JP2011156011A - Wrist mounted biological information detector and wrist mounted biological information measuring apparatus - Google Patents

Wrist mounted biological information detector and wrist mounted biological information measuring apparatus Download PDF

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Hideto Yamashita
秀人 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wrist mounted biological information detector or the like capable of improving detection accuracy. <P>SOLUTION: The wrist mounted biological information detector includes: a light emitting unit 14 for emitting light of an emission wavelength band (λ01-λ02) including a wavelength of interest (λ0); a light receiving unit 16 for receiving light R1' having biological information; and first and second filters 15 and 19-1 provided between a part to be detected and the light receiving unit. The first filter suppresses light of a first wavelength band (λ11-λ12) within a reception wavelength band higher than the wavelength of interest. In the first wavelength (λ11) at a lower limit, the characteristic increase of external light intensity R3' propagated inside a body to be inspected between the peripheral side and the center side of a part to be detected is equal to or less than the wavelength (λ1) of a change point from a first gradient C1 to a second gradient C2. The second filter suppresses the light of a second wavelength band (λ21-λ22) within the reception wavelength band higher than the wavelength of interest, and satisfies formulas λ<λ21≤λ12 and λ12<the maximum wavelength (λmax) of a receiver sensitivity band≤λ22. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、手首装着型の生体情報検出器及び生体情報測定装置等に関する。   The present invention relates to a wrist-worn biological information detector, a biological information measuring device, and the like.

生体情報測定装置は、例えば人間の脈拍数、血液中の酸素飽和度、体温、心拍数等の生体情報を測定し、生体情報測定装置の一例は、脈拍数を測定する脈拍計である。また、脈拍計等の生体情報測定装置は、時計、携帯電話、ページャー、パーソナルコンピューター等の電子機器に組み込まれてもよく、又は電子機器と組み合わせてもよい。生体情報測定装置は、生体情報を検出する生体情報検出器を有し、生体情報検出器は、被検査体(ユーザー)の被検出部位に向けて光を発光する発光部と、被検出部位からの生体情報を有する光を受光する受光部とを含む。   The biological information measuring device measures biological information such as a human pulse rate, blood oxygen saturation, body temperature, heart rate, and the like, and an example of the biological information measuring device is a pulse meter that measures the pulse rate. In addition, a biological information measuring device such as a pulse meter may be incorporated in an electronic device such as a clock, a mobile phone, a pager, or a personal computer, or may be combined with an electronic device. The biological information measuring device includes a biological information detector that detects biological information. The biological information detector includes a light emitting unit that emits light toward a detection site of a subject to be inspected (user), and a detection site. And a light receiving unit that receives light having biological information.

なお、人間の手首に装着可能な生体情報検出器又は生体情報測定装置を手首装着型の生体情報検出器又は生体情報測定装置と呼ぶことができ、手首装着型の生体情報検出器又は生体情報測定装置を例えば腕時計(広義には、手首装着型の電子機器)に組み込むことができる。   A biological information detector or biological information measuring device that can be worn on a human wrist can be referred to as a wrist-mounted biological information detector or biological information measuring device, and can be called a wrist-worn biological information detector or biological information measuring device. The device can be incorporated into, for example, a wristwatch (in a broad sense, a wrist-worn electronic device).

特許文献1は、脈拍計(広義には、生体情報測定装置)を開示する。特許文献1は、指を透過する外光(例えば、特許文献1の図13の外光L2)の影響を除去するために、650[nm]以下の波長のみの透過を許すフィルター(特許文献1の図4の破線で示される透過特性を示すフィルター)を採用する。   Patent Document 1 discloses a pulse meter (biological information measuring device in a broad sense). Patent Document 1 discloses a filter that allows transmission of only a wavelength of 650 [nm] or less in order to remove the influence of external light that passes through a finger (for example, external light L2 in FIG. 13 of Patent Document 1) (Patent Document 1). The filter showing the transmission characteristics indicated by the broken line in FIG.

特許文献2も、脈拍計(広義には、生体情報測定装置)を開示する。特許文献2は、指を透過する外光の影響を除去するために、脈拍計の発光部の波長を300[nm]〜700[nm](例えば、特許文献2の図4で示される350[nm]〜[600nm]の強度特性)に設定し、且つ脈拍計の受光部の波長を700[nm]以下(例えば、特許文献2の図5で示される300[nm]〜600[nm]の主感度特性)に設定する。   Patent Document 2 also discloses a pulse meter (biological information measuring device in a broad sense). In Patent Document 2, in order to remove the influence of external light transmitted through the finger, the wavelength of the light emitting part of the pulse meter is set to 300 [nm] to 700 [nm] (for example, 350 [shown in FIG. 4 of Patent Document 2] nm] to [600 nm] and the wavelength of the light receiving portion of the pulse meter is 700 [nm] or less (for example, 300 [nm] to 600 [nm] shown in FIG. 5 of Patent Document 2). Main sensitivity characteristics).

特開昭61−048338号公報JP 61-048338 A 特開平08−080288号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-080288

特許文献1、特許文献2等の脈拍計で指以外の例えば手首の脈拍数を測定する場合、外光に起因するノイズの影響により、生体情報検出器の検出精度がよくない。   When measuring the pulse rate of, for example, a wrist other than a finger with a pulse meter such as Patent Document 1 and Patent Document 2, the detection accuracy of the biological information detector is not good due to the influence of noise caused by external light.

本発明の幾つかの態様によれば、検出精度又は測定精度を向上可能な手首装着型の生体情報検出器及び生体情報測定装置を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a wrist-worn biological information detector and a biological information measuring device that can improve detection accuracy or measurement accuracy.

本発明の一態様は、被検査体の被検出部位に向けて、関心波長を含む発光波長帯域の光を発する発光部と、
前記発光波長帯域を含む受光波長帯域に感度を有し、前記発光部が発する光が前記被検出部位にて反射された、生体情報を有する光を受ける受光部と、
前記被検出部位と前記受光部との間に設けた第1のフィルターと、
前記被検出部位と前記受光部との間に設けた第2のフィルターと、を含み、
前記第1のフィルターは、前記関心波長の光を透過させ、前記関心波長よりも高い前記受光波長帯域内の第1の波長帯域の光を抑制し、前記第1の波長帯域は、第1の波長から前記第1の波長よりも高い第2の波長までの帯域であり、前記第1の波長は、前記被検出部位の末梢側と前記被検出部位の中枢側との間で前記被検査体内を伝搬する外光強度の増加特性が、第1の傾斜から前記第1の傾斜よりも急峻な第2の傾斜に移行する変化点の波長以下であり、
前記第2のフィルターは、前記関心波長の光を透過させ、前記受光波長帯域内の第2の波長帯域の光を抑制し、前記第2の波長帯域は、少なくとも前記第2の波長から、前記第2の波長よりも高く、かつ、前記受光波長帯域以上の第3の波長までの帯域であることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器に関係する。
One aspect of the present invention is a light emitting unit that emits light in a light emission wavelength band including a wavelength of interest toward a detection site of a test object;
A light-receiving unit that has sensitivity to a light-receiving wavelength band including the light-emitting wavelength band, and that receives light having biological information, in which light emitted from the light-emitting unit is reflected at the detection site;
A first filter provided between the detected part and the light receiving unit;
A second filter provided between the detected part and the light receiving unit,
The first filter transmits light of the wavelength of interest, suppresses light of a first wavelength band in the light receiving wavelength band higher than the wavelength of interest, and the first wavelength band is a first wavelength band A band from a wavelength to a second wavelength higher than the first wavelength, and the first wavelength is between the distal side of the detection site and the central side of the detection site within the subject. The increase characteristic of the intensity of external light propagating through the first wavelength is equal to or less than the wavelength of the transition point at which the first gradient shifts to the second gradient that is steeper than the first gradient.
The second filter transmits light of the wavelength of interest, suppresses light of a second wavelength band within the light receiving wavelength band, and the second wavelength band is at least from the second wavelength, The present invention relates to a wrist-worn biological information detector that is higher than the second wavelength and has a band up to a third wavelength equal to or greater than the light receiving wavelength band.

本発明の一態様によれば、発光部から発光される関心波長(例えばλ0)を含む発光波長帯域(例えばλ01〜λ02で、λ01<λ0<λ02)の光が被検出部位にて反射されることで、生体情報を含む光となり、これが受光部で検出されることで、生体情報を測定する。外光は、発光波長帯域を含む様々な波長を持つ光で構成され、被検査体内を伝搬した外光(伝搬光)の一部が受光部にて受光されると、ノイズとなり得る。このノイズとなり得る外光は、被検出部位の末梢側と被検出部位の中枢側との間で被検査体内を伝搬する光であることが判明した。しかも、ノイズとなり得る外光の強度増加は、第1の傾斜(緩傾斜)から第1の傾斜よりも急峻な第2の傾斜(急傾斜)に移行する変化点の波長(例えばλ1)を有し、変化点の波長以下の光は微弱でありノイズとして無視できることが判明した。手首装着型の生体情報検出器は、第1のフィルター及び第2のフィルターを含む。第1,第2のフィルターは、共に関心波長(λ0)の光は透過するが、各々が抑制する光の波長帯域が、第1の波長帯域(例えばλ11〜λ12)と第2の波長帯域(例えばλ21〜λ22)とで異なる(ただし、一部のオーバーラップは許容される)。第1のフィルターの特性である第1の波長帯域は、下限の第1の波長(λ11)が、変化点の波長(λ1)以下である(λ0<λ11≦λ1)。一方、第2のフィルターの特性である第2の波長帯域は、下限の波長(λ21)が少なくとも第2の波長(λ12)、つまり第2の波長(λ12)以下であり(λ21≦λ12)、上限の第3の波長(λ22)が第2の波長(λ12)よりも高く、かつ、受光波長帯域以上である(受信波長帯域の最大波長をλmaxとすると、λ12<λmax≦λ22)。こうして、第1,第2のフィルターにより第1,第2の波長帯域(λ11〜λ22)の光が抑制されることで、これらの波長帯域(λ11〜λ22)に必ず含まれることになる波長λ1以上の外光(伝搬光:ノイズ)が抑制される。一方、関心波長(λ0)を少なくとも含む一部又は全部の発光波長帯域の反射光は第1,第2のフィルターを透過する。よって、生体情報検出器の検出精度(SN比)は向上する。抑制すべき光の波長帯域(λ11〜λ22)を全て抑制できる1種のフィルターは存在しなかったので、本発明の一態様では第1,第2のフィルターによる二段階の光抑制効果によりノイズを低減した。なお、第1,第2のフィルターによる光の抑制とは、フィルターへの入射光に対する透過光の強度が好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下となるフィルター効果が得られるものであればよい。   According to one embodiment of the present invention, light in a light emission wavelength band (for example, λ01 to λ02 and λ01 <λ0 <λ02) including a wavelength of interest (for example, λ0) emitted from the light emitting unit is reflected at the detection site. By this, it becomes light containing biological information, and this is detected by the light receiving unit, thereby measuring the biological information. The external light is composed of light having various wavelengths including the emission wavelength band, and may become noise when a part of the external light (propagation light) propagated through the inspected body is received by the light receiving unit. It has been found that the external light that can be noise is light that propagates in the inspection object between the distal side of the detection site and the central side of the detection site. In addition, an increase in the intensity of external light that can be a noise has a wavelength (for example, λ1) at a transition point at which the first inclination (slow inclination) shifts to the second inclination (steep inclination) steeper than the first inclination. It was found that light below the wavelength of the change point is weak and can be ignored as noise. The wrist-worn biological information detector includes a first filter and a second filter. Both the first and second filters transmit light of the wavelength of interest (λ0), but the wavelength bands of the light to be suppressed are the first wavelength band (for example, λ11 to λ12) and the second wavelength band ( For example, λ21 to λ22) is different (however, some overlap is allowed). In the first wavelength band which is the characteristic of the first filter, the lower limit first wavelength (λ11) is not more than the wavelength (λ1) at the changing point (λ0 <λ11 ≦ λ1). On the other hand, the second wavelength band, which is the characteristic of the second filter, has a lower limit wavelength (λ21) of at least the second wavelength (λ12), that is, the second wavelength (λ12) or less (λ21 ≦ λ12), The upper limit third wavelength (λ22) is higher than the second wavelength (λ12) and is not less than the light receiving wavelength band (λ12 <λmax ≦ λ22, where λmax is the maximum wavelength of the reception wavelength band). In this way, the light of the first and second wavelength bands (λ11 to λ22) is suppressed by the first and second filters, so that the wavelength λ1 that is necessarily included in these wavelength bands (λ11 to λ22). The above external light (propagation light: noise) is suppressed. On the other hand, the reflected light in part or all of the emission wavelength band including at least the wavelength of interest (λ0) is transmitted through the first and second filters. Therefore, the detection accuracy (S / N ratio) of the biological information detector is improved. Since there was no one type of filter that can suppress all the wavelength bands (λ11 to λ22) of light to be suppressed, in one aspect of the present invention, noise is reduced by the two-stage light suppression effect of the first and second filters. Reduced. The suppression of light by the first and second filters means that the intensity of transmitted light with respect to the incident light to the filter is preferably 10% or less, more preferably 5% or less. Good.

また、本発明の一態様では、前記第1のフィルターは、色素吸収フィルターでもよい。   In the aspect of the invention, the first filter may be a dye absorption filter.

色素吸収フィルターは、例えばゼラチン樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂で構成することができ、被検査体内を伝搬した外光(伝搬光)の最短波長を抑制する第1のフィルターを容易に準備することができる。   The dye absorption filter can be made of, for example, a resin such as gelatin resin or polyester resin, and a first filter that suppresses the shortest wavelength of external light (propagation light) propagated through the body to be inspected can be easily prepared. it can.

また、本発明の一態様では、前記第2のフィルターは、誘電体多層フィルターでもよい。   In the aspect of the invention, the second filter may be a dielectric multilayer filter.

誘電体多層フィルターの関心波長に対する透過率は、例えば色素吸収フィルターの関心波長に対する透過率と比べて、高く設定することが容易であり、発光部が発する光を通過させ易くすることができる。   The transmittance of the dielectric multilayer filter with respect to the wavelength of interest can be easily set higher than, for example, the transmittance of the dye absorption filter with respect to the wavelength of interest, and the light emitted from the light emitting unit can be easily transmitted.

また、本発明の一態様では、手首装着型の生体情報検出器は、
前記関心波長に対して透明な材料で構成され、第1の面に前記発光部が配置され、且つ前記第1の面と対向する第2の面に前記受光部が配置される基板と、
前記基板に対して前記第2の面側に配置され、反射面を有し、前記生体情報を有する光を前記反射面で反射させる反射部と、
前記基板に対して前記第1の面側に配置され、前記関心波長に対して透明な材料で構成され、前記被検査体との接触面を有する接触部と、をさらに含んでもよい。
In one embodiment of the present invention, the wrist-worn biological information detector comprises:
A substrate that is made of a material that is transparent to the wavelength of interest, the light emitting unit is disposed on a first surface, and the light receiving unit is disposed on a second surface opposite to the first surface;
A reflective portion that is disposed on the second surface side with respect to the substrate, has a reflective surface, and reflects light having the biological information by the reflective surface;
And a contact portion that is disposed on the first surface side with respect to the substrate, is made of a material that is transparent to the wavelength of interest, and has a contact surface with the object to be inspected.

平面視において発光部と受光部とが基板を介して重なることが可能となり、手首装着型の生体情報検出器の小型化を図ることができる。   In plan view, the light emitting unit and the light receiving unit can overlap with each other through the substrate, and the wrist-worn biological information detector can be downsized.

また、本発明の一態様では、前記第1のフィルターは、前記基板、前記受光部及び前記反射部の少なくとも1つに配置されてもよい。   In the aspect of the invention, the first filter may be disposed on at least one of the substrate, the light receiving unit, and the reflecting unit.

第1のフィルターの関心波長に対する透過率が100[%]でない場合、第1のフィルターは、発光部が発する光の関心波長を透過させるが、発光部が発する光の関心波長を抑制することもある。発光部と被検出部位との間の光路に第1のフィルターを設けないことにより、発光部の効率の低下を防止することができる。   When the transmittance of the first filter with respect to the wavelength of interest is not 100 [%], the first filter transmits the wavelength of interest of the light emitted from the light emitting unit, but may also suppress the wavelength of interest of the light emitted from the light emitting unit. is there. By not providing the first filter in the optical path between the light emitting unit and the detection site, it is possible to prevent a decrease in the efficiency of the light emitting unit.

また、本発明の一態様では、前記第2のフィルターは、前記基板、前記受光部、前記反射部及び前記接触部のうち前記接触面を除く面の少なくとも1つに設けられてもよい。   In the aspect of the invention, the second filter may be provided on at least one of the substrate, the light receiving unit, the reflecting unit, and the contact unit excluding the contact surface.

被検査体の油等の影響により、接触面に第2のフィルターを設ける場合には、第2のフィルターの性能が劣化することもある。従って、接触面に第2のフィルターを設けないことにより、第2のフィルターの性能の劣化を防止することができる。   When the second filter is provided on the contact surface due to the influence of oil or the like of the object to be inspected, the performance of the second filter may be deteriorated. Therefore, the deterioration of the performance of the second filter can be prevented by not providing the second filter on the contact surface.

また、本発明の一態様では、前記変化点の波長は、565nm〜595nmの範囲内であってもよい。   In one embodiment of the present invention, the wavelength of the change point may be in the range of 565 nm to 595 nm.

被検査体(例えば、ユーザー)の活動状況等を考慮した結果、上述の変化点の波長(λ1)、つまり被検査体内を伝搬した外光のうちノイズとなり得る最短波長(λ1)を例えば565nm〜595nmの範囲に設定することができる。   As a result of considering the activity status of the object to be inspected (for example, the user), the wavelength (λ1) of the above-mentioned change point, that is, the shortest wavelength (λ1) that can be noise among the external light propagated through the object to be inspected is, for example, 565 nm to It can be set in the range of 595 nm.

また、本発明の他の態様は、上記に記載の生体情報検出器と、
前記受光部において生成される受光信号から前記生体情報を測定する生体情報測定部と、を含み、
前記生体情報は、脈拍数であることを特徴とする生体情報測定装置に関係する。
Another aspect of the present invention provides the biological information detector described above,
A biological information measuring unit that measures the biological information from a light reception signal generated in the light receiving unit,
The biological information is related to a biological information measuring apparatus characterized by a pulse rate.

本発明の他の態様によれば、検出精度が向上された生体情報検出器を用いて、生体情報測定装置の測定精度を向上させることができる。   According to the other aspect of this invention, the measurement accuracy of a biological information measuring device can be improved using the biological information detector with improved detection accuracy.

本実施形態の生体情報検出器の構成例。The structural example of the biological information detector of this embodiment. 図2(A)、図2(B)は、外光の進入経路の説明図。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of an approach path of external light. 外光の強度特性の一例。An example of the intensity characteristic of external light. 第1のフィルターの透過特性の一例。An example of the transmission characteristic of a 1st filter. 図5(A)、図5(B)は、第2のフィルターの透過特性の一例。5A and 5B are examples of the transmission characteristics of the second filter. 発光部が発する光の強度特性の一例。An example of the intensity | strength characteristic of the light which a light emission part emits. 受光部が受ける光の感度特性の一例。An example of the sensitivity characteristic of the light which a light-receiving part receives. 本実施形態の生体情報検出器の他の構成例。The other structural example of the biometric information detector of this embodiment. 光透過膜がコーティングされた基板を通る光の透過特性の一例。An example of the transmission characteristic of the light which passes along the board | substrate with which the light permeable film was coated. 光透過膜の外観例。An appearance example of a light transmission film. 基板の収納例。An example of storing a substrate. 本実施形態の生体情報検出器の他の構成例。The other structural example of the biometric information detector of this embodiment. 図13(A)、図13(B)、図13(C)は、第1の反射部の構成例。FIG. 13A, FIG. 13B, and FIG. 13C are configuration examples of the first reflecting portion. 図14(A)、図14(B)は、第1の反射部及び発光部の外観例。14A and 14B are external appearance examples of the first reflecting portion and the light emitting portion. 受光部の外観例。An example of the appearance of the light receiving part. 図16(A)、図16(B)は、生体情報検出器を含む生体情報測定装置の外観例。FIGS. 16A and 16B are external views of a biological information measuring device including a biological information detector. 生体情報測定装置の構成例。The structural example of a biological information measuring device. 図18(A)、図18(B)は、本実施形態の生体情報検出器の他の構成例。18A and 18B show another configuration example of the biological information detector of the present embodiment. 受光部及び第2の受光部の接続例。The connection example of a light-receiving part and a 2nd light-receiving part.

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、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、本実施形態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。   Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.

1. 生体情報検出器
1.1. 生体情報検出器の構成例
図1は、本実施形態の生体情報検出器の構成例を示す。図1に示されるように、生体情報検出器は、発光部14、受光部16、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1を含む。発光部14は、被検査体(例えば、ユーザー)の被検出部位O(例えば血管)に向かう光R1を発する。受光部16は、発光部14が発する光R1が被検出部位Oにて反射された、生体情報を有する光R1’(反射光)を受ける。第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1の双方が、被検出部位Oと受光部16との間に設けられている。
1. Biological information detector 1.1. Configuration Example of Biological Information Detector FIG. 1 shows a configuration example of the biological information detector of this embodiment. As shown in FIG. 1, the biological information detector includes a light emitting unit 14, a light receiving unit 16, a first filter 15, and a second filter 19-1. The light emitting unit 14 emits light R1 that is directed to a detection site O (for example, a blood vessel) of a test object (for example, a user). The light receiving unit 16 receives light R1 ′ (reflected light) having biological information in which the light R1 emitted from the light emitting unit 14 is reflected by the detection site O. Both the first filter 15 and the second filter 19-1 are provided between the detection site O and the light receiving unit 16.

発光部14は、例えば図6に示す発光波長帯域(λ01〜λ02)の光を発する。一方、受光部16は、図6に示す発光波長帯域を含む広範囲の受光波長帯域(受光感度帯域とも言う)に感度を有する(図7参照)。このように、受光部16の受信感度帯域(図7)が発光部14の発光波長帯域(図6)よりも広いため、受光部16には例えば発光波長帯域以外の光がノイズとして受光され、S/Nが低下する虞がある。第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1は、ノイズとなり得る光が受光部16にて受光されるのを抑制するために設けられている。第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1は、反射光R1’のうち生体情報が反映された関心波長の光は抑制しない。関心波長とは、図6に示す発光波長帯域(λ01〜λ02)に含まれ、被検出部位(血管)Oにて吸光されることで反射光R1‘の強度が変化する波長(図6の例えばλ0:λ01<λ0<λ02)の光である。なお、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1の透過特性の一例は後述する。   The light emitting unit 14 emits light in a light emission wavelength band (λ01 to λ02) illustrated in FIG. 6, for example. On the other hand, the light receiving unit 16 has sensitivity in a wide light receiving wavelength band (also referred to as a light receiving sensitivity band) including the light emitting wavelength band shown in FIG. 6 (see FIG. 7). Thus, since the receiving sensitivity band of the light receiving unit 16 (FIG. 7) is wider than the emission wavelength band of the light emitting unit 14 (FIG. 6), the light receiving unit 16 receives light other than the emission wavelength band as noise, for example. There is a possibility that the S / N may decrease. The first filter 15 and the second filter 19-1 are provided to suppress light that can be noise from being received by the light receiving unit 16. The first filter 15 and the second filter 19-1 do not suppress the light of the wavelength of interest in which the biological information is reflected in the reflected light R1 '. The wavelength of interest is included in the emission wavelength band (λ01 to λ02) shown in FIG. 6, and is a wavelength at which the intensity of the reflected light R1 ′ changes by being absorbed at the detection site (blood vessel) O (for example, FIG. 6). λ0: λ01 <λ0 <λ02). An example of transmission characteristics of the first filter 15 and the second filter 19-1 will be described later.

図1の例において、被検出部位O(例えば、血管)は、被検査体の内部にある。第1の光R1は、被検査体の内部に進み、表皮、真皮及び皮下組織で拡散又は散乱する。その後、第1の光R1は、被検出部位Oに到達し、被検出部位Oで反射される。被検出部位Oでの反射光R1’は、皮下組織、真皮及び表皮で拡散又は散乱する。その後、反射光R1’は、受光部16に向かう。第1の光R1は、血管で部分的に吸収される。従って、脈拍の影響により、血管での吸収率が変化し、被検出部位Oでの反射光R1’の光量も変化する。このように、生体情報(例えば、脈拍数)は、被検出部位Oでの反射光R1’に反映される。より具体的には、血液中のヘモグロビンは、300nmから700nmまでの帯域にある光に対する吸光係数が赤外光に対する吸光係数よりも著しく大きい。ヘモグロビンの吸光特性に合わせて、波長帯域が例えば300nmから700nmまでの範囲内にある発光波長帯域の第1の光R1を被検査体に向けて照射すると、被検出部位(血管)Oにて反射した反射光R1‘の強度は、血量変化に追従して大きく変化する。よって、関心波長(λ0)を含む発光波長帯域(λ01〜λ02)は、少なくとも300nmから700nmの範囲内に設定される。本実施形態では、関心波長(λ0)を含む発光波長帯域(λ01〜λ02)を図6の通りに設定し、図3にて破線で示すノイズとなり得る外光R3’の波長帯域とオーバーラップしないように設定している。   In the example of FIG. 1, the detection site O (for example, a blood vessel) is inside the test object. The first light R1 travels inside the object to be examined and diffuses or scatters in the epidermis, dermis and subcutaneous tissue. Thereafter, the first light R1 reaches the detection site O and is reflected by the detection site O. The reflected light R1 'at the detection site O is diffused or scattered by the subcutaneous tissue, dermis and epidermis. Thereafter, the reflected light R <b> 1 ′ travels toward the light receiving unit 16. The first light R1 is partially absorbed by the blood vessel. Therefore, the absorption rate in the blood vessel changes due to the influence of the pulse, and the amount of reflected light R1 'at the detection site O also changes. In this way, the biological information (for example, the pulse rate) is reflected in the reflected light R1 'at the detection site O. More specifically, hemoglobin in blood has a significantly larger extinction coefficient for light in the band from 300 nm to 700 nm than that for infrared light. When the first light R1 having an emission wavelength band within a wavelength range of 300 nm to 700 nm, for example, is irradiated toward the object to be inspected in accordance with the light absorption characteristics of hemoglobin, it is reflected at the detection site (blood vessel) O. The intensity of the reflected light R1 ′ thus changed greatly following the blood volume change. Therefore, the emission wavelength band (λ01 to λ02) including the wavelength of interest (λ0) is set in a range of at least 300 nm to 700 nm. In the present embodiment, the emission wavelength band (λ01 to λ02) including the wavelength of interest (λ0) is set as shown in FIG. 6 and does not overlap with the wavelength band of the external light R3 ′ that can be noise indicated by a broken line in FIG. It is set as follows.

他方、外光R3は、被検査体の内部で拡散又は散乱する。その後、被検出部位Oに到達しないで、被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)は、受光部16に向かう。生体情報(脈拍数)は、第1の方向DR1に被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)に反映されない。外光R3(例えば、太陽光)は、様々な波長を持つ光で構成されるので、被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)の一部は、図1に示されるように、第2のフィルター19−1で抑制される。しかしながら、被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)の他の一部は、図1に示されるように、第2のフィルター19−1を透過してしまう。つまり、第2のフィルター19−1の光抑制断特性として、被検査体内を伝搬した外光R3’のうち受信感度帯域内の全ての波長の光を抑制することはできない。そこで、第2のフィルター19−1で抑制できなかった外光R3’を、第1のフィルター15で抑制するようにしている。このように、被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光:ノイズ)が二段階で抑制されるので、生体情報検出器の検出精度(SN比)は向上する。   On the other hand, the external light R3 is diffused or scattered inside the object to be inspected. Thereafter, the external light R 3 ′ (propagating light) that has propagated through the body to be inspected without reaching the detection site O travels toward the light receiving unit 16. The biological information (pulse rate) is not reflected in the external light R3 '(propagating light) that has propagated through the subject in the first direction DR1. Since the external light R3 (for example, sunlight) is composed of light having various wavelengths, a part of the external light R3 ′ (propagation light) propagated through the inspected body is as shown in FIG. It is suppressed by the second filter 19-1. However, the other part of the external light R3 '(propagating light) that has propagated through the body to be inspected passes through the second filter 19-1, as shown in FIG. That is, as the light suppression cutoff characteristic of the second filter 19-1, it is not possible to suppress light of all wavelengths within the reception sensitivity band in the external light R3 'propagating through the subject. Therefore, the first filter 15 suppresses the external light R3 ′ that could not be suppressed by the second filter 19-1. Thus, since the external light R3 '(propagation light: noise) propagated through the body to be inspected is suppressed in two stages, the detection accuracy (SN ratio) of the biological information detector is improved.

なお、特許文献1は、指を透過する外光(例えば、特許文献1の図13の外光L2)の影響を検討しているが、手首の内部を伝搬した伝搬光の影響を検討していない。言い換えれば、本発明者は、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1に代えて、650nm]以下の波長のみの透過を許すフィルター(特許文献1の図4の破線で示される透過特性を示すフィルター)を手首装着型の生体情報検出器に適用した場合、手首の内部を伝搬した伝搬光の影響を無視できないことを認識した。   In addition, although patent document 1 is examining the influence of the external light (For example, external light L2 of FIG. 13 of patent document 1) which permeate | transmits a finger | toe, the influence of the propagation light which propagated the inside of a wrist is examined. Absent. In other words, the present inventor replaced the first filter 15 and the second filter 19-1 with a filter that allows transmission of only a wavelength of 650 nm or less (the transmission characteristic indicated by the broken line in FIG. 4 of Patent Document 1). It was recognized that the effect of propagating light propagating through the wrist cannot be ignored when the filter is applied to a wrist-worn biological information detector.

また、特許文献2も、指を透過する外光の影響を検討しているが、手首の内部を伝搬した伝搬光の影響を検討していない。言い換えれば、本発明者は、受光部16の感度波長帯域を700[nm]以下(例えば、特許文献2の図5で示される300[nm]〜600[nm]の主感度特性)に設定しても、手首の内部を伝搬した伝搬光の影響を無視できないことを認識した。   Patent Document 2 also examines the influence of external light transmitted through the finger, but does not examine the influence of propagated light propagating through the wrist. In other words, the inventor sets the sensitivity wavelength band of the light receiving unit 16 to 700 [nm] or less (for example, main sensitivity characteristics of 300 [nm] to 600 [nm] shown in FIG. 5 of Patent Document 2). However, I realized that the influence of the propagating light that propagated inside the wrist cannot be ignored.

また、図1に示されるように、生体情報検出器は、反射部18、接触部19及び基板11を含むことができる。反射部18は、反射面を有し、生体情報を有する光R1’を反射面で反射させる。反射部18は、発光部14と受光部16との間の光路に設けたドーム面(球面又は放物面)に反射面を有することができる。図1の例では、断面視において、反射部18の反射面は、球面を規定する円弧を表すが、放物面を規定する放物線を表してもよい。接触部19は、被検査体との接触面を有する。発光部14は、接触部19の側に基板11に配置され、受光部16は、反射部18の側に基板11に配置される。接触部19及び基板11の双方は、発光部14が発する光の関心波長に対して透明な材料で構成される。接触部19は、例えば、ガラスで構成され、基板11は、例えば、ポリイミドで構成される。   In addition, as shown in FIG. 1, the biological information detector can include a reflection unit 18, a contact unit 19, and a substrate 11. The reflection unit 18 has a reflection surface, and reflects light R1 'having biological information on the reflection surface. The reflecting unit 18 can have a reflecting surface on a dome surface (spherical surface or parabolic surface) provided in the optical path between the light emitting unit 14 and the light receiving unit 16. In the example of FIG. 1, in a cross-sectional view, the reflection surface of the reflection portion 18 represents an arc that defines a spherical surface, but may represent a parabola that defines a paraboloid. The contact portion 19 has a contact surface with the object to be inspected. The light emitting unit 14 is disposed on the substrate 11 on the contact unit 19 side, and the light receiving unit 16 is disposed on the substrate 11 on the reflecting unit 18 side. Both the contact portion 19 and the substrate 11 are made of a material that is transparent to the wavelength of interest of the light emitted from the light emitting portion 14. The contact portion 19 is made of, for example, glass, and the substrate 11 is made of, for example, polyimide.

基板11は、反射部18と接触部19との間に狭持されるので、発光部14及び受光部16が基板11に配置されたとしても、基板11それ自身を支持する機構を別途設ける必要がなく、部品点数が減少する。また、基板11は、関心波長に対して透明な材料で構成されるので、発光部14から受光部16に至る光路途中に基板11を配置でき、基板11を光路以外の位置例えば反射部18の内部に格納する必要がない。このように、容易に組み立て可能な生体情報検出器を提供することができる。また、反射部18は、受光部16に到達する光量を増加させることが可能であり、生体情報検出器の検出精度(SN比)は向上する。   Since the substrate 11 is sandwiched between the reflecting portion 18 and the contact portion 19, even if the light emitting portion 14 and the light receiving portion 16 are arranged on the substrate 11, it is necessary to provide a mechanism for supporting the substrate 11 itself. There is no, and the number of parts decreases. Further, since the substrate 11 is made of a material that is transparent to the wavelength of interest, the substrate 11 can be disposed in the middle of the optical path from the light emitting unit 14 to the light receiving unit 16, and the substrate 11 is positioned at a position other than the optical path, for example, the reflection unit 18. There is no need to store it internally. Thus, a biological information detector that can be easily assembled can be provided. Moreover, the reflection part 18 can increase the light quantity which reaches | attains the light-receiving part 16, and the detection accuracy (S / N ratio) of a biological information detector improves.

基板11の厚さは、例えば、10[μm]〜1000[μm]である。基板11には、発光部14への配線及び受光部16への配線を形成することができる。基板11は、例えばプリント基板であるが、一般には、プリント基板は、透明な材料で構成されていない。言い換えれば、本発明者らは、プリント基板を少なくとも発光部14の関心波長に対して透明な材料で構成することをあえて採用した。接触部19の厚さは、例えば、1[μm]〜3000[μm]である。   The thickness of the substrate 11 is, for example, 10 [μm] to 1000 [μm]. Wiring to the light emitting unit 14 and wiring to the light receiving unit 16 can be formed on the substrate 11. Although the board | substrate 11 is a printed circuit board, for example, generally the printed circuit board is not comprised with the transparent material. In other words, the present inventors have dared to construct the printed circuit board with a material transparent to at least the wavelength of interest of the light-emitting portion 14. The thickness of the contact portion 19 is, for example, 1 [μm] to 3000 [μm].

生体情報検出器の構成例は、図1によって限定されず、構成例の一部(例えば反射部18)の形状等は、変更してもよい。また、生体情報は、血液中の酸素飽和度、体温、心拍数等であってもよく、被検出部位Oが被検査体の表面SAにあってもよい。図1の例において、第1の光R1が1つの線として描かれているが、実際には、発光部14は、様々な方向に多くの光を発する。また、外光R3が2つの線として描かれているが、実際には、様々な方向から多くの外光が被検査体の内部に進入し、その結果として、実際には、被検査体内を伝搬した多くの外光R3’が生体情報検出器に向かう。   The configuration example of the biological information detector is not limited by FIG. 1, and the shape or the like of a part of the configuration example (for example, the reflection unit 18) may be changed. Further, the biological information may be oxygen saturation in the blood, body temperature, heart rate, and the like, and the detection site O may be on the surface SA of the test object. In the example of FIG. 1, the first light R <b> 1 is drawn as one line, but actually, the light emitting unit 14 emits a lot of light in various directions. In addition, the external light R3 is drawn as two lines. Actually, however, a lot of external light enters the inside of the inspection object from various directions. A lot of propagated external light R3 ′ is directed to the biological information detector.

1.2. 外光の影響
図2(A)、図2(B)は、外光の進入経路の説明図である。様々な方向から多くの外光が被検査体の内部に進入するが、図2(A)に示されるように、平面視において、外光R3は、例えば被検出部位Oの末梢側(例えば手の甲の側)から中枢側(腕の付け根)への第1の方向DR1から被検査体の内部に進入する。外光R3は、被検査体の内部で、例えば腱や骨等の障害物の存在しない箇所で拡散又は散乱する。また、外光は、例えば被検出部位Oの中枢側から末梢側への第2の方向からも被検査体の内部に進入することができる。図2(B)に示されるように、第1の方向DR1に被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)は、被検査体の外部に戻る。本発明者は、このような伝搬光が手首装着型の生体情報検出器にノイズを与えることを認識した。他方、手首の裏側から表側に向かう外光R4は、被検査体の内部をほとんど透過せず、本発明者は、手首の裏側から表側に向かう外光R4の影響を検討する必要がないことを認識した。
1.2. Influence of External Light FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of an entrance path of external light. Although a large amount of external light enters the inside of the inspection object from various directions, as shown in FIG. 2 (A), in the plan view, the external light R3 is, for example, the peripheral side (for example, the back of the hand) of the detection site O. ) From the first direction DR1 from the central side to the central side (base of the arm). The external light R3 is diffused or scattered inside the object to be examined, for example, at a place where there are no obstacles such as tendons and bones. Further, the external light can enter the inside of the inspection object from the second direction from the central side to the distal side of the detection site O, for example. As shown in FIG. 2B, the external light R3 ′ (propagating light) that has propagated through the inspected object in the first direction DR1 returns to the outside of the inspected object. The present inventor has recognized that such propagating light gives noise to the wrist-worn biological information detector. On the other hand, the external light R4 traveling from the back side of the wrist to the front side hardly transmits the inside of the object to be inspected, and the present inventor does not need to consider the influence of the external light R4 directed from the back side of the wrist to the front side. Recognized.

図3の実線は、太陽光(広義には、外光R3)の強度特性の一例を示す。図3の例において、530[nm]の波長を持つ外光R3の強度が、最大値を示す。図3の点線は、実線で示す太陽光R3が手首の表面内部を伝搬した太陽光(広義には、被検査体内を伝搬した外光R3’)を示し、この太陽光R3’が受光部16にとってノイズとなり得る。なお、手首の表面内部を伝搬した太陽光R3’の強度は、太陽光R3そのものと比べて非常に小さいので、図3の例において、30倍に拡大されている。   The solid line in FIG. 3 shows an example of the intensity characteristic of sunlight (external light R3 in a broad sense). In the example of FIG. 3, the intensity of the external light R3 having a wavelength of 530 [nm] shows the maximum value. The dotted line in FIG. 3 indicates the sunlight in which the sunlight R3 indicated by the solid line propagates inside the surface of the wrist (external light R3 ′ propagated in the subject to be examined in a broad sense), and this sunlight R3 ′ is the light receiving unit 16. Can be a noise. In addition, since the intensity | strength of sunlight R3 'which propagated the inside of the surface of a wrist is very small compared with sunlight R3 itself, in the example of FIG. 3, it is expanded 30 times.

図3に示されるように、手首の表面内部を伝搬した太陽光R3’は、710[nm]の波長で最大値を示している。また、手首の表面内部を伝搬した太陽光R3’は、生体の窓(700[nm]〜1100[nm]の範囲)の下限である700[nm]未満の波長を持つ。さらに、650[nm]の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’の強度は、最大値(710[nm])の90[%]を示し、650[nm]の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’の強度は、最大値の50[%]を示し、600[nm]の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3‘の強度は、最大値の20[%]を示す。このことは、特許文献1で教示される650[nm]以下の波長のみの透過を許すフィルターでは、太陽光(伝搬光)R3’の影響を無視できず、特許文献2で教示される700[nm]以下の感度波長帯域を持つ受光部でも、太陽光(伝搬光)の影響を無視できないことを意味する。   As shown in FIG. 3, sunlight R3 'propagated inside the wrist surface has a maximum value at a wavelength of 710 [nm]. Sunlight R3 'propagating through the wrist surface has a wavelength of less than 700 [nm], which is the lower limit of the living body window (range of 700 [nm] to 1100 [nm]). Further, the intensity of sunlight (propagation light) R3 ′ having a wavelength of 650 [nm] shows 90 [%] of the maximum value (710 [nm]), and sunlight (propagation) having a wavelength of 650 [nm]. The intensity of light (R3 ′) shows a maximum value of 50 [%], and the intensity of sunlight (propagating light) R3 ′ having a wavelength of 600 [nm] shows a maximum value of 20 [%]. This is because the influence of sunlight (propagating light) R3 ′ cannot be ignored in a filter that allows transmission of only a wavelength of 650 [nm] or less taught in Patent Document 1, and 700 [ nm] means that the influence of sunlight (propagating light) cannot be ignored even in a light receiving unit having a sensitivity wavelength band of less than [nm].

加えて、590[nm]の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’の強度は、最大値(710[nm])の[10%]を示し、580[nm]の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’の強度は、最大値の5[%]を示す。特に、図3の例において点線で示される太陽光(伝搬光)R3’の波長580[nm]は、手首の表面内部を伝搬する外光強度の増加特性が、緩傾斜(第1の傾斜)C1から急傾斜(第2の傾斜)C2に移行する変化点の波長(λ1)である。580[nm]未満の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’の量は、太陽光(伝搬光)R3’全体の強度と比較すれば、5%未満と微少である。従って、変化点の波長(λ1)である580[nm]以上の波長の外光R3’が受光部16にとってノイズとなり得るものであり、変化点の波長(λ1)である580[nm]の波長の光は、被検査体内を伝搬した外光R3’のうちノイズとなり得る最短波長と呼ぶことができる。本発明者が図3に示す太陽光(伝搬光)の強度特性を検討した結果として、発光波長帯域(図6では最大範囲が485[nm]〜575[nm])より僅かに高い580[nm]以上の波長を持つ太陽光(伝搬光)R3’を効果的に抑制することが重要である。ただし、変化点の波長(λ1)は、関心波長(λ0)より高ければよく、発光波長帯域に含まれていても構わない。   In addition, the intensity of sunlight (propagating light) R3 ′ having a wavelength of 590 [nm] indicates [10%] of the maximum value (710 [nm]), and sunlight having a wavelength of 580 [nm] ( The intensity of the propagating light (R3 ′) indicates 5% of the maximum value. In particular, the wavelength 580 [nm] of sunlight (propagating light) R3 ′ indicated by a dotted line in the example of FIG. 3 has a gentle inclination (first inclination) of an increase characteristic of external light intensity propagating inside the wrist surface. This is the wavelength (λ1) at the transition point from C1 to the steep slope (second slope) C2. The amount of sunlight (propagating light) R3 'having a wavelength of less than 580 [nm] is as small as less than 5% compared to the intensity of the entire sunlight (propagating light) R3'. Accordingly, the external light R3 ′ having a wavelength of 580 [nm] or more which is the wavelength (λ1) of the change point can become noise for the light receiving unit 16, and the wavelength of 580 [nm] which is the wavelength (λ1) of the change point. This light can be referred to as the shortest wavelength that can cause noise in the external light R3 ′ that has propagated through the body to be inspected. As a result of studying the intensity characteristics of sunlight (propagation light) shown in FIG. 3 by the present inventor, 580 [nm] slightly higher than the emission wavelength band (the maximum range in FIG. 6 is 485 [nm] to 575 [nm]). It is important to effectively suppress sunlight (propagation light) R3 ′ having the above wavelength. However, the wavelength (λ1) of the change point only needs to be higher than the wavelength of interest (λ0), and may be included in the emission wavelength band.

なお、被検査体(ユーザー)の活動状況等により血液中のヘモグロビンと酸素との結び付き易さが変化し、被検査体内を伝搬した外光R3’のうちノイズとなり得る最短波長(580[nm])は、565[nm]〜595[nm]まで変化することがある。従って、抑制または除去したい光の波長帯域に応じて、関心波長、発光波長帯域、あるいは第1,第2フィルター15,19−1での光抑制特性を適宜設定することができる。   Note that the ease with which hemoglobin in the blood is associated with oxygen changes depending on the activity state of the subject (user), and the shortest wavelength (580 [nm]) that can be noise in the external light R3 ′ propagated through the subject. ) May vary from 565 [nm] to 595 [nm]. Therefore, the wavelength of interest, the emission wavelength band, or the light suppression characteristics at the first and second filters 15 and 19-1 can be set as appropriate according to the wavelength band of light to be suppressed or removed.

1.3. 第1及び第2のフィルターの透過特性及び光抑制特性
第1のフィルター15は、図6に示す発光波長帯域(λ01〜λ02)内の関心波長(λ0:λ01<λ0<λ02)の光を透過させ、関心波長(λ0)よりも高い受光波長帯域内の第1の波長帯域(図4に示すλ11〜λ12:λ0<λ11<λ12)の光を抑制するものである。第1の波長帯域は、第1の波長(λ11)から第2の波長(λ12)までの帯域であり、第1の波長(λ11)は、被検出部位Oの末梢側と被検出部位Oの中枢側との間で被検査体内を伝搬する外光強度R3’の増加特性が、図3に示す緩傾斜C1から急傾斜C2に移行する変化点の波長(λ1)以下である(λ0<λ11≦λ1)。
第2のフィルター19−1は、関心波長(λ0)を透過させ、受光波長帯域内の第2の波長帯域(図5(A)(B)のλ21〜λ22)の光を抑制する。第2の波長帯域の下限(λ21)は、第2の波長(λ21)以上であり、上限(λ22)は第2の波長(λ21)よりも高く受光波長帯域(図7の最大波長λmax)以上の第3の波長(λ22)である。
こうして、第1,第2フィルター15,19−1は、発光波長帯域内の関心波長λ0を透過させ、受信感度帯域内にてノイズとなり得る伝播光R3’の最短波長(λ1)以上の全ての光を抑制することができる。
1.3.1. 第1のフィルター特性の具体例
図4は、第1のフィルター15の透過特性の一例を示す。図4の例において、第1のフィルター15は、色素吸収フィルターである。図4の例では、600[nm]〜700[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、0[%]を示す。580[nm]〜730[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、5[%]以下を示す。565[nm]〜740[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、10[%]以下を示す。第1のフィルター15が光抑制特性を示す第1の波長帯域とは、好ましくは透過率10%以下とすることができるが、本実施形態では、例えば透過率が5%以下の波長帯域である580[nm]〜730[nm]の範囲を第1の波長帯域と称する。透過率が好ましくは10%以下、さらに好ましくは5%以下であれば、生体内部を伝搬する外光R3’は元々微弱強度であるので、10%以下の透過率に絞られた後に受光部16にて受光されたとしても、S/Nを比較的高く維持できるからである。このように、第1のフィルター15は、第1の波長帯域(例えば、第1の波長λ11=580[nm]〜第2の波長λ12=730[nm])の光を抑制することができる。第1の波長帯域が、少なくとも外光R3’(伝搬光)のうちノイズとなり得る最短波長(580[nm])から開始することで、特許文献1及び特許文献2で検討されていなかった太陽光(伝搬光)の影響を抑制することができる。
1.3. Transmission characteristics and light suppression characteristics of the first and second filters The first filter 15 transmits light of the wavelength of interest (λ0: λ01 <λ0 <λ02) within the emission wavelength band (λ01 to λ02) shown in FIG. Thus, light in the first wavelength band (λ11 to λ12: λ0 <λ11 <λ12 shown in FIG. 4) within the light receiving wavelength band higher than the wavelength of interest (λ0) is suppressed. The first wavelength band is a band from the first wavelength (λ11) to the second wavelength (λ12), and the first wavelength (λ11) is the peripheral side of the detection site O and the detection site O. The increase characteristic of the external light intensity R3 ′ propagating through the body to be inspected with the central side is equal to or less than the wavelength (λ1) of the changing point at which transition from the gentle slope C1 to the steep slope C2 shown in FIG. 3 (λ0 <λ11). ≦ λ1).
The second filter 19-1 transmits the wavelength of interest (λ0) and suppresses light in the second wavelength band (λ21 to λ22 in FIGS. 5A and 5B) within the light receiving wavelength band. The lower limit (λ21) of the second wavelength band is equal to or greater than the second wavelength (λ21), and the upper limit (λ22) is higher than the second wavelength (λ21) and equal to or greater than the light receiving wavelength band (maximum wavelength λmax in FIG. 7). The third wavelength (λ22).
In this way, the first and second filters 15 and 19-1 transmit all the wavelength of interest λ0 within the emission wavelength band, and all of the propagation wavelengths R3 ′ that are noises within the reception sensitivity band are equal to or greater than the shortest wavelength (λ1). Light can be suppressed.
1.3.1. Specific Example of First Filter Characteristic FIG. 4 shows an example of the transmission characteristic of the first filter 15. In the example of FIG. 4, the first filter 15 is a dye absorption filter. In the example of FIG. 4, the transmittance of light having a wavelength in the range of 600 [nm] to 700 [nm] indicates 0 [%]. The transmittance of light having a wavelength in the range of 580 [nm] to 730 [nm] is 5 [%] or less. The transmittance of light having a wavelength in the range of 565 [nm] to 740 [nm] is 10 [%] or less. The first wavelength band in which the first filter 15 exhibits light suppression characteristics is preferably a transmittance of 10% or less, but in the present embodiment, for example, the wavelength band has a transmittance of 5% or less. A range from 580 [nm] to 730 [nm] is referred to as a first wavelength band. If the transmittance is preferably 10% or less, and more preferably 5% or less, the external light R3 ′ propagating inside the living body is originally weak, so the light receiving unit 16 is limited to the transmittance of 10% or less. This is because the S / N can be kept relatively high even if the light is received at. Thus, the first filter 15 can suppress light in the first wavelength band (for example, the first wavelength λ11 = 580 [nm] to the second wavelength λ12 = 730 [nm]). The first wavelength band starts from the shortest wavelength (580 [nm]) that can become noise in at least the external light R3 ′ (propagating light), and thus has not been studied in Patent Document 1 and Patent Document 2. The influence of (propagating light) can be suppressed.

図3の例において点線で示される太陽光(伝搬光)R3’に関して、700[nm]以上の波長を持つ光の強度は、600[nm]付近の波長を持つ光の強度よりも大きい。従って、図4の例において、700[nm]以上の波長を持つ光R3‘の透過率の影響は、600[nm]付近の波長を持つ光の透過率の影響よりも大きい。図4の第1のフィルター15(色素吸収フィルター)の透過特性として、700[nm]以上の波長の光R3’透過率は上昇するので、特に700[nm]以上の波長の光R3’を抑制するために第2のフィルター19−1を設けている。   With respect to sunlight (propagating light) R3 'indicated by a dotted line in the example of FIG. 3, the intensity of light having a wavelength of 700 [nm] or more is higher than the intensity of light having a wavelength near 600 [nm]. Therefore, in the example of FIG. 4, the influence of the transmittance of light R3 ′ having a wavelength of 700 [nm] or more is larger than the influence of the transmittance of light having a wavelength near 600 [nm]. As the transmission characteristics of the first filter 15 (dye absorption filter) in FIG. 4, the transmittance of light R3 ′ having a wavelength of 700 [nm] or more is increased, so that light R3 ′ having a wavelength of 700 [nm] or more is particularly suppressed. For this purpose, a second filter 19-1 is provided.

色素吸収フィルター15は、吸収型の色素が混入された、例えばゼラチン樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂で構成することができ、樹脂シートであってもよい。なお、樹脂シートで構成される色素吸収フィルターは、例えば、特定の色を発する舞台照明装置に使用されることもある。また、色素吸収フィルターは、吸収型の色素が混入されたプラスチック(合成樹脂)で構成してもよく、例えばサングラスのレンズに使用されることもある。   The dye absorbing filter 15 can be made of a resin such as a gelatin resin or a polyester resin mixed with an absorbing dye, and may be a resin sheet. In addition, the pigment | dye absorption filter comprised with a resin sheet may be used for the stage lighting apparatus which emits a specific color, for example. The dye absorbing filter may be made of a plastic (synthetic resin) mixed with an absorbing dye, and may be used, for example, for a sunglasses lens.

1.3.2. 第2のフィルター特性の具体例
図5(A)、図5(B)は、第2のフィルター19−1の透過特性の一例を示す。図5(A)、図5(B)の例において、第2のフィルター19−1は、誘電体多層フィルターである。図5(A)では、第2のフィルター19−1に垂直に光を透過させ、入射角は、0[degree]である。図5(B)では、第2のフィルター19−1に斜めに光を透過させ、入射角は、45[degree]である。図5(A)、図5(B)に示すように、誘電体多層フィルターの透過率は、光の入射角に依存する。
1.3.2. Specific Example of Second Filter Characteristic FIGS. 5A and 5B show an example of the transmission characteristic of the second filter 19-1. In the example of FIGS. 5A and 5B, the second filter 19-1 is a dielectric multilayer filter. In FIG. 5A, light is transmitted perpendicularly to the second filter 19-1, and the incident angle is 0 [degree]. In FIG. 5B, light is transmitted obliquely through the second filter 19-1, and the incident angle is 45 [degrees]. As shown in FIGS. 5A and 5B, the transmittance of the dielectric multilayer filter depends on the incident angle of light.

図5(A)の例では、670[nm]〜1300[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、1[%]以下を示す。650[nm]〜1300[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、5[%]以下を示す。645[nm]〜1300[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、10[%]以下を示す。本実施形態では、第1のフィルター15と同様に、入射角が0°の場合に透過率が例えば5%以下の波長帯域である650[nm]〜1300[nm]の範囲を、第2の波長帯域と称する。この場合も、透過率が例えば5%以下であれば、生体内部を伝搬する外光強度R3’は、元々微弱強度であるので、受光部16にて受光されたとしても、S/Nを比較的高く維持できるからである。このように、第2のフィルター19−1は、第2の波長帯域(例えば、λ21=650[nm]〜第3の波長λ22=1300[nm])の光を抑制することができる。第2の波長帯域が、少なくとも第1の波長帯域の上限(例えば、第2の波長λ12=740[nm])から、図7に示す受信感度帯域の最大波長λmax以上の第3の波長λ22までの光を抑制することで、第1のフィルター15では抑制することができない太陽光(伝搬光)R3’の影響を抑制することができる。しかも、第1,第2のフィルター15,19−1が光を抑制する第1,第2の波長帯域を一部オーバーラップさせることで、一方のフィルター特性が減衰傾度(特に第1のフィルター15の波長700[nm]〜800[nm]の帯域の減衰傾度)を有していても、その減衰傾度となる帯域にて光抑制特性がオーバーラップしている他方のフィルターにより光を抑制することができる。   In the example of FIG. 5A, the transmittance of light having a wavelength in the range of 670 [nm] to 1300 [nm] is 1 [%] or less. The transmittance of light having a wavelength in the range of 650 [nm] to 1300 [nm] is 5 [%] or less. The transmittance of light having a wavelength in the range of 645 [nm] to 1300 [nm] is 10 [%] or less. In the present embodiment, similarly to the first filter 15, when the incident angle is 0 °, the transmittance ranges from 650 [nm] to 1300 [nm], which is a wavelength band of, for example, 5% or less. It is called a wavelength band. Also in this case, if the transmittance is, for example, 5% or less, the external light intensity R3 ′ propagating inside the living body is originally weak, so even if it is received by the light receiving unit 16, the S / N is compared. This is because it can be maintained high. In this manner, the second filter 19-1 can suppress light in the second wavelength band (for example, λ21 = 650 [nm] to third wavelength λ22 = 1300 [nm]). The second wavelength band is at least from the upper limit of the first wavelength band (for example, the second wavelength λ12 = 740 [nm]) to the third wavelength λ22 that is not less than the maximum wavelength λmax of the reception sensitivity band shown in FIG. By suppressing this light, the influence of sunlight (propagation light) R3 ′ that cannot be suppressed by the first filter 15 can be suppressed. Moreover, the first and second filters 15 and 19-1 partially overlap the first and second wavelength bands that suppress light, so that one filter characteristic has an attenuation gradient (particularly the first filter 15). Light having a wavelength of 700 [nm] to 800 [nm], the light is suppressed by the other filter whose light suppression characteristics overlap in the band of the attenuation gradient. Can do.

第1のフィルター15の特性を示す図4の例において、700[nm]付近の波長の透過率は、1[%]を超える。従って、第2のフィルター19−1(誘電体多層フィルター)の透過特性として、図5(A)に示されるように、700[nm]付近の波長の透過率は、例えば1[%]以下に設定することが好ましい。   In the example of FIG. 4 showing the characteristics of the first filter 15, the transmittance at a wavelength near 700 [nm] exceeds 1 [%]. Therefore, as a transmission characteristic of the second filter 19-1 (dielectric multilayer filter), as shown in FIG. 5A, the transmittance at a wavelength near 700 [nm] is, for example, 1 [%] or less. It is preferable to set.

入射角が45°の特性である図5(B)の例では、620[nm]〜1170[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、5[%]以下を示す。615[nm]〜1175[nm]の範囲の波長を持つ光の透過率は、10[%]以下を示す。本実施形態では、入射角が45°の場合に透過率が5%以下の波長帯域である620[nm]〜1170[nm]の範囲を、第2の波長帯域と称する。この場合も、透過率が例えば5%以下であれば、生体内部を伝搬する外光強度R3’は、元々微弱強度であるので、受光部16にて受光されたとしても、S/Nを比較的高く維持できるからである。このように、入射角が45°の場合でも、第2のフィルター19−1は、第2の波長帯域(例えば、λ21=620[nm]〜第3の波長λ22=1170[nm])の光を抑制することができる。入射角が45°の場合でも、第2の波長帯域が、少なくとも第1の波長帯域の上限(例えば、第2の波長λ12=740[nm])から、図7に示す受信感度帯域の最大波長λmax以上の第3の波長λ22までの光を抑制することで、第1のフィルター15では抑制することができない太陽光(伝搬光)R3’の影響を抑制することができる。   In the example of FIG. 5B, which has a characteristic with an incident angle of 45 °, the transmittance of light having a wavelength in the range of 620 [nm] to 1170 [nm] is 5 [%] or less. The transmittance of light having a wavelength in the range of 615 [nm] to 1175 [nm] is 10 [%] or less. In the present embodiment, a range of 620 [nm] to 1170 [nm], which is a wavelength band having a transmittance of 5% or less when the incident angle is 45 °, is referred to as a second wavelength band. Also in this case, if the transmittance is, for example, 5% or less, the external light intensity R3 ′ propagating inside the living body is originally weak, so even if it is received by the light receiving unit 16, the S / N is compared. This is because it can be maintained high. As described above, even when the incident angle is 45 °, the second filter 19-1 has the light in the second wavelength band (for example, λ21 = 620 [nm] to third wavelength λ22 = 1170 [nm]). Can be suppressed. Even when the incident angle is 45 °, the second wavelength band is at least the upper limit of the first wavelength band (for example, the second wavelength λ12 = 740 [nm]), and the maximum wavelength of the reception sensitivity band shown in FIG. By suppressing the light up to the third wavelength λ22 that is not less than λmax, the influence of sunlight (propagation light) R3 ′ that cannot be suppressed by the first filter 15 can be suppressed.

誘電体多層フィルターは、複数の誘電体層を積層することで構成することができる。複数の誘電体層は、例えば第1の誘電体層と第2の誘電体層とを交互に複数回、例えばスパッタ装置で蓄積する。第1の誘電体層(例えば、TiO膜)の屈折率は、第2の誘電体層(例えば、SiO膜)の屈折率よりも高い。第1の誘電体層と第2の誘電体層との界面で発生する反射光の干渉により、誘電体多層フィルターは、第2の波長帯域の光を抑制することができる。 The dielectric multilayer filter can be configured by laminating a plurality of dielectric layers. For example, the first dielectric layer and the second dielectric layer are alternately accumulated a plurality of times, for example, by a sputtering apparatus. The refractive index of the first dielectric layer (eg, TiO 2 film) is higher than the refractive index of the second dielectric layer (eg, SiO 2 film). The dielectric multilayer filter can suppress light in the second wavelength band due to interference of reflected light generated at the interface between the first dielectric layer and the second dielectric layer.

1.4. 発光波長帯域と関心波長
図6は、発光部14が発する光の強度特性の一例を示す。図6の例において、525[nm]の波長を持つ光の強度が、最大値を示し、その強度で他の波長を持つ光の強度は正規化されている。また、図6の例において、発光部14が発する光の波長の範囲(発光波長帯域)は、485[nm]〜575[nm]である。図6の例では、505[nm]〜540[nm]の範囲の波長を持つ光の相対強度は、0.5(=50[%])以上を示す。言い換えれば、発光部14が発する光の半値幅は、30[nm]である。また、500[nm]〜555[nm]の範囲の波長を持つ光の相対強度は、0.1(=10[%])以上を示す。発光部14が発する光の関心波長は、最大値である525[nm]でもよく、例えば500[nm]〜555[nm]の範囲を発光部14が発する光の関心波長に設定してもよい。要は、関心波長λ0とは、発光波長帯域(λ01〜λ02)に含まれ、被検出部位Oにて吸光されて反射強度が変化する波長(広義には生体情報を含む波長)であって、かつ、第1,第2のフィルター15,19−1で抑制されない光の波長であれば良い。
1.4. Emission Wavelength Band and Wavelength of Interest FIG. 6 shows an example of intensity characteristics of light emitted from the light emitting unit 14. In the example of FIG. 6, the intensity of light having a wavelength of 525 [nm] shows the maximum value, and the intensity of light having other wavelengths is normalized at that intensity. In the example of FIG. 6, the wavelength range (light emission wavelength band) of light emitted from the light emitting unit 14 is 485 [nm] to 575 [nm]. In the example of FIG. 6, the relative intensity of light having a wavelength in the range of 505 [nm] to 540 [nm] is 0.5 (= 50 [%]) or more. In other words, the half-value width of the light emitted from the light emitting unit 14 is 30 [nm]. The relative intensity of light having a wavelength in the range of 500 [nm] to 555 [nm] is 0.1 (= 10 [%]) or more. The wavelength of interest of light emitted from the light emitting unit 14 may be a maximum value of 525 [nm]. For example, a range of 500 [nm] to 555 [nm] may be set as the wavelength of interest of light emitted from the light emitting unit 14. . In short, the wavelength of interest λ0 is included in the emission wavelength band (λ01 to λ02) and is a wavelength at which the reflection intensity is changed by absorption at the detection site O (in a broad sense, a wavelength including biological information), And what is necessary is just the wavelength of the light which is not suppressed by the 1st, 2nd filters 15 and 19-1.

図4に示す第1のフィルター15の透過特性において、発光波長帯域内の関心波長λ0を中心とする波長帯域500[nm]〜555[nm]の範囲の光の透過率は、第1の波長帯域の透過率(例えば、5[%]以下)よりも高い25%以上であり、関心波長λ0の光の透過率は40%以上である。また、図5(A)に示す第2のフィルター19−1の透過特性において、発光波長帯域内の関心波長λ0を中心とする波長帯域500[nm]〜555[nm]の範囲の光の透過率は、第2の波長帯域の透過率(例えば、5[%]以下)よりも高い85%以上である。このように、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1の双方は、発光部14が発する少なくとも関心波長λ0を含む発光波長帯域の一部又は全部の光を透過させることができる。なお、第1のフィルター15を透過した関心波長λ0の光は減衰するので、図5(A)で示すように、第2のフィルター19−1の透過率は、関心波長λ0に対して高い透過率を示すことが好ましい。   In the transmission characteristics of the first filter 15 shown in FIG. 4, the transmittance of light in the wavelength band 500 [nm] to 555 [nm] around the wavelength of interest λ0 within the emission wavelength band is the first wavelength. It is 25% or higher, which is higher than the transmittance of the band (for example, 5 [%] or less), and the transmittance of light of the wavelength of interest λ0 is 40% or more. Further, in the transmission characteristics of the second filter 19-1 shown in FIG. 5A, the transmission of light in the wavelength band 500 [nm] to 555 [nm] centering on the wavelength of interest λ0 within the emission wavelength band. The rate is 85% or higher, which is higher than the transmittance of the second wavelength band (for example, 5 [%] or lower). Thus, both the first filter 15 and the second filter 19-1 can transmit part or all of the light in the emission wavelength band including at least the wavelength of interest λ 0 emitted from the light emitting unit 14. Since the light of the wavelength of interest λ0 transmitted through the first filter 15 is attenuated, as shown in FIG. 5A, the transmittance of the second filter 19-1 is high with respect to the wavelength of interest λ0. It is preferable to show the rate.

発光部14は、例えばLEDであり、LEDが発する光の波長は、被検出部位Oが吸光特性を示す波長帯域例えば425[nm]〜625[nm]の範囲に強度の最大値(広義には、ピーク値)を持ってもよく、例えば緑色の光が発せられる。発光部14の厚さは、例えば、20[μm]〜1000[μm]である。   The light emitting unit 14 is, for example, an LED, and the wavelength of light emitted from the LED is a maximum intensity (in a broad sense, in a wavelength range of 425 [nm] to 625 [nm] in which the detected site O exhibits light absorption characteristics. For example, green light is emitted. The thickness of the light emitting unit 14 is, for example, 20 [μm] to 1000 [μm].

1.5. 受光波長帯域
図7は、受光部16が受ける光の感度特性の一例を示す。図7の例において、875[nm]の波長を持つ光の感度が、最大値を示し、その感度で他の波長の持つ光の感度は正規化されている。図7の例において、受光部16は、Siフォトダイオードである。受光部16は、図7の例に限定されず、例えば800[nm]〜1000[nm]の範囲に感度の最大値(広義には、ピーク値)を持つ他のSiフォトダイオードでもよい。また、受光部16は、例えば550[nm]〜650[nm]の範囲に感度の最大値(広義には、ピーク値)を持つGaAsPフォトダイオード等のフォトダイオードであってもよい。受光部16の厚さは、例えば、20[μm]〜1000[μm]である。Siフォトダイオードは、GaAsPフォトダイオードよりも安価であるが、赤外線を感知するので、第1のフィルター15だけでなく、第2のフィルター19−1も必要となる。
1.5. FIG. 7 shows an example of sensitivity characteristics of light received by the light receiving unit 16. In the example of FIG. 7, the sensitivity of light having a wavelength of 875 [nm] shows the maximum value, and the sensitivity of light having other wavelengths is normalized by this sensitivity. In the example of FIG. 7, the light receiving unit 16 is a Si photodiode. The light receiving unit 16 is not limited to the example of FIG. 7, and may be another Si photodiode having a maximum sensitivity value (peak value in a broad sense) in a range of, for example, 800 [nm] to 1000 [nm]. Further, the light receiving unit 16 may be a photodiode such as a GaAsP photodiode having a maximum sensitivity value (peak value in a broad sense) in a range of 550 [nm] to 650 [nm], for example. The thickness of the light receiving unit 16 is, for example, 20 [μm] to 1000 [μm]. The Si photodiode is less expensive than the GaAsP photodiode, but senses infrared rays, so that not only the first filter 15 but also the second filter 19-1 is required.

図7の例において、1050[nm]の波長を持つ光の相対感度は、0.1(=10[%])を示す。受光部16の感度波長帯域は、例えば相対感度が0.1以上に設定することができ、380[nm]〜1050[nm]の範囲であってもよい。受光部16の感度波長帯域の上限(λmax=1050[nm])で、第2のフィルター19−1の第2の波長帯域(広義には、フィルター帯域)が終了してもよい。   In the example of FIG. 7, the relative sensitivity of light having a wavelength of 1050 [nm] is 0.1 (= 10 [%]). The sensitivity wavelength band of the light receiving unit 16 can be set to a relative sensitivity of 0.1 or more, for example, and may be in a range of 380 [nm] to 1050 [nm]. The second wavelength band (filter band in a broad sense) of the second filter 19-1 may end at the upper limit (λmax = 1050 [nm]) of the sensitivity wavelength band of the light receiving unit 16.

1.6. 第1及び第2のフィルターの配置
図1の例において、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1の双方は、被検出部位Oと受光部16との間の光路に設けられている。図1の例では、外光R3’(伝搬光)が生じる場所と反射光R1’が生じる場所は異なるが、被検出部位O付近の被検査体まで、外光R3は、伝搬する。即ち、被検出部位Oと受光部16との間の光路に第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1を設ければ、外光R3’(伝搬光)を抑制することができる。手首装着型の生体情報検出器では、歩行中等の手首の動きに伴い、外部の太陽光等の外光R3が生体情報検出器に進入し易いので、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1の存在は、重要である。
1.6. Arrangement of First and Second Filters In the example of FIG. 1, both the first filter 15 and the second filter 19-1 are provided in the optical path between the detected portion O and the light receiving unit 16. . In the example of FIG. 1, the place where the external light R3 ′ (propagation light) is generated is different from the place where the reflected light R1 ′ is generated, but the external light R3 propagates to the inspection object near the detection site O. That is, external light R3 ′ (propagation light) can be suppressed by providing the first filter 15 and the second filter 19-1 in the optical path between the detected portion O and the light receiving unit 16. In the wrist-worn biological information detector, external light R3 such as external sunlight easily enters the biological information detector with the movement of the wrist during walking or the like, so the first filter 15 and the second filter 19 The presence of -1 is important.

図1の例では、第1のフィルター15は、基板11に配置されているが、受光部16又は反射部18に配置されてもよい。なお、第1のフィルター15は、基板11、受光部16及び反射部18のすべてに配置されてもよい。第1のフィルター15が樹脂シートである場合、基板11の上に樹脂シートを貼り付けることは、容易である。また、樹脂シートは、平面視において発光部14及び受光部16が存在しない光透過領域に配置することができる。或いは、樹脂シートは、平面視において発光部14が存在しない基板11の上に配置することができる。   In the example of FIG. 1, the first filter 15 is disposed on the substrate 11, but may be disposed on the light receiving unit 16 or the reflecting unit 18. The first filter 15 may be disposed on all of the substrate 11, the light receiving unit 16, and the reflecting unit 18. When the first filter 15 is a resin sheet, it is easy to attach the resin sheet on the substrate 11. Further, the resin sheet can be arranged in a light transmission region where the light emitting unit 14 and the light receiving unit 16 do not exist in a plan view. Or a resin sheet can be arrange | positioned on the board | substrate 11 in which the light emission part 14 does not exist in planar view.

なお、第1のフィルター15が図4に示す透過特性を示す色素吸収フィルターである場合、発光部14が発する光の関心波長は、第1のフィルター15を透過し、減衰する。従って、第1のフィルター15は、発光部14と被検出部位Oとの間の光路に設けられないことが好ましい。言い換えれば、第1のフィルター15は、基板11、受光部16及び反射部18の少なくとも1つに配置されることが好ましい。   When the first filter 15 is a dye absorption filter having the transmission characteristics shown in FIG. 4, the wavelength of interest of the light emitted from the light emitting unit 14 is transmitted through the first filter 15 and attenuated. Therefore, it is preferable that the first filter 15 is not provided in the optical path between the light emitting unit 14 and the detection site O. In other words, the first filter 15 is preferably disposed on at least one of the substrate 11, the light receiving unit 16, and the reflecting unit 18.

図1の例では、第2のフィルター19−1は、接触部19に配置されている。第2のフィルター19−1が図5(A)に示す透過特性を示す誘電体多層フィルターである場合、発光部14が発する光の関心波長は、第2のフィルター19−1を透過し、ほとんど減衰しない。従って、第2のフィルター19−1は、発光部14と被検出部位Oとの間の光路に設けることができる。接触部19は、被検査体との接触面を有し、接触面は、平坦である。第2のフィルター19−1が誘電体多層フィルターである場合、平坦性の高い接触部19に誘電体多層を積層することは、容易である。言い換えれば、入射角に依存する誘電体多層フィルター19−1は、平坦性が高い程、赤外線をより効果的に抑制することができる。但し、接触部19の接触面に誘電体多層フィルター19−1を配置する場合、被検査体の油等の影響により、誘電体多層フィルターの性能が劣化する。従って、第2のフィルター19−1は、接触部19の接触面を除く、被検出部位Oと受光部16との間の光路に設けることが好ましい。例えば、第2のフィルター19−1は、図1に示すように、接触面と対向する面(対向面)に配置することが好ましい。なお、第2のフィルター19−1は、接触部19の内壁全体に配置してもよい。   In the example of FIG. 1, the second filter 19-1 is disposed at the contact portion 19. When the second filter 19-1 is a dielectric multilayer filter having the transmission characteristics shown in FIG. 5A, the wavelength of interest of the light emitted from the light emitting unit 14 is transmitted through the second filter 19-1, and is almost the same. Does not decay. Therefore, the second filter 19-1 can be provided in the optical path between the light emitting unit 14 and the detection site O. The contact portion 19 has a contact surface with the object to be inspected, and the contact surface is flat. When the second filter 19-1 is a dielectric multilayer filter, it is easy to stack the dielectric multilayer on the contact portion 19 having high flatness. In other words, the dielectric multilayer filter 19-1 that depends on the incident angle can more effectively suppress infrared rays as the flatness is higher. However, when the dielectric multilayer filter 19-1 is disposed on the contact surface of the contact portion 19, the performance of the dielectric multilayer filter deteriorates due to the influence of oil or the like of the object to be inspected. Therefore, the second filter 19-1 is preferably provided in the optical path between the detected site O and the light receiving unit 16 except for the contact surface of the contact unit 19. For example, as shown in FIG. 1, the second filter 19-1 is preferably disposed on a surface (facing surface) that faces the contact surface. Note that the second filter 19-1 may be disposed on the entire inner wall of the contact portion 19.

1.7. 生体情報検出器の他の構成例
図8は、本実施形態の生体情報検出器の他の構成例を示す。図8に示されるように、基板11の第1の面(例えば、表面)及び第1の面と対向する第2の面(例えば、裏面)に光透過膜11−1を形成することができる。また、上述した構成例と同一の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。なお、光透過膜11−1は、第1の面だけに形成されてもよく、又は、第2の面だけに形成されてもよい。また、図4の例において、光透過膜11−1は、発光部14及び受光部16が配置されていない基板11の光透過領域に形成される。光透過膜11−1は、例えば、ソルダーレジスト(広義には、レジスト)で構成することができる。第1のフィルター15は、基板11の第2の面(例えば、裏面)に形成された光透過膜11−1の上に貼ることができる。
1.7. Another Configuration Example of the Biological Information Detector FIG. 8 shows another configuration example of the biological information detector of this embodiment. As shown in FIG. 8, the light transmission film 11-1 can be formed on the first surface (for example, the front surface) of the substrate 11 and the second surface (for example, the back surface) opposite to the first surface. . Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the structural example mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. The light transmission film 11-1 may be formed only on the first surface, or may be formed only on the second surface. In the example of FIG. 4, the light transmission film 11-1 is formed in the light transmission region of the substrate 11 where the light emitting unit 14 and the light receiving unit 16 are not disposed. The light transmission film 11-1 can be composed of, for example, a solder resist (resist in a broad sense). The first filter 15 can be pasted on the light transmission film 11-1 formed on the second surface (for example, the back surface) of the substrate 11.

図8の例において、発光部14への配線及び受光部16への配線は、省略されているが、基板11上の配線が剥離しないように、基板11の第1の面及び第2の面は、粗面加工することができる。従って、第1の面及び第2の面に光透過膜11−1を形成することにより、基板11の表面の粗面を光透過膜で埋め込んで、基板11全体の平坦性は、向上する。言い換えれば、基板11上の光透過膜11−1は、平坦であるので、光が基板11を透過する時、基板11の表面の粗面での光の拡散を減少させることができる。言い換えれば、光透過膜11−1の存在により、基板11の透過率が向上する。従って、受光部16に到達する光量が増加し、生体情報検出器の検出精度はさらに向上する。   In the example of FIG. 8, the wiring to the light emitting unit 14 and the wiring to the light receiving unit 16 are omitted, but the first surface and the second surface of the substrate 11 are not peeled off so that the wiring on the substrate 11 is not peeled off. Can be roughened. Therefore, by forming the light transmission film 11-1 on the first surface and the second surface, the rough surface of the surface of the substrate 11 is filled with the light transmission film, and the flatness of the entire substrate 11 is improved. In other words, since the light transmission film 11-1 on the substrate 11 is flat, when light passes through the substrate 11, the diffusion of light on the rough surface of the surface of the substrate 11 can be reduced. In other words, the transmittance of the substrate 11 is improved by the presence of the light transmission film 11-1. Accordingly, the amount of light reaching the light receiving unit 16 is increased, and the detection accuracy of the biological information detector is further improved.

なお、光透過膜11−1の屈折率は、空気の屈折率と基板11の屈折率の間であることが好ましい。さらに、光透過膜11−1の屈折率は、空気の屈折率よりも、基板11の屈折率に近い方が好ましい。このような場合、界面での光の反射を減少させることができる。   The refractive index of the light transmission film 11-1 is preferably between the refractive index of air and the refractive index of the substrate 11. Furthermore, the refractive index of the light transmission film 11-1 is preferably closer to the refractive index of the substrate 11 than the refractive index of air. In such a case, reflection of light at the interface can be reduced.

1.8. 光透過性基板
図9は、光透過膜11−1がコーティングされた基板11を通る光の透過特性の一例を示す。図9の例において、基板11を透過する前の光の強度と基板11を透過した後の光の強度とを用いて、透過率が計算されている。図9の例において、生体の窓の下限である700[nm]以下の波長領域において、525[nm]の波長を持つ光の透過率が、最大値を示す。或いは、図9の例において、生体の窓の下限である700[nm]以下の波長領域において、光透過膜11−1を通る光の透過率の最大値は、発光部14が発する光の波長の強度の最大値の±10%以内の範囲に入ってもよい。このように、光透過膜11−1は、発光部14が発する光(例えば、図8の第1の光R1(狭義には、第1の光R1の反射光R1’))を選択的に透過させることが好ましい。光透過膜11−1の存在により、基板11の平坦性を向上するとともに、受光部16の効率の低下をある程度防止することができる。なお、図9の例で示したように、例えば可視光領域において、525[nm]の波長を持つ光の透過率が最大値(広義には、ピーク値)を示す場合、光透過膜11−1は、例えば緑色を示す。
1.8. FIG. 9 shows an example of light transmission characteristics through the substrate 11 coated with the light transmission film 11-1. In the example of FIG. 9, the transmittance is calculated using the intensity of light before passing through the substrate 11 and the intensity of light after passing through the substrate 11. In the example of FIG. 9, the transmittance of light having a wavelength of 525 [nm] shows a maximum value in a wavelength region of 700 [nm] or less, which is the lower limit of the biological window. Alternatively, in the example of FIG. 9, the maximum value of the transmittance of light passing through the light transmission film 11-1 in the wavelength region of 700 nm or less, which is the lower limit of the biological window, is the wavelength of light emitted by the light emitting unit 14. It may be within a range of ± 10% of the maximum value of intensity. In this way, the light transmission film 11-1 selectively emits light (for example, the first light R1 in FIG. 8 (reflected light R1 ′ of the first light R1 in a narrow sense)) emitted from the light emitting unit 14. It is preferable to transmit. The presence of the light transmission film 11-1 can improve the flatness of the substrate 11 and can prevent a decrease in the efficiency of the light receiving unit 16 to some extent. As shown in the example of FIG. 9, for example, in the visible light region, when the transmittance of light having a wavelength of 525 [nm] shows a maximum value (peak value in a broad sense), the light transmitting film 11- 1 indicates, for example, green.

図10は、図8の光透過膜11−1の平面視における外観例を示す。図10に示されるように、(例えば、図8の受光部16の側の)平面視において、光透過膜11−1が形成された基板11は、長方形を示す。図10の例において、基板11の第1の面(例えば、表面)の上には受光部16が置かれている。光透過膜11−1は、受光部16が置かれていない基板11の第1の面の領域に形成することができる。   FIG. 10 shows an appearance example of the light transmission film 11-1 in FIG. As shown in FIG. 10, the substrate 11 on which the light transmission film 11-1 is formed has a rectangular shape in plan view (for example, on the light receiving unit 16 side in FIG. 8). In the example of FIG. 10, the light receiving unit 16 is placed on the first surface (for example, the surface) of the substrate 11. The light transmission film 11-1 can be formed in the region of the first surface of the substrate 11 where the light receiving unit 16 is not placed.

具体的には、基板11の第1の面の上には、例えば受光部16のアノードと接続するための配線61も形成され、また、例えば受光部16のカソードと接続するための配線62も形成される。図10の例において、配線61は、例えばボンディングワイヤ61−1を介して受光部16のアノードと接続され、また、配線62は、受光部16のカソードと直接接続される。基板11上に配線61及び配線62を形成した後で、基板11の第1の面の上に光透過膜11−1を塗布することができる。即ち、光透過膜11−1は、配線61及び配線62の上に形成してもよい。但し、受光部16並びに配線61及び配線62が置かれていない基板11の領域(光透過領域)だけに、光透過膜11−1を選択的に塗布してもよい。   Specifically, on the first surface of the substrate 11, for example, a wiring 61 for connecting to the anode of the light receiving unit 16 is also formed, and for example, a wiring 62 for connecting to the cathode of the light receiving unit 16 is also formed. It is formed. In the example of FIG. 10, the wiring 61 is connected to the anode of the light receiving unit 16 via, for example, a bonding wire 61-1, and the wiring 62 is directly connected to the cathode of the light receiving unit 16. After the wiring 61 and the wiring 62 are formed on the substrate 11, the light transmission film 11-1 can be applied on the first surface of the substrate 11. That is, the light transmission film 11-1 may be formed on the wiring 61 and the wiring 62. However, the light transmission film 11-1 may be selectively applied only to the region (light transmission region) of the substrate 11 where the light receiving unit 16 and the wiring 61 and the wiring 62 are not placed.

その後、基板11(及び光透過膜11−1)の上に、反射部18を形成又は固定することができる。図6に示されるように、平面視において、反射部18の外形は、四角形を示し、反射部18の反射面(ドーム面)と基板11(光透過膜11−1)との境界18−1の外形は、円形を示す。また、境界18−1(円形)の内部における光透過領域だけに、光透過膜11−1を選択的に塗布してもよい。言い換えれば、受光部16が受ける光が透過する光透過領域だけに、光透過膜11−1を選択的に塗布してもよい。   Thereafter, the reflection portion 18 can be formed or fixed on the substrate 11 (and the light transmission film 11-1). As shown in FIG. 6, in a plan view, the outer shape of the reflection portion 18 is a quadrangle, and the boundary 18-1 between the reflection surface (dome surface) of the reflection portion 18 and the substrate 11 (light transmission film 11-1). The outer shape of this indicates a circle. Alternatively, the light transmission film 11-1 may be selectively applied only to the light transmission region inside the boundary 18-1 (circular). In other words, the light transmission film 11-1 may be selectively applied only to a light transmission region through which light received by the light receiving unit 16 is transmitted.

図10の例において、基板11の第2の面(例えば、裏面)の上には発光部14が置かれている。第1の面と同様に、光透過膜11−1は、発光部14が置かれていない基板11の第2の面の領域に形成することができる。光透過膜11−1は、少なくとも光透過領域(発光部14が発する光が透過する光透過領域)に形成することが好ましい。なお、図10の例において、配線63は、基板11の端部11−2において、第1の面に形成され、基板11を貫き、第2の面に形成される。配線64も、基板11の端部11−2において、第1の面に形成され、基板11を貫き、第2の面に形成される。配線63は、例えばボンディングワイヤ63−1を介して第2の面側で発光部14のカソードと接続され、また、配線64は、例えばボンディングワイヤ64−1を介して第2の面側で発光部14のアノードと接続される。また、反射部18と接触部19との間に挟持された基板11の端部11−2を外部に突出させることで、発光部14及び受光部16への配線を容易に外部に取り出すことができる。   In the example of FIG. 10, the light emitting unit 14 is placed on the second surface (for example, the back surface) of the substrate 11. Similar to the first surface, the light transmission film 11-1 can be formed in a region of the second surface of the substrate 11 where the light emitting unit 14 is not placed. The light transmissive film 11-1 is preferably formed at least in a light transmissive region (light transmissive region through which light emitted from the light emitting unit 14 is transmitted). In the example of FIG. 10, the wiring 63 is formed on the first surface at the end 11-2 of the substrate 11, penetrates the substrate 11, and is formed on the second surface. The wiring 64 is also formed on the first surface at the end portion 11-2 of the substrate 11, penetrates the substrate 11, and is formed on the second surface. The wiring 63 is connected to the cathode of the light emitting unit 14 on the second surface side through, for example, a bonding wire 63-1, and the wiring 64 emits light on the second surface side through, for example, the bonding wire 64-1. It is connected to the anode of the section 14. Further, by projecting the end portion 11-2 of the substrate 11 sandwiched between the reflecting portion 18 and the contact portion 19 to the outside, the wiring to the light emitting portion 14 and the light receiving portion 16 can be easily taken out to the outside. it can.

図11は、基板11の収納例を示す。図11の例において、基板11は、フレキシブル基板で構成することができる。従って、基板11の端部11−2は、折り曲げ可能である。基板11は、図11で示されるように、基板11の端部11−2を折り曲げた状態で、コンピューターのマザーボード(例えば後述する生体情報測定装置を構成する主要な基板)82に接続することができる。言い換えれば、基板11を折り曲げることで、小型な生体情報検出器を提供することができる。なお、図11において、光透過膜11−1は、省略されている。また、発光部14及び受光部16も省略されている。発光部14への配線及び受光部16への配線は、例えば図10で示すように、基板11に形成することができ、配線は、コネクター84を介してマザーボード82上の制御回路と発光部14及び受光部16とを接続することができる。   FIG. 11 shows an example of storing the substrate 11. In the example of FIG. 11, the board | substrate 11 can be comprised with a flexible substrate. Accordingly, the end portion 11-2 of the substrate 11 can be bent. As shown in FIG. 11, the board 11 can be connected to a computer motherboard (for example, a main board constituting a biological information measuring device described later) 82 with the end portion 11-2 of the board 11 being bent. it can. In other words, a small biological information detector can be provided by bending the substrate 11. In FIG. 11, the light transmission film 11-1 is omitted. Further, the light emitting unit 14 and the light receiving unit 16 are also omitted. The wiring to the light emitting unit 14 and the wiring to the light receiving unit 16 can be formed on the substrate 11 as shown in FIG. 10, for example, and the wiring is connected to the control circuit on the motherboard 82 and the light emitting unit 14 via the connector 84. And the light receiving unit 16 can be connected.

基板11は、反射部18と接触部19との間に狭持され、これにより、反射部18は、基板11に固定される。反射部18の反射面と基板11とで形成される空間には、発光部14又は受光部16の何れか一方を配置することができる。反射部18が固定される基板11は、局所的に折り曲げ不可能である一方、反射部18が固定されていない基板11の端部11−2は、折り曲げ可能である。基板11は反射部18と接触部19との間に狭持されるので、基板11自体に剛性がないフレキシブル基板であっても、発光部14及び受光部16を基板11に搭載して支持することができる。   The substrate 11 is sandwiched between the reflecting portion 18 and the contact portion 19, whereby the reflecting portion 18 is fixed to the substrate 11. In the space formed by the reflecting surface of the reflecting portion 18 and the substrate 11, either the light emitting portion 14 or the light receiving portion 16 can be arranged. The substrate 11 to which the reflecting portion 18 is fixed cannot be locally bent, while the end portion 11-2 of the substrate 11 to which the reflecting portion 18 is not fixed can be bent. Since the substrate 11 is sandwiched between the reflecting portion 18 and the contact portion 19, even if the substrate 11 itself is a flexible substrate, the light emitting portion 14 and the light receiving portion 16 are mounted and supported on the substrate 11. be able to.

1.9. 生体情報検出器のさらに他の構成例
図12は、本実施形態の生体情報検出器のさらに他の構成例を示す。図12に示されるように、生体情報検出器は、光を反射させる反射部92を含むことができる。以下の説明において、反射部92を第1の反射部と呼び、図1等の反射部18を第2の反射部と呼ぶ。また、上述した構成例と同一の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。図12の例において、基板11の上に光透過膜11−1が形成された後に、第1の反射部92及び受光部16が配置されている。
1.9. Still Another Configuration Example of the Biological Information Detector FIG. 12 shows still another configuration example of the biological information detector of the present embodiment. As shown in FIG. 12, the biological information detector can include a reflection unit 92 that reflects light. In the following description, the reflecting portion 92 is referred to as a first reflecting portion, and the reflecting portion 18 in FIG. 1 is referred to as a second reflecting portion. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the structure same as the structural example mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. In the example of FIG. 12, after the light transmission film 11-1 is formed on the substrate 11, the first reflection unit 92 and the light receiving unit 16 are disposed.

図12の例において、生体情報検出器は、発光部14、第1の反射部92、受光部16及び第2の反射部18を含む。発光部14は、被検査体(例えば、ユーザー)の被検出部位Oに向かう第1の光R1及び被検出部位Oとは異なる方向(第1の反射部92)に向かう第2の光R2を発する。第1の反射部92は、第2の光R2を反射させて被検出部位Oに導く。受光部16は、第1の光R1及び第2の光R2が被検出部位Oにて反射された、生体情報を有する光R1’、R2’(反射光)を受ける。第2の反射部18は、被検出部位Oからの生体情報を有する光R1’、R2’(反射光)を反射させて受光部16に導く。第1の反射部92の存在により、被検査体(ユーザー)の被検出部位Oに直接到達しない第2の光R2も、被検出部位Oに到達する。言い換えれば、第1の反射部92を介して被検出部位Oに到達する光量が増加し、発光部14の効率が高まる。従って、生体情報検出器の検出精度(SN比)は向上する。   In the example of FIG. 12, the biological information detector includes a light emitting unit 14, a first reflecting unit 92, a light receiving unit 16, and a second reflecting unit 18. The light emitting unit 14 emits the first light R1 directed to the detection site O of the object to be inspected (for example, a user) and the second light R2 directed to a direction different from the detection site O (the first reflection unit 92). To emit. The first reflecting portion 92 reflects the second light R2 and guides it to the detection site O. The light receiving unit 16 receives light R1 'and R2' (reflected light) having biological information, in which the first light R1 and the second light R2 are reflected by the detection site O. The second reflecting unit 18 reflects and guides the light R1 ′ and R2 ′ (reflected light) having biological information from the detection site O to the light receiving unit 16. Due to the presence of the first reflecting portion 92, the second light R <b> 2 that does not directly reach the detection site O of the inspection object (user) also reaches the detection site O. In other words, the amount of light that reaches the detection site O via the first reflecting portion 92 increases, and the efficiency of the light emitting portion 14 increases. Therefore, the detection accuracy (S / N ratio) of the biological information detector is improved.

図12の例において、第2の光R2は、被検査体の内部に進み、被検出部位Oでの反射光R2’は、第2の反射部18に向かう。生体情報(脈拍数)は、被検出部位Oでの反射光R2’にも反映される。図9の例において、第1の光R1は、被検査体の表面(皮膚表面)SAで部分的に反射される。被検出部位Oが被検査体の内部にある場合、生体情報(脈拍数)は、被検査体の表面SAでの反射光R1’’(直接反射光)に反映されない。   In the example of FIG. 12, the second light R <b> 2 proceeds to the inside of the object to be inspected, and the reflected light R <b> 2 ′ at the detection site O travels to the second reflection unit 18. The biological information (pulse rate) is also reflected in the reflected light R2 'at the detection site O. In the example of FIG. 9, the first light R1 is partially reflected by the surface (skin surface) SA of the object to be inspected. When the detection site O is inside the inspection object, the biological information (pulse rate) is not reflected in the reflected light R1 ″ (direct reflection light) on the surface SA of the inspection object.

図12の例において、発光部14は、被検出部位Oと対向し、第1の光R1を発する第1の発光面14Aを有することができる。また、発光部14は、第1の発光面14Aの側面であって、第2の光R2を発する第2の発光面14Bをさらに有することができる。この場合、第1の反射部92は、第2の発光面14Bを囲む壁部を有することができ、この壁部は、第2の光R2を被検出部位Oに向けて反射させる第1の反射面(図13(A)〜図13(C)に示す符号92−2に対応)を有することができる。なお、第2の光R2は必ずしも第2の発光面14Bから発せられるものに限らない。要は、第1の反射面(図13(A)〜図13(C)の符号92−2)は、発光部14から直接に被検出部位Oに向う光以外の光(第2の光R2)を反射させて、被検出部位Oに導くものである。   In the example of FIG. 12, the light emitting unit 14 may have a first light emitting surface 14 </ b> A that faces the detected site O and emits the first light R <b> 1. In addition, the light emitting unit 14 may further include a second light emitting surface 14B that emits the second light R2 that is the side surface of the first light emitting surface 14A. In this case, the first reflecting portion 92 can have a wall portion surrounding the second light emitting surface 14B, and the wall portion reflects the second light R2 toward the detection site O. A reflective surface (corresponding to reference numeral 92-2 shown in FIGS. 13A to 13C) can be provided. The second light R2 is not necessarily emitted from the second light emitting surface 14B. In short, the first reflecting surface (reference numeral 92-2 in FIGS. 13A to 13C) is light other than light (second light R2) directed directly from the light emitting unit 14 toward the detection site O. ) Is reflected and guided to the detection site O.

第1の反射部92の壁部は、被検査体の表面にて反射された生体情報を有しない光(無効光:ノイズ)を反射させることによって、生体情報を有しない光が受光部16に入射することを抑制する第2の反射面(図13(A)及び図13(C)に示す符号92−3に対応)をさらに有することができる。   The wall portion of the first reflecting portion 92 reflects light that does not have biological information (ineffective light: noise) reflected by the surface of the object to be inspected, so that light that does not have biological information is transmitted to the light receiving portion 16. A second reflecting surface that suppresses incidence (corresponding to reference numeral 92-3 shown in FIGS. 13A and 13C) can be further included.

また、接触部19は、第1の反射部92と被検出部位Oとの間の隙間(例えばΔh2)を確保することができる。さらに、第1の反射部92と接触部19との間の隙間(例えばΔh2’)も存在する。   Moreover, the contact part 19 can ensure the clearance gap (for example, (DELTA) h2) between the 1st reflection part 92 and the to-be-detected site | part O. FIG. Furthermore, there is a gap (for example, Δh2 ′) between the first reflecting portion 92 and the contact portion 19.

断面視において、基板11の第1の面に平行な方向における第1の反射部92の長さの最大値をW1とし、その方向における受光部16の長さの最大値をW2とすると、W1≦W2の関係式を満たすことができる。基板11は、被検出部位Oに発せられる第1の光R1の反射光R1’等を透過させる。第1の反射部92の長さの最大値W1を受光部16の長さの最大値W2以下にすることにより、第2の反射部18に到達する光量を増加させることができる。言い換えれば、第1の反射部92が被検出部位Oにおける反射光R1’を遮断または反射しないように、第1の反射部92の長さの最大値W1を設定することができる。   When the maximum value of the length of the first reflecting portion 92 in the direction parallel to the first surface of the substrate 11 in the cross-sectional view is W1, and the maximum value of the length of the light receiving portion 16 in that direction is W2, W1 ≦ W2 can be satisfied. The substrate 11 transmits the reflected light R1 'of the first light R1 emitted to the detection site O and the like. By making the maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 equal to or less than the maximum value W2 of the length of the light receiving portion 16, the amount of light reaching the second reflecting portion 18 can be increased. In other words, the maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 can be set so that the first reflecting portion 92 does not block or reflect the reflected light R1 'at the detection site O.

図13(A)、図13(B)、図13(C)は、図12の第1の反射部92の構成例を示す。図13(A)に示されるように、第1の反射部92は、発光部14を支持する支持部92−1と、発光部14の第2の発光面14Bを囲む壁部の内壁面92−2及び頂面92−3と、を有することができる。なお、図13(A)〜図13(C)において、発光部14は省略されている。図13(A)の例において、第1の反射部92は、内壁面92−2において第2の光R2を被検出部位Oに反射させることができ(図12参照)、内壁面92−2に第1の反射面を有する。支持部92−1の厚さは、例えば、50[μm]〜1000[μm]であり、壁部(92−3)の厚さは、例えば、100[μm]〜1000[μm]である。   FIG. 13A, FIG. 13B, and FIG. 13C show configuration examples of the first reflecting portion 92 of FIG. As shown in FIG. 13A, the first reflecting portion 92 includes a support portion 92-1 that supports the light emitting portion 14, and an inner wall surface 92 of the wall portion that surrounds the second light emitting surface 14B of the light emitting portion 14. -2 and top surface 92-3. In FIGS. 13A to 13C, the light emitting unit 14 is omitted. In the example of FIG. 13A, the first reflecting portion 92 can reflect the second light R2 on the detected portion O on the inner wall surface 92-2 (see FIG. 12), and the inner wall surface 92-2. Has a first reflecting surface. The thickness of the support portion 92-1 is, for example, 50 [μm] to 1000 [μm], and the thickness of the wall portion (92-3) is, for example, 100 [μm] to 1000 [μm].

図13(A)の例では、内壁面92−2は、断面視において、幅方向(第1の方向)にて第1の反射部92の中心から遠ざかる位置ほど、高さ方向(第1の方向と直交する方向)にて被検出部位O側に変位する斜面(92−2)を有する。図13(A)の斜面(92−2)は、断面視において、傾斜平面で形成されているが、例えば図13(C)で示される湾曲面等の斜面であってもよい。内壁面92−2は傾斜角度が異なる複数の傾斜平面で形成されてもよく、或いは複数の曲率を持つ湾曲面で形成されてもよい。第1の反射部92の内壁面92−2が斜面を有する場合、この第1の反射部92の内壁面92−2は、第2の光R2を被検出部位Oに向けて反射させることができる。言い換えれば、この第1の反射部92の内壁面92−2の斜面は、発光部14の指向性を高めた第1の反射面と言うことができる。このような場合、被検出部位Oに到達する光量は、さらに増加する。また、図13(A)、図13(C)の頂面92−3は、例えば図13(B)に示されるように省略してもよい。第1の反射部92が頂面92−3を有する場合、被検査体の表面SAでの反射光R1’’(直接反射光)を被検出部位O又はその周辺に反射させることができ、その反射光R1’’は、受光部16に到達することが抑制される(図12参照)。つまり、図13(A)、図13(C)の頂面92−3は、第2の反射部18及び受光部16に到達しようとする直接反射光(広義には、ノイズ)を反射させてノイズを減少させる第2の反射面と言うことができる。なお、図13(A)〜図13(C)では、符号92−4で示す範囲が鏡面部として機能する。   In the example of FIG. 13A, the inner wall surface 92-2 has a height direction (first direction) as the position is farther from the center of the first reflecting portion 92 in the width direction (first direction) in a cross-sectional view. And a slope (92-2) that is displaced toward the detected site O in the direction orthogonal to the direction). The slope (92-2) in FIG. 13A is formed as an inclined plane in a cross-sectional view, but may be a slope such as a curved surface shown in FIG. 13C, for example. The inner wall surface 92-2 may be formed of a plurality of inclined planes having different inclination angles, or may be formed of a curved surface having a plurality of curvatures. When the inner wall surface 92-2 of the first reflecting portion 92 has an inclined surface, the inner wall surface 92-2 of the first reflecting portion 92 can reflect the second light R2 toward the detection site O. it can. In other words, the slope of the inner wall surface 92-2 of the first reflecting portion 92 can be said to be a first reflecting surface with improved directivity of the light emitting portion 14. In such a case, the amount of light that reaches the detection site O further increases. Moreover, you may abbreviate | omit top surface 92-3 of FIG. 13 (A) and FIG.13 (C), for example, as FIG.13 (B) shows. When the first reflecting portion 92 has the top surface 92-3, the reflected light R1 '' (directly reflected light) on the surface SA of the object to be inspected can be reflected to the detection site O or its periphery, The reflected light R1 ″ is suppressed from reaching the light receiving unit 16 (see FIG. 12). That is, the top surface 92-3 in FIGS. 13A and 13C reflects the directly reflected light (in a broad sense, noise) that attempts to reach the second reflecting portion 18 and the light receiving portion 16. It can be said that the second reflecting surface reduces noise. In FIGS. 13A to 13C, a range indicated by reference numeral 92-4 functions as a mirror surface portion.

図12の例において、第1の反射部92は、被検査体の表面SAとの間の最短距離を規定する発光部14の面(例えば第1の発光面14A)を基準として、例えば所与の高さΔh1(例えば、Δh1=50[μm]〜950[μm])だけ、被検出部位Oに向かって突出させてもよい。言い換えれば、発光部14と被検査体の表面SAとの間の最短距離である隙間(例えばΔh0=Δh1+Δh2)よりも、第1の反射部92と被検査体の表面SAとの間の隙間(例えばΔh2=Δh0−Δh1=200[μm]〜1200[μm])は、小さくすることができる。従って、第1の反射部92は、例えば発光部14からの突出量Δh1の存在により第1の反射面(92−2)の面積が増加して、被検出部位Oに到達する光量を増加させることができる。また、被検出部位Oにおける反射光は、第1の反射部92と被検査体の表面SAとの間の隙間Δh2の存在により、光が被検出部位Oより第2の反射部18に到達する光路を確保することができる。また、第1の反射部92が第2の反射面(92−3)を有する場合には、Δh1及びΔh2を調整することで、生体情報を有する光(有効光)と生体情報を有しない光(無効光:ノイズ)が受光部16へ入射する量をそれぞれ調整でき、それによりS/Nをさらに向上させることができる。   In the example of FIG. 12, the first reflecting portion 92 is, for example, given on the basis of the surface of the light emitting portion 14 (for example, the first light emitting surface 14A) that defines the shortest distance from the surface SA of the object to be inspected. The height Δh1 (for example, Δh1 = 50 [μm] to 950 [μm]) may be projected toward the detected portion O. In other words, the gap between the first reflecting portion 92 and the surface SA of the object to be inspected (rather than the gap (for example, Δh0 = Δh1 + Δh2) that is the shortest distance between the light emitting unit 14 and the surface SA of the object to be inspected). For example, Δh2 = Δh0−Δh1 = 200 [μm] to 1200 [μm]) can be reduced. Therefore, for example, the first reflecting portion 92 increases the area of the first reflecting surface (92-2) due to the presence of the protrusion amount Δh1 from the light emitting portion 14, and increases the amount of light reaching the detection site O. be able to. Further, the reflected light at the detection site O reaches the second reflection unit 18 from the detection site O due to the presence of the gap Δh2 between the first reflection unit 92 and the surface SA of the inspection object. An optical path can be secured. Moreover, when the 1st reflection part 92 has a 2nd reflective surface (92-3), the light (effective light) which has biological information, and the light which does not have biological information by adjusting (DELTA) h1 and (DELTA) h2. The amount of (invalid light: noise) incident on the light receiving unit 16 can be adjusted, and thereby the S / N can be further improved.

図14(A)、図14(B)は、図12の第1の反射部92及び発光部14の平面視での外観例を示す。図14(A)の例では、(例えば、図12の被検出部位Oの側の)平面視において、第1の反射部92の外周は、円を表し、円の直径は、例えば、直径200[μm]〜11000[μm]である。図14(A)の例において、第1の反射部92の壁部(92−2)は、発光部14を囲む(図12、図13(A)参照)。また、第1の反射部92の外周は、平面視において、例えば図14(B)に示すように、四角形(狭義には、正方形)を表してもよい。また、図14(A)、図14(B)の例では、(例えば、図12の被検出部位Oの側の)平面視において、発光部14の外周は、四角形(狭義には、正方形)を表し、正方形の1辺は、例えば、100[μm]〜10000[μm]である。また、発光部14の外周は、円形を表してもよい。   FIG. 14A and FIG. 14B show an external appearance example of the first reflecting portion 92 and the light emitting portion 14 of FIG. 12 in plan view. In the example of FIG. 14A, the outer periphery of the first reflecting portion 92 represents a circle in a plan view (for example, on the detected site O side in FIG. 12), and the diameter of the circle is, for example, 200 [Μm] to 11000 [μm]. In the example of FIG. 14 (A), the wall part (92-2) of the 1st reflection part 92 surrounds the light emission part 14 (refer FIG. 12, FIG. 13 (A)). Further, the outer periphery of the first reflecting portion 92 may represent a quadrangle (in the narrow sense, a square) as shown in FIG. In the examples of FIGS. 14A and 14B, the outer periphery of the light-emitting portion 14 is square (in the narrow sense, square) in plan view (for example, on the detected site O side in FIG. 12). And one side of the square is, for example, 100 [μm] to 10000 [μm]. Further, the outer periphery of the light emitting unit 14 may represent a circle.

第1の反射部92は、それ自身を金属で形成し、その表面を鏡面加工することで、反射構造(狭義には、鏡面反射構造)を有する。なお、第1の反射部92は、例えば樹脂で形成し、その表面に鏡面加工してもよい。具体的には、例えば、第1の反射部92の下地金属を準備し、その後、その表面を例えばめっきする。或いは、例えば、熱可塑性樹脂を第1の反射部92の金型(図示せず)に充填して成形し、その後、その表面に例えば金属膜を蒸着する。   The first reflecting portion 92 is formed of a metal and has a mirror-finished surface to have a reflecting structure (in a narrow sense, a mirror reflecting structure). In addition, the 1st reflection part 92 may be formed, for example with resin, and the surface may be mirror-finished. Specifically, for example, a base metal of the first reflecting portion 92 is prepared, and then the surface thereof is plated, for example. Alternatively, for example, a thermoplastic resin is filled in a mold (not shown) of the first reflecting portion 92 and molded, and then, for example, a metal film is deposited on the surface.

図14(A)、図14(B)の例では、(例えば、図12の被検出部位Oの側の)平面視において、第1の反射部92は、発光部14を直接支持する領域以外の領域(支持部92−1の一部、壁部の内壁面92−2及び頂面92−3)が露出する。この露出する領域は、図13(A)の例では、鏡面部92−4として示されている。なお、図13(A)の例において、鏡面部92−4を表す点線は、第1の反射部92の内側に位置しているが、実際には、鏡面部92−4は、第1の反射部92の表面に形成されている。   In the example of FIGS. 14A and 14B, the first reflecting portion 92 is a region other than the region that directly supports the light emitting portion 14 in a plan view (for example, on the detected site O side in FIG. 12). (A part of the support portion 92-1, the inner wall surface 92-2 and the top surface 92-3 of the wall portion) are exposed. This exposed region is shown as a mirror surface portion 92-4 in the example of FIG. In the example of FIG. 13A, the dotted line representing the mirror surface portion 92-4 is located inside the first reflecting portion 92, but actually, the mirror surface portion 92-4 is It is formed on the surface of the reflecting portion 92.

図13(A)、図13(B)、図13(C)の例において、鏡面部92−4は、高い反射率を有することが好ましい。鏡面部92−4の反射率は、例えば、80%〜90%以上である。また、鏡面部92−4は、内壁面92−2の斜面だけに形成することができる。鏡面部92−4が内壁面92−2の斜面だけでなく、支持部92−1にも形成される場合、発光部14の指向性は、さらに高くなる。鏡面部92−4が頂面92−3に形成される場合、この第1の反射部92は、例えば図9に示されるように、被検査体の表面SAでの反射光R1’’(直接反射光:無効光)を被検出部位O又はその周辺に反射させることができ、その反射光R1’’は、第2の反射部18及び受光部16に到達することが抑制される。発光部14の指向性が高くなり、また、直接反射光(広義には、ノイズ)が減少するので、生体情報検出器の検出精度は向上する。   In the examples of FIGS. 13A, 13B, and 13C, the mirror surface portion 92-4 preferably has a high reflectance. The reflectance of the mirror surface portion 92-4 is, for example, 80% to 90% or more. Further, the mirror surface portion 92-4 can be formed only on the slope of the inner wall surface 92-2. When the mirror surface portion 92-4 is formed not only on the slope of the inner wall surface 92-2 but also on the support portion 92-1, the directivity of the light emitting portion 14 is further increased. When the mirror surface portion 92-4 is formed on the top surface 92-3, the first reflecting portion 92 is reflected light R1 ″ (directly on the surface SA of the object to be inspected, for example, as shown in FIG. (Reflected light: ineffective light) can be reflected to the detected portion O or its periphery, and the reflected light R1 ″ is suppressed from reaching the second reflecting portion 18 and the light receiving portion 16. Since the directivity of the light emitting unit 14 is increased and the directly reflected light (noise in a broad sense) is reduced, the detection accuracy of the biological information detector is improved.

図15は、図12の受光部16の外観例を示す。図15の例では、(例えば、図12の第2の反射部18の側の)平面視において、受光部16の外周は、四角形(狭義には、正方形)を表し、正方形の1辺は、例えば、100[μm]〜10000[μm]である。また、第1の反射部92の外周は、(例えば、図9の第2の反射部18の側の)平面視において、円を表す。第1の反射部92の外周は、図14(B)の例のように、四角形(狭義には、正方形)を表してもよい。また、受光部16の外周は、円形を表してもよい。   FIG. 15 shows an example of the appearance of the light receiving unit 16 in FIG. In the example of FIG. 15, in plan view (for example, on the second reflecting portion 18 side in FIG. 12), the outer periphery of the light receiving portion 16 represents a quadrangle (in the narrow sense, a square), and one side of the square is For example, it is 100 [μm] to 10000 [μm]. Moreover, the outer periphery of the 1st reflection part 92 represents a circle in planar view (for example, the 2nd reflection part 18 side of FIG. 9). The outer periphery of the first reflecting portion 92 may represent a quadrangle (square in a narrow sense) as in the example of FIG. Further, the outer periphery of the light receiving unit 16 may represent a circle.

図15の例において、線分A−A’で示されるように、第1の反射部92の長さの最大値をW1とし、受光部16の長さの最大値をW2とすると、W1≦W2の関係式を満たすことができる。図15の線分A-A’を用いた断面図は、図12に対応する。図12の線分B-B’を用いた断面図は、第1の反射部92の長さの最大値W1は、受光部16の長さの最小値は、より大きい。第1の反射部92の長さの最大値W1は、受光部16の長さの最小値以下に設定してもよいが、第1の反射部92の効率(広義には、発光部14の効率)は、減少する。図15の例では、発光部14の効率を維持しながら反射光R1’を遮断または反射しないように、第1の反射部92の長さの最大値W1は、受光部16の長さの最大値W2以下に設定し、且つ第1の反射部92の長さの最大値W1は、受光部16の長さの最小値より大きく設定する。   In the example of FIG. 15, if the maximum value of the length of the first reflecting portion 92 is W1 and the maximum value of the length of the light receiving portion 16 is W2, as indicated by a line segment AA ′, W1 ≦ The relational expression of W2 can be satisfied. A sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 15 corresponds to FIG. 12. In the sectional view using the line segment B-B ′ in FIG. 12, the maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 is larger than the minimum value of the length of the light receiving portion 16. The maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 may be set to be equal to or less than the minimum value of the length of the light receiving portion 16, but the efficiency of the first reflecting portion 92 (in a broad sense, the light emitting portion 14). Efficiency) decreases. In the example of FIG. 15, the maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 is the maximum length of the light receiving portion 16 so that the reflected light R1 ′ is not blocked or reflected while maintaining the efficiency of the light emitting portion 14. The maximum value W1 of the length of the first reflecting portion 92 is set to be equal to or less than the value W2, and is set to be larger than the minimum value of the length of the light receiving portion 16.

2. 生体情報測定装置
図16(A)、図16(B)は、図1等の生体情報検出器を含む生体情報測定装置の外観例である。図16(A)に示されるように、例えば図1の生体情報検出器は、生体情報検出器を被検査体(ユーザー)の腕(狭義には、手首)に取り付け可能なリストバンド150をさらに含むことができる。図16(A)の例において、生体情報は、脈拍数であり、例えば「72」が示されている。また、生体情報検出器は、腕時計に組み込まれ、時刻(例えば、午前8時15分)が示されている。また、図16(B)に示されるように、腕時計の裏蓋に開口部が設けられ、開口部に例えば図1の接触部19が露出する。図16(B)の例において、第2の反射部18及び受光部16は、腕時計に組み込まれている。図16(B)の例において、第1の反射部92、発光部14、リストバンド150等は、省略されている。
2. Biological Information Measuring Device FIGS. 16A and 16B are external views of a biological information measuring device including the biological information detector shown in FIG. As shown in FIG. 16A, for example, the biological information detector of FIG. 1 further includes a wristband 150 that can attach the biological information detector to an arm (a wrist in a narrow sense) of a subject (user). Can be included. In the example of FIG. 16A, the biological information is a pulse rate, for example, “72”. In addition, the biological information detector is incorporated in a wristwatch, and the time (for example, 8:15 am) is shown. Further, as shown in FIG. 16B, an opening is provided in the back cover of the wristwatch, and for example, the contact portion 19 of FIG. 1 is exposed in the opening. In the example of FIG. 16B, the second reflecting portion 18 and the light receiving portion 16 are incorporated in a wristwatch. In the example of FIG. 16B, the first reflecting portion 92, the light emitting portion 14, the wristband 150, and the like are omitted.

図17は、生体情報測定装置の構成例を示す。生体情報測定装置は、図1等の生体情報検出器と、生体情報検出器の受光部16において生成される受光信号から生体情報を測定する生体情報測定部とを含む。図17に示すように、生体情報検出器は、発光部14と受光部16と発光部14の制御回路161とを有することができる。生体情報検出器は、受光部16の受光信号の増幅回路162をさらに有することができる。また、生体情報測定部は、受光部16の受光信号をA/D変換するA/D変換回路163と脈拍数を算出する脈拍数算出回路164とを有することができる。生体情報測定部は、脈拍数を表示する表示部165をさらに有することができる。   FIG. 17 shows a configuration example of the biological information measuring apparatus. The biological information measuring device includes a biological information detector shown in FIG. 1 and the like and a biological information measuring unit that measures biological information from a light reception signal generated in the light receiving unit 16 of the biological information detector. As shown in FIG. 17, the biological information detector can include a light emitting unit 14, a light receiving unit 16, and a control circuit 161 for the light emitting unit 14. The biological information detector can further include an amplification circuit 162 for the light reception signal of the light receiving unit 16. In addition, the biological information measurement unit can include an A / D conversion circuit 163 that performs A / D conversion on the light reception signal of the light receiving unit 16 and a pulse rate calculation circuit 164 that calculates a pulse rate. The biological information measurement unit may further include a display unit 165 that displays the pulse rate.

生体情報検出器は、加速度検出部166を有することができ、生体情報測定部は、加速度検出部166の受光信号をA/D変換するA/D変換回路167とデジタル信号を処理するデジタル信号処理回路168とをさらに有することができる。生体情報測定装置の構成例は、図17によって限定されない。図17の脈拍数算出回路164は、例えば生体情報検出器を組み込む電子機器のMPU(Micro Processing Unit)であってもよい。   The biological information detector can include an acceleration detection unit 166, and the biological information measurement unit performs an A / D conversion circuit 167 that performs A / D conversion on a light reception signal of the acceleration detection unit 166, and digital signal processing that processes a digital signal. A circuit 168 can be further included. The configuration example of the biological information measuring device is not limited by FIG. The pulse rate calculation circuit 164 in FIG. 17 may be, for example, an MPU (Micro Processing Unit) of an electronic device incorporating a biological information detector.

図17の制御回路161は、発光部14を駆動する。制御回路161は、例えば、定電流回路であり、所与の電圧(例えば、6[V])を保護抵抗を介して発光部14に供給し、発光部14に流れる電流を所与の値(例えば、2[mA])に保つ。なお、制御回路161は、消費電流を低減するために、発光部14を間欠的に(例えば、128[Hz]で)駆動することができる。制御回路161は、例えば図11のマザーボード82に形成され、制御回路161と発光部14との配線は、例えば、図1の基板11に形成される。   The control circuit 161 in FIG. 17 drives the light emitting unit 14. The control circuit 161 is, for example, a constant current circuit, and supplies a given voltage (for example, 6 [V]) to the light emitting unit 14 via a protective resistor, and the current flowing through the light emitting unit 14 is given a given value ( For example, 2 [mA]) is maintained. The control circuit 161 can drive the light emitting unit 14 intermittently (for example, at 128 [Hz]) in order to reduce current consumption. The control circuit 161 is formed on, for example, the mother board 82 in FIG. 11, and the wiring between the control circuit 161 and the light emitting unit 14 is formed on, for example, the substrate 11 in FIG.

図17の増幅回路162は、受光部16において生成される受光信号(電流)から直流成分を除去し、交流成分だけを抽出し、その交流成分を増幅して、交流信号を生成することができる。増幅回路162は、例えばハイパスフィルターで所与の周波数以下の直流成分を除去し、例えばオペアンプで交流成分をバッファーする。なお、受光信号は、脈動成分及び体動成分を含む。増幅回路162又は制御回路161は、受光部16を例えば逆バイアスで動作させるための電源電圧を受光部16に供給することができる。発光部14が間欠的に駆動される場合、受光部16の電源も間欠的に供給され、また交流成分も間欠的に増幅される。増幅回路162は、例えば図11のマザーボード82に形成され、増幅回路162と受光部16との配線は、例えば、図1の基板11に形成される。また、増幅回路162は、ハイパスフィルターの前段で受光信号を増幅する増幅器を有してもよい。増幅回路162が増幅器を有する場合、増幅器は、例えば、図10の基板11の端部11−2に形成される。   17 can remove a direct current component from the light reception signal (current) generated in the light receiving unit 16, extract only the alternating current component, amplify the alternating current component, and generate an alternating current signal. . The amplifying circuit 162 removes a DC component having a frequency lower than a given frequency by using, for example, a high-pass filter, and buffers the AC component by using, for example, an operational amplifier. The received light signal includes a pulsation component and a body motion component. The amplifier circuit 162 or the control circuit 161 can supply a power supply voltage for operating the light receiving unit 16 with, for example, a reverse bias to the light receiving unit 16. When the light emitting unit 14 is driven intermittently, the power of the light receiving unit 16 is also intermittently supplied, and the AC component is also intermittently amplified. The amplifier circuit 162 is formed, for example, on the mother board 82 in FIG. 11, and the wiring between the amplifier circuit 162 and the light receiving unit 16 is formed, for example, on the substrate 11 in FIG. In addition, the amplifier circuit 162 may include an amplifier that amplifies the received light signal before the high-pass filter. When the amplifier circuit 162 includes an amplifier, the amplifier is formed at, for example, the end 11-2 of the substrate 11 in FIG.

図17のA/D変換回路163は、増幅回路162において生成される交流信号をデジタル信号(第1のデジタル信号)に変換する。図17の加速度検出部166は、例えば3軸(X軸、Y軸及びZ軸)の加速度を検出して、加速度信号を生成する。体(腕)の動き、従って生体情報測定装置の動きは、加速度信号に反映される。図17のA/D変換回路167は、加速度検出部166において生成される加速度信号をデジタル信号(第2のデジタル信号)に変換する。   The A / D conversion circuit 163 in FIG. 17 converts the AC signal generated in the amplifier circuit 162 into a digital signal (first digital signal). The acceleration detection unit 166 in FIG. 17 detects, for example, three-axis (X-axis, Y-axis, and Z-axis) accelerations, and generates an acceleration signal. The movement of the body (arm), and hence the movement of the biological information measuring device, is reflected in the acceleration signal. The A / D conversion circuit 167 in FIG. 17 converts the acceleration signal generated by the acceleration detection unit 166 into a digital signal (second digital signal).

図17のデジタル信号処理回路168は、第2のデジタル信号を用いて、第1のデジタル信号の体動成分を除去し又は低減させる。デジタル信号処理回路168は、例えば、FIRフィルター等の適応フィルターで構成することができる。デジタル信号処理回路168は、第1のデジタル信号及び第2のデジタル信号を適応フィルターに入力し、ノイズが除去又は低減されたフィルター出力信号を生成する。   The digital signal processing circuit 168 in FIG. 17 uses the second digital signal to remove or reduce the body motion component of the first digital signal. The digital signal processing circuit 168 can be configured by an adaptive filter such as an FIR filter, for example. The digital signal processing circuit 168 inputs the first digital signal and the second digital signal to the adaptive filter, and generates a filter output signal in which noise is removed or reduced.

図17の脈拍数算出回路164は、フィルター出力信号を例えば高速フーリエ変換(広義には、拡散フーリエ変換)によって周波数解析する。脈拍数算出回路164は、周波数解析の結果に基づき脈動成分を表す周波数を特定し、脈拍数を算出する。   The pulse rate calculation circuit 164 in FIG. 17 analyzes the frequency of the filter output signal by, for example, fast Fourier transform (diffusion Fourier transform in a broad sense). The pulse rate calculation circuit 164 specifies the frequency representing the pulsation component based on the result of the frequency analysis, and calculates the pulse rate.

図18(A)、図18(B)は、本実施形態の生体情報検出器の他の構成例を示す。図1等の生体情報検出器は、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1を含むが、図18(A)、図18(B)に示すように、被検査体内を伝搬した外光R3’(伝搬光)は、第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1を透過し、受光部16に到達することもある。外光R3は、被検査体の内部で、例えば腱や骨等の障害物の存在しない箇所で拡散又は散乱するので、ノイズ情報が、被検査体内を伝搬した伝搬光R3’に反映される。被検査体内を伝搬した伝搬光R3’の影響を無視できない場合、生体情報検出器は、図18(A)、図18(B)に示すような第2の受光部16’を含むことができる。   18A and 18B show another configuration example of the biological information detector of the present embodiment. The biological information detector of FIG. 1 and the like includes the first filter 15 and the second filter 19-1, but as shown in FIGS. 18A and 18B, the living body information detector The light R3 ′ (propagating light) may pass through the first filter 15 and the second filter 19-1 and reach the light receiving unit 16. Since the external light R3 is diffused or scattered inside the object to be inspected, for example, at a place where there are no obstacles such as tendons and bones, the noise information is reflected in the propagation light R3 'propagated through the object to be inspected. When the influence of the propagation light R3 ′ propagated through the body to be inspected cannot be ignored, the biological information detector can include a second light receiving unit 16 ′ as shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B). .

受光部16を検出センサー部(第1のセンサー部)と呼ぶ場合、第2の受光部16’を補正センサー部(第2のセンサー部)と呼ぶことができる。図18(A)に示すように、第1のフィルター15、第2のフィルター19−1及び接触部19は、補正センサー部にも設けることができる。第1のフィルター15及び第2のフィルター19−1を補正センサー部に設けない場合、受光部16が受ける第1のノイズ情報と第2の受光部16’が受ける第2のノイズ情報との差が大きくなってしまうという問題がある。   When the light receiving unit 16 is called a detection sensor unit (first sensor unit), the second light receiving unit 16 'can be called a correction sensor unit (second sensor unit). As shown in FIG. 18A, the first filter 15, the second filter 19-1, and the contact portion 19 can also be provided in the correction sensor portion. When the first filter 15 and the second filter 19-1 are not provided in the correction sensor unit, the difference between the first noise information received by the light receiving unit 16 and the second noise information received by the second light receiving unit 16 ′. There is a problem that becomes large.

被検査体内を伝搬した伝搬光R3’がほぼ同じ条件で受光部16及び第2の受光部16’の双方に到達するために、生体情報検出器は、図18(A)に示すような反射部18’を含むことができる。反射部92、反射部18及び反射部18’は、それぞれ、第1の反射部、第2の反射部及び第3の反射部と呼ぶことができる。被検査体内を伝搬した伝搬光R3’は、実際には、多くの方向から生体情報検出器に進入するので、第1の反射部92の存在や、発光部14の存在により、被検査体内を伝搬した伝搬光R3’の一部は、第1の反射部92及び発光部14で遮断または反射されることもある。第2の反射部18の反射面(ドーム面)の面積をS1とし、第3の反射部18’の反射面の面積をS2とすると、図18(A)の例のように、S2<S1の関係式を満たすことが好ましい。S2<S1の関係式を満たす場合、第3の反射部18’の反射面の面積の減少分(=S1−S2)だけ、被検査体内を伝搬した伝搬光R3’を、第3の反射部18’に到達することを抑制させることができる。例えば、第3の反射部18’の反射面を規定する円弧の半径又は放物線の焦点距離を第2の反射部18の反射面を規定する円弧の半径又は放物線の焦点距離よりも小さくすることにより、S2<S1の関係式を満たしてもよい。   Since the propagation light R3 ′ propagated through the inspected body reaches both the light receiving unit 16 and the second light receiving unit 16 ′ under substantially the same conditions, the living body information detector reflects as shown in FIG. 18 (A). Part 18 'can be included. The reflection unit 92, the reflection unit 18, and the reflection unit 18 'can be referred to as a first reflection unit, a second reflection unit, and a third reflection unit, respectively. Since the propagation light R3 ′ propagated through the inspected body actually enters the biological information detector from many directions, the presence of the first reflecting section 92 and the presence of the light emitting section 14 cause the inspected body to be inspected. A part of the propagated propagation light R 3 ′ may be blocked or reflected by the first reflecting unit 92 and the light emitting unit 14. Assuming that the area of the reflecting surface (dome surface) of the second reflecting portion 18 is S1, and the area of the reflecting surface of the third reflecting portion 18 ′ is S2, S2 <S1 as in the example of FIG. It is preferable that the relational expression is satisfied. When the relational expression S2 <S1 is satisfied, the propagation light R3 ′ that has propagated through the inspected object by the amount of the reduction in the area of the reflection surface of the third reflection portion 18 ′ (= S1−S2) is changed to the third reflection portion. Reaching 18 ′ can be suppressed. For example, by making the radius of the circular arc or the parabolic focal length defining the reflective surface of the third reflective portion 18 ′ smaller than the radius of the circular arc or the parabolic focal length defining the reflective surface of the second reflective portion 18. , S2 <S1 may be satisfied.

第2の反射部18及び第3の反射部18’を合成反射部と呼ぶ場合、図18(B)に示すように、第2の反射部18及び第3の反射部18’を単一の合成反射部で構成してもよい。また、図18(A)に示す単一の接触部19(合成接触部)は、図18(B)に示すように、接触部19及び第2の接触部19’で構成してもよい。なお、生体情報測定装置の構成例は、図18(A)、図18(B)によって限定されない。   When the second reflecting portion 18 and the third reflecting portion 18 ′ are referred to as a synthetic reflecting portion, the second reflecting portion 18 and the third reflecting portion 18 ′ are formed as a single unit as shown in FIG. You may comprise by a synthetic | combination reflection part. Further, the single contact portion 19 (synthetic contact portion) shown in FIG. 18 (A) may be composed of the contact portion 19 and the second contact portion 19 'as shown in FIG. 18 (B). Note that the configuration example of the biological information measurement device is not limited to FIGS. 18A and 18B.

図19は、受光部16及び第2の受光部16’の接続例を示す。図19で示すように、受光部16のアノードは、第2の受光部16’のカソードと接続され、合成受光部16’’を形成する。但し、受光部16のアノードは、第2の受光部16’のカソードと独立させ、受光部16において生成される信号(検出受光信号)は、第2の受光部16’において生成される信号(補正受光信号)と独立して取り出してもよい。   FIG. 19 shows a connection example of the light receiving unit 16 and the second light receiving unit 16 ′. As shown in FIG. 19, the anode of the light receiving unit 16 is connected to the cathode of the second light receiving unit 16 ′ to form a combined light receiving unit 16 ″. However, the anode of the light receiving unit 16 is made independent of the cathode of the second light receiving unit 16 ′, and a signal (detected light reception signal) generated in the light receiving unit 16 is a signal generated in the second light receiving unit 16 ′ ( The correction light reception signal may be taken out independently.

図19の例において、合成受光部16’’は、検出受光信号と補正受光信号との差を表す受光信号を出力する。受光部16において生成される検出受光信号は、発光部14が発する光に起因する生体情報及び外光に起因するノイズ情報を含み、第2の受光部16’において生成される補正受光信号は、外光に起因するノイズ情報を含むので、検出受光信号と補正受光信号との差を表す受光信号は、発光部14が発する光に起因する生体情報だけを表すことができる。言い換えれば、受光部16からの合成生体情報(被検出部位Oにおける生体情報及び外光R3に起因する第1のノイズ情報)は、第2の受光部16’からのノイズ情報(外光R3に起因する第2のノイズ情報)で補正することができる。第1のノイズ情報を第2のノイズ情報で補正又は相殺することにより、生体情報検出器の検出精度はさらに向上する。   In the example of FIG. 19, the combined light receiving unit 16 ″ outputs a light reception signal indicating a difference between the detected light reception signal and the corrected light reception signal. The detected light reception signal generated in the light receiving unit 16 includes biological information caused by light emitted from the light emitting unit 14 and noise information caused by external light, and the corrected light reception signal generated in the second light receiving unit 16 ′ is Since noise information resulting from external light is included, the received light signal indicating the difference between the detected received light signal and the corrected received light signal can represent only biological information resulting from the light emitted from the light emitting unit 14. In other words, the synthesized biological information from the light receiving unit 16 (biological information at the detection site O and first noise information resulting from the external light R3) is converted into noise information (external light R3 from the second light receiving unit 16 ′). The second noise information) can be corrected. By correcting or canceling the first noise information with the second noise information, the detection accuracy of the biological information detector is further improved.

また、図19の例に示すように、合成受光部16’’の受光信号をベースで入力して増幅するバイポーラトランジスター(広義には、増幅器184)を付加してもよい。さらに、受光部16のアノードと第2の受光部16’のカソードとの間に、抵抗器186を付加してもよい。   In addition, as shown in the example of FIG. 19, a bipolar transistor (in a broad sense, an amplifier 184) for amplifying the light reception signal of the combined light receiving unit 16 '' based on the input may be added. Further, a resistor 186 may be added between the anode of the light receiving unit 16 and the cathode of the second light receiving unit 16 '.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings.

11 基板、 11−1 光透過膜、 11−2 端部、 14 発光部、
14A 第1の発光面、14B 第2の発光面、15 第1のフィルター、
16 受光部、 16’ 第2の受光部、 16’’ 合成受光部、
18 反射部(第2の反射部)、 18’ 反射部(第3の反射部)、
19 接触部、 19−1 第2のフィルター、 61,62,63,64 配線、
61−1,63−1,64−1 ボンディングワイヤ、 82 マザーボード、
84 コネクター、 92 反射部(第1の反射部)、 92−1 支持部、
92−2 内壁面(第1の反射面)、 92−3 頂面(第2の反射面)、
92−4 鏡面部、 150 リストバンド、 161 制御回路、
162 増幅回路、 163,167 A/D変換回路、 164 脈拍数算出回路、
165 表示部、 166 加速度検出部、168 デジタル信号処理回路、
DR1 第1の方向、 DR2 第2の方向、 O 被検出部位、 R1 第1の光、
R2 第2の光、 R3 外光、 R1’,R2’ 反射光(有効光)、
R1’’ 直接反射光(無効光)、 R3’ 伝搬光(ノイズ)、
SA 被検査体の表面、 W1 第1の反射部の長さの最大値、
W2 受光部の長さの最大値、 Δh 距離、 Δh0,Δh1 高さ、
Δh2,Δh2’ 隙間
11 substrate, 11-1 light transmission film, 11-2 end, 14 light emitting part,
14A 1st light emission surface, 14B 2nd light emission surface, 15 1st filter,
16 light receiving section, 16 'second light receiving section, 16''composite light receiving section,
18 reflective part (second reflective part), 18 'reflective part (third reflective part),
19 contact part, 19-1 2nd filter, 61, 62, 63, 64 wiring,
61-1, 63-1, 64-1 Bonding wire, 82 Motherboard,
84 connector, 92 reflection part (first reflection part), 92-1 support part,
92-2 inner wall surface (first reflective surface), 92-3 top surface (second reflective surface),
92-4 mirror surface part, 150 wristband, 161 control circuit,
162 amplification circuit, 163, 167 A / D conversion circuit, 164 pulse rate calculation circuit,
165 display unit, 166 acceleration detection unit, 168 digital signal processing circuit,
DR1 first direction, DR2 second direction, O detected site, R1 first light,
R2 second light, R3 outside light, R1 ′, R2 ′ reflected light (effective light),
R1 ″ directly reflected light (ineffective light), R3 ′ propagated light (noise),
SA surface of the object to be inspected, W1 maximum length of the first reflecting portion,
W2 Maximum length of light receiving part, Δh distance, Δh0, Δh1 height,
Δh2, Δh2 'clearance

Claims (8)

被検査体の被検出部位に向けて、関心波長を含む発光波長帯域の光を発する発光部と、
前記発光波長帯域を含む受光波長帯域に感度を有し、前記発光部が発する光が前記被検出部位にて反射された、生体情報を有する光を受ける受光部と、
前記被検出部位と前記受光部との間に設けた第1のフィルターと、
前記被検出部位と前記受光部との間に設けた第2のフィルターと、を含み、
前記第1のフィルターは、前記関心波長の光を透過させ、前記関心波長よりも高い前記受光波長帯域内の第1の波長帯域の光を抑制し、前記第1の波長帯域は、第1の波長から前記第1の波長よりも高い第2の波長までの帯域であり、前記第1の波長は、前記被検出部位の末梢側と前記被検出部位の中枢側との間で前記被検査体内を伝搬する外光強度の増加特性が、第1の傾斜から前記第1の傾斜よりも急峻な第2の傾斜に移行する変化点の波長以下であり、
前記第2のフィルターは、前記関心波長の光を透過させ、前記受光波長帯域内の第2の波長帯域の光を抑制し、前記第2の波長帯域は、少なくとも前記第2の波長から、前記第2の波長よりも高く、かつ、前記受光波長帯域以上の第3の波長までの帯域であることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
A light emitting unit that emits light in an emission wavelength band including a wavelength of interest toward a detection site of the object to be inspected,
A light-receiving unit that has sensitivity to a light-receiving wavelength band including the light-emitting wavelength band, and that receives light having biological information, in which light emitted from the light-emitting unit is reflected at the detection site;
A first filter provided between the detected part and the light receiving unit;
A second filter provided between the detected part and the light receiving unit,
The first filter transmits light of the wavelength of interest, suppresses light of a first wavelength band in the light receiving wavelength band higher than the wavelength of interest, and the first wavelength band is a first wavelength band A band from a wavelength to a second wavelength higher than the first wavelength, and the first wavelength is between the distal side of the detection site and the central side of the detection site within the subject. The increase characteristic of the intensity of external light propagating through the first wavelength is equal to or less than the wavelength of the transition point at which the first gradient shifts to the second gradient that is steeper than the first gradient.
The second filter transmits light of the wavelength of interest, suppresses light of a second wavelength band within the light receiving wavelength band, and the second wavelength band is at least from the second wavelength, A wrist-worn biological information detector characterized by having a band higher than the second wavelength and up to a third wavelength equal to or greater than the light receiving wavelength band.
請求項1において、
前記第1のフィルターは、色素吸収フィルターであることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In claim 1,
The wrist-mounted biological information detector, wherein the first filter is a dye absorption filter.
請求項1又は2において、
前記第2のフィルターは、誘電体多層フィルターであることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In claim 1 or 2,
The wrist-worn biological information detector, wherein the second filter is a dielectric multilayer filter.
請求項1乃至3の何れかにおいて、
前記関心波長に対して透明な材料で構成され、第1の面に前記発光部が配置され、且つ前記第1の面と対向する第2の面に前記受光部が配置される基板と、
前記基板に対して前記第2の面側に配置され、反射面を有し、前記生体情報を有する光を前記反射面で反射させる反射部と、
前記基板に対して前記第1の面側に配置され、前記関心波長に対して透明な材料で構成され、前記被検査体との接触面を有する接触部と、
をさらに含むことを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
A substrate that is made of a material that is transparent to the wavelength of interest, the light emitting unit is disposed on a first surface, and the light receiving unit is disposed on a second surface opposite to the first surface;
A reflective portion that is disposed on the second surface side with respect to the substrate, has a reflective surface, and reflects light having the biological information by the reflective surface;
A contact portion disposed on the first surface side with respect to the substrate, made of a material transparent to the wavelength of interest, and having a contact surface with the object to be inspected;
And a wrist-worn biological information detector.
請求項4において、
前記第1のフィルターは、前記基板、前記受光部及び前記反射部の少なくとも1つに配置されていることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In claim 4,
The wrist-mounted biological information detector, wherein the first filter is disposed on at least one of the substrate, the light receiving unit, and the reflecting unit.
請求項4又は5において、
前記第2のフィルターは、前記基板、前記受光部、前記反射部及び前記接触部のうち前記接触面を除く面の少なくとも1つに設けたことを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In claim 4 or 5,
The wrist-worn biological information detector, wherein the second filter is provided on at least one of the substrate, the light receiving unit, the reflecting unit, and the contact unit except the contact surface.
請求項1乃至6の何れかにおいて、
前記変化点の波長は、565nm〜595nmの範囲内であることを特徴とする手首装着型の生体情報検出器。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
The wrist-worn biological information detector, wherein the wavelength of the change point is in the range of 565 nm to 595 nm.
請求項1乃至7の何れかに記載の生体情報検出器と、
前記受光部において生成される受光信号から前記生体情報を測定する生体情報測定部と、を含み、
前記生体情報は、脈拍数であることを特徴とする手首装着型の生体情報測定装置。
The biological information detector according to any one of claims 1 to 7,
A biological information measuring unit that measures the biological information from a light reception signal generated in the light receiving unit,
The wrist-worn type biological information measuring device, wherein the biological information is a pulse rate.
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