JP7182185B2 - 生体情報測定装置 - Google Patents

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本発明は、生体情報測定装置に関する。
特許文献1には、骨伝導イヤホンが開示されている。
この骨伝導イヤホンにおいて、イヤホン本体の収容室内に収容される振動発生源は、矩形状の基板と、基板と離間した状態で、その一部が基板に固定される圧電振動板とを有する。圧電振動板の振動は、スペーサを介して基板にも伝達され、振動発生源全体を振動させ、イヤホン本体を振動させる。このイヤホン本体の振動は、イヤー挿入部を介して使用者の外耳に伝達され、外耳を介して蝸牛器官・聴神経を介して電気信号に変換されて脳に伝達される。
特開2009-111820号公報
本発明は、単一の基板に生体信号を処理する回路と外部からの機械的な負荷を受け付ける受付部とが実装されている場合と比較して、生体信号に生ずるノイズの低減が可能となる生体情報測定装置を提供することを目的とする。
態様1は、入力した生体信号を処理する回路が形成された第一基板と、該第一基板の板厚方向に離れた部位に当該第一基板に沿って配置され、当該第一基板との間で信号を遣り取りするとともに機械的な負荷を受け付ける受付部が設けられた第二基板と、を備えた生体情報測定装置。
態様2は、前記生体信号の入力用の入力線が接続される入力部と、信号受け渡し用の受渡線が接続される受渡部とが離れた位置に配置されている態様1に記載の生体情報測定装置。
態様3は、前記生体信号を処理する第一集積回路と、受け渡しする信号を処理する第二集積回路とが異なる実装面に設けられている態様1又は態様2に記載の生体情報測定装置。
態様4は、前記第一集積回路と前記第二集積回路とが同一基板の一面と他面とに分かれて設けられている態様3に記載の生体情報測定装置。
態様5は、前記第一集積回路が設けられた実装面と前記第二集積回路が設けられた実装面との間にシールド層が形成されている態様4に記載の生体情報測定装置。
態様6は、前記第一集積回路と前記第二集積回路とが異なる基板に設けられている態様3に記載の生体情報測定装置。
態様7は、前記第一集積回路が設けられた実装面と前記第二集積回路が設けられた実装面との間に配置されるシールド層があり、該シールド層は前記第一集積回路が設けられた基板又は前記第二集積回路が設けられた基板の少なくとも一方に形成されている態様6に記載の生体情報測定装置。
態様8は、前記第二基板には、前記生体信号の入力用の入力線が通る配線穴が形成されている態様2から態様7のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
態様9は、信号受け渡し用の受渡線が前記第二基板の外周部を通って配線される態様8に記載の生体情報測定装置。
態様1では、単一の基板に生体信号を処理する回路と外部からの機械的な負荷を受け付ける受付部とが実装されている場合と比較して、生体信号に生ずるノイズの低減が可能となる。
態様2では、入力部と受渡部とが近接して配置された場合と比較して、入力部に接続される入力線と受渡部に接続される受渡線との間でのノイズの伝播の抑制が可能となる。
態様3では、第一集積回路と第二集積回路とが同一の実装面に設けられている場合と比較して、受渡信号が生体信号に与えるノイズの抑制が可能となる。
態様4では、第一集積回路と第二集積回路とが同一基板の同一面に設けられている場合と比較して、基板間での信号線を引き回しの抑制が可能となる。
態様5では、シールド層を有しない場合と比較して、第二集積回路への入出力信号が第一集積回路で処理する生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
態様6では、第一集積回路と第二集積回路とが同一基板に設けられた場合と比較して、第一集積回路への配線パターンと第二集積回路への配線パターンとを離して配置することが可能となる。
態様7では、シールド層を有しない場合と比較して、第二集積回路への入出力信号が第一集積回路で処理する生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
態様8では、生体信号用の入力線が第二基板を迂回して引き回される場合と比較して、配線長の短縮が可能となる。
態様9では、生体信号用の入力線と信号受け渡し用の受渡線とが配線穴を通して配線される場合と比較して、生体信号に生ずるノイズの低減が可能となる。
第一実施形態に係る生体情報測定装置を示す斜視図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置を示す構成図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置を示すブロック図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置の内部を示す斜視図である。 図1のA-A線に沿った断面図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた集積回路の配置を示す断面図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置の集積回路が設けられた基板を示す断面図である。 第二実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第三実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第四実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第五実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第六実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第七実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第八実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第九実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第十実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた基板を示す説明図である。 第十一実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた集積回路の配置を示す断面図である。 第十二実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた集積回路の配置を示す断面図である。 第十三実施形態に係る生体情報測定装置に設けられた集積回路の配置を示す断面図である。 第一実施形態に係る生体情報測定装置の集積回路が設けられた基板を示す断面図である。
(第一実施形態)
以下、第一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態に係る生体情報測定装置10を示す図であり、生体情報測定装置10は、生体に装着して生体情報を取得する装置である。
生体情報測定装置10が装着される生体は、動物が挙げられ、動物の一例である人間に生体情報測定装置10を装着する場合を例に挙げて説明する。なお、この生体情報測定装置10は、犬や猫などのペットや家畜に装着してもよい。
生体情報測定装置10で取得する生体情報は、一例として脈拍や筋肉の動きや脳波などが挙げられる。これらの生体情報のうち、生物体内で生体電気を発生する例としては、筋肉の動きや脳波などが挙げられる。本実施形態の生体情報測定装置10では、取得した生体電気から脳波を測定する。
この生体情報測定装置10は、人体の頭部に装着され、具体的には、耳に装着されイヤホン機能を有する。生体情報測定装置10は、右耳に装着される右装着部12と、左耳に装着される左装着部14と、両装着部12、14を接続する線状の接続部16とを備えている。
右装着部12及び左装着部14には、生体電気を生体信号として取得する基板が設けられており、右装着部12の基板と左装着部14の基板とは、接続部16内に設けられたハーネスを介して電気的に接続されている。
図2は、生体情報測定装置10を示す構成図である。左装着部14には、電池18と、左側スピーカー20と、第一左側脳波センサ22と、第二左側脳波センサ24とが設けられている。
右装着部12には、操作部26と、右側スピーカー28と、第一右側脳波センサ30と、第二右側脳波センサ32と、制御部34と、音声処理部36と、脳波信号処理部38と、通信部40と、マイク42とが設けられている。操作部26は、後述する第一基板72に設けられており、制御部34と、音声処理部36と、脳波信号処理部38と、通信部40と、マイク42とは、後述する第二基板74に設けられている。
図3は、生体情報測定装置10を示すブロック図であり、制御部34には、電池18と、通信部40と、操作部26と、音声処理部36と、脳波信号処理部38とが接続されている。
音声処理部36には、マイク42と、右側スピーカー28と、左側スピーカー20とが接続されている。また、脳波信号処理部38には、第一左側脳波センサ22と、第二左側脳波センサ24と、第一右側脳波センサ30と、第二右側脳波センサ32とが接続されている。
右装着部12の内部及び左装着部14の機械的な内部は略同様に構成されており、右装着部12の内部を、図4及び図5を用いて説明する。
右装着部12は、接続部16が接続された装着部本体50と、装着部本体50より延び出して耳孔に挿入される挿入部52とを備えている。装着部本体50は、長方形状の筐体54を備えており(図1参照)、筐体54は絶縁体で構成されている。
筐体54は、装着した状態で人体側である内側Iに配置される容器状の筐体本体54Aと、筐体本体54Aに開口した開口部を閉鎖する外側Oに配置される蓋体54Bとを備えている。筐体本体54Aには、内側Iへ突出した突出部54Cが形成されており、突出部54Cの先端からは、第一右側脳波センサ30を構成する金属製の円筒部56が斜め方向へ延び出している。
円筒部56は、突出部54Cに固定された大径の大径部56Aと、大径部56Aより延び出した小径の小径部56Bとを備えている。大径部56Aの端部には、電気信号を振動に変える右側スピーカー28を構成するドライバ58が配置されており、ドライバ58によって音楽や音声などを再生して小径部56Bの穴から出力する。
小径部56Bには、イヤピース60が交換可能に取り付けられており、イヤピース60は、装着時に耳孔に挿入される。イヤピース60は、導電性の部材で構成されており、導電性の部材としては、一例として導電性ゴムで構成されている。
筐体54より突出した突出部54Cの周壁には、第二右側脳波センサ32を構成する金属製の貫通部材62が貫通している。貫通部材62は、突出部54Cを貫通する首部62Aと、突出部54Cの外側に配置された大径の頭部62Bとを備えている。この貫通部材62の頭部62Bには、突出部54Cの外周面に装着されたリング部材64が接している。
リング部材64は、突出部54Cの外周面に形成された溝68に交換可能に取り付けられており、リング部材64は、装着時に耳介に接する。このリング部材64は、導電性の部材で構成されており、導電性の部材としては、一例として導電性ゴムで構成されている。
この筐体54には、生体情報測定装置10の電子回路が形成された基板が収容されており、この基板は、第一基板72と第二基板74とに分割されている。
ここで、本実施形態では、筐体54内の基板を第一基板72及び第二基板74で構成した場合ついて説明するが、これに限定されるものではない。この基板は、三枚以上の基板で構成してもよい。
第一基板72は、第二基板74より外側Oに配置されており、第一基板72は、入力した生体信号を処理する脳波信号処理部38等(図2参照)の回路が実装面に形成されている。
第二基板74は、第一基板72の板厚方向に離れた部位に第一基板72に沿って対向して配置されている。第二基板74と第一基板72とは、接続線76を介して電気的に接続されており、第二基板74は、接続線76を介して第一基板72との間で信号を遣り取りする。
この第二基板74には、図6に示すように、機械的な負荷を受ける第一受付部78及び第二受付部80が実装面に設けられている。
図6中、紙面手前側が内側Iを示しており、内側Iに配置された第二基板74の第二内実装面74Aには、各受付部78、80が設けられている。
第一受付部78は、第二基板74にはんだ付けされた第一スイッチで構成されており、第一スイッチとしては、一例として押しボタンスイッチが挙げられる。第一受付部78から延びる操作部78Aには、第一ボタン78Bが設けられ、第一ボタン78Bは指で押せるように筐体54の側面より突出している。これにより、第二基板74は、第一ボタン78Bが指で押される際に機械的な負荷を受ける。
第二受付部80は、第二基板74にはんだ付けされた第二スイッチで構成されており、第二スイッチとしては、一例として押しボタンスイッチが挙げられる。第二受付部80から延びる操作部80Aには、第二ボタン80Bが設けられ、第二ボタン80Bは指で押せるように筐体54の側面より突出している。これにより、第二基板74は、第二ボタン80Bが指で押される際に機械的な負荷を受ける。
これらの受付部78、80は、ボリュームや選択キーを構成する。
外側Oに配置された第一基板72の第一内実装面72Aには、図5及び図6に示したように、生体信号の入力用の入力線82がはんだ付けで接続される入力部84と、信号受け渡し用の受渡線86がはんだ付けで接続される受渡部88とが設けられている。
入力部84及び受渡部88は、第一内実装面72Aに形成された配線パターンの端部又は中途部に設けられたパッドで構成されており、一例として配線パターンより太い楕円形に形成されている。
配線パターンは、プリント配線 (printed wiring)と言い換えることができ、回路設計に基づいて、電子部品間を接続するために導体パターンを絶縁基板の表面や裏面や内部にプリントによって形成された配線を示す。
入力部84に接続された入力線82は、GND線82AとEG線82Bとを含む。GND線82Bは、図5に示したように、例えば第二右側脳波センサ32を構成する貫通部材62に接続されており、EG線82Bは、例えば第一右側脳波センサ30を構成する円筒部56に接続されている。これにより、第一基板72では、GND線82AとEG線82Bとの電位差を計測することで、耳介と耳孔との間に生じた電位差を生体情報として取得することが可能となる。
受渡部88に接続された受渡線86は、ドライバ58に接続されており、第一基板72からの信号を、受渡線86を介してドライバ58へ受け渡すことで、音楽や音声などをドライバ58で再生して耳孔へ出力する。
なお、本実施形態では、受渡部88から出力される信号が音楽や音声などの音信号である場合について説明するが、これに限定されるものではない。受渡部88で受け渡される信号としては、例えば、映像、画像、温度、オーディオデータ、音響データ、発話データ、ビデオデータ、画像データ、触覚データ、振動データなどが挙げられる。
第二基板80には、図4及び図6に示したように、生体信号の入力用の入力線82が通る楕円形の配線穴90が形成されている。この配線穴90は、図5に示したように、第一基板72と第二基板74とを重ねて配置した状態で、入力部84と対向する第二基板74の部位に形成されている。
第一基板72の入力部84に接続された入力線82は、第二基板74の配線穴90を通って配線されている。一方、第一基板72の受渡部88に接続された受渡線86は、図4に示したように、第二基板74の外周部を通って配線されている。また、受渡線86を第二基板74の外周部を通って配線する際に、受渡線86が入力線82と並ばないように、配線穴90が配置されている。
これにより、生体信号を伝達する入力線82と信号を受け渡す受渡線86とが並んで配線される領域を小さくすることが可能とされている。
入力部84は、図6中、第一基板72の長手方向左寄りであって短手方向中央部に配置されている。また、受渡部88は、第一基板72の長手方向右寄りであって短手方向端側に配置されており、入力部84と受渡部88とは、離れた位置に配置されている。言い換えると、入力部84と受渡部88とは、隣接しない位置に配置されている。
第一基板72には、生体信号を処理する脳波信号処理部38を構成する生体信号処理回路と、受け渡し信号を処理する音声処理部36である受渡信号処理回路とが形成されている。
生体信号処理回路は、図7に示すように、生体信号を処理する第一集積回路92を含んで構成され、第一集積回路92は、一例として特定用途向け集積回路であるASICで構成されている。受渡信号処理回路は、受け渡しする信号を処理する第二集積回路94を含んで構成され、第二集積回路94は、一例として特定用途向け集積回路であるASICで構成されている。
第一集積回路92と第二集積回路94とは、異なる実装面に設けられており、第一集積回路92と第二集積回路94とは、同一基板の一面と他面とに分かれて配置されている。具体的に説明すると、第一集積回路92は、第一基板72の第一外実装面72Bに配置されており、第二集積回路94は、第一基板72の第一内実装面72Aに配置されている。
第一基板72は、図8に示すように、第一外実装面72B、第一内実装面72A、及び絶縁性を有する基板内に配線層96が形成された多層基板で構成されている。この第一基板72内には、第一集積回路92が設けられた第一外実装面72Bと第二集積回路94が設けられた第一内実装面72Aとの間に、金属製のシールド層98(GNDシールドプレーン)が全域に渡って形成されており、シールド層98は、GNDラインに接地されている。
これにより、第一集積回路92が設けられた第一外実装面72Bと第二集積回路94が設けられた第一内実装面72Aとは、シールド層98によって電磁的に分離可能とされている。
(作用及び効果)
以上の構成に係る本実施形態の作用を説明する。
機械的な負荷を受ける各受付部78、80を備えた第二基板74が、生体信号を処理する第一基板72の板厚方向に離れた部位に配置されている。
このため、単一の基板に生体信号を処理する回路と外部からの機械的な負荷を受け付ける受付部とが実装されている場合と比較して、生体信号に生ずるノイズの低減が可能となる。
すなわち、機械的な負荷を受ける各受付部78、80を備えた第二基板74で生ずるノイズとしては、スイッチ操作時のチャタリングに起因したノイズや、スイッチ操作を行う指から受ける静電気等のノイズが挙げられる。また、他のノイズとしては、スイッチ操作やタップ操作時に生じ得るイヤピース60又はリング部材64と人体との接触位置のズレに起因したノイズ等が挙げられる。
本実施形態では、これらのノイズが生体信号処理に与える影響を抑制することが可能となる。
そして、筐体54内に配置される基板を、側方から見て重ねて配置される第一基板72と第二基板74とで構成した。これにより、脳波のリアルタイム処理を行うために部品点数が多い本実施形態であっても筐体サイズの小型化が可能となり、装着感及び外観品質の向上が可能となる。
また、生体信号の入力用の入力線82が接続される入力部84と、信号受け渡し用の受渡線86が接続される受渡部88とは離れた位置に配置されている。このため、入力部84と受渡部88とが近接して配置された場合と比較して、入力部84に接続される入力線82と受渡部88に接続される受渡線86との間での信号伝播の抑制が可能となる。
具体的に説明すると、脳波は電圧レベルが微小(50μV以下)であり、第一基板72における音声信号処理やその他制御系の電圧レベル(3.3V)から電気的なノイズ伝播(クロストーク)を防止する必要がある。
そこで、本実施形態では、入力線82を配線穴90へ通すことで、線長を短くし、第二基板74や第一基板72の回路に密接しないようにすることが可能となる。また、入力線82と受渡線86間でのクロストークを防止することができ、結果としてノイズ伝番を抑制することが可能となる。
本実施形態では、受渡部88からドライバ58に出力される音楽信号は、40Hzの信号を含み、この40Hzの信号は、入力部84より入力される脳波におけるγ波の領域と重なる。このため、入力部84に接続される入力線82と受渡部88に接続される受渡線86との間での信号伝播を抑制することで、生体信号処理に与える影響の抑制が可能となる。
そして、生体信号を処理する第一集積回路92と受け渡しする信号を処理する第二集積回路94とが異なる実装面に設けられている。このため、第一集積回路92と第二集積回路94とが同一の実装面に設けられている場合と比較して、受渡信号が生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
また、第一集積回路92と第二集積回路94とが同一基板の一面と他面とに分かれて設けられている。このため、第一集積回路92と第二集積回路94とが同一基板の同一面に設けられている場合と比較して、基板間での信号線を引き回しの抑制が可能となる。
特に、本実施形態のように、高機能の各集積回路92、94を異なる基板に分けて配置すると、信号線が多くなるため、効果が顕著となる。
さらに、第一集積回路92が設けられた第一外実装面72Bと第二集積回路94が設けられた第一内実装面72Aとの間にシールド層98が形成されている。このため、シールド層98を有しない場合と比較して、第二集積回路94への入出力信号が第一集積回路92で処理する生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
また、第二基板74には、生体信号の入力用の入力線82が通る配線穴90が形成されている。このため、生体信号用の入力線82が第二基板74も外周部を迂回して引き回される場合と比較して、配線長の短縮が可能となる。
そして、入力線82が第二基板74の外周部を迂回して引き回される場合と比較して、第二基板74の周りに配線空間が不要となり、筐体54の小型化に寄与することが可能となる。
さらに、入力線82を基板上の電子部品類から遠ざけて配線できるので、電子部品類から受けるノイズの低減が可能となる。
そして、信号受け渡し用の受渡線86が第二基板74の外周部を通って配線される。このため、生体信号用の入力線82と信号受け渡し用の受渡線86とが配線穴90を通して配線される場合と比較して、生体信号に生ずるノイズの低減が可能となる。
なお、本実施形態では、図6に示したように、第一基板72の長手方向左寄りであって短手方向中央部に入力部84を配置し、第一基板72の長手方向右寄りであって短手方向端側に受渡部88を配置して入力部84と受渡部88とを離れた位置に配置した。
しかし、「離れた位置」とは、これに限定されるものでは無く、以下に「離れた位置」について例に挙げて説明する。
(第二実施形態)
図9は、離れた位置の一例を示す第二実施形態を示す図である。本実施形態では、第一基板72が内側Iに配置されており、入力部84及び受渡部88は、第二基板74の第二内実装面74Aに設けられている。
入力部84及び受渡部88は、第二基板74の長辺側であって離れた角部に配置されており、入力部84と受渡部88とが最も近接する部位での離間距離RKが、5mm以上となるように、入力部84と受渡部88とが離れて配置されている。
(第三実施形態)
図10は、離れた位置の一例を示す第三実施形態を示す図であり、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている。
入力部84及び受渡部88は、第一基板72の長辺側に配置されており、入力部84と受渡部88とが最も近接する部位での離間距離RKが、5mm以上となるように、入力部84と受渡部88とが離れて配置されている。
(第四実施形態)
図11は、離れた位置の一例を示す第四実施形態を示す図である。入力部84は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられており、受渡部88は、第二基板74の第二内実装面74Aに設けられている。
入力部84は、第一基板72の長辺側に配置されており、図中右側の右角部に配置されている。受渡部88は、第二基板74の長辺側に配置されており、図中左側の左角部に配置されている。第一基板72と第二基板74とを重ねて配置した状態で、入力部84と受渡部88とが最も近接する部位での離間距離RKが、5mm以上となるように、入力部84と受渡部88とが離れて配置されている。
また、本実施形態では、第一基板72の第一内実装面72Aから第二基板74の第二内実装面74Aまでの距離分、入力部84と受渡部88とがさらに離れて配置されている。
(第五実施形態)
図12は、離れた位置の一例を示す第五実施形態を示す図である。入力部84は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられており、受渡部88は、第二基板74の第二内実装面74Aに設けられている。
入力部84は、第一基板72の図中左下の左下角部に配置されており、受渡部88は、第二基板74の図中左上の左上角部に配置されている。これにより、第一基板72と第二基板74とを重ねて配置した状態であっても、入力部84と受渡部88とは近接せず、入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
また、本実施形態では、第一基板72の第一内実装面72Aから第二基板74の第二内実装面74Aまでの距離分、入力部84と受渡部88とがさらに離れて配置されている。
(第六実施形態)
図13は、離れた位置の一例を示す第六実施形態を示す図である。本実施形態では、第一基板72が内側Iに配置されており、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている。
入力部84及び受渡部88は、長方形状に形成された第一基板72の異なる辺の周縁部の位置に配置されている。
すなわち、入力部84は、第一基板72の長辺側に配置されており、受渡部88は、第一基板72の短辺側に配置されている。具体的に説明すると、入力部84は、第一基板72の図中左上の左上角部に配置されており、受渡部88は、第一基板72の図中左下の左下角部に配置されている。これにより、入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
(第七実施形態)
図14は、離れた位置の一例を示す第七実施形態を示す図である。本実施形態では、第一基板72が内側Iに配置されており、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている。
入力部84は、第一基板72の図中左上の左上角部に配置されており、受渡部88は、入力部84の右側に配置されている。入力部84及び受渡部88を構成するパッドPは、一定ピッチP1をおいて配置されており、隣接するパッドPの中心から中心までの距離を示す一定ピッチP1は、一例として1.5mmとされている。
入力部84のパッドPと当該パッドPに隣接する受渡部88のパッドPとの間には、1ピッチ以上スペースが設けられており、両パッドP、Pは、2ピッチ以上の離間ピッチP2離れて配置されている。これにより、入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
なお、隣接するパッドPの縁同士の間隔Kは、0.6mm以上とすることが望ましい。また、パッドPの横幅YHは、1mm以上とすることが望ましい。そして、パッドPの長Nさは、1.6mm以上とすることが望ましい。これらから、隣接する両パッドP、P間の離間ピッチP2は、1.6mm以上とすることが望ましい。
(第八実施形態)
図15は、離れた位置の一例を示す第八実施形態を示す図である。本実施形態では、第一基板72が内側Iに配置されており、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている。
入力部84は、第一基板72の図中左上の左上角部に配置されており、受渡部88は、入力部84の右側に配置されている。入力部84を構成するパッドPと受渡部88を構成するパッドPとの間には、電子部品100が配置されている。電子部品100としては、チップ部品が挙げられ、入力部84と受渡部88との間には、チップ部品の一例としてチップ抵抗器が配置されている。これにより、入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
(第九実施形態)
図16は、離れた位置の一例を示す第九実施形態を示す図であり、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている(第一基板72のみ図示)。
第一基板72は、円形状に形成されており、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の周縁部に設けられている。周縁部に設けられた入力部84と受渡部88とは、第一基板72の中心Cから一定の角度α以上ずれた位置に配置されており、この一定の角度αは、一例として30度とされている。
これにより、中心Cと入力部84のパッドPの受渡部88側の縁とを結ぶ第一直線102、及び中心Cと受渡部88のパッドPの入力部84側の縁とを結ぶ第二直線104が成す角度は、30度以上とされており、入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
(第十実施形態)
図17は、離れた位置の一例を示す第十実施形態を示す図であり、入力部84及び受渡部88は、第一基板72の第一内実装面72Aに設けられている(第一基板72のみ図示)。
第一基板72は、多角形状に形成されており、第一基板72は、一例として六角形状に形成されている。入力部84と受渡部88とは、第一基板72の対角位置に配置されており、これにより入力部84と受渡部88とは離れて配置されている。
なお、第一実施形態では、図7に示したように、第一外実装面72Bに第一集積回路92が配置され、第一内実装面72Aに第二集積回路94が配置された第一基板72を第二基板74より外側Oに配置した場合について説明したが、これに限定されるものではない。
(第十一実施形態)
例えば、図18の第十一実施形態に示すように、第一外実装面72Bに第一集積回路92が配置され、第一内実装面72Aに第二集積回路94が配置された第一基板72を第二基板74より内側Iに配置してもよい。
(作用及び効果)
本実施形態においても、第一実施形態と同一又は同等部分については、第一実施形態と同様の作用効果を得ること可能となる。
また、第一実施形態では、図7に示したように、第一基板72の第一外実装面72Bに第一集積回路92を配置し、第一基板72の第一内実装面72Aに第二集積回路94を配置した場合について説明したが、これに限定されるものではない。
(第十二実施形態)
例えば、図19の第十二実施形態に示すように、第一集積回路92と第二集積回路94とを異なる基板に配置してもよい。
すなわち、本実施形態では、第一基板72の第一内実装面72Aに第一集積回路92が配置されており、第二基板74の第二外実装面74Bに第二集積回路94が配置されている。
(作用及び効果)
本実施形態においても、第一実施形態と同一又は同等部分については、第一実施形態と同様の作用効果を得ること可能となる。
また、本実施形態では、第一集積回路92と第二集積回路94とが異なる基板に設けられている。
このため、第一集積回路92と第二集積回路94とが同一基板に設けられた場合と比較して、第一集積回路92への配線パターンと第二集積回路94への配線パターンとを離して配置することが可能となる。これにより、受渡信号が生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
(第十三実施形態)
また、図20の第十三実施形態に示すように、第一基板72の第一外実装面72Bに第一集積回路92を設け、第二基板74の第二内実装面74Aに第二集積回路94を設けてもよい。
図21は、各集積回路92,94が設けられた各基板72,74を示す断面図である。第一集積回路92が設けられた第一外実装面72Bと第二集積回路94が設けられた第二内実装面74Aとの間には、シールド層110が設けられている。このシールド層110は、第一集積回路92が設けられた基板又は第二集積回路94が設けられた基板の少なくとも一方に形成されている。
具体的に説明すると、第一基板72は、第一外実装面72B、第一内実装面72A、及び絶縁性を有する基板内に二層の配線層112が形成された多層基板で構成されている。
また、第二基板74は、第二外実装面74B、第二内実装面74A、及び絶縁性を有する基板内に配線層114が形成された多層基板で構成されている。この第二基板74内には、第二集積回路94が設けられた第二内実装面74Aと基板内の配線層114との間に、金属製のシールド層110(GNDシールドプレーン)が全域に渡って形成されており、シールド層110は、GNDラインに接地されている。
これにより、第一集積回路92が設けられた第一外実装面72Bと第二集積回路94が設けられた第二内実装面74Aとをシールド層110によって電磁的に分離可能とされている。
(作用及び効果)
本実施形態においても、第一実施形態及び第十二実施形態と同一又は同等部分については、第一実施形態及び第十二実施形態と同様の作用効果を得ること可能となる。
さらに、本実施形態では、第十二実施形態と比較して、第一集積回路92と第二集積回路94とを離して配置することが可能となる。これにより、両集積回路92、94で取り扱う信号同士の影響の抑制が可能となる。
また、第二基板74内には、第二集積回路94が設けられた第二内実装面74Aと基板内の配線層114との間に、金属製のシールド層110が形成されている。このため、シールド層110を有しない場合と比較して、第二集積回路94への入出力信号が第一集積回路92で処理する生体信号に与える影響の抑制が可能となる。
10 生体情報測定装置
54 筐体
56 円筒部
58 ドライバ
62 貫通部材
72 第一基板
72A 第一内実装面
72B 第一外実装面
74 第二基板
74A 第二内実装面
74B 第二外実装面
78 第一受付部
80 第二受付部
84 入力部
88 受渡部
90 配線穴
92 第一集積回路
94 第二集積回路
98 シールド層
I 内側
O 外側

Claims (9)

  1. 入力した生体信号を処理する回路が形成された第一基板と、
    該第一基板の板厚方向に離れた部位に当該第一基板に沿って配置され、当該第一基板との間で信号を遣り取りするとともに機械的な負荷を受け付ける受付部が設けられた第二基板と、
    を備えた生体情報測定装置。
  2. 前記生体信号の入力用の入力線が接続される入力部と、信号受け渡し用の受渡線が接続される受渡部とが離れた位置に配置されている請求項1に記載の生体情報測定装置。
  3. 前記生体信号を処理する第一集積回路と、受け渡しする信号を処理する第二集積回路とが異なる実装面に設けられている請求項1又は請求項2に記載の生体情報測定装置。
  4. 前記第一集積回路と前記第二集積回路とが同一基板の一面と他面とに分かれて設けられている請求項3に記載の生体情報測定装置。
  5. 前記第一集積回路が設けられた実装面と前記第二集積回路が設けられた実装面との間にシールド層が形成されている請求項4に記載の生体情報測定装置。
  6. 前記第一集積回路と前記第二集積回路とが異なる基板に設けられている請求項3に記載の生体情報測定装置。
  7. 前記第一集積回路が設けられた実装面と前記第二集積回路が設けられた実装面との間に配置されるシールド層があり、
    該シールド層は前記第一集積回路が設けられた基板又は前記第二集積回路が設けられた基板の少なくとも一方に形成されている請求項6に記載の生体情報測定装置。
  8. 前記第二基板には、前記生体信号の入力用の入力線が通る配線穴が形成されている請求項2から請求項7のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。
  9. 信号受け渡し用の受渡線が前記第二基板の外周部を通って配線される請求項8に記載の生体情報測定装置。
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