KR20170104361A

KR20170104361A - Apparatus and method for acquiring biological information, and band for acquiring biological information

Info

Publication number: KR20170104361A
Application number: KR1020160162910A
Authority: KR
Inventors: 윤영준; 김형주; 노영근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2017-09-15
Also published as: KR102654871B1

Abstract

Disclosed are a biometric information measurement apparatus and a biometric information acquisition method. The biometric information measurement apparatus irradiates light of which direction is actively or passively adjusted in an area of interest in an object, and detects light having different trajectories in the object so as to select an optimum signal.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a bio-information measuring apparatus, a bio-information obtaining method, and a bio-information measuring band,

본 개시는 생체정보 획득장치 및 생체정보 획득방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체에 광을 조사하여 얻은 검출 신호에 따라 생체의 피부 안 생체정보를 취득하는 생체 정보 측정 장치 및 생체정보 획득방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric information acquiring apparatus and a biometric information acquiring method, and more particularly to a biometric information acquiring apparatus and a biometric information acquiring method for acquiring biometric information of a living body in accordance with a detection signal obtained by irradiating a living body with light .

생체 혈관내 기계적인 특성을 알아내기 위한 방법으로 기계적인 압박을 통해 내부 혈관의 맥동을 압력센서로 통해서 알아내는 방식과 광학적 방식에 의한 입사파와 반사파에 의한 획득 방법, 그리고 초음파의 생체 투과성을 이용하는 방식 등이 있다. 기계적인 압력 센서 방식은 혈관과 센서사이의 피부에 의한 감쇄 특성을 줄이기 위해서 접촉식 압박을 통한 피부간격을 줄여서 피부영향을 줄인 상태에서 맥압정보를 알아낼 수 있도록 한다. 토노메트리(Tonometry)라고 불리는 이 방식은 지속적인 압박을 안정적으로 유지하는게 신호 품질에 중요한 영향을 끼친다. 초음파의 투과성을 이용한 방식은 초음파 발진 센서와 피부사이에 젤을 통한 신호 감쇄를 최소화한 형태로 깊은 투과의 장점을 가진다. 그러나 젤이 필요한 점과 초음파 발진 및 검출기 장비의 크기 한계로 초소형화를 하기에 제약이 따른다. 이에 비해 광투과 및 반사를 이용한 방식은 간단한 소자의 조합으로 센서를 제작 가능하게 한다. 그러나, 광투과 및 반사를 이용한 방식은 초음파보다 좋지 못한 투과성과 혈관과 센서 사이의 피부간극이 사람마다 차이가 있는 특성이 있어 정확도에 여러 제약이 있다.A method for detecting the mechanical properties of a living organism by means of a pressure sensor, a method of acquiring an incident wave and a reflected wave by an optical method, and a method of using an ultrasonic wave bio-permeability . The mechanical pressure sensor method reduces the skin gap through contact pressure in order to reduce the attenuation characteristics caused by the skin between the blood vessel and the sensor, so that the pulse pressure information can be obtained while reducing the skin effect. This approach, called tonometry, has a significant impact on signal quality to keep the sustained compression stable. The method using ultrasound permeability has advantages of deep penetration in the form of minimizing the signal attenuation through the gel between the ultrasonic oscillation sensor and the skin. However, there are restrictions on the need for gels and the miniaturization due to the size limitations of ultrasonic oscillator and detector equipment. On the other hand, the method using light transmission and reflection makes it possible to fabricate a sensor by a simple combination of elements. However, there are various limitations on the accuracy of the method using light transmission and reflection because the permeability and the skin gap between the blood vessel and the sensor are different from each other.

사람마다 상이한 혈관 및 피부 구조에 대하여 정확하게 생체 정보를 계측하는 생체 정보 측정 장치, 생체 정보 획득 방법, 및 생체 정보 측정 밴드를 제공하고자 한다.A biometric information measuring device, a biometric information acquiring method, and a biometric information measuring band that accurately measure biometric information with respect to different blood vessels and skin structures for each person.

일 측면에 따르는 생체 정보 측정 장치는, 복수 개의 광을 서로 다른 입사각으로 대상체에 조사하는 광 조사부; 및 상기 서로 다른 입사각에 따라 서로 다른 궤적으로 상기 대상체 내를 진행하면서 상기 대상체내의 생체 정보를 포함하게 되는 상기 복수 개의 광을 검출하는 광 검출기;를 포함한다.A biometric information measuring apparatus according to one aspect includes: a light irradiating unit for irradiating a plurality of light beams to a target object at different incident angles; And a photodetector for detecting the plurality of lights including the biometric information in the target body while advancing in the target body with different trajectories according to the different incident angles.

그리고, 상기 광 조사부는 상기 복수 개의 광을 조사하는 광원; 및 상기 복수 개의 광의 상기 대상체에 대한 입사각을 제어하는 광 방향 제어기;를 포함할 수 있다.The light irradiation unit may include a light source for emitting the plurality of lights; And an optical direction controller for controlling an incident angle of the plurality of lights with respect to the target object.

또한, 상기 광 방향 제어기는, 인가되는 전압에 따라 메타 원자들간의 간격이 변하는 메타 물질을 포함할 수 있다.In addition, the optical direction controller may include a meta-material whose interval between the meta-atoms varies depending on the applied voltage.

그리고, 상기 광 조사부는, 광 조사 방향이 서로 다른 복수 개의 광원;을 포함할 수 있다.The light irradiation unit may include a plurality of light sources having different light irradiation directions.

또한, 상기 복수 개의 광원은, 단일 파장을 갖거나 서로 다른 파장을 가질 수 있다.The plurality of light sources may have a single wavelength or may have different wavelengths.

그리고, 상기 광 조사부는, 다파장의 광을 방출하는 광원; 및 상기 다파장의 광을 파장별로 분리하는 파장 분리 소자;를 포함할 수 있다.The light irradiation unit may include: a light source that emits light of multiple wavelengths; And a wavelength division element for separating the multi-wavelength light by wavelength.

또한, 상기 파장분리소자는 회결결자 및 프리즘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the wavelength division element may include at least one of a recombination layer and a prism.

그리고, 상기 광 조사부는, 상기 광 검출기를 사이에 두고 이격 배치되는 적어도 두 개의 단일 파장의 광원을 포함할 수 있다.The light irradiating unit may include at least two light sources of a single wavelength spaced apart from each other with the photodetector interposed therebetween.

또한, 상기 광 조사부는, 상기 광 검출기를 중심으로 2차원으로 배치된 적어도 개의 단일 파장의 광원;을 포함할 수 있다.The light irradiating unit may include at least light sources of a single wavelength arranged two-dimensionally around the photodetector.

그리고, 상기 광 조사부는, 레이저 광원을 포함할 수 있다.The light irradiating unit may include a laser light source.

또한, 상기 광 조사부와 상기 광 검출기 사이에는 격벽이 마련될 수 있다.In addition, a partition may be provided between the light irradiating unit and the photodetector.

일 측면에 따르는 생체 정보 획득 방법은, 광 조사부에 의해 복수 개의 광을 서로 다른 입사각으로 대상체에 조사하는 단계; 및 상기 서로 다른 입사각에 따라 서로 다른 궤적으로 상기 대상체 내를 진행하면서 상기 대상체내의 생체 정보를 포함하게 되는 상기 복수 개의 광을, 광 검출기에 의해, 검출하는 단계;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a biological information acquisition method comprising: irradiating a plurality of light beams to a target object at different incident angles; And detecting, by the photodetector, the plurality of lights containing the biometric information in the target body while advancing in the target body with different trajectories according to the different incident angles.

그리고, 상기 복수 개의 광 중 적어도 하나를 이용하여 상기 대상체의 상기 생체 정보를 획득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include acquiring the biometric information of the object using at least one of the plurality of lights.

또한, 상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 복수 개의 광 중 기준 광과 상관도가 기준값 이상인 광을 최적의 광으로 결정하는 단계; 및 상기 최적의 광으로부터 상기 생체 정보를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, the step of acquiring biometric information may include: determining light among the plurality of lights having a correlation with the reference light equal to or greater than a reference value as optimal light; And acquiring the biometric information from the optimal light.

그리고, 상기 광을 조사하는 단계는, 상기 광 검출기를 기준으로 상기 입사각이 서로 교차하도록 적어도 두 개의 광을 조사하는 단계;를 포함할 수 있다.The step of irradiating the light may include irradiating at least two lights such that the incident angles intersect with each other with respect to the photodetector.

또한, 검출된 광으로부터 도플러 효과를 이용하여 혈류 속도를 획득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include obtaining a blood flow velocity using the Doppler effect from the detected light.

일 측면에 따르는 생체 정보 측정 반대는, 앞서 기술한 생체 정보 측정 장치를 포함하며, 대상체의 피부에 부착한 상태로 생체 정보를 측정한다.The opposite of biometrics information measurement according to one aspect includes biometrics information measurement apparatus described above, and biometric information is measured while attached to the skin of the subject.

또한, 상기 생체 정보 측정 장치의 피부접촉면에 피부에 탈부착 되도록 돌기형 미세구조를 갖는 부착층;을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an adhesive layer having a protruding microstructure to be detachably attached to the skin on the skin-contacting surface of the bio-information measuring device.

그리고, 외부와 무선 통신하는 통신부; 및 상기 광 조사부, 상기 광 검출기, 및 상기 통신부를 제어하는 제어부; 및 전원을 공급하는 배터리;를 더 포함할 수 있다.A communication unit for wirelessly communicating with the outside; And a controller controlling the light irradiation unit, the photodetector, and the communication unit. And a battery for supplying power.

또한, 상기 생체 정보 측정 장치는 유연성을 가질 수 있다.In addition, the bio-information measuring device may have flexibility.

개시된 실시예에 의한 생체 정보 측정 장치, 생체 정보 획득 방법, 및 생체 정보 측정 장치는, 광의 방향을 조정함으로써 광 경로(즉, 대상체 내의 궤적) 조절이 가능하고, 이에 따라 피부 오차를 줄이고 피부 안 생체 정보를 정확하게 획득할 수 있다.The biometric information measuring device, the biometric information obtaining method, and the biometric information measuring device according to the disclosed embodiments can adjust the light path (i.e., the locus in the target object) by adjusting the direction of the light, thereby reducing the skin error, Information can be accurately obtained.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 2는 도 1의 생체 정보 측정 장치의 바닥면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 생체 정보 측정 장치에서 광 방향 제어기의 구체적인 구성을 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 광 방향 제어기의 동작을 설명한다.
도 5는 도 1의 생체 정보 측정 장치의 사용례를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 생체 정보 측정 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1의 생체 정보 측정 장치를 포함한 생체 정보 획득 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 생체 정보 획득 장치를 이용한 생체 정보 획득 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 또 다른 생체 정보 획득 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 도 1의 생체 정보 측정 장치에서 광 방향 제어기의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 12는 도 11의 광 조사부의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 14는 도 13의 생체 정보 측정 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 16은 도 15의 생체 정보 측정 장치의 복수 개의 광 조사부들의 배치를 설명하는 도면이다.
도 17의 도 15의 생체 정보 측정 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 18 내지 도 20은 생체 정보 측정 장치의 획득에서 보여지는 도플러 효과를 설명하는 도면이다.
도 21는 도 15의 생체 정보 측정 장치를 이용한 혈압을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 22는 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 23은 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 획득 시스템의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a bio-information measuring apparatus according to an embodiment.
2 is a bottom view of the apparatus for measuring bio-information of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of the optical direction controller in the apparatus for measuring bio-information of FIG. 1. FIG.
Fig. 4 illustrates the operation of the light direction controller of Fig.
FIG. 5 is a view showing an example of use of the apparatus for measuring bio-information of FIG. 1;
6 is a view for explaining the operation of the apparatus for measuring biometric information in Fig.
7 is a block diagram showing a biometric information acquiring device including the biometric information measuring device of FIG.
8 is a flowchart for explaining a biometric information acquiring method using the biometric information acquiring device of Fig.
9 is a flowchart for explaining another method of acquiring biometric information.
10 is a view showing another example of the optical direction controller in the apparatus for measuring bio-information of FIG.
11 is a side sectional view showing a schematic configuration of a biometric information measuring apparatus according to another embodiment.
Fig. 12 is a view showing a schematic configuration of the light irradiation unit of Fig. 11;
13 is a side sectional view showing a schematic configuration of a bio-information measuring apparatus according to another embodiment.
Fig. 14 is a view for explaining the operation of the biometric information measuring apparatus of Fig. 13;
FIG. 15 is a side sectional view showing a schematic configuration of a biometric information measuring apparatus according to another embodiment.
FIG. 16 is a view for explaining the arrangement of a plurality of light irradiation units of the biometric information measurement device of FIG. 15;
17 is a diagram for explaining the operation of the biometric information measuring apparatus of Fig.
18 to 20 are views for explaining the Doppler effect seen in the acquisition of the apparatus for measuring bio-information.
Fig. 21 is a flowchart for explaining a method of measuring blood pressure using the biometric information measuring apparatus of Fig. 15;
22 is a side sectional view showing a schematic configuration of a bio-information measuring apparatus according to another embodiment.
23 is a view showing a schematic configuration of a biometric information acquisition system according to another embodiment.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification, and the size and thickness of each element in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, without departing from the spirit or scope of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description will be omitted.

일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치는 사용자가 휴대할 수 있는 장치, 예를 들어, 웨어러블 장치일 수 있다. 생체 정보 측정 장치는 통신 기능 및 데이터 프로세싱 기능을 구비한 손목시계 타입, 팔찌 타입, 또는 밴드 타입 등의 장치 중 어느 하나일 수 있고, 다른 예로 둘 이상의 조합으로 구성될 수도 있다. The apparatus for measuring bio-information according to an embodiment may be a device that can be carried by a user, for example, a wearable device. The biometric information measuring apparatus may be any one of a wristwatch type, a bracelet type, and a band type apparatus having a communication function and a data processing function, or may be configured by a combination of two or more.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100)의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이며, 도 2는 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)의 바닥면을 도시한다.FIG. 1 is a side cross-sectional view showing a schematic configuration of an apparatus 100 for measuring bio-information according to an embodiment, and FIG. 2 shows a bottom surface of the apparatus 100 for measuring bio-information in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100)는 복수 개의 광을 서로 다른 입사각으로 대상체에 조사하는 광 조사부(110) 및 대상체 내에서 서로 다른 입사각에 대응하여 서로 다른 궤적으로 진행한 후 대상체 밖으로 방출되는 복수 개의 광을 검출하는 광 검출기(140)를 포함할 수 있다. 대상체내에 입사된 광은 대상체 내를 진행하면서 대상체 내의 물질과 반응하여 생체 정보를 포함하게 된다. 즉, 광이 대상체 내 물질의 고유한 특성에 따라 반사, 흡수, 및 산란되기 때문에 대상체 내를 진행한 광은 고유한 생체 정보를 포함하게 된다. 대상체내 물질은 위치에 따라 다를 수 있기 때문에 궤적이 다른 광은 서로 다른 생체 정보를 포함할 수 있다. 1 and 2, the bio-information measuring apparatus 100 according to the present embodiment includes a light irradiating unit 110 for irradiating a plurality of lights to a target object at mutually different incident angles, And a photodetector 140 for detecting a plurality of lights emitted outside the object after proceeding to another locus. The light incident on the target body reacts with the substance in the target object while moving through the target object, thereby including biometric information. That is, since the light is reflected, absorbed, and scattered according to the inherent characteristics of the substance in the object, the light traveling in the object includes unique biometric information. Since the substance in the target body may be different depending on the position, light having different loci may contain different biometric information.

광 조사부(110)는 광을 방출하는 광원(120) 및 전기적 신호에 따라 광의 진행 방향을 제어하여 광을 특정 입사각으로 대상체에 입사시키는 광 방향 제어기(130)를 포함할 수 있다. The light irradiating unit 110 may include a light source 120 that emits light and an optical direction controller 130 that controls the traveling direction of light according to an electrical signal to cause the light to enter the object at a specific incident angle.

광원(120)은 레이저 광원일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 레이저 광원은 예를 들어 반도체 레이저 다이오드로 구현될 수 있다. 경우에 따라서는, 광원(120)으로 단파장 발광 다이오드가 채용되는 것이 배제되는 것은 아니다.The light source 120 may be a laser light source, but is not limited thereto. The laser light source may be implemented, for example, with a semiconductor laser diode. In some cases, the use of the short-wavelength light emitting diode as the light source 120 is not excluded.

광원(120)에서 방출되는 광은 대상체 내 관심 물질의 종류 등에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 대상체가 사람이고, 관심 물질이 대상체의 피부 속에 있는 물질인 경우, 광원(120)은 적색광 또는 근적외선 영역의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 전술한 파장 범위는 예시적인 것에 불과하며, 관심 물질 등에 따라 광원(120)은 다른 파장을 가지는 광을 방출할 수도 있다.The light emitted from the light source 120 may be different depending on the kind of substance of interest in the object. For example, if the object is a person and the substance of interest is a substance in the skin of the subject, the light source 120 may emit light having wavelengths in the red or near infrared region. The above-described wavelength ranges are merely exemplary, and the light source 120 may emit light having different wavelengths depending on the substance of interest or the like.

여기서 대상체는 사람, 동물일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 대상체는 대상체에 포함된 일부일 수도 있다. 그리고, 관심 물질은 대상체에 포함되어 있으며, 고유한 광학적 특성을 갖는 물질일 수 있다. 관심 물질은 생체 물질일 수도 있고, 생체 물질이 형광체 등과 결합한 물질일 수 도 있다. 예를 들어, 관심 물질은 적혈구, 포도당, hsCRP(high sensitivity C-reactive protein), 등이 있을 수 있으며, 관심 물질의 종류에 제한을 두지 않는다.Here, the object may be a person or an animal. However, it is not limited thereto. The object may be a part included in the object. The substance of interest is contained in the object and may be a substance having inherent optical properties. The substance of interest may be a biomaterial, or the biomaterial may be a substance combined with a phosphor or the like. For example, the substances of interest may be red blood cells, glucose, high sensitivity C-reactive protein (hsCRP), etc., and do not limit the kinds of substances of interest.

관심 물질은 분자의 결합 구조, 분자의 모양, PES(potential energy surface), 원자들의 질량(masses of atoms), vibration coupling 등에 따라, 광에 대한 흡수, 투과 및 반사 등이 다를 수 있다. 그리하여, 관심 물질에서 반사 또는 투과된 광의 특성을 파악함으로써 관심 물질에 대한 정보 즉, 생체 정보를 획득할 수 있다. 관심 물질과 반응하여 광 특성이 변경된 광을 생체 정보를 포함하는 광이라고 할 수 있다.The substances of interest may differ in absorption, transmission and reflection of light depending on the molecular bonding structure, molecular shape, PES (potential energy surface), masses of atoms, and vibration coupling. Thus, information on the substance of interest, that is, biometric information can be obtained by grasping the characteristics of the light reflected or transmitted by the substance of interest. Light having a changed optical characteristic by reacting with a substance of interest can be referred to as light containing biological information.

광 방향 제어기(130)는 광원(120)의 광방출면쪽에 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 광원(120)과 광 방향 제어기(130) 사이에 미러나 전반사 프리즘과 같은 광경로를 변환하는 광학소자가 배치되어 있을 수도 있다.The optical direction controller 130 may be disposed on the light emitting surface side of the light source 120. In some cases, an optical element for converting an optical path such as a mirror or a total reflection prism may be disposed between the light source 120 and the optical direction controller 130.

광 방향 제어기(130)는 광원(120)에서 방출된 광의 방향을 제어할 수 있다. 광 방향 제어기(130)는 전기적 신호에 따라 광 방향 제어기(130)에서 반사되는 광의 반사각 또는 광 방향 제어기(130)를 투과하는 굴절각 중 어느 하나를 제어할 수 있다. 달리 말하면, 광 방향 제어기(130)에 의해 광원(120)에서 방출된 광은 대상체 내에서 선택적으로 서로 입사각으로 조사될 수 있다. 이러한 광 방향 제어기(130)의 상세한 구조에 대해서는 후술하기로 한다.The optical direction controller 130 can control the direction of the light emitted from the light source 120. The optical direction controller 130 can control either the reflection angle of the light reflected by the optical direction controller 130 or the refraction angle passing through the optical direction controller 130 according to an electrical signal. In other words, the light emitted from the light source 120 by the optical direction controller 130 can be selectively incident on the object at an incident angle. The detailed structure of the optical direction controller 130 will be described later.

광 검출기(140)는 대상체 내에서 서로 다른 궤적을 갖는 광들을 검출한다. 광 검출기(140)는 공핍층 포토 다이오드(depletion layer photo diode), 애벌런치 포토 다이오드(avalanche photo diode), 광전자 증배관(photomultiplier tube) 등을 포함할 수 있다. 또는 광 검출기(140)는 CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서로 구현될 수도 있다. 광 검출기(140)는 복수 개의 단위 검출 유닛을 포함할 수 있고, 각 단위 검출 유닛에 소정의 파장에 대응하는 광 필터를 더 포함할 수 있다. The photodetector 140 detects light having different trajectories in the object. The photodetector 140 may include a depletion layer photo diode, an avalanche photo diode, a photomultiplier tube, and the like. Or photodetector 140 may be implemented as a CMOS image sensor or a CCD image sensor. The photodetector 140 may include a plurality of unit detection units, and each unit detection unit may further include an optical filter corresponding to a predetermined wavelength.

생체 정보 측정 장치(100)는 광 조사부(110)와 광 검출기(140) 사이에 배치되는 격벽(150)을 더 포함할 수 있다. 격벽(150)은 광을 차단할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 격벽(150)은 광 조사부(110)에서 대상체를 거치지 않고 직접 광 검출기(140)로 향하는 광을 차단한다. The bioinformation measuring apparatus 100 may further include a partition 150 disposed between the light irradiating unit 110 and the photodetector 140. The barrier ribs 150 may be formed of a material capable of blocking light. The barrier ribs 150 block light directed to the photodetector 140 directly from the light irradiation unit 110 without passing through the object.

광원(120), 광 방향 제어기(130), 격벽(150) 및 광 검출기(140)는 하우징(190) 내에 실장될 수 있다. 하우징(190)은 대상체의 외면의 굴곡에 적응하도록 유연성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 하우징(190)은 대상체의 생체정보가 획득될 수 있는 부위에 부착될 수 있는 형상을 지닐 수도 있다. 예를 들어 손목, 팔목 등에 부착되는 경우, 하우징(190)의 피부접촉면(191)은 이러한 손목이나 팔목의 형상에 맞도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 하우징(190)은 경성 재질로 형성될 수도 있을 것이다.The light source 120, the optical direction controller 130, the partition 150 and the photodetector 140 may be mounted in the housing 190. The housing 190 may be formed of a flexible material so as to adapt to the curvature of the outer surface of the object. Of course, in some cases, the housing 190 may have a shape that can be attached to a site where biometric information of the object can be obtained. The skin contact surface 191 of the housing 190 may be formed to conform to the shape of the wrist or the cuff. In this case, the housing 190 may be formed of a hard material.

하우징(190)의 피부접촉면(191)에는 돌기형 미세구조를 갖는 부착층(195)이 마련될 수 있다. 이러한 부착층(195)은 도마뱀붙이(gecko)등의 생체 접착장치를 모사한 형상을 지닐 수 있다. 부착층(195)은 생체 정보 측정 장치(100)를 대상체(사람)의 피부에 용이하게 부착시킬 수 있으며, 또한 사용 완료후 탈착시킬 수 있다. 다른 예로, 하우징(190)의 피부접촉면(191)에는 아크릴 점착제나 실리콘 점착제와 같은 점착제로 형성되는 점착층(미도시)이 마련될 수도 있다.The skin contact surface 191 of the housing 190 may be provided with an attachment layer 195 having a protruding microstructure. The adhesive layer 195 may have a shape simulating a bioadhesive device such as a gecko. The adhesive layer 195 can easily attach the bio-information measuring device 100 to the skin of a target (person), and can be desorbed after the use. As another example, the skin contact surface 191 of the housing 190 may be provided with an adhesive layer (not shown) formed of an adhesive such as acrylic adhesive or silicone adhesive.

하우징(190)에는 광 조사부(110) 및 광 검출기(140) 각각을 덮는 제1 및 제2 커버(160, 170)가 더 배치될 수 있다. 제1 및 제2 커버(160, 170) 각각은 광 조사부(110) 및 광 검출기(140)를 외부로부터 보호할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 커버(160, 170)는 제1 및 제2 커버(160, 170)를 통과하는 광의 광 손실이 최소화도록 광투과율이 높은 물질로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 커버(160, 170)는 동일한 물질로 형성될 수 있거나 다른 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 커버(160, 170) 각각은 광 조사부(110) 및 광 검출기(140)와 광 진행 방향을 기준으로 중첩되게 배치될 수 있다. The housing 190 may further include first and second covers 160 and 170 that cover the light irradiation unit 110 and the photodetector 140, respectively. Each of the first and second covers 160 and 170 can protect the light irradiation unit 110 and the photodetector 140 from the outside. The first and second covers 160 and 170 may be formed of a material having a high light transmittance so that light loss of light passing through the first and second covers 160 and 170 is minimized. The first and second covers 160 and 170 may be formed of the same material or formed of different materials. Each of the first and second covers 160 and 170 may be disposed to overlap with the light irradiating unit 110 and the photodetector 140 with reference to the light traveling direction.

도 3은 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)에서 광 방향 제어기(130)의 구체적인 구성을 도시된 도면이며, 도 4는 도 3의 광 방향 제어기(130)의 동작을 설명한다. FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of the optical direction controller 130 in the bio-information measuring apparatus 100 of FIG. 1, and FIG. 4 illustrates the operation of the optical direction controller 130 of FIG.

일 예로 광 방향 제어기(130)는 조사되는 광의 경로를 변경시킬 수 있는 메타 물질(132)이 배치된 광학 소자를 포함할 수 있다. 메타 물질(132)은 미세 패턴 형상의 복수 개의 메타 원자(133)가 배열된 구조일 수 있다. 메타 원자(133)의 형상, 크기 및 메타 원자(133)들의 배열 방식(예를 들어, 주기적(periodic), 혹은 준주기적(quasi-periodic) 배열) 등에 따라, 메타 물질(132)는 다양한 유효물성을 발현시킨다. 이러한 메타 물질(132)은 압전체(131)의 일면에 마련될 수 있다. 압전체(131)에는 제1 및 제2 전극(135, 136)이 마련된다. 예를 들어, 압전체(131)는 장방형의 형상을 지니며, 제1 및 제2 전극(135, 136)은 압전체(131)의 양측면에 마련될 수 있다. 전원(138)에 의해 제1 및 제2 전극(135, 136)에 전기적 신호, 예를 들어, 전압이 인가됨에 따라 압전체(131)는 압전 현상에 의해 수축 또는 팽창을 하게 된다. 이와 같이 압전체(131)의 수축 또는 팽창에 따라 메타 물질(132)의 내부구조(예를 들어, 메타 원자(133)들의 간격, 메타 원자(133)의 크기, 형상 등)이 변경될 수 있다. For example, the optical direction controller 130 may include an optical element in which a meta-material 132 capable of changing the path of the irradiated light is disposed. The meta-material 132 may be a structure in which a plurality of meta-atoms 133 in a fine pattern shape are arranged. Depending on the shape, size and arrangement of the meta atoms 133 (e.g., periodic or quasi-periodic arrangement) of the meta atoms 133, the meta material 132 may have various effective properties Lt; / RTI > The meta-material 132 may be provided on one side of the piezoelectric body 131. The piezoelectric body 131 is provided with first and second electrodes 135 and 136. For example, the piezoelectric body 131 has a rectangular shape, and the first and second electrodes 135 and 136 may be provided on both sides of the piezoelectric body 131. The piezoelectric body 131 contracts or expands due to the piezoelectric phenomenon as an electric signal, for example, a voltage is applied to the first and second electrodes 135 and 136 by the power source 138. [ The internal structure of the meta-material 132 (for example, the spacing of the meta-atoms 133, the size and shape of the meta-atom 133, etc.) can be changed in accordance with the contraction or expansion of the piezoelectric body 131.

본 실시예의 광 방향 제어기(130)는 이러한 메타 물질(132)을 이용하여 입사된 광을 소정의 각도로 굴절 혹은 반사시킬 수 있다. 가령, 메타 물질(132)이 투과성 구조를 지니는 경우, 광 방향 제어기(130)는 입사된 광을 소정의 각도로 굴절시킬 수 있다. 또는 메타 물질(132)이 반사성 구조를 지니는 경우, 광 방향 제어기(130)는 입사된 광을 소정의 각도로 반사시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 전극(135, 136)에 인가되는 전압에 따라 굴절 혹은 반사되는 각도를 변경시킬 수 있다. The optical direction controller 130 of the present embodiment can refract or reflect incident light at a predetermined angle using the meta-material 132. [ For example, when the meta-material 132 has a transmissive structure, the optical direction controller 130 may refract the incident light at a predetermined angle. Or the meta-material 132 has a reflective structure, the optical direction controller 130 may reflect the incident light at a predetermined angle. In addition, the angle of refraction or reflection can be changed according to the voltage applied to the first and second electrodes 135 and 136.

메타 원자(133)의 구조로 광편향성을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 메타 원자(133)들간의 간격에 의해서도 광편향성이 조절될 수 있다. 메타 원자(133)의 간격은 압전체의 피에조 현상과 같은 전기에 의한 기계적 변형 현상을 이용하여 조정될 수 있다.The structure of the meta atom 133 not only controls the optical deflectivity but also the optical deflection can be controlled by the interval between the meta atoms 133. [ The spacing of the meta atoms 133 can be adjusted by using a mechanical deformation phenomenon such as a piezo phenomenon of a piezoelectric body.

도 5는 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)의 사용례를 도시한다. 도 5에 도시되듯이, 일 실시예의 생체 정보 측정 장치(100)는 대상체(사람)(A)의 피부에 부착되는 밴드일 수 있다. 전술한 바와 같이 하우징(190)의 피부접촉면(191)에 부착층(195)이나 점착층을 마련함으로써, 생체 정보 측정 장치(100)는 대상체(사람)(A)의 피부에 부착시킬 때, 피부접촉면(191)이 피부에 안정적으로 밀착되게 할 수 있다. 상기한 생체 정보 측정 장치(100)를 이용하여 대상체 내의 생체 정보, 예를 들어, 혈류의 속도 등을 획득할 수 있다. Fig. 5 shows an example of use of the apparatus 100 for measuring bio-information in Fig. As shown in FIG. 5, the bio-information measuring device 100 of one embodiment may be a band attached to the skin of the object (person) A. By providing the adhesive layer 195 or the adhesive layer on the skin-contacting surface 191 of the housing 190 as described above, the bio-information measuring device 100 can be attached to the skin of the object (human) The contact surface 191 can be stably brought into close contact with the skin. The biometric information measuring apparatus 100 can be used to acquire biometric information in the object, for example, the velocity of the blood flow.

도 6은 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)의 동작을 설명하는 도면이며, 도 7은 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)를 포함한 생체 정보 획득 장치(200)를 나타내는 블록도이고, 도 8은 도 7의 생체 정보 획득 장치(200)를 이용한 생체 정보 획득 방법을 설명하는 흐름도이다. FIG. 6 is a view for explaining the operation of the apparatus for measuring biometric information 100 of FIG. 1, and FIG. 7 is a block diagram of a biometric information acquiring apparatus 200 including the apparatus for measuring biometric information 100 of FIG. 8 is a flowchart for explaining a biometric information acquiring method using the biometric information acquiring device 200 of FIG.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따르는 생체 정보 획득 장치(200)는, 서로 다른 복수 개의 궤적을 갖도록 서로 다른 입사각으로 복수 개의 광을 대상체에 조사하는 광 조사부(110), 상기 대상체 내에서 서로 다른 복수 개의 궤적을 갖는 복수 개의 광을 검출하는 광 검출기(140), 복수 개의 궤적을 갖는 복수 개의 광 중 적어도 하나를 최적의 광으로 결정하는 제어부(210) 및 최적의 광으로부터 대상체의 생체 정보를 획득하는 프로세서(220)를 포함할 수 있다. 제어부(210)는 광의 입사각을 제어하도록 광 조사부(110)에 신호, 예를 들어, 전기적 신호 등을 제공할 수도 있다. 6 to 8, the apparatus 200 for acquiring biological information according to an embodiment includes a light irradiation unit 110 for irradiating a plurality of light beams to a target object at mutually different incident angles so as to have a plurality of different trajectories, A controller 210 for determining at least one of a plurality of lights having a plurality of trajectories as an optimum light, a controller 210 for determining an optimum light from the plurality of lights having a plurality of trajectories, And a processor 220 for acquiring biometric information. The control unit 210 may provide a signal, for example, an electrical signal, etc., to the light irradiation unit 110 to control the incident angle of light.

여기서 생체 정보 측정 장치(100)는 생체 정보를 포함한 광을 검출하는 장치로서 광 조사부(110)과 광 검출기(120)을 필수 구성요소로 포함할 수 있다. 그리고, 생체 정보 획득 장치(200)를 검출된 광을 이용하여 대상체의 생체 정보를 획득하는 장치로서 프로세서(220)을 필수 구성 요소로 포함할 수 있다. Here, the bio-information measuring apparatus 100 may include a light irradiating unit 110 and a photodetector 120 as essential components for detecting light including biometric information. The biometric information obtaining apparatus 200 may include the processor 220 as an essential component as a device for obtaining biometric information of a target object using the detected light.

생체 정보 획득 장치(200)는 생체 정보 측정 장치(100)를 포함하는 하나의 하드웨어 장치일 수 있으며, 그에 한정되지 않는다. 예를 들어, 프로세서(220)는 광 조사부(110) 및 광 검출기(140)를 포함하는 장치와 별도의 다른 장치에 구현될 수 있다. 도 7에서 제어부(210)는 생체 정보 획득 장치(200)의 일 구성요소로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제어부(210)는 생체 정보 측정 장치(100)의 구성 요소일 수도 있고, 제어부(210)의 기능이 분할되어 일부는 생체 정보 측정 장치(100)에 포함될 수 있다. The biometric information obtaining apparatus 200 may be a single hardware apparatus including the biometric information measuring apparatus 100, but is not limited thereto. For example, the processor 220 may be implemented in a separate apparatus from the apparatus including the light irradiating unit 110 and the photodetector 140. 7, the control unit 210 is shown as a component of the biometric information obtaining apparatus 200, but is not limited thereto. The controller 210 may be a component of the bio-information measuring apparatus 100, and the function of the controller 210 may be divided and some of the functions may be included in the bio-information measuring apparatus 100. [

생체 정보 획득 장치(200)를 이용하여 생체 정보를 획득하는 방법은, 광원(120)에서 광을 조사하는 단계(S11), 조사되는 광이 대상체내에서 서로 다른 복수 개의 궤적을 갖도록 입사각을 조정하는 단계(S12); 광 검출기(140)를 이용하여 상기 대상체 내를 진행한 후 방출된 광들을 검출하는 단계(S13): 및 상기 대상체 내에서 서로 다른 복수 개의 궤적을 갖는 광들 중 적어도 하나를 최적의 광으로 결정하는 단계(S14);를 포함한다. 그리고, 최적의 광으로부터 생체 정보를 획득하는 단계(S15);를 더 포함할 수 있다. 대상체내 관심 물질은 관심 물질의 특성에 따라 광의 흡수, 산란, 및 반사 등이 달라지므로, 프로세서(220)는 입사된 광과 검출된 광의 특성의 변화 정도로부터 대상체의 생체 정보를 획득할 수 있다. 광 특성에 따른 생체 정보 획득 방법은 공기 기술인 바 구체적인 설명은 생략한다. The method of acquiring biometric information using the biometric information obtaining apparatus 200 includes a step S11 of irradiating the light from the light source 120 and a step of adjusting the angle of incidence so that the irradiated light has a plurality of different trajectories in the object Step S12; (S13) detecting light emitted after traveling through the object using the photodetector (140); and determining at least one of the lights having a plurality of different trajectories in the object as optimal light (S14). And acquiring biometric information from the optimum light (S15). Since the absorption, scattering, and reflection of light are changed depending on the characteristics of the substance of interest, the processor 220 can acquire biological information of the object from the incident light and the degree of change in the characteristics of the detected light. The bio-information acquisition method according to the optical characteristics is an air technology, and a detailed description thereof will be omitted.

입사각을 조정하는 단계(S12)는, 광 방향 제어기(130)를 이용하여 순차적으로 광의 입사각을 변경할 수 있다. 예를 들어, 광 방향 제어기(130)는 제1 시간에 대상체내에 제1 입사각으로 입사되도록 광을 제어할 수 있다. 상기 광들을 검출하는 단계(S12)는, 대상체내를 진행하면서 대상체내 물질과 반응하여 생체 정보를 포함하는 광을 검출할 수 있다. In the step S12 of adjusting the incident angle, the light direction controller 130 can sequentially change the incident angle of light. For example, the optical direction controller 130 may control light to be incident on the object at a first incident angle at a first time. The light detection step S12 may detect light including biometric information by reacting with a substance in the target object while traveling through the target object.

최적의 광인지 여부를 결정하는 단계(S13)는 검출된 광과 기준 광과의 상관도를 이용하여 검출된 광이 최적의 광인지 여부를 결정할 수 있다. 여기서 기준 광은 광이 관심 물질에 반응하여 검출될 때 기준이 되는 광으로서, 빅데이터에 의해 결정될 수 있다. 대상체내에는 관심 물질 이외의 다른 물질들이 포함되어 있다. 예를 들어, 혈류의 속도를 측정하기 위해 적혈구의 속도를 측정하나, 광의 진행 경로에 따라 광은 혈관에 의해 반사될 수도 있다. 이때, 기실험된 다양한 데이터를 기초로 적혈구에 의해 반사된 광에 대한 정보가 획득될 수 있고, 이를 기준 광이라고 할 수 있다. 기준 광에 대한 정보는 기저장되어 있을 수 도 있고, 획득된 생체 정보를 기초로 업데이트될 수도 있다. The step S13 of determining whether or not the light is optimum can determine whether or not the detected light is optimal using the correlation between the detected light and the reference light. Here, the reference light is light that is a reference when light is detected in response to a substance of interest, and can be determined by big data. The target contains substances other than the substance of interest. For example, the velocity of red blood cells is measured to measure the velocity of the blood stream, but light may be reflected by the blood vessel along the path of the light. At this time, information on the light reflected by the red blood cells can be obtained based on various data that have been experimented, and this can be referred to as reference light. The information about the reference light may be stored in advance, or may be updated based on the acquired biometric information.

제어부(210)는 검출된 광과 기준 광간의 상관도가 기준값 이상이면 검출된 광은 최적의 광으로 결정할 수 있다. 그러나, 상관도가 기준값 미만이면 제어부(210)는 최적의 광이 아니라고 결정할 수 있으며, 입사각이 조정되도록 광 조사부(110)를 제어할 수 있다. 여기서 기준값도 기설정될 수 있다. The controller 210 can determine the detected light as the optimum light when the correlation between the detected light and the reference light is greater than or equal to the reference value. However, if the degree of correlation is less than the reference value, the control unit 210 can determine that the light is not optimal, and can control the light irradiation unit 110 to adjust the incident angle. Here, the reference value can also be set in advance.

S11 내지 S14가 반복되면서 최적의 광이 결정되면, 프로세서(220)는 최적의 광으로부터 생체 정보를 획득할 수 있다(S15). S11 내지 S14에서는 광을 하나씩 조사하고 검출한 후 최적의 광인지 결정한다고 하였으나 이에 한정되지 않는다. 광 조사부(110)는 복수 개의 광을 순차적으로 조사하고, 광 검출기(140)도 복수 개의 광을 순차적으로 검출한 후, 검출된 광 각각을 기준 광과 비교하여 최적의 광을 결정할 수도 있다. When S11 through S14 are repeated and optimal light is determined, the processor 220 can acquire biometric information from the optimum light (S15). In S11 to S14, the light is irradiated and detected one by one, and then it is determined whether or not the light is optimal. However, the present invention is not limited to this. The light irradiating unit 110 sequentially irradiates a plurality of lights, and the photodetector 140 may sequentially detect a plurality of lights, and then compare the detected lights with reference light to determine optimal light.

도 9는 또 다른 생체 정보 획득 방법을 설명하는 흐름도이다.9 is a flowchart for explaining another method of acquiring biometric information.

일 실시예에 따르는 생체 정보 획득 장치(200)는, 조사되는 광이 서로 다른 복수 개의 궤적을 갖도록 광의 입사각을 달리하면서 광을 대상체에 조사할 수 있다(S21). The apparatus 200 for acquiring biological information according to an embodiment can irradiate light onto a target while varying incident angles of light so that the irradiated light has a plurality of different trajectories (S21).

그리고, 광 검출기(140)는 대상체내에서 서로 다른 궤적으로 진행하면서 대상체내 물질과 반응하여 생체 정보를 포함하게 되는 광을 검출할 수 있다(S22). In addition, the photodetector 140 can detect light including biometric information by reacting with substances in the target body while proceeding in different trajectories in the target body (S22).

제어부(210)는 검출된 복수 개의 광을 비교하고(S23), 복수 개의 광 중에서 최적의 광을 결정할 수 있다(S24). 대상체내에서 광들이 서로 다른 궤적으로 진행한다 하더라도 동일한 관심 물질에 대한 생체 정보를 포함할 수도 있다. 즉 기준 광과의 상관도가 오차 범위 내일 수 있다. 이와 같은 경우, 제어부(210)는 검출된 복수 개의 광들을 비교하여 그 중 어느 하나를 최적으로 광으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 세기가 가장 큰 광을 최적의 광으로 결정할 수 있다. The control unit 210 compares the detected plurality of lights (S23) and determines the optimum light among the plurality of lights (S24). Even if the light travels in different trajectories in the object, it may contain biometric information about the same substance of interest. That is, the correlation with the reference light may be within the error range. In this case, the control unit 210 may compare the plurality of detected lights and determine one of them as the optimum light. For example, the light having the largest intensity can be determined as the optimum light.

광 조사부(110)는 다파장의 광을 동시에 대상체내에 입사시킬 수도 있다. 다파장의 광 중 짧은 파장의 광은 대상체에 대한 투과성이 짧고 긴 파장의 광은 대상체에 대한 투과성이 길다. 그리하여, 다파장의 광이 대상체내로 입사되면, 짧은 파장의 광은 짧은 궤적을 형성하면서 대상체를 통과하고, 긴 파장의 광은 긴 궤적을 형성하면서 대상체를 통과한다. 그리고, 광 검출기(140)는 각 파장별로 필터링하여 광을 검출할 수 있다. 그리하여, 제어부(210)는 파장별로 검출된 광 중 적어도 하나를 최적의 광으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 기준 광과 비교하여 검출된 광들 중 관심 물질에 반응하였다고 판단되는 광을 최적의 광을 결정할 수 있다. The light irradiating unit 110 may cause light of multiple wavelengths to enter the object simultaneously. Among short wavelength light, short wavelength light has a low transmittance to a target and long wavelength light has a long transmittance to a target. Thus, when light of a multi-wavelength is incident into the object, light of a short wavelength passes through the object while forming a short locus, and light of a long wavelength passes through the object while forming a long locus. The photodetector 140 can detect light by filtering each wavelength. Thus, the control unit 210 can determine at least one of the lights detected for each wavelength as the optimum light. For example, it is possible to determine optimum light among lights detected as compared with the reference light, that is, light determined to have reacted with a substance of interest.

상기한 다파장의 광에 광 방향 제어기(130)를 적용하면, 광의 입사각을 파장별로 조정할 수 있다. 광원(120)이 다파장의 광을 방출할 때, 도 3에 도시된 능동 소자인 광 방향 제어기(130)를 이용하여 광의 입사각을 조절할 수도 있지만, 수동 소자를 이용하여 입사각을 조절할 수도 있다. 예를 들어, 광 방향 제어기(130)는 통과하는 광을 파장별로 분리하는 파장 분리 소자를 포함할 수 있다. 상기한 파장 분리 소자는, 회절 격자 또는 프리즘일 수 있다. 파장 분리 소자에 의해 분리되는 광은 서로 다른 입사각으로 대상체에 입사될 수 있다. When the optical direction controller 130 is applied to the multi-wavelength light, the incident angle of light can be adjusted for each wavelength. When the light source 120 emits light of a plurality of wavelengths, the incident angle of the light can be adjusted using the optical direction controller 130, which is an active element shown in FIG. 3, but the incident angle can be adjusted using a passive element. For example, the optical direction controller 130 may include a wavelength division element that separates light passing therethrough by wavelength. The wavelength division element may be a diffraction grating or a prism. The light separated by the wavelength splitting element can be incident on the object at different incident angles.

일 실시예에 따른 생체 정보 획득 장치(200)는 대상체 내 피부층별 생체 정보를 알아내는데도 이용될 수 있다. 예를 들어, 짧은 파장의 광 또는 큰 입사각의 광은 낮은 피부의 특성을 획득하는데 이용될 수 있고, 긴 파장의 광 또는 작은 입사각의 광은 깊은 피부의 특성을 획득하는데 이용될 수 있다. 상기와 같은 경우, 제어부(210)는 최적의 광을 결정하지 않아도 된다. The bio-information obtaining apparatus 200 according to an embodiment can also be used to obtain biometric information of a skin layer in a target body. For example, light with a short wavelength or light with a large incidence angle can be used to acquire low skin characteristics, and light with a long wavelength or light with a small incidence angle can be used to acquire deep skin characteristics. In such a case, the controller 210 may not determine the optimal light.

도 10은 도 1의 생체 정보 측정 장치(100)에서 광 방향 제어기(130a)의 다른 예를 도시한다.Fig. 10 shows another example of the optical direction controller 130a in the bio-information measuring apparatus 100 of Fig.

다른 실시예에 따른 광 방향 제어기(130)는 구형의 공간을 형성하는 막(331), 막(331)의 내부에 배치되는 반사판(332), 막(331)의 외부를 감싸면서 서로 이격 배치되는 전극쌍(333, 334) 및 반사판(332)과 막(331) 사이에 배치되며 전극쌍(333, 334)간의 전압에 의해 위치가 가변되는 액정 물질(335)을 포함할 수 있다. 반사판(332)은 막(331) 내부의 공간이 2개의 영역으로 분할되도록 배치될 수 있다. 그리고, 두 개의 영역 중 하나의 영역에 상기한 액정 물질(335)이 배치될 수 있고, 다른 영역에는 액정 물질(335)과 혼합되지 않는 물질, 예를 들어, 공기 등이 배치될 수 있다. The optical direction controller 130 according to another embodiment includes a film 331 forming a spherical space, a reflection plate 332 disposed inside the film 331, And may include a pair of electrode pairs 333 and 334 and a liquid crystal material 335 disposed between the reflection plate 332 and the film 331 and being varied in position by the voltage between the pair of electrodes 333 and 334. [ The reflection plate 332 can be arranged such that the space inside the film 331 is divided into two regions. The liquid crystal material 335 may be disposed in one of the two regions, and a material that is not mixed with the liquid crystal material 335 may be disposed in another region, for example, air.

액정 물질(335)은 전극쌍(333, 334)에 인가되는 전압에 의해 위치가 가변되고, 액정 물질(335)의 위치 가변에 대응하여 반사판(332)의 위치도 가변될 수 있다. 반사판(332)의 위치의 가변에 따라 반사판(332)에 입사된 광의 반사도 조정될 수 있다. 다른 예로, 광 방향 제어기는 반사각을 전기적으로 제어하는 멤스미러를 포함할 수도 있다.The position of the liquid crystal material 335 varies depending on the voltage applied to the electrode pair 333 and 334 and the position of the reflection plate 332 can be varied corresponding to the position of the liquid crystal material 335. The reflection of the light incident on the reflection plate 332 can be adjusted according to the change of the position of the reflection plate 332. As another example, the optical direction controller may include a MEMS mirror that electrically controls the angle of reflection.

도 11은 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100a)의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이며, 도 12는 도 11의 광 조사부(110a)의 개략적인 구성을 도시한다.FIG. 11 is a side sectional view showing a schematic configuration of a bioinformation measuring apparatus 100a according to another embodiment, and FIG. 12 shows a schematic configuration of the light irradiating unit 110a of FIG.

도 11에 도시된 생체 정보 측정 장치(100a)의 광 조사부(110a)는 광 방향 제어기를 포함하지 않을 수 있다. 대신 생체 정보 측정 장치(100a)의 광 조사부(110a)는 입사각이 서로 다른 광을 방출하는 복수 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415)을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415)은 단일 파장을 갖거나 서로 다른 파장을 가질 수 있다. 복수 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415) 중 어느 하나의 광원이 광을 방출함으로써 광의 입사각이 조정될 수 있다. 즉, 복수 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415) 중 적어도 하나가 광을 방출하고 나머지 광원은 광을 방출하지 않는 스위칭 방식으로 광의 입사각을 조정할 수 있다. 도 11의 광 방향 조절은 여러 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415)에서 방출되는 광이 특정 지점으로 집약될 수 있다. The light irradiating unit 110a of the biometric information measuring apparatus 100a shown in Fig. 11 may not include the optical direction controller. Instead, the light irradiation unit 110a of the bio-information measuring apparatus 100a may include a plurality of light sources 411, 412, 413, 414, and 415 that emit light having different incident angles. At this time, the plurality of light sources 411, 412, 413, 414, and 415 may have a single wavelength or may have different wavelengths. The incident angle of light can be adjusted by any one of the light sources 411, 412, 413, 414, and 415 emitting light. That is, at least one of the plurality of light sources 411, 412, 413, 414, and 415 emits light, and the light incident angle can be adjusted by a switching method in which the remaining light sources do not emit light. 11, the light emitted from the plurality of light sources 411, 412, 413, 414 and 415 can be concentrated at a specific point.

도 12의 복수 개의 광원(411, 412, 413, 414, 415)은 광을 스위칭 방식으로 하나, 또는 순차적으로 하나씩 방출된다고 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 복수 개의 광원 각각은 광을 동시에 방출할 수도 있고, 광 검출기도 복수 개의 광을 동시에 검출할 수도 있다. The plurality of light sources 411, 412, 413, 414, and 415 of FIG. 12 are described as being emitted in a switching manner or sequentially one by one, but the present invention is not limited thereto. Each of the plurality of light sources may emit light at the same time, and the light detector may detect a plurality of lights at the same time.

도 13은 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100b)의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이며, 도 14는 도 13의 생체 정보 측정 장치(100b)의 동작을 설명한다.FIG. 13 is a side sectional view showing a schematic configuration of a living body information measuring apparatus 100b according to yet another embodiment, and FIG. 14 explains the operation of the living body information measuring apparatus 100b of FIG.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100b)는 부착형으로써 생체 정보 측정 장치(100b)와 피부 사이의 간격 차이에 따른 영향을 최소화 할 수 있다. 또한, 생체 정보 측정 장치(100b)의 광 검출기(140a)는 복수 개의 서브 광 검출기(141, 142, 143, 144)를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 복수 개의 서브 광 검출기(141, 142, 143, 144) 각각은 서로 다른 궤적을 갖는 광 각각을 검출할 수 있다. 그리하여, 복수 개의 서브 광 검출기(141, 142, 143, 144)에서 검출된 광은 피부 깊이 별 생체 정보를 획득하는데 이용될 수 있다. 또는 복수 개의 서브 광 검출기(141, 142, 143, 144)에서 검출된 광 중 적어도 하나를 특정 위치에서의 생체 정보를 획득하는데 이용될 수도 있다. As shown in FIGS. 13 and 14, the bio-information measuring device 100b according to an embodiment is an attachment type and can minimize the influence of the gap between the bio-information measuring device 100b and the skin. The photodetector 140a of the bio-information measuring apparatus 100b may include a plurality of sub-photodetectors 141, 142, 143, and 144. [ As shown in FIG. 13, each of the plurality of sub-photodetectors 141, 142, 143, and 144 may detect each light having a different locus. Thus, the light detected by the plurality of sub-photodetectors 141, 142, 143, and 144 can be used to acquire biometric information by skin depth. Or at least one of the lights detected by the plurality of sub-photodetectors 141, 142, 143, and 144 may be used to acquire biometric information at a specific position.

한편, 서로 다른 궤적으로 광이 진행되도록, 광 조사부(110)는 능동형의 광 방향 제어기를 이용하여 대상체에 입사되는 광의 입사각을 다르게 조정할 수 있다. 또는 광 조사부(110)는 수동형으로 광이 서로 다른 궤적을 형성하게 할 수 있다. 예를 들어, 광 조사부(110)는 서로 다른 파장의 광을 조사할 수도 있고, 입사각이 다른 복수 개의 광원이 순차적 또는 동시에 광을 조사할 수도 있다. 그리하여, 광 조사부(110)에서 조사된 광은 대상체 내에서 서로 다른 궤적으로 진행하게 되고, 광 검출기는 서로 다른 궤적으로 진행하면서 서로 다른 생체 정보를 포함하게 되는 광을 검출할 수 있다. Meanwhile, the light irradiating unit 110 may adjust the incident angle of the light incident on the object differently by using the optical direction controller of the active type so that the light travels in different loci. Or the light irradiating unit 110 may passively form light with different trajectories. For example, the light irradiating unit 110 may irradiate light of different wavelengths, or a plurality of light sources having different incident angles may sequentially or simultaneously emit light. Thus, the light irradiated from the light irradiation unit 110 travels in different trajectories in the object, and the photodetector can detect light including different biometric information while proceeding in different trajectories.

생체 정보 획득 장치(200)의 프로세서(220)는 제1 광 검출기(141)에서 검출된 광을 이용하여 제1 피부층(A1)의 생체 정보를 획득할 수 있고, 제2 광 검출기(142)에서 검출된 광을 이용하여 제2 피부층(A2)의 생체 정보를 획득할 수 있으며, 제3 광 검출기(143)에서 검출된 광을 이용하여 제3 피부층(A3)의 생체 정보를 획득할 수 있고, 제4 광 검출기(144)에서 검출된 광을 이용하여 혈관(A4)의 생체 정보를 획득할 수 있다. The processor 220 of the biometric information obtaining apparatus 200 can obtain biometric information of the first skin layer A1 using the light detected by the first photodetector 141, The biometric information of the second skin layer A2 can be obtained using the detected light and the biometric information of the third skin layer A3 can be obtained using the light detected by the third photodetector 143, The biometric information of the blood vessel A4 can be obtained by using the light detected by the fourth photodetector 144. [

도 15는 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100c)의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이며, 도 16은 도 15의 생체 정보 측정 장치(100c)의 복수 개의 광 조사부(110b, 110c, 110d, 110e)들의 배치를 설명한다. 도 17의 도 15의 생체 정보 측정 장치(100c)의 동작을 설명하며, 도 18 내지 도 20은 생체 정보 측정 장치(100)의 획득에서 보여지는 도플러 효과를 설명하는 도면이다.FIG. 15 is a side sectional view showing a schematic configuration of a living body information measuring apparatus 100c according to another embodiment, and FIG. 16 is a sectional view showing a plurality of light irradiating units 110b, 110c, 110d , 110e will be described. The operation of the biometric information measuring apparatus 100c shown in Fig. 15 of Fig. 17 will be described, and Figs. 18 to 20 are diagrams for explaining the Doppler effect seen in acquiring the biometric information measuring apparatus 100. Fig.

광 조사부는 이격 배치되는 적어도 2 개의 단일 파장의 광 조사부(110b, 110c)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 광 조사부는 상기 광 검출기(140)를 중심에 두고 2차원적으로 배치된 적어도 4 개의 단일 파장의 광 조사부(110b, 110c, 110d, 110e)를 구비할 수 있다. 상기와 같은 생체 정보 측정 장치(100c)의 광 검출기(140)에서 검출된 광으로부터 도플러 효과를 이용하여 혈류의 속도를 획득할 수 있다. 특히, 복수 개의 광 조사부(110b, 110c, 110d, 110e)가 2차원으로 배열되어 있는 생체 정보 획득 장치는 검출된 광으로부터 상기 대상체 내의 혈관의 변위를 검출하고, 2축의 혈류 속도를 획득할 수도 있다.The light irradiation part may include at least two light irradiation parts 110b and 110c spaced apart from each other. For example, as shown in FIG. 16, the light irradiation unit includes at least four light irradiation units 110b, 110c, 110d and 110e two-dimensionally arranged with the photodetector 140 as a center can do. The velocity of the blood flow can be obtained from the light detected by the optical detector 140 of the bio-information measuring apparatus 100c using the Doppler effect. In particular, the biometric information acquisition device in which the plurality of light irradiation portions 110b, 110c, 110d, and 110e are two-dimensionally arranged can detect the displacement of the blood vessel within the target object from the detected light and acquire the biaxial blood flow velocity .

예를 들어, 도 18에 도시된 주파수를 갖는 광을 혈관내 관심 물질(예를 들어, 적혈구)에 조사하면, 광 검출기(140)는 도 19 및 도 20에 도시된 주파수를 갖는 광을 검출할 수 있다. 검출된 광은 조사된 광보다 짧은 주파수의 광과 조사된 광보다 긴 주파수의 광을 검출할 수 있다. 이는 혈관 내 관심 물질이 이동하고 있기 때문에 광 조사부(110b, 110c, 110d, 110e)의 위치에 따라 검출된 광의 주파수가 변하게 된다. 이를 도플러 효과라고 하고, 생체 정보 획득 장치(200)는 도플러 효과를 이용하여 관심 물질의 속도 즉, 혈류의 속도를 획득할 수 있다. For example, when the light having the frequency shown in FIG. 18 is irradiated to the substance of interest in the blood vessel (for example, red blood cells), the photodetector 140 detects light having the frequency shown in FIGS. 19 and 20 . The detected light can detect light having a frequency shorter than the irradiated light and light having a longer frequency than the irradiated light. Because the substance of interest in the blood vessel is moving, the frequency of the detected light changes depending on the positions of the light irradiation units 110b, 110c, 110d, and 110e. This is called a Doppler effect, and the bioinformation acquiring device 200 can acquire the velocity of the substance of interest, that is, the velocity of blood flow, by using the Doppler effect.

한편, 대상체마다, 예를 들어, 사람마다 피부벽의 두께가 상이한 경우, 광의 대상체에 대한 입사각이 한정적이라면 혈류의 속도에 오차가 발생할 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100)는 대상체에 입사되는 광의 입사각을 조정할 수 있기 때문에 혈관 깊이에 따른 최적의 입사각을 결정할 수 있고, 최적의 입사각에 입사되어 관심 물질과 반응한 광을 검출할 수 있다. 그리하여, 검출된 광에 도플러 유속계 원리를 적용하기 때문에 보다 정확한 혈류 속도를 획득할 수 있다. 즉 생체 정보 측정 장치(100)를 피부 내 혈관 위치에 정렬시킬 문제없이 입사각을 조절하고, 생체 정보 획득 장치(200)는 2축 정보를 이용하여 혈류의 속도를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 이와 같이 피부 두께 영향을 최소화하면서 혈류의 속도를 획득할 수 있고, 혈류의 속도로부터 혈압을 획득할 수 있다. 이밖에도 대상체내 다양한 생체 정보를 획득할 수 있음은 물론이다. On the other hand, if the thickness of the skin wall is different for each object, for example, for each person, if the angle of incidence of the light on the object is limited, an error may occur in the velocity of the blood flow. Since the apparatus 100 for measuring bio-information according to one embodiment can adjust the incident angle of light incident on a target object, it is possible to determine an optimum incident angle according to the depth of a blood vessel, and detects light incident on an optimum incident angle, can do. Thus, since the Doppler flowmeter principle is applied to the detected light, more accurate blood flow velocity can be obtained. That is, the angle of incidence can be adjusted without any problem of aligning the bio-information measuring device 100 with the position of blood vessels in the skin, and the bio-information acquiring device 200 can acquire the velocity of the blood flow more accurately by using the biaxial information. Thus, the blood flow velocity can be obtained while minimizing the skin thickness effect, and the blood pressure can be obtained from the blood flow velocity. In addition, it is possible to acquire various biometric information in the target body.

도 21는 도 15의 생체 정보 측정 장치(100c)를 이용한 혈압을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 생체 정보 획득 장치(200)는 광을 혈관 표면에 조사하여 혈관 임피던스, 예를 들어, 혈관의 탄성도를 획득할 수 있다(S31). 생체 정보 획득 장치(200)는 광을 입사각 별로 또는 파장별로 대상체에 조사하고, 검출된 광을 서로 비교하면서 혈관 표면에 대한 최적의 광을 결정할 수 있다. 예를 들어, 맥동의 경우, 혈관과 장치 사이의 피부층의 깊이에 따라 달라지는 진폭을 이용하여 최적의 광을 결정할 수 있다. 생체 정보 획득 장치(200)는 결정된 최적의 광으로부터 혈관 표면의 움직임에 의한 파형 정보를 획득할 수 있다. 그리고, 상기한 파형 정보로부터 혈관의 탄성도를 결정할 수 있고, 혈관의 탄성도로 혈관의 임피던스를 추정할 수 있다. FIG. 21 is a flowchart for explaining a method of measuring blood pressure using the biometric information measurement apparatus 100c of FIG. The biometric information obtaining apparatus 200 can obtain the blood vessel impedance, for example, the elasticity of the blood vessel, by irradiating the light on the blood vessel surface (S31). The biometric information obtaining apparatus 200 can determine the optimal light for the blood vessel surface by irradiating the light to the object by the incident angle or by the wavelength and comparing the detected light with each other. For example, in the case of pulsation, optimal light can be determined using the amplitude that varies with the depth of the skin layer between the blood vessel and the device. The biometric information obtaining apparatus 200 can obtain waveform information due to movement of the blood vessel surface from the determined optimal light. Then, the elasticity of the blood vessel can be determined from the above waveform information, and the impedance of the blood vessel can be estimated by the elasticity of the blood vessel.

또한, 생체 정보 획득 장치(200)는 혈관내에 조사하여 혈류 속도를 획득할 수 있다(S32). 혈류 속도 획득시 앞서 기술한 광 검출기(140)를 중심으로 대칭적으로 배열된 두 개 이상의 광 조사부에서 조사된 광을 이용할 수 있다. 검출된 광에 도플러 효과를 적용하여 혈류 속도 획득이 가능하다. In addition, the biometric information obtaining apparatus 200 can irradiate blood vessels to acquire blood flow velocity (S32). The light irradiated from two or more light irradiation parts symmetrically arranged around the photodetector 140 described above may be used in obtaining the blood flow velocity. The Doppler effect can be applied to the detected light to obtain the blood flow velocity.

그리고, 생체 정보 획득 장치(200)는 혈관 임피던스와 혈류 속도를 이용하여 혈압을 획득할 수 있다(S33). 혈압은 혈류 속도와 혈관 임피던스의 곱에 비례하기 때문이다. 혈류 속도와 혈관 임피던스를 혈압을 획득하는 방법은 공지의 기술인 바 구체적인 설명은 생략한다. 이와 같이, 혈압을 측정할 때에도 일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100d)를 적용하면 보다 정확하게 혈압을 측정할 수 있다. Then, the biometric information obtaining apparatus 200 can obtain the blood pressure using the blood vessel impedance and the blood flow velocity (S33). Blood pressure is proportional to the product of blood flow velocity and blood vessel impedance. Blood flow velocity and blood vessel impedance The method of obtaining the blood pressure is well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted. As described above, when the blood pressure is measured, the blood pressure can be measured more accurately by applying the living body information measuring device 100d according to the embodiment.

도 22는 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100d)의 개략적인 구성을 보여주는 측단면도이다.22 is a side sectional view showing a schematic configuration of a living body information measuring apparatus 100d according to another embodiment.

일 예의 생체 정보 측정 장치(100d)는 광 조사부(110), 광 검출기(140) 및 제어부(210)를 포함할 수 있다. 즉, 이외에도, 외부와 무선 통신하는 통신부(710) 및 전원을 공급하는 배터리(720);를 더 포함한다. 도 22의 생체 정보 측정 장치(100d)는 검출된 광 또는 최적의 광을 통신부(710)를 통해 외부 기기로 전송할 수 있다. 그리고, 외부 기기는 프로세서(200)을 포함하고 있어, 검출된 광 또는 최적의 광을 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. The biometric information measuring apparatus 100d may include a light irradiating unit 110, a photodetector 140, and a control unit 210. [ In other words, it further includes a communication unit 710 that wirelessly communicates with the outside, and a battery 720 that supplies power. The biometric information measuring apparatus 100d of FIG. 22 can transmit the detected light or the optimum light to an external device through the communication unit 710. [ The external device includes the processor 200, and biometric information can be obtained using the detected light or the optimum light.

일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100d)는 일반적인 부착형 밴드 시스템에서는 접착형 형태의 밴드를 사용하여 재사용이 어려운 형태인데 돌기형 나노구조 기둥이 생체 정보 측정 장치(100d)의 일 면에 배치되어 대상체의 피부에 탈부착이 가능하기 때문에 여러 번 사용이 가능하다. 생체 정보 측정 장치(100d)의 하우징은 전체적으로 유연한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 유연한 생체 정보 측정 장치(100d)는 고정형 장치보다 생체 정보 측정에 어려움이 있을 수 있다. 광의 입사각을 관심 물질에 따라 적응적으로 변경가능하기 때문에 광 경로의 조절로 최대 감도의 광을 검출할 수 있다. The bio-information measuring device 100d according to one embodiment is a type in which a prototype nano-structure column is placed on one side of the bio-information measuring device 100d, So that it can be detached and attached to the skin of the subject, so that it can be used many times. The housing of the bio-information measuring device 100d may be formed of a flexible material as a whole. Such a flexible bio-information measuring device 100d may have difficulty in measuring bio-information more than a fixed device. Since the angle of incidence of light can be changed adaptively according to the substance of interest, light with the maximum sensitivity can be detected by adjusting the optical path.

도 23은 또 다른 실시예에 따른 생체 정보 획득 시스템의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.23 is a view showing a schematic configuration of a biometric information acquisition system according to another embodiment.

일 실시예에 따른 생체 정보 측정 장치(100d)는 피부에 부착 가능한 밴드 타입일 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 부착가능한 구조의 생체 정보 측정 장치(100d)가 피부상에 배치될 수 있다. 생체 정보 측정 장치(100d)는 광의 편향성을 조절할 수 있기 때문에 생체 정보 측정 장치(100d)는 몸안에 있는 혈관의 맥압 정보 등을 최대한 감도로 획득할 수 있다. 그리고, 생체 정보 측정 장치(100d)는 무선으로 외부 기기와의 통신을 위한 통신부(미도시) 및 무선 충전 가능한 배터리(미도시) 등를 더 포함할 수 있다. 광 조사부는 편향된 각으로 대상체에 광을 조사할 수 있다. 이것은 사람별로 피부 두께가 다르므로, 피부 두께에 따른 요인을 최대한 제거하기 위하여 광의 각도를 틀어서 내부 관심 물질, 예를 들어, 혈관과의 반사도를 최대한 높일 수 있다. 광 검출기(140) 앞에는 광을 집광하는 렌즈 구조가 더 배치될 수 있으며, 이는 높은 감도의 광을 획득하는데 유용할 수 있다. The bio-information measuring device 100d according to one embodiment may be a band type that can be attached to the skin. As shown in Fig. 23, a bio-information measuring device 100d with an attachable structure can be placed on the skin. Since the biometric information measuring apparatus 100d can control the light bias, the biometric information measuring apparatus 100d can acquire the pulse pressure information of the blood vessels in the body with maximum sensitivity. The bio-information measuring apparatus 100d may further include a communication unit (not shown) for wirelessly communicating with an external device and a battery (not shown) that can be charged wirelessly. The light irradiating unit can irradiate light to the object at a deflected angle. Since the thickness of skin varies from person to person, it is possible to change the angle of light to maximize the degree of reflection with respect to an internal substance of interest, for example, blood vessels, in order to eliminate the factors depending on the skin thickness as much as possible. A lens structure for condensing light may be further disposed in front of the photodetector 140, which may be useful for acquiring light of high sensitivity.

또한, 생체 정보 측정 장치(100d)는 모바일 기기와 같은 외부 기기(800)로부터의 제어 및 데이터를 획득하기 위해 외부 기기와 무선 통신할 수도 있다. 더 나아가 생체 정보 측정 장치(100d)는 외부기기(800)로부터 무선 충전도 가능할 수 있으며, 밴드타입의 생체 정보 측정 장치(100d)가 몸에 부착된 후 외부 기기는 생체 정보 측정 장치(100)에 무선 충전하면서 24시간 연속 생체 정보를 모니터링을 할 수 있다. 그리고, 외부 기기(800)은 생체 정보 측정 장치(100d)로부터 수신된 광 정보를 이용하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 즉 외부 기기(800)는 생체 정보 획득 장치가 될 수 있다. In addition, the bio-information measuring device 100d may wirelessly communicate with an external device to obtain control and data from an external device 800 such as a mobile device. Further, the bio-information measuring device 100d may be wirelessly charged from the external device 800, and after the band-type bio-information measuring device 100d is attached to the body, the external device is connected to the bio- You can monitor biometric information continuously for 24 hours while charging wirelessly. Then, the external device 800 can acquire the biometric information using the optical information received from the biometric information measurement device 100d. That is, the external device 800 can be a biometric information acquiring device.

전술한 생체 정보 측정 장치 및 생체 정보 획득 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Although the apparatus for measuring bio-information and the method for acquiring bio-information described above have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for the sake of understanding, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalents It will be appreciated that other embodiments are possible. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the appended claims.

100, 100a, 100b, 100c, 100d: 생체 정보 측정 장치
110, 110a, 110b, 110c, 110d, 110e: 광 조사부
120: 광원
130a, 130b 광 방향 제어기
140: 광 검출기
150: 격벽
190: 하우징
195: 부착층
200: 생체 정보 획득 장치
210: 제어부
220: 프로세서
A; 대상체
A4: 혈관100, 100a, 100b, 100c, 100d: Biometric information measuring device
110, 110a, 110b, 110c, 110d, 110e:
120: Light source
130a, 130b optical direction controller
140: Photodetector
150:
190: housing
195: Adhesion layer
200: Biometric information acquisition device
210:
220: Processor
A; Object
A4: blood vessel

Claims

A light irradiating unit for irradiating a plurality of light beams onto the object at different incident angles; And
And a photodetector for detecting the plurality of lights including the biometric information in the target object while advancing in the target object with different trajectories according to the different incident angles.

The method according to claim 1,
The light-
A light source for irradiating the plurality of lights; And
And a light direction controller for controlling an incident angle of the plurality of lights with respect to the target object.

The method according to claim 1,
Wherein the optical direction controller comprises:
Wherein the meta-atoms are spaced apart from each other according to an applied voltage.

The method according to claim 1,
The light-
And a plurality of light sources having different light irradiation directions.

5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of light sources include:
A biometric information measuring device having a single wavelength or having different wavelengths.

The method according to claim 1,
The light-
A light source that emits light of a plurality of wavelengths; And
And a wavelength division element for separating the multi-wavelength light into wavelengths.

The method according to claim 1,
Wherein the wavelength separation element comprises at least one of a recombination unit and a prism.

The method according to claim 1,
The light-
And at least two light sources of a single wavelength spaced apart from each other with the photodetector interposed therebetween.

The method according to claim 1,
The light-
And a light source of at least single wavelengths arranged two-dimensionally around the photodetector.

The method according to claim 1,
Wherein the light irradiating unit includes a laser light source.

The method according to claim 1,
And a partition is provided between the light irradiation unit and the photodetector.

Irradiating the object with a plurality of light beams at different incident angles by the light irradiating unit; And
And detecting the plurality of lights including the biometric information in the target object by the photodetector while advancing in the target object with different trajectories according to the different incident angles.

13. The method of claim 12,
And acquiring the biometric information of the target object using at least one of the plurality of lights.

13. The method of claim 12,
Wherein the acquiring of the biometric information comprises:
Determining a light having a correlation with the reference light that is equal to or greater than a reference value among the plurality of lights as optimal light; And
And acquiring the biometric information from the optimal light.

13. The method of claim 12,
The step of irradiating the light includes:
And irradiating at least two lights such that the incident angles intersect with each other with respect to the photodetector.

16. The method of claim 15,
And acquiring a blood flow velocity using the Doppler effect from the detected light.

12. A bio-information measuring band comprising the bio-information measuring device according to any one of claims 1 to 11, wherein the bio-information measuring band is attached to the skin of the subject.

18. The method of claim 17,
And an adhesive layer having a protruding microstructure to be detachably attached to the skin on the skin-contacting surface of the bio-information measuring device.

19. The method of claim 18,
A communication unit for wirelessly communicating with the outside; And
A control unit for controlling the light irradiation unit, the photodetector, and the communication unit; And
And a battery for supplying power to the living body information measuring band.

18. The method of claim 17,
The bio-information measuring device is flexible.