(57)【要約】【課題】測定光の光強度を強くしても、被測定者の目に対する安全性（アイセーフティ）が高い生体光測定装置を提供を提供する。【解決手段】測定光Ｌｍが測定光照射手段７の終端で反射して、測定光照射手段７を測定光Ｌｍの伝播方向と反対方向に伝播する戻り光Ｌｂを受信し計測する戻り光計測手段１２と、戻り光計測手段１２で戻り光Ｌｂを計測した結果、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるとき、測定光Ｌｍの光強度を低くするように測定光射出手段２を制御するか、あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する測定光制御部１１ｂと、を備えたものである。【選択図】図１
2012130416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を射出する光源と、該光源を駆動する駆動回路と、を有する測定光射出手段と、  前記光源から射出された測定光を測定対象である生体の被測定部に導光し、前記被測定部に接触された終端から、前記測定光を前記被測定部に照射する測定光照射手段と、前記測定光が前記被測定部にて散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光を導光する散乱光受光手段と、を有する生体検出部と、
前記散乱光受光手段で導光された散乱光を受信し計測する散乱光計測手段と、
を備えた生体光測定装置において、
前記測定光が前記測定光照射手段の終端で反射して、前記測定光照射手段を前記測定光の伝播方向と反対方向に伝播する戻り光を受信し計測する戻り光計測手段と、
前記戻り光計測手段で前記戻り光を計測した結果、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触していないと判断されるとき、前記測定光の光強度を低くするように前記測定光射出手段を制御するか、あるいは前記測定光の射出を停止する測定光制御部と、
を備えたことを特徴とする生体光測定装置。
【請求項２】
前記測定光照射手段は、光ファイバからなり、
前記光源から射出された前記測定光は、前記光ファイバを介して前記被測定部に導光され、
前記測定光制御部は、
前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、
前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、
前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成される
請求項１記載の生体光測定装置。
【請求項３】
前記測定光照射手段は、前記測定光の射出側に透明のカバー部が設けられ、
前記光源から射出された前記測定光は、前記カバー部を介して前記被測定部に導光され、
前記測定光制御部は、
前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、
前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、
前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成される
請求項１記載の生体光測定装置。
【請求項４】
前記光源から射出された前記測定光は、大気中を伝搬して前記被測定部に直接導光され、
前記測定光制御部は、
前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、
前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、
前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成される
請求項１記載の生体光測定装置。
【請求項５】
前記測定光照射手段を伝播する前記戻り光を分岐して、前記戻り光計測手段に導くための光中継手段を備えた
請求項１〜４いずれかに記載の生体光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象である生体の被測定部に測定光を照射して被測定部からの散乱光を計測する生体光測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パルスオキシメータに代表される近赤外光を用いた生体計測装置のように、測定対象である生体の被測定部に測定光を照射して被測定部からの散乱光を計測することで、生体の情報（例えば、パルスオキシメータでは経皮的動脈血酸素飽和度ＳｐＯ2）を光で測定する生体光測定装置が知られている。
【０００３】
従来の生体光測定装置として、例えば図５（ａ），（ｂ）に示すものがある。
【０００４】
図５（ａ），（ｂ）に示す生体光測定装置３１は、測定光射出手段３２と、生体検出部３３と、散乱光計測手段３４と、を主に備えている。
【０００５】
測定光射出手段３２は、測定光Ｌｍを射出する光源３５と、光源３５を駆動する駆動回路３６と、を有している。
【０００６】
生体検出部３３は、送信用光ファイバ３７ａと送信用光ファイバ３７ａの端部に設けられた送信プローブ３７ｂとを有し、光源３５から射出された測定光Ｌｍを送信用光ファイバ３７ａで被測定部３０に導光し、被測定部３０に接触された終端である送信プローブ３７ｂの端面３７ｃから、測定光Ｌｍを被測定部３０に照射する測定光照射手段３７と、受信用光ファイバ３８ａと受信用光ファイバ３８ａの端部に設けられた受信プローブ３８ｂとを有し、測定光Ｌｍが被測定部３０にて散乱された散乱光Ｌｓを受信プローブ３８ｂで受光し、受光した散乱光Ｌｓを受信用光ファイバ３８ａで導光する散乱光受光手段３８と、を有している。送信プローブ３７ｂと受信プローブ３８ｂは、支持枠３３ａにより支持され、送信プローブ３７ｂの端面３７ｃと受信プローブ３８ｂの端面３８ｃが被測定部３０に接触した状態で固定される。
【０００７】
散乱光計測手段３４は、散乱光受光手段３８の受信用光ファイバ３８ａで導光された散乱光Ｌｓを受信して電気信号に変換する受信部３９と、受信部３９からの電気信号のノイズ除去処理（復調処理）と増幅処理を行うロックインアンプ４０と、ロックインアンプ４０からの出力を基に、測定対象となる生体の情報を演算する生体情報演算部４１ａと、を有している。生体情報演算部４１ａは、計測制御用ＰＣ４１に搭載される。
【０００８】
また、計測制御用ＰＣ４１には、測定光射出手段３２を制御する測定光制御部４１ｂが搭載されており、計測制御用ＰＣ４１から駆動回路３６に、光源制御用信号が出力されるようになっている。また、測定光射出手段３２の変調周波数とロックインアンプ４０での復調周波数を同期させるために、計測制御用ＰＣ４１から、基準となるクロック信号が、駆動回路３６とロックインアンプ４０の両者に出力されるようになっている。
【０００９】
生体光測定装置３１では、計測制御用ＰＣ４１の測定光制御部４１ｂから出力されたクロック信号と光源制御用信号に基づき、駆動回路３６が光源３５を駆動し、光源３５から生体検出部３３に測定光Ｌｍを射出する。射出された測定光Ｌｍは、送信用光ファイバ３７ａと送信プローブ３７ｂとを通って、送信プローブ３７ｂの端面３７ｃから被測定部３０に照射される。
【００１０】
被測定部３０に照射された測定光Ｌｍは、被測定部３０にて散乱されて散乱光Ｌｓとなり、この散乱光Ｌｓが受信プローブ３８ｂで受光される。受信プローブ３８ｂで受光された散乱光Ｌｓは、受信用光ファイバ３８ａを通って受信部３９に入射され、受信部３９で電気信号に変換される。受信部３９からの電気信号は、ロックインアンプ４０でノイズ除去（復調）され増幅が行われた後、計測制御用ＰＣ４１に入力され、入力された電気信号を基に生体情報演算部４１ａにて生体の情報が演算される。
【００１１】
ところで、従来の生体光測定装置３１では、一般的に、生体を光で計測する際には、目に光が入っても損傷がないような光強度（光量）で測定する方法がとられている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
また、アイマスクをする方法もある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−３２５７９３号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７１０２号公報
【特許文献３】特開平８−２２４２１０号公報
【特許文献４】特開２００９−１１５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、従来の生体光測定装置３１でも、目の損傷に対する安全対策は施されていたが、以下の問題点があった。
【００１５】
まず、特許文献１のような「光が入っても損傷がないような光量で測定する方法」では、照射する測定光Ｌｍの光強度が低いため、受光する散乱光Ｌｓが非常に微弱な光となってしまい、この微弱な散乱光を迅速に検出し計測するとなると、受信部３９として感度の良い、即ち、コストが高い光電子増倍管（フォトマルチプライア、フォトマル）等を用いる必要があった。
【００１６】
また、特許文献２のような「アイマスクをする方法」では、生体である被測定者を煩わす結果となるだけでなく、アイマスクが紛失した場合など、アイマスクが使えない状況では測定できないことになり、使い勝手が悪かった。
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑み為されたもので、測定光の光強度を強くしても、被測定者の目に対する安全性（アイセーフティ）が高い生体光測定装置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】
【００１８】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、測定光を射出する光源と、該光源を駆動する駆動回路と、を有する測定光射出手段と、前記光源から射出された測定光を測定対象である生体の被測定部に導光し、前記被測定部に接触された終端から、前記測定光を前記被測定部に照射する測定光照射手段と、前記測定光が前記被測定部にて散乱された散乱光を受光し、受光した散乱光を導光する散乱光受光手段と、を有する生体検出部と、前記散乱光受光手段で導光された散乱光を受信し計測する散乱光計測手段と、を備えた生体光測定装置において、前記測定光が前記測定光照射手段の終端で反射して、前記測定光照射手段を前記測定光の伝播方向と反対方向に伝播する戻り光を受信し計測する戻り光計測手段と、前記戻り光計測手段で前記戻り光を計測した結果、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触していないと判断されるとき、前記測定光の光強度を低くするように前記測定光射出手段を制御するか、あるいは前記測定光の射出を停止する測定光制御部と、を備えた生体光測定装置である。
【００１９】
前記測定光照射手段は、光ファイバからなり、前記光源から射出された前記測定光は、前記光ファイバを介して前記被測定部に導光され、前記測定光制御部は、前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成されてもよい。
【００２０】
前記測定光照射手段は、前記測定光の射出側に透明のカバー部が設けられ、前記光源から射出された前記測定光は、前記カバー部を介して前記被測定部に導光され、前記測定光制御部は、前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成されてもよい。
【００２１】
前記光源から射出された前記測定光は、大気中を伝搬して前記被測定部に直接導光され、前記測定光制御部は、前記戻り光計測手段で計測した前記戻り光の光強度に応じて、散乱光の計測に適した光強度の測定光を射出する測定モードと、前記測定光の光強度を低くするように制御する安全モードとを切り替えるように構成され、前記測定モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部から離れたと判断して、前記安全モードに切り替え、前記安全モード中に、前記戻り光の光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、前記測定光照射手段の終端が前記被測定部に接触したと判断して、前記測定モードに切り替えるように構成されてもよい。
【００２２】
前記測定光照射手段を伝播する前記戻り光を分岐して、前記戻り光計測手段に導くための光中継手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、測定光の光強度を強くしても、被測定者の目に対する安全性（アイセーフティ）が高い生体光測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態に係る生体光測定装置を示す図であり、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は生体検出部の概略構成図である。
【図２】図１の生体光測定装置において、測定光照射手段の終端が開放されていると戻り光の光強度が大きくなることを説明する図である。
【図３】本発明の第一変形例に係る生体光測定装置の送信プローブを示す図である。
【図４】本発明の第二変形例に係る生体光測定装置の送信プローブを示す図である。
【図５】従来の生体光測定装置を示す図であり、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は生体検出部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係る生体光測定装置を示す図であり、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は生体検出部の概略構成図である。
【００２７】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、生体光測定装置１は、測定光射出手段２と、生体検出部３と、散乱光計測手段４と、を備えている。
【００２８】
測定光射出手段２は、測定光Ｌｍを射出する光源５と、光源５を駆動する駆動回路６と、を有している。光源５は、例えばＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）からなる。
【００２９】
生体検出部３は、送信用光ファイバ７ａと送信用光ファイバ７ａの端部に設けられた送信プローブ７ｂとを有し、光源５から射出された測定光Ｌｍを送信用光ファイバ７ａで被測定部２０に導光し、被測定部２０に接触された終端である送信プローブ７ｂの端面７ｃから、測定光Ｌｍを被測定部２０に照射する測定光照射手段７と、受信用光ファイバ８ａと受信用光ファイバ８ａの端部に設けられた受信プローブ８ｂとを有し、測定光Ｌｍが被測定部２０にて散乱された散乱光Ｌｓを受信プローブ８ｂで受光し、受光した散乱光Ｌｓを受信用光ファイバ８ａで導光する散乱光受光手段８と、を有している。
【００３０】
本実施の形態では、送信用光ファイバ７ａの端部をフェルール７ｄに挿入して送信プローブ７ｂを構成するようにした。したがって、測定光照射手段７の終端は、送信プローブ７ｂの端面７ｃであり、送信用光ファイバ７ａの端面でもある。なお、これに限らず、フェルール７ｄ内に光導波路を形成し、その光導波路に送信用光ファイバ７ａを光学的に接続するように送信プローブ７ｂを構成してもよい。
【００３１】
送信プローブ７ｂと受信プローブ８ｂは、支持枠３ａにより支持され、送信プローブ７ｂの端面７ｃと受信プローブ８ｂの端面８ｃが被測定部２０に接触した状態で被測定部２０に固定される。
【００３２】
散乱光計測手段４は、散乱光受光手段８の受信用光ファイバ８ａで導光された散乱光Ｌｓを受信して電気信号に変換する第１受信部９と、第１受信部９からの電気信号のノイズ除去処理（復調処理）と増幅処理を行うロックインアンプ１０と、ロックインアンプ１０からの出力を基に、測定対象となる生体の情報を演算する生体情報演算部１１ａと、を有している。生体情報演算部１１ａは、計測制御用ＰＣ１１に搭載される。
【００３３】
また、計測制御用ＰＣ１１には、測定光射出手段２を制御する測定光制御部１１ｂが搭載されており、計測制御用ＰＣ１１から駆動回路６に、光源制御用信号が出力されるようになっている。また、測定光射出手段２の変調周波数とロックインアンプ１０での復調周波数を同期させるために、計測制御用ＰＣ１１から、基準となるクロック信号が、駆動回路６とロックインアンプ１０の両者に出力されるようになっている。
【００３４】
生体光測定装置１では、計測制御用ＰＣ１１の測定光制御部１１ｂから出力されたクロック信号と光源制御用信号に基づき、駆動回路６が光源５を駆動し、光源５から生体検出部３に測定光Ｌｍを射出する。射出された測定光Ｌｍは、送信用光ファイバ７ａと送信プローブ７ｂとを通って、送信プローブ７ｂの端面７ｃから被測定部２０に照射される。
【００３５】
被測定部２０に照射された測定光Ｌｍは、被測定部２０にて散乱されて散乱光Ｌｓとなり、この散乱光Ｌｓが受信プローブ８ｂで受光される。受信プローブ８ｂで受光された散乱光Ｌｓは、受信用光ファイバ８ａを通って第１受信部９に入射され、第１受信部９で電気信号に変換される。第１受信部９からの電気信号は、ロックインアンプ１０でノイズ除去（復調）され増幅が行われた後、計測制御用ＰＣ１１に入力され、入力された電気信号を基に生体情報演算部１１ａにて生体の情報が演算される。
【００３６】
さて、本実施の形態に係る生体光測定装置１は、測定光Ｌｍが測定光照射手段７の終端（つまり送信プローブ７ｂの端面７ｃ）で反射して、測定光照射手段７の送信用光ファイバ７ａを測定光Ｌｍの伝播方向と反対方向に伝播する戻り光Ｌｂを受信し計測する戻り光計測手段１２と、測定光照射手段７の送信用光ファイバ７ａを伝播する戻り光Ｌｂを分岐して、戻り光計測手段１２に導くための光中継手段１３と、を備えている。
【００３７】
戻り光計測手段１２は、光中継手段１３により導かれた戻り光Ｌｂを受信して電気信号に変換する第２受信部１４と、第２受信部１４からの電気信号を基に、戻り光Ｌｂの光強度を演算する戻り光強度演算部１１ｃと、を有している。戻り光強度演算部１１ｃは、計測制御用ＰＣ１１に搭載される。第２受信部１４は、例えばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）からなる。
【００３８】
光中継手段１３は、送信用光ファイバ７ａの途中に挿入され、戻り光Ｌｂを分岐させる分岐部としての光導波路１５と、光導波路１５で分岐した戻り光Ｌｂを第２受信部１４に導光する戻り光用光ファイバ（図示せず）と、を有している。
【００３９】
光導波路１５は、例えば、光源５側の送信用光ファイバ７ａと送信プローブ７ｂ側の送信用光ファイバ７ａとを光学的に接続するコアに、当該コアから光源５側に斜めに分岐する分岐コアを設けた構造とし、その分岐コアに戻り光用光ファイバを光学的に接続するようにすればよい。なお、光導波路１５の構造はこれに限らず、戻り光Ｌｂを分岐でき、測定光Ｌｍの光損失が小さい構造であればどのような構造でもよい。なお、ここでは分岐部として光導波路１５を用いる場合を示しているが、これに限らず、分岐部としてカプラ等を用いることも可能である。
【００４０】
本実施の形態に係る生体光測定装置１では、測定光制御部１１ｂは、戻り光計測手段１２で戻り光Ｌｂを計測した結果、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるとき、測定光Ｌｍが直接目に入っても問題ない光強度となるように測定光射出手段２を制御するか、あるいは測定光Ｌｍの射出を停止するように構成される。本実施の形態では、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるときには、測定光Ｌｍの光強度を十分に低く設定し、直接目に入っても問題ない光強度となるように測定光射出手段２を制御する場合を説明する。
【００４１】
ここで、本発明で測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているか否かを判断する原理について説明しておく。
【００４２】
一般に、屈折率ｎaの物質から屈折率ｎbの物質に光を入射したとき、その境界面での反射率Ｒは、下式（１）
Ｒ＝（ｎa−ｎb）2／（ｎa＋ｎb）2    ・・・（１）
で表される。
【００４３】
本実施の形態では、送信プローブ７ｂの光路として送信用光ファイバ７ａを用いているため、出射側の屈折率ｎaは、送信用光ファイバ７ａのコアの屈折率と等しく、ｎa＝１．４〜１．５程度である。
【００４４】
図２に示すように、送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体に接触させず開放した状態では、入射側の屈折率ｎbは、空気の屈折率と等しくなり、ｎb＝１となる。他方、図１（ｂ）に示すように、送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体の被測定部２０に接触させた状態では、入射側の屈折率ｎbは、生体の皮膚の屈折率と等しくなり、ｎb＝１．３〜１．４程度となる。
【００４５】
送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体に接触させず開放した状態の反射率Ｒと、送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体の被測定部２０に接触させた状態の反射率Ｒとを比較すると、送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体に接触させず開放した状態の反射率Ｒの方が大きくなる。
【００４６】
したがって、図２のように送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体に接触させず開放した状態では、送信プローブ７ｂの端面７ｃでの反射率Ｒが比較的大きくなり、戻り光Ｌｂの光強度が比較的高くなる。他方、図１（ｂ）のように送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体の被測定部２０に接触させた状態では、送信プローブ７ｂの端面７ｃでの反射率Ｒが比較的小さくなり、戻り光Ｌｂの光強度が比較的低くなる。
【００４７】
このように、送信プローブ７ｂの端面７ｃを生体に接触させたときと接触させないときとでは、送信プローブ７ｂの端面７ｃ（屈折率の境界面）における反射率Ｒが変化し、戻り光Ｌｂの強度が変化する。したがって、戻り光Ｌｂの光強度の大小から、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているか否かを判断できる。
【００４８】
なお、送信プローブ７ｂの屈折率は、上記のものに限定されず、適宜設定可能である。但し、送信プローブ７ｂの屈折率が生体の屈折率と大きく異なると、端面７ｃを被測定部２０に接触させたときの反射率Ｒが大きくなって、測定光Ｌｍを効率良く生体の被測定部２０に照射できなくなるので、送信プローブ７ｂの屈折率は、生体の屈折率と同等に設定されることが望ましい。
【００４９】
また、送信プローブ７ｂの屈折率が生体の屈折率よりも低くなると、端面７ｃを被測定部２０に接触させた場合と接触させない場合の反射率Ｒが近い値になり、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているか否かの判断がつきにくくなるので、送信プローブ７ｂの屈折率は、生体の屈折率と同等かそれよりも高く設定されることが望ましい。
【００５０】
測定光制御部１１ｂは、より具体的には、戻り光計測手段１２の戻り光強度演算部１１ｃで計測した戻り光Ｌｂの光強度に応じて、散乱光Ｌｓの計測に適した光強度の測定光Ｌｍを射出する測定モードと、測定光Ｌｍが直接目に入っても問題ない光強度となるように制御する安全モードとを切り替えるように構成される。
【００５１】
ここでいう測定モードとは、ノイズの影響を低減し迅速な測定を可能とするため、散乱光Ｌｓの計測に適した光強度、すなわち光強度の高い測定光Ｌｍを射出して、散乱光Ｌｓの計測を行うモードである。また、安全モードとは、測定光Ｌｍの光強度を十分に低くし、測定光Ｌｍが仮に直接目に入ったとしても、目に損傷を与えないようにするモードである。つまり、測定モードでは測定光Ｌｍの光強度が高く、安全モードでは測定モードよりも測定光Ｌｍの光強度が低い。各モードの光強度は、使用する測定光Ｌｍの波長や第１受信部９の感度等を考慮して適宜設定すればよい。
【００５２】
測定光制御部１１ｂは、測定モード中に、戻り光Ｌｂの光強度が予め設定した上限閾値より高くなったとき、測定光照射手段７の終端（つまり送信プローブ７ｂの端面７ｃ）が被測定部２０から離れたと判断して、安全モードに切り替えるように構成される。上限閾値は、測定光Ｌｍの光強度を測定モード時の光強度に設定した場合に、測定光照射手段７の終端が開放されていれば戻り光Ｌｂの光強度が上限閾値よりも高くなり、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していれば戻り光Ｌｂの光強度が上限閾値以下となる値に設定される。
【００５３】
また、測定光制御部１１ｂは、安全モード中に、戻り光Ｌｂの光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、測定光照射手段７の終端（つまり送信プローブ７ｂの端面７ｃ）が被測定部２０に接触したと判断して、測定モードに切り替えるように構成される。下限閾値は、測定光Ｌｍの光強度を安全モード時の光強度に設定した場合に、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していれば戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値よりも低くなり、測定光照射手段７の終端が開放されていれば戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値以上となる値に設定される。
【００５４】
さらに、測定光制御部１１ｂは、測定開始時（システム起動時）には、安全モードに設定するように構成される。
【００５５】
さらにまた、測定光制御部１１ｂは、測定モード中に、散乱光計測手段４で計測される光強度が急激に変化したときには、被測定部２０に対するプローブ７ｂ，８ｂの接触状態が変化したと判断し、安全モードに切り替えるか、測定光Ｌｍの射出を停止するようにされる。このように構成することにより、散乱光Ｌｓの測定中に、なんらかの理由で受信プローブ８ｂの接触状態が変化した場合にも、測定光Ｌｍの光強度を低下させるか、測定光Ｌｍの射出を停止させることが可能となり、安全性をより向上できる。
【００５６】
ここで、生体光測定装置１におけるモード切替動作を具体的に説明する。
【００５７】
生体光測定装置１を起動すると、測定光制御部１１ｂは、まず、駆動回路６に光源制御用信号を送信して、光源５から射出される測定光Ｌｍの光強度を十分に低く設定し、安全モードに設定する。
【００５８】
このとき、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しておらず大気中に開放された状態であれば、戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値以上になるので、安全モードを続行する。安全モードでは、測定光Ｌｍの光強度が十分に低く設定されているため、たとえ被測定者の目に測定光Ｌｍが入射しても、目に損傷を与えてしまうことはない。
【００５９】
安全モード中に、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触すると、戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値より低くなるので、測定光制御部１１ｂは、駆動回路６に光源制御用信号を送信して、光源５から射出される測定光Ｌｍの光強度を散乱光Ｌｂの測定に適した高い光強度に設定し、測定モードに切り替える。その後、散乱光Ｌｂの測定を開始することになる。
【００６０】
測定モード中に、測定光照射手段７の終端が被測定部２０から離れると、戻り光Ｌｂの光強度が上限閾値より高くなるので、測定光制御部１１ｂは、直ちに駆動回路６に光源制御用信号を送信して、光源５から射出される測定光Ｌｍの光強度を十分に低く設定し、安全モードに切り替える。なお、測定モード中に散乱光計測手段４で計測する光強度が急激に変化した場合にも、安全モードに切り替える（あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する）ことになる。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態に係る生体光測定装置１では、測定光Ｌｍが測定光照射手段７の終端で反射して、測定光照射手段７を測定光Ｌｍの伝播方向と反対方向に伝播する戻り光Ｌｂを受信し計測する戻り光計測手段１２を備え、戻り光計測手段１２で戻り光Ｌｂを計測した結果、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるとき、測定光Ｌｍが直接目に入っても問題ない光強度となるように測定光射出手段２を制御する（あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する）ようにしている。
【００６２】
つまり、生体光測定装置１では、戻り光Ｌｂの光強度の大小により測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているかを判断し、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないときには、射出する測定光Ｌｍの光強度を低く設定する（あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する）ようにしている。
【００６３】
測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないときには、測定光Ｌｍが被測定者の目に直接入ってしまう危険性がある。本発明では、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるときには、測定光Ｌｍの光強度を低くして直接目に入っても問題ない光強度に制御する（あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する）ので、被測定者の目に対する安全性（アイセーフティ）が高い。
【００６４】
また、生体光測定装置１では、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していると判断されるときには、測定光Ｌｍの光強度を高く設定することが可能となるため、第１受信部９で計測する散乱光Ｌｓの光強度を高くし、ノイズの影響を低減して短時間で生体の情報を測定することが可能となる。
【００６５】
さらに、第１受信部９で計測する散乱光Ｌｓの光強度が高くなるので、従来のように第１受信部９として感度の良い光電子増倍管等を使用せずに、安価なＰＤ等を用いた場合でも、生体の情報を精度良く測定することが可能となる。つまり、生体光測定装置１によれば、従来と同等の精度を維持しつつも、第１受信部９に安価なＰＤ等を用いることが可能となり、コスト低減に寄与する。なお、第１受信部９に感度の良い光電子増倍管等を使用した場合には、より精度の高い測定が可能となり、より短時間での測定が可能になる。
【００６６】
さらにまた、生体光測定装置１では、戻り光Ｌｂの光強度により測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているかを判断するので、当該判断が受信側（散乱光受光手段８や散乱光計測手段４）の状態に影響を受けず、確実に測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているか否かを判断できる。
【００６７】
本発明は上記実施の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変更を加え得ることは勿論である。
【００６８】
例えば、上記実施の形態では、安全モードでは測定光Ｌｍの光強度を低く設定したが、これに限らず、測定光Ｌｍの光強度を測定モードでの光強度と同等とし、パルス状の測定光Ｌｍを射出するように設定してもよい。光の生体への影響は、光強度と照射時間の積（時間積）で決まるので、測定光Ｌｍの光強度が高くても、射出するパルスの時間間隔を適宜設定すれば、被測定者の目に対する安全性を確保できる。
【００６９】
また、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触しているかをより確実に判断するために、公知の接触センサ（圧力センサや静電容量センサ）等を組み合わせて用いるようにしてもよい。この場合、例えば、送信プローブ７ｂに接触センサを設け、接触センサの出力から測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していないと判断されるときにも、射出する測定光Ｌｍの光強度を低く設定する（あるいは測定光Ｌｍの射出を停止する）ようにすればよい。
【００７０】
さらに、上記実施の形態では、送信用光ファイバ７ａを用いて光源５からの測定光Ｌｍを被測定部２０まで導光するように構成したが、図３、図４に示すように、光源５を送信プローブ７ｂ内に設け、送信用光ファイバ７ａを省略するようにしてもよい。この場合、例えば、光源５と端面７ｃとの間に、測定光Ｌｍの光軸に対して４５度傾けてフィルタ３１を設けることで、測定光Ｌｍの光軸に対して直角方向に戻り光Ｌｂを分岐して取り出すことが可能である。
【００７１】
図３に示す実施形態においては、送信プローブ７ｂの端面７ｃ側（測定光Ｌｍの射出側）に、アクリルなどの樹脂やガラスなどからなり、かつ、測定光Ｌｍの波長に対して透明のカバー部２１が設けられており、送信プローブ７ｂの内部は大気に開放されていない。そのため、送信プローブ７ｂの端面７ｃが生体に接触していない場合は、戻り光計測手段１２は空気（屈折率１）とカバー部２１との界面で反射された光を戻り光Ｌｂとして受信し計測するので、端面７ｃが生体に接触している場合の戻り光Ｌｂよりも光強度が低くなる。
なお、カバー部２１に用いる材料は、生体の屈折率（ｎb＝１．３〜１．４程度）と異なる屈折率を有するものにすれば、送信プローブ７ｂの端面７ｃが生体に接触または非接触の状態であるかを区別することができる。
【００７２】
また、図４に示す実施形態においては、送信プローブ７ｂの端面７ｃに何も設けず、送信プローブ７ｂの内部は大気中に開放されている。そのため、測定対象である生体の被測定部への送信プローブ７ｂの取付けが不十分で、送信プローブ７ｂの端面７ｃが生体に接触していない場合、戻り光計測手段１２は生体から反射した測定光を戻り光Ｌｂとして受信し計測する。この場合、生体に近くなれば近くなるほど反射戻り光Ｌｂの光量は大きくなるので、戻り光量に閾値を設け、閾値より大きい場合は生体へ接触、小さい場合は非接触と判断して測定光の射出を制御する。
【００７３】
したがって、この図４に示す実施形態においては、図１〜図２に示した実施形態や図３に示した実施形態とは異なり、測定光制御部１１ｂは、測定モード中に、戻り光Ｌｂの光強度が予め設定した下限閾値より低くなったとき、測定光照射手段７の終端（つまり送信プローブ７ｂの端面７ｃ）が被測定部２０から離れたと判断して、安全モードに切り替えるように構成される。下限閾値は、測定光Ｌｍの光強度を測定モード時の光強度に設定した場合に、測定光照射手段７の終端が開放されていれば戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値よりも低くなり、測定光照射手段７の終端が被測定部２０に接触していれば戻り光Ｌｂの光強度が下限閾値以上となる値に設定される。
【符号の説明】
【００７４】
１  生体光測定装置
２  測定光射出手段
３  生体検出部
４  散乱光計測手段
５  光源
６  駆動回路
７  測定光照射手段
７ａ  送信用光ファイバ（光ファイバ）
８  散乱光受光手段
１１ａ  生体情報演算部
１１ｂ  測定光制御部
１１ｃ  戻り光強度演算部
１２  戻り光計測手段
２１  カバー部
Ｌｍ  測定光
Ｌｓ  散乱光
Ｌｂ  戻り光
【図１】
2012130416.tif 000003
【図２】
2012130416.tif 000004
【図３】
2012130416.tif 000005
【図４】
2012130416.tif 000006
【図５】
2012130416.tif 000007