JP6809064B2 - 光センサーモジュール、生体情報検出装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
まず本実施形態の手法について説明する。従来、発光部と受光部を含む光センサーモジュールや、当該光センサーモジュールを含む種々の装置が知られている。例えば光センサーモジュールは、発光部からの光を被検体(生体)に対して照射し、生体からの反射光を受光部で受光することで、生体情報を取得する生体情報検出装置に利用される。生体情報検出装置に含まれる光センサーモジュールでは、発光部から血液(狭義には血液に含まれるヘモグロビン)により吸収されやすい波長帯域の光を照射する。血流量が多くヘモグロビンの量も多ければ光の吸収量が大きく反射光の強度が小さくなる。逆に、血流量が少なくヘモグロビンの量も少なければ光の吸収量が小さく反射光の強度が大きくなる。この場合、受光部からの信号の変動(AC成分)が、血流量の変動を表すことになるため、生体情報検出装置では受光部からの信号に基づいて、脈波情報を求めることが可能になる。
光センサーモジュール100の構成例として、第1〜第3の実施形態について説明する。第1の実施形態の光センサーモジュール100は、補強板140が金属部材であり、当該金属部材の一部が遮光部160を形成する。第2の実施形態の光センサーモジュール100は、補強板140が樹脂部材であり、当該樹脂部材の一部が遮光部160を形成する。第3の実施形態の光センサーモジュール100は、補強板140が樹脂部材であり、補強板140とは別体として金属部材の遮光部160が形成される。
図3は、第1の実施形態の光センサーモジュール100に含まれる基板130を、実装面に垂直な方向(動作時に対象物の位置する側)から見た平面図である。図3に示したように、基板130は、実装領域Re1とコネクター部131と、配線領域Re2が設けられる。実装領域Re1は、各部品が実装される領域であり、発光部110が実装される発光部実装領域Re11と、受光部120が実装される受光部実装領域Re12と、検出部150を構成する集積回路が実装されるIC実装領域Re13と、予備実装領域Re14を含む。なお、発光部実装領域Re11の全体を発光部110の実装に用いる必要はなく、発光部実装領域Re11の一部の領域に発光部110を実装し、他の領域に他の部品を実装してもよい。この点は、受光部実装領域Re12等についても同様である。また、予備実装領域Re14は部品の実装に用いられなくてもよいし、図8等では不図示の他の部品を実装してもよい。図3に示したLa1〜La12は、補強板140との接続に用いられる半田ランドを表す。半田ランドLa1〜La12の詳細については後述する。
次に第2の実施形態について説明する。本実施形態における補強板140は、樹脂部材である。樹脂部材は、金型を用いた射出成形が可能である。そのため、補強板140の一部を遮光部160とする場合にも、要求を満たす形状を容易に、大量に生産することが可能である。
第1、第2の実施形態では、補強板140の一部が遮光部160を形成する例を説明したがこれには限定されない。光センサーモジュール100は、補強板140とは別体として形成され、発光部110から受光部120への直接光を遮蔽する遮光部160を含んでもよい。例えば、光センサーモジュール100は、金属部材である遮光部160と、樹脂部材である補強板140を含む。以下、詳細に説明する。なお基板130については、図10と同様の構成を例にとって説明する。
本実施形態の手法は、上記の光センサーモジュール100を含む生体情報検出装置200に適用できる。
OP…オペアンプ、R1〜R4…抵抗、C1〜C4…キャパシター、
Re1…実装領域、Re11…発光部実装領域、Re12…受光部実装領域、
Re13…IC実装領域、Re14…予備実装領域、Re2…配線領域、
TH…温度センサー、1…基板、2…発光部、3…受光部、4…遮光部、
10…バンド部、12…嵌合穴、14…尾錠、15…尾錠枠、16…係止部、
30…ケース部、31…第1ケース部、32…第2ケース部、50…表示部、
60…バッテリー、70…第2の基板、80…OLEDパネル、
100…光センサーモジュール、110…発光部、120…受光部、130…基板、
131…コネクター部、140…補強板、141…穴部、150…検出部、
160…遮光部、161〜167…第1〜第7金属面、200…生体情報検出装置、
300…電子機器、IC1〜IC4…インクカートリッジ、320…キャリッジ、
321…ホルダー、330…ケーブル、340…紙送りモーター、
350…キャリッジモーター、355…キャリッジ駆動ベルト
Claims (19)
- 対象物に光を照射する発光部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
前記発光部及び前記受光部が設けられる変形可能な基板と、
前記基板と接続され、前記基板の変形を抑止するための補強板と、
を含み、
前記補強板の一部が、
前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部を形成していることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1において、
前記補強板は、前記基板に沿った第1方向の面である第1面と、前記第1方向に交差する方向の面である第2面とを有する金属部材であり、
前記金属部材は、
前記第1面において、前記基板の変形を抑止し、
前記第2面において、前記発光部から前記受光部への前記直接光を遮蔽することを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1において、
前記補強板は、前記対象物の側から見た平面視において、第1領域と、前記第1領域とは厚みが異なる第2領域とを有する樹脂部材であり、
前記樹脂部材は、
少なくとも前記第1領域において、前記基板の変形を抑止し、
前記第2領域において、前記発光部から前記受光部への前記直接光を遮蔽することを特徴とする光センサーモジュール。 - 対象物に光を照射する発光部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
前記発光部及び前記受光部が設けられる変形可能な基板と、
前記基板と接続され、前記基板の変形を抑止するための補強板と、
前記補強板とは別体として形成され、前記発光部から前記受光部への直接光を遮蔽する遮光部と、
を含み、
前記補強板は、前記対象物の側から見た平面視において、前記発光部及び前記受光部を内包する樹脂部材であり、
前記遮光部は、前記基板に沿った第1方向の面である第1面と、前記第1方向に交差する方向の面である第2面とを有する金属板であり、
前記遮光部は、
前記第1面の一部が前記基板と前記補強板とに挟まれることによって、前記基板に固定されることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記基板と、前記補強板とを接続する接続部を有することを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項5において、
前記接続部は、
半田により前記基板と前記補強板とを接続することを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項6において、
前記発光部及び前記受光部は、
半田により前記基板と接続されることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項5乃至7のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
複数の前記接続部は、前記発光部と前記受光部を囲むように設けられることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項5乃至7のいずれかにおいて、
前記接続部は、
前記基板の第1の辺に沿った領域、及び前記基板の前記第1の辺に対向する第2の辺に沿った領域に配置されることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部と前記受光部を内包するように設けられることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部と前記受光部を露出させる少なくとも1つの穴部を有することを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項11において、
前記補強板は、
前記少なくとも1つの穴部として、前記発光部を露出させる第1の穴部と、前記受光部を露出させる第2の穴部を有することを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記対象物の側から見た平面視において、
前記補強板は、前記発光部を露出させる第1の穴部と、前記受光部を露出させる第2の穴部を有し、
前記遮光部は、少なくとも前記第1の穴部と前記第2の穴部の間に設けられることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至13のいずれかにおいて、
前記受光部からの検出信号を増幅する増幅部を少なくとも有する検出部を含み、
前記検出部は、前記基板に設けられることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項14において、
前記基板は、
前記受光部からの前記検出信号に基づく処理を行う処理部が設けられる第2の基板と電気的に接続されるコネクター部が設けられることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項15において、
前記コネクター部から前記検出部までの距離をL1とし、前記コネクター部から前記発光部までの距離をL2とし、前記コネクター部から前記受光部までの距離をL3とした場合に、
L1<L2、且つL1<L3であることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至16のいずれかにおいて、
変形可能な前記基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする光センサーモジュール。 - 請求項1乃至17のいずれかに記載の光センサーモジュールを含むことを特徴とする生体情報検出装置。
- 請求項1乃至17のいずれかに記載の光センサーモジュールを含むことを特徴とする電子機器。
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