測量裝置和測量方法
【專利摘要】[問題]本公開的目的是在即使被測量物很薄的情況下也能夠高精度地測量體液的狀態(tài)。[技術(shù)方案]提供了一種測量裝置，包括：發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源；將從所述光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光的偏光器；調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向的調(diào)制器；將由所述調(diào)制器調(diào)制的光反射在被測量物中的一個以上的反射鏡；基于來自所述被測量物的透過光的偏振方向?qū)⒃谒霰粶y量物中散射的散射光與所述透過光分離的檢偏器；和檢測通過所述檢偏器與所述散射光分離的所述透過光的檢測器。
【專利說明】
測量裝置和測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開涉及一種測量裝置和測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于健康意識的增強，而增加了對不用去醫(yī)療機構(gòu)就能容易地測量有關(guān) 個人身體狀況的信息的需求。具體地，增加了對容易測量個人體液(例如，血液)的成分的濃 度和脈動狀態(tài)的需求。
[0003] 例如，響應(yīng)于這種需求，專利文獻1提出了一種技術(shù)，即，利用生物組織的散射系數(shù) 根據(jù)血液中葡萄糖濃度的變化而變化的事實，使近紅外光入射到生物組織上并測量散射系 數(shù)，由此估算血糖值。
[0004] [引用文獻列表]
[0005] [專利文獻]
[0006] 專利文獻 1:JP 2006-122579A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] [技術(shù)問題]
[0008] 然而，在專利文獻1公開的技術(shù)中，在充當(dāng)被測量物的生物組織很薄以至于不能充 分保證其中入射的近紅外光通過被測量物的距離的情況下，很難精確地測量生物組織的散 射系數(shù)。具體地，使用專利文獻1公開的技術(shù)的測量裝置不能精確地測量諸如耳垂等很薄的 生物組織的散射系數(shù)，因而很難估算體液成分的濃度。
[0009] 鑒于此，本公開提出了一種測量裝置和測量方法，該測量裝置和測量方法都是新 的、經(jīng)過改良的并且即使在被測量物很薄的情況下也能夠高精度地測量體液的狀態(tài)。
[0010][解決問題的方案]
[0011] 根據(jù)本公開，提供了一種測量裝置，包括:構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源； 構(gòu)造成將從所述光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光的偏光器;構(gòu)造成調(diào)制所述線性偏振光的 偏振方向的調(diào)制器;構(gòu)造成將在所述調(diào)制器中調(diào)制的光反射在被測量物中的至少一個反射 鏡;構(gòu)造成基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向?qū)⒃谒霰粶y量物中散射的散射光 與所述透過光分離的檢偏器;和構(gòu)造成檢測在所述檢偏器中與所述散射光分離的所述透過 光的檢測器。
[0012] 根據(jù)本公開，提供了一種測量方法，包括:將從構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光 源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光；調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向；將經(jīng)調(diào)制的光反射在被 測量物中；基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向，將在所述被測量物中散射的散射 光與所述透過光分離;和檢測與所述散射光分離的所述透過光。
[0013] 根據(jù)本公開，通過將用于測量的發(fā)射的光反射在被測量物中，可以增大其中所發(fā) 射的光通過被測量物的距離。
[0014] [發(fā)明的有益效果]
[0015] 如上所述，根據(jù)本公開，即使在被測量物很薄的情況下也可以高精度地測量體液 的狀態(tài)。
[0016] 需要指出的是，上述效果不必是限制性的，并且連同或代替上述效果，可以顯示出 希望引入到本說明書中的任何效果或可以從本說明書預(yù)期的其他效果。
【附圖說明】
[0017] 圖1是用于說明根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的外觀例的說明圖。
[0018] 圖2是用于說明根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的另一個外觀例的說明圖。
[0019] 圖3(a)是根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖3(b)是其立體 圖。
[0020] 圖4是根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的測量方法的說明圖。
[0021 ]圖5是示出了比爾-朗伯(Beer-Lambert)定律的曲線圖。
[0022]圖6是根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的功能構(gòu)成的框圖。
[0023]圖7是包括根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的測量系統(tǒng)的例子的說明圖。
[0024] 圖8(a)是根據(jù)第一變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖8(b)是其立體圖。
[0025] 圖9是根據(jù)第二變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖。
[0026] 圖10(a)是根據(jù)第三變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖10(b)是其立體 圖。
[0027] 圖11(a)是根據(jù)第四變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖11(b)是其立體 圖。
[0028] 圖12是根據(jù)第五變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖。
[0029] 圖13(a)是根據(jù)第六變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖13(b)是其立體 圖。
[0030]圖14(a)是根據(jù)第七變形例的測量裝置的結(jié)構(gòu)例的立體圖，圖14(b)是其橫斷面 圖。
[0031 ]圖15是根據(jù)比較例的測量裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)斷面圖。
【具體實施方式】
[0032] 在下文中，參照附圖詳細說明本公開的優(yōu)選實施方案。在本說明書和附圖中，具有 基本上相同功能和結(jié)構(gòu)的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略了重復(fù)說明。
[0033] 需要指出的是，按照以下順序進行說明。
[0034] 1.根據(jù)本公開實施方案的測量裝置
[0035] 1.1.測量裝置的外觀例
[0036] 1.2.測量裝置的構(gòu)造
[0037] 1.2.1.測量裝置的結(jié)構(gòu)例
[0038] 1.2.2.測量裝置的測量方法
[0039] 1.2.3.測量裝置的特征
[0040] 1.3.測量裝置的功能構(gòu)造
[0041] 2.根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的變形例
[0042] 2.1.第一變形例
[0043] 2.2.第二變形例
[0044] 2.3.第三變形例
[0045] 2.4.第四變形例
[0046] 2.5.第五變形例
[0047] 2.6.第六變形例
[0048] 2.7.第七變形例
[0049] 3.結(jié)論
[0050] 〈1.根據(jù)本公開實施方案的測量裝置〉
[0051] [1.1.測量裝置的外觀例]
[0052]參照圖1和圖2對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的外觀例進行說明。這里，圖 1是用于說明根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的外觀例的說明圖，圖2是用于說明根據(jù) 本公開實施方案的測量裝置100的另一個外觀例的說明圖。
[0053] 如圖1所示，例如，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100是與被測量者210的耳垂連 接并測量被測量者210體液的狀態(tài)的測量裝置。
[0054] 具體地，測量裝置100是用于測量被測量者210的體液成分的濃度以及體液的脈動 等的測量裝置。
[0055] 這里，為了有效地管理被測量者210的身體狀況，希望用于測量被測量者210的體 液狀態(tài)的測量裝置連續(xù)地或周期性地測量被測量者210的體液的狀態(tài)。例如，在糖尿病的情 況下，需要連續(xù)地或周期性地測量血液中的葡萄糖濃度，以便適宜地控制血糖值。
[0056] 因此，例如，在這種測量裝置中，在連續(xù)地或周期性地測量體液的狀態(tài)的情況下為 了不對被測量者210施加負擔(dān)，考慮使測量裝置小型化，從而測量裝置可以容易地連接，并 且在諸如耳垂、手指、手腕或手臂等被測量者210的身體末端部進行測量。
[0057]然而，在測量裝置被小型化或在身體的末端部進行測量的情況下，充當(dāng)被測量物 的生物組織很薄，因此測量值的變化量減小，從而很難獲得具有足夠精度的測量結(jié)果。
[0058] 根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100具有如下詳細說明的構(gòu)成，因此即使在被測 量物很薄的情況下也能夠高精度地測量體液的狀態(tài)。因此，根據(jù)本公開實施方案的測量裝 置100可以被小型化，并且可以容易地連接到如圖1所示的被測量者210的耳垂等上。
[0059] 如圖2所示，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以以與安裝在生命體上的另一 個物品連接的裝置的形式與被測量者210連接。例如，如圖2(a)所示，測量裝置100可以設(shè)置 到眼鏡540a的眼鏡腿的耳側(cè)端部，并且可以通過將耳朵用作被測量物來測量被測量者210 的體液的狀態(tài)。另一方面，如圖2(b)所示，測量裝置100可以設(shè)置到耳機540b的揚聲器部分 上，并且可以通過將耳朵用作被測量物來測量被測量者210的體液的狀態(tài)。
[0060] 根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100與其連接的部位不限于圖1和圖2中所示的耳 朵。例如，測量裝置100可以連接到手指、手腕或手臂等上，并且可以通過將手指、手腕或手 臂等用作被測量物來測量被測量者210的體液的狀態(tài)。
[0061] [1.2.測量裝置的構(gòu)成]
[0062] (1.2.1.測量裝置的結(jié)構(gòu)例）
[0063]參照圖3對具有上述效果的測量裝置100的結(jié)構(gòu)例進行說明。圖3(a)是根據(jù)本公開 實施方案的測量裝置100的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖3(b)是其立體圖。
[0064] 如圖3所示，測量裝置100包括由支撐部件102支撐的光源110、準(zhǔn)直器112、偏光器 120、延遲器130和反射鏡142,并且包括由支撐部件104支撐的反射鏡144、檢偏器150和檢測 器160。支撐部件102的一端和支撐部件104的一端經(jīng)由連接部件106連接，使得支撐部件102 和104彼此相對，并且被測量物200夾在支撐部件102和104之間。
[0065] 光源110是用于發(fā)射具有預(yù)定波長且朝向被測量物200發(fā)射的光的裝置，并且由光 源110發(fā)射的光入射到準(zhǔn)直器112上。具體地，光源110是用于進行點光發(fā)射的激光光源，更 具體地，是半導(dǎo)體激光器。需要指出的是，在光源110是激光光源的情況下，振蕩方法沒有特 別的限制，并且可以使用脈沖激光器和CW(連續(xù)波)激光器中的任意一種。雖然由光源110發(fā) 射的光的波長根據(jù)被測量物200來適宜地選擇，但是優(yōu)選波長為近紅外區(qū)域的波長，并且具 體地為約800nm的波長。
[0066] 準(zhǔn)直器112設(shè)置在光源110的后段并且將從光源110發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為平行光線。由 準(zhǔn)直器112轉(zhuǎn)換為平行光線的光入射到偏光器120上。因為從光源110發(fā)射的光被準(zhǔn)直器112 轉(zhuǎn)換為平行光線，所以該光可以在沒有發(fā)散的情況下到達檢測器160。
[0067] 偏光器120設(shè)置在準(zhǔn)直器112的后段并且將入射光轉(zhuǎn)換為具有預(yù)定偏振方向的線 性偏振光。由偏光器120轉(zhuǎn)換為線性偏振光的光入射到延遲器130上。例如，偏光器120可以 是包括偏光膜的偏光板或棱鏡型偏光器。需要指出的是，偏光器120的偏振方向正交于下述 檢偏器150的偏振方向。
[0068] 延遲器130設(shè)置在偏光器120的后段并且臨時調(diào)制由偏光器120轉(zhuǎn)換的線性偏振光 的偏振方向。由延遲器130調(diào)制的光以相對于被測量物200的與延遲器130接觸的表面的法 線的預(yù)定角度傾斜發(fā)射。例如，從光源110經(jīng)由延遲器130朝向被測量物200發(fā)射的光可以從 水平面以角度Θ垂直向下發(fā)射。需要指出的是，例如，延遲器130可以是液晶相位調(diào)制器。 [0069]反射鏡142和144由支撐部件102和104支撐且設(shè)置為彼此相對，從而使得被測量物 200夾在它們之間。反射鏡142和144將從光源110發(fā)射的光全反射到被測量物200中，將在被 測量物200中的光進行多次反射，然后將該光引導(dǎo)至檢偏器150。需要指出的是，只要反射鏡 可以全反射入射光，那么反射鏡142和144就沒有特別的限制，并且例如，可以是鏡子或鏡面 加工的金屬板。
[0070] 具體地，反射鏡142和144具有在發(fā)射到被測量物200中的光在反射鏡142和144上 的入射面和其在反射鏡142和144上的反射面之間的相交線方向上延伸的大致矩形形狀。例 如，如圖3所示，在光從光源110朝向被測量物200在與水平面垂直的方向的上下方向上發(fā)射 的情況下，反射鏡142和144可以具有在與水平面垂直的方向上延伸的矩形形狀。另一方面， 在光從光源110朝向被測量物200在水平方向的左右方向上發(fā)射的情況下，反射鏡142和144 可以具有在水平方向上延伸的矩形形狀。
[0071] 需要指出的是，雖然圖3示出了其中測量裝置100包括一對反射鏡142和144的構(gòu) 成，但是根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100不限于圖3中所示的例子。如下面第一變形例 所述的，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100僅需要包括至少一個反射鏡。
[0072] 檢偏器150設(shè)置在檢測器160的前段并且僅允許透過被測量物200且具有與偏光器 120的偏振方向垂直的偏振方向的光通過。透過檢偏器150的光由檢測器160接收。具體地， 例如，檢偏器150是具有與偏光器120的偏振方向正交的偏振方向的偏光板，并且例如，可以 是包括偏光膜的偏光板或棱鏡型偏光器。
[0073] 檢測器160配置在可接收在被測量物200中被反射鏡142和144多次反射且已經(jīng)透 過的光的位置，并且將所接收的光轉(zhuǎn)換為電信號，從而檢測電信號。例如，檢測器160可以是 用于基于所接收的光的強度來產(chǎn)生電流的光電倍增管或光電二極管。
[0074] 支撐部件102和104是彼此相對使得被測量物200夾在它們之間的大致長方體狀部 件，并且支撐部件102的一端和支撐部件104的一端通過連接部件106連接。支撐部件102支 撐光源110、準(zhǔn)直器112、偏光器120、延遲器130和反射鏡142,支撐部件104支撐反射鏡144、 檢偏器150和檢測器160。為了防止雜散光，支撐部件102和104優(yōu)選由光吸收材料制成。
[0075] 連接部件106是連接支撐部件102的一端和支撐部件104的一端的大致長方體狀部 件。連接部件106設(shè)置成使得支撐部件102和104之間的距離d是可變的。例如，連接部件106 可以設(shè)置為可插入支撐部件102和104中，并且支撐部件102和104可以設(shè)置為可以沿著連接 部件106滑動移動。在這種情況下，支撐部件102和104通過利用彈簧和螺釘?shù)葘⒅尾考?102和104固定到連接部件106上來固定各自的位置。利用這種構(gòu)成，可以適宜地改變支撐部 件102和104之間的距離d，因此測量裝置100可以在被測量物200被夾住的同時測量具有各 種厚度的被測量物200。
[0076]例如，被測量物200是生命體，更具體地，包括諸如耳垂、手指、手腕和手臂等被測 量者210的身體的末端部。被測量物200夾在支撐部件102和104之間，并且通過將從光源110 發(fā)射的光透過被測量物200以及使用檢測器160檢測該光來測量其內(nèi)部的體液的狀態(tài)。 [0077] (1 · 2 · 2 ·測量裝置的測量方法）
[0078] 參照圖4對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100中的體液狀態(tài)的測量方法進行說 明。圖4是根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的測量方法的說明圖。
[0079] 例如，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100是用于利用生物組織中所含的體液的 散射系數(shù)根據(jù)體液中的成分的濃度變化而變化的事實測量體液中的成分濃度的裝置。具體 地，生物組織中的散射系數(shù)取決于作為散射體的微小生物物質(zhì)(例如，紅血細胞、白血細胞、 血小板或細胞膜)的折射率和作為介質(zhì)的體液的折射率之間的差。已知的是微小生物物質(zhì) 的折射率大于體液的折射率。因此，在體液中的成分的濃度增大的情況下，體液的折射率增 大且微小生物物質(zhì)的折射率和體液的折射率之間的差減小。因此，體液中的成分的濃度可 以通過測量相對于透過生物組織的光的生物組織的散射系數(shù)來測量。
[0080] 然而，在上述方法中，生物組織具有高的散射系數(shù)，因此有可能不僅是直線移動且 在未散射的情況下透過生物組織的直線光，而且還有在生物組織中被多次散射且在周圍移 動的散射光到達檢測器。因此，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100通過使用以下參照圖4 所述的方法將在生物組織中被多次散射且在周圍移動以到達檢測器的散射光分離。
[0081] 如圖4所示，從光源11發(fā)射的光30通過偏光器12、延遲器13、被測量物20和檢偏器 15,由此進入檢測器16。延遲器13由延遲器控制電路18a控制，并且檢測器16中檢測到的結(jié) 果經(jīng)由交流信號測量儀18b由分析裝置19分析。
[0082] 這里，在圖4中，光源11對應(yīng)于光源110,偏光器12對應(yīng)于偏光器120,延遲器13對應(yīng) 于延遲器130,被測量物20對應(yīng)于被測量物200,檢偏器15對應(yīng)于檢偏器150,以及檢測器16 對應(yīng)于檢測器160。延遲器控制電路18a、交流信號測量儀18b以及分析裝置19是未在圖3中 示出的控制電路和運算處理電路。需要指出的是，例如，交流信號測量儀18b是鎖相放大器。
[0083]首先，從光源11發(fā)射的光由偏光器12轉(zhuǎn)換為線性偏振光(例如，具有垂直偏振方向 的光）。然后，從光源11發(fā)射的光由延遲器13調(diào)制為通過臨時改變線性偏振光的偏振方向所 獲得的光(例如，交替具有垂直偏振方向和水平偏振方向的光）。
[0084]由延遲器13調(diào)制的光朝向被測量物20發(fā)射。這里，對于在被測量物20中未散射的 情況下透過該被測量物的直線光，保持了當(dāng)直線光入射到其上時所獲得的偏振方向。另一 方面，對于被多次散射且在周圍移動的散射光，未保持當(dāng)散射光入射到其上時所獲得的偏 振方向，并且散射光變?yōu)樵诟鱾€方向上振蕩的光。即，在被測量物20中未散射的情況下透過 該被測量物的直線光可以被檢測為其偏振方向被臨時改變的光，而被多次散射且在周圍移 動的散射光可以被檢測為其偏振方向沒有被臨時改變的光。
[0085]鑒于此，當(dāng)透過被測量物20的光通過具有與偏光器12的偏振方向垂直的偏振方向 (例如，水平方向）的檢偏器15,然后由檢測器16檢測時，可以將在未散射的情況下透過的直 線光(充當(dāng)交流分量)與被多次散射且在周圍移動的散射光(充當(dāng)直流分量)分離。
[0086] 然后，當(dāng)與用于控制延遲器13的延遲器控制電路18a的驅(qū)動信號同步，由交流信號 測量儀18b同步檢測來自檢測器16的輸出信號時，可以獲得在未散射的情況下透過的光的 輸出信號。需要指出的是，用于控制延遲器13的驅(qū)動信號可以從交流信號測量儀18b輸出到 延遲器13,并且在這樣的情況下，延遲器控制電路18a包含在交流信號測量儀18b中。
[0087]此外，當(dāng)在分析裝置19中對所獲得的輸出信號進行分析時，可以對被測量物20的 散射系數(shù)的變化進行分析并且可以測量被測量物20的體液的成分的濃度。由檢測器16檢測 到的直流分量具有取決于體液的脈動的值，因此，當(dāng)在分析裝置19中對由檢測器16檢測到 的光的直流分量進行分析時，也可以測量體液的脈動狀態(tài)。
[0088]利用上述測量方法，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以測量被測量物20的 體液的狀態(tài)。
[0089] (1.2.3.測量裝置的特征）
[0090] 參照圖5和圖15通過對比測量裝置100和根據(jù)比較例的測量裝置400對根據(jù)本公開 實施方案的測量裝置100的特征進行說明。圖5是示出了比爾-朗伯定律的曲線圖，圖15是根 據(jù)比較例的測量裝置400的結(jié)構(gòu)的側(cè)斷面圖。
[0091] 參照圖15對根據(jù)比較例的測量裝置400的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖15所示，在根據(jù)比較 例的測量裝置400中，光源410對應(yīng)于圖3中的光源110,準(zhǔn)直器412對應(yīng)于圖3中的準(zhǔn)直器 112，偏光器420對應(yīng)于圖3中的偏光器120，延遲器430對應(yīng)于圖3中的延遲器130，檢偏器450 對應(yīng)于圖3中的檢偏器150,檢測器460對應(yīng)于圖3中的檢測器160,支撐部件402對應(yīng)于圖3中 的支撐部件102,以及支撐部件404對應(yīng)于圖3中的支撐部件104。即，圖15中所示的測量裝置 400與圖3中所示的測量裝置100的不同之處在于，測量裝置400不包括對應(yīng)于反射鏡142和 144的構(gòu)成并且入射到被測量物200上的光直接入射到檢測器460上。
[0092] 這里，當(dāng)計算在光入射到具有相同寬度d的被測量物200上的情況下獲得的光路長 度時，在圖15所示的根據(jù)比較例的測量裝置400中的光路長度為"d"，而在圖3所示的根據(jù)本 公開實施方案的測量裝置100中，光路長度由以下數(shù)式1表示。
[0093] [數(shù)式 1]
[0094]
[0095] 在數(shù)式1中，N表示被反射鏡142和144反射的次數(shù)，以及Θ表示朝向被測量物200發(fā) 射的光的發(fā)射方向與被測量物200的光入射到其上的表面的法線之間的角度。
[0096] 這里，Θ落入〇°〈θ〈90°的范圍內(nèi)，因此O〈C〇S0〈1成立。因此，可以發(fā)現(xiàn)"d/ cos0"大于 "d"。在根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100中，光路長度進一步增大與被反射鏡142和144 反射的次數(shù)N對應(yīng)的長度。
[0097]因此，與根據(jù)比較例的測量裝置400相比，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100還 包括反射鏡142和144,并且可以通過使入射到被測量物200上的光被反射鏡142和144反射 來大幅度地增大被測量物200中的光路長度。因此，即使在被測量物200很薄的情況下，根據(jù) 本公開實施方案的測量裝置100也可以通過反射來增大光路長度，因此可以高精度地測量 體液的狀態(tài)。需要指出的是，在被測量物200中被反射鏡142和144反射的次數(shù)可以設(shè)置為任 意次數(shù)。
[0098] 然而，如圖5所示，根據(jù)比爾-朗伯定律，在入射光的量恒定的情況下，由檢測器160 接收的接收光的量隨著光路長度的增大（即，隨著光路上體液的量的增大)而呈對數(shù)減少。 因此，例如，在圖5中"C"的范圍內(nèi)的光路長度的情況下，被測量物200中的光路長度很長，并 且根據(jù)比爾-朗伯定律被測量物200中的吸收增大，因而由檢測器160接收的接收光的量減 少了。因此，測量精度降低，這是不優(yōu)選的。另一方面，在圖5中"A"的范圍內(nèi)的光路長度的情 況下，被測量物200中的光路長度很短且體液的成分的濃度的變化量很小。因此，測量精度 降低，這是不優(yōu)選的。
[0099] 因此，優(yōu)選根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100控制光在被測量物200上的入射角 度和光的反射次數(shù)，以獲得其中光路上的體液量不是太少且接收光的量沒有過度減少的圖 5中"B"的范圍內(nèi)的光路長度。這里，例如，圖5中的"B"的范圍內(nèi)的光路長度是5mm以上20mm 以下。
[0100] [ 1 · 3 ·測量裝置的功能構(gòu)成]
[0101]參照圖6和圖7對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的功能構(gòu)成進行說明。圖6是 根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的功能構(gòu)成的框圖，圖7是包括根據(jù)本公開實施方案的 測量裝置1〇〇的測量系統(tǒng)的例子的說明圖。
[0102] 如圖6所示，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100包括光源110、檢測單元160、控制 單元170和分析單元190。測量裝置100通過從光源110朝向被測量物200發(fā)射光并使用檢測 單元160檢測透過被測量物200的光來測量被測量物200中的體液的狀態(tài)。
[0103] 這里，光源110基本上等同于參照圖3說明的光源110,檢測單元160基本上等同于 參照圖3說明的檢測器160,以及被測量物200基本上等同于參照圖3說明的被測量物200。因 此，這里省略對它們的說明。
[0104] 為了允許測量裝置100測量被測量物200,控制單元170控制測量裝置100的各構(gòu)成 (例如，光源110)。具體地，控制單元170可以基于通過連接部件106可變的支撐部件102和 104之間的距離d確定被測量物200的厚度，并且可以根據(jù)被測量物200的確定厚度控制光源 110的輸出。
[0105] 此外，控制單元170可以基于由檢測器160檢測到的接收光的量控制光源110的輸 出。具體地，控制單元170可以進行控制，以在控制單元170確定由檢測器160檢測到的接收 光的量不足以測量體液的狀態(tài)的情況下增大光源110的輸出。在光源110發(fā)射光而檢測器 160沒有檢測到光的情況下，控制單元170可以確定發(fā)生了異常并且停止光源110的光發(fā)射。 利用這種構(gòu)成，控制單元170可以控制光源110,使得光源110進行用于測量的最佳輸出，并 且可以在未進行測量的情況下停止光源110的光發(fā)射。這使得可以降低功耗。此外，控制單 元170可以防止在未進行測量的情況下從光源110發(fā)射的光泄漏到周圍區(qū)域中。
[0106] 此外，控制單元170可以進行控制，使得測量裝置100以預(yù)定周期測量體液的狀態(tài)， 并且可以在測量結(jié)果為異常值的情況下向被測量者210發(fā)出警告。具體地，在測量結(jié)果為異 常值的情況下，有可能是測量裝置100幾乎從連接部件脫離或表面狀態(tài)由于汗等而發(fā)生變 化。因此，優(yōu)選控制單元170利用聲和光等向被測量者210發(fā)出測量發(fā)生異常的警告，并促使 被測量者210重新連接測量裝置100。需要指出的是，在控制單元170控制警告操作的情況 下，控制單元170還可以另外地顯示表示異常狀態(tài)的信息。例如，控制單元170可以與警告一 起顯示異常值。這里，例如，就確定控制單元170中的值是否異常而言，當(dāng)預(yù)先設(shè)定了正常值 的范圍時，控制單元170可以確定在正常值的范圍之外的值是異常值，或控制單元170可以 確定在很大程度上偏離測量結(jié)果的平均值的值是異常值。利用這種構(gòu)成，在以預(yù)定周期測 量體液的狀態(tài)的情況下，控制單元170可以將測量異常迅速通知到被測量者210。
[0107] 需要指出的是，雖然將在下述變形例中進行說明，但是在反射鏡142和144、光源 110以及檢測器160中的任一項的配置位置和方向可變的情況下，控制單元170可以進行控 制，使得反射鏡142和144、光源110和檢測器160的配置位置和方向最適于測量。
[0108] 分析單元190基于由檢測器160檢測到的接收光的量來分析體液的狀態(tài)。具體地， 分析單元190獲取支撐部件102和104之間的距離d以及朝向被測量物200發(fā)射的光的發(fā)射方 向與被測量物200的光入射到其上的的表面的法線之間的角度Θ，并計算反射次數(shù)N，由此計 算被測量物200中的光路長度。然后，分析單元190將入射到被測量物200上的光的強度和在 未散射的情況下透過被測量物200的直線光的強度進行比較，計算被測量物200的散射量， 并基于光路長度計算散射系數(shù)。此外，分析單元190對于各體液成分具有成分濃度相對于散 射系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并且基于標(biāo)準(zhǔn)曲線使用計算出的散射系數(shù)來計算體液成分的濃度。
[0109] 需要指出的是，測量裝置100還可以包括用于測量被測量物200的狀態(tài)或其中配置 有被測量物200的環(huán)境的狀態(tài)的傳感器。在這種情況下，分析單元190可以基于該傳感器的 測量結(jié)果來校正用上述方法計算出的體液成分的濃度。具體地，在測量裝置100包括體溫計 的情況下，分析單元190可以基于被測量者210的體溫來校正和計算通過使用散射系數(shù)計算 出的體液成分的濃度。
[0110] 這里，控制單元170和分析單元190可以由諸如中央處理單元（CPU)、只讀存儲器 (ROM)和隨機存取存儲器(RAM)等硬件構(gòu)成。具體地，CPU可以起到算術(shù)處理單元和控制裝置 的作用，并且根據(jù)各種程序來執(zhí)行由控制單元170和分析單元190進行的控制。ROM可以存儲 由CPU使用的程序以及操作參數(shù)，并且RAM可以臨時存儲在CPU的執(zhí)行中使用的程序、在其執(zhí) 行中適宜地改變的參數(shù)等。
[0111] 對包括上述根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的測量系統(tǒng)進行說明。如圖7所 示，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100還可以包括可以與外部設(shè)備進行通信的通信單元， 可以與信息終端510連接，并且還可以經(jīng)由公共網(wǎng)絡(luò)520與外部服務(wù)器530連接。
[0112] 例如，信息終端510與測量裝置100進行通信，接收由測量裝置100測量到的測量結(jié) 果，并顯示該測量結(jié)果。此外，信息終端510可以接收來自測量裝置100的測量值是異常值的 警告，并且可以顯示該警告。此外，信息終端510經(jīng)由公共網(wǎng)絡(luò)520與外部服務(wù)器530進行通 信，并將由測量裝置100測量到的測量結(jié)果發(fā)送到外部服務(wù)器530。
[0113] 例如，公共網(wǎng)絡(luò)520是諸如因特網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)或電話網(wǎng)等公共網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)（LAN) 或廣域網(wǎng)(WAN)。
[0114] 外部服務(wù)器530分析由測量裝置100測量到的測量結(jié)果，然后存儲其分析結(jié)果。例 如，外部服務(wù)器530按時間順序存儲由測量裝置100測量到的體液狀態(tài)的測量結(jié)果，分析其 隨時間的變化，并存儲其分析結(jié)果。此外，響應(yīng)于信息終端510的請求，外部服務(wù)器530將所 存儲的分析結(jié)果發(fā)送到信息終端510。
[0115] 根據(jù)上述包括根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100的測量系統(tǒng)，被測量者210可以 將由測量裝置100測量到的體液狀態(tài)的測量結(jié)果存儲在諸如信息終端510和外部服務(wù)器530 等外部設(shè)備中。此外，被測量者210可以利用外部服務(wù)器530等按時間順序整理和分析所存 儲的測量結(jié)果，因此可以更詳細地分析體液的狀態(tài)。
[0116] 需要指出的是，雖然在上文中說明了包括控制單元170和分析單元190的測量裝置 100,但是控制單元170和分析單元190的一部分或全部可以包含在信息終端510或外部服務(wù) 器530中。在這種情況下，例如，測量裝置100檢測透過被測量物200的光，此后，由信息終端 510或外部服務(wù)器530進行散射系數(shù)的計算和體液狀態(tài)的分析。
[0117] 在上文中，詳細說明了根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100。
[0118] 〈2.根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的變形例〉
[0119] 參照圖8~14對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第一變形例至第七變形例進行 說明。需要指出的是，下述第一變形例至第七變形例只要其構(gòu)成之間沒有矛盾就可以彼此 組合，并且這些組合也落入本公開的技術(shù)范圍內(nèi)。在下文中，主要說明根據(jù)第一變形例至第 七變形例的測量裝置和圖3中所示的根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100之間的差異，并且 省略了對基本上類似的構(gòu)成的說明。
[0120] [2.1.第一變形例]
[0121] 參照圖8對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第一變形例進行說明。圖8(a)是根 據(jù)第一變形例的測量裝置l〇〇a的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖8(b)是其立體圖。
[0122] 如圖8所示，根據(jù)第一變形例的測量裝置100a與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，檢偏器150a和檢測器160a由支撐光源110、準(zhǔn)直器112、偏光器120和延遲器130的 同一支撐部件102支撐。在這種情況下，反射鏡142被配置為插入光源110、準(zhǔn)直器112、偏光 器120和延遲器130與檢偏器150a和檢測器160a之間，并且反射鏡142具有在連接延遲器130 和檢偏器150a的直線的方向上延伸的大致矩形形狀。
[0123] 利用這種構(gòu)成，測量裝置100a與圖3中所示的測量裝置100-樣也可以將從光源 110經(jīng)由延遲器130朝向被測量物200發(fā)射的光在被測量物200中反射，并利用檢測器160a來 檢測光。
[0124] 在上述第一變形例中，測量裝置100a僅需要包括用于反射朝向被測量物200發(fā)射 的光的至少一個反射鏡。具體地，檢測器160a可以接收并檢測從光源110朝向被測量物200 發(fā)射并被反射鏡144反射了一次的光。
[0125] [2.2.第二變形例]
[0126] 參照圖9對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第二變形例進行說明。圖9是根據(jù)第 二變形例的測量裝置l〇〇b的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖。
[0127] 如圖9所示，根據(jù)第二變形例的測量裝置100b與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，反射鏡142b和144b由半反射鏡構(gòu)成，并且反射鏡142b設(shè)置在延遲器130的后段， 而反射鏡144b設(shè)置在檢偏器150的前段。在根據(jù)第二變形例的測量裝置100b中，光源110、準(zhǔn) 直器112、偏光器120和延遲器130與檢偏器150和檢測器160配置為彼此相對。
[0128] 在這種情況下，從光源110經(jīng)由延遲器130朝向被測量物200發(fā)射的光被作為半反 射鏡的反射鏡142b和144b部分反射，并且在反射鏡142b和144b之間重復(fù)反射。這里，分析單 元190基于相位等將被反射了預(yù)定次數(shù)而具有預(yù)先設(shè)定的光路長度的光與由檢測器160檢 測到的光分離，由此計算被測量物200的散射系數(shù)。利用這種構(gòu)成，測量裝置100b與圖3中所 示的測量裝置100-樣也可以計算被測量物200的散射系數(shù)，并且可以測量被測量物200的 體液的狀態(tài)。
[0129] [2.3.第三變形例]
[0130] 參照圖10對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第三變形例進行說明。圖10(a)是 根據(jù)第三變形例的測量裝置100c的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖10(b)是其立體圖。
[0131] 如圖10所示，根據(jù)第三變形例的測量裝置100c與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，代替反射鏡142和144配置有多個反射鏡142c和144c。多個反射鏡142c和144c根 據(jù)被測量物200中的光的反射位置來設(shè)置并反射發(fā)射到被測量物200中的光的光軸上的光。 例如，在光從光源110在與水平面垂直的方向的向下方向上朝向被測量物200發(fā)射的情況 下，反射鏡142c和144c可以是在與水平面垂直的方向上分割的多個反射鏡，并且可以配置 在與光的反射位置對應(yīng)的位置。
[0132] 利用這種構(gòu)成，僅發(fā)射到被測量物200中的光的光軸上的光被反射鏡142c和144c 反射，因此由被測量物200散射并從光軸偏離的光沒有被反射鏡142c和144c反射。因此，測 量裝置100c可以防止由被測量物200散射并從光軸偏離的散射光進入檢測器160,并且可以 僅將在被測量物200中未散射的情況下透過該被測量物的直線光引導(dǎo)至檢測器160。
[0133] 反射鏡142c和144c可以是其配置位置和方向中的至少一個可變的獨立可動式反 射鏡。在這種情況下，在反射鏡142c和144c中設(shè)有致動器等，并且反射鏡142c和144c的配置 位置和方向由控制單元170優(yōu)化，使得發(fā)射到被測量物200中的光被引導(dǎo)至檢測器160。具體 地，反射鏡142c和144c的配置位置和方向被控制為使得由檢測器160檢測到的信號的強度 最大化。需要指出的是，例如，包含在反射鏡142c和144c中的致動器可以是電磁轉(zhuǎn)換致動 器、壓電致動器、靜電致動器、形狀記憶合金(SMA)致動器或電活性聚合物(ΕΑΡ)致動器。由 控制單元170控制的反射鏡142c和144c的配置位置和方向被發(fā)送到分析單元190，以計算發(fā) 射到被測量物200中的光的光路長度。
[0134] 利用這種構(gòu)成，測量裝置100c可以通過改變反射鏡142c和144c的配置位置和方向 來改變發(fā)射到被測量物200中的光的反射次數(shù)。因此，測量裝置100c可以根據(jù)支撐部件102 和104之間的距離d、朝向被測量物200發(fā)射的光的發(fā)射方向與光入射到其上的被測量物200 的表面的法線之間的角度Θ以及由檢測器160檢測到的接收光的量等更靈活地改變被測量 物200中的光路長度。
[0135] 支撐部件102和104是彈性部件或包括可動部的部件，并且其形狀可以根據(jù)被測量 物200的表面形狀而改變。例如，支撐部件102和104可以由其形狀可逆變化的彈性樹脂(例 如，聚氨酯樹脂)制成。在支撐部件102和104的形狀如上所述改變的情況下，反射鏡142c和 144c可以通過利用控制單元170改變配置位置和方向來進行優(yōu)化，從而使得發(fā)射到被測量 物200中的光被引導(dǎo)至檢測器160。
[0136] 利用這種構(gòu)成，測量裝置100c可以使支撐部件102和104的形狀適配于充當(dāng)被測量 物200的生物組織，并且可以使支撐部件102和104與生物組織緊密接觸，因此測量裝置100c 可以獲得更加精確的光路長度并進行測量。
[0137] [2.4.第四變形例]
[0138] 參照圖11對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第四變形例進行說明。圖11(a)是 根據(jù)第四變形例的測量裝置l〇〇d的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖11(b)是其立體圖。
[0139] 如圖11所示，根據(jù)第四變形例的測量裝置100d與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，在檢偏器150的前段設(shè)有針孔162。針孔162是光吸收部件，其中在與發(fā)射到被測 量物200中的光的光軸對應(yīng)的位置形成有具有任意大小的孔。針孔162允許發(fā)射到被測量物 200中的光的光軸上的直線光通過孔，并且吸收由被測量物200散射并從光軸偏離的散射 光。
[0140]利用這種構(gòu)成，測量裝置100d可以防止由被測量物200散射并從光軸偏離的散射 光進入檢測器160中，并且可以僅將在被測量物200中未散射的情況下透過該被測量物的直 線光引導(dǎo)至檢測器160。
[0141] 需要指出的是，針孔162的配置位置并不限于檢偏器150的前段。例如，針孔162可 以設(shè)置在檢測器160的前段，或者可以同時設(shè)置在檢偏器150和檢測器160的前段。
[0142] [2.5.第五變形例]
[0143] 參照圖12對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第五變形例進行說明。圖12是根據(jù) 第五變形例的測量裝置l〇〇e的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖。
[0144] 如圖12所示，根據(jù)第五變形例的測量裝置100e與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，測量裝置l〇〇e還包括光源搖動機構(gòu)114和檢測器搖動機構(gòu)164。需要指出的是，測 量裝置l〇〇e可以包括光源搖動機構(gòu)114和檢測器搖動機構(gòu)164中的至少一個。
[0145] 光源搖動機構(gòu)114支撐光源110、準(zhǔn)直器112、偏光器120和延遲器130,并且利用致 動器等來搖動這些被支撐的構(gòu)成。檢測器搖動機構(gòu)164支撐檢偏器150和檢測器160,并且利 用致動器等來搖動這些被支撐的構(gòu)成。需要指出的是，例如，包含在光源搖動機構(gòu)114和檢 測器搖動機構(gòu)164中的致動器可以是電磁轉(zhuǎn)換致動器、壓電致動器、靜電致動器、形狀記憶 合金(SMA)致動器或電活性聚合物(ΕΑΡ)致動器。
[0146] 利用這種構(gòu)成，測量裝置100e可以使控制單元170獨立地搖動光源搖動機構(gòu)114和 檢測器搖動機構(gòu)164,并且可以優(yōu)化光源110、準(zhǔn)直器112、偏光器120、延遲器130、檢偏器150 和檢測器160的配置位置和方向，從而使得由檢測器160檢測到的信號的強度最大化。需要 指出的是，測量裝置l〇〇e可以使用光源搖動機構(gòu)114和檢測器搖動機構(gòu)164在測量裝置100e 與被測量者210連接時進行上述優(yōu)化，可以在開始測量時進行上述優(yōu)化，或者可以隨時進行 上述優(yōu)化。
[0147] [2.6.第六變形例]
[0148] 參照圖13對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第六變形例進行說明。圖13(a)是 根據(jù)第六變形例的測量裝置l〇〇f的結(jié)構(gòu)例的側(cè)斷面圖，圖13(b)是其立體圖。
[0149] 如圖13所示，根據(jù)第六變形例的測量裝置lOOf與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，測量裝置l〇〇f還包括覆蓋部件108。覆蓋部件108是用于覆蓋被測量物200插入其 中且光從光源110發(fā)射到其中的測量區(qū)域201的光吸收部件。具體地，覆蓋部件108覆蓋由支 撐部件102和104與連接部件106形成的U形包圍的測量區(qū)域201。例如，覆蓋部件108可以覆 蓋測量裝置l〇〇f的所有側(cè)面以及底面。需要指出的是，在這種情況下，連接部件106也可以 改變支撐部件102和104之間的距離d。
[0150] 利用這種構(gòu)成，覆蓋部件108可以防止從光源110發(fā)射的光泄露到測量區(qū)域201的 外部。覆蓋部件108還可以防止測量結(jié)果的精度由于自然光進入到測量區(qū)域201中而降低。 因此，根據(jù)測量裝置l〇〇f，可以提高測量時的安全性并且可以防止測量結(jié)果的精度降低。
[0151] [2.7.第七變形例]
[0152] 參照圖14對根據(jù)本公開實施方案的測量裝置的第七變形例進行說明。圖14(a)是 根據(jù)第七變形例的測量裝置l〇〇g的結(jié)構(gòu)例的立體圖，圖14(b)是其斷面圖。
[0153] 如圖14所示，根據(jù)第七變形例的測量裝置100g與圖3中所示的測量裝置100的不同 之處在于，被測量物200具有大致圓筒形狀，并且光源110、反射鏡146g和檢測單元160沿著 被測量物200的外周配置。這里，例如，被測量物200是被測量者210的手指、手腕或手臂。需 要指出的是，在圖14中，準(zhǔn)直器112、偏光器120、延遲器130、檢偏器150與支撐部件102和104 未示出。
[0154] 如圖14所示，在測量裝置100g中，光源110和檢測單元160被配置為基本上彼此相 鄰，并且反射鏡146g在至少一個點與被測量物200接觸且配置在與多邊形的邊對應(yīng)的位置。 這里，從光源110發(fā)射的光被多個反射鏡146g反射，并通過被測量物200的外周，由此到達檢 測單元160。
[0155] 需要指出的是，在測量裝置100g中，反射鏡146g不必配置在同一高度。例如，反射 鏡146g可以通過順次地改變其高度而成螺旋形地配置在被測量物200的外周。
[0156]利用這種構(gòu)成，測量裝置100g可以測量作為被測量物200的手指、手腕或手臂等。 在手指、手腕和手臂等作為被測量物200被測量的情況下，為了高精度地測量體液的狀態(tài)， 優(yōu)選通過避開骨和肌肉（其成分與另一個組織的成分不同）來使發(fā)射的光透過均勻的生物 組織。因此，如圖14所示，優(yōu)選將反射鏡146g配置在被測量物200的外周上，并且優(yōu)選使發(fā)射 的光透過被測量物200的外周(例如，皮下約5mm)。
[0157] 〈3.結(jié)論〉
[0158] 如上所述，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以通過使入射到被測量物200上 的光被反射鏡142和144反射來大幅度地增大被測量物200中的光路長度。于是，即使在被測 量物200很薄的情況下，測量裝置100也可以通過反射來增大光路長度，因此可以高精度地 測量體液的狀態(tài)。因此，測量裝置100可以被小型化，并且可以容易與被測量者210的諸如耳 垂、手指、手腕或手臂等身體的末端部連接。
[0159] 根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以包括根據(jù)被測量物200中的光的反射位 置設(shè)置的多個反射鏡142c和144c。利用這種構(gòu)成，抑制了不在發(fā)射到被測量物200中的光的 光軸上的光的反射，因此可以防止被多次散射且在周圍移動的散射光進入檢測器160,并且 可以提尚測量精度。
[0160] 根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以包括根據(jù)被測量物200中的光的反射位 置設(shè)置的多個反射鏡142c和144c、光源110以及檢測器160,從而使得它們中至少一個的配 置位置和方向可變。被設(shè)置為配置位置和方向可變的多個反射鏡142c和144c、光源110以及 檢測器160的配置位置和方向可以由控制單元170獨立地控制。利用這種構(gòu)成，測量裝置100 可以使控制單元170優(yōu)化發(fā)射到被測量物200中的光的光路，從而使得檢測器160的接收光 的量最大化。
[0161] 需要指出的是，根據(jù)本公開實施方案的測量裝置100可以適用于各種體液或血液 的成分的濃度的分析，也可以分析諸如血液的脈動和脈搏等血流有關(guān)的信息。
[0162] 以上參照【附圖說明】了本公開的優(yōu)選實施方案，但是本公開不限于上述例子。本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)各種替換和變形，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，它 們當(dāng)然也在本公開的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0163] 例如，雖然在上述實施方案中通過至少一個反射鏡引起的反射增大了發(fā)射到被測 量物200中的光的光路長度，但是這種技術(shù)可以采用另一種方法來增大光的光路長度。例 如，也可以通過增大發(fā)射到被測量物200中的光在被測量物200的入射面的入射角度來增大 發(fā)射到被測量物200中的光的光路長度。
[0164] 另外，本說明書中所說明的效果僅是說明性和示例性的，而不是限制性的。換句話 說，連同或代替該效果，根據(jù)本公開的技術(shù)可以顯示出基于本說明書對本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說顯而易見的其他效果。
[0165] 另外，本技術(shù)也可以具有如下構(gòu)成。
[0166] (1)-種測量裝置，包括：
[0167] 構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源；
[0168] 構(gòu)造成將從所述光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光的偏光器；
[0169] 構(gòu)造成調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向的調(diào)制器；
[0170] 構(gòu)造成將在所述調(diào)制器中調(diào)制的光反射在被測量物中的至少一個反射鏡；
[0171]構(gòu)造成基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向?qū)⒃谒霰粶y量物中散射的 散射光與所述透過光分離的檢偏器;和
[0172]構(gòu)造成檢測在所述檢偏器中與所述散射光分離的所述透過光的檢測器。
[0173] (2)根據(jù)(1)所述的測量裝置，
[0174] 其中所述反射鏡包括彼此相對使得所述被測量物被夾在其間的至少一對反射鏡。
[0175] (3)根據(jù)(2)所述的測量裝置，
[0176] 其中所述反射鏡包括多組反射鏡，和
[0177] 所述各反射鏡根據(jù)所述被測量物中的光的反射位置來設(shè)置。
[0178] (4)根據(jù)(3)所述的測量裝置，
[0179]其中所述各反射鏡是其配置位置和方向中的至少一個可變的獨立可動式反射鏡。 [0180] (5)根據(jù)（1)~(4)中任一項所述的測量裝置，還包括
[0181] 構(gòu)造成搖動所述光源的光源搖動機構(gòu)和構(gòu)造成搖動所述檢測器的檢測器搖動機 構(gòu)中的至少一個，
[0182] 其中透過所述被測量物的光的光路由所述光源搖動機構(gòu)和所述檢測器搖動機構(gòu) 控制。
[0183] (6)根據(jù)(2)所述的測量裝置，
[0184] 其中所述一對反射鏡被設(shè)置為使得在所述被測量物的一側(cè)設(shè)置的反射鏡面和在 所述被測量物的另一側(cè)設(shè)置的反射鏡面之間的面間距離是可變的。
[0185] (7)根據(jù)(2)所述的測量裝置，
[0186] 其中所述一對反射鏡中的每一個都是半反射鏡。
[0187] (8)根據(jù)(1)~(7)中任一項所述的測量裝置，
[0188] 其中在所述檢偏器和所述檢測器中的至少一個的前段設(shè)有針孔。
[0189] (9)根據(jù)(1)~(8)中任一項所述的測量裝置，還包括 [0190]構(gòu)造成覆蓋所述被測量物的測量區(qū)域的覆蓋部件。
[0191] (10)根據(jù)(1)所述的測量裝置，
[0192] 其中所述反射鏡包括沿著所述被測量物的外周配置的多個反射鏡。
[0193] (11)根據(jù)(4)所述的測量裝置，還包括
[0194] 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述至少一個反射鏡的 配置位置和方向中的至少一個的控制單元。
[0195] (12)根據(jù)(5)所述的測量裝置，還包括
[0196] 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述光源和所述檢測器 中的至少一個的配置位置和方向中的至少一個的控制單元。
[0197] (13)根據(jù)(1)~（12)中任一項所述的測量裝置，還包括
[0198] 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述光源的輸出的控制 單元。
[0199] (14)根據(jù)(6)所述的測量裝置，還包括
[0200] 構(gòu)造成基于由所述光源發(fā)射的光相對于水平面的入射角度和所述一對反射鏡之 間的面間距離，通過利用由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來分析測量結(jié)果的分析單 J L· 〇
[0201] (15)根據(jù)（14)所述的測量裝置，還包括
[0202] 構(gòu)造成測量所述被測量物的狀態(tài)或其中放置所述被測量物的環(huán)境的狀態(tài)的傳感 器，
[0203] 其中所述分析單元基于所述傳感器測量到的狀態(tài)來校正所述測量結(jié)果。
[0204] (16)根據(jù)(14)或（15)所述的測量裝置，
[0205] 其中所述被測量物是生命體，并且
[0206] 所述分析單元通過使用由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來分析所述生命體 的體液的成分濃度和脈動中的至少一種。
[0207] (17)-種測量方法，包括：
[0208] 將從構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光；
[0209] 調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向；
[0210]將經(jīng)調(diào)制的光反射在被測量物中；
[0211] 基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向，將在所述被測量物中散射的散射光 與所述透過光分離;和
[0212] 檢測與所述散射光分離的所述透過光。
[0213]附圖標(biāo)記列表
[0214] 100測量裝置102,104支撐部件
[0215] 106連接部件110 光源
[0216] 112準(zhǔn)直器 120 偏光器
[0217] 130延遲器 142,144反射鏡
[0218] 150檢偏器 160 檢測器
[0219] 17〇控制單元190 分析單元
[0220] 200被測量物
【主權(quán)項】
1. 一種測量裝置，包括： 構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源； 構(gòu)造成將從所述光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光的偏光器； 構(gòu)造成調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向的調(diào)制器； 構(gòu)造成將在所述調(diào)制器中調(diào)制的光反射在被測量物中的至少一個反射鏡； 構(gòu)造成基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向?qū)⒃谒霰粶y量物中散射的散射 光與所述透過光分離的檢偏器;和 構(gòu)造成檢測在所述檢偏器中與所述散射光分離的所述透過光的檢測器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置， 其中所述反射鏡包括彼此相對使得所述被測量物被夾在其間的至少一對反射鏡。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置， 其中所述反射鏡包括多組反射鏡，和 所述各反射鏡根據(jù)所述被測量物中的光的反射位置來設(shè)置。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量裝置， 其中所述各反射鏡是其配置位置和方向中的至少一個可變的獨立可動式反射鏡。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成搖動所述光源的光源搖動機構(gòu)和構(gòu)造成搖動所述檢測器的檢測器搖動機構(gòu)中 的至少一個， 其中透過所述被測量物的光的光路由所述光源搖動機構(gòu)和所述檢測器搖動機構(gòu)控制。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置， 其中所述一對反射鏡被設(shè)置為使得在所述被測量物的一側(cè)設(shè)置的反射鏡面和在所述 被測量物的另一側(cè)設(shè)置的反射鏡面之間的面間距離是可變的。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置， 其中所述一對反射鏡中的每一個都是半反射鏡。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置， 其中在所述檢偏器和所述檢測器中的至少一個的前段設(shè)有針孔。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成覆蓋所述被測量物的測量區(qū)域的覆蓋部件。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置， 其中所述反射鏡包括沿著所述被測量物的外周配置的多個反射鏡。11. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述至少一個反射鏡的配置 位置和方向中的至少一個的控制單元。12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述光源和所述檢測器中的 至少一個的配置位置和方向中的至少一個的控制單元。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成基于由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來控制所述光源的輸出的控制單元。14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成基于由所述光源發(fā)射的光相對于水平面的入射角度和所述一對反射鏡之間的 面間距離，通過利用由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來分析測量結(jié)果的分析單元。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的測量裝置，還包括 構(gòu)造成測量所述被測量物的狀態(tài)或其中放置所述被測量物的環(huán)境的狀態(tài)的傳感器， 其中所述分析單元基于所述傳感器測量到的狀態(tài)來校正所述測量結(jié)果。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的測量裝置， 其中所述被測量物是生命體，并且 所述分析單元通過使用由所述檢測器檢測到的檢測光的強度來分析所述生命體的體 液的成分濃度和脈動中的至少一種。17. -種測量方法，包括： 將從構(gòu)造成發(fā)射具有預(yù)定波長的光的光源發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為線性偏振光； 調(diào)制所述線性偏振光的偏振方向； 將經(jīng)調(diào)制的光反射在被測量物中； 基于透過所述被測量物的透過光的偏振方向，將在所述被測量物中散射的散射光與所 述透過光分離;和 檢測與所述散射光分離的所述透過光。
【文檔編號】A61B5/1455GK106061385SQ201580011312
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月13日 公開號201580011312.5, CN 106061385 A, CN 106061385A, CN 201580011312, CN-A-106061385, CN106061385 A, CN106061385A, CN201580011312, CN201580011312.5, PCT/2015/50621, PCT/JP/15/050621, PCT/JP/15/50621, PCT/JP/2015/050621, PCT/JP/2015/50621, PCT/JP15/050621, PCT/JP15/50621, PCT/JP15050621, PCT/JP1550621, PCT/JP2015/050621, PCT/JP2015/50621, PCT/JP2015050621, PCT/JP201550621
【發(fā)明人】鈴木優(yōu), 蒲谷美輝, 五味信一郎
【申請人】索尼公司