检测装置和测量装置的制作方法

1.本发明涉及检测装置和测量装置。


背景技术：

2.以往提出了非侵入性地测量脉搏等生物体信息的各种测量技术。例如，在下述专利文献1中公开了如下技术：在具有向生物体射出光的发光部、和接收从发光部射出并通过被生物体反射而入射的光的受光部的检测装置中，通过在发光部与受光部之间设置遮光部件，提高发光部的光利用效率并且进行受光部的杂散光对策。
3.专利文献1：日本特开2018-061675号公报
4.但是，在上述检测装置中，由于需要在多个受光部之间设置具有厚度的遮光部件，因此存在无法使装置结构小型化的问题。


技术实现要素：

5.根据本发明的一个方式，提供一种检测装置，其具有：第1发光部，其发出具有绿色波段的第1光；第2发光部，其发出具有比绿色波段高的波段的第2光；第1受光部，其接收从第1发光部发出、并从生物体射出的第1光；以及第2受光部，其接收从第2发光部发出、并从生物体射出的第2光，第1受光部包含使第1光选择性地透过的带通滤光器，从第1发光部到第1受光部的距离比从第2发光部到第2受光部的距离短。
6.根据本发明的一个方式，提供一种检测装置，其具有：第1发光部，其发出具有绿色波段的第1光；第2发光部，其发出具有比绿色波段高的波段的第2光；第1受光部，其接收从第1发光部发出、并从生物体射出的第1光；第2受光部，其接收从第2发光部发出、并从生物体射出的第2光；角度限制滤光器，其设置在第1受光部的受光元件上，对到达第1受光部的第1光的入射角度进行限制；以及带通滤光器，其设置在角度限制滤光器上，使第1光选择性地透过，从第1发光部到第1受光部的距离比从第2发光部到第2受光部的距离短，第2受光部不具有对到达第2受光部的第2光的入射角度进行限制的角度限制滤光器、和使第2光选择性地透过的带通滤光器。
7.根据本发明的一个方式，提供一种测量装置，其具有：上述方式的检测装置；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确定生物体信息。
附图说明
8.图1是第1实施方式的测量装置的侧视图。
9.图2是着眼于测量装置的功能的结构图。
10.图3是检测装置的俯视图。
11.图4是基于图3中的iv-iv线箭头的剖视图。
12.图5是表示皮肤的透射光谱的曲线图。
13.图6是用于说明检测装置的作用的图。
14.图7是第2实施方式的检测装置的俯视图。
15.图8是基于图7中的viii-viii线箭头的剖视图。
16.图9是第3实施方式的测量装置的侧视图。
17.图10是着眼于测量装置的功能的结构图。
18.图11是检测装置的俯视图。
19.图12是基于图11中的ix-ix线箭头的剖视图。
20.图13是用于说明检测装置的作用的图。
21.图14是第1变形例的检测装置的剖视图。
22.图15是第2变形例的检测装置的剖视图。
23.图16是第4实施方式的检测装置的剖视图。
24.图17是表示杂散光成分入射到受光部的情况下的条件的图。
25.图18是第5实施方式的检测装置的俯视图。
26.图19是基于图18中的xii-xii线箭头的剖视图。
27.标号说明
28.1：壳体部；θ1：入射角；40b1：内周面；2：表带；3、3a、3b、3c、3d、3e、3f：检测装置；4：显示装置；5：控制装置；6：存储装置；11：发光单元部；12、12b：受光单元部；13：驱动电路；14：输出电路；16：检测面；40：壳体；40a：底面部；40b：侧板部；41：遮光壁；41a：末端部；42：密封层；50、60、70：发光部；51、51b、51f、61、61f、71f：受光部；55：发光面；55a：端面；56：透镜；100、100b：测量装置；112：受光单元部；140、141：第1遮光壁；141b：端部；143：第2遮光壁；143a：上端面；151、161、171：受光部；212：受光单元部；251、261：受光部；261a：端部；510：受光元件；510a：受光面；511：角度限制滤光器；512：氧化硅层；513：插塞；515：带通滤光器；610：受光元件；610a：受光面；611：角度限制滤光器；612：氧化硅层；613：插塞；1610：受光元件；1611：角度限制滤光器；1710：受光元件；1711：角度限制滤光器；1715：带通滤光器；d1、d2、d3、d4、d5、d6：距离；lg：绿色光(第1光)；li：近红外光(第2光)；lr：红色光(第3光)；m：测量部位(生物体)。
具体实施方式
29.以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。另外，在以下的各图中，设各部件为能够识别程度的大小，因此使各部件的尺度和角度与实际不同。
30.此外，在以下的各实施方式的说明中，对共同的结构和部件标注相同标号，并省略对详情的每次说明。
31.(第1实施方式)
32.图1是第1实施方式的测量装置100的侧视图。图1所示的本实施方式的测量装置100是非侵入性地测量作为生物体的例示的被测量者(例如人)的生物体信息的生物体计测设备，佩戴于被测量者的身体中的成为测量对象的部位(以下称为“测量部位”)m。本实施方式的测量装置100是具有壳体部1和表带2的手表型的便携设备，通过在作为测量部位(生物体)m的例示的手腕上卷绕带状的表带2，能够将测量装置100佩戴于被测量者的手腕。在本实施方式中，将被测量者的脉搏(例如脉搏率)以及氧饱和度(spo2)作为生物体信息而进行例示。脉搏是指与心脏的搏动联动的血管内的体积的时间变化。氧饱和度是指被测量者的
血液中的血红蛋白中与氧结合的血红蛋白的比例(％)，是用于评价被测量者的呼吸功能的指标。
33.图2是着眼于测量装置100的功能的结构图。如图2所示，本实施方式的测量装置100具有控制装置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设置在壳体部1的内部。如图1所示，显示装置4被设置在壳体部1中的与测量部位m相反的一侧的表面上，并在控制装置5的控制下对包含测量结果在内的各种图像进行显示。显示装置4例如是液晶显示面板。
34.检测装置3是生成与测量部位m的状态对应的检测信号s的光学传感器模块。如图1所示，检测装置3例如被设置在壳体部1中的与测量部位m对置的对置面(以下，称为检测面)16上。检测面16为与测量部位m接触的表面。如图2所示，本实施方式的检测装置3具有发光单元部11、受光单元部12、驱动电路13和输出电路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。
35.发光单元部11具有发光部(第1发光部)50、发光部(第3发光部)60和发光部(第2发光部)70。发光部50、发光部60以及发光部70为相对于测量部位m而分别发出不同波长的光的光源。
36.发光部50朝向测量部位m射出具有520nm～550nm的绿色波段的绿色光(第1光)lg。本实施方式的绿色光lg例如是峰值波长为520nm的光。
37.发光部60例如朝向测量部位m射出具有600nm～800nm的红色波段的红色光(第3光)lr。本实施方式的红色光lr例如是峰值波长为660nm的光。
38.发光部70例如向测量部位m射出具有800nm～1300nm的近红外波段的近红外光(第2光)li。本实施方式的近红外光li例如是峰值波长为905nm的光。
39.作为构成这些发光部50、发光部60以及发光部70的发光元件，例如优选利用裸芯片型或者炮弹型的led(light emitting diode：发光二极管)。此外，各发光部射出的光的波长并不限定于上述数值范围。以下，在不特别区分发光部50、发光部60以及发光部70的情况下，将它们统称为各发光部50、60、70。
40.驱动电路13通过驱动电流的供给使各发光部50、60、70分别发光。本实施方式的驱动电路13使各发光部50、60、70分别分时地周期性地发光。从各发光部50、60、70射出的光入射到测量部位m，并且在测量部位m的内部一边反复反射和散射一边传播后，射出到壳体部1侧而到达受光单元部12。即，本实施方式的检测装置3是发光单元部11和受光单元部12相对于测量部位m而位于一侧的反射型的光学传感器。
41.受光单元部12接收通过发光单元部11的发光而从测量部位m到来的光。本实施方式的受光单元部12具有受光部(第1受光部)51和受光部(第2受光部)61。受光部51和受光部61生成与接收到的光的强度对应的检测信号。以下，在不特别区分受光部51和受光部61的情况下，将它们统称为“受光部51、61”。
42.受光部51接收从发光部50射出并在测量部位m的内部传播后的绿色光lg，生成与其受光强度对应的检测信号。受光部61接收从发光部60射出并在测量部位m的内部传播后的红色光lr、或者从发光部70射出并在测量部位m的内部传播后的近红外光li，生成与其受光强度对应的检测信号。
43.输出电路14例如构成为包含：a/d转换器，其将各受光部51、61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)，生成与不同的波长对应的多个检测信号s(s1、s2、s3)。
44.检测信号s1是表示接收到从发光部50射出的绿色光lg时的受光部51的受光强度的信号。检测信号s2是表示接收到从发光部60射出的红色光lr时的受光部61的受光强度的信号，检测信号s3是表示接收到从发光部70射出的近红外光li时的受光部61的受光强度的信号。
45.通常，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成为包含与测量部位m内部的动脉的脉动成分(容积脉搏)对应的周期性变动成分的脉搏信号。
46.此外，驱动电路13以及输出电路14以ic芯片的形态与发光单元部11以及受光单元部12一起安装于布线基板。此外，如上所述，也能够将驱动电路13以及输出电路14设置于检测装置3的外部。
47.控制装置5是cpu(central processing unit：中央处理单元)或fpga(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)等运算处理装置，控制测量装置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(application specific integrated circuit：专用集成电路)等来实现内置存储装置6的控制装置5。
48.本实施方式的控制装置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)来确定被测量者的生物体信息。具体而言，控制装置5根据表示受光部51对绿色光lg的受光强度的检测信号s1来确定被测量者的脉搏。控制装置5例如能够基于检测信号s1来确定被测量者的脉搏率。另外，控制装置5通过分析表示受光部61对红色光lr的受光强度的检测信号s2、和表示受光部61对近红外光li的受光强度的检测信号s3，能够确定被测量者的氧饱和度。
49.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(信息分析部)5使显示装置4显示根据检测信号s确定的生物体信息。此外，也能够通过声音输出将测量结果通知给利用者。还优选在脉搏率或氧饱和度变动为规定的范围外的数值的情况下向利用者报知警告(身体机能障碍的可能性)的结构。
50.图3是检测装置3的俯视图。图4是基于图3中的iv-iv线箭头的剖视图。如图3以及图4所示，本实施方式的检测装置3除了发光单元部11以及受光单元部12之外，还具有壳体40、遮光壁41以及密封层42。另外，在图3以及图4中，省略了驱动电路13以及输出电路14的图示。
51.以下，使用xyz坐标系对检测装置3的结构进行说明。x轴相当于沿着具有矩形外形的壳体40的长边(一个边)的轴，y轴相当于与x轴垂直且沿着壳体40的短边(另一个边)的轴，z轴相当于与x轴及y轴分别垂直且沿着与测量部位m接触的检测面16的法线的轴。
52.如图3和图4所示，壳体40是收纳构成检测装置3的各要素(发光单元部11和受光单元部12)的部件。壳体40具有箱形状，包含矩形平板状的底面部40a、和从底面部40a的周缘
向 z侧突出的矩形框状的侧板部40b。壳体40例如由铝形成。侧板部40b的内周面40b1通过着色为黑色而具有遮光性。由此，抑制侧板部40b的内周面40b1处的反射。
53.另外，壳体40的材质和制法是任意的。例如也可以通过树脂材料的注塑成型来形成壳体40。另外，也优选与壳体部1一体地形成壳体40的结构。
54.发光单元部11和受光单元部12以安装于布线基板(省略图示)的状态设置在壳体40的底面部40a上。遮光壁41在沿着x轴的方向上配置于发光单元部11与受光单元部12之间。遮光壁41是从底面部40a向 z侧突出并沿y轴方向延伸的板状的部件，在x轴方向上将壳体40内的收纳空间分离为2个。即，遮光壁41是在沿着x轴的方向上将收纳发光单元部11和受光单元部12的空间隔开的部件。遮光壁41是用于以使得从发光单元部11射出的光不直接入射到受光单元部12的方式进行遮光的具有遮光性的部件。
55.在本实施方式中，遮光壁41在沿着x轴的方向上设置于包含发光部50、发光部60以及发光部70的发光单元部11与受光部51之间。遮光壁41也可以说是对绿色光lg、红色光lr以及近红外光li的一部分进行遮光的部件。
56.密封层42是填充于收纳在壳体40内的发光单元部11以及受光单元部12与侧板部40b之间的间隙中的透光性的树脂材料。密封层42将发光单元部11和受光单元部12密封(模塑)在壳体40内。密封层42的表面作为检测面16而发挥功能。
57.此外，也可以代替由密封层42密封的结构，而采用由透光性基板覆盖壳体40的侧板部40b的上表面的结构。在该情况下，透光性基板的上表面作为检测面16发挥功能。
58.发光单元部11以各发光部50、60、70的发光面与xy平面平行的方式设置在壳体40内。即，各发光部50、60、70朝向 z侧发出光。
59.如图3所示，各发光部50、60、70相互隔开间隔地在沿着y轴的方向(第1方向)上排列配置。具体而言，发光部60配置于发光部50的 y侧，发光部70配置于发光部50的-y侧。即，发光部50在沿着y轴的方向上配置于发光部60与发光部70之间。另外，也可以说发光部50位于发光部60与发光部70之间。
60.另一方面，受光单元部12以各受光部51、61的受光面与xy平面平行的方式设置在壳体40内。即，各受光部51、61接收从z方向入射的光。
61.如图3所示，各受光部51、61相互隔开间隔，在沿着与y轴交叉(垂直)的x轴的方向(第2方向)上排列配置。具体而言，受光部51配置在发光单元部11的 x侧，受光部61配置在受光部51的 x侧。即，受光部61隔着受光部51配置在与发光单元部11相反的一侧。
62.在此，将从发光部50到受光部51的距离设为d1，将从发光部60到受光部61的距离设为d2，将从发光部70到受光部61的距离设为d3。距离d1相当于从z轴方向俯视发光部50以及受光部51时的各个中心部彼此的距离。另外，距离d2相当于从z轴方向俯视发光部60以及受光部61时的各个中心部彼此的距离。另外，距离d3相当于从z轴方向俯视发光部70以及受光部61时的各个中心部彼此的距离。
63.在本实施方式的检测装置3中，从发光部50到受光部51的距离d1比从发光部60到受光部61的距离d2短。另外，从发光部50到受光部51的距离d1比从发光部70到受光部61的距离d3短。另外，距离d2与距离d3相等。
64.这样，在本实施方式的检测装置3中，采用了在射出绿色光lg的发光部50的最近的位置处配置有用于接收绿色光lg的受光部51的结构。
65.如图4所示，受光部51包含：受光元件(第1传感器部)510，其接收绿色光lg；角度限制滤光器(第1角度限制滤光器)511，其限制到达受光元件510的绿色光lg的入射角度；以及带通滤光器515，其使绿色光lg选择性地透过。
66.受光元件510例如由光电二极管(pd：photo diode)构成。角度限制滤光器511设置在受光元件510的受光面510a上。角度限制滤光器511例如通过在具有透光性的氧化硅层512内埋入由钨等遮光性材料构成的插塞513而形成。
67.氧化硅层512形成将光引导至受光元件510的受光面510a的光路。埋入氧化硅层512中的插塞(plug)513限制通过光路(氧化硅层512)的光的入射角度。即，在入射到氧化硅层512内的光相对于光路倾斜规定角度的情况下，入射的光照射到插塞513，该光的一部分被插塞513吸收，剩余部分被反射。而且，由于在通过光路之前的期间反复反射，反射光的强度变弱，因此最终能够通过角度限制滤光器511的光实质上被限制为相对于光路的倾斜在规定的限制角度以内的光。
68.角度限制滤光器511具有如下特性：使以比规定的入射角度小的角度入射的光透过，使以比规定的入射角度大的角度入射的光不透过而截止。由此，角度限制滤光器511能够限制入射到受光元件510的光的入射角度。具体而言，角度限制滤光器511使通过在生物体内传播而以规定的入射角度(以下，称为允许入射角度)入射的绿色光lg透过，将如太阳光等外部光、未入射到生物体内的光那样以比允许入射角度大的角度入射的光截止。
69.带通滤光器515具有如下特性：选择性地使绿色光lg的波段透过，吸收作为除此以外的波段的光的红色光lr以及近红外光li而进行截止。带通滤光器515例如通过在角度限制滤光器511上交替层叠多个氧化硅等低折射率层和氧化钛等高折射率层而形成。
70.另一方面，受光部61包含：受光元件(第2传感器部)610，其接收红色光lr或者近红外光li；以及角度限制滤光器(第2角度限制滤光器)611，其限制到达受光元件610的红色光lr或者近红外光li的入射角度。即，在本实施方式的检测装置3中，受光部61在不包含选择性地使红色光lr或者近红外光li透过的带通滤光器这一点上，具有与受光部51不同的结构。
71.受光元件610例如由光电二极管构成。角度限制滤光器611设置在受光元件610的受光面610a上。角度限制滤光器611具有与角度限制滤光器511相同的结构，能够限制到达受光元件610的红色光lr或近红外光li的入射角度。角度限制滤光器611例如使在生物体内传播并以允许入射角度入射的红色光lr或者近红外光li透过，将如太阳光等外部光、未通过生物体内的红色光lr或者近红外光li那样以比允许入射角度大的角度入射的光截止。
72.图5是表示皮肤的透射光谱的曲线图。图5中，横轴表示光的波长，纵轴表示透射率(单位：％)。图5作为一个例子示出了皮肤的厚度为0.43mm的情况下的透射区域。
73.如图5所示，绿色光lg的波段(例如，520nm)入射到皮肤的情况下的透射率为30％左右，红色光lr的波段(例如，660nm)入射到皮肤的情况下的透射率为45％左右，近红外光li的波段(例如，905nm)入射到皮肤的情况下的透射率为60％左右。
74.图5所示的曲线图表示能够在生物体内传播的距离根据光的每个波长而不同。即，根据图5的曲线图可知，绿色光lg与红色光lr或近红外光li相比，只能在生物体内传播较短的距离。即，换言之，红色光lr以及近红外光li与绿色光lg相比，能够在生物体内传播到更远。此外，在图5中，列举了皮肤的厚度为0.43mm的情况为例，但在皮肤的厚度不同的情况
下，同样地，红色光lr以及近红外光li与绿色光lg相比，能够在生物体内传播到更远。
75.以下，对本实施方式的检测装置3中的作用进行说明。
76.本实施方式的检测装置3具有：发光部50，其发出绿色光lg；发光部60，其发出具有比绿色光lg高的波段的红色光lr；发光部70，其发出具有比绿色光lg高的波段的近红外光li；受光部51，其接收从发光部50发出并从测量部位m射出的绿色光lg；受光部61，其接收从发光部60发出并从测量部位m射出的红色光lr；以及受光部61，其接收从发光部70发出并从测量部位m射出的近红外光li。受光部51包含选择性地使绿色光lg透过的带通滤光器515，从发光部50到受光部51的距离d1比从发光部60到受光部61的距离d2短。在本实施方式的情况下，从发光部50到受光部51的距离d1比从发光部70到受光部61的距离d3短。
77.即，在本实施方式的检测装置3中，在相对于射出绿色光lg的发光部50最近的位置处配置有受光部51。在像这样将受光部51和发光部50配置得较近的情况下，从发光部50射出的绿色光lg在生物体内传播较短的距离而入射到受光部51。如图5的曲线图所示，绿色光lg如上所述只能在生物体内传播较短的距离，因此，如果发出绿色光lg的发光部50与接收绿色光lg的受光部51之间的距离较短，则从生物体射出的绿色光lg能够以较高的强度入射到受光部51。
78.在本实施方式的情况下，由于在发光部50的最近的位置处配置受光部51，所以能够最大限度地增加在生物体内传播而入射到受光部51的绿色光lg的光量。因此，检测装置3即使在抑制了发光部50中的绿色光lg的发光量的情况下，也能够在受光部51中充分地检测到在生物体内传播后的绿色光lg。
79.因此，本实施方式的检测装置3能够在抑制从发光部50射出的绿色光lg的发光量而降低发光单元部11的功耗的同时，利用受光部51高精度地检测绿色光lg。
80.在此，从发光部60射出的红色光lr以及近红外光li的一部分有时通过生物体内而入射到受光部51。在本实施方式的情况下，受光部51包含选择性地使绿色光lg透过的带通滤光器515。因此，受光部51能够截止具有与绿色光lg不同波段的红色光lr以及近红外光li。因此，受光部51能够高效地接收从发光部50射出的绿色光lg。
81.图6是用于说明检测装置3的作用的图。
82.如图6所示，从发光部50射出的绿色光lg的一部分例如被生物体表面(测量部位m)反射，从而存在不通过生物体而直接入射到受光部51的情况。另外，存在太阳光等外部光从生物体与检测面16之间的间隙直接入射到受光部51的情况。以下，将不通过生物体内而朝向受光部51的绿色光lg称为“第1杂散光成分sl1”，将直接朝向受光部51的外部光称为“第2杂散光成分sl2”。
83.由于第1杂散光成分sl1具有绿色波段，因此通过带通滤光器515，入射到设置于带通滤光器515的下层的角度限制滤光器511。如上所述，角度限制滤光器511具有使以小于允许入射角度的角度入射的光透过，并将以大于允许入射角度的角度入射的光截止的特性。
84.第1杂散光成分sl1不通过生物体内而入射到受光部51，因此绿色光lg相对于受光部51的入射角度大于角度限制滤光器511的允许入射角度。即，第1杂散光成分sl1被角度限制滤光器511截止。由此，受光部51能够通过角度限制滤光器511抑制第1杂散光成分sl1向受光元件510的受光面510a的入射。
85.第2杂散光成分sl2被带通滤光器515大致截止，但第2杂散光成分sl2所包含的具
有绿色波段的成分会透过带通滤光器515。在此，如上所述，由于第2杂散光成分sl2从生物体与检测面16之间的间隙入射，因此第2杂散光成分sl2相对于受光部51的入射角度大于角度限制滤光器511的允许入射角度。因此，透过带通滤光器515的第2杂散光成分sl2的一部分(具有绿色波段的成分)被角度限制滤光器511截止。由此，受光部51能够通过角度限制滤光器511抑制第2杂散光成分sl2向受光元件510的受光面510a的入射。
86.这样，在本实施方式的检测装置3中，能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的绿色光lg高效地入射到受光元件510的受光面510a。另外，在本实施方式的检测装置3中，能够使第1杂散光成分sl1和第2杂散光成分sl2难以入射到受光元件510的受光面510a。
87.因此，受光部51通过抑制成为噪声源的第1杂散光成分sl1和第2杂散光成分sl2的入射，能够得到高的s/n比。因此，本实施方式的检测装置3能够在受光部51中高精度地接收绿色光lg，所以通过抑制发光部50中的绿色光lg的发光量，能够抑制发光单元部11的功耗。
88.另外，在本实施方式的检测装置3中，发光部60以及发光部70与受光部61的距离(距离d2或者距离d3)比发光部50与受光部51的距离d1大。即，红色光lr以及近红外光li在入射到受光部61之前在生物体内传播的距离比绿色光lg在入射到受光部51之前在生物体内传播的距离大。
89.如图5所示，绿色光lg与红色光lr或近红外光li相比，只能在生物体内传播较短的距离。因此，假设在绿色光lg以能够到达受光部61的方式在生物体内传播的情况下，绿色光lg在通过生物体内时成为充分衰减的状态。因此，绿色光lg无法入射到受光部61。
90.另一方面，红色光lr以及近红外光li与绿色光lg相比，能够在生物体内传播到更远。因此，红色光lr以及近红外光li即使在生物体内传播了比绿色光lg长的距离的情况下，也能够以具有充分光量的状态入射到更远离发光单元部11的受光部61。
91.在本实施方式的情况下，由于仅红色光lr以及近红外光li入射到受光部61，所以不需要在受光部61设置使红色光lr以及近红外光li选择性地透过并截止绿色光lg的带通滤光器。即，在本实施方式的检测装置3中，能够采用仅受光部51包含带通滤光器515、受光部61不包含带通滤光器的上述结构。因此，本实施方式的检测装置3能够通过省略受光部61的带通滤光器来实现成本降低。
92.另外，存在从发光部60射出的红色光lr的一部分或从发光部70射出的近红外光li的一部分不通过生物体内而直接入射到受光部61的情况。另外，存在太阳光等外部光从生物体与检测面16之间的间隙直接入射到受光部61的情况。以下，将不通过生物体内而直接朝向受光部61的红色光lr或者近红外光li统称为“第3杂散光成分sl3”，将直接朝向受光部61的外部光称为“第4杂散光成分sl4”。
93.第3杂散光成分sl3不通过生物体内而入射到角度限制滤光器611，因此第3杂散光成分sl3相对于受光部61的入射角度大于角度限制滤光器611的允许入射角度。另外，由于第4杂散光成分sl4从生物体与检测面16之间的间隙入射，因此第4杂散光成分sl4相对于受光部61的入射角度大于角度限制滤光器611的允许入射角度。
94.因此，第3杂散光成分sl3和第4杂散光成分sl4被角度限制滤光器611良好地截止。由此，受光部61能够通过角度限制滤光器611来抑制第3杂散光成分sl3和第4杂散光成分sl4入射到受光元件610的受光面610a。
95.这样，在本实施方式的检测装置3中，能够使从发光单元部11射出并通过生物体后
的红色光lr或者近红外光li高效地入射到受光元件610的受光面610a。另外，在本实施方式的检测装置3中，能够使第3杂散光成分sl3和第4杂散光成分sl4难以入射到受光元件610的受光面610a。
96.因此，受光部61通过抑制成为噪声源的第3杂散光成分sl3和第4杂散光成分sl4的入射，能够得到高的s/n比。根据本实施方式的检测装置3，由于在受光部61中高效地接收红色光lr以及近红外光li，所以能够抑制发光部60以及发光部70的各发光量而抑制发光单元部11的功耗。
97.如上所述，根据本实施方式的检测装置3，即使在抑制发光部50、60、70的发光量而实现发光单元部11的低功耗化的情况下，也能够在受光单元部12中高精度地接收通过生物体内的光。另外，在本实施方式的检测装置3中，通过省略受光部61中的带通滤光器，能够实现成本降低。
98.另外，在本实施方式的检测装置3中，作为杂散光对策，不需要如以往那样在受光部51与受光部61之间设置遮光部件，因此不需要用于设置遮光部件的空间，通过抑制检测装置3的大型化，结果能够实现装置结构的小型化。
99.(第2实施方式)
100.接着，说明第2实施方式的检测装置。在第1实施方式中，例举了受光部61接收红色光lr以及近红外光li双方的情况，而本实施方式的检测装置3a在设置分别接收红色光lr以及近红外光li的受光部这一点上与第1实施方式的检测装置3不同。
101.图7是本实施方式的检测装置的俯视图。图8是基于图7中的viii-viii线箭头的剖视图。
102.如图7以及图8所示，本实施方式的检测装置3a中的受光单元部112具有受光部(第1受光部)151、受光部(第2受光部)161以及受光部(第3受光部)171。
103.受光部151接收从发光部50射出并在测量部位m的内部传播后的绿色光lg，生成与其受光强度对应的检测信号。
104.受光部161接收从发光部70射出并在测量部位m的内部传播后的近红外光li，生成与其受光强度对应的检测信号。
105.受光部171接收从发光部60射出并在测量部位m的内部传播后的红色光lr，生成与其受光强度相对应的检测信号。
106.即，在本实施方式中，发光部50相当于“第1发光部”，从发光部50射出的绿色光lg相当于“第1光”。另外，发光部70相当于“第2发光部”，从发光部70射出的近红外光li相当于“第2光”。另外，发光部60相当于“第3发光部”，从发光部60射出的红色光lr相当于“第3光”。
107.在本实施方式的检测装置3a中，与上述实施方式的检测装置3的不同点在于，由2个受光部(受光部171以及受光部161)分别接收红色光lr以及近红外光li。
108.受光单元部112以各受光部151、171、161的受光面与xy平面平行的方式设置在壳体40内。具体而言，受光部151配置在发光单元部11的 x侧，受光部171配置在受光部151的 x侧，受光部161配置在受光部171的 x侧。即，受光部171配置在受光部151和受光部161之间。
109.在本实施方式中，将从发光部50到受光部151的距离设为d4。距离d4相当于从z轴方向俯视发光部50以及受光部151时的各个中心部彼此的距离。
110.另外，将从发光部70到受光部161的距离设为d5。距离d5相当于从z轴方向俯视发光部70以及受光部161时的各个中心部彼此的距离。
111.另外，将从发光部60到受光部171的距离设为d6。距离d6相当于从z轴方向俯视发光部60以及受光部171时的各个中心部彼此的距离。
112.在本实施方式的检测装置3a中，从发光部50到受光部151的距离d4比从发光部70到受光部161的距离d5短。另外，从发光部50到受光部151的距离d4比从发光部60到受光部171的距离d6短。此外，距离d6比距离d5短。
113.在本实施方式的检测装置3a中，也与上述实施方式同样，采用了在与射出绿色光lg的发光部50最近的位置处配置有用于接收绿色光lg的受光部151的结构。
114.受光部151具有与上述实施方式的受光部51相同的结构。即，受光部151包含接收绿色光lg的受光元件510、角度限制滤光器511和带通滤光器515。
115.在本实施方式的检测装置3a中，采用了接收近红外光li的受光部161配置在离发光单元部11最远的位置的结构。受光部161具有与上述实施方式的受光部61相同的结构。受光部161包含接收近红外光li的受光元件(第2传感器部)1610、和限制到达受光元件1610的近红外光li的入射角度的角度限制滤光器(第2角度限制滤光器)1611。
116.绿色光lg与红色光lr或近红外光li相比，只能在生物体内传播较短的距离。因此，绿色光lg不会到达受光部161。另外，如图5所示，红色光lr与近红外光li相比，能够在生物体内传播的距离较短。因此，红色光lr在到达受光部161之前成为在生物体内充分衰减的状态，因此入射到受光部161的红色光lr的光量较少。因此，根据本实施方式的检测装置3a，在受光部161中，能够省略选择性地使近红外光li透过的带通滤光器。因此，本实施方式的检测装置3a通过省略受光部161中的带通滤光器，能够实现成本降低。
117.受光部171具有与受光部151相同的结构。即，受光部171包含：受光元件1710，其接收红色光lr；角度限制滤光器1711，其限制到达受光元件1710的红色光lr的入射角度；以及带通滤光器1715，其使红色光lr选择性地透过。带通滤光器1715具有使红色光lr的波段选择性地透过，吸收绿色光lg以及近红外光li而进行截止的特性。
118.在本实施方式的检测装置3a中，射出红色光lr的发光部60与接收红色光lr的受光部171的距离(距离d6)比射出近红外光li的发光部70与接收近红外光li的受光部161的距离(距离d5)短。因此，在生物体内传播的绿色光lg有时在未充分衰减的状态下入射到受光部171。
119.另外，由于近红外光li能够在生物体内传播比绿色光lg长的距离，所以有可能以比绿色光lg强的强度入射到受光部171。针对该情况，在本实施方式的情况下，受光部171通过具有带通滤光器1715，能够使红色光lr高效地入射到受光元件1710。
120.根据本实施方式的检测装置3a，能够使杂散光成分难以入射到受光部151，并且能够使从发光单元部11射出并通过了生物体后的绿色光lg高效地入射到受光部151。
121.另外，根据本实施方式的检测装置3a，能够使杂散光成分难以入射到受光部171，并且能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的红色光lr高效地入射到受光部171。另外，能够使杂散光成分难以入射到受光部161，并且能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的近红外光li高效地入射到受光部161。
122.如上所述，根据本实施方式的检测装置3a，能够在各受光部151、161、171中高效地
programmable gate array：现场可编程门阵列)等运算处理装置，控制测量装置100b的整体。
135.在本实施方式的控制装置5中，也通过执行存储于存储装置6的程序，根据检测装置3b生成的多个检测信号s(s1、s2、s3)来确定被测量者的生物体信息。具体而言，控制装置5根据表示受光部51b对绿色光lg的受光强度的检测信号s1来确定被测量者的脉搏。控制装置5例如能够基于检测信号s1来确定被测量者的脉搏率。另外，控制装置5通过分析表示受光部61对红色光lr的受光强度的检测信号s2、和表示受光部61对近红外光li的受光强度的检测信号s3，能够确定被测量者的氧饱和度。
136.如上所述，控制装置5作为根据表示检测装置3b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(信息分析部)5使显示装置4显示根据检测信号s确定的生物体信息。此外，也能够通过声音输出将测量结果通知给利用者。还优选在脉搏率或氧饱和度变动为规定的范围外的数值的情况下向利用者报知警告(身体机能障碍的可能性)的结构。
137.图11是检测装置3b的俯视图。图12是基于图11中的ix-ix线箭头的剖视图。如图11以及图12所示，本实施方式的检测装置3b除了发光单元部11以及受光单元部12b之外，还具有壳体40、第1遮光壁140以及密封层42。另外，在图11以及图12中，省略了驱动电路13以及输出电路14的图示。
138.以下，使用xyz坐标系对检测装置3b的结构进行说明。x轴相当于沿着具有矩形外形的壳体40的长边(一个边)的轴，y轴相当于与x轴垂直且沿着壳体40的短边(另一个边)的轴，z轴相当于与x轴及y轴分别垂直且沿着与测量部位m接触的检测面16的法线的轴。
139.如图11和图12所示，壳体40是收纳构成检测装置3b的各要素(发光单元部11和受光单元部12b)的部件。壳体40具有箱形状，包含矩形平板状的底面部40a、和从底面部40a的周缘向 z侧突出的矩形框状的侧板部40b。
140.发光单元部11和受光单元部12b以安装于布线基板(省略图示)的状态设置在壳体40的底面部40a上。第1遮光壁140在沿着x轴的方向上配置于发光单元部11与受光单元部12b之间。第1遮光壁140是从底面部40a向 z侧突出并沿y轴方向延伸的板状的部件，在x轴方向上将壳体40内的收纳空间分离为2个。即，第1遮光壁140是在沿着x轴的方向上隔开收纳发光单元部11和受光单元部12b的空间的部件。第1遮光壁140是用于以使得从发光单元部11射出的光不直接入射到受光单元部12b的方式进行遮光的具有遮光性的部件。
141.在本实施方式中，第1遮光壁140在沿着x轴的方向上，设置在包含发光部50、发光部60以及发光部70的发光单元部11与受光部51b之间。换言之，第1遮光壁140是对绿色光lg、红色光lr以及近红外光li的一部分进行遮光的部件。
142.密封层42是填充于收纳在壳体40内的发光单元部11以及受光单元部12b与侧板部40b之间的间隙中的透光性的树脂材料。在本实施方式中，密封层42将各发光部50、60、70和各受光部51b、61密封。密封层42将发光单元部11和受光单元部12b密封(模塑)在壳体40内。密封层42的表面作为检测面16而发挥功能。
143.在本实施方式中，第1遮光壁140的末端部41a从密封层42的表面(检测面16)突出。第1遮光壁140的末端部41a从密封层42突出的突出高度例如被设定为，在测量装置100b被佩戴于被测量者的测量部位m上的状态下，末端部41a与测量部位m抵接。
144.此外，也可以代替由密封层42密封的结构，而采用由透光性基板覆盖壳体40的侧板部40b的上表面的结构。在该情况下，透光性基板的上表面作为检测面16发挥功能。另外，第1遮光壁140的末端部41a成为从透光性基板的上表面突出的状态。
145.发光单元部11与上述实施方式相同，因此省略说明。
146.受光单元部12b以各受光部51b、61的受光面与xy平面平行的方式设置在壳体40内。即，各受光部51b、61接收从z方向入射的光。
147.如图11所示，各受光部51b、61相互隔开间隔，在沿着与y轴交叉(垂直)的x轴的方向(第2方向)上排列配置。具体而言，受光部51b配置在发光单元部11的 x侧，受光部61配置在受光部51b的 x侧。即，受光部61隔着受光部51b配置在与发光单元部11相反的一侧。
148.在此，将从发光部50到受光部51b的距离设为d1、从发光部60到受光部61的距离设为d2、从发光部70到受光部61的距离设为d3。距离d1相当于从z轴方向俯视发光部50以及受光部51b时的各个中心部彼此的距离。另外，距离d2相当于从z轴方向俯视发光部60以及受光部61时的各个中心部彼此的距离。另外，距离d3相当于从z轴方向俯视发光部70以及受光部61时的各个中心部彼此的距离。
149.在本实施方式的检测装置3b中，从发光部50到受光部51b的距离d1比从发光部60到受光部61的距离d2短。另外，从发光部50到受光部51b的距离d1比从发光部70到受光部61的距离d3短。另外，距离d2与距离d3相等。
150.这样，在本实施方式的检测装置3b中，采用了在射出绿色光lg的发光部50的最近的位置处配置有用于接收绿色光lg的受光部51b的结构。
151.如图12所示，受光部51b包含：受光元件510，其接收绿色光lg；以及带通滤光器515，其设置在受光元件510上，使绿色光lg选择性地透过。即，本实施方式的检测装置3b具有设置在受光元件510上、且使绿色光lg选择性地透过的带通滤光器515。
152.受光元件510例如由光电二极管(pd：photo diode)构成。
153.带通滤光器515具有如下特性：选择性地使绿色光lg的波段透过，吸收作为除此以外的波段的光的红色光lr以及近红外光li而进行截止。带通滤光器515例如通过在受光元件510上交替层叠多个氧化硅等低折射率层和氧化钛等高折射率层而形成。
154.另一方面，受光部61包含：受光元件610，其接收红色光lr或者近红外光li；以及角度限制滤光器611，其限制到达受光元件610的红色光lr或者近红外光li的入射角度。即，在本实施方式的检测装置3b中，受光部61不具有选择性地使红色光lr或者近红外光li透过的带通滤光器，而具有角度限制滤光器611，在这一点上与受光部51b结构不同。
155.受光元件610例如由光电二极管构成。角度限制滤光器611设置在受光元件610的受光面610a上。角度限制滤光器611例如通过在具有透光性的氧化硅层612内埋入由钨等遮光性材料构成的插塞613而形成。
156.氧化硅层612形成将光引导至受光元件610的受光面610a的光路。埋入氧化硅层612中的插塞613限制通过光路(氧化硅层612)的光的入射角度。即，在入射到氧化硅层612内的光相对于光路倾斜规定角度的情况下，入射的光照射到插塞613，该光的一部分被插塞613吸收，剩余部分被反射。而且，由于在通过光路之前的期间反复反射，反射光的强度变弱，因此最终能够通过角度限制滤光器611的光实质上被限制为相对于光路的倾斜在规定的限制角度以内的光。
157.角度限制滤光器611具有如下特性：使以比规定的入射角度小的角度入射的光透过，使以比规定的入射角度大的角度入射的光不透过而截止。在此，规定的入射角度是指相对于受光元件610的受光面610a的法线所成的角度。
158.由此，角度限制滤光器611能够限制入射到受光元件610的光的入射角度。具体而言，角度限制滤光器611使通过在生物体内传播而以规定的入射角度(以下，称为允许入射角度)入射的红色光lr以及近红外光li透过，将如太阳光等外部光、未入射到生物体内的光那样以比允许入射角度大的角度入射的光截止。
159.以下，对本实施方式的检测装置3b的作用进行说明。
160.本实施方式的检测装置3b具有：发光部50，其发出绿色光lg；发光部60，其发出具有比绿色光lg高的波段的红色光lr；发光部70，其发出具有比绿色光lg高的波段的近红外光li；受光部51b，其接收从发光部50发出并从测量部位m射出的绿色光lg；受光部61，其接收从发光部60发出并从测量部位m射出的红色光lr和从发光部70发出并从测量部位m射出的近红外光li；以及带通滤光器515，其设置在受光部51b的受光元件510上，使绿色光lg选择性地透过。从发光部50到受光部51b的距离d1比从发光部60到受光部61的距离d2短。在本实施方式的情况下，从发光部50到受光部51b的距离d1比从发光部70到受光部61的距离d3短。
161.即，在本实施方式的检测装置3b中，在相对于射出绿色光lg的发光部50最近的位置处配置有受光部51b。在像这样将受光部51b和发光部50配置得较近的情况下，从发光部50射出的绿色光lg在生物体内传播较短的距离而入射到受光部51b。如图5的曲线图所示，绿色光lg如上所述只能在生物体内传播较短的距离，因此，如果发出绿色光lg的发光部50与接收绿色光lg的受光部51b之间的距离较短，则从生物体射出的绿色光lg能够以较高的强度入射到受光部51b。
162.在本实施方式的情况下，由于在发光部50的最近的位置处配置受光部51b，因此能够最大限度地增加在生物体内传播而入射到受光部51b的绿色光lg的光量。因此，检测装置3b即使在抑制了发光部50中的绿色光lg的发光量的情况下，也能够在受光部51b中充分地检测到在生物体内传播后的绿色光lg。
163.因此，本实施方式的检测装置3b能够在抑制从发光部50射出的绿色光lg的发光量而降低发光单元部11的功耗的同时，利用受光部51b高精度地检测绿色光lg。
164.在此，从发光部60射出的红色光lr以及近红外光li的一部分有时通过生物体内而入射到受光部51b。在本实施方式的情况下，在受光部51b的受光元件510上设置有选择性地使绿色光lg透过的带通滤光器515。因此，受光部51b能够截止具有与绿色光lg不同的波段的红色光lr以及近红外光li。因此，受光部51b能够高效地接收从发光部50射出的绿色光lg。
165.另外，从发光部50射出的绿色光lg的一部分例如被生物体表面(测量部位m)反射，从而也有可能不通过生物体而直接入射到受光部51b。另外，存在太阳光等外部光从生物体与检测面16之间的间隙直接入射到受光部51b的情况。同样地，从发光部60射出的红色光lr的一部分、或者从发光部70射出的近红外光li的一部分被测量部位m反射，从而也有可能不通过生物体而直接入射到受光部61。
166.以下，将不通过生物体内而朝向受光部51b的绿色光lg称为“杂散光成分sl1”，将
不通过生物体内而朝向受光部61的红色光lr或者近红外光li统称为“杂散光成分sl3”。
167.图13是用于说明检测装置3b的作用的图。
168.如图13所示，在本实施方式的检测装置3b中，第1遮光壁140的末端部41a比检测面16突出，由此末端部41a与测量部位m接触。由此，在发光部50与受光部51b之间，在测量部位m与检测面16之间产生的间隙消失。杂散光成分sl1及杂散光成分sl3被末端部41a遮挡。因此，根据本实施方式的检测装置3b，能够抑制杂散光成分sl1向受光元件510的受光面510a的入射、杂散光成分sl3向受光部61的入射。
169.这样，在本实施方式的检测装置3b中，能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的绿色光lg高效地入射到受光元件510的受光面510a。另外，在本实施方式的检测装置3b中，由于从检测面16突出的第1遮光壁140的末端部41a与测量部位m接触，因此能够抑制杂散光成分sl1向受光元件510的受光面510a的入射以及杂散光成分sl3向受光元件510的受光面510a的入射。
170.因此，受光部51b通过抑制成为噪声源的杂散光成分sl1的入射，能够得到高的s/n比。因此，本实施方式的检测装置3b能够在受光部51b中高精度地接收绿色光lg，因此，通过抑制发光部50中的绿色光lg的发光量，能够抑制发光单元部11的功耗。
171.另外，在本实施方式的检测装置3b中，发光部60以及发光部70与受光部61的距离(距离d2或者距离d3)比发光部50与受光部51b的距离d1大。即，红色光lr以及近红外光li在入射到受光部61之前在生物体内传播的距离比绿色光lg在入射到受光部51b之前在生物体内传播的距离大。
172.如图5中也示出那样，绿色光lg与红色光lr或近红外光li相比，只能在生物体内传播较短的距离。因此，假设在绿色光lg以能够到达受光部61的方式在生物体内传播的情况下，绿色光lg在通过生物体内时成为充分衰减的状态。因此，绿色光lg无法入射到受光部61。
173.另一方面，红色光lr以及近红外光li与绿色光lg相比，能够在生物体内传播到更远。因此，红色光lr以及近红外光li即使在生物体内传播了比绿色光lg长的距离的情况下，也能够以具有充分的光量的状态入射到更远离发光单元部11的受光部61。
174.在本实施方式的情况下，由于仅红色光lr以及近红外光li入射到受光部61，所以也不需要在受光部61设置选择性地使红色光lr以及近红外光li透过并截止绿色光lg的带通滤光器。即，在本实施方式的检测装置3b中，能够采用仅受光部51b包含带通滤光器515、受光部61不包含带通滤光器的上述结构。因此，本实施方式的检测装置3b能够通过省略受光部61的带通滤光器来实现成本降低。
175.另外，在本实施方式的检测装置3b中，受光部61与受光部51b相比配置在壳体40的侧板部40b的附近。因此，存在太阳光等外部光从测量部位m与检测面16之间的间隙直接入射至受光部61的情况。以下，将直接朝向受光部61的外部光称为“杂散光成分sl4”。
176.杂散光成分sl4从测量部位m与检测面16之间的间隙入射，因此杂散光成分sl4相对于受光部61的入射角度大于角度限制滤光器611的允许入射角度。因此，杂散光成分sl4被角度限制滤光器611良好地截止。由此，受光部61能够通过角度限制滤光器611抑制杂散光成分sl4向受光元件610的受光面610a的入射。
177.这样，在本实施方式的检测装置3b中，能够使从发光单元部11射出并通过生物体
后的红色光lr或者近红外光li高效地入射到受光元件610的受光面610a。另外，在本实施方式的检测装置3b中，由于在受光元件610的受光面610a上具有角度限制滤光器611，因此能够抑制杂散光成分sl4向受光元件610的受光面610a的入射。
178.根据本实施方式的受光部61，通过抑制成为噪声源的杂散光成分sl3及杂散光成分sl4的入射，能够得到高的s/n比。根据本实施方式的检测装置3b，在受光部61中高效地接收红色光lr以及近红外光li，因此能够抑制发光部60以及发光部70的各发光量而抑制发光单元部11的功耗。
179.如上所述，根据本实施方式的检测装置3b，即使在抑制发光部50、60、70的发光量而实现发光单元部11的低功耗化的情况下，也能够在受光单元部12b中高精度地接收通过了生物体内的光。另外，在本实施方式的检测装置3b中，通过省略受光部61中的带通滤光器，能够实现成本降低。另外，在本实施方式的检测装置3b中，无需像受光部61那样设置角度限制滤光器611，就能够抑制杂散光成分sl1入射到受光部51b。
180.另外，在本实施方式的检测装置3b中，作为杂散光对策，不需要如以往那样在受光部51b与受光部61之间设置具有厚度的遮光部件，因此不需要用于设置遮光部件的空间，通过抑制检测装置3b的大型化，结果能够实现装置结构的小型化。
181.(第1变形例)
182.接着，说明检测装置的第1变形例。本变形例是第3实施方式的检测装置3b的变形例。以下，对与第3实施方式共同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细的标号。
183.图14是本变形例的检测装置的剖视图。
184.如图14所示，本变形例的检测装置3c具有发光单元部11、受光单元部12b、壳体40、第1遮光壁141以及密封层42。本变形例的第1遮光壁141的末端部形成为与检测面16齐平。即，在本变形例的情况下，第1遮光壁141的末端部未从检测面16突出。
185.在x方向上，从第1遮光壁141到受光部51b的距离d12比从第1遮光壁141到发光部50的距离d11长。即，受光部51b配置在比发光部50更远离第1遮光壁141的位置。另外，发光部60以及发光部70在y方向上与发光部50并排配置。
186.在此，如图14所示，考虑从发光部50的发光面55中的受光部51b侧( x侧)的端面55a射出、并经由第1遮光壁141的发光部50侧的端部141b的绿色光lg1的行进路线。如果该绿色光lg1在生物体表面(测量部位m)被正反射，则到达在x方向上最远离第1遮光壁141的位置。
187.假设从第1遮光壁141到受光部51b的距离d12与从第1遮光壁141到发光部50的距离d11相同，则上述的绿色光lg1作为杂散光成分sl1入射到受光部51b。即，在受光部51b和发光部50等距离地配置在第1遮光壁141的两侧的情况下，杂散光成分sl1入射到受光部51b。
188.与此相对，在本变形例的检测装置3c中，如上所述，受光部51b配置为比发光部50远离第1遮光壁141，因此能够抑制杂散光成分sl1(绿色光lg1)向受光元件510的受光面510a的入射。
189.因此，根据本变形例的检测装置3c，通过代替第3实施方式的第1遮光壁140而采用使从第1遮光壁141到受光部51b的距离d12比从第1遮光壁141到发光部50的距离d11长的结构，无需像受光部61那样设置角度限制滤光器611，就能够抑制成为噪声源的杂散光成分
sl1向受光部51b的入射。因此，与第3实施方式同样，通过抑制发光部50中的绿色光lg的发光量，能够抑制发光单元部11的功耗。
190.(第2变形例)
191.接着，说明检测装置的第2变形例。本变形例是第3实施方式的检测装置3b的另一变形例。以下，对与第3实施方式以及第1变形例共同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细的标号。
192.图15是本变形例的检测装置的剖视图。
193.如图15所示，本变形例的检测装置3d具有发光单元部11、受光单元部12b、壳体40、第1遮光壁141以及密封层42。第1遮光壁141的末端部形成为与检测面16齐平。
194.本变形例的发光部50包含透镜(光学元件)56，该透镜(光学元件)56设置于发光面55，使绿色光lg的发光方向朝发光面55的法线方向(z方向)偏转。另外，发光部60和发光部70可以在光射出面设置透镜，也可以不设置透镜。另外，作为使绿色光lg偏转的光学元件，也可以代替透镜而使用衍射元件。
195.在此，对未设置透镜56的情况进行说明。通常，绿色光lg从发光部50的发光面55呈放射状地发光，因此，当没有设置透镜56时，作为绿色光lg的一部分的绿色光lg2被生物体表面(测量部位m)反射，由此，有可能不通过生物体而作为杂散光成分sl1入射到受光部51b。
196.与此相对，在本变形例的发光部50中，利用透镜56朝向发光面55的法线方向发出绿色光lg，因此绿色光lg相对于测量部位m垂直地入射。因此，通过抑制测量部位m的表面上的绿色光lg2的反射，能够抑制被测量部位m的表面反射的绿色光lg2作为杂散光成分sl1入射到受光元件510的受光面510a。
197.因此，根据本变形例的检测装置3d，通过代替第3实施方式的第1遮光壁140而在发光部50的发光面55设置透镜56，无需像受光部61那样设置角度限制滤光器611，就能够抑制成为噪声源的杂散光成分sl1向受光部51b的入射。因此，与第3实施方式同样，通过抑制发光部50中的绿色光lg的发光量，能够抑制发光单元部11的功耗。
198.(第4实施方式)
199.接着，说明第4实施方式的检测装置。在第3实施方式以及上述变形例中，例举了受光部61具有角度限制滤光器611的情况，但在本实施方式的检测装置中，在受光部261不具有角度限制滤光器这一点上不同。以下，对与上述实施方式以及变形例共同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细的标号。
200.图16是本实施方式的检测装置的剖视图。
201.如图16所示，本实施方式的检测装置3e具有发光单元部11、受光单元部212、壳体40、第1遮光壁141、密封层42以及第2遮光壁143。第1遮光壁141的末端部形成为与检测面16齐平。
202.本实施方式的受光单元部212具有受光部(第1受光部)251和受光部(第2受光部)261。以下，在不特别区分受光部251和受光部261的情况下，将它们统称为“受光部251、261”。
203.第2遮光壁143设置在受光部261的与受光部251相反的一侧( x侧)。如后所述，第2遮光壁143是具有遮光性的部件，用于遮挡太阳光等外部光，以使太阳光等外部光不会从测
量部位m与检测面16之间的间隙直接入射到受光单元部212。在本实施方式中，第2遮光壁143由构成壳体40的侧板部40b中的、位于受光部261的与受光部251相反的一侧( x侧)的部位构成。此外，第2遮光壁143也可以由与壳体40的侧板部40b不同的部件构成。
204.受光部251包含：受光元件510，其接收绿色光lg；角度限制滤光器511，其设置在受光元件510上，限制到达受光元件510的绿色光lg的入射角度；以及带通滤光器515，其设置在角度限制滤光器511上，使绿色光lg选择性地透过。
205.角度限制滤光器511具有与角度限制滤光器611相同的结构，能够限制到达受光元件510的绿色光lg的入射角度。角度限制滤光器511例如使在生物体内传播并以允许入射角度入射的绿色光lg透过，将如太阳光等外部光、未通过生物体内的绿色光lg那样以比允许入射角度大的角度入射的光截止。
206.另一方面，受光部261仅由接收红色光lr或者近红外光li的受光元件610构成。即，在本实施方式的检测装置3e中，受光部261在既不具有角度限制滤光器也不具有带通滤光器这一点上与受光部251的结构不同。
207.如图16所示，从发光部50射出的绿色光lg的一部分例如被生物体表面(测量部位m)反射，从而存在不通过生物体而作为杂散光成分sl1直接入射到受光部251的情况。另外，存在太阳光等外部光从生物体与检测面16之间的间隙直接入射到受光部251的情况。以下，将不通过生物体内而朝向受光部251侧的外部光称为“杂散光成分sl1”。
208.杂散光成分sl1具有绿色波段，因此通过带通滤光器515，入射到设置于带通滤光器515的下层的角度限制滤光器511。如上所述，角度限制滤光器511具有使以小于允许入射角度的角度入射的光透过，并将以大于允许入射角度的角度入射的光截止的特性。
209.杂散光成分sl1不通过生物体内而入射到受光部251，因此绿色光lg相对于受光部251的入射角度大于角度限制滤光器511的允许入射角度。即，杂散光成分sl1被角度限制滤光器511截止。由此，受光部251能够通过角度限制滤光器511抑制杂散光成分sl1向受光元件510的受光面510a的入射。
210.杂散光成分sl1被带通滤光器515大致截止，但杂散光成分sl1所包含的具有绿色波段的成分会透过带通滤光器515。在此，如上所述，杂散光成分sl1从生物体与检测面16之间的间隙入射，因此杂散光成分sl1相对于受光部251的入射角度大于角度限制滤光器511的允许入射角度。因此，透过带通滤光器515的杂散光成分sl1的一部分(具有绿色波段的成分)被角度限制滤光器511截止。由此，受光部251能够通过角度限制滤光器511抑制杂散光成分sl1向受光元件510的受光面510a的入射。
211.这样，在本实施方式的检测装置3e中，能够使杂散光成分sl1难以入射到受光元件510的受光面510a。因此，本实施方式的检测装置3e能够在受光部251中更高精度地接收绿色光lg。
212.另一方面，在本实施方式的检测装置3e中，受光部261与受光部251相比配置在壳体40的侧板部40b(第2遮光壁143)的附近。因此，杂散光成分sl2的一部分也有可能从测量部位m与检测面16之间的间隙直接入射到受光部261。
213.在本实施方式的检测装置3e中，通过满足后述的设计条件，抑制太阳光等外部光作为杂散光成分入射到受光部261。
214.图17是表示杂散光成分sl2入射到受光部261的情况下的条件的图。
215.在图17中，将从受光部261(受光元件610)的受光面610a到第2遮光壁143的末端的高度设为h，将受光部251和受光部261排列的x方向上的受光部261的宽度设为w，将连接受光部261的受光面610a中的靠受光部251侧的端部261a和第2遮光壁143中的靠受光部261侧的上端面143a的假想线ll与受光部261的受光面610a所成的角度设为θ。另外，将受光部261与第2遮光壁143之间的间隙设为l。
216.如图17所示，在相对于与第2遮光壁143之间设置间隙l而配置的受光部261的受光面610a，将勉强能够入射的杂散光成分sl2的一部分称为极限成分的情况下，极限成分沿着假想线ll以角度θ入射到受光面610a。
217.在图17中，在使受光部261的位置向 x侧偏移的情况下，杂散光成分sl2的极限成分无法入射到受光部261的受光面610a。因此，本发明人在图16所示的本实施方式的检测装置3e中，将受光部261与第2遮光壁143之间的间隙l设定为满足下式的值。
218.[数式1]
[0219]
l＜h/tanθ-w
[0220]
此外，在图17中，若将极限成分通过的假想线ll相对于受光面610a的入射角θ1规定为相对于受光面610a的法线所成的角度，则由以下的式子规定。
[0221]
[数式2]
[0222][0223]
根据本实施方式的检测装置3e，与图17所示的状态相比，受光部261(受光元件610)的受光面610a向 x侧偏移，因此能够抑制杂散光成分sl2向受光部261的入射。根据本实施方式的检测装置3e，不设置受光部251那样的角度限制滤光器511，就能够抑制杂散光成分sl2入射到受光部261。
[0224]
在本实施方式的情况下，绿色光lg衰减，仅红色光lr以及近红外光li入射到受光部261，因此不需要在受光部261设置使红色光lr以及近红外光li选择性地透过并截止绿色光lg的带通滤光器。另外，通过如上述那样使受光部261相对于第2遮光壁143的位置最佳化，能够在不使用角度限制滤光器的情况下抑制杂散光成分向受光部261的入射。
[0225]
因此，根据本实施方式的检测装置3e，能够采用仅受光部251包含角度限制滤光器511以及带通滤光器515，受光部261既不包含角度限制滤光器也不包含带通滤光器的上述结构。因此，本实施方式的检测装置3e通过省略受光部261的角度限制滤光器以及带通滤光器，能够实现成本降低。
[0226]
(第5实施方式)
[0227]
接着，说明第5实施方式的检测装置。在第3实施方式、第1变形例、第2变形例以及第4实施方式中，列举了使用同时接收红色光lr以及近红外光li的受光部的情况为例，但本实施方式的检测装置在设置分别接收红色光lr以及近红外光li的受光部这一点上与第3实施方式不同。
[0228]
图18是本实施方式的检测装置的俯视图。图19是基于图18中的xii-xii线箭头的剖视图。此外，对与第3实施方式共同的结构以及部件标注相同的标号，并省略详细说明。
[0229]
如图18以及图19所示，本实施方式的检测装置3f中的受光单元部112具有受光部
(第1受光部)51f、受光部(第2受光部)61f以及受光部(第3受光部)71f。如图19所示，在本实施方式的检测装置3f中，第1遮光壁140的末端部41a也比检测面16突出。
[0230]
受光部51f接收从发光部50射出并在测量部位m的内部传播后的绿色光lg，生成与其受光强度对应的检测信号。
[0231]
受光部61f接收从发光部70射出并在测量部位m的内部传播后的近红外光li，生成与其受光强度相应的检测信号。
[0232]
受光部71f接收从发光部60射出并在测量部位m的内部传播后的红色光lr，生成与其受光强度相应的检测信号。
[0233]
即，在本实施方式中，发光部50相当于“第1发光部”，从发光部50射出的绿色光lg相当于“第1光”。另外，发光部70相当于“第2发光部”，从发光部70射出的近红外光li相当于“第2光”。另外，发光部60相当于“第3发光部”，从发光部60射出的红色光lr相当于“第3光”。
[0234]
在本实施方式的检测装置3f中，与第3实施方式的检测装置3b的不同点在于，由2个受光部(受光部71f和受光部61f)分别接收红色光lr和近红外光li。
[0235]
受光单元部112以各受光部51f、71f、61f的受光面与xy平面平行的方式设置在壳体40内。具体而言，受光部51f配置在发光单元部11的 x侧，受光部71f配置在受光部51f的 x侧，受光部61f配置在受光部71f的 x侧。即，受光部71f配置在受光部51f与受光部61f之间。
[0236]
在本实施方式中，将从发光部50到受光部51f的距离设为d4。距离d4相当于从z轴方向俯视发光部50以及受光部51f时的各个中心部彼此的距离。
[0237]
另外，将从发光部70到受光部61f的距离设为d5。距离d5相当于从z轴方向俯视发光部70以及受光部61f时的各个中心部彼此的距离。
[0238]
另外，将从发光部60到受光部71f的距离设为d6。距离d6相当于从z轴方向俯视发光部60以及受光部71f时的各个中心部彼此的距离。
[0239]
在本实施方式的检测装置3f中，从发光部50到受光部51f的距离d4比从发光部70到受光部61f的距离d5短。另外，从发光部50到受光部51f的距离d4比从发光部60到受光部71f的距离d6短。此外，距离d6比距离d5短。
[0240]
在本实施方式的检测装置3f中，也与第1实施方式同样，采用在射出绿色光lg的发光部50的最近的位置处配置有用于接收绿色光lg的受光部51f的结构。
[0241]
受光部51f具有与第3实施方式的受光部51b相同的结构。即，受光部51f包含接收绿色光lg的受光元件510和带通滤光器515。
[0242]
在本实施方式的检测装置3f中，接收近红外光li的受光部61f配置在离发光单元部11最远的位置处。受光部61f具有与第3实施方式的受光部61相同的结构。受光部61f包含接收近红外光li的受光元件1610、和限制到达受光元件1610的近红外光li的入射角度的角度限制滤光器1611。
[0243]
绿色光lg与红色光lr或近红外光li相比，只能在生物体内传播较短的距离。因此，绿色光lg不会到达受光部61f。另外，如图5所示，红色光lr与近红外光li相比，能够在生物体内传播的距离较短。因此，红色光lr在到达受光部61f之前成为在生物体内充分衰减的状态，因此入射到受光部61f的红色光lr的光量较少。因此，根据本实施方式的检测装置3f，在受光部61f中，能够省略选择性地使近红外光li透过的带通滤光器。因此，本实施方式的检
测装置3f能够通过省略受光部61f中的带通滤光器来实现成本降低。
[0244]
受光部71f具有与受光部51f相同的结构。即，受光部71f包含接收红色光lr的受光元件1710和选择性地使红色光lr透过的带通滤光器1715。带通滤光器1715具有使红色光lr的波段选择性地透过，吸收绿色光lg以及近红外光li而进行截止的特性。另外，在本实施方式中，也可以对受光部71f设置限制到达受光元件1710的红色光lr的入射角度的角度限制滤光器。
[0245]
在本实施方式的检测装置3f中，射出红色光lr的发光部60与接收红色光lr的受光部71f的距离(距离d6)比射出近红外光li的发光部70与接收近红外光li的受光部61f的距离(距离d5)短。因此，在生物体内传播的绿色光lg有时在未充分衰减的状态下入射到受光部71f。
[0246]
另外，由于近红外光li能够在生物体内传播比绿色光lg长的距离，所以有可能以比绿色光lg强的强度入射到受光部71f。针对该情况，在本实施方式的情况下，受光部71f具有带通滤光器1715，从而能够使红色光lr高效地入射到受光元件1710。
[0247]
根据本实施方式的检测装置3f，通过使第1遮光壁140的末端部41a从检测面16突出，使杂散光成分难以入射到受光部51f，并且能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的绿色光lg高效地入射到受光部51f。
[0248]
另外，根据本实施方式的检测装置3f，第1遮光壁140的末端部41a比检测面16突出，由此使杂散光成分难以入射到受光部71f，并且能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的红色光lr高效地入射到受光部71f。另外，通过设置角度限制滤光器1611，能够使杂散光成分难以入射到受光部61f，并且能够使从发光单元部11射出并通过生物体后的近红外光li高效地入射到受光部61f。
[0249]
如上所述，根据本实施方式的检测装置3f，能够在各受光部51f、61f、71f中高效地接收光，因此能够抑制发光部50、60、70的发光量而抑制发光单元部11的功耗。另外，根据本实施方式的检测装置3f，作为杂散光对策，不需要具有厚度的遮光部件，因此能够实现装置结构的小型化。
[0250]
以上，根据上述实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。
[0251]
例如，在上述实施方式中，作为生物体例示了人，但本发明也能够应用于其他动物的生物体信息(例如脉搏)的测量。
[0252]
另外，在上述实施方式的测量装置100、100b中，列举了检测装置3、3b设置于壳体部1内的情况为例，但检测装置3、3b的设置场所不限于此，例如也可以埋入表带2内。
[0253]
另外，作为上述实施方式的测量装置100、100b，以手表型的结构为例进行了列举，但本发明也能够应用于例如作为项链型而佩戴于被测量者的颈部的结构、作为贴纸型而粘贴佩戴于被测量者的身体的结构、作为头戴式显示器型而佩戴于被测量者的头部的结构。
[0254]
另外，在上述第1实施方式的检测装置3、3b中，列举了使各发光部50、60、70各自分时发光的情况为例，但由于单独地具有与发光部50的绿色光lg对应的受光部61，因此也可以使发光部50不分时而始终点亮。
[0255]
另外，在第5实施方式的检测装置3f中，也可以应用第1变形例或第2变形例的结构。另外，在第4实施方式的检测装置3e中，也可以应用第5实施方式的结构。即，在第4实施
方式的检测装置3e中，也可以设置分别接收红色光lr以及近红外光li的受光部。
[0256]
另外，在第3实施方式的检测装置3b中，也可以省略受光部61的角度限制滤光器611。在该情况下，如果应用第4实施方式的结构，则能够在不设置角度限制滤光器611的情况下抑制杂散光成分入射到受光部61。
[0257]
本发明一个方式的检测装置也可以具有以下的结构。
[0258]
本发明一个方式的检测装置具有：第1发光部，其发出具有绿色波段的第1光；第2发光部，其发出具有比绿色波段高的波段的第2光；第1受光部，其接收从第1发光部发出、并从生物体射出的第1光；以及第2受光部，其接收从第2发光部发出、并从生物体射出的第2光，第1受光部包含使第1光选择性地透过的带通滤光器，从第1发光部到第1受光部的距离比从第2发光部到第2受光部的距离短。
[0259]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，第1受光部包含使第1光选择性地透过的带通滤光器，第2受光部不包含使第2光选择性地透过的带通滤光器。
[0260]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，第1受光部包含：第1传感器部，其接收第1光；以及第1角度限制滤光器，其对到达第1传感器部的第1光的入射角度进行限制，第2受光部包含：第2传感器部，其接收第2光；以及第2角度限制滤光器，其对到达第2传感器部的第2光的入射角度进行限制。
[0261]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，还具有遮光壁，所述遮光壁设置在第1发光部以及第2发光部与第1受光部之间，对第1光和第2光的一部分进行遮挡。
[0262]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为具有：第1发光部，其发出具有绿色波段的第1光；第2发光部，其发出具有比绿色波段高的波段的第2光；第1受光部，其接收从第1发光部发出、并从生物体射出的第1光；第2受光部，其接收从第2发光部发出、并从生物体射出的第2光；以及带通滤光器，其设置在第1受光部的受光元件上，使第1光选择性地透过，从第1发光部到第1受光部的距离比从第2发光部到第2受光部的距离短。
[0263]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，还具有第1遮光壁，所述第1遮光壁设置在第1发光部以及第2发光部与第1受光部之间，对第1光和第2光的一部分进行遮挡。
[0264]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，还具有密封层，所述密封层对第1发光部和第2发光部以及第1受光部和第2受光部进行密封，第1遮光壁的末端部从密封层突出。
[0265]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，从第1遮光壁到第1受光部的距离比从第1遮光壁到第1发光部的距离长。
[0266]
在本发明一个方式的检测装置中，也可以构成为，第1发光部包含光学元件，所述光学元件设置于发光面，使第1光的发光方向朝发光面的法线方向偏转。
[0267]
本发明另一方式的检测装置具有：第1发光部，其发出具有绿色波段的第1光；第2发光部，其发出具有比绿色波段高的波段的第2光；第1受光部，其接收从第1发光部发出、并从生物体射出的第1光；第2受光部，其接收从第2发光部发出、并从生物体射出的第2光；角度限制滤光器，其设置在第1受光部的受光元件上，对到达第1受光部的第1光的入射角度进行限制；以及带通滤光器，其设置在角度限制滤光器上，使第1光选择性地透过，从第1发光部到第1受光部的距离比从第2发光部到第2受光部的距离短，第2受光部不具有对到达第2受光部的第2光的入射角度进行限制的角度限制滤光器、和使第2光选择性地透过的带通滤
光器。
[0268]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为，还具有第2遮光壁，所述第2遮光壁设置于第2受光部的与第1受光部相反的一侧。
[0269]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为，将从第2受光部的受光面到第2遮光壁的末端的高度设为h，将第1受光部和第2受光部排列的方向上的第2受光部的宽度设为w，将连接第2受光部的受光面中的靠第1受光部侧的端部与第2遮光壁中的靠第2受光部侧的上端面的假想线与第2受光部的受光面所成的角度设为θ，此时，第2受光部与第2遮光壁之间的间隙l设定为满足下式的值。
[0270]
[数式1]
[0271]
l＜h/tanθ-w
[0272]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为，第1发光部和第2发光部在第1方向上排列配置，第1受光部和第2受光部在与第1方向交叉的第2方向上排列配置。
[0273]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为，该检测装置还具有发出第3光的第3发光部，第2发光部发出红色波段和近红外波段中的一个波段的光作为第2光，第3发光部发出红色波段和近红外波段中的另一个波段的光作为第3光，第2受光部接收从第3发光部发出、并从生物体射出的第3光和第2光，从第1发光部到第1受光部的距离比从第3发光部到第2受光部的距离短。
[0274]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为还具有：第3发光部，其发出第3光；以及第3受光部，其接收从第3发光部发出、并从生物体射出的第3光，第2发光部发出红色波段和近红外波段中的一个波段的光作为第2光，第3发光部发出红色波段和近红外波段中的另一个波段的光作为第3光，从第1发光部到第1受光部的距离比从第3发光部到第3受光部的距离短。
[0275]
在本发明另一方式的检测装置中，也可以构成为，第1发光部在第1方向上配置于第2发光部和第3发光部之间。
[0276]
本发明的一个方式的测量装置也可以具有以下的结构。
[0277]
本发明一个方式的测量装置具有：上述方式的检测装置；以及信息分析部，其根据表示检测装置的检测结果的检测信号确定生物体信息。