JP2019010144A - Measurement instrument - Google Patents
Measurement instrument Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019010144A JP2019010144A JP2017127164A JP2017127164A JP2019010144A JP 2019010144 A JP2019010144 A JP 2019010144A JP 2017127164 A JP2017127164 A JP 2017127164A JP 2017127164 A JP2017127164 A JP 2017127164A JP 2019010144 A JP2019010144 A JP 2019010144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phosphor
- unit
- film
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
本発明は、測定機器に関する。 The present invention relates to a measuring instrument.
近年、腕時計のように人体に装着するタイプのウェアラブル端末が普及している。このようなウェアラブル端末の中には、人体に光を照射することにより、脈拍やSpO2(経皮的動脈血酸素飽和度)など生体情報を取得できるものがある(例えば特許文献1参照)。このようなウェアラブル端末は、取得した生体情報を表示するためのディスプレイを有している。 2. Description of the Related Art In recent years, wearable terminals of a type that can be worn on a human body such as a wristwatch have become popular. Some of such wearable terminals can acquire biological information such as a pulse and SpO 2 (percutaneous arterial oxygen saturation) by irradiating light to the human body (see, for example, Patent Document 1). Such a wearable terminal has a display for displaying the acquired biological information.
しかしながら、上記のようなウェアラブル端末(測定機器)では、生体情報を取得するために人体に光を照射する光源と、ディスプレイ(表示部)に光を照射する光源と、が別々に設けられている。そのため、機器が大型になる場合がある。 However, in the wearable terminal (measurement device) as described above, a light source that irradiates light to a human body and a light source that irradiates light to a display (display unit) are separately provided in order to acquire biological information. . As a result, the device may be large.
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、小型化を図ることができる測定機器を提供することにある。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a measuring instrument that can be miniaturized.
本発明に係る測定機器は、
人体に装着可能な測定機器であって、
表示部と、
前記人体および前記表示部に対し光を照射する発光部と、
前記人体からの光を受ける受光部と、
前記表示部の駆動を制御する表示制御部と、
を含む。
Measuring instrument according to the present invention,
A measuring device that can be worn on the human body,
A display unit;
A light emitting unit that emits light to the human body and the display unit;
A light receiving unit for receiving light from the human body;
A display control unit for controlling the driving of the display unit;
including.
このような測定機器では、人体に光を照射する光源と、表示部に光を照射する光源と、を別々に設けずに、1つの発光部によって人体および表示部に光を照射することができる。したがって、このような測定機器では、部品点数を削減することができ、小型化を図ることができる。 In such a measuring instrument, it is possible to irradiate the human body and the display unit with one light emitting unit without separately providing a light source that irradiates light to the human body and a light source that irradiates light to the display unit. . Therefore, in such a measuring instrument, the number of parts can be reduced and the size can be reduced.
本発明に係る測定機器において、
前記発光部は、
光源と、
前記光源から出射された光により、光を発する蛍光体と、
を有してもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The light emitting unit
A light source;
A phosphor that emits light by the light emitted from the light source;
You may have.
このような測定機器では、蛍光体で発生した光であって、人体側とは反外側に向けて進行する光によって、表示部を照射することができる。したがって、このような測定機器では、蛍光体で発生した光であって、人体側とは反外側に向けて進行する光が無駄になることを抑制することができる。 In such a measuring instrument, the display unit can be irradiated with light generated by the phosphor and traveling toward the outside of the human body. Therefore, in such a measuring instrument, it is possible to suppress the use of the light generated by the phosphor and traveling toward the outside of the human body.
本発明に係る測定機器において、
前記蛍光体を間に挟む第1基板および第2基板を含み、
前記1基板は、前記蛍光体と前記光源との間に設けられ、
前記第1基板には、前記光源から出射された光の一部を透過し、前記光源から出射された光の一部を反射する膜が設けられ、
前記膜は、前記第1基板と、前記光源との間に設けられていてもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
Including a first substrate and a second substrate sandwiching the phosphor therebetween,
The one substrate is provided between the phosphor and the light source,
The first substrate is provided with a film that transmits a part of the light emitted from the light source and reflects a part of the light emitted from the light source,
The film may be provided between the first substrate and the light source.
このような測定機器では、光源から出射された光であって、膜において反射した光を、表示部に照射させることができる。 In such a measuring instrument, it is possible to irradiate the display unit with the light emitted from the light source and reflected by the film.
本発明に係る測定機器において、
前記光源から出射された光に対する前記膜の反射率は、前記蛍光体で発生した光に対する前記膜の反射率よりも高くてもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The reflectance of the film with respect to light emitted from the light source may be higher than the reflectance of the film with respect to light generated by the phosphor.
このような測定機器では、光源から出射された光によって表示部が照射される光量を、多くすることができる。 In such a measuring instrument, it is possible to increase the amount of light with which the display unit is irradiated with the light emitted from the light source.
本発明に係る測定機器において、
前記光源から出射された光に対する前記膜の反射率は、前記蛍光体で発生した光に対する前記膜の反射率よりも低くてもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The reflectance of the film with respect to light emitted from the light source may be lower than the reflectance of the film with respect to light generated by the phosphor.
このような測定機器では、光源から出射された光によって蛍光体が照射される光量を、大きくすることができる。これにより、人体に照射される蛍光体で発生した光の量を大きくすることができる。 In such a measuring instrument, it is possible to increase the amount of light emitted from the phosphor by the light emitted from the light source. Thereby, the amount of light generated in the phosphor irradiated to the human body can be increased.
本発明に係る測定機器において、
前記光源は、青色の光を出射し、
前記蛍光体は、黄色の光を発生してもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The light source emits blue light,
The phosphor may generate yellow light.
このような測定機器では、光源から出射された光および蛍光体で発生した光によって表示部を照射する場合に、白色光によって表示部を照射することができる。 In such a measuring instrument, when the display unit is irradiated with light emitted from a light source and light generated by a phosphor, the display unit can be irradiated with white light.
本発明に係る測定機器において、
前記発光部と前記受光部との間に設けられた遮光部を含んでもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
A light shielding part provided between the light emitting part and the light receiving part may be included.
このような測定機器では、発光部から出射された光が、人体を介さずに直接受光部において受光されることを抑制することができる。 In such a measuring instrument, it is possible to suppress the light emitted from the light emitting unit from being directly received by the light receiving unit without passing through the human body.
本発明に係る測定機器において、
前記発光部は、前記発光部から出射された光に対して透明な基板に設けられ、
前記表示部は、前記基板の前記発光部側とは反対側に設けられていてもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The light emitting unit is provided on a substrate transparent to the light emitted from the light emitting unit,
The display unit may be provided on a side opposite to the light emitting unit side of the substrate.
このような測定機器では、発光部から照射された光は、基板を透過して、表示部を照射することができる。 In such a measuring instrument, the light emitted from the light emitting unit can pass through the substrate and irradiate the display unit.
本発明に係る測定機器において、
前記発光部は、パルス光を出射してもよい。
In the measuring instrument according to the present invention,
The light emitting unit may emit pulsed light.
このような測定機器では、連続的に光を出射する場合に比べて、消費電力を抑えつつ、
瞬間的な光の出力を高くすることができる。これにより、消費電力を抑えつつ、人体から得られる生体信号を、瞬間的にノイズに対して相対的に大きくすることができる。
In such a measuring instrument, while suppressing power consumption compared to the case of emitting light continuously,
Instantaneous light output can be increased. Thereby, the biological signal obtained from a human body can be instantaneously made relatively large with respect to noise while suppressing power consumption.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1. 第1実施形態
1.1. 測定機器
1.1.1. 構成
まず、第1実施形態に係る測定機器について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る測定機器100を模式的に示す斜視図である。図2および図3は、第1実施形態に係る測定機器100を模式的に示す平面図である。図4は、第1実施形態に係る測定機器100の機能ブロック図である。なお、図2は、測定機器100の、人体M側とは反対側(表側)を示す平面図であり、図3は、測定機器100の、人体M側(裏側)を示す平面図である。
1. 1. First embodiment 1.1. Measuring equipment 1.1.1. Configuration First, a measuring instrument according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a measuring
測定機器100は、人体に装着可能な測定機器である。図1に示す例では、測定機器100は、人体Mの手首(リスト)に装着する携帯型の情報端末装置である。測定機器100は、例えば、非侵襲で光学的にユーザー(人体M)の脈拍を測定する。血管の収縮時には、ヘモグロビンの光の吸収が小さくなり、血管の拡張時には、ヘモグロビンの光の吸収が大きくなる。このような脈動による血液中のヘモグロビンの光吸収の変化を検出して、測定機器100は、例えば、脈拍を測定する。
The measuring
測定機器100は、図1〜図3に示すように、手首に装着可能な環状のベルト110と、ベルト110に取り付けられた本体ケース120と、を含む。
As shown in FIGS. 1 to 3, the measuring
本体ケース120には、表示部122およびセンサー部10が組み込まれている。表示部122は、本体ケース120の人体M側とは反対側に設けられる。センサー部10は、本体ケース120の人体M側に設けられる。センサー部10は、例えば、人体Mと接して設けられる。本体ケース120には、さらに、操作ボタン123や、制御部124などの回路系、電源としての電池などが組み込まれている。
The
測定機器100は、図4に示すように、表示部122と、制御部124と、記憶部125と、出力部126と、通信部127と、センサー部10と、を有している。
As illustrated in FIG. 4, the measuring
センサー部10は、発光部30と、受光部40と、を有している。発光部30および受
光部40は、それぞれ制御部124に電気的に接続されている。制御部124は、発光部30を駆動して光L1を出射させる。光L1は、人体Mの内部に伝播して散乱したり吸収を受けたりする。センサー部10は、人体Mの内部で散乱された光L1の一部を光L2として受光部40で受光することができる構成となっている。なお、センサー部10の詳細な構成については、後述する。
The
制御部124は、受光部40により受光した光L2の情報を記憶部125に記憶させる。そして、制御部124は、光L2の情報を出力部126で処理させる。出力部126は、光L2の情報を、脈拍に変換して出力する。制御部124は、脈拍の情報を表示部122に表示させる。制御部124は、表示部122の駆動を制御する表示制御部である。測定機器100は、例えば、脈拍の情報を通信部127から他の情報処理装置に送信することができる。
The
制御部124は、通信部127を介して、他の情報処理装置からプログラムなどの情報を受け取って記憶部125に記憶させることができる。通信部127は、有線によって他の情報処理装置と接続される有線通信手段でもよいし、ブルートゥース(Blue tooth(登録商標))などの無線通信手段であってもよい。なお、制御部124は、脈拍の情報を表示部122に表示させるだけでなく、記憶部125に予め記憶させたプログラムなどの情報や、現在時刻などの情報を表示部122に表示させてもよい。記憶部125は、脱着可能なメモリーであってもよい。
The
表示部122の機能は、例えば、透過型の液晶パネル(例えばライトバルブ(Liquid Crystal Light Valve))などにより実現できる。制御部124および出力部126の機能は、例えば、各種プロセッサ(CPU、DSP等)などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。記憶部125の機能は、ハードディスク、RAM(Random Access Memory)などにより実現できる。
The function of the
なお、図1に示す例では、測定機器100を人体Mの手首に装着される腕時計型として説明したが、本発明に係る測定機器は、上腕に装着される上腕型、耳たぶに装着される耳たぶ型、指先に装着される指先型であってもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
1.1.2. センサー部
次に、センサー部10について、図面を参照しながら説明する。図5は、センサー部10を模式的に示す斜視図である。
1.1.2. Sensor Unit Next, the
センサー部10は、図5に示すように、基板20と、発光部30と、受光部40と、遮光部50と、を含む。
As shown in FIG. 5, the
基板20は、発光部30から出射された光に対して透明な基板である。具体的には、基板20は、発光部30から出射された光であって、表示部122に向かう光を透過させることができる透明な基板である。基板20は、例えば、サファイア基板、GaN基板、ポリエチレンテレフタレートからなるフレキシブル基板などである。
The
発光部30は、基板20に設けられている。発光部30は、基板20の第1面22側に設けられている。発光部30は、人体Mおよび表示部122に対し光を照射する。図示の例では、発光部30は、人体M(具体的には血管B)に光L1を照射し、表示部122に光L3を照射している。発光部30は、光源32と、蛍光体34と、を有している。
The
光源32は、基板20に設けられている。光源32は、蛍光体34に向けて、例えば青色の光を出射する。光源32から出射される光の波長は、例えば、450nm以上495
nm以下である。光源32は、例えば、LED(light emitting diode)、レーザーなどの発光素子である。基板20は、光源32を構成する半導体層を結晶成長させるための基板であってもよい。すなわち、基板に、光源32を構成する半導体層を結晶成長させた後、該基板から該半導体層を剥がさずに、該基板を基板20として用いてもよい。制御部124は、光源32をパルス駆動させてもよい。これにより、発光部30は、人体Mにパルス光を照射してもよい。
The
nm or less. The
蛍光体34は、光源32から出射された光により、光を発する。具体的には、蛍光体34は、光源32から出射された光により励起されて、黄色の光を発する。蛍光体34が発する光の波長は、例えば、570nm以上590nm以下である。蛍光体34の材質は、例えば、Ce3+がドープされたYAG(Y3Al5O12)などである。蛍光体34において発生し、人体M側に向かう光は、光L1として人体Mを照射する。光源32は、蛍光体34と基板20との間に設けられている。
The
なお、蛍光体34は、微小粒子化されたCdSeなどの量子ドット蛍光体であってもよい。この場合、蛍光体34が発する光の線幅が狭くなるため、検出精度の向上や表示色域の拡大が可能となる。
The
蛍光体34は、支持部材に設けられている。ここで、図6は、蛍光体34を挟持している支持部材36を模式的に示す断面図である。なお、便宜上、図5では、支持部材36の図示を省略している。また、図6では、光源32、蛍光体34、および支持部材36以外の部材の図示を省略している。
The
支持部材36は、例えば、図6に示すように、支持基板(第1基板)36aと、第1膜36bと、第2膜36cと、支持基板(第2基板)36dと、を有している。支持基板36aと支持基板36dとは、蛍光体34を挟持している(蛍光体34を間に挟んでいる)。第1膜36bは、支持基板36aの光源32側に設けられている。第2膜36cは、支持基板36dの蛍光体34とは反対側(人体M側)に設けられている。支持基板36aおよび支持基板36dは、例えば、光源32から出射された光L、および蛍光体34で発生した光を透過する。支持基板36aおよび支持基板36dの材質は、例えば、ポリカーボネートである。第1膜36bおよび第2膜36cは、例えば、SiO2層、Ta2O5層、Al2O3層、TiN層、TiO2層、SiON層、SiN層、AlON層、AlN層など誘電体多層膜である。
For example, as shown in FIG. 6, the
支持部材36の支持基板36aおよび第1膜36bは、光源32と蛍光体34との間に設けられている。第1膜36bは、例えば、光源32から出射された光Lの一部を透過させ、光源32から出射された光Lの一部(他の一部、支持部材36を透過した光の一部とは異なる一部)を反射させる。第1膜36bは、例えば、光源32から出射された光Lに対して、ハーフミラーとして機能する。第1膜36bは、支持基板36aと光源32との間に設けられている。支持部材36の支持基板36dおよび第2膜36cは、蛍光体34と人体Mとの間に設けられている。第2膜36cは、例えば、蛍光体34で発生した光を透過させ、光源32から出射され蛍光体34を透過した光を反射する。第2膜36cは、例えば、蛍光体34で発生した光に対して、反射防止(AR)膜として機能する。なお、光源32から出射された光Lに対して、第1膜36bがAR膜として機能し、第2膜36cがハーフミラーまたは高反射(HR)膜として機能してもよい。
The
光源32から出射された光Lであって、支持基板36aおよび第1膜36bを透過した光は、蛍光体34を照射する。光源32から出射された光Lであって、支持基板36aまたは第1膜36b反射された光は、光L3として、表示部122を照射する。
The light L emitted from the
光源32から出射された光Lに対する第1膜36bの反射率は、例えば、蛍光体34で発生した光に対する第1膜36bの反射率よりも高い。例えば、第1膜36bは、光源32から出射された光Lに対してハーフミラーとして機能し、かつ、蛍光体34で発生した光に対して反射防止(AR)膜として機能する。さらに、第2膜36cは、光源32から出射された光L、および蛍光体34で発生した光に対してAR膜として機能する。
The reflectance of the
なお、第1膜36bは、光源32から出射された光L、および蛍光体34で発生した光に対してAR膜として機能し、第2膜36cは、光源32から出射された光Lに対してハーフミラーまたは高反射(HR)膜として機能し、かつ、蛍光体34で発生した光に対して反射防止(AR)膜として機能してもよい。
The
また、支持部材36の反射率は、支持部材36および反射媒体(金属ミラーなどの反射スペクトルが既知の反射媒体)に向けて同じ光を個別に照射し、該光のうち支持部材36または反射媒体において反射された光の強度比から、反射率を算出することができる。
Further, the reflectance of the
蛍光体34で発生した光であって、支持部材36の支持基板36aおよび第1膜36bを透過した光は、光L3として、表示部122を照射する。すなわち、光L3は、光源32から出射されて支持部材36の支持基板36aまたは第1膜36bにおいて反射された光と、蛍光体34で発生し支持部材36の支持基板36aまたは第1膜36bを透過した光とが、混合された光であってもよい。
The light generated by the
発光部30から出射され、表示部122に向かう光L3は、基板20を透過して、光学素子60に入射する。光学素子60は、例えば、拡散板、導光板、マイクロレンズアレイなどである。光学素子60は、基板20と表示部122との間に設けられている。光学素子60から出射された光L3は、表示部122を照射する。光学素子60は、光L3の強度の均一性を高くすることができる。光学素子60および表示部122は、基板20の第2面24側(発光部30側とは反対側)に設けられている。第2面24は、第1面22とは反対側の面である。
Light L3 emitted from the
受光部40は、基板20に設けられている。受光部40は、基板20の第1面22側に設けられている。受光部40は、人体からの光L2を受ける(受光する)。具体的には、受光部40は、人体Mに入射した光L1であって、人体Mの内部で散乱された光L1のうち、人体Mから受光部40に向けて出射された光L2を受光する。光L2は、脈動によって生じる吸収量変化によって光量が変調され、脈動回数である脈拍の情報(脈波の信号)を含んでいる。受光部40は、例えば、フォトダイオード(PD)である。
The
遮光部50は、基板20に設けられている。遮光部50は、基板20の第1面22側に設けられている。遮光部50は、発光部30と受光部40との間に設けられている。遮光部50の形状は、板状である。遮光部50は、発光部30から照射された光L1,L3を遮光する。遮光部50の材質は、光L1,L3を遮光することができれば特に限定されないが、例えば、合成樹脂などである。なお、光L1,L3が人体Mを介さずに受光部40で直接受光されないような構成であれば、遮光部50は、設けられていなくてもよい。
The
測定機器100は、例えば、以下の特徴を有する。
The measuring
測定機器100では、表示部122と、人体Mおよび表示部122に対し光L1,L3を照射する発光部30と、人体からの光L2を受ける受光部40と、表示部122の駆動を制御する制御部124と、を含む。このように、測定機器100では、人体Mに光を照射する光源と、表示部122に光を照射する光源と、を別々に設けずに、1つの発光部30によって人体Mおよび表示部122に光を照射することができる。したがって、測定機
器100では、人体Mに光を照射する光源と、表示部122に光を照射する光源と、を別々に設けている場合に比べて、部品点数を削減することができ、小型化を図ることができる。その結果、製造コストを削減することができる。さらに、測定機器100では、例えば、低消費電力化を図ることができ、充電頻度を削減することができる。その結果、環境負荷を低減させることができる。
In the measuring
測定機器100では、発光部30は、光源32と、光源32から出射された光により、光を発する蛍光体34と、を有する。蛍光体34で発生した光は、人体M側およびその反対側に向けて進行する。測定機器100では、蛍光体34で発生した光であって、人体M側とは反外側に向けて進行する光によって、表示部122を照射することができる。したがって、測定機器100では、蛍光体34で発生した光であって、人体M側とは反外側に向けて進行する光が無駄になることを抑制することができる。
In the measuring
測定機器100では、支持基板36aには、光源32から出射された光の一部を透過させ、光源32から出射された光の一部を反射させる第1膜36bが設けられている。そのため、測定機器100では、光源32から出射された光であって、支持部材36において反射された光を、表示部122に照射させることができる。したがって、測定機器100では、例えば、表示部122の輝度を高くすることができる。
In the measuring
測定機器100では、光源32から出射された光に対する第1膜36bの反射率は、蛍光体34で発生した光に対する第1膜36bの反射率よりも高い。そのため、測定機器100では、光源32から出射された光に対する第1膜36bの反射率が蛍光体34で発生した光に対する第1膜36bの反射率よりも低い場合に比べて、光源32から出射された光によって表示部122が照射される光量を、多くすることができる。したがって、測定機器100では、例えば、表示部122の輝度を、より高くすることができる。
In the measuring
測定機器100では、光源32は、青色の光を出射し、蛍光体34は、黄色の光を発生する。そのため、測定機器100では、光源32出射された光および蛍光体34で発生した光によって表示部122を照射する場合に、白色光によって表示部122を照射することができる。したがって、ユーザーは、例えば、表示部122に表示される文字等を視認し易い。
In the measuring
測定機器100では、発光部30と受光部40との間に設けられた遮光部50を含む。そのため、測定機器100では、発光部30から出射された光が、人体Mを介さずに直接受光部40において受光されることを抑制することができる。したがって、測定機器100では、より正確な脈拍を測定することができる。
The measuring
測定機器100では、発光部30は、発光部30から出射された光に対して透明な基板20に設けられ、表示部122は、基板20の発光部30側とは反対側に設けられている。そのため、測定機器100では、発光部30から照射された光は、基板20を透過して、表示部122を照射することができる。
In the measuring
測定機器100では、発光部30は、パルス光を出射する。そのため、測定機器100では、連続的に光を出射する場合に比べて、消費電力を抑えつつ、瞬間的な光の出力を高くすることができる。これにより、消費電力を抑えつつ、人体から得られる生体信号を、瞬間的にノイズに対して相対的に大きくすることができる。
In the measuring
なお、上記では、光源32から出射された光に対する第1膜36bの反射率(第1反射率)は、蛍光体34で発生した光に対する第1膜36bの反射率(第2反射率)よりも高い例について説明したが、測定機器100では、第1反射率は、第2反射率よりも低くて
もよい。第1反射率が第2反射率よりも低いと、第1反射率が第2反射率よりも高い場合に比べて、光源32から出射された光によって蛍光体34が照射される光量を、大きくすることができる。例えば、第1膜36bは、光源32から出射された光に対してAR膜として機能し、蛍光体34で発生した光に対してハーフミラーとして機能してもよい。
In the above description, the reflectance (first reflectance) of the
また、上記では、蛍光体34が黄色の光を発生する場合について説明したが、測定機器100では、蛍光体34は、緑色の光を発生してもよい。この場合、蛍光体34が発する光の波長は、例えば、495nm以上570nm以下である。蛍光体34の材質は、例えば、Eu2+がドープされたサイアロン(SiAlON)などである。緑色の光よりも波長の短い光は、人体Mの皮膚の表面付近で散乱されて脈動の検出が困難になる場合がある。緑色の光よりも波長の長い光は、ヘモグロビンの吸収率が小さくなり吸光振幅が小さくなる。したがって、測定機器100では、蛍光体34が緑色の光を発生することにより、皮膚の表面付近で散乱を抑制しつつ、ヘモグロビンの吸収率を大きくすることができる。
In the above description, the case where the
さらに、青色や赤色の光を出射するLEDは、発光光率が50%程度であるが、緑色の光を出射する緑色LEDは、発光光率が25%程度と低い。測定機器100では、青色の光を出射する光源32、および緑色の光を発する蛍光体34により、発光光率の低い緑色LEDを用いずに、緑色の光で人体Mを照射することができる。
Furthermore, LEDs emitting blue or red light have a light emission rate of about 50%, but green LEDs emitting green light have a low light emission rate of about 25%. In the measuring
1.2. 測定機器の変形例
次に、第1実施形態の変形例に係る測定機器200ついて、図面を参照しながら説明する。図7は、第1実施形態の変形例に係る測定機器200の支持部材36を模式的に示す断面図である。なお、便宜上、図7では、光源32、蛍光体34、および支持部材36以外の部材の図示を省略している。
1.2. Next, a measuring
以下、第1実施形態の変形例に係る測定機器200において、上述した第1実施形態に係る測定機器100の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
Hereinafter, in the
測定機器200では、図7に示すように、支持部材36に開口部38が設けられている点において、上述した測定機器100と異なる。開口部38は、第1膜36bを貫通している。
As shown in FIG. 7, the
第1膜36bは、例えば、光源32から出射された光Lを反射させる高反射(HR)膜であり、かつ、蛍光体34で発生した光を透過させるAR膜である。第2膜36cは、例えば、光源32から出射された光L、および蛍光体34で発生した光を透過させるAR膜である。
The
光源32から出射された光Lの一部は、開口部38を通過した後、支持基板36aを透過して、蛍光体34を照射する。光源32から出射された光Lの一部(他の一部、開口部38を通過した光の一部とは異なる一部)は、第1膜36bにおいて反射し、表示部122を照射する。
A part of the light L emitted from the
測定機器200では、HR膜である第1膜36bに開口部38を設けることで、空間的に高反射(HR)領域と透過領域とを形成している。これにより、全体として、上述の測定機器100のハーフミラーである第1膜36bと、同様の効果を有することができる。
In the measuring
測定機器200では、支持部材36は、光源32側の第1膜36bを有し、第1膜36bには、開口部38が設けられている。そのため、測定機器200では、光源32から出射された光Lであって、開口部38を通過した後、支持基板36aを透過した光により、
蛍光体34を照射し、光源32から出射された光Lであって、第1膜36bにおいて反射した光によって、表示部122を照射することができる。
In the measuring
The
2. 第2実施形態
次に、第2実施形態に係る測定機器300ついて、図面を参照しながら説明する。図8は、第2実施形態に係る測定機器300の機能ブロック図である。図9は、第2実施形態に係る測定機器300のセンサー部10を模式的に示す斜視図である。なお、便宜上、図9では、支持部材36の図示を省略している。
2. Second Embodiment Next, a measuring
以下、第2実施形態に係る測定機器300において、上述した第1実施形態に係る測定機器100の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
Hereinafter, in the
測定機器300では、図8および図9に示すように、センサー部10が発光部330を含む点において、上述した測定機器100と異なる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the measuring
発光部330は、基板20に設けられている。発光部330は、基板20の第1面22側に設けられている。発光部330は、人体Mに光L4を照射する。制御部124は、発光部30を駆動して光L4を出射させる。光L4は、人体Mの内部に伝播して散乱したり吸収を受けたりする。センサー部10は、人体Mの内部で散乱された光L4の一部を光L5として受光部40で受光することができる構成となっている。制御部124は、例えば、発光部30,330を交互に駆動させて光L1,L4を交互に出射させ、受光部40は、光L2,L5を交互に受光する。
The
発光部330は、例えば、赤外線(赤外光)を出射する。発光部330から出射される光の波長は、例えば、750nm以上1.4μm以下である。発光部330は、例えば、LED、レーザーなどの発光素子である。発光部330は、人体Mにパルス光を照射してもよい。発光部330と受光部40との間には、遮光部50が設けられている。
The
発光部30の蛍光体34は、例えば、赤色の光を発生する。蛍光体34から出射される光の波長は、例えば、620nm以上750nm以下である。蛍光体34の材質は、例えば、Eu2+がドープされた(Ca,Sr)AlSiN3である。なお、蛍光体34は、測定機器100と同様に、黄色の光を発してもよい。
The
測定機器300は、SpO2(経皮的動脈血酸素飽和度)を測定する。血液中の酸化ヘモグロビンは、血液中の還元ヘモグロビンに比べて、赤色光に対する吸収量が大きい。一方、還元ヘモグロビンは、酸化ヘモグロビンに比べて、赤外光に対する吸収量が大きい。測定機器300は、光L2と光L5との、脈動によって生じる吸収量変化の比率から、SpO2値を算出することができる。
The measuring
制御部124は、受光部40により受光した光L2,L5の情報を記憶部125に記憶させる。そして、制御部124は、光L2,L5の情報を出力部126で処理させる。出力部126は、光L2,L5の情報を、SpO2値に変換して出力する。制御部124は、SpO2の情報を表示部122に表示させる。
The
測定機器300は、上述した測定機器100と、同様の効果を有することができる。
The measuring
測定機器300では、人体Mに対し赤色の光を照射する発光部30と、人体Mに対し赤外光を照射する発光部330と、を含む。そのため、測定機器300では、ヘモグロビンの吸収量の変化を利用して、SpO2を測定することができる。
The measuring
測定機器300では、発光部30は、赤色の光を発する蛍光体34を有する。ここで、赤色の光を出射するLEDは、温度特性が悪く、温度によってヘモグロビンの吸収量がばらつく。測定機器300では、蛍光体34から発生した赤色の光で人体Mを照射するため、上記のような問題を回避することができる。
In the measuring
なお、図示はしないが、測定機器300は、上述した測定機器200のように、開口部38が設けられた支持部材36を含んでいてもよい。
Although not shown, the measuring
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10…センサー部、20…基板、22…第1面、24…第2面、30…発光部、32…光源、34…蛍光体、36…支持部材、36a…支持基板、36b…第1膜、36c…第2膜、36d…支持基板、38…開口部、40…受光部、50…遮光部、60…光学素子、100…測定機器、110…ベルト、120…本体ケース、122…表示部、123…操作ボタン、124…制御部、125…記憶部、126…出力部、127…通信部、200,300…測定機器、330…発光部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
表示部と、
前記人体および前記表示部に対し光を照射する発光部と、
前記人体からの光を受ける受光部と、
前記表示部の駆動を制御する表示制御部と、
を含む、測定機器。 A measuring device that can be worn on the human body,
A display unit;
A light emitting unit that emits light to the human body and the display unit;
A light receiving unit for receiving light from the human body;
A display control unit for controlling the driving of the display unit;
Including measuring equipment.
前記発光部は、
光源と、
前記光源から出射された光により、光を発する蛍光体と、
を有する、測定機器。 In claim 1,
The light emitting unit
A light source;
A phosphor that emits light by the light emitted from the light source;
Having a measuring instrument.
前記蛍光体を間に挟む第1基板および第2基板を含み、
前記1基板は、前記蛍光体と前記光源との間に設けられ、
前記第1基板には、前記光源から出射された光の一部を透過させ、前記光源から出射された光の一部を反射させる膜が設けられ、
前記膜は、前記第1基板と前記光源との間に設けられている、測定機器。 In claim 2,
Including a first substrate and a second substrate sandwiching the phosphor therebetween,
The one substrate is provided between the phosphor and the light source,
The first substrate is provided with a film that transmits a part of the light emitted from the light source and reflects a part of the light emitted from the light source,
The measuring device is provided between the first substrate and the light source.
前記光源から出射された光に対する前記膜の反射率は、前記蛍光体で発生した光に対する前記膜の反射率よりも高い、測定機器。 In claim 3,
A measuring instrument in which a reflectance of the film with respect to light emitted from the light source is higher than a reflectance of the film with respect to light generated by the phosphor.
前記光源から出射された光に対する前記膜の反射率は、前記蛍光体で発生した光に対する前記膜の反射率よりも低い、測定機器。 In claim 3,
A measuring instrument in which a reflectance of the film with respect to light emitted from the light source is lower than a reflectance of the film with respect to light generated by the phosphor.
前記光源は、青色の光を出射し、
前記蛍光体は、黄色の光を発生する、測定機器。 In any one of Claims 2 thru | or 5,
The light source emits blue light,
The phosphor is a measuring instrument that generates yellow light.
前記発光部と前記受光部との間に設けられた遮光部を含む、測定機器。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
A measuring instrument including a light shielding part provided between the light emitting part and the light receiving part.
前記発光部は、前記発光部から出射された光に対して透明な基板に設けられ、
前記表示部は、前記基板の前記発光部側とは反対側に設けられている、測定機器。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The light emitting unit is provided on a substrate transparent to the light emitted from the light emitting unit,
The said display part is a measuring instrument provided in the opposite side to the said light emission part side of the said board | substrate.
前記発光部は、パルス光を出射する、測定機器。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
The light emitting unit is a measuring device that emits pulsed light.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017127164A JP2019010144A (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Measurement instrument |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017127164A JP2019010144A (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Measurement instrument |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019010144A true JP2019010144A (en) | 2019-01-24 |
Family
ID=65226477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017127164A Pending JP2019010144A (en) | 2017-06-29 | 2017-06-29 | Measurement instrument |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019010144A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023145695A1 (en) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light-emitting device and sensing system |
-
2017
- 2017-06-29 JP JP2017127164A patent/JP2019010144A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023145695A1 (en) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light-emitting device and sensing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220225886A1 (en) | Optical vital signs sensor | |
JP3831950B2 (en) | Communication device, transmitter, laser, biological communication device, reflected light detector, and pulse wave detection device | |
US8670819B2 (en) | Optical biological information detecting apparatus and optical biological information detecting method | |
US10172557B2 (en) | Wearable biometric device and method of performing biometric measurements | |
US20170135617A1 (en) | Optoelectronic modules operable to distinguish between signals indicative of reflections from an object of interest and signals indicative of a spurious reflection | |
US20160198962A1 (en) | Apparatus and method for simultaneously detecting surface pressure and blood volume | |
JP2018502623A (en) | Optical vital sign sensor | |
JP2017153876A (en) | Measuring apparatus and detection device | |
US20210404953A1 (en) | Apparatus and method for analyzing substance of object | |
US20180103857A1 (en) | Sensor for sensing a biometric function | |
JP2018205035A (en) | Spectroscopic system, light receiving device, biological information measurement device, and spectroscopic method | |
JP6507670B2 (en) | Information acquisition device | |
JP2019010144A (en) | Measurement instrument | |
JP2009106376A (en) | Sensing apparatus for biological surface tissue | |
JPH10211176A (en) | Reflected light detector and pulse wave detector | |
JP5332713B2 (en) | Optical sensor and measurement system | |
JP2018029870A (en) | Detection device and detection method | |
US10627405B2 (en) | Detection device and biological information measuring device | |
WO2019181268A1 (en) | Biological information measurement device | |
US20220015649A1 (en) | Biological signal measuring device | |
WO2024085042A1 (en) | Device for measuring oxygen saturation, method for measuring oxygen saturation, and program for measuring oxygen saturation | |
US20230132704A1 (en) | Detecting device and measuring apparatus | |
WO2024085041A1 (en) | Oxygen saturation measurement device, oxygen saturation measurement method, and oxygen saturation measurement program | |
JP7056045B2 (en) | Detection device and biometric information measuring device | |
US11832972B2 (en) | Biological analysis device, biological analysis method, and program |