(57)【要約】      （修正有）【課題】光の照射による温度変化に起因する被検体中の成分の計測精度の低下を抑制する装置を提供する。【解決手段】血糖値測定装置１０は、被検体に向けて光を照射する発光部１１０と、発光部１１０の照射光が被検体内で反射或いは透過した光を受光する受光部１１２と、発光部１１０を発光状態と消光状態とを繰り返すように制御する発光制御部２０４と、受光部１１２の受光結果を用いて被検体中の成分を計測する計測部である血糖値算出部２１４とを備える。【選択図】図４
2016067394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて光を照射する発光部と、
前記発光部の照射光が前記被検体内で反射或いは透過した光を受光する受光部と、
前記発光部を、発光状態と消光状態とを繰り返すように制御する発光制御部と、
前記受光部の受光結果を用いて前記被検体中の成分を計測する計測部と、
を備える成分計測装置。
【請求項２】
前記発光制御部は、前記発光状態と前記消光状態との合計時間に対する前記発光状態の時間の比率が、０．１以上１．０未満の範囲となるように制御する、
請求項１に記載の成分計測装置。
【請求項３】
前記消光状態のときの前記受光部の受光結果である消光時検出値を用いて前記被検体の温度を測定する温度測定部、
を更に備え、
前記発光制御部は、前記測定された温度に応じて前記比率を制御する、
請求項２の何れかに記載の成分計測装置。
【請求項４】
前記発光制御部は、１回の前記発光状態の時間が、０．０１秒以上１０分以下の範囲となるように制御する、
請求項１〜３の何れかに記載の成分計測装置。
【請求項５】
前記消光状態のときの前記受光部の受光結果である消光時検出値を用いて、前記発光状態のときの前記受光部の受光結果である発光時検出値を補正する補正部、
を更に備えた請求項１〜４の何れかに記載の成分計測装置。
【請求項６】
前記被検体は、生体中の血液であり、
前記発光部は、近赤外光を含む光を照射し、
前記計測部は、前記血液中の血糖値を取得する、
請求項１〜５の何れかに記載の成分計測装置。
【請求項７】
被検体に向けて光を照射する発光部を、発光状態と消光状態とを繰り返すように制御することと、
前記発光部の照射光が前記被検体内で反射或いは透過した光を受光する受光部の受光結果を用いて、前記被検体中の成分を計測することと、
を含む成分計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体中の成分を計測する成分計測装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を照射して被検体中の成分を計測する装置の一例として、近赤外線を含む測定光を生体に照射し、物質を透過する光の吸収が物質の種類や濃度に依存して変化する吸光性という現象を利用して、血液中のグルコース濃度すなわち血糖値を計測する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、血液やリンパ液、組織液といった体液を被検体として成分を計測する場合、体液を占める割合の大部分が水であり、水の吸収特性は温度依存性が大きいことから、温度変動による計測精度の低下という問題があった。つまり、水の吸光は温度変動の影響を受け易く、温度が僅かに変化しただけでもその吸光度は大きく変化する。このため、光の照射によって被検体の温度が上昇し、計測精度が低下するおそれがあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光の照射による温度変化に起因する被検体中の成分の計測精度の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の発明は、被検体に向けて光を照射する発光部と、前記発光部の照射光が前記被検体内で反射或いは透過した光を受光する受光部と、前記発光部を、発光状態と消光状態とを繰り返すように制御する発光制御部と、前記受光部の受光結果を用いて前記被検体中の成分を計測する計測部と、を備える成分計測装置である。
【０００７】
また、他の発明として、被検体に向けて光を照射する発光部を、発光状態と消光状態とを繰り返すように制御することと、前記発光部の照射光が前記被検体内で反射或いは透過した光を受光する受光部の受光結果を用いて、前記被検体中の成分を計測することと、を含む成分計測方法を構成しても良い。
【０００８】
この第１の発明等によれば、照射光が被検体内で反射或いは透過した光の受光結果を用いて被検体中の成分が計測されるが、このとき、照射光の発光部が発光状態と消光状態とを繰り返すように制御される。これにより、発光状態のときには照射光によって被検体の温度が上昇するが、消光状態のときには光が照射されていないことで被検体の温度が低下する。その結果、連続的に光を照射する場合に比較して、光の照射による被検体の温度上昇を抑制し、被検体中の成分の計測精度の向上を図ることができる。
【０００９】
また、発光状態と消光状態との繰り返し制御において、第２の発明として、第１の発明の成分計測装置であって、前記発光制御部は、前記発光状態と前記受光状態との合計時間に対する前記発光状態の時間の比率が、０．１以上１．０未満の範囲となるように制御する、成分計測装置を構成しても良い。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明の成分計測装置であって、前記消光状態のときの前記受光部の受光結果である消光時検出値を用いて前記被検体の温度を測定する温度測定部、を更に備え、前記発光制御部は、前記測定された温度に応じて前記比率を制御する、成分計測装置である。
【００１１】
この第３の発明によれば、被検体の温度に応じて、発光状態と受光状態との合計時間に対する発光状態の時間の比率が制御される。これにより、例えば、被検体の温度が高い場合には、消光状態の時間が比較的長くなるように比率を制御して被検体の温度の低下を促したり、被検体の温度が低い場合には、消光状態の時間が比較的短くなるように比率を制御して被検体の温度の上昇を促すといったことができ、被検体の温度を所定温度に保つ制御が可能となる。その結果、被検体中の成分の計測精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また、この場合、第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明の成分計測装置であって、前記発光制御部は、１回の前記発光状態の時間が、０．０１秒以上１０分以下の範囲となるように制御する、成分計測装置を構成しても良い。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明の成分計測装置であって、前記消光状態のときの前記受光部の受光結果である消光時検出値を用いて、前記発光状態のときの前記受光部の受光結果である発光時検出値を補正する補正部、を更に備えた成分計測装置である。
【００１４】
この第５の発明によれば、消光時検出値を用いて発光時検出値が補正される。これにより、被検体中の成分の計測精度の更なる向上を図ることができる。
【００１５】
第６の発明は、第１〜第５の何れかの発明の成分計測装置であって、前記被検体は、生体中の血液であり、前記発光部は、近赤外光を含む光を照射し、前記計測部は、前記血液中の血糖値を取得する、成分計測装置である。
【００１６】
この第６の発明によれば、血液中の血糖値の計測精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】血糖値測定装置の構成例。
【図２】センサーモジュールの構成例。
【図３】間欠照射による温度抑制の説明図。
【図４】血糖値測定装置の機能構成図。
【図５】間欠照射設定テーブルのデータ構成例。
【図６】血糖値計測処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［外観］
図１は、本実施形態における血糖値測定装置１０の構成例である。この血糖値測定装置１０は、光を用いて使用者２の血液中のグルコース濃度である血糖値を非侵襲に測定する装置であり、被検体である血液中の血糖値を計測する成分計測装置の一例である。なお、本実施形態は本発明の適用形態の一例であり、本発明を他の形態に適用することも可能である。例えば、測定対象の成分をタンパク質や脂質としたり、被検体を血液でなくリンパ液や組織液とすることもできる。
【００１９】
図１に示すように、血糖値測定装置１０は、腕時計型を成し、本体ケース１２と、本体ケース１２を使用者２の手首や腕等の測定部位に装着固定するためのマジックテープ（登録商標）等の固定バンド１４とを備えて構成される。
【００２０】
本体ケース１２の表面（使用者２が装着したときに外向きとなる面）には、タッチパネル１６や操作スイッチ１８が設けられている。このタッチパネル１６や操作スイッチ１８を用いて使用者２が測定開始指示の入力を行ったり、測定結果がタッチパネル１６に表示されたりする。
【００２１】
また、本体ケース１２の側面には、外部装置と通信するための通信装置２０と、メモリーカード２２のリーダライタ２４が設けられている。通信装置２０は、有線ケーブルを接続するためのジャックや、或いは、無線通信を行うための無線通信モジュール及びそのアンテナにより実現される。メモリーカード２２は、フラッシュメモリーや強誘電体メモリー（ＦｅＲＡＭ：Ferroelectric Random Access Memory）、磁気抵抗メモリー（ＭＲＡＭ：Magnetoresistive Random Access Memory）等のデータ書き換え可能な不揮発性メモリーである。
【００２２】
また、本体ケース１２の裏面には、センサーモジュール５０と、温度センサー６０とが使用者２の皮膚面に接触可能に設けられている。センサーモジュール５０は、使用者２の皮膚面に測定光を照射し、その反射透過光を受光する測定用のデバイスであり、光源内蔵型の薄型イメージセンサーである。温度センサー６０は、使用者２の皮膚面の温度を測定する。この温度センサー６０は、例えば、チップサーミスターやサーミスターパターンがプリントされたフレキシブル基板、白金測温抵抗体等を利用したセンサーの他、熱電対素子、ＰＮ接合素子、ダイオード等を利用したセンサー等を用いることができる。
【００２３】
更に、本体ケース１２には、充電式のバッテリ２６と、制御基板３０とが内蔵されている。バッテリ２６への充電方式としては、本体ケース１２の背面側に電気接点を設け、家庭用電源に接続されたクレードルにセットし、電気接点を介してクレードル経由で充電される構成でも良いし、無線式充電でも良い。
【００２４】
制御基板３０には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メインメモリーと、測定用データメモリーと、タッチパネルコントローラーと、センサーモジュールコントローラーと、温度センサーコントローラーとが搭載されている。メインメモリーは、プログラムや初期データを格納したり、ＣＰＵの演算値を格納することができる記憶媒体であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー等で実現される。なお、プログラムや初期設定データは、メモリーカード２２に記憶されている構成でも良い。測定用データメモリーは、測定データを記憶するための記憶媒体であり、フラッシュメモリーや強誘電体メモリー（ＦｅＲＡＭ）、磁気抵抗メモリー（ＭＲＡＭ）等のデータ書き換え可能な不揮発性メモリーによって実現される。なお、測定データをメモリーカード２２に記憶する構成でも良い。
【００２５】
図２は、センサーモジュール５０の概略的な構成を示す図である。図２（１）は平面図を示し、図２（２）は断面図を示している。センサーモジュール５０は、多数の発光素子５３を平面状に二次元配列した発光層５２と、受光層５８へ向かう光以外を選択的に遮断する遮光層５４と、近赤外線を選択的に透過させる分光層５６と、多数の受光素子５９を平面状に二次元配列した受光層５８とを積層して構成された光学センサーである。そして、このセンサーモジュール５０は、装着時に正面側（発光層５２の側）が使用者２の皮膚面に向くように、本体ケース１２の裏面に設けられている。
【００２６】
発光素子５３は、測定光を照射する発光部であり、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）等により実現される。本実施形態では、血糖値（血液中のグルコース濃度）を測定するため、発光素子５３は、皮下透過性を有する近赤外線を含む光を発光可能な素子とすることが望ましい。発光素子５３は、全て同じ波長のものを用いても良いし、異なる波長、例えば３種の発光素子を規則的に配置しても良い。この場合、各波長の発光素子を時分割で駆動させることにより吸光スペクトルを得ることが可能となる。
【００２７】
受光素子５９は、測定光の透過光や反射光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する受光部であり、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）等の撮像素子で実現される。また、１つの受光素子は、検量に必要な各波長成分を分光する複数の素子を含む。
【００２８】
発光層５２における発光素子５３、及び、受光層５８における受光素子５９は、共通のＸｓ−Ｙｓ直交座標系で定義されるマトリクス状に配置されている。そして、発光素子５３と受光素子５９とは、Ｘｓ，Ｙｓ軸方向それぞれの配置間隔は同一であるが、Ｘｓ−Ｙｓ平面において互い違いとなるよう配置される。すなわち、発光素子５３と受光素子５９とのＸｓ，Ｙｓ軸方向の位置が、互いに所定長だけずれるように積層されて構成されている。これにより、使用者２の生体組織を透過した光や生体組織内で反射した光（以下、適宜「反射透過光」という）が受光素子５９に到達可能なように構成されている。
【００２９】
なお、発光層５２における発光素子５３、及び、受光層５８における受光素子５９それぞれの配置間隔は、適宜設定可能である。例えば、配置間隔は、１〜５００［μｍ］とすると好適であり、製造コストと測定精度との兼ね合いから、例えば５０〜２００［μｍ］とすることもできる。また、発光層５２と受光層５８とが積層された構成に限らず、発光素子５３と受光素子５９とが並置された構成としても良い。
【００３０】
［原理］
（Ａ）血糖値の測定
血糖値の測定にあたり、血糖値測定装置１０は、センサーモジュール５０が使用者２の皮膚面に密着するようにして固定バンド１４で装着固定される。センサーモジュール５０が皮膚面に密着されることで、測定光以外の周囲の環境光がセンサーモジュール５０の密着面に混入することを防止し、測定精度を下げる要因を抑制することができる。そして、センサーモジュール５０の直下の生体組織内における血管を測定対象として設定し、測定光がこの血管を透過した透過光を含む光を受光して吸光スペクトルを求め、予め定められた血糖値（血液中のグルコース濃度）と吸光度との関係を示す検量線を用いて、血糖値を推定演算する。
【００３１】
（Ｂ）間欠照射
本実施形態の特徴として、測定光を照射する発光状態と照射しない消光状態とを所定周期で繰り返す間欠照射を行うことで、測定光の照射による生体温度の上昇を抑制し、測定精度の向上を実現している。上述のように、血糖値の測定は、血管中の血液を透過した光の吸光スペクトルに基づいて行っている。血液に占める割合が最も高い成分は水である。水の吸光スペクトルは温度依存性が高いことが知られている。つまり、測定光の照射によって生体温度すなわち血管中の血液の温度が上昇すると、得られる吸光スペクトルが変化し、その結果、血糖値の測定精度が低下する。このため、本実施形態では、発光素子５３の発光と消光とを繰り返す間欠照射を行うことで、測定光の照射による生体温度の上昇を抑制している。
【００３２】
図３は、間欠駆動による生体温度の上昇の抑制を説明する図である。図３では、横軸を時刻、縦軸を生体温度、としている。そして、時刻ｔ１において発光素子５３の発光を開始し、連続照射を行った場合の生体温度の変化の例を破線で示し、間欠照射を行った場合の生体温度の変化の例を実線で示している。
【００３３】
発光素子５３が発光して測定光が照射されている場合、生体温度は上昇する。一方、発光素子５３が発光しておらず測定光が照射されていない場合には、生体温度は低下する。つまり、破線で示すように、連続照射を行った場合には経過時間に比例するように生体温度が上昇する。また、実線で示すように、間欠照射を行った場合には、発光素子５３の発光及び消光の周期的な繰り返しによって生体温度は上昇及び低下を繰り返す。図３の例では、発光及び消光の繰り返し周期が一定である結果、生体温度の変動範囲も所定の温度範囲となった状態を示している。
【００３４】
間欠照射による生体温度の変動は、主に、発光素子５３の発光時間Ｔａ及び消光時間Ｔｂそれぞれの長さによって決まる。本実施形態では、「発光時間Ｔａと消光時間Ｔｂとの合計時間に対する発光時間Ｔａの比率」をデューティ比Ｄ（＝Ｔａ／（Ｔａ＋Ｔｂ））とする。デューティ比Ｄは、０．０≦Ｄ＜１．０、の値となる。デューティ比Ｄ＝１．０は、消光時間Ｔａがゼロ、すなわち連続照射を行う場合に相当する。
【００３５】
そして、生体温度を所定の温度範囲に保つように、このデューティ比Ｄを、温度センサー６０によって測定される使用者２の皮膚面の温度に応じて可変する。このとき、発光時間Ｔａは固定とし、消光時間Ｔｂを可変することでデューティ比を可変する。具体的には、測定温度が高い場合には、デューティ比を小さくして消光時間Ｔｂが長くなるように変更し、測定温度が低い場合には、デューティ比を大きくして消光時間Ｔｂが短くなるように変更する。ここで、発光時間Ｔａは、吸光信号を充分に取得できる程度の長さに定められ、具体的には、０．０１秒以上６００秒以下の範囲とする。これにより、測定温度が高い場合には、消光時間を長くすることで生体温度が徐々に低下し、逆に、測定温度が低い場合には、消光時間を短くすることで生体温度が徐々に上昇する。
【００３６】
（Ｃ）検出値の補正
血糖値測定装置１０が適切に装着された状態では、センサーモジュール５０が皮膚面に密着しているため、消光状態であれば受光素子５９は光を受光しないはずである。しかし、受光素子５９の検出値としてかすかな光を受光した値が含まれる可能性がある。この光をノイズと呼ぶと、検出値に混入するノイズの原因には幾つか考えられる。受光素子５９であるフォトダイオードの温度依存性が第１の原因として考えられる。また、その他の原因として、電子回路上の電気的ノイズ等が考えられる。また、生体の細胞活動において僅かな光が生じ得ることも知られており、これもノイズと考えられる。
【００３７】
本実施形態では、上述したノイズを抑制するために、発光状態における受光素子５９の検出値である発光時検出値を、消光状態における受光素子５９の検出値である消光時検出値を用いて補正し、補正した発光時検出値に基づいて血糖値を測定する。具体的には、発光時検出値から消光時検出値を差し引くことで発光時検出値を補正する。これにより、受光素子５９の温度依存性に起因するノイズ等を除去することができる。
【００３８】
［機能構成］
図４は、血糖値測定装置１０の機能構成図である。図４によれば、血糖値測定装置１０は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、発光部１１０と、受光部１１２と、温度センサー６０と、処理部２００と、記憶部３００とを備えて構成される。
【００３９】
操作部１０２は、ボタンスイッチやタッチパネル、各種センサー等の入力装置であり、なされた操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。この操作部１０２によって、血糖値の測定開始指示等の各種指示入力が行われる。図１では、操作スイッチ１８やタッチパネル１６がこれに該当する。
【００４０】
表示部１０４は、ＬＣＤ（（Liquid Crystal Display）等の表示装置であり、処理部２００からの表示信号に基づく各種表示を行う。この表示部１０４に、測定結果等が表示される。図１では、タッチパネル１６がこれに該当する。
【００４１】
音出力部１０６は、スピーカー等の音出力装置であり、処理部２００からの音信号に基づく各種音出力を行う。この音出力部１０６によって、血糖値の測定開始や測定終了等の報知音が出力される。
【００４２】
通信部１０８は、無線通信機やモデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等の通信装置であり、通信回線と接続して外部との通信を実現する。図１では、通信装置２０がこれに該当する。
【００４３】
発光部１１０は、平面状に二次元配列された多数の発光素子５３を有する。図２に示すセンサーモジュール５０の発光層５２がこれに該当する。これらの発光素子５３の配置位置（具体的には、Ｘｓ−Ｙｓ座標系における各受光素子５９の位置座標）については、発光素子リスト３０４として記憶されている。
【００４４】
受光部１１２は、平面状に二次元配置された多数の受光素子５９を有する。図２に示すセンサーモジュール５０の受光層５８がこれに該当する。これらの受光素子５９の配置位置（具体的には、Ｘｓ−Ｙｓ座標系における各受光素子５９の位置）は、受光素子リスト３０６として記憶されている。
【００４５】
処理部２００は、例えばＣＰＵやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のマイクロプロセッサや、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路：Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣメモリー等の電子部品によって実現され、所定のプログラムやデータ、操作部１０２からの操作信号等に基づいて各種の演算処理を実行して、血糖値測定装置１０の動作を制御する。図１では、制御基板３０がこれに該当する。また、処理部２００は、測定用素子選択部２０２と、発光制御部２０４と、温度測定部２０６と、間欠照射設定部２０８と、受光制御部２１０と、検出値補正部２１２と、血糖値算出部２１４とを有する。
【００４６】
測定用素子選択部２０２は、血糖値の測定に用いる発光素子５３及び受光素子５９を選択する。すなわち、発光部１１０の全ての発光素子５３を一斉発光させ、受光部１１２の全ての受光素子５９による受光（撮影）を行って、受光結果による輝度画像すなわち生体画像を生成する。次いで、生成した生体画像から血管の配置パターンを取得し、測定対象とする血管部位を選択する。そして、測定対象の血管部位それぞれについて、当該血管部位がそのほぼ中央に位置し、発光素子５３から照射されて当該血管部位を透過して受光素子５９にて受光される測定光がより多くなるような測定用の発光素子５３及び受光素子５９を選択する。
【００４７】
測定用素子選択部２０２によって選択された発光素子５３（測定用発光素子）及び受光素子５９（測定用受光素子）は、それぞれ、測定用発光素子データ３０８及び測定用受光素子データ３１０として記憶される。
【００４８】
発光制御部２０４は、発光部１１０が有する複数の発光素子５３それぞれを選択的に発光制御することができる。また、発光制御部２０４は、発光部１１０が有する複数の発光素子５３のうち、測定用発光素子を、発光状態と消光状態とを所定周期で繰り返す間欠照射を行うように制御する。すなわち、間欠照射設定データ３１２として定められている発光時間Ｔａでの発光と、消光時間Ｔｂでの消光とを繰り返すように制御する。
【００４９】
間欠照射設定データ３１２は、間欠照射のパラメーターを定めたデータであり、発光時間Ｔａと、消光時間Ｔｂと、これらの発光時間Ｔａ及び消光時間Ｔｂから定まるデューティ比Ｄとを含んでいる。
【００５０】
温度測定部２０６は、温度センサー６０によって測定された使用者２の皮膚面の温度を、使用者２の生体温度として測定する。
【００５１】
間欠照射設定部２０８は、発光制御部２０４による間欠照射のパラメーターを設定する。すなわち、温度測定部２０６によって測定された温度を所定の目標温度範囲と比較し、比較結果に応じて、間欠照射設定テーブル３１４に従ってデューティ比を変更する。目標温度範囲は、目標とすべき使用者の生体温度の範囲であり、その下限温度及び上限温度は、例えば操作部１０２を介した外部指示によって設定される。この目標温度範囲は、目標温度範囲データ３１６として記憶されている。
【００５２】
図５は、間欠照射設定テーブル３１４のデータ構成の一例を示す図である。図５によれば、間欠照射設定テーブル３１４は、デューティ比３１４ａと、発光時間３１４ｂと、消光時間３１４ｃとを対応付けて格納している。図５において、デューティ比３１４ａは、所定範囲（０．１以上１．０未満）において、所定の変化量ΔＤ（＝０．０５）の間隔で定められている。また、発光時間３１４ｂは固定である。そして、デューティ比３１４ａ及び発光時間３１４ｂから、対応する消光時間３１４ｃが定められている。
【００５３】
つまり、間欠照射設定部２０８は、測定温度が目標温度範囲内ならば、デューティ比Ｄを変更しない。また、測定温度が目標温度範囲を上回るならば、デューティ比Ｄを、現在の値から所定の変化量ΔＤだけ小さくなるように変更し、測定温度が目標温度範囲を下回るならば、デューティ比Ｄを、所定の変化量ΔＤだけ大きくなるように変更する。
【００５４】
勿論、測定温度が目標温度範囲内であっても、当該範囲の上限に近づくほどデューティ比Ｄを小さくし、当該範囲の下限に近づくほどデューティ比Ｄを大きくするといった制御を加えることとしてもよい。
【００５５】
受光制御部２１０は、受光部１１２が有する複数の受光素子５９それぞれにおける受光量に応じた検出値を出力する。受光素子５９それぞれの検出値は、発光状態における検出値を発光時検出値データ３１８とし、消光状態における検出値を消光時検出値データ３２０として記憶される。
【００５６】
検出値補正部２１２は、測定用受光素子それぞれについて、発光時検出値から消光時検出値を減算することで、発光時検出値を補正する。
【００５７】
血糖値算出部２１４は、検出値補正部２１２によって補正された測定用受光素子の発光時検出値に基づいて、血液中のグルコース濃度すなわち血糖値を算出する。すなわち、発光時検出値をもとに波長λ毎の透過率を算出して吸光スペクトルを生成する。このとき、測定用受光素子が複数有る場合には、これら複数の測定用受光素子それぞれについて吸光スペクトルを生成し、これらを平均して平均吸光スペクトルを算出する。そして、予め定められた血液中のグルコース濃度と吸光度との関係を示す検量線を用いて、吸光スペクトルから血糖値を算出（推定）する。例えば、重回帰分析法、主成分回帰分析法、ＰＬＳ回帰分析法、独立成分回帰分析法等の分析法を用いて、吸光スペクトルから血糖値を算出する。血糖値算出部２１４が算出した血糖値は、測定血糖値データ３２２として記憶される。
【００５８】
記憶部３００は、ＲＯＭやＲＡＭ、ハードディスク等の記憶装置であり、処理部２００が血糖値測定装置１０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が実行した演算結果や、操作部１０２からの操作データ等が一時的に格納される。図１では、制御基板３０に搭載されるメインメモリーや測定データ用メモリーがこれに該当する。記憶部３００には、血糖値測定プログラム３０２と、発光素子リスト３０４と、受光素子リスト３０６と、測定用発光素子データ３０８と、測定用受光素子データ３１０と、間欠照射設定データ３１２と、間欠照射設定テーブル３１４と、目標温度範囲データ３１６と、発光時検出値データ３１８と、消光時検出値データ３２０と、測定血糖値データ３２２とが記憶される。
【００５９】
［処理の流れ］
図６は、血糖値測定処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、処理部２００が血糖値測定プログラム３０２を実行することで実現される処理であり、操作部１０２を介して測定開始指示が入力されると開始される。なお、血糖値測定装置１０は使用者２に適切に装着・固定されているとする。
【００６０】
先ず、間欠照射設定部２０８が、デューティ比を所定の初期値（例えば、Ｄ＝０．５）に初期設定する（ステッＳ１）。次いで、測定用素子選択部２０２が、発光部１１０の全ての発光素子５３を一斉発光させて生体画像を取得し（ステップＳ３）、取得した生体画像から血管位置を取得して、測定用発光素子及び測定用受光素子を決定する（ステップＳ５）。
【００６１】
続いて、発光制御部２０４が測定用発光素子の発光を開始させ（ステップＳ７）、受光制御部２１０が測定用受光素子による受光を開始させる（ステップＳ９）。そして、測定用発光素子の発光の開始から発光時間Ｔａが経過したならば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、発光制御部２０４が測定用発光素子の発光を終了（消光）させ（ステップＳ１３）、受光制御部２１０が測定用受光素子による受光を終了させる（ステップＳ１５）。受光した検出値は発光時検出値データ３１８として記憶される。
【００６２】
次いで、受光制御部２１０が測定用受光素子による受光を開始させる（ステップＳ１７）。その後、測定用発光素子の消光から消光時間Ｔｂが経過したならば（ステップＳ１９：ＮＯ）、受光制御部２１０が測定用受光素子による受光を終了させる（ステップＳ２１）。受光した検出値は消光時検出値データ３２０として記憶される。そして、検出値補正部２１２が、測定用受光素子それぞれについて、発光時検出値から消光時検出値を減算して当該発光時検出値を補正する（ステップＳ２３）。このとき、発光時間Ｔａと消光時間Ｔｂとが異なる場合には、発光時間Ｔａに相当する消光時検出値となるように、消光時検出値をＴａ／Ｔｂ倍した値を発光時検出値から減算する。
【００６３】
次いで、血糖値算出部２１４が、測定用受光素子それぞれによる補正後の発光時検出値をもとに吸光スペクトルを算出し（ステップＳ２５）、この吸光スペクトルから血糖値を算出する（ステップＳ２７）。
【００６４】
続いて、間欠照射設定部２０８によるデューティ比の変更制御が行われる。すなわち、前回のデューティ比の変更から所定の変更待機時間（例えば、５分）が経過したならば（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、温度測定部２０６によって測定された温度と所定の目標温度範囲とを比較する。測定温度が目標温度範囲を上回るならば（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、消光時間Ｔｂが長くなるように、デューティ比Ｄを小さくするように変更する（ステップＳ３３）。また、測定温度が目標温度範囲を下回るならば（ステップＳ３１：ＮＯ〜ステップＳ３５：ＹＥＳ）、消光時間Ｔｂが短くなるように、デューティ比Ｄを大きくするように変更する（ステップＳ３７）。測定温度が目標温度範囲内ならば（ステップＳ３５：ＮＯ）、デューティ比Ｄは変更しない。
【００６５】
その後、操作部１０２を介した測定終了指示が入力されたかによって血糖値の測定を終了するかを判断する。終了しないならば（ステップＳ３９：ＮＯ）、ステップＳ７に戻り、終了するならば（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、本処理を終了する。
【００６６】
［作用効果］
このように、本実施形態の血糖値測定装置１０は、発光部１１０の発光素子５３が、発光状態と消光状態とを所定周期で繰り返すように制御される。これにより、発光状態のときには照射光によって生体の温度が上昇するが、消光状態のときには光が照射されていないことで生体の温度が低下する。その結果、連続的に光を照射する場合に比較して、光の照射による血液の温度上昇を抑制し、血液中の成分（グルコース濃度すなわち血糖値）の計測精度の向上を図ることができる。
【００６７】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の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適宜変更可能なのは勿論である。
【００６８】
（Ａ）生体温度の測定
温度測定部２０６は、温度センサー６０の測定温度を取得することで生体の温度を測定することとしたが、受光素子５９の検出値から推定的に測定することとしても良い。受光素子５９であるフォトダイオードには温度依存性があるため、光が入射されない遮光された状態における出力電流、つまり消光時検出値は温度によって変動する。このため、予め、温度と消光時検出値との対応関係を調べたテーブルを生成・記憶しておき、温度測定部２０６は、このテーブルを参照して、消光時検出値から温度を推定的に測定する。
【００６９】
（Ｂ）デューティ比の変更
また、上述の実施形態では、発光時間Ｔａを固定とし、消光時間Ｔｂを可変することで、デューティ比を変更したが、発光時間Ｔａを可変することしても良い。
【００７０】
（Ｃ）計測対象の成分
上述の実施形態では、血液中のグルコース濃度すなわち血糖値を計測対象の成分としたが、スクロースやラクトースなどの他の糖分の成分濃度や、他の物質（たんぱく質や脂質）の成分濃度を計測することとしてもよい。また、尿を計測対象とし、測定光の発光波長を青紫色として尿酸を計測することとしてもよい。
【００７１】
（Ｄ）成分計測装置
本発明を、キュベット等の容器に格納された液体の成分を光学的に測定する装置に適用することとしてもよい。当該装置においても、容器を暗室或いは暗箱に設置して測定光を照射するため、上述した本発明の課題が生じ、本発明によってこの課題を解決し得る。この場合、測定対象の被検体は、生体から採血した血液でもよいし、尿などのその他の体液でもよい。
【符号の説明】
【００７２】
２  使用者、１０  血糖値測定装置、５０  センサーモジュール、５３  発光素子、５９  受光素子、６０  温度センサー、１０２  操作部、１０４  表示部、１０６  音出力部、１０８  通信部、１１０  発光部、１１２  受光部、２００  処理部、２０２  測定用素子選択部、２０４  発光制御部、２０６  温度測定部、２０８  間欠照射設定部、２１０  受光制御部、２１２  検出値補正部、２１４  血糖値算出部、３００  記憶部、３０２  血糖値測定プログラム、３０４  発光素子リスト、３０６  受光素子リスト、３０８  測定用発光素子データ、３１０  測定用受光素子データ、３１２  間欠照射設定データ、３１４  間欠照射設定テーブル、３１６  目標温度範囲データ、３１８  発光時検出値データ、３２０  消光時検出値データ、３２２  測定血糖値データ
【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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