JP2015188475A - 生体計測用プローブ及び生体計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体からの光を高精度で検出可能な生体計測用プローブ及び生体計測装置を提供する。
【解決手段】プローブ２では、有機光電変換層２３の投射光路１０側の端部が遮光性を有する上部電極２４によって覆われることで、投射光路１０を通過する光源からの光が有機光電変換層２３に直接入射することを防ぐことができる。したがって、透明基板２１及び透明電極２２を介して入射する被検体Ａからの拡散光とは異なる光を有機光電変換層２３で受光することを防ぐことができるため、被検体Ａからの光を高精度で検出可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、生体計測用プローブ及びこの生体計測用プローブが用いられた生体計測装置に関する。

従来から知られている生体に対して光を照射することで生体から出射される光を検出して生体の健康状態等を評価する装置において、近年、有機半導体を用いた光検出器（ＯＰＤ：Optical photo detector）を用いることが検討されている。

ＯＰＤはフレキシブル基板上に形成可能であるため、曲面を有するような生体計測において非常に有用である。例えば、特許文献１では、フレキシブル基板上に光源及び有機受光素子を搭載した脈拍センサが示されている。

特開２００８−１０３６７０号公報

しかしながら、特許文献１記載の脈拍センサの構成では、生体から出射される光以外の光を併せて受光する可能性があり、より高い精度で被照射体からの光を検出することが望まれている。

また脈拍測定のみならず、光を用いた生体計測全般において、生体から出射される光以外の光がノイズとなり、高精度な測定の妨げになっている。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、生体からの光を高精度で検出可能な生体計測用プローブ及びこの生体計測用プローブを含む生体計測装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る生体計測用プローブは、可撓性を有する透明基板と、透明基板上に設けられ、透明電極と上部電極とに挟まれた有機光電変換層を有し、計測用の光を被検体に照射することにより当該被検体で拡散される拡散光を検出する有機受光素子と、有機受光素子に対して透明基板とは逆側に設けられ、内部に透明電極及び上部電極と接続された配線が設けられた、可撓性を有する上部配線基板と、有機受光素子と離間して設けられ、透明基板の厚さ方向に沿って計測用の光を伝播させる投射光路と、上部配線基板に対して取り付けられ、配線が外部接続可能とされているコネクタと、を備える生体計測用プローブであって、上部電極は、遮光性を有し、有機光電変換層のうち投射光路側の端部を覆うことを特徴とする。

上記の生体計測用プローブでは、有機光電変換層の投射光路側の端部が遮光性を有する上部電極によって覆われることで、投射光路を通過する光源からの光が有機光電変換層に直接入射することを防ぐことができる。したがって、被検体からの拡散光とは異なる光を有機光電変換層で受光することを防ぐことができるため、被検体からの光を高精度で検出可能となる。

ここで、投射光路と有機受光素子との間に投射光路からの光を遮光する光遮蔽部材が設けられている態様とすることができる。

この場合、光遮蔽部材が投射光路からの光が有機受光素子により検出されることをより効果的に防ぐことができるため、より高い精度で被検体からの光を検出することができる。

また、投射光路は、生体計測用プローブを厚さ方向に貫通する貫通孔によって形成され、貫通孔の上端の上部配線基板上に計測用の光を出射する光源を備える態様とすることができる。

また、透明基板上に有機受光素子と離間して設けられた計測用の光を出射する有機ＬＥＤを更に備え、投射光路が有機ＬＥＤの下側の透明基板に形成される態様としてもよい。

透明基板上に光源として有機ＬＥＤを備える構成とした場合、生体計測用プローブを貫通する投射光路の上方に光源が設けられる場合と比較して、より投射光路が短い形状となるため、光源からの光が有機受光素子に直接検出される可能性をより低くすることができる。

また、有機受光素子が環状に形成されており、有機受光素子の内側の中央部に投射光路が設けられている態様とすることができる。

上記のように有機受光素子を環状に配置することにより、被検体からの拡散光をより効率よく受光することができるため、高い精度で検出ができる。また、環状の受光素子を有機受光素子により形成することで、所謂無機材料の受光素子を複数環状に配置する場合と比較して、隣接する受光素子間の光を検出できない等の可能性を低減し、より高い精度での検出が可能となる。

また、本発明の一形態に係る生体計測装置は、上記の生体計測用プローブと、生体計測用プローブのコネクタと接続されるケーブルと、ケーブルによって生体計測用プローブと接続され、生体計測用プローブの有機受光素子からの検出信号に基づいて、被検体の内部の情報を取得する計測部と、を備えることを特徴とする。

上記の生体計測用装置によれば、生体計測プローブにおいて、投射光路を通過する光源からの光が有機光電変換層に直接入射することを防ぐことができることから、被検体からの拡散光とは異なる光を有機光電変換層で受光することを防ぐことができるため、被検体からの光を高精度で検出可能となる。

本発明によれば、生体からの光を高精度で検出可能な生体計測用プローブ及びこの生体計測用プローブを含む生体計測装置が提供される。

第１実施形態に係る生体計測装置の概略構成図である。 図２（ａ）は、第１実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたII−II線に沿った断面図である。 図３（ａ）は、第２実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図４（ａ）は、第３実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図４（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図５（ａ）は、第４実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図６（ａ）は、第５実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図６（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図７（ａ）は、第６実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図７（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図８（ａ）は、第７実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図８（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。 図９（ａ）は、第８実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図９（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る生体計測装置の概略構成図である。また、図２（ａ）は、第１実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示されたII−II線に沿った断面図である。

図１に示すように、生体計測装置１は、プローブ２（生体計測用プローブ）と、計測部３とがケーブル４によって接続された構成を有している。この生体計測装置１は、生体である被検体に光を照射することによって被検体からの拡散光を検出することにより、被験者の内部の情報を取得する装置である。被検体の内部の情報とは、例えば、酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、総ヘモグロビン濃度、動脈血酸素飽和度、動静脈混合血酸素飽和度、正規化組織ヘモグロビン指標、ミオグロビン濃度、チトクロームオキシダーゼ濃度、メラニン濃度、グルコース濃度、乳酸濃度、水分量、脂肪量等が挙げられる。以下の実施形態では、生体計測装置１が生体組織内の酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度とを計測する装置である場合について説明する。

図１に示すように、プローブ２は例えば被検体Ａの表面に固定して使用され、投射光路１０を介して光源からの光を被検体Ａ内へ入射させる。光源は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子を含んで構成することができるが、生体計測装置１とは別個に設けられていてもよい。投射光路１０から被検体Ａ内に入射した光の被検体Ａの内部を伝搬した光Ｌの光強度を、投射光路１０から数ｃｍ程度の間隔をあけて配置された有機受光素子部２０によって検出し、光強度に応じた電気的な検出信号を生成してケーブル４を介して計測部３に対して伝送する。

計測部３は、Ａ／Ｄ変換部３１、演算部３２及び出力部３３を含んで構成される。Ａ／Ｄ変換部３１は、有機受光素子部２０からの検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するための手段である。Ａ／Ｄ変換部３１において変換された検出信号は演算部３２へ送られる。

演算部３２では、Ａ／Ｄ変換部３１から受けた検出信号に基づいて、生体内部に含まれるヘモグロビンの酸素飽和度を算出する。演算部３２で算出された酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度を示すデータは、出力部３３へ送られる。

出力部３３は、演算部３２から送られた酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度をディスプレイ等に出力する。これにより、演算部３２による演算結果が生体計測装置１の使用者へ通知される。

このほか、生体計測装置１が光源を含んで構成される場合は、生体計測装置１は、光源から出射する光を制御する機能部を更に備える。

なお、生体計測装置１における上記の機能は、ＣＰＵ、主記憶装置であるＲＡＭ、ＲＯＭ、通信モジュール、ハードディスク及びフラッシュメモリ等に例示される補助記憶装置、キーボード等に例示される入力装置、ディスプレイ等の出力装置などを含むシステムとして実現される。

次に、本実施形態に係るプローブ２について、図２を参照しながら説明する。図２に示すように、プローブ２は、透明基板２１、透明電極２２（下部電極）、有機光電変換層２３、上部電極２４、上部配線基板２５、及びコネクタ２６を含んで構成される。なお、図２（ａ）では、内部構成をより具体的に示すために、上部配線基板２５を省略して示している。

長方形状の透明基板２１は、被検体Ａの表面等にプローブ２を固定可能なように、可撓性を有する材料から構成される。このような透明基板２１としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いることができる。なお、透明基板２１は、透光性を有する。ここで「透光性を有する」とは、対象とする波長の光に対する透過率が６０％以上であることをいう。対象とする波長の光とは、プローブ２による測定を行う場合に用いる光であって、有機受光素子部２０において検出する対象となる光をいう。

透明基板２１上には、下部電極として機能する透明電極２２が形成される。透明電極２２は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を蒸着することによって形成することができる。透明電極２２についても、透明基板２１と同様に透光性を有する。

透明電極２２の上部には有機光電変換層２３が形成される。有機光電変換層２３は、例えば、ｐ型有機半導体ＰＣＰＤＴＢＴ（シクロペンタジチオフェン誘導体）とｎ型有機半導体ＰＣＢＭ（フラーレン誘導体）とにより構成することができる。このような有機光電変換層２３は、例えば、印刷法によって透明基板２１上に形成することができる。

上部電極２４は、有機光電変換層２３の上方に形成される。上部電極２４は、遮光性を有する金属材料から構成することができ、例えば、アルミニウムを用いることができる。ここで、「遮光性を有する」とは、有機光電変換層が感度を有する波長の光を６０％以上遮光することができることをいう。遮光性を有する材料には、有機光電変換層が感度を有する波長の光を６０％以上反射できる材料も含まれる。上記の透明電極２２、有機光電変換層２３及び上部電極２４によって、有機受光素子部２０（有機受光素子）が形成される。なお、有機受光素子部２０の周囲は、透光性を有する充填剤等によって封止していてもよい。

上部配線基板２５は、透明基板２１と同様の長方形状であり、例えば金属コーティングされたポリイミドフィルム等の遮光性及び可撓性を有する材料により構成される。また、上部配線基板２５は、上部電極２４よりも上方において透明基板２１と重なる位置に設けられ、その端部において外部接続可能なコネクタ２６によって透明基板２１と接続される。また、上部配線基板２５の内部には、コネクタ２６から延びてコネクタ２６と透明電極２２とを接続するための配線２５１と、コネクタ２６から延びてコネクタ２６と上部電極２４とを接続するための配線２５２と、が設けられる。コネクタ２６によってケーブル４と接続されることで、配線２５１，２５２及びケーブル４を介して、透明電極２２及び上部電極２４が計測部３と接続される。なお、コネクタ２６は、少なくとも上部配線基板２５に取り付けられていればよく、透明基板２１に対して取り付けられていなくてもよい。

なお、図２（ｂ）では、透明基板２１と上部配線基板２５とが離間して配置されている構成を示しているが、上部配線基板２５は可撓性を有している材料が用いられるため、プローブ２を組み立てた場合には同様に可撓性を有する透明基板２１に対して近接させることができる。この場合、コネクタ２６では、透明基板２１上に上部配線基板２５が積層された状態で両者を固定する構成としてもよい。なお、透明基板２１と上部配線基板２５の間を充填剤で満たし、図２（ｂ）のような形状（透明基板２１と上部配線基板２５とが離間している状態）を維持させる構成としてもよい。

透明基板２１及び上部配線基板２５には、上方から見たときに互いに重なる位置に貫通孔２０１、２０５がそれぞれ形成される。この２つの貫通孔２０１及び貫通孔２０５によって、プローブ２の上方（上部配線基板２５の上側）から下方（透明基板２１の下側）まで透明基板２１の厚さ方向（プローブ２の厚さ方向）に貫通する投射光路１０が形成される。これにより、プローブ２を被検体の表面に固定した状態で（図１参照）、投射光路１０の上方側端部（上部配線基板２５の上方）に生体計測用の外部光源を取り付けることで、投射光路１０を介して光源からの光を被検体Ａの表面に照射することができる。

ここで、透明電極２２は、プローブ２を上方から見たときに、図２（ａ）に示すように、有機光電変換層２３及び上部電極２４と重ならずに露出する領域が形成される。具体的には、透明電極２２のうち、投射光路１０側とは逆側の端部を含む領域が露出される。この露出された領域において、上部配線基板２５内の配線２５１と透明電極２２とがバンプ２８１によって接続される。

また、有機光電変換層２３は透明電極２２の上面のうちバンプ２８１が設けられる領域とは異なる領域及び投射光路１０側の端面を覆うように設けられる。

さらに、上部電極２４は、有機光電変換層２３の上面及び投射光路１０側の端部を覆うように設けられる。上部電極の投射光路１０側の端部は、有機光電変換層２３の投射光路１０側の端面を覆うと共に透明基板２１上に延び、プローブ２を上方から見たときに、透明電極２２及び有機光電変換層２３と重ならない領域において、上部配線基板２５内の配線２５２とバンプ２８２によって接続される。

このようなプローブ２では、有機光電変換層２３の投射光路１０側の端面が遮光性を有する上部電極２４によって覆われることで、投射光路１０を通過する光源からの光が有機光電変換層２３に直接入射することを防ぐことができる。したがって、透明基板２１及び透明電極２２を介して入射する被検体Ａからの拡散光とは異なる光を有機光電変換層２３で受光することを防ぐことができるため、被検体Ａからの光を高精度で検出可能となる。

なお、有機光電変換層２３のうち遮光性を有する上部電極２４によって覆われる「端部」とは、少なくとも投射光路１０側の端面を含む領域である。なお、有機光電変換層２３の上面も上部電極によって覆われていることが好ましい。

（第２実施形態）
次に、図３を参照しながら、第２実施形態に係るプローブ２Ａについて説明する。図３（ａ）は、第２実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図３（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第２実施形態に係るプローブ２Ａは、第１実施形態に係るプローブ２と構成的に以下の点が相違する。すなわち、透明電極２２、有機光電変換層２３及び上部電極２４によって構成される有機受光素子部２０と投射光路１０との間に光遮蔽部材２９が設けられている。

光遮蔽部材２９は、図３（ｂ）に示すように、上部配線基板２５の下側で投射光路１０と有機受光素子部２０との間を区画するように設けられている。より具体的には光遮蔽部材２９が投射光路１０の側壁の一部を形成するように設けられている。さらに、光遮蔽部材２９は、図３（ａ）に示すように、投射光路１０と有機受光素子部２０との間の透明基板２１を区画するように設けられる。このように光遮蔽部材２９が投射光路１０と有機受光素子部２０との間に設けられることで、投射光路１０を通過する光源からの光が有機光電変換層２３に直接入射することをより効果的に防ぐことができることから、被検体Ａからの光をより高い精度で検出することができる。

また、第２実施形態に係るプローブ２Ａでは、投射光路１０側の透明基板２１と有機受光素子部２０側の透明基板２１とが光遮蔽部材２９によって区切られているため、光源からの光が透明基板２１内を伝播して有機受光素子部２０に到達することも防ぐことができる。

なお、光遮蔽部材２９の形状は適宜変更できる。投射光路１０と有機受光素子部２０との間の光路となり得る領域の少なくとも一部を塞ぐように光遮蔽部材２９が設けられていることで、有機受光素子部２０に光源からの光が直接到達する割合を減らすことができるため、被検体Ａからの光をより高い精度で検出することができる。また、光遮蔽部材２９を投射光路１０から離間して設け、光遮蔽部材２９と投射光路１０との間に透明基板２１が設けられている構成であってもよい。また、光遮蔽部材２９によって、投射光路１０の周囲を全て覆う構成とすることもできる。

（第３実施形態）
次に、図４を参照しながら、第３実施形態に係るプローブ２Ｂについて説明する。図４（ａ）は、第３実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図４（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第３実施形態に係るプローブ２Ｂは、第１実施形態に係るプローブ２と構成的に以下の点が相違する。すなわち、投射光路１０の上端部となる上部配線基板２５上に投射光路１０を塞ぐように光源４０が固定されている。そして、光源４０とコネクタ２６との間は、上部配線基板２５内の配線２５３によって接続される。

光源４０は、無機半導体光源であってもよいが、有機発光素子であってもよい。無機半導体光源としては、例えば、面発光ＬＥＤが挙げられる。また、有機発光素子としては、例えば、有機ＬＥＤが挙げられる。このうち、特に有機発光素子を用いることが好ましく、有機ＬＥＤはフレキシブル基板上に薄膜として形成可能であるため、プローブ全体のフレキシブル化に有利な構造となる。

このように、プローブ２Ｂに光源４０が取り付けられていてもよい。この場合、光源４０から出射する光の制御は、計測部３によって行われる。

（第４実施形態）
次に、図５を参照しながら、第４実施形態に係るプローブ２Ｃについて説明する。図５（ａ）は、第４実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図５（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第４実施形態に係るプローブ２Ｃは、第１実施形態に係るプローブ２と構成的に以下の点が相違する。すなわち、プローブが円形状となり、その中央部に投射光路１０が設けられる。

以下具体的に説明すると、円形状で可撓性を有する透明基板２１と同じく円形状で可撓性を有する上部配線基板２５とが厚さ方向に重ねられていて、その中央部に貫通孔２０１，２０５により形成された厚さ方向に延びる投射光路１０が設けられる。また、円環状の有機受光素子部２０が投射光２７の外側に離間して設けられる。有機受光素子部２０を構成する透明電極２２、有機光電変換層２３及び上部電極２４は、透明基板２１に対して下からこの順となるように積層されている。また、円形状の透明基板２１及び上部配線基板２５が、外周の１か所でコネクタ２６によって固定されている。

このとき、プローブ２と同様に、透明電極２２は、プローブ２Ｃを上方から見たときに、図５（ａ）に示すように、有機光電変換層２３及び上部電極２４と重ならずに露出する領域が円形状の透明電極２２における外周側に形成される。この露出された領域のうちコネクタ２６近傍において、上部配線基板２５内の配線２５１と透明電極２２とがバンプ２８１によって接続される。

また、有機光電変換層２３は透明電極２２の上面のうち内周側の端面を覆うように設けられる。さらに、上部電極２４は、有機光電変換層２３の上面及び投射光路１０側の端面を覆うように設けられる。上部電極の投射光路１０側の端部は、有機光電変換層２３の投射光路１０側の端面（内周面）を覆うと共に透明基板２１上に延び、プローブ２Ｃを上方から見たときに、透明電極２２及び有機光電変換層２３と重ならない領域において、上部配線基板２５内の配線２５２とバンプ２８２によって接続される。

このように、プローブ２Ｃでは、有機光電変換層２３の投射光路１０側の端面（内周面）が遮光性を有する上部電極２４によって覆われることで、投射光路１０を通過する光源からの光が有機光電変換層２３に直接入射することを防ぐことができる。したがって、透明基板２１及び透明電極２２を介して入射する被検体Ａからの拡散光とは異なる光を有機光電変換層２３で受光することを防ぐことができるため、被検体Ａからの光を高精度で検出可能となる。

また、透明電極２２及び上部電極２４とコネクタ２６とを電気的に接続する配線２５１，２５２が上部配線基板２５内に収納されるため、配線を例えば透明基板２１上に形成することによって有機受光素子部２０で受光される光強度が低下することを防止することができ、被検体Ａからの光を高精度で検出可能となる。

また、円環状の受光面として無機受光素子を採用した場合には、複数チップを環状に配置する必要がある。この場合、隣接するチップ間に隙間が生じるため、どうしても投射光路１０の周囲に全て素子を配置することは困難であった。これに対して、プローブ２Ｃのように有機受光素子部２０を採用すると、円環状に有機受光素子部２０を形成すればよいので、被検体Ａからの光を漏れなく受光することが可能となる。

なお、上記実施形態では、有機受光素子部２０が円環状である構成について説明したが、完全な円環状でなくてもよく、一部が欠けている（不連続である）構造であってもよい。また、所謂環状を形成していればよく、その形状は円環状から変更されていてもよい。

（第５実施形態）
次に、図６を参照しながら、第５実施形態に係るプローブ２Ｄについて説明する。図６（ａ）は、第５実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図６（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第５実施形態に係るプローブ２Ｄは、第１実施形態に係るプローブ２と構成的に以下の点が相違する。すなわち、透明基板２１の下方に可撓性を有する透光性の導電性フィルムが設けられている点、投射光路１０の周囲が光遮蔽部材２９により覆われている点、及び、投射光路１０の上端部となる上部配線基板２５上に投射光路１０を塞ぐように光源４０が固定されている点が相違する。

プローブ２では、透明基板２１と上部配線基板２５とがほぼ同一形状とされていて、両者が上方から見たときに重なるように構成されていた。これに対して、プローブ２Ｄでは、透明基板２１が上部配線基板２５よりも小さくなり、透明基板２１の下方に設けられる導電性フィルム４２が上部配線基板２５内の配線２５４及び配線２５４から延びる配線２５５によって透明電極２２と電気的に接続される（図６（ｂ）参照）。導電性フィルム４２としては、例えば、ＩＴＯが蒸着されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、金属細線が形成されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等を用いることができる。このように、配線を介して電気的に接続される導電性フィルム４２が有機受光素子部２０よりも下方に設けられることで、有機受光素子部２０における外界の電磁ノイズの影響を低減することができるため、被検体Ａからの光の検出精度を高めることができる。

また、プローブ２Ｄの光遮蔽部材２９は、投射光路１０の周囲を全て取り囲んでいる。光遮蔽部材２９が投射光路１０と有機受光素子部２０との間に設けられることで、投射光路１０を通過する光源４０からの光が有機光電変換層２３に直接入射することをより効果的に防ぐことができることから、被検体Ａからの光をより高い精度で検出することができる。また、投射光路１０と有機受光素子部２０とが、透明基板２１等の透光性を有する部材で接続されていないため、光源４０からの光が透明基板２１内を伝播して有機受光素子部２０に到達することも防ぐことができる。

（第６実施形態）
次に、図７を参照しながら、第６実施形態に係るプローブ２Ｅについて説明する。図７（ａ）は、第６実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図７（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第６実施形態に係るプローブ２Ｅは、第４実施形態に係る円形状のプローブ２Ｃと構成的に以下の点が相違する。すなわち、第５実施形態に係るプローブ２Ｄと同様に、透明基板２１の下方に可撓性を有する導電性フィルムが設けられている点、投射光路１０の周囲が光遮蔽部材２９により覆われている点、及び、投射光路１０の上端部となる上部配線基板２５上に投射光路１０を塞ぐように光源４０が固定されている点が相違する。

プローブ２Ｅでは、透明基板２１が上部配線基板２５よりも小さくなり、透明基板２１の下方に設けられる導電性フィルム４２が透明基板２１と重ならない位置において上部配線基板２５内の配線２５４及び配線２５４から延びる配線２５５によって、透明基板２１と電気的に接続される。このように、配線を介して電気的に接続される導電性フィルム４２が有機受光素子部２０よりも下方に設けられることで、有機受光素子部２０における外界の電磁ノイズの影響を低減することができるため、被検体Ａからの光の検出精度を高めることができる。

また、プローブ２Ｅの光遮蔽部材２９は、投射光路１０の周囲を全て取り囲んでいる。光遮蔽部材２９が投射光路１０と有機受光素子部２０との間に設けられることで、投射光路１０を通過する光源からの光が有機光電変換層２３に直接入射することをより効果的に防ぐことができることから、被検体Ａからの光をより高い精度で検出することができる。また、投射光路１０と有機受光素子部２０とが、透明基板２１等の透光性を有する部材で接続されていないため、光源からの光が透明基板２１内を伝播して有機受光素子部２０に到達することも防ぐことができる。

（第７実施形態）
次に、図８を参照しながら、第７実施形態に係るプローブ２Ｆについて説明する。図８（ａ）は、第７実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図８（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第７実施形態に係るプローブ２Ｆは、第１実施形態に係るプローブ２と構成的に以下の点が相違する。すなわち、光源４０として透明基板２１上に有機ＬＥＤを設けた点が相違する。この場合、光源４０の下側の透明基板２１が投射光路１０として機能する。図８に示すように、有機受光素子部２０が設けられる透明基板２１と同一の透明基板２１上であってもよいし、有機受光素子部２０が設けられる透明基板２１とは別に用意されたものであってもよい。別に用意された透明基板２１上に光源４０を取り付ける場合、２つの透明基板を遮光性の材料によって接続する構成とすることで、２つの透明基板間を光が伝播することを防止することができる。

光源４０は上部配線基板２５内に設けられた配線２５７を介してコネクタ２６と接続されることで、ケーブル４を介して生体計測装置１の計測部３と接続することができる。これにより、計測部３からの制御信号に基づいて光源４０における光の出射を制御することができる。

このように、投射光路を形成せずに透明基板上に光源４０を載置する構成としてもよく、この場合も光源４０側に遮光性の上部電極２４が設けられていることで、光源４０からの光が直接有機受光素子部２０において検出されることを防ぐことができる。

また、光源４０として有機ＬＥＤを用いた場合、生体計測用プローブを貫通する投射光路の上方に光源が設けられる場合と比較して、より投射光路が短い形状となるため、光源からの光が有機受光素子に直接検出される可能性をより低くすることができる。さらに有機ＬＥＤはフレキシブル基板上に薄膜として形成可能であるため、プローブ全体のフレキシブル化に有利な構造となる。

（第８実施形態）
次に、図９を参照しながら、第８実施形態に係るプローブ２Ｇについて説明する。図９（ａ）は、第８実施形態に係る生体計測装置を構成する生体計測用プローブの平面図であり、図９（ｂ）は、図２（ｂ）に対応する断面図である。

第８実施形態に係るプローブ２Ｇは、第６実施形態に係る円形状のプローブ２Ｅと構成的に以下の点が相違する。すなわち、第７実施形態に係るプローブ２Ｆと同様に、光源４０として有機ＬＥＤを採用し、さらに、これを投射光路１０内に配置した点である。

プローブ２Ｇでは、プローブ２Ｅと同様に円形状のプローブ２Ｇ中央に形成された投射光路１０は、その周囲が光遮蔽部材２９によって覆われている。そこで、光源４０は有機受光素子部２０が設けられる透明基板２１とは別に投射光路１０内に透明基板４４を設け、その上面に光源４０としての有機ＬＥＤが取り付けられている。また、プローブ２Ｇでは、プローブ２Ｅと同様に、透明基板２１が上部配線基板２５よりも小さくされ、透明基板２１の下方に設けられる導電性フィルム４２が透明基板２１と重ならない位置において上部配線基板２５内の配線２５４及び配線２５４から延びる配線２５５と電気的に接続される。

このように、円形状のプローブ２Ｇにおいても、透明基板上に光源４０を載置する構成とすることもできる。この場合も、光源４０側に遮光性の上部電極２４が設けられていることで、光源４０からの光が直接有機受光素子部２０において検出されることを防ぐことができる。また、プローブ２Ｇにおいては、投射光路１０を囲う光遮蔽部材２９によって光源４０が取り付けられる透明基板４４と有機受光素子部２０が取り付けられる透明基板２１とが区切られていることから、透明基板を介して光源４０からの光が伝播することも防止できる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明した透明基板２１、透明電極２２、有機光電変換層２３、上部電極２４、上部配線基板２５、導電性フィルム４２の材料はこれに限ったものではなく、同じ機能を有する他の材料に変更してよい。

また、上記実施形態では、有機受光素子部２０では透明電極２２、有機光電変換層２３及び上部電極２４が当接した状態で積層されている構成について説明したが、透明電極２２と有機光電変換層２３との間、及び、有機光電変換層２３と上部電極２４との間に、有機受光素子部２０としての特性改善につながるようなバッファー層を含んでいてもよい。

１…生体計測装置、２（２Ａ〜２Ｇ）…プローブ、３…計測部、４…ケーブル、２１…透明基板、２２…透明電極、２３…有機光電変換層、２４…上部電極、２５…上部配線基板、２６…コネクタ。

Claims (6)

1. 可撓性を有する透明基板と、
   前記透明基板上に設けられ、透明電極と上部電極とに挟まれた有機光電変換層を有し、計測用の光を被検体に照射することにより当該被検体で拡散される拡散光を検出する有機受光素子と、
   前記有機受光素子に対して前記透明基板とは逆側に設けられ、内部に前記透明電極及び前記上部電極と接続された配線が設けられた、可撓性を有する上部配線基板と、
   前記有機受光素子と離間して設けられ、前記透明基板の厚さ方向に沿って計測用の光を伝播させる投射光路と、
   前記上部配線基板に対して取り付けられ、前記配線が外部接続可能とされているコネクタと、
   を備える生体計測用プローブであって、
   前記上部電極は、遮光性を有し、前記有機光電変換層のうち前記投射光路側の端部を覆う生体計測用プローブ。
2. 前記投射光路と前記有機受光素子との間に投射光路からの光を遮光する光遮蔽部材が設けられている請求項１記載の生体計測用プローブ。
3. 前記投射光路は、前記生体計測用プローブを厚さ方向に貫通する貫通孔によって形成され、前記貫通孔の上端の前記上部配線基板上に前記計測用の光を出射する光源を備える請求項１又は２記載の生体計測用プローブ。
4. 前記透明基板上に前記有機受光素子と離間して設けられた前記計測用の光を出射する有機ＬＥＤを更に備え、前記投射光路が前記有機ＬＥＤの下側の前記透明基板に形成される請求項１又は２記載の生体計測用プローブ。
5. 前記有機受光素子が環状に形成されており、前記有機受光素子の内側の中央部に前記投射光路が設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体計測用プローブ。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の生体計測用プローブと、
   前記生体計測用プローブの前記コネクタと接続されるケーブルと、
   前記ケーブルによって前記生体計測用プローブと接続され、前記生体計測用プローブの前記有機受光素子からの検出信号に基づいて、前記被検体の内部の情報を取得する計測部と、
   を備える生体計測装置。
   
   

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