CN102247136A - 光器件和活体信息检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光器件和活体信息检测器。该光器件具有:接触部,其具有与被检查体接触的接触面和与所述接触面相对的相对面;支承体,其搭载在所述相对面上;第1元件,其支承在所述支承体上;以及第2元件,其配置在所述相对面与所述支承体之间,所述第1元件和所述第2元件中的一方是发出朝向所述被检查体的被检测部位的光的发光元件,所述第1元件和所述第2元件中的另一方是接收所述发光元件发出的光被所述被检测部位反射后的反射光的受光元件,所述接触部由对于所述发光元件发出的光的波长透明的材料构成。
Description
技术领域
本发明涉及光器件和活体信息检测器等。
背景技术
活体信息测定装置例如测定人的脉搏数、血液中的氧饱和度、体温、心跳数等的活体信息,活体信息测定装置的一例是测定脉搏数的脉搏计。并且,脉搏计等的活体信息测定装置也可以组装在钟表、便携电话、寻呼机、个人计算机等电子设备中,或者还可以与电子设备进行组合。活体信息测定装置具有检测活体信息的活体信息检测器,活体信息检测器具有:发光元件,其朝向被检查体(用户)的被检测部位发出光;以及受光元件,其接受来自被检测部位的具有活体信息的光。这样,活体信息检测器或活体信息测定装置具有光器件,能够检测或测定活体信息。除了活体信息检测器或活体信息测定装置以外,一般的检测器或测定装置(广义上为电子设备)也可以具有光器件。
专利文献1公开了脉搏计(广义上为活体信息测定装置),脉搏计的受光元件(例如专利文献1的图16的受光元件12)经由漫反射面(例如专利文献1的图16的反射部131)接受被检测部位的反射光(例如专利文献1的图16的虚线)。关于专利文献1的光探头1,在平面图中发光元件11与受光元件12重合,实现了光探头1的小型化。
【专利文献1】日本特开2004-337605号公报
专利文献1的发光元件11和受光元件12与基板15一起配置在反射部131的内部,反射部131的内部填充有透明材料142。另外,为了使专利文献1的图13的保护部16(接触部)的孔161与图3的基板15的受光元件12对应,基板15和保护部16需要相互正确地配置。通过该结构,虽然能够实现光探头1的小型化,但是无法容易地进行光探头1的组装。此外,专利文献1的保护部16(接触部)本身抑制光的透射,活体信息检测器的检测精度不高。
发明内容
根据本发明的几个方式,能够提供能够容易地进行组装的光器件和活体信息检测器。
本发明的一个方式涉及一种光器件,其特征在于,该光器件具有:接触部,其具有与被检查体接触的接触面和与所述接触面相对的相对面;支承体,其搭载在所述相对面上;第1元件,其支承在所述支承体上;以及第2元件,其配置在所述相对面与所述支承体之间,所述第1元件和所述第2元件中的一方是发出朝向所述被检查体的被检测部位的光的发光元件,所述第1元件和所述第2元件中的另一方是接受所述发光元件发出的光被所述被检测部位反射后的反射光的受光元件,所述接触部由对于所述发光元件发出的光的波长透明的材料构成。
根据本发明的一个方式,接触部由对于发光波长透明的材料构成,因此,能够将接触部配置在从发光元件到受光元件的光路途中。因此,能够在接触部的相对面配置支承第1元件的支承体。第1元件例如是发光元件时,发光元件发出的光通过接触部到达被检查体(用户)的被检测部位。换言之,不需要在接触部上设置孔,就能够容易地将支承体配置在接触部上。由此,能够提供能够容易地进行组装的光器件。接触部由透明的材料构成,因此,光的透射性提高,光器件的检测精度(SN比)提高。此外,第2元件配置在相对面与支承体之间,因此,能够实现光器件的小型化。再者,不需要另外设置第1元件和第2元件之间的基板,部件数减少。在将基板设置在从发光元件到受光元件的光路途中的情况下,基板也会抑制光的透射。
并且,本发明的一个方式也可以是,接至所述第1元件和所述第2元件中的至少一方的布线形成在所述相对面上。
这样,能够使接触部的相对面作为基板发挥作用。换言之,除了第1元件和第2元件之间的基板(第1基板部分)以外,将第1元件和第2元件中的至少一方与外部连接的基板(第2基板部分)也不需要另外设置。
并且,本发明的一个方式也可以是,该光器件还具有:反射部,其反射所述发光元件发出的光或者所述反射光;以及基板,其配置在所述支承体与所述反射部之间,所述布线与形成在所述基板上的布线电连接。
这样,通过使基板(例如,具有接至控制电路的布线的外部基板(第3基板部分)配置在支承体和反射部之间,能够容易地取出接至第1元件和第2元件中的至少一方的布线。
并且,本发明的一个方式也可以是,所述第1元件是所述受光元件,所述第2元件是所述发光元件。
这样,通过使发光元件配置在相对面和支承体之间,能够缩短发光元件和被检测部位之间的距离。因此,到达被检测部位的光量增加,光器件的检测精度提高。
本发明的一个方式也可以是,所述支承体具有支承面,该支承面具有导电性,所述受光元件的所述支承面侧的电极与所述支承面电连接。
这样,支承面具有导电性时,通过在支承面上连接例如接合线,能够容易地从第1元件(受光元件)取出信号。换言之,能够容易地构筑接至第1元件(受光元件)的布线。
本发明的一个方式也可以是,所述发光元件发出的光具有朝向所述被检测部位的第1光和朝向与所述被检测部位不同方向的第2光,所述支承体具有使所述第2光反射到所述被检测部位的反射面。
这样,由于反射面的存在,没有直接到达被检查体(例如,用户)的被检测部位的第2光也经由反射面到达被检测部位。因此,到达被检测部位的光量增加,光器件的检测精度提高。此外,具有反射面的支承体作为反射部发挥作用,不需要另外设置专用的反射部,部件数减少。
此外,本发明的一个方式也可以是,所述发光元件搭载在所述相对面上。
这样,发光元件通过例如凸点(bump)等连接部件安装在接触部的相对面上。即,能够缩短发光元件与被检查体(例如,用户)的被检测部位之间的距离。因此,到达被检测部位的光量增加,光器件的检测精度提高。
此外,本发明的其他方式涉及活体信息检测器,其特征在于,该活体信息检测器具有上述记载的光器件,所述反射光具有脉搏数信息。
根据本发明的其他方式,使用能够容易地进行组装的光器件,能够容易地组装整个活体信息检测器(脉搏计)。
附图说明
图1的(A)、图1的(B)是本实施方式的光器件的结构例。
图2的(A)、图2的(B)是与图1的结构例的比较例。
图3的(A)、图3的(B)、图3的(C)是图2的(B)所示的光器件的平面例。
图4的(A)、图4的(B)是与图1的结构例的其他比较例。
图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)是图4的(B)所示的光器件的平面例。
图6的(A)、图6的(B)是本实施方式的光器件的其他结构例。
图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)是图6的(A)、图6的(B)所示的光器件的平面图。
图8是发光元件发出的光的强度特性的一例。
图9是通过接触部的光的透射特性的一例。
图10的(A)、图10的(B)、图10的(C)是支承体(第1反射部)的结构例。
图11的(A)、图11的(B)是支承体(第1反射部)和发光元件的外观例。
图12的(A)、图12的(B)示出本实施方式的光器件的其他结构例。
图13的(A)、图13的(B)是接至发光元件的布线的说明图。
图14的(A)、图14的(B)是接至受光元件的布线的说明图。
图15示出支承体(第1反射部)的变形例。
图16的(A)、图16的(B)是具有活体信息检测器(广义上为光器件)的活体信息测定装置的外观例。
图17是活体信息测定装置的结构例。
标号说明
11:基板;11A:第1面;11B:第2面;11-1、11-2、11-3:基板部分;14:发光元件;14A:第1发光面;14B:第2发光面;16:受光元件;18:反射部(第2反射部);18-1:边界;19:接触部;19A:接触面;19B:相对面;61、62、63、64:布线;61-1、62-1、63-1、64-1:接合线;63-2、64-2:凸点;63-3、64-3:绝缘部件;61-4、62-4、63-4、64-4:弹簧(导电部件);61’、63’、64’、61”、62”、63”、64”:连接焊盘;62’:连接部(连接焊盘);92:支承体(第1反射部);92-1:支承部;92-2:内壁面;92-3:顶面;92-4:镜面部;92-5:支承面;92-6:扩张部;93:粘接剂;150:表带;161:控制电路;162:放大电路;163、167:A/D转换电路;164:脉搏数计算电路;165:显示部;166:加速度检测部;168:数字信号处理电路;d1、d2:距离;h1、h2:高度;O:被检测部位;R1:第1光;R2:第2光;R1’、R2’:反射光(有效光);R1”:直接反射光(无效光);SA:被检查体的表面;t1、t2:厚度;δ1:间隙;δ2:高度。
具体实施方式
下面,对本实施方式进行说明。此外,以下说明的本实施方式并非不恰当地限定权利要求书中记载的本发明的内容。另外,在本实施方式中说明的全部结构不一定是本发明的必要技术特征。
1.光器件(活体信息检测器)
1.1第1结构例
图1的(A)、图1的(B)示出本实施方式的光器件的结构例。此外,在图1的(A)、图1的(B)中,各部件的尺寸并非准确地表示实际的尺寸。即,在图1的(A)、图1的(B)中,为了容易理解以下的说明,扩大或缩小了各部件的尺寸。图1的(A)、图1的(B)以外的其他附图也同样并非表示准确的尺寸。
如图1的(A)、图1的(B)所示,光器件具有发光元件14、受光元件16、接触部19以及支承体92。发光元件14发出朝向被检查体(例如,用户)的被检测部位O的光R1。受光元件16接受发光元件14发出的光R1由被检测部位O反射后的反射光R1’。接触部19具有与被检查体接触的接触面19A和与接触面19A相对的相对面19B,接触部19由对于发光元件14发出的光R1的波长透明的材料(例如,玻璃)构成。如图1的(A)所示,接触部19能够保护发光元件14,如图1的(B)所示,接触部19能够保护受光元件16。
支承体92搭载在相对面19B上,支承第1元件。在图1的(A)的例子中,受光元件16作为第1元件支承在支承体92上。在图1的(B)的例子中,发光元件14作为第1元件支承在支承体92上。第2元件配置在相对面19B与支承体92之间,因此,能够实现光器件的小型化。在图1的(A)的例子中,第2元件是发光元件14,在图1的(B)的例子中,第2元件是受光元件16。这样,第1元件和第2元件中的一方是发出朝向被检查体的被检测部位O的光R1的发光元件14,第1元件和第2元件中的另一方是接受发光元件14发出的光R1由被检测部位O反射后的反射光R1’的受光元件16。
接触部19对应于例如专利文献1的保护部16,专利文献1的保护部16(接触部)没有由对于专利文献1的发光元件11发出的光的波长透明的材料构成。因此,在专利文献1的例子中,保护部16(接触部)上设置有孔161。这样,在专利文献1的例子中,无法在保护部16(接触部)上搭载发光元件11(或受光元件12),在孔161上搭载有用于支承发光元件11(或受光元件12)的基板15(支承部)。为了使光通过孔161,孔161和发光元件11需要相互正确地配置。因此,基板15和保护部16也需要相互正确地配置。
在图1的(A)、图1的(B)的例子中,不需要一定在接触部19上设置孔。在接触部19上没有孔的情况下,即便支承体92的定位精度恶化,发光元件14发出的光R1也会经由接触部19到达被检查体的被检测部位O。换言之,能够容易地将支承体92配置在接触部19上。这样,能够提供能够容易地进行组装的光器件。
如专利文献1的图13所示,在剖面图中,保护部16(接触部)沿从规定主体13的内面(反射部131)的圆的中心朝向外侧的方向延伸。考虑专利文献1的图3,保护部16(接触部)自身抑制了光的透射。因此,到达专利文献1的受光元件12的光量减少,活体信息检测器(广义上为光器件)的检测精度(SN比)不高。
在图1的(A)、图1的(B)的例子中,支承体92不需要像专利文献1的图13的保护部16(接触部)那样延伸,并且,接触部19由透明材料构成,因此,光的透射性提高,光器件的检测精度(SN比)提高。
如图1的(A)、图1的(B)所示,光器件还可具有反射部18。另外,也可以对光器件进行变形,使得光器件具有不包含图1的(A)、图1的(B)所示的反射部18的结构。在图1的(A)的例子中,反射部18反射反射光R1’,在图1的(B)的例子中,反射部18反射发光元件14发出的光R1。反射部18可在设置于发光元件14与受光元件16之间的穹面(球面或抛物面)上具有反射面。
在图1的(A)、图1的(B)的例子中,被检测部位O(例如,血管)位于被检查体的内部。第1光R1进入被检查体的内部,在表皮、真皮以及皮下组织中进行漫射或散射。然后,第1光R1到达被检测部位O,由被检测部位O反射。被检测部位O的反射光R1’在皮下组织、真皮以及表皮中进行漫射或散射。不过,第1光R1在血管中被部分地吸收。因此,由于脉搏的影响,血管中的吸收率发生变化,被检测部位O的反射光R1’的光量也发生变化。这样,活体信息(例如,脉搏数)反映在被检测部位O的反射光R1’中。
当反射光R1’具有脉搏数信息(广义上为活体信息)时,光器件可称作活体信息检测器。在光器件(狭义上为活体信息检测器)中,发光元件14发出朝向被检查体(例如,用户)的被检测部位O的光R1。受光元件16接受发光元件14发出的光R1由被检测部位O反射后的、具有活体信息的光R1’(反射光)。
光器件(狭义上为活体信息检测器)的结构例不受图1的(A)、图1的(B)限定,也可以变更结构例的一部分(例如,受光元件16)的形状等。另外,活体信息可以是血液中的氧饱和度、体温、心跳数等,被检测部位O也可以位于被检查体的表面SA。在图1的(A)、图1的(B)的例子中,第1光R1被描绘为1条线,但实际上,发光元件14朝各个方向发出多个光。
1.2第1比较例
图2的(A)、图2的(B)示出与图1的结构例(或专利文献1的结构例)的比较例。另外,对与上述结构例相同的结构标注同一标号,省略其说明。此外,虽然图2的(A)、图2的(B)的例子是比较例,但是是新结构。图2的(A)、图2的(B)的例子如图1的(A)所示,发光元件14配置在被检测部位O侧。
在图2的(A)、图2的(B)的例子中,改变了接触部19的形状,使得图1的接触部19具有凹部。另外,在图2的(A)、图2的(B)的例子中,光器件(狭义上为活体信息检测器)可还具有基板11。或者可代替支承体92而配置基板11。基板11具有第1面11A和与第1面11A相对的第2面11B,由对于发光元件14发出的光R1的波长透明的材料(例如聚酰亚胺)构成。例如,如图2的(A)所示,基板11例如可支承受光元件16。图2的(A)、图2的(B)的例子与对比文献1的例子相比具有如下的优点。
基板11配置在反射部18与保护部19之间,因此,即使受光元件16配置在基板11上,也不需要另外设置支承基板11自身的机构,部件数减少。另外,基板11由对于发光波长透明的材料构成,因此,能够在从发光元件14到受光元件16的光路途中配置基板11,不需要将基板11收纳在光路以外的位置、例如反射部18的内部。这样,能够提供能够容易地进行组装的光器件(狭义上为活体信息检测器)。
另外,在专利文献1中,需要将发光元件11、受光元件12、基板15以及透明材料142装入反射部131的内部。因此,小型光探头1的组装并不容易。此外,根据专利文献1的段落[0048],基板15将反射部131的内部侧形成为漫反射面。换言之,专利文献1的基板15不需要由透明材料构成。
但是,如图2的(A)所示,反射光R1’除了接触部19以外,还透射基板11。换言之,反射光R1’的光量不仅在接触部19,在基板11也会减弱。因此,图2的(A)、图2的(B)的例子与图1的例子相比,光器件的检测精度不高。此外,由于接触部19的凹部(t1-d1)等的存在,光器件的高度(h1)会变大。另外,t1是图2的(B)所示的接触部19的厚度,d1是图2的(A)所示的发光元件14的第1发光面14A与被检查体的表面SA之间的距离。
此外,图2的(A)、图2的(B)的例子与对比文献1的例子相比具有导出如下的其他优点的结构。具体来说,如下所述,该结构也可用于图1的例子。
如图2的(A)所示,发光元件14安装在相对面19B上。在图2的(A)的例子中,省略了接至发光元件14的布线和接至受光元件16的布线,但是,例如,可如图2的(B)的例子所示地进行表示。另外,图2的(B)的例子表示与一个剖面对应的剖面图,实际上还存在图2的(B)的例子所示的布线以外的布线。在图2的(B)的例子中,用虚线或白色的圆例示了在1个剖面上实际不存在的连接焊盘63’和凸点63-2。另外,在图2的(B)的例子中示出了接至发光元件14的布线64的一部分,布线64具有接至发光元件14的连接焊盘64’。接至发光元件14的连接焊盘64’(广义上为接至发光元件14的第1布线)配置在相对面19B上,发光元件14安装在接至发光元件14的连接焊盘64’的表面。在图2的(B)的例子中,发光元件14例如通过凸点64-2等连接部件安装在连接焊盘64’的表面(广义上为接触部19的相对面19B)。
由于发光元件14安装在相对面19B上,因此,能够缩短发光元件14与被检查体(例如,用户)的被检测部位O之间的距离。因此,到达被检测部位O的光量增加,活体信息检测器的检测精度(SN比)提高。另一方面,专利文献1的发光元件11和受光元件12与基板15一起配置在反射部131的内部,反射部131的内部填充有透明材料142。通过这种结构,发光元件11与被检测部件之间会存在预定的距离,活体信息检测器的检测精度不高。
在图2的(B)的例子中,连接焊盘64’通过凸点64-2(例如,金属凸点、焊锡凸点等),例如与发光元件14的阳极连接。在图2的(B)的例子中,虚线示出的连接焊盘63’通过用白色的圆示出的凸点63-2,例如与发光元件14的阴极连接。在图2的(B)的例子中,示出了接至受光元件16的布线的一部分,示出了接至受光元件16的连接焊盘61’。连接焊盘61’通过接合线61-1,例如与受光元件16的阳极连接。在图2的(B)的例子中,作为接至受光元件16的布线的一部分,例如还示出了与受光元件16的阴极连接的连接部62’。连接部62’例如经由粘接剂(未图示)与受光元件16的阴极直接连接。作为导电性的粘接剂(广义上为连接部件),例如能够采用银膏。
基板11的厚度例如是10[μm]~1000[μm]。能够在基板11上形成接至发光元件14的布线以及接至受光元件16的布线。基板11例如是印刷基板,但是,通常,印刷基板例如如专利文献1的基板15那样不是由透明材料构成的。换言之,本发明人大胆采用至少对于发光元件14的发光波长透明的材料来构成印刷基板。接触部19的厚度例如是1[μm]~3000[μm]。
发光元件14例如是LED,LED发出的光的波长例如在425[nm]~625[nm]的范围内具有强度的最大值(广义上为峰值),例如发出绿色的光。发光元件14的厚度例如是20[μm]~1000[μm]。受光元件16例如是光电二极管,一般能够由Si光电二极管构成。受光元件16的厚度例如是20[μm]~1000[μm]。Si光电二极管接受的光的波长例如在800[nm]~1000[nm]的范围内具有灵敏度的最大值(广义上为峰值)。优选受光元件16由GaAsP光电二极管构成,GaAsP光电二极管接受的光的波长例如在550[nm]~650[nm]的范围内具有灵敏度的最大值(广义上为峰值)。活体(水或血红蛋白)容易透射过700[nm]~1100[nm]的范围内包含的红外线,因此,例如与由Si光电二极管构成的受光元件16相比,由GaAsP光电二极管构成的受光元件16能够减少由外光引起的噪声分量。
图3的(A)、图3的(B)、图3的(C)示出如图2的(B)所示的光器件的平面图。图3的(A)对应于受光元件16侧的平面图,图3的(B)对应于发光元件14侧的平面图,图3的(C)对应于具有受光元件16和发光元件14的遮光区域。另外,图3的(A)、图3的(B)、图3的(C)仅表示具有活体信息的光R1’(反射光)朝向基板11的照射区域,照射区域例如能够由反射部18的反射面(在图2的(A)、图2的(B)的例子中为穹面)与基板11的边界18-1规定。边界18-1的外形例如示出圆形。
如图3的(A)所示,在(例如图2的(B)的受光元件16侧的)平面图中,用于与受光元件16的阳极(广义上为电极)连接的布线61形成在基板11上。并且,用于与受光元件16的阴极(广义上为电极)连接的布线62也形成在基板11上。在图3的(A)的例子中,布线61具有接至受光元件16的连接焊盘61’和接合线61-1,布线61的连接焊盘61’经由接合线61-1与受光元件16的阳极连接。在图3的(A)的例子中,布线62具有与受光元件16的阴极连接的连接部62’。
如图3的(B)所示,在(例如图2的(B)的发光元件14侧的)平面图中,用于与发光元件14的阴极连接的布线63形成在接触部19(狭义上为相对面19B)上。并且,用于与发光元件14的阳极连接的布线64也形成在接触部19(狭义上为相对面19B)上。在图3的(B)的例子中,布线63具有接至发光元件14的连接焊盘63’和凸点63-2,布线63的连接焊盘63’经由凸点63-2与发光元件14的阴极连接。另外,布线63可具有连接焊盘63”。在图3的(B)的例子中,布线64具有接至发光元件14的连接焊盘64’和凸点64-2,布线64的连接焊盘64’经由凸点64-2与发光元件14的阳极连接。另外,布线64可具有连接焊盘64”。
此外,接至发光元件14的布线63和布线64以及接至受光元件16的布线61和布线62的结构例不由图3的(A)、图3的(B)限定。例如,布线61的连接焊盘61’的形状,也可以代替图3的(A)所示的圆形,例如是矩形、椭圆、多边形等其他形状。并且,例如,布线63的连接焊盘63’、63”的形状,也可以代替图2的(B)所示的矩形,例如是圆形、椭圆、多边形等其他形状。进而,在图3的(A)的例子中,受光元件16在底面具有阴极,但是,也可以如阳极那样在表面具有阴极。
例如如图2的(A)所示,在具有活体信息的光R1’(反射光)朝向基板11的情况下,具有活体信息的光R1’(反射光)到达接触部19的相对面19B。如图3的(B)所示,在存在接至发光元件14的布线63和布线64的情况下,至少布线63和布线64遮断或反射具有活体信息的光R1’(反射光),形成遮光区域。并且,即使在具有活体信息的光R1’(反射光)进入基板11的内部的情况下,如图3的(A)所示,在存在接至受光元件16的布线61和布线62的情况下,至少布线61和布线62抑制具有活体信息的光R1’(反射光)从基板11的内部到达外部。这样,配置有布线61、布线62、布线63以及布线64的接触部19以及基板11的遮光区域抑制具有活体信息的光R1’(反射光)到达反射部18。换言之,具有活体信息的光R1’(反射光)能够透射过接触部19以及除了基板11的遮光区域以外的基板11的区域。
图3的(C)示出照射区域中的遮光区域,在图3的(C)的例子中,用黑色描绘遮光区域。如图3的(C)所示,在平面图中,遮光区域能够由图3的(A)的布线61(包含连接焊盘61’和接合线61-1)和布线62(包含连接部62’)、以及图3的(B)的布线63(包含连接焊盘63’和凸点63-2)和布线64(包含连接焊盘64’和凸点64-2)规定。
1.3第2比较例
图4的(A)、图4的(B)示出与图1的结构例(或专利文献1的结构例)的其他比较例。另外,对与上述结构例相同的结构标注同一标号,省略其说明。此外,虽然图4的(A)、图4的(B)的例子是比较例,但是是新结构。在图4的(A)的例子中,发光元件14配置在基板11的第2面11B上。具体来说,如图4的(B)所示,接至发光元件14的连接焊盘64’(广义上为接至发光元件14的第1布线)配置在第2面11B上,连接焊盘64’经由接合线64-1,例如与发光元件14的阳极连接。
如图2的例子所示,优选的是,例如图1的(A)的发光元件14搭载在相对面19B上,但是,如图4的例子所示,例如图1的(A)的发光元件14也可以不搭载在相对面19B上。具体来说,优选的是,图1的(A)的发光元件14通过例如凸点等连接部件安装在接触部19的相对面19B上。也可以用接合线等代替凸点。在发光元件14搭载在相对面19B上时,如后所述,光器件的检测精度提高,能够使光器件小型化。
在图4的(A)中,用d2表示与被检测部位O相对、发出第1光R1的第1发光面14A与被检查体的表面SA之间的距离。在图2的(A)中,用d1表示第1发光面14A与被检查体的表面SA之间的距离。在图2的(A)的例子中,由于将发光元件14安装在相对面19B上,因此,d1<d2。因此,发光元件14与被检测部位O之间的距离变短,因此,到达被检测部位O的光量增加,活体信息检测器的检测精度(SN比)提高。
如图4的(B)所示,当发光元件14配置在基板11的第2面11B上时,需要接合线64-1。接合线64-1配置在连接焊盘64’与发光元件14的阳极之间,如图4的(B)所示,接合线64-1描绘为弧,用δ2表示接合线64-1(弧)的高度或深度。δ2例如是120[μm]。另外,为了使接触部19不破坏接合线64-1,在图4的(B)中,设置有用δ1表示间隙。δ1例如是300[μm]。考虑接合线64-1的制造误差和基板11的弯曲,不可使δ1为0。
因此,图4的(B)所示的接触部19的厚度t2大于图2的(B)所示的接触部19的厚度t1。这样,图4的(A)所示的活体信息检测器的高度h2大于图2的(A)所示的活体信息检测器的高度h1。换言之,在图2的(A)、图2的(B)的例子中,能够使活体信息检测器小型化。
图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)示出图4的(B)所示的光器件的平面图。图5的(A)对应于受光元件16侧的平面图,图5的(B)对应于发光元件14侧的平面图,图5的(C)对应于具有受光元件16和发光元件14的遮光区域。另外,对与上述结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。虽然图5的(A)与图3的(A)一致,但是,在图5的(B)的例子中,布线63具有接至发光元件14的连接焊盘63’和接合线63-1,布线63的连接焊盘63’经由接合线63-1与发光元件14的阴极连接。在图5的(B)的例子中,布线64具有接至发光元件14的连接焊盘64’和接合线64-1,布线64的连接焊盘64’经由接合线64-1与发光元件14的阳极连接。
图5的(B)的连接焊盘63’和连接焊盘64’在发光元件的外侧分别与接合线63-1和接合线64-1连接,因此,图3的(C)所示的遮光区域小于图5的(C)所示的遮光区域。因此,在图3的(C)的例子中,具有活体信息的光R1’(反射光)容易到达受光元件16,活体信息检测器的检测精度(SN比)提高。
1.4第2结构例
图6的(A)、图6的(B)示出本实施方式的光器件的其他结构例。图6的(A)的剖面图对应于图1的(A)的剖面图,图6的(B)是与不同于图6的(A)的剖面的其他剖面对应的剖面图。另外,对与上述结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。如图6的(A)、图6的(B)所示,支承体92兼作反射部。另外,在将支承体92称作第1反射部时,可将反射部18称作第2反射部。在图6的(A)、图6的(B)的例子中,支承体92(第1反射部)固定在接触部19的相对面19B上。支承体92例如可通过粘接剂等固定。
如图6的(A)所示,发光元件14发出朝向被检查体(例如,用户)的被检测部位O的第1光R1、和朝向与被检测部位O不同方向(支承体92的反射面)的第2光R2。支承体92(第1反射部)反射第2光R2而将其引导到被检测部位O。受光元件16接受第1光R1和第2光R2由被检测部位O反射后的、具有活体信息的光R1’、R2’(反射光:有效光)。第2反射部18反射来自被检测部位O的具有活体信息的光R1’、R2’(反射光)而将其引导到受光元件16。由于支承体92(第1反射部)的存在,没有直接到达被检查体(用户)的被检测部位O的第2光R2也到达被检测部位O。换言之,经由支承体92(第1反射部)到达被检测部位O的光量增加,发光元件14的效率提高。因此,光器件(狭义上为活体信息检测器)的检测精度(SN比)提高。这样,支承体92具有使第2光R2反射到被检测部位O的反射面。
另外,专利文献1公开了与第2反射部18对应的结构(专利文献1的图16的反射部131)。具体而言,专利文献1的图16的受光元件12经由反射部131接受被检测部位的反射光。但是,专利文献1没有公开与兼作第1反射部的支承体92对应的结构。换言之,在本申请时,本领域技术人员没有认识到提高专利文献1的图16的发光元件11的效率。
在图6的(A)的例子中,发光元件14如图2的(B)所示,搭载在接触部19的相对面19B上。此外,接至发光元件14的布线64形成在相对面19B上。在图6的(B)的例子中,接至发光元件14的布线63也形成在相对面19B上。不过,可使未被图6的(A)、图6的(B)所示的接至受光元件16的布线61、62形成在相对面19B上(参照图7的(A))。
接至发光元件14和受光元件16的至少一方的布线61、62、63、64形成在接触部19的相对面19B上,因此,可使接触部19的相对面19B作为基板发挥作用。换言之,除了发光元件14和受光元件16之间的基板(例如,图2的(B)所示的第1基板部分11-1)之外,用于将发光元件14和受光元件16的至少一方与外部连接的基板(例如,图2的(B)所示的第2基板部分11-2)也不需要另外设置。
如表示与不同于图6的(A)的剖面的其他剖面对应的剖面图的图6的(B)所示,光器件可具有配置在支承体19和反射部18之间的基板11。在图6的(B)的例子中,接至形成在相对面19B上的发光元件14的布线63与形成在基板11上的布线63电连接。另外,未被图6的(B)所示的接至发光元件14的布线64和接至受光元件16的布线61、62也可分别与形成在基板11上的布线64、61、62电连接(参照图7的(A)、7的(B)、7的(C))。
这样,通过将基板11(例如,图2的(B)所示的第3基板部分11-3)配置在接触部19和反射部18之间,能够容易地取出接至发光元件14和受光元件16的至少一方的布线61、62、63、64。与图6的(B)的例子不同,例如可以在反射部18上形成未图示的孔,在该孔中穿过布线61、62、63、64。另外,接至形成在图6的(B)的基板11上的发光元件14和受光元件16的至少一方的布线61、62、63、64为接至控制电路的布线时,基板11可称作外部基板,该控制电路用于控制形成在未图示的例如母板上的发光元件14和受光元件16的至少一方。
基板11具有第1面11A(例如表面)和与第1面11A相对的第2面11B(例如背面)。图6的(B)所示的基板11可仅在第2面11B上形成布线61、62、63、64。例如如图2的(B)和图4的(B)所示,当在基板11的上下配置发光元件14和受光元件16时,该基板11在第1面11A上形成布线61、62,在第2面11B上形成布线63、64。当在基板11的两面形成布线61、62、63、64时,制造成本增加。换言之,在图6的(B)的例子中,在基板11的一面上形成布线61、62、63、64,能够减少制造成本。另外,在图6的(B)的例子中,基板11不需要具有使光衰减的光透射部(例如,图2的(B)所示的第2基板部分11-2),因此,光的透射性提高,光器件的检测精度(SN比)提高。
在图6的(A)的例子中,除了接合线61-1以外,还存在接合线62-1。在图6的(A)的例子中,用虚线示出接合线62-1。在图2的(B)的例子中,连接部62’直接与受光元件16的阴极连接。在图6的(A)的例子中,可形成用虚线示出的连接部62’作为连接焊盘(参照图7的(A))。在图6的(A)、图6的(B)的例子中,接合线62-1将连接部62’(连接焊盘)与支承体92的支承面(参照图10的(A)、图10的(B)、10的(C)的支承面92-5)电连接。在图6的(A)、图6的(B)的例子中,支承体92的支承面支承受光元件16(广义上为第1元件),且具有导电性。另外,受光元件16的里面电极(狭义上为阴极、受光元件16的电极中配置在支承面侧的表面上的电极)与支承面电连接。支承体92的支承面例如经由粘接剂(未图示)与受光元件16的里面电极(狭义上为阴极)直接连接。作为导电性的粘接剂(广义上为连接部件),例如能够采用银膏。
此外,在图6的(B)中,省略了接合线62-1的一部分,但实际上,如图6的(A)所示,接合线62-1与连接部62’(连接焊盘)连接。另外,在图6的(B)中,基板11的尺寸不一定表示正确的尺寸。即,当在接触部19和发射部18之间配置基板11时,反射部18不一定需要进行用于插入基板11的加工。
图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)示出图6的(A)、图6的(B)所示的光器件的平面图。图7的(A)主要与表示受光元件16和支承体92(第1反射部)的平面图对应,图7的(B)主要与表示发光元件14的平面图对应,图7的(C)不仅与具有受光元件16和发光元件14的遮光区域对应,而且与基板11对应。另外,对与上述的结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。
在图6的(A)、图6的(B)的例子中,受光元件16不是配置在基板11上而是配置在支承体92上,因此,图7的(A)表示经由支承体92配置在接触部19上的受光元件16。在图7的(A)中,用虚线示出反射部18的穹面与接触部19之间的边界18-1。在图7的(A)的例子中,布线61具有连接焊盘61”,布线62具有连接焊盘62”。
图7的(C)表示基板11,用细线示出形成在接触部19上的连接焊盘61”、62”、63”、64”。形成在接触部19上的布线61、62、63、64分别经由连接焊盘61”、62”、63”、64”与形成在基板11上的布线61、62、63、64电连接(参照图6的(B)、图7的(A)、图7的(B)、图7的(C))。
图8示出发光元件14发出的光的强度特性的一例。在图8的例子中,具有520[nm]波长的光的强度指示最大值,利用该强度将具有其他波长的光的强度归一化。另外,在图8的例子中,发光元件14发出的光的波长的范围是470[nm]~600[nm]。
图9示出通过接触部19的光的透射特性的一例。如图9所示,例如显现出图8的强度最大值的发光元件14发出的光的波长(520[nm])的透射率为50[%]以上。例如图6的(B)的基板11不需要由对于发光元件14发出的光R1的波长透明的材料构成,普通的印刷基板即可。例如图2的(A)所示的基板11由对于发光元件14发出的光R1的波长透明的材料构成,没有示出通过该基板11本身的光的透射特性的例子,但与图9的透射特性相同,能够将基板11对于520[nm]波长的透射率例如设定为50[%]以上。
图10的(A)、图10的(B)、图10的(C)示出图6的(A)、图6的(B)的支承体92(第1反射部)的结构例。如图10的(A)所示,支承体92(第1反射部)可具有支承发光元件14的支承部92-1、包围发光元件14的第2发光面14B的壁部的内壁面92-2和顶面92-3。另外,在图10的(A)~图10的(C)中省略了发光元件14。在图10的的(A)的例子中,支承体92(第1反射部)能够在内壁面92--2上使第2光R2反射到被检测部位O(参照图6的(A)),内壁面92-2具有第1反射面。支承部92-1的厚度例如是50[μm]~1000[μm],壁部(92-3)的厚度例如是100[μm]~1000[μm]。
在图10的的(A)的例子中,内壁面92-2具有斜面(92-2),该斜面(92-2)在俯视图中越是沿宽度方向(第1方向)远离支承体92(第1反射部)的中心的位置,越是沿高度方向(与第1方向正交的方向)向被检测部位O侧位移。图10的(A)的斜面(92-2)在剖面图中形成为倾斜平面,但也可以是例如图10的(C)所示的弯曲面等斜面。内壁面92-2也可以形成为倾斜角度不同的多个倾斜平面,或者还可以形成为具有多个曲率的弯曲面。在支承体92(第1反射部)的内壁面92-2具有斜面的情况下,该支承体92(第1反射部)的内壁面92-2能够朝向被检测部位O反射第2光R2。换言之,该支承体92(第1反射部)的内壁面92-2的斜面可称作提高发光元件14的指向性后的第1反射面。在这种情况下,到达被检测部位O的光量进一步增加。另外,例如也可以按照图10的(B)所示省略图10的(A)、图10的(C)的顶面92-3。另外,在图10的(A)~图10的(C)中,利用标号92-4表示的范围作为镜面部发挥作用。
图11的(A)、图11的(B)示出图6的(A)、图6的(B)的支承体92(第1反射部)和发光元件14在俯视图中的外观例。在图11的(A)的例子中,在(例如图6的(A)的被检测部位O侧的)俯视图中,支承体92(第1反射部)的外周呈圆形,圆的直径例如是直径200[μm]~11000[μm]。在图11的(A)的例子中,支承体92(第1反射部)的壁部(92-2)包围发光元件14(参照图6的(A)、图10的的(A))。另外,支承体92(第1反射部)的外周在俯视图中,例如也可以如图11的的(B)所示,呈现四方形(狭义上为正方形)。并且,在图11的(A)、图11的(B)的例子中,在(例如图6的(A)的被检测部位O侧的)俯视图中,发光元件14的外周呈四方形(狭义上为正方形),正方形的一条边例如是100[μm]~10000[μm]。另外,发光元件14的外周也可以呈圆形。
支承体92(第1反射部)自身是利用金属形成的,通过对其表面进行镜面加工,具有反射构造(狭义上为镜面反射构造)。另外,支承体92(第1反射部)例如也可以利用树脂形成,并对其表面进行镜面加工。具体地讲,例如,准备支承体92(第1反射部)的基底金属,然后对其表面进行例如电镀。或者,例如将热塑性树脂填充在支承体92(第1反射部)的模具(未图示)中进行成形,然后在其表面蒸镀例如金属膜。
当整个支承体92(第1反射部)为金属时,例如图10的(A)所示的支承体92(第1反射部)的支承面92-5具有导电性。另外,当支承体92(第1反射部)利用树脂构成时,也可以在支承面92-5上蒸镀金属膜,使支承面92-5(金属膜)具有导电性。
在图11的(A)、图11的(B)的例子中,在(例如图6的(A)的被检测部位O侧的)俯视图中,支承体92(第1反射部)除了直接支承发光元件14的区域之外的区域(支承部92-1的一部分、壁部的内壁面92-2以及顶面92-3)露出。该露出的区域在图10的(A)的例子中被表示为镜面部92-4。另外,在图10的(A)的例子中,表示镜面部92-4的虚线位于第1反射部92的内侧,但实际上,镜面部92-4形成于第1反射部92的表面上。
在图10的(A)、图10的(B)、图10的(C)的例子中,优选的是,镜面部92-4具有高反射率。镜面部92-4的反射率例如是80%~90%以上。另外,镜面部92-4可仅形成在内壁面92-2的斜面上。当镜面部92-4不仅形成在内壁面92-2的斜面上而且形成在支承部92-1上时,发光元件14的指向性进一步提高。
在图6的(A)的例子中,第2光R2进入被检查体的内部,被检测部位O的反射光R2’朝向第2反射部18。活体信息(脉搏数)还反映在被检测部位O的反射光R2’中。在图6的(A)的例子中,第1光R1在被检查体的表面(皮肤表面)SA部分反射。在被检测部位O位于被检查体的内部时,活体信息(脉搏数)不能反映在被检查体的表面SA的反射光R1”(直接反射光)中。
第2反射部18例如由树脂形成,通过对其表面(受光元件16侧的反射面)进行镜面加工,由此具有反射构造(狭义上为镜面反射构造)。换言之,第2反射部18可使光进行镜面反射而不进行漫反射。在第2反射部18具有镜面反射构造的情况下,该第2反射部18还可以使第1光R1的反射光R1”(直接反射光:无效光)不反射到受光元件16(参照图6的(A)),该反射光R1”具有与第1光R1的反射光R1’的反射角不同的反射角。在这样的情况下,活体信息检测器(广义上为光器件)的检测精度进一步提高。此外,如图6的(A)所示,第1光R1的反射光R1’以位于被检查体内部的被检测部位O为起点,因此第1光R1的反射光R1’的反射角(以与被检查体的表面SA垂直的直线为基准的反射角)一般较小。另一方面,第1光R1的反射光R1”以被检查体的表面SA为起点,因此第1光R1的反射光R1”的反射角一般较大。
可是,专利文献1的图16公开了反射部131,根据专利文献1的第0046段、第0059段、第0077段,反射部131具有漫反射构造,通过提高反射率来提高受光元件12的效率。但是,在本申请提交时,本领域技术人员未意识到如下情况:在专利文献1的反射部131中,也会使直接反射光(广义上为噪声)反射到受光元件12。换言之,本发明人意识到如下情况:通过从受光信号中降低直接反射光引起的噪声分量来提高受光元件的效率。换言之,本发明人意识到如下情况:在第2反射部18具有镜面反射构造的情况下,活体信息检测器(广义上为光器件)的检测精度进一步提高。
1.5第3结构例
图12的(A)、图12的(B)示出本实施方式的光器件的其他结构例。图12的(A)的剖面图对应于图1的(A)的剖面图,图12的(B)的剖面图对应于图1的(B)的剖面图。另外,对与上述结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。如图12的(A)、图12的(B)所示,接触部19也可以具有凹部,支承体92搭载在该凹部上。换言之,例如图1的(A)的接触部19的形状可以改变为例如图2的(A)的接触部19的形状。
在图12的(A)、图12的(B)的例子中,支承体92搭载在相对面19B上,支承第1元件。在图12的(A)的例子中,受光元件16作为第1元件支承在支承体92上。在图12的(B)的例子中,发光元件14作为第1元件支承在支承体92上。例如在图2的(B)的例子中,存在基板11(第1基板部分11-1),需要在基板11与发光元件14之间设置空间。在图12的(A)、图12的(B)的例子中,不需要这样的空间,能够实现光器件的小型化。
图12的(A)的支承体92与图6的(A)的支承体92一样能够兼作反射部。另外,图12的(A)的发光元件14与图6的(A)的发光元件14一样能够搭载在接触部19的相对面19B上,能够在相对面19B上形成接至发光元件14和受光元件16的至少一方的布线61、62、63、64(参照图13的(A)、图13的(B))。
图13的(A)、图13的(B)是接至发光元件14的布线的说明图。图13的(A)、图13的(B)对应于图12的(A)。另外,对与上述结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。在图13的(A)、图13的(B)的例子中,接至发光元件14的布线63、64形成在相对面19B上。
如图13的(A)所示,当布线64(接至发光元件14的第2布线)配置在基板11的第2面11B上时,配置在接触部19的相对面19B上的布线64(接至发光元件14的第1布线)经由导电部件与配置在基板11的第2面11B上的布线64(接至发光元件14的第2布线)电连接。在图13的(A)的例子中,导电部件例如是弹簧64-4,例如通过将金属电镀用于弹簧,使弹簧64-4具有导电性。导电部件例如也可以是导电性橡胶。
在图13的(B)的例子中,配置在接触部19的相对面19B上的布线64(接至发光元件14的第1布线)经由导电部件(例如,弹簧63-4、导电性橡胶等)与配置在基板11的第2面11B上的布线63(接至发光元件14的第2布线)电连接。在图13的(A)、图13的(B)的例子中,发光元件14经由凸点64-2、63-2安装在布线64、63(接至发光元件14的第1布线)的表面上。
在图13的(A)、图13的(B)的例子中,省略了受光元件16,但是,能够在相对面19B上形成接至受光元件16的布线61、62(参照图14的(A)、图14的(B))。
图14的(A)、图14的(B)是接至受光元件16的布线的说明图。图14的(A)、图14的(B)对应于图12的(A)。另外,对与上述结构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。在图14的(A)、图14的(B)的例子中,接至受光元件16的布线61、62形成在相对面19B上。在图14的(A)、图14的(B)的例子中,省略了发光元件14。在图14的(A)、图14的(B)的例子中,受光元件16经由接合线62-1、61-1与形成在相对面19B上的布线62、61(狭义上为连接焊盘62’、61’)电连接。
可是,如图6的(B)所示,当支承体92(第1反射部)固定在布线64上时,有时粘接剂93的厚度会变薄。因此,为了保护布线64(接至发光元件14的布线)(广义上为相对面19B),如图13的(A)所示,能够将绝缘部件64-3设置在布线64上。另外,为了保护布线63(接至发光元件14的布线)(广义上为相对面19B),如图13的(B)所示,能够将绝缘部件63-3设置在布线63上。这样,支承体92(第1反射部)经由绝缘部件63-3、64-3固定在相对面19B上。绝缘部件63-3、64-3例如可由阻焊剂(广义上为抗蚀剂)构成。
另外,在图14的(A)、图14的(B)的例子中,也可将绝缘部件设置在布线61、62上。例如如图6的(B)所示,在接触部19不具有凹部时,不一定需要设置图13的(A)、图13的(B)、图14的(A)、图14的(B)的弹簧61-4、62-4、63-4、64-4。例如如图6的(B)所示,在接触部19平坦时,能够提供能够容易地进行组装的光器件(狭义上为活体信息检测器)。
1.6变形例
图15示出图7的(A)所示的支承体92的变形例。如图15所示,支承体92也可以具有用于接受接合线62-1的扩张部92-6。为了提高受光元件16的效率而扩大受光元件16的外形时,接受接合线62-1的支承面92-5的面积减少。在这种情况下,很难将接合线62-1与支承面92-5连接,或者与支承面92-5连接的接合线62-1的可靠性降低。此外,在扩大支承体92的外形时,遮光区域的面积会增加。于是,通过设置扩张部92-6,能够防止支承面92-5的面积不必要的增加。另外,通过设置扩张部92-6,将接合线62-1连接到支承面92-5变得容易,或者与支承面92-5连接的接合线62-1的可靠性提高。图15的(A)所示的扩张部92-6例如能够用于图6的(A)或图14的(A)的支承体92。
2.活体信息测定装置
2.1脉搏计
图16的(A)、图16的(B)是具有图1的(A)、图6的(A)等的活体信息检测器(广义上为光器件)的活体信息测定装置的外观例。如图16的(A)所示,例如图1的活体信息检测器(广义上为光器件)还可具有表带150,该表带150能够将活体信息检测器安装在被检查体(用户)的臂(狭义上为手腕)上。在图16的(A)的例子中,活体信息是脉搏数,例如显示“72”。另外,将活体信息检测器安装在手表内,显示时刻(例如,上午8时15分)。另外,如图16的(B)所示,在手表的后盖上设有开口部,在开口部中露出例如图1的接触部19。在图16的(B)的例子中,手表中安装有第2反射部18和受光元件16。在图16的(B)的例子中,省略了支承体92(第1反射部)、发光元件14、表带150等。
图17示出活体信息测定装置的结构例。活体信息测定装置具有图1的(A)、图6的(A)等的活体信息检测器、以及根据在活体信息检测器的受光元件16中生成的受光信号来测定活体信息的活体信息测定部。如图17所示,活体信息检测器可具有发光元件14、受光元件16以及发光元件14的控制电路161。活体信息检测器可还具有受光元件16的受光信号的放大电路162。另外,活体信息测定部可具有对受光元件16的受光信号进行A/D转换的A/D转换电路163、以及计算脉搏数的脉搏数计算电路164。活体信息测定部可还具有显示脉搏数的显示部165。
活体信息检测器可具有加速度检测部166,活体信息测定部可还具有:对加速度检测部166的加速度信号进行A/D转换的A/D转换电路167、以及对数字信号进行处理的数字信号处理电路168。活体信息测定装置的结构例不受图17限定。图17的脉搏数计算电路164例如可以是安装有活体信息检测器的电子设备的MPU(MicroProcessing Unit:微处理单元)。
图17的控制电路161驱动发光元件14。控制电路161例如是恒流电路,经由保护电阻将给定电压(例如,6[V])提供给发光元件14,将流向发光元件14的电流保持在给定值(例如,2[mA])。此外,为了降低消耗电流,控制电路161可间歇地(例如,以128[Hz]的频率)驱动发光元件14。控制电路161例如形成在母板上,控制电路161与发光元件14之间的布线例如形成在图6的(A)、图6的(B)的基板11和接触部19上。
图17的放大电路162能够从在受光元件16中生成的受光信号(电流)中去除直流分量,仅提取交流分量,将该交流分量放大来生成交流信号。放大电路162例如通过高通滤波器来去除给定频率以下的直流分量,例如利用运算放大器对交流分量进行缓冲。此外,受光信号包含脉动分量以及体动分量。放大电路162或控制电路161能够将例如使受光元件16在反向偏压下动作的电源电压提供给受光元件16。在间歇地驱动发光元件14的情况下,受光元件16的电源也间歇地提供,交流分量也间歇地放大。放大电路162例如形成在母板上,放大电路162与受光元件16之间的布线例如形成在图6的(A)、图6的(B)的基板11上。另外,放大电路162也可以在高通滤波器的前级具有放大受光信号的放大器。在放大电路162具有放大器的情况下,放大器例如形成在基板11上。
图17的A/D转换电路163将在放大电路162中生成的交流信号转换为数字信号(第1数字信号)。图17的加速度检测部166例如检测3轴(X轴、Y轴、Z轴)的加速度来生成加速度信号。身体(臂)的动作、乃至活体信息测定装置的动作反映在加速度信号中。图17的A/D转换电路167将在加速度检测部166中生成的加速度信号转换为数字信号(第2数字信号)。
图17的数字信号处理电路168使用第2数字信号来去除或降低第1数字信号的体动分量。数字信号处理电路168例如可由FIR滤波器等自适应滤波器构成。数字信号处理电路168将第1数字信号以及第2数字信号输入至自适应滤波器,生成去除或降低了噪声的滤波器输出信号。
图17的脉搏数计算电路164例如通过高速傅立叶转换(广义上为扩散傅立叶转换),对滤波器输出信号进行频率分析。脉搏数计算电路164根据频率分析的结果,确定表示脉动分量的频率,计算脉搏数。
2.2脉冲血氧计
下面,对作为活体信息测定装置的其他例子的脉冲血氧计进行说明。安装在脉冲血氧计中的活体信息检测器(广义上为光器件)可采用与上述实施方式相同的结构(例如图6的(A)、图1的(A)所示的结构)来实现。
这里,根据图6的(A)的结构进行说明。脉冲血氧计(广义上为活体信息检测器)由发光元件14和受光元件16构成。发光元件14例如发出红色光和红外光,受光元件16对这些光由被检测部位O(例如血管)反射后的反射光进行测定。红色光与红外光的吸光度根据血液中的血红蛋白是否与氧结合而不同。因此,可利用受光元件16测定并分析反射光,由此测定动脉血氧饱和度(SpO2)。
作为脉冲血氧计用活体信息测定部的结构,可直接利用图17所示的脉搏计用活体信息测定部(A/D转换电路163、脉搏数计算电路164、显示部165、加速度检测部166、A/D转换电路167、数字信号处理电路168)的结构。但是,图17所示的脉搏计算电路164被置换成使用脉搏计算电路以及FFT等的动脉血氧饱和度分析电路164。
另外,以上对本实施方式进行了详细说明,但本行业人员能够容易理解可以实现实体上不脱离本发明的新事项和效果的许多变形。因此,这种变形例全部包含于本发明的范围中。例如,在说明书或者附图中,至少一次与更广义或者同义的不同用语一起记载的用语,在说明书或者附图的任何位置都能够置换成该不同的用语。
Claims (8)
1.一种光器件,其特征在于,该光器件具有:
接触部,其具有与被检查体接触的接触面和与所述接触面相对的相对面;
支承体,其搭载在所述相对面上;
第1元件,其支承在所述支承体上;以及
第2元件,其配置在所述相对面与所述支承体之间,
所述第1元件和所述第2元件中的一方是发出朝向所述被检查体的被检测部位的光的发光元件,
所述第1元件和所述第2元件中的另一方是接收所述发光元件发出的光被所述被检测部位反射后的反射光的受光元件,
所述接触部由对于所述发光元件发出的光的波长透明的材料构成。
2.根据权利要求1所述的光器件,其特征在于,
接至所述第1元件和所述第2元件中的至少一方的布线形成在所述相对面上。
3.根据权利要求2所述的光器件,其特征在于,该光器件还具有:
反射部,其反射所述发光元件发出的光或者所述反射光;以及
基板,其配置在所述支承体与所述反射部之间,
所述布线与形成在所述基板上的布线电连接。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的光器件,其特征在于,
所述第1元件是所述受光元件,
所述第2元件是所述发光元件。
5.根据权利要求4所述的光器件,其特征在于,
所述支承体具有支承面,该支承面具有导电性,
所述受光元件的所述支承面侧的电极与所述支承面电连接。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的光器件,其特征在于,
所述发光元件发出的光具有朝向所述被检测部位的第1光和朝向与所述被检测部位不同方向的第2光,
所述支承体具有使所述第2光反射到所述被检测部位的反射面。
7.根据权利要求4~6中的任意一项所述的光器件,其特征在于,
所述发光元件搭载在所述相对面上。
8.根据权利要求1~7中的任意一项所述的光器件,其特征在于,
所述反射光具有脉搏数信息。
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