(57)【要約】  生体の毛細血管への圧迫を抑制し、生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比が得られる生体情報計測装置を提供する。  取付部材２に、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が取り付けられた生体情報計測装置１であって、取付部材２は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に被検体４に対して当接するように構成されている。
2008114401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に前記被検体に対して当接することを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体情報計測装置において、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の生体情報計測装置において、
前記自発光型センサ装置の上面が前記取付部材の前記被検体への当接面に対して低くなるように前記自発光型センサ装置が収納されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項４】
請求項２に記載の生体情報計測装置において、
前記凹部の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項５】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に弾性部材が収納され、当該弾性部材の上面に前記自発光型センサ装置が収納されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項６】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項７】
請求項６に記載の生体情報計測装置において、
前記弾性体は、その上面が前記取付部材の上面よりやや低い位置に配置されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項８】
請求項６に記載の生体情報計測装置において、
前記自発光型センサ装置の上面が前記取付部材の上面と同一面になるように前記自発光型センサ装置が配置され、前記弾性部材が前記自発光型センサ装置の上面及び前記取付部材の上面にそれぞれ被覆されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
前記自発光型センサ装置は、保持部材と、当該保持部材に配置され、かつ光を前記被検体に対して照射する照射部と、前記保持部材に配置され、かつ前記照射された光に起因する前記被検体からの光を検出する受光部と、前記照射部及び前記受光部の前面に前記前面板が前記被検体と対向するように配置され、前記前面板を通して光の照射及び受光が行われることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
前記照射部と前記受光部の各中心の間隔をdとし、前記凹部の最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄの関係であることを特徴とする生体情報計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、例えば被検体の血流速度、酸素飽和度、脈拍等の生体情報を計測するための生体情報計測装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の血流を計測するレーザ血流計を備えた生体情報監視システムとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。すなわち、この生体情報監視システムは、生体組織に照射されるレーザ光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光に基づいて血流を計測するレーザ血流計を備えている。【０００３】
具体的には、このレーザ血流計は、生体内にレーザ光を照射する照射手段と、この照射手段により照射されるレーザ光が生体組織内で散乱することによって生じる散乱光を検出する検出手段と、上記散乱光を集光して上記検出手段により検出させるための集光手段とを、それぞれ収納する収納ケースを備え、この収納ケースの外周面を構成するうちで、計測の際に生体組織の表面に当接する当接面が略平面状に形成されている。
【特許文献１】特許第３４９０４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に開示された生体情報監視システムのレーザ血流計は、収納ケースに平面状に形成された当接面に指等の皮膚を押し付け、バンド等の固定手段により固定することで計測を行っているものの、上記当接面に指等の皮膚を強く抑え過ぎると、毛細血管が圧迫されることとなり、図１に示すように血流が阻害されてＳＮ比が低下し、良好な計測が行えないため、レーザ血流計の取り付け方法に細心の注意を払う必要があった。【０００５】
一方、このようなレーザ血流計をヘッドホン、ヘッドセット等の機器に組み付けることで、人体の生体情報を音楽プレーヤー等のエンターテイメント機器の動作に反映させる用途が考えられるが、医療従事者がレーザ血流計を装着するのではないため、従来のレーザ血流計の構造では、取り付け方法によるばらつきが大きく、良好なＳＮ比での分析を行うことができないという問題がある。【０００６】
本願は、上記の事情を考慮してなされたもので、その課題の一例としては、生体の毛細血管への圧迫を抑制し、生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比が得られる生体情報計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に前記被検体に対して当接することを特徴とする。【０００８】
また、上記課題を解決するために、請求項５に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に弾性部材が収納され、当該弾性部材の上面に前記自発光型センサ装置が収納されていることを特徴とする。【０００９】
さらに、上記課題を解決するために、請求項６に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来のレーザ血流計により得られた血流波形を示す図である。
【図２】本願の第１実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【図３】第１実施形態に係る生体情報計測装置により得られた血流波形を示す図である。
【図４】本願の第２実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【図５】本願の第３実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【図６】本願の第４実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【図７】本願の第５実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【図８】本願の第６実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  生体情報計測装置
２  収納部材
３  凹部
４  被検体
５  弾性部材
６  弾性板
７  弾性板
１０  自発光型センサ装置
１１  基板
１２  レーザダイオード
１３  フォトダイオード
１４  前面板
１５  信号処理・制御回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する第１〜第６実施形態は、自発光型センサ装置の一例として医療に適用した場合の実施形態である。【００１３】
（第１実施形態）
図２を参照して、本願の第１実施形態における生体情報計測装置について説明する。図２は本願の第１実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。【００１４】
図２に示すように、生体情報計測装置１は取付部材の一例としてスポンジやばね等（本実施形態では、スポンジを使用している。）からなる軟質の弾性材料製の収納部材２を有し、この収納部材２の上面を被検体４である生体の当接面２ａとしている。この収納部材２には、平面視四角形の凹部３が形成されている。この凹部３内には、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納されている。本実施形態の自発光型センサ装置１０としては、例えばマイクロセンサが用いられる。【００１５】
自発光型センサ装置１０は、保持部材の一例としての基板１１と、この基板１１に配置され、かつ被検体４に対してレーザ光を照射する照射部の一例としてのレーザダイオード１２と、基板１１に配置され、かつ照射されたレーザ光に起因する被検体４からの散乱光を検出する受光部の一例としてのフォトダイオード１３と、これらレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３の前面に被検体４と対向するように配置され、かつ透光性を有する前面板１４とを備え、この前面板１４を通してレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３による光の照射及び受光が行われるように構成されている。【００１６】
ここで、レーザダイオード１２の半導体レーザには、例えば比較的安価であるファブリペロー（ＦＰ）型レーザや面発光レーザが用いられることが多い。そして、レーザダイオード１２及びフォトダイオード１３は、基板１１に配置するようにしたが、この基板１１に限らずレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３を保持するものであれば如何なるものであってもよい。上記ＦＰ型レーザを用いる場合は、光が端面から出射されるため、図示しないレーザ収納部の斜面等を反射面として利用することで光を生体に照射可能とすることができる。また、レーザダイオード１２から出射された光が、生体を介さずに直接フォトダイオード１３に入射することは、本来目的としている生体情報の検出の妨げとなるため、レーザダイオード１２とフォトダイオード１３との間に、図示しない遮光壁を設けるのが好適であり、この遮光壁に用いる材料としては、レーザ光を透過しない反射膜や樹脂等が望ましい。【００１７】
また、前面板１４は、レーザダイオード１２及びフォトダイオード１３等の光学部品を保護する機能を有し、レーザダイオード１２から出射する光が可視光の場合には、ガラス板が用いられ、赤外光の場合は、シリコーン板が用いられる。そして、フォトダイオード１３の上部の前面板１４には、図示しない遮光膜が形成され、フォトダイオード１３に入射する光を制限している。このため、フォトダイオード１３には、図２における上方向から下方向への光のみが入射する。これにより、検出しなくてもよい光がフォトダイオード１３に入射するのを防止し、検出精度を高めることができる。同様の効果を有する構造として、例えば前面板１４に微小ピンホールを形成し、この微小ピンホールと上記遮光膜とを組み合わせると、検出しなくてもよい光がフォトダイオード１３に入射するのを確実に防止することができる。【００１８】
自発光型センサ装置１０は、レーザダイオード１２が被検体４である生体の皮膚へ向けてレーザ光を出射し、皮下の赤血球等の生体組織によって散乱されて戻ってきた散乱光をフォトダイオード１３により受光することで、血流速度や酸素飽和度、その他の体液成分を計測する。そして、自発光型センサ装置１０は、信号処理・制御回路１５及び図示しない電源等に電気的に接続され、この信号処理・制御回路１５は、自発光型センサ装置１０により受光した散乱光を増幅し、この散乱光を解析することにより、血流速度等を求める機能を有する。なお、信号処理・制御回路１５等の全部又は一部を基板１１に組み込んでも良い。この場合は、基板１１にシリコーンを用い、これを基板として集積回路を作り込むことで、自発光型センサ装置１０を小型化することができる。【００１９】
収納部材２に形成された凹部３は、レーザダイオード１２とフォトダイオード１３の各中心の間隔をｄとするとき、その最小の開口幅Ｗが少なくともレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３を含む幅に設定されている。すなわち、凹部３の開口部を上面から見たときの最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄとしている。【００２０】
ここで、レーザダイオード１２とフォトダイオード１３の各中心の間隔dは、レーザダイオード１２から照射されたレーザ光がフォトダイオード１３により受光する散乱光を妨げない間隔であって、自発光型センサ装置１０の小型化を維持する条件に基づいて設定されている。【００２１】
収納部材２に関しては、図面上は、自発光型センサ装置１０を収納するための部材のように見えるが、例えば自発光型センサ装置１０を組み込んで利用する製品の一部であっても構わない。また、収納部材２の材料としてスポンジを例に挙げたが、本実施形態で製品に自発光型センサ装置１０を組み込むことができれば、収納部材２は製品自体を構成する他の軟質の弾性材料であっても構わない。【００２２】
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。【００２３】
図２に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１は、例えば被検体４である指先を自発光型センサ装置１０が収納された収納部材２における凹部３の開口部を横切って当接面２ａに当接させる。このとき、収納部材２が軟質の弾性材料から形成されているので、収納部材２が撓むように変形し、被検体４である指先に対する加圧力が小さい。【００２４】
次いで、レーザダイオード１２を駆動することで、レーザダイオード１２からレーザ光が出射し、このレーザ光が前面板１４を透過して被検体４である指先にレーザ光を照射することにより、生体組織の血流速度を計測する。この際、レーザ光を照射する部位は、表皮から比較的近い位置に密に毛細血管が分布しているような部位（例えば、手、足、顔や耳等）であることが望ましい。【００２５】
そして、被検体４である指先に照射されたレーザ光は、生体の一定の深度まで浸透し、被検体４の血液や皮膚細胞等の生体組織により散乱される。この散乱光が図示しないレンズ等の集光手段によって集光されてフォトダイオード１３により検出される。ここで、血管中を流れる赤血球によって散乱した光にはドップラーシフトが起こり、赤血球の移動速度、つまり血液の流れる速度に依存して光の波長が変化する。このドップラーシフト量を算出することにより、血流速度を算出することができる。【００２６】
また、フォトダイオード１３は、生体組織から散乱光を受光して上記生体組織内の血流速度の他、血流量、血液量、脈拍等の生体情報を求めることができる。【００２７】
このように本実施形態によれば、生体情報の計測時に被検体４が弾性材料からなる取付部材２に接触することから、被検体４の生体情報の計測時、取付部材２に対する被検体４の加圧力が小さくなり、被検体４である生体の毛細血管への圧迫が抑制され、図３に示すように生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００２８】
また、本実施形態によれば、被検体４を収納部材２における凹部３の開口部を横切って当接面２ａに当接させることにより、被検体４に対する加圧力が一段と小さくなる。したがって、図３に示すように測定部である被検体４に対する加圧力が小さいときは、生体情報を良好なＳＮ比で計測することができ、また、測定部である被検体４が加圧されたとしても測定部位の血流の阻害が少なく、ＳＮ比の低下が軽微であることが判明した。【００２９】
さらに、本実施形態によれば、収納部材２に平面視四角形の凹部３が形成され、この凹部３内に自発光型センサ装置１０が収納されていることから、自発光型センサ装置１０を被検体４に対して非接触となる部位に確実かつ容易に位置決めすることができる。【００３０】
なお、本実施形態では、照射された光に起因する被検体４からの光を散乱光としたが、これ以外に反射、回析、屈折、透過、ドップラーシフトされた光等を含むものである。【００３１】
また、本実施形態では、凹部３を平面視四角形に形成したが、これに限らず平面視でその他の多角形、円形、楕円形、半円形であってもよい。これは、以下の実施形態において、凹部３を形成した実施形態についても同様である。【００３２】
さらに、本実施形態では、収納部材２全体をスポンジから構成したが、これに限らず、例えば合成樹脂フイルム等の軟質体に液体又はゲル状物質を充填したクッション材により構成するようにしてもよい。このように構成することにより、上記スポンジと比較して被検体４である生体表面に対してより密着させるとともに、生体表面に対する圧迫を効果的に緩和することができる。このような条件から本願の軟質の弾性材料は、硬度が被検体４である生体表面より低いことが望ましい。これは、以下の実施形態における軟質の弾性材料についても同様である。【００３３】
そして、本実施形態では、医療用とする場合、凹部３内に透明な液体を充填すれば、自発光型センサ装置１０と被検体４である皮膚界面とを安定な状態に維持することができ、格段に安定した生体計測を行うことができる。【００３４】
（第２実施形態）
図４は本願の第２実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。なお、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。その他の実施形態も同様である。【００３５】
図４に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１Ａは、軟質の弾性材料製である取付部材としての収納部材２を有し、この収納部材２には、平面視四角形の凹部３が形成されている。凹部３内には、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納されている。そして、本実施形態では、自発光型センサ装置１０の上面、すなわち前面板１４の上面が取付部材２の被検体４への当接面２ａに対して若干低くなるように自発光型センサ装置１０が収納されている。【００３６】
自発光型センサ装置１０は、保持部材の一例としての基板１１と、この基板１１に配置され、かつ被検体４に対してレーザ光を照射する照射部の一例としてのレーザダイオード１２と、基板１１に配置され、かつ照射されたレーザ光に起因する被検体４からの散乱光を検出する受光部の一例としてのフォトダイオード１３と、これらレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３の前面に被検体４と対向するように配置され、かつ透光性を有する前面板１４とを備え、この前面板１４を通してレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３による光の照射及び受光が行われるように構成されている。なお、自発光型センサ装置１０のその他の構成及び作用は、前記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。これは、以下の実施形態における自発光型センサ装置１０についても同様とする。【００３７】
収納部材２に形成された凹部３は、レーザダイオード１２とフォトダイオード１３の各中心の間隔をｄとするとき、その最小の開口幅Ｗが少なくともレーザダイオード１２及びフォトダイオード１３を含む幅に設定されている。すなわち、凹部３の開口部を上面から見たときの最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄとしている。これは、以下の実施形態における凹部３と、レーザダイオード１２とフォトダイオード１３の各中心の間隔ｄとの関係についても同様とする。【００３８】
このように本実施形態によれば、取付部材２が軟質の弾性材料からなり、自発光型センサ装置１０の前面板１４の上面が取付部材２の被検体４への当接面２ａに対して若干低くなるように自発光型センサ装置１０が凹部３に収納されていることから、被検体４の生体情報の計測時、被検体４である生体の毛細血管を不用意に圧迫することがなくなり、生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００３９】
また、本実施形態によれば、自発光型センサ装置１０の前面板１４の上面が取付部材２の被検体４への接触面に対して若干低くなるように自発光型センサ装置１０が凹部３に収納されているので、塵埃等の夾雑物が滞留するのを未然に防止することが可能となる。【００４０】
（第３実施形態）
図５は本願の第３実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。【００４１】
図５に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１Ｂは、軟質の弾性材料製である取付部材としての収納部材２を有し、この収納部材２には、凹部３が形成されている。この凹部３内には、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納されている。【００４２】
本実施形態では、凹部３の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面３ａが形成されている。この傾斜面３ａは、収納部材２における被検体４の当接面２ａから自発光型センサ装置１０の前面板１４の上面まで曲線状に緩やかに傾斜した傾斜面に形成されている。【００４３】
このように本実施形態によれば、取付部材２が軟質の弾性材料からなり、凹部３の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面３ａを形成したことにより、被検体４の生体情報の計測時、前記第１実施形態と同様に取付部材２に対する被検体４の加圧力が小さくなり、被検体４である生体の毛細血管への圧迫が抑制され、図３に示すように生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００４４】
また、本実施形態によれば、凹部３の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面３ｂを形成したことにより、前記第２実施形態と同様に凹部３に塵埃等の夾雑物が滞留するのを未然に防止することが可能となる。【００４５】
さらに、本実施形態では、医療用とする場合、前記第１実施形態と同様に凹部３内に透明な液体を充填すれば、自発光型センサ装置１０と被検体４である皮膚界面とを安定な状態に維持することができ、格段に安定した生体計測を行うことができる。【００４６】
（第４実施形態）
図６は本願の第４実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。【００４７】
図６に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１Ｃは、シリコーン樹脂等の合成樹脂から形成される取付部材としての収納部材２を有し、この収納部材２には、凹部３が形成されている。この凹部３内には、スポンジやばね等（本実施形態では、スポンジを使用している。）からなる軟質の弾性部材５が収納され、この弾性部材５の上面に被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納されている。【００４８】
自発光型センサ装置１０は、自発光型センサ装置１０は、取付部材２に対し間隙部２ｂを介して分離して配置され、かつ弾性部材５により支持されていることから、縦横に可動するように構成されている。ここで、自発光型センサ装置１０と取付部材２との間に形成された間隙部２ｂの間隔は、自発光型センサ装置１０が縦横に可動するような間隔に設定されている。【００４９】
したがって、本実施形態の生体情報計測装置１Ｃは、例えば被検体４である指先を自発光型センサ装置１０の前面板１４上面及び収納部材２の当接面２ａに当接させる。このとき、自発光型センサ装置１０が軟質の弾性部材５により支持されているので、この弾性部材５が撓むように変形し、被検体４である指先に対する加圧力が小さい。【００５０】
次いで、レーザダイオード１２を駆動することで、レーザダイオード１２からレーザ光が出射し、このレーザ光が前面板１４を透過して被検体４である指先にレーザ光を照射することにより、例えば生体組織の血流速度を計測する。【００５１】
このように本実施形態によれば、凹部３内に弾性部材５が収納され、この弾性部材５の上面に自発光型センサ装置１０が収納されていることにより、自発光型センサ装置１０が縦横に可動するので、被検体４の生体情報の計測時、自発光型センサ装置１０に対する被検体４の加圧力が小さくなり、被検体４である生体の毛細血管への圧迫が抑制され、図３に示すように生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００５２】
（第５実施形態）
図７は本願の第５実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。【００５３】
図７に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１Ｄは、シリコーン樹脂等の合成樹脂から形成される取付部材としての収納部材２を有し、この収納部材２には、平面視四角形の凹部３が形成されている。この凹部３内には、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納され、この自発光型センサ装置１０の前面板１４の上面に平板状に形成され、かつ透光性を有する弾性部材としての弾性板６が収納されている。この弾性板６は、スポンジ等の軟質材料から構成されている。【００５４】
また、本実施形態では、弾性板６の上面が取付部材２の被検体４への当接面２ａに対して若干低くなるように自発光型センサ装置１０及び弾性板６が収納されている。【００５５】
したがって、本実施形態の生体情報計測装置１Ｄは、例えば被検体４である指先を弾性板６の上面及び収納部材２の当接面２ａに当接させる。このとき、弾性板６が撓むように変形し、被検体４である指先に対する加圧力が小さい。【００５６】
次いで、レーザダイオード１２を駆動することで、レーザダイオード１２からレーザ光が出射し、このレーザ光が前面板１４及び弾性板６を透過して被検体４である指先にレーザ光を照射することにより、例えば生体組織の血流速度を計測する。【００５７】
このように本実施形態によれば、取付部材２に凹部３が形成され、この凹部３内に自発光型センサ装置１０が収納され、この自発光型センサ装置の上面側に透光性を有する弾性板６が収納されていることから、被検体４の生体情報の計測時、弾性板６に対する被検体４の加圧力が小さくなり、前記第１実施形態と同様に被検体４である生体の毛細血管への圧迫が抑制され、生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００５８】
また、本実施形態によれば、弾性板６の上面が取付部材２の被検体４への接触面に対して若干低くなるように自発光型センサ装置１０及び弾性板６が凹部３に収納されているので、塵埃等の夾雑物が滞留するのを未然に防止することが可能となる。【００５９】
（第６実施形態）
図８は本願の第６実施形態に係る生体情報計測装置を示す概略断面図である。【００６０】
図８に示すように、本実施形態の生体情報計測装置１Ｅは、シリコーン樹脂等の合成樹脂から形成される取付部材としての収納部材２を有し、この収納部材２には、凹部３が形成されている。この凹部３内には、被検体４の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置１０が収納されている。ここで、自発光型センサ装置１０の前面板１４の上面が取付部材２の被検体４への当接面２ａに対して同一面となるように凹部３内に自発光型センサ装置１０が収納されている。【００６１】
また、本実施形態では、自発光型センサ装置１０の上面、すなわち前面板１４の上面及び取付部材２の当接面２ａに、軟質材料から平板状に形成され、かつ透光性を有する弾性部材としての弾性板７がそれぞれ被覆するように取り付けられている。【００６２】
したがって、本実施形態の生体情報計測装置１Ｅは、例えば被検体４である指先全体を弾性板７の上面に当接させる。このとき、弾性板７が撓むように変形し、被検体４である指先に対する加圧力が小さい。【００６３】
次いで、レーザダイオード１２を駆動することで、レーザダイオード１２からレーザ光が出射し、このレーザ光が前面板１４及び弾性板７を透過して被検体４である指先にレーザ光を照射することにより、例えば生体組織の血流速度を計測する。【００６４】
このように本実施形態によれば、自発光型センサ装置１０の上面が取付部材２の当接面２ａと同一面になるように自発光型センサ装置１０が配置され、弾性板７が自発光型センサ装置１０の上面及び取付部材２の当接面２ａにそれぞれ被覆されていることにより、被検体４の生体情報の計測時、弾性板７に対する被検体４の加圧力が小さくなり、前記第１実施形態と同様に被検体４である生体の毛細血管への圧迫が抑制され、生体情報の計測結果を安定化させるとともに、良好なＳＮ比を得ることができる。【００６５】
また、本実施形態によれば、自発光型センサ装置１０の上面が取付部材２の当接面２ａと同一面になるように自発光型センサ装置１０が配置され、弾性板７が自発光型センサ装置１０の上面及び取付部材２の当接面２ａにそれぞれ被覆されているので、弾性板７が水平状態に保持され、塵埃等の夾雑物が滞留するのを一段と未然に防止することが可能となる。【００６６】
なお、本願は、上記各実施形態に限定することなく、種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態では、血流速度を算出する例について説明したが、これに限定することなく、例えば酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの吸光度の相違及び波長依存性を利用して血中酸素飽和度を計測することもできる。この場合は、ＬＥＤを光源としても良い。【００６７】
具体的には、複数の波長の異なる光を被検体４の同一部位へ照射し、それぞれの光における反射光の強度を測定する。この際、光は被検体４の血液に含まれるヘモグロビンによって吸収及び反射されるが、ヘモグロビンが酸化ヘモグロビンか還元ヘモグロビンかによって吸収率が異なる。そのため、反射光の強度は、酸化ヘモグロビンの割合（すなわち、血中酸素飽和度）によって変化する。また、ヘモグロビンの吸光度は光の波長に依存しており、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンのそれぞれの吸光度は、照射される光の波長によって異なる特性を示す。よって、同時に照射される波長の異なる複数の光のそれぞれにおける反射光の強度はそれぞれ異なる。すなわち、照射手段として波長の異なる複数の光を用いることによって血中酸素飽和度を算出することができる。【００６８】
そして、上記血中酸素飽和度以外には、例えば照射手段として７００〜１１００ｎｍの連続スペクトル光を照射する赤色ＬＥＤや赤外ＬＥＤを用い、連続スペクトル光による吸光度の分光分析を行い、体液（血液や尿）の化学成分を計測することも可能である。その具体的な分析対象としては、例えば赤血球（例えばヘマトクリット、ヘモグロビン）、白血球、血小板、総タンパク白質、総コレステロール、血糖値等が挙げられる。【００６９】
また、本願は、上述したように血流センサ装置として、いわゆる医工学の分野等に広く適用することができる。特に、常時装着が可能な程度に小型化ができるため、その利点を生かして、例えば補聴器のイヤホンや腕時計等に取り付けられて高齢者の健康状態をモニターしたり、また洋式便座に取り付けて血流計測を行い、健康管理に利用すること等にも応用することができる。【００７０】
医療以外の分野であっても、家電やモバイル機器等に適用することが可能であり、例えば音楽用ヘッドホン又はヘッドセット等の機器に内蔵されたり、あるいはゲーム機のコントローラに組み込まれることで、使用者の心理状態を予測し、その心理状態に合わせて自動的に選曲したり、ゲームコンテンツを変えたりする等の機能を持たせることが可能である。また、例えば自動車のハンドルやヘッドレスト等に設けられ、運転者あるいは同乗者の状態をモニターし、眠気防止等の安全運転をアシストするためのデータ収集等に応用することができる。【００７１】
さらに、本願は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に前記被検体に対して当接
し、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、
前記凹部の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項２】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられ、
前記自発光型センサ装置の上面が前記取付部材の上面と同一面になるように前記自発光型センサ装置が配置され、前記弾性部材が前記自発光型センサ装置の上面及び前記取付部材の上面にそれぞれ被覆されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生体情報計測装置において、
前記自発光型センサ装置は、保持部材と、当該保持部材に配置され、かつ光を前記被検体に対して照射する照射部と、前記保持部材に配置され、かつ前記照射された光に起因する前記被検体からの光を検出する受光部と、前記照射部及び前記受光部の前面に前記前面板が前記被検体と対向するように配置され、前記前面板を通して光の照射及び受光が行われることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生体情報計測装置において、
前記照射部と前記受光部の各中心の間隔をｄとし、前記凹部の最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄの関係であることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項５】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられ、
前記照射部と前記受光部の各中心の間隔をｄとし、前記凹部の最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄの関係であることを特徴とする生体情報計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に前記被検体に対して当接し、前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、前記凹部の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、上記課題を解決するために、請求項２に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられ、前記自発光型センサ装置の上面が前記取付部材の上面と同一面になるように前記自発光型センサ装置が配置され、前記弾性部材が前記自発光型センサ装置の上面及び前記取付部材の上面にそれぞれ被覆されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
さらに、上記課題を解決するために、請求項５に記載の生体情報計測装置は、取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、当該自発光型センサ装置の少なくとも上面側に透光性を有する弾性部材が取り付けられ、前記照射部と前記受光部の各中心の間隔をｄとし、前記凹部の最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄの関係であることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月1日(2010.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部材に、被検体の生体情報を光学的に計測するための自発光型センサ装置が取り付けられた生体情報計測装置であって、
前記取付部材は、弾性材料からなり、前記生体情報の計測時に前記被検体に対して当接
し、
前記取付部材に凹部が形成され、当該凹部内に前記自発光型センサ装置が収納され、
前記凹部の開口縁に緩やかに傾斜した傾斜面が形成されていることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の生体情報計測装置において、
前記自発光型センサ装置は、保持部材と、当該保持部材に配置され、かつ光を前記被検体に対して照射する照射部と、前記保持部材に配置され、かつ前記照射された光に起因する前記被検体からの光を検出する受光部と、前記照射部及び前記受光部の前面に前記前面板が前記被検体と対向するように配置され、前記前面板を通して光の照射及び受光が行われることを特徴とする生体情報計測装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生体情報計測装置において、
前記照射部と前記受光部の各中心の間隔をdとし、前記凹部の最小の開口幅をＷとしたとき、Ｗ＞ｄの関係であることを特徴とする生体情報計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2008114401.tif 000011
2008114401.tif 000012
2008114401.tif 000013
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