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WO2013073244A1 - 生体計測装置、生体計測方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

生体計測装置、生体計測方法、プログラムおよび記録媒体 Download PDF

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Publication number
WO2013073244A1
WO2013073244A1 PCT/JP2012/071221 JP2012071221W WO2013073244A1 WO 2013073244 A1 WO2013073244 A1 WO 2013073244A1 JP 2012071221 W JP2012071221 W JP 2012071221W WO 2013073244 A1 WO2013073244 A1 WO 2013073244A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
living body
unit
region
inspection
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/071221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　英雄
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to CN201280055216.7A priority Critical patent/CN103946689B/zh
Priority to US14/357,001 priority patent/US10052024B2/en
Publication of WO2013073244A1 publication Critical patent/WO2013073244A1/ja

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    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid

Definitions

  • the present disclosure relates to a biological measurement apparatus, a biological measurement method, a program, and a recording medium.
  • spectroscopy such as Raman spectroscopy, near infrared spectroscopy, or fluorescence spectroscopy
  • Such a technique is used for, for example, a material inspection of a subcutaneous tissue and a detection of a pulse wave signal from an artery.
  • spectroscopy for example, when measuring a substance with a small amount existing under the skin, it is necessary to collect light emitted in a wide area on the surface of the biological body in order to ensure measurement accuracy.
  • it is common to widen the light receiving region by increasing the distance from the surface of the living body to the light receiving unit, or to use a large light receiving device as described in Patent Document 1 or the like. there were.
  • the measurement result is affected by the light in the surrounding environment.
  • the device configuration becomes large, and the arrangement and shape of the light receiving unit are restricted.
  • the present disclosure proposes a new and improved living body measuring apparatus, living body measuring method, program, and recording medium capable of realizing spectroscopic measurement for receiving light from a wide area of the living body surface with higher accuracy. To do.
  • the light source unit that irradiates the living body with the inspection light, and the output light that is disposed facing the surface area of the living body and that is emitted from the area according to the inspection light is spatially integrated.
  • a living body measuring apparatus including a condensing unit that condenses light and a light receiving unit that receives the collected output light.
  • irradiating the living body with inspection light condensing the output light emitted from the region of the surface of the living body according to the inspection light, and Receiving the collected output light is provided.
  • the light source unit that irradiates the living body with the inspection light and the output light that is disposed facing the surface area of the living body and is emitted from the area according to the inspection light is a space.
  • a function of controlling the light source unit and a function of controlling the light receiving unit are controlled by a computer included in a living body measuring apparatus including a condensing unit that collects light in an integrated manner and a light receiving unit that receives the collected output light.
  • a program for realizing the functions is provided.
  • the light source unit that irradiates the living body with the inspection light and the output light that is disposed facing the surface area of the living body and is emitted from the area according to the inspection light is a space.
  • a function of controlling the light source unit and a function of controlling the light receiving unit are controlled by a computer included in a living body measuring apparatus including a condensing unit that collects light in an integrated manner and a light receiving unit that receives the collected output light.
  • a computer-readable recording medium on which a program for realizing the functions is recorded is provided.
  • the light source unit that irradiates the living body with the inspection light and the output light that is disposed facing the surface area of the living body and is emitted from the area according to the inspection light is a space.
  • the condensing unit condenses the output light for each of a plurality of sub-regions obtained by dividing the region.
  • the living body measuring apparatus is provided that receives the output light collected by the divided light collecting units in a time division manner.
  • output light emitted from a predetermined region on the surface of the living body is spatially condensed by the light collecting unit and received by the light receiving unit. Therefore, while it is possible to receive light from a wide area on the surface of the living body, for example, it is not necessary to increase the living price from the surface of the living body to the light receiving unit or to increase the size of the light receiving unit.
  • the light collecting unit can be made of a material that is more flexible than the light receiving unit, it is easy to freely set the arrangement and shape of the biological measurement device.
  • spectroscopic measurement for receiving light from a wide area on the surface of a living body can be realized more freely and with high accuracy.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to a related technique of the embodiment of the present disclosure.
  • the biological measurement apparatus 10 includes a light source unit 11, a light receiving unit 13, and an analysis unit 14.
  • the biological measurement apparatus 10 is a biological measurement apparatus that performs biological measurement using spectroscopy.
  • the light source unit 11 irradiates the inspection light L1 toward the measurement target portion on the surface of the living body B.
  • the output light L2 is emitted from the living body B.
  • the light receiving unit 13 receives the output light L2.
  • the analysis unit 14 analyzes the output light L2 received by the light receiving unit 13.
  • the measurement result may be affected by the light of the surrounding environment.
  • a large light receiving device may be used as the light receiving unit.
  • the apparatus configuration becomes large and restrictions are imposed on the arrangement and shape of the light receiving units.
  • a large light receiving device is generally expensive.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the biological measurement apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of dividing an area according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a region is further divided in the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which a line sensor is used for the light receiving unit in the first embodiment of the present disclosure.
  • the biological measurement apparatus 100 includes a light source unit 110, a light shield 112, a filter 114, a microprism array 120, a light receiving unit 130, an analysis unit 140, and a control unit 150.
  • the biological measurement apparatus 100 is a biological measurement apparatus that performs biological measurement using spectroscopy.
  • the light source unit 110 irradiates the living body B with the inspection light L1.
  • the inspection light L1 is, for example, excitation light for bringing the in-vivo substance of the living body B into an excited state and emitting fluorescence as the output light L2.
  • the inspection light L1 for example, near-ultraviolet rays or short-wavelength visible light is used.
  • the inspection light L1 is not limited thereto, and light having an arbitrary wavelength can be used as long as the substance can be in an excited state. It is possible to use.
  • the inspection light L1 may be light such as near infrared light that is scattered and absorbed inside the living body B and emitted as output light L2.
  • a light emitting diode LED: Light Emitting Diode
  • a small laser is used as the light source unit 110.
  • the microprism array 120 is a condensing unit that is arranged to face the region R on the surface of the living body B and condenses the output light L2 emitted from the region R according to the inspection light L1 in a space-integral manner.
  • the spatial integration light collection is to collect the output light L2 emitted from the region R into a region smaller than the region R by reflecting or refracting it.
  • the microprism array 120 collects the output light L2 emitted from the region R at one point and guides it to the light receiving unit 130 in the cross-sectional direction.
  • the microprism array 120 may collect the output light L2 at a plurality of points and guide the light to the light receiving unit 130 in the cross-sectional direction.
  • the light receiving unit 130 receives the output light L2 collected by the microprism array 120.
  • the light receiving unit 130 converts the output light L ⁇ b> 2 received using a photodetector (PD: Photo Detector) or the like into an electric signal and provides the electric signal to the analyzing unit 140.
  • PD Photodetector
  • the light receiving unit 130 may include, for example, a two-dimensional spectrometer, and may acquire the data of the output light L2 as a two-dimensional image having a wavelength axis and a field axis.
  • the light receiving area of the light receiving unit 130 can be made smaller than that of the region R by condensing the output light L2 spatially by the microprism array 120. Therefore, for example, even when the region R is wide, it is not necessary to use a large light receiving device as the light receiving unit 130, and the device configuration can be simplified.
  • the microprism array 120 can be formed of a lightweight and flexible material such as a resin, for example, the degree of freedom in arrangement and shape is high.
  • the surface of the living body B and the microprism array 120 and between the microprism array 120 and the light receiving unit 130 can be close to or in close contact with each other, the light of the surrounding environment to the measurement result Can be reduced.
  • the light shield 112 is disposed between the light source unit 110 and the microprism array 120.
  • the light shield 112 prevents, for example, the inspection light L1 emitted from the light source unit 110 from being incident on the microprism array 120 side, either directly or reflected from the surface of the living body B.
  • the inspection light L1 received by the light receiving unit 130 and affecting the analysis result of the output light L2 is reduced, and the S / N (Signal / Noise) ratio is improved.
  • the accuracy of the analysis of the output light L2 is improved. Can be made.
  • the filter 114 is an optical filter disposed between the living body B and the microprism array 120.
  • the filter 114 is provided when, for example, the wavelength of the inspection light L1 is different from the wavelength of the output light L2, and has a narrow band that allows the light of the wavelength of the output light L2 to pass without passing the light of the wavelength of the inspection light L1. It is a bandpass filter. In this case, for example, it is possible to prevent the inspection light L1 scattered inside the living body B from reaching the microprism array 120. As a result, as in the case of the light shield 112, the accuracy of the analysis of the output light L2 can be improved.
  • the analysis unit 140 is realized by a computer having, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
  • the analysis unit 140 analyzes the data of the output light L2 acquired from the light receiving unit 130.
  • the analysis unit 140 analyzes the spectrum and intensity of the output light L2 that is fluorescence. Thereby, it is possible to quantify the in-vivo substance of the living body B that has emitted fluorescence.
  • the analysis unit 140 may be a part of the biological measurement apparatus 100 or an external device connected to the biological measurement apparatus 100.
  • the data of the output light L2 generated by the light receiving unit 130 is stored in a removable storage medium, and this storage medium is removed from the biological measurement device 100 and connected to another device having the analysis unit 140. Data of the output light L2 may be analyzed.
  • the control unit 150 is realized by a computer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, for example.
  • the control unit 150 controls the operation of each unit of the biological measurement apparatus 100 described above.
  • the control unit 150 controls the operations of the light source unit 110 and the light receiving unit 130 described above.
  • FIG. 3 shows an example of dividing the region R in this embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the microprism array 120 and the light receiving unit 130 shown in FIG. 2 as viewed from above.
  • the sub-regions R 1 to R 3 into which the region R is divided, the segments 120a to 120c of the microprism array 120 divided corresponding to the sub-regions R 1 to R 3 and the segments 120a to 120c are collected.
  • Light receiving units 130a to 130c that individually receive the emitted output light L2 are shown.
  • the light receiving units 130a to 130c can receive the output light L2 selectively, thereby individually receiving the output light L2 collected in the sub-regions R 1 to R 3 .
  • the light receiving units 130a to 130c may receive the output light L2 sequentially in time series.
  • the microprism array 120 is physically divided into segments 120a to 120c, for example.
  • a light shield for preventing light leakage from the adjacent segment may be provided at the boundary between the segments 120a to 120c.
  • the microprism array 120 may be functionally divided and used as segments 120a to 120c.
  • FIG. 4 shows an example in which the region R is further divided in the example of FIG.
  • the direction in which the region R is divided into the sub-regions R 1 to R 3 in the example of FIG. 3 is the first direction
  • Region R is further divided. More specifically, in the example of FIG. 4, the region R is divided into a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, so that matrix-like sub-regions R 11 to R 33 are formed.
  • the sub-regions R 11 , R 12 , and R 13 correspond to the sub-region R 1 in the example of FIG. 3
  • the sub-regions R 21 , R 22 , and R 23 also correspond to the sub-region R 2
  • Regions R 31 , R 32 , and R 33 also correspond to the sub region R3.
  • the division of the region R in the second direction sets a plurality of sub-irradiation regions obtained by dividing the region R in the second direction, and the light source unit 110a corresponding to each sub-irradiation region. This is realized by arranging ⁇ 110c.
  • the sub-irradiation region corresponding to the light source unit 110a is a region composed of sub-regions R 11 , R 21 , and R 31
  • the sub-irradiation region corresponding to the light source unit 110b is composed of sub-regions R 12 , R 22 , and R 32.
  • the sub-irradiation area corresponding to the light source unit 110c is an area composed of R 13 , R 23 , and R 33 .
  • the light receiving units 130a to 130c alternatively receive the output light L2 as in the example of FIG.
  • the light receiving units 130a to 130c may receive the output light L2 sequentially in time series. Thereby, light reception from the sub-regions R 11 , R 12 , R 13 , light reception from the sub-regions R 21 , R 22 , R 23 and light reception from the sub-regions R 31 , R 32 , R 33 are switched. .
  • the light source units 110a to 110c alternatively irradiate the inspection light L1.
  • the light source units 110a to 110c may irradiate the inspection light L1 sequentially in time series. Thereby, the irradiation to the sub-regions R 11 , R 21 , R 31 , the irradiation to the sub-regions R 12 , R 22 , R 32 and the irradiation to the R 13 , R 23 , R 33 are switched.
  • the inspection light L1 is irradiated and the output light L2 is received in any region of the subregions R 11 to R 33. Is possible.
  • the configuration in which the output light L2 is locally collected by dividing the region is effective, for example, when measuring the pulse of the wrist (radial artery).
  • the wrist part is also used for diagnosis by a doctor, it is effective as a pulse examination part.
  • the amplitude of the pulse wave decreases to the extent that detection is difficult.
  • the microprism array is arranged in the annular housing of the living body measurement device and the pulse wave is measured by dividing the region around the wrist as in the above example, the user is proficient in the operation. Even if it is not done, it is possible to automatically select a site where an optimal pulse wave waveform can be obtained.
  • FIG. 5 shows an example in which the line sensor 132 is used for the light receiving unit 130 in the present embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of the microprism array 120 and the light receiving unit 130 shown in FIG. 2 viewed from above.
  • the microprism array 120 is divided into segments 120a, 120b,... That collect the output light L2 for each of the sub-regions obtained by dividing the region R.
  • the microprism array 120 includes a light collecting portion 122 and a connection portion 124.
  • the condensing portion 122 is a portion that faces the region R and receives the output light L2.
  • the connection portion 124 is a portion that guides the output light L ⁇ b> 2 collected by the light collecting portion 122 to the line sensor 132.
  • the number of divisions of the region R in each of the above examples is an example, and the region R can be divided into an arbitrary number in both the first direction and the second direction.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the biological measurement apparatus 200 includes a light source unit 110, a light shielding unit 112, a microprism array 120, a light collecting unit light shielding unit 226, a light receiving unit 130, an analysis unit 140, and a control unit 150. including.
  • a light source unit 110 a light shielding unit 112
  • a microprism array 120 a light collecting unit light shielding unit 226, a light receiving unit 130
  • an analysis unit 140 and a control unit 150.
  • omitted since it is possible to set it as the structure similar to said 1st Embodiment except for the condensing part light-shielding body 226 among said components, detailed description is abbreviate
  • the condensing part light-shielding body 226 is an optical member for limiting the directivity of light incident on the microprism array 120.
  • the condensing unit light-blocking body 226 selectively allows the output light L ⁇ b> 2 in a direction perpendicular to the living body B to enter the light receiving unit 130. Accordingly, for example, the inspection light L1 leaked from the light source unit 110 can be prevented from being mixed into the incident light to the microprism array 120.
  • an optical member that limits the directivity of the output light L2 incident on the microprism array 120 for example, when using fluorescence spectroscopy, a portion other than the in-vivo substance to be measured is used. It is possible to prevent scattered excitation light and fluorescence emitted by an in-vivo substance that is not a measurement target from being mixed into the output light L2 to be measured, and to improve the accuracy of measurement using the output light L2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to the third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the depth of field of the microlens array.
  • the biological measurement apparatus 300 includes a light source unit 110, a light shielding unit 112, a microprism array 120, a light collecting unit light shielding unit 226, a microlens array 328, a light receiving unit 130, and an analysis unit 140. And a control unit 150.
  • the components other than the microlens array 328 can be configured in the same manner as in the second embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the microlens array 328 is a lens array in which a plurality of small light receiving lenses having a predetermined depth of field are arranged in an array, and guides the output light L2 incident on the microprism array 120.
  • the depth of field d of the microlens array 328 corresponds to, for example, the depth of the measurement target site T from the surface of the living body B.
  • the depth of field d can be set in a range where the distance from the surface of the living body B is about 1 mm. Thereby, the part of the living body B from which the output light L2 incident on the microprism array 120 is emitted can be limited, and the accuracy of measurement using the output light L2 can be improved.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of dividing an area in the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of switching between light reception and irradiation in the example of FIG. 10.
  • the biological measurement apparatus 400 includes a light source unit 410, a microprism array 120, a light receiving unit 130, an analysis unit 140, and a control unit 150.
  • a light source unit 410 a microprism array 120
  • a light receiving unit 130 a light receiving unit 130
  • an analysis unit 140 a control unit 150.
  • components other than the light source unit 410 can be configured in the same manner as in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. Further, these components can be configured in the same manner as in the second or third embodiment.
  • the light source unit 410 is a light source unit similar to the light source unit 110 of the first embodiment, but is different from the light source unit 110 in that it is disposed corresponding to the light receiving unit 130. That is, the light source unit 410 is provided on the same side as the light receiving unit 130 with respect to the microprism array 120, and diffuses the irradiated inspection light L1 toward the living body B using the microprism array 120. That is, in this embodiment, the microprism array 120 functions as a light condensing unit as well as a light condensing unit. According to such a configuration, the device configuration can be further simplified by arranging the light source unit 410 and the light receiving unit 130 together.
  • FIG. 10 shows an example in which the region R is divided in the present embodiment as in FIG. 3 described above.
  • the light source unit 410a for irradiating inspection light L1 individually subregion R 1 ⁇ R 3 ⁇ 410c are provided. That is, in this example, the microprism array 120 is divided for each of the sub-regions R 1 to R 3 into which the region R is divided so as to diffuse the inspection light L1 and collect the output light L2.
  • the light source unit 410 and the light receiving unit 130 corresponding to each other alternatively perform irradiation of the inspection light L1 and light reception of the output light L2 as in the following example.
  • FIG. 11 shows an example in which measurement is performed using the living body measurement apparatus 400 as shown in FIGS. 9 and 10 while sequentially changing the measurement target portion T of the living body B.
  • one light receiving segment and two irradiation segments on both sides thereof are selected from each segment of the divided microprism array 120.
  • the measurement target site T can be sequentially changed.
  • the light receiving segment is a segment corresponding to a sub-region that can collect the output light L2 emitted from the living body B in accordance with the inspection light L1 irradiated from the irradiation segment. Therefore, as in the above example, it is not always appropriate to set the irradiation segments on both sides of the light receiving segment. For example, the irradiation position of the inspection light L1 and the emission position of the output light L2 are separated as the depth of the measurement target region T from the surface of the living body B increases. Therefore, it is appropriate to adjust the distance between the light receiving segment and the irradiation segment according to the depth of the measurement target site T from the surface of the living body B.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to the fifth embodiment of the present disclosure.
  • the biological measurement apparatus 500 includes a light source unit 110, a microprism array 520, a light receiving unit 130, and a housing 560.
  • the analysis unit and the control unit are included in the biological measurement apparatus 500, but are not illustrated.
  • casing 560 among said components detailed description is abbreviate
  • the housing 560 is an annular housing into which the living body B can be inserted.
  • the part of the living body B inserted into the housing 560 is, for example, an arm or a finger. Therefore, the living body measurement apparatus 500 according to the present embodiment can be a bracelet-shaped or ring-shaped measurement apparatus, for example.
  • the microprism array 520 is a light condensing unit similar to the microprism array 120 of the first embodiment, but is different from the microprism array 120 in that the microprism array 520 is disposed along the inner peripheral surface of the housing 560. . Since the microprism array is formed of, for example, resin, it can be easily formed in a shape corresponding to a curved surface such as the inner peripheral surface of the housing 560.
  • the living body B is, for example, a wrist part.
  • the living body measurement apparatus 500 may use the artery V inside the living body B as a measurement target.
  • the microprism array 520 is divided and the corresponding light receiving units 130 are arranged.
  • the light source units 110a to 110c are arranged corresponding to each of the sub-irradiation regions obtained by dividing the region R in a direction orthogonal to the dividing direction of the microprism array 520. Accordingly, it is possible to locally receive the output light L2 for each of the regions obtained by dividing the region R into a matrix. Therefore, as described above, even in the measurement of the pulse wave of the artery V, which is usually difficult to select the measurement site, the site where the optimum waveform can be obtained can be automatically selected.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a biological measurement apparatus according to the sixth embodiment of the present disclosure.
  • the biological measurement apparatus 600 includes a light source unit 410, a microprism array 520, a light receiving unit 130, and a housing 560.
  • the analysis unit and the control unit are included in the biological measurement apparatus 600, but are not illustrated.
  • the biological measurement apparatus 600 has a configuration similar to that of the biological measurement apparatus 500 described in the fifth embodiment, but is different from the biological measurement apparatus 500 in that the light source unit 410 is disposed corresponding to the light receiving unit 130. Is different.
  • the living body measurement apparatus 600 uses, for example, a substance such as glucose under the skin of the living body B, which is an arm, or advanced glycation end-products (AGEs) as a measurement target T.
  • the living body measurement apparatus 600 irradiates excitation light as the inspection light L1 and receives fluorescence as the output light L2 over a wide range of the surface of the living body B. This reduces the influence of measurement singularities caused by, for example, body hair, aza, moles on the surface of the living body B, or blood vessels of arteries and veins in the body, and improves measurement sensitivity and stability. Can do.
  • the embodiment of the present disclosure has been described above.
  • a large light receiving apparatus is used without taking a distance between the living body surface and the light receiving unit as in the living body measuring apparatus according to the related art shown in FIG.
  • measurement that reduces the influence of singularities caused by the effects of body hair, aza, moles, blood vessels, etc. due to light collection from a wide area can be realized more freely and with high accuracy. Can do.
  • the region to be measured can be divided and the output light can be received locally. This makes it possible to easily detect a site suitable for measurement even if the site suitable for measurement is local measurement, such as measurement of a pulse wave with an arm.
  • the shape of the entire measuring apparatus can be flattened by using a microprism array as a light collecting unit. Moreover, it becomes easy to condense output light from a curved surface in a measuring device such as a bracelet or a ring.
  • a condensing part is not restricted to a microprism array, For example, an optical fiber and a hologram lens may be used similarly.
  • FIG. 14 is a block diagram for explaining a hardware configuration of the information processing apparatus 900 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the information processing apparatus 900 mainly includes a CPU 901, a ROM 903, and a RAM 905.
  • the information processing apparatus 900 further includes a host bus 907, a bridge 909, an external bus 911, an interface 913, a sensor 914, an input device 915, an output device 917, a storage device 919, a drive 921, a connection port 923, and a communication device 925.
  • a host bus 907 mainly includes a CPU 901, a ROM 903, and a RAM 905.
  • the information processing apparatus 900 further includes a host bus 907, a bridge 909, an external bus 911, an interface 913, a sensor 914, an input device 915, an output device 917, a storage device 919, a drive 921, a connection port 923, and a communication device 925.
  • the CPU 901 functions as an arithmetic processing device and a control device, and controls all or a part of the operation in the information processing device 900 according to various programs recorded in the ROM 903, the RAM 905, the storage device 919, or the removable recording medium 927.
  • the ROM 903 stores programs used by the CPU 901, calculation parameters, and the like.
  • the RAM 905 primarily stores programs used by the CPU 901, parameters that change as appropriate during execution of the programs, and the like. These are connected to each other by a host bus 907 constituted by an internal bus such as a CPU bus.
  • the host bus 907 is connected to an external bus 911 such as a PCI (Peripheral Component Interconnect / Interface) bus via a bridge 909.
  • PCI Peripheral Component Interconnect / Interface
  • the sensor 914 is, for example, detection means for detecting biological information unique to the user or various information used for acquiring such biological information.
  • Examples of the sensor 914 include various image pickup devices such as a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • the sensor 914 may further include an optical system such as a lens and a light source used for imaging a living body part.
  • the sensor 914 may be a microphone or the like for acquiring sound or the like.
  • the sensor 914 may include various measuring devices such as a thermometer, an illuminometer, a hygrometer, a speedometer, and an accelerometer in addition to the above-described ones.
  • the input device 915 is an operation means operated by the user such as a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a switch, and a lever. Further, the input device 915 may be, for example, remote control means using infrared rays or other radio waves, or may be an external connection device 929 such as a mobile phone or a PDA that supports the operation of the information processing device 900. Good. Furthermore, the input device 915 includes an input control circuit that generates an input signal based on information input by a user using the above-described operation means and outputs the input signal to the CPU 901, for example. A user of the information processing apparatus 900 can input various data and instruct a processing operation to the information processing apparatus 900 by operating the input device 915.
  • the output device 917 is a device that can notify the user of the acquired information visually or audibly. Examples of such devices include CRT display devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, EL display devices and display devices such as lamps, audio output devices such as speakers and headphones, printer devices, mobile phones, and facsimiles.
  • the output device 917 outputs results obtained by various processes performed by the information processing apparatus 900. Specifically, the display device displays the results obtained by various processes performed by the information processing device 900 as text or images.
  • the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data, and the like into an analog signal and outputs the analog signal.
  • the storage device 919 is a data storage device configured as an example of a storage unit of the information processing device 900.
  • the storage device 919 includes, for example, a magnetic storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, or a magneto-optical storage device.
  • the storage device 919 stores programs executed by the CPU 901, various data, various data acquired from the outside, and the like.
  • the drive 921 is a reader / writer for a recording medium, and is built in or externally attached to the information processing apparatus 900.
  • the drive 921 reads information recorded on a removable recording medium 927 such as a mounted magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, or semiconductor memory, and outputs the information to the RAM 905.
  • the drive 921 can write a record on a removable recording medium 927 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
  • the removable recording medium 927 is, for example, a DVD medium, an HD-DVD medium, a Blu-ray medium, or the like.
  • the removable recording medium 927 may be a compact flash (registered trademark) (CompactFlash: CF), a flash memory, or an SD memory card (Secure Digital memory card). Further, the removable recording medium 927 may be, for example, an IC card (Integrated Circuit card) on which a non-contact IC chip is mounted, an electronic device, or the like.
  • CompactFlash CompactFlash: CF
  • flash memory a flash memory
  • SD memory card Secure Digital memory card
  • the removable recording medium 927 may be, for example, an IC card (Integrated Circuit card) on which a non-contact IC chip is mounted, an electronic device, or the like.
  • the connection port 923 is a port for directly connecting a device to the information processing apparatus 900.
  • Examples of the connection port 923 include a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE 1394 port, a SCSI (Small Computer System Interface) port, and the like.
  • As another example of the connection port 923 there are an RS-232C port, an optical audio terminal, an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) port, and the like.
  • the communication device 925 is a communication interface configured with, for example, a communication device for connecting to the communication network 931.
  • the communication device 925 is, for example, a communication card for a wired or wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth (registered trademark), or WUSB (Wireless USB).
  • the communication device 925 may be a router for optical communication, a router for ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), or a modem for various communication.
  • the communication device 925 can transmit and receive signals and the like according to a predetermined protocol such as TCP / IP, for example, with the Internet or other communication devices.
  • the communication network 931 connected to the communication device 925 is configured by a wired or wireless network, and may be, for example, the Internet, a home LAN, infrared communication, radio wave communication, satellite communication, or the like. .
  • each component described above may be configured using a general-purpose member, or may be configured by hardware specialized for the function of each component. Therefore, it is possible to change the hardware configuration to be used as appropriate according to the technical level at the time of carrying out this embodiment.
  • a light source unit for irradiating a living body with inspection light A light-collecting unit that is arranged opposite to the region of the surface of the living body and condenses the output light emitted from the region according to the inspection light in a space-integral manner;
  • a living body measurement apparatus comprising: a light receiving unit that receives the collected output light.
  • the condensing unit is divided so as to collect the output light for each of a plurality of sub-regions obtained by dividing the region, The living body measuring apparatus according to (1), wherein the light receiving unit individually receives the output light collected in each of the sub-regions.
  • the living body measurement apparatus wherein the light receiving unit receives the output light collected by the divided light collecting units in a time division manner.
  • the light collecting unit is divided in a first direction, The living body according to (2) or (3), wherein the light source unit is arranged corresponding to each of a plurality of sub-irradiation areas obtained by dividing the area in a second direction different from the first direction. Measuring device.
  • the living body measurement apparatus (4), wherein the light source unit irradiates the inspection light in a time division manner with respect to each of the sub irradiation regions.
  • the light source unit is arranged corresponding to the light receiving unit,
  • the living body measuring apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the light collecting section also functions as a light diffusing section that diffuses the inspection light emitted from the light source section toward the living body. .
  • the condensing unit is divided so as to diffuse the inspection light and collect the output light for each of a plurality of sub-regions obtained by dividing the region,
  • the biological measurement apparatus according to (6), wherein the light source unit and the light receiving unit alternatively execute irradiation of the inspection light and light reception of the output light for each of the sub-regions.
  • the living body measurement apparatus according to any one of (1) to (7), further including an optical member that controls directivity of light incident on the light collecting unit.
  • (9) further comprising a lens array in which a plurality of light receiving lenses having a depth of field corresponding to the depth of the in-vivo substance to be measured from the surface of the living body are arranged in an array,
  • the living body measurement apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the output light incident on the light collecting unit is guided by the lens array.
  • (11) The living body measurement apparatus according to any one of (1) to (10), wherein a microprism array is used as the light collecting unit.
  • a computer provided in a living body measurement apparatus including a light collecting unit that performs light collection and a light receiving unit that receives the collected output light, A function of controlling the light source unit; A program for realizing the function of controlling the light receiving unit.
  • a light source unit that irradiates the living body with inspection light, and is disposed so as to face the region of the surface of the living body, and condenses the output light emitted from the region according to the inspection light in a space-integral manner.
  • a computer provided in a living body measurement apparatus including a light collecting unit that performs light collection and a light receiving unit that receives the collected output light, A function of controlling the light source unit; A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the function of controlling the light receiving unit.
  • a light source unit that irradiates the living body with inspection light
  • a light-collecting unit that is arranged opposite to the region of the surface of the living body and condenses the output light emitted from the region according to the inspection light in a space-integral manner
  • a light receiving portion for receiving the condensed output light
  • the condensing unit is divided to collect the output light for each of a plurality of sub-regions obtained by dividing the region,
  • the said light-receiving part is a biological measuring device which receives the said output light each condensed by the said condensing part by time division.

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Abstract

【課題】広範囲からの受光を実現しつつ、装置構成を簡略化する。 【解決手段】生体に対して検査光を照射する光源部と、上記生体の表面の領域に対向して配置され、上記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、上記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置が提供される。

Description

生体計測装置、生体計測方法、プログラムおよび記録媒体
　本開示は、生体計測装置、生体計測方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
　近年、例えばラマン分光法や近赤外分光法、または蛍光分光法などの分光法を用いて、非侵襲的に生体計測を実施する技術が開発されている。こうした技術は、例えば、皮下組織の物質検査や、動脈からの脈波信号の検出に利用されている。かかる生体計測技術において、例えば皮下に存在する量が微量である物質を計測するような場合、計測の精度を確保するために、生体表面の広い領域で放出される光を集める必要がある。この場合、例えば、生体表面から受光部までの距離を大きくとることによって受光可能な領域を広げたり、特許文献１などに記載されているように大型の受光装置を用いたりすることが一般的であった。
特開２００９－０２６１４２号公報
　しかしながら、生体表面から受光部までの距離を大きくとる場合、計測結果が周辺環境の光の影響を受ける。また、大型の受光装置を用いる場合、装置構成が大がかりになる上に、受光部の配置や形状に制約が生じる。
　そこで、本開示では、生体表面の広い領域から受光する分光計測を、より自由に高精度で実現することが可能な、新規かつ改良された生体計測装置、生体計測方法、プログラムおよび記録媒体を提案する。
　本開示によれば、生体に対して検査光を照射する光源部と、上記生体の表面の領域に対向して配置され、上記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、上記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置が提供される。
　また、本開示によれば、生体に対して検査光を照射することと、上記検査光に応じて上記生体の表面の領域から放出される出力光を空間積分的に集光することと、上記集光された出力光を受光することとを含む生体計測方法が提供される。
　また、本開示によれば、生体に対して検査光を照射する光源部と、上記生体の表面の領域に対向して配置され、上記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、上記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に含まれるコンピュータに、上記光源部を制御する機能と、上記受光部を制御する機能とを実現させるためのプログラムが提供される。
　また、本開示によれば、生体に対して検査光を照射する光源部と、上記生体の表面の領域に対向して配置され、上記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、上記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に含まれるコンピュータに、上記光源部を制御する機能と、上記受光部を制御する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
　また、本開示によれば、生体に対して検査光を照射する光源部と、上記生体の表面の領域に対向して配置され、上記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、上記集光された出力光を受光する受光部とを含み、上記集光部は、上記領域を分割した複数のサブ領域ごとに上記出力光を集光するように分割され、上記受光部は、上記分割された集光部によってそれぞれ集光された上記出力光を時分割で受光する生体計測装置が提供される。
　上記のような本開示の構成によれば、生体表面の所定の領域から放出された出力光が、集光部によって空間積分的に集光されて、受光部によって受光される。それゆえ、生体表面の広い領域から受光することが可能でありながら、例えば生体表面から受光部までの居値を大きくとったり、受光部を大型化したりしなくてよい。また、集光部は、受光部に比べて柔軟な素材で構成されうるため、生体計測装置の配置や形状を自由に設定することも容易である。
　以上説明したように本開示によれば、生体表面の広い領域から受光する分光計測を、より自由に高精度で実現することができる。
本開示の実施形態の関連技術に係る生体計測装置の構成を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 本開示の第１の実施形態においてマイクロプリズムアレイを分割する例を示す図である。 本開示の第１の実施形態においてさらに光源部を分割する例を示す図である。 本開示の第１の実施形態において受光部にラインセンサを用いる例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 マイクロレンズアレイの被写界深度について説明するための図である。 本開示の第４の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 本開示の第４の実施形態において領域を分割する例を示す図である。 図１０の例における受光と照射との切替の例を示す図である。 本開示の第５の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 本開示の第６の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。 情報処理装置のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　なお、説明は以下の順序で行うものとする。
　１．関連技術の説明
　２．本開示の実施形態
　　２－１．第１の実施形態
　　２－２．第２の実施形態
　　２－３．第３の実施形態
　　２－４．第４の実施形態
　　２－５．第５の実施形態
　　２－６．第６の実施形態
　３．補足
　（１．関連技術の説明）
　まず、図１を参照して、本開示の実施形態に関連する技術について説明する。図１は、本開示の実施形態の関連技術に係る生体計測装置の構成を示す図である。
　図１を参照すると、生体計測装置１０は、光源部１１と、受光部１３と、解析部１４とを含む。生体計測装置１０は、分光法を用いて生体計測を実行する生体計測装置である。光源部１１は、生体Ｂの表面の計測対象部分に向けて検査光Ｌ１を照射する。生体Ｂに入射した検査光Ｌ１に応じて、生体Ｂから出力光Ｌ２が放出される。受光部１３は、出力光Ｌ２を受光する。解析部１４は、受光部１３が受光した出力光Ｌ２を解析する。
　上記の生体計測装置１０では、受光部１３が生体Ｂの表面の広い範囲から出力光Ｌ２を受光できるように、受光部１３と生体Ｂとの間にはある程度の距離が設定されている。それゆえ、計測結果が周辺環境の光の影響を受ける可能性がある。
　また、生体Ｂの表面の広い範囲から出力光Ｌ２を受光するための別の例として、大型の受光装置を受光部として用いてもよい。しかしながら、この場合、装置構成が大がかりになる上に、受光部の配置や形状に制約が生じる。また、大型の受光装置は、一般に高価である。
　以下、本開示の実施形態のいくつかについて説明する。これらの実施形態の利点の一部は、上記の関連技術に係る生体計測装置と比較することによって、より容易に理解されるであろう。
　（２．本開示の実施形態）
　（２－１．第１の実施形態）
　まず、図２～図５を参照して、本開示の第１の実施形態について説明する。図２は、本開示の第１の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。図３は、本開示の第１の実施形態において領域を分割する例を示す図である。図４は、本開示の第１の実施形態において領域をさらに分割する例を示す図である。図５は、本開示の第１の実施形態において受光部にラインセンサを用いる例を示す図である。
　図２を参照すると、生体計測装置１００は、光源部１１０と、遮光体１１２と、フィルタ１１４と、マイクロプリズムアレイ１２０と、受光部１３０と、解析部１４０と、制御部１５０とを含む。生体計測装置１００は、分光法を用いて生体計測を実行する生体計測装置である。
　光源部１１０は、生体Ｂに対して検査光Ｌ１を照射する。ここで、検査光Ｌ１は、例えば、生体Ｂの体内物質を励起状態にして、出力光Ｌ２として蛍光を放出させるための励起光である。この場合、検査光Ｌ１としては、例えば近紫外線や短波長の可視光線が用いられるが、これには限られず、体内物質を励起状態にすることが可能な光であれば任意の波長の光を用いることが可能である。また、検査光Ｌ１は、生体Ｂの内部で散乱および吸収されて出力光Ｌ２として放出される近赤外光などの光であってもよい。光源部１１０としては、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）や小型のレーザなどが用いられる。
　マイクロプリズムアレイ１２０は、生体Ｂの表面の領域Ｒに対向して配置され、検査光Ｌ１に応じて領域Ｒから放出される出力光Ｌ２を空間積分的に集光する集光部である。ここで、空間積分的な集光とは、領域Ｒから放出される出力光Ｌ２を、反射させたり屈折させたりすることで領域Ｒよりも小さい領域に集約することである。図示された例において、マイクロプリズムアレイ１２０は、断面方向について、領域Ｒから放出される出力光Ｌ２を１点に集約して受光部１３０に導光する。別の例として、マイクロプリズムアレイ１２０は、断面方向について、出力光Ｌ２を複数の点に集約して受光部１３０に導光してもよい。
　受光部１３０は、マイクロプリズムアレイ１２０によって集光された出力光Ｌ２を受光する。受光部１３０は、光検出器（ＰＤ：Ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などを用いて受光した出力光Ｌ２を電気信号に変換し、解析部１４０に提供する。ここで、受光部１３０は、例えば２次元分光器を含み、波長軸と視野軸とを有する２次元画像として出力光Ｌ２のデータを取得してもよい。
　本実施形態では、上記のように、マイクロプリズムアレイ１２０によって出力光Ｌ２を空間積分的に集光することによって、受光部１３０の受光面積を領域Ｒよりも小さくすることが可能である。それゆえ、例えば領域Ｒが広い場合にも、受光部１３０として大型の受光装置を用いなくてよく、装置構成を簡略化できる。マイクロプリズムアレイ１２０は、例えば樹脂などの軽量かつ柔軟な素材で形成されうるため、配置や形状の自由度が高い。また、生体Ｂの表面とマイクロプリズムアレイ１２０との間、およびマイクロプリズムアレイ１２０と受光部１３０との間は、いずれも近接または密着させることが可能であるため、計測結果への周辺環境の光の影響を低減することができる。
　遮光体１１２は、光源部１１０とマイクロプリズムアレイ１２０との間に配置される。遮光体１１２は、例えば、光源部１１０から照射された検査光Ｌ１が、直接、または生体Ｂの表面で反射してマイクロプリズムアレイ１２０側に入射することを防ぐ。これによって、受光部１３０によって受光されて出力光Ｌ２の解析結果に影響を及ぼす検査光Ｌ１が減少し、Ｓ／Ｎ（Signal/Noise）比が向上する結果、出力光Ｌ２の解析の精度を向上させることができる。
　フィルタ１１４は、生体Ｂとマイクロプリズムアレイ１２０との間に配置される光学フィルタである。フィルタ１１４は、例えば、検査光Ｌ１の波長と出力光Ｌ２の波長とが異なる場合に設けられる、検査光Ｌ１の波長の光は通過させずに出力光Ｌ２の波長の光を通過させる狭帯域のバンドパスフィルタである。この場合、例えば、生体Ｂの内部で散乱した検査光Ｌ１がマイクロプリズムアレイ１２０に到達するのを防ぐことが可能である。これによって、遮光体１１２の場合と同様に、出力光Ｌ２の解析の精度を向上させることができる。
　解析部１４０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などを有するコンピュータによって実現される。解析部１４０は、受光部１３０から取得した出力光Ｌ２のデータを解析する。一例として、解析部１４０は、蛍光である出力光Ｌ２のスペクトルや強度を解析する。これによって、蛍光を放出した生体Ｂの体内物質を定量化することが可能である。なお、解析部１４０は、生体計測装置１００の一部であってもよいし、また生体計測装置１００に接続される外部機器であってもよい。また、受光部１３０によって生成される出力光Ｌ２のデータがリムーバブルの記憶媒体に格納され、この記憶媒体が生体計測装置１００から取り外されて解析部１４０を有する他の装置に接続されることで、出力光Ｌ２のデータが解析されてもよい。
　制御部１５０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有するコンピュータによって実現される。制御部１５０は、上記の生体計測装置１００の各部の動作を制御する。例えば、制御部１５０は、上記の光源部１１０および受光部１３０の動作を制御する。
　図３には、本実施形態において領域Ｒを分割する例が示されている。図３は、図２に示されるマイクロプリズムアレイ１２０および受光部１３０を図の上方から見た平面図にあたる。図では、領域Ｒが分割されたサブ領域Ｒ１～Ｒ３と、サブ領域Ｒ１～Ｒ３に対応して分割されたマイクロプリズムアレイ１２０のセグメント１２０ａ～１２０ｃと、セグメント１２０ａ～１２０ｃによってそれぞれ集光された出力光Ｌ２を個別に受光する受光部１３０ａ～１３０ｃとが示されている。
　ここで、例えば、受光部１３０ａ～１３０ｃは、択一的に出力光Ｌ２を受光することによって、サブ領域Ｒ１～Ｒ３でそれぞれ集光された出力光Ｌ２を個別に受光することができる。受光部１３０ａ～１３０ｃは、時系列で順次出力光Ｌ２を受光してもよい。なお、マイクロプリズムアレイ１２０は、例えばセグメント１２０ａ～１２０ｃに物理的に分割されている。この場合、セグメント１２０ａ～１２０ｃの境界には、隣接するセグメントからの光の漏れを防ぐための遮光体が設けられていてもよい。また、マイクロプリズムアレイ１２０は、機能的に分割されてセグメント１２０ａ～１２０ｃとして用いられてもよい。
　一方、図４には、図３の例において、領域Ｒをさらに分割する例が示されている。ここで、図３の例において領域Ｒがサブ領域Ｒ１～Ｒ３に分割された方向を第１の方向とすると、図４の例では、第１の方向とは異なる第２の方向に、領域Ｒがさらに分割される。より具体的には、図４の例において、領域Ｒは、第１の方向とこれに直交する第２の方向とにそれぞれ分割され、マトリクス状のサブ領域Ｒ１１～Ｒ３３が形成される。ここで、サブ領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３は、図３の例のサブ領域Ｒ１に対応し、サブ領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３は、同じくサブ領域Ｒ２に対応し、サブ領域Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３は、同じくサブ領域Ｒ３に対応する。
　ここで、図示された例において、領域Ｒの第２の方向での分割は、領域Ｒを第２の方向に分割した複数のサブ照射領域を設定し、各サブ照射領域に対応する光源部１１０ａ～１１０ｃを配置することによって実現される。光源部１１０ａに対応するサブ照射領域は、サブ領域Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１からなる領域であり、光源部１１０ｂに対応するサブ照射領域は、サブ領域Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２からなる領域であり、光源部１１０ｃに対応するサブ照射領域は、Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３からなる領域である。
　ここで、例えば、受光部１３０ａ～１３０ｃは、図３の例と同様に、択一的に出力光Ｌ２を受光する。受光部１３０ａ～１３０ｃは、時系列で順次出力光Ｌ２を受光してもよい。これによって、サブ領域Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３からの受光と、サブ領域Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３からの受光と、サブ領域Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３からの受光とが切り替えられる。
　さらに、光源部１１０ａ～１１０ｃは、択一的に検査光Ｌ１を照射する。光源部１１０ａ～１１０ｃは、時系列で順次検査光Ｌ１を照射してもよい。これによって、サブ領域Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１への照射と、サブ領域Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２への照射と、Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３への照射とが切り替えられる。
　このように、受光部１３０の受光と光源部１１０の照射との切り替えを組み合わせることによって、サブ領域Ｒ１１～Ｒ３３のうちの任意の領域について、検査光Ｌ１を照射して出力光Ｌ２を受光することが可能である。
　上記のように、領域を分割して局所的に出力光Ｌ２を集光する構成は、例えば、手首（橈骨動脈）の脈拍を計測するような場合に有効である。手首の部位は、医師の診断にも利用されていることからもわかるように、脈拍の検査部位としては有効である。しかし、計測部位が橈骨動脈から離れると、検出が困難な程度まで脈波の振幅が小さくなる。ここで、後述するように生体計測装置の環状筐体にマイクロプリズムアレイを配置し、上記の例のように手首の周りの領域を分割して脈波を計測すれば、たとえユーザが操作に習熟していなくても、最適な脈波の波形が得られる部位を自動的に選定することができる。
　図５には、本実施形態において、受光部１３０にラインセンサ１３２を用いる例が示されている。図５は、図２に示されるマイクロプリズムアレイ１２０および受光部１３０を、図の上方から見た平面図にあたる。図示された例において、マイクロプリズムアレイ１２０は、領域Ｒを分割したサブ領域のそれぞれについて出力光Ｌ２を集光するセグメント１２０ａ，１２０ｂ，・・・に分割されている。また、マイクロプリズムアレイ１２０は、集光部分１２２と、接続部分１２４とを有する。集光部分１２２は、領域Ｒに対向し、出力光Ｌ２を受ける部分である。接続部分１２４は、集光部分１２２で集光された出力光Ｌ２を、ラインセンサ１３２まで導光する部分である。受光部１３０にラインセンサ１３２を用いることによって、例えば、生体計測装置１００を小型化できる。
　なお、上記のそれぞれの例における領域Ｒの分割の数は一例であり、領域Ｒは、第１の方向、第２の方向ともに、任意の数に分割されうる。
　（２－２．第２の実施形態）
　次に、図６を参照して、本開示の第２の実施形態について説明する。図６は、本開示の第２の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。
　図６を参照すると、生体計測装置２００は、光源部１１０と、遮光体１１２と、マイクロプリズムアレイ１２０と、集光部遮光体２２６と、受光部１３０と、解析部１４０と、制御部１５０とを含む。なお、上記の構成要素のうち、集光部遮光体２２６以外については、上記の第１の実施形態と同様の構成とすることが可能であるため、詳細な説明を省略する。
　集光部遮光体２２６は、マイクロプリズムアレイ１２０に入射する光の指向性を限定するための光学部材である。集光部遮光体２２６は、例えば、生体Ｂに対して垂直な方向の出力光Ｌ２を選択的に通過させて受光部１３０に入射させる。これによって、例えば、光源部１１０から漏出した検査光Ｌ１がマイクロプリズムアレイ１２０への入射光に混入することを防ぐことができる。
　本実施形態のように、マイクロプリズムアレイ１２０に入射する出力光Ｌ２の指向性を限定する光学部材を設けることによって、例えば蛍光分光法を用いる場合であれば、計測対象の体内物質以外の部分で散乱した励起光や、計測対象ではない体内物質によって放出された蛍光が、計測対象の出力光Ｌ２に混入することを防ぎ、出力光Ｌ２を用いた計測の精度を向上させることができる。
　（２－３．第３の実施形態）
　次に、図７および図８を参照して、本開示の第３の実施形態について説明する。図７は、本開示の第３の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。図８は、マイクロレンズアレイの被写界深度について説明するための図である。
　図７を参照すると、生体計測装置３００は、光源部１１０と、遮光体１１２と、マイクロプリズムアレイ１２０と、集光部遮光体２２６と、マイクロレンズアレイ３２８と、受光部１３０と、解析部１４０と、制御部１５０とを含む。なお、上記の構成要素のうち、マイクロレンズアレイ３２８以外については、上記の第２の実施形態と同様の構成とすることが可能であるため、詳細な説明を省略する。
　マイクロレンズアレイ３２８は、所定の被写界深度を有する複数の小さな受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイであり、マイクロプリズムアレイ１２０に入射する出力光Ｌ２を導光する。図８に示されるように、マイクロレンズアレイ３２８の被写界深度ｄは、例えば計測対象部位Ｔの生体Ｂの表面からの深さに対応している。計測対象部位Ｔが生体Ｂの真皮層にある場合、被写界深度ｄは生体Ｂの表面からの距離が１ｍｍ程度の範囲に設定されうる。これによって、マイクロプリズムアレイ１２０に入射する出力光Ｌ２が放出される生体Ｂの部位を限定し、出力光Ｌ２を用いた計測の精度を向上させることができる。
　（２－４．第４の実施形態）
　次に、図９～図１１を参照して、本開示の第４の実施形態について説明する。図９は、本開示の第４の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。図１０は、本開示の第４の実施形態において領域を分割する例を示す図である。図１１は、図１０の例における受光と照射との切替の例を示す図である。
　図９を参照すると、生体計測装置４００は、光源部４１０と、マイクロプリズムアレイ１２０と、受光部１３０と、解析部１４０と、制御部１５０とを含む。なお、上記の構成要素のうち、光源部４１０以外については、上記の第１の実施形態と同様の構成とすることが可能であるため、詳細な説明を省略する。また、これらの構成要素は、上記の第２または第３の実施形態と同様の構成とすることも可能である。
　光源部４１０は、上記の第１の実施形態の光源部１１０と同様の光源部であるが、受光部１３０に対応して配置される点が光源部１１０とは異なる。つまり、光源部４１０は、マイクロプリズムアレイ１２０に対して受光部１３０と同じ側に設けられ、照射した検査光Ｌ１を、マイクロプリズムアレイ１２０を用いて生体Ｂに向けて拡散させる。つまり、本実施形態では、マイクロプリズムアレイ１２０が、集光部であるとともに光拡散部としても機能する。かかる構成によれば、光源部４１０と受光部１３０とを集約して配置することによって、装置構成をより簡略化できる。
　図１０には、本実施形態において、上記の図３と同様に領域Ｒを分割する例が示されている。この例では、サブ領域Ｒ１～Ｒ３で集光された出力光Ｌ２を個別に受光する受光部１３０ａ～１３０ｃとともに、サブ領域Ｒ１～Ｒ３に個別に検査光Ｌ１を照射する光源部４１０ａ～４１０ｃが設けられる。つまり、この例において、マイクロプリズムアレイ１２０は、領域Ｒを分割したサブ領域Ｒ１～Ｒ３ごとに、検査光Ｌ１を拡散し出力光Ｌ２を集光するように分割されている。互いに対応する光源部４１０と受光部１３０とは、以下の例のように、検査光Ｌ１の照射と出力光Ｌ２の受光とを択一的に実行する。
　図１１には、図９および図１０に示すような生体計測装置４００を用いて、生体Ｂの計測対象部位Ｔを順次変化させながら計測を実行する例が示されている。図示された例では、分割されたマイクロプリズムアレイ１２０の各セグメントから、１つの受光セグメントと、その両隣の２つの照射セグメントとが選択される。かかる受光セグメントおよび照射セグメントを、時刻ｔの進行とともに順次移動させることで、計測対象部位Ｔを順次変化させることができる。
　なお、ここで、受光セグメントは、照射セグメントから照射された検査光Ｌ１に応じて生体Ｂから放出される出力光Ｌ２を集光することが可能なサブ領域に対応するセグメントである。それゆえ、上記の例のように、受光セグメントの両隣を照射セグメントにすることが必ずしも適切であるとは限らない。例えば、計測対象部位Ｔの生体Ｂの表面からの深度が大きくなるほど、検査光Ｌ１の照射位置と出力光Ｌ２の射出位置とは離れる。従って、計測対象部位Ｔの生体Ｂの表面からの深度に応じて、受光セグメントと照射セグメントとの距離を調整することが適切である。
　（２－５．第５の実施形態）
　次に、図１２を参照して、本開示の第５の実施形態について説明する。図１２は、本開示の第５の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。
　図１２を参照すると、生体計測装置５００は、光源部１１０と、マイクロプリズムアレイ５２０と、受光部１３０と、筐体５６０とを含む。解析部および制御部は、生体計測装置５００に含まれるが、図示されていない。なお、上記の構成要素のうちマイクロプリズムアレイ５２０および筐体５６０以外については、上記の第１の実施形態と同様の構成とすることが可能であるため、詳細な説明を省略する。また、これらの構成要素は、上記の第２～第４の実施形態のいずれかと同様の構成とすることも可能である。
　筐体５６０は、生体Ｂを挿入することが可能な環状の筐体である。ここで、筐体５６０に挿入される生体Ｂの部位は、例えば腕や指である。従って、本実施形態に係る生体計測装置５００は、例えば腕輪状や指輪状の計測装置でありうる。
　マイクロプリズムアレイ５２０は、上記の第１の実施形態のマイクロプリズムアレイ１２０と同様の集光部であるが、筐体５６０の内周面に沿って配置される点がマイクロプリズムアレイ１２０とは異なる。マイクロプリズムアレイは、例えば樹脂などで形成されるため、筐体５６０の内周面のような曲面に対応した形状に形成することも容易である。
　本実施形態において、生体Ｂは、例えば手首の部分である。この場合、生体計測装置５００は、生体Ｂの内部の動脈Ｖを計測対象としてもよい。生体計測装置５００では、図４に示された例と同様に、マイクロプリズムアレイ５２０を分割してそれぞれに対応する受光部１３０が配置される。また、光源部１１０ａ～１１０ｃが、マイクロプリズムアレイ５２０の分割方向と直交する方向に領域Ｒを分割したサブ照射領域のそれぞれに対応して配置される。これによって、領域Ｒをマトリクス状に分割した領域のそれぞれについて局所的に出力光Ｌ２を受光することが可能である。従って、上述のように、通常は計測部位の選定が困難な動脈Ｖの脈波の計測でも、最適な波形が得られる部位を自動的に選定することができる。
　（２－６．第６の実施形態）
　次に、図１３を参照して、本開示の第６の実施形態について説明する。図１３は、本開示の第６の実施形態に係る生体計測装置の構成を示す図である。
　図１３を参照すると、生体計測装置６００は、光源部４１０と、マイクロプリズムアレイ５２０と、受光部１３０と、筐体５６０とを含む。解析部および制御部は、生体計測装置６００に含まれているが、図示されていない。生体計測装置６００は、上記の第５の実施形態で説明した生体計測装置５００と類似した構成を有するが、光源部４１０が受光部１３０に対応して配置される点で、生体計測装置５００とは異なる。
　生体計測装置６００は、例えば、腕である生体Ｂの皮下にあるグルコースや終末糖化産物（ＡＧＥｓ：Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｇｌｙｃａｔｉｏｎ　Ｅｎｄ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ）などの物質を計測対象Ｔとする。この場合、生体計測装置６００は、生体Ｂの表面の広い範囲について、検査光Ｌ１として励起光を照射し、出力光Ｌ２として蛍光を受光する。これによって、例えば、生体Ｂの表面の体毛やアザ、ホクロ、または体内の動脈および静脈の血管などの影響で生じる計測上の特異点の影響を軽減し、計測の感度と安定生徒を改善することができる。
　（３．補足）
　以上、本開示の実施形態について説明した。本開示の実施形態に係る生体計測装置では、例えば図１に示した関連技術による生体計測装置のように生体表面と受光部との間に距離をとることなく、また大型の受光装置を用いることもなく、生体表面の広い領域から出力光を受光することが可能である。これによって、例えば、皮下物質の計測において、広い領域からの集光によって体毛やアザ、ホクロ、または血管などの影響で生じる特異点の影響を軽減した計測を、より自由に高精度で実現することができる。
　また、本開示のある実施形態では、集光部を分割し、付加的に光源部を分散させることによって、計測対象の領域を分割して局所的に出力光を受光することができる。これによって、例えば腕での脈波の計測など、計測に適した部位が局所的な計測でも、容易に計測に適した部位を検出することができる。
　また、本開示のある実施形態では、マイクロプリズムアレイを集光部として用いることによって、計測装置全体の形状をフラットにすることができる。また、腕輪状や指輪状などの計測装置において、曲面から出力光を集光することも容易になる。なお、集光部として用いられるのはマイクロプリズムアレイには限られず、例えば光ファイバーやホログラムレンズが同様に用いられてもよい。
　　（ハードウェア構成）
　次に、図１４を参照しながら、本開示の実施形態に係る生体計測装置を実現可能な情報処理装置９００のハードウェア構成について、詳細に説明する。図１４は、本開示の実施形態に係る情報処理装置９００のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
　情報処理装置９００は、主に、ＣＰＵ９０１と、ＲＯＭ９０３と、ＲＡＭ９０５と、を備える。また、情報処理装置９００は、更に、ホストバス９０７、ブリッジ９０９、外部バス９１１、インターフェース９１３、センサ９１４、入力装置９１５、出力装置９１７、ストレージ装置９１９、ドライブ９２１、接続ポート９２３および通信装置９２５を備える。
　ＣＰＵ９０１は、演算処理装置および制御装置として機能し、ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０５、ストレージ装置９１９、またはリムーバブル記録媒体９２７に記録された各種プログラムに従って、情報処理装置９００内の動作全般またはその一部を制御する。ＲＯＭ９０３は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ９０５は、ＣＰＵ９０１が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一次記憶する。これらはＣＰＵバス等の内部バスにより構成されるホストバス９０７により相互に接続されている。
　ホストバス９０７は、ブリッジ９０９を介して、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ／Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスなどの外部バス９１１に接続されている。
　センサ９１４は、例えば、ユーザに固有の生体情報、または、かかる生体情報を取得するために用いられる各種情報を検出する検出手段である。このセンサ９１４として、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の各種の撮像素子を挙げることができる。また、センサ９１４は、生体部位を撮像するために用いられるレンズ等の光学系や光源等を更に有していてもよい。また、センサ９１４は、音声等を取得するためのマイクロフォン等であってもよい。なお、センサ９１４は、上述のもの以外にも、温度計、照度計、湿度計、速度計、加速度計などの様々な測定機器を備えていてもよい。
　入力装置９１５は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびレバーなどユーザが操作する操作手段である。また、入力装置９１５は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段であってもよいし、情報処理装置９００の操作に対応した携帯電話やＰＤＡ等の外部接続機器９２９であってもよい。さらに、入力装置９１５は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ９０１に出力する入力制御回路などから構成されている。情報処理装置９００のユーザは、この入力装置９１５を操作することにより、情報処理装置９００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
　出力装置９１７は、取得した情報をユーザに対して視覚的または聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、ＣＲＴディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬディスプレイ装置およびランプなどの表示装置や、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置や、プリンタ装置、携帯電話、ファクシミリなどがある。出力装置９１７は、例えば、情報処理装置９００が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、情報処理装置９００が行った各種処理により得られた結果を、テキストまたはイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
　ストレージ装置９１９は、情報処理装置９００の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置９１９は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、または光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置９１９は、ＣＰＵ９０１が実行するプログラムや各種データ、および外部から取得した各種データなどを格納する。
　ドライブ９２１は、記録媒体用リーダライタであり、情報処理装置９００に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録されている情報を読み出して、ＲＡＭ９０５に出力する。また、ドライブ９２１は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２７に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、ＤＶＤメディア、ＨＤ－ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ－ｒａｙメディア等である。また、リムーバブル記録媒体９２７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ：ＣＦ）、フラッシュメモリ、または、ＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体９２７は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　ｃａｒｄ）または電子機器等であってもよい。
　接続ポート９２３は、機器を情報処理装置９００に直接接続するためのポートである。接続ポート９２３の一例として、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。接続ポート９２３の別の例として、ＲＳ－２３２Ｃポート、光オーディオ端子、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポート等がある。この接続ポート９２３に外部接続機器９２９を接続することで、情報処理装置９００は、外部接続機器９２９から直接各種データを取得したり、外部接続機器９２９に各種データを提供したりする。
　通信装置９２５は、例えば、通信網９３１に接続するための通信デバイス等で構成された通信インターフェースである。通信装置９２５は、例えば、有線または無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、またはＷＵＳＢ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＵＳＢ）用の通信カード等である。また、通信装置９２５は、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）用のルータ、または、各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置９２５は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばＴＣＰ／ＩＰ等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置９２５に接続される通信網９３１は、有線または無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、ラジオ波通信または衛星通信等であってもよい。
　以上、本開示の実施形態に係る情報処理装置９００の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）生体に対して検査光を照射する光源部と、
　前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、
　前記集光された出力光を受光する受光部と
　を備える生体計測装置。
（２）前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記出力光を集光するように分割され、
　前記受光部は、前記各サブ領域で集光された前記出力光を個別に受光する、前記（１）に記載の生体計測装置。
（３）前記受光部は、前記分割された集光部によってそれぞれ集光された前記出力光を時分割で受光する、前記（２）に記載の生体計測装置。
（４）前記集光部は、第１の方向に分割され、
　前記光源部は、前記領域を前記第１の方向とは異なる第２の方向に分割した複数のサブ照射領域のそれぞれに対応して配置される、前記（２）または（３）に記載の生体計測装置。
（５）前記光源部は、前記各サブ照射領域について時分割で前記検査光を照射する、前記（４）に記載の生体計測装置。
（６）前記光源部は、前記受光部に対応して配置され、
　前記集光部は、前記光源部が照射する前記検査光を前記生体に向けて拡散させる光拡散部としても機能する、前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の生体計測装置。
（７）前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記検査光を拡散し前記出力光を集光するように分割され、
　前記光源部と前記受光部とは、前記各サブ領域について、前記検査光の照射と前記出力光の受光とを択一的に実行する、前記（６）に記載の生体計測装置。
（８）前記集光部に入射する光の指向性を制御する光学部材をさらに備える、前記（１）～（７）のいずれか１項に記載の生体計測装置。
（９）計測対象の体内物質の前記生体の表面からの深さに対応した被写界深度を有する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイをさらに備え、
　前記集光部に入射する前記出力光は前記レンズアレイによって導光される、前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の生体計測装置。
（１０）前記生体を挿入可能な環状の筐体をさらに備え、
　前記集光部は、前記筐体の内周面に沿って配置される、前記（１）～（９）のいずれか１項に記載の生体計測装置。
（１１）前記集光部としてマイクロプリズムアレイが用いられる、前記（１）～（１０）のいずれか１項に記載の生体計測装置。
（１２）生体に対して検査光を照射することと、
　前記検査光に応じて前記生体の表面の領域から放出される出力光を空間積分的に集光することと、
　前記集光された出力光を受光することと
　を含む生体計測方法。
（１３）生体に対して検査光を照射する光源部と、前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、前記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に備えられるコンピュータに、
　前記光源部を制御する機能と、
　前記受光部を制御する機能と
　を実現させるためのプログラム。
（１４）生体に対して検査光を照射する光源部と、前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、前記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に備えられるコンピュータに、
　前記光源部を制御する機能と、
　前記受光部を制御する機能と
　を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
（１５）生体に対して検査光を照射する光源部と、
　前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、
　前記集光された出力光を受光する受光部と
　を備え、
　前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記出力光を集光するように分割され、
　前記受光部は、前記分割された集光部によってそれぞれ集光された前記出力光を時分割で受光する生体計測装置。
　１００　　生体計測装置
　１１０　　光源部
　１２０　　マイクロプリズムアレイ（集光部）
　１３０　　受光部
　１４０　　解析部
　１５０　　制御部

Claims (15)

  1. 　生体に対して検査光を照射する光源部と、
    　前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、
    　前記集光された出力光を受光する受光部と
    　を備える生体計測装置。
  2. 　前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記出力光を集光するように分割され、
    　前記受光部は、前記各サブ領域で集光された前記出力光を個別に受光する、請求項１に記載の生体計測装置。
  3. 　前記受光部は、前記分割された集光部によってそれぞれ集光された前記出力光を時分割で受光する、請求項２に記載の生体計測装置。
  4. 　前記集光部は、第１の方向に分割され、
    　前記光源部は、前記領域を前記第１の方向とは異なる第２の方向に分割した複数のサブ照射領域のそれぞれに対応して配置される、請求項２に記載の生体計測装置。
  5. 　前記光源部は、前記各サブ照射領域について時分割で前記検査光を照射する、請求項４に記載の生体計測装置。
  6. 　前記光源部は、前記受光部に対応して配置され、
    　前記集光部は、前記光源部が照射する前記検査光を前記生体に向けて拡散させる光拡散部としても機能する、請求項１に記載の生体計測装置。
  7. 　前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記検査光を拡散し前記出力光を集光するように分割され、
    　前記光源部と前記受光部とは、前記各サブ領域について、前記検査光の照射と前記出力光の受光とを択一的に実行する、請求項６に記載の生体計測装置。
  8. 　前記集光部に入射する光の指向性を制御する光学部材をさらに備える、請求項１に記載の生体計測装置。
  9. 　計測対象の体内物質の前記生体の表面からの深さに対応した被写界深度を有する複数の受光レンズがアレイ状に配設されたレンズアレイをさらに備え、
    　前記集光部に入射する前記出力光は前記レンズアレイによって導光される、請求項１に記載の生体計測装置。
  10. 　前記生体を挿入可能な環状の筐体をさらに備え、
    　前記集光部は、前記筐体の内周面に沿って配置される、請求項１に記載の生体計測装置。
  11. 　前記集光部としてマイクロプリズムアレイが用いられる、請求項１に記載の生体計測装置。
  12. 　生体に対して検査光を照射することと、
    　前記検査光に応じて前記生体の表面の領域から放出される出力光を空間積分的に集光することと、
    　前記集光された出力光を受光することと
    　を含む生体計測方法。
  13. 　生体に対して検査光を照射する光源部と、前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、前記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に備えられるコンピュータに、
    　前記光源部を制御する機能と、
    　前記受光部を制御する機能と
    　を実現させるためのプログラム。
  14. 　生体に対して検査光を照射する光源部と、前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、前記集光された出力光を受光する受光部とを含む生体計測装置に備えられるコンピュータに、
    　前記光源部を制御する機能と、
    　前記受光部を制御する機能と
    　を実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  15. 　生体に対して検査光を照射する光源部と、
    　前記生体の表面の領域に対向して配置され、前記検査光に応じて該領域から放出される出力光を空間積分的に集光する集光部と、
    　前記集光された出力光を受光する受光部と
    　を備え、
    　前記集光部は、前記領域を分割した複数のサブ領域ごとに前記出力光を集光するように分割され、
    　前記受光部は、前記分割された集光部によってそれぞれ集光された前記出力光を時分割で受光する生体計測装置。
     
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017057014A1 (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 ソニー株式会社 光学計測装置および方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9523645B2 (en) * 2014-10-20 2016-12-20 Exnodes Inc. Lenticular wafer inspection
DE102015104312A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Sensor zur Erfassung einer biometrischen Funktion
JP2018091737A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 国立大学法人 東京大学 蛍光観察装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02240545A (ja) * 1989-03-14 1990-09-25 Res Dev Corp Of Japan 光断層像画像化装置
JPH05203563A (ja) * 1991-09-04 1993-08-10 Siemens Ag 対象物の検査のための組織光学的測定装置
JPH1137938A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Shimadzu Corp 拡散反射光計測装置
JP2002000586A (ja) * 2000-06-19 2002-01-08 Hitachi Ltd 生体光計測装置
JP2004344668A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Asulab Sa 有機組織の表面を照射する装置を含む生理学的数値を測定するための携帯式計測器
WO2007037253A1 (ja) * 2005-09-27 2007-04-05 Olympus Corporation 光信号解析装置および光信号解析方法
JP2008523383A (ja) * 2004-12-10 2008-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ マルチスポット調査装置
JP2009026142A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Sony Corp 静脈認証装置、静脈認証用撮像装置及び静脈照射方法
JP2011097986A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Olympus Corp 光スペクトル検出方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0815141A (ja) * 1994-06-24 1996-01-19 Satake Eng Co Ltd 葉の成分量測定方法及び装置
US8788021B1 (en) * 2005-01-24 2014-07-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior Univerity Live being optical analysis system and approach
US7307774B1 (en) * 2005-01-24 2007-12-11 The Board Of Trustees Of The Leland Standford Junior University Micro-optical analysis system and approach therefor
US8070682B2 (en) * 2006-07-19 2011-12-06 The University Of Connecticut Method and apparatus for medical imaging using combined near-infrared optical tomography, fluorescent tomography and ultrasound
JP5326792B2 (ja) * 2009-05-14 2013-10-30 ソニー株式会社 静脈撮像装置、位置ズレ補間方法およびプログラム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02240545A (ja) * 1989-03-14 1990-09-25 Res Dev Corp Of Japan 光断層像画像化装置
JPH05203563A (ja) * 1991-09-04 1993-08-10 Siemens Ag 対象物の検査のための組織光学的測定装置
JPH1137938A (ja) * 1997-07-22 1999-02-12 Shimadzu Corp 拡散反射光計測装置
JP2002000586A (ja) * 2000-06-19 2002-01-08 Hitachi Ltd 生体光計測装置
JP2004344668A (ja) * 2003-05-21 2004-12-09 Asulab Sa 有機組織の表面を照射する装置を含む生理学的数値を測定するための携帯式計測器
JP2008523383A (ja) * 2004-12-10 2008-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ マルチスポット調査装置
WO2007037253A1 (ja) * 2005-09-27 2007-04-05 Olympus Corporation 光信号解析装置および光信号解析方法
JP2009026142A (ja) * 2007-07-20 2009-02-05 Sony Corp 静脈認証装置、静脈認証用撮像装置及び静脈照射方法
JP2011097986A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Olympus Corp 光スペクトル検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017057014A1 (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 ソニー株式会社 光学計測装置および方法

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