特開 2022-86998 生体情報測定装置及びそれを含む電子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022086998

(43)【公開日】2022-06-09

(54)【発明の名称】生体情報測定装置及びそれを含む電子装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/022 20060101AFI20220602BHJP

   A61B 5/02 20060101ALI20220602BHJP

   A61B 5/0245 20060101ALI20220602BHJP

   A61B 5/026 20060101ALI20220602BHJP

   A61B 5/1455 20060101ALI20220602BHJP

【ＦＩ】

A61B5/022 400F

A61B5/02 310Z

A61B5/0245 100B

A61B5/026 120

A61B5/1455

【審査請求】未請求

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021138715

(22)【出願日】2021-08-27

(31)【優先権主張番号】10-2020-0164095

(32)【優先日】2020-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0029425

(32)【優先日】2021-03-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】權 用 柱

(72)【発明者】

【氏名】金 ▲けい▼ 俊

(72)【発明者】

【氏名】李 ▲しゅん▼ 炯

(72)【発明者】

【氏名】李 列 鎬

(72)【発明者】

【氏名】崔 設 英

【テーマコード（参考）】

4C017

4C038

【Ｆターム（参考）】

4C017AA08

4C017AA09

4C017AA10

4C017AA11

4C017AA12

4C017AB02

4C017AB03

4C017AC28

4C017BC11

4C017EE01

4C017FF05

4C017FF17

4C038KK01

4C038KL07

4C038KX04

4C038VB12

4C038VB13

4C038VC05

(57)【要約】

【課題】生体情報測定装置及びそれを含む電子装置を提供する。
【解決手段】イメージセンサーを用いて生体情報を測定する生体情報測定装置が提供される。開示された生体情報測定装置は、複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイ；複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイ；及び受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部；を含み、発光画素は、ｎ次発光画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次発光画素信号を保存するメモリキャパシタを含みうる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイと、
複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、前記発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイと、
前記受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部と、を含み、
前記発光画素は、ｎ次発光画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次発光画素信号を保存するメモリキャパシタを含む、生体情報測定装置。

【請求項2】

前記発光画素アレイは、互いに異なる発光画素行に配された少なくとも２以上の発光画素の画素信号を同時にアップデートするためのリフレッシュラインを含む、請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項3】

前記リフレッシュラインを通じて前記発光画素に印加されるリフレッシュライン信号は、前記ストレージキャパシタに保存されたｎ次発光画素信号を前記メモリキャパシタに保存された（ｎ＋１）次発光信号に変更する、請求項２に記載の生体情報測定装置。

【請求項4】

前記発光画素は、前記メモリキャパシタに充電された電圧を前記ストレージキャパシタに伝達するためのリフレッシュトランジスタを含む、請求項１～３のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項5】

前記リフレッシュトランジスタは、一端が前記ストレージキャパシタに連結された、請求項４に記載の生体情報測定装置。

【請求項6】

前記発光画素は、ゲートが前記メモリキャパシタに連結され、前記一端が前記リフレッシュトランジスタに連結された伝達トランジスタを含む、請求項５に記載の生体情報測定装置。

【請求項7】

少なくとも１つの前記発光画素と少なくとも１つの前記受光画素は、駆動電圧ラインを共有する、請求項１～６のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項8】

前記発光画素行のうち少なくとも１つは、前記受光画素行の間に配された、請求項１～７のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項9】

前記受光画素行のうち少なくとも１つは、前記発光画素行の間に配された、請求項１～３のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項10】

それぞれの前記発光画素を独立して制御することができる発光画素制御部をさらに含む、請求項１～９のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項11】

前記受光画素アレイをローリングシャッター方式またはグローバルシャッター方式で駆動する受光画素制御部をさらに含む、請求項１～１０のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項12】

前記発光画素アレイは、第１波長光を放出する第１発光画素と前記第１波長と異なる第２波長光を放出する第２発光画素とを含む、請求項１～１１のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項13】

前記生体情報は、ＰＰＧまたは血圧である、請求項１～１２のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項14】

複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイと、
複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、前記発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイと、
前記受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部と、を含み、
前記発光画素アレイは、互いに異なる発光画素行に配された少なくとも２以上の発光画素の画素信号を同時にアップデートするためのリフレッシュラインを含む、生体情報測定装置。

【請求項15】

前記発光画素は、ｎ次画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次画素信号を保存するメモリキャパシタを含む、請求項１４に記載の生体情報測定装置。

【請求項16】

前記リフレッシュラインを通じて前記発光画素に印加されるリフレッシュライン信号は、前記ストレージキャパシタに保存されたｎ次発光画素信号を前記メモリキャパシタに保存された（ｎ＋１）次発光信号に変更する、請求項１５に記載の生体情報測定装置。

【請求項17】

少なくとも１つの前記発光画素と少なくとも１つの前記受光画素は、駆動電圧ラインを共有する、請求項１４～１６のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項18】

前記発光画素行のうち少なくとも１つは、前記受光画素行の間に配された、請求項１４～１７のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項19】

前記受光画素行のうち少なくとも１つは、前記発光画素行の間に配された、請求項１４～１７のいずれか一つに記載の生体情報測定装置。

【請求項20】

請求項１～１９のいずれか一つに記載の生体情報測定装置、
前記生体情報測定装置の動作を制御するプロセッサ、
及び前記生体情報測定装置で測定した情報を出力する音響出力装置または表示装置を含む、電子装置。

【請求項21】

前記生体情報は、ＰＰＧまたは血圧である、請求項２０に記載の電子装置。

【請求項22】

被検体に向けて光を放出する発光画素アレイと、
被検体によって反応する光を検出する受光画素アレイと、
前記発光画素アレイを駆動する発光画素制御器と、
前記受光画素アレイを駆動する受光画素制御器と、
前記受光画素アレイによって検出された信号に基づいて生体情報を測定する生体信号処理部と、を含み、
前記発光画素アレイは、発光画素を含み、各発光画素は、ｎ次発光画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次発光画素信号を保存するメモリキャパシタを含み、
前記発光画素アレイは、互いに異なる発光画素行に配された少なくとも２以上の発光画素の画素信号を同時にアップデートするためのリフレッシュラインを含む、生体情報測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光画素アレイと受光画素アレイとを用いて血圧などの生体情報を測定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

医学発達及び平均寿命の延長と共に医療機器に対する関心も高くなっており、病院や検査機関で使用する中大型医療機器だけではなく、個人が所持または携帯することができる小型医療機器及びヘルスケア（ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ）装置までその範囲が拡大しつつある。生体情報を測定する医療機器は、大きく侵襲（ｉｎｖａｓｉｖｅ）方式機器と非侵襲（ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ）方式機器とに区分することができる。非侵襲方式機器は、被検者の疼痛を誘発せず、比較的簡単に生体情報を検出することができる長所があるが、測定した結果の正確度が高くなく、それを克服するための多様な研究が進められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明が解決しようとする課題は、生体情報測定装置及びそれを含む電子装置を提供するところにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

一実施形態による生体情報測定装置は、複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイ；複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイ；及び受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部；を含み、発光画素は、ｎ次発光画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次発光画素信号を保存するメモリキャパシタを含みうる。

【0005】

他の実施形態による生体情報測定装置は、複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイ；複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイ；及び受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部；を含み、発光画素アレイは、互いに異なる画素行に配された少なくとも２以上の発光画素の画素信号を同時にアップデートするためのリフレッシュラインを含みうる。

【0006】

一実施形態による電子装置は、生体情報測定装置、生体情報測定装置の動作を制御するプロセッサ、及び生体情報測定装置で測定した情報を出力する音響出力装置または表示装置を含み、生体情報測定装置は、複数の発光画素を含む発光画素行を複数個含む発光画素アレイ；複数の受光画素を含む受光画素行を複数個含み、発光画素アレイから放出されて被検体から反応した光をサンプリングする受光画素アレイ；及び受光画素アレイがサンプリングしたデータを用いて生体情報を測定する生体信号処理部；を含み、発光画素は、ｎ次発光画素信号を保存するストレージキャパシタ、及び（ｎ＋１）次発光画素信号を保存するメモリキャパシタを含みうる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態による生体情報測定装置の概略的な構成を示す構成図である。

【図2A】図１の発光画素が４Ｔ－２Ｃ構造である例を示す図面である。

【図2B】一般的なディスプレイ装置に適用される２Ｔ－１Ｃ画素駆動回路の例を示す図面である。

【図3】図１の発光画素アレイのリフレッシュ動作を説明する図面である。

【図4】図１の受光画素が４Ｔ構造である受光画素駆動回路の例を示す図面である。

【図5】発光画素と受光画素とが結合された結合画素回路を示す。

【図6A】赤外線及び緑色光発光画素を含む画素アレイを示す図面である。

【図6B】赤外線発光画素の一部画素がターンオンされた状態を示す図面である。

【図6C】緑色光発光画素の一部画素がターンオンされた状態を示す図面である。

【図6D】緑色光発光画素の一部と赤外線発光画素の一部とがターンオンされた状態を示す図面である。

【図7A】第１波長光に対する第１ＰＰＧ信号を示す図面である。

【図7B】第２波長光に対する第２ＰＰＧ信号を示す図面である。

【図8】ＰＰＧ信号の単位波形に含まれた要素波形の生成原理を説明する図面である。

【図9】ＰＰＧ信号の単位波形に含まれた要素波形を説明する図面である。

【図10】生体情報測定装置を含む電子装置のブロック図である。

【図11】生体情報測定装置を含む電子装置の時計型の実施形態を示す図面である。

【図12】生体情報測定装置を含む電子装置のモバイル型の実施形態を示す図面である。

【図13】生体情報測定装置を含む電子装置のイヤ（Ｅａｒ）ウェアラブル型の実施形態を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照して多様な実施形態を記載する。実施形態の説明のために使用する用語は、権利範囲を特定の実施形態に限定するためのものではなく、特定の実施形態の以外の多様な変更、均等物、及び／または代替物が権利範囲に含まれうる。図面の説明と関連して、類似した構成要素に対しては、類似した参照符号が使われる。単数の表現は、文脈上、取り立てて明示しない限り、複数の表現を含みうる。「ＡまたはＢ」または「Ａ及び／またはＢ」などの表現は、共に羅列された項目のあらゆる可能な組み合わせを含みうる。「第１、」、「第２、」などの表現は、当該構成要素を、順序または重要度に関係なく修飾することができ、一構成要素を他の構成要素と区分するために使われるだけであり、当該構成要素を限定するものではない。

【0009】

実施形態についての説明において、ある部分が、他の部分と連結されているとする時、これは、直接連結されている場合だけではなく、その中間に他の構成要素を挟んで連結されている場合も含む。また、ある部分が、構成要素を「含む」とする時、これは、特に取り立てて言及しない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含みうるということを意味する。しかし、「含む」という用語は、明細書上に記載の多様な構成要素、または多様な段階を、必ずしもいずれも含むものと解釈されてはならない。

【0010】

以下、説明する実施形態は、生体情報測定装置（例えば、血圧測定装置）の技術分野に関するものであって、当業者に広く知られている事項に関しては詳しい説明を省略する。

【0011】

図１は、一実施形態による生体情報測定装置の概略的な構成を示す構成図である。

【0012】

生体情報は、測定対象となる被検体（ＯＢＪ）から得られる生物学的／医学的情報であり、例えば、血圧、血糖、体脂肪、心拍数、血液内酸素飽和度、血管弾性度、血流速度または動脈硬化度である。被検体（ＯＢＪ）は、生体情報の測定が容易な人体の一部、例えば、橈骨動脈と隣接した手首内側領域または毛細血や静脈血が通る上部領域であるか、血管密度が高い指、足指など人体の末梢部位である。

【0013】

図１を参照すれば、生体情報測定装置１０００は、被検体（ＯＢＪ）に光を照射するための発光画素アレイ１００、発光画素アレイ１００を駆動する発光画素制御部２００、被検体（ＯＢＪ）から散乱、反射または透過など反応した光を感知するための受光画素アレイ３００、受光画素アレイ３００を駆動する受光画素制御部４００、及び受光画素アレイ３００で感知された信号から生体情報を測定する生体信号処理部５００を含みうる。

【0014】

発光画素アレイ１００は、被検体（ＯＢＪ）に光を照射する発光画素のアレイであり、２次元に配列された複数個の発光画素１１１、１２１などを含みうる。発光画素アレイ１００は、複数個の発光画素１１１、１２１などを含む発光画素行１１０、１２０、１３０を複数個含みうる。図１は、複数個の発光画素１１１、１２１などを含む発光画素行１１０、１２０、１３０を３個含む発光画素アレイ１００を例示的に示す。図１の第１ないし第３発光画素行１１０、１２０、１３０は、それぞれ６個の発光画素１１１、１２１などを含み、例えば、第１発光画素行１１０は、第１－１発光画素１１１ないし第１－６発光画素１１６を含みうる。

【0015】

発光画素１１１、１２１などは、それぞれ光を放出する発光素子と発光素子を駆動する発光画素回路とを含みうる。各発光画素１１１、１２１などに含まれた発光素子は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの光源であり、発光画素回路の構造については、下記の図２Ａを参照して説明する。

【0016】

発光画素アレイ１００は、被検体（ＯＢＪ）内に浸透する深さが異なる２個以上の波長を放出する発光画素１１１、１２１などを含みうる。例えば、第１発光画素行１１０に含まれた第１、第３、及び第５発光画素１１１、１１３、１１５は、第１波長光を放出し、第１発光画素行１１０に含まれた他の画素、すなわち、第２、第４、及び第６発光画素１１２、１１４、１１６は、第２波長光を放出することができる。第１波長光は、被検体（ＯＢＪ）の浸透深さが深い長波長光、例えば、細動脈まで浸透可能な赤外線帯域（７５０～２５００ｎｍ）の光である。第２波長光は、第１波長光よりも被検体（ＯＢＪ）の浸透深さが浅い短波長光、例えば、毛細血管部位まで浸透可能な緑色波長帯域（５００～５６５ｎｍ）の光である。

【0017】

発光画素アレイ１００は、前記例示した構造の以外に多様な組み合わせの発光画素１１１、１２１などを含み、例えば、１つの発光画素行１１０、１２０、１３０が互いに異なる３個ないし４個の波長を放出する発光画素を含むように構成することができる。他の例として、画素行別に互いに異なる波長の光を放出するように構成することもでき、この場合、第１発光画素行１１０は、赤外線を放出し、第２発光画素行１２０は、緑色光を放出し、第３発光画素行１３０は、青色光を放出するように構成することができる。

【0018】

発光画素制御部２００は、発光画素アレイ１００に電源を供給し、スキャンライン信号、データライン信号、及びリフレッシュライン信号など発光画素アレイ１００を駆動する信号を生成して伝達することができる。発光画素制御部２００は、それぞれの発光画素１１１、１２１などのオン／オフ（Ｏｎ／Ｏｆｆ）及び発光量を独立して制御することができる。

【0019】

受光画素アレイ３００は、被検体（ＯＢＪ）から反応した光を感知して電気信号を生成する受光画素のアレイであり、２次元に配列された複数個の受光画素３１１、３２１などを含みうる。受光画素アレイ３００は、複数個の受光画素３１１、３２１などを含む受光画素行３１０、３２０、３３０を複数個含みうる。図１は、複数個の受光画素３１１、３２１などを含む受光画素行３１０、３２０、３３０を３個含む受光画素アレイ３００を例示的に示す。図１の第１ないし第３受光画素行３１０、３２０、３３０は、それぞれ６個の受光画素３１１、３２１などを含み、例えば、第１受光画素行３１０は、第１－１受光画素３１１ないし第１－６受光画素３１６を含みうる。

【0020】

受光画素３１１、３２１などは、それぞれ光を電気信号に変換する光電変換素子と光電変換素子を駆動する受光画素回路とを含みうる。各受光画素３１１、３２１などに含まれた光電変換素子は、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）、フォトトランジスタ（Ｐｈｏｔｏ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、フォトゲート（Ｐｈｏｔｏｇａｔｅ）、またはピンドフォトダイオード（Ｐｉｎｎｅｄ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）などとして具現可能である。各受光画素３１１、３２１などの上部には、特定波長の光を選択的に透過または除去するカラーフィルターが配置される。受光画素回路の構造については、下記の図４を参照して説明する。

【0021】

１つまたは複数個の受光画素行３１０、３２０、３３０は、発光画素行１１０、１２０、１３０の間に配される。例えば、図１のように、第１及び第２発光画素行１１０、１２０の間に第１受光画素行３１０が配置される。図１には、発光画素行１１０、１２０、１３０の間に１つの受光画素行が配された例を示すが、発光画素行１１０、１２０、１３０の間に配される受光画素行の数は、２個以上であり、例えば、２～２０００個である。

【0022】

また、図１は、受光画素行３１０、３２０、３３０の間に１つの発光画素行が配された例を示すが、受光画素行３１０、３２０、３３０の間に配される発光画素行の数も２個以上であり、例えば、２～２０００個である。

【0023】

受光画素制御部４００は、受光画素アレイ３００に電源を供給し、受光画素アレイ３００の駆動に必要なタイミング信号及び伝送信号（ＴＧ）、リセット信号（ＲＧ）、選択信号（ＳＥＬ）などの受光画素駆動信号を生成して伝達することができる。受光画素制御部４００は、受光画素行３１０、３２０、３３０を順次に露光し、リードアウトするローリングシャッター（Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｈｕｔｔｅｒ）方式で受光画素アレイ３００を駆動するか、または受光画素行３１０、３２０、３３０を同時露光し、リードアウトするグローバルシャッター（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｈｕｔｔｅｒ）方式で駆動することができる。

【0024】

生体信号処理部５００は、受光画素アレイ３００が出力するデータを用いて生体情報を測定することができる。生体信号処理部５００が受信する受光画素アレイ３００の出力データは、受光画素３１１、３２１などが感知した光の強度に対するデータであり、このデータを分析して生体情報を分析／抽出することができる。

【0025】

生体信号処理部５００は、ＣＭＯＳイメージセンサーなど通常のイメージセンサーで光センシングデータの処理に必要な構成要素を含みうる。例えば、生体信号処理部５００は、受光画素３１１、３２１などからアナログ形態の受光画素信号を受信し、デジタル信号に変換して臨時保存してから増幅して外部に出力するデータ出力部５１０を含みうる。具体的に、データ出力部５１０は、ＡＤＣ（アナログ－デジタル変換器）を含み、相関二重サンプリング（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）されたアナログ受光画素３１１、３２１など信号のサイズをランプ（Ｒａｍｐ）信号のサイズと比較して、各信号のサイズの差に対応する比較信号を生成し、比較信号をカウンティングしてデジタル信号に変換することができる。データ出力部５１０は、デジタル信号を保存するためのメモリ（図示せず）とデジタル信号をセンシングし、増幅するためのアンプ（図示せず）を含むバッファ（図示せず）を含みうる。

【0026】

一方、生体信号処理部５００は、発光画素アレイ１００及び受光画素アレイ３００が互いに連動するようにタイミング信号及び駆動信号を生成して発光画素制御部２００及び受光画素制御部４００に伝達することができる。例えば、生体信号処理部５００は、プロセッサ（ＣＰＵなど、図示せず）から伝達されたマスタクロック信号及び／または別途のクロック生成器（図示せず）で生成したクロック信号に基づいてタイミング信号（Ｔｉｍｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌｓ）を生成して発光画素制御部２００及び受光画素制御部４００に伝達することができる。タイミング信号は、発光画素アレイ１００の発光動作、受光画素アレイ３００の光電変換動作、データ出力部５１０のアナログ－デジタル変換（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）動作など生体情報測定装置１０００で行われる一連の動作に基準となる画素クロック（Ｐｉｘｅｌ Ｃｌｏｃｋ）である。

【0027】

図２Ａは、図１の発光画素が４Ｔ－２Ｃ構造である例を示す図面であり、図２Ｂは、一般的なディスプレイ装置に適用される２Ｔ－１Ｃ画素駆動回路の例を示す図面である。

【0028】

図２Ａを参照すれば、それぞれの発光画素１１１、１２１などは、発光素子（ＥＤ）及び画素回路を含みうる。画素回路は、スイッチングトランジスタ（ＴＲｓ）、伝達トランジスタ（ＴＲｔ）、リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）、駆動トランジスタ（ＴＲｄ）、メモリキャパシタ（Ｃｍ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を含みうる。

【0029】

スイッチングトランジスタ（ＴＲｓ）は、スキャンライン（ＳＬ）及びデータライン（ＤＬ）に連結され、スキャンライン（ＳＬ）を通じて入力されるスキャン信号によってデータライン（ＤＬ）を通じて入力されたデータ信号をメモリキャパシタ（Ｃｍ）に伝達することができる。

【0030】

メモリキャパシタ（Ｃｍ）は、スイッチングトランジスタ（ＴＲｓ）、伝達トランジスタ（ＴＲｔ）及び駆動電圧ライン（ＰＬ）に連結される。メモリキャパシタ（Ｃｍ）は、スイッチングトランジスタ（ＴＲｓ）を通じてデータライン（ＤＬ）電圧と駆動電圧（ＶＤＤ）との差に該当する電圧（Ｖｃｍ）を保存することができる。メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ）は、データライン（ＤＬ）に入力されたデータ信号に対応する値である。

【0031】

伝達トランジスタ（ＴＲｔ）は、駆動電圧ライン（ＰＬ）とストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）とに連結され、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ）に対応する電圧をリフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）に提供することができる。

【0032】

リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）は、リフレッシュライン（ＲＬ）、伝達トランジスタ（ＴＲｔ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に連結され、リフレッシュライン（ＲＬ）を通じて入力されるリフレッシュ信号によって伝達トランジスタ（ＴＲｔ）から伝達される電圧をストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に提供することができる。前述したように、伝達トランジスタ（ＴＲｔ）が提供する電圧は、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ）に対応する値なので、リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）は、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ）をストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に提供することができる。

【0033】

ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）、駆動トランジスタ（ＴＲｄ）及び駆動電圧ライン（ＰＬ）に連結され、リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）で提供する電圧と駆動電圧（ＶＤＤ）との差に該当する電圧（Ｖｃｓｔ）を保存することができる。ストレージキャパシタの電圧（Ｖｃｓｔ）は、メモリキャパシタ（Ｃｍ）によって充電されたものである。ストレージキャパシタの電圧（Ｖｃｓｔ）は、発光素子（ＥＤ）に印加される電流のサイズ、すなわち、発光素子のオン／オフ及び発光量を決定するので、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）が発光画素信号を保存すると言える。

【0034】

駆動トランジスタ（ＴＲｄ）は、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）及び駆動電圧ライン（ＰＬ）に連結され、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に保存された電圧に対応する駆動電流を発光素子（ＥＤ）に提供することができる。

【0035】

図２Ａの発光画素駆動回路は、リフレッシュライン（ＲＬ）、リフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）、伝達トランジスタ（ＴＲｔ）、及びメモリキャパシタ（Ｃｍ）を含む点で一般的にディスプレイ装置に適用される図２Ｂの２Ｔ－１Ｃのアクティブマトリックス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）画素駆動回路と差がある。

【0036】

図２Ｂの２Ｔ－１Ｃ発光画素回路では、データライン（ＤＬ）を通じて画素に伝達される信号がメモリキャパシタ（Ｃｍ）を経ずに、スイッチングトランジスタ（ＴＲｓ）を経て直ちにストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に保存される一方、図２Ａのデータライン（ＤＬ）信号は、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に直ちに保存されず、メモリキャパシタ（Ｃｍ）に保存されてからリフレッシュライン（ＲＬ）信号によってストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に伝達される点で差がある。

【0037】

また、図２Ｂの発光画素回路は、スキャンライン（ＳＬ）信号によってストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ）がリフレッシュされる一方、図２Ａの発光画素回路では、スキャンライン（ＲＬ）と別途に備えられたリフレッシュライン（ＲＬ）信号によってストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ）がリフレッシュされる点で差がある。したがって、図２Ｂの発光画素回路を備えた発光画素アレイの場合、スキャンライン（ＳＬ）信号に対応して発光画素行が順次にリフレッシュされる一方、図２Ａの発光画素回路を含む図１の発光画素アレイ１００は、発光画素アレイ１００に含まれたあらゆる発光画素１１１、１２１などを同時にリフレッシュすることができる。言い換えれば、図１の発光画素アレイ１００は、リフレッシュライン（ＲＬ）を用いて互いに異なる発光画素行に含まれた発光画素１１１、１２１などまで同時にリフレッシュすることができる。

【0038】

図３は、図１の発光画素アレイのリフレッシュ動作を説明する図面である。

【0039】

図３は、図１の発光画素のうち、隣接した４個の発光画素１１１、１１２、１２１、１２２の画素回路を示す。図３の発光画素１１１、１１２、１２１、１２２は、前記図２Ａで説明したように、４Ｔ－２Ｃ構造を含みうる。

【0040】

図３を参照すれば、第１発光画素列１０１に含まれた第１－１及び第２－１発光画素１１１、１２１は、第１リフレッシュライン（ＲＬ１）を共有し、第２発光画素列１０２に含まれた第１－２及び第２－２発光画素１１２、１２２は、第２リフレッシュライン（ＲＬ２）を共有することができる。一方、第１及び第２リフレッシュライン（ＲＬ１、ＲＬ２）は、共通のリフレッシュライン（ＧＲＬ）に連結される。すなわち、発光画素制御部２００が共通のリフレッシュライン（ＧＲＬ）を通じてリフレッシュ信号を印加すれば、あらゆる発光画素１１１、１１２、１２１、１２２が同時にリフレッシュされる。

【0041】

下記の表１は、リフレッシュ信号によってストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）及びメモリキャパシタ（Ｃｍ）の電圧が如何に変化するかが見られる。

【0042】

【表1】

【0043】

表１を参照して、リフレッシュ信号印加前（ｔ＝０）の図３の発光画素１１１、１１２、１２１、１２２の状態を説明すれば、ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）は、それぞれＶ１１ｔ０、Ｖ１２ｔ０、Ｖ２１ｔ０、Ｖ２２ｔ０、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）は、それぞれＶ１１ｔ１、Ｖ１２ｔ１、Ｖ２１ｔ１、Ｖ２２ｔ１に充電されており、各発光素子（ＥＤ）は、各ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）に対応する電流で駆動されている。

【0044】

リフレッシュ信号が印加されれば、発光画素１１１、１１２、１２１、１２２に含まれたリフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）が同時にターンオン（Ｓｗｉｔｃｈ Ｃｌｏｓｅ）されて、ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）がメモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）にアップデートされる。すなわち、ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）がそれぞれＶ１１ｔ０、Ｖ１２ｔ０、Ｖ２１ｔ０、Ｖ２２ｔ０からメモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）であるＶ１１ｔ１、Ｖ１２ｔ１、Ｖ２１ｔ１、Ｖ２２ｔ１に変更される。

【0045】

リフレッシュが完了すれば、リフレッシュ信号を遮断してリフレッシュトランジスタ（ＴＲｒ）をターンオフ（Ｓｗｉｔｃｈ Ｏｐｅｎ）し、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）をアップデートすることができる。メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）は、データライン（ＤＬ１）とスキャンライン（ＳＬ１）とを通じて画素行別に順次進行しうる。表１を参照すれば、メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）は、それぞれＶ１１ｔ１、Ｖ１２ｔ１、Ｖ２１ｔ１、Ｖ２２ｔ１からＶ１１ｔ２、Ｖ１２ｔ２、Ｖ２１ｔ２、Ｖ２２ｔ２にアップデートされる。メモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ１１、Ｖｃｍ１２、Ｖｃｍ２１、Ｖｃｍ２２）がアップデートされる間にストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）は変わらず、保持され、各発光素子（ＥＤ）は、各ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）、すなわち、Ｖ１１ｔ１、Ｖ１２ｔ１、Ｖ２１ｔ１、Ｖ２２ｔ１に対応する電流で駆動される。

【0046】

以後、再びリフレッシュ信号が印加されれば、ストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ１１、Ｖｃｓｔ１２、Ｖｃｓｔ２１、Ｖｃｓｔ２２）がＶ１１ｔ１、Ｖ１２ｔ１、Ｖ２１ｔ１、Ｖ２２ｔ１からＶ１１ｔ２、Ｖ１２ｔ２、Ｖ２１ｔ２、Ｖ２２ｔ２にアップデートされ、次いで、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）の同時アップデート及びメモリキャパシタ（Ｃｍ）の順次アップデート動作が繰り返し行われる。

【0047】

まとめれば、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、発光素子（ＥＤ）に印加される現在発光画素信号を保存する点でストレージキャパシタ電圧（Ｖｃｓｔ）はｎ次発光画素信号であり、メモリキャパシタ（Ｃｍ）は次の発光画素信号を保存する点でメモリキャパシタ電圧（Ｖｃｍ）は（ｎ＋１）次発光画素信号であると言える。

【0048】

図４は、図１の受光画素が４Ｔ構造である例を示す。

【0049】

図４を参照すれば、それぞれの受光画素３１１、３２１などは、フォトダイオード（ＰＤ）及び画素回路を含みうる。画素回路は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）、伝送トランジスタ（ＴＸ）、リセットトランジスタ（ＲＸ）、駆動トランジスタ（ＤＸ）、及び選択トランジスタ（ＳＸ）を含みうる。

【0050】

フローティングディフュージョン（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）は、伝送トランジスタ（ＴＸ）、リセットトランジスタ（ＲＸ）、及び駆動トランジスタ（ＤＸ）の連結部であり、フォトダイオード（ＰＤ）によって光電変換された電荷を蓄積して電圧に変換する部分である。伝送トランジスタ（ＴＸ）は、ターンオンされてフォトダイオード（ＰＤ）によって光電変換された電荷をフローティングディフュージョン（ＦＤ）に伝送しうる。リセットトランジスタ（ＲＸ）は、ターンオンされてフローティングディフュージョン（ＦＤ）の電圧を電源電圧（ＶＤＤ）に作り、フローティングディフュージョン（ＦＤ）に蓄積された電荷を除去する。駆動トランジスタ（ＤＸ）は、フローティングディフュージョン（ＦＤ）に蓄積された電荷による信号、すなわち、電圧を増幅することができる。選択トランジスタ（ＳＸ）は、ターンオンされて駆動トランジスタ（ＤＸ）によって増幅された電圧、すなわち、受光画素信号をカラムライン（ＣＯＬ）に出力することができる。トランジスタ（ＴＸ、ＲＸ、ＳＸ）のオン／オフを制御する信号のうち、伝送トランジスタ（ＴＸ）を制御する信号を伝送信号（ＴＧ）、リセットトランジスタ（ＲＸ）を制御する信号をリセット信号（ＲＧ）、選択トランジスタ（ＳＸ）を制御する信号を選択信号（ＳＥＬ）と称する。

【0051】

図４の受光画素回路は、ローリングシャッター方式で受光画素アレイ３００を動作する場合に使われ、グローバルシャッター方式で受光画素アレイ３００を駆動しようとする場合には、他の構造の受光画素回路を適用することができる。グローバルシャッター方式で駆動される受光画素回路は、多様な構造が公知されているので、ここでは詳しい説明は省略する。

【0052】

図５は、発光画素と受光画素とが結合された結合画素回路を示す。

【0053】

図５を参照すれば、図１の第１－１発光画素１１１及び第１－１発光画素１１１と隣接した第１－１受光画素３１１が結合された画素回路が示される。第１－１発光画素１１１は、以前図２Ａの画素回路を含み、第１－１受光画素３１１は、以前図４の画素回路を含みうる。

【0054】

図５の第１－１発光画素１１１と第１－１受光画素３１１は、駆動電圧ライン（ＰＬ）を共有することができ、例えば、第１－１発光画素１１１のドライビングトランジスタ（ＴＲｄ）と第１－１受光画素３１１のリセットトランジスタ（ＲＸ）は、同じ駆動電圧ライン（ＰＬ）に連結される。

【0055】

図１の生体情報測定装置１０００は、発光画素１１１、１１２などと、受光画素３１１、３１２などとの個数が同じである例を示すが、発光画素１１１、１１２などと、受光画素３１１、３１２などとの個数は異なり、例えば、受光画素３１１、３１２などが発光画素１１１、１１２などよりも多い。

【0056】

図１の生体情報測定装置１０００は、あらゆる発光画素１１１、１１２などと、受光画素３１１、３１２などとが図５のように結合された構造、一部発光画素１１１、１１２などと受光画素３１１、３１２などのみ結合された構造、あらゆる発光画素１１１、１１２などと、受光画素３１１、３１２などとが結合されていない構造、すなわち、発光画素アレイ１００の回路と受光画素アレイ３００の回路とが互いに分離された構造を含みうる。

【0057】

以下、図１の生体情報測定装置１０００を用いて生体情報のうち、ＰＰＧ信号及び血圧を測定する方法の一例を図６Ａないし図９を参照して説明する。

【0058】

図６Ａは、赤外線及び緑色光発光画素を含む画素アレイを示す図面であり、図６Ｂは、赤外線発光画素の一部画素がターンオンされた状態を示す図面であり、図６Ｃは、緑色光発光画素の一部画素がターンオンされた状態を示す図面であり、図６Ｄは、緑色光発光画素の一部と赤外線発光画素の一部とがターンオンされた状態を示す図面である。

【0059】

図６Ａは、図１の生体情報測定装置１０００が互いに異なる２個の波長光を放出する発光画素を含む例１０００ａを示し、発光画素制御部２００、受光画素制御部４００及び生体信号処理部５００は、図示が省略された。互いに異なる２個の波長は、例えば、赤外線（ＩＲ）及び緑色光（Ｇ）である。赤外線発光画素と緑色光発光画素は、多様な方式で配され、例えば、図６Ａのように、赤外線発光画素と緑色光発光画素とが交互に配置される。具体的に、図６Ａの生体情報測定装置１０００ａは、第１、第３及び第５発光画素列１０１、１０３、１０５に配列された赤外線発光画素１１１、１２１、１３１などと、第２、第４及び第６発光画素列１０２、１０４、１０６に配列された緑色光発光画素１１２、１２２、１３２などとを含みうる。

【0060】

図６Ａの発光画素制御部２００は、発光画素１１１、１１２などをそれぞれ独立して制御することができ、発光画素１１１、１１２などをいずれもターンオンまたはターンオフするか、必要に応じて１つまたは複数の一部発光画素のみ選択的にターンオンすることができる。例えば、発光画素制御部２００は、図６Ｂのように、発光画素１１１、１１２などのうち、４個の赤外線発光画素１１１、１１３、１２１、１２３のみ選択的にターンオンするか、図６Ｃのように、４個の緑色光発光画素１１２、１１４、１２２、１２４のみ選択的にターンオンすることができる。

【0061】

ターンオンされる発光画素の位置は、指、腕首など被検体（ＯＢＪ）の部位、被検体（ＯＢＪ）が生体情報測定装置１０００ａに接触した位置、血圧、体脂肪など生体情報の種類を考慮して定められる。

【0062】

図６Ｂのように、赤外線発光画素１１１、１１３、１２１、１２３をターンオンして被検体（ＯＢＪ）に赤外線を照射すれば、被検体（ＯＢＪ）から散乱、反射、透過など反応した赤外線が受光画素アレイ３００でサンプリングされる。または、図６Ｃのように、緑色光発光画素１１２、１１４、１２２、１２４をターンオンして被検体（ＯＢＪ）に緑色光を照射すれば、被検体（ＯＢＪ）で反応した緑色光が受光画素アレイ３００でサンプリングされる。

【0063】

図６Ａの生体情報測定装置１０００ａは、メモリキャパシタ（Ｃｍ）及びリフレッシュライン（ＲＬ）を含むために、あらゆる発光画素１１１、１１２などに印加される発光画素信号を同時にアップデートすることができる。例えば、図６Ａの発光画素アレイ１００の状態は、図６Ｂの４個の赤外線発光画素１１１、１１３、１２１、１２３がターンオンされた状態から図６Ｃの４個の緑色光発光画素１１２、１１４、１２２、１２４がターンオンされた状態に直ちに転換される。もし、図６Ａの発光画素１１１、１１２などが図２Ｂのように通常の２Ｔ－１Ｃ構造を有するならば、発光画素信号があらゆる発光画素１１１、１１２などに同時にアップデートされず、発光画素行１１０、１２０、１３０別に時間差を置いて順次にアップデートされるために、図６Ｄのように、赤外線と緑色光とが同時に放出される状態を経る。言い換えれば、図６Ｂの状態から図６Ｃの状態に発光画素アレイ１００の状態が転換される過程のうち、第１発光画素行１１０の画素信号が先にアップデートされ、第２発光画素行１２０の画素信号がアップデートされる前に赤外線と緑色光とが同時に放出される状態を経ることができる。発光画素アレイ１００が２個以上の光を同時に放出する間に受光画素アレイ３００がサンプリングした信号は、生体信号分析に使用しにくいノイズ信号である場合が多いために、発光画素アレイ１００は、２個以上の光を同時に放出しないことが良い。前述したように、図６Ａの発光画素アレイ１００は、メモリキャパシタ（Ｃｍ）及びリフレッシュライン（ＲＬ）を含むために、所望せずに２個以上の光の同時に放出しないこともあり、受光画素アレイ３００が連続して有効な信号をサンプリングすることができる。

【0064】

図６Ａの生体情報測定装置１０００ａで測定する生体情報は、ＰＰＧ信号である。ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏ－ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ、光電容積脈波）信号は、特定波長帯域の光を人体に照射し、反応した光を検出した信号であって、心臓拍動によって発生する脈動成分を示す信号である。生体信号処理部５００は、受光画素アレイ３００がサンプリングしたデータを用いて赤外線及び緑色光に対するＰＰＧ信号が得られる。

【0065】

図７Ａは、受光画素アレイ３００から得られた赤外線に対する第１ＰＰＧ信号（ＰＰＧ１）を示し、図７Ｂは、緑色光に対する第２ＰＰＧ信号（ＰＰＧ２）の例を示す。

【0066】

図７Ａ及び図７Ｂを参照すれば、第１及び第２ＰＰＧ信号（ＰＰＧ１、ＰＰＧ２）を構成する信号（ＩＲ１、Ｇ１など）は、前記図６Ｂのように、赤外線発光画素１１１、１１３、１２１、１２３がターンオンされた状態と図６Ｃのように緑色光発光画素１１２、１１４、１２２、１２４がターンオン状態とを交互に繰り返しながら、サンプリングした信号に対応することができる。例えば、図７ＡのＩＲ１は、赤外線発光画素がターンオンされた図６Ｂの状態でサンプリングした第１赤外線信号、ＩＲ６は、赤外線発光画素がターンオンされた図６Ｂの状態でサンプリングした第６赤外線信号にそれぞれ対応することができる。同様に、図７ＢのＧ１は、緑色光発光画素がターンオンされた図６Ｃの状態でサンプリングした第１緑色光信号、Ｇ６は、緑色光発光画素がターンオンされた図６Ｃの状態でサンプリングした第６緑色光信号にそれぞれ対応することができる。第１赤外線信号（ＩＲ１）をサンプリングし、第１緑色光信号（Ｇ１）をサンプリングするなど赤外線信号と緑色光信号とが交互にサンプリングされる。

【0067】

一方、受光画素アレイ３００でサンプリングする受光画素信号は、複数の受光画素３１１、３１２などから来る受光画素信号を含んでおり、生体信号処理部５００は、多様な方式で受光画素信号を加工してＰＰＧ信号が得られる。例えば、あらゆる受光画素３１１、３１２などがサンプリングした受光画素信号を平均してＰＰＧ信号を得るか、特定受光画素行、例えば、第２受光画素行３２０でサンプリングした受光画素信号を平均してＰＰＧ信号を得るか、または特定位置に配された受光画素、例えば、第３－３受光画素３３３でサンプリングした信号のみでＰＰＧ信号が得られる。

【0068】

図８は、ＰＰＧ信号を構成する単位波形が生成される原理を説明する図面であり、図９は、ＰＰＧ信号を構成する１つの単位波形（Ｐ）を複数個の要素波形に区分した図面である。

【0069】

図８及び図９を参照すれば、単位波形（Ｐ）は、心臓から出発して腸骨動脈など身体末端の血管分岐点に向かう前進波（Ｐ１）と末端部や血管分岐点から反射して戻ってくる反射波（Ｐ２、Ｐ３）とが重畳されて形成されうる。具体的に、要素波形（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）は、心臓の収縮運動による前進波（Ｐ１）、主に腎動脈（ｒｅｎａｌ ａｒｔｅｒｉｅｓ）から反射する一番目の反射波（Ｐ２）、主に腸骨動脈（ｉｌｉａｃ ａｒｔｅｒｉｅｓ）から反射する二番目の反射波（Ｐ３）を含みうる。前進波（Ｐ１）のサイズは、心臓の運動と関連が大きく、反射波（Ｐ２、Ｐ３）は、血管の特性と関連が大きいであると言える。このようにＰＰＧ信号の単位波形（Ｐ）を各要素波形（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に区分し、要素波形（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）のそれぞれの強度及び持続時間、要素波形（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）の間の間隔、強度の比率などを分析して血圧を測定することができる。例えば、前進波（Ｐ１）と反射波（Ｐ２、Ｐ３）とのピーク点の時間間隔及び／または最大強度の比率を分析して血圧を測定することができる。具体的に、図７Ａの第１ＰＰＧ信号（ＰＰＧ１）、及び図７Ｂの第２ＰＰＧ（ＰＰＧ２）信号を要素波形（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）に区分して分析し、この値を平均して血圧を測定するか、図７Ｂの第２ＰＰＧ信号（ＰＰＧ２）を基準にし、図７Ａの第１ＰＰＧ信号（ＰＰＧ１）から導出された情報は、第２ＰＰＧ信号（ＰＰＧ２）を分析した値の補正に使用して血圧測定の正確度を高めうる。

【0070】

図６Ａの実施形態では、緑色及び赤外波長光を用いてＰＰＧ信号、または血圧を測定する方法について例として説明したが、図１の生体情報測定装置１０００は、ブルー（Ｂｌｕｅ）光など他の波長光を利用することができ、血圧外血糖、体脂肪、心拍数、血液内酸素飽和度、血管弾性度、血流速度、動脈硬化度など他の生体情報の測定に使われる。

【0071】

図１０は、生体情報装置を含む電子装置のブロック図である。

【0072】

電子装置（ＥＤ０１）は、プロセッサ（ＥＤ２０）、メモリ（ＥＤ３０）、入力装置（ＥＤ５０）、音響出力装置（ＥＤ５５）、表示装置（ＥＤ６０）、オーディオモジュール（ＥＤ７０）、センサーモジュール（ＥＤ７６）、インターフェース（ＥＤ７７）、ハプティックモジュール（ＥＤ７９）、カメラモジュール（ＥＤ８０）、電力管理モジュール（ＥＤ８８）、バッテリ（ＥＤ８９）、通信モジュール（ＥＤ９０）、加入者識別モジュール（ＥＤ９６）、及び／またはアンテナモジュール（ＥＤ９７）を含み、この構成要素の一部（表示装置（ＥＤ６０）など）が省略されるか、他の構成要素が追加される。前記図１、及び図６Ａで説明した生体情報測定装置１０００、１０００ａは、統合された回路として具現されて電子装置（ＥＤ０１）のセンサーモジュール（ＥＤ７６）に搭載されるか、互いに異なる構成要素に分散されている。例えば、発光画素アレイ１００及び／または受光画素アレイ３００は、センサーモジュール（ＥＤ７６）に含まれ、発光画素制御部２００、受光画素制御部４００、及び／または生体信号処理部５００は、プロセッサ（ＥＤ２０）に含まれうる。

【0073】

プロセッサ（ＥＤ２０）は、ソフトウェア（プログラム（ＥＤ４０）など）を実行してプロセッサ（ＥＤ２０）に連結された電子装置（ＥＤ０１）のうち１つまたは複数個の他の構成要素（ハードウェア、ソフトウェア構成要素など）を制御することができ、多様なデータ処理または演算を行うことができる。データ処理または演算の一部として、プロセッサ（ＥＤ２０）は、他の構成要素（センサーモジュール（ＥＤ７６）、通信モジュール（ＥＤ９０）など）から受信された命令及び／またはデータを揮発性メモリ（ＥＤ３２）にロードし、揮発性メモリ（ＥＤ３２）に保存された命令及び／またはデータを処理し、結果データを不揮発性メモリ（ＥＤ３４）に保存することができる。プロセッサ（ＥＤ２０）は、構成要素の作動を同期化するためのマスタクロックを生成して他の構成要素、例えば、以前図１の発光及び受光画素制御部２００、４００及び／または生体信号処理部５００に提供することができる。

【0074】

プロセッサ（ＥＤ２０）は、メインプロセッサ（ＥＤ２１）（中央処理装置、アプリケーションプロセッサなど）及びこれと独立して、または共に運用可能な補助プロセッサ（ＥＤ２３）（グラフィック処理装置、イメージシグナルプロセッサ、センサーハブプロセッサ、コミュニケーションプロセッサなど）を含みうる。補助プロセッサ（ＥＤ２３）は、メインプロセッサ（ＥＤ２１）よりも電力を小さく使用し、特化された機能を行うことができる。補助プロセッサ（ＥＤ２３）は、メインプロセッサ（ＥＤ２１）がイナクティブ状態（スリップ状態）にある間にメインプロセッサ（ＥＤ２１）の代わりに、またはメインプロセッサ（ＥＤ２１）がアクティブ状態（アプリケーション実行状態）にある間にメインプロセッサ（ＥＤ２１）と共に、電子装置（ＥＤ０１）の構成要素の一部構成要素（表示装置（ＥＤ６０）、センサーモジュール（ＥＤ７６）、通信モジュール（ＥＤ９０）など）と関連した機能及び／または状態を制御することができる。補助プロセッサ（ＥＤ２３）（イメージシグナルプロセッサ、コミュニケーションプロセッサなど）は、機能的に関連がある他の構成要素（カメラモジュール（ＥＤ８０）、通信モジュール（ＥＤ９０）など）の一部としても具現される。

【0075】

プロセッサ（ＥＤ２０）は、生体情報測定に対する使用者要請について前述した生体情報測定装置１０００、１０００ａの発光及び受光画素制御部２００、４００及び／または生体信号処理部５００に制御信号を伝達することができる。発光及び受光画素制御部２００、４００及び／または生体信号処理部５００は、それぞれ独立したプロセッサとして具現されるか、電子装置（ＥＤ０１）のメインプロセッサ（ＥＤ２１）または補助プロセッサ（ＥＤ２３）に統合された形態として具現可能である。

【0076】

メモリ（ＥＤ３０）は、電子装置（ＥＤ０１）の構成要素（プロセッサ（ＥＤ２０）、センサーモジュール（ＥＤ７６）など）が必要とする多様なデータを保存することができる。データは、例えば、ソフトウェア（プログラム（ＥＤ４０）など）及び、これと関連した命令に対する入力データ及び／または出力データを含みうる。メモリ（ＥＤ３０）は、揮発性メモリ（ＥＤ３２）及び／または不揮発性メモリ（ＥＤ３４）を含みうる。

【0077】

プログラム（ＥＤ４０）は、メモリ（ＥＤ３０）にソフトウェアで保存され、運用体制（ＥＤ４２）、ミドルウェア（ＥＤ４４）及び／またはアプリケーション（ＥＤ４６）を含みうる。

【0078】

入力装置（ＥＤ５０）は、電子装置（ＥＤ０１）の構成要素（プロセッサ（ＥＤ２０）など）に使われる命令及び／またはデータを電子装置（ＥＤ０１）の外部（使用者など）から受信することができる。入力装置（ＥＤ５０）は、マイク、マウス、キーボード、及び／またはデジタルペン（スタイラスペンなど）を含みうる。

【0079】

音響出力装置（ＥＤ５５）は、音響信号を電子装置（ＥＤ０１）の外部に出力することができる。音響出力装置（ＥＤ５５）は、スピーカー及び／またはレシーバーを含みうる。スピーカーは、マルチメディア再生または録音再生のように一般的な用途として使われ、レシーバーは、着信電話を受信するために使われる。レシーバーは、スピーカーの一部として結合されているか、または独立した別途の装置として具現可能である。

【0080】

表示装置（ＥＤ６０）は、電子装置（ＥＤ０１）の外部に情報を視覚的に提供することができる。表示装置（ＥＤ６０）は、ディスプレイ、ホログラム装置、またはプロジェクター及び当該装置を制御するための制御回路を含みうる。表示装置（ＥＤ６０）は、タッチを感知するように設定されたタッチ回路（Ｔｏｕｃｈ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、及び／またはタッチによって発生する力の強度を測定するように設定されたセンサー回路（圧力センサーなど）を含みうる。図１及び図６Ａの発光画素アレイ１００が、表示装置（ＥＤ６０）として機能することができる。

【0081】

オーディオモジュール（ＥＤ７０）は、音を電気信号に変換させるか、逆に電気信号を音に変換させることができる。オーディオモジュール（ＥＤ７０）は、入力装置（ＥＤ５０）を通じて音を獲得するか、音響出力装置（ＥＤ５５）、及び／または電子装置（ＥＤ０１）と直接または無線で連結された他の電子装置（電子装置（ＥＤ０２）など）のスピーカー及び／またはヘッドホンを通じて音を出力することができる。

【0082】

センサーモジュール（ＥＤ７６）は、電子装置（ＥＤ０１）の作動状態（電力、温度など）、または外部の環境状態（使用者状態など）を感知し、該感知された状態に対応する電気信号及び／またはデータ値を生成することができる。センサーモジュール（ＥＤ７６）は、ジェスチャセンサー、ジャイロセンサー、気圧センサー、マグネチックセンサー、加速度センサー、グリップセンサー、近接センサー、カラーセンサー、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）センサー、生体センサー、温度センサー、湿度センサー、及び／または照度センサーを含みうる。前記図１、及び図６Ａで説明した生体情報測定装置１０００、１０００ａは、センサーモジュール（ＥＤ７６）に含まれた生体センサーの１つである。

【0083】

インターフェース（ＥＤ７７）は、電子装置（ＥＤ０１）が他の電子装置（電子装置（ＥＤ０２）など）と直接または無線で連結されるために使われる１つ以上の指定されたプロトコルを支援することができる。インターフェース（ＥＤ７７）は、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェース、ＳＤカードインターフェース、及び／またはオーディオインターフェースを含みうる。

【0084】

連結端子（ＥＤ７８）は、電子装置（ＥＤ０１）が他の電子装置（電子装置（ＥＤ０２）など）と物理的に連結されるコネクタを含みうる。連結端子（ＥＤ７８）は、ＨＤＭＩ（登録商標）コネクタ、ＵＳＢコネクタ、ＳＤカードコネクタ、及び／またはオーディオコネクタ（ヘッドホンコネクタなど）を含みうる。

【0085】

ハプティックモジュール（ＥＤ７９）は、電気的信号を使用者が触覚または運動感覚を通じて認知することができる機械的な刺激（振動、動きなど）または電気的な刺激に変換することができる。ハプティックモジュール（ＥＤ７９）は、モータ、圧電素子、及び／または電気刺激装置を含みうる。

【0086】

カメラモジュール（ＥＤ８０）は、静止映像及び動映像を撮影することができる。カメラモジュール（ＥＤ８０）は、１つ以上のレンズを含むレンズアセンブリー、イメージセンサー、イメージシグナルプロセッサ、及び／またはフラッシュを含みうる。カメラモジュール（ＥＤ８０）に含まれたレンズアセンブリーは、イメージ撮影の対象である被写体から放出される光を収集することができる。

【0087】

電力管理モジュール（ＥＤ８８）は、電子装置（ＥＤ０１）に供給される電力を管理することができる。電力管理モジュール（ＥＤ８８）は、ＰＭＩＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）の一部として具現可能である。

【0088】

バッテリ（ＥＤ８９）は、電子装置（ＥＤ０１）の構成要素に電力を供給することができる。バッテリ（ＥＤ８９）は、再充電不可能な１次電池、再充電可能な２次電池及び／または燃料電池を含みうる。

【0089】

通信モジュール（ＥＤ９０）は、電子装置（ＥＤ０１）とネットワーク環境（ＥＤ００）内にある他の電子装置（電子装置（ＥＤ０２）、電子装置（ＥＤ０４）、サーバ（ＥＤ０８）など）との間の直接（有線）通信チャネル及び／または無線通信チャネルの樹立、及び樹立された通信チャネルを通じた通信遂行を支援することができる。通信モジュール（ＥＤ９０）は、プロセッサ（ＥＤ２０）（アプリケーションプロセッサなど）と独立して運用され、直接通信及び／または無線通信を支援する１つ以上のコミュニケーションプロセッサを含みうる。通信モジュール（ＥＤ９０）は、無線通信モジュール（ＥＤ９２）（セルラー通信モジュール、近距離無線通信モジュール、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍなど）通信モジュール）及び／または有線通信モジュール（ＥＤ９４）（ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信モジュール、電力線通信モジュールなど）を含みうる。これらの通信モジュールのうち、該当する通信モジュールは、第１ネットワーク（ＥＤ９８）（ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ ＤｉｒｅｃｔまたはＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のような近距離通信ネットワーク）または第２ネットワーク（ＥＤ９９）（セルラーネットワーク、インターネット、またはコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、ＷＡＮなど）のような遠距離通信ネットワーク）を通じて他の電子装置と通信することができる。このような多様な種類の通信モジュールは、１つの構成要素（単一チップなど）で統合されるか、または互いに別途の複数の構成要素（複数チップ）として具現可能である。無線通信モジュール（ＥＤ９２）は、加入者識別モジュール（ＥＤ９６）に保存された加入者情報（国際モバイル加入者識別子（ＩＭＳＩ）など）を用いて第１ネットワーク（ＥＤ９８）及び／または第２ネットワーク（ＥＤ９９）のような通信ネットワーク内で電子装置（ＥＤ０１）を確認及び認証することができる。

【0090】

アンテナモジュール（ＥＤ９７）は、信号及び／または電力を外部（他の電子装置など）に送信するか、外部から受信することができる。アンテナは、基板（ＰＣＢなど）上に形成された導電性パターンからなる放射体を含みうる。アンテナモジュール（ＥＤ９７）は、１つまたは複数のアンテナを含みうる。複数のアンテナが含まれた場合、通信モジュール（ＥＤ９０）によって複数のアンテナのうちから第１ネットワーク（ＥＤ９８）及び／または第２ネットワーク（ＥＤ９９）のような通信ネットワークで使われる通信方式に適したアンテナが選択されうる。選択されたアンテナを通じて通信モジュール（ＥＤ９０）と他の電子装置との間に信号及び／または電力が送信または受信される。アンテナの以外に他の部品（ＲＦＩＣなど）が、アンテナモジュール（ＥＤ９７）の一部として含まれうる。

【0091】

構成要素の一部は、周辺機器間の通信方式（バス、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｏｕｔｐｕｔ）、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）など）を通じて互いに連結され、信号（命令、データなど）を互いに交換することができる。

【0092】

命令またはデータは、第２ネットワーク（ＥＤ９９）に連結されたサーバ（ＥＤ０８）を通じて電子装置（ＥＤ０１）と外部の電子装置（ＥＤ０４）との間に送信または受信される。他の電子装置（ＥＤ０２、ＥＤ０４）は、電子装置（ＥＤ０１）と同一の、または他種の装置である。電子装置（ＥＤ０１）で実行される動作の全部または一部は、他の電子装置（ＥＤ０２、ＥＤ０４、ＥＤ０８）のうち１つ以上の装置で実現可能である。例えば、電子装置（ＥＤ０１）が所定の機能やサービスを行わなければならない時、機能またはサービスを自体的に実行させる代わりに、１つ以上の他の電子装置にその機能またはそのサービスの一部または全体を遂行せよと要請することができる。要請を受信した１つ以上の他の電子装置は、要請と関連した追加機能またはサービスを実行し、その実行の結果を電子装置（ＥＤ０１）に伝達することができる。そのために、クラウドコンピューティング、分散コンピューティング、及び／またはクライアントサーバコンピューティング技術が用いられる。

【0093】

図１１ないし図１３は、生体情報測定装置が搭載された電子装置を例示的に示す図面である。

【0094】

図１１を参照すれば、図１０の電子装置（ＥＤ０１）は、時計タイプのウェアラブル装置１１００として具現可能であり、本体と手首ストラップとを含みうる。本体の前面には、ディスプレイが設けられて、時間情報、受信メッセージ情報などを含む多様なアプリケーション画面が表示される。本体の裏面には、生体情報測定装置１０００、１０００ａが配置される。生体情報測定装置は、使用者の手首のように本体の裏面と接触する身体領域に光信号を出力し、それから反応した反射光を感知して生体信号を測定することができる。電子装置１１００は、生体情報測定装置によって測定された生体信号を分析して、血圧、血管年齢、動脈硬化度、大動脈圧波形、及びストレス指数のような使用者の生体情報を測定することができる。

【0095】

図１２を参照すれば、図１０の電子装置（ＥＤ０１）は、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）のようなモバイル装置１２００として具現可能であり、ハウジング及びディスプレイパネルを含みうる。

【0096】

ハウジングは、電子装置１２００の外観を形成しうる。ハウジングは、第１面、第１面に対向する第２面、及び第１面と第２面との間の空間を取り囲む側面を含みうる。ハウジングの第１面には、ディスプレイパネル及びカバーガラス（Ｃｏｖｅｒ Ｇｌａｓｓ）が順に配され、ディスプレイパネルは、カバーガラスを通じて外部に露出される。ハウジングの第２面には、生体情報測定装置１０００、１０００ａ、カメラモジュール、及び赤外線センサーが配置される。使用者が電子装置１２００に搭載されたアプリケーションなどを実行して生体情報を要請する場合、生体情報測定装置を用いて生体情報を測定して使用者に測定された情報を映像及び／または音響で提供することができる。

【0097】

図１３を参照すれば、図１０の電子装置（ＥＤ０１）は、イヤウェアラブル装置１３００としても具現可能であり、本体とイヤストラップ（Ｅａｒ Ｓｔｒａｐ）とを含みうる。

【0098】

使用者は、イヤストラップを耳殻にかけて図２１の電子装置１３００を着用することができ、本体は、使用者の外耳道（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ａｕｄｉｔｏｒｙ Ｍｅａｔｕｓ）に挿入される。本体には、生体情報測定装置１０００、１０００ａが搭載され、生体情報測定装置は、使用者の外耳道壁面のように本体と接触する身体領域に光信号を出力し、反射光を感知して生体信号を測定することができる。図１３の電子装置１３００は、生体情報測定装置によって測定された生体情報を使用者に音響で提供するか、本体内部に設けられた通信モジュールを通じて外部機器（モバイル、タブレット、ＰＣなど）に伝送しうる。

【0099】

以前実施形態と関連した技術分野において通常の知識を有する者は、前述した記載の本質的な特性から外れない範囲で実施形態が変形された形態として具現可能であるということを理解することができる。実施形態の説明は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。権利範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に記載されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、権利範囲に含まれたと解釈されねばならない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】