成分測定装置
【課題】成分測定装置の基板に液体が接触したり、埃等が付着したりすることを防止する。
【解決手段】成分測定装置１０は、測定部５０の内部において、照射光の照射光用光路１０８と反射光の反射光用光路１１０を有するとともに試験紙７０と対向する前部にレンズ８８を保持する測光ブロック７２と、照射光を発光する発光素子１００及び反射光を受光する受光素子１０２が実装される基板７４と、を有している。この測光ブロック７２の後部には、基板７４が配設される基板配置部８０が備えられるとともに、該基板配置部８０よりも後方に突出する隔壁１１２が形成されている。
【解決手段】成分測定装置１０は、測定部５０の内部において、照射光の照射光用光路１０８と反射光の反射光用光路１１０を有するとともに試験紙７０と対向する前部にレンズ８８を保持する測光ブロック７２と、照射光を発光する発光素子１００及び反射光を受光する受光素子１０２が実装される基板７４と、を有している。この測光ブロック７２の後部には、基板７４が配設される基板配置部８０が備えられるとともに、該基板配置部８０よりも後方に突出する隔壁１１２が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液中の生体成分を光学的に測定する成分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液や尿などの体液中の生体成分を検出し、その成分量や性質等を光学的に測定する際に成分測定装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。成分測定装置は、先端側に測定部を備え、この測定部は体液が染み込んだ試験紙（測定対象）に所定の波長を有する照射光を照射し、この試験紙からの反射光を受光してその強度（光量）を測定することで、液体中の成分を検出する。
【０００３】
この種の成分測定装置では、通常、生体成分を検出する測定部に照射光を集光するレンズ（又は、反射光を集光するレンズを含むこともある）が配設される。この場合、成分測定装置は、レンズによって照射光を測定対象の一部に集光することで、測定時の光量を増加させる。
【０００４】
また、試験紙は、通常、該試験紙を保持するホルダを備えた測定チップを介して、成分測定装置の先端部に装着される。成分測定装置には、測定後の測定チップを手で触れずに脱着できるようにイジェクト部材が設けられている。イジェクト部材は、測定部の近傍に配置され、測定チップを押し出すように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１５５８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、成分測定装置は、測定部に配設したレンズの表面に汚れが付着することがあり、必要に応じてレンズの洗浄等のメンテナンス作業が行われる。レンズの洗浄を行う場合は、通常、水分やアルコール等の液体を含む綿棒によりレンズ表面を擦ることで汚れを拭き取る。しかしながら、この洗浄時に、イジェクト部材が配置された空間、すなわち、レンズを保持している成分測定装置の保持部材（以下、測光ブロックという）の側面に液体が入り込み、液体がそのまま測光ブロックの後部に回り込むことがある。
【０００７】
このため、発光素子や受光素子等の電子部品を実装した基板が測光ブロックの後部に取り付けられている構造では、測光ブロックの後部に回り込んだ液体が基板に接触することになり、基板上の電子部品に不具合をもたらす原因となる。また、成分測定装置は、測定部の開口部分から埃が入り込むこともあり、この埃が測光ブロックの測面から回り込んで基板に付着することで、基板や基板に装着された電子部品に悪影響を及ぼすおそれもある。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成によって、基板に対する液体の接触や埃等の付着を少なくすることができ、これにより基板上の電子部品の安定的な動作に寄与し、ひいては生体成分の測定が安定化する成分測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、測定対象に測定用の照射光を照射して該測定対象から反射された反射光を受光する測定部と、該測定部を収容する筐体と、を備え、前記反射光の検出結果に基づいて前記測定対象に含まれる成分を測定する成分測定装置であって、前記測定部は、該測定部の内部に取り付けられ、前記照射光と前記反射光の光路を有するとともに前記測定対象と対向する前部にレンズを保持する測光ブロックと、前記照射光を発光する発光素子及び前記反射光を受光する受光素子が実装される基板と、を備え、前記測光ブロックの後部には、前記基板が配設される基板配置部が備えられるとともに、該基板配置部よりも後方に突出する隔壁が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、測光ブロックの後部に隔壁が形成されていることで、例えば、レンズ等を洗浄する場合に、液体が測光ブロックの側面から回り込んでも、後方に突出する隔壁によって液体を遮ることができ、該液体を基板に接触し難くすることができる。また、例えば、測定部の開口部分から埃等が入り込んでも、隔壁が備えられていることで、この埃等を基板に付着し難くすることができる。したがって、成分測定装置は、液体や埃等の影響を受けることが少なくなり、これにより基板に実装した電子部品の安定的な動作に寄与し、成分測定の精度をより安定化することができる。
【００１１】
さらに、隔壁は、測光ブロックと基板との当接部分を介して側方から外光が入り込むことを低減させることができる。これにより、反射光を受光する受光素子に余計な光が入り込むことが回避されるため、測定精度を向上することができる。また、隔壁によって外光の入り込みを防ぐことで、筐体を薄肉に成形する、或いは筐体を透明又は半透明とする等の設計の自由度を向上することができる。
【００１２】
以上のように、発光素子及び受光素子を備えた基板に対して、液体の接触、埃等の付着、及び光の侵入が防止されるため、測光ブロックのレンズに近づけて該基板を取り付けることに支障がなくなり、測定部の小型化を実現することができる。
【００１３】
また、前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板の全ての側辺を囲う構成であることが好ましい。このように、隔壁が基板の全側辺を囲うことで、基板に対する液体の接触や埃等の付着をより妨げることができる。
【００１４】
さらに、前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板よりも後方に突出するように形成されていることが好ましい。このように、隔壁が基板よりも後方に突出していれば、この隔壁によって、測光ブロックと基板との当接部分を側面方向から確実に覆うことができ、基板に対する液体の接触や埃等の付着を一層妨げることができる。
【００１５】
ここで、成分測定装置の具体的構成として、前記測定部には、測定対象として試験紙が収容されるとともに、前記測定部に対して係止可能な係止部を備える測定チップが挿入され、前記測定部の周囲には、前記測定チップの挿入方向に摺動し、前記係止部に当接して前記測定チップを前方に押し出すイジェクト部材が設けられ、さらに、前記筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間には、前記イジェクト部材が摺動可能なクリアランスが形成されていてもよい。
【００１６】
このように、筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間のクリアランスに、イジェクト部材が摺動することで、測定チップの係止部に当接し測定チップを容易に押し出すことができる。また、クリアランスから液体や埃等が入り込み測光ブロックの側面に回りこんだとしても、測光ブロックの後部には隔壁が形成されているため、基板に対する液体の接触や埃等の付着を妨げることができる。
【００１７】
また、前記基板配置部には、前記基板がねじ止めされる基板固定孔が前記隔壁の近傍に形成されていてもよい。このように基板固定孔が隔壁の近傍に形成されていることで、測光ブロックと基板とをねじ止めする場合に基板配置部に応力がかかっても、基板固定孔の近くにある隔壁により、基板配置部が歪むことを防ぐことができる。したがって、測光ブロックと基板とを強固にねじ止めすることが可能となり、発光素子や受光素子が実装された基板の実装面に、外光等が入り込むことをより低減させることができる。
【００１８】
さらに、前記測光ブロックの後方には、前記隔壁と同じ突出量で該隔壁に連なる段部が形成されるとともに、前記段部には、前記測光ブロックが前記筐体にねじ止めされる取付用ねじ孔が穿設されていてもよい。隔壁と同じ突出量で連なる段部は、充分な肉厚を有することになるため、この段部に取付用ねじ孔が穿設されていることで、測光ブロックを筐体に強固にねじ止めすることができる。したがって、例えば、成分測定装置を持ち運ぶ時等に、筐体から振動等が伝わっても、測光ブロックや基板をがたつかせることがなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構成によって、基板に対する液体の接触や埃等の付着を妨げることができ、これにより基板上の電子部品の安定的な動作に寄与し、ひいては生体成分の測定が安定化する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す血糖値測定装置の側面図である。
【図３】図１に示す血糖値測定装置の正面図である。
【図４】図１に示す血糖値測定装置の分解斜視図である。
【図５】図１に示す血糖値測定装置のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置の測定部を示す分解斜視図である。
【図７】図５に示す血糖値測定装置の測定部の背面図である。
【図８】図５に示す血糖値測定装置の測定部の側面断面図である。
【図９】図５に示す血糖値測定装置の測定部の平面断面図である。
【図１０】本実施の形態に係る血糖値測定装置によって実際に血液成分の検出を行う状態を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に係る血糖値測定装置においてレンズの洗浄を行う状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る成分測定装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
本実施の形態の説明では、成分測定装置として、血液成分のうち主に血糖値を測定する血糖値測定装置について詳述する。この血糖値測定装置は、医師や看護師、或いは糖尿病患者等が、血液を採取して血糖値を測定し、その血糖値の測定データを管理する装置である。なお、成分測定装置は、本血糖値測定装置に限定されないことは勿論である。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置（成分測定装置）の全体構成を示す斜視図であり、図２は同装置の側面図、図３は同装置の正面図、図４は同装置の分解斜視図、図５は図１のＶ−Ｖ線の側面断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、血糖値測定装置１０は、外観を構成する筐体１２を有し、この筐体１２は、人が片手で持って操作スイッチ１４を容易に押圧操作できるように、少し細長であって手にフィットする立体形状に形成されている。この筐体１２は、上ケース１６と、下ケース１８と、先端ケース２０とを含み、上ケース１６と下ケース１８とが上下に重ね合わされるとともに、上ケース１６及び下ケース１８の先端部に先端ケース２０が装着されることで組み立てられる。また、筐体１２には、血糖値の測定に必要な情報の入力事項や確認事項、測定結果等が表示される表示部２２と、２つの操作スイッチ１４からなる操作部２４が配置されている。
【００２５】
図４に示すように、血糖値測定装置１０の表示部２２には、上ケース１６に形成された開口窓２６に液晶カバー２８が嵌め込まれており、この液晶カバー２８の下層に液晶パネル３０が内蔵されている。なお、上ケース１６の上面には、液晶カバー２８及び２つの操作スイッチ１４を覆うため適宜な大きさに形成された正面パネル３２が貼り付けられる。
【００２６】
操作部２４は、２つの操作スイッチ１４が、上ケース１６の上面に設けた挿通孔３４にそれぞれ挿入されて、これら操作スイッチ１４を介して血糖値測定装置１０のオン／オフ操作等の各種操作が可能とされている。
【００２７】
表示部２２及び操作部２４が備えられた上ケース１６の裏面側（筐体１２内部）には、表示部２２の液晶パネル３０と、本血糖値測定装置１０を制御するメイン配線基板３６が配置されている。メイン配線基板３６には、所定形状に形成された電気回路が印刷配線等によって設けられている。そして、メイン配線基板３６には予め設定された所定の機能を実行するためのマイクロコンピュータ、予め所定のプログラムが記憶されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、コンデンサや抵抗その他の電子部品等が実装されている（ともに図示せず）。
【００２８】
また、下ケース１８の上面側（筐体１２内部）には、電池収納部３８が設けられている。電池収納部３８には、携帯用電源としてのボタン型電池４０が収納されている。この電池収納部３８は、下ケース１８に対して着脱可能に構成された電池蓋４２によって開閉可能に覆われている。血糖値測定装置１０は、ボタン型電池４０の電力により、メイン配線基板３６等の制御、或いは表示部２２の表示等が行われるようになっている。なお、血糖値測定装置１０に用いられる電源は、ボタン型電池に限られるものではなく、丸型乾電池や角型乾電池、又は二次電池や外部電源に電源コードを介して接続する構成としてもよい。
【００２９】
図１及び図２に示すように、上ケース１６及び下ケース１８が重ね合わされた筐体１２は、中間部から先端部にかけて先細となり、且つ全体的に下ケース１８側に湾曲するように形成されている。先端ケース２０は、この先端部に取り付けられ、血液を検出する測定部５０の筐体として構成されている。
【００３０】
また、上ケース１６上面の先端部寄りには、イジェクト操作子４４の移動を案内する長孔４６が設けられている（図４参照）。この長孔４６は、筐体１２の前後方向へ所定の長さだけ直線的に延在しており、イジェクト操作子４４の脚部４４ａが摺動可能に挿入される（図５参照）。この脚部４４ａには、筐体１２内部においてイジェクト部材４８がねじ止めされる。すなわち、イジェクト操作子４４は、イジェクト部材４８の摺動を操作することができる。
【００３１】
図４に示すように、先端ケース２０は、上ケース１６及び下ケース１８に取り付けられる角筒部５２と、この角筒部５２の先端側に形成された円筒部５４と、を有する。角筒部５２の内部には、血液を光学的に測定するための種々の部材が取り付けられる。一方、円筒部５４は先端面が開口しており、この開口部５６には測定チップ５８が着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
測定チップ５８は、円板状に形成されたベース部６０と、このベース部６０の先端面側に形成されたノズル６２と、ノズル６２の反対面側に形成された係合部６４と、を備える。ベース部６０は、外径が円筒部５４の外径と略一致するように形成されている。このベース部６０の中央にはノズル６２が立設されている。ノズル６２は、先端面から背面に貫通する採取孔６２ａが中心軸上に形成されている（図５参照）。また、ノズル６２の先端面には血液を吸収しやすくするための凹溝６２ｂが設けられている（図３参照）。
【００３３】
測定チップ５８の係合部６４は、円筒状に形成され、円筒部５４の開口部５６に嵌合する外径に形成されている。この係合部６４は、弾性力を有した４つの係止爪（係止部）６６が後方に突出するように形成されている。各係止爪６６は、円筒部５４に挿入された時に円筒部５４内に形成された突条５４ａに係合する凸部６６ａが外周側に形成されており、この凸部６６ａが突条５４ａを乗り越えて、該突条５４ａに係止されることにより、測定チップ５８を円筒部５４に取り付けることができる（図８参照）。
【００３４】
また、係合部６４の内側には、図５に示すように、採取孔６２ａに連通する試験紙収容部６８が設けられている。この試験紙収容部６８には、血液を採取した際に該血液が染み込む試験紙（測定対象）７０が収容されている。血糖値測定装置１０は、この試験紙７０に照射光を照射して、試験紙７０からの反射光を受光することで血液成分の測定を行う。
【００３５】
図６は、本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置１０の測定部５０を示す分解斜視図であり、図７は、測定部５０の背面図、図８は測定部５０の側面断面図、図９は測定部５０の平面断面図である。
【００３６】
血糖値測定装置１０の測定部５０は、測定チップ５８に採取した血液成分を光学的に測定する部位である。図６に示すように、測定部５０は、先端ケース２０、測光ブロック７２、基板７４及びイジェクト部材４８等を含む構成である。先端ケース２０は、既述したように、角筒部５２と円筒部５４からなり、上ケース１６と下ケース１８を重ね合わせた筐体１２の先端部に取り付けられる。この先端ケース２０は、例えば、ＡＳＢ樹脂やポリカーボネート等の合成樹脂によって成形される。
【００３７】
測光ブロック７２は、血液成分の検出を行う基板７４を保持して、先端ケース２０内部に取り付けられる部材である。この測光ブロック７２は、先端ケース２０と同じ材料で成形することができ、平板状の基端部７６と、基端部７６から先端方向に突出する突出部７８とからなる。
【００３８】
図８に示すように、測光ブロック７２の基端部７６は、前面に突出部７８が形成され、後面に基板配置部８０が備えられている。基板配置部８０は、基板７４が配置可能な平坦状に形成されており、この基板配置部８０には、基板７４を位置決めする位置決め突起８０ａが略中央部に立設されている。位置決め突起８０ａは基板７４を貫通し、後述する発光素子１００と受光素子１０２の間に介在して、発光素子１００から受光素子１０２への直接的な光の伝搬を阻止している。
【００３９】
また基端部７６には、取付用ねじ孔８２が二箇所形成されている（図７参照）。測光ブロック７２は、この取付用ねじ孔８２に後方から取付用ねじ８４が挿通されて、先端ケース２０に形成された取付用雌ねじ（図示せず）にねじ止めされることで、先端ケース２０に取り付けられる。
【００４０】
一方、図６に示すように、測光ブロック７２の突出部７８は、両側面が直線状で且つ上下面が円弧状となった偏円体に形成されている。この突出部７８の前面は、突出部側開口部８６が形成されており、この突出部側開口部８６にはレンズ８８が装着される。測光ブロック７２に取り付けられるレンズ８８は、上部側に照射光用レンズ８８ａを形成し、下部側に反射光用レンズ８８ｂを形成した一体型となっている。また、レンズ８８は側周面にＯリング９０を嵌め込んで突出部側開口部８６に装着されることで、突出部側開口部８６をレンズ８８によって密封した状態としている。
【００４１】
測定部５０の基板７４は、前記基板配置部８０に配置可能な形状に形成されており、この基板７４の所定の箇所（二箇所）には基板側ねじ孔９２が穿設されている。基板７４は、この基板側ねじ孔９２に後方から基板用ねじ９４が挿通されて、基板配置部８０に形成された基板固定孔９６にねじ止めされることで、測光ブロック７２に配設される（図７参照）。
【００４２】
基板７４は、基板配置部８０と対向する面に、照射光を照射する二つの発光素子１００（第１の発光素子１００ａ、第２の発光素子１００ｂ：図９参照）、反射光を受光する受光素子１０２、及び血液成分の検出に必要な各種電子部品が実装されている。照射光を照射する発光素子１００としては、例えば、所定波長の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を適用することができ、受光素子としては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）を適用することができる。なお、本実施の形態では、砲弾形状の外装（透過体）を有していない発光素子１００及び受光素子１０２を基板７４に実装することで、基板７４の小型化及び血糖値測定装置１０の小型化を実現している。
【００４３】
図８に示すように、測光ブロック７２の基板配置部８０に基板７４を配設する場合は、発光素子１００及び受光素子１０２を基板配置部８０に向けて配設する。ここで、測光ブロック７２の基板配置部８０には、２つの開口部（照射光基板側開口部１０４、反射光基板側開口部１０６）が形成されている。基板配置部８０に基板７４を配設した状態では、発光素子１００が照射光基板側開口部１０４に入り込み、受光素子１０２が反射光基板側開口部１０６に入り込む構成となっている。
【００４４】
また、照射光基板側開口部１０４は、照射光用光路１０８に連通し、反射光基板側開口部１０６は反射光用光路１１０に連通している。照射光用光路１０８及び反射光用光路１１０は、基端部７６及び突出部７８の内部をそれぞれ貫通して、先端側では共に突出部側開口部８６に連通している。このように、血糖値測定装置１０は、照射光用光路１０８及び反射光用光路１１０を共に測光ブロック７２に形成することで、部品点数を少なくすることができ、製造コストを低減することが可能となる。
【００４５】
したがって、基板配置部８０に基板７４を配設した状態では、発光素子１００が照射光用光路１０８の基端側にあり、発光素子１００が出射する照射光を、照射光用光路１０８からレンズ８８に導き、さらにレンズ８８を介して試験紙７０に照射すること可能となる。一方、受光素子１０２は、反射光用光路１１０の基端側にあり、試験紙７０から反射される反射光を、レンズ８８及び反射光用光路１１０を介して受光する。
【００４６】
さらに、本実施の形態に係る測光ブロック７２の基端部７６には、基板配置部８０から後方に突出する隔壁１１２が後面に形成されている。隔壁１１２は、基板配置部８０に基板７４を配設した状態において、測光ブロック７２の後面の全辺を囲い、且つ基板７４よりも後方に突出するように形成されており、基板７４に対して液体の接触や埃等の付着を防ぐ機能を有している。隔壁１１２の作用効果については後述する。
【００４７】
また、測光ブロック７２を先端ケース２０に取り付けた状態では、先端ケース２０の内周面と測光ブロック７２の突出部７８側面との間にクリアランス１１４が形成される。このクリアランス１１４には、イジェクト部材４８が摺動可能に配置される。
【００４８】
図６に示すように、測定部５０のイジェクト部材４８は、先端側に形成された押出部１１６と、この押出部１１６が固定されるとともに所定距離だけ摺動可能な摺動プレート１１８と、を含む構成である。押出部１１６は、円筒形状の下部が所定量切り欠かれた円弧状に形成されている。
【００４９】
摺動プレート１１８は、押出部１１６から後方に延在する平板状に成形されている。この摺動プレート１１８は、中央部が長手方向に切り欠かれており、この切り欠き部１１８ａの後端にバネ用突起１２０が形成されている。また、摺動プレート１１８の後部には、イジェクト用ねじ１２２によってイジェクト操作子４４の脚部４４ａに螺合されるイジェクト部材側ねじ孔１２４が穿設されている（図５参照）。
【００５０】
一方、先端ケース２０には、図７に示すように、イジェクト部材４８の先端側を収容するイジェクト部材配置部１２６が形成されている。このイジェクト部材配置部１２６は、角筒部５２内の上側に形成されており、摺動プレート１１８の両側端部を支持する支持片１２８と、上部中央部において後方側に突出するバネ配置突起１３０（図８参照）と、によって構成される。
【００５１】
イジェクト部材４８は、図６及び図８に示すように、バネ部材１３２を切り欠き部１１８ａに配して、イジェクト部材配置部１２６に配置される。この場合、バネ部材１３２の一端にバネ用突起１２０が挿入され、他端にバネ配置突起１３０が挿入される。
【００５２】
測光ブロック７２及びイジェクト部材４８を先端ケース２０に配置した状態では、押出部１１６が測光ブロック７２の突出部７８の外周面（上面及び両側面）上に配置される。また、イジェクト部材４８は、筐体１２の先端及び後端方向に摺動自在に配置されることになり、このイジェクト部材４８が摺動することで、この押出部１１６が突出部７８の外周上（すなわち、クリアランス１１４）を進退移動する。測定チップ５８が先端ケース２０に取り付けられている場合は、イジェクト部材４８の先端方向への移動により、押出部１１６が測定チップ５８の係止爪６６を押し出す。これによって、筐体１２から測定チップ５８を取り外すことができる。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０による血液成分の測定について説明する。血液成分の測定では、まず測定チップ５８が装着された筐体１２を用いてユーザの血液を採取する。具体的には、指先を専用の穿刺器具（図示せず）で穿刺し、皮膚上に少量（例えば、０．３〜１．５μＬ程度）の血液を流出させる。そして、指先から流出した血液に、血糖値測定装置１０の先端に装着されている測定チップ５８のノズル６２先端を当接させる。
【００５４】
これにより、血液は、ノズル６２先端の凹溝６２ｂを経て採取孔６２ａ内に入り込み、毛細管現象によって後端に吸引される。そして、試験紙収容部６８内に収容されている試験紙７０に染み込み、試験紙７０の径方向外側へ向かって円形状に広がっていく。この血液の展開と同時に、血液中のブドウ糖と試験紙７０に含まれている発色試薬とが反応を開始し、ブドウ糖の量に応じて試験紙７０が呈色する。
【００５５】
図１０は、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０によって実際に血液成分の検出を行う状態を示す説明図である。すなわち、血糖値測定装置１０は、第１の発光素子１００ａ（又は第２の発光素子１００ｂ）から照射光Ｌｉを出射する。第１の発光素子１００ａ（又は第２の発光素子１００ｂ）から出射された照射光Ｌｉは、照射光用光路１０８を通過し、照射光用レンズ８８ａに入射される。そして、照射光用レンズ８８ａに入射された照射光Ｌｉは、この照射光用レンズ８８ａによって集光されて試験紙７０に照射される。
【００５６】
試験紙７０に照射された照射光Ｌｉは、試験紙７０によって反射され、反射光Ｌｒとして反射光用レンズ８８ｂに入射される。そして、反射光用レンズ８８ｂに入射された反射光Ｌｒは、この反射光用レンズ８８ｂによって集光された後、反射光用光路１１０を通過し、受光素子１０２で受光されて、その光量が測定される。これにより、血糖値測定装置１０は、試験紙７０の呈色の度合いを測定することができる。
【００５７】
血糖値測定装置１０による血糖値の測定には、第１の発光素子１００ａと第２の発光素子１００ｂの照射光Ｌｉが交互に出射される。そして、第１の発光素子１００ａが照射する照射光Ｌｉによって発色試薬とブドウ糖との反応で生じた色素を検出し、ブドウ糖の量に応じた呈色濃度を測定する。また、第２の発光素子１００ｂが照射する照射光Ｌｉによって赤血球を検出し、赤血球の赤色濃度を測定する。そして、呈色濃度から得られるグルコース値を赤色濃度から得られるヘマトクリット値を用いて補正しつつグルコース濃度を定量化して、血糖値を求めることができる。
【００５８】
測定終了後、測定チップ５８を筐体１２から取り外す場合は、イジェクト操作子４４を先端側に押圧してイジェクト部材４８を前方（先端側）にスライドさせる。これにより、イジェクト部材４８の押出部１１６が測定チップ５８の係止爪６６を前方に押圧し、測定チップ５８を取り外すことができる。また、改めて血液成分の測定を行う場合は、新しい測定チップ５８を先端ケース２０に取り付ける。このように、測定チップ５８を簡単に交換することができるため、血液成分の測定を効率的に行うことが可能となる。
【００５９】
この場合、ユーザは、片手操作によって測定チップ５８を血糖値測定装置１０から容易に取り外すことができる。しかも、測定チップ５８は下ケース１８側に湾曲した筐体１２の先端に取り付けられているため、イジェクト操作子４４の操作によって、測定チップ５８に手を触れることなく、簡単且つ迅速に該測定チップ５８の廃棄処理を行うことができる。
【００６０】
図１１は、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０において隔壁１１２の機能を示す説明図であり、図１１Ａは測光ブロック７２に隔壁１１２が設けられている場合、図１１Ｂは測光ブロック７２に隔壁１１２がない場合を示している。
【００６１】
図１１に示すように、血糖値測定装置１０のレンズ８８を洗浄する場合は、例えば、該装置１０の先端側を上方に向けて、洗浄するレンズ８８をユーザに見えるようにして、水やアルコール等の液体を含ませた綿棒によりレンズ８８表面が擦られる。このとき、液体が先端ケース２０の内周面と測光ブロック７２側面の間に形成されたクリアランス１１４から入り込むことがある。この場合、図１１Ｂに示すように、測光ブロック７２に隔壁１１２がない構成では、液体が基板７４に回り込み、この液体が基板７４に接触して電子部品に不具合をもたらす可能性がある。
【００６２】
しかしながら、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０は、図１１Ａに示すように、測光ブロック７２の後面に隔壁１１２が設けられている。この隔壁１１２によって、測光ブロック７２の側面に回り込んだ液体は、基板配置部８０に回り込むことが阻害される。このため、液体が基板７４に接触することを妨げることができる。
【００６３】
また、測定チップ５８が筐体１２に取り付けられていない場合は、測定部５０が開口した状態となっていることから、埃等がクリアランス１１４に入り込むことがある。しかし、測光ブロック７２に備えられた隔壁１１２が埃等の進路を遮断することで、この埃等が基板７４に付着することを妨げることができる。
【００６４】
このように、血糖値測定装置１０は、液体や埃等の影響を受けることが少なくなり、これにより基板７４に実装した発光素子１００及び受光素子１０２等の電子部品をより安定的に動作させることができ、測定精度の安定化を図ることが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態の隔壁１１２は、既述したように、測光ブロック７２の後面の全辺を囲い、且つ基板７４の板厚よりも大きな突出量で形成されている。このように隔壁１１２を形成することによって、基板配置部８０に配設した基板７４を側面方向から確実に覆うことができ、基板７４に対する液体の接触や埃等の付着を一層妨げることができる。
【００６６】
ここで、血糖値測定装置１０は、試験紙７０の血液の染み込み状態を目視するために、先端ケース２０又は測定チップ５８が半透明（又は透明）に成形されたものが要望されている。このような半透明の先端ケース２０又は測定チップ５８を適用した場合、図１１Ｂに示すように、外光が先端ケース２０や測定チップ５８を透過し、さらにこの外光が測光ブロック７２と基板７４との当接部分から入り込む場合がある。この場合、測光ブロック７２内に配置されている受光素子１０２で外光を検出してしまい、測定精度を低下させる結果を招く。
【００６７】
しかしながら、図１１Ａに示すように、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０は、隔壁１１２の存在によって、測光ブロック７２と基板７４との当接部分に対して側方から外光が入り込むことを低減させることができる。これにより、反射光を受光する受光素子１０２に余計な光が入り込むことが回避されるため、成分測定の精度を向上することができる。したがって、血糖値測定装置１０は、先端ケース２０や測定チップ５８を半透明（又は透明）に成形しても、測定精度に支障がなく、設計の自由度が向上される。例えば、先端ケース２０を含む筐体１２を薄肉に成形して、筐体１２が外光を透過することになっても測定精度を維持することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、図７に示すように、基板固定孔９６を隔壁１１２の近傍に設けている。これにより、測光ブロック７２と基板７４とをねじ止め固定することで基板配置部８０を歪ませる応力がかかっても、リブ状に形成された隔壁１１２によって基板配置部８０が歪むことを防ぐことができる。したがって、測光ブロック７２と基板７４とを強固にねじ止めすることが可能となり、発光素子１００や受光素子１０２が実装された実装面に、外光等が入り込むことをより低減させることができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態の測光ブロック７２は、隔壁１１２と同じ突出量で且つ隔壁１１２に連なる段部１１３が後面に形成されており（図７参照）、この段部１１３に取付用ねじ孔８２が穿設されている。すなわち、取付用ねじ孔８２は、充分な肉厚を有する段部１１３に形成されているため、取付用ねじ８４によって測光ブロック７２を先端ケース２０に強固にねじ止めすることができる。したがって、例えば、血糖値測定装置１０を持ち運ぶ時等に、筐体１２から振動等が伝わっても、測光ブロック７２や基板７４等をがたつかせることがない。
【００７０】
また、血糖値測定装置１０は、発光素子１００及び受光素子１０２を備えた基板７４に対して、液体の接触、埃等の付着、及び外光の侵入が防止されるため、測光ブロック７２のレンズ８８に近づけて該基板７４を取り付けることに支障がなくなり、測定部５０の小型化を実現することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。例えば、本発明に係る成分測定装置は、尿の成分の測定する装置として適用してもよく、或いは、体液以外に、排水や工業用水等の成分測定を行う装置として適用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１０…血糖値測定装置 １２…筐体
１６…上ケース １８…下ケース
２０…先端ケース ４８…イジェクト部材
５０…測定部 ５２…角筒部
５４…円筒部 ５８…測定チップ
６６…係止爪 ７０…試験紙
７２…測光ブロック ７４…基板
８０…基板配置部 ８２…取付用ねじ孔
９６…基板固定孔 １００…発光素子
１０２…受光素子 １１２…隔壁
１１３…段部 １１４…クリアランス
１１６…押出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体液中の生体成分を光学的に測定する成分測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血液や尿などの体液中の生体成分を検出し、その成分量や性質等を光学的に測定する際に成分測定装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。成分測定装置は、先端側に測定部を備え、この測定部は体液が染み込んだ試験紙（測定対象）に所定の波長を有する照射光を照射し、この試験紙からの反射光を受光してその強度（光量）を測定することで、液体中の成分を検出する。
【０００３】
この種の成分測定装置では、通常、生体成分を検出する測定部に照射光を集光するレンズ（又は、反射光を集光するレンズを含むこともある）が配設される。この場合、成分測定装置は、レンズによって照射光を測定対象の一部に集光することで、測定時の光量を増加させる。
【０００４】
また、試験紙は、通常、該試験紙を保持するホルダを備えた測定チップを介して、成分測定装置の先端部に装着される。成分測定装置には、測定後の測定チップを手で触れずに脱着できるようにイジェクト部材が設けられている。イジェクト部材は、測定部の近傍に配置され、測定チップを押し出すように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１５５８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、成分測定装置は、測定部に配設したレンズの表面に汚れが付着することがあり、必要に応じてレンズの洗浄等のメンテナンス作業が行われる。レンズの洗浄を行う場合は、通常、水分やアルコール等の液体を含む綿棒によりレンズ表面を擦ることで汚れを拭き取る。しかしながら、この洗浄時に、イジェクト部材が配置された空間、すなわち、レンズを保持している成分測定装置の保持部材（以下、測光ブロックという）の側面に液体が入り込み、液体がそのまま測光ブロックの後部に回り込むことがある。
【０００７】
このため、発光素子や受光素子等の電子部品を実装した基板が測光ブロックの後部に取り付けられている構造では、測光ブロックの後部に回り込んだ液体が基板に接触することになり、基板上の電子部品に不具合をもたらす原因となる。また、成分測定装置は、測定部の開口部分から埃が入り込むこともあり、この埃が測光ブロックの測面から回り込んで基板に付着することで、基板や基板に装着された電子部品に悪影響を及ぼすおそれもある。
【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、簡単な構成によって、基板に対する液体の接触や埃等の付着を少なくすることができ、これにより基板上の電子部品の安定的な動作に寄与し、ひいては生体成分の測定が安定化する成分測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、測定対象に測定用の照射光を照射して該測定対象から反射された反射光を受光する測定部と、該測定部を収容する筐体と、を備え、前記反射光の検出結果に基づいて前記測定対象に含まれる成分を測定する成分測定装置であって、前記測定部は、該測定部の内部に取り付けられ、前記照射光と前記反射光の光路を有するとともに前記測定対象と対向する前部にレンズを保持する測光ブロックと、前記照射光を発光する発光素子及び前記反射光を受光する受光素子が実装される基板と、を備え、前記測光ブロックの後部には、前記基板が配設される基板配置部が備えられるとともに、該基板配置部よりも後方に突出する隔壁が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、測光ブロックの後部に隔壁が形成されていることで、例えば、レンズ等を洗浄する場合に、液体が測光ブロックの側面から回り込んでも、後方に突出する隔壁によって液体を遮ることができ、該液体を基板に接触し難くすることができる。また、例えば、測定部の開口部分から埃等が入り込んでも、隔壁が備えられていることで、この埃等を基板に付着し難くすることができる。したがって、成分測定装置は、液体や埃等の影響を受けることが少なくなり、これにより基板に実装した電子部品の安定的な動作に寄与し、成分測定の精度をより安定化することができる。
【００１１】
さらに、隔壁は、測光ブロックと基板との当接部分を介して側方から外光が入り込むことを低減させることができる。これにより、反射光を受光する受光素子に余計な光が入り込むことが回避されるため、測定精度を向上することができる。また、隔壁によって外光の入り込みを防ぐことで、筐体を薄肉に成形する、或いは筐体を透明又は半透明とする等の設計の自由度を向上することができる。
【００１２】
以上のように、発光素子及び受光素子を備えた基板に対して、液体の接触、埃等の付着、及び光の侵入が防止されるため、測光ブロックのレンズに近づけて該基板を取り付けることに支障がなくなり、測定部の小型化を実現することができる。
【００１３】
また、前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板の全ての側辺を囲う構成であることが好ましい。このように、隔壁が基板の全側辺を囲うことで、基板に対する液体の接触や埃等の付着をより妨げることができる。
【００１４】
さらに、前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板よりも後方に突出するように形成されていることが好ましい。このように、隔壁が基板よりも後方に突出していれば、この隔壁によって、測光ブロックと基板との当接部分を側面方向から確実に覆うことができ、基板に対する液体の接触や埃等の付着を一層妨げることができる。
【００１５】
ここで、成分測定装置の具体的構成として、前記測定部には、測定対象として試験紙が収容されるとともに、前記測定部に対して係止可能な係止部を備える測定チップが挿入され、前記測定部の周囲には、前記測定チップの挿入方向に摺動し、前記係止部に当接して前記測定チップを前方に押し出すイジェクト部材が設けられ、さらに、前記筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間には、前記イジェクト部材が摺動可能なクリアランスが形成されていてもよい。
【００１６】
このように、筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間のクリアランスに、イジェクト部材が摺動することで、測定チップの係止部に当接し測定チップを容易に押し出すことができる。また、クリアランスから液体や埃等が入り込み測光ブロックの側面に回りこんだとしても、測光ブロックの後部には隔壁が形成されているため、基板に対する液体の接触や埃等の付着を妨げることができる。
【００１７】
また、前記基板配置部には、前記基板がねじ止めされる基板固定孔が前記隔壁の近傍に形成されていてもよい。このように基板固定孔が隔壁の近傍に形成されていることで、測光ブロックと基板とをねじ止めする場合に基板配置部に応力がかかっても、基板固定孔の近くにある隔壁により、基板配置部が歪むことを防ぐことができる。したがって、測光ブロックと基板とを強固にねじ止めすることが可能となり、発光素子や受光素子が実装された基板の実装面に、外光等が入り込むことをより低減させることができる。
【００１８】
さらに、前記測光ブロックの後方には、前記隔壁と同じ突出量で該隔壁に連なる段部が形成されるとともに、前記段部には、前記測光ブロックが前記筐体にねじ止めされる取付用ねじ孔が穿設されていてもよい。隔壁と同じ突出量で連なる段部は、充分な肉厚を有することになるため、この段部に取付用ねじ孔が穿設されていることで、測光ブロックを筐体に強固にねじ止めすることができる。したがって、例えば、成分測定装置を持ち運ぶ時等に、筐体から振動等が伝わっても、測光ブロックや基板をがたつかせることがなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構成によって、基板に対する液体の接触や埃等の付着を妨げることができ、これにより基板上の電子部品の安定的な動作に寄与し、ひいては生体成分の測定が安定化する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す血糖値測定装置の側面図である。
【図３】図１に示す血糖値測定装置の正面図である。
【図４】図１に示す血糖値測定装置の分解斜視図である。
【図５】図１に示す血糖値測定装置のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置の測定部を示す分解斜視図である。
【図７】図５に示す血糖値測定装置の測定部の背面図である。
【図８】図５に示す血糖値測定装置の測定部の側面断面図である。
【図９】図５に示す血糖値測定装置の測定部の平面断面図である。
【図１０】本実施の形態に係る血糖値測定装置によって実際に血液成分の検出を行う状態を示す説明図である。
【図１１】本実施の形態に係る血糖値測定装置においてレンズの洗浄を行う状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る成分測定装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
本実施の形態の説明では、成分測定装置として、血液成分のうち主に血糖値を測定する血糖値測定装置について詳述する。この血糖値測定装置は、医師や看護師、或いは糖尿病患者等が、血液を採取して血糖値を測定し、その血糖値の測定データを管理する装置である。なお、成分測定装置は、本血糖値測定装置に限定されないことは勿論である。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置（成分測定装置）の全体構成を示す斜視図であり、図２は同装置の側面図、図３は同装置の正面図、図４は同装置の分解斜視図、図５は図１のＶ−Ｖ線の側面断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、血糖値測定装置１０は、外観を構成する筐体１２を有し、この筐体１２は、人が片手で持って操作スイッチ１４を容易に押圧操作できるように、少し細長であって手にフィットする立体形状に形成されている。この筐体１２は、上ケース１６と、下ケース１８と、先端ケース２０とを含み、上ケース１６と下ケース１８とが上下に重ね合わされるとともに、上ケース１６及び下ケース１８の先端部に先端ケース２０が装着されることで組み立てられる。また、筐体１２には、血糖値の測定に必要な情報の入力事項や確認事項、測定結果等が表示される表示部２２と、２つの操作スイッチ１４からなる操作部２４が配置されている。
【００２５】
図４に示すように、血糖値測定装置１０の表示部２２には、上ケース１６に形成された開口窓２６に液晶カバー２８が嵌め込まれており、この液晶カバー２８の下層に液晶パネル３０が内蔵されている。なお、上ケース１６の上面には、液晶カバー２８及び２つの操作スイッチ１４を覆うため適宜な大きさに形成された正面パネル３２が貼り付けられる。
【００２６】
操作部２４は、２つの操作スイッチ１４が、上ケース１６の上面に設けた挿通孔３４にそれぞれ挿入されて、これら操作スイッチ１４を介して血糖値測定装置１０のオン／オフ操作等の各種操作が可能とされている。
【００２７】
表示部２２及び操作部２４が備えられた上ケース１６の裏面側（筐体１２内部）には、表示部２２の液晶パネル３０と、本血糖値測定装置１０を制御するメイン配線基板３６が配置されている。メイン配線基板３６には、所定形状に形成された電気回路が印刷配線等によって設けられている。そして、メイン配線基板３６には予め設定された所定の機能を実行するためのマイクロコンピュータ、予め所定のプログラムが記憶されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、コンデンサや抵抗その他の電子部品等が実装されている（ともに図示せず）。
【００２８】
また、下ケース１８の上面側（筐体１２内部）には、電池収納部３８が設けられている。電池収納部３８には、携帯用電源としてのボタン型電池４０が収納されている。この電池収納部３８は、下ケース１８に対して着脱可能に構成された電池蓋４２によって開閉可能に覆われている。血糖値測定装置１０は、ボタン型電池４０の電力により、メイン配線基板３６等の制御、或いは表示部２２の表示等が行われるようになっている。なお、血糖値測定装置１０に用いられる電源は、ボタン型電池に限られるものではなく、丸型乾電池や角型乾電池、又は二次電池や外部電源に電源コードを介して接続する構成としてもよい。
【００２９】
図１及び図２に示すように、上ケース１６及び下ケース１８が重ね合わされた筐体１２は、中間部から先端部にかけて先細となり、且つ全体的に下ケース１８側に湾曲するように形成されている。先端ケース２０は、この先端部に取り付けられ、血液を検出する測定部５０の筐体として構成されている。
【００３０】
また、上ケース１６上面の先端部寄りには、イジェクト操作子４４の移動を案内する長孔４６が設けられている（図４参照）。この長孔４６は、筐体１２の前後方向へ所定の長さだけ直線的に延在しており、イジェクト操作子４４の脚部４４ａが摺動可能に挿入される（図５参照）。この脚部４４ａには、筐体１２内部においてイジェクト部材４８がねじ止めされる。すなわち、イジェクト操作子４４は、イジェクト部材４８の摺動を操作することができる。
【００３１】
図４に示すように、先端ケース２０は、上ケース１６及び下ケース１８に取り付けられる角筒部５２と、この角筒部５２の先端側に形成された円筒部５４と、を有する。角筒部５２の内部には、血液を光学的に測定するための種々の部材が取り付けられる。一方、円筒部５４は先端面が開口しており、この開口部５６には測定チップ５８が着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
測定チップ５８は、円板状に形成されたベース部６０と、このベース部６０の先端面側に形成されたノズル６２と、ノズル６２の反対面側に形成された係合部６４と、を備える。ベース部６０は、外径が円筒部５４の外径と略一致するように形成されている。このベース部６０の中央にはノズル６２が立設されている。ノズル６２は、先端面から背面に貫通する採取孔６２ａが中心軸上に形成されている（図５参照）。また、ノズル６２の先端面には血液を吸収しやすくするための凹溝６２ｂが設けられている（図３参照）。
【００３３】
測定チップ５８の係合部６４は、円筒状に形成され、円筒部５４の開口部５６に嵌合する外径に形成されている。この係合部６４は、弾性力を有した４つの係止爪（係止部）６６が後方に突出するように形成されている。各係止爪６６は、円筒部５４に挿入された時に円筒部５４内に形成された突条５４ａに係合する凸部６６ａが外周側に形成されており、この凸部６６ａが突条５４ａを乗り越えて、該突条５４ａに係止されることにより、測定チップ５８を円筒部５４に取り付けることができる（図８参照）。
【００３４】
また、係合部６４の内側には、図５に示すように、採取孔６２ａに連通する試験紙収容部６８が設けられている。この試験紙収容部６８には、血液を採取した際に該血液が染み込む試験紙（測定対象）７０が収容されている。血糖値測定装置１０は、この試験紙７０に照射光を照射して、試験紙７０からの反射光を受光することで血液成分の測定を行う。
【００３５】
図６は、本発明の実施の形態に係る血糖値測定装置１０の測定部５０を示す分解斜視図であり、図７は、測定部５０の背面図、図８は測定部５０の側面断面図、図９は測定部５０の平面断面図である。
【００３６】
血糖値測定装置１０の測定部５０は、測定チップ５８に採取した血液成分を光学的に測定する部位である。図６に示すように、測定部５０は、先端ケース２０、測光ブロック７２、基板７４及びイジェクト部材４８等を含む構成である。先端ケース２０は、既述したように、角筒部５２と円筒部５４からなり、上ケース１６と下ケース１８を重ね合わせた筐体１２の先端部に取り付けられる。この先端ケース２０は、例えば、ＡＳＢ樹脂やポリカーボネート等の合成樹脂によって成形される。
【００３７】
測光ブロック７２は、血液成分の検出を行う基板７４を保持して、先端ケース２０内部に取り付けられる部材である。この測光ブロック７２は、先端ケース２０と同じ材料で成形することができ、平板状の基端部７６と、基端部７６から先端方向に突出する突出部７８とからなる。
【００３８】
図８に示すように、測光ブロック７２の基端部７６は、前面に突出部７８が形成され、後面に基板配置部８０が備えられている。基板配置部８０は、基板７４が配置可能な平坦状に形成されており、この基板配置部８０には、基板７４を位置決めする位置決め突起８０ａが略中央部に立設されている。位置決め突起８０ａは基板７４を貫通し、後述する発光素子１００と受光素子１０２の間に介在して、発光素子１００から受光素子１０２への直接的な光の伝搬を阻止している。
【００３９】
また基端部７６には、取付用ねじ孔８２が二箇所形成されている（図７参照）。測光ブロック７２は、この取付用ねじ孔８２に後方から取付用ねじ８４が挿通されて、先端ケース２０に形成された取付用雌ねじ（図示せず）にねじ止めされることで、先端ケース２０に取り付けられる。
【００４０】
一方、図６に示すように、測光ブロック７２の突出部７８は、両側面が直線状で且つ上下面が円弧状となった偏円体に形成されている。この突出部７８の前面は、突出部側開口部８６が形成されており、この突出部側開口部８６にはレンズ８８が装着される。測光ブロック７２に取り付けられるレンズ８８は、上部側に照射光用レンズ８８ａを形成し、下部側に反射光用レンズ８８ｂを形成した一体型となっている。また、レンズ８８は側周面にＯリング９０を嵌め込んで突出部側開口部８６に装着されることで、突出部側開口部８６をレンズ８８によって密封した状態としている。
【００４１】
測定部５０の基板７４は、前記基板配置部８０に配置可能な形状に形成されており、この基板７４の所定の箇所（二箇所）には基板側ねじ孔９２が穿設されている。基板７４は、この基板側ねじ孔９２に後方から基板用ねじ９４が挿通されて、基板配置部８０に形成された基板固定孔９６にねじ止めされることで、測光ブロック７２に配設される（図７参照）。
【００４２】
基板７４は、基板配置部８０と対向する面に、照射光を照射する二つの発光素子１００（第１の発光素子１００ａ、第２の発光素子１００ｂ：図９参照）、反射光を受光する受光素子１０２、及び血液成分の検出に必要な各種電子部品が実装されている。照射光を照射する発光素子１００としては、例えば、所定波長の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）を適用することができ、受光素子としては、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）を適用することができる。なお、本実施の形態では、砲弾形状の外装（透過体）を有していない発光素子１００及び受光素子１０２を基板７４に実装することで、基板７４の小型化及び血糖値測定装置１０の小型化を実現している。
【００４３】
図８に示すように、測光ブロック７２の基板配置部８０に基板７４を配設する場合は、発光素子１００及び受光素子１０２を基板配置部８０に向けて配設する。ここで、測光ブロック７２の基板配置部８０には、２つの開口部（照射光基板側開口部１０４、反射光基板側開口部１０６）が形成されている。基板配置部８０に基板７４を配設した状態では、発光素子１００が照射光基板側開口部１０４に入り込み、受光素子１０２が反射光基板側開口部１０６に入り込む構成となっている。
【００４４】
また、照射光基板側開口部１０４は、照射光用光路１０８に連通し、反射光基板側開口部１０６は反射光用光路１１０に連通している。照射光用光路１０８及び反射光用光路１１０は、基端部７６及び突出部７８の内部をそれぞれ貫通して、先端側では共に突出部側開口部８６に連通している。このように、血糖値測定装置１０は、照射光用光路１０８及び反射光用光路１１０を共に測光ブロック７２に形成することで、部品点数を少なくすることができ、製造コストを低減することが可能となる。
【００４５】
したがって、基板配置部８０に基板７４を配設した状態では、発光素子１００が照射光用光路１０８の基端側にあり、発光素子１００が出射する照射光を、照射光用光路１０８からレンズ８８に導き、さらにレンズ８８を介して試験紙７０に照射すること可能となる。一方、受光素子１０２は、反射光用光路１１０の基端側にあり、試験紙７０から反射される反射光を、レンズ８８及び反射光用光路１１０を介して受光する。
【００４６】
さらに、本実施の形態に係る測光ブロック７２の基端部７６には、基板配置部８０から後方に突出する隔壁１１２が後面に形成されている。隔壁１１２は、基板配置部８０に基板７４を配設した状態において、測光ブロック７２の後面の全辺を囲い、且つ基板７４よりも後方に突出するように形成されており、基板７４に対して液体の接触や埃等の付着を防ぐ機能を有している。隔壁１１２の作用効果については後述する。
【００４７】
また、測光ブロック７２を先端ケース２０に取り付けた状態では、先端ケース２０の内周面と測光ブロック７２の突出部７８側面との間にクリアランス１１４が形成される。このクリアランス１１４には、イジェクト部材４８が摺動可能に配置される。
【００４８】
図６に示すように、測定部５０のイジェクト部材４８は、先端側に形成された押出部１１６と、この押出部１１６が固定されるとともに所定距離だけ摺動可能な摺動プレート１１８と、を含む構成である。押出部１１６は、円筒形状の下部が所定量切り欠かれた円弧状に形成されている。
【００４９】
摺動プレート１１８は、押出部１１６から後方に延在する平板状に成形されている。この摺動プレート１１８は、中央部が長手方向に切り欠かれており、この切り欠き部１１８ａの後端にバネ用突起１２０が形成されている。また、摺動プレート１１８の後部には、イジェクト用ねじ１２２によってイジェクト操作子４４の脚部４４ａに螺合されるイジェクト部材側ねじ孔１２４が穿設されている（図５参照）。
【００５０】
一方、先端ケース２０には、図７に示すように、イジェクト部材４８の先端側を収容するイジェクト部材配置部１２６が形成されている。このイジェクト部材配置部１２６は、角筒部５２内の上側に形成されており、摺動プレート１１８の両側端部を支持する支持片１２８と、上部中央部において後方側に突出するバネ配置突起１３０（図８参照）と、によって構成される。
【００５１】
イジェクト部材４８は、図６及び図８に示すように、バネ部材１３２を切り欠き部１１８ａに配して、イジェクト部材配置部１２６に配置される。この場合、バネ部材１３２の一端にバネ用突起１２０が挿入され、他端にバネ配置突起１３０が挿入される。
【００５２】
測光ブロック７２及びイジェクト部材４８を先端ケース２０に配置した状態では、押出部１１６が測光ブロック７２の突出部７８の外周面（上面及び両側面）上に配置される。また、イジェクト部材４８は、筐体１２の先端及び後端方向に摺動自在に配置されることになり、このイジェクト部材４８が摺動することで、この押出部１１６が突出部７８の外周上（すなわち、クリアランス１１４）を進退移動する。測定チップ５８が先端ケース２０に取り付けられている場合は、イジェクト部材４８の先端方向への移動により、押出部１１６が測定チップ５８の係止爪６６を押し出す。これによって、筐体１２から測定チップ５８を取り外すことができる。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０による血液成分の測定について説明する。血液成分の測定では、まず測定チップ５８が装着された筐体１２を用いてユーザの血液を採取する。具体的には、指先を専用の穿刺器具（図示せず）で穿刺し、皮膚上に少量（例えば、０．３〜１．５μＬ程度）の血液を流出させる。そして、指先から流出した血液に、血糖値測定装置１０の先端に装着されている測定チップ５８のノズル６２先端を当接させる。
【００５４】
これにより、血液は、ノズル６２先端の凹溝６２ｂを経て採取孔６２ａ内に入り込み、毛細管現象によって後端に吸引される。そして、試験紙収容部６８内に収容されている試験紙７０に染み込み、試験紙７０の径方向外側へ向かって円形状に広がっていく。この血液の展開と同時に、血液中のブドウ糖と試験紙７０に含まれている発色試薬とが反応を開始し、ブドウ糖の量に応じて試験紙７０が呈色する。
【００５５】
図１０は、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０によって実際に血液成分の検出を行う状態を示す説明図である。すなわち、血糖値測定装置１０は、第１の発光素子１００ａ（又は第２の発光素子１００ｂ）から照射光Ｌｉを出射する。第１の発光素子１００ａ（又は第２の発光素子１００ｂ）から出射された照射光Ｌｉは、照射光用光路１０８を通過し、照射光用レンズ８８ａに入射される。そして、照射光用レンズ８８ａに入射された照射光Ｌｉは、この照射光用レンズ８８ａによって集光されて試験紙７０に照射される。
【００５６】
試験紙７０に照射された照射光Ｌｉは、試験紙７０によって反射され、反射光Ｌｒとして反射光用レンズ８８ｂに入射される。そして、反射光用レンズ８８ｂに入射された反射光Ｌｒは、この反射光用レンズ８８ｂによって集光された後、反射光用光路１１０を通過し、受光素子１０２で受光されて、その光量が測定される。これにより、血糖値測定装置１０は、試験紙７０の呈色の度合いを測定することができる。
【００５７】
血糖値測定装置１０による血糖値の測定には、第１の発光素子１００ａと第２の発光素子１００ｂの照射光Ｌｉが交互に出射される。そして、第１の発光素子１００ａが照射する照射光Ｌｉによって発色試薬とブドウ糖との反応で生じた色素を検出し、ブドウ糖の量に応じた呈色濃度を測定する。また、第２の発光素子１００ｂが照射する照射光Ｌｉによって赤血球を検出し、赤血球の赤色濃度を測定する。そして、呈色濃度から得られるグルコース値を赤色濃度から得られるヘマトクリット値を用いて補正しつつグルコース濃度を定量化して、血糖値を求めることができる。
【００５８】
測定終了後、測定チップ５８を筐体１２から取り外す場合は、イジェクト操作子４４を先端側に押圧してイジェクト部材４８を前方（先端側）にスライドさせる。これにより、イジェクト部材４８の押出部１１６が測定チップ５８の係止爪６６を前方に押圧し、測定チップ５８を取り外すことができる。また、改めて血液成分の測定を行う場合は、新しい測定チップ５８を先端ケース２０に取り付ける。このように、測定チップ５８を簡単に交換することができるため、血液成分の測定を効率的に行うことが可能となる。
【００５９】
この場合、ユーザは、片手操作によって測定チップ５８を血糖値測定装置１０から容易に取り外すことができる。しかも、測定チップ５８は下ケース１８側に湾曲した筐体１２の先端に取り付けられているため、イジェクト操作子４４の操作によって、測定チップ５８に手を触れることなく、簡単且つ迅速に該測定チップ５８の廃棄処理を行うことができる。
【００６０】
図１１は、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０において隔壁１１２の機能を示す説明図であり、図１１Ａは測光ブロック７２に隔壁１１２が設けられている場合、図１１Ｂは測光ブロック７２に隔壁１１２がない場合を示している。
【００６１】
図１１に示すように、血糖値測定装置１０のレンズ８８を洗浄する場合は、例えば、該装置１０の先端側を上方に向けて、洗浄するレンズ８８をユーザに見えるようにして、水やアルコール等の液体を含ませた綿棒によりレンズ８８表面が擦られる。このとき、液体が先端ケース２０の内周面と測光ブロック７２側面の間に形成されたクリアランス１１４から入り込むことがある。この場合、図１１Ｂに示すように、測光ブロック７２に隔壁１１２がない構成では、液体が基板７４に回り込み、この液体が基板７４に接触して電子部品に不具合をもたらす可能性がある。
【００６２】
しかしながら、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０は、図１１Ａに示すように、測光ブロック７２の後面に隔壁１１２が設けられている。この隔壁１１２によって、測光ブロック７２の側面に回り込んだ液体は、基板配置部８０に回り込むことが阻害される。このため、液体が基板７４に接触することを妨げることができる。
【００６３】
また、測定チップ５８が筐体１２に取り付けられていない場合は、測定部５０が開口した状態となっていることから、埃等がクリアランス１１４に入り込むことがある。しかし、測光ブロック７２に備えられた隔壁１１２が埃等の進路を遮断することで、この埃等が基板７４に付着することを妨げることができる。
【００６４】
このように、血糖値測定装置１０は、液体や埃等の影響を受けることが少なくなり、これにより基板７４に実装した発光素子１００及び受光素子１０２等の電子部品をより安定的に動作させることができ、測定精度の安定化を図ることが可能となる。
【００６５】
また、本実施の形態の隔壁１１２は、既述したように、測光ブロック７２の後面の全辺を囲い、且つ基板７４の板厚よりも大きな突出量で形成されている。このように隔壁１１２を形成することによって、基板配置部８０に配設した基板７４を側面方向から確実に覆うことができ、基板７４に対する液体の接触や埃等の付着を一層妨げることができる。
【００６６】
ここで、血糖値測定装置１０は、試験紙７０の血液の染み込み状態を目視するために、先端ケース２０又は測定チップ５８が半透明（又は透明）に成形されたものが要望されている。このような半透明の先端ケース２０又は測定チップ５８を適用した場合、図１１Ｂに示すように、外光が先端ケース２０や測定チップ５８を透過し、さらにこの外光が測光ブロック７２と基板７４との当接部分から入り込む場合がある。この場合、測光ブロック７２内に配置されている受光素子１０２で外光を検出してしまい、測定精度を低下させる結果を招く。
【００６７】
しかしながら、図１１Ａに示すように、本実施の形態に係る血糖値測定装置１０は、隔壁１１２の存在によって、測光ブロック７２と基板７４との当接部分に対して側方から外光が入り込むことを低減させることができる。これにより、反射光を受光する受光素子１０２に余計な光が入り込むことが回避されるため、成分測定の精度を向上することができる。したがって、血糖値測定装置１０は、先端ケース２０や測定チップ５８を半透明（又は透明）に成形しても、測定精度に支障がなく、設計の自由度が向上される。例えば、先端ケース２０を含む筐体１２を薄肉に成形して、筐体１２が外光を透過することになっても測定精度を維持することができる。
【００６８】
また、本実施の形態では、図７に示すように、基板固定孔９６を隔壁１１２の近傍に設けている。これにより、測光ブロック７２と基板７４とをねじ止め固定することで基板配置部８０を歪ませる応力がかかっても、リブ状に形成された隔壁１１２によって基板配置部８０が歪むことを防ぐことができる。したがって、測光ブロック７２と基板７４とを強固にねじ止めすることが可能となり、発光素子１００や受光素子１０２が実装された実装面に、外光等が入り込むことをより低減させることができる。
【００６９】
さらに、本実施の形態の測光ブロック７２は、隔壁１１２と同じ突出量で且つ隔壁１１２に連なる段部１１３が後面に形成されており（図７参照）、この段部１１３に取付用ねじ孔８２が穿設されている。すなわち、取付用ねじ孔８２は、充分な肉厚を有する段部１１３に形成されているため、取付用ねじ８４によって測光ブロック７２を先端ケース２０に強固にねじ止めすることができる。したがって、例えば、血糖値測定装置１０を持ち運ぶ時等に、筐体１２から振動等が伝わっても、測光ブロック７２や基板７４等をがたつかせることがない。
【００７０】
また、血糖値測定装置１０は、発光素子１００及び受光素子１０２を備えた基板７４に対して、液体の接触、埃等の付着、及び外光の侵入が防止されるため、測光ブロック７２のレンズ８８に近づけて該基板７４を取り付けることに支障がなくなり、測定部５０の小型化を実現することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。例えば、本発明に係る成分測定装置は、尿の成分の測定する装置として適用してもよく、或いは、体液以外に、排水や工業用水等の成分測定を行う装置として適用することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１０…血糖値測定装置 １２…筐体
１６…上ケース １８…下ケース
２０…先端ケース ４８…イジェクト部材
５０…測定部 ５２…角筒部
５４…円筒部 ５８…測定チップ
６６…係止爪 ７０…試験紙
７２…測光ブロック ７４…基板
８０…基板配置部 ８２…取付用ねじ孔
９６…基板固定孔 １００…発光素子
１０２…受光素子 １１２…隔壁
１１３…段部 １１４…クリアランス
１１６…押出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象に測定用の照射光を照射して該測定対象から反射された反射光を受光する測定部と、該測定部を収容する筐体と、を備え、前記反射光の検出結果に基づいて前記測定対象に含まれる成分を測定する成分測定装置であって、
前記測定部は、該測定部の内部に取り付けられ、前記照射光と前記反射光の光路を有するとともに前記測定対象と対向する前部にレンズを保持する測光ブロックと、前記照射光を発光する発光素子及び前記反射光を受光する受光素子が実装される基板と、を備え、
前記測光ブロックの後部には、前記基板が配設される基板配置部が備えられるとともに、該基板配置部よりも後方に突出する隔壁が形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の成分測定装置において、
前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板の全ての側辺を囲うことを特徴とする成分測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成分測定装置において、
前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板よりも後方に突出するように形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記測定部には、測定対象として試験紙が収容されるとともに、前記測定部に対して係止可能な係止部を備える測定チップが挿入され、
前記測定部の周囲には、前記測定チップの挿入方向に摺動し、前記係止部に当接して前記測定チップを前方に押し出すイジェクト部材が設けられ、
さらに、前記筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間には、前記イジェクト部材が摺動可能なクリアランスが形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記基板配置部には、前記基板がねじ止めされる基板固定孔が前記隔壁の近傍に形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記測光ブロックの後方には、前記隔壁と同じ突出量で該隔壁に連なる段部が形成されるとともに、前記段部には、前記測光ブロックが前記筐体にねじ止めされる取付用ねじ孔が穿設されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項１】
測定対象に測定用の照射光を照射して該測定対象から反射された反射光を受光する測定部と、該測定部を収容する筐体と、を備え、前記反射光の検出結果に基づいて前記測定対象に含まれる成分を測定する成分測定装置であって、
前記測定部は、該測定部の内部に取り付けられ、前記照射光と前記反射光の光路を有するとともに前記測定対象と対向する前部にレンズを保持する測光ブロックと、前記照射光を発光する発光素子及び前記反射光を受光する受光素子が実装される基板と、を備え、
前記測光ブロックの後部には、前記基板が配設される基板配置部が備えられるとともに、該基板配置部よりも後方に突出する隔壁が形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の成分測定装置において、
前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板の全ての側辺を囲うことを特徴とする成分測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成分測定装置において、
前記隔壁は、前記基板配置部に前記基板を配設した状態において、該基板よりも後方に突出するように形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記測定部には、測定対象として試験紙が収容されるとともに、前記測定部に対して係止可能な係止部を備える測定チップが挿入され、
前記測定部の周囲には、前記測定チップの挿入方向に摺動し、前記係止部に当接して前記測定チップを前方に押し出すイジェクト部材が設けられ、
さらに、前記筐体の内周面と前記測光ブロックの側面との間には、前記イジェクト部材が摺動可能なクリアランスが形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記基板配置部には、前記基板がねじ止めされる基板固定孔が前記隔壁の近傍に形成されていることを特徴とする成分測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の成分測定装置において、
前記測光ブロックの後方には、前記隔壁と同じ突出量で該隔壁に連なる段部が形成されるとともに、前記段部には、前記測光ブロックが前記筐体にねじ止めされる取付用ねじ孔が穿設されていることを特徴とする成分測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−７８１８２（Ｐ２０１２−７８１８２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２３０６５（Ｐ２０１０−２２３０６５）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
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