特開 2024-92471 生体情報取得装置

(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】P2024092471

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】生体情報取得装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/02 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

A61B5/02 310Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208414

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】319006047

【氏名又は名称】シャープセミコンダクターイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】柴田 慧一

(72)【発明者】

【氏名】舩尾 大輔

(72)【発明者】

【氏名】北奥 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】肥田 聡太

(72)【発明者】

【氏名】望月 裕太

【テーマコード（参考）】

4C017

【Ｆターム（参考）】

4C017AA09

4C017AC26

4C017AC40

4C017FF15

(57)【要約】

【課題】従来よりも高精度な生体情報を取得する。
【解決手段】生体（Ｈ）の生体情報を非接触的に取得する生体情報取得装置（１）において、ＩＲ光源（１１）は、７６０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の近赤外波長帯において強度ピークを有する近赤外光を生体（Ｈ）に向けて出射する。固体撮像素子（２３）は、６２０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の特定波長帯において感度ピークを有する特定画素（例：ＰＩＸＩＲ）を含んでいる。情報処理装置は、（ｉ）ＩＲ光源（１１）の発光期間において固体撮像素子（２３）によって撮像された発光時フレーム画像と、（ｉｉ）ＩＲ光源（１１）の非発光期間において固体撮像素子（２３）によって撮像された非発光時フレーム画像とを繰り返し取得し、当該発光時フレーム画像と当該非発光時フレーム画像とに基づき生体情報を導出する。
【選択図】図2

【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の生体情報を非接触的に取得する生体情報取得装置であって、
７６０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の近赤外波長帯において強度ピークを有する近赤外光を上記生体に向けて出射する近赤外光源と、
上記生体から到来した光を受光することにより、上記生体の画像を撮像する固体撮像素子と、
上記画像に基づき上記生体情報を導出する情報処理装置と、を備えており、
上記固体撮像素子は、６２０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の特定波長帯において感度ピークを有する特定画素を含んでおり、
上記情報処理装置は、（ｉ）上記近赤外光源の発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された発光時画像フレームと、（ｉｉ）上記近赤外光源の非発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された非発光時画像フレームと、を繰り返し取得し、
上記情報処理装置は、上記発光時画像フレームと上記非発光時画像フレームとに基づき上記生体情報を導出する、生体情報取得装置。

【請求項2】

複数の上記発光時画像フレームのうちの任意の１つを、発光時第１注目フレームと称し、
上記発光時第１注目フレームの次の上記発光時画像フレームを、発光時第２注目フレームと称し、
上記情報処理装置は、
上記発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングと上記発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングとの間の上記非発光期間における、仮想的な発光時画像フレームの信号値を、上記発光時第１注目フレームの信号値および上記発光時第２注目フレームの信号値に基づいて補間し、
上記仮想的な発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて上記生体情報を導出する、請求項１に記載の生体情報取得装置。

【請求項3】

複数の上記非発光時画像フレームのうちの任意の１つを、非発光時第１注目フレームと称し、
上記非発光時第１注目フレームの次の上記非発光時画像フレームを、非発光時第２注目フレームと称し、
上記情報処理装置は、
上記非発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングと上記非発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングとの間の上記発光期間における、仮想的な非発光時画像フレームの信号値を、上記非発光時第１注目フレームの信号値および上記非発光時第２注目フレームの信号値に基づいて補間し、
上記仮想的な非発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて上記生体情報を導出する、請求項１または２に記載の生体情報取得装置。

【請求項4】

上記特定画素は、（ｉ）上記近赤外波長帯において感度ピークを有する近赤外画素と、（ｉｉ）６２０ｎｍ以上かつ７４０ｎｍ以下の第１波長帯において感度ピークを有する第１画素と、を含んでおり、
上記画像は、（ｉ）上記近赤外画素に対応する近赤外画像成分と、（ｉｉ）上記第１画素に対応する第１画像成分と、を含んでおり、
上記情報処理装置は、
上記近赤外画像成分を上記第１画像成分に基づいて補正し、
補正後の上記近赤外画像成分にさらに基づいて上記生体情報を導出する、請求項１または２に記載の生体情報取得装置。

【請求項5】

上記固体撮像素子は、３５０ｎｍ以上かつ５９０ｎｍ以下の第２波長帯において感度ピークを有する第２画素をさらに含んでおり、
上記画像は、上記第２画素に対応する第２画像成分をさらに含んでおり、
上記情報処理装置は、
上記近赤外画像成分を上記第２画像成分に基づいてさらに補正し、
補正後の上記近赤外画像成分にさらに基づいて上記生体情報を導出する、請求項４に記載の生体情報取得装置。

【請求項6】

上記情報処理装置は、上記近赤外画像成分に対応する近赤外光由来生体情報を、上記近赤外画像成分に基づき導出する、請求項５に記載の生体情報取得装置。

【請求項7】

上記情報処理装置は、上記第１画像成分および上記第２画像成分に対応する非近赤外光由来生体情報を、上記第１画像成分および上記第２画像成分に基づき導出する、請求項５に記載の生体情報取得装置。

【請求項8】

１つの上記特定画素が１つの上記第２画素に隣接している、請求項５に記載の生体情報取得装置。

【請求項9】

上記固体撮像素子は、互いに離間している近赤外画素領域と第１画素領域と第２画素領域とを有しており、
上記近赤外画素領域は、互いに隣接している複数の上記近赤外画素を有しており、
上記第１画素領域は、互いに隣接している複数の上記第１画素を有しており、
上記第２画素領域は、互いに隣接している複数の上記第２画素を有している、請求項５に記載の生体情報取得装置。

【請求項10】

上記情報処理装置は、上記生体情報として容積脈波を導出する、請求項１に記載の生体情報取得装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様は、生体情報取得装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、生体情報（例：容積脈波）を取得するための装置の構成例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１０４０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

より高精度な生体情報を取得することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体情報取得装置は、生体の生体情報を非接触的に取得する生体情報取得装置であって、７６０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の近赤外波長帯において強度ピークを有する近赤外光を上記生体に向けて出射する近赤外光源と、上記生体から到来した光を受光することにより、上記生体の画像を撮像する固体撮像素子と、上記画像に基づき上記生体情報を導出する情報処理装置と、を備えており、上記固体撮像素子は、６２０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の特定波長帯において感度ピークを有する特定画素を含んでおり、上記情報処理装置は、（ｉ）上記近赤外光源の発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された発光時画像フレームと、（ｉｉ）上記近赤外光源の非発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された非発光時画像フレームと、を繰り返し取得し、上記情報処理装置は、上記発光時画像フレームと上記非発光時画像フレームとに基づき上記生体情報を導出する。

【発明の効果】

【0006】

本発明の一態様によれば、従来よりも高精度な生体情報を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態１における生体情報取得装置の要部の構成を例示するブロック図である。

【図2】実施形態１における受光装置の一構成例について説明するための模式的な正面図である。

【図3】ＩＲ光源から出射されるＩＲ光の波長スペクトルを例示する。

【図4】情報処理装置における処理の例について説明するための図である。

【図5】発光時画像フレームおよび非発光時画像フレームのそれぞれの信号値の時間的な推移を表す模式的なグラフを示す。

【図6】実施形態２における受光装置の一構成例について説明するための模式的な正面図である。

【図7】実施形態２における受光装置の分光特性を例示する。

【図8】実施形態２の固体撮像素子における各画素の配置例を示す模式的な上面図である。

【図9】実施形態３における受光装置の一構成例について説明するための模式的な正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

〔実施形態１〕
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書にて述べる各コンポーネントおよび各数値は、特に矛盾のない限りいずれも単なる一例である。それゆえ、例えば、特に矛盾のない限り、各コンポーネントの位置関係および個数は、各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。

【0009】

（生体情報取得装置１の構成例）
図１は、実施形態１の生体情報取得装置１の要部の構成を例示するブロック図である。生体情報取得装置１は、生体Ｈの生体情報を非接触的に取得する。生体Ｈは、生体情報取得装置１によって生体情報を取得可能な生物であればよく、特に限定されない。図１では、生体Ｈとして人が例示されている。生体情報取得装置１は、発光装置１０と受光装置２０と情報処理装置３０とを備えている。本明細書では、近赤外光をＩＲ（Infra-Red）光とも称する。それゆえ、例えば、近赤外光源をＩＲ光源とも称する。

【0010】

発光装置１０は、生体Ｈの生体情報を取得するための検査光を出射する。後述の図２に示す通り、発光装置１０は、ＩＲ光源１１を有している。ＩＲ光源１１は、検査光として近赤外光を出射する。具体的には、ＩＲ光源１１は、７６０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の近赤外波長帯（ＩＲ波長帯）において強度ピークを有するＩＲ光を生体Ｈに向けて出射する。

【0011】

不可視光であるＩＲ光を検査光として用いることにより、生体Ｈに検査光の存在を意識させないことができる。それゆえ、自然な状態にある生体Ｈの生体情報を取得できる。ただし、当業者であれば明らかである通り、検査光はＩＲ光に限定されない。このため、発光装置１０は、ＩＲ波長帯以外にピークを有する光（例：可視光）を検査光として出射する付加的な光源をさらに有していてもよい。

【0012】

受光装置２０は、生体Ｈから到来した光を受光することにより、生体Ｈの画像（以下、単に「画像」と称する）を撮像する固体撮像素子を有している。実施形態１における画像は、生体Ｈの所定の部位が映った画像（例：生体Ｈの顔画像）であればよい。図２における固体撮像素子２３は、本発明の一態様に係る固体撮像素子の例である。固体撮像素子は、ＣＩＳ（CMOS Image Sensor）またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）であってよい。後述する通り、固体撮像素子は、複数の画素を有している。

【0013】

情報処理装置３０は、固体撮像素子２３によって撮像された画像に基づき、生体Ｈの生体情報を導出する。情報処理装置３０は、当該画像を解析することにより（より具体的には、当該画像に対する信号処理を行うことにより）、生体情報を導出してよい。これにより、生体情報を非接触的に取得できる。実施形態１では、情報処理装置３０が生体情報として生体Ｈの容積脈波を導出する場合を主に例示する。

【0014】

図１の例における情報処理装置３０は、生体情報取得装置１の各部を統括的に制御する制御装置であってよい。したがって、情報処理装置３０は、発光装置１０および受光装置２０を制御してよい。情報処理装置３０は、固体撮像素子２３が所定のフレームレートによって画像を撮像するように、受光装置２０を制御してよい。本明細書では、所定のフレームレートによって撮像された画像を、画像フレームとも称する。また、情報処理装置３０は、ＩＲ光源１１によるＩＲ光の出射を制御してよい。

【0015】

実施形態１の例では、生体Ｈが存在している空間は、環境光によって照らされているものとする。そして、環境光は白色光であるものとする。環境光の一部は、生体Ｈ（より具体的には、生体Ｈの皮膚）によって反射され、受光装置２０に入射する。したがって、ＩＲ光源１１の非発光期間（ＩＲ光源１１が近赤外光を出射していない期間）においては、固体撮像素子２３は、生体Ｈによって反射された白色光を受光する。このように、固体撮像素子２３は、非発光期間においては、受光した白色光に応じた画像を撮像する。

【0016】

その一方、ＩＲ光源１１の発光期間（ＩＲ光源１１が近赤外光を出射している期間）内には、固体撮像素子２３は、生体Ｈによって反射された近赤外光をさらに受光する。したがって、固体撮像素子２３は、発光期間においては、受光した白色光と近赤外光とに応じた画像を撮像する。

【0017】

実施形態１の例では、ＩＲ光源１１から出射されるＩＲ光の強度は、環境光の強度よりも強く設定されているものとする。したがって、ＩＲ光源１１の発光期間において固体撮像素子２３によって撮像される画像は、ＩＲ光源１１から出射されるＩＲ光に主に依存する。このことから、発光期間において固体撮像素子２３によって撮像された画像は、ＩＲ画像と称されてもよい。その一方、非発光期間において固体撮像素子２３によって撮像された画像は、可視光画像と称されてもよい。

【0018】

図１に示す通り、情報処理装置３０は、発光制御部３１、撮像制御部３２、および生体情報導出部３３を有していてよい。情報処理装置３０の処理の例については、後述する。

【0019】

図２は、受光装置２０の一構成例について説明するための模式的な正面図である。受光装置２０は、導光部材２１、支持部材２２、および固体撮像素子２３を有していてよい。図２では、説明の便宜上、ＩＲ光源１１および生体Ｈについても図示されている。図２に示す通り、ＩＲ光源１１および受光装置２０は、生体Ｈから離間している。ＩＲ光源１１と受光装置２０との位置関係は、ＩＲ光源１１によって出射され、かつ、生体Ｈによって反射されたＩＲ光が、受光装置２０に入射するように設定されていればよい。一例として、ＩＲ光源１１は、受光装置２０の近傍に配置されていてよい。

【0020】

導光部材２１は、受光装置２０に入射した光を固体撮像素子２３へと導く。図２では、導光部材２１としてレンズが例示されている。支持部材２２は、導光部材２１を支持する。図２の例における支持部材２２は、レンズホルダである。

【0021】

本明細書では、６２０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の波長帯を、特定波長帯と称する。また、６２０ｎｍ以上かつ７４０ｎｍ以下の波長帯を第１波長帯と称し、３５０ｎｍ以上かつ５９０ｎｍ以下の波長帯を第２波長帯と称する。

【0022】

本明細書では、特定波長帯において感度ピークを有する画素を、特定画素と称する。そして、本明細書におけるＩＲ波長帯において感度ピークを有する画素を、ＩＲ画素（近赤外画素）と称する。また、第１波長帯において感度ピークを有する画素を第１画素と称し、第２波長帯において感度ピークを有する画素を第２画素と称する。

【0023】

当業者であれば明らかである通り、赤色（Red，Ｒ）波長帯は、第１波長帯に属する。したがって、後掲の実施形態２において述べるＲ画素は、第１画素の例である。また、上記の例から明らかである通り、特定波長帯は、ＩＲ波長帯の全体を含んでいるとともに、第１波長帯の全体を含んでいる。したがって、本明細書において述べるＩＲ画素およびＲ画素はいずれも、特定画素の例である。

【0024】

また、当業者であれば明らかである通り、青色（Blue，Ｂ）波長帯および緑色（Green，Ｇ）波長帯はいずれも、第２波長帯に属する。したがって、実施形態２において述べるＢ画素およびＧ画素はいずれも、第２画素の例である。

【0025】

本発明の一態様に係る固体撮像素子は、特定画素を有していればよい。したがって、例えば、図２に示す通り、固体撮像素子２３は、ＩＲ画素ＰＩＸＩＲを有していてよい。

【0026】

図３は、ＩＲ光源１１から出射されるＩＲ光の波長スペクトルを例示するグラフである。図３において、横軸は光の波長を示し、縦軸は光の強度を示す。図３の縦軸は、規格化されている。図３の例におけるＩＲ光は、波長９４０ｎｍ付近に強度ピークを有する。そこで、固体撮像素子２３は、ＩＲ波長帯において感度ピークを有するように設計されていてよい。この場合、分光フィルタを設けることなく、ＩＲ画素を具現化できる。

【0027】

ただし、実施形態２にて述べる通り、分光フィルタを設けることによってＩＲ画素が具現化されてもよい。また、実施形態２からも明らかである通り、固体撮像素子２３は、ＩＲ画素以外の画素を有していてもよい。ＩＲ画素以外の画素は、モノクローム画素であってもよいし、カラー画素であってもよい。

【0028】

続いて、図４を参照し、情報処理装置３０における処理の例について述べる。発光制御部３１は、ＩＲ光源１１の発光タイミングを設定してよい。したがって、例えば、発光制御部３１は、ＩＲ光源１１の発光期間（ＯＮ期間）と非発光期間（ＯＦＦ期間）とを設定してよい。図４に示す通り、発光制御部３１は、発光期間と非発光期間とが交互に到来するように、ＩＲ光源１１を制御してよい。図４の例では、発光期間の長さと非発光期間の長さとが等しくなるよう設定されている。

【0029】

撮像制御部３２は、非発光期間および発光期間のそれぞれにおいて１つの画像を撮像するように、固体撮像素子２３を制御してよい。このように、情報処理装置３０は、ＩＲ光源１１の発光／非発光動作と固体撮像素子２３の撮像動作とを同期させるように、ＩＲ光源１１と固体撮像素子２３とを制御してよい。ＩＲ光源１１と固体撮像素子２３との同期は、固体撮像素子２３のフレームレートを発光期間および非発光期間に応じて設定することにより実現される。図４の例では、固体撮像素子２３のフレームレートは、発光期間の逆数に等しい値に設定されている。

【0030】

本明細書では、発光期間において固体撮像素子２３によって撮像された画像を、発光時画像フレームと称する。その一方、非発光期間において固体撮像素子２３によって撮像された画像を、非発光時画像フレームと称する。情報処理装置３０は、発光時画像フレームと非発光時画像フレームとを繰り返し取得してよい。したがって、図４に示す通り、撮像制御部３２は、発光時画像フレームと非発光時画像フレームとを交互に撮像するように固体撮像素子２３を制御してよい。

【0031】

生体情報導出部３３は、繰り返し取得された発光時画像フレームと非発光時画像フレームとに基づき、生体情報を導出してよい。以下、発光時画像フレームと非発光時画像フレームとに基づく生体情報の導出手法の例について述べる。

【0032】

本明細書では、複数の発光時画像フレームのうちの任意の１つを、注目フレームと称する。そして、注目フレームが撮像されたタイミングを、注目タイミングと称する。また、注目タイミングに先行して撮像された非発光時画像フレームを、第１参照フレームと称する。その一方、注目タイミングに後続して撮像された非発光時画像フレームを、第２参照フレームと称する。

【0033】

第１の例として、生体情報導出部３３は、注目フレームにおいて、生体Ｈの皮膚が映っている所定の領域（皮膚領域）の信号値（例：画素値）を平均化してよい。そして、生体情報導出部３３は、注目フレームに対応する１つの非発光時画像フレームにおいて、当該皮膚領域の信号値を平均化してよい。注目フレームに対応する非発光時画像フレームは、第１参照フレーム（例：注目フレームの直前の非発光時画像フレーム）であってもよい。あるいは、当該非発光時画像フレームは、第２参照フレーム（例：注目フレームの直後の非発光時画像フレーム）であってもよい。

【0034】

次いで、生体情報導出部３３は、注目フレームにおける皮膚領域の平均信号値（信号値の平均値）から、対応する非発光時画像フレームにおける皮膚領域の平均信号値を減算してよい。このように、生体情報導出部３３は、注目フレームの信号値を、対応する非発光時画像フレームの信号値を用いて補正してよい。そして、生体情報導出部３３は、補正後の注目フレームに基づいて、容積脈波を導出してよい。

【0035】

例えば、生体情報導出部３３は、上述の通り複数の発光時画像フレームのそれぞれの信号値を補正してよい。そして、生体情報導出部３３は、補正後の複数の発光時画像フレームのそれぞれの信号値に基づき、容積脈波を導出してよい。以上の通り、非発光時画像フレームは、発光時画像フレームを補正するための参照フレームとして使用されてよい。言い換えれば、非発光時画像フレームにおける信号値は、発光時画像フレームの信号値を補正するための参照フレームとして使用されてよい。

【0036】

一般的に、容積脈波の信号成分（以下、容積脈波成分と称する）は、比較的小さい。また、固体撮像素子によって撮像された画像における容積脈波成分には、ノイズ成分が重畳している場合がある。当該ノイズ成分は、例えば、環境光の光量の変動および生体Ｈの体動などに起因する。生体情報導出部３３によれば、非発光時画像フレームを用いて発光時画像フレームを補正することにより、発光時画像フレームに含まれるノイズ成分を低減できる。次いで、補正後の発光時画像フレーム（ノイズ成分が低減された後の発光時画像フレーム）を用いて容積脈波を導出できるので、より高精度な容積脈波を得ることが可能となる。

【0037】

続いて、図５を参照して、第２の例について述べる。図５には、発光時画像フレームおよび非発光時画像フレームのそれぞれの信号値の時間的な推移を表す模式的なグラフが示されている。当該グラフにおける横軸は時刻（ｔ）であり、縦軸は信号値である。図５における曲線５１１は、各時刻における発光時画像フレームの信号値を補間することによって得られる補間曲線（フィッティングカーブ）である。その一方、曲線５１２は、各時刻における非発光時画像フレームの信号値を補間することによって得られる補間曲線である。

【0038】

第２の例における説明では、複数の発光時画像フレームのうちの任意の１つを、発光時第１注目フレームと称する。そして、発光時第１注目フレームの次の発光時画像フレームを、発光時第２注目フレームと称する。また、発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングを発光時第１注目タイミングと称し、発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングを発光時第２注目タイミングと称する。

【0039】

生体情報導出部３３は、発光時第１注目フレームおよび発光時第２注目フレームに基づいて、発光時第１注目タイミングと発光時第２注目タイミングとの間の非発光期間における、仮想的な発光時画像フレームを生成してよい。具体的には、図５に示す通り、生体情報導出部３３は、発光時第１注目フレームの信号値および発光時第２注目フレームの信号値に基づいて、仮想的な発光時画像フレームの信号値を補間してよい。一例として、生体情報導出部３３は、発光時第１注目フレームの信号値および発光時第２注目フレームの信号値を用いて、仮想的な発光時画像フレームの信号値を補間してよい。

【0040】

ただし、仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間手法は、上記の例に限定されない。仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間には、発光時第１注目フレームよりも以前の１つ以上の発光時画像フレームの信号値がさらに用いられてもよい。すなわち、仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間には、当該仮想的な発光時画像フレームよりも以前の複数の発光時画像フレームの信号値が用いられてもよい。

【0041】

また、仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間には、発光時第２注目フレームよりも後の１つ以上の発光時画像フレームの信号値がさらに用いられてもよい。すなわち、仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間には、当該仮想的な発光時画像フレームよりも後の複数の発光時画像フレームの信号値が用いられてもよい。

【0042】

したがって、仮想的な発光時画像フレームの信号値の補間には、（ｉ）当該仮想的な発光時画像フレームよりも以前の複数の発光時画像フレームの信号値と、（ｉｉ）当該仮想的な発光時画像フレームよりも後の複数の発光時画像フレームの信号値と、の両方が用いられてもよい。

【0043】

続いて、非発光時画像フレームの補間について述べる。第２の例における説明では、複数の非発光時画像フレームのうちの任意の１つを、非発光時第１注目フレームと称する。そして、非発光時第１注目フレームの次の非発光時画像フレームを、非発光時第２注目フレームと称する。また、非発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングを非発光時第１注目タイミングと称し、非発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングを非発光時第２注目タイミングと称する。

【0044】

生体情報導出部３３は、非発光時第１注目フレームおよび非発光時第２注目フレームに基づいて、非発光時第１注目タイミングと非発光時第２注目タイミングとの間の発光期間における、仮想的な非発光時画像フレームを生成してよい。具体的には、図５に示す通り、生体情報導出部３３は、非発光時第１注目フレームの信号値および非発光時第２注目フレームの信号値に基づいて、仮想的な非発光時画像フレームの信号値を補間してよい。一例として、生体情報導出部３３は、非発光時第１注目フレームの信号値および非発光時第２注目フレームの信号値を用いて、仮想的な非発光時画像フレームの信号値を補間してよい。

【0045】

ただし、仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間手法は、上記の例に限定されない。仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間には、非発光時第１注目フレームよりも以前の１つ以上の非発光時画像フレームの信号値がさらに用いられてもよい。すなわち、仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間には、当該仮想的な非発光時画像フレームよりも以前の複数の発光時画像フレームの信号値が用いられてもよい。

【0046】

また、仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間には、非発光時第２注目フレームよりも後の１つ以上の非発光時画像フレームの信号値がさらに用いられてもよい。すなわち、仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間には、当該仮想的な非発光時画像フレームよりも後の複数の非発光時画像フレームの信号値が用いられてもよい。

【0047】

したがって、仮想的な非発光時画像フレームの信号値の補間には、（ｉ）当該仮想的な非発光時画像フレームよりも以前の複数の発光時画像フレームの信号値と、（ｉｉ）当該仮想的な非発光時画像フレームよりも後の複数の発光時画像フレームの信号値と、の両方が用いられてもよい。

【0048】

第２の例において、生体情報導出部３３は、仮想的な発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて、容積脈波を導出してよい。また、生体情報導出部３３は、仮想的な非発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて、容積脈波を導出することもできる。第２の例によれば、第１の例に比べてより多くの信号値のデータを用いて容積脈波を導出できる。それゆえ、第２の例によれば、第１の例に比べてさらに高精度な容積脈波を得ることが可能となる。

【0049】

（生体情報取得装置１の効果）
固体撮像素子を用いて生体情報（例：容積脈波）を検出する技術自体は、公知である。ただし、一般的な固体撮像素子は、可視光領域における被写体の撮像を目的として設計されている。人間の目は、Ｇ波長帯において高い視感度特性を有している。また、生体の皮膚に含まれるヘモグロビンは、Ｇ波長帯に属する波長５５０ｎｍにおいて特に高い光吸収率を有している。このことから、従来では、容積脈波の導出においても、一般的な固体撮像素子がそのまま使用されていた。

【0050】

例えば、特許文献１の技術は、一般的な固体撮像素子によって、青色光受光信号と緑色光受光信号と赤色光受光信号とを取得している。そして、特許文献１の技術は、赤色光受光信号または青色光受光信号を、緑色光受光信号に対する参照信号として使用している。具体的には、特許文献１の技術は、参照信号を用いて、注目信号である緑色光受光信号からノイズ成分を除去する信号処理を行っている。

【0051】

一般的な固体撮像素子は、６００ｎｍ付近の波長帯において強度ピークを有する赤色光を受光するとともに、４５０ｎｍ付近の波長帯において強度ピークを有する青色光を受光するように設計されている。ただし、これらの波長帯では、赤色光受光信号または青色光受光信号にある程度大きい容積脈波成分が含まれる。このため、特許文献１の技術における信号処理では、参照信号を用いたノイズ成分の除去に伴い、注目信号に含まれる容積脈波成分が減少してしまう。さらに、特許文献１の技術では、検査光としてＩＲ光を用いるという着想について、そもそも何ら言及されていない。

【0052】

本願の発明者ら（以下、「発明者ら」と略記する）は、特許文献１の技術における上記問題点を踏まえ、本発明の一態様に係る生体情報取得装置（例：生体情報取得装置１）を新たに創作した。発明者らは、ヘモグロビンの光吸収率は、上述の第１波長帯において特に小さくなるという新たな知見を実験によって見出した。上記新たな知見に基づき、発明者らは、非発光時画像フレームを参照フレームとして用いるという新たな着想をさらに見出した。

【0053】

ＩＲ波長帯におけるヘモグロビンの光吸収率は、第１波長帯における当該光吸収率よりも高い。したがって、特定画素を有する固体撮像素子（例：ＩＲ画素を有する固体撮像素子２３）によれば、非発光時画像フレームに比べて大きい容積脈波成分を含む発光時画像フレームを得ることができる。このため、非発光時画像フレームを参照フレームとして用いることにより、容積脈波成分をあまり減少させることなく、発光時画像フレームからノイズ成分を低減できる。それゆえ、本発明の一態様に係る生体情報取得装置における信号処理によれば、特許文献１の技術に比べて高精度に容積脈波を取得できる。生体情報を非接触的に取得する場合には、生体情報を接触的に取得する場合に比べて、ノイズ成分が大きくなる傾向が一般的にある。本発明の一態様に係る生体情報取得装置によれば、生体情報を非接触的に取得する場合においても、高精度な容積脈波を取得できる。

【0054】

また、当業者であれば明らかである通り、本発明の一態様に係る生体情報取得装置は、容積脈波に基づいて、別の生体情報をさらに導出することもできる。例えば、当該生体情報取得装置は、容積脈波に基づいて、生体の心拍数、血圧、またはストレスレベルなどを取得できる。以上の通り、本発明の一態様に係る生体情報取得装置によれば、容積脈波以外の生体情報を従来よりも高精度に取得することもできる。

【0055】

〔実施形態２〕
図６は、実施形態２の生体情報取得装置２における、受光装置２０Ａの一構成例について説明するための模式的な正面図である。図６は、図２と対になる図である。受光装置２０Ａにおける固体撮像素子を、固体撮像素子２３Ａと称する。

【0056】

受光装置２０Ａは、分光フィルタ２４を有していてよい。図６の例における分光フィルタ２４は、赤色光フィルタ２４Ｒと青色光フィルタ２４Ｂと緑色光フィルタ２４Ｇと近赤外光フィルタ２４ＩＲとを含んでいる。本明細書では、第１波長帯の光を透過する分光フィルタを第１フィルタと称し、第２波長帯の光を透過する分光フィルタを第２フィルタと称する。赤色光フィルタ２４Ｒは、第１フィルタの例である。青色光フィルタ２４Ｂおよび緑色光フィルタ２４Ｇはいずれも、第２フィルタの例である。

【0057】

第１フィルタ（例：赤色光フィルタ２４Ｒ）は、理想的には、第１波長帯の光（例：赤色光）のみを選択的に透過する分光特性を有している。したがって、第１フィルタは、第１波長帯（例：Ｒ波長帯）において高い光透過率（理想的には、光透過率１００％）を有しており、かつ、当該第１波長帯を除いた波長帯において低い光透過率（理想的には、光透過率０％）を有している。第１フィルタの光透過率に関する上記の説明は、その他の波長帯に対応する分光フィルタについても同様に当てはまる。

【0058】

図７は、図６の受光装置２０Ａ（具体的には、図６の分光フィルタ２４）の分光特性を例示するグラフである。図７において、横軸は光の波長を示し、縦軸は光の透過率（光透過率）を示す。上述の通り、図６の分光フィルタ２４は、赤色光フィルタ２４Ｒと青色光フィルタ２４Ｂと緑色光フィルタ２４Ｇと近赤外光フィルタ２４ＩＲとを含んでいる。この構成により、図７に示す分光特性が実現される。当該分光特性によれば、受光装置２０Ａに入射した光が、Ｒ光（赤色光）とＢ光（青色光）とＧ光（緑色光）とＩＲ光とに分光される。

【0059】

図７に示す通り、青色光フィルタ２４Ｂは、波長４７０ｎｍ付近に光透過率のピークを有する。したがって、青色光フィルタ２４Ｂによって分光されたＢ光は、波長４７０ｎｍ付近に強度ピークを有する。緑色光フィルタ２４Ｇは、波長５４０ｎｍ付近に光透過率のピークを有する。したがって、緑色光フィルタ２４Ｇによって分光されたＧ光は、波長５４０ｎｍ付近に強度ピークを有する。赤色光フィルタ２４Ｒは、波長６５０ｎｍ付近に光透過率のピークを有する。したがって、赤色光フィルタ２４Ｒによって分光されたＲ光は、波長６５０ｎｍ付近に強度ピークを有する。近赤外光フィルタ２４ＩＲは、波長８５０ｎｍ付近に光透過率のピークを有する。したがって、近赤外光フィルタ２４ＩＲによって分光されたＩＲ光は、波長８５０ｎｍ付近に強度ピークを有する。

【0060】

再び図６を参照する。図６の例における固体撮像素子２３Ａは、ＰＩＸＩＲに加えて、Ｒ画素ＰＩＸＲとＢ画素ＰＩＸＢとＧ画素ＰＩＸＧとをさらに有している。図６に示す通り、青色光フィルタ２４Ｂは、生体側（生体Ｈの側）から見た場合に、ＰＩＸＢを覆っている。したがって、ＰＩＸＢは、青色光フィルタ２４Ｂによって分光されたＢ光を受光する。緑色光フィルタ２４Ｇは、生体側から見た場合に、ＰＩＸＧを覆っている。したがって、ＰＩＸＧは、緑色光フィルタ２４Ｇによって分光されたＧ光を受光する。赤色光フィルタ２４Ｒは、生体側から見た場合に、ＰＩＸＲを覆っている。したがって、ＰＩＸＲは、赤色光フィルタ２４Ｒによって分光されたＲ光を受光する。近赤外光フィルタ２４ＩＲは、生体側から見た場合に、ＰＩＸＩＲを覆っている。したがって、ＰＩＸＩＲは、近赤外光フィルタ２４ＩＲによって分光されたＩＲ光を受光する。

【0061】

以上の説明から明らかである通り、第１画素は、例えばモノクローム画素を第１フィルタによって覆うことによって具現化されてよい。第１画素に関する上記説明は、その他の波長帯に対応する画素についても同様に当てはまる。

【0062】

図８は、図６の固体撮像素子２３Ａにおける各画素の配置例を示す模式的な上面図である。図８は、各フィルタの配置例を示す模式的な上面図と読み替えることもできる。図８に示す通り、各画素は、２次元的に規則的に配置されてよい。このように、各画素の配置は、２次元的なアレイ状であってよい。

【0063】

図８の例では、列方向（紙面横方向）において、ＰＩＸＲとＰＩＸＢとが交互に配置されている。そして、ＰＩＸＲが属する列では、行方向（紙面縦方向）において、ＰＩＸＲとＰＩＸＧとが交互に配置されている。その一方、ＰＩＸＢが属する列では、行方向において、ＰＩＸＢとＰＩＸＩＲとが交互に配置されている。このように、１つの特定画素は、１つの第２画素に隣接していてよい。

【0064】

（生体情報取得装置２の効果）
以上の通り、固体撮像素子２３Ａは、特定画素としてＩＲ画素と第１画素（例：Ｒ画素）とを有している。したがって、固体撮像素子２３Ａによって撮像された画像は、（ｉ）ＩＲ画素に対応するＩＲ画像成分（近赤外画像成分）と、（ｉｉ）第１画素に対応する第１画像成分（例：Ｒ画像成分）と、を含んでいる。

【0065】

上述の通り、ＩＲ波長帯におけるヘモグロビンの光吸収率は、第１波長帯における当該光吸収率よりも高い。そこで、生体情報導出部３３は、ＩＲ画像成分を第１画像成分に基づいて補正してよい。次いで、生体情報導出部３３は、補正後のＩＲ画像成分にさらに基づいて容積脈波を導出してよい。これにより、さらに高精度な容積脈波を取得できる。

【0066】

一例として、生体情報導出部３３は、注目フレームにおけるＩＲ画像成分から、当該注目フレームにおける第１画像成分を減算してよい。ＩＲ画像成分と第１画像成分とが同時性を有しているので、この補正によれば、生体Ｈの体動に起因するノイズ成分をＩＲ画像成分から効果的に低減できる。また、環境光の光量の変動に起因するノイズ成分をＩＲ画像成分から効果的に低減することもできる。

【0067】

別の例として、注目フレームにおけるＩＲ画像成分から、非発光時画像フレーム（例：参照フレーム）における第１画像成分を減算してよい。この補正によれば、環境光のスペクトル変動に起因するノイズ成分をＩＲ画像成分から効果的に低減できる。

【0068】

また、固体撮像素子２３Ａは、第２画素（例：Ｂ画素およびＧ画素）をさらに有している。したがって、固体撮像素子２３Ａによって撮像された画像は、第２画素に対応する第２画像成分（例：Ｂ画像成分およびＧ画像成分）をさらに含んでいる。

【0069】

実施形態１における説明から明らかである通り、第２波長帯におけるヘモグロビンの光吸収率は、第１波長帯における当該光吸収率よりも高い。そこで、生体情報導出部３３は、ＩＲ画像成分を第２画像成分に基づいてさらに補正してよい。次いで、生体情報導出部３３は、補正後のＩＲ画像成分にさらに基づいて容積脈波を導出してよい。

【0070】

発光時画像フレームにおける第２画像成分は、当該発光時画像フレームにおける第１画像成分に比べて容積脈波成分をより多く含んでいると期待される。そこで、一例として、生体情報導出部３３は、注目フレームにおけるＩＲ画像成分に対して、当該注目フレームにおける第２画像成分を加算してよい。あるいは、生体情報導出部３３は、当該第２画像成分に所定の重み係数を乗じた値を、当該ＩＲ画像成分に対して加算してもよい。この補正によれば、容積脈波成分を増加させることができるので、より一層高精度な容積脈波を取得できる。

【0071】

人の皮膚に含まれるヘモグロビンの典型例としては、酸化ヘモグロビンを挙げることができる。酸化ヘモグロビンの光吸収率は、光の波長が短くなるにつれて高くなることが知られている。そこで、上述の重み係数は、例えば酸化ヘモグロビンの光吸収特性を踏まえて設定されてよい。

【0072】

また、人の皮膚にはメラニンが含まれている。しかしながら、皮膚におけるメラニンの含有率には個人差が大きいため、メラニンに由来するノイズ成分の波長帯を予め特定することは難しい。ただし、生体情報取得装置２によれば、生体情報取得装置１に比べて多様なタイプの画素を設けることにより、メラニンに由来するノイズ成分を、生体情報取得装置１に比べて効果的に低減できる、このことからも理解できる通り、生体情報取得装置２によれば、より一層高精度な生体情報を取得できる。

【0073】

情報処理装置３０は、例えば任意の画像認識アルゴリズムを用いて画像中の皮膚領域を特定してよい。上述の通り、第１波長帯および第２波長帯は、概ね可視光波長帯に属する。したがって、固体撮像素子２３Ａが第１画素と第２画素とを有している場合には、第１画像成分および第２画像成分に基づいて、情報処理装置３０に皮膚領域を容易に特定させることができる。

【0074】

さらに、実施形態２では、生体情報導出部３３は、ＩＲ画像成分に対応するＩＲ光由来生体情報（近赤外光由来生体情報）を、ＩＲ画像成分に基づき導出してよい。ＩＲ光は、人の皮膚に対して高い浸透性を有する。したがって、ＩＲ光由来生体情報は、皮膚の深い領域における生体情報の例である。このように、生体情報導出部３３によれば、皮膚の深い領域における生体情報を選択的に取得することもできる。

【0075】

また、生体情報導出部３３は、第１画像成分および第２画像成分に対応する非ＩＲ光由来生体情報（非近赤外光由来生体情報）を、第１画像成分および第２画像成分に基づき導出してよい。ＩＲ光よりも短波長の非ＩＲ光は、人の皮膚に対して、ＩＲ光よりも低い浸透性を有する。したがって、非ＩＲ光由来生体情報は、皮膚の浅い領域における生体情報の例である。このように、生体情報導出部３３によれば、皮膚の浅い領域における生体情報を選択的に取得することもできる。

【0076】

さらに、生体情報導出部３３は、ＩＲ光由来生体情報と非ＩＲ光由来生体情報とに基づいて、最終的な生体情報（総合的な生体情報）を導出してよい。言い換えれば、生体情報導出部３３は、ＩＲ光由来生体情報と非ＩＲ光由来生体情報とを組み合わせることにより、最終的な生体情報（皮膚の深い領域および浅い領域におけるそれぞれの生体情報が統合された生体情報）を導出してよい。ＩＲ光由来生体情報と非ＩＲ光由来生体情報とを組み合わせる場合には、重み付けおよび平均化などの任意の数値処理がなされてもよい。

【0077】

ＩＲ光由来生体情報と非ＩＲ光由来生体情報とを組み合わせることにより、さらに高精度な生体情報を、最終的な生体情報として得ることができる。また、生体情報導出部３３は、ＩＲ光由来生体情報と非ＩＲ光由来生体情報とを個別にユーザ（例：生体Ｈ）に提示してもよい。

【0078】

〔実施形態３〕
図９は、実施形態３の生体情報取得装置３における、受光装置２０Ｂの一構成例について説明するための模式的な正面図である。図９は、図６と対になる図である。受光装置２０Ｂにおける固体撮像素子を、固体撮像素子２３Ｂと称する。そして、受光装置２０Ｂにおける分光フィルタを分光フィルタ２４Ｖと称し、受光装置２０Ｂにおける導光部材を導光部材２１Ｖと称する。

【0079】

図９の例における分光フィルタ２４Ｖは、導光部材２１Ｖに比べて生体側に位置している。このように、分光フィルタと導光部材との位置関係は、図６の例に限定されない。そして、図６の例とは異なり、分光フィルタ２４Ｖは、青色光フィルタ２４Ｂを含んでいなくともよい。このことから、固体撮像素子２３Ｂは、ＰＩＸＢを有していなくともよい。

【0080】

図９の例における導光部材２１Ｖは、第１導光部材２１ＶＲと第２導光部材２１ＶＧと第３導光部材２１ＶＩＲとを含んでいる。このように、図９の例では、図６の例とは異なり、各タイプの画素に対して個別の導光部材が設けられている。図９の構成によれば、図６の構成に比べて、導光部材を小型化できる。それゆえ、例えば、受光装置を薄型化できる。また、受光装置を軽量化することもできる。

【0081】

図９の例では、ＰＩＸＲ（第１画素）とＰＩＸＧ（第２画素）とＰＩＸＩＲとはそれぞれ、第１導光部材２１ＶＲと第２導光部材２１ＶＧと第３導光部材２１ＶＩＲとに対応するように設けられていてよい。したがって、例えば、固体撮像素子２３Ｂは、互いに離間している第１画素領域と第２画素領域とＩＲ画素領域（近赤外画素領域）２３０ＩＲとを有していてよい。図９におけるＲ画素領域２３０Ｒは第１画素領域の例であり、Ｇ画素領域２３０Ｇは第２画素領域の例である。

【0082】

図９に示す通り、ＩＲ画素領域２３０ＩＲは、互いに隣接している複数のＰＩＸＩＲを有していてよい。同様に、第１画素領域は、互いに隣接している複数の第１画素を有していてよい。また、第２画素領域内は、互いに隣接している複数の第２画素を有していてよい。したがって、Ｒ画素領域２３０Ｒは、互いに隣接している複数のＰＩＸＲを有していてよい。また、Ｇ画素領域２３０Ｇは、互いに隣接している複数のＰＩＸＧを有していてよい。

【0083】

図９の例では、赤色光フィルタ２４Ｒは、第１導光部材２１ＶＲに比べて生体側に位置している。そして、赤色光フィルタ２４Ｒは、生体側から見た場合に、Ｒ画素領域２３０Ｒを覆っている。したがって、第１導光部材２１ＶＲは、赤色光フィルタ２４Ｒによって分光されたＲ光をＰＩＸＲに導く。同様に、第２導光部材２１ＶＧは、緑色光フィルタ２４Ｇによって分光されたＧ光を、ＰＩＸＧに導く。第３導光部材２１ＶＩＲは、近赤外光フィルタ２４ＩＲによって分光されたＩＲ光を、ＰＩＸＩＲに導く。

【0084】

（実施形態３に関する補足）
当業者であれば明らかである通り、図９の構成は単なる一例であることに留意されたい。したがって、例えば、固体撮像素子２３Ｂは、ＰＩＸＧに替えて、ＰＩＸＢを有していてよい。この場合、分光フィルタ２４Ｖは、緑色光フィルタ２４Ｇに替えて、青色光フィルタ２４Ｂを有していてよい。

【0085】

別の例として、固体撮像素子２３Ｂは、ＰＩＸＧとＰＩＸＢとの両方を有していてよい。この場合、分光フィルタ２４Ｖは、青色光フィルタ２４Ｂと緑色光フィルタ２４Ｇとの両方を有していてよい。固体撮像素子２３ＢがＰＩＸＧとＰＩＸＢとの両方を有している場合には、当該固体撮像素子２３ＢがＰＩＸＧまたはＰＩＸＢの一方のみを有している場合に比べて、情報処理装置３０によって皮膚領域をより高精度に判定できる。

【0086】

〔ソフトウェアによる実現例〕
生体情報取得装置１～３（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に情報処理装置３０に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0087】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0088】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0089】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0090】

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0091】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る生体情報取得装置は、生体の生体情報を非接触的に取得する生体情報取得装置であって、７６０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の近赤外波長帯において強度ピークを有する近赤外光を上記生体に向けて出射する近赤外光源と、上記生体から到来した光を受光することにより、上記生体の画像を撮像する固体撮像素子と、上記画像に基づき上記生体情報を導出する情報処理装置と、を備えており、上記固体撮像素子は、６２０ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の特定波長帯において感度ピークを有する特定画素を含んでおり、上記情報処理装置は、（ｉ）上記近赤外光源の発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された発光時画像フレームと、（ｉｉ）上記近赤外光源の非発光期間において上記固体撮像素子によって撮像された非発光時画像フレームと、を繰り返し取得し、上記情報処理装置は、上記発光時画像フレームと上記非発光時画像フレームとに基づき上記生体情報を導出する。

【0092】

本発明の態様２に係る生体情報取得装置では、上記態様１において、複数の上記発光時画像フレームのうちの任意の１つを、発光時第１注目フレームと称し、上記発光時第１注目フレームの次の上記発光時画像フレームを、発光時第２注目フレームと称し、上記情報処理装置は、上記発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングと上記発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングとの間の上記非発光期間における、仮想的な発光時画像フレームの信号値を、上記発光時第１注目フレームの信号値および上記発光時第２注目フレームの信号値に基づいて補間してよく、上記仮想的な発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて上記生体情報を導出してよい。

【0093】

本発明の態様３に係る生体情報取得装置では、上記態様１または２において、複数の上記非発光時画像フレームのうちの任意の１つを、非発光時第１注目フレームと称し、上記非発光時第１注目フレームの次の上記非発光時画像フレームを、非発光時第２注目フレームと称し、上記情報処理装置は、上記非発光時第１注目フレームが撮像されたタイミングと上記非発光時第２注目フレームが撮像されたタイミングとの間の上記発光期間における、仮想的な非発光時画像フレームの信号値を、上記非発光時第１注目フレームの信号値および上記非発光時第２注目フレームの信号値に基づいて補間してよく、上記仮想的な非発光時画像フレームの信号値にさらに基づいて上記生体情報を導出してよい。

【0094】

本発明の態様４に係る生体情報取得装置では、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、上記特定画素は、（ｉ）上記近赤外波長帯において感度ピークを有する近赤外画素と、（ｉｉ）６２０ｎｍ以上かつ７４０ｎｍ以下の第１波長帯において感度ピークを有する第１画素と、を含んでいてよく、上記画像は、（ｉ）上記近赤外画素に対応する近赤外画像成分と、（ｉｉ）上記第１画素に対応する第１画像成分と、を含んでいてよく、上記情報処理装置は、上記近赤外画像成分を上記第１画像成分に基づいて補正してよく、補正後の上記近赤外画像成分にさらに基づいて上記生体情報を導出してよい。

【0095】

本発明の態様５に係る生体情報取得装置では、上記態様４において、上記固体撮像素子は、３５０ｎｍ以上かつ５９０ｎｍ以下の第２波長帯において感度ピークを有する第２画素をさらに含んでいてよく、上記画像は、上記第２画素に対応する第２画像成分をさらに含んでいてよく、上記情報処理装置は、上記近赤外画像成分を上記第２画像成分に基づいてさらに補正してよく、補正後の上記近赤外画像成分にさらに基づいて上記生体情報を導出してよい。

【0096】

本発明の態様６に係る生体情報取得装置では、上記態様５において、上記情報処理装置は、上記近赤外画像成分に対応する近赤外光由来生体情報を、上記近赤外画像成分に基づき導出してよい。

【0097】

本発明の態様７に係る生体情報取得装置では、上記態様５または６において、上記情報処理装置は、上記第１画像成分および上記第２画像成分に対応する非近赤外光由来生体情報を、上記第１画像成分および上記第２画像成分に基づき導出してよい。

【0098】

本発明の態様８に係る生体情報取得装置では、上記態様５から７のいずれか１つにおいて、１つの上記特定画素が１つの上記第２画素に隣接していてよい。

【0099】

本発明の態様９に係る生体情報取得装置では、上記態様５から８のいずれか１つにおいて、上記固体撮像素子は、互いに離間している近赤外画素領域と第１画素領域と第２画素領域とを有していてよく、上記近赤外画素領域は、互いに隣接している複数の上記近赤外画素を有していてよく、上記第１画素領域は、互いに隣接している複数の上記第１画素を有していてよく、上記第２画素領域は、互いに隣接している複数の上記第２画素を有していてよい。

【0100】

本発明の態様１０に係る生体情報取得装置では、上記態様１から９のいずれか１つにおいて、上記情報処理装置は、上記生体情報として容積脈波を導出してよい。

【0101】

〔付記事項〕
本発明の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【符号の説明】

【0102】

１、２、３ 生体情報取得装置
１０ 発光装置
１１ ＩＲ光源（近赤外光源）
２０、２０Ａ、２０Ｂ 受光装置
２３、２３Ａ、２３Ｂ 固体撮像素子
２４、２４Ｖ 分光フィルタ
３０ 情報処理装置
３１ 発光制御部
３２ 撮像制御部
３３ 生体情報導出部
２３０ＩＲ ＩＲ画素領域（近赤外画素領域）
２３０Ｒ Ｒ画素領域（第１画素領域）
２３０Ｇ Ｇ画素領域（第２画素領域）
ＰＩＸＩＲ ＩＲ画素（近赤外画素，特定画素）
ＰＩＸＲ Ｒ画素（第１画素，特定画素）
ＰＩＸＧ Ｇ画素（第２画素）
ＰＩＸＢ Ｂ画素（第２画素）
Ｈ 生体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】