检测装置和测定装置的制作方法
未命名
09-16
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1.本发明涉及具备发光部和受光部的检测装置和测定装置。
背景技术:
2.以往提出了非侵入性地测定脉波等生物体信息的各种测定技术。在专利文献1中记载了一种检测装置(检测部),其具备朝向生物体射出光的发光部和接收由生物体反射的光的受光部。通过对从这种检测装置的受光部输出的信号进行分析,能够取得生物体信息。例如,在专利文献1中记载了根据从受光部输出的信号来计测脉搏数的脉波传感器。
3.在专利文献1中,通过使覆盖发光部和受光部的透光板的表面为凸曲面,从而提高透光板与皮肤的紧贴性。由此,能够抑制从发光部发出的光在皮肤表面反射而成为直接入射到受光部的杂散光。另外,能够抑制干扰光入射到受光部。因此,能够抑制不包含生物体信息的光入射到受光部,因此能够提高信号精度。
4.专利文献1:日本特开2001-353133号公报
5.在专利文献1的结构中,虽然能够抑制杂散光、干扰光,但并不能消除在皮肤的表面反射而入射到受光部的光。另外,无法防止从发光部发出的光被透光板的背面(受光部侧的表面)反射而直接入射到受光部。
技术实现要素:
6.为了解决上述课题,本发明的检测装置的特征在于,具有:在第1方向上排列的发光部和受光部;以及偏振器,其覆盖所述发光部的光的射出侧和所述受光部的光的入射侧中的至少一方,所述偏振器吸收或反射s偏振成分。
7.本发明的测定装置的特征在于,具有:上述的检测装置;以及信息分析部,其根据表示所述检测装置的检测结果的检测信号来确定生物体信息。
附图说明
8.图1是第1实施方式的测定装置的侧视图。
9.图2是表示第1实施方式的测定装置的功能结构的框图。
10.图3是第1实施方式的检测装置的俯视图。
11.图4为示意性地表示第1实施方式的检测装置的截面结构的截面图。
12.图5是示意性地表示使用第1实施方式的检测装置检测包含生物体信息的光时的状况的图。
13.图6是表示包含s偏振光和p偏振光的光入射到折射率不同的物质的边界面时的状况的图。
14.图7是表示向折射率不同的物质的边界面的入射角与s偏振光、p偏振光的反射率的关系的式子和图。
15.图8是示意性地表示第2实施方式的检测装置的截面结构以及检测包含生物体信
息的光时的状况的图。
16.图9是示意性地表示第3实施方式的检测装置的截面结构以及检测包含生物体信息的光时的状况的图。
17.图10是示意性地表示第4实施方式的检测装置的截面结构的图。
18.图11为示意性地表示第5实施方式的检测装置的截面结构的图。
19.标号说明
20.1:壳体;2:带;3、3a、3b、3c、3d:检测装置;4:显示装置;5:控制装置;6:存储装置;10:检测面;11:受光部;12:发光部;13:驱动电路;14:输出电路;20:盒体;21:底板部;22:侧板部;23:开口部;30:遮蔽板;40:密封件;41:第1密封件;42:第2密封件;50:罩;51:第1面;52:第2面;60、60a、60b、60c、60d:偏振器;70:生物体表面;100:测定装置;111:第1受光部;112:第2受光部;121:第1发光元件;122:第2发光元件;123:第3发光元件;b:边界面;l1:第1杂散光成分;l1s:s偏振光成分;l2:第2杂散光成分;l2s:s偏振光成分;l3:生物体通过光成分;lg:第1光;lr:第2光;li:第3光;m:测定部位;m1、m2:物质;n1、n2:折射率;rp:p偏振光的反射率;rs:s偏振光的反射率;s、s1、s2、s3:检测信号,α:入射角,β:折射角。
具体实施方式
21.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的各图中,将各部件示意性地图示为能够识别的程度的大小,实际的尺寸、比率也可以与图中所示的尺寸、比率不同。
22.1.第1实施方式
23.(测定装置)
24.图1是第1实施方式的测定装置100的侧视图。测定装置100是非侵入性地测定生物体信息的生物体测定装置。测定装置100朝向被检者的身体(生物体)中的作为测定对象的部位(以下称为“测定部位m”)使用。在图1所示的例子中,测定装置100是具备壳体1和带2的手表型的便携设备。测定部位m为被检者的手腕。测定装置100通过将带状的带2卷绕于被检者的手腕,将壳体1的检测面10以朝向手腕(测定部位m)的皮肤面的状态佩戴而使用。
25.在本说明书中,x方向、y方向、z方向是相互正交的方向。x方向是第1方向。y方向是第2方向。z方向是检测面10的法线方向。+z方向是从检测面10朝向测定部位m的方向,-z方向是从测定部位m朝向检测面10的方向。
26.在本说明书中,将被检者的脉波(例如脉搏数)以及氧饱和度(spo2)例示为生物体信息。脉波是指与心脏的搏动联动的血管内的体积的时间变化。氧饱和度是指被检者的血液中的血红蛋白中与氧结合的血红蛋白的比例(%),是用于评价被检者的呼吸功能的指标。
27.图2是表示第1实施方式的测定装置100的功能结构的框图。如图2所示,测定装置100具备控制装置5、存储装置6、显示装置4以及检测装置3。控制装置5和存储装置6配置在壳体1的内部。检测装置3配置于检测面10。显示装置4配置于壳体1中的与检测面10相反的一侧的表面。显示装置4在控制装置5的控制下显示包含测定结果的各种图像。显示装置4例如是液晶显示面板。
28.此外,测定装置100除了图2所示的功能结构以外,还可以构成为具备配置于壳体1
的表面的操作按钮、触摸面板等操作部,将与对操作部的操作对应的操作信号输入到控制装置5。另外,也可以具备用于将测定结果输出到外部并且将来自外部的信号输入到控制装置5的通信部。或者,也可以作为用于通知测定结果的单元而具备声音输出部、振动部。
29.如图2所示,检测装置3具备受光部11、发光部12、驱动电路13以及输出电路14。此外,也能够将驱动电路13以及输出电路14的一方或者双方设置为检测装置3的外部电路。即,驱动电路13以及输出电路14能够从检测装置3中省略。
30.如图1所示,检测装置3配置于检测面10。检测装置3是从检测面10射出光并接收从测定部位m向检测面10入射的光而生成检测信号s的反射型的光学传感器模块。如图2所示,发光部12具有第1发光元件121、第2发光元件122和第3发光元件123。第1发光元件121、第2发光元件122以及第3发光元件123分别从检测面10射出不同波长的光。作为第1发光元件121、第2发光元件122以及第3发光元件123,例如使用led。
31.第1发光元件121射出第1光lg。第1光lg例如是具有520nm~550nm的绿色波段的绿色光,是峰值波长为520nm的光。第2发光元件122射出第2光lr。第2光lr例如是具有600nm~800nm的红色波段的红色光,是峰值波长为660nm的光。第3发光元件123射出第3光li。第3光li例如是具有800nm~1300nm的近红外波段的近红外光。第3光li例如是峰值波长为905nm的光。另外,各发光元件射出的光的波长并不限定于上述波段。
32.驱动电路13通过驱动电流的提供而使第1发光元件121、第2发光元件122、第3发光元件123分别发光。例如,驱动电路13使第1发光元件121、第2发光元件122、第3发光元件123分别时分地周期性地发光。从第1发光元件121、第2发光元件122、第3发光元件123分别射出的光从检测面10入射到测定部位m,在测定部位m的内部一边反复进行反射和散射一边传播后,从测定部位m射出,入射到配置于检测面10的受光部11。
33.如图2所示,受光部11具有第1受光部111和第2受光部112。第1受光部111以及第2受光部112分别生成与接收到的光的强度对应的检测信号。作为第1受光部111以及第2受光部112,使用光电二极管或者光电晶体管。
34.第1受光部111接收从第1发光元件121射出并在测定部位m的内部传播后的第1光lg,生成与其受光强度对应的检测信号。第2受光部112接收从第2发光元件122射出并在测定部位m的内部传播后的第2光lr、或从第3发光元件123射出并在测定部位m的内部传播后的第3光li,生成与其受光强度对应的检测信号。
35.第1受光部111具备选择性地使从第1发光元件121发出的波长的光(即,绿色光)透过的带通滤波器。如后所述,由于第1受光部111配置在比第2受光部112更靠近发光部12的位置,因此较多地接收在生物体内以较短的距离传播后返回的第1光lg(绿色光)。第1受光部111通过带通滤波器截断第2光lr(红色光)和第3光li(近红外光),接收第1光lg(绿色光)。
36.第1光lg(绿色光)能够在生物体内传播的距离短,因此在到达第2受光部112之前被充分衰减。因此,在第2受光部112中,较多地接收第2光lr(红色光)或第3光li(近红外光)。另外,第2受光部112也可以具备选择性地接收第2光lr(红色光)及第3光li(近红外光)的带通滤波器。
37.第1受光部111以及第2受光部112也可以分别具备角度限制滤波器。角度限制滤波器使以小于容许入射角度的角度入射的光透过,将以大于容许入射角度的角度入射的光截
断。因此,在第1受光部111以及第2受光部112中,能够分别截断从与生物体的测定部位m不同的方向入射的外光。
38.输出电路14例如构成为包含:a/d转换器,其将第1受光部111和第2受光部112分别生成的检测信号从模拟转换为数字;以及放大电路,其对转换后的检测信号进行放大(均省略图示),输出电路14生成与不同的波长对应的多个检测信号s(s1、s2、s3)。
39.检测信号s1是表示接收到从第1发光元件121射出的第1光lg(绿色光)时的第1受光部111的受光强度的信号。检测信号s2是表示接收到从第2发光元件122射出的第2光lr(红外光)时的第2受光部112的受光强度的信号。检测信号s3是表示接收到从第3发光元件123射出的第3光li(近红外光)时的第2受光部112的受光强度的信号。
40.一般而言,在血管的扩张时和收缩时,血液的吸光量不同,因此各检测信号s成为与测定部位m的内部的动脉的脉动成分(容积脉波)对应的包含周期性的变动成分的脉波信号。
41.驱动电路13及输出电路14例如以ic芯片的形态与受光部11及发光部12一起安装于基板。此外,如上所述,也能够将驱动电路13以及输出电路14设置为检测装置3的外部电路。
42.控制装置5是cpu(central processing unit)或fpga(field-programmable gate array)等运算处理装置,控制测定装置100的整体。存储装置6例如由非易失性的半导体存储器构成,存储控制装置5执行的程序以及控制装置5使用的各种数据。另外,也可以采用将控制装置5的功能分散到多个集成电路中的结构、或者通过专用的电子电路来实现控制装置5的一部分或全部的功能的结构。此外,在图2中,将控制装置5和存储装置6图示为分体的要素,但也能够通过例如asic等来实现内置存储装置6的控制装置5。
43.控制装置5通过执行存储于存储装置6的程序,根据检测装置3生成的多个检测信号s(s1、s2、s3)来确定被检者的生物体信息。具体而言,控制装置5根据表示第1受光部111对第1光lg(绿色光)的受光强度的检测信号s1来确定被检者的脉波。控制装置5例如能够基于检测信号s1来确定被检者的脉搏数。另外,控制装置5通过对表示受光部11对第2光lr(红色光)的受光强度的检测信号s2和表示受光部11对第3光li(近红外光)的受光强度的检测信号s3进行分析,能够确定被检者的氧饱和度(spo2)。
44.如上所述,控制装置5作为根据表示检测装置3的检测结果的检测信号s来确定生物体信息的信息分析部发挥功能。控制装置5(信息分析部)使显示装置4显示根据检测信号s确定出的生物体信息。此外,也能够通过声音输出将测定结果通知给利用者。在脉搏数或氧饱和度变动为规定的范围外的数值的情况下,也能够向利用者通知警告(身体机能的障碍的可能性)。
45.(检测装置)
46.图3是第1实施方式的检测装置3的俯视图。图4为示意性地表示第1实施方式的检测装置的截面结构的截面图,且表示以xz平面切断的截面结构。如图3、图4所示,检测装置3具备:受光部11以及发光部12;盒体20,其在被安装于未图示的基板的状态下对受光部11以及发光部12进行收纳;遮蔽板30,其配置在受光部11与发光部12之间;密封件40,其对受光部11以及发光部12进行密封(模制);罩50,其覆盖受光部11以及发光部12;以及偏振器60,其配置在受光部11与罩50之间。
47.如图3、图4所示,盒体20具备以x方向为长边方向的长方形的底板部21和从底板部21的外缘向+z方向突出的侧板部22。受光部11和发光部12例如经由未图示的基板固定于底板部21。发光部12向+z方向射出光,受光部11接收从+z方向入射的光。
48.侧板部22包围受光部11和发光部12的外周侧。遮蔽板30遮蔽从发光部12发出的光向受光部11的直接入射。在第1实施方式中,受光部11和发光部12在x方向上排列。遮蔽板30配置在受光部11与发光部12之间,沿y方向延伸。侧板部22的内周面以及遮蔽板30的表面例如通过着色为黑色来抑制反射。
49.如图3所示,发光部12是具备在y方向上排列的第1发光元件121、第2发光元件122以及第3发光元件123的发光单元。射出第1光lg(绿色光)的第1发光元件121配置于发光部12的y方向的中央。射出第2光lr(红色光)的第2发光元件122配置于第1发光元件121的y方向的一侧。射出第3光li(近红外光)的第3发光元件123配置于第1发光元件121的y方向的另一侧。
50.受光部11是具备在x方向上排列的第1受光部111和第2受光部112的受光单元。接收第1光lg(绿色光)的第1受光部111配置于在x方向上与发光部12相邻的位置。接收第2光lr(红色光)及第3光li(近红外光)的第2受光部112相对于第1受光部111配置在与发光部12相反的一侧。
51.密封件40是填充于盒体20的内部空间的透光性的树脂材料。在本实施方式中,盒体20的内部空间被遮蔽板30划分为配置受光部11的空间和配置发光部的空间。因此,密封件40具备填充于配置受光部11的空间的第1密封件41和填充于配置发光部12的空间的第2密封件42。
52.罩50由玻璃、透光性的树脂等透光性的材料构成。罩50覆盖发光部12中的光的射出侧以及受光部11中的光的入射侧。收纳发光部12和受光部11的盒体20的侧板部22的+z方向的端部成为向+z方向开口的开口部23。罩50配置于开口部23的+z方向。从z方向观察的罩50的外形比开口部23大,罩50覆盖开口部23整体。
53.罩50具备与盒体20以及密封件40对置的第1面51、和朝向与盒体20以及密封件40相反的一侧的第2面52。第1面51是与z方向垂直的平坦面。第2面52是向+z方向凸出的凸曲面。第1面51不与第1密封件41和第2密封件42的表面接触,而是隔着规定的间隙与第1密封件41和第2密封件42对置。第2面52配置于测定装置100的壳体1的表面,作为检测面10发挥功能。
54.偏振器60配置于罩50与受光部11之间。偏振器60构成为吸收从罩50侧入射的光的s偏振成分,使p偏振成分透过。例如,偏振器60是具有轴向与y方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器。
55.偏振器60配置于第1密封件41的表面。例如,通过粘接将偏振器60固定于第1密封件41的表面。偏振器60的从z方向观察的形状与第1密封件41大致相同或比第1密封件41大,覆盖第1密封件41的+z方向的整个表面。偏振器60例如是以聚乙烯醇(pva)为主体,使碘(i)化合物分子吸附取向而制作出的光吸收型偏振板。此外,偏振器60只要是吸收s偏振成分的结构即可。例如,作为偏振器60,可以使用利用了光吸收材料的线栅型偏振器。
56.图5是示意性地表示使用第1实施方式的检测装置3检测包含生物体信息的光时的状况的图。图6、图7是用于说明本发明的原理的图。图6是表示包含s偏振光(s波)和p偏振光
(p波)的光入射到折射率不同的物质m1、m2的边界面b时的状况的图。图7是表示向折射率不同的物质m1、m2的边界面b的入射角α与s偏振光、p偏振光的反射率rs、rp的关系的式子和图。图7所示的图是折射率n1=1.0、折射率n2=3.0的情况下的图。
57.如图6所示,如果使光入射到折射率不同的物质m1(折射率n1)、物质m2(折射率n2)的边界面b,则一部分的光被反射。将该反射称为菲涅尔反射。另外,光是波,根据相对于反射面进行振动的方向,分为p偏振光(p波)和s偏振光(s波)。此时,如图7的式子所示,p偏振光的反射率rp和s偏振光的反射率rs由相对于边界面b的入射角α和折射角β决定。如图7所示,p偏振光的反射光的强度(反射率rp)随着入射角的增大而减少,暂时成为0后再增大,与此相对,s偏振光的反射光的强度(反射率rs)随着入射角的增大不减少,而是持续增加。
58.由图7明显可知,若包含s偏振光和p偏振光的光被反射,则反射光成为s偏振成分多、p偏振成分少的光。例如,在p偏振光的反射率为0的入射角(将该角度称为布鲁斯特角)的情况下,反射光成为s偏振成分为100%的光。
59.在通过检测装置3检测包含生物体信息的光时,如图5所示,从发光部12射出的光中的一部分在罩50的第1面51被反射而成为朝向受光部11的第1杂散光成分l1,另一部分在生物体表面70(与罩50接触的测定部位m的表面)被反射而成为朝向受光部11的第2杂散光成分l2。然后,其余的光在生物体内(测定部位m内)传播后成为朝向受光部11的生物体通过光成分l3。例如,第1面51以及生物体表面70与图6的边界面b对应。
60.第1杂散光成分l1、第2杂散光成分l2以及生物体通过光成分l3在通过偏振器60时s偏振成分被吸收,p偏振成分入射到受光部11。由于第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2是反射光,因此与生物体通过光成分l3相比,s偏振成分的比率多,p偏振成分的比率少。因此,第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2在通过偏振器60时被吸收的比率多,入射到受光部11的光量少。与此相对,生物体通过光成分l3的s偏振成分的比率比第1杂散光成分l1及第2杂散光成分l2少,因此在通过偏振器60时被吸收的比率少。因此,入射到受光部11的光与通过偏振器60之前相比,生物体通过光成分l3的比率提高,成为噪声(杂散光成分)少的光。
61.(第1实施方式的主要作用效果)
62.如以上那样,第1实施方式的检测装置3具有在x方向(第1方向)上排列的发光部12以及受光部11、和覆盖受光部11的光的入射侧即+z方向的偏振器60。偏振器60吸收s偏振成分。并且,偏振器60是具有轴向与y方向(第2方向)一致的吸收轴的光吸收型偏振器,覆盖受光部11中的光的入射侧(+z方向)。
63.另外,检测装置3具备覆盖发光部12和受光部11的+z方向(即,发光部12的光的射出侧以及受光部11的光的入射侧)的透光性的罩50。偏振器60配置于罩50与受光部11之间。
64.第1实施方式的测定装置100具有:检测装置3;以及作为信息分析部的控制装置5,其根据表示检测装置3的检测结果的检测信号来确定生物体信息。
65.第1实施方式的检测装置3构成为具备配置于受光部11的入射侧的光吸收型的偏振器60,偏振器60的吸收轴的方向成为吸收s偏振光的方向。由此,利用被生物体表面70、罩50的第1面51反射的杂散光成分成为s偏振光的成分比率比通过了生物体的光的s偏振光的成分比率多的光这一情况,能够较多地除去杂散光成分。因此,能够减少入射到受光部11的光中的杂散光成分(噪声)的比率而提高生物体通过光成分的比率。因此,能够提高生物体
信息的检测精度。
66.此外,第1实施方式的检测装置3是包含配置于偏振器60的入射侧(+z方向)的罩50的结构,但也可以是省略了罩50的结构。例如,可以采用偏振器60兼作罩的结构。或者,能够构成为在受光部11的表面配置偏振器60,利用第1密封件41密封受光部11以及偏振器60。即,偏振器60只要是在覆盖受光部11的光的入射侧(+z方向)的面中吸收y方向(第2方向)的偏振成分的结构即可。在使用线栅型偏振器作为偏振器60的情况下,能够通过一体成膜在受光部11的表面形成线栅型偏振器。
67.2.第2实施方式
68.图8是示意性地表示第2实施方式的检测装置3a的截面结构以及检测包含生物体信息的光时的状况的图。第2实施方式的检测装置3a在将偏振器60变更为偏振器60a这一点上与第1实施方式不同,其他结构与第1实施方式相同。
69.偏振器60a配置于罩50与受光部11之间。偏振器60a是具有轴向与y方向(第2方向)一致的反射轴的光反射型偏振器,覆盖受光部11的光的入射侧(+z方向)。因此,偏振器60a反射从罩50侧入射的光的s偏振成分,使p偏振成分透过。偏振器60a配置于第1密封件41的表面,覆盖第1密封件41的整个表面。此外,与第1实施方式同样地,可以构成为在受光部11的表面配置偏振器60a,用第1密封件41密封受光部11及偏振器60a。
70.如图8所示,在通过第2实施方式的检测装置3a检测包含生物体信息的光时,在罩50的第1面51反射的第1杂散光成分l1以及在生物体表面70反射的第2杂散光成分l2的s偏振成分被偏振器60a反射。在此,图8示出了第1杂散光成分l1的s偏振成分l1s和第2杂散光成分l2的s偏振成分l2s在被偏振器60a反射之后其一部分入射到生物体,成为通过了生物体的光而再次到达偏振器60a的状况。s偏振成分l2s的一部分在通过生物体的期间成为包含生物体信息的p偏振成分,通过偏振器60a入射到受光部11。偏振器60a例如是在透光性基板、透光性膜上以规定的间距平行地排列有沿z方向突出的金属细线的线栅型偏振器。此外,偏振器60a只要是反射s偏振成分的结构即可。
71.如上所述,第2实施方式的检测装置3a具备配置于受光部11的入射侧的光反射型的偏振器60a,偏振器60a构成为反射轴的方向成为反射s偏振光的方向。由此,利用被生物体表面70、罩50的第1面51反射的杂散光成分成为s偏振光的成分比率比通过了生物体的光的s偏振光的成分比率多的光这一情况,能够较多地除去杂散光成分。此外,由于偏振器60a不吸收s偏振成分而是反射s偏振成分,因此能够使被反射的s偏振成分入射到生物体而被再利用,能够增加入射到光接收单元11的生物体通过光成分。因此,与第1实施方式相比,能够进一步提高入射到受光部11的生物体通过光成分的比率。因此,与第1实施方式相比,能够进一步提高生物体信息的检测精度。
72.3.第3实施方式
73.图9是示意性地表示第3实施方式的检测装置3b的截面结构以及检测包含生物体信息的光时的状况的图。第3实施方式的检测装置3b在将偏振器60变更为偏振器60b这一点上与第1实施方式不同,其他结构与第1实施方式相同。
74.偏振器60b配置于罩50与发光部12之间。偏振器60b是具有轴向与y方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器,覆盖发光部12的光的射出侧(+z方向)。因此,偏振器60b吸收从发光部12射出的光的s偏振成分而使p偏振成分透过。偏振器60b配置于第2密封件42的表面,
覆盖第2密封件42的整个表面。此外,与第1实施方式同样地,可以构成为在发光部12的表面配置偏振器60b,利用第2密封件42密封发光部12及偏振器60b。
75.如图9所示,在通过第3实施方式的检测装置3b检测包含生物体信息的光时,从由发光部12射出的光中除去s偏振成分。因此,到达罩50的第1面51和生物体表面70的是反射率小的p偏振成分,因此,由第1面51反射的第1杂散光成分l1和由生物体表面70反射的第2杂散光成分l2的光量小。
76.如以上那样,第3实施方式的检测装置3b构成为具备配置于发光部12的射出侧的光吸收型的偏振器60b,偏振器60b的吸收轴的方向为吸收s偏振光的方向。由此,能够从由发光部12射出的光中除去s偏振成分,因此利用p偏振成分的反射率小这一点,能够减小不包含生物体信息的第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2的光量。因此,能够提高入射到受光部11的光中的生物体通过光成分的比率,因此能够提高生物体信息的检测精度。
77.4.第4实施方式
78.图10是示意性地表示第4实施方式的检测装置3c的截面结构的图。第4实施方式的检测装置3c在将偏振器60变更为偏振器60c这一点上与第1实施方式不同,其他结构与第1实施方式相同。偏振器60c是使第1实施方式的偏振器60与第3实施方式的偏振器60b一体化而成的。
79.偏振器60c配置于罩50与发光部12以及受光部11之间。偏振器60c从+z方向(发光部12的光的射出侧以及受光部11的光的入射侧)覆盖发光部12和受光部11双方。偏振器60c配置于第1密封件41及第2密封件42的表面,覆盖第1密封件41及第2密封件42的整个表面。此外,可以构成为将偏振器60c分割为2个,将分割后的偏振器60的一方配置于受光部11的表面并利用第1密封件41进行密封,并且将分割后的偏振器60的另一方配置于发光部12的表面并利用第2密封件42进行密封。
80.偏振器60c是具有轴方向与y方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器。因此,偏振器60c吸收从发光部12射出的光的s偏振成分而使p偏振成分透过。另外,偏振器60c吸收入射到受光部11的光的s偏振成分而使p偏振成分透过。
81.在通过第4实施方式的检测装置3c检测包含生物体信息的光时,与第3实施方式同样地,从由发光部12射出的光中除去s偏振成分,到达罩50的第1面51以及生物体表面70的是反射率小的p偏振成分。因此,利用p偏振成分的反射率较小这一点,能够减小不包含生物体信息的第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2的光量。并且,第1杂散光成分l1、第2杂散光成分l2以及生物体通过光成分l3与第1实施方式同样地,在到达受光部11之前通过偏振器60。此时,由于s偏振成分被吸收,因此能够从第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2中去除因反射而产生的s偏振成分。因此,能够进一步减少入射到受光部11的第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2的光量。因此,能够提高入射到受光部11的光中的生物体通过光成分的比率,因此能够提高生物体信息的检测精度。
82.5.第5实施方式
83.图11是示意性地表示第5实施方式的检测装置3d的截面结构的图。第5实施方式的检测装置3d与第4实施方式的不同点在于,将偏振器60d固定于罩50而不是固定于密封件40的表面,其他结构与第4实施方式相同。偏振器60d配置于罩50的第1面51。第1面51是与受光部11以及发光部12对置的表面。例如,偏振器60d通过粘接而固定于第1面51。偏振器60d是
具有轴方向与y方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器。
84.第5实施方式的检测装置3d能够获得与第4实施方式相同的作用效果。即,利用p偏振成分的反射率较小这一点,能够减小不包含生物体信息的第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2的光量。并且,能够从第1杂散光成分l1和第2杂散光成分l2中去除因反射而产生的s偏振成分。因此,能够提高入射到受光部11的光中的生物体通过光成分的比率,因此能够提高生物体信息的检测精度。
85.此外,在第1实施方式、第2实施方式以及第3实施方式中,也能够设为在罩50的第1面51配置有偏振器的结构。
86.6.变形例
87.(1)在上述各方式中,罩50的第2面52是凸曲面,但第2面52也可以是与z方向垂直的平坦面。
88.(2)在第1实施方式~第4实施方式中,在罩50的第1面51与密封件40之间设置有空气层,但也可以以消除空气层的方式填充密封件40。同样地,在第5实施方式中,在固定于第1面51的偏振器60d与密封件40之间设置有空气层,但也可以以消除空气层的方式填充密封件40。
技术特征:
1.一种检测装置,其特征在于,所述检测装置具有:在第1方向上排列的发光部和受光部;以及偏振器,其覆盖所述发光部的光的射出侧和所述受光部的光的入射侧中的至少一方,所述偏振器吸收或反射s偏振成分。2.根据权利要求1所述的检测装置,其特征在于,所述检测装置具备透光性的罩,所述透光性的罩覆盖所述发光部的光的射出侧以及所述受光部的光的入射侧,所述偏振器配置于所述罩与所述发光部之间以及所述罩与所述受光部之间中的至少一方。3.根据权利要求2所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器配置于所述罩的表面。4.根据权利要求1或2所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器配置于所述发光部的表面和所述受光部的表面中的至少一方。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器在覆盖所述发光部的光的射出侧以及所述受光部的光的入射侧中的至少一方的面处吸收或反射与所述第1方向交叉的第2方向的偏振成分。6.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器是具有轴向与所述第2方向一致的反射轴的光反射型偏振器,覆盖所述受光部的光的入射侧。7.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器是具有轴向与所述第2方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器,覆盖所述受光部的光的入射侧。8.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器是具有轴向与所述第2方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器,覆盖所述发光部的光的射出侧。9.根据权利要求5所述的检测装置,其特征在于,所述偏振器是具有轴向与所述第2方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器,覆盖所述发光部的光的射出侧以及所述受光部的光的入射侧。10.一种测定装置,其特征在于,所述测定装置具有:权利要求1至9中的任一项所述的检测装置;以及信息分析部,其根据表示所述检测装置的检测结果的检测信号来确定生物体信息。
技术总结
提供检测装置和测定装置,在朝向生物体射出光并检测从生物体返回的光的检测装置中,抑制杂散光向受光部的入射。测定装置根据检测装置的检测信号确定生物体信息。检测装置具有在X方向上排列的发光部和受光部、以及覆盖受光部的光的入射侧即+Z方向的偏振器。偏振器是具有轴方向与Y方向一致的吸收轴的光吸收型偏振器,吸收受光部处的光的s偏振成分,使p偏振成分透过。由于在覆盖发光部以及受光部的罩的表面的反射、在生物体表面的反射而产生的杂散光成分的s偏振成分的比率大,在通过偏振器时被吸收的比率比生物体通过光成分大。因此,入射到受光部的光与通过偏振器之前相比,生物体通过光成分的比率提高,成为噪声少的光。成为噪声少的光。成为噪声少的光。
技术研发人员:田尻显嗣
受保护的技术使用者:精工爱普生株式会社
技术研发日:2023.03.06
技术公布日:2023/9/13
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