JP2011200456A - 光デバイス及び生体情報検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光デバイスは、被検査体との接触面19Aと前記接触面19Aと対向する対向面19Bとを有する接触部19と、前記対向面19Bに搭載される支持体92と、前記支持体92に支持される第1の素子と、前記対向面19Bと前記支持体92との間に配置される第2の素子と、を含む。前記第1の素子及び前記第2の素子の一方は、前記被検査体の被検出部位Oに向かう光R1を発する発光素子14であり、前記第1の素子及び前記第2の素子の他方は、前記発光素子14が発する光R1が前記被検出部位Oにて反射された、反射光R1’を受ける受光素子16である。前記接触部19は、前記発光素子14が発する光R1の波長に対して透明な材料で構成される。
【選択図】 図1
Description
前記対向面に搭載される支持体と、
前記支持体に支持される第1の素子と、
前記対向面と前記支持体との間に配置される第2の素子と、を含み、
前記第1の素子及び前記第2の素子の一方は、前記被検査体の被検出部位に向かう光を発する発光素子であり、
前記第1の素子及び前記第2の素子の他方は、前記発光素子が発する光が前記被検出部位にて反射された、反射光を受ける受光素子であり、
前記接触部は、前記発光素子が発する光の波長に対して透明な材料で構成されることを特徴とする光デバイスに関係する。
前記支持体と前記反射部との間に配置される基板と、をさらに含み、
前記配線は、前記基板の上に形成される配線と電気的に接続されてもよい。
前記第2の素子は、前記発光素子であってもよい。
前記受光素子の前記支持面側の電極は、前記支持面と電気的に接続されてもよい。
前記支持体は、前記第2の光を前記被検出部位に反射させる反射面を有してもよい。
前記反射光は、脈拍数情報を有することを特徴とする生体情報検出器に関係する。
1.1 第1の構成例
図1(A)、図1(B)は、本実施形態の光デバイスの構成例を示す。なお、図1(A)、図1(B)において、各部材の寸法は、実際の寸法を正確に表すものではない。即ち、図1(A)、図1(B)において、各部材の寸法は、以下の説明を理解し易くするために、拡大又は縮小されている。図1(A)、図1(B)以外の他の図面も、同様に、必ずしも正確な寸法を表すものではない。
図2(A)、図2(B)は、図1の構成例(又は特許文献1の構成例)に対する比較例を示す。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、図2(A)、図2(B)の例は、比較例であるが、新規な構成である。図2(A)、図2(B)の例は、図1(A)に示されるように、発光素子14が被検出部位Oの側に配置される。
図4(A)、図4(B)は、図1の構成例(又は特許文献1の構成例)に対する他の比較例を示す。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、図4(A)、図4(B)の例は、比較例であるが、新規な構成である。図4(A)の例では、発光素子14は、基板11の第2の面11Bに配置されている。具体的には、図4(B)に示すように、発光素子14への接続パッド64’(広義には、発光素子14への第1の配線)は、第2の面11Bに配置され、接続パッド64’は、ボンディングワイヤー64−1を介して、例えば、発光素子14のアノードと接続される。
図6(A)、図6(B)は、本実施形態の光デバイスの他の構成例を示す。図6(A)の断面図は、図1(A)の断面図に対応し、図6(B)は、図6(A)の切断面と異なる他の切断面に対応する断面図である。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。図5(A)、図5(B)に示されるように、支持体92は、反射部を兼ねる。なお、支持体92を第1の反射部と呼ぶ場合、反射部18を第2の反射部と呼ぶことができる。図6(A)、図6(B)の例では、支持体92(第1の反射部)は、接触部19の対向面19Bに固定される。支持体92は、例えば接着剤93で固定することができる。
図12(A)、図12(B)は、本実施形態の光デバイスの他の構成例を示す。図12(A)の断面図は、図1(A)の断面図に対応し、図12(B)の断面図は、図1(B)の断面図に対応する。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。図12(A)、図12(B)に示されるように、接触部19は、くぼみを有してもよく、支持体92は、そのくぼみに搭載される。言い換えれば、例えば図1(A)の接触部19の形状は、例えば図2(A)の接触部19の形状に変更してもよい。
図15は、図7(A)に示す支持体92の変形例を示す。図15に示すように、支持体92は、ボンディングワイヤー62−1を受けるための拡張部92−6を有してもよい。受光素子16の効率を高めるために、受光素子16の外形を大きくすると、ボンディングワイヤー62−1を受ける支持面92−5の面積が減少してしまう。このような場合、ボンディングワイヤー62−1を支持面92−5に接続することが困難であったり、支持面92−5に接続されるボンディングワイヤー62−1の信頼性が低下することもある。また、支持体92の外形を大きくすると、遮光領域の面積が増加してしまう。そこで、拡張部92−6を設けることで、支持面92−5の面積が必要以上に増加することを防止することができる。また、拡張部92−6を設けることで、ボンディングワイヤー62−1を支持面92−5に接続することが容易になったり、支持面92−5に接続されるボンディングワイヤー62−1の信頼性が向上する。図7(A)に示す拡張部92−6は、例えば図6(A)や図14(A)の支持体92に適用することができる。
2.1 脈拍計
図16(A)、図16(B)は、図1(A)、図6(A)等の生体情報検出器(広義には、光デバイス)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(広義には、光デバイス)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及び受光素子16は、腕時計に組み込まれている。図12(B)の例において、支持体92(第1の反射部)、発光素子14、リストバンド150等は、省略されている。
以下に、生体情報測定装置の他の例としての、パルスオキシメーターについて説明する。パルスオキシメーターに搭載される生体情報検出器(広義には、光デバイス)は、前述の実施形態と同じ構成(例えば図6(A)や図1(A)に示される構成)を用いて実現することができる。
11−1,11−2,11−3 基板部分、 14 発光素子、
14A 第1の発光面、14B 第2の発光面、 16 受光素子、
18 反射部(第2の反射部)、 18−1 境界、 19 接触部、
19A 接触面、 19B 対向面、 61,62,63,64 配線、
61−1,62−1,63−1,64−1 ボンディングワイヤー、
63−2,64−2 バンプ、 63−3,64−3 絶縁部材、
61−4,62−4,63−4,64−4 バネ(導電部材)、
61’,63’,64’,61’’,62’’,63’’,64’’ 接続パッド、
62’ 接続部(接続パッド)、 92 支持体(第1の反射部)、
92−1 支持部、 92−2 内壁面、 92−3 頂面、 92−4 鏡面部、
92−5 支持面、92−6 拡張部、 93 接着剤、 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、 d1,d2 距離、 h1,h2 高さ、
O 被検出部位、 R1 第1の光、 R2 第2の光、
R1’,R2’ 反射光(有効光)、 R1’’ 直接反射光(無効光)、
SA 被検査体の表面、 t1,t2 厚さ、 δ1 隙間、 δ2 高さ
Claims (8)
- 被検査体との接触面と前記接触面と対向する対向面とを有する接触部と、
前記対向面に搭載される支持体と、
前記支持体に支持される第1の素子と、
前記対向面と前記支持体との間に配置される第2の素子と、を含み、
前記第1の素子及び前記第2の素子の一方は、前記被検査体の被検出部位に向かう光を発する発光素子であり、
前記第1の素子及び前記第2の素子の他方は、前記発光素子が発する光が前記被検出部位にて反射された、反射光を受ける受光素子であり、
前記接触部は、前記発光素子が発する光の波長に対して透明な材料で構成されることを特徴とする光デバイス。 - 請求項1において、
前記第1の素子及び前記第2の素子の少なくとも一方への配線が、前記対向面に形成されることを特徴とする光デバイス。 - 請求項2において、
前記発光部が発する光又は前記反射光を反射させる反射部と、
前記支持体と前記反射部との間に配置される基板と、をさらに含み、
前記配線は、前記基板に形成される配線と電気的に接続されることを特徴とする光デバイス。 - 請求項1乃至3の何れかにおいて、
前記第1の素子は、前記受光素子であり、
前記第2の素子は、前記発光素子であることを特徴とする光デバイス。 - 請求項4において、
前記支持体は、導電性を有する支持面を有し、
前記受光素子の前記支持面側の電極は、前記支持面と電気的に接続されることを特徴とする光デバイス。 - 請求項1乃至5の何れかにおいて、
前記発光素子が発する光は、前記被検出部位に向かう第1の光及び前記被検出部位とは異なる方向に向かう第2の光を有し、
前記支持体は、前記第2の光を前記被検出部位に反射させる反射面を有することを特徴とする光デバイス。 - 請求項4乃至6の何れかにおいて、
前記発光素子は、前記対向面に搭載されることを特徴とする光デバイス。 - 請求項1乃至7の何れかに記載の光デバイスを含み、
前記反射光は、脈拍数情報を有することを特徴とする生体情報検出器。
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