(57)【要約】【課題】測定の際ユーザに光源からの熱を感じさせないだけでなく、生体情報検出領域を広くすることにより測定の際のユーザの拘束を緩和して、測定対象であるユーザの生体の状態を測定する。【解決手段】発光素子１は発光素子駆動回路（不図示）により駆動され、第１光学ファイバー１３と光学的に接続されて発光ファイバー３を構成する。第１光学ファイバー１３は発光素子の発生光の波長において、生体部位、例えば指先と略同一の屈折率の材料で形成されている。また、第２光学ファイバー１４と光学的に接続された受光素子２により、受光ファイバー４が構成されている。第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とは、共に保持基板５により保持され、近接した位置関係を維持しながら設置されている。【選択図】図１
2011092452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光学ファイバーと発光素子とを光学的に接続してなる発光ファイバーと、
第２光学ファイバーと受光素子とを光学的に接続してなる受光ファイバーと、
前記発光ファイバーと前記受光ファイバーとを保持する保持基板とを有し、
前記発光素子の発光する光の波長における前記第１光学ファイバーと前記第２光学ファイバーの屈折率が、前記２つの光学ファイバーに同時に接触する生体部位の前記波長における屈折率と略同一である生体情報検出器。
【請求項２】
前記保持基板の前記波長における屈折率が、前記第１光学ファイバー及び前記第２光学ファイバーの前記波長における屈折率より小さいことを特徴とする請求項１記載の生体情報検出器。
【請求項３】
前記第１光学ファイバーと前記第２光学ファイバーとは、
複数の箇所において、前記生体部位の前記２つの光学ファイバーへの接触範囲より狭い間隔で配置され、
前記生体部位が接触する際に、前記２つの光学ファイバーの内、少なくとも一方の他端以外の領域を接触するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の生体情報検出器。
【請求項４】
前記発光ファイバーの少なくとも一部と前記受光ファイバーの少なくとも一部とが、前記保持基板に埋没して保持されることを特徴とする請求項２記載の生体情報検出器。
【請求項５】
前記第１光学ファイバーは前記第２光学ファイバーより光線が伝播する方向に垂直な方向の断面面積が小さいことを特徴とする請求項１記載の生体情報検出器。
【請求項６】
前記第１光学ファイバーと前記第２光学ファイバーとは、前記保持基板上に蛇行状態（少なくとも１つのＵ形状をもって）で配置されることを特徴とする請求項３記載の生体情報検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電式の生体情報検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療用途だけでなく、ヘルスケア用途で車やホームのリビング等において人の生体信号を測定し、その測定結果により人の状態を推定する技術について、様々な研究が行われている。その成果として、一部の研究者により人の状態と生体信号の間で相関性が見出され、学会などで生体信号による人の状態の評価手法が報告されている。
【０００３】
そんな中、脈波が手軽に計測できる生体信号として昨今注目されている。脈波に様々な解析を行うことで、心拍数と同等である脈拍数、血圧または血管年齢など、人の状態を推定できる多くの指標を脈波から抽出することができる。そのため、脈波は、人々の健康状態の診断に活用されつつある。脈波は、基本的な測定原理に関しては既に公知の技術であり、その測定方法は大きくは圧電式と光電式とに大別されている。
【０００４】
図１０は、従来の光電式脈波測定装置の基本構成を示す図である。図１０（ａ）は、反射型の構成を示しており、図１０（ｂ）は、透過型の構成を示している。
【０００５】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す従来の光電式脈波測定装置は、生体に対する光の入射方法が異なるだけで構成要素はほぼ同じであり、光源９２１、検出部９２２および演算部９２３を備える。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す接触面９２４は生体接触面を示している。以下、公知である脈波測定の基本原理を簡単に示す。
【０００６】
まず、光源９２１から生体へ入射された光は血中の酸化または還元ヘモグロビンに吸収される。次に、検出部９２２は、酸化または還元ヘモグロビンの吸収による反射光量（図１０（ａ））、または透過光量（図１０（ｂ））の変化を検出し、光信号を電気信号へ変換する。そして、演算部９２３は、検出部９２２から出力された電気信号に基づいて脈波信号を抽出する。以上のようにして、従来の光電式脈波測定装置は、脈波を測定する。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の光電式脈波測定装置は、上記基本原理に基づいた図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す形状を有しており、生体が直接光源に触れる構造となっている。そのために、ある一定時間脈波を測定した場合には、測定中、生体が熱を感じて不快感を生じさせるという課題があった。
【０００８】
この課題に対し、ユーザが直接光源に触れない構造の光電式脈波測定装置として発光部と受光部とに加え反射部と光通路を備えた光プローブが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示される光プローブでは、受光部は、発光部から発せられた光が光通路を通じて反射部で反射され、再び光通路と生体とを通過した光を受光する。このように、ユーザに対して発光部の発熱の影響を受けにくい構造となっている。
【０００９】
また、特許文献２においては、送光用光ファイバーと受光用光ファイバーが平行に設置され、前記２つのファイバーの端部に傾斜を形成してなる脈波センサーヘッドの構造が開示されている。本構造において、ユーザが傾斜した端部に触れることにより、傾斜部の反射と透過の２つの効果により光線を生体内部に誘導する。さらに、同時に触れている受光用光ファイバーの端部の傾斜部の反射と透過によって、生体情報を検出する。これにより、光源や受光部から遠く離れた箇所で生体情報検出が可能なセンサヘッドを実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３３７６０５号公報（第５頁、図１３）
【特許文献２】特開平５−３１７２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１の光電式脈波測定装置では、生体が熱を感じて不快感を生じさせることはないものの、依然、光源と検出部とを備えた約２５平方ミリメートル程度の、ある特定の箇所に生体を適切に密着させる必要があり、ユーザを拘束するという大きな制約がある。そのため、ユーザに測定は煩わしいという印象を与える可能性が大きい。
【００１２】
また、上記特許文献２のセンサヘッドでは、生体情報の検出が、両ファイバーの端部を同時に触るときに限られるため、センサヘッド上の検出領域は、著しく狭い範囲となる。そのため、同様にユーザに測定は煩わしいという印象を与える可能性が大きい。
【００１３】
そこで、本発明は、測定の際ユーザに光源からの熱を感じさせないだけでなく、センサ上の検出領域を広くすることにより測定の際のユーザの拘束を緩和して、測定対象であるユーザの生体の状態を測定することができる高感度の光電式の生体情報検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の生体情報検出器は、第１光学ファイバーと発光素子とを光学的に接続してなる発光ファイバーと、第２光学ファイバーと受光素子とを光学的に接続してなる受光ファイバーと、発光ファイバーと受光ファイバーとを保持する保持基板とを有し、発光素子の発光する光の波長における第１光学ファイバーと第２光学ファイバーの屈折率が、２つの光学ファイバーに同時に接触する生体部位の前記波長における屈折率と略同一である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の生体情報検出器によれば、第１光学ファイバー中を伝播した光は、生体部位が接触する箇所で、生体内部に導かれ、血管内を流れる血中の酸化または還元ヘモグロビンに吸収される。拡散反射された光線は、第２光学ファイバーに入射し、第２光学ファイバーに光学的に接続された受光素子により、電気信号に変換され、ヘモグロビン量、すなわち血液の体積流量に関連した電気信号（脈波信号）が得られる。これにより、光源、検出素子から離れた場所で、且つ、検出装置上の広い領域においても、信号レベルの大きな脈波信号を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における生体情報検出器の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における生体情報検出器の一部の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における生体情報検出器の動作を説明する斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における生体情報検出器の動作を説明する一部の断面図
【図５】発光素子と受光素子の回路ブロックの一例を示す図
【図６】解析ツールを使用し解析した結果の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態２における生体情報検出器の一部の断面図
【図８】解析ツールを使用し解析した結果の一例を示す図
【図９】本発明の実施の形態３における生体情報検出器の斜視図
【図１０】従来の光電式脈波測定装置の基本構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生体情報検出器の斜視図である。
【００１９】
図１において、実施の形態１に係る生体情報検出器は、発光素子１と受光素子２と第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４と保持基板５とを有している。
【００２０】
発光素子１は発光素子駆動回路（図示せず）により駆動される。そして、発光素子１は、第１光学ファイバー１３の一端と光学的に接続されて、発光ファイバー３を構成する。第１光学ファイバー１３は、発光素子の発生光の波長において、生体部位（例えば、指先）と略同一の屈折率の材料で形成されている。具体的な材料としては、アクリル、シリコーンなどの樹脂材料や、樹脂材料に酸化ジルコン等の微粒子無機物を分散混合してなる材料などが考えられる。
【００２１】
以上の構成により、発光素子１から第１光学ファイバー１３に入射した光線の大部分は、第１光学ファイバー１３の中心部に閉じ込められ、他端方向に伝播する。
【００２２】
また、受光素子２は、第２光学ファイバー１４の一端と光学的に接続されて、受光ファイバー４を構成する。
【００２３】
発光ファイバー３と受光ファイバー４は、共に保持基板５により保持され、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とは近接した位置関係を維持しながら設置されている。例えば、図１に係る生体情報検出器が、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４とに指を接触させて脈波を検出するものである場合には、指の第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４への接触範囲よりも狭い間隔で第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４の複数個所を近接させて配置する。これにより、複数個所において、脈波を検出可能な生体情報検出器を実現できる。
【００２４】
更に、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とは、生体部位が接触する際に、前記２つの光学ファイバーの内、少なくとも一方の他端以外の領域を接触するように配置されている。これは、ユーザの生体部位が、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４の２つの光学ファイバーを同時に接触する際には、第１光学ファイバー１３の他端以外の領域、又は、第２光学ファイバー１４の他端以外の領域を生体部位が接触している事を意味している。ユーザは２つの光学ファイバーの他端という１点以外の広い領域に触れる事で生体情報を検出できるので、ユーザの生体情報検出時の拘束感を低減できる。
【００２５】
また、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とは、同一の材質で形成されてもよい。これにより生体情報検出器の製造効率を向上させることができる。
【００２６】
第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４と保持基板５の位置を説明するため、実施の形態１における生体情報検出器の一部の断面図を図２に示す。
【００２７】
第１光学ファイバー１３は、図１の光学素子１の発光する光の波長における屈折率が第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４よりも小さい保持基板５により、その周囲の大部分を保持されている。また、第２光学ファイバー１４も、第１光学ファイバー１３と同様に、その周囲の大部分を保持基板５に埋没した状態で設置されている。
【００２８】
図１の光学素子１の発光する光の波長において、保持基板５の屈折率を第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４の屈折率よりも小さくすることにより、第１発光ファイバー１３から保持基板５に光線が漏れることを防ぐことができ、第１発光ファイバー１３から生体部位（例えば、指）を通らずに第２光学ファイバー１４に入射する光線を著しく削減することができる。これにより、受信される脈波信号の信号レベルをさらに大きくすることができる。
【００２９】
また、上記のように、第１光学ファイバー１３の少なくとも一部と第２光学ファイバー１４の少なくとも一部とが保持基板５に埋没して保持される構成を採用する事により、図１の発光素子１からの光線を第１光学ファイバー１３内に効率よく閉じ込め、第１光学ファイバー１３の長さ方向に伝播させることを可能とする。これにより、第１光学ファイバー１３内に均一な光の伝播を実現し、少ない光源数、あるいは低電力で、長い第１光学ファイバー１３内に十分な強度の光線を伝播させることを実現できる。同様に、第２光学ファイバー１４内に伝播する光線を第２光学ファイバー１４内に効率よく閉じ込めることもできる。これにより、生体内に導入する光量が増大すると共に、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４における光線のロスが低減できるため、信号レベルの大きな脈波信号を取得することができる。
【００３０】
図３、４を用いて本発明の実施の形態１における生体情報検出器の動作を説明する。
【００３１】
図３は実施の形態１における生体情報検出器の使用例を示す斜視図である。図３において、生体部位である指先６は第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４の両方のファイバーに、同時に接触させる。
【００３２】
このときの光線の流れを図４の断面図を用いて説明する。図４に示す様に、第１光学ファイバー１３から第２光学ファイバー１４へ生体部位である指先６を介した光学的な経路（第１光学ファイバー１３から実線矢印、破線矢印を介し、第２光学ファイバー１４に入射する経路）を形成する。保持基板５の屈折率を第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４の屈折率よりも小さくしているため、保持基板５を介して、第１光学ファイバーから第２光学ファイバー１４へ光を導くことは不可能であり、第２光学ファイバー１４に入射する光線は、生体部位である指先６に一旦入射され、生体部位内を透過し、または生体内で反射した光線となる。
【００３３】
すなわち、第２光学ファイバー１４内に入射される光線は、生体情報を含んだ光線となり、結果、生体情報検出器を構成することができる。
【００３４】
発光素子１には、測定対象である測定成分が例えば脈波の場合、緑色から赤外までの領域に属する光源が用いられる。
【００３５】
具体的には、脈波の測定に用いられる血液中の酸化ヘモグロビン（ｏｘｙ−Ｈｂ）は、例えば、９４５［ｎｍ］の波長における光の吸光率が高いため、光源には、赤外領域の光が用いられることが好ましい。また、血中酸素飽和度（ＳＰＯ２）を求める際は、酸化ヘモグロビン（ｏｘｙ−Ｈｂ）に加え、還元ヘモグロビン（ｄｅｏｘｙ−Ｈｂ）の吸光特性も用いる。
【００３６】
この還元ヘモグロビン（ｄｅｏｘｙ−Ｈｂ）は、例えば、６６０［ｎｍ］の波長の光の吸光率が高いため、光源には、赤外領域に加えて赤色領域における光の２種類の波長の光が用いられるのが好ましい。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）を用いて、発光素子１、受光素子２の回路ブロックの一例を示す。
【００３８】
図５（ａ）において、発光素子１は発光素子駆動回路１０と電気的に接続されている。図５（ｂ）において、受光素子２は受光回路１１と電気的に接続され、受光回路１１は信号演算部１２と電気的に接続されている。そして、信号演算部１２の出力は表示部（図示せず）に表示され、ユーザに認識を促す。
【００３９】
発光素子駆動回路１０は、例えば発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）からなる発光素子に一定電圧や断続的な電圧を印加する発光素子駆動回路である。
【００４０】
受光素子は、例えばフォトダイオード（以下、ＰＤと記す）からなり、ＰＤのセンサー部（図示せず）に入射された光量に比例した電流を発生させる。受光回路１１は、発生した電流を電圧に変換する機能を有するものである。
【００４１】
次に、信号演算部１２に、光の強度信号が電気信号に変換されて入力されると、まず信号演算部１２が備える増幅器（図示せず）によりその電気信号が増幅される。増幅された電気信号は、フィルタ処理により、例えば、電源ノイズのようなノイズが除去される。
【００４２】
そして、フィルタ処理された電気信号がアナログ・デジタル変換された後に、例えば、二階微分が行われて加速度脈波に変換され、生体の状態を示す脈拍数や血管年齢などのパラメータが算出される。または、フィルタ処理された電気信号がアナログ・デジタル変換された後に、ａ−ａ間隔変動解析が実施されて生体の状態を示す自律神経活動指標が算出される。
【００４３】
以上、実施の形態１における生体情報検出器によれば、発光ファイバー３と受光ファイバー４を生体を介して光学的に接続することにより、発光素子１からなる光源からの熱が直接生体へ伝わることのない構造を実現することを実現しながらも、生体情報検出器の生体情報検出領域の広範囲化を実現し、さらに、検出性能の優れた生体情報検出器を実現することができる。それにより、熱、束縛などの不快感をユーザーに生じさせないので、ユーザに測定を継続させやすくすることができる。
【００４４】
尚、本願において生体情報検出領域とは、生体情報検出器の表面において、生体部位を接触させて生体情報を検出できる領域を指している。図１及び図３の生体情報検出器においては、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とが、生体部位である指先６の第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４への接触範囲よりも狭い間隔で、略並行に配置されている。これにより、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４の上面の複数個所を指先６で触れても生体情報を検出でき、生体情報検出領域を広範囲化することができる。
【００４５】
本願における「第１光学ファイバーと第２光学ファイバーとは、複数の箇所において、生体部位の２つの光学ファイバーへの接触範囲より狭い間隔で配置され」という文章において、「複数の箇所」とは、生体部位を生体情報検出器に接触させて生体情報を検出できる部位が複数あることを指している。
【００４６】
なお、上記説明においては、発光素子がＬＥＤ、受光素子がＰＤの場合について説明したが、発光素子、受光素子の種類は本発明の重要な因子ではないことは言うまでもない。
【００４７】
次に、前記現象を解析ツールを使用し確認した結果の一例を示す。
【００４８】
図６は解析のモデル（ａ）と解析結果（ｂ）である。
【００４９】
図６（ａ）に示す解析モデルは図４の断面図を上方より観察した２次元のモデルである。図６（ａ）に示す構成において、図１に示した構成と同様のものについては、同符号を付している。図６（ａ）において、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とは、１つの指先の指紋７を介して結合された状態をモデル化したものである。ここで指紋７とは、指先６の皮膚表面の凸凹形状の凸部を指している。
【００５０】
また、発光素子（図示せず）を出た光線は、第１光学ファイバー１３を紙面の下方から上方へ伝播する。また、それぞれの構造体のサイズは、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４のファイバー幅１０μｍ、２つの光学ファイバーの間隔（２つの光学ファイバーの中心線間隔）１２μｍ、指紋７の凸部の幅２６０μｍである。また、それぞれの構成材の屈折率は、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４と指紋７とが１．５、保持基板５が１．４５で解析を行った。
【００５１】
図６（ｂ）にその結果を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）の解析モデル上の光エネルギーの強度分布を表すものである（黒色のところは光エネルギーレベルが低いことをあらわす）。
【００５２】
図６（ｂ）の紙面下方より第１光学ファイバー１３中を伝播してきた光エネルギーが、指紋７の接触により、第２光学ファイバー１４側にも伝播していることがわかる。本解析では、指紋７の１つの凸部により、第１光学ファイバー１３の１７％の光エネルギーが第２光学ファイバー１４側に移動することがわかった。実際には指紋７の複数の凸部により第１光学ファイバー１３から第２光学ファイバー１４へ光エネルギーが移動するため、感度の高い生体情報検出器を実現できる。
【００５３】
これにより、通常、指先６には多数の指紋７があるため、相当量の光エネルギーが指先６を介して、第１光学ファイバー１３から第２光学ファイバー１４に移動することが予測できる。
【００５４】
なお、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４との間隔を狭くすることにより、大きなエネルギー伝播を実現することができるが、近接しすぎると、指紋７の橋渡しなしに、エネルギー伝播が起こる可能性がある。
【００５５】
各構成要素の屈折率と、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４のファイバー幅を考慮して最適設計する事項であるが、基本的には、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とを近接設置することが、発明の重要なポイントである。
【００５６】
（実施の形態２）
図７を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５７】
図７は本発明の実施の形態２における生体情報検出器の一部の断面図である。図７において、第１光学ファイバー１３の大部分と第２光学ファイバー１４の大部分とは、保持基板５の中に埋没して固定されている。ユーザは指先６を、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４の２つの光学ファイバーに同時に接触させて、例えば、脈波信号を検出する。
【００５８】
本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、第２光学ファイバー１４と第１光学ファイバー１３の光線が伝播する方向に垂直な方向の断面面積である。
【００５９】
第１光学ファイバー１３から第２光学ファイバー１４へ生体部位（指先６）を介して入射した光線が、再度、指を介して発光ファイバーに移動する（逆流する）ことを抑制するために、第２光学ファイバー１４側の光線が伝播する方向に垂直な方向の断面面積が大きくなった構成となっている。これにより、生体部位を介して第２光学ファイバー１４に入射した信号は、再度、生体部位に入射すること（逆流）を抑止することができ、大きな信号レベルの脈波信号を取得することが可能となる。
【００６０】
次に、本発明を解析ツールを使用し、確認した結果の一例を示す。
【００６１】
図８（ａ）は解析モデル、図８（ｂ）は解析結果１、図８（ｃ）は解析結果２である。
【００６２】
図８（ａ）に示す解析モデルは、図７を上方より観察した２次元モデルである。図８（ａ）において、図７と同構成のものは同符号を付している。指紋７は、図６の場合と同様に、指先６にある指紋７の凸部をモデル化したものをあらわす。つまり、図８（ａ）は、１つの指紋７により第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とが結合された状態をモデル化したものである。
【００６３】
また、発光素子（不図示）から出力された光線は、第１発光ファイバー１３を紙面の下方から上方へ伝播する。
【００６４】
図８（ｂ）の解析結果１の構造体サイズは、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４の両光学ファイバーの幅１０μｍ、両ファイバーの間隔（２つの光学ファイバーの中心線間隔）１２μｍ、指紋７の凸部の幅１３０μｍである。図８（ｃ）の解析結果２の構造体のサイズは、両光学ファイバーのファイバーの幅２０μｍ、両ファイバーの間隔２２μｍ、指紋７の凸部の幅１３０μｍである。また、それぞれの構成材の屈折率は、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４と指紋７が１．５、保持基板５が１．４５で解析を行った。
【００６５】
図８（ｂ）の解析結果１及び図８（ｃ）の解析結果２は、図８（ａ）の解析モデル図上の光エネルギーの強度分布を表すものである（黒色のところは光エネルギーレベルが低いことをあらわす）。
【００６６】
図８（ｂ）、（ｃ）より、各図の紙面下方より第１光学ファイバー１３中を伝播してきた光エネルギーが、指紋７接触により、第２光学ファイバー１４側にも伝播していることがわかる。
【００６７】
本解析では、１つの指紋７の凸部により、解析結果１の場合、第１光学ファイバー１３の５．３％の光エネルギーが受光ファイバー側に移動し、解析結果２の場合、第１光学ファイバー１３の１．３％の光エネルギーが第２光学ファイバー１４側に移動することがわかった。
【００６８】
これにより、通常、光学ファイバーの径（断面積）を大きくすることにより、第１光学ファイバー１３内を伝播する光が、第２光学ファイバー１４側に移動しづらくなることがわかる。すなわち、本実施の形態に示す構造にする（第２光学ファイバー１４の断面積を第１光学ファイバー１３の断面積に比べ大きくする）ことにより、第２光学ファイバー１４に入射した光線を第２光学ファイバー１４内に閉じ込める能力が向上し、一度、第２光学ファイバー１４に入射した光線が、再度、生体部位である指等を介して第１光学ファイバー１３側に移動する（逆流する）ことを抑制することができる。
【００６９】
これにより、第２光学ファイバー１４内の光エネルギーを増やすことができ、同時に、受光素子２に、大光量の光線を入射させることが可能となる。これにより、高感度特性を有する生体情報検出器を実現することができる。
【００７０】
（実施の形態３）
図９を用いて、本発明の実施の形態３について説明する。
【００７１】
図９は、本発明の実施の形態３における生体情報検出器の斜視図である。
【００７２】
図９において、図１及び図３と同構成のものには同符号を付している。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とが近接した状態を維持しながら蛇行している点である。
【００７３】
図９に示す構成を採用すれば、指６等のひとつの生体部位の接触により、複数の箇所で第１光学ファイバー１３から第２光学ファイバー１４への光線の移動が可能となり、複数箇所に光線の移動経路を形成できる。微視的に見れば、指先等に複数存在する指紋の凸部により複数箇所の光線の移動経路が実現され、加えて第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４との蛇行設置により、さらに光線の移動経路数が定数倍となる。
【００７４】
本構成により、生体部位と、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４の接触面積が著しく増大し、生体部位内に導入される光量が増大し、結果、信号レベルの大きな脈波信号を取得することができる。同時に、検出領域を広くする効果も有する。これにより、検出能力の高い（出力値の大きな）生体情報検出器を実現することができる。
【００７５】
本効果を実現するには、蛇行のピッチを接触生体部位幅より、狭くする必要があることは言うまでもない。
【００７６】
また、本実施の形態の構造にすることにより、生体情報検出器上の更に広い領域を生体情報検出領域とすることができる効果も有する。
【００７７】
尚、図９においては、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４のほぼ全ての部位において、相互に近接させた構成としたが、これに限る必要はなく、第１光学ファイバー１３と第２光学ファイバー１４とが、複数の箇所において、生体部位の接触範囲より狭い間隔で配置された構成であってもよい。このような構成であっても、上記と同様の効果が得られる。
【００７８】
尚、本願において、「Ｕ形状」とは、図９のＵ形状１５が該当し、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４とが湾曲した形状を言う。本願において「蛇行状態」とは、第１光学ファイバー１３及び第２光学ファイバー１４とが少なくとも１つのＵ形状を有している状態を指している。
【００７９】
以上により、発光素子からなる光源からの熱が直接生体へ伝わることのない構造を実現しながらも、生体情報検出領域を広範囲に広げることを実現し、さらに、検出性能の優れた生体情報検出器を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明にかかる生体情報検出器は、光電式生体測定装置に利用でき、特に、ユーザを固定し負担を与えることなく、バス、自動車もしくは電車等の室内または家庭のリビング等で、リラックスした状態でもヘルスケア用途の生体信号測定を行う光電式生体測定装置や、生体信号を検出して日常的な健康管理を行う健康管理サービスシステムを行う光電式生体測定装置、また、生体信号を検出した結果に基づいて機器制御を行う家電機器や設備機器等、電気機器のコントロールシステムとして用いられたりする光電式生体測定装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  発光素子
２  受光素子
３  発光ファイバー
４  受光ファイバー
５  保持基板
６  指先
７  指紋
１０  発光素子駆動回路
１１  受光回路
１２  信号演算部
１３  第１光学ファイバー
１４  第２光学ファイバー
【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７】
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【図９】
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【図１０】
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【図６】
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【図８】
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