WO2015068465A1 - 生体情報測定装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の生体情報測定装置は、生体の指を挿抜するための挿抜開口と、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指を収容する収容空間と、前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における腹を受ける腹受け面とを形成した装着本体部を備え、前記装着本体部は、前記生体の指を挿抜する挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記挿抜方向と直交する直交方向にずれることを阻害する一対の第１指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記腹受け面の両側辺に備える。

Description

生体情報測定装置

　本発明は、生体から所定の生理学的情報を測定する生体情報測定装置に関する。

　生体の状態を知るために、生体から所定の生理学的情報（生体情報）を測定する様々な種類の生体情報測定装置が知られている。例えば、脈波計は、生体の脈波等を測定し、また例えば、パルスオキシメータは、生体の血中酸素飽和度等を測定し、また例えば、血糖計は、生体の血糖値を測定する。生体情報を測定する一方式として光電方式がある。この光電方式を用いた生体情報測定装置は、例えば生体の指に対し光を投受光することで所定の生体情報を測定する。このため、この光電方式の生体情報測定装置は、前記指を装着する装着部を有している。

　ところで、このような光電方式の生体情報測定装置では、前記指に対し光を投受光して測定している間に、前記指が動くことによって前記投受光の位置（測定位置）に対し前記指が位置ズレすると、測定値に誤差が生じてしまう。このため、前記測定位置と前記指の位置との間における位置関係を測定中に保証する必要がある。このような前記位置関係を保証する技術として、例えば、特許文献１に開示された生体情報測定装置がある。

　前記特許文献１に開示された指輪型の生体信号検出装置は、指に装着される円環状の装着部と前記装着部の内周面側に備えられた発光素子および受光素子とを備え、前記発光素子が前記指に向かって発した光を前記受光素子で受光することで、生体信号の検出を行う生体信号検出装置であって、前記装着部の内周面の径を全体的に縮小する調節機構が備えられている。前記特許文献１によれば、装着部の径を全体的に縮小する調節機構によって装着部の内周面の径を全体的に縮小すれば、装着部の内周面全体で指を締め付けるようにできるため、指輪が回転してしまったり、検出素子と指との間の隙間が生じてしまったりすることを防止することができる。これにより、正確な生体信号の検出を行うことができる。

　上述のように、特許文献１に開示された生体信号検出装置は、調節機構で指を締め付けることで、指の位置と発光素子および受光素子の各位置との位置関係が安定する。しかしながら、特許文献１に開示された生体信号検出装置では、調節機構で指を締め付けることから、指が鬱血状態となってしまい、また、圧迫感によって被測定者がストレスを感じる虞がある。特に、脈波や血中酸素濃度等は、被測定者の状態をモニタ（監視、観察）するために、比較的長時間に亘って測定される。このため、生体情報測定装置も被測定者に比較的長時間に亘って装着されることになり、これらの点は、重大である。一方、これらの点を回避するために、調節機構の締め付けを緩めると、指の位置と発光素子および受光素子の各位置との位置関係が安定しない虞がある。

特開平１１－３３２８４０号公報

　本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、指に与える圧迫を低減でき、測定位置に対する指の位置ズレを低減できる生体情報測定装置を提供することである。

　本発明にかかる生体情報測定装置は、生体の指を挿抜するための挿抜開口と、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指を収容する収容空間と、前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における腹を受ける腹受け面とを形成した装着本体部を備え、前記装着本体部は、前記生体の指を挿抜する挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記挿抜方向と直交する直交方向にずれることを阻害する一対の第１指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記腹受け面の両側辺に備える。このような生体情報測定装置は、指に与える圧迫を低減でき、測定位置に対する指の位置ズレを低減できる。

　上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。

実施形態における生体情報測定装置の外観を示す三面図である。 実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩ－Ｉ線での断面図である。 第１態様の第１指ズレ阻害部（第１指ズレ防止部）を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 第１態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における腹受け部の平面図である。 第２態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 第３態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。 実施形態における生体情報測定装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態における生体情報測定装置に人体の手指を装着した様子を示す外観斜視図である。 実施形態における生体情報測定装置に人体の手指を装着した様子を示す一部断面図である。 第２指ズレ阻害部（第２指ズレ防止部）をさらに備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。

　以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。

　図１は、実施形態における生体情報測定装置の外観を示す三面図である。図１Ａは、上面図であり、図１Ｂは、側面図であり、そして、図１Ｃは、下面図である。図２は、実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩ－Ｉ線での断面図である。図３は、第１態様の第１指ズレ阻害部（第１指ズレ防止部）を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図４は、第１態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における腹受け部の平面図である。図５は、第２態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図６は、第３態様の第１指ズレ阻害部を備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩＩ－ＩＩ線での断面図である。図７は、実施形態における生体情報測定装置の電気的な構成を示すブロック図である。

　実施形態における生体情報測定装置は、生体の一部に装着されることによって前記生体から所定の生理学的情報（生体情報）を測定する装置である。より詳しくは、この生体情報測定装置は、生体の指（例えば手指等）に装着され、生体の指に所定の測定光を照射し、前記測定光に基づく前記指内から来た検出光を受光し、この受光結果に基づいて所定の生体情報を求める光電型装置である。前記所定の生体情報は、例えば、生体の脈波、脈拍数、脈拍周期、血中酸素飽和度および血糖値等である。

　このような生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ）は、例えば、図１ないし図６に示すように、本体部１と、生体の指を装着するための装着部２とを備える。これら図１ないし図６には、生体情報測定装置Ｄの長手方向をＸ方向とするＸＹＺ直交座標系が設定され、このＸＹＺ直交座標系が生体情報測定装置Ｄの説明に適宜に利用される。

　本体部１は、装着部２に装着された指に対し光を投受光することによって得られた受光結果を処理するものであり、略直方体形状の箱形の筐体１１と、図７に示す電気的な各構成４～８とを備える。筐体１１は、生体情報測定装置Ｄの使用、運搬および保管等において前記各構成４～８を損傷から守ることができる材料、例えばプラスチック等の樹脂材料から例えば金型を用いた成形によって作製される。

　ここで、生体情報測定装置Ｄの電気的な構成について説明すると、生体情報測定装置Ｄは、例えば、図７に示すように、照射受光部４と、制御処理部５と、入力部６と、通信部７と、電源部８とを備える。

　照射受光部４は、制御処理部５に接続され、生体の指に所定の測定光を照射し、前記測定光に基づく前記指内から来た検出光を、所定の生体情報を求めることに利用するために、受光するものである。より具体的には、照射受光部４は、制御処理部５の制御に従って測定光を指に照射する照射部４１と、検出光を受光して受光結果（光電脈波信号）を制御処理部５へ出力する受光部４２とを備える。検出光は、測定光が指を透過することによって、あるいは、測定光が指内で反射することによって得られる。このため、照射部４１および受光部４２は、透過の検出光を利用できるように適宜な配置関係（例えば対向配置や離間並置等）で、あるいは、反射の検出光を利用できるように適宜な配置関係（例えば隣接並置等）でそれぞれ配置される。本実施形態における生体情報測定装置Ｄでは、後述するように、透過の検出光を利用できるように、照射部４１と受光部４２とは、所定の間隔を空けて互いに対向するようにそれぞれ配置される（対向配置）。測定光は、当該生体情報測定装置Ｄによって測定すべき生体情報の種類に応じて適宜に選択された波長を持つ光である。例えば、脈波、脈拍数および脈拍周期等が生体情報として測定される場合では、測定光は、例えば赤色光等である。また例えば血中酸素濃度や血糖値等が生体情報として測定される場合では、測定光は、吸光度の異なる互いに波長の異なる複数の光、例えば赤色光および赤外光の２つの光である。例えば、照射部４１は、照射光学系、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源および例えば駆動回路等のその周辺回路を備え、受光部４２は、受光光学系、例えばシリコンホトダイオード等の光電変換素子および例えば電流電圧変換回路等のその周辺回路を備えて構成される。

　制御処理部５は、生体情報測定装置Ｄの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、照射受光部４における受光部４２の受光結果に基づいて所定の生体情報を求めるための回路であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、メモリおよびそれら周辺回路を備えたマイクロコンピュータを備えて構成される。制御処理部５には、プログラムを実行することによって、制御部５１および生体情報処理部５２が機能的に構成される。制御部５１は、生体情報測定装置Ｄの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するためのものである。生体情報処理部５２は、照射受光部４における受光部４２の受光結果（光電脈波信号）に基づいて所定の生体情報を求めるためのものである。生体情報の演算方法には、例えば特開平１－１５３１３９号公報（１９８７年８月１４日イギリス（ＧＢ）８７１９３３３を基礎出願とする優先権主張出願）や特開２００７－１６７１８４号公報等に開示された公知の常套手段が用いられる。

　一例として、特開平１－１５３１３９号公報では、酸素飽和度は、大略、波長６６０ｎｍの第１光と波長９４０ｎｍの第２光とを生体にそれぞれ照射することによって光検出器で得られる第１および第２信号における直流成分をＤＣ１、ＤＣ２とし、その交流成分をＡＣ１、ＡＣ２とした場合、（ＡＣ１／ＤＣ１）／（ＡＣ２／ＤＣ２）より計算されている。また他の一例として、特開２００７－１６７１８４号公報では、酸素飽和度は、大略、波長６６０ｎｍの赤色光および波長８１５ｎｍの赤外光それぞれにおける酸化ヘモグロビンおよびヘモグロビンの各吸光度の相違を利用することによって求められている。すなわち、波長６６０ｎｍの赤色光では、酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの吸光係数の差が最も大きい一方、波長８１５ｎｍの赤外光では、酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの吸光係数の差が等しい。このため、赤色光の透過光量は、ヘモグロビンが多くなるのに従って大きくなり、一方、酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの比率が変わったとしても、赤外光の透過光量は、変わらないこととなる。これにより、赤色光と赤外光との透過光量の比を求めることによって酸素飽和度を求めることが可能となる。このように公知の常套手段によって生体情報が求められる。

　入力部６は、制御処理部５に接続され、例えばオンオフおよび測定開始等の指示を入力するための回路であり、例えばボタンスイッチ等を備えて構成される。通信部７は、制御処理部５に接続され、外部の機器へ通信信号を例えば無線方式で送信するための回路である。制御処理部５で求められた生体情報を通信部７によって送信することによって、生体情報の解析および保存するための構成を生体情報測定装置Ｄに搭載する必要がなくなり、この結果、表示部の省略、小型化、省電力化および低コスト化が実現できる。なお、通信部７は、照射受光部４の受光部４２で得られた受光結果（光電脈波信号）をそのまま外部の機器へ送信しても良い。これによって制御処理部５の生体情報処理部５２が省略できる。電源部８は、生体情報測定装置Ｄにおける例えば照射部４１、制御処理部５および通信部７等の電力を必要とする各部へ電力を供給するための回路である。電源部８は、電池、例えば２次電池およびその周辺回路を備えて構成される。

　受光部４２における後述の受光素子４２２は、装着部２に収容され、これを除く照射受光部４、制御処理部５、入力部６、通信部７および電源部８は、筐体１１に収容される。

　図１ないし図６に戻って、装着部２は、所定の生体情報を測定する際に、生体の指（例えば人体の手指等）を装着するための部材であり、本体部１に一体的に取り付けられて連結される。より具体的には、装着部２は、例えば、本実施形態では、装着本体部２１と、ストッパー部２２と、第１指抜け阻害部２３と、第１指ズレ阻害部２４とを備える。

　装着本体部２１は、生体の指を挿抜するための挿抜開口ＯＨと、挿抜開口ＯＨから挿入された前記生体の指を収容する収容空間ＳＳと、収容空間ＳＳに臨み、挿抜開口ＯＨから挿入された前記生体の指における腹（指先の内側、指紋の有る部分、爪に対向する面）を受ける腹受け面２１１Ｓとを形成した部材である。本実施形態では、装着本体部２１は、収容空間ＳＳに臨み、挿抜開口ＯＨから挿入された前記生体の指における背（指先の外側、爪側の面）を受ける背受け面２１２Ｓをさらに形成している。例えば、本実施形態では、装着部２の装着本体部２１は、腹受け部２１１と、背受け部２１２と、一対の第１および第２連結部２１３－１、２１３－２とを備える。

　腹受け部２１１は、挿抜開口ＯＨを介して収容空間ＳＳ内に生体の指が装着された場合に、前記生体の指における腹を受ける腹受け面２１１Ｓを一方面に持つ大略矩形形状の板状部材である。背受け部２１２は、挿抜開口ＯＨを介して収容空間ＳＳ内に生体の指が装着された場合に、前記生体の指における背を受ける背受け面２１２Ｓを一方面に持つ大略矩形形状の板状部材である。一対の連結部２１３－１、２１３－２は、これら腹受け部２１１と背受け部２１２とを互いに連結する大略矩形形状の板状部材である。

　より具体的には、腹受け部２１１と背受け部２１２とは、前記収容空間ＳＳを形成するように、腹受け面２１１Ｓと背受け面２１２Ｓとを所定の距離だけ離間させて互いに対向するように配置され、第１連結部２１３－１における短尺方向（Ｚ方向）の一方端辺（＋Ｚ方向の端辺）は、背受け部２１２における長尺方向（Ｙ方向）の一方端辺（＋Ｙ方向の端辺）に連結され、第１連結部２１３－１における短尺方向（Ｚ方向）の他方端辺（－Ｚ方向の端辺）は、腹受け部２１１における長尺方向（Ｙ方向）の一方端辺（＋Ｙ方向の端辺）に連結される。そして、第２連結部２１３－２における短尺方向（Ｚ方向）の一方端辺（＋Ｚ方向の端辺）は、背受け部２１２における長尺方向（Ｙ方向）の他方端辺（－Ｙ方向の端辺）に連結され、第２連結部２１３－１における短尺方向（Ｚ方向）の他方端辺（－Ｚ方向の端辺）は、腹受け部２１１における長尺方向（Ｙ方向）の他方端辺（－Ｙ方向の端辺）に連結される。これによって腹受け部２１１、第１連結部２１３－１、背受け部２１２、第２連結部２１３－２および前記腹受け部２１１は、この順で周方向（Ｘ軸回り）に順次に連結され、これら腹受け部２１１、第１連結部２１３－１、背受け部２１２および第２連結部２１３－２によって中空柱状形状（筒状形状）の中空柱状体（筒状体）が形成される。この中空柱状体における一方端の開口が、生体の指を挿抜するための挿抜開口ＯＨとなり、この中空柱状体における内部空間が、挿抜開口（前記一方端の開口）ＯＨから挿入された前記生体の指を収容する収容空間ＳＳとなる。したがって、腹受け部２１１の腹受け面２１１Ｓは、＋Ｚ方向を向いて収容空間ＳＳに臨み、そして、背受け部２１２の背受け面２１２１Ｓは、－Ｚ方向を向いて前記収容空間ＳＳに臨む。

　このような腹受け部２１１、背受け部２１２、第１および第２連結部２１３－１、２１３－２は、本実施形態では、指を保持するための弾性力を発する弾性体を含んで例えば金型を用いた成形によって一体で構成され、装着本体部２１となっている。前記弾性体として、例えばゴム等の高分子材料およびバネ等が用いられる。例えば、装着本体部２１（腹受け部２１１、背受け部２１２、第１および第２連結部２１３－１、２１３－２）の略全体が、弾性力を持つゴム等の樹脂で形成されて良く、また例えば、略Ｕ字状の板バネを内部に埋め込んだ樹脂で形成されて良い。そして、腹受け部２１１の腹受け面２１１Ｓと背受け部２１２の背受け面２１２Ｓとの間の間隔が収容空間ＳＳに収容される指の厚さよりも狭くなるように、そして、収容空間がＺ方向で閉じる方向に弾性力が働くように、装着本体部２１が構成される。

　そして、背受け部２１２の内側表面は、長尺方向（Ｙ方向）の略中央位置から両長尺方向（＋Ｙ方向および－Ｙ方向）に向けて離れるに従って前記中空柱状体の径方向内側（－Ｚ方向）に向けて徐々に高くなっている。これによって背受け部２１２には、生体の指の背の外形形状に略沿う曲面となるように、長尺方向（Ｙ方向）の略中央に前記中空柱状体の径方向外側（＋Ｚ方向）に向けて湾曲して窪む凹所が形成される。この凹所における曲面の表面が背受け面２１２Ｓとなる。そして、背受け部２１２の背受け面２１２Ｓの略中央に、所定の形状で、背受け部２１２の厚さ方向（Ｚ方向）に貫通開口した貫通孔が形成され、この貫通孔には、投光窓部４１１が配設されている。投光窓部４１１は、少なくとも測定光の波長を透過する材料で形成された前記貫通孔に嵌め込み可能な板状の部材であり、その一方面は、収容空間ＳＳに臨み、背受け面２１２Ｓと面一となっており、そして、前記一方面に対向する他方面は、照射部４１における図略の発光素子の発光面に対向している。このように背受け面２１２Ｓに貫通孔を形成し投光窓部４１１を配置することで、背受け面２１２Ｓは、所定の生体情報を測定するために、測定光を照射するための測定領域面（本実施形態では投光窓部４１１の表面）を含む。

　腹受け部２１１には、長尺方向（Ｙ方向）の略中央に、前記中空柱状体の径方向外側に向けて湾曲して窪む凹所が形成される。この凹所は、生体の指の腹の外形形状に略沿うように、長尺方向（Ｙ方向）およびこれに直交する短尺方向（Ｘ方向）ともに曲面で形成され、この曲面が腹受け面２１１Ｓとなる。そして、腹受け部２１１の腹受け面２１１Ｓの略中央に、所定の形状で、腹受け部２１１の厚さ方向（Ｚ方向）に貫通開口した貫通孔が形成され、この貫通孔には、受光窓部４２１、受光素子４２２、受光素子基板４２３および留めバンド部２７が、この順で前記中空柱状体の径方向内側から径方向外側へ順次に積層され配設されている。受光窓部４２１は、少なくとも検出光の波長を透過する材料で形成された前記貫通孔に嵌め込み可能な板状の部材であり、その一方面は、前記収容空間に臨み、腹受け面２１１Ｓと面一となっており、そして、前記一方面に対向する他方面は、受光素子４２２の受光面に対向している。このように腹受け面２１１Ｓに貫通孔を形成し受光窓部４２１を配置することで、腹受け面２１１Ｓは、所定の生体情報を測定するために、検出光を受光するための測定領域面（本実施形態では受光窓部４１２の表面）を含む。受光素子４２２は、上述した、受光部４２の光電変換素子であり、受光素子基板４２３は、受光素子４２２を支持する支持部材である。留めバンド部２７は、帯状の部材であり、図１に示すように、中央から一方部分は、腹受け部２１１、第１連結部２１３－１および背受け部２１２の一部における各外周を回り、その先端は、本体部１における筐体１１の一方側面に連結され固定され、中央から他方部分は、腹受け部２１１、第２連結部２１３－２および背受け部２１２の一部における各外周を回り、その先端は、本体部１における筐体１１の他方側面に連結され固定される。これによって留めバンド部２７は、受光窓部４２１、受光素子４２２および受光素子基板４２３を前記貫通孔内に留め、受光窓部４２１、受光素子４２２および受光素子基板４２３が前記貫通孔から脱落することを防ぐ。

　ストッパー部２２は、生体の指を止める部材であり、前記中空柱状体における他方端の開口（挿抜開口ＯＨに対向する開口）内に位置するように配置される。より具体的には、ストッパー部２２は、前記中空柱状体における他方端の開口側において、腹受け部２１１の他方端（－Ｘ方向端）から前記中空柱状体の径方向内側（＋Ｚ方向）に向けて所定の長さだけ延設された突片である。このストッパー部２２は、装着本体部２１の挿抜開口ＯＨから収容空間ＳＳ内に挿入された生体の指が当該ストッパー部２２に当接することによって、生体の指が収容空間ＳＳから逸脱することを防止し、そして、所定の生体情報を測定するために光を投受光すべき位置に生体の指を素早く適切に位置できる。

　第１指抜け阻害部（第１指ズレ防止部）２３は、照射受光部４の配設位置と挿抜開口ＯＨの開口位置との間に配置され、収容空間ＳＳに挿入された生体の指が収容空間ＳＳから抜けることを阻害するための部材である。より具体的には、第１指抜け阻害部２３は、本実施形態では、腹受け面２１１Ｓにおける、検出光を受光するための前記測定領域面（本実施形態では受光窓部４１２の表面）の配設位置と挿抜開口ＯＨの開口位置との間に配置される。この第１指抜け阻害部２３は、腹受け面２１１Ｓに対し所定の高さで収容空間ＳＳ内側に向けて突出し、生体の指を挿抜する挿抜方向と交差した突条体である。より具体的には、第１指抜け阻害部２３は、前記中空柱状体における一方端（挿抜開口ＯＨ側の端部）に配置され、長尺方向（Ｙ方向）に所定の長さだけ延び、腹受け面２１１Ｓより所定の高さだけ前記中空柱状体の径方向内側（＋Ｚ方向）に向けて高い突条体である。本実施形態では、前記中空柱状体における一方端の開口側（挿抜開口ＯＨ側）において、腹受け部２１１の一方端（＋Ｘ方向端）が、前記中空柱状体の径方向内側（＋Ｚ方向）に向けて所定の長さだけ延設されることによって、第１指抜け阻害部２３が形成されている。したがって、この突条体の第１指抜け阻害部２３は、前記挿抜方向と直交するように配置される。前記所定の高さ（Ｚ方向の長さ）は、指抜けを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、１～２ｍｍ程度である。前記所定の幅（Ｘ方向の長さ）は、指抜けを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～２ｍｍ程度である。そして、前記所定の長さ（Ｙ方向の長さ）は、指抜けを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍ～１０数ｍｍ程度であり、好ましくは、５～１０ｍｍ程度である。本実施形態では、前記所定の長さは、図４に示すように、腹受け面２１１Ｓにおける長尺方向（Ｙ方向）の長さと同じ長さとなっている。

　第１指ズレ阻害部２４（２４－１、２４－２）は、生体の指を挿抜する挿抜方向（腹受け部２１１の短尺方向、Ｘ方向）に沿って延び、腹受け面２１１Ｓで受けられた前記生体の指が挿抜方向と直交する直交方向（Ｙ方向）にずれることを阻害するための部材であり、一対で直交方向における腹受け面２１１Ｓの両側辺に備える。

　このような第１指ズレ阻害部２４には、例えば、第１ないし第３態様の構成が好適に利用される。第１態様の指ズレ阻害部２４ａ（２４ａ－１、２４ａ－２）およびこれを用いた生体情報測定装置Ｄａは、図３および図４に示され、第２態様の指ズレ阻害部２４ｂ（２４ｂ－１、２４ｂ－２）およびこれを用いた生体情報測定装置Ｄｂは、図５に示され、そして、第３態様の指ズレ阻害部２４ｃ（２４ｃ－１、２４ｃ－２）およびこれを用いた生体情報測定装置Ｄｃは、図７に示されている。

　第１態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ａは、図３および図４に示すように、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びる形状であって、腹受け面２１１Ｓに対し所定の深さで収容空間ＳＳ外側に向けて窪んだ溝条体２４１ａ（２４１ａ－１、２４１ａ－２）と溝条体２４１ａ（２４１ａ－１、２４１ａ－２）に直交方向外側（Ｙ方向外側）で隣接して並置され腹受け面２１１Ｓに対し所定の高さで収容空間ＳＳ内側に向けて突出した突条体２４２ａ（２４２ａ－１、２４２ａ－２）とを組み合わせた一対の凹凸条体２４ａ－１、２４ａ－２である。例えば、本実施形態では、腹受け面２１１Ｓの両側辺外側それぞれにおいて、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに腹受け面２１１Ｓから収容空間ＳＳ外側に向けて所定の深さで所定の幅だけ窪み、直交方向外側（Ｙ方向外側）へ続けて、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに前記窪みの底面から収容空間ＳＳ内側に向けて所定の高さで所定の幅だけ突出するように、腹受け部２１１が形成されることで、一対の凹凸条体２４ａ－１、２４ａ－２から成る第１態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ａは、形成される。溝条体２４１ａにおける、腹受け面２１１Ｓに対する前記所定の深さ（Ｚ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～１．５ｍｍ程度である。溝条体２４１ａにおける前記所定の幅（Ｙ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、２～４ｍｍ程度である。そして、突条体２４２ａにおける、腹受け面２１１Ｓに対する前記所定の高さ（Ｚ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～１．５ｍｍ程度である。突条体２４２ａにおける前記所定の幅（Ｙ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、２～４ｍｍ程度である。

　第２態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ｂは、図５に示すように、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びる形状であって、腹受け面２１１Ｓに対し所定の高さで収容空間ＳＳ内側に向けて突出した一対の突条体２４ｂ－１、２４ｂ－２である。例えば、本実施形態では、腹受け面２１１Ｓの両側辺外側それぞれにおいて、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに腹受け面２１１Ｓから収容空間ＳＳ内側に向けて所定の高さで所定の幅だけ突出するように、腹受け部２１１が形成されることで、一対の突条体２４ｂ－１、２４ｂ－２から成る第２態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ｂは、形成される。前記所定の高さ（Ｚ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～１．５ｍｍ程度である。前記所定の幅（Ｙ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、２～４ｍｍ程度である。

　第３態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ｃは、図６に示すように、粗面化された一対の粗面体である。例えば、本実施形態では、第３態様の一対の第１指ズレ阻害部２４ｃは、腹受け面２１１Ｓの両側辺外側それぞれにおいて、挿抜方向（Ｘ方向）に長尺な矩形領域で、腹受け部２１１の表面をＺ方向に凹凸させて粗面化した一対の粗面層である。前記粗面層は、例えば、金型に形成された粗面形状を転写することによって形成される。指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、第１指ズレ阻害部２４ｃにおける前記矩形形状の横方向（Ｙ方向）の長さは、数ｍｍ程度であり、好ましくは、４～８ｍｍ程度である。そして、粗面の粗さは、例えば、十点平均粗さＲｚ０．０３ｍｍ～０．３ｍｍ程度である。

　そして、上述の第１ないし第３態様における一対の第１指ズレ阻害部２４ａ～２４ｃにおける略Ｘ方向の長さは、腹受け面２１１Ｓの側辺全体に亘る長さである（第１態様の場合には図４参照）が、腹受け面２１１Ｓの側辺の一部に亘る長さであっても良い。例えば、受光窓部４２１の側辺全体を含む長さであって腹受け面２１１Ｓの側辺の一部に亘る長さであっても良い。このような長さの一対の第１指ズレ阻害部２４ａ～２４ｃは、受光窓部４２１の両側辺に対応した腹受け面２１１Ｓの両側辺外側それぞれに配置される。また、上述では、上述の第１ないし第３態様における一対の第１指ズレ阻害部２４ａ～２４ｃは、略Ｘ方向に連続であるが、破線のように、断続的であっても良い。

　そして、このような本体部１および装着部２において、本体部１の長手方向（Ｘ方向）の長さは、装着部２のＸ方向の長さよりも長く、例えば、装着部２のＸ方向の長さの２倍以上である。そして、装着部２は、そのＸ方向における中心位置が本体部１のＸ方向における中心位置よりもＸ方向他方端側（－Ｘ方向端）に寄って、本体部１に所定の連結方式で一体的に連結されている。前記連結方式として、例えば、一体成形、ネジ等の締結、接着剤の接着、嵌合凹部と嵌合突起との嵌め合わせ等が挙げられる。上記長さ関係および配置関係で互いに連結することによって、生体情報測定装置Ｄが指に装着された状態であっても、指の関節を曲げる動作を妨げ難くなり、このため、比較的長時間指に装着される場合でも被測定者の負担が軽減される。

　図８は、実施形態における生体情報測定装置に人体の手指を装着した様子を示す外観斜視図である。図９は、実施形態における生体情報測定装置に人体の手指を装着した様子を示す一部断面図である。

　このような生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ～Ｄｃ）によって、生体情報を測定する場合において、まず、生体情報測定装置Ｄが生体の指に装着されていない状態では、例えば、図３、図５および図６に示すように、挿抜開口ＯＨを介して収容空間ＳＳに挿入される生体の指を挟持するための弾性力が装着本体部２１の弾性体によって発せられ、挿抜開口ＯＨおよび収容空間ＳＳは、Ｚ方向に閉じる方向に弾性変形している。この場合、弾性変形した収容空間ＳＳにおける腹受け面２１１Ｓから背受け面２１２Ｓまでの距離は、測定すべき生体の指における厚さよりも短く（狭く）なっている。

　そして、生体情報測定装置Ｄが生体の指ＨＦに装着される際、装着本体部２１の弾性体が発する弾性力に抗して、挿抜開口ＯＨおよび収容空間ＳＳが－Ｚ方向に広げられるように弾性変形され、図８に示すように、挿抜開口ＯＨを介して収容空間ＳＳに－Ｘ方向で生体の指ＨＦが挿入される。これによって生体情報測定装置Ｄが生体の指ＨＦに装着されている状態では、装着本体部２１の弾性体が発する弾性力によって、挿抜開口ＯＨおよび収容空間ＳＳをＺ方向に閉じる方向に、装着本体部２１が変形しようとして、生体の指ＨＦは、装着本体部２１によって挟持される。この場合、例えば、挿抜開口ＯＨを介して収容空間ＳＳに挿入された生体の指ＨＦのうちの先端から第１関節までの間の領域に照射受光部４の照射部４１から発せられる測定光が照射され、生体の指ＨＦを介して前記測定光に起因する検出光が照射受光部４の受光部４２で受光されるように、生体の指ＨＦは、収容空間ＳＳ内に配置されれば良い。

　そして、本実施形態における生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ～Ｄｃ）は、挿抜方向に延びる一対の第１指ズレ阻害部２４（２４ａ～２４ｃ）が腹受け面２１１Ｓの両側辺に配設されている。このため、腹受け面２１１Ｓに配置され腹受け面２１１Ｓで受けられた生体の指は、一対の第１指ズレ阻害部２４によって生体の指に対し挿抜方向回りの回転（Ｘ軸回りの回転）や直交方向の位置ずれ（Ｙ方向の位置ずれ）が阻害できる。したがって、本実施形態における生体情報測定装置Ｄは、指に与える圧迫を低減でき、測定位置に対する指の位置ズレを低減できる。

　また、本実施形態における生体情報測定装置Ｄは、第１態様の一対の突条体２４ａ、第２態様の一対の凹凸条体２４ｂおよび第３態様の一対の粗面体２４ｃのうちのいずれか１つで比較的簡易に第１指ズレ阻害部を実現できる。そして、一対の第１指ズレ阻害部２４が一対の突条体２４ａで構成される場合では、腹受け面２１１Ｓに配置され腹受け面２１１Ｓで受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、一対の突条体２４ａのうちのいずれか一方に当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。一対の第１指ズレ阻害部２４が一対の凹凸条体２４ｂで構成される場合では、腹受け面２１１Ｓに配置され腹受け面２１１Ｓで受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、一対の凹凸条体２４ｂのうちのいずれか一方における突条体２４２ｂに当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。そして、一対の凹凸条体２４ｂにおける各溝条体２４１ｂによって通気性が確保され、また各溝条体２４１ｂによって指の圧迫が低減できる。特に、被測定者の状態をモニタ（監視）するために、比較的長時間に亘って生体情報測定装置Ｄが装着される場合でも、指がより良好な状態で保持される。一対の第１指ズレ阻害部２４が一対の粗面体２４ｃで構成される場合では、腹受け面２１１Ｓに配置され腹受け面２１１Ｓで受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、一対の粗面体２４ｃのうちのいずれか一方に当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。

　なお、上述の実施形態（第１ないし第３態様の第１指ズレ阻害部２４ａ～２４ｃ）を含む、以下同じ。）において、生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ～Ｄｃ）は、第２指ズレ阻害部をさらに備えても良い。

　図１０は、第２指ズレ阻害部（第２指ズレ防止部）をさらに備える実施形態の生体情報測定装置における図１に示すＩ－Ｉ線での断面図である。

　この第２指ズレ阻害部（第２指ズレ防止部）２６は、生体の指を挿抜する挿抜方向（背受け部２１２の短尺方向、Ｘ方向）に沿って延び、腹受け面２１１Ｓで受けられた前記生体の指が前記直交方向（Ｙ方向）にずれることを阻害するための部材であり、一対で直交方向における背受け面２１２Ｓの両側辺に備える。

　このような第２指ズレ阻害部２６には、第１指ズレ阻害部２４と同様に、第１ないし第３態様の各構成が好適に利用される。一対の凹凸条体で構成された第２指ズレ阻害部２６ａで代表的に説明すると、この態様の第２指ズレ阻害部２６ａは、図１０に示すように、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びる形状であって、背受け面２１２Ｓに対し所定の深さで収容空間ＳＳ外側に向けて窪んだ溝条体２６１ａ（２６１ａ－１、２６１ａ－２）と溝条体２６１ａ（２６１ａ－１、２６１ａ－２）に直交方向外側（Ｙ方向外側）で隣接して並置され背受け面２１２Ｓに対し所定の高さで収容空間ＳＳ内側に向けて突出した突条体２６２ａ（２６２ａ－１、２６２ａ－２）とを組み合わせた一対の凹凸条体２６ａ－１、２６ａ－２である。例えば、本実施形態では、背受け面２１２Ｓの両側辺外側それぞれにおいて、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに背受け面２１２Ｓから収容空間ＳＳ外側に向けて所定の深さで所定の幅だけ窪み、直交方向外側（Ｙ方向外側）へ続けて、挿抜方向（Ｘ方向）に沿って延びるとともに前記窪みの底面から収容空間ＳＳ内側に向けて所定の高さで所定の幅だけ突出するように、背受け部２１２が形成されることで、一対の凹凸条体２６ａ－１、２６ａ－２から成る一対の第２指ズレ阻害部２６ａが形成される。溝条体２６１ａにおける、背受け面２１２Ｓに対する前記所定の深さ（Ｚ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～１．５ｍｍ程度である。溝条体２６１ａにおける前記所定の幅（Ｙ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、２～４ｍｍ程度である。そして、突条体２６２ａにおける、背受け面２１２Ｓに対する前記所定の高さ（Ｚ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、サブｍｍ～数ｍｍであり、好ましくは、０．５～１．５ｍｍ程度である。突条体２６２ａにおける前記所定の幅（Ｙ方向の長さ）は、指ズレを効果的に阻害する観点から、例えば、数ｍｍであり、好ましくは、２～４ｍｍ程度である。

　そして、一対の第２指ズレ阻害部２６ａにおける略Ｘ方向の長さは、背受け面２１２Ｓの側辺全体に亘る長さであって良く、また、背受け面２１２Ｓの側辺の一部に亘る長さであって良い。例えば、投光窓部の側辺全体を含む長さであって背受け面２１２Ｓの側辺の一部に亘る長さであっても良い。このような長さの一対の第２指ズレ阻害部２６ａは、投光窓部の両側辺に対応した背受け面２１２Ｓの両側辺外側それぞれに配置される。また、一対の第２指ズレ阻害部２４ａは、略Ｘ方向に連続であって良く、破線のように、断続的であって良い。

　このような生体情報測定装置Ｄｄは、腹受け面２１１Ｓ側の第１指ズレ阻害部２４（２４ａ～２４ｃ）に加えて、挿抜方向に延びる一対の第２指ズレ阻害部２６が背受け面２１２Ｓの両側辺に配設されている。このため、腹受け面２１１Ｓに配置され腹受け面２１１Ｓで受けられた生体の指は、前記それぞれ一対の第１および第２指ズレ阻害部２６によって生体の指に対し挿抜方向回りの回転（Ｘ軸回りの回転）や直交方向の位置ずれ（Ｙ方向の位置ずれ）がより阻害できる。したがって、このような生体情報測定装置Ｄｄは、指に与える圧迫をより低減でき、測定位置に対する指の位置ズレをより低減できる。

　また、上述の実施形態では、生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ～Ｄｄ）は、所定の生体情報を測定するために、測定光を照射する投光窓部４１１が背受け部２２に構成され、検出光を受光する受光窓部４１２が腹受け部２１に構成されたが、逆であっても良い。すなわち、測定光を照射する投光窓部４１１が腹受け部２１に構成され、検出光を受光する受光窓部４１２が背受け部２２に構成されてもよい。したがって、腹受け面２１１Ｓ（背受け面２１２Ｓ）は、測定光が照射される照射面（上述の例では投光窓部４１１の表面）および検出光が受光される受光面（上述の例では受光窓部４１２の表面）のうちの一方の測定領域面を含む。

　また、上述の実施形態の生体情報測定装置Ｄ（Ｄａ～Ｄｄ）では、装着本体部２１は、腹受け部２１１と、背受け部２１２と、一対の第１および第２連結部２１３－１、２１３－２とを備え、断面環状の前記中空柱状体であるが、これに限定されるものではない。装着本体部２１は、生体の指に装着可能な形態であれば良い。例えば、装着本体部２１は、腹受け部２１１と、背受け部２１２と、これらを一方端辺で互いに連結する連結部２１３－１（または連結部２１３－２）とを備え、断面略Ｃ字（略Ｕ字）状の軸方向に沿って周面の一部が開放した中空柱状体であってもよい。また例えば、装着本体部２１は、本体部１の筐体１１における両側面それぞれから延びる、一方向に沿って長尺な一対の帯状部材から成るバンドであっても良い。装着本体部２１がバンドである場合では、照射受光部４における照射部４１および受光部４２は、本体部１の筐体１１に並置される。

　本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。

　一態様にかかる生体情報測定装置は、生体の指を装着するための装着部と、前記装着部に装着された前記指に測定光を照射し、前記測定光に基づく前記指内から来た検出光を、所定の生体情報を求めることに利用するために、受光するための照射受光部とを備え、前記装着部は、前記生体の指を挿抜するための挿抜開口と、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指を収容する収容空間と、前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における腹を受ける腹受け面とを形成した装着本体部を備え、前記照射受光部は、前記収容空間に対し測定光を照射して前記検出光を受光するように配設され、前記装着本体部は、前記生体の指を挿抜する挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記挿抜方向と直交する直交方向にずれることを阻害する一対の第１指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記腹受け面の両側辺に備える。

　このような生体情報測定装置は、挿抜方向に延びる一対の第１指ズレ阻害部が腹受け面の両側辺に配設されている。このため、腹受け面に配置され腹受け面で受けられた生体の指は、前記一対の第１指ズレ阻害部によって生体の指に対し挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害できる。したがって、このような生体情報測定装置は、指に与える圧迫を低減でき、測定位置に対する指の位置ズレを低減できる。

　他の一態様では、上述の生体情報測定装置において、前記一対の第１指ズレ阻害部は、前記腹受け面に対し所定の高さで前記収容空間内側に向けて突出した一対の突条体、前記腹受け面に対し所定の深さで前記収容空間外側に向けて窪んだ溝条体と前記溝条体に隣接して並置され前記腹受け面に対し所定の高さで前記収容空間内側に向けて突出した突条体とを組み合わせた一対の凹凸条体、および、粗面化された一対の粗面体のうちのいずれか１つである。

　このような生体情報測定装置は、突条体、凹凸条体および粗面体のうちのいずれか１つで比較的簡易に第１指ズレ阻害部を実現できる。そして、一対の第１指ズレ阻害部が一対の突条体で構成される場合では、腹受け面に配置され腹受け面で受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、前記一対の突条体のうちのいずれか一方に当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。一対の第１指ズレ阻害部が一対の凹凸条体で構成される場合では、腹受け面に配置され腹受け面で受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、前記一対の凹凸条体のうちのいずれか一方における突条体に当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。そして、前記一対の凹凸条体における各溝条体によって通気性が確保され、また前記各溝条体によって指の圧迫が低減できる。特に、被測定者の状態をモニタ（監視、観察）するために、比較的長時間に亘って生体情報測定装置が装着される場合でも、指がより良好な状態で保持される。一対の第１指ズレ阻害部が一対の粗面体で構成される場合では、腹受け面に配置され腹受け面で受けられた生体の指は、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれを起こそうとすると、前記一対の粗面体のうちのいずれか一方に当たるため、挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれが阻害され、指の位置がより安定する。

　他の一態様では、上述の生体情報測定装置において、前記装置本体部は、前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における背を受ける背受け面をさらに形成し、前記挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記直交方向にずれることを阻害する一対の第２指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記背受け面の両側辺にさらに備える。

　このような生体情報測定装置は、腹受け面側の第１指ズレ阻害部に加えて、挿抜方向に延びる一対の第２指ズレ阻害部が背受け面の両側辺に配設されている。このため、腹受け面に配置され腹受け面で受けられた生体の指は、前記それぞれ一対の第１および第２指ズレ阻害部によって生体の指に対し挿抜方向回りの回転や直交方向の位置ずれがより阻害できる。したがって、このような生体情報測定装置は、指に与える圧迫をより低減でき、測定位置に対する指の位置ズレをより低減できる。

　この出願は、２０１３年１１月８日に出願された日本国特許出願特願２０１３－２３１６５９を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。

　本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

　本発明によれば、生体から所定の生理学的情報を測定する生体情報測定装置を提供できる。
 

Claims (3)

1. 　生体の指を装着するための装着部と、
   　前記装着部に装着された前記指に測定光を照射し、前記測定光に基づく前記指内から来た検出光を、所定の生体情報を求めることに利用するために、受光するための照射受光部とを備え、
   　前記装着部は、前記生体の指を挿抜するための挿抜開口と、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指を収容する収容空間と、前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における腹を受ける腹受け面とを形成した装着本体部を備え、
   　前記照射受光部は、前記収容空間に対し測定光を照射して前記検出光を受光するように配設され、
   　前記装着本体部は、前記生体の指を挿抜する挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記挿抜方向と直交する直交方向にずれることを阻害する一対の第１指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記腹受け面の両側辺に備えること
   　を特徴とする生体情報測定装置。
2. 　前記一対の第１指ズレ阻害部は、前記腹受け面に対し所定の高さで前記収容空間内側に向けて突出した一対の突条体、前記腹受け面に対し所定の深さで前記収容空間外側に向けて窪んだ溝条体と前記溝条体に隣接して並置され前記腹受け面に対し所定の高さで前記収容空間内側に向けて突出した突条体とを組み合わせた一対の凹凸条体、および、粗面化された一対の粗面体のうちのいずれか１つであること
   　を特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。
3. 　前記装置本体部は、
   　前記収容空間に臨み、前記挿抜開口から挿入された前記生体の指における背を受ける背受け面をさらに形成し、
   　前記挿抜方向に沿って延び、前記腹受け面で受けられた前記生体の指が前記直交方向にずれることを阻害する一対の第２指ズレ阻害部を、前記直交方向における前記背受け面の両側辺にさらに備えること
   　を特徴とする請求項１または請求項２に記載の生体情報測定装置。

Images