探针装置的制作方法

专利名称：探针装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物体光计量装置用探针装置，尤其涉及适合使用于计量生物 体内的局部的血液动态变化的生物体光计量装置用探针装置。
背景技术：
作为生物体光计量装置已知有称之为光表面形态测量装置的计量装置。该 装置将配置有多个具有光照射/检测部的探针主体的探针装置以各个探针主体 紧贴计量部位例如头部的方式安装后，从各个探针主体照射近红外线而进行计量。
根据现有技术的探针装置在配合被检者的头部形状而形成为碗状的由薄 片材料制成的壳部上点阵状地配置多个探针主体而构成。各个探针主体可从壳 部拆卸，在通过监控器画面确认出由毛发等而引起探针主体与头皮的接触不完 全的场合，可仅重新安装固定其部分的探针。这样构成的探针装置，在将其安 装固定到被检者的头部的场合，由于因被检验者的头部形状的个人差异和安装 部位的不同而不见得一定适合头部，因此，使用时绕下颚系固定带以使壳部较 紧地按压头部。并且，具备在计量时，将借助于各条光纤传输而来的近红外线 借助于探针主体朝向头部的皮下照射，并在受光用探针主体接受其反射性光 后，借助于光纤传回计量装置主体的构造。
(专利文献1:日本特开2001-286449号公报)
上述现有技术的探针装置具备如下构造对壳部照射光的发光部和检测部 交错地排列成点阵状，在这些发光部和检测部上借助于光纤分别供给光，或者 借助于光纤汇聚所检测的检测光。因此，在头部上安装固定了该探针装置的被 检者由于在头部的周围安装多条光纤，因而存在妨碍被检者的行动自由度，或 者给被;险者带来不安感的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种可进行不受控制基片放热影响的高精度的测定，且重量平衡良好，对被4全者的安装固定性良好的探针装置。
为了达到上述目的，涉及本发明的探针装置是具备对生物体表面照射光的
装置，且构成为包括片状的探针保持体；按规定的间隔安装到该探针保持体 上的多个发光探针及多个检测探针；安装在上述探针保持体的规定位置的基片 保持部；在该基片保持部安装的电路板；将上述探针保持体保持在被检者的头 部的规定位置的片保持部；以及用于将该片保持部安装固定在被检者上的固定 带部，上述电路板构成为包括控制规定的区域内的多个发光探针及检测探针 的各自的动作的多个探针控制基片；以及总体控制该多个探针控制基片并进行 与其它装置的通信等的主控制基片，上述基片保持部包括用于安装探针控制基 片的第一基片保持部和用于安装主控制基片的第二基片保持部。
采用本发明，能够提供一种可进行不受控制基片放热影响的高精度的测 定，且重量平衡良好，对被检者的安装固定性良好的探针装置。


图l是探针装置的概略构成图。
图2是生物体光计量装置的概略构成图。
图3是检测探针的周边构造的展开图。
图4是检测探针的周边构造的展开图。
图5是检测探针的剖视图。
图6是检测探针的伸缩机构的说明图。
图7是检测探针的旋转状态的说明图。
图8是表示基片保持部件的一例的图。
图9是将保护罩安装在^:针装置上时的外观图。
图IO是表示探针装置的光纤束构造的图。 图ll是表示配线片的应用例的图。 图中
l一生物体光计量装置，IO—生物体光计量装置主体，11—计算机，12— 显示部，13—主体通信部，IOO—探针装置，200"^笨针保持体，221—外侧片， 222—内侧片，223—遮光片，224—开口部，240—配线片，241—基片保持部，241a—第一基片保持部，241b—第二基片保持部、242—主控制基片，243^^ 针控制基片，250—成型物，261—基体材料，262—分支材料，263—端部，300— 发光4笨针，305—孔部，310^^光4果针主体，3U—-发光单元，315—光源部， 316—振荡器，350—发光探针安装部，400—检测探针，410—检测探针主体， 411一检测单元，412—主突起部，413—光纤，414一副突起部，415"~检测部， 416—锁定放大器，417—对数放大器，418^信号连接器，419一帽安装孔，421— 第一筐体，422—第二筐体，423—弹簧体，424—凸缘，425—突起部，426— 外周筐体，427—凹部，428"^爪持部，429—固定突起，430—主箧体，431— 緩冲材料部，450—检测探针安装部，451—结合槽，454—凸缘部，500—片保 持部，501—遮光空间，502—电路板，503—接合槽，550—差动放大器， 551—A/D转换器，552—探针通信部，560—电源部，600~固定带部，601— 带子，602—带子固定部，610—第二固定带部，650—紧固适配器，651—垫片 部件，652—光纤保持突起部，653—光纤安装部，654—光纤，700—帽部，701— 连接杆，702—切口部，801—爪部，802—4妄合部，803—固定保持部，900_ 保护罩，910—保护罩框，1000—电路板，1100—基片保持部主体，llOl—基 片安装部，1200—光纤。
具体实施例方式
以下，参照图1至图11具体说明涉及该实施方式的生物体光计量装置。 涉及该实施方式的生物体光计量装置是利用一旦有大脑的脑的某个部位活动 则随之用于向该部位输氧的血液量增大来计量生物体内的局部的血液动态变 化的装置。具体来讲，通过从头皮上方照射近红外光，该近红外光计量血液中 的血红蛋白的零乱，而计量大脑的表面附近的血液量的变化，并且通过将计量 结果表示在二维图等上，能够简便地观察脑的动作。这里，所说的近红外光是 指波长大于可见光的区域的电磁波。
首先参照图1说明涉及该实施方式的生物体光计量装置的概略结构。这 里，图1是涉及该实施方式的探针装置的概略构成图，图(a)是揮:针装置的 外观立体图，图(b)表示图(a)的A-A虚线部的剖视图。
在图1中，涉及该实施方式的探针装置IOO构成为包括片状的探针保持 体200;按规定的间隔安装到该探针保持体200上的多个发光4采针300及多个检测探针400;安装在该探针保持体200的规定位置的基片保持部241;在该 基片保持部241安装的电路板1000;将上述探针保持体200保持在被检者的 头部(检查部位)的规定位置的片保持部500;以及用于将该片保持部500安 装固定在^皮;险者上的固定带部600。
电路板1000构成为包括控制规定的区域内的多个发光探针300及>^测 探针400的各自的动作的多个探针控制基片243;以及总体控制该多个探针控 制基片243并进行与其它装置的通信等的主控制基片242,随之，上述基片保 持部241备有用于安装探针控制基片243的第一基片保持部241a以及用于安 装主控制基片242和未图示的电源部的第二基片保持部241b。这里，上述多 个探针控制基片243和上述主控制基片242分别利用配线片240可动作地连 接。
在该实施方式中，在横向长形状的探针保持体200的下部配置多个发光探 针300及检测探针400,在其上部配置具有多个探针控制基片243的第一基片 保持部241a,在探针保持体200的两侧配置用于安装主控制基片242和另外 电源部560(参照图2)的第二基片保持部241b。另外，配线片240具有包括信 号和电源的配线的配线功能，还可以将该配线片240插入到层叠部件的内部。
上述探针保持体200是层叠了多个片材的层叠部件，具备能够维持发光探 针300和检测探针400的姿势的具有柔软性的保持功能和防止外部光线进入头 部的遮光功能。
即、探针保持体200以检测探针400位于发光探针300的两旁的方式并且 以交错且呈矩阵状地配置的方式支撑多个发光探针300和多个检测探针400, 在它们的上部位置配置有分别控制发光探针300、检测探针400的基片。另夕卜， 该探针保持体200具备保持上述两种探针的姿势的适当的柔软性和强度，并且 防止外部光线进入检查部位，而且还确保伴随出汗的透气性。
如在图1的下部右侧的标注框内所图示，上述发光探针300和多个检测探 针400具备同样的构造。这里，以检测探针400的构造为中心进行说明，至于 发光探针300以与检测探针400不同点为中心进行说明。
如在图1的下部右侧的标注框内所图示，检测探针400由具有检测单元述规定位置的检测探针安装部450构成。另一方面，发光探针300由具有与上比.
主体310安装在探针保持体200的上述规定位置的发光探针安装部350构成。 再有，在检测探针主体410和发光探针主体310上安装覆盖其露出面的具有同 样的构造的帽部700。此外，该帽部700,为了识别其功能也可以施加不同的 色彩。
检测探针主体410和发光探针主体310均在被检者一侧具有主突起部 412，且设有连通该主突起部412的前端和检测单元411或发光单元311的光 纤413。而且，在该实施方式中，采用在该主突起部412的周围配置了多个副 突起部414的构造。另外，发光探针300也具备在与被检者50的接触面60 上具有照射用的光纤413的主突起部412,采用在该主突起部412的周围配置 了多个副突起部414的"由多个点构成的面接触"构造。
另夕卜，4企测探针主体410和发光探针主体310以主突起部412为中心可旋
部414和旋转构造，可实现毛发的拨开功能和探针自身的姿势控制。
另外，基片保持部241构成为包括可装拆地保持电路板1000的基片保 持部主体1100;以及安装于探针保持体200并可装拆地支撑基片保持部主体 1100的基片安装部1101。
而且，涉及该实施方式的探针装置的较大的特征之一在于，釆用了保持片
状的探针保持体200的周围而以规定的间隔维持该探针保持体200和被检者的
的片保持部500。根据形成了该遮光空间501的实施方式，可确保对于变更检 测探针主体410和发光探针主体310的姿势来讲足够的空间，且对于确保伴随 出汗的透气性来讲足够的空间。而且，该片保持部500由于由橡胶等软质材料 形成，因此，容易安装固定在被检者上。
另外，涉及该实施方式的探针装置的另外较大的特征之一在于，在探针装 置100上设置了电路板1000和电源部560(参照图2)。即在该实施方式中，具 备主控制基片242和其相反侧的侧面上的图2所示的具有电源功能的电路板。 另外，在主控制基片242内部装有差动放大器、A/D转换器、探针通信部、控制部等。因此，通过安装探针装置可保持做好准备等待的状态，从而得以提高
相应性。另外，由于以包围片保持部500的周围的方式配置了探针控制基片 243和主控制基片242等电路板1000,因此，重量平衡得以均衡，能够实现安 装固定性良好的4笨针装置。
另外，涉及该实施方式的探针装置的另外较大的特征之一在于，发光探针 主体310和检测探针主体410以及电路板1000等安装成相对探针保持体200 可拆装。即、发光探针主体310和4企测探针主体410以及电路板1000安装成 通过发光探针安装部350和检测探针安装部450以及基片安装部1101相对探 针保持体200可拆装。尤其，在该实施方式中，在发光探针安装部350和检测 探针安装部450的基础上将基片安装部1101做成与它们相同的形状的构造， 并进一步将基片安装部1101的排列为发光探针安装部350和检测探针安装部 450的矩阵状排列的一部分。
因此，根据该构造，能够代替发光探针主体310或^r测探针主体410而安 装基片保持部主体1100来安装电路板1000。当然，单独设置基片保持部主体 1100亦可。
下面，参照图2至图11进一步详细地说明涉及该实施方式的检查装置。 此外，同一部位和箭头等以同一符号表示，并省略重复的说明。
首先参照图2说明涉及该第一实施方式的生物体光计量装置的概略结构。 这里，图2是生物体光计量装置的概略构成图。
在图2中，以符号1总体表示的生物体光计量装置构成为包括安装固定 在被检者的头部的探针装置100;以及对从该探针装置IOO输出的电信号进行 图像处理后进行图等的显示的生物体光计量装置主体10。如上所述，涉及该 实施方式的探针装置IOO构成为包括片状的探针保持体200;按规定的间隔 安装到该探针保持体200上的多个发光探针300以及多个检测探针400;安装 在该探针保持体200的规定位置的基片保持部241;在该基片保持部241安装 的电路板1000;将上述探针保持体200保持在被检者的头部(检查部位)的 规定位置的片保持部500;以及用于将该片保持部500安装固定在被检者上的 固定带部600。另外，上述电路板1000构成为包括控制规定的区域内的多 个发光探针300及检测探针400的各自的动作的多个探针控制基片243;以及总体控制该多个探针控制基片243并进行与其它装置的通信等的主控制基片 242，随之，上述基片保持部241备有用于安装探针控制基片243的第一基片 保持部241a以及用于安装主控制基片242和未图示的电源部的第二基片保持 部241b。
在该实施方式中，通过将探针保持体200形成为大致横向长的长方形，以 具有厚度(进深)的片保持部500包围该探针保持体200的周围，并在该片保持 部500的长度方向的两端安装固定带部600，而使探针装置100具有"护目镜 形状"的外观。而且，根据该实施方式，将上述探针保持体200的长度方向在
势，则探针保持体200通过片保持部500以规定的间隙、而且确保所遮光的遮 光空间501而固定在被检者的头部的规定位置。而且，由于片保持部500由具 有柔软性的材料构成，因而可做成配合大致球体状的被检者的头部的形状弯曲 的形状，因此，可使探针保持体200与被检者的头部吻合。另外，由于固定带 部600具有可调整长度的原有的构造，因此，可配合被检者的体形将探针装置 100固定在被检者的头部的规定位置。
另外，该片保持部500在长度方向的单侧侧面上具有电路板502，并在其 相反侧侧面上具有主控制基片242。即、如在图2的左下的标注框内所图示， 电路板502具备电源部560，主控制基片242至少具备差动放大器550和A/D 转换器551和探针通信部552以及控制部。在该实施方式中，采用将主控制基 片242、探针控制基片243、电路板502以在探针保持体200上层叠的方式连 接的配线片240。该配线片240由多个带状片构成，并蜿蜒曲折地配线在分别 与呈矩阵状地配置在探针保持体200上的孔部305嵌合而排列的发光探针300 和检测探针400之间。而且，构成为不是在发光、受光探针的各自上分别排列， 而是配线片240从由安装于上段的孔部305的第一基片保持部241a所保持的 探针控制基片243配线。
在该实施方式中，配线片240具有相对于在4笨针保持体表面的纵向延伸的 中心线在左右截断的构造，探针控制基片243和发光探针300和;险测探针400 由配线片240连接，配置于该配线片240两侧的电路板502和主控制基片242 由配线片240连接。配线片240的从探针控制基片243到发光、受光各探针的长度，当然具有足以到达各探针的长度，但考虑到探针装置的装拆、被检体的
动作等，为防止断线，有必要使探针控制基片243、主控制基片242具有所谓 的游隙，以便在长度上具有余地以充分确保。
此外，在该实施方式中，将呈矩阵状地配置的发光探针300和检测探针 400沿上下分开，并将它以上下一对配线片240配线到配置在其更上部附近的 探针控制基片243,但不限定于此。例如，也可以是将发光探针300和检测探 针400分开，沿左右配线的构造，或者还可以按每行沿左右分开配线。另外， 虽然采用了发光、检测探针在以2行8列形成的孔部配置成矩阵状的结构，但 不限定于此，还可以与更多的行、更多的列的孔部对应。此外，对于探针控制 基片也采用了在每2行2列顺序配置探针控制基片243的结构，但基片数不限 定于此。
再有，在该实施方式中，虽然将电路板502设置在片保持部500上，但也 可以将电路板502设置在通过软线连接的分体的电极夹基片部上。
表示的发光探针300的两旁的方式交错且呈矩阵状地配置。因此，从一个发光 探针3A照射的光可在配置于X方向和Y方向的两旁的检测探针4A、 4B、 4C 的检测部411检测。换句话说， 一个检测探针400可检测从配置于X方向和Y 方向的两旁的3个发光探针300照射的光。也就是说，根据该实施方式，可计 量探针装置100所安装固定的区域全体的血液动态变化。
这里，所检测的信号通过各自的探针所对应的探针控制部243内的信号处 理部、控制部传送到主控制基片242,并通过该主控制基片242传送到主体10。 另外，至于来自主体10的输入信号，信号在上述探针向各探针传递，从而控 制动作。
另外，如在图2的下部的标注框内所图示，发光探针300和检测探针400 具有同样的构造。这里，以检测探针400的构造为中心进行说明，至于发光探 针300以与检测探针400不同点为中心进行说明。
上述发光单元311具有在图2的左上的标注框内所图示的光源部315和用 于去除起因于外部的噪音的振荡器316。这里，作为发光部311,可利用半导 体激光器、钛蓝宝石激光器、发光二极管等，但在该实施方式中，以釆用了具有发光二极管的发光部311的发光探针主体310为例进行说明。
另外，上述检测单元411具有在图2的右上的标注框内所图示的检测部
415和锁定放大器416以及对数放大器417。这里，作为4企测部411,可利用
光电二极管或光电子倍增管等的光电转换元件，但在该实施方式中，以采用了
具有光电二极管的检测部411的检测探针主体410为例进行说明。
另一方面，上述生物体光计量装置主体IO构成为包括计算机11、显示部 12、主体通信部13。在该实施方式中，通过在该生物体光计量装置主体IO和 上述探针装置100上分别设置主体通信部13和探针通信部552，从而能够无 绳电连接该生物体光计量装置主体10和探针装置100。因此，由于头部安装 固定了探针装置100的^皮检者无须通过软线连接就与上述生物体光计量装置 主体10电连接，因而能够用上述生物体光计量装置主体IO计量被检者的检查 结果而不会由该软线类所限制。
另夕卜，由控制基片内所具有的探针通信部552接收来自主体侧的控制指令 信号，由该主控制基片242内的控制部向各探针控制基片243传送控制信号， 探针控制基片243基于该控制信号分别控制各检测单元411、发光单元311。
根据该生物体光计量装置1，从电路板502的电源部560接受电源供给并 从光源部315发出的约1.5mW的较弱的近红外光(光)，使用未图示的透镜系 统而在光源部315内集光，并借助于设置在该光源部315的下部的主突起部 412的照射用光纤413照射到被检者50的头部。从光源部315发出的光，为 了去除起因于外部的噪音而通过振荡器316以100Hz- 10MHz程度的任意频 率f进行强度调制。
所用光的波长虽然基于生物体内的关注物质的分光特性，但在从血液内的 Hb和Hb02的浓度计量氧饱和度或血液量时，从600nm ~ 1400nm的波长范围 的光中选择一个或多个波长使用。照射到被检者50的头部的光，通过照射用 光纤413的视野的区域，并且通过该区域内的血管等的血液动态局部地变化的 区域后，借助于形成在检测部411的下部的主突起部412的纟企测用光纤413, 在检测部415 4全测。
借助于^r测用光纤413并在纟企测部411检测的光，在该;险测部411进行光 电转换，并且通过光的强度作为电信号的强度输出。表示从多个检测部411输出的通过光强度的电信号，通过各自的锁定放大器416只抽出光源的光强度调 制频率成分，并在各自的对数转换器417进行对数转换后，借助于配线片240 从探针控制部243汇聚到主控制基片242。
用检测单元411汇聚的信号输入到主控制基片242的差动放大器。在该差 动放大器550中，例如，来自检测探针400a的输出信息输入到负极，来自检 测探针400b的输出信息输入到正极，作为其结果，互不相同的两处位置上的 通过光强度的差分信号作为输出信号输出。来自该差动放大器550的输出信号 逐次在A/D转换器551中转换成数据信号，并借助于探针通信部552发送到 生物体光计量装置主体10。
借助于主体通信部13在生物体光计量装置主体IO接收的信号读入计算机 ll并经处理后，作为时间序列数据显示在显示装置17上。这里，在该实施方 式中，主体通信部13和探针通信部552采用无线通信方式，而也可以借助于 红外线或其它通信机构进行信号的发送、接收。当然，也可以借助于软线来连 接，但在该场合被;险者的行动自由度受限制。
另外，在该实施方式中，如在图2的下部的标注框内所图示，将片状的探 针保持体200由在该探针保持体200的外表面设置的外侧片221、在该探针保 持体200的被检者的头部侧的内表面上设置的内侧片222、以及在外侧片221 和内侧片222之间设置的遮光片223构成。在该实施方式中，用以5mm到10mm 的厚度范围形成的树脂纤维所形成的立体纺织物质地构成上述外侧片221和 内侧片222。
该立体纺织物质地一般也称之为三维纺织物，是在纵、横、垂直三方向上 立体地编织了纤维材料(线状)的纺织物，作为连结线的原材料可以是由聚对 苯二曱酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二曱酸丙二醇酯等制 造的聚酯系纤维、棉、铜氨纤维、粘胶人造丝、精制纤维素纤维等纤维素系纤 维、由尼龙6、尼龙66等制造的聚酰胺系纤维等的任意纤维。纤维形态可采 用长纤维系或短纤维系的任意纤维。
在该实施方式中，通过采用该立体纺织物质地，以其适当的厚度对于上述 发光探针安装部350或检测探针安装部450在实现轻量化的同时较紧地保持， 并且借助于形成在该立体纺织物质地内的空间能够良好地处理被^r者的出另一方面，遮光片223提高由立体纺织物质地形成的探针保持体220的遮 光性不良，在该实施方式中，将黑色的树脂纤维的布料插入外侧片221和内侧 片222之间。通过釆用该遮光片223，防止外部光线进入4罙针保持体220内， 并且还吸收从头皮反射的反射光从而还可期待提高测定性能的效果。
另外，在该实施方式中，配线片240配置成在^笨针保持体200上层叠，而 也可以插入该层叠结构的内部。具体来讲，若配置在比外侧片221还靠内侧的 层上，则由于可防止因外部干扰引起的配线的切断等，因此，以配置在该位置 为宜。这样，通过配置在外侧片221和内侧片222之间，可防止配线片240 的不必要的弯折等，还关系到断线防止。另外，作为配线片240采用例如在较 薄的树脂薄膜的表面粘贴了铜箔等的带状的柔性印制电路板。由此，可实现未 可I起探针保持体200的厚度不匀就实施了配线的层叠构造。
另外，在该实施方式中，对上述探针保持体200进行热压焊，而形成为与 被检者的头部的弯曲形状吻合的弯曲的立体形状。
另夕卜，在该实施方式中，采用在该;险测探针主体410的主突起部412的周 围配置了多个副突起部414的"由多个点构成的面接触"构造。
将照射用或^^测用光纤直接使用或用突起部加强的构造的"一点的点接触"方 式。因此，抱有使在多个安装到探针夹上的各个探针主体的前端部上突出设置 的光纤的前端部针对头部皮下维持垂直的姿势比较困难的课题。在现有技术 中，虽然有具备微调旋钮从而可变更光纤前端部的姿势的技术，但抱有调节多 个探针的垂直姿势需要很长时间等的课题。
在该实施方式中，由于将与被检者50的生物体表面(接触面60)的接触做 成，具备在其轴心上具有连通上述光照射机构(发光部311)或光检测机构(检 测部411)和外部的光传输机构(照射用光纤313或检测用光纤413)的主突起部 412;以及向该主突起部412的周围突出的长度大致相同的多个副突起部414 的结构，因此，能够以对生物体表面垂直的姿势容易支撑上述光传输机构。
在该实施方式中，如在图2的下部标注框所图示，由于通过在上述主突起 部412的同心圆Pl、 P2上等间距地设置四个副突起部414,从而可抑制四个
1方向的倾斜，因此，可减轻上述现有技术的课题分量。
尤其，在该实施方式中，由于借助于片保持部500而较短地形成探针保持 体200的向上部的突出尺寸，较长地形成探针保持体200和生物体表面(接触 面60)之间的距离，从而就保持在探针保持体200上的发光探针300和检测探 针400而言，主突起部412的前端不易紧贴在生物体表面(接触面60)。关于这 一点，在该实施方式中，由于利用副突起部414能够抑制四个方向的倾斜，因 此，可解决上述i果题。
此外，由于只要在主突起部412的周围有三个副突起部414，则具备了副
突起部414的检测探针主体410就会以垂直的姿势自立，因此，能够期待与上 述内容相同的效果。
此外，在该实施方式中，通过以具有柔软性的树脂材料或橡胶或弹性材料 等的稍微软质的材料形成副突起部414,可使被检者50舒适，且容易保持^r 测探针主体410的垂直姿势。如上所述，通过发光探针300也具备同样的结构， 可得到同样的作用效果。
另外，在该实施方式中，以主突起部412为中心可旋转地支撑主突起部 412和多个副突起部414。在这种生物体光计量装置中，由于生物体表面的毛 发妨碍，因而有难以使光纤的前端紧贴在被检者50的生物体表面的课题。但 在现有技术中，由于探针和与头部皮下的触点为"一点接触"，从而需要用该光 纤的前端部拨开毛发并进行调节，因此，抱有在一边拨开毛发一边调节很多探 针的垂直的姿势的操作上需要很长的时间的课题。
在该实施方式中，由于以主突起部412为中心可旋转地支撑具备了主突起 部412和副突起部414的发光探针主体310和;险测探针主体410,因此，通过 使该副突起部414旋转，使得副突起部414的前端拨开毛发，因此，容易使检 测用光纤413的前端部紧贴在生物体表面。而且，通过副突起部414以主突起 部412为中心旋转，能够容易保持检测探针主体410的垂直的姿势。
再有，通过以具有柔软性的材料形成副突起部414,通过将检测用光纤413 具备在轴心，并通过具有柔软性的副突起部414以强度大于副突起部414的主 突起部412为中心旋转，从而能够容易进行毛发的拨开和姿势控制。加之，在 该实施方式中，通过在主突起部412的周围具备两段副突起部414，纵然减小旋转范围也能拨开毛发。
此外，如上所述，通过发光探针300也具备同样的构造，可得到同样的作 用效果。
另外，在该实施方式中，通过使发光探针主体310和4企测探针主体410 在探针保持体200的外表面露出，并在该露出部安装帽部700，借助于该帽部 700可使发光探针主体310和检测探针主体410旋转。由此，由于即使在将探 针装置100安装在被检者上的状态下，也能够用手指等拿捏并旋转露出在探针 保持体200的外表面上的帽部700，因此，能够简单地旋转上述副突起部414， 从而能够简单地进行上述毛发的拨开和姿势的变更。
另外，在该实施方式中，在发光探针主体310和检测探针主体410的由帽 部700所覆盖的部分设置信号连接器418。由此，利用帽部700的装拆使得接 线容易。而且上述接线由于不受发光探针主体310和检测探针主体410的旋转 的影响，因此断线少，另外，由于该接线部由帽部700隐蔽，因此，接线部不 会脱落且^是高美观。
另外，在该实施方式中，由具备了发光单元311或检测单元411的第一筐 体421和在该第 一 富体421的周围旋转自如地安装的第二篋体422构成发光探 针主体310和检测探针主体410。在上述第一筐体421上设置主突起部412和 副突起部414，在上述第二筐体422上可装拆地安装发光探针安装部350或检 测探针安装部450。
采用该构造，可使具备了主突起部412和副突起部414的第一筐体421 旋转，另外，可从;险测探针安装部450装拆由第一筐体421和第二筐体422 构成的检测4笨针主体410。
另外，由于上述第二筐体422具备弹簧体423，因此，借助于该弹簧体423 可使第一筐体421在被检者方向滑移，因而能够与被检者的头部的凹凸配合提 高由多个点接触构成的面的接触的紧贴度。
下面，参照图3至图7进一步详细地说明检测探针的周边构造。图3是检 测探针的周边构造的展开图。图4是检测探针的周边构造的展开图。图5和图 6是检测探针的剖视图。图7是检测探针的旋转状态的说明图，图(a)是外 观立体图，图(b)是仰视图。这里，如上所述，由于发光探针300具由与检测探针400相同的构造，因此，这里省略说明。
在图3中，就探针保持体200而言，在规定位置上设有多个用于安装冲企测 探针安装部450的多个开口部224。而且，该探针保持体200具备在一对外侧 片221和内侧片222之间设置遮光片223的层叠构造。
其次，在该实施方式中，检测探针安装部450具有高度较低的筒状的外观, 在其一端侧设有一对向外周突出的环状的凸缘部454，开口部224嵌合在一对
凸缘部454之间而固定。
在该实施方式中，在组装时，准备预先形成有开口部224的外侧片221 和内侧片222和遮光片223,以该顺序并以上述开口部224<吏位置一致后进4亍 热压焊而进行接合。另外，在进行该接合时，在内侧片和外侧片之间介入配线 片240的场合，通过使配线片240的接线端子乂人上述开口部224露出后进行热 压焊，使得与后面的检测探针400的接合容易。
以规定的大小切断了周围的探针保持体200，将其周围端部插入到形成在 片保持部500的内侧的接合槽503后用粘接剂等固定。进行该固定时，使配线 片240的另 一端与电^各板502接合。
另一方面，在固定在探针保持体200的规定位置上的检测探针安装部 450(发光探针安装部350)上可装拆地安装#企测:探针主体410(发光纟笨针主体 310)。而且，安装在检测探针安装部450上的检测探针主体410在设置于其上 部的信号连接器418上连接上述配线片240的接线端子240a。
另夕卜，在上述检测探针主体410的上部与信号连接器418相邻而设有帽安 装孔419,在该帽安装孔419中插入形成在帽部700上的连接杆701(参照图5) 从而能够固定帽部700。
下面，参照图4至图8说明检测探针主体410的具体的构造和与检测探针 安装部450的安装构造。在图4中，检测探针主体410由第一筐体421和第二 筐体422构成。
在图4中，第一筐体421在圆柱形状的上面设有信号连接器418和帽安装 孔419,在圓柱形状的下面设有主突起部412和多个副突起部414。再有，在 圆柱形状的周侧面的下端部形成有向外侧突出的凸缘424，在周侧面的上端部 的相对的位置设有一对突起部425。另一方面，第二筐体422由筒状的外周M体426和螺旋状的弹簧体423 构成。外周筐体426的上端部在相对的位置形成有低一阶地形成的凹部427， 在与凹部427偏离了卯度的位置上形成有朝向外侧和上方(中心轴方向)突出
装部450的手指拿捏部利用。
而且，第一筐体421和第二筐体422以在第一筐体421的外周插入弹簧体 423,接着插入外周筐体426,从而弹簧体423和外周筐体426夹在凸缘部424 和突起部425之间的方式组装。根据该构造，弹簧体423的一端固定在凸缘部 424上，另一端以将外周篋体426向突起部425 —侧4齐压的方式起作用。另一 方面，就外周筐体426而言，由于一端侧由突起部425所阻止而不能移动，而 由于弹簧体423伸缩，因此，可使第一m体421向另一端侧滑移。
另外，在上述外周筐体426的外周的相对的位置设有一对固定突起429。 另一方面，在检测探针安装部450的内面形成有从上端向下方延伸，进一步横 向延伸的L型的结合槽451。根据该构造，只要将检测探针主体410以外周筐 体426的固定突起429与检测4笨针安装部450的结合槽451配合的方式插入并 旋转，就能将检测探针主体410固定在检测探针安装部450上。
这样，在该实施方式中，由于相对于检测探针安装部450可简单地装拆检 测探针主体410,从而检测探针主体410的维修保养容易。
另外，在该实施方式中，第一筐体421利用设置在其周侧面上的突起部 425嵌入外周筐体426的凹部427,突起部425再凹部427沿圓周方向移动， 可在检测探针主体410上旋转。因此，就检测探针主体410的旋转而言，可使 之在凹部427的圆周方向的角度01范围摆动地旋转。其理由是，若使旋转范 围自由，则在信号连接器418和接线端子230a的接线上产生障碍，另外，毛 发的拨开和检测探针主体410的姿势变更以摇摆的动作足以达到目的。
在图5中，筒状的检测探针安装部450在其内面的下端部形成向内侧突出 的凸缘452。由于检测探针安装部450和检测探针主体410的固定通过外周筐 体426固定在检测探针安装部450而进行，因此，相对于外周筐体426滑移的 第一富体421以将第一筐体421的下端总是挤压上述凸缘452的方式起作用。
对此，如图6所示，若从被检者施加压力Q,则以从图(b)所示的弹簧体423伸长的状态到图(c)所示的弹簧体423收缩的方式起作用。由此，如图(a) 所示，第一筐体421向上方移动，从而以从邱皮检者吸收压力Q的方式起作用。 由此，多个检测揮:针主体410和发光探针主体310各自与被检者的头部的凹凸
与被检者的头皮紧贴，其结果，由于各自的第一筐体421相对于检测探针安装 部450向上方突出Hl左右而吸收压力Q,因此，可使上述探针装置100整体 与被检者的头部吻合。
返回图5,第一筐体421分割为具有4企测单元411的主筐体430和具有主 突起部412和副突起部414的緩冲材料部431。缓冲材料部431由软质材料形 成，可与被检者的头皮不加疼痛地接触。而且，緩冲材料部431用粘接材料安 装到主突起部412，且作为耗材可更换。
另外，如图7(b)所示，副突起部414形成为顶点呈圆形的倒圆锥台形状， 并形成为从内侧向外侧张开。由此，总是使副突起部414的前端与被;险者的头 皮紧贴地起作用。即、可使检测探针主体410相对于被检者的头皮自立地起作 用。通过使检测探针主体410旋转可进一步使该自立起作用。此外，在该实施 方式中，外侧的副突起部414由于对检测探针主体410的姿势控制贡献较大， 因此，形成为比内侧的副突起部414粗。另外，内侧的副突起部414用来填补 外侧的副突起部414和主突起部412之间，由主突起部412和副突起部414 形成"由多个点构成的面接触"构造。由此，在不给被检者以疼痛的情况下使检 测探针主体410自立，并且通过使副突起部414来拨开存在于该"面接触"内的 毛发并提高效率，从而能够使主突起部412的前端紧贴头皮。
返回图5，帽部700将截面形状形成为圆顶状，从其内面垂下而形成连接 杆701。由此，若用手指拿捏帽部700而使之旋转，则其旋转力通过连接杆701 和帽安装孔419的连结，可使设置在第一筐体421上的副突起部414旋转。此 外，接线端子230a通过帽部700和检测探针主体410之间的间隙引入到帽部 700内并与信号连接器418连接。
另夕卜，如图7所示，帽部700以避开设置在第二筐体422上的一对抓持部 428的方式，在其两侧形成有切口部702。该切口部702如在图4中所i兌明， 形成为与第二筐体422的凹部427的圆周方向的角度01相同。而且，如图7(a)所示，根据具备了该角度G)l的大小的切口部702,能够将该一对切口部702 做成适合用拇指和食指拿捏帽部700的形状。
另一方面，由于通过在帽部700形成切口部702从而可用拇指和食指容易 拿捏嵌入该切口部702内而配置的一对抓持部428,因此，使^r测探针主体410 旋转从而能够从检测探针安装部450简单地装拆。
下面参照图8说明构成保持探针控制基片243和主控制基片242等的电路 板1000的基片保持部241的基片保持部主体1100的具体构造。
图8(a)是表示保持探针控制基片243的第一基片保持部241a的基片保持 部主体1100a的一例的图，从纸面左开始构成左视图、主视图、后视图。这里， 符号801是用于保持基片的爪部，由此，在将该探针装置安装固定在被检体上 时，防止基片的掉落和多余的松动。这里，虽然做成了具有爪部801的结构， 但通过在基片和保持部件之间介入粘接剂等具有粘接性的部件而保持该基片 也当然可以。
另外，符号802是与基片安装部1101的接合部，做成在基片安装部1101 的孔部305(参照图9(c))嵌合该接合部802的结构。这里，固定保持部803是 用于对探针保持体200固定保持的固定部件。这样，在该实施方式中，通过在 基片安装部1101上嵌合基片保持部主体1100a，能够将基片保持部主体1100a 牢固地固定在探针保持体200上，并且即便在保持了电路板1000的状态下也 能将该探针装置100稳定地安装固定。
这样，由于能够使基片保持部主体1100嵌合在基片安装部1101上，因此， 可仅在有所要检查的对象部位的部分安装固定基片保持部241，在图1的例子 中，做成将基片保持部241分别顺序排列在最上段的列中的构造，但也可以配 置在下段或者中段。
然而，如图1所示，通过将基片配置在最上段，可有效地发散从电路板 IOOO产生的热，能够防止检测探针400的热中的杂音的影响，因此，最好比 检测探针400还靠上部配置电路板1000为宜。
另夕卜，由于将基片保持部主体IIOO嵌合配置在基片安装部1101上，因此， 与将电路板1000重叠配置在探针上的场合相比，可减少厚度。再有，在本实 施例中，由于将保持探针控制基片243的第一基片保持部241a每隔一个规则地配置，因此，还可保持重量平衡，还提高安装固定性。这样，由于提高安装 固定性，从而能够抑制主体的摇摆，并能够确保测定的稳定性。
图8(b)是保持主控制基片242的第二基片保持部241b。这也是与图8(a) 相同的结构，而主控制基片242由于大于探针控制基片243，因此，最好配置 在探针保持体200的侧面。因此，以与形成于探针保持体200上的矩阵状的孔 部305中的末端的孔部305吻合的方式可装拆地连接。或者，以与呈矩阵状地
方式可装拆地连接亦可。而且，从接合部在横向形成保持主控制基片242的部 分，进而具备与图8(a)相同的爪部801。
另外，虽未图示，但在基片保持部241的接合部802的前端可安装副突起 部414。通过安装该副突起部414,可实现与被检踢的头皮更为紧贴的固定， 因而提高稳定性。
图9是表示安装固定在探针装置100上的用于保护探针及基片的保护罩 900的 一例的图。图9(a)是将保护罩900安装固定在探针装置100上时的侧视 图。该保护罩由具有柔软性的立体纺织物构造或者形成为网眼状的橡胶状、塑 料等的部件形成。另外，符号910是保护罩框，由此可遮断来自外部的光。就 该保护罩框910和探针装置100的接合而言，可以是在探针装置100或保护罩 框910 —侧预先分别形成凹凸并嵌合的构造，也可以采用在探针装置上预先形 成可嵌入保护罩框910自身的凹部并嵌合的结构。另外，也可用尼龙带扣、螺 钉、粘接剂等可装拆地固定。
图9(b)是将保护罩900安装固定在探针装置100上的状态的主视图，图 9(c)是图9(b)的A-A剖视图。图9(c)是将保护罩900安装固定在探针装置100 上的状态的剖视图，在孔部305上在上段设有保持在基片保持部241a上的探 针控制基片243，在其中段设有检测探针400,在其下段设有发光探针300。
这样，通过设置保护罩900，可防止作为外部干扰因素之一的来自外部的 冲击和因基片、探针的掉落而引起的破损。再有，由于通过安装保护罩可遮断 外部光线，因此，还提高检测灵敏度。
下面，参照图10、图ll说明涉及该实施方式的探针装置IOO的其它的应 用例。图IO是作为光源使用了光纤的状态的说明图，图(a)是使用状态的侧视图，图(b)是部分放大图。图ll是表示其它配线片的应用例的外观图。图(a)是 配线片的外观图，图(b)是配线片的组装状态的说明图。
首先，在图10中，在上述的实施方式中，发光探针300以采用了具有发 光二极管的发光部311的探针进行了说明，但代替具有该发光部311的发光探 针主体310而安装传输在外部生成的光源的光纤所连接的未图示的发光探针 主体亦可。在该场合，代替接线端子230a(参照图5(a))而以光纤1200进行配 线，从而不必较大地变更其它构造。但有将光纤1200引向各发光探针300的 课题，在该场合，如图IO所示，只要准备紧固适配器650并安装光纤1200， 则可整理光纤而进行配线。
这里，参照图IO说明探针装置100中光纤1200所配线的状态的构造。如 图(b)所示，在该实施方式中，准备在扁平的环状的垫片部件651的两端具有 光纤保持突起部652的紧固适配器650,并将它与探针保持体200 —起安装在 上述凸缘部454上，或者在安装帽部700时安装中段的发光探针300和检测探 针400。另外，在安装带子601的片保持部500上设置光纤安装部653，并将 通过了光纤安装部653的光纤654安装在该光纤安装部653上。
另夕卜，在该实施方式中，做成相对于片保持部500将带子601的一端偏向 下方安装的构造。由此，通过使带子固定部602位于被检者的脖子后面，从而 提高片保持部500的安装固定性。另外，在该实施方式中，作为进一步提高该 探针装置100的安装固定性的方法，可将第二固定带部610相对于片保持部 500偏向上方安装(参照虚线部)。釆用该第二固定带部610，可在祐j全者的头 部的上方固定探针装置100。因此，若安装该两个固定带部，借助于包围被检 者的头部的3点即、通过片保持部500的头部前部、通过固定带部600的脖子 后部、通过第二固定带部610的头部后部上方能够牢固地保持探针装置100， 因此，对于进行有脱落的危险性的动作时的检查有效。
另外，在图11中，涉及该实施方式的配线片240a是用于将在探针装置
线片240。
在时常使用利用外部光源的发光探针主体的场合，不需要从设置在探针保 持体200的上段的探针控制基片243开始配线的配线片240。因此，采用图11的图(a)所示专用于检测探针400而配线的配线片240即可。
此时，由于不需要探针控制基片243,因此，从探针保持体200拆卸第一 基片保持部241a,并将检测探针400和发光探针以成为矩阵状配置的方式安 装，则测定对象范围变宽，可进行宽范围计量。另外，或者不拆卸保持主控制 基片242的基片保持部241而重新安装所对应的电路板1000，或者若为可转 用的电路板1000则只要将配线片240安装固定在电路板502及主控制基片242 上即可。
这样，由于发光探针300能够使用集使用发光二极管的形态与使用光纤的 形态的双方于一体的探针保持体，因此，可根据用途以最佳条件进行计量。
另外，在上述第一实施方式中所采用的配线片240和该配线片240a以与 弯曲形成的探针保持体200匹配的方式预先沿球面形成。这里的说明是以配线 片240进行的说明，而该构造也可在配线片240a采用。
涉及该实施方式的探针装置100，以与被检者的球状的头部形状吻合的方 式弯曲形成。尤其，探针保持体200以层叠构造弯曲形成，因此，需要下功夫。 因此，在该实施方式中，如图(a)所示，采用预先沿球面形成的配线片240。
该配线片240a与上述配线片240同才羊地具备左右一对构造而形成。该配 线片240a做成，从形成于端部的基体材料261抽出多条带状的分支材料262， 且该分支材料262进一步分支的构造。该所分支的端部263形成为长方形，并 形成为从探针保持体200的开口部224露出。
根据该实施方式，准备预先弯曲的未图示的金属模，并在该金属模按内侧 片222、遮光片223、配线片240、外侧片221的顺序层叠，且借助于开口部 224进行定位，并且以该配线片240的端部242从开口部224露出的方式层叠 后，经热压焊而进行成型。在进行该成型时，由于内侧片222和遮光片223 以及外侧片221是纺织物质地，因此，容易进行从平滑的片状的纺织物质地到 立体的纺织物质地的变形，而实施有配线的通常的配线片不能应对该成型，抱 有产生起褶皱之类的成型不良的课题。
然而，涉及该实施方式的配线片240a，由于事先配合球面成型，而且做 成多条分支构造，因此，如图(b)所示，可形成端部242从开口部224露出的 成型物250。该成型物250通过切下周围可形成探针保持体200。
权利要求
1.一种探针装置，具备对生物体表面照射光的光照射部和检测通过生物体内部并从生物体表面出射的光的光检测部，其特征在于，该探针装置构成为包括片状的探针保持体；按规定的间隔安装到该探针保持体上的多个发光探针及多个检测探针；安装在上述探针保持体的规定位置的基片保持部；在该基片保持部安装的电路板；将上述探针保持体保持在被检者的头部的规定位置的片保持部；以及用于将该片保持部安装固定在被检者上的固定带部，上述电路板构成为包括控制规定的区域内的多个发光探针及检测探针的各自的动作的多个探针控制基片；以及总体控制该多个探针控制基片并进行与其它装置的通信等的主控制基片，上述基片保持部包括用于安装探针控制基片的第一基片保持部和用于安装主控制基片的第二基片保持部。
2. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述探针保持体具备按规定的间隔形成的孔部，上述发光探针、4企测探针及基片保持部可装拆地嵌合在该孔部。
3. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述主控制基片具有对从上述探针装置输出的电信号进行图像处理后进行图等的显示的生物体光计量装置主体和可进行无线通信的通信机构。
4. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述主控制基片设置在上述探针保持体的端部。
5. 根据权利要求4所述的探针装置，其特征在于，包括具有向上述^:针装置供给电源的电源部的电路板。
6. 根据权利要求5所述的探针装置，其特征在于，上述主控制基片和上述电路板各自相对配置。
7. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，具有将上述探针保持体保持在生物体表面的规定位置的片保持部，该片保持部包围上述探针保持体的周围，并形成在该探针保持体和生物体表面之间留着规定的间隙而遮光的遮蔽空间。
8. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述多个发光探针及上述多个检测探针具备具有发光单元或检测单元的探针主体；以及将该探针主体可装拆地安装到上述探针保持体的规定位置的探针安装部，上述探针安装部以使具备了上述主突起部和上述副突起部的一端露出在上述遮蔽空间，使另一端露出在探针保持体的外侧的方式，以上述主突起部为中心可旋转地保持上述探针主体。
9. 根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，上述配线片以在上述探针保持体上层叠的方式配置，具备在安装了上述探针控制基片、上述控制基片及上述配线片的状态下覆盖上述探针保持体的保护罩。
全文摘要
本发明提供一种提高检查精度，重量稳定性高且对被检者的安装固定容易的探针装置。该探针装置具备对生物体表面照射光的光照射部和检测通过生物体内部并从生物体表面出射的光的光检测部，且构成为包括片状的探针保持体；按规定的间隔安装到该探针保持体上的多个发光探针及多个检测探针；安装在探针保持体的规定位置的基片保持部；在该基片保持部安装的电路板；将上述探针保持体保持在被检者的头部(检查部位)的规定位置的片保持部；以及用于将该片保持部安装固定在被检者上的固定带部，上述电路板构成为包括多个探针控制基片；以及主控制基片，上述基片保持部包括用于安装探针控制基片的第一基片保持部和用于安装主控制基片的第二基片保持部。
文档编号A61B5/1455GK101548891SQ20081018155
公开日2009年10月7日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年3月31日
发明者二乃宫笃, 笠井嘉 申请人:株式会社日立制作所