JP2015039421A - 脈波測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この脈波測定装置によれば、同一の波長帯の光を用いて、ノイズが低減された脈波信号を取得することができる。
この脈波測定装置によれば、体動によるノイズに対する感度が異なる信号が得られやすい。
この脈波測定装置によれば、同一の波長帯の光を用いて、ノイズが相殺された脈波信号を取得することができる。
1−1.概要
図1は、脈波測定装置1の外観を示す図である。脈波測定装置1は、筐体3およびベルト2を有する。筐体3は、脈波測定装置1を構成する部品を保持する。ベルト2は、筐体3を生体(例えば人間)の部位(例えば手首)に固定させる固定具である。この例で、脈波測定装置1は腕時計のような形状を有しており、手首に装着した状態で用いられる。手首に装着した状態で露出している面を筐体3の表面といい、手首に接触している(手首側の)面を裏面という。筐体3の表面には液晶パネルなどからなる表示面141が設けられており、筐体3の側面には使用者の操作入力を受け付けるためのボタンスイッチなどの操作子151が設けられている。
r≧3Δh …(1)
1−2−1.構造例1
図10は、測定部131および測定部132の構造例を示す図である。図10(A)は、筐体3を表示面に垂直な面で切断した断面の模式図を示している。図10(B)は、筐体3の裏面から見た外観の模式図を示している。この例で、測定部131および測定部132は、筐体3の裏蓋に設けられている。図10(A)はこの裏蓋の断面を示している。測定部131および測定部132は、基板30上に設けられている。基板30は、カバー40による保護されている。カバー40は、基板30を保護する保護部材の一例であり、ガラスまたはプラスチックなど、透明な材料で形成されている。基板30とカバー40との間、より詳細には、カバー40の基板30側の面には、遮光版50が設けられている。遮光版50は、発光部1311、受光部1312、発光部1321、および受光部1322を相互に遮光するための部材であり、金属膜または樹脂膜で形成される。遮光版50は、発光部1311、受光部1312、発光部1321、および受光部1322に相当する位置に開口を有する。
図11は、測定部131および測定部132の別の構造例を示す図である。図11(A)は、筐体3を表示面に垂直な面で切断した断面の模式図を示している。図11(B)は、筐体3の裏面から見た外観の模式図を示している。測定部131および測定部132は、基板30上に設けられている。基板30にはさらに、遮光壁60が設けられている。遮光壁60は遮光性の材料(例えば樹脂)で形成された部材であり、発光部1311、受光部1312、発光部1321、および受光部1322を相互に遮光する。遮光壁60は、例えば接着剤により基板30に接合される。基板30および遮光壁60は、樹脂層70(モールド)により保護されている。樹脂層70は、基板30上に液状の樹脂を塗布し、熱または光により樹脂を硬化させることにより形成される。樹脂層70は透明である。樹脂層70は、測定部132に相当する位置が測定部131に相当する位置よりも厚くなるように形成されている。全体として、基板30の裏面から樹脂層70の表面までの厚さは、測定部132に相当する位置が測定部131に相当する位置よりも厚くなるように形成されている。
図12は、測定部131および測定部132のさらに別の構造例を示す図である。図12(A)は、筐体3を表示面に垂直な面で切断した断面の模式図を示している。図12(B)は、筐体3の裏面から見た外観の模式図を示している。測定部131および測定部132は、基板30上に設けられている。この例で、基板30は、測定部131が設けられている部分と測定部132が設けられている部分とで厚さが異なっており、具体的には測定部132が設けられている部分の方が厚い。このように厚さの異なる部分を有する基板30は、1枚の基板からエッチング処理または切削加工により形成されてもよいし、厚さの異なる2枚の基板を接合することにより形成されてもよい。基板30にはさらに、遮光壁80が設けられている。遮光壁80は遮光性の材料(例えば樹脂)で形成された部材であり、発光部1311、受光部1312、発光部1321、および受光部1322を相互に遮光する。遮光壁80は、基板30の高低差に応じた形状を有している。基板30および遮光壁80は、樹脂層70(モールド)により保護されている。樹脂層70は、基板30上に液状の樹脂を塗布し、熱または光により樹脂を硬化させることにより形成される。樹脂層70は透明である。樹脂層70は、ほぼ均一の厚さで形成される。全体として、基板30の裏面(最下面)から樹脂層70の表面までの厚さは、測定部132に相当する位置が測定部131に相当する位置よりも厚くなるように形成されている。
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち2つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
図13は、変形例1に係る脈波測定装置1の形状を例示する図である。脈波測定装置1の形状は腕時計型のものに限定されない。図13の例では、脈波測定装置1は、ブレスレット型の形状を有する。図13は、脈波測定装置1を表示面141に垂直な面で切断した断面の模式図を示している。この例では、測定部131および測定部132における押圧の差は、肌に接触する面における凹凸により与えられる。
測定部の数は実施形態で説明したものに限定されない。実施形態では、脈波測定装置1が測定部131および測定部132の2つの測定部を有する例を説明したが、脈波測定装置1は、3つ以上の測定部を有していてもよい。この場合において、脈波測定装置1は、これら3つ以上の測定部の中から選択された2つの測定部から出力される信号を用いて、脈波を示す信号を取得してもよい。
単一の発光部が、2つ以上の受光部により共用されてもよい。実施形態においては、測定部131および測定部132がそれぞれ、個別に発光部および受光部(発光部1311および受光部1312、並びに発光部1321および受光部1322)を有する例を説明した。例えば、脈波測定装置1は、発光部1311のみを有し、受光部1312および受光部1322は、いずれも、発光部1311から出力された光を受光してもよい。
図15は、変形例4に係る測定部131および測定部132の配置を例示する図である。この例で、測定部131および測定部132における押圧の差は、測定部131および測定部132が設けられる位置により与えられる。生体における肉の厚さ(例えば、手首における骨から皮膚表面までに距離)は、生体上の位置によって異なっている。変形例4ではこの肉の厚さの差を利用して押圧の差を与えている。肉が厚い部分では脈波測定装置1から与えられる圧力が周辺に分散されるので、血管に与える影響はより少なくなる。すなわち、測定部131は肉の厚い位置と接触する位置に設けられ、測定部131は肉の薄い位置と接触する位置に設けられる。
実施形態においては、測定部131と測定部132とで発光部と受光部との間の距離が異なる例を説明した。しかし、発光部と受光部との間の距離は、測定部によらずに同一であってもよい。
Claims (5)
- 生体に光を照射する1以上の発光部と、
前記生体の肌に接触する面に沿って設けられ、前記1以上の発光部のうち対応する発光部から照射され前記生体で反射した光を受け、当該光に応じた第1信号を出力する第1受光部と、
前記面上において、前記第1受光部より高い押圧で前記肌に接触する位置に設けられ、前記1以上の発光部のうち対応する発光部から照射され前記生体で反射した光を受け、当該光に応じた第2信号を出力する第2受光部と
前記第1信号および前記第2信号に基づいて前記生体の脈波を取得する取得部と
を有する脈波測定装置。 - 前記第1受光部による押圧と前記第2受光部による押圧との差が2.0kPa以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の脈波測定装置。 - 前記第1受光部による押圧と前記第2受光部による押圧との差が8.0kPa以下である
ことを特徴とする請求項2に記載の脈波測定装置。 - 前記第2受光部と当該第2受光部に対応する発光部との距離は、前記第1受光部と当該第1受光部に対応する発光部との距離よりも長い
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の脈波測定装置。 - 前記第1受光部は、よりノイズが高い脈波の測定に用いられ、
前記第2受光部は、よりノイズが低い脈波の測定に用いられ、
前記取得部は、前記第2信号から前記第1信号により示されるノイズを相殺することにより、前記生体の脈波を取得する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の脈波測定装置。
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