JP6087114B2 - Non-invasive living body measurement device - Google Patents
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Description
本発明は、非侵襲生体計測装置に関し、特に、被験者の手指を撮像することにより生体情報を計測する非侵襲生体計測装置に関する。 The present invention relates to a non-invasive living body measuring apparatus, and more particularly, to a non-invasive living body measuring apparatus that measures living body information by imaging a finger of a subject.
従来、被験者の手指を撮像することにより生体情報を計測する非侵襲生体計測装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a non-invasive living body measuring device that measures living body information by imaging a finger of a subject is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、撮像部が設けられ、被験者の手指が載置される基台と、光源が設けられ、基台に載置された手指を覆うカバーとを備えた非侵襲生体計測装置が開示されている。カバーは、基台上に載置された手指の先端側に設けられた回動軸を中心として、上下に回動するように構成されている。被験者は、カバーを開放した状態で計測位置に手指の第2関節部分を載置し、カバーを閉じて計測位置における手指を上側から覆う。この状態で、計測位置における手指の撮像が行われ、撮像画像に基づいて血中ヘモグロビン濃度などの生体情報が計測される。
しかしながら、被験者の手指の長さには個人差があるため、基台の計測位置に手指の第2関節部分を載置する上記特許文献1の装置において、手指の長い被験者でも計測可能にするためには手指の長さ方向に装置を長大化させる必要がある。その一方、装置の小型化の要請もあり、装置を長大化させることなく手指の長い被験者でも計測可能にすることが望まれている。
However, since the length of the finger of the subject varies from person to person, in the apparatus of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、装置を長大化させることなく、手指の長い被験者でも計測可能な非侵襲生体計測装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a non-invasive living body measurement apparatus that can measure even a subject with a long finger without enlarging the apparatus. Is to provide.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における非侵襲生体計測装置は、被験者の手指の画像に基づいて生体情報を計測する非侵襲生体計測装置であって、被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、基台に取り付けられ、計測位置に手指を載置するために基台の計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、カバー部と基台とのどちらか一方に設けられ、計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、カバー部と基台との他方に設けられ、光源部から照射された光を用いて、計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されている、一度使えば捨てるように作られた物ではない、非使い捨て式の非侵襲生体計測装置である。 In order to achieve the above object, a noninvasive living body measurement apparatus according to a first aspect of the present invention is a noninvasive living body measurement apparatus that measures living body information based on an image of a subject's finger, and measures the subject's finger. A base to be placed at the position, an open state that is attached to the base and exposes the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a finger at the measurement position to image the finger A closed state that covers, a cover portion that is movable, a light source portion that irradiates light on a finger placed at a measurement position, and a cover portion and a base. An imaging unit that obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit, and is provided on the base, on the cover, or on the base and the cover It spans both and is in the measurement position when the cover is open. Acceptable through hole the leading edge of the location has been finger is formed, not have been made to discard With time, a noninvasive living body measuring device of non-disposable.
この発明の第1の局面による非侵襲生体計測装置では、上記のように、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部を設けることによって、被験者の手指が長い場合には、計測位置に被験者の手指を配置する際に手指を貫通穴部に挿入させて手指の先端を逃がすことができる。これにより、手指の延びる方向に装置を長大化させなくとも、手指の長い被験者と手指の長さが標準的な被験者とで、同じ計測位置に手指を配置して計測を行うことができるので、装置を長大化させることなく、手指の長い被験者でも計測を行うことができる。 In the noninvasive living body measurement apparatus according to the first aspect of the present invention, as described above, the measurement is performed when the cover portion is in the open state across the base, the cover portion, or both the base and the cover portion. If the subject's finger is long by providing a through-hole part that can receive the tip of the finger placed at the position, the finger is inserted into the through-hole part when placing the subject's finger at the measurement position. The tip of the can be escaped. Thereby, without extending the device in the direction in which the fingers extend, the subject with a long finger and the subject with a standard finger length can perform measurement by placing the finger at the same measurement position. A subject with a long finger can also perform measurement without lengthening the apparatus.
上記第1の局面による非侵襲生体計測装置において、好ましくは、貫通穴部は、計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、基台およびカバー部の両方に跨がって形成されている。このように構成すれば、基台に対するカバー部の取り付け位置を手指の計測位置と略同じ高さ位置に配置して、基台に対するカバー部の取り付け位置を貫通するようにして貫通穴部を設けることができる。これにより、たとえば基台のみに貫通穴部を設ける場合には基台に対するカバー部の取り付け位置を手指の計測位置よりも高い位置に配置する必要があるのに対して、基台に対するカバー部の取り付け位置を手指の計測位置と略同じ高さ位置に配置することができる分、装置の高さ寸法の増大を抑制することができる。この結果、装置横方向の長大化を抑制するのみならず、装置の高さ寸法も抑制して装置の小型化を図ることができる。 In the noninvasive living body measurement device according to the first aspect, preferably, the through hole portion extends in the distal direction of the finger at the measurement position and extends over both the base and the cover portion. If comprised in this way, the attachment position of the cover part with respect to a base will be arrange | positioned in the height position substantially the same as the measurement position of a finger, and a through-hole part will be provided so that the attachment position of the cover part with respect to a base may be penetrated be able to. Thereby, for example, when providing a through-hole part only in the base, it is necessary to arrange the attachment position of the cover part with respect to the base at a position higher than the measurement position of the finger. Since the attachment position can be arranged at the same height position as the finger measurement position, an increase in the height of the apparatus can be suppressed. As a result, it is possible not only to suppress an increase in the lateral direction of the apparatus but also to reduce the size of the apparatus by suppressing the height dimension of the apparatus.
この発明の第2の局面における非侵襲生体計測装置は、被験者の手指の画像に基づいて生体情報を計測する非侵襲生体計測装置であって、被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、基台に取り付けられ、計測位置に手指を載置するために基台の計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、光源部から照射された光を用いて、計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、貫通穴部は、計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、基台およびカバー部の両方に跨がって形成されており、カバー部は、基台に載置された手指の先端側に位置する、手指と直交する横方向の軸を中心に回動可能に構成され、カバー部の閉状態において、貫通穴部のカバー部側には、計測位置における手指の先端方向において、カバー部の外側に向かって貫通穴部の内径が大きくなるように上向きに傾斜した傾斜部が形成されている。このように構成すれば、カバー部が閉状態である場合において、貫通穴部の上下方向の長さが傾斜部によって手指の先端方向に向かってカバー部側に拡大されるので、カバー部を閉状態から軸回りに回動させて開状態にした場合にも、貫通穴部の内径を確保することができる。これにより、被験者が貫通穴部に手指の先端を挿入したままでも、手指にカバー部が干渉することなくカバー部を移動させることができる。 A noninvasive living body measurement apparatus according to a second aspect of the present invention is a noninvasive living body measurement apparatus that measures living body information based on an image of a subject's finger, and is a base for placing the subject's finger at a measurement position. It can be moved between the base and the open state that exposes the measurement position of the base to place the finger on the measurement position and the closed state that covers the finger at the measurement position to image the finger A cover unit, a light source unit that irradiates light on a finger arranged at the measurement position, and an imaging unit that obtains an image of the finger arranged at the measurement position using light emitted from the light source unit, A through hole that can receive the tip of a finger placed at the measurement position when the cover is open is formed on the base, the cover, or both the base and the cover. The through-hole is in the direction of the tip of the finger at the measurement position. The cover part is formed over both the base and the cover part, and the cover part is located on the tip side of the finger placed on the base, and is centered on a horizontal axis orthogonal to the finger. In the closed state of the cover portion, the cover portion side of the through hole portion is configured so that the inner diameter of the through hole portion increases toward the outer side of the cover portion in the distal direction of the finger at the measurement position. An inclined portion inclined upward is formed . According to this configuration, when the cover portion is in the closed state, the vertical length of the through hole portion is enlarged toward the cover portion side toward the tip of the finger by the inclined portion, so that the cover portion is closed. The inner diameter of the through-hole portion can be ensured even when it is rotated from the state around the axis to be in the open state. Thereby, even if a test subject has inserted the front-end | tip of a finger into a through-hole part, a cover part can be moved, without a cover part interfering with a finger.
上記第1または第2の局面による非侵襲生体計測装置において、好ましくは、基台は、手指を間に挟むようにして手指を計測位置に配置させるための一対の側壁部を含み、一対の側壁部は、手指に沿うように延びるとともに、手指の付け根側の端部において、手指の付け根側方向に向かって高さが低くなるように形成されている。このように構成すれば、一対の側壁部によって計測位置への手指の位置決めを容易に行うことができる。ここで、手指の特定部位(たとえば、第2関節の位置)を計測位置に位置決めする場合、手指の長い被験者は手指の先端側にも付け根側にも長さ方向に余裕ができる一方、手指の短い被験者が同じ特定部位を計測位置に位置決めしようとすると、手指の付け根が側壁部と干渉して特定部位が計測位置に届かない可能性がある。そこで、本発明では、一対の側壁部を、手指の付け根側の端部において、手指の付け根側方向に向かって高さが低くなるように形成することによって、手指の付け根側を側壁部の端部に乗り上げるようにして、手指の短い被験者でも手指をより奥側の位置に配置させることができる。これにより、手指の短い被験者でも適正な部位を計測位置に配置して計測を行うことができる。すなわち、計測可能な手指の長さの下限を拡大して、一台の装置でより幅広い被験者に対応することができる。 In the noninvasive living body measurement apparatus according to the first or second aspect, preferably, the base includes a pair of side walls for placing the fingers at the measurement position with the fingers sandwiched therebetween, and the pair of side walls is In addition to extending along the fingers, the end of the fingers on the base side is formed such that the height decreases toward the base of the fingers. If comprised in this way, a finger | toe can be easily positioned to a measurement position by a pair of side wall part. Here, when a specific part of the finger (for example, the position of the second joint) is positioned at the measurement position, a subject with a long finger can have a margin in the length direction on both the tip side and the base side of the finger. When a short subject tries to position the same specific part at the measurement position, there is a possibility that the base of the finger interferes with the side wall and the specific part does not reach the measurement position. Therefore, in the present invention, the base side of the finger is formed at the end of the base of the finger so that the height decreases in the direction of the base of the finger. Even if the subject has a short finger, the finger can be placed at a deeper position. Thereby, even a test subject with a short finger can place an appropriate part at the measurement position and perform measurement. That is, the lower limit of the length of fingers that can be measured can be expanded, and a wider range of subjects can be handled with a single device.
この発明の第3の局面における非侵襲生体計測装置は、被験者の手指の画像に基づいて生体情報を計測する非侵襲生体計測装置であって、被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、基台に取り付けられ、計測位置に手指を載置するために基台の計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、光源部から照射された光を用いて、計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、基台は、手指を間に挟むようにして手指を計測位置に配置させるための非透光性の一対の側壁部を含み、一対の側壁部は、カバー部側から基台側に向かうにつれて、一対の側壁部の間の間隔が小さくなるように構成されている。このように構成すれば、手指の太さが異なる被験者でも、一対の側壁部の間で一対の側壁部と接触するまで手指を基台側に移動させるだけで手指の幅方向の位置を確実に位置決めすることができる。また、被験者によって手指の太さが異なる場合でも両側の側壁部に手指を接触させることができるので、手指と側壁部との隙間を無くして光漏れを防ぐことができる。 The third non-invasive living body measuring device definitive with aspects of the invention is a noninvasive living body measuring device for measuring the biological information on the basis of the image of the finger of the subject, for placing a finger of the subject in the measurement position Moves between the base and an open state that is attached to the base and exposes the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state that covers the finger at the measurement position to image the finger A possible cover unit, a light source unit that irradiates light on a finger arranged at a measurement position, and an imaging unit that obtains an image of the finger arranged at the measurement position using light emitted from the light source unit. A through hole is formed on the base, on the cover, or across both the base and the cover, and can receive the tip of a finger placed at the measurement position when the cover is open. The base is placed in the measurement position with the fingers in between. Including a pair of non-light-transmitting side walls to be disposed on the base, and the pair of side walls is configured such that the distance between the pair of side walls decreases from the cover side to the base side. Yes . If comprised in this way, even in a subject with different thicknesses of fingers, the position of the fingers in the width direction can be ensured by simply moving the fingers to the base side until they contact the pair of side walls between the pair of side walls. Can be positioned. In addition, even when the thickness of the finger varies depending on the subject, the finger can be brought into contact with the side wall portions on both sides, so that light leakage can be prevented by eliminating a gap between the finger and the side wall portion.
上記第3の局面による非侵襲生体計測装置において、好ましくは、カバー部は、光源部を有し、撮像部は、計測位置を挟んで光源部と対向するように基台に設けられ、手指を透過した光を用いて手指を撮像するように構成されており、一対の側壁部は、光源部側から撮像部側に向かうにつれて、一対の側壁部の間の間隔が小さくなるように構成されている。このように構成すれば、カバー部側の光源部から照射された光を用いて、基台側の撮像部により手指の透過像を得ることができる。この際、手指と撮像部との間で、手指と一対の側壁部との隙間を無くすことができるので、手指を透過した光以外の外光(いわゆる迷光)の撮像部への入射を抑制して撮像を行うことができる。 In the noninvasive living body measurement apparatus according to the third aspect , preferably, the cover unit includes a light source unit, and the imaging unit is provided on the base so as to face the light source unit across the measurement position. The finger is configured to image the finger using the transmitted light, and the pair of side wall portions is configured such that the distance between the pair of side wall portions decreases from the light source unit side toward the imaging unit side. Yes. If comprised in this way, the permeation | transmission image of a finger can be obtained by the imaging part by the base side using the light irradiated from the light source part by the side of a cover part. At this time, since the gap between the finger and the pair of side wall portions can be eliminated between the finger and the imaging unit, external light (so-called stray light) other than light transmitted through the finger can be prevented from entering the imaging unit. Imaging.
上記基台が一対の側壁部を含む構成において、好ましくは、一対の側壁部は、基台に配置された手指を載置するための載置部に形成されており、基台は、一対の側壁部の間の間隔が互いに異なる複数の載置部を選択的に取り付け可能に構成された取付部を含む。このように構成すれば、被験者の手指の太さに応じた複数種類の非侵襲生体計測装置を用意する必要がなく、一対の側壁部を形成した載置部を交換することのみにより、手指の太さの異なる幅広い被験者に対応して計測可能にすることができる。 In the configuration in which the base includes a pair of side wall portions, preferably, the pair of side wall portions are formed on a placement portion for placing fingers placed on the base, and the base is a pair of The mounting part comprised so that the some mounting part from which the space | interval between side wall parts mutually differs can be selectively attached is included. With this configuration, it is not necessary to prepare a plurality of types of non-invasive living body measurement devices corresponding to the thickness of the finger of the subject, and only by exchanging the placement part formed with the pair of side wall parts, Measurements can be made corresponding to a wide range of subjects with different thicknesses.
この場合、好ましくは、一対の側壁部が形成された載置部は、非透光性の弾性部材により形成されている。このように構成すれば、一対の側壁部を含む載置部全体を非透光性の単一材料により形成することができるので、一対の側壁部が形成された載置部を容易に設けることができる。また、一対の側壁部が形成された載置部を弾性部材により形成することによって、手指を載置する際に側壁部を手指に密着させることができるので、より効果的に、手指と側壁部との間の隙間を無くすことができる。 In this case, preferably, the mounting portion on which the pair of side wall portions is formed is formed of a non-translucent elastic member. If comprised in this way, since the whole mounting part containing a pair of side wall part can be formed with a non-translucent single material, the mounting part in which a pair of side wall part was formed is easily provided. Can do. In addition, by forming the mounting portion on which the pair of side wall portions are formed by an elastic member, the side wall portion can be brought into close contact with the finger when placing the finger, so that the finger and the side wall portion are more effectively used. The gap between the two can be eliminated.
上記第1〜第3のいずれかの局面による非侵襲生体計測装置において、好ましくは、カバー部の手指と接触する部分には、非透光性の弾性部材からなる遮光部が設けられている。このように構成すれば、遮光部により手指とカバー部との間の隙間を無くして、手指とカバー部との間からの光漏れを防ぐことができる。 In the noninvasive living body measurement device according to any one of the first to third aspects, preferably, a portion of the cover portion that comes into contact with the finger is provided with a light shielding portion made of a non-transparent elastic member. If comprised in this way, the clearance gap between a finger and a cover part can be eliminated by the light-shielding part, and the light leak from between a finger and a cover part can be prevented.
この場合、好ましくは、カバー部は、光源部を有し、遮光部は、手指を間に挟むように配置された内側面を有するとともに、計測位置に配置された手指の幅方向における遮光部の内側面間の間隔が、計測位置に配置された手指の付け根側よりも先端側において小さくなるように形成されている。このように構成すれば、遮光部の内側面によって手指の側部における光源部の光漏れを防ぐことができる。また、先端に向けて幅が小さくなる傾向にある手指の形状に合わせて、遮光部の内側面間の間隔を手指の付け根側よりも先端側において小さくすることにより、手指の付け根側から先端側まで効果的に光漏れを防ぐことができる。
この発明の第4の局面における非侵襲生体計測装置は、被験者の手指の画像に基づいて生体情報を計測する非侵襲生体計測装置であって、被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、基台に取り付けられ、計測位置に手指を載置するために基台の計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、光源部から照射された光を用いて、計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、貫通穴部は、計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、基台およびカバー部の両方に跨がって形成されており、カバー部の閉状態において、貫通穴部は、計測位置における手指の先端方向において、カバー部の外側に向かって貫通穴部の内径が大きくなるように形成されている。
この発明の第5の局面における非侵襲生体計測装置は、被験者の手指の画像に基づいて生体情報を計測する非侵襲生体計測装置であって、被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、基台に取り付けられ、計測位置に手指を載置するために基台の計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、光源部から照射された光を用いて、計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、基台に、カバー部に、または、基台およびカバー部の両方に跨がって、カバー部が開状態時に計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、貫通穴部は、計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、基台およびカバー部の両方に跨がって形成されており、カバー部は、基台に載置された手指の先端側に位置する、手指と直交する横方向の軸を中心に回動可能に構成され、基台は、被験者の手を支持し、被験者の手指の先端方向に沿って湾曲した上面部を含む。
In this case, preferably, the cover portion has a light source portion, the light shielding portion has an inner surface disposed so as to sandwich the finger, and the light shielding portion in the width direction of the finger disposed at the measurement position. The interval between the inner side surfaces is formed so as to be smaller on the tip side than on the base side of the finger placed at the measurement position. If comprised in this way, the light leakage of the light source part in the side part of a finger | toe can be prevented with the inner surface of a light-shielding part. In addition, the distance between the inner side surfaces of the light-shielding part is made smaller on the tip side than the base side of the finger in accordance with the shape of the finger that tends to decrease in width toward the tip, so that the tip side to the tip side of the finger Can effectively prevent light leakage.
A noninvasive living body measurement apparatus according to a fourth aspect of the present invention is a noninvasive living body measurement apparatus that measures living body information based on an image of a subject's finger, and is a base for placing the subject's finger at a measurement position. It can be moved between the base and the open state that exposes the measurement position of the base to place the finger on the measurement position and the closed state that covers the finger at the measurement position to image the finger A cover unit, a light source unit that irradiates light on a finger arranged at the measurement position, and an imaging unit that obtains an image of the finger arranged at the measurement position using light emitted from the light source unit, A through hole that can receive the tip of a finger placed at the measurement position when the cover is open is formed on the base, the cover, or both the base and the cover. The through-hole is in the direction of the tip of the finger at the measurement position. In the closed state of the cover portion, the through-hole portion extends toward the outside of the cover portion in the distal direction of the finger at the measurement position. The inner diameter of the part is formed to be large .
A noninvasive living body measurement apparatus according to a fifth aspect of the present invention is a noninvasive living body measurement apparatus that measures living body information based on an image of a subject's finger, and is a base for placing the subject's finger at a measurement position. It can be moved between the base and the open state that exposes the measurement position of the base to place the finger on the measurement position and the closed state that covers the finger at the measurement position to image the finger A cover unit, a light source unit that irradiates light on a finger arranged at the measurement position, and an imaging unit that obtains an image of the finger arranged at the measurement position using light emitted from the light source unit, A through hole that can receive the tip of a finger placed at the measurement position when the cover is open is formed on the base, the cover, or both the base and the cover. The through-hole is in the direction of the tip of the finger at the measurement position. The cover part is formed over both the base and the cover part, and the cover part is located on the tip side of the finger placed on the base, and is centered on a horizontal axis orthogonal to the finger. The base is configured to be rotatable, and the base includes a top surface portion that supports the hand of the subject and is curved along the distal direction of the finger of the subject .
本発明によれば、装置を長大化させることなく、手指の長い被験者でも計測を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to measure even a subject with a long finger without lengthening the apparatus.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1〜図13を参照して、本発明の一実施形態による非侵襲生体計測装置の全体構成について説明する。 First, with reference to FIGS. 1-13, the whole structure of the noninvasive living body measuring device by one Embodiment of this invention is demonstrated.
図1および図2に示すように、本発明の一実施形態による非侵襲生体計測装置100(以下、「生体計測装置100」という)は、基台1と、カバー部2とを備えている。また、図3および図4に示すように、基台1には、撮像部3が設けられており、カバー部2には光源部4、表示部5および操作部6が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a noninvasive living body measurement apparatus 100 (hereinafter referred to as “
生体計測装置100は、基台1上に載置された被験者の手指に対して、カバー部2の光源部4から光を照射し、手指を透過した透過光を基台1側の撮像部3に受光させることにより、被験者の手指の透過画像を撮像する。生体計測装置100は、得られた手指の撮像画像に基づいて、生体情報を非侵襲で計測する装置である。具体的には、画像から判定した血管の幅(血管径)と血中のヘモグロビンによる吸光度とに基づき、被験者の血中ヘモグロビン濃度が計測される。また、画像データを解析することによって、ヘモグロビン濃度以外にも静脈酸素化指標(VOI)が算出される。この静脈酸素化指標は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの光の吸収特性が互いに異なることに基づいて算出される、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に関する値である。
The
図1〜図4に示すように、基台1は、被験者の手を支持するように緩やかに湾曲した上面部11と、被験者の手指を計測位置Pに載置させるための載置アダプタ40が着脱可能に取り付けられる取付部12(図5参照)と、カバー部2を回動可能に支持する支持部13とを有する。また、カバー部2は、基台1の支持部13に接続される接続部21と、表示部5および操作部6が設けられた上面22とを有する。なお、図1に示すように、本実施形態において、手指は基台1の支持部13側のY1方向に先端が向き、手のひら(手指の付け根)が支持部13とは反対側のY2方向側に配置される。そこで、以下では、Y1方向を手指の先端側(または奥側)、Y2方向を手指の付け根側(または手前側)という。また、手指の延びるY方向(Y1およびY2方向)と直交する横方向(X方向)を手指または装置の幅方向という。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
図5〜図7に示すように、支持部13と接続部21とは、基台1に載置された手指の先端側に位置するとともに手指の延びる方向(Y方向)と直交する横方向(X方向)の回動軸14を中心に回動可能なヒンジ構造を構成している。接続部21は支持部13の両外側に一対配置され、それぞれ回動軸14を介して支持部13と係合している。これにより、図3および図4に示すように、カバー部2は、基台1に対して回動軸14を中心に上下方向(R方向)に回動可能に構成されている。カバー部2は、計測位置Pに手指を載置するために基台1の計測位置Pを露出させる開状態A(図4および図6参照)と、手指を撮像するために計測位置Pにおける手指を覆う閉状態B(図1〜図3参照)と、に移動可能に構成されている。また、支持部13および接続部21からなるヒンジ構造は、回動角度が所定の上限角度で制限されるように構成されている。図4および図6に示した開状態Aは、カバー部2が最大限開放された状態であり、上限角度におけるカバー部2と基台1との位置関係を示している。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
図2〜図4に示すように、本実施形態では、基台1の支持部13とカバー部2の接続部21との接続部分の中央部に、基台1の計測位置Pに載置された手指を受入可能な貫通穴部7が形成されている。図3および図7に示すように貫通穴部7は、基台1とカバー部2との両方に跨がって設けられており、構造上は、基台1側の下側凹部15と、カバー部2側の上側凹部23とによって、手指の先端側(Y1方向側)に向けて延びる貫通穴部7が構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, in the present embodiment, the
貫通穴部7は、カバー部2が最大限開放された開状態Aを基準として形成されている。具体的には、貫通穴部7は、図4に示した開状態Aにおいて、基台1上の後述する計測位置Pに配置された手指の延びる方向(C方向)に向けて基台1およびカバー部2を貫通するように形成されている。このため、貫通穴部7のカバー部2側の内面には、図3の閉状態Bにおいて、先端側(Y1方向)に向けて内面間の距離(上下方向の内寸)が大きくなるように上向き(Z1方向側)に傾斜した傾斜部24が形成されている。なお、基台1の上面部11は緩やかに湾曲しているため、上面部11に載置された手指の先端は上面部11の湾曲に沿って配置される。このため、この湾曲に沿った接線方向を手指の延びる方向(C方向)として、上記した先端側(奥側)のY1方向と区別して示している。
The through-
図3に示すように、貫通穴部7は、傾斜部24のY2方向(付け根側)端部での内面間の距離D1から、傾斜部24のY1方向(先端側)端部での内面間の距離D2となるように、先端側(Y1方向)に向けて上下方向の内寸が傾斜部24によって上方向に拡大されている。傾斜部24は、図4に示す開状態Aにおいて貫通穴部7がC方向の直線状の貫通穴となるような傾斜角度に形成されている。このため、貫通穴部7は、開状態Aにおいて傾斜部24と下側凹部15の底面15aとが略平行な直線状の貫通穴となる。このような構成により、貫通穴部7は、カバー部2の開状態Aおよび閉状態Bのいずれの状態においても、貫通穴部7に挿入された手指がカバー部2と接触することがないように形成されている。
As shown in FIG. 3, the through
次に、図3に示すように、基台1は、撮像部3と、被験者の手指を検出するための一対の検出スイッチ31と、被験者の手の温度を非接触で測定する温度センサ32と、制御基板8とを含んでいる。制御基板8は、CPU、メモリなどを備えており、それぞれが相互にバスで接続されている。CPUはプログラムを実行することで装置全体を制御する。また、メモリは上記プログラムや各種データを格納し保持する。制御基板8は、撮像部3、検出スイッチ31および温度センサ32のそれぞれと電線で繋がっている。
Next, as shown in FIG. 3, the
撮像部3は、たとえばCMOSなどの撮像素子から構成されており、基台1の内部に収容されている。撮像部3は、撮像方向を上方に向けた状態で配置されている。したがって、基台1の上面部11において、撮像部3の直上位置が計測位置P(撮像中心)として設定されている。基台1には、撮像部3の光路を確保するため、撮像部3の上方(撮像方向)位置に開口が形成されているとともに、透明な窓部材16(図5参照)が設けられている。これにより、撮像部3は、基台1上の計測位置Pに載置された手指の腹側を下方から撮像するように構成されている。
The
図5に示すように、取付部12は、基台1の上面部11上の計測位置Pに対応する領域に形成された凹部からなり、載置アダプタ40を着脱可能なように構成されている。取付部12は、Y方向に延びる略長方形状に形成され、取付部12の底面には、窓部材16と、検出スイッチ31の後述するロッド31aと、温度センサ32とが配置されている。計測位置Pと、一対の検出スイッチ31と、温度センサ32とは、取付部12において、幅方向(X方向)の中央で、Y方向に直線状に並ぶように配置されている。
As shown in FIG. 5, the
載置アダプタ40は、略長方形状の取付部12に対応した外形形状を有し、取付部12に嵌め込まれることにより、基台1に着脱可能に取り付けられるように構成されている。載置アダプタ40は、計測位置Pに対応させて設けられた開口部43と、計測位置Pを挟んで対向するように設けられた一対の側壁部42とを一体的に含んでいる。一対の側壁部42は、被験者の手指の両側方から手指の側面部下側周辺を支持し、手指を計測位置Pに位置決めするとともに、手指の側面側からの光漏れを防ぐように構成されている。なお、載置アダプタ40の詳細な構造については、後述する。
The mounting
検出スイッチ31は、計測位置Pに対して、手指の先端側(Y1方向)と付け根側(Y2方向)とにそれぞれ(一対)設けられている。検出スイッチ31は、ロッド31aが手指によって下方に押し下げられたことを検出し、両方の検出スイッチ31によって手指が計測位置PをY方向に跨がって載置されたことを検知することができる。温度センサ32は、取付部12のY2方向側端部に配置されている。温度センサ32は、上方に配置された被験者の手指の温度を測定するように構成されている。測定された手指温度は、撮像画像に基づく計測結果(ヘモグロビン濃度など)の補正に用いられる。
The
次に、カバー部2は、図3に示すように、光源部4が設けられた可動部51と、表示部5(図1参照)と、操作部6(図1参照)とを含んでいる。
Next, as shown in FIG. 3, the
可動部51は、カバー部2の下面側で、計測位置Pの上方に設けられている。図6および図8に示すように、可動部51の基台1と対向する下面側には、光源部4と、光源部4を取り囲む遮光部52とが設けられている。また、可動部51は、カバー部2に対して相対移動可能な状態でカバー部2に保持されており、図3に示すようにバネ部材53によって基台1側に付勢されている。このため、計測位置Pに手指が配置された状態でカバー部2が閉状態Bになると、遮光部52が手指と接触し、手指と接触したままの状態で可動部51がバネ部材53を圧縮しながらカバー部2に対して上方に相対移動する。これにより、手指の太さ(高さ方向の厚み)が異なる多様な被験者に対して、確実に遮光部52を手指の上面側に接触させることが可能である。
The
図3および図8に示すように、光源部4は、基台1側の撮像部3と上下に対向するようにして、可動部51の下面側に設けられている。光源部4は、複数のLEDからなり、手指の延びるY方向に沿って直線状に配列されている。光源部4は、カバー部2側から基台1側の撮像部3に向けて照明光を照射し、計測位置Pに配置された手指を透過した照明光が撮像部3に受光される。
As shown in FIGS. 3 and 8, the
図8および図9に示すように、遮光部52は、可動部51から基台1側に突出するように設けられるとともに、Y方向に沿って延びる光源部4を取り囲む周状の内側面52aを有する非透光性の弾性部材である。遮光部52の材料としては、たとえば不透明の黒色に着色されたポリウレタンゴム、シリコンゴム、熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。遮光部52は、被験者の手指と接触して、光源部4の照明光が外部に漏れるのを防ぐ機能を有する。このため、遮光部52は、手指との密着性を向上するために、手指の形状に対応した外形形状に形成されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
具体的には、遮光部52は、手指と接触した状態で周状の内側面52aが手指を間に挟むように形成されているとともに、幅方向(X方向)における内側面52a間の間隔が、計測位置Pに配置された手指の付け根側(Y2方向側)よりも先端側(Y1方向側)において小さくなるように形成されている。すなわち、手指の付け根側と接触する一端側の間隔D3よりも、手指の先端側と接触する他端側の間隔D4の方が小さい。また、遮光部52は、幅方向(X方向)における内側面52a間の間隔が手指の先端側に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成されている。なお、遮光部52の幅方向の外寸は略一定であり、遮光部52の幅方向の肉厚は、先端(Y1方向)側に向かうほど大きくなっている。また、図6および図8に示すように、遮光部52は、手指と接触する下面52bが、幅方向(X方向)の中央部が窪むように弧状に湾曲している。これにより、遮光部52の下面52bを手指の形状に沿って密着させることが可能である。
Specifically, the light-shielding
また、遮光部52は、図3および図6に示すように、側方(X方向)から見て、手指との接触面(下面52b)が、Y方向の中央部が窪むように滑らかに屈曲した形状となるように形成されている。これは、ヒトの手指は、自然な伸展状態にすると緩やかに屈曲し、この自然な伸展状態では手指の血管の変形が少なくなり撮像するのに好ましいためである。このため、生体計測装置100は、手指を自然な伸展状態に近づけるように基台1の上面部11および載置アダプタ40が側方から見て緩やかに湾曲するように形成されており、これに対応して遮光部52も湾曲するように形成されている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the
図1に示すように、カバー部2の上面22に設けられた表示部5は、たとえば液晶ディスプレイからなり、計測結果(ヘモグロビン濃度、血管径、静脈酸素化指標(VOI)など)を表示するほか、装置の使用手順を示す案内や、撮像部3による撮像画像(手指の血管画像)を表示することが可能なように構成されている。また、上面22に設けられた操作部6は、大型の操作ボタン6aおよび4つの小型の操作ボタン6bから構成されており、計測開始を指示する操作ボタン6aが、最も手前側(Y1方向側)で大型に形成されている。その他の操作ボタン6bは各種設定や表示切り替えなどに用いられる。なお、図3に示すように、カバー部2は、閉状態Bにおいて、上面22が手前側(Y1方向側)に向けて低くなる方向に傾斜するように形成されている。これにより、使用時に表示部5と操作部6とが被験者の頭部側方向に向くことにより、表示部5の視認性や操作部6の操作性を向上させることが可能である。
As shown in FIG. 1, the
なお、光源部4、表示部5および操作部6のそれぞれと制御基板8とは電線で繋がっている。これらの電線は、基台1の支持部13およびカバー部2の接続部21の接続部分を通過するように配置されている。
In addition, each of the
次に、載置アダプタ40の詳細な構成について説明する。
Next, a detailed configuration of the mounting
図5および図10に示すように、載置アダプタ40は、ベース部41と、一対の側壁部42とを一体的に含んでいる。載置アダプタ40は、全体が非透光性の弾性材料により形成されている。このため、一対の側壁部42も非透光性材料から形成されている。載置アダプタ40の材料としては、たとえば不透明の黒色に着色されたポリウレタンゴム、シリコンゴム、熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。
As shown in FIGS. 5 and 10, the mounting
ベース部41は、上述した基台1の取付部12に対応した略長方形状(角丸長方形)に形成されており、取付部12に嵌め込むことにより取り付けられるように構成されている。ベース部41には、計測位置Pにおける撮像領域を確保するための開口部43と、検出スイッチ31のロッド31aを逃がすための一対の貫通孔44と、温度センサ32を逃がすための切欠部45とが形成されている。これらの貫通孔44と切欠部45とは、載置アダプタ40を取り付ける際の取付部12に対する位置決め部としても機能する。また、図11に示すように、ベース部41の底面側には、変形抑制のための一対の溝部46がベース部41の外周に沿って形成されている。
The
図10に示すように、開口部43は、手指の延びる方向に沿う長方形状を有し、ベース部41を上下に貫通するように形成されている。図11および図12に示すように、開口部43は、ベース部41の上面側の開口幅W1よりも、ベース部41の底面側の開口幅W2の方が大きくなるように形成されている。これにより、図12に示すように、撮像時に開口部43の内面での反射によって不必要な光ULが撮像部3に受光されるのを抑制することが可能である。
As shown in FIG. 10, the
図5および図10に示すように、一対の側壁部42は、ベース部41の上面側から上方(カバー部2側)に向けて突出するように形成されている。一対の側壁部42は、手指に沿うようにY方向に延びるとともに、開口部43(すなわち計測位置P)を挟むように形成されている。これにより、一対の側壁部42は、手指を間に挟むようにして手指を計測位置Pに配置させる機能を有する。
As shown in FIGS. 5 and 10, the pair of
一対の側壁部42は、手指の付け根側(Y2方向側)の端部において、手指の付け根側(Y2方向)に向かって高さが低くなるように形成されている。すなわち、図13に示すように、一対の側壁部42の端部には、先端側の突出高さH1から、手指の付け根側の突出高さH2(<H1)まで高さが低くなるように傾斜した端部傾斜部42aが形成されている。端部傾斜部42aは、滑らかな曲線状に傾斜している。これにより、手指の特定部位(たとえば、第2関節の位置)を計測位置Pに位置決めする場合、被験者の手指が短い場合には、手指の付け根側を端部傾斜部42aに乗り上げるようにして、手指をより奥側の位置に配置させることができる。これにより、手指の短い被験者でも適正な部位を計測位置Pに配置して計測を行うことができる。
The pair of
また、一対の側壁部42は、カバー部2側(光源部4側)から基台1側(撮像部3側)に向かうにつれて、一対の側壁部42の間の間隔が小さくなるように構成されている。具体的には、図12に示すように、一対の側壁部42は、カバー部2(光源部4)側端部における最大間隔D5から、基台1(撮像部3)側の最小間隔(開口部43の上端の開口幅に一致する)W1になるまで、内側面同士が近付くように傾斜した内側傾斜部42bを有している。これにより、被験者の手指の太さが異なる場合にも、それぞれの手指の太さに応じた接触位置で手指が内側傾斜部42bと接触するので、手指の太さが異なる被験者が使用する場合にも隙間なく手指を載置することが可能である。また、このとき、内側傾斜部42bは手指の両側面側と接触するため、手指の腹側の血管を変形させて撮像時の血管画像に影響することを防ぐことが可能となっている。
Further, the pair of
なお、上記の一対の側壁部42の内側傾斜部42bによっても、たとえば開口部43の開口幅W1よりも手指の細い被験者や、一対の側壁部42の最大間隔D5よりも手指の太い被験者には対応することができない。そこで、本実施形態では、図5に示すように、一対の側壁部42の間の間隔が互いに異なる複数種類の載置アダプタ40が用意されており、これらの複数種類の載置アダプタ40が基台1の取付部12に選択的に取り付け可能となっている。これらの載置アダプタ40ごとの相違点としては、一対の側壁部42の最小間隔(開口部43の開口幅)W1、一対の側壁部42の最大間隔D5と最小間隔W1との差分(内側傾斜部42bの傾斜角度)などを含む。また、手指の長さの相違に応じて、一対の側壁部42のY2方向側端部の端部傾斜部42aの長さや傾斜角度を変更してもよい。
Note that the inner sloped
また、図10に示すように、載置アダプタ40のY方向の所定位置(計測位置P)には、幅方向(X方向)に延びる線状のリブ部47が形成されている。リブ部47は、ベース部41および一対の側壁部42を幅方向(X方向)に横切るようにして、直線状に形成されている。リブ部47は、計測位置P(撮像中心)のY方向位置を示しており、被験者が手指を載置する際のY方向の位置決めの目印となる。したがって、このリブ部47に手指の第2関節を合わせるようにして手指を載置アダプタ40に載置することによって、手指のY方向位置が位置決めされる。
As shown in FIG. 10, a
次に、図1、図3、図4、図6、図12および図13を参照して、本実施形態による生体計測装置100の計測時の動作を説明する。
Next, with reference to FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6, FIG. 12, and FIG. 13, the operation at the time of measurement of the
まず、被験者は、図4および図6に示すようにカバー部2を回動させて、カバー部2を載置アダプタ40が露出する開状態Aにする。次に、被験者は、計測したい手指(通常は、中指(第三指)か人差し指(第二指))を載置アダプタ40に載置する。この際、手指の第2関節のY方向位置を一対の側壁部42のリブ部47の位置に合わせるようにして、一対の側壁部42の間に手指を配置する。これにより、手指のY方向の位置が決まる。なお、手指の長い被験者は、図4に示したように、第2関節の位置を合わせた状態で手指の先端を貫通穴部7に挿入させ、手指の先端を逃がすことが可能である。一方、図13に示すように、手指の短い被験者は、手指の付け根を一対の側壁部42のY2方向側端部の端部傾斜部42aに乗り上げるようにして手指を載置することにより、第2関節をリブ部47に位置合わせすることが可能である。また、図12に示すように、一対の側壁部42の内側傾斜部42bに手指の両側面が接触することにより、手指が保持されるとともに、手指の幅方向(X方向)の位置が決まる。このとき、図4に示すように、一対の検出スイッチ31のロッド31aが手指により押下され、手指が載置されたことが検出される。
First, as shown in FIGS. 4 and 6, the subject rotates the
手指を載置アダプタ40に載置すると、被験者は、カバー部2を閉じてカバー部2を開状態Aから閉状態B(図1および図3参照)にすることにより、計測位置Pにおける手指がカバー部2に覆われる。このとき、可動部51の遮光部52(下面52b)が手指の上面側と接触し、可動部51がカバー部2の内側に入り込むように移動することによって、光源部4と手指との間が遮光部52によって隙間なく遮光される。
When the finger is placed on the
その後、図1に示すように、被験者は、カバー部2の上面22の計測開始の操作ボタン6aを押下する。操作ボタン6aが押下されると、光源部4から照明光が照射され、計測位置Pにおける手指の第2関節を中心とする撮像領域内で手指を透過した光が撮像部3に受光されることにより、手指の撮像画像が取得される。また、温度センサ32により被験者の手指の温度が取得され、計測結果の算出時の補正が行われる。計測が完了すると、表示部5に計測結果や撮像された血管画像などが表示される。
Thereafter, as shown in FIG. 1, the subject presses the
このように、本実施形態による生体計測装置100は、載置アダプタ40に手指を載置して計測を開始するだけの簡便な操作で被験者の血中ヘモグロビン濃度を非侵襲で計測することができるので、本実施形態による生体計測装置100の適用例として、たとえばスポーツ分野でのアスリートを対象(被験者)とするヘモグロビン濃度のモニタリングに好適に用いることが可能である。すなわち、ヘモグロビン濃度は酸素運搬能力の指標となり、アスリートの持久性やパフォーマンスに強く関与するため、生体計測装置100の計測結果をアスリートのコンディション管理およびコンディション維持に役立てることができる。
As described above, the living
この場合、トレーニング後の被験者に対して計測を行うことから、載置アダプタ40や遮光部52など、手指と接触する部分には汗や汚れが付着しやすい。本実施形態では、基台1と開閉可能なカバー部2とにより生体計測装置100を構成しているため、生体計測装置100メンテナンス性を向上させることが可能である。すなわち、カバー部2を開放した開状態Aにすることにより、載置アダプタ40や遮光部52などの清掃や、載置アダプタ40の交換を容易に行うことが可能である。
In this case, since measurement is performed on the subject after training, sweat and dirt are likely to adhere to portions such as the
本実施形態では、上記のように、基台1およびカバー部2の両方に跨がって、計測位置Pに配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部7を設けることによって、被験者の手指が長い場合には、計測位置Pに手指を配置する際に手指を貫通穴部7に挿入させて手指の先端を逃がすことができる。これにより、手指の延びる方向に装置を長大化させなくとも、手指の長い被験者と手指の長さが標準的な被験者とで、同じ計測位置Pに手指を配置して計測を行うことができるので、生体計測装置100を長大化させることなく、手指の長い被験者でも計測を行うことができる。
In the present embodiment, as described above, by providing the through-
また、本実施形態では、上記のように、貫通穴部7を、計測位置Pにおける手指の先端方向(Y1方向)に延びるとともに、基台1およびカバー部2の両方に跨がるように形成する。これにより、基台1に対するカバー部2の取り付け位置(支持部13および接続部21)を手指の計測位置Pと略同じ高さ位置に配置して、基台1とカバー部2との取り付け位置を貫通するようにして貫通穴部7を設けることができる。これにより、たとえば基台1のみに貫通穴部7を設ける場合には基台1に対するカバー部2の取り付け位置を手指の計測位置Pよりも高い位置に配置する必要があるのに対して、基台1に対するカバー部2の取り付け位置を手指の計測位置Pと略同じ高さ位置に配置することができる分、生体計測装置100の高さ寸法の増大を抑制することができる。この結果、生体計測装置100の横方向の長大化を抑制するのみならず、生体計測装置100の高さ寸法も抑制して生体計測装置100の小型化を図ることができる。
In the present embodiment, as described above, the through-
また、本実施形態では、上記のように、回動軸14を中心に回動可能にカバー部2を構成し、貫通穴部7のカバー部2側の内面に、カバー部2側の内面と基台1側の内面との距離が計測位置Pにおける手指の先端方向に向かって大きくなるように上向きに傾斜した傾斜部24を形成する。これにより、カバー部2が閉状態Bである場合において、貫通穴部7の上下方向の長さが傾斜部24によって手指の先端方向に向かってカバー部2側に拡大されるので、カバー部2を閉状態Bから軸回りに回動させて開状態Aにした場合にも、貫通穴部7の内径を確保することができる。これにより、被験者が貫通穴部7に手指の先端を挿入したままでも、手指にカバー部2が干渉することなくカバー部2を移動させることができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、載置アダプタ40の一対の側壁部42を、手指に沿うように延びるように形成し、側壁部42の手指の付け根側の端部に、手指の付け根側方向に向かって高さが低くなる端部傾斜部42aを形成する。これにより、一対の側壁部42によって計測位置Pへの手指の位置決めを容易に行うことができる。また、手指の付け根側を側壁部42の端部の端部傾斜部42aに乗り上げるようにして、手指の短い被験者でも手指をより奥側(Y1方向側)の位置に配置させることができる。これにより、手指の短い被験者でも第2関節を計測位置Pに配置して計測を行うことができる。すなわち、計測可能な手指の長さの下限を拡大して、一台の生体計測装置100でより幅広い被験者に対応することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the pair of
また、本実施形態では、上記のように、一対の側壁部42に、カバー部2側から基台1側に向かうにつれて一対の側壁部42の間の間隔が小さくなるように傾斜した内側傾斜部42bを形成する。これにより、手指の太さが異なる被験者でも、一対の側壁部42の間で一対の側壁部42(内側傾斜部42b)と接触するまで手指を基台1側に移動させるだけで手指の幅方向(X方向)の位置を確実に位置決めすることができる。また、被験者によって手指の太さが異なる場合でも両側の側壁部42(内側傾斜部42b)に手指を接触させることができるので、手指と側壁部42との隙間を無くして光漏れを防ぐことができる。
In the present embodiment, as described above, the inner inclined portions that are inclined to the pair of
また、本実施形態では、上記のように、カバー部2に光源部4を設けるとともに、撮像部3を、計測位置Pを挟んで光源部4と対向するように基台1に設け、手指を透過した光を用いて手指を撮像するように構成する。そして、一対の側壁部42に、光源部4側から撮像部3側に向かうにつれて、一対の側壁部42の間の間隔が小さくなるように傾斜した内側傾斜部42bを形成する。これにより、カバー部2側の光源部4から照射された光を用いて、基台1側の撮像部3により手指の透過像を得ることができる。この際、手指と撮像部3との間で、手指と一対の側壁部42(内側傾斜部42b)との隙間を無くすことができるので、手指を透過した光以外の外光(いわゆる迷光)の撮像部3への入射を抑制して撮像を行うことができる。
Moreover, in this embodiment, while providing the
また、本実施形態では、上記のように、一対の側壁部42を載置アダプタ40に形成する。そして、一対の側壁部42の間の最小間隔(開口部43の開口幅)W1や、一対の側壁部42の最大間隔D5と最小間隔W1との差分(内側傾斜部42bの傾斜角度)などが互いに異なる複数の載置アダプタ40を選択的に取り付け可能に構成された取付部12を基台1に設ける。これにより、一対の側壁部42を形成した載置アダプタ40を交換することのみにより、手指の太さの異なる幅広い被験者に対応して計測可能にすることができる。
Moreover, in this embodiment, a pair of
また、本実施形態では、上記のように、一対の側壁部42が形成された載置アダプタ40を、非透光性の弾性部材により形成する。これにより、一対の側壁部42を含む載置アダプタ40全体を非透光性の単一材料により形成することができるので、一対の側壁部42が形成された載置アダプタ40を容易に設けることができる。また、一対の側壁部42が形成された載置アダプタ40を弾性部材により形成することによって、手指を載置する際に側壁部42を密着させることができるので、より効果的に、手指と側壁部42との間の隙間を無くすことができる。
In the present embodiment, as described above, the mounting
また、本実施形態では、上記のように、カバー部2の手指と接触する部分には、非透光性の弾性部材からなる遮光部52を設ける。これにより、遮光部52によって手指とカバー部2との間の隙間を無くして、手指とカバー部2との間からの光漏れを防ぐことができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、手指の幅方向(X方向)における遮光部52の内側面52a間の間隔が、計測位置Pに配置された手指の付け根側(Y2方向側)よりも先端側(Y1方向側)において小さくなるように形成されている。このように構成すれば、遮光部52の内側面52aによって手指の側部における光源部4の光漏れを防ぐことができる。また、先端(Y1方向)に向けて幅が小さくなる傾向にある手指の形状に合わせて、遮光部52の内側面52a間の間隔を手指の付け根側よりも先端側において小さくすることにより、手指の付け根側から先端側まで効果的に光漏れを防ぐことができる。
Further, in the present embodiment, the interval between the inner side surfaces 52a of the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、カバー部をヒンジ構造により上下に回動可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、カバー部を上下に昇降可能に構成し、上昇位置の開状態と、下降位置の閉状態とに移動可能にしてもよい。また、カバー部を、手前側の撮像位置と奥側の載置位置とにカバー部が前後方向(Y方向)にスライドするように構成してもよい。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the cover portion is configured to be pivotable up and down by the hinge structure is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the cover portion may be configured to be movable up and down, and may be movable between an open state at the raised position and a closed state at the lowered position. Moreover, you may comprise a cover part so that a cover part may slide to the front-back direction (Y direction) to the imaging position of a near side, and the mounting position of a back side.
また、上記実施形態では、基台とカバー部とに跨がるように貫通穴部を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、貫通穴部を基台側のみに形成してもよい。この場合、貫通穴部に傾斜部を形成する必要はない。また、貫通穴部をカバー部側のみに形成してもよい。 Moreover, although the example which formed the through-hole part so that it might straddle a base and a cover part was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the through hole portion may be formed only on the base side. In this case, it is not necessary to form an inclined part in the through hole. Moreover, you may form a through-hole part only in the cover part side.
また、上記実施形態では、基台に撮像部を設け、カバー部に光源部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基台に光源を設け、カバー部に撮像部を設けてもよい。 In the above embodiment, an example in which the imaging unit is provided on the base and the light source unit is provided on the cover has been described, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, a light source may be provided on the base, and an imaging unit may be provided on the cover part.
また、上記実施形態では、撮像部が、光源部から照射され手指を透過した透過光を用いて手指を撮像する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光源部から照射され手指で反射された反射光を用いて撮像部が手指を撮像してもよい。この場合、光源部および撮像部の両方を、基台またはカバー部のいずれかに設ければよい。 Moreover, in the said embodiment, although the imaging part showed the example which images a finger using the transmitted light which was irradiated from the light source part and permeate | transmitted the finger, this invention is not limited to this. In the present invention, the imaging unit may image the finger using the reflected light that is emitted from the light source unit and reflected by the finger. In this case, both the light source unit and the imaging unit may be provided on either the base or the cover unit.
また、上記実施形態では、一対の側壁部が形成された載置アダプタを基台の取付部に取り付け可能なように生体計測装置を構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、載置アダプタを設けることなく、基台に一対の側壁部を直接設けてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which comprised the biometric device so that the mounting adapter in which a pair of side wall part was formed could be attached to the attaching part of a base was shown, this invention is not limited to this. . In this invention, you may provide a pair of side wall part directly in a base, without providing a mounting adapter.
また、上記実施形態では、一対の側壁部42のY2方向側(手指の付け根側)端部に、滑らかな曲線状に傾斜した端部傾斜部42aを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば図14に示す載置アダプタの第1変形例のように、載置アダプタ140の一対の側壁部142の端部傾斜部142aを直線状に傾斜させてもよい。また、この第1変形例の端部傾斜部142aのように、端部傾斜部142aのY方向の長さを変更してもよい。また、図15に示す載置アダプタの第2変形例のように、載置アダプタ240の一対の側壁部242の端部傾斜部242aを、弧状に傾斜した湾曲面としてもよい。このほか、たとえば端部傾斜部を、手指の付け根側に向けて高さが段階的に小さくなるように階段状に形成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example which provided the edge
また、上記実施形態では、カバー部の手指と接触する部分に非透光性の遮光部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、カバー部に遮光部を設けることなく、カバー部が計測位置の手指を完全に覆うことにより遮光するように形成してもよい。 Moreover, although the example which provided the non-light-transmissive light-shielding part in the part which contacts the finger of a cover part was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the cover portion may be formed so as to shield light by completely covering the finger at the measurement position without providing the light shield portion in the cover portion.
また、上記実施形態では、一対の側壁部を含む載置アダプタ全体、および、遮光部を、非透光性の弾性部材により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、側壁部、載置アダプタおよび遮光部を、弾性部材以外の材料により形成してもよい。また、載置アダプタ全体を非透光性の材料により形成しなくともよい。 Moreover, in the said embodiment, although the whole mounting adapter containing a pair of side wall part and the light-shielding part were formed with the non-light-transmissive elastic member, this invention is not limited to this. In this invention, you may form a side wall part, a mounting adapter, and a light-shielding part with materials other than an elastic member. Moreover, it is not necessary to form the whole mounting adapter with a non-light-transmitting material.
また、上記実施形態では、CMOSなどの撮像素子からなる撮像部と、LEDからなる光源部とを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。撮像部はCMOS撮像素子以外の撮像手段を用いてもよいし、光源部はLED以外の光源を用いてもよい。 Moreover, although the example which provided the imaging part which consists of imaging devices, such as CMOS, and the light source part which consists of LED was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this. The imaging unit may use imaging means other than the CMOS imaging device, and the light source unit may use a light source other than the LED.
1 基台
2 カバー部
3 撮像部
4 光源部
7 貫通穴部
12 取付部
14 回動軸
24 傾斜部
40、140、240 載置アダプタ
42、142、242 側壁部
52 遮光部
52a 内側面
100 生体計測装置
A 開状態
B 閉状態
P 計測位置
DESCRIPTION OF
Claims (12)
被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、
前記基台に取り付けられ、前記計測位置に手指を載置するために前記基台の前記計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために前記計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、
前記カバー部と前記基台とのどちらか一方に一体的に設けられ、前記計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、
前記カバー部と前記基台との他方に一体的に設けられ、前記光源部から照射された光を用いて、前記計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、
前記基台に、前記カバー部に、または、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって、前記カバー部が前記開状態時に前記計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されている、一度使えば捨てるように作られた物ではない、非使い捨て式の、非侵襲生体計測装置。 A non-invasive living body measurement device that measures living body information based on an image of a subject's finger,
A base for placing the subject's fingers at the measurement position;
An open state attached to the base and exposing the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state covering the finger at the measurement position to image the finger A movable cover,
A light source unit that is integrally provided on one of the cover unit and the base and that irradiates light on the finger disposed at the measurement position;
An imaging unit which is provided integrally with the other of the cover unit and the base and obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit;
A penetrating hole that can receive the tip of a finger placed in the measurement position when the cover is in the open state, straddling the base, the cover, or both the base and the cover A non-disposable, non-invasive living body measuring device that has a hole and is not designed to be discarded once used .
被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、A base for placing the subject's fingers at the measurement position;
前記基台に取り付けられ、前記計測位置に手指を載置するために前記基台の前記計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために前記計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、An open state attached to the base and exposing the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state covering the finger at the measurement position to image the finger A movable cover,
前記計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、A light source unit for irradiating light to fingers placed at the measurement position;
前記光源部から照射された光を用いて、前記計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、An imaging unit that obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit; and
前記基台に、前記カバー部に、または、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって、前記カバー部が前記開状態時に前記計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、A penetrating hole that can receive the tip of a finger placed in the measurement position when the cover is in the open state, straddling the base, the cover, or both the base and the cover A hole is formed,
前記貫通穴部は、前記計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって形成されており、The through-hole portion extends in the distal direction of the finger at the measurement position and is formed across both the base and the cover portion,
前記カバー部は、前記基台に載置された手指の先端側に位置する、手指と直交する横方向の軸を中心に回動可能に構成され、The cover portion is configured to be rotatable about a horizontal axis orthogonal to the finger, which is positioned on a distal end side of the finger placed on the base,
前記カバー部の前記閉状態において、前記貫通穴部の前記カバー部側には、前記計測位置における手指の先端方向において、前記カバー部の外側に向かって貫通穴部の内径が大きくなるように上向きに傾斜した傾斜部が形成されている、非侵襲生体計測装置。In the closed state of the cover portion, the through-hole portion faces upward toward the cover portion side so that the inner diameter of the through-hole portion increases toward the outside of the cover portion in the distal direction of the finger at the measurement position. A non-invasive living body measuring device in which an inclined portion inclined to the surface is formed.
前記一対の側壁部は、手指に沿うように延びるとともに、手指の付け根側の端部において、手指の付け根側方向に向かって高さが低くなるように形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非侵襲生体計測装置。 The base includes a pair of side walls for placing the fingers at the measurement position with the fingers sandwiched therebetween,
The pair of side wall portions extend along the fingers, and are formed so that the height of the pair of side wall portions decreases toward the base side direction of the fingers at an end portion on the base side of the fingers. The noninvasive living body measuring apparatus according to any one of the above.
被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、A base for placing the subject's fingers at the measurement position;
前記基台に取り付けられ、前記計測位置に手指を載置するために前記基台の前記計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために前記計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、An open state attached to the base and exposing the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state covering the finger at the measurement position to image the finger A movable cover,
前記計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、A light source unit for irradiating light to fingers placed at the measurement position;
前記光源部から照射された光を用いて、前記計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、An imaging unit that obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit; and
前記基台に、前記カバー部に、または、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって、前記カバー部が前記開状態時に前記計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、A penetrating hole that can receive the tip of a finger placed in the measurement position when the cover is in the open state, straddling the base, the cover, or both the base and the cover A hole is formed,
前記基台は、手指を間に挟むようにして手指を前記計測位置に配置させるための非透光性の一対の側壁部を含み、The base includes a pair of non-translucent side walls for placing the fingers at the measurement position with the fingers sandwiched therebetween,
前記一対の側壁部は、前記カバー部側から前記基台側に向かうにつれて、前記一対の側壁部の間の間隔が小さくなるように構成されている、非侵襲生体計測装置。The pair of side wall portions is a noninvasive living body measurement device configured such that a distance between the pair of side wall portions decreases from the cover portion side toward the base side.
前記撮像部は、前記計測位置を挟んで前記光源部と対向するように前記基台に設けられ、手指を透過した光を用いて手指を撮像するように構成されており、
前記一対の側壁部は、前記光源部側から前記撮像部側に向かうにつれて、前記一対の側壁部の間の間隔が小さくなるように構成されている、請求項5に記載の非侵襲生体計測装置。 The cover part has the light source part,
The imaging unit is provided on the base so as to face the light source unit across the measurement position, and is configured to image a finger using light transmitted through the finger,
The non-invasive living body measuring apparatus according to claim 5, wherein the pair of side wall portions is configured such that a distance between the pair of side wall portions decreases from the light source unit side toward the imaging unit side. .
前記基台は、前記一対の側壁部の間の間隔が互いに異なる複数の前記載置部を選択的に取り付け可能に構成された取付部を含む、請求項5または6に記載の非侵襲生体計測装置。 The pair of side wall portions are formed on a placement portion for placing fingers placed on the base,
The non-invasive living body measurement according to claim 5 or 6, wherein the base includes an attachment portion configured to be capable of selectively attaching a plurality of the above-described placement portions having different intervals between the pair of side wall portions. apparatus.
前記遮光部は、手指を間に挟むように配置された内側面を有するとともに、前記計測位置に配置された手指の幅方向における前記遮光部の内側面間の間隔が、前記計測位置に配置された手指の付け根側よりも先端側において小さくなるように形成されている、請求項9に記載の非侵襲生体計測装置。 The cover part has the light source part,
The light-shielding part has an inner surface disposed so as to sandwich a finger therebetween, and an interval between the inner surfaces of the light-shielding part in the width direction of the finger disposed at the measurement position is disposed at the measurement position. The noninvasive living body measurement device according to claim 9, wherein the noninvasive living body measurement device is formed so as to be smaller on a distal end side than on a base side of a finger.
被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、A base for placing the subject's fingers at the measurement position;
前記基台に取り付けられ、前記計測位置に手指を載置するために前記基台の前記計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために前記計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、An open state attached to the base and exposing the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state covering the finger at the measurement position to image the finger A movable cover,
前記計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、A light source unit for irradiating light to fingers placed at the measurement position;
前記光源部から照射された光を用いて、前記計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、An imaging unit that obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit; and
前記基台に、前記カバー部に、または、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって、前記カバー部が前記開状態時に前記計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、A penetrating hole that can receive the tip of a finger placed in the measurement position when the cover is in the open state, straddling the base, the cover, or both the base and the cover A hole is formed,
前記貫通穴部は、前記計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって形成されており、The through-hole portion extends in the distal direction of the finger at the measurement position and is formed across both the base and the cover portion,
前記カバー部の閉状態において、前記貫通穴部は、前記計測位置における手指の先端方向において、前記カバー部の外側に向かって貫通穴部の内径が大きくなるように形成されている、非侵襲生体計測装置。In the closed state of the cover portion, the through-hole portion is formed so that the inner diameter of the through-hole portion increases toward the outside of the cover portion in the distal direction of the finger at the measurement position. Measuring device.
被験者の手指を計測位置に載置するための基台と、A base for placing the subject's fingers at the measurement position;
前記基台に取り付けられ、前記計測位置に手指を載置するために前記基台の前記計測位置を露出させる開状態と、手指を撮像するために前記計測位置における手指を覆う閉状態と、に移動可能なカバー部と、An open state attached to the base and exposing the measurement position of the base to place the finger at the measurement position, and a closed state covering the finger at the measurement position to image the finger A movable cover,
前記計測位置に配置された手指に光を照射する光源部と、A light source unit for irradiating light to fingers placed at the measurement position;
前記光源部から照射された光を用いて、前記計測位置に配置された手指の画像を得る撮像部と、を備え、An imaging unit that obtains an image of a finger placed at the measurement position using light emitted from the light source unit; and
前記基台に、前記カバー部に、または、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって、前記カバー部が前記開状態時に前記計測位置に配置された手指の先端を受入可能な貫通穴部が形成されており、A penetrating hole that can receive the tip of a finger placed in the measurement position when the cover is in the open state, straddling the base, the cover, or both the base and the cover A hole is formed,
前記貫通穴部は、前記計測位置における手指の先端方向に延びるとともに、前記基台および前記カバー部の両方に跨がって形成されており、The through-hole portion extends in the distal direction of the finger at the measurement position and is formed across both the base and the cover portion,
前記カバー部は、前記基台に載置された手指の先端側に位置する、手指と直交する横方向の軸を中心に回動可能に構成され、The cover portion is configured to be rotatable about a horizontal axis orthogonal to the finger, which is positioned on a distal end side of the finger placed on the base,
前記基台は、被験者の手を支持し、被験者の手指の先端方向に沿って湾曲した上面部を含む、非侵襲生体計測装置。The said base is a noninvasive living body measuring device which supports a test subject's hand and includes the upper surface part curved along the front-end | tip direction of a test subject's finger.
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