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公開番号2024180323
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024093906
出願日2024-06-10
発明の名称反射型光センサ
出願人デクセリアルズ株式会社
代理人個人,個人
主分類A61B 5/1455 20060101AFI20241219BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】測定対象表面からの光によるノイズが低減された簡単な構造を有する反射型光センサの提供。
【解決手段】基材11と、基材11上に設けられた発光素子12及び受光素子13と、発光素子12及び受光素子13の間に設けられた遮光壁14と、を有する反射型光センサ10であって、発光素子12及び遮光壁14の距離d_eと、受光素子13及び遮光壁14の距離d_rと、遮光壁14の厚みtとの関係が、次式、d_e+d_r<tを満たし、発光素子12からの発光が測定対象に達しない領域、及び前記測定対象からの前記発光の反射光又は前記測定対象からの散乱光が受光素子13に入力されない領域の、いずれにも属さない領域と、反射型光センサ10と前記測定対象が接触するセンサ面との最短距離が、0.2mm以上0.3mm以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基材と、
前記基材上に設けられた発光素子及び受光素子と、
前記発光素子及び前記受光素子の間に設けられた遮光壁と、を有する反射型光センサであって、
前記発光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｅ
と、前記受光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｒ
と、前記遮光壁の厚みｔとの関係が、次式、ｄ
ｅ
＋ｄ
ｒ
＜ｔを満たし、
前記発光素子からの発光が測定対象に達しない領域、及び前記測定対象からの前記発光の反射光又は前記測定対象からの散乱光が前記受光素子に入力されない領域の、いずれにも属さない領域と、前記反射型光センサと前記測定対象が接触するセンサ面との最短距離が、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする反射型光センサ。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記発光素子が、隣り合って設けられた２以上の発光素子であり、
前記２以上の発光素子における各発光波長が、互いに異なる請求項１に記載の反射型光センサ。
【請求項３】
前記基材上に、前記遮光壁とともに前記発光素子及び前記受光素子をそれぞれ区画する遮光枠を有し、
前記遮光壁及び前記遮光枠からなる区画の内側の形状が、面取り四角形の柱状である請求項１又は２に記載の反射型光センサ。
【請求項４】
前記遮光枠の厚みが、前記遮光壁の厚みよりも小さい請求項３に記載の反射型光センサ。
【請求項５】
前記基材が、前記基材の厚みでの光透過率が１％以下であるガラスエポキシ基板であり、
前記遮光壁が、前記遮光壁の厚みでの光透過率が１％以下であるガラスエポキシ基板であり、
前記遮光壁が、前記基材に遮光性接着剤を介して設けられた請求項１又は２に記載の反射型光センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型光センサに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
反射型光センサを用いて生体情報などを光学的かつ非侵襲的に検出する装置として、例えば、血中酸素飽和度を測定するパルスオキシメーターや、血中グルコース濃度を測定する血糖測定器が知られている。
このような反射型光センサでは、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子から指先などに光を照射し、測定対象としての生体（具体的には血管中の血液）からの反射光をフォトダイオードなどの受光素子で受光することにより、生体情報を受光量の変化として検出する。
【０００３】
これまでに、２つの発光素子と、１つの受光素子を同じパッケージに有するフォトリフレクタとして、特許文献１には、図８に示すように、基材（１１）上に実装された発光素子（１２）及び受光素子（１３）、これらの素子を各々封止する透光性樹脂（１５）、並びに遮光性樹脂（２）を有するフォトリフレクタを備えたフォトセンサであって、発光素子（１２）と受光素子（１３）との間に遮光性樹脂（２）で遮光壁（２ａ）を形成するとともに、遮光壁（２ａ）に連結し発光素子（１２）上方の発光面を狭窄する庇（２ｂ）を形成したフォトセンサが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／０９４０８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の特許文献１に記載されたフォトリフレクタでは、発光素子からの光照射の出射角を庇によって制限することで、測定対象である生体の中の血管を流れる血液を効果的に照射するように工夫されているものの、受光素子への受光の入射角は制限されないため、生体の表面からの信号も検出してしまい、その信号分はノイズになるという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、測定対象の表面からの光によるノイズが低減された簡単な構造を有する反射型光センサ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】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞基材と、
前記基材上に設けられた発光素子及び受光素子と、
前記発光素子及び前記受光素子の間に設けられた遮光壁と、を有する反射型光センサであって、
前記発光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｅ
と、前記受光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｒ
と、前記遮光壁の厚みｔとの関係が、次式、ｄ
ｅ
＋ｄ
ｒ
＜ｔを満たし、
前記発光素子からの発光が測定対象に達しない領域、及び前記測定対象からの前記発光の反射光又は前記測定対象からの散乱光が前記受光素子に入力されない領域の、いずれにも属さない領域と、前記反射型光センサと前記測定対象が接触するセンサ面との最短距離が、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする反射型光センサである。
＜２＞前記発光素子が、隣り合って設けられた２以上の発光素子であり、
前記２以上の発光素子における各発光波長が、互いに異なる前記＜１＞に記載の反射型光センサである。
＜３＞前記基材上に、前記遮光壁とともに前記発光素子及び前記受光素子をそれぞれ区画する遮光枠を有し、
前記遮光壁及び前記遮光枠からなる区画の内側の形状が、面取り四角形の柱状である前記＜１＞又は＜２＞に記載の反射型光センサである。
＜４＞前記遮光枠の厚みが、前記遮光壁の厚みよりも小さい前記＜３＞に記載の反射型光センサである。
＜５＞前記基材が、前記基材の厚みでの光透過率が１％以下であるガラスエポキシ基板であり、
前記遮光壁が、前記遮光壁の厚みでの光透過率が１％以下であるガラスエポキシ基板であり、
前記遮光壁が、前記基材に遮光性接着剤を介して設けられた前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の反射型光センサである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、測定対象表面からの光によるノイズが低減された簡単な構造を有する反射型光センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施形態の反射型光センサの一例を示す概略断面図である。
図２は、本実施形態の反射型光センサの一例を示す概略上面図である。
図３は、本実施形態の反射型光センサの非感知距離を示す概略断面図である。
図４は、従来技術の反射型光センサの非感知距離を示す概略断面図である。
図５は、本実施形態の反射型光センサの他の例を示す概略上面図である。
図６は、本実施形態の反射型光センサの他の例を示す概略上面図である。
図７は、本実施形態の反射型光センサの他の例を示す概略上面図である。
図８は、従来技術の反射型光センサの一例を示す概略図である。
図９は、従来技術の反射型光センサの他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（反射型光センサ）
本発明の反射型光センサは、基材と、前記基材上に設けられた発光素子及び受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子の間に設けられた遮光壁と、を有する反射型光センサであって、前記発光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｅ
と、前記受光素子及び前記遮光壁の距離ｄ
ｒ
と、前記遮光壁の厚みｔとの関係が、次式、ｄ
ｅ
＋ｄ
ｒ
＜ｔを満たし、前記発光素子からの発光が測定対象に達しない領域、及び前記測定対象からの前記発光の反射光又は前記測定対象からの散乱光が前記受光素子に入力されない領域の、いずれにも属さない領域と、前記反射型光センサと前記測定対象が接触するセンサ面との最短距離が、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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