(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射する発光部と、光を受光する受光部とを指輪状のリングの内周面に備えた検出装置において、
前記受光部が少なくとも第１と第２の受光部から成り、それぞれの受光部が前記発光部の発光軸に対して対称な位置に配設され、
前記発光部の発光点と受光部の受光点とを前記内周面の異なる周上であって、リングを円筒に見立て、一方の開口寄りに受光部を、他方の開口寄りに発光部を設け、
前記発光部の発光軸が一方の開口側に、前記受光部の受光軸が他方の開口側に、それぞれ傾けられていることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記第１と第２の受光部から出力される、第１と第２の受光信号を比較する比較部と、
前記比較部における比較結果に基づいて、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との差の絶対値が予め定めた一定値（Ｖｄｌ）以下のときは、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との和を選択し、前記第２の受光信号（Ｖ２）と前記第１の受光信号（Ｖ１）との差が前記一定値（Ｖｄｌ）よりも大きいときは、前記第２の受光信号（Ｖ２）を選択し、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との差が前記一定値（Ｖｄｌ）よりも大きいときは、前記第１の受光信号（Ｖ１）を選択する選択部と、
前記選択部で選択された受光信号から生体情報を算出する信号処理部とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記比較結果に基づいて装着位置の適否を判定することを特徴とする、
請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記第１と第２の受光部は前記内周面に沿って複数の受光領域を有して成ることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記各受光部は少なくとも３つの受光領域を備え、前記受光部の中央部に位置する受光領域同士を前記内周面の正対する位置に配置して成ることを特徴とする、請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
光を照射する発光部と、光を受光する受光部とを指輪状のリングの内周面に備えた検出装置において、
前記受光部が少なくとも第１と第２の受光部から成り、それぞれの受光部が前記発光部の発光軸に対して対称な位置に配設され、
前記第１と第２の受光部は前記内周面に沿って複数の受光領域を有して成り、
前記第１と第２の受光部から出力される、第１と第２の受光信号は、各受光領域の受光信号のうち、振幅が最大である受光領域の信号であって、この第１と第２の受光信号に対応する受光領域の組合わせによって装着位置の適否を判定することを特徴とする検出装置。
【請求項７】
前記組合わせに基づいて装着位置の修正方向を判定することを特徴とする、請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記組合わせに基づいて選択された受光信号から生体情報を算出する信号処理部を備えたことを特徴とする、請求項６または７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記第１と第２の受光部同士が、前記内周面の正対する位置に配置してなることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非侵襲で生体情報を光学的に計測するセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リングの内周面に発光部と受光部を備え、光学的に脈波を検出するリングセンサが使用されている。
【０００３】
血液中のヘモグロビンの内、酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンが光の波長により光の吸収、透過特性が異なることが知られている。酸化ヘモグロビンは赤色光の吸収に比べて赤外光の吸収が大きい。一方、還元ヘモグロビンは赤外光の吸収に比べて赤色光の吸収が大きいという、光学的性質を持っている。
【０００４】
そのため、リングセンサを装着し、受光部と発光部を指に押し当て、予め血管に所定の圧力を与えておけば、脈拍による血管拡張期には受光部が受ける光量が減少し、収縮期には増加する。
【０００５】
図７は人体に光を透過させたときの吸光度を示す図である。この吸光度は動脈血による脈動成分であるＡＣ成分と、静脈血と組織による非脈動成分であるＤＣ成分とに分けられる。この吸光度のＡＣ成分とＤＣ成分によって、受光部が受ける光量もＡＣ成分とＤＣ成分を持つ。この光量を解析し、脈拍数や血中酸素飽和度が算出されるのである。
【０００６】
具体的には、光が血管を通過する時、脈拍によって光量が周期的に変調を受けるので、受光部が出力する受光信号の振幅変化の周期を測定することにより脈拍数を知る事が出来る。また、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの比によって赤色光と赤外光の比が変化するので、それぞれの受光信号強度の比を解析することにより、血中酸素飽和度を知る事が出来る。
【０００７】
このようなリングセンサにおいて、受光部の受光軸と発光部の発光軸とを一致するように正対させ、血管を透過させた光を受光する、いわゆる透過式のものが有る。
【０００８】
また、前記受光軸と発光軸を所定の角度をなして交差するように配置し、血管で反射または散乱させた光を受光する、いわゆる反射式のものが有る（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２２４０８８号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記透過式において発光軸と受光軸とが一致するように配置した場合、受光信号のＤＣ成分の割合が高い。これは発光部からの出射光が組織中を散乱して受光部に入射する成分に比べ、直接受光部に入射する成分の割合が高いためであると推定する。一方、脈波の検出に寄与するのは受光信号のＡＣ成分である。
【００１０】
したがって前記透過式では発光部から放射された光のうち、前記ＤＣ成分の割合がＡＣ成分の割合よりも相対的に大きいため、脈波検出においてはＳＮ比が低くなる問題が有った。
【００１１】
上記特許文献１に記載された反射式においては反射光または散乱光を受光するが故に受光効率が悪く、発光部の発光量を増大するか、発光部と対となる受光部の受光面積を拡大する必要があった。発光量を増大させた場合、長時間の装着において人体に低温火傷を招くおそれが有った。
【００１２】
また、１つの受光部で受光面積を拡大した場合、測定対象外である外乱光を拾う確率が高くなるため、ＳＮ比が低くなる問題が有った。
【００１３】
また、装着位置によっては脈波検出における前記ＳＮ比が低くなってしまう問題が有った。またリング形状であるがゆえに、体動によって回転方向にずれることが顕著であった。このとき前記ＡＣ成分が減少するからＳＮ比が低くなる問題が有った。
【００１４】
また、１つの受光部では、装着位置が最適か否かの判定が困難であったし、装着位置ずれの方向を検出することが出来なかった。
【００１５】
以上の課題に鑑み本発明は、受光効率を向上する検出装置を提供することを目的とする。また、装着位置ずれに対しても受光信号を安定して検出できる装置を提供することを目的とする。また、長時間装着しても安全性が高い検出装置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】
【００１６】
上記目的を達成する為に本発明は、
光を照射する発光部と、光を受光する受光部とを指輪状のリングの内周面に備えた検出装置において、前記受光部が少なくとも第１と第２の受光部から成り、それぞれの受光部が前記発光部の発光軸に対して対称な位置に配設され、
前記発光部の発光点と受光部の受光点とを前記内周面の異なる周上であって、リングを円筒に見立て、一方の開口寄りに受光部を、他方の開口寄りに発光部を設け、
前記発光部の発光軸が一方の開口側に、前記受光部の受光軸が他方の開口側に、それぞれ傾けられている。
【００１７】
前記第１と第２の受光部から出力される、第１と第２の受光信号を比較する比較部と、前記比較部における比較結果に基づいて、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との差の絶対値が予め定めた一定値（Ｖｄｌ）以下のときは、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との和を選択し、前記第２の受光信号（Ｖ２）と前記第１の受光信号（Ｖ１）との差が前記一定値（Ｖｄｌ）よりも大きいときは、前記第２の受光信号（Ｖ２）を選択し、前記第１の受光信号（Ｖ１）と前記第２の受光信号（Ｖ２）との差が前記一定値（Ｖｄｌ）よりも大きいときは、前記第１の受光信号（Ｖ１）を選択する選択部と、前記選択部で選択された受光信号から生体情報を算出する信号処理部とを備えた。
【００１８】
前記比較結果に基づいて装着位置の適否を判定するよう構成した。
【００１９】
前記第１と第２の受光部は前記内周面に沿って複数の受光領域を有する構成とした。
【００２０】
前記各受光部において中央部に位置する受光領域同士を、前記内周面の正対する位置に配置した。
【００２１】
前記第１と第２の受光部から出力される、第１と第２の受光信号は、各受光領域の受光信号のうち、振幅が最大である受光領域の信号であって、この第１と第２の受光信号に対応する受光領域の組合わせによって装着位置の適否を判定するよう構成した。
【００２２】
前記組合わせに基づいて装着位置の修正方向を判定するよう構成した。
【００２３】
前記組合わせに基づいて選択された受光信号から生体情報を算出する信号処理部を備えた。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
前記第１と第２の受光部同士または第１と第２の発光部同士が、前記内周面の正対する位置に配置した。
【００２８】
【００２９】
【発明の効果】
【００３０】
本発明の構成によれば、検出装置の受光効率を向上することができる。また、装着位置のずれに対しても受光信号を安定して検出できる。また、長時間装着しても人体に対して安全である。
【００３１】
すなわち、受光部を少なくとも２つ以上備えたことにより、発光部の発光量を増大させずとも、受光効率を向上することができる。
【００３２】
また、体動により装着位置がずれても、複数の受光信号の選択・組み合わせにより、受光信号のＳＮ比の低下を抑制できる。
また、発光部１つ当たりの発光量を低減できるので、長時間の装着による低温火傷を招くおそれを低減することができる。
【００３３】
また、受光部１つあたりの受光面積を小さくすることができるので、脈波信号以外の外乱光を拾う確率を低くすることができる。よって、受光信号のＳＮ比を高くすることができる。
【００３４】
また、受光信号のＡＣ成分の割合が増し、受信信号のＳＮ比を高くすることができる。
【００３５】
また、検出装置の装着位置が最適か否かの判定ができる。加えて、最適な装着位置の修正方向を表示することができるので、使用者が簡単に装着位置を修正することができる。
また、前記発光軸と前記受光軸とは、前記開口に対して離れる方向に傾いているから外乱光の影響が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の検出装置の実施形態を図に基づき説明する。
なお、実施形態においては、本発明の検出装置をリングセンサと称する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるリングセンサ装着時の斜視図および横断面図である。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、リングセンサ１０１は指輪状のリングであり、指１の根元に装着されるものである。リング内周面は常に指に密着するように、リングのサイズは使用者の指に合わせて適宜選択される。
【００３９】
図１（ｂ）、（ｃ）はリングセンサの内周面および断面を示している。前記内周面には発光ダイオードから成る発光部１０２と、フォトダイオードから成る第1と第２の受光部１０５ａと１０５ｂとが設けられている。発光部１０２には赤色光を発光する発光ダイオードと赤外光を発光する発光ダイオードとが備えられる。
【００４０】
図１（ｄ）は発光部と受光部の指向特性例である。発光部１０２と各受光部１０５は、発光面と受光面の垂直方向において相対放射強度と相対感度が最大であり、これの中心軸を発光軸、受光軸と言う。
【００４１】
図１（ｂ）、（ｃ）において、リング内周面に発光部１０２が設けられ、さらに発光部１０２の発光軸に対して対称な位置に、第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂとが設けられている。
【００４２】
より詳しくは、第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂとはリングセンサの内周面において正対する位置に配され、発光軸と各受光軸は同一平面上に有るように発光部１０２と第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂとを配している。
【００４３】
言い換えれば、指の背に当接する部分を０度として時計回りに９０度、２７０度の方向に第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂとが、１８０度の位置に発光部１０２が設けられている。
【００４４】
指の背に前記０度の位置が向いた状態を基準位置とする。この基準位置へ装着された状態が容易に目視確認出来るように、リング上に識別用のマーキングや突起を設けるのが好ましい。
【００４５】
このように構成されたリングセンサにおいて、発光部１０２から出射した光は、指１の血管３に当たって反射または散乱し、第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂに到達する。
【００４６】
なお、動脈３の位置は発光軸に対して略対称な位置に有る。一方、最も受光効率が高くなる条件は、各受光部が均等に受光する状態である。したがって、前記２つの受光部が発光軸に対して等距離の位置、すなわち対称な位置に設けられるのが良いのである。
【００４７】
このように受光部を発光軸に対して対称な位置に２つ設けることにより、従来のリングセンサが備えていた１つの受光部においては取り逃がしていた光束も受光することが出来るから、受光効率が高くなる。また、受光部は２つに限らず、発光軸に対して対称な位置に多数設けても受光効率を向上する効果が有ることはいうまでもない。要は受光部を増やすとともに、発光部の光軸に対して対称な位置に複数の受光部を均等に配置したことで受光効率を高めているのである。
【００４８】
実験によると、第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂの設けられる位置が夫々９０度と２７０度の場合、受光信号のＡＣ成分の割合が大きく、脈波が良好に検出された。一方、１３５度と２２５度の場合は前記ＡＣ成分の割合は微小で、脈波検出は困難であった。
【００４９】
動脈３の位置は前記９０度と２７０度の位置よりも指の腹の側寄りに有る。よって、この近傍に各受光部が配置された場合に受光信号が動脈の脈動を最も受けるから、前記ＡＣ成分の割合が大きくなる。
【００５０】
また、指の背の側には骨が有り、この骨は発光部１０２の出射光、特に赤色光を遮る。
特に指の根元においては、指先に比べ骨が太いため、上記の作用が顕著である。
【００５１】
以上を勘案すると、第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂの位置は夫々、９０度から１３５度の位置と、２２５度から２７０度の位置が好ましい。
【００５２】
また、受光効率が高くなる分、従来の反射式に較べて、発光部の発光量を低減することができる。すなわち、受光信号のＳＮ比が十分に得られる程度まで発光部の発光量を低減調整することで、低温火傷など皮膚への負担が軽減され、長時間の装着に対して安全な検出装置を提供することができる。
【００５３】
上記の構成により、１つの発光部に対して受光部を２つ備えると、１つの受光部を備えた従来の構成のものと比べて、発光部の発光量と駆動電流を低減することが出来る。
【００５４】
なお本実施の形態においては、発光軸と受光軸が成す角は略垂直となるが、必ずしもこれに限定されない。
【００５５】
本実施の形態において、受光信号のＡＣ成分が最大となるような最適装着位置を得るための受光信号の処理方法について説明する。
【００５６】
図２（ａ）はリングセンサのブロック図、（ｂ）は比較部の動作を示す図である。
【００５７】
第１と第２の受光部１０５ａと１０５ｂは、夫々の受光量に対応した大きさの光電流である受光信号を、ＩＶアンプ１０８へ出力する。
【００５８】
ＩＶアンプ１０８は前記光電流を電圧（以下脈波電圧Ｖ１、Ｖ２という）に変換し、比較部１１０と加算部１１１へ出力する。また、ＩＶアンプ１０８は後述するゲイン調整信号によってゲインが調整可能である。
【００５９】
比較部１１０は、Ｖ１とＶ２の振幅を比較し、この比較結果に応じて、選択部１１３へ切替信号を、表示部１１５へ表示信号を出力する。
【００６０】
加算部１１１は、Ｖ１とＶ２の和（以下脈波電圧Ｖ１２という）を出力する。
【００６１】
選択部１１３はＶ１、Ｖ２、Ｖ１２、出力停止を、前記切替信号によって切替え、ゲイン調整部１１７と信号処理部１１９へ出力する。
【００６２】
信号処理部１１９は選択部１１３からの出力を演算し脈拍数や血中酸素飽和度などの生体情報を求め表示部１１５へ出力する。
【００６３】
表示部１１５は脈拍数や血中酸素飽和度、装着位置を含む生体情報を表示する。
【００６４】
ゲイン調整部１１７は前記脈波電圧のピーク値を検出し、ピーク値の値に応じたゲイン調整信号をＩＶアンプ１０８へ出力する。
【００６５】
比較部１１０と選択部１１３と表示部１１５の動作を図２（ｂ）を用いて説明する。
【００６６】
Ｖ１とＶ２の比較によって受光部１０５の受光状態を判別し、比較部１１０の出力値を決定するため、予め所定の値ＶｄｌとＶｄｈが定められている。
【００６７】
|Ｖ２−Ｖ１|≦Ｖｄｌの場合、選択部１１３はＶ１２を選択し、表示部１１５に「最適位置」を表示する。
【００６８】
Ｖｄｌ＜Ｖ２−Ｖ１≦Ｖｄｈの場合はＶ２を、Ｖｄｌ＜Ｖ１−Ｖ２≦Ｖｄｈの場合はＶ１を選択し、表示部１１５に「要位置修正」を表示する。
【００６９】
Ｖｄｈ＜|Ｖ２−Ｖ１|の場合は出力停止を選択する。
【００７０】
要は、脈波電圧の差が所定の値Ｖｄｌ以内であれば脈波電圧の和を選択する。所定の範囲、Ｖｄ１からＶｄｈの間であれば振幅の大きい側の脈波電圧を選択する。また、脈波電圧の差が所定の値Ｖｄｈを超える場合は、装着位置が最適位置から極端にずれていると判定し、不正確な脈波の検出を回避するため、出力停止を選択するのである。
【００７１】
動脈３と各受光部の位置は発光軸に対して略対称な位置に有る。したがってリングセンサ１０１が指１に対して回転方向にずれた場合においても、一方の受光部は指の腹の側に有るから、受光出来る。しかし他方の受光部は指の背の側に有り、指の骨によって受光が妨げられる。このため上述のように、選択部１１３によって、脈波電圧が大きい方に切替えるのが良いのである。
【００７２】
なお、前記ＶｄｌとＶｄｈは上述のとおり、受光部１０５の受光状態を判定するためのものであるから、最も良く脈波信号が得られるように実験によって適切な値を求めれば良い。
【００７３】
このように受光部を２つ備え、それぞれの受光信号を比較することにより、装着位置の状態を表示させ、装着者に装着位置修正を喚起することが出来る。また、選択部によって脈波電圧の大きい方を自動的に選択することにより、最適な受光信号が得られるので生体情報の検出が安定して行える。
【００７４】
なお、装着位置の情報である「最適位置」「要位置修正」の表示を、青色や赤色など異なる発光色を有する発光素子によって色分けすることにより、装着者の注意を惹くようにしても良い。また表示を簡略化し、「最適位置」または「要位置修正」のいずれか一方の場合のみ表示させ、注意を促すようにしても良い。
【００７５】
ゲイン調整部１１７は比較部１１０、加算部１１１、信号処理部１１９の入力が飽和するのを回避するために設けてある。Ｖ１とＶ２は体動により変化する。或る状態によっては前記各部の許容入力を超え、信号が歪んだり等の問題が生じる。これを回避するためにゲイン調整が必要である。具体的には図２（ａ）に示すように、ＩＶアンプ１０８中の帰還抵抗１０９の値を調節することによりゲインを調整する方法が有る。
【００７６】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００７７】
なお、実施の形態２にかかる構成において、図１から２に示した実施の形態１と同一の構成については説明を省略して、相違点を中心に説明する。
【００７８】
図３は発明の実施の形態２におけるリングセンサの斜視図および横断面図と縦断面図である。
【００７９】
図３（ａ）、（ｂ）において、リングセンサ２０１の内周面に発光部２０２が設けられ、さらに発光部２０２の発光軸に対して対称な位置に第1と第２の受光部２０５ａと２０５ｂとが設けられている。より、詳しくは、第１と第２の受光部２０５ａと２０５ｂとはリングセンサ２０１の内周面において正対する位置に配されている。
【００８０】
また、発光部２０２の発光点と、第１と第２の受光部２０５ａと２０５ｂの各受光点はリングセンサ２０１の内周面の異なる周上となるようにずらして配されており、さらに図３（ｃ）に示すように発光軸と受光軸とがリングの略中心点で交わるように、それぞれ設けられている。
【００８１】
言い換えればリングを円筒に見立て、一方の開口寄りに受光部２０５を、他方の開口寄りに発光部２０２を設け、発光軸が一方の開口側に、受光軸が他方の開口側に、それぞれ傾けられている。
【００８２】
このような配置によると、実施の形態１における効果に加えて、発光軸と受光軸は前記開口に対して離れる方向に傾いているから外乱光の影響が抑制される。
【００８３】
なお、本実施形態における、受光信号のＡＣ成分が最大となるような最適装着位置を得るための受光信号の処理方法については、実施の形態１と同様である。
【００８４】
（実施の形態３）
図４は実施の形態３におけるリングセンサの装着時の斜視図および横断面図である。
【００８５】
なお、実施の形態３にかかる構成において、図１から図３に示した実施の形態１から２と同一の構成については説明を省略して、相違点を中心に説明する。
【００８６】
第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂは１つの受光部がそれぞれ、受光領域ａ、ｂ、ｃとＡ、Ｂ、Ｃとに分割されている。
【００８７】
前記各受光領域は、発光部３０２より遠い側よりａ、ｂ、ｃおよびＡ、Ｂ、Ｃの順番に、リング内周面に沿って円周方向に設けられている。
【００８８】
図４（ｂ）において、リングセンサ３０１の内周面に発光部３０２が設けられ、さらに発光部３０２の発光軸に対して対称な位置に、第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂとが設けられている。より詳しくは、第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂとはリングセンサ３０１の内周面において、各受光領域の中央部に位置する、受光領域ｂとBとが正対する位置に配されている。
【００８９】
発光軸と各受光軸は、実施の形態１のように同一平面上に有るように発光部３０２と第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂとを配しても良い。または、実施の形態２のように発光部３０２の発光点と、第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂの各受光領域の受光点は、リングセンサの内周面の異なる周上となるように配しても良い。
【００９０】
次に分割された受光領域を備えたリングセンサにおける受光信号の処理方法について説明する。
【００９１】
図５（ａ）、（ｂ）はブロック図およびマトリクスと表示部の動作を示す図である。
【００９２】
各受光部の各受光領域における受光量に応じた光電流はＩＶアンプ３０８によって脈波電圧に変換され、マトリクス部３０９へ出力される。
【００９３】
マトリクス部３０９は後述するように、脈波電圧の振幅が最大である受光領域の組合わせによって受光部の受光状態を場合分けし、前記場合分けに対応した切替信号を選択部３１３へ、表示信号を表示部３１５へ出力する。
【００９４】
選択部３１３は前記脈波電圧を、前記切替信号によって切替え、加算部３１１へ出力する。加算部３１１は脈波電圧Ｖ１とＶ２の和Ｖ１２をゲイン調整部３１７と信号処理部３１９へ出力する。
【００９５】
マトリクス部３０９と選択部３１３と表示部３１５の動作を図５（ｂ）を用いて説明する。
【００９６】
マトリクス部３０９はａからｃの３行、ＡからＣの３列から成り、それぞれ受光領域ａからｃ、ＡからＣに対応する。
【００９７】
マトリクス部３０９の各要素には、選択部３１３の接点位置を決定する前記切換信号と、リングの装着位置修正方向を示す前記表示信号とが予め格納されている。
【００９８】
各受光部が受光すると、受光領域ａからｃとＡからＣのうち最も脈波電圧の高い受光領域に対応する行と列との組合わせが、先ず選択される。次に選択された行と列が交差するところの要素に格納されている、前記切換信号と表示信号が、夫々選択部３１３と表示部３１５へ出力される。
【００９９】
なお、リングの最適装着位置とは、各受光部の中央部である受光領域ｂとＢの脈波電圧が最大となる位置である。
【０１００】
リングセンサの装着位置は体動によって、前記最適位置よりずれることが有る。
【０１０１】
例えば図４（ｂ）においては、受光領域ｂとＡの脈波電圧が最大となる。このときリングが最適位置に対して左回転方向にずれているものと判断し、表示部３１５にリングを「右に回せ」と表示される。
【０１０２】
このようにリングの装着位置が最適位置より外れた場合は、装着者に装着位置の修正を促すのである。
【０１０３】
上記表示により装着者が装着位置を最適位置に修正すると、前記切換信号により受光領域ｂとBが選択され、表示部３１５に「ｂｅｓｔ位置」と表示される。
【０１０４】
再び体動などにより装着位置が最適位置に対してずれると、マトリクスの要素に対応した切換信号が出力され、脈波電圧が最大となるような受光領域の組み合わせが選択される。各受光領域の脈波電圧が加算部３１１へ出力される。
【０１０５】
このように受光部３０５を分割することにより、リングのずれ方向を検出することが出来る。これにより、装着位置を修正する際、リングの修正方向が表示されるから利便性が高い。以上の構成により、実施の形態１と２における効果に加えて、使用者は装着位置のずれを簡単に修正することができるので、生体情報の検出が安定して行える。
【０１０６】
また、各受光部の中央部である受光領域ｂとＢの脈波電圧が最大となる位置を最適装着位置としておくと、脈波電圧が最大となるような受光領域が、受光領域ｂとＢを基点として振れるように選択されるから、常に安定した脈波信号が得られる。また、リングセンサ３０１は前記最適位置に装着されるという前提が有るから、Ｖ１とＶ２を常時加算する構成とすれば良いのである。
【０１０７】
または、実施の形態１のように、振幅の大きい側の脈波電圧を選択し、Ｖ１とＶ２の差が所定の値を超える場合は、出力停止を選択するように構成しても良い。
【０１０８】
または、前記最適位置に装着された状態に有っては、受光領域ａからｃと受光領域ＡからＣ、すなわち全ての受光領域を選択するように構成しても良い。
【０１０９】
なお、第１と第２の受光部３０５ａと３０５ｂは、受光領域が予め分割されたフォトダイオードとレンズを組合わせ、各受光部に入射した光をレンズで各受光領域に集光する方法が挙げられる。またこれに限らず、複数の単体受光素子を配列する方法も考えられる。
【０１１０】
（実施の形態４）
図６は実施の形態４におけるリングセンサの横断面図である。
【０１１１】
図６において、リングセンサ４０１の内周面に受光部４０５が設けられ、さらに受光部４０５の受光軸に対して対称な位置に第１と第２の発光部４０２ａと４０２ｂとが設けられている。第１と第２の発光部４０２ａと４０２ｂとは正対する。
【０１１２】
発光部４０２ａと４０２ｂの発光軸と受光部４０５の受光軸は同一平面上に有っても良い。または発光部４０２ａと４０２ｂの各発光点と受光部４０５の受光点はリングセンサ４０１の内周面において異なる周上に有り、さらに発光軸と受光軸がリングの略中心点で交わるように、それぞれ設けられても良い。
【０１１３】
上記構成のリングセンサ４０１において、前記各発光部４０２ａと４０２ｂから出射した光は指の血管３に当たって反射したり散乱したりして、受光部４０５に到達する。
【０１１４】
このとき各発光部４０２ａと４０２ｂは受光軸に対して対称な位置に配設されているから、各発光部から出射した光は２本の動脈に均等に照射され、均等に脈波を検出することが出来る。
【０１１５】
要は、脈波の検出に必要な光量を、従来は１つの発光部から得ていたところを、２つの発光部に均等に割り振ることにより、発光部１つ当たりの出射光量を抑制することが出来るのである。
【０１１６】
このように２つの発光部を設けることにより、従来のリングセンサのように１つの発光部を発光させる場合に対し、各発光部の発光量を概ね半分にしても、同等の光量を得ることが出来る。
【０１１７】
またリングセンサの長時間装着においては被測定部位への単位時間当たりに照射される光束が低減されるから、低温火傷など皮膚への負担が軽減され、より安全である。
【０１１８】
または、２つの発光部を交互に点灯させることによっても、同一測定部位への照射時間を半分に出来るから、上記と同等の効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】発明の実施の形態１におけるリングセンサ装着時の斜視図および横断面図である。
【図２】リングセンサのブロック図である。
【図３】発明の実施の形態２におけるリングセンサの斜視図および横断面図と縦断面図である。
【図４】実施の形態３におけるリングセンサの装着時の斜視図および横断面図である。
【図５】リングセンサのブロック図およびマトリクスと表示部の動作を示す図である。
【図６】実施の形態４におけるリングセンサの横断面図である。
【図７】人体に光を透過させたときの吸光度を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  指
３  動脈
１０１、２０１、３０１、４０１  リングセンサ
１０２、２０２、３０２、４０２  発光部
１０５、２０５、３０５、４０５  受光部
１０８、３０８  ＩＶアンプ
３０９  マトリクス部
１１０  比較部
１１１、３１１  加算部
１１３、３１３  選択部
１１５、３１５  表示部
１１７、３１７  ゲイン調整部
１１９、３１９  信号処理部
【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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