンプル５の吸収熱が増加する。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（温度勾配領域１９）の温度の変化がさらに大きくなる。プローブ光２１の光路にある光学媒質１０の部分（屈折率勾配領域１８）の屈折率の変化がさらに大きくなる。光位置検出器２５によって検出されるプローブ光２１の変位量δが大きくなる。生体成分測定装置１ｇは、向上された精度で生体成分を測定することを可能にする。
【００８３】
実施の形態７．
図１７を参照して、実施の形態７に係る生体成分測定装置１ｈを説明する。本実施の形態の生体成分測定装置１ｈは、実施の形態１の生体成分測定装置１と同様の構成を備え、同様の効果を奏するが、主に以下の点で異なる。
【００８４】
生体成分測定装置１ｈでは、第３面１３は、プローブ光２１の入射方向に対して傾いている。第４面１４は、プローブ光２１の出射方向に対して傾いている。光学媒質１０へのプローブ光２１の出射方向は、光学媒質１０へのプローブ光２１の入射方向に平行であってもよい。光学媒質１０は、例えば、内部全反射プリズム（ＴＩＲプリズム）である。
【００８５】
プローブ光２１は、光学媒質１０の第３面１３から光学媒質１０に入射する。プローブ光２１は、第３面１３で屈折されて、光学媒質１０（第２面１２）とサンプル５との間の界面に向けて、光学媒質１０中を進む。サンプル載置面（第２面１２）の平面視において、光学媒質１０中におけるプローブ光２１の光路は、サンプル載置面（第２面１２）のうち励起光１７によって照射される部分と重なっている。プローブ光２１は、光学媒質１０（第２面１２）と高熱伝導膜３０との間の界面で内部全反射される。プローブ光２１が光学媒質１０中を進む間、プローブ光２１は、サンプル５の吸収熱により光学媒質１０内に生じた屈折率勾配領域１８中を進む。プローブ光２１は、屈折率勾配領域１８で屈折されて、プローブ光２１の進行方向が変わる。プローブ光２１（第１出射プローブ光２１ａ、第２出射プローブ光２１ｂ）は、光学媒質１０の第４面１４から出射される。
【００８６】
今回開示された実施の形態１−７及びそれらの変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１−７及びそれらの変形例の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本開示の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【００８７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ  生体成分測定装置、５  サンプル、６  表面、１０  光学媒質、１１  第１面、１２  第２面、１３  第３面、１４  第４面、１６  励起光源、１７  励起光、１７ｒ  照射部分、１８  屈折率勾配領域、１９  温度勾配領域、２０  プローブ光源、２１  プローブ光、２１ａ  第１出射プローブ光、２１ｂ  第２出射プローブ光、２２ａ  第１位置、２２ｂ  第２位置、２５  光位置検出器、２７  変位量算出部、２８  生体成分測定部、３０  高熱伝導膜、３１，３２  高熱伝導膜部分、３３  開口部、３５  反射防止膜。
【要約】
生体成分測定装置（１）は、光学媒質（１０）と、高熱伝導膜（３０）と、励起光源（１６）と、プローブ光源（２０）と、光位置検出器（２５）とを備える。高熱伝導膜（３０）は、光学媒質（１０）よりも高い熱伝導率を有しており、かつ、光学媒質（１０）のサンプル載置面（第２面（１２））上に設けられている。高熱伝導膜（３０）は、励起光（１７）が照射されたサンプル（５）から発生する熱を、第２方向（ｙ方向）よりも第１方向（ｘ方向）に拡げる。第１方向は、サンプル載置面の平面視においてプローブ光（２１）の進行方向である。第２方向は、サンプル載置面の平面視において第１方向に垂直な方向である。【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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【図１７】
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