WO1997006423A1

WO1997006423A1 - Procede et appareil pour mesurer une concentration de projection lumineuse

Info

Publication number: WO1997006423A1
Application number: PCT/JP1996/002223
Authority: WO
Inventors: Hiroko Kubo; Yoshio Mitsumura; Harumi Uenoyama; Kexin Xu
Original assignee: Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd.; Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1995-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1997-02-20
Also published as: JP3579686B2; US6147749A; EP0801297A1; EP0801297A4; KR970706485A; JPH0949794A; CN1165556A

Description

明細書光投射濃度測定方法および装置技術分野

本発明は、測定対象物に光を照射して得られる透過または反射スぺクトルを用いて測定対象物中の特定成分濃度を測定する際に、測定対象物の同じ部位について測定を行うようにした測定方法および測定装置に関する。

背景技術

近年、臨床検査分野等において、尿、血液もしくは生体中の特定成分濃度をいわゆる非侵襲により測定する非侵襲型モニタが研究されている。この種の非侵襲型モニタを用いて生体中の特定成分濃度を測定する場合、生体の組織を透過した光を用いて測定する場合と、生体の組織から反射した光を用いて測定する場合とがある。生体の組織のような散乱系では散乱による実効光路長と、測定対象物への入射光量を決定しない限り、吸光度の絶対値を求めることができず、したがって吸光物質の濃度を求めることはできない。また、表面の状態や光入射角度の違いから、測定対象物の表面からの直接反射などにより、測定対象物への入射光量が変化する。このため、非侵壟型モニタを用いて生体中の特定成分濃度を測定する場合、各測定対象物を毎回同じ位置で、しかも同じ条件で光を投射し、受光するようにする必要がある。

従来より、かかる非侵襲型モニタにおいて、光の投射部材ゃ受光部材を生体の測定部位に対して位置決めするようにしたものとしては、次のようなものが知られている。すなわち、発光素子が埋め込まれた一方のクリップ部材と受光素子が埋め込まれた他方のクリップ部材とで生体の測定部位を挟み込み、上記発光素子から出射されて生体の被測定部位を透過した光を上記受光素子で受光し、受光した光の強度に基づいて生体情報を検出するクリップ方式のものや、生体の測定部位を間にして正確に対面するように発光素子と受光素子を両面粘着テープで上記測定部位に貼着し、クリップ方式と同様、上記発光素子から出射されて生体の被測定部位を透過した光を上記受光素子で受光し、受光した光の強度に基づいて生体情報を検出する貼着方式のものが知られている〔例えば、特開平 6— 1 4 9 0 6号公報参照）。

また、指を受け入れる寸法の細長い溝を含む基台を備え、一方の側面には光通路入口が設けられ、他方の側面には光通路出口が設けられ、指を透過して光路入口から光通路出口へ至る光通路の長さが使用者の指の寸法や形状が異なっても一定にすることが可能な構造を有し、さらには、ばね付きのローラを備えて、特定の寸法範囲内の使用者の指に一定の圧力を発生し、ローラにより負荷される圧力が指の中の血液を組織に集中させ、検査部の血液量を增加させるようにしたものも知られている（例えば、特表平 6— 5 0 3 7 2 8号公報参照）。

さらに、ユーザが手首の表系静脈の直上に発光部と受光部の検出フィル夕を配置するための位置決め装置も知られている（例えば、特表平 5— 5 0 8 3 3 6号公報参照）。この位置決め装置では、 2つの窓がある距離だけ離れて形成され、これらの窓を通して表系静脈の観察が可能になっている。そして、上記位置決め装置を手首に載置して静脈がそれぞれの窓の中心に来るように配置し、フュルトペン等で窓の位置に印を付し、位置決め装置を除去した後、各印上に検出フィルタを配置する。発明の開示

ところで、生体中の特定成分濃度を非侵襲的に測定するに際して、測定の再現性に影響する要因としては、環境条件などに加え、

•各被測定部位間と被測定物内での特徴差や部位差として示される色、形、生理状態の変化、生理機能の組合せ、

•測定手法の誤差として示される毎回の測定時の被測定物の置き直しによる設定状態、

•被測定部位の視覚的特徵を有する位置への光入射角、

•光入射部と光受光部を備えた測定部の測定開口部と被測定部位との接触圧の変化、

な.どがある。かかる測定条件の変化による測定データの変化を、第 13 図ないし笫 15図に示す。

第 13図の測定データは次のようにして得たものである。すなわち、

(1)光ファイバを使用し、生体の一部である被験者の手のひらの最初に選択した測定部位に光を照射して反射光を受光し、基準となるエネルギースぺクトル（A) を計測する。

(2)光の照射位置を最初に選択した位置から lmmずらせて照射角度を変化させずに光を照射し、同様に、エネルギースぺクトル（B) を計測する。

(3) 光の照射位置をざらに lmm、都合、最初に選択した位置から 2m mずらせて照射角度を変化させずに光を照射し、同様に、エネルギースぺクトル（C) を計測する。

(4) 光の照射位置を最初に選択した位置に戻し、被験者に清水製薬製の「トレーラン 75」糖負荷試験用水溶液を飲用させ、被験者の血糖値が 1 5mg/d 1変化した時点で、照射角度を変化させずに光を照射し、同様に、エネルギースぺクトル（D) を計測する。

(5)上記（1) のステップで計測したエネルギースぺクトル（A) で上記エネルギースぺクトル（A) 、（B) 、（C) 、および（D) をそれぞれ除し、この結果にそれぞれ 100を乗じ、（E) = { (A) Z CA) } xl 00、 (F) = { (B) / (A) } x 100. (G) = { (C) / (A ) } 100> (H) = { (D)ノ（A) } xl 00とする。

(6)ついで、上記（F) から（E) を減算して第 13図の曲線上記（G) から（E) を減算して第 13図の曲線 h₂、上記（H) から（E) を減算して曲線 h ₃を求める。

第 14図では、光ファイバを使用し、生体の一部である被験者の手のひらの最初に選択した測定部位に光を照射して反射光を受光し、基準となるエネルギースぺクトル（A) を計測し、以降、上記（2) および（3) において、最初に選択した被測定部位の位置を変化させる代わりに、照射する光の角度を 1度、 2度、 3度および 4度変化させたときのエネルギースぺクトルを計測している。そして、上記（4) による上記糖負荷試験用水溶液の飲用による被験者の血糖値が 15mg/d 1変化した時点におけるエネルギースぺクトルを計測し、上記（5) および（6) と同様の計算により、第 14図の曲線 hu、 h₁₂、 h₁₃、 h₁₄を求めている。

第 15図では、光ファイバの位置および角度は一定として、生体の一部である被験者の手のひらの最初に選択した測定部位に光を照射して反射光を受光し、基準となるエネルギースぺクトル（A) を計測し、以降、上記 (2) および（3) において、最初に選択した被測定部位の位置を変化させる代わりに、測定部位に対して光ファイバを lmm、 2 mm. 3mm、 4mmと押し付けることにより加圧したときのエネルギースぺクトルを計測している。そして、上記（4) による上記糖負荷試験用水溶液の飲用による被験者の血糖値が 1 SmgZd 1変化した時点におけるエネルギースぺクトルを計測し、上記（5) および（6) と同様の計算により、第 15 図の曲線 h₂₁、 h₂₂、 h₂₃、 h₂₄を求めている。

上記第 13図ないし第 15図において、グルコースの吸収波長である 1 667 nm (6000 cm'¹) について比較すれば、糖負荷試験による血糖値 15mgZd 1の変化に対しエネルギースぺクトルは約 2. 75 %変化するのに対し、測定部位が約 lmm移動するとエネルギースぺクトルは約 4. 88%、角度が 1度傾くと約 5 0. 29%、圧力が光ファイバ長 lm m分加圧されると約 2. 89%変化している。実際に生体内のグルコースを測定する場合には、 lmgZd 1の分解能が要求されるので換算すると 0. .18%の変化を測定する必要がある。よって、被測定部位の位置については約 0. 04 mm、光の照射角度については約 0. 62度、圧力に関しては光ファイバ長 0. 66mm以下の再現精度が要求されることになる。ところで、クリッブ式の生体情報測定用プローブを用いるものでは、個々の生体により測定部位の形状やサイズが微妙に異なり、また、両面粘着テープを用いて生体の測定部位に生体情報測定用プローブを貼着する方法では、生体情報測定用の型を最初に選枳した測定部位に正確に貼り付けるのは困難である。このため、従来のクリップ式や両面粘着テープ方式では、上記第 13図ないし第 15図の測定データからも分るように、上記再現精度を確保するのは困難であり、測定結果にばらつきが生じ、再現性の良い結果を得ることができないという問題があった。また、クリッブ式の生体情報測定用プローブを用いるものでは、生体の一部などを測定部位とし、その特定成分濃度を測定する際、血管などを圧迫してしまい血流に影響を及ぼす可能性があり、安定した測定結果が得られないという問題もあった _c さらに、指受け装置を使用するものでは、溝の寸法は多数の生体の測定部位の形状の平均的寸法を有するものであり、種々の大きさを有する生体の測定部位の固体差による寸法差等には対応が困難であるという問題があつた。加えて、毎回の測定位置を完全に同一にする点においては、生体の測定部位の二次元方向（生体の測定部位の挿入位置の深さ）の補正は可能であるが、生体の測定部位の三次元方向（生体の測定部位の挿入位置の高さや角度、測定部位の回転）の捕正は困難であるという問題があった。

さらにまた、位置決め装置を用いるものでは、ユーザがフェルトペンなどを使用して生体の測定部位に付加した印に基づいて測定部位を目視により位置決めしているので、印が消えると測定部位の位置決めができなくなるばかりでなく、ユーザが人手により測定部位を位置決めしているので、生体の測定部位に対する光の入射角や接触圧についても測定毎に異なり、測定の高 t、再現精度を得ることが困難であるといった問題があった。

本発明の目的は、常に一定の測定条件となるように測定対象物の測定部位に投射光を再現性よく投射する測定位置再現方法を提供することである。本発明のいま一つの目的は、高い再現精度で測定対象物の測定部位に投射光を投射して常に一定の測定条件を再現する測定装置を提供することであ O

本発明のさらにいま一つの目的は、測定毎のデータのばらつきの少ない信頼性の高い測定データを得ることができる光学測定装置を提供することである。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明にかかる光学測定装置の実施の形態 1の分光分析部およびその移動機構の構成を示す説明図である。

第 2図は、第 1図の光学測定装置の移動機構の制御演算処理部の構成を示すプロック図である。

第 3図は、第 1図の光学測定装置の分光分析部の演算処理部の構成を示すプロック図である。

第 4図は、特徴部位の登録モードにおける登録画像の説明図である。第 5図は、測定モードにおける特徵部位の決定の説明図である。

第 6図は、載置台の変形例の正面図である。

第 7図は、第 6図の載置台の平面図である。

第 8図は、登録モードのフローである。

第 9図は、測定モードのフローである。

第 1 0図は、測定モードのフローである。

第 1 1図は、本発明にかかる分光測定装置の実施の形態 2の分光分析部およびその移動機構の説明図である。

第 1 2図は、本発明にかかる分光分析装置の実施の形態 3の分光分析部およびその移動機構の説明図である。

第 1 3図は、測定対象物に入射する入射光の入射位置の変化による血糖値の測定値の変化を示す測定データである。

第 1 4図は、測定対象物に入射する入射光の入射角の変化による血糖値の測定値の変化を示す測定データである。

第 1 5図は、測定対象物とその載置台との接触圧の変化による血糖値の測定圧の変化を示す測定データである。

第 1 6図は、本発明にかかる分光測定装置を用いて得た測定スぺクトルの C V値を示すグラフで、図中一謹—は本発明にかかる分光測定装置で位置を固定して得られた測定値、一□一は本発明方法に従って位置を設定した時に得られた測定値、一♦一は単に置き直した（本発明を用いずに）時に得られた測定値を夫々示す。第 1 7図は、血糖値の時間変化を示すグラフで、一謹一は参照値（採血して測定した値）、一 G—は本発明にかかる分光測定装置で位置を固定し測定して得られた値を夫々示す。

第 1 8図は、同様に血糖値の時間変化を示すグラフで、図中一■一は参照値（採血して測定した値）、一 D—は本発明方法により位置決めをしたうえで測定した時に得られた測定値を示す。発明を実施するための最良の形態

請求項 1にかかる発明は、測定対象物に測定光を投射し、該測定対象物から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を計測するに先立って、上記測定対象物を撮像してその画像を表示し、該画像の視覚的に認識し得る特徵を有する部位を選択して上記画像中に印を付し、印を付した該画像を登録画像として記憶しておき、測定位置の再現時には、上記測定対象物を撮像してその画像のパターンを上記登録画像のパターンと対比し、登録画像中の上記印が付された部位に対応する部位を上記測定対象物上に検出し、上記測定光を入射させる測定位置として決定したうえで測定を実行することを特徴とする。

測定位置の登録時には、測定対象物を撮像してその画像のパターンの視覚的に認識し得る特徵を有する部位を選択して印を付し、その画像を登録画像として記憶しておき、測定位置の再現時には、測定対象物を撮像してその画像のパターンを登録画像のパターンと対比し、登録画像中の印が付された部位に対応する部位を検出して測定光を投射する。

請求項 2にかかる発明は、請求項 1にかかる発明において、上記測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから、上記登録画像の印が付された上記部位に対応する部位をパターン認識により検出することを特徵とする。

パターン認識により、測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから、登録画像の印が付された部位に対応する部位を検出する。請求項 3にかかる発明は、請求項 1にかかる発明において、上記測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから、上記登録画像の印が付された上記部位に対応する部位を目視により検出することを特徴と目視により、測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから、登録画像の印が付された部位に一致する部位を検出する。

請求項 4にかかる発明は、請求項 1から 3のいずれか一にかかる発明において、上記測定対象物を特定する情報とともに上記印を付した画像を登録画像として記億することを特徵とする。

登録画像とともに記憶された情報により測定対象物が特定される。請求項 5にかかる発明は、請求項 1から 4のいずれか一にかかる発明において、上記測定対象物が生体であることを特徴とする。

生体を撮像した画像のパターンから特徴を有する部位を検出し、検出した部位に測定光を投射する。

請求項 6にかかる発明は、投射光学系を備え、該投射光学系から測定対象物に測定光を投射し、該測定対象物から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を計測するに際して、上記測定光を予め定めた所定の測定位置に投射する測定装置であって、上記測定対象物を載置す.る測定対象物載置手段と、上記測定対象物を撮像する撮像手段と、上記測定対象物の画像を表示する画像表示手段と、測定位置の登録時に上記画像表示手段に表示された測定対象物の画像のパターンから任意に選択した視覚的に認識し得る特徴を有する部位に印を付した画像を登録画像として記憶する画像登録手段と、測定位置の再現時に上記登録画像のパターンと上記測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の上記印が付された部位に対応する部位の位置を特定し、特定した部位に上記光が投射されるように上記投射光学系もしくは測定対象物載置手段を移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする。

測定位置の再現時に登録画像のパターンと測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の印が付された部位に対応する部位の位置を検出し、検出された部位に測定光が投射されるように投射光学系もしくは測定対象物截置手段を移動させる。

請求項 7にかかる発明は、請求項 6にかかる発明において、上記測定光の光軸の方向を Z軸方向として該 Z軸方向に直交する; X軸方向および Y軸方向に投射光学系もしくは測定対象物載置手段が移動することを特徴とすな o

投射光学系もしくは測定対象物載置手段は、測定光の光軸の方向を Z軸方向として該 Z軸方向に直交する X軸方向および Y軸方向に移動する。請求項 8にかかる発明は、請求項 6または 7にかかる発明において、上記投射光学系手段が Z軸方向に移動することを特徴とする。

投射光学系手段が Z軸方向に移動する。

請求項 9にかかる発明は、請求項 6から 8のし、ずれか一にかかる発明において、上記投射光学系手段が上記 Z軸の周りに回動することを特徴とする。投射光学系手段は z軸の周りに回動する。

請求項 1 0にかかる発明は、請求項 6から 9のいずれか一にかかる発明において、上記測定対象物の測定対象物載置手段に対する接触圧を検出する接触圧センサと、該接触圧センサの出力を記憶する接触圧メモリと、該接触圧メモリに記憶された上記接触圧を再現する加圧装置とを備えたことを特徴とする。

測定対象物の測定対象物截置手段に対する接触圧を接触圧センサで検出し、計測時に接触圧メモリに記憶された接触圧を再現する。

請求項 1 1にかかる発明は、請求頊 6から 1 0のいずれか一にかかる発明において、上記画像登録手段が上記測定対象物を特定する情報とともに上記.印を付した画像を登録画像として記憶することを特徴とする。

登録画像とともに画像登録手段に記憶されている情報により測定対象物が特定される。

請求項 1 2にかかる発明は、請求項 6から 1 1のいずれか一にかかる発明において、上記測定対象物が生体であることを特徵とする。

生体を撮像した画像のパターンから選択した部位に測定光が入射するように投射光学系手段もしくは測定対象物載置手段を移動する。

請求項 1 3にかかる発明は、投射光学系を備え、該投射光学系から測定対象物に測定光を投射し、該測定対象物から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を計測する光学測定装置であって、上記測定対象物を載置する測定対象物載置手段と、上記測定対象物を撮像する撮像手段と、上記測定対象物の画像を表示する画像表示手段と、測定位置の登録時に上記画像表示手段に表示された測定対象物の画像のパターンから任意に選択した視覚的に認識し得る特徴を有する部位に印を付した画像を登録画像として記憶する画像登録手段と、測定位置の再現時に上記登録画像のパターンと上記測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の上記印が付された部位に対応する部位の位置を特定する測定位置特定手段と、該測定位置特定手段により特定された部位に上記光が投射されるように上記投射光学系を移動させる移動手段と、投射された上記光が測定対象物を透過もしくは反射した光を受光する受光光学系手段と、該受光光学系手段により受光された上記部位から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出するスぺクトル強度検出手段と、上記スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を演算する演算処理手段と、演算された上記特定成分濃度を出力す.る出力手段とを備えたことを特徴とする。

測定位置の再現時に登録画像のパターンと測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の印が付された部位に対応する部位の位置を検出し、検出された部位に測定光が投射されるように投射光学系を移動させ、測定対象物を透過もしくは反射した光を受光してスぺクトル強度を検出し、検出したスぺクトル強度に基づいて測定対象物中の特定成分濃度を検出する。請求項 1 4にかかる発明は、請求項 1 3にかかる発明において、上記投射光学系手段が光ファィバを備えたことを特徴とする。

光ファィバを通して測定光が測定対象物の選択された部位に投射される _c 請求項 1 5にかかる発明は、請求項 1 3または 1 4にかかる発明において、上記受光光学系手段が光ファイバを備えたことを特徴とする。

測定対象物から反射もしくは透過した光が光ファイバを通して受光される。

請求項 1 6にかかる発明は、請求項 1 3または 1 4にかかる発明において、上記受光光学系手段が積分球を備えたことを特徴とする。

測定対象物から反射もしくは透過した光が積分球により集光される。請求項 1 7にかかる発明は、請求項 1 3から 1 6のいずれか一にかかる発明において、上記画像登録手段が上記測定対象物を特定する情報とともに上記印を付した画像を登録画像として記憶することを特徵とする。登録画像とともに画像登録手段に記憶された情報により測定対象物が特定される。

' 請求項 1 8にかかる発明は、請求項 1 3から 1 7のいずれか一にかかる発明において、上記測定対象物が生体であることを特徴とする。

生体を撮像した画像のバタ―ンから選枳した部位に測定光が入射するように投射光学系手段もしくは測定対象物載置手段を移動し、生体中の特定成分濃度を測定する。

以下に、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

(実施の形態 1 )

本発明にかかる光学測定装置の一つの実施の形態の構成を第 1図ないし第 3図に示す。上記光学測定装置 1はヒトの手 2を測定対象物としてグルコース濃度を検出するためのものである。上記光学測定装置 1は、ヒトの手 2に測定光 3を投射してその反射光 4のスぺクトル強度を検出する分光分析部 5、上記測定光 3の投射位置の制御を行なうための制御演算処理部 6 (第 2図参照）、上記分光分析部 5で検出された上記スべクトル強度に基づいて上記グルコース濃度を検出する演算処理部 8 (第 3図参照）、上記分光分析部 5の移動機構 9、載置台 7に载置されたヒトの手 2を撮像する撮像装置として C C Dカメラ 1 1 (第 1図および第 2図参照）を備えてなるものである。

上記分光分析部 5は、測定対象物の載置台 7に載置されたヒ卜の手 2に測定光 3を投射する投射光学系 1 2、該投射光学系 1 2から投射された光の上記ヒトの手 2からの反射光 4を集光する積分球 1 3、該積分球 1 3で集光された上記反射光 4の強さを検出する受光センサ 1 4を備える。上記投射光学系 1 2は分光分析部 5の下部筐体 1 5内に収容され、上記積分球 1 3は分光分析部 5の上部筐体 1 6内に収容される。

上記投射光学系 1 2は、光源 1 7、該光源 1 7からの光を平行光にするコリメータレンズ 1 8、該コリメータレンズ 1 8から出射する平行光を集光する集光レンズ 1 9、ハーフミラ 2 1からなる。上記光源 1 7、コリメータレンズ 1 8、集光レンズ 1 9は同じ光軸上に配置され、該光軸に対して上記ハーフミラ 2 1は 4 5度の角度をなすように配置される。この配置によ.り、光源 1 7から出射した光は上記ハーフミラ 2 1にて上記光軸に対して 9 0度をなす方向に反射され、上記投射光学系 1 2の上側に位置する上記積分球 1 3に形成された透過孔 1 3 a、 1 3 bおよび上部筐体 1 6の上に配置された載置台 7に形成された透過孔 7 aを通して、測定光がヒトの手 2に投射される。上記受光センサ 1 4は積分球 1 3の内側にその受光面を向けて取着されており、ヒ卜の手 2から反射したのち上記積分球 1 3 で集光されて上記受光センサ 1 4に入射する。

上記分光分析部 5の下部箧体 1 5内にはまた、上記投射光学系 1 2の光源 1 7から出た光の強度を検出する基準光センサ 9 2が配置されている。該基準光センサ 9 2は、上記投射光学系 1 2のハーフミラ 2 1に関して上記光源 1 7と反対側に配置されており、上記光源 1 7から出た光はハーフミラ 2 1を透過した後に上記基準光センサ 9 2に入射する。

分光分析部 5の移動機構 9は分光分析部 5の下部筐体 1 5の下側に配置され、上記測定光 3の進行方向を Z軸として上記分光分析部 5を第 1図の紙面に対して垂直な X軸方向、これら Z軸および X轴に垂直な Y軸方向に移動可能に上記分光分析部 5を支持するとともに、上記分光分析部 5を Z 軸の周りに回転可能に支持する。上記移動機構 9は、 X軸移動テーブル 2 2、 Y軸移動テーブル 2 3、 Z軸移動テーブル 2 4を備える。上記 X軸移動テーブル 2 2は Y軸移動テーブル 2 3上にて X軸レール 2 5により X軸方向に移動可能に支持され、上記 Y軸移動テーブル 2 3は Z軸移動テープル 2 4上にて Y軸レール 2 6により Y軸方向に移動可能に支持される。また、 Z軸移動テーブル 2 4は、分光分析部 5の四角形状を有するベース 2 7のコーナ部から立ち上がり、該ベース 2 7とヒ卜の手 2を押える押え部材 2 8とを結合する結合部材 2 9に案内されて Z軸方向に移動可能となつている。

上記ベース 2 7上には C C Dカメラ 1 1が配置されている。該 C C D力メラ 1 1は、上記分光分析部 5が上記移動機構 9により上記透過孔 7 aの下部から退避し初期位置に移動した時、その光軸が上記分光分析部 5における測定光 3の光軸に合致するように配置される。この配置により、上記分光分析部 5が移動機構 9により透過孔 7 aの下部から退避した時に、 C C Dカメラ 1 1は、その光軸を透過孔 7 a、 2 4 aを通して撮像用照明 1 1 0により照明されたヒトの手 2に向けることができる。

上記 Z軸移動テーブル 2 4は、その下面から下方に突出するスクリュシャフト 3 1、該スクリュシャフト 3 1に螺合するナツト 3 2、上記ベース 2 7から立ち上がり、先端にて上記ナツト 3 2を回転可能に支持するナツト支持部材 3 4により支持される。上記ナツト 3 2は、その外周面に形成された歯 3 2 aが Z軸駆動モータ M 2の出力軸 3 5に取着されたピニオン 3 6に嚙合している。これにより、上記 Z軸駆動モータ M zが回転すると、ピニオン 3 6を介してナツト 3 2が回転駆動され、スクリュシャフト 3 1 がその軸方向に移動する。それに伴って上記 Z軸移動テーブル 2 4が Z軸方向に移動する。上記 z軸移動テーブル 2 4の z軸方向への移動量は、 τ 軸駆動モータ Μ ζに設けられた回転量センサ（以下、 Ζ軸センサという。） 3 7により検出される。

上記 Ζ軸移動テーブル 2 4上には Υ軸レール 2 6が固定され、該 Υ軸レール 2 6により上記 Υ轴移動テーブル 2 3が Ζ軸移動テーブル 2 4の上にて Υ軸方向に移動自在に支持される。上記 Υ軸移動テーブル 2 3の側面にはラック 3 8が取着されており、該ラック 3 8には Υ軸駆動モータ M yの出力軸 3 9に取着されたピニオン 4 1が嚙合している。これにより、上記 Y軸駆動モータ M yが回転すると、ピニオン 4 1およびラック 3 8を介して、 Y軸移動テーブル 2 3が Y軸方向に移動する。上記 Y軸移動テーブル 2 3.の Y軸方向への移動量は、 Y軸駆動モータ M yに設けられた回転量センサ（以下、 Y軸センサという。） 4 2により検出される。

上記 Y軸移動テーブル 2 3上には X軸レール 2 5が固定され、該 X軸レール 2 5により上記 X轴移動テーブル 2 2が Y軸移動テーブル 2 3の上にて X軸方向に移動自在に支持される。上記 X軸移動テーブル 2 2の下面にはラック 4 3が取着されており、該ラック 4 3には X軸駆動モータ M xの出力軸 4 4に取着されたピニオン 4 5が嚙合している。これにより、上記 X軸駆動モータ M xが回転すると、ピニオン 4 5およびラック 4 3を介して、 X軸移動テーブル 2 2が X軸方向に移動する。上記 X軸移動テーブル 2 2の X軸方向への移動量は、 X軸移動モータ Mxに設けられた回転量センサ（以下、 X軸センサという。） 4 6により検出される。

上記 X軸移動テーブル 2 2と分光分析部 5の下部筐体 1 5との間には、上記 X軸移動テーブル 2 2の上にて、分光分析部 5の円筒形状の下部箧体 1 5および上部篋体 1 6をその軸の周りに回転可能に支持する回転支持機構 4 8が介装されている。上記回転支持機構 4 8は、リング状の案内部材 5 1 、 5 2とこれら案内部材 5 1、 5 2に形成された円形の案内溝に嵌合するボールべァリング 5 3からなるものである。上記下部筐体 1 5の外周にはラック 5 4が取り付けられており、該ラック 5 4には α軸駆動モータ Μ αの出力軸 5 5に取着されたピニオン 5 6が嚙合している。これにより、上記な軸駆動モータが回転すると、ピニオン 5 6およびラック 5 4を介して、上記分光分析部 5の下部筐体 1 5および上部筐体 1 6が Ζ軸の周りに回動する。上記分光分析部 5の回転量は、軸移動モータに設けられた回転量センサ（以下、な軸センサという） 5 7により検出される。ヒトの手 2が載置される載置台 7は、その中心部に測定光 3を透過させる透過孔 7 aを有する単なる平板状のものである。上記載置台 7には、上記分光分析部 5の上部筐体 1 6に対向して接触圧センサ 5 8が固定されている。該接触圧センサ 5 8からは、次のようにして、ヒ卜の手 2と截置台 7との間の接触圧に対応する接触圧信号を発生する。すなわち、上記分光分析部 5が Z軸方向に移動し、分光分析部 5の上部筐体 1 6が結合部材 2 9に設けられたストツバ部 2 9 aに当接して停止している載置台 7に当接して該載置台 7とともにさらに Z軸方向に移動し、ヒトの手 7が押え部材 2 8に当接すると、接触圧センサ 5 8は上記接触圧信号を出力する。なお、上記載置台 7には、第 6図および第 7図に示すように、ヒ卜の手 2の位置決めを容易にするため、突起 7 bを設けるようにしてもよい。

制御演算処理部 6はマイクロコンピュータにより構成され、中央演算処理装置（以下、 C P Uと記す。） 6 1、読出し専用メモリ（以下、 R OM と記す。） 6 2、読出し書込み用メモリ（以下、 R AMと記す。） 6 3およびインタフヱース回路 6 4ないし 7 0からなる。上記 C P U 6 1は、バス 7 1により、 R OM 6 2、 TR AM 6 3、インタフェース回路 6 4ないし 7 0に接続されている。ィンタフエース回路 64には、 X軸センサ 46から X軸移動テーブル 2 2の X軸位置信号、 Y軸センサ 42から Y軸移動テーブル 23の Y軸位置信号、 Z軸センサ 37から 2軸移動テーブル 24の Z軸位置信号、軸センサ 57から α軸回転位置信号、接触圧センサ 58から接触圧信号がそれぞれ入力する。インタフェース回路 65には、オペレータのキーボード 7 2の操作内容に対応して、該キーボード 72からィンタフェース回路 65 に必要な操作指令信号が出力する。インタフ —ス回路 66は第 3図の演算制御部 8との通信を行なうための通信ポート 73に接続され、インタフエース回路 67は C CDカメラ 11に接続される。また、インタフェース回路 68にはモータ駆動回路 74が接続される。該モータ駆動回路 74には、第 1図において説明した X軸駆動モータ Mx、 Y軸駆動モータ My、 Z軸駆動モータ Mz、軸駆動モータ Μαが接続される。さらに、インタフエース回路 69にはハードデスクのような記憶装置 75が接続される。さらにまた、ィンタフヱース回路 70からは予め登録されたヒトの手 2の画像信号が混合回路 76に出力する。該混合回路 76は、上記 CCDカメラ 1 1から出力するビデオ信号と予め登録されたヒ卜の手 2の上記画像信号を混合し、表示装置 77に出力する。

分光分析部 5の演算処理部 8はマイクロコンピュータにより構成され、 CPU78、 ROM79、 RAM81、ィンタフユース回路 82ないし 8 5、ィンタフェース回路 87、 88からなる。上記 CPU 78はバス 89 により、上記 ROM79、 RAM81、ィンタフェース回路 82ないし 8 5、インタフユース回路 87、 88に接続されている。上記インタフ： c一ス回路 82は、第 2図において説明したキーボード 72に接続され、また、インタフェース回路 83には第 1図において説明した分光分析部 5の受光センサ 14より、ヒ卜の手 2から反射した測定光 3の反射光 4のスぺクトル強度信号が入力する。さらに、インタフ —ス回路 84は、第 2図の制御演算処理部 6との通信を行なうための通信ポート 91に接続される。さらにまた、インタフェース回路 85には、基準光センサ 92から第 1図において説明した分光分析部 5の投射光学系 12の光源 17の光度に対応する基準光信号が基準信号として入力する。インタフュース回路 87にはハ一ドデスク等の記憶装置 94が接続され、ィンタフユース回路 88にはプリンタゃ CRTデスプレイ等の出力装置 95に接続される。

次に、以上に構成を説明した位置再現装置を備えた光学測定装置 1の作用を、第 8図ないし第 10図に示すフローを参照して、ヒ卜の手 2の予め選択した位置への測定位置再現方法とともに説明する。

•測定位置の登録モード

第 8図に示す測定位置登録ルーチンでは、光学測定装置 1の電源がォンされ、オペレータがキーボード 72から測定位置登録モードを選択し、該測定位置登録モードの開始を指令すると、測定位置登録ルーチンがスタート（« 1) し、制御演算処理部 6の CPU 61が初期化（« 2) され、 R AM63がクリア（ 3) される。その後、制御演算処理部 6の CPU6 1は、記憶装置 75に記憶されている X軸移動テーブル 22、 Y軸移動テ —ブル 23、 Z軸移動テーブル 24および α軸回転角度の各初期データをインタフユース回路 69から RAM63にロードし（« 4) 、これら X軸移動テーブル 22、 Υ軸移動テーブル 23、 Ζ$由移動テーブル 24および α軸回転角度をそれぞれ初期位置に移動させる（# 5) 。

載置台 7にヒ卜の手 2を載置し（« 6) 、載置台 7を押え部材 28に向かって Ζ軸方向に移動させる（# 7) 。ヒトの手 2が押え部材 28に接触し、接触圧センサ 58が予め設定した所定の値となると、上記載置台 7の Ζ軸方向への移動を停止させる（# 8) 。この状態で、 CCDカメラ 11 による撮像を実行し、その画像を表示装置 77に表示する。このときの表示装置 77の表示画像を第 4図に示す。

表示装置 77に表示された上記表示画像が有するヒ卜の手 2の掌が有する線 96、 97および 98により形成されるパターンにおいて、オペレータは視覚的に認識し得る特徵部位 Pをキーボード 72に付属のトラックボール等のボインティングデバイスにより選択し、選択した上記特徴部位 P に X印を表示させる（# 10) 。なお、表示画像の中心点 P。は第 1図に 'おいて説明した X軸および Y軸が交差する XY座標の原点に対応する。

上記表示画像のパターンを、特徵部位 Pに付された X印、接触圧センサ 58から出力する接触圧信号、上記ヒ卜の手 2を特定するための番号（第 4図の例では No. 3) とともに、記憶装置 75に登録する（お 11) 。その後、載置台 7が降下してヒ卜の手 2が載置台 7から除去され（ S 12) 、登録モードを終了する（« 13) 。

•血糖値の測定モード

第 9図および第 10図に示す測定ルーチンでは、光学測定装置 1の電源がオンされ、オペレータがキーボード 72から測定モードを選択し、該測定モードの開始を指令すると、測定ルーチンがスター卜（# 21) し、制御演算処理部 6の CPU 61が初期化（# 22) され、 RAM63がクリァ（« 23) される。次いで、分光分析部 5の演算処理部 8の CPU 78 が初期化および RAM81のクリアが実行される（# 24) 。

その後、制御演算処理部 6の CPU 61は、記憶装置 75に記憶されている X軸移動テーブル 22、 Y軸移動テーブル 23、 Z軸移動テーブル 2 4および α軸回転角度の各初期データをィンタフエース回路 69から RA Μ63にロードする（# 25) 。上記各初期データに基づいて、上記 CP U61は、 X軸移動テーブル 22、 Y軸移動テーブル 23、 Z軸移動テーブル 24およびな軸回転角度をそれぞれ初期位置に移動する（« 26) 。既に説明した登録モードにて登録したグルコース濃度を測定するヒ卜の登録番号、たとえば No. 3をキーボード 72から入力（# 27) した後、登録番号 No. 3のヒ卜の手 2を載置台 7上に載置する（お 28) 。次いで、ヒトの手 2が押え部材 28に接触し、接触圧センサ 58から出力するヒ卜の手 2と載置台 7との間の接触圧が上記登録モードで登録した値に達するまで、上記 Z軸移動テーブル 24を Z軸方向に上方に移動させる（ 28 aおよび 29)。

上記 Z軸移動テーブル 24が停止すると、 CCDカメラ 11から上記ヒ卜の手 2の掌の映像信号を混合回路 76を通して表示装置 77に表示する

(it 30) 。このとき、上記表示装置 77に表示される画像を第 5図に示す。他方、制御演算処理部 6の CPU 61は、 CCDカメラ 11から出力する上記ヒトの手 2の掌の画像信号を取込んで画像処理し、パターン認識により、取り込んだ上記ヒトの手 2の掌の画像のパターンと上記登録モードにて登録されている N 0. 3のヒ卜の手 2の掌の画像のパターンとを対比し、上記表示装置 77に現在表示されている登録番号 No. 3のヒ卜の手 2の掌の画像のパターンから上記登録モードで登録された特徴部位 Pを検出する（# 31) 。

なお、表示装置 77に現在表示されている No. 3のヒ卜の手 2の掌の画像から特徴部位 Pを検出する際に、上記表示装置 77に現在表示されている上記ヒ卜の手 2の掌の画像信号と上記登録モードにて登録されている No. 3のヒ卜の手 2の掌の画像信号とを混合回路 76で混合して、両画像を上記表示装置 77に重ねて表示することにより、オペレータが目視により、登録番号 No. 3のヒトの手 2の掌の現在の画像中における上記登録モードで登録された特徴部位 Pを検出することもできる。このようにすれば、パターン認識のためのソフトウエアが不要になり、光学測定装置の計測ソフトウェアの製作コストも削減することができる。

上記のように、表示装置 77に現在表示されている上記ヒトの手 2の掌の画像パターンから特徵部位 Pを検出すると、制御演算処理部 6の C P U 61は X軸移動テーブル 22、 Y軸移動テーブル 23をそれぞれ X軸方向および Y軸方向に移動させ、分光分析部 5の測定光光軸を検出された上記特徵部位 Pに合致させる（« 32) 。このとき、測定光 3のヒ卜の手 2への入射光径を表示装置 77でモニタし、な軸駆動モータ Μαにより、分光分析部 5を Ζ軸の周りに回動させて、上記入射光径を補正する。

以上のステップ 21ないし ίί 32により、上記ヒトの手 2の掌の登録された特徵部位 Ρに測定光 3が入射するように分光分析部 5の位置が決定されると、制御演算処理部 6の CPU 61はそのィンタフヱース回路 66、通信ボート 73、演算制御部 6の通信ポート 91、イン'タフヱース回路 8 4を通して、分光分析部 5の演算制御部 8の C P U 78に分光測定開始を指令する分光開始信号を出力する（if 33) 。分光分析部 5の上記演算処理部 8の CPU78が制御演算処理部 6の C P U 61から上記分光開始信号を受けると、上記 CPU 78は受光センサ 16から出力する上記ヒトの手 2の掌の上記特徴点 Pからの反射光 4のスぺクトル強度信号および基準光センサ 92から出力する光源 17のスぺクトル強度に基づいて、上記ヒ卜の掌 2における吸光度演算を実行する（# 34) 。次いで、上記 CPU 78は、上記吸光度演算の結果に基づいてグルコース濃度演算を実行し 35) 、得られたグルコース濃度を出力装置 95に出力する（S 36) 。

その後、上記演算処理部 8の CPU78は、グルコース濃度の測定終了信号をそのィンタフェース回路 84、通信ポート 91、制御演算処理部 6 の通信ポート 73、インタフェース回路 66を通して、上記制御演算処理部 6の C P U 6 1に出力する。上記測定終了信号を受けると、制御演算処理部 6の C P U 6 1は X軸移動テーブル 2 2、 Y轴移動テーブル 2 3、 Z 軸移動テーブル 2 4を初期位置に移動させ（# 3 7 ) 、 N o . 3のヒトの手 2が載置台 7から除去され（# 3 8 )、 1回目のグルコース濃度の測定を終了する（# 3 9 ) 。 2回目以降のグルコース濃度の測定も、以上に説明したステップ # 2 1から 3 9が実行される。

以上のようにして、ヒ卜の手 2を分光測定部 3の測定対象物の載置台 5 に載置して撮像装置で撮像し、その画像のパターンから特徵を有する測定部位 Pを選択するだけで、以降、測定の毎に上記測定部位 Pに測定光 3を入射させることができる。これにより、ヒトの手 2に投射した測定光 3の反射光 4を検出してグルコ一ス濃度を測定する場合、測定位置の再現精度が大幅に向上し、測定位置の変化による測定値のばらつきを抑えることができる。

第 1 6図，第 1 7図および第 1 8図に、本発明にかかる上記測定装置を用いて測定した幾つかの結果を示す。

第 1 6図は、ヒトの手について得られた 3種類のスぺクトルの C V値（％ ) { (標準偏差 ÷平均値） x l 0 0 (%) } を示しており、位置を固定して測定した場合（ー醒一）と本発明方法により測定位置を設定した場合（一ロー ) とは良く一致していることが分かる。これに対して、単純に、つまり、本発明方法を用いることなしに、手を置き直した場合に得られたデータは、位置を固定して測定した場合のデータから大きく異なっていることが分かる。

第 1 7図は、被験者に清水製薬製の「トレーラン 7 5」糖負荷試験用水溶液を飲用させたときの血糖値の時間変化を示すもので、ヒ卜の手についての測定値は参照値（実際に採血して図った血糖値）と良く一致していることが分かる。

さらに、第 1 8図には、本発明に従って、登録画像と読取画像とから、測定位置を決め手測定した結果を示す。測定結果（一 D— ）は、参照値謹— ）と極めて良い一致を示すことが分かる。なお、一♦一で示すデータは、公知のコンピュータシュミレーションによる予測値を示すものであり、本発明による測定結果に比してズレが大きくなっている。

(実施の形態 2 )

本発明のいま一つの実施の形態にかかる光学測定装置を第 1 1図に示す _c この光学測定装置 1 aは、第 1図ないし第 3図を参照して説明した実施の形態 1の光学測定装置 1において、投射光学系 1 2の光を光ファイバ 1 0 1を通して載置台 7上に配置されたヒ卜の手 2に投射し、該ヒ卜の手 2から反射した反射光 4を、第 1図の光学測定装置 1の積分球 1 3に代えて光ファイバ 1 0 2により受光センサ 1 4に導くようにしたもので、光フアイバ 1 0 1、 1 0 2以外の部分の構成は第 1図において説明した光学測定装置 1の対応する部分の構成と全く同じである。よって、第 1 1図において、第 1図に対応する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

このような構成であれば、光ファイバ 1 0 1、 1 0 2の使用により光学測定装置 1 aの形状がコンパク卜で構成が簡単になり、取扱いも容易になる。

(実施の形態 3 )

本発明のいま一つの実施の形態にかかる光学測定装置を第 1 2図に示す _c この光学測定装置 1 bは、第 1 1図を参照して説明した実施の形態 2の光学測定装置 1 aにおいて、押え部材 2 8に載置台 7の透過孔 7 aに対向する位置に貫通孔 1 0 5を形成し、ヒトの手 2を透過した光が上記貫通孔 1 0 5を通して光ファイバ 1 0 2から受光センサ 1 4に導くようにしたもので、光ファイバ 1 0 2の配置構成以外の部分の構成は第 1 1図において説明した光学測定装置 1 aの対応する部分の搆成と全く同じである。よって, 第 1 2図において、第 1 1図に対応する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

このような構成であれば、光ファイバ 1 0 1および 1 0 3を使用したコンパクトな構成を有する光学測定装置 1わにより、ヒ卜の手 2を透過した透過光を検出し、それに基づいてグルコース濃度を検出することができる。産業上の利用可能性

請求項 1にかかる発明によれば、測定位置の再現時に、測定対象物を撮像してその画像のパターンを登録画像のパターンと対比し、登録画像中の印が付された部位に対応する部位を測定対象物上に検出するので、高い再現精度で測定位置を再現することができる。

請求項 2にかかる発明によれば、測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから、パターン認識により登録画像の印が付された部位に一致する部位を検出するので、目視によることなく高い再現精度で測定位置を再現させることができる。

請求項 3にかかる発明によれば、測定位置の再現時に撮像した測定対象物の画像のパターンから登録画像の印が付された部位に一致する部位を目視により検出するので、簡単に測定位置を再現することができる。

請求項 4にかかる発明によれば、測定対象物を特定する情報を印を付した画像とともに記憶しているので、印が付された画像の測定対象物を容易に特定することができる。

請求項 5にかかる発明によれば、生体を撮像した画像のパターンから登録画像の印が付された部位に対応する部位を生体上に検出し、測定位置を決定するので、生体に測定光を投射してその透過光もしくは反射光に基づいて生体中の特定成分湟度を検出する際に、高い再現精度で測定位置を再現することができる。

請求項 6にかかる発明によれば、測定位置の再現時に登録画像のパターンと測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の印が付された部位に対応する部位を検出し、検出された部位に測定光が投射されるように投射光学系が移動するので、高い再現精度で測定位置を再現することができる。

請求項 7にかかる発明によれば、投射光学系もしくは測定対象物載置手段は、測定光の光軸の方向を Z軸方向として該 2軸方向に直交する X軸方向および Y軸方向に移動するので、測定毎に測定対象物を二次元的に移動させて、測定対象物の測定位置を一定に再現することができる。

請求項 8にかかる発明によれば、投射光学系手段が Z軸方向に移動するので、登録画像の登録時の投射光学系と測定対象物との Z軸方向の位置関係を再現することができる。

請求項 9にかかる発明によれば、投射光学系手段が Z軸の周りに回動するので、測定時に測定対象物に入射する測定光の入射光径を補正することができる。

請求項 1 0にかかる発明によれば、測定対象物の測定対象物載置手段に対する接触圧を接触圧センサで検出し、計測時に接触圧メモリに記憶された接触圧を再現するので、測定対象物と測定対象物载置台との接触圧の変化が抑えられ、より高い精度で測定対象物の測定位置を再現することがでさる。

請求項 1 1にかかる発明によれば、測定対象物を特定する情報が印を付した画像とともに画像登録手段に記憶されているので、測定対象物を特定する情報により印を付した画像の測定対象物を容易に特定することができる。

請求項 1 2にかかる発明によれば、生体を撮像した画像のパターンから選択した部位に測定光が入射するように投射光学系手段もしくは測定対象物載置手段が移動するので、生体を撮像した画像のパターンから選択した一定の部位を高い精度で再現することができる。

請求項 1 3にかかる発明によれば、測定位置の再現時に登録画像のバタ一ンと測定対象物の現在撮像されているパターンとを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の印が付された部位に対応する部位の位置を検出し、検出された部位に測定光が投射されるように投射光学系を移動させ、特徴部位から透過もしくは反射した光を受光して特徴部位から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、検出したスぺクトル強度に基づいて測定対象物中の特定成分濃度を検出するので、生体の測定部位への測定光の入射位置の再現精度を高くすることができる。

請求項 1 4にかかる発明によれば、光ファイバを通して測定光が測定対象物の選択された部位に投射されるので、光ファイバが有している屈曲性により投射光学系の配置の自由度が高くなり、光学測定装置もコンパクトになる。

請求項 1 5にかかる発明によれば、測定対象物から反射もしくは透過した光が光ファイバを通して受光されるので、光ファイバが有している屈曲性により受光光学系の配置の自由度が高くなり、光学測定装置もコンパクトになる。

請求項 1 6にかかる発明によれば、測定対象物から反射もしくは透過した光が積分球により集光されるので、構成が比較的簡単であり、光学測定装置のコストも低くなる。

請求項 1 7にかかる発明によれば、測定対象物を特定する情報が印を付した画像とともに画像登録手段に記憶されているので、測定対象物を特定する情報により印を付した画像の測定対象物を容易に特定することができる。

請求項 1 8にかかる発明によれば、生体を撮像した画像のパターンから選択した部位に測定光が入射するように投射光学系手段もしくは測定対象物载置手段を移動し、生体中の特定成分濃度を測定するので、生体の測定部位への測定光の入射位置の再現精度が高く、測定毎の測定データのばらつき.が少ない信頼性の高い光学測定装置を得ることができる。

Claims

請求の範囲

1. 測定対象物に測定光を投射し、 ^測定対象物から透過もしくは反射した光のスべクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を測定する測定方法であって、

実際の測定に先立って、上記測定対象物を撮像してその画像を表示し、該画像中の視覚的に認識し得る特徵を有する部位を選択して当該部位に印を付し、印を付した該画像を登録画像として記憶しておき、

実際の測定に際して、上記測定対象物を撮像してその画像を上記登録画像と対比し、登録画像中の上記印が付された部位に対応する部位を上記撮像画像上で検出し、

当該部位に上記測定光を投射して上記測定を実行することを特徴とする光投射濃度測定方法。

2. 上記測定に際して撮像した測定対象物の画像から、上記登録画像の印が付された上記部位に対応する部位をパターン認識により検出することを特徴とする請求項 1記載の測定方法。

3. 上記測定に際して撮像した測定対象物の画像から、上記登録画像の印が付された上記部位に対応する部位を目視により検出することを特徴とする請求項 1記載の測定方法。

4. 上記測定対象物を特定する情報とともに上記印を付した画像を登録画像として記憶することを特徵とする請求項 1から 3のいずれか一に記載の測定方法。

5. 上記測定対象物が生体であることを特徴とする請求項 1から 4のいずれか一に記載の測定方法。

6. 投射光学系を備え、該投射光学系から測定対象物に測定光を投射し、該測定対象物から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を測定する測定装置であって、

上記測定対象物を载置する測定対象物載置手段と、

上記測定対象物を撮像する撮像手段と、

上記測定対象物の画像を表示する画像表示手段と、

上記画像表示手段に表示された測定対象物の画像から任意に選択した視覚的に認識し得る特徴を有する部位に印を付した画像を登録画像として予め記憶する画像登録手段と、

上記登録画像と上記測定対象物の現在撮像されている画像とを対比し、登録画像中の上記印が付された部位に対応する測定対象物の画像中の部位の位置に上記測定光が投射されるように上記投射光学系を移動させる移動手段とを少なくとも設け、

常に測定対象物の同一部位に測定光を投射して測定を行うようにしたことを特徴とする測定装置。

7. 上記測定光の光軸の方向を Z軸方向として該 Z軸方向に直交する X軸方向および Y軸方向に投射光学系が移動することを特徵とする請求項 6記載の測定装置。

8. 上記投射光学系手段が Z軸方向に移動することを特徵とする請求項 6 または 7記載の測定装置。

9. 上記投射光学系手段が上記 Z軸の周りに回動することを特徴とする請求項 6から 8のいずれか一に記載の測定装置。

1 0 . 上記測定対象物の測定対象物載置手段に対する接触圧を検出する接触圧センサと、該接触圧センサの出力を記憶する接触圧メモリと、該接触圧メモリに記憶された上記接触圧を再現する加圧装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項 6から 9のいずれか一に記載の測定装置。

1 1 . 上記画像登録手段が上記測定対象物を特定する情報とともに上記印を付した画像を登録画像として記憶することを特徴とする請求項 6から 1 0のいずれか一に記載の測定装置。

1 2. 上記測定対象物が生体であることを特徵とする請求項 6から 1 1のいずれか一に記載の測定装置。

1 3. 投射光学系を備え、該投射光学系から測定対象物に測定光を投射し、該測定対象物から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出し、該スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を測定する測定装置であって、，

上記測定対象物を載置する測定対象物載置手段と、

上記測定対象物を撮像する撮像手段と、

上記測定対象物の画像を表示する画像表示手段と、

上記画像表示手段に表示された測定対象物の画像から任意に選択した視覚的に認識し得る特徴を有する部位に印を付した画像を登録画像として記憶する画像登録手段と、

上記登録画像と上記測定対象物の現在撮像されている画像とを対比し、現在撮像されている測定対象物の画像中に存在する登録画像中の上記印が付された部位に対応する部位の位置を特定する測定位置特定手段と、該測定位置特定手段により特定された部位に上記光が投射されるように上記投射光学系を移動させる移動手段と、

投射された上記光が上記測定対象物を透過もしくは反射した光を受光する受光光学系手段と、

該受光光学系手段により受光された上記部位から透過もしくは反射した光のスぺクトル強度を検出するスぺクトル強度検出手段と、上記スぺクトル強度に基づいて上記測定対象物中の特定成分濃度を演算する演算処理手段と、

演算された上記特定成分濃度を出力する出力手段と、

を備えたことを特徵とする測定装置。

1 4. 上記投射光学系手段が光ファイバを備えたことを特徵とする請求項 1 3記截の測定装置。

1 5. 上記受光光学系手段が光ファイバを備えたことを特徴とする請求項 1 3または 1 4記載の測定装置。

1 6. 上記受光光学系手段が積分球を備えたことを特徵とする請求項 1 3 から 1 5のいずれか一に記載の測定装置。

1 7. · 上記画像登録手段が上記測定対象物を特定する情報とともに上記印を付した画像を登録画像として記億することを特徴とする請求項 1 3から 1 6のいずれか一に記載の測定装置。

1 8. 上記測定対象物が生体であることを特徴とする請求項 1 3から 1 7 のいずれか一に記載の測定装置。