光检测单元及生物体信息检测装置的制造方法_4

文档序号:9601633阅读:来源:国知局
使用有色材料。
[0110]如图9所示,盖部件20以覆盖透光部件30的方式形成。透光部件30具有透光性,但盖部件20不具有透光性,为非透光性的部件。例如,透光部件30由透明的树脂(塑料)形成,盖部件20由黑色等规定颜色的树脂形成。此外,非透光性是指不使生物体信息检测装置能检测的波长的光透过的材料。
[0111]而且,如图8、图9所示,透光部件30的一部分从盖部件20的开口向被检体侧露出,在该露出部分形成有凸部40。因此,在测定生物体信息时,形成于该露出部分的凸部40与被检体(例如用户的手腕的皮肤)接触。在图8、图9中,由形成于该露出部分的凸部40构成生物体信息检测装置的检测窗。在此,在图9中,在该检测窗以外的部分、即盖部件20 (按压抑制部60)的背面侧部分也设置有透光部件30。但是,本实施方式不限定于此,也可以仅在检测窗的部分设置透光部件30。
[0112]此外,如图9所示,在凸部40的周围设置有用于抑制按压变动等的槽部42。另外,在将透光部件30中设置凸部40的一侧的面作为第一面的情况下,透光部件30在该第一面的背面侧的第二面中对应于凸部40的位置上具有凹部32。另外,在后盖部10还设置有用于将后盖部10进行螺丝固定的螺丝孔部24和用于连接信号传递、电源供给用的端子的端子孔部26等。
[0113]如图8所示,在生物体信息检测装置的框体面22(背面)被沿着第一方向DRl的中心线CL划分为第一区域RGl和第二区域RG2的情况下,凸部40设置于第一区域RGl。如果以图6 (A)所示的安装于手腕的类型的生物体信息检测装置为例,则第一区域RGl为手一侧(表的三点钟方向)的区域,第二区域RG2为前臂一侧(表的九点钟方向)的区域。这样,透光部件30的凸部40在框体面22中设置于接近手的一侧的第一区域RGl上。通过这样设置,使得将凸部40配置于手臂的直径变化小的地方,因此能够抑制按压变动等。
[0114]而且,凸部40在测定被检体的生物体信息时接触于被检体而给予按压(按压力)。具体而言,在用户将生物体信息检测装置安装于手腕而检测脉波等生物体信息时,凸部40接触于用户手腕的皮肤而给予按压。该按压通过由图6(A)?图7(C)说明过的负荷机构所施加的负荷产生。
[0115]另外,在生物体信息检测装置的框体面22上设置有抑制凸部40给予被检体(手腕的皮肤)的按压的按压抑制部60。在图8、图9中,按压抑制部60在框体面22中以包围透光部件30的凸部40的方式而设置。而且,盖部件20的面作为按压抑制部60而发挥作用。即,通过将盖部件20的面成型为堤坝形状而形成按压抑制部60。如图9所示,该按压抑制部60的按压抑制面以随着从凸部40的位置朝向第二方向DR2(从手腕向前臂侧的方向)而变低的方式倾斜。也就是说,以在与框体面22正交的方向DRH上的高度随着朝向第二方向DR2而变低的方式倾斜。
[0116]此外,在图8、图9中,虽然检测部130和凸部40 (检测窗)设置于框体面22 (背面)的手一侧(三点钟方向)的第一区域RG1,但本实施方式不限定于此。例如也可以将检测部130和凸部40 (检测窗)设置于框体面22的中央部的区域(中心线CL通过的区域)等,在其周边设置按压抑制部60。
[0117]如图9所示,在透光部件30的凸部40的下方设置有检测部130。在此,上方是方向DRH的方向,下方是方向DRH的相反方向。如果换另外的说法,则下方是从生物体信息检测装置的主体部300的背面(接触被检体的一侧的面)朝向表面(未接触被检体的一侧的面)的方向。
[0118]检测部130构成本实施方式的光检测单元,具有受光部140和发光部150。此外,关于受光部140、发光部150的详情,由于上面已说明,因此在此省略详细的说明。
[0119]而且,在本实施方式中,如图9所示,在受光部140与发光部150之间设置有遮光壁100 (遮光部),通过该遮光壁100抑制直接光从发光部150射入受光部140。该遮光壁100由图1的遮光用部件70的金属面71形成。另外,在受光部140侧设置有具有开口部81的光圈部80。该光圈部80在被检体与受光部140之间的光路中限制来自被检体的光。该光圈部80由图1的遮光用部件70的金属面74形成。
[0120]4.光圈部
[0121]那么,在图6(A)?图9说明的生物体信息检测装置中,在透光部件30上,与作为被检体的皮肤接触的面成为有限面积的接触面。而且,使像皮肤这样相对柔软的物体与例如由树脂或玻璃等形成的硬材料的透光部件30的有限面积的接触面接触。于是,如果从弹性力学的观点来看,在透光部件30的周边部(外周部)的附近产生未与皮肤接触的区域和接触压弱的区域。另外,在向生物体信息检测装置的设备施加外力而在设备上产生力矩时等,接触面的周边部的附近的区域也最易于浮动。
[0122]在经由这样的区域而在发光部150、皮肤、受光部140之间通过的光中,起因于动态的接触状态变化而在光学上易于产生光的强弱。于是,如果这种光射入受光部140,则导致成为与脉成分无关的噪声。
[0123]另外,即使是静态的接触状态,也可能引起信号质量的下降。如果未紧密地接触皮肤,则有时不以发光部150为起源的外光射入受光部140。另一方面,在成为过大的接触压的情况下,导致挤压皮下血管,因此,搏动成分就变得难以进入通过该区域的光中。
[0124]这种噪声重叠得越大,导致脉波检测信号的信号质量越下降,在脉搏计测等各种各样的生物体计测中计测数据的可靠性越降低。
[0125]例如图10(A)示出透光部件30的凸部40 (接触面)给予作为被检体的皮肤2的按压小的情况,图10(B)示出该按压大的情况。如果着眼于图10(A)、图10(B)的A1、A2所示的位置,则由于按压的变化,皮肤2与凸部40之间的接触状态发生变化。例如在图10㈧中,在A1、A2的位置,皮肤2与凸部40成为非接触状态或弱接触状态,而在图10⑶中成为接触状态。因此,从发光部150射出后返回受光部140的光的强弱等在图10(A)和图10(B)中发生变化,计测数据的可靠性降低。S卩,在图10(A)、图10(B)的A1、A2所示的位置,由于负荷的微少变化而导致接触面上的按压急剧地变化,计测数据的可靠性显著地降低。
[0126]例如,在图10(A)、图10⑶中,由曲面形状的凸形(凸部)构成与人体皮肤接触的透光部件30的接触面。通过如此地设置,透光部件30对皮肤表面的贴紧性提高,因此能够防止来自皮肤表面的反射光量和外部干扰光等噪声光侵入。
[0127]然而,在凸形的周边部(外周部),与皮肤的接触压相对于中心部而相对地下降。在这种情况下,如果用中心部的接触压来进行最优化,则周边部的接触压就达不到最优范围。另一方面,如果用周边部的接触压来进行最优化,则中心部的接触压就相对于最优范围而过剩。
[0128]在接触压达不到最优范围的情况下,由于因设备摇晃而使脉波传感器与皮肤时而接触时而分离的情况和即使一直接触但脉波传感器也尚未完全挤压静脉的情况,而在脉波检测信号中重叠体动噪声。如果减少该噪声成分,则可以获得更高的M/N比(S/N比)的脉波检测信号。在此,M表示脉波检测信号的信号电平,N表示噪声电平。
[0129]为了解决以上那样的问题,在本实施方式中,设置有如图1、图9等所示的光圈部80。S卩,设置光圈部80来限制光,以免检测到图10(A)、图10(B)的A1、A2所示的位置处的光(杂散光)。例如,尽可能地不遮断而使通过被最优按压化的透光部件30的透光区域的中心部(例如凸部的顶点)的光透过,而遮断经由透光部件30的透光区域(例如凸部)的周边部的附近的光。如果如此地设置,则如图10(A)、图10⑶所示在A1、A2所示的位置处接触状态发生变化的情况下,A1、A2所示的位置处的光的状态也不会对受光结果带来影响。因此,能够提高计测数据的可靠性等。
[0130]此外,以上,对使用遮光用部件70的金属面74来实现光圈部80的情况进行了说明。在这种情况下,如图9所示,光圈部80设置于透光部件30与检测部130 (受光部140)之间。这样,如果将光圈部80配置于透光部件30与检测部130之间,则在被检体与检测部130之间的光路上通过光圈部80来有效地遮挡杂散光,从而能够有效地抑制由该杂散光所产生的噪声重叠于计测数据中的情况。但是,光圈部80的配置形成方法不限定于此,能实施各种变形,光圈部80也可以设置于透光部件30与被检体之间或者透光部件30内。
[0131]例如在图11 (A)中,虽然光圈部80设置于透光部件30与检测部130(受光部140)之间,但以对透光部件30贴紧的方式配置形成有光圈部80。另外,在图1l(B)中,在透光部件30内(材料中)配置形成有光圈部80。另外,在图1l(C)中,在被检体与透光部件30之间配置形成有光圈部80。作为如此地配置形成光圈部80的方法,能够设想各种形式。
[0132]另外,光圈部80的形成方法不限定于如图1所示通过被钣金加工的金属面74来实现的方法,能够采用各种方法。例如,在如图11(A)、图1l(C)所示以贴紧透光部件30的方式形成光圈部80的情况下,可以通过涂装、蒸镀或印刷等方法来形成光圈部80。或者,在如图1l(B)所示将光圈部80形成于透光部件30中的情况下,可以通过例如嵌入成型等方法来形成光圈部80。
[0133]5.透光部件的凸部
[0134]如图12(A)所示,在本实施方式中,透光部件30具有在测定被检体的生物体信息时接触于被检体而给予按压的凸部40。
[0135]而且,如Cl所示,光圈部80遮挡通过该凸部40的周边区域的光。如果这样设置,则就能够抑制以如Cl所示接触状态不稳定的位置处的杂散光为原因的计测数据可靠性下降等。
[0136]另外,在图12(A)中,设置有按压抑制部60。该按压抑制部60在生物体信息检测装置的框体面(被检体一侧的面)中以包围凸部40的方式设置,抑制凸部40给予被检体的按压。在图8、图9中,该按压抑制部60具有从凸部40的位置向第二方向DR2侧(从手朝向前臂的方向侧)扩展的按压抑制面。具体而言,按压抑制部60通过形成于盖部件20上的堤坝形状的部分来实现。
[0137]在这种情况下,例如,在将凸部40在与生物体信息检测装置的框体面正交的方向DRH上的高度设定为HA(例如凸部40的曲面形状的顶点的高度)、将按压抑制部60的高度设定为HB (例如在最高位置处的高度)、将从高度HA中减去高度HB后的值(高度HA与HB之差)设定为A h的情况下,Ah = HA -HB >0的关系成立。例如,凸部40以Δ h > O的方式,从按压抑制部60的按压抑制面向被检体侧突出。即凸部40比按压抑制部60的按压抑制面向被检体侧突出相当于Ah的量。
[0138]这样,通过设置Ah > O的凸
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