JP5907200B2 - 光検出ユニット及び生体情報検出装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の光検出ユニットの構成例を示す斜視図であり、図2(A)、図2(B)は平面図、側面図である。
2.1 板金加工
本実施形態の光検出ユニットでは、図1に示すように、受光部140等を外部光から遮光するための遮光用部材70を設けている。そして、遮光用部材70は、例えば第1の面71により遮光壁100を実現している。また遮光用部材70の例えば第4の面74により、開口部81を有する絞り部80を実現している。ここで遮光壁100は、例えば受光部140の中心位置と発光部150の中心位置を結ぶ線分に対して交差(直交)する方向に沿った壁面を有するものである。このような遮光壁100を設けることで、発光部150からの光(直接光)が受光部140に入射されるのが抑止されて、検出データの信頼性等を向上できるようになる。
前述したように、第2の面72及び第3の面73に第1の面71を組み付けて、遮光用部材70を形成する場合には、組み付け誤差が生じ、図3のE1に示すように、隣り合う第1の面71と第2の面72の間に隙間領域ができてしまうことがある。同様にE2に示すように、隣り合う第1の面71と第3の面73の間にも隙間領域ができてしまうことがある。また、第5の面75と第2の面72、第3の面73との間にもE3、E4に示すように隙間領域ができてしまうことがある。
図4は、発光部150と受光部140の間の距離LDと信号強度の関係を示す図である。ここで信号強度は、本実施形態の光検出ユニットが適用される検出装置の検出信号の強度である。例えば後述するような脈波等の生体情報の検出装置に光検出ユニットを適用した場合には、脈波等の生体情報検出信号の強度である。また発光部150と受光部140の間の距離LDは、例えば発光部150、受光部140の中心位置(代表位置)の間の距離である。例えば受光部140が矩形形状(略矩形形状)である場合には、受光部140の位置は、この矩形形状の中心位置である。また発光部150が前述のようなドーム型レンズ151を有する場合には、発光部150の位置は、例えばドーム型レンズ151の中心位置(LEDチップの位置)である。
3.1 生体情報検出装置の全体構成例
図6(A)、図6(B)、図7に本実施形態の生体情報検出装置(生体情報測定装置)の外観図を示す。図6(A)は生体情報検出装置を正面方向側から見た図であり、図6(B)は上方向側から見た図であり、図7は側面方向側から見た図である。
図10(A)にセンサー部40の詳細な構成例を示す。センサー部40は、受光部140と発光部150を有する。これらの受光部140と発光部150は、基板160(センサー基板)に実装されている。受光部140は、被検体からの光(反射光、透過光等)を受光する。発光部150は、被検体に対して光を出射する。例えば発光部150が光を被検体に出射し、その光が被検体(血管)により反射されると、受光部140が、その反射光を受光して検出する。受光部140は、例えばフォトダイオード等の受光素子により実現できる。発光部150は、例えばLED等の発光素子により実現できる。例えば受光部140は、半導体の基板に形成されたPN接合のダイオード素子などにより実現できる。この場合に、受光角度を絞るための角度制限フィルターや受光素子に入射する光の波長を制限する波長制限フィルターを、このダイオード素子上に形成してもよい。
16 突起部、30 ケース部、32 発光窓部、34 トップケース、35 端子部、
36 ボトムケース、40 センサー部、50 透光部材、52 凸部、54 溝部、
56 凹部、58 押圧抑制部、70 遮光用部材、71 第1の面、72 第2の面、
73 第3の面、74 第4の面、75 第5の面、78 突起部、79 突起部、
80 絞り部、81 開口部、100 遮光壁、140 受光部、142 端子、
150 発光部、151 ドーム型レンズ、160 基板、162 端子、164 端子、
170 体動センサー部、172 加速度センサー、180 振動発生部、
200 処理部、210 信号処理部、212 体動ノイズ低減部、
220 拍動情報演算部、230 報知制御部、240 記憶部、250 通信部、
252 アンテナ、260 報知部、400 生体情報検出装置、410 手首、
420 端末装置、430 表示部
Claims (12)
- 対象物に対して光を出射する発光部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
遮光用部材と、
前記発光部及び前記受光部が実装される基板と、
を含み、
前記発光部は、
発光素子を含み、
前記遮光用部材は、
前記発光部と前記受光部との間に設けられ、前記発光部からの直接光が前記受光部に入射されるのを遮光する第1の面と、
前記第1の面に交差する方向に設けられ、前記受光部への光の入射を遮光する第2の面及び第3の面と、
前記第1の面に交差する方向に沿って設けられ、前記受光部に対して前記対象物側に設けられる第4の面と、
を有し、
前記第1の面は、
第1の材料で形成され、
前記第2の面及び前記第3の面は、
前記第1の材料と異なる第2の材料で形成され、
前記発光部の前記基板からの高さは、
前記受光部の前記基板からの高さよりも高く、
前記第1の面を基準として、前記発光部側の領域を発光部側領域とし、前記受光部側の領域を受光部側領域とする場合に、
前記第2の面及び前記第3の面、前記第4の面は、
前記発光部側領域には設けられておらず、前記受光部側領域に設けられていることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1において、
前記発光部は、
集光レンズをさらに含み、
前記発光素子は、
前記集光レンズに対して前記基板側に設けられることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1又は2において、
前記第1の材料は、
金属材料であり、
前記第2の材料は、
前記金属材料以外の材料であることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項3において、
前記第2の面及び前記第3の面は、
プラスチック材料で形成されることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1において、
前記第2の材料は、
金属材料であり、
前記第1の材料は、
前記金属材料以外の材料であることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
生体情報検出装置の前記対象物に接触する側の面に設けられ、前記対象物からの光を透過する透光部材を含むことを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項6において、
前記透光部材は、
前記対象物である被検体の生体情報の測定時に、前記被検体に接触して押圧を与える凸部を有することを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項7において、
前記凸部を囲むように設けられ、前記凸部が前記被検体に与える押圧を抑制する押圧抑制部を含み、
前記凸部の押圧を発生させる荷重機構による荷重に対する前記凸部の押圧の変化量を押圧変化量とした場合に、
前記押圧抑制部は、
前記荷重機構の荷重が0〜FL1となる第1の荷重範囲での前記押圧変化量に対して、前記荷重機構の荷重がFL1よりも大きくなる第2の荷重範囲での前記押圧変化量が小さくなるように、前記凸部が前記被検体に与える押圧を抑制することを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記受光部は、
受光素子と、
前記受光素子に入射する光の波長を制限する波長制限フィルターと、
を有することを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項9において、
前記受光部は、
受光角度を絞るための角度制限フィルターを含むことを特徴とする光検出ユニット。 - 対象物に対して光を出射する発光部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
遮光用部材と、
前記発光部及び前記受光部が実装される基板と、
を含み、
前記発光部は、
発光素子を含み、
前記遮光用部材は、
前記発光部と前記受光部との間に設けられ、前記発光部からの直接光が前記受光部に入射されるのを遮光する第1の面と、
前記第1の面に交差する方向に設けられ、前記受光部への光の入射を遮光する第2の面及び第3の面と、
前記第1の面に交差する方向に沿って設けられ、前記受光部に対して前記対象物側に設けられる第4の面と、
を有し、
前記第2の面及び前記第3の面は、
金属板であり、
前記第1の面は、
前記第2の面及び前記第3の面、前記第4の面とは別体に形成された金属板であり、
前記発光部の前記基板からの高さは、
前記受光部の前記基板からの高さよりも高く、
前記第1の面を基準として、前記発光部側の領域を発光部側領域とし、前記受光部側の領域を受光部側領域とする場合に、
前記第2の面及び前記第3の面、前記第4の面は、
前記発光部側領域には設けられておらず、前記受光部側領域に設けられていることを特徴とする光検出ユニット。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載の光検出ユニットを含むことを特徴とする生体情報検出装置。
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