(57)【要約】【課題】脈波波形の安定計測が可能であり、測定再現性のよい反射型脈波センサの提供。【解決手段】発光部１を、受光部２より指３の動脈血流の下流側に、その上面が受光部上面よりも突出しかつ指載置床面５よりも高く配置し、また、指先端が照射光の経路よりも動脈血流の下流側に装着され得るように空間を設ける。発光部１及び受光部２の上方に赤外線透過性の窓部９を設ける場合、窓部９の上面が指載置床面５よりも突出するように配置する。受光部２は、その上面が床面５と同じレベル又は床面５よりも低くなるように配置する。指３の先端部を載置する空間の上面に押圧材６を設ける。発光部１の側面を遮光壁７で囲み、遮光壁上端を床面５から突出するように構成する。【選択図】　　図１
2004000467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と受光部とを有し、該発光部と該受光部とにより被験者の指の脈波を測定する反射型の脈波センサにおいて、該発光部を、該受光部より指の動脈血流の下流側に、その上面が該受光部の上面よりも突出しかつ所定の距離だけ指の腹部を載置する床面よりも突出するように配置し、そして指の先端部を該発光部よりも指動脈血流のさらに下流側に装着するための空間が該床面の先端部分に設けられていることを特徴とする脈波センサ。
【請求項２】
前記発光部は、その上面が指の腹部を載置する床面より０．２〜２．０ｍｍ突出するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の脈波センサ。
【請求項３】
前記受光部は、その上面が指の腹部を載置する床面と同じレベルになるように配置されているか、又は所定の距離だけ該床面より低くなるように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の脈波センサ。
【請求項４】
前記指の先端部を装着する空間の床面と対向する面に押圧材を取付け、該押圧材で発光部よりも指動脈血流のさらに下流側の指の先端部の上面を押さえるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項５】
前記発光部の側面が筒状の遮光壁で囲まれ、該発光部から指内に照射される光が外部に漏れるのを阻止しかつ指の腹部表面からの反射光を阻止するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項６】
前記発光部は、内面が照射光に対する反射特性を有する筒状の遮光壁内部に配置され、該遮光壁の上端を、指の腹部を載置する床面から０．２〜２．０ｍｍ突出するように構成し、指の腹部がこの上端に載置されて遮光壁上端全面を覆うようにすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項７】
前記押圧材は、この押圧材で指の先端部の上面を押さえる際の圧力が５０〜２００ｇＷとなるように構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項８】
発光部と受光部とを有し、該発光部と該受光部とにより被験者の指の脈波を測定する反射型の脈波センサにおいて、該発光部を、該受光部より指の動脈血流の下流側に、その上面が該受光部の上面よりも突出するように配置し、また、該発光部及び該受光部の上方に、赤外線透過性の窓部を、窓部上面が指の腹部を載置する床面よりも所定の距離だけ突出するように配置し、そして指の先端部を該発光部よりも指動脈血流のさらに下流側に装着するための空間が該床面の先端部分に設けられていることを特徴とする脈波センサ。
【請求項９】
前記窓部は、その上面が指の腹部を載置する床面より０．１〜０．５ｍｍ突出するように配置されていることを特徴とする請求項８記載の脈波センサ。
【請求項１０】
前記受光部は、その上面が指の腹部を載置する床面と同じレベルになるように配置されているか、又は所定の距離だけ該床面より低くなるように配置されていることを特徴とする請求項８又は９記載の脈波センサ。
【請求項１１】
前記指の先端部を装着する空間の床面と対向する面に押圧材を取付け、該押圧材で発光部よりも指動脈血流のさらに下流側の指の先端部の上面を押さえるように構成したことを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項１２】
前記発光部の側面が筒状の遮光壁で囲まれ、該発光部から指内に照射される光が外部に漏れるのを阻止しかつ指の腹部表面からの反射光を阻止するように構成されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項１３】
前記発光部は、内面が照射光に対する反射特性を有する筒状の遮光壁内部に配置され、該遮光壁の上端を、指の腹部を載置する床面から０．２〜２．０ｍｍ突出するように構成し、指の腹部がこの上端に載置されて遮光壁上端全面を覆うようにすることを特徴とする請求項８〜１２のいずれかに記載の脈波センサ。
【請求項１４】
前記押圧材は、この押圧材で指の先端部の上面を押さえる際の圧力が５０〜２００ｇＷとなるように構成されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の脈波センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光部と受光部とを有する脈波センサに関し、特に測定再現性のよい、発光部と受光部とを有する反射型の脈波センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、脈波を測定するために、透過型、反射型の脈波センサが多数市販されている。反射型の脈波センサは、発光部と受光部とが並べて配置され、この発光部と受光部との上に透光板が設けられて構成され、透光板表面に被験者の指の皮膚表面を密着させて使用されるものである（例えば、特許文献１参照。）。この場合、発光部から指の皮膚に向けて光を照射し、指内部からの反射光を受光部で受光して、その受光量の変化を電圧に変換し、脈波情報として検出している。
【０００３】
一方、加速度脈波の評価法として、従来から、脈波波形のピークａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの波高及び時間間隔の相対関係が用いられている。ａ波は大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時に発生し、ｂ波、ｃ波、ｄ波がこれに続き、大動脈弁が閉止する時に発生する切痕を経過してｅ波が現れる。これらの波高値や時間間隔は、一拍ごとの脈波で数％程度以上の変動があり、特に脈拍間隔は自律神経活動と有意に相関することが知られているため、この脈波波形を利用しようとする試みがなされている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−６１７９６号公報（特許請求の範囲、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の反射型脈波センサの場合、指固定のためのクッションが設けられているが、このクッションにより指を押さえる際に、クッション圧により指が圧迫されると、動脈血流が阻害されて脈波が変化する。そのため、脈波波形が変化すると共に、発光部（光源）から指内部への照射光が、光源と指腹部との相対位置関係により大きく変化するという問題がある。また、指腹部から受光部（光検出器）への射出光（反射光）も、指腹部と光検出器との相対位置関係により、例えば、指の微小な動き等により、指内部の光の経路が変化して受光光量が変わるため、大きく変化するという問題もある。
【０００６】
従来の反射型脈波センサの場合、上記したように、発光部と受光部とが単に並べて配置されているだけであるので、指の腹部の皮膚表面と透光板表面との界面で反射した光がノイズ光として受光部に入り込むことがあり、測定結果にノイズが入りやすいという問題もある。
また、被験者の指の太さや乾・湿の程度、皮膚の厚さ等の性状及び指装着状態等により、測定波形の振幅やパターンが変化するので、測定結果の再現性に乏しくかつ測定不能の出現割合が多い。そのため、測定再現性のよい脈波センサが求められている。
【０００７】
さらに、上記加速度脈波を利用して、脈波の変動と体内活動の相関を評価するためには、従来評価されてきた脈波の最大周波数である１０Ｈｚ以上の周波数領域まで解析精度を上げることが望まれている。この場合、計測システムの周波数特性を高周波数まで伸ばすと、それだけノイズの影響を受けやすくなるという問題がある。
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、脈波波形を安定して計測することが可能であり、また、測定再現性のよい反射型の脈波センサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、脈波により、被験者の循環器系の状態変化や、その変化をもたらす体調の変化を推定することができることから、脈波を再現性よく測定すべく鋭意研究開発を行ってきた。その結果、指を押さえるクッション圧をできるだけ少なくし、指腹部と光源及び光検出器との相対位置関係を適切にすることにより、再現性よく脈波を測定できることに気がつき、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の第一の脈波センサは、発光部と受光部とを有し、該発光部と該受光部とにより被験者の指の脈波を測定する反射型の脈波センサにおいて、該発光部を、該受光部より指の動脈血流の下流側に、その上面が該受光部の上面よりも突出しかつ所定の距離だけ指の腹部を載置する床面よりも突出するように配置し、そして指の先端部を該発光部よりも指動脈血流のさらに下流側に装着するための空間が該床面の先端部分に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
このように、発光部を、その上面が受光部の上面よりも高くなるように配置し、指の先端部が照射光の経路よりも指動脈血流のさらに下流側に装着され得る構造をとることにより、指の発光部に対する密着性が良好になると共に、指動脈血流の下流側が圧迫されても、上流側が圧迫されるのに比べて脈波への影響は少なく、再現性よく脈波情報を得ることができる。また、発光部上面が床面から突出する構造をとることにより、指と発光部との接触面積は発光部の上面の面積と等しくなり、指にかかる接触圧小さいので、波形の変化はほとんどない。
なお、受光部を発光部よりも指の動脈血流の下流側に配置すると、以下述べるような押圧材を設けた場合、押圧部と押圧部よりも指動脈血流の下流側とにおいてうっ血が発生するので、この部分の近くに受光部を設けると抹消動脈血流の循環の悪い波形が得られ、適切な評価ができない。
【００１１】
上記発光部は、その上面が指の腹部を載置する床面より通常０．２〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．３〜１．５ｍｍ程度、さらに好ましくは０．４〜１．０ｍｍ程度突出するように配置されてもよい。発光部をこのような範囲内に配置すると、指腹部の皮膚面が発光部上面から下に被さるので、測定データに対する外乱光や漏洩光や反射光の影響を小さくすることができると共に、被験者が指を装着する際に、その突出部に触れることによりセンサー位置を認識して、指を所定の位置に載置し易いという利点がある。しかし、０．２ｍｍ未満であると、センサー位置を確認し難いので、指先を所定位置に載置し難いと共に、測定データに対する反射光の影響が大きくなる。また、２．０ｍｍを超えると、指皮膚面が床面から浮くため、不安定な装着状態になると共に、指を載置した時の指に対する圧力により波形の変形が生じて再現性が悪くなり、測定される脈波データにバラツキが生じて、正確な脈波情報を得ることが難しくなる。
【００１２】
上記受光部は、その上面が指の腹部を載置する床面と同じレベルになるように配置されているか、又は所定の距離だけ該床面より低くなるように配置されていることが好ましく、これにより発光部に対する指の密着性がより良好になる。なお、受光部が指を押圧するような構造とすると、その部分でうっ血が発生し、動脈血流の循環が悪くなり、波形変化が生じ、適切な評価ができない。
上記指の先端部を装着する空間の床面と対向する面に押圧材を取付け、該押圧材で発光部よりも指動脈血流のさらに下流側の指の先端部の上面を押さえるように構成することが好ましい。被験者は、脈波測定中に意識的・無意識的に指先に力を入れる場合がある。この場合に、力を抜くように指導すると、被験者の指の形状によっては、センサーへの密着性が悪くなることがある。力を入れる場合も、力を抜く場合も、指の小さな動きによるノイズが発生する。押圧材を設けることにより、ノイズが減少し、測定データの再現性が増し、正確な脈波情報を得ることができる。
【００１３】
上記したように、押圧部位を指の先端部上面の小面積に限るように構成してあるので、押圧部位の上流側の指動脈血流部分の脈波を再現性よく正確に測定することができる。しかし、指の先端部上面以外をも押圧するように構成すると、押圧部位が受光部よりも指動脈血流の下流側にあったとしても、受光部の測定部位が押圧の影響を受けるため、測定の再現性が低下する。
上記発光部の側面は、該発光部から指内に照射される光が外部に漏れるのを阻止しかつ指の腹部表面からの反射光を阻止するために、筒状の遮光壁で囲まれて
いることが好ましい。
【００１４】
上記発光部は、内面が照射光に対する反射特性を有する筒状の遮光壁内部に配置され、該遮光壁の上端が、指の腹部を載置する床面から通常０．２〜２．０ｍｍ程度、好ましくは０．３〜１．５ｍｍ程度、さらに好ましくは０．４〜１．０ｍｍ程度突出するように構成され、指の腹部がこの上端に載置されて遮光壁上端全面を覆うようにすることが好ましい。遮光壁の上端をこのような範囲内になるように突出させると、指腹部の皮膚面が発光部上面から下に被さるので、測定データに対する外乱光や漏洩光や反射光の影響を小さくすることができると共に、被験者が指を装着する際に、遮光壁の突出位置に触れることによりセンサ位置を認識して、指を所定の位置に載置し易いという利点がある。
【００１５】
しかし、０．２ｍｍ未満であると、遮光壁位置を確認し難いので、指先を所定位置に載置し難いと共に、発光部からの照射光や指腹部表面からの反射光が漏れ易くなり、測定データに対する反射光の影響が大きくなる。また、２．０ｍｍを超えると、指皮膚面が床面から浮くため、不安定な装着状態になると共に、指を載置した時の指に対する圧力により波形の変形が生じて再現性が悪くなり、測定される脈波データにバラツキが生じて、正確な脈波情報を得ることが難しくなる。
【００１６】
上記押圧材で指の先端部の上面を押さえる際の圧力を通常５０〜２００ｇＷ、望ましくは７０〜１５０ｇＷになるように構成することが好ましい。
本発明の第二の脈波センサは、発光部と受光部とを有し、該発光部と該受光部とにより被験者の指の脈波を測定する反射型の脈波センサにおいて、該発光部を、該受光部より指の動脈血流の下流側に、その上面が該受光部の上面よりも突出するように配置し、また、該発光部及び該受光部の上方に、赤外線透過性の窓部を、窓部上面が指の腹部を載置する床面よりも所定の距離だけ突出するように配置し、そして指の先端部を該発光部よりも指動脈血流のさらに下流側に装着するための空間が該床面の先端部分に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記窓部の上面は、指の腹部を載置する床面より通常０．１〜０．５ｍｍ程度、望ましくは０．２〜０．５ｍｍ程度、更に望ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度突出するように配置されることが好ましい。
上記押圧材で窓部より先の指の先端部の上面を押さえる際の圧力を通常５０〜２００ｇＷ、望ましくは７０〜１５０ｇＷになるように構成することが好ましい。５０ｇＷ未満であると、脈波の振幅が小さく、測定時の振動や被験者の指のふるえによるノイズが入りやすく、また、被験者の緊張などにより測定波形が変形しやすい。また、２００ｇＷを超えると測定波形が極端に変形する。なお、指全体を加圧すると測定波形が変形し、再現性が低下する。
なお、本発明の第二の脈波センサの場合も、受光部の配置、押圧材の配置・構成、発光部に対する遮光壁の配置・構成等については、上記第一の脈波センサの場合と同じことがいえる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係わる脈波センサの実施の形態を説明する。
図１は、本発明の反射型脈波センサの要部である指装着部の断面構造を示す図（図１（ａ））、並びに発光部及び受光部の近傍を拡大して示す図（図１（ｂ））であり、指を装着した状態で示す。
【００１９】
本発明の反射型脈波センサは、発光部及び受光部を有し、被験者の指を装着して脈波の測定ができるものであって、蓋部を構成する開閉自在の合成樹脂製の上方部分と、指腹部を載置することができるように構成された合成樹脂製の床部分とを有してなる。上方部分はその内面が指の外形に沿った形状をしていてもよく、また、床部分はその床面が平坦であっても又は外乱光を遮断するために指の付け根側がやや高く又は低くなるように傾斜した形状になっていてもよい。以下述べるように、上方部分の先端部には押圧材が設けられ、床面に載置した指の動脈血流の発光部よりもさらに下流側の指の先端部分を押さえて固定できるようになっており、また、床部分には発光部及び受光部が所定の位置に配置されている。この押圧材は、指の先端部分を押さえて固定できるものであればよく、例えば、クッション材や、バネ材のような板材等でよく、所定の圧力で指の先端部分を押さえることができるように構成されている。また、このセンサには、反射光の電流／電圧変換回路、増幅器が設けられており、このセンサをパーソナルコンピュータに接続すれば、センサからの出力に基づき正確な脈波情報を得ることができる。
【００２０】
この脈波センサの場合、指装着部に指を差し込み、指の先端部分の腹部に赤外線等の光を当てると、毛細血管中のヘモグロビン（赤血球）が光の一部を吸収し、光の反射量が変化する（血液量が多い部分は光の反射量が少なくなる）。この微妙な光の反射量の変化を検出し、検出された反射光を電流から電圧へ変換し、増幅器に送信し、増幅された信号電圧をパーソナルコンピュータを利用してＡＤ変換して出力し、脈波情報として活用する。
【００２１】
脈波センサの要部を構成する指装着部には、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子からなる発光部１が、フォトダイオード（ＰＤ）等の半導体受光素子からなる受光部２よりも被験者の指３の動脈血流の下流側に配置される。指内の発光部１からの照射光１ａの経路を見ると、発光部分の光束は、指内を進むにつれて拡散して拡がる。このため、発光部１からの入射光量変化による受光部２の光量変化は大きく、受光部２の位置変化による受光する拡散光の光量変化は小さい。従って、発光部１を指に密着するようにすることが必要となる。しかし、密着性を良くすることは、指に余分の圧力を加えることにつながる。そこで、本発明では、発光部１を受光部２より指動脈血流の下流側に配置し、指に余分の圧力が加わらないようにする。
【００２２】
また、発光部１は、その上面が受光部２の上面より所定の距離だけ突出する（すなわち、高くなる）ように配置される。すなわち、発光部１の高さＨ１が受光部２の高さＨ２より所定の距離だけ高くなるように構成する。指装着部の先端部分には、赤外ＬＥＤ等からなる発光部１から照射される光１ａの経路よりも指動脈血流のさらに下流側に空間４が設けられ、指３の先端部がこの空間内に載置され得るように構成される。
【００２３】
指装着部の指腹部を載置する面は、指載置床面５として構成される。床面５には発光部１及び受光部２が所定の位置に設けられ、床面の先端部分は傾斜して立ち上がり、指の先端が適切に納まるように構成される。この指装着部において、発光部１の配置された位置より動脈血流の下流側であって、床面と対向する面に押圧材６が設けられる。この押圧材により、装着された指の先端部分（好ましくは、爪部）を軽く押さえ、装着された指が動かないように固定する。このように構成することにより、被験者の意識的・無意識的な指の小さな動きが少なくなって、ノイズ発生が減少し、その結果、測定波形の変化も少なくなる。なお、押圧材により動脈血流の下流側を圧迫しても、脈波への影響は小さい。
【００２４】
発光部１からの照射光１ａが指の皮膚表面で反射して受光部２に入り込むと、この反射光がノイズとなり、受光部２に入る受光量が変動する。このために、正確な脈波を測定することができなくなる。また、照射光１ａが脈波センサの外部に漏れると、照射光の効率が下がり、かつ、受光部が受け取る反射光２ａの光量が減少して正確な脈波を測定することが困難になる。そのため、本発明では、余分な反射光や漏洩光を阻止するために、発光部１の側面を筒状の遮光壁７で囲むことが好ましい。
【００２５】
この遮光壁７は、反射光や漏洩光をなくすような形状であれば、その形状は問わないが、例えば、発光部１の外周形状に沿った円筒状等の形状が好ましい。装着された指は、この遮光壁の上面に７ａの点で密着し、固定される。遮光壁７は、その受光部２側が黒色であってもよく、また、その内面が鏡面であってもよい。遮光壁の材料としては、赤外線を遮る性質を有する材料であれば特に制限はなく、例えば、赤外線を実質的に透過させないポリプロピレン系樹脂やＡＢＳ系樹脂等の熱可塑性樹脂等、又はこれらに黒色塗装等の表面処理を施したものをあげることができる。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態によれば、発光部１の上面に赤外線透過性の絶縁体キャップ８を設け、発光部１と指３とが直接接触しないようにする。これは、発光部の通電部に影響を及ぼさないようにするためと、発光部表面の汚れを清拭しないで済むようにするためである。絶縁体キャップ８の外形は、例えば、発光体１の上方部分の形状に沿った円筒形状等の形状であればよい。絶縁体キャップ８の上面を凹レンズで構成すれば、射出光の指向性をさらに広げることができる。この絶縁体キャップの材料としては、赤外線に対して透光性が高い赤外線透過性材料であれば特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂等をあげることができる。また、受光部２と指３とが直接接触して指に圧力がかからないように、受光部２と指３との間に隙間を設けるような構造とすることが好ましい。
【００２７】
発光部１の発光素子と受光部２の受光素子との指向性の影響について図２に示す。図２（ａ）に示すように、発光部１の発光素子と受光部２の受光素子との配置が従来の指向性が強い配置の場合、発光部１の発光ダイオードの光軸がずれると、有効な検出領域もずれる。しかし、本発明におけるように、指向性の弱い発光部１の発光素子と受光部２の受光素子とを接近して配置すれば、図２（ｂ）に示すように、発光ダイオードの光軸のずれに対する有効検出領域のずれは相対的に小さい。そのため、得られる脈波情報は正確となる。
本発明によれば、発光部１からの照射光の射出角（半値角）αを通常５０度以上、好ましくは５０〜８５度、より好ましくは５０〜８０度とすることにより、有効検出領域のずれは相対的に少なくなる。５０度未満であると、有効検出領域のずれが大きくなり、正確な脈波データを得ることが困難になる。
【００２８】
本発明の脈波センサーにおいて、発光部１と受光部２との距離が長くなる程、加速度脈波の波形であるａ波の振幅は小さくなり、ノイズ成分が発生し易くなって、測定波形の変形が大きくなる傾向がある。また、この距離が長い程、圧力の影響がある指部位の脈波を測定することになり、測定波形が変形し易い。そのため、発光部と受光部との距離を、所定の距離、例えば、通常８ｍｍ以内、好ましくは６ｍｍ以内に設定すれば、加速度脈波のａ波の振幅及びｂ波とａ波との比（ｂ／ａ）は適切な範囲内に納まる。この場合、光軸のずれも少なく、有効検出領域のずれも少なく、また、波形は変形し難い。なお、この距離が上記範囲を外れた動脈上流側の指部位では、動脈血管が膨らんで、ｂ／ａが小さい（絶対値が大きい）状態になり、また、下流側の指部位では、鬱血状態となって、ｂ／ａが大きい（絶対値が小さい）状態になる。また、発光部と受光部との距離の下限は、特に制限はなく、発光部と受光部との物理的な大きさや脈波センサーの大きさ等に依って所望により設定できる最低距離であればよい。例えば、２〜３ｍｍ程度に設定してもよい。
【００２９】
本発明の別の実施の形態によれば、絶縁体キャップが脱落しないようにして、脈波センサ本体の取り扱い性を向上させるため、図３に示すように、絶縁体キャップ１４の下方部分につば部１４ａを設けた構造としてもよい。図３において、１１は発光部、１１ａは発光部からの照射光、１２は受光部、１３は遮光壁、１５は指載置床面を示す。発光部１１、受光部１２、遮光壁１３、床面１５等の配置位置関係については、図１に示す場合と同様である。また、遮光壁１３及び絶縁体キャップ１４の材料も、図１に示す遮光壁７及び絶縁体キャップ８の材料と同様である。さらに、絶縁体キャップ１４の上面を凹レンズで構成すれば、射出光の指向性をさらに広げることができる。
【００３０】
上記したように、本発明では、受光部は、指に圧力がかからないように、その上面が指装着部の床面と同一高さ又はそれより下になるように配置される。これにより、受光部に入射する光の割合が最も多い受光部上面位置にあたる指部分が圧迫されないようになる。例えば、受光部を脈波センサの指載置床面より１ｍｍ程度低くなるように配置すればよい。
【００３１】
図４は、本発明のさらに別の実施の形態に係わる反射型脈波センサの要部である指装着部の断面構造を示す図（図４（ａ））、並びに発光部及び受光部の近傍を拡大して示す図（図４（ｂ））であり、指を装着した状態で示す。図４において、図１と同じ構成要素については同じ参照符号で示す。以下、図１の場合と異なる構成要素について説明する。
【００３２】
図４（ａ）及び（ｂ）に示す実施の形態によれば、発光部１及び受光部２の上方に赤外線透過性の窓部９が設けられている。この窓部９は、その上面が被験者の指の腹部を載置する床面５よりも所定の距離（０．１ｍｍ以上、例えば約０．３５ｍｍ）だけ高くなるように配置されている。窓部９を、図４（ｂ）に示すように、発光部１及び受光部２を覆うように床面の縁端部上に載置して固定しても、又は縁端部の切欠き上に載置して固定してもよく、その配置の仕方に制限はない。窓部９を設けることにより、発光部１及び受光部２と被験者の指とが直接接触しないようになる。これにより、通電部に影響が及ぶことはなく、また、発光部及び受光部表面の汚れを清拭しないで済み、メンテナンスが楽になる。
【００３３】
窓部９の外形は特に制限されず、例えば、厚さ０．５ｍｍ程度の板状でよい。この窓部９の上面を凹レンズで構成すれば、射出光の指向性をさらに広げることができる。この窓部の材料としては、赤外線に対して透光性が高い赤外線透過性材料であれば特に制限はなく、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂等をあげることができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の脈波センサによれば、発光部を、受光部より指の動脈血流の下流側に、その上面が受光部の上面よりも所定の距離突出しかつ所定の距離だけ指の腹部を載置する床面よりも突出するように配置し、そして指の先端部が発光部よりも指動脈血流のさらに下流側に装着され得るように、床面の先端部分に空間を設けてあるので、指の発光部に対する密着性が良好になると共に、指動脈血流の下流側が圧迫されても、上流側が圧迫されるのに比べて脈波への影響は少なく、再現性よく正確な脈波情報を得ることができる。
また、本発明の脈波センサでは、発光部及び受光部の上方に赤外線透過性の窓部を配置する場合、窓部の上面が指の腹部を載置する床面よりも所定の距離だけ突出するように配置してあるので、測定波形への影響は少なく、再現性よく正確な脈波情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる脈波センサの構造を示す断面図であり、（ａ）はこの脈波センサの要部である指装着部の模式的構造を示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）の発光部及び受光部の近傍の拡大断面図。
【図２】光の指向性を示す模式図であり、（ａ）は従来技術における発光素子と受光素子との指向性の影響について示す図、（ｂ）は本発明における発光素子と受光素子との指向性の影響について示す図。
【図３】本発明の別の実施の形態であるつば部を有する絶縁体キャップの周辺の模式的構造を示す断面図。
【図４】本発明の更に別の実施の形態に係わる脈波センサの構造を示す断面図であり、（ａ）はこの脈波センサの要部である指装着部の模式的構造を示す断面図、（ｂ）は図４（ａ）の発光部及び受光部の近傍の拡大断面図。
【符号の説明】
１　発光部　　　　　　　　　　　　　２　受光部
１ａ　照射光　　　　　　　　　　　　２ａ　反射光
Ｈ１　発光部の高さ　　　　　　　　　　Ｈ２　受光部の高さ
３　指　　　　　　　　　　　　　　　４　空間
５　指載置床面　　　　　　　　　　　６　押圧材
７　遮光壁　　　　　　　　　　　　７ａ　指と遮光壁との密着点
８　絶縁体キャップ　　　　　　　　　９　窓部
１４　絶縁体キャップ　　　　　　　　１４ａ　つば部　　　　　　　　　　　１５　指載置床面　　　　　　　　　　　α　照射光の射出角（半値角）
【図１】
2004000467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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