早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

活体信息检测器和活体信息测定装置制作方法

  • 专利名称
    活体信息检测器和活体信息测定装置制作方法
  • 发明者
    宫坂英男, 山下秀人, 饭岛好隆
  • 公开日
    2011年7月27日
  • 申请日期
    2011年1月19日
  • 优先权日
    2010年1月21日
  • 申请人
    精工爱普生株式会社
  • 文档编号
    A61B5/0245GK102133086SQ20111002197
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种活体信息检测器,其特征在于,该活体信息检测器具有 发光部;受光部,其接受所述发光部发出的光被被检查体的被检测部位反射后的具有活体信息 的光;反射部,其反射所述发光部发出的光或所述具有活体信息的光;以及 基板,其具有第1面和与所述第1面相对的第2面,在所述第1面和所述第2面的任意 一方配置所述受光部,并且,在所述第1面和所述第2面的任意另一方配置所述发光部, 所述基板由对于所述发光部发出的光的波长透明的材料构成, 所述基板的所述第1面和所述第2面中的至少一方具有包含接至所述发光部和所 述受光部的至少一方的布线的遮光区域;以及对于所述发光部发出的光的波长透明的透光 膜,其在平面图中,至少配置在所述基板上除了所述遮光区域以外的区域中2.根据权利要求1所述的活体信息检测器,其特征在于,所述布线在所述第1面和所述第2面的所述任意一方具有接至所述受光部的连接焊,在平面图中,所述基板在所述第1面和所述第2面的所述任意一方具有与所述连接焊 盘邻接且未配置所述透光膜的开口部,在平面图中,所述开口部与所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另一方侧 的所述遮光区域重合3.根据权利要求1所述的活体信息检测器,其特征在于,所述布线在所述第1面和所述第2面的所述任意另一方具有接至所述发光部的连接焊,在平面图中,所述基板在所述第1面和所述第2面的所述任意另一方具有与所述连接 焊盘邻接且未配置所述透光膜的开口部,在平面图中,所述开口部与所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一方侧的 所述遮光区域重合4.根据权利要求2所述的活体信息检测器,其特征在于,在平面图中与所述开口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另 一方侧的所述遮光区域配置有伪布线5.根据权利要求3所述的活体信息检测器,其特征在于, 所述布线具有与所述受光部的电极连接的连接部,在平面图中与所述开口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一 方侧的所述遮光区域配置有所述连接部6.根据权利要求2 5中的任意一项所述的活体信息检测器,其特征在于, 所述连接焊盘具有露出所述连接焊盘的表面的一部分的露出部,在平面图中,所述开口部与所述露出部邻接, 所述连接焊盘的表面的另一部分被所述透光膜覆盖7.根据权利要求1所述的活体信息检测器,其特征在于,所述布线具有接至所述发光部和所述受光部中的至少一方的连接焊盘, 所述连接焊盘具有露出所述连接焊盘的表面的一部分的露出部,所述连接焊盘的表面的周围被所述透光膜覆盖8. 一种活体信息测定装置,其特征在于,该活体信息测定装置具有权利要求1 7中的任意一项所述的活体信息检测器;以及活体信息测定部,其根据在所述受光部中生成的受光信号来测定所述活体信息,所述活体信息是脉搏数
  • 技术领域
    本发明涉及活体信息检测器和活体信息测定装置等
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    下面,说明本实施方式另外,以下说明的本实施方式并非不恰当地限定权利要求 书记载的本发明的内容并且,在本实施方式中说明的全部结构不一定是本发明的必要结 构要件1.活体信息检测器图1 (A)、图1 (B)示出本实施方式的活体信息检测器的结构例如图1 (A)、图1 (B) 所示,活体信息检测器具有基板11、发光部14、受光部16以及反射部18并且,虽然在图 1(A)、图I(B)中没有示出,但是,如后所述,活体信息检测器具有布线和透光膜进而,如图 1(A)、图I(B)所示,活体信息检测器能够具有保护部19如图1 (A)、图1⑶所示,发光部14发出朝向被检查体(例如用户)的被检测部位 0的光Rl受光部16接受发光部14发出的光Rl被被检测部位0反射后的具有活体信息的 光Rl’(反射光)反射部18反射发光部14发出的光Rl或具有活体信息的光R1’(反射 光)反射部18能够在设于发光部14与受光部16之间的光路中的穹面(球面或抛物面) 具有反射面基板11具有第1面(例如表面)IlA和与第1面IlA相对的第2面(例如背 面)11Β,在第1面IlA和第2面IlB的任意一方(图1 (A)中为第1面11Α,图1 (B)中为第 2面11Β)配置受光部16,并且,在第1面IlA和第2面IlB的任意另一方(图1 (A)中为第 2面11Β,图I(B)中为第1面11Α)配置发光部14基板11由对于发光部14发出的光Rl 的波长透明的材料构成如后所述,在基板11上,能够形成接至发光部14和受光部16的 至少一方的布线以及使发光部14发出的光Rl透射过的透光膜并且,在平面图中,至少在 除了配置有布线的基板11的遮光区域以外的基板11的区域中配置透光膜发光部14发出的光Rl或具有活体信息的光Rl’ (反射光)能够透射过由透明材 料构成的基板11因此,到达受光部16或被检测部位0的光量增加,活体信息检测器的检 测精度提高并且,基板11被透光膜覆盖,由此,利用透光膜嵌入基板11的至少一面的粗 糙面而使其平坦,能够减少该粗糙面的光的扩散换言之,透光膜使基板11的至少一面平 坦,能够提高直线前进的光的透射率因此,到达受光部16或被检测部位0的光量增加,活 体信息检测器的检测精度进一步提高另外,根据专利文献1的段落
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:活体信息检测器和活体信息测定装置的制作方法活体信息测定装置例如测定人的脉搏数、血液中的氧饱和度、体温、心跳数等的活 体信息,活体信息测定装置的一例是测定脉搏数的脉搏计。并且,脉搏计等的活体信息测定 装置也可以组装在钟表、便携电话、寻呼机、个人计算机等电子设备中,或者还可以与电子 设备进行组合。活体信息测定装置具有检测活体信息的活体信息检测器,活体信息检测器 具有发光部,其朝向被检查体(用户)的被检测部位发出光;以及受光部,其接受来自被 检测部位的具有活体信息的光。专利文献1公开了脉搏计(广义为活体信息测定装置),脉搏计的受光部(例如专 利文献1的图16的受光部12)经由扩散反射面(例如专利文献1的图16的反射部131) 接受被检测部位的反射光(例如专利文献1的图16的点划线)。关于专利文献1的光探头 1,在平面图中发光部11与受光部12重合,实现了光探头1的小型化。专利文献1日本特开2004-337605号公报根据专利文献1的段落,基板15将反射部131的内部侧形成为扩散反射 面。换言之,专利文献1的基板15对发光部11发出的光进行遮光,基板15整体形成遮光 区域。因此,活体信息检测器的检测精度不高。
根据本发明的几个方式,能够提供能够提高检测精度或测定精度的活体信息检测 器和活体信息测定装置。本发明的一个方式涉及一种活体信息检测器,其特征在于,该活体信息检测器具 有发光部;受光部,其接受所述发光部发出的光被被检查体的被检测部位反射后的具有 活体信息的光;反射部,其反射所述发光部发出的光或所述具有活体信息的光;以及基板, 其具有第1面和与所述第1面相对的第2面,在所述第1面和所述第2面的任意一方配置 所述受光部,并且,在所述第1面和所述第2面的任意另一方配置所述发光部,所述基板由 对于所述发光部发出的光的波长透明的材料构成,所述基板的所述第1面和所述第2面中 的至少一方具有包含接至所述发光部和所述受光部的至少一方的布线的遮光区域;以及 对于所述发光部发出的光的波长透明的透光膜,其在平面图中,至少配置在所述基板上除 了所述遮光区域以外的区域中。根据本发明的一个方式,来自发光部的光被被检测部位反射,从而成为包含活体 信息的光,利用受光部检测该光,由此检测活体信息。也可以利用反射部反射来自发光部 的光而使其朝向被检测部位,或者,也可以利用反射部反射来自被检测部位的包含活体信 息的光,并利用受光部进行检测。任意情况下,发光部发出的光或具有活体信息的光能够透 射过由透明材料构成的基板中、除了包含接至发光部和受光部的至少一方的布线的遮光区域以外的区域。因此,到达受光部或被检测部位的光量增加,活体信息检测器的检测精度提 高。并且,在平面图中,在除了遮光区域以外的区域中,至少基板被透光膜覆盖,由此,利用 透光膜嵌入基板的至少一面的粗糙面而使其平坦,能够减少该粗糙面的光的扩散。换言之, 透光膜能够使基板的至少一面平坦,提高直线前进的光的透射率。特别地,在为了防止布线 等的剥离而有意将基板面形成为粗糙面的情况下是有效的。因此,到达受光部或被检测部 位的光量增加,活体信息检测器的检测精度进一步提高。另外,透光膜至少配置在平面图 中基板上除了遮光区域以外的区域中即可,也可以形成在平面图中与遮光区域重合的区域 中。并且,在本发明的一个方式中,所述布线也可以在所述第1面和所述第2面的所述 任意一方具有接至所述受光部的连接焊盘,在平面图中,所述基板也可以在所述第1面和 所述第2面的所述任意一方具有与所述连接焊盘邻接且未配置所述透光膜的开口部,在平 面图中,所述开口部也可以与所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另一方侧的 所述遮光区域重合。这样,代替透光膜,接至受光部的连接焊盘的周边的基板也可以具有开口部。需要 使接至受光部的连接焊盘露出以便能够进行线接合等,无法全部由透光膜覆盖。作为由于 影印石版工序等的制造时的误差而产生位置偏移的结果,允许连接焊盘或透光膜的至少一 方可能形成开口部。但是,例如在基板在第1面具有开口部的情况下,在与开口部相对的第 2面中存在基板的遮光区域。在平面图中与遮光区域重合的区域中,即使形成开口部,光也 不会通过开口部。与此不同,在平面图中开口部不与遮光区域重合的情况下,利用基板的开 口部对发光部发出的光或具有活体信息的光进行扩散。并且,在本发明的一个方式中,所述布线也可以在所述第1面和所述第2面的所述 任意另一方具有接至所述发光部的连接焊盘,在平面图中,所述基板也可以在所述第1面 和所述第2面的所述任意另一方具有与所述连接焊盘邻接且未配置所述透光膜的开口部, 在平面图中,所述开口部也可以与所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一方侧 的所述遮光区域重合。这样,代替透光膜,接至发光部的连接焊盘的周边的基板也可以具有开口部。需要 使接至发光部的连接焊盘露出以便能够进行线接合等,无法全部由透光膜覆盖。作为由于 影印石版工序等的制造时的误差而产生位置偏移的结果,允许连接焊盘或透光膜的至少一 方可能形成开口部。但是,该情况下,例如在基板在第2面具有开口部的情况下,在与开口 部相对的第1面中存在基板的遮光区域。并且,在本发明的一个方式中,在平面图中与所述开口部重合的、所述基板的所述 第1面和所述第2面的所述任意另一方侧的所述遮光区域也可以配置有伪布线。例如在基板在第1面具有开口部的情况下,也可以在与开口部相对的第2面中存 在伪布线。这样,能够利用伪布线容易地形成遮光区域。并且,在本发明的一个方式中,所述布线也可以具有与所述受光部的电极连接的 连接部,在平面图中与所述开口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意 一方侧的所述遮光区域也可以配置有所述连接部。例如在基板在第2面具有开口部的情况下,也可以在与开口部相对的第1面中存 在与受光部的电极连接的连接部(布线)。通过使连接部(布线)扩张,能够容易地形成遮光区域。并且,在本发明的一个方式中,所述连接焊盘也可以具有露出所述连接焊盘的表 面的一部分的露出部,在平面图中,所述开口部也可以与所述露出部邻接,所述连接焊盘的 表面的另一部分也可以被所述透光膜覆盖。这样,与连接焊盘的表面的另一部分重合地设置透光膜,由此,在该区域中没有间 隙(开口部),另一方面,也可以在连接部的表面的一部分即无法由透光膜覆盖的露出部与 透光膜之间,考虑透光膜等的制造误差而形成开口部。该开口部在平面图中与遮光区域重 合即可。所述布线也可以具有接至所述发光部和所述受光部中的至少一方的连接焊盘,所 述连接焊盘也可以具有露出所述连接焊盘的表面的一部分的露出部,所述连接焊盘的表面 的周围也可以被所述透光膜覆盖。这样,需要使接至发光部或受光部的连接焊盘露出以便能够进行线接合等,无法 全部由透光膜覆盖。连接焊盘或透光膜的至少一方由于影印石版工序等的制造时的误差 而产生位置偏移,但是,即使产生该最大位置偏移,连接焊盘的露出部的周围也被透光膜覆 盖,不会在无用的区域形成开口部。并且,本发明的其他方式涉及一种活体信息测定装置,其特征在于,该活体信息测 定装置具有上述活体信息检测器;以及活体信息测定部,其根据在所述受光部中生成的 受光信号来测定所述活体信息,所述活体信息是脉搏数。根据本发明的其他方式,使用提高了检测精度的活体信息检测器,能够提高活体 信息测定装置的测定精度。图1是本实施方式的活体信息检测器的结构例。图2是发光部发出的光或具有活体信息的光朝向基板的照射区域的说明图。图3是透光膜和布线的配置例。图4是示出形成开口部的理由和阻止形成开口部的原理的说明图。图5是透光膜的配置例。图6是连接焊盘的周边的配置例。图7是透光膜和布线的其他配置例。图8是连接焊盘的周边的其他配置例。图9是发光部发出的光的强度特性的一例。图10是通过涂敷有透光膜的基板的光的透射特性的一例。图11是本实施方式的活体信息检测器的其他结构例。图12是连接焊盘的周边的其他配置例。图13是具有活体信息检测器的活体信息测定装置的外观例。图14是活体信息测定装置的结构例。标号说明11 基板;IlA 第1面;IlB 第2面;11-1 透光膜;14 发光部;16 受光部;18 反射部;18-1 边界;19 保护部;61、62、63、64 布线;61,、63,、64,连接焊盘;61A,、62A,、63A,、64A,露出部;62,连接部;61-1、63_1、64_1 接合线;65 伪布线;92 反射部;150 腕带;161 控制电路;162 放大电路;163、167 :A/D转换电路;164 脉搏数计算电路;165 显示部;166 加速度检测部;168 数字信号处理电路;0 被检测部位;Rl 第1光;R2 第2 光;Rl’ 反射光;SA 被检查体的表面;δ、δ 1、δ 2、δ 3 开口部。
,基板15将反射部131的内部侧形成为扩散 反射面。换言之,专利文献1的基板15不需要由透明材料构成,专利文献1的基板15对发 光部11发出的光进行遮光,其结果,基板15整体形成遮光区域。因此,专利文献1的活体 信息检测器的检测精度不高。图2 (A)、图2 (B)、图2 (C)示出发光部14发出的光Rl或具有活体信息的光R1’(反 射光)朝向基板11的照射区域的说明图。照射区域例如能够由反射部18的反射面(在图 1(A)、图I(B)的例子中为穹面)与基板11的边界18-1规定。边界18-1的外形例如示出 圆形。
如图2㈧所示,例如在从图KA)的受光部16侧观察的平面图中,用于与受光部 16的阳极(广义为电极)连接的布线61形成在基板11的第1面IlA上。并且,用于与受光 部16的阴极(广义为电极)连接的布线62也形成在基板11的第1面IlA上。在图2㈧ 的例子中,布线61具有接至受光部16的连接焊盘61’和接合线61-1,布线61的连接焊盘 61’经由接合线61-1与受光部16的阳极连接。在图2(A)的例子中,布线62具有与受光部 16的阴极连接的连接部62’,布线62的连接部62’例如经由粘接剂(未图示)与受光部16 的阴极直接连接。作为导电性的粘接剂,例如能够采用银膏。另外,在图I(B)的例子中,布 线61、62等形成在基板11的第2面IlB上。如图2⑶所示,例如在从图KA)的发光部14侧观察的平面图中,用于与发光部 14的阴极连接的布线63形成在基板11的第2面IlB上。并且,用于与发光部14的阳极连 接的布线64也形成在基板11的第2面IlB上。在图2(B)的例子中,布线63具有接至发 光部14的连接焊盘63’和接合线63-1,布线63的连接焊盘63’经由接合线63_1与发光 部14的阴极连接。在图2(B)的例子中,布线64具有接至发光部14的连接焊盘64’和接 合线64-1,布线64的连接焊盘64’经由接合线64-1与发光部14的阳极连接。另外,在图 I(B)的例子中,布线63、64等形成在基板11的第1面IlA上。另外,接至发光部14的布线63和布线64以及接至受光部16的布线61和布线 62的结构例不由图2(A)、图2(B)限定。例如,关于布线61的连接焊盘61’的形状,代替图 2(A)所示的圆形,例如也可以是矩形、椭圆、多边形等其他形状。并且,例如,关于布线63的 连接焊盘63’的形状,代替图2(B)所示的矩形,例如也可以是圆形、椭圆、多边形等其他形 状。进而,在图2㈧的例子中,受光部16在底面具有阴极,但是,也可以如阳极那样在表面 具有阴极。例如如图1㈧所示,在具有活体信息的光Rl’ (反射光)朝向基板11的情况下, 具有活体信息的光Rl’ (反射光)到达由反射部18的反射面与基板11的边界18-1规定的 照射区域。如图2(B)所示,在存在接至发光部14的布线63和布线64的情况下,至少布线 63和布线64遮断或反射具有活体信息的光Rl,(反射光),形成遮光区域。换言之,照射区 域中的遮光区域抑制具有活体信息的光R1’(反射光)进入基板11。并且,即使在具有活体 信息的光R1’(反射光)进入基板11的内部的情况下,如图2(A)所示,在存在接至受光部 16的布线61和布线62的情况下,至少布线61和布线62抑制具有活体信息的光Rl’ (反 射光)从基板11的内部到达外部。这样,配置有布线61、布线62、布线63和布线64的基 板11的遮光区域抑制具有活体信息的光Rl’ (反射光)到达反射部18。换言之,具有活体 信息的光Rl’ (反射光)能够透射过除了基板11的遮光区域以外的基板11的区域。例如如图1⑶所示,在发光部14发出的光Rl朝向基板11的情况下,发光部14发 出的光Rl到达基板11的照射区域。如图2(A)所示,在存在接至受光部16的布线61和布 线62的情况下,至少布线61和布线62遮断或反射发光部14发出的光R1,形成遮光区域。 换言之,照射区域中的遮光区域抑制发光部14发出的光Rl进入基板11。并且,即使在发光 部14发出的光Rl进入基板11的内部的情况下,如图2(B)所示,在存在接至发光部14的 布线63和布线64的情况下,至少布线63和布线64抑制发光部14发出的光Rl从基板11 的内部到达外部。这样,配置有布线61、布线62、布线63和布线64的基板11的遮光区域 抑制发光部14发出的光Rl到达被检测部位0。
图2(C)示出在平面图中观察到的照射区域中的遮光区域,在图2(C)的例子中,用 黑色描绘遮光区域。如图2(C)所示,在平面图中,遮光区域能够由图2(A)的布线61(包含 连接焊盘61’和接合线61-1)和布线62 (包含连接部62’)、以及图2 (B)的布线63(包含 连接焊盘63’和接合线63-1)和布线64 (包含连接焊盘64’和接合线64_1)规定。在平面图中,能够在除了配置有布线61、布线62、布线63和布线64的基板11的 遮光区域以外的基板11的区域中配置透光膜。透光膜可以仅形成在第1面IlA上,也可以 仅形成在第2面IlB上,还可以形成在第1面IlA和第2面IlB双方上。例如,在图2(A) 的例子中,透光膜能够形成在除了布线61、连接焊盘61’、布线62和连接部62’以外的照射 区域内。并且,在图2(B)的例子中,透光膜能够形成在除了布线63、连接焊盘63’、布线64 和连接焊盘64’以外的照射区域内。为了不使基板11上的布线61、布线62、布线63和布线64剥离,基板11的第1面 IlA和第2面IlB能够制造或加工为粗糙面。S卩,基板11的第1和第2面IlAUlB包含形 成有布线61、布线62、布线63和布线64面在内,其整个面形成为粗糙面。关于该粗糙面,在 减少布线61等的剥离的方面是适当的,但是,作为光的通过面,产生扩散,是不理想的。因 此,第1面IlA和第2面IlB的至少一方形成透光膜,由此,利用透光膜嵌入基板11的至少 一面的粗糙面,基板11的除了遮光区域以外的光透射区域的平坦性提高。换言之,基板11 上的透光膜11-1是平坦膜,所以,光透射过基板11时,能够减少基板11的粗糙面的光的扩 散。换言之,由于透光膜的存在,使基板11的至少一面平坦,直线前进的光的透射率提高。 因此,到达受光部16或被检测部位0的光量增加,活体信息检测器的检测精度进一步提高。并且,如图1 (A)、图1 (B)所示,活体信息检测器能够还具有保护部19。保护部19 保护发光部14或者受光部16。在图I(A)的例子中,保护部19保护发光部14。在图I(B) 的例子中,保护部19保护受光部16。基板11被夹持在反射部18与保护部19之间,发光部 14在反射部18或保护部19的任意一方侧配置基板11上,受光部16在反射部18或保护 部19的任意另一方侧配置基板11上。在图I(A)的例子中,受光部16在反射部18侧配置 在基板11 (狭义为基板11的第1面11A)上,发光部14在保护部19侧配置在基板11 (狭 义为基板11的第2面11B)上。在图I(B)的例子中,发光部14在反射部18侧配置在基板 11(第1面)上,受光部16在保护部19侧配置在基板11(第2面)上。保护部19具有与 被检查体接触的接触面,保护部19由对于发光部14发出的光Rl的波长透明的材料(例如 玻璃)构成。并且,基板11也由对于发光部14发出的光Rl的波长透明的材料(例如聚酰 亚胺)构成。基板11被夹持在反射部18与保护部19之间,所以,即使发光部14和受光部16 配置在基板11上,也不需要额外设置支承基板11自身的机构,部件数量减少。并且,基板 11由对于发光波长透明的材料构成,所以,能够在从发光部14到受光部16的光路中途配置 基板11,不需要将基板11收纳在光路以外的位置、例如反射部18的内部。这样,能够提供 能够容易组装的活体信息检测器。并且,反射部18能够增加到达受光部16或被检测部位 0的光量,活体信息检测器的检测精度(SN比)提高。另外,在专利文献1中,需要将发光部11、受光部12、基板15和透明材料142装入 反射部131的内部。因此,小型光探头1的组装并不容易。在图1 (A)、图1 (B)的例子中,被检测部位0 (例如血管)位于被检查体的内部。第1光Rl进入被检查体的内部,在表皮、真皮和皮下组织中扩散或散射。然后,第1光Rl到 达被检测部位0,由被检测部位0反射。被检测部位0的反射光R1’在皮下组织、真皮和表 皮中扩散或散射。在图I(A)中,反射光R1’朝向反射部18。在图I(B)中,第1光Rl经由 反射部18朝向被检测部位0。另外,第1光Rl的一部分被被检测部位0(血管)吸收。因 此,由于脉搏的影响,血管的吸收率变化,被检测部位0的反射光R1’的光量也变化。这样, 活体信息(例如脉搏数)被反映在被检测部位0的反射光R1’中。在图I(A)的例子中,发光部14向被检测部位0发出第1光R1,反射部18向受光 部16反射被检测部位0的第1光Rl的反射光Rl,,受光部16接受被检测部位0的具有活 体信息的反射光R1’。在图I(B)的例子中,发光部14经由反射部18向被检测部位0发出 第1光Rl,受光部16接受被检测部位0的具有活体信息的第1光Rl的反射光R1’。基板11的厚度例如为10[ μ m] 1000 [ μ m]。能够在基板11上形成接至发光部 14的布线以及接至受光部16的布线。基板11例如是印刷基板,但是,一般地,印刷基板例 如如专利文献1的基板15那样不是由透明材料构成的。换言之,本发明人大胆采用至少对 于发光部14的发光波长透明的材料来构成印刷基板。保护部19的厚度例如为1[μπι] 1000[μ m]O活体信息检测器的结构例不限于图1(A)、图1(B),也可以变更结构例的一部分 (例如受光部16)的形状等。并且,活体信息也可以是血液中的氧饱和度、体温、心跳数等, 被检测部位0也可以位于被检查体的表面SA。在图1(A)、图I(B)的例子中,第1光Rl被 描绘为1条线,但是,实际上发光部14向各个方向发出大量光。发光部14例如是LED,LED发出的光的波长例如在425[nm] 625[nm]的范围内具 有强度的最大值(广义为峰值),例如发出绿色的光。发光部14的厚度例如为20[μ m] 1000[μπι]。受光部16例如是光电二极管,一般能够由Si光电二极管构成。受光部16 的厚度例如为20[μπι] 1000[μπι]。Si光电二极管接受的光的波长例如在800[nm] 1000 [nm]的范围内具有灵敏度的最大值(广义为峰值)。优选受光部16由GaAsP光电二 极管构成,GaAsP光电二极管接受的光的波长例如在550[nm] 650[nm]的范围内具有灵 敏度的最大值(广义为峰值)。活体(水或血红蛋白)容易透射过700[nm] 1100[nm]的 范围内包含的红外线,所以,例如与由Si光电二极管构成的受光部16相比,由GaAsP光电 二极管构成的受光部16能够减少由外光引起的噪声分量。图3(A)、图3(B)示出透光膜和布线的配置例。对与上述结构例相同的结构标注相 同的标号并省略其说明。图3(A)、图3(B)对应于图1(A),但是,在图I(B)的结构例中,也 能够配置透光膜和布线。下面,说明与图I(A)对应的图3(A)、图3(B)。透光膜11-1例如 能够由阻焊剂(广义为抗蚀剂)构成。另外,优选透光膜11-1的折射率在空气的折射率与 基板11的折射率之间。进而,优选透光膜11-1的折射率与空气的折射率相比更接近基板 11的折射率。在这种情况下,能够减少光在基板11与透光膜11-1的边界面或透光膜11-1 与空气的边界面的反射。如图3(A)所示,在基板11的第2面IlB上不仅配置有发光部14,还配置有透光 膜11-1和连接焊盘64’。虽然在图3(A)中没有示出,但是,在基板11的第2面上,还配置 有布线64、连接焊盘63’和布线63 (参照图2(B))。透光膜11_1能够配置在没有配置布线 63、连接焊盘63’、布线64和连接焊盘64,的基板11的第2面IlB上。
透光膜11-1还能够配置在基板11的第1面IlA上,透光膜11_1能够配置在没 有配置布线61、连接焊盘61’、布线62和连接焊盘62’的基板11的第1面IlA上(参照 图2(A))。在图3(A)的例子中,基板11的第1面IlA上的透光膜11-1配置在原来位置的 右侧(在图3(A)、图3(B)中,以连接焊盘61’为基准,设受光部16为右方向),另一方面, 基板11的第2面IlB上的透光膜11-1配置在原来位置。如图4(A)那样,连接焊盘61’和 透光膜11-1形成在原来位置时不产生间隙,但是,在图3(A)中,如图4(B)那样例如透光膜 11-1位置偏移,从而产生间隙δ。这是由于如下原因而产生的在例如使用影印石版形成 透光膜11-1和连接焊盘61’的至少一方的情况下,透光膜11-1和连接焊盘61’的至少一 方由于光掩模的位置偏移等的制造误差的影响,未配置在原来位置。这样,在连接焊盘61’ 与透光膜11-1之间产生图4(B)所示的间隙δ时,在图3(A)的例子中,具有活体信息的光 R1’(反射光)从基板11的内部到达外部时,由于这种间隙δ的存在,具有活体信息的光 Rl’ (反射光)在基板11的第1面IlA的粗糙面中扩散。在图3(B)的例子中,基板11的第1面IlA上的透光膜11_1配置在原来位置的右 侧,另一方面,基板11的第2面IlB上的透光膜11-1配置在原来位置。但是,考虑此后形 成的透光膜11-1的制造误差,在剖面图中,图3(B)的连接焊盘61’的面积大小比图3(A) 的连接焊盘61’大。换言之,根据透光膜11-1的最大偏移量,能够增大图3(B)的连接焊盘 61’。如图4(C)所示,设图3(A)的连接焊盘61’的原来的大小为W,设透光膜11-1向一个 方向偏移的最大偏移量为ML透光膜11-1偏移的一个方向例如是在曝光时基板11扫描 的二维平面上的垂直两个轴Χ、Υ的至少一方。在连接焊盘61’的左侧和右侧的双方存在透 光膜11-1,所以,如代替图4(A)的图4(C)所示,连接焊盘61’的大小能够设定为W+2 X Aff0 在连接焊盘61’和透光膜11-1形成在原来位置的图4(C)的状态下,将掩模设计成,两侧的 透光膜11-1以AW以上的长度叠加在连接焊盘61’上。于是,如图3(B)的例子那样,例如 即使透光膜11-1向右侧位置偏移了最大量AW,如图4(D)所示,连接焊盘61’的两端也叠 加有透光膜11-1,能够抑制图4(B)的例子所示的间隙δ。并且,即使在基板11的第2面 IlB上的透光膜11-1未配置在原来位置的情况下,也能够抑制这种间隙。另外,如果将基板 11的第1、第2面IlAUlB上的透光膜11-1和连接焊盘61’、64’的双方向一个方向偏移的 最大偏移量定义为AW/^则即使彼此向相反方向各偏移最大值ΔΙ/2(相对偏移AWhR 要如图4(C)那样设计掩模,就能够抑制产生间隙δ。图5 (A)、图5⑶示出透光膜11-1的配置例。图5㈧和图5⑶的双方对应于图 2(A)。并且,使用图5㈧的线段Α-Α’的剖面图对应于图3(A),使用图5(B)的线段Α-Α’ 的剖面图对应于图3(B)。在图5(A)、图5(B)中,基板11的第1面上的透光膜11-1仅描绘 了与反射部18的反射面和基板11的边界18-1对应的区域,如图3(A)、图3(B)那样,也可 以在基板11的第1面IlA与反射部18之间形成透光膜11-1。在图5(A)、图5(B)中,基板 11的第1面IlA上的透光膜11-1配置在原来位置的上侧(在图5(A)、图5(B)中,设标号 A为上方向,设标号Α’为下方向)。并且,如图5(A)、5 (B)所示,基板11的第1面上的透光 膜11-1还能够覆盖遮光区域即布线61的表面和布线62的表面(参照图2(A))。另外,如 图5 (A)、图5 (B)所示,在连接焊盘61,的表面形成接合线61-1,所以,透光膜11_1无法覆 盖连接焊盘61’的整个表面(参照图2(A))。换言之,连接焊盘61’具有露出连接焊盘61’ 的表面的至少一部分的露出部61Α’ (参照图5 (A)、图5 (B))。
图6(A)、图6(B)示出连接焊盘的周边的配置例。图6 (A)示出图3(B)的连接焊 盘61’的周边的配置例。并且,在图6(A)中,利用点划线表示图5(B)的透光膜11-1的边 缘。如图6(A)所示,接至受光部16的连接焊盘61’具有露出连接焊盘61’的表面的至少 一部分的露出部61A’。露出部61A’由透光膜11-1的边缘规定。在连接焊盘61’的露出 部61A’形成接合线61-1。在图6(A)的例子中,连接焊盘61’的表面的周围被与连接焊盘 61’叠加的透光膜11-1覆盖。并且,在图6(A)的例子中,接至受光部16的连接部62’具有 露出连接部62’的表面的至少一部分的露出部62A’,连接部62’的表面的周围被与连接部 62’叠加的透光膜11-1覆盖。图6(B)示出图3(B)的连接焊盘64’的周边的配置例。在图6(B)的例子中,接至 发光部14的连接焊盘64’具有露出连接焊盘64’的表面的至少一部分的露出部64A’,连接 焊盘64’的表面的周围被与连接焊盘64’叠加的透光膜11-1覆盖(参照图3(B))。并且, 在图6 (B)的例子中,接至发光部14的连接焊盘63’与连接焊盘64’同样,具有露出连接焊 盘63’的表面的至少一部分的露出部63A’,连接焊盘63’的表面的周围被与连接焊盘63’ 叠加的透光膜11-1覆盖。在连接焊盘64’的露出部64A’和连接焊盘63’的露出部63A’ 上分别形成有接合线64-1和接合线63-1。考虑透光膜11-1等的制造误差,连接焊盘61’等例如设定为比线接合所需要的必 要最小限度的面积大,并将光掩模等设计成,连接焊盘61’等的表面的周围被透光膜11-1 覆盖。于是,即使产生掩模偏移等的制造误差,也能够消除连接焊盘61’等连接焊盘的表面 的周围与透光膜11-1之间的间隙。与连接焊盘61’等连接焊盘的表面的周围邻接的透光 膜11-1能够抑制光的扩散。图7示出透光膜和布线的其他配置例。对与上述结构例相同的结构标注相同的标 号并省略其说明。在图3(B)的例子中,在剖面图中,在连接焊盘61’与连接部62’之间存 在基板11的第1面IlA上的透光膜11-1,但是,在图7的例子中,在连接焊盘61’与连接部 62’之间存在间隙δ 。换言之,在图7的例子中,在连接焊盘61’与连接部62’之间,在基 板11的第1面IlA侧存在开口部51。但是,在图7的例子中,与开口部δ 1相对的伪布线 65形成在基板11的第2面IlB上。伪布线65作为原来的布线设置在不必要的区域中,但 是,是为了对开口部Sl进行遮光而形成的,与连接焊盘61’同样,形成遮光区域。伪布线 65能够是不与其他必要布线连接的浮动布线,也可以是与其他必要布线连接的冗长部分。 因此,伪布线65抑制具有活体信息的光Rl’ (反射光)进入基板11。在不存在伪布线65的 情况下,具有活体信息的光Rl’ (反射光)在基板11的第1面IlA的粗糙面(开口部δ 1) 扩散。在图7的例子中,在连接焊盘61’的左侧存在透光膜11-1,所以,代替图4(C)的尺 寸,仅考虑单侧的偏移,图7的连接焊盘61’的大小能够设定为W+AW。在图7的例子中, 代替图3(B)的透光膜11-1(连接焊盘61’与连接部62’之间的透光膜11_1)而设置开口 部δ 1,与图4(C)的连接焊盘61,的大小(W+2XAW)相比,与开口部δ 1邻接的连接焊盘 61’的大小能够减小ML由此,在存在无法增大连接焊盘61’的制约的情况下是有利的。伪布线65形成在基板11的第2面上,连接焊盘64’和布线64等也形成在基板11 的第2面IlB上。因此,伪布线65、连接焊盘64’和布线64例如能够使用影印石版同时形 成,例如由铜箔构成。这样,能够容易地形成伪布线65。并且,在图7的例子中,在连接焊盘64’与发光部14之间,在基板11的第2面IlB侧存在开口部32,另一方面,与开口部δ 2对应的连接部62’形成在基板11的第1面IlA 上。但是,与图3(B)的连接部62’相比,图7的连接部62’向右侧(在图7中,以连接焊盘 61’为基准,设受光部16为右方向)扩张。在图7的例子中,增大连接部62’,从而对遮光 区域进行扩张,扩张后的遮光区域与存在于连接焊盘64’和发光部14之间的、基板11的第 2面侧的开口部δ2相对。连接部62’例如由铜箔构成,例如能够使用影印石版容易地形 成。图8(A)、图8(B)示出连接焊盘的周边的其他配置例。图8㈧示出图7的连接焊 盘61’的周边的配置例。图8(B)示出图7的连接焊盘64’的周边的配置例。使用图8(A)、 图8(B)的线段Α-Α’的剖面图对应于图7。并且,对与上述结构例相同的结构标注相同的标 号并省略其说明。如图8(A)所示,接至受光部16的连接焊盘61’具有露出连接焊盘61’的表面的 一部分的露出部61Α’,连接焊盘61’的表面的另一部分(周围的一部分)被透光膜11-1覆 盖。在图8(A)的例子中,连接焊盘61’的表面的周围不是全部被透光膜11-1覆盖,所以, 在连接焊盘61’与连接部62’(受光部16)之间,在基板11的第1面IlA上形成开口部 δ 1 (参照图7)。如图8㈧所示,在受光部16侧的平面图中,基板11的第1面IlA上的开 口部S 1与连接焊盘61,的露出部61Α’邻接。如图8(B)所示,接至发光部14的连接焊盘64’具有露出连接焊盘64’的表面的 一部分的露出部64Α’,连接焊盘64’的表面的另一部分(周围的一部分)被透光膜11-1覆 盖。在图8(B)的例子中,连接焊盘64’的表面的周围不是全部被透光膜11-1覆盖,所以, 在连接焊盘64’与发光部14之间,在基板11的第2面上形成开口部δ2(参照图7)。如 图8(B)所示,在发光部14侧的平面图中,基板11的第2面IlB上的开口部δ 2与连接焊 盘64’的露出部64Α,邻接。如图8(B)所示,在基板11的第2面IlB上形成伪布线65。在平面图中,伪布线65 与基板11的第1面IlA上的开口部δ 1重合(参照图7)。另外,伪布线65不与布线63等 布线连接,但是,代替伪布线65,例如也可以对布线63或连接焊盘63’等的布线进行扩张。如图8(A)所示,对基板11的第1面IlA上的连接部62’进行扩张,以使其与基板 11的第2面IlB上的开口部δ 2重合(参照图7)。另外,代替连接部62’,也可以在基板 11的第1面IlA上形成伪布线。并且,如图8(B)所示,接至发光部14的连接焊盘63’也同 样具有露出连接焊盘63’的表面的一部分的露出部63Α’,开口部δ 3与露出部63Α’邻接而 形成在基板11的第2面IlB上。该开口部δ 3也与开口部δ 2同样,能够通过基板11的 第1面IlA上的布线或伪布线进行遮光。图9示出发光部14发出的光的强度特性的一例。在图9的例子中,具有520[nm] 波长的光的强度示出最大值,利用该强度对具有其他波长的光的强度进行归一化。并且,在 图9的例子中,发光部14发出的光的波长的范围是470 [nm] 600[nm]。图10示出通过涂敷有透光膜11-1的基板11的光的透射特性的一例。在图10的 例子中,使用透射过基板11之前的光的强度和透射过基板11之后的光的强度,计算透射 率。在图10的例子中,在活体窗口的下限即700[nm]以下的波长区域中,具有525[nm]波 长的光的透射率示出最大值。或者,在图6的例子中,在活体窗口的下限即700[nm]以下的 波长区域中,通过透光膜11-1的光的透射率最大的波长例如进入图9的发光部14发出的光的强度最大的波长的士 10 %以内的范围。这样,优选透光膜11-1选择性地透射过发光部 14发出的光(例如图I(A)的第1光Rl的反射光R1’、图I(B)的第1光Rl)。由于透光膜 11-1的存在,能够提高基板11的平坦性,并且,在某种程度上防止发光部14或受光部16的 效率的降低。另外,如图10的例子所示,例如在可见光区域中,在具有525[nm]波长的光的 透射率示出最大值(广义为峰值)的情况下,透光膜11-1例如示出绿色。图11示出本实施方式的活体信息检测器的其他结构例。如图11所示,与图7的 结构例相比,活体信息检测器能够具有反射光的反射部92。另外,对图11所示的与上述结 构例相同的结构标注相同的标号并省略其说明。在图11的例子中,发光部14发出朝向被检 查体(例如用户)的被检测部位0的第1光R1、和朝向与被检测部位0不同的方向(反射 部92)的第2光R2。反射部92反射第2光R2并将其引导到被检测部位0。受光部16接 受第1光Rl和第2光R2由被检测部位0反射后的具有活体信息的光Rl’、R2’ (反射光)。 反射部18反射来自被检测部位0的具有活体信息的光Rl’、R2’ (反射光)并将其引导到 受光部16。由于反射部92的存在,没有直接到达被检查体(用户)的被检测部位0的第2 光R2也到达被检测部位0。换言之,经由反射部92到达被检测部位0的光量增加,发光部 14的效率提高。因此,活体信息检测器的检测精度(SN比)提高。另外,专利文献1公开了与反射部18对应的结构(专利文献1的图16的反射部 131)。具体而言,专利文献1的图16的受光部12经由反射部131接受被检测部位的反射 光。但是,专利文献1没有公开与反射部92对应的结构。换言之,在本申请时,本领域技术 人员没有认识到提高专利文献1的图16的发光部11的效率。在图11的例子中,伪布线65扩张到反射部92与基板11之间。并且,伪布线65 例如经由银膏等的粘接剂(未图示)与反射部92直接连接。这样,由于伪布线65的存在, 能够容易地将反射部92安装在基板11上。图12示出连接焊盘的周边的其他配置例。图12示出图11的连接焊盘64’的周 边的配置例。使用图12的线段A-A’的剖面图对应于图11。并且,对与上述结构例相同的 结构标注相同的标号并省略其说明。如图12所示,为了容易地将反射部92安装在基板11 上,在平面图中,伪布线65的面积比反射部92的面积大。换言之,在平面图中,反射部92 全部与伪布线65重合,反射部92位于伪布线65的内部。而且,在基板11的第2面IlB上 形成的伪布线65延伸到与图8(A)所示的开口部δ 1相对的区域,对开口部δ 1进行遮光。在图12的例子中,在平面图中,反射部92的外周为圆形,圆的直径例如为直径 200[ μ m] 11000[μπι]。另外,在平面图中,反射部92的外周例如也可以为四边形(狭义 为正方形)等的其他形状。并且,在图12的例子中,在平面图中,发光部14的外周为四边 形(狭义为正方形),正方形的1边例如为100 [μ m] 10000 [μ m]。另外,发光部14的外 周例如也可以为圆形等的其他形状。反射部92自身由金属形成,对其表面进行镜面加工,从而具有反射构造(狭义为 镜面反射构造)。另外,反射部92例如也可以由树脂形成,并对其表面进行镜面加工。具 体而言,例如准备反射部92的基底金属,然后,例如对其表面进行电镀。或者,例如将热可 塑性树脂填充在反射部92的模具(未图示)中进行成形,然后,例如对其表面蒸镀金属膜。 优选反射部92的镜面部具有较高的反射率,镜面部的反射率例如为80% 90%以上。另 外,在图12的例子中,与连接焊盘64’的露出部64A’邻接地形成开口部δ2,与连接焊盘63’的露出部63A’邻接地形成开口部δ 3。如图8(A)所示,这些开口部δ 2、δ 3能够通过 基板11的第1面IlA上的连接部62’的扩张区域进行遮光。2.活体信息测定装置图13(A)、图13(B)是具有图1等的活体信息检测器的活体信息测定装置的外观 例。如图13(A)所示,例如,图1的活体信息检测器能够还具有能够将活体信息检测器安装 在被检查体(用户)的腕部(狭义为手腕)上的腕带150。在图13(A)的例子中,活体信息 是脉搏数,例如示出“72”。并且,活体信息检测器安装在手表中,示出时刻(例如上午8时 15分)。并且,如图13(B)所示,在手表的背盖设有开口部,例如在开口部中露出图1的保 护部19。在图13(B)的例子中,反射部18和受光部16安装在手表中。在图13(B)的例子 中,省略了反射部92、发光部14、腕带150等。图14示出活体信息测定装置的结构例。活体信息测定装置具有图1等的活体信 息检测器、以及根据在活体信息检测器的受光部16中生成的受光信号来测定活体信息的 活体信息测定部。如图14所示,活体信息检测器能够具有发光部14、受光部16以及发光部 14的控制电路161。活体信息检测器能够还具有受光部16的受光信号的放大电路162。并 且,活体信息测定部能够具有对受光部16的受光信号进行A/D转换的A/D转换电路163、 以及计算脉搏数的脉搏数计算电路164。活体信息测定部能够还具有显示脉搏数的显示部 165。活体信息检测器能够具有加速度检测部166,活体信息测定部能够还具有对加 速度检测部166的受光信号进行A/D转换的A/D转换电路167、以及对数字信号进行处理的 数字信号处理电路168。活体信息测定装置的结构例不限于图14。图14的脉搏数计算电 路164例如也可以是安装了活体信息检测器的电子设备的MPU(Micrc) Processing Unit)。图14的控制电路161驱动发光部14。控制电路161例如是恒流电路,经由保护电 阻向发光部14供给给定电压(例如6[V]),并使流向发光部14的电流保持为给定值(例如 2[mA])。另外,控制电路161能够间歇地(例如以128[Hz])驱动发光部14,以便降低消耗 电流。图14的放大电路162能够从在受光部16中生成的受光信号(电流)中去除直流 分量,仅提取交流分量,对该交流分量进行放大,生成交流信号。放大电路162例如利用高 通滤波器来去除给定频率以下的直流分量,例如利用运算放大器来缓冲交流分量。另外,受 光信号包含脉动分量和体动分量。放大电路162或控制电路161能够向受光部16供给用 于使受光部16例如以逆向偏置的方式进行动作的电源电压。在间歇地驱动发光部14的情 况下,也间歇地供给受光部16的电源,并且,也间歇地放大交流分量。另外,放大电路162 也可以在高通滤波器的前级具有对受光信号进行放大的放大器。图14的A/D转换电路163将在放大电路162中生成的交流信号转换为数字信号 (第1数字信号)。图14的加速度检测部166例如对3个轴(X轴、Y轴和Z轴)的重力加 速度进行检测,生成加速度信号。身体(腕部)的动作即活体信息测定装置的动作被反映 在加速度信号中。图14的A/D转换电路167将在加速度检测部166中生成的加速度信号 转换为数字信号(第2数字信号)。图14的数字信号处理电路168使用第2数字信号,去除或降低第1数字信号的体 动分量。数字信号处理电路168例如能够由HR滤波器等的自适应滤波器构成。数字信号处理电路168将第1数字信号和第2数字信号输入到自适应滤波器,生成去除或降低了噪 声后的滤波器输出信号。图14的脉搏数计算电路164例如通过高速傅立叶转换(广义为扩散傅立叶转换) 对滤波器输出信号进行频率解析。脉搏数计算电路164根据频率解析的结果,确定表示脉 动分量的频率,计算脉搏数。另外,如上所述对本实施方式进行了详细说明,但是,本领域技术人员能够容易地 理解到能够在实体上不脱离本发明的新颖事项和效果的前提下进行多种变形。因此,这种 变形例全部包含在本发明的范围中。例如,在说明书或附图中,至少一次与更加广义或同义 的不同用语一起记载的用语,在说明书或附图的任何位置均能够置换成该不同的用语。


本发明提供能够提高检测精度的活体信息检测器等。活体信息检测器具有发光部(14);受光部(16),其接受发光部(14)发出的光(R1)被被检查体的被检测部位(O)反射后的具有活体信息的光(R1’);反射部(18),其反射发光部(14)发出的光(R1)或具有活体信息的光(R1’);以及基板(11),其具有第1面(11A)和与第1面相对的第2面(11B),在第1面和第2面的任意一方配置受光部(16),在其另一方配置发光部(14)。基板(11)由对于发光部(14)发出的光(R1)的波长透明的材料构成,基板(11)的第1面和第2面中的至少一方具有包含布线(61)的遮光区域、和在平面图中至少配置在除了遮光区域以外的区域中的透光膜(11-1)。



查看更多专利详情