JPH11230901A

JPH11230901A - 光反射計測装置

Info

Publication number: JPH11230901A
Application number: JP2724098A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tsunasawa; 義夫綱沢; Ichiro Oda; 一郎小田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】進入深度な小さい波長域の光を用いて被検体
内の深部情報の測定を行うことができ、また、１０００
ｎｍから２５００ｎｍ程度の波長域に吸収をもつ脂肪，
蛋白質，糖分等の生体中の成分をより正確に検出する光
反射計測装置を提供する。【解決手段】試料の照射部分からの反射光を検出器に
入射させないとともに、試料内部を散乱して通過した後
に放射される光のみを検出光とすることによって、深部
測定を可能とし、又１０００ｎｍから２５００ｎｍ程度
の波長域に吸収を持つ脂肪，蛋白質，糖分等の生体中の
成分のより正確な検出を可能とする。光を試料に照射す
る照射部Ａと、試料Ｓからの光を検出する検出部Ｂと、
照射部Ａと検出部Ｂとの間に設けた遮光部Ｃとを備え、
遮光部Ｃは試料表面から検出部Ｂに直接に入射する反射
光を遮光し、検出部Ｂは遮光部Ｃに対して照射部Ａと異
なる側の試料表面から放射される試料内からの散乱光の
みを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可視光や近赤外，
赤外部の光を試料に照射し、透過散乱光を検出して被検
体内の情報を測定する光反射計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体に可視光や近赤外光等の光を照射
し、被検体内を透過散乱した光を検出して、被検体内の
情報を非破壊的に測定する光測定装置が知られている。
このような光測定装置を生体に適用した測定装置として
光ＣＴや生体酸素モニターがある。被検体としては可視
光や近赤外光等の光を透過することができるものに適用
でき、生体の他に動植物や青果物等に適用することがで
きる。

【０００３】上記光測定装置において、光散乱物質から
の反射光を利用する際の測定方法として、２つのタイプ
が知られている。１つは表面測定と称すべき測定法であ
って、図１０に示すように、光源１から光を照射し、そ
のまま散乱反射光を検出器２によって検出する構成であ
り、照射面内の各点Ｐ，Ｐ’，Ｐ”に入射した光が試料
中をわずかに散乱した後、同じ点Ｐ，Ｐ’，Ｐ”から放
出される光を検出する。また、他の１つは深部測定と称
すべき方法であって、図１１に示すように、光源１から
Ｐ点に光を照射し、入射点からある程度の距離ｒだけ離
れた点から再放出される光を検出する方法である。

【０００４】図１０に示す場合には、光が試料内部に進
入する距離が小さいため、試料に表面に近い部分の情報
が得られる。また、この場合は表面のつや等の直接の反
射光が検出器に入るので、試料の内部吸収が薄められる
欠点がある。これに対して、図１１に示す場合には、試
料の深い部分の情報が得られると共に、距離ｒを変える
ことによって深さを選択することができる。

【０００５】また、図１０に示す場合には、検出器２を
ＣＣＤのような２次元検出器に置き換えることでＰ，
Ｐ’，Ｐ”等の各点から再放出される光の２次元分布が
簡単に得られ、試料表面における含有成分の分布を求め
ることができる。これに対して、図１１に示す場合に
は、単に検出器を２次元検出器に置き換えるだけでは１
点Ｐから入射した光の再放出の分布が測定できるだけで
ある。これは含有成分の分布測定には直接つながらず、
照射点側の位置スキャンを組み合わせるなどの複雑な構
成を必要とする。このように、表面測定タイプと深部測
定タイプは夫々特徴を有している。

【０００６】この他、測定対象の量が変化量かあるいは
その時点の絶対量かによっても測定方法に違いが生じ
る。測定対象が生体の場合、含有成分の変化に比べて、
生体自身のバックグラウンドのばらつきが大きく、個々
の検体のバックグラウンドを予測することが難しい。そ
こで、ある時点での状態をバックグラウンドを含めてゼ
ロとし、この時点からの変化量に限って意味のある測定
が行えることが多い。このような制約を除いて、その時
点の絶対量を求める方法として、例えば、複数の検出器
を用いる方法が提案されている。図１２は、複数の検出
器を用いた絶対量の測定を行うための構成を示してい
る。図１２に示す測定プローブは、送光用ファイバ３と
検出器Ｄ１，Ｄ２を備え、送光用ファイバ３から試料Ｓ
に測定光Ｉ₀を入射し、該入射点からそれぞれａ₁，ａ
₂離れた受光点に検出器Ｄ１及びＤ２を配置し、光信号
Ｉ₁，Ｉ₂を検出する。

【０００７】この２つの信号Ｉ₁，Ｉ₂を用いて、その
比の対数Ｌｏｇ（Ｉ₁／Ｉ₂）を求めることにより絶対値
の計算を行うことができる。すなわち、Ｌｏｇ（Ｉ₁／
Ｉ₂）という量は入射点から離れるにつれ光が減衰する
勾配を表すので、たとえ試料のバックグランドによって
反射光が全体として増減しても、この勾配は不変に保た
れる。これは、Ｌｏｇ（Ｉ₁／Ｉ₂）はＩ₁，Ｉ₂が同じ
割合で変化した場合に不変であるためである。

【０００８】こうして、従来の測定は同じバックグラン
ド上の相対変化に限って精度のよい測定を可能としてい
るが、この勾配を基準とする測定方法を取り入れると、
バックグランドのばらつきがある場合でも、絶対値の測
定が可能となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】表面測定法と深部測定
法の相違については前述した通りであるが、本発明は７
００〜１０００ｎｍの外側、すなわち、１０００ｎｍ以
上の比較的長い波長域、または７００ｎｍ以下の波長域
で、深部測定を適用するのに好適な方法である。近赤外
光線のうち、７００〜１０００ｎｍといった波長では光
が生体によく入り込み、深部測定を行うと、進入深さは
１０ｎｍ以上の距離になるので、例えばファイバーで１
点から入射させ、数１０ｎｍ離れた点から検出する図１
１の方法が知られている。

【００１０】一方、近赤外光線のうちの１０００ｎｍ以
上の波長帯には、脂肪や蛋白質，糖分等の生体の基本的
な成分、並びに水の吸収帯が存在するので、これらの成
分の検出を目的としてすでに様々な測定が行われてい
る。また、７００ｎｍ以下の可視域の波長も分光分析に
使われている。しかし、これらの７００〜１０００ｎｍ
以外の波長帯で行われている測定は、前述の分類におけ
る表面測定のみであって、ここで新たに提案する深部測
定の概念の方法は用いられていない。本発明は、深部測
定をこのような波長帯に対する拡張を提案するものであ
る。

【００１１】波長によって試料の中に進入できる深さは
大幅に異なる。７００〜１０００ｎｍの場合、１０ｍｍ
以上進入する性質があるのに対して、ここに述べる波長
域では高々数ｍｍの距離にとどまる。これはこの波長域
の吸収係数が遥かに大きいために試料の内部に入り込ん
だ光は吸収されてしまい、再放出されないため、比較的
浅い部分を通る光のみが再放出されることによる。しか
しこの場合でも、深部測定の概念が適用できることに変
わりはなく、次のような深部測定独特の３つの利点を有
する測定を行うことができる。

【００１２】第１に、直接表面から反射される、吸収情
報を含まない無用な光を検出しない。第２に、深部測定
により光路長が大幅に長くなるので、表面の僅かな差で
生じる外乱の反射率のばらつきなどの誤差が相対的に減
るため、吸収係数が小さい測定成分の測定精度が向上す
る。

【００１３】第３に、前述の複数の検出器を用いて絶対
量の測定を行う利用法が適用ができる。この方法は、絶
対量が測れる以外に、試料自身の変動を抑え、目的とす
る吸収分の寄与のみの取り出しが容易となるという副次
的な効果がある。

【００１４】しかし、進入深さが小さいと深部測定法は
そのままでは使うことができない。これは、送光点と受
光点の距離は１ｍｍといった小さな距離となり、７００
〜１０００ｎｍで行ってきたような、１０ｍｍ以上のと
きに許されるファイバーによる送光，受光が困難である
点や、また、波長選択部に分光器を用いることが多いた
め、分光器からでる光を導きやすい構造とする必要があ
り、送光点そのものに光源を使うことができない点等の
問題点があるためである。７００ｎｍ以下の可視域で
も、同様に進入深さが小さいので同様に工夫を要するこ
とになる。

【００１５】そこで、本発明は、進入深さの小さい波長
域において、深部測定を行うことができる光反射計測装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光反射計測装置
は、試料の照射部分の表面からの反射光が検出器に入射
するのを防止するとともに、試料内部を散乱して通過し
た後に放射される光のみを検出光とすることによって深
部測定を可能とする。

【００１７】本発明の光反射計測装置の第１の実施の態
様は、光を試料に照射する照射部と、試料からの光を検
出する検出部と、照射部と検出部との間に設けた遮光部
とを備え、遮光部は試料表面から検出部に直接に入射す
る反射光を遮光し、検出部は遮光部に対して照射部と異
なる側の試料表面から放射される試料内からの散乱光の
みを検出する構成とする。

【００１８】この構成によれば、照射部から試料に光を
照射すると、該照射光の一部は試料表面で反射し、又、
他の一部は試料内に入射する。入射した光は試料内で散
乱し、試料表面から再放射する。試料表面から再放射さ
れる光の一部は、照射光の照射部分から放射され、又、
他の一部は遮光部あるいは遮光部を挟んで照射部と反対
側から放射される。

【００１９】遮光部は、照射光の照射部分から放射され
る反射光、及び遮光部で試料から放射される放射光を遮
蔽し、これらの光が検出部に到達することを阻止する。
これによって、検出部は遮光部に対して照射部と異なる
側の試料表面から放射される試料内からの散乱光のみを
検出する。この遮光部の厚さを１ｍｍ程度にすることに
より、進入深度の小さい波長域においても、ｍｍオーダ
ーの深部測定を可能とする。

【００２０】本発明の光反射計測装置の第２の実施の態
様は、光を試料に照射する照射部と、試料からの光を検
出する複数の検出部と、照射部と検出部との間におい
て、照射部と各検出部との間の遮光距離が異なる遮光部
とを備え、遮光部は試料表面から検出部に直接に入射す
る反射光を遮光し、検出部は遮光部に対して照射部と異
なる側の試料表面から放射される試料内からの散乱光の
みを検出する構成とする。

【００２１】この構成によれば、照射部から試料に光を
照射すると、該照射光の一部は試料表面で反射し、又、
他の一部は試料内に入射する。入射した光は試料内で散
乱し、試料表面から再放射する。試料表面から再放射さ
れる光の一部は、照射光の照射部分から放射され、又、
他の一部は遮光部あるいは遮光部を挟んで照射部と反対
側から放射される。

【００２２】遮光部は、照射光の照射部分から放射され
る反射光、及び遮光部で試料から放射される放射光を遮
蔽し、これらの光が各検出部に到達することを阻止す
る。これによって、各検出部は遮光部に対して照射部と
異なる側の試料表面から放射される試料内からの散乱光
のみを検出する。各検出部と照射部分との距離は遮光部
による遮光距離によって異なり、散乱距離の異なる複数
の測定値を得ることができる。この散乱距離の異なる測
定値の比の対数から、試料の吸収係数を得ることがで
き、また、試料表面に基づくばらつきを除去することが
できる。

【００２３】本発明の光反射計測装置の第３の実施の態
様は、光を試料に照射する照射部と、試料からの光を検
出する第１、２の検出部と、遮光部を備え、遮光部を挟
んで一方の側に第１の検出部を配置し、他方の側に照射
部及び第２の検出部を配置し、遮光部によって試料表面
から第１の検出部に直接に入射する反射光を遮光し、第
１の検出部によって遮光部に対して照射部と異なる側の
試料表面から放射される試料内からの散乱光のみを検出
し、第２の検出部によって遮光部に対して照射部と同じ
側の試料表面からの光を検出する構成とする。

【００２４】この構成によれば、照射部から試料に光を
照射すると、該照射光の一部は試料表面で反射し、又、
他の一部は試料内に入射する。入射した光は試料内で散
乱し、試料表面から再放射する。試料表面から再放射さ
れる光の一部は、照射光の照射部分から放射され、又、
他の一部は遮光部あるいは遮光部を挟んで照射部と反対
側から放射される。

【００２５】遮光部は、照射光の照射部分から放射され
る反射光、及び遮光部で試料から放射される放射光を遮
蔽し、これらの光が第１の検出部に到達することを阻止
する。これによって、第１の検出部は遮光部に対して照
射部と異なる側の試料表面から放射される試料内からの
散乱光のみを検出し、また、第２の検出部は照射部と同
じ側の試料表面からの反射光及び再放射光を検出する。

【００２６】要約すれば、この第３の実施態様では、深
部測定と表面測定の両者を同時に可能とする、両者の混
合方式であるといえる。それぞれの出力すなわち、深部
測定の出力と表面測定の出力との両者を用いる演算を行
うことによって、有用な情報を引き出すことができる。
例えば、表面測定は遮光隔壁の厚さが０ｍｍの場合と見
なせるから、深部測定の遮光距離が３ｍｍならば、距離
０ｍｍと３ｍｍの２つの出力をＩ₁，Ｉ₂として、前述
の絶対値の測定に導くことができる。また、深部測定と
表面測定の混合方式の付加的な利点として、表面測定側
の検出器にＣＣＤカメラのような２次元検出器を用いれ
ば試料の２次元画像化が可能であることで、画像化の難
しい深部測定の欠点を補うことができる。

【００２７】本発明の光反射計測装置の第４の実施の態
様は、遮光部は仕切り部材を備え、仕切り部材と試料と
の接触面を散乱光の遮光面とし、この幅によって試料内
における散乱光の距離を設定する。この構成によれば、
仕切り部材の遮光面の幅に応じて、検出部が検出する散
乱光の散乱距離を調節することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の光反射計
測装置を説明するための概略図である。図１において、
照射部Ａ側から試料Ｓに光ａを照射し、試料Ｓ中を散乱
して試料表面から再放射された光ｂを検出部Ｂ側で検出
する。照射部Ａ側と検出部Ｂ側との間には、遮光部Ｃが
設けられ、測定時にはその先端Ｄは試料Ｓと接触する。
試料Ｓ内に入射した光ａは、一部は試料表面で反射し、
一部は試料Ｓ内に透過する。試料Ｓ内に透過した光は試
料Ｓ内で散乱し、その一部は入射部分から再放射し、一
部は遮光部Ｃを挟んで照射部Ａと異なる側にある検出部
Ｂ側の試料表面から再放射する。図１において、光ｃ
（一点鎖線で表示）は入射部分における反射光及び再放
射光であり、光ｄは（破線で表示）は試料Ｓ内の散乱光
であり、また、光ｂは遮光部Ｃを挟んで照射部Ａと異な
る側の試料表面における再放射光である。

【００２９】遮光部Ｃは試料表面から検出部Ｂ側に直接
に入射する反射光（図中の光ｃ）を遮光する。これによ
って、検出部Ｂ側には遮光部Ｃに対して照射部Ａ側と異
なる側の試料表面から放射される散乱光（図中の光ｂ）
のみが放射される。したがって、検出部Ｂ側に検出器を
配置することによって、試料内部を通過して散乱して得
られる再放射光のみを検出することができる。また、検
出部Ａ側に検出器を配置することによって、入射部分に
おける反射光及び再放射光を検出することができる。

【００３０】したがって、遮光部によって入射部分から
の信号を除去することによってノイズ分を除いて、長い
波長による試料内部の情報の測定や絶対値の測定等を行
うことができ、１０００ｎｍから２５００ｎｍ程度の波
長域の光を用いることによって、この波長域に吸収をも
つ脂肪，蛋白質，糖分等の生体中の成分を検出すること
ができる。

【００３１】図２は被検体に入射させる光の波長と放射
光から得られる信号強度との関係を示すグラフであり、
照射部側と検出部側との間に遮光部を設けた場と設けな
い場の比較を行っている。図２において、曲線αは遮光
部を設けて測定した場合を示し、曲線βは遮光部を設け
ないで測定した場合を示し、共に被検体として生体を用
いた場合である。なお、曲線γは被検体が生体でない場
合との比較を行うために、ＫＢｒによる白色粉末の場合
を示している。

【００３２】図２によれば、遮光部を設けることによっ
て、曲線αに示すように遮光部を設けて測定することに
よって、１４００ｎｍから１５００ｎｍ付近、及び１９
００ｎｍから２０００ｎｍ付近に吸収ピークｐ１，ｐ２
を検出することができる。此に対して、曲線βに示すよ
うに遮光部を設けない場合の測定では吸収ピークｐ１，
ｐ２を検出することは困難である。以下、図３，４，５
を用いて第１の実施の形態を説明し、図６，７，８を用
いて第２の実施の形態を説明し、図９を用いて第３の実
施の形態を説明する。

【００３３】第１の実施の形態は、光を試料に照射する
照射部と、試料からの光を検出する検出部と、前記照射
部と検出部との間に設けた遮光部とを備え、遮光部によ
って試料表面から検出部に直接に入射する反射光を遮光
し、遮光部に対して照射部と異なる側の試料表面から放
射される散乱光のみを検出するものである。

【００３４】図３に示す断面概略図において、遮光部は
遮光材で形成される仕切り部材２０によって構成し、こ
の仕切り部材２０を挟んで一方の側に照射部を設け、他
方の側に検出部を設ける。照射部は、光源１１，分光器
１２，及び集光レンズ１３等の光学系によって構成する
ことができ、また、検出部はｐｂＳやシリコンセル、ま
たは、２次元検出器としてＣＣＤ等の光検出器２で構成
することができる。分光器１２は光源１１に含まれる波
長から所定の波長を分光して選別するものであり、これ
によって、所定の波長の光を試料Ｓに入射することがで
きる。なお、照射部は、上記構成に限るものではなく、
レーザ光源を用いることによって所定の波長の光を得る
ことができる。なお、上記照射部及び検出部は遮光性部
材で形成されるケース３０によって外部と遮光し、外乱
光の進入を防止している。

【００３５】遮光部２０の先端部２１は、ケース３０の
底面部分まで延び、測定時において、生体等の被検体と
接触するよう構成される。ケース３０の底面部分におい
て、遮光部２０の先端部２１の両側には、図３，４，５
に示すように、照射部側の開口部３２と検出部側の開口
部３３が形成されている。この構成によって、光反射計
測装置を被検体に接触させると、照射部から放射させた
光は開口部３２を通って試料Ｓ内に入射し、該入射部で
の反射光や散乱光は遮光部２０によって遮光される。試
料Ｓ内に入射した光は散乱しながら試料Ｓ内を進み、開
口部３３から再放射された光のみが光検出器２で検出さ
れる。遮光部２０の先端部２１やケース３０の底面３１
は遮光性があるため、この部分で再放射される光は光検
出器２に到達しない。

【００３６】図５は底面部分において、遮光部２０の先
端部２１と開口部３２，３３との関係を示している。先
端部２１の長さＬ１は開口部３２と３３の間の距離を定
め、検出器２が検出する散乱光が試料Ｓ内で進む距離を
定めることになる。なお、入射光量及び再放射光量は開
口部３２，３３の長さＬ２，Ｌ３及び幅Ｌ０で定めるこ
とができるが、長さＬ２，Ｌ３が長い場合には、入射点
の位置及び再放射点の位置が広がって散乱光の散乱距離
に誤差が生じるおそれがあるため、幅Ｌ０を広げること
によって入射光量及び再放射光量を増加させることが適
当である。

【００３７】第２の実施の形態は、光を試料に照射する
照射部と、試料からの光を検出する複数の検出部と、照
射部と検出部との間において、照射部と各検出部との間
の遮光距離が異なる遮光部とを備え、遮光部は試料表面
から検出部に直接に入射する反射光を遮光し、検出部は
遮光部に対して照射部と異なる側の試料表面から放射さ
れる試料内からの散乱光のみを検出するものである。

【００３８】図６に示す断面概略図において、遮光部は
遮光材で形成される仕切り部材２２，２３によって構成
し、この仕切り部材２２、２３を挟んで一方の側に照射
部を設け、他方の側に第１，２の検出部を設ける。照射
部は、光源１１，分光器１２，及び集光レンズ１３等の
光学系によって構成することができ、また、第１，２の
検出部はＣＣＤ等の光検出器２ａ，２ｂで構成すること
ができる。分光器１２は光源１１に含まれる波長から所
定の波長を分光して選別するものであり、これによっ
て、所定の波長の光を試料Ｓに入射することができる。
なお、照射部は、上記構成に限るものではなく、レーザ
光源を用いることによって所定の波長の光を得ることが
できる。なお、上記照射部及び検出部は遮光性部材で形
成されるケース３０によって外部と遮光し、外乱光の進
入を防止している。

【００３９】仕切り部材２２、２３の先端部２４，２５
は、ケース３０の底面部分３４まで延び、測定時におい
て、生体等の被検体と接触するよう構成される。なお、
図６，７では、底面部分３４は突出した形状としてお
り、先端部２４，２５はこの突出面まで延びて形成され
る。

【００４０】ケース３０の底面部分において、先端部２
４，２５の間及び両側には、図６，７，８に示すよう
に、照射部側の開口部１４と検出部側の開口部３２，３
３が形成されている。この構成によって、光反射計測装
置を被検体に接触させると、照射部から放射させた光は
開口部１４を通って試料Ｓ内に入射し、該入射部での反
射光や散乱光は遮光部２２，２３によって遮光される。
試料Ｓ内に入射した光は散乱しながら試料Ｓ内を進み、
開口部３２，３３から再放射された光のみが光検出器２
ａ，２ｂで検出される。仕切り部材２２、２３の先端部
２４，２５やケース３０の底面３１は遮光性があるた
め、この部分で再放射される光は光検出器２ａ，２ｂに
到達しない。

【００４１】図８は底面部分において、仕切り部材２
２、２３の先端部２４，２５と開口部１４，３２，３３
との関係を示している。先端部２４，２５の長さＬ１，
Ｌ１２１は開口部１４と開口部３２，３３の間の距離を
定め、光検出器２ａ，２ｂが検出する散乱光が試料Ｓ内
で進む距離を定めることになる。なお、入射光量及び再
放射光量は開口部１４、及び開口部３２，３３の長さＬ
１３、及びＬ１４，Ｌ１５及び幅Ｌ０で定めることがで
きるが、長さＬ１３，Ｌ１４，Ｌ１５が長い場合には、
入射点の位置及び再放射点の位置が広がって散乱光の散
乱距離に誤差が生じるおそれがあるため、幅Ｌ０を広げ
ることによって入射光量及び再放射光量を増加させるこ
とが適当である。

【００４２】光検出器２ａ，２ｂは、試料中を通過する
距離が異なるため、これによって、両者の信号の比の対
数を用いることによって、試料の吸収係数を得ることが
できる。また、試料の表面でのばらつきによる誤差を除
去することができる。

【００４３】第３の実施の形態は、光を試料に照射する
照射部と、試料からの光を検出する第１、２の検出部
と、遮光部を備え、遮光部を挟んで一方の側に第１の検
出部を配置し、他方の側に照射部及び第２の検出部を配
置し、遮光部によって試料表面から第１の検出部に直接
に入射する反射光を遮光し、第１の検出部によって遮光
部に対して照射部と異なる側の試料表面から放射される
試料内からの散乱光のみを検出し、第２の検出部によっ
て遮光部に対して照射部と同じ側の試料表面からの光を
検出するものである。

【００４４】図９に示す断面概略図において、遮光部は
遮光材で形成される仕切り部材２０によって構成し、こ
の仕切り部材２０を挟んで一方の側に照射部と第２の光
検出器２ｂを設け、他方の側に第１の光検出器２ａを設
ける。照射部は、光源１１，分光器１２，及び集光レン
ズ１３等の光学系によって構成することができ、また、
検出部は画像化を目的としてＣＣＤ等で構成することが
できる。なお、分光器１２は、前記の実施の形態と同様
に、所定の波長を分光するものであり、また、照射部は
レーザ光源を用いることができる。また、前記の実施の
形態と同様に、ケース３０は外乱光の進入を防止してい
る。

【００４５】遮光部２０の先端部２１は、ケース３０の
底面部分まで延び、測定時において、生体等の被検体と
接触するよう構成される。ケース３０の底面部分におい
て、遮光部２０の先端部２１の一方の側には、照射部と
検出部が設けられ、他方の側には検出部のみが設けられ
る。この構成によって、光反射計測装置を被検体に接触
させると、照射部から放射させた光は開口部３２を通っ
て試料Ｓ内に入射する。照射部側の光検出器２ｂは、入
射部分での反射光と再放射光の両方を検出する。また、
光検出器２ａは、遮光部２０によって入射部での反射光
や散乱光が遮光されるため、光検出器２ａ側からの開口
部から再放射された光のみを検出する。遮光部２０の先
端部２１やケース３０の底面３１は遮光性があるため、
この部分で再放射される光は光検出器２ａ，２ｂに到達
しない。

【００４６】光検出器２ａは、反射光及び再反射光で得
られた測定信号によって、試料の表面及び少し深い部分
との差を観察することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光反射計
測装置によれば、進入深度が小さい波長域の光を用いて
表面でなく被検体内の深部情報を測定することができ
る。また、１０００ｎｍから２５００ｎｍ程度の波長域
に吸収をもつ脂肪，蛋白質，糖分等の生体中の成分を検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光反射計測装置を説明するための概略
図である。

【図２】被検体に入射させる光の波長と放射光から得ら
れる信号強度との関係を示すグラフである。

【図３】本発明の第１の実施の形態を説明するための概
略断面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態の底面部分を説明す
るための図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の底面部分を説明す
るための図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するための概
略断面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態の底面部分を説明す
るための図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態の底面部分を説明す
るための図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態を説明するための概
略断面図である。

【図１０】光散乱物質からの反射光を利用する従来の測
定方法を説明するための図である。

【図１１】光散乱物質からの反射光を利用する従来の測
定方法を説明するための図である。

【図１２】複数の検出器を用いた絶対量の測定を行うた
めの従来の構成を説明するための図である。

【符号の説明】

１…光源、２…検出器，２ａ，２ｂ…光検出器、３…送
光用ファイバ、１１…光源、１２…分光器、１３…集光
レンズ、２０…遮光部、２２，２３…仕切り部、２１，
２４，２５…先端部、２２…、２５…、２６…、３０…
ケース、３１…底面、３２，３３…開口部、３４…底面
部分、４１…、Ａ…照射側、Ｂ…検出側、Ｃ…遮光部、
Ｓ…試料。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を試料に照射する照射部と、試料から
の光を検出する検出部と、前記照射部と検出部との間に
設けた遮光部とを備え、前記遮光部は試料表面から検出
部に直接に入射する反射光を遮光し、前記検出部は遮光
部に対して照射部と異なる側の試料表面から放射される
試料内からの散乱光のみを検出する光反射計測装置。
【請求項２】光を試料に照射する照射部と、試料から
の光を検出する複数の検出部と、前記照射部と検出部と
の間において、照射部と各検出部との間の遮光距離が異
なる遮光部とを備え、前記遮光部は試料表面から検出部
に直接に入射する反射光を遮光し、前記検出部は遮光部
に対して照射部と異なる側の試料表面から放射される試
料内からの散乱光のみを検出する光反射計測装置。
【請求項３】光を試料に照射する照射部と、試料から
の光を検出する複数の検出部と、遮光部を備え、検出器
の内少なくとも１つは遮光部を介して受光し、少なくと
も１つは遮光部を介さないで受光する構成とし、前記遮
光部は試料表面から検出部に直接に入射する反射光を遮
光し、第１の検出部は遮光部に対して照射部と異なる側
の試料表面から放射される試料内からの散乱光のみを検
出し、第２の検出部は遮光部に対して照射部と同じ側の
試料表面からの光を検出する光反射計測装置。
【請求項４】前記遮光部は仕切り部材を備え、該仕切
り部材と試料との接触面の幅によって試料内における散
乱光の距離を設定する請求項１，２，又は３記載の光反
射計測装置。