JP7124377B2 - Biological information measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、生体情報測定装置に関する。 The present invention relates to a biological information measuring device.
従来、脈波を測定する脈波センサーが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の脈波センサーは、光センサー部を含む本体ユニットと、本体ユニットの両端部に取り付けられて生体に巻き回されるベルトと、を備えた腕輪構造(腕時計型構造)とされている。これらのうち、光センサー部は、本体ユニットの裏面に設けられており、ケース、透光板、発光部、受光部及び遮光壁を備える。
ケースは、発光部及び受光部を収納する枡形状の部材である。ケースは、ケースの開口面を塞ぐ透光板が本体ユニットの表面と面一となるように、本体ユニットに埋設される。
発光部及び受光部は、生体に対して同じ側に設けられている。発光部は、透光板を介して生体に光を照射し、受光部は、生体内を透過した光を、透光板を介して受光する。
遮光壁は、発光部が載置される第1領域と、受光部が載置される第2領域とに、ケースを分割する部材であり、発光部から受光部に直接入射される光を遮蔽する。
Conventionally, a pulse wave sensor that measures a pulse wave is known (see
The pulse wave sensor described in
The case is a box-shaped member that houses the light emitting unit and the light receiving unit. The case is embedded in the main unit so that the translucent plate closing the opening surface of the case is flush with the surface of the main unit.
The light-emitting part and the light-receiving part are provided on the same side of the living body. The light-emitting unit irradiates the living body with light through the light-transmitting plate, and the light-receiving unit receives the light transmitted through the living body through the light-transmitting plate.
The light shielding wall is a member that divides the case into a first area where the light emitting unit is mounted and a second area where the light receiving unit is mounted, and shields light that is directly incident from the light emitting unit to the light receiving unit. do.
しかしながら、特許文献1に記載の脈波センサーでは、ケースの開口面が透光板によって塞がれているだけであり、ケースと透光板との隙間から、液体や塵埃が内部に侵入するおそれがあるという問題があった。
However, in the pulse wave sensor described in
本発明は、上記した課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、防水性及び防塵性を高めることができる生体情報測定装置を提供することを目的の1つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve at least a part of the above-described problems, and one of the objects of the present invention is to provide a biological information measuring device capable of improving waterproofness and dustproofness.
本発明の一態様に係る生体情報測定装置は、生体と接触する接触面に開口部を有するハウジングと、前記接触面の法線方向からの平面視において前記開口部に配置されるセンサー部と、を備え、前記センサー部は、前記生体に光を照射する発光部と、前記生体からの反射光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部を封止する封止部と、を有し、前記封止部は、前記開口部の内側側面と接触する側面部を有し、前記内側側面及び前記側面部のうちの一方には、突出部が設けられていることを特徴とする。 A biological information measuring device according to an aspect of the present invention includes a housing having an opening in a contact surface that contacts a living body; a sensor unit arranged in the opening when viewed in plan from a normal direction of the contact surface; wherein the sensor unit includes a light emitting unit that irradiates the living body with light, a light receiving unit that receives light reflected from the living body, and a sealing unit that seals the light emitting unit and the light receiving unit. The sealing portion has a side surface portion that contacts the inner side surface of the opening, and one of the inner side surface and the side surface portion is provided with a protrusion.
このような構成によれば、ハウジングの内側側面及び封止部の側面部のうちの一方に設けられた突出部によって、開口部の内側側面と、開口部内に配置される封止部の側面部との間の隙間を塞ぐことができる。このため、当該隙間を介して、液体や塵埃がハウジング内に侵入することを抑制できる。従って、このような突出部が無い場合に比べて、生体情報測定装置の防水性及び防塵性を高めることができる。 According to such a configuration, the protrusion provided on one of the inner side surface of the housing and the side surface of the sealing portion causes the inner side surface of the opening and the side portion of the sealing portion disposed in the opening to move. You can close the gap between Therefore, it is possible to prevent liquid and dust from entering the housing through the gap. Therefore, the biological information measurement device can be made more waterproof and dustproof than when there is no protrusion.
上記一態様では、前記突出部は、前記側面部に設けられ、前記ハウジングは、前記内側側面において前記突出部に対応する位置に凹部を有することが好ましい。
このような構成によれば、突出部が凹部に挿入されることによって、液体及び塵埃が侵入するおそれがある上記隙間を塞ぐことができる。従って、生体情報測定装置の防水性及び防塵性を高めることができる。また、凹部によって、開口部の内側側面と封止部の側面部との接触面積を拡大できる他、凹部に突出部が挿入されることによって、開口部からの封止部の抜けを抑制できる。
In the aspect described above, it is preferable that the projecting portion is provided on the side surface portion, and the housing has a recess at a position corresponding to the projecting portion on the inner side surface.
According to such a configuration, by inserting the projecting portion into the recessed portion, it is possible to close the gap through which liquid and dust may enter. Therefore, it is possible to improve the waterproofness and dustproofness of the biological information measuring device. In addition, the concave portion can increase the contact area between the inner side surface of the opening and the side surface of the sealing portion, and the insertion of the protrusion into the concave portion can prevent the sealing portion from coming out of the opening.
上記一態様では、前記突出部の硬度は、前記内側側面の硬度より小さいことが好ましい。
なお、硬度が小さいとは、硬度が低いことを意味し、硬度が大きいとは、硬度が高いことを意味する。
このような構成によれば、突出部を変形させて凹部内にて配置させることができ、これにより、突出部と凹部とを密着させることができる。従って、上記隙間を確実に塞ぐことができ、生体情報測定装置の防水性及び防塵性を確実に高めることができる。
また、封止部が開口部内に挿入されて配置される場合でも、開口部への封止部の挿入時に突出部が変形することによって、封止部を開口部内に確実に配置できる。
In the aspect described above, it is preferable that the hardness of the protruding portion is lower than the hardness of the inner side surface.
A low hardness means a low hardness, and a high hardness means a high hardness.
According to such a configuration, the protrusion can be deformed and arranged in the recess, thereby allowing the protrusion and the recess to be brought into close contact with each other. Therefore, the gap can be reliably closed, and the waterproofness and dustproofness of the biological information measuring device can be reliably improved.
Further, even when the sealing portion is inserted and placed in the opening, the protrusion can be deformed when the sealing portion is inserted into the opening, so that the sealing portion can be reliably placed in the opening.
上記一態様では、前記突出部は、前記側面部に設けられ、前記接触面と接触することが好ましい。
このような構成によれば、突出部は、封止部の側面部と開口部の内側端縁との間の隙間を覆うように、接触面と接触することとなるので、接触面側から液体や塵埃がハウジング内に浸入することを抑制できる。従って、生体情報測定装置の防水性及び防塵性を高めることができる。
In the aspect described above, it is preferable that the protruding portion is provided on the side surface portion and is in contact with the contact surface.
According to such a configuration, the projecting portion comes into contact with the contact surface so as to cover the gap between the side surface portion of the sealing portion and the inner edge of the opening. and dust can be suppressed from entering the housing. Therefore, it is possible to improve the waterproofness and dustproofness of the biological information measuring device.
上記一態様では、前記突出部は、前記接触面と連続する面を有することが好ましい。
このような構成によれば、生体情報測定装置が接触面と生体とが接触するように装着された際に、接触面だけでなく上記連続する面も生体と接触するので、生体に跡が残ることを抑制できる。
In the aspect described above, the protrusion preferably has a surface that is continuous with the contact surface.
According to such a configuration, when the biological information measuring device is worn so that the contact surface and the living body are in contact with each other, not only the contact surface but also the continuous surface comes into contact with the living body, leaving traces on the living body. can be suppressed.
上記一態様では、前記ハウジングは、前記内側側面から前記封止部に向かって突出するハウジング側突出部を有し、前記側面部は、前記ハウジング側突出部に対応する位置に凹部を有することが好ましい。
このような構成によれば、ハウジング側突出部が凹部に挿入されることによって、上記と同様に、開口部の内側側面と封止部の側面部との接触面積を拡大できる。この他、ハウジング側突出部が開口部の内側側面に位置することにより、開口部は、段付き穴のような形状となる。このため、開口部内に配置される封止部の脱落を抑制できる。
In the aspect described above, the housing may have a housing-side projecting portion that projects from the inner side surface toward the sealing portion, and the side surface portion may have a recess at a position corresponding to the housing-side projecting portion. preferable.
According to such a configuration, the contact area between the inner side surface of the opening and the side surface of the sealing portion can be increased in the same manner as described above by inserting the housing-side projecting portion into the recess. In addition, since the housing-side projecting portion is positioned on the inner side surface of the opening, the opening has a shape like a stepped hole. Therefore, it is possible to prevent the sealing portion arranged in the opening from coming off.
上記一態様では、前記開口部及び前記封止部のそれぞれの形状は、前記接触面の法線方向からの平面視において円弧状である部位を含むことが好ましい。
このような構成によれば、例えば接触面と生体とが接触するように生体情報測定装置が装着されて、上記平面視で封止部を拡径させる応力が加わった場合に、円弧状である部位においては、封止部の側面部が開口部の内側側面に均等に圧力を加えることができる。従って、側面部と内側側面とを隙間なく密着させることができる。
In the aspect described above, the shape of each of the opening portion and the sealing portion preferably includes an arcuate portion in plan view from the normal direction of the contact surface.
According to such a configuration, for example, when the biological information measuring device is mounted so that the contact surface and the living body are in contact with each other, and a stress is applied to expand the diameter of the sealing portion in plan view, the shape of the arc is formed. At the site, the sides of the seal can evenly apply pressure to the inner sides of the opening. Therefore, the side surface portion and the inner side surface can be brought into close contact without a gap.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。
[生体情報測定装置の概略構成]
図1は、本実施形態に係る生体情報測定装置1Aを示す正面図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置(以下、測定装置と略す場合がある)1Aは、ユーザーの体(生体)に装着されて利用されるウェアラブル機器であり、ユーザーの生体情報を測定する。具体的に、測定装置1Aは、ユーザーの手首等の被装着部位に装着されて利用され、生体情報の1つであるユーザーの脈波を検出し、生体情報の他の1つである脈拍数を測定する。測定装置1Aは、詳しくは後述するが、防水性及び防塵性を高める構成を有する点に特徴の1つを有する。
測定装置1Aは、図1に示すように、ハウジング2A及びバンドBN1,BN2を備える。ハウジング2Aは、測定装置1Aが装着されたときにユーザーの体と接触する背面部22と、測定された生体情報をユーザーが視認可能にするための表示窓を有する正面部21と、を備える。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Schematic configuration of biological information measuring device]
FIG. 1 is a front view showing a biological
A biological information measuring device (hereinafter sometimes abbreviated as a measuring device) 1A according to the present embodiment is a wearable device that is worn on a user's body (living body) and used, and measures the user's biological information. Specifically, the
The
[バンドの構成]
バンドBN1は、ハウジング2Aの一方の端部から延出し、バンドBN2は、ハウジング2Aの他方の端部から延出している。すなわち、バンドBN1,BN2は、ハウジング2Aにおいて互いに反対側の端部から、それぞれ離間する方向に延出している。ハウジング2Aは、バンドBN1,BN2が中留(図示省略)によって互いに連結されることによって、被装着部位に装着される。なお、バンドBN1,BN2は、ハウジング2Aと一体的に形成されていてもよい。
[Band configuration]
Band BN1 extends from one end of
以下の説明では、ハウジング2Aの正面部21から背面部22に向かう方向を+Z方向とする。また、+Z方向と直交し、かつ、互いに直交する方向を、+X方向及び+Y方向とする。-Z方向、-X方向及び-Y方向は、それぞれ+Z方向、+X方向及び+Y方向の反対方向である。
本実施形態では、-Z方向側から見てバンドBN1の延出方向を+Y方向とする。また、+Y方向が上方となるように測定装置1Aを-Z方向側から見て、右側から左側に向かう方向を+X方向とする。
これらのうち、+Z方向は、後述する生体情報検出センサー5Aのセンサー部52Aを構成する発光部53が光を主に出射する方向でもあり、生体情報検出センサー5Aを構成する基板51の実装面51Aの法線方向や後述する接触面22Aの法線方向でもある。
なお、本明細書において、観察方向を指定した場合を除いて、+Z方向側から観察対象を見ることを「平面視」という。
In the following description, the direction from the
In this embodiment, the extension direction of the band BN1 is the +Y direction when viewed from the -Z direction side. Also, when the measuring
Of these directions, the +Z direction is also the direction in which light is mainly emitted by a light-emitting
In this specification, viewing an observation target from the +Z direction side is referred to as "planar viewing", except when the observation direction is specified.
[ハウジングの構成]
ハウジング2Aは、フロントケース及びリアケースが組み合わされて構成されており、正面部21及び背面部22(図2参照)と、正面部21及び背面部22を接続する側面部23とを有する。
正面部21は、フロントケースによって構成される。正面部21は、測定装置1Aを装着したユーザーが、ハウジング2A内に設けられた表示部DPを視認可能にするための透光性カバー211を有する。
側面部23において-X方向側の部位には、操作部を構成する一対のボタンBTが設けられている。
[Housing configuration]
The
The
A pair of buttons BT forming an operation unit are provided on the
図2は、測定装置1Aの背面部22を示す図である。
背面部22は、リアケースによって構成される。背面部22は、図2に示すように、背面部22における+Z方向側の面であって、測定装置1Aがユーザーに装着された際にユーザーの体に接触する接触面22Aを有する。
接触面22Aは、中央側が外縁側に比べて+Z方向側に膨出した湾曲形状に形成されている。接触面22Aの中央には、ハウジング2A内に収容された生体情報検出センサー5Aのセンサー部52Aを外部に露出させ、センサー部52Aの発光部53から出射された光が通過する略円形状の開口部221が形成されている。なお、生体情報検出センサー5A及び開口部221については、後に詳述する。
FIG. 2 is a diagram showing the
The
The
[ハウジングの内部構成]
図3は、測定装置1Aの内部構成を示す図であり、詳しくは、YZ平面と平行で、測定装置1Aの中央を通る断面を-X方向側から見た図である。
測定装置1Aは、ハウジング2A及び表示部DPの他、図3に示すように、それぞれハウジング2Aに収容される回路基板3、電池4、生体情報検出センサー5A及び接続部材6を有する。
電池4は、測定装置1Aを動作させる電力を供給する。電池4は、本実施形態では、回路基板3による制御の下、外部から供給される電力によって充電される二次電池であるが、一次電池であってもよい。
接続部材6は、回路基板3と生体情報検出センサー5Aとを電気的に接続する部材である。本実施形態では、接続部材6は、FPC(フレキシブルプリント基板)により構成されているが、ケーブルやハーネス等の導通部材であってもよい。
[Internal structure of housing]
FIG. 3 is a diagram showing the internal configuration of the measuring
The measuring
A
The
[回路基板の構成]
回路基板3は、測定装置1A全体を制御する制御基板であり、詳しい図示を省略するが、リジッド基板上に複数の回路素子が設けられた構成を有する。このような回路素子として、回路基板3は、加速度センサー、無線通信回路、表示制御回路、記憶回路及び制御回路を有する。
[Configuration of circuit board]
The
加速度センサーは、測定装置1Aに作用する加速度を検出し、検出された加速度を示す信号をユーザーの体動を示す体動信号として制御回路に出力する。なお、体動信号は、制御回路が生体情報検出センサー5Aから入力される脈波信号を解析して脈拍数を決定する際に、脈波信号に含まれる体動ノイズの除去にも利用される。
無線通信回路は、制御回路による制御の下、生体情報検出センサー5A及び加速度センサーによる検出結果に基づく生体情報や体動情報を外部機器に送信する他、外部機器から受信される情報を制御回路に出力する。
表示制御回路は、制御回路による制御の下、表示部DPに所定の情報を表示させる。例えば、表示制御回路は、制御回路によって解析された脈拍数を表示部DPに表示させる。
The acceleration sensor detects acceleration acting on the
Under the control of the control circuit, the wireless communication circuit transmits biological information and body movement information based on the detection results of the biological
The display control circuit causes the display section DP to display predetermined information under the control of the control circuit. For example, the display control circuit causes the display unit DP to display the pulse rate analyzed by the control circuit.
記憶回路は、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリーによって構成され、測定装置1Aの動作に必要なプログラム及びデータを記憶している。この他、記憶回路は、生体情報検出センサー5A及び加速度センサーによる検出結果、及び、制御回路による解析結果を記憶する。
制御回路は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理回路によって構成され、自律的に、或いは、ボタンBT等の操作部に対するユーザーの入力操作に応じて測定装置1A全体を制御する。例えば、制御回路は、生体情報検出センサー5Aから入力される脈波信号、及び、加速度センサーから入力される体動信号に基づいて、ユーザーの脈拍数を決定する。また、制御回路は、決定された脈拍数を記憶回路に記憶させる他、必要に応じて、脈拍数を表示部DPに表示させたり、無線通信回路によって外部機器に送信したりする。
The storage circuit is composed of a non-volatile memory such as a flash memory, and stores programs and data necessary for the operation of the
The control circuit is configured by an arithmetic processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit), and controls the
[生体情報検出センサーの構成]
図4は、生体情報検出センサー5Aのセンサー部52A及び背面部22を+Z方向側から見た斜視図である。また、図5は、生体情報検出センサー5Aを+Z方向側から見た斜視図である。なお、図4及び図5においては、センサー部52Aにおける発光部53、受光部54及び遮光部55の配置を分かりやすくするために、センサー部52Aを構成する封止部56Aの図示を省略している。
生体情報検出センサー5Aは、測定装置1Aに例示される、生体情報を測定する生体情報測定装置に用いられる生体情報検出センサーであり、生体(例えばユーザーの体)に光を照射して、生体にて反射された反射光の受光光量を示す信号を、生体の脈波を示す脈波信号として出力する。この生体情報検出センサー5Aは、図4及び図5に示すように、基板51、センサー部52A、増幅部57及びコネクター58を有する。
[Configuration of biological information detection sensor]
FIG. 4 is a perspective view of the
The biological
[基板の構成]
基板51は、+Z方向側の面である実装面51Aに、センサー部52A、増幅部57及びコネクター58が設けられ、これらを支持する支持基板である。本実施形態では、基板51は、図5に示すように、+Y方向が長く、+X方向が短い矩形状のリジッド基板である。
基板51は、-Y方向側の端部に、+Y方向側に凹む隙間形成部511を有する。隙間形成部511は、コネクター58と回路基板3とを接続する上記接続部材6が挿通する隙間GP(図3参照)を、後述する第3の凹部225との間に形成する。
このような基板51において実装面51Aとは反対側の裏面51Bには、回路素子が配設されていない。しかしながら、裏面51Bに、所定の機能を有する回路素子が配設されていてもよい。
[Substrate configuration]
The
The
Circuit elements are not arranged on the
[増幅部の構成]
増幅部57は、実装面51Aにおいてセンサー部52Aに対する+Y方向側の位置に配置され、センサー部52Aの後述する受光部54から入力される信号(脈波信号)を増幅して、コネクター58に出力する。増幅部57は、入力信号を処理するAFE(Analog Front End)としての機能を有するものであり、入力信号に対して増幅、ノイズ除去及びA/D変換等の処理を行う。すなわち、増幅部57は、一次増幅部、フィルター部、二次増幅部、A/D変換部及び通信部を有する。
[Configuration of amplifier]
The
[コネクターの構成]
コネクター58は、実装面51Aにおいてセンサー部52Aに対して-Y方向側の部位に設けられ、接続部材6と接続される接続部として機能する。コネクター58は、増幅部57から入力される脈波信号を、接続部材6を介して回路基板3に出力する。
[Connector configuration]
The
[センサー部の構成]
センサー部52Aは、生体情報検出センサー5Aが背面部22に取り付けられた際に、平面視で(背面部22の接触面22Aの法線方向から見て)開口部221内に配置される。センサー部52Aは、生体に対する光の照射、及び、生体にて反射された光の受光を行い、受光光量に応じた信号を、生体情報を示す信号(例えば脈波信号)として出力する。センサー部52Aは、図4及び図5に示すように、発光部53(53A,53B)、受光部54及び遮光部55を有する他、後述する封止部56A(図6参照)を有する。
[Configuration of sensor part]
When the biological
[発光部の構成]
発光部53は、生体に照射される光(検出光であり、例えば緑色光)を出射する。発光部53は、平面視において、受光部54を+Y方向において挟むように、所定間隔を隔てて2つ設けられている。換言すると、発光部53は、受光部54に対して+Y方向側に位置する発光部53Aと、-Y方向側に位置する発光部53Bと、を有する。発光部53A,53Bのうち、一方は第1発光部であり、他方は第2発光部に相当する。
[Structure of Light Emitting Part]
The
発光部53A,53Bは、本実施形態ではLED(Light Emitting Diode)等の発光素子(図示省略)と、発光素子を囲むように被覆する被覆部531と、被覆部531に設けられるレンズ532と、を有する。すなわち、発光部53A,53Bは、それぞれパッケージ化されたLEDチップである。
被覆部531は、詳しい図示を省略するが、発光素子の発光面と対向する位置から見て、発光素子の四方(±X方向側及び±Y方向側)を囲む反射部と、発光素子及び反射部の間に充填される密封用樹脂と、を有する。発光素子から出射された光のうち、±X方向側及び±Y方向側に出射された光は反射部によって+Z方向側に反射されて、レンズ532に入射される。なお、発光素子から+Z方向側に出射された光も、レンズ532に入射される。このように発光素子から出射されてレンズ532に入射された光は、レンズ532によって集光されて出射される。
なお、発光部53A,53Bは、それぞれ個別に点灯及び消灯を切り替えることが可能である。このため、脈波の検出に際しては、発光部53A,53Bの少なくとも1つが点灯するが、必ずしも発光部53A,53Bが同時に点灯する必要はない。
The light-emitting
Although detailed illustration is omitted, the covering
It should be noted that the
[受光部の構成]
受光部54は、生体にて反射された反射光を受光し、反射光の受光光量を示す信号を出力する。受光部54は、平面視において、2つの発光部53A,53Bの間に設けられている。
受光部54は、詳しい図示を省略するが、PD(Photodiode)である受光素子と、当該受光素子を被覆する被覆部と、波長制限フィルターと、を有する。すなわち、受光部54は、パッケージ化されたPDチップである。
これらのうち、波長制限フィルターは、発光部53から出射される光と略同じ波長の光を透過することによって、受光部54にて受光される光の波長を制限するものである。
なお、受光部54は、上記の他に、角度制限フィルターを有していてもよい。角度制限フィルターは、角度制限フィルターを構成するフィルター層の法線に対する入射光の角度である入射角が所定値(例えば30°)未満である光を透過させ、入射角が所定値以上である光の透過を抑制するフィルターである。このような角度制限フィルターが設けられている場合、ノイズとなる外乱光が受光素子に入射されることが抑制される。
[Structure of light receiving part]
The
Although detailed illustration is omitted, the
Among these filters, the wavelength limiting filter limits the wavelength of light received by the
In addition to the above, the
[遮光部の構成]
遮光部55は、発光部53から出射されて、生体を介さずに受光部54に直接向かう光を遮蔽する。遮光部55は、発光部53(53A,53B)と受光部54との間に配置されている。
具体的に、遮光部55は、第1遮蔽部551、第2遮蔽部552、第3遮蔽部553及び第4遮蔽部554を有し、基板51に対して垂直な方向(+Z方向)から見て、各遮蔽部551~554によって受光部54を囲む矩形枠状に形成されている。
第1遮蔽部551は、受光部54に対して+Y方向側に位置し、発光部53Aと受光部54との間に位置する。
第2遮蔽部552は、受光部54に対して-Y方向側に位置し、発光部53Bと受光部54との間に位置する。
第3遮蔽部553は、受光部54に対して+X方向側に位置し、第4遮蔽部554は、受光部54に対して-X方向側に位置する。
[Configuration of light shielding part]
The
Specifically, the
The
The
The
更に、遮光部55は、第3遮蔽部553と接続される屈曲部555と、第4遮蔽部554と接続される屈曲部556と、を有する。これら屈曲部555,556は、XY平面に沿う平板状の取付部であり、-Z方向側の面が実装面51Aに半田等によって取り付けられることにより、実装面51Aに遮光部55が取り付けられる。
Furthermore, the
[封止部の構成]
図6は、背面部22に対する生体情報検出センサー5Aの配置を示す斜視図であり、換言すると、背面部22及び生体情報検出センサー5Aを示す分解斜視図である。また、図7は、背面部22に取り付けられる前の生体情報検出センサー5Aと背面部22とのYZ平面に沿う断面を示す図である。
封止部56Aは、図6及び図7に示すように、発光部53、受光部54及び遮光部55を基板51の実装面51Aに封止して、これら発光部53、受光部54及び遮光部55を保護する。封止部56Aは、背面部22に形成された開口部221を介してハウジング2Aの外部に露出される。すなわち、封止部56Aは、平面視で開口部221の形状と一致する形状、すなわち、円弧状である部位を含む略円形状に形成されている。
[Structure of sealing part]
FIG. 6 is a perspective view showing the arrangement of the biological
As shown in FIGS. 6 and 7, the sealing
このような封止部56Aは、発光部53から出射された光、及び、受光部54に入射される光を透過する透光性樹脂(封止樹脂)からなる透光性部材によって形成されている。このため、発光部53から出射された光は、封止部56Aを介してハウジング2Aの外部に出射され、また、受光部54にて受光される光は、封止部56Aを介して受光部54に入射される。
なお、封止とは、封止される対象である封止対象の全てが封止部56A内に包み込まれることを必ずしも意味するわけではない。例えば、封止部56Aは、封止対象である発光部53及び受光部54を封止部56A内に封入していれば、同じく封止対象である遮光部55の一部が封止部56A外に露出していてもよい。後述する封止部56Bにおいても同様である。
また、本実施形態では、上記封止樹脂によって形成される封止部56Aの硬度は、当該封止部56Aが内部に配置される開口部221の内側側面2211の硬度、すなわち、背面部22の硬度より小さい。
Such a sealing
It should be noted that sealing does not necessarily mean that the entire sealing target, which is the target to be sealed, is wrapped in the sealing
Further, in the present embodiment, the hardness of the sealing
このような封止部56Aは、+Z方向側の面であり、測定装置1Aが生体に装着された際に生体に接触する生体接触面561を有する。生体接触面561は、発光部53から出射された光が主に封止部56A外に出射される出射面でもあり、また、受光部54に入射される光が外部(生体)から主に入射される入射面でもある。すなわち、生体接触面561は、封止部56Aに対する光の入出射面である。
このような生体接触面561は、図7に示すように、+Z方向側から見た場合の中央部が外縁側より+Z方向に膨出した凸曲面状に形成されている。生体接触面561の形状は、発光部53から出射された光を集光して生体に照射することを意図した形状である。
Such a sealing
As shown in FIG. 7, such a living
ここで、遮光部55における実装面51Aからの突出方向である+Z方向の先端部の位置は、発光部53(53A,53B)における+Z方向側の端部より+Z方向側で、かつ、生体接触面561より-Z方向側に位置している。例えば、図7に示すように、第1遮蔽部551における+Z方向側の先端部5511の位置は、発光部53Aにおける+Z方向側の端部より+Z方向側で、かつ、生体接触面561より-Z方向側に位置している。第2遮蔽部552における+Z方向側の先端部5521の位置も同様である。また、図示を省略するが、第3遮蔽部553及び第4遮蔽部554における+Z方向側の先端部の位置も、先端部5511,5521と同様である。
このような遮光部55によって、発光部53から生体を介さずに受光部54に直接向かう光を遮蔽できる。
Here, the position of the tip portion of the
Such a
封止部56Aは、図6及び図7に示すように、凸曲面状の生体接触面561を有する円柱状に形成されており、-Z方向側から生体情報検出センサー5Aが背面部22に取り付けられた際に開口部221の内側側面2211と対向し、内側側面2211と接触する側面部562を有する。
側面部562は、+Z方向に沿う封止部56Aの中心軸を中心とする周方向の外面である。側面部562には、突出部563(5631,5632)が、側面部562から封止部56Aの径方向外側に突出するように設けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the sealing
The
突出部563は、図7に示すように、封止部56Aの+Z方向に沿う中心軸を中心とする周方向に沿って、側面部562の全周に亘ってそれぞれ円環状に形成された第1突出部5631及び第2突出部5632を有する。
第1突出部5631及び第2突出部5632は、それぞれ側面部562の+Z方向における略中央に位置し、第1突出部5631は、第2突出部5632に対して+Z方向側に位置する。第1突出部5631及び第2突出部5632は、封止部56Aが開口部221に-Z方向側から+Z方向側に向かって挿入された際に、開口部221の内側側面2211に形成された凹部2212に挿入され、凹部2212に嵌まり込む。
As shown in FIG. 7, the projecting
The first projecting
[背面部の詳細構成]
背面部22は、上記のように、回路基板3、電池4及び生体情報検出センサー5Aを収容するハウジング2Aにおける+Z方向側の部位を構成する。背面部22は、図7に示すように、センサー部52Aを+Z方向側に向けるようにして-Z方向側から生体情報検出センサー5A(基板51)が接触する内面22Bを有する。
[Detailed configuration of the rear part]
As described above, the
内面22Bは、生体情報検出センサー5Aの基板51に当接して生体情報検出センサー5Aを支持する。内面22Bに支持された基板51は、図示しないねじ等の固定部材や接着剤によってハウジング2A(例えば内面22B)に固定される。
背面部22には、センサー部52Aをハウジング2Aの外部に露出させる開口部221が形成され、開口部221に対する±Y方向側の部位には、それぞれ内面22Bから+Z方向側に凹む第1の凹部223及び第2の凹部224が形成されている。
開口部221に対して+Y方向側に位置する第1の凹部223は、増幅部57を避けるための凹部である。開口部221に対して-Y方向側に位置する第2の凹部224は、コネクター58を避けるための凹部である。
The
The
A first
また、内面22Bは、-Y方向側の端縁に、第2の凹部224と接続される第3の凹部225を有する。第3の凹部225は、コネクター58に接続された接続部材6の一部が配置される。詳述すると、第3の凹部225は、基板51の隙間形成部511とによって隙間GP(図3参照)を形成する。そして、基板51において+Z方向側の面である実装面51Aに位置するコネクター58に一端が接続された接続部材6は、隙間GPを挿通して、基板51に対して-Z方向側に位置する回路基板3と接続される。これにより、生体情報検出センサー5Aから出力される脈波信号は、接続部材6を介して回路基板3に出力される。
In addition, the
開口部221の内側側面2211には、内側側面2211の全周に亘って、上記突出部563(第1突出部5631及び第2突出部5632)が嵌め込まれる凹部2212が形成されている。すなわち、ハウジング2Aは、内側側面2211において突出部563と対応する位置に、突出部563が挿入される凹部2212を有する。
凹部2212は、内側側面2211の+Z方向における略中央に、開口部221の+Z方向に沿う中心軸を中心とする周方向に沿って形成されている。凹部2212の深さは、上記側面部562から突出部563の先端までの寸法、すなわち、突出部563の突出寸法より小さい。
An
The recessed
図8は、生体情報検出センサー5Aが背面部22に取り付けられた状態の生体情報検出センサー5A及び背面部22の一部を拡大して示す断面図である。なお、図8は、生体情報検出センサー5A及び背面部22のYZ平面に沿う断面を示す図である。
生体情報検出センサー5Aを背面部22に対して-Z方向側から+Z方向に沿って取り付けた場合、図8に示すように、生体情報検出センサー5Aの封止部56Aは、開口部221内に挿入される。
この際、封止部56Aの側面部562に位置する突出部563(5631,5632)は、開口部221の内側側面2211に設けられた凹部2212に挿入されて、嵌合される。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the biological
When the biological
At this time, the protruding portions 563 (5631, 5632) positioned on the
ここで、封止部56Aの外径寸法は、側面部562が内側側面2211に当接する程度のクリアランスを考慮した上で、開口部221の内径寸法に合わせて設定されている。また、上記のように、突出部563の突出寸法は、凹部2212の深さ寸法より大きい。
このため、開口部221内に封止部56Aが挿入されると、側面部562と内側側面2211とは接触する。そして、図8において一点鎖線にて示した突出部563は、凹部2212内にて変形し、突出部563の先端部は、凹部2212において深さ方向に位置する部位である底部2213と密着する。
すなわち、突出部563は、平面視で封止部56Aにおいて開口部221の内側端縁より外側(径方向外側)に突出する。そして、突出部563は、内側側面2211に形成された凹部2212に挿入されて、凹部2212と密着する。
なお、開口部221の内側端縁とは、開口部221の内側側面2211に設けられ、開口部221において開口部221の+Z方向に沿う中心軸に最も近接する端縁を意味する。このため、本実施形態では、開口部221の内側側面2211が、開口部221の内側端縁となる。
Here, the outer diameter dimension of the sealing
Therefore, when the sealing
That is, the protruding
The inner edge of the
上記のように、突出部563が凹部2212内に挿入されると、突出部563(5631,5632)の先端部は、底部2213に当接し、側面部562からの突出方向とは反対方向に押圧されて変形する。このような突出部563の体積が凹部2212の容積より大きいと、突出部563と底部2213とが密着しつつも、封止部56Aの側面部562と開口部221の内側側面2211との間に隙間が生じやすくなる。
これに対し、突出部563は、+Z方向において互いに離間する第1突出部5631及び第2突出部5632により構成されている。これにより、第1突出部5631と第2突出部5632との間に、それぞれが変形するスペースを確保できる。これにより、突出部563を凹部2212内に位置させ、これらを密着させつつ、封止部56Aの側面部562と開口部221の内側側面2211との間に隙間が生じることを抑制できる。
As described above, when the
On the other hand, the projecting
そして、突出部563は、側面部562の全周に亘って形成され、また、凹部2212は、内側側面2211の全周に亘って形成されている。これにより、接触面22A側から液体や塵埃が、側面部562と内側側面2211との間を通ってハウジング2A内に侵入することを抑制できる。従って、測定装置1Aの防水性及び防塵性を高めることができる。
The projecting
[第1実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る生体情報測定装置1Aは、以下の効果を有する。
測定装置1Aは、背面部22を有するハウジング2Aと、接触面22Aの法線方向から見て(すなわち平面視で)開口部221に配置されるセンサー部52Aと、を備える。センサー部52Aは、生体に光を照射する発光部53と、生体からの反射光を受光する受光部54と、発光部53及び受光部54を封止する封止部56Aと、を有する。封止部56Aは、開口部221の内側側面2211と接触する側面部562を有し、側面部562には、突出部563が設けられている。
これによれば、突出部563が内側側面2211と接触することによって、内側側面2211と側面部562との間の隙間を塞ぐことができる。このため、当該隙間を介して、液体や塵埃がハウジング2A内に侵入することを抑制できる。従って、突出部563が無い場合に比べて、測定装置1Aの防水性及び防塵性を高めることができる。
[Effect of the first embodiment]
1 A of biological information measuring apparatuses which concern on this embodiment demonstrated above have the following effects.
The measuring
According to this, the gap between the
ハウジング2Aの背面部22は、開口部221の内側側面2211において突出部563に対応する位置に凹部2212を有する。これによれば、突出部563が凹部2212に挿入されることによって、液体及び塵埃が侵入するおそれがある上記隙間を塞ぐことができる。従って、測定装置1Aの防水性及び防塵性を高めることができる。また、凹部2212によって、内側側面2211と側面部562との接触面積を拡大できる他、開口部221からの封止部56Aの抜けを抑制できる。
The
突出部563の硬度は、開口部221の内側側面2211の硬度、すなわち、ハウジング2を構成する背面部22の硬度より小さい。これによれば、開口部221内に封止部56Aが挿入された際に突出部563を変形させやすくすることができ、突出部563が変形することにより、突出部563と内側側面2211(詳しくは凹部2212)とを密着させることができる。従って、上記隙間を確実に塞ぐことができ、測定装置1Aの防水性及び防塵性を高めることができる。また、-Z方向側から+Z方向側に封止部56Aが開口部221内に挿入されて配置される際に、突出部563が変形することによって、封止部56Aを開口部221内に確実に配置できる。
The hardness of the protruding
開口部221及び封止部56のそれぞれの形状は、平面視で円弧状である部位を含む円形状である。これによれば、接触面22Aと生体とが接触するように測定装置1Aが装着されて、平面視で封止部56を拡径させる応力が加わった場合に、側面部562が内側側面2211に均等に圧力を加えることができる。従って、側面部562と内側側面2211とを隙間なく密着させることができる。
Each of the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係る生体情報測定装置は、第1実施形態において示した生体情報測定装置1Aと同様の構成を有するが、防水性及び防塵性を高める構成が異なる。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described.
The biological information measuring device according to this embodiment has the same configuration as the biological
[生体情報測定装置の概略構成]
図9は、本実施形態に係る生体情報測定装置1Bが備えるハウジング2Bの背面部2B2、及び、背面部2B2に取り付けられた生体情報検出センサー5BのYZ平面に沿う断面を示す図である。
本実施形態に係る生体情報測定装置1Bは、上記測定装置1Aと同様に、ユーザーの体(生体)に装着されて利用されるウェアラブル機器であり、ユーザーの生体情報(例えば脈波及び脈拍数)を測定する。測定装置1Bは、図9に示すように、ハウジング2A及び生体情報検出センサー5Aに代えてハウジング2B及び生体情報検出センサー5Bを有する他は、上記測定装置1Aと同様の構成及び機能を有する。
[Schematic configuration of biological information measuring device]
FIG. 9 is a cross-sectional view along the YZ plane of the rear surface portion 2B2 of the
The biological
[ハウジングの構成]
ハウジング2Bは、背面部22に代えて背面部2B2を有する。すなわち、ハウジング2Bは、詳しい図示を省略するが、-Z方向側に位置する正面部21と、+Z方向側に位置する背面部2B2と、正面部21及び背面部2B2を接続する側面部23と、を有する。
背面部2B2は、開口部221に代えて開口部226を有する他は、上記背面部22と同様の構成及び機能を有する。すなわち、背面部2B2は、接触面22A及び内面22Bの他、開口部226及び凹部223~225を有する。
[Housing configuration]
The
The rear portion 2B2 has the same configuration and functions as the
図10は、背面部2B2及び生体情報検出センサー5Bの一部を拡大して示す断面図である。なお、図10も、背面部2B2及び生体情報検出センサー5BのYZ平面に沿う断面を示している。
開口部226は、図9及び図10に示すように、背面部2B2における+Z方向側の面であって生体と接触する接触面22Aの中央に、+Z方向に沿って背面部2B2を貫通するように形成されている。開口部226内には、平面視で生体情報検出センサー5Bを構成するセンサー部52Bが配置され、開口部226は、センサー部52Bを構成する封止部56Bによって封止される発光部53から出射された光、及び、受光部54によって受光される光が通過する。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an enlarged part of the back portion 2B2 and the biological
As shown in FIGS. 9 and 10, the
ここで、開口部226の内側側面2261における+Z方向側の端部には、図10に示すように、開口部226の中心側、すなわち、封止部56B側に突出するハウジング側突出部としての突出部2262が、内側側面2261と一体的に設けられている。
突出部2262は、開口部226の+Z方向に沿う中心軸を中心とする周方向に沿って、内側側面2261における全周に亘って形成されている。このため、開口部226は、+Z方向側の端部における内径寸法が、-Z方向側の端部における内径寸法より小さい段付き穴のような形状に形成されている。換言すると、開口部226は、接触面22Aにおける内径寸法が内面22Bにおける内径寸法より小さい段付き穴のような形状に形成されている。
なお、平面視(接触面22Aの法線方向から見た場合)での開口部226の形状は、円弧状である部位を含む円形状であり、また、-Z方向側から見た場合の開口部226の形状も同じである。そして、開口部226における内側端縁226Eは、突出部2262における開口部226の中心側の端縁である。
Here, as shown in FIG. 10, at the +Z direction side end of the
The projecting
The shape of the
[生体情報検出センサーの構成]
生体情報検出センサー5Bは、センサー部52Aに代えてセンサー部52Bを有する他は、上記生体情報検出センサー5Aと同様の構成を有する。また、センサー部52Bは、封止部56Aに代えて封止部56Bを有する他は、上記センサー部52Aと同様の構成を有する。すなわち、センサー部52Bは、発光部53(53A,53B)、受光部54、遮光部55及び封止部56Bを有する。
封止部56Bは、封止部56Aと同様に、透光性の封止材料によって形成された透光性部材からなり、発光部53、受光部54及び遮光部55を基板51の実装面51Aに封止する。封止部56Bは、+Z方向側に突出する凸曲面である生体接触面561を有する。
[Configuration of biological information detection sensor]
The biometric
Like the sealing
このような封止部56Bは、生体情報検出センサー5Bが背面部2B2に取り付けられた状態では、開口部226内に配置される。この状態では、封止部56Bにおいて+Z方向に沿う封止部56Bの中心軸を中心とする周方向の外面である側面部56B2は、開口部226の内側側面2261と接触する。また、突出部2262は、封止部56B内に埋没するように挿入された状態となる。すなわち、封止部56Bの側面部56B2は、突出部2262に対して+Z方向側に位置し、かつ、開口部226の内側端縁226Eより外側に突出する突出部56B3と、突出部2262に対応し、突出部2262が挿入(嵌入)される凹部56B5と、を有する。そして、突出部56B3は、側面部56B2から突出して接触面22Aと接触するとともに、突出部2262を+Z方向側にて覆う。このため、突出部56B3における+Z方向側の面56B4は、接触面22Aと連続する面となる。すなわち、突出部56B3は、接触面22Aと連続する面56B4を有する。
このような突出部56B3及び凹部56B5は、封止部56Bの+Z方向に沿う中心軸を中心とする周方向に沿って、封止部56Bの全周に亘って形成されている。
Such a sealing
Such projecting portion 56B3 and recessed portion 56B5 are formed along the entire circumference of the sealing
[封止部の形成工程]
図11は、封止部56Bの形成工程を説明する図である。
上記した封止部56Bは、例えば以下に示す形成工程を経て形成可能である。
まず、図11の一段目に示すように、封止部56Bが形成されていない生体情報検出センサー5Bを、背面部2B2の内面22Bに配置する。この際、平面視で、センサー部52Bを構成する発光部53、受光部54及び遮光部55が、開口部226内に位置するように、生体情報検出センサー5Bを内面22Bに配置する。そして、生体情報検出センサー5Bを背面部2B2に上記固定部材や接着剤等によって固定する。
[Step of forming sealing portion]
11A and 11B are diagrams illustrating the process of forming the sealing
The above-described
First, as shown in the first stage of FIG. 11, the biological
次に、図11の二段目に示すように、開口部226内に封止材料を注入して固化させ、開口部226内に、封止部56Bを構成する第1構成部56P1を形成する。第1構成部56P1は、開口部226の内側側面2261に位置する突出部2262と接する部位であり、本実施形態では、+Z方向側の面が、突出部2262における+Z方向側の面、すなわち、接触面22Aと略面一となるように、第1構成部56P1は形成される。これにより、封止部56Bの側面部56B2が、開口部226の内側側面2261と接触する状態となる。
なお、第1構成部56P1を形成する封止材料として、透光性を有するだけでなく、接着性を有する封止材料を採用してもよい。この場合、第1構成部56P1は、内側側面2261と接触して密着する。
Next, as shown in the second stage of FIG. 11, a sealing material is injected into the
As the sealing material for forming the first constituent portion 56P1, a sealing material having not only translucency but also adhesiveness may be employed. In this case, the first component portion 56P1 contacts and adheres to the
この後、図11の三段目に示すように、凸曲面である生体接触面561を有する第2構成部56P2を形成し、これにより、封止部56Bを形成する。
具体的に、第2構成部56P2の形成工程では、開口部226を覆うように生体接触面561に応じた型(図示省略)を配置し、型内に封止材料を注入して、封止部56Bを構成する第1構成部56P1の+Z方向側の部位である第2構成部56P2を形成する。これにより、第1構成部56P1及び第2構成部56P2が一体化され、封止部56Bが形成される。
After that, as shown in the third row of FIG. 11, a second component portion 56P2 having a living
Specifically, in the step of forming the second component portion 56P2, a mold (not shown) corresponding to the living
この際、平面視で、突出部2262の一部が封止材料によって覆われるように、第2構成部56P2を形成する。これにより、封止部56Bに、上記凹部56B5が形成されるとともに、開口部226の内側端縁226Eより外側に位置し、接触面22Aと接触する上記突出部56B3が形成される。従って、開口部226の内側側面2261と封止部56Bとの間を介して、液体及び塵埃がハウジング2B内に侵入することが抑制される。すなわち、測定装置1Bの防水性及び防塵性が高められる。
なお、第2構成部56P2を形成する封止材料は、第1構成部56P1を形成する封止材料と同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、第1構成部56P1を形成する封止材料と、第2構成部56P2を形成する封止材料は、屈折率が異なっていてもよい。
また、上記形成工程にて形成される封止部56B(特に突出部56B3)の硬度は、内側側面2261を形成する背面部2B2の硬度より大きくてもよく、同じでも小さくてもよい。
At this time, the second constituent portion 56P2 is formed so that a portion of the projecting
The sealing material forming the second component portion 56P2 may be the same as or different from the sealing material forming the first component portion 56P1. For example, the sealing material forming the first component portion 56P1 and the sealing material forming the second component portion 56P2 may have different refractive indices.
The hardness of the sealing
[第2実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る測定装置1Bは、上記測定装置1Aと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
すなわち、測定装置1Bは、ハウジング2Bと、ハウジング2Bを構成する背面部2B2の接触面22Aの法線方向からの平面視において、接触面22Aに形成された開口部226に配置されるセンサー部52Bと、を備える。センサー部52Bは、生体に光を照射する発光部53と、生体からの反射光を受光する受光部54と、発光部53及び受光部54を封止する封止部56Bと、を有する。封止部56Bは、開口部226の内側側面2261と接触する側面部56B2を有し、側面部56B2には、突出部56B3が設けられている。これによれば、突出部56B3によって、内側側面2261と側面部56B2との間の隙間を塞ぐことができる。このため、当該隙間を介して、液体や塵埃が接触面22A側からハウジング2B内に侵入することを抑制できる。従って、このような突出部56B3が無い場合に比べて、測定装置1Bの防水性及び防塵性を高めることができる。
[Effect of Second Embodiment]
The measuring
That is, the measuring
側面部56B2に設けられた突出部56B3は、背面部2B2の接触面22Aと接触する。これによれば、突出部56B3は、平面視で封止部56Bと開口部226の内側側面2261(内側端縁226E)との間の隙間を覆うように設けられるので、接触面22A側から液体や塵埃がハウジング2B内に浸入することを抑制できる。従って、測定装置1Bの防水性及び防塵性を高めることができる。
A projecting portion 56B3 provided on the side surface portion 56B2 contacts the
突出部56B3は、接触面22Aと連続する面56B4を有する。これによれば、接触面22Aと生体とが接触するように測定装置1Bが装着された際に、接触面22Aだけでなく面56B4、ひいては、生体接触面561が連続して生体と接触するので、生体に跡が残ることを抑制できる。
The projecting portion 56B3 has a surface 56B4 that is continuous with the
背面部2B2は、内側側面2261から封止部56Bに向かって突出するハウジング側突出部としての突出部2262を有し、側面部56B2は、突出部2262に対応する位置に凹部56B5を有する。これによれば、突出部2262が凹部56B5に挿入されることによって、内側側面2261と側面部56B2との接触面積を拡大できる。この他、突出部2262が内側側面2261に位置することにより、開口部226は、内面22Bにおける内径に比べて、接触面22Aにおける内径が小さい段付き穴のような形状となる。このため、開口部226内に配置される封止部56Bの脱落を抑制できる。
The rear surface portion 2B2 has a projecting
[第2実施形態の変形]
測定装置1Bにおいて、封止部56Bは、それぞれ別に形成される第1構成部56P1及び第2構成部56P2を有する構成とした。しかしながら、これに限らず、上記型を開口部226に応じて配置した上で、開口部226内に封止材料を流し込んで、封止部56Bを一度に形成してもよい。すなわち、封止部56Bは一体的に形成されていてもよい。
また、第1構成部56P1が形成された生体情報検出センサー5Bを、第1構成部56P1が開口部226内に位置するように配置部222に配置した後に、第2構成部56P2を形成することによって、封止部56Bを形成してもよい。この場合、第1構成部56P1の硬度は、内側側面2261の硬度(背面部2B2の硬度)より小さいことが好ましいが、同じでも、大きくてもよい。
[Modification of Second Embodiment]
In the
Also, the biological
更に、封止材料を型に流し込むことによって第2構成部56P2を形成する代わりに、別途作製した第2構成部56P2を、開口部226内に位置する第1構成部56P1に接着等によって取り付けることによって、封止部56Bを形成してもよい。
また、封止部56Bにおける突出部56B3が、開口部226の内側側面2261(内側端縁226E)より外側に位置し、かつ、接触面22Aと接触(密着)していれば、封止部56Bの側面部56B2と開口部226の内側側面2261とは、必ずしも接触していなくてもよい。
Furthermore, instead of forming the second component portion 56P2 by pouring the sealing material into a mold, the second component portion 56P2 that is separately manufactured can be attached to the first component portion 56P1 located in the
Further, if the protruding portion 56B3 of the sealing
[実施形態の変形]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記第1実施形態にて示した構成と、上記第2実施形態にて示した構成とを組み合わせてもよい。一例を挙げると、生体情報測定装置は、封止部の側面部に、突出部563,56B3及び凹部56B5が設けられ、開口部の内側側面に、凹部2212及び突出部2262が設けられる構成としてもよい。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications, improvements, and the like within the scope of achieving the object of the present invention.
For example, the configuration shown in the first embodiment and the configuration shown in the second embodiment may be combined. As an example, the biological information measuring device may be configured such that
上記各実施形態では、封止部56A,56Bの側面部562,56B2に、突出部563,56B3が設けられ、突出部563,56B3によって、側面部562,56B2と開口部221,226の内側側面2211,2261との間の隙間が塞がれるとした。しかしながら、これに限らず、開口部の内側側面に突出部が設けられていてもよい。この場合、突出部の硬度が、封止部の硬度より大きくてもよく、小さくてもよい。また、この場合、封止部の側面部において突出部に対応する位置に凹部が設けられていてもよい。このような凹部が設けられる場合には、凹部の深さ寸法より、突出部の突出寸法の方が大きいことが好ましい。
In each of the above-described embodiments, the side surfaces 562 and 56B2 of the sealing
上記第1実施形態では、突出部563が予め設けられた封止部56Aを有する生体情報検出センサー5Aを、内面22Bに配置することによって、突出部563を凹部2212内に挿入するとした。しかしながら、これに限らず、封止部56Aは、生体情報検出センサー5Aに予め形成されていなくてもよい。例えば、封止部56Aが設けられていない生体情報検出センサー5Aを背面部22と組合せ、開口部221に応じて配置された型内に封止材料を流し込むことによって、封止部56Aを形成してもよい。この封止材料として、透光性の他に接着性を有する樹脂を採用すれば、封止部56Aの側面部562と内側側面2211とをより効果的に密着させることができる。なお、接着性を有する封止材料は、上記のように、背面部22,2B2への生体情報検出センサー5A,5Bの取り付けの前に形成される封止部56A,56B(第1構成部56P1)の材料として採用してもよい。
In the first embodiment described above, the biometric
上記第1実施形態では、凹部2212に挿入される突出部563は、側面部562の+Z方向における中央に位置するとした。しかしながら、これに限らず、液体及び塵埃の侵入を抑制できる程度に凹部2212と突出部563とが密着すればよく、凹部2212及び突出部563の+Z方向における位置は、適宜変更可能である。
また、突出部563が開口部221の内側側面2211と密着した状態を維持できれば、開口部221の内側側面2211に凹部2212は無くてもよい。
更に、内側側面2211が突出部563の形状に応じて弾性変形する等して、内側側面2211と突出部563とが密着するのであれば、突出部563の硬度は、必ずしも内側側面2211の硬度より小さくなくてもよい。
この他、突出部563は、第1突出部5631及び第2突出部5632のうち一方のみを有する構成であってもよく、より多くの突出部を有する構成であってもよい。
In the first embodiment described above, the protruding
Further, if the protruding
Furthermore, if the
In addition, the
上記各実施形態では、突出部563,56B3は、封止部56A,56Bにおける全周に亘って形成されているとした。しかしながら、これに限らず、開口部221,226の内側側面2211,2261と、封止部56A,56Bの側面部562,56B2とが密着できれば、突出部563,56B3は、必ずしも全周に亘って形成されていなくてもよい。この場合、凹部2212は、突出部563の位置に応じて設けられていればよい。
In each of the embodiments described above, the projecting
上記第2実施形態では、ハウジング2Bを構成する背面部2B2は、開口部226の内側側面2261から突出するハウジング側突出部としての突出部2262を有するとした。しかしながら、これに限らず、このような突出部2262は、無くてもよく、当該突出部2262が設けられる場合でも、内側側面2261の全周に亘って設けられていなくてもよい。この場合でも、平面視で(接触面22Aの法線方向から見て)、開口部226の内側側面2261(内側端縁226E)より外側に突出する突出部56B3が封止部56Bに設けられていればよい。
In the above-described second embodiment, the rear surface portion 2B2 that constitutes the
上記各実施形態では、封止部56A,56Bが配置される開口部221,226の形状は、平面視で略円形状であるとした。しかしながら、これに限らず、開口部221,226の形状は、適宜変更可能である。例えば、開口部221,226の形状は、平面視で、多角形状であってもよく、円弧状である部位を含む他の形状であってもよい。この場合でも、予め封止部56A又は第1構成部56P1が形成されたセンサーを-Z方向側からハウジング(リアケース)に取り付ける場合には、封止部56A又は第1構成部56P1の平面視での形状は、開口部の形状に合わせてあればよい。
In each of the embodiments described above, the shape of the
上記各実施形態では、背面部22,2B2は、増幅部57及びコネクター58が配置される凹部223,224を有するとした。しかしながら、これに限らず、凹部は無くてもよい。また、生体情報検出センサー5A,5Bに、増幅部57は無くてもよい。この場合、増幅部57は、回路基板3に設けられていてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
上記各実施形態では、生体情報検出センサー5A,5Bにおける支持基板としての基板51は、接続部材6の一部が配置される隙間GPを凹部225とともに形成する隙間形成部511を有するとした。しかしながら、これに限らず。基板51に隙間形成部511は無くてもよい。一方、基板51に隙間形成部511があれば、背面部22に凹部225は無くてもよい。
In each of the embodiments described above, the
上記各実施形態では、測定装置1A,1Bは、回路基板3及び生体情報検出センサー5A,5Bを有し、回路基板3と生体情報検出センサー5A,5Bとは接続部材6によって電気的に接続されるとした。しかしながら、これに限らず、センサー部52A,52Bは、回路基板3に設けられていてもよい。この場合、例えば、回路基板3における+Z方向側の面にセンサー部52A,52Bを設けることによって、発光部から出射された光を生体に照射しやすくすることができ、また、生体にて反射された光を受光部にて受光しやすくすることができる。そして、センサー部52A,52Bを回路基板3に設けることによって、基板51を省略できるので、測定装置1A,1Bの更なる薄型化を図ることができる。なお、電池4の位置は、適宜変更可能である。
In each of the above embodiments, the measuring
上記各実施形態では、センサー部52A,52Bは、それぞれパッケージ化されたLEDチップである発光部53A,53Bと、パッケージ化されたPDチップである受光部54と、を有するとした。しかしながら、これに限らず、発光部53A,53Bの少なくとも1つの発光部は、パッケージ化されていないLEDチップ、すなわち、LEDベアチップであってもよい。また、受光部54は、パッケージ化されていないPDチップ、すなわち、PDベアチップであってもよい。
また、基板51及び回路基板3の基板は、それぞれリジッド基板であるとしたが、少なくともいずれか一方の基板は、フレキシブルプリント基板(FPC)であってもよい。
In each of the above embodiments, the
Moreover, although the substrates of the
上記各実施形態では、生体接触面561は凸曲面であるとした。しかしながら、これに限らず、封止部において光の出射方向側の面の形状は、他の形状であってもよい。
例えば、生体接触面561は、平坦面を含んでもよく、凹曲面でもよい。生体接触面561が凹曲面である場合、発光部53から出射された光を封止部56A,56B外に拡散させやすくすることができ、封止部56A,56Bに入射される光を受光部54に集光しやすくすることができる。
このように、生体接触面561の形状や曲率を変更することにより、生体情報検出センサーの用途に応じて、発光部53から出射された光を生体に効果的に照射できる他、生体から入射される光を効率よく受光部54に入射させることができる。
In each of the above embodiments, the living
For example, the living
By changing the shape and curvature of the living
上記各実施形態では、増幅部57及びコネクター58は、基板51においてセンサー部52A,52Bが位置する実装面51Aに配設されるとした。すなわち、基板51に配設される全ての構成は、実装面51Aに配設されるとした。しかしながら、これに限らず、基板51に配設される複数の構成部品のうち、センサー部52A,52Bを除く少なくとも1つの構成部品は、実装面51Aとは反対側の裏面51Bに配設されていてもよい。このように構成することで、背面部22,2B2に増幅部57及びコネクター58を配置するための複数の凹部223,224を形成する必要がなくなり、背面部22,2B2に薄肉部がなくなるため、背面部22,2B2、ひいては、ハウジング2A,2Bの強度を高めることができる。
In each of the above-described embodiments, the
上記各実施形態では、センサー部52A,52Bは、2つの発光部53A,53B及び1つの受光部54を有するとした。しかしながら、これに限らず、発光部の数及び受光部の数は、適宜変更可能である。例えば、1つの受光部に対して1つの発光部が設けられていてもよく、3以上の発光部が設けられていてもよい。また、1つの発光部に対して2以上の受光部が設けられていてもよい。
更に、それぞれ少なくとも1つの発光部及び受光部の組が複数設けられていてもよい。この場合、複数の封止部によって組毎に封止されていてもよい。そして、この場合には、発光部及び受光部の組毎に、これらを外部に露出させる開口部が背面部に形成されていてもよい。
また、発光部及び受光部のレイアウトは適宜変更可能であり、例えば、複数の発光部が+X方向に離間して配設されていてもよい。
In each of the above embodiments, the
Furthermore, a plurality of sets of at least one light emitting unit and at least one light receiving unit may be provided. In this case, each set may be sealed by a plurality of sealing portions. In this case, an opening for exposing the light-emitting portion and the light-receiving portion to the outside may be formed in the rear portion for each pair.
Also, the layout of the light emitting unit and the light receiving unit can be changed as appropriate, and for example, a plurality of light emitting units may be spaced apart in the +X direction.
上記各実施形態では、遮光部55は、受光部54を囲む矩形枠状に形成されているとした。しかしながら、これに限らず、遮光部55の形状は、環状であってもよく、矩形以外の多角形状であってもよい。
また、遮光部55は、受光部54を囲む形状でなくてもよい。すなわち、発光部と受光部との間に遮光部が位置し、発光部から出射されて受光部に直接入射する光を遮蔽できれば、遮光部の形状は適宜変更可能である。例えば、発光部及び受光部をそれぞれ1つずつ有するセンサー部において、これら発光部及び受光部の間に遮光部があれば、受光部から発光部に向かう方向とは異なる方向に遮光部(遮蔽部)は無くてもよい。また、遮光部の一部に隙間があってもよく、複数の遮蔽部(遮光部)に分断されていてもよい。
更に、遮光部55は、必ずしも発光部53及び受光部54とともに、封止部56A,56Bによって封止されていなくてもよく、遮光部を封止部外に設ける構成としてもよい。また、上記のように、遮光部55の一部が、封止部56A,56Bの外部に位置していてもよい。更に、遮光部は、無くてもよい。
In each of the embodiments described above, the
Also, the
Furthermore, the
上記各実施形態では、遮光部55における実装面51Aからの突出方向である+Z方向の先端部の位置は、発光部53(53A,53B)における+Z方向側の端部より+Z方向側で、生体接触面561より-Z方向側であるとした。しかしながら、これに限らず、先端部の位置は、発光部53における+Z方向側の端部より+Z方向側であれば、適宜変更可能である。
例えば、遮光部55の先端部の位置は、生体接触面561と略同じ位置であってもよく、生体接触面561より更に+Z方向側であってもよい。これらの場合、発光部53から出射された光が、界面である生体接触面561にて内面反射され、遮光部55を乗り越えて受光部54に入射されてしまうことを抑制できる。
In each of the above-described embodiments, the position of the tip of the
For example, the position of the tip of the
生体接触面561の位置と遮光部55の先端部の位置とを合わせるには、これらの位置が略一致するように、型等を用いて封止部56Aを成形する手法や、形成された封止部56Aを削る手法を採用できる。
なお、遮光部55の先端部が、生体接触面561より+Z方向側に位置していると、生体接触面561と生体との接触性(装着性)が損なわれる可能性がある。これに対し、遮光部55の先端部が、凸曲面状の生体接触面561より+Z方向側で、かつ、生体接触面561の頂点(生体接触面561において最も+Z方向側に位置する部位)より-Z方向側に位置していれば、上記接触性が損なわれることを抑制できる。
In order to align the position of the living
Note that if the tip of the
上記各実施形態では、回路基板3には、測定装置に作用する加速度を検出する加速度センサーが設けられているとした。しかしながら、これに限らず、回路基板3に加速度センサーは設けられていなくてもよく、また、設けられている場合でも、回路基板3以外の構成に設けられていてもよい。例えば、生体情報検出センサーの基板に加速度センサー等の他のセンサーが設けられていてもよい。更に、生体情報測定装置は、位置情報を計測可能な位置センサー(例えばGPS受信機)を備えていてもよい。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、生体情報検出センサー5A,5Bは、生体情報の1つである脈波を検出し、回路基板3は、生体情報検出センサー5A,5Bから出力された脈波信号に基づいて、生体情報の他の1つである脈拍数を決定するとした。すなわち、上記した生体情報測定装置1A,1Bは、脈波及び脈拍数を生体情報として測定するとした。しかしながら、これに限らず、本発明の生体情報測定装置が検出及び測定可能な生体情報は、脈波及び脈拍数に限定されない。例えば、HRV(Heart Rate Variability)、RRI(R-R Interval:脈拍間隔)、血圧、血糖値、活動量や消費カロリー、最大酸素摂取量(VO2max)等、光電センサーを用いて生体情報を測定する生体情報測定装置に本発明を適用してもよい。
In each of the above embodiments, the biometric
1A,1B…生体情報測定装置、2A,2B…ハウジング、2R,2RB…リアケース、22…背面部、22A…接触面、22B…内面、221,226…開口部、2211,2261…内側側面、2212…凹部、2213…底部、223…凹部、2262…突出部(ハウジング側突出部)、226E…内側端縁、5A,5B…生体情報検出センサー、51…基板、51A…実装面、51B…裏面、52A,52B…センサー部、53(53A,53B)…発光部、54…受光部、55…遮光部、551…第1遮蔽部、5511…先端部、552…第2遮蔽部、5521…先端部、553…第3遮蔽部、554…第4遮蔽部、56A,56B…封止部、561…生体接触面、562,56B2…側面部、563,56B3…突出部、56B4…面、56B5…凹部、5631…第1突出部、5632…第2突出部、57…増幅部。
1A, 1B... biological information measuring device, 2A, 2B... housing, 2R, 2RB... rear case, 22... rear portion, 22A... contact surface, 22B... inner surface, 221, 226... opening, 2211, 2261... inner side surface, 2212... Recessed
Claims (7)
前記接触面の法線方向からの平面視において前記開口部に配置されるセンサー部と、を備え、
前記センサー部は、
前記生体に光を照射する発光部と、
前記生体からの反射光を受光する受光部と、
前記発光部及び前記受光部を封止する封止部と、を有し、
前記封止部は、前記開口部の内側側面と接触する側面部を有し、
前記内側側面及び前記側面部のうちの一方は、複数の第1突出部を有し、
前記内側側面及び前記側面部のうちの他方は、前記複数の第1突出部が嵌合する1つの第1凹部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 a housing having an opening in a contact surface that contacts a living body;
a sensor unit arranged in the opening in a plan view from the normal direction of the contact surface,
The sensor unit
a light emitting unit that irradiates the living body with light;
a light receiving unit that receives reflected light from the living body;
a sealing portion that seals the light-emitting portion and the light-receiving portion;
The sealing portion has a side portion that contacts the inner side surface of the opening,
one of the inner side surface and the side surface portion has a plurality of first protrusions ;
The biological information measuring device , wherein the other of the inner side surface and the side surface portion has one first recess into which the plurality of first protrusions are fitted .
前記複数の第1突出部は、前記側面部に設けられ、
前記内側側面は、前記第1凹部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to claim 1,
The plurality of first protrusions are provided on the side surface,
The biological information measuring device, wherein the inner side surface has the first concave portion.
前記複数の第1突出部の硬度は、前記内側側面の硬度より小さいことを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to claim 2,
The biological information measuring device, wherein hardness of the plurality of first protrusions is smaller than hardness of the inner side surface.
前記側面部は、前記接触面と接触する第2突出部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to any one of claims 1 to 3 ,
The biological information measuring device, wherein the side portion has a second projecting portion that contacts the contact surface.
前記第2突出部は、前記接触面と連続する面を有することを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to claim 4,
The biological information measuring device, wherein the second projecting portion has a surface continuous with the contact surface.
前記ハウジングは、前記内側側面から前記封止部に向かって突出するハウジング側突出部を有し、
前記側面部は、前記ハウジング側突出部に対応する位置に第2凹部を有することを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to claim 4 or claim 5,
the housing has a housing-side protruding portion protruding from the inner side surface toward the sealing portion;
The biological information measuring device, wherein the side surface portion has a second concave portion at a position corresponding to the housing-side projecting portion.
前記開口部及び前記封止部のそれぞれの形状は、前記接触面の法線方向からの平面視において円弧状である部位を含むことを特徴とする生体情報測定装置。 In the biological information measuring device according to any one of claims 1 to 6,
The biological information measuring device, wherein the shape of each of the opening portion and the sealing portion includes an arcuate portion in plan view from a normal direction of the contact surface.
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