[发明专利]分光测量装置

说明书

本发明的分光测量装置具备：分割光学系统，其将从位于被测量物的测量区域内的多个测量点分别发出的测量光束分割为第一测量光束和第二测量光束；成像光学系统，其使第一测量光束与第二测量光束发生干涉；光程差赋予单元，其对第一测量光束和第二测量光束之间赋予连续的光程差分布；检测部，其包括用于检测与上述连续的光程差分布对应的干涉光的强度分布的多个像素；处理部，其基于由检测部检测出的干涉光的光强度分布来求出被测量物的测量点的干涉图，通过对该干涉图进行傅立叶变换来获取光谱；共轭面成像光学系统，其配置在被测量物与分割光学系统之间，具有与该分割光学系统共用的共轭面；以及周期性赋予单元，其配置于共轭面，对从多个测量点发出的测量光束进行空间上的周期调制。

本申请是申请日为2013年10月2日、申请号为201380052250.3、发明名称为分光特性测量装置的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种分光测量装置，特别是涉及一种能够非侵入地测量血糖、血中胆固醇等生物体成分的分光测量装置。

背景技术

在糖尿病、高血脂症等各种疾病中，血液中含有的葡萄糖(血糖)、胆固醇等生物体成分量的管理对于疾病的预防和治疗是重要的。然而，为了测量血液中的生物体成分量，通常必须抽取血液，尽管是微量的也给患者带来痛苦。另外，需要进行抽血部位的消毒、消耗品的处理等繁杂的作业，因此例如有意回避日常性地进行用于以预防为目的而测量生物体成分量的采血。

与此相对地，提出了一种不抽取血液地测量生物体成分量的非侵入的测量装置(参照专利文献1)。在该测量装置中，对生物体的被检部位照射光，由此根据从该被检部位的内部的生物体成分发出的光(物体光)的分光特性来求出生物体成分。具体地说，将从以光学方式构成生物体成分的各亮点产生的透射光、漫射和散射光等物体光经由物镜引导到作为移相器的固定反射镜部和可动反射镜部，使从这两个反射镜部反射的物体光束在成像面上发生干涉。利用压电元件等使可动反射镜部的一部分进行移动，在被固定反射镜部反射的物体光束与从可动反射镜部反射的物体光束之间产生与该可动反射镜部的移动量相应的相位差，由两个光束产生的干涉光的强度随之发生变化，形成所谓的干涉图。通过对该干涉图进行傅立叶变换来获取物体光的分光特性(光谱)。

专利文献1：日本特开2008-309707号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在使用上述测量装置测量生物体成分量的情况下，存在如下问题。

首先，第一问题是，上述测量装置在固定反射镜部和可动反射镜部这两个反射镜部的设置角度上要求高精度。在该测量装置中，使被两个反射镜部反射的物体光束在成像面上发生干涉，基于其干涉光的强度变化来获取分光特性。根据两个反射镜部的反射面的角度来决定在各反射面上反射的物体光束在干涉面上的成像位置，因此为了使该物体光在规定的位置处准确地成像并发生干涉，需要高精度地设定两个反射镜部的反射面的设置角度。另外，即使设为在装置组装时准确地设定了两个反射镜部的反射面的角度，也由于温度、湿度等周围环境的变化等的外部干扰、可动反射镜部的移动误差等，两个反射镜部的反射面的相对角度有时会发生变化。在这种情况下，在规定的成像位置处不发生由两个反射镜部反射出的物体光束的干涉现象，不能获取物体光的分光特性。

第二问题是，成像面上的干涉光的光量分布受到由被检部位的纹理(表面状况)导致衍射角不同等的影响。也就是说，不仅由于取决于生物体成分量的浓度分布的吸光度分布，还由于被检部位的折射率分布等、物体光所通过的位置的光学纹理的不同，使成像面上的物体光的光量分布存在差异，因此不能正确地测量生物体成分量的浓度分布。

另外，在是空间上相干的光的情况下，不会从几乎没有纹理的试样产生高次衍射光，而仅产生0次光。例如在柯勒照明的情况下，0次光作为平行光束到达物镜，并在光学傅立叶变换面上聚光。也就是说，不能利用两个反射镜分割波面，不能获取分光特性。