JPH04200441A - 光センサ - Google Patents
光センサInfo
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- JPH04200441A JPH04200441A JP33713590A JP33713590A JPH04200441A JP H04200441 A JPH04200441 A JP H04200441A JP 33713590 A JP33713590 A JP 33713590A JP 33713590 A JP33713590 A JP 33713590A JP H04200441 A JPH04200441 A JP H04200441A
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- emitting element
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- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000302 ischemic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は光センサに関し、特に、被験体の一方の側か
ら他方の側へ光を透過させ、この透過光の被験体による
光の吸収の大きさの変化を検知するものであって、温度
変化による発光素子の光量変化を補正するような光セン
サに関する。
ら他方の側へ光を透過させ、この透過光の被験体による
光の吸収の大きさの変化を検知するものであって、温度
変化による発光素子の光量変化を補正するような光セン
サに関する。
Ｅ従来の技術１
従来より、指先の皮膚の一方の側から他方の側へ光を透
過させ、指の血流量などによる光の透過率（反射率）の
変化を検知し、その検知信号を処理した後、計算するこ
とにより脈拍および血圧値などを求める装置か知られて
いるっそのような装置に用いられる光センサとして、本
願発明者は特願平１−１１６７５７号において提案した
。
過させ、指の血流量などによる光の透過率（反射率）の
変化を検知し、その検知信号を処理した後、計算するこ
とにより脈拍および血圧値などを求める装置か知られて
いるっそのような装置に用いられる光センサとして、本
願発明者は特願平１−１１６７５７号において提案した
。
第５図は上述の提案された光センサの発光部を示す平面
図であり、第６図は同しく光センサの全体構成を示す図
である。
図であり、第６図は同しく光センサの全体構成を示す図
である。
第６図を参照して、光センサは屈撓自在のフィルム基板
１０の上に指の大きさに対応した所定の間隔で発光素子
１１と受光素子１２とを配置シ、て構成される。この先
センサは発光素子］〕と受光素子１２で指の先端を挾む
よう巻付けられる。発光素子１１を発光させると、発光
された光は指を透過して受光素子１２に照射される。受
光素子１２はその光を受光し、図示しない信号処理装置
に与える。信号処理装置はこの時の透過率の変化を”検
知し、その検知信号を処理し、その後計算することによ
り、脈拍および血圧値などを求める。
１０の上に指の大きさに対応した所定の間隔で発光素子
１１と受光素子１２とを配置シ、て構成される。この先
センサは発光素子］〕と受光素子１２で指の先端を挾む
よう巻付けられる。発光素子１１を発光させると、発光
された光は指を透過して受光素子１２に照射される。受
光素子１２はその光を受光し、図示しない信号処理装置
に与える。信号処理装置はこの時の透過率の変化を”検
知し、その検知信号を処理し、その後計算することによ
り、脈拍および血圧値などを求める。
光センサに用いられている発光素子１１は一般的に発光
ダイオードが用いられる。ところが、発光ダイオードは
周囲温度に応じて出力パワーや発光波長が変化する恐れ
がある。一方、生体、たとえば指に光センサを装着する
と、生体側が虚血となったり雪皿したりして、指の体温
が低下したり、あるいは血圧が高くなって指の体温が上
昇したりする。このため、発光素子１１の周囲温度が変
化し、出力パワーや測定波長か変化してしまう。
ダイオードが用いられる。ところが、発光ダイオードは
周囲温度に応じて出力パワーや発光波長が変化する恐れ
がある。一方、生体、たとえば指に光センサを装着する
と、生体側が虚血となったり雪皿したりして、指の体温
が低下したり、あるいは血圧が高くなって指の体温が上
昇したりする。このため、発光素子１１の周囲温度が変
化し、出力パワーや測定波長か変化してしまう。
そこで、本願発明者は第５図に示すような発光素子１１
を提案した。すなわち、第１１図に示した発光素子１１
は基板上に２つのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２を配
置するとともに、これらのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥ
Ｄ２の近傍にフォトダイオードＰＤを配置したものであ
る。フォトダイオードＰＤはＬＥＤチップＬＥＤ、、Ｌ
ＥＤ２からの光を直接受光する。ＬＥＤチップＬＥＤ、
。
を提案した。すなわち、第１１図に示した発光素子１１
は基板上に２つのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２を配
置するとともに、これらのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥ
Ｄ２の近傍にフォトダイオードＰＤを配置したものであ
る。フォトダイオードＰＤはＬＥＤチップＬＥＤ、、Ｌ
ＥＤ２からの光を直接受光する。ＬＥＤチップＬＥＤ、
。
Ｌ’ＥＤ２は通常ｐ−ｎ接合面の下方にも光を放射して
おり、この光をフォトダイオードＰＤが受光する。フォ
トダイオードＰＤは周囲温度の変化に伴うＬＥＤチップ
ＬＥＤ、、ＬＥＤ２の光量の変化を検知するために設け
られている。そして、フォトダイオードＰＤの受光出力
を信号処理装置に与え、ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ
、２に流れる電流を制御してそれぞれのＬＥＤチップＬ
ＥＤ、。
おり、この光をフォトダイオードＰＤが受光する。フォ
トダイオードＰＤは周囲温度の変化に伴うＬＥＤチップ
ＬＥＤ、、ＬＥＤ２の光量の変化を検知するために設け
られている。そして、フォトダイオードＰＤの受光出力
を信号処理装置に与え、ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ
、２に流れる電流を制御してそれぞれのＬＥＤチップＬ
ＥＤ、。
ＬＥＤ２の光量の変化を補正する。それによって、発光
素子１１の出力パワーや波長を一定に保ち、正確な生体
情報を得ることが可能となった。
素子１１の出力パワーや波長を一定に保ち、正確な生体
情報を得ることが可能となった。
［発明が解決しようとする課題］
第５図に示した発光素子１１は基板上に２つのＬＥＤチ
ップＬＥＤ、、ＬＥＤ２とフォトダイオードＰＤとを配
置する必要があるため、発光素子１１全体の形状が大き
くなり、光センサとしての遮光が悪くなり、その結果測
定精度が悪くなるという欠点があった。
ップＬＥＤ、、ＬＥＤ２とフォトダイオードＰＤとを配
置する必要があるため、発光素子１１全体の形状が大き
くなり、光センサとしての遮光が悪くなり、その結果測
定精度が悪くなるという欠点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、光センサとして
の遮光状態を良好にでき、しかも測定精度を向上し得る
光センサを提供することである。
の遮光状態を良好にでき、しかも測定精度を向上し得る
光センサを提供することである。
［課題を解決するための手段］
この発明は支持体の上に被験体の厚みに対応して、所定
の間隔で２つ以上の発光素子と受光素子とを配置し、発
光素子によって被験体の一方側から光を透過させ、透過
した光を他方側で受光素子によって検知し、被験体によ
る透過光の大きさの変化を検知する光センサであって、
複数の発光素子は互いに他の発光素子の近傍に配置され
、複数の発光素子の内の１つの発光素子が発光している
期間にその発光量を他の発光素子で受光して、発光して
いる発光素子の発光量を制御するように構成される。
の間隔で２つ以上の発光素子と受光素子とを配置し、発
光素子によって被験体の一方側から光を透過させ、透過
した光を他方側で受光素子によって検知し、被験体によ
る透過光の大きさの変化を検知する光センサであって、
複数の発光素子は互いに他の発光素子の近傍に配置され
、複数の発光素子の内の１つの発光素子が発光している
期間にその発光量を他の発光素子で受光して、発光して
いる発光素子の発光量を制御するように構成される。
［作用］
この発明に係る光センサは、複数の発光素子のいずれか
一方が発光しているとき他方でその受光量を検知し、そ
れぞれの発光素子の発光量を制御するようにしたので、
光センサとしての遮光状態を良好にでき、測定精度を向
上できる。
一方が発光しているとき他方でその受光量を検知し、そ
れぞれの発光素子の発光量を制御するようにしたので、
光センサとしての遮光状態を良好にでき、測定精度を向
上できる。
［発明の実施例］
第１図はこの発明の一実施例の概略ブロック図であり、
第２図は第１図に示した発光素子の具体例を示す図であ
り、特に、第２図（ａ）は平面図を示し、第２図（ｂ）
は側面図を示す。
第２図は第１図に示した発光素子の具体例を示す図であ
り、特に、第２図（ａ）は平面図を示し、第２図（ｂ）
は側面図を示す。
この発明の一実施例に用いられる光センサは、第５図に
示した発光素子１１に変えて第２図に示すような発光素
子１３が用いられる。すなわち、発光素子１３は基板の
上に２つのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２が設けられ
、第５図に示したようなフォトダイオードＰＤは用いら
れない。ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２はいずれか一
方が発光しているとき、他方がその発光量を検知する。
示した発光素子１１に変えて第２図に示すような発光素
子１３が用いられる。すなわち、発光素子１３は基板の
上に２つのＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２が設けられ
、第５図に示したようなフォトダイオードＰＤは用いら
れない。ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２はいずれか一
方が発光しているとき、他方がその発光量を検知する。
次に、第１図を参照して、ＣＰＵＩは脈拍や血圧値を測
定する処理装置内に設けられ、発光素子１３の発光量を
制御する。すなわち、ＣＰＵＩから発光量を制御するた
めの制御信号がＬＥＤ駆動回路２に与えられる。ＬＥＤ
駆動回路２はその制御信号に応じて、パルス信号Ｉ、、
Ｉ２をアナログスイッチ３のスイッチ３１．３２を介し
て、発光素子１３のＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２の
アノードに与える。ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２の
それぞれのカソードは接地される。ＬＥＤチップＬＥＤ
、、ＬＥＤ２はいずれか一方が発光しているとき、他方
はその光量を検知し、それぞれの受光出力はアナログス
イッチ３のスイッチ３３．３４を介してアンプ・４．５
に与えられ、受光出力が増幅され、Ａ ／’ Ｄコンバ
ータ６によってデジタル信号に変換されてＣＰＵＩに与
えられる。
定する処理装置内に設けられ、発光素子１３の発光量を
制御する。すなわち、ＣＰＵＩから発光量を制御するた
めの制御信号がＬＥＤ駆動回路２に与えられる。ＬＥＤ
駆動回路２はその制御信号に応じて、パルス信号Ｉ、、
Ｉ２をアナログスイッチ３のスイッチ３１．３２を介し
て、発光素子１３のＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２の
アノードに与える。ＬＥＤチップＬＥＤ、、ＬＥＤ２の
それぞれのカソードは接地される。ＬＥＤチップＬＥＤ
、、ＬＥＤ２はいずれか一方が発光しているとき、他方
はその光量を検知し、それぞれの受光出力はアナログス
イッチ３のスイッチ３３．３４を介してアンプ・４．５
に与えられ、受光出力が増幅され、Ａ ／’ Ｄコンバ
ータ６によってデジタル信号に変換されてＣＰＵＩに与
えられる。
アナログスイッチ３のスイッチ３ｊ−〜３４はＣＰＵ１
からの制御信号によって切替えられる。
からの制御信号によって切替えられる。
第３図はＬＥＤチップを発光させるためのパルス信号と
受光出力パルスを示す波形図であり、第４図はこの発明
の一実施例の動作を説明するためのフロー図である。
受光出力パルスを示す波形図であり、第４図はこの発明
の一実施例の動作を説明するためのフロー図である。
次に、第１図ないし第４図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。
施例の具体的な動作について説明する。
ＣＰＵ１はアナログスイッチ３に制御信号を与え、スイ
ッチ３１．３４を閉じる。さらに、ＣＰ Ｕ １はＬＥ
Ｄ駆動回路２に制御信号を与え、第３図（ａ）に示すよ
うなパルス信号１１をスイッチ３］−を介してＬ Ｅ
］）チップＬＥＤ、に与え発光させる。この発光量はＬ
ＥＤチップＬＥＤ２によって検出され、その受光出力〜
゛１は第３図（ｃ）に示すようになる。この受光出力Ｖ
、はスイッ′ｆ−３４を介してアンプ５に与えられ、ア
ンプ５で増幅された後Ａ／Ｄコンバータ６によってデジ
タル信号に変換されてＣＰＵＩに与えられる３、次に、
ＣＰＵ１はアナログスイッチ３に制御信号を与え、スイ
ッチ３１．３４を非導通にするとともに、スイッチ３２
．３３を導通させる。そして、ＣＰＵＩはＬ Ｅ Ｄ駆
動回路２に制御信号を与える。ＬＥＤ駆動回路２から第
３図（１つ）に示すようなパルス信号工。かスイッチ３
２を介して１゜ＥＤチップＬＥＤ、、、に与えられる。
ッチ３１．３４を閉じる。さらに、ＣＰ Ｕ １はＬＥ
Ｄ駆動回路２に制御信号を与え、第３図（ａ）に示すよ
うなパルス信号１１をスイッチ３］−を介してＬ Ｅ
］）チップＬＥＤ、に与え発光させる。この発光量はＬ
ＥＤチップＬＥＤ２によって検出され、その受光出力〜
゛１は第３図（ｃ）に示すようになる。この受光出力Ｖ
、はスイッ′ｆ−３４を介してアンプ５に与えられ、ア
ンプ５で増幅された後Ａ／Ｄコンバータ６によってデジ
タル信号に変換されてＣＰＵＩに与えられる３、次に、
ＣＰＵ１はアナログスイッチ３に制御信号を与え、スイ
ッチ３１．３４を非導通にするとともに、スイッチ３２
．３３を導通させる。そして、ＣＰＵＩはＬ Ｅ Ｄ駆
動回路２に制御信号を与える。ＬＥＤ駆動回路２から第
３図（１つ）に示すようなパルス信号工。かスイッチ３
２を介して１゜ＥＤチップＬＥＤ、、、に与えられる。
応じて、■、ＥＤチップＬＥＤ２か発光し、その発光量
は１．、、 Ｅ ＤチップＬＥＤ、によって受光される
。この受光出力■２は第３図（ｄ）に示すようになり、
この受光出力Ｖ２はスイッチ３３を介してアンプ、１に
与えられ、アンプ４で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ
によってデンタル信号に変換されてＣＰＵＩに与えられ
る。ＣＰＵＩは受光出力Ｖ、、Ｖ２に応じて、ＬＥＤチ
ップＬＥＤ、 、ＬＥＤ２に与えられるパルス信号１．
Ｉ２を制御する。その結果、ＬＥＤチップＬＥＤ、、Ｌ
ＥＤ２の温度変化による発光量のドリフトをキャンセル
することかでき、フォトダイオードを不要にできる。
は１．、、 Ｅ ＤチップＬＥＤ、によって受光される
。この受光出力■２は第３図（ｄ）に示すようになり、
この受光出力Ｖ２はスイッチ３３を介してアンプ、１に
与えられ、アンプ４で増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ
によってデンタル信号に変換されてＣＰＵＩに与えられ
る。ＣＰＵＩは受光出力Ｖ、、Ｖ２に応じて、ＬＥＤチ
ップＬＥＤ、 、ＬＥＤ２に与えられるパルス信号１．
Ｉ２を制御する。その結果、ＬＥＤチップＬＥＤ、、Ｌ
ＥＤ２の温度変化による発光量のドリフトをキャンセル
することかでき、フォトダイオードを不要にできる。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、光センサの一方側に
２つ以上の発光素子を設け、いずれか−方の発光素子か
発光しているとき他の発光素子でその発光量を受光し、
発光している発光素子の発光量を制御するようにしたの
で、受光素子を用いることなく、温度変化による発光量
のドリフトをキャンセルすることができ、センサの遮光
状態を良好にでき、測定精度を向上できる。しかも、受
光素子を余分に設けなくても、発光素子を併用できるた
め、光センサの構造を簡略化でき、小型化できる。
２つ以上の発光素子を設け、いずれか−方の発光素子か
発光しているとき他の発光素子でその発光量を受光し、
発光している発光素子の発光量を制御するようにしたの
で、受光素子を用いることなく、温度変化による発光量
のドリフトをキャンセルすることができ、センサの遮光
状態を良好にでき、測定精度を向上できる。しかも、受
光素子を余分に設けなくても、発光素子を併用できるた
め、光センサの構造を簡略化でき、小型化できる。
策１図はこの発明の一実施例の概略ブロック図である。
第２図はこの発明の一実施例に用いられる発光素子を示
す図である。第３図はＬＥＤチップを発光させるための
パルス信号と受光出力パルスを示す波形図である。第４
図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフロー
図である。第５図は本願発明者が提案した光センサの発
光部を示す平面図である。第６図は同しく光センサの全
体構成を示す図である。 図において、１はＣＰＵ、２はＬＥＤ駆動回路、３はア
ナログスイッチ、４．５はアンプ、６はＡ／Ｄコンバー
タ、１３は発光素子、ＬＥＤ、。 はＬＥＤチップを示す。
す図である。第３図はＬＥＤチップを発光させるための
パルス信号と受光出力パルスを示す波形図である。第４
図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフロー
図である。第５図は本願発明者が提案した光センサの発
光部を示す平面図である。第６図は同しく光センサの全
体構成を示す図である。 図において、１はＣＰＵ、２はＬＥＤ駆動回路、３はア
ナログスイッチ、４．５はアンプ、６はＡ／Ｄコンバー
タ、１３は発光素子、ＬＥＤ、。 はＬＥＤチップを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 支持体の上に被験体の厚みに対応して、所定の間隔で２
つ以上の発光素子と受光素子とを配置し、前記発光素子
によって前記被験体の一方側から光を透過させ、透過し
た光を他方側で前記受光素子によって検知し、前記被験
体による透過光の大きさの変化を検知する光センサにお
いて、 前記複数の発光素子は互いに他の発光素子の近傍に配置
され、 前記複数の発光素子の内の１つの発光素子が発光してい
る期間に、その発光量を他の発光素子で受光し、受光し
ている発光素子の発光量を制御する制御手段を備えた、
光センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33713590A JPH04200441A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 光センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33713590A JPH04200441A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 光センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200441A true JPH04200441A (ja) | 1992-07-21 |
Family
ID=18305775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33713590A Pending JPH04200441A (ja) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | 光センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04200441A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102261A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電式血圧計 |
-
1990
- 1990-11-29 JP JP33713590A patent/JPH04200441A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006102261A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光電式血圧計 |
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