CN103747723A - 生物传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明的生物传感器（100）包括：配置在布线基板（160）的主面（160a）上的发光元件（121、122）及受光元件（123）；设置在发光元件密封部（171）和受光元件密封部（172）之间的遮光部（173）；设置为隔着遮光部（173）与布线基板（160）平行且具有透光性的基材（151）；对发光元件密封部（171）、受光元件密封部（172）及遮光部（173）与基材（151）进行粘接且具有透光性的粘接层（180）；以及安装在基材（151）的主面（150a）上的第一心电电极（130）。从布线基板（160）的主面（160a）的法线方向（10）观察时，粘接层（180）及基材（151）各自的两个端部（184、185、154、155）配置为不与受光元件密封部（172）及发光元件密封部（171）重合。

Description

生物传感器
技术领域
本发明涉及获取生物信号的生物传感器。
背景技术
近年来，人们对于健康的管理、维持/改善的关注日益提高。于是，人们希望可以更方便地获取脉搏、心电等生物信息。然而，以往已知有以下脉搏监测计或脉搏血氧计，该脉搏监测计或脉搏血氧计利用血液中的血红蛋白吸收可见光～红外光的特性，来获取透过手指等生物体、或反射至生物体的光的强度变化，以作为光电脉搏波信号。
这里，在专利文献1中公开了一种具有生物体用电极和血氧计探头两方面功能的生物信息测定用传感器。根据这种生物信息测定用传感器，能够同时测量出心电图和血液中血红蛋白的氧饱和度。更具体而言，这种生物信息测定用传感器包括：电极元件，该电极元件安装在高分子薄膜上；作为发光元件的LED及作为光接收元件的PD，该LED及PD按照规定的间隔附着固定在该电极元件上；以及作为导电透明凝胶的AMPS，该AMPS覆盖各元件。由于具有这种结构，当传感器与生物体的皮肤表面相接触时，电极元件通过具有导电性的AMPS与皮肤相接触，从而能获得作为一般电极元件的功能。此外，由于LED及PD通过透明的AMPS与皮肤相接触，因而能具有血氧计探头的功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实用新型专利实开平6-29504号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，在专利文献1所记载的生物信息测定用传感器中，利用导电性透明凝胶（AMPS）覆盖发光元件（LED）和光接收元件（PD），使得LED及PD通过透明的AMPS与生物体的皮肤相接触。由此，在测量时，从LED射出的光（检测光）的一部分有可能穿过透明的AMPS直接到达PD。一般情况下，与透过生物体的光或被生物体反射的光的强度相比，这种从LED射出的、未透过生物体或未被生物体反射而到达PD的光（杂散光），其光的强度较大。于是，本来想要检测的光，即透过生物体的光或被生物体反射的光有可能被杂散光（噪声）淹没，从而导致S/N比（信噪比）降低。
本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种获取光电脉搏波信号的生物传感器，该生物传感器能够减少未透过生物体就被光接收元件接收的杂散光。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封，并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封，并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部与光接收元件密封部之间；基材，该基材设置为隔着遮光部与布线基板相平行，并具有透光性；粘接层，该粘接层设置在基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部之间，将基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；以及平面电极，该平面电极对生物体的电位进行测量，安装在基材的主面上，使得从布线基板的主面的法线方向观察时，该平面电极不与发光元件及光接收元件重合，粘接层及基材各自的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，当手指等生物体接触到平面电极的表面时，从发光元件射出的光经由发光元件密封部、粘接层、以及基材射入到生物体内。接着，透过生物体或被生物体反射的光经由基材、粘接层、以及光接收元件密封部被光接收元件接收。由此来获取生物体的光电脉搏波信号。与此同时，与平面电极接触的生物体的电位由该平面电极来检测。
这里，根据本实施方式所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，粘接层及基材各自的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。由此，在粘接层及基材中传输，并从该粘接层及基材各自的端部射出的杂散光较难射入光接收元件密封部。由此，能够减少未透过生物体就在粘接层及基材中通过并被接收的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波信号的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
此外，根据本发明所涉及的生物传感器，优选将粘接层及基材各自的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。
若进行了上述配置，则从发光元件射出的光较难从发光元件密封部射入粘接层及基材各自的端部。由此，能够进一步减少未透过生物体就在粘接层及基材中通过并进行传送的杂散光。
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封，并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封，并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部与光接收元件密封部之间；基材，该基材设置为隔着遮光部与布线基板相平行，并具有透光性；粘接层，该粘接层设置在基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部之间，将基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；以及平面电极，该平面电极对生物体的电位进行测量，安装在基材的主面上，使得从布线基板的主面的法线方向观察时，该平面电极不与发光元件及光接收元件重合，粘接层及基材各自的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，当手指等生物体接触到平面电极的表面时，从发光元件射出的光经由发光元件密封部、粘接层、以及基材射入到生物体内。接着，透过生物体或被生物体反射的光经由基材、粘接层、以及光接收元件密封部被光接收元件接收。由此来获取生物体的光电脉搏波信号。与此同时，与平面电极接触的生物体的电位由该平面电极来测量。
这里，根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，粘接层及基材各自的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。由此，从发光元件射出的光较难从发光元件密封部射入粘接层及基材各自的端部。由此，能够进一步减少未透过生物体就在粘接层及基材中通过并进行传送的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部和光接收元件密封部之间；以及盖板，该盖板设置为隔着遮光部与布线基板平行，并具有透光性，盖板的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，当手指等生物体接触到盖板的表面时，从发光元件射出的光经由发光元件密封部及盖板射入到生物体内。接着，透过生物体或被生物体反射的光经由盖板及光接收元件密封部被光接收元件接收。由此来获取生物体的光电脉搏波信号。这里，根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，盖板的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。由此，在盖板中传输、并在该盖板的端部被反射的杂散光较难射入光接收元件密封部。由此，能够减少未透过生物体就在盖板中通过并被接收的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
此外，根据本发明所涉及的生物传感器，优选将盖板的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。
若进行了上述配置，则从发光元件射出的光较难从发光元件密封部射入盖板的端部。由此，能够进一步减少未透过生物体就在盖板中通过并进行传送的杂散光。
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部和光接收元件密封部之间；以及盖板，该盖板设置为隔着遮光部与布线基板平行，并具有透光性，盖板的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，当手指等生物体接触到盖板的表面时，从发光元件射出的光经由发光元件密封部及盖板射入到生物体内。接着，透过生物体或被生物体反射的光经由盖板及光接收元件密封部被光接收元件接收。由此来获取生物体的光电脉搏波信号。这里，根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，盖板的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。由此，从发光元件射出的光较难从发光元件密封部射入盖板的端部。由此，能够减少未透过生物体就在盖板中通过并被接收的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
尤其是，在本发明所涉及的生物传感器中，优选将盖板的光接收元件侧的端部的侧面配置为不与以下那样的假想线相交，该假想线将光接收元件的光接收部和光接收元件密封部的开口部的周边部相连接。
若进行如上配置，则在盖板的端部被反射的杂散光更难射入光接收元件密封部。由此，能够更有效地减少未透过生物体就在盖板中通过并被接收的杂散光。
此外，在本发明所涉及的生物传感器中，优选将盖板的发光元件侧的端部的侧面配置为不与以下那样的假想线相交，该假想线将发光元件的发光部和发光元件密封部的开口部的周边部相连接。
若进行了上述配置，则从发光元件射出的光更难从发光元件密封部射入盖板的端部。由此，能够更有效地减少未透过生物体就在盖板中通过并进行传送的杂散光。
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封，并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封，并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部与光接收元件密封部之间；基材，该基材设置为隔着遮光部与布线基板相平行，并具有透光性；以及粘接层，该粘接层设置在基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部之间，将基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性，粘接层及基材各自的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，粘接层及基材各自的光接收元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与光接收元件密封部重合。由此，在粘接层及基材中传输，并从该粘接层及基材各自的端部射出的杂散光较难射入光接收元件密封部。由此，能够减少未透过生物体就在粘接层及基材中通过并被接收的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波信号的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
本发明所涉及的生物传感器的特征在于，包括：布线基板；发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；发光元件密封部，该发光元件密封部形成在布线基板的主面上，对发光元件进行密封，并具有透光性；光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在布线基板的主面上，对光接收元件进行密封，并具有透光性；遮光部，该遮光部设置在发光元件密封部与光接收元件密封部之间；基材，该基材设置为隔着遮光部与布线基板相平行，并具有透光性；以及粘接层，该粘接层设置在基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部之间，将基材与遮光部、及/或发光元件密封部、光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性，粘接层及基材各自的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。
根据本发明所涉及的生物传感器，在发光元件密封部与光接收元件密封部之间设置有遮光部。由此，从发光元件直接入射到光接收元件的光被该遮光部隔断。此外，根据本发明所涉及的生物传感器，粘接层及基材各自的发光元件侧的端部配置为在从布线基板的主面的法线方向观察时，不与发光元件密封部重合。由此，从发光元件射出的光较难从发光元件密封部射入粘接层及基材各自的端部。由此，能够进一步减少未透过生物体就在粘接层及基材中通过并进行传送的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
发明效果
根据本发明，在获取光电脉搏波信号的生物传感器中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的生物传感器的纵向剖视图。
图2是构成实施方式1所涉及的生物传感器的传感器单元的俯视图。
图3是表示比较例所涉及的生物传感器的结构的俯视图。
图4是表示以光接收元件为基准的基材的端面位置与被接收的杂散光量之间的关系的曲线。
图5是实施方式2所涉及的生物传感器的纵向剖视图。
图6是实施方式2的变形例所涉及的生物传感器的纵向剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。另外，在各图中，对相同要素标注相同的标号，并省略重复说明。
（实施方式1）
首先，同时使用图1至图3，对实施方式1所涉及的生物传感器100的结构进行说明。图1是生物传感器100的纵向剖视图。图2是构成生物传感器100的传感器单元110的俯视图。另外，图1示出沿图2的I-I线的剖面。
生物传感器100是通过指尖等的接触来同时检测（测量）出例如心电、脉搏、氧饱和度等生物信息的传感器。生物传感器100利用血液中血红蛋白的吸光特性来以光学的方式测量脉搏、氧饱和度等，与此同时，使用两个电极130、140来以电的方式测量伴随着心脏活动而产生的电位变化（心脏电位）。
生物传感器100构成为包括：两个发光元件121、122、光接收元件123、第一心电电极130、第二心电电极140、基材151、152、布线基板160、密封部170、以及粘接层180。
第二心电电极140及基材152构成为一体。基材152形成为矩形状，在其主面上设有第二心电电极140。第二心电电极140形成为轮廓比基材152要小的矩形。基材152可由树脂等原材料形成。另外，基材152也可以不具有透光性。
两个发光元件121、122、光接收元件123、第一心电电极130、基材151、布线基板160、密封部170、以及粘接层180构成为一体。下面，为方便说明，将这种一体形成的单元称为传感器单元110。该传感器单元110大致呈长方体状。在图1中，为便于说明，相对地放大了高度方向的尺寸来进行描绘。
发光元件121、122及光接收元件123安装在形成为矩形的布线基板160的主面160a上。发光元件121、122配置在主面160a上的一个端部，沿布线基板160的短边方向排列。另一方面，光接收元件123配置在主面160a上的另一个端部。发光元件121、122与光接收元件123之间的距离设为例如4～20mm左右。
为了获得表示血液中氧饱和度的氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的存在比，两个发光元件121、122分别射出不同波长的光。例如，一个发光元件121射出氧合血红蛋白的吸光系数较高的红外光附近的光。另一个发光元件122射出脱氧血红蛋白的吸光系数较高的红外线附近的光。
作为发光元件121、122，可以使用LED、VCSEL、或谐振器型LED等。作为光接收元件123，优选使用光电二极管或光电晶体管等。
密封部170形成在布线基板160的主面160a上，呈长方体形状，该密封部170由密封发光元件121、122的发光元件密封部171、密封光接收元件123的光接收元件密封部172、以及遮光部173构成。
发光元件密封部171利用透光性树脂形成，呈横切面大致为椭圆弧的柱状，并对发光元件121、122进行密封。发光元件密封部171露出至密封部170的发光元件121、122侧的侧面170a。并且，光接收元件密封部172利用透光性树脂形成，呈横切面大致为椭圆弧的柱状，并对光接收元件123进行密封。光接收元件密封部171露出至密封部170的光接收元件123侧的侧面170b。这里，作为形成发光元件密封部171及光接收元件密封部172的透光性树脂，可使用例如透明的环氧树脂等。
遮光部173通过向布线基板160的主面160a上的、发光元件密封部171与光接收元件密封部172之间的区域、以及发光元件密封部171与光接收元件密封部172周围的区域内填充具有遮光性的树脂而形成。另外，对于遮光部173，优选使用例如含有碳黑等具有遮光性的粉末的环氧树脂等。
发光元件密封部171、光接收元件密封部172、以及遮光部173各自上方的面界定了密封部170的上表面170e。密封部170的上表面170e通过粘接层180与形成为矩形状的基材151相粘接。基材151的背面151b以与布线基板160的主面160a相对的状态进行粘接。基材151与粘接层180形成为相同的形状，并配置成相互重合。
粘接层180的发光元件121、122侧的端部184及基材180的发光元件121、122侧的端部154配置在以下位置，即从布线基板160的主面160a的法线方向10观察时，不与发光元件密封部171的开口部171a重合的位置。
此外，粘接层180的光接收元件123侧的端部185及基材180的光接收元件123侧的端部155配置在以下位置，即从上述法线方向10观察时，不与光接收元件密封部172的开口部172a重合的位置。
粘接层180可以通过例如丙烯酸类树脂等来形成。另外，在粘接层180不与发光元件密封部171的开口部171a及光接收元件密封部172的开口部172a重合的情况下，基材151及粘接层180也可以不具有透光性。
第一心电电极130形成为矩形的薄膜状，并配置在基材151的主面151a上。当从布线基板160的主面160a的法线方向10观察时，第一心电电极130位于发光元件121、122与光接收元件123之间的位置上。此外，当从上述法线方向10观察时，第一心电电极130配置在不与发光元件121、122和光接收元件123、以及开口部171a、172a重合的位置上。
这里，同时参照图3及图4，对基材151、及粘接层180的端部155、185相对于光接收元件123及开口部172a的位置，与被接收的杂散光量之间的关系进行说明。图3（a）至（d）是表示比较例所涉及的传感器单元111～114的结构的俯视图。图4是表示以光接收元件123的位置为基准的端部155、185的位置、与被接收的杂散光量之间的关系的曲线。
在传感器单元111～114中，基材151的端部154及粘接层180的端部184相互重合。在传感器单元111～114中，发光元件121、122侧的各端部154、184到达密封部170的侧面170a为止。
此外，在传感器单元111～114中，基材151的端部155及粘接层180的端部185相互重合。在各传感器单元111～114中，端部155、185相对于光接收元件123及开口部172a的位置不同。
在传感器单元111中，端部155、185与密封部170的侧面170b相一致。若以光接收元件123的中央为基准，则传感器单元111的端部155、185配置为在方向11上的位置X为+2mm。另外，方向11是连接发光元件121、122和光接收元件123的方向，在图3中，设为从光接收元件123的中央到侧面170b侧（附图右侧）的正方向。
此外，在传感器单元112中，端部155、185配置为位于光接收元件123中央的上方，且位置X为0mm。在传感器单元113中，端部155、185配置为位于比光接收元件123的中央更靠附图左侧的位置，且位置X为-1mm。在传感器单元114中，端部155、185配置为位于比光接收元件123的中央更靠附图左侧的位置，且位置X为-2mm。
这里，在图4中示出以光接收元件123为基准的端部155、185的位置、与被接收的杂散光量之间的关系。在图4的曲线中，横轴表示位置X（mm）。另一方面，纵轴为相对杂散光量（％），示出将传感器单元112（X=0mm）的杂散光量设为100的情况下的上述各传感器单元111～114的相对杂散光量。如图4的曲线所示，存在有位置X的绝对值越大，即从光接收元件123到端部155、185的距离越大，相对杂散光量越小的趋势。此外，对于传感器单元111和传感器单元114，即使距离相同，但传感器单元114的相对杂散光量较小。
其原因是由于，在传感器单元114中，基材151的端部155及粘接层180的端部185配置在不与光接收元件密封部172的开口部172a重合的位置，因此，在基材151及粘接层180中传输并到达端部155、185的杂散光较难射入光接收元件密封部172中。
根据本实施方式所涉及的生物传感器100，当指尖与第一心电电极130的表面相接触时，从发光元件121、122射出的光通过发光元件密封部171射入指尖。接着，透过指尖的光通过光接收元件密封部172被光接收元件123接收。由此获取指尖的光电脉搏波信号。与此同时，分别检测出与第一心电电极130接触的指尖的电位，以及与第二心电电极140接触的指尖的电位。
另一方面，根据本实施方式所涉及的生物传感器100，当从布线基板160的主面160a的法线方向10观察时，基材151及粘接层180各自的光接收元件123侧的端部155、185配置成不与光接收元件密封部172重合。由此，在基材151及粘接层180中传输，并从该基材151及粘接层180各自的端部155、185中射出的杂散光较难射入光接收元件密封部172。由此，能够减少未透过生物体就在基材151及粘接层180中通过并被接收的杂散光。
此外，根据本实施方式所涉及的生物传感器100，当从布线基板160的主面160a的法线方向10观察时，基材151及粘接层180各自的发光元件121、122侧的端部154、184配置成不与发光元件密封部171重合。由此，从发光元件121、122射出的光较难从发光元件密封部171射入粘接层180及基材151各自的端部154、184。由此，能够进一步减少未透过生物体就在粘接层180及基材151中通过并进行传送的杂散光。
上述的结果是，根据本实施方式所涉及的生物传感器100，在同时获取光电脉搏波及生物体的电位（心电）的生物传感器100中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
这里，在本实施方式中，采用同时获取光电脉搏波及心电的结构，但在不获取心电的情况下，即仅测量光电脉搏波的情况下，由于不需要第一心电电极130及第二心电电极140，因此可以省略该第一心电电极130及第二心电电极140。
（实施方式2）
接着，参照图5，对实施方式2所涉及的生物传感器200的结构进行说明。图5是生物传感器200的纵向剖面。
生物传感器200是通过指尖等的接触来同时检测出（测量）例如脉搏、氧饱和度等生物信息的传感器。生物传感器200利用血液中血红蛋白的吸光特性来以光学方式测量脉搏、氧饱和度等。
由此，生物传感器200构成为包括：两个发光元件221、222、光接收元件223、布线基板260、密封部270、以及盖板290。
布线基板260形成为带状。在布线基板260上发光元件221、222、光接收元件223、密封部270、以及盖板290构成为一体。下面，为方便说明，将这种构成为一体的单元称为传感器单元210。该传感器单元210大致呈长方体状。在图5中，为便于说明，相对放大了高度方向的尺寸来进行描绘。另外，传感器单元210通过例如嵌入由不透明树脂形成的壳体900上所形成的矩形的孔内并进行粘接而被安装在壳体900上。另外，也可以采用例如通过使用板状的固定构件，从布线基板260的背面按压传感器单元210来进行固定的结构。
发光元件221、222及光接收元件223安装在形成为矩形的布线基板260的主面260a上。发光元件221、222配置在主面260a上的一个端部，并沿布线基板260的短边方向排列。另一方面，光接收元件223配置在主面260a上的另一个端部。发光元件221、222与光接收元件223之间的距离设为例如4～20mm左右。
为了获得表示血液中氧饱和度的氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的存在比，两个发光元件221、222分别射出不同波长的光。例如，一个发光元件221射出氧合血红蛋白的吸光系数较高的红外光附近的光。另一个发光元件222射出脱氧血红蛋白的吸光系数较高的红外线附近的光。
作为发光元件221、222，可以使用LED、VCSEL（Vertical Cavity SurfaceEmitting LASER：垂直腔面发射激光器）、或谐振器型LED等。作为光接收元件223，优选使用光电二极管或光电晶体管等。
密封部270形成在布线基板260的主面260a上，呈长方体形状，该密封部270由密封发光元件221、222的发光元件密封部271、密封光接收元件223的光接收元件密封部272、以及遮光部273构成。
发光元件密封部271由透光性树脂形成，呈圆柱状，对发光元件221、222进行密封。并且，光接收元件密封部272由透光性树脂形成，呈圆柱状，对光接收元件223进行密封。这里，作为形成发光元件密封部271及光接收元件密封部272的透光性树脂，可使用例如透明的环氧树脂等。
遮光部273通过向布线基板260的主面260a上的、发光元件密封部271与光接收元件密封部272之间的区域、以及发光元件密封部271与光接收元件密封部272周围的区域内填充具有遮光性的树脂而形成。该遮光部273界定了密封部270的四个侧面。另外，对于遮光部273，优选使用例如含有碳黑等具有遮光性的粉末的环氧树脂等。
上述发光元件密封部271、光接收元件密封部272、以及遮光部273各自的上表面界定了密封部270的上表面270e。在密封部270的上表面270e上安装有具有透光性的盖板290。即，盖板290设置为隔着密封部270（遮光部273）与布线基板260平行。盖板290由例如具有透光性的丙烯酸或聚碳酸酯、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等形成，是厚度为0.1～2mm左右的平板状的构件。盖板290形成为在长边方向及短边方向上比密封部270要长，并覆盖发光元件密封部271的开口部271a和光接收元件密封部272的开口部272a。
盖板290的发光元件221、222侧的端部294位于比发光元件密封部271的开口部271a更靠外侧的位置。即，当从布线基板260的主面260a的法线方向10观察时，将盖板290的端部294配置为不与开口部271a重合。更详细而言，盖板290配置为使得该盖板290的发光元件221、222侧的端部294的侧面（端面）不与如下那样的假想线18相交，该假想线18将发光元件221、222的发光部（或发光面）和发光元件密封部271的开口部271a的周边部相连接。
此外，盖板290的光接收元件223侧的端部295位于比光接收元件密封部272的开口部272a更靠外侧的位置。即，当从主面260a的法线方向10观察时，将盖板290的端部295配置为不与开口部272a重合。更详细而言，盖板290配置为使得该盖板290的光接收元件223侧的端部295的侧面（端面）不与如下那样的假想线19相交，该假想线19将光接收元件223的受光部（或受光面）和光接收元件密封部272的开口部272a的周边部相连接。
通过使生物体的部位、例如被检测者的左手的指尖与生物传感器200相接触来利用生物传感器200进行生物信息的测量。
在测量生物信息时，从发光元件221、222射出的光透过发光元件密封部271，从开口部271a射入盖板290，而后通过该盖板290射入到指尖。
射入指尖并透过该指尖的光通过盖板290射入光接收元件密封部272的开口部272a。接着，透过光接收元件密封部272，最后被光接收元件223接收。由此获得透过指尖的光的强度变化，以作为光电脉搏波信号。此时，由于从两个发光元件221、222射出波长互不相同的光，因此可获得关于这两种波长的透射光强度。
如上详细说明的那样，根据本实施方式，当指尖与生物传感器200的表面相接触时，从发光元件221、222射出的光经由发光元件密封部271、以及盖板290射入到指尖。接着，透过指尖的光经由盖板290、以及光接收元件密封部272被光接收元件223接收。由此获取指尖的光电脉搏波信号。
这里，根据生物传感器200，在发光元件密封部271与光接收元件密封部272之间设置有遮光部273。由此，从发光元件221、222直接入射到光接收元件223的光被该遮光部273隔断。此外，根据生物传感器200，从布线基板260的主面260a的法线方向观察时，盖板290的光接收元件223侧的端部295配置为不与光接收元件密封部272重合。由此，在盖板290中传输、并在该盖板290的端部295被反射的杂散光较难射入光接收元件密封部272。由此，能够减少未透过生物体就在盖板290中通过并被接收的杂散光。上述的结果是，在获取光电脉搏波的生物传感器200中，能够减少未透过生物体就被接收的杂散光。
特别是，在生物传感器200中，将盖板290的光接收元件223侧的端部295的侧面配置为不与如下那样的假想线18相交，该假想线18将光接收元件223的受光部和光接收元件密封部272的开口部272a的周边部相连接。由此，在盖板290的端部被反射的杂散光更难射入光接收元件密封部272。因此，能够更有效地减少未透过生物体就在盖板290中通过并被接收的杂散光。
此外，根据生物传感器200，从布线基板260的主面260a的法线方向观察时，盖板290的发光元件221、222侧的端部294配置为不与光接收元件密封部271重合。由此，从发光元件221、222射出的光较难从发光元件密封部271射入盖板290的端部。因此，能够进一步减少未透过生物体就在盖板290中通过并进行传送的杂散光。
特别是，在生物传感器200中，将盖板290的光接收元件221、222侧的端部294的侧面（端面）配置为不与如下那样的假想线19相交，该假想线19将发光元件221、222的发光部和发光元件密封部271的开口部271a的周边部相连接。由此，从发光元件221、222射出的光较难从发光元件密封部271射入盖板290的端部294。因此，能够更有效地减少未透过生物体就在盖板290中通过并进行传送的杂散光。
(变形例)
在上述实施方式2中，使用了矩形的平板状盖板290，但也可以使用例如如图6所示的那样的盖板390，该盖板390形成为覆盖密封部370，其剖面呈帽状。
在本变形例中，与上述生物传感器200相同，盖板390的发光元件321、322侧的端部394的侧面（端面）配置为不与如下那样的假想线18相交，该假想线18将发光元件321、322的发光部（或发光面）和发光元件密封部371的开口部371a的周边部相连接。此外，盖板390的光接收元件323侧的端部395的侧面（端面）配置为不与如下那样的假想线19相交，该假想线19将光接收元件323的受光部（或受光面）和光接收元件密封部372的开口部372a的周边部相连接。
通过本方式能够获得与上述生物传感器200相同的效果。另外，在这种情况下，盖板390也可以不具有凸缘部。即，盖板390也可以形成为开口部向下的剖面为U字形的形状。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，可以进行各种变形。例如，在上述实施方式1中，由于基材151的端部154、155及粘接层180的端部184、185配置在不与开口部171a、172a重合的位置，因此配置在比开口部171a、172a更靠内侧的位置。与此相对，也可以采用以下结构，即形成遮光部，使得该遮光部覆盖发光元件密封部171的周围及光接收元件密封部172的周围（参照上述实施方式2），并使基材151的端部154、155及粘接层180的端部184、185位于以上述方式形成的遮光部上。
此外，在上述实施方式1中，使用了没有内芯材料的构件来作为粘接层180，取而代之，也可以使用例如由聚酰亚胺、PET等所形成的内芯材料及形成在该内芯材料的两面的粘接层形成的双面胶带等。
此外，在上述实施方式中，采用了包括两个发光元件的结构，但发光元件的个数并不限于两个，例如可以是一个，也可以是三个以上。
标号说明
100、200、300生物传感器
110、210、310传感器单元
121、122、221、222、321、322光接收元件
123、223、323发光元件
130第1心电电极
140第2心电电极
150基材
160、260、360布线基板
170、270、370密封部
171、271、371发光元件密封部
172、272、372光接收元件密封部
173、273、373遮光部
180粘接层
290、390盖板
10法线方向
18、19假想线

Claims (10)

1.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；
基材，该基材设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性；
粘接层，该粘接层设置在所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部之间，将所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；以及
平面电极，该平面电极对生物体的电位进行测量，安装在所述基材的主面上，使得从所述布线基板的主面的法线方向观察时，该平面电极不与所述发光元件及所述光接收元件重合，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述粘接层及所述基材各自的所述光接收元件侧的端部配置为不与所述光接收元件密封部重合。
2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述粘接层及所述基材各自的所述发光元件侧的端部配置为不与所述发光元件密封部重合。
3.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；
基材，该基材设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性；
粘接层，该粘接层设置在所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部之间，将所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；以及
平面电极，该平面电极对生物体的电位进行测量，安装在所述基材的主面上，使得从所述布线基板的主面的法线方向观察时，该平面电极不与所述发光元件及所述光接收元件重合，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述粘接层及所述基材各自的所述发光元件侧的端部配置为不与所述发光元件密封部重合。
4.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；以及
盖板，该盖板设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述盖板的所述光接收元件侧的端部配置为不与所述光接收元件密封部重合。
5.如权利要求4所述的生物传感器，其特征在于，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述盖板的所述发光元件侧的端部配置为不与所述发光元件密封部重合。
6.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；以及
盖板，该盖板设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性，
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述盖板的所述发光元件侧的端部配置为不与所述发光元件密封部重合。
7.如权利要求4或5所述的生物传感器，其特征在于，
所述盖板的所述光接收元件侧的端部的侧面配置为不与如下那样的假想线相交，该假想线将所述光接收元件的光接收部与所述光接收元件密封部的开口部的周边部相连接。
8.如权利要求5或6所述的生物传感器，其特征在于，
所述盖板的所述发光元件侧的端部的侧面配置为不与如下那样的假想线相交，该假想线将所述发光元件的发光部与所述发光元件密封部的开口部的周边部相连接。
9.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；
基材，该基材设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性；以及
粘接层，该粘接层设置在所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部之间，将所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述粘接层及所述基材各自的所述光接收元件侧的端部配置为不与所述光接收元件密封部重合。
10.一种生物传感器，其特征在于，包括：
布线基板；
发光元件及光接收元件，该发光元件及光接收元件在所述布线基板的主面上隔开规定的间隔进行配置；
发光元件密封部，该发光元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述发光元件进行密封，并具有透光性；
光接收元件密封部，该光接收元件密封部形成在所述布线基板的主面上，对所述光接收元件进行密封，并具有透光性；
遮光部，该遮光部设置在所述发光元件密封部与所述光接收元件密封部之间；
基材，该基材设置为隔着所述遮光部与所述布线基板相平行，并具有透光性；以及
粘接层，该粘接层设置在所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部之间，将所述基材与所述遮光部、及/或所述发光元件密封部、所述光接收元件密封部进行粘接，并具有透光性；
从所述布线基板的主面的法线方向观察时，所述粘接层及所述基材各自的所述发光元件侧的端部配置为不与所述发光元件密封部重合。
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