(57)【要約】  発光素子及び受光素子と遮光膜に形成された開口部との間の位置ずれを抑制することが可能な生体情報計測装置を提供すること。  透光性を有する板状の蓋部と、前記蓋部の第１の主面上に設けられ導電性を有する第１の遮光膜と、発光素子と、受光素子と、を備え、前記発光素子及び前記受光素子は、前記第１の遮光膜に電気的に接合されており、前記第１の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第１の発光側開口部と、前記受光素子によって受光される光が通過する第１の受光側開口部と、を有する、生体情報計測装置。
2020100419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する板状の蓋部と、前記蓋部の第１の主面上に設けられ導電性を有する第１の遮光膜と、発光素子と、受光素子と、を備え、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記第１の遮光膜に電気的に接合されており、
前記第１の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第１の発光側開口部と、前記受光素子によって受光される光が通過する第１の受光側開口部と、を有する、生体情報計測装置。
【請求項２】
前記第1の遮光膜は、互いに独立した３つ以上の区画に分割されており、
前記区画には、それぞれ、前記発光素子の端子又は前記受光素子の端子が少なくとも１つ接合されている、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項３】
前記第１の遮光膜は、光反射性材料からなる、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項４】
前記蓋部の前記第１の主面に対向する第２の主面上に設けられた第２の遮光膜を備え、
前記第２の遮光膜は、前記受光素子によって受光される光が通過する第２の受光側開口部を有する、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項５】
前記第２の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第２の発光側開口部を有する、請求項４に記載の生体情報計測装置。
【請求項６】
前記第２の遮光膜は、光反射性材料からなる、請求項４に記載の生体情報計測装置。
【請求項７】
前記第１の遮光膜は、光吸収性材料からなる、請求項６に記載の生体情報計測装置。
【請求項８】
前記蓋部の側面上に設けられた第３の遮光膜を備える、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項９】
前記発光素子は、コヒーレント光を出射する、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項１０】
前記発光素子及び前記受光素子を内部に収容する筐体を備え、
前記筐体の内部において、前記発光素子と前記受光素子との間に隔壁が存在しない、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【請求項１１】
血流計測装置である、請求項１に記載の生体情報計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、生体情報計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚にコヒーレント光を照射し、その後方散乱光を解析することにより皮膚下の血流速度を非侵襲的に計測する、レーザードップラー血流計と呼ばれる技術が知られており、また、当該技術を利用した血流計測装置が種々提供されている。例えば、特許文献１に記載されている血流計用センサ部には、発光素子及び受光素子を形成した半導体基板上に不要散乱光を遮る遮光膜が形成されたカバー基板が配置されている。特許文献１には、生体組織からの散乱光が受光素子に入射するための開口部を遮光膜に設ける構成も開示されている。特許文献２に記載されている計測センサ用パッケージには、発光素子及び受光素子を覆う蓋体に接地導体層が設けられており、接地導体層は不要な光を遮るマスク部材として機能する。特許文献２の接地導体層には、発光素子から出射される光が通過する第１開口と、受光素子によって受光される光が通過する第２開口が設けられている。【０００３】
特許文献１及び２に記載されている構造を採用する場合、製造手順としては、金属配線を有する筐体又は基板に発光素子及び受光素子を実装し、その後、遮光膜が形成された部材で覆うことが一般的である。例えば、特許文献２に記載されている計測センサ用パッケージは、基体に発光素子及び受光素子を実装し、その後、第１開口及び第２開口が形成された接地導体層を備える蓋体で覆うことにより、製造することが可能である。【０００４】
しかしながら、このような製造手順であると、各種パーツを組み合わせる際にパーツ間の相対位置にずれが生じて、このずれが積み重なり、最終的には発光素子及び受光素子と遮光膜に形成された開口部との間に位置ずれが生じる可能性が高くなる。このように、従来技術では、発光素子及び受光素子と遮光膜に形成された開口部との相対位置を厳密に合わせることは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２９９２０号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３１２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本技術は、発光素子及び受光素子と遮光膜に形成された開口部との間の位置ずれを抑制することが可能な生体情報計測装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本技術は、
透光性を有する板状の蓋部と、前記蓋部の第１の主面上に設けられ導電性を有する第１の遮光膜と、発光素子と、受光素子と、を備え、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記第１の遮光膜に電気的に接合されており、
前記第１の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第１の発光側開口部と、前記受光素子によって受光される光が通過する第１の受光側開口部と、を有する、生体情報計測装置を提供する。
前記第1の遮光膜は、互いに独立した３つ以上の区画に分割されていてもよく、前記区画には、それぞれ、前記発光素子の端子又は前記受光素子の端子が少なくとも１つ接合されていてもよい。
前記第１の遮光膜は、光反射性材料からなってもよい。
前記生体情報計測装置は、前記蓋部の前記第１の主面に対向する第２の主面上に設けられた第２の遮光膜を備えてもよく、前記第２の遮光膜は、前記受光素子によって受光される光が通過する第２の受光側開口部を有してもよい。
前記第２の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第２の発光側開口部を有してもよい。
前記第２の遮光膜は、光反射性材料からなってもよい。
前記第２の遮光膜が光反射性材料からなる場合、前記第１の遮光膜は、光吸収性材料からなってもよい。
前記生体情報計測装置は、前記蓋部の側面上に設けられた第３の遮光膜を備えてもよい。
前記発光素子は、コヒーレント光を出射する発光素子であってもよい。
前記生体情報計測装置は、前記発光素子及び前記受光素子を内部に収容する筐体を備えてもよく、前記筐体の内部において、前記発光素子と前記受光素子との間に隔壁が存在しない構成であってもよい。
前記生体情報計測装置は、血流計測装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】生体情報計測装置１の一部を示す模式的な平面図である。
【図２】図１に示す生体情報計測装置１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図３】第１の遮光膜１０の構成例を示す模式的な平面図である。
【図４】生体情報計測装置１Ａの一部を示す模式的な平面図である。
【図５】図４に示す生体情報計測装置１ＡのＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。
【図６】生体情報計測装置１Ｂの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序で行う。
１．第１実施形態（第１の遮光膜を備える例）
２．第２実施形態（第２の遮光膜を備える例）
３．第３実施形態（第３の遮光膜を備える例）
【００１０】
＜１．第１実施形態＞
まず、本技術の第１実施形態に係る生体情報計測装置１について説明する。
【００１１】
本技術の生体情報計測装置を用いて計測可能な生体情報としては、例えば、血流量、血球量、血流速度、脈拍数などが挙げられる。これらの中でも、本技術の生体情報計測装置は、血流に関する情報を計測対象とする血流計測装置として好適であり、特にレーザードップラー血流計として好適に用いられる。以下、本技術の生体情報計測装置は一例としてレーザードップラー血流計であるものとして、図１〜３を参照しながら説明を行う。
【００１２】
図１は、生体情報計測装置１の一部を示す模式的な平面図である。図２は、図１に示す生体情報計測装置１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。図１では、図２に示した蓋部５の図示を省略している。
【００１３】
生体情報計測装置１は、筐体２、発光素子３及び受光素子４を備える。筐体２は、内部に空洞を有し上面が開口している。発光素子３及び受光素子４は、筐体２の内部に収容される。発光素子３としては、コヒーレント光を出射する発光素子が好適であり、例えばレーザーダイオードなどが挙げられる。受光素子４としては、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどが挙げられる。図１及び２では、発光素子３及び受光素子４をそれぞれ１つずつ備える構成を示しているが、発光素子３及び受光素子４の数は１つに限定されず、それぞれ２つ以上であってもよい。発光素子３及び受光素子４の数は同一であってもよいし異なってもよい。
【００１４】
生体情報計測装置１は、透光性を有する板状の蓋部５をさらに備える。蓋部５は、筐体２の上面の開口部分を覆うように配置されており、筐体２の底面に対向している。蓋部５を構成する材料は、少なくとも発光素子３から出射される光が透過可能であればよく、発光素子３から出射される光以外の光は透過できなくてもよい。例えば、発光素子３の光源として赤外光を用いる場合、蓋部５は、赤外光のみ透過し赤外光以外の光を吸収する材料により形成されてもよい。受光素子４に不要な光が入射することを防止する観点からは、蓋部５は、発光素子３から出射される光以外の光が透過しない材料により構成されていることが好ましい。蓋部５を構成する材料としては、例えばガラス、樹脂などが挙げられる。
【００１５】
蓋部５は、第１の主面５ａ上に導電性を有する第１の遮光膜１０を備える。蓋部５の第１の主面５ａは、筐体２側に向けられた面であり、筐体２の底面に対向している。第１の主面５ａ上の第１の遮光膜１０には、発光素子３及び受光素子４が電気的に接合されている。図２に示す断面図を参照して、蓋部５、第１の遮光膜１０、発光素子３及び受光素子４の位置関係を確認すると、蓋部５の下側に第１の遮光膜１０が配置され、第１の遮光膜１０の下側に発光素子３及び受光素子４が配置されている。発光素子３及び受光素子４を第１の遮光膜１０に接合する際には、フリップチップ実装とすることが好ましい。
【００１６】
第１の遮光膜１０は、発光素子３から出射される光が通過する第１の発光側開口部１１と、受光素子４によって受光される光が通過する第１の受光側開口部１２と、を有する。第１の発光側開口部１１は、発光素子３から出射される光が通過できるよう、発光素子３の発光中心に対応する位置に設けられる。第１の受光側開口部１２は、受光素子４によって受光される光が通過できるよう、受光素子４の受光面中心に対応する位置に設けられる。
【００１７】
このように、本技術の生体情報計測装置１では、発光素子３及び受光素子４を第１の遮光膜１０に直接接合しているため、発光素子３と第１の発光側開口部１１との間、及び、受光素子４と第１の受光側開口部１２との間の位置合わせを高精度に行うことができる。その結果、発光素子３と第１の発光側開口部１１との間、及び、受光素子４と第１の受光側開口部１２との間の位置ずれを抑制することができる。
【００１８】
第１の発光側開口部１１の直径の下限は、好ましくは発光素子３の発光中心の直径以上である。第１の発光側開口部１１の直径の上限は、好ましくは発光素子３の発光中心の直径＋１００μｍ以下であり、より好ましくは発光素子３の発光中心の直径＋１０μｍ以下である。第１の受光側開口部１２の直径の下限は、好ましくは受光素子４の受光面中心の直径以上である。第１の受光側開口部１２の直径の上限は、好ましくは受光素子４の受光面中心の直径＋１００μｍ以下であり、より好ましくは受光素子４の受光面中心の直径＋１０μｍ以下である。
【００１９】
前述した第１の遮光膜１０は、発光素子３の端子及び受光素子４の端子を個別に駆動できるように、互いに独立した３つ以上の区画に分割されていることが好ましい。この「互いに独立した区画」とは、それぞれの区画が電気的に分断された構成であることを意味し、換言すれば「互いに電気的に分断された区画」である。第１の遮光膜１０の各区画には、それぞれ、発光素子３の端子又は受光素子４の端子が少なくとも１つ電気的に接合されていることが好ましい。
【００２０】
図１及び２には、一例として、第１の遮光膜１０が４つの区画１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに分割された構成を示しており、各区画には、それぞれ、発光素子３のアノード端子３ａ、発光素子３のカソード端子３ｂ、受光素子４のアノード端子４ａ、又は受光素子４のカソード端子４ｂが電気的に接合されている。具体的には、区画１０ａには発光素子３のアノード端子３ａが接合されており、区画１０ｂには発光素子３のカソード端子３ｂが接合されており、区画１０ｃには受光素子４のカソード端子４ｂが接合されており、区画１０ｄには受光素子４のアノード端子４ａが接合されている。
【００２１】
第１の遮光膜１０の各区画１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄには、それぞれ個別に接続配線が接続されており、当該接続配線を通じて回路基板（不図示）に電気的に接続されている。図２には、筐体２の側方に位置する接続配線用部材６、６が示されており、接続配線用部材６、６は下方に位置する回路基板（不図示）に接している。
【００２２】
前述のとおり、図１及び２に示す例では、第１の遮光膜１０は互いに独立した区画に分割され、発光素子３の端子３ａ、３ｂ及び受光素子４の端子４ａ、４ｂがそれぞれ異なる区画に電気的に接合されている。また、第１の遮光膜１０の各区画には、それぞれ個別に接続配線が接続されている。このような構成とすることで、発光素子３の端子３ａ、３ｂ及び受光素子４の端子４ａ、４ｂを、独立して電気的に駆動させることが可能である。
【００２３】
図３に、第１の遮光膜１０の構成例を示す模式的な平面図を示す。第１の遮光膜１０の各区画の形状は、特に限定されず、例えば図３に示すような形状であってもよい。図３Ａ〜Ｃに示す第１の遮光膜１０Ａ〜１０Ｃは、いずれも、独立した４つの区画に分割されており、発光素子３の端子３ａ、３ｂ及び受光素子４の端子４ａ、４ｂがそれぞれ異なる区画に電気的に接合されている。
【００２４】
図３Ｄに示す第１の遮光膜１０Ｄは、図３Ａ〜Ｃとは異なり、独立した３つの区画１０Ｄａ、１０Ｄｂ、１０Ｄｃに分割されている。図３Ｄに示す例では、区画１０Ｄａには発光素子３のアノード端子３ａが接合されており、区画１０Ｄｂには発光素子３のカソード端子３ｂ及び受光素子４のアノード端子４ａが接合されており、区画１０Ｄｃには受光素子４のカソード端子４ｂが接合されている。発光素子３のカソード端子３ｂと受光素子４のアノード端子４ａとをグランドに接続する場合、図３Ｄに示すように、グランドに接続される複数の端子を同一の区画に接合してもよい。
【００２５】
第１の遮光膜１０を構成する材料は、光を遮るものであればよく、光反射性材料でもよく光吸収性材料でもよい。生体情報の計測において光の利用効率を向上させる観点からは、第１の遮光膜１０は光反射性材料からなる光反射性の膜であることが好ましい。
【００２６】
ここで、生体情報計測装置１の動作について説明する。生体情報計測装置１を使用する際には、ユーザーの皮膚に蓋部５を接触させた状態で、発光素子３から皮膚に向けて光を出射する。出射された光は、第１の遮光膜１０の第１の発光側開口部１１、蓋部５及び皮膚表面を通過して、皮膚下の血管に到達する。血管を流れる血液に含まれる血球細胞によって散乱された光は、蓋部５及び第１の遮光膜１０の第１の受光側開口部１２を通過して、受光素子４によって検知される。生体情報計測装置１は、検知した散乱光を解析することにより、血流速度などの生体情報を得る。
【００２７】
前述のように第１の遮光膜１０を光反射性の膜とすることにより、ユーザーの皮膚を経由して受光素子４側へ後方散乱する光の中で第１の受光側開口部１２を通過しなかった光を、第１の遮光膜１０によって再度ユーザーの皮膚側に戻すことができる。このように、受光素子４で受光できなかった散乱光を皮膚側に戻して再利用することにより、光の利用効率を向上させることが可能である。
【００２８】
第１の遮光膜１０は、金属蒸着によって形成されることが好ましい。金属蒸着に用いられる金属としては、蓋部５への密着性が高い金属が好適である。例えば、蓋部５を構成する材料がガラスである場合には、第１の遮光膜１０はニッケルの蒸着膜であることが好ましい。
【００２９】
本技術の生体情報計測装置１によれば、前述のとおり、発光素子３と第１の発光側開口部１１とを、高精度に位置決めすることができるため、発光素子３と第１の発光側開口部１１との間の位置ずれを抑制することができる。ところで、一般的には、発光素子と、遮光膜に形成された発光素子に対応する開口部と、の相対位置がずれた場合、開口部の径が小さいと、光の一部が遮断されて損失されてしまう。このため、発光素子に対応する開口部の径は、位置ずれを考慮して大きく形成される必要がある。一方、発光素子に対応する開口部の径が大きすぎると、迷光や電気ノイズを遮断するという遮光膜本来の機能が低下してしまい、望ましくない。これに対して本技術の生体情報計測装置１では、発光素子３と第１の発光側開口部１１との相対位置を精緻に合わせることが可能であるため、上述のように位置ずれを考慮して第１の発光側開口部１１の径を大きくする必要がない。つまり、本技術を用いることで、第１の発光側開口部１１の径を従来技術と比較して小さく形成することができる。その結果、本技術の生体情報計測装置１は、迷光や電気ノイズを効果的に遮断して、生体情報の計測精度を向上させることができる。
【００３０】
また、一般的には、受光素子と、遮光膜に形成された受光素子に対応する開口部と、の相対位置がずれると、受光素子へ到達する光量が減ってしまうため、受光素子のサイズは位置ずれを考慮して大きくする必要がある。一方で、受光素子のサイズが大きくなると、それに伴って生体情報計測装置の外形も大型化してしまう。これに対して本技術の生体情報計測装置１では、受光素子４と第１の受光側開口部１２との相対位置を精緻に合わせることが可能であるため、上述のように位置ずれを考慮して第１の受光側開口部１２のサイズを大きくする必要がない。つまり、本技術によれば、外形の小さな受光素子を用いることができ、その結果、装置全体の外形を小型化することができる。
【００３１】
また、従来技術では、発光素子及び受光素子を筐体内に取り付ける際の位置ずれを考慮して、筐体内部の空間を広く設計する必要があるため、装置全体の外形が大型化することになる。しかしながら、本技術の生体情報計測装置１では、発光素子３及び受光素子４が第１の遮光膜１０に接合されており、筐体２の設計において発光素子３及び受光素子４の取り付け公差を考慮する必要がないことから、装置全体の外形を小型化することができる。
【００３２】
装置全体の大型化という問題は、上記特許文献２に記載されている技術のように、発光素子と受光素子との間に隔壁が配置されている場合に特に顕著である。発光素子と受光素子との間の隔壁は、発光素子から出射された光が直接受光素子に入射することによる光学ノイズの発生を防止するために設けられる。隔壁を設けるためには筐体内部にある程度の広さを確保する必要があり、その結果、装置全体が大型化してしまう。これに対して本技術の生体情報計測装置１では、発光素子３及び受光素子４が第１の遮光膜１０に接合されており、発光素子３から出射された光は全て第１の発光側開口部１１及び蓋部５を通過するため、発光素子３から受光素子４へ直接光が入射することがない。つまり、本技術の生体情報計測装置１では、筐体２の内部において、発光素子３と受光素子４との間に、発光素子３から出射される光が直接受光素子４に入射することを防ぐ隔壁を設ける必要がない。したがって、本技術によれば、従来よりも装置全体の外形を小型化することができる。
【００３３】
さらに、従来技術のような隔壁を備える筐体を製造する場合、隔壁を備えない筐体と比較して製造方法が限られてしまうため、筐体の製造コスト削減を図ることが難しい。しかしながら、本技術によれば、筐体２の内部に隔壁を設ける必要がなく、製造方法の自由度が高いことから、低コスト化を図ることが可能である。
【００３４】
本実施形態では、生体情報計測装置としてレーザードップラー血流計（Laser Doppler Flowmetry：ＬＤＦ）を例に挙げて説明した。レーザードップラー血流計は、人の皮膚表面にレーザー光を照射して毛細血管内血流を非侵襲に且つ連続的に計測することが可能である上に、小型である。このため、本実施形態の生体情報計測装置１は、ヘッドバンド型、ネックバンド型、ベルト型などのウェアラブル型の血流計に好適である。本技術に係る生体情報計測装置の他の実施形態としては、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの任意の携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）；医療機器、ゲーム機器、家電機器などの任意の電子機器；などが挙げられる。
【００３５】
また、本技術は、光電容積脈波方式（Photoplethysmography：ＰＰＧ）を用いて脈拍計測を行う生体情報計測装置や、ＰＰＧ及びＬＤＦの技術を組み合わせて脈拍計測及び血流計測を行う生体情報計測装置にも好適である。
【００３６】
＜２．第２実施形態＞
次に、図４及び５を参照して、本技術の第２実施形態に係る生体情報計測装置１Ａについて説明する。図５において、図２に示した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００３７】
図４は、生体情報計測装置１Ａの一部を示す模式的な平面図である。図５は、図４に示す生体情報計測装置１ＡのＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。第２実施形態の生体情報計測装置１Ａは、第１実施形態の構成に加えて、第２の遮光膜２０を備える。
【００３８】
第２の遮光膜２０は、蓋部５の第１の主面５ａに対向する第２の主面５ｂ上に設けられている。第２の遮光膜２０は、発光素子３から出射する光が通過する第２の発光側開口部２１と、受光素子４によって受光される光が通過する第２の受光側開口部２２と、を有する。第２の発光側開口部２１は、発光素子３から出射される光が通過できるよう、発光素子３の発光中心に対応する位置に設けられる。第２の受光側開口部２２は、受光素子４によって受光される光が通過できるよう、受光素子４の受光面中心に対応する位置に設けられる。
【００３９】
以下、本実施形態の利点を説明する。本技術の好適な一例であるＬＤＦは、人体から後方散乱した光の中で血液に当たらずに反射した光と、血液に当たりわずかに波長がドップラーシフトした光の干渉現象を利用する血流計である。人体から後方散乱した光は、スペックルと呼ばれる斑模様を呈する。ＬＤＦはこの斑模様が変化する速度を検出しており、受光素子は斑模様を受光面全体にわたって積分した値を観測している。この際、斑模様が受光素子の受光面積に対して小さいと斑模様が平均化されるため、斑模様の変化が均質化されて計測困難となり、血流による信号の変化を捉えることができない可能性がある。このため、受光素子内に発生する斑模様の数（斑模様の平均個数＝斑模様の平均面積／受光素子の受光面の面積）をできる限り小さくすることが好ましい。斑模様の数を小さくする手段の１つとして、第１実施形態で示した第１の受光側開口部１２の径を小さくすることが挙げられる。他の手段としては、受光素子４から離間した位置に更なる開口部を設けることで、受光素子４に到達する光を制限し、斑模様の平均面積を拡大することが挙げられる。受光素子４から離間した位置にある開口部は、第２実施形態で示した第２の受光側開口部２２に相当する。
【００４０】
第２の受光側開口部２２を設けた場合の斑模様の平均面積について、具体的に説明する。第１の遮光膜１０に形成された第１の受光側開口部１２を備える場合、受光素子４の受光面における斑模様の平均径は、光の波長程度となる。このため、斑模様の均質化を防止するためには、第１の受光側開口部１２の径を小さく絞る必要がある。一方で、第１の受光側開口部１２の径を小さくしすぎると、第１の受光側開口部１２を通過する光量が減少し、十分なＳ／Ｎ比を確保できない可能性がある。
【００４１】
第２の遮光膜２０に形成された第２の受光側開口部２２を備える場合、受光素子４の受光面における斑模様の平均面積Ａｃｏｈは、波長をλ、受光素子４が第２の受光側開口部２２を見込む立体角をΩとして、下記式（１）により表される。
Ａｃｏｈ＝λ２／Ω  ・・・（１）
【００４２】
このように、受光素子４から離間した位置に第２の受光側開口部２２を設けることで、Ωが小さくなって斑模様の平均面積が拡大し、その結果、受光素子４上での斑模様の平均個数が減少する。すなわち、第２の受光側開口部２２を設けることで、血液の動きによって生じる斑模様の変化が均質化されることなく、より良好なＳ／Ｎ比で生体情報を計測することが可能である。
【００４３】
第２の遮光膜２０を構成する材料は、光を遮るものであればよく、光反射性材料でもよく光吸収性材料でもよい。第１実施形態と同様に生体情報の計測において光の利用効率を向上させる観点からは、第２の遮光膜２０は光反射性材料からなる光反射性の膜であることが好ましい。第２の遮光膜２０を光反射性材料により構成する場合、第１の遮光膜１０は光吸収性材料からなる光吸収性の膜であってもよい。第１の遮光膜１０を光吸収性の膜とすることで、人体を経由しない不要な迷光を低減することができる。また、第２の遮光膜２０は、第１の遮光膜１０と同様に導電性を有していてもよい。この場合、第２の遮光膜は接地されていることが好ましい。
【００４４】
図４及び５に示す生体情報計測装置１Ａでは、発光素子３に対応する部分を覆うように第２の遮光膜２０が形成されており、第２の遮光膜２０には発光素子３に対応する部分に第２の発光側開口部２１が設けられている。しかしながら、第２の発光側開口部２１は必須の構成要素ではなく、発光素子３に対応する部分を覆うように第２の遮光膜２０が形成されていなくてもよい。第１の遮光膜１０を光吸収性の膜とする場合、第２の遮光膜２０は、発光素子３に対応する位置にも設けられ第２の発光側開口部２１を有することが、光の利用効率向上の観点から好ましい。
【００４５】
＜３．第３実施形態＞
次に、図６を参照して、本技術の第３実施形態に係る生体情報計測装置１Ｂについて説明する。図６において、図２に示した構成要素と同様の構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００４６】
図６は、生体情報計測装置１Ｂの断面図である。第３実施形態の生体情報計測装置１Ｂは、第１実施形態の構成に加えて、蓋部５の側面５ｃ、５ｃ上に設けられた第３の遮光膜３０、３０を備える。第３の遮光膜３０を備えることにより、蓋部５の側面５ｃから入射する光が蓋部５内を伝播して受光素子４へ入射し、光学的なノイズとなることを防止することができる。
【００４７】
蓋部５の側面５ｃ、５ｃは、第１の主面５ａ及び第２の主面５ｂと直交する面である。図６に示す生体情報計測装置１Ｂは第３の遮光膜３０を２つ備えているが、第３の遮光膜３０の数は特に限定されず、１つ以上であればよい。
【００４８】
第３の遮光膜３０は、遮光性を有する膜であれば特に限定されないが、黒色印刷により形成された膜であることが好ましい。
【００４９】
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、２つ以上の特徴部分を組み合わせることが可能である。すなわち、各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。例えば、第３実施形態に、第２実施形態に係る第２の遮光膜２０が組み合わせられてもよい。
【００５０】
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
〔１〕透光性を有する板状の蓋部と、前記蓋部の第１の主面上に設けられ導電性を有する第１の遮光膜と、発光素子と、受光素子と、を備え、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記第１の遮光膜に電気的に接合されており、
前記第１の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第１の発光側開口部と、前記受光素子によって受光される光が通過する第１の受光側開口部と、を有する、生体情報計測装置。
〔２〕前記第1の遮光膜は、互いに独立した３つ以上の区画に分割されており、
前記区画には、それぞれ、前記発光素子の端子又は前記受光素子の端子が少なくとも１つ接合されている、〔１〕に記載の生体情報計測装置。
〔３〕前記第１の遮光膜は、光反射性材料からなる、〔１〕又は〔２〕に記載の生体情報計測装置。
〔４〕前記蓋部の前記第１の主面に対向する第２の主面上に設けられた第２の遮光膜を備え、
前記第２の遮光膜は、前記受光素子によって受光される光が通過する第２の受光側開口部を有する、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の生体情報計測装置。
〔５〕前記第２の遮光膜は、前記発光素子から出射される光が通過する第２の発光側開口部を有する、〔４〕に記載の生体情報計測装置。
〔６〕前記第２の遮光膜は、光反射性材料からなる、〔４〕又は〔５〕に記載の生体情報計測装置。
〔７〕前記第１の遮光膜は、光吸収性材料からなる、〔６〕に記載の生体情報計測装置。
〔８〕前記蓋部の側面上に設けられた第３の遮光膜を備える、〔１〕〜〔７〕のいずれか１つに記載の生体情報計測装置。
〔９〕前記発光素子は、コヒーレント光を出射する、〔１〕〜〔８〕のいずれか１つに記載の生体情報計測装置。
〔１０〕前記発光素子及び前記受光素子を内部に収容する筐体を備え、
前記筐体の内部において、前記発光素子と前記受光素子との間に隔壁が存在しない、〔１〕〜〔９〕のいずれか１つに記載の生体情報計測装置。
〔１１〕血流計測装置である、〔１〕〜〔１０〕のいずれか１つに記載の生体情報計測装置。
【符号の説明】
【００５１】
１，１Ａ，１Ｂ  生体情報計測装置
２  筐体
３  発光素子
３ａ，３ｂ  発光素子の端子
４  受光素子
４ａ，４ｂ  受光素子の端子
５  蓋部
５ａ  蓋部の第１主面
５ｂ  蓋部の第２主面
５ｃ  蓋部の側面
６  接続配線用部材
１０  第１の遮光膜
１１  第１の発光側開口部
１２  第１の受光側開口部
２０  第２の遮光膜
２１  第２の発光側開口部
２２  第２の受光側開口部
３０  第３の遮光膜
【図１】
2020100419.tif 000003
【図２】
2020100419.tif 000004
【図３】
2020100419.tif 000005
【図４】
2020100419.tif 000006
【図５】
2020100419.tif 000007
【図６】
2020100419.tif 000008
【国際調査報告】
2020100419.tif 000009
2020100419.tif 000010
2020100419.tif 000011
2020100419.tif 000012