JPH0450009Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は２枚の指押え板で被検体を固定し、
該被検体の皮膚に発光素子および受光素子を接触
させ、前記発光素子から出た光の前記被検体の血
流の量による吸収の大きさの変化を前記受光素子
で検知する光センサに関するものである。

［従来の技術］ 被検体の皮膚に発光素子および受光素子を接触
させ、該発光素子から出た光の被検体の血流の量
による吸収の大きさの変化を検知し、その信号の
処理の後、計算することにより、脈拍および血圧
値等を求める光センサがある。

第４図は第１の従来例である光フアイバを用い
た光センサの概要断面図である。

被検体である指１が入る被検体ホルダ２に、光
が導入される第１の光フアイバ管３と、指１を透
過した光が出る第２の光フアイバ管４とが備えら
れている。

第１の光フアイバ管３と第２の光フアイバ管４
はフアイバホルダ５で固定されている。第１の光
フアイバ管３には、光フイルタ６を介して該第１
の光フアイバ管３に光を送り込む、光源７が備え
られている。第２の光フアイバ管４には、通過し
た光を検知する受光検知器８が備えられている。

光源７を出た光は、光フイルタ６でフイルタさ
れて、第１の光フアイバ管３内に入り、指１に照
射される。指１に照射された光は、指１を透過し
て、第２の光フアイバ管４内に入り、受光検知器
８で受光される。

信号処理本体（図示せず）はこのときの透過率
の変化を検知し、信号処理し、その後計算するこ
とにより、脈拍および血圧等を測定する。

第５図は第２の従来例である発光素子および受
光素子を備えた光センサの概要断面図である。

第１の指押え板９と第２の指押え板１０はシヤ
フト１３に連結され、スプリング１４の力で指１
を挾み、該指１を固定する。

発光素子１１および受光素子１２の周囲は遮光
材１５で囲まれており、指１を挟んだとき、外部
から光が入らないようにしている。

発光素子１１および受光素子１２はリード線１
６に接続されており、リード線１６はコネクタ１
７に接続され、信号処理本体に連絡される。

第１の指押え板９と第２の指押え板１０の間に
指１を挟んで、電気を入力するとリード線１６に
電気が流れ、発光素子１１が発光する。発光によ
り生じた光は指１を透過して、受光素子１２に照
射する。受光素子１２はこの光を受けて、リード
線１６、コネクタ１７を介して、信号処理本体に
信号を送る。信号処理本体はこのときの透過率の
変化を検知し、その信号を処理し、その後計算す
ることにより、脈拍および血圧等を測定する。

第６図は、第３の従来例である光フアイバを用
いた光センサの概要断面図である。

被検体である指１が入る被検体ホルダ２に、光
が導入される第１の光フアイバ管３と、指１を反
射した光が出る第２の光フアイバ管４とが備えら
れている。第１の光フアイバ管３と第２の光フア
イバ管４はフアイバホルダ５で固定されている。
第１の光フアイバ管３には、光フイルタ６を介し
て該第１の光フアイバ管３に光を送り込む、光源
７が備えられている。第２の光フアイバ管４に
は、通過した光を検知する受光検知器８が備えら
れている。受光検知器８は信号処理本体に連絡さ
れている。

光源７を出た光は、光フイルタ６でフイルタさ
れて、第１の光フアイバ管３内に入り、指１に照
射される。指１に照射された光は、指１の中に入
り、反射して、第２の光フアイバ管４内に入り、
受光検知器８で受光される。受光検知器８はこの
ときの反射率の変化を検知し、その信号を信号処
理本体に送る。信号処理本体はその信号を処理
し、その後計算することにより、脈拍値および血
圧値等を測定する。

［考案が解決しようとする問題点］ 以上のように従来の光センサは、発光素子から
出た光を１度だけ被検体の中を通過させ、該光の
被検体の血流の量による吸収の大きさの変化（透
過率あるいは反射率の変化）を受光素子で検知す
るものである。そして、この透過率あるいは反射
率の変化（以下、信号という）に基づいて、信号
処理本体が脈拍値および血圧値等を求める。

ところで、前述のように光の透過率あるいは反
射率は血流の量に依存するのであるが、さらに細
かく見ると血液中のヘモグロビンの量に依存す
る。

しかし、ヘモグロビンの量は指先や末梢皮膚組
織では少ない。ヘモグロビン量が少ないと、受光
素子が受ける信号は小さいものとなる。信号が小
さいままで、信号処理本体が信号処理し計算する
と、得られた脈拍値および血圧値等は不正確なも
のとなり、問題である。

本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、発光素子から出た光を被検体の中に２度
透過させ、受光素子が受ける信号を大きくし、正
確な脈拍値、血圧値等を与える光センサを提供す
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案は、２枚の指押え板で被検体を固定
し、該被検体の表面に発光素子および受光素子を
接触させ、上記発光素子から出た光の上記被検体
の血流の量による吸収の大きさの変化を上記受光
素子で検知する光センサに係るものである。

当該光センサは、その内面に発光素子と受光素
子が取付けられた一方の指押え板と、上記一方の
指押え板の上面内面に、その内面が対向するよう
に配置された、他方の指押え板を備える。上記他
方の指押え板の内面上には、上記発光素子から出
て上記被検体を透過してきた光を反射させ、該反
射光を再び上記被検体を透過させて上記受光素子
で検知させるための反射板が設けられている。上
記一方の指押え板の内面上であつて、かつ上記受
光素子の周りを取囲むように、上記発光素子から
出た光の外乱光および上記発光素子から出た光の
うちの上記被検体の表面で反射した光が受光素子
内に侵入するのを遮断するための第１の遮光材が
設けられている。上記一方の指押え板の内面上で
あつて、かつ上記発光素子を取囲むように、上記
発光素子から出た光に外部光が混入しないよう
に、該外部光の侵入を遮断するための第２の遮光
材が設けられている。上記他方の指押え板の内面
上であつて、かつ上記反射膜を取囲むように、上
記発光素子から出た光に外部光が混入しないよう
に、該外部光を遮断するための第３の遮光材が設
けられている。

［作用］ ２枚の指押え板で被検体を固定する方式の光セ
ンサで、発光素子および受光素子を一方の指押え
板に取付け、他方の指押え板に反射板を取付けて
いるので、発光素子から出た光は１度被検体を透
過し、反射板に当たつて反射され、再び被検体を
透過し受光素子で検知されることになる。すなわ
ち、発光素子から出た光は被検体の中を２度透過
することになる。それゆえ、被検体の血流の量に
よる吸収の大きさの変化（反射率の変化）、すな
わち、受光素子が受ける信号はその分大きくな
る。

当該光センサによれば、一方の指押え板の内面
上で、かつ受光素子の周りを取囲むように、発光
素子から出た光の外部光および発光素子から出た
光のうちの被検体の表面で反射した光が発光素子
内に侵入するのを遮断するための第１の遮光材が
設けられている。したがつて、被検体を通過した
光のみが、受光素子に受光される。

また、当該光センサによれば、一方の指押え板
の内面上であつて、かつ発光素子を取囲むよう
に、上記発光素子から出た光に外部光が混入しな
いように、外部光の侵入を遮断するための第２の
遮光材が設けられている。したがつて、外部光は
センサ内に入らず、受光素子は発行素子から出た
光のみを受光できる。

さらに、当該光センサによれば、他方の指押え
板の内面上で、かつ反射板を取囲むように、上記
発光素子から出た光に外部光が混入しないよう
に、該外部光の侵入を遮断するための第３の遮光
材が設けられている。したがつて、外部光はセン
サ内に入らず、受光素子は発光素子が出た光のみ
を受光できる。

［実施例］ 以下、図面に示した実施例に基づいて本考案を
詳細に説明する。

第１図はこの考案に係る光センサの一実施例の
斜視図である。

実施例に係る光センサは第１の指押え板９と第
２の指押え板１０で指を挟んで、指を固定し、被
検体の皮膚に発光素子および受光素子を接触さ
せ、前記発光素子から出た光の前記被検体の血流
の量による吸収の大きさの変化（信号）を受光素
子が検知するものである。受光素子はこの信号を
リード線１６、コネクタ１７を介して信号処理本
体に送る。信号処理本体はこの信号に基づいて、
計算することにより、脈拍値および血圧値等を求
める。

第１の指押え板９および第２の指押え板１０に
取付けられている遮光材１５は黒いスポンジから
できている。

第２の指押え板１２には反射板１８が取付けら
れている。これらについては第２Ａ図〜第２Ｃ図
の説明の項でさらに説明する。

第２Ａ図は実施例に係る光センサの第１の指押
え板９の裏面図であり、第２Ｂ図は該実施例に係
る光センサの装着断面図であり、第２Ｃ図は実施
例に係る光センサの第２の指押え板１０の裏面図
である。

受光素子１２の周囲に発光素子１１が配置され
ている（第２Ａ図、第２Ｂ図）。

発光素子１１から出た光の外乱光と発光素子１
１から出た光のうちの被検体１の表面で反射した
表面反射光とから受光素子１２を遮光するため
に、受光素子１２の周囲を遮光材１５ａで囲んで
いる（第２Ａ図、第２Ｂ図）。また、発光素子１
１から出た光に外部光が混入しないように、発光
素子１１の周囲も遮光材１５で囲んでいる（第２
Ａ図、第２Ｂ図）。

第２の指押え板１０には、酸化マグネシウム、
硫酸バリウム等からなる白板、すなわち反射板１
８が取付けられている（第２Ｃ図）。

そして、反射板１８を外部光から遮光するため
に、該反射板１８の周囲を遮光材１５で囲んでい
る。

次に実施例に係る光センサの機能を第２Ｂ図を
用いて説明する。

指１を第１の指押え板９と第２の指押え板１０
で挟んで、指１を固定する。発光素子１１に入力
すると、発光素子１１は発光する。なお、この発
光量は指１を透過し反射板１８により反射されて
返つてくるに充分な量をもつている。発光により
生じた光は指１を透過し、反射板１８に当たり反
射される。該反射光は再び指１を透過して受光素
子１２に到達する。すなわち、発光素子１１から
出た光は指１の中を２度通過することになる。そ
れゆえ、指１の血流の量による吸収の大きさの変
化、すなわち、受光素子が検知する信号は、その
分、大きくなる。

受光素子１２は、この信号をリード線１６、コ
ネクタ１７を介して、信号処理本体に送る。信号
処理本体はこの信号を処理し、計算して脈拍値、
血圧値等を求める。

この際、受光素子１２が受ける信号は大きくな
つているので、信号処理本体はこの大きな信号に
基づいて計算することになり、求められた脈拍
値、血圧値等の信頼性は高くなる。

また、第２Ｂ図を参照して、当該光センサによ
れば、受光素子１２の周りを取囲むように、遮光
材１５ａが設けられている。この遮光材１５ａ
は、発光素子１１から出た光の外乱光、および発
光素子１１から出た光のうちの被検体１の表面で
反射した光が受光素子１２内に侵入するのを遮断
する。その結果、受光素子１２は、被検体１を透
過した光のみを受光でき、ひいては被検体の内部
より得られる情報、たとえば脈拍値、血圧値等の
信頼性が高くなる。

また、第１の指押え板９の内面上であつて、か
つ発光素子１１を取囲むように、遮光材１５が設
けられている。この遮光材１５は、発光素子１１
から出た光に外部光が混入しないように、該外部
光がセンサ内に入るのを遮断する。したがつて、
受光素子１２は発光素子１１から出た光のみを受
光できるので、信頼性が高くなる。

さらに、第２の指押え板１０の内面上であつ
て、かつ反射板１８を取囲むように遮光材１５が
設けられている。この遮光材１５は、発光素子か
ら出た光に外部光が混入しないように、該外部光
をがセンサ内に入るのを遮断する。したがつて、
受光素子１２は発光素子１１から出た光のみを受
光できるので、信頼性は高くなる。

なお、上記実施例では第１の指押え板９および
第２の指押え板１０に取付けられている遮光材１
５の形状を平面状のものとしているが、この形状
は任意に変えることができる。

第３図はこの考案の他の実施態様を示すもの
で、第１の指押え板９および第２の指押え板１０
に取付けられている遮光材１５の形状を指の形状
に適合した形状のものとしている。遮光材の形状
を係る形状にすることにより、外部光の入り込み
をより少なくすることができる。

さらに、上記実施例では発光素子を第１の指押
え板９に４個備えた場合について説明したが、本
考案はこれに限られるものでなく、発光素子は１
個であつてもあるいはそれ以上であつても、実施
例と同様の効果を実現し得る。

［考案の効果］ 以上のように本考案にかかる２枚の指押え板で
被検体を固定する方式の光センサによれば、発光
素子および受光素子を一方の指押え板に取付け、
他方の指押え板に反射板を取付けたので、発光素
子から出た光は１度被検体を透過し、反射板に当
たつて反射され、再び被検体を透過し、受光素子
で検地されることになる。すなわち、発光素子か
ら出た光は被検体の内を２度透過することにな
る。それゆえ、受光素子が受ける信号はその分大
きくなる。結果として、信号処理本体はこの大き
な信号に基づいて脈拍値、血圧値等を求めるの
で、求められた脈拍値、血圧値等の信頼性は高く
なる。また、発光素子、受光素子、反射板のそれ
ぞれの周りを遮光材で取囲んだので、外部光等が
遮断され、ひいては、信頼性の高い光センサとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の斜視図、第２
Ａ図は本考案に係る一実施例における第１の指押
え板９の裏面図、第２Ｂ図は本考案に係る一実施
例の装着断面図、第２Ｃ図は本考案に係る一実施
例における第２の指押え板の裏面図、第３図はこ
の考案の他の実施例を示す光センサの斜視図、第
４図は第１の従来例である光フアイバを用いた光
センサの概要断面図、第５図は第２の従来例であ
る発光素子および受光素子を備えた光センサの概
要断面図、第６図は第３の従来例である光フアイ
バを用いた光センサの概要断面図である。 図において、１は指、９は第１の指押え板、１
０は第２の指押え板、１１は発光素子、１２は受
光素子、１５および１５ａは遮光材、１８は反射
板である。なお、各図中同一符号は同一または相
当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ２枚の指押え板で被検体を固定し、該被検体
   の表面に発光素子および受光素子を接触させ、
   前記発光素子から出た光の前記被検体の血流の
   量より吸収の大きさの変化を前記受光素子で検
   知する光センサであつて、 その内面に発光素子と受光素子が取付けられ
   た一方の指押え板と、 前記一方の指押え板の前記内面に、その内面
   が対向するように配置された、他方の指押え板
   と、 前記他方の指押え板の内面上に設けられ、前
   記発光素子から出て前記被検体を透過してきた
   光を反射させ、該反射光を再び前記被検体に透
   過させて前記受光素子で検知させるための反射
   板と、 前記一方の指押え板の内面上であつて、かつ
   前記前記受光素子の周りを取囲むように設けら
   れ、前記発光素子から出た光の外部光、および
   前記発光素子から出た光のうちの前記被検体の
   表面で反射した光が前記受光素子内に侵入する
   のを遮断するための第１の遮光材と、 前記一方の指押え板の内面上であつて、かつ
   前記発光素子を取囲むように設けられ、前記発
   光素子から出た光に外部光が混入しないよう
   に、該外部光の侵入を遮断するための第２の遮
   光材と、 前記他方の指押え板の内面上であつてかつ前
   記反射板を取囲むように設けられ、前記発光素
   子から出た光に外部光が混入しないように、該
   外部光の侵入を遮断するための第３の遮光材
   と、を備えた光センサ。 (2) 前記第１の遮光材、第２の遮光材および前記
   第３の遮光材は、被検体の形状に適合した形状
   のものである実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の光センサ。