一种不降低测定精度且装置结构小型化的生物体成分信息测定装置。在生物体成分信息测定装置(100)中，在试样容器(104)中收纳有血液、培养细胞、尿等测定对象(105)，使用旋转衍射光栅(110)对光源(101)的光进行分光并使其入射到测定对象(105)。由此，能够减少分光光学系统的部件个数以及所需空间。其结果，能够不降低测定精度，特别是使分光光学系统小型化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用光测定血液成分、尿中的成分等生物体成分信息的生物体成分信息测定装置。
技术介绍
以往，存在通过将近红外线照射到检体(人体)并分析来自检体的反射光，来测定血液成分的装置。这种装置是例如日本专利文献1～4所公开的。这种装置，一般地具有：将来自光源的光向测定对象引导的第一光学系统、引导从测定对象反射的光的第二光学系统、对由第二光学系统所引导的反射光进行分光的分光光学系统、接收分光后的光的受光元件、以及用于获得校准用参考信号(基准信号)的参考信号用光学系统。另外，将样本放入分析用单元，通过对其进行分光来分析生物体成分的方法也被广泛使用。作为代表例，有株式会社岛津制作所的紫外可见光近红外分光光度计系列、株式会社日立高新技术的分光光度计系列。另外，以往，例如在日本专利文献5等中公开了利用光测定尿中成分的方法。日本专利文献5所公开的方法是对尿试样照射可见光或近红外线，对于对应了要测定的各尿中成分的波长的吸光度进行测定，同时将各尿中成分进行定量。这种利用光测定尿中成分的方法，与试剂法、试纸法、化学发光法等其他方法进行比较，具有不必使用作为消耗品的试剂、试纸等，并且不需要复杂的步骤等优点。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-87913号公报专利文献2：日本特开2002-65465号公报专利文献3：日本特开2007-259967号公报专利文献4：日本特开2012-191969号公报专利文献5：日本特开平7-294519号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，日本专利文献1-4所公开的以往的生物体成分信息测定装置中，存在由阵列型传感器所组成的作为主要部件的受光元件，在小型化、低成本化方面还存在不足。此外，在日本专利文献5所公开的方法中，通过设置多个光源(参照日本专利文献5的图2)或者分光部(参照日本专利文献5的图5)，来获得向尿样照射的照射光。然而，当设置多个光源时，相应地使结构变得复杂，存在限制装置的小型化的缺点。另外，在设置分光部的情况下，作为分光部的结构要素需要多个滤波器，存在限制装置的小型化以及低成本化的缺点。本专利技术考虑了以上问题，提供一种能够不降低测定精度地使装置结构小型化的生物体成分信息测定装置。用于解决课题的手段本专利技术的生物体成分信息测定装置的一种实施方式是，具有：光源；对将来自所述光源的光进行透过而射出的测定对象进行配置的测定对象配置部；接收来自所述测定对象的透过光的受光元件；设置在从所述光源到所述测定对象的光学路径中或者从所述测定对象到所述受光元件的光学路径中的、对来自所述光源的光进行分光并使其入射到所述测定对象或对来自所述测定对象的透过光进行分光并使其入射到所述受光元件的旋转衍射光栅。专利技术的效果根据本专利技术，能够实现能够不降低测定精度地使装置结构小型化的生物体成分测定装置。另外，例如，在能够不需要试剂、试纸地对尿中成分进行定性、定量的基础上使装置小型化，因此能够不选择场所地简易地进行尿检查。其结果，能够掌握每天的肾功能或肝功能，有助于维持健康。附图说明图1是表示实施方式所涉及的生物体成分信息测定装置的整体结构的概要图。图2A、图2B、图2C是用于说明旋转衍射光栅的衍射动作的图。图3是表示设置有旋转衍射光栅的MEMS设备的外观结构的平面图。图4A、图4B是表示在旋转衍射光栅的旋转位置相同且将旋转衍射光栅的位置变为了与镜面垂直的方向的情况下的、由光电探测器(PD)所测定的信号的大小的变化的图。图5A、图5B、图5C、图5D是用于说明锁定放大器检波的图。图6是表示另一实施方式所涉及的生物体成分信息测定装置的整体结构的概要图。图7是表示更加具体的生物体成分信息测定装置的结构的透视图。图8是表示实施方式的旋转衍射光栅的光谱的图。图9是表示对光源进行脉冲驱动时的光源输出图。图10是表示又一个实施方式所涉及的生物体成分信息测定装置的整体结构的概要图。图11是用于说明实施方式所涉及的生物体成分信息测定装置的使用例的图。具体实施方式以下，参照附图对于本专利技术的实施方式进行详细地说明。图1是表示实施方式所涉及的生物体成分信息测定装置100的整体结构的概要图。生物体成分信息测定装置100使来自光源101的光经由光学系统102而入射到旋转衍射光栅110中。光源101由LED(LightEmittingDiode，发光二极管)、卤素灯或氙气灯而构成。旋转衍射光栅110以图中的箭头a所示的方式进行旋转。设旋转衍射光栅110的入射面为镜面，对所入射的光进行反射。也就是说，旋转衍射光栅110以向镜面的入射角发生变化的方式而进行旋转。旋转衍射光栅110通过将对应于旋转角度的波长的光向狭缝103的方向进行反射，来对入射光进行分光。通过旋转衍射光栅110被分光后的光入射到试样容器104中。试样容器104是石英、玻璃等透明的容器，内部收纳有作为测定对象105的血液、培养细胞、尿等。透过了试样容器104以及其内部的测定对象105的光经由光学系统106而进入PD107中。通过PD107所进行的光电转换而获得的受光信号经由模拟数字转换电路(A/D转换)108而输出到运算装置120中。运算装置120是具有解析程序的个人计算机、智能手机等装置，通过执行解析程序，从受光信号中获得血液成分、尿中成分等生物体成分信息。此外，生物体成分信息测定装置100的整个光学系统都被收纳在箱体109中。例如在测定尿中成分时，运算装置120根据针对每个波长而检测的信号计算透过光谱以及吸收光谱，通过进行该光谱分析来进行包含葡萄糖、肌酸酐、胆红素、尿素氮、白蛋白、酮体、氯化钠、潜血、亚硝酸盐、尿胆素原等的尿中成分的定性和定量。该光谱分析的方法能够使用例如日本专利文献5等中所公开的已知的方法，在此省略详细的说明。图2是用于说明旋转衍射光栅110的旋转动作的说明图。此外图2是省略了光学系统106而进行显示的图。旋转衍射光栅110通过在如图2A所示的旋转位置时向狭缝103的方向反射入射光的λ1成分，使λ1成分入射到试样容器104中。另外，旋转衍射光栅110通过在如图2B所示的旋转位置时向狭缝103的方向反射入射光的λ2成分，使λ2成分入射到试样容器104中。进一步，通过在处于如图2C所示的旋转位置时向狭缝103的方向反射入射光的λ3成分，使λ3成分入射到试样容器104中。这样，旋转衍射光栅110通过射出对应于旋转角度的波长的光，对入射光进行分光。在本实施方式中，通过使用旋转衍射光栅110进行分光，与使用固定型的衍射光栅的情况相比较，作为光电探测器(PD)107，能够使用由单一的受光面构成的受光元件，而非阵列传感器。其结果，能够使用结构简单的光电探测器107，因此能够相应地降低成本。另外，与使用固定型的衍射光栅相比较，由于不需要在衍射光栅与光电探测器107之间配置用于分光的空间，因此相应地能够使装置小型化。在这里，在本实施方式的旋转衍射光栅110中，可以设MEMS(MicroElectroMechanicalSystems，微电子机械系统)的可动部分为镜面，并在该镜面上形成衍射光栅。也就是说，旋转衍射光栅110在MEMS镜(反射镜)的镜面上形成栅格(grating)。图3是表示设置有旋转衍射光栅110的MEMS设备200的外观结构的平面图。ME本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物体成分信息测定装置，其特征在于，具有：光源；测定对象配置部，其配置将来自所述光源的光透过而射出的测定对象；受光元件，其接收来自所述测定对象的透过光；以及旋转衍射光栅，其设置在从所述光源到所述测定对象的光学路径、或者从所述测定对象到所述受光元件的光学路径中，对来自所述光源的光进行分光并使其入射到所述测定对象、或对来自所述测定对象的透过光进行分光并使其入射到所述受光元件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.08 JP 2014-140395;2015.01.28 JP 2015-014301.一种生物体成分信息测定装置，其特征在于，具有：光源；测定对象配置部，其配置将来自所述光源的光透过而射出的测定对象；受光元件，其接收来自所述测定对象的透过光；以及旋转衍射光栅，其设置在从所述光源到所述测定对象的光学路径、或者从所述测定对象到所述受光元件的光学路径中，对来自所述光源的光进行分光并使其入射到所述测定对象、或对来自所述测定对象的透过光进行分光并使其入射到所述受光元件。2.根据权利要求1所述的生物体成分信息测定装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤胜裕，村山范芳，齐藤政大，松田裕史，成泽望，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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