活體信息檢測器和活體信息測定裝置的制作方法

專利名稱：活體信息檢測器和活體信息測定裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及活體信息檢測器和活體信息測定裝置等。
背景技術：
活體信息測定裝置例如測定人的脈搏數、血液中的氧飽和度、體溫、心跳數等的活 體信息，活體信息測定裝置的一例是測定脈搏數的脈搏計。并且，脈搏計等的活體信息測定 裝置也可以組裝在鐘表、便攜電話、尋呼機、個人計算機等電子設備中，或者還可以與電子 設備進行組合。活體信息測定裝置具有檢測活體信息的活體信息檢測器，活體信息檢測器 具有發光部，其朝向被檢查體(用戶)的被檢測部位發出光；以及受光部，其接受來自被 檢測部位的具有活體信息的光。專利文獻1公開了脈搏計(廣義為活體信息測定裝置)，脈搏計的受光部(例如專 利文獻1的圖16的受光部12)經由擴散反射面(例如專利文獻1的圖16的反射部131) 接受被檢測部位的反射光(例如專利文獻1的圖16的點劃線)。關于專利文獻1的光探頭 1，在平面圖中發光部11與受光部12重合，實現了光探頭1的小型化。專利文獻1日本特開2004-337605號公報根據專利文獻1的段落
，基板15將反射部131的內部側形成為擴散反射 面。換言之，專利文獻1的基板15對發光部11發出的光進行遮光，基板15整體形成遮光 區域。因此，活體信息檢測器的檢測精度不高。

發明內容
根據本發明的幾個方式，能夠提供能夠提高檢測精度或測定精度的活體信息檢測 器和活體信息測定裝置。本發明的一個方式涉及一種活體信息檢測器，其特征在于，該活體信息檢測器具 有發光部；受光部，其接受所述發光部發出的光被被檢查體的被檢測部位反射后的具有 活體信息的光；反射部，其反射所述發光部發出的光或所述具有活體信息的光；以及基板， 其具有第1面和與所述第1面相對的第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發光部，所述基板由 對于所述發光部發出的光的波長透明的材料構成，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發光部和所述受光部的至少一方的布線的遮光區域；以及 對于所述發光部發出的光的波長透明的透光膜，其在平面圖中，至少配置在所述基板上除 了所述遮光區域以外的區域中。根據本發明的一個方式，來自發光部的光被被檢測部位反射，從而成為包含活體 信息的光，利用受光部檢測該光，由此檢測活體信息。也可以利用反射部反射來自發光部 的光而使其朝向被檢測部位，或者，也可以利用反射部反射來自被檢測部位的包含活體信 息的光，并利用受光部進行檢測。任意情況下，發光部發出的光或具有活體信息的光能夠透 射過由透明材料構成的基板中、除了包含接至發光部和受光部的至少一方的布線的遮光區域以外的區域。因此，到達受光部或被檢測部位的光量增加，活體信息檢測器的檢測精度提 高。并且，在平面圖中，在除了遮光區域以外的區域中，至少基板被透光膜覆蓋，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，能夠減少該粗糙面的光的擴散。換言之， 透光膜能夠使基板的至少一面平坦，提高直線前進的光的透射率。特別地，在為了防止布線 等的剝離而有意將基板面形成為粗糙面的情況下是有效的。因此，到達受光部或被檢測部 位的光量增加，活體信息檢測器的檢測精度進一步提高。另外，透光膜至少配置在平面圖 中基板上除了遮光區域以外的區域中即可，也可以形成在平面圖中與遮光區域重合的區域 中。并且，在本發明的一個方式中，所述布線也可以在所述第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連接焊盤，在平面圖中，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與所述連接焊盤鄰接且未配置所述透光膜的開口部，在平 面圖中，所述開口部也可以與所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另一方側的 所述遮光區域重合。這樣，代替透光膜，接至受光部的連接焊盤的周邊的基板也可以具有開口部。需要 使接至受光部的連接焊盤露出以便能夠進行線接合等，無法全部由透光膜覆蓋。作為由于 影印石版工序等的制造時的誤差而產生位置偏移的結果，允許連接焊盤或透光膜的至少一 方可能形成開口部。但是，例如在基板在第1面具有開口部的情況下，在與開口部相對的第 2面中存在基板的遮光區域。在平面圖中與遮光區域重合的區域中，即使形成開口部，光也 不會通過開口部。與此不同，在平面圖中開口部不與遮光區域重合的情況下，利用基板的開 口部對發光部發出的光或具有活體信息的光進行擴散。并且，在本發明的一個方式中，所述布線也可以在所述第1面和所述第2面的所述 任意另一方具有接至所述發光部的連接焊盤，在平面圖中，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與所述連接焊盤鄰接且未配置所述透光膜的開口部， 在平面圖中，所述開口部也可以與所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一方側 的所述遮光區域重合。這樣，代替透光膜，接至發光部的連接焊盤的周邊的基板也可以具有開口部。需要 使接至發光部的連接焊盤露出以便能夠進行線接合等，無法全部由透光膜覆蓋。作為由于 影印石版工序等的制造時的誤差而產生位置偏移的結果，允許連接焊盤或透光膜的至少一 方可能形成開口部。但是，該情況下，例如在基板在第2面具有開口部的情況下，在與開口 部相對的第1面中存在基板的遮光區域。并且，在本發明的一個方式中，在平面圖中與所述開口部重合的、所述基板的所述 第1面和所述第2面的所述任意另一方側的所述遮光區域也可以配置有偽布線。例如在基板在第1面具有開口部的情況下，也可以在與開口部相對的第2面中存 在偽布線。這樣，能夠利用偽布線容易地形成遮光區域。并且，在本發明的一個方式中，所述布線也可以具有與所述受光部的電極連接的 連接部，在平面圖中與所述開口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意 一方側的所述遮光區域也可以配置有所述連接部。例如在基板在第2面具有開口部的情況下，也可以在與開口部相對的第1面中存 在與受光部的電極連接的連接部(布線)。通過使連接部(布線)擴張，能夠容易地形成遮光區域。并且，在本發明的一個方式中，所述連接焊盤也可以具有露出所述連接焊盤的表 面的一部分的露出部，在平面圖中，所述開口部也可以與所述露出部鄰接，所述連接焊盤的 表面的另一部分也可以被所述透光膜覆蓋。這樣，與連接焊盤的表面的另一部分重合地設置透光膜，由此，在該區域中沒有間 隙(開口部)，另一方面，也可以在連接部的表面的一部分即無法由透光膜覆蓋的露出部與 透光膜之間，考慮透光膜等的制造誤差而形成開口部。該開口部在平面圖中與遮光區域重 合即可。所述布線也可以具有接至所述發光部和所述受光部中的至少一方的連接焊盤，所 述連接焊盤也可以具有露出所述連接焊盤的表面的一部分的露出部，所述連接焊盤的表面 的周圍也可以被所述透光膜覆蓋。這樣，需要使接至發光部或受光部的連接焊盤露出以便能夠進行線接合等，無法 全部由透光膜覆蓋。連接焊盤或透光膜的至少一方由于影印石版工序等的制造時的誤差 而產生位置偏移，但是，即使產生該最大位置偏移，連接焊盤的露出部的周圍也被透光膜覆 蓋，不會在無用的區域形成開口部。并且，本發明的其他方式涉及一種活體信息測定裝置，其特征在于，該活體信息測 定裝置具有上述活體信息檢測器；以及活體信息測定部，其根據在所述受光部中生成的 受光信號來測定所述活體信息，所述活體信息是脈搏數。根據本發明的其他方式，使用提高了檢測精度的活體信息檢測器，能夠提高活體 信息測定裝置的測定精度。


圖1是本實施方式的活體信息檢測器的結構例。圖2是發光部發出的光或具有活體信息的光朝向基板的照射區域的說明圖。圖3是透光膜和布線的配置例。圖4是示出形成開口部的理由和阻止形成開口部的原理的說明圖。圖5是透光膜的配置例。圖6是連接焊盤的周邊的配置例。圖7是透光膜和布線的其他配置例。圖8是連接焊盤的周邊的其他配置例。圖9是發光部發出的光的強度特性的一例。圖10是通過涂敷有透光膜的基板的光的透射特性的一例。圖11是本實施方式的活體信息檢測器的其他結構例。圖12是連接焊盤的周邊的其他配置例。圖13是具有活體信息檢測器的活體信息測定裝置的外觀例。圖14是活體信息測定裝置的結構例。標號說明11 基板；IlA 第1面；IlB 第2面；11-1 透光膜；14 發光部；16 受光部；18 反射部；18-1 邊界；19 保護部；61、62、63、64 布線；61，、63，、64，連接焊盤；61A，、62A，、63A，、64A，露出部；62，連接部；61-1、63_1、64_1 接合線；65 偽布線；92 反射部；150 腕帶；161 控制電路；162 放大電路；163、167 :A/D轉換電路；164 脈搏數計算電路；165 顯示部；166 加速度檢測部；168 數字信號處理電路；0 被檢測部位；Rl 第1光；R2 第2 光；Rl’ 反射光；SA 被檢查體的表面；δ、δ 1、δ 2、δ 3 開口部。
具體實施例方式下面，說明本實施方式。另外，以下說明的本實施方式并非不恰當地限定權利要求 書記載的本發明的內容。并且，在本實施方式中說明的全部結構不一定是本發明的必要結 構要件。1.活體信息檢測器圖1 (A)、圖1 (B)示出本實施方式的活體信息檢測器的結構例。如圖1 (A)、圖1 (B) 所示，活體信息檢測器具有基板11、發光部14、受光部16以及反射部18。并且，雖然在圖 1(A)、圖I(B)中沒有示出，但是，如后所述，活體信息檢測器具有布線和透光膜。進而，如圖 1(A)、圖I(B)所示，活體信息檢測器能夠具有保護部19。如圖1 (A)、圖1⑶所示，發光部14發出朝向被檢查體(例如用戶)的被檢測部位 0的光Rl。受光部16接受發光部14發出的光Rl被被檢測部位0反射后的具有活體信息的 光Rl’(反射光)。反射部18反射發光部14發出的光Rl或具有活體信息的光R1’(反射 光)。反射部18能夠在設于發光部14與受光部16之間的光路中的穹面(球面或拋物面) 具有反射面。基板11具有第1面(例如表面)IlA和與第1面IlA相對的第2面(例如背 面)11Β，在第1面IlA和第2面IlB的任意一方(圖1 (A)中為第1面11Α，圖1 (B)中為第 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(圖1 (A)中為第 2面11Β，圖I(B)中為第1面11Α)配置發光部14。基板11由對于發光部14發出的光Rl 的波長透明的材料構成。如后所述，在基板11上，能夠形成接至發光部14和受光部16的 至少一方的布線以及使發光部14發出的光Rl透射過的透光膜。并且，在平面圖中，至少在 除了配置有布線的基板11的遮光區域以外的基板11的區域中配置透光膜。發光部14發出的光Rl或具有活體信息的光Rl’ (反射光)能夠透射過由透明材 料構成的基板11。因此，到達受光部16或被檢測部位0的光量增加，活體信息檢測器的檢 測精度提高。并且，基板11被透光膜覆蓋，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，能夠減少該粗糙面的光的擴散。換言之，透光膜使基板11的至少一面平 坦，能夠提高直線前進的光的透射率。因此，到達受光部16或被檢測部位0的光量增加，活 體信息檢測器的檢測精度進一步提高。另外，根據專利文獻1的段落
，基板15將反射部131的內部側形成為擴散 反射面。換言之，專利文獻1的基板15不需要由透明材料構成，專利文獻1的基板15對發 光部11發出的光進行遮光，其結果，基板15整體形成遮光區域。因此，專利文獻1的活體 信息檢測器的檢測精度不高。圖2 (A)、圖2 (B)、圖2 (C)示出發光部14發出的光Rl或具有活體信息的光R1’(反 射光)朝向基板11的照射區域的說明圖。照射區域例如能夠由反射部18的反射面(在圖 1(A)、圖I(B)的例子中為穹面)與基板11的邊界18-1規定。邊界18-1的外形例如示出 圓形。
如圖2㈧所示，例如在從圖KA)的受光部16側觀察的平面圖中，用于與受光部 16的陽極(廣義為電極)連接的布線61形成在基板11的第1面IlA上。并且，用于與受光 部16的陰極(廣義為電極)連接的布線62也形成在基板11的第1面IlA上。在圖2㈧ 的例子中，布線61具有接至受光部16的連接焊盤61’和接合線61-1，布線61的連接焊盤 61’經由接合線61-1與受光部16的陽極連接。在圖2(A)的例子中，布線62具有與受光部 16的陰極連接的連接部62’，布線62的連接部62’例如經由粘接劑(未圖示)與受光部16 的陰極直接連接。作為導電性的粘接劑，例如能夠采用銀膏。另外，在圖I(B)的例子中，布 線61、62等形成在基板11的第2面IlB上。如圖2⑶所示，例如在從圖KA)的發光部14側觀察的平面圖中，用于與發光部 14的陰極連接的布線63形成在基板11的第2面IlB上。并且，用于與發光部14的陽極連 接的布線64也形成在基板11的第2面IlB上。在圖2(B)的例子中，布線63具有接至發 光部14的連接焊盤63’和接合線63-1，布線63的連接焊盤63’經由接合線63_1與發光 部14的陰極連接。在圖2(B)的例子中，布線64具有接至發光部14的連接焊盤64’和接 合線64-1，布線64的連接焊盤64’經由接合線64-1與發光部14的陽極連接。另外，在圖 I(B)的例子中，布線63、64等形成在基板11的第1面IlA上。另外，接至發光部14的布線63和布線64以及接至受光部16的布線61和布線 62的結構例不由圖2(A)、圖2(B)限定。例如，關于布線61的連接焊盤61’的形狀，代替圖 2(A)所示的圓形，例如也可以是矩形、橢圓、多邊形等其他形狀。并且，例如，關于布線63的 連接焊盤63’的形狀，代替圖2(B)所示的矩形，例如也可以是圓形、橢圓、多邊形等其他形 狀。進而，在圖2㈧的例子中，受光部16在底面具有陰極，但是，也可以如陽極那樣在表面 具有陰極。例如如圖1㈧所示，在具有活體信息的光Rl’ (反射光)朝向基板11的情況下， 具有活體信息的光Rl’ (反射光)到達由反射部18的反射面與基板11的邊界18-1規定的 照射區域。如圖2(B)所示，在存在接至發光部14的布線63和布線64的情況下，至少布線 63和布線64遮斷或反射具有活體信息的光Rl，(反射光)，形成遮光區域。換言之，照射區 域中的遮光區域抑制具有活體信息的光R1’(反射光)進入基板11。并且，即使在具有活體 信息的光R1’(反射光)進入基板11的內部的情況下，如圖2(A)所示，在存在接至受光部 16的布線61和布線62的情況下，至少布線61和布線62抑制具有活體信息的光Rl’ (反 射光)從基板11的內部到達外部。這樣，配置有布線61、布線62、布線63和布線64的基 板11的遮光區域抑制具有活體信息的光Rl’ (反射光)到達反射部18。換言之，具有活體 信息的光Rl’ (反射光)能夠透射過除了基板11的遮光區域以外的基板11的區域。例如如圖1⑶所示，在發光部14發出的光Rl朝向基板11的情況下，發光部14發 出的光Rl到達基板11的照射區域。如圖2(A)所示，在存在接至受光部16的布線61和布 線62的情況下，至少布線61和布線62遮斷或反射發光部14發出的光R1，形成遮光區域。 換言之，照射區域中的遮光區域抑制發光部14發出的光Rl進入基板11。并且，即使在發光 部14發出的光Rl進入基板11的內部的情況下，如圖2(B)所示，在存在接至發光部14的 布線63和布線64的情況下，至少布線63和布線64抑制發光部14發出的光Rl從基板11 的內部到達外部。這樣，配置有布線61、布線62、布線63和布線64的基板11的遮光區域 抑制發光部14發出的光Rl到達被檢測部位0。
圖2(C)示出在平面圖中觀察到的照射區域中的遮光區域，在圖2(C)的例子中，用 黑色描繪遮光區域。如圖2(C)所示，在平面圖中，遮光區域能夠由圖2(A)的布線61(包含 連接焊盤61’和接合線61-1)和布線62 (包含連接部62’)、以及圖2 (B)的布線63(包含 連接焊盤63’和接合線63-1)和布線64 (包含連接焊盤64’和接合線64_1)規定。在平面圖中，能夠在除了配置有布線61、布線62、布線63和布線64的基板11的 遮光區域以外的基板11的區域中配置透光膜。透光膜可以僅形成在第1面IlA上，也可以 僅形成在第2面IlB上，還可以形成在第1面IlA和第2面IlB雙方上。例如，在圖2(A) 的例子中，透光膜能夠形成在除了布線61、連接焊盤61’、布線62和連接部62’以外的照射 區域內。并且，在圖2(B)的例子中，透光膜能夠形成在除了布線63、連接焊盤63’、布線64 和連接焊盤64’以外的照射區域內。為了不使基板11上的布線61、布線62、布線63和布線64剝離，基板11的第1面 IlA和第2面IlB能夠制造或加工為粗糙面。S卩，基板11的第1和第2面IlAUlB包含形 成有布線61、布線62、布線63和布線64面在內，其整個面形成為粗糙面。關于該粗糙面，在 減少布線61等的剝離的方面是適當的，但是，作為光的通過面，產生擴散，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的除了遮光區域以外的光透射區域的平坦性提高。換言之，基板11 上的透光膜11-1是平坦膜，所以，光透射過基板11時，能夠減少基板11的粗糙面的光的擴 散。換言之，由于透光膜的存在，使基板11的至少一面平坦，直線前進的光的透射率提高。 因此，到達受光部16或被檢測部位0的光量增加，活體信息檢測器的檢測精度進一步提高。并且，如圖1 (A)、圖1 (B)所示，活體信息檢測器能夠還具有保護部19。保護部19 保護發光部14或者受光部16。在圖I(A)的例子中，保護部19保護發光部14。在圖I(B) 的例子中，保護部19保護受光部16。基板11被夾持在反射部18與保護部19之間，發光部 14在反射部18或保護部19的任意一方側配置基板11上，受光部16在反射部18或保護 部19的任意另一方側配置基板11上。在圖I(A)的例子中，受光部16在反射部18側配置 在基板11 (狹義為基板11的第1面11A)上，發光部14在保護部19側配置在基板11 (狹 義為基板11的第2面11B)上。在圖I(B)的例子中，發光部14在反射部18側配置在基板 11(第1面)上，受光部16在保護部19側配置在基板11(第2面)上。保護部19具有與 被檢查體接觸的接觸面，保護部19由對于發光部14發出的光Rl的波長透明的材料(例如 玻璃)構成。并且，基板11也由對于發光部14發出的光Rl的波長透明的材料(例如聚酰 亞胺)構成。基板11被夾持在反射部18與保護部19之間，所以，即使發光部14和受光部16 配置在基板11上，也不需要額外設置支承基板11自身的機構，部件數量減少。并且，基板 11由對于發光波長透明的材料構成，所以，能夠在從發光部14到受光部16的光路中途配置 基板11，不需要將基板11收納在光路以外的位置、例如反射部18的內部。這樣，能夠提供 能夠容易組裝的活體信息檢測器。并且，反射部18能夠增加到達受光部16或被檢測部位 0的光量，活體信息檢測器的檢測精度(SN比)提高。另外，在專利文獻1中，需要將發光部11、受光部12、基板15和透明材料142裝入 反射部131的內部。因此，小型光探頭1的組裝并不容易。在圖1 (A)、圖1 (B)的例子中，被檢測部位0 (例如血管)位于被檢查體的內部。第1光Rl進入被檢查體的內部，在表皮、真皮和皮下組織中擴散或散射。然后，第1光Rl到 達被檢測部位0，由被檢測部位0反射。被檢測部位0的反射光R1’在皮下組織、真皮和表 皮中擴散或散射。在圖I(A)中，反射光R1’朝向反射部18。在圖I(B)中，第1光Rl經由 反射部18朝向被檢測部位0。另外，第1光Rl的一部分被被檢測部位0(血管)吸收。因 此，由于脈搏的影響，血管的吸收率變化，被檢測部位0的反射光R1’的光量也變化。這樣， 活體信息(例如脈搏數)被反映在被檢測部位0的反射光R1’中。在圖I(A)的例子中，發光部14向被檢測部位0發出第1光R1，反射部18向受光 部16反射被檢測部位0的第1光Rl的反射光Rl，，受光部16接受被檢測部位0的具有活 體信息的反射光R1’。在圖I(B)的例子中，發光部14經由反射部18向被檢測部位0發出 第1光Rl，受光部16接受被檢測部位0的具有活體信息的第1光Rl的反射光R1’。基板11的厚度例如為10[ μ m] 1000 [ μ m]。能夠在基板11上形成接至發光部 14的布線以及接至受光部16的布線。基板11例如是印刷基板，但是，一般地，印刷基板例 如如專利文獻1的基板15那樣不是由透明材料構成的。換言之，本發明人大膽采用至少對 于發光部14的發光波長透明的材料來構成印刷基板。保護部19的厚度例如為1[μπι] 1000[μ m]O活體信息檢測器的結構例不限于圖1(A)、圖1(B)，也可以變更結構例的一部分 (例如受光部16)的形狀等。并且，活體信息也可以是血液中的氧飽和度、體溫、心跳數等， 被檢測部位0也可以位于被檢查體的表面SA。在圖1(A)、圖I(B)的例子中，第1光Rl被 描繪為1條線，但是，實際上發光部14向各個方向發出大量光。發光部14例如是LED，LED發出的光的波長例如在425[nm] 625[nm]的范圍內具 有強度的最大值(廣義為峰值)，例如發出綠色的光。發光部14的厚度例如為20[μ m] 1000[μπι]。受光部16例如是光電二極管，一般能夠由Si光電二極管構成。受光部16 的厚度例如為20[μπι] 1000[μπι]。Si光電二極管接受的光的波長例如在800[nm] 1000 [nm]的范圍內具有靈敏度的最大值(廣義為峰值)。優選受光部16由GaAsP光電二 極管構成，GaAsP光電二極管接受的光的波長例如在550[nm] 650[nm]的范圍內具有靈 敏度的最大值(廣義為峰值)。活體(水或血紅蛋白)容易透射過700[nm] 1100[nm]的 范圍內包含的紅外線，所以，例如與由Si光電二極管構成的受光部16相比，由GaAsP光電 二極管構成的受光部16能夠減少由外光引起的噪聲分量。圖3(A)、圖3(B)示出透光膜和布線的配置例。對與上述結構例相同的結構標注相 同的標號并省略其說明。圖3(A)、圖3(B)對應于圖1(A)，但是，在圖I(B)的結構例中，也 能夠配置透光膜和布線。下面，說明與圖I(A)對應的圖3(A)、圖3(B)。透光膜11-1例如 能夠由阻焊劑(廣義為抗蝕劑)構成。另外，優選透光膜11-1的折射率在空氣的折射率與 基板11的折射率之間。進而，優選透光膜11-1的折射率與空氣的折射率相比更接近基板 11的折射率。在這種情況下，能夠減少光在基板11與透光膜11-1的邊界面或透光膜11-1 與空氣的邊界面的反射。如圖3(A)所示，在基板11的第2面IlB上不僅配置有發光部14，還配置有透光 膜11-1和連接焊盤64’。雖然在圖3(A)中沒有示出，但是，在基板11的第2面上，還配置 有布線64、連接焊盤63’和布線63 (參照圖2(B))。透光膜11_1能夠配置在沒有配置布線 63、連接焊盤63’、布線64和連接焊盤64，的基板11的第2面IlB上。
透光膜11-1還能夠配置在基板11的第1面IlA上，透光膜11_1能夠配置在沒 有配置布線61、連接焊盤61’、布線62和連接焊盤62’的基板11的第1面IlA上(參照 圖2(A))。在圖3(A)的例子中，基板11的第1面IlA上的透光膜11-1配置在原來位置的 右側(在圖3(A)、圖3(B)中，以連接焊盤61’為基準，設受光部16為右方向)，另一方面， 基板11的第2面IlB上的透光膜11-1配置在原來位置。如圖4(A)那樣，連接焊盤61’和 透光膜11-1形成在原來位置時不產生間隙，但是，在圖3(A)中，如圖4(B)那樣例如透光膜 11-1位置偏移，從而產生間隙δ。這是由于如下原因而產生的在例如使用影印石版形成 透光膜11-1和連接焊盤61’的至少一方的情況下，透光膜11-1和連接焊盤61’的至少一 方由于光掩模的位置偏移等的制造誤差的影響，未配置在原來位置。這樣，在連接焊盤61’ 與透光膜11-1之間產生圖4(B)所示的間隙δ時，在圖3(A)的例子中，具有活體信息的光 R1’(反射光)從基板11的內部到達外部時，由于這種間隙δ的存在，具有活體信息的光 Rl’ (反射光)在基板11的第1面IlA的粗糙面中擴散。在圖3(B)的例子中，基板11的第1面IlA上的透光膜11_1配置在原來位置的右 側，另一方面，基板11的第2面IlB上的透光膜11-1配置在原來位置。但是，考慮此后形 成的透光膜11-1的制造誤差，在剖面圖中，圖3(B)的連接焊盤61’的面積大小比圖3(A) 的連接焊盤61’大。換言之，根據透光膜11-1的最大偏移量，能夠增大圖3(B)的連接焊盤 61’。如圖4(C)所示，設圖3(A)的連接焊盤61’的原來的大小為W，設透光膜11-1向一個 方向偏移的最大偏移量為ML透光膜11-1偏移的一個方向例如是在曝光時基板11掃描 的二維平面上的垂直兩個軸Χ、Υ的至少一方。在連接焊盤61’的左側和右側的雙方存在透 光膜11-1，所以，如代替圖4(A)的圖4(C)所示，連接焊盤61’的大小能夠設定為W+2 X Aff0 在連接焊盤61’和透光膜11-1形成在原來位置的圖4(C)的狀態下，將掩模設計成，兩側的 透光膜11-1以AW以上的長度疊加在連接焊盤61’上。于是，如圖3(B)的例子那樣，例如 即使透光膜11-1向右側位置偏移了最大量AW，如圖4(D)所示，連接焊盤61’的兩端也疊 加有透光膜11-1，能夠抑制圖4(B)的例子所示的間隙δ。并且，即使在基板11的第2面 IlB上的透光膜11-1未配置在原來位置的情況下，也能夠抑制這種間隙。另外，如果將基板 11的第1、第2面IlAUlB上的透光膜11-1和連接焊盤61’、64’的雙方向一個方向偏移的 最大偏移量定義為AW/^則即使彼此向相反方向各偏移最大值ΔΙ/2(相對偏移AWhR 要如圖4(C)那樣設計掩模，就能夠抑制產生間隙δ。圖5 (A)、圖5⑶示出透光膜11-1的配置例。圖5㈧和圖5⑶的雙方對應于圖 2(A)。并且，使用圖5㈧的線段Α-Α’的剖面圖對應于圖3(A)，使用圖5(B)的線段Α-Α’ 的剖面圖對應于圖3(B)。在圖5(A)、圖5(B)中，基板11的第1面上的透光膜11-1僅描繪 了與反射部18的反射面和基板11的邊界18-1對應的區域，如圖3(A)、圖3(B)那樣，也可 以在基板11的第1面IlA與反射部18之間形成透光膜11-1。在圖5(A)、圖5(B)中，基板 11的第1面IlA上的透光膜11-1配置在原來位置的上側(在圖5(A)、圖5(B)中，設標號 A為上方向，設標號Α’為下方向)。并且，如圖5(A)、5 (B)所示，基板11的第1面上的透光 膜11-1還能夠覆蓋遮光區域即布線61的表面和布線62的表面(參照圖2(A))。另外，如 圖5 (A)、圖5 (B)所示，在連接焊盤61，的表面形成接合線61-1，所以，透光膜11_1無法覆 蓋連接焊盤61’的整個表面(參照圖2(A))。換言之，連接焊盤61’具有露出連接焊盤61’ 的表面的至少一部分的露出部61Α’ (參照圖5 (A)、圖5 (B))。
圖6(A)、圖6(B)示出連接焊盤的周邊的配置例。圖6 (A)示出圖3(B)的連接焊 盤61’的周邊的配置例。并且，在圖6(A)中，利用點劃線表示圖5(B)的透光膜11-1的邊 緣。如圖6(A)所示，接至受光部16的連接焊盤61’具有露出連接焊盤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的邊緣規定。在連接焊盤61’的露出 部61A’形成接合線61-1。在圖6(A)的例子中，連接焊盤61’的表面的周圍被與連接焊盤 61’疊加的透光膜11-1覆蓋。并且，在圖6(A)的例子中，接至受光部16的連接部62’具有 露出連接部62’的表面的至少一部分的露出部62A’，連接部62’的表面的周圍被與連接部 62’疊加的透光膜11-1覆蓋。圖6(B)示出圖3(B)的連接焊盤64’的周邊的配置例。在圖6(B)的例子中，接至 發光部14的連接焊盤64’具有露出連接焊盤64’的表面的至少一部分的露出部64A’，連接 焊盤64’的表面的周圍被與連接焊盤64’疊加的透光膜11-1覆蓋(參照圖3(B))。并且， 在圖6 (B)的例子中，接至發光部14的連接焊盤63’與連接焊盤64’同樣，具有露出連接焊 盤63’的表面的至少一部分的露出部63A’，連接焊盤63’的表面的周圍被與連接焊盤63’ 疊加的透光膜11-1覆蓋。在連接焊盤64’的露出部64A’和連接焊盤63’的露出部63A’ 上分別形成有接合線64-1和接合線63-1。考慮透光膜11-1等的制造誤差，連接焊盤61’等例如設定為比線接合所需要的必 要最小限度的面積大，并將光掩模等設計成，連接焊盤61’等的表面的周圍被透光膜11-1 覆蓋。于是，即使產生掩模偏移等的制造誤差，也能夠消除連接焊盤61’等連接焊盤的表面 的周圍與透光膜11-1之間的間隙。與連接焊盤61’等連接焊盤的表面的周圍鄰接的透光 膜11-1能夠抑制光的擴散。圖7示出透光膜和布線的其他配置例。對與上述結構例相同的結構標注相同的標 號并省略其說明。在圖3(B)的例子中，在剖面圖中，在連接焊盤61’與連接部62’之間存 在基板11的第1面IlA上的透光膜11-1，但是，在圖7的例子中，在連接焊盤61’與連接部 62’之間存在間隙δ 。換言之，在圖7的例子中，在連接焊盤61’與連接部62’之間，在基 板11的第1面IlA側存在開口部51。但是，在圖7的例子中，與開口部δ 1相對的偽布線 65形成在基板11的第2面IlB上。偽布線65作為原來的布線設置在不必要的區域中，但 是，是為了對開口部Sl進行遮光而形成的，與連接焊盤61’同樣，形成遮光區域。偽布線 65能夠是不與其他必要布線連接的浮動布線，也可以是與其他必要布線連接的冗長部分。 因此，偽布線65抑制具有活體信息的光Rl’ (反射光)進入基板11。在不存在偽布線65的 情況下，具有活體信息的光Rl’ (反射光)在基板11的第1面IlA的粗糙面(開口部δ 1) 擴散。在圖7的例子中，在連接焊盤61’的左側存在透光膜11-1，所以，代替圖4(C)的尺 寸，僅考慮單側的偏移，圖7的連接焊盤61’的大小能夠設定為W+AW。在圖7的例子中， 代替圖3(B)的透光膜11-1(連接焊盤61’與連接部62’之間的透光膜11_1)而設置開口 部δ 1，與圖4(C)的連接焊盤61，的大小(W+2XAW)相比，與開口部δ 1鄰接的連接焊盤 61’的大小能夠減小ML由此，在存在無法增大連接焊盤61’的制約的情況下是有利的。偽布線65形成在基板11的第2面上，連接焊盤64’和布線64等也形成在基板11 的第2面IlB上。因此，偽布線65、連接焊盤64’和布線64例如能夠使用影印石版同時形 成，例如由銅箔構成。這樣，能夠容易地形成偽布線65。并且，在圖7的例子中，在連接焊盤64’與發光部14之間，在基板11的第2面IlB側存在開口部32，另一方面，與開口部δ 2對應的連接部62’形成在基板11的第1面IlA 上。但是，與圖3(B)的連接部62’相比，圖7的連接部62’向右側(在圖7中，以連接焊盤 61’為基準，設受光部16為右方向)擴張。在圖7的例子中，增大連接部62’，從而對遮光 區域進行擴張，擴張后的遮光區域與存在于連接焊盤64’和發光部14之間的、基板11的第 2面側的開口部δ2相對。連接部62’例如由銅箔構成，例如能夠使用影印石版容易地形 成。圖8(A)、圖8(B)示出連接焊盤的周邊的其他配置例。圖8㈧示出圖7的連接焊 盤61’的周邊的配置例。圖8(B)示出圖7的連接焊盤64’的周邊的配置例。使用圖8(A)、 圖8(B)的線段Α-Α’的剖面圖對應于圖7。并且，對與上述結構例相同的結構標注相同的標 號并省略其說明。如圖8(A)所示，接至受光部16的連接焊盤61’具有露出連接焊盤61’的表面的 一部分的露出部61Α’，連接焊盤61’的表面的另一部分(周圍的一部分)被透光膜11-1覆 蓋。在圖8(A)的例子中，連接焊盤61’的表面的周圍不是全部被透光膜11-1覆蓋，所以， 在連接焊盤61’與連接部62’(受光部16)之間，在基板11的第1面IlA上形成開口部 δ 1 (參照圖7)。如圖8㈧所示，在受光部16側的平面圖中，基板11的第1面IlA上的開 口部S 1與連接焊盤61，的露出部61Α’鄰接。如圖8(B)所示，接至發光部14的連接焊盤64’具有露出連接焊盤64’的表面的 一部分的露出部64Α’，連接焊盤64’的表面的另一部分(周圍的一部分)被透光膜11-1覆 蓋。在圖8(B)的例子中，連接焊盤64’的表面的周圍不是全部被透光膜11-1覆蓋，所以， 在連接焊盤64’與發光部14之間，在基板11的第2面上形成開口部δ2(參照圖7)。如 圖8(B)所示，在發光部14側的平面圖中，基板11的第2面IlB上的開口部δ 2與連接焊 盤64’的露出部64Α，鄰接。如圖8(B)所示，在基板11的第2面IlB上形成偽布線65。在平面圖中，偽布線65 與基板11的第1面IlA上的開口部δ 1重合(參照圖7)。另外，偽布線65不與布線63等 布線連接，但是，代替偽布線65，例如也可以對布線63或連接焊盤63’等的布線進行擴張。如圖8(A)所示，對基板11的第1面IlA上的連接部62’進行擴張，以使其與基板 11的第2面IlB上的開口部δ 2重合(參照圖7)。另外，代替連接部62’，也可以在基板 11的第1面IlA上形成偽布線。并且，如圖8(B)所示，接至發光部14的連接焊盤63’也同 樣具有露出連接焊盤63’的表面的一部分的露出部63Α’，開口部δ 3與露出部63Α’鄰接而 形成在基板11的第2面IlB上。該開口部δ 3也與開口部δ 2同樣，能夠通過基板11的 第1面IlA上的布線或偽布線進行遮光。圖9示出發光部14發出的光的強度特性的一例。在圖9的例子中，具有520[nm] 波長的光的強度示出最大值，利用該強度對具有其他波長的光的強度進行歸一化。并且，在 圖9的例子中，發光部14發出的光的波長的范圍是470 [nm] 600[nm]。圖10示出通過涂敷有透光膜11-1的基板11的光的透射特性的一例。在圖10的 例子中，使用透射過基板11之前的光的強度和透射過基板11之后的光的強度，計算透射 率。在圖10的例子中，在活體窗口的下限即700[nm]以下的波長區域中，具有525[nm]波 長的光的透射率示出最大值。或者，在圖6的例子中，在活體窗口的下限即700[nm]以下的 波長區域中，通過透光膜11-1的光的透射率最大的波長例如進入圖9的發光部14發出的光的強度最大的波長的士 10 %以內的范圍。這樣，優選透光膜11-1選擇性地透射過發光部 14發出的光(例如圖I(A)的第1光Rl的反射光R1’、圖I(B)的第1光Rl)。由于透光膜 11-1的存在，能夠提高基板11的平坦性，并且，在某種程度上防止發光部14或受光部16的 效率的降低。另外，如圖10的例子所示，例如在可見光區域中，在具有525[nm]波長的光的 透射率示出最大值(廣義為峰值)的情況下，透光膜11-1例如示出綠色。圖11示出本實施方式的活體信息檢測器的其他結構例。如圖11所示，與圖7的 結構例相比，活體信息檢測器能夠具有反射光的反射部92。另外，對圖11所示的與上述結 構例相同的結構標注相同的標號并省略其說明。在圖11的例子中，發光部14發出朝向被檢 查體(例如用戶)的被檢測部位0的第1光R1、和朝向與被檢測部位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并將其引導到被檢測部位0。受光部16接 受第1光Rl和第2光R2由被檢測部位0反射后的具有活體信息的光Rl’、R2’ (反射光)。 反射部18反射來自被檢測部位0的具有活體信息的光Rl’、R2’ (反射光)并將其引導到 受光部16。由于反射部92的存在，沒有直接到達被檢查體(用戶)的被檢測部位0的第2 光R2也到達被檢測部位0。換言之，經由反射部92到達被檢測部位0的光量增加，發光部 14的效率提高。因此，活體信息檢測器的檢測精度(SN比)提高。另外，專利文獻1公開了與反射部18對應的結構(專利文獻1的圖16的反射部 131)。具體而言，專利文獻1的圖16的受光部12經由反射部131接受被檢測部位的反射 光。但是，專利文獻1沒有公開與反射部92對應的結構。換言之，在本申請時，本領域技術 人員沒有認識到提高專利文獻1的圖16的發光部11的效率。在圖11的例子中，偽布線65擴張到反射部92與基板11之間。并且，偽布線65 例如經由銀膏等的粘接劑(未圖示)與反射部92直接連接。這樣，由于偽布線65的存在， 能夠容易地將反射部92安裝在基板11上。圖12示出連接焊盤的周邊的其他配置例。圖12示出圖11的連接焊盤64’的周 邊的配置例。使用圖12的線段A-A’的剖面圖對應于圖11。并且，對與上述結構例相同的 結構標注相同的標號并省略其說明。如圖12所示，為了容易地將反射部92安裝在基板11 上，在平面圖中，偽布線65的面積比反射部92的面積大。換言之，在平面圖中，反射部92 全部與偽布線65重合，反射部92位于偽布線65的內部。而且，在基板11的第2面IlB上 形成的偽布線65延伸到與圖8(A)所示的開口部δ 1相對的區域，對開口部δ 1進行遮光。在圖12的例子中，在平面圖中，反射部92的外周為圓形，圓的直徑例如為直徑 200[ μ m] 11000[μπι]。另外，在平面圖中，反射部92的外周例如也可以為四邊形(狹義 為正方形)等的其他形狀。并且，在圖12的例子中，在平面圖中，發光部14的外周為四邊 形(狹義為正方形)，正方形的1邊例如為100 [μ m] 10000 [μ m]。另外，發光部14的外 周例如也可以為圓形等的其他形狀。反射部92自身由金屬形成，對其表面進行鏡面加工，從而具有反射構造(狹義為 鏡面反射構造)。另外，反射部92例如也可以由樹脂形成，并對其表面進行鏡面加工。具 體而言，例如準備反射部92的基底金屬，然后，例如對其表面進行電鍍。或者，例如將熱可 塑性樹脂填充在反射部92的模具(未圖示)中進行成形，然后，例如對其表面蒸鍍金屬膜。 優選反射部92的鏡面部具有較高的反射率，鏡面部的反射率例如為80% 90%以上。另 外，在圖12的例子中，與連接焊盤64’的露出部64A’鄰接地形成開口部δ2，與連接焊盤63’的露出部63A’鄰接地形成開口部δ 3。如圖8(A)所示，這些開口部δ 2、δ 3能夠通過 基板11的第1面IlA上的連接部62’的擴張區域進行遮光。2.活體信息測定裝置圖13(A)、圖13(B)是具有圖1等的活體信息檢測器的活體信息測定裝置的外觀 例。如圖13(A)所示，例如，圖1的活體信息檢測器能夠還具有能夠將活體信息檢測器安裝 在被檢查體(用戶)的腕部(狹義為手腕)上的腕帶150。在圖13(A)的例子中，活體信息 是脈搏數，例如示出“72”。并且，活體信息檢測器安裝在手表中，示出時刻(例如上午8時 15分)。并且，如圖13(B)所示，在手表的背蓋設有開口部，例如在開口部中露出圖1的保 護部19。在圖13(B)的例子中，反射部18和受光部16安裝在手表中。在圖13(B)的例子 中，省略了反射部92、發光部14、腕帶150等。圖14示出活體信息測定裝置的結構例。活體信息測定裝置具有圖1等的活體信 息檢測器、以及根據在活體信息檢測器的受光部16中生成的受光信號來測定活體信息的 活體信息測定部。如圖14所示，活體信息檢測器能夠具有發光部14、受光部16以及發光部 14的控制電路161。活體信息檢測器能夠還具有受光部16的受光信號的放大電路162。并 且，活體信息測定部能夠具有對受光部16的受光信號進行A/D轉換的A/D轉換電路163、 以及計算脈搏數的脈搏數計算電路164。活體信息測定部能夠還具有顯示脈搏數的顯示部 165。活體信息檢測器能夠具有加速度檢測部166，活體信息測定部能夠還具有對加 速度檢測部166的受光信號進行A/D轉換的A/D轉換電路167、以及對數字信號進行處理的 數字信號處理電路168。活體信息測定裝置的結構例不限于圖14。圖14的脈搏數計算電 路164例如也可以是安裝了活體信息檢測器的電子設備的MPU(Micrc) Processing Unit)。圖14的控制電路161驅動發光部14。控制電路161例如是恒流電路，經由保護電 阻向發光部14供給給定電壓(例如6[V])，并使流向發光部14的電流保持為給定值(例如 2[mA])。另外，控制電路161能夠間歇地(例如以128[Hz])驅動發光部14，以便降低消耗 電流。圖14的放大電路162能夠從在受光部16中生成的受光信號(電流)中去除直流 分量，僅提取交流分量，對該交流分量進行放大，生成交流信號。放大電路162例如利用高 通濾波器來去除給定頻率以下的直流分量，例如利用運算放大器來緩沖交流分量。另外，受 光信號包含脈動分量和體動分量。放大電路162或控制電路161能夠向受光部16供給用 于使受光部16例如以逆向偏置的方式進行動作的電源電壓。在間歇地驅動發光部14的情 況下，也間歇地供給受光部16的電源，并且，也間歇地放大交流分量。另外，放大電路162 也可以在高通濾波器的前級具有對受光信號進行放大的放大器。圖14的A/D轉換電路163將在放大電路162中生成的交流信號轉換為數字信號 (第1數字信號)。圖14的加速度檢測部166例如對3個軸(X軸、Y軸和Z軸)的重力加 速度進行檢測，生成加速度信號。身體(腕部)的動作即活體信息測定裝置的動作被反映 在加速度信號中。圖14的A/D轉換電路167將在加速度檢測部166中生成的加速度信號 轉換為數字信號(第2數字信號)。圖14的數字信號處理電路168使用第2數字信號，去除或降低第1數字信號的體 動分量。數字信號處理電路168例如能夠由HR濾波器等的自適應濾波器構成。數字信號處理電路168將第1數字信號和第2數字信號輸入到自適應濾波器，生成去除或降低了噪 聲后的濾波器輸出信號。圖14的脈搏數計算電路164例如通過高速傅立葉轉換(廣義為擴散傅立葉轉換) 對濾波器輸出信號進行頻率解析。脈搏數計算電路164根據頻率解析的結果，確定表示脈 動分量的頻率，計算脈搏數。另外，如上所述對本實施方式進行了詳細說明，但是，本領域技術人員能夠容易地 理解到能夠在實體上不脫離本發明的新穎事項和效果的前提下進行多種變形。因此，這種 變形例全部包含在本發明的范圍中。例如，在說明書或附圖中，至少一次與更加廣義或同義 的不同用語一起記載的用語，在說明書或附圖的任何位置均能夠置換成該不同的用語。
權利要求
1.一種活體信息檢測器，其特征在于，該活體信息檢測器具有 發光部；受光部，其接受所述發光部發出的光被被檢查體的被檢測部位反射后的具有活體信息 的光；反射部，其反射所述發光部發出的光或所述具有活體信息的光；以及 基板，其具有第1面和與所述第1面相對的第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發光部， 所述基板由對于所述發光部發出的光的波長透明的材料構成， 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發光部和所 述受光部的至少一方的布線的遮光區域；以及對于所述發光部發出的光的波長透明的透光 膜，其在平面圖中，至少配置在所述基板上除了所述遮光區域以外的區域中。
2.根據權利要求1所述的活體信息檢測器，其特征在于，所述布線在所述第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連接焊，在平面圖中，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與所述連接焊 盤鄰接且未配置所述透光膜的開口部，在平面圖中，所述開口部與所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另一方側 的所述遮光區域重合。
3.根據權利要求1所述的活體信息檢測器，其特征在于，所述布線在所述第1面和所述第2面的所述任意另一方具有接至所述發光部的連接焊，在平面圖中，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與所述連接 焊盤鄰接且未配置所述透光膜的開口部，在平面圖中，所述開口部與所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一方側的 所述遮光區域重合。
4.根據權利要求2所述的活體信息檢測器，其特征在于，在平面圖中與所述開口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意另 一方側的所述遮光區域配置有偽布線。
5.根據權利要求3所述的活體信息檢測器，其特征在于， 所述布線具有與所述受光部的電極連接的連接部，在平面圖中與所述開口部重合的、所述基板的所述第1面和所述第2面的所述任意一 方側的所述遮光區域配置有所述連接部。
6.根據權利要求2 5中的任意一項所述的活體信息檢測器，其特征在于， 所述連接焊盤具有露出所述連接焊盤的表面的一部分的露出部，在平面圖中，所述開口部與所述露出部鄰接， 所述連接焊盤的表面的另一部分被所述透光膜覆蓋。
7.根據權利要求1所述的活體信息檢測器，其特征在于，所述布線具有接至所述發光部和所述受光部中的至少一方的連接焊盤， 所述連接焊盤具有露出所述連接焊盤的表面的一部分的露出部，所述連接焊盤的表面的周圍被所述透光膜覆蓋。
8. 一種活體信息測定裝置，其特征在于，該活體信息測定裝置具有權利要求1 7中的任意一項所述的活體信息檢測器；以及活體信息測定部，其根據在所述受光部中生成的受光信號來測定所述活體信息，所述活體信息是脈搏數。
全文摘要
本發明提供能夠提高檢測精度的活體信息檢測器等。活體信息檢測器具有發光部(14)；受光部(16)，其接受發光部(14)發出的光(R1)被被檢查體的被檢測部位(O)反射后的具有活體信息的光(R1’)；反射部(18)，其反射發光部(14)發出的光(R1)或具有活體信息的光(R1’)；以及基板(11)，其具有第1面(11A)和與第1面相對的第2面(11B)，在第1面和第2面的任意一方配置受光部(16)，在其另一方配置發光部(14)。基板(11)由對于發光部(14)發出的光(R1)的波長透明的材料構成，基板(11)的第1面和第2面中的至少一方具有包含布線(61)的遮光區域、和在平面圖中至少配置在除了遮光區域以外的區域中的透光膜(11-1)。
文檔編號A61B5/0245GK102133086SQ20111002197
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月19日 優先權日2010年1月21日
發明者宮坂英男, 山下秀人, 飯島好隆 申請人:精工愛普生株式會社