JP6221278B2 - 生体情報検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体情報検出装置等に関する。

従来より、人間の脈波等の生体情報を検出する生体情報検出装置が知られている。特許文献１、２には、このような生体情報検出装置の一例である脈拍計の従来技術が開示されている。脈拍計は、例えば腕、手首、指等に装着されて、人体の心拍に由来する拍動を検出して、脈拍数を測定する。

特許文献１、２に開示される脈拍計は、光電式の脈拍計であり、その検出部（脈波センサー）は、被検体（被検出部位）に向けて光を発光する発光部と、被検体からの光（生体情報を有する光）を受光する受光部を有する。この脈拍計では、血流量の変化を受光量の変化として検出することで、脈波を検出している。そして特許文献１には、手首に装着するタイプの脈拍計が開示され、特許文献２には、指に装着するタイプの脈拍計が開示されている。

特開２０１１−１３９７２５号公報 特開２００９−２０１９１９号公報

これらの従来技術では、発光部からの光や被検体からの光を透過する透光部材が設けられ、この透光部材が、被検体（手首や指の肌等）との接触面を有している。そして、この透光部材の接触面に凸部を設ければ、被検体の肌と接触する際に押圧をかけやすくなる。

しかしながら、その副作用として、体動による生体情報検出装置の機器の揺れや、生体情報検出装置を装着するユーザーの手の動き（例えばグーパーの動作）などにより生じる押圧変動の影響を受けやすくなる。押圧変動が大きいということは、生体情報の検出信号に重畳する体動ノイズ成分が大きいということを意味する。

また、例えば荷重機構による荷重が少ない場合等において、凸部により十分な初期押圧を被検体に与えることができないと、適正な生体情報の検出信号を得ることができないという課題がある。

本発明の幾つかの態様によれば、押圧変動等による悪影響を低減しながら適正な初期押圧を被検体に与えることが可能な生体情報検出装置等を提供することができる。

本発明の一態様は、被検体からの光を受光する受光部を有する検出部と、生体情報検出装置の前記被検体に接触する筺体面側に設けられ、前記被検体からの光を透過し、かつ前記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透光部材と、前記筺体面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と、を含み、前記筺体面に直交する方向での前記凸部の高さから前記押圧抑制部の高さを減じた値をΔｈとした場合に、Δｈ＞０である生体情報検出装置に関係する。

本発明の一態様によれば、被検体の生体情報の測定時に透光部材の凸部が被検体に接触し、この透光部材を通過する光を、検出部の受光部が受光することで、被検体の生体情報が検出される。そして本発明の一態様では、凸部が被検体に対して与える押圧を抑制する押圧抑制部が、凸部を囲むように設けられると共に、凸部の高さから押圧抑制部の高さを減じた値であるΔｈについて、Δｈ＞０の関係が成り立っている。このように、Δｈとなるように凸部が突出することで、少ない荷重で凸部により適正な初期押圧を被検体に与えることが可能になる。そして、凸部が与える押圧を押圧抑制部により抑制することで、押圧変動等を低減することが可能になる。従って、押圧変動等による悪影響を低減しながら適正な初期押圧を被検体に与えることが可能な生体情報検出装置を提供できる。

また本発明の一態様では、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してもよい。

このように、第１の荷重範囲での押圧変化量に比べて第２の荷重範囲での押圧変化量が小さくなるように凸部の押圧を抑制すれば、凸部により適正な初期押圧を被検体に与えながら、凸部が被検体に与える押圧を抑制して押圧変動を低減することなどが可能になる。

また本発明の一態様では、前記押圧抑制部は、前記凸部の周囲から外側に広がる押圧抑制面を有してもよい。

このようにすれば、凸部の周囲から外側に広がる押圧抑制面を用いて、凸部が被検体に与える押圧を、均等に効率良く抑制できるようになる。

また本発明の一態様では、前記凸部の位置から所定方向において第１の距離だけ離れた位置を第１の位置とし、前記凸部の位置から前記所定方向において前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ離れた位置を第２の位置とし、前記第１の位置における、前記筺体面に直交する方向での前記押圧抑制面の高さをＨＳ１とし、前記第２の位置における、前記筺体面に直交する方向での前記押圧抑制面の高さをＨＳ２とした場合に、ＨＳ１＞ＨＳ２であってもよい。

このようなＨＳ１＞ＨＳ２の関係が成り立てば、凸部から遠い場所での被検体との接触状態の変動等が要因となって、凸部の押圧変動等が生じるのを効果的に抑制できる。

また本発明の一態様では、前記押圧抑制面は、前記筺体面に直交する方向での高さが、前記凸部の位置から所定方向へと向かうにつれて低くなるように傾斜していてもよい。

このような傾斜を設ければ、筺体面に直交する方向での押圧抑制面の高さが、凸部から離れるほど低くなるため、凸部から遠い場所での被検体との接触状態の変動等による悪影響を低減できる。

また本発明の一態様では、前記透光部材は、前記被検体側に少なくとも一部が突出する前記凸部と、前記凸部に対して、前記被検体側とは反対方向側である下方側に設けられるボディー部とを有し、前記ボディー部は、前記凸部の位置から、前記筺体面のカバー部材の下方に延在形成され、前記押圧抑制面は前記カバー部材の面であってもよい。

このようにすれば、ボディー部の上方のカバー部材を有効活用して、押圧抑制面を形成できるようになる。

また本発明の一態様では、第１の方向に直交する方向を第２の方向とし、前記第２の方向の反対方向を第３の方向とした場合に、前記押圧抑制面は、前記凸部の周囲において、少なくとも前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向において連続した面であってもよい。

このようにすれば、少なくとも第１、第２、第３の方向において凸部の周囲に存在する押圧抑制面により、凸部の押圧を抑制できるようになるため、均等で効率の良い押圧抑制が可能になる。

また本発明の一態様では、前記凸部は、前記押圧抑制面から前記被検体側に、Δｈ＞０となるように突出していてもよい。

このようにΔｈ＞０となるように凸部が押圧抑制面から突出していれば、凸部が被検体に接触して初期押圧を与えた後に、押圧抑制面が被検体に接触して、凸部が被検体に与える押圧を抑制できるようになる。

また本発明の一態様では、前記透光部材と前記検出部の間又は前記透光部材と前記被検体との間又は前記透光部材内に設けられ、前記被検体と前記検出部の間の光路において前記被検体からの光を絞る絞り部を含んでもよい。

このような絞り部を設ければ、被検体との接触面の接触状態の変化等を要因とする迷光が生じた場合にも、この迷光が受光部に入射されることなどを抑制することができ、適正な生体情報の検出が可能になる。

また本発明の一態様では、前記検出部は、前記被検体に対して光を出射する発光部を含み、前記透光部材は、前記発光部からの光を透過し、前記受光部と前記発光部との間に設けられる遮光部を、更に含んでもよい。

このような遮光部を設ければ、発光部からの直接光が受光部に入射されることなどを抑制することができ、適正な生体情報の検出が可能になる。

また本発明の一態様では、０．０１ｍｍ≦Δｈ≦０．５ｍｍであってもよい。また本発明の一態様では、０．０５ｍｍ≦Δｈ≦０．３５ｍｍであってもよい。

このようにΔｈを小さな値にすることで、生体情報を検出するために必要な最小限の押圧を被検体に与えながら、押圧変動等を要因とするノイズ成分の増加を抑制して、生体情報の検出信号の品位を向上することが可能になる。

また本発明の一態様では、前記凸部は、少なくとも前記被検体に接触する部分に曲面形状を有してもよい。

このようにすれば、安定した接触状態で凸部により被検体に対して押圧を与えることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記凸部の前記曲面形状の曲率半径をＲとした場合に、Ｒ≧８ｍｍであってもよい。

このようにすれば、被検体の表面との接触状態が安定する曲率半径の条件で、効率良く押圧を与えることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記凸部を有する前記透光部材は、前記筺体面に対して固設されていてもよい。

このようにすれば、例えば荷重機構等により荷重が与えられたときにも、透光部材を、筺体面に対して相対的に移動しないようにすることが可能になる。

また本発明の一態様では、前記押圧抑制部は、絶縁部材により形成されてもよい。

このようにすれば、導電部材ではなく絶縁性の材料で形成される絶縁部材により押圧抑制部を形成して、凸部の押圧を抑制できるようになる。

また本発明の一態様では、前記生体情報として脈波を検出してもよい。

但し、生体情報検出装置の検出対象となる生体情報は、脈波には限定されない。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）は本実施形態の生体情報検出装置の外観図。 図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は生体情報検出装置の連結部の説明図。 生体情報検出装置の本体部の裏蓋部の斜視図。 裏蓋部の断面図。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は透光部材の凸部及び押圧抑制部の説明図。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）は押圧抑制部による押圧抑制手法の説明図。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）も押圧抑制部による押圧抑制手法の説明図。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）はΔｈとＭＮ比の関係を示す図。 凸部による押圧とＭＮ比及び脈拍数の関係を示す図。 凸部の曲面形状の曲率半径と脈ＤＣ値の関係を示す図。 凸部の曲面形状の曲率半径とΔ脈ＤＣ値の関係を示す図。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は生体情報検出装置の手首への装着時の問題点の説明図。 押圧抑制部の詳細を説明するための上面図。 押圧抑制部の詳細を説明するための断面図。 押圧抑制面の形状とＭＮ比の関係を示す図。 押圧抑制面の形状と押圧変動の関係を示す図。 図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）は押圧抑制部の変形例。 図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は透光部材の一例を示す説明図。 図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は透光部材の他の例を示す説明図。 図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）は被検体に対する透光部材の押圧が変化したときの問題点の説明図。 図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）はヘルツの弾性接触理論の説明図。 図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）は絞り部や遮光部を設ける手法の説明図。 図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）は絞り部の配置位置の種々の例を示す図。 絞り部と遮光部を一体形成した遮光用部材の斜視図。 生体情報検出装置の全体構成の例を示す機能ブロック図。

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。

１．生体情報検出装置
図１（Ａ）は本実施形態の生体情報検出装置（生体情報測定装置）の一例を示す外観図である。この生体情報検出装置は時計タイプの脈拍計であり、本体部３００と、被検体の手首４００に生体情報検出装置を取り付けるためのバンド３２０、３２２（リストバンド）を有する。機器本体である本体部３００には、各種の情報を表示する表示部３１０や、脈波センサー（検出部、透光部材等で構成されるセンサー）や、各種の処理を行う処理部などが設けられる。表示部３１０には、測定された脈拍数や時刻が表示されている。なお図１（Ａ）では、手首４００（又は腕）の周長方向を第１の方向ＤＲ１とし、手４１０から下腕４２０に向かう方向を第２の方向ＤＲ２としている。

図１（Ｂ）は生体情報検出装置の詳細な構成例を示す外観図である。バンド３２０、３２２は、伸縮部３３０、３３２を介して本体部３００に接続される。伸縮部３３０、３３２は、図１（Ａ）の第１の方向ＤＲ１及び第２の方向ＤＲ２等に沿って変形可能となっている。バンド３２０の一端には連結部３４０が接続される。この連結部３４０は時計におけるバックルに相当するものであり、バックルの棒部が挿入されるバンド穴部は、逆側のバンド３２２に形成されている。

図２（Ａ）に示すように、連結部３４０は、バンド３２０に固定される固定部材３４２や、スライド部材３４４や、弾性部材であるバネ３５０、３５２を有する。そして図２（Ｂ）、図２（Ｃ）に示すように、スライド部材３４４は、固定部材３４２に対して、スライド方向ＤＲＳに沿ってスライド自在に取り付けられており、バネ３５０、３５２は、スライド時における引っ張り力を発生する。これらのバネ３５０、３５２や伸縮部３３０、３３２やバンド３２０、３２２等により、本実施形態の荷重機構が実現される。

固定部材３４２には表示器３４３が設けられており、表示器３４３には、適正なスライド範囲を示すための目盛が付されている。具体的には、表示器３４３には、適正なスライド範囲（押圧範囲）を示す点Ｐ１、Ｐ２が付されている。そして、これらの点Ｐ１、Ｐ２の範囲内に、スライド部材３４４のバンド３２０側の端部が位置していれば、適正なスライド範囲（押圧範囲）内にあり、適切な引っ張り力が作用していることが保証される。ユーザーは、この適正なスライド範囲内になるように、バックルである連結部３４０の棒部を、バンド３２２のバンド穴部に挿入して、生体情報検出装置を手首に装着する。こうすることで、被検体に対する脈波センサー（透光部材の凸部）の押圧が、想定した適切な押圧になることが、ある程度保証されることになる。なお図１（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す生体情報検出装置の構造の詳細については、特開２０１２−９０９７５号公報に開示されている。

なお、図１（Ａ）〜図２（Ｃ）では、生体情報検出装置が、手首に装着する時計タイプの脈拍計である場合を例にとり説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態の生体情報検出装置は、手首以外の部位（例えば、指、上腕、胸等）に装着されて生体情報を検出（測定）するものであってもよい。また、生体情報検出装置の検出対象となる生体情報も、脈波（脈拍数）には限定されず、生体情報検出装置は、脈波以外の生体情報（例えば血液中の酸素飽和度、体温、心拍等）を検出する装置であってもよい。

図３は、生体情報検出装置の本体部３００の裏側に設けられる裏蓋部１０の構成例を示す斜視図であり、図４は、図３のＡ−Ａ’での断面図である。裏蓋部１０は、カバー部材２０と透光部材３０により構成され、この裏蓋部１０により、本体部３００の裏側の筐体面２２（裏面）が構成される。

透光部材３０は、生体情報検出装置の被検体に接触する筺体面２２側に設けられ、被検体からの光を透過する。また透光部材３０は、被検体の生体情報の測定時に、被検体に接触する。例えば透光部材３０の凸部４０が被検体に接触する。なお凸部４０の表面形状は、曲面形状（球面形状）であることが望ましいが、これに限定されるものではなく、種々の形状を採用できる。また、透光部材３０は被検体からの光の波長に対して透明であればよく、透明な材料を用いてもよいし、有色の材料を用いてもよい。

図４に示すように、カバー部材２０は、透光部材３０を覆うように形成される。透光部材３０は透光性を有するが、カバー部材２０は、透光性を有さず、非透光性の部材となっている。例えば、透光部材３０は、透明な樹脂（プラスチック）で形成され、カバー部材２０は、黒等の所定色の樹脂で形成される。なお、非透光性とは生体情報検出装置が検知可能な波長の光を透過しない材料のことを意味する。

そして図３、図４に示すように、透光部材３０は、その一部が、カバー部材２０の開口から被検体側に露出しており、この露出部分に凸部４０が形成されている。従って、生体情報の測定時に、この露出部分に形成された凸部４０が、被検体（例えばユーザーの手首の肌）に接触することになる。図３、図４では、この露出部分に形成された凸部４０により、生体情報検出装置の検出窓が構成されている。ここで、図４では、この検出窓以外の部分、つまりカバー部材２０（押圧抑制部６０）の裏側部分にも透光部材３０が設けられている。但し本実施形態はこれに限定されず、検出窓の部分にだけ透光部材３０を設けてもよい。

なお図４に示すように、凸部４０の周囲には、押圧変動等を抑制するための溝部４２が設けられている。また、透光部材３０において凸部４０が設けられる側の面を第１の面とした場合に、透光部材３０は、その第１の面の裏側の第２の面において凸部４０に対応する位置に、凹部３２を有している。また裏蓋部１０には、裏蓋部１０をネジ止めするためのねじ穴部２４や、信号伝達や電源供給用の端子を接続するための端子穴部２６なども設けられている。

図３に示すように、生体情報検出装置の筺体面２２（裏面）が、第１の方向ＤＲ１に沿った中心線ＣＬにより第１の領域ＲＧ１と第２の領域ＲＧ２に区画される場合に、凸部４０は、第１の領域ＲＧ１に設けられている。図１（Ａ）に示すような手首に装着するタイプの生体情報検出装置を例にとれば、第１の領域ＲＧ１は手側（時計における３時方向）の領域であり、第２の領域ＲＧ２は下腕側（時計における９時方向）の領域である。このように透光部材３０の凸部４０は、筐体面２２において手に近い側の第１の領域ＲＧ１に設けられる。こうすることで、腕の径変化が小さい場所に凸部４０が配置されるようになるため、押圧変動等を抑制できる。

そして凸部４０は、被検体の生体情報の測定時に被検体に接触して押圧（押圧力）を与える。具体的には、ユーザーが生体情報検出装置を手首に装着して、脈波等の生体情報を検出する際に、凸部４０がユーザーの手首の肌に接触して押圧を与える。この押圧は、図１（Ａ）〜図２（Ｃ）で説明した荷重機構による荷重により発生することになる。

また生体情報検出装置の筐体面２２には、凸部４０が被検体（手首の肌）に与える押圧を抑制する押圧抑制部６０が設けられている。図３、図４では、押圧抑制部６０は、筐体面２２において、透光部材３０の凸部４０を囲むように設けられている。そしてカバー部材２０の面が押圧抑制部６０として機能している。即ち、カバー部材２０の面を土手形状に成型することで、押圧抑制部６０が形成されている。図４に示すように、この押圧抑制部６０の押圧抑制面は、凸部４０の位置から第２の方向ＤＲ２（手首から下腕側への方向）に向かうにつれて低くなるように傾斜している。つまり、筐体面２２に直交する方向ＤＲＨでの高さが、第２の方向ＤＲ２に向かうにつれて低くなるように傾斜している。

なお、図３、図４では、検出部１３０や凸部４０（検出窓）が、筺体面２２（裏面）の手側（３時方向）の第１の領域ＲＧ１に設けられているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば検出部１３０や凸部４０（検出窓）を、筺体面２２の中央部の領域（中心線ＣＬが通る領域）などに設け、その周辺に押圧抑制部６０を設けてもよい。

図４に示すように、透光部材３０の凸部４０の下方には、検出部１３０が設けられている。ここで、上方は、方向ＤＲＨの方向であり、下方は、方向ＤＲＨの反対方向である。別の言い方をすれば、下方は、生体情報検出装置の本体部３００の裏面（被検体に接触する側の面）から表面（被検体に接触しない側の面）へと向かう方向である。本実施形態における脈波センサーは、このような透光部材３０や検出部１３０等で構成されるセンサーユニットである。

検出部１３０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。

脈拍計を例にとると、発光部１５０からの光は、被検体の内部を進み、表皮、真皮及び皮下組織等で拡散又は散乱する。その後、この光は、血管（被検出部位）に到達し、反射される。この際に、光の一部は血管により吸収される。そして、脈拍の影響により血管での光の吸収率が変化し、反射光の光量も変化するため、受光部１４０がこの反射光を受光して、その光量の変化を検出することで、生体情報である脈拍数等を検出できるようになる。

なお図４では、検出部１３０として、受光部１４０と発光部１５０の両方が設けられているが、例えば受光部１４０だけを設けるようにしてもよい。この場合には、例えば受光部１４０は、被検体からの透過光を受光することになる。例えば被検体の裏側に設けられた発光部１５０からの光が被検体を透過した場合に、受光部１４０は、その透過光を受光して検出する。

そして本実施形態では図４に示すように、絞り部８０、８２が設けられている。検出部１３０として受光部１４０が設けられている場合には、この絞り部８０、８２は、被検体と検出部１３０の間の光路において、被検体からの光を絞る。また、検出部１３０として発光部１５０が設けられている場合には、絞り部８０、８２は、被検体と検出部１３０の間の光路において、発光部１５０からの光を絞る。図４では、絞り部８０、８２は、透光部材３０と検出部１３０の間に設けられている。但し、絞り部８０、８２を透光部材３０と被検体との間や透光部材３０内に設けてもよい。例えば絞り部８０、８２は透光部材３０に近接して配置される。

また図４では、受光部１４０と発光部１５０との間に遮光部１００が設けられている。検出部１３０として、受光部１４０と発光部１５０の両方が設けられている場合には、この遮光部１００は、例えば発光部１５０からの光が受光部１４０に直接入射されるのを遮光する。

２．透光部材の凸部、押圧抑制部
図５（Ａ）に示すように本実施形態では、透光部材３０は、被検体の生体情報の測定時に被検体に接触して押圧を与える凸部４０を有している。また生体情報検出装置は、押圧抑制部６０を有している。この押圧抑制部６０は、生体情報検出装置の筺体面（被検体側の面）において凸部４０を囲むように設けられ、凸部４０が被検体に与える押圧を抑制する。

そして本実施形態では、例えば、生体情報検出装置の筺体面に直交する方向ＤＲＨでの凸部４０の高さをＨＡ（例えば凸部４０の曲面形状の頂点の高さ）とし、押圧抑制部６０の高さをＨＢ（例えば最も高い場所での高さ）とし、高さＨＡから高さＨＢを減じた値（高さＨＡとＨＢの差）をΔｈとした場合に、Δｈ＝ＨＡ−ＨＢ＞０の関係が成り立っている。例えば、凸部４０は、押圧抑制部６０の押圧抑制面から被検体側に、Δｈ＞０となるように突出している。即ち、凸部４０は、押圧抑制部６０の押圧抑制面よりも、Δｈの分だけ被検体側に突出している。

このように、Δｈ＞０となる凸部４０を設けることで、例えば静脈消失点を超えるための初期押圧を被検体に対して与えることが可能になる。また、凸部４０が被検体に与える押圧を抑制するための押圧抑制部６０を設けることで、生体情報検出装置により生体情報の測定を行う使用範囲において、押圧変動を最小限に抑えることが可能になり、ノイズ成分等の低減を図れる。また、Δｈ＞０となるように凸部４０が押圧抑制面から突出していれば、凸部４０が被検体に接触して初期押圧を与えた後に、押圧抑制部６０の押圧抑制面が被検体に接触して、凸部４０が被検体に与える押圧を抑制できるようになる。ここで静脈消失点とは、被検体に凸部４０を接触させ押圧を次第に強くした時に、脈波信号に重畳された静脈に起因する信号が消失、または脈波測定に影響しない程度に小さくなる点のことである。

例えば図５（Ｂ）では、横軸は、図１（Ｂ）〜図２（Ｃ）で説明した荷重機構（バネ、伸縮部などの弾性部材や、バンド等で構成される機構）が発生する荷重を表しており、縦軸は、凸部４０が被検体に与える押圧（血管にかかる圧力）を表している。そして凸部４０の押圧を発生させる荷重機構による荷重に対する凸部４０の押圧の変化量を押圧変化量としたとする。この押圧変化量は、荷重に対する押圧の変化特性の傾きに相当する。

この場合に押圧抑制部６０は、荷重機構の荷重が０〜ＦＬ１となる第１の荷重範囲ＲＦ１での押圧変化量ＶＦ１に対して、荷重機構の荷重がＦＬ１よりも大きくなる第２の荷重範囲ＲＦ２での押圧変化量ＶＦ２が小さくなるように、凸部４０が被検体に与える押圧を抑制する。即ち、初期押圧範囲である第１の荷重範囲ＲＦ１では、押圧変化量ＶＦ１を大きくする一方で、生体情報検出装置の使用範囲である第２の荷重範囲ＲＦ２では、押圧変化量ＶＦ２を小さくする。

つまり、第１の荷重範囲ＲＦ１では、押圧変化量ＶＦ１を大きくして、荷重に対する押圧の変化特性の傾きを大きくしている。このような変化特性の傾きが大きな押圧は、凸部４０の飛び出し量に相当するΔｈにより実現される。即ち、Δｈ＞０となる凸部４０を設けることで、荷重機構による荷重が少ない場合であっても、静脈消失点を超えるのに必要十分な初期押圧を、被検体に対して与えることが可能になる。

一方、第２の荷重範囲ＲＦ２では、押圧変化量ＶＦ２を小さくして、荷重に対する押圧の変化特性の傾きを小さくしている。このような変化特性の傾きが小さな押圧は、押圧抑制部６０による押圧抑制により実現される。即ち、凸部４０が被検体に与える押圧を、押圧抑制部６０が抑制することで、生体情報検出装置の使用範囲では、荷重の変動等があった場合にも、押圧の変動を最小限に抑えることが可能になる。これにより、ノイズ成分の低減等を図れる。

このように、最適化された押圧（例えば１６ｋＰａ程度）が被検体に与えられるようにすることで、より高いＭ／Ｎ比（Ｓ／Ｎ比）の脈波検出信号を得ることが可能になる。即ち、脈波センサーの信号成分を増加させると共に、ノイズ成分を低減できる。ここでＭは脈波検出信号の信号レベルを表し、Ｎはノイズレベルを表す。

また、脈波測定に使用する押圧の範囲を、第２の荷重範囲ＲＦ２に対応する範囲に設定することで、最小限の押圧変動（例えば±４ｋＰａ程度）に抑えることが可能になり、ノイズ成分を低減できる。

また押圧抑制部６０は、凸部４０の周囲から外側に広がる押圧抑制面を有している。具体的には、図３、図４に示すように、押圧抑制部６０は、凸部４０の位置から第２の方向ＤＲ２側（手から下腕へと向かう方向側）に広がる押圧抑制面を有している。例えば、押圧抑制部６０の押圧抑制面は、カバー部材２０に形成された土手形状の部分により実現されている。

また図３において、第１の方向ＤＲ１に直交する方向を第２の方向ＤＲ２とし、第２の方向ＤＲ２の反対方向を第３の方向ＤＲ３としたとする。この場合に、押圧抑制部６０の押圧抑制面は、凸部４０の周囲において、少なくとも第１の方向ＤＲ１、第２の方向ＤＲ２及び第３の方向ＤＲ３において連続した面となっている。つまり、凸部４０の位置から少なくとも三方において面が連続している。具体的には、図３では、押圧抑制部６０の押圧抑制面は、凸部４０の全周囲（四方）に亘って連続した面になっている。つまり凸部４０の全周囲に押圧抑制面が形成されている。このようにすれば、少なくとも第１、第２、第３の方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３に存在する押圧抑制面により、凸部４０の押圧を抑制できるようになるため、均等で効率の良い押圧抑制が可能になる。

また図３、図４では、凸部４０を有する透光部材３０は、筺体面２２に対して固設されている。即ち、透光部材３０は、筺体面２２に対して固定して取り付けられているため、荷重機構により荷重が与えられたときにも、透光部材３０は筺体面２２（生体情報検出装置）に対して相対的に移動しないようになっている。例えば、ダンパー機構を設けて、荷重機構により荷重が与えられたときに、透光部材３０が上下に移動するような可動構造とすることも可能であるが、図３、図４では、このような可動構造を採用していない。

また図３、図４では、押圧抑制部６０は、絶縁部材により形成されている。即ち、押圧抑制部６０は、導電部材（金属部材）などで形成される電極等ではなくて、凸部４０の押圧抑制のために樹脂（プラスチック）等の絶縁性の材料で形成される絶縁部材となっている。

また図５（Ａ）では、絞り部８０、８２（アパーチャー）や遮光部１００を設けることで、光学的なノイズを低減し、脈波検出信号に乗るノイズ成分を更に低減している。例えば絞り部８０、８２は、Ｃ１、Ｃ２に示すように、この凸部４０の周縁領域を通過する光を遮光している。こうすれば、Ｃ１、Ｃ２のように接触状態が不安定な場所での迷光を原因とする計測データの信頼性の低下等を抑制できる。

また、受光部１４０と発光部１５０との間の距離は、近ければ近いほど光学的な効率・性能が向上する。しかしながら、受光部１４０と発光部１５０の間の距離を近づけると、発光部１５０からの直接光が受光部１４０に入射されて性能が劣化する可能性が高まる。そこで図５（Ａ）では、受光部１４０と発光部１５０の間に遮光部１００を設け、発光部１５０からの直接光が受光部１４０に入射されるのを抑制している。こうすることで、直接光によるノイズ成分の重畳を抑制できるため、Ｍ／Ｎ比を更に向上できる。なお、絞り部８０、８２や遮光部１００の少なくとも一方を設けない構成とする変形実施も可能である。

図６（Ａ）〜図７（Ｂ）は押圧抑制部６０による押圧抑制手法について更に詳細に説明する図である。

例えば図６（Ａ）では、生体情報検出装置の凸部４０が被検体（手首等）に接触している。一方、押圧抑制部６０の押圧抑制面６２については被検体に接触していない。

図６（Ａ）のように、荷重機構により荷重をかけながら、凸部４０が被検体の表面（肌等）に接触すると、凸部４０が表面にめり込み、図６（Ｂ）のＤ１に示すように押圧が急激に増加する。これは図５（Ｂ）で説明した初期押圧範囲に相当し、この初期押圧範囲では前述のように押圧変化量が大きくなる。つまり、凸部４０を設けることで、荷重機構による荷重が少ない場合であっても、静脈消失点を超えるのに必要十分な初期押圧を、被検体に対して与えることが可能になる。

そして図７（Ａ）では、荷重機構による荷重が更に増加することで、凸部４０のみならず押圧抑制部６０の押圧抑制面６２も被検体の表面（肌等）に接触している。このように押圧抑制面６２が被検体の表面に接触することで、被検体との接触面積が増加する。これにより、図７（Ｂ）のＤ２に示すように、凸部４０が被検体に与える押圧の増加が抑制される。即ち、図５（Ｂ）で説明した押圧変化量が、図７（Ｂ）のＤ２に示すように減少する。つまり、荷重に対する押圧の変化特性の傾きが小さくなる。従って、荷重機構による荷重が増加しても、凸部４０の接触面が被検体に与える押圧（単位面積あたりの圧力）の増加度合いが弱まる。これにより、最適押圧範囲（図５（Ｂ）のＲＦ２）において、押圧変化量（変化特性の傾き）を十分に小さくすることが可能になる。従って、生体情報検出装置の使用範囲では、荷重の変動等があった場合にも、押圧の変動を最小限に抑えることが可能になり、信号の品位を表すＭＮ比を向上できる。

このように本実施形態では、Δｈ＞０となる凸部４０を設けることで、初期押圧範囲では、凸部４０が被検体に与える押圧を急激に増加させる。一方、凸部４０の周囲に押圧抑制部６０（押圧抑制面）を設けることで、使用範囲では、押圧抑制部６０による押圧抑制により、荷重に対する押圧の変化量である押圧変化量を減少させることで、押圧変動を低減する。

３．凸部のΔｈ
凸部４０の飛び出し量を表すΔｈは、最適押圧を規定する重要なパラメーターとなる。即ち、静脈消失点を超えるための押圧を常に与えるためには、ある程度の飛び出し量が必要であり、Δｈを大きな値にする必要がある。しかしながら、Δｈが過大な値になってしまうと、脈波センサーの信号成分の低減や押圧変動の増加の要因となるおそれがある。

そこで、脈波センサーの信号成分を十分確保できる範囲、つまり最適押圧を与えることができる範囲で、最小のΔｈを選択するようにする。即ち、最適押圧を与えることができる範囲であれば、Δｈが小さいほど、ノイズ成分を低く抑えることができる。

例えば図８（Ａ）は、ユーザーがグーパーの動作（ＧＰ）を行った場合における、ΔｈとＭＮ比（ＳＮ比）との関係を表す測定値の例である。また図８（Ｂ）は、ユーザーが走る動作（ＲＵＮ）を行った場合における、ΔｈとＭＮ比との関係を表す測定値の例である。ここでＭＮ比は、脈波センサーの信号成分（Ｍ）とノイズ成分（Ｎ）の比に相当するものである。

例えば、図８（Ａ）、図８（Ｂ）では、Δｈが０．０１ｍｍから０．０５ｍｍへと増えるにつれて、ＭＮ比が上昇する傾向にある。更に、Δｈが０．０５ｍｍから０．１５ｍｍ、０．１５ｍｍから０．２５ｍｍへと増えるにつれて、ＭＮ比が上昇する傾向にある。そして０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲でのＭＮ比の上昇率の方が、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲での上昇率よりも高くなる傾向にある。また０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲でのＭＮ比の上昇率の方が、０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍの範囲での上昇率よりも高くなる傾向にある。

またΔｈが０．５ｍｍから０．３５ｍｍへと減少するにつれて、ＭＮ比が上昇する傾向にある。更に、Δｈが０．３５ｍｍから０．２５ｍｍへと減少するにつれて、ＭＮ比が上昇する傾向にある。そして０．３５ｍｍ〜０．２５ｍｍの範囲でのＭＮ比の上昇率の方が、０．５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲での上昇率よりも高くなる傾向にある。

以上より、Δｈの範囲は、０．０１ｍｍ≦Δｈ≦０．５ｍｍであることが望ましく、更に好ましくは、０．０５ｍｍ≦Δｈ≦０．３５ｍｍであることが望ましい。例えばΔｈ＝０．２５ｍｍ程度にすることで、ＭＮ比を最も大きくすることが可能になる。即ち、このようにΔｈを小さな値にすることで、静脈消失点を超えるための最小限の押圧を被検体に与えながら、押圧変動等を要因とするノイズ成分の増加を抑制して、信号の品位を表すＭＮ比を高めることが可能になる。

図９は、凸部４０による押圧とＭＮ比及び脈拍数との関係を示す図である。図９に示すように、凸部４０による押圧が、静脈消失点（静脈点）に対応する第１の押圧を超えると、静脈等によるノイズ成分（Ｎ）が減少するため、ＭＮ比が急激に高くなる。一方、凸部４０による押圧が、動脈消失点（動脈点）に対応する第２の押圧を超えると、脈波信号成分（Ｍ）が減少するため、ＭＮ比が低下する。従って、静脈消失点に対応する第１の押圧と、動脈消失点に対応する第２の押圧との間の範囲内の押圧を与える必要がある。

この点、透光部材３０に凸部４０を設け、Δｈ＞０とすれば、荷重機構による荷重がそれほど大きくなくても、静脈消失点と動脈消失点の間の範囲内の最適押圧（初期押圧）を被検体に対して効率的に与えることが可能になる。これにより、図９に示すような高いＭＮ比の脈波検出信号を得ることができる。そして、最適押圧を与えることができれば、その範囲内においては、Δｈはなるべく小さい方が、ノイズ成分の増加を抑えることができるため、望ましい。例えばΔｈが大きくなりすぎると、脈波検出信号の成分（Ｍ）の低下や押圧変動の増加の要因となる。このため、Δｈは、例えば０．０１ｍｍ≦Δｈ≦０．５ｍｍ（０．０５ｍｍ≦Δｈ≦０．３５ｍｍ）の範囲に設定することが望ましい。

また本実施形態では、凸部４０が、少なくとも被検体に接触する部分に曲面形状を有している。このように凸部４０の表面形状を曲面形状にすれば、安定した接触状態で凸部により被検体に対して押圧を与えることが可能になる。

この場合に、凸部の曲面形状の曲率半径をＲとすると、例えばＲ≧８ｍｍであることが望ましい。このようにすれば、皮膚などの生体の表面との接触状態が安定する曲率半径の条件で、効率良く押圧を与えることが可能になる。

例えば図１０、図１１は、凸部４０の曲面形状の曲率半径Ｒと脈ＤＣ値、Δ脈ＤＣ値（脈ＤＣ値の変化率）との関係を示す図である。Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０、Ｒ１２、Ｒ１５の特性曲線は、各々、曲率半径Ｒが５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍである場合の特性曲線を示している。

曲率半径Ｒが８ｍｍ（Ｒ８）になるまでは、曲率半径を大きくするほど、脈ＤＣ値（Δ脈ＤＣ値）は上昇する。一方、曲率半径Ｒが８ｍｍ以上になると、脈ＤＣ値の上昇は飽和する。別の言い方をすれば、曲率半径Ｒを８ｍｍ以上とすることで、脈ＤＣ値が安定するようになる。このように、皮膚との接触状態が安定する条件で適正な押圧（静脈消失点を越える押圧）を与えることができるような最小のＲは、例えば８ｍｍとなる。従って、曲率半径Ｒについては、Ｒ≧８ｍｍの関係が成り立つことが望ましい。なお、後に詳述する絞り部８２、８４や遮光部１００を設けることで、脈ＤＣ値を更に安定化させることが可能になる。

４．押圧抑制部の詳細
次に、押圧抑制部６０の詳細例について説明する。押圧抑制部６０（土手構造）では、その押圧抑制面６２の面積（被検体との接触面積）を大きくすることで、凸部４０近傍にかかる押圧（接触圧）の変動を抑制できる。

しかしながら、押圧抑制面６２の面積を大きくしすぎたり、脈波センサーに対して押圧抑制面６２の高さを高くしすぎると、凸部４０近傍にかかる押圧が適正範囲に達しなくなり、脈波検出信号の品位が不十分になるおそれがあるという課題がある。

一方、押圧抑制面６２の面積を小さくしたり高さを低くすると、押圧抑制の効果を十分に発揮できないという課題がある。押圧抑制の効果を発揮できないことは、押圧変動が大きくなって脈波検出信号のノイズ成分が増えてしまうことを意味する。

例えば図１２（Ａ）に示すように、手首付近の骨としては、親指側の橈骨と小指側の尺骨がある。そして、図１２（Ｂ）に示すように生体情報検出装置の凸部４０や押圧抑制部６０の押圧抑制面６２を手首の肌に接触させて、脈波等の生体情報を検出する際には、これらの橈骨や尺骨との干渉が生じないようにしながら、押圧抑制面６２と手首の肌との接触面積を増加させることが望まれる。こうすることで、脈波センサーに対して押圧をかけやすくなると共に、押圧変動を効果的に抑制できるようになる。

このために本実施形態の生体情報検出装置では、凸部４０が被検体に与える押圧を抑制する押圧抑制部６０を設けている。

そして図１３に示すように、筺体面２２が、第１の方向ＤＲ１に沿った中心線ＣＬにより第１の領域ＲＧ１と第２の領域ＲＧ２に区画される場合に、凸部４０（脈波センサー）は、第１の領域ＲＧ１に設けられる。

例えば、第１の方向ＤＲ１に直交し凸部４０から中心線ＣＬへと向かう方向を第２の方向ＤＲ２としたとする。生体情報検出装置が被検体の手首に装着される場合には、この第２の方向ＤＲ２は、被検体の手から下腕へと向かう方向になる。このとき、凸部４０は、被検体の手と下腕のうち手側に設けられる。即ち、手側の第１の領域ＲＧ１と下腕側の第２の領域ＲＧ２のうち、凸部４０は、手側の第１の領域ＲＧ１に設けられる。

更に、図１３、図１４に示すように、押圧抑制部６０は、筺体面２２に直交する方向からの平面視において、被検体の検出部位（手首又は腕等）の周長方向である第１の方向ＤＲ１に対して直交する第２の方向ＤＲ２に延びる押圧抑制面を有している。例えば押圧抑制部６０は、凸部４０の位置ＰＳ（凸部の最も高い位置）から第２の方向ＤＲ２に延びる押圧抑制面６２を有する。即ち、押圧抑制面６２が、凸部４０の位置ＰＳから、第２の方向ＤＲ２側（下腕側）に広がっている。

具体的には、押圧抑制面６２は、凸部４０の位置ＰＳから中心線ＣＬを越えて第２の方向ＤＲ２に延びる面となっている。例えば図１３に示すように、押圧抑制面６２（押圧抑制部）の長さをＬＳとし、筺体面２２（本体部の裏面、裏蓋）の長さをＬＣとした場合にＬＳ＜ＬＣとなっている。この場合に、例えば、（１／２）×ＬＣ≦ＬＳ≦（３／４）×ＬＣとなることが望ましい。即ち、押圧抑制面６２の第２の方向ＤＲ２側（９時側）での第１の端部ＥＳ１の位置は、ケース（裏蓋）の半分以上の位置であり、３／４以下の位置であることが望ましい。

なお、長さＬＳ、ＬＣは、凸部４０の位置ＰＳにおける第２の方向ＤＲ２での押圧抑制面６２（押圧抑制部）の長さである。具体的には、中心線ＣＬに直交し、凸部４０の位置ＰＳを通る線をＭＬとした場合に、ＬＳは、この線ＭＬ上での押圧抑制面６２の長さであり、ＬＣは、この線ＭＬ上での筺体面２２（裏蓋）の長さである。

また第２の方向ＤＲ２の反対方向を第３の方向ＤＲ３とし、凸部４０の位置ＰＳから、押圧抑制面６２（押圧抑制部）の第２の方向ＤＲ２側の第１の端部ＥＳ１までの距離をＬＥ１とし、凸部４０の位置ＰＳから、押圧抑制面６２の第３の方向ＤＲ３側の第２の端部ＥＳ２までの距離をＬＥ２としたとする。この場合に、図１３ではＬＥ１＞ＬＥ２となっている。

このようにすれば、ＬＥ２が小さいことから、凸部４０は、押圧抑制面６２の第２の端部ＥＳ２に寄った位置に配置されることになる。また、ＬＥ１が大きいことから、凸部４０の位置から第１の端部ＥＳ１に向かって長い距離に亘って広がる押圧抑制面６２を形成できるようになる。

更に、凸部４０の位置ＰＳにおける第１の方向ＤＲ１での押圧抑制面６２の幅をＷＳとした場合に、ＷＳ＜ＬＥ１となっている。

このようにすれば、第１の方向ＤＲ１での押圧抑制面６２の幅ＷＳが小さくなり、第１の方向ＤＲ１が短手方向となり、第２の方向ＤＲ２が長手方向となるような押圧抑制面６２を形成できるようになる。

なお、第１、第２の端部ＥＳ１、ＥＳ２は、例えば中心線ＣＬに直交する線ＭＬ上での押圧抑制面６２（押圧抑制部）の端部である。またＬＥ１は、この線ＭＬ上での凸部４０の位置ＰＳから第１の端部ＥＳ１までの距離であり、ＬＥ２は、この線ＭＬ上での凸部４０の位置ＰＳから第２の端部ＥＳ２までの距離である。またＷＳは、凸部４０の位置ＰＳを通り中心線ＣＬに平行な線上での押圧抑制面６２（押圧抑制部）の幅である。

例えば人間の腕は、手側から肘側に向かうにつれて太くなるテーパー形状となっており、手側に比べて肘側の方が、腕の径変化がより大きい。

この点、本実施形態では図１３に示すように凸部４０（脈波センサー）は、手側（左手装着の場合の３時方向）の領域である第１の領域ＲＧ１に設けられる。従って、生体情報検出装置を手首に装着にした際の座りが良く、装着感において優れている。また、上述のように腕はテーパー形状であるため、第１の領域ＲＧ１に凸部４０を配置した方が、腕の径変化が少ないことから、押圧変動も少なく、結果として脈波検出信号に重畳するノイズも少なくなり、ＭＮ比を向上できる。

また、図５（Ｂ）で説明したように、生体情報検出装置により生体情報の測定を行う使用範囲では、荷重に対する押圧の変化特性における傾きを小さくして、押圧変動を最小限に抑えることが望まれる。このため、図７（Ｂ）のＤ２で説明したように、凸部４０が被検体に与える押圧を、押圧抑制部６０が抑制して、凸部４０での押圧集中を低減している。そして、このような押圧抑制の効果を高めるためには、生体との接触面である押圧抑制面６２の面積を、なるべく大きくする必要がある。

この場合に、図１３の第１の方向ＤＲ１側に押圧抑制面６２の接触面積を拡大しようとすると、押圧抑制面６２の幅ＷＳが大きくなる。しかしながら、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示すように、手首の付近には橈骨と尺骨が存在するため、押圧抑制面６２の幅ＷＳが大きくなると、押圧抑制面６２が橈骨、尺骨等と干渉してしまう。そして、このような干渉が生じると、図６（Ｂ）のＤ１で説明した、凸部４０による初期押圧が抑制されてしまい、静脈消失点を超えるための初期押圧を被検体に対して与えることができなくなってしまう。

そこで図１３では、押圧抑制面６２は第２の方向ＤＲ２側に延びる面（広がる面）となっており、第２の方向ＤＲ２側に、生体との接触面積を拡大している。具体的には、押圧抑制面６２は、第２の方向ＤＲ２を長軸方向とする、擬似的な楕円形状（トラック形状）となっている。即ち、凸部４０の位置ＰＳから第１の端部ＥＳ１までの距離ＬＥ１と、凸部４０の位置ＰＳから第２の端部ＥＳ２までの距離ＬＥ２との間には、上述のようにＬＥ１＞ＬＥ２の関係が成り立ち、押圧抑制面６２の幅ＷＳとＬＥ１、ＬＥ２との間には、ＷＳ＜ＬＥ１やＷＳ＜ＬＥ１＋ＬＥ２の関係が成り立っている。

このようにすれば、幅ＷＳを小さくすることで押圧抑制面６２と橈骨や尺骨との干渉を抑制して、凸部４０による初期押圧を十分に確保（図６（Ｂ）のＤ１）しつつ、第２の方向ＤＲ２側に押圧抑制面６２の接触面積を拡大することで、凸部４０の押圧を抑制（図７（Ｂ）のＤ２）して、使用範囲での押圧変動を最小限に抑えることが可能になる。即ち、凸部４０による十分な初期押圧の確保と、使用範囲での押圧変動の抑制を両立して実現できるようになり、ノイズ成分を低減して十分なＭＮ比を確保することが可能になる。

この場合、接触面積を確保するために押圧抑制面６２の第２の方向ＤＲ２での長さを長くしすぎると、凸部４０から遠くの場所（例えば下腕側の第１の端部ＥＳ１）における筋肉、腱の動きや腕の径変化等が、凸部４０（脈波センサー）の部分にまで伝わってしまう。これにより、凸部４０において押圧変動が発生し、結果として体動ノイズがより大きく重畳してしまう。

そこで図１３では、押圧抑制面６２は、凸部４０の位置から中心線ＣＬを越えて第２の方向ＤＲ２に延びる面となっているものの、第２の方向ＤＲ２での押圧抑制面６２の長さＬＳと筺体面２２の長さＬＣの間には、ＬＳ＜ＬＣの関係が成り立っている。更に望ましくは、（１／２）×ＬＣ≦ＬＳ≦（３／４）×ＬＣの関係を成り立たせる。このように押圧抑制面６２の第２の方向ＤＲ２での長さＬＳを、ある程度の長さに抑えれば、凸部４０から遠くの場所における筋肉、腱等の動きが凸部４０の部分にまで伝わって体動ノイズが重畳してしまう事態を、効果的に抑制できる。

また本実施形態では図１４に示すように、押圧抑制面６２の第２の方向ＤＲ２側への延長部分に対して、筺体面２２（ケース底面）を基準に傾斜をつけている。

例えば図１４において、凸部４０の位置ＰＳから第２の方向ＤＲ２（広義には所定方向）において第１の距離ＬＰ１だけ離れた位置を第１の位置ＰＰ１とし、凸部４０の位置ＰＳから第２の方向ＤＲ２（所定方向）において第１の距離ＬＰ１よりも長い第２の距離ＬＰ２だけ離れた位置を第２の位置ＰＰ２とする。これらの第１、第２の位置ＰＰ１、ＰＰ２は、例えば図１３において第２の方向ＤＲ２（所定方向）に沿った線ＭＬ上の位置である。また第１の位置ＰＰ１における、筺体面２２に直交する方向ＤＲＨでの押圧抑制面６２の高さをＨＳ１とし、第２の位置ＰＰ２における、方向ＤＲＨでの押圧抑制面６２の高さをＨＳ２としたとする。すると図１４ではＨＳ１＞ＨＳ２の関係が成り立っている。具体的には、押圧抑制面６２は、筺体面２２に直交する方向ＤＲＨでの高さが、凸部４０の位置ＰＳから第２の方向ＤＲ２（所定方向）へと向かうにつれて低くなるように傾斜している。例えば３度〜６度程度の範囲の角度の傾斜をつけている。なお、図１４のように高さが滑らかに変化する傾斜にはせずに、例えばステップ状に高さが変化する傾斜にするなどの種々の変形実施が可能である。

このような傾斜をつけることで、例えば押圧抑制面６２の第２の方向ＤＲ２側（９時側）の第１の端部ＥＳ１付近での押圧集中を抑制できる。これにより、凸部４０への荷重をかけやすくなり、適正押圧を得ることが容易になる。例えば前述したように腕はテーパー形状となっている。従って、例えば第２の方向ＤＲ２側の第１の端部ＥＳ１が高くなっていると、図１（Ａ）、図１（Ｂ）のバンド３２０、３２２をきつく締めて、凸部４０に荷重をかけようとしても、この第１の端部ＥＳ１において荷重を受け止めてしまう傾向が強くなってしまう。従って、バンド３２０、３２２をいくらきつく締めても、凸部４０（脈波センサー）に必要な荷重をかけることができなくなり、適正な押圧を得るのが困難になるという問題がある。この点、図１４のように押圧抑制面６２に対して傾斜をつければ、このような問題を解消できるようになる。

図１５、図１６は、押圧抑制面６２の形状とＭＮ比、押圧変動との関係を示す図である。例えば図１５、図１６は、ユーザーがグーパーの動作（ＧＰ）や走る動作（ＲＵＮ）を行った際において、押圧抑制面６２が例えば真円の形状である場合と、本実施形態のような楕円形状（疑似楕円形状、トラック形状）である場合との、ＭＮ比や押圧変動の比較図となっている。

図１５、図１６に示すように、大多数のユーザーでは、図１３に示すような９時側に拡大した楕円形状の押圧抑制面６２の方が、真円形状である場合に比べて、ＭＮ比が高くなると共に押圧変動も小さくなる。

例えば押圧抑制面６２が真円形状である場合には、橈骨や尺骨に接触面が接触して初期押圧を十分にかけられなくなったり、接触面の面積が小さくなって、使用範囲において凸部４０の押圧を十分に抑制できなくなるおそれがある。

この点、本実施形態のように、第２の方向ＤＲ２側（９時側）に接触面を拡大することで、凸部４０での荷重変動が小さくなり、押圧変動が小さくなる。結果として、脈波検出信号の品位を表すＭＮ比（脈成分のパワースペクトルの大きさ／ノイズ成分のパワースペクトルの大きさ）が高くなる。

図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）は押圧抑制部６０の変形例である。図１７（Ａ）は変形例を示す斜視図であり、図１７（Ｂ）は上面図であり、図１７（Ｃ）は図１７（Ｂ）のＣ−Ｃ’での断面図である。

この変形例では、透光部材３０に対して凸部４０が設けられているが、この凸部４０は、透光部材３０の中心位置からずれた位置に設けられている。また、凸部４０の周囲には、溝部４２を介して、押圧抑制部６０が設けられているが、押圧抑制部６０（押圧抑制面）の形状・構造は、図１３、図１４とは異なった形状・構造となっている。例えば図１７（Ｂ）の上面図において、押圧抑制部６０は、透光部材３０や凸部４０を囲むドーナツ形状（同心円形状）となっている。

また、この変形例では図１７（Ｃ）に示すように、図１４と同様に、押圧抑制面６２は、筺体面に直交する方向での高さが、凸部４０の位置から外側へと向かうにつれて低くなるように傾斜している。また、凸部４０の高さをＨＡとし、押圧抑制部６０の高さをＨＢ（最も高い場所での高さ）とした場合に、Δｈ＝ＨＡ−ＨＢ＞０の関係が成り立っている。

このように押圧抑制部６０の形状・構造としては種々の変形実施が可能である。例えば生体情報検出装置が手首以外の部位に装着されるものである場合には、必ずしも、図１３のように手側の第１の領域ＲＧ１に凸部４０が設けられている必要はない。

また、例えば図１７（Ｃ）のような傾斜等がつけられている場合には、押圧抑制面６２は、凸部４０の位置から第２の方向ＤＲ２側に広がるような面でなくてもよい。即ち、傾斜がつけられる方向である所定方向は、第２の方向ＤＲ２には限定されない。また押圧抑制面６２は、凸部４０の周囲において、少なくとも三方（第１、第２、第３方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３）において連続した面であればよく、全周囲（四方）に亘って連続した面である必要は必ずしもない。

また図４、図１３、図１４等では、カバー部材２０の面を土手形状に成型することで、押圧抑制部６０を形成しているが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、押圧抑制部６０を、カバー部材２０とは別の部材で形成して筺体面２２に配置するなどの種々の変形実施が可能である。

５．透光部材
次に透光部材３０の形状・構造の種々の例について説明する。

図１８（Ａ）に示すように、透光部材３０は、凸部４０とボディー部５０を有する。凸部４０は、透光部材３０のうち、被検体側に少なくとも一部が突出（露出）する部分であり、図１８（Ａ）では凸部４０は曲面形状となっている。このように人体の皮膚に接触する透光部材３０の接触面を、曲面形状の凸部４０で構成することで、皮膚表面に対する透光部材３０の密着度が向上するため、皮膚表面からの反射光量や外乱光等のノイズ光の侵入を防止できる。なお凸部４０を曲面以外の形状としてもよい。

また、ボディー部５０は、凸部４０に対して、被検体側と反対方向側（検出部側）である下方（図面では上方）に設けられる。このボディー部５０は、透光部材３０の本体部分であり、このボディー部５０を本体部分として、被検体と接触するための凸部４０が形成される。

透光部材３０（ボディー部５０）において凸部４０が形成されている側の面を第１の面とし、第１の面の裏側の面を第２の面とする。すると図１８（Ａ）では、第２の面において凸部４０に対応する位置（凸部４０の裏側）には、凹部３２が形成されている。このような凹部３２を形成することで、図４の受光部１４０への入射光や発光部１５０からの出射光が透光部材３０を通る際の光路を短くできる。即ち透光部材３０の実質的な厚さを薄くすることができ、さらに受光部１４０や発光部１５０をより被検体の表面に近づけることができる。これにより、光の透過率が高くなり、信号品位を向上できる。

また図１８（Ａ）では、凸部４０の周囲に溝部４２が設けられている。この溝部４２の底面の高さは、押圧抑制面６２の高さ（最も高い端部での高さ）よりも低くなっており、溝部４２の底面は、押圧抑制面６２よりも下方（検出部側）の面となる。

例えば、樹脂やガラス等で形成される硬い素材の透光部材３０の接触面に対して、肌のように相対的に柔らかいものを接触させると、透光部材３０の周縁部（外周部）の付近においては、肌と接触していない領域や、接触圧の弱い領域が生じる。従って、例えば凸部４０の周囲に、図１８（Ａ）に示すような溝部４２を設けずに、平坦部にすると、この平坦部が肌と接触しなかったり、弱い接触状態になるなどして、接触状態が動的に変化してしまう。そして、このような接触状態の動的な変化が原因で、光学的に光の強弱が発生しやすくなり、そのような光が受光部１４０に入射すれば、脈成分とは相関の無いノイズとなってしまう。

この点、図１８（Ａ）のような溝部４２を設ければ、このように接触状態が動的に変化する領域が発生してしまうのを、効果的に防止できるようになるため、信号品位の向上等を図れるようになる。

また図１８（Ｂ）のＥ１に示すように、ボディー部５０は、凸部４０の位置から、筺体面のカバー部材２０の下方に延在形成されている。そして押圧抑制面６２は、このカバー部材２０の面により形成されている。

即ち、図３、図４のように、生体情報検出装置の裏蓋を、透光部材３０と、この透光部材３０を覆うように設けられたカバー部材２０とにより形成する。そして、透光部材３０のうち、カバー部材２０により覆われていない部分が、脈波センサーの検出窓となり、この検出窓に凸部４０が形成されている。

このような構造とすれば、防水性能等を向上することが可能になり、例えば水等の液体が生体情報検出装置の内部に侵入して、検出部１３０等の故障の要因となる事態を抑止できるようになる。即ち、ボディー部５０を延在形成せずに、例えば図１８（Ｂ）のＥ２に示す部分等でボディー部５０が切断される構造であると、その切断部分に水等の液体が浸入して、防水性能が低下するおそれがある。

この点、図１８（Ｂ）のＥ１では、ボディー部５０がカバー部材２０の下方にまで延在形成されているため、Ｅ２に示す部分には液体の侵入経路がなく、防水性能等を格段に向上できる。

そして図１８（Ｂ）では、このように延在形成した透光部材３０のボディー部５０を覆うカバー部材２０を有効活用して、押圧抑制面６２を形成している。こうすることで、防水性能等の向上と、押圧抑制による信号品位の向上とを両立して実現することが可能になる。

なお、透光部材３０の形状・構造としては種々の変形実施が可能である。例えば図１９（Ａ）の透光部材３０では、図１８（Ａ）のような溝部４２は設けられておらず、平坦部５２だけが設けられている。この平坦部５２の高さは、押圧抑制面６２の高さ（端部での高さ）と例えば同じ高さになる。

また図１９（Ｂ）では、図１９（Ａ）の平坦部５２は設けられておらず、被検体との接触面（露出部分）は、全て曲面形状の凸部４０により形成されている。即ち、図１９（Ａ）では、接触面は、曲面形状の凸部４０と平坦部５２とにより形成されていたが、図１９（Ｂ）では、接触面は全て曲面形状の凸部４０のみにより形成されている。このように透光部材３０の形状・構造としては種々の変形実施が可能である。なお、図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）では共に、凸部４０の裏側の面には凹部３２が形成されている。

６．絞り部、遮光部
さて、本実施形態のような生体情報検出装置では、透光部材３０において、被検体である肌に接触する面は有限面積の接触面となっている。そして本実施形態では、例えば樹脂やガラス等で形成される硬い素材の透光部材３０の有限面積の接触面に対して、肌のように相対的に柔らかいものを接触させている。すると、弾性力学の観点で見ると、透光部材３０の周縁部（外周部）の付近においては、肌と接触していない領域や、接触圧の弱い領域が生じる。また生体情報検出装置の機器に外力が加えられて、機器にモーメントが発生するときなども、接触面の周縁部の付近の領域は、最も浮きやすい。

このような領域を介して、発光部１５０、肌、受光部１４０の間を通過する光には、動的な接触状態の変化に起因して、光学的に光の強弱が発生しやすい。そして、そのような光が受光部１４０に入射すれば、脈成分とは相関の無いノイズとなってしまう。

また、静的な接触状態であっても、信号品位の低下は起こり得る。肌にきちんと接触していなければ、発光部１５０を起源としない外光が、受光部１４０に入射することがある。一方、過大な接触圧となっている場合には、皮下の血管を潰してしまうことにより、この領域を通過した光には、拍動成分が入りにくくなる。

このようなノイズが大きく重畳するほど、脈波検出信号の信号品位は低下し、脈拍計測などの様々な生体計測において、計測データの信頼性が低下してしまう。

例えば図２０（Ａ）は、透光部材３０の凸部４０（接触面）が、被検体である肌２に与える押圧が小さい場合を示し、図２０（Ｂ）は当該押圧が大きい場合を示している。図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）のＡ１、Ａ２に示す場所に着目すると、押圧の変化により、肌２と凸部４０との間の接触状態が変化している。例えば図２０（Ａ）では、Ａ１、Ａ２の場所において肌２と凸部４０が非接触状態又は弱い接触状態になっているが、図２０（Ｂ）では接触状態になっている。従って、発光部１５０から出射されて受光部１４０に戻ってくる光の強弱などが、図２０（Ａ）と図２０（Ｂ）とで変化してしまい、計測データの信頼性が低下する。なお、図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）は図３に示す生体情報検出装置のＡ−Ａ’断面図の凹部３２周辺を拡大した図と解釈してもよいし、方向ＤＲＨに対して鉛直方向から凹部３２周辺の構成部品を投影した投影図又は配置図と解釈してもよい。本実施形態では、図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）の類似図を用いて説明を行うが、いずれの図も同様に解釈できるものとする。

例えば図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）はヘルツの弾性接触理論を説明する図である。Ｅは肌のヤング率、ｖは肌のポアソン比、Ｆは加える力の最大値、ｒは球面半径、αは接触円面の半径、σは変位である。これらのパラメーターに所定値を代入し、ヘルツの弾性接触理論に基づいて、接触面中心からの距離に対する押圧を計算すると、例えば図２１（Ｂ）のような結果が得られる。図２１（Ｂ）に示すように、接触面中心から距離が離れると、押圧が低下し、例えばＢ１、Ｂ２に示す部分では、急激な低下になる。従って、図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）のＡ１、Ａ２に示す場所では、荷重の微少な変化によって、接触面での押圧が急激に変化してしまい、計測データの信頼性が著しく低下する。

例えば図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）では、人体の皮膚に接触する透光部材３０の接触面を、曲面形状の凸形状（凸部）で構成している。このようにすることで、皮膚表面に対する透光部材３０の密着度が向上するため、皮膚表面からの反射光量や外乱光等のノイズ光の侵入を防止できる。

しかしながら、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）から明らかなように、凸形状の周縁部（外周部）では中心部に対して相対的に肌との接触圧が低下する。

この場合に、中心部の接触圧で最適化すると、周縁部の接触圧は最適範囲未満となる。一方、周縁部の接触圧で最適化すると、中心部の接触圧が最適範囲に対し過剰となる。

接触圧が最適範囲未満の場合は、機器の揺れにより脈波センサーが肌と接触したり離れたりするケースや、接触したままとしても脈波センサーが静脈を潰しきれていないことにより、脈波検出信号に体動ノイズが重畳する。このノイズ成分を低減すれば、より高いＭ／Ｎ比（Ｓ／Ｎ比）の脈波検出信号を得ることが可能になる。

以上のような課題を解決するために、図４、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示すように、本実施形態では、絞り部８０、８２（アパーチャー）を設けている。絞り部８０、８２は、被検体と検出部１３０の間の光路において、被検体からの光を絞る。また図４等では、検出部１３０は、被検体に対して光を出射する発光部１５０を有しており、透光部材３０は、発光部１５０からの光を透過する。そして絞り部８０、８２は、被検体と検出部１３０の間の光路において、発光部１５０からの光を絞る。なおリフレクター１５２は、発光部１５０が発光する光を反射して光の利用効率を高めるためのものである。

このように本実施形態では、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）のＡ１、Ａ２に示す場所等での光（迷光）が検出されないように、絞り部８０、８２を設けて、光を絞っている。例えば、最適押圧化された透光部材３０の透光領域の中心部（例えば凸部の頂点）を通過する光は、できるだけ遮断せずに透過させる一方で、透光部材３０の透光領域（例えば凸部）の周縁部の付近を介した光は遮断する。例えば図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）では、絞り部８０を設けることで、周縁部であるＡ１に示す場所での光が受光部１４０に入射されないようになる。また、絞り部８２を設けることで、発光部１５０からの光が、Ａ２に示す場所に対して出射されないようになる。つまり本実施形態では、押圧（荷重）の変化によって接触状態が変化する場所での光を絞っている。このようにすれば、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示すようにＡ１、Ａ２に示す場所で接触状態が変化した場合にも、Ａ１、Ａ２に示す場所での光の状態が受光結果に影響を及ばさなくなる。従って、計測データの信頼性等を向上できるようになる。

更に図４、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）等では、受光部１４０と発光部１５０の間に遮光部１００（遮光壁）を設けている。この遮光部１００は、例えば、筺体面２２（図３、図４参照）に直交する方向ＤＲＨに延在形成される遮光壁である。具体的には、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遮光部１００が設けられる。このような遮光部１００を設けることで、発光部１５０からの直接光が受光部１４０に入射されるのが抑止されて、計測データの信頼性等を更に向上できるようになる。

即ち、受光部１４０と発光部１５０との間の距離は、近ければ近いほど光学的な効率・性能が向上する。例えば光学的な効率・性能は距離の二乗に反比例して劣化する。従って、できる限り受光部１４０と発光部１５０の間の距離を近づけることが望ましい。

しかしながら、受光部１４０と発光部１５０の間の距離を近づけると、発光部１５０からの直接光が受光部１４０に入射されて性能が劣化する可能性が高まる。

そこで、受光部１４０と発光部１５０の間に遮光部１００を設け、発光部１５０からの直接光が受光部１４０に入射されるのを抑止する。即ち本実施形態では、前述したように、被検体との接触面の接触状態が不安定になる経路からの光学的な悪影響を除去するために、絞り部８０、８２を設けている。一方、発光部１５０の直接光による悪影響については遮光部１００により除去する。こうすれば、被検体との接触面の接触状態の変動によるノイズを除去する絞り部８０、８２と、発光部１５０の直接光を除去する遮光部１００とにより、光電型の脈波センサーの光学的な安定性を確保することが可能になる。なお遮光部１００については、これを設けない構成とすることも可能である。

なお、図４、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）等では、絞り部８０、８２が、透光部材３０と検出部１３０（受光部１４０、発光部１５０）の間に設けられている。例えば、絞り部８０、８２は、透光部材３０や検出部１３０から離れた位置に配置設定されている。このように、透光部材３０と検出部１３０の間に絞り部８０、８２を配置すれば、被検体と検出部１３０の間の光路上において、絞り部８０、８２により迷光を効果的に遮って、この迷光によるノイズが計測データに重畳されてしまう事態を効果的に抑制できる。但し、絞り部８０、８２の配置形成手法は、これに限定されず、種々の変形実施が可能であり、絞り部８０、８２を、透光部材３０と被検体との間又は透光部材３０内に設けてもよい。

例えば図２３（Ａ）では、絞り部８０、８２は、透光部材３０と検出部１３０の間に設けられているものの、透光部材３０に対して密着するように絞り部８０、８２が配置形成されている。また図２３（Ｂ）では、透光部材３０内（材質中）に絞り部８０、８２が配置形成されている。また図２３（Ｃ）では、被検体と透光部材３０の間に絞り部８０、８２が配置形成されている。このように絞り部８０、８２の配置形成手法としては種々の態様を想定できる。

また絞り部８０、８２の製造手法も、図４、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）等のように透光部材３０等と別体に形成する手法に限定されず、種々の手法を採用できる。例えば図２３（Ａ）、図２３（Ｃ）のように透光部材３０に密着するように絞り部８０、８２を形成する場合には、塗装、蒸着又は印刷などの手法により絞り部８０、８２を形成すればよい。或いは図２３（Ｂ）のように透光部材３０の中に絞り部８０、８２を形成する場合には、例えばインサート成型などの手法により絞り部８０、８２を形成すればよい。

なお、本実施形態では、絞り部８０、８２と遮光部１００とを遮光用部材７８として一体形成してもよい。即ち、絞り部８０、８２と遮光部１００（遮光壁）とを一体構造とする。図２４は、このように一体形成された遮光用部材７８の例を示す斜視図である。

図２４に示すように、遮光用部材７８には、受光部側に設けられた絞り部８０（第１の絞り部）と、発光部側に設けられた絞り部８２（第２の絞り部）とが形成されている。そして受光部側の絞り部８０に対応して、受光部側の絞りの開口部８１が形成され、発光部側の絞り部８２に対応して、発光部側の絞りの開口部８３が形成されている。絞り部８０、８２との間には、絞り部８０、８２と一体的に遮光部１００が形成されている。例えば、遮光用部材７８は、一端側に底部が形成され他端側が開口する有底筒部の形状となっており、この有底筒部の底部が絞り部８０、８２として形成される。そして底部である絞り部８０、８２に対して、アパーチャーとして機能する開口部８１、８３が形成されている。また有底筒部の他端側の開口の領域を２分割（分断）するように、遮光部１００が形成されている。

遮光部１００は、図２４に示すように、その中心部１０２において肉厚が細くなっている。こうすることで、受光部１４０と発光部１５０の距離を、より近づけることが可能になり、光学的な効率・性能を向上できる。

また、生体情報検出装置の筺体面２２（図３、図４参照）に直交する方向ＤＲＨ（図５（Ａ）参照）での遮光部１００の高さをＨ１とし、絞り部８０、８２の検出部１３０側の面である下面の高さをＨ２としたとする。これらの高さＨ１、Ｈ２は基準面（例えば基板１６０）からの高さである。この場合に、Ｈ１＞Ｈ２の関係が成り立っている。即ち、遮光部１００は、絞り部８０、８２の下面よりも高い位置まで延在形成された遮光壁となっている。こうすることで、発光部１５０からの光が、絞り部８０、８２等に反射して、受光部１４０に入射されてしまう事態を抑制できる。即ち、発光部１５０の直接反射光の影響を除去することが可能になり、測定データの信頼性の低下等を抑制できる。

また、遮光用部材７８は、受光部１４０及び発光部１５０が実装される基板１６０の上方（方向ＤＲＨの方向）から、基板１６０に向かって取り付けられる（図５（Ａ）参照）。即ち、遮光用部材７８の有底筒部形状の他端側の開口の領域に対して、受光部１４０及び発光部１５０が実装される基板１６０が挿入されるように、取り付けられる。そして遮光用部材７８には、突起部８６、８８が形成されており、この突起部８６、８８が、基板１６０に形成された穴部に嵌合することで、遮光用部材７８が基板１６０に対して固定される。これにより、例えば透光部材３０の裏側の凹部３２に対応する位置に、絞り部８０、８２、遮光部１００、受光部１４０、発光部１５０が配置されるようになる。この場合に凹部３２の部分では、透光部材３０の肉厚が薄くなっている。従って、受光部１４０に入射される光や、発光部１５０から出射される光についての、透光部材３０での通過距離である光路の長さを短くできる。従って、これらの光の透光部材３０での減衰が低減され、透過光量を向上できる。

なお、絞り部８０、８２、遮光部１００には、脈波センサーの光学的な効率・性能を向上するための加工処理等を施すことが望ましい。例えば、絞り部８０、８２、遮光部１００の表面（壁面）を荒くする加工処理を行って、光の反射率を抑制する。或いは、絞り部８０、８２、遮光部１００の表面をモスアイ構造にする。例えば数十〜数百ｎｍ周期の凹凸構造を表面に形成して、反射防止構造とする。或いは、絞り部８０、８２、遮光部１００の表面の色を、黒色等の所定色にして、光の乱反射を防ぐようにする。このようにすれば、絞り部８０、８２、遮光部１００での反射光が迷光となって、計測データのノイズ成分となってしまう事態を効果的に抑制できる。

さて、前述したように、脈波センサーの光学的な効率・性能を向上するためには、受光部１４０と発光部１５０との間の距離を最小化することが望ましい。このため、遮光部１００をできるだけ薄い壁厚構造にする必要がある。特に、図２４の遮光部１００の中心部１０２（受光部１４０の中心位置と発光部１５０の中心位置を結ぶ線と交わる領域）において、遮光部１００の壁厚を薄くする。

しかしながら、このように薄い壁厚の遮光部１００の単体構造では、強度が不足してしまう。例えば脈拍計が使用される走行時や自転車搭乗時には、強い衝撃（例えば１０Ｇ程度）が機器に加わるため、それらの衝撃に対応できる強度が必要となる。

そこで図２４では、絞り部８０、８２と遮光部１００を一体構造とする手法を採用している。即ち、絞り部８０、８２と遮光部１００の各々を単体の部材で実現するのではなく、図２４に示すように絞り部８０、８２と遮光部１００が一体形成された遮光用部材７８を用いる。このような一体形成された遮光用部材７８であれば、遮光部１００の壁厚が薄くても、衝撃に耐えうる強度を確保することが可能になる。

また、絞り部８０、８２と遮光部１００は共に、光学的な安定化という目的の点で一致しているため、材料の共通化等が容易である。例えば、絞り部８０、８２と遮光部１００の表面の色を、乱反射の生じない黒色に設定することなども容易となる。

また絞り部８０、８２と遮光部１００を一体化することで、部品組み立て時の組立性が向上し、コスト低減に寄与する。例えば、透光部材３０の凹部３２に遮光用部材７８を挿入し、遮光用部材７８の突起部８６、８８を、受光部１４０、発光部１５０が実装された基板１６０に嵌合させて固定するだけで、脈波センサーの組み立てを完了できる。

また、機器の量産性を考慮すると、遮光用部材７８は射出成型により製造することが望ましい。しかしながら、遮光部１００の壁厚があまりに薄いと、射出成形時に、遮光部１００の部分に樹脂が十分に充填されないおそれがある。

そこで図２４では、受光部側の絞り部８０（第１の絞り部）の開口部８１の面積よりも、発光部側の絞り部８２の開口部８３の面積の方が小さくなるようにしている。

また図２４では、受光部１４０の中心と発光部１５０の中心を結ぶ線上において、遮光部１００の壁厚が最小になるようにしている。例えば、中央部１０２に近づくにつれて壁厚が薄くなるようにしている。

例えば発光部側の開口部８３の面積を小さくすれば、図２４のＤＰ１、ＤＰ２の経路を、射出成型における樹脂の流し込み経路に設定できる。そして、ＤＰ１からＤＰ３の経路と、ＤＰ２からＤＰ４の経路で樹脂を流し込むことで、樹脂を十分に充填して、壁厚が薄い中央部１０２においても、樹脂により遮光部１００を形成できるようになる。そして、例えばＬＥＤ等により実現される発光部１５０の大きさは、フォトダイオードの半導体ＩＣ等により実現される受光部１４０の大きさに比べて、小さいのが一般的である。従って、発光部側の開口部８３の面積を小さくしても、それほど問題は生じない。そして受光部側の開口部８１の面積を大きくすることで、受光効率を高めることができ、生体情報検出装置の性能等の向上を図れる。

そして、このように発光部側の開口部８３の面積を小さくして、樹脂の流し込みを容易にし、遮光部１００の中央部１０２等での壁厚を薄くすれば、受光部１４０と発光部１５０の間の距離を近づけることができる。これにより、光学的な効率・性能を向上できるようになる。即ち、遮光部１００の強度と光学的な効率・性能を両立しながら、射出成形時の樹脂の充填不足を防ぎ、歩留まり等の向上を図ることが可能になる。

７．生体情報検出装置の全体構成
図２５は、生体情報検出装置の全体構成の例を示す機能ブロック図である。図２５の生体情報検出装置は、検出部１３０、体動検出部１９０、処理部２００、記憶部２４０、表示部３１０を含む。なお本実施形態の生体情報検出装置は図２５の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

検出部１３０は、脈波等の生体情報を検出するものであり、受光部１４０、発光部１５０を含む。これらの受光部１４０、発光部１５０等により脈波センサー（光電センサー）が実現される。検出部１３０は、脈波センサーにより検出された信号を、脈波検出信号として出力する。

体動検出部１９０は、種々のセンサーのセンサー情報に基づいて、体動に応じて変化する信号である体動検出信号を出力する。体動検出部１９０は、体動センサーとして例えば加速度センサー１９２を含む。なお、体動検出部１９０は、体動センサーとして圧力センサーやジャイロセンサーなどを有していてもよい。

処理部２００は、例えば記憶部２４０をワーク領域として、各種の信号処理や制御処理を行うものであり、例えばＣＰＵ等のプロセッサー或いはＡＳＩＣなどの論理回路により実現できる。処理部２００は、信号処理部２１０、拍動情報演算部２２０、表示制御部２３０を含む。

信号処理部２１０は各種の信号処理（フィルター処理等）を行うものであり、例えば、検出部１３０からの脈波検出信号や体動検出部１９０からの体動検出信号などに対して信号処理を行う。例えば信号処理部２１０は体動ノイズ低減部２１２を含む。体動ノイズ低減部２１２は、体動検出部１９０からの体動検出信号に基づいて、脈波検出信号から、体動に起因したノイズである体動ノイズを低減（除去）する処理を行う。具体的には、例えば適応フィルターなどを用いたノイズ低減処理を行う。

拍動情報演算部２２０は、信号処理部２１０からの信号等に基づいて、拍動情報の演算処理を行う。拍動情報は例えば脈拍数などの情報である。具体的には、拍動情報演算部２２０は、体動ノイズ低減部２１２でのノイズ低減処理後の脈波検出信号に対してＦＦＴ等の周波数解析処理を行って、スペクトルを求め、求めたスペクトルにおいて代表的な周波数を心拍の周波数とする処理を行う。求めた周波数を６０倍にした値が、一般的に用いられる脈拍数（心拍数）となる。なお、拍動情報は脈拍数そのものには限定されず、例えば脈拍数を表す他の種々の情報（例えば心拍の周波数や周期等）であってもよい。また、拍動の状態を表す情報であってもよく、例えば血液量そのものを表す値を拍動情報としてもよい。

表示制御部２３０は、表示部３１０に各種の情報や画像を表示するための表示制御を行う。例えば図１（Ａ）に示すように、脈拍数などの拍動情報や時刻情報などの各種情報を、表示部３１０に表示する制御を行う。また、表示部３１０の代わりとして光、音又は振動等のユーザーの知覚を刺激する出力を行う報知デバイスを設けてもよい。このような報知デバイスとしては例えばＬＥＤ、ブザー又はバイブレーターなどを想定できる。

なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項およ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、より広義また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。また生体情報検出装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

２ 肌、１０ 裏蓋部、２０ カバー部材、２２ 筺体面、２４ ねじ穴部、
２６ 端子穴部、３０ 透光部材、３２ 凹部、４０ 凸部、４２ 溝部、
５０ ボディー部、６０ 押圧抑制部、６２ 押圧抑制面、７８ 遮光用部材、
８０、８２ 絞り部、１００ 遮光部、８１、８３ 開口部、
８６、８８ 突起部、１００ 遮光部、１０２ 中心部、
１３０ 検出部、１４０ 受光部、１５０ 発光部、１５２ リフレクター、
１６０ 基板、１９０ 体動検出部、１９２ 加速度センサー、
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 表示制御部、２４０ 記憶部、
３００ 本体部、３１０ 表示部、３２０、３２２ バンド、
３３０、３３２ 伸縮部、３４０ 連結部、３４２ 固定部材、３４３ 表示器、
３４４ スライド部材、３５０、３５２ バネ、
４００ 手首、４１０ 手、４２０ 下腕

Claims (15)

1. 被検体からの光を受光する受光部を有する検出部と、
   前記被検体に接触する筺体面側に設けられ、前記被検体からの光を透過し、かつ前記被検体の生体情報の測定時に前記被検体に接触する凸部を有する透光部材と、
   前記被検体に接触する筺体面側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と、
   を含み、
   前記筺体面に直交する方向での前記凸部の高さから前記押圧抑制部の高さを減じた値をΔｈとした場合に、Δｈ＞０であり、
   前記押圧抑制部は押圧抑制面を有し、
   前記凸部から前記筺体面の端部に向かう方向において第１の距離だけ離れた位置を第１の位置とし、前記凸部から前記筺体面の端部に向かう前記方向において前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ離れた位置を第２の位置とし、前記第１の位置における、前記筺体面に直交する方向での前記押圧抑制面の高さをＨＳ１とし、前記第２の位置における、前記筺体面に直交する方向での前記押圧抑制面の高さをＨＳ２とした場合に、ＨＳ１＞ＨＳ２であることを特徴とする生体情報検出装置。
2. 被検体からの光を受光する受光部を有する検出部と、
   前記被検体に接触する筺体面側に設けられ、前記被検体からの光を透過し、かつ前記被検体の生体情報の測定時に前記被検体に接触する凸部を有する透光部材と、
   前記被検体に接触する筺体面側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と、
   を含み、
   前記筺体面に直交する方向での前記凸部の高さから前記押圧抑制部の高さを減じた値をΔｈとした場合に、Δｈ＞０であり、
   前記押圧抑制部は押圧抑制面を有し、
   前記押圧抑制面は、前記筺体面に直交する方向での高さが、前記凸部の位置から所定方向へと向かうにつれて低くなるように傾斜していることを特徴とする生体情報検出装置。
3. 請求項１又は２において、
   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より大きくＦＬ１以下となる第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生体情報検出装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記透光部材は、
   前記被検体側に少なくとも一部が突出する前記凸部と、
   前記凸部に対して、前記被検体側とは反対方向側である下方側に設けられるボディー部とを有し、
   前記ボディー部は、前記凸部の位置から、前記筺体面のカバー部材の下方に延在形成され、前記押圧抑制面は前記カバー部材の面であることを特徴とする生体情報検出装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記被検体の検出部位の周長方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向とし、前記第２の方向の反対方向を第３の方向とした場合に、前記押圧抑制面は、前記凸部の周囲において、少なくとも前記第１の方向、前記第２の方向及び前記第３の方向において連続した面であることを特徴とする生体情報検出装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記凸部は、前記押圧抑制面から前記被検体側に、Δｈ＞０となるように突出していることを特徴とする生体情報検出装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記透光部材と前記検出部の間又は前記透光部材と前記被検体との間又は前記透光部材内に設けられ、前記被検体と前記検出部の間の光路において前記被検体からの光を絞る絞り部を含むことを特徴とする生体情報検出装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記検出部は、前記被検体に対して光を出射する発光部を含み、
   前記透光部材は、前記発光部からの光を透過し、
   前記受光部と前記発光部との間に設けられる遮光部を、
   更に含むことを特徴とする生体情報検出装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   ０．０１ｍｍ≦Δｈ≦０．５ｍｍであることを特徴とする生体情報検出装置。
10. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
    ０．０５ｍｍ≦Δｈ≦０．３５ｍｍであることを特徴とする生体情報検出装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
    前記凸部は、少なくとも前記被検体に接触する部分に曲面形状を有することを特徴とする生体情報検出装置。
12. 請求項１１において、
    前記凸部の前記曲面形状の曲率半径をＲとした場合に、Ｒ≧８ｍｍであることを特徴とする生体情報検出装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれかにおいて、
    前記凸部を有する前記透光部材は、前記筺体面に対して固設されていることを特徴とする生体情報検出装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、
    前記押圧抑制部は、絶縁部材により形成されていることを特徴とする生体情報検出装置。
15. 請求項１乃至１４のいずれかにおいて、
    前記生体情報として脈波を検出することを特徴とする生体情報検出装置。

Images