(57)【要約】【課題】生体情報を高精度に測定すること。【解決手段】測定装置１０は、基体２と、カバー体３と、反射ミラー４と、射出部５と、血流用受光部６と、接触圧用受光部７とを有するセンサ１と、制御装置８とを備える。基体２は、底面２ａと底面２ａの周囲を覆う側壁２ｂとを有し、側壁２ｂで底面２ａを囲って凹部２ｃを形成する。カバー体３は、凹部２ｃを覆いレーザー光を透過可能な板状の部材であり、外力が付与されると底面２ａに対して変位する。反射ミラー４は、カバー体３に配置され、レーザー光の一部を反射する。射出部５は、凹部２ｃの底面２ａに配置され、カバー体３に向けてレーザー光を射出する。血流用受光部６は、凹部２ｃの底面２ａに配置され、レーザー光の散乱光Ｓを受光する。接触圧用受光部７は、凹部２ｃの底面２ａに配置され、反射ミラー４で反射したレーザー光の反射光Ｒを受光する。【選択図】図２
2017046802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面と前記底面の周囲を覆う側壁とを有し、前記側壁で前記底面を囲って凹部を形成する基体と、
前記凹部を覆いレーザー光を透過可能な板状の部材であり、外力が付与されると前記底面に対して変位するカバー体と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記カバー体に向けて前記レーザー光を射出する射出部と、
前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記反射部で反射した前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、
を備えるセンサ。
【請求項２】
前記反射部は、前記カバー体と平行な面において、前記第２受光部と前記射出部の間に配置され、かつ、前記カバー体を反射面とした場合に前記射出部から射出した前記レーザー光が前記第１受光部に入射する位置からずれた位置に配置されている、
請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記射出部は、前記第１受光部の受光中心点と前記第２受光部の受光中心点を結んだ線分上に射出中心点が配置されている、
請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記第２受光部は、前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点とを結んだ線分上に受光中心点が配置されている、
請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点とが第１直線上に配置され、前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点とが前記第１直線と異なる方向に延在する第２直線上に配置されている、
請求項１または２に記載のセンサ。
【請求項６】
前記第２受光部の受光中心点と前記カバー体との距離は、前記射出部の射出中心点と前記カバー体との距離より小さい、
請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項７】
前記射出部の射出中心点と前記反射部との距離ａと、前記カバー体と平行な面における前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点との距離ｂと、前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点との距離ｃとの関係が０．１５≦ｂ／ａ≦０．３８、かつ、０≦ｃ／ａ≦０．５３である、
請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記第１受光部の受光中心点と前記カバー体との距離は、前記射出部の射出中心点と前記カバー体との距離より小さい、
請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項９】
軸方向が前記底面から前記カバー体に向けて伸びた筒形状であり、内周面が前記第２受光部の受光中心点を囲って配置され、かつ、前記内周面が前記反射光を反射する反射部材で形成された反射光案内部、
を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記底面の前記第２受光部と前記射出部の間の前記基体または前記第２受光部の受光中心点よりも前記射出部側の部分に配置され、前記第２受光部よりも前記カバー体側に突出し、前記第２受光部に入射する前記散乱光を遮光する第２受光部用遮光部、
を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記カバー体と前記第２受光部用遮光部との距離は、３００μｍ以上である、
請求項１０に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記カバー体と平行な面において、前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点との距離が、６００μｍ以上１５００μｍ以下である、
請求項５に記載のセンサ。
【請求項１３】
接触体に向けてレーザー光を射出する射出部と、
前記レーザー光を透過し、前記接触体による外力が付与されると変位するカバー体と、
前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、
前記接触体で散乱された前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、
前記反射部で反射された前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、
を備えるセンサ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のセンサと、
前記第２受光部によって受光した前記反射光に基づいて接触体の接触を検出し、前記接触体の接触を検出する状態で前記第１受光部によって受光した前記散乱光に基づいて前記接触体の血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を算出する制御部と、
を備える測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、センサ及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の測定対象部位と接触した状態で、例えば、血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を測定するセンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３３０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のセンサは、生体情報の測定における精度向上には改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生体情報を高精度に測定することができるセンサ及び測定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】
【０００６】
１つの態様に係るセンサは、底面と前記底面の周囲を覆う側壁とを有し、前記側壁で前記底面を囲って凹部を形成する基体と、前記凹部を覆いレーザー光を透過可能な板状の部材であり、外力が付与されると前記底面に対して変位するカバー体と、前記凹部の前記底面に配置され、前記カバー体に向けて前記レーザー光を射出する射出部と、前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、前記凹部の前記底面に配置され、前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、前記凹部の前記底面に配置され、前記反射部で反射した前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、を備える。
【０００７】
１つの態様に係るセンサは、接触体に向けてレーザー光を射出する射出部と、前記レーザー光を透過し、前記接触体による外力が付与されると変位するカバー体と、前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、前記接触体で散乱された前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、前記反射部で反射された前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、を備える。
【０００８】
１つの態様に係る測定装置は、上記のセンサと、前記第２受光部によって受光した前記反射光に基づいて接触体の接触を検出し、前記接触体の接触を検出する状態で前記第１受光部によって受光した前記散乱光に基づいて前記接触体の血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を算出する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係るセンサを備えた測定装置のブロック図である。
【図２】図２は、センサの断面図である。
【図３】図３は、センサの平面図である。
【図４】図４は、接触圧用受光部と反射部との距離に対する接触圧用受光部の出力電圧の関係を示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るセンサの断面図である。
【図６】図６は、第３実施形態に係るセンサの断面図である。
【図７】図７は、第４実施形態に係るセンサの断面図である。
【図８】図８は、第５実施形態に係るセンサの断面図である。
【図９】図９は、センサの平面図である。
【図１０】図１０は、第６実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１１】図１１は、センサの平面図である。
【図１２】図１２は、第７実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１３】図１３は、第８実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１４】図１４は、センサの平面図である。
【図１５】図１５は、第９実施形態に係るセンサの平面図である。
【図１６】図１６は、第１０実施形態に係るセンサの平面図である。
【図１７】図１７は、第１１実施形態に係るセンサの断面図である。
【図１８】図１８は、各接触圧における接触圧用受光部の出力電圧の変化を示す図である。
【図１９】図１９は、第１２実施形態に係るセンサの平面図である。
【図２０】図２０は、第１３実施形態に係るセンサの平面図である。
【図２１】図２１は、第１４実施形態に係るセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１から図３を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１を備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るセンサを備えた測定装置のブロック図である。測定装置１０は、生体の測定対象部位と接触した状態で、例えば、血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を測定するものである。本実施形態の測定装置１０は、手の指Ｆの血流量を測定する装置として説明する。より詳しくは、測定装置１０は、レーザー光を生体組織中に照射した際に、生体組織で散乱した散乱光のドップラーシフトを利用して、血流量を測定するものである。本実施形態の測定装置１０は、測定対象を手の指Ｆとしたが、測定対象はこれに限定されない。
【００１２】
測定装置１０は、図１に示すように、センサ（検出端子）１と、制御装置８と、を備える。測定装置１０は、電源をＯＮ、ＯＦＦするスイッチ１０ａを備える。測定装置１０は、スイッチ１０ａが操作されると、スイッチ１０ａがＯＮ又はＯＦＦにされた旨の制御信号を制御装置８に送る。
【００１３】
次に、図１に加え、図２及び図３を用いてセンサ１について説明する。図２は、センサの断面図である。図３は、センサの平面図である。図２及び図３に示すように、センサ１は、基体２と、カバー体３と、反射ミラー（反射部）４と、射出部５と、血流用受光部（第１受光部）６と、接触圧用受光部（第２受光部）７と、を備える。センサ１は、血流を検出する機能と、接触を検出する機能を備えている。センサ１は、射出部５と、血流用受光部６とで血流を検出する。センサ１は、反射ミラー４と、射出部５と、接触圧用受光部７とで接触を検出する。
【００１４】
基体２は、支持台であり、射出部５と、血流用受光部６と、接触圧用受光部７が配置されている。基体２は、底面２ａと底面２ａの周囲を覆う側壁２ｂとを有する。底面２ａは、矩形の板状部材である。底面２ａは、例えば、一辺の長さが１．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である。側壁２ｂは、底面２ａの全周、つまり、矩形の４辺の全てに配置された板状の部材であり、底面２ａの表面（面積が最も大きい面）に直交する向きに延在している。基体２は、底面２ａと側壁２ｂとで囲われた領域が凹部２ｃとなる。つまり、基体２は、底面２ａと側壁２ｂとで蓋がない箱形状となり、箱の内部が凹部２ｃとなる。基体２は、凹部２ｃの表面が光を吸収する材料で形成することが好ましい。
【００１５】
カバー体３は、基体２の凹部２ｃを覆い、反射ミラー４が配置されている。カバー体３は、矩形の板状の部材である。カバー体３は、基体２の底面２ａに平行に配置されている。カバー体３は、凹部２ｃと対面する面である裏面３ａが、側壁２ｂの上側に固定されている。本実施形態のカバー体３は、接着剤として機能する樹脂材で、裏面３ａが基体２の側壁２ｂの上端面に固定されている。カバー体３は、レーザー光を透過可能な部材で構成されている。カバー体３は、例えば、アクリル樹脂材を含む、高い透明性を有する合成樹脂材で構成されている。カバー体３は、可撓性を有する。これにより、カバー体３は、外力が付与されると基体２の底面２ａに対して変位する。カバー体３は、例えば、レーザー光を透過可能なガラスを含んでいてもよい。カバー体３は、例えば、低融点のガラス材又は金属半田を用いて、裏面３ａが基体２の側壁２ｂの上端面に固定されていてもよい。
【００１６】
反射ミラー４は、射出部５から射出されたレーザー光を反射する。反射ミラー４は、カバー体３の裏面３ａに固定されている。反射ミラー４は、平板状の鏡面である。本実施形態の反射ミラー４は、レーザー光を透過しない鏡面で形成したが、一部の光を透過し、一部の光を反射するハーフミラー等を用いてもよい。
【００１７】
射出部５は、カバー体３に向けてレーザー光を射出する。射出部５は、基体２の底面２ａに固定されている。射出部５は、例えば、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）を含む半導体レーザーである。本実施形態の射出部５は、拡がり角θが約２０°のレーザー光をカバー体３に向けて射出する。射出部５は、制御装置８と電気的に接続されている。
【００１８】
血流用受光部６は、入射する光を検出する。血流用受光部６は、基体２の底面２ａに配置されている。血流用受光部６は、光を受光すると電流及び電圧を生じる光検出器である。血流用受光部６は、光検出器として、フォトダイオードを用いることができる。血流用検出部６は、制御装置８と電気的に接続されている。血流用受光部６は、検出した情報を制御装置８に送る。血流用受光部６は、内周面が受光中心点６ａを囲って配置されるピンホール（不図示）を備えていてもよい。ピンホールは、入射された散乱光Ｓを受光中心点６ａまで案内するものである。ピンホールは、内周面が散乱光Ｓを反射する反射部材で形成されている。
【００１９】
接触圧用受光部７は、入射する光を検出する。接触圧用受光部７は、基体２の底面２ａの血流用受光部６とは異なる位置に配置されている。接触圧用受光部７は、反射光Ｒを受光すると電流及び電圧を生じる光検出器である。接触圧用受光部７は、光検出器としてフォトダイオードを用いることができる。接触圧用受光部７は、制御装置８と電気的に接続されている。接触圧用受光部７は、検出した情報を制御装置８に送る。
【００２０】
本実施形態のセンサ１は、測定対象物の手の指Ｆがカバー体３に接触した状態で計測が行われる。カバー体３は、ユーザの手の指Ｆにより凹部２ｃに向けて押されると変形する。つまり、カバー体３は、接触体が接触し、押されると、基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位する。また、カバー体３は、手の指Ｆが表面３ｂから離れ、外力の付与が解除されると基体２の底面２ａに対して元の位置に復帰する。カバー体３は、生体情報を測定する際に、生体の測定対象部位（接触体）、例えば、手の指Ｆによって表面３ｂが接触される。生体の測定対象部位とは、生体情報を測定する生体の身体の部位である。
【００２１】
次に、射出部５から射出されたレーザー光は、拡がり角θで拡がりながらカバー体３に向けて進む。射出部５におけるレーザー光の発光の中心点を射出中心点５ａとする。レーザー光は、一部が反射ミラー４で反射する。反射ミラー４で反射するレーザー光を、反射光Ｓとする。また、射出部５から射出されたレーザー光は、一部がカバー体３を通過し、カバー体３に接触する指の生体組織で散乱する。より詳しくは、レーザー光は、指の生体組織で散乱する。生体組織で散乱したレーザー光の一部は、カバー体３を透過し凹部２ｃに入射する。生体組織で散乱し、凹部２ｃに入射したレーザー光が散乱光Ｓとなる。
【００２２】
次に、反射ミラー４と射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７の位置関係について説明する。まず、反射ミラー４は、カバー体３の表面３ｂと平行な面において、つまりカバー体３の表面３ｂに直交する方向から見た場合、接触圧用受光部７と射出部５の間に配置されている。より具体的には、本実施形態の反射ミラー４は、射出部５から射出され、反射ミラー４で反射したレーザー光である反射光Ｒが接触圧用受光部７に入射し、かつ、射出部５から射出され、カバー体３で反射したレーザー光が血流用受光部６に入射しない位置に配置されている。すなわち、反射ミラー４は、カバー体３の表面３ｂと平行な面において、接触圧用受光部７と射出部５の間に配置され、かつ、カバー体３を反射面とした場合に射出部５から射出したレーザー光が血流用受光部６に入射する位置からずれた位置に配置されている。反射ミラー４は、接触圧用受光部７と射出部５の間に、少なくとも一部が配置されていればよい。
【００２３】
次に、血流用受光部６は、散乱光Ｓを受光し、反射光Ｒを受光しない位置に配置されている。接触圧用受光部７は、反射光Ｒを受光する位置に配置されている。ここで、血流用受光部６の受光面の中心点を受光中心点６ａとする。接触圧用受光部７の受光面の中心点を受光中心点７ａとする。
【００２４】
本実施形態のセンサ１は、血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａを結んだ第１線分Ｌ１上に射出部５の射出中心点５ａが配置されている。受光中心点６ａと受光中心点７ａとは、カバー体３との距離が同じである。カバー体３との距離とは、射出中心点５ａ又は受光中心点６ａ又は受光中心点７ａと、カバー体３上において射出中心点５ａ又は受光中心点６ａ又は受光中心点７ａと最も近い点との距離のことである。また、反射ミラー４は、カバー体３の表面３ｂと平行な面において、射出部５の射出中心点５ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの間に配置されている。
【００２５】
図４は、接触圧用受光部７と反射ミラー４との距離に対する接触圧用受光部７の出力電圧の関係を示す。図４に示すように、接触圧用受光部７と反射ミラー４との距離が小さい場合、接触圧用受光部７の出力電圧も小さい。範囲Ｑ１に示すように、接触圧用受光部７と反射ミラー４との距離を増加させると、入射する反射光Ｒが増加して、出力電圧も増加する。距離が所定値となると、出力電圧は、点Ｐで最大となる。範囲Ｑ２に示すように、点Ｐから距離をさらに増加させると、入射する反射光Ｒが減少して、出力電圧も減少する。接触圧は、範囲Ｑ１又は範囲Ｑ２のスロープを用いることによって推定することができる。例えば、範囲Ｑ１又は範囲Ｑ２のスロープを用いて、後述する制御装置８は、接触圧用受光部７の出力電圧の変化から、受光部７と反射ミラー４との距離の変化を推定することができる。さらに、制御装置８は、推定された受光部７と反射ミラー４との距離の変化から、カバー体３への接触圧を算出することができる。範囲Ｑ１のスロープは、範囲Ｑ２のスロープよりも傾きが大きいので、範囲Ｑ１のスロープを用いることにより、測定装置１０は、高精度の測定が可能となる。
【００２６】
次に、図１に戻り、制御装置８について説明する。制御装置８は、センサ１の動作を制御し、センサ１から出力される電気信号を処理して生体情報を算出する。制御装置８は、射出部５に制御信号を送信し、血流用受光部６及び接触圧用受光部７から信号を受信する。制御装置８は、記憶部８ａと、制御部８ｂとを有する。
【００２７】
記憶部８ａは、制御装置８における情報処理で使用するプログラム及びデータを記憶している。記憶部８ａは、制御部８ｂにおける情報処理結果を一時的に記憶する作業領域としても使用される。記憶部８ａは、射出部制御プログラムと、血流量算出プログラムと、接触圧算出プログラムとを含むプログラムを記憶している。射出部制御プログラムは、射出部５に対してレーザー光の射出と停止とを制御する制御信号を出力する機能を提供する。射出部制御プログラムは、測定装置１０のスイッチ１０ａがＯＮされると射出部５に対してレーザー光を射出する制御信号を出力し、測定装置１０のスイッチ１０ａがＯＦＦされると射出部５に対してレーザー光の射出を停止する制御信号を出力する。血流量算出プログラムは、血流用受光部６から入力された電気信号に基づいて、ドップラーシフトを利用して血流量を算出する機能を提供する。血流量算出プログラムは、接触圧算出プログラムによって算出された接触圧が所定条件を満たす場合に、制御部８ｂによって命令が実行される。所定条件としては、例えば、接触圧の下限値又は上限値の少なくともいずれか一方を定めればよい。接触圧算出プログラムは、接触圧用受光部７から入力された電気信号に基づいて反射ミラー４の変位を算出し、接触圧を算出する機能を提供する。接触圧算出プログラムは、算出した接触圧が所定条件を満たさない場合、血流量が測定不能である旨を、警告灯や警告音、振動装置などによって報知するようにしてもよい。
【００２８】
制御部８ｂは、接触圧用受光部７によって受光した反射光Ｒに基づいて手の指Ｆの接触を検出し、手の指Ｆの接触を検出する状態で血流用受光部６によって受光した散乱光Ｓに基づいて手の指Ｆの血流量を算出する。より詳しくは、制御部８ｂは、記憶部８ａに記憶されているデータを適宜参照しつつ、記憶部８ａに記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。制御部８ｂは、測定装置１０の動作を統括的に制御して各種の機能を実現する。
【００２９】
出力部９は、制御装置８で算出された血流量を出力する装置である。出力部９は、例えば、表示装置、印刷装置などを含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、又は無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示デバイスを含む。表示装置は、文字、画像、記号、及び図形等を表示する。印刷装置は、例えば、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ等のプリンタを含む。印刷装置は、文字、画像、記号、及び図形等を印刷する。
【００３０】
次に、このように構成されるセンサ１及び測定装置１０を使用した血流量の測定方法及び作用について説明する。
【００３１】
被測定者は、血流量を測定する場合、測定装置１０のスイッチ１０ａをＯＮにする。測定装置１０は、スイッチ１０ａがＯＮにされた旨の制御信号を制御装置８に出力する。被測定者は、手の指Ｆをカバー体３に接触させる。カバー体３は、手の指Ｆによって接触されることで、接触された部分が基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位する。これにより、反射ミラー４も、底面２ａに対して変位する。
【００３２】
測定装置１０のスイッチ１０ａがＯＮにされた旨の制御信号が制御装置８の制御部８ｂに入力されると、制御部８ｂは、射出部制御プログラムに含まれる命令を実行する。より詳しくは、制御部８ｂは、射出部５に対してレーザー光を射出する制御信号を出力する。射出部５は、制御信号に基づいて、カバー体３に向けてレーザー光を射出する。
【００３３】
射出部５から射出されたレーザー光は、拡がり角θで拡がりながらカバー体３に向けて進む。レーザー光は、一部が反射ミラー４で反射し、一部がカバー体３を透過する。レーザー光の中でカバー体３を透過して手の指Ｆに入射したものは、手の指Ｆの生体組織で散乱する。
【００３４】
反射ミラー４で反射した反射光Ｒの一部は、接触圧用受光部７に入射する。接触圧用受光部７に入射しなかった反射光Ｒは、底面２ａ又は側壁２ｂで吸収される。接触圧用受光部７は、受光した反射光Ｒに応じた電気信号を制御装置８に出力する。
【００３５】
手の指Ｆの生体組織で散乱し、カバー体３を透過した散乱光Ｓの一部は、血流用受光部６に入射する。血流用受光部６に入射しなかった散乱光Ｓは、底面２ａ及び側壁２ｂによって吸収される。血流用受光部６は、受光した散乱光Ｓに応じた電気信号を制御装置８に出力する。
【００３６】
制御装置８の制御部８ｂは、接触圧算出プログラムに含まれる命令を実行する。より詳しくは、制御部８ｂは、接触圧用受光部７から入力された電気信号に基づいて反射ミラー４の変位を算出し、接触圧を算出する。制御部８ｂは、接触圧算出プログラムで算出した接触圧に基づいて、血流量算出プログラムに含まれる命令を実行する。より詳しくは、制御部８ｂは、接触圧算出プログラムによって算出された接触圧が所定条件を満たす場合に、血流量算出プログラムに含まれる命令を実行する。より詳しくは、制御部８ｂは、血流用受光部６から入力された電気信号に基づいてドップラーシフトを利用して血流量を算出する。制御装置８は、算出した接触圧に基づいて補正した血流量を出力部９に出力する。
【００３７】
被測定者は、血流量の測定を終了する場合、測定装置１０のスイッチ１０ａをＯＦＦにする。被測定者は、手の指Ｆをカバー体３から離間させる。
【００３８】
測定装置１０のスイッチ１０ａがＯＦＦにされた旨の制御信号が制御装置８の制御部８ｂに入力されると、制御部８ｂは、射出部制御プログラムに含まれる命令を実行する。より詳しくは、制御部８ｂは、射出部５に対してレーザー光の射出を停止する制御信号を出力する。射出部５は、制御信号に基づいて、レーザー光の射出を停止する。
【００３９】
上記実施形態によれば、センサ１は、基体２の底面２ａに射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７とが配置されている。すなわち、本実施形態のセンサ１は、射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７とが一つの基体２の凹部２ｃに収容されている。測定装置１０は、射出部５から出力されるレーザー光を血流用受光部６と接触圧用受光部７のそれぞれで検出することで、指がカバー体３に接触していることを確認した状態で、血流を計測することができる。これにより、測定装置１０は、生体情報を高精度に測定することができる。また、センサ１を備えた測定装置１０は、１つの凹部２ｃに射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７とを収容して、接触と血流の検出ができるため、装置を小型化することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
図５を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ａを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図５は、第２実施形態に係るセンサの断面図である。センサ１ａは、基本的な構成はセンサ１と同様である。以下の説明においては、センサ１と同様の構成要素には、同一の符号又は対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施形態のセンサ１ａを備えた測定装置１０は、接触圧用受光部７の受光中心点７ａとカバー体３との距離が、射出部５の射出中心点５ａとカバー体３との距離より小さい点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。より詳しくは、接触圧用受光部７は、台座２１上に載置されている。
【００４２】
台座２１は、底面２ａ上に載置されている。台座２１は、直方体の箱形状である。台座２１の外周面は、光を吸収する材料で構成されている。台座２１は、台座２１上に接触圧用受光部７を載置した状態で、反射光Ｒが接触圧用受光部７に入射し、かつ、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射しない高さの箱形状である。台座２１は、カバー体３が基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位した際に、カバー体３と当接しない。このような台座２１上に載置された接触圧用受光部７は、底面２ａ上に載置された場合よりカバー体３に近い位置に配置することができる。カバー体３に近い位置に配置された接触圧用受光部７は、散乱光Ｓに対して反射ミラー４の影に配置されるので、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより回避することができる。
【００４３】
次に、反射ミラー４と射出部５の射出中心点５ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの位置関係について説明する。反射ミラー４と射出中心点５ａとの距離をａ、カバー体３の表面３ｂと平行な面における射出中心点５ａと受光中心点７ａとの距離をｂ、射出中心点５ａと受光中心点７ａとの高さ方向における距離をｃとする。高さ方向とは、基体２の側壁２ｂが底面２ａから延在する方向である。このとき、０．１５≦ｂ／ａ≦０．３８、かつ、０≦ｃ／ａ≦０．５３である。
【００４４】
センサ１ａは、接触圧用受光部７を台座２１上に載置することで、平坦な底面２ａ上に載置した場合よりカバー体３に近い位置に配置することができる。これにより、接触圧用受光部７は、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ａを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
図６を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｂを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図６は、第３実施形態に係るセンサの断面図である。本実施形態のセンサ１ｂを備えた測定装置１０は、反射光案内部２２を備える点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００４６】
反射光案内部２２は、軸方向が底面２ａからカバー体３に向けて伸びた筒形状である。反射光案内部２２は、内周面が接触圧用受光部７の受光中心点７ａを囲って配置され、かつ、内周面が反射光Ｒを反射する反射部材で形成されている。このような構成により、反射光案内部２２は、その内側に入射した反射光Ｒを接触圧用受光部７まで導くようになっている。つまり反射光案内部２２は、筒の内周面の空間が接触圧用受光部７に光を導くピンホールとなる。反射光案内部２２の外周面は、光を吸収する材料で構成されている。反射光案内部２２は、反射光Ｒが反射光案内部２２に入射し、かつ、散乱光Ｓが反射光案内部２２に入射しない高さの筒形状である。反射光案内部２２は、カバー体３が基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位した際に、カバー体３と当接しない。反射ミラー４と射出部５の射出中心点５ａと反射光案内部２２の上端中央部との位置関係は、第２実施形態の反射ミラー４と射出中心点５ａと受光中心点７ａとの位置関係と同様に配置されている。
【００４７】
センサ１ｂは、接触圧用受光部７に反射光案内部２２が配置されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｂを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００４８】
（第４実施形態）
図７を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｃを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図７は、第４実施形態に係るセンサの断面図である。本実施形態に係るセンサ１ｃを備えた測定装置１０は、遮光壁（第２受光部用遮光部）２３を備える点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００４９】
遮光壁２３は、接触圧用受光部７に入射する散乱光Ｓを遮光するものである。遮光壁２３は、接触圧用受光部７と射出部５の間の基体２または接触圧用受光部７の受光中心点７ａよりも射出部５側の部分に配置されている。本実施形態において、遮光壁２３は、接触圧用受光部７と射出部５の間の基体２の底面２ａに配置されている。遮光壁２３は、接触圧用受光部７よりもカバー体３側に突出している。遮光壁２３は、平板であってもよいし、高さ方向視の断面がコの字型で接触圧用受光部７の外周を囲うような形状であってもよい。遮光壁２３は、光を吸収する材料で構成されている。遮光壁２３は、レーザー光が反射ミラー４に入射し、かつ、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射しない高さの壁である。遮光壁２３は、カバー体３が基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位した際に、カバー体３と当接しない。本実施形態において、遮光壁２３の上端と変位していない状態のカバー体３との距離は、３００μｍ以上となる。遮光壁２３と、遮光壁２３の上端と変位していない状態のカバー体３との距離は、遮光壁２３と、遮光壁２３の上端と変位していない状態のカバー体３と、の最短距離である。遮光壁２３の上端と変位していない状態のカバー体３との距離は、３００μｍ以上３０００μｍ以下とすることが好ましい。
【００５０】
センサ１ｃは、接触圧用受光部７に遮光壁２３が配置されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｃを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００５１】
（第５実施形態）
図８及び図９を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｄを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図８は、第５実施形態に係るセンサの断面図である。図９は、センサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｄを備えた測定装置１０は、基体２４の底面２４ａが凹凸を有する点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００５２】
基体２４は、底面２４ａと底面２４ａの周囲を覆う側壁２４ｂとを有する。底面２４ａは、中央部に向かうにつれて低くなる階段状に形成されている。より詳しくは、底面２４ａは、上段部２４ａ１、中段部２４ａ２、下段部２４ａ３を有する。上段部２４ａ１は、中段部２４ａ２よりもカバー体３との距離が短い。中断部２４ａ２は、下段部２４ａ３よりもカバー体３との距離が短い。血流用受光部６と接触圧用受光部７とは、中段部２４ａ２に配置されている。射出部５は、下段部２４ａ３に配置されている。
【００５３】
センサ１ｄは、中断部２４ａ２に血流用受光部６と接触圧用受光部７を配置し、下段部２４ａ３に射出部５を配置することで、血流用受光部６の受光中心点６ａとカバー体３との距離及び接触圧用受光部７の受光中心点７ａとカバー体３との距離が、射出部５の射出中心点５ａとカバー体３との距離より小さくなる。ここで、中段部２４ａ２と下段部２４ａ３とは、反射光Ｒが接触圧用受光部７に入射して血流用受光部６に入射せず、かつ、散乱光Ｓが血流用受光部６に入射して接触圧用受光部７に入射しない高さの差を有している。
【００５４】
センサ１ｄは、中段部２４ａ２と下段部２４ａ３とに高さの差があることにより、血流用受光部６及び接触圧用受光部７を、第２実施形態に示す台座２１上に載置したものと同様の作用効果が得られる。
【００５５】
散乱光案内部２５は、反射光案内部２２と同様に構成されている。散乱光案内部２５は、内周面が血流用受光部６の受光中心点６ａを囲って配置され、かつ、内周面が散乱光Ｓを反射する反射部材で形成されている。このような構成により、散乱光案内部２５は、その内側に入射した散乱光Ｓを血流用受光部６まで導くようになっている。散乱光案内部２５は、散乱光Ｓが散乱光案内部２５に入射し、かつ、反射光Ｒが散乱光案内部２５に入射しない高さの筒形状である。
【００５６】
反射光案内部２６は、反射光案内部２２と同様に構成されている。反射光案内部２６は、内周面が接触圧用受光部７の受光中心点７ａを囲って配置され、かつ、内周面が反射光Ｒを反射する反射部材で形成されている。このような構成により、反射光案内部２６は、その内側に入射した反射光Ｒを接触圧用受光部７まで導くようになっている。反射光案内部２６は、反射光Ｒが反射光案内部２６に入射し、かつ、散乱光Ｓが反射光案内部２６に入射しない高さの筒形状である。
【００５７】
次に、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの位置関係について説明する。射出中心点５ａと受光中心点７ａとの距離をＤ１、射出中心点５ａと受光中心点６ａとの距離をＤ２とする。例えば、射出部５の一辺の長さｄ１は０．２ｍｍ、血流用受光部６及び接触圧用受光部７の一辺の長さｄ２は０．４ｍｍ、高さｈ１は０．３ｍｍとする。この場合、Ｄ１は０．４５０ｍｍ、Ｄ２は０．７００ｍｍ、中段部２４ａ２と下段部２４ａ３との高さの差Ｈ１は０．５ｍｍ、散乱光案内部２５及び反射光案内部２６の高さＨ２は０．２ｍｍとして、射出中心点５ａと受光中心点６ａと受光中心点７ａとを配置することが好ましい。この配置は、測定装置１０を高精度の測定が可能なものとし、かつ、小型化することができる配置の一例である。
【００５８】
センサ１ｄは、基体２４の底面２４ａが階段状に形成されていることで、第２実施形態と同様に、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。しかも、接触圧用受光部７は、反射光案内部２６が配置されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。血流用受光部６は、散乱光案内部２５が配置されていることで、反射光Ｒが散乱光案内部２５に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｄを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００５９】
（第６実施形態）
図１０及び図１１を参照しながら、本実施形態のセンサ１ｅを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１０は、第６実施形態に係るセンサの断面図である。図１１は、センサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｅを備えた測定装置１０は、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａとを結んだ第２線分Ｌ２上に接触圧用受光部７の受光中心点７ａが配置されている点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００６０】
反射ミラー４は、接触圧用受光部７の受光中心点７ａの上方を含む領域に配置されている。反射ミラー４は、射出部５の射出中心点５ａの上方及び血流用受光部６の受光中心点６ａの上方には配置されていない。
【００６１】
射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７の、基体２の底面２ａにおける配置について説明する。本実施形態のセンサ１ｅは、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａとを結んだ第２線分Ｌ２上に接触圧用受光部７の受光中心点７ａが配置されている。受光中心点６ａと受光中心点７ａとは、カバー体３との距離が同じである。
【００６２】
センサ１ｅを備えた測定装置１０は、第１実施形態と同様に、血流用受光部６による血流量の測定と、接触圧用受光部７による接触圧の測定とを実施することができる。このような構成のセンサ１ｅを備えた測定装置１０は、生体情報を高精度に測定することができる。
【００６３】
（第７実施形態）
図１２を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｆを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１２は、第７実施形態に係るセンサの断面図である。本実施形態のセンサ１ｆを備えた測定装置１０は、遮光壁２７を備える点で、第６実施形態のセンサ１ｅを備えた測定装置１０と異なる。
【００６４】
遮光壁２７は、遮光壁２３と同様に構成されている。遮光壁２７は、接触圧用受光部７と血流用受光部６の間の基体２または接触圧用受光部７の受光中心点７ａよりも血流用受光部６側の部分に配置されている。本実施形態のセンサ１ｆは、遮光壁２７が接触圧用受光部７と血流用受光部６の間の基体２の底面２ａに配置されている。
【００６５】
センサ１ｆは、遮光壁２７が配置されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｆを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００６６】
（第８実施形態）
図１３及び図１４を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｇを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１３は、第８実施形態に係るセンサの断面図である。図１４は、センサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｇを備えた測定装置１０は、基体２８の底面２８ａが凹凸を有する点で、第６実施形態のセンサ１ｅを備えた測定装置１０と異なる。
【００６７】
基体２８は、底面２８ａと底面２８ａの周囲を覆う側壁２８ｂとを有する。底面２８ａは、段状に形成されている。より詳しくは、底面２８ａは、主として、段状に形成された第１段部２８ａ１、第２段部２８ａ２、第３段部２８ａ３、第４段部２８ａ４が形成されている。第１段部２８ａ１は、第２段部２８ａ２よりもカバー体３との距離が長い。第２段部２８ａ２は、第３段部２８ａ３よりもカバー体３との距離が短い。第３段部２８ａ３は、第４段部２８ａ４よりもカバー体３との距離が短い。血流用受光部６は、第２段部２８ａ２に配置されている。接触圧用受光部７は、第３段部２８ａ３に配置されている。射出部５は、第４段部２８ａ４に配置されている。
【００６８】
センサ１ｇは、第２段部２８ａ２に血流用受光部６を配置し、第３段部２８ａ３に接触圧用受光部７を配置し、第４段部２８ａ４に射出部５を配置することで、血流用受光部６の受光中心点６ａとカバー体３との距離及び接触圧用受光部７の受光中心点７ａとカバー体３との距離が、射出部５の射出中心点５ａとカバー体３との距離より小さくなる。ここで、第２段部２８ａ２と第３段部２８ａ３と第４段部２８ａ４との高さの差は、散乱光Ｓが血流用受光部６に入射して接触圧用受光部７に入射せず、かつ、反射光Ｒが接触圧用受光部７に入射して血流用受光部６に入射しない高さである。
【００６９】
散乱光案内部２９は、散乱光案内部２５と同様に構成されている。
【００７０】
反射光案内部３０は、反射光案内部２６と同様に構成されている。
【００７１】
次に、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの位置関係について説明する。射出中心点５ａと受光中心点７ａとの距離をＤ３、受光中心点７ａと受光中心点６ａとの距離をＤ４とする。例えば、射出部５の一辺の長さｄ１は０．２ｍｍ、血流用受光部６及び接触圧用受光部７の一辺の長さｄ２は０．４ｍｍ、高さｈ１は０．３ｍｍとする。この場合、Ｄ３は０．４５０ｍｍ、Ｄ４は１．３０ｍｍ、散乱光案内部２９及び反射光案内部３０の高さＨ２は０．２ｍｍ、第３段部２８ａ３と第４段部２８ａ４との高さの差Ｈ３は０．５ｍｍ、第３段部２８ａ３と散乱光案内部２９の上端との高さの差Ｈ４は０．７ｍｍとして、射出中心点５ａと受光中心点６ａと受光中心点７ａとを配置することが好ましい。この配置は、測定装置１０を高精度の測定が可能なものとし、かつ、小型化することができる配置の一例である。
【００７２】
センサ１ｇは、基体２８の底面２８ａが段状に形成されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。しかも、接触圧用受光部７は、反射光案内部３０が配置されていることで、散乱光Ｓが接触圧用受光部７に入射することをより確実に回避することができる。血流用受光部６は、散乱光案内部２９が配置されていることで、反射光Ｒが散乱光案内部２９に入射することをより確実に回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｇを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００７３】
（第９実施形態）
図１５を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｈを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１５は、第９実施形態に係るセンサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｈを備えた測定装置１０は、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａとが第１直線Ｍ１上に配置され、射出中心点５ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとが第１直線Ｍ１と異なる方向に延在する第２直線Ｍ２上に配置されている点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００７４】
射出部５と血流用受光部６と接触圧用受光部７の、基体２の底面２ａにおける配置について説明する。
【００７５】
本実施形態のセンサ１ｈは、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａとが第１直線Ｍ１上に配置され、射出中心点５ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとが第１直線Ｍ１と異なる方向に延在する第２直線Ｍ２上に配置されている。受光中心点６ａと受光中心点７ａとは、カバー体３との距離が同じである。本実施形態のセンサ１ｈは、射出中心点５ａと受光中心点６ａとの距離Ｄ５を例えば、６００μｍ≦Ｄ５≦１５００μｍとすることが好ましく、Ｄ５＝７００μｍとすることがより好ましい。距離Ｄ５を上記範囲とすることで、反射光Ｒを接触圧用受光部７に好適に入射させ、かつ、反射光Ｒが血流用受光部６に入射することを抑制することができる。
【００７６】
センサ１ｈを備えた測定装置１０は、第１実施形態と同様に、血流用受光部６による血流量の測定と、接触圧用受光部７による接触圧の測定とを実施することができる。このような構成のセンサ１ｈを備えた測定装置１０は、生体情報を高精度に測定することができる。しかも、上記のように射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとが配置されているので、センサ１ｈを備えた測定装置１０は、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０に比べて小型化することができる。
【００７７】
（第１０実施形態）
図１６を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｉを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１６は、第１０実施形態に係るセンサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｉを備えた測定装置１０は、遮光壁３１を備える点で、第９実施形態のセンサ１ｈを備えた測定装置１０と異なる。
【００７８】
遮光壁３１は、血流用受光部６に入射する反射光Ｒを遮光するものである。遮光壁３１は、血流用受光部６と射出部５の間の基体２または血流用受光部６の受光中心点６ａよりも射出部５側の部分に配置されている。本実施形態において、遮光壁３１は、血流用受光部６と射出部５の間の基体２の底面２ａに配置されている。遮光壁３１は、血流用受光部６よりもカバー体３側に突出している。遮光壁３１は、平板であってもよいし、高さ方向視の断面がコの字型で血流用受光部６の外周を囲うような形状であってもよい。遮光壁３１は、光を吸収する材料で構成されている。遮光壁３１は、散乱光Ｓが血流用受光部６に入射し、かつ、反射光Ｒが血流用受光部６に入射しない高さを有している。遮光壁３１は、カバー体３が基体２の底面２ａに近づくように撓んで底面２ａに対して変位した際にカバー体３と当接しない。
【００７９】
センサ１ｉは、遮光壁３１が配置されていることで、反射光Ｒが血流用受光部６に入射することを回避することができる。すなわち、このような構成のセンサ１ｉを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００８０】
（第１１実施形態）
図１７を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｊを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１７は、第１１実施形態に係るセンサの断面図である。本実施形態のセンサ１ｊを備えた測定装置１０は、カバー体３２の板厚が均一ではなく板厚が厚い厚肉部３２ａと板厚が薄い薄肉部３２ｂとを有する点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００８１】
カバー体３２は、厚肉部３２ａと薄肉部３２ｂとを有している。厚肉部３２ａは、カバー体３２の中央部に形成されている。薄肉部３２ｂは、厚肉部３２ａを囲って形成されている。カバー体３２が変位する際に、厚肉部３２ａは、底面２ａに対して平行な姿勢を維持したまま底面２ａに対して変位し、薄肉部３２ｂは、底面２ａに対して傾きを変化させながら底面２ａに対して変位する。
【００８２】
反射ミラー４は、カバー体３２の厚肉部３２ａに配置されている。これにより、反射ミラー４は、カバー体３２の変位に連動して、基体２の底面２ａに対して水平な姿勢を維持したまま底面２ａに対して変位する。
【００８３】
センサ１ｊを備えた測定装置１０は、第１実施形態と同様に、血流用受光部６による血流量の測定と、接触圧用受光部７による接触圧の測定とを実施することができる。反射ミラー４が取り付けられた厚肉部３２ａは、底面２ａに対して平行な姿勢を維持したまま底面２ａに対して変位する。そのため、接触圧の変化に対して、反射ミラー４と接触圧用受光部７との距離の変化は、一様になる。このような構成のセンサ１ｊを備えた測定装置１０は、生体情報をより高精度に測定することができる。
【００８４】
比較のために、図１８に、各接触圧における接触圧用受光部７の出力電圧の変化の一例を示す。図１８に示す例では、カバー体３２を各接触圧で押圧した際の、接触圧用受光部７の出力電圧の約２５秒間の平均値を使用している。なお、縦軸は接触圧０の時の出力電圧を０として、出力電圧の変化量を示している。□は、第１１実施形態のようにカバー体３２が厚肉部３２ａと薄肉部３２ｂとを有する形状（厚肉形状）の場合を示す。これより、カバー体３２が厚肉部３２ａと薄肉部３２ｂとを有する形状の場合、接触圧の変化に対して出力電圧の変化がほぼ一様となることがわかる。接触圧の変化に対して出力電圧の変化がほぼ一様であるため、本実施形態の測定装置１０は、生体情報を高精度に測定することができる。
【００８５】
（第１２実施形態）
図１９を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｋを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１９は、第１２実施形態に係るセンサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｋを備えた測定装置１０は、２つの接触圧用受光部７を有する点で、第５実施形態のセンサ１ｄを備えた測定装置１０と異なる。
【００８６】
２つの接触圧用受光部７は、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａを結んだ第３直線Ｍ３を間に挟んで配置されている。本実施形態において、２つの接触圧用受光部７は、受光中心点７ａが射出中心点５ａから等距離に配置されている。
【００８７】
射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの位置関係について説明する。射出中心点５ａと受光中心点７ａとの第３直線Ｍ３に沿った方向における距離をＤ６、射出中心点５ａと受光中心点６ａとの距離をＤ７、射出中心点５ａと受光中心点７ａとの距離をＤ８とする。射出部５の一辺の長さｄ１は０．２ｍｍ、血流用受光部６及び接触圧用受光部７の一辺の長さｄ２は０．４ｍｍとする。この場合、受光中心点７ａと射出中心点５ａとを結んだ直線と第３直線Ｍ３との成す角θ２は４５°、Ｄ６は０．３１８ｍｍ、Ｄ７は０．７００ｍｍ、Ｄ８は０．４５０ｍｍとして、射出中心点５ａと受光中心点６ａと受光中心点７ａとを配置することが好ましい。この配置は、測定装置１０を高精度の測定が可能なものとし、かつ、小型化することができる配置の一例である。
【００８８】
センサ１ｋを備えた測定装置１０は、接触圧用受光部７が第１線分Ｌ１上に配置される第５実施形態に比べてＭ３方向に小型化することができる。また、センサ１ｋを備えた測定装置１０は、接触圧用受光部７を２つ備えるため、より高精度の測定が可能になる。
【００８９】
（第１３実施形態）
図２０を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｌを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図２０は、第１３実施形態に係るセンサの平面図である。本実施形態のセンサ１ｌを備えた測定装置１０は、２つの接触圧用受光部７を有する点で、第８実施形態センサ１ｇを備えた測定装置１０と異なる。
【００９０】
２つの接触圧用受光部７は、射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａを結んだ第４直線Ｍ４を間に挟んで配置されている。本実施形態において、２つの接触圧用受光部７は、受光中心点７ａが射出中心点５ａから等距離に配置されている。
【００９１】
射出部５の射出中心点５ａと血流用受光部６の受光中心点６ａと接触圧用受光部７の受光中心点７ａとの位置関係について説明する。射出中心点５ａと受光中心点７ａとの第４直線Ｍ４に沿った方向における距離をＤ９、受光中心点７ａと受光中心点６ａとの距離をＤ１０、射出中心点５ａと受光中心点７ａとの距離をＤ１１とする。射出部５の一辺の長さｄ１は０．２ｍｍ、血流用受光部６及び接触圧用受光部７の一辺の長さｄ２は０．４ｍｍとする。この場合、受光中心点７ａと射出中心点５ａとを結んだ直線と第４直線Ｍ４との成す角θ２は４５°、Ｄ９は０．３１８ｍｍ、Ｄ１０は１．３０ｍｍ、Ｄ１１は０．４５０ｍｍとして、射出中心点５ａと受光中心点６ａと受光中心点７ａとを配置することが好ましい。この配置は、測定装置１０を高精度の測定が可能なものとし、かつ、小型化することができる配置の一例である。
【００９２】
センサ１ｌを備えた測定装置１０は、接触圧用受光部７が第１線分Ｌ２上に配置される第８実施形態に比べてＭ４方向に小型化することができる。また、センサ１ｌを備えた測定装置１０は、接触圧用受光部７を２つ備えるため、より高精度の測定が可能になる。
【００９３】
（第１４実施形態）
図２１を参照しながら、本実施形態に係るセンサ１ｍを備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図２１は、第１４実施形態に係るセンサの断面図である。本実施形態のセンサ１ｍを備えた測定装置１０は、カバー体３３が調光ミラーで構成されている点で、第１実施形態のセンサ１を備えた測定装置１０と異なる。
【００９４】
測定装置１０は、カバー体３３を透明な状態から光を反射するミラー状態へ切り替える切替スイッチ（不図示）を備えている。測定装置１０は、切替スイッチが操作されると、切替スイッチがＯＮ又はＯＦＦにされた旨の制御信号を制御装置８に出力する。
【００９５】
カバー体３３は、調光ミラーで構成されている。より詳しくは、カバー体３３は、電圧を印加することにより、透明な状態と、光を反射するミラー状態とを切り替え可能に構成されている。より詳しくは、カバー体３３は、測定装置１０の切替スイッチがＯＮされると、制御装置８によって電圧が印加されてミラー状態とされ、測定装置１０の切替スイッチがＯＦＦされると、制御装置８によって電圧の印加が解除されて透明な状態に復帰する。カバー体３３が透明な状態のとき、レーザー光は、カバー体３３を透過する。カバー体３３を透過したレーザー光は、カバー体３３に接触している手の指Ｆの生体組織で散乱する。このとき、後述する受光部３４によって手の指Ｆの血流量を測定する。カバー体３３がミラー状態のとき、カバー体３３は、レーザー光を反射する。このとき、受光部３４によって手の指Ｆの接触圧を測定する。
【００９６】
受光部３４は、第１受光部及び第２受光部としての機能を有する。受光部３４は、手の指Ｆの血流量を測定する血流用センサ及びカバー体３３における手の指Ｆの接触圧を測定する接触圧用センサとして機能する。受光部３４は、散乱光Ｓ及び反射光Ｒを受光するものである。受光部３４は、基体２の底面２ａに配置されている。受光部３４は、ピンホール２２を備えている。ピンホール２２は、入射された散乱光Ｓ及び反射光Ｒを受光中心点３４ａまで案内するものである。ピンホール２２は、内周面が散乱光Ｓ及び反射光Ｒを反射する反射部材で形成されている。
【００９７】
センサ１ｍを備えた測定装置１０は、カバー体３３が透明な状態とミラー状態とを切り替え可能に構成されている。これにより、１つの受光部３４で、血流量の測定と接触圧の測定とを実施することができる。このような構成のセンサ１ｍを備えた測定装置１０は、第１実施形態に比べて小型化することができる。
【００９８】
本出願の開示する実施形態は、発明の要旨及び範囲を逸脱しない範囲で変更することができる。さらに、本出願の開示する実施形態及びその変形例は、適宜組み合わせることができる。例えば、上記の実施形態は、以下のように変形してもよい。
【００９９】
例えば、制御装置８の各プログラムは、複数のモジュールに分割されていてもよいし、他のプログラムと結合されていてもよい。また、上記実施形態では、基体２の凹部２ｃの表面は、光を吸収する材料で形成したが、光を吸収しない材料としてもよい。
【０１００】
上記の実施形態では、装置は、独立した装置として説明したが、添付の請求項に係る装置は、これに限定されない。添付の請求項に係る装置は、他の装置、例えば、ウェアラブル端末を含む携帯電子機器と組み合わせられていてもよい。携帯電子機器は、例えば、モバイルフォン、タブレット、携帯型パソコン、デジタルカメラ、メディアプレイヤ、電子書籍リーダ、ナビゲータ、及びゲーム機を含むが、これらに限定されない。この場合、装置の制御装置８は、携帯電子機器の他の機能を実装する制御装置の一部として組み込まれていてもよい。
【０１０１】
添付の請求項に係る技術を完全かつ明瞭に開示するために特徴的な実施形態に関し記載してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。
【符号の説明】
【０１０２】
１  センサ
２  基体
２ａ  底面
２ｂ  側壁
２ｃ  凹部
３  カバー体
４  反射ミラー（反射部）
５  射出部
６  血流用受光部（第１受光部）
６ａ  受光中心点
７  接触圧用受光部（第２受光部）
７ａ  受光中心点
８  制御装置
８ｂ  制御部
９  出力部
１０  測定装置
Ｒ  反射光
Ｓ  散乱光
Ｆ  手の指
【図１】
2017046802.tif 000003
【図２】
2017046802.tif 000004
【図３】
2017046802.tif 000005
【図４】
2017046802.tif 000006
【図５】
2017046802.tif 000007
【図６】
2017046802.tif 000008
【図７】
2017046802.tif 000009
【図８】
2017046802.tif 000010
【図９】
2017046802.tif 000011
【図１０】
2017046802.tif 000012
【図１１】
2017046802.tif 000013
【図１２】
2017046802.tif 000014
【図１３】
2017046802.tif 000015
【図１４】
2017046802.tif 000016
【図１５】
2017046802.tif 000017
【図１６】
2017046802.tif 000018
【図１７】
2017046802.tif 000019
【図１８】
2017046802.tif 000020
【図１９】
2017046802.tif 000021
【図２０】
2017046802.tif 000022
【図２１】
2017046802.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月28日(2016.9.28)
【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】
底面と前記底面の周囲を覆う側壁とを有し、前記側壁で前記底面を囲って凹部を形成する基体と、
前記凹部を覆いレーザー光を透過可能な板状の部材であり、外力が付与されると前記底面に対して変位するカバー体と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記カバー体に向けて前記レーザー光を射出する射出部と、
前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、
前記凹部の前記底面に配置され、前記反射部で反射した前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、
を備える生体情報検出センサ。
【請求項２】
前記反射部は、前記カバー体と平行な面において、前記第２受光部と前記射出部の間に配置され、かつ、前記カバー体を反射面とした場合に前記射出部から射出した前記レーザー光が前記第１受光部に入射する位置からずれた位置に配置されている、
請求項１に記載の生体情報検出センサ。
【請求項３】
前記射出部は、前記第１受光部の受光中心点と前記第２受光部の受光中心点を結んだ線分上に射出中心点が配置されている、
請求項１または２に記載の生体情報検出センサ。
【請求項４】
前記第２受光部は、前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点とを結んだ線分上に受光中心点が配置されている、
請求項１または２に記載の生体情報検出センサ。
【請求項５】
前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点とが第１直線上に配置され、前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点とが前記第１直線と異なる方向に延在する第２直線上に配置されている、
請求項１または２に記載の生体情報検出センサ。
【請求項６】
前記第２受光部の受光中心点と前記カバー体との距離は、前記射出部の射出中心点と前記カバー体との距離より小さい、
請求項１から５のいずれか一項に記載の生体情報検出センサ。
【請求項７】
前記射出部の射出中心点と前記反射部との距離ａと、前記カバー体と平行な面における前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点との距離ｂと、前記射出部の射出中心点と前記第２受光部の受光中心点との距離ｃとの関係が０．１５≦ｂ／ａ≦０．３８、かつ、０≦ｃ／ａ≦０．５３である、
請求項６に記載の生体情報検出センサ。
【請求項８】
前記第１受光部の受光中心点と前記カバー体との距離は、前記射出部の射出中心点と前記カバー体との距離より小さい、
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体情報検出センサ。
【請求項９】
軸方向が前記底面から前記カバー体に向けて伸びた筒形状であり、内周面が前記第２受光部の受光中心点を囲って配置され、かつ、前記内周面が前記反射光を反射する反射部材で形成された反射光案内部、
を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の生体情報検出センサ。
【請求項１０】
前記底面の前記第２受光部と前記射出部の間の前記基体または前記第２受光部の受光中心点よりも前記射出部側の部分に配置され、前記第２受光部よりも前記カバー体側に突出し、前記第２受光部に入射する前記散乱光を遮光する第２受光部用遮光部、
を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の生体情報検出センサ。
【請求項１１】
前記カバー体と前記第２受光部用遮光部との距離は、３００μｍ以上である、
請求項１０に記載の生体情報検出センサ。
【請求項１２】
前記カバー体と平行な面において、前記射出部の射出中心点と前記第１受光部の受光中心点との距離が、６００μｍ以上１５００μｍ以下である、
請求項５に記載の生体情報検出センサ。
【請求項１３】
接触体に向けてレーザー光を射出する射出部と、
前記レーザー光を透過し、前記接触体による外力が付与されると変位するカバー体と、
前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、
前記接触体で散乱された前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、
前記反射部で反射された前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、
を備える生体情報検出センサ。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の生体情報検出センサと、
前記第２受光部によって受光した前記反射光に基づいて接触体の接触を検出し、前記接触体の接触を検出する状態で前記第１受光部によって受光した前記散乱光に基づいて前記接触体の血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を算出する制御部と、
を備える測定装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本出願は、生体情報検出センサ及び測定装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生体情報を高精度に測定することができる生体情報検出センサ及び測定装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
１つの態様に係る生体情報検出センサは、底面と前記底面の周囲を覆う側壁とを有し、前記側壁で前記底面を囲って凹部を形成する基体と、前記凹部を覆いレーザー光を透過可能な板状の部材であり、外力が付与されると前記底面に対して変位するカバー体と、前記凹部の前記底面に配置され、前記カバー体に向けて前記レーザー光を射出する射出部と、前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、前記凹部の前記底面に配置され、前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、前記凹部の前記底面に配置され、前記反射部で反射した前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、を備える。
【手続補正６】
【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】
１つの態様に係る生体情報検出センサは、接触体に向けてレーザー光を射出する射出部と、前記レーザー光を透過し、前記接触体による外力が付与されると変位するカバー体と、前記カバー体に配置され、前記レーザー光の一部を反射する反射部と、前記接触体で散乱された前記レーザー光の散乱光を受光する第１受光部と、前記反射部で反射された前記レーザー光の反射光を受光する第２受光部と、を備える。
【手続補正７】
【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】
１つの態様に係る測定装置は、上記の生体情報検出センサと、前記第２受光部によって受光した前記反射光に基づいて接触体の接触を検出し、前記接触体の接触を検出する状態で前記第１受光部によって受光した前記散乱光に基づいて前記接触体の血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を算出する制御部と、を備える。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（第１実施形態）
図１から図３を参照しながら、本実施形態に係る生体情報検出センサ（以下、「センサ」という。）１を備えた測定装置１０の全体的な構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るセンサを備えた測定装置のブロック図である。測定装置１０は、生体の測定対象部位と接触した状態で、例えば、血流量と脈拍と脈波と血圧とを含む生体情報を測定するものである。本実施形態の測定装置１０は、手の指Ｆの血流量を測定する装置として説明する。より詳しくは、測定装置１０は、レーザー光を生体組織中に照射した際に、生体組織で散乱した散乱光のドップラーシフトを利用して、血流量を測定するものである。本実施形態の測定装置１０は、測定対象を手の指Ｆとしたが、測定対象はこれに限定されない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
１  センサ（生体情報検出センサ）
２  基体
２ａ  底面
２ｂ  側壁
２ｃ  凹部
３  カバー体
４  反射ミラー（反射部）
５  射出部
６  血流用受光部（第１受光部）
６ａ  受光中心点
７  接触圧用受光部（第２受光部）
７ａ  受光中心点
８  制御装置
８ｂ  制御部
９  出力部
１０  測定装置
Ｒ  反射光
Ｓ  散乱光
Ｆ  手の指