WO2020122164A1

WO2020122164A1 - 生体信号計測装置

Info

Publication number: WO2020122164A1
Application number: PCT/JP2019/048637
Authority: WO
Inventors: 朋也生田; 伊藤　敦史; 一成吉藤
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US20220015649A1; EP3895607A1; EP3895607A4

Abstract

脈拍計測及び血流計測のいずれも精度良く行うことができる小型化された生体信号計測装置を提供すること。　生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、を備える、生体信号計測装置を提供する。

Description

生体信号計測装置

　本技術は、生体信号計測装置に関する。

　医療分野等において、人体から生体情報を取得する多くの計測装置が存在し、当該生体情報には、例えば、脈拍、脈波、血流、血圧等がある。

　例えば、脈拍を計測する装置として、光電容積脈波方式（photoplethysmography;PPG）等が挙げられる。この光電容積脈波方式は、血中のヘモグロビンが光を吸収する性質を利用して血管の容積の変化を測定するものである。例えば、特許文献１には、計測精度を高めること等ができる、特殊な導光体を備える脈拍計測素子が提案されている。また、特許文献２には、ユーザの操作性の負担の軽減等ができる、特殊なプリズムを具備する、生体部分から容積脈波に関する情報を検出する生体情報検出装置が提案されている。

　例えば、血流を計測する装置として、レーザードップラー血流計（Laser Doppler Flowmetry;LDF）等が挙げられる。例えば、特許文献３には、異なる２種の血流情報の間の関
係を示す関係情報に基づいて血流情報を推定する推定部を備える、情報処理装置が提案されている。

　さらに、特許文献４では、レーザ発振光及び自然放出光をきりかえて出射光として出射するＬＤ光源１つと、それぞれの散乱光を受光して光電流を出力する受光素子１つと、光源がレーザ発振光を出射するときに生体の血流を測定し、光源が自然放出光を出射するときに生体の脈拍を測定する駆動測定回路を備える生体情報測定装置が提案されている。

国際公開第２０１７／０９８８７２号特開２０１２－１７６２２５号公報特開２０１８－６８４２８号公報特開２００８－２６４３２７号公報

　本技術では、脈拍計測及び血流計測のいずれも精度良く行うことができる小型化された生体信号計測装置を提供することを主目的とする。

　本技術では、生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、
　当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、
を備える、生体信号計測装置を提供することができる。
　前記生体信号計測装置が、血流計測及び脈拍計測を行ってもよい。
　前記第一発光素子が少なくともコヒーレンス長の長い光を発する光源であり、前記第二発光素子が少なくともコヒーレンス長の短い光を発する光源であってもよい。
　前記受光部が、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子、又は、瞬時値及び区間値のそれぞれを計測する２つの受光素子を少なくとも有するものであってもよい。
　前記発光素子が、発光時間を分割して駆動するように構成されてもよい。
　前記受光素子が、受光時間を分割して駆動するように構成されてもよい。
　前記受光部は、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子を有し、当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光に対応する当該受光素子の受光調整機構を有するものでもよい。
　前記受光部の受光調整機構は、コヒーレンス長の長い光の受光面積を小さくする構成を有するものでもよい。
　前記受光部の受光調整機構が、光学フィルター、多分割フォトダイオード、及び液晶シャッターから選択される１種又は２種以上を用いるものであってもよい。
　さらに、前記発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されていてもよい。
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有するものでもよい。
　前記第一発光素子は、前記第二発光素子の発光と発光の間に、連続発光するように構成されていてもよい。
　前記第二発光素子は、パルス発光するように構成されていてもよい。
　前記受光部は、区間値計測用の第一受光素子及び瞬時値計測用の第二受光素子の２つを少なくとも有するものであり、当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光を、当該第一受光素子で受光し区間値を計測する構成及び当該第二受光素子で受光し瞬時値を計測する構成を有するものでもよい。
　前記区間値計測用の第一受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光を受光するように構成され、前記瞬時値計測用の第二受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光及び前記発光素子のコヒーレンス長の短い光による生体散乱光を受光するように構成され、前記第一受光素子の受光面積は、前記第二受光素子の受光面積よりも相対的に小さい構成であってもよい。
　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間で、連続発光するように構成され、前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測する構成を有すると共に、前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光の一部を受光して瞬時値を計測する構成を有するものでもよい。
　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間に、順不同で連続発光及びパルス発光するように構成され、前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測すると共に、前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子のパルス発光による生体散乱光を受光して瞬時値を計測するように構成されていてもよい。
　さらに、前記発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されていてもよい。
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有するものでもよい。

本技術における反射型光電容積脈波方式（ＰＰＧ）の計測システムの一例を示す概略図である。本技術におけるレーザードップラー血流計（ＬＤＦ）の計測システムの一例を示す概略図である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置のａ－ｂ断面図であり、ＬＤＦ計測の概念図である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置のｃ－ｄ断面図であり、ＰＰＧ計測の概念図である。本技術のＬＤ光及びＬＥＤ光の発光及び受光の際の分割駆動の一例を示す図である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光調整機構（多分割ＰＤ）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光調整機構（液晶シャッター）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光調整機構（透明部）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光調整機構（光学フィルター）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光調整機構（光学フィルター）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置の、第一発光素子及び第二発光素子と、受光素子との配置関係を調整した場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光面積調整機構（光学フィルター）を有する場合の一例である。本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。当該生体信号計測装置に、受光面積調整機構（光学フィルター）を有する場合の一例である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置のａ－ｂ断面図であり、ＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測の概念図である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置の動作の一例を示す図である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置の動作の一例を示す図である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置の動作の一例を示す図である。本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置の一例の概略図である。本技術の生体情報処理装置１０００の機能構成を示すブロック図である。本技術の測定モジュール５００の実施形態の一例を示す図である。本技術の測定モジュール５００の実施形態の一例を示す図である。

　以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。
　以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。なお、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
１．本技術に係る生体信号計測装置
１－１．本技術に係る生体信号計測装置の概要
１－２．本技術に係る生体信号計測装置１
　１－２（１）．生体表面２
　１－２（２）．発光部１０
　１－２（３）．受光部２０
　１－２（４）．信号処理部５０
１－３．第一の実施形態に係る生体信号計測装置１
　１－３（１）．受光調整機構
　１－３（２）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例１
　１－３（３）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例２
　１－３（４）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例３
　１－３（５）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例４
　１－３（６）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例５
　１－３（７）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例６
　１－３（８）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例７～８
１－４．第二の実施形態に係る生体信号計測装置１
　１－４（１）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例１
　１－４（２）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例２
　１－４（３）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例３
　１－４（４）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例４
２．生体情報処理装置

＜１．本技術に係る生体信号計測装置＞
　脈拍や血流は、人体の心臓血管系の変化を反映するため、人体の状態を観察する上で非常に有効な生体情報の一つである。
　一般的な反射型ＰＰＧは、発光素子（光源）のＬＥＤと受光素子（受光器）のＰＤとで構成され、ＬＥＤ光を生体に向けて照射し、生体内を反射した散乱光（非コヒーレント光）をＰＤで計測するように構成されている。生体内の血液にはヘモグロビンが存在し、入射光を吸収する特性があるため、心臓の脈動に伴って変化する血管の容積変化を時系列にセンシングすることで脈波信号を計測することができるような構成になっている。

　一方、一般的なＬＤＦは、発光素子（光源）のＬＤと受光素子（受光器）のＰＤとで構成され、ＬＤ光を生体に向けて照射し、生体内で静止している組織から反射したドップラーシフトしていない光と動いている血液から反射したドップラーシフトしている光（コヒーレント光）による干渉をＰＤで計測するように構成されている。干渉した光はビート信号として計測され、そのビート信号をある時間窓に区切ってフーリエ変換すると各時間の周波数スペクトルが取得される。生体の場合、ビート信号の周波数スペクトルはおよそ数１０Ｈｚから数１０ｋＨｚ程度に分布し、その形状は血液の速度に応じて変化する。そして、ある時間窓における周波数スペクトルに周波数を掛けて積分した値を受光した光強度で規格化した値が血流の速度に比例するため、血流速度に相当する変化を計測することができる。

　これまで脈拍を計測するＰＰＧ、血流を計測するＬＤＦはそれぞれ別々のデバイスとして開発されてきた。仮にこれら２つの生体情報を同時に計測する場合、これら２つのデバイスをそれぞれ装着して用いなければならず、デバイスが２つ分になるため大型化し、生体への装着時に大きな面積をとってしまうという問題が生じる。

　例えば、特許文献４（特開２００８－２６４３２７号公報）では、ＬＤＦ計測を実現するためには必ずＬＤ光源が必要になるため、ＬＤ光源の出力を低下させてＬＥＤ光のような自然放出光にすることで、ＰＰＧ計測にも使用できるようにしている。具体的には、ＬＤを電流閾値以下で発光させることで自然放出光を実施し、ＬＤＦとして機能する時にＬＤ発光、ＰＰＧとして機能する時に自然放出光にするように時間を分割して駆動し、これら２つのデバイスの統合を実現している。そして、特許文献４の生体情報測定装置は、光源はＬＤ光源１つのみであり、ＬＤＦ計測のための受光素子の１つをＰＰＧ計測にも使用し、共有化された受光素子１つを備えるものである（特に特許文献４の図１）。

　上述のように、特許文献４では、光源としてはＬＤ光源のみを使用している。このときの問題点として、ＬＥＤ発光時に電流を下げるため光量が小さくなる。そのため、ＰＰＧ計測時の信号のノイズの影響が大きくなることが懸念されると本発明者は考えた。ＰＰＧにおいて酸素飽和度を計測する場合少なくとも２種の波長が必要であるが、特許文献４では、光源が１種であるため発光時の波長も１種となるので、酸素飽和度を計測できず、さらにノイズ除去用の信号も計測できないと本発明者は考えた。

＜１－１．本技術に係る生体信号計測装置の概要＞
　本発明者は、生体信号計測装置において、発光素子を少なくとも２つ用いること、及び、生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を用いること、さらに当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成することが重要であることを見出した。そして、本技術では、生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、を備える、生体信号計測装置を提供することができる。

　本技術は、上記構成により、ＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測において光源及び受光器が共有化されるので、ＬＤＦ計測用デバイス及びＰＰＧ計測用デバイスの２つのデバイスを１つのデバイスに統合することができる。このため、本技術は、血流計測及び脈拍計測のための生体信号計測装置であることが好適である。本技術のデバイスは、小型化でき、装着時に接触面積を小さくできるため装着者の負担が軽減される。またデバイスが小型化されると低消費電力化も実現される。

　本技術は、発光素子を２つ用いることで、ＰＰＧの信号のノイズの影響が小さい状態で小型化されたマルチ計測が実現できる。さらに、本技術は、ＰＰＧ計測のために、光源を２波長にできるので、ノイズ除去用の信号計測も可能になる。また、本技術のＰＰＧ計測において、適切な異なる２波長を用いることで酸素飽和度を計測することが可能となる。

　本技術は、発光素子を少なくとも２つ用いると共に、（ａ）受光素子１つの受光を調整してＬＤＦ及び／又はＰＰＧの受光を制御する、並びに／又は、（ｂ）受光素子２つを用いて区間値及び／又は瞬時値が計測できるように発光関連及び受光関連の駆動を制御する、ように構成されていることがより好適である。このとき、本技術に用いる受光部は、前記（ａ）の受光素子１つ及び／又は前記（ｂ）の受光素子２つを少なくとも有することが好適である。そして、当該受光部は、前記（ａ）の受光素子１つにて計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成されていることが好適である。また、当該受光部は、前記（ｂ）の受光素子２つにて計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成されていることが好適である。本技術の発光素子の少なくとも１つは、少なくともコヒーレンス長の長い光を発する光源が好適である。また、本技術の発光素子の少なくとも１つは、少なくともコヒーレンス長の短い光を発する光源が好適である。前記受光部が、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子、又は、瞬時値及び区間値のそれぞれを計測する２つの受光素子を有することが好適である。前記発光素子が、発光時間を分割して駆動するように構成されていることが好適である。前記受光素子が、受光時間を分割して駆動するように構成されていることが好適である。

　本技術は、受光調整機構（より好適には受光面積調整機構）を用いることで受光素子（ＰＤ）１つをＬＤＦ計測用及びＰＰＧ計測用に共有化させることが可能となり、これによりＬＤＦもＰＰＧも信号のノイズの影響を小さくすることができる。さらに、本技術は、装置自体を小型化できるうえに、高性能な脈拍・血流の同時期の計測が可能となる。本技術は駆動させるＰＤの点数が減少するため低消費電力化される。ＬＤＦ及びＰＰＧのいずれにも適したＰＤ面積にすることができるので信号が高精度に取得できる（後述の第一の実施形態参照）。

　本技術は、発光関連（発光素子少なくとも２つ）及び受光関連（受光素子少なくとも２つ）の駆動を制御することで、ＰＰＧ計測のための十分な発光強度を確保することができ、高精度にＬＤＦ及びＰＰＧを計測することができる。発光素子の少なくとも１つはコヒーレンス長の長い光源が好適である。より好適には、発光素子のコヒーレンス長の短い光に対して瞬時値を計測する受光素子、及び、発光素子のコヒーレンス長の長い光に対して区間値を計測する受光素子の２つを少なくとも有することである。コヒーレンス長の長い発光素子によるコヒーレンス長の長い光に対してこの瞬時値を計測する受光素子を有し、これにて瞬時値を計測することがさらに好適である。さらに、本技術は、光源が共有化されるためＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測を統合したデバイスが小型化される。駆動させる光源の点数が減少するため低消費電力化される。本技術は、ＰＰＧの発光強度が十分であるため信号が高精度に取得できる。ＰＰＧの発光波長を２種にすることができるため、酸素飽和度やノイズ除去用の信号を計測できる（後述の第二の実施形態参照）。

＜１－２．本技術に係る生体信号計測装置１＞
　本技術に係る生体信号計測装置及びその各部について、以下、より詳細に説明するが、本技術がこれに限定されることはない。

　本技術に係る生体信号計測装置１の一例を図１及び図２を参照して説明するが、本技術はこれに限定されることはない。
　本技術に係る生体信号計測装置１は、生体表面２に照射する、少なくとも第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂを有する発光部１０と、当該発光部１０から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子２１を有し、当該受光素子２１にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部２０と、を備えるものである。この構成により、脈拍計測及び血流計測のいずれも精度良く行うことができる生体信号計測装置を提供することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

　また、この構成により、発光素子の２つ及び受光素子の少なくとも１つ又は２つを筐体４０に収納することが可能であり、さらに必要に応じて受光調整機構も筐体４０に収納することが可能である。これらが筐体と一体化されることで、装置自体をより小型化できる。さらに、筐体４０には、発光部１０、受光部２０、信号処理部５０等を収納してもよい。また、これら発光部１０、受光部２０、信号処理部５０等が行う機能の一部又は全体を筐体４０の外に配置してもよいし、又はアクセス可能な情報処理装置（例えば、サーバー等）内に配置してもよい。

　さらに、本技術は、前記生体信号計測装置１が、血流計測及び脈拍計測のための生体信号計測装置であることが好適である。本技術は、より好適には、光電容積脈波方式（photoplethysmography;PPG）計測（好適には反射型）及び／又はレーザードップラー血流（Laser Doppler Flowmetry;LDF）計測である。また、本技術は、これら以外に酸素飽和度等の計測も可能である。

＜１－２（１）．生体表面２＞
　本技術において、生体情報を取得するための生体表面２として、例えば、手や腕、首、足等の被測定者の部位（測定領域）の表面が挙げられるがこれに限定されない。
　本技術の測定領域として、被測定者の生体情報を得ることができる部位が好適である。より具体的には、被測定者の脈拍及び／又は血流に関する脈拍情報及び／又は血流情報を得ることができる部位がより好適であり、当該部位は酸素飽和度の情報を得ることもできる。

＜１－２（２）．発光部１０＞
　本技術に係る発光部１０は、発光素子１１を少なくとも２つ有するものである。また、発光素子１１は、時間を分割して駆動できるように構成されていることが好適である。
　前記発光素子として、使用波長が可視光領域、近赤外領域や赤外領域を有する光源がよい。当該発光素子として、例えば、ＬＤ（Laser Diode）光源、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、キセノン光源等が挙げられるが、これに限定されない。これら光源は、照射波長を変更可能なものでもよく、特定波長を照射するものでもよい。ＬＥＤ光源は、紫外波長領域、可視光領域又は赤外領域等の光を照射することができ、また白色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等の単色光又はこれらの複数色光を照射できる光源でもよい。なお、ＬＤ光源はコヒーレンス長の長い光源、ＬＥＤ光源はコヒーレンス長の短い光源に分類される。また、発光部１０は、光源から照射される光を光学フィルター等で任意の照射波長に調整するように構成されていてもよい。

　前記発光部１０は、コヒーレント光を照射するために小型レーザ等を利用でき、例えば、ＬＤの発光素子１１から特定の波長（例えば８５０ｎｍ前後の波長）を照射することが可能である。また、前記発光部１０は、コヒーレンス長の短い光を照射するためにＬＥＤの発光素子１１から可視光等を照射することが可能である。なお、太陽光、電球、蛍光灯、ＬＥＤ等の光は、コヒーレンスの低い、完全インコヒーレントに近い光であるが、一般的に、このような光を非コヒーレント光と表現する場合もある。

　前記発光部１０は、第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂを少なくとも有するものがより好ましい。また、当該第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂが、発光時間を分割して駆動するように構成されることが好適である。また、当該第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂは、連続発光及び／又はパルス発光を行うように構成されていてもよい。なお、２つの発光素子を区別するために、便宜上、第一、第二とするが、これに制限されない。本技術の発光素子１１として、当該発光素子のうち少なくとも１つは、コヒーレンス長の長い光源（例えば、ＬＤ光源等）を用いることが好適である。

　また、本技術の発光素子１１として、コヒーレンス長が異なる２種の光源を少なくとも用いることが好ましい。好ましくは、発光素子のいずれか一方が、コヒーレンス長の長い光を少なくとも発する光源であり、他方が、コヒーレンス長の短い光を少なくとも発する光源であることが好適である。より具体的には、本技術は、前記第一発光素子１１ａがコヒーレンス長の長い光を少なくとも発する光源であること、及び／又は、前記第二発光素子１１ｂがコヒーレンス長の短い光を少なくとも発する光源であることが好適である。これにより、より高精度にＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測ができる。
　また、本技術の発光素子１１として、別々に又は同時期に、それぞれ異なる波長を照射できる２種の光源を少なくとも用いることが好適である。これにより、体動の影響を計測し、ノイズを除去するために波長の異なる発光を行うことができ、また、酸素飽和度を計測できる。

　前記発光部１０は、信号処理部５０によって、発光すること（発光波長、タイミング等）を制御されうるように構成されていてもよい。このとき信号処理部５０は、発光素子１１と後述する受光素子が同期されるように制御することが好適である。

　本技術において、ＬＤやＬＥＤ等の発光素子１１は、生体情報処理装置（例えば、測定モジュール等）に、少なくとも２つ又は３つ以上設けられてもよい。さらに、本技術において、発光素子１１を少なくとも２つ有する発光部１０は、生体情報処理装置（例えば、測定モジュール等）に１つ又は２つ以上設けられてもよい。

＜１－２（３）．受光部２０＞
　本技術に係る受光部２０は、少なくとも１つからなる受光素子２１を有するものである。また、当該受光素子２１は、時間を分割して駆動できるように構成されていることが好適である。当該受光部２０は、受光素子２１を、少なくとも１つ又は少なくとも２つ有するものが好適である。当該受光部２０は、発光素子１１から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する受光素子２１にて計測し、計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成されている。受光部２０は、計測した光強度信号を生体情報を得る目的として、信号処理部５０に出力してもよい。また、受光部２０は、計測した光強度信号をもとに生体情報にした後、当該生体情報を出力してもよい。
　前記受光素子２１は、フォトダイオード（Photo Detector：ＰＤ）を有するものが好適であり、例えば、多分割ＰＤ、ラインセンサー、イメージセンサー等が挙げられるが、これに限定されない。

　また、受光素子２１は、ＰＤで受光した光の強度を電気信号に変換して、後述する信号処理部へ出力することが可能である。受光部２０としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型セ
ンサ等を利用することもできる。また、受光部２０は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）、増幅回路、フィルター回路やアナログ－デジタル変換器を有していてもよい。そして、受光部２０は、信号処理部５０によって、検出信号を出力すること（タイミング等）を制御されうるように構成されていてもよい。

　本技術において、フォトダイオードやセンサ等の受光素子２１は、生体情報処理装置（例えば、測定モジュール等）に１つ又は２つ以上設けられてもよい。さらに、本技術において、受光素子２１を１つ又は２つ以上有する受光部２０は、生体情報処理装置（例えば、測定モジュール等）に１つ又は２つ以上設けられてもよい。

　前記受光部２０は、発光素子のコヒーレンス長の長い光の生体散乱光を受光する相対的に受光面積の小さい受光素子、及び、コヒーレンス長の短い光の生体散乱光を受光する相対的に受光面積の大きい受光素子を構成上１つの受光素子にして有することが可能である。また、前記受光部２０は、これら受光素子をそれぞれ第一及び第二の受光素子として別々にして有することも可能である。

　受光素子２１の１つでコヒーレンス長の長い光及び短い光を受光する場合には、受光部２０は、受光素子の受光を調整してこれらの受光を制御するような構成が好ましい。これにより、瞬時値及び区間値の計測兼用の受光素子とすることができ、より高精度にＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測ができる。
　受光素子２１が２つでコヒーレンス長の長い光及び短い光をそれぞれ受光する場合には、受光部２０は、各受光素子が区間値及び／又は瞬時値を計測できるような構成であることが好ましい。

　また、前記受光部２０は、瞬時値及び区間値の計測兼用の受光素子２１の１つ、又は、区間値計測用の第一受光素子２１ａ及び瞬時値計測用の第二受光素子２１ｂの２つ、を少なくとも有することが好適である。

＜１－２（４）．信号処理部５０＞
　本技術に係る信号処理部５０は、発光部１０の駆動及び照射パターン（例えば、照射タイミング、照射時間、照射間隔、及び照射強度等）等を制御できるように構成されている。信号処理部５０は、発光部１０を介して発光素子１１，・・・の駆動等の制御を行ってもよい。前記信号処理部５０は、発光素子１１が発光時間を分割して駆動するような制御を行うことが可能である。
　また、前記信号処理部５０は、受光部２０の駆動及び受光パターン（例えば、受光素子の制御、受光するタイミング、受光時間、受光間隔、及び受光感度等）を制御できるように構成されている。前記信号処理部５０は、受光部２０を介して受光素子２１，・・・の駆動等の制御を行ってもよい。前記信号処理部５０は、受光素子２１が受光時間を分割して駆動するような制御を行うことが可能である。また、前記信号処理部５０は、発光素子１１と受光素子２１が同期されるように制御してもよい。

　前記信号処理部５０は、受光調整機構を制御してもよい。前記信号処理部５０は、受光面積調整機構３０の制御を行うことが可能である。当該受光面積調整機構３０の制御として、例えば、光学フィルターの開閉制御、移動制御；多分割ＰＤの受光ＰＤ数及び受光区間の制御；液晶シャッターの受光透過率制御（開閉制御）及び受光区間の制御等が挙げられるが、これに限定されない。なお、液晶シャッターは、印加電圧を変調することによって、光の透過率を制御しシャッター（開閉）として機能することができ、可変フィルターとして使用することも可能である。

　前記信号処理部５０は、生体散乱光を受光し区間値を計測する第一受光素子２１ａ及び生体散乱光を受光し瞬時値を計測する第二受光素子２１ｂの制御を行うことが可能である。当該信号処理部５０は、第一受光素子２１ａが瞬時値を計測する場合や第二受光素子２１ｂが区間値を計測する場合、これらの制御を行うことが可能である。当該信号処理部５０は、この生体散乱光を生じさせるための発光を照射する発光素子１１，・・・の制御を行うことが可能である。前記信号処理部５０は、受光素子２１から出力された光強度信号をもとに生体情報を得、当該生体情報を出力することができる。

　以下、本技術の実施形態の一例を示すが、本技術はこれに限定されるものではない。また、本技術において、第一の実施形態の装置の構成及び第二の実施形態の装置の構成を適宜組み合わせることが可能である。

＜１－３．第一の実施形態に係る生体信号計測装置１＞
　図３～図１２を参照して、以下、第一の実施形態についてより詳細に説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した＜１．本技術に係る生体信号計測装置＞の構成と重複する構成の説明は適宜省略する。

　本技術の第一の実施形態は、生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂを有する発光部１０と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子２１を有する受光部２０と、を備えるものである。当該受光部２０は、当該受光素子２１にて計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成されている。
　さらに、本技術の第一の実施形態における前記受光部２０は、瞬時値及び区間値の計測兼用の受光素子２１の１つを少なくとも有するものであることが好適である。さらに、前記第一の実施形態の受光部２０は、前記発光部１０から照射される各発光による生体散乱光に対応する当該受光素子２１の受光調整機構を有するものが好適である。
　前記第一発光素子１１ａは、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間に、連続発光するように構成されていることが好適である。前記第二発光素子１１ｂは、パルス発光するように構成されていることが好適である。

　本技術の第一実施形態は、受光調整機構を用いることで受光素子（ＰＤ）１つをＬＤＦ計測用及びＰＰＧ計測用に共有化させることが可能となり、これによりＬＤＦもＰＰＧも信号のノイズの影響を小さくすることができる。さらに、本技術は、装置自体を小型化できるうえに、高性能な脈拍・血流の同時期の計測が可能となる。本技術は駆動させるＰＤの点数が減少するため低消費電力化される。ＬＤＦ及びＰＰＧのいずれにも適したＰＤ面積にすることができるので信号が高精度に取得できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

＜１－３（１）．受光調整機構＞
　以下、本技術の第一の実施形態の受光調整機構について、詳述するが、本技術はこれに限定されない。

　ここで、上述のように、特許文献４では、ＬＤＦ計測のための受光素子１つをＰＰＧ計測にも使用し、ＰＤを共有化している。特許文献４のように、ＬＤＦのＰＤをＰＰＧのＰＤとして用いた場合、ＰＤの面積が小さいため、ＬＤＦとして機能させる際にＬＤＦの信号はノイズの影響が大きくなることはないが、ＰＰＧとして機能させる際にＰＰＧの信号はノイズの影響が大きくなることが想定されると本発明者は考えた。逆に、ＰＰＧのＰＤをＬＤＦのＰＤとして用いた場合、ＰＤの面積が大きいためＰＰＧの信号はノイズの影響が小さくなるが、ＬＤＦの信号はノイズの影響が大きくなることが想定されると本発明者は考えた。また、ＰＰＧは、ＰＤの面積が小さい場合、計測される吸収による光の変化量が少なくなるため、相対的に信号に対するノイズの影響が大きくなってしまうと本発明者は考えた。

　このように、従来技術において、ＬＤＦ用光源由来及びＰＰＧ用光源由来の生体散乱光を受光するための受光素子を１つにした場合、良好な精度を得るための受光面積及び受光距離がＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測の両者間で違うことから、いずれかに信号ノイズが多く生じてしまう。このため、従来技術において、ＬＤＦ計測用受光素子及びＰＰＧ計測用受光素子を１つに共有化した場合、脈拍計測及び血流計測の両方を精度良く行うことができなかった。すなわち、従来技術において、ＬＤＦ及びＰＰＧ計測のための受光素子を１つにすることに技術的な困難性があった。

　そこで、本発明者は、本技術に係る受光調整機構を用いることにより、上記技術的困難性を克服することができることを見出した。これにより、本技術の第一実施形態では、ＬＤＦ計測にもＰＰＧ計測にも適した受光面積及び／又は受光距離（例えば位置若しくは配置）に適宜調整できる。これにより、ＬＤＦ信号及びＰＰＧ信号共に高精度に取得できる。さらに、受光素子の共有化によりＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測を統合したデバイスが小型化される。受光素子が共有化され、駆動させる受光素子の点数が減少するため、脈拍計測及び血流計測の２つを備える装置が低消費電力化される。

　斯様に、本技術の受光調整機構により、脈拍計測及び血流計測のいずれも精度良く行うことができる。本技術の受光調整機構（より好適には受光面積調整機構）により、１つの受光素子で、瞬時値の計測及び区間値の計測を行うことができる。受光素子の点数を減らすことができるため、装置自体をより小型化でき、また低消費電力化できる。

　受光部２０に備える受光面積調整機構３０は、発光素子１１の各々に対して受光素子２１の受光面積を実質的に異ならしめる手段である。
　当該受光面積調整機構３０は、コヒーレンス長の長い光の受光面積を小さくするような構成、及び／又は、コヒーレンス長の短い光の受光面積を大きくするような構成、を有することが好適である。さらに、当該受光面積調整機構３０は、発光素子のコヒーレンス長の長い光に対する受光面積がコヒーレンス長の短い光に対する受光面積よりも相対的に小さい受光素子になるように調整されることが好適である。受光素子において、コヒーレンス長の長い光の生体散乱光に対して受光面積を小さくすることによりＬＤＦ計測の精度が向上する。さらに受光素子において、コヒーレンス長の短い光の生体散乱光に対して受光面積を大きくすることによりＰＰＧ計測の精度が向上する。

　前記受光部２０の受光面積調整機構３０として、例えば、光学フィルター３１、多分割フォトダイオード３３、及び液晶シャッター３４等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。より具体的には、例えば、フィルター部分と開放部分を有する光学フィルター、ＯＮ／ＯＦＦ選択による多分割ＰＤ、及び電圧印加による液晶シャッター等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらから選択される１種又は２種以上を用いるものであることが好適である。

　前記受光部の受光距離調整機構として、例えば、受光素子の位置調整や各部間の配置調整等の機構が挙げられるが、これに限定されない。
　受光距離調整機構における前記受光素子の位置調整機構として、前記発光素子１１と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子２１と、の距離を調整するように構成されていることが好適である。生体表面２と受光素子２１の受光面の距離が大きいほど、ＬＤＦ計測時の信号ノイズの影響を小さくすることができ、これにより良好な信号を取得できる。このとき距離調整については、光学フィルター３１の厚み調整、透明部３５による厚み調整、上下移動機構（例えばラック・アンド・ピニオン機構等）での調整等が挙げられる。当該透明部３５は、特に限定されないが、ＬＤＦ計測の生体散乱光及びＰＰＧ計測の生体散乱光に影響の少ない又は影響のない材質が好適である。

　受光距離調整機構における前記各部間の配置調整機構として、各発光素子１１や各受光素子２１の配置を調整する機構等が挙げられるが、これに限定されない。また、前記各部間の配置調整機構として、生体表面２と、前記受光素子２１の受光面との距離を調整するように構成されていることが好適である。これにより、各部間の距離を任意に調整することができる。

　以下に、本技術の受光調整機構の例について、図３～図１４を参照して、詳述するが、これに限定されるものではない。
　本技術の受光調整機構は、例えば、受光面積調整機構３０及び／又は受光距離調整機構等が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、それぞれを単独で使用してもよいし、両者を組み合わせて使用してもよい。受光面積調整機構を用いることで、ＬＤＦ計測にもＰＰＧ計測にも適したＰＤ面積となるため、これら計測における信号を高精度に取得できる。生体表面から受光素子までの距離を調整する受光距離調整機構の場合、これらの距離を離すことでＬＤＦ計測の信号がより高精度に取得できる。発光素子と受光素子との距離を平面上で調整する受光位置調整機構の場合、これら素子の位置関係を調整することで計測する血管の生体内の深さ（浅深）を調整できる。

＜１－３（２）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例１＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例１について、図３～６を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　図３は、本技術の第一の実施形態に係る生体信号計測装置１の概略図である。
　図３に示すように、第一の実施形態に係る生体信号計測装置１は、生体表面２から生体内部へ光を入射させる少なくとも２つの発光素子１１を有する発光部１０と、生体内で散乱した光を受光して光強度信号を出力する少なくとも１つの受光素子２１を有する受光部２０を備える。

　また、受光部２０は、生体表面２と受光素子２１との間に受光調整機構を有する。当該受光調整機構は、受光面積調整機構３０の一つである光学フィルター３１を用いる。当該光学フィルター３１は、受光素子２１に相対し配置されていない一部を有し、当該一部は、コヒーレンス長の長い発光素子と様々な距離に配置することが好適である。また、当該光学フィルター３１の構造は、当該受光素子２１に相対し配置されていない一部を含みつつ様々な形態を採用することができる。

　光学フィルター３１は、フィルター部分と、受光素子をフィルターで全て覆うのではなく受光素子への光路の一部を開放する部分（「開放部」ともいう）３２（例えば、中央付近の開口部３２等）と、を有する。当該開放部３２は、生体散乱光がフィルター部分を経ることなく通過できる部分である。ＬＤＦ計測の場合には、フィルター部分でＬＤＦの生体散乱光を通過させず、開放部分でＬＤＦの生体散乱光を通過させるように構成されている。一方で、ＰＰＧ計測の場合には、フィルター部分及び開放部分ともにＰＰＧの生体散乱光が通過するように構成されている。

　前記受光部２０は、受光素子２１にて計測した光強度信号を生体情報の作成目的として出力することができる。また、前記受光部２０は、受光素子２１にて計測した光強度信号を作成された生体情報として出力することができる。また、信号処理部５０と協働してこれらの動作を行ってもよい。
　さらに、第一の実施形態に係る生体信号計測装置１は、受光素子から出力された光強度信号をもとに生体情報とし、この生体情報を出力する信号処理部５０を備えてもよい。
　前記信号処理部５０は、発光部１０及び受光部２０に指示をすることで、発光素子の発光及び受光素子の受光を制御することが可能である。
　前記第一発光素子１１ａが、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間で、連続発光するように構成されることが好適である。前記信号処理部５０は、前記第一発光素子１１ａが、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間に、連続発光するように制御することが可能である。このとき、当該信号処理部５０は、第一発光素子の発光由来の生体散乱光を受光素子２１で受光し、区間値用の光強度信号として計測するように制御すること、及び／又は、第二発光素子の発光由来の生体散乱光を受光素子２１で受光し、瞬時値用の光強度信号として計測するように制御することが可能である。
　前記第二発光素子１１ｂは、パルス発光するように構成されていることが好適である。前記信号処理部５０は、第二発光素子１１ｂがパルス発光するように制御することが可能であり、これに対応して受光するように受光素子２１を制御することも可能である。

　また、前記生体信号計測装置１は、筐体４０をさらに備え、当該筐体４０に、発光素子１１と受光素子２１と光学フィルター３１とが設けられていることが好ましい。当該筐体４０に発光部１０及び受光部２０を備えて、これらを一体化してもよい。これにより、生体信号計測装置を小型化しやすい。

　第一の実施形態の動作について、一例として、図３～６を参照して、以下に説明するが、本技術はこれに限定されない。
　図３に示すように、第一の実施形態は、第一発光素子１１ａとしてＬＤ光源（好適には赤外ＬＤ光源）を用い、第二発光素子１１ｂとしてＬＥＤ光源（好適には可視光ＬＥＤ）を用い、さらに光学フィルター３１として、波長に応じて透過特性の異なる部分を組み合わせて用いることができる。これにより、各発光の各々に対して受光素子の受光面積を実質的に異ならしめる光学フィルターを提供できる。当該光学フィルター３１は、少なくとも１つの波長の光を透過させないことが好適である。前記光学フィルター３１は、受光素子２１の受光面に相対する一部に配置されてないような構成にすることが好適である。さらに、光学フィルター内部に、生体散乱光がそのまま通過する開放部３２を設けることが好適である。

　光学フィルター３１の材質は、コヒーレンス長の長い光を通過させないが、コヒーレンス長の短い光を通過させるものが好適である。光学フィルターの具体的な材質は、特に限定されないが、樹脂フィルムやガラス等が挙げられ、目的波長域に応じて公知の材質を適宜選択することができる。当該樹脂フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられ、ガラスの材質としては、例えば、ソーダライムガラス、石英ガラス等が挙げられるが、これらに特に限定されない。

　図６に示すように、ＬＤ光及びＬＥＤ光は時間を分割して駆動される。当該分割駆動は、信号処理部５０にて制御することが可能である。受光素子２１は、ＬＥＤの発光に対応してサンプリングし瞬時値を計測する、及び／又は、ＬＤの発光に対応して発光する区間を連続的に計測する。

　図４を参照して、第一の実施形態の受光部２０が、ＬＤＦ計測を行う状況について説明する。
　受光部２０においてＬＤＦ計測が行われるときには、ＬＤ由来の生体散乱光は、光学フィルター３１の中央付近にある開口部３２を通過し、一方で、当該開口部３２以外の光学フィルター部分を透過できない。このため、受光素子２１は、ＬＤ由来の生体散乱光を小さい面積で受光することになる。そして、ＬＤＦ計測のとき、生体散乱光は、ＰＤ受光面積が小さいほどＬＤＦの信号ノイズが小さくなるので、良好な信号となる。

　図５を参照して、第一の実施形態の受光部２０が、ＰＰＧ計測を行う状況について説明する。
　受光部２０においてＰＰＧ計測が行われるときには、ＬＥＤ由来の生体散乱光は、光学フィルター３１全体（具体的には、フィルター部分及び開口部３２部分）を通過する。このため、受光素子２１は、大きな受光面積で受光することになる。そして、ＰＰＧ計測のとき、生体散乱光は、ＰＤ受光面積が大きいほどＰＰＧの信号ノイズが小さくなるので、良好な信号となる。

　このように、ＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測を統合してＰＤを共有化した際にも、上記受光調整機構の１つである光学フィルター３１を採用することで、装置自体の小型化も可能である。しかも、これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができる。

＜１－３（３）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例２＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例２について、図７を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　図７に示すように、第一の実施形態の生体信号計測装置の例２は、受光面積調整機構が、受光素子が空間的に分割されている機構である場合の一例であり、これに限定されない。例えば、多分割フォトダイオード３３、多分割液晶シャッターを用いるフォトダイオード等が挙げられるが、本技術はこれに限定されない。このとき、発光素子と受光素子が同期されていることが好適である。
　多分割フォトダイオード３３を用いる場合、分割された各部分のＰＤが発光素子と同期して受光面積を調整することが好適である。ＬＤＦ用の発光素子の発光時に対応して、多分割ＰＤを小さい面積で受光するように制御できる。また、ＰＰＧ用の発光素子の発光時に対応して、多分割ＰＤを大きい面積で受光するように制御できる。当該制御は例えば信号処理部５０等にて行うことが可能である。例えば、生体信号計測装置の受光部２０が９区分から構成される多分割ＰＤの場合、ＬＤ発光に対応して中央の１区分のＰＤでＬＤ由来の生体散乱光を受光すると共に、ＬＥＤ発光に対応して全体の９区分のＰＤでＬＥＤ由来の生体散乱光を受光する。ＰＤの受光面積の変更は、信号処理部５０にて制御してもよい。これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができる。

　また、多分割ＰＤ３３中の各ＰＤの動作を調整することにより、発光素子と受光素子との距離関係の調整も可能である。例えば、発光素子に近いＰＤ区分を動作して受光させて、測定の深さを浅部にしたり、発光素子に遠いＰＤ区分を動作して受光させて、測定の深さを深部にする。これにより、測定の深さの浅深部を調整できる。

＜１－３（４）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例３＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例３について、図８を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　第一の実施形態の生体信号計測装置の例３は、受光面積調整機構が、図８のように生体表面２と受光素子２１との間に液晶シャッター３４を備える機構である場合の一例である。液晶シャッター３４は、電圧の変化によって光の透過特性を変化させることができる。
　本技術の液晶シャッター３４は、本技術の光学フィルターのように光学フィルターの開放部に対応して液晶シャッターを設けず、光学フィルターのフィルター部に対応して液晶シャッターを設ける構成にしてもよい。また、本技術の液晶シャッター３４は、多分割ＰＤのような、多分割方式の液晶シャッターでもよい。

　液晶シャッター３４の電圧印加が、発光素子及び受光素子と同期し、さらに受光面積を調整することが好適である。受光面積調整機構は、ＬＤＦ用の発光素子の発光時に対応して、液晶シャッターの小さい面積だけを光が通過するように、受光面積を小さくして受光するように制御することができる。また、受光面積調整機構は、ＰＰＧ用の発光素子の発光時に対応して、液晶シャッターの大きい面積を光が通過するように、受光面積を大きくして受光するように制御することができる。当該制御は例えば信号処理部５０等にて行うことも可能である。これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができる。
　また、発光素子と受光素子との距離関係の調整も、上述の多分割ＰＤで説明したように、多分割した液晶シャッターを用いて、受光素子の受光面積の受光区分の位置を調整することにより可能である。これにより、測定の深さの浅深部を調整できる。

＜１－３（５）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例４＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例４について、図９を参照して説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　第一の実施形態の生体信号計測装置の例４は、受光距離調整機構が、図９のように生体表面２と受光素子との間に透明部３５を備えた機構の場合の一例である。透明部３５は、生体散乱光（より好適にはＬＤＦの生体散乱光）を透過させる部材が好適である。また、光学フィルター３１と同じ開放部を有していてもよい。これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができ、さらに装置自体の小型化も可能である。

　また、前記透明部３５及び前記光学フィルター３１を組み合わせて用いることも可能である。このとき受光素子２１に相対する位置に透明部３５を配置することがより好適である。さらに好ましくは、受光方向から、光学フィルター３１、透明部３５、及び受光素子２１の順に配置することである。このとき、受光素子２１に相対する透明部３５を配置し、当該透明部３５の上に光学フィルター３１を配置することがより好適である。
　これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができ、さらに装置自体の小型化も可能である。

　前記透明部３５の材質は、特に限定されないが、例えば、樹脂フィルムやガラス等が挙げられ、通過光の波長域に応じて公知の材質を適宜選択することができる。当該樹脂フィルムとしては、例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂等が挙げられ、ガラスの材質としては、例えば、ソーダライムガラス、石英ガラス等が挙げられるが、これらに特に限定されない。
　生体表面２と受光素子２１の受光面との距離が大きいほどＬＤＦの信号ノイズの影響は小さくなるため、良好な信号を得ることができる。図９では、受光素子２１とフィルター開口面の間に透明部３５を設けている。これにより、より高精度にＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測ができる。

＜１－３（６）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例５＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例５について、図１０及び１１を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。

　第一の実施形態の生体信号計測装置の例５は、受光面積調整機構が、光学フィルター３１の開放部分を調整する機構の場合の一例である。当該光学フィルター３１の受光面と受光素子の受光面とが重ならない部分（開放部分）を設けることで、受光素子２１においてＬＤＦ計測の受光可能な部分である開放部３２を設けることができる。光学フィルターの開放部分の調整は、例えば、スライド機構やラック・アンド・ピニオン機構等の運動機構を用いてもよく、これらは、信号処理部５０等によって制御できる。また、運動機構を用いずに、光学フィルターの開放部分の位置関係調整後に接着剤や固定金具等で固定した状態でもよい。当該光学フィルター３１自体に切欠部や開口部等の加工をしなくとも位置関係の調整で受光面積が調整できるので、光学フィルターの製造工程の工数が省略化でき、またより簡便な制御で受光面積調整を行うことができる。
　開放部３２の面積を調整することにより、発光に対応する受光面積も調整することができるので、ＬＤ由来の生体散乱光に対する受光面積を小さくすることができ、ＬＤ由来の生体散乱光を良好に受光できる。また、ＬＥＤ由来の生体散乱光は光学フィルターを通過するため、ＬＥＤ由来の生体散乱光に対する受光面積を大きくすることができ、ＬＥＤ由来の生体散乱光を良好に受光できる。これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができ、さらに装置自体の小型化も可能である。

　また、第一の実施形態の生体信号計測装置の例５は、受光位置調整機構が、光学フィルター３１の開放部分の位置を調整する機構の場合である。図１０及び１１のように、ＰＤに相対する光学フィルターの存在しない欠如部３２の位置と、ＬＤＦ用の発光素子との距離が異なると、血流情報が異なるようになる。図１０のように、ＬＤＦ用の発光素子１１と受光素子２１（ＬＤＦ用の受光部分３２）との距離が大きいほど、生体内のより深部の血管を計測することができる。図１１のようにＬＤＦ用の発光素子１１と受光素子２１（ＬＤＦ用の受光部分３２）の距離が小さいほど生体内のより浅部の血管を計測することができる。このように、光学フィルター３１の位置を変更して欠如部（開放部）を調整することで、計測する血管の深さ（浅深）を変更することができる。

＜１－３（７）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例６＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例６について、図１２を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　第一の実施形態の生体信号計測装置の例６は、受光距離調整機構が、図１２のように発光素子１１ａ及び１１ｂと受光素子２１との平面上の位置関係により調整する機構の場合の一例である。
　発光素子１１及び受光素子２１の位置関係の調整は、例えば、スライド機構、ラック・アンド・ピニオン機構等の運動機構を用いてもよいし、調整後に接着剤や固定金具等で固定した状態でもよい。これらは、信号処理部５０等によって制御できる。また発光素子１１及び受光素子２１を筐体４０に固定するときにこれらの配置を調整してもよい。
　ＬＤＦ用及びＰＰＧ用の各発光素子１１と受光素子２１との距離が大きいほど、生体内のより深部の血管を計測することができる。ＬＤＦ用及びＰＰＧ用の各発光素子１１と受光素子２１の距離が小さいほど生体内のより浅部の血管を計測することができる。このように、発光素子及び受光素子の位置を変更することで、計測する血管の深さ（浅深）を変更することができる。

＜１－３（８）．第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例７～８＞
　本技術に係る第一の実施形態に係る生体信号計測装置の例７～８について、図１３～１４を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　生体信号計測装置の例７及び例８は、第一発光素子１１ａ，第二発光素子１１ｂを備える発光部１０と、受光素子２１及び開放部３２を有する光学フィルター３１を備える受光部２０とを備える。さらに、発光部１０及び受光部２０は筐体４０に収納されていることが好ましい。また、発光部１０及び受光部２０を制御できる信号処理部５０を備えることが好ましい。これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができ、さらに装置自体の小型化も可能である。
　上述図３及び図１２等でも示したように、受光面積調整機構において、光学フィルター３１を、フィルター部分と、受光素子をフィルターで全て覆うのではなく受光素子の一部を開放する部分（例えば、中央付近の開口部３２等）とを設けることが好適である。
　当該開放部は、生体散乱光がフィルター部分を経ることなく通過できる部分である。ＬＤＦ計測の場合には、フィルター部分で生体散乱光を通過させずに、開放部分で生体散乱光を通過させるように構成されている。一方で、ＰＰＧ計測の場合には、フィルター部分及び開放部分ともに生体散乱光が通過するように構成されている。これにより、ＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測の精度を向上できる。

　光学フィルターの開放部分及び形状は特に限定されず、様々な形態をとることができる。また、前記開放部分は、光の通過可能な空間であってもよいし、コヒーレント光の通過可能な材質であってもよい。当該材質として、上述した透明部の材質が好ましく、例えば、プラスチック樹脂、ガラス等が挙げられるが特に限定されない。

　図１３は光学フィルターの開口部（開放部分）を円形状にした例であるが、本技術における開口部の形状は、特に限定されず、例えば、多角形状（例えば、三角形、四角形、正方形、長方形、五角形、六角形等の形状）、楕円形状、円形状、星形状等が挙げられる。
　図１４は光学フィルターの形状を欠如部や切欠部（開放部分）を有する形状にした例であるが、本技術におけるフィルターの形状は特に限定されず、例えば、多角形状（例えば、凹部分や凸部分を有する形状、四～六角形状等）、楕円形状、円形状、星形状等が挙げられる。

＜１－４．第二の実施形態に係る生体信号計測装置１＞
　図１５～図２０を参照して、以下第二の実施形態についてより詳細に説明するが、本技術はこれに特に限定されるものではない。上述した＜１．本技術に係る生体信号計測装置＞及び第一の実施形態の構成と重複する構成の説明は適宜省略する。

　本技術の第二の実施形態は、生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂを有する発光部１０と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも２つからなる受光素子２１を有する受光部２０と、を備えるものである。当該受光部２０は、当該受光素子２１にて計測した光強度信号を生体情報として出力するように構成されている。発光素子及び受光素子の配置は、特に限定されない。

　本技術の第二の実施形態は、光源を共有化してＬＤＦ計測用デバイス及びＰＰＧ計測用デバイスを１つのデバイスに統合でき、デバイスが小型化できる。本技術は、駆動される光源の点数が減少するため、低消費電力化される。本技術は、ＰＰＧ発光の強度が十分であるため信号が高精度に取得できる。本技術は、ＰＰＧの発光波長が２種であるため、酸素飽和度やノイズ除去用の信号を計測できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

　本技術の第二の実施形態における前記受光部２０は、区間値計測用の第一受光素子２１ａ及び瞬時値計測用の第二受光素子２１ｂの２つを少なくとも有するものである。当該第二の実施形態の受光部２０は、前記発光部１０から照射される各発光による生体散乱光を、当該第一受光素子２１ａで受光し区間値を計測する構成及び当該第二受光素子２１ｂで受光し瞬時値を計測する構成を有するものである。

　前記区間値計測用の第一受光素子２１ａが、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光を受光する、及び／又は、前記瞬時値計測用の第二受光素子２１ｂが、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光及び前記発光素子のコヒーレンス長の短い光による生体散乱光を受光するように構成されることが好適である。さらに、前記第一受光素子２１ａの受光面積は、前記第二受光素子２１ｂの受光面積よりも相対的に小さい構成であることが好適である。

　前記第一発光素子１１ａは、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間で、連続発光するように構成されていることが好適である。前記第二発光素子１１ｂは、パルス発光するように構成されていることが好適である。このとき、前記第一受光素子２１ａが、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測する構成を有すると共に、前記第二受光素子２１ｂが、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光の一部を受光して瞬時値を計測する構成を有することが好適である。

　前記第一発光素子１１ａは、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間に、順不同で連続発光及びパルス発光するように構成されていることが好適である。前記第二発光素子１１ｂは、パルス発光するように構成されていることが好適である。このとき、前記第一受光素子２１ａが、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測すると共に、前記第二受光素子２１ｂが、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子のパルス発光による生体散乱光を受光して瞬時値を計測するように構成されていることが好適である。

　さらに、前記発光素子１１と、当該発光素子の発光による生体散乱光を受光する受光素子２１と、の距離を調整するように構成されていることが好適である。平面方向で調整する場合、例えば、上述した第一実施形態の受光距離調整機構を採用してもよい。当該受光距離調整として、例えば、上述した受光素子の位置調整や各部間の配置調整が好適である。当該受光距離調整機構における前記受光素子の位置調整は、前記発光素子１１と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子２１と、の距離を調整することが好適である。当該受光距離調整における前記各部間の配置調整は、各発光素子１１や各受光素子２１の配置を調整することが好適である。

　さらに、生体表面２と、前記受光素子２１の受光面と、の距離を調整する構成を有することが好適である。

＜１－４（１）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例１＞
　本技術に係る第二の実施形態に係る生体装置の例１について、図１５～１７を参照してこの一例を説明するが、本技術はこれに限定されるものではない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　図１５は、本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置１の概略図である。
　図１５に示すように、第二の実施形態に係る生体信号計測装置１は、生体表面２からの生体内部へ光を入射させる少なくとも２つの発光素子１１を有する発光部１０と、生体内で散乱した光を受光して光強度信号を出力する少なくとも２つの受光素子２１を有する受光部２０を備える。さらに、信号処理部５０を備えていてもよい。当該信号処理部５０は、発光素子１１及び受光素子２１の動作、発光部１０及び受光部２０の動作を制御してもよい。信号処理部５０は、受光素子から出力された光強度信号をもとに生体情報を出力することができるように構成されている。
　前記発光素子として、使用波長が可視光領域、近赤外領域や赤外領域を有する光源がよい。前記受光素子２１は、フォトダイオード（Photo Detector：ＰＤ）を有するものが好適であり、例えば、多分割ＰＤ、ラインセンサー、イメージセンサー等が挙げられるが、これに限定されない。
　さらに、発光部１０及び受光部２０は筐体４０に収納されていることが好ましい。
　これにより、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができ、さらに装置自体の小型化も可能である。

　前記発光部１０は、第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂを有する。第一発光素子１１ａは、コヒーレンス長の長い光（いわゆる、コヒーレント光）を発光する光源であってもよい。第二発光素子１１ｂは、コヒーレンス長の短い光（いわゆる、非コヒーレント光）を発光する光源であってもよい。
　前記第一発光素子１１ａは、第二発光素子１１ｂの発光と発光との間で、連続発光するように構成されていてもよい。前記第二発光素子１１ｂは、パルス発光するように構成されてもよい。前記第一発光素子１１ａは、前記第二発光素子１１ｂの発光と発光の間に、順不同で連続発光及びパルス発光するように構成されていてもよい。

　前記受光部２０は、区間値計測用の第一受光素子２１ａ及び瞬時値計測用の第二受光素子２１ｂの２つを少なくとも有する。
　前記受光部２０は、前記発光部１０の第一発光素子１１ａから照射される発光による生体散乱光を、前記第一受光素子２１ａで受光し区間値（受光素子１駆動のエリア）を計測する構成を有することが好適である（図１７及び図１６参照）。前記区間値計測用の第一受光素子２１ａは、発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光を受光するように構成されることが好ましい。
　前記受光部２０は、前記発光部１０の第二発光素子１１ｂから照射される発光による生体散乱光を、前記第二受光素子２１ｂで受光し瞬時値（受光素子２駆動の各エリア）を計測する構成を有することが好適である（図１７及び図１６参照）。前記瞬時値計測用の第二受光素子２１ｂは、発光素子のコヒーレンス長の短い光による生体散乱光を受光するように構成されることが好ましい。
　前記第一受光素子２１ａが、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測する構成を有すると共に、前記第二受光素子２１ｂが、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光の一部を受光して瞬時値を計測する構成を有することが好ましい。また、前記第一受光素子２１ａが、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測すると共に、前記第二受光素子２１ｂが、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子のパルス発光による生体散乱光を受光して瞬時値を計測するように構成を有することが好ましい。
　前記受光部２０は、受光素子２１にて計測した光強度信号を生体情報として出力することができる。また、信号処理部５０と協働してこれらの動作を行ってもよい。

　第二の実施形態の例１の動作について、図１５等を参照して、以下に説明するが、本技術はこれに限定されない。
　図１５に示すように、本技術の第二の実施形態に係る生体信号計測装置１の例１において、第一発光素子１１ａとしてＬＤ（好適には赤外ＬＤ）を用い、第二発光素子１１ｂとしてＬＥＤ（好適には可視光ＬＥＤ）を用い、波長が異なる発光素子を少なくとも２つ用いる。
　第一受光素子２１ａは、第二受光素子２１ｂに対して相対的に受光面積が小さいＰＤを用いることが好適である。また、第一受光素子２１ａを有する受光部２０は上述した受光調整機構を有していてもよい。
　図１７に示すように、第一発光素子１１ａのＬＤ光と第二発光素子１１ｂのＬＥＤ光は時間を分割して駆動される（発光素子強度の各エリア）。第二受光素子２１ｂは、第二発光素子１１ｂの発光に対してサンプリングし、なおかつ第一発光素子１１ａの発光に対しても同様にサンプリングし瞬時値を計測する（受光素子２駆動の各エリア）。第一受光素子２１ａは、第一発光素子１１ａの発光に対して当該第一発光素子１１ａが発光する区間を計測する（受光素子１駆動のエリア）。
　本技術の第二の実施形態の場合、第二発光素子１１ｂは可視光ＬＥＤとして十分な強度で生体へ入射させることができるため、ＰＰＧの信号のノイズの影響が小さい状態で計測することができる。さらに第一発光素子１１ａから生体内で散乱したＬＤ光は、第二受光素子２１ｂのＰＤにて受光されるため、ＰＰＧとして波長の異なる情報を取得でき、また２つの異なる波長からノイズ除去用の信号を計測できる。また、第一発光素子１１ａ及び第二発光素子１１ｂの２つの波長が最適に異なる場合、酸素飽和度をより良好に計測することができる。
　このように、ＬＤＦ計測及びＰＰＧ計測を統合して光源を共有化した際にも、第二実施形態の例１の構成を採用することで、装置自体の小型化を実現すると共に、より高精度に脈拍及び血流の信号を計測することができる。さらにノイズ除去用の信号を計測することができる。
　また、ＰＰＧにおいて最適な異なる２種の波長を用いることで、酸素飽和度をより良好に計測可能とすることができる。

＜１－４（２）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例２＞
　第二の実施形態の例２の動作について、図１８等を参照して、以下に説明するが、本技術はこれに限定されない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。第二の実施形態の例２において、上述した受光面積調整機構を用いて相対的な受光面積を調整してもよい。
　図１８に示すように、第二発光素子１１ｂのコヒーレンス長の短い光はパルス発光し、第一発光素子１１ａのコヒーレンス長の長い光は連続発光する部分とパルス発光する部分とを有するように構成される（発光素子強度の各エリア）。
　相対的に受光面積の大きい第二受光素子２１ｂは、コヒーレンス長の短いパルス発光と、コヒーレンス長の長いパルス発光に対してサンプリングし瞬時値を計測するように構成されている（受光素子２駆動の各エリア）。
　相対的に受光面積の小さい第一受光素子２１ａは、コヒーレンス長の長い連続発光に対して発光する区間を計測するように構成されている（受光素子１駆動の各エリア）。
　ＬＤＦにおけるＬＤの発光は、発光時間が長いため、生体安全性の観点から、皮膚及び目に対して害が及ばない決められた値まで発光強度を下げる必要がある。それに対して、ＰＰＧにおけるＬＥＤの発光はパルス発光で瞬時に光らせるため、ＬＤ光と比較すると瞬時の強度を大きくすることができる。ＬＤ光をＰＰＧに用いる場合に、ＬＤ光の一部をパルス発光し、ＰＰＧの信号として十分な強度になるように調整を行う。このとき、生体安全性の観点で問題ない強度とする必要がある。

＜１－４（３）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例３＞
　第二の実施形態の例３の動作について、図１９等を参照して以下に説明するが、本技術はこれに限定されない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。第二の実施形態の例３において、上述した受光面積調整機構を用いて、相対的な受光面積を調整してもよい。
　第二発光素子１１ｂのコヒーレンス長の短い光はパルス発光し、第一発光素子１１ａのコヒーレンス長の長い光は連続発光し、若しくは部分的にパルス発光するとき、それぞれの発光するタイミングは様々に変化する例が考えられる。例えば、図１９に示すように、各発光素子の照射強度は、発光素子強度の各エリアのように照射することができ、第二受光素子２１ｂは、受光素子２駆動の各エリアのように瞬時値を計測することができ、第一受光素子２１ａは、受光素子１駆動のエリアのように区間値を計測することができる。
　このように、本技術の第二の実施形態は、上述の例１～３の動作に特に限定されることはない。

＜１－４（４）．第二の実施形態に係る生体信号計測装置の例４＞
　第二の実施形態の例１及び４について、図１５及び図２０等を参照して以下に説明するが、本技術はこれに限定されない。上述した構成と重複する構成の説明は適宜省略する。
　図１５及び図２０のように、例えばＬＤ発光する第一発光素子１１ａとＬＤＦ用の第一受光素子２１ａとの位置関係を変更することができる。第一発光素子１１ａと第一受光素子２１ａとの平面方向の距離が異なると、計測される血流情報は異なる。発光素子と受光素子との距離が大きい場合、生体内のより深部の結果を計測することができる。逆に、発光素子と受光素子との距離が小さい場合、生体内のより浅部の血管を計測することができる。よって、発光素子に対応する受光素子の位置関係を変更することで計測する血管の生体内での深さ（浅深）を変更することができる。また、ＬＥＤ発光する第二発光素子１１ｂとＰＰＧ用の第二受光素子２１ｂとの位置関係を変更することによっても、計測する血管の生体内での深さ（浅深）を変更することができる。

＜２．生体情報処理装置＞
　本技術に係る生体情報処理装置１０００は、上述した本技術の生体信号計測装置１を備えるものである。当該生体情報処理装置１０００は、生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、を備える（図２１参照）。また、本技術に係る生体情報処理装置１０００は、システムとして構築してもよい。
　本技術の生体信号計測装置１は、発光素子を少なくとも２つ用いると共に、受光素子１つの受光面積を調整してＬＤＦ及び／又はＰＰＧの受光を制御するように構成されていることが好適である。並びに／又は、本技術の生体信号計測装置１は、発光素子を少なくとも２つ用いると共に、受光素子２つを用いて区間値及び／又は瞬時値が計測できるように発光関連及び受光関連の駆動を制御するように構成されていることが好適である。例えば、前述した第一の実施形態の生体信号計測装置及び第二の実施形態の生体信号計測装置等が挙げられるが、これに限定されない。

　本技術の実施形態において、被測定者の生体情報に関する測定を行う。より具体的には、本技術の実施形態において、被測定者の脈拍及び／又は血流に関する、脈拍情報及び／又は血流情報を得るために、光電容積脈波方式（ＰＰＧ）測定及び／又はレーザードップラー血流計（ＬＤＦ）測定を行う。ＰＰＧの生体情報として、例えば、脈拍数、脈波、酸素飽和度等のような脈拍情報や酸素飽和度情報等が挙げられる。ＬＤＦの生体情報として、例えば、平均血流速度、血流量、血管中の粒子の速度分布等のような血流情報等が挙げられる。

　本技術の実施形態において、生体情報を取得するために、手や腕、首、足等の被測定者の部位（測定領域）に光を照射し、被測定者の血管中を移動する物質や静止している生体組織で散乱された光を検出する。そして、本実施形態において、検出した光（詳細には、検出信号）を処理することにより、ＰＰＧ計測の生体情報及び／又はＬＤＦ計測の生体情報を取得し、さらに脈拍情報及び／又は血流情報等を取得することができる。

　本技術に係る生体情報処理装置１０００は、本技術の生体信号計測装置１を少なくとも備えるものである。また、本技術は、本技術の生体信号計測装置１を少なくとも備え、さらに各種装置やネットワーク等を用いて、本技術の生体情報処理システムを構築してもよい。本技術の生体情報処理装置１０００の実施形態の一例として、図２２に、本技術の生体信号計測装置１を含む測定モジュール５００を示す。当該生体情報処理装置１０００の構成及び動作は、例えば特許文献１～４の構成及び動作を適宜参照することができるが、本技術はこれに限定されることはない。本技術の生体情報処理装置１０００は、測定結果等をユーザに表示する情報表示装置を有していてもよい。当該ユーザには、ＰＰＧ計測及び／又はＬＤＦ計測の測定対象者である被測定者、被測定者以外の情報処理システムを利用する人物等を含む。

＜発光部５０１＞
　発光部（照射部ともいう）５０１は、少なくとも２つの光源（発光素子）を有し、当該光源から所定の波長を持つ照射光を被測定者の測定領域（身体の一部）に向かって照射する。発光部５０１は、第一発光素子及び／又は第二発光素子のそれぞれの発光の駆動を制御するように構成されている。発光部５０１が照射する照射光の波長は、適宜選択することが可能である。発光部５０１として、コヒーレンス長の長い光を照射するために小型レーザ等を利用でき、発光部５０１は、例えば、ＬＤ光源の第一発光素子から特定の波長（例えば８５０ｎｍ前後の波長）を照射することが可能である。また、発光部５０１として、コヒーレンス長の短い光を照射するためにＬＥＤ等を利用することができ、例えば、ＬＥＤ光源の第二発光素子から自然光を照射することが可能である。また、後述する信号処理部（制御部）５０４によって、発光部５０１の駆動及び照射パターン（例えば、照射光の照射するタイミング、照射時間、照射間隔、及び強度等）が制御される。

＜受光部５０２＞
　受光部（検出部ともいう）５０２は、被測定者の測定領域から散乱された光を受光器（例えばＰＤ）にて検出する。当該受光部５０２には、上述した受光調整機構（好適には受光面積調整機構）が備えられていてもよい。
　受光部５０２は、例えば、フォトダイオード（Photo Detector：ＰＤ）を有し、受光した光の強度を電気信号に変換して、後述する情報処理装置３００へ出力する。なお、受光部５０２としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）型センサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型センサ等を利用することもできる。また、受光部５０２は、例えば、フォトダイオード、増幅回路、フィルター回路、アナログ－デジタル変換器等を有していてもよい。また、上述のようなフォトダイオードやセンサ等は、測定モジュール５００に、１個又は複数個設けられることができる。そして、後述する信号処理部５０４によって、受光部５０２の駆動及び受光条件（例えば、タイミング等）が制御される。

＜信号処理部５０４＞
　信号処理部（制御部）５０４は、所定の同期信号に基づいて、発光部５０１の照射パターンを制御したり、受光部５０２の読み出し（サンプリング）タイミングを制御したり等、測定モジュール５００における測定全般を制御できる。例えば、信号処理部５０４は、生体情報処理装置１０００の動作にあわせて、発光部５０１の照射周波数や、照射周波数に同期した受光部５０２のサンプリング周波数を制御する。また、信号処理部５０４は、図示しない記憶部をさらに有する又はアクセスしてもよく、当該記憶部には、信号処理部５０４等を制御するための各種プログラムやパラメータ等が格納されていてもよい。
　さらに、信号処理部５０４は、検出信号と別の情報（例えば時刻等）を紐づけて情報処理装置３００へ出力するために、別の情報を把握する機構（例えば時計機構等）を内蔵してもよい。信号処理部５０４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。なお、信号処理部５０４の行う機能の一部又は全体は、後述する情報処理装置３００又はアクセス可能な情報処理装置（例えば、サーバー等）において行われてもよい。

＜測定モジュール５００＞
　本技術の測定モジュール５００は、発光部５０１等に電力を供給するための電源を有する。さらに、測定モジュール５００は、上述した発光部５０１，受光部５０２、信号処理部５０４の他にも、後述の情報処理装置３００等との間で通信する通信部（図示略）等を有していてもよい。また、測定モジュール５００は、被測定者の身体の一部に測定モジュールが装着されたことを検知する圧力センサ、体の動きを検出する加速度センサやジャイロセンサ等の各種センサ（図示略）を有していてもよい。

　また、測定モジュール５００は、例えば、被測定者の身体に装着して用いられるウェアブル装置としての形態を有することができる。例えば、測定モジュール５００は、腕時計型、指輪型、リストバンド型、アンクレット型、首輪型、イヤーフォン型等の形状を有し、手首や腕、首、脚、耳等の被測定者の部位に装着可能な装置であってもよい。また、測定モジュール５００は、絆創膏型のようなパッド形状を有し、手や腕、首、脚等の被測定者の部位に貼付可能な装置であってもよい。さらに、当該測定モジュール５００は、被測定者の身体の一部に埋め込まれるインプラント型の形状であってもよい。

　以下に、本実施形態に係る測定モジュール５００の具体的な形態の一例について、図２２及び図２３を参照して説明する。例えば、図２２に示すように、測定モジュール５００はベルト状の形態を有することができる。測定モジュール５００は、図２２に示すように、ベルト状のバンド部１１０と、制御ユニット１１２と、測定ユニット１１４とを有する。制御ユニット１１２には、上述の信号処理部５０４が設けられてもよい。なお、測定モジュール５００に後述する情報処理装置３００が備えられる場合には、情報処理装置３００の後述する各機能部は当該制御ユニット１１２に設けられてもよい。また、測定ユニット１１４は、上述した発光部５０１及び受光部５０２が設けられる部分であり、測定モジュール５００が被測定者の身体の一部に装着された際には、当該身体に接する、又は、対向する。

　バンド部１１０は、例えば被測定者の手首に巻きつけるように測定モジュール５００を固定するための部品であり、手首の形状に合わせてリング状の形態になるように、柔らかいシリコーンゲル等の材料で形成されている。バンド部１１０を手首に沿ったリング状の形態にすることができるため、図２３に示すように、被測定者の手首に測定モジュール５００を巻きつけて固定できる。また、測定モジュール５００は生体情報の測定中に測定モジュール５００が動きにくい被測定者の測定領域上に固定されることが好ましい。そこで、バンド部１１０の被測定者の皮膚と接する部分には、被測定者の皮膚に付着可能な粘着層１１６が設けられていてもよい。さらには、多様な手首の太さに対応することができるように、測定モジュール５００がリング状の形態になった際の当該リングの円周の長さは、自由に調整できることが好ましい。そこで、バンド部１１０の端部には、固定部１１８が設けられており、固定部１１８は、バンド部１１０上のいずれかの部分と重ねられることによりバンド部１１０上の様々な位置に固定できる。このようにすることで、測定モジュール５００は、被測定者の手首の太さにあわせて装着して固定できる。

＜情報処理装置３００＞
　情報処理装置３００は、測定モジュール５００で測定された検出信号を利用して、脈拍、血流等の生体情報を取得する装置である。本技術の情報処理装置３００は、処理部３０１及び記憶部３０２を少なくとも備える。当該情報処理装置３００は、測定モジュール５００に設けられていてもよいし、測定モジュール５００とアクセス可能な状態の構成で配置されてもよい。
　処理部３０１は、測定モジュール５００で得られた検出信号を処理することにより、生体情報を取得する。取得した生体情報は、記憶部３０２に出力でき、また他の装置にも出力できる。

　記憶部３０２は、処理部３０１における処理に用いられるプログラムや各種データ、さらには、処理部３０１で取得された生体情報（例えばＰＰＧ計測の生体情報、ＬＤＦ計測の生体情報等）等が格納できる。また、記憶部３０２には、これらのデータ等以外のパラメータや途中経過等を適宜格納してもよい。記憶部３０２に対して、処理部３０１等が自由にアクセスし、データを書き込んだり読み込んだりできる。

　なお、情報処理装置３００は、測定モジュール等との間で通信するための通信部（図示略）等を有していてもよい。さらに、情報処理装置３００は、生体情報処理装置１０００を利用するユーザからの操作を受け付ける入力部（図示略）等を有していても良い。

　また、情報処理装置３００は、上述の測定モジュール５００と一体となった装置であってもよく、測定モジュール５００と別体の装置であってもよい。情報処理装置３００は、例えば、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置であってもよく、他の装置（例えば、医療用装置等）と接続された情報処理装置であってもよい。さらには、情報処理装置３００は、サーバー等の被測定者から離れた場所等に設置された情報処理装置であってもよい。

　なお、本技術では、以下の構成を採用することもできる。
〔１〕
　生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも1つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、を備える、生体信号計測装置。
〔２〕
　前記生体信号計測装置が、血流計測及び脈拍計測を行う、前記〔１〕記載の生体信号計測装置。
〔３〕
　前記第一発光素子が少なくともコヒーレンス長の長い光を発する光源であり、前記第二発光素子が少なくともコヒーレンス長の短い光を発する光源である、前記〔１〕又は〔２〕記載の生体信号計測装置。
〔４〕
　前記受光部が、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子、及び／又は、瞬時値及び区間値のそれぞれを計測する２つの受光素子、を少なくとも有するものである、前記〔１〕～〔３〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔５〕
　前記発光素子が、発光時間を分割して駆動するように構成され、
　前記受光素子が、受光時間を分割して駆動するように構成されている、前記〔１〕～〔４〕のいずれか記載の生体信号計測装置。

〔６〕
　前記受光部は、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子を有し、当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光に対応する当該受光素子の受光調整機構を有する、前記〔１〕～〔５〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔７〕
　前記受光部の受光調整機構は、コヒーレンス長の長い光の受光面積を小さくする構成を有する、前記〔６〕記載の生体信号計測装置。
〔８〕
　前記受光部の受光調整機構が、光学フィルター、多分割フォトダイオード、及び液晶シャッターから選択される１種又は２種以上を用いるものである、前記〔６〕又は〔７〕記載の生体信号計測装置。
〔９〕
　さらに、前記発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されている、前記〔６〕～〔８〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１０〕
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有する、前記〔６〕～〔９〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１１〕
　前記第一発光素子は、前記第二発光素子の発光と発光の間に、連続発光するように構成されている、前記〔６〕～〔１０〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１２〕
　前記第二発光素子は、パルス発光するように構成されている、前記〔６〕～〔１１〕のいずれか記載の生体信号計測装置。

〔１３〕
　前記受光部は、区間値計測用の第一受光素子及び瞬時値計測用の第二受光素子の２つを少なくとも有するものであり、当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光を、当該第一受光素子で受光し区間値を計測する構成及び当該第二受光素子で受光し瞬時値を計測する構成を有する、前記〔１〕～〔１２〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１４〕
　前記区間値計測用の第一受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光を受光するように構成され、前記瞬時値計測用の第二受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光及び前記発光素子のコヒーレンス長の短い光による生体散乱光を受光するように構成され、前記第一受光素子の受光面積は、前記第二受光素子の受光面積よりも相対的に小さい構成である、前記〔１３〕記載の生体信号計測装置。
〔１５〕
　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間で、連続発光するように構成され、
　前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、
　前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測する構成を有すると共に、
　前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光の一部を受光して瞬時値を計測する構成を有する、前記〔１３〕又は〔１４〕記載の生体信号計測装置。
〔１６〕　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間に、順不同で連続発光及びパルス発光するように構成され、
　前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、
　前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による散乱光を受光して区間値を計測すると共に、
　前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子のパルス発光による生体散乱光を受光して瞬時値を計測するように構成されている、前記〔１３〕～〔１５〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１７〕
　さらに、前記第一発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されている、前記〔１３〕～〔１６〕のいずれか記載の生体信号計測装置。
〔１８〕
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有する、前記〔１３〕～〔１６〕のいずれか記載の生体信号計測装置。

１　生体信号計測装置
２　生体（生体表面）
３　散乱光を引き起こす粒子
１０　発光部
１１　発光素子、１１ａ第一発光素子、１１ｂ第二発光素子
２０　受光部
２１　受光素子、２１ａ第一受光素子、２１ｂ第二受光素子
３０　受光面積調整機構
３１　光学フィルター
３２　開放部（開口部、欠如部、切欠部）
３３　多分割フォトダイオード
３４　液晶シャッター
３５　透明部
４０　筐体
５０　信号処理部
１１０　バンド部
１１２　制御ユニット
１１４　測定ユニット
１１６　粘着層
１１８　固定部
３００　情報処理装置
３０１　処理部
３０２　記憶部
５００　測定モジュール
５０１　発光部（照射部）
５０２　受光部（検出部）
５０４　信号処理部（制御部）
１０００　生体情報処理装置（システム）

Claims

　生体表面に照射する、少なくとも第一発光素子及び第二発光素子を有する発光部と、
　当該発光部から照射された光によって生体内で散乱した光を受光する少なくとも１つからなる受光素子を有し、当該受光素子にて計測した光強度信号を生体情報として出力する受光部と、
　を備える、生体信号計測装置。
　前記生体信号計測装置が、血流計測及び脈拍計測を行う、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記第一発光素子が少なくともコヒーレンス長の長い光を発する光源であり、
　前記第二発光素子が少なくともコヒーレンス長の短い光を発する光源である、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記受光部が、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子、又は、瞬時値及び区間値のそれぞれを計測する２つの受光素子を少なくとも有するものである、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記発光素子が、発光時間を分割して駆動するように構成され、
　前記受光素子が、受光時間を分割して駆動するように構成されている、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記受光部は、瞬時値及び区間値の計測を兼用する１つの受光素子を有し、
　当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光に対応する当該受光素子の受光調整機構を有する、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記受光部の受光調整機構は、コヒーレンス長の長い光の受光面積を小さくする構成を有する、請求項６記載の生体信号計測装置。
　前記受光部の受光調整機構が、光学フィルター、多分割フォトダイオード、及び液晶シャッターから選択される１種又は２種以上を用いるものである、請求項６記載の生体信号計測装置。
　さらに、前記発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されている、請求項６記載の生体信号計測装置。
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有する、請求項６記載の生体信号計測装置。
　前記第一発光素子は、前記第二発光素子の発光と発光の間に、連続発光するように構成されている、請求項６記載の生体信号計測装置。
　前記第二発光素子は、パルス発光するように構成されている、請求項６記載の生体信号計測装置。
　前記受光部は、区間値計測用の第一受光素子及び瞬時値計測用の第二受光素子の２つを少なくとも有するものであり、
　当該受光部は、前記発光部から照射される各発光による生体散乱光を、当該第一受光素子で受光し区間値を計測する構成及び当該第二受光素子で受光し瞬時値を計測する構成を有する、請求項１記載の生体信号計測装置。
　前記区間値計測用の第一受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光を受光するように構成され、
　前記瞬時値計測用の第二受光素子が、前記発光素子のコヒーレンス長の長い光による生体散乱光及び前記発光素子のコヒーレンス長の短い光による生体散乱光を受光するように構成され、
　前記第一受光素子の受光面積は、前記第二受光素子の受光面積よりも相対的に小さい構成である、請求項１３記載の生体信号計測装置。
　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間で、連続発光するように構成され、
　前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、
　前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測する構成を有すると共に、
　前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光の一部を受光して瞬時値を計測する構成を有する、請求項１３記載の生体信号計測装置。
　前記第一発光素子が、前記第二発光素子の発光と発光の間に、順不同で連続発光及びパルス発光するように構成され、
　前記第二発光素子が、パルス発光するように構成され、
　前記第一受光素子が、当該第一発光素子の連続発光による生体散乱光を受光して区間値を計測すると共に、
　前記第二受光素子が、当該第二発光素子のパルス発光による生体散乱光及び当該第一発光素子のパルス発光による生体散乱光を受光して瞬時値を計測するように構成されている、請求項１３記載の生体信号計測装置。
　さらに、前記発光素子と、当該発光による生体散乱光を受光する受光素子と、の距離を調整するように構成されている、請求項１３記載の生体信号計測装置。
　さらに、生体表面と、前記受光素子の受光面と、の距離を調整する構成を有する、請求項１３記載の生体信号計測装置。