光学式体组成测定装置的制作方法
专利名称：光学式体组成测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学式体组成测定装置，其具有向体表面照射光的照射部和接收 经生物体内部传播的光的受光部。
背景技术：
以往，作为光学式体组成测定装置，提出了通过下述方式测定生物体内部的皮下 脂肪厚度的皮下脂肪测定装置，即相对于向生物体表面照射的光的量而测定在生物体内部 传播并再度出现在生物体表面的光的量。
如图沈所示，该皮下脂肪测定装置具有由平板状所形成的测定板101。在该测定 板101的内部，形成有照射部102、第1受光部103及第2受光部104。第1受光部103设 置为距离照射部102间隔第1距离。第2受光部104设置为距离照射部102间隔第2距离， 所述第2距离比第1距离长。
在照射部102、第1受光部103及第2受光部104的内部，分别安装有发光元件、第 1受光元件及第2受光元件(均未图示)。发光元件向皮肤111照射规定量的光。所照射 的光，如图沈的箭头所示，入射进生物体内部且其一部分在生物体内部传播并再度出现在 皮肤111上。如此，通过第1受光元件或第2受光元件接收再度出现于皮肤111上的光。
由于第1受光元件的受光量与第2受光元件的受光量的比(受光量比率)与生物 体的皮下脂肪厚度具有一定的关系，所以基于该受光量比率，能够算出装置主体100所按 压的位置的皮下脂肪厚度(例如，参考专利文献1)。
然而，由于在生物体内皮下脂肪厚度分布存在较大变动，为了正确把握皮下脂肪 厚度需要在生物体大范围内测定皮下脂肪厚度。但是，专利文献1的皮下脂肪测定装置虽 然能够测定特定部位处生物体内部的皮下脂肪厚度，但不能进行大范围皮下脂肪厚度的测定。
另一方面，专利文献2的皮下脂肪测定装置如下进行测定，即预先确定生物体的 基准位置，设置能够测定该基准位置至测定位置的移动方向及移动距离的传感器，由此在 大范围内测定皮下脂肪厚度。
专利文献IJP特开平5-2076 号公报
专利文献2JP特开平7-15835号公报
然而，在皮下脂肪厚度的测定中，来自外部的光(干扰光)入射进受光元件时会降 低皮下脂肪厚度的测定精度。因此，为了正确地测定皮下脂肪厚度，需要将测定部按压在体 表面的同时进行测定。即，为了抑制由于干扰光的影响引起的测定精度的降低同时在大范 围内测定皮下脂肪厚度，需要在将测定部按押在体表面的状态下使皮下脂肪测定装置相对 于体表面移动。
另一方面，使专利文献2的皮下脂肪测定装置如上所述在体表面上移动时，伴随 着测定部与体表面的摩擦而体表面被测定部拉扯，导致测定部位的形状不稳定，因此不能 正确地测定皮下脂肪厚度。
需要说明的是，上述问题不仅限于专利文献2所记载的皮下脂肪测定装置，只要 是通过测定体表面所出现的光的量来测定体组成的测定装置，大多都如此。发明内容
本发明是鉴于上述事实而做出的，其目的在于提供一种光学式体组成测定装置， 该光学式体组成测定装置能够在生物体大范围内正确地测定体组成。
以下，对于实现上述目的的方案及其作用效果进行描述。
(1)方案1所述发明的要点在于具有测定部和可动部，所述测定部设置有向体表 面照射光的照射部、与接收经生物体内部传播的光的受光部，所述可动部用于使所述测定 部在体表面上沿着该表面平滑地移动。
根据该结构，由于具有上述可动部，在使测定部在体表面上移动时可以抑制体表 面被测定部拉扯。因此能够在生物体大范围内正确地测定体组成。
(2)方案2所述发明的要点在于在根据方案1所述的光学式体组成测定装置中，所 述光学式体组成测定装置具有基于由所述测定部所接收的光的受光量运算体脂肪量的运 算部、显示由该运算部所运算的体脂肪量的显示部、以及检测在体表面上的测定部位置的 位置检测部，其中所述运算部为通过使由所述位置检测部所检测出的所述测定部的位置与 经所述运算所求得的体脂肪量建立对应而求出体脂肪量的二维分布的部件。
根据该结构，由于在具有可动部的装置中具有上述运算部，基于通过测定部在大 范围内正确地测定的数据能够求得体组成的二维分布。由此，能够将更正确的体组成分布 传达给使用者。
(3)方案3所述发明的要点在于在根据方案1或2所述的光学式体组成测定装置 中，所述光学式体组成测定装置构成为包含具有所述测定部及所述可动部的装置主体，所 述可动部从所述装置主体突出地设置在该装置主体上。
根据该结构，由于在进行体组成的测定时无需使装置主体的整个底面与体表面接 触，所以在与体表面相接触的状态下移动装置主体时，能够适当地抑制由于装置主体导致 的体表面被拉扯的情况。
(4)方案4所述发明的要点在于在根据方案3所述的光学式体组成测定装置中，所 述可动部及所述测定部的各自的一部分从所述装置主体的一个面突出地设置于该主体上， 所述可动部从所述装置主体的突出量被设定为所述测定部从所述装置主体的突出量以下。
根据该结构，由于可动部从装置主体的突出量被设定为测定部从装置主体的突出 量以下，所以虽然具有可动部也可以抑制测定部与体表面之间产生间隙。因此，能够使测定 部适宜地接触体表面。
(5)方案5所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含随着接触体表面而旋转的球体。
根据该结构，在与体表面相接触的状态下使测定部移动时，由于可动部伴随与体 表面的接触而旋转，所以在体表面上测定部能够向任意方向平滑地移动。
(6)方案6所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含伴随着与体表面的旋转而旋转的自由脚轮。
根据该结构，在与体表面接触的状态下移动测定部时，由于可动部伴随着与体表4面的接触而旋转，在体表面上测定部能够向任意方向平滑地移动。
(7)方案7所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含包覆层，所述包覆层设置于与体表面的接触面上来减小与体表面的 摩擦。
根据该结构，由于具有上述可动部，在与体表面接触的状态下移动测定部时，抑制 了体表面被测定部拉扯的情况。因此，能够在生物体的大范围内正确地测定体组成。
(8)方案8所述发明的要点在于在方案1 7的任一项所述的光学式体组成测定 装置中还具有发送部，所述发送部对所述测定部发送用于开始测定的触发信号。
发明的效果
根据该结构，由于具有上述发送部，例如在使测定部在体表面上移动后而暂时中 断体组成的测定时，通过该发送部的操作能容易地实施上述中断。
本发明能够提供可在生物体的大范围内正确地测定体组成的光学式体组成测定直ο
图1是表示本发明的第1实施方式的皮下脂肪测定装置的结构的框图。
图2是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的底面结构的仰视图。
图3是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的平面结构的俯视图。
图4是表示在第1实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的Xl-Xl截面结构的截面 图。
图5是表示在第1实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的X2-X2截面结构的一部 分的截面图。
图6是表示在第1实施方的皮下脂肪测定装置中图2的X3-X3截面结构的截面图。
图7是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的使用状态的模式图。
图8是表示第2实施方式的皮下脂肪测定装置的底面结构的仰视图。
图9是表示在第2实施方式的皮下脂肪测定装置中图8的Yl-Yl截面的结构的截 面图。
图10是表示在第2实施方式的皮下脂肪测定装置中图8的Y2-Y2截面的结构的 截面图。
图11是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中位置传感器的平面结构的俯 视图。
图12是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中作为位置传感器的构成要件 的圆盘的平面结构的俯视图。
图13a 图13c是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中作为位置传感器的 构成要件的传感器用受光元件的结构的模式图。
图1 及图14b是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中位置传感器的输出 的一例的图。
图15是表示第3实施方式的皮下脂肪测定装置的平面结构的俯视图。
图16是表示使用第3实施方式的皮下脂肪测定装置测定皮下脂肪厚度时的测定位置的一例的模式图。
图17a 图17g是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中的显示部的显示例 的模式图。
图18a及图18b是表示根据第3实施方式的皮下脂肪测定装置所求得的皮下脂肪 厚度与测定位置之间关系的一例的图。
图19示出根据第3实施方式的皮下脂肪测定装置所测定的皮下脂肪厚度与测定 位置之间关系的一例的表。
图20是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中根据其位置传感器的测定结 果所求得的测定位置与基准位置之间关系的图。
图21是表示在第4实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的X4-X4截面结构的截 面图。
图22是表示第5实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图23是表示其他实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图M是表示在其他实施方式的皮下脂肪测定装置中可动部及其周围的截面结构 的截面图。
图25是表示其他实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图沈是表示现有的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
附图标记说明
1 生物体、2 腹部、3 皮肤、4 脂肪、5 肌肉、6 肚脐部、10 装置主体、11 筐体、 12 测定板、13 盖、13a 第1盖、13b 第2盖、14 电源开关、15 测定开关、16 显示部、20 可动部、21 球体、22 球体接受部、23 球体固定部、30 测定部、31 罩、32 透镜、33 照射 部、34 发光元件、35 第1受光部、36 第1受光元件、37 第2受光部、38 第2受光元件、 41 基板、42 控制部、43 运算部、61 装置主体、62 测定板、63 自由脚轮、64 定子、65 轮 轴、66 托架、68 轮、69 轴、70 位置传感器、71 第1轴、72 第2轴、73 第1圆盘、73a 狭 缝、74 第2圆盘、7 狭缝、75 传感器用第1发光元件、76 传感器用第2发光元件、77 传感器用第1受光部、77a 传感器用第1受光元件、77b 传感器用第1受光元件、78 传感 器用第2受光部、78a 传感器用第2受光元件、78b 传感器用第2受光元件、79 重启按钮、 81 光照射开关、82 荷重传感器、90 装置主体、91 测定板、91a 包覆层、99 基板、100 装 置主体、101 测定板、102 照射部、103 第1受光部、104 第2受光部、111 皮肤。
具体实施方式
第1实施方式
下面，参考图1 图7说明本发明的第1实施方式。需要说明的是，本实施方式中 示例出作为测定生物体皮下脂肪厚度的皮下脂肪测定装置而将本发明具体化的情况。另 外，在以下的说明中，以生物体的皮肤表面作为体表面进行例示。
如图1所示，皮下脂肪测定装置构成为含有装置主体10和可动部20，所述装置主 体10设置有以测定部30为首的各种机器，所述可动部20设置于该装置主体10的底部用 于使装置主体10在体表面上平滑地移动。
在装置主体10上设置有测定部30，所述测定部30接收随着向体表面照射光而6在生物体内传播的光；控制部42，所述控制部42进行对测定部30的控制指令的发送；运算 部43，所述运算部43基于测定部30的测定结果进行皮下脂肪厚度的运算；显示部16，所述 显示部16显示作为运算结果的皮下脂肪厚度。另外，除此之外还设置有电源开关14和测 定开关15，所述电源开关14用于通过使用者的操作打开或关闭装置主体10的电源，所述测 定开关15用于通过同一使用者的操作实施或停止皮下脂肪厚度的测定。
控制部42与发光元件34、显示部16、电源开关14及测定开关15电连接。另夕卜， 运算部43与第1受光元件36、第2受光元件38电连接。此外，控制部42与运算部43之间 通过传输线被连接，以使它们之间能够发送和接收数据。
在测定部30上设置有向生物体照射光的发光元件34 ；接收经生物体内传播的光 的第1受光元件36及第2受光元件38。与作为测定部30的测定结果的各元件的受光量相 当的信号被发送至运算部43。
控制部42在测定开关15打开时将应照射光的信号发送给发光元件34。另一方 面，在测定开关15关闭时停止对发光元件34发送信号。
运算部43基于用于算出皮下脂肪厚度而预先存储的函数和分别由第1受光元件 36及第2受光元件38所发送的数据算出皮下脂肪厚度。所算出的皮下脂肪厚度的数据，通 过控制部42而被发送至显示部16。
显示部16基于由控制部42所发送的信号而显示以皮下脂肪厚度为首的各种信 息。皮下脂肪测定装置的使用者能够通过该显示部16所显示的信息把握皮下脂肪厚度的 测定结果等。
下面参考图2 图6说明皮下脂肪测定装置的具体结果。另外，图2表示该装置 的底面结构、图3表示该装置的平面结构、图4表示图2的Xl-Xl截面结构、图5表示图2 的X2-X2截面结构、图6表示图2的X3-X3截面结构。
如图3所示，在装置主体10的上表面分别设置有电源开关14及测定开关15，所述 电源开关14打开或关闭向显示部16及装置主体10的电源供给，所述测定开关15指示测 定开始以及结束。作为显示部16，设置有在液晶画面上以数值显示皮下脂肪厚度的测定结 果的部件。
如图2所示，在装置主体10上设置有4个可动部20。另外，照射部33、第1受光 部35及第2受光部37，在装置主体10的底面上呈一列配置。为了弥补皮肤色素、吸光特性 及散射特性的不同造成的影响而将照射部33与第1受光部35之间的距离(第1元件间距 离kl)设定的较短。将照射部33与第2受光部37之间的距离(第2元件间距离k2)设定 为长于第1元件间距离kl。
如图4及图6所示，在装置主体10上设置有筐体11，所述筐体11由半球状的盖 13及覆盖其开口部的测定板12构成。在该筐体11内的空间内，设置有基板41，所述基板 41形成有控制部42及运算部43。
在测定板12上以从筐体11突出的方式设置有构成可动部20的球体21。另外，在 测定板12的底面上安装有构成可动部20支持球体21的球体固定部23。
如图5所示，可动部20被构成为包含上述球体21、球体固定部23、以及嵌在测定 板12上支持球体21的球体接受部22。球体21的直径Rl略小于球体接受部22的内侧直 径R2，且设定为大于球体固定部23的下端部内侧的弦长R3。并且，如上所述，通过球体接受部22及球体固定部23支持球体21，容许球体21相对测定板12可以在任意方向旋转。
如图6所示，测定部30被构成为包括具有发光元件34的照射部33 ；具有第1受 光元件36的第1受光部35 ；具有第2受光元件38的第2受光部37。在照射部33中设置 有覆盖发光元件34周围的圆筒状的橡胶制罩31。在第1受光部35中设置有覆盖第1受光 元件36周围的圆筒状的橡胶制罩31。在第2受光部37中设置有覆盖第2受光元件38周 围的橡胶制罩31。各罩31的开口部内嵌有透过光的透镜32。作为发光元件34，使用LED。 作为第1受光元件36及第2受光元件38，使用光电二极管。
发光元件34设置在测定板12的底面上，以能够向生物体的皮肤照射光。第1受 光元件36及第2受光元件38设置在测定板12的底面上，以能够接收来自皮肤的光。
如图4及图6所示，可动部20从筐体11的的突出量，即从测定板12的底面至可 动部20的球体21的顶部(与体表面的接触侧)之间的距离Li，被设定为小于测定部30从 筐体11的突出量，即小于从测定板12的底面至测定部30的罩31的顶部之间的距离L2。 另外，照射部33、第1受光部35及第2受光部37被设定为从测定板12的底面至罩31顶部 之间的距离L2为相同的大小。
使用上述结构的皮下脂肪测定装置，作为生物体1的各部位的例子而测定腹部 2(图7)的皮下脂肪厚度时，首先使用者将测定板12按压在腹部2的皮肤3上，按电源开 关14及测定开关15。测定开关15，例如按一次为打开、再按为关闭，由此当移动皮下脂肪 测定装置而位于测定部位的位置时打开测定开关15测定皮下脂肪，位于非测定部位时关 闭测定开关15。
如图6所示，由发光元件34照向生物体1内部的光，经腹部2的皮肤3、脂肪4、或 肌肉5传播而由第1受光元件36及第2受光元件38接收。运算部43算出第1受光元件 36的受光量与第2受光元件38的受光量的比(受光量比率)。进一步，运算部43参考预 先确定的规定的函数，基于得到的受光量比率，算出(推算)生物体1中的测定部的皮下脂 肪厚度。接着，控制部42使显示部16显示所算出的皮下脂肪厚度。
接下来，如图7所示，使用者使装置主体10在按压在皮肤3的状态下从一侧端部 向另一侧端部沿箭头方向在腹部2表面即皮肤3上移动。由于球体21被支持为可在任意 方向旋转，所以装置主体10通过球体21的旋转可以平滑地且自由地移动。另外，由于球体 21从测定板12突出Ll的量，因而能够抑制测定板12与生物体1表面之间发生摩擦。因 此，使装置主体10在生物体1的表面上可以平滑地移动。另外，由于测定部30从测定板的 突出量(距离L2)大于可动部从测定板的突出量(距离Li)，所以能使各罩31的整个端面 按压于体表面的状态得以维持。由此，能够抑制第1受光元件36及第2受光元件38接收 干扰光。
根据本实施方式，能够得到以下的效果
(1)装置主体10具有测定部30和可动部20，所述测定部30设置有照射部33、第 1受光部35以及第2受光部37，所述可动部20用于使测定部30在皮肤3上沿着皮肤3平 滑地滑动。因此，在使测定部30在皮肤3上移动时能够抑制皮肤3被测定板12拉扯的情 况。由此，可以在生物体1的大范围内正确地测定皮下脂肪厚度。
(2)在本实施方式中，可动部20从装置主体10突出地设置于该装置主体10上。 因此，在进行皮下脂肪厚的测定时无需使装置主体10的整个底面与皮肤3接触，由此可以适宜地抑制在与皮肤3接触的状态下移动装置主体10时皮肤3被装置主体10拉扯的情况。
(3)在本实施方式中，可动部20与测定部30的各自一部分从装置主体10的一个 面突出地设置于该装置主体10，且可动部20从装置主体10的突出量(距离Li)被设定为 不足测定部30从装置主体10的突出量(距离L2)。因此虽然具有可动部20，也能够抑制 测定部30与皮肤3之间产生缝隙。因此，能够使测定部30适当地接触皮肤3。
(4)在本实施方式中，可动部20包含伴随着与皮肤3的接触而旋转的球体21。因 此，在与皮肤3接触的状态下而使测定部30移动时，通过伴随与皮肤3的接触而球体21的 旋转，在皮肤3上测定部30能够在任意方向平滑地移动。
第2实施方式
下面参考图8 图10说明本发明的第2实施方式。本实施方式的皮下脂肪测定 装置对上述第1实施方式的结构进行了下述变更。即，取代上述第1实施方式的装置主体 10而具有大致呈六面体状的装置主体61，另外，作为可动部取代第1实施方式的球体21而 具有安装自由脚轮63。以下，对伴随上述变更所产生的从上述第1实施方式的结构的详细 的变化进行说明。需要说明的是，对于与上述第1实施方式相同的结构标以相同的标记而 省略其说明。
如图8所示，本实施方式的皮下脂肪测定装置具有大致呈六面体状的装置主体 61，以及在装置主体61的下表面中央部设置的矩形板状的测定板62。在测定板62的中央 部，呈一列配置有照射部33、第1受光部35及第2受光部37。
在装置主体61的四角，安装有自由脚轮63。如图9所示，自由脚轮63被构成为含 有轮轴65、以能够绕轮轴65的轴旋转的方式安装在轮轴65上的托架66、架设于托架66的 两端之间的轴69、能够以轴69为中心旋转地安装的轮68。自由脚轮63通过将轮轴65嵌 入定子64而固定于装置主体10。
当使用者在将装置主体61按压于皮肤3的状态下使装置主体61相对皮肤3移动 时，自由脚轮63的轮68旋转。由此，装置主体61可以平滑地移动。另外，由于托架66可 以绕轮轴65的轴旋转，所以轮68可以向任意方向旋转。因此，装置主体61可以向任意方 向平滑地移动。
如图10所示，从装置主体61的底面至自由脚轮63的顶部的距离L4被设定为小 于从测定板62的底面至构成测定部30的各罩31的顶部的距离L3。需要说明的是，照射部 33、第1受光部35及第2受光部37被设定为各自从测定板62的底面至罩31的顶部距离 L3为相同的大小。装置主体61的底面与测定板62的高度相同。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1)、(2)之外，还可以具有以下效果。
(5)本实施方式中，可动部含有伴随着与皮肤3的相对移动而旋转的自由脚轮63。 因此，在与皮肤3接触的状态下使测定部30移动时，通过自由脚轮63的轮68伴随着与皮 肤3的接触而旋转，在皮肤3上测定部30可以在任意方向平滑地移动。
(6)本实施方式中，自由脚轮63从装置主体61的突出量(距离L4)被设定为测定 部30从装置主体61的突出量(距离L3)以下。因此，虽然具有可动部，但也可以抑制测定 部30与皮肤3之间产生间隙。因此，可以使测定部30相对于皮肤3适当地接触。
第3实施方式
下面参考图1及图11 图15对本发明的第3实施方式进行说明。需要说明的是，以下以相对上述第1实施方式结构的变更点为中心进行说明，对于与实施方式1相同的结 构标以相同的标记而省略其说明。
如图11所示，在本实施方式的皮下脂肪测定装置中，在装置主体10的内部作为测 定装置主体10的移动方向及移动距离的位置检测部设置有位置传感器70。另外，如图15 所示，盖13上设置有重启按钮79。使用者通过按重启按钮79能够重新设定关于以下说明 的测定数据及当前坐标的信息。
如图11所示，该位置传感器70具有第1轴71，所述第1轴71沿着发光元件34、 第1受光元件36及第2受光元件38的配置方向(图中的El及E2方向)而延伸；以及第 2轴72，所述第2轴72沿着与第1轴71的轴线相垂直的方向(图中的Dl及D2方向)延伸。
第1轴71及第2轴72，以分别与球体21直接接触的方式而设置。第1轴71上 安装有第1圆盘73，该第1圆盘73可以与第1轴71 一体地旋转。第2轴72上安装有第2 圆盘74，该第2圆盘74可以与第2轴72 —体地旋转。
在与第1圆盘73相对处设置有向着该圆盘73照射光的传感器用第1发光元件 75。在与第2圆盘74相对处设置有向该圆盘74照射光的传感器用第2发光元件76。
在隔着第1圆盘73与传感器用第1发光元件75相对处设置有接收从该传感器用 第1发光元件75所照射的光的传感器用第1受光部77。在隔着第2圆盘74与传感器用第 2发光元件76相对处也设置有接收从传感器用第2发光元件76所照射的光的传感器用第 2受光部78。
如图12所示，在第1圆盘73上以等角度间隔在圆周方向上形成有多个狭缝73a。 在第2圆盘74上同样地也以等角度间隔在圆周方向上形成有多个狭缝74a。
如图13所示，传感器用第1受光部77上设置有传感器用第1受光元件77a，77b， 在传感器用第2受光部78上设置有传感器用第2受光元件78a，78b。传感器用第1受光元 件77a，77b、及传感器用第2受光元件78a，78b与运算部43电连接。
下面，参考图11 图14对位置传感器70的工作方式进行说明。
当装置主体10向Dl方向移动时，球体21向着图11的箭头方向、亦即Dl方向旋 转。伴随该球体21的旋转第1轴71与第1圆盘73 —体地旋转。当第1圆盘73旋转时， 传感器用第1发光元件75与传感器用第1受光部77之间的狭缝73在每旋转规定角度时 即出现一次。由此，从传感器用第1发光元件75所照射的光，如图14所示，间隔规定的旋 转角度而入射至传感器用第1受光元件77a，77b。上述的入射光作为电信号被输入至运算 部43。
下面参考图13(a)及(b)以及图14(a)，对第1圆盘73在图13中按照逆时针方向 旋转时而第1受光元件77a，77b所产生的光的受光状态的变化进行说明。
如图13 (a)所示，在狭缝73a位于与传感器用第1受光元件77a，77b的任一个均 不重叠的的位置处时(旋转位置RA)，如图14(a)的P4所示，传感器用第1受光元件77a， 77b均不接收从传感器用第1发光元件75照射的光。
从旋转位置RA开始，第1轴71沿着图13中的逆时针方向进行旋转时，如图13(b) 所示，狭缝73a移动至与传感器用第1受光元件77b重叠而与传感器用第1受光元件77a 不重叠的位置处(旋转位置RB)。此时，如图14(a)的Pl所示，传感器用第1受光元件77b接收从传感器用第1发光元件75所照射的光，而传感器用第1受光元件77a未接收从传感 器用第1发光元件75所照射的光。即，在逆时针旋转时，传感器用第1受光元件77b先于 传感器用第1受光元件77a接收光。
当第1轴71从旋转位置RB进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77b及传感器用第1受光元件77a两者均重叠的位置(旋转位置RC)。此时，如 图14(a)的P2所示，传感器用第1受光元件77a，77b均接收从传感器用第1发光元件75 照射的光。
当第1轴71从旋转位置RC进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77a重叠而与传感器用第1受光元件77b不重叠的位置(旋转位置RD)。此时， 如图14(a)的P3所示，传感器用第1受光元件77a接收从传感器用第1发光元件75照射 的光，而传感器用第1受光元件77b未接收从传感器用第1发光元件75照射的光。S卩，在 逆时针旋转时，传感器用第1受光元件77b先于传感器用第1受光元件77a不接收光。
当第1轴71从旋转位置RD进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77a及传感器用第1受光元件77b均不重叠的位置(旋转位置RA)。此时，如图 14 (a)的P4所示，传感器用第1受光元件77a，77b均未接收从传感器用第1发光元件75照 射的光。此后，当第1轴71进一步沿逆时针旋转时，狭缝73a的位置依次变至旋转位置RB、 旋转位置RC、旋转位置RD及旋转位置RA，与上述同样地各受光元件77a，77b的受光状态发 生变化。
下面，参考图13(a)、(c)以及图14 (b)，对第1圆盘73沿顺时针旋转时由第1受 光元件77a，77b引起的光的受光状态的变化进行说明。
如图13(a)所示，当狭缝73a处于与传感器用第1受光元件77a，77b的任一个均 不重叠的位置时(旋转位置RA)，如图14(b)的Q4所示，传感器用第1受光元件77a，77b任 一个均未接收从传感器用第1发光元件75所照射的光。
当第1轴71从旋转位置RA沿顺时针旋转时，如图13 (c)所示，狭缝73a移动至与 传感器用第1受光元件77a重叠而与传感器用第1受光元件77b不重叠的位置(旋转位置 RD)。此时，如图14(b)的Ql所示，传感器用第1受光元件77a接收从传感器用第1发光元 件75照射的光，而传感器用第1受光元件77b未接收从传感器用第1发光元件75照射的 光。即，当顺时针旋转时，传感器用第1受光元件77a先于传感器用第1受光元件77b接收 光。
当第1轴71从旋转位置RD进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a移动至与传感器用 第1受光元件77a以及传感器用第1受光元件77b均重叠的位置(旋转位置RC)。此时，如 图14(b)的Q2所示，传感器用第1受光元件77a，77b均接收从传感器用第1发光元件75 照射的光。
当第1轴71从旋转位置RC进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a移动至与传感器用 第1受光元件77b重叠而与传感器用第1受光元件77a不重叠的位置(旋转位置RB)。此 时，如图14(b)的Q3所示，传感器用第1受光元件77b接收从传感器用第1发光元件75照 射的光，而传感器用第1受光元件77a未接收从传感器用第1发光元件75照射的光。艮口， 当顺时针旋转时，传感器用第1受光元件77a先于传感器用第1受光元件77b不接收光。
当第1轴71从旋转位置RB进一步沿顺时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第111受光元件77a及传感器用第1受光元件77b均不重叠的位置(旋转位置RA)。此时，如图 14(b)的Q4所示，传感器用第1受光元件77a，77b均未接收从传感器用第1发光元件75照 射的光。此后，当第1轴71进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a的位置依次变至旋转位置RD、 旋转位置RC、旋转位置RB及旋转位置RA，与上述同样地各受光元件77a，77b的受光状态发生变化。
如上所述，根据第1轴71的旋转方向不同传感器用第1受光元件77a及传感器用 第1受光元件77b的受光状态不同。由此，通过位置传感器70检测装置主体10的移动方向。
当第1轴71旋转时，运算部43基于源自传感器用第1受光元件77a，77b的输入 信息，判断装置主体10是向着Dl方向移动还是向D2方向移动。运算部43在如上述判断 装置主体10的移动方向的同时，基于电信号的数而算出装置主体10在D轴方向的移动距 离，所述电信号为基于入射的光产生的电信号。
另外，运算部43基于源自传感器用第2受光元件78a，78b的输入信息，以按照上 述所说明的方式测定装置主体10在E轴方向上的移动距离及移动方向。
如上所述，运算部43基于源自传感器用第1受光元件77a，77b的输入信息、及源 自传感器用第2受光元件78a，78b的输入信息，算出装置主体10的移动距离及移动方向。
以下，对利用该位置传感器70测定皮下脂肪的二维分布的一例进行说明。
在运算部43内，预先设定有用于制作二维分布所必需的生物体1中的测定线。图 16中示例给出测定线A F。
测定线A的测定开始位置设定为，X坐标相对于成为基准位置的肚脐部6以规定 量XAl位于其右手侧，且Y坐标相对肚脐部6以规定量YAl位于其下侧。即，测定开始位置 设定于测定开始坐标(XA1，YA1)处。
测定线A的测定结束位置设定为，测定结束位置的X坐标相对于肚脐部6以规定 量XA2位于其左手侧，且Y坐标相对肚脐部6以规定量Y A2位于其下侧。S卩，测定结束位 置设定于测定结束坐标(XA2，YA2)处。需要说明的是，由于测定线A设定为与X轴平行，因 此YAl与YA2为相同的值。
与测定线A相同，测定线B中设定了测定开始坐标(XB1，YBl)及测定结束坐标 (XB2，YB2)，测定线C中设定了测定开始坐标(XCl, YCl)及测定结束坐标(XC2, YC2)，测定 线D中设定了测定开始坐标0(D1，YDl)及测定结束坐标0(D2，YD2)，测定线E中设定了测 定开始坐标(XE1，YE1)及测定结束坐标(XE2，YE2)，测定线F中设定了测定开始坐标(XF1， YF21)及测定结束坐标(XF2，YF2)。
控制部42得到当装置主体10沿着上述测定线A F移动时的测定数据后，基于 此制得预先所确定的范围(图16所示G)的皮下脂肪的二维分布。以下，对于其过程的一 例进行说明。
首先，使用者将装置主体10移动至用于制作二维分布的初期位置(在此为肚脐部 6)，在使装置主体10的中心与肚脐部6对应的状态下按压重启按钮79。由此，将肚脐部6 设定为坐标的基准位置(0，0)。
接着，如图17(a)所示，控制部42将当前坐标(0，0)、测定线A的测定开始坐标 (XAl，YAl)、测定线A的测定结束坐标(XA2，YA2)显示于显示部16。
如图17(b)所示，使用者基于此显示移动装置主体10直至当前坐标与测定开始坐 标一致为止。
当前坐标变为测定线A的测定开始坐标(XA1，YA1)时，控制部42将这一信息通知使用者。
接着，使用者按照显示部16的显示内容，将装置主体10向着测定线A的测定结束 位置(XA2，YA^移动。由此，使用者将装置主体10沿着测定线A移动。如上所述，在装置 主体10沿着测定线A移动期间，如图17 (C)所示，在显示部16连续显示出当前坐标。
如图17(d)所示，当当前坐标变为测定线A的测定结束坐标(XA2，YA2)时，控制部 42将这一信息通知使用者。由此，使用者通过将装置主体10沿着测定线A移动，如图18 (a) 所示而沿着测定线A测定皮下脂肪厚度。
接着，如图17(e)所示，控制部42显示测定线B的测定开始坐标(XBl，YBl)以及 测定线B的测定结束坐标(XB2，YB2)。使用者基于该显示而将装置主体10移动至(XB1， YBl)后，以沿着测定线B测定皮下脂肪厚度。针对测定线A F重复上述操作，从而测定上 述测定线处的皮下脂肪厚度。由此，如图18(a)及(b)所示，得到测定线A F处的皮下脂 肪厚度的测定数据。
在范围G内，对于除了测定线A F以外的部分，即对于没有实施由装置主体10 直接进行的测定的部分的皮下脂肪厚度，通过基于测定线的测定数据求出推测的皮下脂肪 厚度而补充。
控制部42基于上述数据，可以将生物体1中的皮下脂肪的分布映射化。另外，如 图19所示，还可以将X坐标和Y坐标与测定数据表格化。
如上所述，根据具有位置传感器70的装置主体10，预先确定基准位置的同时，能 够测定以该基准位置为原点的各坐标处的皮下脂肪厚度。因此，使用者能够测定大范围内 皮下脂肪厚度的经时变化。
如图20所示，控制部42将当前的测定线(测定线A F的任一条)与X轴或Y 轴所形成的角设定为基准角(在上述例子中，在以与X轴形成的角作为基准角的情况下测 定线A、B、C为0°，D、E、F为90° )。从而求出装置主体10的实际轨迹与X轴或Y轴形成 的角θ 1，当相对于基准角而实际所形成的角的偏离超过允许范围时，判断为实际的轨迹偏 离于测定线。当装置主体10的轨迹偏离于测定线时，控制部42将这一情况显示于显示部 16。由此，使用者能够沿着测定线A F测定正确的皮下脂肪厚度分布。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1) G)，还能够达到以下的效果。
(7)在具有可动部20的装置中，装置主体10具有运算部，所述运算部基于由第1 受光元件36与第2受光元件38所接收的光的受光量算出皮下脂肪厚度；显示部16，所述显 示部16显示通过运算部43所运算的皮下脂肪厚度；位置传感器70，所述位置传感器70检 测测定部30在皮肤3上的位置，其中运算部43为通过使由位置传感器70检测出的测定部 30的位置与由上述运算所求得的皮下脂肪厚度对应而求得体脂肪量的二维分布的部分。因 此，基于由测定部30在大范围内正确测定的数据，可以求出皮下脂肪的二维分布。由此，能 够对使用者传达更正确的皮下脂肪的分布。
第4实施方式
下面，参考图21对本发明的第4实施方式进行说明。需要说明的是，以下以从上述第1实施方式的结构的变更点为中心进行说明，对于与该实施方式相同的结构标以相同 的符号而省略其说明。
如图21所示，在本实施例中，取代测定开关15，例如在装置主体10的盖13的中心 部设置有作为信号发送部的光照射开关81。光照射开关81与控制部42电连接。如图21 中实线的箭头所示，在光照射开关81被打开期间，根据来自控制部42的指示照射源自发光 元件34的光从而实施皮下脂肪厚度的测定，测定结果显示于显示部16。而在未按压光照射 开关81时，中止照射源自发光元件34的光。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1) (4)之外，还能够取得以下效^ ο
(8)本实施方式中，具有光照射开关81，该光照射开关81触发测定部30开始测 定。因此，例如在使测定部30在皮肤3上移动后而想要暂时中断皮下脂肪厚度的测定时， 通过照射开关81的操作而能够容易地实施上述中断。
第5实施方式
下面参考图22对本发明的第5实施方式进行说明。需要说明的是，以下以从上述 第1实施方式的结构的变更点为中心进行说明，对于与该实施方式相同的结构标以相同的 符号而省略其说明。
如图22所示，在本实施方式中，形成为大致六面体状的装置主体90，具有形成于 该装置主体90底部的平板状的测定板91、以嵌入于该测定板91的方式形成的照射部92、 第1受光部94及第2受光部96。上述照射部92、第1受光部94及第2受光部96在装置 主体90的底面上呈一列配置。部件符号93、95、97分别为各自的发光元件、第1及第2受 光元件，部件符号98为透镜。
在测定板91的表面，由与皮肤3的摩擦系数低的硅胶类润滑剂通过包覆形成有包 覆层91a。在上述照射部33、第1受光部35及第2受光部37的上表面配置有基板99，在该 基板99上配置有控制部42及运算部43。
根据本实施方式，能够达到以下效果。
(9)可动部包括包覆层91a，所述包覆层91a设置于作为与皮肤3的接触面的测定 板91上，以减小与皮肤3的摩擦。因此，在使测定板91在皮肤3上移动时，能够抑制皮肤 3被测定板91拉扯的情况。因此，在生物体1的大范围内能够正确地测定皮下脂肪厚度。
其他实施方式
另外，本发明的实施方式并不限于上述实施方式，例如还可以以下所示方式实施。 另外，以下的各变形例，并不仅适用于上述实施方式，也可以由不同的变形例相互组合而实 施。
也可以在第1实施方式中将从测定板12的底面至球体21的顶部的距离Ll与从 测定板12的底面至罩31的顶部的距离L2设定为相同值。在该实施方式中也能够实现根 据上述(1) 的作用效果。另外，也可以在第2实施方式中使从装置主体10的底面至 自由脚轮63顶部的距离L4与从测定板62的底面至测定部30的罩31的顶部的距离L3相 同。该实施方式也能够达到根据上述(5)的作用效果。
·也可以在第1实施方式中以球体21仅在特定方向旋转的方式支持球体21。该 实施方式也能够实现根据上述(1) (3)的效果。14
如图25所示，也可以在第2实施方式中在照射部33、第1受光部35及第2受光 部37的配置方向及与光照射方向相垂直的方向上固定轴68的同时，以轮69可以以该轴68 为中心旋转的方式支持该轮69。在该实施方式中，在使装置主体10以按压皮肤3的状态下 移动时，也能够抑制测定板62与皮肤3之间发生摩擦。因此，能够抑制伴随装置主体10的 移动而皮肤3被拉扯从而使测定位置变得不正确。因此，在测定皮肤3的皮下脂肪分布时， 能够提高其精度。
也可以在第3实施方式中让使用者在任意方向自由移动装置主体10的同时测定 皮下脂肪厚度。在该实施方式中，运算部43基于来自位置传感器70的信息算出当前坐标。 由此，如图19所示，求出所算出的X坐标、Y坐标及皮下脂肪厚的数据阵列。可以基于该数 据阵列算出生物体1内的皮下脂肪的二维分布。
如图23及图M所示，也可以在第4实施方式中将盖13分割形成为第1盖13a 与第2盖13b，且将与控制部42电连接的荷重传感器82配置于球体接受部22与球体固定 部23之间。根据该实施方式，如果使用者在保持第2盖13b的状态下而将第1盖13a按压 于皮肤3，则变成第1盖13a傾斜、球体固定部23被按压于皮肤3。因此，球体固定部23相 对球体21将向上移动。另一方面，由于球体接受部22仅被按压球体21，其位置不发生变 化。因此，在球体固定部23与球体接受部22之间所配置的荷重传感器82上施加有上述球 体接受部22与球体固定部23的夹持力。当荷重传感器82感受到该力，向控制部42发出 应开始测定皮下脂肪厚度的信号。根据该实施方式也能够实现根据上述(8)的作用效果。
·也可以在第5实施方式中设置有位置传感器70或光照射开关81。该实施方式 也能够实现根据上述(7) (9)的作用效果。
在上述各实施方式中，虽然作为发光元件34而采用LED，但也可以代之而采用激光二极管。
·在上述各实施方式中，本发明虽然适用于基于测定部30的测定结果而算出皮下 脂肪厚度的皮下脂肪测定装置，但是只要是计算皮下脂肪量的皮下脂肪测定装置，也可以 以类似上述各实施方式的方式适用本发明。需要说明的是，作为皮下脂肪量，可以算出皮下 脂肪面积、皮下脂肪体积、皮下脂肪厚度以及皮下脂肪重量的至少一个。另外，可以算出腹 部皮下脂肪厚度、腹肌肉厚度、腹部皮下脂肪面积以及内脏脂肪面积的至少一个。
在上述各实施方式中，虽然对于作为体组成测定装置的皮下脂肪测定装置适用了 本发明，但只要是基于光学式的测定部的测定结果而算出体组成的体组成测定装置，对于 其他装置也可以以类似上述各实施方式的方式适用本发明。
权利要求
1.一种光学式体组成测定装置，其特征在于，具有测定部，所述测定部设置有向体表面照射光的照射部、与接收经生物体内部传播的光 的受光部；和可动部，所述可动部用于使所述测定部在体表面上沿着该表面平滑地移动。
2.如权利要求1所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述光学式体组成测定装置具有运算部，所述运算部基于由所述测定部所接收的光的受光量运算体脂肪量；显示部，所述显示部显示由所述运算部所运算出的体脂肪量；以及位置检测部，所述位置检测部检测在体表面上的测定部的位置，所述运算部为这样的部件通过使由所述位置检测部所检测出的所述测定部的位置与 经所述运算求出的体脂肪量建立对应从而求出体脂肪量的二维分布。
3.如权利要求1或2所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述光学式体组成测 定装置构成为包含具有所述测定部及所述可动部的装置主体，所述可动部从所述装置主体 突出地设置在该装置主体上。
4.如权利要求3所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部及所述测定 部的各自一部分从所述装置主体的一个面突出地设置于该装置主体上，所述可动部从所述 装置主体的突出量被设定为在所述测定部从所述装置主体的突出量以下。
5.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含球体，所述球体伴随着与体表面的接触而旋转。
6.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含自由脚轮，所述自由脚轮伴随着与体表面的旋转而旋转。
7.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含包覆层，所述包覆层设置于与体表面的接触面来减小与体表面的摩擦。
8.如权利要求1 7任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，还具有发送 部，所述发送部对所述测定部给予用于开始测定的触发信号。
全文摘要
本发明提供一种在生物体的大范围内能正确地测定体组成的光学式体组成测定装置。在测定部(30)中配置有向皮肤照射光的照射部、接受经生物体内部所传播的光的第1受光部(35)及第2受光部。另外，为了使该测定部(30)能够沿着皮肤的方向在任意方向上平滑地滑动，安装有具有球体(21)的可动部(20)。
文档编号A61B5/107GK102028473SQ201010294348
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月21日 优先权日2009年9月25日
发明者井出和宏, 水内明广, 福田浩章, 西村良周 申请人:松下电工株式会社
技术领域：
本发明涉及一种光学式体组成测定装置，其具有向体表面照射光的照射部和接收 经生物体内部传播的光的受光部。
背景技术：
以往，作为光学式体组成测定装置，提出了通过下述方式测定生物体内部的皮下 脂肪厚度的皮下脂肪测定装置，即相对于向生物体表面照射的光的量而测定在生物体内部 传播并再度出现在生物体表面的光的量。
如图沈所示，该皮下脂肪测定装置具有由平板状所形成的测定板101。在该测定 板101的内部，形成有照射部102、第1受光部103及第2受光部104。第1受光部103设 置为距离照射部102间隔第1距离。第2受光部104设置为距离照射部102间隔第2距离， 所述第2距离比第1距离长。
在照射部102、第1受光部103及第2受光部104的内部，分别安装有发光元件、第 1受光元件及第2受光元件(均未图示)。发光元件向皮肤111照射规定量的光。所照射 的光，如图沈的箭头所示，入射进生物体内部且其一部分在生物体内部传播并再度出现在 皮肤111上。如此，通过第1受光元件或第2受光元件接收再度出现于皮肤111上的光。
由于第1受光元件的受光量与第2受光元件的受光量的比(受光量比率)与生物 体的皮下脂肪厚度具有一定的关系，所以基于该受光量比率，能够算出装置主体100所按 压的位置的皮下脂肪厚度(例如，参考专利文献1)。
然而，由于在生物体内皮下脂肪厚度分布存在较大变动，为了正确把握皮下脂肪 厚度需要在生物体大范围内测定皮下脂肪厚度。但是，专利文献1的皮下脂肪测定装置虽 然能够测定特定部位处生物体内部的皮下脂肪厚度，但不能进行大范围皮下脂肪厚度的测定。
另一方面，专利文献2的皮下脂肪测定装置如下进行测定，即预先确定生物体的 基准位置，设置能够测定该基准位置至测定位置的移动方向及移动距离的传感器，由此在 大范围内测定皮下脂肪厚度。
专利文献IJP特开平5-2076 号公报
专利文献2JP特开平7-15835号公报
然而，在皮下脂肪厚度的测定中，来自外部的光(干扰光)入射进受光元件时会降 低皮下脂肪厚度的测定精度。因此，为了正确地测定皮下脂肪厚度，需要将测定部按压在体 表面的同时进行测定。即，为了抑制由于干扰光的影响引起的测定精度的降低同时在大范 围内测定皮下脂肪厚度，需要在将测定部按押在体表面的状态下使皮下脂肪测定装置相对 于体表面移动。
另一方面，使专利文献2的皮下脂肪测定装置如上所述在体表面上移动时，伴随 着测定部与体表面的摩擦而体表面被测定部拉扯，导致测定部位的形状不稳定，因此不能 正确地测定皮下脂肪厚度。
需要说明的是，上述问题不仅限于专利文献2所记载的皮下脂肪测定装置，只要 是通过测定体表面所出现的光的量来测定体组成的测定装置，大多都如此。发明内容
本发明是鉴于上述事实而做出的，其目的在于提供一种光学式体组成测定装置， 该光学式体组成测定装置能够在生物体大范围内正确地测定体组成。
以下，对于实现上述目的的方案及其作用效果进行描述。
(1)方案1所述发明的要点在于具有测定部和可动部，所述测定部设置有向体表 面照射光的照射部、与接收经生物体内部传播的光的受光部，所述可动部用于使所述测定 部在体表面上沿着该表面平滑地移动。
根据该结构，由于具有上述可动部，在使测定部在体表面上移动时可以抑制体表 面被测定部拉扯。因此能够在生物体大范围内正确地测定体组成。
(2)方案2所述发明的要点在于在根据方案1所述的光学式体组成测定装置中，所 述光学式体组成测定装置具有基于由所述测定部所接收的光的受光量运算体脂肪量的运 算部、显示由该运算部所运算的体脂肪量的显示部、以及检测在体表面上的测定部位置的 位置检测部，其中所述运算部为通过使由所述位置检测部所检测出的所述测定部的位置与 经所述运算所求得的体脂肪量建立对应而求出体脂肪量的二维分布的部件。
根据该结构，由于在具有可动部的装置中具有上述运算部，基于通过测定部在大 范围内正确地测定的数据能够求得体组成的二维分布。由此，能够将更正确的体组成分布 传达给使用者。
(3)方案3所述发明的要点在于在根据方案1或2所述的光学式体组成测定装置 中，所述光学式体组成测定装置构成为包含具有所述测定部及所述可动部的装置主体，所 述可动部从所述装置主体突出地设置在该装置主体上。
根据该结构，由于在进行体组成的测定时无需使装置主体的整个底面与体表面接 触，所以在与体表面相接触的状态下移动装置主体时，能够适当地抑制由于装置主体导致 的体表面被拉扯的情况。
(4)方案4所述发明的要点在于在根据方案3所述的光学式体组成测定装置中，所 述可动部及所述测定部的各自的一部分从所述装置主体的一个面突出地设置于该主体上， 所述可动部从所述装置主体的突出量被设定为所述测定部从所述装置主体的突出量以下。
根据该结构，由于可动部从装置主体的突出量被设定为测定部从装置主体的突出 量以下，所以虽然具有可动部也可以抑制测定部与体表面之间产生间隙。因此，能够使测定 部适宜地接触体表面。
(5)方案5所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含随着接触体表面而旋转的球体。
根据该结构，在与体表面相接触的状态下使测定部移动时，由于可动部伴随与体 表面的接触而旋转，所以在体表面上测定部能够向任意方向平滑地移动。
(6)方案6所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含伴随着与体表面的旋转而旋转的自由脚轮。
根据该结构，在与体表面接触的状态下移动测定部时，由于可动部伴随着与体表4面的接触而旋转，在体表面上测定部能够向任意方向平滑地移动。
(7)方案7所述发明的要点在于在方案1 4任一项所述的光学式体组成测定装 置中，所述可动部包含包覆层，所述包覆层设置于与体表面的接触面上来减小与体表面的 摩擦。
根据该结构，由于具有上述可动部，在与体表面接触的状态下移动测定部时，抑制 了体表面被测定部拉扯的情况。因此，能够在生物体的大范围内正确地测定体组成。
(8)方案8所述发明的要点在于在方案1 7的任一项所述的光学式体组成测定 装置中还具有发送部，所述发送部对所述测定部发送用于开始测定的触发信号。
发明的效果
根据该结构，由于具有上述发送部，例如在使测定部在体表面上移动后而暂时中 断体组成的测定时，通过该发送部的操作能容易地实施上述中断。
本发明能够提供可在生物体的大范围内正确地测定体组成的光学式体组成测定直ο
图1是表示本发明的第1实施方式的皮下脂肪测定装置的结构的框图。
图2是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的底面结构的仰视图。
图3是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的平面结构的俯视图。
图4是表示在第1实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的Xl-Xl截面结构的截面 图。
图5是表示在第1实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的X2-X2截面结构的一部 分的截面图。
图6是表示在第1实施方的皮下脂肪测定装置中图2的X3-X3截面结构的截面图。
图7是表示第1实施方式的皮下脂肪测定装置的使用状态的模式图。
图8是表示第2实施方式的皮下脂肪测定装置的底面结构的仰视图。
图9是表示在第2实施方式的皮下脂肪测定装置中图8的Yl-Yl截面的结构的截 面图。
图10是表示在第2实施方式的皮下脂肪测定装置中图8的Y2-Y2截面的结构的 截面图。
图11是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中位置传感器的平面结构的俯 视图。
图12是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中作为位置传感器的构成要件 的圆盘的平面结构的俯视图。
图13a 图13c是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中作为位置传感器的 构成要件的传感器用受光元件的结构的模式图。
图1 及图14b是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中位置传感器的输出 的一例的图。
图15是表示第3实施方式的皮下脂肪测定装置的平面结构的俯视图。
图16是表示使用第3实施方式的皮下脂肪测定装置测定皮下脂肪厚度时的测定位置的一例的模式图。
图17a 图17g是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中的显示部的显示例 的模式图。
图18a及图18b是表示根据第3实施方式的皮下脂肪测定装置所求得的皮下脂肪 厚度与测定位置之间关系的一例的图。
图19示出根据第3实施方式的皮下脂肪测定装置所测定的皮下脂肪厚度与测定 位置之间关系的一例的表。
图20是表示在第3实施方式的皮下脂肪测定装置中根据其位置传感器的测定结 果所求得的测定位置与基准位置之间关系的图。
图21是表示在第4实施方式的皮下脂肪测定装置中图2的X4-X4截面结构的截 面图。
图22是表示第5实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图23是表示其他实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图M是表示在其他实施方式的皮下脂肪测定装置中可动部及其周围的截面结构 的截面图。
图25是表示其他实施方式的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
图沈是表示现有的皮下脂肪测定装置的截面结构的截面图。
附图标记说明
1 生物体、2 腹部、3 皮肤、4 脂肪、5 肌肉、6 肚脐部、10 装置主体、11 筐体、 12 测定板、13 盖、13a 第1盖、13b 第2盖、14 电源开关、15 测定开关、16 显示部、20 可动部、21 球体、22 球体接受部、23 球体固定部、30 测定部、31 罩、32 透镜、33 照射 部、34 发光元件、35 第1受光部、36 第1受光元件、37 第2受光部、38 第2受光元件、 41 基板、42 控制部、43 运算部、61 装置主体、62 测定板、63 自由脚轮、64 定子、65 轮 轴、66 托架、68 轮、69 轴、70 位置传感器、71 第1轴、72 第2轴、73 第1圆盘、73a 狭 缝、74 第2圆盘、7 狭缝、75 传感器用第1发光元件、76 传感器用第2发光元件、77 传感器用第1受光部、77a 传感器用第1受光元件、77b 传感器用第1受光元件、78 传感 器用第2受光部、78a 传感器用第2受光元件、78b 传感器用第2受光元件、79 重启按钮、 81 光照射开关、82 荷重传感器、90 装置主体、91 测定板、91a 包覆层、99 基板、100 装 置主体、101 测定板、102 照射部、103 第1受光部、104 第2受光部、111 皮肤。
具体实施方式
第1实施方式
下面，参考图1 图7说明本发明的第1实施方式。需要说明的是，本实施方式中 示例出作为测定生物体皮下脂肪厚度的皮下脂肪测定装置而将本发明具体化的情况。另 外，在以下的说明中，以生物体的皮肤表面作为体表面进行例示。
如图1所示，皮下脂肪测定装置构成为含有装置主体10和可动部20，所述装置主 体10设置有以测定部30为首的各种机器，所述可动部20设置于该装置主体10的底部用 于使装置主体10在体表面上平滑地移动。
在装置主体10上设置有测定部30，所述测定部30接收随着向体表面照射光而6在生物体内传播的光；控制部42，所述控制部42进行对测定部30的控制指令的发送；运算 部43，所述运算部43基于测定部30的测定结果进行皮下脂肪厚度的运算；显示部16，所述 显示部16显示作为运算结果的皮下脂肪厚度。另外，除此之外还设置有电源开关14和测 定开关15，所述电源开关14用于通过使用者的操作打开或关闭装置主体10的电源，所述测 定开关15用于通过同一使用者的操作实施或停止皮下脂肪厚度的测定。
控制部42与发光元件34、显示部16、电源开关14及测定开关15电连接。另夕卜， 运算部43与第1受光元件36、第2受光元件38电连接。此外，控制部42与运算部43之间 通过传输线被连接，以使它们之间能够发送和接收数据。
在测定部30上设置有向生物体照射光的发光元件34 ；接收经生物体内传播的光 的第1受光元件36及第2受光元件38。与作为测定部30的测定结果的各元件的受光量相 当的信号被发送至运算部43。
控制部42在测定开关15打开时将应照射光的信号发送给发光元件34。另一方 面，在测定开关15关闭时停止对发光元件34发送信号。
运算部43基于用于算出皮下脂肪厚度而预先存储的函数和分别由第1受光元件 36及第2受光元件38所发送的数据算出皮下脂肪厚度。所算出的皮下脂肪厚度的数据，通 过控制部42而被发送至显示部16。
显示部16基于由控制部42所发送的信号而显示以皮下脂肪厚度为首的各种信 息。皮下脂肪测定装置的使用者能够通过该显示部16所显示的信息把握皮下脂肪厚度的 测定结果等。
下面参考图2 图6说明皮下脂肪测定装置的具体结果。另外，图2表示该装置 的底面结构、图3表示该装置的平面结构、图4表示图2的Xl-Xl截面结构、图5表示图2 的X2-X2截面结构、图6表示图2的X3-X3截面结构。
如图3所示，在装置主体10的上表面分别设置有电源开关14及测定开关15，所述 电源开关14打开或关闭向显示部16及装置主体10的电源供给，所述测定开关15指示测 定开始以及结束。作为显示部16，设置有在液晶画面上以数值显示皮下脂肪厚度的测定结 果的部件。
如图2所示，在装置主体10上设置有4个可动部20。另外，照射部33、第1受光 部35及第2受光部37，在装置主体10的底面上呈一列配置。为了弥补皮肤色素、吸光特性 及散射特性的不同造成的影响而将照射部33与第1受光部35之间的距离(第1元件间距 离kl)设定的较短。将照射部33与第2受光部37之间的距离(第2元件间距离k2)设定 为长于第1元件间距离kl。
如图4及图6所示，在装置主体10上设置有筐体11，所述筐体11由半球状的盖 13及覆盖其开口部的测定板12构成。在该筐体11内的空间内，设置有基板41，所述基板 41形成有控制部42及运算部43。
在测定板12上以从筐体11突出的方式设置有构成可动部20的球体21。另外，在 测定板12的底面上安装有构成可动部20支持球体21的球体固定部23。
如图5所示，可动部20被构成为包含上述球体21、球体固定部23、以及嵌在测定 板12上支持球体21的球体接受部22。球体21的直径Rl略小于球体接受部22的内侧直 径R2，且设定为大于球体固定部23的下端部内侧的弦长R3。并且，如上所述，通过球体接受部22及球体固定部23支持球体21，容许球体21相对测定板12可以在任意方向旋转。
如图6所示，测定部30被构成为包括具有发光元件34的照射部33 ；具有第1受 光元件36的第1受光部35 ；具有第2受光元件38的第2受光部37。在照射部33中设置 有覆盖发光元件34周围的圆筒状的橡胶制罩31。在第1受光部35中设置有覆盖第1受光 元件36周围的圆筒状的橡胶制罩31。在第2受光部37中设置有覆盖第2受光元件38周 围的橡胶制罩31。各罩31的开口部内嵌有透过光的透镜32。作为发光元件34，使用LED。 作为第1受光元件36及第2受光元件38，使用光电二极管。
发光元件34设置在测定板12的底面上，以能够向生物体的皮肤照射光。第1受 光元件36及第2受光元件38设置在测定板12的底面上，以能够接收来自皮肤的光。
如图4及图6所示，可动部20从筐体11的的突出量，即从测定板12的底面至可 动部20的球体21的顶部(与体表面的接触侧)之间的距离Li，被设定为小于测定部30从 筐体11的突出量，即小于从测定板12的底面至测定部30的罩31的顶部之间的距离L2。 另外，照射部33、第1受光部35及第2受光部37被设定为从测定板12的底面至罩31顶部 之间的距离L2为相同的大小。
使用上述结构的皮下脂肪测定装置，作为生物体1的各部位的例子而测定腹部 2(图7)的皮下脂肪厚度时，首先使用者将测定板12按压在腹部2的皮肤3上，按电源开 关14及测定开关15。测定开关15，例如按一次为打开、再按为关闭，由此当移动皮下脂肪 测定装置而位于测定部位的位置时打开测定开关15测定皮下脂肪，位于非测定部位时关 闭测定开关15。
如图6所示，由发光元件34照向生物体1内部的光，经腹部2的皮肤3、脂肪4、或 肌肉5传播而由第1受光元件36及第2受光元件38接收。运算部43算出第1受光元件 36的受光量与第2受光元件38的受光量的比(受光量比率)。进一步，运算部43参考预 先确定的规定的函数，基于得到的受光量比率，算出(推算)生物体1中的测定部的皮下脂 肪厚度。接着，控制部42使显示部16显示所算出的皮下脂肪厚度。
接下来，如图7所示，使用者使装置主体10在按压在皮肤3的状态下从一侧端部 向另一侧端部沿箭头方向在腹部2表面即皮肤3上移动。由于球体21被支持为可在任意 方向旋转，所以装置主体10通过球体21的旋转可以平滑地且自由地移动。另外，由于球体 21从测定板12突出Ll的量，因而能够抑制测定板12与生物体1表面之间发生摩擦。因 此，使装置主体10在生物体1的表面上可以平滑地移动。另外，由于测定部30从测定板的 突出量(距离L2)大于可动部从测定板的突出量(距离Li)，所以能使各罩31的整个端面 按压于体表面的状态得以维持。由此，能够抑制第1受光元件36及第2受光元件38接收 干扰光。
根据本实施方式，能够得到以下的效果
(1)装置主体10具有测定部30和可动部20，所述测定部30设置有照射部33、第 1受光部35以及第2受光部37，所述可动部20用于使测定部30在皮肤3上沿着皮肤3平 滑地滑动。因此，在使测定部30在皮肤3上移动时能够抑制皮肤3被测定板12拉扯的情 况。由此，可以在生物体1的大范围内正确地测定皮下脂肪厚度。
(2)在本实施方式中，可动部20从装置主体10突出地设置于该装置主体10上。 因此，在进行皮下脂肪厚的测定时无需使装置主体10的整个底面与皮肤3接触，由此可以适宜地抑制在与皮肤3接触的状态下移动装置主体10时皮肤3被装置主体10拉扯的情况。
(3)在本实施方式中，可动部20与测定部30的各自一部分从装置主体10的一个 面突出地设置于该装置主体10，且可动部20从装置主体10的突出量(距离Li)被设定为 不足测定部30从装置主体10的突出量(距离L2)。因此虽然具有可动部20，也能够抑制 测定部30与皮肤3之间产生缝隙。因此，能够使测定部30适当地接触皮肤3。
(4)在本实施方式中，可动部20包含伴随着与皮肤3的接触而旋转的球体21。因 此，在与皮肤3接触的状态下而使测定部30移动时，通过伴随与皮肤3的接触而球体21的 旋转，在皮肤3上测定部30能够在任意方向平滑地移动。
第2实施方式
下面参考图8 图10说明本发明的第2实施方式。本实施方式的皮下脂肪测定 装置对上述第1实施方式的结构进行了下述变更。即，取代上述第1实施方式的装置主体 10而具有大致呈六面体状的装置主体61，另外，作为可动部取代第1实施方式的球体21而 具有安装自由脚轮63。以下，对伴随上述变更所产生的从上述第1实施方式的结构的详细 的变化进行说明。需要说明的是，对于与上述第1实施方式相同的结构标以相同的标记而 省略其说明。
如图8所示，本实施方式的皮下脂肪测定装置具有大致呈六面体状的装置主体 61，以及在装置主体61的下表面中央部设置的矩形板状的测定板62。在测定板62的中央 部，呈一列配置有照射部33、第1受光部35及第2受光部37。
在装置主体61的四角，安装有自由脚轮63。如图9所示，自由脚轮63被构成为含 有轮轴65、以能够绕轮轴65的轴旋转的方式安装在轮轴65上的托架66、架设于托架66的 两端之间的轴69、能够以轴69为中心旋转地安装的轮68。自由脚轮63通过将轮轴65嵌 入定子64而固定于装置主体10。
当使用者在将装置主体61按压于皮肤3的状态下使装置主体61相对皮肤3移动 时，自由脚轮63的轮68旋转。由此，装置主体61可以平滑地移动。另外，由于托架66可 以绕轮轴65的轴旋转，所以轮68可以向任意方向旋转。因此，装置主体61可以向任意方 向平滑地移动。
如图10所示，从装置主体61的底面至自由脚轮63的顶部的距离L4被设定为小 于从测定板62的底面至构成测定部30的各罩31的顶部的距离L3。需要说明的是，照射部 33、第1受光部35及第2受光部37被设定为各自从测定板62的底面至罩31的顶部距离 L3为相同的大小。装置主体61的底面与测定板62的高度相同。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1)、(2)之外，还可以具有以下效果。
(5)本实施方式中，可动部含有伴随着与皮肤3的相对移动而旋转的自由脚轮63。 因此，在与皮肤3接触的状态下使测定部30移动时，通过自由脚轮63的轮68伴随着与皮 肤3的接触而旋转，在皮肤3上测定部30可以在任意方向平滑地移动。
(6)本实施方式中，自由脚轮63从装置主体61的突出量(距离L4)被设定为测定 部30从装置主体61的突出量(距离L3)以下。因此，虽然具有可动部，但也可以抑制测定 部30与皮肤3之间产生间隙。因此，可以使测定部30相对于皮肤3适当地接触。
第3实施方式
下面参考图1及图11 图15对本发明的第3实施方式进行说明。需要说明的是，以下以相对上述第1实施方式结构的变更点为中心进行说明，对于与实施方式1相同的结 构标以相同的标记而省略其说明。
如图11所示，在本实施方式的皮下脂肪测定装置中，在装置主体10的内部作为测 定装置主体10的移动方向及移动距离的位置检测部设置有位置传感器70。另外，如图15 所示，盖13上设置有重启按钮79。使用者通过按重启按钮79能够重新设定关于以下说明 的测定数据及当前坐标的信息。
如图11所示，该位置传感器70具有第1轴71，所述第1轴71沿着发光元件34、 第1受光元件36及第2受光元件38的配置方向(图中的El及E2方向)而延伸；以及第 2轴72，所述第2轴72沿着与第1轴71的轴线相垂直的方向(图中的Dl及D2方向)延伸。
第1轴71及第2轴72，以分别与球体21直接接触的方式而设置。第1轴71上 安装有第1圆盘73，该第1圆盘73可以与第1轴71 一体地旋转。第2轴72上安装有第2 圆盘74，该第2圆盘74可以与第2轴72 —体地旋转。
在与第1圆盘73相对处设置有向着该圆盘73照射光的传感器用第1发光元件 75。在与第2圆盘74相对处设置有向该圆盘74照射光的传感器用第2发光元件76。
在隔着第1圆盘73与传感器用第1发光元件75相对处设置有接收从该传感器用 第1发光元件75所照射的光的传感器用第1受光部77。在隔着第2圆盘74与传感器用第 2发光元件76相对处也设置有接收从传感器用第2发光元件76所照射的光的传感器用第 2受光部78。
如图12所示，在第1圆盘73上以等角度间隔在圆周方向上形成有多个狭缝73a。 在第2圆盘74上同样地也以等角度间隔在圆周方向上形成有多个狭缝74a。
如图13所示，传感器用第1受光部77上设置有传感器用第1受光元件77a，77b， 在传感器用第2受光部78上设置有传感器用第2受光元件78a，78b。传感器用第1受光元 件77a，77b、及传感器用第2受光元件78a，78b与运算部43电连接。
下面，参考图11 图14对位置传感器70的工作方式进行说明。
当装置主体10向Dl方向移动时，球体21向着图11的箭头方向、亦即Dl方向旋 转。伴随该球体21的旋转第1轴71与第1圆盘73 —体地旋转。当第1圆盘73旋转时， 传感器用第1发光元件75与传感器用第1受光部77之间的狭缝73在每旋转规定角度时 即出现一次。由此，从传感器用第1发光元件75所照射的光，如图14所示，间隔规定的旋 转角度而入射至传感器用第1受光元件77a，77b。上述的入射光作为电信号被输入至运算 部43。
下面参考图13(a)及(b)以及图14(a)，对第1圆盘73在图13中按照逆时针方向 旋转时而第1受光元件77a，77b所产生的光的受光状态的变化进行说明。
如图13 (a)所示，在狭缝73a位于与传感器用第1受光元件77a，77b的任一个均 不重叠的的位置处时(旋转位置RA)，如图14(a)的P4所示，传感器用第1受光元件77a， 77b均不接收从传感器用第1发光元件75照射的光。
从旋转位置RA开始，第1轴71沿着图13中的逆时针方向进行旋转时，如图13(b) 所示，狭缝73a移动至与传感器用第1受光元件77b重叠而与传感器用第1受光元件77a 不重叠的位置处(旋转位置RB)。此时，如图14(a)的Pl所示，传感器用第1受光元件77b接收从传感器用第1发光元件75所照射的光，而传感器用第1受光元件77a未接收从传感 器用第1发光元件75所照射的光。即，在逆时针旋转时，传感器用第1受光元件77b先于 传感器用第1受光元件77a接收光。
当第1轴71从旋转位置RB进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77b及传感器用第1受光元件77a两者均重叠的位置(旋转位置RC)。此时，如 图14(a)的P2所示，传感器用第1受光元件77a，77b均接收从传感器用第1发光元件75 照射的光。
当第1轴71从旋转位置RC进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77a重叠而与传感器用第1受光元件77b不重叠的位置(旋转位置RD)。此时， 如图14(a)的P3所示，传感器用第1受光元件77a接收从传感器用第1发光元件75照射 的光，而传感器用第1受光元件77b未接收从传感器用第1发光元件75照射的光。S卩，在 逆时针旋转时，传感器用第1受光元件77b先于传感器用第1受光元件77a不接收光。
当第1轴71从旋转位置RD进一步沿逆时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第 1受光元件77a及传感器用第1受光元件77b均不重叠的位置(旋转位置RA)。此时，如图 14 (a)的P4所示，传感器用第1受光元件77a，77b均未接收从传感器用第1发光元件75照 射的光。此后，当第1轴71进一步沿逆时针旋转时，狭缝73a的位置依次变至旋转位置RB、 旋转位置RC、旋转位置RD及旋转位置RA，与上述同样地各受光元件77a，77b的受光状态发 生变化。
下面，参考图13(a)、(c)以及图14 (b)，对第1圆盘73沿顺时针旋转时由第1受 光元件77a，77b引起的光的受光状态的变化进行说明。
如图13(a)所示，当狭缝73a处于与传感器用第1受光元件77a，77b的任一个均 不重叠的位置时(旋转位置RA)，如图14(b)的Q4所示，传感器用第1受光元件77a，77b任 一个均未接收从传感器用第1发光元件75所照射的光。
当第1轴71从旋转位置RA沿顺时针旋转时，如图13 (c)所示，狭缝73a移动至与 传感器用第1受光元件77a重叠而与传感器用第1受光元件77b不重叠的位置(旋转位置 RD)。此时，如图14(b)的Ql所示，传感器用第1受光元件77a接收从传感器用第1发光元 件75照射的光，而传感器用第1受光元件77b未接收从传感器用第1发光元件75照射的 光。即，当顺时针旋转时，传感器用第1受光元件77a先于传感器用第1受光元件77b接收 光。
当第1轴71从旋转位置RD进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a移动至与传感器用 第1受光元件77a以及传感器用第1受光元件77b均重叠的位置(旋转位置RC)。此时，如 图14(b)的Q2所示，传感器用第1受光元件77a，77b均接收从传感器用第1发光元件75 照射的光。
当第1轴71从旋转位置RC进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a移动至与传感器用 第1受光元件77b重叠而与传感器用第1受光元件77a不重叠的位置(旋转位置RB)。此 时，如图14(b)的Q3所示，传感器用第1受光元件77b接收从传感器用第1发光元件75照 射的光，而传感器用第1受光元件77a未接收从传感器用第1发光元件75照射的光。艮口， 当顺时针旋转时，传感器用第1受光元件77a先于传感器用第1受光元件77b不接收光。
当第1轴71从旋转位置RB进一步沿顺时针旋转，狭缝73a移动至与传感器用第111受光元件77a及传感器用第1受光元件77b均不重叠的位置(旋转位置RA)。此时，如图 14(b)的Q4所示，传感器用第1受光元件77a，77b均未接收从传感器用第1发光元件75照 射的光。此后，当第1轴71进一步沿顺时针旋转时，狭缝73a的位置依次变至旋转位置RD、 旋转位置RC、旋转位置RB及旋转位置RA，与上述同样地各受光元件77a，77b的受光状态发生变化。
如上所述，根据第1轴71的旋转方向不同传感器用第1受光元件77a及传感器用 第1受光元件77b的受光状态不同。由此，通过位置传感器70检测装置主体10的移动方向。
当第1轴71旋转时，运算部43基于源自传感器用第1受光元件77a，77b的输入 信息，判断装置主体10是向着Dl方向移动还是向D2方向移动。运算部43在如上述判断 装置主体10的移动方向的同时，基于电信号的数而算出装置主体10在D轴方向的移动距 离，所述电信号为基于入射的光产生的电信号。
另外，运算部43基于源自传感器用第2受光元件78a，78b的输入信息，以按照上 述所说明的方式测定装置主体10在E轴方向上的移动距离及移动方向。
如上所述，运算部43基于源自传感器用第1受光元件77a，77b的输入信息、及源 自传感器用第2受光元件78a，78b的输入信息，算出装置主体10的移动距离及移动方向。
以下，对利用该位置传感器70测定皮下脂肪的二维分布的一例进行说明。
在运算部43内，预先设定有用于制作二维分布所必需的生物体1中的测定线。图 16中示例给出测定线A F。
测定线A的测定开始位置设定为，X坐标相对于成为基准位置的肚脐部6以规定 量XAl位于其右手侧，且Y坐标相对肚脐部6以规定量YAl位于其下侧。即，测定开始位置 设定于测定开始坐标(XA1，YA1)处。
测定线A的测定结束位置设定为，测定结束位置的X坐标相对于肚脐部6以规定 量XA2位于其左手侧，且Y坐标相对肚脐部6以规定量Y A2位于其下侧。S卩，测定结束位 置设定于测定结束坐标(XA2，YA2)处。需要说明的是，由于测定线A设定为与X轴平行，因 此YAl与YA2为相同的值。
与测定线A相同，测定线B中设定了测定开始坐标(XB1，YBl)及测定结束坐标 (XB2，YB2)，测定线C中设定了测定开始坐标(XCl, YCl)及测定结束坐标(XC2, YC2)，测定 线D中设定了测定开始坐标0(D1，YDl)及测定结束坐标0(D2，YD2)，测定线E中设定了测 定开始坐标(XE1，YE1)及测定结束坐标(XE2，YE2)，测定线F中设定了测定开始坐标(XF1， YF21)及测定结束坐标(XF2，YF2)。
控制部42得到当装置主体10沿着上述测定线A F移动时的测定数据后，基于 此制得预先所确定的范围(图16所示G)的皮下脂肪的二维分布。以下，对于其过程的一 例进行说明。
首先，使用者将装置主体10移动至用于制作二维分布的初期位置(在此为肚脐部 6)，在使装置主体10的中心与肚脐部6对应的状态下按压重启按钮79。由此，将肚脐部6 设定为坐标的基准位置(0，0)。
接着，如图17(a)所示，控制部42将当前坐标(0，0)、测定线A的测定开始坐标 (XAl，YAl)、测定线A的测定结束坐标(XA2，YA2)显示于显示部16。
如图17(b)所示，使用者基于此显示移动装置主体10直至当前坐标与测定开始坐 标一致为止。
当前坐标变为测定线A的测定开始坐标(XA1，YA1)时，控制部42将这一信息通知使用者。
接着，使用者按照显示部16的显示内容，将装置主体10向着测定线A的测定结束 位置(XA2，YA^移动。由此，使用者将装置主体10沿着测定线A移动。如上所述，在装置 主体10沿着测定线A移动期间，如图17 (C)所示，在显示部16连续显示出当前坐标。
如图17(d)所示，当当前坐标变为测定线A的测定结束坐标(XA2，YA2)时，控制部 42将这一信息通知使用者。由此，使用者通过将装置主体10沿着测定线A移动，如图18 (a) 所示而沿着测定线A测定皮下脂肪厚度。
接着，如图17(e)所示，控制部42显示测定线B的测定开始坐标(XBl，YBl)以及 测定线B的测定结束坐标(XB2，YB2)。使用者基于该显示而将装置主体10移动至(XB1， YBl)后，以沿着测定线B测定皮下脂肪厚度。针对测定线A F重复上述操作，从而测定上 述测定线处的皮下脂肪厚度。由此，如图18(a)及(b)所示，得到测定线A F处的皮下脂 肪厚度的测定数据。
在范围G内，对于除了测定线A F以外的部分，即对于没有实施由装置主体10 直接进行的测定的部分的皮下脂肪厚度，通过基于测定线的测定数据求出推测的皮下脂肪 厚度而补充。
控制部42基于上述数据，可以将生物体1中的皮下脂肪的分布映射化。另外，如 图19所示，还可以将X坐标和Y坐标与测定数据表格化。
如上所述，根据具有位置传感器70的装置主体10，预先确定基准位置的同时，能 够测定以该基准位置为原点的各坐标处的皮下脂肪厚度。因此，使用者能够测定大范围内 皮下脂肪厚度的经时变化。
如图20所示，控制部42将当前的测定线(测定线A F的任一条)与X轴或Y 轴所形成的角设定为基准角(在上述例子中，在以与X轴形成的角作为基准角的情况下测 定线A、B、C为0°，D、E、F为90° )。从而求出装置主体10的实际轨迹与X轴或Y轴形成 的角θ 1，当相对于基准角而实际所形成的角的偏离超过允许范围时，判断为实际的轨迹偏 离于测定线。当装置主体10的轨迹偏离于测定线时，控制部42将这一情况显示于显示部 16。由此，使用者能够沿着测定线A F测定正确的皮下脂肪厚度分布。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1) G)，还能够达到以下的效果。
(7)在具有可动部20的装置中，装置主体10具有运算部，所述运算部基于由第1 受光元件36与第2受光元件38所接收的光的受光量算出皮下脂肪厚度；显示部16，所述显 示部16显示通过运算部43所运算的皮下脂肪厚度；位置传感器70，所述位置传感器70检 测测定部30在皮肤3上的位置，其中运算部43为通过使由位置传感器70检测出的测定部 30的位置与由上述运算所求得的皮下脂肪厚度对应而求得体脂肪量的二维分布的部分。因 此，基于由测定部30在大范围内正确测定的数据，可以求出皮下脂肪的二维分布。由此，能 够对使用者传达更正确的皮下脂肪的分布。
第4实施方式
下面，参考图21对本发明的第4实施方式进行说明。需要说明的是，以下以从上述第1实施方式的结构的变更点为中心进行说明，对于与该实施方式相同的结构标以相同 的符号而省略其说明。
如图21所示，在本实施例中，取代测定开关15，例如在装置主体10的盖13的中心 部设置有作为信号发送部的光照射开关81。光照射开关81与控制部42电连接。如图21 中实线的箭头所示，在光照射开关81被打开期间，根据来自控制部42的指示照射源自发光 元件34的光从而实施皮下脂肪厚度的测定，测定结果显示于显示部16。而在未按压光照射 开关81时，中止照射源自发光元件34的光。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果(1) (4)之外，还能够取得以下效^ ο
(8)本实施方式中，具有光照射开关81，该光照射开关81触发测定部30开始测 定。因此，例如在使测定部30在皮肤3上移动后而想要暂时中断皮下脂肪厚度的测定时， 通过照射开关81的操作而能够容易地实施上述中断。
第5实施方式
下面参考图22对本发明的第5实施方式进行说明。需要说明的是，以下以从上述 第1实施方式的结构的变更点为中心进行说明，对于与该实施方式相同的结构标以相同的 符号而省略其说明。
如图22所示，在本实施方式中，形成为大致六面体状的装置主体90，具有形成于 该装置主体90底部的平板状的测定板91、以嵌入于该测定板91的方式形成的照射部92、 第1受光部94及第2受光部96。上述照射部92、第1受光部94及第2受光部96在装置 主体90的底面上呈一列配置。部件符号93、95、97分别为各自的发光元件、第1及第2受 光元件，部件符号98为透镜。
在测定板91的表面，由与皮肤3的摩擦系数低的硅胶类润滑剂通过包覆形成有包 覆层91a。在上述照射部33、第1受光部35及第2受光部37的上表面配置有基板99，在该 基板99上配置有控制部42及运算部43。
根据本实施方式，能够达到以下效果。
(9)可动部包括包覆层91a，所述包覆层91a设置于作为与皮肤3的接触面的测定 板91上，以减小与皮肤3的摩擦。因此，在使测定板91在皮肤3上移动时，能够抑制皮肤 3被测定板91拉扯的情况。因此，在生物体1的大范围内能够正确地测定皮下脂肪厚度。
其他实施方式
另外，本发明的实施方式并不限于上述实施方式，例如还可以以下所示方式实施。 另外，以下的各变形例，并不仅适用于上述实施方式，也可以由不同的变形例相互组合而实 施。
也可以在第1实施方式中将从测定板12的底面至球体21的顶部的距离Ll与从 测定板12的底面至罩31的顶部的距离L2设定为相同值。在该实施方式中也能够实现根 据上述(1) 的作用效果。另外，也可以在第2实施方式中使从装置主体10的底面至 自由脚轮63顶部的距离L4与从测定板62的底面至测定部30的罩31的顶部的距离L3相 同。该实施方式也能够达到根据上述(5)的作用效果。
·也可以在第1实施方式中以球体21仅在特定方向旋转的方式支持球体21。该 实施方式也能够实现根据上述(1) (3)的效果。14
如图25所示，也可以在第2实施方式中在照射部33、第1受光部35及第2受光 部37的配置方向及与光照射方向相垂直的方向上固定轴68的同时，以轮69可以以该轴68 为中心旋转的方式支持该轮69。在该实施方式中，在使装置主体10以按压皮肤3的状态下 移动时，也能够抑制测定板62与皮肤3之间发生摩擦。因此，能够抑制伴随装置主体10的 移动而皮肤3被拉扯从而使测定位置变得不正确。因此，在测定皮肤3的皮下脂肪分布时， 能够提高其精度。
也可以在第3实施方式中让使用者在任意方向自由移动装置主体10的同时测定 皮下脂肪厚度。在该实施方式中，运算部43基于来自位置传感器70的信息算出当前坐标。 由此，如图19所示，求出所算出的X坐标、Y坐标及皮下脂肪厚的数据阵列。可以基于该数 据阵列算出生物体1内的皮下脂肪的二维分布。
如图23及图M所示，也可以在第4实施方式中将盖13分割形成为第1盖13a 与第2盖13b，且将与控制部42电连接的荷重传感器82配置于球体接受部22与球体固定 部23之间。根据该实施方式，如果使用者在保持第2盖13b的状态下而将第1盖13a按压 于皮肤3，则变成第1盖13a傾斜、球体固定部23被按压于皮肤3。因此，球体固定部23相 对球体21将向上移动。另一方面，由于球体接受部22仅被按压球体21，其位置不发生变 化。因此，在球体固定部23与球体接受部22之间所配置的荷重传感器82上施加有上述球 体接受部22与球体固定部23的夹持力。当荷重传感器82感受到该力，向控制部42发出 应开始测定皮下脂肪厚度的信号。根据该实施方式也能够实现根据上述(8)的作用效果。
·也可以在第5实施方式中设置有位置传感器70或光照射开关81。该实施方式 也能够实现根据上述(7) (9)的作用效果。
在上述各实施方式中，虽然作为发光元件34而采用LED，但也可以代之而采用激光二极管。
·在上述各实施方式中，本发明虽然适用于基于测定部30的测定结果而算出皮下 脂肪厚度的皮下脂肪测定装置，但是只要是计算皮下脂肪量的皮下脂肪测定装置，也可以 以类似上述各实施方式的方式适用本发明。需要说明的是，作为皮下脂肪量，可以算出皮下 脂肪面积、皮下脂肪体积、皮下脂肪厚度以及皮下脂肪重量的至少一个。另外，可以算出腹 部皮下脂肪厚度、腹肌肉厚度、腹部皮下脂肪面积以及内脏脂肪面积的至少一个。
在上述各实施方式中，虽然对于作为体组成测定装置的皮下脂肪测定装置适用了 本发明，但只要是基于光学式的测定部的测定结果而算出体组成的体组成测定装置，对于 其他装置也可以以类似上述各实施方式的方式适用本发明。
权利要求
1.一种光学式体组成测定装置，其特征在于，具有测定部，所述测定部设置有向体表面照射光的照射部、与接收经生物体内部传播的光 的受光部；和可动部，所述可动部用于使所述测定部在体表面上沿着该表面平滑地移动。
2.如权利要求1所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述光学式体组成测定装置具有运算部，所述运算部基于由所述测定部所接收的光的受光量运算体脂肪量；显示部，所述显示部显示由所述运算部所运算出的体脂肪量；以及位置检测部，所述位置检测部检测在体表面上的测定部的位置，所述运算部为这样的部件通过使由所述位置检测部所检测出的所述测定部的位置与 经所述运算求出的体脂肪量建立对应从而求出体脂肪量的二维分布。
3.如权利要求1或2所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述光学式体组成测 定装置构成为包含具有所述测定部及所述可动部的装置主体，所述可动部从所述装置主体 突出地设置在该装置主体上。
4.如权利要求3所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部及所述测定 部的各自一部分从所述装置主体的一个面突出地设置于该装置主体上，所述可动部从所述 装置主体的突出量被设定为在所述测定部从所述装置主体的突出量以下。
5.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含球体，所述球体伴随着与体表面的接触而旋转。
6.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含自由脚轮，所述自由脚轮伴随着与体表面的旋转而旋转。
7.如权利要求1 4任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，所述可动部包 含包覆层，所述包覆层设置于与体表面的接触面来减小与体表面的摩擦。
8.如权利要求1 7任一项所述的光学式体组成测定装置，其特征在于，还具有发送 部，所述发送部对所述测定部给予用于开始测定的触发信号。
全文摘要
本发明提供一种在生物体的大范围内能正确地测定体组成的光学式体组成测定装置。在测定部(30)中配置有向皮肤照射光的照射部、接受经生物体内部所传播的光的第1受光部(35)及第2受光部。另外，为了使该测定部(30)能够沿着皮肤的方向在任意方向上平滑地滑动，安装有具有球体(21)的可动部(20)。
文档编号A61B5/107GK102028473SQ201010294348
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月21日 优先权日2009年9月25日
发明者井出和宏, 水内明广, 福田浩章, 西村良周 申请人:松下电工株式会社
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