(57)【要約】  圧電素子を用いた高感度な振動波形センサにおいて、短絡することなくハムノイズの発生を抑制するとともに、信頼性の向上を図るため、基板（２０）上に一対の導電パッド（２２，２３）と、これらに端子電極が接続された圧電素子（３０）を設け、これらの周囲を、導電性を有するリング状のスペーサ（４０）で囲う。前記スペーサ（４０）の内側には、前記一対の導電パッド（２２，２３）及び前記圧電素子（３０）を覆うように、略円板状の被覆部（４４）が設けられている。スペーサ（４０）は、基板（２０）と直交する断面形状が略Ｈ型となっている。前記スペーサ（４０）の内側には必要に応じてシリコン樹脂（４６）が充填される。前記被覆部（４４）が、圧電素子（３０）の上面からのハムノイズを連続した面で遮断するため、ハムノイズが低減する。前記基板（２０）上であって前記スペーサ（４０）で囲まれた領域以外には導電膜（２４）が設けられる。
2017187710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、  前記基板上に形成された一対の導電パッドと、  前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、  圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、  前記基板上にあって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成された導電性を有するスペーサと、を備えるとともに、  前記スペーサは、前記基板と反対側の縁部よりも低い位置に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの上方を連続的に覆う被覆部を有することを特徴とする振動波形センサ。
【請求項２】
前記スペーサは、  前記基板と直交する断面の形状が、Ｈ型ないしＭ型であることを特徴とする請求項１記載の振動波形センサ。
【請求項３】
前記スペーサが、  前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周囲を囲むように形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の振動波形センサ。
【請求項４】
前記スペーサは、枠状またはリング状であって、枠またはリングの内周面に前記被覆部を有することを特徴とする請求項３記載の振動波形センサ。
【請求項５】
前記スペーサで囲まれた領域内に、シリコン樹脂を充填したことを特徴とする請求項３又は４記載の振動波形センサ。
【請求項６】
前記スペーサが、  前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを挟むように配置された一対のスペーサ部材と、  該一対のスペーサ部材に架けて設けられた前記被覆部と、からなることを特徴とする請求項１又は２記載の振動波形センサ。
【請求項７】
前記スペーサで挟まれた領域内に、シリコン樹脂を充填したことを特徴とする請求項６記載の振動波形センサ。
【請求項８】
前記基板上の、前記スペーサ及び被覆部が設けられた部分以外の領域に、導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の振動波形センサ。
【請求項９】
基板と、  前記基板上に形成された一対の導電パッドと、  前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、  圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、  前記基板上であって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成されたスペーサと、  前記基板上に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを覆うように形成された絶縁性樹脂と、  前記絶縁性樹脂を覆うように形成された導電層と、を備えたことを特徴とする振動波形センサ。
【請求項１０】
前記スペーサが、  前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周囲を囲むように形成されたことを特徴とする請求項９記載の振動波形センサ。
【請求項１１】
前記スペーサは、枠状またはリング状であることを特徴とする請求項１０記載の振動波形センサ。
【請求項１２】
前記絶縁性樹脂及び前記導電層が、前記スペーサで囲まれた領域内に形成されていることを特徴とする請求項１０又は１１記載の振動波形センサ。
【請求項１３】
前記基板上の、前記スペーサ及び前記絶縁性樹脂が設けられた領域以外の領域に、導電膜が形成されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の振動波形センサ。
【請求項１４】
前記導電層が、導電性粒子を含む樹脂であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の振動波形センサ。
【請求項１５】
前記スペーサは、外面が導電体で形成されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の振動波形センサ。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の振動波形センサと、  該振動波形センサが配置される受部を有する筐体と、  前記振動波形センサと前記受部の間に設けられており、前記振動波形センサを、前記筐体の受部において支持する弾性を有する支持手段と、を備えたことを特徴とする脈波検出装置。
【請求項１７】
前記支持手段が、前記振動波形センサを、前記基板の側面で支持することを特徴とする請求項１６記載の脈波検出装置。
【請求項１８】
前記支持手段が、前記基板の側面の全周を支持することを特徴とする請求項１７記載の脈波検出装置。
【請求項１９】
前記支持手段が、前記基板の側面を複数箇所で支持することを特徴とする請求項１７記載の脈波検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、脈拍などの各種の振動の波形を計測する振動波形センサとそれを利用した脈波検出装置に関し、更に具体的には、圧電素子を利用したセンサにおけるハムノイズ対策と、脈波検出装置の測定の容易化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  脈波の連続測定による健康管理をうたい文句にしたセンサデバイスの中で、圧電素子を利用した振動波形センサというものが考案されている。圧電素子を利用した振動波形センサとしては、例えば、下記特許文献１に記載の動脈硬化評価装置がある。前記特許文献１には、生体の１箇所において動脈を伝わる脈波を検出する第１の検出手段と、前記生体の動脈の血流速度を測定する第２の検出手段と、前記第２の検出手段で得られた血流速度に基づいて第１の波形を特定する第１波形特定手段と、前記第１の検出手段によって検出された脈波から前記第１の波形を差し引いて第２の波形を得る第２の波形決定手段と、前記第１の波形及び第２の波形の振幅強度から動脈硬化度を評価する評価手段と、を備えた動脈硬化評価装置が開示されている。そして、前記第１の検出手段として、圧電トランスジューサを用いることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２４４１７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、圧電素子を用いた方式では、脈波が探しやすく分解能の高い波形が得られるなどの特長がある反面、電灯線からのハムノイズ（交流電源の周波数を起因とするノイズ）を拾いやすいといった課題があった。このハムノイズの発生は、交流電源がある限り避けられず、また、高感度な圧電センサを用いる以上、その影響を受けるのも避けられなかった。【０００５】  そこで、ハムノイズの発生を避けるための対策として、従来は、導電シールドを施していた。具体的には、導電性のシートをセンサ周りに貼り付けることで対策していた。しかし、この方法では、圧電素子の上面に対しては、構造上シートを貼ることができないため、十分なハムノイズ対策ができなかった。圧電素子の上面に対して導電シールドを施せない理由は、この部分は、センサの耐湿性や防水性を維持するために、あるいは直接指に当たって脈波振動を捉えるため被験者が痛みを感じないようにするために、樹脂でコーティングする必要があり、また、圧電素子の回りは回路の短絡を防ぐために絶縁性が要求されるからである。つまり、従来構造では、圧電素子の上面は絶縁性の樹脂でコーティングされることが必須で、これは言い換えると、この部分には導電シールドを施せないことになる。【０００６】  一方、圧電素子を使用した方式のセンサで、動脈壁からの脈波振動を検出するには、その微弱な振動を他のノイズなどと切り離して検知する必要があるため、センサモジュール全体にかかる重量への制約が大きい。具体的には、モジュール全体で５ｇ以下程度に抑える必要がある。また、測定の際には、テープで指先に巻き付けるなどして「ぶら下げた」状態にする必要があった。このような測定の仕方は、測定作業の煩わしさからして測定に困難を生じていた。【０００７】  本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、圧電素子を用いた高感度な振動波形センサにおいて、ハムノイズの発生を抑制するとともに、損傷しにくく信頼性の向上を図ることである。【０００８】  他の目的は、前記振動波形センサを用いて、より簡便に脈波を測定可能な脈波検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明の振動波形センサは、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上にあって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成された導電性を有するスペーサと、を備えるとともに、前記スペーサは、前記基板と反対側の縁部よりも低い位置に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの上方を連続的に覆う被覆部を有することを特徴とする。【００１０】  主要な形態の一つは、前記スペーサは、前記基板と直交する断面の形状が、Ｈ型ないしＭ型であることを特徴とする。他の形態の一つは、前記スペーサが、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周囲を囲むように形成されたことを特徴とする。更に他の形態は、前記スペーサは、枠状またはリング状であって、枠またはリングの内周面に前記被覆部を有することを特徴とする。あるいは、前記スペーサで囲まれた領域内に、シリコン樹脂を充填したことを特徴とする。【００１１】  更に他の形態の一つは、前記スペーサが、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを挟むように配置された一対のスペーサ部材と、該一対のスペーサ部材に架けて設けられた前記被覆部と、からなることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記スペーサで挟まれた領域内に、シリコン樹脂を充填したことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記基板上の、前記スペーサ及び被覆部が設けられた部分以外の領域に、導電膜が形成されていることを特徴とする。【００１２】  他の発明の振動波形センサは、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上であって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成されたスペーサと、前記基板上に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを覆うように形成された絶縁性樹脂と、前記絶縁性樹脂を覆うように形成された導電層と、を備えたことを特徴とする。【００１３】  主要な形態の一つは、前記スペーサが、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周囲を囲むように形成されたことを特徴とする。他の形態の一つは、前記スペーサは、枠状またはリング状であることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記絶縁性樹脂及び前記導電層が、前記スペーサで囲まれた領域内に形成されていることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記基板上の、前記スペーサ及び前記絶縁性樹脂が設けられた領域以外の領域に、導電膜が形成されていることを特徴とする。【００１４】  更に他の形態の一つは、前記導電層が、導電性粒子を含む樹脂であることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記スペーサは、外面が導電体で形成されていることを特徴とする。【００１５】  本発明の脈波検出装置は、前記いずれかの振動波形セ���サと、該振動波形センサが配置される受部を有する筐体と、前記振動波形センサと前記受部の間に設けられており、前記振動波形センサを、前記筐体の受部において支持する弾性を有する支持手段と、を備えたことを特徴とする。【００１６】  主要な形態の一つは、前記支持手段が、前記振動波形センサを、前記基板の側面で支持することを特徴とする。他の形態の一つは、前記支持手段が、前記基板の側面の全周を支持することを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記支持手段が、前記基板の側面を複数箇所で支持することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１７】  本発明の振動波形センサによれば、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上にあって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成された導電性を有するスペーサと、を備えるとともに、前記スペーサは、前記基板と反対側の縁部よりも低い位置に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの上方を連続的に覆う被覆部を有することとした。このため、より確実にハムノイズの遮断が可能になるとともに、損傷しにくく信頼性が向上する。【００１８】  他の発明の振動波形センサによれば、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上であって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成されたスペーサと、前記基板上に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを覆うように形成された絶縁性樹脂と、前記絶縁性樹脂を覆うように形成された導電層と、を備えることとした。このため、導電層が圧電素子の上面からのハムノイズを遮断しながら、圧電素子周りの回路の絶縁性は得られるため、回路破壊（短絡）することなく、ハムノイズを低減できる振動波形センサが得られる。【００１９】  更に、本発明の脈波検出装置によれば、前記いずれかに記載の振動波形センサを、筐体の受部に、弾性を有する支持手段を介して支持することとしたので、被測定者が指先を振動波形センサに押し付けるといった簡便な動作で、ぶら下がった状態でありながらセンサに指先が密着するため、簡単に脈波を検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１及び従来例の振動波形センサを示す図であり、(A)は実施例１の断面図，(B)は実施例１の組立図，(C)は実施例１を基板の実装面側から見た平面図，(D)は比較例の振動波形センサの断面図である。
【図２】前記実施例１の振動波形センサを用いたシステム構成を示す図であり、(A)は全体の装置構成を示しており、(B)及び(C)は回路構成を示す図である。
【図３】脈の動きと皮膚の振動の様子を示す図である。
【図４】従来例の振動波形センサと実施例１の振動波形センサにおけるハムノイズの一例を示す図である。
【図５】前記実施例１の変形例を示す図であり、(A)〜(E)は振動波形センサの他の構成例を示し、(F)は振動波形センサの取付例を示す。
【図６】本発明の実施例２の振動波形センサを示す図であり、(A)は断面図，(B)は組立図，(C)は基板の実装面側から見た平面図である。
【図７】従来例の振動波形センサと実施例２の振動波形センサにおけるハムノイズの一例を示す図である。
【図８】前記実施例２の変形例を示す図である。
【図９】本発明の実施例３を示す図であり、(A)は振動波形センサ（センサモジュール）の断面図，(B)は振動波形センサの組立図，(C)は振動波形センサを主面側からみた平面図，(D)は前記(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た脈波検出装置の断面図である。
【図１０】前記実施例３と従来技術による脈波検出装置の全体構成を示す図であり、(A)は実施例３の脈波検出装置を示し、(B)は従来の脈波検出装置を示す。
【図１１】前記実施例３の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】  最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。本実施例は、本発明の振動波形センサを、脈波センサに適用した例である。図１(A)〜(C)は、本実施例を示す図であり、(A)は振動波形センサの断面図，(B)は分解図，(C)は基板の実装面側から見た平面図である。図１(D)は、従来例の振動波形センサの断面図である。図２は、本実施例の振動波形センサを用いたシステム構成を示す図であり、(A)は全体の装置構成を示す図，(B)及び(C)は回路構成を示す図である。図３は、脈の動きと皮膚の振動の様子を示す図である。図４は、従来例の振動波形センサと本実施例の振動波形センサにおけるハムノイズの一例を示す図である。これらの図において、振動波形センサ１０は、基板２０の主面２０Ａ上に圧電素子３０が配置されており、この圧電素子３０の周囲をスペーサ４０で覆った構成となっている。【００２３】  本実施例では、スペーサ４０は、略リング状であって、リング部４２と、該リング部４２の高さ方向のほぼ中央部に設けられた略円板状の被覆部４４を有している。すなわち、スペーサ４０は、基板２０と直交する断面において、図１(A)に示すように、略Ｈ型となっている。図示の例では、前記基板２０とリング部４２と被覆部４４によって囲まれた空間には、圧電素子３０を覆うようにシリコン樹脂４６が充填されている。また、前記リング部４２の縁部側と被覆部４４で形成された空間にも、シリコン樹脂４６が設けられている。【００２４】  以上の各部のうち、前記基板２０は、圧電素子３０を固定支持するとともに、その電極の引出や信号増幅を行うためのもので、ガラスエポキシやセラミックなどによって形成されている。前記基板２０の寸法の一例を示すと、１２ｍｍ角で厚さ１ｍｍ程度である。前記基板２０の一方の主面には、中央付近に一対の導電パッド２２，２３が適宜間隔で配置されており、その周囲には導電膜２４が形成されている。前記導電パッド２２，２３の双方に、圧電素子３０が接続している。前記導電パッド２２，２３は、前記基板２０を厚み方向に貫通するスルーホール２２Ａ，２３Ａによって、前記基板２０の他方の主面２０Ｂに引き出され、図示しない一対の外部導体に接続されている。前記圧電素子３０は、図示の例では長方形をしており、圧電体と該圧電体に形成された一対の図示しない端子電極を有している。そして、前記一対の端子電極の各々が、ハンダ等によって前記一対の導電パッド２２，２３に接合され、前記基板２０の一方の主面２０Ａ上に実装されている。【００２５】  このように、導電パッド２２，２３と、スルーホール２２Ａ，２３Ａと、図示しない外部導体によって、基板２０の他方の主面２０Ｂ側に設けられたアンプ（後述）などと圧電素子３０とが接続されている。圧電素子３０としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が使用されるが、特に材質は問わず、適切な感度（圧電定数、容量）を持つものが使用できる。例えば、上記基板２０が１２ｍｍ角の大きさの場合、前記圧電素子３０としては、０．６×０．３ｍｍ〜３．２×１．６ｍｍ程度のものであれば、どのようなものであってもよい。【００２６】  次に、前記圧電素子３０の周囲には、該圧電素子３０と前記一対の導電パッド２２，２３の周囲を���うように、リング状のスペーサ４０が設けられており、該スペーサ４０は、前記導電膜２４と電気的に接合している。また、導電膜２４は、スルーホール２４Ａ，２４Ｂによって基板２０の他方の主面２０Ｂ側に引き出されている。前記スペーサ４０は、例えば、ステンレスによって形成されて導電性を有しており、接触する人体の皮膚等との間でグランド電位を共通にするとともに、前記皮膚等の振動を導入して、更に、前記基板２０に導入する振動導入体として機能する。【００２７】  皮膚の振動は、前記スペーサ４０に伝達されるとともに、スペーサ４０から基板２０に伝達される。基板２０は、振動体としても機能し、スペーサ４０から伝達された振動は、圧電素子３０に伝達されるようになっている。前記スペーサ４０は、硬質で導電性を有するものであれば、金属に限定されるものではなく、例えば、硬質プラスチックの表面に金属めっきを施したものであってもよい。このように硬質で導電性を有するスペーサ４０をはさむことによって、脈波振動が確実に伝わるとともに、電気的ノイズをグランドに逃がすことができるため、より品位の高い脈波信号が得られる。これが振動波形センサの基本的な構造であり、振動脈波は、図３に簡略化して示すように、導電性を有するスペーサ４０を通して基板２０経由で圧電素子３０に伝わる。前記圧電素子３０は、この振動を検知して電圧に変換し、脈波信号として解析装置等に出力する。【００２８】  振動波形センサ１０の基本的な構造は以上の通りであるが、本実施例では、空気中の湿度や体内からの発汗に対処するために、圧電体３０とスペーサ４０の被覆部４４の間と、リング部４２の端部４２Ａ側と被覆部４４の間を、それぞれ絶縁性の高いシリコン樹脂４６で埋めている。この際、前記端部４２Ａが露出してさえいれば、埋めるシリコン樹脂４６の量は問わない。シリコン樹脂４６を使用するのは、当然、コートする部品間（圧電素子及び導電パッドとスペーサ）をショートさせない必要があるからである。また、スペーサ４０のリング部４２と被覆部４４が設けられている部分以外の領域がハムノイズの影響を受けるのを避けるために、図１(A)〜(C)に示すように、導電膜２４を設けて電磁的にシールドを行い、ハムノイズの発生を抑える。【００２９】  なお、前記シリコン樹脂４６を前記端部４２Ａ側に充填する量は、前記端部４２Ａが露出していればよいが、図１(A)に示すように、前記シリコン樹脂４６が凸状に盛られる形にすると、被験者がセンサの装着の際に痛みを感じず、なおかつ脈波の取得には影響を与えないので好ましい。【００３０】  以上のような振動波形センサ１０は、図２(A)に示すように、人体の指などの適宜位置に、医療用固定テープ１２等によって、前記スペーサ４０が人体の皮膚ＢＤに当たるように装着される。なお、振動波形センサ１０を装着する部位は、腕であってもよく、装着方法も、面ファスナーを利用して巻きつけるようにしてもよい。【００３１】  次に、図３を参照して、振動波形センサ１０の基本的な動作を説明する。図３(A)〜(C)は、人体中の血管ＢＶを脈波が伝達する様子が示されている。脈波とは、心臓の拍動に伴って身体組織のある部分への血液の流入によって生じる容積変化を体表面から波形として捉えたものをいう。なお、図３では、理解を容易にするために、振動波形センサ１０の構造を簡略化して示している。前記図３では、血管ＢＶの容積が大きい部分をＨＰとして示しており、左側から右側に脈波が伝達している。前記脈波は、皮膚ＢＤを介して振動波形センサ１０のスペーサ４０に伝わる。スペーサ４０の振動は、更に、基板２０を振動させ、これが圧電素子３０に伝達される。すると、圧電素子３０が変位し、脈波の振動が電気信号に変換される。これが、基板２０のアンプにより増幅されて出力される。なお、出力される波形信号は、主に圧電素子３０の長辺方向（長辺方向）の変位に基づくものである。図４(B)には、本実施例の振動波形センサにおけるハムノイズの一例が示されている。【００３２】  図２(A)〜(C)には、本実施例の振動波形センサ１０を使用した波形解析システムの一例が示されている。図２(A)には、全体の構成が示されており、前記振動波形センサ１０はメインボード５０に接続されており、メインボード５０は、無線通信用のUSB（Universal Serial Bus）ドングル６０を介して波形解析装置１００に接続されている。【００３３】  図２(B)には、各部の回路構成が示されている。振動波形センサ１０は、上述した圧電素子３０の出力側が、基板２０の裏面（主面２０Ｂ）側に設けられたインスツルメンテーションアンプ（高入力インピーダンスの作動増幅器）２６の入力側に接続されており、このインスツルメンテーションアンプ２６の出力が振動波形センサ１０の出力となって、メインボード５０の入力側に接続されている。【００３４】  メインボード５０の入力側にはプログラマブルアンプ５２が設けられており、その出力側は、Ａ／Ｄ変換器５３を介して送信モジュール５４に接続されている。すなわち、プログラマブルアンプ５２によって増幅された脈波の波形信号がＡ／Ｄ変換器５３でデジタル信号に変換されて、送信モジュールから送信されるようになっている。送信モジュール５４としては、電波や赤外線を利用した公知の各種の近距離無線通信の規格に対応したものが利用できる。例えば、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）のような低電力で通信が可能な規格を利用する。メインボード５０には、ボタン電池などの電源５８が設けられており、これからメインボード５０の各部に駆動用の電力が供給されるとともに、振動波形センサ１０にも駆動電力が供給されている。【００３５】  ＵＳＢドングル６０は、前記メインボード５０から送信された信号を波形解析装置１００が取り込むためのもので、受信モジュール６２とＵＳＢインターフェイス６４を備えている。なお、前記メインボード５０から送信された信号を波形解析装置１００が直接受信できれば、ＵＳＢドングル６０は不要である。なお、ＵＳＢドングル６０は、波形解析装置１００によるメインボード５０の動作制御にも利用される。【００３６】  次に、波形解析装置１００は、ＰＣ（パソコン），スマートフォン，タブレット型ＰＣなどによって構成されており、図２(C)に示すように、ＣＰＵ１０２，データメモリ１１０，プログラムメモリ１２０，ディスプレイ１０４を備えている。プログラムメモリ１２０に格納されているプログラムはＣＰＵ１０２で実行される。このとき、データメモリ１１０に格���されているデータが参照される。演算結果は、データメモリ１１０に格納されるとともに、ディスプレイ１０４に表示される。このような基本的な動作は、一般的なものでいずれも公知である。【００３７】  データメモリ１１０には、ＵＳＢドングル６０で受信した波形データ１１２が格納される。また、ＣＰＵ１０２による演算結果である演算データ１１４も格納される。プログラムメモリ１２０には、ノイズ除去プログラム１２２，波形解析プログラム１２４，不整脈検出プログラム１２６，アラートプログラム１２８が用意されている。スマートフォンの場合は、これらのプログラムはアプリとして用意される。【００３８】  これらのうち、ノイズ除去プログラム１２２は、波形データ１１２に含まれているノイズを除去するためのプログラムで、脈波のピーク値が予め設定したしきい値を超えたときに、外乱が発生したとして、波形をピークホールドすることによって、外乱の影響を低減する信号処理を行う。波形解析プログラム１２４は、脈波の波形中に含まれるＰａ〜Ｐｅ波に対して、Ｐｂ／Ｐａ，Ｐｃ／Ｐａ，Ｐｄ／Ｐａ，Ｐｅ／Ｐａ，（Ｐｂ−Ｐｃ−Ｐｄ−Ｐｅ）／Ｐａ（Aging Index）などの解析値の演算を行う。不整脈検出プログラム１２６は、脈波におけるパルス間隔からパルスの抜けを不整脈として検出する。アラートプログラム１２８は、前記波形解析プログラム１２４による解析結果が予め設定したしきい値を超えたとき、前記不整脈検出プログラム１２６によって不整脈が検出されたときなどに、その旨を警報として出力する。【００３９】  本実施例の圧電素子３０によって検出された脈波（速度脈波）を１階微分すると加速度脈波が得られるが、この加速度脈波の振幅を縦軸にし、横軸を時間にして表したパルス波形には、Ｐａ〜Ｐｅ波が含まれる。前記波形解析プログラム１２４は、前記１階微分や、前記Ｐａ〜Ｐｅ波に基づく演算を行う。なお、前記Ｐａ〜Ｐｅ波の意義は次のとおりである。Ｐａ波：収縮初期陽性波（指突容積脈波の収縮期前方成分）Ｐｂ波：収縮初期陰性波（同上）Ｐｃ波：収縮中期再上昇波（指突容積脈波の収縮期後方成分）Ｐｄ波：収縮後期再下降波（同上）Ｐｅ波：拡張初期陽性波（指突容積脈波の拡張期成分）【００４０】  また、波形解析プログラム１２４では、加速度脈波の平均波形を算出し、加速度脈波に含まれる複数の波形の波高成分を用いて、波高比Ｐｂ／Ｐａ，Ｐｃ／Ｐａ，Ｐｄ／Ｐａ，Ｐｅ／Ｐａや、（Ｐｂ−Ｐｃ−Ｐｄ−Ｐｅ）／Ｐａなどの演算が行われる。前記演算結果の意義は、例えば、以下の文献に記述されている。a, Takazawa et al, 「Assessment of Vasoactive Agents and Vascular Aging by the Second Derivative of Photoplethsmogram Waveform」 Hypertension., August 1998b, Junichiro Hashimoto et al, 「Pulse wave velocity and the second derivative of the finger photoplethysmogram in treated hypertensive patients: their relationship and associating factors」 Journal of Hypertention 2002, Vol 20 No 12【００４１】  不整脈検出プログラム１２６は、パルス間隔をみて、あるべき位置にパルスが存在しないときに、不整脈と判断する。また、図２(A)のスマートフォンディスプレイや、波形解析装置１００のディスプレイ１０４には、例えば、検出脈波や、これを前記波形解析装置で解析した結果等が表示される。【００４２】  次に、本���施例の全体の動作を説明する。圧電素子３０から出力された脈波信号は、インスツルメンテーションアンプ２６で増幅された後、メインボード５０に入力される。メインボード５０では、プログラマブルアンプ５２で更に信号が増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５３でデジタル信号に変換された後、送信モジュール５４から送信される。送信された脈波信号は、ＵＳＢドングル６０の受信モジュール６２で受信され、ＵＳＢインターフェイス６４から波形解析装置１００に入力される。【００４３】  波形解析装置１００では、入力データがデータメモリ１１０に波形データ１１２として格納される。ＣＰＵ１０２でノイズ除去プログラム１２２が実行されると、波形データ１１２に対して、予め設定したしきい値を超える外乱があったときは、波形をピークホールドしてノイズを除去する。ＣＰＵ１０２で波形解析プログラム１２４が実行されると、波形からＰａ〜Ｐｅ波が検出されるとともに、上述したＰｂ／Ｐａ，Ｐｃ／Ｐａ，Ｐｄ／Ｐａ，Ｐｅ／Ｐａ，（Ｐｂ−Ｐｃ−Ｐｄ−Ｐｅ）／Ｐａなどの演算が行われ、演算結果は演算データ１１４としてデータメモリ１１０に格納されるとともに、ディスプレイ１０４に表示される。また、ＣＰＵ１０２で不整脈検出プログラム１２６が実行され、不整脈が検出される。更に、前記演算結果がしきい値を超えていたり、不整脈が検出されたりしたときは、アラートプログラム１２８によってその旨の警報が、光や音として出力される。【００４４】  図４には、従来品と本発明品の振動波形センサによるハムノイズが示されている。図４の横軸は時間、縦軸はハムノイズレベル（出力電圧）である。従来品の構造は、図１(D)に示す通りであり、振動波形センサ１０´は、スペーサ４０に被覆部４４が設けられていない構造であり、この従来品のハムノイズが図４(A)に示されている。図４(B)は本実施例の振動波形センサにおけるハムノイズである。これらのハムノイズを比べると、本実施例の振動波形センサ１０では、スペーサ４０の内側に被覆部４４を設けて、圧電素子３０の上面を連続する導電性の面で覆っているため、圧電素子３０の上面からのハムノイズを良好に遮断していることが確認できる。【００４５】  このように、実施例１によれば、次のような効果がある。(1)基板２０上に設けられた一対の導電パッド２２，２３と、これらに端子電極が接続された圧電素子３０の周囲を、導電性を有するスペーサ４０で囲い、前記スペーサ４０のリング部４２の内側に、前記一対の導電パッド２２，２３及び前記圧電素子３０の上方を覆うように、円板状の被覆部４４を設けることとした。このため、前記被覆部４４が、圧電素子３０の上面からのハムノイズをより確実に遮断しつつ、圧電素子３０回りの回路の絶縁性が得られるため、回路を破壊（短絡）することなく、ハムノイズが低減される。また、基板２０上の前記スペーサ４０及び被覆部４４以外の部分を導電膜２４で覆っているため、より確実な電磁シールドが可能となる。(2)前記スペーサ４０が金属で形成されているため、電気的ノイズをグランドに逃がすことができ、より品位の高い脈波信号が得られる。(3)前記スペーサ４０で囲まれた領域内にシリコン樹脂４６を充填することとしたので、圧電素子３０を保護する��ともに、センサ使用時の刺激を低減することができる。また、耐湿性や耐水性も向上する。更に、前記シリコン樹脂４６として、カーボン等の粉体を配合していない純粋なシリコン樹脂を用いることができるため、指などに多くの回数接触しても損傷しにくく信頼性が高い。【００４６】  ＜変形例＞・・・次に、図５を参照して、本実施例の変形例を説明する。上述した実施例では、スペーサ４０の内側に、被覆部４４の上下にシリコン樹脂４６を充填することとしたが、これも一例であり、例えば、図５(A)に示す振動波形センサ１０Ａのように、被覆部４４と圧電素子３０の間の空間のシリコン樹脂４６の充填を省略してもよい。また、図５(B)に示す振動波形センサ１０Ｂのように、被覆部４４とリング部４２の端部４２Ａ側のシリコン樹脂４６の充填を省略するようにしてもよいし、図５(C)に示す振動波形センサ１０Ｃのように、スペーサ４０の内側にシリコン樹脂４６を全く充填しなくてもよい。本実施例では、被覆部４４により電磁的のみならず、物理的に圧電素子３０の上面が遮蔽されるため、必ずしもシリコン樹脂によるコートは必要ではなくなる。従って、いずれの形態とするかは、想定される使用環境等に応じて適宜設計すればよい。更に、図５(D)に示す振動波形センサ１０Ｄのように、断面が必ずしも完全なＨ型である必要はなく、リング部４２側から中央に向けて深くなる窪みを形成するように、被覆部４８の外周側が湾曲した形状，すなわち、断面略Ｍ字型としてもよい。この場合も、被覆部４８の両側にシリコン樹脂を設けるか否かは、必要に応じて適宜設計変更可能である。【００４７】  更に、上述した実施例では、リング状のスペーサ４０を用いることとしたが、これも一例であり、角枠状のスペーサとしてもよいし、直接皮膚等に触れられる構造を取っていれば対向する２辺のみを接着した角柱であってもよい。図５(E)に示す振動波形センサ２００では、基板２０上に、一対の板状のスペーサ２０２，２０４が、一対の導電パッド２２，２３及び圧電素子３０を挟むように立設されており、これらの間に長方形の被覆部２０６を設けて、圧電素子３０及び導電パッド２２，２３の上方を被覆している。図示の例では、圧電素子３０と被覆部２０６の間と、被覆部２０６と一対のスペーサ２０２，２０４の端部側に、それぞれシリコン樹脂４６が充填されているが、これも、図５(A)〜(C)に示す例と同様に、シリコン樹脂の充填の有無は、必要に応じて適宜変更してよい。本例の振動波形センサ２００も、基板２０及び一対のスペーサ２０２，２０４に直交する断面において、スペーサ２０２，２０４及び被覆部２０６によりＨ型が形成されている。【００４８】  図５(F)の振動波形センサ２２０は、スマートフォンやタブレットＰＣなどの電子機器に設けた例である。振動波形センサ２２０は、基板２３０上のリング状のスペーサ２３２が電子機器の筐体２２２から露出するように、防水・防塵シール材２３４によって固定されている。前記基板２３０は、電子機器のマザーボード２２４に対して、はんだバンプ２２６によって振動可能に支持されている。振動波形センサ２２０の波動波形信号は、マザーボード２２４上の回路に取り込まれる。
【実施例２】
【００４９】  次に、図６及び図７を参照しながら本発明の実施例２を説明する。本実施例も、本発明の振動波形センサを、脈波センサに適用した例である。図６は、本実施例を示す図であり、(A)は振動波形センサの断面図，(B)は分解図，(C)は基板の実装面側から見た平面図である。なお、上述した実施例１と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。図７は、従来例の振動波形センサと本実施例の振動波形センサにおけるハムノイズの一例を示す図である。これらの図において、振動波形センサ７０は、基板２０の主面２０Ａ上に圧電素子３０が配置されており、この圧電素子３０の周囲をスペーサ７２で覆い、該スペーサ７２の内側に形成されたキャビティ７４内に、絶縁性樹脂７６と導電性樹脂７８を設けた構成となっている。【００５０】  以上の各部のうち、前記基板２０は、圧電素子３０を固定支持するとともに、その電極の引出や信号増幅を行うためのもので、ガラスエポキシやセラミックなどによって形成されている。前記基板２０の寸法の一例を示すと、１２ｍｍ角で厚さ１ｍｍ程度である。前記基板２０の一方の主面には、中央付近に一対の導電パッド２２，２３が適宜間隔で配置されており、その周囲には導電膜２４が形成されている。前記導電パッド２２，２３の双方に、圧電素子３０が接続している。前記導電パッド２２，２３は、前記基板２０を厚み方向に貫通するスルーホール２２Ａ，２３Ａによって、前記基板２０の他方の主面２０Ｂに引き出され、図示しない一対の外部導体に接続されている。前記圧電素子３０は、図示の例では長方形をしており、圧電体と該圧電体に形成された一対の図示しない端子電極を有している。そして、前記一対の端子電極の各々が、ハンダ等によって前記一対の導電パッド２２，２３に接合され、前記基板２０の一方の主面２０Ａ上に実装されている。【００５１】  このように、導電パッド２２，２３と、スルーホール２２Ａ，２３Ａと、図示しない外部導体によって、基板２０の他方の主面２０Ｂ側に設けられたアンプ（後述）などと圧電素子３０とが接続されている。圧電素子３０としては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が使用されるが、特に材質は問わず、適切な感度（圧電定数、容量）を持つものが使用できる。例えば、上記基板２０が１２ｍｍ角の大きさの場合、前記圧電素子３０としては、０．６×０．３ｍｍ〜３．２×１．６ｍｍ程度のものであれば、どのようなものであってもよい。【００５２】  次に、前記圧電素子３０の周囲には、該圧電素子３０と前記一対の導電パッド２２，２３の周囲を囲うように、リング状のスペーサ７２が設けられており、該スペーサ７２は、前記導電膜２４と電気的に接合している。また、導電膜２４は、スルーホール２４Ａ，２４Ｂ（図１(A)参照）によって基板２０の他方の主面２０Ｂ側に引き出されている。前記スペーサ７２は、例えば、ステンレスによって形成されて導電性を有しており、接触する人体の皮膚等との間でグランド電位を共通にするとともに、前記皮膚等の振動を導入して、更に、前記基板２０に導入する振動導入体として機能する。【００５３】  皮膚の振動は、前記スペーサ７２に伝達されるとともに、スペーサ７２か���基板２０に伝達される。基板２０は、振動体としても機能し、スペーサ７２から伝達された振動は、圧電素子３０に伝達されるようになっている。このスペーサ７２によって図６(C)に示すように、キャビティ７４が形成されている。前記スペーサ７２は、硬質で導電性を有するものであれば、金属に限定されるものではなく、例えば、硬質プラスチックの表面に金属めっきを施したものであってもよい。このように硬質で導電性を有するスペーサ７２をはさむことによって、脈波振動が確実に伝わるとともに、電気的ノイズをグランドに逃がすことができるため、より品位の高い脈波信号が得られる。振動脈波は、前記実施例１において図３に示した通り、導電性を有するスペーサ７２を通して基板２０を経由して、圧電素子３０に伝わる。前記圧電素子３０は、この振動を検知して電圧に変換し、脈波信号として解析装置等に出力する。【００５４】  振動波形センサ７０の基本的な構造は以上の通りであるが、空気中の湿度や体内からの発汗に対処するために、圧電体３０とスペーサ７２の間を、シリコンなどの絶縁性樹脂７６で埋めている。この際、前記スペーサ７２の端部が露出してさえいれば、埋める絶縁性樹脂７６の量は問わない。前記絶縁性樹脂７６は、通常は絶縁性の高いシリコンなどの物質が使われる。これは、当然、コートする部品間（圧電素子及び導電パッドとスペーサ）をショートさせない必要があるからである。また、このままの構成ではハムノイズの影響を受けるため、図６(A)〜(C)に示すように、導電膜２４を設けて電磁的にシールドを行い、ハムノイズの発生を抑える。【００５５】  本発明では、更にハムノイズの発生を抑えるために、前記キャビティ７４内の樹脂部の構成を、図６(A)に示すように二重構造としている。すなわち、前記絶縁性樹脂７６の上に、導電性樹脂７８を設けた構造となっている。前記導電性樹脂７８は、例えば、信越シリコーン製のKE3494などが用いられる。前記KE3493は、通常のシリコン中に、導電性のカーボンが分散されたもので、硬化後は電気的に導電性を示す。なお、ここで示した導電性樹脂７８は一例であり、軟質の導電膜を形成できるものであれば、公知の各種の材料を用いることができる。なお、前記導電性樹脂７８を前記キャビティ７４に埋める量は、前記スペーサ７２の端部が露出していればよいが、図６(A)に示すように、前記絶縁性樹脂７６の上に設けたときに、導電性樹脂７８が凸状に盛られる形にすると、被験者がセンサの装着の際に痛みを感じず、なおかつ脈波の取得には影響を与えないので好ましい。【００５６】  以上のような振動波形センサ７０は、前記実施例１と同様の方法で、人体の皮膚ＢＤにスペーサ７２が当たるように装着される。振動波形センサ７０の基本的な動作は、前記実施例１において図３(A)〜(C)を用いて説明した通りである。本実施例の振動波形センサ７０を用いた波形解析システムの構造や回路構成、全体の動作も、上述した実施例１と同様である。【００５７】  図７には、従来品と本発明品の振動波形センサにおけるハムノイズが示されている。図７の横軸は時間、縦軸はハムノイズレベルである。従来品の構造は、図６(A)に示す振動波形センサ７０から、絶縁性樹脂７６と導電性樹脂７８を除いた構造であり、こ��従来品のハムノイズが図７(A)に示されている。図７(B)は本実施例の振動波形センサにおけるハムノイズである。これらのハムノイズを比べると、本実施例の振動波形センサ７０では、スペーサ７２の内側に絶縁性樹脂７６と導電性樹脂７８を設けて、圧電素子の上面を覆っているため、圧電素子３０の上面からのハムノイズを良好に遮断していることが確認できる。【００５８】  このように、実施例２によれば、次のような効果がある。(1)基板２０上に設けられた一対の導電パッド２２，２３と、これらに端子電極が接続された圧電素子３０の周囲を、導電性を有するスペーサ７２で囲い、前記スペーサ７２の内側のキャビティ７４に、前記一対の導電パッド２２，２３及び前記圧電素子３０を覆うように、絶縁性樹脂７６を設け、更に、絶縁性樹脂７６を覆うように導電性樹脂７８を設けることとした。このため、前記導電性樹脂７８が圧電素子３０の上面からのハムノイズを遮断しつつ、圧電素子３０回りの回路の絶縁性は得られるため、回路を破壊（短絡）することなく、ハムノイズが低減される。(2)前記スペーサ７２が金属で形成されているため、電気的ノイズをグランドに逃がすことができ、より品位の高い脈波信号が得られる。【００５９】  ＜変形例＞・・・次に、図８を参照して、本実施例の変形例を説明する。前記図６及び図７に示した実施形態では、リング状のスペーサ７２を用いることとしたが、これも一例であり、角枠状のスペーサとしてもよいし、直接皮膚等に触れられる構造を取っていれば対向する２辺のみを接着した角柱であってもよい。図８(A)に示す振動波形センサ３００では、基板２０上に、一対の板状のスペーサ３０２，３０４が、一対の導電パッド２２，２３及び圧電素子３０を挟むように立設されており、これらの間に絶縁性樹脂７６と導電性樹脂７８を設けて、前記導電パッド２２，２３及び圧電素子３０を覆っている。また、図８(B)に示す振動波形センサ３１０のように、板状ないし棒状のスペーサ３１２を基板２０に立設するとともに、その近傍に圧電素子３０を配置し、導電パッド２２，２３と圧電素子３０を絶縁性樹脂７６で覆い、更に、絶縁性樹脂７６を導電性樹脂７８で覆う構成としてもよい。このように、スペーサが対象物に接触してその振動が基板２０に伝達されれば、スペーサはどのような形状であってもよい。【００６０】  前記実施例では、導電パッド２２，２３及び圧電素子３０を、絶縁性樹脂７６と導電性樹脂７８の２層の樹脂で覆うこととしたが、例えば、図８(C)に示す振動波形センサ７０Ａのように、３層構造とし、前記導電性樹脂７８を更に覆うように、シリコンなどの絶縁性樹脂８０を設けてもよい。この場合、前記導電性樹脂７８は、直接触れることはないため、金属粒子を含むものであっても、金属アレルギーの人が使用することができる。本実施例の振動波形センサも、前記実施例１において、図５(F)に示したように、スマートフォンやタブレットＰＣなどの電子機器に設けるようにしてもよい。
【実施例３】
【００６１】  次に、図９及び図１０を参照しながら本発明の実施例３を説明する。図９(A)は振動波形センサ（センサモジュール）の断面図，図９(B)は振動波形センサの組立部，図９(C)は振動波形センサの主面側から見た平面図，図９(D)は前記(B)を＃Ａ−＃Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た脈波検出装置の断面図である。図１０は、実施例３と従来技術による脈波検出装置の全体構成を示す図であり、(A)は実施例３の脈波検出装置を示し、(B)は従来の脈波検出装置を示す。【００６２】  これらの図において、脈波検出装置４００のセンサモジュールとして、前記実施例１の振動波形センサ１０を用いている。振動波形センサ１０の構造は、実施例１の通りのため説明を省略する。以上のような振動波形センサ１０は、従来は、図１０(B)に示すように、人体の指などの適宜位置に、医療用固定テープ１２等によって、前記スペーサ４０が指先の皮膚ＢＤに当たるように装着される。そして、図１０(B)に示すように「ぶら下げた状態」で測定を行っていた。しかしながら、このような計測では、振動波形センサ１０をぶら下げ状態に装着する手間がかかり、簡易に脈波を測定することができない。また、仮に、振動波形センサ１０を机の上などにおいて、指先を押し付けたとしても、振動波形センサ１０は、より重量の重いもの（この場合は机）の振動を拾ってしまい、脈波を正確に検出することができない。【００６３】  そこで、本発明では、図９(D)及び図１０(A)に示すように、脈波検出装置４００の筐体４０２に設けた受部４０４に、弾性を有する支持手段４０６を介して、振動波形センサ１０を宙づり状態に取り付ける。本実施例では、正方形の基板２０の側面２０Ｃ〜２０Ｆの全周に、例えば、弾性体であるゴムからなる支持手段４０６を、接着剤により接合し、更に、前記支持手段４０６を、前記筐体４０２の受部４０４に、接着剤により接合している。前記支持手段４０６は、弾性を有するためサスペンション部材として機能し、筐体４０２を台に置いて指先を振動波形センサ１０に押し付けたときでも、振動波形センサ１０が台の振動を拾うことなく、指先から脈波を検出することができる。【００６４】  すなわち、被測定者が、人差し指を、この筐体４０２上に乗った振動波形センサ１０に強く押し付けることで、振動波形センサ１０は、ぶら下がった状態でありながら、スペーサ４０との間に十分な密着力を得られる。このようにして得られた脈波波形は、図１０(B)に示す従来の計測方法と同等であった。前記支持手段４０６として使用する部材は、ゴム以外でも弾性力のあるものであれば使用可能である。好ましくは、バネ定数（スプリングレート）で０．５〜７．０Ｎ／ｍｍであるとよいが、この範囲を外れるものであっても、同様の効果を奏するものであれば、本発明の支持手段として利用可能である。例えば、素材自体が弾力性を有するシートを用いてもよいし、形状により弾性体として機能する金属スプリングなどが使用可能である。以上のような振動波形センサ１０の基本的な動作、脈波検出装置４００を用いた波形解析システムの全体構成や各部の回路構成は、上述した実施例１と同様である。【００６５】  次に、本実施例の全体の動作を説明する。被測定者が、台の上に設置された脈波検出��置４００の振動波形センサ１０に、図１０(A)に示すように指を押し当てると、脈波がスペーサ４０及び基板２０を介して圧電素子３０に伝達する。このとき、振動波形センサ１０が、弾性体からなる支持体４０６により筐体４０２の受部４０４に支持されているため、振動波形センサ１０は、設置台などの振動を拾うことなく、押し付けられた指先から伝わる脈波を検出する。圧電素子３０が、伝達された振動を脈波信号として出力した後の波形解析処理手順は、上述した実施例１と同様である。【００６６】  このように実施例３によれば、次のような効果がある。(1)基板２０，圧電素子３０及びスペーサ４０からなる振動波形センサ１０を、脈波検出装置４００の筐体４０２の受部４０４に、弾性材料からなる支持手段４０６を介して宙づり状態で支持することとした。このため、被測定者が、指先を振動波形センサ１０に押し付けるといった簡便な動作で、ぶら下がった状態ながらセンサに指先が密着するため、簡単に脈波を検出することができるという効果がある。(2)基板２０の側面部分を、支持手段４０６により支持することとしたので、基板２０に重量がかからず、振動波形センサ１０に接触するもの以外の振動を拾いにくくなり、脈波を確実に検出することができる。(3)前記スペーサ４０が金属で形成されているため、電気的ノイズをグランドに逃がすことができ、より品位の高い脈波信号が得られる。【００６７】  ＜変形例＞・・・次に、図１１を参照して実施例３の変形例を説明する。上述した形態は、センサモジュールとして実施例１の振動波形センサ１０を用いることとしたが、これも一例であり、図１１(A)に示す脈波検出装置４００Ａのように、実施例２の振動波形センサ７０を利用してもよい。また、図９及び図１０の例では、支持手段４０６が、基板２０の側面２０Ｃ〜２０Ｆの全周を支持することとしたが、これも一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。例えば、図１１(B)に示す脈波検出装置４００Ｂのように、振動波形センサ４１０の円形の基板４２０の側縁を３点で、支持手段４３０により支持してもよい。また支持する位置や数も、同様の効果を奏する範囲内で、必要に応じて変更・増減が可能である。【００６８】  また、前記実施形態では、振動波形センサ１０の基板２０の側面を支持手段４０６が支持することとしたが、これも一例であり、図１１(C)に示す脈波検出装置４００Ｃのように、基板２０の主面２０Ｂの縁部分を支持手段４０６により支持してもよいし、図１１(D)に示す脈波検出装置４００Ｄのように、基板２０の主面２０Ｂと筐体１０２の底面４０３の間に支持手段４４０を設けて、前記振動波形センサ１０を支持してもよい。【００６９】  なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。  (1)前記実施例１及び実施例２では、脈波を測定対象としたが、本発明の振動波形センサの測定対象は脈波に限定されるものではなく、呼吸や他の公知の各種の波形を対象としてよい。例えば、エンジンやモータの振動波形を解析するといった具合である。  (2)前記実施例１では、振動波形センサ１０とメインボード５０とを分け��が、両者を一体としてもよいし、更には波形解析装置１００も一体の構成としてよい。また、前記実施例では、ＵＳＢドングルを使用してＢＬＥによる送受信を行ったが、波形解析装置がメインボードとの間で信号を送受信できる機能を備えていれば、ＵＳＢドングルは不要である。また、信号の送受信は、ＢＬＥに限らず、各種の規格を適用してよい。  (3)前記実施例で示した波形解析の演算式も一例であり、必要に応じて各種の演算を行ってよい。【００７０】  (4)前記実施例１では、金属製のスペーサ４０を用いることとしたが、これも一例であり、スペーサは硬質で導電性を有するものであれば、金属製でなくてもよい。例えば、樹脂やセラミックなどの絶縁体の表面に導電膜を設けたものであってもよい。実施例２及び実施例３についても同様である。  (5)前記実施例では、圧電体は一般的なＰＺＴを用いたが、これに限定されるものではなく、同様の効果を奏する適切な感度（圧電定数，容量）を有するものであればよい。また、前記圧電素子３０の形状や寸法も、用途等に応じて適宜変更してよい。  (6)前記実施例では、基板２０としてガラスエポキシ樹脂を利用したが、これも一例であり、セラミックのような更に硬質のものであってもよい。  (7)前記実施例１では、シリコン樹脂４６を、リング状のスペーサ４０の内側に充填することとしたが、その厚さは適宜変更可能であり、被膜のような形態であってもよい。【００７１】  (8)前記実施例２では、導電性樹脂７８として、シリコン中に導電性のカーボンが分散されたものを使用したが、これも一例であり、導電性を有し、かつ、軟質のものであれば、他の公知の各種の導電性材料を用いてよい。なお、金属アレルギー等を考慮すると、非金属の導電性のカーボンを用いたものが好適である。  (9)前記実施例２では、導電性樹脂７８を、リング状のスペーサ７２の内側に充填することとしたが、その厚さは適宜変更可能であり、被膜のような形態であってもよい。【００７２】  (10)前記実施例３で示した形状，寸法，材質も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。例えば、前記実施例では、基板２０を四角形としたが、円形としてもよい。  (11)前記実施例３では、筐体４０２の外側にメインボード５０を設けることとしたが、これも一例であり、筐体４０２の内部に設けてもよい。  (12)前記実施例３では、卓上に置く筐体に振動波形センサ（センサモジュール）を設けることとしたが、これも一例であり、例えば、被測定者が握るハンドルに、弾性を有する支持手段を介して前記振動波形センサを設けるようにしても、同様の効果が得られる。【００７３】  (13)前記実施例３では、支持手段４０６として弾性材料であるゴムを用いることとしたが、これも一例であり、金属スプリングや弾性体シートなど、弾性を有するものであれば、ゴム以外のものを用いてよい。例えば、バネ定数（スプリングレート）で０．５〜７．０Ｎ／ｍｍの範囲とすると好ましいが、この範囲を外れるものであっても、同様の効果を奏するものであれば、本発明の支持手段として利用可能である。  (14)前記実施例３では、ゴム製の支持手段４０６を接着剤によって、振動波形センサ１０の基板２０の側面２０Ｃ〜２０Ｆと、筐体４０２の受部４０４の内周縁のそれぞれに接着することとしたが、これも一例であり、例えば、ネジ止めのように、公知の各種の接合方法を用いてよい。なお、基板２０に重量をかけないという観点からは、接着剤による接合が好都合である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】  本発明によれば、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上にあって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成された導電性を有するスペーサと、を備えるとともに、前記スペーサは、前記基板と反対側の縁部よりも低い位置に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの上方を連続的に覆う被覆部を有することとした。これにより、より確実にハムノイズの遮断が可能になるとともに、損傷しにくく信頼性が向上するため、振動波形センサの用途に適用できる。特に、皮膚に直に接触させるような脈波センサ等の用途に好適である。【００７５】  他の発明によれば、基板と、前記基板上に形成された一対の導電パッドと、前記一対の導電パッドの各々から引き出された一対の外部導体と、圧電体と該圧電体に形成された一対の端子電極とを有し、前記一対の端子電極の各々が前記一対の導電パッドに接続され、前記基板上に実装された圧電素子と、前記基板上であって、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドの周辺に、前記圧電素子の実装高さよりも高く形成されたスペーサと、前記基板上に、前記圧電素子及び前記一対の導電パッドを覆うように形成された絶縁性樹脂と、前記絶縁性樹脂を覆うように形成された導電層と、を備えることとした。【００７６】  このため、導電層が圧電素子の上面からのハムノイズを遮断しながら、圧電素子回りの絶縁性は得られるため、回路破壊（短絡）することなく、ハムノイズが低減できるため、振動波形センサの用途に適用できる。特に、樹脂でコーティングすることで接触しても痛みを感じないことから、皮膚に直に接触させるような脈波センサ等の用途に好適である。【００７７】  更に他の発明によれば、基板，圧電素子及び振動導入体からなる振動波形センサを、筐体の受部に、弾性体により形成される支持手段を介して浮遊状態で支持することとしたので、被測定者が指先をセンサに押し付けるといった簡便な動作で、ぶら下がった状態ながらセンサに指先が密着するため、簡単に脈波を検出することができるため、脈波計測の用途に適用できる。特に、据え置き型の脈波検出装置や解析システムの用途に好適である。
【符号の説明】
【００７８】  １０，１０´，１０Ａ〜１０Ｄ：振動波形センサ  １２：医療用固定テープ  ２０：基板  ２０Ａ，２０Ｂ：主面  ２０Ｃ〜２０Ｆ：側面  ２２，２３：導電パッド  ２２Ａ，２３Ａ：スルーホール  ２４：導電膜  ２４Ａ，２４Ｂ：スルーホール  ２６：インスツルメンテーションアンプ  ３０：圧電素子  ４０：スペーサ  ４２：リング部  ４２Ａ：端部  ４４，４８：被覆部  ４６：シリコン樹脂  ５０：メインボード  ５２：プログラマブルアンプ  ５３：Ａ／Ｄ変換器  ５４：送信モジュール  ５８：電源  ６０：ＵＳＢドングル  ６２：受信モジュール  ６４：ＵＳＢインターフェイス  ７０，７０Ａ：振動波形センサ  ７２：スペーサ  ７４：キャビティ  ７６，８０：絶縁性樹脂  ７８：導電性樹脂１００：波形解析装置１０２：ＣＰＵ１０４：ディスプレイ１１０：データメモリ１１２：波形データ１１４：演算データ１２０：プログラムメモリ１２２：ノイズ除去プログラム１２４：波形解析プログラム１２６：不整脈検出プログラム１２８：アラートプログラム２００：振動波形センサ２０２，２０４：スペーサ２０６：被覆部２２０：振動波形センサ２２２：筐体２２４：マザーボード２２６：はんだバンプ２３０：基板２３２：スペーサ２３４：防水・防塵シール材３００：振動波形センサ３０２，３０４：スペーサ３１０：振動波形センサ３１２：スペーサ４００，４００Ａ〜４００Ｄ：脈波検出装置４０２，４０２Ａ：筐体４０３：底面４０４，４０４Ａ：受部４０６：支持手段４１０：振動波形センサ４２０：基板４３０，４４０：支持手段ＢＤ：皮膚ＢＶ：血管ＨＰ：脈波
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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