(57)【要約】【課題】生体計測時に拍動の影響を低減させる生体計測装置及び生体計測方法を提供する。【解決手段】生体計測装置２００は、位相変調式の干渉計２００ａと、対象物２０９を保持可能な第１ステージ２１８と、透光板の一例である光学窓２１７ａと、光学窓２１７ａを支持する第２ステージ２２０とを有する。光学窓２１７ａは、干渉計２００ａの測定光の光軸の方向で、かつ第１ステージ２１８と干渉計２００ａとの間に配置されている。第１ステージ２１８は、気体の圧力で第２ステージ２２０に対象物２０９を押し当てて、生体計測を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相変調式の干渉計と、
生体である対象物を保持可能な第１ステージと、
前記干渉計の測定光の光軸の方向で、かつ前記第１ステージと前記干渉計との間に配置された透光板と、
前記透光板を支持する第２ステージと、を備え、
前記第１ステージは、前記干渉計の前記測定光の前記光軸の方向に、気体の圧力で膨張して、前記対象物を前記透光板に押し当てる、
生体計測装置。
【請求項２】
前記第１ステージの剛性は、前記第２ステージの剛性よりも低い、請求項１に記載の生体計測装置。
【請求項３】
前記第１ステージは、気体で膨張するバルーンである、
請求項１又は２に記載の生体計測装置。
【請求項４】
前記第１ステージは、前記干渉計の前記測定光の前記光軸と直交する方向において、前記対象物を開放した状態で保持する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項５】
前記透光板は、前記干渉計からの前記測定光を通す光学窓であり、
前記第１ステージは、前記光学窓とで前記対象物を挟持可能である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項６】
前記光学窓は、前記第２ステージから前記第１ステージに向かって突出している、
請求項５に記載の生体計測装置。
【請求項７】
前記第１ステージは、前記対象物の生体活動の体積変動に応じて変形する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項８】
前記対象物は人体であり、
前記気体の前記圧力は、３０ｍｍＨｇ以上、８０ｍｍＨｇ以下である、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項９】
前記気体は空気である、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の生体計測装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の生体計測装置を用いて前記対象物を計測する生体計測方法であって、
前記干渉計の前記測定光の前記光軸の方向でかつ前記第１ステージと前記透光板との間において、前記第１ステージで前記対象物を保持するステップと、
前記第１ステージにより、前記第１ステージに保持された前記対象物を前記透光板に押し当てるステップと、
前記対象物を前記透光板に押し当てた状態で、前記対象物を計測するステップと、を備えた、
生体計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計を利用して生体計測を行う生体計測装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白色干渉計は、工業分野において微細な距離を精密に測定するために用いられている。そのような白色干渉計の中で、位相変調式の干渉顕微鏡が知られている。この干渉顕微鏡では、測定光と参照光との間の光路長差に光の波長程度の位相変調を与えることで、解析対象物の光軸に水平な方向の断面を計測する。このような顕微鏡では、光路長が一致した深さのＸＹ断面を計測することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に基づいた、リンニック（Ｌｉｎｎｉｋ）干渉計を用いた光干渉計測装置である。光源１００から発された光は、ビームスプリッタ１０１に入射し、光干渉計のそれぞれのアーム１０２、１０５に送られる。第一のアーム１０２には、レンズ１０３及び解析対象物１０４が配置されている。第二のアーム１０５には、レンズ１０６及び参照面１０７が配置されている。参照面１０７には、位相の変調機構として、ＰＺＴ素子１０８で構成された駆動機構が設けられている。このような駆動機構は、光の波長であるｎｍオーダーの微細な移動距離でも、精度良く参照面１０７を動かすことができる。アーム１０２、１０５に送られた光はそれぞれ、解析対象物１０４、参照面１０７から反射する。反射光は、ビームスプリッタ１０１を介してカメラ１０９へ入射する。
【０００４】
このような顕微鏡では、ＸＹ方向に解析対象物１０４を走査して計測を繰り返すことで、解析対象物１０４の広範囲なＸＹ断面を計測することができる。特許文献１では、干渉計において、位相を連続的に正弦変調している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５２８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、柔らかくかつ拍動する生体の計測に従来技術を応用する場合、光の波長程度の微細な位相変調に比べて解析対象物を静止することができない。そのため、計測位置と異なる部位を計測してしまうという問題があった。
【０００７】
本開示は、上記従来の課題を解決するもので、生体計測時に拍動の影響を低減させる生体計測装置及び生体計測方法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】
【０００８】
本開示による生体計測装置は、位相変調式の干渉計と、第１ステージと、透光板と、第２ステージとを有する。第１ステージは生体である対象物を保持可能である。透光板は干渉計の測定光の光軸方向でかつ第１ステージと干渉計との間に配置されている。第２ステージは透光板を支持している。第１ステージは、干渉計の測定光の光軸方向に気体の圧力で膨張して、対象物を透光板に押し当てるように構成されている。
【０００９】
また、本開示による生体計測方法では、上記生体計測装置を用いて生体である対象物を計測する。この生体計測方法では、干渉計の測定光の光軸方向で、かつ第１ステージと第２ステージとの間に、第１ステージで対象物を保持する。そして、第１ステージにより、第１ステージに保持された対象物を透光板に押し当てた状態で、対象物を計測する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の態様によれば、対象物を透光板に押し当てて生体計測することにより、生体計測時に拍動の影響を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施の形態における生体計測装置で生体を計測している状態の模式図
【図２】図１に示す生体計測装置の上面プレートと溶媒容器とを横方向から見た部分断面図
【図３】本開示の実施の形態における生体計測方法を示したフローチャート
【図４】本開示の実施の形態における解析対象物の変位の説明図
【図５】従来方式による光干渉計測装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
＜光干渉計について＞
図１は、本開示の実施の形態における生体計測装置２００の模式図である。生体計測装置２００は、主として、位相変調式であるリンニック型干渉計２００ａと、第１ステージ２１８と、第２ステージ２２０とを有する。生体計測装置２００は、機械式ステージ２１４をさらに有していてもよい。第２ステージ２２０は、一例として、門柱型の治具（溶媒容器支持部材）２１６と、溶媒容器２１７と、機械式ステージ２１４とで構成され、光学窓２１７ａを支持している。
【００１４】
リンニック型干渉計２００ａは干渉計の一例であり、光源２０１と、ビームスプリッタ２０５と、第一のアーム２０６と、第二のアーム２０７と、結像レンズ２１３と、カメラ２１２と、制御装置２１５とを有する。
【００１５】
光源２０１は、光を発するユニットである。光源２０１は、ランプ２０２と、絞り２０３と、コリメートレンズ２０４とを有する。ランプ２０２は、低コヒレンス光を発する光源であり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンアークランプ、水銀ランプ、又は、ＬＥＤなどである。低コヒレンス光の波長幅Δλは、深さ分解能を高め、かつ、色収差による像のボケを抑えるために、例えば５０ｎｍより大きく、４００ｎｍより小さい。低コヒレンス光の中心波長λｃは、顕微鏡として高い回折限界を得るために、例えば２０ｎｍより大きく、１０００ｎｍより小さい。
【００１６】
光源２０１から発せられた光Ｌ０は、ビームスプリッタ２０５に入射する。なお、ビームスプリッタ２０５は、キューブ型であってもよいし、プレート型でもよい。キューブ型の場合は、キューブ面からの反射光が迷光となり信号ノイズとなることを低減するために、光軸に対してキューブ面を傾けてもよい。
【００１７】
ビームスプリッタ２０５に入射した光Ｌ０は、互いに同一の振幅を有する測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分離される。測定光Ｌ１、参照光Ｌ２はそれぞれ、干渉計の第一のアーム２０６と第二のアーム２０７とに送られる。
【００１８】
第一のアーム２０６には、測定光Ｌ１が送られる。第一のアーム２０６には、第一の対物レンズ２０８が配置されている。
【００１９】
第一の対物レンズ２０８により、第一の対物レンズ２０８に入射した測定光Ｌ１の焦点面は、解析対象物（以下、対象物）２０９の内部に合わせられている。焦点面でフレネル反射及び後方散乱を起こした測定光Ｌ１は、第一の対物レンズ２０８を通じて、ビームスプリッタ２０５へ戻る。
【００２０】
第二のアーム２０７には、参照光Ｌ２が送られる。第二のアーム２０７には、第二の対物レンズ２１０及び参照面２１１が配置されている。参照光Ｌ２の焦点は、第二の対物レンズ２１０により参照面２１１上に合わせられている。参照面２１１上で反射した参照光Ｌ２は、ビームスプリッタ２０５へ戻る。
【００２１】
このとき、第一のアーム２０６における光路長と第二のアーム２０７における光路長とが光源２０１のコヒレンス長Ｌｃの範囲内で一致するとき、ビームスプリッタ２０５に戻った測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とは光干渉を起こす。ビームスプリッタ２０５とカメラ２１２との間に配置された結像レンズ２１３は、ビームスプリッタ２０５に戻って測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とが光干渉を起こした光Ｌ３を、カメラ２１２上に焦点を絞って結像させる。
【００２２】
カメラ２１２は、例えばＣＣＤタイプの２次元状の画素で構成されたセンサを有している。カメラ２１２のセンサ面と対象物２０９、及び、センサ面と参照面２１１は、それぞれ、光学的に共役関係になるよう配置されている。つまり、カメラ２１２は、その視野の中に、対象物２０９と参照面２１１とを重複して収めることができる。
【００２３】
なお、共役関係となる際の光学倍率については、センサ面と対象物２０９、及び、センサ面と参照面２１１は、それぞれ共役であれば異なる倍率でもよい。しかしながら、光学系収差による測定誤差を低減するために同一の倍率及びであることが望ましい。また波長分散による測定誤差を低減するために同一硝材を用いることがより望ましい。
【００２４】
制御装置２１５は、コンピュータで構成されている。制御装置２１５は、記憶部２１５ａと、演算部２１５ｂと、指示部２１５ｃとを有している。記憶部２１５ａは、カメラ２１２が取得したデータを記憶する。演算部２１５ｂは、対象物２０９の画像を演算処理する。指示部２１５ｃは、カメラ２１２のシャッター及び機械式ステージ２１４にそれぞれ動作指示を出す。カメラ２１２のシャッター及び機械式ステージ２１４は、制御装置２１５を通じて同期して駆動できるように構成されている。なお、カメラ２１２のシャッターは、電子式でもよいし、メカニカルシャッターを受光部全面に設けてもよい。
【００２５】
参照面２１１は鏡であり、例えば、ＰＺＴ素子で構成された駆動機構２１１ａにより制御装置２１５の制御の下に駆動されて、光路長を変調する。また、記憶部２１５ａ、演算部２１５ｂ、指示部２１５ｃは、共通の回路基板に設けられたプロセッサでも、別個のデバイスであってもよい。そして、これらプロセッサまたはデバイスに記憶された所定の指令が実行される。
【００２６】
機械式ステージ２１４は、３軸のステージであり、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向にそれぞれ独立して走査することができる。機械式ステージ２１４の上には、門柱型の治具２１６が設置されている。
【００２７】
治具２１６は、上面プレート２１６ａと、下面プレート２１６ｂと、上面プレート２１６ａと下面プレート２１６ｂとを連結する複数の支柱２１６ｃとを有する。支柱２１６ｃの例としては、上面プレート２１６ａ、下面プレート２１６ｂが四角形板の場合には、例えば各コーナーに立設した合計４本の柱である。上面プレート２１６ａの中央部には、溶媒容器２１７が固定されている。下面プレート２１６ｂの上面には、第１ステージ２１８が設置されている。
【００２８】
溶媒容器２１７の上部は、第一のアーム２０６の第一の対物レンズ２０８に対向するように開放されている。溶媒容器２１７の底面には、平らな下面を有する光学窓２１７ａが設けられている。光学窓２１７ａは、第一の対物レンズ２０８からの測定光Ｌ１を透過させる。光学窓２１７ａは測定光Ｌ１を透過させる透光板の一例として機能する。
【００２９】
溶媒容器２１７は、使用する第一の対物レンズ２０８に適した媒質２１９で満たされている。例えば、第一の対物レンズ２０８が水浸対物レンズの場合、媒質２１９は水である。第一の対物レンズ２０８が油浸対物レンズの場合、媒質２１９はマッチングオイルである。生体を計測する場合、生体の屈折率と等しいシリコーンオイルによりマッチングを行うため、第一の対物レンズ２０８はシリコーンオイル浸対物レンズであり、媒質２１９としてシリコーンオイルを用いることが好ましい。
【００３０】
第１ステージ２１８は、上面２１８ａに対象物２０９を保持可能で、かつ対象物２０９をＺ方向に駆動可能（測定光Ｌ１の光軸方向に移動可能な）である。具体的には、第１ステージ２１８は、空気圧を印加することでステージ駆動する（上下方向に移動する）、例えばバルーンである。バルーンの下面は、下面プレート２１６ｂに固定されている。バルーンの上面２１８ａのみがＺ方向に上昇して、対象物２０９をバルーンで持ち上げる。
【００３１】
また、第１ステージ２１８が上昇する前に対象物２０９を第１ステージ２１８の上面２１８ａにセットできるよう、Ｚ方向のストロークは十分に大きい。Ｚ方向ストロークは、例えば１００ｍｍ以上、２００ｍｍ以下である。
【００３２】
溶媒容器２１７と第１ステージ２１８とは、全て治具２１６を通じて機械式ステージ２１４と一体化されており、それぞれ独立に動くことはない。機械式ステージ２１４がＸ、Ｙ、Ｚ方向に走査されたとき、治具２１６、溶媒容器２１７、第１ステージ２１８は、機械式ステージ２１４と一体的にＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動する。すなわち、機械式ステージ２１４のＸ、Ｙ、Ｚ方向の走査は、治具２１６、溶媒容器２１７、第１ステージ２１８のＸ、Ｙ、Ｚ方向の走査と同一となる。
【００３３】
一方、生体計測装置２００の、溶媒容器２１７、第１ステージ２１８、治具２１６、機械式ステージ２１４を除く部分は、機械式ステージ２１４と分離されており、機械式ステージ２１４が走査されても動かない。そのため、機械式ステージ２１４が走査されたとき、第一の対物レンズ２０８に対する溶媒容器２１７の位置が走査される。言い換えれば、溶媒容器２１７の上部には、相対的に、第一の対物レンズ２０８がＸ、Ｙ方向に走査可能とする範囲で、開口が形成されている。
【００３４】
なお、生体計測装置２００の、溶媒容器２１７、第１ステージ２１８、治具２１６、機械式ステージ２１４を除く部分をＸ、Ｙ、Ｚ方向の走査可能とし、機械式ステージ２１４を固定とすることも可能である。
【００３５】
図２は、上面プレート２１６ａと、溶媒容器２１７と、光学窓２１７ａとを示す部分断面図である。光学窓２１７ａは、上面プレート２１６ａの下面から、Ｚ方向の下側（第１ステージ２１８寄り）に突出している。このため、対象物２０９と光学窓２１７ａとの間に空隙が形成されることなく、対象物２０９と光学窓２１７ａとが密着することができる。もし光学窓２１７ａは、上面プレート２１６ａの下面から、Ｚ方向の下側に突出していないと、対象物２０９と光学窓２１７ａとの間に空隙が生じ、十分な密着性を得られず、取得される画像の精度低下が懸念される。
【００３６】
＜実施の形態１における生体計測方法＞
図３は、実施の形態１における生体計測方法を示したフローチャートである。図１、図３を参照しながら、本実施の形態における生体計測方法を説明する。
【００３７】
まず、Ｓ１では、対象物２０９を設置する。一例として、生体である対象物２０９として人体を採用する。より詳細には、対象物２０９は人体の手の皮膚を構成する細胞である。
【００３８】
対象物２０９は、光学窓２１７ａと第１ステージ２１８との間の、第１ステージ２１８の上面２１８ａに載置される。このとき、第１ステージ２１８は、Ｚ方向において最も低くなっており、第１ステージ２１８の上面２１８ａと光学窓２１７ａとの間に、対象物２０９を載置できるような十分なクリアランスが設けられている。すなわち、干渉計２００ａの測定光の光軸の方向でかつ第１ステージ２１８と光学窓２１７ａとの間において、第１ステージ２１８で対象物２０９を保持する。
【００３９】
次いで、Ｓ２では、第１ステージ２１８の上面２１８ａを上昇させ、対象物２０９を光学窓２１７ａに押し付ける。これにより、対象物２０９の下面は第１ステージ２１８の上面２１８ａで圧迫され、対象物２０９の上面は光学窓２１７ａで圧迫される。このように、対象物２０９は、上下方向からそれぞれ圧迫される。
【００４０】
次いで、Ｓ３では、対象物２０９を計測する。具体的には、指示部２１５ｃが、カメラ２１２のシャッターを駆動してカメラ２１２が画像を取得する。演算部２１５ｂは、カメラ２１２が取得した画像中の対象物２０９から得られた干渉信号から、ＸＹ断層画像を算出する。ＸＹ断層画像は、参照面２１１を、ＰＺＴ素子による駆動機構２１１ａで位相変調することにより算出される。
【００４１】
次いで、Ｓ４では、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にスキャンする。指示部２１５ｃにより機械式ステージ２１４が駆動されて、溶媒容器２１７と第１ステージ２１８となどとが一体的に移動される。Ｓ３で得られるのは、ＸＹ断層画像であるので、Ｚ方向のデータを得たいときは、Ｚ方向にスキャンを行い、より広い範囲のデータを得たいときはＸＹ方向にスキャンを行う。
【００４２】
次いで、Ｓ５では、Ｓ４で機械式ステージ２１４による移動が、所定の位置に達したかどうかを制御装置２１５が判断する。もし、所定の位置に達していると制御装置２１５で判断すれば、計測が終了される。所定の位置に達していないと制御装置２１５で判断すれば、Ｓ３に戻り、Ｓ３からＳ５における一連の計測を繰り返し行うことで、対象物２０９が所定の位置に向けて移動されていく。
【００４３】
［平面化する工夫］
本実施の形態では、第１ステージ２１８はバルーンであり、接触対象に応じて形状が変化することで、対象物２０９の下面がどのような形状をしていても対象物２０９に密着することができる。一方、対象物２０９の上面は、光学窓２１７ａの下面に押し付けられるため、その形状は光学窓２１７ａの下面と同一、つまり平面状に拘束される。すなわち、第１ステージ２１８は、光学窓２１７ａとで対象物２０９を挟持可能である。そのため、第１ステージ２１８における、対象物２０９と接触する面の剛性は、光学窓２１７ａの下面の剛性よりも小さい。
【００４４】
［振動を窓に伝えない機構］
図４は、対象物２０９の変位に対する各部位の変位を示す図である。第１ステージ２１８は、図１に示す干渉計２００ａの測定光の光軸方向に空気圧で膨張して、対象物２０９を光学窓２１７ａに押し当てる。これにより、測定光の光軸に対する、拍動による対象物２０９の位置ズレを防ぐことができる。このメカニズムについて以下に説明する。
【００４５】
対象物２０９が光学窓２１７ａと接するＺ方向の平面をＡ面２０９ａとし、第１ステージ２１８と接するＺ方向の平面をＢ面２０９ｂとする。対象物２０９が生体であるとき、拍動又は呼吸など生体活動により、その体積が変動する。体積の変動は、ＸＹ方向への変動と、Ｚ方向への変動とに分けられる。
【００４６】
光学窓２１７ａ、治具２１６、第１ステージ２１８にそれぞれ体積変動による圧力がかかった際、Ａ面２０９ａが変動すると、計測位置がＺ方向に変動する。このＺ方向の変動によって、上述の位相変調の波長オーダーの光路長が変化すると、干渉信号の打ち消しあいが生じ、干渉信号の強度が低下する。例えばＡ面２０９ａの変動が２００ｎｍとなったとき、光路長変化は光の往復で４００ｎｍとなり、波長８００ｎｍの光は、完全に打ち消しあう。２００ｎｍの変動に限らず、広い波長幅を持つ低コヒレンス光源にとって、Ａ面２０９ａの変動は、干渉縞の打ち消し合いの原因となる。
【００４７】
そのため、Ａ面２０９ａは変位せず、Ｂ面２０９ｂのみが変位するよう、第１ステージ２１８は、空気圧で対象物２０９を持ち上げる。空気圧で持ち上げるため、対象物２０９の生体活動に応じて、Ｂ面２０９ｂのみを変化（変形又は変位）させることが可能である。
【００４８】
Ｂ面２０９ｂのみを変位させるために、より好ましくは、第２ステージ２２０を構成する光学窓２１７ａ及び治具２１６の剛性を、第１ステージ２１８の剛性に比べて高くすることが好ましい。例えば、Ａ面２０９ａの変位は、干渉縞の打ち消し合いが生じないよう、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下に抑え、第１ステージ２１８の変位は、対象物２０９の体積変動を十分に吸収できる１ｍｍ程度とする。
【００４９】
なお、光学窓２１７ａは、一例として、ガラス又は石英で構成されている。治具２１６は、一例として、アルミ又は鉄で構成されている。光学窓２１７ａを支持する溶媒容器２１７は、一例として、ポリカーボネート又はアクリルで構成されている。
【００５０】
以上の構成により、対象物２０９の生体活動によりその体積が変動しても、Ｂ面２０９ｂの変形によりその影響を吸収する。そのため、計測部位である光学窓２１７ａの変位、すなわちＡ面２０９ａの変動を抑え、精度の高い信号を得ることができ、高精度で生体を計測することができる。
【００５１】
なお、対象物２０９が人体の場合、その拍動の周期は約１Ｈｚ程度である。そのため、もし位相変調を、拍動の周期よりも十分に早く、例えば２００Ｈｚ程度に行うことができれば、この干渉信号の打ち消しあいは生じない。しかしながら、その場合、参照面２１１の変調速度が高速になり、ＰＺＴ素子などの駆動機構２１１ａに大きな負荷がかかる。このため、本実施の形態では、参照面２１１の変調速度を高速にせず、駆動機構２１１ａに大きな負荷をかけることなく、高精度に生体を計測することができる。
【００５２】
＜ステージ圧を決定する機構＞
対象物２０９の上面を光学窓２１７ａへ押し付ける圧力を制御するため、空気圧により第１ステージ２１８を駆動することが好ましい。第１ステージ２１８にモータとボールねじ機構となどを用いた機械式ステージを用いると、バルーンに比べてＺ方向ストロークは正確になるものの、剛性が上がり、Ｂ面２０９ｂがリジットになる。
【００５３】
一方、空気圧により第１ステージ２１８を駆動すると、対象物２０９の体積の変動をＢ面２０９ｂで吸収することができ、計測部位であるＡ面２０９ａの変位を抑えることができる。変動をＢ面２０９ｂで吸収するための押し付け圧としては、人間の拍動の圧力である血圧を超えないよう十分に小さく、かつ、位置規制のため十分に大きいことが好ましい。その範囲としては、対象物２０９が人体であれば、Ａ面２０９ａの変位を抑える圧力以上かつ血圧以下、具体的には、気体の圧力が３０ｍｍＨｇ（３９９９．６７２Ｐａ）以上かつ８０ｍｍＨｇ（１０６６５．７９２Ｐａ）以下である。対象物２０９が人体であれば、押し付け圧力が対象物２０９の拍動の圧力、すなわち、血圧を超えてしまうと、血流が遮断されることにより対象物２０９に悪影響を及ぼす。
【００５４】
光学窓２１７ａと平行なＸＹ方向に圧迫することによる位置ズレを防ぐために、圧力の方向は光学窓２１７ａの面に対して垂直なＺ方向が好ましい。このとき、光学窓２１７ａと対象物２０９とが面で接触するように空気圧を設定することで、強い静摩擦力により、対象物２０９を強固に位置規制することができる。
【００５５】
なお、対象物２０９の固定のため、対象物２０９にＺ方向だけでなくＸＹ方向の圧力を加えてしまうと、対象物２０９のＸＹ方向が位置規制され、拍動による体積の変動を逃す余地が減ってしまう。そのため、対象物２０９はＸＹ方向には位置規制されていないことが好ましい。すなわち、第１ステージ２１８は、対象物２０９のＸＹ方向を開放して対象物２０９を保持可能であることが好ましい。
【００５６】
また、光学窓２１７ａと対象物２０９との間には、媒質２１９を満たしておくことが好ましい。媒質２１９は、光学窓２１７ａと対象物２０９の間の摩擦力を増やすことができる。この際、光学系の結像性能と、媒質２１９の光学性能とを同じにすることが好ましい。媒質２１９として、例えば、真水、生理食塩水、化粧水、乳液、オイル、シリコーンオイルなどを用いてもよい。
【００５７】
このように、本実施の形態によれば、生体計測装置２００を用いて生体を計測することにより、生体である対象物２０９を光学窓２１７ａに押し当てて計測することができ、拍動の影響を低減することができる。
【００５８】
なお、上述の説明では、第１ステージ２１８は、空気圧で膨張する。しかしながら、空気に限られず、アルゴン等の希ガスや、窒素ガス等の不活性ガスで第１ステージ２１８を膨張させてもよい。第１ステージ２１８を作動させる気体に、化学反応を起こしにくい不活性な用いることで、測定への影響を抑え、オペレータは安全に作業を行うことができる。すなわち、第１ステージ２１８は、干渉計２００ａの測定光の光軸方向に気体の圧力で膨張して、対象物２０９を光学窓２１７ａに押し当てるように構成されている。また、第１ステージ２１８をバルーンで構成する際に、このバルーンは、内部に充填される気体による圧力で膨張する。
【００５９】
なお、メンテナンス性または利便性の観点、もしくは、生体をより自然な環境で観察する目的から、第１ステージ２１８を膨張させる気体としては、空気を採用するのが最適である。より詳細には、大量に漏洩しても生体に悪影響の無いよう、酸素を含む空気を採用するのが好ましく、具体的には、酸素の含有割合が大気と同じ２１体積％である空気を使用することがより好ましい。
【００６０】
なお、上記様々な実施の形態又は変形例のうちの任意の実施の形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施の形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施の形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施の形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の生体計測装置及び生体計測方法は、生体計測時に拍動の影響を低減させることができる。そのため、干渉計を利用して生体計測を行うときに有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１００，２０１    光源
１０１，２０５    ビームスプリッタ
１０２，２０６    第一のアーム（アーム）
１０３，１０６    レンズ
１０４，２０９    解析対象物（対象物）
１０５，２０７    第二のアーム（アーム）
１０７，２１１    参照面
１０８    ＰＺＴ素子
１０９，２１２    カメラ
２００    生体計測装置
２００ａ    リンニック型干渉計（干渉計）
２０２    ランプ
２０３    絞り
２０４    コリメートレンズ
２０８    第一の対物レンズ
２０９ａ    Ａ面
２０９ｂ    Ｂ面
２１０    第二の対物レンズ
２１１ａ    駆動機構
２１３    結像レンズ
２１４    機械式ステージ
２１５    制御装置
２１６    治具
２１６ａ    上面プレート
２１６ｂ    下面プレート
２１６ｃ    支柱
２１７    溶媒容器
２１７ａ    光学窓
２１８    第１ステージ
２１８ａ    上面
２１９    媒質
２２０    第２ステージ
【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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