WO2017188093A1 - 圧脈波センサ、脈波検出装置、及び、生体情報測定装置 - Google Patents

圧脈波センサ、脈波検出装置、及び、生体情報測定装置 Download PDF

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WO2017188093A1
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pulse wave
pressure pulse
wave sensor
opening
pressure
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PCT/JP2017/015752
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雄樹 加藤
純平 間野
麗二 藤田
新吾 山下
小椋　敏彦
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オムロンヘルスケア株式会社
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    • A61B5/6824—Arm or wrist

Definitions

  • the present invention relates to a pressure pulse wave sensor, a pulse wave detection device, and a biological information measurement device.
  • a biological information measuring device capable of measuring biological information such as pulse or blood pressure using information detected by the pressure sensor in a state in which the pressure sensor is in direct contact with a biological part through which an artery such as the radial artery of the wrist passes.
  • biological information such as pulse or blood pressure using information detected by the pressure sensor in a state in which the pressure sensor is in direct contact with a biological part through which an artery such as the radial artery of the wrist passes.
  • the pressure sensor mounted on the biological information measuring device described in Patent Document 1 contains a circuit board, a spacer provided on the circuit board, a sensor chip provided on the spacer, and the circuit board. And a protective plate for protecting the circuit board.
  • the protective plate is provided with an opening, and the sensor chip protrudes from the opening.
  • the sensor chip protrudes from the opening of the protective plate. For this reason, in the part which contacts a wrist in a pressure sensor, the surface of a sensor chip becomes dominant and the force added to the sensor chip surface becomes large. Therefore, for example, when it is assumed that the biological information measuring device is worn over a long time such as one day, improvement of the durability of the sensor chip becomes a problem.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a pressure pulse wave sensor and a pulse wave detection device that can sufficiently ensure durability when wearing for a long time and can suppress manufacturing costs. And it aims at providing a living body information measuring device.
  • the pressure pulse wave sensor of the present invention includes a sensor chip having a pressure detection element, a substrate to which the sensor chip is fixed, and a protection member that protects the substrate and the sensor chip,
  • the sensor chip faces the detection surface on the opposite side of the sensor chip and the substrate from the fixed location side in the vertical direction, which is a direction perpendicular to the detection surface on which the pressure detection element is formed. It has an opening arranged at a position, and a filler is filled between the opening and the detection surface.
  • the pulse wave detection device of the present invention includes the pressure pulse wave sensor, wherein the sensor chip of the pressure pulse wave sensor has an element array including a plurality of pressure detection elements arranged in one direction, and an outer periphery of the protection member
  • the surface is a surface that is continuous with both end edges in one direction of the top surface on which the opening is formed, and has an inclined surface that is inclined with respect to the opening surface of the opening, and the pressure pulse wave sensor
  • the rotation mechanism further includes a rotation mechanism that rotates around a direction orthogonal to each of the one direction and the vertical direction, and the inclination angle of the inclined surface is a maximum value of a rotation angle at which the pressure pulse wave sensor can be rotated by the rotation mechanism. It is less than.
  • the living body information measuring device of the present invention includes the pulse wave detecting device and a living body information calculating unit that calculates living body information based on the pressure pulse wave detected by the pressure pulse wave sensor.
  • the living body information measuring device of the present invention includes the pressure pulse wave sensor and a living body information calculating unit that calculates living body information based on the pressure pulse wave detected by the pressure pulse wave sensor.
  • a pressure pulse wave sensor that can sufficiently ensure durability when wearing for a long time and that can suppress the manufacturing cost, and a biological information measuring device including the pressure pulse wave sensor.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line VV shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a plan view of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view which shows the external appearance structure of the protective cover 401 which is a modification of the protective cover 40 of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an external configuration of a sensor unit 201 that is a modification of the sensor unit 20 of the pressure pulse wave sensor 10 illustrated in FIG. 2. It is a cross-sectional schematic diagram of the modification of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a biological information measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the biological information measuring apparatus 100 includes a housing 80, an air bag 70 supported by the housing 80, a rotation driving unit 60 fixed to the air bag 70, and a pressure rotatably supported by the rotation driving unit 60. And a pulse wave sensor 10.
  • the biological information measuring apparatus 100 is used by being worn on the wrist of a person to be measured with a band (not shown).
  • the air bag 70 constitutes a pressing member that presses the rotation driving unit 60 and the pressure pulse wave sensor 10 against the body surface of the wrist.
  • the inner pressure of the air bag 70 is adjusted by a pump (not shown) built in the housing 80.
  • the pump is controlled by a control unit built in the housing 80.
  • the rotation driving unit 60 includes a rotation mechanism 61 for rotating the pressure pulse wave sensor 10 about axes extending in two directions orthogonal to each other along a detection surface, which will be described later, of the pressure pulse wave sensor 10, and a rotation mechanism 61. And an actuator 62 for driving the motor.
  • the actuator 62 is controlled by a control unit built in the housing 80.
  • the pressure pulse wave sensor 10 detects a pressure pulse wave that is a pressure vibration wave transmitted from the radial artery T passing through the inside of the wrist to the body surface in a state where the pressure pulse wave sensor 10 is pressed against the body surface by the air bag 70 with a predetermined pressing force. It is a sensor to detect.
  • the housing 80 includes a biological information calculation unit (not shown) that calculates biological information such as a pulse rate, a heart rate, or a blood pressure value based on the pressure pulse wave detected by the pressure pulse wave sensor 10. Yes.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an external configuration of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an external configuration of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • the pressure pulse wave sensor 10 includes two sensor parts 20 having a longitudinal shape along a direction X that is one direction, a flexible substrate 21 in which the two sensor parts 20 are fixed in a direction Y orthogonal to the direction X, A base 30 to which the flexible substrate 21 is fixed, and a protective cover 40 as a protective member that is fixed to the base 30 to which the flexible substrate 21 is fixed and protects the two sensor units 20 are provided.
  • the base 30 has a rectangular planar shape when viewed from the direction Z orthogonal to the direction X and the direction Y, and has a placement surface 32 on which the flexible substrate 21 is placed.
  • the mounting surface 32 is provided with two base through holes 33 penetrating the mounting surface 32 in the direction Z corresponding to the number of sensor units 20.
  • openings 34 having a size that allows the flexible substrate 21 to be inserted are provided. Both ends of the flexible substrate 21 are drawn out to the back side of the base 30 through the opening 34.
  • the protective cover 40 has a rectangular shape whose planar shape viewed from the direction Z is the same size as the outer shape of the base 30, and the mounting surface 32 of the base 30 with the flexible substrate 21 fixed to the base 30. It is fixed to the surrounding surface.
  • the protective cover 40 has two openings 42 formed at positions facing each of the two sensor units 20 while being fixed to the base 30.
  • the outer peripheral surface of the protective cover 40 (surface exposed to the outside in the state shown in FIG. 3) is a flat top surface 41, an inclined surface 44 that is continuous with the edge 45 of the top surface 41, and an edge of the inclined surface 44. And a vertical surface 46 that is continuous and perpendicular to the top surface 41.
  • the detailed shape of the protective cover 40 will be described later.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an external configuration of the sensor unit 20 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line VV shown in FIG.
  • the sensor unit 20 includes a sensor chip 22 and a container-like substrate 50 having a recess 51 and having the sensor chip 22 fixed to the bottom surface 52 of the recess 51.
  • the sensor chip 22 includes a semiconductor substrate 23 such as a silicon single crystal or a compound semiconductor single crystal such as gallium-arsenide.
  • the semiconductor substrate 23 has a rectangular shape whose direction X is the longitudinal direction.
  • an element array 25 including a plurality of pressure detection elements 24 arranged along the direction X is formed on the surface of the semiconductor substrate 23, an element array 25 including a plurality of pressure detection elements 24 arranged along the direction X is formed.
  • the pressure detection element 24 is an element that detects a strain applied to the element as a pressure signal.
  • an element such as a strain gauge resistance type, a semiconductor piezoresistive type, or a capacitance type is used.
  • the surface of the semiconductor substrate 23 is a flat surface, and this flat surface constitutes a detection surface 26 for detecting pressure.
  • a direction perpendicular to the detection surface 26 is a direction Z.
  • chip-side terminal portions 27 composed of electrode pads electrically connected to the pressure detection elements 24 are formed (see FIG. 4).
  • the substrate 50 is made of a hard substrate having a sufficiently higher rigidity than the semiconductor substrate 23 such as a ceramic substrate or a glass substrate.
  • the substrate 50 has a rectangular shape in which the direction X is the longitudinal direction.
  • a recess recessed in the direction Z perpendicular to the detection surface 26 is formed on the opposite surface of the semiconductor substrate 23 to the detection surface 26.
  • the semiconductor substrate 23 is configured to have a thin-walled portion (diaphragm) whose thickness in the direction Z is thinner than other portions due to the recess.
  • the portion excluding the recess is fixed to the bottom surface 52 of the recess 51 of the substrate 50 by the adhesive 29.
  • the adhesive 29 for example, an ultraviolet curable resin is used.
  • the semiconductor substrate 23 is fixed to the bottom surface of the recess 51 of the substrate 50 so that the recess of the semiconductor substrate 23 communicates with the atmosphere only through the through-hole 54 formed in the bottom surface 52 of the recess 51 of the substrate 50.
  • a through hole 211 is formed in the flexible substrate 21 at a position facing the through hole 54 of the substrate 50.
  • the through hole 211 communicates with the base through hole 33 of the base 30. Thereby, the inside of the recess of the semiconductor substrate 23 is maintained at atmospheric pressure by the base through-hole 33, the through-hole 211, and the through-hole 54.
  • a substrate formed of electrode pads for electrical connection with each electrode pad of the chip-side terminal portion 27 on the surface where the recess 51 is formed in both ends in the direction X of the substrate 50.
  • a side terminal portion 53 is provided.
  • the electrode pad of the chip side terminal portion 27 and the electrode pad of the substrate side terminal portion 53 are connected by a conductive member 28 such as gold or aluminum.
  • the conductive member 28 is covered and protected by a protective member 281 made of an insulating material such as resin.
  • a space between the side surface of the recess 51 of the substrate 50 and the semiconductor substrate 23 and the adhesive 29 is filled with a material 282 that has a smaller volume change due to temperature and humidity than the protective member 281.
  • the top surface 41 of the protective cover 40 is opposite to the side where the sensor chip 22 and the substrate 50 are fixed (place where the adhesive 29 is present) with respect to the pressure detection element 24 in the direction Z perpendicular to the detection surface 26 of the sensor chip 22. It is a surface arranged on the side and parallel to the detection surface 26.
  • Two planes being parallel means a state in which the angle formed by the two planes is within a range including a tolerance centered on 0 degree.
  • two surfaces being vertical means a state where the angle formed by the two surfaces is within a range including a tolerance centered on 90 degrees.
  • an opening 42 penetrating from the position of the top surface 41 facing the detection surface 26 of each sensor chip 22 toward the detection surface 26 is formed.
  • the entire element array 25 overlaps the opening 42 in a plan view as viewed in the direction Z.
  • the space surrounded by the inner peripheral surface of the protective cover 40, the base 30, the sensor unit 20, and the flexible substrate 21 is filled with a filler 55 as shown in FIG.
  • the filler 55 is also filled in the opening 42 of the protective cover 40, and the surface 551 exposed to the outside of the filler 55 is formed on the same plane as the top surface 41 of the protective cover 40.
  • This surface 551 constitutes the opening surface of the opening 42.
  • a plane formed by the surface 551 of the filler 55 and the top surface 41 of the protective cover 40 is parallel to the detection surface 26 and forms a contact surface that comes into contact with the body surface of the measurement subject.
  • the filler 55 is preferably made of a material whose hardness is lower than that of the protective cover 40.
  • ceramic is preferably used as the material of the protective cover 40, and an epoxy resin or silicone resin having a lower hardness than the ceramic is used as the filler 55.
  • the inclined surface 44 of the protective cover 40 is continuous with both end edges 45 x of the top surface 41 in the direction X in the straight section that overlaps with the top surface 41 and extends in the direction X, and the surface 551.
  • the surface is inclined at an inclination angle ⁇ in a direction approaching the sensor chip 22 in the direction Z.
  • the vertical surface 46 of the protective cover 40 is a surface that is continuous with the inclined surface 44 and perpendicular to the surface 551.
  • the vertical surface 46 is located closer to the sensor chip 22 than the surface 551 in the direction Z, and is located outside the edge 45 of the top surface 41 in a plan view as viewed in the direction Z.
  • the shape of the protective cover 40 in a straight section extending in the direction Y of the pressure pulse wave sensor 10 of FIG. 3 and passing through the top surface 41 is the same as the shape of the protective cover 40 shown in FIG. That is, the outer peripheral surface of the protective cover 40 is a surface that is continuous with the top surface 41 and both end edges in the direction Y of the top surface 41, and is an inclined surface 44 that is inclined with respect to the top surface 41 in a direction approaching the sensor chip 22. And a vertical surface 46 continuous to the inclined surface 44.
  • the side surfaces 31 at both ends of the base 30 in each of the direction X and the direction Y are connected to the vertical surface 46 of the protective cover 40 without a step in a state where the protective cover 40 is fixed, and the vertical surface 46 and the side surface 31 are directions.
  • the same plane that is horizontal to Z is formed.
  • FIG. 6 is a plan view of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG. In FIG. 6, only the position of the conductive member 28 is illustrated for the sensor unit 20, and other components are omitted.
  • the conductive member 28 of the sensor unit 20 is disposed at a position that does not overlap the edge 45 of the top surface 41 in a plan view as viewed in the direction Z.
  • the edge 45 of the top surface 41 is a portion where the stress is most greatly applied when the top surface 41 is pressed against the body surface.
  • the conductive member 28 is formed by wire bonding or the like, there is a possibility of disconnection when a large force is applied.
  • the conductive member 28 exists at a position that does not overlap with the edge 45 of the top surface 41, the conductive member 28 does not exist below the portion where the stress is greatly applied. For this reason, even when the pressure pulse wave sensor 10 is pressed against the body surface, the force applied to the conductive member 28 can be reduced, and disconnection can be prevented.
  • the rotation mechanism 61 of the biological information measuring apparatus 100 shown in FIG. 1 is a mechanism for rotating the pressure pulse wave sensor 10 around each of two axes: an axis extending in the direction X and an axis extending in the direction Y.
  • the biological information measuring apparatus 100 configured as described above is used by being worn on the wrist so that the direction X intersects the radial artery T (see FIG. 1) of the wrist, which is the detection target of the pressure pulse wave.
  • the control unit increases the internal pressure of the air bag 70 and presses the pressure pulse wave sensor 10 against the wrist surface.
  • the control unit determines the rotation angle around each of the two axes of the pressure pulse wave sensor 10 such that the axis extending in the direction X and the axis extending in the direction Y so that the detection accuracy of the pressure pulse wave is maximized.
  • the control unit rotates the pressure pulse wave sensor 10 at the determined rotation angle and presses the pressure pulse wave sensor 10 against the body surface with a predetermined pressing force, so that the pressure is detected by the pressure detection element 24 of the pressure pulse wave sensor 10.
  • a pulse wave is detected, and biological information is calculated and stored based on the detected pressure pulse wave.
  • the opening 42 of the protective cover 40 is provided above the detection surface 26 of the sensor chip 22, and the opening 42 is filled with the filler 55 for protection.
  • the top surface 41 of the cover 40 and the surface 551 of the filler 55 form a contact surface with the body surface.
  • the contact surface pressed against the body surface is constituted by the protective cover 40 and the filler 55, the durability of the sensor chip 22 of the pressure pulse wave sensor 10 can be improved. Therefore, it is possible to use the biological information measuring device 100 by wearing it on the wrist for a long period. By using a material having a hardness higher than that of the filler 55 as the protective cover 40, the durability can be further improved.
  • the surface 551 of the filler 55 can be easily flattened using the flatness of the top surface 41. For this reason, manufacturing cost can be reduced.
  • the surface 551 of the filler 55 can be more easily flattened.
  • the pressure pulse wave sensor 10 has a configuration in which the protective cover 40 has inclined surfaces 44 that are continuous with both end edges 45x of the top surface 41 in the direction X. According to this configuration, when the pressure pulse wave sensor 10 is rotated around the axis extending in the direction Y (around the wrist) by the rotation driving unit 60, the area of the protective cover 40 that contacts the body surface can be reduced.
  • the biological information measuring device 100 is attached to the wrist so that the top surface 41 of the protective cover 40 is located above the radial artery T, but a hard tissue such as a radius or a tendon exists around the radial artery T.
  • the inclined surface 44 of the protective cover 40 can release pressure from these hard tissues, so that the feeling of wearing the biological information measuring device 100 can be improved.
  • a desired rotation angle can be maintained with a small driving force and pressing force.
  • the inclined surface 44 of the protective cover 40 may be a curved surface instead of a flat surface. That is, the protective cover 40 may have a curved surface that connects the top surface 41 and the vertical surface 46. This curved surface constitutes a surface that is continuous with both end edges in the direction X of the top surface 41 and intersects each of the surface 551 and a surface perpendicular to the surface 551.
  • the inclined surface 44 is formed of a curved surface, when the pressure pulse wave sensor 10 rotates around the wrist, the curved surface of the protective cover 40 can release pressure from these hard tissues. The wearing feeling of the biological information measuring device 100 can be improved.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined surface 44 shown in FIG. 5 is a rotation angle at which the pressure pulse wave sensor 10 can be rotated around the axis extending in the direction Y by the rotation mechanism 61 (pressure pulse wave sensor by the air bag 70). It is preferable to set a value less than the maximum value of the rotation angle when the detection surface 26 is perpendicular to the ten pressing directions.
  • the pressure pulse wave sensor 10 has a configuration in which the protective cover 40 has a vertical surface 46.
  • the sensor chip 22 has a contact surface constituted by the top surface 41 and the surface 551 in a manufacturing process. It is necessary to perform an operation of applying a pressure to the contact surface and acquiring a signal from the pressure detection element 24 in a state of being contained in a sealed container.
  • the protective cover 40 has the vertical surface 46 closer to the base 30 than the surface 551, a cap-shaped device can be attached around the vertical surface 46 to easily seal the inside of the device. Therefore, the calibration data can be easily generated, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an external configuration of a protective cover 401 which is a modification of the protective cover 40 of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • the protective cover 401 has a configuration in which both end surfaces in the direction Y of the protective cover 40 are changed to vertical surfaces 46 perpendicular to the surface 551.
  • the vertical surface 46 is a surface that is continuous with the edge in the direction Y of the top surface 41.
  • the protective cover 401 since the edge in the direction Y of the top surface 41 is located away from the sensor chip 22, the stress applied to the sensor chip 22 can be reduced, and the pressure pulse wave detection accuracy is improved. The durability of the pressure pulse wave sensor 10 can be improved.
  • the outer peripheral surface of the protective cover 40 of the pressure pulse wave sensor 10 may be configured only by the top surface 41 and the vertical surface 46 that is continuous with the edge 45 of the top surface 41 and perpendicular to the surface 551. That is, the inclined surface 44 on the outer peripheral surface of the protective cover 40 is not essential.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a pressure pulse wave sensor 12 which is a modification of the pressure pulse wave sensor 10 shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the protective cover 40 is constituted by a top surface 41 and a vertical surface 46 that is continuous with the edge of the top surface 41, and the outer peripheral surface of the protective cover 40 is an inclined surface.
  • the point which does not have 44 differs from the structure shown in FIG.
  • Other configurations are the same as those of the pressure pulse wave sensor 10, and the same actions and effects can be obtained.
  • the edge of the top surface 41 and the vertical surface 46 overlap each other when seen in the direction Z.
  • the configuration of the sensor unit 20 mounted on the pressure pulse wave sensor 10 and the pressure pulse wave sensor 12 is not limited to that shown in FIGS.
  • the sensor unit 20 may be changed to the sensor unit 201 illustrated in FIG.
  • the sensor unit 201 has the same configuration as the sensor unit 20 except that the substrate 50 is changed to a flat substrate 501. Even when such a sensor unit 201 is used, the above-described effects can be obtained.
  • the pressure pulse wave sensor 10 has two sensor units 20, but may have a configuration having only one sensor unit 20.
  • the rotation mechanism 61 is changed to a mechanism for rotating the pressure pulse wave sensor 10 only about the axis extending in the direction Y.
  • the pressure pulse wave sensor 10 has only one sensor unit 20
  • only one pressure detection element 24 may be formed on the surface of the sensor chip 22 of the sensor unit 20.
  • the rotation driving unit 60 can be omitted.
  • the pressure pulse wave sensor 10 may have a configuration having three or more sensor units 20 arranged in the direction Y.
  • the top surface 41 of the protective cover 40 is parallel to the detection surface 26, but the top surface 41 of the protective cover 40 may be inclined with respect to the detection surface 26 as shown in FIG. . Also in the modification shown in FIG. 10, the opening 42 formed in the top surface 41 is filled with the filler 55, and the opening surface of the opening 42 is parallel to the detection surface 26. Even if it is such a structure, durability can be improved.
  • the biological information measuring device 100 used by being worn on the wrist has been described.
  • the present invention can be applied to any biological information measuring device of a type that is worn on a living body part through which an artery passes.
  • the disclosed pressure pulse wave sensor includes a sensor chip having a pressure detection element, a substrate to which the sensor chip is fixed, and a protection member that protects the substrate and the sensor chip.
  • the sensor chip faces the detection surface on the opposite side of the sensor chip and the substrate from the fixed location side in the vertical direction, which is a direction perpendicular to the detection surface on which the pressure detection element is formed. It has an opening arranged at a position, and a filler is filled between the opening and the detection surface.
  • the protective member is made of a material having a hardness higher than that of the filler.
  • the protective member is made of ceramic.
  • the outer peripheral surface of the protective member has a vertical surface perpendicular to the opening surface of the opening, and the vertical surface is closer to the sensor chip than the opening surface in the vertical direction. And, in a plan view as viewed in the vertical direction, overlaps with the edge of the top surface where the opening of the protective member is formed or is located outside the edge of the top surface.
  • the sensor chip has an element array including a plurality of the pressure detection elements arranged in one direction, and an outer peripheral surface of the protection member is a top surface on which the opening is formed.
  • the surface is continuous with both end edges in the one direction, and has a surface that intersects each of the opening surface of the opening and the surface perpendicular to the opening surface.
  • the disclosed pressure pulse wave sensor is provided on the substrate, and is electrically connected to a terminal portion provided at an end portion in one direction of the sensor chip, and a terminal of the sensor chip And a conductive member that connects the board-side terminal portion, and the conductive member is disposed at a position that does not overlap the edge of the top surface in a plan view as viewed in the vertical direction. .
  • the outer peripheral surface of the protective member is a surface that is continuous with both end edges of the top surface in a direction orthogonal to the one direction and the vertical direction, and the opening of the opening portion. It has a vertical plane perpendicular to the plane.
  • the disclosed pulse wave detection device includes the pressure pulse wave sensor and a rotation mechanism that rotates the pressure pulse wave sensor around a direction orthogonal to each of the one direction and the vertical direction.
  • the surface is an inclined surface that is inclined with respect to the opening surface, and an inclination angle of the inclined surface is less than a maximum rotation angle at which the pressure pulse wave sensor can be rotated by the rotation mechanism. .
  • the disclosed biological information measuring device includes the pulse wave detecting device and a biological information calculating unit that calculates biological information based on the pressure pulse wave detected by the pressure pulse wave sensor.
  • the disclosed biological information measuring apparatus includes the pressure pulse wave sensor and a biological information calculation unit that calculates biological information based on the pressure pulse wave detected by the pressure pulse wave sensor.
  • the present invention is particularly convenient and effective when applied to a wrist-mounted blood pressure monitor or the like.

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Abstract

長時間の装着を行う場合の耐久性を十分に確保することができかつ製造コストを抑えることができる圧脈波センサとこれを備える生体情報測定装置を提供する。圧脈波センサ１０は、圧力検出素子２４を有するセンサチップ２２と、センサチップ２２が固定される基板５０と、基板５０及びセンサチップ２２を保護する保護カバー４０と、を備える。保護カバー４０の外周面は、センサチップ２２の検出面２６に垂直な方向Ｚにおいて圧力検出素子２４よりも上方に配置されかつ検出面２６に平行な頂面４１を有する。保護カバー４０には、頂面４１のうちの検出面２６と対向する位置から検出面２６側に向かって貫通する開口部４２が形成され、開口部４２と検出面２６との間には充填材５５が充填されている。

Description

圧脈波センサ、脈波検出装置、及び、生体情報測定装置
　本発明は、圧脈波センサ、脈波検出装置、及び、生体情報測定装置に関する。
　手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、この圧力センサにより検出される情報を用いて脈拍又は血圧等の生体情報を測定することのできる生体情報測定装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の生体情報測定装置に搭載される圧力センサは、回路基板と、この回路基板上に設けられたスペーサと、このスペーサの上に設けられたセンサチップと、この回路基板を収容するケースと、回路基板を保護するための保護プレートと、を備える。この保護プレートには開口が設けられており、この開口からセンサチップが突出する構成となっている。
日本国特開平４－６７８３９号公報
　特許文献１に記載のセンサ部では、センサチップが保護プレートの開口から突出している。このため、圧力センサにおいて手首と接触する部分はセンサチップの表面が支配的となり、センサチップ表面に加わる力が大きくなる。したがって、例えば１日等の長い時間に渡って生体情報測定装置を装着することを想定した場合には、センサチップの耐久性向上が課題となる。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、長時間の装着を行う場合の耐久性を十分に確保することができかつ製造コストを抑えることができる圧脈波センサ、脈波検出装置、及び、生体情報測定装置を提供することを目的とする。
　本発明の圧脈波センサは、圧力検出素子を有するセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、前記基板及び前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記センサチップの前記圧力検出素子が形成された検出面に垂直な方向である垂直方向において前記圧力検出素子よりも前記センサチップと前記基板との固定箇所側とは反対側の前記検出面と対向する位置に配置された開口部を有し、前記開口部と前記検出面との間には充填材が充填されているものである。
　本発明の脈波検出装置は、前記圧脈波センサを備え、前記圧脈波センサの前記センサチップは一方向に並ぶ複数の前記圧力検出素子からなる素子列を有し、前記保護部材の外周面は、前記開口部が形成された頂面の前記一方向の両端縁と連続する面であって、前記開口部の開口面に対して傾斜した傾斜面を有し、前記圧脈波センサを前記一方向及び前記垂直方向の各々に直交する方向の周りに回転させる回転機構を更に備え、前記傾斜面の傾斜角度は、前記回転機構によって前記圧脈波センサが回転可能な回転角の最大値未満になっているものである。
　本発明の生体情報測定装置は、前記脈波検出装置と、前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備えるものである。
　本発明の生体情報測定装置は、前記圧脈波センサと、前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備えるものである。
　本発明によれば、長時間の装着を行う場合の耐久性を十分に確保することができかつ製造コストを抑えることができる圧脈波センサとこれを備える生体情報測定装置を提供することができる。
本発明の一実施形態である生体情報測定装置１００の概略構成を示す模式図である。 図１に示す圧脈波センサ１０の外観構成を示す分解斜視図である。 図１に示す圧脈波センサ１０の外観構成を示す斜視図である。 図２に示すセンサ部２０の外観構成を示す模式図である。 図３に示すＶ－Ｖ線の断面模式図である。 図３に示す圧脈波センサ１０を方向Ｚから見た平面図である。 図２に示す圧脈波センサ１０の保護カバー４０の変形例である保護カバー４０１の外観構成を示す斜視図である。 図２に示す圧脈波センサ１０の変形例である圧脈波センサ１２の断面模式図である。 図２に示す圧脈波センサ１０のセンサ部２０の変形例であるセンサ部２０１の外観構成を示す斜視図である。 図２に示す圧脈波センサ１０の変形例の断面模式図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態である生体情報測定装置１００の概略構成を示す模式図である。
　生体情報測定装置１００は、筐体８０と、筐体８０によって支持されている空気袋７０と、空気袋７０に固定された回転駆動部６０と、回転駆動部６０によって回転自在に支持された圧脈波センサ１０と、を備える。生体情報測定装置１００は、図示しないバンドによって被測定者の手首に装着して用いられる。
　空気袋７０は、回転駆動部６０及び圧脈波センサ１０を手首の体表面に対して押圧する押圧部材を構成する。空気袋７０は、筐体８０に内蔵されている図示しないポンプによって内圧が調整される。ポンプは、筐体８０に内蔵されている制御部によって制御される。
　回転駆動部６０は、圧脈波センサ１０の後述する検出面に沿う互いに直交する２つの方向の各々に伸びる軸の周りに圧脈波センサ１０を回転させるための回転機構６１と、回転機構６１を駆動するアクチュエータ６２と、を有する。アクチュエータ６２は、筐体８０に内蔵されている制御部によって制御される。
　圧脈波センサ１０は、空気袋７０によって所定の押圧力で体表面に対して押圧されている状態で、手首の内部を通る橈骨動脈Ｔから体表面に伝わる圧力振動波である圧脈波を検出するセンサである。筐体８０内には、圧脈波センサ１０により検出された圧脈波に基づいて脈拍数、心拍数、又は、血圧値等の生体情報を算出する不図示の生体情報算出部が内蔵されている。
　図２は、図１に示す圧脈波センサ１０の外観構成を示す分解斜視図である。図３は、図１に示す圧脈波センサ１０の外観構成を示す斜視図である。
　圧脈波センサ１０は、一方向である方向Ｘに沿って長手の形状の２つのセンサ部２０と、２つのセンサ部２０が方向Ｘに直交する方向Ｙに並べて固定されたフレキシブル基板２１と、フレキシブル基板２１が固定されたベース３０と、フレキシブル基板２１が固定されたベース３０に固定されて２つのセンサ部２０を保護する保護部材としての保護カバー４０と、を備える。
　ベース３０は、方向Ｘ及び方向Ｙに直交する方向Ｚから見た平面形状が矩形状であり、フレキシブル基板２１が載置される載置面３２を有する。載置面３２には、方向Ｚに向かって載置面３２を貫通するベース貫通孔３３が、センサ部２０の数に対応して２つ設けられている。また、載置面３２において方向Ｙの両端位置には、フレキシブル基板２１が挿通可能な大きさの開口３４が設けられている。フレキシブル基板２１の両端は、この開口３４を通してベース３０の裏側に引き出される。
　保護カバー４０は、方向Ｚから見た平面形状がベース３０の外形と同様の大きさの矩形状を呈しており、フレキシブル基板２１がベース３０に固定された状態で、ベース３０の載置面３２の周囲の面に固定される。
　保護カバー４０は、ベース３０に固定された状態で２つのセンサ部２０の各々と対向する位置に形成された２つの開口部４２を有する。保護カバー４０の外周面（図３に示す状態で外部に露出する面）は、平坦な頂面４１と、頂面４１の端縁４５と連続する傾斜面４４と、傾斜面４４の端縁と連続しかつ頂面４１に垂直な垂直面４６と、を備える。保護カバー４０の詳細形状については後述する。
　図４は、図２に示すセンサ部２０の外観構成を示す模式図である。図５は、図３に示すＶ－Ｖ線の断面模式図である。
　センサ部２０は、センサチップ２２と、凹部５１を有し凹部５１の底面５２にセンサチップ２２が固定された容器状の基板５０と、を備える。
　センサチップ２２は、シリコン単結晶又はガリウム－砒素等の化合物半導体の単結晶等の半導体基板２３を備える。半導体基板２３は、方向Ｘが長手方向となる矩形状となっている。半導体基板２３の表面には、方向Ｘに沿って配列された複数の圧力検出素子２４からなる素子列２５が形成されている。圧力検出素子２４は、素子に加わる歪みを圧力信号として検出する素子であり、例えば、歪ゲージ抵抗式、半導体ピエゾ抵抗式、又は、静電容量式等の素子が用いられる。半導体基板２３の表面は平面になっており、この平面が圧力を検出する検出面２６を構成する。検出面２６に垂直な方向が方向Ｚである。
　半導体基板２３の表面の方向Ｘの両端部には、各圧力検出素子２４と電気的に接続された電極パッドからなるチップ側端子部２７が形成されている（図４参照）。
　基板５０は、セラミック基板又はガラス基板等の半導体基板２３よりも十分に剛性の高い硬質基板により構成されている。基板５０は、方向Ｘが長手方向となる矩形状となっている。
　図５に示すように、半導体基板２３の検出面２６の反対面には、検出面２６に垂直な方向Ｚに凹む凹部が形成されている。半導体基板２３は、この凹部によって、方向Ｚにおける厚みが他の部分よりも薄い薄肉部（ダイヤフラム）を有する構成となっている。
　半導体基板２３の検出面２６の反対面のうち凹部を除く部分は、接着材２９によって基板５０の凹部５１の底面５２に固定されている。接着材２９は、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。
　半導体基板２３の凹部が、基板５０の凹部５１の底面５２に形成された貫通孔５４のみによって大気と連通するように、半導体基板２３は基板５０の凹部５１の底面に固定されている。
　図５に示すように、フレキシブル基板２１には、基板５０の貫通孔５４と対向する位置に貫通孔２１１が形成されている。この貫通孔２１１は、ベース３０のベース貫通孔３３と連通している。これにより、ベース貫通孔３３、貫通孔２１１、及び、貫通孔５４によって、半導体基板２３の凹部内が大気圧に保たれるようになっている。
　図４に示すように、基板５０の方向Ｘの両端部のうち、凹部５１が形成された面には、チップ側端子部２７の各電極パッドと電気的に接続するための電極パッドからなる基板側端子部５３が設けられている。
　図５に示すように、チップ側端子部２７の電極パッドと基板側端子部５３の電極パッドは、金又はアルミニウム等の導電部材２８により接続されている。導電部材２８は、樹脂等の絶縁材料からなる保護部材２８１によって周囲を覆われて保護されている。基板５０の凹部５１の側面と、半導体基板２３及び接着材２９との間は、保護部材２８１よりも温度及び湿度による体積変化の少ない材料２８２によって埋められている。
　次に、保護カバー４０の詳細について説明する。
　保護カバー４０の頂面４１は、センサチップ２２の検出面２６に垂直な方向Ｚにおいて圧力検出素子２４よりもセンサチップ２２と基板５０との固定箇所（接着材２９のある場所）側とは反対側に配置されかつ検出面２６に平行な面である。２つの面が平行であるとは、２つの面のなす角度が０度を中心とする公差を含めた範囲に納まっている状態をいう。同様に、２つの面が垂直であるとは、この２つの面のなす角度が９０度を中心とする公差を含めた範囲に納まっている状態をいう。
　保護カバー４０には、頂面４１のうちの各センサチップ２２の検出面２６と対向する位置から該検出面２６側に向かって貫通する開口部４２が形成されている。方向Ｚに見た平面視において、素子列２５の全体は開口部４２と重なっている。
　保護カバー４０の内周面と、ベース３０、センサ部２０、及び、フレキシブル基板２１とによって囲まれた空間には、図５に示すように充填材５５が充填されている。
　充填材５５は、保護カバー４０の開口部４２にも充填されており、充填材５５の外部に露出する表面５５１は保護カバー４０の頂面４１と同一面に形成されている。この表面５５１は、開口部４２の開口面を構成している。充填材５５の表面５５１と保護カバー４０の頂面４１によって形成される平面は、検出面２６と平行になっており、被測定者の体表面に接触する接触面を形成する。
　充填材５５は、保護カバー４０よりも硬度が低い材料が使用されることが好ましい。例えば、保護カバー４０の材料として好ましくはセラミックが用いられ、充填材５５としてはセラミックよりも硬度の低いエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等が用いられる。
　図５に示すように、頂面４１と重なりかつ方向Ｘに伸びる直線での断面において、保護カバー４０の傾斜面４４は、頂面４１の方向Ｘの両端縁４５ｘと連続し、かつ、表面５５１に対して方向Ｚのセンサチップ２２に近づく方向に傾斜角θで傾斜した面である。
　また、図５に示すように、保護カバー４０の垂直面４６は、傾斜面４４と連続しかつ表面５５１に垂直な面である。垂直面４６は、方向Ｚにおいて表面５５１よりもセンサチップ２２側に位置し、かつ、方向Ｚにみた平面視において頂面４１の端縁４５よりも外側に位置している。
　なお、図３の圧脈波センサ１０の方向Ｙに伸びかつ頂面４１を通る直線での断面における保護カバー４０の形状は、図５に示した保護カバー４０の形状と同様である。つまり、保護カバー４０の外周面は、頂面４１と、頂面４１の方向Ｙの両端縁と連続する面であって、頂面４１に対してセンサチップ２２に近づく方向に傾斜した傾斜面４４と、傾斜面４４に連続する垂直面４６とを有する。
　方向Ｘと方向Ｙのそれぞれにおけるベース３０の両端部の側面３１は、保護カバー４０が固定された状態で保護カバー４０の垂直面４６と段差なく接続されており、垂直面４６と側面３１は方向Ｚに水平な同一面を形成している。
　図６は、図３に示す圧脈波センサ１０を方向Ｚから見た平面図である。図６では、センサ部２０については導電部材２８の位置のみを図示して他の構成要素を省略している。
　図６に示すように、センサ部２０の導電部材２８は、方向Ｚに見た平面視において、頂面４１の端縁４５と重ならない位置に配置されている。
　頂面４１の端縁４５は、頂面４１が体表面に対して押圧された状態において応力が最も大きく加わる部分である。一方、導電部材２８は、ワイヤボンディング等で形成されているため、大きな力が加わると断線の可能性がある。
　図６に示すように、頂面４１の端縁４５と重ならない位置に導電部材２８があることで、応力が大きく加わる部分の下方には導電部材２８が存在しない。このため、圧脈波センサ１０を体表面に押圧した場合でも、導電部材２８に加わる力を小さくすることができ、断線を防止することができる。
　なお、図６では、導電部材２８が端縁４５の内側に存在しているが、導電部材２８が端縁４５の外側に存在する構成であっても同様の効果が得られる。
　図１に示した生体情報測定装置１００の回転機構６１は、方向Ｘに伸びる軸と方向Ｙに伸びる軸の２つの軸の各々の周りに圧脈波センサ１０を回転させるための機構である。
　以上のように構成された生体情報測定装置１００は、方向Ｘが圧脈波の検出対象となる手首の橈骨動脈Ｔ（図１参照）と交差するように手首に装着して使用される。
　手首に生体情報測定装置１００が装着され、測定開始指示がなされると、制御部は、空気袋７０の内圧を増加させて、圧脈波センサ１０を手首の表面に対して押圧する。
　制御部は、圧脈波の検出精度が最大となるように圧脈波センサ１０の方向Ｘに伸びる軸と方向Ｙに伸びる軸の２つの軸の各々の周りの回転角度を決定する。
　制御部は、圧脈波センサ１０を上記決定した回転角度で回転させ、所定の押圧力で体表面に圧脈波センサ１０を押圧した状態で、圧脈波センサ１０の圧力検出素子２４によって圧脈波を検出し、検出した圧脈波に基づいて生体情報を算出し記憶する。
　以上のように、圧脈波センサ１０によれば、センサチップ２２の検出面２６よりも上方に保護カバー４０の開口部４２が設けられ、この開口部４２が充填材５５によって埋められて、保護カバー４０の頂面４１と充填材５５の表面５５１とにより、体表面との接触面が形成される。
　このように、体表面に押圧される接触面が保護カバー４０と充填材５５とによって構成されているため、圧脈波センサ１０のセンサチップ２２の耐久性を向上させることができる。したがって、生体情報測定装置１００を長い期間にわたって手首に装着して使用することが可能となる。保護カバー４０として充填材５５よりも硬度の高い材料を用いることで、耐久性をより向上させることができる。
　また、圧脈波センサ１０によれば、充填材５５の表面５５１は、頂面４１の平坦性を利用して容易に平坦にすることができる。このため、製造コストを削減することができる。保護カバー４０として充填材５５よりも硬度の高い材料を用いた場合には、充填材５５の表面５５１をより容易に平坦にすることができる。
　また、圧脈波センサ１０は、保護カバー４０が、頂面４１の方向Ｘの両端縁４５ｘに連続する傾斜面４４を有する構成である。この構成によれば、回転駆動部６０によって圧脈波センサ１０を方向Ｙに伸びる軸の周り（手首周り）に回転させた場合に、保護カバー４０の体表面に当たる面積を減らすことができる。
　生体情報測定装置１００は、保護カバー４０の頂面４１が橈骨動脈Ｔの上方に位置するように手首に装着されるが、橈骨動脈Ｔの周囲には橈骨又は腱等の硬い組織が存在する。
　圧脈波センサ１０が手首周りに回転した場合には、保護カバー４０の傾斜面４４がこれら固い組織からの圧力を逃がすことができるため、生体情報測定装置１００の装着感を向上させることができる。また、圧脈波センサ１０の回転動作が硬い組織に邪魔されにくくなることで、少ない駆動力及び押圧力で所望の回転角度を維持することが可能となる。
　なお、保護カバー４０の傾斜面４４は平面ではなく曲面であってもよい。つまり、保護カバー４０は、頂面４１と垂直面４６とを繋ぐ曲面を有する構成であってもよい。この曲面は、頂面４１の方向Ｘの両端縁と連続し、かつ、表面５５１及び表面５５１に垂直な面の各々と交差する面を構成する。このように、傾斜面４４が曲面で構成されている場合でも、圧脈波センサ１０が手首周りに回転した場合には、保護カバー４０の曲面がこれら固い組織からの圧力を逃がすことができるため、生体情報測定装置１００の装着感を向上させることができる。
　なお、図５に示した傾斜面４４の傾斜角θは、回転機構６１によって圧脈波センサ１０を方向Ｙに伸びる軸の周りに回転させることのできる回転角度（空気袋７０による圧脈波センサ１０の押圧方向に対して検出面２６が垂直な状態を基準としたときの回転角度）の最大値未満の値としておくことが好ましい。
　このような値にしておくことで、圧脈波センサ１０を手首周りに最大限回転させた場合でも、傾斜面４４が体表面に接触するのを防いで、回転動作を円滑に行うことができる。
　また、圧脈波センサ１０は、保護カバー４０が垂直面４６を有する構成である。センサチップ２２は、圧力検出素子２４により検出される歪みの信号を圧力値に変換するのに必要な校正データ取得のために、製造工程において、頂面４１及び表面５５１から構成される接触面を密閉容器におさめた状態で、接触面に圧力をかけて圧力検出素子２４から信号を取得する作業を行う必要がある。
　保護カバー４０において表面５５１よりもベース３０側に垂直面４６があることで、この垂直面４６の周りにキャップ状の器具を取り付けて、この器具内を容易に密閉することができる。したがって、校正データの生成作業が容易となり、製造コストを削減することができる。
　図７は、図２に示す圧脈波センサ１０の保護カバー４０の変形例である保護カバー４０１の外観構成を示す斜視図である。
　保護カバー４０１は、保護カバー４０の方向Ｙの両端面が表面５５１に垂直な垂直面４６に変更された構成である。垂直面４６は、頂面４１の方向Ｙの端縁と連続する面である。
　保護カバー４０１の構成によれば、頂面４１の方向Ｙの端縁がセンサチップ２２から離れた位置にあるため、センサチップ２２に加わる応力を減らすことができ、圧脈波検出精度の向上、圧脈波センサ１０の耐久性向上が可能となる。
　圧脈波センサ１０の保護カバー４０の外周面は、頂面４１と、頂面４１の端縁４５と連続しかつ表面５５１に垂直な垂直面４６とのみで構成されていてもよい。つまり、保護カバー４０の外周面の傾斜面４４は必須ではない。
　図８は、図２に示す圧脈波センサ１０の変形例である圧脈波センサ１２の断面模式図である。
　図８に示す圧脈波センサ１２は、保護カバー４０の外周面が、頂面４１と、頂面４１の端縁と連続する垂直面４６とにより構成され、保護カバー４０の外周面が傾斜面４４を有しない点が図５に示す構成とは異なる。その他の構成は、圧脈波センサ１０と同様であり、同様の作用・効果を得ることができる。図８に示す構成では、方向Ｚに見た平面視において、頂面４１の端縁と垂直面４６とは重なっている。
　圧脈波センサ１０及び圧脈波センサ１２に搭載されるセンサ部２０の構成は、図１及び図８に示したものには限定されない。例えば、センサ部２０を図９に示したセンサ部２０１に変更してもよい。
　センサ部２０１は、基板５０が平板状の基板５０１に変更された点を除いては、センサ部２０と同じ構成である。このようなセンサ部２０１を用いた場合でも、上述してきた効果を得ることができる。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　例えば、圧脈波センサ１０は、センサ部２０を２つ有するものとしたが、センサ部２０を１つだけ有する構成であってもよい。この場合には、回転機構６１が、圧脈波センサ１０を方向Ｙに伸びる軸の周りにのみ回転させるための機構に変更される。
　圧脈波センサ１０がセンサ部２０を１つだけ有する構成の場合は、センサ部２０のセンサチップ２２の表面には１つの圧力検出素子２４だけが形成されていてもよい。この場合には、回転駆動部６０は省略することができる。
　また、圧脈波センサ１０は、方向Ｙに配列された３つ以上のセンサ部２０を有する構成であってもよい。
　また、保護カバー４０の頂面４１は検出面２６に平行な面とされているが、図１０に示すように、保護カバー４０の頂面４１は検出面２６に対して傾斜していてもよい。図１０に示す変形例においても、頂面４１に形成された開口部４２は充填材５５によって埋められており、この開口部４２の開口面は検出面２６と平行になっている。このような構成であっても耐久性を向上させることができる。
　以上では、手首に装着して使用される生体情報測定装置１００を説明したが、動脈が通る生体部位に装着するタイプの生体情報測定装置であれば本発明を適用可能である。
　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
　開示された圧脈波センサは、圧力検出素子を有するセンサチップと、前記センサチップが固定される基板と、前記基板及び前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、前記保護部材は、前記センサチップの前記圧力検出素子が形成された検出面に垂直な方向である垂直方向において前記圧力検出素子よりも前記センサチップと前記基板との固定箇所側とは反対側の前記検出面と対向する位置に配置された開口部を有し、前記開口部と前記検出面との間には充填材が充填されているものである。
　開示された圧脈波センサは、前記保護部材は、前記充填材よりも硬度が高い材料で構成されているものである。
　開示された圧脈波センサは、前記保護部材はセラミックによって構成されているものである。
　開示された圧脈波センサは、前記保護部材の外周面は、前記開口部の開口面に垂直な垂直面を有し、前記垂直面は、前記垂直方向において前記開口面よりも前記センサチップ側に位置し、かつ、前記垂直方向にみた平面視において前記保護部材の前記開口部が形成された頂面の端縁と重なる又は前記頂面の端縁よりも外側に位置するものである。
　開示された圧脈波センサは、前記センサチップは、一方向に並ぶ複数の前記圧力検出素子からなる素子列を有し、前記保護部材の外周面は、前記開口部が形成された頂面の前記一方向の両端縁と連続する面であって、前記開口部の開口面及び前記開口面に垂直な面の各々と交差する面を有するものである。
　開示された圧脈波センサは、前記基板に設けられ、前記センサチップの前記一方向の端部に設けられた端子部と電気的に接続するための基板側端子部と、前記センサチップの端子部と前記基板側端子部とを接続する導電部材と、を更に備え、前記導電部材は、前記垂直方向にみた平面視において前記頂面の端縁と重ならない位置に配置されているものである。
　開示された圧脈波センサは、前記保護部材の外周面は、前記頂面の前記一方向及び前記垂直方向の各々に直交する方向の両端縁と連続する面であって、前記開口部の開口面に対して垂直な垂直面を有するものである。
　開示された脈波検出装置は、前記圧脈波センサと、前記圧脈波センサを前記一方向及び前記垂直方向の各々に直交する方向の周りに回転させる回転機構と、を備え、前記連続する前記面は前記開口面に対して傾斜した傾斜面であり、前記傾斜面の傾斜角度は、前記回転機構によって前記圧脈波センサが回転可能な回転角の最大値未満になっているものである。
　開示された生体情報測定装置は、前記脈波検出装置と、前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備えるものである。
　開示された生体情報測定装置は、前記圧脈波センサと、前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備えるものである。
　本発明は、特に手首装着型の血圧計等に適用して利便性が高く、有効である。
　以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　本出願は、２０１６年４月２８日出願の日本特許出願（特願２０１６－０９１６６５）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。
１００　生体情報測定装置
１０、１２　圧脈波センサ
６０　回転駆動部
６１　回転機構
６２　アクチュエータ
７０　空気袋
８０　筐体
Ｔ　橈骨動脈
２０　センサ部
２１　フレキシブル基板
２１１　貫通孔
２２　センサチップ
２３　半導体基板
２４　圧力検出素子
２５　素子列
２６　検出面
２７　チップ側端子部
２８　導電部材
２８１　保護部材
２８２　材料
２９　接着材
３０　ベース
３１　側面
３２　載置面
３３　ベース貫通孔
３４　開口
４０，４０１　保護カバー
４１　頂面
４２　開口部
４４　傾斜面
４５，４５ｘ　端縁
４６　垂直面
５０、５０１　基板
５１　凹部
５２　底面
５３　基板側端子部
５４　貫通孔
５５　充填材
５５１　表面（開口面）
θ　傾斜角
Ｘ，Ｙ，Ｚ　方向

Claims (10)

  1. 　圧力検出素子を有するセンサチップと、
    　前記センサチップが固定される基板と、
    　前記基板及び前記センサチップを保護する保護部材と、を備え、
    　前記保護部材は、前記センサチップの前記圧力検出素子が形成された検出面に垂直な方向である垂直方向において前記圧力検出素子よりも前記センサチップと前記基板との固定箇所側とは反対側の前記検出面と対向する位置に配置された開口部を有し、
    　前記開口部と前記検出面との間には充填材が充填されている圧脈波センサ。
  2. 　請求項１記載の圧脈波センサであって、
    　前記保護部材は、前記充填材よりも硬度が高い材料で構成されている圧脈波センサ。
  3. 　請求項２記載の圧脈波センサであって、
    　前記保護部材はセラミックによって構成されている圧脈波センサ。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項記載の圧脈波センサであって、
    　前記保護部材の外周面は、前記開口部の開口面に垂直な垂直面を有し、
    　前記垂直面は、前記垂直方向において前記開口面よりも前記センサチップ側に位置し、かつ、前記垂直方向にみた平面視において前記保護部材の前記開口部が形成された頂面の端縁と重なる又は前記頂面の端縁よりも外側に位置する圧脈波センサ。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項記載の圧脈波センサであって、
    　前記センサチップは、一方向に並ぶ複数の前記圧力検出素子からなる素子列を有し、
    　前記保護部材の外周面は、前記開口部が形成された頂面の前記一方向の両端縁と連続する面であって、前記開口部の開口面及び前記開口面に垂直な面の各々と交差する面を有する圧脈波センサ。
  6. 　請求項５記載の圧脈波センサであって、
    　前記基板に設けられ、前記センサチップの前記一方向の端部に設けられた端子部と電気的に接続するための基板側端子部と、
    　前記センサチップの端子部と前記基板側端子部とを接続する導電部材と、を更に備え、
    　前記導電部材は、前記垂直方向にみた平面視において前記頂面の端縁と重ならない位置に配置されている圧脈波センサ。
  7. 　請求項５又は６記載の圧脈波センサであって、
    　前記保護部材の外周面は、前記頂面の前記一方向及び前記垂直方向の各々に直交する方向の両端縁と連続する面であって、前記開口部の開口面に対して垂直な垂直面を有する圧脈波センサ。
  8. 　請求項５～７のいずれか１項記載の圧脈波センサと、
    　前記圧脈波センサを前記一方向及び前記垂直方向の各々に直交する方向の周りに回転させる回転機構と、を備え、
    　前記連続する前記面は前記開口面に対して傾斜した傾斜面であり、
    　前記傾斜面の傾斜角度は、前記回転機構によって前記圧脈波センサが回転可能な回転角の最大値未満になっている脈波検出装置。
  9. 　請求項８記載の脈波検出装置と、
    　前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備える生体情報測定装置。
  10. 　請求項１～７のいずれか１項記載の圧脈波センサと、
    　前記圧脈波センサによって検出された圧脈波に基づいて生体情報を算出する生体情報算出部と、を備える生体情報測定装置。
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