JP5307161B2 - 測定装置及び穿刺装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザ穿刺方式の穿刺機能を搭載した測定装置及び穿刺装置に関する。

穿刺機能として、レーザユニットを使用する測定装置がある。

特許文献１には、本体ケース内に設けたレーザユニットと、鏡筒内で対向配置したレーザロッド及びフラッシュランプからなるレーザユニットとを備える血糖値測定装置が記載されている。フラッシュランプは、ガラス管内に不活性ガスを封入した構成となっている。フラッシュランプは、ガラス管に石英管を使用している。また、この石英管は、耐熱性ゴムによりレーザユニットケースに支持される。

ＷＯ２００８／０８７９８２号パンフレット

しかしながら、従来のレーザユニットのフラッシュランプは、発光により高温となるため、耐熱性を考慮すると、ガラス管に石英管を使用せざるを得なかった。石英管は、非常に高価であり、レーザユニット及びレーザユニットを用いる測定装置が高価になる欠点があった。

本発明の目的は、レーザユニットの熱損傷を防ぎ、かつコストダウンを図ることのできる測定装置及び穿刺装置を提供することである。

本発明の測定装置は、穿刺用レーザユニットを備える測定装置であって、前記レーザユニットは、鏡筒と、前記鏡筒内に設置されたレーザロッドと、前記鏡筒内において前記レーザロッドと対向配置され、硬質ガラス管内に不活性ガスを封入したフラッシュランプと、前記鏡筒外に少なくとも一部が設置され、前記硬質ガラス管の外周面をユニットケースに支持する、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなり、前記鏡筒の開口部に臨む面が鏡面仕上げされている支持部材と、を備える構成を採る。

本発明の穿刺装置は、レーザユニットによりレーザを照射して皮膚を穿刺する穿刺装置であって、前記レーザユニットは、鏡筒と、前記鏡筒内に設置されたレーザロッドと、前記鏡筒内において前記レーザロッドと対向配置され、硬質ガラス管内に不活性ガスを封入したフラッシュランプと、前記鏡筒外に少なくとも一部が設置され、前記硬質ガラス管の外周面をユニットケースに支持する、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなり、前記鏡筒の開口部に臨む面が鏡面仕上げされている支持部材と、を備える構成を採る。

本発明によれば、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなる支持部材で放熱することにより、レーザユニットの熱損傷を防ぐことができるので、レーザユニットのフラッシュランプに、硬質ガラス管を使用することができる。硬質ガラス管は、石英ガラス管に比べて極めて安価であるため、レーザユニットを用いる測定装置及び穿刺装置の大幅なコストダウンを実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る測定装置を示す斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置を示す斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置を示す斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置を前面からみた正面図 上記実施の形態１に係る測定装置の使用状態を説明する斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置の使用状態を説明する斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置の使用状態を説明する側面断面図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの構成を示す斜視図 図８のＡ−Ａ矢視断面図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットのフラッシュランプの構造を模式的に示す図 上記実施の形態１に係る測定装置のレーザユニットのフラッシュランプと支持体の位置関係を説明するレーザユニットの要部断面図 本発明の実施の形態２に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 本発明の実施の形態３に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態３に係る測定装置のレーザユニットの分解斜視図 上記実施の形態３に係る測定装置のレーザユニットの支持体の構造を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施の形態は、レーザユニットに特徴がある測定装置及び穿刺装置である。まず、レーザユニットが適用される測定装置について説明する。なお、本レーザユニットは、穿刺装置にも同様に適用することができる。

図１乃至図３は、本発明の実施の形態１に係る測定装置を示す斜視図である。図４は、上記測定装置を前面からみた正面図、図５及び図６は、上記測定装置の使用状態を説明する斜視図である。

本実施の形態は、レーザユニットを、血糖値を測定する血糖値測定装置に適用した例である。

図１乃至図４に示すように、測定装置１００は、上下面を有する角筒状の枠体からなる本体ケース１を備える。本体ケース１を構成する枠体は、図１及び図２に示すように、左側が前面１Ａ、右側が後面１Ｂ、前側と後側が側面１Ｃと１Ｄとなる。この状態では、前後面１Ａと１Ｂ間の方が、両側面１Ｃと１Ｄ間よりも広い扁平形状となっている。

図２乃至図４に示すように、本体ケース１の前面１Ａ側には、レーザ照射口２が形成される。レーザ照射口２は、前面１Ａの左右中央部で、前面１Ａの上下中央部より下方に設ける。レーザ照射口２の後方側の本体ケース１内には、レーザユニット２００（図８乃至図１４参照。以下同様。）が配置されている。

図１乃至図３に示すように、本体ケース１の上面１Ｆには、液晶タイプの表示部８が配置されている。後面１Ｂの上方側には、レーザユニット２００の起動スイッチ９が配置されている。側面１Ｃの上方には、操作スイッチ１０が設けられている。

操作スイッチ１０は、レーザの出力を調整する。また、操作スイッチ１０は、検出した血糖値の履歴を表示部８で確認する操作を行う。

図２及び図３に示すように、レーザ照射口２の前方には、カバー１１が配置される。カバー１１の両下部には、一体化した支持部１１Ａを有する。支持部１１Ａは、それぞれ本体ケース１を構成する両側面１Ｃ、１Ｄに形成した摺動溝１２に、摺動自在に支持されている。

カバー１１は、レーザ照射口２から照射されたレーザ光に対する保護カバーの機能を持っている。カバー１１は、非測定時には図１に示すように本体ケース１の前面１Ａ側に近接させて閉じた状態とし、測定時には図２に示すように前面１Ａのさらに前方へと引き出し、開放した状態とする。非測定時／測定時のいずれの場合でもレーザ照射口２の前方にカバー１１が存在しているので、保護カバーとしての機能が発揮される。

図３及び図４に示すように、レーザ照射口２は、指当て部１３の上方に形成されている。指当て部１３の下方は、本体ケース１に対して、回動自在に軸支されている。図３に示すように、指当て部１３の上方を、前方側に回動させると、血糖値を測定する測定センサ１４が露出する。指当て部１３の上方を、前方側に回動させた状態で、測定センサ１４が着脱自在に装着される。測定センサ１４は、本実施形態では、血糖値を測定する。

図３に示すように、測定センサ１４は、レーザ照射口２に対向する部分には、貫通孔１４Ａが形成されている。レーザロッド２２０の先端（後述する図９の左端）から集光レンズ２０７（図９参照）を介して出射したレーザ光は貫通孔１４Ａ、レーザ照射口２を介して、図５に示す指１５の指先内側に照射される。

図５は、右手で血糖値を測定する状態を示している。図１乃至図３に示すように、指当て部１３の上方を後方側に起こし、この状態で、右手で本体ケース１を、図５に示すように保持し、指１５を指当て部１３に押し当て、測定を行う。

本体ケース１は、手のひらと指先で保持される保持部が、前面１Ａ、後面１Ｂ、側面１Ｃ，１Ｄにより構成されている。図５に示すように、一本の指１５を、レーザ照射口２の前に押し当てて、起動スイッチ９を操作する。これにより、指１５の内面側にレーザ光が照射され、照射部分から、血液が流出する。

血液は、本体ケース１内側からの吸引力により測定センサ１４の貫通孔１４Ａ側に流出する。測定センサ１４は、貫通孔１４Ａ近傍に試薬を有する採血手段である。測定センサ１４は、この試薬の導通状態を示す検知信号を測定装置１００に送る。測定装置１００は、検知信号を基に血糖値を測定し、測定した血糖値を表示部８に表示する。

なお、本実施の形態では、レーザ光照射により、流出させた血液を吸引力により貫通孔１４Ａ側へと供給する構成としたが、例えば、カバー１１のレーザ照射口２側に設けた加圧手段（図示せず）により、指１５をレーザ照射口２側に押し付ける、あるいは指１５自身の力でレーザ照射口２側に押し付けることで、血液を貫通孔１４Ａに供給する構成としてもよい。

図６に示すように、測定装置１００は、血糖値の測定を行った後に、測定センサ１４を交換のために取り外す。指当て部１３の上方を前方側へと倒し、露出した測定センサ１４の上部を指でつまんで引き出す。この時、カバー１１の下部は、支持部１１Ａと一体化しているので、測定センサ１４のつまみ出し、あるいは図３に示す測定センサ１４の装着は、カバー１１の上方に開けた空間（支持部１１Ａの不存在により形成された空間）を介して容易に行うことができる。

また、空間（支持部１１Ａの不存在により形成された空間）を大きくするために、本体ケース１の前面１Ａのレーザ照射口２の上方部分には、窪み部１Ｎを形成している。

図７は、上記測定装置１００の使用状態を説明する側面断面図である。

図７に示すように、レーザ照射口２の後方側の本体ケース１内には、レーザユニット２００が配置されている。また、レーザユニット２００の上部には、電気回路２０が配置され、レーザユニット２００の下部には、電池２１が配置される。なお、電気回路２０は、フラッシュランプを発光させる高電圧を発生する高電圧発生回路（図示略）を備えている。

レーザユニット２００は、集光レンズ２０７（図９参照）の前方側方に一体化した取付部２０４Ａにより取付ユニット１８の上部に、例えばねじ止めにより取り付けられる。この取り付けは、図示しない弾性部材を介在させることで防振対策が施されている。取付ユニット１８の下部には、指当て部１３が回動自在に取り付けられる。指当て部１３は、図２及び図６に示すように、開閉自在となっている。取付ユニット１８のレーザ照射口２に対向する部分には、開口部１８Ａが形成され、レーザ光が通過するのを妨げない構成となっている。

また、集光レンズ２０７は、後述する図９に示すように、レーザユニット２００（図１０に示すレーザユニット２００を構成する下ケース２０２）に一体化されている。これにより、レーザユニット２００（図１０に示すレーザユニット２００を構成する下ケース２０２）内に設けたレーザロッド２２０との位置関係が安定する。

以上の説明では、レーザユニット２００を搭載し、血液センサ１４を装着して、皮膚穿刺後血液成分を測定する測定装置１００について述べたが、これに限られることはない。例えば、血液センサ１４を装着しない場合は、皮膚をレーザにより穿刺するレーザユニット２００を搭載したレーザ穿刺装置として使用することができる。すなわち、レーザユニット２００を用いる装置であれば、どのような装置に適用してもよい。

本実施の形態は、レーザユニット２００の構成に特徴がある。

以下、レーザユニット２００について詳細に説明する。

図８は、上記レーザユニット２００の構成を示す斜視図、図９は、図８のＡ−Ａ矢視断面図である。図１０乃至図１４は、上記レーザユニット２００の分解斜視図である。

図９及び図１０に示すように、レーザユニット２００は、ユニット本体２０１と、ユニット本体２０１内に配置された鏡筒２１０と、鏡筒２１０内において対向配置したレーザロッド２２０及びフラッシュランプ２３０とを有する。

〔ユニット本体２０１〕
ユニット本体２０１は、図８に示すように、ハウジングの下部を形成する下ケース２０
２と、下ケース２０２に装着され、ハウジングの上部を形成する上ケース２０３とから構成される。

下ケース２０２には、ユニット本体２０１を本体ケース１内の取付ユニット１８に取り付ける取付部２０４Ａ，２０４Ｂが形成されている。取付部２０４Ａは、下ケース２０２の底部から前面に延出し、取付部２０４Ｂは、下ケース２０２の底部から側面に延出する。

下ケース２０２の下面には、ユニット本体２０１内の熱を放熱するスリット状の通気孔２０５が設けられ、上ケース２０２の上面には、ユニット本体２０１内の熱を放熱するスリット状の通気孔２０６が設けられている。

通気孔２０５，２０６は、後述する支持体２４１，２４２，２４３，２４４による放熱をより効果的に行うために設けられる。

〔鏡筒２１０〕
鏡筒２１０は、図１０乃至図１４に示すように、楕円形状をしており、フラッシュランプ２３０から発光された光を反射してレーザロッド２２０に集光する。鏡筒２１０は、高輝度アルミ材シートを加工して作製する。

鏡筒２１０は、図９及び図１０に示すように、上下方向（図１の本体ケース１の上面１Ｆ、下面１Ｅ方向）が、横方向（本体ケースの側面１Ｃ，１Ｄ方向）よりも長くなった楕円筒を、水平方向（図１の本体ケース１の前面１Ａ、後面１Ｂ）に配置する。

鏡筒２１０は、楕円筒内において、フラッシュランプ２３０を下方で水平方向に配置し、レーザロッド２２０を上方で水平方向に対向して配置する。フラッシュランプ２３０を、レーザロッド２２０よりも下方に配置することで、本体ケース１の下面１Ｅにフラッシュランプ２３０が近接し、放熱対策を講じやすい。

鏡筒２１０は、上下に分割されたドーム状の上側鏡筒２１１とドーム状の下側鏡筒２１２とからなる。上側鏡筒２１１と下側鏡筒２１２は、それぞれ脚部２１１Ａと２１２Ａを有する。上側鏡筒２１１と下側鏡筒２１２は、対向する脚部２１１Ａと２１２Ａを当接させ、上下で一体化させる。これにより、楕円の鏡筒２１０が形成される。

上側鏡筒２１１及び上側鏡筒２１２は、高輝度アルミ材からなり、少なくとも内周面は鏡面仕上げされ、上側鏡筒２１１及び下側鏡筒２１２の内面側は、きわめて反射率の高い状態となっている。したがって、フラッシュランプ２３０から照射された光は、レーザロッド２２０に効果的に供給される。

〔レーザロッド２２０〕
レーザロッド２２０は、ロッド両端面に反射鏡（図示略）を有し、フラッシュランプ２３０から照射された光をレーザロッド２２０外周面で受光してレーザロッド２２０内でエネルギ増幅する。レーザロッド２２０は、所定以上のエネルギ蓄積後、レーザロッド２２０の先端からレーザ光を照射する。レーザロッド２２０は、先端側（図９及び図１０の左端側）が集光レンズ２０７を介して、レーザ照射口２に対向している。

なお、レーザロッド２２０端面の反射膜の反射率は、一例として以下に示す。

後側：９９．５％以上
出射側：８５％〜９５％

〔フラッシュランプ２３０〕
フラッシュランプ２３０には、従来の石英管に代えて、硬質ガラス管２３１（図１５参照。以下同様。）が使用される。フラッシュランプ２３０は、細長い円柱形状の硬質ガラス管２３１に不活性ガスを封入し、硬質ガラス管内の両端の陽電極２３２と陰電極２３３（図１５参照。以下同様。）に高電圧を印加して発光させる。

（１）硬質ガラス管は、石英管に比べて耐熱性が劣ることについて説明する。

硬質ガラス管２３１は、１メートル当たり１℃上がると３０×１０^−７延びる線膨張係数を有するのに対し、石英管は、１メートル当たり１℃上がると４×１０^−７延びる線膨張係数を有する。硬質ガラス管２３１は、石英管に比べると、線膨張係数が極めて大きい。このため、硬質ガラス管２３１の放熱を効果的に行わなければ、硬質ガラス管は、熱により損傷してしまうことになる。この他、硬質ガラス管と石英管は、材料面から比較した場合、以下の差異がある。硬質ガラス管は、ガラスの主成分であるケイ素に硼酸を混ぜて熔融し、軟化する温度や硬度を高めたのに対し、石英管は基本的にはケイ素だけで形成されている。また、一般的な小型フラッシュランプの発光回数の寿命は、石英管では数万回であるのに対して、硬質ガラス管では３千回〜１万回である。硬質ガラス管は、石英管よりも熱による耐性が弱く、フラッシュランプの発光回数の寿命についても石英管に比べて劣る。

（２）フラッシュランプ２３０が鏡筒２１０内に配置されることも放熱を難しくする。

フラッシュランプ２３０は、コストダウンの観点から汎用部材を使用することが好ましい。例えば、フラッシュランプ２３０は、カメラのストロボ用をそのまま流用することが考えられる。カメラのストロボは、背面側に反射鏡が設けられているが前方側は放熱面となっており、温度上昇が少ないので熱損傷することはない。これに対し、レーザユニット２００は、フラッシュランプ２３０の外周全面を鏡筒２１０で覆っている。このため、鏡筒２１０内の温度上昇がきわめて大きく、カメラ用のストロボとして活用されていたフラッシュランプをそのまま用いる態様を採ると熱損傷してしまう。

上記（１）（２）で述べたように、フラッシュランプ２３０のガラス管として、硬質ガラス管を使用する場合には、硬質ガラス管に対して有効な放熱対策を採る必要がある。本実施の形態では、この放熱対策を、フラッシュランプ２３０をユニット本体２０１に支持する支持体２４１，２４２，２４３，２４４が担う。

フラッシュランプ２３０の構造の詳細については、図１５により後述する。また、フラッシュランプ２３０の構造と支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）との関係の詳細については、図１６により後述する。

〔支持体２４１，２４２，２４３，２４４〕
フラッシュランプ２３０は、鏡筒２１０外に配置された板状の支持体２４１，２４２，２４３，２４４によりユニット本体２０１に支持される。

支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）は、レーザロッド２２０及びフラッシュランプ２３０を支持し、鏡筒２１０内におけるレーザロッド２２０とフラッシュランプ２３０の径方向の位置決めを行う。

支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、金属など熱伝導性の良い部材からなり、例えば、アルミニウムにより構成される。

ここで、本明細書中において、「熱伝導性の良い」とは、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である物質からなることをいう。また、「熱伝導性の高い材料」とは、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である物質をいう。支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である物質からなることを特徴とする。

具体的な支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）の材料を例示すると以下の通りである。

アルミニウム＝２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）
アルミ合金＝１０９〜２２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）
銅＝３９８Ｗ／（ｍ・Ｋ）
真鍮＝１０６Ｗ／（ｍ・Ｋ）
本実施の形態では、加工性が良く、軽量である点からアルミニウムを、支持体２４１，２４２，２４３，２４４に使用する。

支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、フラッシュランプ２３０をユニット本体２０１に支持する機能と、熱耐性に劣る硬質ガラス管により構成されたフラッシュランプ２３０から熱を放熱する機能とを併せ持つ。その一方で、フラッシュランプ２３０の発光面をできるだけ覆わない構成を採ることが好ましい。すなわち、放熱の観点からは、支持体２４１，２４２，２４３，２４４とフラッシュランプ２３０の外周面との接触面積を広く取ればよいが、単に接触面積を広く取ると、フラッシュランプ２３０の発光面を減少させることになる。

そこで、本実施の形態では、支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、フラッシュランプ２３０の両端の陽電極２３２と陰電極２３３（図１５参照）上の、硬質ガラス管２３１（図１５参照）の外周に接触させる構成とした。フラッシュランプ２３０の両端の陽電極２３２と陰電極２３３上の硬質ガラス管２３１の外周位置は、陽電極２３２と陰電極２３３による発熱が最も大きいところであり、従って放熱効果が大きいことがある。また、支持体２４１，２４２，２４３，２４４が接触している硬質ガラス管２３１の外周位置は、陽電極２３２と陰電極２３３の部分であるため、発光せず、従って発光面の減少は最小限で済む利点がある。

上述したように、支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、アルミニウムなどの熱伝導性の高い材料により形成されている。このため、フラッシュランプ２３０を構成する硬質ガラス管２３１（図１５参照）の外周面の熱を、支持体２４１，２４２，２４３，２４４を介して鏡筒２１０外に積極的に放出することができる。

また、支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、上側鏡筒２１１及び下側鏡筒２１２に密着している。これにより、支持体２４１，２４２，２４３，２４４に伝わった熱を、上側鏡筒２１１及び下側鏡筒２１２を介して通気孔２０５へと放熱させることができる。

支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、鏡筒２１０内面に臨む面は鏡面仕上げされ、反射面としている。支持体２４１，２４２，２４３，２４４の鏡筒２１０内面に臨む面を、反射面として利用することで、鏡筒２１０内でランプ光を反射させ、鏡筒２１０内における光の反射効果を高めることができる。

再び図８及び図９を参照して、レーザユニット２００の他の特徴について説明する。

図９に示すように、鏡筒２１０内は、レーザユニット２００筐体外から塵埃が入らない
ように密閉されている。すなわち、上側鏡筒２１１と下側鏡筒２１２とを密着させて鏡筒２１０を完成し、鏡筒２１０に支持体２４１，２４２，２４３，２４４を接触させて、ハウジング（下ケース２０２と上ケース２０３とからなるハウジング）により押さえることにより、鏡筒２１０内を密閉にしている。前記ハウジングの押さえ部にバネを用いてもよい。また、フラッシュランプ２３０に繋がる線材の引出し部分と前記ハウジングの隙間はシリコン樹脂で塞いで密閉空間を確保する。このように、鏡筒２１０内が密封されることで、鏡筒２１０表面に塵埃が付着した状態でランプ発光するとゴミが焼けて鏡筒表面が損傷してしまうことを防止することができる。

また、塵埃がレーザロッド２２０端面に付着した状態でレーザ出射すると、ロッド表面に蒸着された反射膜が損傷してしまう。本実施の形態では、前記ハウジングと支持体２４１，２４３（支持部材）と集光レンズ２０７から囲まれた空間を、密閉空間２０８としてレーザユニット２１０筐体外から塵埃が入らないように密閉している。すなわち、図８に示すように、レーザロッド２２０の先端面（図９の左側面）は、支持体２４１，２４３よりも集光レンズ２０７側へと露出しているので、先端面に塵埃が付着するとそこで、焼きつきが発生してしまう。そこで、下ケース２０２の支持体２４１，２４３と集光レンズ２０７間は、下ケース２０２の上面開口を、上ケース２０３で覆った密閉空間２０８としている。そして、上ケース２０３の通気孔２０６と、密閉空間２０８とは支持体２４３を利用して通気状態を遮断している。密閉空間２０８により、レーザロッド２２０の反射膜の損傷を防止することができる。

これに対しレーザロッド２２０の後側は、レーザ光が出射されないため、塵埃の付着による問題は前側よりも許容され、多少の隙間は許容できる。よって、後側支持部材（ここでは支持体２４２，２４４）の厚み等拡大することも可能である。

[実施例]
レーザユニット２００の外形寸法の一例を例示する。

ユニット本体２０１は、横幅１４ｍｍ、高さ１４ｍｍ、奥行き４３ｍｍの直方体である。レーザロッド２２０は、直径１．５ｍｍ〜３ｍｍ、長さ２０ｍｍ〜３０ｍｍの円柱形状である。フラッシュランプ２３０の硬質ガラス管２３１（図１５参照）は、外径２．５ｍｍ〜３．５ｍｍ、長さ３０ｍｍの円柱形状である。フラッシュランプ２３０が発光する部分であるフラッシュランプ２３０の陽電極２３２と陰電極２３３（図１５参照）間の長さ（アーク長）は、２０ｍｍ〜２１ｍｍである。鏡筒２１０の長さは、２０〜２１ｍｍである。支持体２４１，２４２，２４３，２４４の厚みは、０．５ｍｍ〜２ｍｍである。

次に、レーザユニット２００の組み立て方法について説明する。

図１０に示す状態から、図１１乃至図１４を経て、図８の組み立て完了までを説明する。

図１１に示すように、下ケース２０２内の下側鏡筒２１２の前後面に、支持体２４１，２４２をそれぞれ取り付ける。支持体２４１，２４２間に下側鏡筒２１２を押し込んで、下ケース２０２内に、下側鏡筒２１２を収納する。

図１２に示すように、支持体２４１，２４２には、角型の凹部２４１Ａと２４１Ｂ，２４２Ａと２４２Ｂが形成されている。支持体２４１，２４２の凹部２４１Ａと２４１Ｂ，２４２Ａと２４２Ｂに、フラッシュランプ２３０とレーザロッド２２０の外周面下部をそれぞれ載置する。特に、支持体２４１の凹部２４１Ａと支持体２４２の凹部２４２Ａには、フラッシュランプ２３０の両端の陽電極２３２と陰電極２３３（図１５参照）の位置に
対応する硬質ガラス管の外周が配置される。

なお、角型の凹部２４１Ａと２４１Ｂ，２４２Ａと２４２Ｂを形成するのは、以下の理由による。角型の切欠部は、金属（アルミニウム）製の部材を加工する際の加工精度を出し易い。また、フラットな面があるため組み立て誤差を抑えることができる。丸型の切欠部では、レーザロッド２２０及びフラッシュランプ２３０の外形寸法ほどの加工精度を得るのは困難である。加工精度が得られないとフラッシュランプ２３０とレーザロッド２２０との位置精度が保てなくなり、レーザ出力が低下する。実施の容易性及びコストダウンの観点から角型の切欠部としている。但し丸型の切欠部であってもよいことは勿論である。

図１３に示すように、支持体２４１，２４２の凹部２４１Ａと２４１Ｂ，２４２Ａと２４２Ｂに載置されたフラッシュランプ２３０とレーザロッド２２０の外周面上部に、支持体２４３，２４４に形成された角型の凹部２４３Ａと２４３Ｂ，２４４Ａと２４４Ｂを、それぞれ被せるように取り付ける。

支持体２４３，２４４間に、上側鏡筒２１１を押し込んで、上側鏡筒２１１を下側鏡筒２１２に隙間なく当接させる。上側鏡筒２１１と下側鏡筒２１２を上下で一体化することにより、楕円の鏡筒２１０が完成する（図１４の状態）。

図１４に示すように、下ケース２０２の上面開口に上ケース２０３を装着し、レーザユニット２００の組み立てが完成する（図８の状態）。

このように、図１０乃至図１４、さらに図８へと順に、各部材を積み立てるだけで、レーザユニット２００を組み立てることができる。本レーザユニット２００の構成は、組み立てが容易で、生産性が良い利点がある。

本実施の形態では、上側鏡筒２１１と下側鏡筒２１２により鏡筒２１０が形成される。また、鏡筒２１０の前後の開口部に支持体２４１，２４２，２４３，２４４が、押圧されて配置された状態となっている。上下で一対となった支持体２４１，２４３と支持体２４２，２４４とにより、鏡筒２１０の前後の開口部が密閉される。支持体２４１，２４３と支持体２４２，２４４により、密閉された鏡筒２１０内にフラッシュランプ２３０とレーザロッド２２０が所定間隔で対向配置される。

また、下ケース２０２には、鏡筒２１０の両端開口部に、支持体２４１，２４２，２４３，２４４を付勢する付勢部（図示略）を設けている。このため、密閉性が高く、鏡筒２１０内への塵埃の浸入を防止することができる。フラッシュランプ２３０への埃の焼き付きを防止して、レーザ発生効率の低下を防止することができる。

フラッシュランプ２３０の構造について更に詳細に説明する。

図１５は、フラッシュランプ２３０の構造を模式的に示す図である。

図１５に示すように、フラッシュランプ２３０は、円筒チューブ形状の硬質ガラス管２３１と、管内に突出する陽電極先端部２３２Ａを有する陽電極２３２と、管内に突出する陰電極先端部２３３Ａを有する陰電極２３３と、電極２３２，２３３間の硬質ガラス管外壁周囲の表面を被覆する透明導電性被膜２３４（網掛け参照）とを備え、管内に不活性ガスが封入される。

硬質ガラス管２３１の両端部分は、硬質ガラスで満たされており、管内の実線はこの硬
質ガラスと空間の境界線を表している。

陰電極２３３は、０Ｖ電位に接続され、陽電極２３２には、２５０Ｖ〜３５０Ｖの高電圧が印加される。陽電極２３２と陰電極２３３間の硬質ガラス管外壁周囲の表面には、酸化錫や酸化チタンからなる透明導電性被膜２３４が蒸着されている。

陽電極２３２及び陰電極２３３の先端は、硬質ガラス管２３１の中に存在するように配置されており、陽電極２３２の陽電極先端部２３２Ａと陰電極２３３の陰電極先端部２３３Ａの間でフラッシュランプ２３０は発光する。

すなわち、透明導電性被膜２３４に、３〜４ｋＶの高電圧（トリガ電圧）が印加されることにより、これがトリガとなり、フラッシュランプ２３０が発光する。

次に、フラッシュランプ２３０の構造と支持体２４１，２４２，２４３，２４４との関係について説明する。

図１６は、フラッシュランプ２３０と支持体２４１，２４２，２４３，２４４の位置関係を説明するレーザユニット２００の要部断面図である。

図１６に示すように、レーザロッド２２０とフラッシュランプ２３０は、下側鏡筒２１２の前後外側に取り付けた支持体２４１，２４２により支持される。図示は省略するが、上側鏡筒２１１と支持体２４３，２４４との関係についても同様である。以下、説明の便宜上、図１６には図示されていない支持体２４３，２４４についても支持体２４１，２４２と併せて説明する。

支持体２４１の鏡筒２１０の内面に臨む面２４１Ｂと、支持体２４２の鏡筒２１０の内面に臨む面２４２Ｂとは、鏡筒２１０内において対向している。また、支持体２４１の鏡筒２１０の内面に臨む面２４１Ｂと反対側の面２４１Ｃからは陽電極２３２が突出し、支持体２４２の鏡筒２１０の内面に臨む面２４２Ｂと反対側の面２４２Ｃからは陰電極２３３が突出している。陽電極２３２と硬質ガラス管２３１との境界部２３２Ｂが形成され、陰電極２３３と硬質ガラス管２３１との境界部２３３Ｂが形成されている。

支持体２４２の鏡筒２１０の内面に臨む面２４２Ｂは、陰電極２３３の先端部２３３Ａの位置にあり、支持体２４１の鏡筒２１０の内面に臨む面２４１Ｂは、陽電極２３２の先端部２３２Ａの位置にある。このことと、フラッシュランプ２３０が、陽電極２３２の先端部２３２Ａと陰電極２３３の先端部２３３Ａの間で発光することからフラッシュランプ２３０から発光した光が支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）に遮られることなく、有効にレーザロッド２２０に供給される。

図１６を参照して、フラッシュランプ２３０と支持体支持体２４１，２４２，２４３，２４４の位置関係について説明する。

鏡筒２１０は、その前後で支持体２４１，２４２，２４３，２４４と接触しており、電気的に導通している。また、支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、硬質ガラス管２３１と接触した状態でフラッシュランプ２３０を支持している。硬質ガラス管２３１の表面にある透明導電性被膜２３４と支持体２４２は電気的に導通している。

フラッシュランプ２３０を発光させるトリガとなるトリガ電圧は、高電圧発生回路（図示略）から鏡筒２１０に印加される。そして、そのトリガ電圧は、鏡筒２１０に導通している支持体２４１，２４２，２４３，２４４を通じて、透明導電性被膜２３４に印加され
る。

陽電極２３２と硬質ガラス管２３１との境界部２３２Ｂと、支持体２４１及び支持体２４３（図示略）までの距離が近い（１ｋＶの電位差に対して１ｍｍ以下の割合）場合、支持体２４１及び支持体２４３（図示略）と陽電極２３２間の電位差により、陽電極２３２と支持体２４１及び支持体２４３間で放電が発生して、フラッシュランプ２３０の発光が正常に行われなくなる。同様に、陰電極２３３と硬質ガラス管２３１との境界部２３３Ｂと、支持体２４２及び支持体２４４（図示略）までの距離が近い（１ｋＶの電位差に対して１ｍｍ以下の割合）場合、支持体２４２及び支持体２４４と陰電極２３３間との電位差により、陽電極２３２と支持体２４２及び支持体２４４間で放電が発生して、フラッシュランプ２３０の発光が正常に行われなくなる。

このことから、支持体２４２の鏡筒２１０の内面に臨む面２４２Ｂと反対側の面２４２Ｃは、陰電極２３３と硬質ガラス管２３１との境界部２３３Ｂから、３〜４ｍｍ以上離れた位置になるようにして、不要な放電が発生しないようにしている。また、支持体２４１の鏡筒２１０の内面に臨む面２４１Ｂと反対側の面２４１Ｃは、陽電極２３２と硬質ガラス管２３１との境界部２３２Ｂから、３〜４ｍｍ以上離れた位置になるようにして、不要な放電が発生しないようにしている。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、測定装置１００のレーザユニット２００は、鏡筒２１０と、鏡筒２１０内に設置されたレーザロッド２２０と、鏡筒２１０内においてレーザロッド２２０と対向配置される。そして、レーザユニット２００は、硬質ガラス管２３１内に不活性ガスを封入したフラッシュランプ２３０と、鏡筒２１０外に少なくとも一部が設置され、硬質ガラス管２３１の外周面をハウジングに支持する、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなる支持体２４１，２４２，２４３，２４４とを備えている。

これにより、硬質ガラス管２３１の熱を支持体２４１，２４２，２４３，２４４を介して、鏡筒２１０外に積極的に放熱することができ、硬質ガラス管２３１が熱による損傷を受けるのを防ぐことができる。本発明者らは、フラッシュランプ２３０を繰り返し発光させて熱に対しての耐久試験を実施し、効果があることを確認している。

レーザユニット２００のフラッシュランプ２３０に、石英ガラス管に比べて極めて安価な硬質ガラス管２３１を使用することができるので、レーザユニットを用いる測定装置及び穿刺装置の大幅なコストダウンを実現することができる。

（実施の形態２）
図１７は、本発明の実施の形態２に係る測定装置のレーザユニット３００の分解斜視図である。本実施の形態の説明に当たり、図１０乃至図１４と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

図１７に示すように、レーザユニット３００は、上側鏡筒２１１の上方に支持体２４３と支持体２４４間を接続する伝熱部材３１０を取り付ける。

伝熱部材３１０は、例えば銅箔テープである。銅箔テープは、幅が広い方が熱伝導性能に対して有利である。

フラッシュランプ２３０は、熱伝導性の良い支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）により支持され、支持体２４１，２４２，２４３，２４４は、鏡筒２１０に接触している。さらに、伝熱部材３１０が、支持体２４３と支持体２４４間及び、支持体２
４３，２４４と上側鏡筒２１１を接続している。

フラッシュランプ２３０から発生した熱は、フラッシュランプ２３０に接触している支持体２４１，２４２，２４３，２４４に伝わり、さらに支持体２４３，２４４の熱は、伝熱部材３１０により放熱される。

支持体２４３，２４４を介しての放熱は、伝熱部材３１０を介して、より広い面で、かつ通気孔２０６の近傍で放熱させることができる。これにより、熱伝導性を上げることができ、放熱性能を高めることができる。その結果、フラッシュランプ２３０を構成する硬質ガラス管２３１（図１５参照）の熱損傷防止効果をさらに高めることができる。

（実施の形態３）
図１８及び図１９は、本発明の実施の形態３に係る測定装置のレーザユニット４００の分解斜視図である。本実施の形態の説明に当たり、図１０乃至図１４と同一構成部分には同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。

図１８及び図１９に示すように、レーザユニット４００は、図１０のレーザユニット２００の支持体２４４に代えて、放熱拡散部４４４Ａを有する支持体４４４を備える。

図２０は、支持体４４４の構造を示す斜視図である。

図２０に示すように、支持体４４４は、図１０の支持体２４４に、鏡筒２１０の外周面方向へ延びる放熱拡散部４４４Ａが一体形成されたＬ字型である。

放熱拡散部４４４Ａは、上ケース２０３の通気孔２０６の位置に近づけて、鏡筒２１０の外周面方向へ延ばされる。

前述したように、レーザロッド２２０の後側は、レーザ光が出射されないため、塵埃の付着による問題は、前側よりも許容され、多少の隙間は許容できる。よって、支持体４４４を、Ｌ字型に延ばした放熱拡散部４４４Ａを形成した時に、隙間が多少空くことがあっても問題ない。

支持体４４４を介しての放熱は、放熱拡散部４４４Ａを介して、より広い面で、かつ通気孔２０６の近傍で放熱させることができる。特に、支持体４４４（支持部材）から直接放熱させることができ、放熱性能をさらに上げることができる。これにより、フラッシュランプ２３０を構成する硬質ガラス管２３１（図１５参照）の熱損傷防止効果をさらに高めることができる。

なお、放熱拡散部４４４Ａ外形寸法・形状は、どのようなものでもよい。スリット等を形成してもよい。

また、上述の伝熱部材３１０及び／又は放熱拡散部４４４Ａは、支持体２４１，２４２，２４３，２４４（支持部材）と同一の材料から形成されていても良い。

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。

例えば、穿刺手段としてレーザ発射装置を用いるものであればどのような装置に適用してもよい。

上記各実施の形態では測定装置という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、血糖値測定装置、穿刺ユニット等であってもよいことは勿論である。

また、上記測定装置を構成する各部、例えば表示部の種類、その数及び接続方法などはどのようなものでもよい。

２００９年２月４日出願の特願２００９−０２３４６０の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明に係る測定装置及び穿刺装置は、レーザ穿刺方式の穿刺機能を搭載した血糖測定装置及びレーザ穿刺装置を実現するためには、非常に重要な必須となる技術である。各種測定装置又は穿刺装置において、広く普及が期待される。

１００ 測定装置
２００，３００，４００ レーザユニット
２０２ 下ケース
２０３ 上ケース
２０４Ａ，２０４Ｂ 取付部
２０１ ユニット本体
２０５，２０６ 通気口
２１０ 鏡筒
２１１ 上側鏡筒
２１１Ａ，２１２Ａ 脚部
２１２ 下側鏡筒
２２０ レーザロッド
２３０ フラッシュランプ
２３１ 硬質ガラス管
２３２ 陽電極
２３３ 陰電極
２４１，２４２，２４３，２４４，４４４ 支持体（支持部材）
３１０ 伝熱部材
４４４Ａ 放熱拡散部

Claims (20)

1. 穿刺用レーザユニットを備える測定装置であって、
   前記レーザユニットは、
   鏡筒と、
   前記鏡筒内に設置されたレーザロッドと、
   前記鏡筒内において前記レーザロッドと対向配置され、硬質ガラス管内に不活性ガスを封入したフラッシュランプと、
   前記鏡筒外に少なくとも一部が設置され、前記硬質ガラス管の外周面をユニットケースに支持する、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなり、前記鏡筒の開口部に臨む面が鏡面仕上げされている支持部材と、
   を備える測定装置。
2. 前記支持部材は、前記硬質ガラス管内の電極の外周方向の、該硬質ガラス管の外周面を支持する請求項１記載の測定装置。
3. 前記支持部材は、前記鏡筒の開口部を塞ぐように設置される請求項１記載の測定装置。
4. 前記支持部材は、前記鏡筒の両端開口部を塞ぐように設置された一対の支持体である請求項１記載の測定装置。
5. 前記レーザユニットは、前記鏡筒と、前記レーザーロッドと、前記フラッシュランプと、前記支持部材と、を覆うハウジングを有し、
   前記ハウジングは、前記支持部材を、前記鏡筒の開口部に付勢する、請求項１記載の測定装置。
6. 前記支持部材は、前記鏡筒の外周面方向へ延びる熱拡散部を有する請求項１記載の測定装置。
7. 前記支持部材は、前記鏡筒に熱を逃がす伝熱部材を備える請求項１記載の測定装置。
8. 前記ユニットケースは、前記鏡筒の外周方向に通気孔を設ける請求項１記載の測定装置。
9. 前記支持部材は、金属系材料で形成されている請求項１記載の測定装置。
10. 前記支持部材は、アルミニウム又はアルミ合金である請求項１記載の測定装置。
11. レーザユニットによりレーザを照射して皮膚を穿刺する穿刺装置であって、
    前記レーザユニットは、鏡筒と、
    前記鏡筒内に設置されたレーザロッドと、
    前記鏡筒内において前記レーザロッドと対向配置され、硬質ガラス管内に不活性ガスを封入したフラッシュランプと、
    前記鏡筒外に少なくとも一部が設置され、前記硬質ガラス管の外周面をユニットケースに支持する、熱伝導率が１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料からなり、前記鏡筒の開口部に臨む面が鏡面仕上げされている支持部材と、
    を備える穿刺装置。
12. 前記支持部材は、前記硬質ガラス管内の電極の外周方向の、該硬質ガラス管の外周面を支持する請求項１１記載の穿刺装置。
13. 前記支持部材は、前記鏡筒の開口部を塞ぐように設置される請求項１１記載の穿刺装置。
14. 前記支持部材は、前記鏡筒の両端開口部を塞ぐように設置された一対の支持体である請求項１１記載の穿刺装置。
15. 前記レーザユニットは、前記鏡筒と、前記レーザーロッドと、前記フラッシュランプと、前記支持部材と、を覆うハウジングを有し、
    前記ハウジングは、前記支持部材を、前記鏡筒の開口部に付勢する、請求項１１記載の穿刺装置。
16. 前記支持部材は、前記鏡筒の外周面方向へ延びる熱拡散部を有する請求項１１記載の穿刺装置。
17. 前記支持部材は、前記鏡筒に熱を逃がす伝熱部材を備える請求項１１記載の穿刺装置。
18. 前記ユニットケースは、前記鏡筒の外周方向に通気孔を設ける請求項１１記載の穿刺装置。
19. 前記支持部材は、金属系材料で形成されている請求項１１記載の穿刺装置。
20. 前記支持部材は、アルミニウム又はアルミ合金である請求項１１記載の穿刺装置。
    

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